FR2783312A1

FR2783312A1 - Fluid loop for capillary pumping of heat transfer liquid in satellite has condenser with duct having curved surface

Info

Publication number: FR2783312A1
Application number: FR9811505A
Authority: FR
Inventors: De Beaupre Rene Cheynet; Fabrice Mena; Patrick Bonzom; Christian Zimmerman; Christian Figus
Original assignee: Matra Marconi Space France SA
Current assignee: Matra Marconi Space France SA
Priority date: 1998-09-15
Filing date: 1998-09-15
Publication date: 2000-03-17

Abstract

The satellite heat pump circuit has an absorber for a pressurized heat transfer liquid. A heat exchanger (4) is mounted adjacent to the absorber. A duct (10) in the body of the heat exchanger has an open end (11) exposed to the surface of the absorbent material to transfer fluid with respect to the absorber. The channel has a curved concave surface.

Description

Cette invention concerne un dispositif de transfert de chaleur. Il émaneThis invention relates to a heat transfer device. It emanates

du besoin pour les satellites en orbite autour de la terre de transférer de l'énergie thermique d'un côté chaud, radiateur face au soleil, vers un côté froid, radiateur à l'ombre. Ceci peut être effectué avec l'utilisation d'une boucle fluide à pompage capillaire constituée d'un ou de plusieurs évaporateurs, côté chaud, et un, ou plusieurs condenseur(s) côté froid, reliés entre eux par des conduits comme le décrit la Figure 1 du brevet français FR2723187. Il faut noter qu'un tel the need for satellites orbiting the earth to transfer thermal energy from a hot side, radiator facing the sun, to a cold side, radiator in the shade. This can be done with the use of a capillary pumped fluid loop consisting of one or more evaporators on the hot side and one or more condenser (s) on the cold side, interconnected by conduits as described in Figure 1 of French patent FR2723187. It should be noted that such

dispositif doit être conçu de façon à fonctionner dans un environnement sans gravité. device must be designed to operate in a harmless environment.

L'évolution du satellite sur son orbite conduit à une exposition solaire de chacune de ses faces variable en fonction du temps (position relative par rapport au soleil dépend de la saison). Il est donc nécessaire dupliquer les systèmes de transfert de chaleur pour qu'ils puissent fonctionner dans des directions opposées. Cependant, une telle duplication a pour conséquence de dupliquer la masse et par voie de conséquence de réduire d'autant la masse maximale de la charge charge utile que le satellite peut emporter. Un autre problème lié à l'utilisation de deux boucles fluides séparées concerne la duplication des interfaces thermiques nécessaires pour la collecte et la dissipation de la chaleur ce qui, compte tenu de la faible place disponible à bord d'un satellite, rend ce concept peu attractif. L'utilisation de deux boucles fluides impose également l'utilisation d'une quantité de fluide caloporteur deux fois plus importante, ce qui compte tenu du caractère corrosif et toxique du liquide généralement employé (ammoniac), représente un risque supplémentaire en cas de fuite sur The evolution of the satellite in its orbit leads to a solar exposure of each of its faces variable as a function of time (relative position relative to the sun depends on the season). It is therefore necessary to duplicate the heat transfer systems so that they can operate in opposite directions. However, such duplication has the consequence of duplicating the mass and consequently reducing the maximum mass of the payload load as much as the satellite can carry. Another problem linked to the use of two separate fluid loops relates to the duplication of the thermal interfaces necessary for the collection and dissipation of heat which, given the small space available on board a satellite, makes this concept little attractive. The use of two fluid loops also requires the use of a quantity of heat transfer fluid twice as large, which taking into account the corrosive and toxic character of the liquid generally used (ammonia), represents an additional risk in the event of a leak on

le satellite ainsi que pendant les opérations de fabrication, manutention et essais. the satellite as well as during manufacturing, handling and testing operations.

Le brevet français Réf.2723187 décrit une technique pour éviter le besoin de duplication d'un tel dispositif. Il décrit sur les figures 2 à 6, une boucle fluide capillaire réversible. En utilisant une simple boucle, la chaleur est automatiquement transportée, quelque soit la direction, du côté chaud vers le côté froid. Quoi qu'il en soit, bien que le fonctionnement désiré est obtenu en utilisant une seule boucle, le nombre, et par conséquent la masse des composants d'une telle boucle, ne sont pas très inférieurs à ceux d'un système constitué de deux simples boucles inversées. Ceci vient du fait qu'un tel système doit comporter un évaporateur et un condenseur du côté chaud, ainsi que du côté froid. Dans ce cas, l'évaporateur situé du côté French patent Ref. 2723187 describes a technique to avoid the need for duplication of such a device. It describes in Figures 2 to 6, a reversible capillary fluid loop. Using a simple loop, the heat is automatically transported, whatever the direction, from the hot side to the cold side. In any case, although the desired operation is obtained using a single loop, the number, and therefore the mass of the components of such a loop, are not much less than those of a system consisting of two simple reverse loops. This is due to the fact that such a system must include an evaporator and a condenser on the hot side, as well as on the cold side. In this case, the evaporator located on the side

momentanément froid est inutile, tel que le condenseur du côté momentanément chaud. momentarily cold is unnecessary, such as the condenser on the momentarily hot side.

Le brevet français 2723187 envisage la possibilité de ses évaporateurs fonctionnant également comme condenseurs. Quoi qu'il en soit, les évaporateurs sont conçus de façon à conduire la chaleur aussi efficacement que possible dans un liquide contenu dans un corps de matière absorbante, créant ainsi l'action du pompage capillaire, et la vapeur qui en résulte est transportée le long des conduits. Quand les évaporateurs doivent fonctionner pour la condensation, les besoins de transfert de chaleur sont différents. Pour la condensation, le besoin est d'optimiser le transfert de chaleur du gaz contenu dans les conduits à la matière French patent 2723187 envisages the possibility of its evaporators also operating as condensers. Either way, evaporators are designed to conduct heat as efficiently as possible into a liquid in a body of absorbent material, thereby creating the action of capillary pumping, and the resulting vapor is transported along the conduits. When evaporators are to operate for condensation, the heat transfer needs are different. For condensation, the need is to optimize the heat transfer from the gas contained in the conduits to the material

formant les parois des conduits.forming the walls of the conduits.

Donc, pour l'évaporation, le besoin est d'optimiser le transfert de chaleur de l'autre côté d'un interface lorsque, pour la condensation, le besoin est d'optimiser le transfert de chaleur de l'autre côté d'un autre interface. C'est en s'interrogeant sur le fonctionnement d'un évaporateur, à savoir comment ce dernier pourrait être utilisé plus efficacement pour la So, for evaporation, the need is to optimize the heat transfer on the other side of an interface when, for condensation, the need is to optimize the heat transfer on the other side of a other interface. This is by questioning the operation of an evaporator, to know how it could be used more effectively for the

condensation que ce qui a été possible auparavant, que cette invention apparut. condensation than was possible before, that this invention appeared.

D'après l'invention, on obtient un dispositif de transfert de chaleur, constitué d' un corps absorbant pour le transfert d'un fluide caloporteur sous forme liquide par action capillaire, un corps conducteur de chaleur adjacent au corps absorbant et, au moins un conduit dans le corps conducteur de chaleur ayant un côté ouvert exposé à la surface de la matière absorbante pour le transfert du fluide de ou vers le corps absorbant, caractérisé par le fait que le conduit According to the invention, a heat transfer device is obtained, consisting of an absorbent body for the transfer of a heat transfer fluid in liquid form by capillary action, a heat conducting body adjacent to the absorbent body and, at least a conduit in the heat conducting body having an open side exposed to the surface of the absorbent material for the transfer of the fluid to or from the absorbent body, characterized in that the conduit

a une surface concave courbée.has a curved concave surface.

La surface concave courbée s'assure que le fluide est condensé comme un fmin film sur la surface du conduit, avant de s'écouler aussi vite que possible dans la matière capillaire absorbante. Ce fin film fournit une résistance minimale à un flux supplémentaire de chaleur de vapeur dans les parois du conduit et l'effet est tel que la surface maximum de la matière dans laquelle le conduit est formé, est en contact thermique efficace avec la vapeur. On a trouvé que de cette façon une amélioration considérable de l'éfficacité peut être obtenue, comparé à des propositions précédentes o les conduits définissent des coins o un ménisque de liquide s'accumule bloquant alors, jusqu'à une importance significative, la conduite The curved concave surface ensures that the fluid is condensed like a thin film on the surface of the conduit, before flowing as quickly as possible into the absorbent capillary material. This thin film provides minimal resistance to an additional flow of vapor heat through the walls of the conduit and the effect is such that the maximum area of the material in which the conduit is formed is in effective thermal contact with the vapor. It has been found that in this way a considerable improvement in efficiency can be obtained, compared to previous proposals where the ducts define corners where a meniscus of liquid accumulates, thus blocking, until significant importance, the duct.

supplémentaire de chaleur de vapeur dans le conduit. additional steam heat in the duct.

De préférence, la forme des conduits est telle qu'elle peut être produite par expulsion ou par électro-érosion. Bien que l'invention apparut en relation à une boucle fluide réversible à pompage capillaire o un évaporateur est également utilisé comme condenseur, il faudra se rendre compte que l'invention est applicable à des condenseurs pour utilisation dans des boucles fluides à Preferably, the shape of the conduits is such that it can be produced by expulsion or by EDM. Although the invention appeared in relation to a reversible capillary pumping loop where an evaporator is also used as a condenser, it should be appreciated that the invention is applicable to condensers for use in fluid loops with

pompage capillaire, ou de fait dans n'importe quel autre environnement. capillary pumping, or in fact in any other environment.

Une description concrète de cette invention va maintenant être faite au moyen d'exemples qui A concrete description of this invention will now be made by means of examples which

font référence aux dessins joints: Figure 1 montre une boucle fluide réversible à pompage capillaire constituée de deux échangeurs, chacun construit selon les principes de cette invention et conçue pour être installée à différentes places dans un satellite de telle manière à assurer le transfert de chaleur refer to the accompanying drawings: Figure 1 shows a reversible fluid capillary pumping loop consisting of two exchangers, each built according to the principles of this invention and designed to be installed in different places in a satellite in such a way as to ensure heat transfer

du côté le plus chaud vers le côté le plus froid. from the warmest side to the coldest side.

Figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de Figure 1; et Figure 3 est une vue détaillée, à plus grande échelle, de deux des canaux portant la référence sur la Figure 2. Pour simplifier les explications, les éléments situés du côté gauche de la ligne X de la Figure 3 sont considérés comme assurant la fonction d'évaporateur alors que les éléments du côté droit sont considérés comme assurant la fonction de condenseur. Il faut comprendre qu'en pratique, tous les canaux peuvent servir à n'importe quel moment pour Figure 2 is a section along line II-II of Figure 1; and Figure 3 is a detailed view, on a larger scale, of two of the channels marked with the reference in Figure 2. To simplify the explanations, the elements located on the left side of the line X of Figure 3 are considered to provide the function evaporator while the elements on the right side are considered to perform the function of condenser. It should be understood that in practice, all channels can be used at any time to

l'évaporation ou pour la condensation. evaporation or for condensation.

L'équipement de transfert thermique illustré comprend des échangeurs 1 localisés aux premières et secondes positions 2 et 3, pour simplifier la chose, un seul échangeur 1 est montré à chaque position, mais en réalité, il y a une banque d'échangeurs 1 connectés en parallèle à chaque position de la Figure 1. Chaque échangeur 1 est identique, donc un seul sera décrit. f est constitué d'un corps 4 métallique dont la nuance choisie pour sa conductivité thermique. Il a en général une forme cylindrique avec une première extrêmité portant un The illustrated heat transfer equipment includes exchangers 1 located at the first and second positions 2 and 3, to simplify the matter, a single exchanger 1 is shown at each position, but in reality, there is a bank of exchangers 1 connected in parallel to each position in Figure 1. Each exchanger 1 is identical, so only one will be described. f consists of a metallic body 4, the grade of which is chosen for its thermal conductivity. It generally has a cylindrical shape with a first end carrying a

orifice 5 et une seconde extrémité portant un orifice 6 usiné dans un flasque fileté 7. orifice 5 and a second end carrying an orifice 6 machined in a threaded flange 7.

L'enveloppe tubulaire 4 comporte une partie 8 de faible diamètre et porte une semelle 9 servant de support mécanique qui permet également de transférer la chaleur de ou vers ou partie ou un équipement du satellite. La surface interne du tube 8 est recouverte d'un grand nombre de rainures 10 conmmne le montre la Figure 2. Ces rainures sont parallèles à l'axe du corps 4. La configuration des rainures est mieux illustrée sur la Figure 3. Elles sont conçues pour pouvoir être obtenues soit par extrusion, soit par électro-érosion. Chaque rainure possède un côté ouvert 11 dont la largeur est légèrement inférieure à la moitié de la largeur des dents 12 The tubular casing 4 has a small diameter part 8 and carries a sole 9 serving as a mechanical support which also makes it possible to transfer the heat from or to or part or equipment of the satellite. The internal surface of the tube 8 is covered with a large number of grooves 10 as shown in Figure 2. These grooves are parallel to the axis of the body 4. The configuration of the grooves is better illustrated in Figure 3. They are designed to be obtained either by extrusion or by EDM. Each groove has an open side 11 whose width is slightly less than half the width of the teeth 12

situées entre deux rainures.located between two grooves.

Deux plans divergents 13 issus du côté ouvert 11 viennent tangenter au point P le fond circulaire 14 de la rainure. De cette façon les surfaces 13 et 14 se rejoignent sans former Two divergent planes 13 coming from the open side 11 come to tangent at point P the circular bottom 14 of the groove. In this way the surfaces 13 and 14 meet without forming

aucun angle vif.no sharp angles.

En référence à la Figure 1, un alésage interne est usiné dans le corps 4 de telle manière à former des épaulements 15, 16 et 17. L'épaulement 17 forme un angle aigu avec l'axe du corps 4 et est aligné avec l'épaulement correspondant 17A de la surface extérieure du corps 4. Les épaulements 17, 17A séparenet la partie cylindrique 8, de faible diamètre, située à l'une des extrêmités du corps 4 de la partie 18, de plus grand diamètre, située du côté opposé. Cette partie 18, plus large, sert de réservoir pour le fluide caloporteur. Son volume est plus grand que celui de la partie voisine 8 du corps 4, et le volume total de tous les réservoirs de la boucle (deux réservoirs dans l'exemple illustré) atteint plus de la moitié du volume de fluide Referring to Figure 1, an internal bore is machined in the body 4 so as to form shoulders 15, 16 and 17. The shoulder 17 forms an acute angle with the axis of the body 4 and is aligned with the corresponding shoulder 17A of the outer surface of the body 4. The shoulders 17, 17A separate the cylindrical part 8, of small diameter, located at one of the ends of the body 4 from the part 18, of larger diameter, located on the opposite side . This part 18, which is wider, serves as a reservoir for the heat transfer fluid. Its volume is greater than that of the neighboring part 8 of the body 4, and the total volume of all the reservoirs of the loop (two reservoirs in the example illustrated) reaches more than half of the volume of fluid.

contenu dans la boucle.contained in the loop.

Le corps 4 contient un dispositif capillaire constitué de deux parties tubulaires distinctes 19, de polyéthylène poreux. Les autres matériaux qui peuvent convenir sont les métaux frittés tels que par exemple: le cuivre, les toiles en acier inox, le molybdène, le tungstène, le titane ou le nickel; ainsi que les céramiques frittées et d'une manière générale toutes les structures à porosité ouverte, les mousses et les thermo-plastiques (polymères) qui peuvent être The body 4 contains a capillary device consisting of two separate tubular parts 19, of porous polyethylene. Other materials which may be suitable are sintered metals such as for example: copper, stainless steel cloths, molybdenum, tungsten, titanium or nickel; as well as sintered ceramics and in general all structures with open porosity, foams and thermoplastics (polymers) which can be

chargés de verre.loaded with glass.

Le corps 19, auquel on se réferera en tant que "mèche", définit des canaux capillaires relativement fins de façon à créer une forte action de pompage capillaire. Cette mèche 19 a un épaulement 21 sur sa surface externe qui vient en contact avec l'épaulement 15 de la surface interne du corps 4 de telle manière à la positionner co-axialement. L'alésage interne de la mèche 19 est évasé à son extrémité ouverte pour recevoir férule conique 22. Un bouchon fileté 23 est vissé dans une partie taraudée du corps 4 situé entre les épaulements 16 et 17 de telle manière à exercer une pression axiale sur la ferrule 22, afin d'assurer une The body 19, which will be referred to as a "wick", defines relatively fine capillary channels so as to create a strong capillary pumping action. This wick 19 has a shoulder 21 on its external surface which comes into contact with the shoulder 15 of the internal surface of the body 4 so as to position it co-axially. The internal bore of the drill bit 19 is flared at its open end to receive the conical ferrule 22. A threaded plug 23 is screwed into a threaded part of the body 4 located between the shoulders 16 and 17 so as to exert an axial pressure on the ferrule 22, to ensure a

étanchéité en pressant la mèche poreuse 19 contre la paroi interne du corps 4. sealing by pressing the porous wick 19 against the internal wall of the body 4.

Le corps capillaire 20 est fabriqué de matière poreuse qui a une structure poreuse plus grossière. Il possède une partie relativement étroite 24 en contact avec l'alésage interne de la pièce 19 et s'étend d'une extrêmité ouverte jusqu'à l'épaulement 26 qui est localisée contre l'épaulement 17 du corps 4. L'épaulement 26 mène à une partie large 25 du corps 20 qui est localisé contre la paroi interne de la partie large. Le corps 20 est maintenu en position axiale The capillary body 20 is made of porous material which has a coarser porous structure. It has a relatively narrow part 24 in contact with the internal bore of the part 19 and extends from an open end to the shoulder 26 which is located against the shoulder 17 of the body 4. The shoulder 26 leads to a wide part 25 of the body 20 which is located against the internal wall of the wide part. The body 20 is held in an axial position

par le bouchon 7.through the plug 7.

Le bouchon 7 supporte également la conduite 27 qui s'étend le long de l'axe du corps 4 en reliant l'orifice 6 à un point proche de l'extrêmité ouverte du corps poreux 20. Son diamètre extérieur est significativement inférieur à celui du diamètre intérieur de la partie étroite du corps 20 de telle manière à ménager un passage entre ces deux pièces pour la circulationdu fluide. Il est maintenu sa position axiale grâce à sa forme tortillée lui permettant de le mettre en contact avec la surface interne du corps 20. Le fonctionnement du dispositif va maintenant être décrit en faisant l'hypothèse que la condition de démarrage est que tout est à la même température. La quantité de fluide caloporteur, qui est de l'ammoniaque dans le système présenté, est suffisante pour garantir que sur une large plage de températures, il y a toujours assez de liquide dans le réservoir 18 The plug 7 also supports the pipe 27 which extends along the axis of the body 4 by connecting the orifice 6 to a point close to the open end of the porous body 20. Its outside diameter is significantly less than that of the internal diameter of the narrow part of the body 20 so as to provide a passage between these two parts for the circulation of the fluid. It is maintained its axial position thanks to its twisted shape allowing it to put it in contact with the internal surface of the body 20. The operation of the device will now be described by assuming that the starting condition is that everything is at the same temperature. The amount of heat transfer fluid, which is ammonia in the system presented, is sufficient to ensure that over a wide range of temperatures there is always enough liquid in the tank 18

pour saturer la mèche poreuse 19 et le drain capillaire20. to saturate the porous wick 19 and the capillary drain 20.

Supposons que l'échangeur localisé en position 2 devienne plus chaud que celui en position 3. La chaleur est transmise de la source chaude, à travers la semelle 9, aux dents 12 en forme d'ailettes entre les rainures 10, et ensuite au liquide contenu dans les pores de la mèche capillaire 19. Ceci provoque l'évaporation du liquide sous les ailettes dans la région 28 prés de la surface de la mèche 19, comme le montre la zone au dessus de la ligne 28A à gauche de la Figure 3. Il faut noter que sur les figures, les zones occupées par le liquide sont Suppose that the exchanger located in position 2 becomes hotter than that in position 3. The heat is transmitted from the hot source, through the sole 9, to the teeth 12 in the form of fins between the grooves 10, and then to the liquid. contained in the pores of the capillary wick 19. This causes the evaporation of the liquid under the fins in the region 28 near the surface of the wick 19, as shown by the area above the line 28A on the left of Figure 3 Note that in the figures, the areas occupied by the liquid are

représentrées par des lignes horizontales. represented by horizontal lines.

La vapeur est collectée, comme indiqué par les flèches sur la Figure 3, par les canaux 10 et transmise ensuite par ces mêmes canaux longitudinaux à l'orifice 5. Le pompage capillaire amène le complément de liquide dans la mèche capillaire 19, ce liquide arrive en partie par The vapor is collected, as indicated by the arrows in FIG. 3, by the channels 10 and then transmitted by these same longitudinal channels to the orifice 5. The capillary pumping brings the additional liquid into the capillary wick 19, this liquid arrives partly by

le corps capillaire 20 alimenté par le réservoir 18 et en partie directement par le tube 27. the capillary body 20 supplied by the reservoir 18 and partly directly by the tube 27.

Parce que la quantité de liquide dans le réservoir est constamment suffisante pour saturer les éléments poreux, les éventuelles bulles de vapeur se trouvant dans la partie étroite 24 du corps 20 ne peuvent pas y être absorbées. De telles bulles vont être évacuées vers le réservoir plus froid o elles vont se condenser. Le corps 20 joue ainsi le rôle d'un simple caloduc entre le corps relativement chaud 4 et le réservoir plus froid 18. Il maintient un débit de liquide dans la fine mèche poreuse 19 et favorise l'extraction des bulles de vapeur acheminées vers Because the quantity of liquid in the reservoir is constantly sufficient to saturate the porous elements, any vapor bubbles located in the narrow part 24 of the body 20 cannot be absorbed there. Such bubbles will be evacuated to the colder tank where they will condense. The body 20 thus plays the role of a simple heat pipe between the relatively hot body 4 and the cooler reservoir 18. It maintains a flow of liquid in the fine porous wick 19 and promotes the extraction of the bubbles of vapor conveyed to

le réservoir.The reservoir.

La température du réservoir 18 situé du côté chaud, détermine la température de saturation du fluide caloporteur, et doit donc être controllée. Dans le dispositif illustré, la température est autocontrollée l'équilibre thermique obtenu entre les flux parasites transférés: dans le corps 4; par les bulles de vapeur repoussées vers le réservoir; par le liquide sous-froidi en provenance du condenseur; et par les fuites thermiques résultant des échanges avec l'environnement externe. Dans certaines applications un système de control de température actif peut être utilisé. Dans ce cas il s'agit de cellules à effet Peltier, de réchauffeurs, de surfaces radiatives dédiées, etc. Les matériaux et la conception de ce dispositif doivent donc The temperature of the reservoir 18 located on the hot side, determines the saturation temperature of the heat transfer fluid, and must therefore be controlled. In the device illustrated, the temperature is self-controlled the thermal equilibrium obtained between the parasitic fluxes transferred: in the body 4; by vapor bubbles pushed back to the tank; by the sub-cooled liquid coming from the condenser; and by thermal leaks resulting from exchanges with the external environment. In some applications an active temperature control system can be used. In this case, these are Peltier cells, heaters, dedicated radiative surfaces, etc. The materials and design of this device must therefore

permettre de limiter les échanges thermiques parasites. allow limiting parasitic heat exchanges.

La vapeur sortant de l'orifice 5 est transportée par l'intermédiaire d'un tube à l'orifice homologue de l'échangeur localisé en position 3 d'o elle entre dans les rainures 10. Au début de chaque rainure, le fluide est entièrement vaporisé mais se condense progressivement le long des rainures pour finir entièrement liquide à l'autre extrêmité. La situation prés de l'entrée vapeur est illustrée à droit de la Figure 3, o l'on peut observer la formation d'un film de condensation très fin noté C sur toute la surface de la rainure libérant ainsi au cours du changement de phase une grande quantité d'énergie thermique qui est transmise par conduction au corps 8. L'uniformité de ce film représente un avantage considérable par rapport aux concepts d'évaporateurs à rainures rectangulaires ou en queue-d'aronde dont les angles sont des points d'accumulation de liquide. Dans ces concepts, l'accumulation de liquide dans les angles réduit la taille de la surface par laquelle l'énergie thermique passe du liquide à la paroi et augmente l'épaisseur du film liquide qui agit alors comme un isolant limitant les The steam leaving the orifice 5 is transported via a tube to the homologous orifice of the exchanger located in position 3 from where it enters the grooves 10. At the start of each groove, the fluid is fully vaporized but gradually condenses along the grooves to end up completely liquid at the other end. The situation near the steam inlet is illustrated on the right of Figure 3, where we can observe the formation of a very fine condensing film denoted C over the entire surface of the groove thus releasing during the phase change a large amount of thermal energy which is transmitted by conduction to the body 8. The uniformity of this film represents a considerable advantage compared to the concepts of evaporators with rectangular or dovetail grooves whose angles are dots accumulation of liquid. In these concepts, the accumulation of liquid in the corners reduces the size of the surface through which thermal energy passes from the liquid to the wall and increases the thickness of the liquid film which then acts as an insulator limiting the

échanges entre la vapeur et le corps 4, ce qui nuit au transfert de chaleur. exchanges between the vapor and the body 4, which hinders the transfer of heat.

Dans le concept présenté, les seuls coins susceptibles d'attirer le liquide sont ceux, montrés en C, formés entre la partie métallique 8 et la mèche capillaire 19, de cette manière, la surface métallique en contact thermique avec la vapeur est aussi grande que possible et le fluide après condensation en est évacué le plus rapidement possible. Le liquide pénètre alors dans la mèche qui est entièrement saturée compte tenu de. sa température, de même la partie 8 du corps est également plus froide que la température de saturation du fluide. Il n'est, par conséquent pas possible qu'un effet de pompage capillaire puisse se développer dans le éléments 19 ou 20 qui restent totalement passifs lorsque l'échangeur fonctionne en mode condenseur. Le condenseur est donc d'un point de vue hydraulique totalement passif, le liquide y circule uniquement sous l'effet des forces capillaires qui se sont développées dans l'évaporateur. Le liquide condensé est drainé vers le réservoir ou passe directement dans le tube 27 o il est extrait par l'orifice 6 de l'échangeur localisé en 2. Le faible diamètre du tube 27 fait en sorte que le liquide traverse le réservoir, relativement chaud, avec une vitesse relativement élevée ce qui évite qu'il puisse s'y évaporer. Le risque de voir entrer des bulles dans les éléments In the concept presented, the only corners capable of attracting the liquid are those, shown at C, formed between the metal part 8 and the capillary wick 19, in this way, the metal surface in thermal contact with the vapor is as large as possible and the fluid after condensation is removed as quickly as possible. The liquid then enters the wick which is fully saturated taking into account. its temperature, likewise part 8 of the body is also colder than the temperature of saturation of the fluid. It is therefore not possible that a capillary pumping effect can develop in the elements 19 or 20 which remain completely passive when the exchanger operates in condenser mode. The condenser is therefore from a completely passive hydraulic point of view, the liquid circulates there only under the effect of the capillary forces which have developed in the evaporator. The condensed liquid is drained towards the reservoir or passes directly into the tube 27 where it is extracted by the orifice 6 of the exchanger located at 2. The small diameter of the tube 27 ensures that the liquid passes through the relatively hot reservoir , with a relatively high speed which prevents it from evaporating there. The risk of bubbles entering the elements

poreux de l'évaporateur est ainsi considérablement réduit. porosity of the evaporator is thus considerably reduced.

Lorsque le gradient de température entre les échangeurs 1 s'inverse, leur rôle s'inverse automatiquement, l'élément 20 assure rapidement la saturation de la microstructure capillaire When the temperature gradient between the exchangers 1 is reversed, their role is automatically reversed, the element 20 quickly ensures the saturation of the capillary microstructure

19.19.

Claims

Claims:

1. A heat transfer device comprising an absorbent body (19) for the transfer of a heat transfer fluid in the form of pumping pressure liquid, a thermal conductive body (4) adjacent to the absorbent body and at least one channel (10) in the heat conducting body having an open end (11) exposed on the surface of the absorbent material for the transfer of the fluid to or from the absorbent body, characterized in that the channel

has a curved concave surface (14).

2. Apparatus according to claim 1 wherein the channel has side walls

opposites (13) which merge, without creating a sharp angle, in a bottom surface (14).

3. Apparatus according to claim 2 wherein the bottom surface (14) creates

a continuous curve.