FR2763204A1 - HEAT EXCHANGER FOR ELECTRONIC COMPONENTS AND ELECTROTECHNICAL APPARATUS - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention a trait à un échangeur de chaleur pour composants électroniques et appareillages électrotechniques. The invention relates to a heat exchanger for electronic components and electrotechnical equipment.
Les échangeurs de ce type peuvent être utilisés notamment dans des ensembles de puissance afin de refroidir les composants grâce à la circulation d'un fluide caloporteur tel que de l'eau. Exchangers of this type can be used in particular in power assemblies in order to cool the components thanks to the circulation of a heat transfer fluid such as water.
Un ensemble de puissance comprend un nombre variable de composants électriques ou électroniques, de sorte que plusieurs échangeurs de chaleur individuels doivent le plus souvent être prévus au voisinage d'un tel ensemble. Ces échangeurs individuels doivent être respectivement alimentés en fluide caloporteur, de sorte qu'un réseau doit être créé entre ceux-ci. Ce réseau est réalisé à l'aide de tronçons de tubes, d'embouts, de coudes et de raccords qui induisent des pertes de charge non négligeables et des risques de fuites préjudiciables au bon fonctionnement des composants électriques. A power assembly comprises a variable number of electrical or electronic components, so that several individual heat exchangers must most often be provided in the vicinity of such an assembly. These individual exchangers must be respectively supplied with heat transfer fluid, so that a network must be created between them. This network is made using sections of tubes, end fittings, elbows and fittings which induce significant pressure losses and the risk of leaks detrimental to the proper functioning of the electrical components.
En outre, ces assemblages de tuyaux et d'échangeurs de chaleur individuels doivent être supportés par un cadre, ce qui majore d'autant le prix de revient global de l'installation. In addition, these assemblies of pipes and individual heat exchangers must be supported by a frame, which all the more increases the overall cost price of the installation.
C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un échangeur de chaleur pour composants électroniques et appareillages électrotechniques apte à refroidir plusieurs composants ou appareils sans nécessiter l'utilisation d'une tuyauterie complexe ou susceptible de perturber le fonctionnement des appareils électriques. It is to these drawbacks that the invention more particularly intends to remedy by proposing a heat exchanger for electronic components and electrotechnical apparatus capable of cooling several components or apparatuses without requiring the use of complex piping or likely to disturb the operation. electrical appliances.
Dans cet esprit, l'invention concerne un échangeur de chaleur pour composants électroniques et appareillages électrotechniques, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque munie d'une pluralité de canaux et d'empreintes de réception d'empilement de flasques ajourés, lesdits canaux mettant en communication fluidique lesdites empreintes. In this spirit, the invention relates to a heat exchanger for electronic components and electrotechnical equipment, characterized in that it comprises a plate provided with a plurality of channels and stacking receiving impressions of perforated flanges, said channels putting said fingerprints in fluid communication.
Grâce à l'invention, plusieurs empilements de flasques ajourés, tels que, par exemple, ceux connus de EP-Al-0 611 235, peuvent être logés dans les empreintes d'une plaque de façon à refroidir différents composants ou appareillages disposés en regard de ces empreintes. Les empilements de flasques peuvent être ceux utilisés pour des échangeurs individuels, de sorte que des économies d'échelle peuvent être réalisées. Thanks to the invention, several stacks of perforated flanges, such as, for example, those known from EP-Al-0 611 235, can be housed in the indentations of a plate so as to cool different components or devices arranged opposite of these footprints. The flange stacks can be those used for individual heat exchangers, so that economies of scale can be realized.
Selon un premier aspect avantageux de l'invention, l'une au moins des empreintes est apte à recevoir plusieurs empilements de flasques ajourés disposés côte à côte. Cet aspect de l'invention permet de refroidir une grande surface en utilisant des empilements de flasques standard dont le prix de revient est relativement faible. According to a first advantageous aspect of the invention, at least one of the indentations is capable of receiving several stacks of openwork flanges arranged side by side. This aspect of the invention makes it possible to cool a large area by using stacks of standard flanges whose cost price is relatively low.
Selon un autre aspect avantageux de l'invention, les empreintes ont pour dimensions internes des multiples de dimensions de flasques ajourés utilisés dans des échangeurs de chaleur individuels. Cet aspect de l'invention permet d'obtenir une grande standardisation des flasques utilisés. According to another advantageous aspect of the invention, the cavities have for internal dimensions multiples of dimensions of perforated flanges used in individual heat exchangers. This aspect of the invention makes it possible to obtain a large standardization of the flanges used.
Selon un autre aspect avantageux de l'invention, les flasques sont réalisés à partir d'une armature en alliage à base d'aluminium revêtue de deux couches d'un alliage d'aluminium et de magnésium. Cette structure des flasques de l'invention permet d'obtenir un brasage de ceux-ci, une fois empilés dans les empreintes de la plaque. According to another advantageous aspect of the invention, the flanges are produced from an aluminum-based alloy frame coated with two layers of an aluminum and magnesium alloy. This structure of the flanges of the invention makes it possible to obtain a soldering thereof, once stacked in the cavities of the plate.
Selon un autre aspect avantageux de l'invention, les flasques sont empilés dans les empreintes sur une hauteur légèrement supérieure à la profondeur des empreintes. Cet aspect de l'invention permet de garantir que les flasques, une fois brasés, rempliront complètement l'empreinte même si le brasage résulte dans une légère diminution de leur épaisseur. According to another advantageous aspect of the invention, the flanges are stacked in the cavities over a height slightly greater than the depth of the cavities. This aspect of the invention makes it possible to guarantee that the flanges, once brazed, will completely fill the imprint even if the brazing results in a slight reduction in their thickness.
Selon un autre aspect avantageux de l'invention, l'échangeur de chaleur comprend un couvercle brasé sous vide sur la plaque. Ce couvercle est destiné à rendre étanche les canaux de circulation de fluide caloporteur et les empreintes par rapport à l'extérieur. Dans ce cas, et selon un autre aspect avantageux de l'invention, on peut prévoir que l'échangeur comprend une feuille de brasure disposée entre le couvercle et la plaque. En particulier, cette feuille de brasure peut être réalisée à partir d'une armature en alliage à base d'aluminium revêtue de deux couches d'un alliage d'aluminium et de magnésium. According to another advantageous aspect of the invention, the heat exchanger comprises a cover brazed under vacuum on the plate. This cover is intended to seal the circulation channels for heat transfer fluid and the indentations relative to the outside. In this case, and according to another advantageous aspect of the invention, it can be provided that the exchanger comprises a solder sheet disposed between the cover and the plate. In particular, this brazing sheet can be produced from an aluminum-based alloy frame coated with two layers of an aluminum and magnesium alloy.
Dans tous les cas, on peut prévoir que les flaques, le couvercle et/ou la feuille disposée entre le couvercle et la plaque sont brasés sous vide à une température voisine de 6000C. In all cases, provision may be made for the puddles, the cover and / or the sheet disposed between the cover and the plate to be brazed under vacuum at a temperature in the region of 6000C.
Selon un autre aspect de l'invention, l'échangeur de chaleur comprend des moyens de fixation, sur la plaque ou le couvercle, de composants électroniques ou d'appareillages électrotechniques. Cet aspect de l'invention permet de solidariser facilement les composants électroniques ou les appareillages électrotechniques devant être refroidis et l'échangeur de chaleur suivant l'invention. According to another aspect of the invention, the heat exchanger comprises means for fixing, on the plate or the cover, electronic components or electrotechnical equipment. This aspect of the invention allows the electronic components or the electrical equipment to be cooled to be easily joined together with the heat exchanger according to the invention.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'un échangeur de chaleur conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une représentation schématique en perspective d'un ensemble électronique de puissance incorporant un échangeur de chaleur conforme à l'invention
- la figure 2 est une coupe verticale dans le plan
II-II à la figure 1
- la figure 3 est une coupe horizontale selon le plan
III-III à la figure 2
- la figure 4 est une vue en perspective d'un empilement de flasques utilisé avec l'échangeur de l'invention et
- la figure 5 est une vue à plus grande échelle du détail V de la figure 4.The invention will be better understood and other advantages thereof will appear more clearly in the light of the following description of an embodiment of a heat exchanger in accordance with its principle, given solely by way of example and made with reference to the accompanying drawings in which
- Figure 1 is a schematic perspective representation of an electronic power assembly incorporating a heat exchanger according to the invention
- Figure 2 is a vertical section in the plane
II-II in Figure 1
- Figure 3 is a horizontal section along the plane
III-III in Figure 2
FIG. 4 is a perspective view of a stack of flanges used with the exchanger of the invention, and
FIG. 5 is a view on a larger scale of the detail V of FIG. 4.
Un circuit IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) représenté à la figure 1 comprend des éléments de puissance 1, 1' et 1" pilotés par un circuit de commande 2, ainsi qu'une plaque porte-fusible 3. Les éléments du circuit IGBT sont disposés au contact d'un échangeur de chaleur 4, de forme globalement paralélipipédique, et comprenant une plaque de base 5 et un couvercle 6. An IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) circuit shown in FIG. 1 comprises power elements 1, 1 ′ and 1 "controlled by a control circuit 2, as well as a fuse holder plate 3. The elements of the IGBT circuit are arranged in contact with a heat exchanger 4, of generally paralelipiped shape, and comprising a base plate 5 and a cover 6.
Conformément à l'invention et comme il apparaît plus clairement à la figure 3, la plaque 5 est munie de plusieurs canaux 7 et d'empreintes 8, 9 et 10 destinées à recevoir des empilements de flasques ajourés. Les empilements de flasques ajourés sont prévus pour définir entre eux des chicanes imposant un trajet de circulation à un fluide caloporteur pénétrant dans les canaux 7 par un orifice d'entrée 11 et en ressortant par un orifice de sortie 12. Ainsi, la plaque 5 est une pièce unique qui peut être substituée aux multiples tuyaux, raccords et coudes utilisés dans les dispositifs de l'art antérieur en coopération avec un cadre. In accordance with the invention and as it appears more clearly in FIG. 3, the plate 5 is provided with several channels 7 and impressions 8, 9 and 10 intended to receive stacks of openwork flanges. The stacks of perforated flanges are provided to define between them baffles imposing a circulation path on a heat transfer fluid penetrating into the channels 7 by an inlet orifice and coming out through an outlet orifice 12. Thus, the plate 5 is a single piece which can be substituted for the multiple pipes, fittings and elbows used in the devices of the prior art in cooperation with a frame.
Cette plaque peut être usinée sur une machine à commande numérique en fonction des paramètres d'un fichier informatique édité à partir des données spécifiques de l'ensemble de puissance auquel doit être couplé l'échangeur de chaleur suivant l'invention. En d'autres termes, il suffit de définir informatiquement l'emplacement des empilements de flasques destinés au refroidissement de composants électroniques et de programmer un centre d'usinage pour réaliser, en une opération, la plaque 5 dans laquelle il suffit ensuite de déposer des empilements de flasques. This plate can be machined on a numerically controlled machine according to the parameters of a computer file edited from specific data of the power assembly to which the heat exchanger according to the invention is to be coupled. In other words, it suffices to define the location of the flange stacks intended for cooling electronic components by computer and to program a machining center to produce, in one operation, the plate 5 in which it is then sufficient to deposit stacks of flanges.
On note que les empreintes 8, 9 et 10 peuvent avoir des formes différentes. Par exemple, l'empreinte 8 a une forme sensiblement rectangulaire et est destinée à recevoir un empilement 13 de flasques également sensiblement rectangulaires dont les dimensions sont à peu près égales aux dimensions de l'empreinte 8. It is noted that the imprints 8, 9 and 10 can have different shapes. For example, the imprint 8 has a substantially rectangular shape and is intended to receive a stack 13 of also substantially rectangular flanges, the dimensions of which are roughly equal to the dimensions of the imprint 8.
L'empreinte 9 a une surface environ 4 fois supérieure à l'empreinte 8, car elle est apte à recevoir quatre empilements 13 de flasques globalement rectangulaires disposés côte à côte. The imprint 9 has an area approximately 4 times greater than the imprint 8, because it is capable of receiving four stacks 13 of generally rectangular flanges arranged side by side.
Cette empreinte 9 est deux fois plus large et deux fois plus longue que les empilements 13, de telle sorte que les quatre empilements peuvent y être logés sans difficulté.This footprint 9 is twice as wide and twice as long as the stacks 13, so that the four stacks can be accommodated there without difficulty.
L'empreinte 10 est, quant à elle, cylindrique à section circulaire de façon à recevoir un empilement 14 de flasques en forme de disque, par exemple du type décrit dans EP-A1-0 611 235. The cavity 10 is, in turn, cylindrical with a circular section so as to receive a stack 14 of disc-shaped flanges, for example of the type described in EP-A1-0 611 235.
La géométrie des empreintes 8, 9 et 10 est définie en fonction des dimensions transversales des éléments de puissance 1, 1' et 1". The geometry of the indentations 8, 9 and 10 is defined as a function of the transverse dimensions of the power elements 1, 1 ′ and 1 ".
Comme il apparaît plus clairement aux figures 4 et 5, les flasques formant les empilements 13, 14 sont au nombre de douze, chaque flasque 15 étant percé d'ajours 16 permettant la circulation du fluide caloporteur. Chaque flasque 15 est réalisé à partir d'une armature 17 en alliage à base d'alumi nium et notamment d'alliage Al Mnl Cu identifié sous la référence 3003 par la norme AFNOR A 02-104. Les deux faces supérieure et inférieure de l'armature 17 sont respectivement revêtues d'une couche d'un alliage d'aluminium et de magnésium, par exemple de l'alliage portant la référence 4004 dans la norme précitée. Cette construction des flasques 15 permet. As appears more clearly in Figures 4 and 5, the flanges forming the stacks 13, 14 are twelve in number, each flange 15 being pierced with openings 16 allowing the circulation of the heat transfer fluid. Each flange 15 is produced from a frame 17 of an alloy based on aluminum and in particular of Al Mnl Cu alloy identified under the reference 3003 by standard AFNOR A 02-104. The two upper and lower faces of the frame 17 are respectively coated with a layer of an aluminum and magnesium alloy, for example of the alloy bearing the reference 4004 in the aforementioned standard. This construction of the flanges 15 allows.
d'envisager leur brasage sous vide, c'est-à-dire à une pression de l'ordre de 10-4 à 10-5 atmosphères, au cours du procédé d'assemblage de l'échangeur de chaleur conforme à l'invention.to consider their brazing under vacuum, that is to say at a pressure of the order of 10-4 to 10-5 atmospheres, during the assembly process of the heat exchanger according to the invention .
En effet, la température de fusion de l'alliage 4004 est de l'ordre de 5700C alors que la température de fusion de l'alliage 3003 est de l'ordre de 6400C, de sorte qu'un brasage des flasques 15 constituant l'empilement 13 peut être obtenu en chauffant cet empilement à une température voisine de 6000C. Ce brasage est effectué sous vide pour éviter tout risque d'oxydation et en profitant, dans la mesure du possible, de l'effet
Getter correspondant à la création d'un vide plus poussé du fait de la vaporisation du magnésium à une température voisine de 5600C.Indeed, the melting temperature of the alloy 4004 is of the order of 5700C while the melting temperature of the alloy 3003 is of the order of 6400C, so that a brazing of the flanges 15 constituting the stack 13 can be obtained by heating this stack to a temperature close to 6000C. This brazing is carried out under vacuum to avoid any risk of oxidation and taking advantage, as far as possible, of the effect
Getter corresponding to the creation of a higher vacuum due to the vaporization of magnesium at a temperature close to 5600C.
Au cours du brasage des couches 18, les flasques 15 ont tendance à s'écraser, de sorte que pour remplir efficacement les empreintes 8, 9 et 10 après brasage, on empile les flasques 15 dans ces empreintes sur une hauteur légèrement supérieure à la profondeur des empreintes. Ainsi, une fois brasés, les empilages 13 et 14 ont une hauteur sensiblement égale à la profondeur des empreintes. En pratique, on choisit de réaliser un empilement 13 ou 14 dont la hauteur avant brasage est supérieure à la profondeur des empreintes 8, 9 et 10 de 1 à 5%. During the brazing of the layers 18, the flanges 15 tend to collapse, so that to effectively fill the imprints 8, 9 and 10 after brazing, the flanges 15 are stacked in these imprints at a height slightly greater than the depth prints. Thus, once brazed, the stacks 13 and 14 have a height substantially equal to the depth of the imprints. In practice, we choose to make a stack 13 or 14 whose height before brazing is greater than the depth of the imprints 8, 9 and 10 from 1 to 5%.
Le couvercle 6 est également fixé sur la plaque 5 par brasage. Pour ce faire, une feuille de brasure 19 est intercalée entre le couvercle 6 et la plaque 5 et est destinée à fondre partiellement en étant portée à une température prédéterminée. On peut en particulier choisir, pour la feuille de brasure 19, une structure équivalente à celle des flasques 15, c'est-à-dire une armature en alliage à base d'aluminium, par exemple du type 3003, revêtue de couches d'un alliage d'aluminium et de magnésium, par exemple du type 4004. Comme précédemment, le brasage de la feuille 19 sur la plaque 5 et de la feuille 19 sur le couvercle 6 peut être réalisé sous vide en portant l'ensemble de l'échangeur de chaleur à une température voisine de 6000C. The cover 6 is also fixed to the plate 5 by brazing. To do this, a solder sheet 19 is interposed between the cover 6 and the plate 5 and is intended to partially melt while being brought to a predetermined temperature. In particular, it is possible to choose, for the solder sheet 19, a structure equivalent to that of the flanges 15, that is to say an aluminum alloy frame, for example of the 3003 type, coated with layers of an aluminum and magnesium alloy, for example of the 4004 type. As before, the brazing of the sheet 19 on the plate 5 and of the sheet 19 on the cover 6 can be carried out under vacuum by carrying the whole of the heat exchanger at a temperature close to 6000C.
Le montage de l'échangeur de chaleur conforme à l'invention peut être réalisé de la façon suivante
On installe des empilements 13 ou 14 de flasques ajourés dans les empreintes 8, 9 et 10 sur une hauteur légèrement supérieure à la profondeur des empreintes, on dépose la feuille 19 sur la plaque 5, puis on installe le couvercle 6 sur la feuille 19. On peut avantageusement comprimer l'ensemble ainsi réalisé au moyen de noix de serrage. On porte alors l'ensemble ainsi réalisé à une température de l'ordre de 6000C sous vide.The assembly of the heat exchanger according to the invention can be carried out as follows
Stacks 13 or 14 of openwork flanges are installed in the cavities 8, 9 and 10 over a height slightly greater than the depth of the cavities, the sheet 19 is deposited on the plate 5, then the cover 6 is installed on the sheet 19. It is advantageous to compress the assembly thus produced by means of clamping nuts. The assembly thus produced is then brought to a temperature of the order of 6000C under vacuum.
On maintient l'ensemble ainsi formé à la température adéquate pendant une durée dépendant des dimensions et de la masse de cet ensemble, de sorte que le brasage est effectué. Lorsqu'il est extrait du four, l'échangeur de chaleur constitue un ensemble monobloc et étanche prêt à fonctionner.The assembly thus formed is kept at the appropriate temperature for a period depending on the dimensions and the mass of this assembly, so that brazing is carried out. When removed from the oven, the heat exchanger constitutes a one-piece, sealed assembly ready to operate.
Selon une variante de réalisation non représentée de l'invention, le couvercle 6 est revêtu sur sa face inférieure d'une couche d'alliage à base d'aluminium et de magnésium, ce qui permet de se dispenser de la feuille 19 dans la mesure où le brasage du couvercle 6 sur la plaque 5 peut avoir lieu directement en portant l'ensemble formé de la plaque 5 et du couvercle 6 à une température voisine de 6000C. According to an alternative embodiment not shown of the invention, the cover 6 is coated on its underside with a layer of alloy based on aluminum and magnesium, which makes it possible to dispense with the sheet 19 in the measure where the soldering of the cover 6 on the plate 5 can take place directly by bringing the assembly formed by the plate 5 and the cover 6 to a temperature in the region of 6000C.
L'invention permet également de prévoir, dans la plaque 5, des groupes de canaux parallèles 20 et 21 servant à créer un écoulement calibré du liquide caloporteur. Ces écoulements 20 et 21 peuvent être classiquement utilisés pour le refroidissement du circuit de commande 2, qui comprend par exemple des résistances et des capacités dont la température doit généralement être maintenue inférieure à 700C ou les fusibles portés par la plaque 3 dont la température ne doit pas être trop importante. L'invention permet donc de refroidir, grâce au même fluide caloporteur, à la fois les éléments de puissance 1, 1' et 1" grâce aux empilements 13 et 14 de flasques ajourés 15 et les systèmes de contrôle 2 et 3 grâce à un écoulement calibré de ce même fluide. The invention also makes it possible to provide, in the plate 5, groups of parallel channels 20 and 21 serving to create a calibrated flow of the heat transfer liquid. These flows 20 and 21 can be conventionally used for cooling the control circuit 2, which for example includes resistors and capacitors whose temperature must generally be kept below 700C or the fuses carried by the plate 3 whose temperature must not not be too important. The invention therefore makes it possible to cool, thanks to the same heat transfer fluid, both the power elements 1, 1 ′ and 1 ″ thanks to the stacks 13 and 14 of perforated flanges 15 and the control systems 2 and 3 thanks to a flow calibrated with the same fluid.
Selon un aspect avantageux de l'invention, des perçages 8a, 9a et 10a taraudés sont respectivement répartis autour des empreintes 8, 9 et 10 de façon à permettre la fixation des éléments de puissance 1, 1' et 1" sur la plaque 5 à travers le couvercle 6 qui est pourvu de perçages correspondants. Des perçages 20a et 21a sont également prévus au voisinage des groupes de canaux 20 et 21. Ces perçages 8a, 9a, 10a, 20a et 21a permettent de prévoir une fixation efficace des composants électroniques et des appareillages électrotechniques sans ajout d'un cadre, ce qui simplifie l'échangeur de chaleur de linven- tion par rapport aux systèmes connus de l'art antérieur. According to an advantageous aspect of the invention, tapped holes 8a, 9a and 10a are respectively distributed around the cavities 8, 9 and 10 so as to allow the fixing of the power elements 1, 1 'and 1 "on the plate 5 to through the cover 6 which is provided with corresponding bores. Bores 20a and 21a are also provided in the vicinity of the groups of channels 20 and 21. These bores 8a, 9a, 10a, 20a and 21a make it possible to provide for efficient fixing of the electronic components and electrotechnical equipment without adding a frame, which simplifies the inventive heat exchanger compared to known systems of the prior art.
Claims (10)
Priority Applications (3)
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2807285A1 (en) * | 2000-03-29 | 2001-10-05 | Seem Semrac | Device for thermal control of high-power electronic components by circulation of coolant |
| WO2002039241A2 (en) * | 2000-11-13 | 2002-05-16 | P21 - Power For The 21St Century Gmbh | Electrical component |
| FR2818447A1 (en) * | 2000-12-18 | 2002-06-21 | Ferraz Date Ind | Cooled electrical connector incorporating piles of longitudinal laminae bundles forming a sealed chamber for the circulation of a heat carrying fluid |
| EP3446059A4 (en) * | 2016-04-18 | 2020-01-01 | Oregon State University | Laminated microchannel heat exchangers |
| US11732978B2 (en) | 2016-04-18 | 2023-08-22 | Qcip Holdings, Llc | Laminated microchannel heat exchangers |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0455229A2 (en) * | 1990-05-02 | 1991-11-06 | Mitsubishi Materials Corporation | Ceramic substrate used for fabricating electric or electronic circuit |
| US5088005A (en) * | 1990-05-08 | 1992-02-11 | Sundstrand Corporation | Cold plate for cooling electronics |
| US5423376A (en) * | 1993-02-12 | 1995-06-13 | Ferraz A French Societe Anonyme | Heat exchanger for electronic components and electro-technical equipment |
-
1997
- 1997-05-12 FR FR9706012A patent/FR2763204A1/en not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-05-12 WO PCT/FR1998/000948 patent/WO1998052396A1/en active Application Filing
- 1998-05-12 AU AU76630/98A patent/AU7663098A/en not_active Abandoned
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0455229A2 (en) * | 1990-05-02 | 1991-11-06 | Mitsubishi Materials Corporation | Ceramic substrate used for fabricating electric or electronic circuit |
| US5088005A (en) * | 1990-05-08 | 1992-02-11 | Sundstrand Corporation | Cold plate for cooling electronics |
| US5423376A (en) * | 1993-02-12 | 1995-06-13 | Ferraz A French Societe Anonyme | Heat exchanger for electronic components and electro-technical equipment |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "COLD PLATE FOR THERMAL CONDUCTION MODULE WITH REDUCED WATER FLOW RESISTANCE, INCREASED FIN AREA, AND IMPROVED WATER TURBULENCE", IBM TECHNICAL DISCLOSURE BULLETIN, vol. 29, no. 2, July 1986 (1986-07-01), pages 689 - 690, XP002053789 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2807285A1 (en) * | 2000-03-29 | 2001-10-05 | Seem Semrac | Device for thermal control of high-power electronic components by circulation of coolant |
| WO2002039241A2 (en) * | 2000-11-13 | 2002-05-16 | P21 - Power For The 21St Century Gmbh | Electrical component |
| WO2002039241A3 (en) * | 2000-11-13 | 2003-02-27 | P21 Gmbh | Electrical component |
| FR2818447A1 (en) * | 2000-12-18 | 2002-06-21 | Ferraz Date Ind | Cooled electrical connector incorporating piles of longitudinal laminae bundles forming a sealed chamber for the circulation of a heat carrying fluid |
| EP3446059A4 (en) * | 2016-04-18 | 2020-01-01 | Oregon State University | Laminated microchannel heat exchangers |
| US11732978B2 (en) | 2016-04-18 | 2023-08-22 | Qcip Holdings, Llc | Laminated microchannel heat exchangers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU7663098A (en) | 1998-12-08 |
| WO1998052396A1 (en) | 1998-11-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |