FR2630531A1 - Dispositif de refroidissement - Google Patents
Dispositif de refroidissement Download PDFInfo
- Publication number
- FR2630531A1 FR2630531A1 FR8905470A FR8905470A FR2630531A1 FR 2630531 A1 FR2630531 A1 FR 2630531A1 FR 8905470 A FR8905470 A FR 8905470A FR 8905470 A FR8905470 A FR 8905470A FR 2630531 A1 FR2630531 A1 FR 2630531A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- working fluid
- cooling device
- regenerator
- multitude
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
- F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
- F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
- F02G1/053—Component parts or details
- F02G1/057—Regenerators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/14—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the cycle used, e.g. Stirling cycle
- F25B9/145—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the cycle used, e.g. Stirling cycle pulse-tube cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/02—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by influencing fluid boundary
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G2243/00—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes
- F02G2243/30—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes having their pistons and displacers each in separate cylinders
- F02G2243/50—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes having their pistons and displacers each in separate cylinders having resonance tubes
- F02G2243/54—Stirling type engines having closed regenerative thermodynamic cycles with flow controlled by volume changes having their pistons and displacers each in separate cylinders having resonance tubes thermo-acoustic
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
- F25B2309/003—Gas cycle refrigeration machines characterised by construction or composition of the regenerator
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
- F25B2309/14—Compression machines, plants or systems characterised by the cycle used
- F25B2309/1416—Pulse-tube cycles characterised by regenerator stack details
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
La présente invention concerne un dispositif de refroidissement, par exemple un dispositif de refroidissement thermo-acoustique 1, 2 qui fonctionne sous l'effet du mouvement, de la compression et de la dilatation d'un fluide de travail et qui dans ce cas produit des discontinuités dans l'écoulement laminaire de la couche limite du fluide de travail, d'où l'amélioration du transfert de chaleur.
Description
1. La présente invention concerne un dispositif de refroidissement et,
plus particulièrement mais non
exclusivement, un dispositif de refroidissement dit ther-
mo-acoustique, dont le fonctionnement est basé sur un phénomène thermodynamique décrit, par exemple, dans "Natural Engines", Physics Today, August 1985; "Understanding Some Simple Phenomena In ThermoAcoustics With Applications To Acoustical Heat Engines", Am. J. Phys, 53(2) February 1985; "Theory and Calculations for an Intrinsically Irreversible Acoustic Prime Mover Using Liquid Sodium As Primary Working Fluid", J. Acoust. Soc. Am. 78(2), August 1985; and "Heat Transfer", Volume 1,
page 297, Max Jacob, John Wiley and Sons, 1955 Edition.
En bref, de tels dispositifs de refroidis-
sement fonctionnent sous l'effet du mouvement, de la compression et de la dilatation d'un fluide de travail, par exemple d'un gaz ou d'une vapeur, dans une enceinte 2. d'une façon similaire au comportement de l'air dans un tuyau d'orgue - le comportement du fluide de travail
obéit de fait aux mêmes lois de la physique qui concer-
nent l'air dans un tuyau d'orgue à l'exception d'une légère modification due à la présence d'une structure
appelée régénérateur qui est parfois placée à l'inté-
rieur de l'enceinte ou "tuyau" du dispositif de refroi-
dissement thermo-acoustique. Le régénérateur est une sorte d'échangeur de chaleur que traverse le fluide de
travail et dont la fonction est de recevoir l'énergie ther-
mique du fluide de travail, de la stocker temporaire-
ment, et de la redonner d'une façon telle que, pour un mouvement, une compression et une dilatation donnés du fluide de travail, la chaleur est transférée à partir d'une partie appelée "extrémité froide" du dispositif de refroidissement à une partie située à l'autre côté du régénérateur. On utilise aussi des régénérateurs à
des fins similaires, dans des dispositifs de refroidis-
sement fonctionnant suivant le cycle Stirling.
Les performances d'un dispositif de refroidis-
sement thermo-acoustique sont basées sur l'existence
d'un retard temporel entre le cycle de pression du flui-
de de travail et le stockage temporaire d'énergie par
le régénérateur, et également sur l'efficacité avec la-
quelle l'énergie thermique peut être transférée au ré-
générateur ou appliquée à partir de celui-ci.
Selon la présente invention, on prévoit un dispositif de refroidissement du type comprenant un régénérateur et un fluide de travail qui est en contact avec le régénérateur et qui est également soumis à un mouvement, une compression et une dilatation de manière à produire un effet de. refroidissement, le régénérateur définissant au moins une surface que longe le fluide de
travail et qui présente une multitude de parties en sail-
lie dans le fluide de travail de manière à créer des 3. discontinuités locales dans l'écoulement laminaire
de la couche limite du fluide de travail et par consé-
quent.à améliorer le transfert de chaleur entre le régé-
nérateur et le fluide de travail et en outre à créer des sites localisés source de chaleur/radiateur de chaleur afin d'augmenter le retard de phase thermique entre la surface et l'ensemble de l'élément définissant cette surface. La présente invention sera bien comprise lors
de la description suivante faite en relation avec les des-
sins ci-joints dans lesquels: La figure 1 est une vue en coupe d'une partie d'un dispositif d'un refroidissement thermo-acoustique; et La figure 2 est une vue en coupe d'une partie
d'un régénérateur utilisé dans le dispositif de refroidis-
sement de la figure 1.
Le dispositif de refroidissement de la figure 1
comprend une enceinte allongée ou tuyau d'orgue 1 conte-
nant un fluide de travail et un régénérateur sous forme
d'une multitude de fines plaques plates 2 s'étendant pa-
rallèlement les unes aux autres et à l'axe du tuyau. Le fluide de travail traverse le régénérateur, c'est-à-dire
passe au droit des surfaces des plaques 2, et est égale-
ment soumis à une dilatation et à une compression de sorte qu'un effet de refroidissement est généré à une extrémité (non représentée) du tuyau. Le moyen de production de l'écoulement, de la dilatation et de la compression du
fluide n'est pas non plus représenté.
Comme représenté en figure 2, chaque plaque 2 comporte sur chacune de ses deux faces, une multitude de tampons 3 qui sont en saillie sur la face de la plaque
pour pénétrer dans la couche limite laminaire 4 du flui--
de de travail et qui par conséquent provoquent la ruptu-
re de la couche, donnant un meilleur transfert de la
2630531.
4. chaleur. Ils constituent aussi une série de sites locaux
formant radiateur de chaleur/source de chaleur sur la pla-
que qui permettent de rendre maximum le retard de phase thermique entre la surface de chaque plaque et son volume (l'optimum théorique pour une plaque épaisse d'un régéné-
rateur étant de 45 - voir la quatrième référence men-
tionnée ci-dessus).
Au lieu des tampons 3, on peut prévoir une série de bandes (non représentée) s'étendant transversalement aux sens d'écoulement du fluide de travail, c'est-à-dire de
façon que dans une section transversale, elles apparais-
sent identiques aux tampons de la figure 2.
A titre d'exemple, les plaques 2 du régénérateur peuvent être constituées de quartz, silicium ou céramique et avoir une épaisseur de 0,5 mm. Par ailleurs, les tampons ou bandes peuvent être en aluminium déposé suivant toute manière appropriée sur les plaques 2 et avoir une épaisseur de 0,5 micromètre, peuvent être de 0,125 mm dans le sens
transversal et avec une distance entre axes de 0,175 mm.
Le fluide de travail peut être de l'azote à une pres-
sion de 1 MPa et le mouvement volumique local de l'azote,
c'est-à-dire le mouvement indiqué par la flèche 5 dans cha-
cune des figures 1 et 2, peut être de 0,5 mm ou plus.
Au lieu de plaques plates, le régénérateur peut être constitué d'une multitude de plaques tubulaires de
même axe emboîtées les unes dans les autres (non repré-
sentées), là encore avec des tampons ou des bandes sur
les surfaces.
Comme le remarquera le technicien, pour obte-
nir l'efficacité acoustique la meilleure, les plaques du régénérateur peuvent avoir des extrémités chanfreinées et/ou des longueurs différentes de manière à réduire les
réflexions acoustiques (qui peuvent conduire à la produc-
tion d'harmoniques). De plus, il est souhaitable, naturel-
lement, que la section transversale disponible pour 5. l'écoulement du gaz soit aussi constante que cela est pratiquement faisable sur le plan physique, sur toute la longueur du tuyau d'orgue de façon que, dans la zone
du régénérateur, les cotes transversales du tuyau puis-
sent être rendues plus grandes qu'aux autres endroits pour
permettre la présence des plaques.
La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications
et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art.
6.
Claims (5)
1 - Dispositif de refroidissement du type comprenant un régénérateur (2) et un fluide de travail
qui est en contact avec celui-ci et qui est également sou-
mis à un mouvement, à une compression et à une dilata- tion de manière à produire un effet de refroidissement,
le régénérateur définissant au moins une surface que lon-
ge le fluide de travail et qui présente une multitude de parties (3) en saillie pour pénétrer dans le fluide de travail dans le but de créer des discontinuités locales dans l'écoulement laminaire de la couche limite du fluide de travail et par conséquent améliorer le transfert de la chaleur entre le régénérateur et le fluide de travail et en outre pour créer des sites localisés formant source
de chaleur/radiateur de chaleur afin d'augmenter le re-
tard de phase thermique entre la surface et l'ensemble
de l'élément définissant cette surface.
2 - Dispositif de refroidissement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une
enceinte allongée (1).
3 - Dispositif de refroidissement selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce
que le régénérateur comprend une multitude de fines pla-
*ques plates (2) s'étendant parallèlement les unes aux
autres et à l'axe de l'enceinte allongée.
4 - Dispositif de refroidissement selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le régénérateur comprend une multitude de plaques
tubulaires de même axe emboîtées les unes dans les au-
tres.
- Dispositif de refroidissement selon l'une
quelconque des revendications précédentes,caractérisé
en ce que les parties en saillie dans le fluide de tra-
vail sont constituées d'une multitude de tampons (3).
6 - Dispositif de refroidissement selon l'une 7.
quelconque des revendications précédentes, caractérisé
en ce que le fluide de travail est l'azote.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB888809707A GB8809707D0 (en) | 1988-04-25 | 1988-04-25 | Cooling apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2630531A1 true FR2630531A1 (fr) | 1989-10-27 |
FR2630531B1 FR2630531B1 (fr) | 1992-10-09 |
Family
ID=10635776
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8905470A Expired - Lifetime FR2630531B1 (fr) | 1988-04-25 | 1989-04-25 | Dispositif de refroidissement |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0244158A (fr) |
DE (1) | DE3913050A1 (fr) |
FR (1) | FR2630531B1 (fr) |
GB (2) | GB8809707D0 (fr) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2236841B (en) * | 1989-08-09 | 1993-09-01 | James Wing Ho Wong | Heat exchangers |
GB8924022D0 (en) * | 1989-10-25 | 1989-12-13 | British Aerospace | Refrigeration apparatus |
US5561984A (en) * | 1994-04-14 | 1996-10-08 | Tektronix, Inc. | Application of micromechanical machining to cooling of integrated circuits |
FR2855253A1 (fr) * | 2003-05-19 | 2004-11-26 | Univ Maine | Refrigerateur thermoacoustique compact |
KR100532322B1 (ko) * | 2003-06-04 | 2005-11-29 | 삼성전자주식회사 | 웨이퍼 베이킹 플레이트의 냉각 장치 |
JP6498008B2 (ja) * | 2015-03-26 | 2019-04-10 | 大阪瓦斯株式会社 | 熱音響機関 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE89496C (fr) * | ||||
GB2105022A (en) * | 1981-08-14 | 1983-03-16 | Us Energy | Acoustical heat pump |
US4449581A (en) * | 1982-08-30 | 1984-05-22 | Chromalloy American Corporation | Heat exchanger fin element with dog-bone type pattern of corrugations |
FR2536788A2 (fr) * | 1981-08-14 | 1984-06-01 | Us Energy | Moteur thermique intrinsequement irreversible |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS49127518U (fr) * | 1973-03-05 | 1974-11-01 | ||
SU474661A1 (ru) * | 1973-07-06 | 1975-06-25 | Предприятие П/Я М-5727 | Поршнева холодильно-газова машина |
DE2720959A1 (de) * | 1977-05-10 | 1978-11-16 | Autoflug Gmbh | Gurtaufroller fuer sicherheitsgurte |
JPS57134419U (fr) * | 1981-02-18 | 1982-08-21 | ||
SU1078201A1 (ru) * | 1982-02-01 | 1984-03-07 | Липецкий политехнический институт | Насадка регенеративного теплообменника |
JPS62278310A (ja) * | 1986-05-28 | 1987-12-03 | Alps Electric Co Ltd | 軸受装置 |
-
1988
- 1988-04-25 GB GB888809707A patent/GB8809707D0/en active Pending
-
1989
- 1989-04-20 DE DE19893913050 patent/DE3913050A1/de not_active Withdrawn
- 1989-04-20 GB GB8908944A patent/GB2218790B/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-04-25 FR FR8905470A patent/FR2630531B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1989-04-25 JP JP1103609A patent/JPH0244158A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE89496C (fr) * | ||||
GB2105022A (en) * | 1981-08-14 | 1983-03-16 | Us Energy | Acoustical heat pump |
FR2536788A2 (fr) * | 1981-08-14 | 1984-06-01 | Us Energy | Moteur thermique intrinsequement irreversible |
US4449581A (en) * | 1982-08-30 | 1984-05-22 | Chromalloy American Corporation | Heat exchanger fin element with dog-bone type pattern of corrugations |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2218790B (en) | 1992-04-01 |
JPH0244158A (ja) | 1990-02-14 |
GB2218790A (en) | 1989-11-22 |
FR2630531B1 (fr) | 1992-10-09 |
GB8809707D0 (en) | 1988-06-02 |
GB8908944D0 (en) | 1989-06-07 |
DE3913050A1 (de) | 1989-11-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3163739B1 (fr) | Système de conversion d'énergie thermique en énergie électrique | |
EP0447528B1 (fr) | Condenseur pour automobile | |
EP1885004B1 (fr) | Dispositif pour la conversion de radiation électromagnétique en énergie électrique et procédé de conversion correspondant | |
US6041610A (en) | Optical refrigerator using reflectivity tuned dielectric mirrors | |
FR2630531A1 (fr) | Dispositif de refroidissement | |
JP2002325470A (ja) | 自動車用熱電発電装置 | |
CA2240694A1 (fr) | Appareil ultrasonore | |
US20200355856A1 (en) | Apparatus for communicating radiation pressure provided by photons | |
US7240495B2 (en) | High frequency thermoacoustic refrigerator | |
EP1265323A3 (fr) | Laser à l'état solide avec matériaux composé de Ytterbium-Yag | |
FR2531521A1 (fr) | Capteur de l'energie thermique solaire | |
FR2626659A1 (fr) | Echangeur de chaleur a changement d'etat d'un fluide tel qu'un evaporateur pour une installation de climatisation, en particulier de vehicule automobile | |
FR2975239A1 (fr) | Machine electrique tournante | |
EP0020253A1 (fr) | Collecteur isolé pour tube électronique de puissance | |
FR2561362A1 (fr) | Absorbeur plan pour capteur solaire, capteur solaire equipe d'un tel absorbeur et applications dudit absorbeur | |
US3804676A (en) | Thermoelectric generator with thermal expansion block | |
JPH09162448A (ja) | 熱電素子 | |
EP0619919A1 (fr) | Systeme de refroidissement pour module "multi-puces" | |
EP0860667B1 (fr) | Système de conditionnement de composants fonctionnant à température cryogénique | |
FR2859819A1 (fr) | Tubes a ondes progressives comprenant une structure de rayonnement thermique avec une conductivite thermique elevee | |
BE1008428A3 (fr) | Corps isolant. | |
JPH01256793A (ja) | 熱交換装置 | |
FR2742527A1 (fr) | Echangeur de chaleur a plaque collectrice et boite a fluide assemblees, notamment pour vehicule automobile | |
FR3000182A1 (fr) | Generateur thermo electrique. | |
SU1657741A1 (ru) | Мембранный компрессор |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |