WO2002011930A1 - Dispositif d'echange thermique - Google Patents

Dispositif d'echange thermique Download PDF

Info

Publication number
WO2002011930A1
WO2002011930A1 PCT/FR2001/001369 FR0101369W WO0211930A1 WO 2002011930 A1 WO2002011930 A1 WO 2002011930A1 FR 0101369 W FR0101369 W FR 0101369W WO 0211930 A1 WO0211930 A1 WO 0211930A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
core
base material
heat exchange
heat
beryllium
Prior art date
Application number
PCT/FR2001/001369
Other languages
English (en)
Inventor
Jean Benoit
Original Assignee
Atmostat Etudes Et Recherches
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 Atmostat Etudes Et Recherches filed Critical Atmostat Etudes Et Recherches
Priority to AU2001258494A priority Critical patent/AU2001258494A1/en
Priority to JP2002517253A priority patent/JP2004506092A/ja
Priority to JP2002517866A priority patent/JP2004506095A/ja
Priority to PCT/FR2001/002589 priority patent/WO2002012590A1/fr
Priority to AU2001285987A priority patent/AU2001285987A1/en
Publication of WO2002011930A1 publication Critical patent/WO2002011930A1/fr

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/26—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass heat exchangers or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F5/10—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of articles with cavities or holes, not otherwise provided for in the preceding subgroups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C25/00—Alloys based on beryllium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0233—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes the conduits having a particular shape, e.g. non-circular cross-section, annular
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/003—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by using permeable mass, perforated or porous materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/081—Heat exchange elements made from metals or metal alloys
    • F28F21/084—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from aluminium or aluminium alloys
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F7/00—Elements not covered by group F28F1/00, F28F3/00 or F28F5/00
    • F28F7/02—Blocks traversed by passages for heat-exchange media
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3736—Metallic materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/46—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
    • H01L23/473—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10—Sintering only
    • B22F2003/1042—Sintering only with support for articles to be sintered
    • B22F2003/1046—Sintering only with support for articles to be sintered with separating means for articles to be sintered
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
    • B22F2003/245—Making recesses, grooves etc on the surface by removing material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P2700/00—Indexing scheme relating to the articles being treated, e.g. manufactured, repaired, assembled, connected or other operations covered in the subgroups
    • B23P2700/10—Heat sinks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00—Fastening; Joining
    • F28F2275/02—Fastening; Joining by using bonding materials; by embedding elements in particular materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Definitions

  • the invention relates to the field of methods for manufacturing heat exchange devices as well as that of the heat exchange devices themselves.
  • they may be heat exchange devices used in the field of electronics, telecommunications, aeronautics and / or space. These may be, for example, heat exchangers for on-board electronic equipment, or housings for on-board electronic equipment, or thermal drains for on-board electronic equipment, or deployable or non-deployable radiators, or heat pipes, or fluid loops or hollow cooling fins, etc.
  • heat exchangers for on-board electronic equipment, or housings for on-board electronic equipment, or thermal drains for on-board electronic equipment, or deployable or non-deployable radiators, or heat pipes, or fluid loops or hollow cooling fins, etc.
  • the densities of thermal power dissipated by certain electronic components and equipment are increasingly high.
  • the extraction and the evacuation by radiative way of such thermal fluxes imply the use, not only of new materials always more powerful at the level of the assembly with the dissipative elements, but especially of technologies of cooling and thermal control moreover more efficient.
  • thermal power dissipated on board satellites which can reach several kilowatts, requires the use of cooling technologies using forced or non-forced circulation, monophasic or two-phase heat transfer fluids (fluid loop, heat pipe, etc. .) and deployable radiators.
  • the cooling and thermal control technologies are implemented on heat transfer and exchange devices, the realization of which requires complex and costly machining and assembly techniques. Indeed, these devices must have excellent thermo-mechanical performance, as well as levels high sealing. In addition, the needs for heat exchange devices having increasingly large exchange capacities, also lead to an increase in fixed or deployable surfaces. Such surfaces make the production of these devices even more complex and more expensive if one wishes to maintain good reliability. In addition, these devices must be made of specific materials which offer the required performance levels and which are themselves often expensive.
  • An object of the invention is to propose a process for manufacturing storage, transfer and heat exchange devices which is less complex and therefore less costly than those of the prior art, while retaining, or even improving, the reliability. such devices.
  • the base material comprises beryllium.
  • the base material consists of beryllium or an aluminum-beryllium alloy.
  • the operation consisting in densifying the base material is carried out by hot isostatic pressing.
  • the base material is extruded or co-extruded around the core.
  • the core is made of a material compatible with the densification methods of the latter, in particular copper in the case of extrusion, and steel in the case of isostatic pressing.
  • it comprises an operation for machining the core to form ridges on its external surface.
  • a hollow section of linear shape of the heat pipe type is formed after co-extrusion and removal of the core.
  • the operation of selective dissolution of the nucleus by chemical route is carried out using one or more different solution (s), sequentially in order to remove the nucleus without attack of the base material, and / or with the aim of intentionally producing on the internal or external structures of the base material surfaces with very high porosity of micron dimension.
  • a core constituted by an assembly of several different materials, such as a tubular-shaped core constituted by two distinct materials arranged concentrically and of which only the interior material, disposed in position central, is removed selectively by chemical means, so as to leave remaining the other material of the core intended to serve as internal protection of the base material in the event of difficulty of compatibility with respect to the fluids having to circulate in the networks.
  • the term core designates any element inserted within the base material before densification by isostatic pressing or extrusion and the subsequent removal of which by selective chemical means leaves a complementary form of it within the base material.
  • heat transfer and heat exchange devices are produced industrially with particularly simplified machining and assembly steps.
  • the use of a core allows hollow internal structures to be produced without having to assemble the machined parts to form these internal structures, the base material being able to be densified in the form of a single block around the entire nucleus. It is the core itself which must be machined and this is easy since it can be accessed from its periphery, which is not always the case inside a hollow structure.
  • the manufacturing costs are reduced.
  • the device is made more reliable since the assembly surfaces are also reduced, or even eliminated.
  • the device produced according to the method according to the present invention then has better mechanical and sealing properties. The fact of creating a hollow internal structure directly during the densification of the material constituting the heat exchange device, therefore makes it possible to obtain excellent reliability and a better cost / performance ratio due to the simplicity of the method according to the invention.
  • heat exchange device covers elements the function of which can be to store, convey, evaporate or condense a fluid, but also to fulfill mixed functions. These heat exchange functions are performed by conductive and radiative channels. These functions are particularly well fulfilled thanks to the thermal properties of metal matrix composites such as aluminum-beryllium, as well as thanks to surface coatings.
  • Aluminum-beryllium is a metal matrix composite in the sense that it is in the form of an aluminum matrix in which grains of beryllium are dispersed. It is therefore not strictly speaking an alloy.
  • the method according to the invention is then particularly advantageous, because if aluminum-beryllium is very advantageous for these thermomechanical properties, it is very difficult to machine and assemble. Its use requires the implementation of often expensive specific techniques such as soldering and welding by laser or electron bombardment.
  • Aluminum-beryllium is widely used in the thermal field, in particular on board satellites, because it offers very efficient thermo-mechanical properties (very high stiffness with a density of around 2, very high thermal conductivity, around 240 W / m ° K, and above all a fairly low coefficient of thermal expansion).
  • This material indeed offers unique properties: - it has mechanical properties equivalent for example to alloy 6061;
  • the base material is therefore advantageously a composite with a metallic structure such as aluminum-beryllium and more particularly AIBeMet 162, a material produced by the company BRUSH WELLMAN. Its use is facilitated by the method according to the invention, which then perfectly meets the new needs in terms of thermal in the space field. Indeed, for applications using on-board devices, the mass / performance ratio is decisive.
  • the method according to the invention makes it possible to guarantee in a reliable manner and without complex machining, compliance with the following requirements: intrinsic tightness, high mechanical strength, great structural rigidity and great lightness.
  • the implementation of the method according to the invention allows the industrial production of heat exchange devices such as housing heat exchangers for on-board electronic equipment, housing bases for on-board electronic equipment, thermal drains for on-board electronic equipment, radiators, heat pipes, fluid loops, hollow finned cooling plates, etc.
  • heat exchange devices such as housing heat exchangers for on-board electronic equipment, housing bases for on-board electronic equipment, thermal drains for on-board electronic equipment, radiators, heat pipes, fluid loops, hollow finned cooling plates, etc.
  • the properties of the aluminum-beryllium composite are such that it is also advantageously used for the production of very light radiative panels.
  • the operation consisting in densifying the base material is carried out by hot isostatic pressing and / or by extrusion; -
  • the core is preferably made of soft iron in the case of isostatic pressing or copper in the case of extrusion.
  • the cores have a shape complementary to the desired internal structure.
  • This form is defined by the needs of the field of use.
  • the cores can be solid or hollow, spherical, parallelepipedic or conical, tubular with sections comprising specific machining operations such as grooves, ridges, triangular shapes, star shapes, etc.
  • the cores can be shaped to present linear, and / or curved sections (coils, etc.).
  • the cores can also be interconnected or isolated, as well as positioned to form two-dimensional or three-dimensional structures.
  • the dimensions of a core can be any, from millimeter or metric, with -fine machining which can be sub-millimeter.
  • the cores can be produced by any machining, shaping or assembly process in a compatible material at the same time with the hot isostatic pressing (and / or extrusion) process and with the process of removing the nucleus by selective chemical means.
  • the core can be the subject of specific surface treatments as well as a specific preparation or assembly allowing their compatibility with the use of the base material (temperature, pressure, etc.), in the process according to the invention.
  • Another object of the present invention is to provide a storage, transfer and heat exchange device having mechanical and thermal performance, as well as sealing levels at least as high as those of the prior art, but less expensive.
  • a heat exchange device formed from a basic material densified from a powder, characterized in that it has a hollow internal structure corresponding to the imprint left by a dissolved core. selectively within the densified base material.
  • the base material is an aluminum-beryllium composite; it corresponds to a device included in the list comprising a housing heat exchanger for on-board electronic equipment, a housing base for on-board electronic equipment, a heat sink for on-board electronic equipment, a radiator, a heat pipe, a fluid loop and a cooling plate hollow with fins;
  • It has a hollow internal structure comprising at least one section corresponding to the imprint of a core having a specific machining such as ridges;
  • the heat exchange device formed from a basic material densified from a powder has a hollow internal structure corresponding to the imprint left by a selectively dissolved core within the densified base material.
  • the heat exchange device is an aluminum-beryllium composite. According to an additional characteristic of the invention, the heat exchange device corresponds to a device included in the list comprising a housing heat exchanger for on-board electronic equipment, a housing base for on-board electronic equipment, a heat sink for on-board electronic equipment , a radiator, a heat pipe, a fluid loop and a hollow cooling plate with fins.
  • the heat exchange device comprises a hollow internal structure comprising at least one section corresponding to the imprint of a core having a specific machining such as ridges.
  • the heat exchange device comprises a hollow internal structure having a pattern of sub-millimeter dimension
  • the heat exchange device has an internal structure developed in three dimensions.
  • the base material consists of an aluminum-beryllium composite whose properties and heat exchange surfaces are increased by a selective attack on the beryllium grains in order to produce, at least in a superficial, a porous structure with micron pores having excellent capillary retention properties.
  • FIG. 1a shows in section, an example of geometry of a machined core ( Figure 2a) and the hollow internal structure left after removal of this core ( Figure 2b);
  • FIG. 3 shows another example of a heat exchange device obtained by the method according to the invention shown in Figure 1;
  • FIG. 4 shows an example of a heat pipe profile having a plurality of radial strips
  • FIG. 5 illustrates the porous microstructure of the areas of the heat pipe of Figure 4 near the lamellae.
  • the method according to the invention is described in detail below, in a particular but non-limiting mode of implementation.
  • a deployable radiator is produced with an integrated serpentine network.
  • the method according to the invention comprises four steps.
  • the core 1 is prepared and machined (FIG. 1a).
  • the core is made of copper but other materials can be used.
  • the core 1 is shaped like a serpentine, as shown in FIG. 1a.
  • This core 1 has a hollow tubular shape and the outer surface has grooves 2 extending longitudinally ( Figure 2a).
  • the external diameter of this core 1 is of the order of a few millimeters (for example 6 mm).
  • These streaks 2 form structures which, in section, have a triangular shape, with a point extending radially.
  • the depth of these streaks 2 is of the order of a hundred microns.
  • the machining of the ridges 2 is easier than would be that of the ridges on the internal surface of a cylindrical cavity, as would be the case if it had been desired to produce their complementary shape directly on the base material.
  • the core 1 is incorporated into a powder 4 of a base material (Figure 1b).
  • This material is aluminum-beryllium.
  • the powder 4 is introduced into a mold 6 before undergoing hot isostatic pressing (FIG. 1b).
  • a block 8 is obtained, the external geometry of which, determined by the shape of the mold 6, is advantageously already very close to that which the radiator will take in its final embodiment.
  • the block 8 is machined to reveal the ends 10 of the core 1 (FIG. 1c).
  • this step is facilitated by prior identification of these ends 10 by X-ray radiography.
  • a chemical attack on the core 1 is carried out.
  • the core is dissolved by chemical attack from the inside of the block 8 by circulation in the core of the attack liquid.
  • the attack liquid allows selective ionic displacement, for example by iron perchloride.
  • This attack liquid makes it possible to selectively dissolve the core 1, while leaving the block 8 intact and more particularly the hollow internal structure corresponding to the imprint of the core 1 in this block 8 (see FIGS. 1d and 2b). It will be recalled in this connection that under these conditions the etching solution does not come into contact with the base material 8 until almost all of the core has been dissolved.
  • the attack speed ratios (for example> 300) are such that the base material 8 is only very slightly attacked, which allows the production of extremely fine internal geometries.
  • the core can be provided with a particular coating, for example a diffusion barrier so as to make it compatible with different types of processes and with the densification temperatures of the base material 8.
  • the block 8 can then be machined externally as required.
  • FIG. 3 Another example of a device according to the invention is also shown in FIG. 3. It is a hollow plate 12 with fins, also called by those skilled in the art according to English terminology "Finned Hollow Core Cold Plate”.
  • This plate 12 has channels 14 of rectangular section (for example less than a square millimeter), extending longitudinally parallel to its main faces 16. The large dimension of their rectangular section is perpendicular to its main faces 16. These channels 14 are typically distant from each other by a millimeter distance.
  • FIG. 4 illustrates a heat pipe produced with a particular profile of the type with radial lamellae, produced in a block of beryllium aluminum.
  • Figure 5 illustrates the detail of the porous microstructure of the fins.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication de dispositifs d'échange thermique utilisés notamment dans le domaine de l'électronique, des télécommunications, de l'aéronautique et/ou du spatial. Il peut s'agir par exemple, d'échangeurs thermiques pour équipement électronique embarqué, ou de drains thermiques pour équipement électronique embarqué, et de radiateurs déployables ou non, ou de caloducs, ou de boucles fluides ou de plaques refroidissantes creuses à ailettes, etc. Ce procédé comprend les opérations consistant à - réaliser un noyau (1) selon une géométrie adaptée pour la circulation d'un fluide ainsi que pour favoriser les échanges thermiques entre ce fluide et l'environnement du dispositif; - insérer ce noyau (1) au sein d'un matériau de base (8) étant sous forme de poudre; - densifier le matériau de base (8) autour du noyau (1); et - dissoudre sélectivement le noyau (1) par voie chimique.

Description

PROCEDE DE FABRICATION DE DISPOSITIF D'ECHANGE THERMIQUE ET DISPOSITIF D'ECHANGE THERMIQUE OBTENU PAR CE PROCEDE
L'invention concerne le domaine des procédés de fabrication de dispositifs d'échange thermique ainsi que celui des dispositifs d'échange thermique eux-mêmes.
Notamment, il peut s'agir de dispositifs d'échange thermique utilisé dans le domaine de l'électronique, des télécommunications, de l'aéronautique et/ou du spatial. Il peut s'agir par exemple, d'échangeurs thermiques pour équipement électronique embarqué, ou de boîtiers pour équipement électronique embarqué, ou de drains thermiques pour équipement électronique embarqué, ou de radiateurs déployables ou non, ou de caloducs, ou de boucles fluides ou de plaques refroidissantes creuses à ailettes, etc. Dans le domaine spatial, tout comme dans celui des télécommunications, les densités de puissance thermique dissipées par certains composants électroniques et équipements sont de plus en plus élevées. L'extraction et l'évacuation par voie radiative de tels flux thermiques impliquent l'utilisation, non seulement de nouveaux matériaux toujours plus performants au niveau de l'assemblage avec les éléments dissipatifs, mais surtout de technologies de refroidissement et de contrôle thermique de plus en plus performantes. Par exemple, la densité de puissance thermique dissipée à bord des satellites, qui peut atteindre plusieurs kilowatts, nécessite l'utilisation de technologies de refroidissement faisant appel à des circulations forcées ou non, des fluides caloporteurs monophasiques ou diphasiques (boucle fluide, caloduc, etc.) et à des radiateurs déployables.
Les technologies de refroidissement et de contrôle thermique sont mises en œuvre sur des dispositifs de transfert et d'échange thermique dont la réalisation suppose des techniques d'usinage et d'assemblage complexes et coûteuses. En effet, ces dispositifs doivent présenter d'excellentes performances thermo-mécaniques, ainsi que des niveaux d'étanchéité élevés. En outre, les besoins en dispositifs d'échange thermique présentant des capacités d'échange de plus en plus importantes, débouchent également sur un accroissement des surfaces fixes ou déployables. De telles surfaces rendent la réalisation de ces dispositifs encore plus complexe et plus coûteuse si l'on souhaite conserver une bonne fiabilité. De plus, ces dispositifs doivent être constitués de matériaux spécifiques qui offrent les niveaux de performance requis et qui sont eux- mêmes souvent coûteux.
Un but de l'invention est de proposer un procédé de fabrication de dispositifs de stockage, de transfert et d'échange thermique moins complexe et donc moins coûteux, que ceux de l'art antérieur, tout en conservant, voire en améliorant, la fiabilité de tels dispositifs.
Ce but est atteint selon l'invention par un procédé de fabrication de dispositifs d'échange thermique caractérisé par le fait qu'il comprend les opérations consistant à :
- réaliser un noyau selon une géométrie adaptée pour le stockage et la circulation d'un fluide ainsi que pour favoriser les échanges thermiques entre ce fluide et l'environnement du dispositif ;
- insérer ce noyau au sein d'un matériau de base étant sous forme de poudre;
- densifier le matériau de base autour du noyau ; et
- dissoudre sélectivement le noyau par voie chimique.
Selon une caractéristique particulière de l'invention, le matériau de base comprend du béryllium. Selon une autre caractéristique particulière de l'invention, le matériau de base est constitué par du béryllium ou par un alliage d'aluminium- béryllium.
Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, l'opération consistant à densifier le matériau de base est réalisée par pressage isostatique à chaud.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le matériau de base est extrudé ou co-extrudé autour du noyau. Selon une autre caractéristique particulière de l'invention, le noyau est réalisé en un matériau compatible avec les procédés de densification de ce dernier, en particulier en cuivre dans le cas de l'extrusion, et en acier dans le cas du pressage isostatique. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, elle comporte une opération d'usinage du noyau pour former des stries sur sa surface externe.
Selon une autre caractéristique particulière de l'invention, on forme après co-extrusion et enlèvement du noyau un profilé creux de forme linéaire de type caloduc.
Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, l'opération de dissolution sélective du noyau par voie chimique est réalisée à l'aide d'une ou de plusieurs solution(s) différente(s), de façon séquentielle afin d'enlever le noyau sans attaque du matériau de base, et/ou dans le but de réaliser intentionnellement sur les structures internes ou externes du matériau de base des surfaces à très forte porosité de dimension micronique.
Selon une autre caractéristique particulière de l'invention, on utilise un noyau constitué par un assemblage de plusieurs matériaux différents, tels qu'un noyau de forme tubulaire constitué par deux matériaux distincts disposés de façon concentrique et dont seul le matériau intérieur, disposé en position centrale, est enlevé sélectivement par voie chimique, de façon à laisser subsister l'autre matériau du noyau destiné à servir de protection interne du matériau de base en cas de difficulté de compatibilité vis-à-vis des fluides devant circuler dans les réseaux. L'appellation noyau désigne tout élément inséré au sein du matériau de base avant densification par pressage isostatique ou extrusion et dont l'enlèvement postérieur par voie chimique sélective laisse subsister une forme complémentaire de celui-ci au sein du matériau de base.
Ainsi, grâce au procédé selon l'invention, on réalise industriellement des dispositifs de transfert et d'échange thermique avec des étapes d'usinage et d'assemblage particulièrement simplifiées. En effet, l'utilisation d'un noyau permet de réaliser des structures internes creuses sans avoir à assembler les parties usinées pour former ces structures internes, le matériau de base pouvant être densifié sous forme d'un bloc d'un seul tenant autour de la totalité du noyau. C'est le noyau lui-même qui doit être usiné et ceci est aisé puisque l'on peut y accéder par sa périphérie, ce qui n'est pas toujours le cas à l'intérieur d'une structure creuse.
En permettant de limiter, voire de supprimer les étapes d'usinage et d'assemblage des différentes parties d'un dispositif d'échange thermique, on réduit les coûts de fabrication. Mais, en outre, on rend le dispositif plus fiable puisque l'on réduit également, voire on supprime, les surfaces d'assemblage. Le dispositif réalisé selon le procédé conforme à la présente invention, présente alors de meilleures propriétés mécaniques et d'étanchéité. Le fait de créer une structure interne creuse directement lors de la densification du matériau constitutif du dispositif d'échange thermique, permet donc d'obtenir une excellente fiabilité et un meilleur rapport coût/performance en raison de la simplicité du procédé selon l'invention.
Le terme « dispositif d'échange thermique » recouvre des éléments dont la fonction peut être de stocker, d'acheminer, d'évaporer ou de condenser un fluide, mais aussi de remplir des fonctions mixtes. Ces fonctions d'échanges thermiques sont réalisées par voies conductrice et radiative. Ces fonctions sont particulièrement bien remplies grâce aux propriétés thermiques des composites à matrices métalliques tels que l'aluminium-béryllium, ainsi que grâce à des revêtements de surface.
L'aluminium-béryllium est un composite à matrice métallique dans le sens qu'il est sous forme d'une matrice d'aluminium dans laquelle sont dispersés des grains de béryllium. Il ne s'agit donc pas à proprement parler d'un alliage. Le procédé selon l'invention est alors particulièrement avantageux, car si l'aluminium-béryllium est très intéressant pour ces propriétés thermomécaniques, il est très délicat à usiner et assembler. Son utilisation nécessite la mise en œuvre de techniques spécifiques souvent onéreuses telles que la brasure et la soudure par laser ou par bombardement électronique.
L'aluminium-béryllium est largement utilisé dans le domaine thermique, notamment à bord des satellites, parce qu'il offre des propriétés thermo-mécaniques très performantes (très grande raideur avec une densité avoisinant 2, conductivité thermique très élevée, voisine de 240 W/m°K, et surtout un coefficient d'expansion thermique assez faible). Ce matériau offre en effet des propriétés uniques : - il a des propriétés mécaniques équivalentes par exemple à l'alliage 6061 ;
- il est trois fois plus raide que les alliages d'aluminium ;
- il est plus léger de 24% par rapport aux alliages d'aluminium ;
- sa conductivité thermique est supérieure de 25% à celle des alliages d'aluminium ;
- son coefficient d'expansion thermique est inférieur de 40% à celui des alliages d'aluminium ;
- il a une chaleur massique supérieure de 75% à celle des alliages d'aluminium ; et - il a une très bonne aptitude à recevoir des traitements thermooptiques de surface. Le matériau de base est donc avantageusement un composite à structure métallique tel que l'aluminium-béryllium et plus particulièrement l'AIBeMet 162, matériau élaboré par la société BRUSH WELLMAN. Son utilisation est facilitée grâce au procédé selon l'invention, lequel répond alors parfaitement aux nouveaux besoins en matière de thermique dans le domaine spatial. En effet, pour les applications mettant en œuvre des dispositifs embarqués, le rapport masse/performance est déterminant. Avec un composite d'aluminium-béryllium, le procédé selon l'invention permet de garantir de manière fiable et sans usinage complexe, le respect des exigences suivantes : étanchéité intrinsèque, haute résistance mécanique, grande rigidité structurelle et grande légèreté. La mise en œuvre du procédé selon l'invention permet la réalisation industrielle de dispositifs d'échange thermique tels que des échangeurs thermiques de boîtiers pour équipements électroniques embarqués, des embases de boîtiers pour équipements électroniques embarqués, des drains thermiques pour équipements électroniques embarqués, des radiateurs, des caloducs, des boucles fluides, des plaques refroidissantes creuses à ailettes, etc.
Notons que les propriétés du composite aluminium-béryllium sont telles qu'il est également avantageusement utilisé pour la réalisation de panneaux radiatifs très légers.
Le procédé selon l'invention comporte les caractéristiques avantageuses suivantes prises isolément ou en combinaison :
- l'opération consistant à densifier le matériau de base est réalisée par pressage isostatique à chaud et/ou par extrusion ; - le noyau est de préférence réalisé en fer doux dans le cas du pressage isostatique ou en cuivre dans le cas de l'extrusion.
Les propriétés particulières de la structure interne creuse sont données par des formes et des profils de noyaux spécifiques à l'application visée. Ainsi, les noyaux ont une forme complémentaire de la structure interne souhaitée. Cette forme est définie par les besoins du domaine d'utilisation. Par exemple, les noyaux peuvent être massifs ou creux, sphériques, parallélépipédiques ou coniques, tubulaires avec des sections comportant des usinages spécifiques tels que des rainures, des stries, des formes triangulaires, des formes en étoile, etc. Les noyaux peuvent être conformés pour présenter des tronçons linéaires, et/ou courbes (serpentins, etc.). Les noyaux peuvent également être interconnectés ou isolés, ainsi que positionnés pour former des structures à deux dimensions ou à trois dimensions. Les dimensions d'un noyau peuvent être quelconque, du millimétrique ou métrique, avec -des finesses d'usinage pouvant être sub- millimétriques. Les noyaux peuvent être réalisés par tout procédé d'usinage, de mise en forme ou d'assemblage dans un matériau compatible à la fois avec le procédé de pressage isostatique à chaud (et/ou d'extrusion) et avec l'opération d'enlèvement du noyau par voie chimique sélective.
Le noyau peut faire l'objet de traitements de surfaces particuliers ainsi que d'une préparation ou d'un assemblage spécifique permettant leur compatibilité avec l'utilisation du matériau de base (température, pression, etc.), dans le procédé selon l'invention.
Un autre but de la présente invention est de fournir un dispositif de stockage, de transfert et d'échange thermique présentant des performances mécaniques et thermiques, ainsi que des niveaux d'étanchéité au moins aussi élevés que ceux de l'art antérieur, mais moins coûteux.
Cet autre but est atteint par un dispositif d'échange thermique formé d'un matériau de base densifié à partir d'une poudre, caractérisé par le fait que qu'il comporte une structure interne creuse correspondant à l'empreinte laissée par un noyau dissous sélectivement au sein du matériau de base densifié.
Le dispositif selon l'invention présente avantageusement les caractéristiques suivantes prises séparément ou en combinaison :
- le matériau de base est un composite d'aluminium-béryllium ; il correspond à un dispositif compris dans la liste comprenant un échangeur thermique de boîtier pour équipement électronique embarqué, une embase de boîtier pour équipement électronique embarqué, un drain thermique pour équipement électronique embarqué, un radiateur, un caloduc, une boucle fluide et une plaque refroidissante creuse à ailettes ;
- il comporte une structure interne creuse comprenant au moins une section correspondant à l'empreinte d'un noyau présentant un usinage spécifique tel que des stries ;
- il comporte une structure interne creuse présentant un motif de dimension sub-millimétrique ;
- il comporte une structure interne développée en trois dimensions. Selon une caractéristique particulière de l'invention le dispositif d'échange thermique formé d'un matériau de base densifié à partir d'une poudre, comporte une structure interne creuse correspondant à l'empreinte laissée par un noyau dissous sélectivement au sein du matériau de base densifié.
Selon une autre caractéristique particulière de l'invention, le dispositif d'échange thermique est un composite d'aluminium-béryllium. Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le dispositif d'échange thermique correspond à un dispositif compris dans la liste comprenant un échangeur thermique de boîtier pour équipement électronique embarqué, une embase de boîtier pour équipement électronique embarqué, un drain thermique pour équipement électronique embarqué, un radiateur, un caloduc, une boucle fluide et une plaque refroidissante creuse à ailettes.
Selon une autre caractéristique particulière de l'invention, le dispositif d'échange thermique comporte une structure interne creuse comprenant au moins une section correspondant à l'empreinte d'un noyau présentant un usinage spécifique tel que des stries.
Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le dispositif d'échange thermique comporte une structure interne creuse présentant un motif de dimension sub-millimétrique
Selon une autre caractéristique particulière de l'invention le dispositif d'échange thermique comporte une structure interne développée en trois dimensions.
Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le matériau de base est constitué par un composite d'aluminium-béryllium dont les propriétés et surfaces d'échanges thermiques sont accrues par une attaque sélective des grains de béryllium afin de réaliser, au moins de façon superficielle, une structure poreuse à pores microniques présentant d'excellentes propriétés de rétention capillaire.
L'invention sera également mieux comprise à l'aide des références aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente schématiquement les différentes étapes
(figures 1a, b, c, d) d'un exemple de mise en œuvre d'un procédé conforme à la présente invention ; - la figure 2 représente en coupe, un exemple de géométrie d'un noyau usiné (figure 2a) ainsi que la structure interne creuse laissée après enlèvement de ce noyau (figure 2b) ;
- la figure 3 représente un autre exemple de dispositif d'échange thermique obtenu par le procédé selon l'invention représenté à la figure 1 ;
- la figure 4 représente un exemple de profil de caloduc présentant une pluralité de lamelles radiales ; et
- la figure 5 illustre la microstructure poreuse des zones du caloduc de la figure 4 voisines des lamelles. Le procédé selon l'invention est décrit de manière détaillée ci- dessous, dans un mode de mise en œuvre particulier mais non limitatif. Selon cet exemple de mise en œuvre, on réalise un radiateur déployable avec un réseau en serpentin intégré.
Comme représenté sur la figure 1 , selon cet exemple de mise en œuvre, le procédé selon l'invention comporte quatre étapes.
Selon la première étape, on prépare et on usine le noyau 1 (figure 1a). Dans le cas présent, le noyau est en cuivre mais d'autre matériaux peuvent être utilisés. Le noyau 1 est conformé en serpentin, comme représenté sur la figure 1a. Ce noyau 1 a une forme tubulaire creuse et la surface externe comporte des stries 2 s'étendant longitudinalement (figure 2a). Le diamètre externe de ce noyau 1 est de l'ordre de quelques millimètres (par exemple 6 mm). Ces stries 2 forment des structures qui, en coupe, ont une forme triangulaire, avec une pointe s'étendant radialement. La profondeur de ces stries 2 est de l'ordre d'une centaine de microns. L'usinage des stries 2 est plus aisé que ne le serait celui des stries sur la surface interne d'une cavité cylindrique, comme ce serait le cas si l'on avait souhaité réaliser leur forme complémentaire directement sur du matériau de base.
Selon la deuxième étape, on incorpore le noyau 1 au sein d'une poudre 4 d'un matériau de base (figure 1b). Ce matériau est de l'aluminium- béryllium. La poudre 4 est introduite dans un moule 6 avant de subir un pressage isostatique à chaud (figure 1b). A l'issue de cette étape, on obtient un bloc 8 dont la géométrie externe, déterminée par la forme du moule 6, est avantageusement déjà très proche de celle que prendra le radiateur dans sa réalisation finale.
Selon la troisième étape, le bloc 8 est usiné pour faire apparaître les extrémités 10 du noyau 1 (figure 1c).
Avantageusement, cette étape est facilitée par un repérage préalable de ces extrémités 10 par radiographie aux rayons X.
Selon la quatrième étape, on procède à une attaque chimique du noyau 1. Pour ce faire, on dissout le noyau par attaque chimique de l'intérieur du bloc 8 par circulation dans le noyau du liquide d'attaque. Le liquide d'attaque permet un déplacement ionique sélectif, par exemple par le perchlorure de fer. Ce liquide d'attaque permet de dissoudre sélectivement le noyau 1 , tout en laissant intact le bloc 8 et plus particulièrement la structure interne creuse correspondant à l'empreinte du noyau 1 dans ce bloc 8 (voir figures 1d et 2b). On rappellera à ce propos que dans ces conditions la solution d'attaque ne vient pas au contact du matériau de base 8 tant que l'on n'a pas quasiment dissout l'intégralité du noyau. A ce stade, les rapports de vitesse d'attaque (par exemple > 300) sont tels que le matériau de base 8 n'est que très peu attaqué, ce qui autorise la réalisation de géométries internes extrêmement fines.
Selon la nature et en fonction de l'application spécifique visée, le noyau peut être muni d'un revêtement particulier, par exemple d'une barrière de diffusion de manière à le rendre compatible avec différents types de procédés et avec les températures de densification du matériau de base 8.
Le bloc 8 peut ensuite être usiné extérieurement en fonction des besoins.
De nombreuses formes géométriques de réseaux et agencements particuliers peuvent être réalisés d'une manière industrielle peu coûteuse, grâce au procédé selon l'invention.
On a également représenté sur la figure 3 un autre exemple de dispositif conforme à l'invention. Il s'agit d'une plaque 12 creuse à ailettes, aussi appelée par l'homme du métier selon la terminologie anglo-saxonne « Finned Hollow Core Cold Plate ». Cette plaque 12 comporte des canaux 14 à section rectangulaire (inférieure par exemple au millimètre carré), s'étendant longitudinalement parallèlement à ses faces principales 16. La grande dimension de leur section rectangulaire est perpendiculaire à ses faces principales 16. Ces canaux 14 sont typiquement distants les uns des autres d'une distance millimétrique.
La figure 4 illustre un caloduc réalisé avec un profil particulier de type à lamelles radiales, réalisé dans un bloc d'aluminium béryllium. La figure 5 illustre le détail de la microstructure poreuse des ailettes.
La forte porosité micronique de ce profilé de caloduc permet d'accroître de façon spectaculaire les surfaces d'échanges thermiques par evaporation et engendre une capilarité exceptionnelle pour le fluide de refroidissement.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication de dispositifs d'échange thermique caractérisé par le fait qu'il comprend les opérations consistant à :
- réaliser un noyau (1) selon une géométrie adaptée pour le stockage et la circulation d'un fluide ainsi que pour favoriser les échanges thermiques entre ce fluide et l'environnement du dispositif ;
- insérer ce noyau (1 ) au sein d'un matériau de base (8) étant sous forme de poudre ;
- densifier le matériau de base (8), autour du noyau (1); et
- dissoudre sélectivement le noyau (1) par voie chimique.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé par le fait que le matériau de base (8) comprend du béryllium.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le matériau de base (8) est constitué par du béryllium ou par un alliage d'aluminium- béryllium.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'opération consistant à densifier le matériau de base (8) est réalisée par pressage isostatique à chaud.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le matériau de base (8) est extrudé ou co-extrudé autour du noyau (1 ).
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le noyau (1 ) est réalisé en un matériau compatible avec les procédés de densification de ce dernier, en particulier en cuivre dans le cas de l'extrusion, et en acier dans le cas du pressage isostatique.
7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'il comporte une opération d'usinage du noyau (1 ) pour former des stries (2) sur sa surface externe. ,
8. Procédé selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé par le fait que l'on forme après co-extrusion et enlèvement du noyau un profilé creux de forme linéaire de type caloduc.
9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'opération de dissolution sélective du noyau par voie chimique est réalisée à l'aide d'une ou de plusieurs solution(s) différente(s), de façon séquentielle afin d'enlever le noyau sans attaque du matériau de base (8), et ou dans le but de réaliser intentionnellement sur les structures internes ou externes du matériau de base (8) des surfaces à très forte porosité de dimension micronique.
10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on utilise un noyau constitué par un assemblage de plusieurs matériaux différents, tels qu'un noyau de forme tubulaire constitué par deux matériaux distincts disposés de façon concentrique et dont seul le matériau intérieur, disposé en position centrale, est enlevé sélectivement par voie chimique, de façon à laisser subsister l'autre matériau du noyau destiné à servir de protection interne du matériau de base (8) en cas de difficulté de compatibilité vis-à-vis des fluides devant circuler dans les réseaux.
11. Dispositif d'échange thermique formé d'un matériau de base (8) densifié à partir d'une poudre, caractérisé par le fait que qu'il comporte une structure interne creuse correspondant à l'empreinte laissée par un noyau (1) dissous sélectivement au sein du matériau de base (8) densifié.
12. Dispositif d'échange thermique selon la revendication 11, caractérisé par le fait que le matériau de base (8) est un composite d'aluminium- béryllium.
13. Dispositif d'échange thermique selon l'une des revendications 11 et 12, caractérisé par le fait qu'il correspond à un dispositif compris dans la liste comprenant un échangeur thermique de boîtier pour équipement électronique embarqué, une embase de boîtier pour équipement électronique embarqué, un drain thermique pour équipement électronique embarqué, un radiateur, un caloduc, une boucle fluide et une plaque refroidissante creuse à ailettes.
14. Dispositif d'échange thermique selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisé par le fait qu'il comporte une structure interne creuse comprenant au moins une section correspondant à l'empreinte d'un noyau (1) présentant un usinage spécifique tel que des stries (2).
15. Dispositif d'échange thermique selon l'une des revendications 11 à 14, caractérisé par le fait qu'il comporte une structure interne creuse présentant un motif (2) de dimension sub-millimétrique
16. Dispositif d'échange thermique selon l'une des revendications 11 à 15, caractérisé par le fait qu'il comporte une structure interne développée en trois dimensions.
17. Dispositif d'échange thermique selon l'une des revendications 11 à 16, caractérisé par le fait que le matériau de base (8) est constitué par un composite d'aluminium-béryllium dont les propriétés et surfaces d'échanges thermiques sont accrues par une attaque sélective des grains de béryllium afin de réaliser, au moins de façon superficielle, une structure poreuse à pores microniques présentant d'excellentes propriétés de rétention capillaire.
PCT/FR2001/001369 2000-08-10 2001-05-04 Dispositif d'echange thermique WO2002011930A1 (fr)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2001258494A AU2001258494A1 (en) 2000-08-10 2001-05-04 Heat-exchanging device
JP2002517253A JP2004506092A (ja) 2000-08-10 2001-05-04 熱交換器の製造方法とこの方法によって得られた熱交換器
JP2002517866A JP2004506095A (ja) 2000-08-10 2001-08-09 含浸、塗装または接着用の微小細孔のある表面を有するベリリウム−アルミニウム複合材料
PCT/FR2001/002589 WO2002012590A1 (fr) 2000-08-10 2001-08-09 Composite beryllium-aluminium a surface microporeuse pour impregnation, peinture ou collage
AU2001285987A AU2001285987A1 (en) 2000-08-10 2001-08-09 Beryllium-aluminium composite with microporous surface for impregnating, painting or bonding

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR00/10511 2000-08-10
FR0010511A FR2812828B1 (fr) 2000-08-10 2000-08-10 Procede de fabrication de dispositif d'echange thermique et dispositif d'echange thermique obtenu par ce procede

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2002011930A1 true WO2002011930A1 (fr) 2002-02-14

Family

ID=8853453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2001/001369 WO2002011930A1 (fr) 2000-08-10 2001-05-04 Dispositif d'echange thermique

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2004506092A (fr)
AU (2) AU2001258494A1 (fr)
FR (1) FR2812828B1 (fr)
WO (1) WO2002011930A1 (fr)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6880335B2 (en) 2002-05-30 2005-04-19 Superconductor Technologies, Inc. Stirling cycle cryocooler with improved magnet ring assembly and gas bearings
EP2599579B1 (fr) * 2010-07-26 2020-03-11 Hamamatsu Photonics K.K. Procédé de fabrication d'un dispositif à semi-conducteurs
CN111152940A (zh) * 2020-01-02 2020-05-15 中国科学院空间应用工程与技术中心 一种辅助传热机构、舱外载荷和空间站
CN113135304A (zh) * 2021-04-26 2021-07-20 上海卫星工程研究所 一种计算储液器回排量的流体回路充装方法
US20230384037A1 (en) * 2018-09-28 2023-11-30 Clean Energy Systems, Inc. Micro-tube metal matrix heat exchanger and method of manufacture

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1010240A (fr) * 1950-01-31 1952-06-09 Michigan Powdered Metal Produc Procédé de fabrication d'objets en métal en poudre et objets obtenus par ce procédé
GB872714A (en) * 1958-12-22 1961-07-12 Atomic Energy Authority Uk Improvements in sintering process
US3531848A (en) * 1966-01-10 1970-10-06 Battelle Development Corp Fabrication of integral structures
EP0674966A1 (fr) * 1994-03-28 1995-10-04 Mitsubishi Aluminum Co.,Ltd. Composition pour brasage, matériau à base d'aluminium pourvu de ladite composition de brasage et échangeur de chaleur
EP0815995A2 (fr) * 1996-06-24 1998-01-07 General Electric Company Méthode de fabrication de structures cylindriques à canaux de refroidissement

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1010240A (fr) * 1950-01-31 1952-06-09 Michigan Powdered Metal Produc Procédé de fabrication d'objets en métal en poudre et objets obtenus par ce procédé
GB872714A (en) * 1958-12-22 1961-07-12 Atomic Energy Authority Uk Improvements in sintering process
US3531848A (en) * 1966-01-10 1970-10-06 Battelle Development Corp Fabrication of integral structures
EP0674966A1 (fr) * 1994-03-28 1995-10-04 Mitsubishi Aluminum Co.,Ltd. Composition pour brasage, matériau à base d'aluminium pourvu de ladite composition de brasage et échangeur de chaleur
EP0815995A2 (fr) * 1996-06-24 1998-01-07 General Electric Company Méthode de fabrication de structures cylindriques à canaux de refroidissement

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6880335B2 (en) 2002-05-30 2005-04-19 Superconductor Technologies, Inc. Stirling cycle cryocooler with improved magnet ring assembly and gas bearings
EP2599579B1 (fr) * 2010-07-26 2020-03-11 Hamamatsu Photonics K.K. Procédé de fabrication d'un dispositif à semi-conducteurs
US20230384037A1 (en) * 2018-09-28 2023-11-30 Clean Energy Systems, Inc. Micro-tube metal matrix heat exchanger and method of manufacture
CN111152940A (zh) * 2020-01-02 2020-05-15 中国科学院空间应用工程与技术中心 一种辅助传热机构、舱外载荷和空间站
CN113135304A (zh) * 2021-04-26 2021-07-20 上海卫星工程研究所 一种计算储液器回排量的流体回路充装方法

Also Published As

Publication number Publication date
AU2001258494A1 (en) 2002-02-18
AU2001285987A1 (en) 2002-02-18
FR2812828B1 (fr) 2003-03-14
JP2004506092A (ja) 2004-02-26
FR2812828A1 (fr) 2002-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2711299B1 (fr) Structure thermomécanique adaptée pour un environnement spatial
EP2311086B1 (fr) Structure d'echange thermique et dispositif de refroidissement comportant une telle structure
FR3040778A1 (fr) Systeme de gestion thermique
US20060219391A1 (en) Heat pipe with sintered powder wick
US20060198753A1 (en) Method of manufacturing wick structure for heat pipe
US20070089860A1 (en) Heat pipe with sintered powder wick
EP1975534B1 (fr) Installation de climatisation avec un échangeur de chaleur interne
FR2928449A1 (fr) Dispositif d'echange de chaleur et procede de fabrication d'un element d'echange de chaleur pour un dispositif d'echange de chaleur
WO2002011930A1 (fr) Dispositif d'echange thermique
WO2019122651A1 (fr) Element intercalaire a texturation de surface, echangeur de chaleur et procede de fabrication associes
JP2009521662A (ja) 溝付き多孔質表面を製造する方法および熱伝導への応用
EP3728977B1 (fr) Echangeur de chaleur avec elements et plaques a texturation de surface
EP3899237A1 (fr) Regenerateur et procede de fabrication d'un tel regenerateur
FR2693791A1 (fr) Echangeur de chaleur compact et à haut coefficient d'échange thermique entre une phase liquide et une phase gazeuse en écoulement.
WO2017212202A1 (fr) Dispositif de positionnement dans un volume
EP2679946A1 (fr) Structure poreuse pour fluide incorporant un conduit
FR2854234A1 (fr) Dispositif ultraplat d'echange de chaleur
FR3075337A1 (fr) Element intercalaire a texturation de surface, echangeur de chaleur comprenant un tel element
EP1150016A1 (fr) Système de refroidissement de pompe à vide, et procédé pour sa réalisation
FR2886721A1 (fr) Procede de realisation par frittage du reseau capillaire dans un tube caloduc
FR3075335B1 (fr) Echangeur de chaleur avec elements intercalaires superposes
FR2867608A1 (fr) Refroidisseur pour composant electronique de puissance
WO2021152668A1 (fr) Refroidisseur de type caloduc et procédé de fabrication de refroidisseur de type caloduc
FR3075341A1 (fr) Echangeur de chaleur avec elements intercalaires a texturation de surface
FR3103031A1 (fr) Évaporateur pour système de transfert thermique diphasique à pompage capillaire et procédé de fabrication associé

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EE ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NO NZ PL PT RO RU SD SE SG SI SK SL TJ TM TR TT TZ UA UG US UZ VN YU ZA ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
ENP Entry into the national phase

Ref country code: JP

Ref document number: 2002 517253

Kind code of ref document: A

Format of ref document f/p: F

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8642

122 Ep: pct application non-entry in european phase