CN108369157A - 用于废气测量设备的开关柜 - Google Patents

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Abstract

已知一种用于废气测量设备的开关柜(10),所述开关柜(10)具有柜体(12)和用于打开和关闭柜体(12)的正面(24)的门(26),在所述柜体(12)中布置有用于分析试验气体的测量设备(32、34、36),并且所述柜体(12)具有两个侧壁(14、16)、底板(18)、盖板(20)和后壁(22)。为了能够可靠地散发在所述开关柜(10)的内部空间(44)中产生的热量,在此建议,所述柜体(12)具有第二后壁(38),其中,在第一后壁(22)与第二后壁(38)之间构造有用于散热的通道(40)。

Description

用于废气测量设备的开关柜
本发明涉及一种用于废气测量设备的开关柜,所述开关柜具有柜体和用于打开和关闭柜体敞开的正面的门,在所述柜体中布置有用于分析试验气体的测量设备,并且所述柜体具有两个侧壁、底板、盖板和后壁。
这类开关柜例如用在机动车的例如具有CVS设备的辊式试验台上。这类开关柜一方面包含供电单元、控制装置、电子设备和冷却单元以及存在于废气测量设备中的调节组件,并且另一方面包含分析废气所需要的用于确定废气中的有害物质量的测量设备,例如用于确定碳氢化合物或通过气相色谱仪用于确定甲烷量的火焰离子化检测器分析设备、用于确定废气中的氮氧化物量的化学发光检测器分析设备以及用于确定废气中的各种活性成分如一氧化碳、二氧化碳或碳氢化合物的红外检测器分析设备。相应地,开关柜通过管道与废气测量设备的采样探针连接,这些管道通过相应的接头连接到开关柜上。此外,通常在开关柜中布置有适合于所有测量设备的校准气体单元。
这类开关柜柜大多在封闭正面的门上具有操纵单元,通过该操作单元由操作人员控制整个设备以及柜内部空间中的测量设备,并且通过该操作单元能够直接查询分析数据。
用于废气测量设备的开关柜例如由专利文献EP 2 317 833A1已知。该开关柜由两个柜部件构成,这两个柜部件能一前一后地布置并且通过柔性的管道相互连接。在此,靠后的柜部件用于与CVS设备连接,而靠前的、可移动的柜部件承载设备的测量设备,这些测量设备通过管道与靠后的柜部件连接。
在这样的开关柜中存在的问题是,一方面必须产生热量以便例如将测量气体加热至预定的温度,并且另一方面也在测量设备中产生热量,必须可靠地散发该热量以避免由于热过载对测量设备和存在于开关柜中的电子设备造成损坏。
因此,本发明所要解决的技术问题在于,提供一种用于废气测量设备的开关柜,用所述开关柜能够可靠地避免由于热过载对测量设备和存在的电子设备造成损坏,并且能够实现开关柜中尽量恒定的温度。但开关柜应尽可能在其尺寸方面尽量保持不变并且尽可能不需要利用成本高的附加设备。
所述技术问题通过具有独立权利要求1的特征的用于废气测量设备的开关柜解决。
所述柜体具有第二后壁,其中,在第一后壁与第二后壁之间构造用于散热的通道,由此可以散发在开关柜中产生的热量,因为热量由于较小的密度不受阻碍地在通道中上升。相应地减小了布置在开关柜中的构件的热负荷。
优选地,在所述开关柜中布置有至少一个风扇,通过该风扇能够在通道中产生空气流。通过所述风扇确保通道中的持续的空气流动,通过该空气流动一方面可以实现对后壁的冷却作用,另一方面能够主动向上散发热量。
在优选的实施方式中,朝向柜体的内部空间的第一后壁设计为比第二后壁更短,从而第一后壁与柜体的底板间隔布置。通过该开口空气可以从开关柜的内部中进入通道中并且相应地从开关柜中排出。
尤其有利的是,沿垂直方向观察,供电单元布置在柜体的底板与第一后壁的下端部之间,从而可以将在供电单元上产生的热量直接排入通道中,而不需要首先流入柜内部中。
与之关联地特别优选的是,沿垂直方向观察,在柜体的底板与第一后壁的下端部之间布置有至少一个风扇,由此可以将此区域中产生的热量直接排入通道中。
优选地,通过所述风扇可以将空气从柜体的内部空间朝第一后壁与第二后壁之间的通道的方向输送。风扇从柜体的内部抽吸热空气并且将热空气输送到后壁之间的通道中,在通道中,热空气流由于此处存在的较低温度的空气与其之间的密度差或重新被风扇排出。
在本发明的有利的设计方案中,在第一后壁中构造开口,在所述开口中布置有至少一个风扇,通过该风扇可以将空气从柜体的内部空间输送到第一后壁与第二后壁之间的通道中。相应地,所述风扇将热空气从柜体的内部空间吸入通道中,热空气被从通道中向上排出。
优选地,在第一后壁上布置有冷却器,通过该冷却器冷却开关柜或测量设备之一的后壁。在该实施方式中,后壁的整个面可以用作冷却表面,因为该冷却表面被冷却器冷却或冷却器的温度较高的废气在测量设备的直接冷却的情况下经由通道被直接排出。
在对此改进的实施方式中,冷却器和风扇布置在第一后壁中的开口上,从而冷却器的热废气沿着通道被输送并且不加热内部空间。由此降低整个开关柜内部空间的热负荷。
特别优选的是,用于废气分析的测量设备贴靠在第一后壁上。因此在设备上产生的热负荷可以直接通过经由后壁和通道的对流被排出。
在本发明的对此改进的设计方案中,测量设备的侧壁具有不同的侧面,其中,测量设备以其最大的侧面贴靠第一后壁。这使得,由于较大的贴靠面存在特别大的向后壁的热传导并因此可以经由通道散发最大的热量,由此可靠地避免开关柜中测量设备的热过载。
也有利的是,第一后壁可以被主动冷却,由此能够可靠地散发以任意量定义的热量。为此,优选在第一后壁上布置冷却蛇管,通过冷却蛇管可输送冷却剂。
测量设备产生不同的热量,其中,具有增加产生的热量的测量设备更靠上地布置在柜体中,由此实现特别有利的实施方式。这提高了经由后壁和通道的冷却作用,这是因为防止过大的热量从下方区域中沿着其它设备流动。取而代之,相对于位于上方的测量设备的温度的温差始终保持存在,从而始终产生对位于上方的测量设备的冷却作用,空气朝位于上方的测量设备的方向流动。
还有利的是,第一后壁终止于盖板下方并且在盖板中布置有至少一个风扇,通过该风扇可以将空气从通道和开关柜的内部空间输送。来自通道中的空气相应地被主动排出至环境中。
由此实现一种用于废气测量设备的开关柜,用该开关柜能够可靠地散发在开关柜中产生的热量,而不必安装附加的废气管道。相应地,测量设备以及安装在开关柜中的电子设备的热负荷降低。开关柜的尺寸也被减小。因此,分别根据实施方式可以使开关柜中的温度保持在尽量恒定的水平。
在附图中示出按照本发明的用于废气测量设备的开关柜的实施例并且以下对其进行说明。
图1示出按照本发明的用于废气测量设备的空的开关柜的前视图。
图2示出根据图1的按照本发明的开关柜的剖面侧视图。
图3示出完全装备的打开的按照本发明的开关柜的立体图。
按照本发明的用于废气测量设备的开关柜10由第一柜体12构成,第一柜体12具有第一侧壁14、相对置的侧壁16、底板18和盖板20以及第一后壁22。柜体12的正面24可通过可转动固定在第一侧壁14上的门26封闭。在门26上设置凹部28,在凹部28中固定有触摸屏形式的操作单元30,通过操作单元30可以控制连接的废气测量设备,并且通过操作单元30可以控制布置在开关柜10中的用于分析试验气体的测量设备32、34、36并且可以调取其测量结果。
按照本发明,开关柜10具有第二后壁38,第二后壁38与第一后壁22间隔地布置在第一后壁22后方并且平行于第一后壁22。所述第二后壁38固定在两个侧壁14、16的后端部上,这两个侧壁14、16向后突伸超过第一后壁22,从而在这两个后壁22、38与侧壁14、16的后端部之间构造出用于散热的狭窄的通道40,通道40构造为朝上敞开。第一后壁22也紧挨盖板20的下方终止,从而通过盖板20中的风扇41既从内部空间也主动从通道40中抽吸废气。
第一后壁22的下端部42同样与底板18间隔布置。在开关柜10的缺少第一后壁22的下方区域中,在开关柜10的内部空间44中布置有开关柜10的供电单元46。校准气体单元48以及测量气体分配器50同样布置在开关柜10中,通过测量气体分流器50向测量设备32、34、36供应以测量气体或校准气体,并且测量气体分流器50相应地具有一个接口,该接口通过开关柜10上的接头或开口经由未示出的连接管道与废气测量设备连接。
在开关柜10的下方区域中,在第一后壁22的下端部的下方紧靠着布置有第一风扇52,第一风扇52将空气从开关柜10的位于门26与第一后壁22之间的内部空间44输送到两个后壁22、38之间的通道40中。
在内部空间44中,在供电单元46的上方布置有作为第一测量设备32的用于确定各种活性成分如一氧化碳、二氧化碳或碳氢化合物的红外检测器分析设备。第一测量设备32与布置在其上的附加的冷却器54耦连,该冷却器54冷却红外探测器分析设备32的测量气体并且其热废气直接通过通道40被排出。为此,测量设备32和冷却器54直接固定在后壁22上。红外探测器分析设备32具有不同的侧壁56,其中,具有最大侧面的侧壁58贴靠后壁22。冷却器54以及另外的风扇60固定在第一后壁22中的开口62中,从而空气被从内部空间44输送到后壁22、38之间的通道40中。
在红外检测器分析设备32的上方,用于确定废气中的氮氧化物量的化学发光检测器分析设备作为第二测量设备34确切地说又以其最大侧面64固定在后壁22上。
又在化学发光检测器分析设备34的上方布置有作为第三测量设备36的用于确定碳氢化合物的火焰离子化检测器分析设备,第三测量设备36同样以其最大侧面66贴靠被冷却的后壁22。
在废气测量设备运行中,在开关柜中产生热量。该热量一方面由必要时也必须被加热至定义的温度的待测量废气的温度产生,另一方面由安装的电子设备和测量设备32、34、36自身产生。在此,最大热量产生于火焰离子化检测器分析设备36上,最小热量产生于红外检测器分析设备32上。相应地,产生最大热量的测量设备36布置在开关柜10的上方区域中,而产生最小热量的测量设备32布置在开关柜10的下方区域中。在开关柜10中产生的热废气通过风扇52、60从开关柜的内部空间44中排出到通道40中。尽管热废气的此排出,流入通道40中的废气流具有冷却作用,因为朝上流动的空气流并因此后壁22也始终冷于分别在相应高度安置在后壁22上的测量设备32、34、36,测量设备32、34、36分别具有更高的温度,从而始终在不同温度水平上存在对各个测量设备32、34、36的冷却作用。
由此,通过双层后壁或者说在两个后壁22、38之间构造的通道40的结构设计,一方面持续地将热量从开关柜10的内部空间44中朝上散发,并且测量设备由于后壁22的较低温度被主动冷却。因此可靠地防止开关柜中的测量设备以及电子设备的过载,而不需要使用附加的待安装的冷却通道或冷却单元。通过该措施相应减小了热负荷并且同时仅需要最小的附加结构空间,从而由于测量设备直接以其最大侧面贴靠在后壁上,开关柜也能够设计具有非常小的深度。
应当清楚的是,本独立权利要求的保护范围不局限于所述实施例。尤其地,所述开关柜也可以配备其它或附加的测量设备如FTIR分析设备或量子多级激光器(Quantenkaskadenlaser)或其它气体分析仪。这些构件相对彼此和相对各自的废气测量设备的布置方式以及连接方式以及第二后壁的固定方式也可以改变。

Claims (15)

1.一种用于废气测量设备的开关柜,具有
柜体(12),在所述柜体(12)中布置有用于分析试验气体的测量设备(32、34、36),并且所述柜体(12)具有两个侧壁(14、16)、底板(18)、盖板(20)和后壁(22),
和用于打开和关闭所述柜体(12)的正面(24)的门(26),
其特征在于,
所述柜体(12)具有第二后壁(38),其中,在第一后壁(22)与第二后壁(38)之间构造有用于散热的通道(40)。
2.按照权利要求1所述的用于废气测量设备的开关柜,
其特征在于,
在所述开关柜(10)中布置有至少一个风扇(52;60),通过所述风扇(52;60)能够在所述通道(40)中产生空气流。
3.按照权利要求1或2之一所述的用于废气测量设备的开关柜,
其特征在于,
朝向所述柜体(12)的内部空间(44)的第一后壁(22)设计为比第二后壁(38)更短,从而第一后壁(22)与所述柜体(12)的底板(18)间隔地布置。
4.按照权利要求3所述的用于废气测量设备的开关柜,
其特征在于,
沿垂直方向观察,供电单元(46)布置在所述柜体(12)的底板(18)与第一后壁(22)的下端部(42)之间。
5.按照前述权利要求之一所述的用于废气测量设备的开关柜,
其特征在于,
沿垂直方向观察,在所述柜体(12)的底板(18)与第一后壁(22)的下端部(42)之间布置有所述至少一个风扇(52)。
6.按照权利要求5所述的用于废气测量设备的开关柜,
其特征在于,
通过所述风扇(52)能够将空气从所述柜体(12)的内部空间(44)朝第一后壁(22)与第二后壁(38)之间的通道(40)的方向输送。
7.按照前述权利要求之一所述的用于废气测量设备的开关柜,
其特征在于,
在第一后壁(22)中构造开口(62),在所述开口(62)中布置有所述至少一个风扇(60),通过所述风扇(60)能够将空气从所述柜体(12)的内部空间(44)输送到第一后壁(22)与第二后壁(38)之间的通道(40)中。
8.按照前述权利要求之一所述的用于废气测量设备的开关柜,
其特征在于,
在第一后壁(22)上布置有冷却器(54)。
9.按照权利要求7和8所述的用于废气测量设备的开关柜,
其特征在于,
所述冷却器(54)和所述风扇(60)布置在第一后壁(22)中的开口(62)上。
10.按照前述权利要求之一所述的用于废气测量设备的开关柜,
其特征在于,
用于废气分析的测量设备(32、34、36)贴靠在第一后壁(22)上。
11.按照权利要求9所述的用于废气测量设备的开关柜,
其特征在于,
所述测量设备(32、34、36)的侧壁(56)具有不同的侧面,其中,所述测量设备以其最大的侧面(58、64、66)贴靠第一后壁(22)。
12.按照前述权利要求之一所述的用于废气测量设备的开关柜,
其特征在于,
第一后壁(22)能够被主动冷却。
13.按照权利要求11所述的用于废气测量设备的开关柜,
其特征在于,
在第一后壁(22)上布置有冷却蛇管,能通过所述冷却蛇管输送冷却剂。
14.按照前述权利要求之一所述的用于废气测量设备的开关柜,
其特征在于,
所述测量设备(32、34、36)产生不同的热量,其中,具有增加产生的热量的测量设备(32、34、36)更靠上地布置在所述柜体(12)中。
15.按照前述权利要求之一所述的用于废气测量设备的开关柜,
其特征在于,
第一后壁(22)终止于所述盖板(20)的下方,并且在所述盖板(20)中布置有至少一个风扇(41)。
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