【技术实现步骤摘要】
本技术涉及可再生能源利用和机械制造
，特别涉及一种将空气内能转化为机械能，制冷、制水为副产品的涡旋空气内能利用装置。
技术介绍
现代经济社会发展，能源需求越来越大，能源结构以不可再生高污染的石化能源为主；石化能源使用总的效果是给地球增温，其主要排放物二氧化碳则阻碍地球热量向外空间幅射，平均气温升高和污染，破坏了地球自然生态环境，其后果是灾难性的；可再生能源利用近年来有一定进展，仍存在着投资大、效率低、综合经济性差等诸多问题有待解决。任何物质，无论温度高低，都存在一定容量的内能，内能是可再生取之不尽的能源，这方面的应用和研究可谓凤毛麟角；中国专利200580043924.9《空气内能的应用及装置》，用一种类似拉法尔喷管装置，使气流加速并加以利用；一定压差介质在拉法尔喷管中可实现能够达到的最高的速度，自然风的流动压差极其微小，数百千米一定角度两山脉有效压差利用，所谓山口效应，不过从5级风提高到6-7级风；200580043924.9号专利所谓“空气内能的应用”不过是空气位能(势能)即空气的有效压差利用。热泵对低沸点物质压缩液化，放出气化热，在理想可逆状态下只能...
【技术保护点】
１．一种涡旋空气内能利用装置，所述涡旋空气内能利用装置包括启动机（５５）、启动机离合器（５６）、压气机（１）、棘轮式超越离合器（５７）、套轴式差速联轴器、高压透平（７）、中压透平（８）、低压透平（１４）和计算机调控中心；其特征在于：所述涡旋空气内能利用装置还包括涡旋增压器、涡旋排气装置、楔形体调控装置；所述涡旋增压器由设置在压气机（１）与高压透平（７）间的第一组串联的多级涡旋增压器、高压透平（７）与中压透平（８）间设置的第二组串联的多级涡旋增压器和中压透平（８）与低压透平（１４）间设置的第三组串联的多级涡旋增压器组成，所述涡旋增压器是单入口立交式涡旋增压器（２）或者是超越式...
【技术特征摘要】
1.一种涡旋空气内能利用装置，所述涡旋空气内能利用装置包括启动机(55)、启动机离合器(56)、压气机(1)、棘轮式超越离合器(57)、套轴式差速联轴器、高压透平(7)、中压透平(8)、低压透平(14)和计算机调控中心；其特征在于：所述涡旋空气内能利用装置还包括涡旋增压器、涡旋排气装置、楔形体调控装置；所述涡旋增压器由设置在压气机(1)与高压透平(7)间的第一组串联的多级涡旋增压器、高压透平(7)与中压透平(8)间设置的第二组串联的多级涡旋增压器和中压透平(8)与低压透平(14)间设置的第三组串联的多级涡旋增压器组成，所述涡旋增压器是单入口立交式涡旋增压器(2)或者是超越式涡旋增压器(20)，或者是多入口立交式涡旋增压器(109)；所述涡旋排气装置是双环涡旋排气装置(53)或者是单环涡旋排气装置(15)；所述涡旋增压器的进、排气通道上各设置有一个楔形体调控装置，所述楔形体调控装置是分布位变式楔形体调控装置(3)或者是一体位变式楔形体调控装置(224)，或者是分布形变式楔形体调控装置(4)或是外推形变式楔形体调控装置(237)，或者是内顶形变式楔形体调控装置(255)；三组串联的多级涡旋增压器中的第一级涡旋增压器和涡旋排气装置各设置有一个固液体分离装置；固液体分离装置分别是第一固液体分离装置(121)、第二固液体分离装置(131)、第三固液体分离装置(141)、第四固液体分离装置(191)和第五固液体分离装置(201)，且第一、第二、第三、第四和第五固液体分离装置结构相同；启动机(55)的启动机输出轴(65)通过启动机离合器(56)与压气机(1)的压气机轴(58)的一端传动连接，高压透平(7)的高压透平轴(6)的一端通过棘轮式超越离合器(57)与压气机(1)的压气机轴(58)的另一端传动连接；中压透平(8)的中压透平轴(9)和低压透平(14)的套轴式低压透平轴(13)分别与套轴式差速联轴器(10)的两个锥形主动齿轮(24)固接，动力由套轴式差速联轴器(10)的中介轴(16)输出；压气机(1)的环形排气通道与第一组串联的多级涡旋增压器的环形进气通道相接连通，第一组串联的多级涡旋增压器的环形排气通道与高压透平(7)的环形进气通道相接连通，高压透平(7)的环形排气通道与第二组串联的多级涡旋增压器的环形进气通道相接连通，第二组串联的多级涡旋增压器的环形排气通道与中压透平(8)的环形进气通道相接连通，中压透平(8)的环形排气通道与第三组串联的多级涡旋增压器的环形进气通道相接连通，第三组串联的多级涡旋增压器的环形排气通道与低压透平(14)的环形进气通道相接连通，低压透平(14)的环形排气通道与涡旋排气装置的环形进气通道相接连通，涡旋排气装置的阵列式排气口与大气连通。2.根据权利要求1所述的涡旋空气内能利用装置，其特征在于：所述楔形体调控装置是一体位变式楔形体调控装置(224)；一体位变式楔形体调控装置(224)由一体位变式楔形体(225)、一体位变式楔形体调控装置流道(226)、至少三个一体位变式楔形体调控装置滑道(227)和相同数量个一体位变式楔形体调控装置齿条滑槽(228)、一体位变式楔形体调控装置齿轮(229)、一体位变式楔形体调控装置齿轮轴(230)组成；一体位变式楔形体调控装置流道(226)为渐缩或渐扩的环形气流通道，至少三个一体位变式楔形体调控装置滑道(227)安装在一体位变式楔形体调控装置流道(226)与轴线平行的内壁上，相邻两个一体位变式楔形体调控装置滑道(227)平行设置；一体位变式楔形体(225)由至少两个单元组合安装而成，一体位变式楔形体(225)上等间距安装至少三个一体位变式楔形体调控装置齿条滑槽(228)，一体位变式楔形体调控装置齿条滑槽(228)为滑槽齿条一体式设计，通过一体位变式楔形体调控装置齿条滑槽(228)的滑槽一体位变式楔形体(225)可滑动安装在一体位变式楔形体调控装置滑道(227)上，一体位变式楔形体调控装置齿条滑槽(228)的齿条与对应的一体位变式楔形体调控装置齿轮(229)啮合，一体位变式楔形体调控装置齿轮(229)固装在对应的一体位变式楔形体调控装置齿轮轴(230)上，一体位变式楔形体调控装置齿轮轴(230)为可转动部件。3.根据权利要求1所述的涡旋空气内能利用装置，其特征在于：所述楔形体调控装置是外推形变式 楔形体调控装置(237)；外推形变式楔形体调控装置(237)由外推形变式楔形体调控装置流道(239)、两个外推形变式楔形体(238)、两个第一条形铁(244)、至少两个外推形变式楔形体调控装置齿轮轴(243)、至少四个外推形变式楔形体调控装置齿轮(242)和相同数量个外推形变式楔形体调控装置齿条滑槽(241)、外推形变式楔形体调控装置滑道(240)组成；每个外推形变式楔形体(238)由至少两个条形弹性钢板组成，所述两个外推形变式楔形体(238)的一端分别固装在外推形变式楔形体调控装置流道(239)相对应的两壁上，两个外推形变式楔形体(238)中间位置对应的外推形变式楔形体调控装置流道(239)两壁上各安装一个具有一定厚度第一条形铁(244)；两个外推形变式楔形体(238)的另一端各等间距安装有至少两个外推形变式楔形体调控装置齿条滑槽(241)，外推形变式楔形体调控装置齿条滑槽(241)为滑槽齿条一体式设计，外推形变式楔形体调控装置齿条滑槽(241)的滑槽为燕尾形，可滑动安装在对应的燕尾形外推形变式楔形体调控装置滑道(240)上，外推形变式楔形体调控装置滑道(240)等间距分别安装在外推形变式楔形体调控装置流道(239)相对应的两壁上，相邻两个外推形变式楔形体调控装置滑道(240)平行设置；外推形变式楔形体调控装置齿条滑槽(241)的齿条与对应的外推形变式楔形体调控装置齿轮(242)相啮合，相对应的两个外推形变式楔形体调控装置齿轮(242)固装在一个外推形变式楔形体调控装置齿轮轴(243)上，外推形变式楔形体调控装置齿轮轴(243)为可转动部件。4.根据权利要求1所述的涡旋空气内能利用装置，其特征在于：所述楔形体调控装置是内顶形变式楔形体调控装置(255)；内顶形变式楔形体调控装置(255)由内顶形变式楔形体调控装置流道(246)、两个内顶形变式楔形体(245)、两个第二条形铁(256)、至少四个内顶形变式楔形体调控装置滑道(247)、至少四个内顶形变式楔形体调控装置滑槽(248)、至少四个传动齿轮(249)和同等数量个传动齿轮轴(250)、顶杆(251)、顶杆安装座(252)、顶杆滚轮(194)、顶杆滚轮轴(193)、作用齿轮(253)、丝筒(254)、丝筒安装座(257)组成；每个内顶形变式楔形体(245)由至少两个条形弹性钢板组成，两个内顶形变式楔形体(245)的一端分别固装在内顶形变式楔形体调控装置流道(246)相对应的的两壁上，两个内顶形变式楔形体(245)的另一端各等间距安装有至少两个内顶形变式楔形体调控装置滑槽(248)，内顶形变式楔形体调控装置滑槽(248)为燕尾形，可滑动安装在对应的燕尾形内顶形变式楔形体调控装置滑道(247)上，内顶形变式楔形体调控装置滑道(247)等间距分别安装在内顶形变式楔形体调控装置流道(246)的两壁上，相邻两个内顶形变式楔形体调控装置滑道(247)平行设置；第二条形铁(256)焊装在内顶形变式楔形体(245)的中部，对应顶杆(251)位置第二条形铁(256)上设顶杆安装座(252)，顶杆安装座(252)由顶杆滚轮槽(195)和顶杆滚轮轴安装孔(196)构成，顶杆滚轮(194)可滚动位移安装在顶杆滚轮槽(195)内，并由顶杆滚轮轴(193)可转动安装在顶杆(251)的一端，顶杆滚轮轴(193)的两端通过顶杆滚轮轴套(329)可滚动位移安装在两个矩形顶杆滚轮轴安装孔(196)内，顶杆(251)的另一端丝扣啮合安装在丝筒(254)的中心孔内，丝筒(254)为一端封闭筒形构件，丝筒(254)轴向限位可转动安装在丝筒安装座(257)上，丝筒安装座(257)分别固装在内顶形变式楔形体调控装置流道(246)两壁的外侧；作用齿轮(253)固装在丝筒(254)上并与传动齿轮(249)相啮合，传动齿轮(249)固装在传动齿轮轴(250)上，传动齿轮轴(250)为可转动部件。5.根据权利要求1所述的涡旋空气内能利用装置，其特征在于：所述涡旋增压器是多入口立交式涡旋增压器(109)，多入口立交式涡旋增压器(109)包括多入口立交式涡旋增压器涡壳(111)、多入口立交式涡旋增压器第一进气口(198)、多入口立交式涡旋增压器第二进气口(199)、多入口立交式涡旋增压器第三进气口(197)、多入口立交式涡旋增压器排气口(200)、多入口立交式涡旋增压器第一导气涡壳(202)、多入口立交式涡旋增压器第二导气涡壳(331)、多个多入口立交式涡旋增压器撑杆(203)、第五固液体分离装置(201)、多入口立交式涡旋增压器进气通道(204)和多入口立交式涡旋增压器排气通道(177)，第五固液体分离装置(201)还包括第五切向缝隙(205)、第五气体回流管(206)和第五固液体排出管(207)；多入口立交式涡旋增压器涡壳(111)是一个多入口环形等速涡壳，多个多入口立交式涡 旋增压器导气涡壳将多入口立交式涡旋增压器进气口均分为多个，包括多入口立交式涡旋增压器第一进气口(198)、多入口立交式涡旋增压器第二进气口(199)、多入口立交式涡旋增压器第三进气口(197)，多个多入口立交式涡旋增压器进气口等间距设置在多入口立交式涡旋增压器涡壳(111)的内侧；多入口立交式涡旋增压器进气口比多入口立交式涡旋增压器导气涡壳多一个，其中多入口立交式涡旋增压器第一导气涡壳(202)设置在多入口立交式涡旋增压器第一进气口(198)和多入口立交式涡旋增压器第二进气口(199)的中间，多入口立交式涡旋增压器第二导气涡壳(331)设置在多入口立交式涡旋增压器第二进气口(199)和多入口立交式涡旋增压器第三进气口(197)的中间；多个多入口立交式涡旋增压器导气涡壳由多个多入口立交式涡旋增压器撑杆(203)支撑并安装在多入口立交式涡旋增压器涡壳(111)上，多入口立交式涡旋增压器撑杆(203)的截面为叶片形；多个多入口立交式涡旋增压器进气口均为环形并与环形的多入口立交式涡旋增压器进气通道(204)连通，多入口立交式涡旋增压器进气通道(204)的内边与多入口立交式涡旋增压器涡壳(111)切向外接，多入口立交式涡旋增压器进气通道(204)的外边是多入口立交式涡旋增压器涡壳(111)渐开线的延长过渡线；多入口立交式涡旋增压器排气口(200)由多个等间距排列的第七叶片形管(208)的排管组成，多个等间距排列的第七叶片形管(208)的排管安装在多入口立交式涡旋增压器涡壳(111)的环形壳体上，多入口立交式涡旋增压器排气通道(177)越过多入口立交式涡旋增压器进气通道(204)，多入口立交式涡旋增压器进气通道(204)和多入口立交式涡旋增压器排气通道(177)上共设有一个立体相交段，设置在立体相交段处的多个等间距排列的第七叶片形管(208)的排管内是多入口立交式涡旋增压器排气通道(177)，立体相交段的多个等间距排列的第七叶片形管(208)的排管外是多入口立交式涡旋增压器进气通道(204)；多入口立交式涡旋增压器排气口(200)环形的等间距排列的第七叶片形管(208)的排管与环形的多入口立交式涡旋增压器排气通道(177)相接连通；多入口立交式涡旋增压器进气通道(204)和多入口立交式涡旋增压器排气通道(177)上分别设置有一个楔形体调控装置；多入口立交式涡旋增压器涡壳(111)环形壳体上逆气流方向相切设有多个第五切向缝隙(205)，第五切向缝隙(205)与第五固液体分离装置(201)切向连通，第五固液体分离装置(201)是一个圆环形壳体构件，设置在多入口立交式涡旋增压器(109)环形壳体的一侧并相...
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