Brevet FR2193303A1 — publié le 19740215

L'invention, due à la collaboration de Messieurs Y. BALLY-BERARD, P. CLAUDIN et G. SALOMON, est relative à une armoire de logement de supports de composants électroniques, notamment de cartes embrochables à circuit imprimé,comprenant un compartiment à face avant accessible pour l'embrochage et le débrochage des cartes disposées dans le compartiment, ce dernier étant délimité sur la face arrière par un châssis de support de contacts fixes d'embrochage destinés à coopérer avec des contacts mobiles des cartes. Des armoires du genre mentionné sont couramment utilisées pour le logement de sous-ensembles fonctionnels servant de base à la construction d'installations ou d'équipements électroniques complets, notamment d'ensembles d'automatisme, de télétransmission, de calculatrices et analogues. Les sous-ensembles sont agencés en forme de cartes embrochables portant des composants électroniques et les circuits associés. La sensibilité aux variations de température des composants électroniques est bien connue et elle peut Etre à l'origine de défauts de fonctionnement fâcheux. Ce problème est particulièrement ardu dans le cas d'un groupement d'un grand nombre de sous-ensembles dans un même espace, notamment dans une armoire d'un équipement important, et les systèmes connus de ventilation sont insuffisants au maintien d'une température uniforme sensiblement constante. La présente invention a pour but de remédier àcet inconvénient et de permettre la réalisation d'une armoire à ventilation perfectionnée. L'armoire selon la présente invention est caractérisée par le fait que lesdites cartes sont disposées sensiblement horizontalement et superposées en colonne parallèlement les unes aux autres à faible écartement, de manière à définir entre chaque paire de cartes adjacentes un espace laminaire sensiblement horizontal autorisant une circulation d'air de ventilation des composants électroniques de la carte. Il ressortira plus clairement de ltexposé qui va suivre que l'agencement des cartes en position horizontale et la circulation transversale de l'air de ventilation entre chaque paire de cartes permet de limiter le trajet de circulation de l'air au contact d'une carte et de maintenir une température sensiblement constante le long de l'ensemble de ce trajet. Selon un développement de l'invention ledit compartiment est flanqué latéralement de part et d'autre de canalisations verticales d'amenée et d'évacuation de l'air de ventilation, des communications étant prévues sur la paroi délimitant les canalisations dudit compartiment, afin de permettre l'entrée et la sortie de l'air de ventilation dans les espaces confinés par les paires de cartes adjacentes. On dispose ainsi, dans la canalisation d'avec née, d'air frais de température sensiblement uniforme sur toute la hauteur de l'armoire, qui est injecté ou introduit entre les cartes superposées. Après balayage de la surface d'une carte, l'air est acheminé vers la canalisation d'évacuation sans venir au contact d'une autre ou d'autres cartes de l'installation. L'armoire comporte avantageusement - un compartiment avant de logement desdites cartes superposées, - un compartiment arrière de logement des circuits de connexion, séparé dudit compartiment avant par une cloison sensiblement étanche portant sur la face du compartiment avant lesdits contacts fixes d'embrochage, - deux caissons latéraux disposés de part et d'autre dudit compartiment avant et agencés en gaine d'amenée et d'évacuation d'air de ventilation, la cloison de séparation de chaque caisson du compartiment avant présentant des glissières de support des cartes et des ouvertures de passage de l'air de ventilation, - et un dispositif de circulation d'air faisant circuler l'air de ventilation de la gaine d'amenée, à travers le compartiment avant entre les différentes cartes vers la gaine d'évacuation.Pour des raisons de standardisation de la fabrication, les sections des ouvertures de passage de l'air sont de préférence constantes sur toute la hauteur de l'armoire, la répartition uniforme de l'air résultant d'un déflecteur judicieusement disposé dans la gaine d'amenée. Dans le cas d'une ventilation forcée le ventilateur est incliné par rapport à la gaine de façon à diriger le jet vers lesdites ouvertures et de réaliser une meilleure répartition. L'étanchéité de la face avant de l'armoire peut être assurée par un panneau ou une porte, ou dans un système simplifié par les barrettes bordant la partie avant des cartes, qui venant au contact en position embrochée, assurent une certaine étanchéité. L'air de ventilation peut être évacué dans le milieu ambiant ou être recyclé après refroidissement au moyen d'un ventilateur, de préférence logé dans la partie inférieure de l'armoire recevant le bloc d'alimentation. Ce dernier peut être refroidi par une ventilation additionnelle refoulant l'air chaud dans la gaine d'évacuetion commune au système de refroidissement des cartes. Les caissons profilés d'amenée et d'évacuation d'air font partie de l'ossature ou du châssis de l'armoire et contribuent à sa rigidité, la cloison de séparation entre le compartiment à cartes et les caissons étant agencée en structure de support des glissières d'embrochage des cartes à circuit imprimé, ou constituée par un empilage de glissières. La disposition horizontale des cartes présente lla- vantage d'un alignement vertical des connecteurs des différentes cartes, qui favorise le câblage d'une structure bus et d'une disposition horizontale des barrettes des cartes facilitant llinscrip- tion de légendes. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et représenté au dessin annexé, dans lequel la figure 1 représente schématiquement et en perspective une armoire ventilée selon l'invention; la figure 2 est une vue schématique en coupe de la gaine d'amenée d'air de armoire selon la figure 1. Sur les figures, on a représenté en trait fin le contour extérieur d'une armoire électronique 10, constituée, d'une manière bien connue, par un assemblage de panneaux métalliques. L'armoire 10 est subdivisée par un panneau interne vertical 12, schématiquement représenté en trait discontinu, en un compartiment avant 14 de logement de cartes à circuit imprimé 16 et un compartiment arrière 18 recevant les circuits de connexion et de branchement de l'armoire. Les cartes 16 sont d'un type bien connu comportant le long du bord avant une barrette 20 et sur le bord arrière des contacts d'embrochage 22 venant s'embrocher en position insérée de la carte sur des contacts fixes 24, ménagés sur le panneau vertical 12. Les cartes 16 sont disposées horizontalement dans le compartiment avant 14 en étant superposées à faible écartement l'une de autre. Les bords latéraux des cartes 16 sont insérés dans des glissières (non représentées) portées par des cloisons verticales 26, 28, qui délimitent latéralement le compartiment 14. Les cloisons 26, 28 peuvent Autre constituées par un empilage de glissières standard.La face opposée au compartiment 14 de la cloison 26 appartient à un caisson 30 d'amenée d'air de ventilation et des lumières ou ouvertures 32 sont ménagées dans la cloison 26 pour permettre un passage de l'air de ventilation du caisson 30 vers les espaces délimités entre deux cartes successives 16 embrochées. La cloison 28 délimite d'une manière symétrique un caisson 34 d'évacuation de l'air de ventilation. Les caissons ou canalisations 30, 34 sont agencés en cheminée, l'air pénétrant, de la manière indiquée par des flèches, dans la partie inférieure du caisson 30 et s'acheminant à travers les ouvertures 32 et les interstices ménagés entre chaque paire de cartes 16 vers le caisson 34, duquel il s'échappe par la partie supérieure. La circulation naturelle par effet de cheminée est avantageusement accrue par un système de ventilation, notamment par un ventilateur 38 inséré dans le circuit. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, l'étanché- ité du circuit de circulation d'air est réalisée sur la face arrière du compartiment 14 par le panneau étanche 12 et sur la face avant par les barrettes juxtaposées 20 des différentes cartes 16. L'extrémité supérieure du caisson 30 et l'extrémité inférieure du caisson 34 sont bien entendu fermées. Dans le cas d'un empilage incomplet de cartes 16, l'étanchéité de la face avant peut être conservée par l'adjonction d'un panneau 36. Il est également possible d'obturer les lumières ou passages 32 correspondant aux cartes débrochées ou non présentes dans l'armoire. Il est facile de voir que la ventilation des cartes au sommet de l'empilage est pratiquement la même que celle des cartes à la base de cet empilage. Il en serait bien entendu différent si les cartes 16 étaient disposées de la manière usuelle verticalement, la circulation d'air s'effectuant de bas en haut à travers les cartes superposées, les cartes au sommet étant ventilées par l'air échauffé au contact des cartes disposées à la base de l'armoire. La répartition uniforme de flair de ventilation sur toute la hauteur de l'armoire peut être améliorée par un déflecteur 40 (Figure 2) en forme de plaque inclinée disposée dans la gaine 30 d'amenée d'air. Le ventilateur 38 est de préférence également incliné pour orienter le jet d'air vers les passages 32 et assurer ainsi un débit sensiblement uniforme à travers tous les passages 32, qui peuvent avoir une même section. Ce débit uniforme peut également résulter d'une obturation partielle appropriée de certains passages 32, notamment dans la partie supérieure de l'armoire. Le système de ventilation selon llinvention permet un regroupement d'un grand nombre de cartes dans un même compartiment agencé en armoire verticale, et la prise en charge d'une grande partie ou de l'ensemble des fonctions de l'équipement. Dans certains cas particuliers, il peut être avantageux de prévoir un recyclage de l'air auquel le dispositif selon l'invention se prête particulièrement. A cet effet, il suffit de faire communiquer la partie inférieure du caisson d'évacuation 34 avec la partie inférieure du caisson d'amenée d'air 30 en obturant le caisson 34 à sa partie supérieure et à prévoir un dispositif de refroidissement et de circulation de l'air en circuit fermé. Les contacts fixes d'embrochage 24 sont avantageusement du type plus particulièrement décrit dans le brevet français N0 2.102.582, dont une partie est associée avec un bornier, permettant un raccordement direct par des bornes à vis aux circuits extérieurs et dont une autre partie est associée avec un connecteur de liaison carte-carte permettant le transit des informations de traitement. Le câblage de ces dernières liaisons est d'une structure bus, rectiligne, continu et suffisamment long, qui s'étend suivant des verticales de l'armoire. La face avant du compartiment 14 peut comporter une porte (non représentée), susceptible d'assurer l'étanchéité du compartiment 14. Les caissons 30, 34 permettent de reporter les entrées ou sorties d'air à la partie supérieure ou inférieure de l'armoire, généralement dégagée et plusieurs armoires peuvent être disposées côte à csste sans que leur refroidissement en soit affecté L'invention n'est bien entendu nullement limitée au mode de mise en oeuvre plus particulièrement décrit, mais elle s'étend bien au contraire à toute variante restant dans le cadre des équivalences. REVENDICATIONS 1. Armoire de logement de supports de composants électroniques, notamment de cartes embrochables à circuit imprimé, comprenant un compartiment à face avant accessible pour l'embrochage et le débrochage des cartes disposées dans le compartiment, ce dernier étant délimité sur la face arrière par un châssis de support de contacts fixes d'embrochage destinés à coopérer avec des contacts mobiles des cartes, caractérisée par le fait que lesdites cartes sont disposées sensiblement horizontalement et superposées en colonne parallèlement les unes aux autres à faible écartement, de manière à définir entre chaque paire de cartes adjacentes un espace laminaire sensiblement horizontal autorisant une circulation d'air de ventilation des composants électroniques de la carte. 2. Armoire selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit compartiment est flanqué latéralement de part et d'autre de canalisations verticales d'amenée et d'évacuation de l'air de ventilation et que des communications sont prévues entre lesdites canalisations et lesdits espaces laminaires pour permettre une circulation de l'air de ventilation. 3. Armoire selon la revendication 2, caractérisée par le fait que ledit compartiment est délimité latéralement de part et d'autre par des plaques support de glissières de réception des bords des cartes et que des ouvertures pratiquées dans lesdites plaques permettent un passage d'air de ventilation vers et à partir des espaces ménagés entre les cartes successives. 4. Armoire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comporte - un compartiment avant de logement desdites cartes superposées, - un compartiment arrière de logement des circuits de connexion, séparé dudit compartiment avant par une cloison sensiblement étanche portant sur la face du compartiment avant lesdits contacts fixes d'embrochage, - deux caissons latéraux disposés de part et d'autre dudit compartiment avant et agencés en gaine d'amenée et d'évacuation d'air de ventilation, la cloison de séparation de chaque caisson du compartiment avant présentant des glissières de support des cartes et des ouvertures de passage de l'air de ventilation, - un dispositif de circulation d'air faisant circuler l'air de ventilation de la gaine d'amenée, à travers le compartiment avant entre les différentes cartes vers la gaine d'évacuation. 5. Armoire selon la revendication 4, caractérisée par le fait qu'elle comporte un dispositif de refroidissement de l'air évacué qui est réintroduit vers le caisson d'amenée de manière à créer un circuit fermé de circulation d'air de ventilation. 6. Armoire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que lesdites cartes présentent sur leur bord avant une barrette agencée pour constituer avec les barrettes des cartes superposées une face avant sensiblement étanche. 7. Armoire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comporte une porte susceptible d'obturer la face avant. 8. Armoire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comporte un dispositif de répartition de l'air de ventilation assurant une ventilation sensiblement uniforme sur toute la hauteur de l'armoire. 9. Armoire selon les revendications 4 et 8, caractérisée par le fait qu'elle comporte un déflecteur d'air disposé incliné dans la gaine d'amenée pour orienter l'air vers lesdites ouvertures. 10. Armoire selon la revendication 8 ou 9, caractérisée par le fait qu'elle comporte un ventilateur disposé à la base de la gaine ramenée d'air, de façon à souffler en direction desdites ouvertures.