JPH1076124A - 凝縮物分離装置 - Google Patents
凝縮物分離装置Info
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- JPH1076124A JPH1076124A JP9207834A JP20783497A JPH1076124A JP H1076124 A JPH1076124 A JP H1076124A JP 9207834 A JP9207834 A JP 9207834A JP 20783497 A JP20783497 A JP 20783497A JP H1076124 A JPH1076124 A JP H1076124A
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- G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
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- B01D53/265—Drying gases or vapours by refrigeration (condensation)
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- F25B21/02—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 消費電力の少ない凝縮物分離装置を得るこ
と。 【解決手段】 凝縮物分離装置、特に携帯式（排）ガス
分析装置のための凝縮物分離装置であって、周囲環境に
対して密閉されたハウジング（２０）の内部に形成さ
れ、測定ガスが貫流する凝縮室（２６）と、前記凝縮室
（２６）に案内されるガス供給要素（３０）と、前記凝
縮室（２６）から抜出されるガス抜出要素（４０）と、
高温側（１２）および低温側（１４）を有し、ハウジン
グ（２０）に取り付けられ、かつ凝縮室（２６）を貫流
する測定ガスの冷却に利用されるペルティエ要素（１
０）とを備え、低温側（１４）が広範囲に完全に凝縮室
（２６）の中に挿入され、この結果、直接測定ガスと接
触する凝縮物分離装置。
と。 【解決手段】 凝縮物分離装置、特に携帯式（排）ガス
分析装置のための凝縮物分離装置であって、周囲環境に
対して密閉されたハウジング（２０）の内部に形成さ
れ、測定ガスが貫流する凝縮室（２６）と、前記凝縮室
（２６）に案内されるガス供給要素（３０）と、前記凝
縮室（２６）から抜出されるガス抜出要素（４０）と、
高温側（１２）および低温側（１４）を有し、ハウジン
グ（２０）に取り付けられ、かつ凝縮室（２６）を貫流
する測定ガスの冷却に利用されるペルティエ要素（１
０）とを備え、低温側（１４）が広範囲に完全に凝縮室
（２６）の中に挿入され、この結果、直接測定ガスと接
触する凝縮物分離装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の上位概
念記載の特に携帯式（排）ガス分析装置のための凝縮物
分離装置に関する。
念記載の特に携帯式（排）ガス分析装置のための凝縮物
分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃焼装置の排煙および、たとえばガスエ
ンジンの排ガスを分析するために、測定ガスは探触子を
利用して吸引され、分析計に供給される。ガス分析のた
めには、測定ガスが再処理される必要があり、特に排ガ
ス粒子およびダスト粒子ならびに測定ガスからの水分を
除去しなければならない。
ンジンの排ガスを分析するために、測定ガスは探触子を
利用して吸引され、分析計に供給される。ガス分析のた
めには、測定ガスが再処理される必要があり、特に排ガ
ス粒子およびダスト粒子ならびに測定ガスからの水分を
除去しなければならない。
【０００３】測定ガスは、探触子から１本のホースを介
して分析計に導入される。凝縮物が前記ホースの中で沈
殿すると、前記ホースを通して導出された測定ガスは、
長時間にわたり沈殿した凝縮物と接触する。その場合に
は、たとえばＮＯ２およびＳＯ２のような成分が化合
し、この結果、測定値の誤差を生じてしまう。
して分析計に導入される。凝縮物が前記ホースの中で沈
殿すると、前記ホースを通して導出された測定ガスは、
長時間にわたり沈殿した凝縮物と接触する。その場合に
は、たとえばＮＯ２およびＳＯ２のような成分が化合
し、この結果、測定値の誤差を生じてしまう。
【０００４】前述のような測定誤差を防ぐために、抽出
探触子と分析計との間に加熱したホースと冷却した凝縮
物分離装置とを挿入することが知られている。加熱され
たホースは、該ホースの中に案内された測定ガスが露点
の上方の温度に加熱および保持され、この結果、分析計
へ至る途中で凝縮物は分離できないようにする。凝縮物
の分離は、専らおよび完全にガス流路の短い領域で、し
かもホースに後置された冷却された凝縮物分離装置の内
部で行われる。したがって、液体凝縮物を含む測定ガス
の接触時間は、凝縮物分離装置自体の領域に制限され、
この結果、ＮＯ２およびＳＯ２は極くわずかな、測定結
果を実質的に誤らせない範囲で結合される。測定ガス流
中のＮＯ２およびＳＯ２の濃度は、これにより凝縮物分
離装置を通過した後でも、実質的に分析する排ガスの濃
度と異ならない。
探触子と分析計との間に加熱したホースと冷却した凝縮
物分離装置とを挿入することが知られている。加熱され
たホースは、該ホースの中に案内された測定ガスが露点
の上方の温度に加熱および保持され、この結果、分析計
へ至る途中で凝縮物は分離できないようにする。凝縮物
の分離は、専らおよび完全にガス流路の短い領域で、し
かもホースに後置された冷却された凝縮物分離装置の内
部で行われる。したがって、液体凝縮物を含む測定ガス
の接触時間は、凝縮物分離装置自体の領域に制限され、
この結果、ＮＯ２およびＳＯ２は極くわずかな、測定結
果を実質的に誤らせない範囲で結合される。測定ガス流
中のＮＯ２およびＳＯ２の濃度は、これにより凝縮物分
離装置を通過した後でも、実質的に分析する排ガスの濃
度と異ならない。
【０００５】上述のような凝縮物分離装置は、たとえば
ドイツ連邦共和国特許明細書第４２２９１７７Ｃ１号か
ら知られており、本発明はここから出発する。
ドイツ連邦共和国特許明細書第４２２９１７７Ｃ１号か
ら知られており、本発明はここから出発する。
【０００６】これは測定ガスが貫流する凝縮室がハウジ
ングの内部に形成され、かつ、周囲環境に対して密閉さ
れている凝縮物分離装置である。測定ガスは、凝縮室に
ガス供給要素を介して供給され、前記ガス供給要素に加
熱可能の測定ガスホースに接続されている。さらにガス
抜出要素が含まれており、前記ガス抜出要素を通して測
定ガスが水分を抜出された後再び凝縮室を離れる。測定
ガスを冷却するために、ペルティエ要素が備えられ、前
記ペルィエ要素が公知のように高温側と低温側とを有す
る。ペルティエ要素はハウジングに取り付けられ、その
際、低温側は前記ハウジングと熱連結され、この結果、
ハウジングと、それとともに凝縮室に対向する内壁と
が、前記凝縮室内で支配する温度 − およびそれとと
もに測定ガス温度 − が、露点以下に下げられて、保
持できるまで冷却される。
ングの内部に形成され、かつ、周囲環境に対して密閉さ
れている凝縮物分離装置である。測定ガスは、凝縮室に
ガス供給要素を介して供給され、前記ガス供給要素に加
熱可能の測定ガスホースに接続されている。さらにガス
抜出要素が含まれており、前記ガス抜出要素を通して測
定ガスが水分を抜出された後再び凝縮室を離れる。測定
ガスを冷却するために、ペルティエ要素が備えられ、前
記ペルィエ要素が公知のように高温側と低温側とを有す
る。ペルティエ要素はハウジングに取り付けられ、その
際、低温側は前記ハウジングと熱連結され、この結果、
ハウジングと、それとともに凝縮室に対向する内壁と
が、前記凝縮室内で支配する温度 − およびそれとと
もに測定ガス温度 − が、露点以下に下げられて、保
持できるまで冷却される。
【０００７】前述の凝縮物分離装置が原則として実証さ
れているにもかかわらず、この凝縮物分離装置には一連
の欠点がある。問題は、特に移動して使用する場合に生
ずる。すなわち携帯式測定用分析装置と組み合わせて現
地で暖房技術者または煙突掃除人が使用する場合であ
る。その理由は、凝縮物の分離に必要な低い温度を維持
するために、消費電力が比較的高くなるからである。し
たがって一般に、蓄電池に蓄えられている分析装置の使
用時間が非常に限られているため、この結果、しばしば
補助蓄電池を一緒にもっていかなければならない。
れているにもかかわらず、この凝縮物分離装置には一連
の欠点がある。問題は、特に移動して使用する場合に生
ずる。すなわち携帯式測定用分析装置と組み合わせて現
地で暖房技術者または煙突掃除人が使用する場合であ
る。その理由は、凝縮物の分離に必要な低い温度を維持
するために、消費電力が比較的高くなるからである。し
たがって一般に、蓄電池に蓄えられている分析装置の使
用時間が非常に限られているため、この結果、しばしば
補助蓄電池を一緒にもっていかなければならない。
【０００８】比較的効率が悪い原因は、多数ある。特に
凝縮室を取り囲むハウジングが全体的に冷却されなけれ
ばならず、ハウジングの熱容量が高いために、緊急時の
冷却過程で消費電力が高くなることである。さらに高い
エネルギー損失が、ハウジングを取り囲む断熱材を通し
て極く限られた範囲で除去できる周囲環境への熱の引渡
しによって生ずる。
凝縮室を取り囲むハウジングが全体的に冷却されなけれ
ばならず、ハウジングの熱容量が高いために、緊急時の
冷却過程で消費電力が高くなることである。さらに高い
エネルギー損失が、ハウジングを取り囲む断熱材を通し
て極く限られた範囲で除去できる周囲環境への熱の引渡
しによって生ずる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明が解
決しようとする問題点は、もはや上述の欠点をもたな
い、特に携帯式（排）ガス分析装置のための凝縮物分離
装置を提供することである。特に前記凝縮物分離装置
は、改良された効率を有すると同時に、測定結果に誤差
を出さないために、凝縮物内の測定ガスの吸収は可能な
限り少なく維持しなければならない。
決しようとする問題点は、もはや上述の欠点をもたな
い、特に携帯式（排）ガス分析装置のための凝縮物分離
装置を提供することである。特に前記凝縮物分離装置
は、改良された効率を有すると同時に、測定結果に誤差
を出さないために、凝縮物内の測定ガスの吸収は可能な
限り少なく維持しなければならない。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この問題は、請求項１記
載の特徴をもつ凝縮物分離装置によって解決される。
載の特徴をもつ凝縮物分離装置によって解決される。
【００１１】本発明の好ましい実施態様は、従属請求項
の各特徴によって与えられる。
の各特徴によって与えられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明は、ペルティエ要素の低温
側が広範囲に完全に凝縮室の中に挿入配設され、この結
果、直接測定ガスと接触させることができる、という考
え方に基づいている。熱交換器面として利用されるペル
ティエ要素の低温側の表面は、直接測定ガスが環流し、
これによりその効率は、従来公知の解決策に比べ著しく
改善される。実質的には伝達損失は全く生じない。なぜ
なら低温源は、直接必要なところに取り付けられている
からである。さらに温度が最も低い場所が凝縮物分離装
置の内部にあるため、この結果、外側のハウジングと周
囲環境との間の温度差は、従来公知の凝縮物分離装置よ
りも少なくなる。
側が広範囲に完全に凝縮室の中に挿入配設され、この結
果、直接測定ガスと接触させることができる、という考
え方に基づいている。熱交換器面として利用されるペル
ティエ要素の低温側の表面は、直接測定ガスが環流し、
これによりその効率は、従来公知の解決策に比べ著しく
改善される。実質的には伝達損失は全く生じない。なぜ
なら低温源は、直接必要なところに取り付けられている
からである。さらに温度が最も低い場所が凝縮物分離装
置の内部にあるため、この結果、外側のハウジングと周
囲環境との間の温度差は、従来公知の凝縮物分離装置よ
りも少なくなる。
【００１３】該凝縮物分離装置の好ましい実施態様に基
づいて、ペルティエ要素の低温側がハウジングとの熱伝
導接触になる。しかも、これはペルティエ要素が貫通案
内される開口部の領域である。これにより冷却効率の一
部がハウジングに与えられ、これにより効率的な熱交換
器面を著しく大きくすることができる。このように凝縮
物の分離はペルティエ要素自体の低温側のみならず、さ
らにハウジングの内壁でもおこなうことができる。これ
らの措置自体を通して周囲環境に対するハウジングの温
度差が大きくなるにもかかわらず、それぞれの幾何学的
構成配置により、まだ全体の効率改善を達成することが
できる。なぜなら凝縮物分離装置は全体的により小型に
設計することができるからである。
づいて、ペルティエ要素の低温側がハウジングとの熱伝
導接触になる。しかも、これはペルティエ要素が貫通案
内される開口部の領域である。これにより冷却効率の一
部がハウジングに与えられ、これにより効率的な熱交換
器面を著しく大きくすることができる。このように凝縮
物の分離はペルティエ要素自体の低温側のみならず、さ
らにハウジングの内壁でもおこなうことができる。これ
らの措置自体を通して周囲環境に対するハウジングの温
度差が大きくなるにもかかわらず、それぞれの幾何学的
構成配置により、まだ全体の効率改善を達成することが
できる。なぜなら凝縮物分離装置は全体的により小型に
設計することができるからである。
【００１４】従来の技術から公知の凝縮物分離装置より
も改善された効率は、この結果、本質的に、測定ガスが
冷却源を環流するとともに、冷却源が外側に取り付けら
れるとともに測定ガスを貫流させる必要がある従来公知
のコンセプトよりも絶縁される外部面積が少なくなるこ
とに基づいている。したがって、絶縁する外部面積は、
本発明による凝縮物分離装置では著しく低減されてい
る。
も改善された効率は、この結果、本質的に、測定ガスが
冷却源を環流するとともに、冷却源が外側に取り付けら
れるとともに測定ガスを貫流させる必要がある従来公知
のコンセプトよりも絶縁される外部面積が少なくなるこ
とに基づいている。したがって、絶縁する外部面積は、
本発明による凝縮物分離装置では著しく低減されてい
る。
【００１５】もう１つ別の措置群は、熱引渡しの最適化
を目的としている。たとえば好ましくは、ペルティエ要
素の低温側を円筒状に形成することが考慮されている。
測定ガスが沿流する場合、これは比較的長い通路を通り
冷却源と接触したままになるため、この結果、露点以下
の測定ガス温度の低下が保証される。
を目的としている。たとえば好ましくは、ペルティエ要
素の低温側を円筒状に形成することが考慮されている。
測定ガスが沿流する場合、これは比較的長い通路を通り
冷却源と接触したままになるため、この結果、露点以下
の測定ガス温度の低下が保証される。
【００１６】もう１つ別の冷却面積の拡大では、追加の
凹部が、特に軸方向に延長する溝の形態で考慮されると
き、簡単な方法で達成される。円周に均一に配分された
多数の縦溝により、非常に効率的であるにもかかわら
ず、省スペース型の熱移行面積の拡大が生ずる。
凹部が、特に軸方向に延長する溝の形態で考慮されると
き、簡単な方法で達成される。円周に均一に配分された
多数の縦溝により、非常に効率的であるにもかかわら
ず、省スペース型の熱移行面積の拡大が生ずる。
【００１７】好ましくは低温側が半径方向溝穴を形成し
ながら密接して凝縮室の内壁に案内されるため、この結
果、軸方向に延長する溝は、多数のガスを案内する通路
を構成し、この通路は互いに広範囲に独立しているとと
もに、単に半径方向溝穴を介して互いに連結されてい
る。測定ガス流はこの結果、多数の部分流に分けられ、
比較的狭い通路を通って案内され、効率的かつ均一な測
定ガス流全体の冷却に配慮している。
ながら密接して凝縮室の内壁に案内されるため、この結
果、軸方向に延長する溝は、多数のガスを案内する通路
を構成し、この通路は互いに広範囲に独立しているとと
もに、単に半径方向溝穴を介して互いに連結されてい
る。測定ガス流はこの結果、多数の部分流に分けられ、
比較的狭い通路を通って案内され、効率的かつ均一な測
定ガス流全体の冷却に配慮している。
【００１８】特に簡単な構造上の凝縮物分離装置の構成
は、好ましい変形体にしたがって、ハウジングが円筒状
の管から成り、前記円筒状の管が凝縮室を形成するため
にそれぞれ終端側がストッパで密閉されている場合に、
実現することができる。このストッパは該ストッパ側で
ガス案内要素、すなわち供給要素と抜出要素とを支持
し、これらは好ましくは一体型にそれぞれのストッパに
成形されている。
は、好ましい変形体にしたがって、ハウジングが円筒状
の管から成り、前記円筒状の管が凝縮室を形成するため
にそれぞれ終端側がストッパで密閉されている場合に、
実現することができる。このストッパは該ストッパ側で
ガス案内要素、すなわち供給要素と抜出要素とを支持
し、これらは好ましくは一体型にそれぞれのストッパに
成形されている。
【００１９】好ましくはこのストッパは、それぞれ１つ
の孔を設けた栓要素を支持し、この栓要素は凝縮室の中
で突出する。該栓要素はこれを通して設定される還流ゾ
ーンを通して測定ガス流の激しい渦流を生じさせ、この
渦流がさらに滴下する凝縮物を軽減する。
の孔を設けた栓要素を支持し、この栓要素は凝縮室の中
で突出する。該栓要素はこれを通して設定される還流ゾ
ーンを通して測定ガス流の激しい渦流を生じさせ、この
渦流がさらに滴下する凝縮物を軽減する。
【００２０】２つのストッパの１つ、好ましくは抜出側
のストッパは、粒子を捕捉するためのフィルタをつけて
いる。特にこのためにＰＥから成るダストが実証されて
いる。このダストは栓要素とガス案内要素との間のガス
通路に挿入され、その際、栓要素内部の配列は、凝縮物
との接触を確実に阻止するという追加の長所を有する。
のストッパは、粒子を捕捉するためのフィルタをつけて
いる。特にこのためにＰＥから成るダストが実証されて
いる。このダストは栓要素とガス案内要素との間のガス
通路に挿入され、その際、栓要素内部の配列は、凝縮物
との接触を確実に阻止するという追加の長所を有する。
【００２１】最後に説明した変形体を実現するために、
実証済みの部材を使用することができる。なぜならこれ
らの部材はそもそも非冷却型凝縮物分離装置用として、
たとえばドイツ連邦共和国特許第４１０１１９４Ｃ１号
に基づいて使用されているからである。
実証済みの部材を使用することができる。なぜならこれ
らの部材はそもそも非冷却型凝縮物分離装置用として、
たとえばドイツ連邦共和国特許第４１０１１９４Ｃ１号
に基づいて使用されているからである。
【００２２】その他の改善は、栓要素がそれぞれ軸方向
溝穴を形成しながら密接して熱交換要素として形成され
た低温側に案内される場合に生ずる。これにより熱交換
を改善する追加の方向転換と渦流が作られる。
溝穴を形成しながら密接して熱交換要素として形成され
た低温側に案内される場合に生ずる。これにより熱交換
を改善する追加の方向転換と渦流が作られる。
【００２３】この関連性の中で好適なのは、供給側の栓
要素に対向する正面を直接反対側にある孔から軸方向に
流出する測定ガスのための衝突面として形成することで
ある。測定ガスは高速で栓要素から流出し、この流出速
度が速いために衝突面と集中的な接触が生じ、この結
果、すでにこの箇所で液体の大部分を分離することがで
きる。
要素に対向する正面を直接反対側にある孔から軸方向に
流出する測定ガスのための衝突面として形成することで
ある。測定ガスは高速で栓要素から流出し、この流出速
度が速いために衝突面と集中的な接触が生じ、この結
果、すでにこの箇所で液体の大部分を分離することがで
きる。
【００２４】上述の措置により、非常に効率的に作動す
る凝縮物分離装置を実現することができ、この凝縮物分
離装置はその優れた効率に基づいて、少ない構造容積を
許容し、かつ、比較的少ない冷却効率ですますことがで
きる。したがって前記凝縮物分離装置は、特に完全に冒
頭に述べた方式の携帯式移動分析装置への使用に適して
いる。
る凝縮物分離装置を実現することができ、この凝縮物分
離装置はその優れた効率に基づいて、少ない構造容積を
許容し、かつ、比較的少ない冷却効率ですますことがで
きる。したがって前記凝縮物分離装置は、特に完全に冒
頭に述べた方式の携帯式移動分析装置への使用に適して
いる。
【００２５】冷却効率のさらなる低減および／または構
造容積の削減は、好ましい変形体に基づいて測定ガスを
冷却するためにガス供給要素に接続された測定ガスホー
スが貢献する場合に達成することができる。この結果、
この測定ガスはすでに比較的低い温度でこの凝縮室に流
入する。ところが、この実に簡単に思われる措置は、従
来一度もまじめに考慮されたことがなかった。なぜなら
これは従来の考え方に反するからであり、測定ガスは測
定ガス探触子から凝縮物分離装置に向かう途中で、冒頭
に述べた測定値の誤差の帰結を伴う凝縮物の沈殿を阻止
するために加熱しなければならないからである。このよ
うにして驚くべきことに、加熱しなくても、直径を十分
小さくして、好ましくは１．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲
の直径で、好適な全長をもつホース、好ましくは２ｍ〜
４ｍの範囲の長さのホースに接続して、測定ガスの滞留
時間が前記測定ガスホースを通って通過する際にまった
く吸収されないか、または無視し得るほどわずかな吸収
が生ずる程度に少なくするように、測定ガスホース内で
高速の流速が達成される場合に阻止することができる。
このような非加熱型測定ガスホースの使用は、通常生ず
る測定課題で温度を周囲温度に下げられるので、この結
果、凝縮物分離装置内で必要な冷却出力をさらに下げる
ことができる。
造容積の削減は、好ましい変形体に基づいて測定ガスを
冷却するためにガス供給要素に接続された測定ガスホー
スが貢献する場合に達成することができる。この結果、
この測定ガスはすでに比較的低い温度でこの凝縮室に流
入する。ところが、この実に簡単に思われる措置は、従
来一度もまじめに考慮されたことがなかった。なぜなら
これは従来の考え方に反するからであり、測定ガスは測
定ガス探触子から凝縮物分離装置に向かう途中で、冒頭
に述べた測定値の誤差の帰結を伴う凝縮物の沈殿を阻止
するために加熱しなければならないからである。このよ
うにして驚くべきことに、加熱しなくても、直径を十分
小さくして、好ましくは１．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲
の直径で、好適な全長をもつホース、好ましくは２ｍ〜
４ｍの範囲の長さのホースに接続して、測定ガスの滞留
時間が前記測定ガスホースを通って通過する際にまった
く吸収されないか、または無視し得るほどわずかな吸収
が生ずる程度に少なくするように、測定ガスホース内で
高速の流速が達成される場合に阻止することができる。
このような非加熱型測定ガスホースの使用は、通常生ず
る測定課題で温度を周囲温度に下げられるので、この結
果、凝縮物分離装置内で必要な冷却出力をさらに下げる
ことができる。
【００２６】冷却需要が低減するほかに、従来普通にお
こなわれていたホース加熱のためのエネルギーが全く不
要になるので、節約効果は著しいものになる。これは特
に冒頭で述べた蓄電池駆動方式分析器の場合、蓄電池を
交換する必要がなく、その駆動時間を著しく延長するこ
とができるので、ポジティブに作用する。
こなわれていたホース加熱のためのエネルギーが全く不
要になるので、節約効果は著しいものになる。これは特
に冒頭で述べた蓄電池駆動方式分析器の場合、蓄電池を
交換する必要がなく、その駆動時間を著しく延長するこ
とができるので、ポジティブに作用する。
【００２７】好ましくはこの測定ガスホースはＰＴＦＥ
から製造される。これはこの材料が測定ガスの腐食成分
に対して十分な耐性があるからである。さらにこの材料
は、凝縮物滴が表面に実質的に付着せず、この結果、測
定ガス流は一緒に連れ去られるという性質をもってい
る。これにより、凝縮物が測定ガスホースの中に多量に
残ることが阻止できる。
から製造される。これはこの材料が測定ガスの腐食成分
に対して十分な耐性があるからである。さらにこの材料
は、凝縮物滴が表面に実質的に付着せず、この結果、測
定ガス流は一緒に連れ去られるという性質をもってい
る。これにより、凝縮物が測定ガスホースの中に多量に
残ることが阻止できる。
【００２８】同様にその他の材料も、その材料が同等の
性質を有し、特に測定上重要な成分について吸収率が少
ない場合にも適している。
性質を有し、特に測定上重要な成分について吸収率が少
ない場合にも適している。
【００２９】非加熱型測定ガスホースを含む構成は、こ
れにより２段階のガス冷却器を示すことになり、第１段
階は、測定ガスホースによって形成され、その中で測定
ガスは周囲温度に冷却される。第２段階は、ペルティエ
要素を設けた凝縮室である。この中で約２０℃の周囲温
度以下になる露点以下の温度への冷却が行われる。
れにより２段階のガス冷却器を示すことになり、第１段
階は、測定ガスホースによって形成され、その中で測定
ガスは周囲温度に冷却される。第２段階は、ペルティエ
要素を設けた凝縮室である。この中で約２０℃の周囲温
度以下になる露点以下の温度への冷却が行われる。
【００３０】
【実施例】本発明の例は、図１に表わした構造図を利用
して説明する。
して説明する。
【００３１】凝縮物分離装置は、管２０の形態のハウジ
ングを有し、前記管は凝縮室２６を形成するためにそれ
ぞれ終端側に対置させながらストッパ３４、４４で密封
される。ストッパ３４、４４と管２０との間にはシール
リング６０、６２が設けられ、このシールリングが前記
部材間の密閉を保証する。
ングを有し、前記管は凝縮室２６を形成するためにそれ
ぞれ終端側に対置させながらストッパ３４、４４で密封
される。ストッパ３４、４４と管２０との間にはシール
リング６０、６２が設けられ、このシールリングが前記
部材間の密閉を保証する。
【００３２】ストッパ３４には管状のガス供給要素３０
が組込まれて成形され、このガス供給要素は完全に孔３
２から軸方向に貫通している。ガス供給要素３０には測
定ガスホース１００が取り付けられ、この測定ガスホー
スは、ここに詳しくは図示していない抽出探触子と接続
される。
が組込まれて成形され、このガス供給要素は完全に孔３
２から軸方向に貫通している。ガス供給要素３０には測
定ガスホース１００が取り付けられ、この測定ガスホー
スは、ここに詳しくは図示していない抽出探触子と接続
される。
【００３３】ストッパ４４には管状のガス抜出要素４０
が成形され、このガス抜出要素は孔４２から軸方向に完
全に貫通している。ガス供給要素４０には、ここに図示
していない分析装置に接続するための管が取り付けられ
る。
が成形され、このガス抜出要素は孔４２から軸方向に完
全に貫通している。ガス供給要素４０には、ここに図示
していない分析装置に接続するための管が取り付けられ
る。
【００３４】管２０は開口部２４を備え、この開口部を
通してペルティエ要素１０が貫通される。ペルティエ要
素１０は、自体公知の方法で高温側１２を有し、この高
温側は管２０の外側に配設されて、熱の抜出に利用され
る。
通してペルティエ要素１０が貫通される。ペルティエ要
素１０は、自体公知の方法で高温側１２を有し、この高
温側は管２０の外側に配設されて、熱の抜出に利用され
る。
【００３５】管２０の内部には低温側１４が設けられ、
この低温側はこの結果実質的に完全に管２０の内側にあ
り、直接熱交換器として考案されている。ここには低温
側１４が円筒状の基体５０を有し、この基体は２本のね
じ７０、７２を利用して管２０に保持される。基体１５
の中には複数の軸方向に延長する溝１６が切り込まれ、
それぞれ隣接して延長した２つの溝１６の間に１本のス
タッド１７が立っている。この基体１５の直径は、スタ
ッド１７と管２０もしくはその内壁２２との間に、半径
方向に半径方向溝穴１９が残るように決められる。
この低温側はこの結果実質的に完全に管２０の内側にあ
り、直接熱交換器として考案されている。ここには低温
側１４が円筒状の基体５０を有し、この基体は２本のね
じ７０、７２を利用して管２０に保持される。基体１５
の中には複数の軸方向に延長する溝１６が切り込まれ、
それぞれ隣接して延長した２つの溝１６の間に１本のス
タッド１７が立っている。この基体１５の直径は、スタ
ッド１７と管２０もしくはその内壁２２との間に、半径
方向に半径方向溝穴１９が残るように決められる。
【００３６】基体１５は、切り込み溝１６のために大き
い表面積を有し、この表面積が熱交換器面としてそれに
沿って案内される測定ガスのために利用される。それと
同時に、溝１６を通して個々のガス案内通路が形成さ
れ、この通路は本質的に互いに独立し、単にその間に位
置するスタッド１７を介して半径方向溝穴１９の領域で
互いに接続されているだけである。
い表面積を有し、この表面積が熱交換器面としてそれに
沿って案内される測定ガスのために利用される。それと
同時に、溝１６を通して個々のガス案内通路が形成さ
れ、この通路は本質的に互いに独立し、単にその間に位
置するスタッド１７を介して半径方向溝穴１９の領域で
互いに接続されているだけである。
【００３７】図面には単に開口部２４の領域の管２０と
基体１５との間の熱伝導接触を暗示しており、この結
果、管２０も一定の範囲で冷却され、その内壁２２は追
加の熱交換器面として提供される。
基体１５との間の熱伝導接触を暗示しており、この結
果、管２０も一定の範囲で冷却され、その内壁２２は追
加の熱交換器面として提供される。
【００３８】凝縮物の分離を改善するために、追加の流
れ方向転換が作られる。このためにストッパ３４は軸方
向に貫通孔３８を設けた栓要素３６を支持し、この栓要
素は同軸上で管２０の方向に延長し、軸方向溝穴３９を
形成しながら密接して基体１５に案内されている。栓要
素３６から正面側で孔３８から流出する測定ガスは正面
側で基体１５に衝突し、その正面側１８はこの結果衝突
面として作用する。衝突の結果測定ガスは、新たに方向
転換の後に基体１５に沿って案内される前に、まず初め
に衝突方向に沿って方向転換する。
れ方向転換が作られる。このためにストッパ３４は軸方
向に貫通孔３８を設けた栓要素３６を支持し、この栓要
素は同軸上で管２０の方向に延長し、軸方向溝穴３９を
形成しながら密接して基体１５に案内されている。栓要
素３６から正面側で孔３８から流出する測定ガスは正面
側で基体１５に衝突し、その正面側１８はこの結果衝突
面として作用する。衝突の結果測定ガスは、新たに方向
転換の後に基体１５に沿って案内される前に、まず初め
に衝突方向に沿って方向転換する。
【００３９】基体１５の後で、新たに二重の方向転換が
おこなわれる。なぜならもう１つ別の栓要素４６が設け
られ、この栓要素がストッパ４４によって支持されるか
らである。さらに、管２０に対して同軸に延長する孔４
８がある。栓要素４６は、同様に基体１５に密接するま
で軸方向溝穴４９を形成しながら案内され、この結果、
測定ガス流はこの軸方向溝穴４９を通して孔４８の中に
流入することができる。孔４８は栓要素４６の内部で合
流し、この栓要素はストッパ４６に対してシールリング
６４を利用して密閉され、粒子を分離するためのフィル
タ５０を収用する。
おこなわれる。なぜならもう１つ別の栓要素４６が設け
られ、この栓要素がストッパ４４によって支持されるか
らである。さらに、管２０に対して同軸に延長する孔４
８がある。栓要素４６は、同様に基体１５に密接するま
で軸方向溝穴４９を形成しながら案内され、この結果、
測定ガス流はこの軸方向溝穴４９を通して孔４８の中に
流入することができる。孔４８は栓要素４６の内部で合
流し、この栓要素はストッパ４６に対してシールリング
６４を利用して密閉され、粒子を分離するためのフィル
タ５０を収用する。
【００４０】凝縮室２６としてこの結果管２０の取り外
しできない内室部を提供する。
しできない内室部を提供する。
【００４１】１つの特殊性は、非加熱測定ガスホース１
００が示しているが、これは本願と同じ日に出願された
ＫＰＪ４４３の「測定ガス流の再処理方法」の目的であ
り、その限りでこれを引用する。
００が示しているが、これは本願と同じ日に出願された
ＫＰＪ４４３の「測定ガス流の再処理方法」の目的であ
り、その限りでこれを引用する。
【００４２】測定ガスホース１００は、内径３ｍｍおよ
び長さ３ｍを有する。ここに示した実施例では、測定ガ
スは１分間あたりの流量０．９リットルで吸引され、こ
の結果、測定ガスの滞留時間は、２秒未満となる。この
滞留時間は、測定上重要性をもたず、たとえばＮＯ２ま
たはＳＯ２の吸着をおこなうことができることを保証す
る。材料としてＰＴＦＥが使用され、この材料に凝縮物
は上述の流れ条件で多量に付着することができず、測定
ガスの流れによって一緒に連れ去られる。
び長さ３ｍを有する。ここに示した実施例では、測定ガ
スは１分間あたりの流量０．９リットルで吸引され、こ
の結果、測定ガスの滞留時間は、２秒未満となる。この
滞留時間は、測定上重要性をもたず、たとえばＮＯ２ま
たはＳＯ２の吸着をおこなうことができることを保証す
る。材料としてＰＴＦＥが使用され、この材料に凝縮物
は上述の流れ条件で多量に付着することができず、測定
ガスの流れによって一緒に連れ去られる。
【００４３】測定ガス温度が、図示していない測定ガス
探触子の領域で約１８０℃〜２５０℃ある場合、測定ガ
ス管１００の終端の温度、すなわちガス供給要素３０の
領域では約２０℃の温度になる。この結果、周囲温度で
の冷却が達成される。
探触子の領域で約１８０℃〜２５０℃ある場合、測定ガ
ス管１００の終端の温度、すなわちガス供給要素３０の
領域では約２０℃の温度になる。この結果、周囲温度で
の冷却が達成される。
【００４４】さらに、運転を開始すると非常に速く測定
に必要な初期条件（凝縮室２６内で露点温度以下の値に
温度低下）が達成される。したがってこれにより極く短
時間で測定値を得ることができる。
に必要な初期条件（凝縮室２６内で露点温度以下の値に
温度低下）が達成される。したがってこれにより極く短
時間で測定値を得ることができる。
【図１】本発明に係る、凝縮物分離装置の構造図であ
る。
る。
１０ ペルティエ要素 １２ 高温側 １４ 低温側 １５ 基体 １６ 溝 １７ スタッド １８ 衝突面 １９ 半径方向溝穴 ２０ 管 ２２ 内壁 ２４ 開口部 ２６ 凝縮室 ３０ ガス供給要素 ３２ 孔 ３４ ストッパ ３６ 栓要素 ３８ 孔 ３９ 軸方向溝穴 ４０ ガス抜出要素 ４２ 孔 ４４ ストッパ ４６ 栓要素 ４８ 孔 ４９ 軸方向溝穴 ５０ フィルタ ６０ シールリング ６２ シールリング ６４ シールリング ７０ ねじ ７２ ねじ １００ 測定ガスホース
Claims (12)
- 【請求項１】 凝縮物分離装置、特に携帯用（排）ガス
分析装置のための凝縮物分離装置であって、 周囲環境に対して密封されたハウジングの内部に形成さ
れ、測定ガスが貫流する凝縮室と、 前記凝縮室の中に挿入されたガス供給要素と、 前記凝縮室から取出されたガス抜出要素と、 高温側と低温側とを有し、前記ハウジングに取り付けら
れ、凝縮室を貫流する測定ガスを冷却するために利用さ
れるペルティエ要素とを備えた凝縮物分離装置におい
て、 低温側（１４）が広範囲に完全に凝縮室（２６）の中に
挿入され、この結果、該低温側が直接測定ガスと接触す
ることを特徴とする凝縮物分離装置。 - 【請求項２】 ペルティエ要素（１０）が貫入されてい
る開口部（２４）の領域においてハウジング（２０）が
低温側（１４）と熱伝導接触することを特徴とする請求
項１記載の凝縮物分離装置。 - 【請求項３】 低温側（１４）が円筒状の基本形状を有
することを特徴とする請求項１または２記載の凝縮物分
離装置。 - 【請求項４】 低温側（１４）が軸方向に延長する溝
（１６）の形態で、凹部を備えていることを特徴とする
請求項３記載の凝縮物分離装置。 - 【請求項５】 低温側（１４）が半径方向溝穴（１９）
を形成しながら密接して凝縮室（２６）の内壁に達し、
この結果、溝（１６）を通して複数のガス案内通路が形
成され、前記ガス案内通路が単に半径方向溝穴（１９）
を介して互いに連結されていることを特徴とする請求項
４記載の凝縮物分離装置。 - 【請求項６】 ハウジングが円筒管（２０）から成り、
前記円筒管が凝縮室（２６）を形成するために、それぞ
れ終端側にストッパ（３４、４４）が密閉され、前記ス
トッパが該ストッパ側でガス供給要素（３０）とガス抜
出要素（４０）とを、一体型に、収容することを特徴と
する上記請求項のいずれか１項記載の凝縮物分離装置。 - 【請求項７】 ストッパ（３４、４４）が凝縮室（２
６）の中に突出し、孔（３８、４８）を備えた栓要素
（３６、４６）で支持され、その際、前記孔（３８、４
８）がガス供給要素（３０）もしくはガス抜出要素（４
０）と連通されていることを特徴とする請求項６記載の
凝縮物分離装置。 - 【請求項８】 両方のストッパ（３４、４４）の少なく
とも１つがＰＥ製のフィルタもしくはダストフィルタ
（５０）を支持し、前記フィルタが栓要素（３６、４
６）とガス供給要素（３０）もしくはガス抜出要素（４
０）との間のガス路の中に挿入されていることを特徴と
する請求項７記載の凝縮物分離装置。 - 【請求項９】 栓要素（３６、４６）がそれぞれ軸方向
溝穴（３９、４９）を形成しながら密接して低温側（１
４）に入れられていることを特徴とする請求項７または
８記載の凝縮物分離装置。 - 【請求項１０】 ガス供給側の栓要素（３６）に対向す
る低温側（１４）の正面が、衝突面（１８）として孔
（３８）の反対側から軸方向に流出する測定ガスのため
に形成されていることを特徴とする請求項９記載の凝縮
物分離装置。 - 【請求項１１】 非加熱型測定ガスホース（１００）
が、 小径もしくは１．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲の直径を有
し、 長大の長さ、もしくは２ｍ〜４ｍの範囲の長さを有し、 ガス供給要素（３０）に接続されている、ことを特徴と
する上記請求項のいずれか１項記載の凝縮物分離装置。 - 【請求項１２】 測定ガスホース（１００）がＰＴＦＥ
から成ることを特徴とする請求項１１記載の凝縮物分離
装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| DE19631001A DE19631001C1 (de) | 1996-08-01 | 1996-08-01 | Kondensatabscheider |
| DE19631001.6 | 1996-08-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1076124A true JPH1076124A (ja) | 1998-03-24 |
| JP3213883B2 JP3213883B2 (ja) | 2001-10-02 |
Family
ID=7801437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20783497A Expired - Fee Related JP3213883B2 (ja) | 1996-08-01 | 1997-08-01 | 凝縮物分離装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5873252A (ja) |
| EP (1) | EP0836875B1 (ja) |
| JP (1) | JP3213883B2 (ja) |
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| ES (1) | ES2210425T3 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6423345B2 (en) * | 1998-04-30 | 2002-07-23 | Acusphere, Inc. | Matrices formed of polymer and hydrophobic compounds for use in drug delivery |
| NL1017490C2 (nl) * | 2001-03-05 | 2002-09-06 | Stichting Energie | Inrichting voor het reinigen van een gas. |
| DE10232849A1 (de) * | 2002-07-19 | 2004-02-12 | Abb Patent Gmbh | Gasanalyseeinrichtung zur Qualitätsüberwachung eines gasförmigen Stoffes oder Stoffgemisches, insbesondere Luft |
| DE10232850A1 (de) * | 2002-07-19 | 2004-02-12 | Abb Patent Gmbh | Mobile Analyseeinrichtung |
| US7000490B1 (en) * | 2003-03-10 | 2006-02-21 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Thermoelectrically cooled water trap |
| WO2010025745A1 (de) * | 2008-09-03 | 2010-03-11 | Testo Ag | Verfahren zur messwerterfassung und messwertanzeige |
| CN102033000B (zh) * | 2010-11-18 | 2012-06-27 | 山西省电力公司电力科学研究院 | 带有烟气脱水装置的烟尘采样枪 |
| CN105223042B (zh) * | 2015-11-17 | 2017-08-08 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 燃煤锅炉烟气取样装置 |
| DE102018126467A1 (de) * | 2018-10-24 | 2020-04-30 | Hochschule Karlsruhe-Technik Und Wirtschaft | Verfahren und Messsystem zur Erfassung eines Teergehalts in Gasen |
| CN109331890A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-02-15 | 西安交通大学 | 一种可快速换气的烟雾箱 |
| CN115707507A (zh) * | 2021-08-18 | 2023-02-21 | 霍尼韦尔传感控制(中国)有限公司 | 除湿器以及除湿*** |
| WO2023209749A1 (en) * | 2022-04-29 | 2023-11-02 | Politecnico Di Torino | Fumes purification method |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1515275A (en) * | 1975-10-22 | 1978-06-21 | Leech C | Precipitator dryer |
| DE3121764A1 (de) * | 1981-06-02 | 1982-12-16 | Dornier System Gmbh, 7990 Friedrichshafen | "vorrichtung zur gastrennung" |
| FR2528321B1 (fr) * | 1982-06-10 | 1987-10-23 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de condensation en continu de vapeurs contenues dans l'atmosphere |
| US4494380A (en) * | 1984-04-19 | 1985-01-22 | Bilan, Inc. | Thermoelectric cooling device and gas analyzer |
| US4593529A (en) * | 1984-12-03 | 1986-06-10 | Birochik Valentine L | Method and apparatus for controlling the temperature and pressure of confined substances |
| DE3541645A1 (de) * | 1985-11-26 | 1987-06-04 | Heinrich Prof Dr Ing Reents | Vorrichtung zur wassergewinnung aus luft unter ausnutzung des peltier effektes |
| DE3830647A1 (de) * | 1988-09-09 | 1990-03-22 | Adolf Prof Dr Rer Nat Weber | Wassergewinnung aus der natuerlichen luftfeuchte zum pflanzenanbau, zur tierzucht und fuer den menschlichen bedarf |
| DE3937017A1 (de) * | 1989-11-07 | 1991-05-08 | Neuhaus Gerhard | Peltier - kuehlblock |
| DE4101194C1 (ja) * | 1991-01-21 | 1992-08-27 | Testoterm Messtechnik Gmbh & Co, 7825 Lenzkirch, De | |
| DE4229177C1 (de) * | 1992-09-02 | 1994-04-21 | Testoterm Mestechnik Gmbh & Co | Gaskühler |
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| US5465581A (en) * | 1993-08-24 | 1995-11-14 | Hewlett-Packard | Analytical system having energy efficient pump |
| US5465578A (en) * | 1994-01-19 | 1995-11-14 | Universal Analyzers, Inc. | Thermoelectric gas sample cooler |
-
1996
- 1996-08-01 DE DE19631001A patent/DE19631001C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-07-29 AT AT97113002T patent/ATE257738T1/de not_active IP Right Cessation
- 1997-07-29 ES ES97113002T patent/ES2210425T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1997-07-29 DE DE59711204T patent/DE59711204D1/de not_active Expired - Fee Related
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