AT515941B1 - Kondensationspartikelzähler mit einer Sättigungseinheit und einer nachgeschalteten Kondensationseinheit - Google Patents

Abstract

Kondensationspartikelzähler mit einer Sättigungseinheit (1) und einer nachgeschalteten Kondensationseinheit (2), durch die zwischen einem Einlass (3) und einem zu einer Zähleinheit (16) führenden Auslass (4) zumindest ein Kanal (5) für einen Aerosolstrom verläuft. Die Sättigungseinheit (1) und die Kondensationseinheit (2) weisen eine Mantelhülse (12) mit einer inneren Mantelwandung (21) auf, die von einem Kern (6) durchsetzt ist, wobei die Kernwandung (20) und die innere Mantelwandung (21) einen zwischen ihnen gebildeten Kanal (5) begrenzen.

Description

Beschreibung

KONDENSATIONSPARTIKELZÄHLER MIT EINER SÄTTIGUNGSEINHEIT UND EINERNACHGESCHALTETEN KONDENSATIONSEINHEIT

[0001] Die Erfindung betrifft einen Kondensationspartikelzähler mit einer Sättigungseinheit undeiner nachgeschalteten Kondensationseinheit, durch die zwischen einem Einlass und einem zueiner Zähleinheit führenden Auslass zumindest ein Kanal für einen Aerosolstrom verläuft.

[0002] Kondensationspartikelzähler sind im Stand der Technik seit langem bekannt und werdenbeispielsweise in der Reinraumtechnik oder zur Messung von Abgasströmen verwendet.

[0003] Ein Beispiel für den grundsätzlichen Aufbau eines Kondensationspartikelzählers kannetwa der EP 2194370 A1 oder EP 2194371 A1 entnommen werden. Diese offenbaren einenKondensationspartikelzähler mit einer Sättigungseinheit, einem Kondensator und einer opti¬schen Messzelle, wobei die Sättigungseinheit in einem Winkel von ca. 6 bis 7° geneigt, in Strö¬mungsrichtung ansteigend angeordnet ist. Sie besteht aus einem länglichen, quadratischenAluminiumblock, der mit einer elektrischen Heizvorrichtung ausgestattet ist. Die zylindrischeInnenwandung des Aluminiumblocks ist mit einem porösen Belag aus geschäumten Polyethylenausgekleidet, der über ein Reservoir mit einem zu verdampfenden Arbeitsmedium, beispiels¬weise Butanol, gespeist wird. Das Aerosol strömt von einem Einlass am unteren Ende derSättigungseinheit durch diesen hindurch, wobei eine gesättigte Atmosphäre erzeugt wird, undgelangt am oberen Ende der Sättigungseinheit über eine Austrittsöffnung in ein vertikal ange¬ordnetes, gekühltes Steigrohr, das als Kondensator wirkt, und in dem der übersättigte Dampf anden Partikeln kondensiert. Die auf diese Weise im Kondensator auf eine Größe von einigenMikrometern vergrößerten Partikel gelangen dann über eine Vereinzelungsdüse in eine Mess¬kammer, in welcher sie mithilfe eines Laseroptiksystems detektiert und gezählt werden. DerPartikelstrom wird dabei von einer Vakuumpumpe erzeugt, die der Messkammer nachgeschal¬tet ist.

[0004] Zur Strömungshomogenisierung in der Sättigungseinheit ist es aus den obengenanntenDruckschriften weiters bekannt, im Strömungskanal zentrisch ein als Stab ausgebildetes Ver¬drängungselement anzuordnen. Durch den L-Förmigen Übergang zwischen der Sättigungsein¬heit und dem Kondensator kommt es jedoch im Kondensator zu Strömungsstörungen, die zuerheblichen Partikelverlusten und damit zu einem verfälschten Messergebnis führen. Weitersführen die Strömungen zu einer stark verschmierten Zähleffizienzkurve in Hinblick auf die Grö¬ße der aufzuwachsenden Aerosole.

[0005] Allgemein liegt ein Problem bei der Konzeption von Kondensationspartikelzählern darin,dass die für die erforderliche Sättigung notwendige Mindestbaulänge der SättigungseinheitEinschränkungen bei der Miniaturisierung der Vorrichtung mit sich bringt. Der Aufbau mussauch dafür Sorge tragen, dass etwaige Partikelverluste minimiert werden. Zu Partikelverlustenkann es insbesondere dann kommen, wenn der Strömungskanal in der Sättigungseinheit zubreit ist. Eine Verschmälerung des Strömungskanals führt jedoch dazu, dass die Länge derSättigungseinheit erhöht werden muss.

[0006] Hinsichtlich der Abmessungen von Sättigungseinheit und Kondensationseinheit wurdenbeispielsweise für einen einfachen zylindrischen Kanal durch Simulation für einen Volumen¬strom von 1.000 sccm die folgenden Richtwerte ermittelt: [0007] 1.) Sättigungseinheit [0008] Ls= 1167/Rs [0009] Rs...Radius des Strömungskanals in der Sättigungseinheit [mm] [0010] Ls...Aktive Sättigerlänge [mm] [0011] Für einen Durchmesser D = 6mm ergibt sich eine konstruktive Länge der Sättigungsein¬heit von mindestens 300 mm (dies entspricht etwa 77 % des Wertes gemäß obiger Formel).

[0012] 2.) Kondensationseinheit [0013] U= 1390/Rk [0014] Rk...Radius des Strömungskanals der Kondensationseinheit [mm] [0015] Lk...gekühlte Kondenserlänge [mm] [0016] Für einen Durchmesser D = 10 mm ergibt sich eine konstruktive Länge der Kondensati¬onseinheit von mindestens 200 mm (dies entspricht etwa 72% des Wertes gemäß obiger For¬mel).

[0017] Für den gesamten Strömungskanal ergibt sich somit eine minimale Gesamtlänge vonetwa 500 mm.

[0018] Aus der US 3,738,751 ist ein diskontinuierlich arbeitender Kondensationskernzähler miteiner zylindrischen Sättigungseinheit bekannt, die von einem hohlen Kern durchsetzt ist, wobeials Dochtelemente für das Arbeitsfluid ein Fellbelag vorgesehen ist, der sowohl an der Außen¬wandung des Zylinders, als auch an der Außenwandung des Kerns angeordnet ist. Zur Mes¬sung wird die mit dem Arbeitsfluid gesättigte Atmosphäre über eine Leitung aus der Sättigungs¬einheit abgesaugt und in eine Kondensationskammer verbracht, die sich in dem hohlen Kernder Sättigungseinheit befindet. Danach wird über eine Kolbeneinheit der Druck in der Konden¬sationskammer verringert, wodurch sich die Kondensationskeime an den Partikeln bilden. DerPartikelanteil wird dann mittels einer elektro-optischen Messanordnung, die auf einer Durch¬leuchtung der Kondensationskammer basiert, ausgewertet.

[0019] Die Lehren aus der US 3,738,751 können nicht ohne weiteres auf kontinuierlich arbei¬tende Partikelzähler umgelegt werden. Insbesondere befindet sich der Kondensator bei der US3,738,751 mittig in der beheizten Sättigungseinheit, wodurch eine für kontinuierlich arbeitendeVorrichtungen erforderliche Kühlung des Kondensators verhindert wird. Weiters ist es zweck¬mäßig, dass der Partikelstrom im Kondensator gegen die Schwerkraft von unten nach obenverläuft, da dies sicherstellt, dass anfallendes Kondensat an den Wänden nach unten rinnt undsomit die nachgeschaltete optische Zähleinheit nicht verschmutzt.

[0020] US 2013/0180321 A1 offenbart einen Partikelzähler, bei dem die Sättigungseinheit eineMantelhülse aufweist, in der als Sättigungsorgan ein im Wesentlichen zylindrisches porösesElement angeordnet ist. Das poröse Element ist von einem Kern durchsetzt, wobei im porösenElement im Bereich zwischen dem Kern und der Mantelhülse zwei parallel zur Kernachse ver¬laufende vertikale Strömungsgänge für den Partikelstrom angeordnet sind. Zwischen demporösen Element und der Mantelwandung ist zumindest ein Spalt vorgesehen, um nachteiligeKapillareffekte zu vermeiden.

[0021] US 6,498,641 B1 offenbart einen Kondensationspartikelzähler mit einer Sättigungsein¬heit und einer Kondensationseinheit, wobei die Kondensationseinheit von einem kegelförmigenKern durchsetzt ist, unter dessen Basisfläche die Sättigungseinheit angeordnet ist. Die Strö¬mung wird unterhalb des Kerns zentral eingebracht und verläuft im Bereich der Sättigungsein¬heit unterhalb des Kerns radial nach außen.

[0022] Der Erfindung liegt unter anderem die Aufgabe zugrunde, einen Kondensationspartikel¬zähler zu schaffen, der eine besonders kompakte Bauform mit einer erhöhten Leistungsfähig¬keit vereint.

[0023] Dieses und weitere Ziele werden von einem Kondensationspartikelzähler der eingangsgenannten Art erreicht, bei dem die Sättigungseinheit und die Kondensationseinheit eine Man¬telhülse mit einer inneren Mantelwandung aufweisen, die von einem Kern durchsetzt ist, wobeidie Kernwandung und die innere Mantelwandung den zwischen ihnen gebildeten Kanal begren¬zen. Diese Ausführungsform ermöglicht eine einfache und kostengünstige Bauweise, die miteinem vorteilhaften Strömungsverlauf kombiniert ist. Der kontinuierliche Partikelstrom durchläuftdie Sättigungseinheit und die Kondensationseinheit vom Einlass bis zum Auslass, wobei überden gesamten Kanal ein wohldefinierter Strömungsverlauf mit einer vorzugsweise im Wesentli¬chen laminaren Strömung erzielt werden kann. Dabei können Mantel- und Kernwandung über ihren jeweiligen gesamten Umfang beabstandet sein und so den Kanal bilden, der Kanal kannaber auch nur in einem oder mehreren Umfangsbereichen ausgebildet sein und Mantel- undKernwandung berühren sich in den übrigen Bereichen.

[0024] Dabei lassen sich die erfindungsgemäßen Vorteile auf konstruktiv einfache Weise ver¬wirklichen. Um den Strömungsverlauf vorteilhaft zu beeinflussen können die Kernwandungund/oder die Mantelwandung glatt verlaufend oder konturiert ausgebildet sein. Zum Beispielkönnen sie eine wendelartige Kontur aufweisen.

[0025] In vorteilhafter Weise kann der Kanal einen ringförmigen Querschnitt mit einem Kern¬durchmesser di und einem Mantelwandungsdurchmesser da aufweisen. Die jeweiligen Durch¬messer können dabei über die Längserstreckung des Kanals hin variieren. In einer Variante derErfindung ist der ringförmige Querschnitt des Kanals entlang der Längsrichtung des Kanalskonstant. Dies ermöglicht eine homogene Übersättigung in der Kondensationseinheit bei kurzerBauform, wobei die Kernwandung und die Mantelwandung vorzugsweise konzentrisch ange¬ordnet sind. Alternativ könnten der Kern und/oder die Mantelwandung beispielsweise auch eineKegel-, beziehungsweise Kegelstumpfform aufweisen.

[0026] In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Kanal bei bestimmungsge¬mäßer Verwendung des Kondensationspartikelzählers im Wesentlichen vertikal angeordnet.

[0027] Dadurch wird der Ablauf des Kondensats im Kondensor sichergestellt und das Reservoirkann in Bezug auf den oder die Sättigungsorgane vorteilhaft angeordnet werden.

[0028] Weiters kann in vorteilhafter Weise zwischen der Sättigungseinheit und der Kondensati¬onseinheit ein Kondensatfänger vorgesehen sein, um das in der Kondensationseinheit bzw. inRichtung der Sättigungseinheit zurückfließende Kondensat aufzufangen.

[0029] In vorteilhafter Weise kann der Kondensatfänger als Filtrationselement ausgebildet sein,beispielsweise in Form eines Molekularsiebs. Dadurch lässt sich das zurückfließende Konden¬sat in der Sättigungseinheit wiederverwenden, wobei sichergestellt ist das die Reinheit desKondensats der des Betriebsmittels entspricht.

[0030] In einer weiteren vorteilhaften erfindungsgemäßen Ausführungsform verläuft der Kanalgeradlinig. Ein geradliniger Verlauf ohne Krümmungen, Kurven oder Kanten erleichtert denZusammenbau der Einheit.

[0031] In einer beispielhaften spezifischen Ausführungsform der Erfindung kann der Kanal eineSpaltbreite B im Bereich von etwa 2,3 mm bis etwa 3,0 mm und eine Länge Ls der Sättigungs¬einheit im Bereich von etwa 62 mm bis etwa 82 mm aufweisen. Im Bereich dieser Abmessun¬gen ist eine Minimierung der Partikelverluste zu erwarten. Im Vergleich zu einer Sättigungsein¬heit ohne Kern und mit einem Radius von 2,3 bis 3,0 mm entspricht dies einer Verkürzung dererforderlichen Baulänge um mehr als 70 %.

[0032] In vorteilhafter Weise kann an der Kernwandung und an der Mantelwandung ein voneinem Arbeitsmittel tränkbares Sättigungsorgan vorgesehen sein. Das Sättigungsorgan bedecktdabei die Kern- und Mantelwandung zumindest teilweise oder auch vollständig. Indem auch amKern ein Sättigungsorgan angeordnet ist, kann die Baulänge der Sättigungseinheit verkürztwerden. Alternativ ist es auch möglich, als Kern einen einfachen Metallteil zu verwenden umeine einfache und kostengünstige Lösung zu realisieren. Als Sättigungsorgan können bei¬spielsweise ein flächiges Dochtelement oder Wiek, ein offenporiges Schaummaterial oder einanderes im Stand der Technik bekanntes und für diesen Zweck geeignetes Material verwendetwerden.

[0033] In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann die Innenfläche des Basis¬körpers und/oder die Mantelwandung und/oder die Kernwandung im Bereich der Berührungs¬fläche zum jeweiligen Sättigungsorgan mit einem Material beschichtet sein, das die Grenzflä¬chenspannung zwischen dem Arbeitsfluid und der an das Sättigungsorgan angrenzenden Flä¬che senkt. Dadurch werden störende Kapillareffekte an den Grenzflächen vermieden.

[0034] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Kern zumindest im Bereich der Kondensationseinheit Kühlkanäle aufweist. Dadurchlässt sich die Kondensation verbessern und somit die Bauweise nochmals verkürzen.

[0035] Weiters kann zwischen dem Auslass der Kondensationseinheit und der Zähleinheit invorteilhafter Weise eine Konditionierungseinheit für den Aerosolstrom vorgesehen sein. In einerVariante der Erfindung ist zwischen dem Auslass der Kondensationseinheit und der Zähleinheit,vorzugsweise stromabwärts einer Konditionierungseinheit für den Aerosolstrom, eine Vereinze¬lungsdüse vorgesehen. Dies erlaubt es, die Vorrichtung an verschiedenartige Zähleinheiten undan unterschiedliche Einsatzbedingungen anzupassen und durchgängig eine definierte und imWesentlichen laminare Strömung zu gewährleisten.

[0036] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann dem Einlass zur Sättigungs¬einheit eine spiralförmige Zuleitung vorgelagert sein. Dadurch lässt sich mit einer geringenBauhöhe eine homogene Strömung erzielen, was wiederum die Partikelverluste minimiert.Günstigerweise ist der Kern zumindest teilweise von der spiralförmigen Zuleitung umgeben.

[0037] Die gegenständliche Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 1bis 4 näher erläutert, die beispielhaft, schematisch und nicht einschränkend vorteilhafte Ausge¬staltungen der Erfindung zeigen. Dabei zeigt [0038] Fig. 1 die Sättigungseinheit und die daran anschließende Kondensationseinheit in einer perspektivischen, schematischen Darstellung; [0039] Fig. 2 eine vertikale Schnittansicht der Einheit der Fig. 1; [0040] Fig. 3 eine vertikale Schnittansicht von der Kondensationseinheit nachgelagerten

Einheiten; und [0041] Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung des Zusammenhangs zwischen Bauhöhe und

Spaltbreite in der Sättigungseinheit.

[0042] Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Sättigungseinheit 1 und der Kondensati¬onseinheit 2 des erfindungsgemäßen Kondensationspartikelzählers. Die Baueinheit weist eineBasis 11 auf, in der eine Mantelhülse 12 mit einem konzentrisch darin angeordneten Kern 6angeordnet sind, wobei die dem Kern 6 zugewandte Oberfläche der Mantelhülse 12 als Man¬telwandung 21 bezeichnet wird. Die der Mantelhülse 12 zugewandte Oberfläche des Kerns 6wird dementsprechend als Kernwandung 20 bezeichnet.

[0043] Mantelhülse 12 und der Kern 6 ragen nach oben aus der Basis 11 heraus. Mantelhülse12 und Kern 6 sind voneinander beabstandet, sodass sie einen Kanal 5 mit einem ringförmigenQuerschnitt ausbilden, wobei der Innendurchmesser der Mantelhülse 12 dem äußeren Durch¬messer des Kanals entspricht (Manteldurchmesser da) und wobei der innere Durchmesser desKanals dem Kerndurchmesser d, entspricht. Für die Spaltbreite B zwischen Mantelwandung 21und Kernwandung 20 gilt somit B=(da-di)/2. Die Spaltbreite B ist im dargestellten Ausführungs¬beispiel konstant entlang der Längserstreckung des Kanals 5, kann aber auch variieren.

[0044] In der Basis 11 ist eine Zuleitung 8 vorgesehen, über die der zu analysierende Aero¬solstrom eingebracht wird. Die Zuleitung 8 ist im Wesentlichen spiralförmig um den Kern herumgeführt und mündet am unteren Ende der Sättigungseinheit 1 mit einem Einlass 3 in den Kanal 5. Durch die spiral- bzw. schraubenförmige Krümmung der Zuleitung 8 wird das Strömungsver¬halten des Aerosolstroms innerhalb des Kanals 5 definiert, wobei im Kanal 5 vorzugsweise eineim Wesentlichen laminare Strömung erzeugt wird, die schraubenartig um den Kern nach obenverläuft und beim Auslass 4 austritt, nachdem sie die Sättigungseinheit 1 und die Kondensati¬onseinheit 2 durchströmt hat. Vorzugsweise ist der Querschnitt der Zuleitung beim Einlass 3 anden ringförmigen Querschnitt angepasst um Strömungskanten weitgehend zu vermeiden. Jenach Erfordernis kann für die Zuleitung 8 auch eine andere Form gewählt werden, wobei zumBeispiel auch eine zur Kernachse parallele laminare Strömung oder eine Turbulente Strömungbewirkt werden kann.

[0045] In Fig. 2 ist die in Fig. 1 dargestellte Baugruppe nochmals in einer Schnittansicht darge¬stellt. Unterhalb der Sättigungseinheit 1 ist in dem Bereich, in dem auch die spiralförmige Zulei- tung 8 verläuft, ein Reservoir 18 für das Arbeitsfluid 13 vorgesehen. Rund um den Kern 6 undan der Mantelwandung 21, bzw. im Bereich des Reservoirs 18 an einer Innenwandung derBasis 11, ist jeweils ein Sättigungsorgan 7, 7‘ vorgesehen, welches sich jeweils über die gesam¬te Länge Ls der Sättigungseinheit 1 und nach unten in das Reservoir 18 hinein erstreckt und dieMantelwandung 21 und die Kernwandung 20 zumindest teilweise bedeckt. Um störende Kapilla¬reffekte zu vermeiden, kann die Innenfläche des Basiskörpers 11 und/oder die Außenfläche desKerns 6 im Bereich der Berührungsfläche zum jeweiligen Sättigungsorgan 7, 7‘ mit einem Mate¬rial beschichtet sein, das die Grenzflächenspannung zwischen dem Arbeitsfluid und der an dasSättigungsorgan 7, 7‘ angrenzenden Fläche so senkt, dass eine Kapillarwirkung verhindert wird.Als Beschichtungsmaterial könnten dazu zum Beispiel Teflon oder nicht-polare Kunststoffeverwendet werden. Das untere Ende der Sättigungsorgane 7, 7‘ taucht in die Arbeitsflüssigkeit,zum Beispiel Butanol, ein, und saugt die Flüssigkeit wie ein Schwamm auf. Die Sättigungsein¬heit 1 wird durch eine in der Basis 11 vorgesehene Heizvorrichtung (nicht dargestellt) erwärmt,um das Arbeitsfluid 13 über die Sättigungsorgane 7, 7‘ zu verdampfen, sodass am oberen Endeder Sättigungsvorrichtung 1 eine gesättigte Atmosphäre vorherrscht.

[0046] Am Übergang von der Sättigungseinheit 1 (die im Wesentlichen innerhalb der Basis 11angeordnet ist) zu der nach oben aus der Basis 11 herausragenden Kondensationseinheit 2 istrund um den Kern 6 sowie an der Mantelwandung 21 jeweils ein ringförmiger Kondensatfänger9, 9‘ für das an den Wänden der Kondensationseinheit zurückfließende Kondensat angeordnet.Der Kondensatfänger 9, 9‘ kann als Mikrofilter/Molekularsieb ausgebildet sein, sodass daszurückfließende Kondensat vom Kondensatfänger 9, 9‘ aufgefangen, in diesem gefiltert undderart aufbereitet wieder an die Sättigungsorgane 7, 7‘ abgegeben wird. Alternativ kann dasKondensat auch über eine Ableitung (nicht dargestellt) abgeführt und nach einer Aufbereitungwieder dem Reservoir zugeführt werden.

[0047] Der Übergang von der Sättigungseinheit 1 zur Kondensationseinheit 2 wird von derAerosolströmung im Wesentlichen ungehindert passiert, wobei die Strömung weiterhin schrau¬benförmig nach oben verläuft und im Kondensator 2 abgekühlt wird. Die Kühlung erfolgt imWesentlichen durch Konvektion über die verhältnismäßig dünne Mantelhülse 12. Um die Kühl¬wirkung zu verstärken können im Kern zusätzlich Kühlkanäle 10 vorgesehen sein, die voneinem Kühlmedium durchströmt werden. Auch die Mantelhülse 12 kann aktiv gekühlt werden,beispielweise über entsprechende Kühlkanäle oder über Kühlschlangen oder Kühlrippen an derAußenfläche der Mantelhülse 12.

[0048] Während das Aerosol durch die Kondensationseinheit 2 strömt, kondensiert das Arbeits¬fluid an den Partikeln, die als Kondensationskeime wirken, und wachsen dadurch bis zum Aus¬lass 4 der Kondensationseinheit 2 auf eine Größe an, die mit einer optischen Messvorrichtunggemessen werden kann. Dazu wir der Aerosolstrom mit den aufkondensierten Partikeln nachdem Auslass 4 zu einer Zähleinheit weitergeleitet, wobei der Strömungsquerschnitt nach demAuslass 4 an die jeweiligen Gegebenheiten und Erfordernisse angepasst sein kann. Wie dies inFig. 3 schematisch dargestellt ist, kann dazu beispielsweise nach dem Auslass 4 eine Konditio¬nierungseinheit 14 den ringförmigen Strömungsquerschnitt wieder zu einem einzelnen durch¬gängigen Querschnitt zusammenführen, wobei in Fig. 3 ein spitz zusammenlaufender Kernfort¬satz 15 an den Kern 6 anschließend vorgesehen ist, um die Strömung vorteilhaft zu beeinflus¬sen. Nach der Konditionierungseinheit 14 wird der Aerosolstrom der Zähleinheit 16 zugeführt,wobei die Zähleinheit 16 im dargestellten Fall eine Vereinzelungsdüse 17 aufweist, mittels derdie aufkondensierten Partikeln zur Detektion vereinzelt durch den Fokus einer Laseroptik gelei¬tet werden.

[0049] Die Konditionierungseinheit 14 kann auch mit einer Kühlung versehen sein, um einweiteres Kondensieren des Aerosolstroms und ein weiteres Anwachsen der Partikel in derKonditionierungseinheit 14 zu bewirken. In diesem Fall könnte die Konditionierungseinheit 14auch als ein weiterer Kondensator betrachtet werden, wobei eine zweistufige Kondensationverwirklicht wird.

[0050] Fig. 4 veranschaulicht in einem Diagramm den Zusammenhang zwischen der Spaltbreite B und der Länge Ls der Sättigungseinheit, wie er für eine beispielhafte erfindungsgemäße Aus¬führungsform durch Simulation ermittelt wurde. Die Gerade 19 entspricht einem Beispiel für dasermittelte optimale Verhältnis LJB, über das jeder Spaltbreite B eine optimale aktive Sättiger¬länge Ls zugeordnet werden kann. Unter Berücksichtigung anderer Einschränkungen, wie etwader Bauform und den Strömungsbedingungen, kann für die Spaltbreite B ein zweckmäßigerBereich Β0ρτ definiert werden, der zwischen einer minimalen Spaltbreite Bmin und einer maxima¬len Spaltbreite Bmax liegt. Diesem Bereich zwischen Bmin und Bmax kann über die Gerade 19 einentsprechender Längenbereich L0pt für die Sättigungseinheit Ls,min - Ls,max zugeordnet werden.

[0051] Neben der Länge Ls der Sättigungseinheit und der Spaltbreite B können auch die LängeLr des Reservoirs, die Länge L« des Kondensators, der Kerndurchmesser dj und der Mantel¬durchmesser da, die in Fig. 2 eingezeichnet sind, gemäß den jeweiligen Vorgaben und Einsatz¬bedingungen optimiert werden. Die Durchführung einer solchen Optimierung liegt im Kenntnis¬bereich des Fachmanns.

Claims (15)

1. Patentansprüche 1. Kondensationspartikelzähler mit einer Sättigungseinheit (1) und einer nachgeschaltetenKondensationseinheit (2), durch die zwischen einem Einlass (3) und einem zu einer Zäh¬leinheit (16) führenden Auslass (4) zumindest ein Kanal (5) für einen Aerosolstrom verläuft,dadurch gekennzeichnet, dass die Sättigungseinheit (1) und die Kondensationseinheit (2)eine Mantelhülse (12) mit einer inneren Mantelwandung (21) aufweisen, die von einemKern (6) durchsetzt ist, wobei die Kernwandung (20) und die innere Mantelwandung (21)den zwischen ihnen gebildeten Kanal (5) begrenzen.
2. 2. Kondensationspartikelzähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal(5) einen ringförmigen Querschnitt mit einem Kerndurchmesser (d,) und einem Mantelwan¬dungsdurchmesser (da) aufweist.
3. 3. Kondensationspartikelzähler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der ring¬förmige Querschnitt des Kanals (5) entlang der Längsrichtung des Kanals (5) konstant ist.
4. 4. Kondensationspartikelzähler nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dassder Kanal (5) bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Kondensationspartikelzählers imWesentlichen vertikal angeordnet ist.
5. 5. Kondensationspartikelzähler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich¬net, dass zwischen der Sättigungseinheit (1) und der Kondensationseinheit (2) ein Kon¬densatfänger (9) vorgesehen ist.
6. 6. Kondensationspartikelzähler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kon¬densatfänger (9) als Filtrationselement ausgebildet ist.
7. 7. Kondensationspartikelzähler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich¬net, dass der Kanal (5) geradlinig verläuft.
8. 8. Kondensationspartikelzähler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich¬net, dass der Kanal eine Spaltbreite (B) im Bereich von etwa 2,3 mm bis etwa 3,0 mm undeine Länge (L) im Bereich von etwa 62 mm bis etwa 82 mm aufweist.
9. 9. Kondensationspartikelzähler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich¬net, dass an der Kernwandung (20) und an der Mantelwandung (21) ein von einem Ar¬beitsmittel tränkbares Sättigungsorgan (7) vorgesehen ist.
10. 10. Kondensationspartikelzähler nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich¬net, dass die Innenfläche des Basiskörpers (11) und/oder die Mantelwandung (21)und/oder die Kernwandung (20) im Bereich der Berührungsfläche zum jeweiligen Sätti¬gungsorgan (7, 7‘) mit einem Material beschichtet ist, das die Grenzflächenspannung zwi¬schen dem Arbeitsfluid und der an das Sättigungsorgan (7, 7‘) angrenzenden Fläche senkt.
11. 11. Kondensationspartikelzähler nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeich¬net, dass der Kern (6) zumindest im Bereich der Kondensationseinheit (2) Kühlkanäle (10)aufweist.
12. 12. Kondensationspartikelzähler nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeich¬net, dass zwischen dem Auslass (4) der Kondensationseinheit (3) und der Zähleinheit (16)eine Konditionierungseinheit (14) für den Aerosolstrom vorgesehen ist.
13. 13. Kondensationspartikelzähler nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeich¬net, dass zwischen dem Auslass (4) der Kondensationseinheit (3) und der Zähleinheit (16),vorzugsweise stromabwärts einer Konditionierungseinheit (14) für den Aerosolstrom, eineVereinzelungsdüse (17) vorgesehen ist.
14. 14. Kondensationspartikelzähler nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeich¬net, dass dem Einlass (3) der Sättigungseinheit eine spiralförmige Zuleitung (8) vorgelagertist.
15. 15. Kondensationspartikelzähler nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern(6) zumindest teilweise von der spiralförmigen Zuleitung (8) umgeben wird. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen