Brevet FR2699422A1 — publié le 19940624

Caisson de ventilation pour armoires électriques ou électroniques" La présente invention concerne un caisson de ventilation, notamment pour armoires électriques ou électroniques. Une telle armoire est destinée à recevoir une grande concentration de matériel électrique ou électronique dissipant en fonctionnement une importante quantité de chaleur. Le bon fonctionnement de ce matériel électrique ou électronique nécessite un refroidissement constant de l'armoire. Un procédé efficace de refroidissement consiste à établir une circulation d'air entre l'armoire et l'extérieur par une ventilation forcée. On utilise couramment pour cela un caisson de ventilation susceptible de s'adapter dans la partie inférieure de l'armoire, ledit caisson étant muni sur l'une de ses faces d'une grille d'arrivée d'air et, sur sa face supérieure, d'un ou plusieurs ventilateurs aspirant l'air extérieur par le canal du caisson et le refoulant vers l'intérieur de l'armoire. Le flux d'air ainsi établi a comme inconvénient de véhiculer dans l'armoire la poussière atmosphérique qui s'accumule alors sur le matériel électrique ou électronique, nuisant considérablement à son fonctionnement. C'est pourquoi l'on dispose habituellement un filtre à air en aval de l'arrivée d'air et en amont du ou des ventilateurs. En fonctionnement normal, le caisson de ventilation ainsi constitué répond de façon très satisfaisante au problème du refroidissement d'une armoire électrique ou électronique. Néanmoins, après un certain temps d'utilisation, la poussière accumulée bouchant le filtre, l'efficacité de la ventilation décroît très rapidement. Faute de connaître le moment précis ou le filtre a atteint un état de colmatage tel que la ventilation de l'armoire devient insuffisante, il faut très fréquemment nettoyer ou changer le filtre de façon à être sûr d'éviter toute surchauffe du matériel électrique ou électronique. La présente invention vise un dispositif permettant la détection d'un état de colmatage déterminé d'un filtre à air installé dans un caisson de ventilation. A cet effet, l'invention propose un caisson de ventilation comprenant, en aval d'une arrivée d'air et en amont d'un ou plusieurs ventilateurs disposés sur sa face supérieure, un filtre à air plan reposant sur un cadre de confinement de la section d'écoulement, caractérisé en ce que ledit filtre se soulève sous l'effet de la pression d'air lorsque la perte de charge en aval du filtre atteint une valeur prédéterminée, le déplacement du filtre activant un moyen de signalisation. Le filtre est conçu de façon à ce qu'il se soulève pour une valeur de perte de charge en aval du filtre donnée. La perte de charge étant proportionnelle au degré de colmatage, ladite valeur donnée de perte de charge correspond à un degré de colmatage limite pour lequel le flux d'air traversant le filtre est considéré comme insuffisant pour assurer la ventilation de l'armoire. Ce dispositif de signalisation du colmatage du filtre, simple à mettre en oeuvre et relativement peu coûteux, permet de connaître de façon fiable le moment optimal auquel l'opération de nettoyage ou de changement du filtre doit être effectuée. Selon un autre aspect de la présente invention, ledit filtre, se présentant sous la forme d'une plaque rectangulaire, repose sur un cadre incliné par rapport à l'horizontale, un moyen de retenue du filtre étant associé au côté bas de ce cadre laissant au filtre une liberté de rotation autour de son côté bas. L'inclinaison du cadre sur lequel repose le filtre est un paramètre sur lequel on peut jouer pour prédéterminer la valeur de perte de charge pour laquelle le filtre se soulève. Un filtre de poids et de surface donnés se soulève pour une perte de charge d'autant plus faible qu'il est initialement plus incliné. On détermine alors l'inclinaison du filtre en fonction du colmatage limite du filtre tolérable pour la bonne ventilation d'une armoire électrique ou électronique donnée. Les avantages de la présente invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un caisson de ventilation selon l'invention ; la figure 2 est une vue en coupe longitudinale suivant la ligne Il-Il du caisson de la figure 1. Un caisson 1 de forme parallélépipédique comporte sur sa face avant une grille 2 d'arrivée d'air et sur sa face supérieure des orifices adaptés à recevoir des ventilateurs 3. En outre, des emplacements sont prévus pour recevoir les moyens d'alimentation électrique et de commande des ventilateurs. Ce caisson est adapté à être installé dans la partie inférieure d'une armoire électrique ou électronique. Un cadre 4 de confinement de la section d'écoulement est monté dans le caisson. Ledit cadre est constitué de deux profilés 4A de section droite solidaires respectivement de l'un et l'autre côtés latéraux du caisson et de deux profilés 4B et 4C de section droite reliant les extrémités desdits profilés 4A et disposés l'un au dessus de la grille 2, en contact avec la paroi du caisson, et l'autre en contact avec la partie inférieure d'un profilé 9 de section en U monté sur le côté arrière du caisson. Ledit profilé 9 définit une gorge dont l'ouverture est tournée vers l'intérieur du caisson. Les surfaces supérieures des profilés 4A, 4B et 4C sont dans un même plan, incliné de 15 par rapport au plan horizontal.Le cadre 4 est monté entre la partie supérieure de deux panneaux verticaux 7 disposés parallèlement aux côtés latéraux du caisson, chacun desdits panneaux étant muni sur sa partie inférieure d'une languette 8 horizontale venant se loger dans une rainure prévue à cet effet dans la paroi latérale correspondante du caisson, la languette et la rainure s'étendant sur toute la longueur de ladite paroi. Lesdits panneaux ont chacun une forme de trapèze rectangle dont la grande base touche l'avant du caisson et dont le côté inférieur est horizontal. Il convient de noter que les profilés 4A, 4B et 4C, les panneaux 7 et les languettes 8 constituent une seule et même pièce, ces éléments constitutifs ayant été décrits séparément dans un souci de clarté. Un filtre plan 5, de forme rectangulaire, repose sur le cadre 4 et est retenu au niveau de son côté bas SA par le profilé 9 dans la gorge duquel est installé ledit côté bas du filtre. Le filtre est donc susceptible d'être soulevé par rotation autour de son côté bas 5A. Un micro-interrupteur 6, suspendu sur la paroi supérieure du caisson, est en contact avec le filtre à proximité de son côté haut 5B et est sensible au déplacement vers le haut de cette partie du filtre. Si le filtre est soulevé, ledit micro-interrupteur active alors un dispositif de signalisation non représenté. Tout moyen de signalisation connu tel qu'une diode électroluminescente ou une alarme peut être commandé par cet interrupteur. Les ventilateurs 3 aspirent l'air extérieur au travers de la grille 2 et du filtre 5 et le refoulent vers le haut. La poussière véhiculée par le flux d'air extérieur traversant le caisson est interceptée par le filtre 5 et s'agglomère sur celui-ci. Plus le filtre est obstrué par de la poussière, moins le flux d'air susceptible de traverser le filtre est important. En conséquence, le débit de ventilation va diminuer tandis que la perte de charge en aval du filtre va augmenter. Lorsque cette perte de charge atteint une valeur telle que la force due à la pression exercée sur le filtre équilibre la force de gravité due au poids du filtre, ce dernier se soulève par rotation autour de son côté bas 5A. Le déplacement du filtre est détecté par le micro-interrupteur 6 qui active alors le dispositif de signalisation. La perte de charge pour laquelle le filtre se soulève dépend du poids et de la surface du filtre ainsi que de l'inclinaison de ce dernier par rapport à l'horizontale. En jouant sur ces trois paramètres, on peut donc prédéterminer la valeur de la perte de charge pour laquelle le filtre se soulève. Le débit d'air ventilé par le caisson étant fonction de la perte de charge en aval du filtre, on choisit ladite valeur prédéterminée de perte de charge de telle sorte qu'elle corresponde au débit minimum acceptable pour une bonne ventilation d'une armoire électrique ou électronique que dessert le caisson. Par exemple, un filtre de 460x425 mm pesant 477g et faisant un angle de 15 avec l'horizontale se soulève pour une perte de charge de 21.6 Pa. Ce filtre est utilisé dans un caisson dont le débit de ventilation normal est de 470 m3 /h, la perte de charge initiale due au filtre étant de 10.3 Pa. La diminution du débit due au colmatage est de 12t lorsque, la perte de charge atteignant 21.6 Pa, le dispositif de signalisation est activé. Avantageusement, le cadre 4 sur lequel repose le filtre 5 sera fabriqué en une matière relativement souple, de sorte que les panneaux verticaux 7 puissent subir sans dommage une légère déformation et la longueur de la languette 8 sera telle qu'un utilisateur puisse glisser sa main entre un panneau 7 et le panneau latéral du caisson sur lequel il est monté. L'utilisateur peut ainsi retirer ou installer un cadre par simple pression vers l'intérieur du caisson des panneaux 7, ce qui a pour effet de dégager les languettes 8 des rainures correspondantes. On peut ainsi changer très simplement un cadre porte-filtre et le remplacer par un autre qui donnera au filtre une inclinaison différente. REVENDICATIONS 1. Caisson de ventilation comprenant, en aval d'une arrivée d'air (2) et en amont d'un ou plusieurs ventilateurs (3) disposés sur sa face supérieure, un filtre à air plan (5) reposant sur un cadre (4) de confinement de la section d'écoulement, caractérisé en ce que ledit filtre se soulève sous l'effet de la pression d'air lorsque la perte de charge en aval du filtre atteint une valeur prédéterminée, le déplacement du filtre activant un moyen de signalisation (6). 2. Caisson de ventilation selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit filtre (5), se présentant sous la forme d'une plaque rectangulaire, repose sur un cadre (4) incliné par rapport à l'horizontale, un moyen de retenue (9) du filtre étant associé au côté bas de ce cadre laissant au filtre une liberté de rotation autour de son côté bas (5A). 3. Caisson de ventilation selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit dispositif de signalisation est activé par l'entrée en contact du côté haut (5B) du filtre avec un micro-interrupteur (6) disposé au-dessus de ce côté. 4. Caisson de ventilation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cadre (4) est monté entre les parties supérieures de deux panneaux verticaux (7) montés sur le caisson par leurs parties inférieures.