PROCEDE DE FABRICATION D'UN DISPOSITIF DE TYPE ECHANGEUR DE

CHALEUR EN CARBURE DE SILICIUM ET DISPOSITIF EN CARBURE DE

SILICIUM REALISE PAR LE PROCEDE.

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un dispositif de type échangeur de chaleur en carbure de silicium. Elle concerne également les dispositifs de type échangeurs de chaleur en céramique ou échangeurs réacteurs réalisés par le procédé.

L'invention s'applique plus particulièrement aux échangeurs de chaleur en carbure de silicium formés d'un assemblage de couches face contre face (dites également couches superposées) . On entend par échangeurs de chaleur, les échangeurs de chaleur permettant un transfert thermique entre l'air ambiant et un fluide traversant l' échangeur ou entre deux fluides traversant l' échangeur, et également les échangeurs réacteurs qui permettent avec un transfert thermique de provoquer une réaction chimique.

Il existe des échangeurs céramiques formés de couches assemblées face contre face. L'assemblage des plaques est une étape critique du procédé d'élaboration qui influence fortement la fiabilité, la performance et le coût de ces équipements.

Les procédés d'assemblage sont de deux types : A)- les assemblages démontables et B)- ceux qui ne le sont pas.

A) La première famille rassemble des techniques bien connues de l'art. L'assemblage mécanique est une de ces techniques largement utilisées pour la construction des échangeurs métalliques. Cette technique est applicable aux échangeurs céramiques. Un joint, le plus souvent en matériau élastomère mais qui peut être métallique, est nécessaire afin d'assurer l'étanchéité entre les plaques. Le serrage de l'ensemble est typiquement réalisé par un système vis-écrou.

Cette technique présente deux inconvénients majeurs :

1/1' introduction d'un autre matériau (élastomère ou métal) moins résistant aux agressions chimiques et/ou thermiques mais également moins résistant à l'abrasion comparativement à la céramique; 2/ la nécessité de rectifier les surfaces céramiques mises en contact afin d'éviter la rupture des plaques lors du serrage. Il est connu de l'art que cette opération est d'une part incontournable dans le cas des matériaux fragiles et de plus elle obère significativement le coût de fabrication des pièces céramiques.

Un autre inconvénient, lié à cette opération d'usinage de finition, est la création d'hétérogénéité sur les diamètres hydrauliques dont l'amplitude est fonction de la déformation des plaques issues du frittage. B) La seconde famille regroupe les techniques a) de collage, b) de soudage et c) de brasage.

On parlera de soudage/diffusion dans le cas des matériaux céramiques.

Chacune de ces trois techniques, présente des inconvénients qui vont être décrits afin de mettre de mieux comprendre les avantages de l'invention. a) Le collage des céramiques est un procédé connu de l'art qui présente les mêmes inconvénients que ceux précédemment associés aux techniques mettant en œuvre des joints d' étanchéité .

Pour rappel, ces inconvénients sont :

1/1' introduction d'un autre matériau (de la colle) moins résistant aux agressions thermo-chimiques comparativement à la céramique; 2/ la nécessité de rectifier les surfaces céramiques afin d'une part, d'effacer les déformations générées par le frittage, et d'autre part, de maîtriser la chimie de surface du matériau à coller. Ces deux caractéristiques sont essentielles aux performances mécaniques de l'assemblage.

Comme il est dit précédemment, cette opération de rectification obère significativement le coût de fabrication d'un assemblage céramique. De plus le film polymère (la colle) peut constituer une limite à la performance thermique. b) Le soudage/diffusion du carbure de silicium est un procédé breveté (W02006029741) principalement en vue de la réalisation d' échangeur de chaleur. Il consiste à solidariser plusieurs plaques céramiques grâce à l'effet conjugué de la température et de la pression, et cela sans apport de tiers matériau. Les niveaux de pression à appliquer (de l'ordre de la centaine de MPa) imposent évidemment un excellent contact entre les plaques afin d'éviter leur rupture. Cette exigence impose une opération de rectification des surfaces en contact avec les inconvénients décrits et rappelés précédemment. c) Le brasage consiste, quant à lui, à assembler deux pièces par l'intermédiaire d'un troisième matériau (la brasure) porté temporairement à l'état liquide puis re- solidifié.

Un cycle de brasage consiste donc en un chauffage, un maintien à une température supérieure au point de fusion de la brasure et un refroidissement jusqu'à la température ambiante. La qualité d'un joint brasé est conditionnée par l'étalement de la brasure (nécessité d'un bon mouillage caractérisé par un angle de mouillage <30° afin d'obtenir un écoulement de type capillaire), par la création de la liaison au cours de la solidification de la brasure soit par accostage mécanique (rugosité de surface) , soit par formation d'une liaison à l'échelle atomique et par le maintien de cette liaison au cours du refroidissement.

Préalablement à ce traitement à haute température, chacune des plaques mises en forme est densifiée par traitement thermique à haute température. Chacune des plaques est ensuite rectifiée sur ses deux grandes faces comme l'illustre le schéma de la figure 1. L'épaisseur du

joint doit être la plus faible possible (inférieure à la centaine de microns) et préférentiellement inférieure à 20μm afin de conférer à l'assemblage brasé une parfaite étanchéité ainsi que des propriétés mécaniques identiques à celles du matériau monolithique.

Afin de maintenir des joints fins tout au long du procédé de brasage, le serrage des plaques à haute température est nécessaire. Cette opération mécanique nécessite des outillages réfractaires, souvent complexes. De plus, un autre inconvénient du procédé de brasage est qu' il impose une procédure très stricte de nettoyage des surfaces à assembler afin de les débarrasser de toutes les pollutions accumulées tout au long du procédé (huiles de rectification, poussières d'atelier, manipulation...). Cette revue des procédés connus d'assemblage de pièces céramiques montre que l'opération de rectification est une opération incontournable et commune à l'ensemble des procédés d'assemblage de plaques céramiques (collage, brasage, soudage/diffusion et assemblage mécanique) . II est connu de l'art que cette opération obère significativement le coût des pièces. De plus, elle ajoute deux autres contraintes, celles-ci d'ordre technique, qui contribuent également à freiner le développement de ce produit : - la fragilisation des pièces. En effet, la céramique n'est pas un matériau ductile à température ambiante, les efforts induits par la meule de rectification provoquent des microfissures qui affaiblissent les propriétés mécaniques du carbure de silicium. - la création d'hétérogénéité au niveau de la dimension des canaux comme l'illustre le schéma de la figure 1. Typiquement, une plaque céramique de type carbure de silicium présente un défaut de planéité après frittage de l'ordre de 0.5mm dans le cas d'une surface d'environ 200x300mm. Dans ces conditions, après rectification, on

observe une inévitable variation de la hauteur des canaux de passage des fluides. Le diamètre hydraulique n'est donc pas constant pour une même plaque. Cette variation est intimement liée aux procédés de frittage et aux déformations qu'il génère, ainsi qu'à la dimension des plaques à fabriquer. Cette valeur ne peut être nulle et augmente avec la taille des pièces à fabriquer. Elle se situe typiquement dans la plage 0.1-lmm pour des plaques de dimension compatible des industries utilisatrices de ce type d'équipement (chimie, énergie, pétrochimie, pharmachimie, ...) . Typiquement, la dimension d'une plaque d' échangeur de l'industrie est dans la plage lOcm-lOOcm.

La présente invention s'affranchit de l'ensemble de ces contraintes de fabrication en proposant un procédé simple et innovant qui évite de manière inattendue l'étape de rectification jusqu'à ce jour considérée comme incontournable. Cette opération, comme cela a été décrit précédemment est très consommatrice de temps, affaiblit les propriétés mécaniques de la céramique (microfissuration de surface) et modifie le comportement hydraulique de

1' échangeur (réduction des canaux par enlèvement de matière) . De plus, elle impose une étape de nettoyage afin d'éliminer les huiles de rectification nuisibles à l'assemblage.

Le procédé selon l'invention est compatible avec la réalisation de petites pièces mais également et surtout, la réalisation de très grandes dimensions (supérieures au mètre) et ce, quelles que soient leurs complexités (ce qui n'est pas le cas de l'ensemble des procédés existants). L'assemblage obtenu est parfaitement étanche et très résistant mécaniquement. Le comportement hydraulique est parfaitement maîtrisé car la section de passage des fluides reste constante.

Comparativement aux procédés d'assemblage de l'art décrits précédemment, le procédé selon l'invention rend les systèmes ainsi assemblés ; - plus fiable

1-en évitant le traumatisme causé par la rectification,

2-en garantissant une faible épaisseur du joint de brasure (<100μm) . - plus économique

1-en évitant l'opération de rectification et les opérations associées,

2-en évitant la conception et fabrication des outillages de brasage, 3-en évitant les opérations de lavage des surfaces à assembler.

- plus performant

1-thermiquement ainsi que du point de vue hydraulique car la section de passage des fluides est parfaitement maîtrisée,

2-mécaniquement en conservant les surfaces brutes de frittage donc non traumatisées par l'étape de rectification .

La présente invention a plus particulièrement pour objet, un procédé de fabrication d'un dispositif de type échangeur de chaleur en carbure de silicium comprenant les étapes décrites ci-après:

- la réalisation de plaques par pressage de poudre de céramique et usinage de ces plaques à l'état cru sur au moins une face, de manière à réaliser des chemins de

circulation respectifs pour un premier et un deuxième fluide,

- l'empilement des plaques est réalisé, contrairement à tous les procédés connus, à l'état cru avant le traitement thermique du matériau,

- un premier traitement thermique de densification au cours duquel des liaisons se créent rendant ainsi le bloc monolithique, un second traitement thermique, afin d'assurer l'étanchéité des interfaces donc de l'échangeur.

Le premier traitement thermique consiste à densifier et rendre étanches les plaques, et pour cela le niveau de température à atteindre dans le cas du SiC fritte naturel est supérieur à 2000 ⁰ C. Le deuxième traitement thermique consiste à porter l'ensemble à la température de fusion de la brasure, typiquement pour des brasures à base de silicium, la température de brasage se situe dans la plage 1300 °C-1500 ⁰ C .

La pâte de brasure est déposée préalablement au démarrage du deuxième cycle thermique. De préférence, cette pâte de brasure est déposée dans des zones aménagées à cet effet sur l'échangeur fritte.

La pâte à brasure est généralement constituée d'un mélange de poudres minérales et/ou métalliques et de liants organiques, ces additifs organiques confèrent la plasticité nécessaire à la pose du mélange visqueux dans les zones spécifiquement prévues à cet effet, ces zones (réservoirs) sont aménagées sur les pièces céramiques à assembler et sont définies dès l'étape amont de conception de l'échangeur. L'usinage à l'état cru des plaques céramiques comprend, la réalisation sur chaque plaque, d'une zone active d'échange de chaleur et la réalisation de zones de distribution dont les géométries sont non limitées à des géométries planes.

La mise en forme des céramiques d'échange de chaleur comprend, l'usinage de plusieurs sillons de circulation indépendants permettant une circulation d'un premier fluide entre deux plaques adjacentes, d'une entrée de distribution de la plaque vers une sortie.

Pour une plaque donnée, la réalisation des zones actives d'échange de chaleur comprend, l'usinage d'un sillon de circulation parcourant la plaque d'une entrée de distribution de la plaque vers une sortie et éventuellement le biseautage des extrémités pour la réalisation des réservoirs .

L'invention a également pour objet un dispositif en céramique, comprenant un assemblage de plaques céramiques formant un bloc monolithique étanche obtenu par le procédé décrit .

Pour assurer une fonction d'échangeur, le bloc monolithique comprend au moins un empilement de plusieurs plaques, chaque plaque comprenant en outre une entrée et une sortie de distribution pour un premier fluide et une entrée et une sortie pour un deuxième fluide.

Pour assurer une fonction d' échangeur/réacteur, le bloc monolithique comprend au moins un empilement de plusieurs plaques de type différent alternées, les plaques d'un premier type comprenant en outre une entrée et une sortie de distribution pour un premier fluide, et les plaque d'un deuxième type comprenant et une entrée et une sortie pour un deuxième fluide.

Les diamètres hydrauliques des canaux de circulation des fluides sont constants quelle que soit la section choisie de canal et sa position sur la plaque.

Les plaques comportent des extrémités biseautées réalisées à l'état cru avant l'étape de brasure afin de former des zones réservoir pour la pâte à brasure.

D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description qui est faite ci-après et qui est donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif et en regard des figures sur lesquelles :

La figure 1, un schéma d'une coupe d'un échangeur assemblé suivant un procédé de l'art antérieur faisant intervenir la rectification (brasage classique, soudage diffusion) , - la figure 2, un organigramme de fabrication du procédé inventé comparé au procédé classique,

- La figure 3 un schéma d'une coupe d'un échangeur réalisé suivant le présent procédé après l'opération de cofrittage, - la figure 4, un schéma d'une coupe d'un échangeur réalisé suivant le présent procédé lors de l'étape de brasage,

La figure 5 un schéma d'un échangeur selon la présente invention, - la figure 6, un schéma d'une vue éclatée d'un échangeur selon un premier mode de réalisation permettant d'assurer une fonction d' échangeur thermique classique, la figure 7, un schéma d'une vue éclatée d'un échangeur selon un deuxième mode de réalisation permettant d'assurer une fonction d' échangeur réacteur.

Comme on peut le voir sur le schéma de la figure 1 (art antérieur) , la région a. illustre la plaque obtenue après rectification, les lignes b_ illustrent les surfaces rectifiées prêtes à être assemblées, les régions £ illustrent la matière enlevée par rectification, et les lignes ab illustrent les surfaces brutes de frittage. On peut voir à partir de cette figure que la hauteur des canaux n'est pas constante sur l'ensemble de la pièce créant ainsi

des hétérogénéités sur le diamètre hydraulique. Au contraire, avec le procédé proposé comme on va le voir à partir des figures 3 et 4, on n'a pas cet inconvénient.

La figure 2 illustre les étapes I à IV mises en œuvre par le procédé objet de l'invention et les étapes I ,11' à

VII' correspondent aux étapes d'un procédé de l'art antérieur .

Les étapes I à IV de l'invention sont les suivantes :

I- La mise en forme des plaques est réalisée par pressage de poudre de céramique et usinage de ces plaques à l'état cru sur au moins une face, de manière à réaliser des chemins de circulation respectifs pour un premier et un deuxième fluide,

II- Le montage de l'échangeur à l'état cru consiste à empiler les plaques, contrairement à tous les procédés connus, à l'état cru avant le traitement thermique du matériau. Les plaques sont empilées conformément à la disposition finale spécifiée par le besoin du client.

III- le frittage de l'échangeur correspond au premier traitement thermique et permet d'obtenir un bloc monolithique, manipulable et apte chimiquement et physiquement, à l'opération de brasage. Le niveau de température à atteindre dans le cas du SiC fritte naturel est supérieur à 2000 ⁰ C. Les plaques après cette opération sont densifiées et étanches.

IV- le deuxième traitement thermique permet d' obtenir l'étanchéité des interfaces et est distinct du premier traitement par le niveau de température (<2000°C) et par la nature de l'atmosphère (vide primaire) . Au cours de ce traitement la pâte à brasée préalablement déposée, va fondre. Une phase liquide se forme puis migrera aux interfaces du bloc préalablement densifié. L'étanchéité est obtenue lors de la solidification de cette phase liquide.

Ainsi, l'opération de préparation des surfaces frittées avant l'assemblage est évitée. Les plaques présentent les

même variations de planéité comme illustré par les figures 3 et 4 , ces variations ne dépassant pas 0,5mm.

Le premier traitement thermique permet de :

1- densifier le matériau,

2- donner une bonne cohésion au bloc assemblé afin i/ d'autoriser sa manipulation ultérieure, ii/de permettre la pose de la pâte à braser et iii/de s'affranchir des outillages de serrage nécessaires à l'opération de brasage.

3- créer des interfaces adaptées à la brasure ce qui se traduit en terme de caractéristiques des surfaces créées par : I)- un angle de mouillage surface/brasure <30°, 2)- une épaisseur de jeu entre plaques inférieures à la centaine de microns. Des mesures ont été faites et ont donné une épaisseur pour le joint de 30 à 50μm.

4- De manière inattendue, le procédé selon l'invention conduit, dans le cas particulier de plaques en carbure de silicium et d'une brasure à base de silicium, à la création de surfaces répondant à ces critères .

Le second traitement thermique de brasage est un cycle thermique totalement différencié du premier principalement par le niveau de température beaucoup plus faible. Il n'est pas envisageable par exemple de réaliser ces deux traitements thermiques en une seule étape car la pâte à braser ne supporte pas les conditions du premier traitement. Par contre le même four peut être utilisé pour chacune de ces étapes. La solution la plus pratique est de dédié un four pour chaque opération.

La pâte de brasure est déposée préalablement au démarrage du deuxième cycle thermique dans les zones aménagées à cet effet pendant l'étape I) sur l'échangeur fritte. Cette pâte est généralement constituée d'un mélange

de poudres minérales et/ou métalliques et de liants organiques .

Ces additifs organiques confèrent la plasticité nécessaire à la pose du mélange visqueux dans les zones spécifiquement prévues à cet effet. Ces zones (réservoirs) sont aménagées sur les pièces céramiques à assembler. Elles sont définies dès l'étape amont de conception de 1' échangeur .

Le procédé proposé est particulièrement avantageux car il simplifie très significativement la construction d' échangeurs à plaques céramiques en éliminant l'opération d'usinage par rectification ainsi que les opérations d'assemblage pour le brasage. L'absence de pression à appliquer sur les plaques à assembler est également un atout qui offre une liberté accrue au concepteur des dispositifs d'échanges en particulier pour la conception des systèmes de connectique. En particulier, des collecteurs de fluides tout en céramiques peuvent être assemblés suivant la présente invention. L'absence de pression est naturellement un atout pour la réalisation des échangeurs de grande dimension (supérieurs à un format A4) .

Les schémas des figures 3 et 4 sont des sections, données à titre indicatif parmi de nombreux exemples possibles, d'un échangeur à flux croisé obtenu par le procédé de l'invention.

Sur ces figures 3 et 4 on peut mieux voir les caractéristiques géométriques des interfaces. La figure 3 correspond à l'étape de cofrittage de l'empilement des plaques et d'illustrer le bon accord géométrique d'une plaque à l'autre. Lors de l'étape de cofrittage (figure 3), à cause de la ductilité de la céramique à sa température de frittage, les plaques se déforment de manière identique, ce mécanisme assure un bon contact entre chaque plaque, compatible des exigences de l'opération de brasage

(épaisseur de joint < lOOmicrons) . L'espace créé inférieur à la centaine de micron permet l'écoulement de la brasure sur l'ensemble des surface à étanchéifiée par migration capillaire de la brasure suivant le schéma de la figue 4. Le schéma de la figure 4, illustre une coupe d'un échangeur à flux croisé réalisé suivant le procédé. Elle correspond plus particulièrement à l'étape de brasure, de la pâte à braser ayant été mise dans les réservoirs R. Ce schéma montre que le diamètre hydraulique est le même sur l'ensemble de la pièce (échangeur). Les interfaces sont remplies de brasure assurant l'étanchéité et les propriétés mécaniques de l'assemblage.

La description qui va suivre est donnée à titre d'exemple pour illustrer deux dispositifs réalisés par une mise en œuvre du procédé. Les schémas des figures 5, 6 et 7 illustrent ces dispositifs selon des vues 3D.

La figure 5 illustre l'aspect monolithique de 1' échangeur 1 réalisé conformément au procédé de l'invention.

L' échangeur est constitué de plaques Pl, P2, ...Pn assemblées entre elles. Ces plaques ont une forme générale identique et forment ainsi après assemblage un bloc monolithique avec entrées et sorties pour les fluides A, B. Chaque plaque est obtenue par pressage de poudre de céramique et usinage de la céramique à l'état cru sur au moins une face. Cet usinage permet de réaliser le chemin de circulation pour les fluides qui comprend la zone active et des zones de distribution. L'usinage permet de réaliser également des zones d'étanchéité sur les plaques. Les zones de distribution des fluides permettent l'entrée des fluides, l'atteinte des zones actives et la sortie des fluides.

Un premier type de plaques est usiné pour former le chemin d'un premier fluide A et un deuxième type de plaques est usiné pour former le chemin pour un deuxième fluide B.

Dans les exemples donnés, l'usinage des différentes zones est réalisé sur une seule face de chaque plaque.

Lors de l'assemblage, les plaques du premier type et du deuxième type sont alternées. L'empilement des plaques permet de former un bloc monolithique présentant plusieurs niveaux de circulation.

L'assemblage des plaques est réalisé par un premier traitement thermique de manière à cuire la céramique et à obtenir un bloc monolithique manipulable et apte à l'opération suivante de brasage qui conférera à l'ensemble l'étanchéité ainsi nécessaire à la fonction d' échangeur de chaleur ou d' échangeur/réacteur .

Sur les figures 6 et 7 on peut mieux voir les zones formées sur chaque plaque. La figure 6 illustre un exemple d' échangeur de chaleur avec une circulation en configuration de type « parallèle ».

La figure 7 illustre un exemple d' échangeur /réacteur avec une circulation de type « série ».

On va maintenant détailler les modes de réalisation illustrés par les figures 6 et 7.

Sur la figure 6, les plaques Pl, P3, P5 permettent la circulation du fluide A. Chaque plaque comporte pour cela une zone d'échange thermique munie de canaux Zl(A) . Cette zone est le résultat d'un usinage de la plaque en céramique à l'état cru formant des sillons indépendants rectilignes ou sinueux. Ces sillons constituent des canaux ou chemins de circulation pour le fluide qui arrive par une entrée E et qui se dirige vers une sortie S ménagée sur la plaque.

Les entrées et sorties sont des orifices traversant les plaques. Chaque plaque comporte une entrée et une sortie pour chaque fluide. Les entrées et sorties usinées sur les plaques forment les zones de distribution Z2 (A) et Z2 (B) .

Une zone d'étanchéité Z3 est usinée pour séparer les zones de distribution Z2 (B) du fluide B des zones de distribution Z2 (A) et de circulation Zl (A) du fluide A.

De la même façon, les plaques PO, P2, P4 comportent respectivement des zones de circulation Zl (B) du fluide B, de distribution Z2 (b) de ce fluide et d'étanchéité Z3. Le chemin usiné pour le fluide B peut avoir le même tracé que pour le fluide A ou un tracé légèrement différent tout en suivant sensiblement la même direction afin d'optimiser la surface d'échange.

L'usinage des zones de distribution est réalisé au quatre coins des plaques. Lorsque les plaques sont assemblées, les orifices sont en vis-à-vis. La réalisation de ces zones de distribution est donc une opération simple car il s'agit d'une opération identique pour toutes les plaques constituant l'échangeur.

Les plaques ainsi usinées sont empilées suivant la configuration à obtenir puis traitées thermiquement à des températures adéquates (>2000°C dans le cas de SiC) afin d'obtenir à la fois l'étanchéité des plaques et une cohésion de l'empilement des plaques. Le bloc ainsi formé est rendu définitivement étanche lors de la dernière étape qui consiste à faire migrer aux interfaces une brasure. Pour cela, la brasure est préalablement déposée à la température ambiante sur le bloc fritte à partir des réservoirs R. L'ensemble est ensuite porté à la température de fusion de la brasure, typiquement pour des brasures à base de silicium, la température de brasage se situe dans la plage 1300°C-1500°C. Bien entendu, le bloc représenté sur la figure 5 comporte une plaque Pp de fin de circulation ne comportant aucun usinage.

L'échangeur peut également être encadré par des plaques en céramiques de manière à augmenter l'étanchéité sur les

faces qui ne comportent pas d'entrée ou de sortie. Ces plaques pourront être fixées au bloc par brasage.

La figure 7 illustre un deuxième mode de réalisation d'un échangeur selon le procédé proposé. Ce deuxième mode correspond à la réalisation d'un échangeur/réacteur . Dans ce cas le premier fluide A est par exemple de l'eau et le deuxième fluide B est constitué de réactifs chimiques.

Les plaques sont de deux types. Pour le premier type de plaques telle que PO, P2, P4, chaque plaque comporte une zone de circulation Zl (A) réalisée par usinage de sillons rectilignes parallèles, indépendants, reliant une zone de distribution Z2 (A) e formant une entrée du fluide A vers une zone de distribution Z2 (A) s formant une sortie de ce fluide. Ces zones de distribution sont sous la forme d'une fenêtre s' étendant sur la largeur de la zone de circulation.

Les plaques du 2 ^ieme type comportent une zone de circulation Zl (B) du deuxième fluide, réalisée par usinage d'un sillon en serpentin dont une extrémité coïncide avec une zone de distribution Z2(B)e du deuxième fluide. Cette zone forme une entrée du fluide B. L'autre extrémité du serpentin coïncide avec une zone de distribution Z2 (B) s du deuxième fluide formant une sortie pour ce fluide.

Les zones de distribution du deuxième fluide réalisées sur les plaques du deuxième type se présentent sous la forme d'orifices.