Brevet FR3055953A1 — publié le 20180316

Dissipateur thermique La présente invention concerne un dissipateur thermique comprenant une plaque de base étant adaptée à être fixée à un objet à refroidir, une pluralité d'ailettes d'échange thermique et de connexion s'étendant depuis la plaque de base. US 2005/241808 Al divulgue un dissipateur thermique comprenant une première partie et une deuxième partie. Chaque partie comprend une pluralité d'ailettes s'étendant d'une plaque de base. Les ailettes aux extrémités de la plaque de base de la première partie peuvent comporter une rainure pour accepter une ailette des ailettes de la deuxième partie. Les parties du dissipateur nécessitent des outils respectifs pour leur fabrication. Le but de la demande est de proposer un dissipateur thermique qui est facile à fabriquer et qui nécessite moins d'outils de fabrication. Ce but est atteint, conformément à l'invention, par un dissipateur thermique comprenant une plaque de base étant adaptée à être fixée à un objet à refroidir, une pluralité d'ailettes d'échange thermique et de connexion s'étendant depuis la plaque de base, chaque ailette d'échange thermique et de connexion comprenant à son extrémité opposée à la plaque de base une rainure et/ou une languette pour une connexion à rainure et languette, caractérisé en ce que au moins une première ailette d'échange thermique et de connexion comprend une rainure et au moins une deuxième ailette d'échange thermique et de connexion comprend une languette, pour que le dissipateur thermique est propre à coopérer avec un deuxième dissipateur thermique identique de telle manière que le ou les languettes du ou des ailettes d'échange thermique et de connexion du dissipateur thermique coopèrent avec le ou les rainures du ou des ailettes d'échange thermique et de connexion du deuxième dissipateur thermique et que le ou les rainures du ou des ailettes d'échange thermique et de connexion du dissipateur thermique coopèrent avec le ou les languettes du ou des ailettes d'échange thermique et de connexion du deuxième dissipateur thermique. Selon des caractéristiques avantageuses : - les ailettes d'échange thermique et de connexion s'étendent sensiblement orthogonalement depuis la plaque de base ; - la plaque de base est plane ; - les ailettes d'échange thermique et de connexion s'étendent en ligne droite depuis la plaque de base ; - les ailettes d'échange thermique et de connexion sont venue de matière avec la plaque de base, en particulier que le dissipateur thermique est une pièce extrudée ; 3055953 2 - le dissipateur thermique comprend un nombre pair d'ailettes d'échange thermique et de connexion ; - les rainures comprennent des parois latérales intérieures convexes et/ou les languettes comprennent des faces latérales concaves ; 5 - les rainures et les languettes ont une forme complémentaire ; - les ailettes d'échange thermique et de connexion comprennent, en alternance, des rainures et des languettes à leur extrémité opposée à la plaque de base ; Ce but est également atteint, conformément à l'invention, par un ensemble de dissipateurs thermiques comprenant un premier dissipateur thermique selon un mode de 10 réalisation décrit ci-dessus et un deuxième dissipateur thermique selon un mode de réalisation décrit ci-dessus, le ou les languettes du ou des ailettes d'échange thermique et de connexion du premier dissipateur thermique engageant le ou les rainures du ou des ailettes d'échange thermique et de connexion du deuxième dissipateur thermique et le ou les languettes du ou des ailettes d'échange thermique et de connexion du deuxième 15 dissipateur thermique engageant le ou les rainures du ou des ailettes d'échange thermique et de connexion du premier dissipateur thermique. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins, qui illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif et dans lesquels : 20 - la figure 1 est une vue éclatée en perspective d'un ensemble de deux dissipateurs thermiques selon l'invention, et - la figure 2 est une vue en perspective de l'ensemble de deux dissipateurs thermiques assemblés de la figure 1. La figure 1 montre une vue éclatée en perspective d'un ensemble 1 de deux 25 dissipateurs thermiques 10, 30. L'ensemble comprend un premier dissipateur thermique 10 et un deuxième dissipateur thermique 30. Les deux dissipateurs thermiques 10, 30 sont identiques. Les deux dissipateurs thermiques sont fabriqués en métal, en particulier en aluminium. Les dissipateurs thermiques 10, 30 fonctionnent par convection, par exemple par 30 convection d'air. Par exemple, les dissipateurs thermiques 10, 30 sont propre à fonctionner par convection naturelle ou convection forcée, c'est à dire que le fluide de refroidissement, par exemple air, est entrainé artificiellement, par exemple par un moteur. Dans la suite, la description du premier dissipateur thermique 10 s'applique à chacun des deux dissipateurs thermiques 10, 30. Les signes de référence du deuxième 35 dissipateur thermique 30 correspondent à ceux du premier dissipateur thermique 10 augmenté par 20. 3055953 3 Le premier dissipateur thermique 10 comprend une plaque de base 12. La plaque de base 12 est plane et s'étend dans un plan défini par des axes X et Y qui sont orthogonaux entre eux. La plaque de base 12 est propre à être fixé à un objet à refroidir. Dans un exemple, l'objet à refroidir est un composant électronique. 5 En outre le dissipateur thermique comprend des ailettes 14, 16 d'échange thermique et de connexion. Les ailettes 14, 16 d'échange thermique et de connexion s'étendent depuis la plaque de base 12 dans une direction Z, orthogonale aux axes X et Y. Les ailettes 14, 16 d'échange thermique et de connexion s'étendent dans un plan X-Z. Les ailettes 14, 16 d'échange thermique et de connexion ont, suivant la direction 10 X, la même dimension que la plaque de base 12. Dans d'autres modes de réalisation, la dimension suivant la direction X des plaques de base est différente de la dimension des ailettes. L'extension de la plaque de base 12 suivant la direction de l'axe Y est au moins deux fois, en particulier quatre fois plus longue que l'extension des ailettes 14, 16 15 d'échange thermique et de connexion suivant la direction de l'axe Z. Les ailettes d'échange thermique et de connexion sont, suivant la direction de l'axe Y, régulièrement distribuées. Dans d'autres modes de réalisation, les ailettes sont, suivant la direction Y, distribuées de manière irrégulière et symétrique suivant un plan X-Z, en particulier pour assurer la montabilité. 20 Dans un mode de réalisation, les ailettes 14, 16 d'échange thermique et de connexion sont venues de matière avec la plaque de base 12. Dans un mode de réalisation, l'extension suivant la direction de l'axe Z de toutes ailettes 14, 16 d'échange thermique et de connexion du dissipateur thermique 10 est égale. 25 L'épaisseur des ailettes 14, 16 d'échange thermique dépend du type de convection : par exemple, si le dissipateur thermique est conçu pour une convection naturelle, les ailettes 14, 16 sont plus espacées entre elles que dans le cas où le dissipateur thermiques est conçu pour une convection forcé. De plus, dans le cas d'une convection naturelle, les ailettes 14, 16 sont très épaisses. Dans le cas d'une convection 30 forcée, les ailettes 14, 16 sont très fines et rapprochées. Chaque ailette d'échange thermique et de connexion 14, 16 comprend à son extrémité opposée à la plaque de base 12 une languette 18 et/ou une rainure 20 pour une connexion à rainure et languette. Par exemple, un premier type 14 d'ailettes d'échange thermique et de connexion 35 est pourvu d'une languette 18 et un deuxième type 16 d'ailettes d'échange thermique et 3055953 4 de connexion est pourvu d'une rainure 20. Les languettes 18 et les rainures 20 ont une forme complémentaire. Dans un mode de réalisation, une ailette d'échange thermique et de connexion peut aussi être pourvue d'au moins une rainure et d'au moins une languette. 5 Les languettes 18 et les rainures 20 s'étendent suivant la direction de l'axe X. Dans un mode de réalisation, les faces latérales des languettes 18 présentent respectivement un renflement. En d'autre terme, les faces latérales des languettes 18 sont convexes. Les faces latérales des languettes 18 sont les faces en direction de l'axe Y. Dans ce mode de réalisation, les faces intérieures latérales des rainures 20 sont 10 concaves. Les faces intérieures latérales d'une rainure sont vis-à-vis et en direction de l'axe Y. Dans un autre mode de réalisation, les faces latérales des languettes 18 sont convexes et les faces latérales des rainures 20 sont concaves. La figure 1 montre dans un exemple de réalisation que le premier type 14 d'ailettes 15 d'échange thermique et de connexion et le deuxième type 16 d'ailettes d'échange thermique et de connexion sont agencés en alternance suivant la direction Y. Dans d'autres modes de réalisation, le premier type 14 et le deuxième type 16 d'ailettes d'échange et de connexion peuvent avoir une autre distribution. Par exemple, une première moitié suivant la direction Y comprend le premier type 14 et une deuxième 20 moitié comprend le deuxième type 16 d'ailettes d'échange thermique et de connexion. Le critère de la distribution du premier type 14 et du deuxième type 16 d'ailettes d'échange thermique et de connexion est que deux dissipateurs thermiques identiques peuvent être fixés entre eux. La figure 1 montre un dissipateur thermique avec 12 ailettes 14, 16 d'échange 25 thermique et de connexion. Par contre, le dissipateur thermique peut aussi avoir un autre nombre pair d'ailettes 14, 16 d'échange thermique et de connexion, par exemple entre 6 et 20 ailettes 14, 16 d'échange thermique et de connexion. Dans un mode de réalisation, le dissipateur thermique peut comporter des ailettes d'échange thermique intermédiaires qui ne comprennent pas à leur extrémité une rainure 30 et/ou une languette pour une connexion à rainure et languette. Par exemple, les ailettes d'échange thermique intermédiaires sont agencées entre deux ailettes d'échange thermique et de connexion. Dans un autre mode de réalisation, le dissipateur thermique comprend uniquement des ailettes d'échange thermique et de connexion. 35 Le dissipateur thermique 10 est extrudé suivant la direction de l'axe X. 3055953 5 La figure 1 montre deux dissipateurs thermiques 10, 30 qui sont séparés l'un de l'autre. Les deux dissipateurs thermiques 10, 30 sont identiques. Lorsque les deux dissipateurs thermiques 10, 30 sont fixés entre eux, les languettes 18 des ailettes d'échange thermique et de connexion du premier dissipateur thermique 10 coopèrent 5 avec les rainures 40 des ailettes 36 d'échange thermique et de connexion du deuxième dissipateur thermique 30 et les rainures 20 des ailettes 16 d'échange thermique et de connexion du premier dissipateur thermique 10 coopèrent avec les languettes 38 des ailettes 34 d'échange thermique et de connexion du deuxième dissipateur thermique 30. La figure 2 montre la situation lorsque les deux dissipateurs thermiques 10, 30 10 sont fixés entre eux. La forme des rainures 20, 40 et languettes 18, 38 permet que les deux dissipateurs thermiques 10, 30 peuvent être fixés entre eux sans un ajustage serré. Dans un mode de réalisation, l'assemblage des extrémités des ailettes 14, 16, 34, 36 opposées à la plaque de base 12, 32 est fait en force, par exemple de manière non 15 démontable, afin que le contact thermique entre les ailettes 14, 16 du premier dissipateur thermique 10 et les ailettes 34, 36 du deuxième dissipateur thermique 30 y soit le meilleur possible. Il n'est alors pas nécessaire de sertir ou de souder les ailettes 14, 16 du premier dissipateur thermique 10 avec les ailettes 34, 36 du deuxième dissipateur thermique 30. L'utilisation d'un tel dissipateur thermique permet d'utiliser seulement une machine 20 à extruder pour fabriquer les deux dissipateurs thermiques 10, 30. Les dissipateurs thermiques 10, 30 peuvent être utilisés seul ou dans l'ensemble montré sur la figure 2. L'invention concerne en outre un véhicule ferroviaire comprenant un ensemble 1 de deux dissipateurs thermiques 10, 30 tel que décrit précédemment. REVENDICATIONS1.-Dissipateur thermique (10) comprenant une plaque de base (12) étant adaptée à être fixée à un objet à refroidir, une pluralité d'ailettes (14, 16) d'échange thermique et de connexion s'étendant depuis la plaque de base, chaque ailette (14, 16) d'échange thermique et de connexion comprenant à son extrémité opposée à la plaque de base une rainure (20) et/ou une languette (18) pour une connexion à rainure et languette, caractérisé en ce que au moins une première ailette (16) d'échange thermique et de connexion comprend une rainure (20) et au moins une deuxième ailette (14) d'échange thermique et de connexion comprend une languette (18), pour que le dissipateur thermique est propre à coopérer avec un deuxième dissipateur thermique (30) identique de telle manière que le ou les languettes (18) du ou des ailettes d'échange thermique et de connexion du dissipateur thermique (10) coopèrent avec le ou les rainures (40) du ou des ailettes (36) d'échange thermique et de connexion du deuxième dissipateur thermique (30) et que le ou les rainures (20) du ou des ailettes (16) d'échange thermique et de connexion du dissipateur thermique (10) coopèrent avec le ou les languettes (38) du ou des ailettes (34) d'échange thermique et de connexion du deuxième dissipateur thermique (30). 2.- Dissipateur thermique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ailettes (14, 16, 34, 36) d'échange thermique et de connexion s'étendent sensiblement orthogonalement depuis la plaque de base. 3. - Dissipateur thermique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque de base (12, 32) est plane. 4. - Dissipateur thermique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ailettes (14, 16, 34, 36) d'échange thermique et de connexion s'étendent en ligne droite depuis la plaque de base (12, 32). 5. Dissipateur thermique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ailettes (14, 16, 34, 36) d'échange thermique et de connexion sont venue de matière avec la plaque de base (12, 32), en particulier que le dissipateur thermique (10, 30) est une pièce extrudée. 3055953 7 6. Dissipateur thermique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par un nombre pair d'ailettes (14, 16, 34, 36) d'échange thermique et de connexion. 7. Dissipateur thermique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé 5 en ce que les rainures (20, 40) comprennent des parois latérales intérieures convexes et/ou les languettes (18, 38) comprennent des faces latérales concaves. 8. Dissipateur thermique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les rainures (20, 40) et les languettes (18, 38) ont une forme complémentaire. 10 9. Dissipateur thermique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ailettes (14, 16, 34, 36) d'échange thermique et de connexion comprennent, en alternance, des rainures (20, 40) et des languettes (18, 38) à leur extrémité opposée à la plaque de base (12, 32). 15 10. Ensemble de dissipateurs thermiques comprenant un premier dissipateur thermique (10) selon l'une des revendications précédentes et un deuxième dissipateur thermique (30) selon l'une des revendications précédentes, le ou les languettes (18) du ou des ailettes (14) d'échange thermique et de connexion du premier dissipateur 20 thermique (10) engageant le ou les rainures (40) du ou des ailettes (36) d'échange thermique et de connexion du deuxième dissipateur thermique (30) et le ou les languettes (38) du ou des ailettes (34) d'échange thermique et de connexion du deuxième dissipateur thermique (30) engageant le ou les rainures (20) du ou des ailettes (16) d'échange thermique et de connexion du premier dissipateur thermique (10). 25