SE501871C2 - Sätt att driva en bränsledriven värmare, särskilt en tillsatsvärmare för fordon, jämte en anordning för genomförande av sättet - Google Patents

Description

501 871 2 värmarens momentana drifttillstand och en med denna anordning samverkande regleranordning för den momentant maximalt utvecklingsbara värmeeffekten.

Som en storhet för bestämning av värmarens momentana drifttillstand kan utnyttjas temperaturen hos en karaktäristisk apparatdetalj, vilket företrädesvis sker genom att en temperaturkännare anordnas pa värmeväxlaren, speciellt pa dennas botten.

Alternativt kan den värmda luftens temperatur avkännas, exvis med hjälp av en temperaturkännare i den utströmmande värmda luften, och utnyttjas pa motsvarande sätt för att paverka regleranordningen för den momentant maximalt utvecklingsbara värmeeffekten.

Den maximalt utvecklingsbara värmeeffekten regleras företrädesvis med hjälp av en flödesregulator, som styr den till brännaren tillförda bränslemängden pa lämpligt sätt i beroende av det avkända drifttillstandet. Dessutom kan när sa befinnes lämpligt den tillförda förbränningsluftsmängden regleras.

Vidare kan regleranordningen för den maximalt utvecklingsbara värmeeffekten även vara förbunden med en a-vkännare för varmluftens utloppstemperatur och/eller för omgivningsluftens temperatur, sa att även dessa paverkansstorheter kan införas som styrstorheter för regleranordningen för att anpassa den av värmaren utveck- lingsbara effekten till det aktuella värmeeffektsbehovet.

Sammanfattningsvis gör således sättet och anordningen enligt uppfinningen det möjligt att vid en värmare med given storlek höja den maximalt utvecklings- bara värmeeffekten utan risk för apparatskador. Dessutom varierar den värmda luftens temperatur väsentligt mindre med den insugna luftens temperatur. Den högre värmeeffekten astadkommes dessutom pa ett sätt som endast kräver en liten ökning av den för driften erforderliga elektriska effekten. Samtidigt förkortas uppvärmningstiden, emedan värmaren kan startas med en enligt uppfinningen förhöjd maximal effekt.

Uppfinningen kommer nu att förklaras närmare med ledning av pa ritningen visade utföringsexempel. Därvid visar fig 1 ett flödesschema för driftsättet enligt uppfinningen och fig 2 en schematisk framställning av anordningen för genomför- ande av driftsättet, med en värmare, regler- och signalbehandlingsanordningar, samt avkännare, liksom olika sätt att anordna dessa.

Flödesschemat enligt fig 1 visar schematiskt förloppet för driftsättet enligt uppfinningen. Som exemplifiering bestäms värmarens drifttillstand med ledning av en karaktäristisk apparatdetaljstemperatur, i detta fall temperaturen TV i värmarens värmeväxlare. Sedan värmaren startats (se "värmare till" i fig 1) be- stäms huruvida temperaturen Tv ligger under den temperatur T som utgör Vgräns värmeväxlarens maximalt tillatna temperatur, eller inte. Om svaret är ja kon- trolleras om den önskade rumstemperaturen TR ligger under ett börvärde TRbör.

Om detta är fallet ökas bränsletillförseln m8 med AmB från en grundtmförsel 501' 871' 3 mao. När värmaren drivs under dessa villkor börjar reglercykeln om fran början med att värmeväxlarens temperatur Tv jämförs med gränstemperaturen Tvgräns.

Om värmeväxlarens temperatur Tv är högre än gränstemperaturen Tvgräns, eller om den önskade rumstemperaturen TR ligger över börvärdet, minskas bränsle- tillförseln m8 till mBO - AmB. Vid drift av värmaren i_ detta tillstànd genomlöpes reglercykeln därefter ater, och börjar om med jämförelsen med gränstemperaturen för att beroende av värmarens momentana drifttillstand inreglera den maximalt utvecklingsbara värmeeffekten som funktion av behovet. Vid uppträdandet av en signal "värmare fran" slas värmaren ifran, och arbetsförloppet är avslutat. l stället för med hjälp av värmeväxlarens temperatur TV kan värmarens drifttill- stand bestämmas med hjälp av den värmda luftens temperatur TVL. Förfarandet förlöper även i detta fall pa det sätt som visas i fig 1. Utöver rumstemperaturen TR leringen. kan en med hjälp av en rumstermostat avkänd temperatur TT föras in i reg- Vidare kan den tillförda förbränningsluftsmängden varieras pa samma sätt som den till brännaren tillförda bränslemängden mB. I detta fall, som av överskåd- lighetsskäl inte visas i fig 1, ändras da den till brännaren tillförda förbrännings- luftsmängden mFL pa samma sätt som den tillförda bränslemängden mB när denna ändras, dvs ökas eller minskas.

I fig 2 visas en värmare i schematisk form med en som blockschema ater- given regleranordning enligt uppfinningen. Den visade bränsledrivna luftvärmaren betecknas som helhet med 1 och har en brännare 2, som tillförs förbränningsluft 3 av en förbränningsluftsfläkt 3a och bränsle av en bränsletillförselanordning 4.

Den vid brännaren 2 alstrade brännbara blandningen förbränns i värmarens 1 bränn- kammare 14, och de heta förbränningsgaserna överför i en värmeväxlare 5 värme till den som värmebärare tjänstgörande värmeluften, som tas in i värmaren 1 genom ett värmeluftsintag 12 och lämnar värmaren 1 genom ett varmluftsutlopp efter att ha passerat utmed värmeväxlaren 5, sa som visas med pilar i fig 2.

Förbränningsluftsfläkten 3a suger in luft fran omgivningen genom ett intag 15.

Sedan avgaserna passerat genom värmeväxlaren 5 lämnar de värmaren genom ett avgasutlopp 11. Sa langt är brännarens uppbyggnad av konventionellt slag.

En anordning enligt uppfinningen för att driva värmaren 1 innefattar för bestämningen av värmarens 1 momentana drifttillstand en temperaturkännare 6, vilken som karaktäristisk apparatdetaljstemperatur avkänner värmeväxlarens 5 temperatur TV. Företrädesvis placeras kännaren 6 vid värmeväxlarens S botten.

Som visas med brutna linjer i fig 2 kan i stället för den pa värmeväxlaren 5 anordnade temperaturkännaren 6 en kännare 6' anordnas i värmeluftsströmmen, företrädesvis i närheten av värmeluftsströmmens utlopp ur värmaren 1, dvs i närheten av varmluftsutloppet 13.

Temperaturkännaren 6, eller kännaren 6' för värmeluftens temperatur, är 501 871 4 förbunden med en regleranordning 7, som reglerar den maximalt utvecklingsbara värmeeffekten med ledning av den för värmarens momentana drifttillstånd karak- täristiska storheten. Regleranordningen 7 för värmarens 1 maximalt utvecklingsbara värmeeffekt är förbunden med ett flödesstyrdon 8 för den till brännaren 2 tillförda bränslemängden mB. Regleranordningen 7 ställs antingen in på en önskad rums- temperatur TR, som i regleranordningen 7 jämförs med ett börvärde, eller förbinds med en kännare 10 för rumstemperaturenyexvis en rumstermostat, vars utgång är förbunden med regleranordningens 7 ingång på det sätt som visas med brutna linjer i fig 2. Den av kännaren 10 avkända omgivningstemperaturen TT jämförs i regleranordningen 7 med ett börvärde, och resultatet av jämförelsen bestämmer regulatorns styrning av flödesställdonet 8 för bränslet.

Så som även visas med brutna linjer i fig 2 kan en ytterligare utgång på regleranordningen 7 vara ansluten till ett flödesstyrdon 9 för förbränningsluften, så att den till brännaren tillförda förbränningsluften mFL vid en förändring av bränsletillförseln mB förändras på motsvarande sätt. Förbränningsprocessen i värm- aren 1 kan därigenom drivas med ett önskat blandningsförhållande mellan bränsle och förbränningsluft.

Anordningen enligt uppfinningen med de däri ingående enskilda delarna kan självfallet vara integrerad i en styrenhet för en värmare, eller kan den anordnas som en separat monterbar anordning i form av ett kretskort eller liknande. Alter- nativt kan anordningen vid användning av en mikroprocessor för styrningen av värmaren 1 förenas med mikroprocessorn genom en förändring av dennas program- sekvens.

Självfallet kan även någon annan karaktäristisk apparatdetaljstemperatur än den som exempel valda värmeväxlartemperaturen Tv eller värmeluftstempera- turen TVL avkännas och utnyttjas som bestämmande storhet. Det väsentliga med förfarandet enligt uppfinningen och den för genomförande av förfarandet uppfunna anordningen är tanken att värmaren vid behov skall kunna drivas vid gränsen av sin möjliga värmeeffekt för att kunna avge en hög värmeeffekt utan att vara skrymmande.

Claims (9)

501 87.1 5 Patentlcrlav

1. Sätt att driva en bränsledriven värmare, särskilt en tillsatsvärmare fór fordon, vid vilket en brännare (2) i värmaren (1) tillförs bränsle (4) och förbränningsluft (3), och värme- efiekt medelst en värmeväxlare (5) överförs till som värmebärare tjänande luft, kånnetecknat av att värmarens (1) momentana drifttillstånd bestäms ur en karaktäristisk apparatdetaljs- temperatur och att den maximala värmeeffekt som kan utvecklas av värmaren regleras som funktion av värmarens på detta sätt bestämda momentana drifttillstånd, så att den högsta effekt värmaren kan utveckla för varje drifttillstånd anpassas till gränsen för värmarens säkerhet.

2. Sätt enligt kravet 1, kännetecknat av att värmarens momentana drifttillstånd be- stäms ur värmeväxlarens (5) temperatur, särskilt temperaturen vid bottnen (vid 6) av den kring 'en brännkammare (14) anordnade värmeväxlaren (5).

3. Sätt enligt kravet 1 eller 2,1. kånnetecknat av att värmeefiekten regleras genom reglering av den till brännaren (2) tillförda bränslemängden, företrädesvis även genom reglering av den till brännaren (2) tillförda förbränningslufismängden.

4. Sätt enligt något av kraven 1 till 3, kännetecknat av att även omgivningsluftens temperatur beaktas vid värmeefïektsregleringen.

5. Anordning för genomförande av sättet enligt kravet 1 för att driva en bränsledriven värmare (1), särskilt en tillsatsvärmare för fordon, med en brännare (2) som tillförs bränsle (4) och förbränningsluft (3) och med en värmeväxlare (5) som överför värmeeffekt till som värmebärare tjänande luft, kännetecknad av att den har en avkännare (6), som avkänner värmarens (1) momentana drifttillstånd i form av en karaktäristisk apparatdetalj stemperatur och att den maximala värmeeñekt som kan utvecklas av värmaren regleras av en med avkännaren (6) samverkande regleranordning (7) som funktion av värmarens på detta sätt avkända momentana drifiztillstànd, så att den högsta effekt värmaren kan utveckla för varje drifttillstånd anpassas till gränsen för värmarens säkerhet.

6. Anordning enligt kravet 5, kånnetecknad av att avkänningsanordningen (6) är en temperaturkännare som är anordnad på värmeväxlaren, företrädesvis vid bottnen av den kring en brännkammare (14) anordnade värmeväxlaren (5).

7. Anordning enligt kravet 5 eller 6, kånnetecknad av att regleranordningen (7) för den maximalt utvecklingsbara värmeefiekten är ett flödesstyrdon (8) för det till brännaren (2) tillförda bränslet.

8. Anordning enligt kravet 7, kånnetecknad av att ett ytterligare flödesstyrdon (9) styr tillförseln av förbränningsluft till brännaren (2).

9. Anordning enligt något av kraven 5 till 8, kännetecknat av att även en avkännare (10) for omgivningstemperaturen är ansluten till regleranordningen (7) för den maximalt utvecklingsbara värmeefiekten.