DE3505670A1 - Apparat und verfahren zur erkennung des toxischen schadstoffanteiles in der luft zum zwecke der lueftungssteuerung in fahrzeugen, fahrzeugkabinen, maschinenkabinen und raumzellen - Google Patents

Description

• Es ist bekannt, daß Verunreinigungen der Luft mit Schadgasen
• gesundheitliche Beeinträchtigungen von Menschen zur Folge haben, die im Extremfall bis zum Tode führen können.
• Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Schadstoffdetektor mit angeschlossener Steuerung vorzustellen, der geeignet ist, beim Auftreten von vergifteter Luft diese zu erkennen und Schutzmaßnahmen automatisch zu veranlassen und zu warnen, bevor die schadstoffbefrachtete Luft Eingang in den Lebensbereich von Personen gefunden hat.
• Insbesondere ist an den Einsatz der Erfindung in Fahrzeugkabinen, Maschinenkabinen, Raumzellen und Räumen gedacht.
• Erfindungsgemäß soll die Luftzufuhr von außen dann unterbrochen werden, wenn die Zusammensetzung der Außenluft derart ist, daß Gesundheitsschäden zu befürchten sind. Dies kann durch Schließen der Luftklappen und/oder durch Abschalten des Ventilators erfolgen. Erfindungsgemäß kann in einem solchen Fall akustisch oder optisch ein Alarmsignal erfolgen. Wird der Alarm, also das Vorhandensein schadstoffbefrachteter Außenluft, nach einer Zeit nicht auFgehoben, die sich aus dem Volumen der Fahrgastzelle bzw. Kabine bestimmt, kann erfindungsgemäß trotz weiterbestehender Luftverunreinigung die unterbundene Luftzufuhr von außen wieder freigegeben werden, um der nach einiger Zeit größerer Gefahr des Erstickens in der Kabine vorzubeugen. Dies wird erfindungsgemäß gelöst, indem nach Uberschreiten einer Schadstoffmenge in der Atemluft, der dann ausgelöste Alarm ein Zeitylied in Betrieb nimmt, dessen Zeitdauer sich beliebig einstellen läßt.
• Nach Ablauf der voreingestellten Zeit, setzt sich in jedem Fall die Elektronik selbst zurück und gibt somit die Außenluftzufuhr wieder frei. Ein Alarm kann erfindungsgemäß erneut nur das Schließen der Klappe wieder zur Folge haben, wenn zwischenzeitlich der Schadstoffpegel sich unterhalb der kritischen Stelle befunden hat.
• Die Giftigkeit von Schadgasen ist sehr unterschiedlich.
• so ist Chlor etwa vierzigmal giftiger als z. B. Kohlenmonoxyd.
• Einschlägige Untersuchungen kennen die Giftigkeit von Schadgasen.
• Darum wird erfindungsgemäß ein Sensor vorgeschlagen, der breitbandig verschiedenste Schadgase erkennt. Besonders geeignet sind Halbleiterdetektoren aus gesintertem Zinndioxyd, bei denen Gase, die reduzierend oder oxydierend wirken, in Reaktion mit der SnO -Struktur in dieser Ionen anreichen, die das normalerweise nicht elektrisch leitende Material elektrisch leitend machen.
• Eine Beheizung des Detektorelementes, so daß der Prozeß reversible ist. Dieser Sensor reagiert naturgemäß bei Gasen empfindlicher, die in hohem Maße chemisch oxydierend, bzw.
• chemisch reduzierend wirken. Da bekannt ist , daß die meisten gasförmigen und giftigen Stoffe ihre Giftigkeit aus Eingriffen in den Sauerstoff-Stoffwechsel beziehen, bei dem ebenfalls Oxydation bzw. Reduktionsvorgänge eine Rolle spielen, ergibt sich, daß die Empfindlichkeit des vorgestellten Sensors einer lieihe von Schadgasen gegenüber in etwa der Giftigkeit dieser lasse gegenüber dem Menschen entspricht.
• Das gilt insbesondere für die weitverbreiteten Schadgase CD, SE, Cl, C>< H Hr NU>< usw.
• Weiter ist bekannt, daß die physiologische Wirkung von verunreinigter Luft auf den Menschen in hohem tlaße abhängig ist von der Lufttemperatur und der Luftfeuchte. Auch hier spielen Stoffwechselvorgänge, insbesondere beim Gasaustausch, eine Rolle.
• Bei höheren Temperaturen sinkt die Toleranz des Organismus gegen Schadstoffe. Das gleiche gilt für erhöhte Luftfeuchtigkeit. Erfindungsgemäß wird darum vorgeschlagen, die Vorrichtung so auszuführen, daß der Schaltpunkt bei höheren Temperaturen una/oder bei höherer Luftfeuchte sich bei geringeren Schadstoffanteilen einstellt, um diesen physiologischen Tatsachen Rechnung zu tragen.
• Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, die Temperatur und/oder die relative Luftfeuchtigkeit ebenfalls zu messen und als Störgröße dem Schadstoffsignal zuzuführen. Eine weitere Lösung sieht vor, den SnE -Detektor so auszuführen, daß die Lufttemperatur und die Feuchte Einfluß haben auf die durch die Beheizung erreichte Umsetzung elektrischer Ladungsteile.
• Somit hat die erfindungsgemäße Vorrichtung in ihrer Gesamtheit einen Schadstoffsensor, der in idealer Weise die physiologische Wirkung von Luftverunreinigungen auf den Menschen nachbildet und damit einen flexiblen und situationsangepassten Schutz realisiert.

Claims (6)

1. Ansprüche: 1. Apparat und Verfahren zur Erkennung giftiger Verunreinigungen in der Außenluft von Fahrzeugen, Kabinen, Raumzellen und zur Unterbrechnung der Luftzufuhr dieser Häume bei einer einstellbaren Schadstofflast, dadurch gekennzeichnet, daß bei höheren Temperaturen die Lüftungsunterbrechung bereits bei proportional geringeren Schadstofflasten erfolgt.
2. 2. Apparat und Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß bei höherer relativer Feuchte die Lüftungsunterbrechung bei proportional geringeren Schadstofflasten erfolgt.
3. 3. Apparat und Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einflüsse von Temperatur und relativer Feuchte zu addieren sind und kombiniert Einfluß auf die Lüftungsunterbrechung haben.
4. 4. Apparat und Verfahren nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechnung der Lüftung bei einer freiwählbaren, einstellbaren Schadstoffracht erfolgt.
5. 5. Apparat und Verfahren nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeit der Lüftungsunterbrechung nach einer dem zu schützenden Raum angemessenen Zeitspanne automatisch aufgehoben wird und erst dann neu ausgelöst werden kann, wenn der Schadstoffanteil der Außenluft zwischenzeitlich auf akzeptable Werte gefallen war.
6. 6. Apparat und Verfahren nach Anspruch 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen kritischer Schadstoffracht optische oder akustische Warnzeichen erfolgen.