Brevet FR2933267A1 — publié le 20100101

Coffret électronique intégrant un circuit aéraulique. L'invention porte sur le refroidissement des cartes électroniques disposées à l'intérieur d'un coffret électronique, et plus particulièrement l'architecture mécanique de tels coffrets électroniques. L'invention s'attache plus particulièrement aux coffrets électroniques satisfaisant à la norme ARINC 600 apte à recevoir des composés électroniques disposant d'un drain thermique pour permettre un refroidissement par conduction (par exemple défini par le standard IEEE1101.2). A titre informatif la norme ARINC 600 identifie les techniques de ~o base des équipements et des systèmes numériques installés sur les avions actuellement en production, dont les interfaces mécaniques, électriques et logiques des unités sont interchangeables. Un coffret électronique de type ARINC 600 est refroidi par air forcé : ses interfaces mécaniques externes sont elles aussi définies par la 15 norme ARINC 600. Plus précisément, le coffret incorpore un circuit aéraulique dans lequel circule un fluide (par exemple de l'air) dans le but de refroidir les composants et cartes électroniques situés dans l'enceinte. Pour ce type de coffret électronique, la zone d'entrée du fluide circulant à l'intérieur du circuit aéraulique est située sur la face inférieure du coffret ; la 20 zone de sortie est localisée sur la face supérieure opposée. Une contrainte à respecter concernant les circuits aérauliques est d'assurer une parfaite étanchéité entre l'enceinte contenant les cartes et composés électroniques et le circuit aéraulique. Classiquement cette étanchéité est assurée à l'aide d'un 25 assemblage de pièces mécaniques distinctes des composés électroniques internes du coffret électronique, que ces derniers soient amovibles ou non. Cependant, cette solution comporte de nombreux défauts, notamment une étanchéité de mauvaise qualité dans certaines conditions (environnement humide, brouillard salin...). Par ailleurs, le montage du circuit aéraulique est relativement complexe. L'invention vise notamment à apporter une solution à ces problèmes. A cet effet, il est proposé un coffret électronique à l'intérieur duquel sont placés une carte mère et au moins une carte électronique entourée d'un circuit aéraulique apte à faire circuler un fluide réfrigérant à l'intérieur du coffret électronique. Selon une caractéristique générale de l'invention, une paroi du io circuit aéraulique incorpore la carte mère. La paroi du circuit aéraulique est ainsi parfaitement définie. Le volume interne du coffret électronique alloué aux composés électroniques, que ce soit les cartes électroniques ou la zone de connectique du coffret électronique, est disponible pour réaliser les interconnections internes du 15 coffret électronique, tout en restant isolé de l'environnement extérieur. L'assemblage du circuit aéraulique est grandement simplifié, et l'étanchéité assurée notamment de par la diminution de nombre de pièces mises en oeuvre. Selon un mode de réalisation, le coffret électronique, a une 20 enceinte à l'intérieur de laquelle est placée la carte électronique, une paroi inférieure par laquelle pénètre un fluide circulant à l'intérieur du circuit aéraulique, et une paroi supérieure par laquelle s'échappe le fluide. La carte mère peut alors être intercalée entre la paroi inférieure et l'enceinte du coffret électronique, parallèlement à la paroi inférieure, l'espace formé entre la carte 25 mère et la paroi inférieure formant une partie du circuit aéraulique. Selon un mode de réalisation, ladite carte mère peut être recouverte d'un film protecteur. Par exemple, le film protecteur peut être en polyamide. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à 30 l'examen de la description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention nullement limitatif, et des dessins annexés sur lesquels les figures 1 à 3 représentent différentes vues d'un coffret électronique incorporant un circuit aéraulique selon l'invention. On se réfère à la figure 1 qui représente un coffret électronique CFT selon l'invention, vue du dessus. On suppose ici que le coffret électronique CFT satisfait au format ARINC 600. Bien entendu, ce format est donné ici à titre d'exemple, et n'est pas du tout limitatif. Le coffret CFT comprend une enceinte ENC qui incorpore au moins une carte électronique CVEM. La(s) carte(s) électronique(s) est (sont) dans cet exemple une (des) carte(s) VME 6U (233*160), classiquement utilisée(s) avec un coffret électronique ARINC 600. Le coffret électronique CFT comprend à un connecteur standard référencé CNO. Celui-ci est séparé du reste du coffret électronique CFT par une structure incorporant des plaques froides PF intégrant un fluide tel que de l'air. Ce connecteur CNO permet la connexion de périphériques externes au coffret électronique. Par ailleurs, le connecteur standard CNO intègre ici une carte CEM, de façon à isoler le connecteur CNO de l'enceinte ENC du coffret électronique CFT du point de vue électrique. Le coffret électronique CFT comprend une paroi supérieure PS et 20 une paroi inférieure PI. La paroi supérieure PS est réalisée de telle façon qu'elle permet d'accéder à une zone de connectique CN. Le coffret électronique CFT comprend également un circuit aéraulique CAE disposé autour de l'enceinte ENC. Le circuit aéraulique CAE permet la circulation d'un fluide réfrigérant, ici de l'air, autour de l'enceinte 25 ENC. Un mode de réalisation de celle-ci est décrit plus en détail sur la figure 2. Le coffret électronique CFT peut également incorporer d'autres plaques froides PF, disposées parallèlement aux premières plaques froides, et situées entre le circuit aéraulique CAE et la propre paroi du coffret. 30 Selon la norme ARINC 600, l'air entre par la paroi inférieure PI du coffret électronique CFT par une zone d'entrée d'air ZEA et ressort par la paroi supérieure PS. La circulation de l'air à l'intérieur du circuit aéraulique est symbolisée par des flèches noires. L'évacuation de la chaleur des cartes électroniques CVEM est quant à elle symbolisée par des flèches blanches. On se réfère à nouveau à la figure 1. II est connu que le coffret électronique CFT incorpore une carte mère CTM. Selon l'invention, la carte mère CTM est disposée de telle façon qu'elle forme une paroi du circuit aéraulique. La disposition de la carte mère CTM est détaillée sur la figure 3. Celle-ci comporte des trous de fixation TRF, de même que la paroi inférieure PI, et l'enceinte ENC de façon à solidariser les différents éléments. Par exemple les trous de fixations TRF de l'enceinte ENC peuvent être des trous taraudés de façon à y fixer une vis. La carte mère CTM est montée sur l'enceinte ENC parallèlement à la paroi inférieure PI. Par ailleurs, la paroi inférieure PI comprend un retour RT d'une épaisseur ep de façon à ménager un espace entre la carte mère CTM et la paroi inférieure. L'espace ainsi défini forme une partie du circuit aéraulique CAE. La paroi inférieure PI comprend une zone percée de trou formant ainsi la zone d'entrée d'air ZEA. L'invention décrite ci-dessus n'est bien entendue pas limitée au mode de réalisation présenté.25 REVENDICATIONS1. Coffret électronique (CFT) à l'intérieur duquel sont placés une carte mère (CTM) et au moins une carte électronique (CVEM) entourée d'un circuit aéraulique (CAE) apte à faire circuler un fluide réfrigérant à l'intérieur du coffret électronique (CFT), caractérisé par le fait qu'une paroi du circuit aéraulique (CAE) incorpore la carte mère (CTM). 2. Coffret électronique (CFT) selon la revendication précédente, ayant une enceinte (ENC) à l'intérieur de laquelle est placée la carte électronique (CVEM), une paroi inférieure (PI) par laquelle pénètre un fluide circulant à l'intérieur du circuit aéraulique (CAE), et une paroi supérieure (PS) par laquelle s'échappe le fluide, et dans lequel la carte mère (CTM) est intercalée entre la paroi inférieure (PI) et l'enceinte (ENC) du coffret électronique, parallèlement à la paroi inférieure (PI), l'espace formé entre la carte mère (CTM) et la paroi inférieure (PI) formant une partie du circuit aéraulique (CAE). 3. Coffret électronique (CFT) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite carte mère (CTM) est recouverte d'un film 20 protecteur. 4. Coffret électronique (CFT) selon la revendication précédente, dans lequel le film protecteur est en polyamide.