Brevet FR2489945A1 — publié le 19820312

La présente invention concerne la technique frigori- fique et a notamment pour objet un procédé de production de froid et une installation pour sa mise en oeuvre. La présente invention peut trouver son application la plus efficace dans la production de froid au niveau de températures voisines de la température d'ébullition de l'agent frigorifique circulant dans l'installation frigo- rifique, surtout dans les cas o l'on utilise des gaz légers (hélium ou hydrogène, par exemple) comme agents frigorifiques. L'invention peut également *tre appliquée pour la réfrigération et la liquéfaction de gaz naturel, pour la séparation de l'air et d'autres fluides gazeux, lorsqu'on obtient ou utilise des températures basses dans des dif- férents domaines, par exemple dans la technique des expériences physiques, l'énergétique, la technique nucléaire, l'électrotechnique, la biologie, etc. On connaUt un procédé de production de froid dans des installations cryogéniques (cf.A.M.Arkharov, I.V.Mar- fénina, E.I.Mikulin, "Teoria i raschet Kriogennykh sistem", Moscou, Editions Mashinostroenie, 1978, pages 118 à 119, et 209 à 216) réalisé par compression à la température ambiante d'un agentfrigorifique gazeux, d'azote par exemple, formant un courant direct, jusqu'à une pression supérieure de plusieurs fois à celle critique, par son refroidissement ultérieur à l'aide d'un courant de retour du même refrigérant jusqu'à une température dont la valeur absolue est de 2 à 3 fois inférieure à la température ambiante, et par détente d'au moins une partie du courant direct pendant son écoulement à travers une résistance hydraulique locale sans évacuation du travail extérieur, c'est-à-dire sans détente par étranglement. On sait que, par "étranglement", on entend le processus de détente d'un gaz sans qu'il réalise un travail extérieur. Le processus d'étranglement s'effectue pendant que le gaz passe à travers une résistance hydraulique ocale dit étrangleur. Lors de la détente, le gaz effectue alors un travail, en surmontant les forces de frottement et les forces de résistance locale. Toutefois ce travail se trans- forme en chaleur et est absorbé par le même courant de gaz, c'est-àr-dire qu'il reste dans la zone d'étranglement sans être évacué. Le courant direct détendu est dirigé vers un consom- mateur de froid, o il est réchauffé ettimformé en courant de retour qui est ensuite canalisé pour être comprimé. Le cycle se termine et les processus se répètent. Au cours de l'étranglement dans les conditions de fonctionnement des installations cryogéniques, il se pvduit un refroidissement de l'agent frigorifique en détente. Les dispositifs de détente de l'agent frigorifique quieEfmtuant le processus d'étranglement (les étrangleurs n'ont pas d'éléments mobiles et de ce fait, ne diminuent pas la fia- bilité de fonctionnement et la durée de service des instal- lations cryogéniques. Toutefois, le processus d'étranglement n'est pas suf- fisamment efficace en tant que processus de détente, puis- qu'il est irréversible. Il s'ensuit que l'énergie de gaz en détente n'est pas évacuée de la zone d'étranglement et qu'elle est dissipée sans qu'elle puisse être utilisée ensuite. Ainsi, le refroidissement de l'agent frigorifique au cours de l'étranglement est dû non pas à l'évacuation de l'énergie du gaz détendu, mais à la diminution de son éner- gie au cours de la compression à la température ambiante et, strictement parlant, l'étranglement n'est qu'un moyen de production de froid à un niveau de température donné conditionné par la compression de l'agent frigorifique à la température ambiante. On sait que par "milieu extérieur" on entend l'ensuit d'objets de tous genres, entourant le dispositif de détente de l'agent frigorifique. On sait également que par "mRieu environnant" on entend l'ensemble des objets de tous genres entourant l'installation mettant en oeuvre le procédé de froid. Il est admis que la température du milieu est tDujwrs constante, alcrs que la température du milieu extérleirpeut varier. Une efficacité insuffisante du procédé de production de froid décrit cidessus, dans lequel l'étranglement est un processus principal, se manifeste directement par le fait que dans le cas de son utilisation dans une instal- lation cryogénique, les dépenses spécifiques de l'énergie pour la production de froid à un niveau de température donné augmentent. La consommation d'énergie pour la production de froid est caractérisée habituellement par le rapport entre la puissance consommée, surtout, pour la compression de l'agent frigorifique à la température du milieu environ- nant, et la capacité frigorifique. Ces deux valeurs sont mesurées comme d'habitude en watts. Ce rapport est habituellement appelé consommation spécifique d'énergie et mesuré en unités sans dimensions (W/W). On connait une installation pour la réalisation d'un procédé de production de froid (cf.A.I.Arkharov, I.V. Marfunina, E.I.Mikulin, "Teoria i raschet Kriogennykh sistem", Moscou, Editions Mashinostroenie, 1978, pp.209- 210), qui comporte une source de frigorigène comprimé en qualité duquel on utilise un compresseur isotherme, un système frigorifique relié à ladite source par des con- duits de courant direct et de courant de retour, et un consommateur de froid. Le système frigorifique comprend un échangeur de chaleur et un dispositif de détente de frigorigène réalisé sous forme d'un étrangleur décrit ci- dessus, ces deux organes étant disposés en série dans la canalisation de courant direct. La canalisation de courant de retour relie l'utilisateur de froid à la source d'agent frigorifique comprimé par l'intermédiaire de l'échangeur thermique. L'étrangleur utilisé en tant que dispositif de détente de l'agent frigorifique est caractérisé par un entretien simple et une bonne fiabilité en fonctionnement, car il ne comprend pas d'éléments mobiles. Il n'exerce aucune influence nuisible sur le potentiel de service et la fiabilité du fonctionnement de l'ensemble de l'installa- tion. Toutefois, il ne permet de réaliser qu'un procédé d'étranglement insuffisamment efficace décrit ci-dessus, ce qui conduit à un accroissement des dépenses spécifiques d'énergie dans l'installation pour la réalisation du procédé de production de froid, dans laquelle l'étrangle- ment est le processus principal. - On s'est donc proposé de mettre au point un procédé de production de froid et une installation pour sa mise en oeuvre, qui permettraient d'augmenter la capacité frigorifique pour une consommation d'énergie donnée ou de diminuer la consommation d'énergie pour une capacité frigorifique donnée, en assurant en même temps une fiabi- lité en fonctionnement suffisante de l'installation, et en réduisant son encombrement. On sait que dans la technique frigorifique et la cryotechnique, le terme "capacité frigorifique" définit la quantité de froid produite par une installation par unité de temps à un niveau de température donné. Ce problème est résolu à l'aide d'un procédé de production de froid par compression d'un agent frigorifique formant un courant direct, suivi de son refroidissement par un courant de retour de cet agent frigorifique, et par détente d'au moins une partie du courant direct, le cou- rant direct étant dirigé vers un consommateur de froid, o, après avoir été réchauffé, le courant direct se transforme en courant de retour canalisé ensuite pour être comprimé, caractérisé, selon l'invention, en ce que la détente d'au moins une partie du courant direct est réalisée avec génération d'une énergie ondulatoire qui est évacuée de la zone de détente par sa transformation en une autre forme d'énergie. Un tel mode de réalisation du processus de détente permet d'en augmenter l'efficacité en comparaison du procédé utilisant l'étranglement, puisque l'énergie ondulatoire évacuée de la zone d'écoulement constitue un travail extérieur par rapport à l'agent frigorifique détendu. C'est la quantité de ce travail qui détermine la capacité frigorifique supplémentaire possible dans le processus de détente comprimé à l'invention. Il est avantageux que l'évacuation de l'énergie ondu- latoire hors de la zone de détente se fasse par sa trans- formation en énergie thermique. Ce mode de réalisation permet d'évacuer l'énergie ondulatoire, transformée en chaleur, d'une zone de détente plus froide vers une zone plus chaude de l'installation, ce qui équivaut à une production supplémentaire de froid dans la zone de détente et permet d'augmenter la capacité frigorifique de l'ensemble de l'installation destinée à réaliser le procédé de production de froid, selon l'in- vention. Un tel mode de réalisation est particulièrement avan- tageux du fait que le coefficient de transformation de l'énergie ondulatoire en énergie calorifique est très élevé. Il est recommandé d'évacuer l'énergie ondulatoire hors de la zone de détente en la transformant en énergie électrique. Un tel mode de réalisation du procédé permet d'éva- cuer à l'aide d'électrodes l'énergie ondulatoire ainsi transformée en dehors de la partie à basse température de l'installation mettant en oeuvre le procédé de production de froid, selon l'invention, et d'utiliser ensuite l'éner- gie électrique évacuée, ce qui permet de réduire les dépenses spécifiques d'énergie pour la production de froid. Le problème exposé ci-dessus est également résolu à l'aide d'une installation mettant en oeuvre le procédé de production de froid conforme à l'invention, du type com- prenant une sDurce d'agent frigorifique comprimé et un système frigorifique relié à cette source par une canali- sation de courant direct, comprenant au moins un disposi- tif de détente de l'agent frigorifique et relié à l'utili- sateur de froid qui communique, à son tour, avec la source d'agent frigorifique comprimé par une canalisation de courant de retour passant à travers ledit système frigori- fique, caractérisée, selon l'invention, en ce qu'au moins un dispositif de détente de frigorigène comprend, disposé dans une chambre reliée à la canalisation de courant direct, un convertisseur mécanique-ondulatoire à jet de gaz rac- cordé à la canalisation de courant direct et un convertis- seur d'énergie ondulatoire qui est en couplage ondulatoire avec le convertisseur mécanique-ondulatoire à jet de gaz et en contact énergétique avec le milieu extérieur dont le niveau de température est supérieur au niveau de température du convertisseur mécanique-ondulatoire à jet de gaz. Grâce à un tel mode de réalisation de ladite instal- lation, le dispositif de détente de l'agent frigorifique est suffisamment efficace, tout en étant fiable et simple à réaliser. L'efficacité suffisante de ce dispositif est due au fait que le procédé de production de froid conforme à l'invention et décrit plus haut, y est mis en oeuvre d'une manière efficace. Il est recommandé que le convertisseur d'énergie ondulatoire de l'installation mettant en oeuvre le procédé de production de froid soit réalisé sous forme d'une cuve cylindrique dont l'extrémité ouverte est tournée vers le convertisseur mécanique-ondulatoire à jet de gaz, et dont l'extrémité fermée se trouve en contact thermique avec le milieu extérieur. Un tel mode de réalisation du convertisseur d'énergie ondulatoire permet d'organiser d'une manière sure et suffisamment simple le transfert de l'énergie du conver- tisseur mécanique-ondulatoire à jet de gaz, pour la trans- former ensuite en chaleur et l'évacuer vers le milieu extérieur. On y arrive grâce au fait que la cuve cylindrique fermée à l'une de ses extrémités et tournée par son extrémité ouverte vers le convertisseur mécanique-ondula- toire à jet de gaz, constitue un guide d'ondes dans lequel se propagent les oscillations élastiques du milieu gazeux crées par le convertisseur mécanique-ondulatoire. L'énergie des oscillations élastiques se transforme alors en chaleur* ce qui provoque l'échauffement de l'extrémité fermée du tube qui est en contact thermique avec le milieu extérieur, et c'est ainsi que se réalise l'évacuation de la chaleur vers le milieu extérieur. Il est avantageux que dans l'installation mettant en oeuvre le procédé de production de froid, dans laquelle le convertisseur mécanique-ondulatoire à jet de gaz est réalisé sous forme d'un radiateur d'ondes à tige à jet de gaz, la chambre du dispositif de détente de l'agent frigorifique soit réalisée sous forme d'un ellipsoïde et que ledit radiateur d'ondes à tige à jet de gaz soit disposé dans la première zone focale de cet ellipsoïde suivant le sens du courant direct, alors que dans l'autre zone focale de l'ellipsoïde est disposé un convertisseur d'énergie ondulatoire réalisé sous forme d'un élément conducteur de chaleur disposé suivant le grand axe de l'ellipsoïde et dont l'une des extrémités sort de la chambre et se trouve en contact thermique avec le milieu extérieur. De ce fait, l'énergie ondulatoire émise par le radia- teur à tige à jet de gaz peut être concentrée dans la deuxième zone focale de la chambre de détente, être trans- formée en chaleur et être évacuée vers le milieu extérieur par l'élément conducteur de chaleur, de sorte que l'agent frigorifique détendu dans la chambre se refroidit. Il est également avantageux que dans l'installation pour la réalisation du procédé de production de froid, dont le convertisseur mécaniqueondulatoire à jet de gaz est réalisé sous forme d'un radiateur d'ondes à tige à jet de gaz, la chambre du dispositif de détente de l'agent frigorifique soit exécutée sous forme d'un ellipsoïde et que ledit radiateur d'ondes à tige à jet de gaz soit disposé dans la première zone focale de cet ellipsoïde suivant le sens du courant direct, et que dans l'autre zone focale de l'ellipsoïde soit disposé un convertisseur 248994e d'énergie ondulatoire réalisé sous forme d'un conver- tisseur acousto-électrique connu qui est en liaison électrique avec le milieu extérieur. Un tel mode de réalisation permet d'évacuer l'énergie hors de la chambre de détente de l'agent frigorifique sous forme d'énergie électrique et non pas sous forme de chaleur, ce qui est particulièrement avantageux lorsque l'énergie électrique ainsi évacuée est ensuite utilisée pour les besoins énergétiques de l'installation pour la réalisation du procédé de production de froid. Il est également avantageux, dans l'installation pour la réalisation du procédé de production de froid, selon l'invention, dont le radiateur d'ondes à tige à jet de gaz est éxécuté sous forme d'une tige disposée suivant le grand axe de l'ellipdoide et portant à son extrémité un résonateur réalisé sous forme d'une cuve cylindrique et une buse convergente reliée à la canalisation de courant direct et entourant la tige et dont la tranche se trouve à une certaine distance de l'extrémité ouverte du résona- teur, que la tige du radiateur soit dotée, à sa surface extérieure, d'un bossage cylindrique disposé dans la zone de la tranche de la buse de manière qu'il y ait un jeu par rapport à la surface intérieure de la buse sur Osa tranche et que la valeur de ce jeu soit déterminée en fonction de la largeur du bossage cylindrique et du diamètre de la tige en dehors de la buse, du diamètre de la tige à l'intérieur de la buse convergente sur sa tranche, oefor- mément à la relation suivante: O = 5(db - dt), avec t > 0,5 G t = 0,5(dt db), o C est la valeur du jeu, en m db est le diamètre intérieur de la buse à sa tranche m d est le diamètre de la tige à l'intérieur de la buse, m t est la largeur du bossage cylindrique, m d est le diamètre de la tige à l'extérieur de la t ' buse, m.. Un tel mode de réalisation permet de faire rayonner la puissance d'ondes maximale pendant la détente frigori- fique dans le radiateur d'ondes à tige à jet de gaz. Si la relation t:>095 C est réalisée, il se produit une destruction de la couche limite dans le jet d'agent frigorifique sortant de la buse, cette couche se formant à la surface extérieure de la tige. Ceci augmente la puissance des ondes rayonnées. Il est avantageux, dans l'installation mettant en oeuvre le procédé de production de froid, selon l'inven- tion, dont le radiateur d'ondes à tige à jet de gaz est réalisé sous forme d'une tige disposée suivant le grand axe de l'ellipsoïde et portant à son extrémité un résona- teur réalisé sous forme d'une cuve cylindrique et une buse convergente communiquant avec la canalisation de courant direct et entourant la tige et dont la tranche se trouve à une certaine distance de l'extrémité ouverte du résona- teur, que l'extrémité fermée du résonateur soit dotée d'un moyen de refroidissement réalisé sous forme d'ailettes se trouvant en contact thermique avec le milieu extérieur et dont celles disposées sur la paroi en bout du résona- teur sont orientées dans le sens du grand axe de l'ellip- solde, et celles disposées à sa paroi latérale, dans le sens perpendiculaire au grand axe de l'ellipsoïde. Un tel mode de réalisation permet de simplifier la construction du dispositif de détente de l'agent frigori- fique, décrit plus haut, et donc la construction de l'ensemble de l'installation. Ceci est d à ce que l'énergie ondulatoire rayonnée par le radiateur d'ondes à tige à jet de gaz se transforme en chaleur dans le résonateur et est évacuée directement de celui-ci vers le milieu extérieur, de sorte que l'éner- gie ondulatoire n'est plus dirigée vers le convertisseur d'énergie ondulatoire dont la fonction est, dans ce cas, remplie par le résonateur doté d'un moyen de refroidis- sement. t469-i45 Ainsi, le procédé de production de froid, selon l'invention, et l'installation mettant en oeuvre ce pro- cédé permettent d'augmenter sensiblement la capacité frigorifique pour des dépenses d'énergie donnée ou de réduire les dépenses d'énergie pour la production de froid en conservant la même capacité frigorifique grâce à un processus plus réversible de détente de l'agent frigori- fique et grâce aux modes employéde réalisation de ce processus. En outre, on assure une fiabilité de fonctionnement suffisamment élevée de l'installation pour la réalisation du procédé de production de froid, sans augmenter l'encom- brement. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci-apparattront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs avec références aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente un schéma de l'installation pour la réalisation du procédé de production de froid, selon l'invention; - la figure 2 montre d'une manière schématique, à échelle agrandie, en coupe longitudinale partielle, un dispositif de détente de l'agent frigorifique, selon l'invention, dans lequel le convertisseur d'énergie ondu- latoire est réalisé sous forme d'une cuve cylindrique une partie de la canalisation de courant-direct est conventionnellement représentée sous forme d'une spire hélicoïdale; - la figure 3 représente schématiquement le disposi- tif de détente de l'agent frigorifique, selon l'invention, réalisé sous forme d'un ellipsoïde, alors que le conver- tisseur d'énergie ondulatoire est réalisé sous forme d'un élément conducteur de chaleur; une partie de la canali- sation de courant direct est conventionnellement représen- tée sous forme d'une spire hélicoïdale - la figure 4 représente schématiquement le disposi- tif de détente de l'agent frigorifique, selon l'invention, dans le mode de réalisation selon lequel le dispositif est doté d'une chambre sous forme d'un ellipsoïde, alors que le convertisseur d'énergie ondulatoire est réalisé sous forme d'un convertisseur acousto-électrique connu; - la figure 5 représente schématiquement le disposi- tif de détente de l'agent frigorifique, selon l'invention, dans le mode de réalisation selon lequel le dispositif est doté d'une chambre sous forme d'un ellipsoïde, alors que le radiateur d'ondes à tige à jet de gaz est réalisé sous forme d'une tige disposée suivant le grand axe de l'ellipso!de et portant un résonateur et une buse entou- rant la tige; la figure représente conventionnellement une partie de la chambre renfermant le radiateur d'ondes à tige à jet de gaz;- - la figure 6 représente la-même partie du dispositif, mais le résonateur est doté d'un moyen de refroidissement une partie de la canalisation de courant direct est conventionnellement représentée sous forme d'une spire hélicoïdale. Le procédé de production de froid, selon l'invention, est réalisé comme suit. L'agent frigorifique gazeux est isothermiquement comprimé à la température du milieu ambiant jusqu'à une pression supérieure de plusieurs fois à la pression cri- tique de cet agent frigorifique, qui forme ainsi un courant direct. Le courant direct d'agent frigorifique est ensuite refroidi par le courant de retour de cet agent frigorifique jusqu'à une température déterminée par les propriétés thermiques et physiques de l'agent frigorifique, après quoi on effectue la détente d'au moins une partie du courant direct, puis le courant direct est canalisé vers l'utilisateur de froid. Arrivé à l'utilisateur de froid, le courant direct Z489945 se réchauffe en refroidissant celui-ci, puis il est trans- formé en courant de retour, qui est ensuite canalisé pour être comprimé. La détente d'au moins une partie du courant direct s'effectue alors avec génération d'une énergie ondulatoire qui est évacuée de la zone de détente en la transformant en énergie d'une autre forme. Dans le premier cas de réalisation du procédé de production de froid, selon l'invention, l'énergie ondulatoire générée est éva- cuée de la zone de détente par sa transformation en éner- gie thermique. Dans l'autre cas de réalisation du procédé de production de froid, selon l'invention, l'énergie ondulatoire générée est évacuée de la zone de détente par sa transformation en énergie électrique. Le procédé de production de froid, selon l'invention, sera envisagé en détails dans la description du fonction- nement de l'installation pour la réalisation du procédé de production de froid. L'installation pour la réalisation du procédé de production de froid, selon l'invention, est réalisée comme suit. L'installation comprend une source 1 (figure 1) d'agent frigorifique comprimé, cette source étant consti- tuée par un compresseur connu également indiqué par le chiffre de référence 1. 2_5 L'agent frigorifique utilisé dans le cas envisagé est l'hélium à l'état gazeux. Une canalisation 2 de courant direct et une canalisa- tion 3 de courant de retour partant du compresseur sont réalisées sous forme de conduits ordinaires indiqués également par les chiffres de références 2 et 3, respec- tivement. L'installation comprend également un système frigori- fique 4 relié au compresseur 1 par la canalisation 2 de courant direct et un utilisateur de froid 5 communiquant avec le système frigorifique 4 également par la canalisa- tion 2 et relié au compresseur 1 par la canalisation 3 de courant de retour passant par le système frigorifique 4. Le système frigorifique 4 comprend trois étages de réfrigération 6, 7, 8 disposés en série suivant la cana- lisation 2 de courant direct dont le sens est indiqué par la flèche A sur la figure 1. Les étages de réfrigération 6, 7, 8 communiquent l'un avec l'autre, avec le compresseur 1 et l'utilisateur de froid 5 par la canalisation 2 de courant direct et la canalisation 3 de courant de retour. Selon d'autres modes de réalisation, on peut utiliser un seul étage de réfrigération ou bien le nombre d'étages de réfrigération peut être supérieur à trois. Cela dépend des propriétés de l'agent frigorifique circulant dans l'installation, ainsi que des exigences auxquelles elle doit satisfaire, en ce qui concerne la fiabilité de fonc- tionnement et l'efficacité énergétique. Le premier étage de réfrigération (dans le sens de la flèche A) comprend des échangeurs thermiques 9, 10 de type connu, qui sont eux aussi disposés en série suivant le sens A du courant direct. L'étage de réfrigération 6 comprend également un détendeur 11 destiné à la détente d'une partie du courant direct. Le détendeur 11 peut être de n'importe quel type connu utilisable à cet effet. L'entrée 12 du détendeur 11 est branchée sur la cana- lisation 2 de courant direct, sur non tronçon compris entre les échangeurs thermiques 9 et 10, et sa sortie 13 est branchée sur la ligne 3 de courant de retour, sur son tronçon compris entre l'échangeur thermique 10 et l'étage de réfrigération 7. L'étage de réfrigération 7 comprend des échangeurs thermiques 14 et 15 disposés en série suivant le sens A du courant direct, comme les échangeurs thermiques 9 et 10, et un détendeur 16. Le détendeur 16 est destiné à la détente d'une partie du courant direct et peut être de n'importe quel type connu utilisable à cet effet. L'entrée 17 du détendeur 16 est branchée sur la canalisation 2 de courant direct, sur son tronçon compris entre les échangeurs thermiques 14, 15, et la sortie 18 du détendeur 16 est branchée sur la canalisation 3 de courant de retour, sur son tronçon compris entre l'échan- geur thermique 15 et l'étage de réfrigération 8. L'étage de réfrigération 8 comprend un échangeur thermique 19 d'un type connu, disposé, comme les échangeurs thermiques 14 et'15, en série suiVant le sens A du courant direct, et un dispositif 20 de détente de l'agent frigori- fique branché sur la canalisation 2 de courant direct, sur son tronçon compris entre l'échangeur thermique 19 et l'utilisateur de froid 5. Le consommateur de froid 5 est un écran à dégagement de chaleur qui est indiqué par le même chiffre de référence et qui peut être de n'importe quel type connu. L'utili- sateur de froid 5 sert à recevoir le froid du courant direct et à former un courant de retour dans le sens de la flèche B, passant successivement par les étages de réfri- gération 8, 7, 6 et aboutissant à la source 1 d'agent frigorifique comprimé. Le dispositif 20 de détente de l'agent frigorifique comprend une chambre 20a communiquant avec la canalisation 2 de courant direct par un orifice de sortie (non repré- senté sur les dessins) et renfermant un convertisseur 21 mécanique-ondulatoire à jet de gaz branché sur la canali- sation 2 de courant direct, et un convertisseur 22 d'énergie ondulatoire qui est en couplage ondulatoire avec le convertisseur 21 mécaniqueondulatoire à jet de gaz, et qui est, en outre, en contact énergétique avec le milieu extérieur dont le niveau de température est supérieur au niveau de température du convertisseur mécanique-ondula- toire à jet de gaz 21. Le milieu extérieur est, dans ce cas, constitué par une partie du courant direct sortant de la canalisation 2 de courant direct sur le tronçon compris entre les échangeurs thermiques 14 et 15 et passant par la canalisation 23 réalisée sous forme d'un conduit ordinaire indiqué par le même chiffre de référence 23, et entourant la surface extérieure du convertisseur 22 d'énergie ondula- toire. La canalisation 23 d'une partie du courant direct communique avec l'entrée 17 du détendeur 16. Tel qu'il est représenté sur la figure 2, le conver- tisseur 22 d'énergie ondulatoire est réalisé sous forme d'une cuve cylindrique indiquée par le même chiffre de référence 22, et dont l'extrémité 24 est fermée, et l'extrémité 25, ouverte. L'extrémité fermée 24 de la cuve 22 est la plus éloignée du convertisseur 21 mécanique- ondulatoire à jet de gaz et se trouve en contact thermique avec le milieu extérieur, alors que l'extrémité ouverte de la cuve 22 est tournée vers le convertisseur 21 mécanique-ondulatoire à jet de gaz de manière que le * maximum de l'énergie ondulatoire rayonnée par le conver- tisseur 21 soit transmis par la cavité intérieure de la cuve 22 à son extrémité fermée 24. Le contact thermique de l'extrémité fermée 24 de la cuve 22 avec ledit milieu extérieur se réalise par transfert de chaleur à la partie du courant direct passant par la canalisation 23. Selon un autre mode de réalisation, représenté sur la figure 3, le dispositif 20 de détente de l'agent frigori- fique comprend une chambre 26 réalisée sous forme d'un ellipsoïde et renfermant le convertisseur 21 mécanique- ondulatoire disposé dans la première zone focale 27 sui- vant le sens du courant direct, réalisé sous forme d'un radiateur d'ondes à tige à jet de gaz indiqué par le même chiffre de référence 21 et communiquant avec la canalisa- tion 2 de courant direct. Le convertisseur 22a d'énergie ondulatoire est dispo- sé dans une autre zone focale 28 de la chambre 26 et réalisé sous forme d'un élément conducteur de chaleur de n'importe quel type connu indiqué par le même chiffre de référence 22a, disposé suivant le grand axe 26a de l'ellip- solde et dont l'extrémité 29 sort de la chambre 26 et se trouve en contact thermique avec le milieu extérieur. La chambre 26 présente une ouverture d'entrée 30 et deux ouvertures de sortie 31 de la canalisation 2 de courant direct détendu dans le radiateur d'ondes 21 à tige à jet de gaz. Le contact thermique de l'extrémité 29 de l'élément conducteur de chaleur 22 sortant de la chambre 26 avec ledit milieu extérieur est réalisé par transfert de chaleur à la partie du courant direct qui passe par la canalisa- tion 23. Tel qu'il est représenté sur la figure 4, le disposi- tif 20 de détente de l'agent frigorifique comprend égale- ment une chambre 26-réalisée sous forme d'un ellipsoïde et renfermant un convertisseur 21 mécanique-ondulatoire à jet de gaz disposé dans sa première zone focale 27 suivant le sens du courant direct, réalisé sous forme d'un radia- teur d'ondes à tige à jet de gaz indiqué par le même chiffre de référence 21 et relié à la canalisation 2 de courant direct; la chambre 26 renferme également un convertisseur 32 d'énergie ondulatoire disposé dans une autre zone focale 28 de la chambre 26 et réalisé sous forme d'un convertisseur acousto-électrique connu indiqué par le même chiffre de référence 22 et se trouvant en contact électrique avec le milieu extérieur. La chambre 26 comporte une ouverture 30 d'entrée et des ouvertures 31 de sortie pour la canalisation 2 de courant direct détendu dans le radiateur d'ondes 21 à tige à jet de gaz. Le contact électrique entre le convertisseur acousto- électrique 32 et ledit milieu extérieur est réalisé par transfert de l'énergie électrique-par les conducteurs 33, 34 en dehors dé la chambre 26, o ils sont branchés par des bornes 36 sur un récepteur d'énergie électrique 35 faisant partie du milieu qui est extérieur au dispositif de détente de l'agent frigorifique. Tel qu'il est représenté sur la figure 5, le-radia- teur d'ondes à jet de gaz 21 disposé dans la chambre 26 et réalisé sous forme d'un ellipsoïde comprend, disposés suivant le grand axe 26a de l'ellipsolde, une tige 37 portant un résonateur 39 à son extrémité 38, et une buse convergente 40 communiquant avec la canalisation 2 de courant direct et entourant la tige 37, la tranche 41 de la buse 40 se trouvant à une certaine distance de l'extré- mité ouverte 42 du résonateur 39. La surface extérieure de la tige 37 présente un bos- sage cylindrique 43 disposé dans la zone de la tranche 41 de la buse 40 de manière qu'il y ait un jeu 44 par rapport à la.surface intérieure de la buse 40 sur sa tranche 41. La valeur du jeu 44 est déterminée en fonction de la largeur du bossage cylindrique 43 et du diamètre de la tige 37 à l'intérieur de la buse 40, du diamètre de la tige 37 à son extrémité 38 à l'extérieur de la buse 40 et du diamètre intérieur de la buse convergente 40 sur sa tranche 41, conformément à la relation: jr = 0,5(db - dt) avec t > 0,5 ?; t = 0,5(dt d), o est la valeur du jeu 44, en m; db est le diamètre intérieur de la buse conver- gente 40 sur la tranche 41, en m; d est le diamètre de la tige 37 à l'intérieur de la buse 40, mm; t est la largeur du bossage cylindrique 43, en m; dt est le diamètre de la tige 37 à l'extrémité 38 à l'extérieur de la buse, m. Selon un autre mode de réalisation représenté sur la figure 6, le radiateur d'ondes à tige à jet de gaz 21 disposé dans la chambre 26 réalisée sous forme d'un ellip- solde comprend également, disposées suivant le grand axe 26a de l'ellipsolde, une tige 37 portant un résonateur 39 à son extrémité 38 et une buse convergente 40 communiquant avec la canalisation 2 de courant direct en entourant la tige 37, la tranche 41 de la buse 40 se trouvant à une certaine distance de l'extrémité ouverte 42 du résonateur 39 dont l'extrémité fermée comporte un moyen de refroidis- &ment 45 se trouvant en contact thermique avec le milieu extérieur. Le moyen de refroidissement 45 est réalisé sous forme 24g9ç45 d'ailettes indiquées par le même chiffre de référence 45 et dont celles disposées sur la paroi en bout du résona- teur 39 sont orientées dans le sens du grand axe 26a de l'ellipsoïde et celles disposées sur la paroi latérale du résonateur 39 sont orientées dans le sens perpendiculaire au grand axe 26a de l'ellipsoïde. Le contact thermique du moyen de refroidissement 45 avec le milieu extérieur est réalisé par transfert de chaleur. Le milieu extérieur est, dans ce cas, constitué par une partie du courant direct arrivant par la canalisation 23 à l'intérieur de la chambre 26 à travers des ouvertures (non représentées sur les dessins). Le fonctionnement de l'installation pour la réalisation du procédé de production de froid, selon l'invention, est le suivant. La mise en marche de l'installation provoque le démar- rage du compresseur 1. L'agent frigorifique (hélium à l'état gazeux dans le cas envisagé) est comprimé dans le compresseur jusqu'à une pression de 25 à 30.105 Pa à la température du milieu ambiant, pour former ainsi un courant direct qui est diri- gé dans le sens A par la canalisation 2 de courant direct successivement vers le système frigorifique 4 et l'utili- sateur de froid 5. Dans le système frigorifique 4, le courant direct passe successivement par les étages 6, 7, 8, o il est refroidi par le courant de retour passant par la canalisation 3 de courant de retour dans le sens B. Dans le premier étage de réfrigération 6 (dans le sens A du courant direct), le courant direct est refroidi dans les échangeurs-thermiques 9, 10 jusqu'à une tempéra- ture inférieure de 2 à 3 fois à la température du milieu ambiant, et est canalisé vers l'étage de réfrigération 7. Une partie du courant direct arrive alors à l'entrée 12 du détendeur 11, est détendue dans le détendeur 11 jusqu'à une pression de 1,2 à 1,3.105 P aet est dirigée par la sortie 13 du détendeur Il vers la canalisation 3 de cou- rant de retour sur le tronçon compris entre l'échangeur thermique 10 et l'étage de réfrigératbn 7. Dans l'étage de réfritération 7, le courant direct est successivement refroidi dans les échangeurs thermiques 14 et 15 jusqu'à une température de 14 à 15 fois inférieure à la température du milieu ambiant, et est dirigé vers l'étage de réfrigération 8. Une partie du courant direct est alors amenée par la canalisation 23 à l'entrée 17 du détendeur 16, est détendue dans le détendeur 16 jusqu'à une pression de 1,2 à 1,3.105 PA et, par la sortie 18 du détendeur 11, est amenée à la canalisation 3 de courant de retour sur son tronçon compris entre l'échangeur thermique et l'étage de réfrigération 8. Dans l'étage de réfrigération 8, l'autre partie du courant direct est refroidie dans l'échangeur thermique 19 jusqu'à une température voisine de la température critique et est amenée au dispositif 20 de détente de l'agent frigorifique, puis à l'utilisateur de froid 5, o elle se réchauffe en prélevant sa chaleur et forme un courant de retour de l'hélium détendu qui est amené par la canalisa- tion 3 de courant de retour à travers les étages de réfrigération 8, 7, 6 à l'entrée du compresseur 1. Pour assurer la détente de l'agent frigorifique à une température voisine de la température critique dans le dispositif de détente 20, la détente du courant direct jusqu'à une pression de 1,2 à 1,3.105 Pa est effectuée avec génération d'une énergie ondulatoire dans le conver- tisseur mécanique-ondulatoire à jet de gaz 21, cette énergie étant évacuée de la zone de détente par sa trans- formation en énergie d'un autre genre dans le convertis- seur d'énergie ondulatoire 22. L'évacuation de l'énergie transformée s'effectue grâce au contact énergétique du convertisseur d'énergie ondulatoire 22 avec le milieu extérieur. Le couplage ondu- latoire entre le convertisseur mécanique-ondulatoire à jet de gaz 21 et le convertisseur d'énergie ondulatoire 22 assure l'évacuation maximale possible de l'énergie ondula- toire grâce à sa transformation en énergie d'un autre -2489945 genre. Lorsque le dispositif 20 de détente de l'agent frigo- rifique est réalisé selon le mode représenté sur la figure 2, l'énergie ondulatoire générée par le convertisseur mécanique-ondulatoire à jet de gaz 21 est transmise par l'extrémité ouverte 25 du convertisseur d'énergie ondula- toire 22, cette extrémité 25 servant de guide d'ondes dans le cas envisagé, et se transforme en chaleur à son extré- mité fermée 24 grâce aux effets d'absorption. La chaleur dégagée est évacuée par transfert de chaleur vers le milieu extérieur constitué par la partie du courant direct passant par la canalisation 23. Il en résulte que l'hélium comprimé, puis détendu dans le dispositif 20 de détente de l'agent frigorifique, se refroidit. Selon un autre mode de réalisation, représenté sur la figure 3, dans le dispositif 20 de détente de l'agent frigorifique le courant direct s'écoulant dans le sens A est amené à la chambre 26 et détendu dans le radiateur d'ondes à tige à jet de gaz 21 avec génération d'une éner- gie ondulatoire. L'énergie ondulatoire ainsi générée est concentrée à la surface de l'élément conducteur de chaleur 22a, dans la deuxième zone focale 28, grâce aux effets de réflexion sur les parois de la chambre 26 et se transforme en chaleur grâce aux effets d'absorption dus à la conduc- tibilité thermique de l'élément 22a. La chaleur dégagée est transmise par l'élément con- ducteur de chaleur 22a vers son extrémité 29 sortant de la chambre 26, puis elle est évacuée par transfert de chaleur vers la partie du courant direct passant par la canalisation 23. C'est ainsi que l'énergie de l'agent frigorifique détendu est transférée sous forme de chaleur de la zone de détente renfermée dans la chambre 26 ayant une température plus basse, au milieu extérieur ayant une température plus haute. Il en résulte le refroidissement de l'agent frigorifique détendu sortant par les ouvertures 31 de la chambre 26. Selon un autre mode de réalisation du dispositif 20 de détente de l'agent frigorifique, représenté sur la figure 4, le courant direct s'écoulant dans le sens A est amené à la chambre 26 et détendu dans le radiateur d'ondes à tige à jet de gaz 21 avec générationd'énergie ondula- toire. Grâce aux effets, de réflexion sur les parois de la chambre 26, l'énergie ondulatoire ainsi générée se con- centre dans la deuxième zone focale 28, sur la surface du convertisseur acousto-électrique 32 d'un type connu, et se transforme en énergie électrique. L'énergie électrique dégagée quitte la chambre 26 par les conducteurs 34 et est amenée au récepteur 35 d'énergie électrique faisant partie du milieu extérieur au disposi- tif 20 de détente de l'agent frigorifique. C'est ainsi que l'énergie de l'agent frigorifique détendu, transformée en énergie électrique, est transférée de la zone de détente renfermée dans la chambre 26 ayant une température plus basse, au milieu extérieur ayant une température plus élevée. Il en résulte le refroidissement de l'agent frigorifique détendu sortant par les ouvertures 31 de la chambre 26. -1 Dans le radiateur d'ondes à tige à jet de gaz 21, tel qu'il est représenté sur la figure 5, il se produit une détente de l'agent frigorifique comprimé, qui s'accompagne de la génération d'une énergie ondulatoire. Le courant direct d'agent frigorifique comprimé se détend dans la buse convergente 40, en s'écoulant autour de la tige 37 dotée du bossage 43, remplit le résonateur 39, est réflé- chi par le résonateur 39 et entre en interaction avec le courant d'hélium sortant de la buse 40. C'est gràce à cette interaction, qui se répète périodiquement, que l'énergie ondulatoire est générée. Le bossage 43 de la tige 37 détruit la couche limite dans le courant d'hélium sortant de la buse 40, ce qui permet d'augmenter l'énergie ondulatoire rayonnée. Pendant la détente de l'agent frigorifique comprimé dans le radiateur d'ondes à tige à jet de gaz 21 réalisé comme indiqué sur la figure 6, il se produit des processus 2489945- analogues à ceux décrits ci-dessus. L'énergie ondulatoire générée se propage, là-aussi, dans la cavité intérieure du résonateur 39 et se transforme en chaleur grâce aux effets d'absorption. Grâce au moyen de refroidissement 45 réalisé sous forme d'ailettes indiquées par le même chiffre de référence 45, la chaleur dégagée sur la surface intérieure du résonateur 39 se transmet par transfert de chaleur au milieu extérieur sous forme de la partie du courant direct passant par la canalisation 23. Ainsi réalisée, l'évacua- tion vers le milieu extérieur d'une partie de l'énergie de l'agent frigorifique détendu sous forme de chaleur dégagée par le résonateur 39 assure un refroidissement supplémen- taire de l'agent frigorifique au cours de sa détente avec génération d'énergie ondulatoire. Le procédé de production de froid, selon l'invention, et l'installation pour le réaliser, ont été essayés avec succès en laboratoire. Les résultats des essais ont démontré que l'utilisa- tion du procédé et de l'installation, selon l'invention, permettent d'augmenter la capacité frigorifique pour des dépenses d'énergie données ou de diminuer les dépenses d'énergie pour une capacité frigorifique donnée. L'installation réalisée selon l'invention se distingue par sa fiabilité en fonctionnement assez élevée et par son encombrement réduit. R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé de production de froid, du type consistant à comprimer un agent frigorifique formant un courant direct, à le refroidir ensuite par un courant de retour de cet agent frigorifique et à détendre au moins une partie dudit courant direct, après quoi le courant direct est canalisé vers un utilisateur de froid, o, après avoir été réchauffé, le courant direct se transforme en courant de retour qui est ensuite comprimé, caractérisé en ce que la détente d'au moins une partie du courant direct s'effectue avec génération d'une énergie ondulatoire qui est évacuée de la zone de détente par sa transformation en énergie d'un autre genre. 2. Procédé de production de froid selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que l'énergie ondu- latoire est évacuée de la zone de détente par transforma- tion en énergie thermique. 3. Procédé de production de froid selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que l'énergie ondu- latoire est évacuée de la zone de détente par transforma- tion en énergie électrique. 4. Installation pour la mise en oeuvre du procédé de production de froid selon la revendication 1, comprenant une source d'agent frigorifique comprimé et un système frigorifique communiquant avec cette source par l'inter- médiaire d'une canalisation de courant direct comportant au moins un dispositif de détente de l'agent frigorifique et relié à un utilisateur de froid communiquant, à son tour, avec la source d'agent frigorifique comprimé par une canalisation de courant de retour passant par ledit sys- tème frigorifique, caractérisée en ce qu'au moins un dispositif (20) de détente de l'agent frigorifique comprend, disposés dans une chambre (20) communiquant avec la canalisation (2) de courant direct, un convertisseur mécanique-ondulatoire à jet de gaz (21) branché sur la canalisation (2) de courant direct et un convertisseur (22) d'énergie ondulatoire se trouvant en couplage ondulatoire avec le convertisseur mécanique- ondulatoire à jet de gaz (21) et en contact énergétique avec le milieu extérieur dont le niveau de température est supérieur au niveau de température du convertisseur mécanique-ondulatoire à jet de gaz (21). 5. Installation selon la revendication 4, pour la mise en oeuvre du procédé de production de froid selon la revendication 2, caractérisée en ce que le convertisseur d'énergie ondulatoire (22) est réalisée sous forme d'une cuve cylindrique dont l'extrémité ouverte (25) est tournée vers le convertisseur mécanique-ondulatoire à jet de gaz (21) et dont l'extrémité fermée (24) se trouve en contact thermique avec le milieu extérieur. 6. Installation selon la revendication 4, pour la mise en oeuvre du procédé de production de froid selon la revendication 4, dans laquelle le convertisseur mécanique- ondulatoire à jet de gaz est réalisé sous forme d'un radiateur d'ondes à tige de gaz, caractérisée en ce que la chambre (26) du dispositif (20) de détente de l'agent frigorifique est réalisée sous forme d'ellipsoïde renfermant ledit radiateur d'ondes à tige à jet de gaz (21) disposé dans une première zone focale (27) suivant le sens du courant direct, alors que dans une autre zone focale (28) de l'ellipsoïde est disposé un convertisseur d'éner- gie ondulatoire (22a) réalisé sous forme d'un élément conducteur de chaleur disposé suivant le grand axe (26a) de l'ellipsoïde et dont d'une des extrémités (29) sort de la chambre et se trouve en contact thermique avec le milieu extérieur. 7. Installation selon la revendication 4, pour la mise en oeuvre du procédé de production de froid selon la revendication 3, dans laquelle le convertisseur mécanique- ondulatoire à jet de gaz est réalisé sous forme d'un radiateur d'ondes à tige de gaz, caractérisée en ce que la chambre (26) du dispositif (20) de détente de "'agent frigorifique est réalisée sous forme d'un ellip- solde renfermant dedit radiateur d'ondes à tige à jet de gaz (21) disposé dans la première zone focale (27) suivant la canalisation (2) de courant direct, alors que dans l'autre zone focale (28) de l'ellipsoide-est disposé un convertisseur d'énergie ondulatoire (32) réalisé sous forme d'un convertisseur acousto-électrique connu se trou- vant en couplage électrique avec le milieu extérieur. 8. Installation selon D'mne des revendications 6 et 7, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendi- cations 2 et 3, dans laquelle le radiateur d'ondes à tige à jet de gaz comprend, disposées suivant le grand axe de l'ellipsolde, une tige portant à son extrémité un résona- teur réalisé sous forme d'une cuve cylindrique, et une buse convergente communiquant avec la canalisation de courant direct et entourant la tige, la tranche de cette buse se trouvant à une certaine distance de l'extrémité ouverte du résonateur, caractérisée en ce que la tige (37) comporte sur sa surface extérieure un bossage cylindrique (43) disposé dans la zone de la tranche (41) de la buse "0) de manière qu'il y ait un jeu (44) par rapport à la surface intérieure de la buse (40) sur sa tranche f4),la valeur de ce jeu étant déterminée en fonction de la largeur du bos- sage cylindrique (43) et du diamètre de la tige (37) à l'extérieur de la buse (40), du diamètre de la tige (37) à l'intérieur de la buse (40) et du diamètre intérieur de la buse convergente (40) sur sa tranche (41), conformément à la relation: c = 0,5(db - dt), avec t 0,5, t = 0,5(d t - d) , o cS est la valeur du jeu (44), en m db est le diamètre intérieur de la buse convergente (40) sur sa tranche (41), en m; d est le diamètre de la tige (37) à l'intérieur de la buse (40), m; t est la largeur du bossage cylindrique (43), en m dt est le diamètre de la tige (37) à l'extérieur de la buse (40), m. 9. Installation selon la revendication 6 pour la mise t489945 en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 2 et 3 dans laquelle le radiateur d'ondes à tige à jet de gaz comprend, disposées suivant le grand axe de l'ellipsoïde, une tige portant à son extrémité un résonateur réalisé sous forme d'une cuve cylindrique et une buse convergente communiquant avec la canalisation de courant direct et entourant la tige, la tranche de cette buse se trouvant à une certaine distance de l'extrémité ouverte du résonateur, caractérisée en ce que l'extrémité fermée du résonateur (39) comporte un moyen de refroidissement (45) réalisé sous forme d'ailettes se trouvant en contact ther- mique avec le milieu extérieur et dont celles disposées sur la paroi en bout du résonateur (39) sont orientées dins le sens du grand axe (26a) de l'ellipsoïde, et celles disposées sur sa paroi latérale, dans un sens perpendicu- laire au grand axe (26) de l'ellipsoïde.