專利名稱：發(fā)動機驅(qū)動式熱泵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在取暖運轉(zhuǎn)時吸收發(fā)動機廢熱作為致冷劑的蒸發(fā)熱量的發(fā)動機驅(qū)動式熱泵裝置。
圖8是發(fā)動機驅(qū)動式熱泵裝置在取暖運轉(zhuǎn)時的基本回路結(jié)構(gòu)圖，圖9是表示致冷劑狀態(tài)變化的莫里爾圖(P-i線圖)。
在此，說明取暖運轉(zhuǎn)時的基本循環(huán)。
通過發(fā)動機1驅(qū)動壓縮機2時，如圖9所示①狀態(tài)(壓力P1，焓i1)的氣相致冷劑被壓縮機2壓縮，變成圖9中所示②狀態(tài)(壓力P2，焓i2)的高溫，高壓的致冷劑。而此時壓縮機2所要的動力(壓縮熱量)A(i2-i1)用L表示。
上述高溫高壓致冷劑被導(dǎo)入起冷凝器作用的室內(nèi)熱交換器39(以下稱為室內(nèi)機)，其向室內(nèi)空氣放出凝結(jié)熱Q2而液化。通過室內(nèi)機39后的液相致冷劑的狀態(tài)如圖9中所示的③狀態(tài)(壓力P2，焓i3)，通過放出熱量Q2＝(i2-i2)，完成了對室內(nèi)的取暖。
然后，通過膨脹閥40的減壓，上述狀態(tài)③的液相致冷劑變成圖9中④所示狀態(tài)(壓力P1，焓i3)，而其中一部分氣化，再被導(dǎo)入作為蒸發(fā)器作用的室外熱交換器42(以下稱為室外機)。
一方面，通過水泵35循環(huán)的冷卻水，通過與排氣氣體換熱器27中的排氣及發(fā)動機本體進行熱交換，回收發(fā)動機1的廢熱，將這些熱量在室外機42中提供給致冷劑。從而，致冷劑在上述室外機42中接受外界和發(fā)動機1的廢熱而蒸發(fā)，進一步過熱回到圖9所示①的狀態(tài)(壓力P1，焓i1)，然后反復(fù)地進行同樣的操作。而且，在室外機42中給予致冷劑的熱量用Q1用(i1-i3)表示。
而且，由于如上述那樣地回收發(fā)動機1的廢熱并將其提供給致冷劑，使致冷劑的循環(huán)溫度升高，因此提高取暖能力(放熱量Q2)。而且，在實際中通常采用使通過排氣氣體熱交換器回收發(fā)動機1的廢熱溫水通過溫水回路結(jié)構(gòu)，該溫水回路穿過在壓縮機上游側(cè)配置的儲液器內(nèi)的液相致冷劑(參照特平開5-180529公報)。
可是，在室內(nèi)溫度本身低時就必須更提高取暖能力，或在室外溫度低時，在作為蒸發(fā)器功能的室外機中致冷劑難于從外界吸收熱量，所以取暖能力就會下降。而且在室外溫度低時，停止室外機的風(fēng)扇驅(qū)動，則致冷劑的蒸發(fā)潛熱只能由發(fā)動機的廢熱來提供。
因此，提出了如下的方案當(dāng)室內(nèi)溫度或室外溫度低的低溫取暖時，就考慮要增加發(fā)動機廢熱從而將取暖能力提得更高，為此用加大發(fā)動機的轉(zhuǎn)速來增加排氣氣體的流量，向排氣氣體熱交換器中的冷卻水傳送的熱量也就增加。
但是，按上述方案為提高低溫取暖時的取暖能力而增大發(fā)動機的轉(zhuǎn)速時，會引起發(fā)動機的噪音增大且發(fā)動機的壽命下降的問題。
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)動機驅(qū)動式熱泵裝置，在不會引起發(fā)動機的噪音增大且發(fā)動機的壽命下降的同時又能提高低溫取暖時的取暖能力。
為完成本發(fā)明，在本發(fā)明的權(quán)利要求1所述的發(fā)動機驅(qū)動式熱泵裝置有由發(fā)動機驅(qū)動的壓縮機將致冷劑循環(huán)的致冷劑循環(huán)回路、使冷卻發(fā)動機的冷卻水循環(huán)的冷卻水回路，所述致冷劑循環(huán)回路設(shè)計有室內(nèi)熱交換器，膨脹閥及室外熱交換器，上述冷卻水回路中設(shè)計有排氣氣體熱交換器，其特征在于還設(shè)置在低溫取暖時根據(jù)致冷劑高壓側(cè)的壓力控制發(fā)動機廢熱量的控制裝置。
權(quán)利要求2的本發(fā)明是在權(quán)利要求1所述的發(fā)明中，還具有特征在于上述控制裝置至少對發(fā)動機的點火時期、配氣正時、燃料控制閥開度中的一個進行控制。
權(quán)利要求3所述的發(fā)明是在權(quán)利要求1和2所述發(fā)明中，還具有特征在于用齒輪驅(qū)動方式驅(qū)動上述發(fā)動機。
根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的發(fā)明，當(dāng)在室內(nèi)溫度或室外溫度低時的低溫取暖時，由于發(fā)動機的廢熱量不足而使致冷劑的高壓側(cè)的壓力(壓縮機的排出壓力)低時，通過控制裝置，至少對發(fā)動機的點火時期、配氣正時、燃料控制閥開度中的一個進行控制而使發(fā)動機的熱效率下降，結(jié)果是由于發(fā)動機的廢熱量增大從而提高了致冷劑熱循環(huán)的溫度，不必提高發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，因而不會引起發(fā)動機的噪音增大且發(fā)動機的壽命下降，能夠提高低溫取暖時的取暖能力。
根據(jù)權(quán)利要求3所述發(fā)明，由于采用了比已有的皮帶驅(qū)動方式驅(qū)動效率高的齒輪驅(qū)動方式驅(qū)動壓縮機，發(fā)動機的動力能夠更多地傳給壓縮機，增加了給予致冷劑的能量，結(jié)果是致冷劑放出的熱量增加從而更提高了取暖能力。
圖1是本發(fā)明的發(fā)動機驅(qū)動式熱泵裝置的基本結(jié)構(gòu)回路圖。
圖2是同一熱泵裝置的發(fā)動機四周的結(jié)構(gòu)3是同一熱泵裝置的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
圖4是感溫換向閥的特性圖。
圖5是線性三通閥的特性圖。
圖6是與壓縮機轉(zhuǎn)速相對應(yīng)的蒸發(fā)熱量和廢熱量的關(guān)系圖。
圖7是表示控制配氣正時的曲柄角與吸氣閥和排氣閥的閥提升量的關(guān)系圖。
圖8是熱泵裝置的基本回路圖。
圖9是莫里爾圖。
下面根據(jù)


本發(fā)明的實施例。
圖1是表示本發(fā)明的發(fā)動機驅(qū)動式熱泵裝置的基本結(jié)構(gòu)的回路圖。圖2是同一熱泵裝置的發(fā)動機四周的結(jié)構(gòu)圖。圖3是表示同一熱泵裝置控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖4是感溫換向閥的特性圖。圖5是線性三通閥的特性圖。圖6是與壓縮機轉(zhuǎn)速相對應(yīng)的蒸發(fā)熱量和廢熱量的關(guān)系圖。圖7是表示控制配氣正時的曲柄角與吸氣閥和排氣閥的閥提升量的關(guān)系圖。
首先，根據(jù)圖1和圖2說明本實施例的熱泵裝置的基本結(jié)構(gòu)。
在圖1中，1是水冷發(fā)動機，2(2A，2B)是由水冷發(fā)動機1回轉(zhuǎn)驅(qū)動的兩臺壓縮機，如圖2所示，氣體發(fā)動機1的曲柄軸3與增速裝置4連接。因此，增速裝置4的輸出軸通過電磁離合器5與一個壓縮機2A連接。且與上述增速裝置4的輸出軸連結(jié)的齒輪G1通過一個小直徑齒輪G2與另一個與齒輪G1同樣直徑的齒輪G3嚙合，齒輪G3通過電磁離合器5B與另一個壓縮機2B連接。
在圖2中所示的發(fā)動機1中，6是活塞、7是連接活塞6和上述曲柄軸3的連桿、8是形成在氣缸1a四周的冷卻水套、9、10是在曲柄殼1b下部安裝的發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器、曲柄角傳感器。
在發(fā)動機1的氣缸蓋1c上形成的吸氣通路1D、排氣通路1E分別與吸氣管11、排氣管12連接，通過搖臂13、14驅(qū)動的吸氣閥15、排氣閥16分別在適當(dāng)時間開閉吸氣通路1D、排氣通路1E。
在吸氣管11內(nèi)連接有空氣清潔器17和混合器18，在吸氣管內(nèi)的混合器18的下游設(shè)計有節(jié)流閥19。而且，在上述混合器18上連接有圖中未示的與燃料氣體缸連接的燃料供應(yīng)管20，該燃料供應(yīng)管20的中途連接有兩個燃料控制閥21和作為減壓裝置的零調(diào)節(jié)器22及燃料氣體流量控制閥23。
且，發(fā)動機1的氣缸蓋1c上連接著火花塞24，該火花塞24上連接著點火線圈25和點火控制回路26。
另外，上述排氣管12途中設(shè)計著排氣氣體熱交換器27。
上述增速裝置4通過圖3所示的增速比控制馬達28控制增速比，通過配氣正時可變控制馬達29控制上述吸氣閥15和排氣閥16的開閉時間(配氣正時)，通過節(jié)流閥開度控制馬達30控制上述節(jié)流閥19的開度。且，分別通過開度控制馬達31、32控制上述燃料控制閥21、燃料氣體流量控制閥23的開度。
而且，如圖3所示，控制裝置33上連接著上述馬達28～32及上述發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器41、曲柄角傳感器10、電磁離合器5A、5B以及點火控制回路26。
在本熱泵裝置中，如圖1所示設(shè)計著包括壓縮機2(2A，2B)而構(gòu)成的閉環(huán)的致冷劑回路34和包括水泵35而構(gòu)成閉環(huán)循環(huán)的冷卻水回路36。
上述致冷劑回路34是由壓縮機2使氟里昂等的致冷劑循環(huán)的回路，這里，致冷回路34包括由壓縮機2A，2B的排出側(cè)至油分離器37的致冷劑管線34a，在取暖時由油分離器37至四通閥38的致冷劑回路管線34b，由四通閥38至3臺室內(nèi)機39的致冷劑管線34c，由室內(nèi)機39經(jīng)過膨脹閥40并在途中通過主儲液器41至兩臺室外機42的致冷劑管線34d，由室外機42至上述四通閥38的致冷劑管線34e，不拘泥取暖的由上述四通閥38至上述主儲液器41的致冷劑管線34f，由主儲液器41至輔儲液器43的致冷劑管線34g，由上述輔儲液器43至上述壓縮機2A，2B吸入側(cè)的致冷劑管線34i。
而且，從上述油分離器37導(dǎo)出油返回管線44和旁路管線34j，油返回管線44與上述致冷劑管線34g連接，旁路冷劑管線34j與上述致冷劑管線34f連接，該旁路管線34j與旁路閥13連接。而且，上述主儲液器41，輔儲液器43分別設(shè)計有檢測出儲存的液相致冷劑的液面的液面?zhèn)鞲衅?6，47，主儲液器41的底部通過主要用于油返回的旁路管線34k與上述冷劑管線34g連接，旁路管線34k上設(shè)計著旁路閥48。
而且，上述說明的致冷劑回路34的致冷劑管線34設(shè)計著檢測致冷劑高壓側(cè)壓力的高壓側(cè)壓力傳感器49，在致冷劑管線34i上設(shè)計著檢測致冷劑低壓側(cè)壓力的低壓側(cè)壓力傳感器50。且，上述室內(nèi)機39附近設(shè)計室內(nèi)溫度傳感器51，在上述室外機42附近設(shè)計有室外溫度傳感器52。因此，上述高壓側(cè)壓力傳感器49、低壓側(cè)壓力傳感器50、室內(nèi)溫度傳感器51和室外溫度傳感器52如圖3所示與控制裝置33連接。又如圖3所示，控制裝置33連接著致冷劑循環(huán)量傳感器53、主開關(guān)54和室內(nèi)希望溫度設(shè)定開關(guān)55。
另一方面，上述冷卻回路36是通過水泵35使冷卻發(fā)動機1的冷卻水循環(huán)的冷卻水回路。該回路包括由水泵35排出側(cè)通過排氣氣體熱交換器27至發(fā)動機1的冷卻水入口(圖2中所示冷卻水套8的入口)的冷卻水管線36a，由發(fā)動機1的冷卻水出口(冷卻水套8的出口)導(dǎo)出并至感溫換向閥56的冷卻水管線36b，由上述感溫換向閥56至線性三通閥57的冷卻水管線36c，由線性三通閥57導(dǎo)入并通過上述主儲液器41與上述水泵35的吸入側(cè)連接的冷卻水管線36d，分別從上述感溫換向閥56、線性三通閥57導(dǎo)出并連接到上述冷卻水管線36d的冷卻水管線36e，36f。在冷卻水管線36f上設(shè)計有放熱用熱交換器58。
可是，上述感溫換向閥56根據(jù)在此設(shè)計成的恒溫器作用，如圖4所示，當(dāng)冷卻水溫度在60℃以下時使冷卻水管線36c全部關(guān)閉，同時使冷卻水管線36e全部打開，只讓冷卻水管線36e中有冷卻水流動，當(dāng)冷卻水溫度超過60℃時，開始打開冷卻水管線36c，并開始關(guān)閉冷卻水管線36e，使兩個冷卻水管線36c，36e中有冷卻水流動，當(dāng)冷卻水溫度超過75℃時全部打開冷卻水管線36c，全部關(guān)閉冷卻水管線36e而只要在冷卻水管線36c中有冷卻水流動。且，在圖4中，I1，I2分別表示在冷卻水管線36c，36e中流動的冷卻水的流量。
又，圖5表示上述線性三通閥57的特性。也就是，在圖5中I3，I4分別表示在冷卻水管線36d、36f中流動的冷卻水的流量，隨著線性三通閥57的閥角度的增加使在冷卻水管線36d、36f中流動的冷卻水的流量I3，I4如圖示那樣直線地增加或減少。從而，當(dāng)線性三通閥57的角度為0°時冷卻水管線36d全部打開，冷卻水管線36f全部關(guān)閉，在冷卻水管線36c中流動的冷卻水的總量I1(＝I3)被導(dǎo)入主儲液器41；線性三通閥57的閥角度為90°時冷卻水管線36d全部關(guān)閉，冷卻水管線36f全部開，流過冷卻水管線36c的冷卻水總量I1(＝I4)旁路到主儲液器41后導(dǎo)入放熱用熱交換器58。
下面，參照圖9所示的莫里爾圖說明本實施例的熱泵裝置在取暖時的作用。
當(dāng)氣體發(fā)動機1被驅(qū)動時，其曲柄軸3的回轉(zhuǎn)由增速裝置4進行增速，并通過處于ON狀態(tài)的電磁離合器5A被傳遞到一個壓縮機2A的同時，經(jīng)過齒輪G1、G2、G3及處于ON狀態(tài)的電磁離合器5B被傳遞到另一個壓縮機2B上，所以兩個壓縮機2A、2B同時以同速回轉(zhuǎn)驅(qū)動。
如上所述那樣回轉(zhuǎn)驅(qū)動壓縮機2A，2B時，如圖9所示1狀態(tài)(壓力P1，焓i1)的氣相致冷劑從致冷劑管線34i被吸入壓縮機2A、2B，被壓縮成圖9中所示2狀態(tài)(壓力P2，焓i2)的高溫，高壓致冷劑。而此時壓縮機2A、2B所要的動力(壓縮熱量)AL用(I2-I1)表示。且，被吸入壓縮機2A，2B吸入的氣相致冷劑的壓力P1由上述低壓側(cè)壓力傳感器50檢測出并輸入到上述控制裝置33。
上述高溫高壓的氣相致冷劑通過致冷劑管線34a導(dǎo)入油分離器37，由油分離器37去掉油分。因此除去油分的氣相致冷劑通過致冷劑管線34b到達四通閥38。且在油分離器37中從致冷劑中分離出的油通過上述油返回管線44返回到上述致冷劑管線34g。還有，在致冷劑管線34b中流動的高溫高壓致冷劑的壓力P2(不計壓力損失)，由上述高壓側(cè)壓力傳感器49檢測并被輸入上述控制裝置33。
可是，在取暖運轉(zhuǎn)時，四通閥38的口38a和口38c以及口38b和口38d分別連通，高溫高壓氣體致冷劑通過四通閥38流入致冷劑管線34c，被導(dǎo)入作為冷凝器的室內(nèi)機39。因此，導(dǎo)入室內(nèi)機39的高溫高壓氣態(tài)致冷劑向室內(nèi)空氣放出冷凝熱Q2而液化，成為狀態(tài)如圖9中所示的③狀態(tài)(壓力P2，焓i2)的液相致冷劑，由此時放出熱量Q2＝(i2-i2)，對室內(nèi)進行取暖。
然后，在上述室內(nèi)機39中液化的的高壓液相致冷劑通過膨脹閥40進行減壓，成為圖9中④所示狀態(tài)(壓力P1，焓i3)，使其中一部分氣化，通過致冷劑管線34d流向室外機42。
另一方面，由于水泵35的驅(qū)動，在冷卻水回路36循環(huán)的冷卻水由水泵35排出流入冷卻水管線36a，途中，在排氣氣體熱交換器27回收從發(fā)動機1排氣管12排出氣體所含的熱量而被加熱后，通過發(fā)動機1的冷卻水套8冷卻該發(fā)動機1。因此，使氣體發(fā)動機1冷卻的冷卻水，通過冷卻水管線36b流至感溫換向閥56。
在此，在發(fā)動機1啟動時冷卻水的溫度較低，其值低于60℃時，如前所述(參照圖4)，由于感溫換向閥56全部關(guān)閉冷卻水管線36c，全部打開冷卻水管線36e，冷卻水全部通過冷卻水管線36e返回到水泵35。因此，冷卻水的溫度逐漸上升，由溫度上升的冷卻水對處于冷機狀態(tài)的氣體發(fā)動機1迅速進行暖機。
因此，當(dāng)冷卻水溫度超過60℃時，冷卻水管線36c開始打開，冷卻水管線36e開始關(guān)閉，當(dāng)冷卻水溫度超過75℃時，冷卻水管線36c全部打開，冷卻水管線36e全部關(guān)閉，所以冷卻水全部流過冷卻水管線36c至線性三通閥57。在此，在取暖運轉(zhuǎn)時，設(shè)定線性三通閥的閥角度為0°時，如圖4所示，全部冷卻水通過冷卻水管線36d流入主儲液器41內(nèi)。
從而，在主儲液器41中由于冷卻管線36d中流動的冷卻水，流入致冷劑管線34d的致冷劑與在主儲液器41中貯存的液相致冷劑被加熱，致冷劑吸收氣體發(fā)動機1的廢熱(排氣氣體給予的和從冷卻發(fā)動機1所得到的熱)。
而且，流過上述致冷劑管線34d的致冷劑如上述那樣在主儲液器41中被發(fā)動機1的廢熱的一部分加熱后，流入作為蒸發(fā)器功能的室外機42，在該處從外界吸收蒸發(fā)熱而氣化。且，當(dāng)外界溫度在所定值以上時，驅(qū)動室外機的風(fēng)扇42a，如上述那樣在室外機42處致冷劑從外界吸收熱量后蒸發(fā)。
因此，致冷劑從室外機42通過致冷劑管線34e流到四通閥38，如上所述由于在取暖運轉(zhuǎn)時四通閥38的口b與口d連通，致冷劑通過四通閥38流入致冷劑管線34f，導(dǎo)入主儲液器41內(nèi)。
在上述主儲液器41中致冷劑進行氣液分離，冷卻水管線36d中流動的冷卻水將發(fā)動機1的廢熱的一部分給予液相致冷劑，由于這些熱量，液相致冷劑的一部分被蒸發(fā)而汽化。
而且，在主儲液器41中的氣相致冷劑通過致冷劑管線34g送入輔儲液器43，并通過致冷劑管線34i被吸入壓縮機2A、2B中，吸入壓縮機2A、2B中的氣相致冷劑的狀態(tài)返回到如圖9所示的①狀態(tài)(壓力P1，焓i1)，這些氣相致冷劑通過壓縮機2A、2B再次進行壓縮，反復(fù)進行與上述相同的操作。
從而，由膨脹閥40減壓的致冷劑被吸入到壓縮機2A、2B時，致冷劑不僅在主儲液器41中吸收氣體發(fā)動機1的廢熱，同時也從室外機42中吸收外界的熱量，結(jié)果是，致冷劑吸收熱量Q1(＝i1-i3)而蒸發(fā)。進一步地被過熱。
如上所述，在取暖運轉(zhuǎn)時，通過冷卻水回收氣體發(fā)動機1的廢熱再傳給致冷劑，由于提高了使室內(nèi)機39的放熱量Q2，所以就提高了取暖能力。
可是，在室內(nèi)溫度或室外溫度低的低溫取暖時，由于上述理由，而不能得到充分的取暖能力。特別是當(dāng)室外溫度低的寒冷時，致冷劑就不能在室外機42中從外界吸收熱量。
因此，在本實施例中，外界溫度傳感器52檢測出外界溫度在所定值以下時停止驅(qū)動室外機42的風(fēng)扇42a，同時增加氣體發(fā)動機1的廢熱量以加大室內(nèi)機39的放熱量Q2，因此提高了取暖能力。具體地說，通過高壓側(cè)壓力傳感器49檢測出致冷劑高壓側(cè)壓力P2作為判定取暖能力的標(biāo)準(zhǔn)，對應(yīng)于該值由控制裝置33控制氣體發(fā)動機1的廢熱量。
作為保持使氣體發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速保持一定并使廢熱量增加的方法，在實施例中采用降低氣體發(fā)動機1的熱效率并使排氣氣體放出的給發(fā)動機冷卻水的放熱量增加的方法。
在此，圖6是以發(fā)動機的熱效率η作為參數(shù)表示與壓縮機轉(zhuǎn)速對應(yīng)的蒸發(fā)熱量和廢熱量關(guān)系。在圖6中，實線A表示必要的蒸發(fā)熱量，虛線B～F表示熱效率η＝0.2、0.225、0.25、0.275、0.3條件下發(fā)動機廢熱量，根據(jù)該圖就可明白，熱效率η越小就越能夠得到對應(yīng)于必要蒸發(fā)熱量的大的廢熱量。
而且，作為降低氣體發(fā)動機1熱效率的方法，在本實施例中，采用至少控制點火時期，吸氣閥15和排氣閥16的開閉計時(配氣正時)及燃料控制閥21的開度中的一個的方法。
也就是，在點火時期的控制中，根據(jù)高壓側(cè)壓力傳感器49檢測出的致冷劑高壓側(cè)壓力P2、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器9檢測出的發(fā)動機轉(zhuǎn)速及曲柄角傳感器10檢測出的曲柄角以及節(jié)流閥開度或增壓值，控制裝置33向點火控制回路26發(fā)送控制信號，延遲火花塞24的點火時間。
如上述那樣使點火時間延遲時，燃燒氣體相對活塞6的作功量減少而發(fā)動機1的輸出下降一些且節(jié)流閥開度加大，因此僅僅該部分的排氣溫度上升，在排氣熱交換器27中能夠回收更多的廢熱，結(jié)果是，提高了取暖的能力。
且，在本方法中如使氣體發(fā)動機1的輸出下降，由于壓縮機2的負荷，輸出下降的部分導(dǎo)致發(fā)動機1的轉(zhuǎn)速下降，但由于使節(jié)流閥的開度多打開一點，使供給氣體發(fā)動機1的活塞1a內(nèi)的混合氣體的量增加，所以就能補充氣體發(fā)動機1的輸出和轉(zhuǎn)速下降部分。
還有，在配氣正時的控制中，控制裝置33向配氣正時可變控制馬達29發(fā)送控制信號，使吸氣閥15和排氣閥16的開閉計時與最合適的計時相對應(yīng)，按圖7中箭頭a～d方向錯開并降低氣體發(fā)動機1的熱效率。且，在圖7中橫軸為曲柄角，縱軸為閥升程量，TDC、BDC分別為上下死點。
另外，在控制燃料控制閥開度的方法中，控制裝置33向燃料控制閥開閉馬達31發(fā)送控制信號，增大燃料控制閥21的開度以提高混合氣體的濃度，使燃燒室中混合氣體的燃燒從貧燃燒區(qū)域移動到富燃燒區(qū)域。因此，在氣體發(fā)動機1中轉(zhuǎn)換成機械能的燃料能量即使原封不動，由于從汽缸1a向排氣管12排出的排氣氣體的溫度上升或在排氣管12的后燃燒等，使排氣氣體熱交換器27的上游的排氣氣體溫度上升或排氣氣體量增加，結(jié)果，在排氣氣體熱交換器27中能夠回收到更多的廢熱，因此能提高低溫取暖時的取暖能力。
再有，作為降低氣體發(fā)動機1的熱效率的其它方法也可以考慮用增速比控制馬達31來控制增速裝置4的增速比的方法。
而且，在本實施例中，在室內(nèi)溫度或室外溫度是低的低溫取暖時，由于發(fā)動機1的廢熱量不足而使致冷劑的高壓側(cè)壓力(壓縮機排出壓)P2低的條件下，通過控制裝置33至少控制發(fā)動機1的點火時間、吸氣閥15及排氣閥16的開閉計時(配氣正時)、燃燒控制閥21開度中的一個而使氣體發(fā)動機1的熱效率下降，所以氣體發(fā)動機1的廢熱量增大，提高致冷劑的熱循環(huán)溫度，結(jié)果，氣體發(fā)動機1不用增加轉(zhuǎn)速，從而氣體發(fā)動機1的噪音不會增大且壽命也不會下降，能提高低溫取暖時的取暖能力。
如用本實施例，作為氣體發(fā)動機1的壓縮機2的驅(qū)動方式，采用了齒輪G1、G2、G3的齒輪驅(qū)動方式，所以能得到比已有技術(shù)中皮帶驅(qū)動方式更高的動力傳遞效率，氣體發(fā)動機1的動力更多地傳遞到壓縮機2，使給予致冷劑的能量增加，結(jié)果是增加從致冷劑放出的放熱量Q2從而進一步提高了取暖能力。
由以上說明，根據(jù)本發(fā)明，在發(fā)動機驅(qū)動式熱泵裝置中有由發(fā)動機驅(qū)動的壓縮機將致冷劑循環(huán)的致冷劑循環(huán)回路和循環(huán)冷卻發(fā)動機的冷卻水的冷卻水回路，上述循環(huán)回路設(shè)計有室內(nèi)熱交換器、膨脹閥及室外熱交換器，上述冷卻水循環(huán)回路中設(shè)計有排氣熱交換器，由于設(shè)計了在低溫取暖時與致冷劑高壓側(cè)的壓力對應(yīng)地控制發(fā)動機廢熱量的控制裝置，所以就得到不會增加發(fā)動機的噪音、也不會使其壽命下降、并能提高低溫取暖時取暖能力的效果。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動機驅(qū)動式熱泵裝置，該裝置有由發(fā)動機驅(qū)動的壓縮機將致冷劑循環(huán)的致冷劑回路和冷卻發(fā)動機的冷卻水循環(huán)的冷卻水回路，上述致冷劑回路設(shè)計有室內(nèi)熱交換器、膨脹閥及室外熱交換器，上述冷卻水回路設(shè)計有排氣熱交換器，其特征在于還設(shè)置在低溫取暖時與致冷劑高壓側(cè)壓力對應(yīng)地控制發(fā)動機廢熱量的控制裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機驅(qū)動式熱泵裝置，其特征在于上述控制裝置至少對發(fā)動機的點火時期、配氣正時、燃料控制閥開度中的一個進行控制。
3.如權(quán)利要求1或2所述的發(fā)動機驅(qū)動式熱泵裝置，其特征在于上述壓縮機用齒輪驅(qū)動方式進行驅(qū)動。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠在低溫取暖時提高取暖能力的發(fā)動機驅(qū)動式熱泵裝置。本裝置有發(fā)動機1驅(qū)動的壓縮機2使致冷劑循環(huán)的致冷劑回路34和使冷卻發(fā)動機1的冷卻水循環(huán)的冷卻水回路36，上述致冷劑回路34設(shè)計有膨脹閥40、室內(nèi)熱交換器39和室外熱交換器42，上述冷卻水回路36設(shè)計有排氣熱交換器27，還設(shè)置在低溫取暖時與致冷劑高壓側(cè)壓力對應(yīng)地控制發(fā)動機廢熱量的控制裝置。
文檔編號F25B30/00GK1156811SQ9610558
公開日1997年8月13日 申請日期1996年2月8日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月8日
發(fā)明者三澤誠, 小栗真 申請人:雅馬哈發(fā)動機株式會社