DE4323586C2 - Vehicle heater - Google Patents

Vehicle heater

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugheizeinrichtung, mit einem Brenner für flüssigen Brennstoff, der eine Brennstoffzuführeinrichtung und ein Verbrennungsluftgebläse aufweist, und mit einer Heizleistungs-Regelvorrichtung, die eine Umschaltung zwischen einer höheren Leistungsstufe und einer niedrigeren Leistungsstufe der Fahrzeugheizeinrichtung, bei denen das Verbrennungsluftgebläse jeweils mit einer vorbestimmten Drehzahl läuft, ermöglicht.The invention relates to a vehicle heater, with a Liquid fuel burner, which is a fuel supply device and having a combustion air blower, and with a Heating power control device that switches between a higher one Power level and a lower power level of Vehicle heater, in which the combustion air fan each runs at a predetermined speed, allows.

Eine derartige Heizeinrichtung ist z. B. aus der DE 29 31 936 A1 bekannt. Die mit der Umschaltung einhergehende, abrupte Drehzahländerung des Verbrennungsluftgebläses ist im Fahrzeug hörbar und wird als störend empfunden.Such a heater is such. B. from DE 29 31 936 A1 known. The sudden change associated with the switchover The speed change of the combustion air fan can be heard in the vehicle and is perceived as disturbing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugheizeinrichtung der eingangs genannten Art verfügbar zu machen, bei der der Übergang zwischen verschiedenen Leistungsstufen praktisch geräuschlos vonstatten geht.The invention has for its object a vehicle heater to make available of the type mentioned at the beginning, in which the transition practically noiseless between different power levels goes.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Fahrzeugheizeinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleistungs-Regelvorrichtung sowohl bei der Umschaltung zu der höheren Leistungsstufe als auch bei der Umschaltung zu der niedrigeren Leistungsstufe einen gleitenden Übergang der Drehzahl des Verbrennungsluftgebläses leistet, der von der höheren Leistungsstufe zu der niedrigeren Leistungsstufe und umgekehrt jeweils ein Zeitintervall von etwa mindestens einer Minute dauert.The vehicle heater is to solve this problem according to the preamble of claim 1 characterized in that the Heating power control device both when switching to the higher one Power level as well as when switching to the lower Power level a smooth transition of the speed of the Combustion air blower that performs at the higher power level the lower power level and vice versa a time interval of at least a minute.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß durch einen solchen allmählichen Übergang von einer Leistungsstufe auf die andere die Drehzahländerung des Verbrennungsluftgebläses praktisch geräuschlos und unbemerkt vonstatten geht. Mit dem gleitenden Übergang der Drehzahl des Vebrennungsluftgebläses von einem Wert auf einen anderen kann auch der Übergang der Leistung der Brennstoffpumpe allmählich erfolgen.Surprisingly, it has been shown that such gradual transition from one performance level to the other Changing the speed of the combustion air fan is practically noiseless and goes unnoticed. With the smooth transition of the Combustion air blower speed from one value to one  others may also change the power of the fuel pump done gradually.

Aus Patent Abstracts of Japan, Band 15, Nr. 164 (M-1106), 24/04/1991, ist ein Gas-Gebläsebrenner bekannt, bei dem in Reaktion auf erhöhte Gaszufuhr und damit Pfeifgeräuschen der Verbrennung die Gebläsedrehzahl in einer Folge von jeweils 0,1 s dauernden Schritten allmählich erhöht wird. Ein Übergangs-Zeitintervall mit einer der Erfindung vergleichbaren Länge ist nicht beschrieben.From Patent Abstracts of Japan, Volume 15, No. 164 (M-1106), 24/04/1991, is known a gas forced draft burner in which increased in response to Gas supply and thus the whistling of the combustion Fan speed in a sequence of 0.1 s steps is gradually increased. A transition time interval with one of the Length comparable to the invention is not described.

Aus der DE-OS 15 01 894 ist ein Gas-Gebläsebrenner bekannt, bei dem das Gebläse beim Start zunächst mit Maximaldrehzahl läuft, um den Brenner mit Luft zu spülen, dann sprunghaft auf eine Minimaldrehzahl gebracht wird, und dann in einem Zeitintervall allmählich auf eine erste Drehzahl und schließlich in einem Zeitintervall allmählich auf seine Nenndrehzahl gesteigert wird. Es ist nicht offenbart, wie lang diese Zeitintervalle sind.From DE-OS 15 01 894 a gas fan burner is known in which the blower initially runs at maximum speed at the start Flush the burner with air, then jump to a minimum speed is brought, and then gradually to a first in a time interval Speed and finally gradually on its time interval Rated speed is increased. It is not disclosed how long this lasts Time intervals are.

Aus der DB 40 07 699 A1 ist eine Fahrzeugheizeinrichtung bekannt, bei der sich die Heizleistung und damit auch die Drehzahl des Verbrennungsluftgebläses stufenlos ändern läßt. Dieses Fahrzeugheizgerät wird nicht im ständigen Wechsel zwischen konkreten Leistungsstufen betrieben.A vehicle heating device is known from DB 40 07 699 A1, at which is the heating power and thus the speed of the Combustion air fan can be changed continuously. This Vehicle heater is not constantly changing between concrete Power levels operated.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist die Fahrzeugheizeinrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die mit einem Microprozessor ausgestattete Heizleistungs-Regelvorrichtung jeweils einen gleitenden Übergang mit zeitlich linearer Änderung der Drehzahl des Verbrennungsluftgebläses leistet.In a preferred development of the invention Vehicle heater characterized in that the one Microprocessor-equipped heating power control device each a smooth transition with a linear change in speed over time of the combustion air blower.

Es sei noch angemerkt, daß die Regelung der Heizleistung nach Maßgabe eines oder mehrerer Parameter, z. B. der Temperatur des Heizmediums (Luft oder Wasser), erfolgen kann. Im normalen Betrieb kann ein stetiger Wechsel zwischen beispielsweise Vollast und Teillast, je nach Zustand der für den Regelvorgang maßgeblichen Parametergrößen, erfolgen.It should also be noted that the regulation of the heating power after Providing one or more parameters, e.g. B. the temperature of the Heating medium (air or water). In normal operation a constant change between, for example, full load and partial load,  depending on the state of the relevant for the control process Parameter sizes.

In einem Grenzfall ist der Übergang von einer Drehzahl des Verbrennungsluftgebläses zur anderen derart lang ausgedehnt, daß die angestrebte Leistungsstufe (Drehzahl des Verbrennungsluftgebläses) gar nicht erreicht wird, sondern vorher noch ein erneutes Umschalten im Sinne eines Rückschaltens erfolgt, so daß nach beispielsweise einer allmählichen Abnahme der Drehzahl des Verbrennungsluftgebläses eine nachfolgende allmähliche Zunahme der Drehzahl des Gebläses stattfindet und umgekehrt.In a borderline case, the transition from a speed of the Combustion air blower extended to the other so long that the desired power level (speed of the combustion air fan) even is not reached, but before switching again in Switching back takes place, so that after, for example, one gradual decrease in the speed of the combustion air blower one subsequent gradual increase in fan speed takes place and vice versa.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:In the following, an embodiment of the invention with reference to the drawing explained. Show it:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Heizeinrichtung für Fahrzeuge, und Fig. 1 is a block diagram of a heater for vehicles, and

Fig. 2 verschiedene Drehzahlverläufe bei einem Verbrennungsluftgebläse einer Heizein­ richtung. Fig. 2 different speed profiles for a combustion air fan of a heater.

Der in Fig. 1 dargestellte Aufbau einer Heizeinrichtung für Fahrzeuge ist an sich be­ kannt.The structure shown in Fig. 1 of a heater for vehicles is known per se.

Ein Brenner 2 enthält zum Erzeugen einer Flamme in einer Brennkammer 4 eine Brenn­ stoffzuleitung 6 mit einer Brennstoffpumpe 8 zum Zuführen von Brennstoff zu einem hier nicht dargestellten Verdampfer, Zerstäuber oder einer anderen vergleichbaren Ein­ richtung. Ein Verbrennungsluftgebläse 10 dient zum Zuführen von Verbrennungsluft entsprechend der dargestellten Pfeilrichtung. Von einer Zündvorrichtung 12 wird am Anfang eines Betriebszyklus das Brennstoff-/Luft-Gemisch entzündet, so daß in einem Flammrohr 14 der Brennkammer 4 eine Flamme entsteht. Die Abgase entweichen über einen Abgaskanal 16.A burner 2 contains for generating a flame in a combustion chamber 4, a fuel supply line 6 with a fuel pump 8 for supplying fuel to an evaporator, atomizer or other comparable device, not shown here. A combustion air blower 10 serves to supply combustion air in accordance with the direction of the arrow shown. The fuel / air mixture is ignited by an ignition device 12 at the beginning of an operating cycle, so that a flame is produced in a flame tube 14 of the combustion chamber 4 . The exhaust gases escape through an exhaust duct 16 .

Das Flammrohr 14 ist von einem Wassermantel 18 umgeben, in welchem das als Wärme­ träger dienende Wasser von einer Pumpe 20 umgewälzt wird. Im Bereich eines Was­ seraustritts 22 wird die Temperatur des Wassers von einem Temperaturfühler 24 erfaßt. Der Temperaturfühler gibt entsprechende Signale an eine Heizleistungs-Regelschaltung 26.The flame tube 14 is surrounded by a water jacket 18 , in which the water serving as heat carrier is circulated by a pump 20 . In the area of a water outlet 22 What the temperature of the water is detected by a temperature sensor 24 . The temperature sensor sends corresponding signals to a heating power control circuit 26 .

Die Anordnung des Flammrohrs 14 und des Wassermantels 18 bildet einen Wärmetau­ scher 18, der für den Wärmeübergang von den Verbrennungsgasen auf das in dem Was­ sermantel 18 befindliche Wasser sorgt. Das in Pfeilrichtung strömende Wasser wird von einem rechts in Fig. 1 dargestellten Wasser/Luft-Wärmetauscher 28 abgekühlt. Die da­ bei von dem Wärmetauscher 28 kommende warme Luft gelangt in einen hier strichpunk­ tiert dargestellten Fahrgastraum.The arrangement of the flame tube 14 and the water jacket 18 forms a Wärmetau shear 18 , which ensures the heat transfer from the combustion gases to the water in the water jacket 18 What is. The water flowing in the direction of the arrow is cooled by a water / air heat exchanger 28 shown on the right in FIG. 1. The warm air coming from the heat exchanger 28 enters a passenger compartment shown here in dash-dot lines.

Fig. 2 zeigt bei "A" den zeitlichen Verlauf der Gebläsedrehzahl des links unten in Fig. 1 dargestellten Verbrennungsluftgebläses 10. Es erfolgt ein ständiger Wechsel zwischen Vollast (VL) und Teillast (TL). Dieser Verlauf entspricht dem Stand der Technik, weil das Umschalten innerhalb der Heizleistungsregelschaltung 26 entweder über ein Relais oder über einen Halbleiterschalter erfolgt. Die dabei auftretenden Schaltgeräusche sowie die Geräusche bei der relativ schnellen Drehzahländerung des Verbrennungsluftgebläses sollen erfindungsgemäß beseitigt werden. Fig. 2 shows the time course of the fan speed of the combustion air blower 10 shown bottom left in Fig. 1 at "A". There is a constant change between full load (VL) and part load (TL). This course corresponds to the prior art, because the switching within the heating power control circuit 26 takes place either via a relay or via a semiconductor switch. The switching noises that occur as well as the noises during the relatively rapid change in speed of the combustion air blower are to be eliminated according to the invention.

Gemäß Fig. 2 "B" erfolgt der Übergang der Gebläsedrehzahl von Vollast (VL) auf Teil­ last (TL) allmählich, z. B. innerhalb einer Zeitspanne von mehr als etwa einer Minute. Umgekehrt erfolgt auch der Übergang zwischen Teillast (TL) und Vollast (VL) allmäh­ lich, z. B. innerhalb eines Zeitraums von etwa einer Minute.Referring to FIG. 2 "B" of the transition of the fan speed from full load (VL) is at partial load (TL) gradually z. B. within a period of more than about a minute. Conversely, the transition between partial load (TL) and full load (VL) takes place gradually, z. B. within a period of about one minute.

Außer der Drehzahl des Verbrennungsluftgebläses 10 erfolgt eine Leistungsänderung bei der Brennstoffpumpe 8; da diese jedoch hinsichtlich der Betriebsgeräusche unkritisch ist, spielt sie hier keine besondere Rolle.In addition to the speed of the combustion air blower 10, there is a change in output in the fuel pump 8 ; however, since this is not critical with regard to operating noise, it does not play a special role here.

Fig. 2 zeigt bei "C" einen Spezialfall der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung bzw. des Betriebs der Heizeinrichtung. Der "allmähliche Übergang" der Gebläsedrehzahl von ei­ nem der Vollast entsprechenden Wert auf einen der Teillast entsprechenden Wert ist derart flach, das heißt, die "Zeitkonstante" für den Abfall der Drehzahl ist derart groß, daß möglicherweise ein erneutes Umschalten im Sinne einer Erhöhung der Leistung stattfindet, bevor die untere Leistungsstufe überhaupt erreicht wird. Durch entsprechen­ de Einstellung der Zeitkonstanten, die für die Länge des Übergangs zwischen den ver­ schiedenen Leistungsstufen maßgeblich ist, kann man also einen quasi-analogen Regel­ betrieb erreichen. Fig. 2 shows a special case of the heating device according to the invention or the operation of the heating device at "C". The "gradual transition" of the fan speed from a value corresponding to the full load to a value corresponding to the partial load is so flat, that is to say the "time constant" for the drop in the speed is so great that a renewed switchover in the sense of an increase in Performance takes place before the lower performance level is reached. By setting the time constant accordingly, which is decisive for the length of the transition between the different power levels, you can achieve quasi-analog control operation.

Die in Fig. 1 dargestellte Heizleistungsregelschaltung enthält entsprechende Schal­ tungselemente, mit denen die in Fig. 2B und Fig. 2C dargestellten allmählichen Über­ gänge realisiert werden. Insbesondere ist in der Heizleistungsschaltung 26 ein Mikropro­ zessor vorgesehen, der den gewünschten Verlauf der Drehzahl des Verbrennungsluftge­ bläses einstellt.The heating power control circuit shown in Fig. 1 contains corresponding circuit elements with which the gradual transitions shown in Fig. 2B and Fig. 2C are realized. In particular, a microprocessor is provided in the heating power circuit 26 , which sets the desired course of the speed of the combustion air blower.

Claims (2)

1. Fahrzeugheizeinrichtung mit einem Brenner (2) für flüssigen Brennstoff, der eine Brennstoffzuführeinrichtung (6, 8) und ein Verbrennungsluftgebläse (10) aufweist, und mit einer Heizleistungs-Regelvorrichtung (26), die eine Umschaltung zwischen einer höheren Leistungsstufe (VL) und einer niedrigeren Leistungsstufe (TL) der Fahrzeugheizeinrichtung, bei denen das Verbrennungsluftgebläse (10) jeweils mit einer vorbestimmten Drehzahl läuft, ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleistungs-Regelvorrichtung (26) sowohl bei der Umschaltung zu der höheren Leistungsstufe (VL) als auch bei der Umschaltung zu der niedrigeren Leistungsstufe (TL) einen gleitenden Übergang der Drehzahl des Verbrennungsluftgebläses (10) leistet, der von der höheren Leistungsstufe (VL) zu der niedrigeren Leistungsstufe (TL) und umgekehrt jeweils ein Zeitintervall von etwa mindestens einer Minute dauert.1. Vehicle heating device with a burner ( 2 ) for liquid fuel, which has a fuel supply device ( 6 , 8 ) and a combustion air blower ( 10 ), and with a heating power control device ( 26 ) which switches between a higher power level (VL) and a lower power level (TL) of the vehicle heating device, in which the combustion air blower ( 10 ) runs at a predetermined speed, characterized in that the heating power control device ( 26 ) both when switching to the higher power level (VL) and at the switch to the lower power level (TL) makes a smooth transition of the speed of the combustion air blower ( 10 ), which lasts from the higher power level (VL) to the lower power level (TL) and vice versa, a time interval of about at least one minute. 2. Fahrzeugheizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einem Mikroprozessor ausgestattete Heizleistungs-Regelvorrichtung (26) jeweils einen gleitenden Übergang mit zeitlich linearer Änderung der Drehzahl des Verbrennungsluftgebläses (10) leistet.2. Vehicle heating device according to claim 1, characterized in that the heating power control device ( 26 ) equipped with a microprocessor each makes a smooth transition with a linear change in the speed of the combustion air blower ( 10 ).
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