DE19856165A1 - Heater circuit for warm-up or continuous vehicle heater is connected to existing vehicle compressed air system for cooling when heater switched off - Google Patents
Heater circuit for warm-up or continuous vehicle heater is connected to existing vehicle compressed air system for cooling when heater switched offInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Heizgeräte-Schaltung für ein mit Flüssigbrennstoff betriebenes Wasser- oder Luft-Heizgerät eines Kraftfahrzeuges in Form eines Zuheizers oder einer Standheizung mit Brenner, Wärmetauscher und gegebenenfalls vorhandenem Verbrennungsluftgebläse sowie ein mit der Schal tung ausgestattetes Kraftfahrzeug-Heizgerät selbst.The invention relates to a heater circuit for a Liquid fuel operated water or air heater a motor vehicle in the form of a heater or Parking heater with burner, heat exchanger and if necessary existing combustion air fan as well as one with the scarf device equipped motor vehicle heater itself.
Heizgeräte der vorgenannten Art beispielsweise in Form von Kraftfahrzeug-Zuheizern werden verwendet, um unabhängig vom Motor den Fahrzeuginnenraum zu beheizen und auch bei wasser gekühlten Motoren eine Motorvorwärmung vorzunehmen. Problema tisch hierbei ist die vergleichsweise große Trägheit des Be triebs des Heizgeräts. Dies gilt zum einen für die Inbetrieb nahme des Systems bzw. die Zeit, bis die Zuheizleistung des Zuheizers im Innenraum wirksam werden kann (großer Kreis lauf, Motor als Wärmesenke) und zum anderen für die Ausschal tung eines betriebenen Heizgeräts, insbesondere die unvorher gesehene Zwangsausschaltung eines mit hoher Heizleistung ge rade betriebenen Geräts durch ein sogenanntes TRS-Signal bei einem Gefahrenguttransport, d. h. in einer möglicherweise ge fährlichen Situation des Kraftfahrzeuges, in der z. B. Explo sionsgefahr durch Überhitzung oder Brandgefahr durch Strom betrieb (Funkengefahr) besteht. Wird ein gerade hocherhitz tes Heizgerät zwangsausstellt, entsteht Überhitzungsgefahr insbesondere in der Brennkammer des Geräts. Um das Heizgerät nicht über Maße wärmemäßig zu belasten, ist es bekannter Stand der Technik, das Heizgerät nach erfolgter Unterbre chung der Brennstoffversorgung zwecks Kühlung weiterhin mit Heizluft und/oder Verbrennungsluft durch das Heizluft- und/ oder das Verbrennungsluftgebläse in einem Gebläsenachlauf über eine bestimmte Zeit, z. B. ca. 3 min bei normaler Heizgeräteausschaltung oder von Gesetzes wegen ca. 20 sec bei einem TRS-Nachlauf (Kurznachlauf) zu versorgen. Ein längerer Kurznachlauf ist bekanntermaßen nicht gestattet, da nach spätestens 20 sec der Strom des Heizgeräts und mithin auch des Gebläses wegen Entzündungsgefahr ausgeschaltet sein muß. In der Regel genügen 20 sec TRS-Kurznachlaufzeit nicht, um das Heizgerät wirkungsvoll in einer Weise abzukühlen, daß Heizgeräteschäden zuverlässig vermieden werden.Heaters of the aforementioned type, for example in the form of Motor vehicle heaters are used regardless of Engine to heat the vehicle interior and also in water cooled engines to preheat the engine. Problema table is the comparatively large inertia of the Be drive of the heater. On the one hand, this applies to commissioning system or the time until the heating power of the Auxiliary heater can take effect in the interior (large circle run, engine as heat sink) and the other for the stripping tion of an operated heater, especially the unforeseen seen forced shutdown of a ge with high heating power currently operated device with a so-called TRS signal a dangerous goods transport, d. H. in a possibly ge dangerous situation of the motor vehicle, in the z. B. Explo Risk of overheating or fire due to electricity operation (risk of sparks). Becomes a straight heat If the heater is switched off, there is a risk of overheating especially in the combustion chamber of the device. To the heater it is better known not to subject heat to excessive amounts State of the art, the heater after the break fuel supply for cooling purposes Hot air and / or combustion air through the hot air and / or the combustion air fan in a fan run-on over a certain time, e.g. B. about 3 min at normal Heater switch-off or by law approx. 20 sec with a TRS overrun (short overrun). On As is well known, longer short overrun is not permitted because after 20 seconds at the latest the heater current and therefore the fan must also be switched off due to the risk of ignition got to. As a rule, 20 sec TRS short run-on time is not sufficient, to effectively cool the heater in a manner that Damage to the heater can be reliably avoided.
Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Heizgeräte-Schaltung bzw. ein Kraftfahr zeug-Heizgerät derart weiterzubilden, daß Langzeitschäden am Heizgerät durch Überhitzung insbesondere bei TRS-Abschaltung mit Hilfe einfacher Maßnahmen zuverlässig vermieden werden.Starting from the aforementioned prior art, it is the task of the invention, a heater circuit or a motor vehicle convince heater in such a way that long-term damage to Heater due to overheating, especially when TRS is switched off can be reliably avoided with the help of simple measures.
Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.The object on which the invention is based is achieved by the features of claim 1.
Vorteilhaft weitergebildet wird der Erfindungsgegenstand durch die Merkmale der Unteransprüche 2 bis 10.The subject of the invention is advantageously further developed by the features of subclaims 2 to 10.
Wesen der Erfindung ist, daß bei Ausschaltung des Heizgeräte betriebs eine Fremdluftkühlung des Heizgeräts durch Anschluß an ein heizgerätefremdes Druckluftssystem erfolgt.The essence of the invention is that when the heater is switched off external air cooling of the heater by connection to a third-party compressed air system.
Vorzugsweise ist das heizgerätefremde Druckluftsystem ein ohnehin vorhandenes Druckluftsystem des Kraftfahrzeuges, ins besondere mit einem mechanischen Druckluftspeicher. The compressed air system external to the heater is preferably one already existing compressed air system of the motor vehicle, ins especially with a mechanical compressed air reservoir.
Ein vorzugsweise verwendetes heizgerätefremdes Druckluftsys tem kann auch eine Druckluftquelle in Form einer Druckluftpa trone besitzen.A preferably used non-heater compressed air system tem can also be a compressed air source in the form of a compressed air pa own trone.
Die Fremdluftkühlung erfolgt zweckmäßigerweise über eine vor bestimmte Zeitdauer mit Hilfe des gesamten Druckluftvolumens der Druckluftpatrone, welche nach einem Fremdluftkühlbetrieb gegebenenfalls ausgewechselt wird.The external air cooling is advantageously carried out before certain period of time using the total compressed air volume the compressed air cartridge, which after an external air cooling operation is replaced if necessary.
Die Fremdluftkühlung kann aber auch zeitbegrenzt über eine vorbestimmte Zeitdauer mit Hilfe eines vorzugsweise einstell baren Zeitschalters erfolgen.External air cooling can also be limited in time via a predetermined time period with the help of a preferably timable switch.
Wenn auch bei einer normalen Außerbetriebnahme des Heizge räts die erfindungsgemäße Fremdluftkühlung in Form einer Druckluftspülung der Brennkammer stattfinden kann, so ist es gleichwohl besonders vorteilhaft, die Fremdluftkühlung bei Auslösung eines TRS-Signals für das Heizgerät bei einem Ge fahrenguttransport vorzunehmen, wobei dann die Fremdluftküh lung gegebenenfalls erst nach einem (verkürzten, ca. 20 sec dauernden) Nachlauf des Verbrennungsluftgebläses einsetzt. Mit oder ohne Heizgeräte-Gebläse-Nachlauf kann dann durch den fremden vorzugsweise mechanischen Druckluftspeicher in jedem Fall länger als 20 sec das Heizgerät nachgekühlt wer den, wobei dann das Heizgerät stromlos ist. Es versteht sich, daß dadurch zuverlässig Überhitzungsgefahr vermieden werden kann, je nachdem, wie lange die Nachspülung mit Hilfe fremder Druckluft erfolgt.Even if the heater is shut down normally advises the external air cooling according to the invention in the form of a Compressed air purging of the combustion chamber can take place, so it is nevertheless particularly advantageous, the external air cooling Triggering a TRS signal for the heater in the event of a Ge Carriage of goods to be carried out, then the external air cooling if necessary, only after a (shortened, approx. 20 sec continuous) run-on of the combustion air blower. With or without heater blower run-on, you can then go through the foreign preferably mechanical compressed air storage in in any case, the heater is re-cooled for longer than 20 seconds which, then the heater is de-energized. It understands themselves that this reliably prevents the risk of overheating can be, depending on how long the rinse with the help foreign compressed air.
Ein mit vorgenannter Schaltung ausgestattetes Kraftfahrzeug- Heizgerät in Form eines Zuheizers oder einer Standheizung kennzeichnet sich also dadurch, daß ein heizgerätefremdes Druckluftsystem, insbesondere ein Kraftfahrzeug-Druckluft system mit oder ohne auswechselbarer Druckluftpatrone, über eine mittels Magnetventil zuschaltbare Druckluftleitung mit dem Verbrennungslufteingang des Heizgeräts und/oder dem Heizlufteingang eines Luftheizgeräts verbunden ist.A motor vehicle equipped with the aforementioned circuit Heater in the form of an auxiliary heater or an auxiliary heater is characterized by the fact that a foreign heater Compressed air system, in particular a motor vehicle compressed air system with or without replaceable compressed air cartridge, via a compressed air line that can be activated by means of a solenoid valve the combustion air inlet of the heater and / or the Hot air inlet of an air heater is connected.
Hierbei findet zweckmäßigerweise ein Ein-Aus-Elektromagnet ventil Verwendung, welches unter Strom geschlossen und strom los offen ist.An on-off electromagnet is expediently found here valve use, which is closed under current and current is open.
Zumindest ein Aus- bzw. Stromlos-Schalter des Heizgeräts und das Magnetventil sind unverzüglich oder zeitversetzt durch ein TRS-Signal betätigbar, so daß der erfindungsgemäße Über hitzungsschutz des Heizgeräts bei Stillegung automatisch ein geleitet wird.At least one off or currentless switch of the heater and the solenoid valve are immediately or delayed by a TRS signal can be actuated so that the over heating protection of the heater automatically when shutdown is directed.
Um einen großen vorzugsweise mechanischen Fremd-Druckluft- Speicher eines heizgerätefremden Druckluftsystems bei einem einzigen TRS-Schaltvorgang nicht komplett zu entleeren, kann in der Druckluftleitung des Druckluftsystems ein normaler weise durchgeschaltetes mechanisches Sperrglied vorgesehen sein, welches durch das Endsignal eines betätigten mechani schen Zeitschalters bzw. einer mechanischen Schaltuhr ge schlossen wird. Da hierbei kein Strom benötigt wird, sind Zündfunkenüberschlag bzw. Kurzschluß von Haus aus nicht ge geben.To a large preferably mechanical external compressed air Memory of a non-heater compressed air system at one can not completely drain single TRS switching operation a normal one in the compressed air line of the compressed air system wise connected mechanical locking member provided be, which by the end signal of an actuated mechani time switch or a mechanical timer is closed. Since no electricity is required here, Sparkover or short circuit not ge from home give.
Um also, zusammenfassend gesagt, bei einer TRS-Abschaltung eine thermische Überlastung von Heizgerätebauteilen zu ver hindern, wird bei einer TRS-Abschaltung speziell aus dem fahrzeugeigenen Druckluftnetz Druckluft verbrennungsseitig als Kühlluft durch das Heizgerät geschickt. Das Magnetventil (Öffner) steuert die Luftmenge. Die Bauteile können auf ge ringe thermische Belastung ausgelegt und mithin einfach und kostengünstig gestaltet werden. Die thermische Belastung von Heizgerätebauteilen wie Steuergerät, Verbrennungsluftrad, Dichtungen, Motor und elektrische Leitungen ist gering.To sum up, in the case of a TRS shutdown ver a thermal overload of heater components prevent, is in a TRS shutdown specifically from the vehicle's own compressed air network Compressed air on the combustion side sent as cooling air through the heater. The solenoid valve (NC contact) controls the air volume. The components can on ge designed thermal load and therefore simple and be designed inexpensively. The thermal load of Heater components such as control unit, combustion air wheel, Seals, motor and electrical lines are small.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei spiels unter Bezugnahme auf die beigefügte, aus einer ein zigen Figur bestehende Zeichnung näher beschrieben, in wel cher eine TRS-Schaltung eines Kraftfahrzeug-Heizgeräts mit einem heizgerätefremden Druckluftsystem schematisch darge stellt ist.The invention is illustrated below with the aid of an embodiment game with reference to the attached, from a one zigen figure existing drawing described in more detail in wel cher a TRS circuit of a motor vehicle heater a third-party compressed air system schematically Darge represents is.
Gemäß Zeichnung umfaßt eine Heizgeräte-Schaltung 1 für ein mit Flüssigbrennstoff betriebenes Luftheizgerät 2 in Form ei nes motorunabhängig betriebenen Zuheizers eines Kraftfahrzeu ges mit Brenner, Wärmetauscher und Verbrennungsluftgebläse eine Druckluftleitung 5 zwischen einem heizgerätefremden, fahrzeugeigenen Druckluftsystems 3 des Kraftfahrzeuges und dem Verbrennungslufteingang 8 des Heizgeräts 2.According to the drawing, a heater circuit 1 for an air heater 2 operated with liquid fuel in the form of an engine-operated auxiliary heater of a motor vehicle with a burner, heat exchanger and combustion air blower comprises a compressed air line 5 between a non-heater, vehicle-own compressed air system 3 of the motor vehicle and the combustion air inlet 8 of the heater 2 .
In der Druckluftleitung 5 befindet sich ein normalerweise gesperrtes Ein-Aus-Elektromagnetventil 4, welches stromlos offen ist und im geöffneten Zustand die Druckluft des Druck luftssystems 3 zum Verbrennungslufteingang 8 und mithin zur (nicht veranschaulichten) Brennkammer des Heizgeräts 2 zwecks Fremddruckluft-Kühlung bzw. -Spülung freigibt.In the compressed air line 5 there is a normally blocked on-off solenoid valve 4 , which is open when de-energized and in the open state the compressed air of the compressed air system 3 to the combustion air inlet 8 and therefore to the (not illustrated) combustion chamber of the heater 2 for the purpose of external air cooling or - flushing releases.
Bei normalem Heizbetrieb des Heizgerätes 2 ist das in den Stromkreis des Heizgeräts geschaltete Magnetventil 4 ge schlossen. Durch den Verbrennungsluft-Eingang 8 wird Verbren nungsluft durch das (nicht veranschaulichte) Verbrennungs luftgebläse der Brennkammer zugeführt. Es versteht sich, daß natürlich auch Flüssigbrennstoff (über nicht gezeichnete Mittel) der Brennkammer des Heizgeräts 2 zugeführt wird. Wird nun bei einem Gefahrenguttransport ein TRS-Signal S durch eine (nicht veranschaulichte) Überwachungsschaltung erzeugt, wird über eine Steuerleitung 7 zum einen das Heiz gerät 2 ausgeschaltet und zum anderen über eine Steuerlei tung 8 das Magnetventil 4 angesteuert und stromlos geschal tet. Dadurch wird die Druckluftleitung 4 zum Heizgerät 2 bzw. zur Brennkammer des Heizgeräts durchgeschaltet, wodurch fremdgespeicherte kalte Druckluft des Druckluftsystems 3 zum Heizgerät 2 gelangt, und sich mithin das Heizgerät bei Notausschaltung aufgrund der Fremddruckluftkühlung nicht überhitzen kann.In normal heating operation of the heater 2 , the solenoid valve 4 switched into the circuit of the heater is closed. Through the combustion air inlet 8 , combustion air is supplied to the combustion chamber by the (not illustrated) combustion air blower. It goes without saying that liquid fuel (of course, not shown) is also fed to the combustion chamber of the heater 2 . If a TRS signal S is now generated by a (not illustrated) monitoring circuit during a dangerous goods transport, the heating device 2 is switched off via a control line 7 and the solenoid valve 4 is activated via a control line 8 and the current is switched to zero current. As a result, the compressed air line 4 is switched through to the heater 2 or to the combustion chamber of the heater, as a result of which externally stored cold compressed air from the compressed air system 3 reaches the heater 2 , and consequently the heater cannot overheat in the event of an emergency shutdown due to the external compressed air cooling.
Gegebenenfalls kann bei Ausschaltung des Heizbetriebs des Heizgerätes 2 vor der Fremddruckluftkühlung das Verbrennungs luftgebläse über einen Nachlauf von ca. 20 sec mittels Strom noch betrieben werden, um eine gewisse Kühlung des Heizgerä tes zu bewirken. Wird dann der Strom aus Sicherheitsgründen abgestellt, setzt die stromunabhängige Fremddruckluftkühlung des zugeschalteten Druckluftsystems 3 ein.If necessary, when the heating mode of the heater 2 is switched off before the external compressed air cooling, the combustion air blower can still be operated by means of electricity over a run-on of about 20 seconds in order to bring about a certain cooling of the heater. If the current is then switched off for safety reasons, the independent compressed air cooling of the connected compressed air system 3 starts.
Die Zeitdauer der Fremddruckluftkühlung ist durch einen Zeit schalter einstellbar oder bestimmt sich durch das Volumen des (mechanischen) Fremddruckluftspeichers selbst, welcher eine Druckluftpatrone sein kann, die nach einem Einmal-Be trieb ausgewechselt wird.The time period of the external compressed air cooling is by a time switch adjustable or determined by the volume of the (mechanical) external compressed air reservoir itself, which can be a compressed air cartridge after a single use drive is replaced.
Die Fremddruckluftkühlung kann allein oder zusätzlich auch an den Heizlufteingang des Heizgerätes angeschlossen sein, wenn das Heizgerät ein Luftheizgerät ist. Bei einem Wasser- Heizgerät verbleibt es bei einem Anschluß nur an den Verbren nungslufteingang 6.The external compressed air cooling can be connected alone or additionally to the heating air inlet of the heater if the heater is an air heater. In a water heater it remains with a connection only to the combustion air inlet 6th
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug-Heizgerät 2 besitzt also eine Schaltung 1 für eine Zuschaltung fremder Druckluft aus einem heizgerätefremden Druckluftsystem 3, insbesondere ei nem ohnehin im Kraftfahrzeug angeordneten Druckluftsystem mit oder ohne auswechselbarer Druckluftpatrone, wobei die mittels Magnetventil 4 zuschaltbare Druckluftleitung 5 mit dem Verbrennungslufteingang 6 des Heizgeräts 2 und/oder dem Heizlufteingang eines Luftheizgeräts verbunden ist. The motor vehicle heater 2 according to the invention thus has a circuit 1 for connecting third-party compressed air from a non-heating compressed air system 3 , in particular a compressed air system which is already arranged in the motor vehicle, with or without an exchangeable compressed air cartridge, the compressed air line 5 which can be connected by means of the solenoid valve 4 and the combustion air inlet 6 of the heater 2 and / or the hot air inlet of an air heater is connected.
Ein Aus- bzw. Stromlos-Schalter des Heizgeräts 2 und das Magnetventil 4 sind über Steuerleitungen 7, 8 durch ein TRS-Signal S betätigbar.An off or currentless switch of the heater 2 and the solenoid valve 4 can be actuated via control lines 7 , 8 by a TRS signal S.
In der Druckluftleitung 5 kann ein normalerweise durchge schaltetes mechanisches Sperrglied vorgesehen sein, welches durch das Endsignal eines betätigten mechanischen Zeitschal ters geschlossen werden kann, um die Druckluftleitung 4 nach einem TRS-Vorgang und nach einem Fremddruckluft-Kühlvorgang stromunabhängig vom (in der stromlosen Stellung offenen) Magnetventil 4 durch mechanische Mittel wieder zu schließen. Dadurch wird der Fremddruckluftspeicher nicht vollständig bei einem einzigen TRS-Vorgang entleert, kann also ohne Nach ladung wiederverwendet werden.In the compressed air line 5 , a normally switched mechanical blocking element can be provided, which can be closed by the end signal of an actuated mechanical time switch to the compressed air line 4 after a TRS process and after an external compressed air cooling process, regardless of the current (open in the de-energized position ) Close solenoid valve 4 again by mechanical means. As a result, the external compressed air reservoir is not completely emptied in a single TRS process, so it can be reused without reloading.
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.
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