热泵机组

摘要

本发明公开一种热泵机组，包括：压缩机，压缩机具有排气口和回气口；换向组件，换向组件具有第一阀口至第四阀口；第一换热器和第二换热器，第一换热器的第一端与第二阀口相连，第二换热器的第一端与第三阀口相连，第一换热器和第二换热器相连；热回收器，热回收器包括相互换热的制冷剂流路和水流路，制冷剂流路的第一端与第一阀口相连；调节阀，调节阀的第一端口与排气口相连，第二端口与第一阀口相连，第三端口与制冷剂流路的第二端相连，调节阀的第二端口和第三端口的开度可调；控制器，控制器与调节阀电连接控制调节阀的第二端口和第三端口的开度。本发明的热泵机组，有利于实现对流向热回收器的制冷剂的流量在0～100％之间进行调节。

权利要求

1.一种热泵机组，其特征在于，包括：

压缩机，所述压缩机具有排气口和回气口；

换向组件，所述换向组件具有第一阀口至第四阀口，所述第一阀口与第二阀口和第三阀口中的其中一个连通，所述第四阀口与所述第二阀口和所述第三阀口中的另一个连通，所述第四阀口与所述回气口相连；

第一换热器和第二换热器，所述第一换热器的第一端与所述第二阀口相连，所述第二换热器的第一端与所述第三阀口相连，所述第一换热器的第二端和所述第二换热器的第二端相连且所述第一换热器和所述第二换热器之间串联有节流元件；

热回收器，所述热回收器包括相互换热的制冷剂流路和水流路，所述制冷剂流路的第一端与所述第一阀口相连；

调节阀，所述调节阀具有第一端口至第三端口，所述第一端口与所述排气口相连，第二端口与所述第一阀口相连，所述第三端口与所述制冷剂流路的第二端相连，所述调节阀的所述第二端口和所述第三端口的开度可调以对从所述第二端口流向所述第一阀口的制冷剂和从所述第三端口流向所述制冷剂流路的制冷剂的流量比进行调节；

控制器，所述控制器与所述调节阀电连接以根据所述水流路的出水温度与进水温度的温差和/或所述水流路的出水温度与预设值的差值控制所述调节阀的所述第二端口和所述第三端口的开度。

2.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于，还包括气液分离器和三通阀，所述三通阀包括第一开口至第三开口，所述三通阀串联在所述第一换热器和所述节流元件之间，所述第一开口与所述第一换热器的第二端相连，第二开口与所述节流元件的第一端相连，所述气液分离器包括第一接口至第三接口，所述气液分离器串联在所述制冷剂流路和所述第一阀口之间，所述第一接口与所述制冷剂流路的第一端相连，第二接口与所述第一阀口相连，所述第三接口通过补液回路与所述第三开口相连。

3.根据权利要求2所述的热泵机组，其特征在于，所述补液回路为毛细管。

4.根据权利要求2所述的热泵机组，其特征在于，还包括用于检测所述气液分离器内液态制冷剂的液位高度的液位检测装置，所述三通阀的所述第三开口和所述第一开口的开度可调以对流经所述第一开口的制冷剂与流经所述第三开口的制冷剂的流量比进行调节，所述控制器分别与所述液位检测装置和所述三通阀电连接以根据所述气液分离器内的液位高度控制所述三通阀的所述第三开口和所述第一开口的开度。

5.根据权利要求4所述的热泵机组，其特征在于，所述第一开口与所述第一换热器的第二端之间通过第一制冷流路相连，所述第一制冷流路上串联有从所述第一换热器到所述三通阀的方向上单向导通的第一单向阀，所述节流元件的第二端与所述第二换热器的第二端之间串联有第二单向阀，所述第二单向阀在从所述节流元件到所述第二换热器的方向上单向导通；

所述热泵机组还包括：

第一制热流路，所述第一制热流路的第一端连接在所述第二单向阀和所述第二换热器之间，所述第一制热流路的第二端连接在所述第一单向阀和所述第一开口之间，所述第一制热流路上串联有从所述第二换热器到所述三通阀的方向上单向导通的第三单向阀；以及第二制热流路，所述第二制热流路的第一端连接在所述节流元件和所述第二单向阀之间，所述第二制热流路的第二端连接在所述第一单向阀和所述第一换热器之间，所述第二制热流路上串联有从所述节流元件到所述第一换热器的方向上单向导通的第四单向阀。

6.根据权利要求4所述的热泵机组，其特征在于，所述液位检测装置为液位传感器。

7.根据权利要求2所述的热泵机组，其特征在于，所述三通阀为电动三通比例调节阀。

8.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于，所述调节阀为电动三通比例调节阀。

9.根据权利要求1所述的热泵机组，其特征在于，所述节流元件为毛细管、电子膨胀阀或热力膨胀阀。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的热泵机组，其特征在于，所述换向组件为四通阀。

说明书

热泵机组

技术领域

[0001] 本发明涉及换热技术领域，尤其是涉及一种热泵机组。

背景技术

[0002] 相关技术中的热泵系统一般在四通阀和压缩机的排气口之间设置热回收器以回收热量，但是热回收量不可在0～100％调节，只能在回收或者不回收之间调节，这样容易导
致系统不稳定。

发明内容

[0003] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种热泵机组，可实现对热回收量在0～100％内连续进行调节。

[0004] 根据本发明实施例的热泵机组，包括：压缩机，所述压缩机具有排气口和回气口；换向组件，所述换向组件具有第一阀口至第四阀口，所述第一阀口与第二阀口和第三阀口
中的其中一个连通，所述第四阀口与所述第二阀口和所述第三阀口中的另一个连通，所述
第四阀口与所述回气口相连；第一换热器和第二换热器，所述第一换热器的第一端与所述
第二阀口相连，所述第二换热器的第一端与所述第三阀口相连，所述第一换热器的第二端
和所述第二换热器的第二端相连且所述第一换热器和所述第二换热器之间串联有节流元
件；热回收器，所述热回收器包括相互换热的制冷剂流路和水流路，所述制冷剂流路的第一
端与所述第一阀口相连；调节阀，所述调节阀具有第一端口至第三端口，所述第一端口与所
述排气口相连，第二端口与所述第一阀口相连，所述第三端口与所述制冷剂流路的第二端
相连，所述调节阀的所述第二端口和所述第三端口的开度可调以对从所述第二端口流向所
述第一阀口的制冷剂和从所述第三端口流向所述制冷剂流路的制冷剂的流量比进行调节；
控制器，所述控制器与所述调节阀电连接以根据所述水流路的出水温度与进水温度的温差
和/或所述水流路的出水温度与预设值的差值控制所述调节阀的所述第二端口和所述第三
端口的开度。

[0005] 根据本发明实施例的热泵机组，通过设置具有第一端口至第三端口的调节阀，并使第一端口与压缩机的排气口相连，第二端口与换向组件的第一阀口相连，第三端口与热
回收器的制冷剂流路的第二端相连，同时利用控制器对调节阀的第二端口和第三端口的开
度进行调节以对从第二端口流向第一阀口的制冷剂和从第三端口流向制冷剂流路的制冷
剂的流量比进行调节，在保证热泵机组正常工作的前提下，有利于实现对流向热回收器的
制冷剂的流量在0～100％之间进行调节，从而根据需求调节热回收量，避免热泵机组波动，
提高热泵机组工作的稳定性。

[0006] 根据本发明的一些实施例，热泵机组还包括气液分离器和三通阀，所述三通阀包括第一开口至第三开口，所述三通阀串联在所述第一换热器和所述节流元件之间，所述第
一开口与所述第一换热器的第二端相连，第二开口与所述节流元件的第一端相连，所述气
液分离器包括第一接口至第三接口，所述气液分离器串联在所述制冷剂流路和所述第一阀
口之间，所述第一接口与所述制冷剂流路的第一端相连，第二接口与所述第一阀口相连，所
述第三接口通过补液回路与所述第三开口相连。

[0007] 具体地，所述补液回路为毛细管。

[0008] 具体地，还包括用于检测所述气液分离器内液态制冷剂的液位高度的液位检测装置，所述三通阀的所述第三开口和所述第一开口的开度可调以对流经所述第一开口的制冷
剂与流经所述第三开口的制冷剂的流量比进行调节，所述控制器分别与所述液位检测装置
和所述三通阀电连接以根据所述气液分离器内的液位高度控制所述三通阀的所述第三开
口和所述第一开口的开度。

[0009] 具体地，所述第一开口与所述第一换热器的第二端之间通过第一制冷流路相连，所述第一制冷流路上串联有从所述第一换热器到所述三通阀的方向上单向导通的第一单
向阀，所述节流元件的第二端与所述第二换热器的第二端之间串联有第二单向阀，所述第
二单向阀在从所述节流元件到所述第二换热器的方向上单向导通；所述热泵机组还包括：
第一制热流路，所述第一制热流路的第一端连接在所述第二单向阀和所述第二换热器之
间，所述第一制热流路的第二端连接在所述第一单向阀和所述第一开口之间，所述第一制
热流路上串联有从所述第二换热器到所述三通阀的方向上单向导通的第三单向阀；以及第
二制热流路，所述第二制热流路的第一端连接在所述节流元件和所述第二单向阀之间，所
述第二制热流路的第二端连接在所述第一单向阀和所述第一换热器之间，所述第二制热流
路上串联有从所述节流元件到所述第一换热器的方向上单向导通的第四单向阀。

[0010] 具体地，所述液位检测装置为液位传感器。

[0011] 具体地，所述三通阀为电动三通比例调节阀。

[0012] 根据本发明的一些实施例，所述调节阀为电动三通比例调节阀。

[0013] 根据本发明的一些实施例，所述节流元件为毛细管、电子膨胀阀或热力膨胀阀。

[0014] 根据本发明的一些实施例，所述换向组件为四通阀。

附图说明

[0015] 图1是根据本发明一些实施例的热泵机组的示意图。

[0016] 图2是根据本发明另一些实施例的热泵机组的示意图。

[0017] 附图标记：

[0018] 热泵机组100；

[0019] 压缩机10；排气口101；回气口102；

[0020] 换向组件11；第一阀口a；第二阀口b；第三阀口c；第四阀口d；

[0021] 第一换热器12；第二换热器13；节流元件14；

[0022] 热回收器15；制冷剂流路151；水流路152；调节阀16；第一端口161；第二端口162；第三端口163；

[0023] 控制器17；

[0024] 气液分离器18；第一接口181；第二接口182；第三接口183；

[0025] 三通阀19；第一开口191；第二开口192；第三开口193；

[0026] 液位检测装置20；第一制冷流路21；第一单向阀211；第二单向阀212；

[0027] 第一制热流路22；第三单向阀221；

[0028] 第二制热流路23；第四单向阀231。

具体实施方式

[0029] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0030] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0031] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三
个等，除非另有明确具体的限定。

[0032] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以
是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的
普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0033] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示
第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第
一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

[0034] 下面参考图1-图2描述根据本发明实施例的热泵机组100，该热泵机组100可用于调节环境温度，同时还可以用于产生热水。

[0035] 如图1-图2所示，根据本发明实施例的热泵机组100，可以包括压缩机10、换向组件11、第一换热器12、第二换热器13、热回收器15、调节阀16和控制器17。

[0036] 压缩机10具有排气口101和回气口102，制冷剂可从回气口102返回到压缩机10内，经压缩机10压缩后产生的高温高压的制冷剂可从排气口101排出。可选地，压缩机10为离心
式压缩机10或螺杆式压缩机10等。需要说明的是，关于压缩机10的具体结构和工作原理，已
被本领域技术人员所熟知，此处不再详细说明。

[0037] 换向组件11具有第一阀口a至第四阀口d，第一阀口a与第二阀口b和第三阀口c中的其中一个连通，第四阀口d与第二阀口b和第三阀口c中的另一个连通，也就是说，当第一
阀口a与第二阀口b连通时，第三阀口c与第四阀口d连通，当第一阀口a与第三阀口c连通时，
第四阀口d与第二阀口b连通。例如，在一个具体示例中，换向组件11为四通阀。可选地，当四
通阀断电时，第一阀口a与第三阀口c连通，第四阀口d与第二阀口b连通；当四通阀通电时，
第一阀口a与第二阀口b连通，第四阀口d与第三阀口c连通。

[0038] 如图1-图2所示，第四阀口d与回气口102相连，由此，从第四阀口d流出的制冷剂的可经过回气口102返回到压缩机10。

[0039] 具体而言，当热泵机组100制冷时，第一换热器12为冷凝器，第二换热器13为蒸发器，当热泵机组100制热时，第一换热器12为蒸发器，第二换热器13为冷凝器。

[0040] 第一换热器12的第一端(例如图1和图2所示的右端)与第二阀口b相连，第二换热器13的第一端(例如图1和图2所示的右端)与第三阀口c相连，第一换热器12的第二端(例如
图1和图2所示的左端)和第二换热器13的第二端(例如图1和图2所示的左端)相连，第一换
热器12的第二端和第二换热器13的第二端之间串联有节流元件14，从而形成制冷剂循环流
路。可选地，节流元件14为毛细管、电子膨胀阀或热力膨胀阀。

[0041] 热回收器15包括相互换热的制冷剂流路151和水流路152，制冷剂流路151的第一端(例如图1和图2所示的下端)与第一阀口a相连。

[0042] 调节阀16具有第一端口161至第三端口163，第一端口161与排气口101相连，第二端口162与第一阀口a相连，第三端口163与制冷剂流路151的第二端(例如图1和图2所示的
上端)相连。

[0043] 调节阀16的第二端口162和第三端口163的开度可调以对从第二端口162流向第一阀口a的制冷剂和从第三端口163流向制冷剂流路151的制冷剂的流量比进行调节。例如，第
二端口162和第三端口163的开度之和为100％，当第二端口162的打开开度为30％时，第三
端口163的打开开度为70％，当第二端口162的打开开度为100％时，第三端口163的打开开
度为0％。从而对流向热回收器15的制冷剂的流量进行调节，进而实现对热回收量在0～
100％内连续进行调节。可选地，调节阀16为电动三通比例调节阀。由此，结构简单可靠。

[0044] 如图1和图2所示，控制器17与调节阀16电连接以根据水流路152的出水温度与进水温度的温差和/或水流路152的出水温度与预设值的差值控制调节阀16的第二端口162和
第三端口163的开度。例如，控制器17可与调节阀16电连接以根据水流路152的出水温度与
进水温度的温差和水流路152的出水温度与预设值的差值控制调节阀16的第二端口162和
第三端口163的开度，例如当出水温度和进水温度的温差较大且水流路152的出水温度与预
设值的差值较小时，说明此时热回收器15的热回收量较大，控制器17可控制调节阀16，以相
应地调小第三端口163的开度，调大第二端口162的开度，从而将从第二端口162流向第一阀
口a的制冷剂和从第三端口163流向制冷剂流路151的制冷剂的流量比调大，当出水温度和
进水温度的温差较小且水流路152的出水温度与预设值的差值较大时，说明此时热回收器
15的热回收量较少，控制器17可控制调节阀16，以相应地调大第三端口163的开度，调小第
二端口162的开度，从而将从第二端口162流向第一阀口a的制冷剂和从第三端口163流向制
冷剂流路151的制冷剂的流量比调小。或者，控制器17可与调节阀16电连接以根据水流路
152的出水温度与预设值的差值控制调节阀16的第二端口162和第三端口163的开度，当水
流路152的出水温度与预设值的差值较小时，说明此时热回收器15的热回收量较大，控制器
17可控制调节阀16，以相应地调小第三端口163的开度，调大第二端口162的开度，从而将从
第二端口162流向第一阀口a的制冷剂和从第三端口163流向制冷剂流路151的制冷剂的流
量比调大，当水流路152的出水温度与预设值的差值较大时，说明此时热回收器15的热回收
量较少，控制器17可控制调节阀16，以相应地调大第三端口163的开度，调小第二端口162的
开度，从而将从第二端口162流向第一阀口a的制冷剂和从第三端口163流向制冷剂流路151
的制冷剂的流量比调小。当然，在不需要利用热回收器15回收热量时，可将第二端口162的
开度调至最大，并将第三端口163的开度调为零。

[0045] 具体地，在水流路152的进水口处设有用于检测进水温度的温度检测装置，在出水口处设有用于检测出水温度的温度检测装置，控制器17与两个温度检测装置电连接以根据
水流路152的出水温度与进水温度的温差和/或水流路的出水温度与预设值的差值控制调
节阀16的动作。

[0046] 具体而言，当热泵机组100制冷且热回收器15不回收热量时，第一阀口a与第二阀口b相连，第三阀口c与第四阀口d相连，第二端口162的开度为100％，第三端口163的开度为
0％，制冷剂的流向为：压缩机 10—排气口 101—第一端口 161—第二端口 162—第一阀
口 a—换向组件 11—第二阀口 b—第一换热器 12—节流元件 14—第二换热器 13—第
三阀口 c—换向组件 11—第四阀口 d—回气口 102—压缩机10，从而形成制冷剂循环。

[0047] 当热泵机组100制冷且热回收器15只回收显热时，第一阀口a与第二阀口b相连，第三阀口c与第四阀口d相连，第二端口162的开度为0％，第三端口163的开度为100％，制冷剂
的流向为：压缩机 10—排气口 101—第一端口 161—第三端口 163—热回收器 15—第一
阀口 a—第二阀口 b—第一换热器 12—节流元件 14—第二换热器 13—第三阀口 c—第
四阀口 d—回气口 102—压缩机10，从而形成制冷剂循环。

[0048] 当热泵机组100制冷且热回收器15回收显热和潜热时，第一阀口a与第二阀口b相连，第三阀口c与第四阀口d相连，第二端口162的开度在0-100％之间，第三端口163的开度
在0-100％之间，制冷剂的流向分成两路流路，第一路流路为：压缩机 10—排气口 101—第
一端口 161—第三端口 163—热回收器 15—第一阀口a；第二路流路为：压缩机 10—排气
口 101—第一端口 161—第二端口 162—第一阀口a；两路流路的制冷剂同时流向换向组
件11后，制冷剂的流向为：第二阀口 b—第一换热器 12—节流元件 14—第二换热器 13—
第三阀口 c—第四阀口 d—回气口 102—压缩机10，从而形成制冷剂循环。

[0049] 当热泵机组100制热且热回收器15不回收热量时，第一阀口a与第三阀口c相连，第二阀口b与第四阀口d相连，第二端口162的开度为100％，第三端口163的开度为0％，制冷剂
的流向为：压缩机 10—排气口 101—第一端口 161—第二端口 162—第一阀口 a—换向
组件 11—第三阀口 c—第二换热器 13—节流元件 14—第一换热器 12—第二阀口 b—
换向组件 11—第四阀口 d—回气口 102—压缩机10，从而形成制冷剂循环。

[0050] 当热泵机组100制热且热回收器15只回收显热时，第一阀口a与第三阀口c相连，第四阀口d与第二阀口b相连，第二端口162的开度为0％，第三端口163的开度为100％，制冷剂
的流向为：压缩机 10—排气口 101—第一端口 161—第三端口 163—热回收器 15—第一
阀口 a—第三阀口 c—第二换热器 13—节流元件 14—第一换热器 12—第二阀口 b—第
四阀口 d—回气口 102—压缩机10，从而形成制冷剂循环。

[0051] 当热泵机组100制热且热回收器15回收显热和潜热时，第一阀口a与第三阀口c相连，第二阀口b与第四阀口d相连，第二端口162的开度在0-100％之间，第三端口163的开度
在0-100％之间，制冷剂的流向分成两路流路，第一路流路为：压缩机 10—排气口 101—第
一端口 161—第三端口 163—热回收器 15—第一阀口a；第二路流路为：压缩机 10—排气
口 101—第一端口 161—第二端口 162—第一阀口a；两路流路的制冷剂同时流向换向组
件11后，制冷剂的流向为：第三阀口 c—第二换热器 13—节流元件 14—第一换热器 12—
第二阀口 b—第四阀口 d—回气口 102—压缩机10，从而形成制冷剂循环。

[0052] 根据本发明实施例的热泵机组100，通过设置具有第一端口161至第三端口163的调节阀16，并使第一端口161与压缩机10的排气口101相连，第二端口162与换向组件11的第
一阀口a相连，第三端口163与热回收器15的制冷剂流路151的第二端相连，同时利用控制器
17对调节阀16的第二端口162和第三端口163的开度进行调节以对从第二端口162流向第一
阀口a的制冷剂和从第三端口163流向制冷剂流路151的制冷剂的流量比进行调节，在保证
热泵机组100正常工作的前提下，有利于实现对流向热回收器15的制冷剂的流量在0～
100％之间进行调节，从而根据需求调节热回收量，避免热泵机组100波动，提高热泵机组
100工作的稳定性。

[0053] 根据本发明的一些实施例，如图1和图2所示，热泵机组100还包括气液分离器18和三通阀19。具体地，三通阀19包括第一开口191至第三开口193，气液分离器18包括第一接口
181至第三接口183，三通阀19串联在第一换热器12和节流元件14之间，第一开口191与第一
换热器12的第二端相连，第二开口192与节流元件14的第一端(例如，图1和图2中示出的左
端)相连，气液分离器18串联在制冷剂流路151和第一阀口a之间，第一接口181与制冷剂流
路151的第一端相连，第二接口182与第一阀口a相连，第三接口183通过补液回路与第三开
口193相连。由此，从制冷剂流路151的第一端流出的制冷剂可流向气液分离器18，通过热回
收器15冷凝的液态制冷剂得以存储在气液分离器18内，不会冲击和损坏四通阀等部件，暂
时储存在气液分离器18内的制冷剂可在气液分离器18内实现气态制冷剂和液态制冷剂的
分离，分离出的气态制冷剂可从第二接口182流出气液分离器18并流向第一阀口a，分离出
的液态制冷剂可通过补液回路流向三通阀19，从而将气液分离器18内的制冷剂补充到制冷
剂循环流路中。

[0054] 可选地，补液回路为毛细管。由此，通过使得补液回路为毛细管路，可对从气液分离器18分离出的液态制冷剂进一步节流降压，这样节流后的制冷剂在流入制冷剂循环流路
中后，有利于保证第一换热器12和第二换热器13的换热效果，而且还可以避免因气液分离
器18内的部分气态冷煤经过补液回路直接流向循环流路而对热泵机组100造成的损伤。

[0055] 在本发明的另一些实施例中，如图2所示，热泵机组100还包括用于检测气液分离器18内液态制冷剂的液位高度的液位检测装置20例如液位传感器，三通阀19的第三开口
193和第一开口191的开度可调以对流经第一开口191的制冷剂与流经第三开口193的制冷
剂的流量比进行调节。例如，第三开口193和第一开口191的开度之和为100％，当第三开口
193的打开开度为30％时，第一开口191的打开开度为70％，从而对从气液分离器18流向第
三开口193的制冷剂的流量进行调节。控制器17分别与液位检测装置20和三通阀19电连接
以根据气液分离器18内的液位高度控制三通阀19的第三开口193和第一开口191的开度。例
如，当液位检测装置20检测到气液分离器18内的液位高度高于液位最大值时，则控制器17
控制第一开口191和第三开口193的开度以增大从气液分离器18流向第三开口193的制冷剂
的比例，当液位检测装置20检测到气液分离器18内的液位高度低于液位最小值时，则控制
器17控制第一开口191和第三开口193的开度以减小从气液分离器18流向第三开口193的制
冷剂量。由此，有利于气液分离器18内的液态制冷剂再一次参与到系统的制冷剂循环中，解
决了由于热回收器15内的制冷剂冷凝而造成的系统制冷剂减少、制冷量不足、机组性能变
差的问题。可以理解的是，热泵机组100中的制冷剂的量是固定的，当气液分离器18的制冷
剂量较多时，热泵机组100的制冷剂流路151中的制冷剂的量就相对少。

[0056] 可选地，三通阀19为电动三通比例调节阀，由此，结构简单、可靠。需要说明的是，电动三通比例调节阀的结构和工作原理已被本领域技术人员所熟知，此处不再进行详细说
明。

[0057] 具体地，如图2所示，第一开口191与第一换热器12的第二端之间通过第一制冷流路21相连，第一制冷流路21上串联有从第一换热器12到三通阀19的方向上单向导通的第一
单向阀211，节流元件14的第二端与第二换热器13的第二端之间串联有第二单向阀212，第
二单向阀212在从节流元件14到第二换热器13的方向上单向导通。热泵机组100还包括第一
制热流路22和第二制热流路23，第一制热流路22的第一端连接在第二单向阀212和第二换
热器13的第二端之间，第一制热流路22的第二端连接在第一单向阀211和第一开口191之
间，第一制热流路22上串联有从第二换热器13到三通阀19的方向上单向导通的第三单向阀
221，第二制热流路23的第一端连接在节流元件14的第二端和第二单向阀212之间，第二制
热流路23的第二端连接在第一单向阀211和第一换热器12之间，第二制热流路23上串联有
从节流元件14到第一换热器12的方向上单向导通的第四单向阀231。由此，在热泵机组100
制冷和制热时，均可以使得从冷凝器(制冷时，第一换热器12为冷凝器，制热时，第二换热器
13为冷凝器)流出的制冷剂首先经过第一开口191进入三通阀19以后，再从第二开口192流
出并流向节流元件14，从而有利于提高热泵机组100运行的可靠性，同时，还可以便于调节
第一开口191和第三开口193的开度以调节流入三通阀19的制冷剂量。

[0058] 下面参考图2对本发明一个具体实施例的热泵机组100的结构和工作原理进行详细说明。

[0059] 如图2所示，根据本发明实施例的热泵机组100，包括压缩机10、四通阀11、第一换热器12、第二换热器13、热回收器15、调节阀16、控制器17、气液分离器18、三通阀19、液位传
感器20、第一制冷流路21、第一制热流路22和第二制热流路23。

[0060] 压缩机10具有排气口101和回气口102，四通阀11具有第一阀口a至第四阀口d，当四通阀11断电时，第一阀口a与第三阀口c连通，第四阀口d与第二阀口b连通；当四通阀11通
电时，第一阀口a与第二阀口b连通，第四阀口d与第三阀口c连通。第一阀口a与排气口101相
连，第四阀口d与回气口102相连。

[0061] 第一换热器12的第一端与第二阀口b相连，第二换热器13的第一端与第三阀口c相连，第一换热器12的第二端和第二换热器13的第二端相连，第一换热器12的第二端和第二
换热器13的第二端之间串联有节流元件14，从而形成制冷剂循环流路。可选地，节流元件14
为毛细管、电子膨胀阀或热力膨胀阀。

[0062] 热回收器15包括相互换热的制冷剂流路151和水流路152，制冷剂流路151的第一端与气液分离器18的第一接口181相连，气液分离器18的第二接口182与第一阀口a相连。调
节阀16具有第一端口161至第三端口163，第一端口161与排气口101相连，第二端口162与第
一阀口a相连，第三端口163与制冷剂流路151的第二端相连。

[0063] 调节阀16的第二端口162和第三端口163的开度可调以对从第二端口162流向第一阀口a的制冷剂和从第三端口163流向制冷剂流路151的制冷剂的流量比进行调节。从而对
流向热回收器15的制冷剂的流量进行调节。

[0064] 可选地，调节阀16为电动三通比例调节阀。由此，结构简单可靠。

[0065] 控制器17与调节阀16电连接以根据水流路152的出水温度与进水温度的温差和水流路152的出水温度与预设值的差值控制调节阀16的第二端口162和第三端口163的开度。

[0066] 具体地，三通阀19包括第一开口191至第三开口193，第一开口191与第一换热器12的第二端相连，第二开口192与节流元件14的第一端相连，气液分离器18的第三接口183通
过补液回路与第三开口193相连。

[0067] 如图2所示，液位传感器20用于检测气液分离器18内液态制冷剂的液位高度，三通阀19的第三开口193和第一开口191的开度可调以对流经第一开口191的制冷剂与流经第三
开口193的制冷剂的流量比进行调节。三通阀19为电动三通比例调节阀。

[0068] 具体地，如图2所示，第一开口191与第一换热器12的第二端之间通过第一制冷流路21相连，第一制冷流路21上串联有从第一换热器12到三通阀19的方向上单向导通的第一
单向阀211，节流元件14的第二端与第二换热器13的第二端之间串联有第二单向阀212，第
二单向阀212在从节流元件14到第二换热器13的方向上单向导通，第一制热流路22的第一
端连接在第二单向阀212和第二换热器13的第二端之间，第一制热流路22的第二端连接在
第一单向阀211和第一开口191之间，第一制热流路22上串联有从第二换热器13到三通阀19
的方向上单向导通的第三单向阀221，第二制热流路23的第一端连接在节流元件14的第二
端和第二单向阀212之间，第二制热流路23的第二端连接在第一单向阀211和第一换热器12
之间，第二制热流路23上串联有从节流元件14到第一换热器12的方向上单向导通的第四单
向阀231。

[0069] 具体而言，当热泵机组100制冷且热回收器15不回收热量时，第一阀口a与第二阀口b相连，第三阀口c与第四阀口d相连，第二端口162的开度为100％，第三端口163的开度为
0％，制冷剂的流向为：压缩机 10—排气口 101—第一端口 161—第二端口 162—第一阀
口 a—换向组件 11—第二阀口 b—第一换热器 12—第一制冷流路 21—第一开口 191—
三通阀 19—第二开口 192—节流元件 14—第二换热器 13—第三阀口 c—换向组件 
11—第四阀口 d—回气口 102—压缩机10，从而形成制冷剂循环。

[0070] 当热泵机组100制冷且热回收器15回收显热时，第一阀口a与第二阀口b相连，第三阀口c与第四阀口d相连，第二端口162的开度为0％，第三端口163的开度为100％，制冷剂的
流向为：压缩机 10—排气口 101—第一端口 161—第三端口 163—热回收器 15—气液分
离器18；从气液分离器18排出的制冷剂可分成两路流路：第一路为第二接口 182—第一阀
口 a—第二阀口 b—第一换热器 12—第一制冷流路 21—第一开口 191—三通阀19；第二
路为第三接口 183—第三开口 193—三通阀19，两路制冷剂同时流入三通阀19以后，制冷
剂的流向为：第二开口 192—节流元件 14—第二换热器 13—第三阀口 c—第四阀口 d—
回气口 102—压缩机10。可以理解的是，第二路是在第三开口193的开度不为零时才得以实
现，当第三开口193的开度为零时，则制冷剂不会从第三接口183流向三通阀19。

[0071] 当热泵机组100制冷且热回收器15回收显热和潜热时，第一阀口a与第二阀口b相连，第三阀口c与第四阀口d相连，第二端口162的开度在0-100％之间，第三端口163的开度
在0-100％之间，制冷剂的流向分为三路：第一路为压缩机 10—排气口 101—第一端口 
161—第二端口 162—第一阀口 a—换向组件 11—第二阀口 b—第一换热器 12—第一制
冷流路 21—第一开口 191—三通阀 19—第二开口 192—节流元件 14—第二换热器 
13—第三阀口 c—换向组件 11—第四阀口 d—回气口 102—压缩机10；第二路为压缩机 
10—排气口 101—第一端口 161—第三端口 163—热回收器 15—第一接口 181—第二接
口 182—第一阀口 a—第二阀口 b—第一换热器 12—第一制冷流路 21—第一开口 
191—第二开口 192—节流元件 14—第二换热器 13—第三阀口 c—第四阀口 d—回气口 
102—压缩机10；第三路为压缩机 10—排气口 101—第一端口 161—第三端口 163—热回
收器 15—第一接口 181—第三接口 183—第三开口 193—第二开口 192—节流元件 
14—第二换热器 13—第三阀口 c—第四阀口 d—回气口 102—压缩机10。可以理解的是，
第三路是在第三开口193的开度不为零时才得以实现，当第三开口193的开度为零时，则制
冷剂不会从第三接口183流向三通阀19。

[0072] 当热泵机组100制热且热回收器15不回收热量时，第一阀口a与第三阀口c相连，第二阀口b与第四阀口d相连，第二端口162的开度为100％，第三端口163的开度为0％，制冷剂
的流向为：压缩机 10—排气口 101—第一端口 161—第二端口 162—第一阀口 a—第三
阀口 c—第二换热器 13—第一制热流路 22—第一开口 191—三通阀 19—第二开口 
192—节流元件 14—第二制热流路 23—第一换热器 12—第二阀口 b—换向组件 11—第
四阀口 d—回气口 102—压缩机10。

[0073] 当热泵机组100制热且热回收器15只回收显热时，第一阀口a与第三阀口c相连，第二阀口b与第四阀口d相连，第二端口162的开度为0％，第三端口163的开度为100％，制冷剂
的流向为：压缩机 10—排气口 101—第一端口 161—第三端口 163—热回收器 15—气液
分离器18；从气液分离器18排出的制冷剂可分成两路流路：第一路为第二接口 182—第一
阀口 a—第三阀口 c—第二换热器 13—第一制热流路 22—第一开口 191—三通阀19；第
二路为第三接口 183—第三开口 193—三通阀19，两路制冷剂同时流入三通阀19以后，制
冷剂的流向为：第二开口 192—节流元件 14—第二制热流路 23—第一换热器 12—第二
阀口 b—换向组件 11—第四阀口 d—回气口 102—压缩机10。可以理解的是，第二路是在
第三开口193的开度不为零时才得以实现，当第三开口193的开度为零时，则制冷剂不会从
第三接口183流向三通阀19。

[0074] 当热泵机组100制热且热回收器15回收显热和潜热时，第一阀口a与第三阀口c相连，第二阀口b与第四阀口d相连，第二端口162的开度在0-100％之间，第三端口163的开度
在0-100％之间，制冷剂的流向分为三路：第一路为压缩机 10—排气口 101—第一端口 
161—第二端口 162—第一阀口 a—第三阀口 c—第二换热器 13—第一制热流路 22—第
一开口 191—三通阀 19—第二开口 192—节流元件 14—第二制热流路 23—第一换热器 
12—第二阀口 b—换向组件 11—第四阀口 d—回气口 102—压缩机10；第二路为压缩机 
10—排气口 101—第一端口 161—第三端口 163—热回收器 15—第一接口 181—第二接
口 182—第一阀口 a—第三阀口 c—第二换热器 13—第一制热流路 22—第一开口 
191—三通阀 19—第二开口 192—节流元件 14—第二制热流路 23—第一换热器 12—第
二阀口 b—换向组件 11—第四阀口 d—回气口 102—压缩机10；第三路为压缩机 10—排
气口 101—第一端口 161—第三端口 163—热回收器 15—第一接口 181—第三接口 
183—第三开口 193—第二开口 192—节流元件 14—第二制热流路 23—第一换热器 
12—第二阀口 b—换向组件 11—第四阀口 d—回气口 102—压缩机10。可以理解的是，第
三路是在第三开口193的开度不为零时才得以实现，当第三开口193的开度为零时，则制冷
剂不会从第三接口183流向三通阀19。

[0075] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不
必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任
一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技
术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结
合和组合。

[0076] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述
实施例进行变化、修改、替换和变型。