DE3248412A1

DE3248412A1 - Mit fliessfaehigem brennstoff gespeistes heizgeraet

Info

Publication number: DE3248412A1
Application number: DE19823248412
Authority: DE
Inventors: Bernd 8000 München Mittmann
Original assignee: Webasto Werk W Baier GmbH and Co
Current assignee: Webasto Werk W Baier GmbH and Co
Priority date: 1982-12-28
Filing date: 1982-12-28
Publication date: 1984-07-05
Also published as: DE3248412C2; SE453902B; SE8304762D0; US4519772A; SE8304762L; JPS59124425A

Description

Mit fließfähigem Brennstoff gespeistes Heizgerät.

Die Erfindung betrifft ein mit fließfähigem Brennstoff gespeistes, an eine Bordspannungsquelle angeschlossenes Heizgerät, insbesondere Kraftfahrzeug-Standheizgerät, mit einem Brenneraggregat, das eine Brennstoffzuführung, ein Brennluftgebläse und eine Glüheinrichtung zum Zünden eines Brennstoff/Luft-Gemischs im Anschluß an eine Vorglühphase aufweist, während deren das Brennluftgebläse ausgeschaltet oder mit geringerer als der Betriebsförderleistung betrieben ist, sowie mit einer Schalteinrichtung zum selbstätigen Einschalten oder Umschalten des Brennluftgebläses auf seine Betriebsförderleistung nach Ablauf der Vorglühphase.

Heizgeräte dieser Art sind bekannt (DE-PSen 11 24 377, 11 25 790, 11 43 725). Dabei ist die Dauer der Vorglühphase fest vorgegeben. Bei solchen Geräten erwies sich jedoch eine einwandfreie Zündung als problematisch, wenn es zu Änderungen der Bordspannung kommt. Im Falle von Unterspannung kann die Temperatur an der glühenden Oberfläche der Glüheinrichtung, insbesondere einer Glühkerze, so niedrig werden, daß keine Zündung des Brennstoff/Luft-Gemisches mehr gewährleistet ist. Andererseits besteht beim Auftritt einer Überspannung die Gefahr, daß die Glüheinrichtung, z.B. deren Glühwendel, durchbrennt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Heizgerät zu schaffen, das auch bei schwankender Bordspannung eine sichere Zündung bewirkt und bei dem zugleich die Glüheinrichtung gegen Schäden durch Überspannung auf einfache Weise gesichert ist.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Gerät der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schalteinrichtung als spannungsabhängig gesteuertes Zeitglied zur Vorgabe einer von der Größe der Bordspannung kurzer werdenden Vorglühdauer ausgelegt ist.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die Temperatur der Glüheinrichtung eine Zeitfunktion ist, d.h. wegen der Temperaturträgheit der Glüheinrichtung

eine in Abhängigkeit von der angelegten Spannung mehr oder minder lange Zeitspanne vertsreieht, bis eine vorbestimmte Arbe its temperatur erreicht wird. Durch Begrenzung der Vorglühdauer kann infolgedessen die Temperatur der Glüheinrichtung auf

einen Wert limitiert werden, der .eine Überhitzung der Glüheinrichtung ausschließt, auch wenn die Glüheinrichtung so ausgewählt ist, daß sie eine sichere Zündtemperatur selbst am unteren Ende des zu erwartenden Bordspannungsbereichs erreicht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorzugsweise die Spannungs/2eit-Kennlinie des Zeitglieds an die Schar der spannungsabhängigen Temperatür-Glühzeit-Kennlinien der Glüheinrichtung derart angepaßt, daß sich die von der Glüheinrichtung innerhalb der jeweiligen Vorglühdauer erreichte Temperatur der zulässigen Höchsttemperatur der Wendel annähert, diese aber nicht überschreitet. Dadurch ist eine besonders hohe Zündsicherheit gewährleistet.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführuigsbeispiels näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 schematisch ein Heizgerät gemäß der Erfindung,

Fig. 2 die Spannungs/Zeit-Kennlinie des Zeitgliedes des Heizgliedes des Heizgeräts nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Schar von spannungsabhängigen Tempera tür /Glühzeit- Kennlinien der Glühkerze des Heizgeräts nach Fig. 1 und

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel des spannungsabhängig gesteuerten Zeitglieds des Heizgeräts nach Fig. 1.

Das in Fig. 1 veranschaulichte Heizgerät, bei dem es sich insbesondere um ein Kraftfahrzeug-Stan-dheizgerät jandeln kann, weist ein Brenneraggregat 1 mit einem Elektromotor 2 auf. Der Elektromotor 2 treibt ein Heizluftgebläse 3, ein Brennluftgebläse 4, eine Brennstoffpumpe 5 und einen Rotationszerstäuber 6 an. Brennluft wird über einen Ansaugstutzen 7 angesaugt und zusammen mit dem vom Eotationszerstäuber 6 abgesprühten Brennstoff in ein Brennkammerrohr 8 gefördert. Das Brennkammerrohr S begrenzt zusammen mit einem Topf 9 einen Abgaskanal 10, in den ein Abgasstutzen 14 mündet. Zum Zünden des Brennstoff/Luft-Gemischs ist eine Glühkerze 12 vorgesehen. Die Ausbildung einer Flamme im Brenneraggregat 1 wird von einem einen Kontakt 25 aufweisenden Brennwächter 13 über-

wacht. Die im Betrieb des Heizgerätes erzeugte Wärme wird an die von dem Heizluftgebläse 3 geförderte Heizluft in einem Heizluftkanal 15 abgegeben.

Der Elektromotor 2 und die Glühkerze 12 werden nach Schließen eines Startschalters 16 aus einer eine Bordspannungsquelle bildenden Batterie 17 über eine nur schematisch als Block dargestellte Heizungssteuerung 1,8 gespeist. Die insoweit beschriebene Anordnung ist bekannt.

Zusätzlich ist ein. spannungsabhängig gesteuertes Zeitglied 19 vorhanden, das bei Anlegen einer Spannung an seine Eingänge b und c ein Signal auf seinen Ausgang a nach einer VerzögerungsZeitspanne anlegt, deren Länge von der Größe der Spannung an den Eingängen b,c abhängt. Entsprechend Fig. 1 stehen die Eingänge b,c des Zeitglieds 19 über Leitungen 20, 21 mit dem Spannungsvers or gungsklemmen der Glühkerze 12 in Verbindung, so daß die den Eingängen b, c zugeführte Spannung gleich der an der Glühkerze 12 anliegenden Spannung ist. Der Ausgang a des Zeitglieds 19 ist über eine Leitung 22 mit der Heizungssteuerung 18 verbunden.
Das Heizgerät arbeitet wie folgt:

Zur Inbetriebnahme wird der Startschalter 16 geschlossen. Über die Heizungs steuerung 18 wird ■

Spannung an die Glühkerze 12 angelegt. Die Glühkerze heizt sich entsprechend einer Temperatur/Glühzeit-Kennlinie auf. Diese Kennlinie ist von der Größe der Spannung abhängig, welche die Batterie 17 bereitstellt. Drei solcher Kennlinien 26,27,28 sind in Fig. 3 für drei unterschiedliche Bordspannungen U₁, U2, U_Q von z.B. 10 V, 12 V bzw. 14V dargestellt. Die Temperatur der Wendel der Glühkerze 12 steigt mit der Zeit entsprechend der betreffenden Kennlinie an. Gleichzeitig mit dem Anlegen der Bordspannung an die Glühkerze 12 erscheint diese Spannung auch an den Ein gangen b, c des Zeitglieds 19. Das Zeitglied wird gestartet. Nach einer Vorglühzeit, die von der Größe der Bordspannung abhängig ist, gibt das Zeitglied 19 über seinen Ausgang a und die Leitung 22 ein Signal an die Heizungssteuerung 18, wodurch letztere veranlaßt wird, über eine Leitung 29 den Elektromotor 2 einzuschalten. Die von dem Zeitglied 19 vorgegebene Beziehung zwischen der an der Zündkerze 12 anliegenden Spannung und der Vorglühzeit t ,d.h. der Zeitspanne, die vom Anlegen von Spannung an die Zeitgliedeingänge b,c bis zum Einschalten des Elektromotors 2 aufgrund des

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Signals über die Leitung 22 verstreicht, ergibt sich aus Fig. 2, wo beispielshalber eine entsprechende Spannungs/Zeitkennlinie 30 des Zeitglieds 19 veranschaulicht ist.

Die Kennlinie U = f (t) gemäß Fig. 2 ist anhand der Temperatur -Glühzeitkennlinien (z.B. den Kennlinien 26,27,28 der Fig. 3) so gewählt, daß bei der vom Zeitglied 19 spannungsabhängig vorgegebenen Vorglühzeit die zulässige Höchsttemperatur T_max der Wendel der Glühkerze 12 nicht überschritten wird. Zu jedem Wert der Bordspannung gehört also eine maximal zulässige Vorglühzeit t,, t bzw. t„ gemäß Fig. 3-, wobei entsprechendes selbstverständlich für Zwischenwerte gilt. Vorzugsweise ist die Kennlinie 30 für die Abhängigkeit der Vorglühzeit von der Glühkerzenspannung an die Kennlinien , z.B. die Kennlinien 26,27, 28j der Glühkerze 12 so angeglichen, daß die Glühkerze innerhalb der vom Zeitglied 19 vorgegebenen Vorglühdauer die zulässige Maximaltemperatur T

ganz oder nahezu erreicht, jedoch nicht überschreitet. Wenn nach Ablauf der Lordspannungsabhängigen Vorglühzeit der Elektromotor 2 eingeschaltet wird, setzen die Förderung des Brennstoffes und der Brennluft durch die Brennstoffpumpe 5 bzw. das Brennluftgebläse 4 ein. Das von dem Zerstäuber 6 gebildete Brennstoff/ Luft-Gemisch wird von der im wesentlichen auf die Temperatur T

vorgeheizten Glühkerze zuverlässig gezündet. Danach kann, falls erwünscht, die Glühkerze 12 aufgrund des Ansprechens des Brennwächters 13 ausgeschaltet werden. Da aber durch den vom Brennluftgebläse 4 erzeugten Brennluftstrom die Glühwendel gekühlt wird, kann die Heizungssteuerung 18 stattdessen auch so ausgelegt sein, daß die Glühkerze 12 weiter eingeschaltet bleibt.

Sollte es trotz ausreichender Kerzentemperatur aus anderen Gründen nicht zu einer sofortigen Zündung kommen und infolgedessen ein zwei-oder mehrmaliges Vorglühen notwendig werden, ist durch entsprechende Auslegung des Zeitglieds 19 und/oder der He izungs steuerung 18 dafür zu sorgen, daß an jeden Glühvorgang vor erneuter Spannungsbeaufschlagung der Glühkerze 12 eine ausreichend lange Abkühlphase anschließt. Andernfalls bestünde die Gefahr eines Überschreitens der Temperatur T

^r max

Während bei der Erläuterung der Fig. 1 davon ausgegangen ist, daß in der Vorglühphase der Elektromotor 2 stromlos ist, kann entsprechend einer abgewandelten Ausführungsform das Brennluftgebläse beim Vorglühen auch mit ver-

minderter Drehzahl angetrieben seinrurid das Brenriiuftgo-blaae kann dann auf das Signal des Zeitwegs 19 hin auf seine Betriebsförderleistung umgeschaltet werden.

Fig. 4 zeigt eine einfache elektromechanisehe Ausführungsform des Zeitglieds 19. Das Zeitglied 19 wird dabei von einem Bimetallschalter gebildet, der eine Heizwendel 32 und einen Bimetall-Schaltkontakt 33 aufweist. Beim Starten wird Spannung über die Eingänge b, c an die Heizwendel 32 gelegt. Die Heizwendel temperatur steigt in Abhängigkeit von der Größe der angelegten Spannung mehr oder minder rasch an. Bei Erreichen der Schalttemperatur legt sich der Schaltkontakt 33 gegen einen Festkontakt 34 an, wodurch vom Eingang b über die Kontakte 33, 34 auf den Ausgang a ein Spannungssignal gegeben wird, das entsprechend Fig. 1 über die Leitung 22 zur Heizungssteuerung 18 geht.

Es versteht sich, daß anstelle des elektromechanischen Zeitglieds 19 der Fig. 4 auch andere spannungsabhängig gesteuerte Zeitglieder, insbesondere elektronische Zeitglieder an sich bekannter Ausführung vorgesehen werden können.

- Leerseite

Claims

HP 36/82 "

Webasto-WerkW.Baier GmbH & Co

ANSPRÜCHE

f 1 Jviit fließfähigem Brennstoff gespeistes, an eine Bordspannungsquelle angeschlossenes Heizgerät, insbesondere Kraftfahrzeug-Standheizgerät, mit einem Brenneraggregat, das eine Brennstoffzuführung, ein Brennluftgebl äse und eine Glüheinrichtung zum Zünden eines Brennstoff/Luft-Gemische im Anschluß an eine Vorglühphase aufweist, während deren mindestens das Brennluftgebläse ausgeschaltet oder mit geringerer als der Betriebsförderleistung betrieben ist, sowie mit einer Schalteinrichtung zum selbsttätigen Einschalten oder Umschalten des Brennluftgebläses auf seine Betriebsförderleistung nach Ablauf der Vorglühphase, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung als spannungsabhängig gesteuertes Zeitglied (19) zur Vorgabe einer von der Größe der Bordspannung abhängigen und mit zunehmender Bordspannung kurzer werdenden Vorglühdauer ausgelegt ist.
2.Heizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungs/ Zeitkennlinie (30) des Zeitgliedes ( 9) an die Schar der spannungsabhängigen Temperatur/Glühzeit-Kennlinien (26,27,28) der Glüheinrichtung (12) derart angepaßt ist, daß sich die von der Glüheinrichtung innerhalb der jeweiligen Vorglühdauer erreichte Temperatur der zulässigen Höchsttemperatur annähert, diese aber nicht überschreitet.