(57)【要約】【課題】  分析すべきガスを希釈ガスで希釈する装置が、希釈された分析すべきガス用の共同管（６）に合流する試料ガス管（１）及び希釈ガス用の供給部（３）を有する。【解決手段】  分析すべきガス中の圧力変動が大きい時でも、サンプリング地点で分析すべきガスの配管内への希釈ガスの逆流を起こさず且つ当該ガスの制御されない温度変化を起こさないように、前記希釈ガス用の供給部（３）が、ベンチュリーノズル（７）に類似の形態で前記共同管（６）内に引き継ぎ、前記試料ガス管（１）が、周囲の空気及び希釈空気に対して熱絶縁されて構成されていて且つ最小の断面を有する箇所の直前で前記ベンチュリーノズル（７）内に合流する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
希釈された分析すべきガス用の共同管（６）に合流する試料ガス管（１）及び希釈ガス用の供給部（３）を有し、分析すべきガスを希釈ガスで希釈する装置において、
前記希釈ガス用の供給部（３）が、ベンチュリーノズル（７）に類似の形態で前記共同管（６）内に引き継ぐこと、及び、前記試料ガス管（１）が、周囲の空気及び希釈空気に対して熱絶縁されて構成されていて且つ最小の断面を有する箇所の直前で前記ベンチュリーノズル（７）内に合流することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記試料ガス管（１）は、同軸外管（４）によって包囲されていること、及び、前記分析すべきガスの温度に略なっているガスが、前記試料ガス管（１）とこの同軸外管（４）との間の空間内に存在することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記分析すべきガスを前記試料ガス管（１）と前記同軸外管（４）との間の前記空間を通過する出入口が存在することを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記試料ガス管（１）の端部材（１ｂ）が、前記ベンチュリーノズル（７）に対して同軸に整合されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記試料ガス管（１）の前記端部材（１６）は、前記ベンチュリーノズル（７）に幾何学的に類似に構成されていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記希釈ガス用の供給部（３）が、前記試料ガス管（１）に対して垂直に延在する区間（３ａ）を有し、この区間（３ａ）は、この試料ガス管（１）をリング状に包囲するチャンバー（３ｂ）内に合流し、このチャンバー（３ｂ）の流出部が、ベンチュリーノズル（７）の形態で前記共同管（６）内に引き継ぐことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記試料ガス管（１）に対して垂直に延在する区間（３ａ）の軸線が、この試料ガス管（１）の軸線と交差しないことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記試料ガス管（１）の前記端部材（１ｂ）は、合流部分にかけて先細りしている内部断面（１ａ）を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、希釈された分析すべきガス用の共同管に合流する試料ガス管及び希釈ガス用の供給部を有し、分析すべきガスを希釈ガスで希釈する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの用途では、分析すべきガスのサンプル採取時に、特にガス中の微粒子を分析するため、分析すべきガスが希釈される。例えば、高温の排ガスを空気で希釈するため、希釈装置が、内燃機関の排ガスの分析で使用される。
【０００３】
この場合、分析すべきガスが、配管を通じて分析装置に供給される。希釈ガス、例えば空気用の供給部も、この配管に合流する。このとき、特定の比率で希釈された分析すべきガスが、この配管のその他の経路で供給される。
【０００４】
ヨーロッパ特許出願公開第1 890 125号明細書では、分析すべきガスと希釈されたガスとが一緒に混合される区域にかけて、この分析すべきガス用の配管とこの希釈されたガス用の配管とが互いに間隔をあけて敷設される装置が開示されている。それ故に、混合箇所に対する及びその後方の特定不可能な温度状況を招く希釈ガスの制御されない加熱が阻止されなければならない。
【０００５】
しかしながら、排ガスの温度が非常に重要である。当業者に既知の「熱拡散」による微粒子沈着を最小限に抑えるため、この温度は、混合箇所にかけて可能な限り低く下げなければならない。さらに、圧力変動（脈動）が大きい時でも、希釈空気が分析すべきガス用の配管内に逆流すること、つまり希釈ガスとの制御されない混合を阻止するため、安全対策を講じる必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ヨーロッパ特許出願公開第1 890 125号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、分析すべきガス中の圧力変動が大きい時でも、分析すべきガスの配管内への逆流を起こさず且つ当該ガスの制御されない温度変化を起こさないように、冒頭で述べたような装置を改良することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題を解決するため、当該装置は、希釈ガス用の供給部がベンチュリーノズルに類似の形態で共同管内に引き継がれること、及び、試料ガス管が周囲の空気及び希釈空気に対して熱絶縁されて構成されていて且つ最小の断面を有する箇所の直前でベンチュリーノズル内に合流することを特徴とする。分析ガスが脈動している時でも、このベンチュリーノズル内に流入する希釈ガスの増大した運動量は、分析すべきガス用の配管内への希釈ガスの逆流を阻止する。当該熱絶縁された試料ガス管によって、管理された混合状況が維持されるほかに、分析すべきガスの冷却も阻止でき、それ故にガス分析用の試料ガス管内の微粒子の熱拡散的な沈着も阻止することができる。
【０００９】
試料ガス管が、同軸外管によって包囲されていること、及び、分析すべきガスのサンプリング地点の温度に略なっているガスが、試料ガス管と外管との間の空間内に存在することによって、分析すべきガスの望まない温度変化の阻止、特に冷却の阻止が、本発明の好適な実施の形態にしたがって支援される。
【００１０】
特に簡単な解決手段では、分析すべきガスを試料ガス管と外管との間の空間を通過する出入口が存在する。したがって、分析すべきガスの配管の周りの温度をこのガスの水準に保持することを多大な追加の経費なしに可能にする。
【００１１】
好ましくは、本発明の別の実施の形態は、試料ガス管の端部材がベンチュリーノズルに対して同軸に整合されていることを特徴とする。
【００１２】
ベンチュリーノズルの効果を増幅するため、試料ガス管の端部材が、ベンチュリーノズルに幾何学的に類似に構成されていることが特に提唱されている。
【００１３】
本発明の装置のもう１つの好適な実施の形態は、希釈ガス用の供給部が、試料ガス管に対して垂直に延在する区間を有し、この区間は、この試料ガス管をリング状に包囲するチャンバー内に合流し、このチャンバーの流出部が、ベンチュリーノズルの形態で共同管内に引き継ぐことを特徴とする。
【００１４】
この場合、試料ガス管に対して垂直に延在する区間の軸線が、この試料ガス管の軸線と交差しないことが提唱され得る。
【００１５】
特に、試料ガス管の端部材が、合流部分にかけて先細りしている内部断面を有することも提唱されている。
【００１６】
また説明した配置では、希釈ガスが最小限に加熱される。しかしながら、このことは、当該システムの物理技術的に重要な特性ではなく、本発明の特徴ではない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の装置の縦断面を示す。
【図２】図１の装置の混合区間の同様に縦断面を拡大した縮尺で示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明を１つの好適な実施の形態に基づいて且つ添付図面を参照して詳しく説明する。
【００１９】
図１中に示された装置は、１本の管１を有する。この管１は、体積空間内に収容され得る。分析すべきガスが、この体積空間内に存在する。この収容体自体が、配管等の例えば内燃機関の排ガス路でもよい。分析すべきガスの試料を採取するためのこの管１が、特に直線状に構成されて領域２にかけて敷設されている。希釈ガスが、この領域２内で混入される。特に当該試料ガス管１の端部材１ａが、合流部分にかけて先細りしている内部断面を有する。
【００２０】
希釈ガス、一般に乗り物の使用で濾過された空気つまり浄化された圧縮空気が、供給部３を通じて領域２内に送られる。希釈ガス用のこの供給部３は、試料ガス管１に対して垂直に延在している区間３ａを有する。この区間３ａは、この試料ガス管１を領域２内でリング状に包囲するチャンバー３ｂ内に合流する。この場合、特に、供給部３の直線状の区間３ａの軸線が、試料ガス管１の軸線と交差しないように、当該区間３ａが延在する。
【００２１】
分析すべきガス用の管１は、好ましくは同軸外管４によって包囲されている。その結果、体積空間が、この分析すべきガス用の管１と同軸外管４との間で確定されている。分析すべきガスの温度に略なっているガスが、この体積空間内に収容され得る。したがって、試料ガス管１が、周囲の空気及び希釈空気に対して簡単に熱絶縁されている。特にこのガスは、分析すべきガスの一部であり、分析すべきガス用の管１と同軸外管４との間の体積空間をこの分析すべきガスで充填するため、この同軸外管４は、分析すべきガスが試料ガス管１と同軸外管４との間の体積空間を通過する出入口としての開口部５を有する。
【００２２】
領域２内の分析すべきガスと希釈ガスとの実際の混合領域が、ベンチュリーノズルの形態で構成されている。希釈ガス用のチャンバー３ｂからの流出部が、希釈ガスの流れ方向に沿って最初は小さくなっていく断面を有し、次いで再び大きくなっていく断面を有する    凹状の断面７として構成されている。当該流出部は、分析すべきガスと希釈ガスとから成る混合物用の共同管６内に引き継がれる。この場合、試料ガス管１が、最小の断面を有する箇所の直前でベンチュリーノズルとして構成された混合領域２の区間内に合流する。
【００２３】
この場合、好ましくは試料ガス管１の端部材１ｂが、このベンチュリーノズルに対して同軸に構成されていて、さらに好ましくはこのベンチュリーノズルに幾何学的に類似に構成されている。このため、端部材１ｂの外面が凹状に構成されている。
【符号の説明】
【００２４】
１    試料ガス管
１ａ  端部材
１ｂ  端部材
２    領域
３    供給部
３ａ  区間
３ｂ  チャンバー
４    同軸外管
５    開口部
６    共同管
７    ベンチュリーノズル
【図１】
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【図２】
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