Brevet FR2827666A1 — publié le 20030124

L'invention se rapporte à une unité d'ailette de dissipation de chaleur, et plus particulièrement à une unité de bande d'ailette de dissipation de chaleur unitaire avec un rendement de dissipation de chaleur relativement élevé. La figure 1 illustre un dispositif de dissipation de chaleur conventionnel 6 qui comprend une plaque de base 61 ayant une surface inférieure qui est en contact et qui est en communication thermique avec une source de génération de chaleur (non représentée), une multiplicité de fiches d'ailette 62, dont chaque paire adjacente est espacée d'une autre et qui sont prévues sur la plaque de base 61, et un ventilateur de dissipation de chaleur 63 prévu sur les fiches d'ailette 62 afin de souffler de l'air vers ou aspirer de l'air depuis les fiches d'ailette 62. La figure 2 illustre un autre dispositif de dissipation de chaleur conventionnel 7 qui comprend une plaque de base 71, une multiplicité de plaques d'ailette 72 prévues sur la plaque de base 71, et un ventilateur 73 prévu sur les plaques d'ailette 72. Chacune des plaques d'ailette 72 est formée avec une multiplicité de trous 721 afin d'augmenter les passages d'écoulement d'air parmi les plaques d'ailette 72. Comme cela est représenté sur les figures 1 et 3, en raison des facteurs de matière, de taille et d'épaisseur des fiches d'ailette 62 du dispositif de dissipation de chaleur conventionnel 6, une grande quantité de chaleur (indiquée par des zones recouvertes de points sur la figure 3) s'accumule facilement à l'intérieur de chaque fiche d'ailette 62, et en raison de la surface insuffisante pour la dissipation de chaleur, l'effet de dissipation de chaleur est limité. Comme cela est représenté sur les figures 2 et 4, puisque les plaques d'ailette 72 du dispositif de dissipation de chaleur conventionnel 7 sont sous forme de plaque, la chaleur est dissipée principalement par la partie supérieure de chaque plaque d'ailette 72, qui est plus proche du ventilateur 73, de telle sorte qu'une grande quantité de chaleur s'accumule facilement dans la partie inférieure de chaque plaque d'ailette 72. De plus, les fiches d'ailette 62 (voir la figure 1) et les plaques d'ailette 72 utilisés dans les dispositifs de dissipation de chaleur 6,7 mentionnés cidessus (voir les figures 1 et 3) sont rigides et ne peuvent pas être déformés afin de monter des sources de génération de chaleur avec différentes formes et tailles. Par conséquent, le but de la présente invention est de procurer une unité de bande d'ailette de dissipation de chaleur unitaire avec un rendement de dissipation de chaleur relativement élevé. Selon un aspect de la présente invention, un dispositif de dissipation de chaleur comporte : une plaque de base prévue pour être en contact et pour être en communication thermique avec une source de génération de chaleur ; et une unité de bande d'ailette de dissipation de chaleur unitaire montée de façon fixe sur et en communication thermique avec la plaque de base, l'unité de bande d'ailette comprenant une rangée de parties de bande droites disposées le long d'une première direction, chaque paire adjacente des parties de bande droites étant espacée d'une autre afin de définir un espace de dissipation de chaleur entre elles, et une multiplicité d'unités de pontage disposées de manière respective dans les espaces de dissipation de chaleur, chacune des unités de pontage comprenant une multiplicité de premières et deuxièmes parties de bande en forme de U embouties et décalées, dont chacune a deux extrémités qui sont reliées de manière respective aux parties de bande droites correspondantes, les premières parties de bande en forme de U de chacune des unités de pontage étant disposées sur un côté des parties de bande droites correspondantes et étant disposées en une rangée le long d'une deuxième direction, qui est transversale à la première direction par rapport aux parties de bande droites, les deuxièmes parties de bande en forme de U de chacune des unités de pontage étant disposées sur le côté opposé des parties de bande droites correspondantes et étant disposées en une rangée le long de la deuxième direction. Selon un autre aspect de la présente invention, une unité de bande d'ailette de dissipation de chaleur unitaire est prévue pour une utilisation dans un dispositif de dissipation de chaleur qui comprend une plaque de base. L'unité de bande d'ailette comporte : une série de parties de bande droites disposées le long d'une première direction, chaque paire adjacente des parties de bande droites étant espacée d'une autre afin de définir un espace de dissipation de chaleur entre elles ; et une multiplicité d'unités de pontage disposées de manière respective dans les espaces de dissipation de chaleur, chacune des unités de pontage comprenant une multiplicité de premières et deuxièmes parties de bande en forme de U embouties et décalées, dont chacune a deux extrémités qui sont reliées de manière respective aux parties de bande droites correspondantes, les premières parties de bande en forme de U de chacune des unités de pontage étant disposées sur un côté des parties de bande droites correspondantes et étant disposées en une rangée le long d'une deuxième direction, qui est transversale à la première direction par rapport aux parties de bande droites, les deuxièmes parties de bande en forme de U de chacune des unités de pontage étant disposées sur le côté opposé des parties de bande droites correspondantes et étant disposées en une rangée le long de la deuxième direction, l'assemblage des parties de bande droites et des premières et deuxièmes parties de bande en forme de U étant prévu pour être disposé de façon fixe sur et en communication thermique avec la plaque de base. Selon encore un autre aspect de la présente invention, une unité de bande d'ailette de dissipation de chaleur unitaire est prévue pour être disposée autour de et pour être en communication thermique avec une source de génération de chaleur. L'unité de bande d'ailette comporte : une série de parties de bande droites prévues pour être disposées le long d'une direction circonférentielle par rapport à la source de génération de chaleur, chaque paire adjacente des parties de bande droites étant espacée d'une autre afin de définir un espace de dissipation de chaleur entre elles ; et une multiplicité d'unités de pontage disposées de manière respective dans les espaces de dissipation de chaleur, chacune des unités de pontage comprenant une multiplicité de premières et deuxièmes parties de bande en forme de U embouties et décalées, dont chacune a deux extrémités qui sont reliées de manière respective aux parties de bande droites correspondantes, les premières parties de bande en forme de U de chacune des unités de pontage étant disposées sur un côté des parties de bande droites correspondantes et étant disposées en série le long d'une direction longitudinale par rapport aux parties de bande droites, les deuxièmes parties de bande en forme de U de chacune des unités de pontage étant disposées sur le côté opposé des parties de bande droites correspondantes et étant disposées en une série le long de la direction longitudinale par rapport aux parties de bande droites. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention deviendront évidents avec la description détaillée suivante des formes de réalisation préférées faite en se référant aux dessins annexés, dans lesquels : La figure 1 est une vue en perspective partiellement éclatée d'un dispositif de dissipation de chaleur conventionnel ; La figure 2 est une vue en perspective partiellement éclatée d'un autre dispositif de dissipation de chaleur conventionnel ; La figure 3 est une vue schématique illustrant la distribution de chaleur des fiches d'ailette du dispositif de dissipation de chaleur conventionnel de la figure 1 ; La figure 4 est une vue schématique illustrant la distribution de chaleur d'une plaque d'ailette du dispositif de dissipation de chaleur conventionnel de la figure 2 ; La figure 5 est une vue en perspective partiellement éclatée montrant la première forme de réalisation préférée d'un dispositif de dissipation de chaleur selon la présente invention ; La figure 6 est une vue en perspective partielle montrant la première forme de réalisation préférée ; La figure 7 est une vue en perspective partielle montrant la deuxième forme de réalisation préférée d'un dispositif de dissipation de chaleur selon la présente invention ; La figure 8 est une vue en perspective montrant la troisième forme de réalisation préférée d'un dispositif de dissipation de chaleur selon la présente invention ; La figure 9 est une vue schématique montrant la quatrième forme de réalisation préférée d'un dispositif de dissipation de chaleur selon la présente invention ; La figure 10 est une vue de dessus schématique montrant la quatrième forme de réalisation préférée ; La figure 11 est une vue de dessus schématique d'une plaque en métal devant être emboutie afin de former une unité de bande d'ailette du dispositif de dissipation de chaleur de la figure 6 ; et La figure 12 est une vue schématique illustrant la distribution de chaleur d'une unité de bande d'ailette du dispositif de dissipation de chaleur de la première forme de réalisation préférée. Avant que la présente invention soit décrite plus en détail, il convient de noter que des éléments identiques sont désignés par les mêmes références dans l'ensemble de la description. Si l'on se réfère à la figure 5, selon la première forme de réalisation préférée de la présente invention, un dispositif de dissipation de chaleur comprend une unité de base 1, une unité de bande d'ailette de dissipation de chaleur unitaire 2, et un ventilateur 3. L'unité de base 1 est fabriquée en métal et comprend une plaque de base rectangulaire 11 avec une première surface 111, et une deuxième surface 112 qui est à l'opposé de la première surface 111 et qui est prévue pour entrer en contact et être en communication thermique avec une source de génération de chaleur (non représentée), et quatre pattes de montage 12 s'étendant respectivement et vers le haut depuis les quatre coins de la première surface 111. Si l'on se réfère à la figure 6, l'unité de bande d'ailette 2 est fabriquée en métal, et est montée de façon fixe sur et est en communication thermique avec la plaque de base 11. L'unité de bande d'ailette 2 comprend une rangée de parties de bande droites équidistantes 21 disposées le long d'une première direction, et une multiplicité d'unités de pontage 20. Chaque paire adjacente de parties de bande droites 21 est espacée d'une autre afin de définir un espace de dissipation de chaleur 210 entre elles. Les unités de pontage 20 sont disposées de manière respective dans les espaces de dissipation de chaleur 210. Chacune des unités de pontage 20 comprend une multiplicité de premières et deuxièmes parties de bande en forme de U embouties et décalées 22,23, dont chacune a deux extrémités 221,231 qui sont reliées de manière respective aux parties de bande droites correspondantes 21. Les premières parties de bande en forme de U 22 de chacune des unités de pontage 20 sont disposées sur un côté des parties de bande droites correspondantes 21, et sont disposées en une rangée le long d'une deuxième direction, qui est transversale à la première direction et parallèle à la plaque de base 11. Les deuxièmes parties de bande en forme de U 23 de chacune des unités de pontage 20 sont disposées sur le côté opposé des parties de bande droites correspondantes 21, et sont disposées en une rangée le long de la deuxième direction. Dans cette forme de réalisation, comme cela est représenté sur les figures 6 et 11, l'unité de bande d'ailette 2 peut être formée en poinçonnant une plaque en métal mince 24 afin de former une multiplicité de fentes parallèles 201 et en emboutissant la plaque 24 afin de former les premières et deuxièmes parties de bande en forme de U 22,23. Chacune des premières parties de bande en forme de U 22 de l'unité de bande d'ailette 2 a une partie pliée 222. Chacune des deuxièmes parties de bande en forme de U 23 de l'unité de bande d'ailette 2 a une partie pliée 232 qui est fixée sur la première surface 111 de la plaque de base 11, par exemple par soudure ou frittage, et qui est en communication thermique avec la plaque de base 11. Les parties de bande droites 21 de l'unité de bande d'ailette 2 sont disposées dans un plan qui est parallèle à la plaque de base 11. L'unité de ventilateur 3 (voir la figure 5) est disposée au-dessus de l'unité de bande d'ailette 2 et est montée sur les pattes de montage 12 (voir la figure 5) de l'unité de base 1 (voir la figure 5) afin de souffler de l'air vers ou aspirer de l'air depuis l'unité de bande d'ailette 2. Ainsi, la chaleur produite par la source de génération de chaleur (non représentée) peut être conduite vers l'unité de bande d'ailette 2 par l'intermédiaire de la plaque de base 11 le long de la direction des flèches représentées sur la figure 6. La figure 7 illustre la deuxième forme de réalisation préférée d'un dispositif de dissipation de chaleur selon cette invention, qui est une modification de la première forme de réalisation préférée. Au contraire de la forme de réalisation précédente, les parties de bande droites 21 de l'unité de bande d'ailette 2a sont disposées dans un plan qui est perpendiculaire à la plaque de base 11, et les premières et deuxièmes parties de bande en forme de U 22,23 sont disposées en rangées qui sont perpendiculaires à la plaque de base 11. Chacune des parties de bande droites 21 a une extrémité 210 qui est disposée de façon fixe sur et qui est en communication thermique avec la plaque de base 11. Les premières parties de bande en forme de U 22 de chaque unité de pontage 20 ont un côté latéral 220 qui est disposé de façon fixe sur la première surface 111 de la plaque de base 11 et qui est en communication thermique avec la plaque de base 11. Ainsi, la chaleur produite par la source de génération de chaleur (non représentée) peut être conduite vers l'unité de bande d'ailette 2a par l'intermédiaire de la plaque de base 11 le long des directions des flèches représentées sur la figure 7. Si l'on se réfère à la figure 8, selon la troisième forme de réalisation préférée de cette invention, un dispositif de dissipation de chaleur est prévu pour dissiper de la chaleur générée par une source de génération de chaleur cylindrique llb, telle qu'un moteur, qui a une surface externe lllb. Le dispositif de dissipation de chaleur comprend une unité de bande d'ailette de dissipation de chaleur unitaire 2b prévue pour être disposée autour de et pour être en communication thermique avec la source de génération de chaleur llb. L'unité de bande d'ailette 2b comprend une série de parties de bande droites 21b et une multiplicité d'unités de pontage 20b qui sont des modifications de la première forme de réalisation préférée. Au contraire de la première forme de réalisation préférée, les parties de bande droites 21b sont prévues pour être disposées le long d'une direction circonférentielle par rapport à la source de génération de chaleur llb. Les premières parties de bande en forme de U 22b de chaque unité de pontage 20b sont disposées sur un côté des parties de bande droites correspondantes 21b, et sont disposées en série le long d'une direction longitudinale par rapport aux parties de bande droites 21b. Les deuxièmes parties de bande en forme de U 23b de chaque unité de pontage 20b sont disposées sur le côté opposé des parties de bande droites correspondantes 21b, et sont disposées en série le long de la direction longitudinale par rapport aux parties de bande droites 21b. Chaque première partie de bande en forme de U 22b a une partie pliée 222b qui est prévue pour être disposée de façon fixe et pour être en communication thermique avec la source de génération de chaleur llb. Chaque partie de bande droite 21b s'étend dans une direction tangentielle par rapport à la source de génération de chaleur llb. Les figures 9 et 10 illustrent la quatrième forme de réalisation préférée d'un dispositif de dissipation de chaleur selon cette invention, qui est une modification de la troisième forme de réalisation préférée. Au contraire de la troisième forme de réalisation préférée, l'unité de bande d'ailette 2c est prévue pour être disposée autour d'un arbre de moteur 4c. Comme cela est représenté sur la figure 10, chacune des parties de bande droites 21c est inclinée par rapport à une direction radiale de l'arbre de moteur 4c. Puisque l'unité de bande d'ailette 2c peut être enfilée directement et montée sur l'arbre de moteur 4c, des éléments de fixation destinés à fixer l'unité de bande d'ailette 2c peuvent être omis. Ce qui suit représente certains des avantages de la présente invention : 1. En raison de la conception des premières et deuxièmes parties de bande en forme de U, le dispositif de dissipation de chaleur de cette invention a une surface de dissipation de chaleur relativement grande. 2. Les premières et deuxièmes parties de bande en forme de U sont décalées afin de former un espace de dissipation de chaleur relativement grand de telle sorte que le rendement de dissipation de chaleur du dispositif selon cette invention peut être amélioré. Dans la première forme de réalisation préférée, une relativement petite quantité de chaleur (indiquée par des zones recouvertes de points sur la figure 12) s'accumule à l'intérieur de chacune des premières et deuxièmes parties de bande en forme de U 22,23. 3. L'unité de bande d'ailette peut être formée afin de s'adapter à différentes formes de sources de génération de chaleur, en augmentant ainsi sa plage d'application. 4. L'unité de bande d'ailette peut être formée en poinçonnant et en emboutissant une plaque en métal mince, en ayant ainsi pour résultat un processus de fabrication simplifié. REVENDICATIONS 1. Dispositif de dissipation de chaleur caractérisé par : une plaque de base (11) prévue pour être en contact et pour être en communication thermique avec une source de génération de chaleur ; et une unité de bande d'ailette de dissipation de chaleur unitaire (2,2a) montée de façon fixe sur et en communication thermique avec ladite plaque de base (11), ladite unité de bande d'ailette (2,2a) comprenant une rangée de parties de bande droites (21) disposées le long d'une première direction, chaque paire adjacente desdites parties de bande droites étant espacée d'une autre afin de définir un espace de dissipation de chaleur entre elles, et une multiplicité d'unités de pontage (20) disposées de manière respective dans lesdits espaces de dissipation de chaleur, chacune desdites unités de pontage (20) comprenant une multiplicité de premières et deuxièmes parties de bande en forme de U (22,23) embouties et décalées, dont chacune a deux extrémités (221,231) qui sont reliées de manière respective aux dites parties de bande droites correspondantes (21), lesdites premières parties de bande en forme de U (22) de chacune desdites unités de pontage (20) étant disposées sur un côté desdites parties de bande droites correspondantes (21) et étant disposées en une rangée le long d'une deuxième direction, qui est transversale à la première direction, lesdites deuxièmes parties de bande en forme de U (23) de chacune desdites unités de pontage étant disposées sur le côté opposé desdites parties de bande droites correspondantes (21) et étant disposées en une rangée le long de la deuxième direction. 2. Dispositif de dissipation de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune desdites deuxièmes parties de bande en forme de U (23) de ladite unité de bande d'ailette (20) a une partie pliée (222) qui est disposée de façon fixe sur et qui est en communication thermique avec ladite plaque de base (11), lesdites parties de bande droites (21) de ladite unité de bande d'ailette (2) étant disposées dans un plan qui est parallèle à ladite plaque de base (11), la deuxième direction étant parallèle à ladite plaque de base (11). 3. Dispositif de dissipation de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites parties de bande droites (21) de ladite unité de bande d'ailette (2) sont disposées dans un plan qui est perpendiculaire à ladite plaque de base, chacune desdites parties de bande droites (21) ayant une extrémité (210) qui est disposée de façon fixe sur et qui est en communication thermique avec ladite plaque de base (11), lesdites premières parties de bande en forme de U (22) de chacune desdites unités de pontage (20) ayant un côté latéral (220) qui est disposé de façon fixe sur et qui est en communication thermique avec ladite plaque de base (11), la deuxième direction étant perpendiculaire à ladite plaque de base (11). 4. Unité de bande d'ailette de dissipation de chaleur unitaire (2b) pour un dispositif de dissipation de chaleur, ledit dispositif de dissipation de chaleur comprenant une plaque de base, ladite unité de bande d'ailette étant caractérisée par : une série de parties de bande droites (21b) disposées le long d'une première direction, chaque paire adjacente desdites parties de bande droites (21b) étant espacée d'une autre afin de définir un espace de dissipation de chaleur entre elles ; et une multiplicité d'unités de pontage (20b) disposées de manière respective dans lesdits espaces de dissipation de chaleur, chacune desdites unités de pontage (20b) comprenant une multiplicité de premières et deuxièmes parties de bande en forme de U (22b, 23b) embouties et décalées, dont chacune a deux extrémités qui sont reliées de manière respective aux dites parties de bande droites correspondantes (21b), lesdites premières parties de bande en forme de U (22b) de chacune desdites unités de pontage (20b) étant disposées sur un côté desdites parties de bande droites correspondantes (21b) et étant disposées en une rangée le long d'une deuxième direction, qui est transversale à la première direction, lesdites deuxièmes parties de bande en forme de U (23b) de chacune desdites unités de pontage (20b) étant disposées sur le côté opposé desdites parties de bande droites correspondantes (21b) et étant disposées en une rangée le long de la deuxième direction, l'assemblage desdites parties de bande droites (21b) et desdites premières et deuxièmes parties de bande en forme de U (22b, 23b) étant prévu pour être disposé de façon fixe sur et en communication thermique avec la plaque de base. 5. Unité de bande d'ailette de dissipation de chaleur unitaire (2c) prévue pour être disposée autour de et pour être en communication thermique avec une source de génération de chaleur (4c), ladite unité de bande d'ailette (2c) étant caractérisée par : une série de parties de bande droites (21c) prévues pour être disposées le long d'une direction circonférentielle par rapport à la source de génération de chaleur (4c), chaque paire adjacente desdites parties de bande droites (21c) étant espacée d'une autre afin de définir un espace de dissipation de chaleur entre elles ; et une multiplicité d'unités de pontage disposées de manière respective dans lesdits espaces de dissipation de chaleur, chacune desdites unités de pontage comprenant une multiplicité de premières et deuxièmes parties de bande en forme de U (22c, 23c) embouties et décalées, dont chacune a deux extrémités qui sont reliées de manière respective aux dites parties de bande droites correspondantes (21c), lesdites premières parties de bande en forme de U (22c) de chacune desdites unités de pontage étant disposées sur un côté desdites parties de bande droites correspondantes (21c) et étant disposées en série le long d'une direction longitudinale par rapport aux dites parties de bande droites (21c), lesdites deuxièmes parties de bande en forme de U (23c) de chacune desdites unités de pontage étant disposées sur le côté opposé desdites parties de bande droites correspondantes (21c) et étant disposées en une série le long de la direction longitudinale par rapport aux dites parties de bande droites (21c). 6. Unité de bande d'ailette de dissipation de chaleur unitaire selon la revendication 5, caractérisée en ce que chacune desdites premières parties de bande en forme de U (22) a une partie pliée (222c) qui est prévue pour être disposée de façon fixe sur et pour être en communication thermique avec la source de génération de chaleur (4c). 7. Unité de bande d'ailette de dissipation de chaleur unitaire selon la revendication 5, caractérisée en ce que chacune desdites parties de bande droites (21c) s'étend dans une direction tangentielle par rapport à la source de génération de chaleur (4c). 8. Unité de bande d'ailette de dissipation de chaleur unitaire selon la revendication 5, caractérisée en ce que chacune desdites parties de bande droites (21c) est inclinée par rapport à une direction radiale de la source de génération de chaleur (4c).