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DE19735079A1 - Fuel-operated heater, e.g. for vehicles - Google Patents

Fuel-operated heater, e.g. for vehicles

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Publication number
DE19735079A1
DE19735079A1 DE19735079A DE19735079A DE19735079A1 DE 19735079 A1 DE19735079 A1 DE 19735079A1 DE 19735079 A DE19735079 A DE 19735079A DE 19735079 A DE19735079 A DE 19735079A DE 19735079 A1 DE19735079 A1 DE 19735079A1
Authority
DE
Germany
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temperature
heater
exhaust gas
temperature sensor
heat exchanger
Prior art date
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Application number
DE19735079A
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German (de)
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DE19735079C2 (en
Inventor
Wolfgang Pfister
Stefan Ottenbacher
Andreas Alber
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Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Original Assignee
J Eberspaecher GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Application filed by J Eberspaecher GmbH and Co KG filed Critical J Eberspaecher GmbH and Co KG
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Publication of DE19735079A1 publication Critical patent/DE19735079A1/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/24Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements
    • F23N5/242Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2241/00Applications
    • F23N2241/14Vehicle heating, the heat being derived otherwise than from the propulsion plant

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)

Abstract

The heater which operates independently of the engine has a burner, burner chamber and heat exchanger. The CO2 emissions of the exhaust gas are monitored and restricted where applicable during burning through the base or calotte temperature sensor and the exhaust gas temperature sensor. When a temperature boundary limit is exceeded a power reduction occurs or where applicable the apparatus is switched off.

Description

Die Erfindung betrifft ein brennstoffbetriebenes Heizgerät, insbesondere motorunabhängig betriebenes Luftheizgerät für Kraftfahrzeuge, mit Brenner, Brennkammer und Wärmetauscher, wobei die Brennkammer vom Wärmeträgermedium des topfartigen, einen Boden aufweisenden Wärmetauschers umströmt wird, an der einen Stirnseite vom Brenner abgeschlossen ist und an der anderen Stirnseite mit Abstand an den Wärmetauscherboden angrenzt, und ein Überhitzungserkennungsfühler am Wärmetau­ scher vorgesehen ist, welcher im heißesten Bereich des Wärme­ tauschers, d. h. im Bodenbereich des Wärmetauschers angeord­ net und als Boden- bzw. Kalottentemperaturfühler ausgebildet ist, durch welchen die Boden- bzw. Kalottentemperatur des Wärmetauschers durch ein Steuergerät überwacht und-gegebenen­ falls begrenzt wird, sowie mit einem Flammenerkennungsfüh­ ler, der vorzugsweise im Abgas sitzt. Das Signal wird eben­ falls vom Steuergerät überwacht.The invention relates to a fuel-operated heating device, In particular, air heater operated independently of the engine for Motor vehicles, with burner, combustion chamber and heat exchanger, the combustion chamber from the heat transfer medium of the pot-like, flows around a bottom heat exchanger one end of the burner is closed and on the other end face at a distance from the heat exchanger bottom adjacent, and an overheating detection sensor on the heat rope shear is provided, which is in the hottest area of heat exchanger, d. H. arranged in the bottom area of the heat exchanger net and designed as a floor or calotte temperature sensor is by which the bottom or calotte temperature of the Heat exchanger monitored and given by a control unit if limited, as well as with a flame detection guide ler, who sits preferably in the exhaust gas. The signal becomes even if monitored by the control unit.

Nach heutigem betriebsinternen Stand der Technik erfolgt bei Luftheizgeräten die Flammenerkennung mit einem Bauteilfühler, welcher auf dem Wärmetauscher sitzt. Mittels Tendenzaus­ wertung wird ermittelt, ob sich die Flamme ausbreitet und entsprechende Temperaturänderungen am Wärmetauscher auftre­ ten.According to the current state of the art at Air heaters flame detection with a component sensor, which sits on the heat exchanger. By means of tendency evaluation is determined whether the flame spreads and corresponding temperature changes occur on the heat exchanger  ten.

Die Überhitzungserkennung erfolgt mit einem weiteren Bauteil­ fühler, der an anderer Stelle am Wärmetauschermantel sitzt. Wird der eingestellte bzw. definierte Temperaturgrenzwert des Überhitzungsfühlers überschritten, wird das Heizgerät vom Steuergerät abgeschaltet. Durch erneutes Aus-/Einschal­ ten kann das Heizgerät nach entsprechender Abkühlung erneut in Betrieb genommen werden.The overheating detection is carried out with another component sensor, which is located elsewhere on the heat exchanger jacket. Is the set or defined temperature limit of the overheating sensor is exceeded, the heater switched off by the control unit. By switching off / on again the heater can cool down again after cooling down be put into operation.

Als Redundanzfunktion wird durch den Flammenerkennungsfühler das Heizgerät dann bleibend abgeschaltet, wenn eine definier­ te obere Temperaturschwelle überschritten wird. Diese liegt so, daß sie erst oberhalb der Ansprechschwelle eines intak­ ten Überhitzungsfühlers anspricht.The flame detection sensor acts as a redundancy function the heater is then switched off permanently when a defin te upper temperature threshold is exceeded. This lies so that they are only above the response threshold of an intact overheating sensor.

Um mit Hilfe einfacher Mittel eine sichere Temperaturüberwa­ chung eines Heizgeräts zu schaffen, wird bisher vorgeschla­ gen, den Überhitzungsfühler als Boden- bzw. Kalottentempera­ turfühler auszubilden und diesen im heißesten Bereich des Wärmetauschers, d. h. im Bodenbereich des Wärmetauschers an­ zuordnen, wobei durch den Boden- bzw. Kalottentemperaturfühler die Boden- bzw. Kalottentemperatur des Heizgeräts über­ wacht und gegebenenfalls begrenzt werden kann. Die Abgastem­ peratur wird mit dem Abgastemperaturfühler erfaßt. Es be­ steht ein proportionaler Zusammenhang zwischen dem Kalotten­ fühlersignal und dem Abgastemperaturfühlersignal, der in gewissen Grenzen gegeben ist, wie Versuche gezeigt haben.To ensure safe temperature monitoring using simple means To create a heater has been previously proposed gen, the overheating sensor as bottom or dome temperature train door sensors and this in the hottest area of the Heat exchanger, d. H. in the bottom area of the heat exchanger assign, using the floor or calotte temperature sensor the bottom or calotte temperature of the heater watches and can be limited if necessary. The exhaust gas temperature is measured with the exhaust gas temperature sensor. It be there is a proportional relationship between the calottes sensor signal and the exhaust gas temperature sensor signal, which in certain limits exist, as tests have shown.

Aufbauend auf vorgenannter Erkenntnis ist es Aufgabe der Er­ findung, ein Heizgerät der eingangs genannten Art zu schaf­ fen, welches mit Hilfe einfacher Mittel weitere Funktions­ vorteile bietet.Building on the above knowledge, it is the task of the Er to create a heater of the type mentioned fen, which with the help of simple means further functional offers advantages.

Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Mittel.The object on which the invention is based is achieved by  the means specified in claim 1.

Vorteilhaft weitergebildet wird der Erfindungsgegenstand durch die Merkmale der Ansprüche 2 bis 6.The subject of the invention is advantageously further developed by the features of claims 2 to 6.

Wesen der Erfindung ist die Erkenntnis, daß durch den Boden- bzw. Kalottentemperaturfühler (auch) die CO2-Emission des Abgases bei der Verbrennung überwacht und gegebenenfalls begrenzt werden kann.The essence of the invention is the knowledge that the CO 2 emission of the exhaust gas during combustion can be monitored and, if necessary, limited by the bottom or calotte temperature sensor.

Insbesondere kann durch den Boden- bzw. Kalottentemperatur­ fühler die überwachte CO2-Emission des Abgases bei der Ver­ brennung durch Leistungsreduktion des Heizgeräts begrenzt werden, indem bei Überschreiten zumindest einer Temperatur­ grenzkennlinie eine Leistungsreduktion und gegebenenfalls Geräteabschaltung erfolgt, wobei die Temperaturgrenzkennli­ nie eine lineare Funktion zwischen der Boden- bzw. Kalotten­ temperatur und der Abgastemperatur ist.In particular, the monitored CO 2 emission of the exhaust gas during combustion can be limited by the floor or calotte temperature sensor by reducing the output of the heater by reducing the output and, if necessary, switching off the device when at least one temperature limit characteristic is exceeded, the temperature limit characteristic never having a linear function between the bottom or calotte temperature and the exhaust gas temperature.

Alternativ oder in Ergänzung kann vorgesehen sein, daß durch den Boden- bzw. Kalottentemperaturfühler die überwachte CO2-Emission des Abgases bei der Verbrennung durch Erhöhung der volumetrischen Förderung der Verbrennungs- und/oder der Heizluft begrenzt wird, indem bei Überschreiten zumindest eines Temperaturgrenzwertes das dem Heizgerät zugeführte Ver­ brennungs- und/oder Heizluftvolumen erhöht wird.Alternatively or in addition, it can be provided that the monitored CO 2 emission of the exhaust gas during combustion is limited by increasing the volumetric conveyance of the combustion and / or the heating air by exceeding at least one temperature limit value by the floor or calotte temperature sensor the combustion and / or heating air volume supplied to the heater is increased.

Der vorgenannte Temperaturgrenzwert kann der Wärmetauscherka­ lotte oder dem Abgas und insbesondere der Überhitzungsgrenz­ wert der Boden- bzw. Kalottentemperatur zugeordnet sein.The aforementioned temperature limit can be the heat exchanger soldered or the exhaust gas and in particular the overheating limit value of the soil or calotte temperature.

Insbesondere veranlaßt der Boden- bzw. Kalottentemperaturfüh­ ler bei Überschreiten einer ersten Temperaturgrenzkennlinie über das Steuergerät eine stufenlose oder schrittweise Redu­ zierung der dem Heizgerät zugeführten Brennstoffmenge auf einen definierten Wert, und es wird das Heizgerät mit redu­ zierter Brennstoffmenge weiterbetrieben, bevor das Heizgerät nach weiterer Überschreitung einer zweiten Temperaturgrenz­ kennlinie bleibend abgeschaltet wird.In particular, the bottom or dome temperature causes If a first temperature limit characteristic is exceeded a stepless or gradual reduction via the control unit the amount of fuel supplied to the heater  a defined value, and the heater with redu The fuel quantity continues to operate before the heater after a second temperature limit has been exceeded characteristic is switched off permanently.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Flammenerkennungsfühler ein Abgastemperaturfühler ist und sich der Boden- bzw. Kalottentemperaturfühler und der Abgastemperaturfühler gegen­ seitig überwachen und bei ordnungsgemäßem Betrieb beider Füh­ ler beide Temperaturwerte sich nach der Aufheizphase in sta­ tionärem Betrieb und im Übergangsbetrieb von Betriebsstufe zu Betriebsstufe in einem definierten Temperaturfenster bewe­ gen.It is particularly useful if the flame detection sensor is an exhaust gas temperature sensor and the floor or Calotte temperature sensor and the exhaust gas temperature sensor against monitor each other and if both feet are operating properly Both temperature values are stable after the heating phase tional operation and in transition operation from operating level move to operating level in a defined temperature window gene.

Es ist also durch die Erfindung möglich, die Heizgerätefunk­ tion ohne zusätzlichen Hardwareaufwand, d. h. mit vorhandenen Sensoren an einem Heizgerät, einem Luft- oder einem Wasser- Heizgerät, hinsichtlich eines höhenunabhängigen Betriebes des Heizgerätes deutlich zu erweitern. Es wird erfindungs­ gemäß auf vorhandene Fühlersignale zurückgegriffen. Durch geeignete Auswertung und Festlegung einer Grenze kann der vom Heizgerät emittierte CO2-Wert höhenunabhängig limitiert werden, so daß sich das erfindungsgemäße Heizgerät insbeson­ dere für einen Einsatz in höheren Gebirgslagen eignet.It is therefore possible by the invention, the heater function without additional hardware, ie with existing sensors on a heater, an air or a water heater, to expand significantly with respect to a height-independent operation of the heater. According to the invention, existing sensor signals are used. The CO 2 value emitted by the heater can be limited regardless of the height by suitable evaluation and determination of a limit, so that the heater according to the invention is particularly suitable for use in higher mountainous areas.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie­ len unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher be­ schrieben; es zeigen:The invention is described below with reference to exemplary embodiments len with reference to the accompanying drawings wrote; show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines bekannten Luft­ heizgeräts mit Darstellung des Flammenerkennungsfüh­ lers und des Überhitzungserkennungsfühlers, Fig. 1 is a schematic representation of a known air heater showing the Flammenerkennungsfüh coupler and the overheat detection sensor,

Fig. 2 ein Luftheizgerät ähnlich Fig. 1, mit Darstellung der Anordnung des Überhitzungserkennungsfühlers und des Flammenerkennungsfühlers nach der Erfindung, Fig. 2 an air heater similar to FIG. 1, showing the arrangement of the overheat detection sensor and the flame detection sensor according to the invention,

Fig. 3 ein Wasserheizgerät mit Darstellung der Anordnung des Überhitzungserkennungsfühlers und des Flammen­ erkennungsfühlers nach der Erfindung, und Fig. 3 is a water heater showing the arrangement of the overheating detection sensor and the flame detection sensor according to the invention, and

Fig. 4 ein schematisches Diagramm mit Darstellung der Pro­ portionalität von Kalotten- und Abgastemperatur und deren CO2-Abhängigkeit. Fig. 4 is a schematic diagram showing the Pro proportionality of calotte and exhaust gas temperature and their CO 2 dependence.

Gemäß den Fig. 1 und 2 umfaßt ein mit Flüssigbrennstoff be­ triebenes Heizgerät 1 in Form eines Luftheizgeräts, insbeson­ dere ein motorunabhängig betriebener Zuheizer eines Kraft­ fahrzeuges unter anderem einen Brenner 2, eine Brennkammer 3 und einen Wärmetauscher 4, sowie ein Steuergerät 6, welches von einem Überhitzungserkennungsfühler 8 und einem Flammener­ kennungsfühler 9 angesteuert ist, um bei Überschreiten von Grenzwerten das Heizgerät gegebenenfalls abzuschalten.Referring to FIGS. 1 and 2 be liquid fuel exaggerated heater 1 comprises an air heater in the form of, insbeson a motor independently powered heater particular of a motor vehicle including a burner 2, a combustion chamber 3 and a heat exchanger 4, and a controller 6, which by an overheating detection sensor 8 and a flame detection sensor 9 is activated in order to switch off the heater if limits are exceeded.

Die Brennkammer 3 wird vom Wärmeträgermedium 5 des topfarti­ gen Wärmetauschers 4, nämlich Luft, umströmt und ist an der einen Stirnseite, gemäß den Fig. 1 und 2 links, vom Brenner 2 abgeschlossen. Die Brennkammer 3 grenzt an der anderen Stirnseite mit Abstand an den Wärmetauscherboden an.The combustion chamber 3 is flowed around by the heat transfer medium 5 of the topfarti gene heat exchanger 4 , namely air, and is closed on one end, according to FIGS. 1 and 2 on the left, by the burner 2 . The combustion chamber 3 borders on the other end face at a distance from the heat exchanger base.

Der Wärmetauscherboden 7 des Luftheizgeräts nach den Fig. 1 und 2 weist Kalottenform auf und stellt im Betrieb die heiße­ ste Zone 21 dar.The heat exchanger base 7 of the air heater according to FIGS. 1 and 2 has a spherical shape and represents the hotest zone 21 during operation.

Während nach dem Stand der Technik das Luftheizgerät gemäß Fig. 1 einen Überhitzungserkennungsfühler 8 besitzt, welcher nicht in der heißesten Zone 21 des Wärmetauschers, vielmehr im Mantelbereich des Wärmetauschers angeordnet ist, befindet sich der Überhitzungserkennungsfühler des Luftheizgeräts nach der Erfindung gemäß Fig. 2, welcher ein sogenannter Kalottentemperaturfühler 8 ist, in der heißesten Zone 21 im Kalottenbereich 7 des Wärmetauschers 4.While according to the prior art, the air heater of FIG. 1 has an overheat detecting sensor 8, which is not arranged in the heißesten zone 21 of the heat exchanger, but in the cladding region of the heat exchanger, the overheating detection sensor of the air heater is according to the invention according to Fig. 2, which a so-called dome temperature sensor 8 is in the hottest zone 21 in the dome region 7 of the heat exchanger 4 .

Auch die Positionen des Flammenerkennungsfühlers 9 der zu vergleichenden Luftheizgeräte nach den Fig. 1 und 2 ist un­ terschiedlich. Während der bekannte Flammenerkennungsfühler 9 nach Fig. 1 ein Bauteilfühler ist, welcher auf dem Wärme­ tauscher 4 sitzt, über welchen das Steuergerät 6 tendenziell ermittelt, ob sich durch entsprechende Temperaturänderungen am Wärmetauscher die Flamme ausbreitet oder nicht, ist der erfindungsgemäße Flammenerkennungsfühler 9 gemäß Fig. 2 ein Abgastemperaturfühler, welcher naturgemäß in der Abgaslei­ tung sitzt und die Abgastemperatur mißt und durch das Steuer­ gerät 6 überwacht.Also, the positions of the flame detection sensor 9 to be compared air heaters according to FIGS. 1 and 2 is un differently. While the known flame detection sensor 9 in FIG. 1 is a component sensor which exchanger on the heat-4 sits over which the control unit 6 determines tend to whether spreading or by corresponding changes in temperature at the heat exchanger, the flame not, the flame detection sensor 9 according to the invention is shown in FIG. 2 an exhaust gas temperature sensor, which naturally sits in the exhaust line and measures the exhaust gas temperature and is monitored by the control device 6 .

Allein durch den Kalottentemperaturfühler 8 gemäß Fig. 2 kann aufgrund von Proportionalitäten und gewissen Abhängig­ keiten zu anderen Heizgeräte-Temperaturgrößen nicht nur die Kalottentemperatur, sondern auch die Ausströmtemperatur des Wärmeträgermediums 5 und/oder die Oberflächentemperatur des Heizgeräts 1 durch das Steuergerät 6 überwacht und gegebenen­ falls begrenzt werden, indem bei Überschreiten von Tempera­ turgrenzwerten eine Leistungsreduktion und gegebenenfalls Geräteabschaltung erfolgt, und/oder die Gebläsedrehzahl er­ höht wird, um die volumetrische Förderung von Verbrennungs- und/oder Heizluft zu erhöhen.Solely by the Kalottentemperaturfühler 8 according to Fig. 2 can be monitored by the controller 6 on the basis of proportionalities and certain Depending speeds to other heaters temperature sizes not only the Kalottentemperatur, but also the outflow temperature of the heat transfer medium 5 and / or the surface temperature of the heater 1 and, if appropriate be limited by a power reduction and, if necessary, device shutdown if the temperature limit values are exceeded, and / or the fan speed is increased in order to increase the volumetric delivery of combustion and / or heating air.

Ausgehend vom Gegenstand der Hauptanmeldung wurde durch Ver­ such festgestellt, daß sich gemäß Fig. 4 der proportionale Zusammenhang zwischen Kalottentemperatur Tk und Abgastempe­ ratur Ta parallel verschiebt, wenn sich die CO2-Emission der Verbrennung verändert. D.h. der proportionale Zusammenhang läßt sich allgemein durch die Geradengleichung
Based on the subject of the main application, it was found through experiments that, according to FIG. 4, the proportional relationship between calotte temperature Tk and exhaust gas temperature Ta shifts in parallel when the CO 2 emission of the combustion changes. This means that the proportional relationship can generally be determined by the straight line equation

y = mx + b
y = mx + b

beschreiben.describe.

Wird in einem Heizungs- oder Brennersteuergerät für diesen linearen Zusammenhang eine Grenzfunktion programmiert, so kann zu jedem Zeitpunkt abgeprüft werden, ob der aktuelle Betriebspunkt des Heizgerätes unterhalb (d. h. im zulässigen Bereich) oder oberhalb (d. h. im unzulässigen Bereich) der Temperaturgrenzkennlinie K1, K2 bzw. K3 liegt.Is in a heating or burner control unit for this programmed a limit function in linear relationship, see can be checked at any time whether the current Operating point of the heater below (i.e. in the permissible Range) or above (i.e. in the inadmissible range) the Temperature limit characteristic K1, K2 or K3 is.

Liegt der aktuelle Betriebspunkt beispielsweise oberhalb der Temperaturgrenzkennlinie K3 im schraffierten Bereich der Linie K3 (Grenzkennlinie für Höhenabhängigkeit), kann bei­ spielsweise die Brennstoffmenge um einen definierten Betrag in Richtung R reduziert werden, oder es kann bei einem aktu­ ellen Betriebspunkt beispielsweise im schraffierten Bereich oberhalb der Temperaturgrenze TG (Überhitzungsgrenzwert der Kalottentemperatur Tk) die Gebläsedrehzahl um einen definier­ ten Betrag in Richtung A erhöht werden, oder es können beide Maßnahmen gleichzeitig durchgeführt werden, um im Ergebnis den CO2-Emissionswert für einen höhenunabhängigen Heizgeräte­ betrieb zu limitieren oder gegebenenfalls abzusenken.For example, if the current operating point lies above the temperature limit characteristic curve K3 in the hatched area of line K3 (limit characteristic curve for height dependence), the amount of fuel can be reduced by a defined amount in direction R, or it can be at a current operating point, for example, in the hatched area above the Temperature limit TG (overheating limit value of the calotte temperature Tk), the fan speed can be increased by a defined amount in direction A, or both measures can be carried out at the same time in order to limit or possibly reduce the CO 2 emission value for a height-independent heater operation.

Die erstgenannte Maßnahme stellt eine Heizleistungsreduzie­ rung dar.The first measure provides a reduction in heating output tion.

Die zweitgenannte Maßnahme kompensiert die geringe Luftdich­ te durch Erhöhung der volumetrischen Förderung von Verbren­ nungs- und Heizluft.The second measure compensates for the low air density te by increasing the volumetric promotion of consumption air and heating air.

Die dritte Maßnahme ist eine Kombination aus den ersten beiden Maßnahmen.The third measure is a combination of the first both measures.

Die Temperaturgrenzkennlinie K2 steht beispielsweise für einen konstanten CO2-Emissionswert von 12%. The temperature limit characteristic K2 stands for example for a constant CO 2 emission value of 12%.

Die Temperaturgrenzkennlinie K1 steht beispielsweise für einen konstanten CO2-Emissionswert von 8%.The temperature limit characteristic curve K1 stands for example for a constant CO 2 emission value of 8%.

Wird durch Heizleistungsreduktion durch Parallelverschiebung der Linie K3 in Richtung R zur Linie K2 oder bis zur Linie K1 verschoben, nimmt also der CO2-Ausstoß prozentual ab.If the heating output is reduced by shifting the line K3 in the direction R to the line K2 or to the line K1, the CO 2 emissions decrease as a percentage.

Das in Fig. 3 veranschaulichte Ausführungsbeispiel ist ein Heizgerät 1 in Form eines Wasserheizgerätes mit Wasser als Wärmeträgermedium 5, welches ebenfalls wie das vorgenannte Luftheizgerät hinsichtlicher der Fühler 8 und 9 betrieben werden kann, um eine zuverlässige CO2-Überwachung mit Hilfe einfacher Mittel sicherzustellen. Das Gerät besitzt eben­ falls einen Brenner 2, eine Brennkammer 3 und einen Wärme­ tauscher 4, welcher allerdings nicht einen Boden in Kalot­ tenform, sondern eher einen gewölbten Flachboden besitzt. Der Fühler 8 sitzt auf dem Gasmantel in unmittelbarer Nähe zum Wärmetauscherboden 7 und mißt eine Bauteiltemperatur. Oberhalb einer bestimmten Temperaturschwelle wird mit dem Fühler 8 Überhitzung erkannt, analog zu einem Luftheizgerät.The exemplary embodiment illustrated in FIG. 3 is a heater 1 in the form of a water heater with water as the heat transfer medium 5 , which, like the aforementioned air heater, can also be operated with regard to sensors 8 and 9 in order to ensure reliable CO 2 monitoring using simple means. The device just has a burner 2 , a combustion chamber 3 and a heat exchanger 4 , which, however, is not a bottom in Kalot tenform, but rather has a curved flat bottom. The sensor 8 sits on the gas jacket in the immediate vicinity of the heat exchanger base 7 and measures a component temperature. Above a certain temperature threshold, the sensor 8 detects overheating, similar to an air heater.

Es sei noch angemerkt, daß in den Unteransprüchen enthaltene selbständig schutzfähige Merkmale trotz der vorgenommenen formalen Rückbeziehung auf den Hauptanspruch entsprechenden eigenständigen Schutz haben sollen. Im übrigen fallen sämt­ liche in den gesamten Anmeldungsunterlagen enthaltenen erfin­ derischen Merkmale in den Schutzumfang der Erfindung.It should also be noted that contained in the subclaims independently protectable features despite the made formal reference to the main claim should have independent protection. Otherwise, all fall all inventions contained in the entire application derischen features in the scope of the invention.

Claims (6)

1. Brennstoffbetriebenes Heizgerät (1), insbesondere motor­ unabhängig betriebenes Luftheizgerät für Kraftfahrzeuge, mit Brenner (2), Brennkammer (3) und Wärmetauscher (4), wobei die Brennkammer (3) vom Wärmeträgermedium (5) des topfartigen, einen Boden (7) aufweisenden Wärmetauschers umströmt wird, an der einen Stirnseite vom Brenner (2) abgeschlossen ist und an der anderen Stirnseite mit Ab­ stand an den Wärmetauscherboden angrenzt, und ein Über­ hitzungserkennungsfühler (8) am Wärmetauscher vorgesehen ist, welcher im heißesten Bereich (21) des Wärmetau­ schers (4), d. h. im Bodenbereich des Wärmetauschers ange­ ordnet und als Boden- bzw. Kalottentemperaturfühler (8) ausgebildet ist, durch welchen die Boden- bzw. Kalotten­ temperatur (Tk) des Wärmetauschers durch ein Steuergerät (6) überwacht und gegebenenfalls begrenzt wird, sowie mit einem Flammenerkennungsfühler (9), der vorzugsweise im Abgas sitzt, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Boden- bzw. Kalottentemperaturfühler (8) und den Abgastemperaturfühler die CO2-Emission des Abga­ ses bei der Verbrennung überwacht und gegebenenfalls be­ grenzt wird.1. Fuel-operated heater ( 1 ), in particular motor-operated air heater for motor vehicles, with a burner ( 2 ), combustion chamber ( 3 ) and heat exchanger ( 4 ), the combustion chamber ( 3 ) from the heat transfer medium ( 5 ) of the pot-like bottom ( 7 ) having heat exchanger is flowed around, on one end of the burner ( 2 ) is completed and on the other end with stand from adjacent to the heat exchanger bottom, and a heat detection sensor ( 8 ) is provided on the heat exchanger, which in the hottest area ( 21 ) of Wärmetau shear ( 4 ), that is arranged in the bottom area of the heat exchanger and is designed as a bottom or dome temperature sensor ( 8 ) through which the bottom or dome temperature (Tk) of the heat exchanger is monitored by a control unit ( 6 ) and optionally limited is, as well as with a flame detection sensor ( 9 ), which is preferably located in the exhaust gas, characterized in that by the Bo the calotte temperature sensor ( 8 ) and the exhaust gas temperature sensor monitor the CO 2 emissions of the exhaust gas during combustion and limit them if necessary. 2. Heizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Boden- bzw. Kalottentemperaturfühler (8) und den Abgastemperaturfühler die überwachte CO2-Emis­ sion des Abgases bei der Verbrennung durch Leistungsre­ duktion des Heizgeräts begrenzt wird, indem bei Über­ schreiten zumindest einer Temperaturgrenzkennlinie (K1, K2, K3) eine Leistungsreduktion (R) und gegebenenfalls Geräteabschaltung erfolgt, wobei die Temperaturgrenzkenn­ linie (K1, K2 bzw. K3) eine lineare Funktion zwischen der Boden- bzw. Kalottentemperatur (Tk) und der Abgas­ temperatur (Ta) ist (vgl. Fig. 4).2. Heater according to claim 1, characterized in that the monitored CO 2 emis sion of the exhaust gas during combustion is reduced by output reduction of the heater by exceeding at least one through the floor or dome temperature sensor ( 8 ) and the exhaust gas temperature sensor Temperature limit characteristic (K1, K2, K3) a power reduction (R) and, if necessary, device shutdown, the temperature limit characteristic (K1, K2 or K3) a linear function between the floor or calotte temperature (Tk) and the exhaust gas temperature (Ta) is (see Fig. 4). 3. Heizgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Boden- bzw. Kalottentemperaturfühler (8) und den Abgastemperaturfühler die überwachte CO2-Emis­ sion des Abgases bei der Verbrennung durch Erhöhung (A) der volumetrischen Förderung der Verbrennungs- und/oder der Heizluft begrenzt wird, indem bei Überschreiten zu­ mindest eines Temperaturgrenzwertes (TG) das dem Heiz­ gerät zugeführte Verbrennungs- und/oder Heizluftvolumen erhöht wird.3. Heater according to claim 1 or 2, characterized in that by the bottom or calotte temperature sensor ( 8 ) and the exhaust gas temperature sensor, the monitored CO 2 emission of the exhaust gas during combustion by increasing (A) the volumetric promotion of combustion and / or the heating air is limited by increasing the combustion and / or heating air volume supplied to the heater if at least one temperature limit value (TG) is exceeded. 4. Heizgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturgrenzwert (TG) der Überhitzungsgrenz­ wert der Boden- bzw. Kalottentemperatur (Tk) ist (Fig. 4).4. A heater according to claim 3, characterized in that the temperature limit value (TG) is the overheating limit value of the bottom or calotte temperature (Tk) ( Fig. 4). 5. Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden- bzw. Kalottentemperaturfühler (8) bei Überschreiten einer ersten Temperaturgrenzkennlinie (K1) über das Steuergerät (6) eine stufenlose oder schrittwei­ se Reduzierung der dem Heizgerät zugeführten Brennstoff­ menge auf einen definierten Wert veranlaßt, und das Heiz­ gerät mit reduzierter Brennstoffmenge weiterbetrieben wird, bevor das Heizgerät nach weiterer Überschreitung einer zweiten Temperaturgrenzkennlinie (K2 oder K3) blei­ bend abgeschaltet wird. 5. Heater according to one of claims 1 to 4, characterized in that the floor or calotte temperature sensor ( 8 ) when a first temperature limit characteristic (K1) via the control device ( 6 ) a continuous or stepwise se reduction in the amount of fuel supplied to the heater caused to a defined value, and the heater continues to operate with a reduced amount of fuel before the heater is switched off permanently after further exceeding a second temperature limit characteristic (K2 or K3). 6. Heizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Flammenerkennungsfühler (9) ein Abgastemperatur­ fühler ist, wobei sich der Boden- bzw. Kalottentempera­ turfühler (8) und der Abgastemperaturfühler gegenseitig überwachen und bei ordnungsgemäßem Betrieb beider Fühler beide Temperaturwerte sich nach der Aufheizphase in sta­ tionärem Betrieb und im Übergangsbetrieb von Betriebsstu­ fe zu Betriebsstufe in einem definierten Temperaturfen­ ster bewegen.6. Heater according to one of claims 1 to 5, characterized in that the flame detection sensor ( 9 ) is an exhaust gas temperature sensor, the bottom or Kalottentempera ture sensor ( 8 ) and the exhaust gas temperature sensor to monitor each other and, if both sensors are operating properly, both temperature values move in steady-state operation and in transition mode from operating level to operating level in a defined temperature window after the heating-up phase.
DE19735079A 1997-04-30 1997-08-13 Fuel-operated heater, in particular engine-operated air heater for motor vehicles Expired - Lifetime DE19735079C2 (en)

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