Brevet FR2552919A1 — publié le 19850405

La présente invention concerne les enceintes antidéflagrantes qui sont utilisées par exemple pour le logement d'appareillages électriques dans des zones qui peuvent être exposées à des vapeurs explosives. Dans les installations commerciales et militaires d'entretien au sol, les aéronefs subissent les opérations d'entretien au sol à des terminaux, à des emplacements éloignés de parquage ou à des bases d'entretien Les fonctions d'entretien au sol qui doivent être effectuées 10 à ces emplacements comprennent le ravitaillement, la transmission d'énergie électrique à l'aéronef lorsqu'il est au sol, la transmission d'air de refroidissement destiné à améliorer le confort dans la cabine et la transmission d'air comprimé nécessaire à la mise en route 15 des moteurs Ces fonctions d'entretien au sol sont exécutées, dans les terminaux modernes, à l'aide de cordons ombilicaux, de canalisations et de conduits qui sont logés dans des fosses préfabriquées, lorsque l'aéronef n'est pas placé au sol à proximité De telles fosses 20 préfabriquées sont installées dans les zones de ravitailiement et de chargment des aéronefs Les fosses sont des enceintes qui sont installées au-dessous de la surface des installations de chargement et de ravitaillement, aux terminaux des aéronefs, à des emplacements 25 éloignés de parquage et à des bases d'entretien. Les fosses préfabriquées contiennent des soupapes, des boîtes de jonction, des raccords d'air de refroidissement, ainsi que d'autres appareillages utilisés pour l'entretien de l'aéronef lorsqu'il a été mis en station30 nement Les canalisations et tuyauteries ombilicales, logées normalement dans les fosses, en sont retirées par des capots et sont reliées à l'aéronef en stationnement afin qu'il reçoive le carburant, l'air et l'énergie électrique. L'utilisation des fosses enterrées élimine l'utilisation 35 des camions, des chariots et autres véhicules mobiles qui sont autrement présents dans la zone de chargement et qui perturbent l'arrivée et le départ des aéronefs à une porte d'embarquement. A titre de précaution, tous les éléments d'appareillages d'entretien au sol placés dans de telles fosses préfabriquées et qui ont des contacts électriques, doivent être logés dans des enceintes antidéflagrantes étant 5 donné la présence de vapeur de carburant à proximité La présence de ces vapeurs dans l'air peut provoquer la formation de mélanges gazeux explosifs Ceux-ci peuvent être enflammés par un arc entre les contacts électriques, à moins que ces contacts ne soient logés dans une enceinte 10 antidéflagrante. Dans une enceinte antidéflagrante, le boîtier formant l'enceinte n'est pas totalement étanche S'il l'était, la formation d'un arc entre des contacts électriques, dans une atmosphère explosive, provoquerait l'inflam15 mation des vapeurs explosives et l'éclatement du boîtier. Dans une enceinte antidéflagrante, l'interface entre les tronçons épais et robuste du boîtier est suffisamment grande et relativement sinueuse de manière que le mélange gazeux qui peut être enflammé à l'intérieur du boîtier 20 parcoure une distance suffisante à l'interface et se refroidisse avant de sortir de l'enceinte Le trajet de sortie du gaz qui se dilate à l'interface est suffisamment grand pour que le gaz enflammé se refroidisse suffisamment et pour que toute flamme soit éteinte Ainsi, malgré 25 l'allumage et l'explosion à l'intérieur de l'enceinte, aucune flamme ne s'échappe de celle-ci En conséquence, le gaz qui se trouve à l'extérieur de l'enceinte n'est pas enflammé à la suite d'une explosion dans l'enceinte. Un problème qui se pose à l'intérieur des boîtiers 30 antidéflagrants classiques est que l'enceinte "respire" lorsque la température ambiante change L'enceinte est froide dans la matinée, par exemple à 12 C Lorsque la chaleur est absorbée au cours de la journée, la température s'élève A certains endroits, l'intérieur de l'enceinte 35 atteint une température qui peut être de 70 C L'air qui se trouve dans l'enceinte se dilate d'un volume qui est de l'orde de 17 %, pour un tel changement de température. L'air qui se dilate s'échappe à l'interface du bottier. Lorsque l'enceinte se refroidit en fin d'aprèsmidi et dans la soirée, de l'air contenant de l'humidité est aspiré dans l'enceinte à l'interface L'humidité 5 de l'air se condense dans l'enceinte Au cours du temps, l'humidité s'accumule dans l'enceinte parce que l'air ambiant aspiré est habituellement plus chaud que l'air qui se trouve dans l'enceinte Ainsi, l'air chargé de vapeur d'eau est aspiré dans l'enceinte, alors que de 10 l'air relativement sec en est chassé L'humidité restant dans l'enceinte attaque les mécanismes de commande logés à l'intérieur et corrode les contacts des relais et des bornes et perturbe aussi le fonctionnement de l'appareillage placé à l'intérieur. L'invention met en oeuvre une vessie incorporée à l'enceinte antidéflagrante et logeant l'appareil électrique ou autre qui est sensible Dans les enceintes antidéflagrantes du type décrit, la vessie est aussi logée à l'intérieur d'une enceinte antidéflagrante Cependant, 20 l'enceinte est de préférence formée d'un bottier principal logeant l'appareil électrique à protéger et d'une chambre auxiliaire de dilatation qui est elle-même réalisée avec une structure antidéflagrante Le boîtier principal et la chambre auxiliaire de dilatation sont de préférence 25 reliés par une tuyauterie placée entre eux. La vessie est logée dans la chambre auxiliaire de dilatation, bien qu'elle en soit isolée pneumatiquement. L'embouchure de la vessie est de préférence fixée de manière étanche à l'extrémité de la tuyauterie reliant 30 le bottier principal à la chambre de dilatation L'air peut donc circuler librement entre le bottier principal et l'intérieur de la vessie Cette dernière se dilate et se contracte dans la chambre de dilatation, mais l'air ne passe pas entre l'intérieur de la vessie et le volume 35 externe de la chambre de dilatation. Lorsque la température ambiante varie, l'air qui se trouve dans l'enceinte suit le trajet de moindre résistance et "respire" en pénétrant dans la vessie ou en sortant de celle-ci au lieu de "respirer" par l'interface du boîtier, c'est-à-dire entre les tronçons du boîtier principal Comme c'est le même air qui circule en alter5 nance entre l'intérieur de la vessie et la cavité du boîtier principal, le degré d'humidité ne varie pas dans l'enceinte De cette manière, l'appareillage placé dans le boîtier est isolé hermétiquement de l'atmosphère ambiante, malgré l'absence d'un joint hermétique à l'inter10 face des tronçons du boîtier. La vessie a une structure non élastique Toute élasticité de la structure de la vessie, dans sa plage de dilatation et de contraction normales, créerait une contre-pression qui empêcherait sa mise en oeuvre prévue. 15 Ainsi, s'il existait une contre-pression, l'air aurait tendance à être chassé hors de la vessie dans le boîtier principal et celui-ci "respirerait" donc par l'interface des tronçons de boîtier. La chambre auxiliaire de dilatation est aussi 20 une structure antidéflagrante qui comporte des tronçons de boîtier auxiliaire qui se raccordent à une interface. La chambre auxiliaire "respire" par rapport à l'atmosphère qui l'entoure Naturellement, l'humidité pénètre dans la chambre de dilatation, pour les raisons indiquées 25 précédemment Cependant, comme aucun appareillage n'est contenu dans la chambre de dilatation, la collecte de l'humidité à l'intérieur ne donne aucun résultat nuisible. L'invention convient à divers types de récipients antidéflagrants, autres que ceux qui sont utilisés dans 30 les fosses préfabriquées d'entretien au sol des aéronefs. Par exemple, une vessie "ne respirant pas" et une chambre de dilatation peuvent être utilisées dans des récipients de stockage d'essence, des panneaux de commande des raffineries de pétrole, des camions-citernes et des réservoirs 35 de stockage de carburant En outre, l'invention convient à des systèmes étanches qui ne sont pas antidéflagrants, par exemple à des boîtiers d'ordinateurs et analogues. Une caractéristique essentielle de l'invention est qu'il n'existe pas d'échange d'air entre l'enceinte antidéflagrante et l'air ambiant qui l'entoure La même masse d'air se déplace cycliquement en alternance entre 5 le boîtier logeant l'appareillage et la vessie placée dans la chambre auxiliaire de dilatation Comme aucun air neuf ne pénètre dans le boîtier de l'appareillage, le degré d'humidité à l'intérieur ne change pas La collecte d'humidité est ainsi évitée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation et en se référant au dessin annexé sur lequel: la figure 1 est une coupe d'une enceinte antidé15 flagrante selon l'invention, entourée d'air ambiant relativement froid; et la figure 2 représente l'enceinte antidéflagrante de la figure 1, entourée par de l'air ambiant relativement chaud. La figure 1 représente une enceinte pour appareillage comprenant un bottier antidéflagrant 10 destiné à loger un appareillage électrique qui comporte des éléments ayant des contacts qui peuvent créer un arc électrique, par exemple des relais Une chambre auxiliaire 25 12 de dilatation est reliée au bottier 10 par une tuyauterie cylindrique 14, vissée à ses deux extrémités comme l'indiquent les références 16 et 18, et ayant un embout 20. Une vessie non élastique 22 est logée dans la chambre 12 de dilatation L'embouchure 24 de la vessie 22 est 30 fixée à l'embout 20, de manière hermétique Une bande classique de compression peut être utilisée à cet effet. Le bottier principal 10 logeant l'appareillage a une enveloppe d'acier 26 ayant la forme générale d'un cylindre, et un couvercle 28 d'acier lui est fixé L'en35 veloppe 26 et le couvercle 28 se raccordent à des flasques complémentaires correspondants 30 et 32 qui délimitent une interface 34 formée sur tout le périmètre du bottier 10 Les flasques 30 et 32 dépassent de la cavité délimitée à l'intérieur du bottier 10 à une distance suffisante pour que du gaz qui peut être enflammé à l'intérieur de la cavité du boîtier 10 se refroidisse suffisamment avant de quitter celui-ci par l'interface 34, si bien 5 qu'aucune flamme ne sort du bottier 10 L'interface 34 peut être munie d'une garniture 36 destinée à empêcher la pénétration de l'humidité dans le bottier 10. La chambre 12 de dilatation a aussi une enveloppe 38 et une enveloppe 40 L'enveloppe 38 et le couvercle 10 40 se raccordent à une interface 42 formée entre les flasques correspondants 44 et 46 La chambre auxiliaire de dilatation 12 a aussi une structure antidéflagrante. Un tube cylindrique évent 48 d'acier, de grande robustesse, est soudé dans une ouverture formée dans 15 l'enveloppe 38 Le diamètre du trou 50 du tube 48 est suffisamment faible et le tube 48 est suffisamment long pour que le gaz qui peut s'enflammer et qui peut sortir de la chambre auxiliaire 12 de dilatation par le tube 48 se refroidisse suffisamment avant de sortir de cette 20 chambre 12 Ainsi, aucune flamme ne s'échappe du tube évent 48. Comme l'embouchure 24 de la vessie 22 coopère de façon étanche avec l'embout 20 du tube 14, la chambre auxiliaire 12 de dilatation est reliée au boîtier 10 25 logeant l'appareillage en en étant pneumatiquement isolée. La vessie 12 peut être formée de toute matière souple, non élastique et imperméable à l'eau, par exemple de "Nylon" ou de matière plastique. L'ensemble antidéflagrant selon l'invention 30 est représenté sur la figure 1 avec la position qu'il prend lorsqu'il est entouré d'air ambiant relativement froid Comme le boîtier 10 est relativement froid, l'air qui se trouve dans la cavité interne est aussi relativement froid A pression constante, une masse quelconque de 35 gaz occupe un volume plus faible lorsqu'elle est froide que lorsqu'elle a été chauffée En conséquence, lorsque le boîtier 10 et l'air ambiant placé à l'intérieur sont froids, le gaz se contracte, Lorsque le gaz placé dans le bottier 10 se refroidit et se contracte, une quantité supplémentaire de gaz n'est pas aspirée par l'interface 34 entre l'enveloppe 26 et le couvercle Au contraire, 5 le gaz est aspiré dans le bottier 10 à partir de la vessie 22 si bien que celle-ci s'écrase dans la chambre auxiliaire 12 de dilatation comme représenté sur la figure -1 Une dépression est évitée dans la chambre auxiliaire 12 puisque l'air ambiant est aspiré dans celle-ci par le trou 50 du 10 dispositif évent 48 La pression dans la chambre 12 de dilatation à l'intérieur de la vessie 22 est donc égale à la pression dans la cavité qui l'entoure De cette manière, l'air peut circuler librement de la vessie 22 au boîtier 10. Lorsque l'enceinte représentée se trouve dans une fosse préfabriquée disposée au-dessous de la surface d'une zone d'entretien ou de parquage ou à un terminal d'aéronef, la température de la voûte varie beaucoup au cours de la journée Des variations cycliques de tempé20 rature pouvant atteindre 55 C ne sont pas rares à certains endroits Pour de telles variations de température, la masse de gaz dans la cavité délimitée dans le bottier se dilate considérablement lorsque la température de l'air ambiant autour de l'enceinte s'élève. La figure 2 représente l'état de l'enceinte selon l'invention lorsque la température de l'air qui l'entoure a augmenté considérablement Dans ces circonstances, la masse d'air à l'intérieur de la cavité du bottier 10 se dilate Selon l'invention, le volume supplémentaire 30 de dilatation est formé à l'intérieur de la vessie 22. Selon la loi de Gay-Lussac, le volume occupé par la masse de gaz à l'intérieur du boîtier 10 et de la vessie 22 est proportionnel à la température absolue. Comme le volume de la vessie 22 augmente considé35 rablement lorsque la température s'élève dans l'enceinte, l'air environnant de la cavité de la chambre 12 doit être évacué afin qu'il n'exerce pas une contre-pression sur la vessie 22 La mise à l'atmosphère est assurée par le dispositif évent 28 qui peut aussi être utilisé comme dispositif de purge. Il faut noter que le même gaz reste dans le boîtier 10 et que des parties de cette masse de gaz passent alternativement dans la vessie 22 et en reviennent Il n'existe aucun échange d'air avec l'extérieur du boîtier 10 ou avec l'intérieur de la cavité qui entoure la vessie dans la chambre 12 de dilatation En conséquence, la 10 teneur en humidité dans le bottier 10 ne varie pas malgré les cycles répétés et prolongés de dilatation et de contraction du gaz. Au contraire, il faut noter qu'il existe un échange d'air dans la cavité qui entoure la chambre 12 15 de dilatation L'air qui est aspiré par le dispositif évent 48 n'est pas celui qui en a été chassé Comme l'air aspiré est habituellement plus chargé en humidité que l'air chassé par le dispositif évent 48, l'humidité se rassemble dans la chambre 12 de dilatation Cependant, comme cette 20 chambre 12 est pneumatiquement isolée du boîtier 10, la collecte d'humidité dans la chambre 12 ne nuit pas à l'appareillage se trouvant dans le boîtier 10. L'application d'une chambre de dilatation et d'une vessie communiquant avec un boîtier principal con25 vient à de nombreux types de récipients isolés hermétiquement Par exemple, les réservoirs et récipients d'essence, les camions-citernes, les réservoirs de stockage de carburant, les panneaux de commande de raffineries, les bottiers d'ordinateurs et autres enceintes isolées 30 hermétiquement peuvent être réalisés selon l'invention. Il faut noter que, dans tous les modes de réalisation décrits précédemment, il suffit que la résistance à 1 a sortie du fluide introduite par le dispositif évent soit inférieure à la résistance opposée au passage du 35 fluide entre les flasques du boîtier principal. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs et procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples nonlimitatifssans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Enceinte comprenant un boîtier antidéflagrant, caractérisée en ce qu'elle comporte une chambre auxiliaire ( 12) de dilatation, isolée pneumatiquement par rapport 5 au boîtier antidéflagrant ( 10), et une vessie ( 22) qui n'est pas élastique et qui est placée dans la chambre ( 12) de dilatation, en communication avec le boîtier antidéflagrant ( 10). 2 Enceinte selon la revendication 1, caractérisée 10 en ce que la chambre auxiliaire de dilatation ( 12) a aussi une structure antidéflagrante, et l'enceinte comporte en outre une tuyauterie ( 14) reliant le bottier ( 10) à la chambre de dilatation ( 12), la vessie ( 22) étant montée à une extrémité de la tuyauterie ( 14), à l'intérieur 15 de la chambre de dilatation, et se gonflant et se dégonflant par l'intermédiaire de cette tuyauterie. 3 Procédé d'isolement hermétique d'un appareillage dans un boîtier antidéflagrant, caractérisé en ce qu'il comprend la disposition d'une chambre auxiliaire 20 de dilatation ( 12) en coopération avec le boîtier antidéflagrant ( 10), la disposition d'une vessie ( 22) qui n'est pas élastique dans la chambre de dilatation ( 12) et en communication avec le boîtier antidéflagrant ( 10), et la formation d'un joint étanche ( 24) entre la vessie 25 et la chambre de dilatation. 4 Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend la formation du joint étanche ( 24) à l'intérieur de la chambre de dilatation ( 12). Récipient hermétiquement isolé, caractérisé 30 en ce qu'il comporte un boîtier fermé ( 10) à parois rigides, une chambre auxiliaire fermée ( 12) de dilatation à parois rigides, reliée au bottier en étant isolée pneumatiquement, et une vessie ( 22) non élastique placée dans la chambre auxiliaire ( 12) de dilatation et communiquant avec le 35 boîtier ( 10), un dispositif évent ( 48) étant placé dans la chambre de dilatation. 6 Récipient selon la revendication 5, caractérisé en ce que le boîtier ( 10) et la chambre de dilatation ( 12) sont des structures antidéflagrantes. 7 Récipient selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte une tuyauterie ( 14) reliant le bottier 5 ( 10) à la chambre de dilatation ( 12), et la vessie ( 22) est montée à une extrémité de la tuyauterie ( 14), à l'intérieur de la chambre de dilatation ( 12).