EA044860B1 - COOLING SYSTEM, AIR CONDITIONING SYSTEM, ENGINE ASSEMBLY AND RELATED METHODS - Google Patents

COOLING SYSTEM, AIR CONDITIONING SYSTEM, ENGINE ASSEMBLY AND RELATED METHODS Download PDF

Info

Publication number
EA044860B1
EA044860B1 EA202292667 EA044860B1 EA 044860 B1 EA044860 B1 EA 044860B1 EA 202292667 EA202292667 EA 202292667 EA 044860 B1 EA044860 B1 EA 044860B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
cooling system
cooling
component
coming
primary
Prior art date
Application number
EA202292667
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Жан-Филипп Жорж Верне
Original Assignee
Эосжен-Текноложи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Эосжен-Текноложи filed Critical Эосжен-Текноложи
Publication of EA044860B1 publication Critical patent/EA044860B1/en

Links

Description

Область техникиField of technology

Изобретение относится в целом к области охлаждения изначально газообразного компонента до сжижения, если точнее - до очень низкой температуры, в частности, криогенной температуры.The invention relates generally to the field of cooling an initially gaseous component to liquefaction, more precisely to a very low temperature, in particular cryogenic temperature.

Таким образом, изобретение относится к системе охлаждения.The invention therefore relates to a cooling system.

Изобретение также относится к системе кондиционирования воздуха, моторному узлу и соответствующему способу адаптации, способу охлаждения и способу сжигания в кислородной среде.The invention also relates to an air conditioning system, a motor unit and a corresponding adaptation method, a cooling method and an oxygen combustion method.

Уровень техникиState of the art

Традиционно, регулируемое использование, транспортировка и хранение газообразного компонента требует проведения концентрирования этого газообразного компонента, например, посредством компрессора. Операция концентрирования может также выполняться путем сжижения исходного газообразного компонента.Traditionally, controlled use, transportation and storage of a gaseous component requires concentration of the gaseous component, for example, through a compressor. The concentration step may also be performed by liquefying the starting gaseous component.

Для осуществления сжижения газообразного компонента, как известно, используются системы охлаждения и системы компрессии.To liquefy the gaseous component, as is known, cooling systems and compression systems are used.

Эти системы, предназначенные для сжижения газа, хотя и в целом удовлетворительны в использовании, тем не менее, имеют некоторые недостатки.These systems for liquefying gas, although generally satisfactory in use, do have some disadvantages.

Так, известные системы охлаждения, предназначенные для сжижения газа, страдают от высокой стоимости энергии, низкой эффективности в лучшем случае, сложной реализации и значительных размеров при относительно небольшом количестве сжиженного газа, производимом за единицу времени.Thus, known refrigeration systems designed for gas liquefaction suffer from high energy costs, low efficiency at best, complex implementation and considerable size with a relatively small amount of liquefied gas produced per unit of time.

Известные системы компрессии, в частности, предназначенные для сжижения газа, также страдают от высокой стоимости энергии, особенно потому, что они дополнительно страдают от значительных потерь калорий из-за сжатия газа и трения, присущего движению их элемента сжатия, например поршня в случае поршневого компрессора. Такая конфигурация на практике ограничивает скорость сжатия каждой ступени, в частности, когда необходимо достичь высокого давления. Поэтому компрессоры могут нуждаться в охлаждении на каждой из их ступеней, что приводит к потреблению еще большей энергии. Наконец, известные системы компрессии подвержены значительным рискам безопасности, связанным с хранением сжатого газа, и, как правило, сами по себе не приспособлены к сжижению определенных газов, в частности, к сжижению газообразных компонентов воздуха.Conventional compression systems, particularly those designed for gas liquefaction, also suffer from high energy costs, especially since they additionally suffer from significant caloric losses due to gas compression and the friction inherent in the movement of their compression element, such as a piston in the case of a reciprocating compressor. . This configuration in practice limits the compression rate of each stage, particularly when high pressures need to be achieved. Compressors may therefore require cooling at each of their stages, resulting in even more energy consumption. Finally, known compression systems are subject to significant safety risks associated with the storage of compressed gas, and are generally not themselves capable of liquefying certain gases, in particular the liquefaction of gaseous components of air.

Следовательно, даже если системы сжижения газа известны и реализуемы как таковые, вышеупомянутые недостатки показывают, что они не приспособлены к простой, эффективной и полностью безопасной реализации концентрации газа, тем более сжижения газа.Consequently, even if gas liquefaction systems are known and marketable as such, the above-mentioned disadvantages show that they are not adapted to the simple, effective and completely safe implementation of gas concentration, especially gas liquefaction.

В конечном счете, известные системы сжижения газа, в частности, системы охлаждения или сжижения при сжатии, являются особенно дорогими, энергоемкими и громоздкими и представляют высокий риск с точки зрения безопасности изделий и людей. Их трудно использовать за пределами промышленной установки, которая не очень модулируема и относительно неэффективна.Ultimately, known gas liquefaction systems, in particular refrigeration or compression liquefaction systems, are particularly expensive, energy-intensive and bulky and pose a high risk in terms of product and human safety. They are difficult to use outside of an industrial installation, which is not very modulated and is relatively inefficient.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention

Таким образом, задачи, поставленные перед настоящим изобретением, направлены на устранение различных недостатков, перечисленных выше, и предложение новой системы охлаждения, которая, будучи особенно эффективной, особенно проста в реализации, недорога и компактна.Thus, the objects of the present invention are aimed at eliminating the various disadvantages listed above and providing a new cooling system which, while being particularly efficient, is particularly easy to implement, inexpensive and compact.

Другая задача изобретения заключается в том, чтобы предложить новую систему охлаждения, работу которой особенно легко адаптировать к различным видам применения.Another object of the invention is to provide a new cooling system whose operation is particularly easy to adapt to different applications.

Другой задачей изобретения является предложение новой системы охлаждения с прочной конструкцией, которая проста в применении и обладает превосходной энергоэффективностью.Another object of the invention is to provide a new cooling system with a robust design that is easy to use and has excellent energy efficiency.

Другая задача изобретения заключается в том, чтобы предложить новую систему охлаждения, которая является одновременно надежной и экономически конкурентоспособной.Another object of the invention is to provide a new cooling system that is both reliable and economically competitive.

Другая задача изобретения заключается в том, чтобы предложить новую систему охлаждения с уменьшенными затратами на техническое обслуживание.Another object of the invention is to provide a new cooling system with reduced maintenance costs.

Другая задача изобретения заключается в том, чтобы предложить новую систему охлаждения, которая является особенно износостойкой и имеет по существу постоянную временную эффективность, даже если она подвергается длительному и/или последовательному использованию.Another object of the invention is to provide a new cooling system that is particularly wear-resistant and has substantially constant time efficiency even when subjected to long-term and/or consistent use.

Другая задача изобретения заключается в том, чтобы предложить новую систему охлаждения, имеющую оптимизированную производительность, с обеспечением возможности выбора наиболее точных размеров в соответствии с ее использованием.Another object of the invention is to provide a new cooling system having optimized performance while being able to select the most precise dimensions according to its use.

Другая задача изобретения заключается в том, чтобы предложить новую систему охлаждения, которая является особенно эффективной, компактной и легко адаптируемой для использования в различных масштабах.Another object of the invention is to provide a new cooling system that is particularly efficient, compact and easily adaptable for use on different scales.

Другая задача изобретения заключается в том, чтобы предложить новую систему охлаждения, которая особенно полезна в области механических транспортных средств, особенно в отношении эффективности использования топлива и борьбы с загрязнением.Another object of the invention is to provide a new cooling system that is particularly useful in the field of motor vehicles, especially with regard to fuel efficiency and pollution control.

Другая задача изобретения заключается в том, чтобы предложить новую систему охлаждения, которая работает в оптимальных условиях безопасности.Another object of the invention is to provide a new cooling system that operates under optimal safety conditions.

Другая задача изобретения заключается в том, чтобы предложить новую систему охлаждения, которая оказывает лишь незначительное воздействие на окружающую среду или не оказывает никакого воздействия на окружающую среду и обладает превосходным углеродным следом.Another object of the invention is to provide a new cooling system that has little or no environmental impact and has an excellent carbon footprint.

- 1 044860- 1 044860

Другая задача изобретения заключается в том, чтобы предложить новую систему кондиционирования воздуха, обладающую, в частности, большой энергоэффективностью, а также превосходной производительностью кондиционирования воздуха.Another object of the invention is to provide a new air conditioning system having, in particular, high energy efficiency as well as excellent air conditioning performance.

Другая задача изобретения заключается в том, чтобы предложить новый моторный узел, который является особенно экологически чистым, простым в реализации и имеющим высокую энергоэффективность.Another object of the invention is to provide a new motor assembly that is particularly environmentally friendly, easy to implement and highly energy efficient.

Другая задача изобретения заключается в том, чтобы предложить новый простой в реализации способ адаптации двигателя внутреннего сгорания, позволяющий улучшить общую производительность двигателя, в частности, в отношении энергоэффективности и контроля за выбросами.Another object of the invention is to provide a new, easy-to-implement method for adapting an internal combustion engine to improve the overall performance of the engine, in particular with regard to energy efficiency and emission control.

Другая задача изобретения заключается в том, чтобы предложить новый способ охлаждения, который является особенно энергоэффективным, простым в реализации и адаптированным к широкому спектру применений.Another object of the invention is to provide a new cooling method that is particularly energy efficient, easy to implement and adaptable to a wide range of applications.

Другая задача изобретения заключается в том, чтобы предложить новый способ сжигания в кислородной среде, который является особенно эффективным, контролируемым, очень мало-загрязняющим и имеющим превосходную общую энергоэффективность.Another object of the invention is to provide a new oxygen combustion process which is particularly efficient, controllable, very low polluting and has excellent overall energy efficiency.

Задачи, поставленные перед изобретением, решаются системой охлаждения, содержащей, по меньшей мере, тепловой насос Стирлинга, приспособленный для охлаждения входящего газа до криогенной температуры с целью образования криогенной жидкости, первичный электродвигатель, предназначенный для обеспечения работы указанного теплового насоса Стирлинга, первичный насос, предназначенный для циркуляции указанной криогенной жидкости под давлением, и охлаждающее средство, предназначенное для охлаждения указанного первичного электродвигателя посредством криогенной жидкости, поступающей от указанного первичного насоса.The problems posed by the invention are solved by a cooling system containing at least a Stirling heat pump adapted for cooling the incoming gas to a cryogenic temperature in order to form a cryogenic liquid, a primary electric motor designed to ensure the operation of the specified Stirling heat pump, a primary pump designed for circulating said cryogenic liquid under pressure, and a cooling means for cooling said primary electric motor by means of a cryogenic liquid supplied from said primary pump.

Задачи, поставленные перед изобретением, также решаются высокомощной системой кондиционирования воздуха, отличающейся тем, что она содержит систему охлаждения, описанную выше и далее, причем энергия охлаждения высокомощной системы кондиционирования воздуха подается через испаритель.The objectives of the invention are also achieved by a high-power air conditioning system, characterized in that it comprises a cooling system as described above and below, wherein the cooling energy of the high-power air conditioning system is supplied through an evaporator.

Задачи, поставленные перед изобретением, также решаются моторным узлом, отличающемся тем, что он содержит, по меньшей мере, систему охлаждения как описано выше и далее, причем указанная система охлаждения приспособлена для производства сжиженного дикислорода, и двигатель внутреннего сгорания, расположенный ниже по потоку от указанной системы охлаждения и содержащий камеру сгорания, при этом система охлаждения соединена с указанным двигателем внутреннего сгорания с обеспечением возможности впрыскивать указанный сжиженный дикислород в указанную камеру сгорания.The problems posed by the invention are also solved by a motor unit, characterized in that it contains at least a cooling system as described above and below, said cooling system adapted for the production of liquefied dioxygen, and an internal combustion engine located downstream from of said cooling system and containing a combustion chamber, wherein the cooling system is connected to said internal combustion engine to enable said liquefied dioxygen to be injected into said combustion chamber.

Задачи, поставленные перед изобретением, также достигаются способом адаптации двигателя внутреннего сгорания, содержащего, по меньшей мере, впускной коллектор и камеру сгорания, причем указанный способ адаптации отличается тем, что содержит, по меньшей мере, этап закрытия или удаления указанного впускного коллектора двигателя, этап установки, на котором система охлаждения как описано выше и далее соединена с указанным двигателем внутреннего сгорания, на указанном закрытом или удаленном впускном коллекторе и, таким образом, выше по потоку от указанной камеры сгорания, с обеспечением возможности впрыскивать в последнюю сжиженный дикислород, производимый указанной системой охлаждения.The objectives of the invention are also achieved by a method for adapting an internal combustion engine comprising at least an intake manifold and a combustion chamber, said adaptation method being characterized in that it comprises at least the step of closing or removing said engine intake manifold, a step installation in which a cooling system as described above is further connected to said internal combustion engine, on said closed or remote intake manifold and thus upstream of said combustion chamber, allowing liquefied dioxygen produced by said system to be injected into the latter cooling.

Задачи, поставленные перед изобретением, решаются способом охлаждения, содержащим, по меньшей мере, этап охлаждения входящего газа посредством по меньшей мере одного теплового насоса Стирлинга для образования криогенной жидкости, причем указанный тепловой насос Стирлинга приводят в действие первичным электродвигателем, этап накачивания для циркуляции указанной криогенной жидкости под давлением, и этап охлаждения, на котором указанный первичный электродвигатель охлаждают посредством криогенной жидкости, поступающей с указанного этапа накачивания.The problems posed by the invention are solved by a cooling method comprising at least a step of cooling the incoming gas by means of at least one Stirling heat pump to form a cryogenic liquid, wherein said Stirling heat pump is driven by a primary electric motor, a pumping step for circulating said cryogenic liquid liquid under pressure, and a cooling step in which said prime mover is cooled by means of a cryogenic liquid coming from said pumping step.

Задачи, поставленные перед настоящим изобретением, также решаются способом сжигания в кислородной среде, включающего способ охлаждения как описано выше, причем способ сжигания в кислородной среде дополнительно включает этап впрыска дикислорода, сжиженного во время способа охлаждения, в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания.The objects of the present invention are also achieved by an oxy-combustion method including a cooling method as described above, wherein the oxy-combustion method further includes the step of injecting dioxygen liquefied during the cooling method into a combustion chamber of an internal combustion engine.

Краткое описание фигурBrief description of the figures

Другие признаки и преимущества изобретения станут более понятны по прочтении описания, приведенного ниже со ссылкой на чертежи, прилагаемые в качестве чисто иллюстративных и неограничивающих примеров, на которых:Other features and advantages of the invention will become more apparent from a reading of the description given below with reference to the drawings annexed by way of purely illustrative and non-limiting examples, in which:

фиг. 1 представляет собой упрощенную схематическую иллюстрацию общего принципа системы охлаждения согласно изобретению;fig. 1 is a simplified schematic illustration of the general principle of a cooling system according to the invention;

- 2 044860 фиг. 2 представляет собой схематическое изображение конкретного варианта осуществления системы охлаждения согласно настоящему изобретению, с гелиевым охлаждением;- 2 044860 fig. 2 is a schematic diagram of a specific embodiment of a helium-cooled cooling system according to the present invention;

фиг. 3 представляет собой схематическое изображение другого конкретного варианта осуществления системы охлаждения согласно настоящему изобретению, с сепаратором, полностью интегрированного в пример моторного узла согласно настоящему изобретению;fig. 3 is a schematic diagram of another specific embodiment of a cooling system according to the present invention, with a separator, fully integrated into an example motor assembly according to the present invention;

фиг. 4 представляет собой схематическое изображение еще одного конкретного варианта осуществления системы охлаждения согласно настоящему изобретению, с электролизом воды и метанированием, полностью интегрированного в другой пример моторного узла согласно настоящему изобретению;fig. 4 is a schematic representation of another specific embodiment of a cooling system according to the present invention, with water electrolysis and methanation, fully integrated into another example of a motor assembly according to the present invention;

фиг. 5 представляет собой схематическую иллюстрацию сепаратора с фиг. 3;fig. 5 is a schematic illustration of the separator of FIG. 3;

фиг. 6 представляет собой схематическую иллюстрацию увеличенной детали с фиг. 5;fig. 6 is a schematic illustration of an enlarged detail of FIG. 5;

фиг. 7 представляет собой схематическую иллюстрацию части сепаратора с фиг. 3;fig. 7 is a schematic illustration of a portion of the separator of FIG. 3;

фиг. 8 представляет собой вид в поперечном сечении вдоль плоскости В сепаратора с фиг. 7;fig. 8 is a cross-sectional view along plane B of the separator of FIG. 7;

фиг. 9 представляет собой подробную схематическую иллюстрацию примера принципа действия магнитного сепаратора в соответствии с настоящим изобретением;fig. 9 is a detailed schematic illustration of an example of the operating principle of a magnetic separator in accordance with the present invention;

фиг. 10 представляет собой схематическое изображение двигателя с фиг. 3.fig. 10 is a schematic view of the engine of FIG. 3.

Осуществление изобретенияCarrying out the invention

Как проиллюстрировано на фигурах, изобретение относится, в соответствии с первым аспектом, проиллюстрированным на фигурах, к системе 1 охлаждения, содержащей, по меньшей мере, тепловой насос 2 Стирлинга, приспособленный для охлаждения входящего газа Ge до криогенной температуры с целью образования криогенной жидкости L первичный электродвигатель 3, предназначенный для обеспечения работы указанного теплового насоса 2 Стирлинга.As illustrated in the figures, the invention relates, in accordance with the first aspect illustrated in the figures, to a cooling system 1 comprising at least a Stirling heat pump 2 adapted for cooling the incoming gas Ge to a cryogenic temperature to form a cryogenic liquid L a primary electric motor 3 designed to ensure the operation of the specified Stirling heat pump 2.

Таким образом, система 1 охлаждения согласно настоящему изобретению предпочтительно приспособлена для охлаждения указанного входящего газа Ge до ожижения последнего и, более точно, для достижения криогенной температуры (также называемой криотемпературой) с образованием указанной криогенной жидкости L. Разумеется, указанный входящий газ Ge предпочтительно образован по меньшей мере из одного компонента, способного достигать в жидкой форме криогенной, то есть довольно низкой температуры. Указанная криогенная жидкость L и ссылки на криогенность в целом предпочтительно относятся к температурам ниже -50°С, более предпочтительно -100°С, еще более предпочтительно 150°С или также -153,15°С (т.е. 120 К). Другими словами, указанная криогенная температура предпочтительно ниже -50°С, более предпочтительно -100°С, еще более предпочтительно -150°С или еще более предпочтительно -153,15°С (т.е. 120 К). Например, криогенная температура, до которой, таким образом, предпочтительно доводится криогенная жидкость L благодаря указанному тепловому насосу 2 Стирлинга, составляет от -150°С до -270°С, более предпочтительно от -170°С до -250°С и более предпочтительно от -196°С до -210°С.Thus, the cooling system 1 according to the present invention is preferably adapted to cool said incoming gas Ge until it liquefies and, more precisely, to reach a cryogenic temperature (also called cryotemperature) to form said cryogenic liquid L. Of course, said incoming gas Ge is preferably formed of at least one component capable of reaching cryogenic, that is, fairly low, temperatures in liquid form. Said cryogenic liquid L and references to cryogenicity generally preferably refer to temperatures below -50°C, more preferably -100°C, even more preferably 150°C or also -153.15°C (ie 120 K). In other words, said cryogenic temperature is preferably below -50°C, more preferably -100°C, even more preferably -150°C or even more preferably -153.15°C (ie 120 K). For example, the cryogenic temperature to which the cryogenic liquid L is thus preferably brought by said Stirling heat pump 2 is -150° C. to -270° C., more preferably -170° C. to -250° C. and more preferably from -196°С to -210°С.

Указанный тепловой насос 2 Стирлинга предпочтительно представляет собой холодильную машину и, таким образом, предпочтительно приспособлен для генерирования холода (иногда называемого «холодом Стирлинга») в соответствии с циклом Стирлинга, но в обратном направлении работы двигателя Стирлинга, поскольку цикл Стирлинга является обратимым. Предпочтительно указанному тепловому насосу 2 Стирлинга, таким образом, требуется, с целью производства холода, механический привод, обеспечиваемый указанным первичным электродвигателем 3. Таким образом, указанный тепловой насос 2 Стирлинга предпочтительно сконструирован таким образом, чтобы, отдельно или в комбинации с возможными другими охлаждающими устройствами, охлаждать указанный входящий газ Ge, по меньшей мере, до его сжижения и предпочтительно до его затвердевания, а точнее до указанной криогенной температуры.Said Stirling heat pump 2 is preferably a refrigeration machine and is thus preferably adapted to generate cold (sometimes called “Stirling cold”) in accordance with the Stirling cycle, but in the opposite direction of the Stirling engine, since the Stirling cycle is reversible. Preferably, said Stirling heat pump 2 thus requires, for the purpose of producing cold, a mechanical drive provided by said primary electric motor 3. Thus, said Stirling heat pump 2 is preferably designed so that, alone or in combination with possible other cooling devices, , cool said incoming gas G e at least until it liquefies and preferably until it solidifies, more specifically to said cryogenic temperature.

Изобретение также относится, как таковое, согласно второму аспекту, проиллюстрированному на фигурах, к способу охлаждения, включающему по меньшей мере один этап охлаждения входящего газа Ge посредством по меньшей мере одного теплового насоса 2 Стрилинга для образования криогенной жидкости L, причем указанный тепловой насос 2 Стрилинга приводится в действие первичным электродвигателем 3. Способ охлаждения, конечно, предпочтительно реализуется посредством системы 1 охлаждения, упомянутой выше и более подробно описанной ниже. Следовательно, предпочтительно последующее и предшествующее описание системы 1 охлаждения, таким образом, также относится к способу охлаждения согласно настоящему изобретению, и наоборот.The invention also relates, as such, according to the second aspect illustrated in the figures, to a cooling method comprising at least one step of cooling an incoming Ge gas by means of at least one Streeling heat pump 2 to form a cryogenic liquid L, said Streeling heat pump 2 driven by the primary electric motor 3. The cooling method is, of course, preferably implemented by means of the cooling system 1 mentioned above and described in more detail below. Therefore, it is preferable that the following and previous description of the cooling system 1 thus also applies to the cooling method according to the present invention and vice versa.

Согласно изобретению система 1 охлаждения дополнительно содержит, по меньшей мере, первичный насос 4, предназначенный для циркуляции указанной криогенной жидкости L под давлением, и охлаждающее средство 5, предназначенное для охлаждения указанного первичного электродвигателя 3 посредством криогенной жидкости L, поступающей от указанного первичного насоса 4.According to the invention, the cooling system 1 further comprises at least a primary pump 4 for circulating said cryogenic liquid L under pressure, and a coolant 5 for cooling said primary electric motor 3 by means of a cryogenic liquid L supplied from said primary pump 4.

Согласно изобретению способ охлаждения дополнительно включает:According to the invention, the cooling method further includes:

этап накачивания для циркуляции указанной криогенной жидкости L под давлением, и этап охлаждения, на котором указанный первичный электродвигатель 3 охлаждают посредством криогенной жидкости L, поступающей с указанного этапа накачивания.a pumping step for circulating said cryogenic liquid L under pressure, and a cooling step in which said primary motor 3 is cooled by the cryogenic liquid L coming from said pumping step.

Естественно, что указанный этап накачивания предпочтительно осуществляется посредством укаNaturally, said pumping step is preferably carried out by means of

- 3 044860 занного первичного насоса 4. Разумеется, указанный этап охлаждения предпочтительно осуществляется с помощью указанного средства 5 охлаждения, которое может, например, содержать теплообменник (не показан), охватывающий первичный электродвигатель 3. Указанное средство 5 охлаждения дополнительно предпочтительно содержит средство рециркуляции, например трубу, приспособленную для сбора криогенной жидкости L на выходе теплового насоса 2 Стирлинга и для нагнетания ее в указанный теплообменник. Указанный первичный насос 4 предпочтительно представляет собой насос высокого давления, способный нагнетать указанную криогенную жидкость L при давлении более 40 бар, предпочтительно более 70 бар, более предпочтительно более 100 бар и, например, от 100 до 3000 бар. Таким образом, указанный этап накачивания является предпочтительно этапом накачивания с высоким давлением, для доведения криогенной жидкости L до одного из вышеупомянутых диапазонов давления. Опционально, охлаждающее средство 5 также приспособлено для охлаждения указанного теплового насоса 2 Стирлинга посредством указанной криогенной жидкости L, поступающей из указанного первичного насоса 4, ускоряя таким образом конденсацию криогенной жидкости L в указанном тепловом насосе 2 Стирлинга и позволяя последнему минимизировать потери (например, путем нагревания).- 3 044860 of the specified primary pump 4. Of course, said cooling step is preferably carried out by means of said cooling means 5, which may, for example, comprise a heat exchanger (not shown) surrounding the primary electric motor 3. Said cooling means 5 additionally preferably comprises recirculation means, for example a pipe adapted for collecting cryogenic liquid L at the output of the Stirling heat pump 2 and for pumping it into said heat exchanger. Said primary pump 4 is preferably a high pressure pump capable of pumping said cryogenic liquid L at a pressure of more than 40 bar, preferably more than 70 bar, more preferably more than 100 bar and, for example, from 100 to 3000 bar. Thus, said pumping step is preferably a high pressure pumping step to bring the cryogenic liquid L to one of the above pressure ranges. Optionally, the coolant 5 is also adapted to cool said Stirling heat pump 2 by means of said cryogenic liquid L supplied from said primary pump 4, thereby accelerating the condensation of the cryogenic liquid L in said Stirling heat pump 2 and allowing the latter to minimize losses (for example, by heating ).

Одним из преимуществ конфигурации охлаждения, предусмотренной изобретением, является то, что криогенные жидкости часто имеют очень низкую вязкость, так что вязкость сжиженного воздуха (образующего, например, указанную криогенную жидкость L), например, примерно в 20 раз ниже вязкости воды в жидком состоянии. Таким образом, благодаря системе 1 охлаждения и способу охлаждения согласно изобретению можно легко нагнетать криогенную жидкость L с помощью указанного первичного насоса 4, и это при контролируемой стоимости энергии не только из-за низкой вязкости реализованных криогенных жидкостей, но и рабочих температур первичного насоса 4, которые предпочтительно являются очень низкими и позволяют реализовать указанный первичный насос 4 в условиях ограничений сверхпроводимости, благодаря охлаждению самого указанного первичного насоса 4 указанной криогенной жидкостью L.One of the advantages of the cooling configuration provided by the invention is that cryogenic liquids often have very low viscosity, so that the viscosity of liquefied air (forming, for example, said cryogenic liquid L), for example, is about 20 times lower than the viscosity of liquid water. Thus, thanks to the cooling system 1 and the cooling method according to the invention, it is possible to easily pump the cryogenic liquid L using said primary pump 4, and this at a controlled energy cost, not only due to the low viscosity of the realized cryogenic liquids, but also the operating temperatures of the primary pump 4, which are preferably very low and allow said primary pump 4 to be implemented under superconductivity constraints, thanks to the cooling of said primary pump 4 itself by said cryogenic liquid L.

Другим преимуществом конфигурации охлаждения, предусмотренной изобретением, является то, что нагнетание (предпочтительно при высоком давлении) криогенной жидкости L, которое, таким образом, может быть осуществлено практически без потери (в частности, электрической энергии) указанным первичным насосом 4, позволяет максимизировать эффективность использования указанной криогенной жидкости L в широком спектре применений. Одним из преимуществ такого нагнетания криогенной жидкости L является то, что это позволяет последней достаточно быстро охлаждать указанный первичный электродвигатель 3.Another advantage of the cooling configuration provided by the invention is that the injection (preferably at high pressure) of the cryogenic liquid L, which can thus be carried out practically without loss (in particular of electrical energy) by said primary pump 4, allows maximizing the efficiency of use of the specified cryogenic liquid L in a wide range of applications. One of the advantages of such injection of cryogenic liquid L is that it allows the latter to quickly cool said primary electric motor 3.

Указанный первичный насос 4 содержит, например, насосное средство, которое может быть, в частности, центробежным, объемным или вакуумным. В особо предпочтительным варианте первичный насос 4 содержит вторичный электродвигатель (не показан), а система 1 охлаждения приспособлена для охлаждения указанного вторичного электродвигателя посредством криогенной жидкости L, поступающей от указанного теплового насоса 2 Стирлинга. Таким образом, предпочтительно на этапе охлаждения криогенная жидкость L, поступающая от указанного теплового насоса 2 Стирлинга, охлаждает указанный вторичный электродвигатель.Said primary pump 4 comprises, for example, pumping means, which can in particular be centrifugal, positive displacement or vacuum. In a particularly preferred embodiment, the primary pump 4 comprises a secondary electric motor (not shown), and the cooling system 1 is adapted to cool said secondary electric motor by means of a cryogenic liquid L supplied from said Stirling heat pump 2. Thus, preferably in the cooling step, cryogenic liquid L supplied from said Stirling heat pump 2 cools said secondary motor.

В соответствии с этой конфигурацией, в системе 1 охлаждения криогенная жидкость L предпочтительно обеспечивает возможность работы первичного электродвигателя 3, и предпочтительно также вторичного электродвигателя, при криогенных температурах. Указанный электродвигатель(электродвигатели), таким образом, предпочтительно работает в условиях, близких к сверхпроводимости, из-за их низкой рабочей температуры, и эта конфигурация значительно уменьшает потери в магнитном контуре (называемые железными потерями) и потери от эффекта Джоуля (называемые медными потерями, из-за электрического сопротивления) электродвигателя(электродвигателей) 3. Таким образом, с энергетической точки зрения, система 1 охлаждения работает почти без потерь, отличных от потерь на трение, которые в ином случае очень низки в первичном насосе 4 и даже в тепловом насосе 2 Стирлинга, когда указанная криогенная жидкость L имеет низкую вязкость. Таким образом, система 1 охлаждения и способ охлаждения могут быть реализованы с минимальной электрической энергией без существенных потерь последней.According to this configuration, in the cooling system 1, the cryogenic liquid L preferably enables the primary motor 3, and preferably also the secondary motor, to operate at cryogenic temperatures. Said electric motor(s) are thus preferably operated under near-superconducting conditions due to their low operating temperature, and this configuration significantly reduces magnetic circuit losses (called iron losses) and Joule effect losses (called copper losses, due to the electrical resistance) of the electric motor(s) 3. Thus, from an energy point of view, the cooling system 1 operates with almost no losses other than frictional losses, which are otherwise very low in the primary pump 4 and even in the heat pump 2 Stirling, when said cryogenic liquid L has a low viscosity. Thus, the cooling system 1 and the cooling method can be implemented with minimal electrical energy without significant losses of the latter.

Указанные первичный электродвигатель 3 и вторичный электродвигатель предпочтительно отличны друг от друга, чтобы обеспечить лучшее управление системой охлаждения и способом охлаждения, но, в качестве альтернативы, они могут быть образованы одним и тем же, единственным электродвигателем, который выполняет две функции: ввод в работу указанного теплового насоса 2 Стирлинга и ввод в работу указанного первичного насоса 4 или, точнее, его насосных средств.Said primary motor 3 and secondary motor are preferably different from each other to provide better control of the cooling system and cooling method, but alternatively they can be formed by the same single motor which performs two functions: driving said Stirling heat pump 2 and commissioning of said primary pump 4 or, more precisely, its pumping means.

В соответствии с конкретным вариантом осуществления изобретения система 1 охлаждения также содержит устройство для генерации электрической энергии из возобновляемого источника энергии (не показано), причем указанный первичный электродвигатель 3 и/или указанный первичный насос 4 приспосабливаются для питания (таким образом, электрической энергией) указанным устройством, генерирующим энергию. Указанное генерирующее энергию устройство относится, например, к устройствам прерывистого производства и может, в частности, содержать одну или несколько ветровых турбин, а также одну или несколько солнечных панелей (в частности, фотоэлектрических). Таким образом, в соотIn accordance with a particular embodiment of the invention, the cooling system 1 also includes a device for generating electrical energy from a renewable energy source (not shown), wherein said primary motor 3 and/or said primary pump 4 are adapted to power (thus electrical energy) said device , generating energy. Said energy generating device relates, for example, to intermittent generation devices and may in particular comprise one or more wind turbines, as well as one or more solar panels (in particular photovoltaic). Thus, in relation

- 4 044860 ветствии с этим конкретным вариантом осуществления, способ охлаждения включает в себя этап генерирования электрической энергии из возобновляемого источника энергии, например, прерывистого, такого как источник ветровой или солнечной энергии, для питания (таким образом, электрической энергией) указанного первичного электродвигателя 3 и/или для обеспечения указанного этапа накачивания. Естественно, указанный этап генерирования энергии предпочтительно осуществляют посредством указанного устройства генерирования энергии. Такая конфигурация является особенно предпочтительной, поскольку обеспечивает оптимизированный углеродный след, низкий общий нагрев и, следовательно, оптимизированное воздействие на окружающую среду, то есть уменьшенное или даже почти нулевое или нулевое воздействие.- 4 044860 According to this particular embodiment, the cooling method includes the step of generating electrical energy from a renewable energy source, for example, an intermittent one such as a wind or solar energy source, to power (thus with electrical energy) said prime mover 3 and /or to ensure the specified pumping step. Naturally, said power generation step is preferably carried out by said power generation device. This configuration is particularly advantageous as it provides an optimized carbon footprint, low overall heating and therefore an optimized environmental impact, i.e. reduced or even almost zero or zero impact.

Особенно предпочтительным образом система 1 охлаждения дополнительно содержит испаритель 6, предназначенный для испарения по меньшей мере части указанной находящейся под давлением криогенной жидкости L, поступающей от указанного первичного электродвигателя 3, для образования выходного газа Gs и для сбора охлаждающей энергии. Указанный испаритель 6 может быть образован одним блоком или множеством блоков, причем каждый блок предпочтительно образует конкретный теплообменник. Указанный испаритель 6 может рассматриваться как общий теплообменник, одной из основных функций которого является нагрев указанной криогенной жидкости L для ее испарения в виде указанного выходного газа Gs. Указанный испаритель 6 также может быть приспособлен для передачи охлаждающей энергии от указанного выходного газа Gs (который остается относительно холодным в испарителе 6, например, от -10 до -120°С) к другому компоненту или, другими словами, передачи тепла от этого другого компонента к указанному выходному газу Gs.Particularly preferably, the cooling system 1 further comprises an evaporator 6 for evaporating at least a portion of said pressurized cryogenic liquid L supplied from said primary motor 3 to produce an output gas Gs and to collect cooling energy. Said evaporator 6 may be formed by a single block or a plurality of blocks, each block preferably forming a specific heat exchanger. Said evaporator 6 can be considered as a general heat exchanger, one of the main functions of which is to heat said cryogenic liquid L to evaporate it into said output gas G s . Said evaporator 6 may also be adapted to transfer cooling energy from said outlet gas G s (which remains relatively cold in evaporator 6, for example -10 to -120° C.) to another component or, in other words, transfer heat from that other component to said outlet gas Gs.

В соответствии с некоторыми конкретными вариантами осуществления изобретения, примеры которых проиллюстрированы на фиг. 1-4, указанный испаритель 6 содержит по меньшей мере один первичный теплообменник 7, предназначенный для сбора, с одной стороны, указанного входящего газа Ge для охлаждения его перед его поступлением в указанный тепловой насос 2 Стрилинга, и, с другой стороны, по меньшей мере части указанной криогенной жидкости L, поступающей от указанного первичного электродвигателя 3, для ее нагревания. Предпочтительно, указанный испаритель 6 дополнительно содержит по меньшей мере один вторичный теплообменник 8, предназначенный для нагревания указанного выходного газа Gs или по меньшей мере части указанной криогенной жидкости L, поступающей от указанного первичного теплообменника 7, посредством источника тепла Q.In accordance with certain specific embodiments of the invention, examples of which are illustrated in FIGS. 1-4, said evaporator 6 comprises at least one primary heat exchanger 7 designed to collect, on the one hand, said incoming gas Ge for cooling it before it enters said Streeling heat pump 2, and, on the other hand, at least least part of said cryogenic liquid L coming from said primary electric motor 3 to heat it. Preferably, said evaporator 6 further comprises at least one secondary heat exchanger 8 for heating said outlet gas G s or at least a portion of said cryogenic liquid L supplied from said primary heat exchanger 7 by means of a heat source Q.

В соответствии с вариантом осуществления изобретения, проиллюстрированным на фиг. 1, система 1 охлаждения содержит модуль 9 для питания указанного источника тепла Q. Особенно предпочтительным образом указанный модуль 9 питания образован устройством 10 производства солнечной энергии, системой 51 для рекуперации тепла сгорания, например, от двигателя 50 внутреннего сгорания, или системой рекуперации отработанного тепла от системы 1 охлаждения или от другой системы.According to the embodiment of the invention illustrated in FIG. 1, the cooling system 1 includes a module 9 for powering said heat source Q. Particularly preferably, said power module 9 is formed by a solar power generation device 10, a combustion heat recovery system 51, for example from an internal combustion engine 50, or a waste heat recovery system from cooling system 1 or from another system.

Согласно варианту осуществления изобретения, показанному на фиг. 2, система 1 охлаждения содержит устройство 30 сжижения гелия, которое содержит, по меньшей мере, теплообменник (31), предназначенный для сбора, с одной стороны, газообразного гелия Не для его охлаждения до криотемпературы, например, 120 К или менее (или другой уже упомянутой криогенной температуры), и, с другой стороны, криогенной жидкости L под давлением, поступающей от первичного электродвигателя (3), для ее нагревания, модуль 32 изоэнтальпийного расширения, предназначенный для осуществления изоэнтальпийного расширения охлажденного газообразного гелия Не, поступающего от теплообменника 31, для сжижения указанного газообразного гелия Не.According to the embodiment of the invention shown in FIG. 2, the cooling system 1 contains a helium liquefaction device 30, which contains at least a heat exchanger (31) designed to collect, on the one hand, helium gas, not to cool it to a cryotemperature, for example, 120 K or less (or another already said cryogenic temperature), and, on the other hand, cryogenic liquid L under pressure coming from the primary electric motor (3), for heating it, an isenthalpic expansion module 32 designed to carry out isenthalpic expansion of the cooled helium gas He coming from the heat exchanger 31, for liquefaction of said helium gas He.

Таким образом, указанный теплообменник 31 является частью указанного испарителя 6 и может быть образован, например, указанным первичным теплообменником 7 или указанным вторичным теплообменником 8, или же быть отдельным блоком. Другими словами, указанный испаритель (6) содержит указанный теплообменник (31).Thus, said heat exchanger 31 is part of said evaporator 6 and may be formed, for example, by said primary heat exchanger 7 or said secondary heat exchanger 8, or be a separate unit. In other words, said evaporator (6) contains said heat exchanger (31).

Предпочтительно, указанное устройство 30 сжижения гелия дополнительно содержит по меньшей мере одно или более из перечисленного:Preferably, said helium liquefaction device 30 further comprises at least one or more of the following:

контур 33 для охлаждения магнитного элемента 34, такого как магнит медицинской визуализации, с использованием сжиженного гелия Не, поступающего от указанного модуля изоэнтальпийного расширения, так, что сжиженный гелий Не может быть нагрет достаточно, чтобы испаряться в газообразный гелий Не, вторичный компрессор 36, предназначенный для сжатия газообразного гелия Не, поступающего с указанного контура 33 охлаждения, и для направления его в указанный теплообменник 31, и вторичная турбина 35, расположенная выше по потоку от указанного модуля 32 изоэнтальпийного расширения и предназначенная для рекуперации механической энергии из охлажденного газообразного гелия Не, поступающего с теплообменника 31, причем указанная вторичная турбина 35 приводит в действие (по меньшей мере, частично) указанный вторичный компрессор 36 (с механической энергией, непосредственно, или с электрической энергией, опосредованно, например, через электрогенератор).a circuit 33 for cooling a magnetic element 34, such as a medical imaging magnet, using liquefied helium He supplied from said isenthalpic expansion module such that the liquefied helium cannot be heated enough to evaporate into gaseous helium He, a secondary compressor 36 designed for compressing helium gas coming from said cooling circuit 33 and for directing it to said heat exchanger 31, and a secondary turbine 35 located upstream of said isenthalpic expansion module 32 and designed to recover mechanical energy from the cooled helium gas entering from heat exchanger 31, wherein said secondary turbine 35 drives (at least partially) said secondary compressor 36 (with mechanical energy, directly, or with electrical energy, indirectly, for example, through an electric generator).

В соответствии с вариантами осуществления изобретения, проиллюстрированными на фиг. 1-4, система 1 охлаждения содержит устройство 12 рекуперации механической энергии для рекуперации мехаIn accordance with the embodiments of the invention illustrated in FIGS. 1-4, the cooling system 1 includes a mechanical energy recovery device 12 for recovering fur

- 5 044860 нической энергии, производимой вытеснением указанного выходного газа Gs. Предпочтительно способ охлаждения, таким образом, включает в себя, ниже по потоку от указанного этапа охлаждения, этап рекуперации механической энергии, производимой вытеснением указанного выходного газа Gs. Предпочтительно, указанное смещение выходного газа Gs вызвано прохождением по меньшей мере части указанной криогенной жидкости L в газообразное состояние в качестве указанного выходного газа Gs и/или нагреванием и/или расширением указанного второго компонента выходного газа Gs. Таким образом, вытеснение указанного выходного газа Gs является предпочтительно источником механической работы, эксплуатируемой указанным устройством 12 рекуперации механической энергии.- 5 044860 nic energy produced by displacing said outlet gas Gs. Preferably, the cooling method thus includes, downstream of said cooling step, the step of recovering the mechanical energy produced by displacing said outlet gas Gs. Preferably, said displacement of the outlet gas Gs is caused by the passage of at least a portion of said cryogenic liquid L into a gaseous state as said outlet gas Gs and/or heating and/or expansion of said second component of the outlet gas Gs. Thus, the displacement of said outlet gas G s is preferably a source of mechanical work operated by said mechanical energy recovery device 12.

Такая конфигурация позволяет получить особо благоприятный энергетический баланс, т.е. с небольшими тратами и потерями и максимальной энергоэффективностью. Например, указанный основной насос 4, по меньшей мере, частично приводится в действие посредством указанного устройства 12 рекуперации механической энергии. Следовательно, в соответствии с последним примером, указанный этап накачивания, по меньшей мере, частично осуществляется посредством энергии, рекуперированной на этапе рекуперации механической энергии.This configuration makes it possible to obtain a particularly favorable energy balance, i.e. with little waste and losses and maximum energy efficiency. For example, said main pump 4 is at least partially driven by said mechanical energy recovery device 12. Therefore, according to the last example, said pumping step is at least partially carried out by energy recovered from the mechanical energy recovery step.

Согласно варианту осуществления изобретения, показанному на фиг. 4, указанное устройство 12 рекуперации механической энергии содержит по меньшей мере один электрический генератор 13. Указанное устройство 12 рекуперации механической энергии дополнительно содержит, например, первичную турбину 14, соединенную с упомянутым электрическим генератором 13, причем первичная турбина 14 вращается упомянутым выходным газом Gs. В качестве альтернативы, механическую энергию, рекуперированную указанным устройством 12 рекуперации механической энергии, повторно используют в механической форме. Таким образом, указанное устройство 12 рекуперации механической энергии, а точнее, указанный электрический генератор 13, предпочтительно приспособлен для производства производимой электрической энергии Еер из рекуперированной механической энергии.According to the embodiment of the invention shown in FIG. 4, said mechanical energy recovery device 12 comprises at least one electrical generator 13. Said mechanical energy recovery device 12 further comprises, for example, a primary turbine 14 connected to said electrical generator 13, the primary turbine 14 being rotated by said output gas Gs. Alternatively, the mechanical energy recovered by said mechanical energy recovery device 12 is reused in mechanical form. Thus, said mechanical energy recovery device 12, or more precisely, said electrical generator 13, is preferably adapted to produce electrical energy E e from the recovered mechanical energy.

Предпочтительно, система 1 охлаждения содержит, выше по потоку от указанного теплового насоса 2 Стирлинга, первичный компрессор 15, приспособленный для сжатия указанного входящего газа Ge, как показано на фиг. 1-4. Данный компрессор 35 предпочтительно позволяет облегчить поступление входящего газа Ge, например воздуха, в систему 1 охлаждения для получения указанной криогенной жидкости L. Предпочтительно, указанный первичный компрессор 15, по меньшей мере, частично управляется посредством указанного устройства 12 рекуперации механической энергии, например, путем передачи механической и/или электрической энергии Em/e. Таким образом, предпочтительно, способ охлаждения включает, выше по потоку от указанной стадии охлаждения, этап сжатия, на котором указанный входящий газ Ge сжимается, причем указанный этап сжатия более предпочтительно, по меньшей мере, частично осуществляется посредством энергии, рекуперированной на указанном этапе рекуперации механической энергии. Таким образом, энергетический баланс и общая эффективность системы 1 охлаждения дополнительно улучшаются.Preferably, the cooling system 1 comprises, upstream of said Stirling heat pump 2, a primary compressor 15 adapted to compress said input gas Ge , as shown in FIG. 1-4. This compressor 35 preferably makes it possible to facilitate the flow of incoming gas Ge , for example air, into the cooling system 1 to produce said cryogenic liquid L. Preferably, said primary compressor 15 is at least partially controlled by said mechanical energy recovery device 12, for example by transmission of mechanical and/or electrical energy Em/ e . Thus, preferably, the cooling method includes, upstream of said cooling step, a compression step in which said incoming Ge gas is compressed, wherein said compression step is more preferably at least partially carried out by energy recovered from said mechanical recovery step. energy. Thus, the energy balance and overall efficiency of the cooling system 1 are further improved.

В соответствии с вариантом осуществления изобретения с фиг. 4, система охлаждения дополнительно содержит модуль 16 для электролиза воды Н2О в диводород Н2 и дикислород О2, приводимый в действие, по меньшей мере, указанным электрогенератором 13. Таким образом, указанный электрический генератор 13 подает произведенную электрическую энергию Еер в модуль 16 электролиза предпочтительно непрерывно, что позволяет экономить значительные количества энергии, потому что больше нет необходимости питать указанный модуль 16 электролиза полностью независимо. Такая конфигурация является особенно предпочтительной, поскольку электролиз воды является очень дорогим с точки зрения электрической энергии.According to the embodiment of the invention shown in FIG. 4, the cooling system further comprises a module 16 for electrolyzing water H 2 O into dihydrogen H 2 and dioxygen O 2 driven by at least said electric generator 13. Thus, said electric generator 13 supplies the generated electrical energy E e to the module The electrolysis module 16 is preferably continuous, which saves significant amounts of energy because it is no longer necessary to power said electrolysis module 16 completely independently. This configuration is particularly preferred since electrolysis of water is very expensive in terms of electrical energy.

В соответствии с вариантом осуществления изобретения, проиллюстрированным на фиг. 4, система 1 охлаждения предпочтительно содержит теплообменный модуль 17, приспособленный для охлаждения, по меньшей мере, до сжижения дикислорода О2, поступающего от модуля 16 электролиза, для образования сжиженного дикислорода О2, и нагревания выходного газа Gs, поступающего от устройства 12 рекуперации механической энергии.According to the embodiment of the invention illustrated in FIG. 4, the cooling system 1 preferably includes a heat exchange module 17 adapted to cool at least until the dioxygen O2 supplied from the electrolysis module 16 is liquefied to form liquefied dioxygen O2, and heat the output gas Gs supplied from the mechanical energy recovery device 12.

Также в соответствии с вариантом осуществления изобретения с фиг. 4, система 1 охлаждения также содержит блок 18 риформинга метана, приспособленный для обеспечения реакции диоксида углерода CO2 с дигидрогеном Н2, поступающим от указанного модуля 16 водного электролиза, с образованием метана СН4 и воды Н2О. Образовавшийся таким образом метан СН4 может предпочтительно впрыскиваться в двигатель 50 внутреннего сгорания в качестве топлива, тогда как сжиженный дикислород О2 может впрыскиваться в указанный двигатель 50 внутреннего сгорания в качестве окислителя.Also in accordance with the embodiment of the invention shown in FIG. 4, the cooling system 1 also includes a methane reforming unit 18 adapted to react carbon dioxide CO2 with dihydrogen H2 coming from said aqueous electrolysis module 16 to form methane CH4 and water H2O . The methane CH4 thus formed can preferably injected into the internal combustion engine 50 as a fuel, while liquefied dioxygen O 2 may be injected into the internal combustion engine 50 as an oxidizer.

Изобретение также относится как таковое, в соответствии с третьим аспектом, проиллюстрированным на примерах на фиг. 3 и 4, к моторному узлу 60, содержащему, по меньшей мере, систему 1 охлаждения как описано выше и опционально далее, причем указанная система 1 охлаждения приспособлена для производства сжиженного дикислорода О2, и двигатель 50 внутреннего сгорания, расположенный ниже по потоку от указанной системы 1 охлаждения и содержащий камеру 25 сгорания.The invention also applies as such, in accordance with the third aspect illustrated by the examples in FIGS. 3 and 4, to a motor assembly 60 comprising at least a cooling system 1 as described above and optionally hereinafter, said cooling system 1 adapted to produce liquefied dioxygen O2, and an internal combustion engine 50 located downstream of said system. 1 cooling and containing a combustion chamber 25.

Моторный узел 60, разумеется, предпочтительно реализован посредством системы 1 охлаждения, упомянутой выше и более подробно описанной ниже. Следовательно, предпочтительно, приведенноеThe motor unit 60 is, of course, preferably implemented by means of the cooling system 1 mentioned above and described in more detail below. Therefore, it is preferable

- 6 044860 выше (и, необязательно, следующее) описание системы 1 охлаждения и способа охлаждения, таким образом, также применимо к моторному узлу 60 согласно настоящему изобретению, и наоборот.- 6 044860 above (and optionally the following) the description of the cooling system 1 and the cooling method is thus also applicable to the motor assembly 60 according to the present invention, and vice versa.

В соответствии с этим третьим аспектом изобретения, система 1 охлаждения соединена с указанным двигателем 50 внутреннего сгорания, чтобы иметь возможность впрыскивать указанный сжиженный дикислород O2 в указанную камеру 25 сгорания.According to this third aspect of the invention, the cooling system 1 is connected to said internal combustion engine 50 to be able to inject said liquefied dioxygen O2 into said combustion chamber 25.

В соответствии с вариантом осуществления изобретения, проиллюстрированным на фиг. 3, сжиженный дикислород O2 поступает от модуля 16 водного электролиза.According to the embodiment of the invention illustrated in FIG. 3, liquefied dioxygen O 2 is supplied from the aqueous electrolysis module 16.

Предпочтительно, система 1 охлаждения также приспособлена для впрыскивания указанного метана CH4 в указанную камеру 25 сгорания.Preferably, the cooling system 1 is also adapted to inject said CH4 methane into said combustion chamber 25.

Например, двигатель 50 внутреннего сгорания представляет собой четырехтактный двигатель, двухтактный двигатель, роторно-поршневой двигатель (как проиллюстрировано), газовую турбину или двигатель Стирлинга. Таким образом, указанный двигатель 50 внутреннего сгорания предпочтительно предназначен для подачи окислителя и топлива, причем любой из них может поступать от указанной системы 1 охлаждения.For example, the internal combustion engine 50 is a four-stroke engine, a two-stroke engine, a rotary piston engine (as illustrated), a gas turbine, or a Stirling engine. Thus, said internal combustion engine 50 is preferably designed to supply oxidizer and fuel, either of which may be supplied from said cooling system 1.

Согласно конкретному варианту осуществления, пример которого проиллюстрирован на фиг. 3, совместимому, в частности, с третьим аспектом изобретения и/или только с первым и вторым аспектами, указанная криогенная жидкость L, поступающая от указанного первичного электродвигателя 3, образована, по меньшей мере, из первого компонента C1 и второго компонента С2, отличных друг от друга и в жидком состоянии.According to a specific embodiment, an example of which is illustrated in FIG. 3, compatible in particular with the third aspect of the invention and/or only with the first and second aspects, said cryogenic liquid L coming from said primary electric motor 3 is formed of at least a first component C 1 and a second component C 2 . different from each other and in a liquid state.

Согласно варианту осуществления изобретения, показанному на фиг. 3, система 1 охлаждения дополнительно содержит сепаратор 19, приспособленный для разделения посредством магнетизма указанного первого и второго компонентов C1, C2 в жидком состоянии, причем один из указанного первого и второго компонентов C1, C2 в жидком состоянии имеет парамагнитный характер намного больше, чем другой из указанного первого и второго компонентов C1, C2. Таким образом, согласно этому последнему варианту осуществления, способ охлаждения дополнительно включает этап разделения посредством магнетизма указанных первого и второго компонентов C1, C2 в жидком состоянии. Разумеется, указанный этап разделения предпочтительно осуществляется посредством указанного сепаратора 19.According to the embodiment of the invention shown in FIG. 3, the cooling system 1 further comprises a separator 19 adapted to separate, by magnetism, said first and second components C1, C2 in a liquid state, wherein one of said first and second components C1, C2 in a liquid state is much more paramagnetic than the other said first and second components C1, C2. Thus, according to this latter embodiment, the cooling method further includes the step of separating, by magnetism, said first and second components C1, C2 in a liquid state. Of course, said separation step is preferably carried out by means of said separator 19.

Согласно первому примеру, как показано на фиг. 3, указанный входящий газ Ge образован воздухом, причем указанный первый компонент C1 образован в основном дикислородом О2, тогда как указанный второй компонент С2 образован в основном диазотом N2. Предпочтительно, указанный второй компонент С2, таким образом, дополнительно содержит аргон Ar и/или диоксид углерода CO2, которые оба находятся в воздухе в пропорции, значительно меньшей, чем у диазота N2. Согласно второму примеру, указанный входящий газ Ge в основном образован природным газом или биометаном (т.е. в результате по существу биологического процесса получения метана), причем указанный первый компонент C1 преимущественно образован из метана CH4, тогда как указанный второй компонент С2, в частности, в жидком состоянии, образован из природного газа или биометановых стоков, причем указанные стоки в данном случае преимущественно образованы из жидкой фракции природного газа или биометана, высвобождаемой в результате обработки входящего газа Ge (охлаждение до сжижения), очищенного от его основного ценного продукта, т.е. в данном случае метана CH4. Действительно, природный газ и биометан обычно образуются из смеси нескольких химических соединений, среди которых обычно преобладает метан CH4.According to the first example, as shown in FIG. 3, said inlet gas Ge is formed by air, and said first component C1 is formed mainly by dioxygen O 2 , while said second component C 2 is formed mainly by dinitrogen N2. Preferably, said second component C 2 thus further contains argon Ar and/or carbon dioxide CO 2 , both of which are present in the air in a proportion significantly lower than that of dinitrogen N 2 . According to a second example, said inlet gas G e is primarily formed from natural gas or biomethane (i.e., from an essentially biological methane production process), said first component C1 being predominantly formed from methane CH4, while said second component C2, in in particular, in a liquid state, formed from natural gas or biomethane effluents, said effluents in this case being predominantly formed from the liquid fraction of natural gas or biomethane released by treating the incoming gas G e (cooling to liquefaction), purified of its main valuable product , i.e. in this case methane CH4. Indeed, natural gas and biomethane are usually formed from a mixture of several chemical compounds, among which methane CH 4 usually predominates.

Указанный сепаратор 19 предпочтительно дополнительно содержит индукционный насос 20, например, однофазный или трехфазный, приспособленный для вытеснения из сепаратора 19 указанного наиболее парамагнитного компонента, из указанных первого и второго компонентов С1, C2, предпочтительно при его нагнетании под давлением. Предпочтительно, указанный сепаратор 19 содержит магнитную ловушку 21, приспособленную для излучения магнитного поля 100 для удержания наиболее парамагнитного компонента, из указанных первого и второго компонентов C1, C2, по существу внутри части ловушки 22 указанного сепаратора 19. Предпочтительно, указанный этап разделения, таким образом, содержит этап магнитного улавливания, на котором магнитное поле 100 излучается так, чтобы удерживать наиболее парамагнитный компонент, из указанных первого и второго компонентов C1, C2, по существу в области 23 улавливания, которая предпочтительно сформирована или окружена указанной частью 22 улавливания. Естественно, что указанный этап магнитного улавливания предпочтительно реализуется посредством указанной магнитной ловушки 21. Предпочтительно указанный сепаратор 19 содержит средство 24 осаждения указанной криогенной жидкости L, причем часть, по меньшей мере, указанных средств 24 осаждения образует указанную часть 22 ловушки. Таким образом, способ охлаждения предпочтительно включает этап осаждения указанной криогенной жидкости L, причем указанный этап осаждения предпочтительно осуществляется посредством указанного средства 24 осаждения, которое содержит, например, осадочную камеру. Предпочтительно указанные этапы осаждения и улавливания являются, по меньшей мере, частично сопутствующими. Предпочтительно, указанная магнитная ловушка 21 и указанный индукционный насос 20 используются в комбинации, причем указанный индукционный насос 20 располагается ниже по потоку от магнитной ловушки 21 и позволяет завершить этап разделения указанного первого и второго компонентов C1, C2. В соответствии с примером операции, приведеннымSaid separator 19 preferably further comprises an induction pump 20, for example single-phase or three-phase, adapted to displace from the separator 19 said most paramagnetic component of said first and second components C1, C2, preferably while being pressurized. Preferably, said separator 19 comprises a magnetic trap 21 adapted to emit a magnetic field 100 to retain the most paramagnetic component of said first and second components C1, C2 substantially within a trap portion 22 of said separator 19. Preferably, said separating step thus , comprises a magnetic trapping step in which a magnetic field 100 is emitted so as to retain the most paramagnetic component of said first and second components C1, C2 substantially in a trapping region 23 that is preferably formed or surrounded by said trapping portion 22. Naturally, said magnetic trapping step is preferably implemented by said magnetic trap 21. Preferably, said separator 19 comprises means 24 for settling said cryogenic liquid L, with a portion of at least said settling means 24 forming said trap part 22. Thus, the cooling method preferably includes the step of settling said cryogenic liquid L, said settling step being preferably carried out by means of said settling means 24, which comprises, for example, a settling chamber. Preferably, said precipitation and trapping steps are at least partially concomitant. Preferably, said magnetic trap 21 and said induction pump 20 are used in combination, said induction pump 20 being located downstream of the magnetic trap 21 and allowing the step of separating said first and second components C1, C2 to be completed. According to the operation example given

- 7 044860 только в качестве иллюстративного и неограничивающего примера, для завершения этого разделения первый компонент C1 в жидком состоянии (жидкий диоксиген O2 в случае, когда входящий газ Ge представляет собой воздух) всасывается в магнитную ловушку 21 с помощью индукционного насоса 20, магнитное поле которого, благодаря фазовому сдвигу, генерирует магнитную волну, которая движется вдоль дренажной трубы, образуя выпускное отверстие для указанного первого компонента C1 в жидком состоянии, таким образом, привлекая первый компонент C1 в жидком состоянии (образованный, например, жидким диоксигеном О2) за пределы отстойного средства 24, при этом создавая давление. Скорость перемещения первого компонента C1 в жидком состоянии предпочтительно пропорциональна частоте тока, питающего индукционный насос 20, и силам Лоренца.- 7 044860 by way of illustrative and non-limiting example only, to complete this separation, the first component C 1 in liquid state (liquid dioxygen O2 in the case where the incoming gas Ge is air) is sucked into the magnetic trap 21 by means of an induction pump 20, magnetic the field of which, due to the phase shift, generates a magnetic wave which moves along the drain pipe, forming an outlet for the said first component C 1 in the liquid state, thereby attracting the first component C 1 in the liquid state (formed, for example, by liquid dioxygen O 2 ) beyond the settling medium 24, thereby creating pressure. The speed of movement of the first component C 1 in the liquid state is preferably proportional to the frequency of the current supplying the induction pump 20 and to Lorentz forces.

Как проиллюстрировано на фиг. 9, магнитная ловушка 21, а точнее, указанная часть 22 ловушки, предпочтительно содержит магнитную сеть из небольших магнитов 26, которые образуют небольшие трехмерные ячейки и обеспечивают излучение указанного магнитного поля 100. Набор указанных магнитов 17 может образовывать куб, цилиндр или конус, причем ячейки становятся меньше по мере приближения к нижней части. Такая конфигурация аналогична магнитному фильтру с уменьшающимися сетками. На фиг. 9 индексы Р+ и Р- предпочтительно представляют градиенты парциального давления из-за концентрации жидкого дикислорода O2 (или, в более общем смысле, первого компонента C1) и жидкого диазота N2 (или, в более общем смысле, указанного второго компонента С2), соответственно, в магнитной ловушке 21, тогда как горизонтальные стрелки от символов О2 и N2 представляют соответствующие гидравлические скорости жидкого дикислорода O2 и жидкого диазота N2, причем кривая слева представляет распределение скоростей первого и второго компонентов C1, C2, смешанных в жидком состоянии непосредственно перед их магнитной сепарацией. Предпочтительно, под действием магнитного поля 100 указанный жидкий дикислород O2 (или, в более общем смысле, указанный первый компонент C1) приближается к первой стенке 27 магнитной ловушки 21, за которой расположены указанные магниты 26, тогда как диазот N2 (или, в более общем смысле, второй компонент С2) приближается ко второй стенке 28 магнитной ловушки 21, противоположной первой стенке 27 и не имеющей магнита, причем магнитное поле 100 оказывает магнитную силу Fm только на парамагнитные молекулы дикислорода О2 (или, в более общем смысле, на наиболее парамагнитные из указанных первого и второго компонентов C1, С2, предпочтительно, указанный первый компонент C1), а не на молекулы диазота N2. Таким образом, в соответствии с этим альтернативным вариантом с магнитным сепаратором 19, этап разделения и/или сепаратор 19 согласно изобретению использует парамагнитную емкость жидкого дикислорода O2 (и, в более общем плане, указанного первого компонента C1 в жидком состоянии), который, следовательно, удерживается между магнитными полюсами и/или притягивается магнитным полем 11, чтобы отделить его от диазота N2 и аргона Ar (и, в более общем плане, от указанного второго компонента С2 в жидком состоянии). Действительно, жидкий аргон Ar и жидкий диазот N2, будучи в основном немагнитными, предпочтительно не удерживаются магнитным полем 100.As illustrated in FIG. 9, the magnetic trap 21, or more specifically said trap portion 22, preferably comprises a magnetic network of small magnets 26 which form small three-dimensional cells and provide radiation of said magnetic field 100. The array of said magnets 17 may form a cube, a cylinder or a cone, the cells become smaller as they approach the bottom. This configuration is similar to a magnetic filter with decreasing grids. In fig. 9, the subscripts P+ and P- preferably represent partial pressure gradients due to the concentration of liquid dioxygen O 2 (or, more generally, the first component C 1 ) and liquid dinitrogen N 2 (or, more generally, said second component C 2 ), respectively, in the magnetic trap 21, while the horizontal arrows from the symbols O 2 and N2 represent the corresponding hydraulic velocities of liquid dioxygen O 2 and liquid dinitrogen N 2 , with the curve on the left representing the distribution of velocities of the first and second components C 1 , C 2 , mixed in a liquid state immediately before their magnetic separation. Preferably, under the influence of the magnetic field 100, said liquid dioxygen O2 (or, more generally, said first component C1) approaches the first wall 27 of the magnetic trap 21, behind which said magnets 26 are located, while dinitrogen N2 (or, more generally sense, the second component C 2 ) approaches the second wall 28 of the magnetic trap 21, opposite the first wall 27 and not having a magnet, and the magnetic field 100 exerts a magnetic force Fm only on the paramagnetic dioxygen molecules O 2 (or, more generally, on the most paramagnetic from said first and second components C 1 , C 2 , preferably said first component C 1 ), and not on dinitrogen molecules N2. Thus, in accordance with this alternative embodiment with a magnetic separator 19, the separation step and/or separator 19 according to the invention uses the paramagnetic capacity of liquid dioxygen O 2 (and, more generally, said first component C 1 in liquid state), which, therefore held between the magnetic poles and/or attracted by the magnetic field 11 to separate it from the dinitrogen N2 and argon Ar (and, more generally, from said second component C2 in the liquid state). Indeed, liquid argon Ar and liquid dinitrogen N2, being essentially non-magnetic, are preferably not confined by the magnetic field 100.

Указанный индукционный насос 20 содержит, в соответствии с предпочтительным примером, проиллюстрированным на фиг. 7, трехфазную проволочную обмотку 70 для сбора указанного первого компонента C1 в средстве 6 осаждения и, ниже по потоку от этой обмотки 70, одну или несколько трехфазных катушек 71, как проиллюстрировано на фиг. 6. Такая конфигурация предпочтительно позволяет как улучшить окончательное разделение указанного первого и второго компонентов C1, C2, так и повысить давление, то есть до значительной степени, причем указанный первый жидкий компонент C1 окончательно отделяется от указанного второго жидкого компонента С2.Said induction pump 20 comprises, in accordance with the preferred example illustrated in FIG. 7, a three-phase wire winding 70 for collecting said first component C 1 in the deposition means 6 and, downstream of this winding 70, one or more three-phase coils 71, as illustrated in FIG. 6. Such a configuration preferably allows both to improve the final separation of said first and second components C 1 , C 2 and to increase the pressure, that is, to a significant extent, wherein said first liquid component C 1 is finally separated from said second liquid component C 2 .

Эта конкретная конфигурация с сепаратором 19, работающим благодаря магнетизму, является особенно выгодной, поскольку рабочие температуры магнитного сепаратора 19 и, в частности, указанной магнитной ловушки 21 и указанного индукционного насоса 20 очень низки (криотемпературы). Таким образом, проводящие части сепаратора 19, в частности, в случае магнитов и, более конкретно, электромагнитов, находятся в пределах естественной сверхпроводимости меди или алюминия, поэтому могут быть использованы электрические токи любой величины, с генерацией высоких магнитных силы при небольшом нагреве и, следовательно, небольшими электрическими и тепловыми потерями.This particular configuration with separator 19 operating by magnetism is particularly advantageous since the operating temperatures of magnetic separator 19 and, in particular, said magnetic trap 21 and said induction pump 20 are very low (cryotemperatures). Thus, the conductive parts of the separator 19, in particular in the case of magnets and more particularly electromagnets, are within the natural superconductivity of copper or aluminum, so that electric currents of any magnitude can be used, generating high magnetic forces with little heating and therefore , small electrical and thermal losses.

В соответствии с вариантом, проиллюстрированным на фиг. 3, моторный узел 60 выполнен таким образом, что система 1 охлаждения может вводить в указанную камеру 25 сгорания первый компонент С1 в жидком состоянии, поступающий от сепаратора 19, причем указанный первый компонент С1 в жидком состоянии предпочтительно образует указанный сжиженный дикислород О2. Предпочтительно, указанный первый впрыскиваемый компонент C1, таким образом, предназначен для использования в качестве окислителя в двигателе 50 внутреннего сгорания.According to the embodiment illustrated in FIG. 3, the motor assembly 60 is configured such that the cooling system 1 can introduce into said combustion chamber 25 a first component C 1 in a liquid state coming from the separator 19, said first component C 1 in a liquid state preferably forming said liquefied dioxygen O 2 . Preferably, said first injected component C 1 is thus intended to be used as an oxidizer in the internal combustion engine 50.

Таким образом, указанный сепаратор 19 выполнен так, чтобы впрыскивать указанный второй компонент С2 в жидком состоянии в указанный испаритель 6 и не впрыскивать указанный первый компонент C1 в жидком состоянии в испаритель 6. Например, моторный узел 60 выполнен так, что второй компонент С2 образован (в основном) указанным жидким диазотом N2 и вводится испаритель 6, тогда как первый компонент C1 образован указанным жидким дикислородом O2 и непосредственно впрыскивается в указанный двигатель 50 внутреннего сгорания для осуществления сжигания в кислородной среде, как показано на фиг. 3.Thus, said separator 19 is configured to inject said second component C2 in a liquid state into said evaporator 6 and not inject said first component C1 in a liquid state into the evaporator 6. For example, the motor assembly 60 is configured such that the second component C2 is formed ( mainly) said liquid dinitrogen N2 and is introduced into the evaporator 6, while the first component C1 is formed by said liquid dioxygen O2 and is directly injected into said internal combustion engine 50 to carry out combustion in an oxygen environment, as shown in FIG. 3.

- 8 044860- 8 044860

Следовательно, конкретный альтернативный вариант третьего аспекта изобретения относится к моторному узлу 60, содержащему:Therefore, a specific alternative embodiment of the third aspect of the invention relates to a motor assembly 60 comprising:

систему охлаждения 1 и двигатель 50 внутреннего сгорания, расположенный ниже по потоку от указанной системы 1 охлаждения и содержащий камеру 25 сгорания, система 1 охлаждения, соединенная с указанным двигателем 26 так, чтобы иметь возможность впрыскивать указанный первый компонент C1 в указанную камеру 25 сгорания. Последнее, конечно, предпочтительно образуется дикислородом О2.a cooling system 1 and an internal combustion engine 50 located downstream of said cooling system 1 and comprising a combustion chamber 25, the cooling system 1 connected to said engine 26 so as to be able to inject said first component C 1 into said combustion chamber 25. The latter, of course, is preferentially formed by dioxygen O 2 .

Предпочтительно, указанный двигатель 50 содержит выпуск 42 выхлопа, приспособленный для выпуска по меньшей мере одного выхлопного компонента Се в газообразном состоянии из указанной камеры 25 сгорания. Еще более предпочтительно, ниже по потоку от указанного выпуска (42) выхлопа, указанный испаритель (6 )выполнен так, чтобы охлаждать указанный компонент (Ce) выхлопа, поступающий из указанного выпуска (42) выхлопа, и нагревать указанный второй компонент (С2), поступающий от указанного сепаратора (19). Таким образом, указанный выпуск 42 выхлопа предпочтительно образует часть указанного устройства 51 рекуперации тепла сгорания.Preferably, said engine 50 includes an exhaust outlet 42 adapted to discharge at least one exhaust component C e in a gaseous state from said combustion chamber 25. Even more preferably, downstream of said exhaust outlet (42), said evaporator (6) is configured to cool said exhaust component (C e ) coming from said exhaust outlet (42) and heat said second component (C2) , coming from the specified separator (19). Thus, said exhaust outlet 42 preferably forms a part of said combustion heat recovery device 51 .

Топливо двигателя 50 внутреннего сгорания может представлять собой, в частности, углеводород, например, метан СН4 или диводород H2. Когда топливо представляет собой углеводород и, в частности, метан СН4, выхлопной компонент Се в газообразном состоянии, который содержит продукты сгорания двигателя 26, будет образован в основном из воды и углекислого газа CO2. Когда топливо представляет собой диводород Н2, выхлопной компонент Се в газообразном состоянии будет в основном или же почти только образован водой. Отсутствие диазота N2 в камере сгорания, благодаря прямому впрыску чистого жидкого (или потенциально газообразного) дикислорода O2, является одним из преимуществ моторного узла 60 согласно изобретению (два конкретных варианта которого показаны на фиг. 3 и 4), в частности, в отношении уменьшения загрязнения, связанного с оксидом азота, также называемого NOx. Действительно, двигатель 50 внутреннего сгорания моторного узла 60, в отсутствие азота в камере 25 сгорания, не производит или почти не производит NOx.The fuel of the internal combustion engine 50 may be, in particular, a hydrocarbon, for example methane CH 4 or dihydrogen H2. When the fuel is a hydrocarbon and, in particular, methane CH4, the exhaust component C e in the gaseous state, which contains the combustion products of the engine 26, will be formed mainly from water and carbon dioxide CO2. When the fuel is dihydrogen H 2 , the exhaust component C e in the gaseous state will be mainly or almost exclusively water. The absence of dinitrogen N2 in the combustion chamber, due to the direct injection of pure liquid (or potentially gaseous) dioxygen O2, is one of the advantages of the motor assembly 60 according to the invention (two specific versions of which are shown in FIGS. 3 and 4), in particular with regard to the reduction of pollution , bound to nitric oxide, also called NOx . Indeed, the internal combustion engine 50 of the motor assembly 60, in the absence of nitrogen in the combustion chamber 25, produces little or no NOx.

Предпочтительно моторный узел 60 содержит устройство 51 рекуперации тепла сгорания, предпочтительно описанное выше, для рекуперации тепла сгорания выхлопного компонента Се, поступающего из указанной камеры 25 сгорания.Preferably, the motor assembly 60 includes a combustion heat recovery device 51, preferably as described above, for recovering combustion heat of the exhaust component C e coming from said combustion chamber 25 .

Предпочтительно, моторный узел 60 выполнен таким образом, что испаритель 6 охлаждает указанный выхлопной компонент Се, по меньшей мере, до сжижения первичной части последнего, как показано на фиг. 3 и 4. Предпочтительно, моторный узел 60 приспособлен для использования указанной сжиженной первичной части для сжижения вторичной части указанного выхлопного компонента Се, причем указанная первичная и вторичная части отличны друг от друга. Указанная первичная часть преимущественно образована в основном из углекислого газа CO2, тогда как указанная вторичная часть в основном образована из воды, как показано на фиг. 3 и 4. Еще более предпочтительно, указанное одно устройство 51 рекуперации тепла сгорания содержит устройство повторного впрыскивания (не проиллюстрировано), приспособлено для обметания указанной камеры 25 сгорания указанной первичной частью и/или вторичной частью (в жидком или, альтернативно, газообразном состоянии) для удаления указанного выхлопного компонента Се из камеры 25 сгорания. Такая конфигурация позволяет улучшить работу двигателя 50 внутреннего сгорания за счет эффективного удлинения выхлопного компонента Се из последнего. Например, в частности, когда топливо представляет собой углеводород, указанное устройство повторного впрыска приспособлено для впрыскивания жидкой первичной части, образованной из диоксида углерода, в указанную камеру 25 сгорания, для оптимизации очистки последней, т.е. для удаления всех газов, сжигаемых при сгорании и образующих выхлопной компонент Се в газообразном состоянии.Preferably, the motor assembly 60 is configured in such a way that the evaporator 6 cools said exhaust component C e at least until the primary part of the latter liquefies, as shown in FIG. 3 and 4. Preferably, the motor assembly 60 is adapted to use said liquefied primary portion to liquefy a secondary portion of said exhaust component Ce, said primary and secondary portions being different from each other. Said primary part is predominantly formed mainly from carbon dioxide CO2, while said secondary part is mainly formed from water, as shown in FIG. 3 and 4. Even more preferably, said one combustion heat recovery device 51 comprises a re-injection device (not illustrated) adapted to sweep said combustion chamber 25 with said primary portion and/or secondary portion (in a liquid or alternatively gaseous state) to removing said exhaust component C e from the combustion chamber 25. This configuration improves the performance of the internal combustion engine 50 by effectively lengthening the exhaust component C e from the latter. For example, particularly when the fuel is a hydrocarbon, said reinjection device is adapted to inject a liquid primary formed from carbon dioxide into said combustion chamber 25 to optimize cleaning of the latter, i.e. to remove all gases burned during combustion and forming the exhaust component Ce in a gaseous state.

Изобретение также относится как таковое, согласно четвертому аспекту, к способу адаптации двигателя 50 внутреннего сгорания, содержащему, по меньшей мере, впускной коллектор и камеру 25 сгорания, причем указанный способ адаптации включает, по меньшей мере, этап закрытия или удаления указанного впускного коллектора двигателя 26, этап установки, на котором система 1 охлаждения как описано выше соединена с указанным двигателем 50 внутреннего сгорания, на указанном закрытом или удаленном впускном коллекторе и, таким образом, выше по потоку от указанной камеры 25 сгорания, с обеспечением возможности впрыскивать в последнюю сжиженный дикислород О2, производимый указанной системой 1 охлаждения.The invention also relates as such, according to a fourth aspect, to a method of adapting an internal combustion engine 50 comprising at least an intake manifold and a combustion chamber 25, said adaptation method including at least the step of closing or removing said intake manifold of the engine 26 , an installation step in which the cooling system 1 as described above is connected to said internal combustion engine 50, on said closed or remote intake manifold and thus upstream of said combustion chamber 25, allowing liquefied dioxygen O to be injected into the latter 2 produced by said cooling system 1.

Предпочтительно, в конце указанного этапа установки указанный двигатель 50 внутреннего сгорания и система 1 охлаждения образуют моторный узел 60 как описано выше.Preferably, at the end of said installation step, said internal combustion engine 50 and cooling system 1 form a motor assembly 60 as described above.

Например, указанный сжиженный дикислород O2 может быть образован указанным первым компонентом C1, поступающим от сепаратора 19, как показано на фиг. 3, или дикислородом О2, образованным модулем 16 гидролиза воды и сжиженным указанным теплообменным модулем 17, или же комбинацией обоих компонентов. Разумеется, последующее и предшествующее описание системы 1 охлаждения, моторного узла 60 и способа охлаждения поэтому также применимо к способу адаптации согласно настоящему изобретению, и наоборот.For example, said liquefied dioxygen O2 may be formed by said first component C1 coming from the separator 19, as shown in FIG. 3, or dioxygen O 2 formed by the water hydrolysis module 16 and liquefied by said heat exchange module 17, or a combination of both components. Of course, the following and previous description of the cooling system 1, the motor unit 60 and the cooling method are therefore also applicable to the adaptation method according to the present invention, and vice versa.

Изобретение также относится как таковое, согласно пятому аспекту, к способу сжигания в кислородной среде, включающему способ охлаждения как описано выше, причем способ сжигания в кислоThe invention also relates as such, according to a fifth aspect, to a combustion method in an oxygen environment, including a cooling method as described above, wherein the combustion method in an acidic environment

- 9 044860 родной среде дополнительно включает этап впрыскивания дикислорода O2, сжиженного во время способа охлаждения, в камеру 25 сгорания двигателя 50 внутреннего сгорания. Разумеется, следующее и предшествующее описание системы 1 охлаждения, моторного узла 60, способа охлаждения и даже способа адаптации, таким образом, также применимо к способу сжигания в кислородной среде согласно настоящему изобретению, и наоборот. Например, указанный входящий газ Ge образован воздухом, указанный первый компонент C1 образован в основном дикислородом О2, и во время указанного этапа впрыскивания первый компонент C1 впрыскивается в указанную камеру 25 сгорания.- 9 044860 native environment further includes the step of injecting dioxygen O2, liquefied during the cooling method, into the combustion chamber 25 of the internal combustion engine 50. Of course, the following and previous description of the cooling system 1, the motor unit 60, the cooling method and even the adaptation method are thus also applicable to the oxygen combustion method according to the present invention, and vice versa. For example, said inlet gas Ge is formed by air, said first component C 1 is formed mainly by dioxygen O 2 , and during said injection step, the first component C 1 is injected into said combustion chamber 25 .

Например, как проиллюстрировано на фиг. 10, двигатель 50 внутреннего сгорания имеет вращающийся поршень 44 (имеющий форму треугольника Рело). Двигатель 50 внутреннего сгорания с вращающимся поршнем 44 альтернативного варианта, показанного на фиг. 10, содержит две противоположные свечи 39 зажигания, две также противоположных общих впрыска 40, 41 топлива и окислителя, и два также противоположных выпуска 42 выхлопа, приспособленных для выпуска выхлопного компонента Се в газообразном состоянии, как описано выше. Указанный окислитель предпочтительно образован жидким дикислородом О2, образованным, например, указанным первым компонентом С1. Сжигание в кислородной среде в данном случае позволяет преодолеть повторяющиеся проблемы низкого сжатия обычных роторно-поршневых двигателей, в частности, путем адаптации скорости вращения вращающегося поршня 44.For example, as illustrated in FIG. 10, the internal combustion engine 50 has a rotating piston 44 (having the shape of a Reuleaux triangle). The internal combustion engine 50 with a rotating piston 44 of the alternative embodiment shown in FIG. 10 comprises two opposed spark plugs 39, two also opposed common fuel and oxidizer injections 40, 41, and two also opposed exhaust outlets 42 adapted to discharge the exhaust component C e in a gaseous state, as described above. Said oxidizing agent is preferably formed by liquid dioxygen O 2 formed, for example, by said first component C 1 . Oxygen combustion in this case overcomes the recurring low compression problems of conventional rotary piston engines, in particular by adapting the rotation speed of the rotating piston 44.

Система 1 охлаждения также адаптирована для получения небольших количеств указанного сжиженного первого компонента C1 или, после возврата последнего в газообразное состояние, для получения небольших количеств указанного сжиженного первого компонента C1 в газообразном состоянии, но сжатом (то есть при относительно высоком давлении).The cooling system 1 is also adapted to produce small quantities of said liquefied first component C 1 or, after returning the latter to a gaseous state, to produce small quantities of said liquefied first component C 1 in a gaseous state but compressed (ie at a relatively high pressure).

Изобретение также относится, как таковое, в соответствии с пятым аспектом, не проиллюстрированным в данном документе, к системе кондиционирования воздуха высокой мощности, содержащей описанную выше систему охлаждения, при этом энергия охлаждения системы кондиционирования воздуха высокой мощности подается через указанный испаритель 6.The invention also relates, as such, in accordance with a fifth aspect not illustrated herein, to a high power air conditioning system comprising the above-described refrigeration system, wherein the cooling energy of the high power air conditioning system is supplied through said evaporator 6.

Условно, чисто для указания и без ограничения, знаки (g) и (liq) используются на фигурах для обозначения газообразного и жидкого состояний, соответственно, различных компонентов. На фигурах стрелки, расположенные по обе стороны непрерывных линий, предпочтительно указывают направление потока, например, потока He(g), то есть потока гелия Не в газообразном состоянии.Conventionally, purely by way of indication and without limitation, the signs (g) and (liq) are used in the figures to indicate the gaseous and liquid states, respectively, of the various components. In the figures, arrows located on either side of continuous lines preferably indicate the direction of flow, for example, the flow of He( g ), that is, the flow of helium He in the gaseous state.

Термины, такие как первый, второй, третий, четвертый, пятый, первичный, вторичный, третичный по настоящему описанию, предпочтительно используются только для различения, не для обозначения ранга или указания порядкового номера. Например, второй элемент может быть введен без обязательного введения также первого элемента того же характера или его неявного присутствия.Terms such as first, second, third, fourth, fifth, primary, secondary, tertiary as used herein are preferably used for distinction only and not to indicate rank or indicate a serial number. For example, a second element may be introduced without necessarily also introducing a first element of the same nature or its implicit presence.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Подводя итог, изобретение относится к проблемам производства сжиженного газа, борьбы с загрязнением и энергоэффективности двигателей внутреннего сгорания, а в более общем плане - к энергосбережению, и возможным применением является получение криогенной жидкости с оптимизированным энергопотреблением.To summarize, the invention relates to the problems of liquefied gas production, pollution control and energy efficiency of internal combustion engines, and more generally to energy conservation, and a possible application is the production of cryogenic liquid with optimized energy consumption.

Claims (30)

1. Система (1) охлаждения, содержащая, по меньшей мере, тепловой насос (2) Стирлинга, приспособленный для охлаждения входящего газа (Ge) до криогенной температуры с целью образования криогенной жидкости (L), первичный электродвигатель (3), предназначенный для обеспечения работы указанного теплового насоса (2) Стирлинга, первичный насос (4), предназначенный для циркуляции указанной криогенной жидкости (L) под давлением, и охлаждающее средство (5), предназначенное для охлаждения указанного первичного электродвигателя (3) посредством криогенной жидкости (L), поступающей от указанного первичного насоса (4).1. A cooling system (1) comprising at least a Stirling heat pump (2) adapted to cool the incoming gas (Ge) to a cryogenic temperature in order to form a cryogenic liquid (L), a primary electric motor (3) designed to provide operation of said Stirling heat pump (2), a primary pump (4) for circulating said cryogenic liquid (L) under pressure, and a coolant (5) for cooling said primary electric motor (3) by means of the cryogenic liquid (L), coming from said primary pump (4). 2. Система (1) охлаждения по п.1, отличающаяся тем, что первичный насос (4) содержит вторичный электродвигатель, причем система (1) охлаждения приспособлена для охлаждения указанного вторичного электродвигателя посредством криогенной жидкости (L), поступающей от указанного теплового насоса (2) Стирлинга.2. Cooling system (1) according to claim 1, characterized in that the primary pump (4) contains a secondary electric motor, wherein the cooling system (1) is adapted to cool said secondary electric motor by means of a cryogenic liquid (L) supplied from said heat pump ( 2) Stirling. 3. Система (1) охлаждения по п.1 или 2, отличающаяся тем, что содержит устройство (30) сжижения гелия, которое содержит, по меньшей мере, теплообменник (31), предназначенный для сбора, с одной стороны, газообразного гелия для его охлаждения до криотемпературы, например, 120 К или менее, и, с другой стороны, криогенной жидкости (L) под давлением, поступающей от первичного электродвигателя (3), для ее нагревания, модуль (32) изоэнтальпийного расширения, предназначенный для осуществления изоэнтальпийного расширения охлажденного газообразного гелия (Не), поступающего от теплообменника (31), для сжижения указанного газообразного гелия (Не).3. Cooling system (1) according to claim 1 or 2, characterized in that it contains a helium liquefaction device (30), which contains at least a heat exchanger (31) designed to collect, on the one hand, helium gas for its cooling to a cryogenic temperature, for example, 120 K or less, and, on the other hand, cryogenic liquid (L) under pressure coming from the primary electric motor (3), for heating it, an isenthalpic expansion module (32) designed to carry out isenthalpic expansion of the cooled helium gas (He) supplied from the heat exchanger (31) to liquefy said helium gas (He). - 10 044860- 10 044860 4. Система (1) охлаждения по п.3, отличающаяся тем, что указанное устройство (30) сжижения гелия дополнительно содержит контур (33) охлаждения магнитного элемента (34), такого как магнит медицинской визуализации, с использованием сжиженного гелия (Не), поступающего от указанного модуля (32) изоэнтальпийного расширения, так что сжиженный гелий (Не) нагревается достаточно для испарения в газообразный гелий (Не), вторичный компрессор (36), предназначенный для сжатия газообразного гелия (Не), поступающего из указанного контура (30) охлаждения, и для направления его в указанный теплообменник (31), и вторичную турбину (35), расположенную выше по потоку от указанного модуля (32) изоэнтальпийного расширения и предназначенную для рекуперации механической энергии из охлажденного газообразного гелия (Не), поступающего от теплообменника (31), причем указанная вторичная турбина (35) приводит в действие указанный вторичный компрессор (36).4. Cooling system (1) according to claim 3, characterized in that said helium liquefaction device (30) further comprises a circuit (33) for cooling a magnetic element (34), such as a medical imaging magnet, using liquefied helium (He), isenthalpic expansion coming from said module (32), so that liquefied helium (He) is heated enough to evaporate into helium gas (He), a secondary compressor (36) designed to compress the helium gas (He) coming from said circuit (30) cooling, and for directing it to the specified heat exchanger (31), and a secondary turbine (35) located upstream of the specified isenthalpic expansion module (32) and designed to recover mechanical energy from the cooled helium gas (He) coming from the heat exchanger ( 31), wherein said secondary turbine (35) drives said secondary compressor (36). 5. Система (1) охлаждения по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что она содержит испаритель (6), предназначенный для испарения по меньшей мере части указанной криогенной жидкости (L) под давлением, поступающей от указанного первичного электродвигателя (3), для образования выходного газа (Gs) и для сбора охлаждающей энергии.5. Cooling system (1) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it contains an evaporator (6) designed to evaporate at least part of the specified cryogenic liquid (L) under pressure coming from the specified primary electric motor (3 ), to form an outlet gas (G s ) and to collect cooling energy. 6. Система (1) охлаждения по п.5, отличающаяся тем, что указанный испаритель (6) содержит по меньшей мере один первичный теплообменник (7), предназначенный для сбора, с одной стороны, указанного входящего газа (Ge) для охлаждения его перед его поступлением в указанный тепловой насос (2) Стирлинга, и, с другой стороны, по меньшей мере части указанной криогенной жидкости (L), поступающей от указанного первичного электродвигателя (3), для ее нагревания.6. Cooling system (1) according to claim 5, characterized in that said evaporator (6) contains at least one primary heat exchanger (7) designed to collect, on the one hand, said incoming gas (G e ) for cooling it before it enters said Stirling heat pump (2), and, on the other hand, at least part of said cryogenic liquid (L) coming from said primary electric motor (3) to heat it. 7. Система (1) охлаждения по п.6, отличающаяся тем, что указанный испаритель (6) дополнительно содержит по меньшей мере один вторичный теплообменник (8), предназначенный для нагревания указанного выходного газа (Gs) или по меньшей мере части указанной криогенной жидкости (L), поступающей от указанного первичного теплообменника (7), посредством источника (Q) тепла.7. Cooling system (1) according to claim 6, characterized in that said evaporator (6) additionally contains at least one secondary heat exchanger (8) designed to heat said output gas (G s ) or at least part of said cryogenic liquid (L) coming from said primary heat exchanger (7) via a heat source (Q). 8. Система (1) охлаждения по п.7, отличающаяся тем, что содержит модуль (9) для питания указанного источника (Q) тепла, причем указанный модуль (9) питания образован устройством (10) производства солнечной энергии, системой (51) для рекуперации тепла сгорания или устройством для рекуперации отработанного тепла из системы (1) охлаждения или из другой системы.8. Cooling system (1) according to claim 7, characterized in that it contains a module (9) for powering said heat source (Q), wherein said power module (9) is formed by a solar energy production device (10), system (51) for recovery of combustion heat or a device for recovery of waste heat from the cooling system (1) or from another system. 9. Система (1) охлаждения по любому из пп.5-8, отличающаяся тем, что содержит устройство (12) рекуперации механической энергии для рекуперации механической энергии, производимой вытеснением указанного выходного газа (Gs).9. Cooling system (1) according to any one of claims 5 to 8, characterized in that it contains a mechanical energy recovery device (12) for recovering the mechanical energy produced by displacing said outlet gas (G s ). 10. Система (1) охлаждения по п.9, отличающаяся тем, что содержит расположенный выше по потоку от указанного теплового насоса (2) Стирлинга первичный компрессор (15), приспособленный для сжатия указанного входящего газа (Ge), причем указанный первичный компрессор (15), по меньшей мере, частично управляется посредством указанного устройства (12) рекуперации механической энергии.10. The cooling system (1) according to claim 9, characterized in that it comprises, located upstream of said Stirling heat pump (2), a primary compressor (15) adapted to compress said incoming gas (Ge), wherein said primary compressor ( 15), is at least partially controlled by said mechanical energy recovery device (12). 11. Система (1) охлаждения по п.9 или 10, отличающаяся тем, что указанное устройство (34) рекуперации механической энергии содержит по меньшей мере один электрический генератор (13), причем система (1) охлаждения дополнительно содержит модуль (16) электролиза воды в диазот (Н2) и дикислород (О2), приводимый в действие, по меньшей мере, указанным электрическим генератором (13).11. Cooling system (1) according to claim 9 or 10, characterized in that said mechanical energy recovery device (34) contains at least one electric generator (13), and the cooling system (1) additionally contains an electrolysis module (16) water into dinitrogen (H 2 ) and dioxygen (O 2 ), driven by at least the specified electric generator (13). 12. Система (1) охлаждения по п.11, отличающаяся тем, что дополнительно содержит теплообменный модуль (17), приспособленный для охлаждения, по меньшей мере, до сжижения дикислорода (О2), поступающего от модуля (16) электролиза, для образования сжиженного дикислорода (О2), и нагревания выходного газа (Gs), поступающего от устройства (12) рекуперации механической энергии.12. Cooling system (1) according to claim 11, characterized in that it additionally contains a heat exchange module (17) adapted for cooling at least until the dioxygen (O2) supplied from the electrolysis module (16) is liquefied to form a liquefied dioxygen (O2), and heating the output gas (G s ) coming from the mechanical energy recovery device (12). 13. Система (1) охлаждения по п.11 или 12, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит блок (18) риформинга метана, приспособленный для обеспечения реакции диоксида углерода (CO2) с дигидрогеном (Н2), поступающим от указанного модуля (16) электролиза воды, для образования метана (CH4) и воды (Н2О).13. Cooling system (1) according to claim 11 or 12, characterized in that it additionally contains a methane reforming unit (18) adapted to ensure the reaction of carbon dioxide (CO2) with dihydrogen (H2) coming from said module (16) electrolysis of water, to form methane (CH 4 ) and water (H 2 O). 14. Система (1) охлаждения по любому из пп.1-13, отличающаяся тем, что указанная криогенная жидкость (L), поступающая от указанного первичного электродвигателя (3), образована, по меньшей мере, из первого компонента (C1) и второго компонента (С2), отличных друг от друга и в жидком состоянии, причем система (1) охлаждения дополнительно содержит сепаратор (19), приспособленный для разделения посредством магнетизма указанных первого и второго компонентов (C1, C2) в жидком состоянии, при этом один из указанного первого и второго компонентов (C1, C2) в жидком состоянии имеет парамагнитный характер намного больше, чем другой из указанных первого и второго компонентов (С1, С2).14. Cooling system (1) according to any one of claims 1 to 13, characterized in that said cryogenic liquid (L) coming from said primary electric motor (3) is formed from at least a first component (C1) and a second components (C 2 ), different from each other and in a liquid state, and the cooling system (1) additionally contains a separator (19) adapted for separating, by means of magnetism, said first and second components (C1, C 2 ) in a liquid state, while one of said first and second components (C1, C 2 ) in the liquid state is much more paramagnetic than the other of said first and second components (C1, C 2 ). 15. Система (1) охлаждения по пп.5 и 14, отличающаяся тем, что указанный сепаратор (19) выполнен с возможностью впрыскивать указанный второй компонент (С2) в жидком состоянии в указанный испаритель (6) и не впрыскивать указанный первый компонент (C1) в жидком состоянии в испаритель (6).15. Cooling system (1) according to claims 5 and 14, characterized in that said separator (19) is configured to inject said second component (C2) in a liquid state into said evaporator (6) and not inject said first component (C1 ) in a liquid state into the evaporator (6). 16. Система (1) охлаждения по п.14 или 15, отличающаяся тем, что указанный сепаратор (19) дополнительно содержит индукционный насос (20), например, однофазный или трехфазный, приспособ16. Cooling system (1) according to claim 14 or 15, characterized in that said separator (19) additionally contains an induction pump (20), for example, single-phase or three-phase, device - 11 044860 ленный для удаления из сепаратора (19) указанного наиболее парамагнитного компонента, из указанных первого и второго компонентов (С1, С2), предпочтительно с повышением его давления.- 11 044860 for removing from the separator (19) the most paramagnetic component of said first and second components (C1, C2), preferably by increasing its pressure. 17. Система (1) охлаждения по любому из пп.14-16, отличающаяся тем, что указанный сепаратор (19) содержит магнитную ловушку (21), приспособленную для излучения магнитного поля (100), чтобы удерживать наиболее парамагнитный компонент, из указанных первого и второго компонентов (С1, С2), по существу, внутри части (22) ловушки указанного сепаратора (19).17. Cooling system (1) according to any one of claims 14-16, characterized in that said separator (19) contains a magnetic trap (21) adapted to emit a magnetic field (100) to retain the most paramagnetic component of the first and a second component (C1, C2 ) essentially inside the trap portion (22) of said separator (19). 18. Система (1) охлаждения по п.17, отличающаяся тем, что указанный сепаратор (19) содержит средство (24) осаждения указанной криогенной жидкости (L), причем часть, по меньшей мере, указанного средства (24) осаждения образует указанную часть (22) ловушки.18. Cooling system (1) according to claim 17, characterized in that said separator (19) contains means (24) for settling said cryogenic liquid (L), wherein a part of at least said means (24) for settling forms said part (22) traps. 19. Система (1) охлаждения по любому из пп.14-18, отличающаяся тем, что указанный входящий газ (Ge) образован воздухом, причем указанный первый компонент (C1) образован в основном дикислородом (О2), тогда как указанный второй компонент (С2) образован в основном диазотом (N2).19. Cooling system (1) according to any one of claims 14 to 18, characterized in that said inlet gas (G e ) is formed by air, and said first component (C1) is formed mainly by dioxygen (O 2 ), while said second component (C 2 ) is formed mainly by dinitrogen (N2). 20. Система (1) охлаждения по любому из пп.14-19, отличающаяся тем, что она соединена с двигателем (50) внутреннего сгорания, содержащим камеру (25) сгорания, причем система (1) охлаждения приспособлена для впрыскивания в указанную камеру (25) сгорания первого компонента (C1), поступающего от сепаратора (19).20. Cooling system (1) according to any one of claims 14 to 19, characterized in that it is connected to an internal combustion engine (50) containing a combustion chamber (25), and the cooling system (1) is adapted for injection into said chamber ( 25) combustion of the first component (C1) coming from the separator (19). 21. Система (1) охлаждения по п.20, отличающаяся тем, что указанный первый впрыскиваемый компонент (C1) предназначен для использования в качестве окислителя в двигателе (50) внутреннего сгорания.21. Cooling system (1) according to claim 20, characterized in that said first injected component (C1) is intended for use as an oxidizer in an internal combustion engine (50). 22. Высокомощная система кондиционирования воздуха, отличающаяся тем, что она содержит систему охлаждения по любому из пп.1-21, при этом энергия охлаждения высокомощной системы кондиционирования воздуха обеспечивается посредством указанного испарителя (6).22. A high-power air conditioning system, characterized in that it comprises a cooling system according to any one of claims 1 to 21, wherein the cooling energy of the high-power air conditioning system is provided by said evaporator (6). 23. Моторный узел (60), отличающийся тем, что содержит, по меньшей мере, систему (1) охлаждения по любому из пп.1-21, причем указанная система (1) охлаждения приспособлена для получения сжиженного дикислорода (О2), и двигатель (50) внутреннего сгорания, расположенный ниже по потоку от указанной системы (1) охлаждения и содержащий камеру (25) сгорания, причем система (1) охлаждения соединена с указанным двигателем (50) внутреннего сгорания с возможностью впрыскивать указанный сжиженный дикислород (О2) в указанную камеру (25) сгорания.23. Motor unit (60), characterized in that it contains at least a cooling system (1) according to any one of claims 1 to 21, wherein said cooling system (1) is adapted to produce liquefied dioxygen (O2), and an engine (50) internal combustion located downstream of said cooling system (1) and containing a combustion chamber (25), wherein the cooling system (1) is connected to said internal combustion engine (50) with the ability to inject said liquefied dioxygen (O 2 ) into said combustion chamber (25). 24. Моторный узел (60) по п.23, отличающийся тем, что он выполнен так, что система (1) охлаждения способна вводить в указанную камеру (25) сгорания первый компонент (C1) в жидком состоянии, поступающий от сепаратора (19), причем указанный первый компонент (C1) в жидком состоянии предпочтительно образует указанный сжиженный дикислород (О2).24. The motor unit (60) according to claim 23, characterized in that it is designed so that the cooling system (1) is capable of introducing into said combustion chamber (25) the first component (C1) in a liquid state, coming from the separator (19) , wherein said first component (C1) in the liquid state preferably forms said liquefied dioxygen (O2). 25. Моторный узел (60) по п.24, отличающийся тем, что указанный сжиженный дикислород (О2) поступает от указанного модуля (16) электролиза воды.25. Motor unit (60) according to claim 24, characterized in that said liquefied dioxygen (O 2 ) comes from said water electrolysis module (16). 26. Способ адаптации двигателя (50) внутреннего сгорания, содержащего, по меньшей мере, впускной коллектор и камеру (25) сгорания, отличающийся тем, что включает, по меньшей мере, этап закрытия или удаления указанного впускного коллектора двигателя (26), этап установки, на котором систему (1) охлаждения по любому из пп.1-21 соединяют с указанным двигателем (50) внутреннего сгорания, на указанном закрытом или удаленном впускном коллекторе, и, таким образом, выше по потоку от указанной камеры (25) сгорания, чтобы обеспечить возможность впрыскивать в последнюю сжиженный дикислород (О2), производимый указанной системой (1) охлаждения.26. A method for adapting an internal combustion engine (50) comprising at least an intake manifold and a combustion chamber (25), characterized in that it includes at least a step of closing or removing said engine intake manifold (26), an installation step wherein the cooling system (1) according to any one of claims 1 to 21 is connected to said internal combustion engine (50), on said closed or remote intake manifold, and thus upstream of said combustion chamber (25), to enable the latter to be injected with liquefied dioxygen (O 2 ) produced by said cooling system (1). 27. Способ адаптации по п.26, отличающийся тем, что в конце указанного этапа установки указанный двигатель (50) внутреннего сгорания и система (1) охлаждения образуют моторный узел (60) по п.24 или 25.27. Adaptation method according to claim 26, characterized in that at the end of said installation step, said internal combustion engine (50) and cooling system (1) form a motor unit (60) according to claim 24 or 25. 28. Способ охлаждения, включающий, по меньшей мере, этап охлаждения входящего газа (Ge) посредством по меньшей мере одного теплового насоса (2) Стирлинга для образования криогенной жидкости (L), причем указанный тепловой насос (2) Стирлинга приводят в действие первичным электродвигателем (3), этап накачивания для циркуляции указанной криогенной жидкости (L) под давлением и этап охлаждения, на котором указанный первичный электродвигатель (3) охлаждают посредством криогенной жидкости (L), поступающей с указанного этапа накачивания.28. A cooling method comprising at least the step of cooling an incoming gas (Ge) by means of at least one Stirling heat pump (2) to form a cryogenic liquid (L), wherein said Stirling heat pump (2) is driven by a primary electric motor (3), a pumping step for circulating said cryogenic liquid (L) under pressure, and a cooling step in which said prime mover (3) is cooled by the cryogenic liquid (L) coming from said pumping step. 29. Способ охлаждения по п.28, отличающийся тем, что указанная криогенная жидкость (L), поступающая от указанного первичного электродвигателя (3), образована, по меньшей мере, из первого компонента (C1) и второго компонента (С2), отличных друг от друга и в жидком состоянии, причем способ охлаждения дополнительно включает этап разделения посредством магнетизма указанного первого и второго компонентов (C1, C2) в жидком состоянии, причем один из указанного первого и второго компонентов (C1, C2) в жидком состоянии имеет парамагнитный характер намного больше, чем другой из указанного первого и второго компонентов (С1, С2).29. The cooling method according to claim 28, characterized in that said cryogenic liquid (L) supplied from said primary electric motor (3) is formed from at least a first component (C1) and a second component (C 2 ), different from each other and in a liquid state, wherein the cooling method further includes the step of separating, by magnetism, said first and second components (C1, C2 ) in a liquid state, wherein one of said first and second components (C1, C2 ) in a liquid state has the paramagnetic character is much greater than the other of said first and second components (C1, C2 ). 30. Способ сжигания в кислородной среде, отличающийся тем, что он включает способ охлаждения по п.28 или 29, причем способ сжигания в кислородной среде дополнительно включает этап впрыскивания дикислорода (O2), сжиженного во время способа охлаждения, в камеру (25) сгорания двигателя (50) внутреннего сгорания.30. An oxygen combustion method, characterized in that it includes a cooling method according to claim 28 or 29, wherein the oxygen combustion method further includes the step of injecting dioxygen (O 2 ), liquefied during the cooling method, into the chamber (25) combustion of an internal combustion engine (50).
EA202292667 2020-05-05 2021-05-04 COOLING SYSTEM, AIR CONDITIONING SYSTEM, ENGINE ASSEMBLY AND RELATED METHODS EA044860B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2004428 2020-05-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA044860B1 true EA044860B1 (en) 2023-10-06

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1071403C (en) Method and apparatus for cooling inlet air of gas turbine and internal combustion engine prime movers
RU2613789C2 (en) System and method of compressing carbon dioxide
RU2606725C2 (en) Methods and systems for condensation of co2
JP2013029304A (en) System and method for carbon dioxide removal
AU2014226413A1 (en) Power generation and methane recovery from methane hydrates
JP2011017341A (en) Method and system for providing power for coolant compression reduced in carbon dioxide emission amount and electrical power for light hydrocarbon gas liquefying process
CN1662780A (en) Magnetic condensing system for cryogenic engines
WO2009107383A1 (en) Intermediate temperature heat engine
CN102691577B (en) Utilize the integrated gasification combined cycle system of vapor adsorption Quench
EA044860B1 (en) COOLING SYSTEM, AIR CONDITIONING SYSTEM, ENGINE ASSEMBLY AND RELATED METHODS
US20230228463A1 (en) Cooling system, air-conditioning system, motor assembly and associated methods
CN113446081A (en) Liquid metal magnetofluid supercritical CO2Combined cycle power generation system and method
Gondrand et al. Overview of Air Liquide refrigeration systems between 1.8 K and 200 K
RU2808890C1 (en) Energy technological complex for generation of thermal and mechanical energy and method of complex operation
RU2116476C1 (en) Power plant
CN215408783U (en) Liquid metal magnetofluid supercritical CO2 combined cycle power generation system
JP2001132475A (en) Power generation system combined cycle of steam/gas turbine
EP3478944A1 (en) A System and Method for Recovering Energy
US20140265348A1 (en) Instant Entropy System
NAgy et al. Future Structural Materials of High Speed Generators Used in Supercritical CO Based Power Plant Applications
WO2023104451A1 (en) Power generation and storage
JPH04193361A (en) Gas composition separator
TWM399913U (en) Fly-wheel thermal combustion system
PL174165B1 (en) Drive system for a compressor of a heat pump