Brevet FR2466722A1 — publié le 19810410

1. L'invention se rapporte à un circuit de climati- sation à cycle double. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3 913 351 décrit un circuit de climatisation dans lequel le fluide réfrigérant utilisé est un gaz qui ne se condense pas, tel que l'air, ledit circuit comprenant un compresseurdétendeur dans lequel de l'humidité est additionnée à l'air entrant dans le détendeur afin de réduire la consommation d'énergie et d'améliorer le rendement par augmentation du travail de détente récupéré. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3 967 466 décrit un système comprenant un 'dispositif de pulvérisation d'humidité en grande quantité dans l'air entrant dans le compresseur afin de réduire le travail de compression et de réduire encore la consommation d'énergie en augmentant encore le rendement. L'invention a pour objet un circuit de climati- sation permettant de réduire encore davantage la consommation d'énergie et d'augmenter davantage encore le rendement par utilisation, en combinaison avec un fluide réfrigérant principal formé d'un gaz qui ne se condense pas, d'un fluide réfrigérant auxiliaire dont la chaleur de vaporisation est importante et qui est capable de se liquéfier à la pression et à la température existant dans le premier échangeur de chaleur, le liquide réfrigérant ne passant pas par le déten- deur mais étant pulvérisé dans la boucle à l'admission du second échangeur de chaleur dans lequel se produit une vapo- risation produisant un effet supplémentaire de refroidis- sement. L'invention se rapporte donc à un groupe de climati- sation comprenant une boucle de réfrigération remplie d'un gaz ne se condensant pas qui est combiné avec un gaz qui se condense, cette boucle opérant suivant des cycles inverses de Brayton et de Rankine de manière à produire un effet cumu- latif de refroidissement qui augmente considérablement la capacité de refroidissement et le rendement de l'appareil- lage. L'appareillage de l'invention comprend un dispositif perfectionné de séparation du fluide réfrigérant se conden- sant, du fluide réfrigérant ne se condensant pas, de manière que la totalité du fluide réfrigérant qui ne se condense pas 2. passe par le détendeur et que pratiquement la totalité du fluide réfrigérant qui se condense passe en dérivation sur le détendeur pour être pulvérisé et vaporisé dans le second échangeur de chaleur. Dans le groupe de climatisation selon l'inven- tion, qui utilise un agent réfrigérant se condensant et un agent réfrigérant ne se condensant pas, l'agent réfrigérant qui se condense, qui est sous forme liquide et qui est addi- tionné d'huile forme un fluide lubrifiant qui est amené à circuler dans des passages de la carcasse et du rotor du groupe afin de les lubrifier et de les refroidir efficace- ment. Le groupe de climatisation selon l'invention a un très faible encombrement, il a une capacité calorifique extrême- ment élevée aussi bien du point de vue volumétrique que du point de vue pondéral, il est capable de fonctionner de manière fiable et sans entretien pendant de longues périodes, le système étant très efficace du point de vue consommation d'énergie et rendement, étant souple et utilisable de manière universelle pour tous les appareillages de climatisation aussi bien à usage domestique qu'industriel, en installation fixe ou dans des véhicules. L'invention va être décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limi- tatifs et sur lesquels: - la figure 1 est un schéma d'un exemple de circuit de climatisation conforme à l'invention; - la figure 2 est un schéma analogue à celui de la figure 1 et illustrant la mise en oeuvre de turbines dans le circuit; - la figure 3 est une coupe axiale partielle d'un exemple de gicleur; et - la figure 4 est une coupe transversale partielle du fond du puisard séparateur. Il doit être bien entendu que l'invention ne va être décrite qu'à titre d'exemple nullement limitatif et que diverses modifications peuvent lui être apportées. La figure 1 représente, sous forme simplifiée, un circuit de climatisation comprenant un compresseur- 3. détendeur 30 pouvant être du type tel que celui décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n0 3 904 327. Il suffit de mentionner, dans le présent mémoire, que ce dispositif comprend un rotor à palettes tournant dans une chambre de section elliptique, cette chambre délimitant un côté compresseur comprenant des orifices d'admission et d'évacuation 31 et 32, ainsi qu'un côté détendeur comprenant des orifices d'admission et d'évacuation 33 et 34. Le rotor indiqué en 40 comprend un groupe de palettes 41 à 48; le rotor comprend aussi un arbre 50 relié par un rotor 51 à un moteur de commande M. Un premier échangeur de chaleur HX1 comprenant des orifices d'entrée et de sortie 61 et 62 et destiné à l'évacuation de chaleur est monté entre l'orifice 32 de sortie du compresseur et l'orifice 33 d'admission dans le détendeur. De même, un second échangeur de chaleur HX2 isolé du premier, comprenant des orifices d'entrée et de sortie 63 et 64 et dans lequel la chaleur est absorbée est monté entre l'orifice 34 d'évacuation du détendeur et l'orifice 31 d'admission dans le compresseur. Ces éléments forment une boucle fermée qui est chargée d'un fluide réfrigérant princi- pal ayant la forme d'un gaz, par exemple d'air, qui ne se condense pas aux pression et température qui sont atteintes dans le groupe. Dans le mode de réalisation de l'invention décrit, il sera admis que le système est utilisé pour la climatisation en été, c'est-à-dire pour le refroidissement, l'échangeur de chaleur HX2 étant relié thermiquement à un local, ou à une enceinte fermée, au moyen d'un ventilateur ou d'une soufflante 66. Par contre, l'échangeur de chaleur HX1 se trouve dans l'atmosphère ambiante, l'air ambiant étant chassé par un ventilateur 65 qui peut être par exemple celui du radiateur d'une voiture automobile. Lorsque le groupe est en fonctionnement, l'air contituant le fluide réfrigérant et qui est aspiré par l'ori- fice d'admission 31 est comprimé et subit une élévation de température, puis il est refoulé dans l'échangeur de chaleur HX1 dans lequel sa température est ramenée au niveau de celle de l'ambiance. L'air, qui reste sous pression, est dirigé sur 4. l'orifice d'admission 33 du détendeur dans lequel il subit une dilatation accompagnée d'une chute brutale de tempéra- ture. L'air froid passe de l'orifice 34 de sortie du déten- deur dans le second échangeur de chaleur HX2 dans lequel la chaleur est extraite de l'air envoyé par le ventilateur 52 dans le local ou l'enceinte fermée. Conformément à l'invention, la sortie du premier échangeur de chaleur est combinée avec un puisard collecteur dé liquide et un fluide réfrigérant auxiliaire additionné au fluide réfrigérant principal se caractérise (a) par une chaleur appréciable de vaporisation, et (b) par son aptitude à être sensiblement à l'état liquide à la pression et à la température régnant dans le premier échangeur de chaleur et par son aptitude à s'évaporer, c'est-à-dire à passer à l'état de vapeur à la pression et à la température régnant dans le second échangeur de chaleur, celui-ci étant équipé à l'entrée d'un gicleur de pulvérisation alimenté par le puisard de manière que des gouttelettes de réfrigérant liquide auxi- liaire soient pulvérisées dans le gaz sortant du détendeur. L'agent réfrigérant auxiliaire est présent dans la boucle en quantité excédentaire suffisante pour monter à un niveau convenablement élevé dans le puisard. Il faut entendre par niveau convenablement élevé un niveau tel que pour un réglage donné du gicleur et pour une plage donnée de charges, le puisard ne soit pas asséché. Plus particulièrement et confor- mément à l'invention, un puisard combiné avec un séparateur est raccordé à la sortie du premier échangeur de chaleur et il est réalisé de manière à agir sur le flux de gaz de façon à déposer dans le puisard des gouttelettes du fluide réfrigé- rant auxiliaire entraîné dans le gaz tout en autorisant le gaz à passer librement pour pénétrer dans l'orifice 33 d'admission du détendeur. Comme le montrent les figures 1 et 4, le puisard séparateur indiqué en 70 a la forme d'une chambre allongée verticale dont le fond forme un puisard 71 et le sommet, un séparateur 72. Un tuyau vertical 73 pénètre verticalement dans le dispositif par le sommet et un tuyau montant 74 partant du fond du puisard débouche dans une canalisation de 5. sortie 75. Le tuyau montant 74 se prolonge au moins sur la majeure partie de la hauteur de la chambre en étant à l'ali- gnement axial et à distance de la paroi de manière à déli- miter un espace 77 formant un réservoir annulaire. Le tuyau d'entrée 73 est équipé d'un groupe d'ailettes hélicoïdales 78 destinées à créer une turbulence ou un tourbillonnement. Ainsi, toutes les gouttelettes du fluide réfri- gérant auxiliaire qui sont entraînées en fonctionnement dans là flux de gaz sont projetées vers l'extérieur par la force centrifuge contre la surface du tuyau d'entrée 73, puis elles tombent goutte à goutte dans la chambre de manière à former une masse de liquide réfrigérant qui occupe l'espace annu- laire 77. Il est préférable de monter le puisard-séparateur à un niveau inférieur à celui du premier échangeur de chaleur de manière à purger ce dernier par gravité du fluide réfri- gérant auxiliaire qui s'est déposé sous forme liquide. Par ailleurs, le flux de gaz circule en continu entre le tuyau d'entrée 73 et le tuyau de sortie 74 et il est transporté par la canalisation 75 vers l'admission 33 du détendeur. Le gaz qui pénètre dans le détendeur contient toutefois en solution une petite quantité de fluide réfrigérant auxiliaire sous forme de vapeur. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le puisard séparateur, dans lequel le liquide réfrigérant auxiliaire est séparé du gaz et dans lequel ce liquide est recueilli, est séparé du premier échangeur de chaleur, mais étroitement relié à ce dernier. Il doit être évident aux spécialistes de cette technique que les fonctions importantes sont celles de séparateur et de collecteur et qu'il n'est pas nécessairement important que ces éléments soient placés aà l'extérieur" et, en conséquence, s'il est préférable de le faire ainsi, le puisard peut être intégré au premier échangeur de chaleur et la fonction de séparation peut être produite par choc des gouttelettes du liquide réfrigérant auxiliaire sur les surfaces internes de ce dernier, bien que dans ce cas l'efficacité de la séparation soit moins bonne, cette disposition entrant aussi dans le cadre de l'invention. 6. Un gicleur 80 (figure 3) est utilisé pour projeter l'agent réfrigérant auxiliaire sous forme de goutte- lettes finement divisées dans l'entrée 63 du second échangeur de chaleur HX2. Le gicleur comprend un corps et un orifice pouvant être calibré par un bouton de réglage. Le liquide arrive par un conduit 87 qui est alimenté par un conduit 86, ce dernier étant relié au fond du puisard séparateur par un raccord 88. La pression régnant dans le premier échangeur de chaleur et donc dans le puisard séparateur étant sensiblement supérieure à la pression régnant dans le second échangeur de chaleur, le fluide réfrigérant auxiliaire qui est sous forme liquide est refoulé du puisard par le conduit 86, 87 vers le gicleur 80. La pulvérisation du fluide réfrigérant auxiliaire sous forme finement divisée en favorise la vaporisation dans le second échangeur de chaleur avec pour conséquence qu'il change d'état en passant de la forme liquide à celle d'une vapeur, le changement d'état pouvant être partiel ou total selon le degré de volatilité du fluide réfrigérant auxi- liaire. L'effet produit est une chute de température dans le second échangeur de chaleur, cette température descendant à une valeur inférieure à celle qu'elle atteindrait en moyenne si seul un gaz ne se condensant pas était utilisé, la capa- cité calorifique du système ainsi que son rendement étant ainsi améliorés. Le système fonctionne ainsi simultanément avec deux agents réfrigérants suivant deux cycles différents, à savoir le cycle inverse de Brayton et le cycle inverse de Rankine, chacun des modes servant à améliorer l'autre et à accroître l'effet du refroidissement. Le gicleur peut être monté sur le raccord d'entrée 63 du second échangeur de chaleur de la manière représentée sur la figure 1, mais il doit être bien entendu que l'invention peut aussi être mise en oeuvre de manière que le gicleur soit situé en amont ou en aval de la position représentée, le facteur essentiel étant que-des gouttelettes doivent.être déposées dans l'air provenant de l'évacuation 34 du détendeur. L'expression aà l'entrée" doit donc être comprise dans un sens large et comprend la disposition du 7. gicleur non seulement en amont, mais aussi dans le mode de réalisation représenté, en un point quelconque se trouvant dans le collecteur voisin (supérieur). Il est aussi préférable d'utiliser un gicleur 80 qui soit réglable afin, d'une part de produire un effet d'étranglement sur le fluide réfrigérant secondaire et, d'autre partjde le mettre sous forme de gouttelettes de manière à utiliser au maximum le niveau de pression existant dâns la canalisation d'alimentation 87, les fonctions d'étranglement et de pulvérisation pouvant être séparées, s'il est souhaitable de le faire ainsi, en utilisant une soupape auxiliaire 89 (figure 1) montée en série avec le gicleur qui va être décrit plus en détail. Le terme "gicleur" doit être compris dans un sens suffisamment large pour comprendre tout ajutage dans lequel aboutit la canalisation 87, un tube capillaire ou une soupape auxiliaire pouvant indifféremment être inclus pour provoquer l'étranglement. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, un appareillage mis en oeuvre est destiné à garantir que seul du fluide réfrigérant auxiliaire sous forme liquide circule dans la canalisation 86, 87. A cette fin, une soupape de retenue à flotteur est utilisée dans le fond du puisard, cette soupape indiquée en 90 comprenant une tige 91 qui coopère avec un siège 92 situé à l'extrémité supérieure du raccord 88. La tige est reliée à un flotteur 93 destiné à maintenir la soupape normalement en position d'ouverture, le mouvement de montée de ce flotteur étant limité par une cage 94. Ainsi, dans les conditions normales, la soupape 90 occupe la position représentée sur la figure 4, mais lorsque le liquide réfrigérant auxiliaire 79 tombe à un faible niveau, le flotteur 93 cesse de flotter en permettant à la soupape de se fermer et en coupant la circulation dans la canalisation 86, 87. Le gaz qui continue de circuler permet au niveau du liquide de se rétablir dans le puisard. La quantité de fluide réfrigérant auxiliaire se trouvant dans la boucle est de préférence suffisamment en excès pour que le niveau 79 demeure de manière fiable à une valeur élevée dans les conditions normales de fonctionnement. Il est possible de 8. placer une fenêtre dans la cloison du puisard 71 de manière à permettre d'observer le niveau du liquide qui s'y trouve. La présente invention n'est pas limitée à des fluides réfrigérants auxiliaires spécifiques et il suffit qu'ils satisfassent à plusieurs conditions. Ces conditions sont que la chaleur de vaporisation du fluide réfrigérant soit importante, que ce fluide soit susceptible de subir une liquéfaction importante à la pression et à la température existant dans le premier échangeur de chaleur, mais qu'il soit converti essentiellement en vapeur dans le second échan- geur de chaleur, ce fluide réfrigérant devant être en quantité suffisamment excédentaire dans la boucle pour être recueilli sous forme liquide à un niveau élevé, garantissant la fiabilité du système, dans le puisard séparateur aux conditions normales de fonctionnement. Il faut entendre par "chaleur importante" de vaporisation une chaleur suffisam- ment grande pour que l'addition du fluide réfrigérant auxi- liaire produise une élévation de rendement qui soit appré- ciable. Ces conditions sont satisfaites par l'un des alcools inférieurs, un alcool qui soit normalement liquide, mais dont la tension de vapeur soit sensiblement plus élevée que celle de l'eau et qui contienne 5 atomes de carbone ou moins, par exemple l'alcool éthylique ou des azéotropes d'alcool et d'eau. L'invention peut aussi être mise en oeuvre à l'aide d'un fluide réfrigérant auxiliaire consistant en fluoro- carbure ("Freon") du type normalement utilisé dans un dispo- sitif de réfrigération, par exemple le R-11, le R-113 ou même le R-12 ou le R-114. Ces dernières substances ont toutefois l'inconvénient qu'en cas de fuite, elles ont un effet néfaste, car elles détériorent l'atmosphère supérieure en lui enlevant l'ozone. D'autres compositions organiques pouvant être utilisées comme fluide réfrigérant auxiliaire, soit seules ou en mélanges compatibles, avec un gaz inerte ne se condensant pas, comprennent: - le trichlorométhane - le dichlorométhane - l'iodure de méthyle - le méthanol 9. - le disulfure de carbone - le 1,1-dichloréthène - le 1-brométhylène - l'acétaldéhyde - le formiate de méthyle - le bromure d'éthyle - le propylamine - le 1,2-butadiène -'le 2-butyne - le cyclobutane - le chlorure de tertiobutyle - la diéthylamine - le tétraméthylsilane - l'isoprène - le 1,3-pentadiène - le tiglaldéhyde - le 1-pentène - le 2-méthyl-2-butène - le 2-méthyl-1-butène - le cyclopentane - le pentane - le 2-méthylbutane - le 2-méthylpentane - le 3méthylpentane - le 2,2-diméthylbutane - le 2,3-diméthylbutane D'autres compositions minérales pouvant être utilisées comprennent: - le trichlorure de bore - le pentafluorure de brome - le dioxide de chlore le digermane - l'hexafluorure de molybdène - le peroxyde d'azote l'anhydride azotique - le tétrachlorure de silicium - l'iodosilane - le trichlorosilane 10. - le trisilane - le disilazane Bien que la substance choisie doive être de préférence suffisamment volatile pour s'évaporer spontané- ment et pratiquement en totalité lorsqu'elle est pulvérisée par le gicleur et qu'elle passe dans le second échangeur de chaleur, l'utilisation d'un agent réfrigérant auxiliaire moins volatil n'est pas exclue, car tout fluide réfrigérant qui demeure en phase liquide coule le long des surfaces du second échangeur de chaleur et peut être en permanence purgé par gravité du collecteur inférieur simplement en plaçant la sortie 64 de l'échangeur de chaleur à un niveau plus élevé que l'orifice 31 d'admission dans le compresseur. Le fluide réfrigérant principal qui consiste en un gaz ne se condensant pas, par exemple en air, doit de préférence être présent dans le circuit en quantité telle que sa pression partielle soit approximativement celle de l'atmosphère dans le second échangeur de chaleur. Bien que sa pression partielle puisse correspondre à deux ou trois fois celle de l'atmosphère, l'utilisation d'une telle pression élevée tend à abaisser l'efficacité du fluide réfrigérant auxiliaire en l'empêchant de se vaporiser. Il est préférable donc d'utiliser une pression partielle représentant un compromis, c'est-à-dire qui soit modérément supérieure à celle de l'atmosphère. Suivant une autre particularité avantageuse de l'invention, le groupe compresseur-détendeur 30 comprend un circuit de fluide de refroidissement et de lubrification et une certaine quantité d'huile de lubrification est introduite dans la boucle, cette huile étant miscible avec le réfrigé- rant liquide se trouvant dans le puisard de manière à former un fluide lubrifiant composite. Le fluide arrive du puisard par une seconde canalisation. Ainsi, la canalisation 86 dans laquelle circule le liquide réfrigérant auxiliaire provenant du puisard séparateur 70 débouche dans un raccord en "T" 116a qui divise le flux et le dirige sur deux canalisations, la majeure partie du fluide passant par la canalisation 87 pour se diriger sur le gicleur 80 et une proportion mineure de ce 1 1. fluide passant par une seconde canalisation 112a aboutissant dans le compresseur-détendeur 30 dont il assure la lubrifica- tion et le refroidissement. La canalisation 112a aboutit de préférence à l'intérieur du carter de la machine dans le palier principal dans lequel la pression est suffisamment inférieure à celle régnant dans le premier échangeur de chaleur et dans le puisard séparateur pour que la circulation soit suffisante dans la canalisation 112a afin de garantir la lubrification et le refroidissement. Toutefois, comparée à la circulation principale passant par la canalisation 87, la circulation passant par la canalisation 112a représente rela- tivement un petit filet et, si nécessaire, une soupape d'étranglement 117 réglable à la main peut être montée sur la canalisation 112a de manière à limiter la circulation. Une petite pompe volumétrique de "suralimentation" peut éventuellement être reliée à l'arbre 50 et peut remplacer la soupape 117 de dosage de la circulation. Lorsque le liquide réfrigérant est admis dans la machine qui forme une région qui est à température relative- ment élevée et à pression relativement basse, le liquide réfrigérant s'évapore en produisant un refroidissement effi- cace, en particulier du rotor et des palettes qui subissent un frottement. Le fluide réfrigérant auxiliaire vaporisé se fraie un chemin dans la machine par les jeux qu'elle comporte pour pouvoir fonctionner et il s'écoule en principe et en majeure partie vers la région de pression la plus faible qui est l'admission 31 dans le compresseur. Il est préférable que l'huile ou le lubrifiant équivalent soit miscible avec le fluide réfrigérant auxi- liaire de manière que ces deux fluides forment ensemble un fluide composite de lubrification et de refroidissement qui, non seulement, garantit que l'usure est minimale le long des surfaces mobiles les unes par rapport aux autres mais qui, de plus, assure l'évacuation efficace de la chaleur en évitant ainsi tout risque que le groupe 30 soit surchauffé ou qu'il apparaisse dans ce dernier des points chauds par suite du fonctionnement continu avec un débit élevé de chaleur. Le terme "miscible' utilisé dans le présent mémoire a le sens 12. général de "capable d'être mélangé". Toutefois, ce terme couvre une première possibilité suivant laquelle le lubri- fiant est soluble dans le fluide réfrigérant et une seconde possibilité suivant laquelle le lubrifiant est insoluble mais peut se mélanger au fluide réfrigérant auxiliaire avec la contribution d'un agent mouillant ou émulsifiant de manière à former une suspension, par exemple colloïdale. Il est préfé- rable que le lubrifiant ait une viscosité comprise approxima- tivement entre 10-4 et 10 3 m2/sec et que sa concentration soit de l'ordre de 2 à 30 % en volume. Selon un mode de réalisation avantageux, conforme à l'invention, le circuit comprend un thermostat destiné à corriger le réglage du débit du liquide réfrigérant auxiliaire dirigé sur le gicleur afin de faire varier la capacité calorifique globale du système pour maintenir la température à un point de réglage. Donc, un thermostat 169 comprend un élément sensible ayant la forme d'une boule de thermomètre 161, ainsi qu'un organe de sortie en forme de soufflet ou de capsule manométrique 162, la boule et la capsule étant reliées par un tube capillaire 163. L'organe de sortie du thermostat est équipé d'une biellette mécanique 164 reliée à la soupape d'étranglement 89 qui est montée dans la canalisation 87 dans laquelle circule le liquide réfrigérant. Pour permettre d'ajuster le point de réglage du thermostat, la capsule manométrique est montée sur un bras 165 contre lequel est appliquée une came 166 munie d'un bouton 167 de réglage à la main. La boule peut être montée de manière à être exposée au flux d'air balayant le second échangeur de chaleur ou elle peut être montée ailleurs dans le local ou l'enceinte fermé. Lorsque le système est en fonctionnement, le liquide réfrigérant forme spontanément un flux en équilibre dans la canalisation 87. Lorsque la température de la boule 161 monte en provoquant un appel de froid, la capsule manomé- trique 162 se dilate en augmentant l'ouverture de la soupape d'étranglement 89 et en faisant passer un complément de liquide dans la canalisation 87 de manière à augmenter la capacité calorifique du circuit en rétablissant la tempéra- 13. ture de la boule au point de réglage. A l'inverse, lorsque la température de la boule tombe au-dessous du point de réglage, il en résulte une contraction de la capsule manométrique et un étranglement plus fort du flux du liquide réfrigérant passant par la soupape 89 en réduisant la capacité calori- fique du système et en permettant ainsi à la température de remonter au point de réglage. Le thermostat ne commandant directement que le fluide réfrigérant auxiliaire et le débit du fluide réfrigé- rant principal, à savoir l'air, demeurant inchangé, la commande exercée est du type à compensation ou à vernier, avec pour conséquence une grande précision. Le liquide réfri- gérant qui est retenu par augmentation de l'étranglement produit reste simplement dans le puisard dans lequel le niveau monte légèrement et dans lequel ce liquide reste jusqu'à ce qu'il se produise dans le circuit un appel d'élé- vation du débit. L'effet produit consiste en une augmentation de réglage et de correction de la quantité de fluide réfrigé- rant auxiliaire en activité à l'intérieur du circuit à un instant donné par commande de son débit. Il n'existe aucun risque qu'apparaisse dans le circuit de l'invention un état de pénurie, d'une part, ni de marche ralentie, d'autre part, qui pourrait représenter un sérieux danger si ce dispositif de commande devait être utilisé dans un circuit classique de réfrigération utilisant un fluide réfrigérant volatil tel qu'un "Freon". Lorsque le circuit est en fonctionnement, le refroidissement est produit dans le second échangeur de chaleur par une combinaison de la dilatation du gaz ne se condensant pas et de la vaporisation du liquide réfrigérant auxiliaire. Un mélange de gaz et de vapeur passe de la sortie 64 du second échangeur de chaleur à l'orifice 31 d'admission dans le compresseur. Par suite de la compression, le mélange quittant le compresseur par l'orifice d'évacuation 32 est à une pression élevée, approximativement 2,5 à 4 fois plus forte que la pression régnant à l'admission, et à une tempé- rature élevée, qui est suffisamment haute pour contenir un excédent de chaleur. La température est abaissée dans le 14. premier échangeur de chaleur HX1 avec, pour conséquence, la condensation du fluide réfrigérant auxiliaire qui forme des gouttelettes dans le flux d'air et qui coule dans une certaine mesure en descendant le long des surfaces du premier échangeur de chaleur. La purge par gravité et le tourbillon- nementproduits par les éléments 78 ont pour effet que le liquide réfrigérant est recueilli dans le puisard 71, tandis que le gaz, qui est à l'état de saturation, passe sans s'arrêter dans la canalisation 75 pour arriver à l'admission 33 du détendeur. La dilatation a pour effet une récupération d'énergie, l'air refroidi passant de l'évacuation 34 dans le gicleur 80 et dans le second échangeur de chaleur. Le liquide réfrigérant passant par les canalisa- tions 86 et 87 et convenablement étranglé dans la soupape 89 est simultanément pulvérisé dans le flux d'air par le gicleur dans lequel se produit une chute de pression avec, pour conséquence, que le liquide réfrigérant subit un changement total ou partiel d'état en provoquant un effet de refroidis- sement supplémentaire, c'est-à-dire en absorbant un complé- ment de chaleur dans le second échangeur de chaleur, en ache- vant ainsi le cycle. La fraction mineure du flux de liquide réfrigé- rant passant par le raccord en "T" 116 et par la canalisation 112a pénètre dans le compresseur-détendeur dans la région des paliers principaux en se vaporisant de manière à produire un refroidissement qui compense la chaleur de frottement dégagée dans la machine, en libérant également le lubrifiant concen- tré et en minimisant le frottement. Suivant une autre particularité avantageuse de l'invention, le circuit comprend un échangeur de chaleur à régénération comprenant des canaux disposés de manière à former un couplage thermique et interposés aux sorties respectives des premier et second échangeurs de chaleur. L'échangeur de chaleur à régénération portant la référence RHX sur la figure 1 comprend un conduit central 171 formant un premier canal entouré par une enveloppe 172 qui forme un second canal comportant des orifices d'entrée et de sortie 173 et 174. L'orifice 173 est raccordé à la sortie 64 du 15. second échangeur de chaleur, tandis que l'orifice 174 est raccordé à l'orifice 31 d'admission du compresseur. Le conduit 171 est raccordé à une extrémité, portant la réfé- rence A, à la sortie 62 du premier échangeur de chaleur, tandis que son autre extrémité portant la référence B est raccordée à l'extrémité d'entrée du puisard séparateur. Les vannes V sont fermées lorsque l'échangeur de chaleur à régénération est utilisé. Un échangeur de chaleur de ce type est particulièrement utile lorsqu'il existe de grandes diffé- rences de température entre-le local ou l'enceinte ferméeet l'ambiance, par exemple dans les applications à la réfrigé- ration dans lesquelles le local ou l'enceinte fermée doit être à basse température. Le couplage thermique réalisé a pour effet de réchauffer le gaz entrant dans le compresseur et de refroidir le gaz entrant dans le détendeur. Il -en résulte que le gaz quittant le compresseur est à température supérieure en augmentant la différence de température dans le premier échangeur de chaleur et donc en accroissant la dissi- pation de chaleur dans le premier échangeur, c'est-à-dire en accroissant son efficacité. Par ailleurs, le gaz pénétrant dans le détendeur entre à température inférieure avec pour conséquence qu'en se dilatant, le gaz atteint une température inférieure en augmentant la différence de température dans le second échangeur de chaleur, c'est-à-dire en accroissant le taux d'absorption de chaleur et en améliorant son efficacité. En bref, en considérant que l'ensemble du circuit consiste en une pompe de chaleur, il est possible d'obtenir des niveaux supérieurs de pompage lorsqu'un échangeur de chaleur à régénération fait partie du circuit. Bien que dans l'exemple avantageux de réalisa- tion tel que représenté sur la figure 1, le circuit comprenne un compresseur-détendeur du type dans lequel des palettes forment des compartiments fermés créant une compression et une détente volumétriques lors de la rotation de l'arbre, l'invention n'est globalement pas limitée à ce type de réali- sation; au contraire, il est possible, dans le cadre de l'invention, d'utiliser pour le compresseur et le détendeur des turbines dont les rotors équipés d'ailettes sont reliés à 16. un arbre commun. La figure 2 représente un dispositif de ce genre dans lequel les références numériques sont les mêmes que celles utilisées sur la figure 1, mais portent le suffixe b. Ce système comprend un compresseur rotatif à ailettes CT comprenant une admisssion 31b et une évacuation 32b, ainsi qu'un détendeur constitué d-'-une turbine ET comprenant un orifice d'admission 33b et un orifice d'évacuation 34b. Le compresseur et le détendeur comprennent une enveloppe dont la surface intérieure délimite une chambre dans laquelle tournent les rotors. Les rotors comportent des ailettes assurant d'une part la compression et, d'autre part, la détente et ils sont montés sur un arbre commun. Bien que les détails mécaniques du compresseur et de la turbine ne soient pas décrits en détail, il doit être bien compris qu'ils sont d'un type disponible dans le commerce, le compresseur CT, par exemple, étant capable de recevoir un gaz ne se condensant pas, par exemple de l'air à la pression atmosphérique ou à une pression supérieure, et de le comprimer de manière qu'il sorte à une pression sensible- ment supérieure, de préférence deux à quatre fois plus grande que la pression régnant à l'admission. Le phénomène inverse se produit dans la turbine à la sortie de laquelle le gaz est pratiquement à la pression initiale d'entrée dans le compres- seur. La température moyenne du gaz étant plus basse dans la turbine ET que dans le compresseur CT, la turbine peut avoir un volume correspondant inférieur, cette question pouvant facilement être résolue par le spécialiste. Le mode de fonctionnement du circuit de la figure 2 est analogue à celui qui a été décrit précédemment en regard de la figure 1. Un mélange de gaz ne se condensant pas et additionné d'un agent réfrigérant auxiliaire gazeux, de préférence à une pression supérieure à celle de l'atmos- phère, est envoyé à l'orifice d'admission 31b du compresseur CT qui le porte à une pression qui est fonction du rapport de compression de cette machine à la vitesse de fonctionnement. Le mélange sortant à l'orifice d'évacuation 32b est refroidi dans le premier échangeur de chaleur HX1 avec, pour consé- quence, la condensation du fluide réfrigérant auxiliaire qui 17. est transporté sous forme de gouttelettes par le flux de gaz, la séparation se produisant de la manière décrite plus haut dans le puisard séparateur 70b. Le gaz passe librement par le séparateur et par la canalisation 75b pour arriver à l'ori- fice d'admission 33b de la turbine ET dans laquelle le gaz se détend et retrouve sa pression initiale avec, pour consé- quence, une chute de température, ce gaz étant envoyé dans le second échangeur de chaleur. Du fluide réfrigérant auxiliaire sôus forme liquide coule simultanément du puisard par la canalisation 86b pour parvenir dans la tête de pulvérisation b dans laquelle il est mis en forme de gouttelettes qui sont dispersées dans le flux de gaz passant par la canali- sation 87b, ce fluide s'évaporant d'une part dans cette cana- lisation et, d'autre part, dans le second échangeur de chaleur dans lequel il absorbe une quantité supplémentaire de chaleur. Exactement comme dans le mode de réalisation précédent, le gaz suit un cycle inverse de Brayton, tandis que le fluide réfrigérant auxiliaire subit un cycle inverse de Rankine, avec pour résultat final que les deux cycles coopèrent pour effectuer un refroidissement dans le second échangeur de chaleur. En variante de réalisation, lorsque le circuit est utilisé en pompe de chaleur, les deux cycles produisent conjointement de la chaleur dans le premier échangeur, le résultat étant dans les deux cas une augmenta- tion notable du rendement par rapport à celui pouvant être obtenu par l'un ou l'autre des cycles indépendamment. Lorsqu'un compresseur rotatif et une turbine sont étroitement réunis de la manière indiquée sur la figure 2, le palier central peut être refroidi et lubrifié simultanément par l'agent réfrigérant auxiliaire contenant un lubrifiant et arrivant dans la canalisation d'alimentation 112b, le débit étant réglé par étranglement et la substance vaporisée se frayant un chemin de manière à sortir de la structure par l'orifice d'évacuation 34b, de façon analogue au circuit représenté sur la figure 1. Bien que le circuit décrit soit destiné à la production de "froid" en dernier ressort, la chaleur étant 18. dissipée à l'air ambiant dans le premier échangeur de chaleur, il est bien évident aux spécialistes que l'invention est applicable en variante à un circuit de chauffage, le premier échangeur de chaleur étant relié au local ou à l'enceinte fermée et le second échangeur de chaleur étant placé dans l'atmosphère ambiante. 19. REVENDICATIONS 1. - Circuit de climatisation, caractérisé en ce qu'il comprend un groupe de climatisation (30) se composant d'un compresseur et d'un détendeur, le compresseur et le détendeur étant logés dans une enveloppe dont la surface intérieure délimite une chambre dans laquelle tourne un rotor (40) , ce dernier étant équipé de palettes (41-48) provoquant une compression et une détente et montées sur un arbre commun (50), le compresseur comprenant un orifice d'admission (31). et un orifice d'évacuation (32) et le détendeur comprenant un orifice d'admission (33) et un orifice d'évacuation (34), un premier échangeur de chaleur (HX1) étant monté entre l'orifice (32) de sortie du compresseur et l'orifice (33) d'admission du détendeur, un second échangeur de chaleur (HX2) étant monté entre l'orifice (34) d'évacuation du détendeur et l'orifice (31) d'admission du compresseur de manière à former une boucle fermée, les échangeurs de chaleur étant isolés l'un de l'autre, la boucle contenant une charge formée d'un agent réfrigérant principal sous forme d'un gaz qui ne se condense pas aux pressions et températures régnant dans le circuit, de manière que, lorsque le rotor (40) est entraîné en rotation, le gaz (1) soit comprimé et chauffé par le compresseur, (2) dégage de la chaleur dans le premier échangeur de chaleur (HX1), (3) subisse une dilatation et un refroidissement dans le détendeur et (4) absorbe de la chaleur dans le second échangeur (HX2) de manière à effectuer un cycle inverse de Brayton, la boucle contenant un agent réfrigérant auxiliaire (a) dont la chaleur de vaporisation est importante et (b) qui est capable d'exister sensiblement à l'état liquide à la pression et à la température régnant dans le premier échangeur de chaleur (HX1) et à l'état de vapeur dans le second échangeur de chaleur (HX2), un appareil (70) comprenant un puisard (71) étant combiné avec le premier échangeur de chaleur (HX1) afin de recueillir le réfrigérant liquide auxiliaire en autorisant le gaz ne se condensant pas à passer librement pour se diriger sur le détendeur, des canalisations (86, 87> étant destinées à transférer le réfri- gérant liquide auxiliaire du puisard (71) vers le second 20. échangeur de chaleur (HX2) de manière à en provoquer l'évapo- ration ayant pour effet l'absorption d'un complément de chaleur dans cet échangeur, cefluide réfrigérant exécutant un cycle inverse de Rankine. 2. - Circuit de climatisation selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce qu'un gicleur (80) est monté sur ladite canalisation (87) à l'entrée (63) du second échangeur de chaleur (HX2) de manière que le liquide réfrigérant auxi- liaire recueilli dans le puisard (71) soit pulvérisé dans le gaz sortant du détendeur afin qu'il se vaporise dans ledit second échangeur de chaleur. 3. - Circuit de climatisation selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce qu'il comprend un séparateur (72) combiné avec le puisard (71) et interposé entre le premier échangeur de chaleur (HX1) et l'orifice (33) d'admission du détendeur, ce séparateur permettant au gaz ne se condensant pas de se diriger librement vers le détendeur, mais intercep- tant et envoyant le fluide réfrigérant auxiliaire sous forme liquide dans le puisard (71)- qui constitue un collecteur. 4. - Circuit de climatisation selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que ladite enveloppe est équipée d'un raccord d'admission de fluide de refroidissement, une seconde canalisation (112a) étant montée de manière à recevoir du puisard (71) du fluide réfrigérant auxiliaire et à le diriger sur ledit raccord et un dispositif (117) de réglage des flux relatifs passant dans les canalisations établissant dans la seconde canalisation (112a) un débit qui ne représente qu'une faible fraction du débit circulant dans la première canalisation (87). 5. - Circuit de climatisation selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que ladite enveloppe comporte un raccord dans lequel passe une certaine quantité d'huile de lubrification que contient la boucle et qui est miscible avec le fluide réfrigérant liquide à l'intérieur du puisard (71) afin de former un fluide lubrifiant et une seconde canalisa- tion (112a) relie le puisard et ce raccord- afin d'alimenter- ce dernier en fluide lubrifiant. 21. 6. - Circuit de climatisation selon la revendi- cation 5, caractérisé en ce qu'une pompe de suralimentation de type volumétrique est montée en série sur ladite seconde canalisation (112a) et reliée à l'arbre (50) de manière à doser le fluide de lubrification. 7. - Circuit de climatisation selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que la surface intérieure de ladite chambre est excentrique par rapport à l'arbre (40) et lès palettes (41-48) sont montées radialement sur le rotor (40) de manière à s'appliquer de façon étanche contre ladite surface intérieure afin de délimiter des compartiments fermés dont les dimensions se réduisent dans le compresseur et aug- mentent dans le détenteur en produisant une compression et une détente volumétriques lors de la rotation de l'arbre. 8. - Circuit de climatisation selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que le compresseur (CT) et le détendeur (ET) sont de type rotatif, le détendeur constituant une turbine et les rotors à ailettes de ce compresseur et de ce détendeur sont montés sur un arbre commun. 9. - Circuit de climatisation selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce qu'il comprend un élément (90) sensible à l'existence de liquide réfrigérant auxiliaire dans le puisard (71) afin de garantir que le fluide réfrigérant auxiliaire sortant de ce puisard et dirigé sur le second échangeur de chaleur (HX2) soit exclusivement sous forme d'un liquide. 10. - Circuit de climatisation selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que le gaz qui ne se condense pas est de l'air. 11. - Circuit de climatisation selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que le fluide réfrigérant auxi- liaire est suffisamment volatil pour s'évaporer pratiquement en totalité dans le second échangeur de chaleur (HX2). 12. - Circuit de climatisation selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce qu'il comprend un thermostat (160) associé à l'un des échangeurs de chaleur et comprenant un élément sensible (161) et un élément de sortie (162), une vanne réglable (89) étant destinée à régler le débit du 22.. fluide réfrigérant liquide provenant du puisard (71), l'élé- ment de sortie (162) du thermostat étant relié à cette vanne de manière qu'une variation de la température de l'élément sensible (161) provoque une variation de débit dans le sens d'une correction et donc une modification de la capacité calorifique afin que ledit élément sensible soit maintenu sensiblement à une température prédéterminée. 13. - Circuit de climatisation selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce qu'il comprend un échangeur de chaleur à régénération (RHX) comprenant deux canaux de circu- lation de fluide (171 et 172) qui sont hermétiques et étanches l'un vis-à-vis de l'autre et sont reliés thermique- ment, les canaux étant interposés aux sorties respectives (62 et 64) des premier et second échangeurs de chaleur (HX1 et HX2). 14. - Circuit de climatisation selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que la boucle contient une quantité suffisante de gaz ne se condensant pas pour que la pression partielle de ce gaz soit approximativement au niveau de la pression atmosphérique dans le second échangeur de chaleur (HX2).