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FR2956192A1 - AIR HEATING DEVICE HEATED BY LIQUID MOLECULES HEATED BY MICROWAVES - Google Patents

AIR HEATING DEVICE HEATED BY LIQUID MOLECULES HEATED BY MICROWAVES Download PDF

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Publication number
FR2956192A1
FR2956192A1 FR1050956A FR1050956A FR2956192A1 FR 2956192 A1 FR2956192 A1 FR 2956192A1 FR 1050956 A FR1050956 A FR 1050956A FR 1050956 A FR1050956 A FR 1050956A FR 2956192 A1 FR2956192 A1 FR 2956192A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
air
reflective enclosure
liquid
heating
outlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
FR1050956A
Other languages
French (fr)
Inventor
Vincent Haettel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PSA Automobiles SA
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Peugeot Citroen Automobiles SA filed Critical Peugeot Citroen Automobiles SA
Priority to FR1050956A priority Critical patent/FR2956192A1/en
Priority to PCT/FR2011/050173 priority patent/WO2011098704A1/en
Publication of FR2956192A1 publication Critical patent/FR2956192A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00Air heaters
    • F24H3/02Air heaters with forced circulation
    • F24H3/022Air heaters with forced circulation using electric energy supply
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05B6/64Heating using microwaves
    • H05B6/80Apparatus for specific applications
    • H05B6/802Apparatus for specific applications for heating fluids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
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Abstract

Un dispositif de chauffage de flux d'air (D), par exemple pour un véhicule, comprend i) une enceinte réflectrice (ER) comprenant une entrée (E) propre à être alimentée en air et une sortie (S) propre à délivrer de l'air, ii) des moyens d'injection (MI) agencés pour adjoindre un liquide à l'air en amont de la sortie (S), iii) un circuit (CA) agencé pour alimenter en liquide les moyens d'injection (MI), iv) des moyens électriques (MG) agencés pour générer des micro-ondes, et v) des moyens d'émission (ME) agencés pour émettre les micro-ondes générées dans l'enceinte réflectrice (ER) pour qu'elles chauffent les molécules de liquide et ainsi que ces dernières induisent un réchauffement de l'air en amont de la sortie (S).An air-flow heating device (D), for example for a vehicle, comprises i) a reflective enclosure (ER) comprising an inlet (E) capable of being supplied with air and an outlet (S) capable of delivering the air, ii) injection means (MI) arranged to add a liquid to the air upstream of the outlet (S), iii) a circuit (CA) arranged to feed the injection means with liquid ( MI), iv) electrical means (MG) arranged to generate microwaves, and v) emission means (ME) arranged to emit the microwaves generated in the reflective enclosure (ER) so that they heat the liquid molecules and as the latter induce a warming of the air upstream of the outlet (S).

Description

DISPOSITIF DE CHAUFFAGE PAR AIR RÉCHAUFFÉ PAR DES MOLÉCULES DE LIQUIDE CHAUFFÉES PAR DES MICRO-ONDES L'invention concerne les dispositifs de chauffage de flux d'air. Dans certains domaines techniques, il est nécessaire d'utiliser un dispositif de chauffage pour réchauffer l'air qui alimente une enceinte, comme par exemple et non limitativement un habitacle de véhicule (éventuellement de type automobile). Ainsi, lorsque le véhicule dispose d'un moteur thermique, Zo son dispositif de chauffage peut par exemple comporter un aérotherme (échangeur de calories entre de l'air et un fluide caloporteur (par exemple un liquide de refroidissement d'un moteur thermique)). Lorsque l'aérotherme ne suffit pas à réchauffer l'air convenablement et suffisamment rapidement dans certaines phases (par exemple lorsque le 15 fluide caloporteur est froid (lors du premier démarrage ou bien en présence d'un moteur peu calorifique)), il est possible de lui adjoindre des résistances chauffantes (par exemple de type CTP ("coefficient de température positif")). Mais, on comprendra que cela augmente les coûts. Il a également été proposé, notamment dans les documents brevets DE 19701094 et DE 20 19719487, de réchauffer le fluide caloporteur en amont de l'échangeur thermique au moyen d'une cavité micro-ondes. Mais, cela s'avère onéreux et/ou difficile à mettre en oeuvre, notamment du fait de la nécessité d'utiliser une alimentation électrique à très haute tension. En outre, lorsque la température du fluide caloporteur a été notablement élevée par l'interaction 25 avec les micro-ondes, son refroidissement pose un réel problème. Lorsque le véhicule ne dispose que d'un moteur électrique, son dispositif de chauffage ne comporte généralement que des résistances chauffantes, ce qui peut s'avérer insuffisant, en particulier lorsque la puissance électrique disponible est restreinte. Ces résistances chauffantes 30 sont en effet de grosses consommatrices d'énergie électrique. L'invention a pour but de proposer une solution alternative destinée à améliorer la situation. The invention relates to airflow heating devices. BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to airflow heating devices. In certain technical fields, it is necessary to use a heating device to heat the air supplying an enclosure, such as for example and not limited to a vehicle interior (possibly automotive type). Thus, when the vehicle has a heat engine, Zo his heating device may for example include a heater (heat exchanger between air and a coolant (for example a coolant of a heat engine)) . When the heater is not sufficient to heat the air properly and quickly enough in certain phases (for example when the heat transfer fluid is cold (during the first start or in the presence of a low-heat engine)), it is possible to add heating resistors (for example of type CTP ("positive temperature coefficient")). But, it will be understood that this increases the costs. It has also been proposed, in particular in patent documents DE 19701094 and DE 19719487, to heat the heat transfer fluid upstream of the heat exchanger by means of a microwave cavity. But, this is expensive and / or difficult to implement, especially because of the need to use a very high voltage power supply. In addition, when the temperature of the coolant has been significantly elevated by the interaction with microwaves, its cooling poses a real problem. When the vehicle only has an electric motor, its heating device generally comprises only heating resistors, which may be insufficient, especially when the available electrical power is restricted. These heating resistors 30 are indeed heavy consumers of electrical energy. The invention aims to propose an alternative solution to improve the situation.

Elle propose à cet effet un dispositif de chauffage de flux d'air comprenant: - une enceinte réflectrice comprenant une entrée propre à être alimentée en air et une sortie propre à délivrer de l'air, - des moyens d'injection agencés pour adjoindre un liquide à l'air en amont de la sortie de l'enceinte réflectrice, - un circuit agencé pour alimenter en liquide les moyens d'injection, - des moyens électriques agencés pour générer des micro-ondes, et - des moyens d'émission agencés pour émettre les micro-ondes générées dans l'enceinte réflectrice pour qu'elles chauffent les molécules de liquide et ainsi que ces dernières induisent un réchauffement de l'air en amont de la sortie. On comprendra qu'un tel dispositif permet avantageusement de réchauffer le flux d'air à traiter directement, et non indirectement par interaction avec un éventuel fluide caloporteur réchauffé circulant dans un échangeur de chaleur comme c'est le cas dans l'art antérieur. Le dispositif de chauffage selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - il peut comprendre des moyens d'extraction agencés pour extraire une partie au moins du liquide qui est contenu dans l'air qui a été réchauffé dans l'enceinte réflectrice; - les moyens d'extraction peuvent être agencés pour alimenter le circuit en liquide qui a été extrait de l'air traité; - les moyens d'extraction peuvent être agencés sous la forme d'un filtre de déshydratation; - les moyens d'extraction peuvent être implantés au voisinage de la sortie de l'enceinte réflectrice; • les moyens d'extraction peuvent être installés dans l'enceinte réflectrice juste en amont de sa sortie; - son enceinte réflectrice peut comprendre au niveau de son entrée une première grille qui est destinée à empêcher la sortie des micro-ondes injectées; - son enceinte réflectrice peut comprendre au niveau de sa sortie une seconde grille qui est destinée à empêcher la sortie des micro-ondes injectées; - son enceinte réflectrice peut présenter au moins une section polygonale; - ses moyens d'injection peuvent comprendre un injecteur comportant une extrémité d'injection implantée au voisinage de l'entrée de l'enceinte réflectrice; - l'extrémité d'injection peut être agencée de manière à disperser le liquide issu du circuit dans une zone choisie de l'enceinte réflectrice, située après son entrée; - son circuit peut comprendre un réservoir propre à contenir le liquide; - il peut éventuellement constituer un équipement d'appoint. L'invention propose également une installation de chauffage et/ou climatisation comprenant un dispositif de chauffage du type de celui présenté ci-avant et propre à réchauffer de l'air devant être traité. L'invention propose également un véhicule (éventuellement de type automobile) comprenant un habitacle et un dispositif de chauffage, du type de celui présenté ci-avant et propre à réchauffer de l'air destiné à alimenter son habitacle. Un tel véhicule peut par exemple (et non limitativement) être de type hybride ou de type électrique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et du dessin annexé, sur lequel l'unique figure illustre schématiquement et fonctionnellement, dans une vue en coupe longitudinale, un exemple de réalisation d'un dispositif de chauffage selon l'invention. Le dessin annexé pourra non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. L'invention a pour but d'offrir un dispositif de chauffage de flux d'air d'un nouveau type. Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le dispositif de chauffage de flux d'air est destiné à faire partie d'un véhicule, éventuellement de type automobile, afin de réchauffer (ou participer au réchauffement de) l'air (éventuellement climatisé) destiné à son habitacle. Mais, l'invention n'est pas limitée à cette application. Elle concerne en effet tout type de situation dans laquelle on a besoin de réchauffer de l'air. Ainsi, l'invention pourrait être également utilisée pour réchauffer de l'air dans des enceintes fermées ou des locaux (comme par exemple des boutiques, des maisons ou des appartements). On a schématiquement représenté sur l'unique figure un exemple de dispositif de chauffage D destiné à réchauffer un flux d'air. Il est important de noter qu'un tel dispositif (de chauffage de flux d'air) D peut être soit un équipement indépendant, soit un équipement d'appoint faisant partie d'une installation de chauffage et/ou climatisation. Dans ce dernier cas, le dispositif (de chauffage de flux d'air) D peut par exemple être utilisé temporairement en amont de l'échangeur thermique (air / fluide caloporteur), par exemple en sortie du groupe moto-ventilateur (ou GMV), pour préchauffer l'air à une température choisie afin de permettre l'obtention le plus vite possible d'un air traité dont la température permet d'atteindre dans un habitacle (ou plus généralement un lieu) une température de consigne choisie par un utilisateur. Cela est notamment utile lors des phases de démarrage, lorsque le moteur est encore froid et que par conséquent le fluide caloporteur du circuit de refroidissement du moteur n'est pas encore chaud. Comme illustré, un dispositif (de chauffage) D selon l'invention comprend au moins une enceinte réflectrice ER, des moyens d'injection de liquide MI, un circuit d'alimentation en liquide CA, des moyens électriques de génération de micro-ondes MG et des moyens d'émission de micro-ondes ME. Dans ce qui suit on considère à titre d'exemple illustratif, et donc non limitatif, que le liquide qui est injecté dans l'enceinte réflectrice ER est de l'eau. Mais, d'autres liquides peuvent être utilisés, dès lors qu'ils présentent une capacité calorifique suffisamment importante pour l'application envisagée. L'enceinte réflectrice ER est délimitée par des parois dont la face interne est capable de réfléchir les micro-ondes (typiquement entre environ 1 GHz et environ 300 GHz) afin, notamment, de faciliter leur propagation de façon sensiblement homogène. Pour ce faire, les parois sont par exemple réalisées en métal (mais d'autres matériaux réfléchissants peuvent être envisagés). Cette enceinte réflectrice ER comprend une entrée E qui est propre à être alimentée en air (flèche F1), ici de l'extérieur ou bien recirculé (selon l'application considérée), et une sortie S propre à délivrer de l'air (flèche F2) qui a été réchauffé en son sein lors de sa traversée, comme on le verra plus loin. De préférence, cette enceinte réflectrice ER présente une section transverse sensiblement polygonale (par exemple carrée) au moins dans une partie principale, de manière à favoriser les réflexions internes des micro-ondes. On notera, comme illustré non limitativement, que l'enceinte réflectrice ER peut comporter au niveau de son entrée E et/ou de sa sortie S une section transverse de surface inférieure à celle de sa partie principale. Cela permet en effet de favoriser la répartition de l'air entrant et donc d'améliorer l'homogénéité de la température de l'air traité en sortie et/ou de canaliser l'air traité en sortie. De préférence, et comme illustré non limitativement, l'enceinte réflectrice ER peut avantageusement comprendre au niveau de son entrée E une première grille G1 qui est destinée à empêcher la sortie des micro-ondes émises (ou injectées) tout en laissant passer les molécules d'air. De même, en variante et/ou en complément, et comme illustré non limitativement, l'enceinte réflectrice ER peut avantageusement comprendre au niveau de sa sortie S une seconde grille G2 destinée à empêcher la sortie des micro-ondes émises (ou injectées) tout en laissant passer les molécules d'air. Les moyens d'injection MI sont agencés pour adjoindre un liquide (ici de l'eau) à l'air à traiter, en amont de la sortie S de l'enceinte réflectrice ER. Dans l'exemple non limitatif illustré, les moyens d'injection MI sont agencés pour adjoindre de l'eau (ou tout liquide équivalent) à l'air à traiter à l'intérieur de l'enceinte réflectrice ER. Pour ce faire, et comme illustré non limitativement, ils peuvent comprendre un injecteur comportant une extrémité d'injection ED qui est implantée au voisinage de l'entrée E de l'enceinte réflectrice ER, c'est-à-dire légèrement en aval de celle-ci (E), par exemple dans la partie intermédiaire présentant une section croissante et de préférence dans une partie inférieure. Ce lieu d'implantation est avantageux car il permet d'humidifier les molécules d'air entrantes avant qu'elles ne soient dispersées ou réparties dans l'enceinte réflectrice ER et donc de favoriser le réchauffement de l'air entrant au contact des micro-ondes comme on le verra plus loin. En outre, cela permet de maximiser la durée de l'échange entre l'eau et l'air avant que ce dernier ne ressorte de l'enceinte réflectrice ER. On notera que cette extrémité d'injection ED peut être agencée de manière à disperser l'eau issue du circuit CA dans une zone choisie de l'enceinte réflectrice ER qui est située après l'entrée E et à distance de la sortie S de manière à améliorer encore plus l'humidification des molécules d'air entrantes. De préférence, l'eau est dispersée sous la forme de gouttelettes dont les dimensions sont les plus petites possibles afin d'accélérer leur réchauffement et ainsi augmenter l'efficacité du dispositif D, mais également d'améliorer l'homogénéisation de la température de l'air dans l'enceinte réflectrice ER. On notera également que l'on peut utiliser des moyens d'injection MI comportant plusieurs (au moins deux) injecteurs implantés en des endroits distincts de l'enceinte réflectrice ER et connectés au circuit CA, de manière à améliorer le rendement du dispositif D, notamment. On notera également que dans une variante on peut envisager que les moyens d'injection MI soient implantés en amont de l'entrée E de l'enceinte réflectrice ER. Le circuit CA comprend au moins une sortie qui est connectée à l'entrée des moyens d'injection MI (ici à leur injecteur), de manière à les alimenter en eau. Comme illustré non limitativement, il peut comprendre un réservoir d'eau RE muni d'une entrée d'alimentation, connectée à un premier conduit d'alimentation CN1, et une sortie, connectée à un second conduit d'alimentation CN2 dont la sortie est connectée à l'injecteur MI. Un tel réservoir RE est notamment utile lorsque le dispositif D est très sollicité, ce qui nécessite une injection quasi continue d'eau dans l'enceinte réflectrice ER. Les moyens électriques MG sont agencés pour générer des micro-ondes qui sont destinées à être émises (ou injectées) dans l'enceinte réflectrice ER par les moyens d'émission ME. Pour ce faire, ils peuvent par exemple comprendre ce que l'homme de l'art appelle un magnétron, c'est-à-dire un dispositif qui, lorsqu'il est alimenté en très haute tension continue, est capable de transformer de l'énergie cinétique en énergie électromagnétique sous forme de micro-ondes ayant sensiblement une fréquence choisie. La sortie de ce magnétron MG peut être couplée aux moyens d'émission ME soit directement, soit indirectement via un guide d'onde GO de forme appropriée, comme illustré non limitativement. Egalement comme illustré non limitativement, le dispositif D peut éventuellement comprendre un module de commande MC chargé de contrôler le temps d'exposition de l'eau aux micro-ondes générées par le magnétron MG (et donc l'amplitude thermique du réchauffement de l'air dans l'enceinte réflectrice ER) en fonction d'instructions reçues (par exemple d'un ordinateur de bord ou bien d'un module de contrôle d'une installation de chauffage et/ou climatisation). Ce module de commande MC peut être également chargé de fournir au magnétron MG la très haute tension continue dont il a besoin pour produire ses micro-ondes. Les moyens d'émission ME sont agencés pour émettre dans l'enceinte réflectrice ER les micro-ondes qui sont générées par le magnétron MG. Ils peuvent par exemple être agencés sous la forme d'un agitateur d'ondes capable de diffuser les micro-ondes reçues de façon à peu près homogène dans toute l'enceinte réflectrice ER. On comprendra que les molécules d'eau (qui sont injectées pendant les phases de fonctionnement) servent avantageusement à humidifier les molécules d'air entrantes (flèche F1), qui leurs servent en quelque sorte de vecteur de transport, et les micro-ondes injectées dans l'enceinte réflectrice ER servent à chauffer les molécules d'eau présentes par agitation moléculaire. Les molécules d'eau agitées (et donc chauffées) étant transportées par les molécules d'air "humidifiées", elles induisent une agitation desdites molécules d'air et donc leur réchauffement en amont de la sortie S de l'enceinte réflectrice ER. La température TS de l'air sortant du dispositif D (flèche F2) est donc strictement supérieure à la température Te de l'air entrant dans ce même dispositif D (flèche F1). Le gradient de température TS - Te peut être contrôlé en fonction de la durée de fonctionnement du magnétron MG et donc de la durée d'exposition de l'eau aux micro-ondes. Le dispositif D peut également (et avantageusement) comprendre des moyens d'extraction MX agencés pour extraire une partie au moins du liquide qui est contenu dans l'air qui a été réchauffé dans l'enceinte réflectrice ER. Comme illustré non limitativement, ces moyens d'extraction MX peuvent être implantés au voisinage de la sortie S de l'enceinte réflectrice ER. Egalement comme illustré non limitativement, les moyens d'extraction MX peuvent être installés dans l'enceinte réflectrice ER juste en amont de sa sortie S. On notera que l'on peut alors prévoir une trappe d'accès au niveau de la sortie S de manière à permettre le remplacement des moyens d'extraction MX. Mais, dans une variante (et comme indiqué ci-dessus), les moyens d'extraction MX peuvent être placés juste après (ou en aval de) la sortie S de l'enceinte réflectrice ER. D'une manière générale, les moyens d'extraction MX peuvent être installés n'importe où entre la sortie S de l'enceinte réflectrice ER et l'entrée de l'habitacle du véhicule (dans l'exemple illustratif ici choisi). Par ailleurs, et comme cela est illustré non limitativement les moyens d'extraction MX peuvent être agencés pour alimenter le circuit CA (via son premier conduit CN1) en liquide qu'ils ont extrait de l'air traité. Ces moyens d'extraction MX peuvent être, par exemple, agencés sous la forme d'un filtre de déshydratation (ou dessicant) qui est implanté dans un collecteur dont la sortie est éventuellement connectée à l'entrée du premier conduit CN1 afin de l'alimenter en molécules d'eau récupérées. Le dessicant peut par exemple être un gel de silice ou un tamis moléculaire ou encore de l'alumine activée. On notera que certains dessicants ayant tendance à se saturer, on peut être amené à prévoir leur chauffage en vue de les dé-saturer ou bien leur remplacement lors d'opérations de maintenance. On peut également envisager d'utiliser l'évaporateur du système de climatisation pour condenser l'eau contenue dans l'air traité et ainsi déshydrater ce dernier au moins partiellement. On notera que le réservoir RE peut permettre de prendre en compte le fait que le processus de déshydratation de l'air traité est généralement plus lent que l'injection d'eau. Le dispositif de chauffage selon l'invention permettant de réchauffer de l'air très rapidement, il s'avère beaucoup plus efficace que certains dispositifs de l'art antérieur, et notamment ceux qui ne comportent pas d'aérotherme (comme c'est généralement le cas des véhicules de type électrique). En outre, le dispositif de chauffage selon l'invention est bien adaptée (bien que non limitativement) aux véhicules de type hybride qui disposent d'un réseau d'alimentation électrique à très haute tension, car l'existence de ce réseau permet d'éviter d'avoir à prévoir (par exemple dans le module de commande MC) un convertisseur de tension (ou transformateur élévateur), ce qui simplifie sensiblement sa réalisation. L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation de dispositif de chauffage de flux d'air, installation de chauffage et/ou climatisation et véhicule décrits ci-avant, seulement à titre d'exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après. To this end, it proposes an airflow heating device comprising: a reflective enclosure comprising an inlet capable of being supplied with air and an outlet capable of delivering air; injection means arranged to add a liquid in the air upstream of the outlet of the reflective enclosure, - a circuit arranged to supply liquid to the injection means, - electrical means arranged to generate microwaves, and - transmission means arranged to emit the microwaves generated in the reflective enclosure so that they heat the liquid molecules and as the latter induce a heating of the air upstream of the outlet. It will be understood that such a device advantageously makes it possible to heat the air stream to be treated directly, and not indirectly by interaction with a possible heated heat transfer fluid circulating in a heat exchanger as is the case in the prior art. The heating device according to the invention may comprise other characteristics that may be taken separately or in combination, and in particular: it may comprise extraction means arranged to extract at least a portion of the liquid that is contained in the air that has been reheated in the reflective enclosure; the extraction means can be arranged to feed the circuit with liquid which has been extracted from the treated air; the extraction means can be arranged in the form of a dehydration filter; the extraction means can be located near the exit of the reflective enclosure; The extraction means can be installed in the reflective enclosure just upstream of its outlet; its reflecting chamber may comprise at its inlet a first gate which is intended to prevent the exit of the injected microwaves; its reflective enclosure may comprise at its output a second gate which is intended to prevent the exit of the injected microwaves; its reflective enclosure may have at least one polygonal section; its injection means may comprise an injector comprising an injection end implanted in the vicinity of the inlet of the reflective enclosure; - The injection end can be arranged to disperse the liquid from the circuit in a selected area of the reflective enclosure, located after its entry; - Its circuit may include a tank to contain the liquid; - It may possibly constitute additional equipment. The invention also provides a heating and / or air conditioning system comprising a heating device of the type shown above and suitable for heating air to be treated. The invention also proposes a vehicle (possibly of automotive type) comprising a passenger compartment and a heating device, of the type shown above and suitable for heating air to supply its passenger compartment. Such a vehicle may for example (and not limitatively) be hybrid or electric type. Other features and advantages of the invention will appear on examining the detailed description below, and the accompanying drawing, in which the single figure illustrates schematically and functionally, in a longitudinal sectional view, an embodiment example. of a heating device according to the invention. The attached drawing may not only serve to complete the invention, but also contribute to its definition, if any. The object of the invention is to provide an airflow heating device of a new type. In what follows, it is considered, by way of non-limiting example, that the air flow heating device is intended to be part of a vehicle, possibly of the automotive type, in order to heat (or participate in the heating of ) the air (possibly air-conditioned) intended for its passenger compartment. But, the invention is not limited to this application. It concerns indeed any type of situation in which one needs to warm air. Thus, the invention could also be used to heat air in closed enclosures or premises (such as shops, houses or apartments). FIG. 1 shows diagrammatically an example of a heating device D intended to heat a stream of air. It is important to note that such a device (air flow heating) D can be either independent equipment or auxiliary equipment part of a heating and / or air conditioning system. In the latter case, the device (air flow heating) D may for example be used temporarily upstream of the heat exchanger (air / heat transfer fluid), for example at the output of the motor-fan unit (or GMV) to preheat the air to a chosen temperature so as to obtain as quickly as possible a treated air whose temperature can reach in a passenger compartment (or more generally a place) a set temperature chosen by a user . This is particularly useful during startup phases, when the engine is still cold and therefore the heat transfer fluid of the engine cooling circuit is not yet hot. As illustrated, a (heating) device D according to the invention comprises at least one reflective enclosure ER, liquid injection means MI, a liquid supply circuit CA, electrical means for generating microwaves MG and microwave emission means ME. In what follows we consider as an illustrative example, and therefore not limiting, that the liquid that is injected into the reflective enclosure ER is water. However, other liquids may be used, provided that they have a heat capacity sufficiently large for the intended application. The reflective enclosure ER is delimited by walls whose inner face is capable of reflecting microwaves (typically between about 1 GHz and about 300 GHz), in particular to facilitate their propagation in a substantially homogeneous manner. To do this, the walls are for example made of metal (but other reflective materials may be envisaged). This reflective enclosure ER comprises an inlet E which is adapted to be supplied with air (arrow F1), here from the outside or recirculated (depending on the application in question), and an output S suitable for delivering air (arrow F2) which was warmed up within it during its crossing, as will be seen below. Preferably, this reflective enclosure ER has a substantially polygonal (for example square) transverse section at least in a main portion, so as to promote the internal reflections of the microwaves. It will be noted, as illustrated without limitation, that the reflective enclosure ER may comprise at its input E and / or its output S a transverse section of surface less than that of its main part. This makes it possible to favor the distribution of the incoming air and thus to improve the homogeneity of the temperature of the air treated at the outlet and / or to channel the air treated at the outlet. Preferably, and as illustrated without limitation, the reflective enclosure ER may advantageously comprise at its input E a first gate G1 which is intended to prevent the exit of microwaves emitted (or injected) while allowing the molecules of 'air. Similarly, in a variant and / or in addition, and as illustrated without limitation, the reflective enclosure ER may advantageously comprise at its output S a second gate G2 intended to prevent the output of the microwaves emitted (or injected) while by letting the air molecules pass. The injection means MI are arranged to add a liquid (here water) to the air to be treated, upstream of the outlet S of the reflective enclosure ER. In the nonlimiting example illustrated, the injection means MI are arranged to add water (or any equivalent liquid) to the air to be treated inside the reflective enclosure ER. To do this, and as illustrated without limitation, they may include an injector having an injection end ED which is located in the vicinity of the inlet E of the reflective enclosure ER, that is to say slightly downstream of this (E), for example in the intermediate part having an increasing section and preferably in a lower part. This location is advantageous because it allows the incoming air molecules to be moistened before they are dispersed or distributed in the reflective enclosure ER and thus to promote the heating of the air entering the contact with the micrometers. waves as we will see later. In addition, this maximizes the duration of the exchange between water and air before the latter comes out of the reflective enclosure ER. It will be noted that this injection end ED may be arranged in such a way as to disperse the water coming from the circuit CA into a chosen zone of the reflective enclosure ER which is situated after the inlet E and at a distance from the outlet S in a manner to further improve the humidification of the incoming air molecules. Preferably, the water is dispersed in the form of droplets whose dimensions are as small as possible in order to accelerate their heating and thus increase the efficiency of the device D, but also to improve the homogenization of the temperature of the water. in the reflective enclosure ER. It will also be noted that it is possible to use injection means MI comprising several (at least two) injectors implanted at distinct locations of the reflective enclosure ER and connected to the circuit CA, so as to improve the efficiency of the device D, especially. It will also be noted that in a variant it is possible to envisage that the injection means MI are located upstream of the input E of the reflective enclosure ER. The circuit CA comprises at least one output which is connected to the input of the injection means MI (here to their injector), so as to supply water. As illustrated without limitation, it may comprise a water tank RE provided with a supply inlet, connected to a first supply duct CN1, and an outlet, connected to a second supply duct CN2 whose output is connected to the MI injector. Such a reservoir RE is particularly useful when the device D is highly stressed, which requires an almost continuous injection of water in the reflective enclosure ER. The electrical means MG are arranged to generate microwaves which are intended to be emitted (or injected) into the reflective enclosure ER by the emission means ME. To do this, they can for example understand what the skilled person calls a magnetron, that is to say a device which, when fed with very high DC voltage, is able to transform kinetic energy in electromagnetic energy in the form of microwaves having substantially a selected frequency. The output of this magnetron MG may be coupled to the emission means ME either directly or indirectly via a waveguide GO of appropriate form, as illustrated without limitation. Also as illustrated without limitation, the device D may optionally comprise a control module MC responsible for controlling the time of exposure of the water to the microwaves generated by the magnetron MG (and therefore the thermal amplitude of the heating of the air in the reflective enclosure ER) according to instructions received (for example from an on-board computer or a control module of a heating and / or air-conditioning system). This control module MC may also be responsible for supplying the magnetron MG with the very high DC voltage it needs to produce its microwaves. The emission means ME are arranged to emit in the reflective enclosure ER the microwaves which are generated by the magnetron MG. They may for example be arranged in the form of a wave shaker capable of diffusing the microwaves received in a substantially homogeneous manner throughout the reflective enclosure ER. It will be understood that the water molecules (which are injected during the operating phases) advantageously serve to humidify the incoming air molecules (arrow F1), which serve them as a kind of transport vector, and the injected microwaves in the reflective enclosure ER serve to heat the water molecules present by molecular stirring. The agitated (and therefore heated) water molecules being transported by the "humidified" air molecules, they induce agitation of the said air molecules and therefore their heating upstream of the outlet S of the reflective enclosure ER. The temperature TS of the air leaving the device D (arrow F2) is therefore strictly greater than the temperature Te of the air entering the same device D (arrow F1). The temperature gradient TS - Te can be controlled as a function of the operating time of the magnetron MG and therefore of the duration of exposure of the water to the microwaves. The device D can also (and advantageously) include extraction means MX arranged to extract at least a portion of the liquid that is contained in the air that has been heated in the reflective enclosure ER. As illustrated without limitation, these extraction means MX may be located in the vicinity of the output S of the reflective enclosure ER. Also as illustrated without limitation, the extraction means MX can be installed in the reflective enclosure ER just upstream of its output S. It will be noted that an access hatch can then be provided at the output S of in order to allow the replacement of the extraction means MX. But, in a variant (and as indicated above), the extraction means MX can be placed just after (or downstream from) the output S of the reflective enclosure ER. In general, the extraction means MX can be installed anywhere between the output S of the reflective enclosure ER and the entrance of the passenger compartment of the vehicle (in the illustrative example chosen here). Moreover, and as is illustrated without limitation, the extraction means MX may be arranged to feed the circuit CA (via its first conduit CN1) in liquid that they extracted from the treated air. These extraction means MX may be, for example, arranged in the form of a dewatering filter (or desiccant) which is implanted in a collector whose output is optionally connected to the input of the first conduit CN1 in order to feed in recovered water molecules. The desiccant may for example be a silica gel or a molecular sieve or activated alumina. Note that some desiccants tend to saturate, we may be required to provide their heating to unsaturate or replacement during maintenance operations. It is also possible to use the evaporator of the air conditioning system to condense the water contained in the treated air and thus dehydrate the latter at least partially. It should be noted that the RE tank can make it possible to take into account the fact that the process of dehydration of the treated air is generally slower than the injection of water. The heating device according to the invention for heating air very quickly, it is much more efficient than some devices of the prior art, including those that do not include a heater (as is generally the case of electric vehicles). In addition, the heating device according to the invention is well adapted (although not limited to) to hybrid type vehicles which have a very high voltage power supply network, because the existence of this network makes it possible to avoid having to provide (for example in the control module MC) a voltage converter (or step-up transformer), which significantly simplifies its implementation. The invention is not limited to embodiments of airflow heating device, heating installation and / or air conditioning and vehicle described above, only by way of example, but it encompasses all variants that may consider those skilled in the art within the scope of the claims below.

Claims (17)

REVENDICATIONS1. Dispositif de chauffage d'un flux d'air (D), caractérisé en ce qu'il comprend i) une enceinte réflectrice (ER) comprenant une entrée (E) propre à être alimentée en air et une sortie (S) propre à délivrer de l'air, ii) des moyens d'injection (MI) agencés pour adjoindre un liquide à l'air en amont de ladite sortie (S), iii) un circuit (CA) agencé pour alimenter en liquide lesdits moyens d'injection (MI), iv) des moyens électriques (MG) agencés pour générer des micro-ondes, et v) des moyens d'émission (ME) agencés pour émettre dans ladite enceinte réflectrice (ER) les micro-ondes générées pour qu'elles chauffent les molécules de liquide et ainsi que ces dernières induisent un réchauffement de l'air en amont de ladite sortie (S). REVENDICATIONS1. Device for heating an air flow (D), characterized in that it comprises i) a reflective enclosure (ER) comprising an inlet (E) capable of being supplied with air and an outlet (S) capable of delivering of the air, ii) injection means (MI) arranged to add a liquid to the air upstream of said outlet (S), iii) a circuit (CA) arranged to supply liquid to said injection means (MI), iv) electrical means (MG) arranged to generate microwaves, and v) emission means (ME) arranged to emit in said reflective enclosure (ER) the microwaves generated so that they heat the liquid molecules and as the latter induce a heating of the air upstream of said outlet (S). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'extraction (MX) agencés pour extraire une partie au moins du liquide contenu dans l'air réchauffé dans ladite enceinte réflectrice (ER). 2. Device according to claim 1, characterized in that it comprises extraction means (MX) arranged to extract at least a portion of the liquid contained in the heated air in said reflective enclosure (ER). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens d'extraction (MX) sont agencés pour alimenter ledit circuit (CA) en liquide extrait dudit air traité. 3. Device according to claim 2, characterized in that said extraction means (MX) are arranged to supply said circuit (CA) liquid extracted from said treated air. 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que lesdits moyens d'extraction (MX) sont agencés sous la forme d'un filtre de déshydratation. 4. Device according to one of claims 2 and 3, characterized in that said extraction means (MX) are arranged in the form of a dehydration filter. 5. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens d'extraction (MX) sont implantés au voisinage de ladite sortie (S) de l'enceinte réflectrice (ER). 5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that said extraction means (MX) are located in the vicinity of said outlet (S) of the reflective enclosure (ER). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens d'extraction (MX) sont installés dans ladite enceinte réflectrice (ER) juste en amont de ladite sortie (S). 6. Device according to claim 5, characterized in that said extraction means (MX) are installed in said reflective enclosure (ER) just upstream of said outlet (S). 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdits moyens d'injection (MI) sont agencés pour injecter ledit liquide dans ladite enceinte réflectrice (ER). 7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that said injection means (MI) are arranged to inject said liquid into said reflective enclosure (ER). 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce queladite enceinte réflectrice (ER) comprend au niveau de son entrée (E) une première grille (G1) destinée à empêcher la sortie desdites micro-ondes injectées. 8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized inThat said reflective enclosure (ER) comprises at its inlet (E) a first gate (G1) for preventing the output of said injected microwave. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ladite enceinte réflectrice (ER) comprend au niveau de sa sortie (S) une seconde grille (G2) destinée à empêcher la sortie desdites micro-ondes injectées. 9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that said reflective enclosure (ER) comprises at its output (S) a second gate (G2) for preventing the output of said injected microwave. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ladite enceinte réflectrice (ER) présente au moins une section polygonale. 10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that said reflective enclosure (ER) has at least one polygonal section. 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que lesdits moyens d'injection (MI) comprennent un injecteur comportant une extrémité d'injection implantée au voisinage de ladite entrée (E). 11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that said injection means (MI) comprises an injector having an injection end implanted in the vicinity of said inlet (E). 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite extrémité d'injection est agencée de manière à disperser le liquide issu dudit circuit (CA) dans une zone choisie de ladite enceinte réflectrice (ER), située après ladite entrée (E). 12. Device according to claim 11, characterized in that said injection end is arranged to disperse the liquid from said circuit (CA) in a selected area of said reflective enclosure (ER), located after said inlet (E) . 13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que ledit circuit (CA) comprend un réservoir (RE) propre à contenir ledit liquide. 13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that said circuit (CA) comprises a reservoir (RE) adapted to contain said liquid. 14. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il constitue un équipement d'appoint. 14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that it constitutes a supplementary equipment. 15. Installation de chauffage et/ou climatisation, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de chauffage (D) selon l'une des revendications précédentes destiné à réchauffer de l'air devant être traité. 15. Installation for heating and / or air conditioning, characterized in that it comprises a heating device (D) according to one of the preceding claims for heating air to be treated. 16. Véhicule comprenant un habitacle, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de chauffage de flux d'air (D) selon l'une des revendications 1 à 14 destiné à réchauffer de l'air destiné à alimenter ledit habitacle. 16. Vehicle comprising a passenger compartment, characterized in that it comprises an air flow heating device (D) according to one of claims 1 to 14 for heating air for supplying said passenger compartment. 17. Véhicule selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il est d'un type choisi parmi au moins un type hybride et un type électrique. 17. Vehicle according to claim 16, characterized in that it is of a type selected from at least one hybrid type and an electric type.
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