FR3109986A1 - COOLING SYSTEM, AIR CONDITIONING SYSTEM, ENGINE ASSEMBLY AND ASSOCIATED PROCESSES - Google Patents

COOLING SYSTEM, AIR CONDITIONING SYSTEM, ENGINE ASSEMBLY AND ASSOCIATED PROCESSES Download PDF

Info

Publication number
FR3109986A1
FR3109986A1 FR2004428A FR2004428A FR3109986A1 FR 3109986 A1 FR3109986 A1 FR 3109986A1 FR 2004428 A FR2004428 A FR 2004428A FR 2004428 A FR2004428 A FR 2004428A FR 3109986 A1 FR3109986 A1 FR 3109986A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
cooling system
cooling
component
primary
cryogenic liquid
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
Application number
FR2004428A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR3109986B1 (en
Inventor
Jean-Philippe Georges VERNET
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eosgen Tech
Eosgen-Technologies
Original Assignee
Eosgen Tech
Eosgen-Technologies
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
Priority to FR2004428A priority Critical patent/FR3109986B1/en
Application filed by Eosgen Tech, Eosgen-Technologies filed Critical Eosgen Tech
Priority to CA3180531A priority patent/CA3180531A1/en
Priority to BR112022022386A priority patent/BR112022022386A2/en
Priority to CN202180033309.9A priority patent/CN115516262A/en
Priority to PCT/FR2021/050768 priority patent/WO2021224574A1/en
Priority to US17/923,309 priority patent/US20230228463A1/en
Priority to JP2022567255A priority patent/JP2023527118A/en
Priority to IL297876A priority patent/IL297876A/en
Priority to KR1020227042454A priority patent/KR20230006899A/en
Priority to EP21732956.4A priority patent/EP4146996B1/en
Priority to AU2021267010A priority patent/AU2021267010A1/en
Priority to MX2022013831A priority patent/MX2022013831A/en
Publication of FR3109986A1 publication Critical patent/FR3109986A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR3109986B1 publication Critical patent/FR3109986B1/en
Priority to CL2022002892A priority patent/CL2022002892A1/en
Priority to CONC2022/0015852A priority patent/CO2022015852A2/en
Priority to ZA2022/13081A priority patent/ZA202213081B/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B9/00Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
    • F25B9/14Compression 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0005Light or noble gases
    • F25J1/0007Helium
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0012Primary atmospheric gases, e.g. air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0012Primary atmospheric gases, e.g. air
    • F25J1/0015Nitrogen
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0012Primary atmospheric gases, e.g. air
    • F25J1/0017Oxygen
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0225Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using other external refrigeration means not provided before, e.g. heat driven absorption chillers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0228Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0228Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes
    • F25J1/0235Heat exchange integration
    • F25J1/0236Heat exchange integration providing refrigeration for different processes treating not the same feed stream
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04521Coupling of the air fractionation unit to an air gas-consuming unit, so-called integrated processes
    • F25J3/04527Integration with an oxygen consuming unit, e.g. glass facility, waste incineration or oxygen based processes in general
    • F25J3/04533Integration with an oxygen consuming unit, e.g. glass facility, waste incineration or oxygen based processes in general for the direct combustion of fuels in a power plant, so-called "oxyfuel combustion"
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04521Coupling of the air fractionation unit to an air gas-consuming unit, so-called integrated processes
    • F25J3/04563Integration with a nitrogen consuming unit, e.g. for purging, inerting, cooling or heating
    • F25J3/04575Integration with a nitrogen consuming unit, e.g. for purging, inerting, cooling or heating for a gas expansion plant, e.g. dilution of the combustion gas in a gas turbine
    • F25J3/04581Hot gas expansion of indirect heated nitrogen
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04763Start-up or control of the process; Details of the apparatus used
    • F25J3/04866Construction and layout of air fractionation equipments, e.g. valves, machines
    • F25J3/04975Construction and layout of air fractionation equipments, e.g. valves, machines adapted for special use of the air fractionation unit, e.g. transportable devices by truck or small scale use
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/86Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using electrical phenomena, e.g. Corona discharge, electrolysis or magnetic field
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2235/00Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams
    • F25J2235/02Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams using a pump in general or hydrostatic pressure increase
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00Refrigeration techniques used
    • F25J2270/90External refrigeration, e.g. conventional closed-loop mechanical refrigeration unit using Freon or NH3, unspecified external refrigeration
    • F25J2270/908External refrigeration, e.g. conventional closed-loop mechanical refrigeration unit using Freon or NH3, unspecified external refrigeration by regenerative chillers, i.e. oscillating or dynamic systems, e.g. Stirling refrigerator, thermoelectric ("Peltier") or magnetic refrigeration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)

Abstract

- Système de refroidissement, système de climatisation, ensemble moteur et procédés associés - L’invention concerne un système de refroidissement (1) comprenant au moins :- une pompe à chaleur Stirling (2) conçue pour refroidir un gaz d’entrée (Ge) jusqu’à une température cryogénique afin de former un liquide cryogénique (L),- un moteur électrique primaire (3), destiné à faire fonctionner ladite pompe à chaleur Stirling (2),- une pompe primaire (4) destinée à faire circuler ledit liquide cryogénique (L) sous pression, et- un moyen de refroidissement (5), destiné à refroidir ledit moteur électrique primaire (3) à l’aide du liquide cryogénique (L) issu de ladite pompe primaire (4). - L’invention est particulièrement adaptée à la production d’un liquide cryogénique et ses applications. - Figure pour l’abrégé : Figure 1.- Cooling system, air conditioning system, engine assembly and associated methods - The invention relates to a cooling system (1) comprising at least:- a Stirling heat pump (2) adapted to cool an inlet gas (Ge) down to a cryogenic temperature in order to form a cryogenic liquid (L),- a primary electric motor (3), intended to operate the said Stirling heat pump (2),- a primary pump (4) intended to circulate the said cryogenic liquid (L) under pressure, and- cooling means (5), intended to cool said primary electric motor (3) using cryogenic liquid (L) from said primary pump (4). - The invention is particularly suitable for the production of a cryogenic liquid and its applications. - Figure for the abstract: Figure 1.

Description

SYSTEME DE REFROIDISSEMENT, SYSTEME DE CLIMATISATION, ENSEMBLE MOTEUR ET PROCEDES ASSOCIESCOOLING SYSTEM, AIR CONDITIONING SYSTEM, ENGINE ASSEMBLY AND ASSOCIATED PROCESSES

La présente invention concerne le domaine général du refroidissement d’un composant initialement gazeux jusqu’à liquéfaction, plus précisément à une température très basse et en particulier cryogénique.The present invention relates to the general field of the cooling of an initially gaseous component until liquefaction, more precisely at a very low temperature and in particular cryogenic.

L’invention concerne ainsi un système de refroidissement.The invention thus relates to a cooling system.

L’invention concerne en outre un système de climatisation, un ensemble moteur, un procédé d’adaptation, un procédé de refroidissement et un procédé d’oxycombustion associés.The invention further relates to an air conditioning system, an engine assembly, an adaptation method, a cooling method and an associated oxycombustion method.

Traditionnellement, l’utilisation régulée, le transport ou le stockage d’un composant gazeux nécessite de réaliser une opération de concentration de ce composant gazeux, par exemple au moyen d’un compresseur. L’opération de concentration peut également être réalisée par liquéfaction du composant initialement gazeux.Traditionally, the regulated use, transport or storage of a gaseous component requires carrying out an operation to concentrate this gaseous component, for example by means of a compressor. The concentration operation can also be carried out by liquefaction of the initially gaseous component.

Pour réaliser la liquéfaction d’un composant gazeux, il est ainsi connu de mettre en œuvre des systèmes de refroidissement et des systèmes de compression.To achieve the liquefaction of a gaseous component, it is thus known to implement cooling systems and compression systems.

Ces systèmes dédiés à la liquéfaction d’un gaz, bien que donnant globalement satisfaction dans leur utilisation, n’en présentent pas moins certains inconvénients.These systems dedicated to the liquefaction of a gas, although generally satisfactory in their use, nevertheless have certain drawbacks.

Ainsi, les systèmes de refroidissement connus dédiés à la liquéfaction d’un gaz présentent un coût énergétique important, un rendement au mieux médiocre, une mise en œuvre complexe et un dimensionnement conséquent en regard de la quantité de gaz liquéfié relativement faible produite par unité de temps.Thus, the known cooling systems dedicated to the liquefaction of a gas have a high energy cost, a mediocre efficiency at best, a complex implementation and a consequent dimensioning with regard to the relatively low quantity of liquefied gas produced per unit of time.

Les systèmes de compression connus, en particulier ceux dédiés à la liquéfaction d’un gaz, présentent également un coût énergétique important, d’autant qu’ils présentent en outre des pertes caloriques conséquentes du fait même de la compression du gaz et des frottements inhérents au mouvement de leur organe de compression, par exemple un piston dans le cas d’un compresseur à pistons. Une telle configuration limite en pratique le taux de compression de chaque étage en particulier lorsqu’il est nécessaire d’atteindre de hautes pressions. Les compresseurs peuvent ainsi nécessiter d’être refroidis à chacun de leurs étages, ce qui consomme encore plus d’énergie. Enfin, les systèmes de compression connus présentent des risques de sécurité importants liés au stockage de gaz comprimé, et ne sont généralement pas adaptés, seuls, à la liquéfaction de certains gaz, notamment à la liquéfaction des composants gazeux de l’air.Known compression systems, in particular those dedicated to the liquefaction of a gas, also have a high energy cost, especially since they also have significant heat losses due to the very fact of the compression of the gas and the inherent friction. to the movement of their compression member, for example a piston in the case of a piston compressor. Such a configuration limits in practice the compression ratio of each stage, in particular when it is necessary to reach high pressures. Compressors may therefore need to be cooled at each of their stages, which consumes even more energy. Finally, the known compression systems present significant safety risks linked to the storage of compressed gas, and are generally not suitable, alone, for the liquefaction of certain gases, in particular for the liquefaction of the gaseous components of air.

Ainsi, même si des systèmes de liquéfaction de gaz sont connus et réalisables en tant que tels, les inconvénients mentionnés ci-avant démontrent qu’ils ne sont pas adaptés à une mise en œuvre simple, efficiente et en toute sécurité de la concentration d’un gaz et à plus forte raison de la liquéfaction d’un gaz.Thus, even if gas liquefaction systems are known and feasible as such, the drawbacks mentioned above demonstrate that they are not suitable for a simple, efficient and safe implementation of the concentration of a gas and all the more so the liquefaction of a gas.

En définitive, les systèmes connus de liquéfaction de gaz, notamment du type à liquéfaction par refroidissement ou compression, sont particulièrement coûteux, énergivores et encombrants, et présentent un risque élevé en matière de sécurité des biens et des personnes. Ils sont difficilement utilisables en dehors d’une installation industrielle peu modulable et relativement peu efficiente.Ultimately, known gas liquefaction systems, in particular of the cooling or compression liquefaction type, are particularly expensive, energy-intensive and bulky, and present a high risk in terms of the safety of property and people. They are difficult to use outside of an industrial installation that is not very modular and relatively inefficient.

Les objets assignés à la présente invention visent en conséquence à remédier aux différents inconvénients énumérés précédemment et à proposer un nouveau système de refroidissement qui, tout en étant particulièrement efficient, est particulièrement simple à mettre en œuvre, peu coûteux et peu encombrant.The objects assigned to the present invention therefore aim to remedy the various drawbacks listed above and to propose a new cooling system which, while being particularly efficient, is particularly simple to implement, inexpensive and compact.

Un autre objet de l’invention vise à proposer un nouveau système de refroidissement dont le fonctionnement est particulièrement facile à adapter à différentes utilisations.Another object of the invention aims to provide a new cooling system whose operation is particularly easy to adapt to different uses.

Un autre objet de l’invention vise à proposer un nouveau système de refroidissement de conception robuste dont la mise en œuvre est facile et réalisée avec une excellente efficacité énergétique.Another object of the invention aims to provide a new cooling system of robust design whose implementation is easy and carried out with excellent energy efficiency.

Un autre objet de l’invention vise à proposer un nouveau système de refroidissement à la fois fiable et compétitif sur le plan économique.Another object of the invention aims to provide a new cooling system that is both reliable and economically competitive.

Un autre objet de l’invention vise à proposer un nouveau système de refroidissement dont le coût d’entretien est réduit.Another object of the invention aims to provide a new cooling system whose maintenance cost is reduced.

Un autre objet de l’invention vise à proposer un nouveau système de refroidissement qui soit particulièrement résistant à l’usure et dont l’efficacité est sensiblement constante au cours du temps et ce même s’il est soumis à des utilisations prolongées et/ou successives.Another object of the invention aims to provide a new cooling system which is particularly resistant to wear and whose efficiency is substantially constant over time, even if it is subjected to prolonged use and/or successive.

Un autre objet de l’invention vise à proposer un nouveau système de refroidissement présentant un rendement optimisé, permettant ainsi le recours à un dimensionnement au plus juste selon son utilisation.Another object of the invention is to provide a new cooling system with optimized efficiency, thus allowing the use of a more accurate dimensioning according to its use.

Un autre objet de l’invention vise à proposer un nouveau système de refroidissement particulièrement efficace, peu encombrant et qui peut être facilement adapté à une utilisation selon différentes échelles.Another object of the invention aims to provide a new cooling system that is particularly efficient, space-saving and which can be easily adapted for use on different scales.

Un autre objet de l’invention vise à proposer un nouveau système de refroidissement particulièrement utile dans le domaine des véhicules automobiles, notamment en ce qui concerne l’efficacité énergétique et la dépollution.Another object of the invention aims to provide a new cooling system which is particularly useful in the field of motor vehicles, in particular as regards energy efficiency and pollution control.

Un autre objet de l’invention vise à proposer un nouveau système de refroidissement qui fonctionne dans conditions de sécurité optimales.Another object of the invention aims to provide a new cooling system which operates under optimal safety conditions.

Un autre objet de l’invention vise à proposer un nouveau système de climatisation présentant en particulier une grande efficacité énergétique ainsi qu’une excellente capacité de climatisation.Another object of the invention aims to provide a new air conditioning system having in particular high energy efficiency as well as excellent air conditioning capacity.

Un autre objet de l’invention vise à proposer un nouvel ensemble moteur particulièrement peu polluant, facile à réaliser et présentant une grande efficacité énergétique.Another object of the invention aims to provide a new engine assembly that is particularly low in pollution, easy to produce and has high energy efficiency.

Un autre objet de l’invention vise à proposer un nouveau procédé d’adaptation d’un moteur à combustion interne facile à mettre en œuvre permettant d’obtenir une amélioration des performances globales du moteur, notamment dans les domaines de l’efficacité énergétique et de la limitation des rejets polluants.Another object of the invention aims to provide a new method for adapting an internal combustion engine that is easy to implement, making it possible to obtain an improvement in the overall performance of the engine, in particular in the fields of energy efficiency and the limitation of polluting discharges.

Un autre objet de l’invention vise à proposer un nouveau procédé de refroidissement qui soit particulièrement peu coûteux en termes d’énergie, facile à mettre en œuvre et à adapter à un grand nombre d’applications.Another object of the invention aims to provide a new cooling process which is particularly inexpensive in terms of energy, easy to implement and to adapt to a large number of applications.

Un autre objet de l’invention vise à proposer un nouveau procédé d’oxycombustion particulièrement efficace, maîtrisé, très peu polluant, et présentant un excellent rendement énergétique global.Another object of the invention aims to provide a new oxycombustion process that is particularly efficient, controlled, very low in pollution, and has excellent overall energy efficiency.

Les objets assignés à l’invention sont atteints à l’aide d’un système de refroidissement comprenant au moins :
- une pompe à chaleur Stirling conçue pour refroidir un gaz d’entrée jusqu’à une température cryogénique afin de former un liquide cryogénique,
- un moteur électrique primaire, destiné à faire fonctionner ladite pompe à chaleur Stirling,
- une pompe primaire destinée à faire circuler ledit liquide cryogénique sous pression, et
- un moyen de refroidissement, destiné à refroidir ledit moteur électrique primaire à l’aide du liquide cryogénique issu de ladite pompe primaire.
The objects assigned to the invention are achieved using a cooling system comprising at least:
- a Stirling heat pump designed to cool an inlet gas to a cryogenic temperature in order to form a cryogenic liquid,
- a primary electric motor, intended to operate said Stirling heat pump,
- a primary pump intended to circulate said cryogenic liquid under pressure, and
- A cooling means, intended to cool said primary electric motor using the cryogenic liquid from said primary pump.

Les objets assignés à l’invention sont également atteints à l’aide d’un système de climatisation haute puissance, caractérisé en ce qu’il comprend le système de refroidissement décrit ci-avant et ci-après, l’énergie de refroidissement du système de climatisation haute puissance étant fournie via l’évaporateur.The objects assigned to the invention are also achieved with the aid of a high power air conditioning system, characterized in that it comprises the cooling system described above and below, the cooling energy of the system high power air conditioning being supplied via the evaporator.

Les objets assignés à l’invention sont également atteints à l’aide d’un ensemble moteur caractérisé en ce qu’il comprend au moins:
- le système de refroidissement tel que décrit précédemment et ci-après, ledit système de refroidissement étant conçu pour produire du dioxygène liquéfié, et
- un moteur à combustion interne, en aval dudit système de refroidissement et comprenant une chambre de combustion,
le système de refroidissement étant relié audit moteur à combustion interne de façon à pouvoir injecter dans ladite chambre de combustion ledit dioxygène liquéfié.
The objects assigned to the invention are also achieved with the aid of a motor assembly characterized in that it comprises at least:
- the cooling system as described above and below, said cooling system being designed to produce liquefied oxygen, and
- an internal combustion engine, downstream of said cooling system and comprising a combustion chamber,
the cooling system being connected to said internal combustion engine so as to be able to inject said liquefied oxygen into said combustion chamber.

Les objets assignés à l’invention sont également atteints à l’aide d’un procédé d’adaptation d’un moteur à combustion interne comprenant au moins une tubulure d’admission et une chambre de combustion, ledit procédé d’adaptation étant caractérisé en ce qu’il comprend au moins :
- une étape de fermeture ou d’enlèvement de ladite tubulure d’admission du moteur,
- une étape d’installation dans laquelle le système de refroidissement tel que décrit ci-avant et ci-après est relié audit moteur à combustion interne, au niveau de ladite tubulure d’admission fermée ou enlevée et donc en amont de ladite chambre de combustion, de façon à pouvoir injecter dans cette dernière du dioxygène liquéfié produit par ledit système de refroidissement.
The objects assigned to the invention are also achieved with the aid of a method for adapting an internal combustion engine comprising at least one intake manifold and one combustion chamber, said method for adapting being characterized in what it includes at least:
- a step of closing or removing said engine intake manifold,
- an installation step in which the cooling system as described above and below is connected to said internal combustion engine, at the level of said closed or removed intake manifold and therefore upstream of said combustion chamber , so as to be able to inject into the latter liquefied oxygen produced by said cooling system.

Les objets assignés à l’invention sont également atteints à l’aide d’un procédé de refroidissement comprenant au moins :
- une étape de refroidissement d’un gaz d’entrée à l’aide d’au moins une pompe à chaleur Stirling, de façon à former un liquide cryogénique, ladite pompe à chaleur Stirling étant alimentée par un moteur électrique primaire,
- une étape de pompage pour faire circuler ledit liquide cryogénique sous pression, et
- une étape de refroidissement au cours de laquelle ledit moteur électrique primaire est refroidi à l’aide du liquide cryogénique issu de ladite étape de pompage.
The objects assigned to the invention are also achieved using a cooling process comprising at least:
- a step of cooling an inlet gas using at least one Stirling heat pump, so as to form a cryogenic liquid, said Stirling heat pump being powered by a primary electric motor,
- a pumping step for circulating said cryogenic liquid under pressure, and
- A cooling step during which said primary electric motor is cooled using the cryogenic liquid from said pumping step.

Les objets assignés à l’invention sont également atteints à l’aide d’un procédé d’oxycombustion comprenant le procédé de refroidissement tel que décrit ci-avant, le procédé d’oxycombustion comprenant en outre une étape d’injection de dioxygène liquéfié lors du procédé de refroidissement au sein d’une chambre de combustion d’un moteur à combustion interne.The objects assigned to the invention are also achieved using an oxycombustion process comprising the cooling process as described above, the oxycombustion process further comprising a step of injecting liquefied oxygen during of the cooling process within a combustion chamber of an internal combustion engine.

D’autres particularités et avantages de l’invention apparaîtront et ressortiront plus en détail à la lecture de la description faite ci-après, en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d’exemples illustratifs et non limitatifs, dans lesquels :Other features and advantages of the invention will appear and emerge in more detail on reading the description given below, with reference to the appended drawings, given solely by way of illustrative and non-limiting examples, in which:

est une illustration schématique simplifiée du principe générale d’un système de refroidissement de l’invention. is a simplified schematic illustration of the general principle of a cooling system of the invention.

est une illustration schématique d’un mode particulier de réalisation du système de refroidissement de l’invention, avec refroidissement d’hélium. is a schematic illustration of a particular embodiment of the cooling system of the invention, with helium cooling.

est une illustration schématique d’un autre mode particulier du système de refroidissement de l’invention, avec dispositif de séparation, le tout intégré au sein d’un exemple d’ensemble moteur de l’invention. is a schematic illustration of another particular mode of the cooling system of the invention, with a separation device, all integrated within an example of an engine assembly of the invention.

est une illustration schématique d’un autre mode particulier encore du système de refroidissement de l’invention, avec électrolyse de l’eau et méthanisation, le tout intégré au sein d’un autre exemple d’ensemble moteur de l’invention. is a schematic illustration of yet another particular mode of the cooling system of the invention, with water electrolysis and methanization, all integrated within another example of an engine assembly of the invention.

est une illustration schématique du dispositif de séparation de la figure 3. is a schematic illustration of the separation device of Figure 3.

est une illustration schématique d’un agrandi d’un détail de la figure 5. is a schematic illustration of an enlarged detail of Figure 5.

est une illustration schématique d’une partie du dispositif de séparation de la figure 3. is a schematic illustration of part of the separation device of Figure 3.

est une coupe selon un plan B du dispositif de séparation de la figure 7. is a section along a plane B of the separation device of Figure 7.

est une illustration schématique détaillée d’un exemple de principe de fonctionnement d’un dispositif de séparation magnétique selon l’invention. is a detailed schematic illustration of an example of the principle of operation of a magnetic separation device according to the invention.

est une illustration schématique du moteur de la figure 3. is a schematic illustration of the engine in Figure 3.

Comme illustré aux figures, l'invention concerne, selon un premier aspect illustré aux figures, un système de refroidissement 1 comprenant au moins :
- une pompe à chaleur Stirling 2 conçue pour refroidir un gaz d’entréeG e jusqu’à une température cryogénique afin de former un liquide cryogéniqueL,
- un moteur électrique primaire 3, destiné à faire fonctionner ladite pompe à chaleur Stirling 2.
As illustrated in the figures, the invention relates, according to a first aspect illustrated in the figures, to a cooling system 1 comprising at least:
- a Stirling 2 heat pump designed to cool an inlet gas G e down to a cryogenic temperature in order to form a cryogenic liquid L ,
- a primary electric motor 3, intended to operate said Stirling heat pump 2.

Ainsi, le système de refroidissement 1 de l’invention est avantageusement conçu pour refroidir ledit gaz d’entréeG e jusqu’à liquéfaction de ce dernier et plus précisément de manière à ce qu’il atteigne une température cryogénique (également appelée cryotempérature) pour constituer ledit liquide cryogéniqueL. Bien évidemment, ledit gaz d’entréeG e est de préférence formé d’au moins un composé pouvant atteindre sous forme liquide une température cryogénique, c’est-à-dire assez basse. Ledit liquide cryogéniqueL, et les mentions relatives à la cryogénie en général, se rapporte(nt) de préférence à des températures inférieures à -50°C, plus préférentiellement -100°C, encore plus préférentiellement -150°C ou encore -153,15 °C (c’est-à-dire 120 K). En d’autres termes, ladite température cryogénique est avantageusement inférieure à -50°C, plus préférentiellement -100°C, encore plus préférentiellement -150°C ou de manière encore plus préférentielle -153,15°C (c’est-à-dire 120 K). Par exemple la température cryogénique, à laquelle est donc avantageusement portée le liquide cryogéniqueLgrâce à ladite pompe à chaleur Stirling 2, est comprise entre -150°C et -270°C, plus préférentiellement entre -170 et -250°C, et plus préférentiellement encore entre -196 et -210°C.Thus, the cooling system 1 of the invention is advantageously designed to cool said inlet gas G e until the latter liquefies and more precisely so that it reaches a cryogenic temperature (also called cryotemperature) for constitute said cryogenic liquid L. Obviously, said inlet gas G e is preferably formed of at least one compound which can reach a cryogenic temperature in liquid form, that is to say quite low. Said cryogenic liquid L , and the statements relating to cryogenics in general, preferably relate(s) to temperatures below -50° C., more preferably -100° C., even more preferably -150° C. or even -153° C. .15°C (i.e. 120 K). In other words, said cryogenic temperature is advantageously below -50°C, more preferably -100°C, even more preferably -150°C or even more preferably -153.15°C (i.e. say 120K). For example, the cryogenic temperature, to which the cryogenic liquid L is therefore advantageously brought by means of said Stirling heat pump 2, is between -150° C. and -270° C., more preferably between -170 and -250° C., and more preferably still between -196 and -210°C.

Ladite pompe à chaleur Stirling 2 est préférentiellement une machine à froid, et donc avantageusement conçue pour générer du froid (parfois appelé «froid Stirling») selon le cycle de Stirling mais dans le sens inverse de fonctionnement d’un moteur Stirling, puisque le cycle de Stirling est réversible. De manière préférentielle, ladite pompe à chaleur Stirling 2 nécessite ainsi, afin de générer du froid, un entraînement mécanique assuré par ledit moteur électrique primaire 3. Ladite pompe à chaleur Stirling 2 est donc conçue de façon avantageuse pour, seule ou en combinaison avec d’éventuels autres dispositifs de refroidissement, refroidir ledit gaz d’entréeG e , au moins jusqu’à sa liquéfaction, et de préférence avant sa solidification, et plus précisément à ladite température cryogénique.Said Stirling heat pump 2 is preferably a cold machine, and therefore advantageously designed to generate cold (sometimes called " Stirling cold ") according to the Stirling cycle but in the opposite direction of operation of a Stirling engine, since the cycle of Stirling is reversible. Preferably, said Stirling heat pump 2 thus requires, in order to generate cold, a mechanical drive provided by said primary electric motor 3. Said Stirling heat pump 2 is therefore advantageously designed for, alone or in combination with d any other cooling devices, cooling said inlet gas G e , at least until it liquefies, and preferably before it solidifies, and more precisely at said cryogenic temperature.

L'invention concerne également en tant que tel, selon un deuxième aspect illustré aux figures, un procédé de refroidissement comprenant au moins une étape de refroidissement d’un gaz d’entréeG e à l’aide d’au moins une pompe à chaleur Stirling 2, de façon à former un liquide cryogéniqueL, ladite pompe à chaleur Stirling 2 étant alimentée par un moteur électrique primaire 3. Le procédé de refroidissement est bien évidemment préférentiellement mis en œuvre au moyen du système de refroidissement 1 mentionné ci-avant, et décrit plus en détail ci-après. Ainsi, de façon préférentielle, la description qui suit et qui précède concernant le système de refroidissement 1 s’applique donc également au procédé de refroidissement de l’invention, et inversement.The invention also relates as such, according to a second aspect illustrated in the figures, to a cooling method comprising at least one step of cooling an inlet gas G e using at least one heat pump Stirling 2, so as to form a cryogenic liquid L , said Stirling heat pump 2 being powered by a primary electric motor 3. The cooling process is obviously preferably implemented by means of the cooling system 1 mentioned above, and described in more detail below. Thus, preferably, the description which follows and which precedes concerning the cooling system 1 therefore also applies to the cooling method of the invention, and vice versa.

Selon l’invention, le système de refroidissement 1 comprend en outre au moins :
- une pompe primaire 4 destinée à faire circuler ledit liquide cryogéniqueLsous pression, et
- un moyen de refroidissement 5, destiné à refroidir ledit moteur électrique primaire 3 à l’aide du liquide cryogéniqueLissu de ladite pompe primaire 4.
According to the invention, the cooling system 1 further comprises at least:
- a primary pump 4 intended to circulate said cryogenic liquid L under pressure, and
- a cooling means 5, intended to cool said primary electric motor 3 using the cryogenic liquid L from said primary pump 4.

Selon l’invention, le procédé de refroidissement comprend en outre :
- une étape de pompage pour faire circuler ledit liquide cryogéniqueLsous pression, et
- une étape de refroidissement au cours de laquelle ledit moteur électrique primaire 3 est refroidi à l’aide du liquide cryogéniqueLissu de ladite étape de pompage.
According to the invention, the cooling method further comprises:
- a pumping step for circulating said cryogenic liquid L under pressure, and
- A cooling step during which said primary electric motor 3 is cooled using the cryogenic liquid L from said pumping step.

Naturellement, ladite étape de pompage est de préférence mise en œuvre à l’aide de ladite pompe primaire 4. Bien évidemment, ladite étape de refroidissement est préférentiellement mise en œuvre à l’aide dudit moyen de refroidissement 5, lequel peut par exemple comprendre un échangeur de chaleur (non illustré) enveloppant le moteur électrique primaire 3. Ledit moyen de refroidissement 5 comprend en outre avantageusement un moyen de recirculation, par exemple un tuyau, conçu pour récupérer le liquide cryogéniqueLau niveau d’une sortie de la pompe à chaleur Stirling 2 et l’injecter dans ledit échangeur de chaleur. Ladite pompe primaire 4 est de préférence une pompe haute pression, capable de mettre ledit liquide cryogéniqueLsous une pression supérieure à 40 bars, de préférence supérieure à 70 bars, plus avantageusement supérieure à 100 bars, et par exemple comprise entre 100 et 3000 bars. Ladite étape de pompage est donc avantageusement une étape de pompage haute pression, pour porter le liquide cryogéniqueLà l’une des plages de pression susmentionnées. Optionnellement, le moyen de refroidissement 5 est conçu de manière à refroidir également ladite pompe à chaleur Stirling 2 elle-même à l’aide dudit liquide cryogéniqueLen provenance de ladite pompe primaire 4, accélérant de ce fait la condensation du liquide cryogéniqueLau sein de ladite pompe à chaleur Stirling 2 et permettant à cette dernière de minimiser les pertes (par échauffement par exemple).Naturally, said pumping step is preferably implemented using said primary pump 4. Of course, said cooling step is preferably implemented using said cooling means 5, which may for example comprise a heat exchanger (not shown) surrounding the primary electric motor 3. Said cooling means 5 also advantageously comprises a recirculation means, for example a pipe, designed to recover the cryogenic liquid L at an outlet of the heat pump. Stirling heat 2 and inject it into said heat exchanger. Said primary pump 4 is preferably a high pressure pump, capable of putting said cryogenic liquid L under a pressure greater than 40 bars, preferably greater than 70 bars, more advantageously greater than 100 bars, and for example between 100 and 3000 bars . Said pumping step is therefore advantageously a high pressure pumping step, to bring the cryogenic liquid L to one of the aforementioned pressure ranges. Optionally, the cooling means 5 is designed so as to also cool said Stirling heat pump 2 itself using said cryogenic liquid L coming from said primary pump 4, thereby accelerating the condensation of the cryogenic liquid L at the within said Stirling heat pump 2 and allowing the latter to minimize losses (by heating for example).

L’un des avantages de la configuration de refroidissement établie par l’invention est que les liquides cryogéniques présentent bien souvent une viscosité très faible, celle de l’air liquéfié (formant par exemple ledit liquide cryogéniqueL) étant par exemple environ 20 fois inférieure à la viscosité de l’eau à l’état liquide. Ainsi, il est possible grâce au système de refroidissement 1 et au procédé de refroidissement de l’invention de mettre facilement sous pression ledit liquide cryogéniqueLavec ladite pompe primaire 4, et ce à un coût énergétique maîtrisé non seulement en raison de la faible viscosité des liquides cryogéniques mis en œuvre, mais également en raison des températures de fonctionnement de la pompe primaire 4, lesquelles sont avantageusement très basses et permettent la mise en œuvre de ladite pompe primaire 4 dans des conditions aux limites de la supraconductivité, grâce au refroidissement de ladite pompe primaire 4 elle-même par ledit liquide cryogéniqueL.One of the advantages of the cooling configuration established by the invention is that cryogenic liquids very often have a very low viscosity, that of liquefied air (forming for example said cryogenic liquid L ) being for example approximately 20 times lower to the viscosity of water in the liquid state. Thus, it is possible, thanks to the cooling system 1 and to the cooling method of the invention, to easily pressurize said cryogenic liquid L with said primary pump 4, and this at a controlled energy cost not only because of the low viscosity cryogenic liquids implemented, but also because of the operating temperatures of the primary pump 4, which are advantageously very low and allow the implementation of said primary pump 4 under conditions at the limits of superconductivity, thanks to the cooling of said primary pump 4 itself by said cryogenic liquid L.

Un autre avantage de la configuration de refroidissement établie par l’invention est que, la mise sous pression (de préférence haute pression) du liquide cryogéniqueL, qui peut donc être réalisée quasiment sans perte (d’énergie électrique notamment) par ladite pompe primaire 4, permet de maximiser l’efficience de l’utilisation dudit liquide cryogéniqueLdans une large variétés d’applications. Un des avantages de cette mise sous pression du liquide cryogéniqueLest qu’elle permet à ce dernier de refroidir suffisamment rapidement ledit moteur électrique primaire 3Another advantage of the cooling configuration established by the invention is that the pressurization (preferably high pressure) of the cryogenic liquid L , which can therefore be carried out almost without loss (of electrical energy in particular) by said primary pump 4, makes it possible to maximize the efficiency of the use of said cryogenic liquid L in a wide variety of applications. One of the advantages of this pressurization of the cryogenic liquid L is that it allows the latter to cool said primary electric motor 3 sufficiently quickly.

Ladite pompe primaire 4 comprend par exemple un moyen de pompage qui peut être notamment centrifuge, volumétrique, ou encore à vide. De manière particulièrement avantageuse, la pompe primaire 4 comprend un moteur électrique secondaire (non illustré), et le système de refroidissement 1 est conçu pour refroidir ledit moteur électrique secondaire à l’aide du liquide cryogéniqueLen provenance de ladite pompe à chaleur Stirling 2. Ainsi, préférentiellement pendant l’étape de refroidissement, le liquide cryogéniqueLen provenance de ladite pompe à chaleur Stirling 2 refroidit ledit moteur électrique secondaire.Said primary pump 4 comprises for example a pumping means which may in particular be centrifugal, volumetric, or even vacuum. In a particularly advantageous manner, the primary pump 4 comprises a secondary electric motor (not shown), and the cooling system 1 is designed to cool said secondary electric motor using the cryogenic liquid L coming from said Stirling heat pump 2 Thus, preferably during the cooling step, the cryogenic liquid L coming from said Stirling heat pump 2 cools said secondary electric motor.

Selon cette configuration, au sein du système de refroidissement 1, le liquide cryogéniqueLpermet avantageusement de faire fonctionner le moteur électrique primaire 3, et préférentiellement également le moteur électrique secondaire, à des températures cryogéniques. Ledit ou lesdits moteur(s) électrique(s) fonctionnant donc avantageusement dans des conditions proches de la supraconductivité en raison de leur faible température de fonctionnement, cette configuration diminuant de façon significative les pertes dans le circuit magnétique (dites pertes «fer») et les pertes par effet Joules (dites pertes «cuivre», dues à la résistance électrique) du ou des moteur(s) électrique(s) 3. Ainsi, d’un point de vue énergétique, le système de refroidissement 1 fonctionne quasiment sans pertes autres que des pertes de frottement, lesquelles sont par ailleurs très faibles au sein de la pompe primaire 4 et même au sein de la pompe à chaleur Stirling 2 lorsque ledit liquide cryogéniqueLprésente une faible viscosité. Le système de refroidissement 1 et le procédé de refroidissement peuvent donc être mis en œuvre avec un minimum d’énergie électrique, sans perte substantielle de cette dernière.According to this configuration, within the cooling system 1, the cryogenic liquid L advantageously makes it possible to operate the primary electric motor 3, and preferably also the secondary electric motor, at cryogenic temperatures. Said electric motor(s) therefore advantageously operating under conditions close to superconductivity due to their low operating temperature, this configuration significantly reducing the losses in the magnetic circuit (known as “ iron ” losses) and the losses by Joules effect (known as “ copper ” losses, due to electrical resistance) of the electric motor(s) 3. Thus, from an energy point of view, the cooling system 1 operates almost without losses other than friction losses, which are moreover very low within the primary pump 4 and even within the Stirling heat pump 2 when said cryogenic liquid L has a low viscosity. The cooling system 1 and the cooling method can therefore be implemented with a minimum of electrical energy, without substantial loss of the latter.

Lesdits moteurs électriques primaire 3 et secondaire sont préférentiellement distincts, pour permettre une meilleure maîtrise du système de refroidissement et du procédé de refroidissement, mais alternativement, ils peuvent être formés par un même moteur électrique unique, lequel réalise les deux fonctions de mise en marche de ladite pompe à chaleur Stirling 2 et de mise en marche de ladite pompe primaire 4 ou plus exactement de son moyen de pompage.Said primary 3 and secondary electric motors are preferably separate, to allow better control of the cooling system and of the cooling process, but alternatively, they can be formed by the same single electric motor, which performs the two functions of switching on the said Stirling heat pump 2 and starting up said primary pump 4 or more precisely its pumping means.

De manière particulièrement avantageuse, le système de refroidissement 1 comprend en outre un évaporateur 6 destiné à évaporer au moins une partie dudit liquide cryogéniqueLsous pression en provenance dudit moteur électrique primaire 3, de façon à former un gaz de sortieG s et à récupérer de l’énergie de refroidissement. Ledit évaporateur 6 peut être formé d’une unité ou d’une pluralité d’unités, chaque unité formant avantageusement un échangeur de chaleur spécifique. Ledit évaporateur 6 peut être considéré comme étant un échangeur de chaleur global, dont une des fonctions principales est de réchauffer ledit liquide cryogéniqueLde façon à le faire évaporer sous la forme dudit gaz de sortieG s . Ledit évaporateur 6 peut également être conçu pour réchauffer transférer de l’énergie de refroidissement dudit gaz de sortieG s (qui reste relativement froid dans l’évaporateur 6, par exemple aux alentours de -10 à -120°C) à un autre composé, ou autrement dit, de transférer de la chaleur de cet autre composé audit gaz de sortieG s .Particularly advantageously, the cooling system 1 further comprises an evaporator 6 intended to evaporate at least part of said pressurized cryogenic liquid L coming from said primary electric motor 3, so as to form an outlet gas G s and to recover cooling energy. Said evaporator 6 can be formed by one unit or a plurality of units, each unit advantageously forming a specific heat exchanger. Said evaporator 6 can be considered as being a global heat exchanger, one of the main functions of which is to heat up said cryogenic liquid L so as to cause it to evaporate in the form of said outlet gas G s . Said evaporator 6 can also be designed to heat and transfer cooling energy from said output gas G s (which remains relatively cold in evaporator 6, for example around -10 to -120° C.) to another compound , or in other words, to transfer heat from this other compound to said outlet gas G s .

Selon certains modes de réalisations particuliers, dont des exemples sont illustrés notamment aux figures 1 à 4, ledit évaporateur 6 comprend au moins un échangeur thermique primaire 7 destiné à recueillir d’une part ledit gaz d’entréeG e pour le refroidir avant son entrée dans ladite pompe à chaleur Stirling 2, et d’autre part au moins une partie dudit liquide cryogéniqueL, en provenance dudit moteur électrique primaire 3, pour le réchauffer. De façon avantageuse, ledit évaporateur 6 comprend en outre au moins un échangeur thermique secondaire 8 destiné à réchauffer ledit gaz de sortieG s ou au moins une partie dudit liquide cryogéniqueLen provenance dudit échangeur thermique primaire 7 à l’aide d’une source de chaleurQ.According to certain particular embodiments, examples of which are illustrated in particular in FIGS. 1 to 4, said evaporator 6 comprises at least one primary heat exchanger 7 intended to collect on the one hand said inlet gas G e to cool it before its entry in said Stirling heat pump 2, and secondly at least a portion of said cryogenic liquid L , from said primary electric motor 3, to heat it. Advantageously, said evaporator 6 further comprises at least one secondary heat exchanger 8 intended to heat said outlet gas G s or at least part of said cryogenic liquid L coming from said primary heat exchanger 7 using a heat source of heat Q.

Selon le mode de réalisation illustré à la figure 1, le système de refroidissement 1 comprend un module de fourniture 9 de ladite source de chaleurQ. De façon particulièrement avantageuse, ledit module de fourniture 9 est formé par un dispositif de production d’énergie solaire 10, un dispositif de récupération de chaleur de combustion 51 par exemple issue d’un moteur à combustion interne 50, ou un dispositif de récupération de chaleurs fatales issues du système de refroidissement 1 ou d’un autre système.According to the embodiment illustrated in FIG. 1, the cooling system 1 comprises a supply module 9 for said heat source Q . Particularly advantageously, said supply module 9 is formed by a device for producing solar energy 10, a device for recovering combustion heat 51, for example from an internal combustion engine 50, or a device for recovering waste heat from cooling system 1 or another system.

Selon un mode de réalisation illustré à la figure 2, le système de refroidissement 1 comprend un dispositif de liquéfaction de l’hélium 30, lequel comprend au moins :
- un échangeur de chaleur 31 destiné à recueillir d’une part de l’héliumHegazeux pour le refroidir à une cryotempérature, par exemple 120 K ou en-dessous (ou tout autre température cryogénique déjà mentionnée), et d’autre part le liquide cryogéniqueLsous pression en provenance du moteur électrique primaire 3 pour le réchauffer,
- un module de détente isenthalpique 32, destiné à réaliser la détente isenthalpique de l’héliumHegazeux refroidi en provenance de l’échangeur de chaleur 31, afin de liquéfier ledit héliumHegazeux.
According to an embodiment illustrated in FIG. 2, the cooling system 1 comprises a helium liquefaction device 30, which comprises at least:
- a heat exchanger 31 intended to collect on the one hand gaseous helium He to cool it to a cryotemperature, for example 120 K or below (or any other cryogenic temperature already mentioned), and on the other hand the cryogenic liquid L under pressure coming from the primary electric motor 3 to heat it,
- an isenthalpic expansion module 32, intended to carry out the isenthalpic expansion of the cooled helium He gas coming from the heat exchanger 31, in order to liquefy said helium He gas.

De façon particulièrement avantageuse, ledit échangeur de chaleur 31 fait donc partie dudit évaporateur 6, et peut être formé par exemple par ledit échangeur thermique primaire 7 ou ledit changeur thermique secondaire 8 ou encore constituer une unité distincte. En d’autres termes, ledit évaporateur 6 comprend ledit échangeur de chaleur 31.Particularly advantageously, said heat exchanger 31 therefore forms part of said evaporator 6, and can be formed for example by said primary heat exchanger 7 or said secondary heat exchanger 8 or even constitute a separate unit. In other words, said evaporator 6 comprises said heat exchanger 31.

De préférence, ledit dispositif de liquéfaction de l’hélium 30 comprend en outre au moins l’un ou plusieurs parmi :
- un circuit de refroidissement 33 d’un élément magnétique 34, tel un aimant d’imagerie médicale, à l’aide de l’héliumHeliquéfié en provenance dudit module de détente isenthalpique, de sorte que l’héliumHeliquéfié soit suffisamment réchauffé pour être vaporisé en héliumHegazeux,
- un compresseur secondaire 36, destiné à comprimer l’héliumHegazeux en provenance dudit circuit de refroidissement 33 et à l’envoyer vers ledit échangeur de chaleur 31, et
- une turbine secondaire 35, positionnée en amont dudit module de détente isenthalpique 32 et destinée à récupérer de l’énergie mécanique de l’héliumHegazeux refroidi provenant de l’échangeur de chaleur 31, ladite turbine secondaire 35 alimentant (au moins en partie) ledit compresseur secondaire 36 en énergie (mécanique, directement, ou électrique, indirectement par exemple via une unité électrique génératrice).
Preferably, said helium liquefaction device 30 further comprises at least one or more of:
- a circuit 33 for cooling a magnetic element 34, such as a medical imaging magnet, using liquefied helium He from said isenthalpic expansion module, so that the liquefied helium He is sufficiently heated to be vaporized into helium He gas,
- a secondary compressor 36, intended to compress the helium He gas coming from said cooling circuit 33 and to send it to said heat exchanger 31, and
- a secondary turbine 35, positioned upstream of said isenthalpic expansion module 32 and intended to recover mechanical energy from the cooled gaseous helium He coming from the heat exchanger 31, said secondary turbine 35 supplying (at least partly ) said secondary compressor 36 in energy (mechanical, directly, or electrical, indirectly for example via an electrical generating unit).

Selon les modes de réalisation illustrés aux figures 1 à 4, le système de refroidissement 1 comprend un dispositif de récupération d’énergie mécanique 12 pour récupérer l’énergie mécanique produite par un déplacement dudit gaz de sortieG s . De préférence, le procédé de refroidissement comprend ainsi, en aval de ladite étape de refroidissement, une étape de récupération d’énergie mécanique produite par un déplacement dudit gaz de sortieG s . De préférence, ledit déplacement gaz de sortieG s est provoqué par le passage d’au moins une partie dudit liquide cryogéniqueLà l’état gazeux sous forme dudit gaz de sortieG s et/ou par un réchauffage et/ou une détente dudit deuxième composant gaz de sortieG s . Le déplacement dudit gaz de sortieG s est ainsi avantageusement la source d’un travail mécanique exploité par ledit dispositif de récupération d’énergie mécanique 12.According to the embodiments illustrated in FIGS. 1 to 4, the cooling system 1 comprises a mechanical energy recovery device 12 for recovering the mechanical energy produced by a displacement of said outlet gas G s . Preferably, the cooling method thus comprises, downstream of said cooling step, a step for recovering mechanical energy produced by a displacement of said outlet gas G s . Preferably, said displacement of outlet gas G s is caused by the passage of at least part of said cryogenic liquid L in the gaseous state in the form of said outlet gas G s and/or by heating and/or expansion of said second output gas component G s . The displacement of said outlet gas G s is thus advantageously the source of mechanical work exploited by said mechanical energy recovery device 12.

Une telle configuration permet d’obtenir un bilan énergétique particulièrement favorable, c’est-à-dire avec peu de gaspillage et de pertes et un maximum d’efficacité énergétique. Par exemple, ladite pompe primaire 4 est au moins en partie actionnée à l’aide dudit dispositif de récupération d’énergie mécanique 12. Ainsi, selon ce dernier exemple, ladite étape de pompage est moins en partie réalisée à l’aide de l’énergie récupérée lors de ladite étape de récupération d’énergie mécanique.Such a 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 primary pump 4 is at least partly actuated using said mechanical energy recovery device 12. Thus, according to this last example, said pumping step is less partly carried out using the energy recovered during said mechanical energy recovery step.

Selon le mode de réalisation illustré à la figure 4, ledit dispositif de récupération d’énergie mécanique 12 comprend au moins un générateur électrique 13. Ledit dispositif de récupération d’énergie mécanique 12 comprend par exemple en outre une turbine primaire 14, liée audit générateur électrique 13, ladite turbine primaire 14 étant mise en rotation par ledit gaz de sortieG s . Alternativement, l’énergie mécanique récupérée par ledit dispositif de récupération d’énergie mécanique 12 est réutilisée sous forme mécanique. Ledit dispositif de récupération d’énergie mécanique 12, et plus précisément ledit générateur électrique 13, est ainsi avantageusement conçu pour produire de l’énergie électrique produiteE ep à partir de l’énergie mécanique récupérée.According to the embodiment illustrated in FIG. 4, said mechanical energy recovery device 12 comprises at least one electric generator 13. Said mechanical energy recovery device 12 further comprises, for example, a primary turbine 14, linked to said generator electric 13, said primary turbine 14 being rotated by said outlet gas G s . Alternatively, the mechanical energy recovered by said mechanical energy recovery device 12 is reused in mechanical form. Said mechanical energy recovery device 12, and more specifically said electrical generator 13, is thus advantageously designed to produce electrical energy produced E ep from the recovered mechanical energy.

De façon avantageuse, le système de refroidissement 1 comprend, en amont de ladite pompe à chaleur Stirling 2, un compresseur primaire 15 conçu pour comprimer ledit gaz d’entréeG e , comme illustré aux figures 1 à 4. Ce compresseur 35 permet avantageusement de faciliter l’entrée du gaz d’entréeG e , par exemple l’air, au sein du système de refroidissement 1, en vue de produire ledit liquide cryogéniqueL. De manière préférentielle, ledit compresseur primaire 15 est au moins en partie actionné à l’aide dudit dispositif de récupération d’énergie mécanique 12, par exemple par transmission d’énergie mécanique et/ou électriqueE m/e . Ainsi, de manière avantageuse, le procédé de refroidissement comprend, en amont de ladite étape de refroidissement, une étape de compression au cours de laquelle ledit gaz d’entréeG e est comprimé, ladite étape de compression étant plus préférentiellement au moins en partie réalisée à l’aide de l’énergie récupérée au cours de ladite étape de récupération d’énergie mécanique. Le bilan énergétique et l’efficacité globale du système de refroidissement 1 s’en trouvent encore améliorés.Advantageously, the cooling system 1 comprises, upstream of said Stirling heat pump 2, a primary compressor 15 designed to compress said inlet gas G e , as illustrated in FIGS. 1 to 4. This compressor 35 advantageously makes it possible to facilitate the entry of the inlet gas G e , for example air, within the cooling system 1, with a view to producing said cryogenic liquid L. Preferably, said primary compressor 15 is at least partly actuated using said mechanical energy recovery device 12, for example by transmission of mechanical and/or electrical energy E m/e . Thus, advantageously, the cooling process comprises, upstream of said cooling step, a compression step during which said inlet gas G e is compressed, said compression step being more preferably at least partly carried out using the energy recovered during said mechanical energy recovery step. The energy balance and the overall efficiency of the cooling system 1 are thereby further improved.

Selon le mode de réalisation illustré à la figure 4, le système de refroidissement comprend en outre un module d’électrolyse 16 de l’eauH 2 Oen dihydrogèneH 2 et en dioxygèneO 2 alimenté en électricité au moins par ledit générateur électrique 13. Ainsi, ledit générateur électrique 13 fournit l’énergie électrique produiteE ep , au module d’électrolyse 16 avantageusement en continue, ce qui permet d’économiser des quantités importantes d’énergie puisqu’il n’y a plus besoin d’alimenter complètement indépendamment ledit module d’électrolyse 16. Une telle configuration est particulièrement avantageuse car l’électrolyse de l’eau est très couteuse en énergie électrique.According to the embodiment illustrated in FIG. 4, the cooling system further comprises a module 16 for the electrolysis of water H 2 O into dihydrogen H 2 and dioxygen O 2 supplied with electricity at least by said electric generator 13 Thus, said electrical generator 13 supplies the electrical energy produced E ep , to the electrolysis module 16 advantageously continuously, which makes it possible to save significant amounts of energy since there is no longer any need to supply completely independently of said electrolysis module 16. Such a configuration is particularly advantageous because the electrolysis of water is very costly in terms of electrical energy.

Selon le mode de réalisation illustré à la figure 4, le système de refroidissement 1 comprend avantageusement en outre un module d’échange de chaleur 17 conçu pour :
- refroidir au moins jusqu’à liquéfaction le dioxygèneO 2 issu du module d’électrolyse 16 de façon à former du dioxygèneO 2 liquéfié, et
- réchauffer le gaz de sortieG s en provenance du dispositif de récupération d’énergie mécanique 12.
According to the embodiment illustrated in Figure 4, the cooling system 1 advantageously further comprises a heat exchange module 17 designed to:
- cooling at least until liquefaction the oxygen O 2 from the electrolysis module 16 so as to form liquefied oxygen O 2 , and
- heating the output gas G s coming from the mechanical energy recovery device 12.

Toujours selon le mode de réalisation de la figure 4, le système de refroidissement 1 comprend également une unité de reformage du méthane 18, conçue pour faire réagir du dioxyde de carboneCO 2 avec du dihydrogèneH 2 issu dudit module d’électrolyse de l’eau 16 afin de former du méthaneCH 4 et de l’eauH 2 O. Le méthaneCH 4 ainsi formé peut avantageusement être injecté dans un moteur à combustion interne 50 en tant que combustible, tandis que le dioxygèneO 2 liquéfié peut être injecté au sein dudit moteur à combustion interne 50 en tant que comburant.Still according to the embodiment of Figure 4, the cooling system 1 also comprises a methane reforming unit 18, designed to react carbon dioxide CO 2 with dihydrogen H 2 from said electrolysis module of the water 16 to form methane CH 4 and water H 2 O . The methane CH 4 thus formed can advantageously be injected into an internal combustion engine 50 as fuel, while the liquefied oxygen O 2 can be injected into said internal combustion engine 50 as oxidizer.

L'invention concerne également en tant que tel, selon un troisième aspect illustré par les exemples aux figures 3 et 4, un ensemble moteur 60 comprenant au moins :
- le système de refroidissement 1, tel que décrit précédemment et optionnellement ci-après, ledit système de refroidissement 1 étant conçu pour produire du dioxygèneO 2 liquéfié, et
- un moteur à combustion interne 50, en aval dudit système de refroidissement 1 et comprenant une chambre de combustion 25.
The invention also relates as such, according to a third aspect illustrated by the examples in FIGS. 3 and 4, to an engine assembly 60 comprising at least:
- the cooling system 1, as described previously and optionally below, said cooling system 1 being designed to produce liquefied oxygen O 2 , and
- an internal combustion engine 50, downstream of said cooling system 1 and comprising a combustion chamber 25.

L’ensemble moteur 60 est bien évidemment préférentiellement mis en œuvre au moyen du système de refroidissement 1 mentionné ci-avant, et décrit plus en détail ci-après. Ainsi, de façon préférentielle, la description qui précède (et optionnellement qui suit) concernant le système de refroidissement 1 et le procédé de refroidissement s’applique donc également à l’ensemble moteur 60 de l’invention, et inversement.The motor assembly 60 is obviously preferably implemented by means of the cooling system 1 mentioned above, and described in more detail below. Thus, preferably, the foregoing (and optionally following) description concerning the cooling system 1 and the cooling method therefore also applies to the motor assembly 60 of the invention, and vice versa.

Selon ce troisième aspect de l’invention, le système de refroidissement 1 est relié audit moteur à combustion interne 50 de façon à pouvoir injecter dans ladite chambre de combustion 25 ledit dioxygèneO 2 liquéfié.According to this third aspect of the invention, the cooling system 1 is connected to said internal combustion engine 50 so as to be able to inject said liquefied oxygen O 2 into said combustion chamber 25 .

Selon le mode de réalisation illustré à la figure 3, ledit dioxygèneO 2 liquéfié est issu dudit module d’électrolyse de l’eau 16.According to the embodiment illustrated in FIG. 3, said liquefied oxygen O 2 comes from said water electrolysis module 16.

De façon avantageuse, le système de refroidissement 1 est également conçu pour pouvoir injecter également ledit méthaneCH 4 au sein de ladite chambre de combustion 25.Advantageously, the cooling system 1 is also designed to be able to also inject said methane CH 4 within said combustion chamber 25.

Par exemple, le moteur à combustion interne 50 est un moteur à quatre temps, un moteur à deux temps, un moteur à piston rotatif (comme illustré), une turbine à gaz, ou un moteur Stirling. Ledit moteur à combustion interne 50 est ainsi avantageusement destiné, à être alimenté par un comburant et un combustible, l’un et/ou l’autre pouvant être issu dudit système de refroidissement 1.For example, the internal combustion engine 50 is a four-stroke engine, a two-stroke engine, a rotary piston engine (as shown), a gas turbine engine, or a Stirling engine. Said internal combustion engine 50 is thus advantageously intended to be powered by an oxidant and a fuel, one and/or the other possibly coming from said cooling system 1.

Selon un mode de réalisation particulier dont un exemple est illustré à la figure 3, compatible notamment avec le troisième aspect de l’invention et/ou avec les premier et deuxième aspects seuls, ledit liquide cryogéniqueLen provenance dudit moteur électrique primaire 3 est formé d’au moins un premier composantC 1 et un deuxième composantC 2 distincts et à l’état liquide.According to a particular embodiment, an example of which is illustrated in FIG. 3, compatible in particular with the third aspect of the invention and/or with the first and second aspects alone, 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 which are distinct and in the liquid state.

Selon le mode de réalisation illustré à la figure 3, le système de refroidissement 1 comprend en outre un dispositif de séparation 19 conçu pour séparer lesdits premier et deuxième composantsC 1 ,C 2 à l’état liquide par magnétisme, l’un desdits premier et deuxième composantsC 1 ,C 2 à l’état liquide présentant un caractère paramagnétique bien supérieur à l’autre desdits premier et deuxième composantsC 1 ,C 2 . Ainsi, selon ce dernier mode de réalisation, le procédé de refroidissement comprend en outre une étape de séparation desdits premier et deuxième composantsC 1 ,C 2 à l’état liquide par magnétisme. Bien évidemment, ladite étape de séparation est préférentiellement mise en œuvre au moyen dudit dispositif de séparation 19.According to the embodiment illustrated in FIG. 3, the cooling system 1 further comprises a separation device 19 designed to separate said first and second components C 1 , C 2 in the liquid state by magnetism, one of said first and second components C 1 , C 2 in the liquid state having a much greater paramagnetic character than the other of said first and second components C 1 , C 2 . Thus, according to this last embodiment, the cooling method further comprises a step of separating said first and second components C 1 , C 2 in the liquid state by magnetism. Of course, said separation step is preferably implemented by means of said separation device 19.

Selon un premier exemple, tel que celui illustré à la figure 3, ledit gaz d’entréeG e est formé par de l’air, ledit premier composantC 1 étant principalement formé par du dioxygèneO 2 , tandis que ledit deuxième composantC 2 est très majoritairement formé par du diazoteN 2 . De préférence, ledit deuxièmeC 2 composant comprend ainsi en outre de l’argonAret/ou du dioxyde de carboneCO 2 , lesquels se trouvent dans l’air chacun à une proportion bien inférieure à celle du diazoteN 2 . Selon un deuxième exemple, ledit gaz d’entréeG e est formé principalement par du gaz naturel ou du bio-méthane (c’est-à-dire issu d’un procédé essentiellement biologique de production de méthane), ledit premier composantC 1 étant majoritairement formé de méthaneCH 4 tandis que ledit deuxième composantC 2 , en particulier à l’état liquide, est formé des effluents du gaz naturel ou bio-méthane, lesdits effluents étant dans le cas présent préférentiellement formés de la fraction liquide du gaz naturel ou bio-méthane rejetée à la suite du traitement du gaz d’entréeG e (refroidissement jusqu’à liquéfaction) débarrassée de son principal produit valorisable, à savoir ici le méthaneCH 4 . En effet, le gaz naturel et le biométhane sont habituellement formés chacun par un mélange de plusieurs espèces chimiques, parmi lesquelles le méthaneCH 4 est normalement prépondérant.According to a first example, such as that illustrated in FIG. 3, said inlet gas G e is formed by air, said first component C 1 being mainly formed by dioxygen O 2 , while said second component C 2 is very predominantly formed by dinitrogen N 2 . Preferably, said second C 2 component thus further comprises argon Ar and/or carbon dioxide CO 2 , each of which is found in the air in a much lower proportion than that of dinitrogen N 2 . According to a second example, said inlet gas G e is formed mainly by natural gas or bio-methane (that is to say resulting from an essentially biological process for producing methane), said first component C 1 being mainly formed from methane CH 4 while said second component C 2 , in particular in the liquid state, is formed from the effluents of natural gas or bio-methane, said effluents being in the present case preferentially formed from the liquid fraction of the gas natural or bio-methane discharged following treatment of the input gas G e (cooling until liquefaction) stripped of its main recoverable product, namely here methane CH 4 . Indeed, natural gas and biomethane are usually each formed by a mixture of several chemical species, among which methane CH 4 is normally predominant.

Ledit dispositif de séparation 19 comprend de préférence en outre une pompe à induction 20, par exemple monophasée ou triphasée, conçue pour expulser ledit composant le plus paramagnétique, parmi lesdits premier et deuxième composants C1, C2, hors du dispositif de séparation 19, de préférence tout en le pressurisant. Avantageusement, ledit dispositif de séparation 19 comprend un piège magnétique 21 conçu pour émettre un champ magnétique 100 de sorte à retenir le composant le plus paramagnétique, parmi lesdits premier et deuxième composantsC 1 ,C 2 , sensiblement au sein d’une portion de piégeage 22 dudit dispositif de séparation 19. De façon avantageuse, ladite étape de séparation comprend ainsi une étape de piégeage magnétique dans laquelle un champ magnétique 100 est émis de façon à retenir le composant le plus paramagnétique, parmi lesdits premier et deuxième composantsC 1 ,C 2 , sensiblement au sein d’une zone de piégeage 23, laquelle est de préférence formée de ou entourée par ladite portion de piégeage 22. Naturellement, ladite étape de piégeage magnétique est avantageusement mise en œuvre à l’aide dudit piège magnétique 21. De préférence, ledit dispositif de séparation 19 comprend un moyen de décantation 24 dudit liquide cryogéniqueL, une portion au moins dudit moyen de décantation 24 formant ladite portion de piégeage 22. Le procédé de refroidissement comprend donc avantageusement une étape de décantation dudit liquide cryogéniqueL, ladite étape de décantation étant préférentiellement mise en œuvre au moyen dudit moyen de décantation 24, lequel comprend par exemple un vase de décantation. De façon avantageuse, lesdites étapes de décantation et de piégeage sont au moins en partie concomitantes. Avantageusement, ledit piège magnétique 21 et ladite pompe à induction 20 sont utilisés en combinaison, ladite pompe à induction 20 étant en aval du piège magnétique 21 et permettant de compléter l’étape de séparation desdits premier et deuxième composantsC 1 ,C 2 . Selon un exemple de fonctionnement donné à titre illustratif uniquement et non limitatif, pour finaliser cette séparation, le premier composantC 1 à l’état liquide (dioxygèneO 2 liquide dans le cas où le gaz d’entréeG e est l’air) est aspiré dans le piège magnétique 21 par la pompe à induction 20 dont le champ magnétique, grâce à un déphasage, génère une onde magnétique qui se déplace le long d’un tuyau d’évacuation formant une sortie dudit premier composantC 1 à l’état liquide, attirant ainsi le premier composantC 1 à l’état liquide (formé par exemple de dioxygèneO 2 liquide) hors du moyen de décantation 24 tout en le mettant sous pression. La vitesse de déplacement du premier composantC 1 à l’état liquide est préférentiellement proportionnelle à la fréquence du courant alimentant la pompe à induction 20 et aux forces de Lorentz.Said separation device 19 preferably further comprises an induction pump 20, for example single-phase or three-phase, designed to expel said most paramagnetic component, among said first and second components C 1 , C 2 , out of separation device 19, preferably while pressurizing it. Advantageously, said separation device 19 comprises a magnetic trap 21 designed to emit a magnetic field 100 so as to retain the most paramagnetic component, among said first and second components C 1 , C 2 , substantially within a trapping portion 22 of said separation device 19. Advantageously, said separation step thus comprises a magnetic trapping step in which a magnetic field 100 is emitted so as to retain the most paramagnetic component, among said first and second components C 1 , C 2 , substantially within a trapping zone 23, which is preferably formed by or surrounded by said trapping portion 22. Naturally, said magnetic trapping step is advantageously implemented using said magnetic trap 21. Preferably, said separation device 19 comprises a settling means 24 of said cryogenic liquid L , at least a portion of said settling means 24 forming said trapping portion 22. The cooling method therefore advantageously comprises a step of settling said cryogenic liquid L , said settling step being preferably implemented by means of said settling means 24, which comprises for example a settling vessel. Advantageously, said settling and trapping steps are at least partly concomitant. Advantageously, said magnetic trap 21 and said induction pump 20 are used in combination, said induction pump 20 being downstream of magnetic trap 21 and making it possible to complete the step of separating said first and second components C 1 , C 2 . According to an example of operation given by way of illustration only and not limiting, to finalize this separation, the first component C 1 in the liquid state (liquid oxygen O 2 in the case where the inlet gas G e is air) is sucked into the magnetic trap 21 by the induction pump 20 whose magnetic field, thanks to a phase shift, generates a magnetic wave which travels along an evacuation pipe forming an outlet of said first component C 1 at the liquid state, thus attracting the first component C 1 in the liquid state (formed for example of liquid dioxygen O 2 ) out of the settling means 24 while putting it under 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 the Lorentz forces.

Comme illustré à la figure 9, le piège magnétique 21, et plus précisément ladite portion de piégeage 22, comprend avantageusement un réseau magnétique formé de petits aimants 26 qui constituent de petites alvéoles en trois dimensions, et qui permettent d’émettre ledit champ magnétique 100. L’ensemble desdits aimants 17 peut former un cube, un cylindre, ou un cône, et les alvéoles sont de plus en plus petites au fur et à mesure de l’approche du bas. Une telle configuration s’apparente à un filtre magnétique aux mailles de plus en plus fines. A la figure 9, les indicesP+etP-représentent avantageusement des gradients de pression partielle dû à la concentration respectivement du dioxygèneO 2 (ou plus généralement du premier composantC 1 ) liquide et du diazoteN 2 (ou plus généralement dudit deuxième composantC 2 ) liquide au sein du piège magnétique 21, tandis que les flèches horizontales issues des signesO 2 etN 2 représentent les vitesses hydrauliques respectives du dioxygèneO 2 liquide et du diazoteN 2 liquide, respectivement, la forme d’onde tout à gauche représentant la répartition des vitesses des premier et second composantsC 1 ,C 2 mélangés à l’état liquides juste avant leur séparation magnétique. De façon avantageuse, sous l’effet du champ magnétique 100, ledit dioxygèneO 2 liquide (ou plus généralement ledit premier composantC 1 ) se rapproche d’une première paroi 27 du piège magnétique 21 derrière laquelle se trouve lesdits aimants 26, tandis que le diazoteN 2 (ou plus généralement le deuxième composantC 2 ) se rapproche d’une seconde paroi 28 du piège magnétique 21 opposée à la première paroi 27 et dépourvue d’aimant, le champ magnétique 100 exerçant une force magnétiqueF m sur les molécules paramagnétique du dioxygèneO 2 (ou plus généralement sur le plus paramagnétique desdits premier et deuxième composantsC 1 ,C 2 , de préférence ledit premier composantC 1 ) seulement, et pas sur les molécules du diazoteN 2 . Ainsi, selon cette variante à dispositif de séparation 19 magnétique, l’étape de séparation et/ou le dispositif de séparation 19 de l’invention utilise(nt) la capacité paramagnétique du dioxygèneO 2 liquide (et plus généralement dudit premier composantC 1 à l’état liquide), qui est ainsi retenu entre des pôles d’aimant et/ou est attiré par un champ magnétique 11, pour le séparer du diazoteN 2 et de l’argonAr(et plus généralement dudit deuxième composantC 2 à l’état liquide). En effet, l’argon liquideAret l’azote liquideN 2 étant principalement amagnétiques, ils ne sont avantageusement pas retenus par le champ magnétique 100. As illustrated in Figure 9, the magnetic trap 21, and more precisely said trapping portion 22, advantageously comprises a magnetic network formed of small magnets 26 which constitute small cells in three dimensions, and which make it possible to emit said magnetic field 100 The set of said magnets 17 can form a cube, a cylinder, or a cone, and the cells are smaller and smaller as you approach the bottom. Such a configuration is similar to a magnetic filter with increasingly fine meshes. In FIG. 9, the indices P+ and P- advantageously represent partial pressure gradients due to the concentration respectively of liquid oxygen O 2 (or more generally of the first component C 1 ) and of nitrogen N 2 (or more generally of said second component C 2 ) liquid within the magnetic trap 21, while the horizontal arrows resulting from the signs O 2 and N 2 represent the respective hydraulic velocities of the liquid dioxygen O 2 and the liquid dinitrogen N 2 , respectively, the waveform at left representing the distribution of the velocities of the first and second components C 1 , C 2 mixed in the liquid state just before their magnetic separation. Advantageously, under the effect of magnetic field 100, said liquid oxygen O 2 (or more generally said first component C 1 ) approaches a first wall 27 of magnetic trap 21 behind which said magnets 26 are located, while the dinitrogen N 2 (or more generally the second component C 2 ) approaches a second wall 28 of the magnetic trap 21 opposite the first wall 27 and devoid of magnet, the magnetic field 100 exerting a magnetic force F m on the paramagnetic molecules of dioxygen O 2 (or more generally on the most paramagnetic of said first and second components C 1 , C 2 , preferably said first component C 1 ) only, and not on the molecules of dinitrogen N 2 . Thus, according to this variant with a magnetic separation device 19, the separation step and/or the separation device 19 of the invention uses(s) the paramagnetic capacity of the liquid dioxygen O 2 (and more generally of said first component C 1 in the liquid state), which is thus retained between magnet poles and/or is attracted by a magnetic field 11, to separate it from the dinitrogen N 2 and from the argon Ar (and more generally from said second component C 2 in liquid state). Indeed, the liquid argon Ar and the liquid nitrogen N 2 being mainly non-magnetic, they are advantageously not retained by the magnetic field 100.

Ladite pompe à induction 20 comprend, selon un exemple avantageux illustré à la figure 7, un enroulement 70 de fil en triphasé pour la collecte dudit premier composantC 1 au sein du moyen de décantation 6, et en aval de cet enroulement 70 une ou plusieurs bobines en triphasé 71, comme illustré à la figure 6. Une telle configuration permet préférentiellement à la fois d’améliorer la séparation finale desdits premier et deuxième composantsC 1 ,C 2 , et de mettre sous pression, c’est-à-dire à un débit significatif, ledit premier composantC 1 liquide enfin séparé dudit deuxième composantC 2 liquide.Said induction pump 20 comprises, according to an advantageous example illustrated in FIG. 7, a three-phase wire winding 70 for collecting said first component C 1 within settling means 6, and downstream of this winding 70 one or more three-phase coils 71, as illustrated in FIG. 6. Such a configuration preferably makes it possible both to improve the final separation of said first and second components C 1 , C 2 , and to pressurize, that is to say at a significant rate, said first liquid component C 1 finally separated from said second liquid component C 2 .

Cette configuration spécifique à dispositif de séparation 19 fonctionnant grâce au magnétisme est particulièrement avantageuse, puisque les températures de fonctionnement du dispositif de séparation 19 magnétique, et notamment dudit piège magnétique 21 et de ladite pompe à induction 20, sont très basses (cryotempératures). Ainsi, les parties conductrices du dispositif de séparation 19, notamment dans le cas d’aimants et plus particulièrement d’électro-aimant, sont aux limites de la supraconductivité naturelle du cuivre ou de l’aluminium, et des courants électriques de toutes grandeurs peuvent donc être utilisés et générer de grandes forces magnétiques avec peu d’échauffement et donc peu de pertes électriques et thermiques.This specific configuration with a separation device 19 operating using magnetism is particularly advantageous, since the operating temperatures of the magnetic separation device 19, and in particular of said magnetic trap 21 and of said induction pump 20, are very low (cryotemperatures). Thus, the conductive parts of the separation device 19, in particular in the case of magnets and more particularly of electromagnets, are at the limits of the natural superconductivity of copper or aluminum, and electric currents of all magnitudes can therefore be used and generate large magnetic forces with little heating and therefore little electrical and thermal losses.

Selon le mode de réalisation illustré à la figure 3, l’ensemble moteur 60 est conçu de façon que le système de refroidissement 1 puisse pour injecter, au sein de ladite chambre de combustion 25, le premier composantC 1 à l’état en provenance du dispositif de séparation 19, ledit premier composantC 1 à l’état liquide formant avantageusement ledit dioxygèneO 2 liquéfié De façon avantageuse, ledit premier composantC 1 injecté est donc destiné à servir de comburant au sein du moteur à combustion interne 50.According to the embodiment illustrated in FIG. 3, the engine assembly 60 is designed so that the cooling system 1 can inject, within said combustion chamber 25, the first component C 1 in the state coming from of the separation device 19, said first component C 1 in the liquid state advantageously forming said liquefied oxygen O 2 Advantageously, said injected first component C 1 is therefore intended to serve as oxidizer within the internal combustion engine 50.

De façon particulièrement avantageuse, ledit dispositif de séparation 19 est donc conçu pour injecter ledit deuxième composantC 2 à l’état liquide dans ledit évaporateur 6 et ne pas injecter ledit premier composantC 1 à l’état liquide dans ledit évaporateur 6. Par exemple, l’ensemble moteur 60 est conçu de façon que le deuxième composantC 2 soit formé (principalement) par ledit diazoteN 2 liquide et qu’il soit introduit dans l’évaporateur 6, tandis que le premier composantC 1 est formé par ledit dioxygèneO 2 liquide et injecté directement dans ledit moteur à combustion interne 50, pour réaliser une oxycombustion, comme illustré à la figure 3.In a particularly advantageous manner, said separation device 19 is therefore designed to inject said second component C 2 in the liquid state into said evaporator 6 and not to inject said first component C 1 in the liquid state into said evaporator 6. For example , the motor assembly 60 is designed so that the second component C 2 is formed (mainly) by said liquid nitrogen N 2 and that it is introduced into the evaporator 6, while the first component C 1 is formed by said dioxygen O 2 liquid and injected directly into said internal combustion engine 50, to achieve oxycombustion, as illustrated in Figure 3.

Ainsi, une alternative spécifique du troisième aspect de l’invention concerne un ensemble moteur 60 comprenant :
- le système de refroidissement 1, et
- un moteur à combustion interne 50, en aval dudit système de refroidissement 1 et comprenant une chambre de combustion 25
le système de refroidissement 1 étant relié audit moteur 26 de façon à pouvoir injecter dans ladite chambre de combustion 25 ledit premier composantC 1 . Ce dernier est bien évidemment préférentiellement formé par du dioxygèneO 2 .
Thus, a specific alternative of the third aspect of the invention relates to an engine assembly 60 comprising:
- the cooling system 1, and
- an internal combustion engine 50, downstream of said cooling system 1 and comprising a combustion chamber 25
the cooling system 1 being connected to said engine 26 so as to be able to inject said first component C 1 into said combustion chamber 25 . The latter is obviously preferentially formed by dioxygen O 2 .

De façon avantageuse, ledit moteur 50 comprend une sortie d’échappement 42 conçue pour évacuer au moins un composant d’échappementC e à l’état gazeux hors de ladite chambre de combustion 25. Plus avantageusement encore, en aval de ladite sortie d’échappement 42, ledit évaporateur 6 est conçu pour refroidir ledit composant d’échappementC e en provenance de ladite sortie d’échappement 42 et réchauffer ledit deuxième composantC 2 en provenance dudit dispositif de séparation 19. Ladite sortie d’échappement 42 forme ainsi avantageusement une partie dudit dispositif de récupération de chaleur de combustion 51.Advantageously, said engine 50 comprises an exhaust outlet 42 designed to evacuate at least one exhaust component C e in the gaseous state out of said combustion chamber 25. Even more advantageously, downstream of said exhaust outlet exhaust 42, said evaporator 6 is designed to cool said exhaust component C e from said exhaust outlet 42 and heat said second component C 2 from said separation device 19. Said exhaust outlet 42 thus advantageously forms part of said combustion heat recovery device 51.

Le combustible du moteur à combustion interne 50 peut être notamment un hydrocarbure, par exemple le méthaneCH 4 , ou du dihydrogèneH 2 .Lorsque le combustible est un hydrocarbure et notamment le méthaneCH 4 , le composant d’échappementC e à l’état gazeux, qui contient les produits de la combustion du moteur 26, sera principalement formé d’eau et de dioxyde de carboneCO 2 . Lorsque le combustible est le dihydrogèneH 2 , le composant d’échappementC e à l’état gazeux, sera formé principalement voire quasiment uniquement d’eau. L’absence de diazoteN 2 dans la chambre de combustion, grâce à l’injection directe de dioxygèneO 2 liquide (ou éventuellement gazeux) pur est un des avantages de l’ensemble moteur 60 de l’invention (dont deux variantes spécifique sont illustrées aux figures 3 et 4), notamment en ce qui concerne la diminution de la pollution relative aux oxydes d’azote, aussi appelés « NO x ». En effet, le moteur à combustion interne 50 de l’ensemble moteur 60, en l’absence d’azote dans la chambre de combustion 25, ne produit pas ou quasiment pas de NOx.The fuel of the internal combustion engine 50 may in particular be a hydrocarbon, for example methane CH 4 , or dihydrogen H 2 . When the fuel is a hydrocarbon and in particular methane CH 4 , the exhaust component C e in the gaseous state, which contains the combustion products of the engine 26, will mainly be formed of water and carbon dioxide CO 2 . When the fuel is dihydrogen H 2 , the exhaust component C e in the gaseous state will be formed mainly or almost exclusively of water. The absence of dinitrogen N 2 in the combustion chamber, thanks to the direct injection of pure liquid (or possibly gaseous) dioxygen O 2 is one of the advantages of the engine assembly 60 of the invention (of which two specific variants are illustrated in Figures 3 and 4), particularly with regard to the reduction in pollution relating to nitrogen oxides, also called " NO x ". Indeed, the internal combustion engine 50 of the engine assembly 60, in the absence of nitrogen in the combustion chamber 25, produces no or almost no NOx.

De façon avantageuse, l’ensemble moteur 60 comprend un dispositif de récupération de chaleur de combustion 51, de préférence celui décrit précédemment, pour récupérer la chaleur de combustion du composant d’échappementC e provenant de ladite chambre de combustion 25.Advantageously, the engine assembly 60 comprises a combustion heat recovery device 51, preferably that described above, to recover the combustion heat of the exhaust component C e coming from said combustion chamber 25.

De préférence, l’ensemble moteur 60 est conçu de façon que l’évaporateur 6 pour refroidisse ledit composant d’échappementC e au moins jusqu’à liquéfaction d’une portion primaire de ce dernier, comme illustré aux figures 3 et 4. Préférentiellement, l’ensemble moteur 60 est conçu pour utiliser ladite portion primaire liquéfiée afin de liquéfier une portion secondaire dudit composant d’échappementC e , lesdites portions primaire et secondaire étant distinctes. Ladite portion primaire est avantageusement principalement formée de dioxyde de carboneCO 2 , tandis que ladite portion secondaire est principalement formée d’eau, comme illustré aux figures 3 et 4. Plus avantageusement encore, ledit un dispositif de récupération de chaleur de combustion 51 comprend un dispositif de réinjection (non illustré) conçu pour balayer ladite chambre de combustion 25 avec ladite portion primaire et/ou ladite portion secondaire (à l’état liquide ou alternativement gazeux) afin d’expulser ledit composant d’échappementC e hors de ladite chambre de combustion 25. Une telle configuration permet d’améliorer le fonctionnement du moteur à combustion interne 50 en expulsant efficacement ce dernier le composant d’échappementC e . Par exemple, en particulier lorsque le combustible est un hydrocarbure, ledit dispositif de réinjection est conçu pour injecter la portion primaire liquide formée de dioxyde de carbone, au sein de ladite chambre de combustion 25, pour optimiser le balayage de cette dernière, c’est-à-dire expulser la totalité des gaz brûlés par la combustion et qui forment le composant d’échappementC e à l’état gazeux.Preferably, the engine assembly 60 is designed so that the evaporator 6 cools said exhaust component C e at least until liquefaction of a primary portion of the latter, as illustrated in FIGS. 3 and 4. Preferably , the engine assembly 60 is designed to use said liquefied primary portion in order to liquefy a secondary portion of said exhaust component C e , said primary and secondary portions being distinct. Said primary portion is advantageously mainly formed of carbon dioxide CO 2 , while said secondary portion is mainly formed of water, as illustrated in FIGS. 3 and 4. Even more advantageously, said combustion heat recovery device 51 comprises a reinjection device (not shown) designed to sweep said combustion chamber 25 with said primary portion and/or said secondary portion (in liquid or alternatively gaseous state) in order to expel said exhaust component C e from said chamber combustion engine 25. Such a configuration makes it possible to improve the operation of the internal combustion engine 50 by effectively expelling the latter the exhaust component C e . For example, in particular when the fuel is a hydrocarbon, said reinjection device is designed to inject the liquid primary portion formed of carbon dioxide, within said combustion chamber 25, to optimize the scanning of the latter, that is that is, to expel all of the gases burned by the combustion and which form the exhaust component C e in the gaseous state.

L'invention concerne également en tant que tel, selon un quatrième aspect, un procédé d’adaptation d’un moteur à combustion interne 50 comprenant au moins une tubulure d’admission et une chambre de combustion 25, ledit procédé d’adaptation comprenant au moins :
- une étape de fermeture ou d’enlèvement de ladite tubulure d’admission du moteur 26,
- une étape d’installation dans laquelle le système de refroidissement 1 tel que décrit précédemment est relié audit moteur à combustion interne 50, au niveau de ladite tubulure d’admission fermée ou enlevée et donc en amont de ladite chambre de combustion 25, de façon à pouvoir injecter dans cette dernière du dioxygèneO 2 liquéfié produit par ledit système de refroidissement 1.
The invention also relates as such, according to a fourth aspect, to a method for adapting an internal combustion engine 50 comprising at least one intake manifold and one combustion chamber 25, said method for adapting at least less :
- a step of closing or removing said engine intake manifold 26,
- an installation step in which the cooling system 1 as previously described is connected to said internal combustion engine 50, at the level of said closed or removed intake manifold and therefore upstream of said combustion chamber 25, so to be able to inject into the latter liquefied oxygen O 2 produced by said cooling system 1.

Avantageusement, à l’issue de ladite étape d’installation, ledit moteur à combustion interne 50 et le système de refroidissement 1 forment un ensemble moteur 60 tel que décrit ci-avantAdvantageously, at the end of said installation step, said internal combustion engine 50 and the cooling system 1 form an engine assembly 60 as described above.

Par exemple, ledit dioxygèneO 2 liquéfié peut être formé par ledit premier composantC 1 provenance du dispositif de séparation 19, comme illustré à la figure 3, ou bien par le dioxygèneO 2 formé par le module d’électrolyse de l’eau 16 et liquéfié par ledit module d’échange de chaleur 17, ou encore une combinaison des deux. Bien évidemment, la description qui suit et qui précède concernant le système de refroidissement 1, l’ensemble moteur 60 et le procédé de refroidissement s’applique donc également au procédé d’adaptation de l’invention, et inversement.For example, said liquefied oxygen O 2 can be formed by said first component C 1 coming from the separation device 19, as illustrated in FIG. 3, or else by the oxygen O 2 formed by the water electrolysis module 16 and liquefied by said heat exchange module 17, or a combination of both. Obviously, the description which follows and which precedes concerning the cooling system 1, the motor assembly 60 and the cooling method therefore also applies to the adaptation method of the invention, and vice versa.

L'invention concerne également en tant que tel, selon un cinquième aspect, un procédé d’oxycombustion comprenant le procédé de refroidissement tel que décrit ci-avant, le procédé d’oxycombustion comprenant en outre une étape d’injection de dioxygène liquéfiéO 2 lors du procédé de refroidissement au sein d’une chambre de combustion 25 d’un moteur à combustion interne 50. Bien évidemment, la description qui suit et qui précède concernant le système de refroidissement 1, l’ensemble moteur 60, le procédé de refroidissement et même le procédé d’adaptation s’applique donc également au procédé d’oxycombustion de l’invention, et inversement. Par exemple, ledit gaz d’entréeG e étant formé par de l’air, ledit premier composantC 1 étant principalement formé par du dioxygèneO 2 , et lors de ladite étape d’injection, ledit premier composantC 1 est injecté dans ladite chambre de combustion 25.The invention also relates as such, according to a fifth aspect, to an oxycombustion process comprising the cooling process as described above, the oxycombustion process further comprising a step of injecting liquefied dioxygen O 2 during the cooling process within a combustion chamber 25 of an internal combustion engine 50. Of course, the following and preceding description concerning the cooling system 1, the engine assembly 60, the cooling process and even the adaptation method therefore also applies to the oxycombustion method of the invention, and vice versa. For example, said inlet gas G e being formed by air, said first component C 1 being mainly formed by oxygen O 2 , and during said injection step, said first component C 1 is injected into said combustion chamber 25.

Par exemple, comme illustré à la figure 10, le moteur à combustion interne 50, est à piston rotatif 44 (en forme de triangle de Reuleaux). Le moteur à combustion interne 50 à piston rotatif 44 de la variante illustrée à la figure 10 comprend deux bougies d’allumage 39 en opposition, deux injections communes de combustible et de comburant 40, 41 également en opposition, et deux sorties d’échappement 42 aussi en opposition et conçues pour évacuer le composant d’échappementC e à l’état gazeux, comme décrit précédemment. Ledit comburant est préférentiellement formé par du dioxygèneO 2 liquide, formé par exemple par ledit premier composantC 1 . L’oxycombustion permet ici de surmonter les problèmes de faible compression récurrents des moteurs à piston rotatif classiques, notamment en adaptant la vitesse de rotation du piston rotatif 44.For example, as illustrated in FIG. 10, the internal combustion engine 50 has a rotary piston 44 (in the shape of a Reuleaux triangle). The internal combustion engine 50 with rotary piston 44 of the variant illustrated in FIG. 10 comprises two spark plugs 39 in opposition, two common injections of fuel and oxidizer 40, 41 also in opposition, and two exhaust outlets 42 also in opposition and designed to evacuate the exhaust component C e in the gaseous state, as previously described. Said oxidant is preferably formed by liquid dioxygen O 2 , formed for example by said first component C 1 . Oxycombustion makes it possible here to overcome the recurring low compression problems of conventional rotary piston engines, in particular by adapting the speed of rotation of the rotary piston 44.

Le système de refroidissement 1 est également adapté pour la production de petites quantités dudit premier composantC 1 liquéfié, ou, après retour à l’état gazeux de ce dernier, pour la production de petite quantité dudit premier composantC 1 à l’état gazeux mais comprimé (c’est-à-dire sous pression relativement élevée).The cooling system 1 is also suitable for the production of small quantities of said liquefied first component C 1 , or, after the latter has returned to the gaseous state, for the production of small quantities of said first component C 1 in the gaseous state but compressed (i.e. under relatively high pressure).

L'invention concerne également en tant que tel, selon un cinquième aspect non illustré ici, un système de climatisation haute puissance comprenant le système de refroidissement précédemment décrit, l’énergie de refroidissement du système de climatisation haute puissance étant fournie via ledit évaporateur 6.The invention also relates as such, according to a fifth aspect not illustrated here, to a high power air conditioning system comprising the cooling system previously described, the cooling energy of the high power air conditioning system being supplied via said evaporator 6.

Par convention, de manière purement indicative et non limitative, il est indiqué dans les figures les signes (g) et (liq) pour indiquer respectivement les états gazeux et liquide de différents composants. Dans les figures, les flèches positionnées de part et d’autre des lignes continues indiquent de préférence le sens d’un flux, par exemple un flux de He(g) c’est-à-dire un flux d’héliumHeà l’état gazeux.By convention, in a purely indicative and non-limiting manner, the signs (g) and (liq) are indicated in the figures to indicate respectively the gaseous and liquid states of the various components. In the figures, the arrows positioned on either side of the continuous lines preferably indicate the direction of a flow, for example a flow of He( g ), that is to say a flow of helium He at the gaseous state.

Les termes du type premier, deuxième, troisième, quatrième, cinquième, primaire, secondaire, tertiaire de la précédente description sont de préférence employés à des fins distinctives uniquement, et non pour désigner un rang ou une numérotation ordinale. Un deuxième élément peut par exemple être introduit sans forcément qu’un premier élément de même nature soit également introduit ou même présent implicitement.The terms of the first, second, third, fourth, fifth, primary, secondary, tertiary type of the preceding description are preferably used for distinctive purposes only, and not to designate a rank or an ordinal numbering. A second element can for example be introduced without necessarily a first element of the same nature being also introduced or even implicitly present.

En résumé, l’invention est en lien avec les problématiques de production de gaz liquéfié, de dépollution et d’efficacité énergétique des moteurs à combustion, et plus généralement d’économie d’énergie.
In summary, the invention is related to the problems of liquefied gas production, pollution control and energy efficiency of combustion engines, and more generally energy saving.

Claims (30)

Système de refroidissement (1) comprenant au moins :
- une pompe à chaleur Stirling (2) conçue pour refroidir un gaz d’entrée (Ge) jusqu’à une température cryogénique afin de former un liquide cryogénique (L),
- un moteur électrique primaire (3), destiné à faire fonctionner ladite pompe à chaleur Stirling (2),
- une pompe primaire destinée à faire circuler ledit liquide cryogénique (L) sous pression, et
- un moyen de refroidissement (5), destiné à refroidir ledit moteur électrique primaire (3) à l’aide du liquide cryogénique (L) issu de ladite pompe primaire (4).
Cooling system (1) comprising at least:
- a Stirling heat pump (2) designed to cool an inlet gas (G e ) to a cryogenic temperature in order to form a cryogenic liquid (L),
- a primary electric motor (3), intended to operate said Stirling heat pump (2),
- a primary pump intended to circulate said cryogenic liquid (L) under pressure, and
- a cooling means (5), intended to cool said primary electric motor (3) using the cryogenic liquid (L) from said primary pump (4).
Système de refroidissement (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce la pompe primaire (4) comprend un moteur électrique secondaire, le système de refroidissement (1) étant conçu pour refroidir ledit moteur électrique secondaire à l’aide du liquide cryogénique (L) en provenance de ladite pompe à chaleur Stirling (2).Cooling system (1) according to the preceding claim, characterized in that the primary pump (4) comprises a secondary electric motor, the cooling system (1) being designed to cool said secondary electric motor using the cryogenic liquid (L ) from said Stirling heat pump (2). Système de refroidissement (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif de liquéfaction de l’hélium (30), lequel comprend au moins :
- un échangeur de chaleur (31) destiné à recueillir d’une part de l’hélium gazeux pour le refroidir à une cryotempérature, par exemple 120 K ou en-dessous, et d’autre part le liquide cryogénique (L) sous pression en provenance du moteur électrique primaire (3) pour le réchauffer,
- un module de détente isenthalpique (32), destiné à réaliser la détente isenthalpique de l’hélium (He) gazeux refroidi en provenance de l’échangeur de chaleur (31), afin de liquéfier ledit hélium (He) gazeux.
Cooling system (1) according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises a helium liquefaction device (30), which comprises at least:
- a heat exchanger (31) intended to collect on the one hand gaseous helium to cool it to a cryotemperature, for example 120 K or below, and on the other hand the cryogenic liquid (L) under pressure in coming from the primary electric motor (3) to heat it,
- an isenthalpic expansion module (32), intended to carry out the isenthalpic expansion of the cooled helium (He) gas coming from the heat exchanger (31), in order to liquefy said helium (He) gas.
Système de refroidissement (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit dispositif de liquéfaction de l’hélium (30) comprend en outre :
- un circuit de refroidissement (33) d’un élément magnétique (34), tel un aimant d’imagerie médicale, à l’aide de l’hélium (He) liquéfié en provenance dudit module de détente isenthalpique (32), de sorte que l’hélium (He) liquéfié soit suffisamment réchauffé pour être vaporisé en hélium (He) gazeux,
- un compresseur secondaire (36), destiné à comprimer l’hélium (He) gazeux en provenance dudit circuit de refroidissement (30) et à l’envoyer vers ledit échangeur de chaleur (31), et
- une turbine secondaire (35), positionnée en amont dudit module de détente isenthalpique (32) et destinée à récupérer de l’énergie mécanique de l’hélium (He) gazeux refroidi provenant de l’échangeur de chaleur (31), ladite turbine secondaire (35) alimentant ledit compresseur secondaire (36) en énergie.
Cooling system (1) according to the preceding claim, 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) from said isenthalpic expansion module (32), so that the liquefied helium (He) is sufficiently heated to be vaporized into gaseous helium (He),
- a secondary compressor (36), intended to compress the gaseous helium (He) coming from said cooling circuit (30) and to send it to said heat exchanger (31), and
- a secondary turbine (35), positioned upstream of said isenthalpic expansion module (32) and intended to recover mechanical energy from the cooled helium (He) gas coming from the heat exchanger (31), said turbine secondary (35) supplying said secondary compressor (36) with energy.
Système de refroidissement (1) selon l’une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend un évaporateur (6) destiné à évaporer au moins une partie dudit liquide cryogénique (L) sous pression en provenance dudit moteur électrique primaire (3), de façon à former un gaz de sortie (Gs) et à récupérer de l’énergie de refroidissement.Cooling system (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises an evaporator (6) intended to evaporate at least part of the said cryogenic liquid (L) under pressure coming from the said primary electric motor (3 ), so as to form an exit gas (G s ) and recover cooling energy. Système de refroidissement (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit évaporateur (6) comprend au moins un échangeur thermique primaire (7) destiné à recueillir d’une part ledit gaz d’entrée (Ge) pour le refroidir avant son entrée dans ladite pompe à chaleur Stirling (2), et d’autre part au moins une partie dudit liquide cryogénique (L), en provenance dudit moteur électrique primaire (3), pour le réchauffer.Cooling system (1) according to the preceding claim, characterized in that said evaporator (6) comprises at least one primary heat exchanger (7) intended to collect on the one hand said inlet gas (G e ) to cool it before its entry into said Stirling heat pump (2), and on the other hand at least a part of said cryogenic liquid (L), coming from said primary electric motor (3), to heat it. Système de refroidissement (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit évaporateur (6) comprend en outre au moins un échangeur thermique secondaire (8) destiné à réchauffer ledit gaz de sortie (Gs) ou au moins une partie dudit liquide cryogénique (L) en provenance dudit échangeur thermique primaire (7) à l’aide d’une source de chaleur (Q).Cooling system (1) according to the preceding claim, characterized in that the said evaporator (6) further comprises at least one secondary heat exchanger (8) intended to heat the said outlet gas (G s ) or at least part of the said liquid cryogen (L) from said primary heat exchanger (7) using a heat source (Q). Système de refroidissement (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comprend un module de fourniture (9) de ladite source de chaleur (Q), ledit module de fourniture (9) étant formé par un dispositif de production d’énergie solaire (10), un dispositif de récupération de chaleur de combustion (51), ou un dispositif de récupération de chaleurs fatales issues du système de refroidissement (1) ou d’un autre système.Cooling system (1) according to the preceding claim, characterized in that it comprises a supply module (9) of said heat source (Q), said supply module (9) being formed by a device for producing solar energy (10), a combustion heat recovery device (51), or a device for recovering waste heat from the cooling system (1) or from another system. Système de refroidissement (1) selon l’une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif de récupération d’énergie mécanique (12) pour récupérer l’énergie mécanique produite par un déplacement dudit gaz de sortie (Gs).Cooling system (1) according to any one of Claims 5 to 8, characterized in that it comprises a mechanical energy recovery device (12) for recovering the mechanical energy produced by a displacement of said outlet gas ( Gs ). Système de refroidissement (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comprend, en amont de ladite pompe à chaleur Stirling (2), un compresseur primaire (15) conçu pour comprimer ledit gaz d’entrée (Ge), ledit compresseur primaire (15) étant au moins en partie actionné à l’aide dudit dispositif de récupération d’énergie mécanique (12).Cooling system (1) according to the preceding claim, characterized in that it comprises, upstream of the said Stirling heat pump (2), a primary compressor (15) designed to compress the said inlet gas (G e ), said primary compressor (15) being at least partly actuated by means of said mechanical energy recovery device (12). Système de refroidissement (1) selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que ledit dispositif de récupération d’énergie mécanique (34) comprend au moins un générateur électrique (13), le système de refroidissement (1) comprenant en outre un module d’électrolyse (16) de l’eau en dihydrogène (H2) et en dioxygène (O2) alimenté en électricité au moins par ledit générateur électrique (13).Cooling system (1) according to Claim 9 or 10, characterized in that the said mechanical energy recovery device (34) comprises at least one electrical generator (13), the cooling system (1) further comprising a module electrolysis (16) of water into dihydrogen (H 2 ) and dioxygen (O 2 ) supplied with electricity at least by said electric generator (13). Système de refroidissement (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un module d’échange de chaleur (17) conçu pour :
- refroidir au moins jusqu’à liquéfaction le dioxygène (O2) issu du module d’électrolyse (16) de façon à former du dioxygène (O2) liquéfié, et
- réchauffer le gaz de sortie (Gs) en provenance du dispositif de récupération d’énergie mécanique (12).
Cooling system (1) according to the preceding claim, characterized in that it further comprises a heat exchange module (17) designed to:
- cooling at least until liquefaction the oxygen (O 2 ) from the electrolysis module (16) so as to form liquefied oxygen (O 2 ), and
- heating the outlet gas (G s ) coming from the mechanical energy recovery device (12).
Système de refroidissement (1) selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce qu’il comprend en outre une unité de reformage du méthane (18), conçue pour faire réagir du dioxyde de carbone (CO2) avec du dihydrogène (H2) issu dudit module d’électrolyse (16) de l’eau afin de former du méthane (CH4) et de l’eau (H2O).Cooling system (1) according to claim 11 or 12, characterized in that it further comprises a methane reforming unit (18), designed to react carbon dioxide (CO 2 ) with dihydrogen (H 2 ) from said water electrolysis module (16) to form methane (CH 4 ) and water (H 2 O). Système de refroidissement (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit liquide cryogénique (L) en provenance dudit moteur électrique primaire (3) est formé d’au moins un premier composant (C1) et un deuxième composant (C2) distincts et à l’état liquide, le système de refroidissement (1) comprenant en outre un dispositif de séparation (19) conçu pour séparer lesdits premier et deuxième composants (C1, C2) à l’état liquide par magnétisme, l’un desdits premier et deuxième composants (C1, C2) à l’état liquide présentant un caractère paramagnétique bien supérieur à l’autre desdits premier et deuxième composants (C1, C2).Cooling system (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the said cryogenic liquid (L) coming from the said primary electric motor (3) is formed of at least a first component (C 1 ) and a second component (C 2 ) distinct and in the liquid state, the cooling system (1) further comprising a separation device (19) adapted to separate the said first and second components (C 1 , C 2 ) in the liquid state by magnetism, one of said first and second components (C 1 , C 2 ) in the liquid state having a much greater paramagnetic character than the other of said first and second components (C 1 , C 2 ). Système de refroidissement (1) selon les revendications 5 et 14, caractérisé en ce ledit dispositif de séparation (19) est conçu pour injecter ledit deuxième composant (C2) à l’état liquide dans ledit évaporateur (6) et ne pas injecter ledit premier composant (C1) à l’état liquide dans ledit évaporateur (6).Cooling system (1) according to Claims 5 and 14, characterized in that the said separation device (19) is designed to inject the said second component (C 2 ) in the liquid state into the said evaporator (6) and not to inject the said first component (C 1 ) in the liquid state in said evaporator (6). Système de refroidissement (1) selon la revendication 14 ou 15, caractérisé en ce que ledit dispositif de séparation (19) comprend en outre une pompe à induction (20), par exemple monophasée ou triphasée, conçue pour expulser ledit composant le plus paramagnétique, parmi lesdits premier et deuxième composants (C1, C2), hors du dispositif de séparation (19), de préférence tout en le pressurisant.Cooling system (1) according to claim 14 or 15, characterized in that said separation device (19) further comprises an induction pump (20), for example single-phase or three-phase, designed to expel said most paramagnetic component, among said first and second components (C 1 , C 2 ), out of the separation device (19), preferably while pressurizing it. Système de refroidissement (1) selon l’une quelconque des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que ledit dispositif de séparation (19) comprend un piège magnétique (21) conçu pour émettre un champ magnétique (100) de sorte à retenir le composant le plus paramagnétique, parmi lesdits premier et deuxième composants (C1, C2), sensiblement au sein d’une portion de piégeage (22) dudit dispositif de séparation (19).Cooling system (1) according to any one of claims 14 to 16, characterized in that said separation device (19) comprises a magnetic trap (21) designed to emit a magnetic field (100) so as to retain the component the most paramagnetic, among said first and second components (C 1 , C 2 ), substantially within a trapping portion (22) of said separation device (19). Système de refroidissement (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit dispositif de séparation (19) comprend un moyen de décantation (24) dudit liquide cryogénique (L), une portion au moins dudit moyen de décantation (24) formant ladite portion de piégeage (22).Cooling system (1) according to the preceding claim, characterized in that said separation device (19) comprises means (24) for settling said cryogenic liquid (L), at least a portion of said settling means (24) forming said trapping portion (22). Système de refroidissement (1) selon l’une quelconque des revendications 14 à 18, caractérisé en ce que ledit gaz d’entrée (Ge) est formé par de l’air, ledit premier composant (C1) étant principalement formé par du dioxygène (O 2 ), tandis que ledit deuxième composant (C2) est très majoritairement formé par du diazote (N2).Cooling system (1) according to any one of Claims 14 to 18, characterized in that the said inlet gas (G e ) is formed by air, the said first component (C 1 ) being mainly formed by dioxygen ( O 2 ), while said second component (C 2 ) is very predominantly formed by dinitrogen (N 2 ). Système de refroidissement (1) selon l’une quelconque des revendications 14 à 19, caractérisé en ce qu’il est relié à un moteur à combustion interne (50) comprenant une chambre de combustion (25), le système de refroidissement (1) étant conçu pour injecter, au sein de ladite chambre de combustion (25), le premier composant (C1) en provenance du dispositif de séparation (19).Cooling system (1) according to any one of Claims 14 to 19, characterized in that it is connected to an internal combustion engine (50) comprising a combustion chamber (25), the cooling system (1) being designed to inject, within said combustion chamber (25), the first component (C 1 ) coming from the separation device (19). Système de refroidissement (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce ledit premier composant (C1) injecté est destiné à servir de comburant au sein du moteur à combustion interne (50).Cooling system (1) according to the preceding claim, characterized in that the said injected first component (C 1 ) is intended to serve as oxidant within the internal combustion engine (50). Système de climatisation haute puissance, caractérisé en ce qu’il comprend le système de refroidissement selon la revendication 5 et optionnellement l’une quelconque des autres revendications précédentes, l’énergie de refroidissement du système de climatisation haute puissance étant fournie via ledit évaporateur (6).High power air conditioning system, characterized in that it comprises the cooling system according to claim 5 and optionally any of the other preceding claims, the cooling energy of the high power air conditioning system being supplied via said evaporator (6 ). Ensemble moteur (60) caractérisé en ce qu’il comprend au moins:
- le système de refroidissement (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 21, ledit système de refroidissement (1) étant conçu pour produire du dioxygène (O2) liquéfié, et
- un moteur à combustion interne (50), en aval dudit système de refroidissement (1) et comprenant une chambre de combustion (25),
le système de refroidissement (1) étant relié audit moteur à combustion interne (50) de façon à pouvoir injecter dans ladite chambre de combustion (25) ledit dioxygène (O2) liquéfié.
Engine assembly (60) characterized in that it comprises at least:
- the cooling system (1) according to any one of claims 1 to 21, said cooling system (1) being designed to produce liquefied oxygen (O 2 ), and
- an internal combustion engine (50), downstream of said cooling system (1) and comprising a combustion chamber (25),
the cooling system (1) being connected to said internal combustion engine (50) so as to be able to inject said liquefied oxygen (O 2 ) into said combustion chamber (25).
Ensemble moteur (60) selon la revendication précédente lorsque celle-ci dépend de l’une quelconque des revendications 14 à 21, caractérisé en ce qu’il est conçu de façon que le système de refroidissement (1) puisse pour injecter, au sein de ladite chambre de combustion (25), le premier composant (C1) à l’état liquide en provenance du dispositif de séparation (19), ledit premier composant (C1) à l’état liquide formant avantageusement ledit dioxygène (O2) liquéfié.Engine assembly (60) according to the preceding claim when the latter depends on any one of claims 14 to 21, characterized in that it is designed so that the cooling system (1) can inject, within said combustion chamber (25), the first component (C 1 ) in the liquid state coming from the separation device (19), the said first component (C 1 ) in the liquid state advantageously forming the said oxygen (O 2 ) liquefied. Ensemble moteur (60) selon la revendication 23 ou 24 lorsqu’elle dépend de l’une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que ledit dioxygène (O2) liquéfié est issu dudit module d’électrolyse (16) de l’eau.Engine assembly (60) according to Claim 23 or 24 when it depends on any one of Claims 11 to 13, characterized in that the said liquefied oxygen (O 2 ) comes from the said electrolysis module (16) of the water. Procédé d’adaptation d’un moteur à combustion interne (50) comprenant au moins une tubulure d’admission et une chambre de combustion (25), ledit procédé d’adaptation étant caractérisé en ce qu’il comprend au moins :
- une étape de fermeture ou d’enlèvement de ladite tubulure d’admission du moteur (26),
- une étape d’installation dans laquelle le système de refroidissement (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 21 est relié audit moteur à combustion interne (50), au niveau de ladite tubulure d’admission fermée ou enlevée et donc en amont de ladite chambre de combustion (25), de façon à pouvoir injecter dans cette dernière du dioxygène (O2) liquéfié produit par ledit système de refroidissement (1).
Method for adapting an internal combustion engine (50) comprising at least one intake manifold and one combustion chamber (25), said adaptation method being characterized in that it comprises at least:
- a step of closing or removing said engine intake manifold (26),
- an installation step in which the cooling system (1) according to any one of claims 1 to 21 is connected to said internal combustion engine (50), at the level of said closed or removed intake manifold and therefore in upstream of said combustion chamber (25), so as to be able to inject into the latter liquefied oxygen (O 2 ) produced by said cooling system (1).
Procédé d’adaptation selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’à l’issue de ladite étape d’installation, ledit moteur à combustion interne (50) et le système de refroidissement (1) forment un ensemble moteur (60) selon la revendication 24 ou 25.Adaptation method according to the preceding claim, characterized in that at the end of the said installation step, the said internal combustion engine (50) and the cooling system (1) form an engine assembly (60) according to the claim 24 or 25. Procédé de refroidissement comprenant au moins :
- une étape de refroidissement d’un gaz d’entrée (Ge) à l’aide d’au moins une pompe à chaleur Stirling (2), de façon à former un liquide cryogénique (L), ladite pompe à chaleur Stirling (2) étant alimentée par un moteur électrique primaire (3),
- une étape de pompage pour faire circuler ledit liquide cryogénique (L) sous pression, et
- une étape de refroidissement au cours de laquelle ledit moteur électrique primaire (3) est refroidi à l’aide du liquide cryogénique (L) issu de ladite étape de pompage.
Cooling method comprising at least:
- a step of cooling an inlet gas (G e ) using at least one Stirling heat pump (2), so as to form a cryogenic liquid (L), said Stirling heat pump ( 2) being powered by a primary electric motor (3),
- a pumping step for circulating said cryogenic liquid (L) under pressure, and
- a cooling step during which said primary electric motor (3) is cooled using the cryogenic liquid (L) from said pumping step.
Procédé de refroidissement selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit liquide cryogénique (L) en provenance dudit moteur électrique primaire (3) est formé d’au moins un premier composant (C1) et un deuxième composant (C2) distincts et à l’état liquide, le procédé de refroidissement comprenant en outre une étape de séparation desdits premier et deuxième composants (C1, C2) à l’état liquide par magnétisme, l’un desdits premier et deuxième composants (C1, C2) à l’état liquide présentant un caractère paramagnétique bien supérieur à l’autre desdits premier et deuxième composants (C1, C2).Cooling method according to the preceding claim, characterized in that 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 ) which are distinct and in the liquid state, the cooling method further comprising a step of separating said first and second components (C1, C2) in the liquid state by magnetism, one of said first and second components (C 1 , C 2 ) in the liquid state having a much greater paramagnetic character than the other of said first and second components (C 1 , C2). Procédé d’oxycombustion caractérisé en ce qu’il comprend le procédé de refroidissement selon la revendication 28 ou 29, le procédé d’oxycombustion comprenant en outre une étape d’injection de dioxygène liquéfié (O2) lors du procédé de refroidissement au sein d’une chambre de combustion (25) d’un moteur à combustion interne (50).Oxycombustion process characterized in that it comprises the cooling process according to claim 28 or 29, the oxycombustion process further comprising a step of injecting liquefied oxygen (O 2 ) during the cooling process within a combustion chamber (25) of an internal combustion engine (50).
FR2004428A 2020-05-05 2020-05-05 COOLING SYSTEM, AIR CONDITIONING SYSTEM, ENGINE ASSEMBLY AND ASSOCIATED PROCESSES Active FR3109986B1 (en)

Priority Applications (15)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2004428A FR3109986B1 (en) 2020-05-05 2020-05-05 COOLING SYSTEM, AIR CONDITIONING SYSTEM, ENGINE ASSEMBLY AND ASSOCIATED PROCESSES
AU2021267010A AU2021267010A1 (en) 2020-05-05 2021-05-04 Cooling system, air-conditioning system, motor assembly and associated methods
CN202180033309.9A CN115516262A (en) 2020-05-05 2021-05-04 Cooling system, air conditioning system, motor assembly and related methods
PCT/FR2021/050768 WO2021224574A1 (en) 2020-05-05 2021-05-04 Cooling system, air-conditioning system, motor assembly and associated methods
US17/923,309 US20230228463A1 (en) 2020-05-05 2021-05-04 Cooling system, air-conditioning system, motor assembly and associated methods
JP2022567255A JP2023527118A (en) 2020-05-05 2021-05-04 Cooling systems, air conditioning systems, motor assemblies, and related methods
IL297876A IL297876A (en) 2020-05-05 2021-05-04 Cooling system, air-conditioning system, motor assembly and associated methods
KR1020227042454A KR20230006899A (en) 2020-05-05 2021-05-04 Cooling systems, air-conditioning systems, motor assemblies and related methods
CA3180531A CA3180531A1 (en) 2020-05-05 2021-05-04 Cooling system, air-conditioning system, motor assembly and associated methods
BR112022022386A BR112022022386A2 (en) 2020-05-05 2021-05-04 HIGH POWER COOLING AND AIR CONDITIONING SYSTEMS, ENGINE ASSEMBLY, METHODS OF COOLING, OXYCOMBUSTION AND ADAPTATION OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
MX2022013831A MX2022013831A (en) 2020-05-05 2021-05-04 Cooling system, air-conditioning system, motor assembly and associated methods.
EP21732956.4A EP4146996B1 (en) 2020-05-05 2021-05-04 Cooling system, air-conditioning system, motor assembly and associated methods
CL2022002892A CL2022002892A1 (en) 2020-05-05 2022-10-19 Refrigeration system, air conditioning system, engine assembly and associated methods.
CONC2022/0015852A CO2022015852A2 (en) 2020-05-05 2022-11-02 Cooling system, air conditioning system, engine assembly and associated methods
ZA2022/13081A ZA202213081B (en) 2020-05-05 2022-12-02 Cooling system, air-conditioning system, motor assembly and associated methods

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2004428A FR3109986B1 (en) 2020-05-05 2020-05-05 COOLING SYSTEM, AIR CONDITIONING SYSTEM, ENGINE ASSEMBLY AND ASSOCIATED PROCESSES
FR2004428 2020-05-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3109986A1 true FR3109986A1 (en) 2021-11-12
FR3109986B1 FR3109986B1 (en) 2022-05-06

Family

ID=72356072

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR2004428A Active FR3109986B1 (en) 2020-05-05 2020-05-05 COOLING SYSTEM, AIR CONDITIONING SYSTEM, ENGINE ASSEMBLY AND ASSOCIATED PROCESSES

Country Status (15)

Country Link
US (1) US20230228463A1 (en)
EP (1) EP4146996B1 (en)
JP (1) JP2023527118A (en)
KR (1) KR20230006899A (en)
CN (1) CN115516262A (en)
AU (1) AU2021267010A1 (en)
BR (1) BR112022022386A2 (en)
CA (1) CA3180531A1 (en)
CL (1) CL2022002892A1 (en)
CO (1) CO2022015852A2 (en)
FR (1) FR3109986B1 (en)
IL (1) IL297876A (en)
MX (1) MX2022013831A (en)
WO (1) WO2021224574A1 (en)
ZA (1) ZA202213081B (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140157823A1 (en) * 2012-06-20 2014-06-12 Proyectos Y Generadores Libelula, S.A DE C.V. Systems and methods for distributed production of liquified natural gas
EP2837873A2 (en) * 2013-07-29 2015-02-18 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Method and installation for producing pressurised gas
WO2016091903A2 (en) * 2014-12-08 2016-06-16 Eosgen Technologies Gas liquefaction system with absorption machine and stirling heat pump

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140157823A1 (en) * 2012-06-20 2014-06-12 Proyectos Y Generadores Libelula, S.A DE C.V. Systems and methods for distributed production of liquified natural gas
EP2837873A2 (en) * 2013-07-29 2015-02-18 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Method and installation for producing pressurised gas
WO2016091903A2 (en) * 2014-12-08 2016-06-16 Eosgen Technologies Gas liquefaction system with absorption machine and stirling heat pump

Also Published As

Publication number Publication date
EP4146996A1 (en) 2023-03-15
CA3180531A1 (en) 2021-11-11
EP4146996B1 (en) 2024-09-18
IL297876A (en) 2023-01-01
ZA202213081B (en) 2023-08-30
WO2021224574A1 (en) 2021-11-11
JP2023527118A (en) 2023-06-27
US20230228463A1 (en) 2023-07-20
MX2022013831A (en) 2023-01-05
BR112022022386A2 (en) 2022-12-13
CO2022015852A2 (en) 2022-11-29
KR20230006899A (en) 2023-01-11
CN115516262A (en) 2022-12-23
FR3109986B1 (en) 2022-05-06
AU2021267010A1 (en) 2022-12-01
CL2022002892A1 (en) 2023-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3053771B1 (en) METHOD FOR LIQUEFACTING NATURAL GAS AND RECOVERING LIQUID EVENTS OF NATURAL GAS COMPRISING TWO NATURAL GAS SEMI-OPENING REFRIGERANT CYCLES AND A REFRIGERANT GAS REFRIGERANT CYCLE
EP2510292B1 (en) Method and device for low-temperature cooling/liquefaction
FR3053770B1 (en) METHOD FOR LIQUEFACTING NATURAL GAS AND RECOVERING LIQUID EVENTS OF NATURAL GAS COMPRISING A SEMI-OPENING REFRIGERANT CYCLE WITH NATURAL GAS AND TWO REFRIGERANT GAS REFRIGERANT CYCLES
EP2959242A2 (en) Station for reducing gas pressure and liquefying gas
FR2787560A1 (en) PROCESS FOR CRYOGENIC SEPARATION OF AIR GASES
EP4146996B1 (en) Cooling system, air-conditioning system, motor assembly and associated methods
EP1488843B1 (en) Method for processing flue gases
FR2855985A1 (en) PROCESS FOR TREATING SMOKE WITH ENERGY RECOVERY
CA3224441A1 (en) Facility and method for the liquefaction of hydrogen
FR2943125A1 (en) Liquefied natural gas producing method, involves providing natural gas, recovering part of heat from fumes produced by gas turbine, and producing vapor for vapor turbine by using recovered part of heat
FR2922960A1 (en) Blow-by gas reinjection system for e.g. petrol engine of motor vehicle, has exhaust gas recuperating circuit emerging from air intake circuit of engine, and blow-by gas recuperating circuit connected in exhaust gas recuperating circuit
WO2022189157A1 (en) Fuel conditioning system and method configured to power an aircraft turbine engine using fuel from a cryogenic tank
EA044860B1 (en) COOLING SYSTEM, AIR CONDITIONING SYSTEM, ENGINE ASSEMBLY AND RELATED METHODS
FR2776018A1 (en) Turbine drive method for marine vessel
WO2024069074A1 (en) Method and system for solidifying a gas at atmospheric pressure
FR3133404A1 (en) Air boost system for fuel conditioning system and method of use
FR2827186A1 (en) Compressor(s) in an air distillation unit supplying gas(es) to an industrial unit which produces steam are driven using the steam from the industrial unit and an electric motor
FR2644206A1 (en) EXTERNAL COMBUSTION STEAM THERMAL MACHINE AND METHOD FOR OPERATING WITH ATMOSPHERIC AIR OR CLOSED CHAMBER
FR3147591A1 (en) Water vapor injection type turbomachine for the propulsion of an aircraft, aircraft and associated method
FR2531744A1 (en) Turbine with crossed blades.
WO2023247218A1 (en) System and method for compressing carbon dioxide with multi-stage compression and supercritical pump
OA19019A (en) Procédé de liquéfaction de gaz naturel et de récupération d'éventuels liquides du gaz naturel comprenant deux cycles réfrigérant semi-ouverts au gaz naturel et un cycle réfrigérant fermé au gaz réfrigérant
EP1536115A1 (en) Method for supercharging an engine with cold gases
FR3013817A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR COOLING / LIQUEFACTION AT LOW TEMPERATURE
WO2014165243A1 (en) Multi-stage compressors, insert kits for multi-stage compressors, liquefaction systems, and associated systems, processes and methods

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

EXTE Extension to a french territory

Extension state: PF

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20211112

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5