Patent EP-3371524-A1 (EP)
Title: Pompe à chaleur et moteur thermique
Inventor: BECKETT JOHN
IPC: F02G1/043
Filed: 2016-11-04
Abstract: L'invention concerne une pompe à chaleur, la pompe à chaleur comportant une première extrémité et une deuxième extrémité et comprenant aussi : un fluide de travail et une chambre destinée à contenir ledit fluide de travail, la chambre ayant une première extrémité et une deuxième extrémité correspondant aux première et deuxième extrémités de la pompe, une paroi de la chambre servant d'échangeur de chaleur entre la chambre et un premier agent caloporteur, et une paroi de la chambre, qui peut être ou ne pas être la même paroi que la première paroi mentionnée, servant d'échangeur de chaleur entre la chambre et un deuxième agent caloporteur. Le premier agent caloporteur est situé dans une position entre la première extrémité de la pompe et une partie intermédiaire définie dans une position entre les première et deuxième extrémités de la pompe à chaleur, le premier agent caloporteur a lors du fonctionnement une température T au niveau de l'extrémité la plus proche de la partie intermédiaire, et a lors du fonctionnement une température supérieure à la température T au niveau de l'extrémité située la plus proche de la première extrémité de la pompe. Le deuxième agent caloporteur est situé dans une position entre la partie intermédiaire et la deuxième extrémité de la pompe, et a une température T' au niveau de l'extrémité la plus proche de la partie intermédiaire lors du fonctionnement de la pompe à chaleur, et une température inférieure à T' au niveau de l'extrémité la plus proche de la deuxième extrémité de la pompe lors du fonctionnement de la pompe à chaleur, le deuxième agent caloporteur a lors du fonctionnement une température moyenne inférieure à celle du premier agent caloporteur. La chambre comprend au moins une paroi mobile, une desdites parois mobiles étant entraînée par une source d'énergie extérieure et étant configurée pour régler le volume de la chambre, et une desdites parois mobiles, qui peut être ou ne pas être la même paroi que ladite première paroi mobile mentionnée, étant agencée pour être entraînée par une source d'énergie extérieure et étant capable de régler la forme de la chambre tout en maintenant constant le volume de la chambre. Les mouvements entraînés de ladite paroi mobile produisent un cycle répétitif comprenant les phases suivantes : une première phase dans laquelle le volume de la chambre décroit ; une deuxième phase dans laquelle la forme de la chambre peut être modifiée sans changement du volume de la chambre de sorte qu'un plus grand volume du fluide de travail soit au niveau de la deuxième extrémité de la chambre qu'au niveau de la première extrémité de la chambre ; une troisième phase dans laquelle le volume de la chambre augmente ; et une quatrième phase dans laquelle la forme de la chambre peut être modifiée sans changement du volume de la chambre de sorte qu'un plus grand volume du fluide de travail soit au niveau de la première extrémité de la chambre qu'au niveau de la deuxième extrémité de la chambre ; ce cycle provoquant un flux de chaleur net du fluide de travail dans le premier agent caloporteur, et provoque un flux de chaleur net du deuxième agent caloporteur dans le fluide de travail. L'invention concerne un moteur thermique, le moteur thermique comportant une première extrémité et une deuxième extrémité et comprenant en outre : un fluide de travail et une chambre permettant de contenir ledit fluide de travail, la chambre comportant une première extrémité et une deuxième extrémité correspondant aux première et deuxième extrémités du moteur, une paroi de la chambre servant d'échangeur de chaleur entre la chambre et un premier agent caloporteur et une paroi de la chambre, qui peut être ou ne pas être la même que la première paroi mentionnée, servant d'échangeur de chaleur entre la chambre et un deuxième agent caloporteur. Le premier agent caloporteur est situé dans une position entre la première extrémité du moteur et une partie intermédiaire définie au niveau d'une position située entre les première et deuxième extrémités du moteur thermique, le premier agent caloporteur a une température TA au niveau de l'extrémité la plus proche de la première extrémité du moteur lors du fonctionnement du moteur thermique, et une température inférieure à TA au niveau de l'extrémité la plus proche de la partie intermédiaire lors du fonctionnement du moteur thermique. Le deuxième agent caloporteur est situé dans une position entre la partie intermédiaire et la deuxième extrémité du moteur, et a une température TB au niveau de l'extrémité la plus proche de la deuxième extrémité du moteur lors du fonctionnement du moteur thermique, et une température supérieure à TB au niveau de l'extrémité la plus proche de la partie intermédiaire lors du fonctionnement du moteur thermique, TB étant plus froid que TA, et le deuxième agent caloporteur ayant lors du fonctionnement une température moyenne inférieure à celle du premier agent caloporteur. La chambre comprend au moins une paroi mobile, une desdites parois mobiles étant configurée pour permettre des changements de volume de la chambre, et une desdites parois mobiles, qui peut être ou ne pas être la même paroi que ladite première paroi mobile, étant configurée pour permettre le réglage de la forme de la chambre tout en maintenant constant le volume de la chambre. Le moteur thermique est configuré pour permettre un flux d'énergie thermique net du premier agent caloporteur dans le fluide de travail et un flux d'énergie thermique net du fluide de travail dans le deuxième agent caloporteur pour provoquer des variations de pression du fluide de travail de la chambre, ce qui force ladite paroi mobile à se déplacer selon un cycle répétitif comprenant les phases suivantes : une première phase dans laquelle le volume de la chambre décroit ; une deuxième phase dans laquelle la forme de la chambre peut être modifiée sans changement du volume de la chambre de sorte qu'un plus grand volume du fluide de travail soit au niveau de la première extrémité de la chambre qu'au niveau de la deuxième extrémité de la chambre ; une troisième phase dans laquelle le volume de la chambre augmente ; et une quatrième phase dans laquelle la forme de la chambre peut être modifiée sans changement du volume de la chambre de sorte qu'un plus grand volume du fluide de travail soit au niveau de la deuxième extrémité de la chambre qu'au niveau de la première extrémité de la chambre ; le cycle de mouvement étant une source de mouvement mécanique utilisable pendant le fonctionnement du moteur.