DE4430196C1 - Vehicle heater with flame detector - Google Patents

Vehicle heater with flame detector

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Abstract

The vehicle heater proposed has a combustion chamber (9) round the outside of which a heat-transfer fluid passes, and heat exchange takes place between the heat-transfer fluid and the gases heated by the flame (F) in the combustion chamber (9). The flame (F) is produced by a burner. The burner includes a nozzle (18), designed to produce a spray of fuel, and a combustion-air fan. In order to avoid dangerous concentrations of fuel building up in the combustion chamber after the heater is turned on, the heater turns itself off automatically if no flame (F) is detected in the combusiton chamber (9) after a defined length of time after switching on. To this end, a flame monitor designed as a flicker sensor is fitted on the rear side of the burner (12), i.e. on the side facing away from the combustion chamber (9). The flicker sensor is mounted in a housing (24), and light from the combustion chamber (9) reaches it through a window (22) in the floor (14) of the combustion chamber. A processing circuit eliminates the constant component of the flicker-sensor output signal. The alternating signal thus obtained can be reliably processed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugheizgerät, mit einer von einem Wärmeträger umströmten Brennkammer, die an einer Seite von einem Brenner abgeschlossen wird, und einem Flammenwächter, der ein Ausgangssignal liefert, wenn er in der Brennkammer eine Flamme feststellt.The invention relates to a vehicle heater, with one of one Heat transfer fluid flowing around the combustion chamber on one side of a Burner is completed, and a flame guard, the one Output signal delivers when there is a flame in the combustion chamber notes.

Fahrzeugheizgeräte dieser Art, häufig auch als "Standheizung" oder dergleichen bezeichnet, werden in Personen- und Lastkraftwagen, in Wohnmobilen, Wohnwagenanhängern, Schiffen und Boten, Bussen, aber auch in Baumaschinen eingesetzt. Der in üblicher Weise von einer Dosierpumpe mit Brennstoff und von einem Verbrennungsluftgebläse mit Verbrennungsluft gespeiste Brenner erzeugt zum Beispiel mit Hilfe einer Düse in der Brennkammer eine Flamme. Der Bereich der Flamme ist von einem hohlen Gehäuse umgeben, welches von einem Wärmeträger, zum Beispiel Wasser, durchströmt wird, wobei der Wärmeträger Wärmeenergie aufnimmt.Vehicle heaters of this type, often as "parking heater" or the like, are used in cars and trucks, in Mobile homes, caravan trailers, ships and messengers, buses, but also used in construction machinery. The one in the usual way Dosing pump with fuel and with a combustion air blower Combustion air-fed burners, for example, are generated using a Nozzle in the combustion chamber a flame. The area of the flame is surrounded by a hollow housing, which is supported by a heat transfer medium, for example water is flowed through, the heat transfer medium Absorbs heat energy.

Wird das Fahrzeugheizgerät in Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor eingesetzt, so ordnet man das Heizgerät aus verschiedenen Gründen im Bereich des Motors an. Grundsätzlich, insbesondere aber auch bei einer Installation des Heizgeräts im Motorraum eines Fahrzeugs, müssen bestimmte sicherheitstechnische Forderungen erfüllt sein, um Schäden an Personen und Material auszuschließen.Will the vehicle heater in vehicles with internal combustion engines used, the heater is classified for various reasons Range of the motor. Basically, but especially with one Installation of the heater in the engine compartment of a vehicle certain safety requirements must be met to prevent damage Exclude people and material.

Eine aus sicherheitstechnischen Erwägungen resultierende Forderung besteht darin, daß nach dem Einschalten des Heizgeräts (was den Start der Brennstoff- und Verbrennungsluftzufuhr bedeutet) innerhalb einer gewissen Zeit eine Flamme in der Brennkammer erzeugt sein muß. Diese mehrere Sekunden währende Zeitspanne darf nicht überschritten werden, weil dies mit hoher Wahrscheinlichkeit bedeutet, daß eine Störung vorliegt, insbesondere der Brennkammer Brennstoff zugeführt wird, jedoch entweder die Zündung nicht funktioniert oder kein zündfähiges Brennstoff-Luft-Gemisch vorhanden ist. Durch Beschränkung der "flammenlosen" Zeit im Brennerraum auf einen maximal zulässigen Wert soll die Möglichkeit ausgeschlossen werden, daß sich im Brennerraum Brennstoff ansammelt, der zu einer Explosion führen könnte.A requirement resulting from security considerations consists in that after switching on the heater (which is the start the fuel and combustion air supply means) within one a flame must be generated in the combustion chamber for a certain time. This period of several seconds must not be exceeded because this means with high probability that a There is a fault, in particular fuel is supplied to the combustion chamber will, however, either the ignition will not work or none ignitable fuel-air mixture is present. By Limit the "flameless" time in the burner chamber to one  maximum permissible value, the possibility should be excluded that fuel accumulates in the burner chamber, causing an explosion could lead.

Zum Zweck der Flammenüberwachung hat man bislang an dem die Brennkammer umgebenden Gehäuse eine Fotozelle angebracht, deren lichtempfindliche Fläche der Brennkammer zugewandt war. Abgesehen von der aufwendigen Halterung des als Fotozelle ausgebildeten Sensors im Bereich der Brennkammer dort, wo die Flamme gebildet wird, ergeben sich auch gewisse Risiken bei der Flammenerkennung. Wertet man den Fotostrom einer Fotozelle, beispielsweise eines Fototransistors, aus, indem man den Fotostrom mit einem Referenzwert vergleicht, so besteht die Gefahr, daß eine Flamme aufgrund des temperaturabhängigen Dunkelstroms angezeigt wird, obschon keine Flamme vorhanden ist. Ist die Fotozelle noch kalt, so kann möglicherweise ein zu spätes Signalisieren der Flamme die Folge sein.So far, for the purpose of flame monitoring Combustion chamber surrounding a photo cell attached, the photosensitive surface facing the combustion chamber. Except from the complex mounting of the sensor designed as a photocell in the area of the combustion chamber where the flame is formed, there are also certain risks in flame detection. Evaluates the photocurrent of a photocell, for example a phototransistor, by comparing the photocurrent with a reference value, so there is a risk that a flame due to the temperature dependent Dark current is displayed, although there is no flame. Is the photocell is still cold, so it may be too late Signaling the flame may be the result.

Ein Fahrzeugheizgerät der eingangs genannten Art ist aus der DE 40 02 570 C2 bekannt. Der als Fototransistor ausgebildete Flammenwächter sitzt dabei in einer Mittelbohrung der Dralldüse des als Dralldüsenbrenner ausgebildeten Brenners, weil er an dieser Stelle vor Überhitzung und Verschmutzung geschützt ist.A vehicle heater of the type mentioned is from DE 40 02 570 C2 known. The flame guard trained as a photo transistor sits in a center hole of the swirl nozzle of the Swirl-burner trained burner because he is at this point Overheating and pollution is protected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeugheizgerät der eingangs genannten Art, insbesondere ein Fahrzeugheizgerät mit als Düsenzerstäuber ausgebildetem Brenner, anzugeben, bei dem das Vorhandensein einer Flamme in der Brennkammer mit hoher Zuverlässigkeit festgestellt werden kann.The invention has for its object a vehicle heater type mentioned, in particular a vehicle heater with as Nozzle atomizer trained burner, to indicate in which the Presence of a flame in the combustion chamber with high Reliability can be determined.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Fahrzeugheizgerät der eingangs genannten Art dadurch, daß der Flammenwächter als Flackersensor ausgebildet ist und auf der der Brennkammer abgewandten Seite des Brenners angeordnet ist.This task is solved with a vehicle heater of the beginning mentioned type in that the flame detector as a flicker sensor is formed and on the side facing away from the combustion chamber Brenner is arranged.

Während die früher üblichen Fotozellen, beispielsweise Fototransistoren, ein Ausgangssignal liefern, welches von dem Einfall von Licht in einem bestimmten Wellenlängenbereich (z. B. UV-Licht) abhängt, spricht der Flackersensor auf rasche Änderungen zwischen Hell und Dunkel an. Während die früher üblichen Fotozellen mit den oben besprochenen Fehlern behaftet waren, sich außerdem auch durch glühende Teile innerhalb der Brennkammer täuschen ließen, sind derartige Fehlerquellen bei dem Einsatz eines Flackersensors ausgeschlossen.While the previously common photocells, such as phototransistors, provide an output signal, which is from the incidence of light in one  depends on a specific wavelength range (e.g. UV light) Flicker sensor for rapid changes between light and dark. While the previously common photocells with those discussed above Errors were also caused by glowing parts Fooled inside the combustion chamber are such sources of error excluded when using a flicker sensor.

Durch die Verwendung eines Flackersensors kann man den Gleichstromanteil des Ausgangssignals einer Fotozelle, beispielsweise eines Fototransistors, ausfiltern, weil lediglich der höherfrequente Wechselanteil des Signals interessiert. Es wurde festgestellt, daß bei einem üblichen Fahrzeugheizgerät ein Fotozellen-Ausgangssignal seinen Zustand mit einer Frequenz zwischen ca. 40 und 2.000 Hz ändert. Durch geeignete Filterung läßt sich dieser Wechselanteil des Ausgangssignals des Flackersensors gleichrichten und mit einem Referenzwert (Schwellenwert) vergleichen. Auf diese Weise wird ein zuverlässiges Signal erhalten.By using a flicker sensor, you can DC component of the output signal of a photocell, for example a phototransistor, filter out because only the higher frequency Interested part of the signal interested. It was found that at a conventional vehicle heater a photo cell output signal State changes with a frequency between approx. 40 and 2,000 Hz. This alternating component of the Rectify output signal of the flicker sensor and with a Compare reference value (threshold value). This way, a received reliable signal.

Flackersensoren sind an sich bereits seit langer Zeit bekannt. Eingesetzt werden sie bei Brennern für Gebäudeheizungen (DE-40 10 570 A1). Bei derartigen Heizungsanlagen steht im Bereich des Brenners ein erheblicher Platz für die Halterung des Flackersensors zur Verfügung. Aufgrund des nicht unbeträchtlichen Platzbedarfs ist man bislang bei Fahrzeugheizgeräten der hier in Rede stehenden Art der Meinung gewesen, Flackersensoren seien aufgrund baulicher Schwierigkeiten nicht einsetzbar.Flicker sensors have been known per se for a long time. Used they are used in burners for building heating systems (DE-40 10 570 A1). At such heating systems are in the area of the burner considerable space for mounting the flicker sensor is available. Due to the not inconsiderable space requirement, one is currently at Vehicle heaters of the type in question here were, flicker sensors were not due to structural difficulties applicable.

Es gab eine Reihe ernst zu nehmender Gründe für dieses Vorurteil, einer der Gründe besteht in der früheren Übung, den (ein Gleichstromsignal liefernden) Flammensensor möglichst nahe im Bereich der Flamme innerhalb der Brennkammer, also möglichst in der Nähe des üblicherweise verwendeten Flammrohrs, anzuordnen. Aufgrund der beengten räumlichen Verhältnisse hat man keine Möglichkeit gesehen, einen im Vergleich zum üblichen Flammensensor noch mehr Platz beanspruchenden Flackersensor an einer geeigneten Stelle anzubringen. There were a number of serious reasons for this prejudice one of the reasons is the previous exercise, the (a Flame sensor providing DC signal) as close as possible in the area the flame inside the combustion chamber, i.e. as close as possible to the usually used flame tube to arrange. Due to the cramped space conditions you saw no way an even more space compared to the usual flame sensor attaching flickering sensor at a suitable location.  

Der Erfinder hat nun festgestellt, daß man den Flackersensor auch an einer von der Flamme vergleichsweise weit entfernten Stelle anordnen kann, ohne daß dadurch die Zuverlässigkeit der Signalgebung beeinträchtigt wird. Demgemäß schlägt die Erfindung in einer speziellen Weiterbildung vor, daß der Flackersensor auf der der Brennkammer abgewandten Seite des Brenners angeordnet ist. Insbesondere ist der Flackersensor an dem Brenner befestigt, was besonders dann günstig ist, wenn der Brenner als einteiliges Bauelement mit einem an den die Brennkammer bildenden Gehäuse befestigten Brennkammerboden ausgebildet ist, so daß der Flackersensor auf dessen der Brennkammer abgewandter Rückseite befestigt werden kann.The inventor has now found that the flicker sensor is also on at a location relatively far from the flame can without the reliability of the signaling is affected. Accordingly, the invention proposes in a special Training before that the flicker sensor on the the combustion chamber facing away from the burner. In particular, the Flicker sensor attached to the burner, which is particularly advantageous then if the burner as a one-piece component with a to the  Combustion chamber forming housing attached combustion chamber floor is formed so that the flicker sensor on the combustion chamber back can be attached.

Bei dieser Anbringung des Flackersensor besteht ein relativ großer Abstand zwischen der Stelle des Flackersensors und der Flamme; dennoch liefert der Flackersensor ein zuverlässiges Signal auch dann, wenn der Lichteinfall am Flackersensor nicht direkt von der Flamme kommt, sondern indirekt durch Reflexionen an Teilen im Inneren der Brennkammer erzeugt wird.With this attachment of the flicker sensor, there is a relatively large one Distance between the location of the flicker sensor and the flame; nevertheless, the flicker sensor delivers a reliable signal even if if the incidence of light on the flicker sensor is not directly from the flame comes, but indirectly through reflections on parts inside the Combustion chamber is generated.

Bei bestimmten Typen von Fahrzeugheizgeräten mit einem Brenner der oben näher erläuterten Art, insbesondere einem Düsenzerstäuber- Brenner, befinden sich Elemente der Steuerung an der Rückseite des Brennkammerbodens. Aus diesem Grund eignet sich dieser Ort besonders gut zur Aufnahme eines Flackersensors, weil der Flackersensor nicht nur eine Fotozelle, zum Beispiel einen Fototransistor enthält, sondern außerdem eine Auswerteschaltung. Diese Schaltungselemente können dann ebenfalls zwecksmäßigerweise direkt im Bereich des Fototransistors angeordnet werden.For certain types of vehicle heaters with a burner Type explained in more detail above, in particular a nozzle atomizer Burner, controls are located on the back of the burner Combustion chamber floor. For this reason, this place is suitable particularly good for holding a flicker sensor because of the Flicker sensor not just a photo cell, for example a photo transistor contains, but also an evaluation circuit. These Circuit elements can then also be expediently direct be arranged in the region of the phototransistor.

Das den Flackersensor über ein Sichtfenster im Brennkammerboden erreichende Lichtsignal wird von der Auswerteschaltung ausgewertet. Insbesondere enthält der Flackersensor:The flicker sensor through a window in the bottom of the combustion chamber light signal that is reached is evaluated by the evaluation circuit. In particular, the flicker sensor contains:

  • - eine Fotozelle, die von einer geregelten Betriebsspannung gespeist wird,- A photocell that is powered by a regulated operating voltage becomes,
  • - ein Filter, das den Gleichstromanteil aus dem von der Fotozelle gelieferten Flackersignal herausfiltert,- A filter that removes the DC component from that of the photocell filters out the delivered flicker signal,
  • - einen Gleichrichter, und- a rectifier, and
  • - einen Vergleicher, der das Ausgangssignal des Gleichrichters mit einem Referenzsignal vergleicht.- A comparator using the output signal of the rectifier compares a reference signal.

Dadurch, daß der Fotozelle, bei der es sich bevorzugt um einen Fototransistor handelt, eine geregelte Betriebsspannung zugeführt wird, läßt sich bei geeigneter Wahl der Betriebsspannung der Arbeitspunkt derart automatisch einstellen, daß die Fotozellen stets maximales Ausgangssignal liefert, wenn eine gewisse Lichtmenge auf ihn auftrifft. Durch Beseitigung des Gleichstromanteils werden Fehlalarme (sowohl fälschliches Anzeigen einer Flamme als auch Nicht-Anzeigen einer vorhandenen Flamme) weitestgehend ausgeschlossen. Die dem Vergleicher zugeführte Referenzspannung wird zweckmäßigerweise über einen veränderlichen Widerstand dem Vergleicher zugeführt, so daß der optimale Schwellenwert eingestellt werden kann.The fact that the photocell, which is preferably a Is a phototransistor, a regulated operating voltage is supplied, the operating point can be selected with a suitable choice of operating voltage adjust automatically so that the photocells always maximum Output signal delivers when a certain amount of light hits it. By eliminating the DC component, false alarms (both falsely displaying a flame as well as not displaying one existing flame) largely excluded. The one Reference voltage supplied to the comparator is expediently via a variable resistance supplied to the comparator, so that the optimal threshold can be set.

Weil bei vorhandener Flamme ein Wechselsignal mit einer Frequenz von etwa 40 bis 2000 Hz geliefert wird, liefert der erfindungsgemäße Flackersensor unmittelbar nach Entstehung der Flamme ein entsprechendes Signal. Ist der Flackersensor selbst gesteuert, so erfolgt die gleiche Reaktion durch die Gerätesteuerung wie bei einer nicht entstandenen Flamme in der Brennkammer. Der Flackersensor bietet also in höchstem Maße Ausfallsicherheit.Because an alternating signal with a frequency of about 40 to 2000 Hz is supplied, the invention provides Flickering sensor immediately after the flame has come on corresponding signal. If the flicker sensor is itself controlled, this is done the same response through device control as with one not resulting flame in the combustion chamber. The flicker sensor offers thus the highest degree of reliability.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:Exemplary embodiments of the invention are described below with the aid of the Drawing explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine schematisierte Ansicht eines Fahrzeugheizgeräts mit Düsenzerstäuber, Fig. 1 is a schematic view of a vehicle heater with jet nebulizer,

Fig. 2 eine vergrößerte Detaildarstellung eines Teils des Brennkammerbodens mit daran befestigtem Flackersensor, und Fig. 2 is an enlarged detail view of part of the combustion chamber floor with a flicker sensor attached, and

Fig. 3 eine Flackersensor-Schaltung. Fig. 3 shows a flicker sensor circuit.

Die meisten Teile des in Fig. 1 schematisch dargestellten Fahrzeugheizgeräts sind bekannt und werden hier nur in groben Zügen erläutert.Most parts of the vehicle heater shown schematically in FIG. 1 are known and are only explained here in broad outline.

Ein allgemein mit 10 bezeichnetes Fahrzeugheizgerät besitzt ein Außengehäuse 2 und ein im Vergleich dazu kleineres Innengehäuse 4. Zwischen den Gehäusen 2 und 4 ist ein Ringraum 6 gebildet, der durch gestrichelt angedeutete Leitflächen spiralförmig von einem Wärmeträger (Wasser) durchströmt wird. In Fig. 1 sind der Wassereintritt und der Wasseraustritt mit WE bzw. WA bezeichnet.A vehicle heater, generally designated 10 , has an outer housing 2 and an inner housing 4 which is smaller by comparison. Between the housings 2 and 4 , an annular space 6 is formed, which is flowed through by a heat transfer medium (water) in a spiral manner through guide surfaces indicated by dashed lines. In Fig. 1, the water entry and exit are designated WE and WA, respectively.

Während des Umströmens des Innengehäuses 4 erwärmt sich das Wasser durch die Flamme F.During the flow around the inner housing 4 , the water is heated by the flame F.

Die Flamme F wird von einem als einteiliger Brennereinsatz 12 ausgebildeten Brenner mit Hilfe eines Flammrohrs 8 erzeugt. Das Flammrohr sorgt für eine Umlenkung der heißen Gase, so daß diese zunächst in Fig. 1 von links nach rechts im Inneren des Flammrohrs 8 und dann in die umgekehrte Richtung zwischen der Außenseite des Flammrohrs 8 und der gegenüberliegenden Innenwand des Innengehäuses 4 zu einem hier nicht dargestellten Abgasauslaß strömen.The flame F is generated by a burner designed as a one-piece burner insert 12 with the aid of a flame tube 8 . The flame tube ensures a deflection of the hot gases, so that they first in Fig. 1 from left to right inside the flame tube 8 and then in the opposite direction between the outside of the flame tube 8 and the opposite inner wall of the inner housing 4 to one here flow shown exhaust outlet.

Der Brenner 12 ist in Fig. 1 an der linken Seite des Außengehäuses 2 angebracht und besteht aus einem einstückigen Gußteil, in welchem hier nicht näher dargestellte Brennstoffkanäle, Luftdurchlässe für Verbrennungsluft (diese kommt von einem hier nicht dargestellten Gebläse von der linken Seite her und gelangt durch den Brenner 12 hindurch in den Bereich des Flammrohrs).The burner 12 is attached in Fig. 1 on the left side of the outer housing 2 and consists of a one-piece casting, in which fuel channels, not shown here, air passages for combustion air (this comes from a fan, not shown here from the left side and arrives through the burner 12 into the area of the flame tube).

Brennstoff gelangt über eine Brennstoffzuleitung 20 und die in dem Brennereinsatz 12 vorhandenen, nicht dargestellten Brennstoffkanäle mit Hilfe einer von einem Elektromotor 16 angetriebenen Pumpe zu einer Düse 18. Der Elektromotor 16 treibt auch ein nicht dargestelltes Verbrennungsluftgebläse an, so daß Verbrennungsluft in Pfeilrichtung nach rechts durch Öffnungen in dem Brennerboden 14 in die Brennkammer 9 einströmt, um zusammen mit dem von der Düse 18 ausgestoßenen Brennstoff ein brennbares Brennstoff/Luft-Gemisch zu bilden. Beim Anschalten des Brenners wird das Gemisch von einer nicht dargestellten Zündvorrichtung gezündet.Fuel reaches a nozzle 18 via a fuel feed line 20 and the fuel channels (not shown) present in the burner insert 12 with the aid of a pump driven by an electric motor 16 . The electric motor 16 also drives a combustion air blower, not shown, so that combustion air flows in the direction of the arrow to the right through openings in the burner base 14 into the combustion chamber 9 in order to form a combustible fuel / air mixture together with the fuel ejected from the nozzle 18 . When the burner is switched on, the mixture is ignited by an ignition device, not shown.

Der Betrieb des Brenners, insbesondere der Betrieb des Elektromotors 16 und der Betrieb der hier nicht dargestellten Brennstoff-Dosierpumpe sowie weiterer hier nicht näher interessierender Teile des Heizgeräts werden von einer Steuerelektronik 26 gesteuert, welche auf der Rückseite des Brennkammerbodens 14 angebracht ist.The operation of the burner, in particular the operation of the electric motor 16 and the operation of the fuel metering pump (not shown here) and other parts of the heater which are not of interest here are controlled by control electronics 26 which are attached to the rear of the combustion chamber base 14 .

Ebenfalls auf der der Brennkammer 9 abgewandten Rückseite des Brennkammerbodens 14 ist ein Flackersensorgehäuse 24 befestigt, in welchem sich ein Flackersensor befindet, auf den durch ein Fenster 22 Licht fällt, welches aus dem Bereich der Brennkammer 9 stammt, entweder direkt von der Flamme F oder von Seitenwänden der Brennkammer-Teile in Form reflektierter Strahlung.Also on the back of the combustion chamber bottom 14 facing away from the combustion chamber 9 , a flicker sensor housing 24 is fastened, in which there is a flicker sensor onto which light falls through a window 22 , which comes from the area of the combustion chamber 9 , either directly from the flame F or from Side walls of the combustion chamber parts in the form of reflected radiation.

Fig. 2 zeigt Einzelheiten des in dem Flackersensorgehäuse 24 nach Fig. 1 untergebrachten Flackersensors. Das Flackersensorgehäuse 24 ist fest auf die links in Fig. 2 dargestellter Rückseite des Brennkammerbodens 14 aufgeklebt und enthält in einem Bodenbereich eine Öffnung, die von einem Schutzglas 32 verschlossen ist. Die Öffnung mit dem Schutzglas 32 sitzt auf einem den Brennkammerboden 14 durchsetzenden Fenster 22, und in der Höhe des Fensters 22 ist an einem Träger 28 innerhalb des Flackersensorgehäuses 24 der eigentliche Flackersensor 30 angebracht. Innerhalb des Gehäuses 24 oder an anderen Stellen auf der Rückseite des Brennkammerbodens 14 befinden sich zu dem Flackersensor 30 gehörige Schaltungselemente einer Auswerteschaltung, die in Fig. 3 in groben Zügen skizziert sind. FIG. 2 shows details of the flicker sensor housing 24 housed in FIG. 1. The flicker sensor housing 24 is firmly glued to the back of the combustion chamber base 14 shown on the left in FIG. 2 and contains an opening in a base region which is closed by a protective glass 32 . The opening to the protective glass 32 is seated on a bottom 14 of the combustion chamber passing through window 22 and in the height of the window within the Flackersensorgehäuses 24 of the actual Flackersensor 30 is attached to a support 28 mounted 22nd Within the housing 24 or at other locations on the rear side of the combustion chamber base 14 there are circuit elements of an evaluation circuit belonging to the flicker sensor 30 , which are roughly outlined in FIG. 3.

Nach Fig. 3 besteht der Flackersensor 30 aus einer Fotozelle, hier in Form eines Fototransistors, die von einer hier nicht näher dargestellten Schaltung mit einer geregelten Spannung Vg kollektorseitig gespeist wird. Der Emiter ist geerdet.According to FIG. 3, the flicker sensor 30 consists of a photocell, here in the form of a phototransistor, which is fed by a circuit (not shown here) with a regulated voltage V g on the collector side. The emiter is grounded.

Die Spannung Vg beträgt im wesentlichen unabhängig von der Umgebungstemperatur stets 2 Volt, so daß die Fotozelle stets bei einem Arbeitspunkt betrieben wird, welcher maximale Ausgangspegel gewährleistet.The voltage V g is essentially 2 volts, regardless of the ambient temperature, so that the photocell is always operated at an operating point which ensures the maximum output level.

Am Kollektor der Fotozelle ist ein mit einem Gleichstromanteil behaftetes Wechselsignal angedeutet.At the collector of the photocell is one with a DC component affected alternating signal indicated.

Ein durch einen Kondensator angedeutetes Filter 36 beseitigt den Gleichstromanteil, so daß ein reines Wechselstromsignal mit einer Frequenz von 40 bis 2000 Hz erhalten wird. Dieses Wechselstromsignal wird von einem Gleichrichter 38 gleichgerichtet und einem ersten Eingang eines Vergleichers 40 zugeführt. Dem anderen Eingang des Vergleichers 40 wird von einer Referenzspannungsquelle Vref über einen veränderlichen Widerstand Rv eine einstellbare Referenzspannung zugeführt.A filter 36 indicated by a capacitor eliminates the DC component, so that a pure AC signal with a frequency of 40 to 2000 Hz is obtained. This AC signal is rectified by a rectifier 38 and fed to a first input of a comparator 40 . An adjustable reference voltage is fed to the other input of the comparator 40 from a reference voltage source V ref via a variable resistor R v .

Wenn das Ausgangssignal des Gleichrichters 38 den Pegel des am anderen Eingang des Vergleichers 40 anstehenden Referenzsignals übersteigt, wechselt das Ausgangssignal am Ausgang A des Vergleichers 40 von einem logisch niedrigen auf einen logisch hohen Pegel. Damit ist eine eindeutige Anzeige erhalten, die die Existenz einer Flamme in der Brennkammer 9 signalisiert. If the output signal of the rectifier 38 exceeds the level of the reference signal present at the other input of the comparator 40 , the output signal at the output A of the comparator 40 changes from a logic low to a logic high level. A clear display is thus obtained which signals the existence of a flame in the combustion chamber 9 .

Abhängig von den jeweiligen räumlichen Verhältnissen des in Fig. 1 dargestellten Fahrzeugheizgeräts kann man den Flackersensor 30, das Fenster 22 in dem Brennkammerboden sowie das Flackersensorgehäuse 24 derart anordnen, daß die "optische Achse" SL in Fig. 2 den Innenraum des Flammrohrs 8 durchsetzt. In diesem Fall werden relativ hohe Signalpegel im Bereich der lichtempfindlichen Fläche des Fototransistors erhalten. Aber auch dann, wenn eine derart günstige Lage des Flackersensors 30 nicht möglich ist, die optische Achse SL des Flackersensors also nicht direkt auf die Flamme F im Flammenrohr 8 gerichtet ist, funktioniert der Flackersensor dennoch fehlerfrei, weil von dem Flammrohr 8, der Innenwand des Innengehäuses 4 und weiteren hier nicht näher bezeichneten Teilen im Bereich der Brennkammer 9 ausreichend Licht von der Flamme F reflektiert wird, um entsprechende Ausgangssignale des Flackersensors 30 zu erzeugen.Depending on the respective spatial conditions of the vehicle heater shown in FIG. 1, the flicker sensor 30 , the window 22 in the combustion chamber floor and the flicker sensor housing 24 can be arranged such that the “optical axis” SL in FIG. 2 penetrates the interior of the flame tube 8 . In this case, relatively high signal levels are obtained in the area of the photosensitive surface of the phototransistor. But even if such a favorable position of the flicker sensor 30 is not possible, that is, the optical axis SL of the flicker sensor is not directed directly at the flame F in the flame tube 8 , the flicker sensor still functions faultlessly because of the flame tube 8 , the inner wall of the Sufficient light is reflected by the flame F in the inner housing 4 and other parts not specified here in the region of the combustion chamber 9 in order to generate corresponding output signals of the flicker sensor 30 .

Die Arbeitsweise des hier beschriebenen Geräts ist an sich bekannt, soll aber der Vollständigkeit halber kurz umrissen werden:The mode of operation of the device described here is known per se but are briefly outlined for completeness:

Beim Einschalten des Fahrzeugheizgeräts 10 wird die nicht dargestellte Brennstoff-Dosierpumpe eingeschaltet, so daß Brennstoff über die Brennstoffzuleitung 20 durch den Brennereinsatz 12 hindurch zu der Düse 18 gelangt und dort ausgestoßen wird. Die den Brennstoff zur Düse 18 beförderte Pumpe wird von dem Elektromotor 16 angetrieben, der auch ein hier nicht dargestelltes Verbrennungsluftgebläse antreibt, so daß Verbrennungsluft entsprechend den links von dem Brennkammerboden 14 dargestellten Pfeilen durch den Brennkammerboden hindurch in den Bereich vor der Düse 18 geblasen wird. Die Verbrennungsluft vermischt sich mit dem von der Düse 18 ausgesprühten Brennstoff. Eine nicht dargestellte Zündvorrichtung, beispielsweise eine Funkenstrecke, zündet das Brennstoffgemisch, so daß sich eine Flamme F innerhalb des Flammrohrs 8 ausbildet. Die Zündvorrichtung wird nach einer gewissen Zeit wieder abgeschaltet. Der Flackersensor 30 in dem Flackersensorgehäuse 24 erkennt die Existenz der Flamme F durch das Fenster 22 in dem Brennkammerboden und liefert ein entsprechendes Signal am Ausgang A der in Fig. 3 gezeigten Auswerteschaltung. Dieses Signal am Ausgang A wird von der Steuerelektronik 26 erkannt, so daß der Betrieb des Fahrzeugheizgeräts fortgesetzt wird.When the vehicle heater 10, the not shown fuel metering pump is turned on, so that fuel is entered from a fuel supply line 20 through the burner insert 12 to pass the nozzle 18 and ejected there. The pump conveying the fuel to the nozzle 18 is driven by the electric motor 16 , which also drives a combustion air blower, not shown here, so that combustion air is blown through the combustion chamber floor into the area in front of the nozzle 18 in accordance with the arrows shown to the left of the combustion chamber floor 14 . The combustion air mixes with the fuel sprayed from the nozzle 18 . An ignition device, not shown, for example a spark gap, ignites the fuel mixture so that a flame F is formed within the flame tube 8 . The ignition device is switched off again after a certain time. The flicker sensor 30 in the flicker sensor housing 24 detects the existence of the flame F through the window 22 in the combustion chamber floor and delivers a corresponding signal at the output A of the evaluation circuit shown in FIG. 3. This signal at output A is recognized by the control electronics 26 , so that the operation of the vehicle heater is continued.

Mit dem Einschalten des Fahrzeugheizgeräts wird in der Steuerelektronik 26 ein Zähler in Gang gesetzt, der bis zu einem definierten Zählerstand zählt, wobei dieser Zählerstand einer gewissen Zeitspanne von zum Beispiel 15 Sekunden entspricht. Wird das Ausgangssignal vom Ausgang A der Auswerteschaltung des Flackersensors nicht innerhalb dieser Zeitspanne an die Steuerelektronik 26 geliefert, so schaltet die Steuerung 26 den Brenner automatisch ab, das heißt es wird insbesondere die Zufuhr von Verbrennungsluft und Brennstoff gestoppt, damit sich nicht unten in der Brennkammer 9 Brennstoff ansammeln kann, was zu einem explosiven Gemisch führen würde.When the vehicle heater is switched on, a counter is started in the control electronics 26 which counts up to a defined counter reading, this counter reading corresponding to a certain time span of, for example, 15 seconds. If the output signal from output A of the evaluation circuit of the flicker sensor is not supplied to the control electronics 26 within this period, the controller 26 automatically switches the burner off, that is to say in particular the supply of combustion air and fuel is stopped, so that there is no downstairs combustion chamber 9 Can accumulate fuel, which would result in an explosive mixture.

Claims (6)

1. Fahrzeugheizgerät, mit einer von einem Wärmeträger umströmten Brennkammer (9), die an einer Seite von einem Brenner (12) abgeschlossen wird, und einem Flammenwächter (30), der ein Ausgangssignal liefert, wenn er in der Brennkammer (9) eine Flamme feststellt dadurch gekennzeichnet, daß der Flammenwächter als Flackersensor (30) ausgebildet und auf der der Brennkammer abgewandten Seite des Brenners angeordnet ist.1. Vehicle heater, with a combustion chamber ( 9 ) around which a heat carrier flows, which is closed on one side by a burner ( 12 ), and a flame monitor ( 30 ) which provides an output signal when it has a flame in the combustion chamber ( 9 ) characterized in that the flame monitor is designed as a flicker sensor ( 30 ) and is arranged on the side of the burner facing away from the combustion chamber. 2. Fahrzeugheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flackersensor (30) am Brenner (12) befestigt ist.2. Vehicle heater according to claim 1, characterized in that the flicker sensor ( 30 ) on the burner ( 12 ) is attached. 3. Fahrzeugheizgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner als einteiliges Bauelement mit einem an dem die Brennkammer (9) bildenden Gehäuse (2, 4) befestigten Brennkammerboden (14) ausgebildet ist, auf dessen der Brennkammer (9) abgewandter Rückseite der Flackersensor (30) befestigt ist.3. Vehicle heater according to claim 1 or 2, characterized in that the burner is constructed as a one-piece component with a combustion chamber base ( 14 ) attached to the housing ( 2 , 4 ) forming the combustion chamber ( 9 ), on which the combustion chamber ( 9 ) is turned away Back of the flicker sensor ( 30 ) is attached. 4. Flackersensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Brennkammerboden (14) ein Lichtfenster (22) ausgebildet ist, auf dessen Rückseite der Flackersensor (30) gehaltert ist.4. flicker sensor according to claim 3, characterized in that in the combustion chamber bottom ( 14 ) a light window ( 22 ) is formed, on the back of which the flicker sensor ( 30 ) is held. 5. Fahrzeugheizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Flackersensor (30) enthält:
  • - eine Fotozelle, die von einer geregelten Betriebsspannung (Vg) gespeist wird;
  • - ein Filter (36), das den Gleichstromanteil aus dem von der Fotozelle gelieferten Flackersignal herausfiltert;
  • - einen Gleichrichter (38); und
  • - einen Vergleicher (40), der das Ausgangssignal des Gleichrichters (38) mit einem Referenzsignal vergleicht.
5. Vehicle heater according to one of claims 1 to 4, characterized in that the flicker sensor ( 30 ) contains:
  • - A photocell, which is fed by a regulated operating voltage (V g );
  • - a filter ( 36 ) which filters the DC component out of the flicker signal supplied by the photocell;
  • - a rectifier ( 38 ); and
  • - A comparator ( 40 ) which compares the output signal of the rectifier ( 38 ) with a reference signal.
6. Fahrzeugheizgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsspannung (Vg) für die insbesondere als Fototransistor ausgebildete Fotozelle derart eingestellt ist, daß diese ein maximales Nutzsignal liefert.6. A vehicle heater according to claim 5, characterized in that the operating voltage (V g ) for the photo cell, in particular as a phototransistor, is set such that it delivers a maximum useful signal.
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