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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Geräteträger zur Aufnahme und Kühlung von
elektronischen Geräten
in einem Flugzeug, insbesondere von sogenannten LRU-Geräten mit
unterschiedlichen Höhenabmessungen
und verschiedenen Kühlungsstandards,
unter Verwendung von in dem Geräteträger übereinander
angeordneten Regalen zur statischen Aufnahme der elektronischen
Geräte.
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Es
sind verschiedene Konstruktionen von Geräteträgern, die in Flugzeugen zur
Anwendung kommen, bekannt:
- a) Geräteträger mit
der Typenbezeichnung „80 VU" im Elektronikraumbereich
- b) IFE Geräteträger im Elektronikraumbereich, und
- c) IFE Geräteträger im Frachtraumbereich.
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Der
Geräteträger „80 VU" dient u. a. zur
Aufnahme von flugtechnischen LRU-Geräten (Line Replaceable Units),
worunter Geräte,
die aus einem Regal gerade heraus ziehbar sind, zu verstehen sind. Diese
Geräte
werden von den äußeren Abmessungen
alle nach dem Standard ARINC 600 mit einer Höhe von 200 mm gebaut. Die Kühlung der
LRU-Geräte
erfolgt ebenfalls nach ARINC 600, d. h. von unten nach oben. In
diesem Geräteträger ist
es nicht möglich,
zum Beispiel LRU-Geräte
nach dem Standard ARINC 628 mit einer Bauhöhe von 270 mm zu integrieren.
Auch ist es nicht möglich,
LRU-Geräte nach
dem Standard ARINC 628 zu kühlen,
d. h. von vorne nach hinten.
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Der
IFE Geräteträger (Inflight
Entertainment) im Elektronikraumbereich dient zur Aufnahme von LRU-Unterhaltungsgeräten, die
von den äußeren Abmessungen
nach ARINC 600 mit einer Bauhöhe
von 200 mm gebaut werden. Die Kühlung
dieser Geräte erfolgt
nach ARINC 628, d. h. von vorne nach hinten, sowie bedingt nach
ARINC 600, d. h. von unten nach oben. In diesem Geräteträger ist
es ohne einen zusätzlichen
großen
Aufwand nicht möglich,
LRU-Geräte
nach ARINC 628 mit einer Bauhöhe
von 270 mm zu integrieren. Ebenfalls ist es beim IFE Geräteträger nicht
möglich,
LRU-Geräten
nach ARINC 600 und 404 eine ausreichende Kühlung von unten nach oben bzw.
von oben nach unten zu ermöglichen.
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Der
IFE Geräteträger im Frachtraumbereich dient
zur Aufnahme von LRU-Unterhaltungsgeraten, die von den äußeren Abmessungen
alle nach ARINC 600 mit einer Bauhöhe von 200 mm gebaut werden. Die
Kühlung
dieser Geräte
erfolgt nach ARINC 628, d. h. von vorne nach hinten. Von den äußeren Abmessungen
könnten
nach durchzuführenden
Anpassungen alle LRU-Geräte
der verschiedenen ARINC Standards integriert werden. Die Kühlung erfolgt
allerdings nur nach ARINC 628, d. h. von vorne nach hinten, so dass
eine Anpassung der Kühlung
an ARINC 600 und 404, d. h. von unten nach oben bzw. von oben nach
unten, nicht möglich
ist.
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Außerdem ist
aus der Druckschrift: „
DE 25 37 295 A1 " ein Geräteträger zur
Aufnahme und Kühlung
von elektronischen Geräten
unter Verwendung von in dem Geräteträger übereinander
angeordneten Regalen zur Aufnahme der elektronischen Geräte bekannt,
wobei die Regale zueinander in variierbaren, den Höhenabmessungen
der jeweils aufzunehmenden Geräte
angepassten Abständen
in dem Geräteträger angeordnet
sind. Dieser Geräteträger weist
zur lufttechnischen Kühlung
der eingebauten elektronischen Geräte mittels Zufuhr von Kühlungsluft
zu den Regalen einen seitlichen Kanal auf, der mit Austrittsöffnungen
für eine
Kühlluft
versehen ist. Aus der Druckschrift: „
FR 2 193 303 " ist ein weiterer derartiger Geräteträger bekannt.
Nach diesen beiden Druckschriften wird ein Belüftungskreislauf vorgeschlagen
wird, der eine Einspeisung (eine beginnende Versorgung mit) der
Frischluft berücksichtigt,
die aus einem Bodenbereich des Geräteträgers respektive einem Standbereich
einer Schrankeinheit, bspw. aus einem Fußbodenbereich, einem schrankseitenwandseitig
eingeschlossenen Luftkanal eingespeist wird und (sicherlich auch
wegen nicht bestehender Notwendigkeit) über jene nicht zu kalibrierende Öffnungen,
die dem kanalabgeschotteten Wandbereich (Trägerbereich) ausgenommen sind,
den zu kühlenden
elektrotechnischen/elektronischen Geräten, die auf einem sogenannten
Regal befestigt sind, zugeleitet wird, wobei die geräteerwärmte Kühlluft nach
einer Umspülung
der Geräte
einem weiteren (gegenüberliegenden)
schrankseitenwandseitig eingeschlossenen Luftkanal einströmen wird, über den
jene verbrauchte Luft der Schrankeinheit abgeführt wird. Ob diese erwärmte (verbrauchte)
Kühlluft
abgesaugt oder durch den Druck der zugeführten Frischluft getrieben
wird, bleibt der
FR 2 193 303 verborgen,
wobei durch die
DE
25 37 295 A1 Maßnahmen
der Be- und Entlüftung
berücksichtigt
werden.
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Andererseits
offenbart die Druckschrift: „US 2003/0036347
A1" einen weiteren
Geräteträger für Avionic-Einschübe. Diese
Einschübe
werden jeweils unterhalb eines Fußbodens im Deckenbereich eines Flugzeug-Frachtraumbereiches
installiert, deren aufgenommene Module die Sitzanordnung (den Sitz)
eines Flugzeuges informationstechnisch versorgen werden. Zur Kühlung jener
Module, die auf dem Boden jenes Einschubs angeordnet sind, wird
eine Kühleinheit
benutzt. Letzterer und dem Einschub ist eine (flexible) Rohrleitung
angeschlossen, über
die eine Kühlluft
in den Innenraum des Einschubs eingeleitet wird. Diese Kühlluft wird
rückseitig
des Leitungsanschluss-bereiches der Module eingespeist und soll zur
Kühlung
der Module benutzt werden. Vorderseitig der Module wird sicherheitshalber
die Anordnung von weiteren Ventilatoren vorgesehen, welche gegen
die Modul-Vorderseite
kühle Luft
blasen werden. Hinsichtlich der Ableitung jener modulerwärmten Frischluft
aus dem Einschub schweigt sich diese Druckschrift aus, wobei die
Anordnung der Luftauslassöffnung(en)
sich nach den Einbaugegebenheiten richten wird.
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Ferner
wird durch die Druckschrift: „
FR 2 651 636 " mitgeteilt, dass
man zum Einlassen einer (schlauchrohrgeführten) Frischluft einen Rohrstutzen (Rohradapter)
verwenden könnte,
der gehäuseaußenseitig
und beispielsweise seitwärts
einem Gehäuse
angeordnet ist. Auch wird eine gehäuseseitliche Abführung der
durch Geräte
erwärmten
Kühlluft
nach außerhalb
dem Gehäuse
vorgeschlagen.
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Es
wird im Ermessen eines Fachmanns liegen, kalibrierbare Öffnungen
an einem Regal oder einer Schrankeinlage an einer strömungstechnisch günstigen
Stelle vorzusehen. Dabei werden dem Fachmann die Druckschriften „WO 92/15
188 A1" und „
US 4,888,664 ", die entsprechende
Anregungen für
die Anordnung derartiger Öffnungen
vermitteln, nützlich
sein.
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Weiterhin
ist aus der Druckschrift: „US-A 3,771,023" ein Regal zur Aufnahme
von LRU-Geräten
mit kalibrierbaren Öffnungen,
wobei die Kühlluft von
der Seite zuführbar
ist, bekannt. Jedoch ist in dieser Druckschrift nichts darüber ausgesagt,
wie die Kühlluftzufuhr
erfolgt und wo der Absaugstutzen angebracht ist.
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Die
Aufnahme unterschiedlicher LRU-Geräte mit kalibrierbaren Kühlluft-Austrittsöffnungen
ist aus der Druckschrift: „US-A
4,458,296" bekannt,
jedoch wird bei einem Regal gemäß dieser
Druckschrift die durch die LRU-Geräte erwärmte Kühlluft ebenso wie die zuströmende Kühlluft seitlich
geführt,
so dass ein Absaugstutzen sich auch nicht in naheliegender Weise
ergibt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Geräteträger zur Aufnahme und Kühlung von elektronischen
LRU-Geräten
in einem Flugzeug zu schaffen, der alle Geräte nach unterschiedlichen ARINC
Standards bezüglich
ihrer Abmessungen aufnehmen kann und eine Kühlung der Geräte nach
den Spezifikationen unterschiedlicher luftfahrttechnischer Kühlung-Standards
umsetzen wird.
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Diese
Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen
gelöst.
Im Anspruch 2 sind zweckmäßige Ausgestaltungen
dieser Maßnahmen
angegeben.
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Ein
Vorteil dieser Erfindung besteht darin, dass der Geräteträger eine
flexible Integration von verschiedenen LRU-Geräten bietet. Je nach Kundenwunsch
können
beispielsweise 1 bis 144 MCU (sogenannte Master Control Units) pro
Geräteträger integriert
werden. Bei einer geringeren Anzahl derartiger Geräte kann
in vorteilhafter Weise Gewicht durch entfernte Regale eingespart
werden. Weiterhin ist es von Vorteil, dass durch die höheneinstellbaren
Regale LRU-Geräte
mit äußeren Abmessungen
nach ARINC 600 und ARINC 628 mit Bauhöhen von 200 mm und 270 mm in
den Geräteträger integriert
werden können.
Auch ist von Vorteil, dass die LRU-Geräte durch die vorgesehenen kalibrierbaren Öffnungen
an der Vorder- und (oder Unterseite des Geräteträgers nach ARINC 600 und 628
gekühlt
werden, d. h. von unten nach oben bzw. von vorne nach hinten. Mit
leichten Modifikationen wird vorteilhafter Weise auch eine Kühlung nach
ARINC 404, d. h. von oben nach unten, erreicht.
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Die
Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel
anhand der beigefügten
Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen
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1:
einen Geräteträger in Vorderansicht, und
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2:
ein Regal zur Aufnahme von elektronischen Geräten in einer perspektivischen
Ansicht.
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In 1 wird
ein Geräteträger 1 dargestellt, der
mit insgesamt fünf
Regalen 2 ausgestattet ist, die in unterschiedlichen Abständen zueinander
im Innenraum des Geräteträgers 1 angeordnet
sind. Die Abstände
der Regale 2 sind durch die Höhenabmessungen von elektronischen
Geräten 3 bestimmt,
die sich auf den Regalen 2 befinden. Ein beispielhafter
Aufbau eines Regals 2 ist aus 2 ersichtlich.
Es wird eine Tragfläche 4,
die zur statischen Aufnahme von mehreren elektronischen Geräten, beispielsweise
jenen eingangs erwähnten
LRU-Geräten 3,
geeignet ist, und eine rechtwinklig zu dieser Tragfläche 4 angeordnete
Verbindungsfläche 5 gezeigt,
wobei die Tragfläche 4 am
Regalrahmen befestigt wird. Die Tragfläche 4 und die Verbindungsfläche 5 des
Regals 2 werden aus Stabilitätsgründen durch Winkelelemente 6 miteinander
mechanisch verbunden, wobei das Regal 2 aus einer Kombination
von Leichtmetall und Kunststoff bestehen kann.
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Mit
einem seitlich am Geräteträger 1 angeordneten
Kanal 8 wird die Zufuhr einer für die lufttechnische Kühlung der
elektronischen Geräte
benötigten
Kühlluft
realisiert, der mit zeichnerisch nicht dargestellten Austrittsöffnungen
für die
Kühlluft
versehen ist. Der Eintritt der Kühlluft
in den Kanal 8 erfolgt über
einen Lufteinfuhrstutzen 8a, der die obere Stirnwand 9 des
Geräteträgers 1 durchdringt, über welchen
die Kühlluftzufuhr
erfolgt. Die Stirnwand 9 wird außerdem von einem weiteren Rohrstutzen 10 durchdrungen, über den
die erwärmte
Luft aus dem Innenraum des Geräteträgers 1 abgesaugt
wird. Alternativ kann auch eine Absaugung der erwärmten Luft
an der Rückseite 7 des
Geräteträgers 1 in
entsprechender Weise durchgeführt
werden.
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Dem
wird hinzugefügt,
dass bei jenem Geräteträger 1,
dessen Verwendung zur Aufnahme und Kühlung von elektronischen LRU-Geräten 3 im
Flugzeug betrachtet wird, diese LRU-Geräte 3 von in dem Geräteträger 1 übereinander
angeordneten Regalen 2 aufgenommen sind. Zur Anpassung
an unterschiedliche LRU-Geräte 3 werden
die Regale 2 in variierbaren, den Höhenabmessungen der jeweils
aufzunehmenden LRU-Geräte 3 angepassten
Abständen
in dem Geräteträger 1 angeordnet.
Die Zufuhr an Kühlluft,
die für
die Kühlung
der LRU-Geräte 3 benötigt wird,
wird zunächst über jenen
Lufteinführstutzen 8a in
den seitlich am Geräteträger angeordneten
Kanal 8 eintreten und über
berücksichtigte
Austrittsöffnungen,
die, wie erwähnt,
dem Kanal 8 ausgenommen sind, die Regale 2 erreichen.
Das Regal 2 weist kalibrierbaren Öffnungen auf, die jeweils einem LRU-Gerät 3 zugeordnet
sind. Durch diese kalibrierbaren Öffnungen wird nun die für die Kühlung der
jeweiligen LRU-Geräte 3 spezifizierte
Luftmenge zugeführt,
so dass die LRU-Geräte 3 nach
den Spezifikationen unterschiedlicher luftfahrttechnischer Kühlung-Standards
kühlbar
sind. Die erwärmte
Luft aus dem Innenraum des Geräteträgers 1 wird über einen weiteren
Rohrstutzen 10 abgesaugt wird, der eine obere Stirnwand 9 des
Geräteträgers 1 im
Bereich der Regale 2 durchdringt.
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Alternativ
wird eine Absaugung der erwärmten
Luft über
weitere Öffnungen,
die an einer Rückseite 7 des
betreffenden Regals 2 angeordnet sind, vorgeschlagen, mit
denen sich ein Absaugen der erwärmten
Luft aus dem Innenraum des Geräteträgers 1 verwirklichen
lässt.
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Der
Vollständigkeit
halber wird noch erwähnt,
dass der Geräteträger 1 mit
einem geschlossenen Schrank bereitgestellt wird, der beispielsweise mit
einer glasfaserverstärkten
Wabenstruktur realisiert wird. Durch die Verwendung jener glasfaserverstärkten Wabenstruktur
wird insbesondere eine Gewichtsersparnis für ein Flugzeug erreicht.
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- 1
- Geräteträger
- 2
- Regale
- 3
- LRU-Geräte
- 4
- Tragfläche eines
Regals 2
- 5
- Verbindungsfläche eines
Regals 2
- 6
- Winkelelemente
eines Regals 2
- 7
- Rückseite
des Geräteträgers 1
- 8
- Kanal
für Kühlluft
- 8a
- Lufteinfuhrstutzen
- 9
- Obere
Stirnwand des Geräteträgers 1
- 10
- weiterer
Rohrstutzen zum Absaugen der erwärmten
Luft