Brevet FR2933172A1 — publié le 20100101

GENERATEUR THERMIQUE MAGNETOCALORIQUE Description : La présente invention se rapporte au domaine de la génération d'énergie thermique et concerne plus particulièrement un générateur thermique destiné à être relié à au moins une application en vue d'un échange d'énergie thermique avec cette dernière, ledit générateur comportant au moins un module thermique, ce module thermique comprenant essentiellement un élément magnétocalorique susceptible d'être traversé par un volume défini de fluide caloporteur entraîné dans le module thermique selon un déplacement alterné entre deux chambres dites chambre chaude et chambre froide disposées de part et d'autre dudit élément magnétocalorique, ledit générateur comportant également un arrangement magnétique agencé pour soumettre alternativement chaque élément magnétocalorique à une variation de champ magnétique et créer alternativement dans chaque élément magnétocalorique un cycle d'échauffement et un cycle de refroidissement, entraînant la création puis le maintien d'un gradient de température entre les deux extrémités opposées de chaque élément magnétocalorique situées au niveau des chambres, le déplacement alterné du fluide caloporteur étant synchronisé avec la variation du champ magnétique, et ledit générateur thermique comportant un moyen de transfert d'énergie thermique entre le liquide caloporteur d'au moins chaque chambre chaude et/ou d'au moins chaque chambre froide et chaque application ou l'environnement extérieur. La technologie du froid magnétique est connue depuis une vingtaine d'années et on sait les avantages qu'elle apporte en termes d'écologie et de développement durable. On connaît également ses limites quant à sa puissance calorifique utile et à son rendement. Dès lors, les recherches menées dans ce domaine tendent toutes à améliorer les performances d'un tel générateur, en jouant sur les différents paramètres, tels que la puissance d'aimantation, les performances de l'élément magnétocalorique, la surface d'échange entre le fluide caloporteur et chaque élément magnétocalorique, les performances des échangeurs de chaleur, etc. Le document US 4 829 770 décrit à cet effet un échangeur à chaleur utilisant des matériaux magnétiques. Il porte notamment sur la composition des éléments magnétocaloriques intégrés dans ce générateur. Les éléments magnétocaloriques fixes sont traversés par un gaz caloporteur, notamment de l'azote, le tout étant contenu dans un réservoir qui est animé d'un mouvement de translation alterné, synchronisé sur la variation du champ magnétique. Des échangeurs de chaleur à hélium sont connectés aux extrémités chaude et froide du réservoir pour transférer les calories et les frigories collectées à des circuits extérieurs. Pour augmenter le transfert de chaleur au niveau des extrémités chaude et froide du réservoir, ces dernières sont munies d'ailettes entraînant ainsi une augmentation de la quantité de calories et frigories pouvant être transférées par l'intermédiaire des échangeurs. Or, ceci peut avoir une influence négative sur le rendement du système qui va chuter si l'on prélève trop d'énergie aux réservoirs, ce qui va aboutir à un gradient de température faible et variable entre les deux extrémités chaude et froide et pouvant devenir incompatible avec les besoins thermiques de l'application. De plus, compte-tenu des très basses températures de fonctionnement, de l'ordre de -200°C, l'utilisation d'un tel générateur thermique est limitée à des applications laboratoires. En conclusion, la capacité de restitution thermique d'un tel générateur thermique est trop faible, trop variable et le comportement thermique instable de l'appareil trop dépendant des conditions de transfert de l'énergie thermique pour aboutir à une application industrielle ou domestique capable d'assurer des fonctions thermiques stables tout en pérennisant un gradient de température dans l'élément magnétocalorique. En outre, dans les générateurs thermiques connus utilisant des éléments magnétocaloriques, le générateur est réalisé de manière à être totalement isolé thermiquement par rapport à l'environnement extérieur et les calories ou frigories produites sont récupérées ou prélevées via le fluide caloporteur du générateur mis en circulation dans un ou plusieurs échangeurs thermiques auxquels ce dernier est raccordé. Ce mode de transfert d'énergie ne permet pas de garantir des fonctions thermiques stables et un maintien du gradient de température dans les éléments magnétocaloriques si les conditions extérieures varient ou si la quantité d'énergie prélevée (de manière intentionnelle ou non) dans le fluide caloporteur est trop importante. La présente invention vise à pallier ces inconvénients en proposant un générateur thermique économiquement rentable, facile à mettre en oeuvre, dont le rendement est garanti et dans lequel le gradient dans chaque élément magnétocalorique est obtenu et maintenu automatiquement. 10 Dans ce but, l'invention concerne un générateur thermique du genre indiqué en préambule, caractérisé en ce qu'il est réalisé de telle sorte que le transfert d'énergie thermique par l'intermédiaire du moyen de transfert est limité de manière à empêcher une diminution non contrôlée du gradient de température présent dans chaque 15 élément magnétocalorique. La présente invention sera mieux comprise grâce à la description ci-après qui se rapporte à des modes de réalisation préférés donnés à titre d'exemples non limitatifs et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : 20 - la figure 1A est une vue en élévation frontale et en transparence d'un générateur thermique selon un premier mode de réalisation de l'invention, la figure 1B est une vue en coupe selon le plan C-C de la figure 1A, la figure 2A est une vue en élévation frontale et en transparence d'un générateur thermique selon un second mode de réalisation de l'invention, 25 la figure 2B est une vue en coupe selon le plan B-B de la figure 2A, la figure 3A est une vue en élévation frontale et en transparence d'un générateur thermique selon un troisième mode de réalisation de l'invention, la figure 3B est une vue en coupe selon le plan D-D de la figure 3A, la figure 4A est une vue en élévation frontale et en transparence d'un 30 générateur thermique selon un quatrième mode de réalisation de l'invention,5 la figure 4B est une vue en coupe selon le plan C-C de la figure 4A, la figure 4C est une vue en élévation latérale du générateur thermique représenté aux figures 4A et 4B, et la figure 4D est une vue en coupe selon le plan E-E de la figure 4C. 5 Les figures des dessins annexés représentent un générateur thermique 1, 10, 100, 1000 selon l'invention. Ce dernier est destiné à être relié à au moins une application en vue d'un échange d'énergie thermique avec cette dernière et comporte au moins un module thermique 3, ce module thermique 3 comprenant essentiellement un 10 élément magnétocalorique 4 susceptible d'être traversé par un volume défini de fluide caloporteur entraîné dans le module thermique 3 selon un déplacement alterné entre deux chambres 5, 6 dites chambre chaude et chambre froide disposées de part et d'autre dudit élément magnétocalorique 4, ledit générateur comportant également un arrangement magnétique 7 agencé pour soumettre alternativement chaque élément 15 magnétocalorique 4 à une variation de champ magnétique et créer alternativement dans chaque élément magnétocalorique 4 un cycle d'échauffement et un cycle de refroidissement, entraînant la création et le maintien d'un gradient de température entre les deux extrémités opposées de chaque élément magnétocalorique situées au niveau des chambres 5 (coté le plus chaud de l'élément magnétocalorique) et 6 (coté 20 le plus froid de l'élément magnétocalorique), le déplacement alterné du fluide caloporteur étant synchronisé avec la variation du champ magnétique, et ledit générateur thermique 1, 10, 100, 1000 comportant un moyen 8, 9 de transfert d'énergie thermique entre le liquide caloporteur d'au moins chaque chambre chaude 5 et/ou d'au moins chaque chambre froide 6 et chaque application ou 25 l'environnement extérieur. Le déplacement alterné du fluide caloporteur à l'intérieur de chaque module thermique 3, associé à un cycle d'échauffement et un cycle de refroidissement thermodynamique, appelé également Cycle AMRR (Active Magnetic Refrigeration Regenerator), permet d'augmenter le gradient de température entre les deux extrémités de l'élément magnétocalorique 4 et donc entre les deux 30 chambres 5 et 6. De manière avantageuse, le générateur 1, 10, 100, 1000 selon l'invention est réalisé de telle sorte que le transfert d'énergie thermique par l'intermédiaire du moyen 8, 9 est limité et stabilisé de manière à empêcher une diminution non contrôlée du gradient de température présent dans chaque élément magnétocalorique 4. Par transfert d'énergie, il faut comprendre échange d'énergie avec l'application destinée à être reliée au générateur thermique 1, 10, 100, 1000 selon l'invention ou avec l'environnement extérieur, le cas échéant. On comprend donc qu'il peut s'agir de l'extraction ou du prélèvement des calories et/ou frigories réalisées par le générateur et stockées dans les chambres chaudes 5 et froides 6 ou de l'absorption de l'énergie thermique de l'application ou de l'environnement. L'invention propose de rendre le fonctionnement du générateur, et plus précisément son rendement, indépendants de l'application bouclée à ce dernier en limitant et contrôlant les transferts d'énergie entre le fluide caloporteur des chambres chaudes et froides et l'application. Cette limitation et ce contrôle sont réalisés grâce aux différentes interfaces d'échange thermique entre le fluide caloporteur et l'application et notamment par la présence du moyen 8, 9 de transfert configuré de manière à n'autoriser le passage ou le transfert que d'une quantité limitée d'énergie thermique, garantissant ainsi une valeur minimale du gradient thermique de chaque élément caloporteur, dont dépend le rendement thermique du générateur. Le moyen 8, 9 constitue simultanément un moyen de limitation de la quantité d'énergie pouvant être transférée ou échangée, de manière à ne pas dégrader le système et à conserver au moins une valeur prédéterminée du gradient de température dans chaque élément magnétocalorique 4. Cette valeur dépend notamment des flux thermiques échangés à chaque interface thermique, entre d'une part l'élément magnétocalorique et le fluide caloporteur, d'autre part entre le fluide caloporteur et chaque carter ou moyen de transfert thermiquement conducteur et enfin entre chaque carter ou moyen de transfert thermiquement conducteur et le fluide caloporteur (par exemple : l'air ambiant) assurant le transfert d'énergie entre le générateur thermique et l'application. Cette valeur dépend encore des matériaux utilisés pour la réalisation de chaque élément magnétocalorique 4, des propriétés thermiques de la matière utilisée pour construire chaque moyen de transfert ou carter 2, 2' éventuel, du volume et des propriétés physiques et thermiques du fluide caloporteur choisi. L'objectif de l'invention est obtenu par la présence du moyen 8, 9 de transfert. Le principe consiste à maîtriser par construction les propriétés des échanges thermiques, d'une part, entre l'élément magnétocalorique et le fluide caloporteur, et, d'autre part, entre le fluide caloporteur du générateur et le fluide caloporteur assurant le transfert d'énergie entre le générateur thermique et l'application (qui peut être par exemple l'air ambiant), en considérant également les échanges avec un éventuel carter thermiquement conducteur disposé entre les chambres et le moyen de transfert d'énergie. Le moyen de transfert d'énergie fonctionne de manière à limiter les transferts d'énergie quelles que soient les conditions extrêmes auxquelles sont soumis les éléments en contact avec le fluide caloporteur de l'application. Le moyen de transfert 8, 9 d'énergie thermique fonctionne donc à la manière d'un goulot d'étranglement qui régule et limite la quantité d'énergie pouvant être transférée. En d'autres termes, cette quantité d'énergie pouvant être transférée est équivalente à une fuite thermique qui correspond exactement à la puissance utile attendue du générateur thermique 1, 10, 100, 1000 selon l'invention. Grâce à l'invention, il est possible de limiter la quantité d'énergie thermique, donc de calories ou frigories pouvant être transférées au niveau du générateur thermique 1, 10, 100, 1000. De cette manière, une valeur minimale du gradient de température est garantie et maintenue à l'intérieur de chaque module thermique 3. Etant donné que le rendement d'un tel générateur thermique 1, 10, 100, 1000 dépend majoritairement de ce gradient de température, l'invention permet d'optimiser ce rendement. En d'autres termes, le moyen de transfert 8, 9 d'énergie thermique, limitée et stabilisée aux niveaux des interfaces thermiques permet de réduire fortement l'influence extérieure due au prélèvement ou transfert d'énergie thermique au niveau du générateur thermique 1, 10, 100, 1000. L'élément magnétocalorique 2 peut comprendre un matériau réalisé en partie ou en totalité dans une matière magnétocalorique telle que par exemple du gadolinium (Gd), un alliage de gadolinium comportant du silicium, du Germanium (Ge), du fer (Fe), du magnésium (Mg), du phosphore (P), de l'arsenic (As), ou tout autre matériau équivalent. Ce matériau peut être sous la forme d'un bloc plein, fritté ou poreux, de pastilles, de poudre, d'agglomérat, de morceaux ou sous la forme de tronçons partiellement cylindriques découpés, usinés et/ou moulés dans un matériau magnétocalorique. Le choix du matériau et de sa forme sont faits en fonction des puissances thermiques (caloriques et frigorifiques) recherchées et du gradient de température requis pour assurer les échanges thermiques avec l'application. Chaque élément magnétocalorique 2 est perméable au fluide caloporteur et comporte à cet effet des passages de fluide débouchant qui peuvent être constitués par les pores d'un matériau poreux, des mini ou micro-canaux usinés dans un bloc plein ou obtenus par un assemblage de plaques rainurées superposées, par exemple. Le moyen de transfert d'énergie thermique peut être constitué par au moins un élément structurel 8, 9 disposé au niveau de chaque chambre chaude 5 ou froide 6 de manière à présenter une surface de contact avec la paroi de chaque chambre chaude 5 ou froide 6 pour transférer par conduction et convection thermiques une quantité limitée de calories ou de frigories, et le coefficient global de transmission thermique de chaque élément structurel 8, 9 peut être déterminé en fonction du coefficient de transmission thermique au niveau de chaque interface de transfert thermique située entre chaque élément magnétocalorique 4 et chaque élément structurel 8, 9.30 Ces interfaces de transfert thermique sont les suivantes : les surfaces d'échange entre chaque élément magnétocalorique 4 et le fluide caloporteur le ou les traversant, entre le fluide caloporteur et la paroi des chambres chaudes 5 et froides 6 et entre le moyen de transfert 8, 9 et le fluide caloporteur de l'application (par exemple l'air ambiant). 5 Elles participent à la limitation de l'énergie thermique du générateur susceptible d'être échangée avec une application. Le générateur thermique peut être relié à au moins une application avec laquelle il est destiné à échanger de l'énergie thermique ce, par l'intermédiaire du moyen 8, 9 de 10 transfert et le coefficient global de transmission thermique du générateur thermique 1, 10, 100, 1000 peut être déterminé en fonction du coefficient de transmission thermique au niveau de l'interface thermique entre chaque élément magnétocalorique 4 et le fluide caloporteur le traversant, entre ledit fluide caloporteur et la paroi de la chambre 5, 6 associée, entre la paroi de chaque chambre 5, 6 et le moyen 8, 9 de 15 transfert correspondant et entre le moyen 8, 9 de transfert et chaque application concernée. De préférence, et comme cela est représenté dans l'ensemble des figures, le moyen de transfert d'énergie thermique peut être destiné à transférer de l'énergie thermique 20 au niveau de chaque chambre chaude 5 et de chaque chambre froide 6 et être constitué par deux éléments structurels 8 et 9 disposés respectivement au niveau de chaque chambre chaude 5 et au niveau de chaque chambre froide 6. Ces éléments structurels 8 et 9 sont alors disposés au niveau des chambres chaudes 5 respectivement froides 6 de manière à présenter une surface de contact avec la paroi 25 de chaque chambre chaude 5, respectivement froide 6 pour transférer par conduction et convection thermiques, de chaque chambre concernée 5, 6, une quantité limitée d'énergie thermique. Ces éléments structurels 8 et 9 permettent donc de transférer une quantité limitée de calories et frigories issues des chambres 5 et 6. Le ou les matériaux constitutifs de ces éléments structurels 8, 9 ainsi que leur forme ou 30 configuration seront, bien entendu, choisis en fonction des performances du générateur thermique 1, 10, 100, 1000 et de la valeur du gradient de température devant être conservée. Selon l'invention, au moins un élément structurel 8, 9 peut être sous la forme d'un anneau massif dont au moins une partie de la surface est en contact avec la paroi de la chambre concernée 5, 6. Un tel anneau est notamment représenté sur les figures 1A et I B. Des matériaux susceptibles de convenir à la réalisation d'un tel anneau massif ou plein sont des matériaux choisis notamment en fonction de leur conductivité thermique. On peut citer à cet effet les aciers et aciers inoxydables, les polymères ou polymères chargés, l'aluminium, le laiton, le cuivre, etc. Afin d'éviter une interaction avec le champ magnétique dans le générateur 1, 10, 100, 1000, les matériaux choisis sont, de préférence, amagnétiques. En variante ou de manière additionnelle, il peut également être prévu qu'au moins un élément structurel 8, 9 peut être réalisé sous la forme d'un anneau muni d'ailettes. Les figures 1A et 1B représentent ainsi un premier mode de réalisation de l'invention dans lequel le générateur thermique 1 comprend un élément structurel 8 sous la forme d'un anneau massif (représenté à gauche sur la figure 1 B) et un élément structurel 9 sous la forme d'un anneau muni d'ailettes (représenté à droite sur la figure 1B). Les figures 2A et 2B représentent quant à elles un mode de réalisation du générateur thermique 10 dans lequel les deux éléments structurels 8 et 9 formant le moyen de transfert d'énergie thermique au niveau des chambres chaude 5 et froide 6 comprennent des anneaux. Dans cette configuration circulaire du générateur thermique 10, ces anneaux s'étendent radialement. Les figures 3A et 3B représentent un élément structurel 8 (à gauche sur la figure 3B) comportant des ailettes circulaires, sous la forme d'anneaux concentriques autour de l'axe A du générateur thermique 100 et un élément structurel 9 (représenté à droite sur la figure 3B) comportant des ailettes s'étendant radialement. L'invention prévoit également qu'au moins un élément structurel 8, 9 peut comprendre un chemin de circulation 11 d'un fluide caloporteur. Un générateur 1000 comportant un tel élément structurel 8 est représenté sur les figures 4A à 4C. Il est associé à un second élément structurel 9 comprenant des ailettes radiales. Bien entendu, en fonction de l'application et de puissance thermique à fournir, le générateur thermique 1, 10, 100, 1000 peut comporter un ou plusieurs modules thermiques 3. Ces derniers sont alors disposés de manière adjacente les uns aux autres. L'avantage inhérent à l'implantation de plusieurs modules thermiques est l'obtention d'une puissance plus importante, proportionnelle au nombre de modules thermiques, étant donné que le moyen 8, 9 transfert de l'énergie au niveau de plusieurs chambres 5, 6. Selon une première variante de réalisation du générateur thermique 1, 10, 100, 1000, ce dernier peut comporter plusieurs modules thermiques 3 disposés de manière adjacente en cercle autour d'un axe central A et l'arrangement magnétique 7 peut être concentrique à cet axe central et entraîné en rotation autour de ce dernier. L'ensemble des figures des dessins annexés représentent cette variante de réalisation. Le nombre de modules thermiques 3 n'est pas limitatif et est déterminé en fonction de l'application donnée. Dans le mode de réalisation du moyen 8, 9 dans lequel au moins un des éléments structurels le composant comporte des ailettes, ces dernières peuvent s'étendre radialement autour des chambres 5, 6, ou encore circulairement autour de ces dernières. L'élément structurel 9 représenté à droite sur les figures 1 B, 3B et 4B et les deux éléments structurels 8 et 9 du générateur thermique de la figure 2B comportent des ailettes s'étendant radialement, alors que l'élément structurel représenté à gauche sur la figure 3B comporte des ailettes circulaires, sous la forme d'anneaux concentriques autour de l'axe A du générateur thermique 100. Bien entendu, le générateur thermique selon l'invention peut comprendre deux éléments structurels 8 et 9 identiques ou non, et réalisés selon l'un quelconque des modes de réalisation décrits. Le choix de la structure des éléments structurels sera dicté par les contraintes du type encombrement, implantation dans l'application finale, coût de revient, conductivité et diffusion thermiques intrinsèques desdits éléments structurels. Selon une seconde variante non représentée du générateur thermique 1, 10, 100, 1000, ce dernier peut comporter plusieurs modules thermiques 3 alignés et disposés de manière adjacente et l'arrangement magnétique 7 peut être entraîné en translation alternative le long desdits modules thermiques 3. En ce qui concerne le mode de montage ou de fixation du moyen 8, 9 de transfert d'énergie thermique, l'invention prévoit, selon une première variante, que le générateur thermique, peut comporter deux carters 2, 2' thermiquement conducteurs intégrant chacun chaque chambre chaude 5, respectivement chaque chambre froide 6, et disposés de part et d'autre de chaque élément magnétocalorique 4 et qu'au moins un élément structurel 8, 9 peut être fixé sur un carter 2, 2' du générateur thermique 1, 10, 100, 1000. Selon une seconde variante, le générateur thermique peut comporter deux carters 2, 2' thermiquement conducteurs intégrant chacun chaque chambre chaude 5, respectivement chaque chambre froide 6, et disposés de part et d'autre de chaque élément magnétocalorique 4 et au moins un élément structurel 8, 9 peut être d'un seul tenant avec un carter 2, 2' du générateur thermique 1, 10, 100, 1000. Lorsqu'un élément structurel 8, 9 est fixé sur la carter 2, 2' du générateur thermique 1, 10, 100, 1000, cette fixation peut être réalisée par collage, soudure, brasage ou tout autre moyen analogue. Pour permettre de faire circuler le fluide caloporteur dans chaque module thermique 3 selon un mouvement de va-et-vient d'une chambre 5, 6 à l'autre 6, 5 en traversant à chaque fois l'élément magnétocalorique 4 situé entre les deux chambres 5, 6, chaque module thermique 3 peut intégrer des moyens de circulation 12 entraînant le déplacement alterné du fluide caloporteur, d'une chambre à l'autre à travers l'élément magnétocalorique 4. De manière avantageuse, et comme cela ressort plus particulièrement des figures 1 B, 2B, 3B et 4B, ces moyens de circulation 12 peuvent être sous la forme d'une paire de pistons situés de part et d'autre de l'élément magnétocalorique 4 et animés d'un mouvement synchronisé de translation alternée par un mécanisme d'entraînement 13: Le mécanisme d'entraînement 13 peut, quant à lui, comporter au moins une came de commande 14 entraînée par un actionneur et comportant un profil de came 15 de forme sensiblement sinusoïdale, dont l'amplitude détermine la course des pistons 12 et dont la phase sinusoïdale correspond globalement à un cycle d'échauffement et un cycle de refroidissement de chaque élément magnétocalorique 4. Ainsi, chaque piston 12 pousse un volume calibré du fluide caloporteur contenu dans le module thermique 3 concerné au travers de l'élément magnétocalorique 4 dans un sens de circulation selon que ledit élément magnétocalorique 4 subit un cycle d'échauffement ou dans le sens opposé lors d'un cycle de refroidissement. Ces pistons 12 sont de préférence alignés et situés dans l'axe de l'élément magnétocalorique 4 et se déplacent selon un sens identique, et leurs logements forment une chambre 5, 6. Le profil de came 15 forme une nervure saillante logée dans une gorge 16 correspondante de chaque piston 12. Dans le cas d'un générateur thermique 1, 10, 100, 1000 de forme circulaire, tel que celui représenté dans l'ensemble des figures annexées, qui comporte deux cames de commande 14, ces dernières peuvent présenter une forme annulaire et être entraînées en rotation continue ou non autour de l'axe central A par un moteur électrique ou tout actionneur équivalent. Dans le cas d'un générateur thermique de forme linéaire (non représenté), les cames sont rectilignes et animées d'un mouvement de translation alternative. Toujours dans le cas d'un générateur thermique 1, 10, 100, 1000 circulaire, dans lequel les modules thermiques 3 sont agencés circulairement autour d'un axe central A, il peut être prévu que l'arrangement magnétique 7 soit formé de zones aimantées ZA et de zones non aimantées NZ alternées et soit couplé à un actionneur pour être mobile par rapport aux éléments magnétocaloriques 4 et chaque couple formé par une zone aimantée ZA et une zone non aimantée NZ peut s'étendre sur une distance correspondant globalement à une sinusoïde du profil de came 15. La zone aimantée ZA génère ainsi un cycle d'échauffement de chaque élément magnétocalorique 4 et la zone non aimantée NZ un cycle de refroidissement. L'actionneur peut être un moteur électrique ou tout autre actionneur équivalent susceptible d'entraîner l'arrangement magnétique 7 en rotation autour de l'axe central A. Dans les exemples illustrés, l'arrangement magnétique 7 comporte quatre couples formés chacun par une zone aimantée ZA et une zone non aimantée NZ, et s'étendant sur un secteur angulaire de 90° et le profil de came 15 comporte en correspondance également quatre sinusoïdes s'étendant chacune sur le même secteur angulaire. Le fluide caloporteur utilisé est de préférence liquide. On choisira une composition chimique du fluide caloporteur adaptée à la plage de température voulue afin d'obtenir un échange thermique maximal. Ce fluide peut donc être liquide, gazeux ou diphasique. S'il est liquide, on utilisera par exemple de l'eau pure pour des températures positives et de l'eau additionnée d'antigel, par exemple un produit glycolé ou une saumure pour des températures négatives. Grâce à l'invention, il est donc possible de réaliser un générateur thermique 1, 10, 30 100, 1000 dont le rendement est garanti et n'est pas influencé par le circuit extérieur 13 d'utilisation. Un tel générateur thermique 1, 10, 100, 1000 peut trouver une application aussi bien industrielle que domestique dans le domaine du chauffage, de la climatisation, du tempérage, refroidissement ou autres, ce, à des coûts compétitifs et dans un faible encombrement. En outre, toutes les pièces composant ce générateur thermique 1, 10, 100, 1000 peuvent être réalisées selon des processus industriels reproductibles. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et 10 représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.5 Revendications1. Générateur thermique (1, 10, 100, 1000) destiné à être relié à au moins une application en vue d'un échange d'énergie thermique avec cette dernière, ledit générateur comportant au moins un module thermique (3), ce module thermique (3) comprenant essentiellement un élément magnétocalorique (4) susceptible d'être traversé par un volume défini de fluide caloporteur entraîné dans le module thermique (3) selon un déplacement alterné entre deux chambres (5, 6) dites chambre chaude et chambre froide disposées de part et d'autre dudit élément magnétocalorique (4), ledit générateur comportant également un arrangement magnétique (7) agencé pour soumettre alternativement chaque élément magnétocalorique (4) à une variation de champ magnétique et créer alternativement dans chaque élément magnétocalorique (4) un cycle d'échauffement et un cycle de refroidissement, entraînant la création et le maintien d'un gradient de température entre les deux extrémités opposées de chaque élément magnétocalorique (4) situées au niveau des chambres (5, 6), le déplacement alterné du fluide caloporteur étant synchronisé avec la variation du champ magnétique, et ledit générateur thermique (1, 10, 100, 1000) comportant un moyen (8, 9) de transfert d'énergie thermique entre le liquide caloporteur d'au moins chaque chambre chaude (5) et/ou d'au moins chaque chambre froide (6) et chaque application ou l'environnement extérieur, générateur caractérisé en ce qu'il est réalisé de telle sorte que le transfert d'énergie thermique par l'intermédiaire du moyen (8, 9) est limité de manière à empêcher une diminution non contrôlée du gradient de température présent dans chaque élément magnétocalorique (4). 2. Générateur, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de transfert d'énergie thermique est constitué par au moins un élément structurel (8, 9) disposé au niveau de chaque chambre chaude (5) ou de chaque chambre froide (6) de manière à présenter une surface de contact avec la paroi de chaque chambre chaude (5) ou froide (6) pour transférer par conduction et convection thermiques une 15quantité limitée de calories ou de frigories, et en ce que le coefficient global de transmission thermique de chaque élément structurel (8, 9) est déterminé en fonction du coefficient de transmission thermique au niveau de chaque interface de transfert thermique située entre chaque élément magnétocalorique (4) et chaque élément structurel (8, 9). 3. Générateur thermique, selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est relié à au moins une application avec laquelle il est destiné à échanger de l'énergie thermique ce, par l'intermédiaire du moyen (8, 9) de transfert et en ce que le coefficient global de transmission thermique du générateur thermique (1, 10, 100, 1000) est déterminé en fonction du coefficient de transmission thermique au niveau de l'interface thermique entre chaque élément magnétocalorique (4) et le fluide caloporteur le traversant, entre ledit fluide caloporteur et la paroi de la chambre (5, 6) associée, entre la paroi de chaque chambre (5, 6) et le moyen (8, 9) de transfert correspondant et entre le moyen (8, 9) de transfert et chaque application concernée. 4. Générateur thermique, selon l'une quelconque des revendication 2 et 3, caractérisé en ce que le moyen (8, 9) de transfert est destiné à transférer de l'énergie thermique au niveau de chaque chambre chaude (5) et de chaque chambre froide (6) et est constitué par deux éléments structurels (8 et 9) disposés respectivement au niveau de chaque chambre chaude (5) et au niveau de chaque chambre froide (6). 5. Générateur thermique, selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'au moins un élément structurel (8, 9) formant le moyen de transfert est sous la forme d'un anneau massif dont au moins une partie de la surface est en contact avec la paroi de la chambre concernée (5, 6). 6. Générateur thermique, selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'au moins un élément structurel (8, 9) formant le moyen de transfert est 30 réalisé sous la forme d'un anneau muni d'ailettes. 7. Générateur thermique, selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce qu'au moins un élément structurel (8, 9) formant le moyen de transfert comprend un chemin de circulation (11) d'un fluide caloporteur. 8. Générateur thermique, selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs modules thermiques (3) disposés de manière adjacente en cercle autour d'un axe central (A) et en ce que l'arrangement magnétique (7) est concentrique à cet axe central et entraîné en rotation autour de ce dernier. 9. Générateur thermique, selon les revendications 6 et 8, caractérisé en ce que les ailettes s'étendent radialement autour des chambres (5, 6). 10. Générateur thermique, selon les revendications 6 et 8, caractérisé en ce que les 15 ailettes s'étendent circulairement autour des chambres (5, 6). 11. Générateur thermique, selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que en ce qu'il comporte plusieurs modules thermiques (3) alignés et disposés de manière adjacente et en ce que l'arrangement magnétique (7) est 20 entraîné en translation alternative le long desdits modules thermiques (3). 12. Générateur thermique, selon la revendication 2 ou la revendication 2 et l'une quelconque des revendications 3 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte deux carters (2, 2') thermiquement conducteurs intégrant chacun chaque chambre chaude (5), 25 respectivement chaque chambre froide (6), et disposés de part et d'autre de chaque élément magnétocalorique (4) et en ce qu'au moins un élément structurel (8, 9) est fixé sur un carter (2, 2') du générateur thermique (1, 10, 100, 1000). 13. Générateur thermique, selon la revendication 2 ou la revendication 2 et l'une 30 quelconque des revendications 3 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte deux carters 10(2, 2') thermiquement conducteurs intégrant chacun chaque chambre chaude (5), respectivement chaque chambre froide (6), et disposés de part et d'autre de chaque élément magnétocalorique (4) et en ce qu'au moins un élément structurel (8, 9) est d'un seul tenant avec un carter (2, 2') du générateur thermique (1, 10, 100, 1000). 14. Générateur thermique, selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que chaque module thermique (3) intègre des moyens de circulation (12) entraînant le déplacement alterné du fluide caloporteur, d'une chambre à l'autre à travers l'élément magnétocalorique (4). 15. Générateur thermique, selon la revendication 14, caractérisé en ce que les moyens de circulation (12) sont sous la forme d'une paire de pistons situés de part et d'autre de l'élément magnétocalorique (4) et animés d'un mouvement de translation alterné par un mécanisme d'entraînement (13). 15 16. Générateur thermique, selon la revendication 15, caractérisé en ce que le mécanisme d'entraînement (13) comporte au moins une came de commande (14) entraînée par un actionneur, et comportant un profil de came (15) de forme sensiblement sinusoïdale, dont l'amplitude détermine la course des pistons (12) et 20 dont la phase sinusoïdale correspond globalement à un cycle d'échauffement et un cycle de refroidissement de chaque élément magnétocalorique (4). 17. Générateur thermique, selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'arrangement magnétique (7) est formé de zones aimantées (ZA) et de zones non 25 aimantées (NZ) alternées et est couplé à un actionneur pour être mobile par rapport aux éléments magnétocaloriques (4) et en ce que chaque couple formé par une zone aimantée (ZA) et une zone non aimantée (NZ) s'étend sur une distance correspondant globalement à une sinusoïde du profil de came (15). 10