FR3091800A1

FR3091800A1 - Dispositif de protection pour meuble electrique

Info

Publication number: FR3091800A1
Application number: FR1900371A
Authority: FR
Inventors: Benjamin BOISNIER; Loïc LEMASSON; Philippe Pierre AVIGNON
Original assignee: Safran Electrical and Power SAS
Current assignee: Safran Electrical and Power SAS
Priority date: 2019-01-15
Filing date: 2019-01-15
Publication date: 2020-07-17
Anticipated expiration: 2039-01-15
Also published as: CN113303038A; FR3091800B1; US20220117097A1; WO2020148496A1; US11910547B2

Abstract

L’invention concerne un dispositif de protection (70), pour un meuble électrique divisé en une pluralité de compartiments, le dispositif de protection comprenant un parapluie (20) et un collecteur d’air (30) formant un bloc intégré (50), le parapluie (20) adapté pour recouvrir une section d’un meuble électrique (10) et ainsi éviter que l’eau n’y tombe, et le collecteur d’air (30) comprenant au moins un premier tuyau (32) relié fluidiquement à un second tuyau (31), chaque premier tuyau (32) étant destiné à être raccordé à une ouverture de circulation d’air correspondante d’un compartiment (14), et le second tuyau (31) étant destiné à être connecté à un moyen de circulation d’air (60), pour ainsi permettre la circulation d’air dans ladite pluralité de compartiments (14). L’invention concerne aussi un meuble (10) pourvu d’un tel dispositif de protection (70). Figure pour l’abrégé : Figure 3.

Description

DISPOSITIF DE PROTECTION POUR MEUBLE ELÉCTRIQUE

L’invention concerne de manière générale un dispositif de protection pour un meuble électrique. Plus particulièrement, le dispositif de protection comprend un agencement d’un parapluie et d’un collecteur d’air pour protéger un meuble électrique, destiné principalement à faciliter l’installation et à économiser de l’espace. L’invention concerne aussi un meuble électrique pourvu d’un tel dispositif de protection.

Les aéronefs actuels comportent généralement de nombreux meubles électriques/électroniques. Ces meubles électriques génèrent de la chaleur pendant leur fonctionnement, et ont donc besoin d’être refroidis. Etant donné la haute densité des composants à l’intérieur d’un tel meuble, celui-ci est divisé en plusieurs compartiments, chacun étant refroidi séparément. Le refroidissement est réalisé au moyen d’un collecteur qui relie de manière fluidique les compartiments à une pompe pour en extraire l’air. Ce collecteur est monté sur le meuble et est raccordé à des ouvertures de circulation d’air typiquement prévues sur la partie haute du meuble.

Des meubles électriques tels que mentionnés ci-dessus sont présents dans un grand nombre de zones de l’aéronef. Cependant, certaines d’entre elles telles que les soutes, sont plus vulnérables que d’autres à l’humidité, à la condensation, voire à des fuites d’eau pouvant ruisseler sur un meuble électrique. Cela présente évidemment un risque important de détérioration des composants à l’intérieur du meuble, voire de court-circuit. Afin de réduire ce risque, un parapluie est monté sur le meuble de manière à éviter que de l’eau n’y tombe. Le parapluie et le collecteur d’air donc font partie d’un dispositif de protection protégeant le meuble électrique de l’eau et de la chaleur.

La figure 1 représente un meuble électrique 1 pourvu d’un dispositif de protection 7 selon l’art antérieur. On constate que le parapluie 2 est installé au-dessus du collecteur 3 qui fait déjà saillie en haut du meuble électrique 1, et par conséquent, le dispositif de protection prend beaucoup de place en hauteur. Par ailleurs, pour supporter le parapluie et assurer un écartement avec le collecteur, de manière à ce qu’il ne repose pas sur ce dernier, le parapluie doit être pourvu d’entretoises servant de pieds de fixation sur le meuble. Cette installation est compliquée à réaliser compte tenu de l’espace limité dans l’aéronef. Qui plus est, ce dispositif de protection comporte de nombreuses pièces et est relativement lourd.

Il existe donc un besoin pour un dispositif de protection pour un meuble électrique qui soit fiable et facile à installer, qui prenne moins de place, soit moins lourd et soit conçu avec peu de pièces.

L’objet de la présente invention est par conséquent de remédier aux besoins et inconvénients précités en proposant un dispositif de protection pour meuble électrique divisé en une pluralité de compartiments, le dispositif de protection comprenant un parapluie et un collecteur d’air formant un bloc intégré, le parapluie comprenant un panneau adapté pour recouvrir une section d’un meuble électrique et ainsi éviter que l’eau n’y tombe, et le collecteur d’air comprenant au moins un premier tuyau relié fluidiquement, à une extrémité distale, à un second tuyau, chaque premier tuyau étant destiné à être raccordé, à son extrémité proximale, à une ouverture de circulation d’air correspondante d’un compartiment de ladite pluralité de compartiments, et le second tuyau étant destiné à être connecté, à un moyen de circulation d’air pour ainsi permettre la circulation d’air dans ladite pluralité de compartiments.

De préférence, chaque premier tuyau traverse le panneau.

De préférence encore, le bloc intégré est réalisé par moulage ou par impression additive.

Avantageusement, le dispositif de protection comprend en outre au moins une collerette agencée pour raccorder chaque premier tuyau à l’ouverture de circulation d’air correspondante.

De préférence, la collerette comprend un manchon pour recevoir le premier tuyau et une bride autour du manchon agencée pour être fixée sur le haut du meuble en regard de l’ouverture de circulation d’air.

De préférence encore, chaque premier tuyau est pourvu d’une bague d’étanchéité à son extrémité proximal, destinée à être interposée entre le premier tuyau et la collerette.

Avantageusement, le panneau comporte des bossages comprenant chacun un trou pour recevoir une vis pour fixer le bloc intégré à un meuble électrique.

L’objet de la présente invention propose aussi un meuble électrique pourvu d’un dispositif de protection tel que décrit ci-dessus, le meuble électrique étant divisé en une pluralité de compartiments et chaque compartiment comprenant au moins une ouverture de circulation d’air, et le dispositif de protection étant monté sur le haut du meuble électrique, le panneau du parapluie recouvrant au moins une section du meuble électrique, et les premiers tuyaux étant raccordés respectivement aux ouvertures de circulation d’air desdits compartiments et le deuxième tuyau étant relié fluidiquement à un moyen de circulation d’air.

Il est décrit par la suite, à titre d’exemples non limitatifs, des modes de réalisation de l’invention préférés, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :

présente une vue schématique latérale d’un meuble pourvu d’un dispositif de protection selon l’art antérieur;

présente une vue schématique latérale d’un meuble pourvu d’un dispositif de protection selon un mode de réalisation préféré de l’invention,

présente une vue perspective de dessus du même mode de réalisation préféré, et

présente une vue en section transversale du raccordement du collecteur au meuble du même mode de réalisation préféré.

Dans toutes ces figures, des références identiques peuvent désigner des éléments identiques ou similaires. En outre, les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, afin de rendre les figures plus lisibles.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS

Les figures 2 et 3 représentent un meuble électrique 10 pourvu d’un dispositif de protection 70 selon un mode de réalisation préféré de l’invention. Le meuble électrique 10 lui-même est essentiellement du même type que celui précédemment décrit dans la partie introductive, autrement dit, celui-ci est divisé en plusieurs compartiments 14 hébergeant des composants, et sa partie haute présente des ouvertures de circulation d’air 18 liées à ces compartiments 14.

Cependant, l’agencement du parapluie 20 et du collecteur 30 sur le meuble 10 diffère de l’art antérieur en ce que ceux-ci sont réalisés d’un seul tenant, autrement dit forment un bloc intégré 50. Ce bloc est formé d’une seule et même pièce, par exemple au moyen d’un moulage ou par impression additive. Le bloc intégré 50 est avantageusement réalisé en matériau thermoplastique, mais peut être alternativement réalisé en d’autres matériaux. De préférence, il est sensiblement rigide. A noter que le bloc intégré 50 ne fait pas partie du meuble 10 à proprement parler. Il est indépendant de ce dernier et doit plutôt être considérer comme une partie ajoutée pour protéger le meuble 10.

Le parapluie 20 comprend un panneau 21 de forme sensiblement plate et rectangulaire. Il est conçu pour recouvrir une section du meuble 10, la totalité dans le cas illustré. Généralement, le bloc intégré 50 est monté sur la paroi supérieure 11 du meuble 10, en laissant un faible écartement entre le panneau 21 du parapluie 20 et la paroi supérieure 11. Grâce à ce parapluie, les gouttes et écoulements d’eau tombent sur le parapluie 20, et non pas sur le meuble 10 lui-même.

Un drain 27 est prévu sur le panneau pour servir de moyen d’évacuation de l’eau. Le drain comprend une sortie 28 située sur un point bas du panneau, qui sera préférentiellement le point le plus bas de la surface supérieure du panneau 21, une fois que le bloc intégré 50 est installé. Le drain 27 est adapté à recevoir un conduit 29, par exemple un tube flexible, pour évacuer l’eau passant par la sortie 28 vers un point d’évacuation approprié. Bien que le contraire soit envisageable, le conduit 29 ne fait pas partie de la même pièce que le bloc intégré 50. Afin de faciliter l’évacuation d’eau, des rainures, des nervures et/ou des parois périphériques 23 peuvent être prévues sur le panneau 21 pour guider l’eau vers le drain 27. De cette manière, le bloc intégré 50 protège efficacement le meuble et ses composants, d’une condensation/ruissellement.

Le panneau 21 comprend plusieurs bossages 24 à sa surface supérieure. Ces bossages 24 servent de points de fixation pour le panneau, et comprennent chacun un trou 26 pour recevoir une vis 25. Faisant saillie à la surface supérieure du panneau 21, ces bossages 24 sont conçus pour éviter que l’eau ne s’accumule autour du trou 26 et y pénètre. Les points de fixation sont prévus au voisinage des tuyaux 32 du collecteur 30, ainsi qu’en certains coins du panneau 21. Dans ce mode de réalisation, certaines vis 25 sont fixées directement sur le meuble 10, tandis que d’autres vis 25, au voisinage des tuyaux 32, sont fixées indirectement au meuble 10 via des collerettes 40 fixées au meuble 10, exposées en détail plus loin.

Le collecteur 30 est, de manière générale, de forme similaire à un collecteur de gaz de combustion d’un moteur de véhicule. Il comprend, côté meuble, un ensemble de premiers tuyaux 32, relié de manière fluidique à un second tuyau 31, de préférence de diamètre plus large que celui des premiers tuyaux 32. Les extrémités proximales 38 des premiers tuyaux 32 sont raccordées au meuble électrique 10, tandis que leurs extrémités distales 37 sont reliées au second tuyau 31. Cependant, l’extrémité distale 39 du second tuyau 31 est connectée à un moyen de circulation d’air 60. Dans sa forme la plus simple, le collecteur 30 peut comprendre un tuyau unique (composé d’un premier tuyau joint à un second tuyau).

Dans le mode de réalisation illustré, le collecteur 30 comprend quatre premiers tuyaux 32 qui se rejoignent en un seul second tuyau 31. Plus précisément, les extrémités proximales 38 des premiers tuyaux 32 font saillie de la surface inférieure du panneau plat 21 de manière essentiellement perpendiculaire au panneau 21. Ensuite, ces premiers tuyaux 32 continuent en formant un arc sortant de la surface supérieure du panneau 21, jusqu’à un bord longitudinal du panneau, où ils rejoignent le second tuyau 31, s’étendant le long de ce bord longitudinal. Le second tuyau 31 est situé pour une partie au-dessus du panneau 21 et pour partie en dessous.

Les premiers tuyaux 32 du collecteur 30 sont raccordés aux ouvertures de circulation d’air 18 des compartiments 14, et donc sont en liaison fluidique avec l’intérieur du meuble 10. Typiquement, chaque premier tuyau 32 (et donc chaque ouverture de circulation 18 associée) sert un compartiment 14 à l’intérieur du meuble 10, ses dimensions étant choisies en fonction de la taille du compartiment 14 et son besoin d’être refroidi. Le second tuyau 31 du collecteur 30 est en liaison fluidique avec une pompe 60 (non illustrée) agissant comme moyen de circulation d’air. L’air chaud dans les compartiments à l’intérieur du meuble 10 peut donc être extrait par la pompe 60, refroidissant ainsi les composants dans le meuble 10.

De manière importante, le fait que les premiers tuyaux 32 du bloc intégré 50 traversent le panneau 21, permet à celui-ci d’être situé plus bas que le haut du collecteur 30, ce qui permet de gagner de l’espace, notamment en hauteur. Bien sûr, le second tuyau 31 du collecteur 30 peut aussi traverser le panneau 21 si nécessaire. De manière importante également, le fait que le parapluie 20 et le collecteur 30 soient intégrés en un bloc 50, participe aussi à la réduction du nombre de pièces et facilite l’installation.

Toutefois, il est envisageable que le bloc intégré 50 du dispositif de protection 70 prenne d’autres formes. Par exemple, le parapluie 20 peut recouvrir seulement une partie haute du meuble 10 et non pas sa totalité, être de forme circulaire, avec une disposition de drain différent, etc. Egalement, le collecteur 30 peut comprendre des tuyaux disposés différemment, ou un nombre différent de tuyaux. On comprendra que la distribution des tuyaux, ainsi que la division de l’intérieur du meuble électrique 10 est un choix de conception de l’homme du métier. Diverses configurations pourront être envisagées par l’homme de métier sans sortir du cadre de la présente invention.

La figure 4 représente en détail le raccordement entre le collecteur 30 et le meuble 10 selon le mode de réalisation préféré. Des collerettes 40, correspondant aux nombres d’ouvertures de circulation d’air 18 sur le meuble 10, permettent de raccorder les extrémités proximales 38 des premiers tuyaux 32 aux ouvertures de circulation d’air 18. Ici, les collerettes 40 comprennent un manchon tubulaire 42 ainsi qu’une bride circulaire 43 s’étendant perpendiculairement au manchon 42.

Les collerettes 40 sont fixées au meuble 10 en insérant le manchon 42 dans l’ouverture de circulation d’air 18, puis en fixant la bride circulaire 43 contre la paroi supérieur 11 du meuble 10, par des vis et/ou par collage. Les collerettes 40 sont pourvues d’un support ou pied 45 pour supporter le bloc intégré 50, tout en garantissant un écartement avec le haut du meuble 10. Bien entendu, pour encore plus de stabilité, le panneau 21 peut aussi être pourvu de pieds à sa surface inférieure. Ces pieds comprennent alors un trou fileté 47 pour recevoir une vis 25. Les vis 25 sont reçues dans les trous filetés 47 pour fixer le bloc intégré 50 sur le meuble 10.

Des bagues d’étanchéité 36 de forme annulaire sont disposées aux extrémités proximales respectives 38 des premiers tuyaux 32. Lorsque l’extrémité 38 du premier tuyau 32 du collecteur 30 est en place dans le manchon 42 de la collerette 40, la bague d’étanchéité 36 est interposée entre l’extrémité proximale 38 du premier tuyau 32 et le manchon 42. La bague d’étanchéité 36 rend non sensiblement étanche la connexion mais aussi permet d’amortir les vibrations. On note que les bagues d’étanchéité 36 ne sont pas obligatoires, par exemple les premiers tuyaux 32 peuvent être pourvus de terminaisons bombées venant directement en contact avec l’intérieur du manchon 42.

Bien entendu, d’autres types de raccordement entre les premiers tuyaux 32 et le meuble 10 pourront être envisagés. Par exemple, il n’est pas essentiel que l’extérieur du manchon 42 corresponde au diamètre de l’ouverture de circulation d’air 18. Il peut être conçu avec un plus faible diamètre, pour recevoir un premier tuyau 32 du collecteur 30, aussi de plus faible diamètre, afin de gérer le débit d’air dans un compartiment 14 spécifique. Au lieu de plusieurs collerettes 40 indépendantes, une semelle intégrant plusieurs collerettes peut être employée pour garantir les tolérances avec le meuble 10 et le collecteur 30.

Une façon pratique d’installer le dispositif de protection 70 sur le meuble électrique 10 sera décrite ci-dessous. D’abord, le meuble électrique 10 est préparé à l’avance en fixant les collerettes 40 sur ses ouvertures de circulation d’air 18, et en obturant chaque ouverture d’air 18, plus précisant chaque manchon 42, au moyen d’un couvercle. En même temps, le bloc intégré 50, composé d’une seule et même pièce, est préparé en installant les bagues d’étanchéité 36 sur les extrémités proximales 38 des premiers tuyaux 32.

Une fois que le meuble 10 est mis en place à la position souhaitée, les couvercles sont enlevés pour ouvrir les ouvertures de circulation d’air 18. Ensuite le bloc intégré 50, qui, on le rappelle est une unité relativement rigide, est positionné au-dessus du meuble 10 avec les premiers tuyaux 32 orientés vers le bas, puis abaissé pour insérer chacune des extrémités proximales 38 équipée de sa bague d’étanchéité 36 dans le manchon 42 d’une collerette 40 correspondante, jusqu’à ce que le bloc intégré 50 repose sur ses pieds 45.

A ce stade, le parapluie 20 recouvre la totalité du meuble 10, et le collecteur 30 est raccordé de manière fluidique avec les compartiments 14. Les vis 25 sont ensuite insérées dans les trous 26 pour fixer le bloc intégré 50 au meuble 10. Le tube 29 du drain 27 est ensuite relié à la sortie 28 du panneau 21. Finalement, l’extrémité distale 39 du second tuyau 31 est reliée de manière fluidique à une pompe 60. En mode de fonctionnement du meuble, l’eau de condensation/ruissellement tombera sur le parapluie 20 et sera évacuée, tandis que l’air chaud dans le meuble 10 sera extrait par la pompe 60, protégeant ainsi le meuble 10 et ses composants.

Ce dispositif de protection 70 est nettement meilleur que celui de l’art antérieur. De manière importante, le parapluie 20 est situé plus bas que le haut du collecteur 30, ce qui représente déjà un gain d’espace en hauteur. En outre, le bloc intégré 50 étant d’un seul tenant facilite grandement son installation.

L’invention a été exposée en relation avec un meuble 10 divisé en plusieurs compartiments 14 desquels l’air chaud est extrait. Cependant, on comprend que le meuble 10 peut être divisé différemment, comprenant un seul ou encore plus de compartiments, et selon la taille des ceux-ci, un ou plusieurs tuyaux peuvent être raccordés à chaque compartiment. En outre, au lieu d’extraire l’air chaud, une pompe pour introduire l’air froid à l’intérieur du meuble pourrait être alternativement employée. Le collecteur d’air sera alors un collecteur d’admission au lieu d’être un collecteur d’échappement.

Le dispositif de protection de l’invention 70 peut être facilement rétro-adapté (ou « retrofitted » en anglais) aux meubles déjà équipés d’un parapluie et d’un collecteur (indépendants), installés déjà existants dans l’aéronef. Toutefois, l’invention n’est pas limitée à des meubles électriques équipant un aéronef, et peut être utilisée dans des navires, des bâtiments, etc.

Claims

Dispositif de protection (70) pour meuble électrique, caractérisé en ce qu’il comprend un parapluie (20) et un collecteur d’air (30) formant un bloc intégré (50), le parapluie (20) comprenant un panneau (21) adapté pour recouvrir une section d’un meuble électrique (10), et le collecteur d’air (30) comprenant au moins un premier tuyau (32) relié fluidiquement, à une extrémité distale (37), à un second tuyau (31), chaque premier tuyau (32) étant destiné à être raccordé, à son extrémité proximale (38), à une ouverture de circulation d’air (18) du meuble électrique (10), et le second tuyau (31) étant destiné à être connecté, à un moyen de circulation d’air (60).
Dispositif de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque premier tuyau (32) traverse le panneau (21).
Dispositif de protection selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le bloc intégré (50) est réalisé par moulage ou par impression additive.
Dispositif de protection selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre au moins une collerette (40) agencée pour raccorder chaque premier tuyau (32) à l’ouverture de circulation d’air correspondante (18).
Dispositif de protection selon la revendication 4, caractérisé en ce que la collerette (40) comprend un manchon (42) pour recevoir le premier tuyau (32) et une bride (43) autour du manchon (42) agencée pour être fixée sur le haut du meuble en regard de l’ouverture de circulation d’air (18).
Dispositif de protection selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque premier tuyau (32) est pourvu d’une bague d’étanchéité (36) à son extrémité proximale (38), destinée à être interposée entre le premier tuyau (32) et la collerette (40).
Dispositif de protection selon la revendication 6, caractérisé en ce que le panneau (21) comporte des bossages (24) comprenant chacun un trou (26) pour recevoir une vis (25) pour fixer le bloc intégré (50) à un meuble électrique (10).
Meuble électrique pourvu d’un dispositif de protection de selon l’une quelconque des revendications précédentes, le meuble électrique (10) étant divisé en une pluralité de compartiments (14) et chaque compartiment comprenant au moins une ouverture de circulation d’air (18), et le dispositif de protection (70) étant monté sur le haut du meuble électrique (10), le panneau (21) du parapluie (20) recouvrant au moins une section du meuble électrique (10), et les premiers tuyaux (32) étant raccordés respectivement aux ouvertures de circulation d’air (18) desdits compartiments (14) et le deuxième tuyau (31) étant relié fluidiquement à un moyen de circulation d’air (60).