JP2003039939A - 暖房装置を運転する方法および暖房装置 - Google Patents

暖房装置を運転する方法および暖房装置

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JP2003039939A
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クレーマー ミヒャエル
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体通過流量が比較的少ない場合でも暖房装
置の適正な運転を保証する。 【構成手段】 −熱源１２を有しており、 −液体入口域２４と液体出口域２６とを備えた熱交換域
１６を有しており、該熱交換域で、液体入口域２４から
液体出口域２６へ流れる液体に、熱源１２によって準備
された熱エネルギーが伝達されるようになっており、 −熱交換域１６の上流寄り域における液体温度に関連し
た第１の量と、熱交換域１６の下流寄り域における液体
温度に関連した第２の量とを検出するためのセンサユニ
ット２８，３０を有している形式の、特に自動車に用い
られる暖房装置を運転する方法において、記第１の量と
第２の量とに基づいて熱源１２の加熱出力に与える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、暖房装置が、 −熱源有しており、 −液体入口域と液体出口域とを備えた熱交換域を有して
おり、該熱交換域で、前記液体入口域から前記液体出口
域へ流れる液体に、前記熱源によって準備された熱エネ
ルギーが伝達されるようになっており、 −前記熱交換域の上流寄り域における液体温度に関連し
た第１の量と、前記熱交換域の下流寄り域における液体
温度に関連した第２の量とを検出するためのセンサユニ
ットを有している形式の、特に自動車に用いられる暖房
装置を運転する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば付加ヒータまたはエンジン停止
中でも作動できる独立した暖房装置である「プレヒータ
（Ｓｔａｎｄｈｅｉｚｕｎｇ）」として自動車内で使用
されるような暖房装置は一般に液体出口域の近傍に温度
センサを有しており、該温度センサは、熱交換域を通流
する液体の温度を、液体出口域の近傍で検出する。公知
の暖房装置の場合には、この検出温度値に基づいて、熱
源（たとえば炎管などを有するバーナ）の加熱出力が調
整される。特に暖房温度のために種々の閾値が設定さ
れ、各閾値を上回るとその都度、加熱出力は漸減させら
れることになる。したがってたとえば液体がすでに比較
的高い温度を帯びて熱交換域内へ流入する場合、液体の
過剰加熱は排除される。このような暖房装置は一般に、
３００ｌ／ｈ以上の液体通過流量で運転される。著しく
高い液体通過流量の結果、熱交換域を通流する際の液体
加熱は特定値に制限されている。したがって液体出口域
において液体を相当に高い温度によって過度に加熱する
危険は大体において排除されている。
【０００３】今日このような暖房装置を、３００ｌ／ｈ
以下の著しく低い液体通過流量で運転しようとする要望
が多くなっており、或いはそのための努力が払われてい
る。この要件を満たすことは、液体が熱交換域を著しく
低い流速で通流し、したがって熱交換域における滞在時
間が長引くことに基づいて、より多量の熱エネルギーを
吸収できることに他ならない。多量の熱エネルギーの吸
収の結果、液体が比較的低い温度で熱交換域内へ流入し
た場合でさえも、液体は、液体出口域において熱交換域
から再び流出する場合には、前述の閾値の少なくとも１
つを上回るような高温を有することになる。その結果、
熱源の加熱出力はたとえば燃料供給の減少によって低下
されるか、もしくは熱源が完全に停止されることにな
る。しかしながら液体は一般に、著しく低い温度で熱交
換域内へ流入するので、液体出口域の近傍に配置された
温度センサには急速な冷却が生じる。その結果、該温度
センサは、熱源を再作動し、もしくは該熱源の加熱出力
を再度高めることになる。したがって熱源の絶え間ない
接続・遮断によって過度の制御ばらつきが誘発される危
険がある。そればかりでなく流速が前記のように低い場
合には、熱交換域内において液体の過熱によって蒸気気
泡が発生する恐れがある。該蒸気気泡は、熱交換器の損
傷または破損の要因となる。さらに、熱交換器表面から
剥離する蒸気気泡は圧力衝撃を生ぜしめることがあり、
該圧力衝撃は、熱交換器だけでなく、ホース継手や、液
体の負荷を受けるその他の構成要素に強度な負荷を及ぼ
すことになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、液体
通過流量が比較的少ない場合でも適正な運転を保証す
る、暖房装置を運転する方法ならびに暖房装置を提供す
ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の方法では、暖房装置が、 −熱源を有しており、 −液体入口域と液体出口域とを備えた熱交換域を有して
おり、該熱交換域で、前記液体入口域から前記液体出口
域へ流れる液体に、前記熱源によって準備された熱エネ
ルギーが伝達されるようになっており、 −前記熱交換域の上流寄り域における液体温度に関連し
た第１の量と、前記熱交換域の下流寄り域における液体
温度に関連した第２の量とを検出するためのセンサユニ
ットを有している形式の、特に自動車に用いられる暖房
装置を運転する方法において、前記第１の量と前記第２
の量とに基づいて前記熱源の加熱出力に与えるようにし
た。
【０００６】本発明の方法は、熱交換域から流出する液
体の温度を考慮するばかりでなく、液体温度が熱交換域
を通流する際にどのように変化したかも考慮するもので
ある。そのために、流動方向に関して２つの異なった部
位で、要するに、さらに上流側に位置する部位と、さら
に下流側に位置する部位とにおいて、両領域における液
体温度に関連した量がそれぞれ検出される。熱交換域を
通流する液体は昇温作用を受けるので、両測定値もしく
は両量を求めることによって、液体温度がどの程度変化
したか、かつそれに関連して熱源の加熱出力がどの程度
影響を受けるかを推定することが可能である。このため
の主要な基礎を形成するものは、熱交換域を通流する際
に液体に発生する温度変化が、流量と強い相関関係を有
しているという認識である。すでに述べたように、通流
速度が速くなると加熱は弱くなるが、これに対して熱源
の加熱出力は等しいのに通流速度が低速になると、液体
は熱交換域から著しく高い温度で流出することになる。
したがって前記２つの量を求めることによって可能にな
る温度変化の認識は、暖房装置が高い液体通過流量で運
転されるか、それとも低い液体通過流量で運転されるか
否かの間接的認識を可能にする。その場合、熱源の加熱
出力を適当に調整することも可能になる。
【０００７】たとえば本発明の方法では、第１の量と第
２の量とに基づいて、第１の量と第２の量との差異を表
わす差量が決定され、かつ少なくとも前記差量に基づい
て熱源の加熱出力に影響が及ぼされる。本発明の特に有
利な実施形態では、第２の量のために少なくとも１つの
第１閾値が設定され、前記の第２の量が少なくとも１つ
の第１閾値に達すると、熱源の加熱出力が変化され、か
つ少なくとも１つの第１閾値が差量に関連して決定され
る。この処置方式は要するに、差量に関連して、したが
って液体通過流量に関連して少なくとも１つの第１閾値
を調整でき、究極的には、温度差に関連して、もしくは
流量に関連して、熱源の加熱出力の調整を行なえること
に他ならない。
【０００８】この場合たとえば、差量のために少なくと
も１つの第２閾値を設定し、前記差量が少なくとも１つ
の第２閾値に達すると、少なくとも１つの第１閾値を変
化させるようにして行うことが可能である。これとは択
一的にかまたは付加的に、少なくとも１つの第１閾値を
差量に関連して、前記差量の値範囲に関して少なくとも
領域的に連続的に変化させることも可能である。比較的
少ない流量の場合に過剰な加熱を避け得るようにするた
めには、差量の量的増大に伴って熱源の加熱出力を低下
させることを提案する。この場合はたとえば、差量の量
的増大に伴って少なくとも１つの第１閾値を減少させる
ようにする。
【０００９】本発明の方法ではさらに、第１閾値を上回
ると、熱源の運転は停止される。
【００１０】実際の通過流量に対する加熱出力の適合
を、程度の差こそあれ連続的な方式で行なえるようにす
るために本発明では、差量の値範囲の少なくとも１つの
領域で第１の第１閾値が、第２の第１閾値よりも小さな
値に設定されており、前記第１の第１閾値を上回ると、
熱源の加熱出力の１回目の低下をリリースし、前記第２
の第１閾値を上回ると、前記熱源の加熱出力の２回目の
低下をリリースすることを提案する。加熱出力がすでに
１回低下されている場合、熱交換域を通流する液体を過
剰に加熱する危険はすでに著しく低下されているので、
不必要な制御振動または制御動作を避けるために、すで
に記載したように、第２回目の低下ステップをリリース
する閾値を、初回の低下ステップをリリースする閾値よ
りも高い値に設定するのが有利である。なお念のために
付記しておくが、この処置方式の場合に勿論また処置ス
テップを２回以上にすることも可能であり、この場合、
少なくとも前記２回のステップについても、すでに述べ
た量的対応関係は当て嵌まる。
【００１１】第１の量は実質的に、液体入口域の領域に
おける液体温度を表わすことができる。相応の形式で第
２の量は実質的に、液体出口域の領域における液体温度
を表わすことができる。すでに指摘したように、このこ
とは、温度が実際に、液体入口域近傍もしくは液体出口
域近傍の領域において検出されることを必ずしも意味す
るものではない。なお説明するように、液体入口域およ
び液体出口域以外の別の領域で、温度センサを相応に位
置決めすることによって、液体入口域もしくは液体出口
域の液体温度がどの範囲にあるかに関する情報を得るこ
とも可能である。
【００１２】さらに、上記課題を解決するために本発明
の暖房装置の構成では、 −熱源が設けられており、 −液体入口域と液体出口域とを備えた熱交換域が設けら
れており、該熱交換域で、前記液体入口域から前記液体
出口域へ流れる液体に、前記熱源によって準備された熱
エネルギーが伝達されるようになっており、−前記熱交
換域の上流寄り域における液体温度に関連した第１の量
と、前記熱交換域の下流寄り域における液体温度に関連
した第２の量とを検出するためのセンサユニットが設け
られており、 −さらに前記熱源のための制御装置が設けられており、
該制御装置が、前記熱源の加熱出力を前記第１の量と前
記第２の量とに基づいて調節するように構成されている
ようにした。すでに前述したように、このような暖房装
置では、制御装置が、第１の量と第２の量との相異を表
わす差量を形成するための差形成素子を有し、かつ前記
制御装置が、少なくとも差量に基づいて熱源の加熱出力
を調整するように構成されているのが有利である。
【００１３】基本的には本発明の暖房装置における制御
装置は、すでに述べた熱源の加熱出力を調整するための
本発明の方法を実施できるように構成されている。
【００１４】本発明の暖房装置の実施形態では、センサ
ユニットが、第１の量として実質的に液体入口域の領域
における液体温度を表わす第１センサ信号を発生するた
めの第１温度センサと、第２の量として実質的に液体出
口域の領域における液体温度を表わす第２センサ信号を
発生するための第２温度センサとから成っていることが
できる。
【００１５】たとえば第１温度センサを、実質的に液体
入口域の領域内において熱源から離反した方の側で熱交
換域を画定するケーシングの温度を検出するために設け
ておくことも可能である。ケーシング周壁、要するに液
体と直接接触しないケーシング周壁における温度検出
は、同じく液体温度の推定を可能にし、したがって本発
明の処置方式のために評価可能・使用可能な温度値を得
ることが可能になる。勿論、前記実施形態とは択一的
に、第１温度センサを、液体入口域の領域内において熱
交換域を通流する液体の温度を検出するために設けてお
くことも可能である。
【００１６】さらにまた第２温度センサを、実質的に液
体出口域の領域内において熱源から離反した方の側で熱
交換域を画定するケーシングの温度を検出するために設
けておくことも可能である。これとは択一的に、第２温
度センサを、液体出口域の領域内において熱交換域を通
流する液体の温度を検出するために設けておくことも可
能である。さらにまた、熱交換域を熱源寄りの側で画定
するケーシングの温度を実質的に検出するために第２温
度センサを設けておくことも可能である。この場合に認
識されたことは、究極的には熱源をも包囲するケーシン
グ周壁の温度を検出することによって、熱交換域を通流
した後に液体が有する温度と一義的な関係にある値もし
くは信号が得られることである。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に図面に基づいて本発明の実施
の形態を詳説する。
【００１８】図１には本発明の暖房装置１０が概略的に
図示されている。暖房装置１０は、概略的に図示した慣
用構造の加熱バーナ１２を有し、該加熱バーナには、た
とえば炎管１４、図示を省いた燃料供給路、図示を省い
た燃焼空気供給路、ならびに排ガス案内系が配設されて
いる。加熱バーナ１２は、其処で発生した熱エネルギー
を、加熱すべき液体に伝達するために、熱交換域１６に
よって包囲されている。加熱バーナ１２に対して熱交換
域１６は、第１のケーシング１８によって画定されてい
る。外方寄りでは、要するに加熱バーナ１２から離反し
た方の側では、熱交換域１６はケーシング２０によって
画定されている。要するに両ケーシング１８，２０間に
は室域２２が形成されており、該室域内へは、加熱すべ
き液体が液体入口域２４を介して流入することができ
る。液体が室域２２を通流した後に、該液体は液体出口
域２６で前記熱交換域１６から再び流出することができ
る。
【００１９】本発明の暖房装置１０はさらに２つの温度
センサ２８，３０を有している。図１の図示例では両温
度センサ２８，３０はケーシング２０の外面に配置され
ており、したがって実質的に、温度センサ２８に関して
は液体入口域２４周辺の前記ケーシング２０の温度を検
出し、また温度センサ３０に関しては液体出口域２６周
辺の前記ケーシング２０の温度を検出する。各温度セン
サ２８，３０は、各温度センサによって検出された温度
に相当する信号を、図示を省いた制御装置に伝送し、該
制御装置は、追って詳説するように、該信号に基づいて
相当燃料を供給することによって、もしくは燃料供給を
中断または低下することによって、かつ場合によっては
燃焼空気供給を相応に変化することによって、加熱バー
ナ１２の加熱出力を調整する。
【００２０】図２および図３に関しては、図１において
認識できる両温度センサ２８，３０の位置決め方式が任
意であることを示す。重要なことは、液体入口域２４と
液体出口域２６との間の何処かで前記温度センサ２８，
３０によって２つの信号もしくは量が準備され、両信号
もしくは両量が、液体入口域２４と液体出口域２６との
間に位置する室域２２の２つの異なった領域における液
体温度で補正されていることである。すなわち温度セン
サ３０に対比して云えば、温度センサ２８は、室域２２
のずっと上流側域に位置決めされているが、温度センサ
２８に対比して云えば、温度センサ３０は、室域２２の
ずっと下流側域に配置されている訳である。温度センサ
２８が液体入口域２４に近づけられるに応じて、もしく
は温度センサ３０が液体出口域２６に近づけられるに応
じて、前記の両温度センサ２８，３０によって準備され
る情報はそれだけ益々、液体入口域２４もしくは液体出
口域２６の温度に実際に等しくなる。しかし本発明の原
理にとって重要なことは、室域２２を通流する際に液体
が、どのように、もしくはどの程度、温度を変化するか
を認識することだけである。これは、室域２２の、相互
に比較的近く位置する部位での温度検出によっても行う
ことができる。但しその場合、両温度センサ２８，３０
の相互間隔が比較的僅かに過ぎないので、比較的小さな
温度差でも、液体入口域２４から液体出口域２６へ流動
する際に液体の強い加熱作用を示し得ることを勿論考慮
する必要がある。
【００２１】さらに指摘しておくが、図１に示したケー
シング２０の外面に位置決めされた両温度センサ２８，
３０は、図２に示した位置決めの場合（両温度センサ２
８，３０が室域２２内へ直接侵入し、したがって室域２
２を通流する液体の温度を直接検出する場合）と同様
に、相当域における液体温度を直接的に推定することを
可能にする。これに就いては図４の曲線ａが挙げられ
る。この曲線は、たとえば図２に示した温度センサ３０
の位置決めの場合のように液体出口域２６においてまた
は該液体出口域近傍で検出される温度と、図１に示した
温度センサ３０の位置決めの場合のように液体出口域２
６の近傍で、しかもケーシング２０の外面で検出される
温度との間の温度差を示す。所定の通流域では、曲線ａ
によって表わされたこの温度差が近似的に一定であるこ
とが判る。相当位置決めの場合、曲線ａを、場合によっ
ては較正曲線として使用することも可能である。
【００２２】図３に示した位置決めの場合、両温度セン
サ２８，３０はたとえば１つの構成ユニットに纏められ
て１つの複合温度センサを形成し、該複合温度センサは
第１に、液体入口域２４の近傍で室域２２を流れる液体
の温度を検出し、つまりセンサ部分２８によって検知す
る。センサ部分３０は同一の局所域において、ケーシン
グ１８の温度を直接接触によって検出する。このケーシ
ング１８は加熱バーナ１２によって加熱され、かつ室域
２２内を流れる液体に対して熱を伝達する。すなわち液
体は室域２２を通って移動した後に該液体は理想的に
は、ケーシング１８の帯熱する温度を有している。した
がってケーシング１８の温度は、液体出口域２６を出る
液体の温度にも近似的に等しい。
【００２３】したがって図１〜図３に基づいて判るよう
に、以下に説明する本発明の主原理にとって、室域２２
を通流する液体の温度に種々の室域で符合する２つの量
を準備することこそが重要なのである。両温度センサの
空間的距離が大になるに応じて、検出された温度差も当
然大きくなり、かつまた、評価も一層精密に行うことが
できる。しかし原理的には、室域２２を通流する液体の
加熱作用を推定し得るためには、温度差は比較的小さく
て充分である。
【００２４】図４に示す線図は、通流量を関数とする、
つまり単位時間当りに室域２２を通流する液体量を関数
とする曲線ｂおよび曲線ｃにおいて、第１に液体入口域
２４の領域における液体温度（曲線ｂ）を表わし、第２
に液体出口域２６の領域における液体温度（曲線ｃ）を
表わしている。線図に基づいて判るように、通流量の低
下に伴って出口温度は上昇し（これは曲線ｄの上り勾配
によっても認識でき）、該曲線は、出口域の温度と入口
域の温度との差Δｔを質的に表わす。これは、約４５℃
オーダーの比較的低い温度の水が室域２２内へ進入する
場合でさえも、全負荷で稼働する加熱バーナによって水
が著しく強く加熱されることに他ならず、その原因は実
質的に、微速の流動速度と室域２２における長期の滞在
時間とに帰せられる。しかしながら室域２２における加
熱が特定の限度範囲に保たれること、かつまた、液体が
液体出口域２６から特定の最高温度をもって流出するこ
とに留意する必要があるので、たとえば１００ｌ／ｈ〜
５０ｌ／ｈオーダーの著しく僅量の通流量の場合でも過
熱を生ぜしめないようにする本発明の処置方式を、次に
説明する。
【００２５】たとえばセンサ３０によって検出される液
体出口域２６の温度に基づく、このような暖房装置で
は、特定の閾値以上に昇温した場合に加熱バーナ１２の
加熱出力を低下させるように制御動作を行うことが基本
的に公知である。その場合に加熱出力が低下されても、
液体温度が液体出口域２６における別の温度閾値を上回
る場合には、加熱バーナ１２が遮断されるので、一時的
に加熱は行われない。ところで本発明は、加熱バーナ１
２の加熱出力の、この調整動作を実施するために、室域
２２から流出する液体の温度を利用するだけでなく、ま
た室域２２内へ流入する液体の温度も付加的に考慮する
ようにした。つまり本発明によれば、両センサ２８，３
０によって検知された２つの温度値間の温度差に究極的
に相当する差量が形成される。この温度差は図５では曲
線ｅによって表わされている。また体積流の減少に伴っ
て、この温度差Δｔの著しい上昇が発生することが図５
からも判る。曲線ｅによって示したように体積流の減少
に伴って上昇する温度差に関連して、今や閾値Ｓ１１が
変化され、該閾値を上回ると、加熱バーナ１２の加熱出
力の減少化がリリースされる。図５に示した例に基づい
て判るように、たとえば温度差１４℃に達すると前記閾
値Ｓ１１は８０℃から７０℃に低下される。温度差が２
２℃に達すると、前記閾値はさらに１０゜分だけ低下さ
せて６０℃にされる。これは究極的には、上昇する温度
差に適合して、加熱出力の最初の低下をリリースする閾
値（つまり閾値Ｓ１１）を低下させることに他ならな
い。したがって温度差が過度に上昇する場合には、室域
２２から流出する液体の温度をすでに、より低くして、
加熱出力を低下させ、ひいては過熱の危険が防止され
る。温度差と閾値Ｓ１１との間の直接的な関係は図９に
おいてもう一度明示されている。図９でも温度差Δｔに
ついて２つの閾値Ｓ２１，Ｓ２２が設定されており、該
閾値はたとえば温度差１４℃もしくは２２℃に相当す
る。温度差Δｔが閾値Ｓ２ １に達すると、第１段階で閾
値Ｓ１１が低下される。温度差が上昇して閾値Ｓ２ ２に
達すると、第２段階で閾値Ｓ１１はもう一度低下され
る。殊に図５から判るように、曲線ｅによって表わした
温度差Δｔは体積流と一義的な関係にあるので、要する
に閾値Ｓ１１も、恐らく変化する体積流または設定体積
流に適合して変化することになる。しかしながら閾値Ｓ
１１は、加熱バーナ１２の加熱出力を低下させるための
リリース基準であるので、究極的に加熱バーナの加熱出
力も体積流に関連して調整されることになる。
【００２６】ここで念のために付記しておくが、閾値Ｓ
１１の前記適合は、図５および図９に示したように、必
ずしも段階的な形式で行われる必要はない。むしろ図６
に示したように、閾値Ｓ１１は、図６で曲線ｅによって
も表わした温度差Δｔの関数として連続的に調整するこ
ともできる。これは、図９において破線曲線に基づいて
認識することができる。勿論また、段階的な変化を、個
々の段階間を連続的に行う変化と組合せることも可能で
ある。
【００２７】要するに閾値Ｓ１１を上回ることによっ
て、たとえば全負荷から平均負荷範囲の部分負荷への加
熱バーナ１０の加熱出力の第１低下のためのリリース基
準が形成される。その場合要するに加熱バーナ１２を作
動制御する制御装置では、たとえば燃料供給弁等を作動
制御するために相応の作動制御命令が発生される。
【００２８】しかしながら体積流が著しく少量の場合に
は、加熱出力が低下されても、室域２２を通流する液体
が、液体出口域２６において、或いは、すでに室域２２
内において過度に高い温度になるほど強く加熱されるこ
とがある。このような事態を予防するために、本発明の
更なる構成手段によれば、すでに低下された加熱出力に
よって稼働させるためにも、室域２２から流出する水の
温度のための温度閾値Ｓ１２が設定されている。この閾
値Ｓ１２は図７に示されている。この図７からも判るよ
うに、温度差Δｔに関連して、閾値Ｓ１２の値は変化す
る。つまり温度差Δｔがたとえば７℃の値に達すると、
閾値Ｓ１２は図示例では、８５℃から７４℃に減少され
る。また閾値Ｓ１２を上回ると、相応の作動制御によっ
て加熱バーナ１２の加熱出力の更なる低下がリリースさ
れ、この場合たとえば零値へ低下させるようにすること
も可能である。要するに、加熱出力がすでに低下されて
いる場合に、閾値Ｓ１２を上回ると云うことは、加熱バ
ーナ１２を遮断することに他ならない。閾値Ｓ１２のこ
のような設定操作、ひいては加熱出力に対するこのよう
な影響は、温度差Δｔに関連して行われ、したがって図
７からも推考できるように、体積流に関連して行われ
る。図８から推考できるように、加熱出力を低下させる
第２段階についても勿論また、温度差Δｔに適合させて
閾値Ｓ１２を連続的に変化させることも可能である。
【００２９】要するに前記の処置方式によって、たとえ
ば加熱出力の２段階変化が準備され、しかもこのように
加熱出力を低下させる段階は、対応設定された温度閾値
つまりＳ１１またはＳ１２を上回る場合には常に発生す
る。この温度閾値は、センサ２８，３０によって検出可
能な温度差に関連して、要するに、室域２２を通流する
液体の加熱に関連して変化される。要するにこの点に関
しては、すでに説明した通り、加熱出力は、液体出口域
における絶対温度に関連してばかりでなく、実際の加熱
作用に関連しても影響を受ける。同じくすでに説明した
通り、温度差が体積流と一義的な関係にある以上、要す
るに加熱バーナの運転挙動は体積流に適合されるので、
殊に体積流が比較的少量の場合には、液体の過剰加熱に
対処する処置を早期に講じることが可能である。なお念
のために付記しておくが、自明の通り、たとえば両閾値
Ｓ１１，Ｓ１２をすでに１回上回った後に、加熱出力を
上昇させる場合にも相応に処置することが可能であり、
この場合たとえば同等の閾値Ｓ１１，Ｓ１２を、温度差
Δｔと同一の関係でもって使用することが可能である。
勿論また制御ばらつきを避けるために、加熱出力を高め
る際に別の基準もしくは別の閾値を設定してヒステリシ
ス効果を得ることも可能である。さらにまた、前記の２
ステップよりも多くのステップで加熱出力を低下させる
ことも勿論可能である。これは、各加熱出力低下ステッ
プと対応関係にある複数のこのような閾値Ｓ１ｉを準備
することによって簡単に得られる。
【００３０】すでに前述した通り、本発明の原理にとっ
ては、室域２２のどのような部位で、もしくは室域２２
に対してどのような対応関係で具体的に温度を両センサ
２８，３０によって検知するかは重要なことではない。
前記の両センサの相互間隔がごく僅かであっても、体積
流が減少するに応じて大きくなる温度差が得られる。
【００３１】本発明の原理、つまり発生する温度差に関
連して、したがってまた設定体積流に関連して加熱出力
に影響を及ぼす処置は、次のようにして行うこともでき
る。すなわち室域２２から流出する液体の温度のための
各閾値を設定かつ観察する段階を介在させることなし
に、両センサ２８，３０によって相応の温度を検出した
後、かつこのような温度差ラインに対応した温度差量Δ
ｔを形成した後に、加熱バーナのための特定の加熱出力
が設定されるのである。要するに図９を観察すれば判る
ように、たとえば温度閾値Ｓ１１の個所に図示した段階
状の特性曲線は、加熱出力を特性づける値、たとえば燃
料噴射弁の作動制御位置を表わす。つまり温度差Δｔの
増大に伴って加熱出力、たとえば噴射される燃料量は減
少するので、体積流が僅少の場合に温度差の増大に基づ
いて認識できる強い加熱作用は、加熱出力を低下させる
ことによって直接阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】温度センサの位置決め態様と共に示した本発明
の暖房装置の概略的な断面図である。
【図２】温度センサの異なった位置決め態様と共に示し
た本発明の暖房装置の概略的な断面図である。
【図３】温度センサの異なった位置決め態様と共に示し
た本発明の暖房装置の概略的な断面図である。
【図４】体積流を関数として示した本発明の暖房装置の
熱交換域を通流する液体の温度挙動図である。
【図５】制御閾値の調整と温度差との間の関係を表す線
図である。
【図６】制御閾値の連続的な変化を示す図５相当の線図
である。
【図７】温度差と別の制御閾値との間の関係を表す図５
相当の線図である。
【図８】別の制御閾値の連続的な変化を示す図７相当の
線図である。
【図９】温度差と、該温度差に関連して調整すべき制御
閾値との間の質的関係を表す線図である。
【符号の説明】
１０ 暖房装置、 １２ 熱源としての加熱バー
ナ、 １４ 炎管、１６ 熱交換域、 １８ ケ
ーシング、 ２０ ケーシング、 ２２室域、 ２４
液体入口域、 ２６ 液体出口域、 ２８，３０
センサ、 Δｔ 差量、 Ｓ１１，Ｓ１２ 第
１閾値、 Ｓ２１，Ｓ２２ 第２閾値
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミヒャエル クレーマー ドイツ連邦共和国 シユツツトガルト マ ルケルシュトラーセ ７ (72)発明者 トビアス クニース ドイツ連邦共和国 ヴァイプリンゲン コ ルバー シュタイゲ 14 (72)発明者 ヴォルフガング プフィスター ドイツ連邦共和国 エスリンゲン ヴィッ トゥムハルデ （番地なし)

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 暖房装置が、 −熱源（１２）を有しており、 −液体入口域（２４）と液体出口域（２６）とを備えた
    熱交換域（１６）を有しており、該熱交換域（１６）
    で、前記液体入口域（２４）から前記液体出口域（２
    ６）へ流れる液体に、前記熱源（１２）によって準備さ
    れた熱エネルギーが伝達されるようになっており、 −前記熱交換域（１６）の上流寄り域における液体温度
    に関連した第１の量と、前記熱交換域（１６）の下流寄
    り域における液体温度に関連した第２の量とを検出する
    ためのセンサユニット（２８，３０）を有している形式
    の、特に自動車に用いられる暖房装置を運転する方法に
    おいて、 前記第１の量と前記第２の量とに基づいて前記熱源（１
    ２）の加熱出力に与えることを特徴とする、暖房装置を
    運転する方法。
  2. 【請求項２】 第１の量と第２の量とに基づいて、第１
    の量と第２の量との差異を表わす差量（Δｔ）を決定
    し、かつ少なくとも前記差量（Δｔ）に基づいて熱源
    （１２）の加熱出力に影響を与える、請求項１記載の方
    法。
  3. 【請求項３】 第２の量のために少なくとも１つの第１
    閾値（Ｓ１１，Ｓ１ ２）を設定し、前記の第２の量が少
    なくとも１つの第１閾値（Ｓ１１，Ｓ１２）に達する
    と、熱源（１２）の加熱出力を変化させ、かつ少なくと
    も１つの第１閾値（Ｓ１１，Ｓ１２）を差量（Δｔ）に
    関連して決定する、請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 差量（Δｔ）のために少なくとも１つの
    第２閾値（Ｓ２１，Ｓ２２）を設定し、前記差量（Δ
    ｔ）が少なくとも１つの第２閾値（Ｓ２１，Ｓ ２２）に
    達すると、少なくとも１つの第１閾値（Ｓ１１，
    Ｓ１２）を変化させる、請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】 少なくとも１つの第１閾値（Ｓ１１，Ｓ
    １２）を差量（Δｔ）に関連して、前記差量（Δｔ）の
    値範囲に関して少なくとも領域的に連続的に変化させ
    る、請求項３または４記載の方法。
  6. 【請求項６】 差量（Δｔ）の量的増大に伴って熱源
    （１２）の加熱出力を低下させる、請求項２から５まで
    のいずれか１項記載の方法。
  7. 【請求項７】 差量（Δｔ）の量的増大に伴って少なく
    とも１つの第１閾値（Ｓ１１，Ｓ１２）を減少させる、
    請求項２から６までのいずれか１項記載の方法。
  8. 【請求項８】 第１閾値（Ｓ１２）を上回ると、熱源
    （１２）の運転を停止する、請求項３から７までのいず
    れか１項記載の方法。
  9. 【請求項９】 差量（Δｔ）の値範囲の少なくとも１つ
    の領域で第１の第１閾値（Ｓ１１）が、第２の第１閾値
    （Ｓ１２）よりも小さな値に設定されており、前記第１
    の第１閾値（Ｓ１１）を上回ると、熱源（１２）の加熱
    出力の１回目の低下をリリースし、前記第２の第１閾値
    （Ｓ１２）を上回ると、前記熱源（１２）の加熱出力の
    ２回目の低下をリリースする、請求項３から８までのい
    ずれか１項記載の方法。
  10. 【請求項１０】 第１の量が実質的に、液体入口域（２
    ４）の領域における液体温度を表わす、請求項１から９
    までのいずれか１項記載の方法。
  11. 【請求項１１】 第２の量が実質的に、液体出口域（２
    ６）の領域における液体温度を表わす、請求項１から１
    ０までのいずれか１項記載の方法。
  12. 【請求項１２】 −熱源（１２）が設けられており、 −液体入口域（２４）と液体出口域（２６）とを備えた
    熱交換域（１６）が設けられており、該熱交換域（１
    ６）で、前記液体入口域（２４）から前記液体出口域
    （２６）へ流れる液体に、前記熱源（１２）によって準
    備された熱エネルギーが伝達されるようになっており、 −前記熱交換域（１６）の上流寄り域における液体温度
    に関連した第１の量と、前記熱交換域（１６）の下流寄
    り域における液体温度に関連した第２の量とを検出する
    ためのセンサユニット（２８，３０）が設けられてお
    り、 −さらに前記熱源（１２）のための制御装置が設けられ
    ており、該制御装置が、前記熱源（１２）の加熱出力を
    前記第１の量と前記第２の量とに基づいて調節するよう
    に構成されていることを特徴とする、特に自動車に用い
    られる暖房装置。
  13. 【請求項１３】 制御装置が、第１の量と第２の量との
    間の相異を表わす差量（Δｔ）を形成するための差形成
    素子を有し、かつ前記制御装置が、少なくとも差量に基
    づいて熱源の加熱出力を調整するように構成されてい
    る、請求項１２記載の暖房装置。
  14. 【請求項１４】 制御装置が、請求項３から１１までの
    いずれか１項記載の方法を実施するように構成されてい
    る、請求項１３記載の暖房装置。
  15. 【請求項１５】 センサユニット（２８，３０）が、第
    １の量として実質的に液体入口域（２４）の領域におけ
    る液体の温度を表わす第１のセンサ信号を発生するため
    の第１の温度センサ（２８）と、第２の量として実質的
    に液体出口域（２６）の領域における液体の温度を表わ
    す第２のセンサ信号を発生するための第２の温度センサ
    （３０）とを有している、請求項１２から１４までのい
    ずれか１項記載の暖房装置。
  16. 【請求項１６】 第１の温度センサ（２８）が、実質的
    に液体入口域（２４）の領域内において熱源（１２）か
    ら離反した方の側で熱交換域（１６）を画定するケーシ
    ング（２０）の温度を検出するために設けられている、
    請求項１５記載の暖房装置。
  17. 【請求項１７】 第１の温度センサ（２８）が、液体入
    口域（２４）の領域内において熱交換域（１６）を通流
    する液体の温度を検出するために設けられている、請求
    項１５記載の暖房装置。
  18. 【請求項１８】 第２の温度センサ（３０）が、実質的
    に液体出口域（２６）の領域内において熱源（１２）か
    ら離反した方の側で熱交換域（１６）を画定するケーシ
    ング（２０）の温度を検出するために設けられている、
    請求項１５から１７までのいずれか１項記載の暖房装
    置。
  19. 【請求項１９】 第２の温度センサ（３０）が、液体出
    口域（２６）の領域内において熱交換域（１６）を通流
    する液体の温度を検出するために設けられている、請求
    項１５から１７までのいずれか１項記載の暖房装置。
  20. 【請求項２０】 第２の温度センサ（３０）が、熱交換
    域（１６）を熱源（１２）寄りの側で画定するケーシン
    グ（１８）の温度を実質的に検出するために設けられて
    いる、請求項１５から１７までのいずれか１項記載の暖
    房装置。
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