DE10323471A1 - Programmable mobile heater for enclosed spaces, e.g. car insides, caravans, containers, ships etc. with its own energy supply and/or link to external energy supply chargeable accumulator, time programming, monitoring remote control - Google Patents

Programmable mobile heater for enclosed spaces, e.g. car insides, caravans, containers, ships etc. with its own energy supply and/or link to external energy supply chargeable accumulator, time programming, monitoring remote control Download PDF

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    • F24H3/0411—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element using electric energy supply, e.g. the heating medium being a resistive element; Heating by direct contact, i.e. with resistive elements, electrodes and fins being bonded together without additional element in-between for domestic or space-heating systems
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Abstract

Mobile heater with its own energy supply and/or external mains supply contains chargeable accumulator (2) programmable control (3) of heating and power time periods, monitoring of energy supply, and possibly remote control. Heating resistor (5) heats flowing air and fan (4) increases air flow. There is safety circuit breaker (6) protecting against overheating. Adjustable air baffle system distributes and directs air flow. Heater can operate with low direct or alternating voltage.

Description

Die mobile Gesellschaft ist gewöhnt, sich in beheizten und/oder klimatisierten Räumen aufzuhalten. Nur beim Übergang von einem Raum zum anderen sind die Personen den originären klimatischen Bedingungen ausgesetzt. Der Bedarf an Heiz- und Klimatisiergeräten für gelegentlich genutzte Aufenthaltsräume für Personen und Tiere nimmt stetig zu.The mobile society is used to stay in heated and / or air-conditioned rooms. Only at the transition from one room to another, the people are the original climatic conditions exposed. The need for heating and air conditioning equipment for occasional used lounges for people and animals is increasing steadily.

In Fahrzeugen, Wohn-, Büro- und ähnlich genutzten mobilen Aufenthaltsräumen, auch Containern genannt, wird die Heizung und/oder Klimatisierung in der Regel erst während des Aufenthalts der den Raum nutzenden Personen oder Tiere in Betrieb gesetzt.In Vehicles, residential, office and similar used mobile lounges, also called containers, is the heating and / or air conditioning usually only during the stay of the people or animals using the room.

Für den mobilen Betrieb sind Gas (z. B. Propan, Butan) beheizte Strahler und Gebläse sowie Gebläsen, Strahler und Radiatoren mit Elektroanschluss (AC 110 V und/oder AC 220 V) verfügbar.For the mobile Operation are gas (e.g. propane, butane) heated heaters and blowers as well blowers, Radiators and radiators with electrical connection (AC 110 V and / or AC 220 V) available.

In Fahrzeugen werden Standheizungen fest eingebaut, die Wärmeenergie aus der Verbrennung von Kraftstoff mit Hilfe eines Gebläses in den Fahrgastraum blasen.In Parking heaters are permanently installed in vehicles, the thermal energy from the combustion of fuel with the help of a fan in the Blow passenger compartment.

Quelle: Marktstudie, Fachliteratur, Fahrzeug- und Fahrzeugzubehörprospekte Source: Market study, specialist literature, vehicle and vehicle accessories brochures

Das mobile Heizgerät besteht aus folgenden Grundkomponenten:
Gehäuse (1)
Energiespeicher (2),
Steuergerät (3),
Gebläse (4, 4.1),
Heizwiderstand (5),
Sicherheitsabschalter (6) und
Raumthermostat (7).The mobile heater consists of the following basic components:
Casing ( 1 )
Energy storage ( 2 )
Control unit ( 3 )
Blower ( 4 . 4.1 )
Heating resistor ( 5 )
Safety switch ( 6 ) and
Room thermostat ( 7 ).

Das Heizgerät ist so gestaltet, dass der Energiespeicher (2), z. B. Akkumulator, über die Steuerung (3) seine Energie an das Gebläse (4, 4.1) und den Heizwiderstand (5) abgibt. Der Luftstrom wir vom Gebläserotor (4.1) über die Ansaugöffnungen (1.1) im Gehäuse (1) aus dem zu erwärmenden Raum angesaugt, über den Heizwiderstand (5) geleitet und durch die Ausblasöffnungen (1.2) im Gehäuse (1) wieder an den Raum abgegeben.The heater is designed so that the energy storage ( 2 ), e.g. B. accumulator, via the controller ( 3 ) its energy to the blower ( 4 . 4.1 ) and the heating resistor ( 5 ) issues. The airflow is from the fan rotor ( 4.1 ) via the suction openings ( 1.1 ) in the housing ( 1 ) sucked in from the room to be heated, via the heating resistor ( 5 ) and through the blow-out openings ( 1.2 ) in the housing ( 1 ) returned to the room.

Das programmierbare Steuergerät (3) schaltet den Heiz- und Gebläsestromkreis nach dem programmierten Heizzeiten an und ab. Das Steuergerät überwacht die Raumtemperatur über den Raumthermostaten (7). Bei erreichen des einstellbaren oberen Sollwertes der Temperatur werden der Heiz- und der Gebläsestromkreis unterbrochen. Beim unterschreiten des unteren Sollwertes der Temperatur werden beide Stromkreise (Heiz- und Gebläse-) eingeschaltet. Über eine „Und-Schaltung" erfolgt das Einschalten der Stromkreise (Heiz- und Gebläse) nur, wenn die programmierte Heizzeit die beiden Stromkreise frei gibt.The programmable control unit ( 3 ) switches the heating and fan circuit on and off after the programmed heating times. The control unit monitors the room temperature via the room thermostat ( 7 ). When the adjustable upper temperature setpoint is reached, the heating and fan circuits are interrupted. If the temperature falls below the lower setpoint, both circuits (heating and blower) are switched on. The circuits (heating and blowers) are only switched on via an "AND circuit" if the programmed heating time enables the two circuits.

Die über den Heizwiderstand (5) geleitete Luft wird vor dem Austritt durch die Ausblasöffnungen (1.2) im Gehäuse (1) über den Sicherheitsabschalter (6) geleitet. Der Sicherheitsabschalter (6) ist auf eine maximale Temperatur fest voreingestellt und unterbricht den Heizstromkreis so bald unzulässig hoher Temperaturen in der Nähe der Ausblasöffnung (1.2) auftreten. Der Sicherheitsabschalter (6) gewährleistet, dass durch das mobile Heizgerät kein Entflammen von Gegenständen entstehen kann.The over the heating resistor ( 5 ) air is passed through the exhaust openings ( 1.2 ) in the housing ( 1 ) via the safety switch ( 6 ) headed. The safety switch ( 6 ) is preset to a maximum temperature and interrupts the heating circuit as soon as possible inadmissibly high temperatures near the exhaust opening ( 1.2 ) occur. The safety switch ( 6 ) ensures that the mobile heater does not ignite objects.

Innerhalb des Gehäuses (1) ist vor den Ausblasöffnungen (1.2) eine Luftleitvorrichtung (1.3) installiert, die den Luftstrom in definierte Richtungen lenkt und ggf. in Teil-Luftströme aufteilt, die in unterschiedliche Richtungen gelenkt werden.Inside the case ( 1 ) is in front of the exhaust openings ( 1.2 ) an air guiding device ( 1.3 ) installed, which directs the air flow in defined directions and, if necessary, divides it into partial air flows which are directed in different directions.

Eine Akkumulator (für z. B. DC 6 V oder DC 12 V) kann als Energiespeicher (2) eingesetzt werden. Zum aufladen des Energiespeichers (2) dient der externe Energieanschlüsse (2.1). Hier können sowohl das handelsübliche Ladegerät oder eine externe Elektrizitätsversorgung angeschlossen werden (z. B. Fahrzeugbordnetz).An accumulator (for e.g. DC 6 V or DC 12 V) can be used as an energy store ( 2 ) are used. For charging the energy storage ( 2 ) serves the external energy connections ( 2.1 ). Both the standard charger or an external electricity supply can be connected here (e.g. vehicle electrical system).

Die Steuerung (3) besitzt folgende Grundfunktionen:
Zeit,
Temperaturüberwachung mittels Thermostat (7),
Zeitschaltwerk mit Tages- und Wochenprogramm,
Ein-/Ausschaltung für den Heiz- und den Gebläsestromkreis sowie ggf. Heizleistungssteuerung,
Überwachung des Ladezustande des Akkumulators und ggf. Fernbedienung.The control ( 3 ) has the following basic functions:
Time,
Temperature monitoring using a thermostat ( 7 )
Timer with daily and weekly program,
Switching on / off for the heating and fan circuit as well as heating power control if necessary,
Monitoring the charge status of the battery and remote control if necessary.

Das mobile Heizgerät besteht aus folgenden Grundkomponenten:
Gehäuse (1)
Steuergerät (3) mit einem Schaltteil (Tyristorteil) (3.1) und einem Regelteil (3.2),
Gebläse (4, 4.1),
Heizwiderstand (5),
Sicherheitsabschalter (6),
Raumthermostat (7),
AC Anschluss (8),
Spannungswandler und Gleichrichter (9) und
Akkumulator und Spannungskonstanthalter (10).The mobile heater consists of the following basic components:
Casing ( 1 )
Control unit ( 3 ) with a switching part (tyristor part) ( 3.1 ) and a rule section ( 3.2 )
Blower ( 4 . 4.1 )
Heating resistor ( 5 )
Safety switch ( 6 )
Room thermostat ( 7 )
AC connection ( 8th )
Voltage converter and rectifier ( 9 ) and
Accumulator and voltage stabilizer ( 10 ).

Das Heizgerät ist so gestaltet, dass die Energie von dem Schaltteil (3.1) der Steuerung (3) an das Gebläse (4, 4.1) und den Heizwiderstand (5) durchleitet. Der Regelteil (3.2) der Steuerung gibt den AC Stromkreis für Heizwiderstand und Gebläse frei. Der Luftstrom wir vom Gebläserotor (4.1) über die Ansaugöffnungen (1.1) im Gehäuse (1) aus dem zu erwärmenden Raum angesaugt, über den Heizwiderstand (5) geleitet und durch die Ausblasöffnungen (1.2) im Gehäuse (1) wieder an den Raum abgegeben.The heater is designed so that the energy from the switching part ( 3.1 ) the controller ( 3 ) to the blower ( 4 . 4.1 ) and the heating resistor ( 5 ) passes through. The rules section ( 3.2 ) the control releases the AC circuit for the heating resistor and blower. The airflow is from the fan rotor ( 4.1 ) about the An suction openings ( 1.1 ) in the housing ( 1 ) sucked in from the room to be heated, via the heating resistor ( 5 ) and through the blow-out openings ( 1.2 ) in the housing ( 1 ) returned to the room.

Der Spannungswandler und Gleichrichter (9) übernimmt die Energie von dem AC Anschluss (8), der mit dem Schaltteil der Steuerung (3.2) verbunden ist. Die gleich gerichtete niedrige Spannung wir den Akkumulator und den Spannungskonstanthalter (10) dem Regelteil (3.1) der Steuerung (3) zugeführt.The voltage converter and rectifier ( 9 ) takes over the energy from the AC connection ( 8th ) which is connected to the switching part of the control ( 3.2 ) connected is. The rectified low voltage like the accumulator and the voltage stabilizer ( 10 ) the rule section ( 3.1 ) the controller ( 3 ) fed.

Der Regelteil (3.1) der programmierbare Steuergerät (3) schaltet mittel Schaltteil (3.2) der Steuerung (3) den Heiz- und Gebläsestromkreis nach dem programmierten Heizzeiten an und ab. Das Steuergerät überwacht die Raumtemperatur über den Raumthermostaten (7). Bei erreichen des einstellbaren oberen Sollwertes der Temperatur werden der Heiz- und der Gebläsestromkreis unterbrochen, erst der Heizstromkreis, dann der Gebläsestromkreis. Beim unterschreiten des unteren Sollwertes der Temperatur werden beide Stromkreise (erst Gebläse-, anschliessend Heizstromkreis) eingeschaltet. Über eine „Und-Schaltung" erfolgt das Einschalten der Stromkreise (Heiz- und Gebläse-) nur, wenn die programmierte Heizzeit die beiden Stromkreise frei gibt.The rules section ( 3.1 ) the programmable control unit ( 3 ) switches medium switching part ( 3.2 ) the controller ( 3 ) the heating and blower circuit up and down according to the programmed heating times. The control unit monitors the room temperature via the room thermostat ( 7 ). When the adjustable upper temperature setpoint is reached, the heating and blower circuit are interrupted, first the heating circuit, then the blower circuit. If the temperature falls below the lower setpoint, both circuits (first fan, then heating circuit) are switched on. The circuits (heating and blower) are only switched on via an "AND circuit" if the programmed heating time enables the two circuits.

Vorteile des Mobilen HeizgerätesAdvantages of the mobile heater

Das mobile Heizgerät besitzt eine eigene Energieversorgung (Energiespeicher (2)) und kann an jedem Ort, in jedem Raum eingesetzt werden. Das Gerät benötigt keine externe Energieversorgung und wird mit niedrigem Spannungsniveau (z. B. DC 6V) betrieben. Aufwendiger Explosionsschutz ist nicht erforderlich. Das Aufladen des Energiespeichers kann ausserhalb des zu beheizenden Raumes erfolgen.The mobile heater has its own energy supply (energy storage ( 2 )) and can be used anywhere, in any room. The device does not require an external power supply and is operated at a low voltage level (e.g. DC 6V). Complex explosion protection is not necessary. The energy storage device can be charged outside the room to be heated.

Insbesondere auf dem Markt befindliche Fahrzeugstandheizungen sind sehr aufwendig und kostspielig (explosionsgeschützte Verbrennung von Kraftstoff). Fahrzeugstandheizungen werden nur wenige Betriebsstunden. im Winter betrieben, so dass das Preis-Leistungsverhältnis ungünstig ist. Das Mobile Heizgerät eignet sich besonders gut zur Heizung von u. a. Fahrzeuginnenräumen, Fahrkabinen, Hochsitzen, Wohncontainern, Wohnwagen. Das Entfrosten von Fahrzeugscheiben entfällt, wenn das Mobile Heizgerät zum Vorheizen des Fahrzeuginnenraumes genutzt wird. Die programmierbare Steuerung und ggf. Fernbedienung ermöglicht, das Einschalten und Überwachen des Gerätes voll automatisch. Das Mobile Heizgerät ist für einen Bruchteil des Preises für eine Fahrzeugstandheizung lieferbar, weil ein wesentlich geringer technischer Aufwand erforderlich ist und im wesentlichen handelsübliche Standartkomponenten eingesetzt werden können.In particular Vehicle parking heaters on the market are very complex and expensive (explosion-proof Combustion of fuel). Vehicle parking heaters are few Operating hours. operated in winter, so the price-performance ratio is unfavorable. The mobile heater is particularly suitable for heating u. a. Vehicle interiors, driving cabins, Raised seats, mobile homes, caravans. Defrosting vehicle windows does not apply if the mobile heater is used to preheat the vehicle interior. The programmable Control and, if necessary, remote control enables switching on and monitoring of the device fully automatic. The mobile heater is for a fraction of the price for one Vehicle parking heater available because of a much lower technical Effort is required and essentially commercially available standard components can be used.

Mit Gas betrieben Strahler und Gebläse sind für den Einsatz in kleinen Räumen ungeeignet, weil diese Geräte dem Raum viel Sauerstoff zur Verbrennung des Gases entziehen und zusätzlich Wasserdampf erzeugen, der sich als Kondenswasser an den schlecht isolierten Aussenwänden abscheiden kann. Ausserdem kann bei Funktionsstörungen Gas entweichen und Explosionsgefahr entstehen.With Gas powered heaters and blowers are for use in small rooms unsuitable because of these devices remove a lot of oxygen from the room to burn the gas and additionally Generate water vapor, which acts as condensation on the bad insulated outer walls can separate. In addition, gas can escape in the event of malfunctions and risk of explosion arise.

Strahler, Radiatoren und Gebläse mit Elektroanschluss werden heute vornehmlich für hohe Wechselstromspannungen (AC 11 V und AC 220 V) angeboten. Der Einsatz in Räumen ohne Elektrizitätsversorgung ist nur über kompliziertes Heranführen des Elektrizität möglich. In geschlossenen Räumen von Fahrzeugen muss zusätzlich aufwendiger Explosionsschutz (Gefahr der elektrische Aufladung) installiert werden. Von den hier beschriebenen Mobilen Heizgerät geht keine Explosionsgefahr aus, weil diese mit niedrigem Spannungsniveau arbeitet und durch Einsatz von Tyristoren keine Schaltfunken entstehen.spotlight, Radiators and blowers with an electrical connection are mainly used today for high AC voltages (AC 11 V and AC 220 V) are offered. Use in rooms without electricity supply is just about complicated introduction of electricity possible. In closed rooms of vehicles must additionally elaborate explosion protection (risk of electrical charging) installed become. None of the mobile heaters described here works Risk of explosion because it works with a low voltage level and no switching sparks are generated by using tyristors.

Variante 2

1
Gehäuse
1.1
Ansaugöffnung
1.2
Ausblasöffnung
2
(Variante 1)
3
Steuerung
3.1
Regelteil d. Steuerung
3.2
Schalt-/Tyristorteil der Steuerung
4
Gebläseantrieb
4.1
Gebläserotor
5
Heizwiderstand
6
Sicherheitsabschalter
7
Raumthermostat
8
AC Anschluss
9
Gleichrichter
10
Akkumulator und Spannungskonstanthalter
Variant 2
1
casing
1.1
suction
1.2
exhaust vent
2
(Version 1)
3
control
3.1
Control section d. control
3.2
Switch / tyristor part of the control
4
fan drive
4.1
fan rotor
5
heating resistor
6
Safety switch
7
room thermostat
8th
AC connection
9
rectifier
10
Accumulator and voltage stabilizer

Variante 1

1
Gehäuse
1.1
Ansaugöffnungen
1.2
Ausblasöffnungen
1.3
Luftleitvorrichtung
2
Energiespeicher
2.1
externer Energieanschluss
3
Steuerung
4
Gebläseantrieb
4.1
Gebläserotor
5
Heizwiderstand
6
Sicherheitsabschalter
7
Raumthermostat
version 1
1
casing
1.1
suction
1.2
exhaust openings
1.3
spoiler device
2
energy storage
2.1
external power connection
3
control
4
fan drive
4.1
fan rotor
5
heating resistor
6
Safety switch
7
room thermostat

Claims (2)

Ein mobiles Heizgerät mit eigener Energieversorgung und programmierbarer Steuerung, gekennzeichnet durch: 1 Das Arbeiten mit Gleich- der Wechselspannung. 2 Ausgerüstet mit einem aufladbaren Energiespeicher. 3 Eine programmierbare Steuerung zur Steuerung der Heizzeit und -leistung, zur Überwachung der Energieversorgung sowie des Ladezustand des Energiespeichers und ggf. zur Fernbedienung. 4 Einem Heizwiderstand zur Erwärmung der durchströmenden Luft. 5 Einem Gebläse zur Erhöhung des Luftdurchsatzes. 6 Einem Sicherheitsabschalter, der vor Überhitzungen des mobilen Heizgerätes den Stromkreis des Heizwiderstandes unterbricht. 7 Einer verstellbaren Luftleitvorrichtung zum Verteilen und Ausrichten der ausströmenden Luft.A mobile heater with its own energy supply and programmable control, characterized by: 1 the Working with DC and AC voltage. 2 Equipped with a rechargeable energy storage. 3 A programmable controller to control the heating time and power, to monitor the energy supply as well as the state of charge of the energy storage and possibly for remote control. 4 A heating resistor for heating the flowing through Air. 5 A blower to increase of air flow. 6 A safety switch that prevents overheating of the mobile heater interrupts the circuit of the heating resistor. 7 One adjustable Air guiding device for distributing and aligning the outflowing air. 2.1 Ein mobiles Heizgerät, das über keine eigene Energieversorgung für den Heizwiderstand verfügt, gekennzeichnet durch: 1 Das Arbeiten mit niedriger Gleich- der Wechselspannung. 2 Einer programmierbaren Steuerung zur Steuerung der Heizzeit und -leistung, zur Überwachung der Energieversorgung sowie des Ladezustandes des Energiespeichers für die Steuerung und ggf. zur Fernbedienung. 3 Einem Heizwiderstand zur Erwärmung der durchströmenden Luft. 4 Einem Gebläse zur Erhöhung des Luftdurchsatzes. 5 Einem Sicherheitsabschalter, der vor Überhitzungen des mobilen Heizgerätes den Stromkreis des Heizwiderstandes unterbricht. 6 Einer verstellbaren Luftleitvorrichtung zum Verteilen und Ausrichten der ausströmenden Luft. 7 Induktive Energieübertragung an das Heizgerät für den Heizstromkreis oder Energieversorgung über einen Anschluss an ein externes Energienetz. 2.2 Ein mobiles Heizgerät, das über eigene Energieversorgung verfügt, gekennzeichnet durch: 1 Ein Heizsystem, an Stelle des Heizwiderstandes zur Erwärmung der durchströmenden Luft, das unabhängig vom Energiespeicher für die Steuerung und das Gebläse, mit eigenem Energiespeicher arbeitet. 2 Das Arbeiten mit niedrigen Gleich- oder Wechselspannungen für die Versorgung des Gebläses und die Steuerung. 3 Ausgerüstet mit 2 aufladbaren Energiespeichern (1. für die Heiz-, 2. für die Gebläse/Steuerungsenergie). 4 Einer programmierbaren Steuerung zur Steuerung der Heizzeiten und -leistung, zur Temperaturregelung und Überwachung der Energieversorgung sowie den Ladezustand der Energiespeicher und ggf. zur Fernbedienung. 5 Einem Gebläse zur Erhöhung des Luftdurchsatzes. 6 Einem Sicherheitsabschalter, der vor Überhitzungen des mobilen Heizgerätes den Heizstromkreis unterbricht. 7 Einer verstellbaren Luftleitvorrichtung zum Verteilen und Ausrichten der ausströmenden Luft. 2.3 Ein mobiles Heizgerät gekennzeichnet nach 1. und/oder 2.1 und/oder 2.2, das die 1 Kaminwirkung (Luftauftrieb) nutzt und 2 ohne Gebläse arbeitet.2.1 A mobile heater that does not have its own energy supply for the Heating resistor, marked by: 1 Working with low DC the AC voltage. 2 A programmable controller for Control of the heating time and power, for monitoring the energy supply and the state of charge of the energy storage for the control and, if necessary, for Remote control. 3 A heating resistor for heating the flowing through Air. 4 A blower to increase of air flow. 5 A safety cut-out that prevents overheating of the mobile heater interrupts the circuit of the heating resistor. 6 One adjustable Air guiding device for distributing and aligning the outflowing air. 7 Inductive energy transfer to the heater for the Heating circuit or energy supply via a connection to a external energy network. 2.2 A mobile heater that has its own Energy supply, marked by: 1 A heating system instead of the heating resistor warming the flowing through Air that is independent from energy storage for the control and the blower, works with its own energy storage. 2 Working with low DC or AC voltages for the supply of the blower and control. 3 Equipped with 2 rechargeable energy stores (1. for the heating, 2. for the blower / control energy). 4 A programmable controller for controlling the heating times and -Performance, for temperature control and monitoring of the energy supply as well as the state of charge of the energy storage and possibly for remote control. 5 A blower to increase of air flow. 6 A safety switch that prevents overheating of the mobile heater interrupts the heating circuit. 7 An adjustable air guide for distributing and aligning the outflowing air. 2.3 A mobile one heater characterized according to 1. and / or 2.1 and / or 2.2, which the 1 Chimney effect (air buoyancy) uses and 2 works without fan.
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