DE10063922C1 - Heizgerät, insbesondere Zusatzheizgerät für ein Fahrzeug - Google Patents

Heizgerät, insbesondere Zusatzheizgerät für ein Fahrzeug

Info

Publication number
DE10063922C1
DE10063922C1 DE10063922A DE10063922A DE10063922C1 DE 10063922 C1 DE10063922 C1 DE 10063922C1 DE 10063922 A DE10063922 A DE 10063922A DE 10063922 A DE10063922 A DE 10063922A DE 10063922 C1 DE10063922 C1 DE 10063922C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mass flow
heater
heat transfer
heat
hot wire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE10063922A
Other languages
English (en)
Inventor
Felix Wolf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Webasto SE
Original Assignee
Webasto Thermosysteme GmbH
Webasto Thermosysteme International GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Webasto Thermosysteme GmbH, Webasto Thermosysteme International GmbH filed Critical Webasto Thermosysteme GmbH
Priority to DE10063922A priority Critical patent/DE10063922C1/de
Priority to US10/023,486 priority patent/US6743012B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10063922C1 publication Critical patent/DE10063922C1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H1/2203Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from burners
    • B60H1/2212Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from burners arrangements of burners for heating air
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H2001/2246Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant obtaining information from a variable, e.g. by means of a sensor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H2001/2246Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant obtaining information from a variable, e.g. by means of a sensor
    • B60H2001/2256Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant obtaining information from a variable, e.g. by means of a sensor related to the operation of the heater itself, e.g. flame detection or overheating

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Heizgerät, insbesondere ein Zusatzheizgerät, für ein Fahrzeug. Das Heizgerät weist eine Wandung (16) eines Wärmetauschers (14) auf, um erhitztes Brenngas von einem Wärmeträger zu trennen, eine Fördereinrichtung (7) zum Fördern des Wärmeträgers entlang der Wandung (16), und eine Schutzeinrichtung (17, 19) gegen Überhitzen des Heizgerätes (1). Damit die Gefahr des Überhitzens des Heizgerätes (1) bei einem Verdämmen der Wärmeträgerförderung zuverlässig erkannt wird, ist die Schutzeinrichtung (17, 19) dazu eingerichtet, im Betrieb des Heizgerätes (1) den von der Fördereinrichtung (7) geförderten Wärmeträgermassenstrom zu ermitteln.

Description

Die Erfindung betrifft ein Heizgerät, insbesondere ein Zusatzheizgerät für ein Fahrzeug, mit einer Wandung eines Wärmetauschers, um erhitztes Brenngas bzw. Abgas von einem Wärmeträger zu trennen, einer Fördereinrichtung zum Fördern des Wärmeträgers entlang der Wandung, und einer Schutzeinrichtung gegen Überhitzen des Heizgerätes. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Heizgerätes und eine Verwendung eines Hitz­ draht-Anemometers zur Messung des Heizluftmassenstroms bei einem Heizge­ rät.
Heizgeräte, die als Luftheizgerät zum Beheizen der Heizluft eines Fahrgastrau­ mes dienen, verwenden Frischluft und/oder Umluft aus dem Fahrgastraum als Wärmeträger.
Der Heizluftstrom nimmt als Wärmeträger die durch das Brenngas an die Wan­ dung des Wärmetauschers abgegebene Wärmeenergie auf und führt sie bei­ spielsweise dem Fahrgastraum zu. Wenn ein Fahrgast nun eine Klappe oder die Austrittsöffnungen der Fahrgastraumheizung verschließt, um deren Heizleistung zu begrenzen, wird der Heizluftstrom des Heizgerätes reduziert, so daß der Wär­ meträger die Wärmeenergie des Brenngases nicht mehr abführen kann. In die­ sem Fall spricht man von einer Verdämmung. Die Temperatur der Wandung des Wärmetauschers steigt dann rasch an, wodurch die Wandung leck werden und durchbrennen kann. Geschieht dies, so ist die Trennung zwischen Brenngas und Wärmeträger nicht mehr gegeben und es kann in Extremfällen bei solchen Luft­ heizgeräten Abgas in den Fahrgastraum gelangen.
Damit eine solche überaus gefährliche Vermischung von Abgas und Heizluftstrom sicher verhindert ist, wird seit langem versucht, im Fall einer heizluftaustrittsseiti­ gen Verdämmung des Heizgerätes eine Überhitzungsgefahr der Wandung des Wärmetauschers rechtzeitig und zuverlässig zu erkennen, um anschließend das Heizgerät herabzuregeln bzw. abzuschalten.
Aus DE 35 17 954 A1 ist ein gattungsgemäßes Fahrzeugzusatzheizgerät mit ei­ nem Wärmetauscher bekannt, durch den ein Wärmeträger strömt. Damit das Heizgerät unter anderem besser gegen Überhitzen geschützt ist, ist am Eintritt und am Austritt des Wärmetauschers je einer von zwei Temperaturfühlern ange­ ordnet, die zur Überwachung des Betriebszustandes des Heizgerätes zusam­ mengeschaltet sind. Die Anordnung zweier Temperaturfühler ist jedoch kosten- und wartungsintensiv.
Aus DE 43 11 080 C1 ist ein motorunabhängiges Fahrzeugheizgerät bekannt, bei dem neben einem Flammwächter nur ein Temperaturfühler als Schutzeinrichtung gegen Überhitzung verwendet wird. Der Temperaturfühler liegt an der Wandung des Wärmetauschers an.
Aus DE 44 33 210 A1 ist ein Fahrzeugzusatzheizgerät mit einem Wärmetauscher bekannt, bei dem ein Temperaturfühler derart zwischen einer Brennkammer und einer Wärmeträgeraustrittsöffnung angebracht ist, daß er zugleich als Überhit­ zungsschutz und als Flammwächter dient.
Temperaturfühler für derartige Anwendungen weisen in der Regel einen in Ab­ hängigkeit der Temperatur veränderlichen Widerstand, beispielsweise mit PTC- Charakteristik, auf. Nachteilig ist, daß diese Art Abschaltung mit einem PTC- Temperaturfühler verhältnismäßig langsam ist, und erst bei einer Temperatur oberhalb der Vollasttemperatur der Wandung erfolgen kann. Üblich ist beispiels­ weise eine Vollasttemperatur von 220°C, während die Abschalttemperatur 250°C beträgt. Die Wandung ist daher unter Umständen stark hitzebelastet, so daß sie eine dicke Wandstärke aufweisen muß und weitere aufwendige konstruktive Maßnahmen erforderlich sind. Ferner wird zum Erreichen der Abschalttemperatur zusätzlich Brennstoff verbraucht, womit sich der Wirkungsgrad des Heizgerätes verschlechtert.
Aus DE 198 02 906 A1 ist ein brennstoffbetriebenes Luftheizgerät für Kraftfahr­ zeuge mit einem Brenner und einem Wärmetauscher bekannt, durch den mittels eines Gebläses Heizluft als Wärmeträger gefördert wird. Am Brenner sind ein Flammwächter und ein Überhitzungssensor angeordnet. Der Überhitzungssensor ist als nicht gekapselter Heizluft-Temperaturfühler gestaltet, d. h. er ist wandbe­ rührungsfrei im Heizluftstrom, insbesondere im gebläsenahen Bereich des Wär­ metauschers, angeordnet. Die Messung der Temperatur der Heizluft ist unter Umständen zu träge, um ein Überhitzen der Wandung des Wärmetauschers si­ cher auszuschließen. Dies ist der Fall, weil die Temperatur der Heizluft bei einem Verdämmen der Heizluftförderung unmittelbar an der Wandung sehr rasch an­ steigt, während sie weiter entfernt von der Wandung, z. B. am Ort des Heizluft- Temperaturfühlers langsamer ansteigt.
Auf dem Gebiet der Fahrzeugheizgeräte ist ferner aus DE 44 47 286 A1 ein Heizgerät mit einem Brenner bekannt, der von einer Brennstoffdosierpumpe und einem Brennluftgebläse versorgt wird. Um immer eine optimale Verbrennung im Brenner zu erreichen, wird in Abhängigkeit der geförderten Brennstoffmenge ein Soll-Brennluftmassenstrom bestimmt und dieser mit einem Ist-Brennluftmassen­ strom verglichen. Die Drehzahl des Brennluftgebläses wird so eingeregelt, daß der Ist-Wert dem Soll-Wert entspricht. Zum Ermitteln des Ist-Brennluftmassen­ stroms dient unter anderem ein in einem Brennluftkanal angeordneter Brennluft- Massenstrommesser, insbesondere ein Hitzdraht-Anemometer. Derartige Brenn­ luft-Massenstrommesser sind bekannt und werden speziell bei der Regelung der Verbrennung in Ansaugleitungen von Verbrennungsmotoren eingesetzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Heizgerät der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die oben genannten Nachteile überwunden sind und insbesondere die Gefahr des Überhitzens des Heizgerätes bei einem Verdäm­ men der Wärmeträgerförderung zuverlässiger erkannt wird.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die Aufgabe ist ferner mit einem Verfahren zum Steuern eines derartigen Heizge­ rätes gelöst, bei dem die Schutzeinrichtung im Betrieb des Heizgerätes den von der Fördereinrichtung geförderten Wärmeträgermassenstrom ermittelt, mit einem in der Schutzeinrichtung hinterlegten Soll-Wärmeträgermassenstrom vergleicht, und bei einer Differenz zwischen dem aktuellen Wärmeträgermassenstrom und dem Soll-Wärmeträgermassenstrom, die auf eine Gefahr des Überhitzens des Wärmetauschers hinweist, das Erzeugen von erhitztem Brenngas im Heizgerät abregelt.
Wesen der Erfindung ist, daß zum Erfassen einer Überhitzungsgefahr des Wär­ metauschers nicht bzw. nicht nur Temperaturen ermittelt werden, wie es beim Stand der Technik mit der Messung der Temperatur der Wandung des Wärme­ tauschers oder der Heizluft als Wärmeträger der Fall ist, sondern daß eine andere physikalische Größe, nämlich der Massenstrom des Wärmeträgers ermittelt wird.
Bei Verdämmung des Wärmeträgereinlasses oder des Wärmeträgeraustritts för­ dert die Fördereinrichtung den Wärmeträger nicht mehr in ausreichend großer Menge durch den Wärmetauscher, so daß der Wärmeträgermassenstrom Null oder nahezu Null wird. Diese Verringerung des Wärmeträgermassenstroms wird erfindungsgemäß von der Schutzeinrichtung erfaßt und damit die Gefahr einer Überhitzung des Heizgerätes erkannt. Die Verringerung des Wärmeträger­ massenstroms tritt sofort beim Verdämmen auf, so daß die Überhitzungsgefahr ohne Zeitversatz erfaßt wird. Das erfindungsgemäße Heizgerät kann daher be­ sonders schnell abgeregelt oder abgeschaltet werden.
Ein Vorteil der Erfindung ist ferner, daß die Wandung des Wärmetauschers nicht über die Vollasttemperatur hinaus erhitzt werden muß. Die Gefahr einer Schädi­ gung der Wandung oder anderer Bauteile des Heizgerätes ist deshalb behoben und ein zusätzlicher Brennstoffverbrauch wird vermieden.
Bei dem erfindungsgemäßen Heizgerät wird darüber hinaus von der Schutzein­ richtung auch ein Ausfall der Fördereinrichtung für den Wärmeträger sofort und zuverlässig erkannt.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Schutzeinrichtung einen Wärmeträgermassenstrommesser auf, der in einer Heizluftförderleitung angeordnet ist. Ein Wärmeträgermassenstrommesser kann als Standardbauteil kostengünstig bezogen werden und wird in verschiedenen Ausführungsformen angeboten, so daß er sowohl mechanisch, als auch elektrisch leicht in ein beste­ hendes Heizgerät und dessen Steuerung eingebunden werden kann.
Der Wärmeträgermassenstrommesser ist besonders vorteilhaft in der Förderlei­ tung zwischen der Fördereinrichtung und dem Wärmetauscher angeordnet. In diesem Abschnitt der Förderleitung ist der Wärmeträgermassenstrommesser be­ sonders einfach zu montieren, da er nicht in den Wärmetauscher integriert wer­ den muß.
Die Reaktionszeit des Wärmeträgermassenstrommessers ist besonders kurz, wenn dieser an der Druckseite der Fördereinrichtung angeordnet ist.
Als Weiterbildung der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, daß das Heizgerät einen Brenner und die Schutzeinrichtung ein Steuergerät aufweist, das mit dem Brenner und dem Wärmeträgermassenstrommesser betrieblich gekoppelt ist, und das dazu eingerichtet ist, den erfaßten Ist-Wärmeträgermassenstrom mit einem Soll-Wärmeträgermassenstrom zu vergleichen und den Brenner in Abhängigkeit dieses Vergleiches zu steuern, insbesondere abzuregeln oder abzuschalten. Die vorgeschlagene Regelung basiert allein auf einem Ist-Soll-Vergleich und kann daher von der bei herkömmlichen Heizgeräten vorhandenen Steuerung ausge­ führt werden.
Die Funktion der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung ist nahezu ohne Zu­ satzaufwand erweitert, indem bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Steuerge­ rätes ein nichtflüchtiger Speicher vorgesehen ist, in dem für den Soll- Wärmeträgermassenstrom mindestens ein Toleranzbereich hinterlegt ist, der ei­ nem Lastzustand des Heizgerätes, insbesondere einer Vollast oder mindestens einer Teillast, zugeordnet ist. Bevorzugt sind für jeden Lastzustand des Heizge­ räts Soll-Wärmeträgermassenstrom-Werte abgespeichert. Solange der gemesse­ ne Wärmeträger-Massenstrom und damit die Förderleistung der Fördereinrich­ tung oberhalb der unteren Grenze des Toleranzbereichs liegt, ist eine ausrei­ chende Strömung von Wärmeträgermasse durch den Wärmetauscher sicherge­ stellt. Der Wärmetauscher ist, wie erläutert, vor Überhitzten geschützt. Die obere Grenze des Toleranzbereiches stellt sicher, daß der Wärmeträger-Massenstrom nicht übermäßig groß ist. Dies könnte der Fall sein, wenn die Regelung der För­ dereinrichtung oder des Brenners des Heizgerätes defekt ist oder die Lastzustän­ de von Brenner und Fördereinrichtung des Wärmeträgers schlecht aufeinander abgestimmt sind. Wenn während einer bestimmten Zeiteinheit bezogen auf den Lastzustand des Brenners zuviel Wärmeträgermasse durch den Wärmeträger gefördert wird, kann sich die Wärmeträgermasse nicht im erforderlichen Ausmaß erwärmen und erbringt daher nicht die erwünschte Heizleistung im Fahrgastraum.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung, die besonders gut für Heizgeräte von Kraftfahrzeugen geeignet ist, ist der Wärmeträger Luft und der Wärmeträger- Massenstrommesser ein Hitzdraht-Anemometer ist. Derartige Massenstrommes­ ser werden bei Kraftfahrzeugen insbesondere für die Regelung der Verbrennung in Ansaugleitungen von Verbrennungsmotoren bereits eingesetzt und sind daher bzgl. Beschaffung, Implementierung und Wartung besonders kostengünstig.
Das besonders bevorzugt verwendete Hitzdraht-Anemometer kann besonders vorteilhaft mit einem Steuergerät eines herkömmlichen Zusatzheizgerätes für Fahrzeuge gekoppelt werden, indem der Hitzdraht-Anemometer einen Hitzdraht, insbesondere einen PTC-Hitzdraht aufweist, an dem im Betrieb des Heizgerätes eine konstante elektrische Spannung angelegt ist und der durch den Heizluft- Massenstrom gekühlt wird, wodurch sich seine Temperatur und damit sein Wi­ derstand ändert, so daß die Stromstärke eines durch den Hitzdraht fließenden Stroms ein Maß für den Wärmeträgermassenstrom ist.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Heizgerätes anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Luftheizgerät, und
Fig. 2 eine Schemaskizze eines verwendeten Hitzdraht-Anemometers.
Das in Fig. 1 dargestellte Heizgerät 1 ist als Luftheizgerät für ein Fahrzeug ge­ staltet. Als Wärmeträger wird Luft verwendet, die in der Regel aus der Umgebung des Fahrzeugs angesaugt und nach dem Erwärmen dem Fahrgastraum zugeführt wird.
Ein rohrförmiges Gehäuse 2 weist an seiner linken Stirnseite eine Heizluftein­ trittsöffnung 3 und an seiner entgegengesetzten, rechten Stirnseite eine Heizluf­ taustrittsöffnung 4 auf. Das Gehäuse 2 bildet einen Heizluftkanal 5, in dessen Mittelbereich auf einer Längsachse 6 aufeinanderfolgend die wesentlichen Bau­ teile des Heizgerätes 1 zum Fördern und Erwärmen der Heizluft angeordnet sind:
Nahe der Heizlufteintrittsöffnung 3 befindet sich ein Heizluftgebläse 7 als För­ dereinrichtung für den Wärmeträger Heizluft, das von einem daneben angeord­ neten Elektromotor 8 angetrieben wird. Der Elektromotor 8 treibt ferner ein Brennluftgebläse 9, das sich neben ihm, etwa im Zentrum des Heizgerätes befin­ det. Das Brennluftgebläse 9 saugt durch eine Brennluftleitung 10, die das Gehäu­ se 2 durchsetzt, Brennluft an und fördert sie zu einem daneben angeordneten Brenner 11. Dem Brenner 11 wird ferner durch eine Brennstoffleitung 12 flüssiger Brennstoff zugeführt, der im Brenner 11 verdampft und sich mit der Brennluft vermischt. Das Gemisch verbrennt in einer Brennkammer 13, die von einem Wärmetauscher 14 umgeben ist. Das entstehende Abgas gelangt durch eine Ab­ gasleitung 15 aus dem Gehäuse 2. Beim Verbrennen gibt das Gemisch Wärmee­ nergie an eine Wandung 16 des Wärmetauschers 14 ab, die die Brennkammer 13 vom oben genannten Heizluftkanal 5 trennt. Die durch den Heizluftkanal 5 geförderte Heizluft wird ihrerseits von der Wandung 16 erwärmt.
Im Heizgerät 1 ist ferner im Bereich des Elektromotors 8 ein Steuergerät 17 an­ gebracht, das über im einzelnen nicht dargestellte Leitungen den Elektromotor 8 und eine außerhalb des Gehäuses 2 angeordnete Brennstoffdosierpumpe 18 an­ steuert.
Bei herkömmlichen Heizgeräten wird als Schutzeinrichtung gegen Überhitzen des Wärmetauschers 14 ein Temperaturfühler an der Wandung 16 angebracht. Ein solcher, herkömmlicher Temperaturfühler ist in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet und mit Bezugszeichen 19a beschriftet, er ist beim dargestellten Heizgerät 1 je­ doch nicht vorgesehen.
Das dargestellte Heizgerät 1 weist hingegen zum Schutz vor Überhitzen ein Hitz­ draht-Anemometer 19 auf, das im Heizluftkanal 5 radial zwischen dem Elektro­ motor 8 und dem Gehäuse 2 angeordnet ist. Kern des Hitzdraht-Anemometers 19 ist ein Hitzdraht 20, der sich, für den Heizluft-Massenstrom frei zugänglich, tan­ gential zur Längsachse 6 gerichtet im Heizluftkanal 5 erstreckt. Die beiden Enden des Hitzdrahtes 20 sind je an einer Halterung 21 befestigt, die außen am Steuer­ gerät 17 angebracht ist. Alternativ kann die Halterung 21 einteilig mit dem Ge­ häuse des Steuergerätes 17 ausgebildet sein. Jedes Ende des Hitzdrahtes 20 ist durch eine nicht dargestellte Leitung mit einer ebenfalls nicht dargestellten Steu­ erschaltung im Steuergerät 17 verbunden.
Durch die Anbringung des Hitzdraht-Anemometers 19 unmittelbar am Steuergerät 17, ist eine Fehlmontage ausgeschlossen, und es muß kein elektrisches Kabel verlegt werden. Der Hitzdraht-Anemometer 19 kann alternativ im Heizluftkanal 5 vom Steuergerät 17 entfernt angebracht sein. Vorteilhaft ist dann eine Anbrin­ gung an der dem Steuergerät 17 diametral entgegengesetzten Seite des Elek­ tromotors 8, wo ausreichend Bauraum zur Verfügung steht. Auch in diesem Fall ist das Hitzdraht-Anemometer 19 in Strömungsrichtung der Heizluft unmittelbar hinter dem Heizluftgebläse 7 angeordnet, wo Fördermengenschwankungen des Heizluftgebläses 7 besonders präzise erfaßt werden können und sich das Hitz­ draht-Anemometer 19 in dem von der geförderten Heizluft "gekühlten" Bereich des Heizgerätes 1 befindet, so daß es keiner thermischen Belastung ausgesetzt ist, und die Massenstrommessung nicht durch thermische Einflüsse verfälscht wird.
Im Betrieb des Heizgerätes 1 ermittelt das Hitzdraht-Anemometer 19 den vom Heizluftgebläse 7 geförderten Massenstrom der Heizluft. Der Wert des aktuellen Massenstroms wird im Steuergerät 17 mit einem Toleranzbereich für einen Soll- Massenstrom verglichen und der Brenner 11 im Bedarfsfall nachgeregelt.
Bei normalem Betrieb des Heizgerätes 1 liegt der Wert des geförderten Massen­ stroms je nach Lastzustand innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereiches. Wird nun die Heizluftaustrittsöffnung 4 verdämmt, weil ein Fahrgast die Heizung im Fahrgastraum des Fahrzeugs verschließt, so verringert sich der geförderte Heizluft-Massenstrom nahezu schlagartig. Diese Verringerung des Massenstroms wird vom Hitzdraht-Anemometer 19 sofort erkannt, ohne daß thermisch bedingte Verzögerungen oder Abweichungen bei der Messung auftreten. Das Steuergerät 17 kann den Brenner 11 daher sehr schnell abregeln.
Fig. 2 veranschaulicht die Funktion des Hitzdraht-Anemometers 19 im Zusam­ menspiel mit dem Steuergerät 17. Der Hitzdraht 20 des Hitzdraht-Anemometers 19, dessen Enden je durch eine Leitung mit dem Steuergerät verbunden sind, ist aus einem PTC-Material hergestellt, dessen Widerstand von der Temperatur des Materials abhängig ist.
Im Betrieb des Heizgerätes 1 wird an den beiden Enden des Hitzdrahtes 20 eine konstante Spannung U angelegt, so daß ein elektrischer Strom mit Stromstärke 11 fließt. Durch den Stromfluß wird der Hitzdraht 20 erhitzt und ein bestimmter Wi­ derstand R1 stellt sich ein.
Wird nun vom Heizluftgebläse 7 ein Heizluft-Massenstrom erzeugt, kühlt dieser Massenstrom den Hitzdraht 20. Der Widerstand des Hitzdrahtes 20 würde da­ durch auf R2 < R1 sinken. Dieser Tendenz wird aber gegengesteuert, indem ein Strom mit größerer Stromstärke 12 fließt. Die Größe dieser Stromstärke 12 ist da­ mit ein Maß für den Heizluft-Massenstrom.
Tritt nun der oben erläuterte Fall auf, daß die Heizluftaustrittsöffnung 4 verdämmt wird, so verlangsamt sich der Heizluft-Massenstrom am Hitzdraht-Anemometer 19 oder wird gestoppt. Der Hitzdraht 20 wird daher weniger oder gar nicht gekühlt, nimmt eine höhere Temperatur an und sein Widerstand steigt. Damit sinkt wie­ derum die Stromstärke 13 des Stromes durch den Hitzdraht 20, was vom Steuergerät 17 erkannt und mit entsprechenden Grenzen eines Toleranzbereiches ver­ glichen wird, der dem momentanen Lastbereich des Heizgerätes 1 zugeordnet ist. Wird eine Abweichung ermittelt, die auf die Gefahr des Überhitzens des Wärme­ tauschers schließen läßt, so regelt das Steuergerät 17 den Brenner 11 entspre­ chend ab.
Bezugszeichenliste
1
Heizgerät
2
Gehäuse
3
Heizlufteintrittsöffnung
4
Heizluftaustrittsöffnung
5
Heizluftkanal
6
Längsachse
7
Heizluftgebläse
8
Elektromotor
9
Brennluftgebläse
10
Brennluftleitung
11
Brenner
12
Brennstoffleitung
13
Brennkammer
14
Wärmetauscher
15
Abgasleitung
16
Wandung des Wärmetauschers
17
Steuergerät
18
Brennstoffdosierpumpe
19
a herkömmlicher Temperaturfühler
19
Hitzdraht-Anemometer
20
Hitzdraht
21
Halterung

Claims (9)

1. Heizgerät (1), insbesondere Zusatzheizgerät für ein Fahrzeug, mit
einer Wandung (16) eines Wärmetauschers (14), um erhitztes Brenngas von einem Wärmeträger zu trennen,
einer Fördereinrichtung (7) zum Fördern des Wärmeträgers entlang der Wandung (16), und
einer Schutzeinrichtung (17, 19) gegen Überhitzen des Heizgerätes (1), dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzeinrichtung (17, 19) einen Wär­ meträger-Massenstrommesser (19) aufweist, der in einer Förderleitung (5) für den Wärmeträger angeordnet ist.
2. Heizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärme­ träger-Massenstrommesser (19) in der Förderleitung (5) zwischen der För­ dereinrichtung (7) und dem Wärmetauscher (14) angeordnet ist.
3. Heizgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeträger-Massenstrommesser an der Druckseite der Fördereinrich­ tung (7) angeordnet ist.
4. Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizgerät (1) einen Brenner (11) und die Schutzeinrichtung (17, 19) ein Steuergerät (17) aufweist, das mit dem Brenner (11) und dem Wärmeträger-Massenstrommesser (19) betrieblich gekoppelt ist, und das dazu eingerichtet ist, den erfaßten Ist-Wärmeträgermassenstrom mit einem Soll-Wärmeträgermassenstrom zu vergleichen und den Brenner (11) in Abhängigkeit dieses Vergleiches zu steuern, insbesondere abzuregeln oder abzuschalten.
5. Heizgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerge­ rät (17) einen nichtflüchtigen Speicher aufweist, in dem für den Soll- Wärmeträgermassenstrom mindestens ein Toleranzbereich hinterlegt ist, der einem Lastzustand des Heizgerätes (1), insbesondere einer Vollast oder mindestens einer Teillast des Heizgerätes (1), zugeordnet ist, wobei bevorzugt jedem Lastzustand des Heizgeräts ein gesonderter Wert für den Soll-Wärmeträgermassenstrom zugeordnet ist.
6. Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeträger Luft und der Wärmeträger-Massenstrommesser ein Hitzdraht-Anemometer (19) ist.
7. Heizgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hitzdraht- Anemometer (19) einen Hitzdraht (20), insbesondere einen PTC-Hitzdraht aufweist, an dem eine konstante elektrische Spannung angelegt ist und der im Betrieb des Heizgerätes (1) vom Wärmeträger-Massenstrom gekühlt wird, wobei die zum Aufrechterhalten der Temperatur und damit des Wi­ derstandes des Hitzdrahts (20) erforderliche Stromstärke ein Maß für den Wärmeträgermassenstrom ist.
8. Verfahren zum Steuern eines Heizgerätes (1), insbesondere eines Zusatz­ heizgerätes für ein Fahrzeug, mit
einer Wandung (16) eines Wärmetauschers (14), um erhitztes Brenngas von einem Wärmeträger zu trennen,
einer Fördereinrichtung (7) zum Fördern des Wärmeträgers entlang der Wandung (16), und
einer Schutzeinrichtung (17, 19) gegen Überhitzen des Heizgerätes (1),
gekennzeichnet durch die Schritte:
Ermitteln des von der Fördereinrichtung (7) geförderten Wärmeträger­ massenstroms,
Vergleichen des aktuellen Wärmeträgermassenstroms, mit einem hinter­ legten Soll-Wärmeträgermassenstrom, und
Abregeln der Erzeugung von erhitztem Brenngas, wenn eine Differenz zwischen dem aktuellen Wärmeträgermassenstrom und dem Soll- Wärmeträgermassenstrom auf eine Gefahr des Überhitzens des Wärme­ tauschers (14) hinweist.
9. Verwendung eines Hitzdraht-Anemometers zur Messung des Heizluft- Massenstroms bei einem Heizgerät, vorzugsweise einem Luftheizgerät ei­ nes Fahrzeugs.
DE10063922A 2000-12-20 2000-12-20 Heizgerät, insbesondere Zusatzheizgerät für ein Fahrzeug Expired - Fee Related DE10063922C1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10063922A DE10063922C1 (de) 2000-12-20 2000-12-20 Heizgerät, insbesondere Zusatzheizgerät für ein Fahrzeug
US10/023,486 US6743012B2 (en) 2000-12-20 2001-12-20 Heater apparatus for a motor vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10063922A DE10063922C1 (de) 2000-12-20 2000-12-20 Heizgerät, insbesondere Zusatzheizgerät für ein Fahrzeug

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10063922C1 true DE10063922C1 (de) 2002-07-18

Family

ID=7668237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10063922A Expired - Fee Related DE10063922C1 (de) 2000-12-20 2000-12-20 Heizgerät, insbesondere Zusatzheizgerät für ein Fahrzeug

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6743012B2 (de)
DE (1) DE10063922C1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004000590A1 (de) * 2002-06-20 2003-12-31 Webasto Thermosysteme Gmbh Wärmeerzeugendes gerät mit überhitzungsschutz und verfahren zu dessen steuerung
DE102009044608A1 (de) * 2009-11-20 2011-05-26 Webasto Ag Heizgerät
WO2016134700A1 (de) * 2015-02-25 2016-09-01 Robert Bosch Gmbh Steuergerät, durchlauferhitzer und verfahren zur steuerung eines durchlauferhitzers

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10226081B4 (de) * 2002-06-12 2005-11-03 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Wärmetauscheranordnung
US6766962B2 (en) * 2002-07-15 2004-07-27 Teleflex Canada Limited Partnership Temperature maintaining apparatus and temperature control apparatus and method therefor
DE10233049B4 (de) * 2002-07-19 2004-05-13 Webasto Thermosysteme International Gmbh Heizgerät mit einem Glühstift/Flammwächter
DE10316194B4 (de) * 2003-04-09 2012-10-11 Webasto Ag Luftheizgerät mit einer Vorrichtung zur Flammüberwachung
DE102005009786A1 (de) * 2004-10-13 2006-04-27 Webasto Ag Heizgerät
DE102005053514A1 (de) * 2004-11-26 2006-07-06 Webasto Ag Luftheizgerät für ein Kraftfahrzeug
DE102006011727B3 (de) * 2006-03-14 2007-11-22 Webasto Ag Kombiniertes Heizungs-/Warmwassersystem für mobile Anwendungen
US20090236434A1 (en) * 2008-03-18 2009-09-24 Volker Hohensee Modular vehicle heater
DE102010041139B4 (de) * 2010-09-21 2018-03-29 Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG Seitenkanalgebläse für ein Fahrzeugheizgerät
DE102011075476B4 (de) * 2011-05-09 2014-07-24 Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG Luftfördergebläse, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät
DE102011079018A1 (de) * 2011-07-12 2013-01-17 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Fahrzeugheizgerät
DE102012220792A1 (de) * 2012-11-14 2014-05-15 Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG Wärmetauscheranordnung, insbesondere für ein Fahrzeugheizgerät
NO2683824T3 (de) * 2014-09-10 2018-09-22
DE102015102340B4 (de) * 2015-02-19 2022-02-03 Eberspächer Climate Control Systems GmbH Gebläsegehäuse, insbesondere für ein Verbrennungsluftgebläse eines Fahrzeugheizgeräts
EP3910261A1 (de) 2016-03-30 2021-11-17 Marine Canada Acquisition Inc. Fahrzeugheizgerät und steuerungen dafür
DE102016115368A1 (de) * 2016-08-18 2018-02-22 Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG Förderanordnung zum Bereitstellen zweier voneinander getrennt geführter Mediumströme, insbesondere bei einem brennstoffbetriebenen Fahrzeugheizgerät
DE102017119077A1 (de) * 2017-08-21 2019-02-21 Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG Fahrzeugheizgerät
DE102017125783B4 (de) * 2017-11-06 2019-09-05 Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG Fahrzeugheizgerät
DE102018120030A1 (de) * 2018-08-17 2020-02-20 Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG Fahrzeugheizgerät
DE102020100512A1 (de) * 2020-01-13 2021-07-15 Eberspächer Climate Control Systems GmbH Fahrzeugheizgerät
WO2022110772A1 (zh) * 2020-11-27 2022-06-02 京威汽车设备有限公司 一种双无刷电机燃烧头驻车燃油空气加热器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3517954A1 (de) * 1985-05-18 1986-11-20 Webasto-Werk W. Baier GmbH & Co, 8035 Gauting Heizgeraet
DE4311080C1 (de) * 1993-04-03 1994-03-24 Webasto Thermosysteme Gmbh Motorunabhängiges Fahrzeugheizgerät
DE4433210A1 (de) * 1994-09-17 1996-03-21 Webasto Thermosysteme Gmbh Fahrzeugzusatzheizgerät
DE4447286A1 (de) * 1994-12-30 1996-07-04 Eberspaecher J Fahrzeugheizgerät mit geregeltem Verbrennungsluftgebläse
DE19802906A1 (de) * 1998-01-27 1999-07-29 Eberspaecher J Gmbh & Co Brennstoffbetriebenes Luftheizgerät

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2357497B2 (de) * 1973-11-17 1978-12-14 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Standheizung für ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug
US4010895A (en) * 1974-11-20 1977-03-08 J. Eberspacher System for preheating a water-cooled vehicle engine and for heating the interior of the vehicle
DE3544024A1 (de) * 1985-12-13 1987-06-19 Webasto Werk Baier Kg W Heizgeraet, insbesondere fahrzeugzusatzheizgeraet
US5232153A (en) * 1988-03-11 1993-08-03 J. Eberspacher Arrangement for the reduction of the exhaust gas temperature in heating devices
DE4446829B4 (de) * 1993-12-31 2005-01-13 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Fahrzeugheizgerät mit Überhitzungs-Überwachungseinrichtung
DE19524260C5 (de) * 1995-07-04 2005-11-17 J. Eberspächer GmbH & Co. KG Heizgerät, insbesondere zur Innenraumbeheizung eines Kraftfahrzeuges

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3517954A1 (de) * 1985-05-18 1986-11-20 Webasto-Werk W. Baier GmbH & Co, 8035 Gauting Heizgeraet
DE4311080C1 (de) * 1993-04-03 1994-03-24 Webasto Thermosysteme Gmbh Motorunabhängiges Fahrzeugheizgerät
DE4433210A1 (de) * 1994-09-17 1996-03-21 Webasto Thermosysteme Gmbh Fahrzeugzusatzheizgerät
DE4447286A1 (de) * 1994-12-30 1996-07-04 Eberspaecher J Fahrzeugheizgerät mit geregeltem Verbrennungsluftgebläse
DE19802906A1 (de) * 1998-01-27 1999-07-29 Eberspaecher J Gmbh & Co Brennstoffbetriebenes Luftheizgerät

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004000590A1 (de) * 2002-06-20 2003-12-31 Webasto Thermosysteme Gmbh Wärmeerzeugendes gerät mit überhitzungsschutz und verfahren zu dessen steuerung
DE102009044608A1 (de) * 2009-11-20 2011-05-26 Webasto Ag Heizgerät
US9989277B2 (en) 2009-11-20 2018-06-05 Webasto SE Heating device
WO2016134700A1 (de) * 2015-02-25 2016-09-01 Robert Bosch Gmbh Steuergerät, durchlauferhitzer und verfahren zur steuerung eines durchlauferhitzers
CN107407501A (zh) * 2015-02-25 2017-11-28 罗伯特·博世有限公司 控制器、连续式加热器和用于控制连续式加热器的方法
CN107407501B (zh) * 2015-02-25 2020-04-07 罗伯特·博世有限公司 控制器、连续式加热器和用于控制连续式加热器的方法

Also Published As

Publication number Publication date
US6743012B2 (en) 2004-06-01
US20020117551A1 (en) 2002-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10063922C1 (de) Heizgerät, insbesondere Zusatzheizgerät für ein Fahrzeug
DE4446829B4 (de) Fahrzeugheizgerät mit Überhitzungs-Überwachungseinrichtung
EP2379931A1 (de) Elektrisches heizsystem für ein fluid-leitungssystem
DE7607367U1 (de) Treibstoffzufuhranordnung und selbstregelnde heizvorrichtung zur verwendung in einer solchen anordnung
EP2088373A1 (de) Metallische Glühstiftkerze mit Temperaturmessung
WO2014029721A1 (de) Verfahren zur regelung einer heizeinrichtung und heizeinrichtung
DE2619762A1 (de) Warmluftheizgeraet
DE102011085076B4 (de) Heizgerät, insbesondere für ein Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Heizsystems
DE10109438C2 (de) Heizgerät mit einer Fördereinrichtung, insbesondere Zusatzheizgerät für ein Fahrzeug
DE4042015C2 (de)
EP0603795A2 (de) Flammglühanlage
DE19735079C2 (de) Brennstoffbetriebenes Heizgerät, insbesondere motorunabhängig betriebenes Luftheizgerät für Kraftfahrzeuge
DE10050513A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugheizgeräts
DE102008006120B4 (de) Verfahren zur Erkennung einer Strömungsverdämmung im Verbrennungsluftströmungsweg oder/und im Abgasströmungsweg eines brennstoffbetriebenen Heizgerätes, insbesondere für ein Fahrzeug
DE102015206928B4 (de) Heizvorrichtung und Kraftfahrzeug
DE102011002144A1 (de) Verfahren zum Ansteuern eines elektrischen Heizers und elektrischer Heizer
WO2004000590A1 (de) Wärmeerzeugendes gerät mit überhitzungsschutz und verfahren zu dessen steuerung
DE10140388A1 (de) Heizgerät für mobile Anwendungen
DE102006058555A1 (de) Fahrzeugheizgerät und Verfahren zum Starten des Betriebs eines Fahrzeugheizgeräts
EP3550151B1 (de) Verbrennungsluftgebläse
DE10340194B4 (de) Verfahren zur Anpassung der Gebläsedrehzahl eines gebläseunterstützten Heizgerätes
DE10063925A1 (de) Heizgerät für ein Fahrzeug mit einem Überhitzungssensor
DE10316194B4 (de) Luftheizgerät mit einer Vorrichtung zur Flammüberwachung
DE10335307B4 (de) Verfahren zum Steuern des Brennluftmassenstroms bei einem Heizgerät
DE102008036255B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines brennstoffbetriebenen Heizgeräts, insbesondere Fahrzeugheizgerät

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of patent without earlier publication of application
D1 Grant (no unexamined application published) patent law 81
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: WEBASTO AG, 82131 GAUTING, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: ROTHKOPF PATENT- UND RECHTSANWAELTE, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20110701