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Title:
HOUSING FOR AN ELECTRONIC DATA PROCESSING UNIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/063099
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a housing (1) having a thermal protection device for an electronic data processing unit (2) for digital data, wherein the data processing unit (2) is arranged in a specified operating position within the housing (1) and is enclosed by a thermal protection device (10) arranged in or on the housing (1), wherein the thermal protection device (10) has at least two thermal protection layers (15, 16, 22, 24, 26), of which at least two thermal protection layers (15, 16, 22, 24, 26) comprise different materials and which enclose the data processing unit (2) in an overlapping manner at least in regions. One thermal protection layer (26) can have a cover of the data processing unit (2) made of a double-walled container (27) enclosing a vacuum. One thermal protection layer can have a cover of the data processing unit (2) made of a vacuum insulation panel material. One thermal protection layer (11) can have a layer made of an aerogel. One thermal protection layer (17) can have a layer made of an intumescent material (18). The housing wall (7) can have a plurality of openings (23), through which the intumescent material (18) can penetrate during 30 temperature-dependent foaming and emerge from the housing (1).

Inventors:
ESCOLAR MANUEL CONESA (CH)
DIEDRICHS HELMUT W (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/074867
Publication Date:
April 04, 2019
Filing Date:
September 29, 2017
Export Citation:
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Assignee:
SWISS DISKS GMBH (CH)
International Classes:
G06F21/87; A62C3/16; G07C5/08; H05K5/02
Domestic Patent References:
WO2007055716A22007-05-18
Foreign References:
EP2998939A12016-03-23
DE20012350U12000-11-16
US20100073493A12010-03-25
US20040012316A12004-01-22
US5479341A1995-12-26
Attorney, Agent or Firm:
KATSCHER HABERMANN PATENTANWÄLTE (DE)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Gehäuse (1) für eine elektronische

Datenverarbeitungseinheit (2) für digitale Daten, wobei die Datenverarbeitungseinheit (2) in einer vorgegebenen

Betriebsposition innerhalb des Gehäuses (1) angeordnet und von einer in oder an dem Gehäuse (1) angeordneten

Wärmeschutzeinrichtung (10) umgeben ist, dadurch

gekennzeichnet, dass die Wärmeschutzeinrichtung (10) mindestens zwei Wärmeschutzschichten (11, 12, 13, 15, 16, 17, 22, 24, 26) aufweist, von denen mindestens zwei

Wärmeschutzschichten (11, 12, 13, 15, 16, 17, 22, 24, 26) unterschiedliche Materialien aufweisen und die sich

mindestens bereichsweise überlappen und gemeinsam die

Datenverarbeitungseinheit (2) umgeben.

2. Gehäuse (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Wärmeschutzschichten (11, 12, 13, 15, 16, 17, 22, 24, 26) die Datenverarbeitungseinheit (2) jeweils vollständig umgeben.

3. Gehäuse (1) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wärmeschutzschicht (26) eine Ummantelung der Datenverarbeitungseinheit (2) aus einem doppelwandigen und ein Vakuum umschließenden Behälter (27) aufweist.

4. Gehäuse (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wärmeschutzschicht (12) eine Ummantelung der Datenverarbeitungseinheit (2) aus einem Vakuumdämmplattenmaterial ist.

5. Gehäuse (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Wärmeschutzschicht (12) gebildete

Ummantelung aus zwei Halbschalen gebildet ist, die jeweils aus Vakuumdämmplattenmaterial bestehen.

6. Gehäuse (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an oder in dem Gehäuse (1) eine Wärmeschutzschicht (15) aus einem Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit angeordnet ist.

7. Gehäuse (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Außenseite (21) einer Gehäusewand (7) des Gehäuses (1) eine Wärmeschutzschicht (22) aus einem wärmestrahlungsreflektierenden Material angeordnet ist.

8. Gehäuse (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wärmeschutzschicht (11) eine Schicht aus einem Aerogel aufweist.

9. Gehäuse (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wärmeschutzschicht (13, 16) eine Schicht aus einem Vlies, einem Gewirk, einem

Gewebe oder einem Gelege aus keramischen oder mineralischen Fasern aufweist.

10. Gehäuse (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wärmeschutzschicht (17) eine Schicht aus einem intumeszierenden Material (18) aufweist .

11. Gehäuse (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das intumeszierende Material (18) bei einer

temperaturbedingten Aufschäumung eine endotherme chemische Reaktion durchführt.

12. Gehäuse (1) nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das intumeszierende Material (18) bei einer temperaturbedingten Aufschäumung einen flammhemmenden Wirkstoff freisetzt.

13. Gehäuse (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das intumeszierende Material (18) auf einer

wärmedämmenden Trägerschicht (19) angeordnet ist.

14. Gehäuse (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das intumeszierende Material (18) zwischen einer

Innenseite (14) einer Gehäusewand (7) des Gehäuses (1) und der Trägerschicht (19) angeordnet ist. 15. Gehäuse (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusewand (7) mehrere Öffnungen (23) aufweist, durch welche das intumeszierende Material (18) bei einer temperaturbedingten Aufschäumung hindurchdringen und aus dem Gehäuse (1) austreten kann.

16. Gehäuse (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Außenseite (21) einer Gehäusewand (7) des Gehäuses (1) eine Wärmeschutzschicht mit einer Schicht aus einem intumeszierenden Material (18) angeordnet ist.

17. Gehäuse (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wärmeschutzschicht eine Schicht aus einem endothermen Material aufweist, welches bei einer Erwärmung eine endotherme Reaktion durchführt.

18. Gehäuse (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (1) ein

Wärmeübertragungselement (25) angeordnet ist, welches eine wärmeübertragende Verbindung der Datenverarbeitungseinheit (2) mit einer wärmeleitenden Gehäuseschnittstelle (8) in einer Gehäusewand (7) des Gehäuses (1) bildet.

19. Gehäuse (1) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeübertragungselement (25) aus einem Feststoff besteht, der bei einer Erwärmung über eine

Schwellentemperatur von weniger als 100°C, vorzugsweise von weniger als 80°C schmilzt.

20. Gehäuse (1) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeübertragungselement (25) eine

Trennvorrichtung aufweist, die bei einem übermäßigen

Wärmeeintrag von der Gehäuseschnittstelle (8) zu der

Datenverarbeitungseinheit (2) die wärmeübertragende

Verbindung des Wärmeübertragungselements (25) zwischen der Gehäuseschnittstelle (8) und der in der Betriebsposition angeordneten Datenverarbeitungseinheit (2) unterbricht.

21. Gehäuse (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinheit (2) mit einer feuchtigkeitsdichten Beschichtung umhüllt ist .

22. Gehäuse (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinheit (2) eine Speichereinrichtung (5) für digitale Daten aufweist .

23. Gehäuse (1) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichereinrichtung (5) ein Solid-State-Drive aufweist . 24. Gehäuse (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungseinheit (2) eine Fläche von weniger als 25 cm2 und ein Raumvolumen von weniger als 25 cm3 einnimmt. 25. Gehäuse (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) Abmessungen aufweist, die kleiner oder gleich einem standardisierten 3, 5-Zoll-Gehäuse mit Außenabmessungen kleiner oder gleich 146 mm x 102 mm x 25 mm sind.

Description:
Gehäuse für eine elektronische Datenverarbeitungseinheit

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für eine elektronische Datenverarbeitungseinheit für digitale Daten, wobei die Datenverarbeitungseinheit in einer vorgegebenen

Betriebsposition innerhalb des Gehäuses angeordnet und von einer in oder an dem Gehäuse angeordneten

Wärmeschutzeinrichtung umgeben ist.

Eine zuverlässige Bearbeitung und insbesondere Speicherung und Aufbewahrung von digitalen Informationen ist in vielen Bereichen von großer Bedeutung. Die meisten elektronischen Datenverarbeitungsanlagen sind für Betriebsbedingungen konzipiert, wie sie in geschlossenen Räumen herrschen, und vertragen weder Feuchtigkeit noch große

Temperaturschwankungen. Treten außergewöhnliche Belastungen oder Betriebsbedingungen auf, beispielsweise eine große Hitzeeinwirkung infolge eines Brandes oder Kontakt mit Wasser während der Brandlöschung, werden die

Datenverarbeitungsanlagen üblicherweise beschädigt und die gespeicherten Daten können oftmals nicht mehr ausgelesen oder weiterverwendet werden.

In vielen Fällen können die digitalen Informationen kopiert und an einem anderen Ort zusätzlich gespeichert werden, um bei einer Beschädigung oder bei einem Ausfall einer

Datenverarbeitungsanlage einen zuverlässigen Zugriff auf diese Informationen zu ermöglichen. Geeignete Backup- Lösungen können die kopierten Informationen auf zusätzlich an die Datenverarbeitungsanlage angeschlossenen

Speichereinheiten oder auf oftmals weit entfernt

befindlichen Speichereinheiten speichern, zu denen die kopierten Daten über drahtlose oder leitungsgebundene

Verbindungen übertragen werden.

Durch eine geeignete Datensicherung insbesondere in einer räumlich entfernten Speichereinheit oder in der Cloud können die digitalen Informationen einer

Datenverarbeitungsanlage auch nach deren Beschädigung oder Ausfall weiterverwendet werden, sodass beispielsweise

Datenverarbeitungssysteme mit mehreren

Datenverarbeitungsanlagen, die jeweils auf die in einer gesonderten Speichereinheit gespeicherten Daten zugreifen, ausfallsicher betrieben werden können. Dies setzt jedoch voraus, dass bei einem drohenden Ausfall einer einzelnen Datenverarbeitungsanlage sowohl genug Zeit zur Verfügung steht als auch die Möglichkeit besteht, die digitalen

Informationen zu kopieren und zu einer räumlich entfernten Speichereinheit zu übertragen.

Aus der Praxis sind auch Gehäuse für

Datenverarbeitungsanlagen oder auch für einzelne

Datenverarbeitungseinheiten bekannt, die eine zusätzliche Ertüchtigung für beanspruchende Betriebs- oder

Umgebungsbedingungen aufweisen. So können die Gehäuse besonders stoß- und bruchfest ausgestaltet sein oder eine gesonderte Abdichtung gegenüber Feuchtigkeit aufweisen bzw. wasserfest sein. Durch zusätzliche Isolierungen und

Dämmungen können die entsprechend geschützten

Datenverarbeitungsanlagen oder Datenverarbeitungseinheiten zumindest über einen Zeitraum hinweg eine größere

Hitzeeinwirkung überstehen. In US 2004/0012316 AI, US

5,479,341 oder WO 2007/055716 A2 sind verschiedene

Ausgestaltungen von Datenverarbeitungsmodulen, bzw.

Datenspeichereinheiten beschrieben, die in einem Gehäuse mit einer Schutzeinrichtung angeordnet und durch

verschiedene Maßnahmen vor Feuer oder Wasser geschützt sind .

Solche gegenüber außergewöhnlichen Umgebungsbedingungen möglichst gut geschützten Datenverarbeitungseinheiten werden derzeit beispielsweise bei einer sogenannten Black- Box eingesetzt, einer Speichereinrichtung für digitale Daten, die Informationen während eines Betriebs eines

Flugzeugs oder eines Fahrzeugs speichert, um im Falle eines Unfalls eine nachträgliche Auswertung der aufgezeichneten Informationen und eine Rekonstruktion des Unfallhergangs zu ermöglichen .

Die in vielen Fällen besonders wichtige

Wärmeschutzeinrichtung, bzw. die Abschirmung der in einem Gehäuse angeordneten Datenverarbeitungseinheit gegenüber Hitzeeinwirkungen setzt üblicherweise eine möglichst effiziente und wirksame Dämmung und Isolierung der

Datenverarbeitungseinheit voraus, sodass keine Wärme von außerhalb des Gehäuses eindringen und die

Datenverarbeitungseinheit beschädigen kann.

Bei den aus der Praxis bekannten Gehäusen mit einer vor einer übermäßigen Hitzeeinwirkung schützenden

Wärmeschutzeinrichtung weist die Wärmeschutzeinrichtung beispielsweise eine in dem Gehäuse angeordnete Umhüllung der Datenverarbeitungseinheit aus einer keramischen

Isolationswolle oder aus einem wärmedämmenden Vliesmaterial auf. Es hat sich jedoch gezeigt, dass eine derartige

Umhüllung entweder einen sehr hohen Raumbedarf aufweist, sodass die Datenverarbeitungseinheit in einem

vergleichsweise großvolumigen Gehäuse angeordnet sein und von einer möglichst dicken Wärmedämmschicht umgeben sein muss, oder dass die Wärmedämmwirkung für viele

Schadensfälle zu gering ist und trotz der Wärmedämmschicht eine übermäßige Erwärmung und Beschädigung der

Datenverarbeitungseinheit nicht zuverlässig verhindert werden kann.

Es ist aus der Praxis ebenfalls bekannt, ein Vakuumpanel oder mehrere Vakuumdämmplatten in dem Gehäuse so

anzuordnen, dass die Datenverarbeitungseinheit möglichst großflächig bzw. vollständig von Vakuumdämmplattenmaterial umgeben ist, welches eine thermische Isolierung bewirkt. Allerdings weisen die üblichen Vakuumdämmplattenmaterialien nur eine geringe bzw. ungenügende mechanische Festigkeit auf, sodass beispielsweise bei plötzlichen Stoßbelastungen oder länger einwirkenden Vibrationen die thermische

Dämmwirkung der Vakuumdämmplatten nachlässt oder sogar weitgehend aufgehoben wird.

Die aus der Praxis bekannten Gehäuse mit einer

Wärmeschutzeinrichtung, welche eine in dem Gehäuse

angeordnete Datenverarbeitungseinheit vor einer übermäßigen thermischen Beanspruchung schützen soll, sind deshalb nur bedingt für den Einsatz als Black Box in einem

Landfahrzeug, insbesondere in einem autonom fahrenden

Landfahrzeug geeignet, da die in dem Gehäuse angeordnete Datenverarbeitungseinheit nicht ausreichend vor den bei einem Unfall auftretenden mechanischen Belastungen und insbesondere vor den im Brandfall auftretenden thermischen Belastungen geschützt ist. Zudem weisen derartige Gehäuse oftmals einen großen Raumbedarf und ein hohes Eigengewicht auf, was insbesondere bei der Verwendung in einem Fahrzeug als nachteilig angesehen wird.

Es wird deshalb als eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen, ein Gehäuse mit einer Wärmeschutzeinrichtung für eine Datenverarbeitungseinheit so auszugestalten, dass eine möglichst effektive thermische Dämmwirkung bei einem möglichst geringen Raumbedarf ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die in dem Gehäuse angeordnete Wärmeschutzeinrichtung

mindestens zwei Wärmeschutzschichten aufweist, von denen mindestens zwei Wärmeschutzschichten unterschiedliche

Materialien aufweisen und die sich mindestens bereichsweise überlappen und gemeinsam die Datenverarbeitungseinheit umgeben. Die Wärmeschutzeinrichtung kann auch drei oder mehr Wärmeschutzschichten aufweisen, um mit Hilfe eines mehrschichtigen Aufbaus eine möglichst effektive bzw. hohe Wärmedämmung zu ermöglichen. Mindestens zwei der

vorgesehenen Wärmeschutzschichten weisen erfindungsgemäß unterschiedliche Materialien auf. Die unterschiedlichen Materialien können dabei auch unterschiedliche

physikalische oder chemische Wirkungsweisen aufweisen und verschiedene Arten der Wärmedämmung verwirklichen. So können Wärmeschutzschichten, die Wärmestrahlung

reflektieren, kombiniert werden mit Wärmeschutzschichten, die eine möglichst effiziente Wärmedämmung bewirken. Weiterhin können beispielsweise Materialien mit einem möglichst geringen Wärmeleitwert kombiniert werden mit einem Vakuumdämmplattenmaterial , mit einem Vakuumgefäß oder mit einem intumeszierenden und bei einer Temperaturerhöhung über einen Schwellenwert aufschäumenden Material. Es hat sich gezeigt, dass im Vergleich zu einer einzelnen

Wärmeschutzschicht die Kombination von zwei verschiedenen Wärmeschutzschichten bei einem vergleichsweise geringen Raumbedarf eine besonders hohe und vorteilhafte

Wärmedämmwirkung erzielen kann. Zudem können die

verschiedenen Wärmeschutzschichten während der Dauer einer äußeren Hitzeeinwirkung jeweils unterschiedliche

Eigenschaften aufweisen, sodass eine einfache Anpassung der Wärmeschutzeinrichtung an die räumlichen Vorgaben sowie an die angestrebte thermische Dämmung ermöglicht wird.

Optional ist vorgesehen, dass die mindestens zwei

Wärmeschutzschichten die Datenverarbeitungseinheit jeweils vollständig umgeben. Eine Wärmeschutzschicht umgibt dabei im Sinne der vorliegenden Erfindung die

Datenverarbeitungseinheit vollständig, wenn die

Wärmeschutzschicht die Datenverarbeitungseinheit an allen Seiten und bis auf Nahtstellen, kleine Spalten oder

Stoßfugen umgibt, wie sie beispielsweise bei einer aus mehreren Segmenten hergestellten Wärmeschutzschicht nahezu unvermeidlich auftreten. Die Wärmeschutzschicht umgibt die Datenverarbeitungseinheit auch dann vollständig im Sinne der vorliegenden Erfindung, wenn die Wärmeschutzschicht durch ein optionales Wärmeübertragungselement unterbrochen, bzw. durchdrungen wird, welches dazu vorgesehen ist, eine von der Datenverarbeitungseinheit während des regulären Betriebs erzeugte Wärme durch die Wärmeschutzschicht hindurch aus dem Gehäuse abzuführen, sofern eine

Querschnittsfläche des Wärmeübertragungselements wesentlich geringer als eine der Datenverarbeitungseinheit zugewandte Oberfläche der Wärmeschutzschicht ist und die

Querschnittsfläche des Wärmeübertragungselements

beispielsweise weniger als 10 % der Oberfläche der

Wärmeschutzschicht, vorzugsweise weniger als 5 % und insbesondere weniger als 2 % der Oberfläche der

Wärmeschutzschicht beträgt. Die Wärmeschutzschicht umgibt die Datenverarbeitungseinheit nicht vollständig, wenn die Wärmeschutzschicht lediglich eine Außenseite der

Datenverarbeitungseinheit bedeckt oder beispielsweise eine an einer Seite offene Wanne bildet, in welcher die

Datenverarbeitungseinheit angeordnet ist.

Einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des

Erfindungsgedankens zufolge ist vorgesehen, dass eine

Wärmeschutzschicht eine Ummantelung der

Datenverarbeitungseinheit aus einem doppelwandigen und ein Vakuum umschließenden Behälter aufweist. Das in dem

doppelwandigen Behälter eingeschlossene Vakuum erzeugt eine besonders effektive Wärmedämmung. Der das Vakuum

umschließende Behälter kann aus einem möglichst

permeabilitätsfesten Material wie beispielsweise Edelstahl hergestellt sein. Der Behälter kann auch aus einem

wärmedämmenden Material wie beispielsweise aus einem

Kunststoff bestehen, der in geeigneter Weise mit einem reflektierenden Material wie beispielsweise Aluminium beschichtet ist. Gegebenenfalls kann eine zusätzliche

Beschichtung vorgesehen sein, um eine Diffusion von Gasen in den vakuumierten Hohlraum zu verhindern. Zusätzlich kann eine Außenwand des Behälters, die sich auf einer von der darin angeordneten Datenverarbeitungseinheit abgewandten Seite befindet, verspiegelt oder mit einem

wärmestrahlungsreflektierenden Material beschichtet oder verkleidet sein. Es hat sich gezeigt, dass bereits mit einer dünnen Vakuumschicht bzw. mit einer dünnen

Ummantelung mit dem doppelwandigen und evakuierten Behälter eine vergleichsweise hohe Wärmedämmung erreicht werden kann .

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des

Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass eine

Wärmeschutzschicht eine Ummantelung der

Datenverarbeitungseinheit aus einem

Vakuumdämmplattenmaterial ist. Das

Vakuumdämmplattenmaterial besteht üblicherweise aus einem offenporigen Stützkern, der von einer möglichst luftdichten Hülle umgeben ist. Als Material für den Stützkern können beispielsweise ein offenporiger KunstStoffschäum, pyrogene Kieselsäuren oder Perlite verwendet werden, die jeweils eine Wärmeleitfähigkeit von weniger als 0,01 W m _1 K _1 aufweisen. Der Stützkern kann von einer Hülle umgeben sein, die aus einer oder mehreren Lagen einer metallisierten Kunststofffolie besteht. Jede metallisierte Kunststofffolie kann dabei mit einer oder mehreren Lagen einer

Metallbeschichtung, beispielsweise einer

Aluminiumbeschichtung überzogen sein. In dem Stützkern oder zwischen dem Stützkern und der Hülle können Trockenmittel oder Bindemittel eingelagert sein, mit welchen durch die Hülle eindringender Wasserdampf oder Gasmoleküle wie beispielsweise Stickstoff oder Sauerstoff gebunden werden können . Das Vakuumdämmplattenmaterial kann eine an die Abmessungen der Datenverarbeitungseinheit angepasste Formgebung

aufweisen und eine allseitige Umhüllung der

Datenverarbeitungseinheit erzeugen. Die Umhüllung mit dem Vakuumdämmplattenmaterial kann aus mehreren im Wesentlichen ebenflächigen Segmenten von Vakuumdämmplatten

zusammengesetzt sein. Bei einer dünnen und näherungsweise scheibenförmigen Datenverarbeitungseinheit, die

beispielsweise aus einer mit einem Mikroprozessor und mit einem oder mehreren Speicherchips bestückten Leiterplatte besteht, können auch zwei Vakuumdämmplatten vorgesehen sein, welche die Leiterplatte an den beiden größten

gegenüberliegenden Außenseiten bedecken. Es ist ebenfalls denkbar, dass ein Vakuumdämmplattenmaterial verwendet wird, welches flexible oder elastische Eigenschaften aufweist und bei der Einbringung in das Gehäuse an die Formgebung des Gehäuses und der darin angeordneten

Datenverarbeitungseinheit angepasst werden kann.

Um in vorteilhafter Weise die Umhüllung aus

Vakuumdämmplattenmaterial aus möglichst wenigen Segmenten bzw. mit möglichst wenig Spalten oder Stoßfugen zwischen einzelnen Segmenten zu bilden ist optional vorgesehen, dass die Ummantelung aus zwei Halbschalen gebildet ist, die jeweils aus einem Vakuumdämmplattenmaterial bestehen. Jede Halbschale kann eine an die Abmessungen der

Datenverarbeitungseinheit angepasste Bodenfläche und einen seitlich umlaufenden und von der Bodenfläche abstehenden, bzw. aufragenden Umfangsrand aufweisen. Die beiden

Halbschalen können längs ihres Umfangsrandes miteinander verbunden werden und dabei eine die dazwischen angeordnete Datenverarbeitungseinheit allseitig umgebende Umhüllung bilden .

Um eine möglichst wirksame Wärmedämmung zu ermöglichen ist gemäß einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens

vorgesehen, dass zwischen zwei Umhüllungen aus

Vakuumdämmplattenmaterial eine Wärmeschutzschicht aus einem anderen wärmedämmenden Material, beispielsweise keramische Isolationswolle oder ein Wärmedämmvlies aus keramischen oder mineralischen Fasern angeordnet ist. Zweckmäßigerweise verlaufen die Spalten oder Stoßfugen der zwei oder mehreren Segmente einer jeder Umhüllung aus

Vakuumdämmplattenmaterial nicht deckungsgleich, sondern versetzt relativ zueinander.

Erfindungsgemäß ist optional vorgesehen, dass an oder in dem Gehäuse eine Wärmeschutzschicht aus einem Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit angeordnet ist. Das Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit soll zweckmäßigerweise eine höhere Wärmeleitfähigkeit als Edelstahl aufweisen und kann beispielsweise Aluminium sein. Diese

Wärmeschutzschicht kann dabei eine gesondert hergestellte Metallfolie oder Aluminiumfolie sein. Die

Wärmeschutzschicht kann beispielsweise nachträglich an der Innenseite der Gehäusewand angeordnet und festgelegt sein. Es ist ebenfalls möglich, dass die Wärmeschutzschicht als gegebenenfalls mehrlagige Beschichtung auf die Innenseite der Gehäusewand aufgebracht wird. Die Wärmeschutzschicht kann jedoch auch an einer beliebigen Stelle innerhalb einer Anordnung mehrerer Wärmeschutzschichten in dem Innenraum des Gehäuses angeordnet sein. Die an oder in dem Gehäuse angeordnete Wärmeschutzschicht wirkt dabei als vergleichsweise schlechter Wärmestrahler und gibt nur eine geringe Wärmestrahlung in einen Innenraum des Gehäuses ab. Das Gehäuse kann im Hinblick auf eine möglichst hohe mechanische Belastbarkeit und Temperaturfestigkeit eine Gehäusewand aus Metall, insbesondere aus einem Edelstahl aufweisen, sodass die Gehäusewand eine höhere

Wärmeleitfähigkeit als zahlreiche Wärmedämmmaterialien aufweist, jedoch im Vergleich zu dem Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit eine geringere Wärmeleitfähigkeit aufweist. Durch die an oder in dem Gehäuse angeordnete Wärmeschutzschicht aus einem Material mit einer hohen

Wärmeleitfähigkeit wird verhindert, dass bei einer

inhomogenen Erwärmung der Gehäusewand lokale

Temperaturspitzen innerhalb des Gehäuses erzeugt werden, die zu einer hohen Wärmebelastung einzelner Bereiche der Datenverarbeitungseinheit führen und diese Bereiche

beschädigen oder zerstören könnten. Durch die

Wärmeschutzschicht wird eine lokale äußere Hitzeeinwirkung auf das Gehäuse in dem Innenraum möglichst gleichmäßig verteilt und dadurch die ansonsten auftretenden

Temperaturspitzen zu einem niedrigeren, aber großflächigen Temperaturanstieg umgewandelt.

In vorteilhafter Weise kann zusätzlich oder alternativ vorgesehen sein, dass an einer Außenseite einer Gehäusewand des Gehäuses eine Wärmeschutzschicht aus einem

wärmestrahlungsreflektierenden Material angeordnet ist. Die außen angeordnete Wärmeschutzschicht wirkt

wärmereflektierend und verhindert ein rasches Erwärmen der Gehäusewand infolge von erhöhten Umgebungstemperaturen. Diese Wärmeschutzschicht kann durch eine bezüglich

Wärmestrahlung effiziente Verspiegelung bewirkt werden. Es ist ebenfalls möglich, beispielsweise eine Aluminiumschicht als wärmereflektierende Schicht vorzusehen.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eine Wärmeschutzschicht eine Schicht aus einem Aerogel aufweist. Ein Aerogel ist ein hochporöser Festkörper, bei welchem ein Anteil von bis zu 99,98 % des Volumens aus Poren besteht. Es sind Aerogele auf Silikatbasis handelsüblich erhältlich, jedoch können auch andere Materialien beispielsweise auf KunstStoffbasis oder Kohlenstoffbasis verwendet werden. Die Porengröße liegt bei üblichen Aerogelen im Nanometerbereich, wobei die Aerogele innere Oberflächen mit bis zu 1000 m 2 pro Gramm Feststoff aufweisen können. Es sind verschiedene

Herstellungsverfahren für Aerogele bekannt, wobei eine Synthese mit dem Sol-Gel-Prozess vorteilhaft ist und häufig durchgeführt wird.

Ein Aerogel weist regelmäßig eine sehr hohe thermische Dämmwirkung bzw. eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit verbunden mit einem sehr geringen Eigengewicht auf. Auf Grund dieser vorteilhaften Eigenschaften eignet sich eine Wärmeschutzschicht aus einem Aerogel in besonderer Weise für die Verwendung in einem Gehäuse, welches für eine Black Box zur Aufzeichnung von Daten während einer Fahrt eines Fahrzeugs eingesetzt wird.

Es ist ebenfalls möglich, dass eine Wärmeschutzschicht eine Schicht aus einem Vlies, einem Gewirk, einem Gewebe oder einem Gelege aus keramischen oder mineralischen Fasern aufweist. Eine derartige Wärmeschutzschicht kann auf Grund der hohen Flexibilität und der einfachen Verformbarkeit an die Formgebung des Gehäuses und insbesondere an den in dem Innenraum des Gehäuses um die Datenverarbeitungseinheit herum zur Verfügung stehenden Nutzraum für die

Wärmeschutzeinrichtung angepasst werden.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des

Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass eine

Wärmeschutzschicht eine Schicht aus einem intumeszierenden Material aufweist. Ein intumeszierendes Material dehnt sich bei einer Erwärmung oberhalb einer Schwellentemperatur aus und erzeugt eine Volumenzunahme, die mit einer

entsprechenden Dichteabnahme einhergeht. Das

intumeszierende Material bildet bei einer Hitzeeinwirkung eine Dämmschicht mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit, wodurch ein unerwünschter Wärmeübertrag durch die

Wärmeschutzschicht hindurch erheblich reduziert werden kann. Zudem kann die Wärmeschutzschicht aus dem

intumeszierenden Material zunächst nur einen

vergleichsweise kleinen Anteil des Innenraums des Gehäuses ausfüllen, sodass Zwischenräume verbleiben und während des regulären Betriebs der Datenverarbeitungseinheit in dem Gehäuse eine effektive Abführung der von der

Datenverarbeitungseinheit erzeugten Wärme beispielsweise durch Konvektion möglich ist. Bei einer Hitzeeinwirkung aus der Umgebung erwärmt sich das intumeszierende Material und dehnt sich aus, sodass eine großvolumige Wärmeschutzschicht aus einem ausgedehnten, bzw. aufgeschäumten Dämmmaterial erzeugt wird, welche den gesamten verfügbaren Innenraum des Gehäuses ausfüllt.

Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das intumeszierende Material bei einer temperaturbedingten Aufschäumung eine endotherme chemische Reaktion durchführt. Durch die endotherme Reaktion wird Wärme aufgenommen und zur

Umwandlung der Reaktionspartner verbraucht, sodass ein kühlender Effekt eintritt.

Weiterhin kann optional zusätzlich oder alternativ

vorgesehen sein, dass das intumeszierende Material bei einer temperaturbedingten Aufschäumung einen flammhemmenden Wirkstoff freisetzt oder bildet. Flammhemmende Wirkstoffe können beispielsweise verschiedene Flammschutzmittel, insbesondere halogenierte Flammschutzmittel wie etwa

Tetrabrombishpenol A oder polybromierte Diphenylether, stickstoffbasierte Flammschutzmittel wie etwa Melamin oder anorganische Flammschutzmittel wie etwa Aluminiumhydroxid verwendet werden.

Gemäß einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass das intumeszierende Material auf einer wärmedämmenden Trägerschicht angeordnet ist. Auf Grund der Verwendung einer gesonderten Trägerschicht muss das intumeszierende Material nicht auf der Innenseite der Gehäusewand oder unmittelbar auf der

Datenverarbeitungseinheit angeordnet sein oder aufgebracht werden. Durch die Anordnung und Ausrichtung der

Trägerschicht kann in einfacher Weise vorgegeben werden, in welcher Vorzugsrichtung sich das intumeszierende Material während der Ausdehnung, bzw. Aufschäumung ausdehnt. Die Trägerschicht besteht ihrerseits zweckmäßigerweise aus einem wärmedämmenden Material, welches eine ausreichende Formstabilität und eine möglichst geringe

Wärmeleitfähigkeit aufweist. Optional ist vorgesehen, dass das intumeszierende Material zwischen einer Innenseite einer Gehäusewand des Gehäuses und der Trägerschicht angeordnet ist. Sobald auf Grund einer ansteigenden Umgebungstemperatur ein erhöhter

Wärmeeintrag durch die Gehäusewand in den Innenraum des Gehäuses stattfindet und sich das intumeszierende Material über eine Schwellentemperatur erwärmt, dehnt sich das intumeszierende Material aus und bildet eine unmittelbar an der Innenseite der Gehäusewand anliegende

Wärmeschutzschicht, die eine weitere Wärmeübertragung in den Innenraum des Gehäuses verringert. Zudem kann durch die Ausdehnung des intumeszierenden Materials Wärme aufgenommen und umgewandelt werden, sodass ein zusätzlicher kühlender Effekt eintritt.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass die Gehäusewand mehrere Öffnungen aufweist, durch welche das

intumeszierende Material bei einer temperaturbedingten Aufschäumung hindurchdringen und aus dem Gehäuse austreten kann. Auf diese Weise kann ermöglicht werden, dass das Gehäuse während des regulären Betriebs der

Datenverarbeitungseinheit bei normalen

Umgebungstemperaturen wie beispielsweise üblichen

Raumtemperaturen vergleichsweise geringe äußere Abmessungen aufweisen kann. Im Falle einer übermäßigen Hitzeeinwirkung wird das intumeszierende Material aufgeschäumt und dehnt sich stark aus, wobei das aufgeschäumte Material durch die Öffnungen in der Gehäusewand hindurchdringen und eine das Gehäuse an der Außenseite umgebende Umhüllung aus einer Wärmeschutzschicht bilden kann. Die derart gebildete

Umhüllung kann erheblich größere Außenabmessungen als das Gehäuse aufweisen und das zusätzlich von der außen

gebildeten Umhüllung eingenommene Volumen in vorteilhafter Weise für eine verbesserte Wärmedämmung genutzt werden. Die Öffnungen können je nach intumeszierendem Material

beispielsweise regelmäßig oder unregelmäßig angeordnete Bohrungen oder Löcher mit einem Durchmesser von wenigen Millimetern oder weniger sein. Es ist ebenfalls möglich, dass das Gehäuse einige wenige und vergleichsweise

großflächigen Öffnungen aufweist.

Alternativ dazu oder zusätzlich zu einer an der Innenseite der Gehäusewand oder in dem Innenraum des Gehäuses

angeordneten Wärmeschutzschicht mit einem intumeszierenden Material kann vorgesehen sein, dass an einer Außenseite einer Gehäusewand des Gehäuses eine Schicht aus einem intumeszierenden Material angeordnet ist. Das an der

Außenseite angeordnete intumeszierende Material schäumt bei einer Hitzeeinwirkung aus der Umgebung auf und bildet eine auf der Außenseite der Gehäusewand angeordnete

Wärmeschutzschicht, mit welcher auch die Erwärmung der Gehäusewand verringert bzw. verzögert wird. Das

intumeszierende Material kann dabei das Gehäuse im

Wesentlichen vollständig umhüllen, sodass nach einem

Aufschäumen des intumeszierenden Materials das Gehäuse von der aufgeschäumten Wärmeschutzschicht umgeben und alle Außenseiten der Gehäusewand bedeckt sind. Da das

intumeszierende Material vor dem temperaturbedingten

Aufschäumen einen vergleichsweise geringen Raumbedarf aufweist, kann bereits mit einer dünnen Beschichtung des Gehäuses, durch welche die äußeren Abmessungen des Gehäuses nicht merklich vergrößert werden, im Bedarfsfall eine deutlich dickere und hinsichtlich der erreichbaren

Wärmedämmung sehr effektive Umhüllung gebildet werden.

Es ist gemäß einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens möglich, dass eine Wärmeschutzschicht eine Schicht aus einem endothermen Material aufweist, welches bei einer Erwärmung eine endotherme Reaktion durchführt. Durch die endotherme Reaktion wird eine Kühlung der

Wärmeschutzschicht bewirkt, wobei die für die endotherme Reaktion erforderliche Wärmeenergie der Umgebung der Wärmeschutzschicht entzogen wird.

Falls die Datenverarbeitungseinheit während des regulären Betriebs selbst Wärme erzeugt, muss diese Wärme abgeführt werden können, um eine Überhitzung der

Datenverarbeitungseinheit während der bestimmungsgemäßen Verwendung zu verhindern. Es ist deshalb optional

vorgesehen, dass in dem Gehäuse ein

Wärmeübertragungselement angeordnet ist, welches eine wärmeübertragende Verbindung der Datenverarbeitungseinheit mit einer wärmeleitenden Gehäuseschnittstelle in einer Gehäusewand des Gehäuses bildet, um über das

Wärmeübertragungselement die während des Betriebs von der Datenverarbeitungseinheit erzeugte Wärme trotz der besonders wirksamen Wärmedämmung durch die

Wärmeschutzeinrichtung abführen zu können. Das

Wärmeübertragungselement kann beispielsweise ein dünnes Metallblech oder eine Metallfolie sein, womit eine

Wärmeübertragung und Wärmeabfuhr von der

Datenverarbeitungseinheit zu der Gehäuseschnittstelle hin und aus dem Gehäuse heraus ermöglicht wird. Es ist

ebenfalls denkbar, dass an Stelle eines Wärmeübertragungselements aus einem wärmeleitenden

Festkörper ein wärmeübertragendes Fluid in einem Kreislauf durch das Gehäuse und wärmeübertragend oder mit Hilfe eines Wärmetauschers an der Datenverarbeitungseinheit

vorbeigeführt wird, und dabei Abwärme von der

Datenverarbeitungseinheit aufnimmt und aus dem Gehäuse heraustransportiert .

Um zu verhindern, dass bei einer übermäßig ansteigenden bzw. hohen Umgebungstemperatur über das

Wärmeübertragungselement Wärme aus der Umgebung in das Gehäuse hinein und zu der Datenverarbeitungseinheit hin übertragen wird, wodurch die Wirkung der ansonsten

vorgesehenen Wärmeschutzeinrichtung unterlaufen und

herabgesetzt würde und die Datenverarbeitungseinheit überhitzt und beschädigt werden könnte, ist gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des

Erfindungsgedankens vorgesehen, dass das

Wärmeübertragungselement die Wärmeübertragungsfähigkeit oberhalb einer für die Datenverarbeitungseinheit noch unkritischen Schwellentemperatur verliert oder eine

Trennvorrichtung aufweist, die bei einem übermäßigen

Wärmeeintrag von der Gehäuseschnittstelle zu der

Datenverarbeitungseinheit die wärmeübertragende Verbindung des Wärmeübertragungselements zwischen der

Gehäuseschnittstelle und der in der Betriebsposition angeordneten Datenverarbeitungseinheit unterbricht.

In vorteilhafter Weise kann das Wärmeübertragungselement aus einem Feststoff bestehen, der bei einer Erwärmung über eine Schwellentemperatur von weniger als 100°C,

vorzugsweise von weniger als 80°C schmilzt. Das Wärmeübertragungselement kann beispielsweise aus einem geeigneten Schmelzlot hergestellt sein, wobei das

Schmelzlot bei einer Schwellentemperatur von 75°C oder schmilzt und dadurch die wärmeübertragende Verbindung zwischen der Datenverarbeitungseinheit und der

Gehäuseschnittstelle unterbrochen wird.

Durch eine Trennvorrichtung kann ebenfalls erreicht werden, dass im Falle einer außergewöhnlichen Hitzeeinwirkung von außen die Wärmeübertragung durch das

Wärmeübertragungselement unterbrochen und dadurch

verhindert wird, dass ein übermäßiger Wärmeeintrag von außen direkt bis an die Datenverarbeitungseinheit

übertragen werden kann. Nach der Unterbrechung des

Wärmeübertragungselements wird die

Datenverarbeitungseinheit von der Wärmeschutzeinrichtung in dem Gehäuse geschützt und diese thermische Wärmedämmung nicht mehr durch das Wärmeübertragungselement umgangen.

Es ist ebenfalls denkbar und im Hinblick auf eine möglichst zuverlässige Unterbrechung der Wärmeübertragung

vorteilhaft, dass die Trenneinrichtung ohne eine

zusätzliche Energiezufuhr aktiviert werden und das

Wärmeübertragungselement unterbrechen kann. Zu diesem Zweck ist gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens vorgesehen, dass die Trennvorrichtung ein durch Wärmeeinwirkung formveränderndes Trennelement aufweist, wobei durch eine Formveränderung des

Trennelements das Wärmeübertragungselement unterbrochen wird. Eine gesonderte Aktivierung und die hierfür

erforderlichen Komponenten sind nicht erforderlich. Sobald die Umgebungstemperatur über einen vorgebbaren Schwellenwert ansteigt und die dadurch erzeugte Wärmeeinwirkung auf das Trennelement dessen Form verändert, kann mit dem Trennelement das Wärmeübertragungselement unterbrochen werden. Dabei kann beispielsweise ein Bereich oder ein Abschnitt des Wärmeübertragungselements verlagert werden, sodass die Wärmeübertragung verhindert wird. Es ist ebenfalls möglich, dass das Wärmeübertragungselement eine als Sollbruchstelle ausgebildete Schwächungsstelle aufweist und das Trennelement bei dessen Formveränderung das

Wärmeübertragungselement an der Schwächungsstelle

durchtrennt, sodass die Wärmeübertragung entlang des durchtrennten Wärmeübertragungselements verhindert wird.

Vorzugsweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die

Datenverarbeitungseinheit mit einer feuchtigkeitsdichten Beschichtung umhüllt ist. Die feuchtigkeitsdichte

Beschichtung kann beispielsweise durch einen Lacküberzug aus einem elektrisch isolierenden KunstStoffmaterial hergestellt sein, welche die Datenverarbeitungseinheit gegenüber Feuchtigkeit, aber auch gegenüber Staub und

Verunreinigungen schützt. Wenn die

Datenverarbeitungseinheit aus mehreren Komponenten wie beispielsweise einem Mikroprozessor und einer oder mehreren Speichereinheiten besteht, die auf einer gemeinsamen

Leiterplatte angeordnet sind, kann die feuchtigkeitsdichte Beschichtung unmittelbar auf die Leiterplatte und die darauf angeordneten Komponenten aufgebracht werden,

beispielsweise durch geeignete Tauchverfahren oder

Sprühverfahren. Durch die feuchtigkeitsdichte Beschichtung kann die Datenverarbeitungseinheit zuverlässig nicht nur gegenüber Spritzwasser oder kleinen Mengen an Feuchtigkeit, sondern auch gegenüber in das Gehäuse eindringende Flüssigkeiten wie beispielsweise Wasser oder Benzin mit einem hohen Flüssigkeitsdruck, beispielsweise mehr als 10 bar oder 20 bar geschützt sein. Die feuchtigkeitsdichte Beschichtung kann bei Verwendung eines vorangehend beschriebenen Wärmeübertragungselements, welches in wärmeübertragendem Kontakt mit der

Datenverarbeitungseinheit steht, zumindest in einem Bereich um die Datenverarbeitungseinheit auch das

Wärmeübertragungselement umgeben und eine zusätzliche

Festlegung und einen ergänzenden Schutz des

Wärmeübertragungselements an der Datenverarbeitungseinheit bewirken . Eine gesonderte feuchtigkeitsdichte oder Flüssigkeitsdichte Umhüllung oder Abdichtung des Gehäuses ist nicht notwendig, kann jedoch bei Bedarf ebenfalls vorgesehen sein.

Einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zufolge ist vorgesehen, dass die Datenverarbeitungseinheit eine

Speichereinrichtung für digitale Daten aufweist.

Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die

Speichereinrichtung ein Solid-State-Drive aufweist. Es sind für die Verwendung als Solid-State-Drive geeignete

Halbleiterchips auf Flashspeicherbasis oder SDRAM-Basis bekannt, die eine sehr große Datenmenge von mehr als 100 Gigabyte und bis zu einem Terabyte in einem vergleichsweise kleinen Chipgehäuse abrufbar speichern können. Hinsichtlich des Raumbedarfs für die Datenverarbeitungseinheit ist optional vorgesehen, dass die Datenverarbeitungseinheit eine Fläche von weniger als 25 cm 2 und ein Raumvolumen von weniger als 25 cm 3 einnimmt. Eine Datenverarbeitungseinheit mit mindestens einem Mikroprozessor und mehreren

Halbleiterchips kann auf einer Leiterplatte mit Abmessungen von weniger als 50 mm x 50 mm untergebracht sein und ein Volumen von weniger als 25 cm 3 aufweisen. Eine

erfindungsgemäße Wärmedämmung, mit welcher eine derartige Datenverarbeitungseinheit auch im Falle eines Brandes vor einer Beschädigung geschützt wird, kann in einem Gehäuse mit einem kleinen Nutzvolumen und geringen Außenabmessungen untergebracht sein.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass das Gehäuse

Abmessungen aufweist, die kleiner oder gleich einem

standardisierten 3 , 5-Zoll-Gehäuse mit Außenabmessungen kleiner oder gleich 146 mm x 102 mm x 25 mm sind. Das Gehäuse kann eine standardisierte Formgebung aufweisen, sodass die darin angeordnete und mit einer

Wärmeschutzeinrichtung geschützte Datenverarbeitungseinheit beispielsweise an Stelle einer handelsüblichen Festplatte in einer Datenverarbeitungsanlage eingesetzt werden kann. Auch ein Austausch einer Hot-Swap-Festplatte während des Betriebs und der Ersatz durch eine

Datenverarbeitungseinheit, die in dem erfindungsgemäß ausgestalteten und mit einer Wärmeschutzeinrichtung

versehenen Gehäuse angeordnet ist, ist möglich und erlaubt eine nachträgliche Feuer- und Brandschutzertüchtigung der Datenverarbeitungsanlage .

Ein derartiges erfindungsgemäßes Gehäuse mit einer

Wärmeschutzeinrichtung kann auch als Black Box in

Fahrzeugen oder Flugzeugen eingesetzt werden. Aufgrund der geringen Abmessungen und der hohen Datentransferraten, die mit einer vorangehend beschriebenen

Datenverarbeitungseinheit während des üblichen Betriebs möglich sind, eignet sich eine solche

Datenverarbeitungseinheit in dem erfindungsgemäßen Gehäuse auch für die Verwendung als Fahrtenschreiber und Black Box in autonom fahrenden Fahrzeugen.

Es wird derzeit davon ausgegangen, dass ein

Fahrtenschreiber, mit welchem eine lückenlose Überwachung und Protokollierung eines etwa 24 Stunden andauernden Fahrtbetrieb eines Fahrzeugs und insbesondere eines teilweise oder vollständig autonom betriebenen Fahrzeugs möglich ist, eine Datenmenge von etwa 5 Terabyte erfassen und abspeichern können sollte. Es sind Solid-State-Drives entwickelt worden, die bei geringem Raumbedarf und

ebenfalls geringer Wärmeentwicklung während des Betriebs eine Speicherkapazität von einigen Terabytes und mehr aufweisen und sich in vorteilhafter Weise als

Datenverarbeitungseinheit in einem erfindungsgemäßen

Gehäuse für eine Verwendung als Black Box für autonom fahrende Fahrzeuge eignen. Eine derartige Black Box mit einem für die meisten eventuellen Unfälle ausreichenden Schutz vor Feuer, Wasser und Erschütterungen kann in einem Gehäuse untergebracht sein, welches lediglich die äußeren Abmessungen eines standardisierten 3 , 5-Zoll-Gehäuses aufweist oder sogar kleiner ausgebildet ist. Es wird davon ausgegangen, dass Speichereinrichtungen und insbesondere Solid-State-Drives in Zukunft mit höherer Speicherkapazität bei gleichzeitig niedrigerem Raumbedarf entwickelt werden. Solid-State-Drives haben zusätzlich den großen Vorteil, dass keine beweglichen Teile benötigt werden, sodass die Solid-State-Drives im Vergleich zu herkömmlichen Festplatten mit rotierenden Speicherscheiben erheblich höheren mechanischen Beanspruchungen standhalten können, wie sie beispielsweise bei einer Benutzung als Black Box in einem fahrenden Fahrzeug auftreten.

Nachfolgend werden verschiedene Ausgestaltungen des

Erfindungsgedankens exemplarisch beschrieben, die in der Zeichnung schematisch dargestellt sind. Es zeigt:

Figur 1 eine schematische Schnittansicht eines Gehäuses, in welchem eine Datenverarbeitungseinheit angeordnet ist, die von einer erfindungsgemäßen Wärmeschutzeinrichtung umgeben ist ,

Figur 2 eine schematische Schnittansicht eines Gehäuses mit einer abweichend ausgestalteten Wärmeschutzeinrichtung,

Figur 3 eine schematische Schnittansicht eines Gehäuses mit einer wiederum abweichend ausgestalteten

Wärmeschutzeinrichtung mit einer Wärmeschutzschicht mit einem intumeszierenden Material, wobei das intumeszierende Material nicht aufgeschäumt ist,

Figur 4 eine vergrößerte Schnittansicht eines Teilbereichs des in Figur 3 dargestellten Gehäuses, wobei das

intumeszierende Material nach einer äußeren Hitzeeinwirkung aufgeschäumt ist,

Figur 5 eine schematische Schnittansicht eines Gehäuses mit einer wiederum abweichend ausgebildeten

Wärmeschutzeinrichtung sowie mit einem

Wärmeübertragungselement, welches die Datenverarbeitungseinheit wärmeübertragend mit einer an dem Gehäuse angeordneten wärmeübertragenden

Gehäuseschnittstelle verbindet, und

Figur 6 eine schematische Schnittansicht eines Gehäuses mit einer erneut abweichend ausgebildeten

WärmeSchutzeinrichtung .

In Figur 1 ist schematisch ein Gehäuse 1 mit einer darin angeordneten elektronischen Datenverarbeitungseinheit 2 für digitale Daten dargestellt. Die Datenverarbeitungseinheit 2 weist eine Leiterplatte 3 auf, auf welcher ein

Mikroprozessor 4 sowie mehrere jeweils als Solid-State- Drive ausgebildete Speicherchips 5 angeordnet und

elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Die

Datenverarbeitungseinheit 2 ist über eine elektrische

Verbindungsleitung 6, beispielsweise ein Flachbandkabel, mit einer in einer Gehäusewand 7 angeordneten

Gehäuseschnittstelle 8 verbunden. Die Gehäuseschnittstelle 8 kann eine standardisierte oder individuell konfigurierte Stecker- oder Buchsenkonfiguration aufweisen, um eine elektrisch leitende und datenübertragende Verbindung der in dem Gehäuse 1 angeordneten Datenverarbeitungseinheit 2 zu ermöglichen .

Das Gehäuse 1 ist beispielsweise aus Edelstahl und

vorzugsweise aus dem Werkstoff Nr. 1.4541 gemäß der

Werkstoffbezeichnung des American Iron and Steel Institutes AISI hergestellt ist. Das Gehäuse 1 ist in vorteilhafter Weise sehr widerstandsfähig gegenüber auch extremen

Umgebungsbedingungen. Allerdings weist ein derartiges

Gehäuse 1 üblicherweise eine im Vergleich zu Wärmedämmmaterialien derart hohe Wärmeleitfähigkeit auf, sodass bei einer äußeren Hitzeeinwirkung, wie sie bei einem Feuer oder Brandfall auftritt, vergleichsweise viel Wärme in einen Innenraum 9 des Gehäuses 1 übertragen und dieser dadurch erwärmt wird. Um zu vermeiden, dass die

Datenverarbeitungseinheit 2 durch eine äußere

Hitzeeinwirkung übermäßig erwärmt und dadurch eventuell beschädigt wird ist eine Wärmeschutzeinrichtung 10

vorgesehen, die in oder an dem Gehäuse 1 angeordnet ist und die Wärmeschutzeinrichtung bildet. Die

Wärmeschutzeinrichtung 10 weist erfindungsgemäß mindestens zwei voneinander verschiedene Wärmeschutzschichten auf.

Bei dem in Figur 1 exemplarisch dargestellten

Ausführungsbeispiel weist die Wärmeschutzeinrichtung 10 eine Wärmeschutzschicht 11 aus einem Aerogel auf, welches die Datenverarbeitungseinheit 2 umgibt. Die

Wärmeschutzschicht 11 und die Datenverarbeitungseinheit 2 sind in eine umhüllende Wärmeschutzschicht 12 aus einem Vakuumdämmplattenmaterial eingebettet. Die

Wärmeschutzschicht 12 wird dabei von zwei aneinander anliegenden Halbschalen aus dem Vakuumdämmplattenmaterial gebildet. Diese Wärmeschutzschicht 12 wird von einer weiteren Wärmeschutzschicht 13 aus einer keramischen

Wärmedämmwolle umgeben. An einer Innenseite 14 der

Gehäusewand 7 ist eine weitere Wärmeschutzschicht 15 angeordnet, die aus einer Aluminiumschicht besteht und durch die eine Abstrahlung von Wärmeenergie von der

Gehäusewand 7 in den Innenraum 9 des Gehäuses 1 reduziert wird. Zudem werden durch die Wärmeschutzschicht 15 wegen der hohen Wärmeleitfähigkeit von Aluminium lokale

Temperaturspitzen bei einer ungleichmäßigen Hitzeeinwirkung von außen an der Innenseite 14 der Gehäusewand 7 homogen und gleichmäßig verteilt, sodass nur lokal auftretende hohe Temperaturen vermieden werden und das Risiko einer

hitzebedingten Beschädigung der Datenverarbeitungseinheit 2 reduziert wird. Die verschiedenen Wärmeschutzschichten 11, 12, 13 und 15 bilden gleichzeitig einen zusätzlichen Schutz vor einer übermäßigen mechanischen Belastung beispielsweise durch Stöße oder Vibrationen.

Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Gehäuse 1 eine abweichend ausgestaltete

Wärmeschutzeinrichtung 10 auf. Die

Datenverarbeitungseinheit 2 ist von einer

Wärmeschutzschicht 16 aus einem keramischen oder

mineralischen Faservlies umgeben. Die Wärmeschutzschicht 16 ist von einer Wärmeschutzschicht 17 umhüllt, die ein intumeszierendes Material 18 aufweist, welches auf einer wärmedämmenden Trägerschicht 19 beispielsweise aus

temperaturbeständigem Kunststoff angeordnet ist. Das intumeszierende Material 18 kann sich bei einer äußeren Hitzeeinwirkung ausdehnen und den zunächst nicht verfüllten Hohlraum 20 auffüllen, welche die Wärmeschutzschicht 17 umgibt .

Zusätzlich zu der an der Innenseite 14 der Gehäusewand 7 angeordneten Wärmeschutzschicht 15 aus einer

Aluminiumschicht ist auch an einer Außenseite 21 der

Gehäusewand 7 eine weitere Wärmeschutzschicht 22 aus einer Aluminiumschicht angeordnet. Die Aluminiumschichten können aus nachträglich eingebrachter oder aufgebrachter

Aluminiumfolie bestehen, die beispielsweise aufgesiegelt , aufgeklebt oder auflaminiert ist. Es ist ebenfalls möglich, dass die Aluminiumschicht jeweils eine untrennbar mit der Gehäusewand 7 verbundene Beschichtung ist, die

beispielsweise durch Bedrucken, Besprühen oder galvanisches Beschichten des Gehäuses 1 hergestellt werden kann. Die an der Außenseite 21 der Gehäusewand 7 angeordnete

Wärmeschutzschicht 22 aus Aluminium reflektiert die aus der Umgebung auf das Gehäuse 1 einfallende Wärmestrahlung.

Das intumeszierende Material 18 der Wärmeschutzschicht 17 kann bei einer temperaturbedingten Aufschäumung eine endothermische chemische Reaktion durchführen, wodurch ein zusätzlicher Kühleffekt bewirkt wird. Zusätzlich oder alternativ kann das intumeszierende Material 18 während oder nach der Aufschäumung einen flammhemmenden Wirkstoff wie beispielsweise Aluminiumhydroxid oder Kohlendioxid freisetzen .

Bei dem in den Figuren 3 und 4 dargestellten

Ausführungsbeispiel sind in dem Gehäuse 1 zwei

Wärmeschutzschichten 12 jeweils aus einem

Vakuumdämmplattenmaterial angeordnet, wobei eine äußere Wärmeschutzschicht 12 eine beabstandet dazu angeordnete innere Wärmeschutzschicht 12 umhüllt. Zwischen den beiden Wärmeschutzschichten 12 ist eine Wärmeschutzschicht 11 aus einem Aerogel angeordnet. An der Innenseite 14 der

Gehäusewand 7 ist eine Wärmeschutzschicht 17 mit einem auf einer formstabilen Trägerschicht 19 angeordneten

intumeszierenden Material 18 so angeordnet, dass das intumeszierende Material 18 mit der Innenseite 14 der

Gehäusewand 7 in Kontakt ist. Die Gehäusewand 7 weist eine große Anzahl von beabstandet zueinander angeordneten Öffnungen 23 auf, die beispielsweise durch Bohrungen oder Ausstanzungen in die Gehäusewand 7 eingebracht sind.

In Figur 3 ist das Gehäuse 1 während einer üblichen Nutzung bei Raumtemperatur dargestellt, wobei das intumeszierende Material 18 noch nicht aufgeschäumt ist und als dünne

Materialschicht einen vergleichsweise geringen Raumbedarf in dem Innenraum 9 des Gehäuses 1 aufweist. Bei einer

Hitzeeinwirkung von außen erwärmt sich das intumeszierende Material 18 und dehnt sich aus. Das aufschäumende

intumeszierende Material 18 wird dabei durch die Öffnungen 23 nach außen gedrückt und bildet an der Außenseite 21 der Gehäusewand eine wärmedämmende Umhüllung, die das Gehäuse 1 vor der Hitzeeinwirkung von außen abschirmt und schützt, wie es schematisch in Figur 4 dargestellt ist.

Bei dem in Figur 5 exemplarisch dargestellten

Ausführungsbeispiel weist das Gehäuse 1 eine wiederum abweichend ausgestaltete Wärmeschutzeinrichtung 10 auf. Die Datenverarbeitungseinheit 2 ist von einer

Wärmeschutzschicht 16 aus einem keramischen oder

mineralischen Faservlies umgeben. Die Wärmeschutzschicht 16 ist von einer Wärmeschutzschicht 17 mit einem auf einer formstabilen Trägerschicht 19 angeordneten intumeszierenden Material 18 umhüllt. Zwischen der Wärmeschutzschicht 17 und einer an der Innenseite 14 der Gehäusewand 7 angeordneten Wärmeschutzschicht 15 aus einer Aluminiumschicht ist eine weitere Wärmeschutzschicht 24 aus einer stark

komprimierbaren Mineralwolle angeordnet. Im Brandfall oder bei einer anders verursachten starken äußeren

Hitzeeinwirkung dehnt sich das intumeszierende Material 18 aus und verdrangt und komprimiert die Mineralwolle der Wärmeschutzschicht 24.

Die Datenverarbeitungseinheit 2 ist über ein aus einem wärmeübertragenden Feststoff hergestelltes

Wärmeübertragungselement 25 mit der ebenfalls

wärmeübertragend ausgebildeten Gehäuseschnittstelle 8 verbunden. Das Wärmeübertragungselement 25 kann

beispielsweise eine Metallfolie oder ein dünnes Metallblech sein, welches elektrisch isoliert, jedoch möglichst gut wärmeübertragend mit dem Mikroprozessor 4 und den

Speicherchips 5 der Datenverarbeitungseinheit 2 verbunden ist, bzw. mit einem flächigen Kontakt daran anliegt. Das Wärmeübertragungselement 25 durchdringt die einzelnen

Wärmeschutzschichten 16, 17, 16 und 15 und erlaubt während des normalen Betriebs der Datenverarbeitungseinheit 2 bei Raumtemperaturen eine effiziente Abführung der von der Datenverarbeitungseinheit 2 erzeugten Wärme. Wenn die äußere Umgebungstemperatur außergewöhnlich ansteigt und über das Wärmeübertragungselement 25 Wärme von außen zu der Datenverarbeitungseinheit 2 hin übertragen würde, kann die wärmeübertragende Verbindung durch das

Wärmeübertragungselement 25 unterbrochen werden, um zu vermeiden, dass die Datenverarbeitungseinheit 2 durch einen exzessiven Wärmeübertrag von außen über das

Wärmeübertragungselement 25 übermäßig erwärmt und dabei beschädigt oder zerstört würde. Die Unterbrechung des Wärmeübertragungselements 25 kann beispielsweise durch eine nicht näher dargestellte Trenneinrichtung mit einem in Abhängigkeit von der Temperatur formverändernden Material bewirkt werden. Bei dem in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Datenverarbeitungseinheit zusammen mit dem

Wärmeübertragungselement 25 mit einer feuchtigkeitsdichten Beschichtung überzogen, die nicht gesondert dargestellt ist .

Bei einem in Figur 6 exemplarisch dargestellten

Ausführungsbeispiel weist die Wärmeschutzeinrichtung 10 des Gehäuses 1 eine die Datenverarbeitungseinheit 2 umgebende Wärmeschutzschicht 26 aus einem doppelwandigen

Vakuumbehälter 27 auf. Zwischen einer der Gehäusewand 7 zugewandten Außenwand 28 und einer der

Datenverarbeitungseinheit 2 zugewandten Innenwand 29 des Vakuumbehälters 27 ist ein Hohlraum 30 gebildet, in welchem ein Vakuum erzeugt ist. Auf diese Weise kann eine

Wärmeübertragung zur Datenverarbeitungseinheit 2 hin sehr effektiv reduziert werden. Die Außenwand 28 kann auf einer der Gehäusewand 7 zugewandten Außenseite 31 zusätzlich verspiegelt sein, um eine unerwünschte Erwärmung der

Außenwand 28 bei erhöhten Umgebungstemperaturen bzw. einer äußeren Hitzeeinwirkung zu verringern. Die Außenwand 28 und die Innenwand 29 des Vakuumbehälters 27 können jeweils aus Edelstahl hergestellt und gegebenenfalls zusätzlich mit einem wärmedämmenden Material mit einer geringen

Wärmeleitfähigkeit beschichtet sein.

Der Vakuumbehälter 27 muss eine für das Vakuum ausreichende mechanische Festigkeit aufweisen und bewirkt auf Grund der robusten Ausgestaltung des Vakuumbehälters 27 einen

zusätzlichen mechanischen Schutz der darin angeordneten Datenverarbeitungseinheit 2. Der Vakuumbehälter 27 kann einteilig und flaschenförmig oder taschenförmig ausgebildet sein. Es ist ebenfalls möglich, dass der Vakuumbehälter 27 aus zwei Halbschalen zusammengesetzt ist, wie es in Figur 6 beispielhaft gezeigt ist. Ein bei dem in Figur 6 dargestellten

Ausführungsbeispiel ebenfalls vorhandenes

Wärmeübertragungselement 25 kann durch einen Spalt zwischen den Halbschalen oder durch eine Öffnung bei einer

einteiligen Ausgestaltung des Vakuumbehälters 27 in den Innenraum des Vakuumbehälters 27 hineinragen und

wärmeübertragend mit der Datenverarbeitungseinheit 2 verbunden sein. Das Wärmeübertragungselement 25 kann vollständig aus Schmelzlot mit einer Schmelztemperatur von beispielsweise 75°C hergestellt sein. Es ist ebenfalls möglich, dass das Wärmeübertragungselement 25 einen

außerhalb des Vakuumbehälters 27 befindlichen

Unterbrechungsabschnitt aufweist, der aus Schmelzlot hergestellt ist und aufschmilzt, sobald die Temperatur außerhalb des Vakuumbehälters 27 auf einen Temperaturwert oberhalb der Schmelztemperatur des Schmelzlots ansteigt.