WO2021008719A1 - Verfahren zur fertigung einer heizvorrichtung sowie heizvorrichtung - Google Patents

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WO2021008719A1
WO2021008719A1 PCT/EP2020/000129 EP2020000129W WO2021008719A1 WO 2021008719 A1 WO2021008719 A1 WO 2021008719A1 EP 2020000129 W EP2020000129 W EP 2020000129W WO 2021008719 A1 WO2021008719 A1 WO 2021008719A1
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heating device
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grille
speed
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Dennis Reininger
Matthias Goller
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Truma Gerätetechnik GmbH & Co. KG
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Definitions

  • the invention relates to a method for manufacturing a heating device.
  • the invention also relates to a heating device for heating at least one medium.
  • the medium is, for example, a liquid (e.g. water) or air (e.g. room air).
  • heating devices which generate thermal energy by burning propane or butane, which is transferred to air or water as exemplary media via heat exchangers.
  • a fan is usually provided, which is used to supply the heating device with air.
  • the air is used for the burning process itself or represents the medium to be heated.
  • the object on which the invention is based is to propose an effective method for producing a heating device and a correspondingly effectively produced heating device.
  • the invention solves the problem according to a first teaching by a method for manufacuring a heating device, the heating device having a fan located behind a grille in an interior of the heating device.
  • the method has at least the following steps: the fan is mounted inside the heater, the grille is mounted as part of the heater, and the speed of the fan is determined without contact by evaluating a reflection behavior of the fan, wherein
  • CONFIRMATION COPY at least one light signal is emitted through a recess in the grille in the direction of the fan and / or received through a recess in the grille from the direction of the fan.
  • the fan and grille are assembled.
  • the grille serves as protection for the fan.
  • a speed of the fan is determined in one step.
  • the non-contact measurement of the speed is realized in that there is a recess in the grille for light signals.
  • the light signals can therefore pass through the grid unhindered for the measurement. This in turn enables, for example, the assembly of the grille before the speed is determined.
  • the fan is active while the speed is being measured.
  • a fan wheel of the blower preferably rotates at a predetermined speed, which represents a setpoint value for the determined speed.
  • a power level can also be set for the fan, which is then assigned a speed setpoint for processing the measurement data.
  • One embodiment of the method consists in comparing the determined speed with a setpoint value and generating a comparison result.
  • a tolerance band is used for the permissible extent of the deviations between the determined speed and the nominal value of the speed.
  • a calibration of the fan and / or the heating device is carried out in one embodiment.
  • an adjustment of the fan is made on the basis of the comparison result.
  • the fan is replaced.
  • the determination of the speed is used in the aforementioned embodiments to determine whether the fan corresponds to a setpoint specification with regard to the speed. If deviations occur - in one embodiment beyond a tolerance band, the different embodiments can be used to respond to them. Calibration can thus take place, ie the effective speed is taken into account during operation of the heating device or the fan. Alternatively, the fan is subjected to post-processing with regard to an adjustment. Again, as an alternative or in addition, the fan is exchanged and replaced by another fan.
  • One embodiment of the method provides that the fan and the grille are mounted together before the step of determining the speed. In this embodiment, the fan and the grille are present as a finished unit during manufacture, which is assembled.
  • the fan and the grille are each mounted separately. However, this is done before the step to determine the speed.
  • the invention solves the problem according to a further teaching by a Schuvor direction for heating at least one medium, the heating device having a fan located behind a grille in an interior of the heating device, and the grating having a recess allowing light to pass through.
  • the heating device has preferably been manufactured using the method according to one of the aforementioned configurations.
  • the heating device is that the recess represents a deviation from a lattice structure of the lattice.
  • the cutout thus differs from the rest of the lattice structure in terms of its shape or its geometry.
  • One embodiment of the heating device provides that the recess is designed as a circular recess.
  • One embodiment of the heating device consists in that the grid is designed as a grid with a grid structure having elongated openings.
  • the heating device provides that the fan has a passage point in a fan wheel and a reflection surface located behind the fan wheel.
  • the light for measuring the speed is reflected on the reflection surface.
  • the fan wheel reflects the light and a passage located in the fan wheel causes the reflection to be prevented or at least noticeably reduced. This happens e.g. B. in that an area behind the passage point has a strong scattering effect.
  • a change in the transit time of the light signals is registered and evaluated.
  • the heating device heats several media.
  • the media are in particular water or another water-fluid mixture and air.
  • the heated air is room air, for example.
  • FIG. 1 shows a detail of a plan view of a heating device
  • Fig. 2 is a partially cutaway view of the interior of the heating device of Figs
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a measurement of the speed.
  • Fig. 1 shows part of a heating device 1, which is used to heat two media.
  • the media here are, for example, air for heating a room and water.
  • the fan 3 is located behind a grille 2, which prevents objects from being drawn into the fan 3 or from a person reaching into the fan 3 during operation.
  • the grille 2 has been attached to the housing of the heating device 1 via a screw on the lower left edge.
  • the grid 2 generally has a grid structure that is characterized by elongated openings.
  • the recess 20 is provided, which is circular in the illustrated embodiment. The recess 20 is thus a deviation from the rest of the lattice structure. It allows the speed of the fan 3 to be determined without contact by evaluating the reflection of light signals.
  • FIG. 2 shows the interior 10 of the heating device 1 of FIG. 1, in which the Ge blower 3 is located behind the grid 2.
  • the fan 3 has a fan wheel 30 in which a passage point 31 is located. Behind it is a reflection surface 32, which is produced here by a fastening rib. If the fan wheel 30 is favorable during a rotation, a light signal can pass through the recess 20 in the grille 2 and through the passage point 31 in the fan wheel 30 to the reflective surface 32 and be reflected back from there. By rotating the fan wheel 30, the detection of the light signals is interrupted, from which the speed can be inferred.
  • the recess 20 in the grid 2 has the particular advantage that it does not interfere with the measurements even in the assembled state. This allows, for example, the joint assembly of the fan 3 and grille 2 as a manufacturing component that is already connected to one another.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a heating device 1 and a device for determining the speed of the fan 3 of the heating device 1.
  • the heating device 1 is fully assembled with the fan 3 in the interior 10 and the grille 2 in the wall of the heating device 1.
  • the measuring device 5 has a light transmitting and receiving device 51 and an evaluation device 51 for determining the speed of the blower 3 on the basis of the transmitted and received light signals.
  • the fan 3 is operated at a predetermined speed as a setpoint. From the measuring device 5 light signals 50 are sent and - z. B. after a reflection on the surface of the fan wheel - received as reflected signals. The effective speed is determined from the sequence of the received signals in connection with the data on the transmitted signals in order to generate a comparison result in comparison with the setpoint speed.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Fertigung einer Heizvorrichtung (1), die in einem Inneren (10) ein hinter einem Gitter (2) befindliches Gebläse (3) aufweist. Das Gebläse (3) wird im Inneren (10) und das Gitter (2) als Teil der Heizvorrichtung (1) montiert. Die Drehzahl des Gebläses (3) wird berührungslos durch Auswertung eines Reflexionsverhaltens des Gebläses (3) ermittelt, indem ein Lichtsignal (50) durch eine Aussparung (20) im Gitter (2) in Richtung des Gebläses (3) ausgesendet und/oder durch eine Aussparung (20) im Gitter (2) aus der Richtung des Gebläses (3) empfangen wird. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Heizvorrichtung (1).

Description

Verfahren zur Fertigung einer Heizvorrichtung
sowie Heizvorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Fertigung einer Heizvorrichtung. Weiter hin bezieht sich die Erfindung auf eine Heizvorrichtung zum Erwärmen mindestens eines Mediums. Das Medium ist beispielsweise eine Flüssigkeit (z. B. Wasser) oder Luft (z. B. Raumluft).
Im Stand der Technik sind Heizvorrichtungen bekannt, die durch das Verbrennen von Propan oder Butan thermische Energie erzeugen, die über Wärmetauscher auf Luft oder Wasser als beispielhafte Medien übertragen wird. Für den Brennvorgang oder auch für das Erwärmen der Raumlauft ist dabei zumeist ein Gebläse vorgesehen, das der Versor gung der Heizvorrichtung mit Luft dient. Die Luft wird je nach Ausgestaltung verwendet für den Brennvorgang selbst oder stellt das zu erwärmende Medium da.
Bei der Fertigung einer solchen Heizvorrichtung ist es erforderlich, die Drehzahl des Ge bläses zu ermitteln. Dies geschieht beispielsweise berührungslos über das Auswerten der Reflexion von Lichtsignalen, siehe z. B. bei einem anderen Anwendungsfall die DE 198 53 084 A1 . Für eine solche optische Messung ist es erforderlich, dass das Gebläse nicht verdeckt und somit für die Messung zugänglich ist. Dem steht in der Regel entgegen, dass zu Schutzzwecken ein Gitter vor dem Gebläse angeordnet ist. D. h. in der Regel wird das Gebläse montiert, dann wird die Drehzahl ermittelt und schließlich erfolgt die Montage des Gitters.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein effektives Verfahren zur Herstellung einer Heizvorrichtung sowie eine dementsprechend effektiv gefertigte Heiz vorrichtung vorzuschlagen.
Die Erfindung löst die Aufgabe gemäß einer ersten Lehre durch ein Verfahren zur Ferti gung einer Heizvorrichtung, wobei die Heizvorrichtung ein hinter einem Gitter in einem Inneren der Heizvorrichtung befindliches Gebläse aufweist. Das Verfahren weist zumin dest folgende Schritte auf: das Gebläse wird im Inneren der Heiz orrichtung montiert, das Gitter wird als Teil der Heizvorrichtung montiert, und die Drehzahl des Gebläses wird berührungslos durch Auswertung eines Reflexionsverhaltens des Gebläses ermittelt, wobei
BESTATIGUNGSKOPIE mindestens ein Lichtsignal durch eine Aussparung im Gitter in Richtung des Gebläses ausgesendet und/oder durch eine Aussparung im Gitter aus der Richtung des Gebläses empfangen wird.
Bei der Fertigung der Heizvorrichtung werden das Gebläse und das Gitter montiert. Das Gitter dient dabei als Schutz für das Gebläse. In einem Schritt wird eine Drehzahl des Gebläses ermittelt. Die berührungslose Messung der Drehzahl wird realisiert, indem in dem Gitter eine Aussparung für Lichtsignale vorhanden ist. Die Lichtsignale können daher für die Messung das Gitter ungehindert passieren. Dies wiederum ermöglicht beispiels weise die Montage des Gitters vor der Ermittlung der Drehzahl. Während der Messung der Drehzahl ist das Gebläse aktiv. Dabei dreht sich vorzugweise ein Lüfterrad des Ge bläses mit einer vorgegebenen Drehzahl, die einen Sollwert für die ermittelte Drehzahl darstellt. Alternativ kann auch eine Leistungsstufe für das Gebläse eingestellt werden, der dann für die Verarbeitung der Messdaten ein Sollwert der Drehzahl zugeordnet wird.
Eine Ausgestaltung des Verfahrens besteht darin, dass die ermittelte Drehzahl mit einem Sollwert verglichen und ein Vergleichsergebnis erzeugt wird. Für die Erzeugung des Ver gleichsergebnisses wird in einer Ausgestaltung ein Toleranzband für das zulässige Maß der Abweichungen zwischen der ermittelten Drehzahl und dem Sollwert der Drehzahl benutzt. Ausgehend von dem Vergleichsergebnis wird in einer Ausgestaltung eine Kalibrie rung des Gebläses und/oder der Heizvorrichtung vorgenommen. Alternativ oder ergänzend wird ausgehend von dem Vergleichsergebnis eine Justierung des Gebläses vorge nommen. Alternativ oder ergänzend wird ausgehend von dem Vergleichsergebnis das Gebläse ausgetauscht.
Die Ermittlung der Drehzahl wird in den vorgenannten Ausgestaltungen dazu benutzt, um festzustellen, ob das Gebläse hinsichtlich der Drehzahl einer Sollwert-Vorgabe entspricht. Treten - in einer Ausgestaltung über ein Toleranzband hinaus - Abweichungen auf, so kann darauf mit den unterschiedlichen Ausgestaltungen reagiert werden. So kann eine Kalibrierung stattfinden, d. h. während des Betriebs der Heizvorrichtung oder des Geblä ses wird die effektive Drehzahl berücksichtigt. Alternativ wird das Gebläse einer Nachbe arbeitung in Bezug auf eine Justierung unterzogen. Wiederum alternativ oder ergänzend wird das Gebläse ausgetauscht und durch ein anderes Gebläse ersetzt. Eine Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass das Gebläse und das Gitter vor dem Schritt der Ermittlung der Drehzahl gemeinsam montiert werden. In dieser Ausgestaltung sind bei der Fertigung das Gebläse und das Gitter als eine fertige Einheit vorhanden, die montiert wird.
Alternativ zu der vorangehenden Ausgestaltung werden das Gebläse und das Gitter je weils separat montiert. Dies geschieht jedoch vor dem Schritt zur Ermittlung der Drehzahl.
Weiterhin löst die Erfindung die Aufgabe gemäß einer weiteren Lehre durch eine Heizvor richtung zum Erwärmen mindestens eines Mediums, wobei die Heizvorrichtung ein hinter einem Gitter in einem Inneren der Heizvorrichtung befindliches Gebläse aufweist, und wobei das Gitter eine das Durchqueren von Licht erlaubende Aussparung aufweist. Die Heizvorrichtung ist dabei vorzugsweise mit dem Verfahren nach einer der vorgenannten Ausgestaltungen gefertigt worden.
Eine Ausgestaltung der Heizvorrichtung besteht darin, dass die Aussparung eine Abwei chung von einer Gitterstruktur des Gitters darstellt. In dieser Ausgestaltung unterscheidet sich somit die Aussparung hinsichtlich ihrer Form oder ihrer Geometrie von der restlichen Gitterstruktur.
Eine Ausgestaltung der Heizvorrichtung sieht vor, dass die Aussparung als kreisförmige Aussparung ausgestaltet ist.
Eine Ausgestaltung der Heizvorrichtung besteht darin, dass das Gitter als Gitter mit einer längliche Öffnungen aufweisenden Gitterstruktur ausgestaltet ist.
Eine Ausgestaltung der Heizvorrichtung sieht vor, dass das Gebläse eine Durchgangsstel le in einem Lüfterrad und eine hinter dem Lüfterrad befindliche Reflexionsfläche aufweist. An der Reflexionsfläche wird das Licht für die Messung der Drehzahl reflektiert. Durch das Drehen des Lüfterrads wird dabei der Lichtpfad von einer Lichtquelle, über die Reflexions fläche und hin zu einem Lichtdetektor unterbrochen. Ausgehend von dem Wissen über die ausgestrahlten und empfangenen Lichtsignale kann in dieser Ausgestaltung die Drehzahl des Lüfterrads und damit des Gebläses ermittelt werden. In einer alternativen Ausgestaltung reflektiert das Lüfterrad das Licht und bewirkt eine im Lüfterrad befindliche Durchgangsstelle, dass die Reflexion verhindert oder zumindest merkbar reduziert wird. Dies geschieht z. B. dadurch, dass eine Fläche hinter der Durch gangsstelle stark streuend wirkt. Alternativ wird eine Laufzeitänderung der Lichtsignale registriert und ausgewertet.
Eine Ausgestaltung der Heizvorrichtung besteht darin, dass die Heizvorrichtung mehrere Medien erwärmt. Bei den Medien handelt es sich in einer Ausgestaltung insbesondere um Wasser oder ein anderes Wasser-Fluid-Gemisch und Luft. Die erwärmte Luft ist bei spielsweise Raumluft.
Im Einzelnen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Verfahren sowie die Heizvorrichtung auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen einer seits auf die den unabhängigen Patentansprüchen nachgeordneten Patentansprüche, an dererseits auf die folgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigen die:
Fig. 1 ein Ausschnitt einer Draufsicht auf eine Heizvorrichtung,
Fig. 2 eine teilweise angeschnittene Sicht auf das Innere der Heizvorrichtung der Fig. 1 und
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Messung der Drehzahl.
Die Fig. 1 zeigt einen Teil einer Heizvorrichtung 1 , die der Erhitzung von zwei Medien dient. Die Medien sind hier beispielhaft Luft für die Erwärmung eines Raumes und Was ser. Dargestellt ist insbesondere der Bereich um ein Gebläse 3, das Frischluft in die Heiz vorrichtung 1 hineintransportiert. Das Gebläse 3 befindet sich hinter einem Gitter 2, wel ches verhindert, dass Gegenstände in das Gebläse 3 hineingezogen werden oder dass während des laufenden Betriebs eine Person in das Gebläse 3 hineingreift. Zu erkennen ist, dass das Gitter 2 über eine Schraube am linken unteren Rand am Gehäuse der Heizvorrichtung 1 befestigt worden ist. Das Giter 2 weist im Allgemeinen eine Giterstruktur auf, die sich durch längliche Öffnun gen auszeichnet. Im Bereich des Gebläses 3 ist die Aussparung 20 vorgesehen, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel kreisförmig ist. Die Aussparung 20 ist somit eine Abweichung von der restlichen Gitterstruktur. Sie erlaubt es, berührungslos über die Aus wertung der Reflexion von Lichtsignalen die Drehzahl des Gebläses 3 zu ermiteln.
Die Fig. 2 zeigt das Innere 10 der Heizvorrichtung 1 der Fig. 1 , in welchem sich das Ge bläse 3 hinter dem Giter 2 befindet.
Das Gebläse 3 verfügt über ein Lüfterrad 30, in welchem sich eine Durchgangsstelle 31 befindet. Dahinter liegt eine Reflexionsfläche 32, die hier durch eine Befestigungsrippe erzeugt wird. Steht das Lüfterrad 30 während einer Drehung günstig, so kann ein Licht signal durch die Aussparung 20 im Giter 2 und durch die Durchgangsstelle 31 im Lüfterrad 30 zur Reflexionsfläche 32 gelangen und von dort wieder zurückreflektiert werden. Durch das Drehen des Lüfterrads 30 findet eine Unterbrechung der Detektion der Licht signale stat, woraus auf die Drehzahl geschlossen werden kann.
Die Aussparung 20 im Gitter 2 hat insbesondere den Vorteil, dass es auch im montierten Zustand die Messungen nicht stört. Dies erlaubt beispielsweise die gemeinsame Montage von Gebläse 3 und Giter 2 als einer bereits miteinander verbundenen Fertigungskomponente.
Die Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Heizvorrichtung 1 und einer Vorrich tung zur Ermitlung der Drehzahl des Gebläses 3 der Heizvorrichtung 1.
Die Heizvorrichtung 1 ist fertig montiert mit dem Gebläse 3 im Inneren 10 und dem Giter 2 in der Wandung der Heizvorrichtung 1.
Die Messvorrichtung 5 verfügt über eine Lichtsende- und -empfangsvorrichtung 51 und eine Auswertevorrichtung 51 für die Ermittlung der Drehzahl des Gebläses 3 anhand der gesendeten und empfangenen Lichtsignale.
Bei der Messung wird das Gebläse 3 mit einer vorgegebenen Drehzahl als Sollwert betrieben. Von der Messvorrichtung 5 werden Lichtsignale 50 gesendet und - z. B. nach ei- ner Reflexion an der Oberfläche des Lüfterrads - als reflektierte Signale empfangen. Aus der Abfolge der empfangenen Signale wird im Zusammenhang mit den Daten über die gesendeten Signale die effektive Drehzahl ermittelt, um im Vergleich mit der Solldrehzahl ein Vergleichsergebnis zu erzeugen.
Bezugszeichenliste
Heizvorrichtung
Gitter
Gebläse
Messvorrichtung
Innere der Heizvorrichtung
Aussparung im Gitter
Lüfterrad des Gebläses
Durchgangsstelle im Lüfterrad
Reflexionsfläche
Lichtsignal
Lichtsende- und -empfangsvorrichtung Auswertevorrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Fertigung einer Heizvorrichtung (1 ),
wobei die Heizvorrichtung (1 ) ein hinter einem Gitter (2) in einem Inneren (10) der Heizvorrichtung (1) befindliches Gebläse (3) aufweist, und
wobei das Verfahren zumindest folgende Schritte aufweist:
das Gebläse (3) wird im Inneren (10) der Heizvorrichtung (1 ) montiert,
das Gitter (2) wird als Teil der Heizvorrichtung (1) montiert, und
die Drehzahl des Gebläses (3) wird berührungslos durch Auswertung eines Refle xionsverhaltens des Gebläses (3) ermittelt, wobei mindestens ein Lichtsignal (50) durch eine Aussparung (20) im Gitter (2) in Richtung des Gebläses (3) ausgesen det und/oder durch eine Aussparung (20) im Gitter (2) aus der Richtung des Ge bläses (3) empfangen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
wobei die ermittelte Drehzahl mit einem Sollwert verglichen und ein Vergleichser gebnis erzeugt wird, und
wobei ausgehend von dem Vergleichsergebnis eine Kalibrierung des Gebläses (3) und/oder der Heizvorrichtung (1 ) vorgenommen wird oder eine Justierung des Ge bläses (3) vorgenommen wird oder das Gebläse ausgetauscht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
wobei das Gebläse (3) und das Gitter (2) vor dem Schritt der Ermittlung der Dreh zahl gemeinsam montiert werden.
4. Heizvorrichtung (1) zum Erwärmen mindestens eines Mediums,
wobei die Heizvorrichtung (1 ) ein hinter einem Gitter (2) in einem Inneren (10) der Heizvorrichtung (1) befindliches Gebläse (3) aufweist, und
wobei das Gitter (2) eine das Durchqueren von Licht erlaubende Aussparung (20) aufweist.
5. Heizvorrichtung (1 ) nach Anspruch 4,
wobei die Aussparung (20) eine Abweichung von einer Gitterstruktur des Gitters (2) darstellt. 6. Heizvorrichtung (1) nach Anspruch 4 oder 5,
wobei die Aussparung (20) als kreisförmige Aussparung (20) ausgestaltet ist. 7. Heizvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
wobei das Gitter (2) als Gitter (2) mit einer längliche Öffnungen aufweisenden Git terstruktur ausgestaltet ist.
Heizvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
wobei das Gebläse (3) eine Durchgangsstelle (31 ) in einem Lüfterrad (30) und ei ne hinter dem Lüfterrad (30) befindliche Reflexionsfläche (32) aufweist.
9. Heizvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 8,
wobei die Heizvorrichtung (1) mehrere Medien - insbesondere Wasser und Luft - erwärmt.
PCT/EP2020/000129 2019-07-17 2020-07-10 Verfahren zur fertigung einer heizvorrichtung sowie heizvorrichtung WO2021008719A1 (de)

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