Les boîtiers utilisés pour protéger et contenir des équipements électriques et/ou électroniques dans des environnements hostiles doivent être étanches et robustes. Pour cela, ils sont construits pour être hermétiques. Lorsqu'ils sont soumis à des variations de températures, ce caractère hermétique implique des variations de pression et des risques de condensation de la vapeur d’eau présente dans l’air qu’ils contiennent. C’est justement comme cela que se produit la condensation.
Pour lutter contre cela, les accessoires de stabilisation de pression et de ventilation, proposés aujourd’hui sur le marché, sont des aérateurs étanches à l’eau liquide, aussi appelés bouchons compensateurs de pression. Cependant, ce type de solution ne permet pas toujours de contrôler efficacement l’humidité ambiante.
Dans ce contexte, nous avons réalisé un test comparatif entre notre produit Air Sponge et un bouchon compensateur de pression pour évaluer leurs performances pour éviter la condensation de la vapeur d’eau dans les boîtiers – un enjeu clé pour limiter les effets de l’humidité dans l’air sur les composants électroniques.
Nous avons réalisé un test avec 3 boîtes hermétiques IP66 (indice de protection pour l’étanchéité à l’eau liquide) :
Ces boîtes ont été placées dans un coffrage isolant en mousse pour permettre des échanges thermiques uniquement sur la paroi vitrée et optimiser ainsi la visualisation de l’apparition de buée. Ce phénomène est un bon indicateur du point de rosée, qu'on peut retrouver dans un diagramme du point de rosée ou encore un tableau humidité relative/température.
Préalablement au test, une quantité égale d’eau a été introduite dans chacune des boîtes vides. Pour cela, des coupelles d’eau ont été placées dans les 3 boîtes vides en prenant soin de boucher le bouchon compensateur de pression avec de la patafixe pour avoir les 3 mêmes conditions initiales (voir humidité relative calcul).
Les 3 boîtes placées dans le coffrage isolant ont d’abord été introduites dans une enceinte à 30°C pendant 30 min pour évaporer l’eau introduite préalablement, puis ont été introduites dans une enceinte à 0°C pendant 30 min pour permettre la condensation de l’eau en phase vapeur sur la paroi vitrée, et ainsi observer la buée formée.
Une fois la buée formée dans les trois boîtes, les coupelles d’eau ont été retirées, le produit Air Sponge a été placé dans la boîte B, et la patafixe de la boîte C a été retirée. Les 3 boîtes ont été placées à nouveau dans l’enceinte à 30°C pendant 30 min pour évaporer la buée. Ce processus vise à simuler les conditions dans lesquelles on peut vouloir absorber l’humidité ou déshumidifier un espace clos.
Enfin, pour étudier les performances du produit Air Sponge par rapport au bouchon compensateur de pression, le test suivant a été réalisé :
Les 3 boîtes placées dans le coffrage isolant et contenant chacune un air humide généré dans les mêmes conditions (Figure 1) ont été introduites dans une enceinte avec une rampe de température de 30°C à 0°C en 1h20, et l’expérience a été suivie avec une caméra (Nikon D5100). La vidéo obtenue est ci-dessous :
Les photos (début du test à gauche et fin de test à droite) de la Figure 4 sont extraites de la vidéo.
Elles montrent que de la buée se forme dans la boîte A (vide, référence) et dans la boîte C (avec bouchon compensateur de pression). La boîte B avec le produit Air Sponge ne présente pas de buée. Cela démontre que le produit Air Sponge absorbe efficacement l’humidité en empêchant la formation de condensation.
Le changement de température a créé un point froid (surface vitrée). La température du point de rosée a été atteinte, provoquant la condensation par humidité relative dans les boîtes A et C. Dans la boîte B, l’eau en phase vapeur a été adsorbée par Air Sponge, diminuant l’humidité ambiante de la boîte et empêchant la condensation.