FR2986608A1 - Echangeur thermique, notamment pour vehicule comprenant un moteur thermique - Google Patents

Abstract

Echangeur thermique (1) pour véhicule comprenant un moteur thermique, l'échangeur comprenant un premier circuit, un deuxième circuit et un réservoir, le premier circuit comprenant des premières conduites aptes à véhiculer des gaz d'échappement, le deuxième circuit comprenant des deuxièmes conduites aptes à véhiculer un fluide caloporteur, et le réservoir étant apte à recevoir un réactif.

Description

Echangeur thermique, notamment pour véhicule comprenant un moteur thermique La présente invention concerne un échangeur thermique, notamment pour véhicule comprenant un moteur thermique. Un tel échangeur peut par exemple être utilisé pour chauffer le moteur thermique du véhicule lors de son démarrage. Chauffer le moteur thermique lorsque le véhicule 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 ou encore 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 des réactifs susceptibles d'être impliqués dans des réactions exothermiques. Il existe un besoin pour disposer d'un échangeur thermique permettant d'utiliser la chaleur dégagée par de telles réactions exothermiques, notamment pour chauffer un moteur thermique de véhicule. L'invention a pour but de répondre à ce besoin et elle y parvient, selon l'un de ses aspects, à l'aide d'un échangeur thermique pour véhicule, le véhicule comprenant notamment un moteur thermique, l'échangeur comprenant un premier circuit, un deuxième circuit et un réservoir, le premier circuit comprenant des premières conduites aptes à véhiculer des gaz d'échappement, le deuxième circuit comprenant des deuxièmes conduites aptes à véhiculer un fluide caloporteur, et le réservoir étant apte à recevoir un réactif.

Le réacteur peut comprendre une enceinte à l'intérieur de laquelle sont disposés le premier circuit, le deuxième circuit et le réservoir. Le premier circuit peut être relié à des accès vers l'intérieur de l'enceinte pour permettre l'entrée et la sortie des gaz dans le premier circuit.

Le deuxième circuit peut être relié à au moins deux accès vers l'intérieur de l'enceinte pour permettre l'entrée et la sortie du fluide dans le deuxième circuit. Le réacteur peut être relié à au moins un accès vers l'intérieur de l'enceinte pour permettre l'alimentation en réactif du réservoir.

Le réactif est notamment la zéolite. De l'eau peut être versée dans le réservoir et cette eau peut venir au contact de la zéolite pour provoquer une réaction exothermique d'adsorption de l'eau par la zéolite. La chaleur ainsi dégagée peut être récupérée par le fluide circulant dans le deuxième circuit et acheminée vers le moteur thermique pour réchauffer celui-ci. La régénération de la zéolite saturée en eau après ladite réaction exothermique peut être obtenue grâce au passage des gaz d'échappement dans le premier circuit. Ces derniers peuvent dégager une chaleur permettant la désorption de l'eau contenue dans les pores de la zéolite, de sorte que la zéolite est à nouveau prête à réagir de façon exothermique avec de l'eau lors d'un prochain démarrage du véhicule. L'échangeur peut ainsi permettre de récupérer la chaleur dégagée par la zéolite et de régénérer celle-ci ensuite. Au sens de la présente demande, « eau » doit être compris de façon large, désignant aussi bien de l'eau pure qu'un mélange d'eau et de composant(s) en proportion(s) moindre(s), un tel mélange étant par exemple de l'eau glycolée. L'échangeur peut être appelé « échangeur trois fluides » étant donné qu'il peut recevoir trois fluides, par exemple de l'eau, le fluide caloporteur et les gaz d'échappement. Au sens de la présente invention, « conduite » peut être comprise comme synonyme de « tube », que le tube ait une section transversale circulaire ou autre. Le premier circuit et le deuxième circuit peuvent occuper une partie de l'intérieur de l'enceinte et le reste de l'intérieur de l'enceinte peut former le réservoir, c'est-à-dire que le réservoir peut être formé par les interstices entre les conduites dans l'enceinte. La zéolite peut être utilisée sous forme de billes, formant alors des lits de billes dans le réservoir. En variante, la zéolite peut être utilisée sous forme de couches minces. La zéolite peut être anhydre avant sa réaction avec l'eau. Le deuxième circuit et le réservoir sont avantageusement disposés de manière à ce que lorsque le réactif est soumis à une réaction exothermique, la chaleur dégagée par cette réaction soit transmise au fluide circulant dans les deuxièmes conduites.

Le premier circuit et le réservoir sont avantageusement disposés de manière à ce que lorsque des gaz d'échappement circulent dans les premières conduites, leur chaleur soit transmise au réactif dans le réservoir. Lorsque le réactif utilisé est la zéolite, l'échangeur permet ainsi un transfert de chaleur efficace, par exemple vers le moteur thermique, tout en assurant une régénération de la zéolite. L'échangeur peut être dimensionné pour fournir une puissance de l'ordre de 15 kW pendant une durée de l'ordre de deux minutes pour chauffer le moteur thermique. L'échangeur peut également être dimensionné pour que la régénération par les gaz d'échappement de la zéolite soit effectuée en une durée comprise entre dix minutes et une demi-heure, par exemple en vingt minutes. Le premier circuit peut comporter une pluralité de premières conduites distinctes s'étendant sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal de l'échangeur. Ces premières conduites peuvent être réparties uniformément ou non dans l'enceinte.

Le deuxième circuit peut comporter au moins une unité de deuxièmes conduites raccordées entre elles par des jonctions, l'unité présentant une extrémité formant une entrée de l'unité et une autre extrémité formant une sortie de l'unité. L'entrée et la sortie de l'unité peuvent chacune communiquer avec l'un des deux accès vers l'intérieur de l'enceinte pour permettre respectivement l'entrée et la sortie du fluide dans l'unité.

Le deuxième circuit peut être formé par une seule unité ou, en variante, par plusieurs unités distinctes. Chaque unité peut former une nappe, ayant une forme de serpentin. Une telle nappe permet que le fluide parcourant une unité du deuxième circuit reçoive de façon satisfaisante la chaleur dégagée par la réaction exothermique. Chaque unité peut s'étendre dans un plan.

Lorsque le deuxième circuit comprend plusieurs unités, chacune de ces unités peut posséder le même nombre de deuxièmes conduites, de manière à avoir une même perte de charge. Chaque unité est par exemple formée par entre deux et vingt deuxièmes conduites reliées les unes à la suite des autres. Entre deux et dix unités, par exemple quatre unités, peuvent former le deuxième circuit.

Chaque deuxième conduite peut s'étendre sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal de l'échangeur.

L'entrée et la sortie de l'unité peuvent être situées à une même hauteur le long de l'axe longitudinal de l'échangeur, notamment au niveau d'une même extrémité longitudinale de l'échangeur, notamment de part et d'autre de l'axe longitudinal. Au moins une deuxième conduite peut déboucher à au moins une de ses extrémités longitudinales dans un espace délimité par une paire de plaques disposées transversalement, notamment perpendiculairement, par rapport à l'axe longitudinal de l'échangeur. Cet espace peut être par ailleurs fermé par l'enceinte. Les extrémités longitudinales correspondantes de tout ou partie des deuxièmes conduites du deuxième circuit débouchent par exemple dans ledit espace.

Dans un exemple particulier de mise en oeuvre de l'invention, l'échangeur est pourvu d'au moins deux paires de plaques, chaque paire étant à distance de l'autre paire le long de l'axe longitudinal de l'échangeur, chaque paire étant notamment disposée à proximité d'une extrémité longitudinale de l'échangeur, et chaque paire de plaques définit un espace dans lequel débouchent les extrémités longitudinales correspondantes de tout ou partie des deuxièmes conduites. La jonction entre deux extrémités longitudinales correspondantes de deux deuxièmes conduites de l'unité peut être réalisée à l'aide d'un bracelet entourant une partie de l'espace délimité par la paire de plaques, lesdites extrémités longitudinales desdites deuxièmes conduites débouchant dans cette partie de l'espace. La jonction peut ainsi être réalisée autrement que par usinage des conduites pour que celles-ci présentent un coude. Selon ce qui précède, deux conduites rectilignes sont raccordées à l'aide d'une paire de plaques et d'un bracelet. Chaque plaque d'une paire peut être traversée par les premières conduites et seule l'une de ces deux plaques peut être traversée par les deuxièmes conduites impliquées dans les jonctions. La plaque non traversée par les deuxièmes conduites deux à deux reliées entre elles par les jonctions est par exemple disposée longitudinalement entre l'autre plaque de la paire et l'extrémité longitudinale la plus proche de l'échangeur. Chaque première ou deuxième conduite peut être fixée, par exemple par brasure, sur une plaque seulement ou les deux plaques.

Les plaques d'une même paire peuvent être utilisées pour toutes les jonctions d'une unité ou du deuxième circuit, au niveau d'une même extrémité longitudinale des deuxièmes conduites.

Le bracelet peut s'étendre le long de l'axe longitudinal de l'échangeur sur toute la distance entre les deux plaques d'une même paire. La distance entre les deux plaques d'une même paire est par exemple inférieure à un cm, étant notamment de l'ordre de quelques mm. L'échangeur peut comprendre une zone d'entrée de la ou les unités du deuxième circuit et une zone de sortie de la ou les unités du deuxième circuit. La zone d'entrée et la zone de sortie peuvent être situées à une même hauteur le long de l'axe longitudinal de l'échangeur. La zone d'entrée et la zone de sortie peuvent chacune former un collecteur. Chaque collecteur est notamment relié à l'un des accès vers l'intérieur de l'enceinte pour permettre l'arrivée dans l'échangeur du fluide destiné à récupérer la chaleur dégagée par la réaction exothermique et la sortie de ce fluide une fois cette chaleur récupérée pour chauffer le moteur thermique. L'une de la zone d'entrée et de la zone de sortie peut être radialement extérieure, par rapport à l'axe longitudinal, à l'autre de la zone d'entrée et de la zone de sortie. La zone de sortie et la zone d'entrée peuvent être axialement comprises entre deux plaques, l'une de ces plaques étant notamment la plaque ci-dessus non traversée par les deuxièmes conduites reliées entre elles par les jonctions. L'échangeur peut comprendre une pluralité d'ailettes. Ces ailettes peuvent permettre d'améliorer les transferts thermiques au sein de l'échangeur. Chaque ailette peut contacter au moins une deuxième conduite. Chaque ailette plonge par ailleurs dans le réservoir, pour favoriser le transfert de la chaleur induite par la réaction exothermique dans le réservoir vers le fluide caloporteur dans la ou les deuxièmes conduites. Une même ailette peut contacter une seule deuxième conduite ou plusieurs, voire toutes les deuxièmes conduites. Chaque ailette peut ne pas venir en contact avec les premières conduites, afm d'éviter de transmettre la chaleur des gaz d'échappement au fluide circulant dans le deuxième circuit lorsque les gaz d'échappement parcourent le premier circuit. Cela peut aussi permettre de privilégier le transfert de chaleur par les ailettes au fluide dans le deuxième circuit et non aux premières conduites lorsque la réaction exothermique se produit dans le réservoir. Selon un exemple d'ailette, cette dernière se présente sous la forme d'un support mince dans lequel des trous sont prévus. L'épaisseur de ce support est par exemple inférieure à un cm, notamment à 0,8 mm. Des trous reçoivent selon cet exemple des deuxièmes conduites sans jeu tandis que d'autres trous reçoivent des premières conduites avec jeu. De cette manière, les premières conduites ne sont pas en contact avec l'ailette tandis que les deuxièmes conduites le sont. La distance séparant les premières conduites de l'ailette la plus proche peut être comprise entre un mm et deux mm Lorsque les conduites ont une section transversale circulaire, les trous ménagés dans les ailettes pour les conduites peuvent être circulaires.

Selon un exemple de mise en oeuvre de l'invention, les ailettes sont disposées transversalement, notamment perpendiculairement, par rapport à l'axe longitudinal de l'échangeur, les unes à la suite des autres. Deux ailettes adjacentes peuvent alors délimiter des compartiments différents du réservoir. Dans un plan transversal, notamment perpendiculaire, à l'axe longitudinal de l'échangeur, chaque ailette peut s'étendre sensiblement entre deux bords opposés de l'enceinte. Dans ce cas, dans ledit plan, chaque ailette peut avoir une section inférieure à la section de l'échangeur entre ces deux bords. Un espace libre peut ainsi exister dans ce plan, cet espace libre permettant de faire communiquer entre eux les différents compartiments du réservoir, facilitant ainsi le remplissage du réservoir en réactif.

En variante, dans ledit plan, chaque ailette peut ne s'étendre qu'entre une zone centrale et un bord de l'enceinte. Une première ailette s'étend entre ladite zone centrale et un premier bord de l'enceinte tandis qu'une deuxième ailette s'étend entre la zone centrale et un deuxième bord de l'enceinte, ledit premier et ledit deuxième bord étant opposés l'un à l'autre par rapport à la zone centrale. Les première et deuxième ailettes peuvent alors être disposées en alternance le long de l'axe longitudinal, ce qui peut favoriser la diffusion d'eau dans le réservoir pour provoquer la réaction avec le réactif. Dans ce cas, dans ledit plan, chaque ailette peut avoir une section inférieure à la section de l'échangeur entre la zone centrale et le bord de l'enceinte. L'ailette s'étend par exemple sur moins d'une moitié de la section de l'enceinte. La partie de la moitié de la section de l'enceinte non occupée par l'ailette peut permettre la communication entre les différents compartiments du réservoir, facilitant le remplissage du réservoir en réactif. Dans le cas où l'enceinte a une section transversale circulaire, chaque ailette peut avoir une forme semi-circulaire à l'exception d'une découpe, par exemple ménagée sur son pourtour extérieur. Ainsi, dans un plan transversal, notamment perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'échangeur, la section de chaque ailette est inférieure à une demi section de l'enceinte du fait de la découpe.

Plus globalement, dans un plan transversal, notamment perpendiculaire, à l'axe longitudinal de l'échangeur, chaque ailette peut avoir une section inférieure à la section dans ce plan de la partie de l'échangeur dans laquelle elle est disposée. Le rapport entre la section de l'ailette et la section de l'échangeur ci-dessus peut être obtenu en usinant des ailettes déjà fabriquées ou dès la fabrication des ailettes. Les ailettes peuvent ainsi être fabriquées pour présenter une section adaptée à ce rapport, par exemple par moulage. Les premières conduites peuvent ou non présenter en section transversale les mêmes dimensions que les deuxièmes conduites.

L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un procédé de chauffage d'un composant d'un véhicule, notamment d'un moteur thermique, à l'aide de l'échangeur ci-dessus, procédé dans lequel : - on verse de l'eau dans le réservoir dans lequel a préalablement été introduit un réactif engageant avec l'eau une réaction exothermique, et - on amène le fluide caloporteur réchauffé après sa traversée du deuxième circuit à proximité du composant à chauffer. Le procédé peut comporter une étape de régénération du réactif, dans laquelle on fait circuler des gaz d'échappement dans le premier circuit. Tout ou partie des caractéristiques mentionnées ci-dessus en rapport avec l'échangeur thermique s'appliquent au procédé. L'invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, un système de jonction entre au moins deux conduites, comprenant : - une paire de plaques disposées en regard l'une de l'autre et définissant entre elles un espace, l'une des plaques comprenant au moins deux ouvertures à travers lesquelles débouche respectivement dans l'espace chaque conduite, et - un bracelet s'étendant d'un bord d'une plaque de la paire au bord en regard de l'autre plaque de la paire, le bracelet étant disposé dans ledit espace de manière à entourer lesdites ouvertures pour former une zone de communication étanche entre les deux conduites.

L'aspect ci-dessus de l'invention permet d'obtenir un circuit comprenant deux conduites successives dans lesquelles circule un fluide sans qu'il soit besoin d'usiner lesdites conduites pour obtenir une forme coudée. Les deux plaques peuvent être parallèles l'une à l'autre.

Plusieurs jonctions peuvent être formées à l'aide des deux plaques, chaque jonction nécessitant un bracelet propre. Le système de jonction ci-dessus n'est pas limité à la jonction de deux conduites seulement mais il peut permettre de relier une ou plusieurs conduites à une ou plusieurs autres conduites. Par exemple pour la jonction de trois conduites, deux conduites amenant du fluide débouchent dans l'espace via deux ouvertures ménagées dans une des plaques tandis qu'une autre ouverture ménagée dans ladite plaque communique avec une conduite par laquelle le fluide quitte l'espace. Le bracelet peut dans ce cas être disposé dans l'espace de manière à entourer ces trois ouvertures.

Le système peut ainsi permettre de relier entre elles un nombre variable de conduites, ce qui est difficile, voire impossible, par usinage des conduites. Tout ou partie des caractéristiques de la jonction mentionnées en rapport avec l'échangeur thermique s'appliquent au système de jonction ci-dessus. L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suivre d'exemples non limitatifs de mise en oeuvre de celle-ci et à l'examen du dessin annexé sur lequel : la figure 1 est une vue en élévation d'un réacteur selon un exemple de mise en oeuvre de l'invention, la figure 2 est une vue de dessus du réacteur représenté à la figure 1, la figure 3 représente de façon schématique une unité du deuxième circuit, les figures 4 à 7 représentent plusieurs étapes lors de la jonction de deux conduites, les figures 8 et 9 sont respectivement des vues de face et en perspective d'une extrémité longitudinale de l'échangeur, les figures 10 et 11 représentent deux exemples d'ailettes pouvant être utilisées dans l'échangeur, la figure 12 représente de façon isolée un autre exemple d'ailette, la figure 13 représente de façon très schématique l'échangeur de la figure 1 muni d'une pluralité d'ailettes conforme à celle représentée sur la figure 12 et, la figure 14 représente de façon schématique un système de chauffage de moteur thermique comprenant l'échangeur décrit en référence aux figures 1 à 13. La figure 1 représente de façon schématique un échangeur thermique 1 selon un exemple de mise en oeuvre de l'invention. Cet échangeur thermique 1 présente dans cet exemple une forme sensiblement cylindrique d'axe longitudinal X avec une section perpendiculaire à l'axe X qui est circulaire. L'échangeur thermique 1 est destiné dans l'exemple considéré à être utilisé pour chauffer un moteur thermique de véhicule avant ou lors de son démarrage, comme cela sera décrit ultérieurement en référence à la figure 14. L'échangeur 1 comprend une enceinte 2, par exemple réalisée en acier, à l'intérieur de laquelle sont disposés un premier circuit 3, un deuxième circuit 4 et un réservoir 5. Le réservoir 5 peut être formé par les interstices ménagés dans l'intérieur de l'enceinte 2 entre les conduites appartenant au premier circuit 3 ou au deuxième circuit 4.

Comme représenté sur les figures 1 et 2, l'enceinte 2 est munie d'accès vers son intérieur. Trois accès 8 communiquent par exemple avec le réservoir 5 pour remplir ce dernier en un réactif Z et/ou pour alimenter le réservoir 5 en eau. L'un des accès 8 peut être utilisé pour mesurer la température dans l'enceinte, par exemple. Deux accès 9 peuvent être disposés au niveau d'une même extrémité longitudinale de l'enceinte 2, sur deux côtés opposés de celle-ci. L'un des accès 9 peut permettre à un fluide caloporteur, par exemple de l'eau glycolée, d'entrer dans le deuxième circuit 4 tandis que l'autre accès 9 permet au fluide ayant circulé dans le deuxième circuit 4 de sortir de ce circuit. Comme on peut le voir sur les figures 1 et 2, deux autres accès 10 ménagés axialement peuvent être prévus, ces accès permettant l'écoulement de gaz d'échappement selon l'axe X dans le premier circuit 3 de l'échangeur 1. Le nombre d'accès 8, 9 et 10 mentionné ci-dessus n'est pas limitatif. L'enceinte 2 peut comprendre, comme dans l'exemple décrit, un couvercle permettant, lorsqu'il est ôté, d'accéder à l'intérieur de celle-ci. Sur la figure 2, le couvercle est ôté, de sorte que l'on peut apercevoir des ailettes 11 qui seront décrites ci-après.

Le réservoir 5 reçoit dans l'exemple considéré de la zéolite. Le réservoir peut avoir une contenance lui permettant de recevoir plusieurs kg de zéolites, par exemple entre un et six kg de zéolite, notamment deux kg de zéolite. La zéolite utilisée peut se présenter sous la forme de billes anhydres avant de réagir avec l'eau. La quantité de zéolite peut être suffisante pour que la zéolite dans le réservoir ne soit pas éloignée du premier circuit 3 de plus de quinze mm. On va décrire plus en détail en référence à la figure 3 un exemple de deuxième circuit 4 disposé dans l'enceinte 2. Ce deuxième circuit 4 peut comporter une pluralité d'unités 12 qui peuvent se présenter sous la forme de nappe dont une seule est représentée sur la figure 3.

Dans l'exemple considéré, le deuxième circuit 4 comprend quatre unités 12. Chaque unité 12 contient une succession de deuxièmes conduites 13 disposées sensiblement parallèlement et raccordées à leurs extrémités par des jonctions 15 qui seront décrites par la suite. Chaque deuxième conduite 13 peut faire sensiblement la même taille. Chaque conduite 13 a par exemple une section circulaire et un diamètre interne compris entre six et huit mm avec une paroi d'épaisseur inférieure à 0,8 mm. Les unités 12 peuvent être superposées dans l'enceinte 2. Chaque jonction 15 peut être formée par usinage des conduites 13 pour leur donner une forme coudée. En variante, une jonction 15 peut relier deux deuxièmes conduites 13 rectilignes, comme décrit en référence aux figures 4 à 8. La jonction 15 entre deux deuxièmes conduites 13 peut être obtenue à l'aide d'une paire de plaques 20 et 21. Chacune de ces plaques 20 ou 21 peut être réalisée en acier et avoir une épaisseur inférieure à 0,5 mm Chaque plaque peut présenter une forme ovale ou circulaire, cette forme lui permettant d'être reçue dans l'enceinte 2. Ces deux plaques, qui sont ici parallèles, définissent entre elles un espace E. La distance entre les plaques 20 et 21 est par exemple inférieure à 1 cm, étant notamment de l'ordre de 5 mm. Dans l'exemple représenté sur les figures 4 à 7, la plaque 21 est disposée entre la plaque 20 et l'extrémité longitudinale 29 la plus proche de l'enceinte 2. Dans l'exemple représenté, la plaque 20 comprend des trous 22 permettant le passage de façon ajustée des deuxièmes conduites 13 reliées par les jonctions 15. Cette plaque 20 reçoit les extrémités longitudinales correspondantes des deux conduites 13, chacune de ces extrémités longitudinales étant disposée dans un trou 22. Un bracelet 23 est fixé sur cette plaque 20, par exemple par brasage, de manière à délimiter extérieurement une partie 26 de l'espace E, les deux trous 22 débouchant dans cette partie 26. La deuxième plaque 21 de la paire est alors amenée au contact du bracelet 23, puis fixée, notamment brasée, au bracelet 23, pour fermer la partie 26. La coopération du bracelet 23 et des plaques 20 et 21 forme ainsi une partie étanche 26 via laquelle le fluide provenant d'une deuxième conduite 13 et gagnant ladite partie 26 de l'espace E par un trou 22 est redirigé par l'autre trou 22 vers l'autre deuxième conduite 13.

On obtient ainsi une jonction 15 entre les deuxièmes conduites 13. Comme représenté sur les figures 4 à 7, la plaque 20 est à la fois traversée par les extrémités des deuxièmes conduites 13 reliées entre elles par les jonctions et par les premières conduites 28 du premier circuit 3 dans lequel peuvent circuler les gaz d'échappement. L'autre plaque 21 n'est par traversée par les deuxièmes conduites 13 reliées entre elles par les jonctions 15. Les premières conduites 28 peuvent être brasées sur chaque plaque 20 et 21 tandis que les deuxièmes conduites 13 ne sont alors brasées que sur la plaque 20. Sur la figure 7, la plaque 21 non traversée par les deuxièmes conduites 13 reliées par les jonctions 15 est représentée en transparence dans un souci de clarté du dessin. La jonction 15 qui vient d'être décrite peut exister à chaque extrémité longitudinale de deuxièmes conduites 13 pour former la nappe représentée sur la figure 3. L'échangeur 1 comprend par exemple deux paires de plaques 20 et 21, chacune de ces paires étant située à une extrémité longitudinale 29 de l'échangeur. Toutes les jonctions 15 du deuxième circuit 4 u niveau de chaque extrémité longitudinale de l'échangeur 1 peuvent être formées à l'aide de l'une ou l'autre de ces paires de plaques. On va maintenant décrire en référence aux figures 8 et 9 la façon dont les accès 9 vers l'intérieur de l'enceinte 2 sont raccordés au deuxième circuit 4 pour permettre la circulation à travers ce dernier du fluide caloporteur. Les accès 9 débouchent dans un espace E', différent de l'espace E mentionné précédemment, et qui est dans l'exemple de ces figures délimité axialement par la plaque 21 et par une autre plaque 27 disposée entre l'extrémité longitudinale 29 de l'enceinte 2 et la plaque 21. Sur la figure 9, cette plaque 27 est représentée en transparence pour permettre de visualiser l'espace E'.

La plaque 21 est alors entre la plaque 20 et la plaque 27. Dans cet exemple, les accès 9 débouchent dans l'espace E' de façon diamétralement opposée. Comme représenté, deux parois 30 et 31 relient entre elles les deux plaques 21 et 27. Ces parois partagent l'espace E' entre les deux plaques 21 et 27 en trois parties. Une première partie 35 occupe majoritairement une zone centrale de l'espace E' à l'exception d'un prolongement 36 communiquant avec l'un des accès 9. Cette première partie est entourée extérieurement par la paroi 30. Une deuxième partie 37 occupe majoritairement une zone médiane de cet espace E' à l'exception d'un prolongement 38. Cette deuxième partie est séparée de la première partie 35 par la paroi 30.

Enfin, une troisième partie 39 occupe le pourtour de l'espace E' non occupé par les prolongements 36 et 38. Cette troisième partie 39 est radialement comprise entre la paroi de l'enceinte 2 et la paroi 31 et communique avec l'autre accès 9.

La première partie 35 définit dans l'exemple considéré un collecteur de sortie pour le fluide. Ce dernier sort de la première partie 35 via l'accès 9. La plaque 21 la plus éloignée de l'extrémité longitudinale 29 est pourvue de trous 40 dans chacun desquels est disposée l'extrémité d'une deuxième conduite 13 formant une sortie d'unité 15. Cette plaque est également pourvue de trous permettant le passage des premières conduites 28. En revanche, la plaque 27 ne présente que les trous pour permettre le passage des premières conduites 28. Le fluide provenant des unités 15 est ainsi rassemblé dans la première partie 35 avant de quitter l'échangeur par l'accès 9. La troisième partie 39 définit un collecteur d'entrée pour le fluide. La plaque 21 comporte en effet une pluralité de trous 42 dans chacun desquels est disposée l'extrémité d'une deuxième conduite 13 formant l'entrée d'une unité 15. La deuxième partie 37 est dépourvue d'accès 9 mais les premières conduites 28 peuvent passer au travers de celle-ci. On va maintenant décrire en référence aux figures 10 et 11 les ailettes 11 pouvant être intégrées à l'échangeur 1. Les ailettes 11 peuvent être disposées sur toute la longueur de l'enceinte 2 ou non. Ces ailettes 11 peuvent être des supports disposés perpendiculairement à l'axe longitudinal X avec un pas p entre ailettes constant ou non. Les ailettes 11 divisent alors le réservoir 5 en des compartiments 53.

L'épaisseur de chaque ailette 11 peut être inférieure à 0,8 mm et le pas p entre ailettes 11 peut être compris entre 4 et 5,5 mm, que ce pas soit constant ou non. Lorsqu'il n'est pas constant, le pas p peut néanmoins rester compris entre 4 et 5,5 mm. Dans l'exemple des figures 10 et 11, la section perpendiculaire à l'axe X de l'enceinte 2 est circulaire et chaque ailette 11 s'étend sur moins de la moitié de ladite section circulaire, entre une zone centrale de l'enceinte comprenant l'axe X et un bord de l'enceinte 2. Deux ailettes consécutives le long de l'axe X peuvent être disposées en alternance par rapport à l'axe X, c'est-à-dire qu'une ailette 11 disposée d'un côté de l'axe X est encadrée par deux ailettes 11 disposées de l'autre côté de l'axe X, comme on peut le voir sur la figure 11 Comme représenté, chaque ailette 11 peut venir au contact de plusieurs deuxièmes conduites 13. Ces deuxièmes conduites 13 peuvent traverser sans jeu des trous 50 ménagés dans les ailettes 11. Toujours dans l'exemple représenté, les ailettes 11 ne contactent pas les premières conduites 28, ces dernières étant reçues dans des trous 51 ménagés dans les ailettes 11 et ayant une taille supérieure au diamètre extérieur des premières conduites 28. Les premières conduites 28 ne sont alors pas maintenues dans l'enceinte 2 par les ailettes 11. Comme représenté sur les figures 12 et 13, chaque ailette 11 peut occuper, dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal X, moins de la totalité de la demi section de l'enceinte 2.

Les ailettes 11 peuvent toutes avoir la même forme et peuvent de deux en deux être disposées de la même façon le long de l'axe X de manière à ce qu'un passage 55 soit ménagé tout le long de l'enceinte 2 par la portion de chaque demi section de l'enceinte 2 non occupée par les ailettes 11. Le passage 55 peut être ménagée le long de l'axe X et être en regard des accès 8 au réservoir 5. Ce passage 55 permet une communication entre les différents compartiments 53 du réservoir 5, facilitant son remplissage en réactif Z. On va maintenant décrire en référence à la figure 14 un exemple d'utilisation de l'échangeur thermique 1. L'échangeur thermique 1 fait partie d'un système 100 de chauffage d'un moteur thermique. Ce système comprend en outre la ligne d'échappement 101, un circuit 102 acheminant le fluide caloporteur vers le moteur thermique et un condenseur 103. Le condenseur 103 est relié aux accès 8 vers l'intérieur de l'enceinte 2 par l'intermédiaire d'une vanne 104. Lorsque l'on agit sur la vanne 104, de l'eau pénètre à travers le ou les accès 8 dans le réservoir où elle réagit avec la zéolite à l'état anhydre présente dans le réservoir 5. Cette réaction correspond à l'adsorption de l'eau par la zéolite. La première goutte d'eau se vaporise au contact de la zéolite anhydre du fait des conditions dans l'échangeur, par exemple une pression inférieure à 10mbar et une température pouvant rapidement augmenter jusqu'à 250°. La chaleur dégagée par cette réaction est transférée par les ailettes 11 au fluide caloporteur circulant dans le deuxième circuit 4. Ce dernier gagne le collecteur de sortie formé par la première partie 35 puis le circuit 102 l'amenant à proximité du moteur pour réchauffer celui-ci. Lors de cette étape, l'échangeur 1 peut ne pas être parcouru par les gaz d'échappement, la ligne d'échappement 101 comportant à cet effet un bypass 106 alors parcouru par les gaz d'échappement.

Une régénération de la zéolite peut ensuite être effectuée. Dans ce but, les gaz d'échappement sont alors dirigés à travers l'échangeur 1, parcourant le premier circuit 3 entre les deux accès 10. Les gaz d'échappement dégagent une chaleur transférée à travers les conduites 28 à la zéolite dont les pores remplis d'eau sont désorbés. La vapeur d'eau pénètre dans le condenseur 103 où elle est condensée. A l'issue de cette étape, l'eau et la zéolite sont prêtes à réagir à nouveau ensemble pour chauffer le moteur lors d'un prochain démarrage. L'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits. L'expression « comportant un » doit être comprise comme signifiant « comportant au moins un », sauf lorsque le contraire est spécifié.

Claims (18)

1. REVENDICATIONS1. Echangeur thermique (1) pour véhicule, l'échangeur comprenant un premier circuit (3), un deuxième circuit (4) et un réservoir (5), le premier circuit (3) comprenant des premières conduites (28) aptes à véhiculer des gaz 5 d'échappement, le deuxième circuit (4) comprenant des deuxièmes conduites (13) aptes à véhiculer un fluide caloporteur, et le réservoir (5) étant apte à recevoir un réactif.
2. 2. Echangeur selon la revendication 1, le deuxième circuit (4) et le réservoir (5) étant disposés 10 de manière à ce que lorsque le réactif est soumis à une réaction exothermique, la chaleur dégagée par cette réaction soit transmise au fluide circulant dans les deuxièmes conduites (13).
3. 3. Echangeur selon la revendication 1 ou 2, le premier circuit (3) et le réservoir (5) étant disposés de manière à ce que lorsque des gaz d'échappement circulent dans les premières conduites (28), leur chaleur soit transmise au réactif dans le réservoir (5). 15
4. 4. Echangeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, le premier circuit (3) comportant une pluralité de premières conduites distinctes (28) s'étendant sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal (X) de l'échangeur (1).
5. 5. Echangeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, le deuxième circuit (4) comportant au moins une unité (12) de deuxièmes conduites (13) raccordées entre elles par des 20 jonctions (15), l'unité (12) présentant une extrémité formant une entrée de l'unité (12) et une autre extrémité formant une sortie de l'unité (12).
6. 6. Echangeur selon la revendication 5, chaque deuxième conduite (13) s'étendant sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal (X) de l'échangeur (1).
7. 7. Echangeur selon la revendication 6, l'entrée et la sortie de l'unité (12) étant situées à une 25 même hauteur le long de l'axe longitudinal de l'échangeur.
8. 8. Echangeur selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, au moins une deuxième conduite (13) débouchant à au moins une de ses extrémités longitudinales dans un espace (E) délimité par une paire de plaques (20, 21) disposées transversalement, notamment perpendiculairement, par rapport à l'axe longitudinal (X) de l'échangeur (1). 30
9. 9. Echangeur selon la revendication 8, comprenant deux paires de plaques (20, 21) chaque paire étant à distance de l'autre paire le long de l'axe longitudinal (X) de l'échangeur (1), chaque paire de plaques définissant un espace (E) dans lequel débouchent les extrémités longitudinales correspondantes de tout ou partie des deuxièmes conduites (13).
10. 10. Echangeur selon la revendication 8 ou 9, la jonction entre deux extrémités longitudinales correspondantes de deux deuxièmes conduites (13) étant réalisée à l'aide d'un bracelet (23) entourant une partie (26) de l'espace délimité par la paire de plaques, lesdites extrémités longitudinales desdites deuxièmes conduites (13) débouchant dans cette partie (26) de l'espace (E).
11. 11. Echangeur selon la revendication 10, le bracelet s'étendant le long de l'axe longitudinal (X) de l'échangeur sur toute la distance entre les deux plaques (20, 21) de la paire.
12. 12. Echangeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, comprenant une zone d'entrée (38) de la ou les unités du deuxième circuit (4) et une zone de sortie (35) de la ou les unités du deuxième circuit (4).
13. 13. Echangeur selon la revendication 12, la zone d'entrée (38) et la zone de sortie (35) étant situées à une même hauteur le long de l'axe longitudinal (X) de l'échangeur (1).
14. 14. Echangeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, comportant une pluralité d'ailettes (11).
15. 15. Echangeur selon la revendication 14, chaque ailette (11) étant en contact avec au moins une deuxième conduite (13) et à distance des premières conduites (28).
16. 16. Echangeur selon la revendication 15, chaque ailette (11) étant en contact avec plusieurs deuxièmes conduites (13).
17. 17. Echangeur selon l'une quelconque des revendications 14 à 16, les ailettes (11) étant disposées transversalement, notamment perpendiculairement, par rapport à l'axe longitudinal (X) de l'échangeur.
18. 18. Echangeur selon la revendication 17, chaque ailette (11) ayant, dans un plan transversal, notamment perpendiculaire, à l'axe longitudinal (X) de l'échangeur, une section inférieure à la section dans ce plan de la partie de l'échangeur (1) dans laquelle elle est disposée.