(57)【要約】  試料ガスを分析する測定機器（３２，３４，３６）が内側に配置された、２つの側壁部（１４，１６）と、底部（１８）と、頂部（２０）と、背壁部（２２）とを有するキャビネットボディ（１２）と、キャビネットボディ（１２）の前面（２４）を開閉するドア（２６）と、を備えた、排気ガス測定設備用の制御キャビネット（１０）が公知である。制御キャビネット（１０）の内部空間（４４）に発生する熱を確実に排出できるようにするために、キャビネットボディ（１２）が第２の背壁部（３８）を有しており、第１の背壁部（２２）と第２の背壁部（３８）との間に排熱のための通路（４０）が形成されていることが提案される。
2019504990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料ガスを分析する測定機器（３２，３４，３６）が内側に配置された、２つの側壁部（１４，１６）と、底部（１８）と、頂部（２０）と、背壁部（２２）とを有するキャビネットボディ（１２）と、
前記キャビネットボディ（１２）の前面（２４）を開閉するドア（２６）と、
を備えた、排気ガス測定設備用の制御キャビネットにおいて、
前記キャビネットボディ（１２）は、第２の背壁部（３８）を有しており、前記第１の背壁部（２２）と前記第２の背壁部（３８）との間に排熱用の通路（４０）が形成されていることを特徴とする、排気ガス測定設備用の制御キャビネット。
【請求項２】
前記制御キャビネット（１０）内に少なくとも１つの送風機（５２，６０）が配置されており、前記送風機（５２、６０）を介して前記通路（４０）内に空気流を形成可能である、請求項１記載の排気ガス測定設備用の制御キャビネット。
【請求項３】
前記キャビネットボディ（１２）の内部空間（４４）側を向いた前記第１の背壁部（２２）は、前記第２の背壁部（３８）よりも短く構成されているため、前記第１の背壁部（２２）は、前記キャビネットボディ（１２）の底部（１８）に対して離間して配置されている、請求項１または２のいずれか１項記載の排気ガス測定設備用の制御キャビネット。
【請求項４】
電力供給ユニット（４６）は、鉛直方向に見て前記キャビネットボディ（１２）の前記底部（１８）と、前記第１の背壁部（２２）の下端部（４２）との間に配置されている、請求項３記載の排気ガス測定設備用の制御キャビネット。
【請求項５】
前記少なくとも１つの送風機（５２）は、鉛直方向に見て前記キャビネットボディ（１２）の前記底部（１８）と、前記第１の背壁部（２２）の下端部（４２）との間に配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の排気ガス測定設備用の制御キャビネット。
【請求項６】
前記送風機（５２）を介して、前記キャビネットボディ（１２）の内部空間（４４）から、前記第１の背壁部（２２）と前記第２の背壁部（３８）との間の前記通路（４０）の方向に空気を搬送可能である、請求項５記載の排気ガス測定設備用の制御キャビネット。
【請求項７】
前記第１の背壁部（２２）に開口部（６２）が形成されており、前記開口部（６２）に前記少なくとも１つの送風機（６０）が配置されており、前記送風機（６０）を介して、前記キャビネットボディ（１２）の内部空間（４４）から、前記第１の背壁部（２２）と前記第２の背壁部（３８）との間の前記通路（４０）へ空気を搬送可能である、請求項１から６までのいずれか１項記載の排気ガス測定設備用の制御キャビネット。
【請求項８】
前記第１の背壁部（２２）に冷却器（５４）が配置されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の排気ガス測定設備用の制御キャビネット。
【請求項９】
前記冷却器（５４）および前記送風機（６０）は、前記第１の背壁部（２２）の前記開口部（６２）に配置されている、請求項７または８記載の排気ガス測定設備用の制御キャビネット。
【請求項１０】
排気ガス分析用の前記測定機器（３２，３４，３６）は、前記第１の背壁部（２２）に当接している、請求項１から９までのいずれか１項記載の排気ガス測定設備用の制御キャビネット。
【請求項１１】
複数の前記測定機器（３２，３４，３６）の側壁部（５６）は、それぞれ異なる側面を有しており、前記測定機器は、その最大の側面（５８，６４，６６）で前記第１の背壁部（２２）に当接している、請求項９記載の排気ガス測定設備用の制御キャビネット。
【請求項１２】
前記第１の背壁部（２２）はアクティブに冷却可能である、請求項１から１１までのいずれか１項記載の排気ガス測定設備用の制御キャビネット。
【請求項１３】
前記第１の背壁部（２２）に冷却コイルが配置されており、前記冷却コイルを通じて冷媒を搬送可能である、請求項１１記載の排気ガス測定設備用の制御キャビネット。
【請求項１４】
前記測定機器（３２，３４，３６）は、それぞれ異なる熱量を形成し、形成される熱量がより多い前記測定機器（３２，３４，３６）は、前記キャビネットボディ（１２）においてより上側に配置されている、請求項１から１３までのいずれか１項記載の排気ガス測定設備用の制御キャビネット。
【請求項１５】
前記第１の背壁部（２２）は、前記頂部（２０）の下側で終端しており、前記頂部（２０）に少なくとも１つの送風機（４１）が配置されている、請求項１から１４までのいずれか１項記載の排気ガス測定設備用の制御キャビネット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料ガスを分析する測定機器が内側に配置された、２つの側壁部と、底部と、頂部と、背壁部とを有するキャビネットボディと、このキャビネットボディの開放前面を開閉するドアとを備えた、排気ガス測定設備用の制御キャビネットに関する。
【０００２】
この種の制御キャビネットは、例えばＣＶＳ設備を有する、自動車のシャシダイナモに使用される。これらの制御キャビネットは、一方では電力供給ユニットと、駆動制御部と、電子装置と、冷却ユニットと、排気ガス測定設備内に設けられている制御要素とを含み、他方では排気ガス中の汚染物質量を特定する、排気ガス分析に要する測定機器、例えば炭化水素を特定するまたはガスクロマトグラフィを介してメタン量を特定する水素炎イオン化検出器分析機器、排気ガス中の窒素酸化物量を特定する化学発光検出器分析機器、ならびに排気ガス中の一酸化炭素、二酸化炭素または炭化水素化合物のような様々な活性成分を特定する赤外線検出器分析機器等を含む。これに応じて制御キャビネットは、対応する連結部を介してこの制御キャビネットに接続される複数の線路を介して、排気ガス測定設備のサンプリングプローブに接続されている。さらに一般的には、全ての測定機器に適した校正用ガスユニットが制御キャビネット内に配置されている。
【０００３】
これらのキャビネットは前面を閉鎖するドアに操作ユニットを有することが多く、この操作ユニットを介して、設備全体およびキャビネットの内部空間にある測定機器が操作者によって制御され、またこの操作ユニットを介して分析データを直接読み取ることができる。
【０００４】
排気ガス測定設備用の制御キャビネットは、例えば欧州特許出願公開第２３１７８３３号明細書から公知である。この制御キャビネットは、２つのキャビネット部分から成り、これらの２つのキャビネット部分は互いに対向して配置することができ、フレキシブルな線路を介して互いに接続されている。後側のキャビネット部分がＣＶＳ設備との接続のために使用されるのに対し、前側の可動のキャビネット部分はこの設備の複数の測定機器を支持しており、これらの測定機器は、線路を介して後側のキャビネット部分に接続される。
【０００５】
このような制御キャビネットにおいて問題となるのは、一方では、例えば測定ガスをあらかじめ定めた温度へ加温するために必然的に熱が発生し、他方では、測定機器内でも熱が発生してしまうことであり、この熱は、熱的な過負荷による測定機器および制御キャビネット内に設けられている電子装置の損傷を回避するために確実に排出しなければならない。
【０００６】
したがって、熱的な過負荷による測定機器および設けられている電子装置の損傷を回避することができ、かつ制御キャビネットにおいてほぼ一定の温度が得られるような、排気ガス測定設備用の制御キャビネットを提供するという課題が設定される。それにもかかわらずこの制御キャビネットのサイズをほぼ変えずに維持し、かつ可能な限りにおいて割高な付加機器を使用しないで済むようにしたい。
【０００７】
この課題は、独立請求項１の特徴部に記載の構成を有する排気ガス測定設備用の制御キャビネットによって解決される。
【０００８】
キャビネットボディが、第２の背壁部を有しており、第１の背壁部と第２の背壁部との間に排熱のための通路（チャネル）が形成されていることにより、制御キャビネット内で発生する熱を排出することができる。なぜならばこの熱は、通路内の比較的小さな密度に起因して、妨げられることなく上昇するからである。これに対応して、制御キャビネット内に配置されている構成要素の熱負荷が低減される。
【０００９】
有利には制御キャビネット内に少なくとも１つの送風機が配置されており、この送風機を介して通路内に空気流を形成可能である。この送風機により、通路内での連続した空気の移動が保障され、この空気の移動により、一方では背壁部への冷却作用が得られ、他方では熱を能動的に上方へ排出することができる。
【００１０】
有利な一実施形態において、キャビネットボディの内部空間側を向いた第１の背壁部は、第２の背壁部よりも短く構成されているため、第１の背壁部は、キャビネットボディの底部に対して間隔が置かれて配置されている。この開口部を介して、制御キャビネットの内部から通路へ空気が進入することができ、これに対応して空気を制御キャビネットから排出することができる。
【００１１】
特に有利であるのは、電力供給ユニットが、鉛直方向に見て制御キャビネットの底部と、第１の背壁部の下端部との間に配置される場合であり、これにより、電力供給ユニットで発生する熱を通路へ直接排出することができ、この熱が最初に制御キャビネット内部へ流れてしまうことはない。
【００１２】
これに関連して特に好適であるのは、少なくとも１つの送風機が、鉛直方向に見てキャビネットボディの底部と、第１の背壁部の下端部との間に配置されている場合であり、これにより、この領域に発生する熱を通路へ直接排出することができる。
【００１３】
有利にはこの送風機を介して、キャビネットボディの内部空間から、第１の背壁部と第２の背壁部との間の通路の方向に空気を搬送可能である。この送風機は、キャビネットボディの内部から温かい空気を吸引し、この空気を背壁部の間の通路へ搬送する。この通路では、そこに存在するより低温の空気との密度の差に起因して自動的に、または新たに送風機を介して温かい空気流が排出される。
【００１４】
本発明の有利な一実施形態では、第１の背壁部に開口部が形成されており、この開口部に少なくとも１つの送風機が配置されており、この送風機を介して、キャビネットボディの内部空間から、第１の背壁部と第２の背壁部との間の通路へ空気を搬送可能である。これに対応してこの送風機は、キャビネットボディの内部空間から通路へ温かい空気を吸引し、この通路から上方にこの温かい空気が排出される。
【００１５】
有利には第１の背壁部に冷却器が配置されており、この冷却器を介して制御キャビネットのこの背壁部または複数の測定機器のうちの１つが冷却される。この態様では、この背壁部の全面積を冷却面として利用することができる。なぜならばこの冷却面が冷却器によって冷却されるか、または測定機器を直接冷却する場合には冷却器のより高い温度の排気が通路を介して直接排出されるからである。
【００１６】
これに対する改良形では、冷却器および送風機は、第１の背壁部の開口部に配置されており、これによって温かい排気が、冷却器から通路に沿って搬送され、内部空間を暖めることはない。これにより、制御キャビネット内部空間全体の熱負荷が低減される。
【００１７】
特に有利であるのは、排気ガス分析のための測定機器が、第１の背壁部に当接する場合である。これにより、これらの機器において発生する熱負荷を、背壁部および通路を介して対流によって直接排出することができる。
【００１８】
本発明による、これに対する改良形において、複数の測定機器の側壁部は、それぞれ異なる側面を有しており、測定機器は、その最大の側面で第１の背壁部に当接している。このことは結果として、大きな接触面積により、背壁部への特に大きな熱伝達が行われ、ひいては通路を介して最大限の熱量を排出することができ、これによって制御キャビネットにおける測定機器の熱的な過負荷が確実に回避される。
【００１９】
第１の背壁部がアクティブに冷却可能である場合も有利であり、これによって任意の大きさの所定の熱量を確実に排出することができる。このために有利には第１の背壁部に冷却コイルが配置されており、この冷却コイルを通して冷媒を搬送可能である。
【００２０】
複数の測定機器によってそれぞれ異なる熱量が形成され、形成される熱量がより多い測定機器がキャビネットボディのより上側に配置されることにより、特に有利な態様が得られる。これにより、背壁部および通路を介する冷却効果が増大する。なぜならば下側領域から他の測定機器に沿って過度の熱量が流れてしまうことが阻止されるからである。このように過度の熱量が流れてしまう代わりに、上側にある測定機器の温度に対して常に温度差があるように保持されているため、上側にある測定機器に対して冷却作用が常に発生し、上側にある測定機器の方向に空気が流れる。
【００２１】
付加的に有利であるのは、第１の背壁部が頂部の下側で終端しており、この頂部に少なくとも１つの送風機が配置されている場合であり、この送風機を介して通路および制御キャビネットの内部空間から空気を搬送可能である。通路からの空気は、相応に能動的に周囲へ排出される。
【００２２】
これにより、付加的な排気管路を取り付けなくても、制御キャビネットに発生する熱を確実に排出することができる排気ガス測定設備用の制御キャビネットが提供される。これに対応して測定機器および制御キャビネット内に取り付けられた電子装置の熱負荷が低減される。付加的には制御キャビネットのサイズが低減される。したがって態様に応じて制御キャビネットの温度を、ほぼ一定のレベルに維持することができる。
【００２３】
本発明に係る排気ガス測定設備用の制御キャビネットの一実施の形態を図面に示し、以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】空の状態の、本発明に係る排気ガス測定設備用の制御キャビネットの正面図である。
【図２】図１に示した本発明に係る制御キャビネットの側面断面図である。
【図３】完全に装備されかつドアが開かれた状態の、本発明に係る制御キャビネットの斜視図である。
【００２５】
本発明に係る排気ガス測定設備用の制御キャビネット１０は、第１のキャビネットボディ１２から構成されており、第１のキャビネットボディ１２は、第１の側壁部１４と、対向する側壁部１６と、底部１８と、頂部２０と、第１の背壁部２２とを有する。キャビネットボディ１２の前面２４は、第１の側壁部１４に旋回可能に取り付けられているドア２６を用いて閉鎖することができる。ドア２６には、タッチスクリーンの形態の操作ユニット３０が取り付けられている空所２８が設けられており、この操作ユニット３０を介して、接続された排気ガス測定設備を制御可能であり、またこの操作ユニット３０を介して、制御キャビネット１０内に配置された、試料ガスを分析する測定機器３２、３４、３６を制御可能であり、それらの測定結果を呼出し可能である。
【００２６】
本発明において制御キャビネット１０は、第２の背壁部３８を有しており、この第２の背壁部３８は、第１の背壁部２２に対して間隔をあけて、第１の背壁部２２の背後にかつこの第１の背壁部２２に平行に配置されている。この第２の背壁部３８は、第１の背壁部２２を越えて後方に突出している２つの側壁部１４，１６の後端部に取り付けられているため、２つの背壁部２２，３８と、側壁部１４，１６の後端部との間には、排熱のための狭幅の通路４０が形成されており、この通路４０は上方へ向かって開放されて形成されている。また第１の背壁部２２は、頂部２０のわずかに下側で終端しているため、頂部２０における送風機４１を介して、内部空間から排気が吸引されると共に通路４０からの排気も能動的（積極的）に吸引される。
【００２７】
第１の背壁部２２の下端部４２も同様に底部１８に対して間隔をあけて配置されている。第１の背壁部２２が存在しない、制御キャビネット１０の下側領域では、制御キャビネット１０の内部空間４４に、この制御キャビネット１０の電力供給ユニット４６が配置されている。校正用ガスユニット４８および測定ガス分配器５０も同様に制御キャビネット１０内に配置されており、この測定ガス分配器５０を介して、測定機器３２，３４，３６に測定ガスまたは校正用ガスが供給され、またこの測定ガス分配器５０は、所定の連結部を介して排気ガス測定設備に通じる接続部、または図示されていない所定の接続管路を介して排ガス測定設備に通じる、制御キャビネット１０における開口を適切に有する。
【００２８】
制御キャビネット１０のこの下側領域においては第１の背壁部２２の下端部のすぐ下に第１の送風機５２が配置されている。この第１の送風機５２は、ドア２６と第１の背壁部２２との間の、制御キャビネット１０の内部空間４４から、両背壁部２２，３８の間の通路４０へ空気を搬送する。
【００２９】
内部空間４４には電力供給ユニット４６の上側に、第１の測定機器３２として、一酸化炭素、二酸化炭素または炭化水素化合物のような様々な活性成分を特定する赤外線検出器分析機器が配置されている。赤外線検出器分析機器には、その上に配置された付加的な冷却器５４が接続されており、この冷却器５４によって赤外線検出器分析機器３２の測定ガスが冷却され、またその温かい排気が通路４０を介して直接、排出される。このために測定機器３２および冷却器５４は背壁部２２に直接取り付けられている。赤外線検出器分析機器３２は、それぞれ異なる側壁部５６を有しており、これらの側壁部のうち、最大の側面５８を有する側壁部が背壁部２２に当接している。冷却器５４および別の送風機６０が第１の背壁部２２における開口部６２に取り付けられているため、空気が内部空間４４から、背壁部２２，３８の間の通路４０へ搬送される。
【００３０】
赤外線検出器分析機器３２の上側には第２の測定機器３４として、排気ガス中の窒素酸化物量を特定する化学発光検出器分析機器が背壁部２２に取り付けられており、ただしここでもその最大の側面６４で取り付けられている。
【００３１】
さらに化学発光検出器分析機器３４の上側には第３測定機器３６として、炭化水素を特定する水素炎イオン化検出器分析機器が配置されており、この水素炎イオン化検出器分析機器も同様にその最大の側面６６で、冷却された背壁部２２に当接している。
【００３２】
排気ガス測定設備の動作時には制御キャビネット内で熱が発生する。この熱は、一方では、場合によっては所定の温度に加温されるはずの測定すべき排気ガスの温度によって形成され、他方では、組み込まれた電子装置および測定機器３２，３４，３６自体によって形成される。ここでは最大の熱量が水素炎イオン化検出器分析機器３６において発生し、最小の熱量が赤外線検出器分析機器３２において発生する。これに対応して、最大の熱量を発生する測定機器３６が制御キャビネット１０の上側領域に配置され、その一方で最小の熱量を発生する測定機器３２を制御キャビネット１０の下側領域に配置される。制御キャビネット１０内で発生する温かい排気は、送風機５２，６０を介して、制御キャビネットの内部空間４４から通路４０へ排出される。このような排出にもかかわらず、通路４０内を流れる排気流は、冷却作用を有する。なぜならば上方へ流れる空気流、ひいては背壁部２２は、それぞれ対応する高さで背壁部２２に取り付けられかつそれぞれ比較的高い温度を有する測定機器３２，３４，３６よりも、より一層温度が低いため、それぞれ異なる温度レベルのそれぞれの測定機器３２，３４，３６に対して常に冷却作用が存在するからである。
【００３３】
したがって二重の背壁部、具体的には、両背壁部２２，３８の間に形成された通路４０を構成することにより、一方では制御キャビネット１０の内部空間４４から熱が常に上方へ排出され、また測定機器は、背壁部２２のより低い温度によって能動的に冷却される。これにより、付加的な、組み付けられるべき冷却通路または冷却ユニットを使用しなくても、制御キャビネット内の測定機器および電子装置への過負荷が確実に阻止される。このような手段により、相応に熱負荷が低減されると共に、最小限の付加的な設置スペースしか必要としないため、また測定機器をその最大の側面で背壁部に直接当接させることにも起因して、制御キャビネットを極めて小さな奥行きで構成することができる。
【００３４】
独立請求項の保護範囲は、上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかなはずである。特に制御キャビネットには、ＦＴＩＲ分析機器または量子カスケードレーザまたは別のガス分析器のような別のまたは付加的な測定機器を装備することも可能である。また構成要素相互のかつ各排気ガス測定設備に対する配置構成ならびに接続を変更可能であり、さらには第２の背壁部の取付けも変更可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2019504990.tif 000007
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2019504990.tif 000009
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