DE10060722A1

DE10060722A1 - Herstellung von Gasgemischen mittels Ink-Jet

Info

Publication number: DE10060722A1
Application number: DE10060722A
Authority: DE
Inventors: Randolf Kunkel; Ulrich Klebe
Original assignee: Messer Griesheim GmbH
Current assignee: Messer Griesheim GmbH
Priority date: 2000-12-07
Filing date: 2000-12-07
Publication date: 2002-06-27
Also published as: EP1213050A3; ATE524230T1; EP1213050A2; EP1213050B1

Abstract

Die Vorrichtung zur Herstellung von Gasgemischen mit mindestens einer Komponente einer verdampfbaren Flüssigkeit, enthält eine Ink-Jet-Flüssigkeitsdosiereinheit mit Flüssigkeitsvorratskammer 5, Flüssigkeitsweg 6 (optional) und Flüssigkeitsdosierdüse 7, womit eine oder mehrere verdampfbare Flüssigkeiten in ein Gas oder einen Gasstrom dosiert werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Gas gemischen mit Anteilen dampfförmiger, flüchtiger Komponenten.

Gasgemische mit Anteilen dampfförmiger, flüchtiger Komponenten werden Ferner wird ein druckluftbetriebenes Dosiersystem für Geruchstoffe (Essenzen) in der US 5 610 674 beschrieben, womit verschiedene Geruchstoffe gezielt in eine Atemmaske abgegeben werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur quantitativen, leicht und exakt reproduzierbaren Dosierung flüssiger Bestandteile in einen Behälter mit einem Gas oder einen Gasstrom bereitzustellen.

Gelöst wurde die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den in Anspruch 1 beschrie benen Merkmalen.

Bei dem sogenannten Ink-Jet-Verfahren wird durch einen angelegten Span nungsimpuls eine bestimmte Menge einer Flüssigkeit in der Regel unter Ausnut zung des piezoelektrischen Effektes, eines magnetischen Effektes oder durch re sistives Erhitzen durch eine Düse gespritzt. Das Verfahren ist von den Tinten strahldruckern her bekannt. Die Dosierung von Flüssigkeit erfolgt beispielsweise durch eine Düse eines Piezo-elektrischen Dispensers oder durch eine Düse eines Dispensers mit Mikroventil (z. B. Mikromagnetventil). Flüssigkeitsdispenser, die in eine Vorrichtung gemäß der Erfindung eingebaut werden können, werden z. B. in "Nachrichten aus der Chemie, Dezember 2000, Wiley-VCH, S. 1566-1567, be schrieben, worauf hiermit bezug genommen wird. Es können mehrere Flüssig keitsdispenser kombiniert werden, deren Düsen beispielsweise in einem Array angeordnet werden. Insbesondere durch den Einsatz mehrerer Flüssigkeits dispenser, die vorteilhaft mit einer Steuereinheit verbunden sind, können sehr komplexe Präzisionsgasgemische hergestellt werden.

Das Ink-Jet-Verfahren wird erfindungsgemäß zur Herstellung von Gasgemischen aus einem oder mehreren Gasen und dem Dampf mindestens einer Flüssigkeit eingesetzt. Die Flüssigkeiten sind vorzugsweise flüchtig. Mit Hilfe des Ink-Jet- Verfahrens wird eine Flüssigkeit in ein Gas (reines Gas oder Gasgemisch) sehr genau dosiert. Es werden beispielsweise flüchtige, bei Raumtemperatur und Nor maldruck flüssige Komponenten, wie flüssige Kohlenwasserstoffe (z. B. C₅- Kohlenwasserstoffe und höher), Aromaten, Alkohole, Ether, Ketone u. a. verwen det. Mit Hilfe einer Vorrichtung auf Basis des Ink-Jet-Verfahrens lassen sich auf einfache Weise durch Variation der Einspritzhäufigkeit oder Einspritzmenge einer flüssigen Komponente, insbesondere einer leichtflüchtigen Komponente, Gasge mische erzeugen. Z. B. erfolgt die Herstellung eines Gasgemisches mit dampfför migen Anteilen einer leichtflüchtigen Komponente (VOC) durch Dosierung der Komponente mittels "Ink-Jet" in einen Gasstrom (reines Gas oder Gasgemisch), wobei die Gasströmungsgeschwindigkeit zur Einstellung der gewünschten Kon zentration der flüchtigen Komponente in dem Gas in der Regel variiert oder ange paßt wird.

Das Verfahren eignet sich insbesondere zur Herstellung von Gasgemischen zur Kalibrierung von Messgeräten und zur Herstellung von Prüfgasgemischen. Ferner wird das Verfahren zur Parfümierung oder Aromatisierung von Gasen wie sauer stoffhaltigem Gas, Sauerstoff oder Atemgasen eingesetzt. Zur Parfümierung oder Aromatisierung werden z. B. oder flüchtige flüssige Duftstoffe oder Aromen einge setzt (z. B. als Duftstoff-Konzentrat). Duftstoffe sind beispielsweise etherische Öle, die im allgemeinen Terpene enthalten. Die Duftstoffe dienen z. B. zur Erzeugung eines wohlriechenden sauerstoffhaltigen Gases. Die Duftstoffe können außer ei nem angenehmen Geruch in der Anwendungskonzentration auch eine physiologi sche oder andere vorteilhafte Wirkung aufweisen.

Die Vorrichtung und das Verfahren eignen sich insbesondere zur Herstellung von kleinen Gasgemischmengen, z. B. zur Erzeugung eines Präzisionsgasgemisches direkt vor Ort für einen direkten Verbrauch in einem Verbraucher (z. B. bei der Kalibrierung in einem Meßgerät oder Analysengerät).

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Schema eine Vorrichtung zur Herstellung eines Gasgemisches.

Von einer Druckgasquelle 1, z. B. eine Druckgasleitung oder eine Druckgasfla sche mit einem Gas, wird Gas in der Regel zu einem Druckminderer 3 (optional) geführt, wo der Druck des Gases auf einen niederen Druck (Gebrauchsdruck) re duziert wird. Von der Gasquelle 1 führt eine Gasleitung 4 zu einem Verbraucher 9 (z. B. Meßgerät, Gasspeicher oder Abfülleinrichtung). An der Gasleitung 4 ist die Flüssigkeitsdosiereinheit mit Flüssigkeitsvorratskammer 5 (z. B. Reservoir für VOC), Flüssigkeitsweg 6 und Flüssigkeitsdosierdüse 7 angeordnet. Der Flüssig keitsweg 6 kann entfallen, beispielsweise bei einem Flüssigkeitstank 5 mit integ rierter Düse 7. Mit der Flüssigkeitsdosiereinheit wird Flüssigkeit in die Gasleitung 4 über die Düse 7 abgegeben. Die Flüssigkeitsdosiereinheit, insbesondere die Do sierdüse 7, ist mit einer Steuereinheit 10 verbunden, die die Flüssigkeitsdosierung steuert, z. B. über Spannungsimpulse. Die Flüssigkeitsdosierung erfolgt in der Regel in einen Gasstrom. Der Gasstrom mit der zugemischten, verdampfenden Flüssigkeit wird zu einem Verbraucher 9 geleitet. In der Gasleitung 4 kann eine Mischstrecke oder Mischvorrichtung zwischen Mündung der Düse 7 und Verbrau cher 9 angeordnet werden.

Bei der Herstellung von Prüfgasen oder Kalibriergasen wird das hergestellte Gas gemisch in der Regel in Druckgasbehältern (z. B. Druckgasflaschen, Druckdosen oder Druckgaspatronen) gespeichert. Zu diesem Zweck wird das Gasgemisch verdichtet und in einen oder mehreren Druckgasbehältern abgefüllt. In Fig. 1 sind dieser oder diese Druckgasbehälter als Verbraucher 9 bezeichnet. Zur Verdich tung des Gasgemisches wird in der Gasleitung 4 z. B. ein Kompressor angeord net.

Bezugszeichen

1

Gasquelle (z. B. Druckgasbehälter oder Gasversorgung)

2

frei

3

Druckminderer

4

Gasleitung

5

Flüssigkeitsvorratskammer (z. B. Reservoir VOC)

6

Flüssigkeitsweg oder Flüssigkeitsleitung

7

Düse

8

frei

9

Verbraucher oder Gasspeicher

10

Steuerung

11

Steuerleitung

Claims

1. Vorrichtung zur Herstellung von Gasgemischen mit mindestens einer Kompo nente einer verdampfbaren Flüssigkeit, enthaltend mindestens eine Ink-Jet- Flüssigkeitsdosiereinheit (5, 6, 7).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeits dosiereinheit (5, 6, 7) eine Tintenstrahldruckerpatrone zugrunde liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeits dosiereinheit (5, 6, 7) zur Flüssigkeitabgabe direkt an einem Behälter, einem Druckgasbehälter oder einer Gasleitung (4) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Steuereinheit (10) für die Flüssigkeitsdosierung aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Gasquelle (1) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsdosiereinheit (5, 6, 7) zur Flüssigkeitsdosierung mit einer Gas leitung (4) verbunden ist, die zwischen einer Gasquelle (1) und einem Verbraucher (9) angeordnet ist.

7. Verfahrung zur Herstellung von Gasgemischen mit mindestens einer Kompo nente einer verdampfbaren Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß mittels Ink-Jet-Verfahren ein oder mehrere verdampfbare Flüssigkeiten in ein Gas o der einen Gasstrom dosiert werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das hergestellte Gasgemisch verdichtet und in einen Druckgasbehälter (9) abgefüllt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das herge stellte Gasgemisch zu einem Meßgerät oder Analysengerät (9) geleitet wird.

10. Verwendung einer Vorrichtung auf Basis des Ink-Jet-Verfahrens zur Herstel lung von Gasgemischen mit mindestens einer Komponente einer verdampfba ren Flüssigkeit.

11. Verwendung nach Anspruch 10 zur Herstellung eines Kalibrier-Gasgemisches, Prüfgasgemisches oder zur Parfümierung oder Aromatisierung eines Gases.

12. Verwendung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasgemisch direkt vorort bei einem Verbraucher (9) erzeugt wird.

13. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Herstel lung eines Gasgemisches.

14. Verwendung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das herge stellte Gasgemisch in einem Druckgasbehälter abgefüllt oder einem Meßgerät oder Analysengerät zugeführt wird.