CN102859118A - 旋转压缩机-膨胀器系统以及相关联的使用和制造方法 - Google Patents

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CN102859118A CN2011800204291A CN201180020429A CN102859118A CN 102859118 A CN102859118 A CN 102859118A CN 2011800204291 A CN2011800204291 A CN 2011800204291A CN 201180020429 A CN201180020429 A CN 201180020429A CN 102859118 A CN102859118 A CN 102859118A
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约翰·坦德勒
雅各布·菲茨杰拉德
亚历山大·刘
布莱恩·凡赫尔岑
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Abstract

本技术总体上是针对旋转排量系统以及相关联的使用和制造方法。这些系统可以用来压缩和/或膨胀可压缩的流体。在一些实施方案中，这些旋转排量系统包括：一个舱室壳体，该舱室壳体具有一个压力改变舱室，该压力改变舱室带有一个第一端口和一个第二端口；一个第一通道，其经由该第一端口与该舱室处于流体连通；以及一个第二通道，其经由该第二端口与该舱室处于流体连通。该系统可以进一步包括一个轴，该轴被定位在该舱室壳体内并且是绕一条转动轴线相对于该舱室壳体可转动的；以及一个转子，该转子包括不多于两个的波瓣。该转子可以由该轴来承载并且是相对于该轴可转动的，并且该转子可以是交替地以一种第一模式可运行的，在该第一模式中流动是从该第一通道经由该舱室提供至该第二通道。

Description

旋转压缩机-膨胀器系统以及相关联的使用和制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2010年3月1日提交的并且标题为水下压缩空气能量存储的美国临时专利申请号61/309,415的优先权及权益，特此通过引用将其全部内容结合在此。
技术领域
本技术总体上是针对旋转压缩机-膨胀器系统，例如，用于压缩、储存、和/或释放压缩的流体。
背景技术
来自一个电力系统的功率需求可能显著地变化。为了改进电力系统的效率，所希望的是对过量的、非高峰时的、并且可再生的电力进行储存，从而使得可以在高需求时利用所储存的电力。存在若干对于能量进行存储以便之后用来产生电力可供使用的方法，它们包括电池、高架水力系统、以及压缩空气能量储存（CAES）系统。
CAES系统在由来自电力系统的能量所驱动的一个压缩机中压缩大气空气。压缩空气被储存在压缩空气存储器中，例如，一个地质构造或者其他结构中。当需要这种能量时，压缩空气可以被加热并且膨胀来产生电力。可以使用多种不同的装置来压缩并且膨胀这种来自CAES系统的空气。例如，一种正排量机器（PDM），如典型的内燃发动机、往复运动的空气压缩机或者旋转排量装置，可以将空气压缩以便储存。用于减少CAES系统成本的方法之一是为压缩与膨胀过程二者使用双向方式的一个PDM。然而，双向的PDM通常在机械方面是复杂的并且趋于以高压力比率运行，从而导致系统中高的温度改变。这可以导致相对少量的回收能量。结果是，对于在CAES系统中使用的一种有效率的、低成本的、双向的（例如，可反转的）压缩机/膨胀器存在需要。
附图简要说明
通过参见以下附图可以更好地理解本披露的许多方面。在附图中的部件不一定是成比例的。而是将重点放在清楚地展示本披露的原理。而且在这些附图中，相似的参考号在所有这几个视图中指代相应的零件。
图1是根据本披露若干实施方案的、被配置成用于储存和释放压缩流体的一种压缩空气能量储存系统的一个部分图解展示。
图2是根据本披露的一个实施方案配置的双瓣式旋转排量系统的一个部分图解正视图。
图3是根据本披露的一个实施方案配置的三瓣式旋转排量系统的一个部分图解正视图。
图4A是根据本披露的多个实施方案配置的压缩机/膨胀器系统的一个等距正视图。
图4B-4E是图4A的压缩机/膨胀器系统在运行过程中的多个代表性的点处的示意图。
图5是在图3中示出的系统310的上部的一个放大的端视图。
图6A是根据本披露的一个实施方案配置的、具有一个整合的热交换器的一种旋转排量系统的部分图解等距视图。
图6B是根据本披露的另一个实施方案配置的、具有一个整合的热交换器的一种多级旋转排量系统的部分图解的等距侧视图。
图6C是图6B系统的一个内部部分的图解等距端视图。
图6D是图6B系统的一个部分图解等距端视图。
图7是根据本披露的一个实施方案配置的、具有一个隔离器的一种旋转排量系统的正视图。
图8是根据本披露的一个实施方案配置的、具有一个总体上中空的转子的一种旋转排量系统的部分图解等距视图。
图9是根据本披露的一个实施方案配置的、具有多个并行运行的转子的一种旋转排量系统的部分图解等距视图。
图10是根据本披露的另一个实施方案配置的一种旋转排量系统的展开的等距侧视图。
图11是根据本披露的一个实施方案配置的一种旋转排量系统的等距视图。
详细描述
本技术总体上是针对一种用于储存和释放压缩流体的旋转压缩机-膨胀器系统，以及相关联的系统和方法。在至少一些情况下，该系统包括一个压力改变舱室、在该舱室与第一和第二通道之间的无阀式流体连通、一个整合的热交换器、和/或具有三个或者更少波瓣（例如，两个波瓣）的一个转子。在若干实施方案中，该转子能够双向地运行，例如，在第一构型或者模式和第二构型或者模式中，在第一构型或者模式中流动是从第一通道经由该舱室而提供到第二通道的，并且在第二构型或者模式中流动是从第二通道经由该舱室而提供到第一通道的。在其他实施方案中，本技术以及相关联的系统和方法可以具有不同的构型、模式、部件、和/或过程。另外的其他实施方案可以省去多个具体部件或者过程。因而，相关领域的普通技术人员应理解的是本技术可以包括带有额外元件的其他实施方案、和/或可以包括不带有以下参照图1-11所示出和说明的若干特征的其他实施方案。
在可再生能源的情况下，某些或者所有的前述特征具有特别的适用性和优点。具体是，许多可再生能源（例如，太阳能和风）以随时间显著变化的方式提供能量。与一个适合的存储器相组合的组合式压缩机/膨胀器系统提供了一种用来储存能量并且在以后的时间释放能量的有效机构。通过改进此类压缩机/膨胀器系统的运行效率，目前所披露的技术的多个方面可以改进从可再生来源获取、储存并且使用能量的效率。
以下说明的本技术的许多实施方案可以采取计算机可执行指令的形式，包括由可编程计算机所执行的多种例程。相关领域的技术人员应理解的是，本技术的多个方面可以在与以下示出和说明的那些不同的计算机系统上进行实践。本技术可以在一种特殊用途的计算机或者数据处理器中实施，该计算机或者数据处理器是特别地编程、配置或者构造的以便执行以下说明的这些计算机可执行指令中的一个或多个。因此，如在此概括地使用的，术语“计算机”和“控制器”是指任何数据处理器并且可以包括因特网工具和手持装置（包括掌上计算机、可穿戴计算机、蜂窝式或者移动电话、多处理器系统、基于处理器的或者可编程序的消费电子产品、网络计算机、小型计算机以及类似物）。由这些计算机所处理的信息可以显现于任何适合的显示介质，包括CRT显示器或者LCD。
本技术还可以在分布式环境中实践，其中多个任务或者模块是由远程处理装置来执行的，这些远程处理装置通过一个通信网络来链接。在分布式计算环境中，程序模块或者子例程可以是位于本地的以及远程的记忆储存装置中。以下说明的本技术的多个方面可以被储存或者分布在计算机可读介质上，包括磁性或者光学可读的或者可移除的计算机光盘，并且电子地分布在网络上。本技术的多个方面具体的数据结构和数据传输也涵盖在本技术的范围内。
综述
图1图解地展示了用于储存在一个时间产生的能量用来在以后的时间使用的一种代表性的整个系统100。整个系统100可以包括一个或多个能量供应源102，这些能量供应源在箭头A的方向上经由电网104上的电线朝一个能量储存装置（例如，一个储存器）108供应能量。所供应的能量可以是从多种适合的来源产生的，包括例如，风、太阳、天然气、油、煤炭、水力、核能、和/或其他来源。
一个功率装置106（例如，一个电动机、发电机或者电动机/发电机）使用来自供应源102的能量来电气地或者机械地驱动一个双向的压缩机/膨胀器110以便在第一构型或者模式中运行。在这种第一模式中，该压缩机/膨胀器压缩一种流体，例如，大气空气。在压缩的过程中产生的热量可以被耗散或者保留以便之后在膨胀过程中使用。在空气已经被压缩之后，空气被导向该能量储存装置108的一个压缩机/膨胀器流体储存体积101。
这种能量储存装置108可以包括地质构造、水下压缩流体储存容器、高压储箱、和/或其他适合的体积。在一些实施方案中，这种能量储存装置108是如在美国临时专利申请序号61/309,415-水下压缩空气能量储存-中说明的一个水下装置，该申请通过引用结合于此。在一些实施方案中，这种能量储存装置108包括压缩机/膨胀器流体储存体积101和一个热储存体积103。压缩机/膨胀器流体储存体积101可以储存由双向的压缩机/膨胀器110处理过的工作流体。这种热储存体积103可以储存该双向的压缩机/膨胀器110使用的或者其他过程或者机器使用的加热的或者冷却的流体。
当能量消耗器112需求来自电网104的额外的能量时，这种能量储存装置108可以将压缩空气或者另一种流体供应给该双向的压缩机/膨胀器110，而该双向的压缩机/膨胀器以第二模式运行以便使得压缩空气或者其他流体膨胀。在一些实施方案中，在膨胀过程中热量可以被加到压缩机/膨胀器110上。这种热量可以是压缩过程的产物或者可以来自另一个热源（例如，温热液体存储器、来自气轮机的排放物、和/或其他适合的来源）。在压缩机/膨胀器110中使得空气膨胀会驱动该功率装置106来在箭头B的方向上向电网104供应电力。因而电力被提供给能量消耗器112。这种压缩机/膨胀器110可以基于能量需求和多种其他因素而以不同的速度来运行。在一些实施方案中，例如，压缩机/膨胀器110以低速运行，从而产生少量功率，但处于高效率状态。在其他实施方案中，压缩机/膨胀器110以更高的速度运行，从而产生较高量的功率，但处于较低效率的状态。
系统100还可以包括一个控制器148，该控制器引导一个或多个系统部件的运行，例如，功率装置106、压缩机/膨胀器110和/或能量储存装置108。因此，控制器148可以接收多个输入117（例如，多个传感器输入）并且通过计算机实施的指令来引导多个输出119（例如，控制信号）。例如，控制器148可以接收与供应源102产生的以及消耗器112所需求的能量水平对应的多个输入，并且基于这些水平之间的差距来控制流体经由压缩机/膨胀器110的流动方向，例如在能量供应超过需求时引导流体穿过压缩机/膨胀器110而进入能量储存装置108，并且在需求超过供应时反转流体的流动。在一些实施方案中，控制器148除了响应于供应和需求水平之外或者代替这种响应、还可以响应于操作者的输入或者其他因素。
图2是根据本披露的一个实施方案配置的双瓣式旋转排量系统210的一个部分图解正视图。系统210可以包括一个第一流体通道214、一个第二流体通道216、以及具有一个内壁220和一个外壁222的舱室壳体218。第一流体通道214可以具有处于一个第一压力下的工作流体，并且第二通道216可以具有处于比第一压力更高或更低的一个第二压力下的工作流体。舱室壳体218至少部分地包围一个压力改变舱室224。在图2中示出的一个具体的实施方案中，压力改变舱室224是总体上圆形的，但是在其他实施方案中可以具有一种修饰过的椭圆形、长圆形、摆线形、或者其他曲线形状。压力改变舱室224可以进一步包括将第一通道214连接到压力改变舱室224上的一个第一端口226、以及将第二通道216连接到压力改变舱室224上的一个第二端口228。因此，第一端口和第二端口226、228延伸穿过舱室壳体218。在本披露的若干实施方案中，在压力改变舱室224与第一通道214之间和/或在压力改变舱室224与第二通道216之间没有阀，如将在以下进一步详细讨论的。
在本披露的若干实施方案中，系统210包括一个双向的压缩机/膨胀器，其被配置成用于在第一模式中作为压缩机运行并且在第二模式中作为膨胀器运行。取决于系统210的运行模式（例如，它正作为压缩机运转还是作为膨胀器运转），第一端口226作为一个入口端口或者一个出口端口来运行，而第二端口228执行相反的功能，例如，它作为一个出口端口或者一个入口端口而运行。例如，在第一模式中，其中系统210正作为压缩机运转，转子232在一个第一方向上转动，则第一端口226作为一个入口端口起作用（将低压工作流体或者流动供送进入压缩舱室224），并且第二端口228作为一个出口端口起作用（接受压缩的工作流体并且将其供送到第一通道214）。在第二模式中，其中该系统正作为膨胀器运转，转子232在一个与第一方向相反的第二方向上转动，则第一端口226作为出口端口运行，而第二端口228作为入口端口运行，并且通过系统210的流动方向是反向的。在其他实施方案中，系统210作为一个专用的压缩机或者膨胀器运行，并且不会双向地运转。在具体的实施方案中，系统210可以具有多于两个的端口。例如，在一些实施方案中，系统210可以具有两个入口端口和两个出口端口。这些端口226、228可以是带有修圆拐角的矩形或者是其他形状。这些端口226、228被定位在舱室壳体218中的方式在本披露的不同实施方案中是不同的，如以下将进一步详细说明的。在任何这些实施方案中，多个单独的端口（例如，第一端口226和第二端口228）是彼此通过舱室壳体218的一个分离部分230而分开的。
系统210可以进一步包括一个转子232，该转子被联接到一个轴234上并且是相对于该轴偏心地可转动的，该轴延伸穿过转子232的一个中央部分236。一个偏心凸轮268被进一步联接到轴234上并且被定位在转子232的这个中央部分236中。转子232可以具有多个波瓣238。虽然在图2中展示的转子232包括两个波瓣238，但在其他实施方案中它可以具有三个或更多个波瓣。这些波瓣238可以在本披露的不同实施方案中具有多种不同的形状、曲率、和尺寸。总体上，每个波瓣238与转子232的相邻区域相比从转子232的中心236径向地向外延伸了更大的量，从而使得转子232的周边边界233是非圆形的。每个波瓣在该波瓣238的径向最外点处具有一个尖端239。轴234沿着一个垂直于图2平面的转动轴线RA延伸进入（例如，横过）舱室224。轴234可以被电气地和/或机械地连接至一个电动机、一个发电机、或者一个电动机/发电机（在图1中图解地示出）上。转子232是通过转动该轴234和凸轮268来致动的。轴234的转动方向决定了转子232的转动方向以及系统210是作为压缩机还是膨胀器来运行。如以下将参照图3进一步详细讨论的，可以在一些实施方案中加入齿轮来影响转子的转动。
在这个展示的实施方案中，第一端口226与第二端口228二者都是径向地定位的。换言之，这些端口226、228被定位在舱室壳体218的一个总体上平行于转动轴线RA的表面221上。随着转子232围绕轴234作轨道式公转，这些波瓣尖端239转过第一端口和第二端口226、228并且周期性地覆盖和不覆盖第一端口和第二端口226、228。
在这些波瓣238上的多个密封件（例如，尖端滚子240）将转子232密封在舱室壳体218的内壁220上。这些尖端滚子240可以是总体上圆柱形的并且通过一个滚子安装件241而被安装到这些波瓣238上，如一个无齿的轮与轴式设备或者一个球形轮系统。这些滚子240可以通过弹簧或者其他压力装置以受调节的方式而压靠在这些转子壁上（例如在美国专利3,899,272中披露的），以便提供与舱室壳体内壁220的低摩擦接触并且还可以引导转子的位置。这些滚子240还可以帮助确保：加压的流体不会从一个由转子232和壳体内壁220定界的舱室区242中逃离。在其他实施方案中，可以使用其他的尖端密封特征，如滑动密封件、液体膜、和/或有目的地安置在波瓣238与舱室壳体218的内壁220之间的缝隙空间。在一个实施方案中，例如，可以将一个薄的液膜施加到舱室壳体218或者这些波瓣尖端239上。在一些实施方案中，这个薄的膜可以包括海水、淡水、油、乙二醇、丙二醇、和/或另一种材料，或者多种材料的组合。这种薄的膜可以跨过尖端239与舱室壳体内壁220之间的缝隙而提供更高的流动阻力。在其他实施方案中，空气轴承可以被应用到尖端239上以便用最小的摩擦来密封舱室区242。在至少一些实施方案中，压力改变舱室224的内壁220和/或转子232的多个部分可以包括一个或多个低摩擦涂层244。这种涂层244可以包括塑料、陶瓷、或者其他材料。在低温应用中，一个低摩擦涂层（例如，特氟纶、环氧树脂、聚碳酸酯、交联聚乙烯、和/或其他材料）可以改进密封的整体性，同时在转子232与舱室224之间提供相对低的摩擦而不会导致高温密封的花费。
在第一端口226与第二端口228之间的这个分离部分230可以承载一个密封件，例如，一个几何可变的密封件246。在转子232在舱室224中偏心地转动时，这个几何可变的密封件246可以与转子232的周边边界233接合。几何可变的密封件246与转子的周边233以及接触了舱室壳体218的内壁220的这些滚子240相组合，将舱室224分成具有单独的区压力的多个单独的舱室区242。在所展示的位置中，舱室224仅具有一个舱室区242，这是由于转子232的轨道取向。旋转这个转子232会改变这些区242的大小和数目，如以下将进一步详细地并且通过参照图4A-4E来讨论的。
转动的转子232相对于舱室壳体内壁220的轨道位置可以决定这些舱室区242的大小以及在这些区242中的流体压力。例如，展示在图2中的转子232被取向为在相当于下止点的位置中。在压缩模式中，转子232在第一转动方向（例如，顺时针）围绕偏心轴234转动来将压缩的工作流体输送到一个高压通道（例如，第二通道216）。在膨胀模式中，转子232在相反的方向上转动以便将膨胀的工作流体输送到一个低压通道（例如，第一通道214）。如以上通过参照图1所讨论的，系统210可以包括一个控制器148以便控制转子232的转动方向，这进而决定了系统210是运行用来压缩还是膨胀。控制器148因此可以接收多个输入117（例如，来自传感器和/或操作者）并且提供多个输出119来对转子232进行导向。控制器148可以通过机械的、电气的、机电的和/或其他适合的装置来对转子232的转动进行重新导向。例如，在若干实施方案中，控制器148控制轴234的转动方向和转矩。在一些实施方案中，控制器148可以在除了控制该系统210的双向性之外还执行多个功能。在这些实施方案中的任何一个，控制器148可以包括编程有指令的任何适合的计算机可读介质以便对系统210的运行进行导向。
系统210可以进一步包括一个定位在舱室壳体218外面的热交换器258。热交换器258可以包括一个热交换器通道256，该热交换器通道与第一通道和第二通道214、216和/或舱室224的一个或多个处于流体连通。在一个实施方案中，定位在热交换器通道256与第一和/或第二通道214、216之间的一个热交换器壳体壁261对于在热交换器通道256与第一和/或第二通道214、216之间的流动进行渠道引导。流动可以被渠道引导成增加工作流体与热交换器258的接触。热交换器258可以是专用于提供加热或者冷却的、或者可以是双向的以便在压缩的过程中冷却由舱室224处理的流体并且在膨胀的过程中添加热量。在其他实施方案中，流体由一个或多个喷嘴231（如雾化喷洒喷嘴）被直接注入舱室224和/或一个通道214、216、或者256中。所注射的流体可以是比在舱室224中的工作流体更凉的或者更热的、并且因此可以在由热交换器258提供的热传导效应之外或替代该效应来冷却或者加热该工作流体。热交换器258的另外的多个方面将在以下通过参照图6A-6D来讨论。
一个外壳体250可以至少部分地包围或者包绕舱室壳体218、第一通道214、以及第二通道216。外壳体250可以具有一个面向内的内表面252和一个面向外的外表面254。外壳体250可以与舱室壳体218径向地间隔开，从而提供用于通道214、216、256，热交换器258、多个稳定特征260（例如，支架（standoff））、隔离器材料（在图2中未示出，但以下通过参照图7进一步详细讨论）、和/或其他部件的空间。在图2中，外容器250被展示成是总体上圆柱形的，但是在其他实施方案中可以是其他形状的和/或可以只是部分地包围舱室壳体218。外壳体250可以轴向地邻近于一个或多个隔板262。在这个展示的实施方案中，只示出了一个轴向隔板262以便不挡住系统210的内部工作件，但是在其他实施方案中，外壳体250可以被夹在两个轴向隔板262之间。以这种方式，外壳体250与这些隔板262可以形成用于系统210内的流动的一个压力容器。因此，外壳体250的内表面252和这些隔板262接触和/或容纳穿过系统210的加压的流动。将这种外壳体250用作压力容器可以减少对于整个系统210的材料要求。
如上所述，舱室壳体218的内表面220可以具有一个或多个涂层244以便减少摩擦和/或控制磨损。涂层244可以被涂敷到系统210的其他表面上（除内表面220之外或代替它），例如，舱室壳体218，外壳体250，转子232，通道214、216，流体通道256，热交换器258，隔板262和/或轴234的其他表面，以便实现所希望的功能或者材料特征，如抗热性或者抗腐蚀性。例如，当系统210被用于内燃机应用时，可以使用高温涂层（如陶瓷）来保护这些表面不受热流体损伤。在低温压缩机应用中，可以使用塑料涂层来以较低的成本改进抗腐蚀性并且减少摩擦。
图3是根据本披露的另一个实施方案配置的三瓣式旋转排量系统310的一个部分图解正视图。系统310包括以上通过参照图2讨论的许多特征，包括具有一个内表面220和一个外表面222的一个舱室壳体218、一个压缩/膨胀舱室224、一个转子332、一个轴234、以及具有一个内壁252和一个外壁254的一个外壳体250。系统310进一步包括第一通道和第二通道214、216，以及将这些通道214、216连接到舱室224上的第一端口和第二端口226、228。在这个展示的实施方案中，存在四个端口，但是在其他实施方案中系统310可以包括更多或者更少的端口。在若干实施方案中，在这些端口226、228中或者在这些通道214、216与舱室224之间不存在阀。
一个环形齿轮366（例如，一个行星齿轮）被布置在转子332的中央部分336的内部周边上并且被定位成与布置在轴234的外部周边上的一个小齿轮364啮合。一个偏心凸轮368被安装在轴234上并且被定位在转子336的中央部分336中。转子齿轮366与小齿轮264啮合以便使得转子332围绕舱室224偏心地轨道式运转。在其他实施方案中，其他机构，如以上通过参照图2说明的凸轮，使得转子332转动而无需齿轮。
在这个展示的实施方案中，转子332具有一个转子周边333，该转子周边是总体上三角形的、包括三个曲线波瓣338。每个波瓣338具有一个尖端339，而每个尖端339具有一个尖端拓宽件特征370。在其他实施方案中，转子332可以具有多于或者少于三个的波瓣338并且这些波瓣338可以具有不同程度的曲率。这些尖端拓宽件370径向地并且环圆周地从波瓣尖端339延伸并且与舱室壳体218的内壁220接触。这些拓宽件370将舱室224分成多个（例如，三个）舱室区342。旋转的转子332的这些波瓣338和尖端拓宽件370周期性地覆盖和不覆盖第一端口和第二端口226、228。转动的转子332相对于舱室壳体内壁220的位置决定了这些舱室区342的大小以及在这些区342中的相应的流动压力。在一些实施方案中，这些尖端拓宽件370可以附接至少于每个波瓣338上或者可以是都不存在的。这些尖端拓宽件370将在以下通过参照图5来进一步详细讨论。
以上综述介绍了用于在各种设置下有效率地并且有效果地压缩和膨胀流体的若干系统和方法。例如，在带有高的外部压力和高的流体体积的水下CAES系统中，带有三个或者更少的波瓣以及大的端口的双向的压缩机/膨胀器实施方案可以提供高的流体流动、低的流体摩擦。这些大的端口是通过多种不同的设计和特征而成为可能，例如，以上介绍的并且在以下进一步详细说明的这些尖端拓宽件和几何可变的密封件。
以上说明的这些系统中的几个可以在改进效率的同时减少或者最小化运行和/或材料的成本。例如，在一些实施方案中，压缩机/膨胀器可以安置在大的水体附近，这个水体提供了加热或者冷却能量的稳定来源。额外地或者替代地，该水体可以为被压缩过程加温的水提供一种储备。如果容纳了温热的水，这种温热的水就可以之后在膨胀过程中利用在压缩过程中收集热量所使用的同一种热交换方法被使用。此外，这些减少了波瓣的设计总体上对于它们所压缩的气体体积而言要求更少的质量并且因而要求更少的成本。压缩机/膨胀器的无阀的双向运行可以提供进一步的效率并且可以减小装置复杂性和材料成本。以下这些部分更详细地说明这些特征和优点中的几个并且将介绍另外的相关特征和优点。
双瓣式转子
图4A是根据本披露的一个实施方案配置的压缩机/膨胀器系统410的一个等距正视图。系统410包括总体上与以上通过参照图2和3说明的相似的若干特征。例如，系统410包括由轴234所承载的并且相对于该轴可转动的一个转子232，其中转子232和轴234被定位在一个压力改变舱室224内，该压力改变舱室至少部分地被舱室壳体218包围。该转子包括两个波瓣，这两个波瓣包括一个第一波瓣238a和一个第二波瓣238b。舱室壳体218具有一个内壁220和一个外壁222。舱室224包括一个第一端口226和一个第二端口228，它们将该舱室连接至低压和高压通道（未示出）上。在若干实施方案中，在这些端口226、228中或者在这些端口与这些通道之间不存在阀。
系统410可以进一步包括一个几何可变的密封件246，该几何可变的密封件在第一端口226与第二端口228之间可滑动地联接到舱室壳体218的一部分230上。几何可变的密封件246可以包括一个内部弹簧447以便将该几何可变的密封件246偏置成在转子232在舱室224中偏心地转动时与转子232的周边边界243相接合。几何可变的密封件246可以通过在向前的位置与缩回的或者凹入的位置之间的径向往复运动而维持与转子232的周边233的一种连续的密封接合，在向前的位置中该几何可变的密封件246延伸进入压缩/膨胀舱室224，并且在缩回的或者凹入的位置中该几何可变的密封件246总体上是与舱室壳体218的一个内壁220齐平的。在这个实施方案的一个具体方面中，几何可变的密封件246的一个第一部分可以相对于舱室壳体218是固定的，而一个第二部分可以相对于舱室壳体218是径向地和/或环圆周地可移动的。例如，密封件246可以包括一个座和一个密封表面，该座相对于舱室壳体218是固定的，并且该密封表面相对于舱室218进行移动（例如，径向地作往复运动）。几何可变的密封件246与压靠在舱室内壁220上的转子232（例如，经由滚子240）相组合，产生了一个或多个舱室区（例如，三个区）442，在图4A-4E中这些区被单独地确认为区442a-442c。在至少一些实施方案中，系统410可以包括多个几何可变的密封件246。
在图4A中展示的转子432包括多个尖端滚子240。如以上通过参照图2所讨论的，这些滚子240可以减小在转子波瓣238与舱室壳体218的内壁220之间的摩擦以及在转子波瓣238与几何可变的密封件246之间的摩擦。这些滚子240还可以更好地使得转子232能够追随舱室壳体218的轮廓。
图4B-4E是图4A中示出的压缩机/膨胀器系统410在运行过程中的多个代表性的点处的示意图。首先参照图4B，转子232被定位成覆盖第一端口和第二端口226、228。一个第一舱室区442a容纳了一种流体，并且在转子的轨道的这个位置中第一区442a的体积是最大化的。随着转子432如箭头R指示的并且如图4C中所示而逆时针旋转大致45°，低压流体经由第一端口226进入一个第二区442b。第一区442a的体积被减小，从而压缩了第一区442a中的流体。联接到该几何可变的密封件246上的弹簧447径向地向内推动该几何可变的密封件246以便保持与转子周边233相接合。
在几何可变的密封件246与正在接近的第一波瓣238a之间形成了一个间隙区442c。间隙区442c经由第二端口228被填充了高压流体，但是在一些实施方案中这个小体积的流体会在第一波瓣238a接近该几何可变的密封件246时简单地以低的损失从第二端口228中排放。在一些实施方案中，系统410包括在舱室壳体218的内壁220中的、在几何可变的密封件246与第二端口228之间的多个槽（在图4C中不可见），因而允许这个间隙体积442c可以在任何转子位置处被排空到一个高压通道。
在图4D中，转子232已经在逆时针方向上继续转动。在这个位置中，第一区442a中的流体已经被压缩到所希望的压力比率上并且开始经由第二端口228排放进入一个高压通道。第一波瓣238a处于第二端口228的边缘。低压流体继续填充第二区442b。
在图4E中，转子232已经继续逆时针转动，并且在这个位置中，在转子232的一侧上的流体从舱室224排放，而在其他侧的流体进入舱室224。具体是，第一区442a中的加压的流体（相对于进入的流体处于所希望的压力比率）经由第二端口228排放。低压流体继续填充第二区442b。通过选择这些端口226、228的大小和间隔，设计者可以获得所希望的压力比率，该压力比率对于该系统的不同实施方案可以是不同的。转子232然后继续转动到在图4B中示出的位置，但是现在第二区442b填充了流体并且第一和第二波瓣238a、238b处于相反的位置上。
以上顺序是在代表性压缩模式的情况下说明的。应理解的是，转子432可以在相反的方向上转动以便在一个膨胀模式中使得流体膨胀。如以上说明的，在压缩模式与膨胀模式之间的这种改变可以由控制器148来控制（在图2中图解地示出）。
前述安排的一个特征在于在这些端口226、228之间的压力比率可以被适度的设计，例如在具体实施方案中是在1.2的量级上。这种安排的一个优点在于它减少了在压缩过程中的温度增加，这允许该系统由相对低温的材料制造。这进而可以减少系统的总成本。在必须将流体压缩更大的压力比率时（如典型的情况），该系统可以包括多个串行安排的级，如以下通过参照图6B说明的。前述安排的另一个特征在于它包括仅具有两个波瓣的一个转子。这个特征的优点在于它可以允许在定位第一和第二端口和/或确定其尺寸时更大的灵活性。这进而可以有助于较大的端口，这些较大的端口可以改进系统的效率，如在更后面说明的。
尖端拓宽件
图5是图3中示出的系统310的上部的一个放大的端视图。系统310具有总体上与以上通过参照图2和3说明的相似的若干特征。例如，系统310包括一个舱室壳体218，该壳体包围了一个压力改变舱室224。舱室224具有一个第一端口226和一个第二端口228，它们对应地连接到一个第一通道214和一个第二通道216上。如以上讨论的，在至少一些实施方案中在这些端口与这些通道之间不存在阀。系统310进一步包括一个外壳体250，该外壳体包围了压力改变舱室224和这些通道214、216。具有一个带有尖端339的波瓣338的一个转子332被定位在舱室224中。系统310的这个所展示的部分强调了一个尖端拓宽件370，该尖端拓宽件可以可移动地联接到该波瓣尖端339上。
尖端拓宽件370可以包括多个独立地挠曲的臂592a和592b，这些臂被例如位于一个附接点594处的扭力弹簧（在图5中不可见）和/或这些臂592a、592b的弹性结构径向地向外压迫。这些臂592a、592b可以是独立地挠性的以便沿着舱室壳体218的内壁220随着转子332的转动而连续地接触这些变化的角。例如，尖端拓宽件370可以包括一种弹性地可弯曲的、预先成形的材料，如塑料或者弹簧钢。在其他实施方案中，尖端拓宽件370可以具有多于或者少于两个的臂592a、592b并且可以趋于在与弹簧力不同的力的作用下径向地向外。尖端拓宽件370可以通过多种适合的机构附接到波瓣338上，这些机构包括例如：焊接，摩擦式紧固，胶粘，和/或紧固件。
在又进一步的实施方案中，尖端拓宽件371可以在附接点594处安装到波瓣338上，该附接点包括一种枢转节点以便相对于波瓣338枢转，如由箭头P指示的。在这个实施方案中，尖端拓宽件370可以如以上讨论的是挠性的，或者是更多刚性的。如果它是更多刚性的，就可以被定位在一个槽缝595上以便随着其枢转而朝向并且远离内壁220进行平移（如由箭头T指示的）。
尖端拓宽件370可以具有一个环圆周的延伸部C1，该延伸部比第一端口和第二端口226、228的环圆周的延伸部C2更大。换言之，当尖端拓宽件370定位在一个单独的端口上时，尖端拓宽件的这些臂592a、592b有效果地使得端口密封而不与舱室224处于流体连通。因此，这些尖端拓宽件370可以减小在输入端口和输出端口226、228之间要求的这种环圆周的间隔。使用三瓣式转子332作为实例，在传统的波瓣尖端之间的这种间隔大致是120°，从而导致端口需要被相当均匀地围绕壳体的圆周而间隔开。然而，尖端拓宽件370允许这些端口226、228被安置在小于120°分开的多个点处，从而在效果上增加了波瓣338环圆周的散布。这种端口放置的灵活性允许了装置310的更大排量效率。尖端拓宽件370的环圆周的延伸部C1可以取决于这些端口226、228的数目和间隔以及端口开放和关闭的所希望的定时而变化。尖端拓宽件370的环圆周的延伸部C1可以变化以便提供在波瓣338之间的所希望的环圆周的空间。例如，在具有四个端口、三个波瓣、以及1.4的压力比率的一个实施方案中，在邻近每对高压和低压端口之间的这种环圆周的延伸部可以是大致89°，在尖端拓宽件之间的环圆周的延伸部可以是大致51°，低压端口的开放大小可以是大致28°，而高压端口的开放大小可以是大致17.5°。
这些尖端拓宽件以及这些几何可变的密封件二者均可以显著地减少反向流动状态同时仍然容纳大的端口大小。例如，这些尖端拓宽件可以通过有效果地使得沿着该舱室的内壁在端口之间的有效环圆周间隔变窄来减少或者最小化反向流动。相似地，几何可变的密封件动态地分离了舱室的高压侧与低压侧，从而减少了高压端口和低压端口在单一的区内同时开放的机会。通过减少反向流动状态并且容纳多个大的端口，该系统可以从减少的尖端旁通流动中获益并且允许端口开放和关闭定时被优化，由此改进系统效率。虽然这些特征是在三瓣式转子的情况下作出以上说明的，但它们可以独自或者与双瓣式转子组合地应用。
大的端口
如以上讨论的，所披露的系统的若干实施方案包括多种端口大小，这些端口大小显著地大于现有端口而不会产生过大的反向流动状态。例如，在多种不同的具有从大约8至大约1.2的压力比率的、代表性双波瓣的设计安排中，端口的大小可以被确定成从舱室内表面的圆周的大约3%至大约15%或者更多，而该系统在运行过程中不会遇到大的反向流动状态。在多种不同的、具有从大约8至大约1.2的压力比率的代表性三波瓣安排中，端口的大小可以被确定大小成从从舱室内表面的圆周的大约4%至大约15%，而不会在运行中遇到大的反向流动状态。这些大的端口可以通过几何可变的密封件和/或这些尖端拓宽特征来实现。
整合的热交换器
图6A是根据本披露的一个实施方案配置的、具有一个整合的热交换器658a的一种旋转排量系统610a的部分图解等距视图。系统610a包括总体上与以上通过参照图2和3说明的相似的若干特征。例如，系统610a包括具有一个内壁220和一个外壁222的一个舱室壳体218，一个压力改变舱室224，可转动地联接到一个轴234上的一个转子332，第一通道和第二通道214、216，以及在舱室224中的在舱室224与这些单独的通道214、216之间提供了流体连通的第一端口和第二端口226、228。
热交换器658a被定位在舱室壳体218和这些通道214、216的径向外面。热交换器658a包括一个或多个热交换器供应管659，这些热交换器供应管输送一种加热的或者冷却的热交换器流体。在这个展示的实施方案中，热交换器658a包围舱室壳体218的一部分并且是与来自压力改变舱室224的工作流体处于流体连通的。具体是，经由第二端口228离开舱室224的工作流体在箭头F1的方向上径向向外地流动通过第二通道216、并且进入一个热交换器通道256以便与热交换器658a进行接触。工作流体与供应管659中的加热的或者冷却的热交换器流体交换热量。
该系统进一步包括一个外壳体250（其一部分在图6A中被示出），该外壳体具有一个内表面252和一个外表面254。外壳体250可以至少部分地包围和/或包绕该舱室壳体218，压力改变舱室224，这些通道214、216，以及热交换器658a。在若干实施方案中，穿过热交换器658a的加压的工作流体与外壳体250的内表面252相接触，该外壳体作为一个容纳工作流体的压力容器起作用。将外壳体250的内部用作压力容器省却了对于若干管道配件以及在压力改变舱室224与这些端口226、228，这些通道214、216，以及热交换器658a之间的，以及在多级系统的一个级与下一级之间的通道的需要。
展示在图6A中的热交换器658a是一个翅片管热交换器。其他实施方案可以包括其他类型的热交换器，如壳管式热交换器、板式热交换器、气体对气体热交换器、直接接触式热交换器、流体热交换器、相变式热交换器、废热回收单元、或者其他类型的热交换器。例如，在一些实施方案中，热交换器658a可以包括一个废热回收单元（未示出），该废热回收单元将来自热的气体蒸汽的热量传递至热交换流体。热的气体蒸汽可以是来自气轮机或者柴油发动机的一种排气蒸汽、或者来自炼油厂或者其他工业系统的废气蒸汽。
热交换器流体可以包括淡水、海水、蒸汽、冷却剂、油、或者其他适合的气态液体和/或双相流体。热交换器658a可以在压缩与膨胀两种模式中运行以便支持一个双向的压缩机/膨胀器，并且可以与压缩的/膨胀的流动在该流动进入舱室224之前或者之后相互作用。在一些实施方案中，热交换器流体对于该装置的压缩与膨胀运行模式二者而言是同一种，然而在其他实施方案中使用了不同的热交换器流体。在一些实施方案中，在运行过程中在压缩模式下被加热的热交换器流体可以被储存在例如一个外部热存储器中，以用于膨胀级中的运行过程中。热交换器658a可以由多种适合的材料或者多种材料组合来制成，它们包括金属、陶瓷、或者塑料。在若干实施方案中，热交换器至少部分地是由抗腐蚀材料制成的（例如铜、铜镍合金、钛、不锈钢以及其他材料）以便允许使用多种多样的热交换流体。
如以下通过参照图6B将进一步详细讨论的，多个压力改变舱室224（例如，多个级）可以是流体地相连的并且能以串联形式来运行。在一些多级实施方案中，径向的热交换器658a沿着多个舱室壳体218的外壁222轴向地延伸。在这样一个实施方案中，压缩的/膨胀的工作流体从一个第一级的第一端口228径向地向外行进（如由箭头F1指示的）、进入热交换器658a，轴向地沿着热交换器658a，并且然后径向地向内进入一个第二压力改变舱室的第二端口（未示出）。在系统在压缩模式中运行时，该工作流体可以在多个级之间被冷却。当系统在膨胀模式运行中，工作流体可以在多个级之间被加热。级间的加热和冷却可以减小（例如，最小化）在多个级之间的温度改变，这种温度改变可以降低系统610a的运行效率。通过将这些通道214、216中的工作流体导向为从舱室壳体218径向地向外，该系统可以减少在多个级之间的压力振荡并且允许显著的热交换器长度。
图6B是根据本披露的另一个实施方案配置的、具有多个整合的热交换器658b的一种多级旋转排量系统610b的部分图解的等距侧视图。系统610b包括多个级（单独地编号成级672-675），这些级是沿着一个轴234轴向地对齐的。为清楚的目的，在图6B中未示出由轴234所承载的这些转子。每个级可以包括具有第一端口和第二端口226、228的一个舱室壳体218，一个第一通道214，以及一个第二通道216。每个级672-675可以另外包括一个或多个隔板662，这些隔板轴向地邻近于相应的舱室壳体218而定位。
系统610b进一步包括多个轴向的热交换器658b，这些轴向的热交换器在压缩/膨胀级672-675之间是轴向地对齐的。这些热交换器658b是与第一和/或第二通道214、216中的工作流体处于流体连通的。具体是，工作流体在箭头F2的方向上从一个级行进到下一级。例如，工作流体可以通过一个相应的第二端口228离开第一级672并且然后轴向地流入一个轴向相邻的热交换器658b。该工作流体然后进入相邻的级673的第一端口226，并且这个过程随着工作流体在图6B中从右至左行进而被重复。在一些实施方案中，该工作流体直接从第二通道216行进到热交换器658b中，并且在其他实施方案中，该工作流体行进穿过相邻的隔板662中的一个或多个孔口（以下通过参照图6C来进一步详细讨论）并且然后进入该相邻的热交换器658b。该工作流体在热交换器658b中传递热能并且继续轴向地进入该相邻的第二级673的第一通道214和第一端口226。后续级的第一端口226和第二端口228可以相对于彼此被顺时针或者逆时针偏置，以便更好地对导向该工作流体穿过该系统610b。
像以上通过参照图6A讨论的径向的热交换器658a，轴向的热交换器658b既可以在压缩模式中又可以在膨胀模式中运行以便支持一个双向的压缩机/膨胀器。以上说明的任何类型的热交换器和热交换器流体也都可以用于这种轴向的热交换器658b中。虽然在图6B中展示了三个热交换器658b和四个压缩/膨胀级672-675，但其他实施方案可以包括更多或者更少的级和/或热交换器658b，并且这些级672-675和热交换器658b的安排是可以变化的。例如，一种多级的设计可以使用在不具有整合的热交换器的系统中。此外，这些压缩/膨胀级672-675和这些热交换器的轴向长度可以在系统610b内变化。例如，由于级到级的工作流体的密度改变，可以使用不同的轴向长度来维持从一个级到下一级的总体上一致的压力比率。
现在参照图6C，系统610b可以进一步包括多个穿孔的隔板662，这些隔板具有多个加强肋684。一个单独的隔板662包括一个或多个孔口682，这些孔口允许工作流体流动进入这些通道以及一个相邻级的相应的多个舱室端口中。在外壳体和隔板662作为用于穿过系统610b的工作流体的一个压力容器起作用的实施方案中，这些隔板662可能受到来自内部压力的一个显著的弯曲力，尤其是在位于隔板662被联接到外壳体上之处该隔板662的周边附近的这些孔口682周围。因此，这些加强肋684可以是跨过这些孔口682被焊接的或者其他方式固定的，以便防止或者限制由于内部压力导致的隔板变形，同时仍然允许流体流动到内部的热交换器658b。虽然这些加强肋684被展示在具有一个轴向的热交换器658b的系统610b上，但它们可以被用于具有一个径向的热交换器的实施方案中（例如，在图6A中示出的热交换器658a）或者用于不具有热交换器的实施方案中。
现在转到图6D，系统610b可以进一步包括被定位在一个单独的压力改变舱室224与该相邻的热交换器658b之间的一个分配板686。分配板686可以跨越整个的或者一部分的压力改变舱室224、并且可以包括多个开口685。分配板686被定位成用于更有效果地将工作流体散布在热交换器658b上。具体是，随着工作流体在径向方向上离开第二端口228，它围绕舱室224的外面环圆周地通过，如由箭头C3指示的，并且然后轴向地穿过这些开口685并且通过穿交换器658b。在多个不同的实施方案中，分配板686上的这些开口685可以具有不同的大小和形状，分配板686可以具有更多或者更少的开口685，和/或这些开口685可以被安排成其他构型。板686可以容纳在任一方向上流动的工作流体，这对于双向的压缩机/膨胀器系统是适当的。虽然分配板686是在具有一个轴向热交换器658b的系统610b的情况下展示的，但对于与在图6A中描绘的相似的径向热交换器也可以使用一个类似的板。例如，分配板686可以是曲线的以便与热交换器的曲线相匹配，并且它可以被径向地定位在一个通道与一个相应的径向热交换器之间。此外，虽然转子332被展示为一个三瓣式转子332，但在其他实施方案中整合的热交换器设计和/或多级设计可以使用具有更多或者更少的（例如，两个）转子波瓣的转子。
径向热交换器和轴向热交换器可以在旋转排量系统中分开地使用或者组合地使用。尺寸特征可以影响在一个具体的系统中使用哪种类型的整合的热交换器。例如，轴向热交换器提供窄的、加长的系统，而径向热交换器提供更宽的、但更短的系统，这种更短的系统要求更少的级间的隔板（因为两个相邻的级可以共享一个公共的分隔器隔板）。不论选择了哪种类型的热交换器，将热交换器整合到该装置中可以提供该旋转排量装置的更恒定温度的运行。在双向的系统中，这种整合的热交换器允许将在压缩的过程中产生的热量有效率的恢复给膨胀循环。在压缩空气能量储存应用中，使用整合的热交换器可以显著地改进空气在压缩机/膨胀器与能量储存系统之间的环行能量效率，并且可以通过降低或免除在膨胀过程的过程中进行加热所典型地要求的天然气来减少运行成本。
可以额外地或者替代地使用流体注射来在旋转排量装置中交换热量。如通过参照图2介绍的，流体注射包括将一种注射流体（典型地是一种液体）引入压力改变舱室224中以便导致在该流体与舱室224内的流动之间的热传递。在一些实施方案中，这种注射流体可以包括海水、淡水、油（如菜油或者矿物油）、或者制冷剂如碳氟化合物。注射流体的选择可以取决于多种注射流体特征，包括例如：注射流体的表面张力、比热、热传递系数、雾化这种注射流体的成本、润滑特性、以及环境友好性。在若干实施方案中，该注射流体是不可燃的和/或是特别地选择成在不燃烧的情况下被注射到舱室224或者其他区域中。
在多种不同的实施方案中，该流体可以经由第一端口226、经由舱室壳体中的一个或多个分开的流体输送端口、和/或经由转子中的一个或多个流体端口来引入（以下通过参见图8来进一步详细讨论）。在其他实施方案中，注射流体被引入第一通道或者第二通道214、216中或者该热交换器通道256中。在又进一步的实施方案中，注射流体是从多个位置引入的以便提供更均匀的注射流体分布而进入压力改变的流体。在若干实施方案中，注射流体是经由一个喷嘴来引入的（在图2中图解地示出），如一个雾化喷洒喷嘴。在一些实施方案中，注射流体被雾化以便增加表面积以及注射流体在工作流体中的悬浮。在一个实施方案中，例如，注射流体是大约500微米或者更小。在一个具体的实施方案中，注射流体被雾化以便其大小为从约20微米至大约100微米。在注射时，该注射流体可以通过与舱室中的工作流体直接接触而吸收压缩的热量或者可以为膨胀提供热量。在一些实施方案中，热交换注射流体可以在膨胀或者压缩中的任一项之前被注射进入气体蒸汽中，或者可以允许该气体蒸汽渗透穿过该热交换流体。在一些实施方案中，控制器可以使用来自监测工作流体或者注射流体的输出温度的一个或多个温度传感器的反馈，有可能的是与关于热能量储存的信息以及其他参数一起使用，以便调整液体量和注射方法来实现多种不同的目标，这些目标可以包括高运行效率或者一个所希望的温度范围。
注射流体可以与压力改变的流体一起经由排放端口228来抽出或者它可以通过多种不同的机构而分开地抽出，如储坑状装置、凝结（如从一个热交换器658a或者658b中凝结出）、离心分离、或者在通道214、216、256中的缓冲板。在抽出时，热交换液体可以被储存在一个热存储器中。在一些实施方案中，注射流体可以穿过一个液体对液体的热交换器，该热交换器将在压缩之后从流体中抽出热量或者在膨胀之前向流体提供热量。取决于希望的运行状态和液体的相对质量流动及比热，液体注射可以省却或者减少对于分离的热交换机构的需要。流体注射热交换可以是不昂贵的并且可以允许在工作流体与注射流体之间更靠近的温度。多种液体可以用于液体注射热交换，包括以上通过参照图6A-6D所提及的那些中的任何一种。另外，在一些实施方案中，雾（例如，液滴或者冷凝的蒸汽的悬浮体）可以被用作这种热交换流体。
前述热交换器的一个特征在于它们可以再次使用在系统中的一个位置处和/或在一个运行模式的过程中在该系统的另一个部分中和/或在另一个运行模式的过程中产生的热量。这种安排可以增强系统的总的热动力学效率并且可以由此减少该系统的运行成本。在具体的实施方案中，热量可以在在旋转排量装置与大气环境、或者一个分离的热存储器、或者这两者之间进行交换。总体上，在交换流体中容许的温度升高越大，将热量存储以备之后收回的优点就越大。
隔离
图7是根据本披露的一个实施方案配置的、具有一个隔离器798的旋转排量系统710的正视图。系统710包括总体上与以上通过参照图2和3说明的相似的若干特征。例如，系统710包括一个舱室壳体218以及一个转子232，该舱室壳体具有一个第一通道214和一个第二通道216并且包围一个压力改变舱室224，并且该转子是由一个轴234来承载的并且相对于该轴是可转动的。该系统还包括一个热交换器258和一个外壳体250，该外壳体具有一个内表面252和一个外表面254。
在一个具体的实施方案中，隔离器798被径向地定位在外壳体250的外面。在这个展示的实施方案中，隔离器798环圆周地接触并且包围该外壳体250的外表面254，但是在其他实施方案中可以仅包围该外壳体250的一部分。在其他实施方案中，隔离器798可以在外壳体250的内部并且可以接触该外壳体250的内表面252。在又进一步的实施方案中，隔离器798可以接触舱室壳体224，热交换器258，和/或一个通道214、216；并且该外壳体可以不存在或者可以在隔离器798的径向外侧。隔离器798可以包括一个外壳，该外壳是通过一个空气缝隙与该外壳体间隔开的，或者如所展示的该缝隙可以被填充有一种适合的隔离填充剂材料797。在一些实施方案中，填充剂材料797可以是玻璃纤维填充剂或者其他材料。在其他实施方案中，该缝隙可以是抽空的以便提供一种隔离效果。在任何这些实施方案中，隔离器798可以对于维持该系统710内的、具体地在该整合的热交换器258中的流体温度起作用。
中空转子
图8是根据本披露的一个实施方案配置的、具有一个总体上中空的转子832的一种旋转排量系统810的部分图解等距视图。系统810包括总体上与以上通过参照图2和3说明的相似的若干特征。例如，系统810包括一个外壳体250、一个舱室壳体218、以及一个压力改变舱室224。
在这个展示的实施方案中，切去了转子832的一个末端表面以便展示出转子832具有一个由多个转子壁890构成框架的、总体上中空的内部891。在一些实施方案中，例如，转子832的体积的仅仅一小部分包括多个转子壁890，从而使得转子832的剩余部分至少部分地（并且在一些实施方案中主要地）是中空的。在一个实施方案中，例如，这些转子壁890占转子体积的百分之五或者更少。在一些实施方案中，这些转子壁890可以是局部加厚的以便使得该转子在其旋转时平衡。在其他实施方案中，这些转子壁890可以由多于一层的、用分开了这些层的蜂窝结构或者填充剂所加强的材料制成的。
转子832可以包括多个不同的内部特征。在一个实施方案中，转子内部891包括一种加强结构888以便对转子832结构加以支持。这种加强结构888还可以包括一种用于与轴和凸轮相匹配的中心结构836。例如，如以上通过参照图3所讨论的，中心结构836可以支持环形齿轮366。转子832可以额外地或者替代地包括多个内部腔室889。在一个实施方案中，一个内部腔室889填充有填充剂材料以便实现所希望的转子832重量。在另一个实施方案中，如以上通过参照图6说明的，内部腔室889包括一个内部流体通道889以及用来作为一种热交换方法而将加热注射流体供应至压力改变舱室224的一个输出端口883。
在一些实施方案中，转子832可以是铸造的或者由板状材料制作的。例如，在一个实施方案中，转子832可以是由切割的、成形的、以及焊接的板状材料制作的。虽然在图8中展示的转子832是一个双瓣式转子832，但在其他实施方案中转子832可以具有三个或更多个波瓣。
中空的转子832的一个特征在于它可以容易地制作、不昂贵、并且重量轻。因此，中空的转子832可以减少安装了其的系统的成本和复杂性。中空的转子832的另一个特征在于它可以减少在轴上由于惯性加速度而产生的偏心加载。因此，它可以减少疲劳荷载并且因而可以增加安装了其的系统的寿命。
并行转子
图9是根据本披露的一个实施方案配置的、具有多个并行运行的转子932（例如，三个）的一种旋转排量系统910的部分图解等距视图。系统910包括总体上与以上通过参照图2和3说明的相似的若干特征。例如，系统910包括一个舱室壳体218、一个压力改变舱室224、以及一个轴234。舱室壳体218出于清楚的目的而在图9中被展示为透明的，但是在若干实施方案中舱室壳体218不是透明的。这三个转子932在舱室壳体218内并行地运行。这些转子932可以共享一个公共的第一端口226和一个公共的第二端口228，这些端口各自沿着舱室壳体218轴向地延伸。这些转子932可以进一步共享公共的第一和第二通道（在图9中未示出）。系统910进一步包括轴向地定位在各转子932之间的多个隔板（出于清楚的目的它们已经被隐藏），从而使得每个转子932被定位在一个分离的舱室224中。
这些转子932可以相对于彼此顺时针或者逆时针偏置，从而使得每个转子932在一个给定的时刻被定位在其舱室224内的不同的轨道位置中。并行地运行这些偏置的转子932提供了若干优点。例如，这些转子932的偏置角可以平衡在被联接到轴234上的一个电动机/发电机上的转矩。具体是，由一个单一的转子932的偏心运动产生的震动和弯曲了轴的荷载通过这些额外的转子932的相反运动而被平衡。另外，这些偏置角通过对跨过多个以不同相位角运行的转子的吸入和排放脉冲进行平均并且还通过增加这些流动管道中的体积而进一步限制了第一和第二通道中的压力振荡。这种在流动管道中更高的体积减少了出现所不希望的高的排放压力或者所不希望的低的吸入压力的风险。如以上讨论的，来自一个级的排放可以被定时以便与下一级的吸入相符，这可以使得整个流动顺畅并且避免所不希望的压力振荡。
构造技术
图10是根据本披露的另一个实施方案配置的一种旋转排量系统1010的展开的等距侧视图。系统1010是使用一种“环与板”技术来构造的，这种技术减少了构造的成本和材料。这种构造方法包括将一个舱室壳体1018和一个外壳体1050成形为多个圆柱形的区段。这可以通过多种不同的方法来完成，这些方法包括轧制和焊接一种板状材料或者通过将这种材料锻造成圆柱形的形状。端口开口1026可以被预先切割成用来形成舱室壳体1018的板状材料。多个支架1045可以被形成或者联接到舱室壳体1018上以便在所得到的系统1010中产生通道之间的分离。
在一些实施方案中，这种方法可以包括涂敷一种或多种材料或者结构，例如，热交换器、分配板、舱室壳体1018、和/或外壳体1050。例如，在一些实施方案中，该方法可以包括将涂层（如塑料），火焰喷洒到结构材料如钢上，以获得抗腐蚀性。在其他实施方案中，可以涂敷干润滑剂如硫化钼或者石墨。额外地或者替代地，可以将低摩擦涂层如特氟纶、环氧树脂、或者聚碳酸酯涂敷到某些表面上。在其他实施方案中，系统1010的一个或多个元件可以涂敷有一种陶瓷材料。该方法可以进一步包括轴向地对齐一个轴234、一个转子332、该舱室壳体1018、以及外壳体1050。该轴、转子、和舱室壳体1018径向地嵌套在外壳体1050内。在一些多级实施方案中，轴234包括若干个分段的部分，这些分段的部分是与多个可分开的接头匹配的，如公－母花键特征或者柱式插座接头。在具体的实施方案中，该轴可以是中空的。
一旦转子332、轴234、以及舱室壳体1018是在外壳体1050内轴向地对齐的，这种方法可以进一步包括将第一隔板1062a定位在外壳体1050的第一轴向侧1053上并且将第二隔板1062b定位在外壳体1050的第二轴向侧1055上。在一些实施方案中，第一和第二隔板1062a、1062b对应地具有第一和第二隔板直径，其中第一和第二隔板直径是大于外壳体1050的直径和/或舱室壳体1018的直径。这些隔板1062a、1062b可以包括一个或多个流动孔口682，如以上通过参照图6C更详细地讨论的。
这种构造方法可以额外地包括用多个张力构件1096（标明为多件式张力构件1096a、1096b、和1096c）将第一隔板1062a连接到第二隔板1062b上，由此将外壳体1050紧固在第一隔板1062a与第二隔板1062b之间并且封闭了一个内部的可加压的体积。这些张力构件1096可以包括杆和螺栓、拴锁、紧固件、和/或其他连接件。在一些实施方案中，这些张力构件1096将第一隔板1062a在外壳体1050的径向外部紧固到第二隔板1062b上。这些隔板1096可以额外地被密封到外壳体1050上。在其他实施方案中，可以不存在外壳体1050并且这些隔板1062可以被定位在舱室壳体1018的第一和第二轴向侧上。在多级结构的情况下，相邻的级可以共享一个公共隔板，其中多个轴向的级之间具有垫片密封件以协助承载内部的压力荷载。由这些张力构件1096压缩的垫片或者O形圈密封件可以产生牢固的并且可移除的接头。此外，这些隔板1062可以被焊接或者密封到舱室壳体1018或者外壳体1050中至少一个上。
这种环与板构造的实施方案提供了若干优点，包括易于组装和拆开、以及快速且直接的触及内部腔室的维护。这种设计的另一个特征在于它可以是模块化的。例如，不同的级可以使用同一种或者相似的公共零件，从而减少生产和机加工的成本。一个与在图6B中展示的相似的多级系统可以结合多个相同的隔板，这些隔板具有用于多个级的多个相同的穿孔以及轴开口。在一些实施方案中，级的长度可以不同以便维持从一个级到下一级的相似压力比率并且使得空气以小的增量来压缩或者膨胀。尽管级的长度不同，但可以使用同样的工具和组件来形成不同的级的舱室壳体以及外壳体圆柱体。使用以上说明的这种模块化的设计，级的数目可以容易地进行调整。
布雷敦循环
虽然已经在双向的压缩机/膨胀器系统的背景中说明了以上讨论的许多旋转排量装置，但在此披露的特征和方法也可以被用在专用的压缩机和专用的膨胀器中。图11是根据本披露的一个实施方案配置的、具有一个专用的压缩机1176和一个专用的膨胀器1177的一种旋转排量系统1110的内部的等距视图。系统1110被配置成用作布雷敦循环热动机来使用，其中工作流体作为一种气体被压缩、被加热、并且然后被膨胀。系统1110包括沿着一个轴234而轴向地对齐的一个专用的压缩机1176、一个热量供应1178、以及一个专用的膨胀器1177。压缩机1176、热源1178、以及膨胀器1177可以通过穿孔的隔板262或者其他类型的流体通道而流体连通。在一些实施方案中，系统1110包括压缩机和/或膨胀器的多个级。
这些单独的压缩机1176和膨胀器1177可以包括在此说明的这些特征中的任何特征。例如，所展示的压缩机1176包括具有输入和排放端口（在图11中不可见）的一个压缩舱室1179、可转动地联接到轴234上的一个双瓣式转子232、一个低压通道1116、一个高压通道1114、一个热交换器1158、以及一个外壳体250。压缩机1176被配置成用于将流动从低压通道1116引入压缩舱室1179中，在那里流体被压缩并且然后排放到一个高压通道1114中。整合到压缩机1176上的热交换器1158可以是与以上通过参照图6A-6D说明的相似的，并且在一个多级压缩机中可以冷却多个级之间的流动，从而进一步增加压缩过程的效率。在一些实施方案中，系统1110连接到一个热分配系统上、或者流体分配器（未示出）上，该流体分配器被配置成用于将在压缩的过程中产生的热量进行分配以便进行空间调节（例如，加热和热驱动式的冷却）。在其他实施方案中，压缩机1176可以具有多个替代特征，如一个三瓣式或更多瓣式的转子、一个几何可变的密封件、多个尖端拓宽件、一个轴向热交换器、或者其他特征。
热源1178可以从一个实施方案到另一个实施方案而发生改变。例如，在这个展示的实施方案中热源1178包括多个燃烧室1181。在其他实施方案中，热源1178可以是一个单一的燃烧室。这种热源可以使用固体燃料（如生物燃料或者煤炭）、液体燃料（如汽油或者柴油）、或者气态燃料（如天然气或者氢气）。在另一个实施方案中，热源1178可以包括一个或多个热交换器，例如，以上通过参照图6A-6D所说明的任何类型的热交换器。例如，热源1178可以包括具有被汽车发动机或者电厂气轮机的排放物所加热的热交换器流体的一个“废热回收”热交换器。其他实施方案可以包括多于一个类型的热源，如后面有一个燃烧室的一个热交换器。在一些实施方案中，热源1178与压缩机和膨胀器共享一个公共的外壳体。出于清楚的目的在图11中未示出热源的外壳体。
膨胀器1177可以与压缩机1176在结构上类似于或者相同，除了膨胀器1177是被配置成用于将流动从一个高压通道引入一个膨胀舱室中之外，在该膨胀舱室中流体膨胀并且然后被排放进入低压通道。一个整合的膨胀器热交换器可以加热多级膨胀器中的多个级之间的流动。在一些实施方案中，膨胀器1177具有比压缩机轴向长度Lc更长的轴向长度LE以便容纳加热的流动的体积增加。在这些展示的实施方案中，压缩机1176、热量供应1178、以及膨胀器1177是轴向地对齐的，但是在其他实施方案中，它们可以是径向地取向的或者其他取向的。此外，在多种不同的实施方案中，压缩机1176、热量供应1178、和/或膨胀器1177可以共享一个公共轴234或者具有分离的多个轴。
在此披露的旋转排量装置的这些不同的实施方案提供了很多益处，其中一些已经在以上关于具体的特征进行了讨论。这些双瓣式和三瓣式的实施方案利用多种不同的机构（例如，几何可变的密封件和/或这些尖端拓宽件）来省却对于在压力改变舱室与这些通道之间的一个单向阀的需要。这些系统可以减少或者消除反向流动状态以及没有一个端口开放的时间。这些机构还可以减少系统的成本和复杂性，这进而减少了初始的系统成本以及后续的维护成本。以上安排还可以允许这些系统更快并且动态地在压缩模式与膨胀模式之间交替。此外，若干装置中的相对大的端口大小减少了通过吸入端口和排放端口的压力损失，从而再次增加了装置的总效率。
在此披露的几种构造技术提供了超过传统技术的成本节省。这些成本节省中的一些包括减少了材料要求、通过涂层而改进了材料耐久性、共享了零件和生产方、有效地使用废热、并且减少了组装和拆卸时间。将压缩机和膨胀器组合在单一的有效率的结构中并且对于每个运行模式使用同样的内部部件（如一个公共的热交换器）与具有分离的压缩机和膨胀器的装置相比显著地减少了系统成本。此外，在此披露的若干装置可以通过一个轴直接地联接到一个电动机来运行。这减少了或者省却了与齿轮箱相关联的成本、并且减少了系统的总体技术复杂性。
以上这些特征在既用来储存能量又用来释放能量的压缩机/膨胀器系统（如在图1中示出的）的背景下尤为有利的。具体是这些前述特征可以减少由可以在间断的、不连续的或者其他可变化的基础上提供能量的来源所供应的能量的储存和释放成本。例如，若干可再生能量服务（例如，太阳能和风能）典型地以高度可变的方式提供能量。有效率地并且有效果地减少使用此类能源的成本的系统和方法可以产生显著的益处，这些益处包括减少化石燃料的使用并且因而减少全球变暖以及对于进口能源的依赖。
从前述内容应当理解的是：虽然为了说明的目的已经描述了本技术的多个具体实施方案，但是可以做出不同修改而不偏离本技术。例如，本披露的若干特征是在双向的旋转排量系统的情况下讨论的。这些特征中的许多，包括尖端拓宽件、几何可变的密封件、整合的热交换器、中空的转子、构造技术、材料、以及舱室/转子几何形状也可以应用到非双向的系统的情况中。在具体实施方案中，这些以及其他特征可以被应用到专用的压缩机或者膨胀器系统中和/或应用到具有总体上与在此说明的那些相似的其他特征的系统中。在具体的实施方案中，这些特征中的一些或者所有特征可以被使用在双瓣式转子和/或具有多于两个波瓣的转子、多级系统、和/或并行的吸入与输出安排、带有或不带有整合的热交换器的情况中。
在具体实施方案的情况中说明的本技术的某些方面可以在其他实施方案中进行组合或者被省却。例如，一些实施方案可以不包括以下特征中的一个或多个：尖端滚子或者其他密封特征、尖端拓宽件、几何可变的密封件、多个级、材料涂层、环与板构造技术、中空的转子、或者在此披露的其他特征。另外，虽然已经在某些实施方案的情况下说明了与那些实施方案相关联的优点，但是其他实施方案也可以展现出这样的优点并且并非所有的实施方案都必需展现出这样优点才落入本技术的范围之内。因此，本披露和相关联的技术可以涵盖未在此明确说明或者示出的其他实施方案。

Claims (104)

1.一种旋转排量系统，包括：
一个舱室壳体，该舱室壳体具有一个压力改变舱室，该压力改变舱室带有一个第一端口和一个第二端口；
一个第一通道，该第一通道经由该第一端口与该舱室处于流体连通；
一个第二通道，该第二通道经由该第二端口与该舱室处于流体连通；
一个轴，该轴被定位在该舱室壳体内并且是绕一条转动轴线相对于该舱室壳体可转动的；以及
一个转子，该转子被定位在该压力改变舱室内并且包括不多于两个的波瓣，其中，该转子是由该轴来承载的并且是相对于该轴可转动的，并且其中，该转子是以一个第一模式和一个第二模式交替地可运行的，在该第一模式中流动是从该第二通道经由该舱室提供到该第一通道，并且在该第二模式中流动是从该第一通道经由该舱室提供到该第二通道。
2.如权利要求1所述的系统，其中，没有阀被定位成用于控制（a）在该舱室与该第一通道之间的流动以及（b）在该舱室与该第二通道之间的流动。
3.如权利要求1所述的系统，进一步包括一个密封件，该密封件被定位在该第一端口与该第二端口之间并且具有一个变化的径向的延伸部以便在该转子转动时可密封地接触该转子的这些波瓣。
4.如权利要求1所述的系统，其中，该转子包括一个第一转子，该压力改变舱室包括一个第一压力改变舱室，并且其中，该系统进一步包括一个第二转子，该第二转子定位在一个第二压力改变舱室内，其中：
该第一转子具有一个第一转子取向，该第二转子具有一个第二转子取向，并且该第一转子是与该第二转子取向顺时针或者逆时针地偏置的；
该第二转子包括不多于两个的波瓣；
该第二转子与该第一转子共享该第一通道和该第二通道；并且
该第二转子是由该轴来承载的并且是与该第一转子平行地相对于该轴可转动的。
5.如权利要求1所述的系统，其中，该第一端口与该第二端口中至少一个被定位在该舱室壳体的一个总体上平行于该转动轴线的表面中。
6.如权利要求1所述的系统，进一步包括一个几何可变的密封件，该几何可变的密封件被定位在该第一端口与该第二端口之间，其中：
没有阀被定位成用于控制（a）在该舱室与该第一通道之间的流动以及（b）在该舱室与该第二通道之间的流动；并且
该转子和该几何可变的密封件将该压力改变舱室分成多个舱室区，其中，一个单独的舱室区在一个给定的时间点是与该第一通道和该第二通道中的仅一个连通的。
7.如权利要求6所述的系统，其中，每个转子波瓣包括一个波瓣尖端，并且其中，该系统进一步包括一个尖端密封件，该尖端密封件被定位在该舱室壳体与一个单独的波瓣尖端之间，该尖端密封件包括一个轧制圆柱体、一个薄的液膜、和一个低摩擦涂层中的至少一项。
8.如权利要求1所述的系统，进一步包括被联接到该轴上的一个控制器，其中，该控制器是可运行的以便通过反转该轴的转动方向而对该转子在该第一模式运行与该第二模式运行之间进行重新导向。
9.如权利要求8所述的系统，进一步包括：
一个流体储存器，该流体储存器与该第一通道和该第二通道处于流体连通；以及
联接到该轴上的一个电动机/发电机。
10.一种旋转排量系统，包括：
一个舱室壳体，该舱室壳体具有一个压力改变舱室，该压力改变舱室带有一个第一端口和一个第二端口；
一个第一通道，该第一通道经由该第一端口与该舱室处于流体连通；
一个第二通道，该第二通道经由该第二端口与该舱室处于流体连通；
一个轴，该轴被定位在该舱室壳体内并且是绕一条转动轴线相对于该舱室壳体可转动的；
一个转子，该转子由该轴来承载、并且是相对于该轴可转动的、并且具有一个转子周边；以及
一个几何可变的密封件，该几何可变的密封件在该第一端口与该第二端口之间联接到该舱室壳体上并且与该转子周边可密封地相接合。
11.如权利要求10所述的系统，其中，没有阀被定位成用于控制（a）在该舱室与该第一通道之间的流动以及（b）在该舱室与该第二通道之间的流动。
12.如权利要求10所述的系统，其中：
该几何可变的密封件被定位成用于在该转子转动时在一个缩回的位置与一个伸出的位置之间径向地往复运动，在该伸出的位置中该几何可变的密封件径向地延伸进入该压力改变舱室；
该几何可变的密封件包括一个弹簧，该弹簧趋于使得该几何可变的密封件朝向该伸出的位置；并且
该几何可变的密封件在该转子的一个波瓣压靠在该几何可变的密封件上时朝向该缩回的位置前进。
13.如权利要求10所述的系统，其中，该几何可变的密封件的一个第一部分是固定地联接到该舱室壳体上的并且该几何可变的密封件的一个第二部分是相对于该舱室壳体环圆周地可移动的。
14.如权利要求10所述的系统，其中，该第一端口和该第二端口被定位在该舱室壳体的一个总体上平行于该转动轴线的表面中。
15.如权利要求10所述的系统，其中：
没有阀被定位成用于控制（a）在该舱室与该第一通道之间的流动以及（b）在该舱室与该第二通道之间的流动；
该转子是以一个第一模式和一个第二模式交替地可运行的，在该第一模式中流动是从该第二通道经由该舱室而提供到该第一通道，并且在该第二模式中流动是从该第一通道经由该舱室而提供到该第二通道；并且
该转子和该几何可变的密封件将该压力改变舱室分成与该第一通道处于流体连通的一个第一舱室区以及与该第二通道处于流体连通的一个第二舱室区。
16.如权利要求10所述的系统，进一步包括：
被联接到该轴上的一个控制器，其中，该控制器是可运行的以便通过反转该轴的转动方向而对该转子在该第一模式运行与该第二模式运行之间进行重新导向；以及
被联接到该轴上的一个电动机、一个发电机、或者一个组合的电动机/发电机中的至少一项。
17.一种旋转排量系统，包括：
一个舱室壳体，该舱室壳体具有一个压力改变舱室，该压力改变舱室带有一个第一端口和一个第二端口；
一个第一通道，该第一通道经由该第一端口与该舱室处于流体连通；
一个第二通道，该第二通道经由该第二端口与该舱室处于流体连通；
一个轴，该轴被定位在该舱室壳体内并且是绕一条转动轴线相对于该舱室壳体可转动的；
一个转子，该转子被定位在该压力改变舱室内并且包括不多于两个的波瓣，其中，该转子是由该轴来承载并且是相对于该轴可转动的，并且其中，该转子是以一个第一模式和一个第二模式交替地可运行的，在该第一模式中流动是从该第二通道经由该舱室而提供到该第一通道，并且在该第二模式中流动是从该第一通道经由该舱室而提供到该第二通道；
一个流体储存体积，该流体储存体积与该压力改变舱室经由该第一通道和该第二通道处于流体连通；以及
联接到该轴上的一个控制器，该控制器被编程有多个指令，这些指令在被执行时反转了该轴的转动方向。
18.如权利要求17所述的系统，进一步包括一个密封件，该密封件被定位在该第一端口与该第二端口之间并且具有一个变化的径向的延伸部以便在该转子转动时可密封地接触该转子的这些波瓣。
19.如权利要求18所述的系统，其中该密封件和该转子在该压力改变舱室内形成的区的数目等于波瓣的数目加上一。
20.如权利要求17所述的系统，其中，没有阀被定位成用于控制（a）在该舱室与该第一通道之间的流动以及（b）在该舱室与该第二通道之间的流动。
21.如权利要求17所述的系统，进一步包括被联接到该轴上一个电动机、一个发电机、或者一个组合的电动机/发电机中的至少一项。
22.如权利要求17所述的系统，其中，该流体储存体积包括一种地质构造、一个水下储存容器、或者一个高压储箱。
23.如权利要求17所述的系统，其中，该控制器进一步包括多个指令，这些指令当被执行时至少部分地基于一个对应于能量供应水平的第一输入和一个对应于能量需求水平的第二输入而反转该轴的转动方向。
24.一种旋转排量系统，包括：
一个舱室壳体，该舱室壳体具有一个压力改变舱室，该压力改变舱室带有一个第一端口和一个第二端口；
一个第一通道，该第一通道经由该第一端口与该舱室处于流体连通；
一个第二通道，该第二通道经由该第二端口与该舱室处于流体连通；
一个轴，该轴被定位在该舱室壳体内并且是绕一条转动轴线相对于该舱室壳体可转动的；以及
一个转子，该转子被定位在该压力改变舱室内并且包括多个波瓣，其中：
一个单独的波瓣包括在该波瓣的径向最外部分处的一个尖端；
该尖端具有一个尖端圆周长度；
该转子包括一个尖端拓宽件，该尖端拓宽件联接到该尖端附近并且从该尖端环圆周地延伸；
该尖端拓宽件具有比该尖端圆周长度更大的一个尖端拓宽件圆周长度；并且
该转子是由该轴来承载的并且是相对于该轴可转动的。
25.如权利要求24所述的系统，其中，该转子是以一个第一模式和一个第二模式交替地可运行的，在该第一模式中流动是从该第二通道经由该舱室而提供到该第一通道，并且在该第二模式中流动是从该第一通道经由该舱室而提供到该第二通道。
26.如权利要求24所述的系统，其中，该尖端拓宽件包括一个挠性的臂。
27.如权利要求24所述的系统，其中：
该第一端口具有一个第一端口圆周长度；
该第二端口具有一个第二端口圆周长度；并且
该尖端拓宽件圆周长度是大于或等于该第一端口圆周长度和该第二端口圆周长度中的每一个。
28.如权利要求24所述的系统，其中，该尖端拓宽件包括一个臂，该臂可枢转地联接到该波瓣上。
29.如权利要求24所述的系统，其中，没有阀被定位成用于控制（a）在该舱室与该第一通道之间的流动以及（b）在该舱室与该第二通道之间的流动。
30.如权利要求24所述的系统，其中：
该尖端拓宽件包括一个第一尖端拓宽件，并且其中，该转子进一步包括一个第二尖端拓宽件和一个第三尖端拓宽件，其中，每个尖端拓宽件被联接到一个单独的尖端上；并且
没有阀被定位成用于控制（a）在该舱室与该第一通道之间的流动以及（b）在该舱室与该第二通道之间的流动。
31.如权利要求24所述的系统，进一步包括：
被联接到该轴上的一个电动机、一个发电机、或者一个组合的电动机/发电机中的至少一项；
被联接到该轴上的一个控制器，其中，该控制器是可运行的以便通过反转该轴的转动方向而对该转子在该第一模式运行与该第二模式运行之间进行重新导向；以及
一个流体储存器，该流体储存器与该第一通道和该第二通道处于流体连通，并且其中，该轴的转动方向控制着在该存储器与该第一通道和该第二通道之间的流体流动。
32.一种旋转排量系统，包括：
一个舱室壳体，该舱室壳体具有一个压力改变舱室，该压力改变舱室带有一个第一端口和一个第二端口；
一个第一通道，该第一通道经由该第一端口与该舱室处于流体连通；
一个第二通道，该第二通道经由该第二端口与该舱室处于流体连通；
一个轴，该轴被定位在该舱室壳体内并且是绕一条转动轴线相对于该舱室壳体可转动的；
一个转子，该转子被定位在该压力改变舱室内，其中，该转子是以一个第一模式和一个第二模式交替地可运行的，在该第一模式中流动是从该第二通道经由该舱室而提供到该第一通道，并且在该第二模式中流动是从该第一通道经由该舱室而提供到该第二通道；
一个热交换器，该热交换器被定位在该压力改变舱室外部并且与该第一通道或者该第二通道中的至少一个处于流体连通；以及
一个压力容器，该压力容器具有一个内表面和一个外表面，其中，该压力容器至少部分地包围该舱室壳体、该第一通道、该第二通道、和该热交换器，并且进一步地其中，该压力容器的内表面被定位成用于与流动通过该系统的工作流体相接触。
33.如权利要求32所述的系统，其中，该转子包括一个第一转子，该压力改变舱室包括一个第一压力改变舱室，并且其中，该第一转子和该第一压力改变舱室包括一个第一级，并且其中，该系统进一步包括：
一个第二级，该第二级包括：
一个第二压力改变舱室，该第二压力改变舱室带有一个第一端口和一个第二端口；以及
一个第二转子；
一个隔板，该隔板被轴向地定位在该第一级与该第二级之间；
一个第一通道，该第一通道将该第一级的第二端口与该热交换器流体地相连接；以及
一个第二通道，该第二通道将该热交换器与该第二级的第一端口流体地相连接。
34.如权利要求33所述的系统，其中，该第一级具有一个第一轴向长度并且该第二级具有与该第一轴向长度不同的一个第二轴向长度。
35.如权利要求33所述的系统，其中，该第一级的第一端口和该第二级的第一端口是环圆周地顺时针或者逆时针偏置的。
36.如权利要求33所述的系统，其中，该热交换器被轴向地定位在该第一级与该第二级之间。
37.如权利要求36所述的系统，进一步包括一个分配板，该分配板具有多个孔口，其中，该分配板被轴向地定位在该第一级舱室壳体与该热交换器之间。
38.如权利要求32所述的系统，其中，该热交换器被径向地定位在该舱室壳体与该压力容器之间。
39.如权利要求32所述的系统，其中，该热交换器包括一种相变式热交换器。
40.如权利要求32所述的系统，进一步包括一个控制器，该控制器联接该第一通道和该第二通道中的至少一个上，其中，该控制器是可运行的以便通过反转该轴的转动方向而对该转子在该第一模式运行与该第二模式运行之间进行重新导向。
41.如权利要求32所述的系统，其中：
该热交换器被径向地定位在该舱室壳体的外部；并且
该第一端口与该第二端口中的至少一个（a）被定位在该舱室壳体的一个总体上平行于该转动轴线的表面中、并且（b）提供了在该舱室与该热交换器之间的流体连通。
42.一种旋转排量系统，包括：
一个舱室壳体，该舱室壳体具有一个压力改变舱室，该压力改变舱室带有一个第一端口和一个第二端口；
一个第一通道，该第一通道经由该第一端口与该舱室处于流体连通；
一个第二通道，该第二通道经由该第二端口与该舱室处于流体连通；
一个轴，该轴被定位在该舱室壳体内并且是绕一条转动轴线相对于该舱室壳体可转动的；
一个转子，该转子被定位在该压力改变舱室内，其中，该转子是以一个第一模式和一个第二模式交替地可运行的，在该第一模式中流动是从该第二通道经由该舱室而提供到该第一通道，并且在该第二模式中流动是从该第一通道经由该舱室而提供到该第二通道；
一个热交换器，该热交换器被定位在该压力改变舱室外部而与该第一通道和该第二通道中的至少一个处于流体连通；
一个压力容器，该压力容器具有一个内表面和一个外表面，其中，该压力容器至少部分地包围该舱室壳体、该第一通道、该第二通道、和该热交换器，并且进一步地其中，该压力容器的内表面被定位成用于与流动通过该系统的流体相接触；
一个控制器，该控制器被联接该第一通道和该第二通道中的至少一个上，其中，该控制器是可运行的以便通过反转该轴的转动方向而对该转子在该第一模式运行与该第二模式运行之间进行重新导向；以及
一个流体储存器，该流体储存器与该第一通道和该第二通道处于流体连通，并且其中，该轴的转动方向控制着在该存储器与该第一通道和该第二通道之间的流体流动。
43.如权利要求42所述的系统，其中，该热交换器被径向地定位在该舱室壳体与该压力容器之间。
44.如权利要求42所述的系统，其中：
该转子包括一个第一转子并且该压力改变舱室包括一个第一压力改变舱室；
该第一转子和该第一压力改变舱室包括一个第一级；
该系统进一步包括：
一个第二级，该第二级包括：
一个第二压力改变舱室，该第二压力改变舱室带有一个第一端口和一个第二端口；以及
一个第二转子；
一个隔板，该隔板被轴向地定位在该第一级与该第二级之间；
一个第一通道，该第一通道将该第一级的第二端口与该热交换器流体地相连接；以及
一个第二通道，该第二通道将该热交换器与该第二级的第一端口流体地相连接；并且
该热交换器被轴向地定位在该第一级与该第二级之间。
45.如权利要求42所述的系统，其中，该流体储存器包括一种地质构造、一个水下储存容器、或者一个高压储箱。
46.如权利要求42所述的系统，进一步包括被联接到该轴上的一个电动机、一个发电机、或者一个组合的电动机/发电机中的至少一项。
47.一种旋转排量系统，包括：
一个舱室壳体，该舱室壳体具有一个压力改变舱室，该压力改变舱室带有一个第一端口和一个第二端口；
一个第一通道，该第一通道经由该第一端口与该舱室处于流体连通；
一个第二通道，该第二通道经由该第二端口与该舱室处于流体连通；
一个轴，该轴被定位在该舱室壳体内并且是绕一条转动轴线相对于该舱室壳体可转动的；以及
一个转子，该转子被定位在该压力改变舱室内，其中：
该转子是由该轴来承载的并且是相对于该轴可转动的；
该转子是以一个第一模式和一个第二模式交替地可运行的，在该第一模式中流动是从该第二通道经由该舱室而提供到该第一通道，并且在该第二模式中流动是从该第一通道经由该舱室而提供到该第二通道；并且
该转子包括一个或多个内部腔室。
48.如权利要求47所述的系统，进一步包括被定位一个单独的转子腔室内的填充剂材料。
49.如权利要求47所述的系统，其中，该转子包括多个焊接的板。
50.如权利要求47所述的系统，其中：
该转子包括一个转子框架；
该转子占据一个转子体积；并且
该转子框架占据了该转子体积的大约百分之五或者更少。
51.如权利要求47所述的系统，其中，该内部腔室包括一个端口，该端口被定位来将流体导向至该舱室。
52.如权利要求47所述的系统，进一步包括被定位在该转子内的一个加强结构。
53.一种运行旋转排量装置的方法，该方法包括：
将一种工作流体从一个通道经由一个输入端口引入一个旋转舱室；
通过使在该旋转舱室中承载了一个带有多个波瓣的转子的一个轴转动来使得该工作流体在该旋转舱室中压缩或者膨胀；
将注射流体经由一个喷嘴注入该旋转舱室；
在该注射流体与该工作流体之间传递热量而不燃烧该注射流体；并且
使得该工作流体和该注射流体从该旋转舱室中经由一个输出端口排放。
54.如权利要求53所述的方法，其中，将注射流体注入该旋转舱室包括将流体通过该输入端口、该转子中的一个流体端口、或者该旋转舱室中的一个流体端口中的至少一项来注入。
55.如权利要求53所述的方法，其中，使该注射流体从该旋转舱室中排出包括使得该注射流体从该舱室中移除并且将该注射流体存储在一个热存储器中。
56.如权利要求53所述的方法，其中，将注射流体注入该旋转舱室中包括注射雾。
57.如权利要求53所述的方法，进一步包括：
感测该工作流体的温度、该注射流体的温度、该工作流体的压力、或者该工作流体的流速中的一项或多项；并且
基于该感测来调整该注射流体的体积特征、压力特征、数量特征或者温度特征。
58.一种旋转排量系统，包括：
一个舱室壳体，该舱室壳体具有一个压力改变舱室，该压力改变舱室带有一个第一端口和一个第二端口；
一个第一通道，该第一通道经由该第一端口与该舱室处于流体连通；
一个第二通道，该第二通道经由该第二端口与该舱室处于流体连通；
一个轴，该轴被定位在该舱室壳体内并且是绕一条转动轴线相对于该舱室壳体可转动的；
一个转子，该转子被定位在该压力改变舱室内，其中，该转子是由该轴来承载并且是相对于该轴可转动的，并且其中，该转子是以一个第一模式和一个第二模式交替地可运行的，在该第一模式中流动是从该第二通道经由该舱室而提供到该第一通道，并且在该第二模式中流动是从该第一通道经由该舱室而提供到该第二通道；以及
一个隔离器，该隔离器被定位成围绕该舱室壳体、该第一通道、和该第二通道的至少一部分。
59.如权利要求58所述的系统，其中，该隔离器包括一种玻璃纤维填充剂。
60.如权利要求58所述的系统，其中，该隔离器包括一种空气缝隙隔离器。
61.如权利要求58所述的系统，进一步包括一个热交换器，该热交换器至少部分地被该隔离器包围。
62.如权利要求56所述的系统，进一步包括一个压力容器，该压力容器具有一个内表面和一个外表面，其中：
该压力容器至少部分地包围该舱室壳体、该第一通道、和该第二通道；并且
该隔离器被定位成围绕该压力容器的外表面的至少一部分。
63.一种运行旋转排量装置的方法，该方法包括：
将一个第一体积的工作流体从一个第一通道经由一个第一端口引入一个压力改变舱室中而并不致动在该第一通道与该压力改变舱室之间的一个阀；
在一个第一转动方向上围绕一个轴来旋转在该舱室内的一个转子以便压缩在该舱室内的该第一体积的工作流体，该转子具有三个或者更少的波瓣；
使得多个单独的转子波瓣与该舱室壳体的一个内壁可密封地接合；
使该第一体积的工作流体从该舱室中经由一个第二端口排放到一个第二通道；
将一个第二体积的工作流体从该第二通道经由该第二端口引入该压力改变舱室中而并不致动在该第二通道与该舱室之间的一个阀；
在与该第一转动方向相反的一个第二转动方向上旋转在该舱室内的该转子以便膨胀在该舱室内的该第二体积的工作流体；并且
使该第二体积的工作流体从该舱室中经由该第一端口排放到该第一通道。
64.如权利要求63所述的方法，进一步包括传递或者储存在该旋转排量装置的运行过程中产生的热量。
65.如权利要求63所述的方法，其中，使得多个单独的转子波瓣与该内壁可密封地接合包括使得由这些单独的波瓣所承载的多个尖端滚子接合。
66.如权利要求63所述的方法，其中，使得多个单独的转子波瓣与该内壁可密封地接合包括使得由这些单独的波瓣所承载的多个尖端滚子拓宽件接合。
67.如权利要求63所述的方法，进一步包括使一个几何可变的密封件进行往复运动以便在该转子围绕该轴转动时动态地接合该转子。
68.如权利要求63所述的方法，进一步包括：
将该第一体积的工作流体储存在与该第一通道和第二通道处于流体连通的一个流体储存器中；并且
通过控制该第一通道和该第二通道中的压力来重新导向该转子的转动方向。
69.如权利要求63所述的方法，进一步包括：
发送关于能量供应水平的信息给一个控制器；
发送关于能量需求水平的信息给该控制器；并且
使用该控制器来执行多个指令以便反转该轴的转动方向。
70.如权利要求63所述的方法，进一步包括加热该第二体积的工作流体。
71.一种旋转排量系统，包括：
一个舱室壳体，该舱室壳体具有一个压力改变舱室，该压力改变舱室带有一个第一端口和一个第二端口，其中，该舱室壳体具有一个径向直径、一个第一轴向侧、和一个第二轴向侧；
一个第一通道，该第一通道经由该第一端口与该舱室处于流体连通；
一个第二通道，该第二通道经由该第二端口与该舱室处于流体连通；
一个轴，该轴被定位在该舱室壳体内并且是绕一条转动轴线相对于该舱室壳体可转动的；
一个转子，该转子是由该轴来承载的并且是相对于该轴可转动的；
一个第一隔板和一个第二隔板，其中，该第一隔板被定位成与该舱室壳体的第一侧轴向地相邻，并且该第二隔板被定位成与该舱室壳体的第二侧轴向地相邻；以及
多个连接件，这些连接件将该第一隔板固定到该第二隔板上。
72.如权利要求71所述的系统，其中：
该第一隔板具有一个第一直径并且该第二隔板具有一个第二直径；并且
该第一隔板直径和该第二隔板直径是大于该舱室壳体直径。
73.如权利要求71所述的系统，其中，这些连接件包括多个螺栓。
74.如权利要求71所述的系统，进一步包括一个外壳体，该外壳体包围该舱室壳体、该第一通道、和该第二通道。
75.一种制造旋转排量装置的方法，该方法包括：
将一片材料形成为一个圆柱形的外壳体，该外壳体具有一个外壳体直径、一个第一轴向侧、和一个第二轴向侧；
将一个舱室壳体、一个轴向对齐的轴、和一个转子嵌套在该外壳体内；
将一个第一隔板轴向地定位成邻近于该外壳体的第一轴向侧并且将一个第二隔板轴向地定位成邻近于该外壳体的第二轴向侧，其中，该第一隔板具有一个第一隔板直径并且该第二隔板具有一个第二隔板直径，并且其中，该第一隔板直径和该第二隔板直径是大于该外壳体直径，并且
通过用多个张力构件将该第一隔板连接到该第二隔板而将该外壳体固定在该第一隔板与该第二隔板之间。
76.如权利要求75所述的方法，其中，将一片材料形成为一个圆柱形的外壳体包括将该片轧制和焊接成为一种圆柱形的形状。
77.如权利要求75所述的方法，进一步包括用一种耐热的、抗腐蚀的、或者低摩擦的材料至少部分地涂敷该转子、该轴、这些隔板、该舱室壳体或者该外壳体中的至少一个。
78.如权利要求75所述的方法，进一步包括将该第一隔板或者该第二隔板中的至少一个焊接或者密封到该外壳体上。
79.如权利要求75所述的方法，其中，将该转子嵌套在该外壳体内包括嵌套具有实质上中空的内部的一个转子。
80.如权利要求75所述的方法，进一步包括将该第一隔板和该第二隔板密封到该外壳体上以便形成一个流体密封的压力容器。
81.一种发动机系统，包括：
一个旋转压缩机，该旋转压缩机包括：
一个第一舱室壳体，该第一舱室壳体具有一个第一压力改变舱室，该第一压力改变舱室带有一个第一输入端口和一个第一排放端口；
一个第一低压通道，该第一低压通道经由该第一输入端口与该第一舱室处于流体连通；
一个第一高压通道，该第一高压通道经由该第一排放端口与该第一舱室处于流体连通，其中没有阀被定位成用于控制（a）在该第一舱室与该第一低压通道之间的流动以及（b）在该第一舱室与该第一高压通道之间的流动；
一个第一轴，该轴被定位在该舱室壳体内并且是绕一条转动轴线相对于该舱室壳体可转动的；以及
一个第一多波瓣式转子，该第一多波瓣式转子是由该第一轴来承载的、并且是在该第一压力改变舱室中相对于该第一轴可转动的；
一个热源，该热源与该旋转压缩机处于流体连通；以及
一个旋转膨胀器，该旋转膨胀器与该热源处于流体连通，该膨胀器包括：
一个第二舱室壳体，该第二舱室壳体具有一个第二压力改变舱室，该第二压力改变舱室带有一个第二输入端口和一个第二排放端口；
一个第二高压通道，该第二高压通道经由该第二输入端口与该第二舱室处于流体连通；
一个第二低压通道，该第二高压通道经由该第二排放端口与该第二舱室处于流体连通，其中，没有阀被定位成用于控制（a）在该第二舱室与该第二低压通道之间的流动以及（b）在该第二舱室与该第二高压通道之间的流动；
一个第二轴，该第二轴被定位在该舱室壳体内并且是绕一条转动轴线相对于该舱室壳体可转动的；以及
一个第二多波瓣式转子，该第二多波瓣式转子是由该第二轴来承载的、并且是在该第二压力改变舱室中相对于该第二轴可转动的。
82.如权利要求81所述的系统，其中，该热源包括一个热交换器。
83.如权利要求82所述的系统，其中，该系统热交换器是一种相变式热交换器、一种翅片管热交换器、或者一种气体对气体热交换器中的至少一项。
84.如权利要求81所述的系统，进一步包括一个流体分配器，该流体分配器与该压缩机或者该膨胀器中的至少一个处于流体连通。
85.如权利要求81所述的系统，其中，该第一轴包括一个公共轴的第一部分并且该第二轴包括该公共轴的一个第二部分。
86.一种发动机系统，包括：
一个旋转压缩机，该旋转压缩机包括：
一个第一舱室壳体，该第一舱室壳体具有一个第一压力改变舱室，该第一压力改变舱室带有一个第一输入端口和一个第一排放端口；
一个第一低压通道，该第一低压通道经由该第一输入端口与该第一舱室处于流体连通；
一个第一高压通道，该第一高压通道经由该第一排放端口与该第一舱室处于流体连通；
一个轴，该轴被定位在该舱室壳体内并且是绕一条转动轴线相对于该舱室壳体可转动的；以及
一个第一多波瓣式转子，该第一多波瓣式转子是由该轴来承载的、并且是相对于该轴可转动的；其中，该压缩机进一步包括从一个单独的第一转子波瓣环圆周地延伸的一个第一尖端拓宽件或者在该第一舱室壳体中被定位在该第一输入端口与该第一排放端口之间的一个第一几何可变的密封件中的至少一项；
一个热源，该热源与该旋转压缩机处于流体连通；以及
一个旋转膨胀器，该旋转膨胀器与该热源处于流体连通，该膨胀器包括：
一个第二舱室壳体，该第二舱室壳体具有一个第二压力改变舱室，该第二压力改变舱室带有一个第二输入端口和一个第二排放端口；
一个第二高压通道，该第二高压通道经由该第二输入端口与该第二舱室处于流体连通；
一个第二低压通道，该第二低压通道经由该第二排放端口与该第二舱室处于流体连通；以及
一个第二轴，该第二轴定位在该舱室壳体内并且是绕一条转动轴线相对于该舱室壳体可转动的；以及
一个第二多波瓣式转子，该第二多波瓣式转子是由该轴来承载的、并且是相对于该轴可转动的；其中，该膨胀器进一步包括从一个单独的第二转子波瓣环圆周地延伸的一个第二尖端拓宽件或者在该第二舱室壳体中被定位在该第二输入端口与该第二排放端口之间的一个第二几何可变的密封件中的至少一项。
87.如权利要求86所述的系统，其中，该热源包括一个热交换器。
88.如权利要求86所述的系统，其中，该热源包括一个燃烧器。
89.如权利要求88所述的系统，其中，该燃烧器被轴向地定位在该压缩机与该膨胀器之间。
90.如权利要求86所述的系统，其中，该热源包括一个废热回收单元，该废热回收单元被联接到在该旋转压缩机和该旋转膨胀器外部的一个热源上。
91.如权利要求86所述的系统，其中，该第一转子具有不多于两个的波瓣并且该第二转子具有不多于两个的波瓣。
92.如权利要求86所述的系统，其中，该第一轴包括一个公共轴的第一部分并且该第二轴包括该公共轴的一个第二部分。
93.一种运行旋转排量装置的方法，该方法包括：
将一个第一体积的工作流体从一个第一通道经由一个第一端口引入一个压力改变舱室中；
在一个第一转动方向上围绕一个轴来旋转在该舱室内的一个转子以便压缩该第一体积的工作流体，该转子具有两个波瓣；
使得多个单独的转子波瓣与该舱室的一个内壁可密封地接合；
使该第一体积的工作流体从该舱室中经由一个第二端口排放到一个第二通道；
将一个第二体积的工作流体从该第二通道经由该第二端口引入该压力改变舱室中；
在与该第一转动方向相反的一个第二转动方向上旋转在该舱室内的该转子以便膨胀该第二体积的工作流体；并且
使该第二体积的工作流体从该舱室中经由该第一端口排放到该第一通道。
94.如权利要求93所述的方法，其中：
将该第一体积的工作流体从该第一通道引入该压力改变舱室中包括引入该第一体积的工作流体而并不致动在该第一通道与该压力改变舱室之间的一个阀；并且
将该第二体积的工作流体从该第二通道引入该压力改变舱室中包括引入该第二体积而并不致动在该第二通道与该舱室之间的一个阀。
95.如权利要求93所述的方法，其中，使得多个单独的转子波瓣与该内壁可密封地接合包括使得由这些单独的波瓣所承载的多个尖端滚子接合。
96.如权利要求93所述的方法，其中，将该第一体积的工作流体从该第一通道引入该压力改变舱室中包括将一个第一体积的工作流体引入该舱室的一个第一区中，该第一区是至少部分地由一个几何可变的密封件定界的。
97.如权利要求93所述的方法，进一步包括：
将该压力改变舱室分成多个舱室区，其中，至少一个舱室区是至少部分地由一个几何可变的密封件定界的；
使得该几何可变的密封件通过与一个旋转的转子相接触来在一个缩回的位置与一个伸出的位置之间径向地往复运动，在该伸出的位置中该几何可变的密封件径向地延伸进入该压力改变舱室。
98.如权利要求93所述的方法，进一步包括：
传输对应于能量供应水平的第一信息给一个控制器；
传输对应于能量需求水平的第二信息给该控制器；并且
至少部分地基于该第一信息和该第二信息来执行多个基于控制器的指令以便反转该轴的转动方向。
99.一种运行旋转排量装置的方法，该方法包括：
将一个第一体积的工作流体从一个第一通道经由一个第一端口引入一个压力改变舱室中；
在一个第一转动方向上围绕一个轴来旋转在该舱室内的一个转子以便压缩该第一体积的工作流体；
使该第一体积的工作流体从该舱室中经由一个第二端口排放到一个第二通道；
将一个第二体积的工作流体从该第二通道经由该第二端口引入该压力改变舱室中；
在与该第一转动方向相反的一个第二转动方向上旋转在该舱室内的该转子以便膨胀该第二体积的工作流体；
使该第二体积的工作流体从该舱室中经由该第一端口排放到该第一通道；
将该第一体积的工作流体和该第二体积的工作流体中的至少一项导向进入一个压力容器，该压力容器至少部分地包围一个热交换器和该压力改变舱室；并且
在被定位于该压力改变舱室外面并且在该压力容器内的该热交换器处，在该热交换器内的一种热交换器流体与该第一体积的工作流体和该第二体积的工作流体中的至少一项之间传递热量。
100.如权利要求99所述的方法，进一步包括储存在该旋转排量装置的运行过程中产生的热量。
101.如权利要求99所述的方法，其中，在该热交换器流体与该第一体积的工作流体和该第二体积的工作流体中的至少一项之间传递热量包括：
将热量从该第一体积的工作流体传递到该热交换器流体；并且
将热量从该热交换器流体传递到该第二体积的工作流体。
102.如权利要求99所述的方法，其中，将一个第一体积的工作流体引入一个压力改变舱室中包括将一个第一体积的工作流体引入一个第一压力改变舱室中，并且其中，旋转一个转子包括旋转一个第一转子，并且其中，该方法进一步包括：
使该第一体积的工作流体从该第二通道径向地向外排放进入该热交换器；
将热量从该第一体积的工作流体传递到该热交换器中的热交换器流体；并且
将该第一体积的工作流体引入一个第二压力改变舱室中。
103.如权利要求99所述的方法，其中，将一个第一体积的工作流体引入一个压力改变舱室中包括将一个第一体积的工作流体引入一个第一压力改变舱室中，并且其中，旋转一个转子包括旋转一个第一转子，并且其中，该方法进一步包括：
使该第一体积的工作流体从该第二通道轴向地排放进入该热交换器；
将热量从该第一体积的工作流体传递到该热交换器中的热交换器流体；并且
将该第一体积的工作流体引入一个第二压力改变舱室中，该第二压力改变舱室是与该第一压力改变舱室和该热交换器轴向对齐的。
104.如权利要求99所述的方法，进一步包括：
传输对应于能量供应水平的第一信息给一个控制器；
传输对应于能量需求水平的第二信息给该控制器；并且
至少部分地基于该第一信息和该第二信息来执行多个基于控制器的指令以便反转该轴的转动方向。
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