技术领域
[0001] 本
发明涉及
热能与动力领域，特别是一种高充压
热力学循环系统。
背景技术
[0002] 由
叶轮压气机和透平（含
涡轮）构成的动力循环或构成的制冷循环中，通常情况下，是在叶轮压气机和透平之间设置承载
轴承，这种结构虽然有广泛的应用，但是很难避免轴承
润滑剂进入工质中，造成污染或
传热效率降低，特别是在动力循环中为增加功率
密度和效率或在制冷循环中为增加制冷密度和效率，需要增加叶轮压气机和透平的工质压力，特别是工质的充入压力，会加剧润滑剂污染和工质串混。虽然有气体悬浮轴承和磁悬浮轴承的出现，但是气体悬浮轴承和磁悬浮轴承都比较复杂，而且加工
精度要求极高，难以广泛应用。因此，需要发明一种由叶轮压气机和透平构成的新型热力学循环系统。
发明内容
[0003] 为了实现上述目的，本发明提出的技术方案如下：
[0004] 方案1：一种高充压热力学循环系统，包括动力循环叶轮压气轮、动力循环透平轮和承载轴承，所述动力循环叶轮压气轮和所述动力循环透平轮设置在同一旋
转轴上，所述
旋转轴的一端与所述承载轴承的承载轴孔配合设置，所述动力循环叶轮压气轮、所述动力循环透平轮、所述承载轴承和所述旋转轴设置在壳体内；在所述动力循环叶轮压气轮和所述动力循环透平轮之间，所述壳体与所述旋转轴密封转动配合设置。
[0005] 方案2：一种高充压热力学循环系统，包括制冷循环叶轮压气轮、制冷循环透平轮、动力源和承载轴承，所述制冷循环叶轮压气轮和所述制冷循环透平轮设置在同一旋转轴上，所述旋转轴的一端与所述承载轴承的承载轴孔配合设置，所述动力源对所述制冷循环叶轮压气轮输出动力，所述制冷循环叶轮压气轮、所述制冷循环透平轮、所述承载轴承和所述旋转轴设置在壳体内；在所述制冷循环叶轮压气轮和所述制冷循环透平轮之间，所述壳体与所述旋转轴密封转动配合设置。
[0006] 方案3：一种高充压热力学循环系统，包括动力循环叶轮压气轮、动力循环透平轮、制冷循环叶轮压气轮、制冷循环透平轮和承载轴承，所述动力循环叶轮压气轮、所述动力循环透平轮、所述制冷循环叶轮压气轮和所述制冷循环透平轮设置在同一旋转轴上，所述旋转轴的一端与所述承载轴承的承载轴孔配合设置，所述动力循环叶轮压气轮、所述动力循环透平轮、所述制冷循环叶轮压气轮、所述制冷循环透平轮、所述旋转轴和所述承载轴承设置在壳体内；在所述动力循环叶轮压气轮、所述动力循环透平轮、所述制冷循环叶轮压气轮和所述制冷循环透平轮四者中相邻的两者之间，所述壳体与所述旋转轴密封转动配合设置。
[0007] 方案4：一种高充压热力学循环系统，包括动力循环叶轮压气轮、动力循环透平轮、制冷循环叶轮压气轮、制冷循环透平轮、第一承载轴承和第二承载轴承，所述动力循环叶轮压气轮和所述制冷循环透平轮设置在第一旋转轴上，所述第一旋转轴的一端与所述第一承载轴承的承载轴孔配合设置，所述动力循环透平轮和所述制冷循环叶轮压气轮设置在第二旋转轴上，所述第二旋转轴的一端与所述第二承载轴承的承载轴孔配合设置；所述动力循环叶轮压气轮、所述制冷循环透平轮、所述第一旋转轴和所述第一承载轴承设置在壳体内；在所述动力循环叶轮压气轮和所述制冷循环透平轮之间，所述壳体与所述第一旋转轴密封转动配合设置；所述动力循环透平轮、所述制冷循环叶轮压气轮、所述第二旋转轴和所述第二承载轴承设置在壳体内；在所述动力循环透平轮和所述制冷循环叶轮压气轮之间，其内设置所述动力循环透平轮、所述制冷循环叶轮压气轮、所述第二旋转轴和所述第二承载轴承的所述壳体与所述第二旋转轴密封转动配合设置。
[0008] 方案5：一种高充压热力学循环系统，包括制冷循环叶轮压气轮、节流膨胀器、动力源和承载轴承，所述制冷循环叶轮压气轮设置在旋转轴上，所述旋转轴的一端与所述承载轴承的承载轴孔配合设置，所述制冷循环叶轮压气轮的工质出口与排热器的被冷却
流体通道的工质入口连通，所述排热器的被冷却流体通道的工质出口与所述节流膨胀器的工质入口连通，所述节流膨胀器的工质出口与吸热器的被加热流体通道的工质入口连通，所述吸热器的被加热流体通道的工质出口与所述制冷循环叶轮压气轮的工质入口连通，所述动力源对所述制冷循环叶轮压气轮输出动力，所述制冷循环叶轮压气轮、所述旋转轴和所述承载轴承设置在壳体内。
[0009] 方案6：一种高充压热力学循环系统，包括动力循环叶轮压气轮、动力循环透平轮、制冷循环叶轮压气轮、节流膨胀器和承载轴承，所述动力循环叶轮压气轮、所述动力循环透平轮和所述制冷循环叶轮压气轮设置在同一旋转轴上，所述旋转轴的一端与所述承载轴承的承载轴孔配合设置，所述制冷循环叶轮压气轮的工质出口与排热器的被冷却流体通道的工质入口连通，所述排热器的被冷却流体通道的工质出口与所述节流膨胀器的工质入口连通，所述节流膨胀器的工质出口与吸热器的被加热流体通道的工质入口连通，所述吸热器的被加热流体通道的工质出口与所述制冷循环叶轮压气轮的工质入口连通，所述动力循环叶轮压气轮、所述动力循环透平轮、所述制冷循环叶轮压气轮、所述承载轴承和所述旋转轴设置在壳体内；在所述动力循环叶轮压气轮、所述动力循环透平轮和所述制冷循环叶轮压气轮三者中相邻的两者之间，所述壳体与所述旋转轴密封转动配合设置。
[0010] 方案7：在上述所有包括所述动力循环叶轮压气轮的方案的
基础上，进一步可选择的，所述动力循环叶轮压气轮的承压能力大于0.9MPa。
[0011] 方案8：在上述所有包括所述动力循环叶轮压气轮的方案的基础上，进一步可选择的，所述动力循环叶轮压气轮的充入压力大于0.3MPa。
[0012] 方案9：在上述所有包括所述动力循环透平轮的方案的基础上，进一步可选择的，所述动力循环透平轮的承压能力大于0.9MPa。
[0013] 方案10：在上述所有包括所述动力循环透平轮的方案的基础上，进一步可选择的，所述动力循环透平轮的充入压力大于0.3MPa。
[0014] 方案11：在上述所有包括所述制冷循环叶轮压气轮的方案的基础上，进一步可选择的，所述制冷循环叶轮压气轮的承压能力大于0.9MPa。
[0015] 方案12：在上述所有包括所述制冷循环叶轮压气轮的方案的基础上，进一步可选择的，所述制冷循环叶轮压气轮的充入压力大于0.3MPa。
[0016] 方案13：在上述所有包括所述制冷循环透平轮的方案的基础上，进一步可选择的，所述制冷循环透平轮的承压能力大于0.9MPa。
[0017] 方案14：在上述所有包括所述制冷循环透平轮的方案的基础上，进一步可选择的，所述制冷循环透平轮的充入压力大于0.3MPa。
[0018] 本发明中，将所述承载轴承设置在旋转轴的一端可以使所述承载轴承处于旋转部件的下端，这样可以有效防止润滑剂进入工质中，进而提高传热效率，提高系统的工作效率。
[0019] 本发明中，设置所述第一承载轴承和所述第二承载轴承的目的是使动力循环能够对制冷循环做功，而又规避了四个旋转部件同轴设置后再与所述承载轴承的承载轴孔配合设置的较长的
传动轴结构，使运行更加可靠。
[0020] 本发明中，所述动力循环叶轮压气轮和所述制冷循环叶轮压气轮都是叶轮压气轮，名称不同是为了区分而根据其所处的不同的热力学循环加以定义的。
[0021] 本发明中，所述动力循环透平轮和所述制冷循环透平轮都是透平轮，名称不同是为了区分而根据其所处的不同的热力学循环加以定义的。
[0022] 本发明中，所谓的透平包括涡轮。
[0023] 本发明中，所谓的A的充入压力是指在A处于非工作状态时，A内部充入工质的压力，例如，所述动力循环叶轮压气轮的充入压力即为在所述动力循环叶轮压气轮处于非工作状态时，所述动力循环叶轮压气轮内部工质的压力。
[0024] 本发明中，可选择的，将所述动力循环叶轮压气轮的充入压力设为大于0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.7MPa、0.8MPa、0.9MPa、1.0MPa、1.1MPa、1.2MPa、1.3MPa、1.4MPa、
1.5MPa、1.6MPa、1.7MPa、1.8MPa、1.9MPa、2.0MPa、2.5MPa、3.0MPa、3.5MPa、4.0MPa、4.5MPa或大于5.0MPa。
[0025] 本发明中，可选择的，将所述动力循环透平轮的充入压力设为大于0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.7MPa、0.8MPa、0.9MPa、1.0MPa、1.1MPa、1.2MPa、1.3MPa、1.4MPa、
1.5MPa、1.6MPa、1.7MPa、1.8MPa、1.9MPa、2.0MPa、2.5MPa、3.0MPa、3.5MPa、4.0MPa、4.5MPa或大于5.0MPa。
[0026] 本发明中，可选择的，将所述动力循环叶轮压气轮的承压能力设为大于0.9MPa、1.2MPa、1.5MPa、1.8MPa、2.1MPa、2.4MPa、2.7MPa、3.0MPa、3.3MPa、3.6MPa、3.9MPa、4.2MPa、
4.5MPa、4.8MPa、5.1MPa、5.4MPa、5.7MPa、6.0MPa、7.5MPa、9.0MPa、10.5MPa、12.0MPa、
13.5MPa或大于15MPa。
[0027] 本发明中，所述动力循环叶轮压气轮内的工质压力与其承压能力相匹配，即所述动力循环叶轮压气轮内的最高工质压力达到其承压能力。
[0028] 本发明中，可选择的，将所述动力循环透平轮的承压能力设为大于0.9MPa、1.2MPa、1.5MPa、1.8MPa、2.1MPa、2.4MPa、2.7MPa、3.0MPa、3.3MPa、3.6MPa、3.9MPa、4.2MPa、
4.5MPa、4.8MPa、5.1MPa、5.4MPa、5.7MPa、6.0MPa、7.5MPa、9.0MPa、10.5MPa、12.0MPa、
13.5MPa或大于15MPa。
[0029] 本发明中，所述动力循环透平轮内的工质压力与其承压能力相匹配，即所述动力循环透平轮内的最高工质压力达到其承压能力。
[0030] 本发明中，可选择的，将所述制冷循环叶轮压气轮的充入压力设为大于0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.7MPa、0.8MPa、0.9MPa、1.0MPa、1.1MPa、1.2MPa、1.3MPa、1.4MPa、
1.5MPa、1.6MPa、1.7MPa、1.8MPa、1.9MPa、2.0MPa、2.5MPa、3.0MPa、3.5MPa、4.0MPa、4.5MPa或大于5.0MPa。
[0031] 本发明中，可选择的，将所述制冷循环透平轮的充入压力设为大于0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.7MPa、0.8MPa、0.9MPa、1.0MPa、1.1MPa、1.2MPa、1.3MPa、1.4MPa、
1.5MPa、1.6MPa、1.7MPa、1.8MPa、1.9MPa、2.0MPa、2.5MPa、3.0MPa、3.5MPa、4.0MPa、4.5MPa或大于5.0MPa。
[0032] 本发明中，可选择的，将所述制冷循环叶轮压气轮的承压能力设为大于0.9MPa、1.2MPa、1.5MPa、1.8MPa、2.1MPa、2.4MPa、2.7MPa、3.0MPa、3.3MPa、3.6MPa、3.9MPa、4.2MPa、
4.5MPa、4.8MPa、5.1MPa、5.4MPa、5.7MPa、6.0MPa、7.5MPa、9.0MPa、10.5MPa、12.0MPa、
13.5MPa或大于15MPa。
[0033] 本发明中，所述制冷循环叶轮压气轮内的工质压力与其承压能力相匹配，即所述制冷循环叶轮压气轮内的最高工质压力达到其承压能力。
[0034] 本发明中，可选择的，将所述制冷循环透平轮的承压能力设为大于0.9MPa、1.2MPa、1.5MPa、1.8MPa、2.1MPa、2.4MPa、2.7MPa、3.0MPa、3.3MPa、3.6MPa、3.9MPa、4.2MPa、
4.5MPa、4.8MPa、5.1MPa、5.4MPa、5.7MPa、6.0MPa、7.5MPa、9.0MPa、10.5MPa、12.0MPa、
13.5MPa或大于15MPa。
[0035] 本发明中，所述制冷循环透平轮内的工质压力与其承压能力相匹配，即所述制冷循环透平轮内的最高工质压力达到其承压能力。
[0036] 本发明中，应根据公知技术，设置制冷循环中的吸热器和排热器，设置动力循环中的加热器和排热器。
[0037] 本发明中，所述排热器是指能够将工质的热量排出工质外的
热交换器，例如
散热器和以冷却工质为目的的冷却器。
[0038] 本发明中，所谓的“排热器的被冷却流体通道”是指设置在排热器上的用于供被冷却流体通过的通道，在排热器中，排出热量的流体称为被冷却流体，吸收热量的流体称为被加热流体。
[0039] 本发明中，所述吸热器是指能够使工质从外部吸收热量使自身
温度升高的热交换器，由于其处于制冷循环中，其作用是形成制冷效果，即从环境或其它介质中吸收热量，例如，冷库中的起降温作用的热交换器。
[0040] 本发明中，所谓的“吸热器的被加热流体通道”是指设置在吸热器上的用于供被加热流体通过的通道，在吸热器中，排出热量的流体称为被冷却流体，吸收热量的流体称为被加热流体。
[0041] 本发明中，应根据热能与动力领域的公知技术，在必要的地方设置必要的部件、单元或系统。
[0042] 本发明的有益效果如下：
[0043] 本发明公开的所述高充压热力学循环系统可以防止
润滑油进入工质，结构简单，容易实现。
附图说明
[0045] 图2是本发明实施例2的结构示意图；
[0046] 图3是本发明实施例3的结构示意图；
[0047] 图4是本发明实施例4的结构示意图；
[0048] 图5是本发明实施例5的结构示意图；
[0049] 图6是本发明实施例6的结构示意图，
[0050] 图中：
[0051] 1动力循环叶轮压气轮、11制冷循环叶轮压气轮、2动力循环透平轮、21制冷循环透平轮、3承载轴承、31第一承载轴承、32第二承载轴承、4旋转轴、41第一旋转轴、42第二旋转轴上、5壳体、6节流膨胀器、7排热器、9吸热器、10动力源。
具体实施方式
[0052] 实施例1
[0053] 如图1所示的高充压热力学循环系统，包括动力循环叶轮压气轮1、动力循环透平轮2和承载轴承3，所述动力循环叶轮压气轮1和所述动力循环透平轮2设置在同一旋转轴4上，所述旋转轴4的一端与所述承载轴承3的承载轴孔配合设置，所述动力循环叶轮压气轮1、所述动力循环透平轮2、所述承载轴承3和所述旋转轴4设置在壳体5内；在所述动力循环叶轮压气轮1和所述动力循环透平轮2之间，所述壳体5与所述旋转轴4密封转动配合设置。
[0054] 具体实施例时，和所述承载轴承3的承载轴孔配合设置的可以是所述旋转轴4的两端中的任一端，本实施例中，是所述动力循环叶轮压气轮1所在的方向的一端，作为可以变换的实施方式，可以改为所述动力循环透平轮2所在的方向的一端。
[0055] 实施例2
[0056] 如图2所示的高充压热力学循环系统，包括制冷循环叶轮压气轮11、制冷循环透平轮21、动力源10和承载轴承3，所述制冷循环叶轮压气轮11和所述制冷循环透平轮21设置在同一旋转轴4上，所述旋转轴4的一端与所述承载轴承3的承载轴孔配合设置，所述动力源10对所述制冷循环叶轮压气轮11输出动力，所述制冷循环叶轮压气轮11、所述制冷循环透平轮21、所述承载轴承3和所述旋转轴4设置在壳体5内；在所述制冷循环叶轮压气轮11和所述制冷循环透平轮轮21之间，所述壳体5与所述旋转轴4密封转动配合设置。
[0057] 具体实施例时，和所述承载轴3承的承载轴孔配合设置的可以是所述旋转轴4的两端中的任一端，本实施例中，是所述制冷循环叶轮压气轮11所在的方向的一端，作为可以变换的实施方式，可以改为所述制冷循环透平轮21所在的方向的一端；本实施例中，所述动力源10设置在所述壳体5外，所述动力源10还可以设在所述壳体5内。
[0058] 实施例3
[0059] 如图3所示的高充压热力学循环系统，包括动力循环叶轮压气轮1、动力循环透平轮2、制冷循环叶轮压气轮11、制冷循环透平轮21和承载轴承3，所述动力循环叶轮压气轮1、所述动力循环透平轮2、所述制冷循环叶轮压气轮11和所述制冷循环透平轮21设置在同一旋转轴4上，所述旋转轴4的一端与所述承载轴承3的承载轴孔配合设置，所述动力循环叶轮压气轮1、所述动力循环透平轮2、所述制冷循环叶轮压气轮11、所述制冷循环透平轮21、所述旋转轴4和所述承载轴承3设置在壳体5内；在所述动力循环叶轮压气轮1、所述动力循环透平轮2、所述制冷循环叶轮压气轮11和所述制冷循环透平轮21四者中相邻的两者之间，所述壳体5与所述旋转轴4密封转动配合设置。
[0060] 本实施例中，所述动力循环叶轮压气轮1、所述动力循环透平轮2、所述制冷循环叶轮压气轮11和所述制冷循环透平轮21的设置次序可以随意设置，不影响本发明的发明目的的实现。
[0061] 本实施例中，应根据公知技术在所述壳体5上为所述动力循环叶轮压气轮1、所述动力循环透平轮2、所述制冷循环叶轮压气轮11和所述制冷循环透平轮21中的每一个分别设置工质入口和工质出口。
[0062] 实施例4
[0063] 如图4所示的高充压热力学循环系统，包括动力循环叶轮压气轮1、动力循环透平轮2、制冷循环叶轮压气轮11、制冷循环透平轮21、第一承载轴承31和第二承载轴承32，所述动力循环叶轮压气轮1和所述制冷循环透平轮21设置在第一旋转轴41上，所述第一旋转轴41的一端与所述第一承载轴承31的承载轴孔配合设置，所述动力循环透平轮2和所述制冷循环叶轮压气轮11设置在第二旋转轴42上，所述第二旋转轴42的一端与所述第二承载轴承
32的承载轴孔配合设置，所述动力循环叶轮压气轮1、所述制冷循环透平轮21、所述第一旋转轴41和所述第一承载轴承31设置在壳体5内；在所述动力循环叶轮压气轮1和所述制冷循环透平轮21之间，所述壳体5与所述第一旋转轴41密封转动配合设置；所述动力循环透平轮
2、所述制冷循环叶轮压气轮11、所述第二旋转轴42和所述第二承载轴承32设置在壳体5内；
在所述动力循环透平轮2和所述制冷循环叶轮压气轮11之间，其内设置所述动力循环透平轮2、所述制冷循环叶轮压气轮11、所述第二旋转轴42和所述第二承载轴承32的所述壳体5与所述第二旋转轴42密封转动配合设置。
[0064] 本实施例中，其内设置所述动力循环叶轮压气轮1、所述制冷循环透平轮21、所述第一旋转轴41和所述第一承载轴承31的所述壳体5的壁与其内设置所述动力循环透平轮2、所述制冷循环叶轮压气轮11、所述第二旋转轴42和所述第二承载轴承32的所述壳体5的壁连接在一起成一体化设置，作为可以变换的实施方式，该两个所述壳体5可以分体且固连设置或分体且分开（即不连接）设置。
[0065] 本实施例中，所述第一旋转轴41和所述第二旋转轴42共轴线设置，作为可以变换的实施方式，所述第一旋转轴41和所述第二旋转轴42可改为平行设置，或其它任何合适的设置方式。
[0066] 本实施例中，所述第一承载轴承31和所述第二承载轴承32与各自对应的旋转部件的相对
位置相反，从图中直观的看，即，所述第一承载轴承31位于与其对应的旋转部件的上方，所述第二承载轴承32位于与其对应的旋转部件的下方，作为可以变换的实施方式，上述两轴承与各自对应的旋转部件的相对位置可以改为相同，这样具体实施例时，可以使所述第一承载轴承31和所述第二承载轴承32都位于各自对应的旋转部件的下方。
[0067] 本实施例中，有且仅有一个设置在所述壳体5内用于承载所述第一旋转轴41的所述第一承载轴承31，且所述第一旋转轴41的一端与该仅有的所述第一承载轴承31的承载轴孔配合设置，同时，也有且仅有一个设置在所述壳体5内用于承载所述第二旋转轴42的所述第二承载轴承32，且所述第二旋转轴42的一端与该仅有的所述第二承载轴承32的承载轴孔配合设置，作为可以变换的实施方式，本实施例可以包括两个以上设置在所述壳体5内用于承载所述第一旋转轴41的所述第一承载轴承31，并使至少一个所述第一承载轴承31的承载轴孔与所述第一旋转轴41的一端配合设置，具体地，可选择性地使所有所述第一承载轴承31的承载轴孔均与所述第一旋转轴41的同一端配合设置，或选择性地使所有所述第一承载轴承31的承载轴孔均与所述第一旋转轴41的端部配合设置，该端部可以是同一端，也可以是不同端，或者，所述第一承载轴承31还可以采用其它任何合适的设置方式；本实施例可以也包括两个以上设置在所述壳体5内用于承载所述第二旋转轴42的所述第二承载轴承32，并使至少一个所述第二承载轴承32的承载轴孔与所述第二旋转轴42的一端配合设置，具体地，可选择性地使所有所述第二承载轴承32的承载轴孔均与所述第二旋转轴42的同一端配合设置，或选择性地使所有所述第二承载轴承32的承载轴孔均与所述第二旋转轴42的端部配合设置，该端部可以是同一端，也可以是不同端，或者，所述第二承载轴承32还可以采用其它任何合适的设置方式。
[0068] 具体实施例时，和所述第一承载轴承31的承载轴孔配合设置的可以是所述第一旋转轴41的两端中的任一端，本实施例中，是所述制冷循环透平轮21所在的方向的一端，作为可以变换的实施方式，可以改为所述动力循环叶轮压气轮1所在的方向的一端；和所述第二承载轴承32的承载轴孔配合设置的可以是所述第二旋转轴42的两端中的任一端，本实施例中，是所述制冷循环叶轮压气轮11所在的方向的一端，作为可以变换的实施方式，可以改为所述动力循环透平轮2所在的方向的一端。
[0069] 本实施例中，应根据公知技术在所述壳体5上为所述动力循环叶轮压气轮1、所述动力循环透平轮2、所述制冷循环叶轮压气轮11和所述制冷循环透平轮21中的每一个分别设置工质入口和工质出口。
[0070] 实施例5
[0071] 如图5所示的高充压热力学循环系统，包括制冷循环叶轮压气轮11、节流膨胀器6、动力源10和承载轴承3，所述制冷循环叶轮压气轮11设置在旋转轴4上，所述旋转轴4的一端与所述承载轴承3的承载轴孔配合设置，所述制冷循环叶轮压气轮11的工质出口与排热器7的被冷却流体通道的工质入口连通，所述排热器7的被冷却流体通道的工质出口与所述节流膨胀器6的工质入口连通，所述节流膨胀器6的工质出口与吸热器9的被加热流体通道的工质入口连通，所述吸热器9的被加热流体通道的工质出口与所述制冷循环叶轮压气轮11的工质入口连通，所述动力源10对所述制冷循环叶轮压气轮11输出动力，所述制冷循环叶轮压气轮11、所述旋转轴4和所述承载轴承3设置在壳体5内。
[0072] 具体实施例时，和所述承载轴承3的承载轴孔配合设置的可以是所述旋转轴4的两端中的任一端。
[0073] 实施例6
[0074] 如图6所示的高充压热力学循环系统，包括动力循环叶轮压气轮1、动力循环透平轮2、制冷循环叶轮压气轮11、节流膨胀器6和承载轴承3，所述动力循环叶轮压气轮1、所述动力循环透平轮2和所述制冷循环叶轮压气轮11设置在同一旋转轴4上，所述旋转轴4的一端与所述承载轴承3的承载轴孔配合设置，所述制冷循环叶轮压气轮11的工质出口与排热器7的被冷却流体通道的工质入口连通，所述排热器7的被冷却流体通道的工质出口与所述节流膨胀器6的工质入口连通，所述节流膨胀器6的工质出口与吸热器9的被加热流体通道的工质入口连通，所述吸热器9的被加热流体通道的工质出口与所述制冷循环叶轮压气轮11的工质入口连通，所述动力循环叶轮压气轮1、所述动力循环透平轮2、所述制冷循环叶轮压气轮11、所述承载轴承3和所述旋转轴4设置在壳体5内；在所述动力循环叶轮压气轮1、所述动力循环透平轮2和所述制冷循环叶轮压气轮11三者中相邻的两者之间，所述壳体5与所述旋转轴4密封转动配合设置。
[0075] 具体实施时，所述动力循环叶轮压气轮1、所述动力循环透平轮2和所述制冷循环叶轮压气轮11的设置次序可以随意设置，不影响本发明的发明目的的实现。
[0076] 本实施例中，应根据公知技术在所述壳体5上为所述动力循环叶轮压气轮1和所述动力循环透平轮2中的每一个分别设置工质入口和工质出口。
[0077] 实施例1、实施例2、实施例3、实施例5和实施例6中，都有且仅有一个设置在所述壳体5内用于承载所述旋转轴4的所述承载轴承3，且所述旋转轴4的一端与该仅有的所述承载轴承3的承载轴孔配合设置，作为可以变换的实施方式，上述各实施例中的所述高充压热力学循环系统还可以包括两个以上设置在所述壳体5内用于承载所述旋转轴4的所述承载轴承3，并使至少一个所述承载轴承3的承载轴孔与所述旋转轴4的一端配合设置，具体地，可选择性地使所有所述承载轴承3的承载轴孔均与所述旋转轴4的同一端配合设置，或选择性地使所有所述承载轴承3的承载轴孔均与所述旋转轴4的端部配合设置，该端部可以是同一端，也可以是不同端，或者，所述承载轴承3还可以采用其它任何合适的设置方式。
[0078] 实施例1、实施例2、实施例3、实施例5和实施例6中的所述高充压热力学循环系统应用时，可参考各实施例对应的附图使所述承载轴承3处于旋转部件的下端，以防止润滑剂进入工质中。
[0079] 本发明的所有设置所述动力循环叶轮压气轮1的实施方式中，都可以选择性的将所述动力循环叶轮压气轮1的充入压力设为大于0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.7MPa、0.8MPa、0.9MPa、1.0MPa、1.1MPa、1.2MPa、1.3MPa、1.4MPa、1.5MPa、1.6MPa、1.7MPa、1.8MPa、
1.9MPa、2.0MPa、2.5MPa、3.0MPa、3.5MPa、4.0MPa、4.5MPa或大于5.0MPa。
[0080] 本发明的所有设置所述动力循环透平轮2的实施方式中，都可以选择性的将所述动力循环透平轮2的充入压力设为大于0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.7MPa、0.8MPa、0.9MPa、1.0MPa、1.1MPa、1.2MPa、1.3MPa、1.4MPa、1.5MPa、1.6MPa、1.7MPa、1.8MPa、1.9MPa、
2.0MPa、2.5MPa、3.0MPa、3.5MPa、4.0MPa、4.5MPa或大于5.0MPa。
[0081] 本发明的所有设置所述动力循环叶轮压气轮1的实施方式中，都可以选择性的将所述动力循环叶轮压气轮1的承压能力设为大于0.9MPa、1.2MPa、1.5MPa、1.8MPa、2.1MPa、2.4MPa、2.7MPa、3.0MPa、3.3MPa、3.6MPa、3.9MPa、4.2MPa、4.5MPa、4.8MPa、5.1MPa、5.4MPa、
5.7MPa、6.0MPa、7.5MPa、9.0MPa、10.5MPa、12.0MPa、13.5MPa或大于15MPa。
[0082] 本发明的所有设置所述动力循环透平轮2的实施方式中，都可以选择性的将所述动力循环透平轮2的承压能力设为大于0.9MPa、1.2MPa、1.5MPa、1.8MPa、2.1MPa、2.4MPa、2.7MPa、3.0MPa、3.3MPa、3.6MPa、3.9MPa、4.2MPa、4.5MPa、4.8MPa、5.1MPa、5.4MPa、5.7MPa、
6.0MPa、7.5MPa、9.0MPa、10.5MPa、12.0MPa、13.5MPa或大于15MPa。
[0083] 本发明的所有设置所述制冷循环叶轮压气轮11的实施方式中，都可以选择性的将所述制冷循环叶轮压气轮11的充入压力设为大于0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.7MPa、0.8MPa、0.9MPa、1.0MPa、1.1MPa、1.2MPa、1.3MPa、1.4MPa、1.5MPa、1.6MPa、1.7MPa、1.8MPa、
1.9MPa、2.0MPa、2.5MPa、3.0MPa、3.5MPa、4.0MPa、4.5MPa或大于5.0MPa。
[0084] 本发明的所有设置所述制冷循环透平轮21的实施方式中，都可以选择性的将所述制冷循环透平轮21的充入压力设为大于0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa、0.6MPa、0.7MPa、0.8MPa、0.9MPa、1.0MPa、1.1MPa、1.2MPa、1.3MPa、1.4MPa、1.5MPa、1.6MPa、1.7MPa、1.8MPa、1.9MPa、
2.0MPa、2.5MPa、3.0MPa、3.5MPa、4.0MPa、4.5MPa或大于5.0MPa。
[0085] 本发明的所有设置所述制冷循环叶轮压气轮11的实施方式中，都可以选择性的将所述制冷循环叶轮压气轮11的承压能力设为大于0.9MPa、1.2MPa、1.5MPa、1.8MPa、2.1MPa、2.4MPa、2.7MPa、3.0MPa、3.3MPa、3.6MPa、3.9MPa、4.2MPa、4.5MPa、4.8MPa、5.1MPa、5.4MPa、
5.7MPa、6.0MPa、7.5MPa、9.0MPa、10.5MPa、12.0MPa、13.5MPa或大于15MPa。
[0086] 本发明的所有设置所述制冷循环透平轮21的实施方式中，都可以选择性的将所述制冷循环透平轮21的承压能力设为大于0.9MPa、1.2MPa、1.5MPa、1.8MPa、2.1MPa、2.4MPa、2.7MPa、3.0MPa、3.3MPa、3.6MPa、3.9MPa、4.2MPa、4.5MPa、4.8MPa、5.1MPa、5.4MPa、5.7MPa、
6.0MPa、7.5MPa、9.0MPa、10.5MPa、12.0MPa、13.5MPa或大于15MPa。
[0087] 显然，本发明不限于以上实施例，根据本领域的公知技术和本发明所公开的技术方案，可以推导出或联想出许多变型方案，所有这些变型方案，也应认为是本发明的保护范围。
