DE2434826C3

DE2434826C3 - Verfahren zur Bestimmung des Luftwechsels in Fahrgasträumen von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2434826C3
Application number: DE19742434826
Authority: DE
Inventors: Gernot Ing.(Grad.) 7052 Schwaikheim Maisch
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1974-07-19
Filing date: 1974-07-19
Publication date: 1978-07-06
Also published as: DE2434826B2; DE2434826A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bestimmung des Luftwechsels in Fahrgasträumen von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, wie Personenkraftwagen, Lastkraftwagen oder Omnibussen (hier auch im WC), in Abhängigkeit von unterschiedlichen Betriebsparametern, nämlich in Abhängigkeit von verschiedenen Windgeschwindigkeiten, Klappenstellungen der Belüftungsöffnungen, Klimaanlagen und von Gebläsen, sowie Fensteröffnungen.

Der Luftwechsel in Fahrgasträumen von Nutzfahrzeugen, Personenkraftwagen und Omnibussen muß gezielt durch eingebaute Belüftungseinrichtungen erfolgen. Ein Luftwechsel durch unkontrollierbare öffnungen wie Ritzen im Türrahmen, Pedaldurchgängen und sonstigen öffnungen ist unerwünscht. Bei Laderäumen von Kühlwagen ist eine Be- oder Entlüftung durch derartige öffnungen und Undichtigkeiten sogar noch in erhöhtem Maße unerwünscht.

Die Kenntnis des Luftwechsels einerseits und gegebenenfalls vorhandener Leckstellen andererseits dient aber als Grundlage für die Dimensionierung der Heizungen, Klimaanlagen und der Isolierungen sowie der Abdichtungen. Weiterhin bestimmen der Luftwechsel und der Wunsch, eine optimale Belüftung zu erhalten, die konstruktiven Ausführungen der Lufteinlaß- und -auslaßöffnungen.

Die bisher bekannten Messungen zur Feststellung des Luftwechsels stützen sich auf Wärmebilanzmessungen oder auf Luftdurchsatzbestimmungen über Druckdifferenzmessungen oder Messungen mit Hilfe inaktiver Gase. Wärmebilanzmessungen sind Langzeitmessungen, für die lange Prüfstandzeiten benötigt werden. Für große Luftwechselzahlen kann dieses Verfahren nicht eingesetzt werden, da die Endergebnisse zu sehr streuen und sich daher keine vergleichbaren Meßergebnisse erzielen lassen.
Luftdurchsatzbestimmungen über Drackdifferenzmessungen sind relativ ungenau, weil die Strömungsverhältnisse in den Zellen nicht bekannt sind, so daß auch bei einem solchen Verfahren erhebliche Meßfehler entstehen, die eine exakte Auswertung der Meßergebnisse nicht gewährleisten.

Aufgabe der Erfindung ist es, Luftwechsel in Fahrgasträumen auch bei hohen Geschwindigkeiten quantitativ exakt zu messen. Bei derartigen lufttechnischen Messungen sollen außerdem gegebenenfalls vorhandene Leckstellen gefunden und erfaßt werden.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß der im Fahrgastraum des zu messenden Fahrzeugs befindlichen Luft radioaktive Isotope als Indikator zugesetzt werden und die Konzentrationsabnahme des Indikators durch eindringende normale Luft über die Zeit mit einem Strahlungsdetektor gemessen wird. Als Indikator wird dazu vorzugsweise inertes radioaktives Gas, insbesondere Edelgas, wie beispielsweise Krypton, zugeführt. Es können auch andere möglichst chemisch und biologisch inerte radioaktive Gase, oder radioaktive Edelgase verwendet werden, wie beispielsweise Xenon oder Argon. Da jedoch die als Indikatoren verwendeten radioaktiven Isotope eine hohe Halbwertzeit, hohe Beta-Emissionswahrscheinlichkeit und eine geringe Gamma-Emissionswahrscheinlichkeit aufweisen sollen, ist Kryton gegenüber den anderen vorgenannten Gasen am besten geeignet.

Vorteilhaft werden die radioaktiven Gase an verschiedenen Stellen des Fahrgastraumes zugeführt und dementsprechend auch an verschiedenen Stellen

«o des Fahrgastraumes Betazähler (z. B. Geiger-Müller-Zählrohre) installiert.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch deshalb besonders vorteilhaft, weil sich Messungen mit inaktiven Gasen zumeist nur über enge Konzentrationsbereiehe durchführen lassen. Weiterhin befinden sich derartige inaktive Gase üblicherweise bereits in der Umgebungsluft in wechselnder und unbekannter Zusammensetzung, so daß diese Tatsache die Meßergebnisse verfälschen würde.

so Dagegen ist das Isotopenverfahren sehr schnell. Es können Meßzeiten zwischen wenigen Sekunden und wenigen Zehn-Minuten erreicht werden. Infolge der Schnelligkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens sind auch Messungen bei hohen Windgeschwindigkeiten und voller Belüftung der Fahrgasträume mit Gebläsen möglich. Es können Konzentrationsveränderungen in einem weiten Bereich genau bestimmt werden. Außerdem kann durch die Anbringung mehrerer Gasaustrittsdüsen an verschiedenen Stellen des Fahrgastraums der gesamte Volumenbereich des Fahrgastraums übersichtlich auch im Hinblick auf an einzelnen Stellen des Fahrgastraumes auftretende Luftwechsel ermittelt werden, so daß tatsächlich eine wirkliche echte Luftwechselzahl festgestellt werden kann. Störungen der Messungen durch andere Gase sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht vorhanden.

Durch die ermittelten Werte lassen sich Aussagen über die Belüftung, die notwendige Heizung und

Dichtung machen, so daß diese bzw. die dazu erforderlichen Mittel optimal dimensioniert bzw. ausgelegt werden können.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens müssen noch die im folgenden geschilderten Bedingungen beachtet werden:

Dieses erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung der Luftwechselrate beruht auf die Markierung der Raumluft des zu messenden Fahrgastraumes mit dem radioaktiven Gas vor Versuchsbeginn oder durch Zugabe des Gases während des Versuches und der Messung der Konzentrationsabnahme des Indikators durch eindringende, nicht markierte Luft Als Indikatoren eignen sich vor allem radioaktive Edelgase, die chemisch und biologisch inert sind. Dabei werden insbesondere Beta-Strahler bevorzugt, da wegen ihrer begrenzten Reichweite die Konzentrationsmessungen auch in kleineren Bereichen des Fahrgastraumes, beispielsweise im Fußraum und in Kopfhöhe, getrennt erfolgen können.

Im übrigen sollen die als Indikatoren verwendeten radioaktiven Edelgase möglichst eine hohe Halbwertzeit, eine hohe Beta-Emissionswahrscheinlichkeit und eine geringe Gamma-Emissionswahrscheinlichkeit aufweisen. Diese Eigenschaften weist von den Nukliden am besten das Isotop Kr 85 auf, das wegen vernachlässigbar kleiner Gamma-Emission bei relativ langer Halbwertzeit und hoher Beta-Emissionswahrscheinlichkeit vor den übrigen Nukliden den Vorzug verdient.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden im Fahrgastraum eines zu messenden Fahrzeuges sogenannte Beta-Zähler mit Vorverstärkern installiert, die über luftdicht durch die Wand des Fahrgastraumes hindurchgeführte Kabel mit den in einem abgesonderten Meßraum befindlichen Verstärkern und Ratemetern verbunden sind und mit denen die Messung der Strahlungsintensität des Indikatorgases durchgeführt werden kann. Die Impulsanzeige und ihre Registrierung erfolgen dabei mittels elektronischem Zähler, Ratemeter, Oszillographen und Schreiber. Die quantitative Dosierung des mit Preßluft verdünnten (ndikatorgases Kr 85 kann über ein ferngesteuertes Magnetventil vorgenommen werden. Zur Kontrolle der Steuerung dient ein Feinmeßmanometer.

Die hohe Meßempfindlichkeit des Verfahrens erlaubt sehr niedrige spezifische Aktivitäten, so daß strahlungsexponierte Personen den zu messenden Fahrgastraum während des Versuchs betreten könnten.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Bestimmung des Luftwechsels in Fahrgasträumen von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, wie Personenkraftwagen, Lastkraftwagen oder Omnibussen, in Abhängigkeit von unterschiedlichen Betriebsparametern, nämlich in Abhängigkeit von verschiedenen Windgeschwindigkeiten, Klappenstellungen der Belüftungsöffnungen, Klimaanlagen und von Gebläsen, sowie Fensteröffnungen, dadurch gekennzeichnet, daß der im Fahrgastraum des zu messenden Fahrzeugs befindlichen Luft radioaktive Isotope als Indikator zugesetzt werden und die Konzentrationsabnahme des Indikators durch eindringende normale Luft über die Zeit mit einem Strahlungsdetektor gemessen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß radioaktive Isotope vorzugsweise als inertes Gas zugeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß chemisch und biologisch inerte, radioaktive Edelgase verwendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die als Indikatoren verwendeten radioaktiven Isotope eine hohe Halbwertzeit, hohe Beta-Emissionswahrscheinlichkeit aufweisen.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die radioaktiven Gase an verschiedenen Stellen des Fahrgastraumes zugeführt werden.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig oder in zeitlicher Folge an einem Ort oder an mehreren Orten im Fahrgastraum gemessen wird.