DE8802674U1

DE8802674U1 - Measuring gas cooler in compact design

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Publication number: DE8802674U1
Application number: DE8802674U
Authority: DE
Original assignee: Buehler Mess- und Regeltechnik & Co Kg 4030 Ratingen De GmbH
Current assignee: Buehler Mess- und Regeltechnik & Co Kg 4030 Ratingen De GmbH
Priority date: 1988-03-01
Filing date: 1988-03-01
Publication date: 1988-04-21

Description

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bühler Meß- und Regeltechnik
GmbH & Co KG Harkortstraße 29 bühler measurement and control technology
GmbH & Co KG Harkortstrasse 29

4030 Ratingen 2 26. Februar 1988 4030 Ratingen 2 26 February 1988

Meßgaskühler
in KompaktbauweiseMeasuring gas cooler
in compact design

Beschre ibungDescription

Die Neuerung betrifft einen Gaskühler für Meßgase mit einer Kühlvorrichtung und einem Kühlregister mit Ventilator zur Ableitung der vom Kühlaggregat abgegebenen Wärme, und mit einem mit dem Kühlaggregat gekoppelten, plattenartigen Wärmetauscher zur Durch leitung des Heßgases, welcher einen Gaseinlaß, einen Gasauslaß sowie eine Kondensatableitung aufweist, und mit einer Segeleinrichtung für die Steuerung des Kühlvorganges. The innovation concerns a gas cooler for measuring gases with a cooling device and a cooling register with a fan for dissipating the heat emitted by the cooling unit, and with a plate-like heat exchanger coupled to the cooling unit for passing the hot gas through, which has a gas inlet, a gas outlet and a condensate drain, and with a sail device for controlling the cooling process.

Ein gattungsgemaßer Gaskühler ist in der DE-OS 32 32 beschrieben, bei welchem das Kühlaggregat aus einer vom Kältemittel durchströmten Platte besteht und zur Kälteerzeugung ein Verdampfer mit Kompressor und zugeordnetem Kühlventilator vorgesehen ist. Die ebenfallsA generic gas cooler is described in DE-OS 32 32, in which the cooling unit consists of a plate through which the coolant flows and an evaporator with compressor and associated cooling fan is provided for generating cold. The

plattenförmigen Wärmetauscher aus Kunststoff werden über Befestigungsplatten und von der Kühlplatte abstehende Bolzen gehalten und zur flächigen Anlage «m plattenförmigen Kühlaggregat gebracht.Plate-shaped heat exchangers made of plastic are held by fastening plates and bolts protruding from the cooling plate and are brought into flat contact with the plate-shaped cooling unit.

Mit dem bekannten Gaskühler ist zunächst der Nachteil einer vergleichsweise großen Bauweise verbunden; ein weiterer Nachteil zeigt sich in dem Problem, Verluste beim Kälteübergang vom Kühlaggregat zum wärmetauscher tu vermeiden, da die jeweils plattenförmigen Elemente über Befestigungsschrauben gegeneinander verspannt werden, um eine möglichst gute flächenmäßige Anlage zu schaffen.The known gas cooler has the disadvantage of being relatively large; another disadvantage is the problem of avoiding losses during the transfer of cold from the cooling unit to the heat exchanger, since the plate-shaped elements are clamped against each other using fastening screws in order to create the best possible surface area.

Da es bei der Temperaturbeeinflussung der Meßgase durch trocknende Kühlung im wesentlichen darauf ankommt, einen bestimmten Taupunkt des Meßgases mit möglichst enger Toleranz gleichmäßig einzuhalten, bereiten der durch die über das Kühlaggregat verteilte unterschiedliche Temperatur begründete örtlich verschieden große Kälteübergang sowie die weiteren durch die Befestigungshalterungen für die wärmetauscher sowie durch nahezu unvermeidliche Luftspalte im Bereich der gewollten Kältebrücken auftretenden Verluste an Kälte Probleme hinsichtlich der Aussteuerung des Kältemittelkreislaufes im Hinblick auf den konstant zu haltenden Taupunkt des Meßgases.Since the main thing when influencing the temperature of the measuring gases by drying cooling is to maintain a certain dew point of the measuring gas evenly with as narrow a tolerance as possible, the locally varying cold transfer caused by the different temperatures distributed over the cooling unit as well as the further losses of cold caused by the mounting brackets for the heat exchangers and by almost unavoidable air gaps in the area of the desired cold bridges cause problems with regard to the control of the refrigerant circuit with regard to the dew point of the measuring gas, which must be kept constant.

Der Neuerung liegt dahef die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Gaskühler so zu verbessern, daß bei kompakter Bauweise und einfacher Montage der Kälteübergang vom Kühlaggregat zum Wärmetauscher verbessert und die Kälteverluste gering gehalten werden.The innovation is therefore based on the task of improving a generic gas cooler in such a way that, with a compact design and simple assembly, the cold transfer from the cooling unit to the heat exchanger is improved and the cold losses are kept to a minimum.

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Die Lösung dieser Aufgäbe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen aus dem Inhalt der Schutzansprüche/ welche dieser L: Beschreibung vorangestellt sind.The solution to this problem, including advantageous embodiments and further developments, arises from the content of the protection claims/ which precede this description.

I Die Neuerung geht dabei zunächst aus von dem EinsatzI The innovation is initially based on the use

^ eines Peltierelementes als Kühlaggregat, welches zur^ a Peltier element as a cooling unit, which is used for

si Ableitung der von ihm beim Betrieb abgegebenen Wärmesi Dissipation of the heat emitted during operation

I »in einem schachtartigen Kühlregister anliegt, durchI »is located in a shaft-like cooling register, through

£ welches mittels eines Ventilators Kühlluft geführt£ which supplies cooling air by means of a fan

^ ist. An dem Peltierelement ist der plattenförmige^ is. The plate-shaped

J.; Wärmetauscher zur Anlage gebracht, wobei die TeileJ.; heat exchanger brought to the plant, whereby the parts

-, durch Federkraft in eine gegenseitige flächige Anlage-, by spring force into a mutual surface contact

;s gedrückt werden, da ein Peltierelement besonders empfind-;s must be pressed, as a Peltier element is particularly sensitive.

'■i lieh gegen eine Druckbeanspruchung beispielsweise '■i lent against a compressive stress, for example

'i. über aus dem Stand der Technik bekannte Halterungs- 'i. via mounting devices known from the state of the art

I schrauben ist. Da die Andruckfeder an der InnenseiteI screw. Since the pressure spring is on the inside

I eines U-förmigen und den Wärmetauscher und das Peltier-I of a U-shaped and the heat exchanger and the Peltier

I element einfassenden Haltebügels montiert ist, undI element enclosing bracket is mounted, and

I der Haltebügel seinerseits in einer Halteschiene desI the retaining bracket in turn in a retaining rail of the

;' als Widerlager für den Federdruck wirkenden Kühlregisters;' as abutment for the spring pressure acting cooling register

eingeschoben wird, ergibt sich eine besonders kompakte Bauweise und leichte Montage der Funktionsteile bei dem neuerungsgemäßen Meßgaskühler.is inserted, the result is a particularly compact design and easy assembly of the functional parts in the new measuring gas cooler.

Die Montage dei 7"^iIe ist in vorteilhafter Weise dadurch verbessert, daß der Haltebügel gleichzeitig Träger der elektronischen Regeleinrichtung und eines Transformators für die Energieversorgung des Meßgasküülefs ist.The assembly of the 7"^iIe is advantageously improved by the fact that the bracket simultaneously supports the electronic control device and a transformer for the energy supply of the measuring gas cooler.

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Wärmetauscher außerhalb seiner Anlagefläche am Peltier-According to a preferred embodiment, the heat exchanger is outside its contact surface on the Peltier

element mit einer Isolierung umgeben, wobei die Feder des Haltebügels dann auf die Isolierung wirkt, die zu diesem Zweck eine besondere Schutzplatte aufweisen kann.element is surrounded by insulation, whereby the spring of the retaining bracket then acts on the insulation, which can have a special protective plate for this purpose.

Das Kühlregister ist seinerseits auf den Boden eines fThe cooling coil is in turn mounted on the floor of a Gehäuses gestellt und an einer gehäusefesten Rücken- fHousing and attached to a housing-fixed back f

platte befestigt. Die Funktionsteile sind mit einem den Kühler umschließenden Gehäuse verkleidet, wobei in dem Gehäuse eine vor. außen her zu beobachtende Anzeigevorrichtung angeordnet ist.plate. The functional parts are covered with a housing that encloses the cooler, with a display device that can be observed from the outside being arranged in the housing.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Neuerung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es zeigen:The drawing shows an example of the innovation, which is described below. It shows:

Fig. 1 einen Meßgaskühler ohne Gehäuse im Schnitt,Fig. 1 a measuring gas cooler without housing in section, Fig. 2 den Meßgaskühler mit Gehäuse in einer Draufsicht.Fig. 2 the sample gas cooler with housing in a top view.

Auf einer Grundplatte 10 eines Gehäuses 11 ist ein Kühlregister 12 an einer gehäusefesten Rückenplatte 13 befestigt. Im unteren Teil des Kühlregisters 12 ist ein ventilator 14 zur Erzeugung eines Kühlluftstromes angeordnet.On a base plate 10 of a housing 11, a cooling register 12 is attached to a back plate 13 fixed to the housing. In the lower part of the cooling register 12, a fan 14 is arranged to generate a cooling air flow.

An dem Kühlregister 12 1st ein Pe 1 tiere lernent 15 als Kühlaggregat in flächenhafter Anlage angeordnet, an dessen gegenüberliegender, freier Fläche ein plattenförmiger Wärmetauscher 16 aufliegt. In seinem außerhalb seiner Anlagefläche am Pe 1 tiere lernent 15 gelegenen Bereich ist üer Wärmetauscher 16 mit einer Isolierschicht 17 umkleidet. Pel tiere lernent 15 und Wärmetauscher 16 werden von einem U-förmigen HaltebügelA Peltier 15 is arranged as a cooling unit in a surface-wide arrangement on the cooling register 12, on the opposite, free surface of which a plate-shaped heat exchanger 16 rests. In its area outside its contact surface on the Peltier 15, the heat exchanger 16 is covered with an insulating layer 17. Peltier 15 and heat exchanger 16 are connected by a U-shaped retaining bracket.

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umfaßt, der in eine formschlüssige Verbindung am Kühlregister 12 eingeschoben ist, so daß das Kühlregister 12 die offene Seite des ü-förmigen Haltebügels 18 verschließt und als Widerlager für die an der Innenseite des Haltebügels 18 angebrachte Feder 19 im Hinblick auf das Zusammendrücken von Wärmetauscher und Peltierelement dient.which is inserted into a positive connection on the cooling register 12, so that the cooling register 12 closes the open side of the U-shaped retaining bracket 18 and serves as an abutment for the spring 19 attached to the inside of the retaining bracket 18 with regard to the compression of the heat exchanger and Peltier element.

Am Haltebügel 18 ist ein Transformator 20 für die Energieversorgung des Gaskühlers befestigt, ferner ist der Haltebügel 18 Träger einer elektronischen Regeleinrichtung 21.A transformer 20 for supplying energy to the gas cooler is attached to the bracket 18; furthermore, the bracket 18 supports an electronic control device 21.

Der Wärmetauscher 16 weist auf seiner Oberseite nebeneinanderliegend einen Gaseinlaß 22 und einen Gasauslaß 23 auf, ferner unten einen Kondensatablaß 24. Die festen Anschlüsse 22, 23, 24 des Wärmetauschers 16 sind jeweils über Vitonschläuche 25, 26 mit weiterführenden Anschlüssen 27 verbunden. Der Kondensatablaß 24 leitet über in einen automatischen Kondensatableiter 28.The heat exchanger 16 has a gas inlet 22 and a gas outlet 23 on its top side, as well as a condensate drain 24 at the bottom. The fixed connections 22, 23, 24 of the heat exchanger 16 are each connected to further connections 27 via Viton hoses 25, 26. The condensate drain 24 leads into an automatic condensate drain 28.

Ferner ist in dem Gehäuse 11 noch eine von außen abzulesende Anzeigevorrichtung 29 angeordnet.Furthermore, a display device 29 which can be read from the outside is arranged in the housing 11.

Bei der Montage brauchen neben der Vorbereitung des Gehäuses 10, 11 mit Kühlregister 12 nun lediglich das Pel tierelement 15 und der isolierte Wärmetauscher 16 auf die Montagefläche des Kühlregisters 12 aufgelegt zu werden, wobei zur Vereinfachung dieses Vorganges an der Montagefläche dos Kühlregisters 12 noch eine zusätzliche Halteleiste angeordnet sein kann, um Wärmetauscher und Peltierelement zu fixieren. Anschließend wird der Haltebügel 18 übergeschoben, dessen Feder 19 auf den Wärmetauscher 16 aufgeschoben wird undDuring assembly, in addition to preparing the housing 10, 11 with the cooling register 12, only the Peltier element 15 and the insulated heat exchanger 16 need to be placed on the mounting surface of the cooling register 12, whereby an additional retaining strip can be arranged on the mounting surface of the cooling register 12 to simplify this process in order to fix the heat exchanger and Peltier element. Then the retaining bracket 18 is pushed over, the spring 19 of which is pushed onto the heat exchanger 16 and

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somit für eine gute flächenhafte gegenseitige Anlage von Wärmetauscher, Peltierelernent und Kühlregister
sorgt. Da punktförmige Belastungen und Spannungen
somit vermieden sind, ist der Einsatz eines Peltierelementes als Kühlaggregat mit seiner keramischen
Oberfläche in vorteilhafter Weise ermöglicht.thus for a good surface-to-surface mutual arrangement of heat exchanger, Peltier element and cooling register
Since point loads and stresses
are thus avoided, the use of a Peltier element as a cooling unit with its ceramic
surface in an advantageous manner.

Der Druck der Feder 19 ist dabei so zu bemessen, daß sieh eine gute gegenseitige Anlage von Peltierelement 15, Wärmetauscher 16 und Kühlregister 12 ergibt, wobei zur Verbesserung des Kälteüberganges bei der Montage hier chemische Leitmittel aufgebracht werden können. Abgesehen von der somit verwirklichten einfachen Montage ergibt sich auch eine einfache Reparatur durch Auswechslung von schadhaften Teilen.The pressure of the spring 19 is to be measured in such a way that the Peltier element 15, heat exchanger 16 and cooling register 12 are well placed against one another, whereby chemical conductive agents can be applied here during assembly to improve the cold transfer. Apart from the simple assembly thus achieved, it also results in simple repairs by replacing defective parts.

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Claims

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Applicant;

Bühler measurement and control technology
GmbH & Co. KG
Harkortstrasse 29

Ratingen 2 26 February 1988

Measuring gas cooler in compact design

Protection claims

Gas cooler for measuring gases with a cooling device and a cooling register with a fan for dissipating the heat emitted by the cooling unit, and with a plate-like heat exchanger coupled to the cooling unit for passing through the measuring gas, which has a gas inlet, a gas outlet and a condensate drain, and with a control device for controlling the cooling process, characterized in that a Peltier element (15) as a cooling unit is attached to the cooling register (12) designed as a rectangular tube and the heat exchanger (16) is attached to the surface of the Peltier element (15), and that the cooling register (12),

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Peltier element (15) and heat exchanger (16) in
the mutual investment via an assigned,
are printed on a spring (19) held by a retaining bracket (18) which surrounds the functional parts (12, 15, 16).

! 2. Gas cooler according to claim 1, characterized in

·; that the retaining bracket (18) is secured by positive locking

;* binding to the assigned area of the cooling register

(12) and can be moved along this surface.
:. is cash.

f 3. Gas cooler according to claim 1 or 2, characterized

characterized in that the control device (21) is attached to the retaining bracket (18).

4. Gas cooler according to one of claims 1-3, characterized in that on the retaining bracket (18) a
Transformer (20) is mounted to supply power to the gas cooler.

5. Gas cooler according to one of claims 1-4, characterized in that the heat exchanger (16),
The spring which presses the Peltier element (15) and the cooling register (12) into mutual contact is designed as a plate spring (19).

6. Gas cooler according to one of claims 1-5, characterized in that the heat exchanger (16) outside its contact surface on the Peltier element (J.5)
is provided with an insulating layer (17).

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7i Gas cooler according to one of claims 1-6, characterized in that the cooling register (12) with vehtilator (14) is mounted on a base plate (10) of a housing (11) enclosing the cooler on all sides and is fixed in the upright position by means of a back plate (13) fixed to the housing.

8. Gas cooler according to one of claims 1-7, characterized in that a display instrument (29) is provided in the housing (11).