DE9110325U1

DE9110325U1 - Meßeinrichtung zum Erfassen von Schadstoffen in der, insbesondere einem Fahrzeugraum zuzuführenden Frischluft

Info

Publication number: DE9110325U1
Application number: DE9110325U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1991-08-21
Filing date: 1991-08-21
Publication date: 1992-12-17
Anticipated expiration: 2001-08-22
Also published as: WO1993004367A1

Description

R. 24615
13.8.1991 Rs/Hm

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 10

Meßeinrichtung zum Erfassen von Schadstoffen in der, insbesondere einem Fahrzeugraum zuzuführenden Frischluft

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Meßeinrichtung zum Erfassen von Schadstoffen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Meßeinrichtungen dieser Gattung haben den Vorteil, daß sie weitgehend unabhängig von der Anströmgeschwindigkeit der Frischluft bzw. in einem Fahrzeug unabhängig von dessen Fahrgeschwindigkeit arbeiten, so daß dieser den Meßwert des Sensorelements beeinflussende Störfaktor praktisch ausgeschaltet ist. Bei einer bekannten Meßeinrichtung der gattungsgemäßen Art (DE-OS 35 14 588) ist die Vorrichtung zum zwangsweisen Belüften der Sensorkammer als Pulsator ausgebildet, dessen Förderkolben stromauf des Filters angeordnet und daher der Gefahr der Verschmutzung durch im Frischluftstrom mitgeführte Staubpartikel u. der gleichen ausgesetzt ist. Die Pulsator-Gestaltung gestattet darüber hinaus keine definierte, stauluftunabhängige Luftdosierung.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Meßeinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Vorrichtung zur zwangsweisen Belüftung der Sensorkammer bzw. das Förderelement dieser Vorrichtung stromab des Filters angeordnet und daher vor Verschmutzung weitgehend geschützt ist. Darüber hinaus greifen Staulufteinflüsse nicht auf die Meßluft-Menge durch.

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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Anordnung nach dem Hauptanspruch möglich.

Eine einfache Anordnung ergibt sich, wenn das Förderelement der Belüftungsvorrichtung eine Verdrängungspumpe in einer aus der Sensorkammer herausführenden Luftleitung ist. Daß die Sensorkammer enthaltende Gehäuse kann gegebenenfalls mit der Verdrängungspumpe zu einer Baueinheit zusammengefaßt sein.

Bei Kraftfahrzeugen ergibt sich eine ohne zusätzliches Förderelement auskommende Anordnung, wenn die Sensorkammer über ein die Luftdurchflußmenge regelndes bzw. steuerndes Drosselorgan an das Saugrohr des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs angeschlossen ist.

Bei dieser Anordnung ist es besonders vorteilhaft, wenn in bzw. an die die Sensorkammer mit dem Saugrohr verbindende Luftleitung ein den Unterdruck puffernder Speicher eingebaut bzw. angeschlossen ist. Das Volumen des Speichers wird zweckmäßig so gewählt, daß sich bei eventueller Diffusion von hochflüchtigen, das Sensorelement beeinflussenden Dämpfen aus dem Saugrohr in die Sensorkammer eine so starke Verdünnung dieser Dämpfe ergibt, daß deren verbleibende Konzentration gegenüber der Außenluft-Schadstoffkonzentration vernachlässigbar ist.

Zwischen dem Saugrohr des Verbrennungsmotors und dem Speicher kann vorteilhaft ein Rückschlagventil vorgesehen sein, das den Unterdruck im Speicher aufrechterhält und Rückströmungen von Gasen und Dämpfen verhindert, die vom Sensorelement detektiert werden können.

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Zeichnung

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläuert. Es zeigen die Figuren 1 bis 3 je eines der Ausführungsbeispiele mit je einem Längsschnitt durch eine das Sensorelement aufnehmenden Baueinheit, und die Figuren 4 und 5 je eine Abwandlung eines Bauteils des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 3.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Bei allen drei Ausführungsbeispielen hat die Meßeinrichtung ein rohrförmiges Gehäuse 10, das an der einen Stirnseite ein Luftfilter 12 trägt, dem ein Strom der zu überwachenden Umgebungsluft des Fahrzeugs über einen Kanal 14 zugeführt ist. Die andere Stirnseite des Gehäuses 10 ist durch eine Platte 16 verschlossen, an der innen ein Sensorelement 18 befestigt ist. Zwischen dem Luftfilter 12 und der Platte 16 ist eine Sensorkammer 20 gebildet, die vom Gehäuse 10 bis auf eine zum Abführen der Luft dienende Öffnung 22 allseitig umschlossen ist. Bei allen drei Ausführungsbeispielen wird durch die nachstehend näher beschriebenen Mittel in der Sensorkammer 20 ein zur Schadstoffdetektion minimal erforderlicher, auf einen annähernd konstanten Betrag stabilisierter Luftdurchsatz hervorgerufen, so daß das Signal des der Luftströmung ausgesetzten Sensorelements 18 weitgehend unabhängig von der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ist. Zu diesem Zweck kann zusätzlich auch der Kanal 14 gegen den Bug des Fahrzeugs oder zumindest seitlich zur Längsachse des Fahrzeugs ausgerichtet sein, so daß der Fahrtwind nicht in Kanal 14 eintreten kann.

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Bei der Meßeinrichtung nach Figur 1 ist an die Öffnung 22 des Gehäuses 10 eine Leitung 26 angeschlossen, die über eine Verdrängungspumpe 28 in einen Freiraum des Fahrzeugs mündet oder anderen Verbrauchern von Druckluft zugeführt wird. Bei dieser Ausführung findet eine volumenkontrollierte Absaugung der über den Kanal 14 eintretenden Luft in der Sensorkammer 20 statt, so daß der Einfluß der Fahrgeschwindigkeit weitgehend ausgeschaltet ist.

Bei den Meßeinrichtungen nach den Figuren 2 und 3 ist die Sensorkammer an den Unterdruck im Saugrohr des Verbrennungsmotors 32 des Fahrzeugs angeschlossen. Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist hierfür eine Leitung 34 vorgesehen, in die zur Stabilisierung bzw. Konstanthaltung des Luftdurchsatzes in der Sensorkammer 20 ein Durchflußregler 36 eingebaut ist.

Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel nach Figur 3 sind in eine die Sensorkammer 20 mit dem Saugrohr 30 des Verbrennungsmotors 32 verbindende Leitung 38 außer einem durchflußstabilisierenden Drosselorgan 40 ein den Unterdruck puffernder Speicher 42 und zwischen diesem und dem Saugrohr 30 ein Rückschlagventil 44 vorgesehen. Das Volumen des Speichers 42 ist so groß gewählt, daß sich bei eventueller Diffusion von hochflüchtigen, das Sensorelement 18 beeinflussenden Dämpfen aus dem Saugrohr 30 in die Sensorkammer 20 eine so starke Verdünnung dieser Dämpfe ergibt, daß deren verbleibende Konzentration gegenüber der Außenluft-Schadstoffkonzentration vernachlässigbar ist. Das Rückschlagventil 44 hält den Unterdruck im Speicher 42 aufrecht und verhindert Rückströmungen von Gasen und Dämpfen, die von Sensorelement 18 detektiert werden könnten. Das Drosselorgan 40, der Speicher 42 und das Rückschlagventil 44 können bei einer praktischen Ausführung zu einer Baueinheit zusammengefaßt sein. Das Drosselorgan 40 kann gemäß Figur 4 mit einer einfachen Blendenöffnung

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in einem Gehäuse 48 versehen sein, das auch ein zusätzliches Schmutzfilter 50 gegen Verstopfen der Blendenöffnung 46 enthalten kann. Bei der Variante 40a des Drosselorgans 40 nach Figur 5 enthält das Gehäuse 48 anstelle eines Schmutzfilters eine federbelastete, in die Blendenöffnung 46 eintauchende Reinigungsnadel 52, die von den Unterdruckwechseln im Saugrohr 30 bzw. Speicher 42 betätigt ist.

Claims

R. 24615 13.8.1991 Rs/Hm ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 10 Ansprüche

1. Meßeinrichtung zum Erfassen von Schadstoffen in der insbesondere einem Fahrzeugraum zuzuführenden Frischluft, mit einem Sensorelement in einer Sensorkammer, einem der Sensorkammer vorgeschalteten Filter und einer Vorrichtung zum zwangsweisen Belüften der Sensorkammer mit einem dosierten Frischluftstrom, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungsvorrichtung ein stromab der Sensorkammer (20) angeordnetes Förderelement (28, 30, 32) hat, welches in der Sensorkammer (20) einen Unterdruck gegenüber dem Atmosphärendruck erzeugt.

2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderelement der Belüftungsvorrichtung eine Verdrängerpumpe (28) in einer aus der Sensorkammer (20) herausführenden Luftleitung (26) ist.

3. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderelement der Belüftungsvorrichtung ein Verbrennungsmotor (32) ist, an dessen Saugrohr (30) die Sensorkammer (20) über ein die Luftdurchflußmenge regelndes bzw. steuerndes Drosselorgan (36, 40) angeschlossen ist.

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4. Meßeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet/ daß in bzw. an eine die Sensorkammer (20) mit dem Saugrohr (30) verbindende Luftleitung (38) ein den Unterdruck puffernder Speicher (42) eingebaut bzw. angeschlossen ist.

5. Meßeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Saugrohr (30) und dem Speicher (42) ein gegen das Saugrohr (30) hin öffnendes Rückschlagventil (44) in die Luftleitung (38) eingebaut ist.

6. Meßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruck in der Sensorkammer (20) vom umgebenden Luftstrom unbeeinflußbar ist.