DE10252427A1 - Device for protecting against increased CO2 concentration in motor vehicle interior, includes control unit connected on input side with sensor and serves to control air ventilation flap/valve - Google Patents

Device for protecting against increased CO2 concentration in motor vehicle interior, includes control unit connected on input side with sensor and serves to control air ventilation flap/valve Download PDF

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Abstract

A device for protecting against increased CO2, has a sensory (4) for detecting the CO2 concentration and a control unit which on the input side is joined to the sensor (4) and serves to control a switching element (air circulation flap/valve) (2). The sensor (4) is arranged in an air ventilation path (9).

Description

Technisches Gebiettechnical area

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz vor einer erhöhten Kohlendioxidkonzentration, wie sie beispielsweise in der näheren Umgebung eines Kraftfahrzeugs auftreten kann.The invention relates to a device to protect against an elevated Carbon dioxide concentration, such as that in the immediate vicinity of a Motor vehicle can occur.

Stand der TechnikState of technology

Im Bereich der Automobiltechnik werden zur Zeit zwei chemische Substanzklassen zur automatischen Steuerung einer Lüftungsklappe herangezogen. Bei diesen Substanzklassen handelt es sich einerseits um reduzierende und andererseits um oxidierende Gase. Die Substanzklassen zeichnen sich jeweils durch eine Leitsubstanz aus. Bei reduzierenden Gasen ist die Leitsubstanz in der Regel durch Kohlenmonoxid und bei oxidierende Gasen ist die Leitsubstanz in der Regel durch Stickoxid gebildet. Die beiden Substanzklassen repräsentieren zwei Schaltsituationen. Bei der einen Schaltsituation sollen Abgase einer Otto-Brennkraftmaschine, bei der Kohlenmonoxid an fällt, bei der anderen schallt Situation sollen Abgase einer Diesel-Brennkraftmaschine, bei der Stickoxide anfallen, detektiert werden.In the field of automotive engineering currently two chemical substance classes for automatic control a ventilation flap used. These substance classes are on the one hand reducing and on the other hand oxidizing gases. The substance classes are each characterized by a lead substance. With reducing The leading substance is usually through carbon monoxide and gases In the case of oxidizing gases, the lead substance is usually nitrogen oxide educated. The two substance classes represent two switching situations. In one switching situation, exhaust gases from an Otto engine, where carbon monoxide occurs in the other situation, exhaust gases from a diesel internal combustion engine are said to of nitrogen oxides are detected.

Zur Detektion einer Substanzklasse wird hierzu in der Regel ein Metalloxid-Halbleiter-Gassensor eingesetzt. Es kann aber auch ein Sensor für beide Substanzklassen eingesetzt werden.For the detection of a substance class a metal oxide semiconductor gas sensor is generally used for this purpose. But it can also be a sensor for both substance classes are used.

Durch eine zunehmende Verbesserung der Abgaswerte bei der Verbrennung durch eine Otto-Brennkraftmaschine bzw. eine Diesel-Brennkraftmaschine tritt jedoch die Überwachung von Kohlenmonoxid und Stickoxid in den Hintergrund.Through an increasing improvement the exhaust gas values during combustion by an Otto internal combustion engine or a diesel engine, however, monitoring occurs of carbon monoxide and nitric oxide in the background.

Aus dem Stand der Technik DE 10 200 735 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Detektion eines Geruchs bekannt. Bei dem Verfahren zur Detektion eines Geruchs eines Stoffgemisches wird eine der Komponenten des Stoffgemisches als Leitsubstanz ausgewählt, die Konzentration der Leitsubstanz mittels eines für die Leitsubstanz spezifischen Sensors ermittelt und ein Schaltelement in Abhängigkeit von der Konzentration der Leitsubstanz betätigt. Damit ist der spezifische Geruch eines mindestens eine geruchsaktive Komponente umfassenden Stoffgemisches durch eine vorherige Auswahl einer der Komponenten als Leitsubstanz und eine geeignete Auslegung des Sensors bezüglich der Leitsubstanz erkennbar. Dadurch besteht die Möglichkeit, durch Auswahl einer geeigneten Leitsubstanz/Sensor-Paarung eine Geruchssituation durch Detektion einer einzigen Komponente eines für die Geruchssituation verantwortlichen Stoff- bzw. Gasgemisches zu spezifizieren.From the state of the art DE 10 200 735 a method and a device for detecting an odor is known. In the method for detecting an odor of a mixture of substances, one of the components of the mixture of substances is selected as the lead substance, the concentration of the lead substance is determined by means of a sensor specific for the lead substance, and a switching element is actuated as a function of the concentration of the lead substance. The specific smell of a mixture of substances comprising at least one odor-active component can thus be recognized by a previous selection of one of the components as the lead substance and a suitable design of the sensor with respect to the lead substance. This makes it possible to specify an odor situation by detecting a single component of a substance or gas mixture responsible for the odor situation by selecting a suitable leading substance / sensor pairing.

Bei diesem Verfahren und der dazu korrespondierenden Vorrichtung ist jedoch die Erfassung der Konzentration von Kohlendioxid im Inneren eines Fahrzeugs, welche einen sicherheitsrelevanten Parameter darstellt, nicht vorgesehen.With this procedure and with it the corresponding device is the detection of the concentration of carbon dioxide inside a vehicle, which is a safety-relevant Represents parameters, not provided.

Im Gegensatz zu anderen bei der Verbrennung von Kraftstoff entstehenden Gassen wird die Emission von Kohlendioxid durch schärfere Abgasnormen nur bedingt verringert. Der Durchschnittsverbrauch an Kraftstoff hat sich seit 1960 nicht verringert, die Verkehrsbelastung ist jedoch drastisch gestiegen. Eine Konzentration von 5000 ppm CO2 hat auf den Fahrer deutlich negativen Einfluss im Hinblick auf seine Konzentration und seine Reaktionsgeschwindigkeit. Dieser Zusammenhang wurde bisher bei der Steuerung der Lüftungsklappe nicht in Betracht gezogen.Unlike others when burning alleys created by fuel will emit carbon dioxide through sharper Emission standards only reduced to a limited extent. The average consumption Fuel has not decreased since 1960, the traffic load has however increased dramatically. A concentration of 5000 ppm CO2 has a clearly negative impact on the driver with regard to its concentration and reaction speed. This connection has so far not been considered when controlling the ventilation flap drawn.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schutz vor einer erhöhten Kohlendioxidkonzentration mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen bietet den Vorteil, dass im Fahrzeuginneren die Konzentration an Kohlendioxid auf einem Niveau gehalten werden kann, das die Konzentration und die Reaktionsgeschwindigkeit des Fahrzeugeninsassen nicht beeinträchtigt. Dadurch lässt sich die Sicherheit beim Betrieb eines Fahrzeugs erhöhen.The inventive device for protection against an elevated Carbon dioxide concentration with the features mentioned in claim 1 offers the advantage that the concentration inside the vehicle Carbon dioxide can be kept at a level that is the concentration and does not affect the response speed of the vehicle occupant. This leaves the safety when operating a vehicle increases.

Eine Verminderung der Kohlendioxidkonzentration im Inneren des Fahrzeugs kann durch eine Umschaltung der Lüftungsklappe bei einer zu hohen Konzentration an Kohlendioxid in der Umgebung des Fahrzeugs erreicht werden.A decrease in the carbon dioxide concentration inside the vehicle can be done by switching the ventilation flap with too high a concentration of carbon dioxide in the environment of the vehicle can be reached.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schutz vor einer erhöhten Kohlendioxidkonzentration weist dazu einen Sensor zur Erfassung der Kohlendioxidkonzentration und eine Steuereinheit auf, wobei die Steuereinheit eingangsseitig mit dem Sensor verbunden ist und zur Steuerung eines Schaltelements dient.The inventive device for protection against an elevated For this purpose, carbon dioxide concentration has a sensor for detection the carbon dioxide concentration and a control unit, the Control unit is connected on the input side to the sensor and for Control of a switching element is used.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Sensor in einem Lüftungsstrang angeordnet ist. Damit lässt sich die Messgenauigkeit erhöhen.In a preferred embodiment the invention provides that the sensor in a ventilation duct is arranged. With that leaves the measurement accuracy increases.

Vorteilhafterweise ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Lüftungsstrang in einem Kraftfahrzeug angeordnet.The device according to the invention is advantageous the ventilation duct arranged in a motor vehicle.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist im Lüftungsstrang ein Lüfter vorgesehen. Dadurch ist es möglich, die Luft im Fahrzeuginnenraum auszutauschen.According to a preferred variant the invention is in the ventilation duct a fan intended. This makes it possible to exchange the air in the vehicle interior.

Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schutz vor einer erhöhten Kohlendioxidkonzentration weist das Schaltelement eine Umluftklappe auf, mittels welcher der Fahrtzeuginnenraum gegenüber einer äußeren Umgebung verschlossen werden kann.In a development of the device according to the invention to protect against an elevated Carbon dioxide concentration, the switching element has a recirculation damper by means of which the vehicle interior is exposed to an external environment can be locked.

Darüber hinaus kann der Sensor der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Bereich einer Stoßstange oder eines Lufteinlasses des Lüftungsstrangs oder hinter dem Schaltelement angeordnet sein. Die Anordnungen des Sensors im Stoßstangenbereich hat den Vorteil, dass eine sehr kurze Ansprechzeit realisierbar ist. Die Anordnung des Sensors hinter dem Schaltelement bietet den Vorteil, dass die Konzentration des Kohlendioxids sowohl in der Frischluft, falls über die Umluftklappe der Frischluft-Betrieb eingestellt ist, als auch in der Umluft bestimmbar ist, falls über die Umluftklappe der Umluft-Betrieb eingestellt ist.In addition, the sensor of the device according to the invention can be in the area of a shock rod or an air inlet of the ventilation duct or be arranged behind the switching element. The arrangement of the sensor in the bumper area has the advantage that a very short response time can be achieved. The arrangement of the sensor behind the switching element offers the advantage that the concentration of carbon dioxide can be determined both in the fresh air, if fresh air operation is set via the air recirculation flap, and in the recirculating air if recirculation air mode is set via the recirculation air flap ,

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist im Lüftungsstrang der Vorrichtung ein Verdampfer vorgesehen.In one embodiment of the invention ventilation strand the device provided an evaporator.

Um die Messgenauigkeit bei der Erfassung der Kohlendioxidkonzentration im Fahrzeuginneren noch weiter zu erhöhen, kann bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Sensor im Bereich hinter dem Verdampfer angeordnet sein. Zudem kann bei dieser Anordnung des Sensors vorteilhafterweise bei einer mit Kohlendioxid gefüllten Klimaanlage eine Leckage der Klimaanlage detektiert werden.To ensure the measurement accuracy when recording the Can further increase the carbon dioxide concentration inside the vehicle in a development of the device according to the invention, the sensor be arranged in the area behind the evaporator. In addition, at this arrangement of the sensor advantageously with a carbon dioxide filled Air conditioning system leakage of the air conditioning system can be detected.

Weiterhin ist es bei erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, den Sensor im Bereich hinter dem Lüfter anzuordnen. Eine dortige Anordnung des Sensors hat den Vorteil, dass die durch den Lüftungskanal strömende Luft eine gute Durchmischung aufweist. Damit kann vermieden werden, dass durch eine in der Kli maanlage verursachte Leckage Strömungsfahnen am Sensor vorbei strömen, ohne erfasst zu werden.Furthermore, it is in the device according to the invention possible, arrange the sensor in the area behind the fan. One there Arrangement of the sensor has the advantage of being through the ventilation duct flowing Air has good mixing. This can avoid that leakage caused by a leak in the air conditioning system flow past the sensor, without being detected.

Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung beruht das Messprinzip des Sensors auf dem Prinzip der nicht dispersiven Infrarotmessung.In a development of the device according to the invention the measuring principle of the sensor is based on the principle of non-dispersive Infrared measurement.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Sensor so ausgebildet, dass die Konzentration an Kohlendioxid über die Erfassung der Schallgeschwindigkeit oder über die Erfassung der Wärmeleitfähigkeit erfolgt.Another advantageous Embodiment of the invention, the sensor is designed such that the concentration of carbon dioxide by recording the speed of sound or about the detection of thermal conductivity he follows.

Schließlich kann der Sensor der erfindungsgemäßen Vorrichtung einen Ultraschallwandler oder eine elektrochemische Zelle oder ein Halbleiterelement aufweisen.Finally, the sensor of the device according to the invention an ultrasonic transducer or an electrochemical cell or a Have semiconductor element.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings

Im folgenden wird die Erfindung anhand von drei Figuren weiter erläutert.The invention is explained below further explained by three figures.

1 zeigt eine Prinzipskizze einer Vorrichtung nach der Erfindung bei einem Kraftfahrzeug. 1 shows a schematic diagram of a device according to the invention in a motor vehicle.

2 zeigt im Querschnitt den prinzipiellen Aufbau eines Lüftungsstrangs gemäß der Erfindung. 2 shows in cross section the basic structure of a ventilation duct according to the invention.

3 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Sensors zur Erfassung der Kohlendioxidkon zentration, welcher nach dem Prinzip der nicht dispersiven Infrarotadsorption arbeitet. 3 shows the basic structure of a sensor for detecting the carbon dioxide concentration, which works on the principle of non-dispersive infrared adsorption.

Wege zur Ausführung der ErfindungWays to Execute the invention

In 1 ist eine Prinzipskizze eines Kraftfahrzeugs 1 dargestellt, welches mit einem Sensor 4 zur Erfassung von Kohlendioxid ausgestattet ist, so dass im Bedarfsfall eine Lüftungsklappe 2, im folgenden auch als Umluftklappe bezeichnet, geschlossen und ein Innenraum 3 des Kraftfahrzeugs 1 vor dem Eindringen von Kohlendioxid aus der das Fahrzeug umgebenden Umgebung 6 frühzeitig geschützt werden kann. Dazu ist eine Steuereinheit 5 vorgesehen, die ein vom Sensor 4 erzeugtes Messsignal 4.1 auswertet und mittels eines Steuersignals 5.2 die Lüftungsklappe 2 in Abhängigkeit von der Kohlendioxidkonzentration steuert.In 1 is a schematic diagram of a motor vehicle 1 shown, which with a sensor 4 is equipped to capture carbon dioxide, so that a ventilation flap if necessary 2 , also referred to below as a recirculation flap, closed and an interior 3 of the motor vehicle 1 before the ingress of carbon dioxide from the environment surrounding the vehicle 6 can be protected early. There is a control unit for this 5 provided the one from the sensor 4 generated measurement signal 4.1 evaluates and by means of a control signal 5.2 the ventilation flap 2 controls depending on the carbon dioxide concentration.

Der Sensor 4 zur Erfassung der Kohlendioxidkonzentration kann, wie in dem Ausführungsbeispiel in 2 gezeigt ist, im Lüftungsstrang 9 in Strömungsrichtung hinter einem Verdampfer 15 und einem Lüfter 16 angeordnet sein. Der Verdampfer 15 ist hierbei der Wärmetauscher zwischen Kältekreislauf und Luftzufuhr. Die vom Außenbereich über einen Lufteinlass 8 in den Lüftungsstrang 9 gelangende Frischluft oder Außenluft 10 strömt in Pfeilrichtung durch den Lüftungsstrang 9. Falls die Lüftungsklappe 2 sich in der Stellung 2.1 befindet, strömt die Frischluft oder Außenluft 10 über den Verdampfer 15 und den Lüfter 16 am Sensor 4 vorbei durch den Lüftungskanal 19 in den Innenraum 3 des Fahrzeugs. Die Strömungsrichtung der Frischluft ist durch den Pfeil 18 gekennzeichnet. Falls sich die Umluftklappe 2 in der Stellung 2.2 befindet, ist der Frischluftkanal 11 verschlossen und ein Umluftkanal 12 geöffnet, sodass die Umluft 13 über den Umluftkanal 12, den Lüftungskanal 19 und den Innenraum 3 des Fahrzeugs zirkulieren kann. Somit gelangt, wenn sich die Umluftklappe 2 in der Stellung 2.2 befindet, keine Luft mehr aus der Umgebung des Fahrzeugs in das Fahrzeuginnere 3. Da über den Sensor 4 rechtzeitig erkannt wird, ob die Konzentration an Kohlendioxid einen kritischen Wert überschreitet, kann mit Hilfe des Steuereinheit 5, welche in 2 nicht gezeigt ist, im Bedarfsfall vom Frischluft-Betrieb in den Umluft-Betrieb umgeschaltet werden, sodass die Konzentration an Kohlendioxid im Fahrzeuginneren 3 unterhalb eines kritischen Werts bleibt. Mit Hilfe des Lüfters 16 wird, je nach Stellung der Umluftklappe 2 entweder Frischluft 10 oder Umluft 13 aus dem Lüftungskanal 19 in das Fahrzeuginnere 3 geblasen.The sensor 4 for detecting the carbon dioxide concentration, as in the exemplary embodiment in 2 is shown in the ventilation duct 9 downstream of an evaporator 15 and a fan 16 be arranged. The evaporator 15 is the heat exchanger between the refrigeration cycle and the air supply. The one from the outside via an air inlet 8th in the ventilation duct 9 incoming fresh air or outside air 10 flows through the ventilation duct in the direction of the arrow 9 , If the ventilation flap 2 yourself in the position 2.1 fresh air or outside air flows 10 via the evaporator 15 and the fan 16 on the sensor 4 passing through the ventilation duct 19 in the interior 3 of the vehicle. The direction of flow of fresh air is through the arrow 18 characterized. If the air recirculation flap 2 in the position 2.2 is the fresh air duct 11 closed and a recirculation duct 12 opened so that the air circulation 13 via the air recirculation duct 12 , the ventilation duct 19 and the interior 3 of the vehicle can circulate. Thus, when the air recirculation flap 2 in the position 2.2 no more air from the surroundings of the vehicle into the vehicle interior 3 , Because about the sensor 4 With the help of the control unit, it can be recognized in good time whether the concentration of carbon dioxide exceeds a critical value 5 , what a 2 not shown, can be switched from fresh air mode to recirculated air mode if necessary, so that the concentration of carbon dioxide inside the vehicle 3 remains below a critical value. With the help of the fan 16 depending on the position of the air recirculation flap 2 either fresh air 10 or circulating air 13 from the ventilation duct 19 into the vehicle interior 3 blown.

Der Sensor 4 zur Erfassung der Kohlendioxidkonzentration kann, wie in 2 gezeigt, in Strömungsrichtung hinter dem Lüfter 16 angeordnet sein und in den Lüftungskanal 19 ragen. Eine dortige Anordnung des Sensors hat den Vorteil, dass die durch den Lüftungskanal 19 strömende Luft 18 eine gute Durchmischung aufweist. Damit kann vermieden werden, dass durch Leckagen in der Klimaanlage verursachte Strömungsfahnen am Sensor 4 vorbei strömen, ohne erfasst zu werden.The sensor 4 to record the carbon dioxide concentration, as in 2 shown in the flow direction behind the fan 16 be arranged and in the ventilation duct 19 protrude. An arrangement of the sensor there has the advantage that it is through the ventilation duct 19 flowing air 18 has good mixing. This can prevent flow plumes on the sensor caused by leaks in the air conditioning system 4 flow past without being detected.

Alternativ dazu ist es auch möglich, auch wenn dies in 2 nicht gezeigt ist, den Sensor 4 im Bereich der Stoßstange des Fahrzeugs vorzusehen. Die Anordnungen des Sensors im Stoßstangenbereich hat den Vorteil, dass eine sehr kurze Ansprechzeit realisierbar ist. Das heißt, eine Veränderung der Kohlendioxidkonzentration wird sehr frühzeitig erkannt.Alternatively, it is also possible, too if this is in 2 is not shown, the sensor 4 to be provided in the area of the bumper of the vehicle. The arrangement of the sensor in the bumper area has the advantage that a very short response time can be achieved. This means that a change in the carbon dioxide concentration is recognized very early on.

Es ist auch möglich, den Sensor 4 im Bereich des Lufteinlasses 8 des Lüftungsstrangs 9 anzuordnen. Damit ist ebenfalls eine schnelle Erfassung der CO2-Konzentration möglich. Es wird hierbei gegenüber der Anordnung des Sensors im Bereich der Stoßstange jedoch nur die CO2-Konzentration in der angesaugten Luft erfasst.It is also possible to use the sensor 4 in the area of the air inlet 8th of the ventilation duct 9 to arrange. This also enables a quick determination of the CO2 concentration. Compared to the arrangement of the sensor in the area of the bumper, only the CO2 concentration in the intake air is recorded.

Eine weitere Möglichkeit, über den Sensor 4 die Kohlendioxidkonzentration zu erfassen, besteht darin, den Sensor 4 in Strömungsrichtung hinter der Umluftklappe 2 anzuordnen. Eine derartige Anordnung des Sensors bietet den Vorteil, dass die Konzentration des Kohlendioxids sowohl in der Frischluft 10, falls sich die Umluftklappe 2 in der Stellung 2.1 befindet als auch in der Umluft 13 bestimmbar ist, falls sich die Umluftklappe 2 in der Stellung 2.2 befindet.Another way through the sensor 4 Detecting the carbon dioxide concentration consists of the sensor 4 in the direction of flow behind the air recirculation flap 2 to arrange. Such an arrangement of the sensor has the advantage that the concentration of carbon dioxide in both the fresh air 10 if the air recirculation flap 2 in the position 2.1 is in the air as well 13 can be determined if the air recirculation flap 2 in the position 2 , 2 located.

Schließlich ist es auch möglich, den Sensor 4 zwischen dem Verdampfer 15 und dem Lüfter 16 in den Lüftungskanal 19 einzubauen. Der Verdampfer 15 ist hierbei als Wärmetauscher zwischen Kältekreislauf und Luftzufuhr das für einen Kältemitteleintrag in die Fahrzeuginnenluft kritische Bauelement. Ein an dieser Stelle angeordneter Sensor 4 hat den Vorteil, dass bei einer mit Kohlendioxid gefüllten Klimaanlage Leckagen in der Klimaanlage detektierbar sind.Finally, it is also possible to use the sensor 4 between the evaporator 15 and the fan 16 in the ventilation duct 19 install. The evaporator 15 As a heat exchanger between the refrigeration circuit and the air supply, it is the critical component for the entry of refrigerant into the vehicle interior air. A sensor located at this point 4 has the advantage that leakages in the air conditioning system can be detected in an air conditioning system filled with carbon dioxide.

Als Messprinzip anhand dessen mit dem Sensor 4 die Kohlendioxidkonzentration erfasst wird, können verschiedene Prinzipien zum Einsatz kommen.As a measuring principle based on this with the sensor 4 the carbon dioxide concentration is recorded, various principles can be used.

Ein mögliches Prinzip beruht auf der Erfassung der Schallgeschwindigkeit. Abhängig von der CO2-Konzentration ändert sich die Schallgeschwindigkeit im beschallten Gas. Dieser Effekt wird ausgenutzt, indem der Sensor die Schallgeschwindigkeit im Messgas erfasst und die Steuereinheit daraus die Kohlendioxidkonzentration bestimmt.One possible principle is based on the detection of the speed of sound. It changes depending on the CO2 concentration the speed of sound in the sonicated gas. This effect will exploited by the sensor the speed of sound in the sample gas and the control unit records the carbon dioxide concentration certainly.

Ein weiteres mögliches Messprinzip beruht auf der Erfassung der Wärmeleitfähigkeit. Dabei wird die Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit der Luft von der CO2-Konzentration in der Luft ausgenutzt. Der Sensor 4 erfasst daher die Wärmeleitfähigkeit der vorbeiströmenden Luft. Der Sensor 4 weist dazu einen Ultraschallwandler auf.Another possible measuring principle is based on the detection of the thermal conductivity. The dependence of the thermal conductivity of the air on the CO2 concentration in the air is used. The sensor 4 therefore records the thermal conductivity of the air flowing past. The sensor 4 has an ultrasonic transducer for this purpose.

Der Sensor 4 kann alternativ dazu auch eine elektrochemische Zelle oder ein Halbleiterelement aufweisen, um die Kohlendioxidkonzentration zu erfassen.The sensor 4 can alternatively also have an electrochemical cell or a semiconductor element in order to detect the carbon dioxide concentration.

Ein weiteres mögliches Messprinzip zur Erfassung der CO2-Konzentration ist das der nicht dispersiven Infrarotmessung (NDIR), das im folgenden näher beschrieben wird.Another possible measuring principle for recording the CO2 concentration is that of the non-dispersive infrared measurement (NDIR), which follows below is described.

In 3 ist der prinzipielle Aufbau eines Sensors 4 zur Erfassung der Kohlendioxidkonzentration gezeigt, der nach dem Prinzip der nicht dispersiven Infrarotadsorption arbeitet. Eine Infrarot-Spannungsquelle 30, welche eine Infrarotstrahlung 36 erzeugt, durchstrahlt eine Küvette 31, in der sich das Messgas 32 befindet. Die Durchstrahlung ist mit Hilfe des punktiert dargestellten Pfeils 33 angedeutet. Die Infrarotstrahlung 36 wird vom Messgas 32 in einem bestimmten Wellenlängenbereich, zum Beispiel bei 4,2 μm adsorbiert. Der Küvette 31 ist ein Filter 34 nachgeschaltet, das als Bandpassfilter in diesen Wellenlängenbereich ausgelegt ist. Die durch den Bandpassfilter 34 hindurch getretene Infrarotstrahlung 36.1 wird mit Hilfe eines Infrarot-Detektors 35 detektiert und dessen Wellenlänge gemessen. Die Intensität ist ein Maß für die Konzentration des Messgases 32. Im vorliegenden Fall ist das Messgas Kohlendioxid.In 3 is the basic structure of a sensor 4 shown to record the carbon dioxide concentration, which works on the principle of non-dispersive infrared adsorption. An infrared voltage source 30 which is an infrared radiation 36 generated, shines through a cuvette 31 in which the sample gas 32 located. The radiation is shown using the dotted arrow 33 indicated. The infrared radiation 36 is from the sample gas 32 adsorbed in a certain wavelength range, for example at 4.2 μm. The cuvette 31 is a filter 34 downstream, which is designed as a bandpass filter in this wavelength range. That through the bandpass filter 34 infrared radiation passed through 36.1 is using an infrared detector 35 detected and its wavelength measured. The intensity is a measure of the concentration of the sample gas 32 , In the present case, the measurement gas is carbon dioxide.

Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihre Äquivalente zu verlassen.The previous description of the embodiments according to the present Invention serves only for illustrative purposes and not for the purpose the restriction the invention. Various changes are within the scope of the invention and modifications possible, without departing from the scope of the invention and its equivalents.

Claims (12)

Vorrichtung zum Schutz vor einer erhöhten Kohlendioxidkonzentration, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (4) zur Erfassung der Kohlendioxidkonzentration und eine Steuereinheit (5) vorgesehen sind, wobei die Steuereinheit (5) eingangsseitig mit dem Sensor (4) verbunden ist und zur Steuerung eines Schaltelements (2) dient.Device for protection against an increased carbon dioxide concentration, characterized in that a sensor ( 4 ) for recording the carbon dioxide concentration and a control unit ( 5 ) are provided, the control unit ( 5 ) on the input side with the sensor ( 4 ) is connected and to control a switching element ( 2 ) serves. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (4) in einem Lüftungsstrang (9) angeordnet ist.Device according to claim 1, characterized in that the sensor ( 4 ) in a ventilation duct ( 9 ) is arranged. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lüftungsstrang (9) in einem Kraftfahrzeug angeordnet ist.Device according to claim 2, characterized in that the ventilation duct ( 9 ) is arranged in a motor vehicle. Vorrichtung nach Patentanspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Lüftungsstrang (9) ein Lüfter (16) vorgesehen ist.Device according to claim 2 or 3, characterized in that in the ventilation duct ( 9 ) a fan ( 16 ) is provided. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (2) eine Umluftklappe aufweist, mittels welcher ein Raum (3) gegenüber einer Umgebung (6) verschlossen werden kann.Device according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the switching element ( 2 ) has a recirculation flap, by means of which a room ( 3 ) towards an environment ( 6 ) can be closed. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (4) im Bereich einer Stoßstange oder eines Lufteinlasses (8) des Lüftungsstrangs (9) oder hinter dem Schaltelement (2) angeordnet ist.Device according to one of the claims 2 to 5, characterized in that the sensor ( 4 ) in the area of a bumper or an air inlet ( 8th ) of the ventilation duct ( 9 ) or behind the switching element ( 2 ) is arranged. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verdampfer (15) im Lüftungsstrang (9) vorgesehen ist.Device according to one of the claims 2 to 6, characterized in that an evaporator ( 15 ) in the ventilation duct ( 9 ) is provided. Vorrichtung nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (4) im Bereich hinter dem Verdampfer (15) angeordnet ist.Device according to claim 7, characterized in that the sensor ( 4 ) in the area behind the evaporator ( 15 ) is arranged. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (4) im Bereich hinter dem Lüfter (16) angeordnet ist.Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the sensor ( 4 ) in the area behind the fan ( 16 ) is arranged. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Messprinzip des Sensors (4) auf dem Prinzip der nicht dispersiven Infrarotmessung beruht.Device according to one of the claims 1 to 9, characterized in that the measuring principle of the sensor ( 4 ) is based on the principle of non-dispersive infrared measurement. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (4) über die Erfassung der Schallgeschwindigkeit im Messgas oder über die Wärmeleitfähigkeit des Messgases die Kohlendioxidkonzentration erfasst.Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the sensor ( 4 ) the carbon dioxide concentration is recorded via the detection of the speed of sound in the sample gas or via the thermal conductivity of the sample gas. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (4) einen Ultraschallwandler oder eine elektrochemische Zelle oder ein Halbleiterelement aufweist.Device according to one of the claims 1 to 11, characterized in that the sensor ( 4 ) has an ultrasonic transducer or an electrochemical cell or a semiconductor element.
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