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WO2003043843A1 - Fahrzeugheizgerät und verfahren zum montieren eines fahrzeugheizgerätes - Google Patents

Fahrzeugheizgerät und verfahren zum montieren eines fahrzeugheizgerätes Download PDF

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WO2003043843A1
WO2003043843A1 PCT/EP2002/012978 EP0212978W WO03043843A1 WO 2003043843 A1 WO2003043843 A1 WO 2003043843A1 EP 0212978 W EP0212978 W EP 0212978W WO 03043843 A1 WO03043843 A1 WO 03043843A1
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air blower
contacts
control unit
blower motor
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Werner Höglmaier
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Webasto Thermosysteme International GmbH
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Webasto Thermosysteme GmbH
Webasto Thermosysteme International GmbH
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    • H02K2211/03—Machines characterised by circuit boards, e.g. pcb

Definitions

  • the invention relates to a vehicle heater with a burner, a combustion air blower with a combustion air blower motor, and a control unit, the control unit being arranged in the same housing as the combustion air blower motor.
  • the invention further relates to a method for assembling a vehicle heater.
  • Vehicle heaters can be used, for example, as additional heaters or as auxiliary heaters in motor vehicles. It is particularly preferred if the vehicle heaters can work independently of the internal combustion engine of the motor vehicle.
  • the heat energy in vehicle heaters is generally generated by burning the motor vehicle fuel, for example diesel or gasoline, in a burner.
  • a combustion air blower is often provided which is operated by means of a combustion air blower motor.
  • a control device assigned to the vehicle heater which controls or regulates the functions of the vehicle heater.
  • the control unit receives different information, for example information from sensors or also information from operating elements, so that the operation of the vehicle heater can be influenced as a function of this information.
  • This influencing the operation of the vehicle heater affects, for example, the fuel supply or the operation of the combustion air fan. The latter will achieved by the control unit controlling the combustion air blower motor.
  • control device is arranged in the area of the heat exchanger, that is to say in the area in which thermal energy is absorbed by a heat-carrying medium, for example water.
  • a heat-carrying medium for example water.
  • This arrangement of the control device has the advantage that, for example, temperature sensors which are intended to determine the temperature of the heat transfer medium can be arranged directly on a circuit board of the control device. This makes cumbersome cable routing unnecessary and the temperature determination is not prone to errors.
  • a disadvantage of such a solution is that very high temperatures occur on the control unit, if this is arranged in the area of heat transfer, which can sometimes assume values at which reliable operation of the control unit can no longer be guaranteed, or even damage to the control unit can.
  • US Pat. No. 5,855,319 describes a vehicle heating device in which the control device is not arranged on the heat exchanger. Rather, the control unit is provided in a housing end part, which forms a common housing for the control unit and combustion air blower motor in the assembled state of the vehicle heater. In this way, the control unit is protected against excessive exposure to heat. However, additional cabling is required.
  • a temperature sensor which can be arranged, for example, in the area of the heat exchanger, would have to be connected to the remote control device via a cable.
  • the invention has for its object to provide a vehicle heater in which the disadvantages of the prior art are eliminated, in particular re a control unit arranged away from the heat exchanger is to be provided, which does not require excessive cabling.
  • the invention is distinguished from generic vehicle heaters by the fact that the combustion air blower motor is brought into direct engagement with mating contacts on a circuit board of the control unit with contacts guided to the outside.
  • the additional wiring effort for temperature sensors that may be provided in the area of the heat exchanger is accepted.
  • the additional wiring effort is compensated for by reducing the line connection between the combustion air blower motor and the control unit. By contacting the combustion air blower motor directly with the circuit board of the control unit, any cabling in this area can be omitted, so that the present invention provides an inexpensive and easy-to-assemble structure.
  • the vehicle heater according to the invention is developed in a particularly advantageous manner in that the vehicle heater is a water heater.
  • an arrangement of the control device in the blower housing is particularly advantageous in such a water heater, in which case the advantage according to the invention of Contacting the motor directly with the circuit board of the control unit can come into play.
  • the invention further consists in a method for assembling a vehicle heating device, in which contacts of a combustion air blower motor which are led to the outside are directly contacted directly with a circuit board of a control device.
  • a combustion air blower motor which are led to the outside are directly contacted directly with a circuit board of a control device.
  • the invention is based on the knowledge that the control device can be protected against excessive heat by being arranged at a distance from the heat exchanger.
  • the increase in cabling between temperature sensors in the heat exchanger area and the control unit is compensated for by the fact that cabling between the combustion air blower motor and the control unit can be omitted.
  • Fig. 1 is a schematic representation of part of a vehicle heater according to the invention.
  • Fig. 2 is an enlarged view of a contact area between the combustion air blower motor and the circuit board of the control unit.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of part of a combustion air blower housing 10.
  • a combustion air blower is located in this combustion air blower housing 10.
  • motor 12 which drives a shaft 14.
  • the blower motor 12 is connected directly to mating contacts 22, 24 on a circuit board 20 of the control unit via two contacts 16, 18 which are led to the outside.
  • the connection can be established by inserting spring-loaded contacts 16, 18 into corresponding bores in corresponding conductor tracks that form the counter-contacts 22, 24.
  • the resilient preload can be achieved by forming corresponding resilient tongues 16A (see FIG. 2, corresponding to the detail X in FIG. 1) on the contacts 16 themselves or by a slight undersize or oversize in the spacing of the contacts 16, 18 with respect to the counter-contacts 22, 24 are generated.
  • the combustion air blower motor 12 is additionally mechanically connected, for example by locking or screwing, to at least one wall of the combustion air blower housing 10.
  • the contour of the walls 26 of the same possibly with corresponding projections 28 or pins, can also fix the combustion air blower motor 12 directly in its position without additional fixings being necessary.
  • the shaft 14 is fixed in the axial direction by a cover 30 of the combustion air blower housing 10.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugheizgerät mit einem Brenner, einem Brennluftgebläse mit einem Brennluftgebläsemotor (12) und einem Steuergerät, wobei das Steuergerät in demselben Brennluftgebläsegehäuse (10) angeordnet ist wie der Brennluftgebläsemotor (12). Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass der Brennluftgebläsemotor (12) mit nach aussen geführten Kontakten (16, 18) unmittelbar mit Gegenkontakten (22, 24) auf einer Platine (20) des Steuergerätes verbunden ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Montieren eines Fahrzeugheizgerätes.

Description

Fahrzeugheizgerät und Verfahren zum Montieren eines Fahrzeugheizgerätes
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugheizgerät mit einem Brenner, einem Brennluftgebläse mit einem Brennluftgeblasemotor, und einem Steuergerät, wobei das Steuergerät in demselben Gehäuse angeordnet ist wie der Brennluftgeblasemotor. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Montage eines Fahrzeug- heizgerätes.
Fahrzeug heizgeräte können beispielsweise als Zusatzheizgeräte oder auch als Standheizungen bei Kraftfahrzeugen eingesetzt werden. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Fahrzeugheizgeräte unabhängig vom Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs arbeiten können.
Die Wärmeenergie wird in Fahrzeugheizgeräten im Allgemeinen durch Verbrennung des Treibstoffs des Kraftfahrzeugs, das heißt beispielsweise Diesel oder Benzin, in einem Brenner erzeugt. Um die für die Verbrennung erforderliche Brennluft in den Brenner zu leiten, ist vielfach ein Brennluftgebläse vorgesehen, welches mittels eines Brennluftgebläsemotors betrieben wird.
Bei modernen Fahrzeugheizgeräten ist im Allgemeinen ein dem Fahrzeug heizge- rät zugeordnetes Steuergerät vorgesehen, welches die Funktionen des Fahr- zeugheizgerätes steuert beziehungsweise regelt. Dem Steuergerät gehen unterschiedliche Informationen zu, beispielsweise Informationen von Sensoren oder auch Informationen von Bedienelementen, so dass in Abhängigkeit dieser Informationen der Betrieb des Fahrzeugheizgerätes beeinflusst werden kann. Diese Beeinflussung des Betriebs des Fahrzeugheizgerätes betrifft beispielsweise die Brennstoffzufuhr oder auch den Betrieb des Brennluftgebläses. Letzteres wird durch die Ansteuerung des Brennluftgebläsemotors durch das Steuergerät erreicht.
Bei zahlreichen Fahrzeugheizgeräten des Standes der Technik (siehe beispiels- weise EP 0 331 922 B1) ist das Steuergerät im Bereich des Wärmeübertragers angeordnet, das heißt in dem Bereich, in dem von einem wärmeführenden Medium, beispielsweise Wasser, Wärmeenergie aufgenommen wird. Diese Anordnung des Steuergerätes hat den Vorteil, dass beispielsweise Temperatursensoren, die die Temperatur des Wärmeträgermediums ermitteln sollen, direkt auf einer Plati- ne des Steuergerätes angeordnet sein können. Dies macht eine umständliche Leitungsführung entbehrlich, und die Temperaturermittlung ist fehlerunanfällig.
Nachteilig an einer solchen Lösung ist allerdings, dass am Steuergerät, wenn dieses im Bereich des Wärmeübertrages angeordnet ist, sehr hohe Temperaturen auftreten, die mitunter Werte annehmen können, bei denen ein zuverlässiger Betrieb des Steuergerätes nicht mehr gewährleistet ist, beziehungsweise sogar Beschädigungen des Steuergerätes auftreten können.
In der US 5,855,319 ist ein Fahrzeugheizgerät beschrieben, bei dem das Steuer- gerät nicht am Wärmeübertrager angeordnet ist. Vielmehr ist das Steuergerät in einem Gehäuseendteil vorgesehen, welches im zusammengesetzten Zustand des Fahrzeugheizgerätes ein gemeinsames Gehäuse für Steuergerät und Brennluftgeblasemotor bildet. Auf diese Weise ist das Steuergerät gegen eine übermäßige Einwirkung von Wärme geschützt. Allerdings ist ein zusätzlicher Ver- kabelungsaufwand erforderlich. Ein Temperatursensor, der beispielsweise im Bereich des Wärmeübertragers angeordnet sein kann, müsste nämlich über ein Kabel mit dem entfernt angeordneten Steuergerät verbunden werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeugheizgerät anzugeben, bei dem die Nachteile des Standes der Technik ausgeräumt sind, wobei insbesonde- re ein entfernt vom Wärmeübertrager angeordnetes Steuergerät vorgesehen werden soll, das ohne einen übermäßigen Verkabelungsaufwand auskommt.
Diese Aufgabe wird durch ein Fahrzeugheizgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zur Montage eines Fahrzeugheizgeräts mit den Merkmalen des Anspruchs 3 gelöst.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in dem abhängigen Anspruch angegeben.
Die Erfindung zeichnet sich gegenüber gattungsgemäßen Fahrzeug heizgeräten dadurch aua, dass der Brennluftgeblasemotor mit nach außen geführten Kontakten direkt mit Gegenkontakten auf einer Platine des Steuergerätes in Eingriff gebracht ist. Bei dem Fahrzeugheizgerät gemäß der vorliegenden Erfindung nimmt man demnach den zusätzlichen Verkabelungsaufwand zu möglicherweise vorgesehenen Temperatursensoren im Bereich des Wärmeübertragers in Kauf. Allerdings kompensiert man den zusätzlichen Verkabelungsaufwand dadurch, dass die Leitungsverbindung zwischen Brennluftgeblasemotor und Steuergerät verringert wird. Indem der Brennluftgeblasemotor direkt mit der Platine des Steuerge- rätes kontaktiert wird, kann jegliche Verkabelung in diesem Bereich entfallen, so dass ein kostengünstiger und montagefreundlicher Aufbau durch die vorliegende Erfindung zur Verfügung gestellt wird.
Das erfindungsgemäße Fahrzeugheizgerät ist in besonders vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet, dass das Fahrzeugheizgerät ein Wasserheizgerät ist.
Insbesondere bei Wasserheizgeräten treten in den Bereichen, in denen bei Fahrzeugheizgeräten des Standes der Technik die Steuergeräte angeordnet waren, besonders hohe und daher problematische Temperaturen auf. Insofern ist eine Anordnung des Steuergerätes im Gebläsegehäuse bei einem solchen Wasser- heizgerät von besonderem Vorteil, wobei dann der erfindungsgemäße Vorteil des Kontaktierens des Motors direkt mit der Platine des Steuergerätes zum Tragen kommen kann.
Die Erfindung besteht weiterhin in einem Verfahren zur Montage eines Fahrzeug- heizgerätes, bei dem nach außen geführte Kontakte eines Brennluftgebläsemo- tors direkt unmittelbar mit einer Platine eines Steuergerätes kontaktiert werden. Auf diese Weise werden die Vorteile des erfindungsgemäßen Heizgerätes in einem Verfahren verwirklicht, da das bisherige aufwendige Montageverfahren aufgrund der entfallenden Verkabelung zwischen Motor und Platine des Steuerge- rätes entfallen kann. Der Motor wird bevorzugt mit seinen Kontakten einfach auf die Platine aufgesteckt und erforderlichenfalls zusätzlich an einer Wand des Brennluftgebläsegehäuses fixiert.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das Steuergerät gegen eine übermäßige Wärmeeinwirkung geschützt werden kann, indem es entfernt vom Wärmeübertrager angeordnet wird. Die Erhöhung des Verkabelungsaufwandes zwischen Temperatursensoren im Wärmeübertragerbereich und Steuergerät wird dadurch kompensiert, dass Verkabelungsaufwand zwischen Brennluftgeblasemotor und Steuergerät entfallen kann.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitende Zeichnung anhand einer bevorzugten Ausführungsform beispielhaft erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Teils eines erfindungsgemäßen Fahrzeugheizgerätes und
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines Kontaktbereichs zwischen Brennluftgeblasemotor und Platine des Steuergeräts.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung von einem Teil eines Brennluftgebläsegehäuses 10. In diesem Brennluftgebläsegehäuse 10 ist ein Brennluftgebläse- motor 12 angeordnet, der eine Welle 14 antreibt. Der Gebläsemotor 12 ist über zwei nach außen geführte Kontakte 16, 18 direkt mit Gegenkontakten 22, 24 auf einer Platine 20 des Steuergerätes verbunden. Die Verbindung kann durch einführen federbelasteter Kontakte 16, 18 in entsprechende, die Gegenkontakte 22, 24 bildende Bohrungen in entsprechenden Leiterbahnen hergestellt werden. Die federnde Vorbelastung kann durch Ausbildung entsprechender federnder Zungen 16A (siehe Fig. 2, entsprechend der Einzelheit X in Fig. 1) an den Kontakten 16 selbst oder durch ein leichtes Unter- oder Übermaß beim Abstand der Kontakte 16, 18 bezüglich der Gegenkontakte 22, 24 erzeugt werden. Erforderlichenfalls ist der Brennluftgeblasemotor 12 zusätzlich mechanisch, beispielsweise durch Ver- rasten oder Verschrauben mit wenigstens einer Wand des Brennluftgebläsege- häuses 10 verbunden. Bei einer entsprechenden Gestaltung des Brennluftgeblä- segehäuses 10 kann die Kontur der Wände 26 desselben, eventuell mit entsprechenden Vorsprüngen 28 oder Stiften auch den Brennluftgeblasemotor 12 un- mittelbar in seiner Position fixieren, ohne dass zusätzliche Fixierungen erforderlich wären. Die Fixierung in axialer Richtung der Welle 14 erfolgt durch einen Deckel 30 des Brennluftgebläsegehäuses 10.
Demnach ist es nicht erforderlich, eine Kabelverbindung zwischen dem Brennluft- gebläsemotor 12 und der Platine 20 vorzusehen. Es ist daher möglich, die Platine 20 einerseits in ausreichendem Abstand zu einem (nicht dargestellten) Wärmetauscher anzuordnen und andererseits den Verkabelungsaufwand gering zu halten.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein. Bezugszeichenliste
10 Brennluftgebläsegehäuse
12 Brennluftgeblasemotor 14 Welle
16 Kontakt
16A federnde Zunge (an 16)
18 Kontakt
20 Platine 22 Gegenkontakt
24 Gegenkontakt
26 Wand (von 10)
28 Vorsprung (an 10)
30 Deckel (von 10)

Claims

Patentansprüche
1. Fahrzeugheizgerät mit - einem Brenner, einem Brennluftgebläse mit einem Brennluftgeblasemotor (12) und einem Steuergerät, wobei das Steuergerät in demselben Gehäuse (10) angeordnet ist wie der Brennluftgeblasemotor (12), dadurch gekennzeichnet, dass der Brennluftgeblasemotor (12) mit nach außen geführten Kontakten (16, 18) unmittelbar mit Gegenkontakten (22, 24) auf einer Platine (20) des Steuergerätes verbunden ist.
2. Fahrzeugheizgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte (16, 18) gegenüber den Gegenkontakten (22, 24) federnd vorbelastet sind.
3. Fahrzeugheizgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennluftgeblasemotor (12) von Wänden (26), einem Deckel (30) und /oder Vorsprüngen (28) abgestützt wird.
4. Fahrzeugheizgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug heizgerät ein Wasserheizgerät ist.
5. Verfahren zum Montieren eines Fahrzeugheizgerätes, bei dem ein Brennluftgeblasemotor (12) mit nach außen geführten Kontakten (16, 18) unmittelbar mit Gegenkontakten (22, 24) auf einer Platine (20) eines Steuergerätes verbunden wird.
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