[发明专利]传动比可调的燃气机热泵系统

说明书

技术领域

本发明属于热泵技术领域，具体涉及一种具有传动比可调的燃气机热泵系统。

背景技术

燃气机热泵就是由燃气机作为动力源来驱动压缩机实现制冷、制热的新型空调装置。燃气机输出轴和压缩机输入轴分别与两个不同直径的皮带轮固定，两个皮带轮的直径之比为转速的传动比，合理地选择传动比可使得燃气机热泵机组在一定的运行工况下具有较高的一次能源利用率。所以，设计或选择不同的传动比，燃气机热泵在相同的制冷或制热量下其运行效率就有所不同。燃气机运行效率是影响燃气机热泵性能指标(一次能源利用率)的主要因素，当然运行效率越高，一次能源利用率就越高。而燃气机热泵传动比的确定是根据热泵机组的最大或名义制冷、制热负荷来设计的，因为热泵的运行工况将随冷热源温度不断变化，但一般最大负荷运行的时间以不超过10％来考虑。这样就使得以最大负荷确定的传动比值只在少部分时间内高效运行，而绝大部分时间运行的效率均较低。这样也就无法获取最优的一次能源利用率。

燃气机运行效率的降低就意味着燃料消耗量的增加，然而为保证热泵在最大负荷时必须满足压缩机的输入功率要求，在系统设计时中就必须选择大功率的燃气机，从而造成了初投资的增加和资源的浪费。

发明内容

本发明的目的是，提供一种可以改变燃气机与压缩机连接传动比的燃气机热泵装置，即根据燃气机热泵运行的负荷下切换选择燃气机和压缩机之间的传动比值，使其运行效率保持较高，从而也使燃气机热泵系统的一次能源利用率得到提高。

本发明所采用的技术方案是；热泵系统压缩机的动力源由燃气机提供，燃气机和压缩机之间的动力通过变速齿轮箱连接。为便于连接将变速齿轮箱的输入轴和输出轴设在箱体外面，输入轴和输出轴均装有主、从动带轮，在燃气机的输出轴也嵌有带轮。连接方案为：在燃气机输出轴带轮与变速齿轮箱中的输入轴带轮(或者说是变速齿轮箱的主动带轮)之间由一条橡胶带连接；在变速齿轮箱输出轴带轮(或者说是变速齿轮箱的从动带轮)与离合器带轮之间由另一条橡胶带连接。在压缩机输入轴的外端同轴装有离合器，其作用是来自燃气机提供的动力源与压缩机连接的起停可以控制。前已述及，合理地选择动力源与压缩机之间的传动比可使燃气机热泵机组在一定的运行工况下具有较高的一次能源利用率。但燃气机热泵传动比的确定是根据热泵机组的最大或名义制冷、制热负荷来设计的，而实际热泵的运行工况将随冷热源温度不断变化，这样就使得以最大负荷确定的传动比值不一定用于长时间运行，因此要设法使传动比根据运行负荷可以改变。为此采用的技术方案是：变速齿轮箱内输入轴相嵌一组主动齿轮；输出轴相嵌一组与主动齿轮两两啮合的从动齿轮，一个主动齿轮和一个与其啮合的从动齿轮构成一固定传动比，通过设置不同模数的主动齿轮与从动齿轮组合即可得到不同的传动比。在变速齿轮箱输入轴上为每个主动齿轮设一个一端带弹簧的滑动销和一个电磁阀，电磁阀线圈环绕滑动销所在输入轴部分但不接触，滑动销在电磁力与弹簧力驱动下沿输入轴平移滑入或滑出，实现系统传动比的选择和改变。电磁阀的通、断由中央控制器根据运行情况选择控制，系统运行中同一时刻只有一个电磁阀通电状态。为调节室内的温度，在空调房间装有温度传感器，实测温度与设定温度进行比较若存在差别，此信号将被送入中央控制器。因为在燃气机输出轴的旁边设有燃气机转速传感器；在压缩机输入轴的旁边设有压缩机转速传感器，中央控制器不断接收两个转速传感器发出的转速信息，再根据空调室当时的温度，中央控制可以对燃气机中的燃料调节阀进行调节，控制燃料的输入量，具此调整动力源与压缩机之间的传动比。尽量使燃气机热泵机组在该运行工况下具有较高的一次能源利用率。

附图说明：

附图为本发明技术原理结构示意图。

具体实施方式