加热器制造技术

本发明专利技术涉及一种加热装置，特别涉及一种用于移动使用的加热器，该加热器具有：燃烧室，用于用燃烧空气转换燃料，以释放热；热交换器，用于将释放的至少一些热传递到待加热的加热介质；燃料输送装置，用于将燃料供应到燃烧室；燃烧空气鼓风机，用于将燃烧空气供应到燃烧室；加热介质鼓风机，用于将加热介质输送到热交换器；公用驱动器，用于燃烧空气鼓风机和加热介质鼓风机；至少一个传感器，用于监测加热介质的质量流量；控制器，控制燃料输送装置和公用驱动器。控制器设计成根据加热介质的质量流量改变供应到燃烧室的燃料的量和加热介质的量之间的比率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种特别用于移动使用的加热器及用于控制这种加热器的方法。
技术介绍
用于移动使用或用于移动设备的加热器(下面称为移动加热器)用作驻车加热器或辅助加热器，特别用于汽车行业。驻车加热器(或驻车加热系统)可在车辆发动机休止时及在车辆发动机运转时操作，而辅助加热器仅能在车辆发动机运转时操作。在这种加热器中，燃料通常用燃烧空气转换，以产生用于加热的热量。为此，这种移动加热器具有燃烧室，在燃烧室中，通常在涉及火焰的燃烧过程中发生转换。利用液体燃料例如柴油、汽油或乙醇或者利用气体燃料实施对这种移动加热器的操作是已知的。 针对于移动加热器来说，在液体或水加热器和空气加热器之间存在区别，在液体或水加热器中，释放的热在加热器的热交换器中传递到作为加热介质的液体(通常是发动机冷却剂)，在空气加热器中，释放的热在加热器的热交换器中传递到作为加热介质的空气。空气加热器通常以这样的方式设计，即使得释放的热在热交换器中直接传递到被供应到待加热的区域的空气，特别是，车辆内部的空气。为了能够使这种加热器操作，燃料和燃烧空气均须供应到燃烧室。燃料可通过燃 料输送装置例如计量泵以精确的预定量供应到燃烧室。燃烧空气可通过由电机驱动的燃烧空气鼓风机供应到燃烧室。用于在燃烧室中的转换的燃烧空气比率X (也称为空气因子或空气比率)通过供应的燃料的量与供应的燃烧空气的量的比率确定。因此，按这样设置的燃烧空气比率X通过燃烧空气鼓风机的旋转速度和燃料输送装置的输送率确定。加热器的操作进一步要求待加热的加热介质应该通过热交换器。针对于空气加热器来说，这可通过加热介质鼓风机实现。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种改良的加热器及用于操作加热器的改良的方法。该目的通过如在权利要求I中要求的加热器实现。在从属权利要求中示出有利的发展。加热器具有燃烧室，用于用燃烧空气转换燃料，以释放热；热交换器，用于将释放的至少一些热传递到待加热的加热介质；燃料输送装置，用于将燃料供应到燃烧室；燃烧空气鼓风机，用于将燃烧空气供应到燃烧室；加热介质鼓风机，用于输送加热介质；公用驱动器，用于燃烧空气鼓风机和加热介质鼓风机；至少一个传感器，用于监测加热介质的质量流量；控制器，控制燃料输送装置和公用驱动器。控制器设计成根据加热介质的质量流量改变供应到燃烧室的燃料的量和燃烧空气的量之间的比率。采用的用于燃烧空气鼓风机和加热介质鼓风机的术语“公用驱动器”的意思是，燃烧空气鼓风机和加热介质鼓风机以这样的方式结合到公用驱动器，即燃烧空气鼓风机的旋转速度与加热介质鼓风机的旋转速度具有固定关系。例如，燃烧空气鼓风机和加热介质鼓风机可以以例如，通过公用轴连接到公用驱动器这样的方式结合到公用驱动器，例如，以使得燃烧空气鼓风机和加热介质鼓风机具有相同的旋转速度。用于监测加热介质的质量流量的至少一个传感器可以是例如直接测量质量流量的质量流量传感器，但是所述至少一个传感器还可由仅间接检测加热介质的质量流量的传感器形成。例如，用于监测加热介质的质量流量的至少一个传感器可由测量加热介质从加热器出来的出口温度的温度传感器形成。可从测量的出口温度推断加热介质的质量流量。特别是，如果测量的温度超过预定极限值，则这种温度传感器可用于确定加热介质的质量流量过低。然而，质量流量的监测还可例如通过监测加热介质的入口温度和加热介质的出口温度之间的温差实现。由于控制器设计成改变供应到燃烧室的燃料的量和加热介质的量之间的比率，所以允许在燃料的预定输送速率下，(由于公用驱动器导致)燃烧空气鼓风机的旋转速度的改变并因此燃烧空气质量流量的改变(超过合适的范围)。因此，预定特定燃烧空气因子\，然后调节到该因子但是允许燃烧空气因子\ (在预定极限内)变化是不成问题的。可改变在燃料输送装置的给定输送速率下的加热介质的质量流量，同时使用用于燃烧空气鼓风机和加热介质鼓风机的紧凑且低成本的公用驱动器。凭借这种构造， 无论操作情况或应用如何，都不需要以加热介质鼓风机的高鼓风机功率操作加热介质鼓风机。在这种方式小，可显著减小平均功耗，可减小由于加热介质引起流动噪声而导致的平均噪声水平。可直接地基于例如测量的质量流量(例如，传感器直接测量的质量流量)，或者可间接地基于测量信号来执行根据加热介质的质量流量的变化，该测量信号允许推断作为加热介质的质量流量，例如，在加热器的出口处的加热介质的测量温度(出口温度)，或者加热介质的入口温度(热交换器的上游)和加热介质的出口温度之间的温差。采用的术语“质量流量”的意思是每单位时间的加热介质的质量。控制器优选地设计成根据加热介质的质量流量改变供应到燃烧室的燃料的量和供应到燃烧室的燃烧空气的量之间的比率。根据一个实施例，控制器设计成根据加热介质的质量流量改变公用驱动器的旋转速度，同时使燃料输送装置的输送速率保持不变。通过根据加热介质的质量流量改变公用驱动器的旋转速度，加热介质鼓风机可以以与各个操作状态的实际情况或各个应用的实际情况匹配的鼓风机功率操作。根据一个实施例，控制器设计成如果加热介质的质量流量过低，则增加公用驱动器的旋转速度。在该实施例中，加热介质的质量流量可通过增加旋转速度而增加。这里不需要燃料输送装置的输送速率发生变化。特别是，在该实施例中，公用驱动器(并因此加热介质鼓风机)可总是以与预定旋转速度范围(对燃料的各个输送速率预定)的下限对应的旋转速度操作，只有在监测的加热介质的质量流量过低时才增加旋转速度。因此，加热介质鼓风机总是仅以需要的鼓风机功率操作，因此，功耗减小且噪声水平减小。对质量流量是否过低的估计可通过例如将测量的质量流量与预设的设定点比较而实现。针对于质量流量的检测通过温度传感器实现来说，例如如果测量的温度超过预设的设定点，则可推断质量流量过低。根据一个实施例，控制器设计成在针对于燃料输送装置的输送速率的旋转速度范围内改变公用驱动器的旋转速度。在这种情况下，允许旋转速度间隔作为输送速率的函数，即，预定作为输送速率的函数的旋转速度范围的上限和下限。换句话说，针对于、操作特性域，而不是、操作特性曲线。针对于特定的旋转速度范围确保了燃烧空气因子、可仅在有限的范围内变化，从而确保了加热器也总是位于根据燃烧过程和排放极限所允许的范围内。根据一个实施例，控制器设计成以与旋转速度范围的下限对应的旋转速度操作公用驱动器，并且只有在加热介质的质量流量过低时才增加旋转速度。在这种情况下，确保了加热介质鼓风机总是以不会超过所需量的中等鼓风机功率操作。根据一个实施例，控制器设计成如果加热介质的质量流量过低且公用驱动器的旋转速度与旋转速度范围的上限对应，则减小燃料输送装置的输送速率。在这种情况下，可以以特别可靠的方式防止由于质量流量过低导致加热器或者下游部件出现过热。特别是，如果只要加热介质的质量流量过低，就在开始时总是选择尽可能低的旋转速度且旋转速度随后增加到上限，并且只有当达到上限时才减小燃料输送装置的输送速率，则在这种方式下，可能有利于将热可靠地引入到待加热的区域中，即使在不利情况下也是如此，而不需要过早地减小加热器中的热输出。根据一个实施例，用于监测加热介质的质量流量的至少一个传感器是用于检测加热了的加热介质的温度的温度传感器。可以以合理的成本设置这种温度传感器。过低的加热介质的质量流量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·奥托，C·贝克尔，M·珀纳，
申请(专利权)人：韦巴斯托股份公司，
类型：发明
国别省市：