[發明專利]傳動比可調的燃氣機熱泵系統

無效

• 申請號: 200910068135.0
• 申請日: 2009-03-16
• 公開（公告）號: CN101504223A
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發明（設計）人: 楊昭;趙海波
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: F25B27/00
• 分類號: F25B27/00;F25B49/02
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司
• 代理人: 董一寧

技術領域

本發明屬于熱泵技術領域，具體涉及一種具有傳動比可調的燃氣機熱泵系統。

背景技術

燃氣機熱泵就是由燃氣機作為動力源來驅動壓縮機實現制冷、制熱的新型空調裝置。燃氣機輸出軸和壓縮機輸入軸分別與兩個不同直徑的皮帶輪固定，兩個皮帶輪的直徑之比為轉速的傳動比，合理地選擇傳動比可使得燃氣機熱泵機組在一定的運行工況下具有較高的一次能源利用率。所以，設計或選擇不同的傳動比，燃氣機熱泵在相同的制冷或制熱量下其運行效率就有所不同。燃氣機運行效率是影響燃氣機熱泵性能指標(一次能源利用率)的主要因素，當然運行效率越高，一次能源利用率就越高。而燃氣機熱泵傳動比的確定是根據熱泵機組的最大或名義制冷、制熱負荷來設計的，因為熱泵的運行工況將隨冷熱源溫度不斷變化，但一般最大負荷運行的時間以不超過10％來考慮。這樣就使得以最大負荷確定的傳動比值只在少部分時間內高效運行，而絕大部分時間運行的效率均較低。這樣也就無法獲取最優的一次能源利用率。

燃氣機運行效率的降低就意味著燃料消耗量的增加，然而為保證熱泵在最大負荷時必須滿足壓縮機的輸入功率要求，在系統設計時中就必須選擇大功率的燃氣機，從而造成了初投資的增加和資源的浪費。

發明內容

本發明的目的是，提供一種可以改變燃氣機與壓縮機連接傳動比的燃氣機熱泵裝置，即根據燃氣機熱泵運行的負荷下切換選擇燃氣機和壓縮機之間的傳動比值，使其運行效率保持較高，從而也使燃氣機熱泵系統的一次能源利用率得到提高。

本發明所采用的技術方案是；熱泵系統壓縮機的動力源由燃氣機提供，燃氣機和壓縮機之間的動力通過變速齒輪箱連接。為便于連接將變速齒輪箱的輸入軸和輸出軸設在箱體外面，輸入軸和輸出軸均裝有主、從動帶輪，在燃氣機的輸出軸也嵌有帶輪。連接方案為：在燃氣機輸出軸帶輪與變速齒輪箱中的輸入軸帶輪(或者說是變速齒輪箱的主動帶輪)之間由一條橡膠帶連接；在變速齒輪箱輸出軸帶輪(或者說是變速齒輪箱的從動帶輪)與離合器帶輪之間由另一條橡膠帶連接。在壓縮機輸入軸的外端同軸裝有離合器，其作用是來自燃氣機提供的動力源與壓縮機連接的起停可以控制。前已述及，合理地選擇動力源與壓縮機之間的傳動比可使燃氣機熱泵機組在一定的運行工況下具有較高的一次能源利用率。但燃氣機熱泵傳動比的確定是根據熱泵機組的最大或名義制冷、制熱負荷來設計的，而實際熱泵的運行工況將隨冷熱源溫度不斷變化，這樣就使得以最大負荷確定的傳動比值不一定用于長時間運行，因此要設法使傳動比根據運行負荷可以改變。為此采用的技術方案是：變速齒輪箱內輸入軸相嵌一組主動齒輪；輸出軸相嵌一組與主動齒輪兩兩嚙合的從動齒輪，一個主動齒輪和一個與其嚙合的從動齒輪構成一固定傳動比，通過設置不同模數的主動齒輪與從動齒輪組合即可得到不同的傳動比。在變速齒輪箱輸入軸上為每個主動齒輪設一個一端帶彈簧的滑動銷和一個電磁閥，電磁閥線圈環繞滑動銷所在輸入軸部分但不接觸，滑動銷在電磁力與彈簧力驅動下沿輸入軸平移滑入或滑出，實現系統傳動比的選擇和改變。電磁閥的通、斷由中央控制器根據運行情況選擇控制，系統運行中同一時刻只有一個電磁閥通電狀態。為調節室內的溫度，在空調房間裝有溫度傳感器，實測溫度與設定溫度進行比較若存在差別，此信號將被送入中央控制器。因為在燃氣機輸出軸的旁邊設有燃氣機轉速傳感器；在壓縮機輸入軸的旁邊設有壓縮機轉速傳感器，中央控制器不斷接收兩個轉速傳感器發出的轉速信息，再根據空調室當時的溫度，中央控制可以對燃氣機中的燃料調節閥進行調節，控制燃料的輸入量，具此調整動力源與壓縮機之間的傳動比。盡量使燃氣機熱泵機組在該運行工況下具有較高的一次能源利用率。

附圖說明：

附圖為本發明技術原理結構示意圖。

具體實施方式