WO2007147981A1 - Interrupteur thermique a gaz a element d'echange thermique mobile - Google Patents

Interrupteur thermique a gaz a element d'echange thermique mobile Download PDF

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WO2007147981A1
WO2007147981A1 PCT/FR2007/001040 FR2007001040W WO2007147981A1 WO 2007147981 A1 WO2007147981 A1 WO 2007147981A1 FR 2007001040 W FR2007001040 W FR 2007001040W WO 2007147981 A1 WO2007147981 A1 WO 2007147981A1
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heat exchange
terminal
switch according
gas
movable
Prior art date
Application number
PCT/FR2007/001040
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English (en)
Inventor
Lionel Duband
Dominique Lestelle
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Commissariat A L'energie Atomique
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D19/00—Arrangement or mounting of refrigeration units with respect to devices or objects to be refrigerated, e.g. infrared detectors
    • F25D19/006—Thermal coupling structure or interface
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F2013/005—Thermal joints
    • F28F2013/008—Variable conductance materials; Thermal switches

Definitions

  • the present invention relates to a gas thermal switch, of the type comprising:
  • first terminal intended to be thermally connected to a first part
  • second terminal intended to be thermally connected to a second part
  • At least one first and one second heat exchange element disposed in the chamber so as to be in thermal connection with the first terminal and the second terminal, respectively, and have heat exchange surfaces facing each other and separated by a space intended for be filled by the heat exchange gas present in the chamber to exchange heat between the first and second heat exchange elements.
  • the invention applies, for example but not exclusively, to the establishment of thermal bonds between parts placed at cryogenic temperatures, for example for an application in the spatial field.
  • cryogenic temperatures are temperatures below ⁇ 120K.
  • the thermal switches make it possible to establish or to suppress, as desired, a thermal connection between a first piece and a second piece.
  • the first part and the second part may be components of a refrigeration circuit, for example an evaporator and a cold source.
  • a refrigeration circuit for example an evaporator and a cold source.
  • Different types of thermal switch are known, including mechanical switches and gas switches.
  • the mechanical switches comprise two terminals intended to be each connected to one of the parts between which the switch is arranged.
  • the switch further comprises a movable element for establishing a mechanical contact, and therefore a thermal connection, between the two terminals. If one wishes to reach important thermal conductances, these switches are generally bulky and heavy and therefore poorly adapted to use in the space field.
  • the first heat exchange element is a rod secured to the first terminal and the second heat exchange element is a tube secured to the second terminal and receiving the rod by providing a space around it.
  • This space has a very small thickness, generally of the order of one to several times the average free path of the gas used. For example, this thickness can be of the order of 100 microns when using helium under a pressure of a few millibars at the working temperature.
  • the enclosure of the switch is delimited by the terminals, which are generally disk-shaped, and by an outer envelope, generally cylindrical, which surrounds the second heat exchange element and whose ends are fixed to the two terminals.
  • This outer shell forms a spacer between the two terminals and is therefore generally made of a very poor heat conductor material, for example titanium, and with a low thickness.
  • the switch typically includes an input device and extracting the gas exchange "heat within the enclosure.
  • This device can for example be an adsorption pump.
  • the gas When the gas is introduced into the chamber, the gas fills the space between the two heat exchange elements, and a heat exchange occurs between the two elements by conduction, thanks to the particles of the gas which will preferably enter collision with the elements and / or between them.
  • the heat exchange between the two elements When the thickness of the space is less than the average free path of the gas particles, the heat exchange between the two elements is proportional to the pressure of the gas, which allows to modulate this exchange by controlling the pressure.
  • the switch In the majority of applications, the switch is on the contrary used in all or nothing, and for this the thickness of the space is chosen a little higher than the average free path of the gas particles, so as to maximize the heat exchange and make it independent of any fluctuations in the pressure of the exchange gas.
  • the heat exchange between the two elements will be substantially inversely proportional to the thickness of the space between the heat exchange elements.
  • the switch thus ensures a thermal connection between the two parts to which its terminals are connected. So we can say that the switch is in closed configuration.
  • one of the terminals of the switch is fixed directly to the corresponding part for example by screwing, while the other terminal is connected to the corresponding part by means of a flexible braid which ensures mechanical decoupling .
  • the terminals of the switch may be subjected to mechanical forces, especially during relative movement between the first part and the second part.
  • An object of the invention is to solve this problem by providing a switch of the aforementioned type whose operation is less sensitive to mechanical forces-likely to be exerted on its terminals.
  • the subject of the invention is a switch of the aforementioned type, characterized in that at least one of the heat exchange elements is mobile. relative to its respective terminal.
  • This mobility is understood in its most general form, that is to say in translation and / or in rotation.
  • the invention may comprise one or more of the following characteristics, taken in isolation or in any technically possible combination:
  • the switch also comprises a device for introducing the heat exchange gas into the enclosure and for extracting the heat exchange gas from the enclosure;
  • said mobile heat exchange element is movable between at least one larger heat transfer position with said terminal and said element, and a lower thermal transfer position between said terminal and said element, and the switch comprises a moving said heat exchange element;
  • said mobile heat exchange element in its position of greater heat transfer, said mobile heat exchange element is in contact with its respective terminal;
  • said movable heat exchange element and its respective terminal have substantially complementary surfaces for positioning said heat exchange element with respect to its respective terminal;
  • one of the thermal elements £ exehange is a male member and the other heat exchange member is a female member receiving the male member;
  • said mobile heat exchange element is the female element
  • the mobile female heat exchange element is a tube whose one end is closed by a bottom; - The tube is provided with circulation passages of the heat exchange gas near the bottom and / or in the bottom;
  • the male heat exchange element and the female heat exchange element have substantially complementary shapes
  • the male element and the female heat exchange element extend along an axis, and said mobile heat exchange element is movable in translation along said axis;
  • the substantially complementary surfaces converge towards said axis; said surfaces are spherical caps;
  • the displacement device comprises a ferromagnetic core integral with the mobile heat exchange element and means for creating a magnetic field in the enclosure; and the displacement device is able to move the tube in a controlled manner to at least one intermediate position between the larger thermal transfer position and the lower thermal transfer position.
  • FIG. invention is a diagrammatic perspective view of a gas switch according to FIG. invention, a half of the switch having been torn off by a cut along a median longitudinal plane.
  • the figure illustrates a thermal gas switch 1 intended to operate in a temperature range between 0 and 1OK and using helium as heat exchange gas.
  • This switch 1 is intended for example for a spatial application, for example to thermally connect a first part and a second part which may be components of a refrigeration circuit.
  • the switch 1 mainly comprises a body 3, a device 5 for moving a heat exchange element inside the body 3, a device 7 for introducing and extracting the heat exchange gas and a control system 8 of the devices 5 and 7 to ensure the operation described later.
  • the body 3 has a generally cylindrical shape about a longitudinal axis L.
  • the body 3 has substantially a symmetry of revolution about the axis L but, as mentioned later, other shapes are conceivable.
  • the body 3 mainly comprises:
  • The. terminals 9 and 11 have general forms of disks and are each arranged at a longitudinal end of the body 3.
  • the terminals 9 and 11 are extended longitudinally by lugs, respectively 19 and 21, mechanical and thermal connection to the first and the second piece, for example by screwing directly on these parts or for example by flexible braids of copper son.
  • the tabs 19 and 21 may be provided with orifices 23.
  • the first terminal 9 (left in the figure) is pierced with a channel 25 connected to the introduction and extraction device 7.
  • Another channel also passes through the terminal 9 and is intended to allow a first rem pleating in heat exchange gas, as will be described later.
  • the envelope 17 is constituted in the example shown of a thin tube with a circular base made of a material of low thermal conductivity and possibly non-magnetic depending on the type of displacement device 5 used.
  • this tube is made of titanium which is a non-magnetic material.
  • the casing 17 is fixed by its two longitudinal ends to the terminals 9 and 11, for example by fitting on the projections 29 and 31 of the terminals 9 and 11 and generally soldering thereon, although the bonding can also be used.
  • the first heat exchange element 13 is a cylindrical rod with a circular base centered on the axis L.
  • the rod 13 extends the first terminal 9 towards the second terminal 11 and extends over most of the length of the enclosure 33.
  • the rod 13 is integral with the first terminal 9, and in particular with the projection 29, and is thus made in one piece with it.
  • the rod 13 is secured to the first terminal 9.
  • the second heat exchange element 15 is a circular section tube also centered on the axis L. It is in the example shown a blind tube, one end, in this case the one opposite the second terminal 11, is closed by a bottom 35.
  • the inner diameter of the heat exchange tube 15 is slightly greater than the outer diameter of the heat exchange rod 13 and the rod 13 is disposed inside the tube 15.
  • the rod 13 and the tube 15 delimit between them a space 37 of thickness e low and slightly greater than the mean free path of the heat exchange gas.
  • This space 37 is intended to be filled by the heat exchange gas as will be seen later.
  • Circulation passages 43 of the heat exchange gas are provided in the tube 15 in the vicinity of the bottom 35. In some variants, passages are also provided in the bottom 35.
  • the surface 45 of the bottom 35 placed facing the second terminal 11 preferably has a spherical cap shape centered on the axis L.
  • the surface 47 of the terminal 11 placed opposite has a complementary shape. These two surfaces 45 and 47 have the same radius of curvature. These two surfaces 45 and 47 thus converge towards the axis L, in the direction from the first terminal 9 to the second terminal 11.
  • the heat exchange tube 15 is movable in the chamber 33, with respect to the second terminal 11, between a lower thermal transfer first position with the second terminal 11 and a greater thermal transfer position with the second terminal 11 These two positions are extreme positions, that is to say at the end of the race.
  • the first lower heat transfer position is illustrated in the figure. In this position, the bottom 35 is distant longitudinally from the second terminal 11 and bears longitudinally, in the direction facing the first terminal 9, against the end of the rod 13 remote from the first terminal 9.
  • the bottom 35 is spaced longitudinally from the rod 13 and bears longitudinally against the terminal 11.
  • the surfaces 45 and 47 are then nested one inside the other thus ensuring the centering of the tube 15 on the terminal 1 1.
  • the device 5 comprises a ferromagnetic core 49, for example a soft iron ring, and means 51 for creating a magnetic field in the enclosure 33, in this case with longitudinally oriented field lines.
  • the core 49 is fixed to the end of the tube 15 opposite the bottom 35. More specifically, the core 49 extends the tube 15 to the first terminal 9 and surrounds the rod 13.
  • the means 51 for creating a magnetic field comprise a first coil 53 and a second coil 55 arranged longitudinally next to each other.
  • the first coil 53 is adjacent to the first terminal 9 and the second coil 55 is adjacent to the first coil 53.
  • the means 51 for creating a magnetic field are mounted on the body 3 on the outside of the envelope 17, and are for example fixed by screwing to the terminal 9.
  • the means 51 for creating a magnetic field extend practically only to the left half (in the figure) of the body 3. In the region 57 intermediate between the coils 53 and 55, the means
  • the core 49 remains radially facing, or at least in the vicinity, of the wall 59 and therefore of the intermediate region 57 between the two coils 53 and 55, during the displacement of the tube 15.
  • the core 49 of soft magnetic material is substantially centered on the partition wall 59.
  • the core 49 is positioned towards the first coil 53 so as to maximize the magnetic flux that passes through the core 49, that is to say to move the tube 15 towards its center. first position.
  • the core 49 will move in order to be traversed by a maximum induction flux and thus reduce the reluctance.
  • the switch 1 may comprise a sensor 60 for detecting the position of the tube 15 connected to the control system 8. It will be noted that the biasing of the coils 53 and 55 has no influence on the displacement of the tube 15 since the core is of soft magnetic material.
  • the force required for the displacement of the tube 15 is extremely low since there are only the friction forces to be overcome.
  • the force required to move the tube 15 may be very small, for example about 0.4 N and each coil may be a T500 amp revolution.
  • the force required for displacement can also be reduced in arrangements where the switch 1 is placed in a horizontal position.
  • the coil 53 or the coil 55 may be supplied only occasionally, just to move the tube 15 to the desired position, the supply being removed once the tube 15 has reached the required position.
  • coils 53 and 55 may be made of superconducting wire.
  • the device 7 for introducing and extracting the heat exchange gas 7 may for example be a miniature adsorption pump.
  • a miniature adsorption pump conventionally comprises an adsorbent block 61 and a heating resistor 63.
  • the block 61 When the block 61 is not heated by the resistor 63, it adsorbs the molecules of the heat exchange gas previously introduced into the chamber 33 through the channel (not shown) of first filling.
  • the device 7 then extracts the gas from the chamber 33.
  • the block 61 is heated by means of the resistor 63, which disorbs the previously adsorbed molecules.
  • Switch 1 has an open configuration and a closed configuration. In the open configuration, the heat exchange gas has been extracted from the enclosure 33 by the device 7 and the tube 15 is in its first position. The only heat exchange occurring between the terminals 9 and 11 is provided by thermal conduction via the outer shell 17. However, it has been dimensioned and its material chosen so that the corresponding heat flux is very low. and acceptable. The terminals 9 and 11 therefore do not substantially establish a thermal connection between the first and the second part.
  • the heat exchange gas has been introduced into the chamber 33 thanks to the device 7 and in particular fills the space 37 between the tube 15 and the rod 13.
  • the molecules of the gas therefore collide with the surfaces 39 and 41 of the tube 15 and the rod 13 thus ensuring a significant heat exchange by conduction between the rod 13 and the tube 15.
  • the tube 15 is in its second position.
  • the surface 45 of the tube 15 is in contact with the surface 47 of the terminal 11 and thus provides a heat transfer between the terminal 11 and the tube 15.
  • a large heat flux can be transmitted from the terminal 9 to the terminal 11 and therefore between the two parts to which the two terminals 9 and 11 are connected.
  • the tube 15 In the open configuration, the tube 15 not being integral with the terminal 11 and thus uncoupled or free with respect thereto, the risk of -contact-involuntary tube 15 and the rod 13 in case of effort exerted on the terminals 9 and 11 are very strongly reduced. The risks of functional degradation of the switch 1 are therefore also reduced. As a result, it is also possible to reduce the thickness e of the space 37 to a few ⁇ m or a few tens of ⁇ m. The thermal performance of the switch 1 can thus be increased compared to those of conventional gas switches. The thermal conductance is also high compared to that of conventional mechanical switches, while maintaining a reduced mass and size and reliable operation.
  • the passage time between the closed configuration and the open configuration can be reduced compared to the usual operation of a gas thermal switch. Indeed, in order to reduce this passage time, it is possible, to go into open configuration, first move the tube 15 to its first position, which will drop the transfer very quickly. thermal between the tube 15 and the terminal 11, and therefore between the first and the second part.
  • the passages 43 also allow the heat exchange gas to quickly fill the space 37 and exit quickly and thus reduce the passage time from the open configuration to the closed configuration and vice versa.
  • passages 43 may not be used for the tube 15 and the rod 13 to form a shock absorbing gas absorber, particularly when used in the spatial field.
  • the device 5 it is possible thanks to the device 5 to control the displacement of the tube 15 to a multitude of intermediate positions between its two extreme positions.
  • the switch 1 thus offers a multitude of intermediate configurations between the open configuration and the closed configuration, these configurations corresponding to increasing thermal conductances. It will be observed that the control of the switch 1 to reach these intermediate configurations is much easier because it can be achieved by moving the tube 15 rather than by controlling the pressure of the exchange gas in the chamber 33 .
  • the two heat exchange elements 13 and 15 are arranged in the enclosure 33, it is possible to obtain heat exchange surfaces by large areas, which allows to achieve a significant heat exchange, while maintaining a thermal switch of small footprint.
  • the displacement device 5 does not use a permanent magnet and is therefore less sensitive to the high temperatures that can be reached, in particular during soldering of the outer envelope 17 to the terminals 9. and 11.
  • the core 49 may be made of hard magnetic material, magnetized according to the invention. same direction as the magnetic field produced by the means 51, the envelope 17 remaining nonmagnetic material.
  • the coils 53 and 55 can then advantageously be replaced by a single coil, for example located in the middle position between the positions of the coils 53 and 55 of the previous embodiment.
  • the configuration of the switch 1 is then determined by the direction of the current flowing through the single coil replacing the coils 53 and 55.
  • the complementary surfaces 45 and 47 make it possible to center the tube 15 with respect to the terminal 11 and thus to the axis L.
  • the surfaces 45 and / or 47 can be machined so that they have a certain roughness, and / or predict spacers to prevent that in the second position of the tube 15, the surfaces 45 and 47 opposite are in contact on most of their surfaces.
  • a space may be provided between the surfaces 45 and 47, for example of a thickness equal to e and more generally less than the mean free path of the selected heat exchange gas, c ' that is to say a few microns or a few tens of microns.
  • the heat transfer between the tube 15 and the terminal 11 is provided by conduction between the surfaces 45 and 47.
  • one of the heat exchange elements 13 and 15 will be a male element and the other heat exchange element a female element receiving the male element.
  • Their shapes can be varied. For example, it may be cylinders having bases of shapes other than circular, for example triangular, square ...
  • the female element is not necessarily blind as described above, but may be open to both ends.
  • the elements 13 and 15 are not necessarily male and female elements. It may for example be combs whose teeth are intended to engage with each other.
  • the tube 15 it is also possible for the tube 15 to be movable relative to the terminal 11 in order to ensure mechanical decoupling, without this mobility being reflected in positions corresponding to substantially different thermal transfers between the terminal 11 and the tube 15.
  • the thermal conductance of the switch 1 remains substantially constant with respect to the terminal 11, regardless of the position of the tube 15.
  • the mobile element n L is not necessarily the element 15 described above, but may be the element 13 intended to be in thermal connection with the first terminal 9.
  • the two elements 13 and 15 are movable relative to the terminals 9 and 11.
  • the switch 1 may not include a device 7 for introducing and extracting the heat exchange gas. The heat exchange gas therefore remains permanently in the enclosure 33, even when the switch is in open configuration.
  • the gas heat switch 1 described above and its various variants can be used in many applications and are not limited to cryogenic temperatures and the space domain.

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Abstract

L'interrupteur thermique à gaz (1) comprend; une première borne (9) destinée à être reliée thermiquement à une première pièce, une deuxième borne (11) destinée à être reliée thermiquement à une deuxième pièce, une enceinte (33) de réception d'un gaz d'échange thermique, un gaz d'échange thermique dans l'enceinte (33), au moins un premier (13) et un deuxième (15) éléments d'échange thermique disposés dans l'enceinte (33) pour pouvoir être en liaison thermique respectivement avec la première borne (9). Au moins un des éléments d'échange thermique (15) est mobile par rapport à sa borne respective (11).

Description

Interrupteur thermique à gaz à élément d'échange thermique mobile.
La présente invention concerne un interrupteur thermique à gaz, du type comprenant :
- une première borne destinée à être reliée thermiquement à une première pièce, - une deuxième borne destinée à être reliée thermiquement à une deuxième pièce,
- une enceinte de réception d'un gaz d'échange thermique,
- au moins un premier et un deuxième éléments d'échange thermique disposés dans l'enceinte pour pouvoir être en liaison thermique respectivement avec la première borne et la deuxième borne et présenter des surfaces d'échange thermique en regard et séparées par un espace destiné à être rempli par le gaz d'échange thermique présent dans l'enceinte afin d'échanger de la chaleur entre le premier et le deuxième éléments d'échange thermique.
L'invention s'applique, par exemple mais pas exclusivement, à l'établissement de liaisons thermiques entre des pièces placées à des températures cryogéniques, par exemple pour une application dans le domaine spatial.
On rappelle que les températures cryogéniques sont des températures inférieures~à 120K.
De manière générale, les interrupteurs thermiques permettent d'établir ou de supprimer, à volonté, une liaison thermique entre une première pièce et une deuxième pièce.
Pour une application dans le domaine spatial, la première pièce et la deuxième pièce peuvent être des composants d'un circuit de réfrigération, par exemple un évaporateur et une source froide.' On connaît différents types d'interrupteur thermique dont notamment les interrupteurs mécaniques et les interrupteurs à gaz.
Les interrupteurs mécaniques comprennent deux bornes destinées à être raccordées chacune à l'une des pièces entre lesquelles l'interrupteur est disposé. L'interrupteur comprend en outre un élément mobile pour établir un contact mécanique, et donc une liaison thermique, entre les deux bornes. Si l'on souhaite atteindre des conductances thermiques importantes, ces interrupteurs sont alors généralement encombrants et lourds et donc mal adaptés à une utilisation dans le domaine spatial.
On connaît également des interrupteurs à gaz qui sont du type précité. Le premier élément d'échange thermique est une tige solidaire de la première borne et le deuxième élément d'échange thermique est un tube solidaire de la deuxième borne et recevant la tige en ménageant autour de celle-ci un espace. Cet espace a une épaisseur très faible, généralement de l'ordre de une à quelques fois le libre parcours moyen du gaz utilisé. Par exemple, cette épaisseur peut être de l'ordre de 100 μm lorsqu'on utilise de l'hélium sous une pression de quelques millibars à la température de travail.
L'enceinte de l'interrupteur est délimitée par les bornes, qui sont généralement en forme de disques, et par une enveloppe externe, généralement cylindrique, qui entoure le deuxième élément d'échange thermique et dont les extrémités sont fixées aux deux bornes. Cette enveloppe externe forme entretoise entre les deux bornes et on la réalise donc généralement en un matériau très mauvais conducteur de la chaleur, par exemple en titane, et avec une épaisseur faible.
En outre, l'interrupteur comprend généralement un dispositif d'introduction et d'extraction du gaz d'échange "thermique dans l'enceinte. Ce dispositif peut par exemple être une pompe à adsorption.
Lorsqu'on introduit le gaz dans l'enceinte, le gaz remplit l'espace entre les deux éléments d'échange thermique, et un échange thermique se produit entre les deux éléments par conduction, grâce aux particules du gaz qui vont entrer de préférence en collision avec les éléments et/ou entre elles. Lorsque l'épaisseur de l'espace est inférieure au libre parcours moyen des particules de gaz, l'échange thermique entre les deux éléments est proportionnel à la pression du gaz, ce qui permet de moduler cet échange en commandant la pression. Dans la majorité des applications, l'interrupteur est au contraire utilisé en tout ou rien, et pour cela l'épaisseur de l'espace est choisie un peu su- périeure au libre parcours moyen des particules de gaz, de manière à maximiser l'échange thermique et le rendre indépendant d'éventuelles fluctuations de la pression du gaz d'échange. Par ailleurs, l'échange thermique entre les deux éléments va être sensiblement inversement proportionnel à l'épaisseur de l'espace entre les éléments d'échange thermique.
L'interrupteur permet ainsi d'assurer une liaison thermique entre les deux pièces auxquelles ses bornes sont raccordées. On peut donc dire que l'interrupteur est en configuration fermée.
Lorsqu'on a extrait le gaz de l'enceinte, la seule liaison thermique existant entre les deux bornes est assurée par l'enveloppe externe. Du fait de sa faible épaisseur et du matériau choisi, le flux thermique ainsi établi est très faible et acceptable. On peut donc dire que l'interrupteur est en configuration ouverte.
Généralement, une des bornes de l'interrupteur est fixée directement à la pièce correspondante par exemple par vissage, tandis que l'autre borne est reliée à la pièce correspondante par l'intermédiaire d'une tresse souple qui permet d'assurer un découplage mécanique. Malgré ce découplage mécanique, les bornes de l'interrupteur peuvent être soumis à des efforts mécaniques, notamment lors d'un déplacement relatif entre la première pièce et la deuxième pièce.
Ces efforts peuvent rapidement conduire, du fait de la faible épaisseur de l'espace entre les deux éléments d'échange thermique, à une entrée en contact des deux éléments. Une telle entrée en contact établit un court circuit thermique indépendamment de la consigne donnée à l'interrupteur.
Les sollicitations mécaniques peuvent donc facilement conduire à une dégradation fonctionnelle de l'interrupteur.
Des sollicitations de plus grande amplitude, notamment en flexion ou cisaillement entre les bornes, peuvent induire une dégradation structurelle de l'enveloppe ou, si celle-ci présente une élasticité suffisante, une dégradation structurelle des éléments d'échange thermique.
Un but de l'invention est de résoudre ce problème en fournissant un interrupteur du type précité dont le fonctionnement soit moins sensible aux ef- forts mécaniques-susceptibles d'être exercés sur ses bornes.
A cet effet, l'invention a pour objet un interrupteur du type précité, caractérisé en ce qu'au moins un des éléments d'échange thermique est mobile par rapport à sa borne respective. Cette mobilité s'entend sous sa forme la plus générale, c'est-à-dire en translation et/ou en rotation.
Selon des modes particuliers de réalisation, l'invention peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- l'interrupteur comporte aussi un dispositif d'introduction du gaz d'échange thermique dans l'enceinte et d'extraction du gaz d'échange thermique de l'enceinte ;
- ledit élément mobile d'échange thermique est mobile entre au moins une position de transfert thermique plus important avec ladite borne et ledit élément, et une position de transfert thermique plus faible entre ladite borne et ledit élément, et l'interrupteur comprend un dispositif de déplacement dudit élément d'échange thermique ;
- dans sa position de transfert thermique plus important, ledit élément mobile d'échange thermique est au contact de sa borne respective ;
- ledit élément mobile d'échange thermique et sa borne respective présentent des surfaces sensiblement complémentaires pour positionner ledit élément d'échange thermique par rapport à sa borne respective ;
- l'un des éléments d£éehange thermique est un élément mâle et l'autre élément d'échange thermique est un élément femelle de réception de l'élément mâle ;
- ledit élément mobile d'échange thermique est l'élément femelle ;
- l'élément femelle mobile d'échange thermique est un tube dont une extrémité est fermée par un fond ; - le tube est muni de passages de circulation du gaz d'échange thermique au voisinage du fond et/ou dans le fond ;
- l'élément mâle d'échange thermique et l'élément femelle d'échange thermique ont des formes sensiblement complémentaires ;
- l'élément mâle et l'élément femelle d'échange thermique s'étendent le long d'un axe, et ledit élément mobile d'échange thermique- est mobile par translation le long dudit axe ;
- les surfaces sensiblement complémentaires convergent vers ledit axe ; - lesdites surfaces sont des calottes sphériques ;
- le dispositif de déplacement comprend un noyau ferromagnétique solidaire de l'élément mobile d'échange thermique et des moyens de création d'un champ magnétique dans l'enceinte ; et - le dispositif de déplacement est apte à déplacer le tube de manière contrôlée jusqu'à au moins une position intermédiaire entre la position de transfert thermique plus important et la position de transfert thermique plus faible.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant à la figure unique annexée qui est une vue schématique en perspective d'un interrupteur à gaz selon l'invention, une moitié de l'interrupteur ayant été arrachée par une coupe réalisée le long d'un plan longitudinal médian.
La figure illustre un interrupteur thermique 1 à gaz destiné à fonctionner dans une gamme de température comprise entre 0 et 1OK et utilisant de l'hélium comme gaz d'échange thermique. Cet interrupteur 1 est destiné par exemple à une application spatiale, par exemple pour relier thermiquement une première pièce et une deuxième pièce qui peuvent être des composants d'un circuit de réfrigération.
L'interrupteur 1 comprend principalement un corps 3, un dispositif 5 de déplacement d.'un élément d'échange thermique à l'intérieur du corps 3, un dispositif 7 d'introduction et d'extraction du gaz d'échange thermique et un système 8 de commande des dispositifs 5 et 7 pour assurer le fonctionnement décrit ultérieurement.
Dans l'exemple représenté, le corps 3 a une forme générale cylindri- que autour d'un axe longitudinal L. Le corps 3 présente sensiblement une symétrie de révolution autour de l'axe L mais, comme mentionné ultérieurement, d'autres formes sont envisageables.
Le corps 3 comprend principalement :
- une première borne 9, ou électrode, destinée à être reliée à la pre- mière.pièce,
- une deuxième borne 11 destinée à être reliée à la deuxième pièce,
- un premier élément 13 d'échange thermique,
- un deuxième élément 15 d'échange thermique, et - une enveloppe externe 17.
Les. bornes 9 et 11 ont des formes générales de disques et sont disposées chacune à une extrémité longitudinale du corps 3. Les bornes 9 et 11 sont prolongées longitudinalement par des pattes, respectivement 19 et 21 , de liaison mécanique et thermique à la première et à la deuxième pièce, par exemple par vissage directement sur ces pièces ou par l'intermédiaire par exemple de tresses souples de fils de cuivre. A cette fin, les pattes 19 et 21 peuvent être munies d'orifices 23.
Ainsi, cette liaison mécanique des pattes 19 et 21 à la première pièce et à la deuxième pièce permet d'assurer une liaison thermique entre les bornes 9 et 11 et ces deux pièces.
La première borne 9 (à gauche sur la figure) est percée d'un canal 25 raccordé au dispositif d'introduction et d'extraction 7. Un autre canal (non représenté) traverse également la borne 9 et est destiné à permettre un premier rem- plissage en gaz d'échange thermique, comme cela sera décrit ultérieurement.
L'enveloppe 17 est constituée dans l'exemple représenté d'un tube mince à base circulaire réalisé en un matériau de faible conductivité thermique et éventuellement amagnétique en fonction du type de dispositif de déplacement 5 utilisé. Dans l'exemple décrit, ce tube est réalisé en titane qui est un matériau amagnétique.
L'enveloppe 17 est fixée par ses deux extrémités longitudinales aux bornes 9 et 11 , par exemple par emmanchement sur des saillies 29 et 31 des bornes 9 et 11 et généralement brasage sur ces dernières, bien que le collage puisse également être utilisé. Ainsi, l'enveloppe externe 17 forme entretoise et elle délimite intérieurement, avec les bornes 9 et 11 , une enceinte 33 étanche destinée à contenir le gaz d'échange thermique.
Le premier élément d'échange thermique 13 est une tige cylindrique à base circulaire centrée sur l'axe L. La tige 13 prolonge la première borne 9 vers la deuxième borne 11 et s'étend sur l'essentiel de la longueur de l'enceinte 33.
La tige 13 est venue de matière avec la première borne 9, et en particulier avec la saillie 29, -et est donc réalisée d'une seule pièce avec celle-ci. Dans cet exemple, la tige 13 est donc solidaire de la première borne 9. Le deuxième élément d'échange thermique 15 est un tube de section circulaire centré également sur l'axe L. Il s'agit dans l'exemple représenté d'un tube borgne, dont une extrémité, en l'occurrence celle en regard de la deuxième borne 11 , est fermée par un fond 35. Le diamètre intérieur du tube d'échange thermique 15 est légèrement supérieur au diamètre extérieur de la tige d'échange thermique 13 et la tige 13 est disposée à l'intérieur du tube 15.
Ainsi, la tige 13 et le tube 15 délimitent entre eux un espace 37 d'épaisseur e faible et légèrement supérieure au libre parcours moyen du gaz d'échange thermique. Cet espace 37 est destiné à être rempli par le gaz d'échange thermique comme on le verra ultérieurement.
Le tube 15 recouvrant la tige 13 sur une partie importante de la longueur de l'enceinte 33, la tige 13 et le tube 15 présentent des surfaces 39 et 41 en regard de superficies importantes, de sorte que lorsque du gaz d'échange thermique est présent dans l'espace 37, un échange thermique important est assuré par conduction entre la tige 13 et le tube 15.
Des passages 43 de circulation du gaz d'échange thermique sont prévus dans le tube 15 au voisinage du fond 35. Dans certaines variantes, des passages sont également prévus dans le fond 35.
Ces passages 43 permettent d'accélérer le remplissage de l'espace 37 en gaz d'échange thermique, comme cela sera décrit par la suite.
La surface 45 du fond 35 placée en regard de la deuxième borne 11 a de préférence une forme de calotte sphérique centrée sur l'axe L. La surface 47 de la borne 11 placée en regard a une forme complémentaire. Ces deux surfaces 45 et 47 ont le même rayon de courbure. Ces deux surfaces 45 et 47 convergent donc vers l'axe L, dans le sens allant de la première borne 9 vers la deuxième borne 11.
Le tube d'échange thermique 15 est mobile dans l'enceinte 33, par rapport à la deuxième borne 11, entre une première position de transfert thermique plus faible avec la deuxième borne 11 et une position de transfert thermique plus important avec la deuxième borne 11. Ces deux positions sont des positions extrêmes, c'est-à-dire de fin de course.
La première position de transfert thermique plus faible est illustrée par la figure. Dans cette position, le fond 35 est éloigné longitudinalement de la deuxième borne 11 et prend appui longitudinalement, dans le sens orienté vers la première borne 9, contre l'extrémité de la tige 13 éloignée de la première borne 9.
Dans la deuxième position de transfert thermique plus important (non- représentée), le fond 35 est éloigné longitudinalement de la tige 13 et est en appui longitudinal contre la borne 11.
Les surfaces 45 et 47 sont alors emboîtées l'une dans l'autre assurant ainsi le centrage du tube 15 sur la borne 1 1.
Le déplacement du tube d'échange thermique 15 est assuré grâce au dispositif 5 dont la structure et le fonctionnement vont maintenant être décrits.
Le dispositif 5 comprend un noyau 49 ferromagnétique, par exemple une bague en fer doux, et des moyens 51 de création d'un champ magnétique dans l'enceinte 33, en l'occurrence avec des lignes de champ orientées longitudinalement. Le noyau 49 est fixé à l'extrémité du tube 15 opposée au fond 35. Plus précisément, le noyau 49 prolonge le tube 15 vers la première borne 9 et entoure la tige 13.
Les moyens 51 de création d'un champ magnétique comprennent une première bobine 53 et une deuxième bobine 55 disposées longitudinalement l'une à côté de l'autre. La première bobine 53 est adjacente à la première borne 9 et la deuxième bobine 55 est adjacente à la première bobine 53. Les moyens 51 de création d'un champ magnétique sont montés sur le corps 3 à l'extérieur de l'enveloppe 17, et sont par exemple fixés par vissage à la borne 9.
Les moyens 51 de création d'un champ magnétique ne s'étendent pratiquement que sur la moitié gauche (sur la figure) du corps 3. Dans la région 57 intermédiaire entre les bobines 53 et 55, les moyens
51 comprennent une paroi de séparation 55.
On observera que le noyau 49 reste radialement en regard, ou en tout cas au voisinage, de la paroi 59 et donc de la région intermédiaire 57 entre les deux bobines 53 et 55, lors du déplacement du tube 15. Lorsque le tube.15 est dans une position médiane entre ses deux positions extrêmes précitées, le noyau 49 en matériau magnétique doux est sensiblement centré sur la paroi de séparation 59. Lorsque par exemple seule la première bobine 53 est mise sous tension, le noyau 49 se positionne vers la première bobine 53 de manière à maximiser le flux magnétique qui traverse le noyau 49, c'est-à-dire à déplacer le tube 15 vers sa première position. En d'autres termes, comme dans les moteurs à réluc- tance variable, le noyau 49 va se déplacer pour pouvoir être traversé par un flux d'induction maximal et ainsi diminuer la réluctance.
A l'inverse, lorsque seule la deuxième bobine 55 est alimentée, une force est engendrée tendant à amener Ie tube 15 dans sa deuxième position.
En alimentant une ou l'autre des bobines 53 et 55, on peut donc dé- placer le tube 15 entre sa première et sa deuxième position, et même commander le déplacement du tube 15 dans une multitude de positions intermédiaires entre ses deux positions extrêmes. A cette fin, l'interrupteur 1 peut comprendre un capteur 60 de détection de la position du tube 15 raccordé au système de commande 8. On notera que la polarisation des bobines 53 et 55 n'a pas d'influence sur le déplacement du tube 15 dès lors que le noyau est en matériau magnétique doux.
Pour une application dans le domaine spatial, la force nécessaire au déplacement du tube 15 est extrêmement faible puisqu'il n'y a que les forces de frottements à vaincre. Pour une application au sol, la force requise pour déplacer le tube 15 peuvent être très faibles, par exemple de Tordre de 0,4 N et chaque bobine peut être une bobine de T500 Ampère-tours. Toujours dans les applications au sol, la force nécessaire au déplacement peut également être réduite dans des agencements où l'interrupteur 1 est placé en position horizontale. Dans ce cas égale- ment, comme dans les applications spatiales, la bobine 53 ou la bobine 55 peuvent n'être alimentées que ponctuellement, juste pour déplacer le tube 15 dans la position souhaitée, l'alimentation étant supprimée une fois que le tube 15 a atteint Ia position requise.
Afin de réduire les échauffements par effet Joule, les bobines 53 et 55 peuvent être réalisées en fil supraconducteur.
Le dispositif 7 d'introduction et d'extraction du gaz d'échange thermique 7 peut être par exemple une pompe miniature à adsorption. Une telle pompe comprend classiquement un bloc adsorbant 61 et une résistance chauffante 63. Lorsque le bloc 61 n'est pas chauffée par la résistance 63, il adsorbe les molécules du gaz d'échange thermique préalablement introduit dans l'enceinte 33 grâce au canal (non-représenté) de premier remplissage. Le dispositif 7 extrait alors le gaz de l'enceinte 33. Pour introduire à nouveau le gaz dans l'enceinte 33 de manière contrôlée, on chauffe, grâce à la résistance 63, le bloc 61 qui désorbe les molécules précédemment adsorbées.
L'interrupteur 1 présente une configuration ouverte et une configuration fermée. Dans la configuration ouverte, le gaz d'échange thermique a été extrait de l'enceinte 33 par le dispositif 7 et le tube 15 est dans sa première position. Le seul échange thermique intervenant entre les bornes 9 et 11 est assuré par conduction thermique par l'intermédiaire de l'enveloppe externe 17. Toutefois, celle-ci a été dimensionnée et son matériau choisi de telle sorte que le flux thermique correspondant est très faible et acceptable. Les bornes 9 et 11 n'établissent donc sensiblement pas de liaison thermique entre la première et la deuxième pièce.
Dans la configuration fermée, le gaz d'échange thermique a été introduit dans l'enceinte 33 grâce au dispositif 7 et remplit notamment l'espace 37 entre le tube 15 et la tige 13. Les molécules du gaz entrent donc en collision avec les surfaces 39 et 41 du tube 15 et de la tige 13 en assurant ainsi un échange thermique significatif par conduction entre la tige 13 et le tube 15.
Par ailleurs, le tube 15 est dans sa deuxième position. La surface 45 du tube 15 est donc au contact de la surface 47 de la borne 11 et assure ainsi un transfert thermique entre la borne 11 et le tube 15. Ainsi, un flux thermique important peut être transmis de Ia borne 9 à la borne 11 et donc entre les deux pièces auxquelles les deux bornes 9 et 11 sont reliées.
Dans la configuration ouverte, le tube 15 n'étant pas solidaire de la borne 11 et donc désaccouplé ou encore libre par rapport à celle-ci, les risques de -contact-involontaire du tube 15 et de la tige 13 en cas d'effort exercé sur les bornes 9 et 11 sont très fortement réduits. Les risques de dégradation fonctionnelle de l'interrupteur 1 sont donc également réduits. De ce fait, il est en outre possible de réduire l'épaisseur e de l'espace 37 pour atteindre quelques μm ou quelques dizaines de μm. Les performances thermiques de l'interrupteur 1 peuvent ainsi être accrues par rapport à celles des interrupteurs à gaz classiques. La conductance thermique est également élevée par rapport à celle des interrupteurs mécaniques classiques, tout en conservant une masse et un encombrement réduits et un fonctionnement fiable.
Par ailleurs, on notera que le temps de passage entre la configuration fermée et la configuration ouverte peut être réduit par rapport au fonctionnement habituel d'un interrupteur thermique à gaz. En effet, afin de réduire ce temps de passage, on peut, pour passer en configuration ouverte, commencer par déplacer le tube 15 vers sa première position, ce qui va faire chuter très rapidement le transfert. thermique entre le tube 15 et la borne 11, et donc entre la première et la deuxième pièce. Les passages 43 permettent également au gaz d'échange thermique de remplir rapidement l'espace 37 et d'en sortir rapidement et donc de réduire les temps de passage de la configuration ouverte à la configuration fermée et inversement.
A l'inverse, on peut ne pas utiliser de passages 43 pour que le tube 15 et la tige 13 forment un amortisseur à gaz permettant d'absorber les chocs, notamment en cas d'application dans le domaine spatial.
En outre, dans l'exemple décrit précédemment, il est possible grâce au dispositif 5 de commander le déplacement du tube 15 jusqu'à une multitude de positions intermédiaire entre ses deux positions extrêmes. L'interrupteur 1 offre ainsi, une multitude de configurations intermédiaires entre la configuration ouverte et Ia configuration fermée, ces configurations correspondant à des conductances thermiques croissantes. On observera que la commande de l'interrupteur 1 pour atteindre ces configurations intermédiaires est beaucoup plus aisée du fait qu'elle peut être réalisée par déplacement du tube 15 plutôt que par contrôle de la pression du gaz d'échange dans • l'enceinte 33.
Les deux éléments d'échange thermique 13 et 15 étant disposés dans l'enceinte 33, il est possible d'obtenir des surfaces d'échange thermique en re- gard de superficies importantes, ce qui permet d'atteindre un échange thermique important, tout en conservant un interrupteur thermique de faible encombrement.
Dans l'exemple décrit ci-dessus, le dispositif de déplacement 5 n'emploie pas d'aimant permanent et est donc moins sensible aux hautes tempé- ratures qui peuvent être atteintes, notamment lors du brasage de l'enveloppe externe 17 aux bornes 9 et 11.
De manière générale, d'autres dispositifs de déplacement 5 peuvent cependant être envisagés, par exemple des dispositifs comprenant des aimants permanents à la place du noyau 49. Ainsi, selon une variante, le noyau 49 peut être en matériau magnétique dur, aimanté selon la même direction que le champ magnétique produit par les moyens 51 , l'enveloppe 17 restant en matériau amagnétique.
Ceci nécessite toutefois qu'on effectue à proximité du noyau 49 dur, lors de l'assemblage de l'interrupteur thermique, une opération de soudage qui élève la température au-delà d'une valeur permettant de maintenir l'aimantation.
Cela peut être réalisé, par exemple, en fixant par collage l'enveloppe 17 à ses deux extrémités sur les bornes 9 et 11.
Les bobines 53 et 55 peuvent alors-avantageusement être remplacées par une seule et même bobine, par exemple située en position médiane entre les positions des bobines 53 et 55 du mode dé réalisation précédent. La configuration de l'interrupteur 1 est alors déterminée par le sens du courant parcourant la bobine unique remplaçant les bobines 53 et 55.
Dans l'exemple décrit précédemment, les surfaces 45 et 47 complémentaires permettent d'assurer un centrage du tube 15 par rapport à la borne 11 et donc à l'axe L.
Dans d'autres variantes, qui peuvent être éventuellement cumulées les unes avec les autres et avec les autres variantes décrites par ailleurs, on peut, afin d'éviter le phénomène de collage ou d'adhérence des surfaces 45 et 47 qui pourrait intervenir après leur mise en contact, utiliser des surfaces, qui tout en restant sensiblement complémentaires, ne le sont pas totalement. Ainsi, on peut utiliser des rayons de courbure différents pour les surfaces 45 et 47.
Toujours pour éviter le phénomène de collage, on peut usiner les surfaces 45 et/ou 47 pour qu'elles présentent une certaine rugosité, et/ou prévoir des entretoises pour éviter que, dans Ia deuxième position du tube 15, les surfaces 45 et 47 en regard soient en contact sur l'essentiel de leurs superficies.
De même, dans la deuxième position du tube 15, un espace peut être ménagé entre les surfaces 45 et 47, par exemple d'une épaisseur égale à e et plus généralement inférieure au libre parcours moyen du gaz d'échange thermique choisi, c'est-à-dire de quelques μm ou quelques dizaines de μm. Dans ce cas, dans la deuxième position du tube 15, le transfert thermique entre le tube 15 et la borne 11 est assuré par conduction entre les surfaces 45 et 47.
Pour assurer le centrage du tube 15 et plus généralement le position- nement, par rapport à la borne 11 d'autres formes de surfaces 45 et 47 peuvent être envisagées, par exemple des surfaces convergentes et notamment coniques. On observera que de manière générale, ce positionnement n'est pas nécessairement un centrage.
Plus généralement encore, l'un des éléments d'échange thermique 13 et 15 sera un élément mâle et l'autre élément d'échange thermique un élément femelle recevant l'élément mâle. Leurs formes peuvent être variées. Par exemple, il peut s'agir de cylindres ayant des bases de formes autres que circulaires, par exemple triangulaires, carrées... On observera également que l'élément femelle n'est pas nécessairement borgne comme décrit précédemment, mais peut être ouvert à ses deux extrémités.
Plus généralement encore, les éléments 13 et 15 ne sont pas nécessairement des éléments mâles et femelles. Il peut par exemple s'agir de peignes dont les dents sont destinées à s'engager les unes entre les autres.
Il est également possible que le tube 15 soit mobile par rapport à la borne 11 afin d'assurer le découplage mécanique, sans pour autant que cette mobilité se traduise par des positions correspondant à des transferts thermiques sensiblement différents entre la borne 11 et le tube 15. En d'autres termes, la conductance thermique de l'interrupteur 1 reste sensiblement constante par rapport à la borne 11 , quelle que soit la position du tube 15. De même, l'élément mobile nLest pas nécessairement l'élément 15 décrit précédemment, mais peut être l'élément 13 destiné à être en liaison thermique avec la première borne 9. De même, on peut envisager que les deux éléments 13 et 15 soient mobiles par rapport aux bornes 9 et 11. Dans certaines variantes, par exemple destinées à fonctionner à des températures proches des températures ambiantes, l'interrupteur 1 peut ne pas comprendre de dispositif 7 d'introduction et d'extraction du gaz d'échange thermique. Le gaz d'échange thermique reste donc en permanence dans l'enceinte 33, même quand l'interrupteur est en configuration ouverte.
L'interrupteur thermique à gaz 1 décrit ci-dessus et ses différentes variantes peuvent être utilisés dans de nombreuses applications et ne sont aucunement limités aux températures cryogéniques et au domaine spatial.

Claims

REVENDICATIONS
1. Interrupteur thermique à gaz (1), du type comprenant :
- une première borne (9) destinée à être reliée thermiquement à une première pièce, - une deuxième borne (11) destinée à être reliée thermiquement à une deuxième pièce,
- une enceinte (33) de réception d'un gaz d'échange thermique,
- un gaz d'échange thermique dans l'enceinte (33),
- au moins un premier (13) et un deuxième (15) éléments d'échange thermique disposés dans l'enceinte (33) pour pouvoir être en liaison thermique respectivement avec la première borne (9) et la deuxième borne (11) et présenter des surfaces d'échange thermique (39, 41) en regard et séparées par un espace (37) destiné à être rempli par le gaz d'échange thermique présent dans l'enceinte afin d'échanger de la chaleur entre le premier (13) et le deuxième (15) éléments d'échange thermique, caractérisé en ce qu'au moins un des éléments d'échange thermique (15) est mobile par rapport à sa borne respective (11).
2. Interrupteur selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comporte aussi un dispositif (7) d'introduction du gaz d'échange thermique dans l'enceinte (33) et d'extraction du gaz d'échange thermique de l'enceinte (33).
3. Interrupteur selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ledit élément mobile d'échange thermique (15) est mobile entre au moins une position de transfert thermique plus important avec ladite borne (11) et ledit élément (15), et une position de transfert thermique plus faible entre ladite borne (11) et ledit élément (15), et en ce que l'interrupteur (1) comprend un dispositif (5) de déplacement dudit élément d'échange thermique (15).
4. Interrupteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que, dans sa position de transfert thermique plus important, ledit élément mobile d'échange thermique (15) est au contact de sa borne respective (11).
5. Interrupteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit élément mobile d'échange thermique (15) et sa borne respective (11) présentent des surfaces (45, 47) sensiblement complémentaires pour positionner ledit élément d'échange thermique (15) par rapport à sa borne respective (11).
6. Interrupteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'un (13) des éléments. d'échange thermique est un élément mâle et l'autre élément d'échange thermique est un élément femelle (15) de réception de l'élément mâle (13).
7. Interrupteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit élément mobile d'échange thermique (15) est l'élément femelle.
8. Interrupteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément femelle mobile d'échange thermique (15) est un tube dont une extrémité est fermée par un fond (35).
9. Interrupteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le tube
(15) est muni de passages (43) de circulation du gaz d'échange thermique au voisinage du fond (35) et/ou dans le fond (35).
10. Interrupteur selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que l'élément mâle d'échange thermique (13) et l'élément femelle d'échange thermique (15) ont des formes sensiblement complémentaires.
11. Interrupteur selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que l'élément mâle (13) et l'élément femelle (15) d'échange thermique s'éteπderrtie long d'un- axe (L), et en ce que ledit élément mobile (15) d'échange thermique est mobile par translation le long dudit axe (L).
12. Interrupteur selon les revendications 4 et 11 prises en combinaison, caractérisé en ce que les surfaces sensiblement complémentaires (45, 47) convergent vers ledit axe (L).
13. Interrupteur selon la revendication 12, caractérisé en ce que lesdi- tes surfaces (45, 47) sont des calottes sphériques.
14. Interrupteur selon l'une des revendications 3 à 13, caractérisé en ce que le dispositif de déplacement (5) comprend un noyau ferromagnétique (49) solidaire de l'élément mobile d'échange thermique (15) et des moyens (51) de création d'un champ magnétique dans l'enceinte (33).
15. Interrupteur selon l'une des revendications 3 à 14, caractérisé en ce que le dispositif de déplacement (5) est apte à déplacer le tube (15) de manière contrôlée jusqu'à au moins une position intermédiaire entre la position de transfert thermique plus important -et la position de transfert thermique plus faible.
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