Brevet FR2116417A1 — publié le 19720713

' i 2116417 La présente invention concerne un procédé de fabrication de tubes de conduction thermique munis d'une armature en treillis métallique appliquée contre la surface intérieure de leur paroi. 5 Les tubes de conduction thermique suivant l'invention sont-des dispositifs de transfert de chaleur, dans lesquels un agent de transmission de la chaleur circule suivant un cycle diphasé entre une sourpe de chaleur et un dissipateur de chaleur, sans qu'il soit besoin d'utiliser de pompe. Des tubes de ce 10 type ont été déjà décrits' par exemple dans EUROSPEGTRA, neuvième année, N° 2, 1970, pages 51 à 60. Le retour du condensât entre le dissipateur de chaleur et la source de chaleur"est assuré, dans ces tubes, par des forces capillaires agissant le long de la paroi. A cet effet, la surface interne du tube 15 comporte, soit un réseau de rainures capillaires longitudinales, soit me couche de matériau poreuse ou réticulée. Dans le brevet français N° 2.009.000, on a déjà décrit un procédé permettant d'appliquer une mince armature entremis métallique contre la surface intérieure de la paroi de tubes de conduction 20 thermique présentant des rainures capillaires. Dans ce procédé connu, on part d'une tôle plate qu'on bombe tout d'abord légèrement sur sa face destinée ultérieurement à former la surface intérieure concave de la paroi du tube. Sur ladite face, on tend et on fixe alors l'armature en treillis métallique, à la suite de 25 quoi on roule le tube à sa forme définitive. Ce procédé ne s'est pas avéré utilisable pour tous les matériaux susceptibles d'être adoptés dans ce domaine car, au moment de l'inversion de courbure nécessaire pour fermer le tube sur lui-même, l'armature tend à_ se détacher facilement de la paroi qui lui sert de support. 30 Un procédé analogue est décrit dans le brevet français 2 009 001. Un manchon en treillis est ensuite introduit dans le tube, déjà roulé sur lui-même à sa forme définitive; on introduit alors librement un noyau dans le manchon et on place l'ensemble du dispositif sur une machine à martel er circulaire; celle-ci 35 dilate le manchon et l'applique contre les surfaces des rainures capillaires du tube. Ce procédé donne lieu à certaines difficultés techniques de fabrication, car il faut veiller tout spécialement à ce que la frappe du noyau contre le manchon s'exerce très régulièrement et avec une force bien définie pour empêcher 71 42750 2 2116417 l'écrasement ou le cisaillement dudit manchon contre les arêtes vives des rainures capillaires. L'invention permet d'éviter ces difficultés, de sorte que le procédé suivant l'invention convient à la mise en place d'armatures en treillis métallique, non seulement dans les 5 tubes à paroi lisse, mais également dans les tubes de conduction thermique à structure capillaire. Le procédé suivant l'invention consiste, en partant d'un tube fendu longitudinalement dans lequel on introduit une " armature en treillis métallique préalablement recourbée en U, 10 de telle sorte que les deux branches de l'U fassent saillie hors de la fente sur toute la longueur du tube, à introduire ensuite dans ledit tube un tuyau souple déformable plastiquement en particulier radialement, raccordé à une conduite sous pression pneumatique ou hydraulique, et» qui se dilate sous l'action de la 15 pression interne ce qui a pour effet de plaquer fortement ladite armature contre la paroi du tube, à fe?mer ensuite ladite fente en appliquant une pression externe et enfin à souder hermétiquement ladite fente en y emprisonnant les bords de l'armature métallique. Afin d'éviter tout allongement axial pouvant pro-20 voquer une crevaison des extrémités du tuyau, il est avantageux de relier entre eux les deux capuchcfas d'extrémité dudit tuyau au moyen d'une âme métallique. L'expérience montre qu'un tel tuyau permet d'appliquer l'armature contre la paroi du tube avec une force telle qu'on peut retirer ledit tuyau aussitôt après 25 fermeture de la fente longitudinale du tube. Cette caractéristique offre l'avantage que le tuyau n'est pas soumis à la charge thermique qui résulte du soudage. D'autres caractéristiques et avantages de l^invention * seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre 30 d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexé, dans lequel ; - la figure 1 représente un tube fendu dans lequel on a introduit librement une armature en treillis métallique, - la figure 2 est une vue en coupe d'un tuyau souple qu'on uti-35 lise dans le dispositif suivant la figure 1 pour l'application de ladite armature contre la paroi du tube, et - la figure 3 est une vue en élévation dUne sorte de presse à tube dans laquelle on referme la fente du tube suivant la figure 1. 71 42750 ■ 3 2116417 - On va d'abord décrire à titre d'exemple, un mode de fabrication usuel de tubes de conduction thermique. On choisit tout d'abord une tôle d'un métal et d'une épaisseur appropriés qu'on place sur une machine à fraiser, au moyen de laquelle des rai-5 nures capillaires sont creusées sur l'une des faces de la tôle en direction longitudinale. La tête de fraisage est généralement constituée par plusieurs fraises-disques disposées à des intervalles déterminés, de telle sorte que plusieurs rainures capillaires peuvent être creusés simultanément sur toute la longueur de la. 10 tôle. Une fois le fraisage terminé, on nettoie la pièce, on la décape, puis on proèée à un premier recuit sous vide. La tôle est ensuite cintrée ; à cet effet elle est pos&g.vr fesaiêfcesâe deux cales en acier de longueur correspondante., les rainures capillaires étant tournéeswrs le haut. On place ensuite une barre de 15 laiton au milieu de la tôle, puis on fait descendre le piston d'une puissante presse hydraulique sur la tôle jusqu'à ce que la tôle fléchisse et menace de glisser des cales d'acier. Lesdites câles en acier sont alors rapprochées l'une de l'autre à l'aide d'un étau, de telle sorte que la tôle soit à nouveau mieux sup-20 portée et puisse à nouveau être cintrée vers le bas par l'intermédiaire de la barre de laiton. On répète cette opération jusqu'à l'obtention d'une tôle recourbée en U, qui possède déjà son rayon de courbure définitif dans la zone médiane. Le tube en U ainsi obtenu est introduit., dans une presse 25 à tube à deux mâchoires dont les surfaces de serrage sont évidées de manière à former une gorge cylindrique. Sous la forte pression appliquée aux mâchoires, le tube en U placé dans ladite gorge prend à peu près la forme cylindrique de celle-ci. On découpe ensuite un treillis métallique aux dimensions 30 voulues. Ledit treillis est précintré sur un mandriiî de. :^telle sorte qu'une fois introduit dans le tube pratiquement cylindrique, ses deux bords longitudinaux fassent saillie hors de la fente dudit tube. La figure 1 représente, à ce stade de fabrication, un tube 1 et une armature 2, dont les bords 3 et 4 font saillie hors 35 de la fente. Au stade suivant, le tube et son armature qui ont été fortement écrouis lors du cintrage sont recuits sous vidé une nouvelle fois. Afin d'assurer, lors de l'assemblage décrit ci-dessus du dispositif, l'application régulière de l'armature contre la paroi Interne du tube, on introduit dans celui-ci un tuyau plas 71 42750 4 2116417 tique dont l'agencement est représenté en coupe sur la figure 2. Le tuyau 5 comprend deux capuchons 6 et 7 respectivement morités à ses extrémité, et un raccord 8, par l'intermédiaire duquel il est connecté à un accumulateur oléo-pneuma-tique ou analogue (non représenté). Afin d'éviter tout allongement axial du tuyau, on prévoit à l4intérieur de celui-ci , une âme métallique 9, qui relie entre eux rigidement les deux capuchons 6 et J. En l'absence de pression, le diamètre extérieur du tuyau correspond, à une faible tolérance près, au diamètre intérieur minimal de l'armature 2 du tube 1. La longueur utile du tuyau plastique entre les deux capuchons d'extrémité correspond exactement à la longueur du tube de conduction thermique. On introduit ensuite le tuyau souple dans le tube préalablement garni cousue indiqué sur la figure 1, puis on met ledit tuyau sous pression. Sous une pression d'huile comprise entre 10 et 50 atmosphères, le tuyau se dilate radialement de façpn uniforme et applique fortement l'armature contre la paroi du tube. Cet ensemble est alors placé dans une presse à tube indiquée sur la figure 3* Ladite presse comporte deux mâchoirës 10 et 11 qui peuvent être rapprochées l'une de l'autre par urç dispositif de serrage à vis 12 et qui immobilisent entre elles, dans ine gorge appropriée, le tube de conduction thermique. Lorsqu'on serre la vis 12, les deux mâchoires se rapprochent et exercent une forte pression.sur le tube de sorte que la fente de celui-ci se ferme et que les deux bor£s de l'armature y sont emprisonnés et serrés l'un contre l'autre. On peut alors retirer le tuyau souple du tube, sans que la géométrie de l'armature s'en trouve modifiée. On découpe les bords saillants 3 et 4 de l'armature 2 et l'on soude ensemble les deux bords du tube et les deux extrémités de l'armature le long de la fente longitudinale du tube. Le stade suivant consiste à recuire à nouveau le tube sous vide, puis à le placer dans une machine à marteler circulaire On peut réintroduire le tuyau-plastique dans le tube pour appliquer parfaitement l'armature contre la paroi, au cas où ladite armature aurait subi un léger retrait pendant le soudage. Comme derniers stades de fabrication, il faut encore mentionner, pour être complet, le soudage des fonds du tube et l'introduction de 71 42750 ' s 2116417 l'agent thermique. Ces stades de fabrication n'ont cependant aucune importance pour le problème qui fait l'objet de l'invention. Lors de la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on constate que l'armature métallique est appliquée de toutes 5 parts contre les nervures formées entre les rainures capillaires du tube de conduction thermique et qu'elle s'est soudée fortement à celui-ci, ai cours des divers traitements thermiques. Ce soudage suffit le plus souvent ; mais le cas échéant , on peut le compléter en soudant solidement les points de contact de l'ar-10 mature métallique avec la paroi du tube. A cet effet, on peut utiliser' par exemple le procédé CVD (Chemical-Vapor-Deposition = Dépôt chimique en phase vapeur). Le procédé selon l'invention convient également à la fabrication de tubes de conduction thermique du type à conduit 15 auxiliaire interne. Ce sont des tubes de conduction thermique dans lesquels le reflux du condensât du dissipateur de chaleur vers la source de chaleur s'effectue non seulement.le long des rainures capillaires et de l'armature en" treillis métallique sur la surface interne, mais également à travers un canal intérieur 20 largement isolé de la paroi du tube, le conduit auxiliaire in- A terné. Un tel conduit peut être inséré pendant la mise en oeuvre procédé suivant l'invention à travers la fente longitudinale du tube de conduction thermique et peut être soudé aux extrémités de l'armature métallique. 71 42750 6 2116417 REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de tubes de conduction thermique munis d'une armature en treillis métallique plaquée contre la surface intérieure de leur paroi, procédé caractérisé en ce qu'on part d'un.tube fendu longitudinalement, dans lequel on 5 introduit une armature en treillis métallique préalablement recourbée en U, de telle sorte que les branches de l'U fassent saillie hors de la fente sur toute la longueur du tube, en ce qu'on introduit ensuite dans ledit tube un tuyau souple déformable plastiquement, en particulier radialement, raccordé à une 10 conduite sous pression pneumatique ou hydraulique, et qui se dilate sous l'action de la pression interne, ce qui a pour tffet de plaquer fortement ladite armature contre la paroi du tube, en ce qu'on ferme ladite fente en appliquant une pression externe, et enfin en ce qu'on soude hermétiquement ladite fente en em-15 prisonnant les bords de l'armature métallique. 2. Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce que ledit tuyau souple contient une âme métallique qui relie entre eux deux capuchons d'extrémité du tuyau et empêche tout allongement appréciable de celui-ci. 20 3* Procédé selon revendication 1, caractérisé en ce qu'on retire le tuyau souple du tube après la fermeture de la fente mais avant le soudage, après avoir au préalable réduit la pression interne. 4." Procédé selon la revendication 1, caractérisé en oe 25 qu'on remplit d'huile le tuyau souple et en oe qu'il règne unq pression oomprise entre 10 et 50 atmosphères lors de 1'application de l'armature en treillis métallique.