JPH0754777A

JPH0754777A - 測定ガス搬送ポンプ

Info

Publication number: JPH0754777A
Application number: JP6152441A
Authority: JP
Inventors: Erich Becker; ベッカーエーリッヒ; Heinz Riedlinger; リートリンガーハインツ
Original assignee: KAA N F NOIBERUGAA GmbH; KNF Neuberger GmbH
Current assignee: KAA N F NOIBERUGAA GmbH; KNF Neuberger GmbH
Priority date: 1993-07-05
Filing date: 1994-07-04
Publication date: 1995-02-28
Anticipated expiration: 2015-10-10
Also published as: JP3095948B2; GB2280227A; FR2708676B1; DE4322272A1; US5461966A; GB9413441D0; FR2708676A1; DE4322272C2; GB2280227B

Abstract

(57)【要約】【構成】測定ガス搬送ポンプ１が作業ダイヤフラム６
によって閉ぢられたポンプ室３を有している。作業ダイ
ヤフラム６は、連接棒又はそれに類似のストローク機構
９を介しクランク駆動部１０によってそのストローク運
動（復矢２６参照）を得ている。その際ポンプヘッド１
５内に熱源１６が設けられている。本発明によれば連接
棒ヘッド８とクランク駆動部１０との間に熱源１６及び
測定ガスに対する熱放散遮断部１９及び２７が設けられ
ている。【効果】測定ガス搬送ポンプ１によって搬送されるべ
きガスは、この種のポンプ１によってガス受領状態の温
度のままに保持されて、分析ガス成分の不都合な凝結及
び測定結果の誤りを阻止することができ、又は少くとも
著しく減少させることができるようになった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、作業ダイヤフラムによ
って閉ぢられたポンプ室を備えている測定ガス搬送ポン
プであって、その作業ダイヤフラムは連接棒又はそれに
類似のストローク機構を介しクランク駆動部によってそ
のストローク運動（復矢）を得ており、ポンプケーシン
グの上方領域には熱源が設けられている形式のものに関
する。

【０００２】

【従来の技術】この種のポンプは既に公知である。これ
らのポンプは高温の測定ガスを搬送するのに役立ってい
て、その温度を可能な限り受取り状態のままに保持する
役目を有している。つまり分析ガス成分の凝結、測定結
果の誤造及びその他のことが阻止可能なように規定され
ている。この種の高温ガス搬送ポンプにあっては、測定
されるべきガスに接続されている領域を測定されるべき
ガスの受取り位置によって決められた通常の適合した温
度に保持することができるようにするため、ポンプヘッ
ド部に加熱装置を組み込むことが既に公知である。その
場合この加熱装置は、ポンプ室の領域における測定され
るべきガスの温度降下を阻止し又は少くとも減少せしめ
ることを目的としている。このような加熱装置又は熱源
は通常、例へばポンプヘッド内で対称的にポンプ室の近
くに取り付けられ、場合によってはその熱放出を制御可
能である電気的な加熱ロッドによって実現されている。

【０００３】以下で更に詳細に説明するこの種の公知の
測定ガス搬送ポンプは、しかし欠点を有している。この
搬送ポンプは通常ダイヤフラムポンプとして構成されて
おり、その際ダイヤフラムは連接棒を介してそのストロ
ーク運動を得ている。このため連接棒は、その上方端部
において茸状に拡幅されていて、ポンプ室側で固定皿に
よって連接棒の自由端部に不動に位置している作業ダイ
ヤフラムに係合している。その場合連接棒の連接茸部の
下方に、連接棒のためのクランク室が位置している。こ
のことは、連接棒ケーシングが冷却作用を連接茸部上及
び作業ダイヤフラム上更には間接的に測定されるべきガ
スに及ぼすという、不都合な副作用を有している。多く
の場合にそうであるように、電気的な加熱ロッドが熱源
としてポンプヘッド内に取り付けられている場合には、
その位置から連接棒駆動部に向ってポンプケーシング内
に温度勾配が発生する。その場合は連接棒ヘッド部にお
いて避けることのできない冷却現象が、搬送されるべき
ガス及び測定されるべきガスに作用を及ぼすようにな
る。連接棒ヘッド部及び作業ダイヤフラムの冷却は部分
的には尚有効である。その理由は、昇降する連接棒の場
合には空気の対流又はそれに類似の現象が発生して、連
接棒の上昇の際にはクランクケーシングからのより冷却
された空気が作業ダイヤフラムの領域に搬送され、かつ
連接棒の下降の際にはその位置で加熱された空気がクラ
ンクケーシングに向って運動せしめられるようになって
いるからである。つまり図らずも、ダイヤフラム駆動部
の副作用として、作業ダイヤフラムの冷却作用を備えた
規則的な一定の空気対流が形成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、冒頭で述べた形式の公知の測定ガス搬送ポンプを簡
単な形式で充分に改良して、前述の欠点を充分に回避し
乍ら測定ガスが、測定ガスを搬送している測定ガス搬送
ポンプによって温度変化を全く受けないか又は殆んど受
けることのないようにすることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明では、連接棒ヘッ
ド部とクランク駆動部との間に、一方では熱源及び測定
ガスに対しかつ他方ではクランク駆動部対し、少くとも
１つの熱遮断部が設けられていることによって、上記課
題を解決することができた。つまり測定ガス搬送ポンプ
の連接棒ヘッド部とクランク駆動部との間に少くとも１
つの加熱遮断部を設けることによって、測定ガスの不都
合な温度変化を阻止することができ、又は少くとも顕著
に減少せしめることができるようになった。

【０００６】本発明の付加的な別の構成が、請求項２以
下及び次の説明で述べられている。

【０００７】

【発明の効果】その際請求項２に記載の特徴は、熱が運
転中に運動している連接棒にも不動の熱源から供給され
うるという利点を有している。請求項３に記載の特徴に
よれば、熱放散遮断部として熱遮蔽ダイヤフラムが作業
ダイヤフラムとクランクケーシングとの間に設けられて
いる。請求項４に記載の特徴によれば、有利には付加的
な熱放散遮断部として熱遮蔽ダイヤフラムの外に、連接
棒貫通開口を備えた熱遮断プレートが熱遮蔽ダイヤフラ
ムとクランクケーシングとの間に設けられており、これ
によって測定されるべきガスの領域のポンプ周辺部の不
都合な冷却を更に減少させることができる。

【０００８】請求項５の構成によれば、貫通されるべき
測定ガスの間近に位置して測定ガス温度に共に影響を与
えている測定ガス搬送ポンプの部分に、熱を伝導すると
いう観点から熱源が取り付けられている。これによって
また、測定されるべきガスの所望の温度を所望の温度レ
ベルにより良好に保持することができる。

【０００９】連接棒ヘッド部は公知のように、作業ダイ
ヤフラムの下側に直接的に接触していて、クランクケー
シングに向って離反している通常比較的大きな放射面を
有している。請求項７に記載の特徴によれば、運転中運
動している連接棒ヘッド部に簡単な手段で加熱エネルギ
を熱源から供給することができるようになっており、そ
れによって前述の不都合な作用を少くとも充分に減少さ
せることができる。

【００１０】高温測定ガスの温度を維持するための前述
の構成は更に、目標方向である同一方向に向いた２つの
異なった手段によって強化されている。つまり請求項７
に記載の構成によれば、ポンプケーシングの上方部分を
取り囲んでいる熱伝導性の鐘形部又はそれに類似するも
のによって、その位置には比較的均一な温度分布が達成
可能である。このため有利には、その熱放散を制御して
いる前述の熱源によって測定ガスの全ポンプ工程が、そ
の温度に関して均一にかつ温度損失なしで行われうるよ
うになっている。同じ様に請求項８に記載の特徴によれ
ば、阻止可能な熱放散損失を小さく抑えることができ
る。

【００１１】本発明のその他の特徴は、請求項及び図面
に関連して述べられている本発明の次の実施例の説明か
ら明らかになるであろう。個々の特徴は、夫々それ自体
又は複数の組合せによって本発明の測定ガス搬送ポンプ
において実現可能である。

【００１２】

【実施例】図１には、公知の形式の測定ガス搬送ポンプ
のケーシングの主要部分の、部分的に切断した側面図が
図示されている。符号２はケーシングヘッドを表わして
おり、その内方にはポンプ室３が設けられている。符号
４はケーシング中間部分を表わしており、該部分４は作
業ダイヤフラム６の半径方向で外方の縁部７を、ケーシ
ングヘッド２と協働して密に挾持している。符号８は、
全体を符号９で表わされている連接棒の連接棒ヘッドを
表わしており、該連接棒９は、通常の形式でクランクケ
ーシング１１の内方に位置しているクランク駆動部１０
と協働している。図１にあってはダイヤフラムのための
原動部が連接棒として形成されている。図１では連接棒
がその上死点位置にあるため、ポンプ室３は線だけで表
わされている。固定皿１２は作業ダイヤフラム６を、そ
の内方縁部領域で連接棒ヘッド８に密に不動に挾持して
いる。ポンプ室３の中心部には、測定ガス搬送ポンプの
熱源として電気的な加熱ロッドＨが設けられている。図
１のケーシングヘッドの上方には上方の密閉部分Ｔが側
面図で表わされており、該密閉部分Ｔは測定ガス用の入
口開口１３の領域に取り付けられていて、簡略化されて
図示されている。部分Ｔ、２，４及び１１によって、図
１に基く公知の測定ガス搬送ポンプのケーシング２０の
主要部分が形成されている。更に搬送されるべき測定ガ
スと熱源Ｈとによってポンプケーシング２０に上方から
供給される熱が、下方に向ってクランク原動部１０の方
向に放散されている状況を良く理解することができるで
あろう。図２には、本発明に基く測定ガス搬送ポンプ
１の、本発明に基いて変化した上方領域が図示されてい
る。搬送ポンプ１はポンプ室３を有し、該ポンプ室３
は、作業ダイヤフラム６によってクランク駆動部１０の
方向で閉ぢられており、かつこの作業ダイヤフラム６
は、連接棒９又はそれに類似のストローク機構を介しク
ランク駆動部１０に結合されている。その際この連接棒
９は、揺動ピストンの部分（図１）であっても、往復形
ピストンの部分であっても宜い。全体のポンプケーシン
グ２０に所属するポンプヘッド１５は、切欠きとしてポ
ンプ室３を有している。更にこのポンプヘッド１５は、
公知の形式の実施例では加熱ロッドＨとして実現されて
いる熱源１６を有している。その熱の放出は通常、測定
ガス搬送ポンプ１の夫々の要求に適合して自動的に制御
可能である。

【００１３】作業ダイヤフラム６は、連接棒ヘッド８と
ダイヤフラム固定皿１２（簡単に「固定皿１２」）との
間でその内方縁部において通常の形式で密に挾持されて
いる。

【００１４】更に本発明によれば、熱源１６及び測定ガ
スに関し点で図示された測定ガスがポンプ室３内に位置
していて、連接棒ヘッド８とクランク駆動部１０との間
に少くとも１つの熱遮断部が設けられている。その際有
利にはこの熱遮断部が熱遮蔽ダイヤフラム１９によって
形成されており、該熱遮蔽ダイヤフラム１９は、ポンプ
ケーシング２０の縁部領域と軸２１との間に張設されて
いる。実施例ではこの熱遮蔽ダイヤフラム１９は、その
内方縁部が連接棒軸２１に、かつその外方縁部がケーシ
ング部分５ａ及び５ｂの間に、夫々挾持されている。こ
のような形式で熱遮蔽ダイヤフラムは、公知の測定ガス
搬送ポンプの場合に冒頭で述べた、連接棒ヘッド８とク
ランク駆動部１０との間に存在している空気の運動を遮
断している。これによって作業ダイヤフラム６と熱遮蔽
ダイヤフラム１９との間に、比較的小さな容積を備えた
チャンバ２４が形成されるようになり、該容積は熱バッ
ファを形成している。

【００１５】本発明の別の構成によれば、熱源１６と連
接棒ヘッド８との間に区分的に可撓性の熱伝導体２５が
設けられている。後で詳しく説明する形式で熱伝導体２
５は、ポンプヘッド部内の熱源１６と熱遮蔽ダイヤフラ
ム１９の上方の連接棒ヘッド８との間で熱伝導的な接続
を形成している。このような形式で熱伝導体２５が熱を
熱源１６から連接棒ヘッド８に供給しているので、熱伝
導体２５は所望の熱遮断という意味において熱遮蔽ダイ
ヤフラム１９の作用を強化している。その際熱伝導体２
５は、連接棒ヘッド８とケーシング中間部分４及び５ａ
との間の領域におけるその半径方向の長さが、連接棒ヘ
ッド８のストローク運動を行いうるような長さに規定さ
れている。このストローク運動は図２の復矢２６によっ
て示唆されている。

【００１６】熱源１６乃至測定ガスとクランク駆動部１
０との間の熱遮断は、熱遮断プレート２７によって強化
されており、該プレート２７は、熱遮蔽ダイヤフラム１
９とクランク駆動部１０との間に配置されていて、連接
棒貫通開口２８を有している。測定ガス搬送ポンプ１の
熱遮断は前述の熱遮断プレート２７によってだけでも実
現可能であろう。しかし有利には、場合によっては熱遮
蔽ダイヤフラム１９を使用することによって熱遮断プレ
ート２７による熱遮断を補完することができる。

【００１７】図３には、熱源１６から熱伝導体２５への
熱の流れに関する図２の前述の構造とは別の変化態様が
図示されている。この場合の作業ダイヤフラム６ａの直
径ｄは、この場合のケーシング２０の直径よりも小さ
く、特にこの場合のポンプヘッド１５ａ及びそれに隣接
するケーシング中間部分４ａの直径よりも小さい。これ
らの夫々の縁部領域２９では前述の部分１５ａ及び４ａ
が熱伝導的に接触している。これによって熱源１６から
出発している熱の流れが、鎖線矢印３１によって示唆さ
れているようになっており、かつ測定ガス搬送ポンプ１
ａのこの構成にあっては区分状に弾性的な熱伝導体２５
に熱エネルギが良好に供給されており、そのため間接的
に、連接棒ヘッド８ひいては作業メンブレン６ａが下方
から加熱されうるようになっている。このことが作業ダ
イヤフラム６ａの均一な温度調節に寄与している。その
際コップヘッド１５ａと、それに隣接する熱伝導材料か
ら成るケーシング中間部分４ａと、これらの両部分４
ａ，１５ａとが、作業ダイヤフラム６ａの半径方向の外
方で熱伝導的な接続部を形成している。有利には熱伝導
体２５が運動可能な熱伝導部から成っている。この熱伝
導体２５は、熱源から到来している、ポンプヘッド１５
及びケーシング中間部分４ａを介し有利には熱伝導体２
５の下方でこれに隣接して位置するケーシング部分５０
をも貫通している、その熱供給を受けている。熱伝導体
２５は、有利な形式で銅又はそれと同等の熱伝導性の材
料から成る良好に熱伝導を行いうる可撓性のリッツ線か
ら成っていて、図２及び特に図３で明瞭に認められるよ
うに、この熱を連接棒ヘッド８に導いている。

【００１８】図２に基く構成にあっては、ケーシングヘ
ッド１５と、その内方に位置する熱源１６と、少くとも
１つのケーシング中間部分４、有利には３つのケーシン
グ中間部分４，５ａ及び５ｂとが、熱伝導性の鐘形部３
０又はそれと同等な熱伝導性の被覆部によって取り囲ま
れている。しかも熱伝導性の鐘形部３０は、矢印３１で
示されているように、鐘形部３０に伝達された熱をケー
シングヘッド１５からケーシング中間部分４，５ａ乃至
５ｂに放出している。その際熱伝導的な鐘形部３０は有
利にはアルミニウムから成っている。

【００１９】図３には、ケーシング２０の上方部分が若
干変化した被覆部を備えている測定ガス搬送ポンプ１ａ
が図示されている。この例ではケーシング２０の部分１
５ａ，４ａ，５ａ及び５ｂを鐘形状に取り囲んでいるポ
ンプ部分が、熱伝導的ではないが前述の部分１５ａ，４
ａ，５ａ及び５ｂの温度膨脹に充分に耐え得るような材
料から成る、絶縁鐘形部３２から成っている。このよう
な絶縁鐘形部３２は、例へばガラス、セラミックス又は
それに類似の材料から成っており、その際場合によって
は、異なった温度膨脹係数をギャップ、弾性的な材料又
はそれに類似するものによって補正することができる。

【００２０】前述の総ての個々の特徴及び又は請求項に
述べられている個々の特徴は、夫々それ単独でか又は任
意の組み合せによって、本発明の必須要件を構成してい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】公知の形式の加熱された測定ガス搬送ポンプ
を、部分的に切断した半側面図である。

【図２】上方領域が図１に類似している本発明の測定ガ
ス搬送ポンプの、上方部分の断面図である。

【図３】図２に類似の本発明の測定ガス搬送ポンプの、
構成が若干変化した上方領域の断面図である。

【符号の説明】

１，１ａ測定ガス搬送ポンプ２ケーシングヘッド３ポンプ室４，４ａ，５ａ，５ｂケーシング中間部分６，６ａ作業ダイヤフラム７縁部８連接棒ヘッド９連接棒１０クランク駆動部１１クランク室１２固定皿１５，１５ａポンプヘッド１６熱源１９熱遮蔽ダイヤフラム２１軸２４チャンバ２５熱伝導体２６復矢２７熱遮断プレート２８連接棒貫通開口２９縁部領域３０鐘形部３１矢印３２絶縁鐘形部ｄ直径Ｈ加熱ロッドＴ密閉部分

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】作業ダイヤフラム（６）によって閉ぢら
れたポンプ室（３）を備えている測定ガス搬送ポンプ
（１，１ａ）であって、その作業ダイヤフラム（６）は
連接棒又はそれに類似のストローク機構（９）を介しク
ランク駆動部（１０）によってそのストローク運動（復
矢２６）を得ており、ポンプケーシング（２０）の上方
領域には熱源（１６）が設けられている形式のものにお
いて、連接棒ヘッド部（８）とクランク駆動部（１０）との間
に、一方では熱源（１６）及び測定ガスに対しかつ他方
ではクランク駆動部対し、少くとも１つの熱遮断部（１
９乃至２７）が設けられていることを特徴とする、測定
ガス搬送ポンプ。
【請求項２】熱源（１６）と連接棒ヘッド部（８）と
の間に、場合によっては区分的に可撓性の熱伝導体（２
５）が設けられていることを特徴とする、請求項１記載
の測定ガス搬送ポンプ。
【請求項３】ポンプケーシング領域（５ａ，５ｂ）と
連接棒軸（２１）とを結合している熱遮蔽ダイヤフラム
（１９）が、熱放散遮断部（１９）として連接棒ヘッド
部（８）とクランク駆動部との間に設けられていること
を特徴とする、請求項１又は２記載の測定ガス搬送ポン
プ。
【請求項４】熱遮蔽ダイヤフラム（１９）とクランク
駆動部（１０）との間に場合によっては付加的に、熱放
散遮断部として連接棒貫通開口（２８）を備えた熱遮断
プレート（２７）が設けられていることを特徴とする、
請求項１から３までのいづれか１項記載の測定ガス搬送
ポンプ。
【請求項５】ケーシングヘッド部（１５ａ）と少くと
も１つの隣接するケーシング中間部分（４ａ）とが、熱
伝導性の材料から成って熱伝導的に接続されており、か
つ熱源（１６）が殊にケーシングヘッド（１５ａ）内に
取り付けられていることを特徴とする、請求項１から４
までのいづれか１項記載の測定ガス搬送ポンプ。
【請求項６】熱伝導体（２５）として熱源（１６）と
連接棒ヘッド（８）との間に、殊に１つ又は複数のケー
シング部分（４など）を介して、場合によっては該ケー
シング部分に隣接する第２のケーシング中間カバー（５
ｂ）を介して、熱源（１６）の領域から連接棒ヘッド
（８）への熱伝導部が設けられており、かつ熱伝導体
（２５）として熱伝導性の良好な、銅又はそれに類似の
熱伝導性の材料から成る可撓性のリッツ線が設けられて
いることを特徴とする、請求項１から５までのいづれか
１項記載の測定ガス搬送ポンプ。
【請求項７】ケーシングヘッド（１５）と、熱源（１
６）と、少くとも熱遮蔽ダイヤフラム（１９）にまで達
しているケーシング中間部分（４；５ａ，５ｂ）とが、
殊にアルミニウムから成る熱伝導性の鐘形部（３０）又
はそれに類似するものによって、熱伝導的に取り囲まれ
ていることを特徴とする、請求項１から６までのいづれ
か１項記載の測定ガス搬送ポンプ。
【請求項８】ケーシングヘッド（１５）と、熱源（１
６）と、少くとも熱遮蔽ダイヤフラム（１９）にまで達
しているケーシング中間部分（４；５ａ，５ｂ）とが、
熱伝導的に接続されており、かつ場合によっては、絶縁
鐘形部（３２）又はそれに類似する絶縁カバーによって
取り囲まれていることを特徴とする、請求項１から６ま
でのいづれか１項記載の測定ガス搬送ポンプ。
【請求項９】作業ダイヤフラム（６ａ）がその隣接す
るケーシング部分（４ａ，５ａ）よりも小さい外径
（ｄ）を有し、かつこの部分は、作業ダイヤフラム（６
ａ）の外方で熱伝導的に接続されていることを特徴とす
る、請求項１から８までのいづれか１項記載の測定ガス
搬送ポンプ。