Brevet FR2548339A1 — publié le 19850104

2548339, REFRIGERATEUR MAGNETIQUE L'invention concerne un réfrigérateur magnétique comportant: une pluralité de substances de travail de réfrigération magnétique, lesquelles génèrent de la chaleur lorsqu'elles sont magnétisées et absorbent de la 5 chaleur lorsqu'elles sont démagnétisées; un dispositif générateur de champ magnétique, ce dispositif magnétisant et démagnétisant périodiquement les substances de travail; un mécanisme de libération de chaleur, qui transmet de la chaleur à un côté haute 10 température lorsque lesdites substances de travail sont magnétisées; et un mécanisme absorbeur de chaleur, qui absorbe de la chaleur d'un côté basse température lorsque lesdites substances de travail sont démagnétisées, ces substances de travail opérant en état 15 d'immobilité Le réfrigérateur magnétique auquel l'invention se rapporte est particulièrement apte à fournir une réfrigération efficace. Un réfrigérateur magnétique connu dans l'art antérieur, dévoilé dans le brevet américain No 20 4,332,135, est du type à mouvement alternatif Ce type de réfrigérateur à mouvement alternatif, dans lequel une substance de travail est alternativement amenée dans puis hors d'un champ magnétique intense, par un mouvement de va-et-vient, exige un mécanisme compliqué 25 pour entraîner la substance de travail, et exige une structure encombrante pour l'ensemble du réfrigérateur. On connait aussi un réfrigérateur du type rotatif, dévoilé dans le brevet américain No 4,107,935, dans lequel la substance de travail tourne, mais le 30 réfrigérateur de ce type présente un inéluctable problème d'étanchéité de fluide, puisqu'un fluide d'échange de chaleur s'écoule au travers d'un corps tournant En outre, il faut une construction très 2548339. -2 compliquée, puisque des moyens pour faire circuler le fluide, etc, sont nécessaires. La présente invention a pour but de parvenir à une réfrigérateur magnétique à grand rendement, du type stationnaire, dépourvu des défauts sus-mentionnés. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que le réfrigérateur comporte un rotor muni d'une pluralité d'enroulements agencés sur son pourtour et de moyens pour l'entraîner, par le fait que plusieurs 10 substances de travail sont agencées autour de la périphérie extérieure ou intérieure du rotor, par le fait que les enroulements sont tels que le passage d'un courant dans ces enroulements forme une distribution de champs magnétiques autour de la périphérie du rotor, 15 cette distribution étant telle que l'intensité desdits champs magnétiques soit croissante et décroissante, et par le fait que la rotation du rotor magnétise et démagnétise périodiquement lesdites substances de travail. Ainsi, selon l'invention, un cycle de réfrigération est créé en faisant varier périodiquement la distribution ou l'intensité des champs magnétiques appliqués aux substances de travail du réfrigérateur magnétique, lesquelles occupent des positions fixes. Les caractéristiques et avantages de l'invention sont révélés de manière plus détaillée par des exemples non limitatifs fournis par les dessins annexés et par la description non limitative présentée en considérant ces dessins, sur lesquels: La figure 1 est une vue en coupe d'une forme de réalisation du réfrigérateur magnétique selon l'invention; La figure 2 est une vue en perspective d'une unité de refroidissement appartenant à ce réfrigérateur; 35 La figure 3 montre la relation topologique entre le groupe d'enroulements et les substances de travail; Les figures 4 à 6 sont des graphiques illustrant le fonctionnement de la forme de réalisation selon la figure 1; la figure 7 est une vue partielle d'une coupe passant par une paire d'enroulements supraconducteurs; La figure 8 est une vue en perspective d'une autre forme de réalisation du réfrigérateur magnétique selon l'invention; La figure 9 montre une vue en coupe du réfrigérateur magnétique selon la figure 8; Les figures 10 à 13 représentent d'autres formes de réalisation de l'invention, vues en coupe. Un réfrigérateur magnétique opérant dans le 15 domaine des températures de l'hélium liquide est décrit ci-après, en se référant à la figure 1, à titre d'exemple non limitatif du réfrigérateur magnétique selon la présente invention De l'hélium liquide ordinaire ( 4,2 K; 1 atmosphère), utilisé comme 20 réfrigérant du côté haute température, est contenu dans un récipient 2 De l'hélium liquide 5 est injecté dans une chambre de refroidissement 4 qui communique avec le récipient 2 par un tuyau de liaison 3 Le tuyau de liaison 3 est pourvu d'une valve 6 qui, en 25 fonctionnement normal, fait office de valve de sécurité et qui est une valve à jeu d'étanchéité, pourvue d'un obturateur conique et d'un siège En marche normale, cette valve 6 peut établir un gradient de température entre l'hélium liquide ( 4,2 K; 1 atmosphère) et l'hélium 30 superfluide 5 -( 1,8 K; 1 atmosphère), du fait du phénomène de Gorter-Mellink, l'hélium 1 et l'hélium 5 étant, du point de vue pression, en communication effective La chambre de refroidissement 4 contient une substance 7 qui doit être refroidie, par exemple un 35 enroulement supraconducteur ou un dispositif électronique opérant à température cryogénique, etc Des substances de travail 10 sont agencées le long du pourtour intérieur d'une unité de refroidissement 9 pourvue de couches de vide 5 thermiquement isolantes, 8 A et 8 B Ces substances de travail 10 sont faites d'une matière magnétique telle que Gd 3 Ga 5012, Gd 3 A 15012 ou Dy 3 Al 5012 Une chambre thermoconductrice 11, formant un mécanisme de commutation thermique du côté basse température, est 10 prévue sous les surfaces inférieures 10 A des substances de travail 10 De l'hélium liquide saturé 12, ayant un volume d'environ 0,2 à 0,4 fois la capacité de la chambre thermoconductrice 11, est placé dans cette chambre en formant un tube de chaleur La chambre 15 thermoconductrice 11 est formée d'une matière à faible conductivité thermique, telle que par exemple l'acier inoxydable ou une céramique, et les substances de travail 10 sont fermement maintenues dans l'unité de refroidissement 9 située au-dessus de cette chambre, 20 comme représenté sur la figure I Sur la figure 1, la référence 12 A désigne le niveau de l'hélium liquide saturé Les surfaces supérieures l OB des substances de travail 10 sont des surfaces de transfert thermique en contact avec l'hélium liquide 1 qui est le réfrigérant 25 côté haute température du récipient 2. Un échangeur de chaleur 13 est agencé de manière à être en contact direct avec l'hélium liquide saturé 12, et l'échange de chaleur entre l'hélium liquide saturé 12 ( 1,79 K; environ 0,016 atmosphère) et l'hélium 30 liquide 5 ( 1,8 K; 1 atmosphère) a lieu par une surface de tranfert thermique de l'échangeur de chaleur 13 et par un tuyau 25 Les surfaces de transfert thermique des substances de travail 10 et de l'échangeur 13 sont conçues de manière que leurs aires de transfert de chaleur soit sensiblement accrues par des ailettes ou analogues La large surface de transfert de chaleur ainsi obtenue permet de réduire notablement la résistance de Kapitza dans ces surfaces de transfert. L'échangeur de chaleur 13 selon cette figure, qui 5 n'est qu'un exemple des échangeurs de chaleur utilisables dans le cadre de l'invention, est réalisé en enroulant un tube à extrémités fermées et en le plaçant dans l'hélium liquide L'hélium liquide saturé 12 est introduit dans la chambre thermoconductrice 11 par une 10 valve 14 En marche normale, cette valve 14 est fermée, de sorte que la quantité d'hélium liquide saturé 12 est maintenue constante Un générateur de champ magnétique intense, pour modifier l'entropie magnétique des substances de travail 10, est constitué par un groupe 15 d'enroulements supraconducteurs 15 qui est immergé dans l'hélium liquide. Le groupe d'enroulements supraconducteurs 15 est subdivisé en une pluralité de paires constituées chacune de deux enroulements disposés de manière que les 20 substances de travail 10 soient "en sandwich" entre eux, sur une direction verticale Le groupe d'enroulements supraconducteurs 15 et les substances de travail 10 sont agencés le long d'un cercle 100, comme représenté sur la figure 3 Le groupe d'enroulements supraconducteurs 15 25 est alimenté en courant électrique par des conducteurs 16 qui sont refroidis par le gaz provenant de l'évaporation de l'hélium liquide 1. Des interrupteurs 17 de courant de supraconduction persistant sont prévus entre les 30 conducteurs 16 et le groupe d'enroulements supraconducteurs 15 En marche normale, ces interrupteurs sont fermés, de sorte que le groupe d'enroulements supraconducteurs 15 est alors utilisé en mode "courant persistant" Le groupe d'enroulements 35 supraconducteurs 15 peut être entraîné en rotation par -6 un moteur (non représenté sur la figure) opérant par l'intermédiaire d'un arbre tournant 18 Comme les substances de travail 10 sont fixes, il en résulte que des champs magnétiques ayant chacun une densité de flux 5 magnétique qui varie périodiquement sont appliqués aux substances de travail 10, en conformité avec la distribution de champs magnétiques produite par le groupe d'enroulements supraconducteurs 15 Un tuyau 19 est utilisé pour amener l'hélium liquide 1 dans le récipient 2 et pour remplir d'hélium liquide 5 le récipient 4, via une valve d'injection initiale 20, de manière à pré-refroidir la susbstance 7 à refroidir Les principaux composants du réfrigérateur magnétique décrit ci-avant sont contenus dans une zone 21 à couche 15 d'isolement thermique par le vide, à l'intérieur d'une enceinte extérieure 30 Des brides de raccordement 22 A, 22 B et 22 C permettent de séparer les composants supérieurs, tels que le récipient 2, de la partie comportant le récipient 4, et sont scellées avec des 20 fils d'indium ou analogue. Le principe de fonctionnement du réfrigérateur magnétique selon la présente invention est décrit dans ce qui suit. Dans ce mode de réalisation, l'entropie 25 magnétique des substances de travail 10 est augmentée et diminuée par un processus de variation d'une densité de flux magnétique appliquée aux substances de travail 10, et un échange de chaleur a lieu entre ces substances de travail et l'extérieur La densité de flux magnétique 30 appliquée aux substances de travail 10 est modifiée en faisant tourner le groupe d'enroulements supraconducteurs 15 Au cours du processus, la densité de flux magnétique appliquée aux substances de travail 10 est soumise à une variation du fait de la 35 distribution de densité de flux magnétique formée, par -7 le groupe d'enroulements supraconducteurs 15, le long du cercle d'agencement des substances de travail 10 de l'unité de refroidissement 9, cette variation ayant lieu en fonction de la vitesse de rotation de ces 5 enroulements supraconducteurs On va admettre qu'il y a huit substances de travail 10 agencées à intervalles réguliers autour de l'unité de refroidissement 9, et que cette unité de refroidissement 9 est disposée "en sandwich" (en considérant une direction allant de haut 10 en bas) entre les ensembles de deux enroulements supraconducteurs appariés, ces ensembles de paires d'enroulements étant au nombre de quatre agencés à intervalles égaux Cet agencement distribue la densité magnétique le long du cercle de substances de travail 10 15 de l'unité de refroidissement 9, cette distribution étant telle que la densité magnétique varie périodiquement, la période correspondant à un angle, comme représenté sur la figure 4 Si l'on désigne par v (en tours par minute) la vitesse de rotation du groupe 20 d'enroulements supraconducteurs, la variation de densité magnétique appliquée à chacune des substances de travail 10 correspond alors à ce qui est représenté sur la figure 5 La vitesse de rotation v est choisie de manière qu'un cycle T (en secondes) dure de 1 à 10 25 secondes, la densité magnétique maximale est de préférence établie à une valeur comprise dans une plage de 2,0 à 4,0 teslas, selon le type de substances de travail utilisé. Le réfrigérateur magnétique selon la présente 30 invention opère selon un cycle de Carnot inverse Ce cycle de réfrigération est représenté à la figure 6 Le flux magnétiaque B est d'abord accru adiabatiquement au cours d'une étape A B Le flux magnétique B appliqué aux substances de travail 10 est ensuite augmenté 35 quasiment selon une isotherme au cours d'une étape B C, ce qui réduit l'entropie magnétique La quantité de chaleur Qh générée pendant ce temps est enlevée par transfert thermique de chaleur d'ébullition à l'hélium liquide 1, depuis la substance de travail 10 Chaque 5 surface de transfert de chaleur des substances de travail 10 a été aménagée de manière à améliorer ses caractéristiques de transfert de chaleur d'ébullition. Au cours des étapes A B C, la quantité de chaleur échangée entre les substances de travail 10 et l'hélium 10 liquide 5 du côté basse température est essentiellement déterminée par la conduction de l'hélium gazeux à l'intérieur de la chambre d'échange de chaleur, 11 Cela signifie que l'échange de chaleur y est très faible pendant ce processus et que les substances de travail et 15 l'hélium liquide du côté basse température sont donc mis sensiblement en condition d'isolement thermique. Lorsque le flux magnétique est diminué presque adiabatiquement, de sorte que l'entropie magnétique est réduite, comme décrit plus haut, la température des 20 substances de travail 10 diminue L'échange de chaleur entre l'hélium liquide 1 et les substances de travail 10 au cours de ce processus est gouverné par la conduction par l'hélium liquide 1 La conductivité thermique de l'hélium liquide 1 est extrêmement faible (environ 25 2 x 104 Wcm K 1), et les interfaces entre substances et hélium sont sensiblement isolées Toutefois la quantité de chaleur appliquée à l'hélium liquide 5, telle que la quantité de chaleur générée dans la substance 7 à refroidir, est transférée à l'hélium 30 liquide 12 via l'échangeur de chaleur 13 et provoque l'évaporation de l'hélium liquide 12 L'hélium gazeux produit par cette évaporation est recondensé sur les surfaces de transfert thermique des substances de travail 10 (sur la figure 1, ces surfaces correspondent 35 aux surfaces inférieures 1 Oa des substances de travail -9 ), cela au cours d'une étape D A, et transfère une quantité de chaleur Qc aux substances de travail 10. Au cours de ce processus, les substances de travail 10 absorbent la chaleur de sorte que leur 5 entropie est augmentée Les substances de travail 10 et l'hélium liquide 1 sont sensiblement isolés l'un de l'autre au cours de ce processus, de la même façon que dans l'étape C -D. Le refroidissement est accompli par répétition 10 périodique du cycle A B C D A décrit ci-dessus. Comme susbstance de travail,il est préférable d'utiliser, par exemple, du Gd 3 Ga 5012 car il possède d'excellentes caractéristiques et provoque, sous l'effet du champ magnétique, une grande variation d'entropie 15 dans la plage de température de 1,8 K à 4,2 K, et possède une excellente conductivité thermique, etc Si l'on admet que le champ magnétique est de 4 T ( 4 teslas) du côté champ intense, et de O T du côté champ faible, le rendement du transfert de chaleur des 20 côtés haute et basse température est approximativement de 100 %, et la température du côté basse température est de 1,8 K Le Gd 3 Ga 5012, lorsqu'il est utilisé comme substance de travail 10, présente une aptitude réfrigérante, par unité de volume de substance de 25 travail, d'environ 0,25 f (W/cm 3), f étant la fréquence du cycle de réfrigération. Pendant ce cycle, l'hélium liquide 12 possède une pression de saturation de vapeur d'environ 12 mm de mercure et devient de l'hélium superfluide saturé. 30 L'hélium liquide 5 devient de l'hélium superfluide sous pression atmosphérique, puisque sa pression est de une atmosphère, du fait de la valve 6. On va maintenant décrire l'unité de refroidissement 9 en considérant les figures 2 et 7. 35 Dans cette unité, plusieurs substances de travail 10 10 sont logées dans des trous 23 disposés le long de la circonférence de cette unité Une différence de niveau est prévue entre une surface 24 de l'unité de refroidissement 9 et les surfaces supérieures 10 OB des 5 substances de travail 10, ce qui permet de réduire les pertes thermiques par convection de l'hélium liquide 1 au cours des étapes de refroidissement en B C D La perte de chaleur par convection d'hélium gazeux au cours des étapes de transfert de chaleur en A B C peut 10 aussi être réduite en prévoyant une différence de niveau aux surfaces inférieures 10 A, de la même manière Sur la figure 2, un tuyau 25 est prévu pour relier l'hélium liquide dans l'échangeur de chaleur 13 à celui contenu dans le récipient 4 Plusieurs petites ailettes peuvent 15 être prévues sur les surfaces supérieure et inférieure des substances de travail 10, afin d'augmenter la quantité de chaleur transférée Les dimensions de ces ailettes sont de préférence de l'ordre de 0,1 à 1,0 mm pour la largeur et 0,2 à 2,0 mm pour la profondeur. Ce qui suit est une description d'un processus dans lequel un champ magnétique est efficacement appliqué aux substances de travail 10 par le groupe d'enroulements supraconducteurs Sur la figure 7, des enroulements supraconducteurs 26 A et 26 B forment une 25 paire d'aimants (bobines de Helmoltz) qui sont disposés, par rapport aux substances de travail 10, de façon que celles-ci soient "en sandwich" en les considérant depuis le haut et depuis le bas Des corps ferromagnétiques 27 A et 27 B, en fer ou analogue, sont prévus sur les côtés de 30 l'intervalle diamétral intérieur des enroulements supraconducteurs respectifs 26 A et 26 B Ces corps ferromagnétiques 27 A et 27 B sont conçus de façon que leurs surfaces terminales, côté substances de travail, possèdent une section droite réduite de manière à 35 focaliser le flux magnétique L'expansion du flux -11 magnétique entre les enroulements supraconducteurs 26 A et 26 B peut ainsi être réduite, et le champ magnétique peut donc être efficacement appliqué aux substances de travail 10 Le nombre de paires d'enroulements 5 supraconducteurs 26 A, 26 B est habituellement choisi plus petit que celui des substances de travail 10. La description précédente concerne un dispositif opérant entre 1,8 K et 4,2 K Il est manifeste que ce dispositif peut opérer dans d'autres plages de 10 température, si un réfrigérant approprié est choisi pour de telles plages. Un autre mode de réalisation de l'invention est décrit ci-après en considérant les figures 8 et 9 Une pluralité d'enroulements supraconducteurs 82 est agencée 15 sur la surface périphérique externe d'un rotor cylindrique 81, plein ou creux Par un conducteur 82 A pour alimentation électrique amovible, on fait passer un courant initial donné dans ces enroulements supraconducteurs Une distribution de champs magnétiques 20 prédéterminée est formée sur la surface périphérique externe du rotor, par les enroulements supraconducteurs de celui-ci Cette distribution de champs magnétiques est telle que leur grandeur augmente et diminue périodiquement le long du pourtour de la surface 25 périphérique externe Des éléments magnétiques formés de grenat de gadolinium-gallium (Gd 3 Ga 5012), ou analogue, opérant en tant que pluralité de substances de travail 83 pour réfrigération magnétique, sont agencés au sein de cette distribution de champs magnétiques Des pièces 30 de séparation thermique 84, formées d'une matière ayant une faible conductivité thermique, sont agencées entre substances de travail individuelles Des surfaces de transfert thermique 83 a situées du côté basse température des corps magnétiques, et des surfaces de 35 transfert thermique 83 b situées du côté haute -12 température, sont en contact direct avec de l'hélium gazeux saturé 85 (à environ 12 mm de mercure) et, respectivement, de l'hélium liquide 86 (environ 1 atmosphère; 4,2 K) De l'hélium superfluide saturé 5 (environ 12 mm de mercure; 1,8 K) est présent en dessous de l'hélium gazeux L'hélium gazeux 85 et l'hélium superfluide 87 sont contenus dans un récipient 88 et sont hermétiquement arrêtés par les substances de travail 83, les pièces de séparation thermique 84 et le 10 récipient 88, et sont, en termes de pression, séparés de l'hélium liquide 86 De l'ordre de 0,1 à 1,0 mm, l'intervalle entre les substances de travail 83 et le récipient 88 est d'une petitesse telle qu'il n'y ait pas de convection Une couche à 1,8 K est isolée par une 15 couche 89 d'isolement par le vide La référence 90 désigne un récipient à vide isolant, la référence 90 A un roulement à billes, et la référence 90 B un trou pour l'entrée de l'hélium liquide 86 Le récipient à vide d'isolement 90, contenant les éléments magnétiques 83, 20 est toujours fixe, et le rotor peut être mis en rotation par un arbre 91 Lorsque le rotor 81 est en rotation, il y a application et suppression périodiques d'un champ magnétique aux substances de travail 83, de manière correspondant à la distribution de champs magnétiques 25 donnée par les enroulements supraconducteurs 82, et à la rotation du rotor 81 En fait, lorsqu'un champ magnétique est appliqué sur les substances de travail, la température de celles-ci augmente, et leur chaleur est évacuée dans l'hélium liquide 86, depuis les 30 surfaces de transfert de chaleur 83 b sur leur côté haute température Lorsque les substances de travail 83 sont démagnétisées, leur température diminue, et l'hélium gazeux 85 est condensé sur les surfaces de transfert de chaleur 83 a du côté basse température des substances de 35 travail De cette manière, un cycle de réfrigération, -13 entre les températures 1,8 K et 4,2 K, peut être établi par répétition périodique de l'échange de chaleur entre les substances de travail et l'extérieur. La convection est empêchée, de sorte qu'il n'y a 5 aucun transfert de chaleur entre les substances de travail 83 et l'hélium liquide 86 sous l'effet de la convection naturelle de l'hélium liquide 86 opérant en tant que fluide chaud lorsque la température des substances de travail 83 est inférieure à celle de 10 l'hélium liquide 86 En outre, le transfert de chaleur par convection naturelle d'hélium gazeux 85 est empêché, de sorte qu'aucun échange de chaleur n'a lieu entre l'hélium gazeux 85 et les substances de travail 83, lorsque leur température est supérieure à 1,8 K. Le champ magnétique appliqué sur la pluralité de substances de travail 83 qui sont agencées sur le pourtour de la périphérie extérieure du rotor 81 varie d'une forte valeur à une faible valeur puis à une forte valeur, puis à une faible valeur etc, le long du périmètre du rotor, du fait des champs magnétiques engendrés par la pluralité d'enroulements supraconducteurs Afin de conférer de l'efficacité à cette variation de champ magnétique, un cylindre creux 92, formé d'une matière à grande perméabilité 25 magnétique, telle que le fer, peut être prévu autour de la périphérie externe des substances de travail 83, pour focaliser le circuit magnétique, comme représenté sur les figures 10 et 11. Dans une méthode d'application d'une variation de 30 champ périodique aux substances de travail 83, celles-ci peuvent être agencées dans la cavité du rotor 81 fait d'un corps cylindrique creux, comme représenté sur la figure 12. La description précédente concerne un cycle de 35 refroidissement dans la plage de 1,8 K à 4,2 K Lorsque -14 l'hélium est utilisé comme réfrigérant, le côté basse température peut être situé dans une région dans laquelle la température est inférieure au point critique, 5,2 K Il peut être situé dans une région à 5 plus haute température si l'on utilise, comme réfrigérant, l'hydrogène, l'argon, l'azote ou un autre gaz Pour le côté haute température, il suffit d'établir une température plus élevée que celle établie du côté basse température, et il n'est pas impératif que le 10 réfrigérant du côté haute température soit limité à n'être qu'un liquide, si un mécanisme de commutation thermique approprié est prévu de ce côté La figure 13 illustre un mode de réalisation de l'invention dans lequel la plage de température va de 4,2 K du côté basse 15 température à 20 K du côté haute température Les champs magnétiques appliqués à une pluralité de substances de travail 83 agencées le long du pourtour de la périphérie du rotor 81 augmentent et diminuent, lorsque ce dernier est en rotation, de la même manière que dans les 20 exemples précédents, d'une façon correspondant à la distribution des champs magnétiques générés par les enroulements supraconducteurs 82 incorporés dans le rotor 81 La référence 90 C désigne un couvercle de fond, et la référence 110 une enceinte extérieure Le rotor 81 25 est immergé dans l'hélium liquide 84, dans un récipient 93 Lorsque les substances de travail 83 sont magnétisées, de l'hélium gazeux 95, à 20 K, fourni par un réfrigérateur d'hélium gazeux (non représenté) pénètre dans une boîte 96 à valve sélectrice de canal 30 et, après avoir absorbé la chaleur générée dans les substances de travail 83, cette absorption ayant lieu sur des surfaces d'échange de chaleur 98 du côté haute température desdites substances de travail 83, via un tuyau 97, revient par un tuyau 99 et entre dans une 35 autre boîte à valve sélectrice de canal, 100, et, de -15 celle-ci, de l'hélium gazeux 101 retourne à un réfrigérateur d'hélium gazeux situé à l'extérieur Comme la température des substances de travail descend en dessous de 4,2 K lorsqu'elles sont démagnétisées, 5 l'hélium gazeux 95 est condensé et liquéfié sur les surfaces de transfert de chaleur 83 c et 83 d situées du côté basse température des substances de travail 83 Une charge thermique, telle que la chaleur perdue par une substance 102 à refroidir et la chaleur produite par la 10 rotation du rotor 81 et par une pompe 105 fournissant de l'hélium liquide 94 par un tuyau 103 et une valve 104, est absorbée par la recondensation de l'hélium gazeux évaporé De la description précédente, il ressort donc que le rotor 81 n'est pas obligatoirement immergé dans 15 l'hélium liquide, que les enroulements supraconducteurs peuvent être soumis à un refroidissement forcé par l'hélium gazeux, et que des enroulements conducteurs ordinaires, prévus à une température ordinaire, peuvent aussi être utilisés. Selon la présente invention, on peut parvenir à un réfrigérateur magnétique très efficace et fiable, puisque des substances de travail peuvent être périodiquement magnétisées et démagnétisées par rotation d'un rotor muni d'une pluralité d'enroulements 25 supraconducteurs, lesdites substances de travail étant immobiles. -16 REVENDICATIONS 1 Réfrigérateur magnétique comportant: une pluralité de substances de travail de réfrigération magnétique ( 83), lesquelles génèrent de la chaleur lorsqu'elles sont magnétisées et absorbent de la chaleur 5 lorsqu'elles sont démagnétisées; un dispositif ( 82) générateur de champ magnétique, ce dispositif magnétisant et démagnétisant périodiquement les substances de travail ( 83); un mécanisme de libération de chaleur, qui transmet de la chaleur à un côté haute 10 température lorsque lesdites substances de travail sont magnétisées; et un mécanisme absorbeur de chaleur, qui absorbe de la chaleur d'un côté basse température lorsque lesdites substances de _ travail sont démagnétisées, ces substances de travail opérant en état 15 d'immobilité, caractérisé par le fait qu'il comporte un rotor ( 81) muni d'une pluralité d'enroulements ( 82) agencés sur son pourtour et de moyens ( 91) pour l'entraîner, par le fait que plusieurs substances de travail ( 83) sont agencées autour de la périphérie 20 extérieure ou intérieure du rotor, par le fait que les enroulements ( 82) sont tels que le passage d'un courant dans ces enroulements forme une distribution de champs magnétiques autour de la périphérie du rotor ( 81), cette distribution étant telle que l'intensité desdits champs 25 magnétiques soit croissante et décroissante, et par le fait que la rotation du rotor ( 81) magnétise et démagnétise périodiquement lesdites substances de travail ( 83). 2 Réfrigérateur selon la revendication 1, 30 caractérisé par le fait lesdits enroulements ( 82) sont des enroulements supraconducteurs, et par le fait que le rotor ( 81) est disposé dans un récipient ( 93) contenant de l'hélium liquide ( 94), ce récipient ( 93) étant logé -17 dans une enceinte extérieure ( 110) dotée d'une partie à couche d'isolement par le vide. 3 Réfrigérateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les enroulements ( 82) sont 5 supraconducteurs, par le fait que le rotor ( 81) est disposé dans un récipient ( 93) contenant de l'hélium liquide ( 94), et par le fait que ce récipient est logé dans une enceinte extérieure ( 110) contenant de l'hélium ( 87). 4 Réfrigérateur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdits enroulements supraconducteurs ( 82) sont prévus autour de la périphérie externe du rotor ( 81), par le fait que les substances de travail ( 83) sont agencées du côté 15 extérieur de ce rotor, et par le fait que des corps thermiquement séparateurs ( 84) sont prévus entre les substances de travail individuelles ( 83).