Brevet FR2651636A1 — publié le 19910308

Bac electronìue modulaire à ventilation incorPorée. La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux bacs électroniques modulaires comportant - un boîtier en forme de boîte fermée, - des cartes électroniques à circuits imprimés ou analogues disposées dans le boîtier, parallèlement les unes aux autres, - les cartes étant supportées deux par deux sur des cadres rigides les maintenant parallèlement l'une à l'autre et écartées l'une de l'autre de manière à former entre elles au moins un espace fermé périphériquement par les montants du cadre, - des moyens d'injection de gaz associés aux cadres pour faire pénétrer un gaz de ventilation dans ledit espace situé entre les deux cartes supportées par un même cadre, - et des moyens pour extraire ledit gaz de ventilation. De par la demande de brevet FR. 2 109 696, on connaît un agencement de bac ventilé du type précité, dans lequel chaque cadre rigide supportant une paire de cartes à circuits imprimés présente un appendice latéral évidé centralement ; en position de montage, tous les cadres disposés parallèlement les uns aux autres sont comprimés les uns contre les autres entre deux faces d'extrémité, de façon telle que tous les appendices réunis délimitent, avec interposition de joints d'étanchéité, un canal latéral communiquant, au niveau de chaque cadre, par des passages avec le volume compris entre les deux cartes ; ce canal latéral est en communication avec un orifice de la face frontale raccordable à une source de gaz de ventilation sous pression. Si cet agencement connu donne globalement satisfaction quant à l'efficacité de la ventilation des composants électroniques positionnés sur les cartes, il présente cependant par ailleurs de nombreux inconvénients. La présence des moyens d'amenée du gaz confère au bac un volume relativement important eu égard aux dimensions des cartes, alors que, dans les domaines principaux d'utilisation de ce type de bacs (aviation, matériels militaires), la place disponible est toujours comptée. En outre, les cadres étant en principe métalliques, la présence de ces appendices entraîne un accroissement de poids, alors que, pour les applications envisagées, des gains de poids sont toujours très recherchés. De plus, pour ne pas accroître inconsidérément les dimensions du bac, la section du passage d'entrée est sous-dimensionnée par rapport à la somme des sections de passage vers les volumes intérieurs des cadres, et il en résulte des pertes de charges qui peuvent être génératrices d'insuffisances dans le refroidissement des cartes les plus éloignées de l'orifice d'entrée du gaz. Par ailleurs, l'efficacité de fonctionnement de cet agencement connu repose sur un bon positionnement mutuel des cadres les uns par rapport aux autres. Il est donc nécessaire d'avoir recours à un système d'empilement et de positionnement des cadres qui est complexe, et donc coûteux. Cela implique en outre l'utilisation de connecteurs électriques spéciaux, très coûteux, pour raccorder électriquement chaque carte à une plaque de base. Enfin, l'agencement connu ne peut fonctionner que si toutes les cartes sont en place. Des tests à réaliser sur une carte donnée obligent à monter le cadre correspondant sur un adapteur spécial prenant la place du cadre dans l'empilement et agencé de manière à assurer la continuité des liaisons électriques et à maintenir la continuité de la circulation du gaz de ventilation. En outre, il n'est pas possible d'envisager la réalisation d'une version simplifiée d'un appareillage utilisant le même bac qu'une version complète plus évoluée, mais dans lequel un ou plusieurs cadres et les cartes correspondantes auraient été éliminées par rapport à la version complète. L'invention a essentiellement pour but de remédier dans toute la mesure du possible aux inconvénients précités et de proposer un agencement perfectionné qui donne mieux satisfaction aux diverses exigences de la pratique, notamment sur les points sus-mentionnés. A ces fins, un bac modulaire agencé conformément à l'invention se caractérise essentiellement en ce que lesdits moyens d'injection de gaz de ventilation comprennent - une chambre de distribution dudit gaz s'étendant le long d'un bord dudit boîtier et à l'aplomb d'une rangée de montants des cadres,et - des ouvertures en communication avec ladite chambre et s'ouvrant en regard des extrémités respectives des montants des cadres, et en ce que le montant de chaque cadre situé à l'aplomb de ladite chambre est constitué sous forme d'un profilé tubulaire qui est ouvert à son extrémité située en regard d'une des susdites ouvertures en communication avec la chambre et qui est muni d'au moins un orifice latéral débouchant dans l'espace situé entre les deux cartes supportées par le cadre. Avantageusement, l'orifice latéral de chacun des susdits montants s'étend sur sensiblement toute la longueur de celui-ci ; cet orifìce peut être discontinu. Pour éviter les pertes de charge, il est souhaitable que les ouvertures en communication avec la chambre aient des sections croissantes dans le sens de circulation du gaz. De façon intéressante, chaque ouverture en communication avec la chambre est pourvue d'un obturateur permettant d'ajuster le débit du gaz de ventilation injecté dans l'espace situé entre les cartes. Dans un mode de réalisation préféré, la chambre s'étend le long d'un bord inférieur du boîtier et le montant tubulaire des cadres recevant le gaz de ventilation est un montant vertical ; dans ce cas, dans un bac agencé pour être monté sur une embase de support, il est avantageux que l'embase soit équipée d'un canal d'alimentation en gaz de ventilation s'étendant au fond de l'embase et sous le boîtier, des passages respectifs en coïncidence étant prévus dans les faces en regard du canal et de la chambre, l'embase étant en outre pourvue de moyens de raccordement, débouchant dans ledit canal, pour raccorder celui-ci à une source extérieure de gaz de ventilation sous pression. Grâce aux dispositions conformes à l'invention7 la distribution du gaz de ventilation s'effectue à travers des éléments structuraux (un montant du cadre) déjà présents dans l'agencement, et la surface occupée par chaque cadre reste aussi proche que possible de la surface utile des cartes à circuits imprimés. Le bac est moins volumineux et moins lourd (pour un même équipement électronique) que les bacs antérieurs. Du fait que le gaz est distribué individuellement à chaque cadre et à chaque paire de cartes supportée par celui-ci, il n'est plus nécessaire que les cadres soient accolés les uns contre les autres de façon rigoureuse, ni au surplus qu'ils soient accolés de façon étanche ; d'où une simplification des montages et des structures. Il est possible en outre d'ajuster le débit de gaz insufflé dans chaque cadre à une valeur souhaitée par une adaptation de la section de passage de l'obturateur correspondant. L'utilisation d'un obturateur total autorise l'enlèvement d'un cadre sans perturber (de ce point de vue) le fonctionnement du reste de l'appareil, et les adaptateurs aptes à recevoir un cadre en position sortie à des fins de test des cartes sont de conception plus simple que les adaptateurs antérieurs. Enfin, la structure générale du bac se trouve considérablement simplifiée, et donc rendue moins onéreuse, en raison de l'élimination des contingences de précision de positionnement prévues dans les bacs antérieurs et de la possibilité d'emploi de connecteurs électriques traditionnels en lieu et place des connecteurs spéciaux très coûteux jusqu'ici nécessaires. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation préféré, donné uniquement à titre purement illustratif. Dans cette description, on se réfère aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue schématique en perspective, avec arrachements partiels, de l'ensemble d'un bac électronique modulaire agencé conformément à l'inven tion - la figure 2 est une vue en perspective, de derrière, de la partie intérieure du bac de la figure 1 ; et - la figure 3 est une vue en perspective, par dessous, d'un cadre agencé conformément à l'invention pour être utilisé dans le bac des figures 1 et 2. Sur les figures 1 à 3, on utilise les mêmes références numériques pour désigner les éléments apparaissant sur plusieurs figures. Le bac électronique modulaire, désigné dans son ensemble par la référence t, comporte un boîtier 2 en forme de boîte parallélélipédique fermée, supporté sur une embase de support 3 dont l'utilité apparaîtra plus loin. Au-dessus d'une plaque de base 5 parallèle au fond 4 du boîtier, des cartes à circuits imprimés équipées de composants électriques et/ou électroniques sont disposées verticalement, parallèlement les unes aux autres. Ces cartes sont associées deux par deux et montées sur des cadres respectifs de support, par exemple métalliques. Comme représenté à la fig. 3, chaque cadre 6 comporte deux montants verticaux 7 présentant une certaine largeur et reliés entre eux par des entretoises horizontales 8. Les deux cartes à circuits imprimés 9 supportées par un cadre 6 sont disposées dos à dos de part et d'autre des entretoises horizontales 8 et fixées de manière à être écartées l'une de l'autre, avec un espace libre subsistant entre ces deux cartes (sur la fig. 2, seule une carte 9 -celle située à l'opposé de l'observateur- est montrée).Cet espace libre 10 peut être unique ou au contraire subdivisé par les entretoises 8 comme c'est le cas dans la représentation de la fig. 3. Sur la fig 1, seuls les montants frontaux des cadres sont visibles dans l'arrachement de la paroi du boîtier 2, et ces montants frontaux sont représentés en trait spectral pour laisser voir certaines autres dispositions du boîtier. La fixation mécanique des cadres 6 dans le boîtier et les liaisons électriques des cartes 9 avec les circuits extérieurs peuvent être réalisés par tous moyens appropriés connus de l'homme de l'art. En particulier, on peut prévoir des connecteurs électriques respectivement sur la plaque de base 5 et sur les cartes à circuits imprimés (connecteur 11 sur la fig. 2) pour les liaisons électriques, ainsi que des systèmes de glissières 28 et de verrous escamotables 29 pour guider et retenir les cadres dans le boîtier. Pour ce qui est plus particulièrement des dispositions conforme à l'invention et relatives à la ventilation des cartes 9, on prévoit ce qui suit. Le boîtier 2 repose dans l'embase 3 par des pieds 12, de manière que leurs fonds respectifs soient distants l'un de l'autre. Dans cet intervalle est disposé un canal 13, faisant partie de l'embase 3, qui s'étend parallèlement à l'un des bords du boîtier 2, perpendiculairement aux cartes à circuits imprimés 9. A une de ses extrémités le canal 13 débouche à l'extérieur de l'embase 3 par un organe de raccordement 14 autorisant sa liaison avec une source de gaz (notamment d'air) sous pression (flèche 15 symbolisant l'arrivée du gaz). Dans leurs zones en regard, la paroi du canal 13 et le fond 4 du boîtier sont munies d'ouvertures respectives 16 en coïncidence, ayant une section suffisante pour un libre écoulement du gaz sous pression depuis le canal 13 jusque dans la chambre de répartition 17 formée dans le boîtier 2 entre le fond 4 et la plaque de base 5 (flèche 18). Un joint d'étanchéité 19 (voir fig. 2) entoure avantageusement les ouvertures 16, en étant interposé entre le fond 4 et la paroi du canal 13. Au-dessus des ouvertures 16, la plaque de base 5, ou une pièce de structure jouxtant celle-ci et situé approximativement dans le même plan que celle-ci1 est munie d'une multiplicité de passages 20 en forme de puits verticaux, qui sont en nombre égal au nombre des cadres 6 et qui sont disposés et répartis de manière à être coaxiaux avec l'un 7a des montants verticaux des cadres 6 respectifs (voir fig. 2). Comme on le voit mieux à la fig. 3, les montants 7a des cadres 6 sont constitués par un profilé tubulaire, par exemple de section carrée ou rectangulaire, dont l'évidement intérieur 21 constitue une cheminée de distribution qui communique, par une ou plusieurs ouvertures 22 percées dans la paroi longitudinale du profilé, avec le ou les espaces libres 10 situés entre les montants 7 et les faces mutuellement en regard des cartes à circuits imprimés. Entre le pied de chaque montant 7a et le pourtour correspondant du passage 20 associé est interposé un joint d'étanchéité 23 (voir fig. 2). Chaque joint 23 est muni d'un perçage 24 pour le passage du gaz de ventilation, et il est possible d'obtenir un ajustement individuel du débit de gaz pour chaque cadre en prévoyant des joints 23 aptes à jouer le rôle d'obturateur partiel et présentant pour ce faire des perçages 24 de sections variables (comme visible à la fig. 1), les flèches 25 de longueurs différentes symbolisant les débits différents adaptés aux besoins individuels en refroidissement des paires de cartes supportées par les cadres respectifs. Il serait bien sûr possible d'envisager des moyens mécaniques avec obturateurs mobiles permettant d'ajuster in situ la section des perçages 24 à la valeur souhaitée pour la ventilation optimale de chaque cadre. Toutefois, le fait que ces besoins en ventilations peuvent être préétablis et la complexité de tels moyens d'ajustement font qu'on leur préfèrera des obturateurs 23 à section de passage fixe. Il est également intéressant de noter ici que le fonctionnement de la ventilation du boîtier peut ne pas être perturbé par l'enlèvement d'un cadre dans la mesure où l'on peut remplacer l'obturateur percé correspondant par un obturateur total fermant complètement le puits 20 associé. Cette disposition est intéressante lorsqu on souhaite effectuer des tests électriques sur une carte, car il est alors possible de sortir le cadre correspondant hors du boîtier en le montant sur un adaptateur qui comporte les liaisons électriques appropriées, mais dont la structure peut être simplifiée (et le coût diminué) en ne l'équipant pas des liaisons de ventilation. Enfin, le montant vertical opposé 7b des cadres est muni de passages traversants 26 qui font communiquer les espaces libres 10 avec l'extérieur, pour l'évacua- tion du gaz de ventilation (flèche 27) Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus particulièrement envisagés elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Bac électronique modulaire (1), comportant - un boîtier (2) en forme de boîte fermée, - des cartes électroniques (9) à circuits imprimés ou analogues disposées dans le boîtier, parallèlement les unes aux autres, - les cartes étant supportées deux par deux sur des cadres rigides (6) les maintenant parallèlement l'une à l'autre et écartées l'une de l'autre de manière à former entre elles au moins un espace (10) fermé périphériquement par les montants et entretoises (7, 8) du cadre, - des moyens d'injection de gaz associés aux cadres pour faire pénétrer un gaz de ventilation dans ledit espace (10) situé entre les deux cartes supportées par un même cadre, - et des moyens pour extraire ledit gaz de ventilation, caractérisé en ce que lesdits moyens d'injection de gaz de ventilation comprennent - une chambre de distribution (17) dudit gaz s'étendant le long d'un bord dudit boîtier (2) et à l'aplomb d'une rangée de montants (7a) des cadres (6), et - des ouvertures (20) en communication avec ladite chambre et s'ouvrant en regard des extrémités respectives des montants (7a) des cadres, et en ce que le montant (7a) de chaque cadre (6) situé à l'aplomb de ladite chambre (17) est constitué sous forme d'un profilé tubulaire qui est ouvert (21) à son extrémité située en regard d'une des susdites ouvertures (20) en communication avec la chambre et qui est muni d'au moins un orifice latéral (22) débouchant dans l'espace (10) situé entre les deux cartes (9) supportées par le cadre (6). 2. Bac électronique modulaire selon la revendication 17 caractérisé en ce que l'orifice latéral (22) de chacun des susdits montants s'étend sur sensiblement toute la longueur de celui-ci. 3. Bac électronique modulaire selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'orifice latéral (22) est discontinu. 4. Bac électronique modulaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les ouvertures (20) en communication avec la chambre (17) ont des sections croissantes dans le sens de circulation du gaz. 5. Bac électronique modulaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 4j caractérisé en ce que chaque ouverture (20) en communication avec la chambre (17) est pourvue d'un obturateur (23) permettant d'ajuster le débit (25) du gaz de ventilation injecté dans l'espace (10) situé entre les cartes (9). 6. Bac électronique modulaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la chambre (17) s'étend le long d'un bord inférieur du boîtier et en ce que le montant tubulaire (7a) des cadres recevant le gaz de ventilation est un montant vertical. 7. Bac électronique modulaire selon la revendication 6, dans lequel le boîtier (2) est monté sur une embase de support (3)7 caractérisé en ce que l'embase est équipée d'un canal (13) d'alimentation en gaz de ventilation s'étendant au fond de l'embase (3) et sous le boîtier (2), des passages respectifs (16) en coïncidence étant prévus dans les faces en regard du canal (13) et de la chambre (17), l'embase étant en outre pourvue de moyens de raccordement (14), débouchant dans ledit canal, pour raccorder celui-ci à une source extérieure de gaz de ventilation sous pression.