Brevet FR2891940A1 — publié le 20070413

La présente invention a pour objet un système d'affichage comprenant un afficheur à écran plat logé dans un boîtier contenant des circuits électroniques de commande et des moyens d'alimentation. On connaît déjà de nombreux systèmes d'affichage comprenant soit un unique afficheur, soit plusieurs afficheurs groupés en une rangée d'afficheurs ou en une colonne d'afficheurs ou encore en plusieurs rangées et plusieurs colonnes d'afficheurs de façon à former un mur d'écrans. De tels systèmes d'affichage sont utilisés dans de nombreux domaines pour visualiser des informations et/ou des images fixes ou mobiles. Ces systèmes d'affichage sont utilisés par exemple dans les gares routières, dans les gares maritimes, dans les gares ferroviaires, dans les stations de métro, dans les aéroports ou dans d'autres lieux publics ou privés, pour délivrer par exemple des informations aux voyageurs ou des images fixes ou mobiles, par exemple des images publicitaires. Pour des raisons évidentes d'économie de place et/ou d'esthétique des afficheurs à écran plat, utilisant des diodes électroluminescentes, des cristaux liquides ou des plasmas, par exemple, sont souvent utilisés. Ces afficheurs à écran plat présentent un problème de vieillissement prématuré et un problème de marquage, c'est-à-dire que l'écran peut rester marqué avec l'information ou l'image lorsque celle-ci est restée affichée de façon fixe pendant une durée relativement longue. Ces deux problèmes sont liés notamment à une température excessive à l'intérieur du boîtier contenant l'afficheur. Par exemple un écran TFT (Thin Film Transistor) ne peut fonctionner correctement que dans une plage de température comprise entre 0 et 50 C. Au delà de cette température l'écran risque d'être détérioré de manière irréversible si une sécurité ne coupe pas l'alimentation. Des moyens de refroidissement (ventilateur ou climatiseur) aptes à créer une circulation d'air de refroidissement dans le boîtier sont généralement utilisés pour évacuer du boîtier les calories engendrées dans celui-ci par le fonctionnement du système d'affichage. De plus, les systèmes d'affichage doivent présenter une bonne étanchéité à la poussière et à l'eau pour ne pas risquer d'endommager les circuits électroniques de commande, les moyens d'alimentation et l'afficheur. Pour satisfaire cette contrainte, les moyens de refroidissement comportent généralement un système de filtrage. Cela présente l'inconvénient que le filtre constitue un barrage à la circulation de l'air de refroidissement dans le boîtier. Ces moyens de refroidissement entraînent donc une forte consommation d'énergie et/ou l'utilisation d'un grand nombre de ventilateurs pour assurer un refroidissement efficace du système d'affichage. L'encrassement du filtre est également un inconvénient de ces systèmes de refroidissement, notamment lorsque le système d'affichage est utilisé dans une gare ferroviaire à cause de la présence de poussières métalliques. En effet, lorsque le filtre s'encrasse, la circulation de l'air dans le boîtier s'effectue de moins en moins bien. Pour que le refroidissement du système d'affichage reste efficace, le filtre doit donc être changé périodiquement. Cela entraîne un coût et une contrainte pour le client, d'autant plus qu'il est difficile de définir la périodicité à laquelle le filtre doit être changé. Ainsi, les moyens de refroidissement utilisés actuellement sont coûteux et leur efficacité est limitée. La présente invention a pour but de proposer un système d'affichage qui évite au moins certains des inconvénients précités, qui 20 soit simple à utiliser, économique et efficace. A cet effet, l'invention a pour objet un système d'affichage comprenant un afficheur à écran plat logé dans un boîtier contenant des circuits électroniques de commande et des moyens d'alimentation, ledit boîtier comportant au moins une entrée d'air frais et au moins une sortie 25 d'air chaud pour permettre la circulation d'air de refroidissement dans ledit boîtier, le côté aspiration d'au moins un ventilateur étant relié à ladite sortie d'air chaud, caractérisé en ce que ledit boîtier comporte une première enveloppe de protection étanche dans laquelle sont logés lesdits circuits électroniques de commande et lesdits moyens d'alimentation, 30 ledit boîtier comportant une deuxième enveloppe de protection étanche dans laquelle est logé ledit écran plat, l'air de refroidissement étant apte à circuler librement dans ledit boîtier, à l'extérieur desdites première et deuxième enveloppes de protection. Avantageusement, lesdites première et deuxième enveloppes de 35 protection sont réalisées en aluminium. Selon un mode de réalisation de l'invention, ladite au moins une sortie d'air chaud est disposée sur la paroi supérieure dudit boîtier. De préférence, ladite paroi supérieure comporte une portion inclinée sur laquelle ladite au moins une sortie d'air chaud est disposée. Selon un mode de réalisation de l'invention, ladite au moins une entrée d'air frais est disposée sur la paroi inférieure dudit boîtier. De préférence, ladite paroi inférieure comporte une portion inclinée sur laquelle ladite au moins une entrée d'air frais est disposée. Selon un mode de réalisation de l'invention, le système d'affichage comporte plusieurs sorties d'air chaud, un ventilateur étant relié à chacune desdites sorties d'air chaud. Avantageusement, une trappe est disposée sur la face arrière dudit boîtier, ladite trappe étant mobile entre une position de fermeture dans laquelle elle ferme de manière étanche ledit boîtier et une position d'ouverture dans laquelle elle permet l'accès auxdits circuits électroniques de commande et auxdits moyens d'alimentation. L'invention sera mieux comprise, et d'autre buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre, d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, en référence aux dessins schématiques annexés. Sur ces dessins : la figure 1 est une vue arrière schématique simplifiée du système d'affichage selon un mode de réalisation de l'invention, la trappe d'ouverture ayant été retirée ; - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1 ; et - la figure 3 est une vue schématique simplifiée similaire à la figure 2 montrant trois systèmes d'affichage superposés. En se référant aux figures 1 et 2, on voit un système d'affichage 1 comprenant un afficheur à écran plat 2. Le système d'affichage 1 comporte un boîtier 3. Le boîtier 3 a globalement la forme d'un parallélépipède rectangle et comporte une paroi frontale 4, une paroi arrière 5, une paroi supérieure 6, une paroi inférieure 7 et deux parois latérales 8 et 9. La paroi supérieure 6 comporte une portion 6a avant sensiblement horizontale et une portion arrière 6b inclinée vers le bas d'un angle a. La paroi inférieure 7 comporte une portion avant 7a sensiblement horizontale et une portion arrière 7b inclinée vers le haut d'un angle 13. Par exemple, a= O. La paroi inférieure 7 du boîtier 3 comporte, sur sa portion inclinée 7b, des entrées d'air frais 10. Les entrées d'air frais 10 sont par exemple des ouvertures sensiblement circulaires réalisées dans la portion inclinée 7b. La paroi supérieure 6 du boîtier 3 comporte, sur sa portion inclinée 6b, des sorties d'air chaud 11, qui peuvent être des ouvertures réalisées dans la portion inclinée 6b. La circulation de l'air du bas vers le haut est bien adaptée puisque l'air chaud monte. Une autre configuration des entrées d'air frais et des sorties d'air chaud est cependant possible. Le système d'affichage 1 comporte des moyens de refroidissement par air pour faire circuler de l'air de refroidissement dans le boîtier 3 entre les entrées d'air frais 10 et les sorties d'air chaud 11. Les moyens de refroidissement comportent des ventilateurs, chaque sortie d'air chaud étant fixée au côté aspiration d'un ventilateur. La figure 1 montre un exemple de réalisation dans lequel le système d'affichage comporte trois ventilateurs 12 associés respectivement à trois sorties d'air chaud 11. On notera que l'air circule sensiblement librement entre les entrées d'air frais 10 et les sorties d'air chaud 11 du fait de l'absence d'obstacle, notamment du fait de l'absence de filtre. Ainsi, le nombre de ventilateurs peut être réduit, de même que la consommation d'énergie du système d'affichage 1. Par exemple, deux ventilateurs peuvent suffire pour refroidir de manière efficace un écran TFT de 40 pouces. A l'intérieur du boîtier 3 sont logés l'afficheur 2, des circuits électroniques de commande 15 et des moyens d'alimentation 16. Les circuits électroniques de commande 15 et les moyens d'alimentation 16 sont disposés à proximité de la paroi arrière 5 du boîtier 3 et sont recouverts par une enveloppe de protection 17 étanche qui permet de les isoler du reste de l'intérieur du boîtier 3. L'enveloppe de protection 17 a une forme sensiblement parallélépipédique et comporte une face ouverte 18 qui est fixée de manière étanche à la paroi arrière 5 du boîtier 3. Le volume intérieur de l'enveloppe de protection 17 est adapté pour pouvoir contenir l'ensemble des circuits électroniques de commande 15 et des moyens d'alimentation 16. L'enveloppe de protection 17 comporte des ouvertures 19 pour permettre le passage de connecteurs 20. La jonction entre les connecteurs 20 et les ouvertures 19 est réalisée de manière étanche. Pour que l'afficheur 2 soit visible depuis l'extérieur du boîtier 3, la paroi frontale 4 du boîtier 3 est munie d'une fenêtre derrière laquelle est placé l'écran plat de l'afficheur 2. L'afficheur 2 est recouvert par une enveloppe de protection 21 étanche qui permet de l'isoler du reste de l'intérieur du boîtier 3. Par exemple, l'enveloppe de protection 21 peut être réalisée monobloc avec la paroi frontale 4 du boîtier 3. Dans ce cas, l'enveloppe de protection 21 a une forme sensiblement parallélépipédique et présente, le long du bord de sa paroi arrière 23, une excroissance 24 destinée à s'engager sur les parois latérales 8, 9 et sur les portions horizontales 6a, 7a des parois supérieure 6 et inférieure 7 du boîtier 3. La paroi arrière 23 de l'enveloppe de protection 21 comporte des parties en saillie 25 adaptée à la forme de l'afficheur 2. Les parties en saillie 25 comportent des ouvertures 26 pour permettre le passage de connecteurs 27. La jonction entre les connecteurs 27 et les ouvertures 26 est réalisée de manière étanche. Les connecteurs 20 et 27 sont notamment destinés à permettre la connexion entre l'afficheur 2 et les circuits électroniques de commande 15 par des câbles (non représentés). Les enveloppes de protection 17, 21 sont par exemple réalisées en aluminium. L'aluminium présente l'avantage d'être résistant à la corrosion et d'être un bon conducteur. La paroi arrière 5 du boîtier 3 comporte une trappe 28, disposée au niveau de l'enveloppe de protection 17, et dont la taille est par exemple sensiblement égale à la taille de la face ouverte 18. La trappe 28 est fixée de manière détachable au restant du boîtier 3 pour pouvoir être enlevée et donner accès à l'intérieur de celui-ci, par exemple pour permettre l'installation des éléments susmentionnés dans le boîtier 3 ou encore d'autres éléments du système d'affichage 1, ou pour permettre des opérations de maintenance ou de réparation. La figure 1 montre une vue de l'arrière du système d'affichage 1 lorsque la trappe 28 a été retirée. Dans cette position, l'ensemble des circuits électroniques de commande 15 et des moyens d'alimentation 16 sont accessibles par la paroi arrière 5 du boîtier 3. Les moyens d'alimentation 16 sont aptes à fournir les tensions et les courants électriques nécessaires au fonctionnement de l'afficheur 2 et des circuits électroniques de commande 15. Les circuits électroniques de commande 15 comprennent un bloc de commande 30 apte à commander l'ensemble des éléments du système d'affichage 1. Les circuits électroniques de commande 15 comprennent également une carte de contrôle 31, reliée à des capteurs (non représentés), qui permet le contrôle de la température interne du boîtier 3 et de la ventilation, ainsi que la transmission d'informations relatives à la température et à l'état des ventilateurs 12 à destination d'un réseau de données, par exemple pour permettre une télémaintenance. Le système d'affichage comporte par exemple un capteur disposé à proximité de la carte de contrôle 31, et trois capteurs répartis sur l'écran 2, de préférence au niveau de points chauds prédéfinis de l'écran 2. La carte de contrôle 31 commande un relais de commande de puissance 32 apte à couper la puissance d'alimentation lorsque la température interne du boîtier 3 dépasse un seuil critique prédéfini. Cela permet d'éviter une détérioration de l'afficheur 2 en cas de température trop élevée. Un système d'alerte peut être prévu, par exemple sous forme d'un affichage sur un écran de contrôle (non représenté) d'un opérateur, pour alerter l'opérateur lorsque le système d'affichage 1 atteint une température critique. On va maintenant décrire le fonctionnement du système d'affichage 1. Lors de la mise sous tension du système d'affichage 1, la carte de contrôle 31 reçoit des informations de température provenant des différents capteurs. Lorsque la température à l'intérieur du boîtier 3 atteint un seuil d'allumage prédéfini, le bloc de commande 30 commande l'allumage des ventilateurs 12. Lorsqu'ils sont allumés, les ventilateurs 12 créent un flux d'air à l'intérieur du boîtier 3. De l'air frais entre par les entrées d'air frais 10, circule dans le boîtier 3 en se réchauffant, notamment contre les enveloppes de protection 17, 21, et ressort du boîtier 3 par les sorties d'air chaud 11. L'air de refroidissement circulant contre les enveloppes de protection 17, 21 a pour effet de les refroidir. L'aluminium étant un bon conducteur, il absorbe la chaleur provenant de l'intérieur des enveloppes de protection 17, 21 et la conduit jusqu'à la périphérie des enveloppes de protection où l'air de refroidissement circule. Le refroidissement de l'afficheur 2 et des circuits électroniques de commande 15 est ainsi réalisé de manière efficace. De l'eau peut également être projetée sur les ventilateurs 12 et/ou les entrées d'air frais 10, soit accidentellement, par exemple en cas de pluie lorsque le système d'affichage est disposé en extérieur, soit volontairement, par exemple pour refroidir le système d'affichage. La présence d'eau à l'intérieur du boîtier 3 ne présente pas de risque pour l'afficheur, les circuits électroniques de commande et les moyens d'alimentation, puisque ceux-ci sont protégés par les enveloppes de protection 17, 21 qui sont étanches. De manière similaire, la présence de poussière n'est pas non plus problématique. Ainsi, contrairement aux boîtiers de l'art antérieur, le boîtier 3 n'a pas besoin d'être étanche, ce qui facilite d'une part sa réalisation et d'autre part son aération. En se référant à la figure 3, on voit trois systèmes d'affichage superposés. Chaque système d'affichage est identique au système d'affichage 1 décrit précédemment. Du fait des portions inclinées 6a et 7a, la circulation de l'air à l'intérieur des boîtiers 3 n'est pas gênée par la superposition des boîtiers. D'autres variantes sont possibles. Par exemple, le nombre de ventilateurs n'est pas limitatif et dépend de la taille de l'afficheur, du milieu d'implantation du système d'affichage, de son application, du type de ventilateur utilisé, etc. L'invention est particulièrement adaptée à des utilisations professionnelles nécessitant un fonctionnement continu dans des milieux difficiles, mais elle pourrait également convenir pour d'autres types d'utilisation, par exemple des utilisations privées. L'utilisation d'une unique enveloppe de protection pour l'ensemble des circuits électroniques de commande et des moyens d'alimentation facilite l'accès à ces composants et donc la maintenance. Cependant, plusieurs enveloppes de protection pourraient être prévus. En outre, la forme des enveloppes de protection pourrait être différente. Par exemple, l'enveloppe de protection de l'afficheur pourrait être réalisée séparément du boîtier et fixée à celui-ci de manière étanche. Bien que l'invention ait été décrite en relation avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention. REVENDICATIONS1. 10 15 2. 20 3. 25 4. 5. 30 6. 35 Système d'affichage (1) comprenant un afficheur (2) à écran plat logé dans un boîtier (3) contenant des circuits électroniques de commande (15) et des moyens d'alimentation (16), ledit boîtier comportant au moins une entrée d'air frais (10) et au moins une sortie d'air chaud (11) pour permettre la circulation d'air de refroidissement dans ledit boîtier, le côté aspiration d'au moins un ventilateur (12) étant relié à ladite sortie d'air chaud, caractérisé en ce que ledit boîtier comporte une première enveloppe de protection (17) étanche dans laquelle sont logés lesdits circuits électroniques de commande et lesdits moyens d'alimentation, ledit boîtier comportant une deuxième enveloppe de protection (21) étanche dans laquelle est logé ledit écran plat, l'air de refroidissement étant apte à circuler librement dans ledit boîtier, à l'extérieur desdites première et deuxième enveloppes de protection. Système d'affichage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites première et deuxième enveloppes de protection (17, 21) sont réalisées en aluminium. Système d'affichage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite au moins une sortie d'air chaud (11) est disposée sur la paroi supérieure (6) dudit boîtier (3). Système d'affichage selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite paroi supérieure (6) comporte une portion inclinée (6b) sur laquelle ladite au moins une sortie d'air chaud (11) est disposée. Système d'affichage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite au moins une entrée d'air frais (10) est disposée sur la paroi inférieure (7) dudit boîtier (3). Système d'affichage selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite paroi inférieure (7) comporte une portion inclinée (7b) sur laquelle ladite au moins une entrée d'air frais (10) est disposée. 7. Système d'affichage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs sorties d'air chaud (11), un ventilateur (12) étant relié à chacune desdites sorties d'air chaud. 8. Système d'affichage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une trappe (28) est disposée sur la face arrière (5) dudit boîtier (3), ladite trappe étant mobile entre une position de fermeture dans laquelle elle ferme de manière étanche ledit boîtier et une position d'ouverture dans laquelle elle permet l'accès auxdits circuits électroniques de commande (15) et auxdits moyens d'alimentation (16).