DE19718407C2 - Fuel-operated heater, in particular engine-operated air heater for motor vehicles - Google Patents
Fuel-operated heater, in particular engine-operated air heater for motor vehiclesInfo
- Publication number
- DE19718407C2 DE19718407C2 DE19718407A DE19718407A DE19718407C2 DE 19718407 C2 DE19718407 C2 DE 19718407C2 DE 19718407 A DE19718407 A DE 19718407A DE 19718407 A DE19718407 A DE 19718407A DE 19718407 C2 DE19718407 C2 DE 19718407C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- heater
- temperature
- calotte
- temperature sensor
- fuel
- 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
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 29
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 22
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 10
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 10
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 6
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 9
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019993 champagne Nutrition 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
- B60H1/2203—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from burners
- B60H1/2212—Heating, 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/24—Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
- B60H2001/2228—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant controlling the operation of heaters
- B60H2001/2231—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant controlling the operation of heaters for proper or safe operation of the heater
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/08—Measuring temperature
- F23N2225/10—Measuring temperature stack temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/08—Measuring temperature
- F23N2225/19—Measuring temperature outlet temperature water heat-exchanger
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2229/00—Flame sensors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2241/00—Applications
- F23N2241/14—Vehicle heating, the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H3/00—Air heaters
- F24H3/02—Air heaters with forced circulation
- F24H3/06—Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators
- F24H3/065—Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators using fluid fuel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein brennstoffbetriebenes Heizgerät, insbesondere motorunabhängig betriebenes Luftheizgerät für Kraftfahrzeuge, mit Brenner, Brennkammer und Wärmetauscher, wobei die Brennkammer vom Wärmeträgermedium des topfartigen, einen Boden aufweisenden Wärmetauschers umströmt wird, an der einen Stirnseite vom Brenner abgeschlossen ist und an der anderen Stirnseite mit Abstand an den Wärmetauscherboden angrenzt, und ein Überhitzungserkennungsfühler vorgesehen ist, welcher im heißesten Bereich des Wärmetauschers, d. h. im Bodenbereich des Wärmetauschrs angeordnet und als Boden- oder Kalottentemperaturfühler ausgebildet ist, und welcher bei Überschreiten eines Temperaturgrenzwertes ein Steuerge rät veranlaßt, das Heizgerät abzuschalten, sowie mit einem Flammenerkennungsfühler.The invention relates to a fuel-operated heating device, In particular, air heater operated independently of the engine for Motor vehicles, with burner, combustion chamber and heat exchanger, the combustion chamber from the heat transfer medium of the pot-like, flows around a bottom heat exchanger one end of the burner is closed and on the other end face at a distance from the heat exchanger bottom adjacent, and an overheating detection sensor is provided which is in the hottest area of the heat exchanger, i.e. H. arranged in the floor area of the heat exchanger and as a floor or dome temperature sensor is formed, and which if a temperature limit is exceeded, a control advises to switch off the heater, as well as with a Flame detection sensor.
Nach heutigem betriebsinternen Stand der Technik erfolgt bei Luftheizgeräten die Flammenerkennung mit einem Bauteilfüh ler, welcher auf dem Wärmetauscher sitzt. Mittels Tendenzaus wertung wird ermittelt, ob sich die Flamme ausbreitet und entsprechende Temperaturänderungen am Wärmetauscher auftre ten.According to the current state of the art at Air heaters flame detection with a component guide ler who sits on the heat exchanger. By means of tendency evaluation is determined whether the flame spreads and corresponding temperature changes occur on the heat exchanger ten.
Die Überhitzungserkennung erfolgt mit einem weiteren Bauteil fühler, der an anderer Stelle am Wärmetauschermantel sitzt. Wird der eingestellte bzw. definierte Temperaturgrenzwert des Überhitzungsfühlers überschritten, wird das Heizgerät vom Steuergerät abgeschaltet. Durch erneutes Aus-/Einschal ten kann das Heizgerät nach entsprechender Abkühlung erneut in Betrieb genommen werden.The overheating detection is carried out with another component sensor, which is located elsewhere on the heat exchanger jacket. Is the set or defined temperature limit of the overheating sensor is exceeded, the heater switched off by the control unit. By switching off / on again the heater can cool down again after cooling down be put into operation.
Als Redundanzfunktion wird durch den Flammenerkennungsfühler das Heizgerät dann bleibend abgeschaltet, wenn eine definierte obere Temperaturschwelle überschritten wird. Diese liegt so, daß sie erst oberhalb eines intakten Überhitzungsfühlers anspricht.The flame detection sensor acts as a redundancy function the heater is then switched off permanently when a defined one upper temperature threshold is exceeded. This lies so that it is only above an intact overheating sensor appeals.
Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein brennstoffbetriebenes Heizgerät der ein gangs genannten Art zu schaffen, welches mit Hilfe einfacher Mittel eine sichere Temperaturüberwachung des Geräts ermög licht.Starting from the aforementioned prior art, it is the task of the invention, a fuel-operated heater of the gangs mentioned type to create, which is easier with the help Allows safe temperature monitoring of the device light.
Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Mittel.The object on which the invention is based is achieved by the means specified in claim 1.
Vorteilhaft weitergebildet wird der Erfindungsgegenstand durch die Merkmale der Anspruchs 2 bis 8.The subject of the invention is advantageously further developed by the features of claims 2 to 8.
Erfindungsgemäß ist bei einem Heizgerät der eingangs angege benen Art der im heißesten Bereich des Wärmetauschers, d. h. im Boden- oder Kalottenbereich des Wärmetauschers angeordne te Überhitzungserkennungsfühler als Boden- oder Kalottentem peraturfühler ausgebildet, durch welchen die Boden- oder Ka lottentemperatur des Wärmetauschers, die Ausströmtemperatur des Wärmeträgermediums und/oder die Oberflächentemperatur des Heizgeräts direkt oder indirekt durch das Steuergerät überwacht und gegebenenfalls begrenzt werden kann, indem bei Überschreiten von Temperaturgrenzwerten eine Leistungsreduk tion und gegebenenfalls Geräteabschaltung erfolgt.According to the invention is given at the beginning of a heater level type in the hottest area of the heat exchanger, d. H. arranged in the bottom or calotte area of the heat exchanger overheating detection sensor as bottom or dome temp formed temperature sensor, through which the floor or Ka solder temperature of the heat exchanger, the outflow temperature of the heat transfer medium and / or the surface temperature of the heater directly or indirectly through the control unit can be monitored and, if necessary, limited by If temperature limits are exceeded, a reduction in output tion and device shutdown if necessary.
Zwar sind aus DE 44 33 210 A1 und DE 44 46 829 A1 Heizgeräte der eingangs genannten Art bekannt. Diese Heizgeräte weisen aber nicht einen vorgenannten erfindungsgemäßen Boden- oder Kalottentemperaturfühler auf.DE 44 33 210 A1 and DE 44 46 829 A1 are heating devices of the type mentioned above. These heaters point but not a aforementioned floor or Calotte temperature sensor on.
Durch den erfindungsgemäßen Boden- oder Kalottentemperatur fühler kann sowohl die Ausströmtemperatur des Wärmeträgermediums als auch die Abgastemperatur, sowie auch die Ober flächentemperatur des Geräts überwacht werden, da Proportio nalitäten zueinander bestehen oder zumindest definierte Abhängigkeiten in gewissen Grenzen gegeben sind, wie Versu che ergeben haben.By the bottom or calotte temperature according to the invention can both the outflow temperature of the heat transfer medium as well as the exhaust gas temperature, as well as the upper surface temperature of the device can be monitored as Proportio exist to each other or at least defined Dependencies exist within certain limits, like Versu have resulted.
Es ist also durch die Erfindung möglich, mit vorhandenen Sen soren an einem Heizgerät, einem Luft- oder einem Wasser-Heiz gerät, die Betriebsüberwachung in einem erweiterten Funk tionsbereich sicherzustellen, wobei entsprechende Auswertrou tinen bzw. Überwachungsroutinen speziell plazierter Sensoren verwendet werden.So it is possible by the invention, with existing Sen sensors on a heater, air or water heater device, the operational monitoring in an extended radio Ensure range, with corresponding evaluation rout Routines or monitoring routines of specially placed sensors be used.
Bei einem Luftheizgerät liegt der Boden- oder Kalottentempe raturfühler bevorzugt achsmittig an der konvexen Außenseite der Kalotte des Wärmetauschers an. Die Kalotte kann hierbei an der konkaven Brennkammer-Innenseite einen zentralen ins besondere konischen Vorsprung (ähnlich einem Sektflaschenbo den) besitzen, welcher das Abgas nach dem Flammrohr der Brennkammer strömungsgünstig nach außen um 180° in den Ring kanal zwischen Flammrohr und Wärmetauschermantel umlenkt.In the case of an air heater, the bottom or calotte temp The temperature sensor is preferably centered on the convex outside the calotte of the heat exchanger. The calotte can do this a central ins on the inside of the concave combustion chamber special conical projection (similar to a champagne bottle bo have), which the exhaust gas after the flame tube of Combustion chamber streamlined to the outside by 180 ° into the ring channel redirected between flame tube and heat exchanger jacket.
Bei einem Wasserheizgerät liegt der Boden- oder Kalottentem peraturfühler bevorzugt mantelseitlich am Wärmetauscherboden oder am unmittelbar benachbarten Gasmantel an, welcher die heißeste Zone bei einem Wasserheizgerät ist, wie Versuche er geben haben, und mißt die dortige Bauteiltemperatur, wobei oberhalb einer bestimmten Temperaturschwelle mittels des Fühlers der Überhitzungszustand erkannt wird. Ein derartiger Fühler ist also begriffsmäßig eher ein Wärmetauscherboden- Temperaturfühler, als ein "Kalotten"-Temperaturfühler, da der Wärmetauscherboden nicht eine Kalotte, sondern beispiels weise ein Flachboden oder ein flach gewölbter Boden ist.In the case of a water heater, the bottom or dome temperature temperature sensor preferably on the jacket side of the heat exchanger base or on the immediately adjacent gas jacket, which the hottest zone with a water heater is like trying it have given, and measures the component temperature there, whereby above a certain temperature threshold using the Overheating condition is detected. Such one Conceptually, sensor is more like a heat exchanger bottom Temperature sensor as a "calotte" temperature sensor because the heat exchanger base is not a spherical cap, but for example wise is a flat floor or a flat arched floor.
Insbesondere kann vorgesehen sein, daß der Boden- oder Kalottentemperaturfühler bei Überschreiten eines Temperaturgrenz wertes über das Steuergerät eine stufenlose oder schrittwei se Reduzierung der dem Heizgerät zugeführten Brennstoffmenge auf einen definierten Wert veranlaßt, und das Heizgerät mit reduzierter Brennstoffmenge weiterbetrieben wird, bevor das Heizgerät nach weiterer Überschreitung eines Temperaturgrenz wertes bleibend abgeschaltet wird.In particular, it can be provided that the bottom or calotte temperature sensor when a temperature limit is exceeded values via the control unit continuously or step by step Reduction of the amount of fuel supplied to the heater caused to a defined value, and the heater with reduced amount of fuel is operated before that Heater after exceeding a temperature limit value is permanently switched off.
Bei Überschreiten einer vom Boden- oder Kalottentemperatur fühler festgestellten ersten Temperaturschwelle kann bei spielsweise die dem Heizgerät zugeführte Brennstoffmenge um einen definierten Wert, insbesondere um 10% der ursprüngli chen Brennstoffmengenzufuhr, reduziert und das Heizgerät mit der reduzierten Brennstoffmenge weiterbetrieben werden.If one of the floor or calotte temperature is exceeded first temperature threshold detected at for example, the amount of fuel supplied to the heater a defined value, in particular by 10% of the original Chen fuel supply, reduced and the heater the reduced amount of fuel will continue to operate.
Eine vorteilhafte Betriebsüberwachung des Heizgeräts ergibt sich dann, wenn bei Überschreiten einer vom Boden- oder Ka lottentemperaturfühler festgestellten zweiten Temperatur schwelle die dem Heizgerät zugeführte Brennstoffmenge um einen zweiten definierten Wert, insbesondere um weitere 10% der ursprünglichen Brennstoffmengenzufuhr, reduziert, und das Heizgerät mit der zweifach reduzierten Brennstoffmenge weiterbetrieben wird.An advantageous operational monitoring of the heater results if, when exceeding one of the floor or Ka solder temperature sensor detected second temperature change the amount of fuel supplied to the heater a second defined value, especially by another 10% the original fuel supply, reduced, and the heater with twice the amount of fuel continues to operate.
Die zweite Temperaturschwelle ist mit der ersten Temperatur schwelle insbesondere identisch, d. h. beide Temperaturschwel len sind zweckmäßigerweise gleich groß, können aber auch verschieden sein.The second temperature threshold is at the first temperature threshold in particular identical, d. H. both temperature threshold len are expediently the same size, but can also to be different.
Durch den Boden- oder Kalottentemperaturfühler kann auch die Abgastemperatur überwacht werden. Im besonderen ist hierbei der Flammenerkennungsfühler ein Abgastemperaturfühler, wobei sich der Boden- oder Kalottentemperaturfühler und der Abgas temperaturfühler gegenseitig überwachen und bei ordnungsgemä ßem Betrieb beider Fühler beide Temperaturwerte sich nach der Aufheizphase in stationärem Betrieb eines Heizgeräts und im Übergangsbetrieb von Betriebsstufe zu Betriebsstufe in ei nem definierten Temperaturfenster bewegen, wie Versuche ge zeigt haben.The floor or calotte temperature sensor can also do that Exhaust gas temperature can be monitored. In particular, here is the flame detection sensor is an exhaust gas temperature sensor, wherein the floor or calotte temperature sensor and the exhaust gas monitor the temperature sensors mutually and, if Operation of both sensors results in both temperature values the heating phase in stationary operation of a heater and in transition operation from operating level to operating level in egg move a defined temperature window, like experiments shows.
Die Flammenerkennung erfolgt also mit einem Abgastemperatur fühler und entsprechender Tendenzauswertung, während die Überhitzungsüberwachung im Bereich der heißesten Zone am Wärmetauscher mit einem Bauteiltemperaturfühler erfolgt.The flame is therefore detected with an exhaust gas temperature sensor and corresponding trend evaluation, while the Overheating monitoring in the area of the hottest zone Heat exchanger is carried out with a component temperature sensor.
Wird insbesondere eine erste Temperaturschwelle vom Boden- oder Kalottentemperaturfühler überschritten (beispielsweise infolge von Heizluft-Verdämmung bei einem Luftheizgerät oder bei einem Heizgerätebetrieb in größerer Höhe im Gebirge), führt dies nicht zu einer Überhitzungsabschaltung wie bis her, sondern die Brennstoffmenge wird bei sonst unveränder ten Bedingungen um beispielsweise 10% reduziert. Das Heiz gerät läuft dann in allen Betriebsstellungen mit um 10% re duzierter Brennstoffmenge weiter. Erst nach einem Aus-/Ein schaltvorgang (kein Regel-Aus) läuft das Heizgerät wieder mit der ursprünglichen Brennstoffmenge, wobei sich der vor genannte Vorgang eventuell wiederholen kann.If, in particular, a first temperature threshold is or dome temperature sensor exceeded (e.g. due to hot air insulation in an air heater or when operating the heater at a higher altitude in the mountains), this does not lead to an overheating shutdown as up to forth, but the amount of fuel is otherwise unchanged conditions reduced by 10%, for example. The heating The device then runs in all operating positions with around 10% re reduced amount of fuel. Only after an off / on switching process (no control off) the heater runs again with the original amount of fuel, the before may repeat the above-mentioned process.
Wird auch mit 10% reduzierter Brennstoffmenge eine weitere Temperaturschwelle vom Boden- oder Kalottentemperaturfühler überschritten (diese Temperaturschwelle kann auch mit der ersten Schwelle identisch sein), wird nochmals die Brenn stoffmenge um beispielsweise 10% reduziert. Auch in diesem Fall läuft das Heizgerät erst nach einem Aus-/Einschaltvor gang wie vorgenannt wieder mit der ursprünglichen Brennstoff menge, wobei sich der vorgenannte Vorgang eventuell eine wei teres Mal wiederholen kann.Will be another with 10% less fuel Temperature threshold from the floor or calotte temperature sensor exceeded (this temperature threshold can also be first threshold will be identical), the focal will be Quantity of fabric reduced by 10%, for example. Also in this In this case, the heater only runs after switching off / on gear as above again with the original fuel quantity, whereby the aforementioned process may take a white repeat again.
Wird auch nach der zweiten Brennstoffmengenreduzierung eine Temperaturschwelle vom Boden- oder Kalottentemperaturfühler überschritten, führt dies zu einer bleibenden Abschaltung, welche gegebenenfalls vom Fachmann nach Beseitigung der Über hitzungsursache rückgängig gemacht werden kann.Even after the second fuel quantity reduction Temperature threshold from the floor or calotte temperature sensor exceeded, this leads to a permanent shutdown, which, if necessary, by a specialist after removal of the over cause of heating can be reversed.
Es werden folgende weiteren Vorteile erzielt:
The following additional advantages are achieved:
- 1. Eine maximal zulässige Wärmetauscherboden- oder Kalotten temperatur kann sicher eingehalten werden. Entsprechend können auch eine maximal zulässige Ausströmtemperatur des Wärmeträgermediums und eine maximal zulässige Oberflä chentemperatur eines Heizgeräts zuverlässig eingehalten werden.1. A maximum permissible heat exchanger bottom or calottes temperature can be safely maintained. Corresponding can also have a maximum permissible discharge temperature of the Heat transfer medium and a maximum permissible surface The temperature of a heater is reliably maintained become.
- 2. Eine Teilverdämmung führt nicht zu einem Geräteausfall, sondern lediglich zu einer Heizleistungsreduzierung.2. Partial insulation does not lead to equipment failure, but only to reduce the heating output.
- 3. Ein höhenunabhängiger Heizbetrieb ist ohne zusätzlichen Sensor möglich. Die Heizleistung wird lediglich in meh reren Stufen reduziert.3. Height-independent heating operation is without additional Sensor possible. The heating output is only in meh lower levels.
- 4. Die oben genannten Temperaturniveaus werden nur nach längerer Betriebszeit erreicht, d. h. der vorgeschlagene Auswertalgorithmus wird erst oberhalb einer definierten Kalottentemperatur aktiviert.4. The above temperature levels are only based on longer operating time reached, d. H. the proposed Evaluation algorithm is only above a defined one Calotte temperature activated.
Die Erfindung basiert also auf der Erkenntnis, daß die Tempe ratur der heißesten Zone eines Wärmetauschers, nämlich die Temperatur der Kalotte eines Wärmetauschers eines Luftheiz gerätes oder beispielsweise auch der gesamte gewölbte Flach boden eines Wasserheizgerätes, eine für das Heizgerät reprä sentative Temperatur ist, welche gesicherte Rückschlüsse auf andere Temperaturen in Bereichen des Heizgeräts zuläßt, da Proportionalitäten untereinander gelten oder definierte Ab hängigkeiten untereinander in gewissen Grenzen gegeben sind. The invention is therefore based on the knowledge that the tempe temperature of the hottest zone of a heat exchanger, namely the Temperature of the calotte of a heat exchanger of an air heater device or, for example, the entire curved flat floor of a water heater, one for the heater Sentative temperature is what assured inferences allows other temperatures in areas of the heater, because Proportions among themselves apply or defined Ab interdependencies exist within certain limits.
Im besonderen stehen Abgastemperatur (d. h. Flammenüberwa chung) und Kalottentemperatur (d. h. Bauteilüberwachung) in einer gewissen Proportionalität. Wird diese wie vorstehend ausgeführt überwacht, wird eine gewisse Redundanz erzielt und die Gerätesicherheit erhöht.Exhaust gas temperature (i.e. flame monitoring chung) and dome temperature (i.e. component monitoring) in a certain proportionality. Will this be as above a certain redundancy is achieved and increases device security.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie len unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher be schrieben; es zeigen:The invention is described below with reference to exemplary embodiments len with reference to the accompanying drawings wrote; show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines bekannten Luft heizgeräts mit Darstellung des Flammenerkennungsfüh lers und des Überhitzungserkennungsfühlers, Fig. 1 is a schematic representation of a known air heater showing the Flammenerkennungsfüh coupler and the overheat detection sensor,
Fig. 2 ein Luftheizgerät ähnlich Fig. 1, mit Darstellung der Anordnung des Überhitzungserkennungsfühlers und des Flammenerkennungsfühlers nach der Erfindung, und Fig. 2 is an air heater similar to Fig. 1, showing the arrangement of the overheating detection sensor and the flame detection sensor according to the invention, and
Fig. 3 ein Wasserheizgerät mit Darstellung der Anordnung des Überhitzungserkennungsfühlers und des Flammen erkennungsfühlers nach der Erfindung. Fig. 3 is a water heater showing the arrangement of the overheating detection sensor and the flame detection sensor according to the invention.
Gemäß den Fig. 1 und 2 umfaßt ein mit Flüssigbrennstoff be triebenes Heizgerät 1 in Form eines Luftheizgeräts, insbeson dere ein motorunabhängig betriebener Zuheizer eines Kraft fahrzeuges unter anderem einen Brenner 2, eine Brennkammer 3 und einen Wärmetauscher 4, sowie ein Steuergerät 6, welches von einem Überhitzungserkennungsfühler 8 und einem Flammener kennungsfühler 9 angesteuert ist, um bei Überschreiten von Grenzwerten das Heizgerät gegebenenfalls abzuschalten.Referring to FIGS. 1 and 2 be liquid fuel exaggerated heater 1 comprises an air heater in the form of, insbeson a motor independently powered heater particular of a motor vehicle including a burner 2, a combustion chamber 3 and a heat exchanger 4, and a controller 6, which by an overheating detection sensor 8 and a flame detection sensor 9 is activated in order to switch off the heater if limits are exceeded.
Die Brennkammer 3 wird vom Wärmeträgermedium 5 des topfarti gen Wärmetauschers 4, nämlich Luft, umströmt und ist an der einen Stirnseite, gemäß den Fig. 1 und 2 links, vom Brenner 2 abgeschlossen. Die Brennkammer 3 grenzt an der anderen Stirnseite mit Abstand an den Wärmetauscherboden an.The combustion chamber 3 is flowed around by the heat transfer medium 5 of the topfarti gene heat exchanger 4 , namely air, and is closed on one end, according to FIGS. 1 and 2 on the left, by the burner 2 . The combustion chamber 3 borders on the other end face at a distance from the heat exchanger base.
Der Wärmetauscherboden 7 des Luftheizgeräts nach den Fig. 1 und 2 weist Kalottenform auf und stellt im Betrieb die heiße ste Zone 21 dar.The heat exchanger base 7 of the air heater according to FIGS. 1 and 2 has a spherical shape and represents the hotest zone 21 during operation.
Während nach dem Stand der Technik das Luftheizgerät gemäß Fig. 1 einen Überhitzungserkennungsfühler 8 besitzt, welcher nicht in der heißesten Zone 21 des Wärmetauschers, vielmehr im Mantelbereich des Wärmetauschers angeordnet ist, befindet sich der Überhitzungserkennungsfühler des Luftheizgeräts nach der Erfindung gemäß Fig. 2, welcher ein sogenannter Kalottentemperaturfühler 8 ist, in der heißesten Zone 21 im Kalottenbereich 7 des Wärmetauschers 4.While according to the prior art, the air heater of FIG. 1 has an overheat detecting sensor 8, which is not arranged in the heißesten zone 21 of the heat exchanger, but in the cladding region of the heat exchanger, the overheating detection sensor of the air heater is according to the invention according to Fig. 2, which a so-called dome temperature sensor 8 is in the hottest zone 21 in the dome region 7 of the heat exchanger 4 .
Auch die Positionen des Flammenerkennungsfühlers 9 der zu vergleichenden Luftheizgeräte nach den Fig. 1 und 2 ist un terschiedlich. Während der bekannte Flammenerkennungsfühler 9 nach Fig. 1 ein Bauteilfühler ist, welcher auf dem Wärme tauscher 4 sitzt, über welchen das Steuergerät 6 tendentiell ermittelt, ob sich durch entsprechende Temperaturänderungen am Wärmetauscher die Flamme ausbreitet oder nicht, ist der erfindungsgemäße Flammenerkennungsfühler 9 gemäß Fig. 2 ein Abgastemperaturfühler, welcher naturgemäß in der Abgaslei tung sitzt und die Abgastemperatur mißt und durch das Steuer gerät 6 überwacht.Also, the positions of the flame detection sensor 9 to be compared air heaters according to FIGS. 1 and 2 is un differently. While the known flame detection sensor 9 in FIG. 1 is a component sensor which exchanger on the heat-4 sits over which the control unit 6 determines tends to whether spreading or by corresponding changes in temperature at the heat exchanger, the flame not, the flame detection sensor 9 according to the invention is shown in FIG. 2 an exhaust gas temperature sensor, which naturally sits in the exhaust line and measures the exhaust gas temperature and is monitored by the control device 6 .
Allein durch den Kalottentemperaturfühler 8 gemäß Fig. 2 kann aufgrund von Proportionalitäten und gewissen Abhängig keiten zu anderen Heizgeräte-Temperaturgrößen nicht nur die Kalottentemperatur, sondern auch die Ausströmtemperatur des Wärmeträgermediums 5 und/oder die Oberflächentemperatur des Heizgeräts 1 durch das Steuergerät 6 überwacht und gegebenen falls begrenzt werden, indem bei Überschreiten von Tempera turgrenzwerten eine Leistungsreduktion und gegebenenfalls Geräteabschaltung erfolgt.Solely by the Kalottentemperaturfühler 8 according to Fig. 2 can be monitored by the controller 6 on the basis of proportionalities and certain Depending speeds to other heaters temperature sizes not only the Kalottentemperatur, but also the outflow temperature of the heat transfer medium 5 and / or the surface temperature of the heater 1 and, if appropriate be limited by reducing the power and, if necessary, switching off the device when the temperature limit values are exceeded.
Wird insbesondere vom Kalottentemperaturfühler 8 eine erste Temperaturschwelle überschritten (beispielsweise infolge von Heizluft-Verdämmung bei einem Luftheizgerät oder bei einem Heizgerätebetrieb in größerer Höhe im Gebirge), führt dies nicht zu einer Überhitzungsabschaltung wie bisher, sondern die Brennstoffmenge wird bei sonst unveränderten Bedingungen um beispielsweise 10% reduziert. Das Heizgerät läuft dann in allen Betriebsstellungen mit um 10% reduzierter Brennstoff menge weiter. Erst nach einem Aus-/Einschaltvorgang (kein Regel-Aus) läuft das Heizgerät wieder mit der ursprünglichen Brennstoffmenge, wobei sich der vorgenannte Vorgang even tuell wiederholen kann.If, in particular, the calotte temperature sensor 8 exceeds a first temperature threshold (for example as a result of heating air insulation in an air heater or when operating the heater at a higher altitude in the mountains), this does not lead to an overheating shutdown as before, but the fuel quantity is reduced by 10, for example, under otherwise unchanged conditions % reduced. The heater then continues to run in all operating positions with a 10% reduction in the amount of fuel. Only after switching off / on (no control off) does the heater run again with the original amount of fuel, whereby the above process may possibly be repeated.
Wird auch mit 10% reduzierter Brennstoffmenge eine weitere Temperaturschwelle vom Kalottentemperaturfühler überschrit ten (diese Temperaturschwelle kann auch mit der ersten Schwelle identisch sein), wird nochmals die Brennstoffmenge um beispielsweise 10% reduziert. Auch in diesem Fall läuft das Heizgerät erst nach einem Aus-/Einschaltvorgang wie vor genannt wieder mit der ursprünglichen Brennstoffmenge, wobei sich der vorgenannte Vorgang eventuell eine weiteres Mal wie derholen kann.Will be another with 10% less fuel Temperature threshold from the dome temperature sensor exceeded ten (this temperature threshold can also be Threshold will be identical), the amount of fuel will be again reduced by 10%, for example. Also running in this case the heater only after switching off / on as before called again with the original amount of fuel, where the aforementioned process may look like again can recover.
Wird auch nach der zweiten Brennstoffmengenreduzierung eine Temperaturschwelle vom Kalottentemperaturfühler überschrit ten, führt dies zu einer bleibenden Abschaltung, welche ge gebenenfalls vom Fachmann nach Beseitigung der Überhitzungs ursache rückgängig gemacht werden kann.Even after the second fuel quantity reduction Temperature threshold from the dome temperature sensor exceeded ten, this leads to a permanent shutdown, which ge if necessary, by a specialist after eliminating the overheating cause can be reversed.
Durch den Kalottentemperaturfühler 8 wird auch die Abgastem peratur überwacht.The exhaust gas temperature is also monitored by the calotte temperature sensor 8 .
Der Flammenerkennungsfühler 9 ist ein Abgastemperaturfühler, wobei sich der Kalottentemperaturfühler 8 und der Abgastempe raturfühler gegenseitig überwachen und bei ordnungsgemäßem Betrieb beider Fühler beide Temperaturwerte sich oberhalb ei ner bestimmten Wärmetauscher- bzw. Kalottentemperatur in ei nem definierten Temperaturfenster bewegen.The flame detection sensor 9 is an exhaust gas temperature sensor, the calotte temperature sensor 8 and the exhaust gas temperature sensor mutually monitoring one another and, if both sensors are operating properly, both temperature values move above a specific heat exchanger or calotte temperature in a defined temperature window.
Das in Fig. 3 veranschaulichte Ausführungsbeispiel ist ein Heizgerät 1 in Form eines Wasserheizgerätes mit Wasser als Wärmeträgermedium 5, welches ebenfalls wie das vorgenannte Luftheizgerät hinsichtlicher der Fühler 8 und 9 betrieben werden kann, um eine zuverlässige Betriebsüberwachung mit Hilfe einfacher Mittel sicherzustellen. Das Gerät besitzt ebenfalls einen Brenner 2, eine Brennkammer 3 und einen Wär metauscher 4, welcher allerdings nicht einen Boden in Kalot tenform, sondern eher einen gewölbten Flachboden besitzt. Der Fühler 8 sitzt auf dem Gasmantel in unmittelbarer Nähe zum Wärmetauscherboden 7 und mißt eine Bauteiltemperatur. Oberhalb einer bestimmten Temperaturschwelle wird mit dem Fühler 8 Überhitzung erkannt, analog zu einem Luftheizgerät.The exemplary embodiment illustrated in FIG. 3 is a heater 1 in the form of a water heater with water as the heat transfer medium 5 , which, like the aforementioned air heater, can also be operated with respect to sensors 8 and 9 in order to ensure reliable operation monitoring using simple means. The device also has a burner 2 , a combustion chamber 3 and a heat exchanger 4 , which does not have a bottom in Kalot tenform, but rather has a curved flat bottom. The sensor 8 sits on the gas jacket in the immediate vicinity of the heat exchanger base 7 and measures a component temperature. Above a certain temperature threshold, the sensor 8 detects overheating, similar to an air heater.
Claims (8)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19718407A DE19718407C2 (en) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | Fuel-operated heater, in particular engine-operated air heater for motor vehicles |
| DE19735079A DE19735079C2 (en) | 1997-04-30 | 1997-08-13 | Fuel-operated heater, in particular engine-operated air heater for motor vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19718407A DE19718407C2 (en) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | Fuel-operated heater, in particular engine-operated air heater for motor vehicles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19718407A1 DE19718407A1 (en) | 1998-11-12 |
| DE19718407C2 true DE19718407C2 (en) | 2001-08-30 |
Family
ID=7828310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19718407A Expired - Fee Related DE19718407C2 (en) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | Fuel-operated heater, in particular engine-operated air heater for motor vehicles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19718407C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10338226A1 (en) * | 2003-08-20 | 2005-03-10 | Webasto Ag Fahrzeugtechnik | Control method for automobile auxiliary heating device using measured temperature of heat transfer medium for corresponding control of air/fuel ratio for heating device |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10063921B4 (en) * | 2000-12-20 | 2007-05-10 | Webasto Ag | heater |
| DE102004033878B4 (en) * | 2004-07-13 | 2009-08-06 | Webasto Ag | A vehicle heater with a controller and method for monitoring a pilot flame in a vehicle heater |
| DE102007003438A1 (en) * | 2007-01-23 | 2008-07-24 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Vehicle heating device has fuel supply arrangement to feed fuel into combustion chamber and combustion air conveying member, which conveys combustion air to combustion chamber |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4446829A1 (en) * | 1993-12-31 | 1995-07-06 | Eberspaecher J | Road vehicle heating system |
| DE4433210A1 (en) * | 1994-09-17 | 1996-03-21 | Webasto Thermosysteme Gmbh | Auxiliary heater for vehicle |
-
1997
- 1997-04-30 DE DE19718407A patent/DE19718407C2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4446829A1 (en) * | 1993-12-31 | 1995-07-06 | Eberspaecher J | Road vehicle heating system |
| DE4433210A1 (en) * | 1994-09-17 | 1996-03-21 | Webasto Thermosysteme Gmbh | Auxiliary heater for vehicle |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10338226A1 (en) * | 2003-08-20 | 2005-03-10 | Webasto Ag Fahrzeugtechnik | Control method for automobile auxiliary heating device using measured temperature of heat transfer medium for corresponding control of air/fuel ratio for heating device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19718407A1 (en) | 1998-11-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE4446829B4 (en) | Vehicle heater with overheat monitor | |
| DE3517953A1 (en) | METHOD AND SWITCHING ARRANGEMENT FOR REGULATING THE HEATING OUTPUT OF A HEATING DEVICE | |
| EP3152423B1 (en) | Method for checking the function of at least one ptc heating element | |
| DE19524260C2 (en) | Heater, in particular for heating the interior of a motor vehicle | |
| DE2854943A1 (en) | HEATING DEVICE WITH SHIELD GAS SYSTEM | |
| DE4433210C2 (en) | Additional vehicle heater | |
| DE19533630C2 (en) | Engine independent vehicle heater | |
| DE19718407C2 (en) | Fuel-operated heater, in particular engine-operated air heater for motor vehicles | |
| DE102004061426A1 (en) | System and method for controlling the temperature of an engine oil of an internal combustion engine of a motor vehicle | |
| DE2851206C3 (en) | Heating system with a boiler and a flue gas-heated water heater for heating part of the flow of the heating water return | |
| AT395776B (en) | METHOD AND DEVICE FOR MONITORING THE HEATING WATER CIRCUIT IN A GAS WATER HEATER | |
| DE102020118765A1 (en) | Coolant heating device for a vehicle | |
| DE19735079C2 (en) | Fuel-operated heater, in particular engine-operated air heater for motor vehicles | |
| EP1992877B1 (en) | Method for monitoring flames in a fuel-powered heating device | |
| DE10226081B4 (en) | The heat exchanger assembly | |
| EP1936274B1 (en) | Vehicle heating device and method for starting the operation of a vehicle heating device | |
| DE102006047990B4 (en) | Control of heating power of a heater | |
| DE19731288C2 (en) | Method and device for temperature control and temperature limitation of heatable devices | |
| AT406802B (en) | BURNER HEATED WATER HEATER | |
| EP0071614B1 (en) | Thermoelectric security arrangement for ignition device | |
| DE19705216A1 (en) | Gas turbine plant e.g for driving product compressor, pump compressor or electric generator | |
| DE19856165C2 (en) | Heater circuit for a water or air heater of a motor vehicle operated with liquid fuel | |
| DE19719487A1 (en) | Heating system for vehicle | |
| EP1275911B1 (en) | Method for detecting overheating in a heating installation | |
| EP2047721A1 (en) | Monitoring device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| AG | Has addition no. |
Ref country code: DE Ref document number: 19735079 Format of ref document f/p: P |
|
| AG | Has addition no. |
Ref country code: DE Ref document number: 19735079 Format of ref document f/p: P |
|
| D2 | Grant after examination | ||
| AG | Has addition no. |
Ref country code: DE Ref document number: 19735079 Format of ref document f/p: P |
|
| 8363 | Opposition against the patent | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |