NL8401200A - Ventilatie-element voor ventilatie-openingen van elektromagnetisch afgeschermde ruimten. - Google Patents

Description

N.0. 32336 1

Tentilatie-element voor ventilatie-openingen van elektromagnetisch af-geschermde ruimten.

De uitvinding heeft betrekking op een ventilatie-element voor ventilatie-openingen van elektromagnetisch afgeschermde ruimten, bestaande uit een plaatvormig lichaam waarin loodrecht op het vlak van de plaat verlopende openingen zijn aangebracht. Bij dergelijke elektromagnetisch 5 afgeschermde ruimten gaat het bijvoorbeeld om werkvertrekken, in het volgende cabines of shelters genoemd, waarin elektronische communicatiemiddelen, computers, meet- en regelsystemen en dergelijke zijn ondergebracht die beschermd moeten worden tegen de inwerking van elektromagnetische energie van buitenaf. In de omgeving van een shelter kan 10 een elektromagnetisch veld heersen of de shelter kan blootgesteld zijn aan EM-straling. In de engelstalige literatuur wordt gesproken over Blektromagnetic Interference (EMI) of Radio Frequency Interference (RFI). Er bestaan natuurlijke EMl/SFI-bronnen, zoals de zon, onweer en kosmische straling. Daarnaast zijn er kunstmatige storingsbronnen. Het 15 frequentiegebied van deze laatste groep Is bijzonder breed. De kon-struktie van de shelter waarvoor de uitvinding een elektromagnetisch afschermelement biedt, dient zodanig te zijn dat door reflectie en absorptie een voldoende bescherming wordt geboden aan de in de shelter aanwezige apparatuur ten opzichte van EMI/RFI in een breed frequentie-20 gebied van 10 kHz - 10 GHz.

Een complicatie bij het samenstellen van een shelter is dat er onderbrekingen moeten worden aangebracht in de wandstructuur van de shelter ten behoeve van deuren, luiken en dergelijke. Deze onderbrekingen oefenen een nadelige invloed uit op de geleidbaarheid van het omhulsel 25 en dus op de dempende werking van de gehele, shelter. Verder zijn over het algemeen ventilatie-openingen in de shelter nodig enerzijds voor koeling van de door de apparatuur in de shelter gedissipeerde warmte en anderzijds voor toevoer van verse lucht voor In de shelter aanwezig bedieningspersoneel. De ventilatie-openingen mogen echter geen toegang 30 bieden aan elektromagnetische straling. Daarom worden deze ventilatieopeningen over het algemeen afgesloten met behulp van roosters die een zodanige vorm hebben en van een zodanig materiaal zijn vervaardigd dat het binnentreden van elektromagnetische energie wordt tegen gegaan. In plaats van een rooster kan ook beter van een filter worden gesproken.

35 Een voorbeeld van een dergelijk filter is beschreven in het Ameri kaanse octrooischrift 3.421.463. Dit filter bestaat uit een of meer lagen van een metalen honingraatraster, waarbij de verhouding tussen de 8401200

I I

2 gatafmetingen en de lengte van de zeshoekige honingraatcellen bepalend is voor de frequenties die tegengehouden moeten worden.

Een andere uitvoeringsvorm van een filter is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.446.906 en in de Europese octrooiaanvrage 5 0 042 369. Deze laatste beschrijft een filter met een kunststof lichaam, voorzien van een regelmatig patroon van cilindervormige gaten, gevat in een raamwerk, waarbij het gehele oppervlak van het filter door middel van een thermisch proces is bedekt met een zinklaag, die betrekkelijk dun mag zijn omdat het filter bedoeld is voor demping van zeer 10 hoge frequenties. Daaronder wordt begrepen frequenties hoger dan 10 GHz, en bij voorkeur hoger dan 45 GHz. Bij hoge frequenties zal de in-ductiespanning die in het gemetalliseerde oppervlak van het filter opgewekt wordt vanwege het huideffect of skineffect alleen in de buiten gelegen lagen van het element een'zekere stroomdichtheid veroorzaken.

15 De uitvoeringsvorm van EP 0043.369 is rationeel ingesteld op deze zeer hoge frequenties.

Vanwege de bovengenoemde verstoring van de geleidbaarheid van de wandstructuur van de shelter door het aanbrengen van openingen dient gezorgd te' worden voor een lage elektrische weerstand in de overgang 20 tussen de afschermelementen· die in dergelijke openingen worden aangebracht en de eigenlijke shelterwand. Daarbij mag er ook geen elektromagnetische straling binnendringen over een door bouwafwijkingen overgebleven spleet in de overgang. Er moet kortom een goed metallisch contact bestaan langs de gehele omtrek van een in de ventilatie-openingen 25 geplaatst afschermelement. Bij een verschil in toegepaste materialen tussen de lijst, waarmee een filter wordt gemonteerd en de wanden van de shelter zal door het natuurlijke potentiaalverschil tussen de metalen corrosie optreden aan de wanden. Dit is nadelig voor de shelterkwa-liteit en brengt kostbare reparaties met zich mee.

30 Aan de uitvinding ligt nu de behoefte ten grondslag om een rela tief eenvoudig en goedkoop te vervaardigen filter te verschaffen met een lage luchtweerstand bij ventilatie en een goede demping van elektromagnetische golven over een breed frequentiespectrum. De filters van het type als beschreven in. de bovengenoemde EP 0 042 369 vallen af van-35 wege de slechts demping bij lage frequenties. Anderzijds zijn de· ho-ningraatfilters die beschreven zijn in het USA 3.821.463 veel te duur.

De uitvinding verschaft nu een ventilatie-element voor ventilatieopeningen van elektromagnetisch afgeschermde ruimten, bestaande uit een plaatvormig lichaam waarin loodrecht op het vlak van de plaat verlopen-40 de openingen zijn aangebracht, welk element volgens de uitvinding het 8401200 * * * 3 kenmerk draagt dat het lichaam als massief lichaam vervaardigd is uit metaal. De diameter-lengte-verhouding van de in het plaatvormige lichaam aangebrachte openingen, hij voorkeur cilindrische openingen, hangt af van de te dempen frequenties.

5 In een uitvoeringsvorm worden de openingen in een aanvankelijk niet geperforeerde plaat aangebracht door middel van een mechanisch be-werkingsproces. Daarbij kan gedacht worden aan boren, frezen, ponsen, en dergelijke.

Een relatief goedkope oplossing wordt gerealiseerd indien het ele-10 ment wordt vervaardigd als een gietstuk. De huidige giettechniek maakt het mogelijk om met een voldoend hoge nauwkeurigheid en zonder dat er kostbare nabewerkingsprocessen noodzakelijk zijn dergelijke filtérele-menten te vervaardigen.

Bij voorkeur wordt het element vervaardigd uit hetzelfde metaal 15 waarvan ook de wanden van de afgeschermde ruimte zijn vervaardigd.

Om galvanische corrosie van het afschermelement respectievelijk van het aangrenzende deel van de shelter te voorkomen verdient het in sommige gevallen de voorkeur dat het plaatsvormige lichaam is vervaardigd uit een eerste metaal en dat op dit lichaam tenminste ter plaatse 20 van de bevestigingsflenzen een laag van een tweede metaal is aangebracht. Bij voorkeur is dit tweede metaal dan hetzelfde metaal waaruit ook de wanden van de afgeschermde ruimte zijn vervaardigd.

De uitvinding zal in het volgende aan de hand van enkele uitvoe-ringsvoorbeelden met verwijzing naar de bijgaande figuur nader worden 25 beschreven.

Figuur 1 toont een deeldoorsnede door een eerste uitvoeringsvorm van een filterelement volgens de uitvinding.

Figuur 2 toont een deeldoorsnede door een tweede uitvoeringsvorm van een filterelement volgens de uitvinding.

30 Het filterelement 1 uit figuur 1 is voorzien van onderling even wijdig verlopende kanalen 3 en een randflens 2 voor montage van het element aan de wand van een shelter. De binnendiameter van de kanalen bedroeg bij een prototype ongeveer 5 mm, de lengte van de kanalen 20 mm en de afstand tussen de hartlijnen van de kanalen ongeveer 5 mm. Ketin-35 gen aan het prototype leverden de volgende gegevens op: 8401200

4 >·· V

4 frequentiegebied filterdemping

elektrisch veld 10 kHz 64 dB

(E veld) 180 kHz 68 dB

500 kHz 98 dB

5 magnetisch veld 0,2 MHz 98 dB

(H vel) 1 MHz 105 dB

18 MHz 100 dB

P veld 0,4 MHz 88 dB

(plane wave) 1 MHz 73 dB

10 10 MHz 70 dB

De uitvoeringsvorm die in figuur 2 is geïllustreerd is geheel identiek aan die van figuur 1 met uitzondering van het feit dat het massieve lichaam niet zoals bij figuur 1 vervaardigd is uit hetzelfde 15 metaal waaruit ook de wanden van de shelter zijn vervaardigd, maar uit een ander geschikt metaal. Het eigenlijke filterlichaam is vervolgens voorzien van een dunne laag van hetzelfde metaal waaruit ook de wanden van de shelter zijn vervaardigd. Dit opbrengen van een dunne metaallaag kan op elke schikte, op zichzelf bekende wijze plaats vinden, bijvoor-20 beeld galvanisch door opdampen sputteren en dergelijke. Door een dergelijke konstruktie worden corrosieverschijns elen als gevolg van galvanische spanningsverschillen tussen het filterelement en de wand van de shelter voorkomen.

8401200

Claims (6)

1. Ventilatie-element voor ventilatie-openingen van elektromagnetisch afgeschermde ruimten, bestaande uit een plaatvormig lichaam waarin loodrecht op het vlak van de plaat verlopende openingen zijn aange- 5 bracht, met het kenmerk, dat het lichaam als massief lichaam vervaardigd is uit metaal.

2. Ventilatie-element volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de openingen door middel van een mechanisch bewerkingsproces in een aanvankelijk niet geperforeerde plaat zijn aangebracht.

3. Ventilatie-element volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het element wordt vervaardigd als gietstuk.

4. Ventilatie-element volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het element wordt vervaardigd uit hetzelfde metaal waar ook de wanden van de afgeschermde ruimte kan vervaardigd zijn.

5. Ventilatie-element volgens een der conclusies 1—3, met het kenmerk, dat het plaatvormige lichaam is vervaardigd uit een eerste metaal en dat op dit lichaam tenminste ter plaatse van de bevestigings-flenzen een laag van een tweede metaal is aangebracht.

6. Ventilatie-element volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat 20 het tweede metaal hetzelfde metaal is waaruit ook de wanden van de afgeschermde ruimte zijn vervaardigd. ********* 84 0 1 2 n o