ESTHER, Stephan (Sankt Johannesstrasse 4, Willebadessen, 34439, DE)
Wöhler Messgeräte Kehrgeräte GmbH Schützenstraße 41 33181 Bad Wünnenberg
äbgasanalysegerät
Ansprüche :
1. Einhand-Abgasanalysegerät mit einem Sondenrohr für ein Ansaugen einer Gasprobe mit einer Pumpe, mit einem in dem Sondenrohr angeordneten Thermoelement und mit einem eine batteriegespeiste Auswerte- und Meßvorrichtung aufnehmenden Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, dass vor einem Handgriff (3) des pistolenartig ausgebildeten Gehäuses (2) des Analysegerätes (1) eine Pumpenkammer (9) , eine Kondensatkammer (11) , ein Kondensatabscheider (12) und das Sondenrohr (7) axial hintereinander liegend angeordnet sind und dass die Gasprobe von der Kondensatkammer (11) über eine austauschbare Filtervorrichtung (8) von der in der Pumpenkammer (9) angeordneten Pumpe (10) angesaugt wird und über eine
Leitung (16) in dem Handgriff (3) angeordneten Sensoren (17-19) für die Analyse zugeführt wird.
2. Analysegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein übergang (25) von einer Oberseite (26) der
Pumpenkammer (9) zu einer Rückseite (27) des Handgriffs (3) schräg ausgebildet und dass das Gehäuse (2) von einer Anzeige- und Bedienvorrichtung (5) geschlossen ist.
3. Analysegerät nach einem oder mehreren der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Handgriff (3) oder einem Standfuß (44) eines Handgriffs wenigstens zwei in Reihe geschaltete Batterien (22,23) angeordnet sind und dass die Batterien (22,23) durch eine Klappe (24) zugänglich und/oder als Akku-Pack (43) mit dem Standfuß (44) abnehmbar sind.
4. Analysegerät nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Handgriff
(3) angeordnete Sensoren (17-19) durch eine Klappe (20) zugänglich und betriebsmäßig austauschbar sind.
5. Analysegerät nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Handgriff und oder ein Standfuß (44) mit außen angeordneten Magneten (46,47) versehenen ist.
6. Analysegerät nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sondenrohr
(7) ein flexibles Edelstahl-Wellenrohr (30) aufweist.
7. Analysegerät nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zentral in dem Sondenrohr (7) ein spiralförmiges Thermoelement (31) angeordnet ist .
8. Analysegerät nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem freien Ende (33) des Sondenrohrs (7) eine Kappe (34) angeordnet ist, die klammerartig das Thermoelement (31) zentriert hält.
9. Analysegerät nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensatabscheider (12) sich hin zu dem Sondenrohr (7) konisch verjüngt und das außen des Kondensatabscheiders (12) umlaufende Ring- und/oder Spiralnuten (41) von einem sich entsprechend verjüngenden Abschnitt (42) des Gehäuses (2) gasdicht überdeckt sind.
10.Analysegerät nach einem oder mehreren der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ring- und/oder Spiralnuten des Kondensatabscheiders und die innere, angepasste Fläche des Gehäuses einen gasdichten Wärmetauscher ausbilden.
11. Analysegerät nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein in einem Längsschnitt T-förmiger Flansch (35) das Gehäuse (2) frontseitig abschließt, dass in einer zentralen Durchbrechung (36) des Flansches (35) das Sondenrohr (7) gefangen ist und dass der Flansch (35) mit seinem zentralen Fuß (37) in einer zentralen Ausnehmung (38) eines den Kondensatabscheider (12) axial verlängernden Ansatzes (39) gehalten ist. |
Wöhler Messgeräte Kehrgeräte GmbH Schützenstraße 41 33181 Bad Wünnenberg
Abgasanalysegerät
Beschreibung :
Die Erfindung betrifft ein Einhand-Abgasanalysegerät mit einem Sondenrohr für ein Ansaugen einer Gasprobe mit einer Pumpe, mit einem in dem Sondenrohr angeordneten Thermoelement und mit einem eine batteriegespeiste Auswerte- und Meßvorrichtung aufnehmenden Gehäuse für die Durchführung von Messungen und Berechnungen für eine Beurteilung von Heizungsanlagen .
Bei Heizungsanlagen sind regelmäßige Messungen entsprechend der allgemeinen Verwaltungsvorschrift zur Verordnung zur Durchführung des Bundes- Imissionsschutzgesetzes an Feuerstätten mit flüssigen und gasförmigen Brennstoffen (l.BImSchV) notwendig. Hierzu ist es beispielsweise aus der DE 196 11 463 bekannt, ein mit einem Mantelthermoelement zur Temperaturerfassung versehenes Sondenrohr in ein in einem Kamin strömenden Gas einzubringen. Von einem gesondert ausgebildeten Analysegerät angesaugt strömt eine Gasprobe durch das Sondenrohr, weiter über einen Schlauch bis hin zu dem eigentlichen Analysegerät. Die Vielgliederigkeit der Verbindung von dem Sondenrohr bis hin zum eigentlichen Analysegerät führt, gerade auch durch die hier erreichte Flexibilität der Verbindung, regelmäßig zu Dichtungsproblemen. Darüber hinaus ist die Handhabung des
vollständigen Analysegerätes, insbesondere bei vergleichsweise langen Verbindungsschläuchen, unhandlich. Ein typischer weiterer Nachteil derartiger Vorrichtungen liegt konstruktionsbedingt darin, dass ein angesaugtes Rauchgas sich auf dem Weg zum Analysegerät innerhalb des Schlauches bzw. der Verbindungsstücke abkühlt und es zu einem Kondensatniederschlag innerhalb des Schlauches kommen kann. Dringt dieses Kondensat in das Analysegerät ein, kommt es dort zur Zerstörung der Meßzellen für die Erfassung der Sauerstoff- und Kohlenmonoxidkonzentration.
Aus der DE 24 11 834 Al ist ein Abgasanalysegerät bekannt, bei dem ein Sondenrohr im Bereich des seiner Eintrittsöffnung abgewandten Endes an ein pistolengriffähnliches, im wesentlichen quer zur Längsrichtung des Sondenrohrs verlaufendes Griffstück angeschlossen ist. Das Sondenrohr weist im Bereich der Eintrittsδffnung einen elektrischen Temperaturfühler auf, der über eine Messleitung an eine von dem Griffstück mit Sondenrohr abgesetzte Mess- und Auswertevorrichtung angeschlossen ist.
Der Eintrittsöffnung gegenüberliegend ist das Sondenrohr über einen ersten Verbindungsschlauch an eine in dem Griffstück angeordnete Kondensationsvorrichtung angeschlossen. Diese Kondensationsvorrichtung wird durch einen lang gestreckten Hohlraum ausgebildet, im wesentlichen bei der Handhabung vertikal ausgerichtet, der in einem unteren Bereich eine Einlassδffnung und in einem oberen Bereich eine Auslassöffnung für eine Gasprobe aufweist. Diese Gasprobe wird über einen an der Auslassöffnung angeschlossenen zweiten
Verbindungsschlauch an die abgesetzte Auswerte- und Messvorrichtung für weitere Messungen abgeführt.
Aus der DE 20 2004 009 615 Ul ist ein Analysegerät mit einem pistolenartigen Gehäuse bekannt, dem ein flexibles Sondenrohr
vorsteht. Das Sondenrohr weist einen biegsamen Schlauch auf, der einer Durchleitung einer Gasprobe dient . Dieser Schlauch ist von einem Mantel aus einem anderen Material umgeben und es ist innerhalb des Schlauchs zumindest abschnittsweise eine Schraubenfeder angeordnet .
Ein gattungsgemäßes, sehr erfolgreich in den Markt eingeführtes Abgasanalysegerät ist in der DE 198 55 831 Al erläutert. Dort steht einem im Wesentlichen quaderförmigen Gehäuse ein biegesteifes Sondenrohr vor. Unterhalb des gehäuseseitigen Endes des Sondenrohrs ist ein Kondensatabscheider angeordnet, weshalb der Volumenstrom einer Gasprobe mehrfach umgelenkt werden muß. Aufgrund der hierdurch auftretenden Strömungswiderstände bedarf es einer vergleichweise leistungsstarken Pumpe, wodurch der
Stromverbrauch nicht optimal ist. Ergonomisch ungünstig ist auch die Anordnung der Anzeige- und Bedienelemente des Geräts an einer Flachseite.
Kondensationsvorrichtungen für ein Abscheiden von
Flüssigkeiten aus Gasen sind in vielfältigen weiteren Ausführungsformen bekannt und bewährt. Spezielle Ausführungsformen zeigen die EP 0864862 A2, die DE 41 01 194 Cl und DE 86 25 127 Ul.
Vor diesem technischen Hintergrund stellt der Erfindung sich die Aufgabe, ein handliches, ergonomisch gestaltetes Analysegerät für die Messung einer Vielzahl von physikalischen Eigenschaften insbesondere eines Rauchgases zur Verfügung zu stellen, bei dem Strömungsverluste weitgehend vermieden sind.
Gelöst wird diese technische Problematik bei einem Einhand-Abgasanalysegerät mit einem Sondenrohr für ein Ansaugen einer Gasprobe mit einer Pumpe, mit einem in dem
Sondenrohr angeordneten Thermoelement und mit einem eine batteriegespeiste Auswerte- und Meßvorrichtung aufnehmenden Gehäuse gemäß des Anspruchs 1 durch die Maßnahmen, dass vor einem Handgriff des pistolenartig ausgebildeten Gehäuses des Analysegerätes eine Pumpenkammer, eine Kondensatkammer, ein Kondensatabscheider und das Sondenrohr axial hintereinander liegend angeordnet sind und dass die Gasprobe von der Kondensatkammer über eine auswechselbare Filtervorrichtung von der in der Pumpenkammer angeordneten Pumpe angesaugt wird und über eine Leitung in dem Handgriff angeordneten Sensoren für die Analyse zugeführt wird.
Das Abgasanalysegerät nach der Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen auf. So ist die gesamte Auswerte- und
Meßvorrichtung in einem Handgriff eines Gehäuses aufgenommen, das pistolenartig ausgebildet an diesem Handgriff gehalten werden kann. Eine Einhand-Bedienung ist damit in einfacher Weise ermöglicht, wobei der in der Hand liegende, tiefe Schwerpunkt der Vorrichtung die Handhabung erheblich erleichtert .
Vor dem Handgriff finden sich vergleichsweise leichtgewichtige Komponenten axial hintereinander liegend angeordnet, nämlich hin zu dem Handgriff das Sondenrohr, der Kondensatabscheider, die Kondensatkammer und die Pumpenkammer mit Pumpe. Die axiale Anordnung führt zwar zu einer gewissen Baulänge, jedoch der Weg einer Gasprobe verläuft aufgrund der axialen Anordnung vergleichsweise ungestört .
Innerhalb des Handgriffs sind die schwergewichtigen Bauteile angeordnet, insbesondere die gesamte Sensorik, eine Platine für die Aufnahme der elektrischen/elektronischen Schaltung der Auswerte- und Meßvorrichtung sowie die vorzugsweise wieder aufladbaren Batterien für die Stromversorgung. Ein
tiefliegender Schwerpunkt des Abgasanalysegerätes nach der Erfindung wird durch diese Maßnahme erreicht, so dass es sicher in einer Hand gehalten und mit derselben Hand auch problemlos bedient werden kann, wenn weiter vorgesehen ist, dass ein übergang von einer Oberseite der Pumpenkammer zu einer Rückseite des Handgriffs schräg ausgebildet und dass das Gehäuse von einer Anzeige- und Bedienvorrichtung geschlossen ist. Dabei ist insbesondere an einen oben liegenden Bildschirm gedacht, vorzugsweise ein LCD-Display, mit darunterliegendem Tastenfeld, das dann von der das
Abgasanalysegerät an dem Handgriff haltenden Hand mit einem Daumen bedient werden kann.
Für die Stromversorgung sind regelmäßig wenigstens zwei Batterien, vorzugsweise Akkumulatoren, in Reihe geschaltet, vorzusehen. Eine Parallelschaltung mit zwei weiteren, wiederum in Reihe geschalteten Batterien, verdoppelt die zur Verfügung stehende Stromkapazität . Bei dem Abgasanalysegerät nach der Erfindung kann hierzu vorgesehen sein, dass in dem Handgriff wenigstens zwei in Reihe geschaltete, bspw. axial hintereinander liegende Batterien angeordnet sind und dass die Batterien durch eine vorzugsweise dann frontseitige Klappe des Handgriffs zugänglich sind. Ein schwergewichtiger Akku-Pack wie beispielsweise bei Akku-Schraubern kann so vermieden werden, wenngleich eine von diesen bekannte
Anordnung der Batterien bspw. als abnehmbarer Akku-Pack insbesondere größerer Kapazität unterhalb des eigentlichen Handgriffs in einem oder als Standfuß gleichwohl möglich ist .
Ist insbesondere ein solcher Standfuß vorgesehen, wird dieser mit außen angeordneten Magneten versehen sein, so dass das Analysegerät nach der Erfindung für Einstellarbeiten leicht bspw. an einer Kesselwand fixierbar ist.
Da die Sensoren aufgrund von Alterung eine begrenzte Lebensdauer nur aufweisen, wird in weiterer Ausgestaltung bevorzugt, dass in dem Handgriff angeordnete Sensoren durch eine Klappe zugänglich und betriebsmäßig austauschbar sind.
In weiterer konstruktiver Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Sondenrohr ein flexibles Edelstahl-Wellenrohr aufweist. VA-Flexrohre können problemlos bis 800 0 C erwärmt werden, womit es möglich ist, auch vergleichsweise heiße Abgase mit dem Analysegerät nach der Erfindung zu vermessen.
In weiterer konstruktiver Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zentral in dem Sondenrohr ein spiralförmiges Thermoelement angeordnet ist, das weiter bevorzugt von einer an dem freien Ende des Sondenrohrs angeordneten Kappe klammerartig zentriert gehalten ist.
Weiter kann vorgesehen sein, dass der Kondensatabscheider sich hin zu dem Sondenrohr konisch verjüngt und das außen des Kondensatabscheiders umlaufende Ring- und/oder Spiralnuten von einem sich entsprechend verjüngenden Abschnitt des Gehäuses gasdicht überdeckt sind. Eine konstruktiv einfache, jedoch ausgesprochen wirkungsvolle Ausbildung des Kondensatabscheiders ist hierdurch gefunden, da ein gesondertes Gehäuse für die Abdeckung der Nuten nicht von Nöten ist und es möglich ist, dass die Ring- und/oder Spiralnuten des Kondensatabscheiders und die innere, angepasste Fläche des Gehäuses einen gasdichten Wärmetauscher ausbilden.
In weiterer konstruktiver Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass ein in einem Längsschnitt T- förmiger Flansch das Gehäuse frontseitig abschließt, dass in einer zentralen Durchbrechung des Flansches das Sondenrohr gefangen ist und dass der Flansch mit seinem zentralen Fuß in einer zentralen
Ausnehmung eines den Kondensatabscheider axial verlängernden Ansatzes gehalten ist.
Diese weitgehend rotationssymmetrische, koaxiale Anordnung von Thermoelement, Sondenrohr, durchsetztem
Befestigungsflansch, Ansatz des Kondensatabscheiders und anschließenden Gehäuses ist sehr platzsparend, dabei jedoch mechanisch stabil und, beispielsweise in Kunststoff gefertigt, relativ unproblematisch.
Das Analysegerät nach der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert, in der lediglich ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt:
Fig.l: eine Seitenansicht,
Fig.2: eine Draufsicht,
Fig.3: eine isometrische Darstellung,
Fig.4: einen Schnitt gemäß der Linie IV, IV in Figur 2,
Fig.5: eine Variante eines Handgriffs mit Standfuß und
Fig.6: eine vergrößerte Darstellung des freien Endes des Sondenrohrs .
Die Zeichnung zeigt beispielhaft ein Abgasanalysegerät 1, das nicht von ungefähr dem Aussehen bekannter Akkuschrauber ähnelt. Das Gehäuse 2 ist pistolenartig ausgebildet mit einem Handgriff 3, einem Standfuß 4, einer Anzeige- und Bedienvorrichtung 5 und einem vor dem Handgriff 3 liegenden Gehäuseabschnitt 6, der sich in einem Sondenrohr 7 fortsetzt, das in der Zeichnung verkürzt dargestellt ist. Oberseitig
trägt der Gehäuseabschnitt 6 leicht zugänglich und auswechselbar eine Filtervorrichtung 8.
Der Schnitt gemäß Figur 4 zeigt, dass vor dem Handgriff 3 axial hintereinander liegend eine Pumpenkammer 9 mit Pumpe 10, eine Kondensatkammer 11, ein Kondensatabscheider 12 und das Sondenrohr 7 angeordnet sind.
Eine von der Pumpe 10 durch das Sondenrohr 7 angesaugte Gasprobe tritt durch den Kondensatabscheider 12 in die
Kondensatkammer 11 ein, angedeutet durch die Pfeile. Durch die bei dem Ausführungsbeispiel zweistufig ausgebildete Filtervorrichtung 8 mit einem Wattefilter 13 und einem PTFE-Filter wird die Gasprobe weiter von der Pumpe 10 über eine Leitung 15, bspw. einen Schlauch, angesaugt und über eine weitere Leitung 16, wieder ein Schlauch oder gegebenenfalls auch eine Rohrleitung, Sensoren 17,18,19 für eine Analyse zugeführt .
Die in dem Handgriff 3 angeordneten Sensoren 17-19 sind durch eine Klappe 20 im Handgriff 3 zugänglich, so dass sie beispielsweise bei Alterung oder dergleichen ausgetauscht werden können.
Gleichfalls im Handgriff 3 angeordnet ist die
Betriebselektronik, angedeutet auf einer Platine 21. Die Stromversorgung wird durch wenigstens zwei in Reihe geschaltete, vorzugsweise wieder aufladbare Batterien 22,23 sichergestellt, die ebenfalls durch eine frontseitige Klappe 24 des Handgriffs 3 zugänglich sind.
Eine Alternative für die Stromversorgung stellt ein Akku-Pack 43 dar, vgl. Fig. 5, durch das in an sich bekannter Weise ein Standfuß 44 entsprechend herkömmlichen Akkuschraubern ausgebildet werden kann. Ein solcher Akku-Pack 43 kann als
ganzes mit dem Standfuß 44 von dem in Fig. 5 nicht weiter dargestellten Handgriff abnehmbar ausgebildet oder durch Klappen in dem Standfuß 43 zugänglich sein. Neben einer öse 45 für ein Festlegen an einer Schnur, einer Kette oder dergleichen, weißt der Standfuß 44 außen liegende, seitliche und/oder unterseitige Magneten 46,47 auf, so dass das Analysegerät an metallischen Gegenständen, bspw. an einer Kesselwand, während einer länger andauernden Analyse fixiert werden kann.
Die Anzeige- und Bedienvorrichtung 5 bildet einen schräg sich erstreckenden übergang 25 von einer Oberseite 26 der Pumpenkammer 9 hin zu einer Rückseite 27 des Handgriffs 3 aus und verfügt über eine Anzeige 28 beispielsweise in Form eines LCD-Bildschirms. Menügesteuert reichen für die Handhabe hier drei Bedienelemente 29.
Figur 4 und insbesondere die vergrößerte Darstellung gemäß Figur 6 zeigen, dass das Sondenrohr 7 durch ein flexibles Edelstahl-Wellenrohr 30 im wesentlichen ausgebildet wird. Zentral in dem Sondenrohr 7 ist ein spiralförmiges Thermoelement 31 angeordnet, das einerends über eine Leitung 32 mit der Elektronik auf der Platine 21 verbunden ist und andernends von einer an dem freien Ende 33 des Sondenrohrs 7 angeordneten Kappe 34 klammerartig zentriert gehalten wird.
Gehäuseseitig wird das Sondenrohr 7 von einem das Gehäuse 2 frontseitig abschließenden, in einem Längsschnitt T-förmigen Flansch 35 in einer zentralen Durchbrechung 36 gehalten. Der Fuß 37 des Flansches 35 liegt in einer zentralen Ausnehmung 38 eines den Kondensatabscheider 12 axial verlängernden Ansatzes 39 fest. Im Anschluss an den Ansatz 39, hin zu dem Griff 3, vergrößert sich der Durchmesser des Kondensatabscheiders 12 und weist die konisch ausgebildete Oberseite 40 des Kondensatabscheiders 12 umlaufende Ring-
und/oder Spiralnuten 41 auf, die unmittelbar von dem Gehäuse 3 mit einem sich hin zu dem Sondenrohr 7 verjüngenden, konischen Abschnitt 42 überdeckt werden.
Next Patent: METHOD AND DEVICE FOR BONDING TEXTILE MATERIAL