DE102013209469A1

DE102013209469A1 - Apparatus and method for generating a gas flow from a room to a gas sensor

Info

Publication number: DE102013209469A1
Application number: DE201310209469
Authority: DE
Inventors: Erhard Magori; Maximilian Fleischer; Holger Hackstein; Roland Pohle; Uwe Scheithauer; Oliver Von Sicard
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2013-05-22
Filing date: 2013-05-22
Publication date: 2014-11-27
Also published as: WO2014187689A1

Abstract

Zur Analyse eines in einem Raum befindlichen Gases mit Hilfe eines beabstandet zum Raum angeordneten Gassensors muss ein Gasstrom des zu analysierende Gases von dem Raum zu dem Gassensor erzeugt werden. Der Gassensor wird in einem Gehäuse angeordnet, welches über eine Gaszuführung mit dem Raum verbunden ist. Das Gehäuse weist eine Einrichtung zur Erzeugung des Gasstroms mittels des Effekts der thermischen Konvektion im Gehäuse auf. Aufgrund der thermischen Konvektion im Gehäuse wird ein Sog erzeugt, der bewirkt, dass Gas aus dem Raum über die Gaszuführung zum Gehäuse und zum Gassensor gesogen wird.To analyze a gas located in a room with the aid of a gas sensor arranged at a distance from the room, a gas flow of the gas to be analyzed must be generated from the room to the gas sensor. The gas sensor is arranged in a housing which is connected to the room via a gas supply. The housing has a device for generating the gas flow by means of the effect of thermal convection in the housing. Due to the thermal convection in the housing, suction is generated, which causes gas to be drawn out of the room via the gas feed to the housing and to the gas sensor.

Description

Die Erfindung betrifft das gezielte Erzeugen eines Stroms eines zu analysierenden Gases von einem Raum zu einem beabstandet vom Raum angeordneten Gassensor. The invention relates to the selective generation of a flow of a gas to be analyzed from a room to a gas sensor arranged at a distance from the room.

Beim Betrieb einer industriellen Anlage, bei der Gase erzeugt oder verarbeitet werden, deren Parameter wie bspw. Zusammensetzung, Temperatur etc. überwacht werden müssen, kommen entsprechende Gassensoren zum Einsatz. Häufig können derartige Gassensoren jedoch nicht direkt am Messort positioniert werden, da dort für den Sensor ungeeignete Umgebungsparameter vorherrschen wie bspw. zu hohe Temperaturen oder zu beengte Platzverhältnisse. Um die Gasparameter dennoch bestimmen zu können, ist es erforderlich, die Sensoren in einem geeigneten Abstand vom Messort zu platzieren. Das zu analysierende Gas muss dem Gassensor in diesem Fall vom Messort über eine geeignete Zuleitung zugeführt werden. When operating an industrial plant in which gases are generated or processed, whose parameters such as composition, temperature, etc., must be monitored, appropriate gas sensors are used. Often, however, such gas sensors can not be positioned directly at the measuring location, since there prevail for the sensor unsuitable environmental parameters such as, for example, too high temperatures or too limited space. Nevertheless, in order to be able to determine the gas parameters, it is necessary to place the sensors at a suitable distance from the measuring location. In this case, the gas to be analyzed must be supplied to the gas sensor from the measuring location via a suitable supply line.

Bspw. werden in DE 10 2012 217 596 zur Messung von korrosiven Bedingungen in einem Kessel eines Heizkraftwerks Sensoreinrichtungen eingesetzt, die eine Gasdurchführung durch die Kesselwand mit einer Öffnung zum Inneren des Kessels und eine Sensorkammer außerhalb des Kessels aufweisen. In der Sensorkammer ist ein Sensorelement zur Detektion der Stöchiometrie einer im Kessel stattfindenden Verbrennung angeordnet, um u.a. zur Verbesserung der Energieeffizienz sowie zur Begrenzung der Emissionen die Verbrennung zu überwachen. Der Sensor in der Sensorkammer ist demnach von dem eigentlichen Messort getrennt angeordnet. For example. be in DE 10 2012 217 596 used to measure corrosive conditions in a boiler of a cogeneration plant sensor devices having a gas passage through the boiler wall with an opening to the interior of the boiler and a sensor chamber outside the boiler. In the sensor chamber, a sensor element for detecting the stoichiometry of a combustion occurring in the boiler is arranged to monitor the combustion, inter alia, to improve energy efficiency and to limit emissions. The sensor in the sensor chamber is therefore arranged separately from the actual measuring location.

Falls sich nun das Messgas in einem Bereich mit einem Unterdruck oder generell mit variierenden Druckbedingungen befindet, muss das Gas zur Sicherstellung einer durchgehenden und zuverlässigen Überwachung aktiv vom Messort zum Sensorelement befördert werden. Hierzu kommen in der Regel separate Pumpen zum Einsatz, die einen Teil des Gases vom Messort absaugen und zum Sensorelement in der Sensorkammer befördern. Eine solche externe Pumpe stellt jedoch einen zusätzlichen Aufwand für das Gesamtsystem dar, wobei sich neben den entsprechenden zusätzlichen Kosten auch die eingeschränkte Betriebssicherheit und die endliche Lebensdauer der Pumpe negativ niederschlagen. If the sample gas is in an area with a negative pressure or generally varying pressure conditions, the gas must be actively transported from the site to the sensor element to ensure consistent and reliable monitoring. For this purpose, separate pumps are usually used, which suck a portion of the gas from the measuring location and convey to the sensor element in the sensor chamber. However, such an external pump is an additional expense for the entire system, which reflected in addition to the corresponding additional costs and the limited reliability and the finite life of the pump negative.

Um diese durch die Verwendung der Pumpe verursachten Nachteile zu umgehen, kann das System bspw. ohne Pumpe betrieben werden, wobei als Transportmechanismus für das Gas vom Messort zum Sensorelement die ohnehin vorhandene Diffusion des Gases verwendet wird. Dies verzögert die Messung jedoch erheblich. In order to circumvent these disadvantages caused by the use of the pump, the system can, for example, be operated without a pump, the already existing diffusion of the gas being used as the transport mechanism for the gas from the measuring location to the sensor element. However, this significantly delays the measurement.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zur Analyse eines Gases in einem Raum anzugeben, bei der die oben aufgeführten Nachteile bzgl. der Erzeugung des Gasstroms vom Raum zum Gassensor ausgeräumt sind und bei der gewährleistet ist, dass der Gassensor während des Betriebs der Vorrichtung mit Gas überströmt ist. It is therefore an object of the present invention to provide a means for analyzing a gas in a room in which the above-mentioned disadvantages regarding the generation of the gas flow from the space to the gas sensor are eliminated and in which it is ensured that the gas sensor during operation the device is overflowed with gas.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen in Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen in Anspruch 10 gelöst. Die jeweiligen Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung. This object is achieved by a device having the features in claim 1 and by a method having the features in claim 10. The respective subclaims relate to advantageous embodiments of the device.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erzeugen eines Gasstroms zu einem Gassensor zur Analyse eines Gases in einem Raum weist ein Gehäuse auf, in dem der Gassensor zur Analyse zumindest eines Teils des Gases an einer bestimmten Position positionierbar ist. Weiterhin sind eine Gaszuführung zur Verbindung des Gehäuses mit dem Raum zur Zuführung des Teils des Gases aus dem Raum in das Gehäuse und zu der bestimmten Position sowie eine Gasabführung zum Abführen des Gases aus dem Gehäuse vorgesehen. Die Vorrichtung zeichnet sich durch eine Einrichtung zur Erzeugung eines Gasstroms zumindest eines Teils des Gases vom Raum über die Gaszuführung in das Gehäuse zu der bestimmten Position und weiter zur Gasabführung mittels thermischer Konvektion aus. The inventive device for generating a gas flow to a gas sensor for analyzing a gas in a room has a housing in which the gas sensor for analyzing at least a part of the gas can be positioned at a certain position. Furthermore, a gas supply for connecting the housing to the space for supplying the part of the gas from the space into the housing and to the specific position and a gas discharge for discharging the gas from the housing are provided. The device is characterized by a device for generating a gas flow of at least a portion of the gas from the space via the gas supply into the housing to the specific position and further to the gas discharge by means of thermal convection.

Vorteilhafterweise weist die Einrichtung zur Erzeugung des Gasstroms eine Heizvorrichtung zum Aufheizen des Gases im Gehäuse zum Auslösen der thermischen Konvektion auf. Hierdurch wird sichergestellt, dass die thermische Konvektion gezielt ausgelöst werden kann. Advantageously, the means for generating the gas flow to a heater for heating the gas in the housing for triggering the thermal convection. This ensures that the thermal convection can be triggered specifically.

Vorteilhafterweise liegt die bestimmte Position zur Positionierung des Gassensors in Strömungsrichtung des Gasstroms gesehen vor der Einrichtung zur Erzeugung des Gasstroms. Für den Fall, dass der Gassensor an der bestimmten Position im Gehäuse positioniert ist, liegt dieser also ebenfalls in Strömungsrichtung des Gasstroms gesehen vor der Einrichtung zur Erzeugung des Gasstroms. Diese Anordnung erlaubt eine repräsentative Analyse des Gases, da das Gas den Gassensor erreicht, bevor es mittels der Einrichtung zur Erzeugung des Gasstroms beeinflusst wird. Advantageously, the specific position for positioning the gas sensor in the flow direction of the gas flow is located in front of the device for generating the gas flow. In the event that the gas sensor is positioned at the specific position in the housing, so this is also located in the flow direction of the gas flow in front of the means for generating the gas flow. This arrangement allows a representative analysis of the gas as the gas reaches the gas sensor before it is affected by the means for generating the gas flow.

In einer Weiterbildung ist der Gassensor an der bestimmten Position im Gehäuse angeordnet und die Heizvorrichtung umfasst ein Heizelement des Gassensors zum Beheizen eines Sensorelements des Gassensors umfasst. Es wird demnach eine ohnehin vorhandene Wärmequelle zum Auslösen der thermischen Konvektion verwendet. Eine zusätzliche Heizvorrichtung ist nicht notwendig. In a development, the gas sensor is arranged at the specific position in the housing and the heating device comprises a heating element of the gas sensor for heating a sensor element of the gas sensor. It is therefore used an already existing heat source for triggering the thermal convection. An additional heater is not necessary.

Die Einrichtung zur Erzeugung des Gasstroms weist vorteilhafterweise ein Steigrohr auf, welches derart angeordnet ist, dass das durch die Heizvorrichtung aufgeheizte Gas im Steigrohr aufsteigt. Die Verwendung eines Steigrohres, insbesondere an Stelle einer freien Ausbreitung des aufgeheizten Gases, erlaubt eine gezielte Führung des aufgeheizten Gases und damit eine höhere Effizienz des Effekts der thermischen Konvektion. The device for generating the gas stream advantageously has a riser, which is arranged such that the heated by the heater gas rises in the riser. The use of a riser, in particular in place of a free propagation of the heated gas, allows a targeted guidance of the heated gas and thus a higher efficiency of the effect of the thermal convection.

In einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die Heizvorrichtung ein an dem Steigrohr angeordnetes Heizelement zum Beheizen des Steigrohrs und des im Steigrohr befindlichen Gases. Durch die Anordnung des Heizelements unmittelbar am Steigrohr wird ein maximaler Wärmeübergang vom Heizelement auf das Gas erzielt. Damit verbunden kann das Heizelement also mit maximaler Effizienz betrieben werden. In a further development of the invention, the heating device comprises a heating element arranged on the riser pipe for heating the riser pipe and the gas located in the riser pipe. The arrangement of the heating element directly on the riser tube a maximum heat transfer from the heating element is achieved on the gas. Connected with this, the heating element can thus be operated with maximum efficiency.

In einer weiteren Ausführung weist die Einrichtung zur Erzeugung des Gasstroms eine Kühlvorrichtung zum Abkühlen des Gases im Gehäuse zum Auslösen der thermischen Konvektion auf. Hierdurch wird sicher wieder gestellt, dass die thermische Konvektion gezielt ausgelöst werden kann. In a further embodiment, the means for generating the gas flow on a cooling device for cooling the gas in the housing for triggering the thermal convection. This ensures again that the thermal convection can be triggered specifically.

Die Einrichtung zur Erzeugung des Gasstroms weist weiterhin ein Fallrohr auf, wobei das Fallrohr derart angeordnet ist, dass das durch Kühlvorrichtung abgekühlte Gas im Fallrohr absinkt. Die Verwendung eines Fallrohres, insbesondere an Stelle einer freien Ausbreitung des abgekühlten Gases, erlaubt eine gezielte Führung des abgekühlten Gases und damit eine höhere Effizienz des Effekts der thermischen Konvektion. The means for generating the gas stream further comprises a downpipe, wherein the downpipe is arranged such that the cooled by the cooling device gas in the downpipe decreases. The use of a downpipe, in particular in place of a free propagation of the cooled gas, allows a targeted guidance of the cooled gas and thus a higher efficiency of the effect of the thermal convection.

Vorteilhafterweise umfasst die Kühlvorrichtung ein an dem Fallrohr angeordnetes Kühlelement zum Abkühlen des Fallrohres und des im Fallrohr befindlichen Gases. Durch die Anordnung des Kühlelements unmittelbar am Fallrohr wird eine maximale Kühlwirkung des Gases erzielt. Damit verbunden kann das Kühlelement also mit maximaler Effizienz betrieben werden. Advantageously, the cooling device comprises a cooling element arranged on the downpipe for cooling down the downpipe and the gas located in the downpipe. The arrangement of the cooling element directly on the downpipe, a maximum cooling effect of the gas is achieved. Connected with this, the cooling element can therefore be operated with maximum efficiency.

In einer weiteren Ausführungsform weist die Einrichtung zur Erzeugung des Gasstroms zumindest ein Peltierelement auf, wobei das Peltierelement im Betriebszustand eine heizende Sektion und eine kühlende Sektion aufweist und wobei die oben eingeführte Heizvorrichtung die heizende Sektion umfasst und die ebenfalls oben eingeführte Kühlvorrichtung die kühlende Sektion umfasst. In a further embodiment, the means for generating the gas stream at least one Peltier element, wherein the Peltier element in the operating state has a heating section and a cooling section and wherein the above introduced heater comprises the heating section and the also introduced above cooling device comprises the cooling section.

Weiterhin weist die Vorrichtung vorteilhafterweise eine Steuer-Elektronik zur gezielten Einstellung der Temperatur der Heizvorrichtung und/oder der Kühlvorrichtung auf. Hierdurch können der Effekt der thermischen Konvektion sowie dessen Effizienz und Stärke und damit der Gasstrom gezielt eingestellt werden. Furthermore, the device advantageously has a control electronics for the targeted adjustment of the temperature of the heating device and / or the cooling device. As a result, the effect of the thermal convection and its efficiency and strength and thus the gas flow can be adjusted specifically.

In einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Erzeugen eines Gasstroms eines zu analysierenden Gases aus einem Raum über eine Gaszuführung zu einer bestimmten Position in einem Gehäuse, an der ein Gassensor zur Analyse des Gases positionierbar ist, wird der Gasstrom erfindungsgemäß mittels des Effekts der thermischen Konvektion im Gehäuse erzeugt. In a method according to the invention for generating a gas flow of a gas to be analyzed from a room via a gas supply to a specific position in a housing, on which a gas sensor for analyzing the gas can be positioned, the gas flow is generated according to the invention by means of the effect of thermal convection in the housing ,

Das Gas wird zum Auslösen des Effekts der thermischen Konvektion im Gehäuse derart aufgeheizt, dass das aufgeheizte Gas in einem Steigrohr des Gehäuses aufsteigt. Hierdurch wird sichergestellt, dass die thermische Konvektion gezielt ausgelöst werden kann. Weiterhin erlaubt die Verwendung des Steigrohres, insbesondere an Stelle einer freien Ausbreitung des aufgeheizten Gases, eine gezielte Führung des aufgeheizten Gases und damit eine höhere Effizienz des Effekts der thermischen Konvektion. The gas is heated to trigger the effect of the thermal convection in the housing such that the heated gas rises in a riser of the housing. This ensures that the thermal convection can be triggered specifically. Furthermore, the use of the riser allows, in particular in place of a free propagation of the heated gas, a targeted guidance of the heated gas and thus a higher efficiency of the effect of the thermal convection.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Gassensor an der bestimmten Position im Gehäuse angeordnet. Der Gassensor weist ein Sensorelement sowie ein Heizelement zum Beheizen des Sensorelements auf, wobei das Aufheizen des Gases zum Auslösen des Effekts der thermischen Konvektion mit Hilfe des Heizelements des Gassensors erfolgt. Es wird demnach eine ohnehin vorhandene Wärmequelle zum Auslösen der thermischen Konvektion verwendet. Eine zusätzliche Heizvorrichtung ist nicht notwendig. In an advantageous development of the gas sensor is arranged at the specific position in the housing. The gas sensor has a sensor element and a heating element for heating the sensor element, wherein the heating of the gas for triggering the effect of the thermal convection by means of the heating element of the gas sensor. It is therefore used an already existing heat source for triggering the thermal convection. An additional heater is not necessary.

Vorteilhafterweise erfolgt das Aufheizen des Gases zum Auslösen des Effekts der thermischen Konvektion mit Hilfe eines am Steigrohr angeordneten Heizelements zum Aufheizen des Steigrohrs und des im Steigrohr befindlichen Gases. Durch die Anordnung des Heizelements unmittelbar am Steigrohr wird ein maximaler Wärmeübergang vom Heizelement auf das Gas erzielt. Damit verbunden kann das Heizelement also mit maximaler Effizienz betrieben werden. Advantageously, the heating of the gas to trigger the effect of the thermal convection by means of a heating element arranged on the riser for heating the riser and the gas located in the riser takes place. The arrangement of the heating element directly on the riser tube a maximum heat transfer from the heating element is achieved on the gas. Connected with this, the heating element can thus be operated with maximum efficiency.

Alternativ oder zusätzlich kann das Gas zum Auslösen des Effekts der thermischen Konvektion im Gehäuse derart abgekühlt werden, dass das abgekühlte Gas in einem Fallrohr des Gehäuses absinkt. Hierdurch wird wiederum sicher gestellt, dass die thermische Konvektion gezielt ausgelöst werden kann. Weiterhin erlaubt die Verwendung des Fallrohres, insbesondere an Stelle einer freien Ausbreitung des abgekühlten Gases, eine gezielte Führung des abgekühlten Gases und damit eine höhere Effizienz des Effekts der thermischen Konvektion. Alternatively or additionally, the gas for triggering the effect of the thermal convection in the housing can be cooled in such a way that the cooled gas sinks in a downpipe of the housing. This in turn ensures that the thermal convection can be triggered specifically. Furthermore, the use of the downpipe, in particular in place of a free propagation of the cooled gas, allows a targeted guidance of the cooled gas and thus a higher efficiency of the effect of the thermal convection.

Vorteilhafterweise erfolgt das Abkühlen des Gases zum Auslösen des Effekts der thermischen Konvektion mit Hilfe eines am Fallrohr angeordneten Kühlelements zum Abkühlen des Fallrohrs und des im Fallrohr befindlichen Gases. Durch die Anordnung des Kühlelements unmittelbar am Fallrohr wird eine maximale Kühlwirkung auf das Gas erzielt. Damit verbunden kann das Kühlelement also mit maximaler Effizienz betrieben werden. Advantageously, the cooling of the gas to trigger the effect of the thermal convection by means of a cooling element arranged on the downpipe to cool the downpipe and the gas located in the downcomer takes place. The arrangement of the cooling element directly on the downpipe, a maximum cooling effect on the gas is achieved. Connected with this, the cooling element can therefore be operated with maximum efficiency.

Erfindungsgemäß wird demnach das zu messende Gas unter Ausnutzung des Effekts der thermischen Konvektion aus dem Raum durch die Gaszuführung in das Gehäuses gesogen. Nachdem das Gas den Gassensor überstrichen hat und von diesem analysiert wurde, wird es durch die Gasabführung wieder aus dem Gehäuse entfernt und bspw. in den Raum zurück geführt. Je nach Einsatzgebiet der Vorrichtung zur Gasanalyse ist generell auch möglich, dass das Gas nicht in den Raum zurück geführt wird, sondern an die Atmosphäre oder an einen anderen geeigneten Ort, d.h. die Gasabführung ist nicht mit dem Raum verbunden. According to the invention, therefore, the gas to be measured is sucked out of the space through the gas supply into the housing by utilizing the effect of the thermal convection. After the gas has swept the gas sensor and was analyzed by this, it is removed by the gas discharge again from the housing and, for example, led back into the room. Depending on the field of application of the device for gas analysis, it is generally also possible that the gas is not returned to the room, but to the atmosphere or to another suitable place, i. the gas discharge is not connected to the room.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung beziehen sich die Begriffe „vertikal“ und „horizontal“ auf ein globales, an der Gravitationswirkung orientiertes Koordinatensystem. Gleiches gilt für Begriffe wie „nach oben“ und „nach unten“. In the context of the present invention, the terms "vertical" and "horizontal" refer to a global coordinate system oriented on the gravitational effect. The same applies to terms such as "up" and "down".

Ein bevorzugtes, jedoch nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel für die Erfindung wird nunmehr anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen A preferred, but not limiting embodiment of the invention will now be explained in more detail with reference to the figures of the drawing. Show it

1 eine erste Ausführungsform der Vorrichtung zur Analyse eines Gases in einem Raum, 1 a first embodiment of the device for analyzing a gas in a room,

2 eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung zur Analyse eines Gases in einem Raum, 2 a second embodiment of the device for analyzing a gas in a room,

3 eine dritte Ausführungsform der Vorrichtung zur Analyse eines Gases in einem Raum, 3 A third embodiment of the device for analyzing a gas in a room,

4 die Vorrichtung zur Analyse eines Gases in einem Raum mit weiteren optionalen Merkmalen. 4 the device for analyzing a gas in a room with further optional features.

Gleiche Bezugszeichen in verschiedenen Figuren kennzeichnen gleiche Komponenten. Like reference numerals in different figures indicate like components.

1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Analyse eines Gases 2 in einem Raum 3 gemäß der vorliegenden Erfindung sowie einen Teil des Raumes 3. Der Raum 3 kann ein Kessel eines Heizkraftwerks sein, bspw. der Feuerraum. 1 shows a device 1 for the analysis of a gas 2 in a room 3 according to the present invention and a part of the room 3 , The space 3 may be a boiler of a cogeneration plant, for example. The combustion chamber.

Die Vorrichtung 1 weist einen Gassensor 10 zur Analyse des Gases 2 auf, welcher in einem Gehäuse 20 der Vorrichtung 1 angeordnet ist. Der Gassensor 10 weist ein Sensorelement 11 zur Analyse eines den Gassensor 10 überstreichenden Gases 2‘ auf. Das Sensorelement 11 kann ein Hochtemperatur-Gassensor sein, bspw. ein Gallium-Oxid-basierter Halbleitergassensor. Der Gassensor 10 ist mit einer Steuer-Elektronik 50 der Vorrichtung 1 zum Auslesen und ggf. Auswerten der Sensordaten verbunden. The device 1 has a gas sensor 10 for analysis of the gas 2 on which in a housing 20 the device 1 is arranged. The gas sensor 10 has a sensor element 11 for analyzing a gas sensor 10 sweeping gas 2 ' on. The sensor element 11 may be a high-temperature gas sensor, for example, a gallium oxide-based semiconductor gas sensor. The gas sensor 10 is with a control electronics 50 the device 1 for reading and possibly evaluating the sensor data connected.

Dabei ist der Gassensor 10 bspw. wegen der eingangs erwähnten, in der unmittelbaren Umgebung des Raums 3 ungeeigneten Parameter beabstandet vom Raum 3 angeordnet. Dementsprechend weist die Vorrichtung 1 eine Gaszuführung 21 zur Verbindung des Raums 3 mit dem Gehäuse 20 auf. Die Gaszuführung 21 dient zur Zuführung zumindest eines Teils 2‘ des Gases 2 aus dem Raum 3 durch eine Eingangsöffnung 23 des Gehäuses 20 in das Gehäuse 20 und damit zu dem in dem Gehäuse 20 befindlichen Gassensor 10, so dass das Gas 2‘ dort analysiert werden kann. Here is the gas sensor 10 For example, because of the aforementioned, in the immediate vicinity of the room 3 unsuitable parameter spaced from the room 3 arranged. Accordingly, the device 1 a gas supply 21 to connect the room 3 with the housing 20 on. The gas supply 21 serves to supply at least one part 2 ' of the gas 2 out of the room 3 through an entrance opening 23 of the housing 20 in the case 20 and thus to that in the housing 20 located gas sensor 10 so the gas 2 ' can be analyzed there.

Das Gehäuse 20 kann weiterhin Einrichtungen 25 wie bspw. speziell angeordnete Wandungen oder Kanäle aufweisen, mit denen das Gas 2‘ aus der Gaszuführung 21 gezielter auf den Gassensor 10 und ggf. zu anderen Komponenten des Gehäuses 20, wie bspw. das im Folgenden einzuführende Steigrohr 32 und/oder Fallrohr 35, gelenkt werden kann. Dies ist jedoch nicht Gegenstand der Erfindung und wird daher nicht weiter ausgeführt. The housing 20 can continue to provide facilities 25 such as, for example, have specially arranged walls or channels with which the gas 2 ' from the gas supply 21 more targeted to the gas sensor 10 and possibly to other components of the housing 20 , such as, for example, the riser to be introduced below 32 and / or downpipe 35 , can be steered. However, this is not the subject of the invention and will therefore not be further elaborated.

Weiterhin weist die Vorrichtung 1 eine Gasabführung 22 auf, die das Gehäuse 10 mit dem Raum 3 verbindet. Dabei dient die Gasabführung 22 zum Abführen des Gases 2‘ durch eine Ausgangsöffnung 24 des Gehäuses 20 aus dem Gehäuse 20, nachdem das Gas 2‘ den Gassensor 10 überstrichen hat. Furthermore, the device 1 a gas discharge 22 on top of the case 10 with the room 3 combines. The gas removal is used 22 for discharging the gas 2 ' through an exit opening 24 of the housing 20 out of the case 20 after the gas 2 ' the gas sensor 10 has crossed over.

Um eine ausreichende Versorgung des Gassensors 10 mit zu analysierendem Gas 2‘ zu gewährleisten, ist eine Einrichtung 30 zur Erzeugung eines Gasstroms 40 zumindest eines Teils 2‘ des Gases 2 vom Raum 3 über die Gaszuführung 21 in das Gehäuse 20 zum Gassensor 10 und weiter zur Gasabführung 22 vorgesehen. Die Funktionsweise dieser Einrichtung 30 beruht auf dem Effekt der thermischen Konvektion. To ensure adequate supply of the gas sensor 10 with gas to be analyzed 2 ' to ensure is an institution 30 for generating a gas stream 40 at least one part 2 ' of the gas 2 from the room 3 via the gas supply 21 in the case 20 to the gas sensor 10 and on to the gas discharge 22 intended. The operation of this device 30 relies on the effect of thermal convection.

Hierzu weist die Einrichtung 30 zur Erzeugung des Gasstroms 40 in einer ersten Ausführungsform eine Kombination aus einer Heizvorrichtung 31 zum Aufheizen des Gases 2‘ im Gehäuse 10 sowie einem Steigrohr 32 auf. Die Heizvorrichtung 31 umfasst ein Heizelement 31, welches bspw. eine elektrische Widerstandsheizung sein kann. Das Steigrohr 32 ist in 1 in das Gehäuse 20 integriert bzw. durch entsprechende Wandungen 25 im Gehäuse 20 konstruiert. Alternativ kann das Steigrohr 32 aber auch von außen an das Gehäuse 20 angebracht sein, so dass das aufgeheizte Gas 2‘ durch eine zusätzliche Öffnung des Gehäuses 20 in das Steigrohr 32 gelangen kann (nicht dargestellt). For this purpose, the device 30 for generating the gas stream 40 in a first embodiment, a combination of a heating device 31 for heating the gas 2 ' in the case 10 and a riser 32 on. The heater 31 includes a heating element 31 which may be, for example, an electrical resistance heater. The riser 32 is in 1 in the case 20 integrated or by appropriate walls 25 in the case 20 constructed. Alternatively, the riser 32 but also from the outside to the housing 20 be attached so that the heated gas 2 ' by a additional opening of the housing 20 in the riser 32 can arrive (not shown).

Das Steigrohr 32 hat eine Längsachse 33, entlang der sich der Gasstrom 40 durch das Steigrohr 32 bewegt, d.h. die Strömungsrichtung 40 des Gases 2‘ im Steigrohr 32 ist im Wesentlichen entlang der Längsachse 33 orientiert. Dabei ist das Steigrohr 32 derart ausgerichtet, dass die Orientierung der Längsachse 33 zumindest eine vertikale Komponente aufweist, d.h. es ist insbesondere nicht horizontal ausgerichtet. Im Extremfall sind das Steigrohr 32 und die Längsachse 33 exakt vertikal ausgerichtet. The riser 32 has a longitudinal axis 33 , along which the gas stream 40 through the riser 32 moved, ie the flow direction 40 of the gas 2 ' in the riser 32 is essentially along the longitudinal axis 33 oriented. This is the riser 32 aligned so that the orientation of the longitudinal axis 33 has at least one vertical component, that is, in particular, it is not aligned horizontally. In extreme cases, the riser 32 and the longitudinal axis 33 aligned exactly vertically.

Das Heizelement 31 ist an dem Steigrohr 32 angeordnet, so dass das Steigrohr 32 und damit insbesondere das vom Raum 3 in das Gehäuse 20 gelangende Gas 2‘ mittels des Heizelements 31 im Steigrohr 32 erhitzt wird. Der Effekt der thermischen Konvektion bewirkt daraufhin, dass das aufgeheizte Gas 2‘ in dem Steigrohr 32 nach oben steigt. Hierdurch wird ein Sog im Gehäuse 20 erzeugt. Dieser Sog bewirkt seinerseits, dass ein Teil 2‘ des Gases 2 aus dem Raum 3 über die Gaszuführung 21 in das Gehäuse 20 gesogen wird, so dass ein stetiger Gasstrom 40 gewährleistet ist, zumindest solange das Gas 2‘ im Gehäuse 20 aufgeheizt wird. The heating element 31 is on the riser 32 arranged so that the riser 32 and thus especially from the room 3 in the case 20 reaching gas 2 ' by means of the heating element 31 in the riser 32 is heated. The effect of thermal convection then causes the heated gas 2 ' in the riser 32 goes up. This creates a suction in the housing 20 generated. This pull in turn causes a part 2 ' of the gas 2 out of the room 3 via the gas supply 21 in the case 20 is sucked, leaving a steady stream of gas 40 is guaranteed, at least as long as the gas 2 ' in the case 20 is heated.

Je nach Platzverhältnissen kann das Heizelement 31 in Gasströmungsrichtung 40 gesehen auch zumindest teilweise vor dem Steigrohr 32 angeordnet sein (nicht dargestellt). Dementsprechend kann das Gas 2‘ zusätzlich schon aufgeheizt werden, bevor es in das Steigrohr 32 gelangt, wodurch der Effekt der thermischen Konvektion verstärkt werden kann. Depending on space, the heating element 31 in gas flow direction 40 Seen also at least partially in front of the riser 32 be arranged (not shown). Accordingly, the gas 2 ' in addition to be heated before it enters the riser 32 passes, whereby the effect of thermal convection can be enhanced.

Das Heizelement 31 kann mittels der Steuer-Elektronik 50 derart steuerbar sein, dass seine Temperatur bzw. die Temperatur des Gases 2‘ im Gehäuse 20 und insbesondere im Steigrohr 32 gezielt beeinflussbar sind. Damit lassen sich der Effekt der thermischen Konvektion und damit der Sog sowie der Gasstrom 40 gezielt beeinflussen. The heating element 31 can by means of the control electronics 50 be controllable such that its temperature or the temperature of the gas 2 ' in the case 20 and in particular in the riser 32 can be selectively influenced. This allows the effect of thermal convection and thus the suction and gas flow 40 targeted influence.

In einer zweiten, in der 2 dargestellten Ausführungsform weist die Einrichtung 30 zur Erzeugung des Gasstroms 40 eine Kombination aus einem Fallrohr 35 sowie einer Kühlvorrichtung 36 zum Kühlen des Gases 2‘ im Gehäuse 20 auf. Das Fallrohr 35 ist in das Gehäuse 20 der Vorrichtung 1 integriert bzw. durch entsprechende Wandungen 25 im Gehäuse 20 konstruiert, kann aber auch von außen an das Gehäuse 20 angebracht sein, so dass das aufgeheizte Gas 2‘ durch eine zusätzliche Öffnung des Gehäuses in das Fallrohr 35 gelangen kann (nicht dargestellt). In a second, in the 2 illustrated embodiment, the device 30 for generating the gas stream 40 a combination of a downpipe 35 and a cooling device 36 for cooling the gas 2 ' in the case 20 on. The downpipe 35 is in the case 20 the device 1 integrated or by appropriate walls 25 in the case 20 constructed, but can also from the outside to the housing 20 be attached so that the heated gas 2 ' through an additional opening of the housing in the downpipe 35 can arrive (not shown).

Das Fallrohr 35 hat eine Längsachse 37, entlang der sich der Gasstrom 40 durch das Fallrohr 35 bewegt, d.h. die Strömungsrichtung des Gases 2‘ im Fallrohr 35 ist im Wesentlichen entlang der Längsachse 37 orientiert. Dabei ist das Fallrohr 35 derart ausgerichtet, dass die Orientierung der Längsachse 37 zumindest eine vertikale Komponente aufweist, d.h. es ist insbesondere nicht horizontal ausgerichtet. Im Extremfall sind das Fallrohr 35 und die Längsachse exakt vertikal ausgerichtet. The downpipe 35 has a longitudinal axis 37 , along which the gas stream 40 through the downpipe 35 moved, ie the flow direction of the gas 2 ' in the downpipe 35 is essentially along the longitudinal axis 37 oriented. Here is the downpipe 35 aligned so that the orientation of the longitudinal axis 37 has at least one vertical component, that is, in particular, it is not aligned horizontally. In extreme cases, the downpipe 35 and the longitudinal axis aligned exactly vertically.

Die Kühlvorrichtung 36 umfasst ein Kühlelement 36, welches an dem Fallrohr 35 angeordnet ist, so dass das Fallrohr 35 und damit insbesondere das vom Raum 3 in das Gehäuse 20 gelangende Gas 2‘ mittels des Kühlelements 36 im Fallrohr 35 abgekühlt wird. Der Effekt der thermischen Konvektion bewirkt daraufhin, dass das abgekühlte Gas 2‘ in dem Fallrohr 35 absinkt. Hierdurch wird ein Sog im Gehäuse 20 erzeugt. Dieser Sog bewirkt seinerseits, dass ein Teil 2‘ des Gases 2 aus dem Raum 3 über die Gaszuführung 21 in das Gehäuse 20 gesogen wird, so dass ein stetiger Gasstrom 40 gewährleistet ist, solange das Gas 2‘ im Gehäuse 20 abgekühlt wird. The cooling device 36 includes a cooling element 36 , which on the downpipe 35 is arranged so that the downpipe 35 and thus especially from the room 3 in the case 20 reaching gas 2 ' by means of the cooling element 36 in the downpipe 35 is cooled. The effect of thermal convection then causes the cooled gas 2 ' in the downpipe 35 decreases. This creates a suction in the housing 20 generated. This pull in turn causes a part 2 ' of the gas 2 out of the room 3 via the gas supply 21 in the case 20 is sucked, leaving a steady stream of gas 40 is guaranteed, as long as the gas 2 ' in the case 20 is cooled.

Je nach Platzverhältnissen kann das Kühlelement 36 in Gasströmungsrichtung 40 gesehen auch zumindest teilweise vor dem Fallrohr 35 angeordnet sein (nicht dargestellt). Dementsprechend kann das Gas 2‘ zusätzlich schon abgekühlt werden, bevor es in das Fallrohr 35 gelangt, wodurch der Effekt der thermischen Konvektion verstärkt werden kann. Depending on the space conditions, the cooling element 36 in gas flow direction 40 Seen also at least partially in front of the downpipe 35 be arranged (not shown). Accordingly, the gas 2 ' In addition, be already cooled before putting it in the downpipe 35 passes, whereby the effect of thermal convection can be enhanced.

Wie schon das Heizelement 31 kann auch das Kühlelement 36 mittels der Steuer-Elektronik 50 derart steuerbar sein, dass seine Temperatur bzw. die Temperatur des Gases 2‘ im Gehäuse 20 und insbesondere im Fallrohr 35 gezielt beeinflussbar sind. Damit lassen sich der Effekt der thermischen Konvektion und damit der Sog sowie der Gasstrom 40 gezielt beeinflussen. Like the heating element 31 can also be the cooling element 36 by means of the control electronics 50 be controllable such that its temperature or the temperature of the gas 2 ' in the case 20 and in particular in the downpipe 35 can be selectively influenced. This allows the effect of thermal convection and thus the suction and gas flow 40 targeted influence.

Die 3 zeigt eine dritte Ausführungsform, bei der die Einrichtung 30 zur Erzeugung des Gasstroms 40 sowohl die Kombination aus einer Heizvorrichtung bzw. einem Heizelement 31 und einem Steigrohr 32 als auch die Kombination aus einer Kühlvorrichtung bzw. einem Kühlelement 36 und einem Fallrohr 35 aufweist. Die Funktionsweisen sowie die jeweiligen Anordnungen der Komponenten 31, 32, 35, 36 der beiden Kombinationen sind wie oben beschrieben. The 3 shows a third embodiment in which the device 30 for generating the gas stream 40 both the combination of a heater or a heating element 31 and a riser 32 as well as the combination of a cooling device or a cooling element 36 and a downpipe 35 having. The functioning and the respective arrangements of the components 31 . 32 . 35 . 36 the two combinations are as described above.

In der dritten Ausführungsform sind das Heizelement 31 und das Steigrohr 32 in Gasströmungsrichtung 40 vor dem Kühlelement 36 und dem Fallrohr 35, jedoch hinter dem Gassensor 10 angeordnet. Demnach steigt das mittels des Heizelements 31 aufgeheizte Gas 2‘ in dem Steigrohr 32 auf, wodurch ein Sog erzeigt wird. Der Gasstrom 40 des das Steigrohr 32 verlassenden Gases 2‘ gelangt anschließend zum Fallrohr 35, wo es abgekühlt wird und absinkt. Hierdurch wird der Sog verstärkt. Generell kann die in Gasströmungsrichtung 40 gesehene Reihenfolge der Kombination aus Steigrohr 32 und Heizelement 31, der Kombination aus Fallrohr 35 und Kühlelement 36 sowie des Gassensors 10 jedoch prinzipiell beliebig gewählt werden. In the third embodiment, the heating element 31 and the riser 32 in gas flow direction 40 in front of the cooling element 36 and the downpipe 35 but behind the gas sensor 10 arranged. Accordingly, this increases by means of the heating element 31 heated gas 2 ' in the riser 32 on, whereby a suction is shown. The gas flow 40 of the riser 32 leaving gas 2 ' then comes to the downpipe 35 where it is cooled and sinks. This reinforces the suction. Generally, the in Gas flow direction 40 seen order of the combination of riser 32 and heating element 31 , the combination of downpipe 35 and cooling element 36 as well as the gas sensor 10 However, in principle, be chosen arbitrarily.

Auch in dieser Ausführungsform können das Heizelement 31 und/oder das Kühlelement 36 mittels der Steuer-Elektronik 50 gezielt steuerbar sein, so dass ihre Temperaturen bzw. die Temperaturen des Gases 2‘ im Gehäuse 20 und insbesondere im Steigrohr 32 und/oder im Fallrohr 35 gezielt beeinflussbar sind. Damit lassen sich der Effekt der thermischen Konvektion und damit der Sog sowie der Gasstrom 40 gezielt beeinflussen. Also in this embodiment, the heating element 31 and / or the cooling element 36 by means of the control electronics 50 be selectively controllable, so that their temperatures and the temperatures of the gas 2 ' in the case 20 and in particular in the riser 32 and / or in the downpipe 35 can be selectively influenced. This allows the effect of thermal convection and thus the suction and gas flow 40 targeted influence.

Zusammenfassend sind die Vorrichtungen 1 in den bislang beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsformen derart ausgebildet, dass der Gasstrom 40 unter Ausnutzung der thermischen Konvektion vom Raum 3 über die Gaszuführung 21 zum Gehäuse 20 geleitet wird, dort den Gassensor 10 überstreicht, so dass dieser das Gas 2‘ analysieren kann, und weiter durch das Steigrohr 32 und/oder das Fallrohr 35 zur Gasabführung 22 gelangt, um über diese wieder dem Raum 3 oder einem anderen geeigneten Ziel (nicht dargestellt) zugeführt zu werden. In summary, the devices 1 formed in the first to third embodiments described so far that the gas flow 40 taking advantage of the thermal convection of space 3 via the gas supply 21 to the housing 20 is passed, there the gas sensor 10 passes over, so this is the gas 2 ' can analyze, and continue through the riser 32 and / or the downpipe 35 for gas removal 22 to get over this back to the room 3 or any other suitable destination (not shown).

Schlussendlich resultiert demnach die Verwendung der beschriebenen Einrichtung 30 zur Erzeugung des Gasstroms 40 mittels thermischer Konvektion in jeder Ausführungsform in einer Pumpwirkung, wie sie sonst mit Hilfe externer Pumpen oder unter Ausnutzung des Diffusionseffekts erzeugt wird. Die Ausnutzung des Effekts der thermischen Konvektion ermöglicht jedoch vorteilhafterweise, dass die Pumpwirkung ohne zusätzliche mechanische Teile und ohne Verschleiß erreicht werden kann. Im Gegensatz zum Diffusionseffekt kann in diesem Fall die Pumpwirkung bspw. durch die Wahl der Höhe des Steigrohres 32 sowie auch durch die Einstellung der Temperaturdifferenz zwischen Steigrohr 32 und Fallrohr 35 beeinflusst werden. Ultimately, therefore results in the use of the device described 30 for generating the gas stream 40 by thermal convection in each embodiment in a pumping action otherwise generated by external pumps or by utilizing the diffusion effect. However, utilizing the effect of thermal convection advantageously allows the pumping action to be achieved without additional mechanical parts and without wear. In contrast to the diffusion effect in this case, the pumping action, for example, by the choice of the height of the riser 32 as well as by adjusting the temperature difference between riser 32 and downpipe 35 to be influenced.

Im Folgenden werden im Zusammenhang mit der 4 weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung beschrieben, die die Effizienz und Wirkung der Vorrichtung 1 weiter verbessern. Die verschiedenen Weiterbildungen sind einzeln anwendbar oder auch beliebig miteinander und mit den oben beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsformen kombinierbar. The following will be related to the 4 further advantageous embodiments of the invention described, the efficiency and effect of the device 1 improve further. The various developments are individually applicable or arbitrarily combined with each other and with the first to third embodiments described above.

In einer vorteilhaften Weiterbildung übernimmt der Gassensor 10 die Funktion des Aufheizens des Gases 2‘ im Gehäuse 20 zur Erzeugung des Effekts der thermischen Konvektion, d.h. die thermische Konvektion wird durch Wärmeabgabe des Gassensors 10 im Betriebszustand ausgelöst. Die Heizvorrichtung 31 umfasst zusätzlich oder alternativ zum Heizelement 31, das in den 1 und 3 beschrieben wurde, ein Heizelement 31‘ des Gassensors 10, welches im Betrieb des Gassensors 10 zur Beheizung des Sensorelements 11 auf eine Betriebstemperatur verwendet wird. Die vom Heizelement 31‘ erzeugte Wärme kann vorteilhaft zur Erzeugung des Effekts der thermischen Konvektion genutzt werden. Das in den 1 bis 3 dargestellte Heizelement 31 am Steigrohr 32 wird in diesem Fall nicht unbedingt benötigt und ist dementsprechend in 4 nicht explizit als solches dargestellt, kann aber zur Verstärkung des Effekts der thermischen Konvektion zusätzlich in Form eines weiteren Heizelements vorgesehen sein. Das Heizelement 31‘ des Gassensors 10 ist mittels der Steuer-Elektronik 50 gezielt steuerbar, d.h. seine Temperatur bzw. die Temperatur des Gases 2‘ im Gehäuse 20 sind gezielt beeinflussbar. Damit lassen sich der Effekt der thermischen Konvektion und damit der Sog sowie der Gasstrom 40 gezielt beeinflussen. In an advantageous development, the gas sensor takes over 10 the function of heating up the gas 2 ' in the case 20 for generating the effect of thermal convection, ie the thermal convection is by heat emission of the gas sensor 10 triggered in the operating state. The heater 31 includes additionally or alternatively to the heating element 31 that in the 1 and 3 has been described, a heating element 31 ' of the gas sensor 10 which is in operation of the gas sensor 10 for heating the sensor element 11 is used to an operating temperature. The of the heating element 31 ' generated heat can be advantageously used to generate the effect of thermal convection. That in the 1 to 3 illustrated heating element 31 on the riser 32 is not necessarily needed in this case and is accordingly in 4 not explicitly shown as such, but can also be provided to enhance the effect of thermal convection in the form of another heating element. The heating element 31 ' of the gas sensor 10 is by means of the control electronics 50 selectively controllable, ie its temperature or the temperature of the gas 2 ' in the case 20 can be selectively influenced. This allows the effect of thermal convection and thus the suction and gas flow 40 targeted influence.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung 1 in Gasströmungsrichtung 40 vor dem 10 Gassensor ein poröses Filter 26 zum Reinigen des Gasstroms 40 auf. Das Filter 26 kann ein Sintermetall oder aber eine gasdurchlässige Keramik aufweisen und ist insbesondere an der Verbindung zwischen der Gaszuführung 21 und dem Gehäuse 20 angeordnet, idealerweise in Gasströmungsrichtung 40 unmittelbar vor der Eingangsöffnung 23 des Gehäuses 20. In a further advantageous embodiment, the device 1 in gas flow direction 40 before the 10 Gas sensor a porous filter 26 for cleaning the gas flow 40 on. The filter 26 may comprise a sintered metal or a gas-permeable ceramic and is in particular at the connection between the gas supply 21 and the housing 20 arranged, ideally in gas flow direction 40 immediately in front of the entrance opening 23 of the housing 20 ,

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist der Gassensor 10 eine Abdeckung 13 zum Schutz des Gassensors 10 vor Verschmutzung auf. Die Abdeckung 13 ist insbesondere porös ausgebildet um sicherzustellen, dass das zu analysierende Gas 2‘ das Sensorelement 11 des Gassensors 10 erreichen kann. In a further advantageous development, the gas sensor 10 a cover 13 to protect the gas sensor 10 against pollution. The cover 13 is particularly porous designed to ensure that the gas to be analyzed 2 ' the sensor element 11 of the gas sensor 10 can reach.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung wird eine Heizung des Steigrohres 32 und eine gleichzeitige Kühlung des Fallrohres 35 mit Hilfe eines Peltierelements 38 erzielt. Das Peltierelement 38 weist eine heizende Sektion 38‘ sowie eine kühlende Sektion 38“ auf, wobei die heizende Sektion 38‘ die Funktion des in 1 und 3 erwähnten Heizelements 31 am Steigrohr 32 übernimmt und das Gas 2‘ im Steigrohr aufheizt. Dementsprechend übernimmt die kühlende Sektion 38“ die Funktion des Kühlelements 36, welches in 2 und 3 erwähnt wurde, und kühlt das Gas 2‘ im Fallrohr 36 ab. Demnach sind in dem Peltierelement das Heizelement 31 und das Kühlelement 36 vereinigt, d.h. es kann darauf verzichtet werden, ein separates Heizelement 31 und ein separates Kühlelement 36 vorzusehen. Das Peltierelement 38 kann mittels der Steuer-Elektronik 50 gezielt steuerbar sein, d.h. die Temperaturen des Gases 2‘ im Steigrohr 32 und im Fallrohr 35 sind gezielt beeinflussbar. Damit lassen sich der Effekt der thermischen Konvektion und damit der Sog sowie der Gasstrom 40 gezielt beeinflussen. In a further advantageous embodiment, a heating of the riser 32 and a simultaneous cooling of the downpipe 35 with the help of a Peltier element 38 achieved. The Peltier element 38 has a heating section 38 ' and a cooling section 38 " on, with the heating section 38 ' the function of in 1 and 3 mentioned heating element 31 on the riser 32 takes over and the gas 2 ' in the riser heats up. Accordingly, the cooling section takes over 38 " the function of the cooling element 36 which is in 2 and 3 was mentioned, and cools the gas 2 ' in the downpipe 36 from. Thus, in the Peltier element, the heating element 31 and the cooling element 36 united, ie it can be waived, a separate heating element 31 and a separate cooling element 36 provided. The Peltier element 38 can by means of the control electronics 50 be specifically controlled, ie the temperatures of the gas 2 ' in the riser 32 and in the downpipe 35 can be selectively influenced. This can be the effect of thermal convection and thus the suction and the gas flow 40 targeted influence.

In den in den 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsformen sind die Gaszuführung 21 und die Gasabführung 22 als separate Rohrleitungen 21, 22 zwischen dem Raum 3 und dem Gehäuse 20 realisiert. Alternativ hierzu ist in einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung eine einzelne Rohrleitung 27 zur Verbindung des Gehäuses 20 mit dem Raum 3 vorgesehen sein, wobei die Rohrleitung 27 eine längs der Rohrleitung 27 angeordnete Trennwand 28 aufweist, die den Querschnitt der Rohrleitung 27 in einen ersten Kanal 21‘ und einen zweiten Kanal 22‘ trennt. Der erste Kanal 21‘ stellt die Gaszuführung 21 dar, während der zweite Kanal 22‘ die Gasabführung 22 repräsentiert. In the in the 1 to 3 described embodiments are the gas supply 21 and the gas discharge 22 as separate pipelines 21 . 22 between the room 3 and the housing 20 realized. Alternatively, in a further advantageous embodiment, a single pipe 27 for connecting the housing 20 with the room 3 be provided, the pipeline 27 one along the pipeline 27 arranged partition 28 having the cross section of the pipeline 27 in a first channel 21 ' and a second channel 22 ' separates. The first channel 21 ' represents the gas supply 21 while the second channel 22 ' the gas discharge 22 represents.

In einer weiteren, jedoch nicht separat dargestellten Ausführungsform können für den Fall, dass der Gassensor 10 und das Gehäuse 20 nicht wesentlich beabstandet vom Raum 3 angeordnet sein müssen, die Gaszuführung 21 und die Gasabführung 22 allein durch die Eingangsöffnung 23 und die Ausgangsöffnung 24 des Gehäuses 20 realisiert sein. Das Gehäuse 20 grenzt dann direkt an den Raum 3 an und ein Teil 2‘ des Gases 2 wird unter Zuhilfenahme der thermischen Konvektion über die Gaszuführung 21 in Form der Eingangsöffnung 23 in das Gehause 20 befördert und nach Überstreichen des Gassensors 10 und Durchlaufen des Steigrohres 32 und/oder des Fallrohres 35 über die Gasabführung 22 in Form der Ausgangsöffnung 24 wieder in den Raum 3 geleitet. In a further, but not separately illustrated embodiment, in the event that the gas sensor 10 and the case 20 not significantly spaced from the room 3 must be arranged, the gas supply 21 and the gas discharge 22 only through the entrance opening 23 and the exit port 24 of the housing 20 be realized. The housing 20 then adjoins directly to the room 3 on and a part 2 ' of the gas 2 becomes with the help of the thermal convection over the gas supply 21 in the form of the entrance opening 23 in the housing 20 transported and after sweeping the gas sensor 10 and passing through the riser 32 and / or the downpipe 35 about the gas discharge 22 in the form of the exit opening 24 back in the room 3 directed.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102012217596 [0003]

Claims

Contraption ( 1 ) for generating a gas stream ( 40 ) to a gas sensor ( 10 ) for analyzing a gas ( 2 ) in a room ( 3 ), comprising - a housing ( 20 ), in which the gas sensor ( 10 ) for the analysis of at least one part ( 2 ' ) of the gas ( 2 ' ) is positionable at a certain position, - a gas supply ( 21 ) for connecting the housing ( 20 ) with the room ( 3 ) for feeding the part ( 2 ' ) of the gas ( 2 ) out of the room ( 3 ) in the housing ( 20 ) and to the specific position, and - a gas discharge ( 22 ) for discharging the gas ( 2 ' ) out of the housing ( 20 ), characterized by - a device ( 30 ) for generating a gas stream ( 40 ) at least one part ( 2 ' ) of the gas ( 2 ) from the room ( 3 ) via the gas supply ( 21 ) in the housing ( 20 ) to the specific position and on to the gas discharge ( 22 ) by thermal convection.

Device according to claim 1, characterized in that the device ( 30 ) for generating the gas stream ( 40 ) a heating device ( 31 . 31 ' ) for heating the gas ( 2 ' ) in the housing ( 20 ) for triggering the thermal convection.

Device according to claim 2, characterized in that the gas sensor ( 10 ) at the specific position in the housing ( 20 ) is arranged, wherein the heating device ( 31 . 31 ' ) a heating element ( 31 ' ) of the gas sensor ( 10 ) for heating a sensor element ( 11 ) of the gas sensor ( 10 ).

Device according to claim 2 or 3, characterized in that the device ( 30 ) for generating the gas stream ( 40 ) a riser ( 32 ), wherein the riser ( 32 ) is arranged such that by the heating device ( 31 . 31 ' ) heated gas ( 2 ' ) in the riser ( 32 ) ascends.

Device according to claim 4, characterized in that the heating device ( 31 . 31 ' ) on the riser ( 32 ) arranged heating element ( 31 ) for heating the riser ( 32 ) and in the riser ( 32 ) gas ( 2 ' ).

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the device ( 30 ) for generating the gas stream ( 40 ) a cooling device ( 36 ) for cooling the gas ( 2 ' ) in the housing ( 20 ) for triggering the thermal convection.

Device according to claim 6, characterized in that the device ( 30 ) for generating the gas stream ( 40 ) a downpipe ( 35 ), wherein the downpipe ( 35 ) is arranged such that by the cooling device ( 36 ) cooled gas ( 2 ' ) in the downpipe ( 35 ) decreases.

Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the cooling device ( 36 ) on the downpipe ( 35 ) arranged cooling element ( 36 ) for cooling the downpipe ( 35 ) and in the downpipe ( 35 ) gas ( 2 ' ).

Device according to one of claims 2 to 5 and one of claims 6 to 8, characterized in that the device ( 30 ) for generating the gas stream ( 40 ) at least one Peltier element ( 38 ), wherein - the Peltier element ( 38 ) in the operating state a heating section ( 38 ' ) and a cooling section ( 38 " ) and - the heating device ( 31 ) the heating section ( 38 ' ) and the cooling device ( 36 ) the cooling section ( 38 " ).

Method for generating a gas stream ( 40 ) of a gas to be analyzed ( 2 ' ) from a room ( 3 ) via a gas supply ( 21 ) to a certain position in a housing ( 20 ), at which a gas sensor ( 10 ) for the analysis of the gas ( 2 ' ), characterized in that the gas stream ( 40 ) by means of the effect of thermal convection in the housing ( 20 ) is produced.

Method according to claim 10, characterized in that the gas ( 2 ' ) for triggering the effect of thermal convection in the housing ( 20 ) is heated in such a way that the heated gas ( 2 ' ) in a riser ( 32 ) of the housing ( 20 ) ascends.

Method according to claim 11, characterized in that the gas sensor ( 10 ) at the specific position in the housing ( 20 ) is arranged and a sensor element ( 11 ) and a heating element ( 31 ' ) for heating the sensor element ( 11 ), wherein the heating of the gas ( 2 ' ) for triggering the effect of thermal convection by means of the heating element ( 31 ' ) of the gas sensor ( 10 ) he follows.

Method according to one of claims 11 or 12, characterized in that the heating of the gas ( 2 ' ) for triggering the effect of thermal convection with the help of a riser ( 32 ) arranged heating element ( 31 ) for heating the riser ( 32 ) and in the riser ( 32 ) gas ( 2 ' ) he follows.

Method according to one of claims 10 to 13, characterized in that the gas ( 2 ' ) for triggering the effect of thermal convection in the housing ( 20 ) is cooled so that the cooled gas ( 2 ' ) in a downpipe ( 35 ) of the housing ( 20 ) decreases.

A method according to claim 14, characterized in that the cooling of the gas ( 2 ' ) for triggering the effect of thermal convection with the aid of a downpipe ( 35 ) arranged cooling element ( 36 ) for cooling the downpipe ( 35 ) and in the downpipe ( 35 ) gas ( 2 ' ) he follows.