La présente invention concerne le chauffage d'au moins un composant. Ce composant est par exemple un moteur thermique de véhicule. L'invention s'applique notamment, mais non exclusivement, au chauffage du moteur thermique lors de son démarrage. Ce moteur thermique est par exemple un moteur à combustion interne, à essence ou diésel.

Chauffer le moteur thermique lorsqu'il démarre peut permettre de réduire la consommation en essence et/ou les émissions de polluants. Cette chaleur peut également, dans des conditions de grand froid, être transmise à l'habitacle pour améliorer le confort des utilisateurs du véhicule.

Des solutions existant pour chauffer un moteur thermique lors du démarrage d'un véhicule sont par exemple : l'utilisation d'une bougie de pré-chauffage, l'encapsulation du moteur, l'enrichissement du mélange air/carburant pour obtenir plus rapidement un meilleur rendement du moteur, l'emploi d'éléments de chauffage externes fixés sur le bas du bloc moteur, l'utilisation d'un thermoplongeur plongeant dans l'huile du bloc moteur.

Ces différentes solutions ne sont pas réellement satisfaisantes en termes de consommation et/ou de coût et/ou de durée de vie et/ou d'efficacité du transfert de chaleur au moteur thermique.

On connaît par ailleurs des réactifs, tel que la zéolite, susceptibles de réagir de façon fortement exothermique avec un fluide de réaction et d'être régénérés ultérieurement.

On connaît par la demande DE 39 22 737 un dispositif de chauffage d'un composant comprenant en série : un réacteur apte à provoquer une réaction exothermique entre un réactif et un fluide de réaction, et un réservoir en fluide de réaction. Une pompe permet de forcer la circulation du fluide de réaction vers le réacteur.

Il existe un besoin pour permettre de chauffer un composant, notamment un moteur thermique, par exemple de véhicule, de façon simple, efficace et peu coûteuse.

L'invention répond à ce besoin, selon l'un de ses aspects, à l'aide d'un dispositif de chauffage d'au moins un composant, le dispositif comprenant :

une conduite apte à véhiculer un fluide de réaction,

un réacteur, apte à recevoir un réactif susceptible de provoquer une réaction exothermique avec le fluide de réaction, le réacteur comprenant au moins une entrée en fluide de réaction reliée à la conduite et au moins une sortie en fluide de réaction reliée à la conduite, et

un circuit de régénération du réactif,

le dispositif comprenant un générateur configuré pour générer dans une zone de la conduite une pression inférieure à celle dans le réacteur. Le dispositif permet de faire réagir dans le réacteur le réactif et le fluide de réaction pour dégager de la chaleur, notamment sous forme de vapeur. La présence du générateur permet le transfert de cette chaleur dans la conduite via la sortie en fluide de réaction, et le chauffage du fluide de réaction dans la conduite en aval du réacteur. Le fluide de réaction en sortie du dispositif ainsi chauffé peut alors transmettre cette chaleur au composant. De la vapeur est par exemple aspirée dans la conduite grâce au générateur et le fluide de réaction à l'état liquide dans la conduite en aval du réacteur est ainsi chauffé.

La valeur de pression générée par le générateur dans une zone de la conduite peut permettre de provoquer le transfert dans la conduite de la chaleur dégagée par la réaction dans le réacteur.

Le réacteur peut être monté en parallèle d'une portion de la conduite. Ladite portion de la conduite s'étend alors entre la branche reliée à l'entrée en fluide de réaction du réacteur et la branche reliée à la sortie en fluide de réaction du réacteur.

Ladite portion de la conduite peut avoir la même structure que le reste de la conduite, par exemple le même diamètre s'il s'agit d'une conduite tubulaire.

La régénération du réactif peut générer de la chaleur, par exemple sous forme de vapeur, et le générateur permet l'aspiration de cette vapeur via la sortie en fluide de réaction pour chauffer le fluide de réaction parcourant la conduite sans pénétrer dans le réacteur. Le fluide de réaction en sortie du dispositif est ainsi chauffé et il peut transmettre cette chaleur au composant. De la vapeur est par exemple aspirée grâce au générateur dans la conduite et le fluide de réaction à l'état liquide dans la conduite est ainsi chauffé.

Contrairement à d'autres architectures, il n'est pas nécessaire de prévoir un échangeur thermique pour transférer au fluide de réaction acheminant la chaleur vers le composant à chauffer la chaleur dans le réacteur, ce transfert étant effectué par contact dans la conduite. Le dispositif peut ainsi être faiblement intrusif et facilement intégrable dans des structures déjà existantes.

Le générateur peut être actif, c'est-à-dire nécessiter une alimentation en énergie pour générer la dépression dans une zone de la conduite. Il s'agit par exemple d'une pompe disposée dans la branche reliant la sortie en fluide de réaction à la conduite. Dans ce cas, une dépression est créée dans la zone de la conduite au niveau de la jonction entre ladite branche et la conduite.

En variante, le générateur peut être passif, c'est-à-dire qu'il n'a pas besoin d'être alimenté en énergie pour générer une dépression dans une zone de la conduite. La conduite peut ainsi comprendre une trompe à eau formant le générateur, l'entrée en fluide de réaction étant reliée à la conduite en amont de la trompe à eau et la sortie en fluide de réaction étant reliée à la prise d'aspiration latérale de la trompe à eau. Dans ce cas, une dépression est créée dans la trompe à eau et dans la zone de la conduite en aval de la trompe à eau. On désigne par « trompe à eau » tout mécanisme utilisant l'effet Venturi et les tensions de surface pour atteindre une pression minimale, qui est notamment la pression de vapeur saturante du fluide traversant la trompe à eau.

Avec un tel exemple de générateur, une partie du fluide de réaction parcourt la conduite et la trompe à eau sans pénétrer dans le réacteur pendant que l'autre partie du fluide de réaction réagit de façon exothermique avec le réactif dans le réacteur, de sorte que la trompe à eau permet le transfert de cette chaleur dans la conduite via la sortie en fluide de réaction, et le chauffage du fluide de réaction dans la conduite. De la vapeur est par exemple aspirée par la trompe à eau et le fluide de réaction à l'état liquide dans la conduite est ainsi chauffé.

Lors de la régénération du réactif, la circulation de fluide de réaction dans la conduite et la trompe à eau sans pénétrer dans le réacteur permet l'aspiration de chaleur, notamment sous forme de vapeur via la sortie en fluide de réaction pour chauffer le fluide de réaction parcourant la conduite sans pénétrer dans le réacteur. La trompe à eau se comporte ainsi comme une pompe à vide.

Selon un autre de ses aspects, l'invention répond au besoin ci-dessus à l'aide d'un dispositif de chauffage d'au moins un composant, le dispositif comprenant :

une conduite apte à véhiculer un fluide de réaction, ladite conduite comprenant une trompe à eau,

un réacteur, apte à recevoir un réactif susceptible de provoquer une réaction exothermique avec le fluide de réaction, le réacteur comprenant au moins une entrée en fluide de réaction et au moins une sortie en fluide de réaction, l'entrée en fluide de réaction étant reliée à la conduite en amont de la trompe à eau et la sortie en fluide de réaction étant reliée à la prise d'aspiration latérale de la trompe à eau, et

un circuit de régénération du réactif.

Le dispositif peut comporter une vanne d'entrée configurée pour interrompre sélectivement la communication fluidique entre la conduite et l'entrée en fluide de réaction du réacteur. Selon la position de cette vanne d'entrée, le fluide de réaction parcourt la conduite sans pénétrer dans le réacteur ou le fluide de réaction se partage entre une partie parcourant la conduite sans pénétrer dans le réacteur et une partie pénétrant dans le réacteur. Le réacteur est alors disposé en parallèle de la portion de la conduite disposée entre la branche reliée à l'entrée en fluide de réaction et la branche reliée à la sortie en fluide de réaction.

Au sens de l'invention, on désigne par « vanne » tout moyen pour interrompre ou permettre une communication fluidique. La vanne d'entrée peut être commandable. Il s'agit par exemple d'une vanne pourvue d'un actionneur commandable. En variante, la vanne d'entrée peut être intégrée à un injecteur que l'on commande lorsque l'on souhaite que du fluide de réaction pénètre dans le réacteur.

Le rapport entre le débit de la partie de fluide de réaction pénétrant dans le réacteur et le débit de la partie de fluide de réaction parcourant la conduite sans pénétrer dans le réacteur est par exemple compris entre 1% et 5%, étant par exemple de l'ordre de 1,5% Le dispositif peut comporter une vanne de sortie configurée pour interrompre sélectivement la communication fluidique entre la sortie en fluide de réaction du réacteur et la conduite.

La vanne de sortie peut être commandable ou non. Il s'agit par exemple d'un clapet anti-retour. L'ouverture ou la fermeture de la vanne de sortie peut ne dépendre que de la différence entre la pression dans le réacteur et la pression dans la conduite au niveau de la jonction entre la conduite et la branche reliant la sortie en fluide de réaction et la conduite. En l'absence de réaction dans le réacteur, la circulation de fluide de réaction dans la conduite peut provoquer l'ouverture du clapet pour y aspirer l'air subsistant dans le réacteur.

L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un ensemble de chauffage d'au moins un composant, comprenant :

- un dispositif tel que défini ci-dessus,

- ledit composant à chauffer, et

- un circuit d'échange parcouru par le fluide de réaction et raccordé à la conduite, ledit circuit d'échange étant configuré pour transférer la chaleur dans le réacteur au composant.

Le circuit d'échange et la conduite peuvent former ensemble un circuit fermé. Un seul et même fluide peut circuler successivement dans le circuit d'échange et dans la conduite. Aucun échangeur de chaleur ou aucun condenseur peut n'être interposé entre la conduite et le circuit d'échange.

Le circuit fermé ainsi obtenu peut être dépourvu de condenseur. La condensation de la vapeur en sortie du réacteur peut se produire dans la conduite lors du contact entre cette vapeur et le fluide de réaction, et la chaleur dégagée par cette condensation chauffe le fluide de réaction en sortie du dispositif.

Un même fluide, à savoir le fluide de réaction, peut être utilisé pour :

réagir avec le réactif de façon exothermique et

transmettre la chaleur issue de cette réaction au composant à chauffer.

Le composant est par exemple un moteur thermique et le circuit d'échange et la conduite peuvent former le circuit de refroidissement de ce moteur thermique. Le réacteur peut être configuré de manière à ce que le volume maximal de fluide de réaction dans le réacteur soit compris entre 20 et 50% du volume maximal de fluide de réaction dans le circuit fermé formé par le circuit d'échange et la conduite.

Lorsque le réactif est la zéolite et que le fluide de réaction est une solution aqueuse, comme défini ci-après, la réaction exothermique est l'adsorption d'eau par la zéolite, et la quantité de zéolite dans le réacteur peut être telle que le volume de fluide de réaction adsorbé lors de cette réaction exothermique soit compris entre 20 et 30%), étant notamment égal à 25%, du volume de fluide de réaction dans le circuit fermé avant que la réaction ne se produise.

Lorsque le composant est un moteur thermique, le circuit de régénération peut être formé par une portion du circuit d'échappement des gaz du moteur thermique.

Le moteur thermique est par exemple un moteur à combustion interne, à essence ou diésel.

Le circuit de refroidissement peut comprendre une pompe, un thermostat et un échangeur de chaleur permettant un échange thermique entre le circuit de refroidissement et le moteur. Le dispositif peut être monté en série dans le circuit fermé avec le moteur et/ou la pompe, par exemple.

L'ensemble peut être dépourvu de tout autre échangeur de chaleur et de condenseur.

Le radiateur, ou tout autre élément du circuit d'échange, peut former un volume de détente favorisant l'aspiration dans la conduite de la chaleur présente dans le réacteur.

L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé de chauffage d'au moins un composant d'un ensemble comprenant, outre ledit composant:

- un circuit d'échange parcouru par un fluide de réaction, et

- un dispositif de chauffage du composant, le dispositif comprenant :

une conduite raccordée au circuit d'échange,

un réacteur recevant un réactif susceptible de provoquer une réaction exothermique avec le fluide de réaction, le réacteur comprenant au moins une entrée en fluide de réaction et au moins une sortie en fluide de réaction, l'entrée en fluide de réaction étant reliée à la conduite et la sortie en fluide de réaction étant reliée à conduite,

un circuit de régénération du réactif, et

un générateur configuré pour générer dans une zone de la conduite une pression inférieure à celle dans le réacteur,

procédé dans lequel la chaleur dans le réacteur est transférée via le fluide de réaction au moins au composant.

L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses objets, un procédé de chauffage d'au moins un composant d'un ensemble comprenant, outre ledit composant :

- un circuit d'échange parcouru par un fluide de réaction, et - un dispositif de chauffage du composant, le dispositif comprenant :

une conduite, ladite conduite étant raccordée au circuit d'échange et comprenant une trompe à eau,

un réacteur recevant un réactif susceptible de provoquer une réaction exothermique avec le fluide de réaction, le réacteur comprenant au moins une entrée en fluide de réaction et au moins une sortie en fluide de réaction, l'entrée en fluide de réaction étant reliée à la conduite en amont de la trompe à eau et la sortie en fluide de réaction étant reliée à la prise d'aspiration latérale de la trompe à eau, et

un circuit de régénération du réactif,

procédé dans lequel la chaleur dans le réacteur est transférée via le fluide de réaction au moins au composant.

Tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus en rapport avec le dispositif ou l'ensemble s'appliquent aux procédés ci-dessus.

En particulier, le réacteur peut être monté en parallèle d'une portion de la conduite. En outre, la valeur de pression générée par le générateur dans une zone de la conduite peut permettre de provoquer le transfert dans la conduite de la chaleur dégagée par la réaction dans le réacteur.

Une vanne d'entrée commandable peut être disposée de manière à interrompre sélectivement la communication fluidique entre la conduite et le réacteur, et on peut agir sur cette vanne pour permettre à une partie du fluide de réaction de circuler dans le réacteur de manière à provoquer la réaction exothermique dont la chaleur est transmise au moins au composant par l'autre partie du fluide de réaction circulant dans la conduite dans pénétrer dans le réacteur. Cette vanne d'entrée fait par exemple partie d'un injecteur. Lorsque l'on souhaite chauffer le composant, on agit sur la vanne d'entrée afin de provoquer la réaction.

La régénération du réactif peut dégager de la chaleur dans le réacteur et cette chaleur est transmise au moins au composant par le fluide de réaction circulant dans la conduite sans pénétrer dans le réacteur. Lors de la régénération, la vanne d'entrée peut être commandée de manière à empêcher au fluide de réaction dans la conduite de pénétrer dans le réacteur. On peut ainsi, lorsque l'on souhaite chauffer le composant alors que la réaction a déjà eu lieu, régénérer le réactif pour générer de la chaleur dans le réacteur et transmettre cette chaleur au composant.

Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, le réactif est la zéolite et le fluide de réaction est une solution aqueuse. Au sens de la présente invention, « solution aqueuse» désigne aussi bien de l'eau seule qu'un mélange d'eau et d'un ou plusieurs autres composants en proportions plus ou moins importantes par rapport à l'eau. Un exemple d'une telle solution aqueuse est un mélange d'eau et de glycol, par exemple en proportions égales. La zéolite peut se présenter sous la forme de billes empilées dans le réacteur. La zéolite peut être anhydre avant la réaction avec le fluide de réaction.

La réaction exothermique dans le réacteur peut être une réaction d'adsorption de l'eau par la zéolite anhydre, la zéolite ayant notamment une capacité massique de stockage de 300 Wh pour 1 kg de zéolite.

Dans cet exemple, la réaction exothermique entre la zéolite et l'eau correspond à l'adsorption d'eau par la zéolite et conduit à une vaporisation d'eau qui est aspirée dans la sortie en fluide de réaction grâce à la dépression générée dans la conduite par le générateur, notamment dans le cas où on utilise une trompe à eau grâce à la circulation à l'état liquide de fluide de réaction dans la trompe à eau. On force ainsi la chaleur dégagée par la réaction sous forme de vapeur à gagner la conduite où elle se condense au contact de la solution aqueuse liquide. La chaleur de condensation peut alors chauffer la solution aqueuse.

Toujours dans cet exemple, la régénération de la zéolite correspond à la désorption d'eau de la zéolite, l'eau désorbée étant vaporisée puis aspirée dans la sortie en fluide de réaction grâce à la dépression générée dans la conduite par le générateur, notamment dans le cas où on utilise une trompe à eau grâce à la circulation à l'état liquide de fluide de réaction dans la trompe à eau. La chaleur dégagée par la réaction de régénération sous forme de vapeur gagne alors la conduite où elle se condense au contact de la solution aqueuse liquide. La chaleur de condensation peut alors chauffer cette solution aqueuse.

Le même composant peut être chauffé par la chaleur issue de la réaction entre le fluide de réaction et le réactif et par la chaleur issue de la régénération du réactif. En variante, la chaleur issue de la régénération du réactif peut être utilisée pour chauffer un autre composant.

Le procédé peut être mis en œuvre pour chauffer au moins un moteur thermique, le circuit d'échange étant alors le circuit de refroidissement du moteur et le circuit de régénération formant une portion du circuit d'échappement des gaz. Comme mentionné ci-dessus, le circuit d'échange peut être dépourvu de condenseur et seul un échangeur de chaleur avec le moteur thermique peut être prévu. Le fluide de réaction est dans ce cas le liquide de refroidissement, notamment un mélange liquide d'eau et de glycol.

Le circuit de refroidissement peut également comprendre d'autres conduites, un thermostat, une pompe et un radiateur.

Le moteur thermique peut être un moteur de véhicule automobile.

En variante, le procédé peut être appliqué au sein d'un véhicule automobile mais autrement que pour chauffer le moteur thermique de ce véhicule. Le composant peut être l'un au moins de la boîte de vitesse, d'un système de dégivrage et d'un système de climatisation et/ou de chauffage de l'habitacle, d'un système d'essuyage de vitre(s) du véhicule ou une batterie du véhicule. Le procédé peut être mis en œuvre lors du démarrage du moteur thermique, notamment pour chauffer ce dernier.

En variante, le procédé peut être mis en œuvre préalablement au démarrage du moteur du véhicule, ce dernier n'étant alors pas nécessairement un moteur thermique. La mise en œuvre du procédé peut être effectuée en réponse à une consigne imposée par l'utilisateur du véhicule ou être automatique, par exemple après détection d'une action de l'utilisateur, comme le déverrouillage des portes du véhicule, l'insertion de la clef de contact ou l'ouverture d'une porte du véhicule, par exemple.

Le procédé permet alors un pré-conditionnement de certains composants du véhicule. Ce préconditionnement peut permettre de dégivrer des vitres du véhicule ou de chauffer l'huile de la boîte de vitesse, par exemple. Ce pré-conditionnement peut en outre ou en variante permettre de chauffer l'huile ou l'eau dans le moteur et/ou l'habitacle du véhicule et/ou le produit pour l'essuyage de vitre(s) du véhicule.

L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple non limitatif de mise en œuvre de celle-ci et à l'examen du dessin annexé sur lequel : la figure 1 représente de façon schématique un dispositif de chauffage selon un exemple de mise en œuvre de l'invention,

les figures 2 à 4 illustrent différentes phases d'utilisation du dispositif de la figure 1 pour générer de la chaleur, et

les figures 5 à 9 illustrent un exemple d'utilisation du dispositif des figures 1 à 4 pour chauffer un moteur thermique de véhicule automobile.

On va décrire en référence à la figure 1 un exemple de dispositif de chauffage selon un exemple de mise en œuvre de l'invention. Ce dispositif peut être utilisé pour chauffer un ou plusieurs composants, par exemple un moteur thermique, notamment de véhicule automobile, comme on le verra par la suite.

Comme représenté sur la figure 1, le dispositif 1 comprend une conduite 2 apte à véhiculer un fluide de réaction et un réacteur 3 dans lequel est disposé un réactif réagissant avec le fluide de réaction de façon exothermique. Le réacteur 3 peut être étanche vis-à-vis de l'extérieur. Comme on peut le voir, le dispositif 1 comprend un générateur 4 configuré pour générer dans une zone de la conduite 2 une pression inférieure à celle régnant dans le réacteur 3. Dans l'exemple qui va être décrit, le générateur 4 est formé par une trompe à eau 4 dont est pourvue la conduite 2 Une branche 5 prend naissance dans la conduite 2 en amont de la trompe à eau 4 et cette branche 5 permet l'alimentation en fluide de réaction du réacteur 3. Dans l'exemple décrit, le réacteur 3 comprend deux entrées en fluide de réaction mais l'invention n'est pas limitée à un nombre particulier d'entrées en fluide de réaction. Chaque entrée en fluide de réaction est dans l'exemple considéré associée à une vanne d'entrée 7, permettant d'interrompre ou d'autoriser la communication fiuidique entre la conduite 2 et le réacteur 3. Cette vanne 7 peut être un volet couplé à un actionneur. En variante, et comme représenté, cette vanne 7 peut être intégrée à un injecteur

Le réacteur 3 peut comprendre une ou plusieurs sorties en fluide de réaction raccordée(s) par une branche 8 à l'aspiration latérale de la trompe à eau 4. Comme représenté sur la figure 1, une ou plusieurs vannes de sortie 9 sont prévues pour autoriser ou interrompre la communication fiuidique entre le réacteur 3 et la trompe à eau 4. Dans l'exemple considéré, on utilise comme vanne de sortie 9 un clapet anti-retour.

Ainsi, selon l'état des vannes d'entrée 7 et de sortie 9, une circulation de fluide de réaction dans la branche 5, le réacteur 3 et la branche 8 est possible en parallèle de celle dans la portion 6 de la conduite 2 disposée entre les branches 5 et 8.

Le dispositif 1 comprend encore un circuit 10 de régénération du réactif dans le réacteur 3. Le circuit de régénération se présente dans l'exemple décrit sous la forme d'une ou plusieurs conduites s 'étendant à travers le réacteur 3. Il peut s'agir de conduites rectilignes ou de conduites effectuant chacune un ou plusieurs aller/retour dans le réacteur 3.

Dans l'exemple décrit ci-après, le réactif est la zéolite et le fluide de réaction est une solution aqueuse formée par un mélange d'eau et de glycol. Pour chauffer un ou plusieurs composants, le dispositif 1 peut être utilisé de façon cyclique, chaque cycle comprenant successivement:

une phase de réaction lors de laquelle une réaction exothermique entre le fluide de réaction et le réactif a lieu, cette phase étant amorcée lorsque l'on amène le fluide de réaction au contact du réactif. La chaleur dégagée est alors transmise vers le composant, une phase de régénération lors de laquelle le réactif et le fluide de réaction sont ramenés à l'état qu'ils avaient préalablement à la réaction exothermique. Cette phase de régénération est notamment effectuée en amenant de la chaleur dans le réacteur,

une phase de stockage dans laquelle le dispositif est au repos.

Lorsque le réactif est la zéolite et que le fluide de réaction est une solution aqueuse formée d'eau et de glycol, la réaction exothermique peut être l'adsorption d'eau par la zéolite et la régénération peut être obtenue en chauffant fortement la zéolite saturée en eau. La régénération peut alors correspondre à la désorption de l'eau précédemment adsorbée. Cette eau libérée sous forme de vapeur peut ensuite se condenser. En fonction de la température dans le réacteur 3, le glycol peut être vaporisé et accompagner la vapeur d'eau. Lors de la phase de régénération, la température de la zéolite peut être amenée à environ 250°C. Les différents constituants du dispositif 2 peuvent être configurés pour que la phase de chauffage permette de fournir environ 15 kW de puissance de chauffage pendant environ deux minutes et que la phase de régénération dure environ vingt minutes.

On va maintenant décrire en référence aux figures 2 à 4 le déroulement d'un cycle de fonctionnement du dispositif 2.

Lorsque l'on souhaite amorcer la phase de réaction, on agit sur la ou les vannes d'entrée 7 pour mettre en communication fluidique la conduite 2 et le réacteur 3. Du fluide de réaction gagne alors via la ou les entrées en fluide de réaction le réacteur 3 dans lequel il se déverse sur la zéolite tandis qu'une autre partie du fluide de réaction parcourt simultanément la portion 6 de la conduite

2. Le rapport entre le diamètre de la portion 6 de la conduite 2 entre les branches 5 et 8 et le diamètre de la branche 5 peut être choisi de manière à ce qu'environl .5 % du fluide de réaction circulant dans la conduite 2 en amont de la branche 5 pénètre dans le réacteur 3.

Le fluide de réaction dans le réacteur 3 étant en excès par rapport à la zéolite, une partie de l'eau est adsorbée par la zéolite pour réagir de façon exothermique tandis que l'autre partie de cette eau est vaporisée du fait de la chaleur dégagée par la réaction.

La réaction provoque une élévation de température et de pression dans le réacteur 3. La température atteint par exemple 150 °C dans l'enceinte tandis que la pression peut y atteindre 250 mbar. Du fait de la différence entre la pression régnant dans le réacteur 3 et celle dans la trompe à eau 4, la vapeur dans le réacteur 3 est aspirée dans la branche 8 à travers la vanne de sortie 9 et gagne la trompe à eau 4 via son aspiration latérale. La vapeur vient alors au contact du fluide de réaction s 'écoulant sous forme liquide dans la portion 6 de la conduite 2. Ce contact provoque la condensation de la vapeur et le chauffage du fluide de réaction en aval de la trompe à eau 4, comme on peut le constater sur la figure 2 au vu des diagrammes de température présents sur celle-ci. Le fluide de réaction ainsi chauffé peut alors transmettre cette chaleur au composant à chauffer.

Lorsque la phase de réaction est terminée, la phase de régénération peut avoir lieu, immédiatement ou après une temporisation. Lorsque l'on souhaite régénérer la zéolite en vue de la prochaine réaction, on fait circuler, via le circuit 10 de régénération, du fluide à température élevée. Ce parcours du fluide de régénération par un fluide chaud fait augmenter la température dans le réacteur 3.

Du fait de cette élévation de température, la zéolite saturée en eau à l'issue de la phase de réaction va alors se désorber. L'eau libérée est vaporisée du fait de la température dans le réacteur

3. Cette vapeur est alors aspirée dans la branche 8 jusque dans la trompe à eau 4 où elle rencontre le fluide de réaction circulant à l'état liquide dans la portion 6 de la conduite 2. Lors de cette phase de régénération, la vanne d'entrée 7 peut être fermée, de sorte que du fluide de réaction ne peut pas se déverser depuis la conduite 2 dans le réacteur 3. Comme déjà mentionné, le contact entre le fluide de réaction à l'état liquide dans la trompe à eau 4 et la vapeur issue de la régénération conduit à une condensation de cette vapeur et au chauffage du fluide de réaction en aval de la trompe à eau 4.

Le fluide de réaction ainsi réchauffé peut transmettre sa chaleur au même composant que lors de la phase de réaction ou à un autre composant.

La figure 4 représente la phase de stockage correspondant à la non-utilisation du dispositif 1 pour le chauffage. Lors de cette phase, qui suit la phase de régénération et précède celle de réaction, la vanne d'entrée 7 est fermée. La pression dans le réacteur 3 est voisine de 0 mbar et le passage de fluide de réaction à l'état liquide dans la portion 6 de la conduite 2 et dans la trompe à eau 4 peut permettre d'aspirer l'air qui serait encore présent dans le réacteur 3.

Le dispositif 1 qui vient d'être décrit en référence aux figures 1 à 4 permet ainsi de générer de façon cyclique de la chaleur en vue de chauffer un ou plusieurs composants, chaque cycle permettant deux générations distinctes de chaleur :

lorsque la réaction exothermique est en cours et,

lorsque l'on régénère le réactif à l'issue de cette réaction.

En outre, le dispositif 1 permet un transfert de la chaleur dans le réacteur 3 au fluide de réaction en aval de la trompe à eau 4 sans condenseur ni échangeur thermique.

On va maintenant décrire en référence aux figures 5 à 10 un exemple d'utilisation du dispositif 1 qui vient d'être décrit. Dans cet exemple, le dispositif 1 est utilisé afin de chauffer un moteur thermique lors de son démarrage, ce moteur appartenant notamment à un véhicule automobile. Il s'agit par exemple d'un moteur à combustion interne essence ou diésel.

Le dispositif 1 est alors intégré au sein d'un ensemble 20 comprenant, outre le dispositif 1, le moteur thermique 21 et un circuit d'échange 22. La conduite 2 est dans cet exemple raccordée au circuit d'échange 22 pour former avec celui-ci un circuit fermé parcouru par le fluide de réaction. Le circuit fermé forme dans cet exemple d'utilisation le circuit de refroidissement du moteur 21 et le fluide de réaction est le liquide de refroidissement du moteur, typiquement un mélange d'eau et de glycol.

La conduite 2 est dans l'exemple représenté montée en série avec le moteur thermique 21 et une pompe 25. Le circuit d'échange 22 comprend encore dans cet exemple un embranchement 26 en aval de la pompe 25 entre une conduite de retour 27 permettant au liquide de refroidissement pompé de recirculer dans la conduite 2 et une entrée d'un thermostat 28. Le thermostat est monté en série avec un radiateur 29 dont la sortie rejoint la conduite de retour 27 en un point 30 pour former l'entrée de la conduite 2. Le rapport entre le volume maximal de liquide de refroidissement dans le réacteur 3 et le volume maximal de liquide de refroidissement dans le circuit fermé est ici compris entre 0,2 et 0,5.

En outre, la quantité de zéolite dans le réacteur 3 peut être telle que la réaction exothermique consomme environ 25% du volume d'eau total dans le circuit fermé, ce volume d'eau total étant défini comme la fraction d'eau dans le liquide de refroidissement dans l'ensemble du circuit fermé. Dans cet exemple, le circuit 10 de régénération forme une partie du circuit d'échappement des gaz en sortie du moteur thermique 21.

Préalablement à l'utilisation du dispositif 1 pour chauffer le moteur thermique 21, la température dans le circuit d'échange 22 peut être d'environ 20 °C sous une pression de 1 bar.

Lorsque le moteur thermique 21 démarre, le liquide de refroidissement circule dans le circuit fermé, comme on peut le voir sur la figure 6. On peut alors amorcer la phase de réaction dans le dispositif 1 en agissant sur la vanne d'entrée 7 pour amener le liquide de refroidissement au contact de la zéolite dans le réacteur 3 pour dégager de la chaleur, comme mentionné

précédemment. Du fait de la circulation simultanée de liquide de refroidissement dans la portion 6 de la conduite 2 et la trompe à eau 4, une dépression est créée dans la trompe à eau 4.

Lorsque, du fait de la réaction dans le réacteur 3, la pression augmente suffisamment dans celui-ci, la trompe à eau 4 aspire la vapeur dégagée par la réaction exothermique dans la branche 8, comme représenté sur la figure 7. La température dans le réacteur 3 atteint par exemple 150 °C sous une pression de 300 mbar. Cette vapeur vient au contact du liquide de refroidissement dans la trompe à eau 4 et se condense, de sorte que le liquide de refroidissement en aval de la trompe à eau 4 et en amont du moteur 21 est chauffé par cette chaleur de condensation. Le liquide de refroidissement ainsi chauffé atteint par exemple une température d'environ 70 °C sous une pression de 1,1 bar. Grâce à un échangeur de chaleur non représenté, le liquide de refroidissement transfère cette chaleur au moteur thermique 21.

A l'issue de cette phase, comme représenté sur la figure 7, une partie du liquide de refroidissement a été consommée par la réaction exothermique dans le réacteur 3, de sorte que le niveau de liquide dans le radiateur 29 diminue. A l'issue de la phase de réaction, on agit sur la vanne d'entrée 7 pour interrompre l'injection de liquide de refroidissement dans le réacteur 3. Lorsque l'on souhaite régénérer la zéolite, on fait circuler les gaz d'échappement dans le circuit 10 de régénération. L'élévation de température dans le réacteur 3 conduit à la désorption de l'eau de la zéolite. Cette eau est vaporisée et aspirée dans la trompe à eau 4, se condensant ensuite au contact du liquide de refroidissement circulant dans la portion 6 de la conduite 2. Lors de cette phase, la température dans le réacteur 3 atteint par exemple 250 °C sous une pression de 600 mbar. Le liquide de refroidissement en aval de la trompe à eau peut prendre une température de 90 °C sous une pression de 1,1 bar. Le liquide de refroidissement peut alors transmettre cette chaleur au moteur thermique 21, par exemple.

Lorsque l'on ne souhaite pas utiliser le dispositif 1, c'est-à-dire pendant la phase de repos du dispositif 1, le liquide de refroidissement circule uniquement dans le circuit d'échange 22 et la portion 6 de la conduite 2, sans pénétrer dans le réacteur 3, de sorte que tout se passe comme si l'ensemble 20 était alors dépourvu de réacteur 3. Au début de cette phase de repos, la température dans le réacteur peut être d'environ 250 °C sous une pression de 200 mbar et la température du liquide de refroidissement peut être d'environ 80 °C sous une pression de 1,1 bar.

L'invention n'est pas limitée à l'exemple qui vient d'être décrit.

Bien que dans cet exemple, le dispositif 1 soit monté en série avec le composant à chauffer, ici le moteur thermique 21, le dispositif 1 peut en variante être disposé dans la conduite de retour 27.

En outre, le générateur 4 peut être réalisé autrement qu'en utilisant une trompe à eau, par exemple à l'aide d'une pompe disposée dans la branche 8 en aval de la vanne de sortie 9.

Dans des variantes non décrites, le dispositif 1 peut être utilisé pour chauffer un ou plusieurs composants d'un véhicule à d'autres moments que lors du démarrage du moteur de ce dernier. Le dispositif 1 peut par exemple chauffer un ou plusieurs composants avant le démarrage du moteur, réalisant un pré- conditionnement de ce ou ces composants.

Ce pré-conditionnement peut résulter d'un ordre donné par l'utilisateur du véhicule avant que celui-ci ne démarre le véhicule, par exemple un appui sur un bouton de déclenchement du dispositif 1. En variante, le pré- conditionnement résulte d'un ordre généré automatiquement, par exemple du fait de la détection de l'entrée dans le véhicule d'un utilisateur, notamment l'insertion de la clef de contact, le déverrouillage des portes ou l'ouverture d'une porte.

Dans le cas d'un tel pré-conditionnement, le dispositif 1 peut ainsi transférer, préalablement au démarrage du moteur, de la chaleur à un système de dégivrage de vitres, par exemple le pare- brise du véhicule, à la boîte de vitesses du véhicules, notamment pour chauffer l'huile de celle-ci, ou à l'habitacle du véhicule, pour le confort du ou des utilisateurs du véhicule.

Le moteur thermique peut par exemple être autre qu'un moteur thermique de véhicule, et en particulier de véhicule automobile.

Dans les exemples ci-dessus, lorsque le réactif est la zéolite, cette dernière peut se présenter sous la forme de billes présentant des pores de taille importante, par exemple comprise entre 0,3 et 0,8 nm, pour favoriser le contact entre le fluide de réaction et la zéolite.

L'expression « comportant un » doit être comprise comme étant synonyme de l'expression « comportant au moins un », sauf lorsque le contraire est spécifié.