DE102009023422A1

DE102009023422A1 - Elektrische Bauteilkomponente mit selbstüberwachender Löschautomatik, insbesondere für einen Einsatz in Flugzeugen

Info

Publication number: DE102009023422A1
Application number: DE200910023422
Authority: DE
Inventors: Carsten Kohlmeier-Beckmann
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2009-05-29
Filing date: 2009-05-29
Publication date: 2010-12-09

Abstract

Es wird eine elektrische Bauteilkomponente (1) mit einer selbstüberwachenden Löschautomatik (3) vorgeschlagen. Die Bauteilkomponente (1) weist ein Gehäuse (9), eine in dem Gehäuse angeordnete elektrische Schaltung (13) und eine in dem Gehäuse (9) angeordnete Löschautomatik (3) auf. Die Löschautomatik weist eine Mini-Löschvorrichtung (25) und eine Überwachungseinrichtung (27) auf. Die Überwachungseinrichtung (27) ist dazu eingerichtet, einen Brand oder ein potentiell einen Brand auslösendes Ereignis zu detektieren und daraufhin die Löschvorrichtung (25) zur Abgabe von Löschmittel zu aktivieren. Die Mini-Löschvorrichtung ist dazu eingerichtet, Löschmittel gezielt lokal im Bereich eines brandgefährdeten Bauteils (19, 21) der elektrischen Schaltung (13) abzugeben. Dadurch, dass die Löschautomatik (3) direkt in der Nähe brandgefährdeter Bauteile (19, 21) angeordnet ist, können brandauslösende Ereignisse bereits in einem sehr frühren Stadium detektiert werden und Löschmaßnahmen direkt in dem die elektrische Schaltung (13) umgebenden Gehäuse (9) eingeleitet werden. Insbesondere bei einem Einsatz in Flugzeugen können lokale Brände oder Rauchentwicklungen, die kostenintensive Folgen wie zum Beispiel eine Notlandung nach sich ziehen können, zuverlässig vermieden werden.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine elektrische Bauteilkomponente sowie Bauteilgruppen mit mehreren Bauteilkomponenten, wobei die Bauteilkomponente mit einer Löschautomatik zur Vermeidung von Bränden oder Rauchentwicklung ausgestattet ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Flugzeug, das mit einer solchen Bauteilkomponente oder Bauteilgruppe ausgestattet ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In Passagierkabinen moderner Verkehrsflugzeuge wird oft eine Vielzahl an elektrischen Geräten für unterschiedliche Funktionen verwendet, wie beispielsweise für bordeigene Passagier-Informationssysteme, Sitzkinematiken, Beleuchtungsvorrichtungen oder Energieversorgungseinheiten für durch die Passagiere mitgebrachte Geräte wie beispielsweise Laptops oder mp3-Player. Den bordeigenen elektrischen Geräten ist meist gemeinsam, dass sie elektrische Bauteilkomponenten wie z. B. Stromversorgungen, Steuerungen, etc. beinhalten und dass sie in großen Stückzahlen im Flugzeug verbaut werden. Um den Passagieren ein angenehmes Erscheinungsbild der Passagierkabine zu präsentieren, befinden sich die meisten elektrischen Geräte für die Flugpassagiere optisch verdeckt und unzugänglich hinter Verkleidungsteilen, Abdeckungen oder Blenden.
Trotz intensiver Wartung von Passagierflugzeugen kann nicht ausgeschlossen werden, dass es während eines Fluges zu vereinzelten Ausfällen solcher elektrischer Geräte kommt. Dabei kann es bei Defekten von elektrischen Bauteilen solcher Geräte zu einer Überhitzung und schlimmstenfalls zu einem Brand oder einer Rauchentwicklung kommen. Brandgefährdete Bauteile in einem solchen elektrischen Gerät können Energiespeicher, wie beispielsweise Kondensatoren, Akkumulatoren oder Spulen, oder Energiewandler, wie beispielsweise Transformatoren oder Heizdrähte, oder sonstige thermisch belastete Bauteile sein. Der Ausfall solcher Bauteile kann beispielsweise durch Kondenswasser erfolgen, dessen Entstehung sich durch die extremen Druck- und Temperaturunterscheide, die während eines Fluges auftreten, praktisch nicht vermeiden lässt.
Anders als im rauch- bzw. feuerüberwachten Elektronik-Abteil, in dem die flugwichtigen Systeme untergebracht sind, sind bei den in der Passagierkabine installierten elektrischen Geräte die Leitungswege meist optimiert. Dies bedeutet für die einzelnen elektrischen Geräte, dass sie zum einen über die Passagierkabine verteilt montiert sind und zum andern, dass eine Rauch-/Feuerüberwachung aller Einbaupositionen bisher nicht möglich erschien.
Gerade eine Rauch- oder Feuerentwicklung während des Fluges, ausgelöst durch ein defektes elektrisches Gerät und möglicherweise verbunden mit einer Unzugänglichkeit zu diesem Gerät, stellt eine ernstzunehmende Gefahr für die Flugsicherheit dar und kann zudem zu einer Panik unter den Fluggästen führen. Selbst wenn eine Gefahr durch dieses schadhafte Gerät direkt nicht besteht, kann ein solches defektes elektrisches Gerät zu einer Flugumlenkung, einer Zwischenlandung oder einer Verspätung führen. Somit kann ein solches defektes elektrisches Gerät neben einem direkten wirtschaftlichen Schaden z. B. bei dem Flugzeugbetreiber auch einen Imageschaden, den der Flugzeughersteller erleidet, verursachen.
Aus der DE 39 17 205 C1 ist eine Brandbekämpfungseinrichtung für Flugzeuge bekannt, die schwenkbar, mit einer Antriebsvorrichtung ausgestattet und zumindest in einem Teilbereich des Passagierraumes verfahrbar gehaltert ist. Eine derartig beweglich angeordnete, fernbedienbare Feuerlöscheinheit ist in der Lage, auch in Fällen, in denen aufgrund starker Rauch- und/oder Hitzeentwicklung eine Bekämpfung des Feuers unmittelbar am Brandherd mittels durch das Bordpersonal zu handhabender tragbarer Feuerlöscher nicht möglich ist, das Feuer gezielt zu löschen und so eine Ausbreitung zu verhindern. Es hat sich jedoch gezeigt, dass diese Art von Brandbekämpfungseinrichtung für einen lokalen Einsatz an einem schlecht zugänglichen elektronischen Gerät meist ungeeignet ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Demnach besteht ein Bedarf an einer elektrischen Bauteilkomponente oder einer Bauteilgruppe mit mehreren solchen Bauteilkomponenten, bei der die Entstehung von Rauch oder Feuer auch bei einer schlecht zugänglichen Installation der Bauteilkomponente wirkungsvoll verhindert werden kann. Ferner ist es wünschenswert, einzelne Bauteile elektrischer Geräte, insbesondere bei einem Einsatz in einem Flugzeug, wirkungsvoll, einfach und kostengünstig vor einer Rauchentwicklung zu schützen.
Gelöst wird die Aufgabe durch den Gegenstand der jeweiligen unabhängigen Ansprüche. Weitere Ausgestaltungen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine elektrische Bauteilgruppe mit einer selbstüberwachenden Löschautomatik vorgeschlagen. Die Bauteilkomponente weist ein Gehäuse, eine in dem Gehäuse angeordnete elektrische Schaltung und eine in dem Gehäuse angeordnete Löschautomatik auf. Die Löschautomatik weist dabei eine Mini-Löschvorrichtung und eine Überwachungseinrichtung auf. Dabei ist die Überwachungseinrichtung dazu eingerichtet, einen Brand oder ein potentiell einen Brand auslösendes Ereignis zu detektieren und daraufhin die Mini-Löschvorrichtung zur Abgabe von Löschmittel zu aktivieren. Die Mini-Löschvorrichtung ist dabei dazu eingerichtet, Löschmittel gezielt lokal im Bereich eines brandgefährdeten Bauteils der elektrischen Schaltung abzugeben.
Dieser Aspekt der vorliegenden Erfindung kann als auf der folgenden Idee basierend angesehen werden:
Herkömmliche elektrische Bauteilkomponenten können bisher im Falle eines Feuers oder einer Rauchentwicklung beispielsweise aufgrund eines Schmorbrandes im allgemeinen nur von außen gelöscht werden, beispielsweise mit Hilfe eines herkömmlichen Feuerlöschers. Insbesondere bei Bauteilkomponenten, die zum Beispiel schwer zugänglich hinter Blenden oder Verkleidungen installiert sind, kann ein solches Löschen von außen schwierig sein. Außerdem ist es dabei erforderlich, dass der Brand bereits von außen erkennbar ist, beispielsweise aufgrund von aus der Verkleidung austretendem Rauch, und dass dann schnellstmöglich ein Feuerlöscher zur Verfügung steht. Da bis zum Erkennen und Löschen eines lokalen Brandes daher erheblich Zeit vergehen kann, kann es häufig schon zu einem Ausbreiten des Brandes und zu einer Gefährdung von benachbarten Bauteilkomponenten kommen. Ferner kann selbst im Falle eines an sich unkritischen Schmorbrandes eines nicht sicherheitskritischen elektrischen Bauteiles austretender Rauch zu Panikreaktionen oder Fehlentscheidungen führen. Außerdem muss zum Löschen selbst eines kleinen Brandes ein verhältnismäßig großer, teurer Feuerlöscher bereitgehalten werden, bei dessen Verwendung zusätzlich zu den Kosten des zerstörten elektrischen Gerätes erhebliche Kosten für die Wiederinstandsetzung des Feuerlöschers und die Reinigung des eigentlich nicht betroffenen Umfeldes entstehen können.
Eine Idee bei der vorliegenden Erfindung ist es nun, einzelnen Bauteilkomponenten jeweils eine eigene Löschautomatik zur Verfügung zu stellen. Die Löschautomatik kann mit Hilfe der Überwachungseinrichtung einen Brand oder bestenfalls sogar ein einen Brand potentiell auslösendes Ereignis wie zum Beispiel einen Funkenschlag oder eine lokale Überhitzung detektieren und daraufhin eine Löschvorrichtung aktivieren. Zweckmäßigerweise wird bei der Aktivierung eine weitere Energiezufuhr zu der Bauteilkomponente dadurch unterbunden, dass die elektrische Versorgung zeitgleich unterbrochen wird.
Die Löschvorrichtung ist dabei derart miniaturisiert, dass die gesamte Löschautomatik in das Gehäuse der Bauteilkomponenten hineinpasst. Dabei ist die Mini-Löschvorrichtung speziell dazu ausgelegt, ein Löschmittel direkt in der Nähe eines brandgefährdeten Bauteils der elektrischen Schaltung wie beispielsweise eines Kondensators, einer Spule oder eines anderen thermisch belasteten Bauteils abzugeben. Dadurch kann erreicht werden, dass ein entstehender Brand bereits in einem sehr frühen Stadium erkannt und gelöscht bzw. verhindert werden kann. Somit kann ein Ausbreiten des Brandes und insbesondere ein Übergreifen auf benachbarte elektrische Bauteile sowie eine übermäßige Rauchentwicklung effektiv vermieden werden.
Mögliche Merkmale, Eigenschaften und Vorteile von Ausführungsformen der erfindungsgemäßen elektrischen Bauteilkomponente werden im Anschluss detailliert beschrieben:
Die elektrische Bauteilkomponente kann Teil eines beliebigen elektrischen Gerätes sein. Elektrische Geräte, die zum Beispiel in Flugzeugen vielfach eingesetzt werden, sind unter anderem Beleuchtungsgeräte wie zum Beispiel Leselampen oder mit einer Vorschaltung versehene Leuchtstoffröhren, Passagier-Informationssysteme, Sitzkinematiken, etc.
Die vorgeschlagene Bauteilkomponente eignet sich jedoch auch für den Einsatz in anderen elektronischen Geräten, insbesondere dann, wenn die elektronischen Geräte in Bereichen eingesetzt werden sollen, in denen eine Rauchentwicklung bzw. ein Brand bestmöglich verhindert werden soll, wie zum Beispiel in Krankenhäusern, Hotels, explosionsgefährdeten Bereichen, Lagern, Schiffen, Zügen, Tunnel, etc.
Die Bauteilkomponente soll sich mit Hilfe der Löschautomatik und der darin enthaltenen Überwachungseinrichtung selbst überwachen und einen Brand bzw. eine Rauchentwicklung innerhalb eines Gehäuses der Bauteilkomponente selbstständig erfassen und durch Aktivieren der miniaturisierten, ebenfalls innerhalb des Gehäuses angeordneten Löschvorrichtung bekämpfen.
Das Gehäuse der Bauteilkomponente umgibt sowohl die elektrische Schaltung, die die eigentliche Funktion der Bauteilkomponente realisiert, wie auch die Löschautomatik. Das Gehäuse kann dabei im Wesentlichen gegenüber einer Umgebung abgeschlossen sein, so dass eventuell in dem Gehäuse erzeugter Rauch oder Löschmittel nicht oder nur geringfügig nach außen dringen. Vorzugsweise besteht das Gehäuse aus schwer brennbarem Material. Allerdings braucht die brandschützende Eigenschaft des Gehäuses nur verhältnismäßig gering sein, da aufgrund der integrierten Löschautomatik hohe Temperaturen innerhalb des Gehäuses aufgrund eines fortgeschrittenen Brandes weitgehend vermieden werden können. Typische Abmessungen von in Flugzeugen verwendeten Bauteilkomponenten und deren Gehäusen liegen meist im Bereich weniger Zentimeter bis hin zu einigen Dezimetern. Das von dem Gehäuse umschlossene Volumen liegt dabei oft im Bereich von 100 cm bis 10.000 cm³.
Vorzugsweise ist die Mini-Löschvorrichtung derart nahe an einem elektrischen Bauteil der elektrischen Schaltung angeordnet, dass bei Eintreten eines Brandes oder eines potentiell einen Brand auslösenden Ereignisses ein Übergreifen auf benachbarte elektrische Bauteile mit Hilfe der Löschautomatik verhindert werden kann. Beispielsweise kann die Mini-Löschvorrichtung als eine Art Mini-Feuerlöscher ausgebildet sein, der ein Löschmittel in Richtung eines potentiellen Brandherdes sprühen kann. Als Löschmittel können zum Beispiel Sauerstoff-verdrängende Gase, insbesondere inerte Gase verwendet werden. Beispiele gasförmiger Löschmittel sind Stickstoff (N₂), Kohlendioxid (CO₂) oder Halone. Alternativ können auch pulverförmige oder schaumbildende oder flüssige Löschmittel verwendet werden.
Die Löschvorrichtung kann das Löschmittel direkt im Bereich eines brandgefährdeten elektrischen Bauteils ausbringen. Dazu sollte die Löschvorrichtung möglichst nahe an einem potentiellen Brandherd angeordnet sein. Ein typischer Maximalwert für einen Abstand zu einem potentiellen Brandherd könnte wenige Zentimeter betragen, beispielsweise weniger als 20 cm, vorzugsweise weniger als 10 cm und stärker bevorzugt weniger als 3 cm. Vorzugsweise ist der Abstand zu einem brandgefährdeten Bauteil in etwa so groß wie das Bauteil selbst. Aufgrund des geringen Abstandes zwischen der Mini-Löschvorrichtung und dem potentiell brandgefährdeten elektrischen Bauteil der elektrischen Schaltung kann ein von der Löschvorrichtung abgegebenes Löschmittel den Brandherd in kürzester Zeit erreichen und somit ein Ausbreiten des Brandes oder eine übermäßige Rauchentwicklung frühzeitig verhindern.
Vorzugsweise weist die elektrische Schaltung der Bauteilkomponente eine Leiterplatte/Platine auf bzw. ist auf einer solchen ausgebildet. In diesem Fall kann es vorteilhaft sein, wenn die Mini-Löschvorrichtung und/oder die Überwachungseinrichtung ebenfalls auf der Leiterplatte angeordnet sind. Beispielsweise kann die Überwachungseinrichtung in die die eigentliche Funktion des Bauteils realisierende elektrische Schaltung integriert sein. Auch die Löschvorrichtung kann als miniaturisierter Brandlöscher in die elektrische Schaltung integriert sein.
Vorzugsweise ist die Mini-Löschvorrichtung dazu ausgelegt, mit Hilfe eines expandierenden Gases ein gasförmiges, pulverförmiges oder schaumförmiges Löschmittel abzugeben. Hierzu kann die Mini-Löschvorrichtung eine Patrone oder Kartusche aufweisen, in der komprimiertes Gas gespeichert ist, das bei Aktivieren der Löschvorrichtung freigesetzt werden kann. Das Gas kann entweder selbst löschende Eigenschaften aufweisen, beispielsweise dadurch, dass es nicht brennbar ist und den umgebenden Sauerstoff in dem brandgefährdeten Bereich und vorzugsweise in dem gesamten Gehäuse verdrängt. Alternativ kann das expandierende Gas andere beispielsweise pulverförmige oder schaumbildende Löschmittel mitreißen und im Bereich um das brandgefährdete Bauteil verteilen.
Gemäß einer anderen Alternative kann die Mini-Löschvorrichtung als Treibsatz ausgebildet sein, bei dessen Zündung ein expandierendes Gas freigesetzt wird, ähnlich wie bei den für einen Einsatz in Airbags verwendeten Treibladungen.
Solche Kartuschen oder Treibsätze können sehr miniaturisiert gefertigt werden und bieten sich daher für den Einsatz als Mini-Löschvorrichtung an. Bevorzugte geometrische Abmessungen einer Mini-Löschvorrichtung liegen dabei im Bereich weniger Millimeter bis weniger Zentimeter. Jedenfalls sollten die Abmessungen der Mini-Löschvorrichtung wesentlich kleiner sein als die Abmessungen des Gehäuses der Bauteilkomponente. Beispielsweise sollte die Mini-Löschvorrichtung maximal 1/10 des Volumens des Gehäuses, vorzugsweise maximal 1/100 des Volumens des Gehäuses, aufweisen. Vorzugsweise sind die Abmessungen der Mini-Löschvorrichtung ähnlich denjenigen des zu schützenden, gefährdeten Bauteils der in dem Gehäuse aufgenommenen elektrischen Schaltung. Wenn das brandgefährdete Bauteil beispielsweise ein Kondensator mit typischen Abmessungen von wenigen Millimetern ist, sollte die Mini-Löschvorrichtung ebenfalls nur wenige Millimeter groß sein, vorzugsweise zumindest nicht mehr als 10 Mal so groß, das heißt maximal wenige Zentimeter groß sein.
Vorzugsweise ist die Mini-Löschvorrichtung als Einmalprodukt für eine einzige Aktivierung ausgebildet. Im Gegensatz zu einem makroskopischen, teuren herkömmlichen Feuerlöscher braucht die Mini-Löschvorrichtung im allgemeinen nicht regenerierbar oder wieder-befüllbar zu sein. Ihr hauptsächlicher Zweck ist, eine Rauchbildung und ein Ausbreiten eines im Entstehen befindlichen Brandes zu verhindern. Es besteht in der Regel keine Notwendigkeit, die Mini-Löschvorrichtung zu regenerieren, da sie normalerweise zusammen mit der gesamten, defekten Bauteilkomponente ausgetauscht wird. Daher genügen Mini-Löschvorrichtungen, die als Einmalprodukt oder Wegwerfprodukt in großen Stückzahlen und bei geringen Kosten hergestellt werden können. Beispielsweise können Treibladungen zur Erzeugung eines Löschmittelgases als Einmalprodukt günstig hergestellt werden, wobei nach einem einmaligen Zünden der Treibladung der Zweck der Mini-Löschvorrichtung erfüllt ist und die defekte Bauteilkomponente durch eine neue Bauteilkomponente mit neuer Mini-Löschvorrichtung ersetzt werden kann.
Vorzugsweise weist das Gehäuse der Bauteilkomponente eine oder mehrere kleine Ventilationsöffnungen auf. Diese können dazu dienen, einen durch ein expandierendes Löschmittelgas erzeugten, erhöhten Druck innerhalb des Gehäuses gezielt entweichen zu lassen. Dabei soll insbesondere Luft, die zuvor in dem Gehäuse eingeschlossen war, bei Aktivieren der Mini-Löschvorrichtung durch die Ventilationsöffnungen aus dem Gehäuse herausgetrieben werden können.
Vorzugsweise werden für die Überwachungseinrichtung Überwachungssensoren eingesetzt, die thermische, chemische, optische und/oder akustische Parameter innerhalb des Gehäuses der Bauteilkomponente überwachen und aufgrund der erfassten Parameterwerte einen Brand oder ein potentiell einen Brand auslösendes Ereignis detektieren können. Beispielsweise können zur thermischen Überwachung Bimetalle oder Memory-Metalle eingesetzt werden. Diese ermöglichen eine passive, insbesondere stromlose Überwachung der umgebenden Temperatur. Alternativ kann die Temperatur auch aktiv gemessen werden, beispielsweise mit Hilfe von Widerstandsthermometern. Zur optischen Überwachung des Gehäuses können beispielsweise Fotozellen genutzt werden, die zum Beispiel in einer Lichtschranke auftretenden Rauch detektieren können. Zur chemischen Überwachung kann eine Rauchgaserkennung genutzt werden. Eine Möglichkeit einer akustischen Überwachung des Gehäuses bietet sich durch Erfassen typischer Geräusche, wie sie beim Entstehen eines Brandes auftreten, beispielsweise eines „akustischen Fingerabdrucks” eines Funkens.
Vorzugsweise weist die Bauteilkomponente zusätzlich eine Unterbrechungsvorrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, die Stromzufuhr zu der elektrischen Schaltung der Bauteilkomponente nach Aktivierung durch die Überwachungseinrichtung zu unterbrechen. Hierdurch kann erreicht werden, dass bei Detektion eines Brandes oder eines einen Brand potentiell auslösenden Ereignisses nicht nur entsprechende Bekämpfungsmaßnahmen durch Aktivieren der Löschvorrichtung initiiert werden, sondern zusätzlich auch die Energiezufuhr zu der Bauteilkomponente unterbrochen wird und somit ein weiteres Aufheizen der geschädigten elektrischen Schaltung vermieden wird. Die Unterbrechungsvorrichtung kann hierzu in die Stromversorgung der Bauteilkomponente integriert sein. Alternativ zu einer aktiv von der Überwachungseinrichtung gesteuerten Unterbrechungsvorrichtung kann auch eine passive Unterbrechungsvorrichtung beispielsweise in Form eines Thermoschalters zur Unterbrechung der Stromzufuhr zu der elektrischen Schaltung verwendet werden.
Vorzugsweise weist die Bauteilkomponente zusätzlich ein integriertes Anzeigegerät auf, das mit dem Gehäuse verbunden ist und das dazu ausgelegt ist, das Aktivieren der Mini-Löschvorrichtung anzuzeigen. Das Anzeigegerät kann dabei derart ausgestaltet und angeordnet sein, dass es bei einem Blick von außen auf die Bauteilkomponente erkennbar ist und einem Betrachter somit angeben kann, ob im Inneren des Gehäuses ein Löschvorgang ausgelöst wurde, so dass die Bauteilkomponente gegebenenfalls ersetzt werden muss. Das Anzeigegerät kann zum Beispiel als von außen erkennbare Farbmarkierung oder als ein Pop-Out-Signalstift ausgestaltet sein.
Vorzugsweise weist die Bauteilkomponente außerdem einen mit der Überwachungseinrichtung verbundenen Signalausgang sowie ein separates Anzeigegerät auf. Der Signalausgang ist dabei mit dem separaten Anzeigegerät verbunden und sendet bei einem Aktivieren der Mini-Löschvorrichtung ein Signal an das Anzeigegerät. Das Anzeigegerät ist dabei dazu ausgelegt, das Signal optisch und/oder akustisch anzuzeigen. Dadurch, dass es sich um ein separates Anzeigegerät und nicht um ein in die Bauteilkomponente integriertes Anzeigegerät handelt, kann das Anzeigegerät im Falle eines Austausches der Bauteilkomponente wiederverwendet werden. Außerdem kann das Anzeigegerät lokal von der Bauteilkomponente getrennt und von dieser beabstandet angeordnet werden. Beispielsweise kann das Anzeigegerät in einer Steuerzentrale angeordnet sein, von der aus somit der Zustand der Bauteilkomponenten und insbesondere der darin enthaltenen Mini-Löschvorrichtungen überwacht werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Bauteilgruppe mit einer Mehrzahl von über einen Raum verteilten Bauteilkomponenten, wie sie oben in Bezug auf den ersten Aspekt der Erfindung beschrieben wurden, vorgeschlagen. Jede einzelne Bauteilkomponente der Bauteilgruppe hat dabei ihre eigene Löschautomatik, so dass ein Löschvorgang in jeder einzelnen Bauteilkomponente individuell durch die zu der jeweiligen Bauteilkomponente gehörige Überwachungseinrichtung ausgelöst werden kann. Einerseits können demnach die einzelnen Bauteilkomponenten unabhängig voneinander arbeiten und autonom einen Schutz gegen Brandfolgen bewirken. Andererseits können die einzelnen Bauteilkomponenten in gleicher Weise aufgebaut sein und insbesondere die Löschautomatik kann für jede der Bauteilkomponenten in gleicher Weise ausgebildet sein, so dass sich aufgrund von Massenfertigung ein Kostenvorteil ergeben kann. Außerdem können die einzelnen Bauteilkomponenten jeweils mit einem einzigen, zu der Bauteilgruppe gehörenden separaten Anzeigegerät verbunden sein und diesem ihren aktuellen Status, insbesondere im Hinblick auf eine Aktivierung der Löschautomatik, mitteilen. Ein solches separates Anzeigegerät kann Teil einer zentralen Kontrolleinheit sein, mit der sich einerseits das Aktivieren einer Mini-Löschvorrichtung einer der Bauteilkomponenten der Bauteilgruppe detektieren lässt, mit der sich andererseits aber auch möglicherweise andere Funktionen der einzelnen Bauteilkomponenten zentral steuern lassen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Flugzeug mit der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Bauteilkomponente bzw. Bauteilgruppe vorgeschlagen. Insbesondere beim Einsatz in einem Flugzeug hat die Bauteilkomponente bzw. die Bauteilgruppe besondere Vorteile, da die Sicherheitsanforderungen in einem Flugzeug besonders hoch sind. Die mit der Löschautomatik versehene Bauteilkomponente ermöglicht ein frühes Erkennen eines Brandrisikos bzw. einer Rauchentwicklung sowie ein entsprechendes Entgegenwirken durch Aktivieren der Mini-Löschvorrichtung. Somit kann das Auslösen einer Panik bei den Passagieren bzw. die Notwendigkeit einer Notlandung oder einer Flugroutenänderung aufgrund eines Brandereignisses, das an sich harmlos ist und eine solche Reaktion nicht rechtfertigen würde, vermieden werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorangehend beschriebenen und weitere Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung einer spezifischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung ersichtlich.
1 zeigt eine perspektivische Schnittansicht einer elektrischen Bauteilkomponente gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Zeichnung ist lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINER AUSFÜHRUNGSFORM
1 zeigt eine elektrische Bauteilkomponente 1 mit einer selbstüberwachenden Löschautomatik 3 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die dargestellte Bauteilkomponente 1 dient sowohl zur Steuerung als auch als Stromversorgung für eine in eine Verkleidung 5 innerhalb eines Flugzeugs (nicht explizit dargestellt) integrierte Leseleuchte 7.
Die Bauteilkomponente 1 weist ein Gehäuse 9 auf, das eine Platine 11 mit einer darauf angeordneten elektrischen Schaltung 13 komplett umschließt. Die elektrische Schaltung 13 beinhaltet verschiedene elektrische Bauteile 15 wie zum Beispiel elektrische Widerstände 17, Kondensatoren 19, Spulen 21 oder integrierte Schaltungen 23. Einige dieser Bauteile 15 haben sich als besonders brandgefährdet herausgestellt. Dies können insbesondere Bauteile sein, in denen viel elektrische Energie gespeichert oder umgesetzt wird, wie zum Beispiel in den Kondensatoren 19 oder den Spulen 21.
In der Nähe derart brandgefährdeter Bauteile wird die Löschautomatik 3 angeordnet. Die Löschautomatik 3 weist eine Mini-Löschvorrichtung 25 sowie eine Überwachungseinrichtung 27 auf. Die Mini-Löschvorrichtung 25 weist einen Treibsatz 29 sowie eine Zündeinrichtung 31 auf. Bei Zünden der Zündeinrichtung 31 gibt der Treibsatz 29 ein Löschmittel beispielsweise in Form von einem Sauerstoff-verdrängenden Gas ab. Das von dem Treibsatz 29 abgegebene Gas presst den zuvor in dem Gehäuse 9 befindlichen Sauerstoff aus Ventilationsöffnungen 33 aus dem Gehäuse 9 heraus.
Die Überwachungseinrichtung 27 weist einen Sensor auf, der dazu ausgelegt ist, einen Brand oder ein einen Brand potentiell auslösendes Ereignis zu detektieren. Beispielsweise kann hierzu ein chemischer Rauchsensor, ein Temperatursensor oder ein akustischer oder optischer Sensor eingesetzt werden.
Sowohl die Mini-Löschvorrichtung 25 als auch die Überwachungseinrichtung 27 sind in der Nähe der brandgefährdeten Kondensatoren 19 bzw. der brandgefährdeten Spule 21 angeordnet, nur wenige Zentimeter von diesen entfernt. Sobald die Überwachungseinrichtung 27 zum Beispiel Rauch, eine Überhitzung oder einen Funkenschlag detektiert, wird die Zündeinrichtung 31 der Mini-Löschvorrichtung 25 aktiviert und somit mit Hilfe des Treibsatzes 29 Löschmittel direkt in der Umgebung der brandgefährdeten Bauteile freigesetzt.
Die Überwachungseinrichtung 27 ist ferner mit einem integrierten Anzeigegerät 35 verbunden. Das integrierte Anzeigegerät 35 weist einen mit einer Farbmarkierung versehenen Stift 37 auf, der mit Hilfe einer entsprechenden Mechanik bei Aktivierung aus einer Öffnung in dem Gehäuse 9 herausgepresst werden kann. Sobald die Überwachungseinrichtung 27 ein Brandereignis detektiert und die Mini-Löschvorrichtung 25 aktiviert, wird ein Signal an das integrierte Anzeigegerät gesandt, welches veranlasst, dass der Stift 37 herausgefahren wird und somit von außen an dem Gehäuse 9 erkennbar wird, dass im Inneren ein Brandereignis stattgefunden hat und die Mini-Löschvorrichtung somit aktiviert wurde.
Außerdem ist die Überwachungseinrichtung 27 mit einem Signalausgang 39 verbunden, über den ein Signal an ein separates, externes Anzeigegerät 41 übermittelt werden kann. In einem Flugzeug kann ein solches separates Anzeigegerät 41 beispielsweise Teil einer zentralen Kontrolleinheit sein, über die alle Bauteilkomponenten, die als Teil einer Bauteilgruppe mit einer Mehrzahl von solchen Bauteilkomponenten über das Flugzeug hin verteilt sind, zentral überwacht werden können.
Die Überwachungseinrichtung 27 ist ferner mit einer Unterbrechungsvorrichtung 43 verbunden, die dazu ausgelegt ist, eine Stromzufuhr zu der elektrischen Schaltung 13 zu unterbrechen. Bei Detektion eines brandauslösenden Ereignisses kann somit durch Unterbrechen der Stromzufuhr ein weiteres Aufheizen des defekten Bauelements vermieden werden.
Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend” oder „aufweisend” keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine” oder „ein” keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

1: Elektrische Bauteilkomponente
3: Löschautomatik
5: Verkleidung
7: Leselampe
9: Gehäuse
11: Platine
13: Elektrische Schaltung
15: Elektrische Bauteile
17: Elektrische Widerstände
19: Kondensatoren
21: Spulen
23: Integrierte Schaltung
25: Mini-Löschvorrichtung
27: Überwachungseinrichtung
29: Treibsatz
31: Zündeinrichtung
33: Ventilationsöffnung
35: Integriertes Anzeigegerät
37: Anzeigestift
39: Signalausgang
41: Separates Anzeigegerät
43: Unterbrechungsvorrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 3917205 C1 [0006]

Claims

Elektrische Bauteilkomponente (1) mit selbstüberwachender Löschautomatik (3), wobei die Bauteilkomponente aufweist: ein Gehäuse (9); eine in dem Gehäuse (9) angeordnete elektrische Schaltung (13); und eine in dem Gehäuse angeordnete Löschautomatik (3), wobei die Löschautomatik (3) aufweist: eine Mini-Löschvorrichtung (25); und eine Überwachungseinrichtung (27); wobei die Überwachungseinrichtung (27) dazu eingerichtet ist, einen Brand oder ein potentiell einen Brand auslösendes Ereignis zu detektieren und daraufhin die Mini-Löschvorrichtung (25) zur Abgabe von Löschmittel zu aktivieren; wobei die Mini-Löschvorrichtung (25) dazu eingerichtet ist, Löschmittel gezielt lokal im Bereich eines brandgefährdeten Bauteils der elektrischen Schaltung (13) abzugeben.
Bauteilkomponente nach Anspruch 1, wobei die Mini-Löschvorrichtung (25) derart nahe an einem elektrischen Bauteil (15) der elektrischen Schaltung (13) angeordnet ist, dass bei Eintreten eines Brandes oder eines potentiell einen Brand auslösenden Ereignisses eine Rauchentwicklung, ein Überhitzen des Bauteils oder ein Übergreifen auf benachbarte elektrische Bauteile mit Hilfe der Löschautomatik (3) verhinderbar ist.
Bauteilkomponente nach Anspruch 1 oder 2, wobei die elektrische Schaltung (13) eine Leiterplatte (11) aufweist; und wobei die Mini-Löschvorrichtung (25) und/oder die Überwachungseinrichtung (27) auf der Leiterplatte (11) angeordnet ist.
Bauteilkomponente nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Mini-Löschvorrichtung (25) dazu ausgelegt ist, mit Hilfe eines expandierenden Gases ein gasförmiges, pulverförmiges oder schaumförmiges Löschmittel abzugeben.
Bauteilkomponente nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Mini-Löschvorrichtung (25) ähnliche geometrische Abmessungen aufweist wie das brandgefährdete Bauteil (15, 19, 21).
Bauteilkomponente nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Mini-Löschvorrichtung (25) als Einmalprodukt für eine einzige Aktivierung ausgebildet ist.
Bauteilkomponente nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Gehäuse (9) eine Ventilationsöffnung (33) aufweist.
Bauteilkomponente nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Überwachungseinrichtung (27) aus einer Gruppe ausgewählt ist, wobei die Gruppe aus zur thermischen, chemischen, optischen und akustischen Überwachung eingesetzten Überwachungssensoren besteht.
Bauteilkomponente nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner aufweisend: eine Unterbrechungsvorrichtung (43); wobei die Überwachungseinrichtung (43) dazu eingerichtet ist, die Stromzufuhr zu der elektrischen Schaltung (13) mittels der Unterbrechungseinrichtung (43) zu unterbrechen.
Bauteilkomponente nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner aufweisend: ein integriertes Anzeigegerät (35); wobei das integrierte Anzeigegerät (35) mit dem Gehäuse (9) verbunden ist; und wobei das integrierte Anzeigegerät (35) eingerichtet ist, das Aktivieren der Mini-Löschvorrichtung (25) anzuzeigen.
Bauteilkomponente nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner aufweisend: einen mit der Überwachungseinrichtung (27) verbundenen Signalausgang (39); und ein separates Anzeigegerät (43); wobei der Signalausgang (39) mit dem separaten Anzeigegerät (43) verbunden ist; wobei der Signalausgang (39) bei einem Aktivieren der Mini-Löschvorrichtung (25) ein Signal sendet; und wobei das separate Anzeigegerät (39) eingerichtet ist, das Signal optisch und/oder akustisch anzuzeigen.
Bauteilgruppe mit einer Mehrzahl von über einen Raum verteilten Bauteilkomponenten (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
Bauteilgruppe nach Anspruch 12, ferner aufweisend eine zentrale Kontrolleinheit, die dazu eingerichtet ist, das Aktivieren einer Mini- Löschvorrichtung (25) einer der Bauteilkomponenten der Bauteilgruppe zu detektieren.
Flugzeug mit einer Bauteilkomponente nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
Flugzeug mit einer Bauteilgruppe nach Anspruch 12 oder 13.