CN111480062A - 控制柜装置 - Google Patents

Abstract

一种用于废气测量设备的控制柜装置，所述控制柜装置具有限定第一内部空间(26)的第一控制柜(12)，其中，在所述第一内部空间(26)中布置有所述废气测量设备的发热的第一部件(50)，所述控制柜装置还具有限定第二内部空间(42)的第二控制柜(14)，其中，在所述第二内部空间(42)中布置有所述废气测量设备的第二部件(60)。有问题的是，包含在废气或样气中的水蒸气在露点温度以下冷凝和因此利用废气测量设备实施的废气分析的测量结果失真。因此，按照本发明建议，所述第一内部空间(26)和第二内部空间(42)通过至少一个流体连接装置(70)彼此连接，其中，所述第二部件(60)能够通过在第一内部空间(26)和第二内部空间(42)之间流动的空气流加热。由此以廉价且节能的方式避免了水蒸气的冷凝。

Description

控制柜装置

本发明涉及一种用于废气测量设备的控制柜装置，所述控制柜装置具有限定第一内部空间的第一控制柜，其中，在所述第一内部空间中布置有所述废气测量设备的发热的第一部件，所述控制柜装置还具有限定第二内部空间的第二控制柜，其中，在所述第二内部空间中布置有所述废气测量设备的第二部件。

这类控制柜例如在转鼓试验台上用于机动车的废气分析。在此通常设置多个控制柜，在这些控制柜中布置有废气测量设备的不同部件。如此例如在CVS设备中，在第一控制柜中布置有具有所属的控制装置和电子器件的取样装置，并且在第二控制柜中布置有至少一个废气袋。

在CVS设备中，在测试循环期间，将机动车排放的废气引入稀释通道中并且在稀释通道中用空气稀释。随后，由取样探针提取通过稀释产生的样气并且将其输送到一个或多个废气袋中。在行驶循环结束后，通过多个分析设备分析收集在废气袋中的被稀释的样气的有害物质含量，其中，尤其测定二氧化碳、一氧化碳、碳氢化合物以及氮氧化物的含量。

水以水蒸气的形式溶解在待分析的废气中，水蒸气在露点温度以下冷凝。水蒸气的这种冷凝导致测量结果失真并且因此需要在所有情况下避免测量结果失真，以便确保对废气或样气的可靠且有效力的分析。

为了预防水蒸气的冷凝，废气测量设备通常具有加热元件，通过加热元件防止废气温度下降到露点温度以下。例如专利文献EP 0 59 339A2公开了这种废气测量设备。该废气测量设备具有稀释通道，从该稀释通道中提取由废气和稀释空气组成的样气，将提取的样气收集在废气袋中，并且随后通过多个分析设备对样气的包含在废气中的有害物质进行分析。为了防止包含在废气或样气中的水蒸气冷凝，在废气测量设备的多个部位上设有加热元件，通过这些加热元件将流入废气测量设备中的废气的温度和从稀释通道提取并流向废气袋的样气的温度保持在露点温度以上。废气袋布置在单独的控制柜中，其中，在该控制柜中也布置有加热装置，该加热装置设置用于加热收集在废气袋中的样气，从而也防止包含在废气袋中的样气的冷凝。

在专利文献EP 0 59 339A2中描述的设计方案的缺点是，为了防止溶解在样气中的水蒸气的冷凝使用另外的加热元件，这些加热元件具有高的能量需求并且导致废气测量设备的运行成本增加。

因此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种控制柜装置，利用该控制柜装置以高能效和廉价的方式防止水蒸气的冷凝。

所述技术问题通过权利要求1所述的按照本发明的用于废气测量设备的控制柜装置解决。

按照本发明，所述第一内部空间和第二内部空间通过至少一个流体连接装置彼此连接，其中，所述第二部件能够通过在第一内部空间和第二内部空间之间流动的空气流加热。由此以简单且高能效的方式防止包含在废气中的水蒸气的冷凝，其中，所述发热的第一部件的废热用于加热第二部件。在运行中，第一部件由于其功率损耗升温，其中，通过发热的第一部件的废热对第一内部空间中的空气加热。加热的空气通过第一内部空间和第二内部空间之间的流体连接装置流向第二部件，由此加热第二部件。

在优选的设计方案中，所述第一控制柜和第二控制柜直接地并排布置，其中，所述第一控制柜的侧壁直接贴靠在第二控制柜的侧壁上，并且所述流体连接装置构造在所述两个彼此贴靠的侧壁上。由此可以简单且廉价地建立流体连接，其中，流体连接装置由两个控制柜的彼此贴靠的侧部上的相适配的开口构成。此外，改善第一内部空间和第二内部空间之间的热传递的方式是，热传递不仅通过由流体连接装置实现的对流进行，还通过由彼此贴靠的侧壁实现的热传导进行。替代地，所述两个控制柜单独地并且相对彼此间隔地布置，其中，所述两个内部空间通过连接件彼此流体连通，所述连接件构成所述至少一个流体连接装置。

优选地，所述第一部件布置在第一控制柜的与第二控制柜直接邻接的侧壁上，由此第一部件的废热经由彼此贴靠的侧壁直接传递至第二内部空间。

优选设有第一流体连接装置和第二流体连接装置，其中，空气在第一内部空间和第二内部空间之间循环。在这种情况下，加热的空气通过两个流体连接装置中的一个从第一内部空间流入第二内部空间中，并且在第二内部空间中冷却的空气通过另一个流体连接装置重新流入第一内部空间中，从而实现了两个控制柜之间的空气循环。以此方式持续地向第二部件供给热量。

在优选的设计方案中，所述第一流体连接装置布置在第一控制柜的上部区域中，并且所述第二流体连接装置布置在第一控制柜的下部区域中。通过流体连接装置的这种布置方式在没有额外部件的情况下迫使空气循环，方式是，被第一部件加热的空气在第一内部空间中向上升并且通过布置在控制柜装置的上部区域中的第一流体连接装置流入第二内部空间中。包含在加热的空气中的热量传递给第二部件，因此空气冷却并且在第二内部空间中向下沉。第二流体连接装置布置在控制柜装置的下部区域中，冷却了的空气通过第二流体连接装置流入第一内部空间。该过程在废气测量设备运行时持续地重复。

优选地，在第一控制柜或第二控制柜中布置有风扇，由此促进两个内部空间之间的空气循环并且加速和改善对第二部件的加热。

在优选的设计方案中，在第一控制柜或第二控制柜中布置有加热装置。由此额外地加热第二部件，从而即使环境条件异常也能可靠地避免水蒸气的冷凝。

优选地，所述风扇和/或所述加热装置是受温度控制的，其中，在第二控制柜中布置有温度传感器，并且风扇和/或加热装置根据第二内部空间的温度被开启或关闭。在此，当未超出露点温度时开启风扇和/或加热装置。以此方式，加热装置和/或风扇能够节能地运行。

在有利的设计方案中，所述第二控制柜是隔热的，其中，第二控制柜的内部空间具有高于环境温度的温度。由此降低了从第二内部空间或第二部件向环境的热损失。

优选地，所述发热的第一部件是供电单元，并且所述第二部件是废气测量设备的废气袋，其中，供电单元具有较高的废热，该废热被利用，以便避免收集在废气袋中的样气的温度降到露点温度以下。

由此提供了一种用于废气测量设备的控制柜装置，通过该控制柜装置以简单且高能效的方式防止包含在废气中的水蒸气的冷凝，其中，发热的第一部件的废热用于加热第二部件。

以下结合附图根据优选实施方式对本发明进行更详尽的阐述。

图1示意性地示出按照本发明的用于废气测量设备的控制柜装置。

图1示出用于CVS设备的控制柜装置10。控制柜装置10由第一控制柜12和第二控制柜14构成。

第一控制柜12具有第一侧壁16、相对置的第二侧壁18、底部元件20、盖元件22和后壁24。在与后壁24相对置的一侧上布置有在图中未示出的门，通过该门在打开位置中能够进入第一控制柜12的第一内部空间26。

第二控制柜14与第一控制柜12相同地设计，因此第二控制柜14具有第一侧壁32、相对置的第二侧壁34、底部元件38和盖元件38和后壁40。

在第一内部空间26中布置有发热的第一部件50。发热的第一部件50是供电单元52，供电单元52设置用于给CVS设备的另外的部件、例如同样布置在第一控制柜12中的流量控制装置53通电。供电单元52具有功率损耗，该功率损耗以热的形式释放到存在于第一内部空间26中的空气中。

在第二内部空间42中布置有第二部件60，其中，第二部件60是废气袋62。另外，在第二内部空间42中还布置有另外的两个废气袋64、66。

废气袋62、64、66是CVS设备的组成部分，其中，在CVS设备中，待分析的并且由机动车在行驶循环期间排出的废气在稀释通道中用空气稀释，该稀释的废气通过取样探针从稀释通道被提取并且被输送至废气袋62、64、66。最后通过多个分析设备对行驶循环期间排出的废气的有害物质含量进行分析。

水以水蒸气的形式溶解在待分析的废气中，水蒸气在露点温度以下冷凝。水蒸气的这种冷凝导致测量结果失真并且因此需要在所有情况下避免，以便确保对废气的可靠且有效力的分析。为了避免冷凝，向废气袋62、64、66供给热量，以便使收集在废气袋62、64、66中的样气的温度保持在露点温度以上。

按照本发明，第一内部空间26和第二内部空间42通过第一流体连接装置70和第二流体连接装置72彼此连接。在此，第一控制柜12的第一侧壁16具有用于第一流体连接装置70的第一开口74和用于第二流体连接装置72的第二开口76。第二控制柜14的第一侧壁32同样具有用于第一流体连接装置70的第一开口78和用于第二流体连接装置42的第二开口80。通过第一控制柜12的第一侧壁16和第二控制柜14的第一侧壁32直接相互贴靠，彼此对应的开口74、78构成第一流体连接装置70，并且彼此对应的开口76、80构成第二流体连接装置72。

替代地，第一控制柜12的第一侧壁16和第二控制柜14的第一侧壁32一体式地设计。此外，在控制柜装置10的备选的设计方案中，第一控制柜12的后壁24和第二控制柜14的后壁40可以彼此贴靠，其中，用于流体连接装置70、72的开口构造在这两个后壁24、40中。

第一流体连接装置70布置在两个控制柜12、14的上部区域中，并且第二流体连接装置72布置在下部区域中。通过两个流体连接装置70、72的这种布置方式，空气在两个内部空间26、42之间循环。在此，空气在第一内部空间26被供电单元52的废热加热并且在第一内部空间26中向上升。加热的空气通过布置在控制柜装置10的上部区域中的第一流体连接装置70流入第二内部空间42。在第二内部空间42中进行从加热的空气向废气袋62、64、66的热传递，因此空气冷却并且向下沉。在下部区域中，冷却的空气从第二内部空间42流入第一内部空间26。以此方式，空气在两个内部空间26、42之间连续循环，由此热空气被持续地输送到第二内部空间42中。为了提高空气在两个内部空间26、42之间的循环，在第二控制柜14中布置风扇81。另外可以在控制柜之一中布置另外的在图中未示出的受温度控制的风扇，该风扇直接地布置在第一流体连接装置70上并且根据第一部件50的温度运行。

此外，在第二控制柜14中布置有加热装置82，并且控制柜14是隔热的，从而即使在低的环境温度下也能将包含在废气袋62、64、66中的样气的温度保持在露点温度以上。

由此提供了一种用于废气测量设备的控制柜装置10，通过该控制柜装置10以简单且高能效的方式防止包含在样气中的水蒸气的冷凝，其中，发热的第一部件50的废热用于加热第二部件60和防止包含在样气中的水蒸气的冷凝。

应当清楚的是，本申请的独立权利要求的保护范围不局限于所述控制柜装置的实施例。这样的控制柜装置可以用在不同的废气测量设备中，其中，在控制柜中可以布置废气测量设备的不同的部件。

Claims (11)

1.一种用于废气测量设备的控制柜装置，具有

限定第一内部空间(26)的第一控制柜(12)，其中，在所述第一内部空间(26)中布置有所述废气测量设备的发热的第一部件(50)；和

限定第二内部空间(42)的第二控制柜(14)，其中，在所述第二内部空间(42)中布置有所述废气测量设备的第二部件(60)，

其特征在于，

所述第一内部空间(26)和第二内部空间(42)通过至少一个流体连接装置(70)彼此连接，其中，所述第二部件(60)能够通过在第一内部空间(26)和第二内部空间(42)之间流动的空气流加热。

2.根据权利要求1所述的控制柜装置，其特征在于，

所述第一控制柜(12)和所述第二控制柜(14)直接地并排布置，其中，所述第一控制柜(12)的侧壁(16)直接贴靠在所述第二控制柜(14)的侧壁(32)上，并且所述流体连接装置(70)构造在所述两个彼此贴靠的侧壁(16、32)上。

3.根据权利要求2所述的控制柜装置，其特征在于，

所述第一部件(50)布置在所述第一控制柜(12)的与所述第二控制柜(14)直接邻接的侧壁(16)上。

4.根据权利要求1所述的控制柜装置，其特征在于，

所述两个控制柜(12、14)单独地并且相对彼此间隔地布置，其中，所述两个内部空间(26、42)通过连接件彼此流体连通，所述连接件构成所述至少一个流体连接装置(70)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的控制柜装置，其特征在于，

设有第一流体连接装置(70)和第二流体连接装置(72)，其中，空气在所述第一内部空间(26)和所述第二内部空间(42)之间循环。

6.根据权利要求5所述的控制柜装置，其特征在于，

所述第一流体连接装置(70)布置在所述控制柜(12、14)的上部区域中，并且所述第二流体连接装置(72)布置在所述控制柜(12、14)的下部区域中。

7.根据前述权利要求中任一项所述的控制柜装置，其特征在于，

在所述第一控制柜(12)或所述第二控制柜(14)中布置有风扇(81)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的控制柜装置，其特征在于，

在所述第一控制柜(12)或所述第二控制柜(14)中布置有加热装置(82)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的控制柜装置，其特征在于，

所述风扇(81)和/或所述加热装置(82)是受温度控制的。

10.根据前述权利要求中任一项所述的控制柜装置，其特征在于，

所述第二控制柜(14)是隔热的，其中，所述第二控制柜(14)的所述第二内部空间(42)具有高于环境温度的温度。

11.根据前述权利要求中任一项所述的控制柜装置，其特征在于，

所述发热的第一部件(50)是供电单元(52)，并且所述第二部件(60)是废气测量设备的废气袋(62)。

Images