DE19728804C2 - Anordnung zur Raumtemperaturmessung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Raumtemperaturmessung gemäß dem Ober­ begriff des Patentanspruches 1.

Insbesondere ist dabei an den Betrieb eines Temperaturreglers gedacht, dem die gemessene Raumtemperatur einzugeben ist. Bei einer solchen Temperaturmessung bestehen zwei we­ sentliche Bedingungen. Zum einen soll der im Gehäuseinnern vorgesehene Temperaturfühler die außerhalb des Gehäuses vorhandene Raumtemperatur möglichst fehlerfrei messen. Zum zweiten soll hierbei die Temperatur der Wand oder dergleichen, an der in aller Regel ein solches Gehäuse mit seinem Unterteil angebracht ist, keinen oder zumindest einen nur geringen Einfluss auf die Temperatur des Temperaturfühlers haben. Um ein gutes, dynamisches Messverhalten zu erreichen, müssen sogenannte Totzeiten bei der Temperaturerfassung vermieden werden.

Die vorgenannte Problematik wurde von dem bisher bekannt gewordenen Stand der Tech­ nik nicht befriedigend gelöst. So kennt man eine Anordnung, bei der zwischen Oberteil und Basisfläche des Unterteiles des Gehäuses eine Grundplatte vorgesehen ist, deren Ab­ stand von der Basisfläche des Unterteiles wesentlich kleiner ist als von der Deckfläche des Oberteiles. Dabei ist der Temperaturfühler an diese Grundplatte angelötet. Hiermit ist in nachteiliger Weise der thermische Widerstand vom Temperaturfühler zur Basisfläche des Unterteiles wesentlich geringer als zur Deckfläche des Oberteiles, wodurch in nachteiliger Weise die Temperaturangabe des Temperaturfühlers wesentlich von der Temperatur der Basisfläche des Unterteiles mitbestimmt wird. Somit gibt der Temperaturfühler eine Tem­ peratur an, die sich überwiegend, zumindest teilweise aus der Temperatur der Wand ergibt, an der die Anordnung angebracht ist. Die angestrebte Erfassung der Außentemperatur (Raumtemperatur) ist mit erheblichen Fehlern belastet. Man hat zwar versucht, diesem Mangel dadurch abzuhelfen, dass man im Oberteil Schlitze vorgesehen hat, durch welche die die Außentemperatur aufweisende Luft eintreten kann. Eine signifikante Verbesserung der Messgenauigkeit wurde aber auch hiermit nicht erreicht.

Ferner kennt man eine Anordnung, bei der der Temperaturfühler in Form einer kleinen Perle an der Innenseite des Oberteiles angebracht ist. Dabei ist die wärmeübertragende Kontaktfläche von der Innenseite des Oberteiles zum Temperaturfühler zu gering. Die Anschlussdrähte von diesem Temperaturfühler zum Unterteil oder zu einer Grundplatte des Unterteiles haben einen relativ niedrigen thermischen Widerstand. Diese Anschluss­ drähte sind ferner mechanisch sehr empfindlich und zu instabil, als dass ein sicherer Kon­ takt des Temperaturfühlers am Oberteil oder ein stabiler Halt des Temperaturfühlers in der Nähe des Oberteiles gewährleistet werden kann. Wird das Oberteil bei einer Montage oder Reparatur abgenommen, so besteht die Gefahr, dass bei einer unachtsamen Handhabung des Monteurs der Temperaturfühler und seine ihn haltenden Anschlussdrähte verbogen werden. Aus den oben genannten Gründen ist nachteiligerweise der Wärmewiderstand zwischen dem Temperaturfühler und dem außerhalb des Gehäuses befindlichen Raum größer als der Wärmewiderstand zwischen Temperaturfühler und Montagefläche, so dass man keine befriedigenden Messergebnisse der Außentemperatur bekommt.

Aus der DE-AS 12 03 656 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Regelung der Tem­ peratur in einem Ofen beschrieben. Daraus ist ein Strahlenschutz bekannt, der ein Thermoelement vor der direkten Strahlung von Heizstäben schützt. Die Vorrichtung und das Verfahren sind für solche Öfen vorgesehen, in denen eine Temperatur von mehreren 100°C herrscht. In einer derartigen Vorrichtung sind keine elektronischen Bauteile vorge­ sehen, da diese bei den hohen Temperaturen ohnehin zerstört werden würden.

Aus der DE 31 34 166 C2 ist ein Temperaturfühler bekannt, der zur Temperaturmessung in einem Luftkanal einer Heiz- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges vorgesehen ist. Die Anschlussdrähte des Temperaturfühlers dienen zugleich als Halterung und Sensorfläche. Bei den Anschlussdrähten ist die Zuleitung zur Sensorfläche mäanderförmig ausgebildet, während die Leitungsbahn im Verbindungsbereich zur Sensorfläche vergrößert ist. Auf diese Weise soll der Wärmeübergang aufgrund des Luftstroms gering gehalten werden.

Aus der GB 2 209 093 A ist eine Anordnung zur Temperaturmessung bekannt, die sämtli­ che Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 aufweist. Diese Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, dass elektrische und elektronische Bauteile im Inneren des Gehäuses Wärme erzeugen, die die von dem Temperaturfühler erfassten Messwerte verfälscht. Dies hat zur Folge, dass nachgeschaltete Steuerungs- oder Regelungskreise mit falschen Mess­ werten versorgt werden, was aufgrund der Fehlerfortpflanzung zu einer Fehlfunktion gan­ zer Anlagen führen kann.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zur Raumtemperaturmessung bereit­ zustellen, bei der die Wärmeerzeugung in der elektrischen Schaltung verringert wird und eine Wärmeübertragung von elektrischen und elektronischen Bauelementen zum Tempera­ turfühler verhindert oder zumindest eingeschränkt wird.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Unterteil zur Befestigung der Anordnung an einer Montagefläche, insbesondere einer Wand vorgesehen ist, und thermische Schirme in einer Positionierung derart vorgesehen sind, dass vom Unterteil bzw. von anderen im Ge­ häuse befindlichen Bauteilen herkommende Wärmestrahlungen reflektiert werden, der Temperaturfühler und mit ihm thermisch leitend verbundene Teile gegen diese Wärme­ strahlungen zumindest teilweise abgeschirmt sind, und das Unterteil eine von diesem ge­ ringfügig beabstandete Grundplatte trägt und die elektrische Verbindung zwischen dem Thermofühler und dem Unterteil um ein Vielfaches länger ist als der geometrische Abstand zwischen dem Thermofühler und dem Unterteil, wobei die elektrische Verbindung zick­ zackförmig, mäanderförmig oder dergleichen ausgebildet ist.

Durch die thermischen Schirme wird sowohl Wärmestrahlung als auch Wärmekonvektion zwischen Bauteilen und Temperaturfühler unterbunden. Durch die sehr langen elektrischen Verbindungen, welche vorzugsweise zickzackförmig oder mäanderförmig ausgebildet sind, wird der thermische Widerstand erhöht. Dadurch wird die Wärmeleitfähigkeit dieser Leiter entsprechend vermindert. Dadurch, dass außer dem Unterteil zusätzlich die Grundplatte vorgesehen ist, und sich zwangsläufig eine Luftschicht zwischen Unterteil und Grundplatte befindet, wird die Wärmeentwicklung verringert.

Hiermit wird optimal das angestrebte Ziel einer möglichst genauen Erfassung der außer­ halb des Gehäuses vorhandenen Temperatur erreicht und zugleich der Einfluss der Tem­ peratur der Montagefläche, z. B. einer Haltewand, minimiert. Die o. g. flächige Ausbildung der Wärmeübertragung fördert sowohl die Schnelligkeit der Temperaturänderung am Temperaturfühler als auch die Genauigkeit der Temperaturmessung. Durch die anspruchs­ gemäße geringe Wärmeleitfähigkeit der Verbindungen des Temperaturfühlers zum Unter­ teil wird der thermische Widerstand zwischen Unterteil und Temperaturfühler soweit er­ höht, dass die in der Regel von der Raumtemperatur abweichende Temperatur einer Hal­ tewand oder dergleichen keinen oder nur einen sehr geringen Einfluss auf das Messergeb­ nis hat.

Die flächige Ausbildung der Wärmeübertragung kann durch unterschiedlich gestaltete und auch unterschiedlich innerhalb des Gehäuses positionierte flächige Wärmeübertragungsmit­ tel erreicht werden.

So ist gemäß Patentanspruch 3 das flächige Wärmeübertragungsmittel als eine entspre­ chende Wärmeleitfläche ausgebildet, an der der Temperaturfühler anliegt, oder in die der Temperaturfühler eingebracht ist. Dabei besteht eine körperliche und damit sehr gut wär­ meleitende Verbindung zwischen Temperaturfühler und Wärmeleitfläche.

Es ist aber auch die weitere Alternative der Erfindung gemäß Patentanspruch 4 möglich, nämlich den Temperaturfühler derart flächig auszubilden, dass er selber ein flächiges Wär­ meübertragungsmittel bildet.

Die Größe der flächigen Wärmeleitmittel, sei es in der Form der Wärmeleitfläche gemäß Patentanspruch 3 oder in der Form eines flächig ausgebildeten Temperaturfühlers, ist ent­ sprechend der jeweils gegebenen Abmessungen, insbesondere der Größe des Gehäuses zu wählen. Es empfiehlt sich in der Regel, eine solche Fläche größer als 100 mm² zu dimensi­ onieren, was gemäß Patentanspruch 15 vorgesehen ist.

Gemäß Patentanspruch 5 ist eine Positionierung des betreffenden flächigen Wärmeüber­ tragungsmittels vorgesehen, das in Ergänzung der Merkmale des Patentanspruches 1 für einen geringen thermischen Widerstand zwischen der Außenluft und dem Temperaturfüh­ ler in Relation zu dem thermischen Widerstand zwischen Temperaturfühler und Unterteil bzw. Montagefläche sorgt. Dieser thermische Widerstand zwischen Temperaturfühler und Außenluft wird durch die Merkmale der Patentansprüche 6 bis 8 verbessert.

Die Patentansprüche 9 bis 12 beinhalten eine fertigungstechnisch sehr vorteilhafte und daher mit geringen Herstellungskosten belastete Ausführungsform der Erfindung.

Die Lehre des Patentanspruches 1 kann auch in der Weise verwirklicht werden, wie es Ge­ genstand des Patentanspruches 16 ist, der durch die Patentansprüche 17 und 18 weiter aus­ gestaltet wird. Hier besteht zwar auch eine flächige Übertragung der Wärme vom Raum außerhalb des Gehäuses in das Gehäuseinnere und letztlich zum Temperaturfühler. Nur erfolgt hier die flächige Wärmeübertragung zunächst auf eine Wärmeleitfläche oder eine entsprechend ausgebildete Leiterplatte und hiervon über ein entsprechend ausgebildetes Wärmeübertragungsmittel, bevorzugt über einen Kupferdraht, auf den Temperaturfühler. In dem Zusammenhang kommt dem Patentanspruch 18 eine besondere Bedeutung zu, da hierbei gerade die Lötstelle mit ihrer sehr großen Wärmeleitfähigkeit die Wärmeübertra­ gung auf den Temperaturfühler begünstigt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und der zugehörigen Zeich­ nung zu entnehmen. In der im We­ sentlichen schematischen Zeichnung zeigt:

Fig. 1: ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Längsschnitt,

Fig. 1a: eine Unteransicht gemäß dem Pfeil Ia und einer Schnittlinie A-A in Fig. 1,

Fig. 2: eine weitere Ausführung der Erfindung in einem teilweisen Längsschnitt,

Fig. 3, 4: zwei Varianten einer weiteren Ausführungsmöglichkeit der Erfindung,

Fig. 5: eine weitere Ausführungsmöglichkeit der Erfindung in einem teilweisen Längsschnitt,

Fig. 6 bis 10: ebenfalls in einem teilweisen Längsschnitt weitere Ausführungsmöglichkei­ ten der Erfindung.

Im ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Fig. 1 ist im Längsschnitt ein Gehäuse bestehend aus dem Oberteil 1 und dem Unterteil 2 dargestellt. Das Unterteil 2 dient zur Befestigung der Gesamtanordnung an einer Montagefläche 3, beispielsweise einer Wand oder dergleichen, während die Außenseite 4 des Oberteils dem Raum 5 zugewandt ist, des­ sen Temperatur gemessen werden soll. Im Innern des Gehäuses befindet sich eine Grund­ platte 6, die von der Basisfläche 7 des Unterteils 2 einen wesentlich kleineren Abstand hat als von der Deckelfläche 1' des Oberteils 1. Die Grundplatte 6 ist in nicht dargestellter Weise am Unterteil 2 befestigt, z. B. mit Hilfe von Auflagen 8 in den Seitenwänden 2' des Unterteils 2.

An der Innenseite 9 des Oberteiles 1, hier dessen Deckelplatte 1' ist ein flächiges Wärme­ übertragungsmittel angebracht und zwar in Form einer flexiblen Leiterplatte 11, die an ih­ rer in Fig. 1 nach unten gerichteten Seite eine Wärmeleitfläche 10 in Form einer aufge­ brachten Kupferkaschierung aufweist. In diesem Ausführungsbeispiel besteht nicht nur eine direkte körperliche Anlage der Wärmeleitfläche 10 an der betreffenden Seite der Leiterplatte 11 sondern auch der Leiterplatte 11 an der Innenseite 9 des Oberteils 1. Hierdurch wird mit einem besonders geringen Wärmeübergangwiderstand auf einer größeren Fläche die Temperatur im Außenbereich 5 über die Deckelfläche 1', die Leiterplatte 11 und die Wärmeleitfläche 10 an den Temperaturfühler 12 geleitet, der elektrisch an Leiter der leiterplatte 11 angeschlossen ist. Die Ansicht gemäß Fig. 1a zeigt, dass hier zwei Wärmeleitflächen 10 in Form von Kup­ ferkaschierungen vorgesehen sind, wobei der Temperaturfühler 12 in sogenannter SMD- Ausführung unmittelbar auf den Wärmeleitflächen aufliegt und mit diesen gemäß Ziff. 21 verlötet ist. Dies ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Analoge Ausfüh­ rungsbeispiele mit einer direkten Anlage des Temperaturfühlers 12 an einer Wärmeleitflä­ che sind den Fig. 5 und 7 zu entnehmen. Ferner zeigt das Ausführungsbeispiel der Fig. 1, 1a Kontaktflächen 27. Die der Grundplatte 6 und damit dem Unterteil 2 zugewandte Seite der Wärmeleitflächen ist mit einem Schirm oder Kaschierung aus glänzendem Metall versehen, um die Temperaturmessung schädlich beeinflussende Wärmestrahlungen des Unterteils 2 oder der dahinter befindlichen Montageflächen durch Reflektion weitgehend vom Temperaturfühler fernzuhalten.

Die Leiterplatte 11 ist flexibel, so dass ihre Endbereiche 13 und 14 abgebogen und in der Nähe der Seitenkanten 15, 16 der Grundplatte mittels sogenannter Leiterzüge 19, 20 in diese eingesteckt und dort festgelötet (17, 18) werden können. Es empfiehlt sich, die Lei­ terplatte 11 als ein flexibles flaches Band auszubilden, auf dem sich die ebenfalls flexiblen elektrischen Leiter 28 befinden. Diese Leiter 28 können gemäß einer Zick-Zack-Bahn in Fig. 1a entsprechend verlängert werden, um somit ihren thermischen Widerstand zu erhö­ hen. Auch können diese Leiter 28 mäanderförmig verlaufen (nicht dargestellt).

Die Grundplatte 6 ist zugleich als Träger weiterer Leiter ausgebildet und kann hierdurch mit hier nicht dargestellten Außenanschlüssen elektrisch verbunden werden. Die bandför­ mige Leiterplatte kann durch entsprechende Ausgestaltung zwar flexibel, aber andererseits so stabil gemacht werden, dass sie nicht nur zur elektrischen, sondern auch zu einer stabi­ len mechanischen Verbindung des Temperaturfühlers 12 und der Wärmeleitfläche 10 ein­ schließlich des daran gehaltenen Oberteils 1 des Gehäuses mit der Grundplatte 6 dienen kann. Zusätzlich kann eine hier nicht dargestellte, lösbare Verbindung des Oberteils 1 mit dem Unterteil 2 des Gehäuses vorhanden sein. Es ist ersichtlich, dass der Temperaturfühler 12 ganz überwiegend nur die Temperatur im Außenbereich 5 misst, nicht aber von der Temperatur der Montagefläche 3, z. B. einer Wand, merklich beeinflusst wird. Hierfür ist wesentlich, dass aufgrund der großflächigen Ausbildung der Wärmeleitfläche der o. g. Wärmedurchgangswiderstand durch die Wand des Oberteils zum Temperaturfühler sehr gering ist.

Auch das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 zeigt, dass die jeweilige Wärmeleitfläche 10 gemäß Fig. 1 von der Leiterplatte 11 selber gebildet sein kann, die auch in diesem Beispiel flexibel ausgebildet ist und mit ihren Endbereichen 13, 14 an zwei benachbart gelegenen Stellen der Grundplatte 6 mittels Leiterzüge 19, 20 angelötet (17, 18) sein kann. Das vorliegende Aus­ führungsbeispiel zeigt ferner, dass mehrere, hier zwei Wärmeleitflächen 10 der Leiterplatte 11 vorgesehen und jeweils in einer entsprechenden flächigen Wärmeübertragung zur In­ nenseite 9 des Oberteils 1 gebracht werden können. Im vorliegenden Beispiel der Fig. 2 befinden sich die Wärmeleitflächen 10 in Form der oben bereits erörterten Aufkaschierun­ gen an den Außenseiten der flexiblen Leiterplatte 11 und liegen an der Innenseite 9 des Oberteils 1 an. Die die Wärme aufnehmende Leiterplatte 11 gibt diese über eine Wärme­ leitfläche 10 und starke Kupferdrähte 21 oder dergleichen sowie deren Anlötungen 21' an der Leiterplatte 11 oder an der Wärmeleitfläche 10 an den Temperaturfühler 12 weiter. Auch hier ist eine Wärmeübertragung mit den bereits erläuterten Vorteilen gegeben. In diesem Ausführungsbeispiel und auch in den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 6, 8, 9 und 10 ist der Temperaturfühler 12 ein mit den vorgenannten, der Wärmeübertragung dienenden Drähten 21 verbundenes Bauelement. Die Anschlussdrähte des Temperaturfüh­ lers sind durch die flexible Leiterplatte hindurch gesteckt (nicht dargestellt) und über diese elektrisch mit entsprechenden Anschlüssen der Grundplatte 6 verbunden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel und auch in den vorgenannten Ausführungsbeispielen der Fig. 6, 8, 9 und 10 ist also - im Gegensatz zu den Ausführungsmöglichkeiten nach den Fig. 1, 5 und 7 - die Wärmeübertragung auf den Temperaturfühler 12 durch die starken Kupfer­ drähte 21 (es könnten auch Drähte oder dergleichen Bauelemente aus einem anderen Me­ tall vorgesehen sein) gegeben. Es besteht bei den letztgenannten Ausführungsbeispielen ein gewisser Abstand zwischen dem Temperaturfühler 12 und der Leiterplatte 11 bzw. der Wärmeleitfläche 10, doch wird dieser Abstand thermisch durch das Wärmeübertragungs­ mittel 21 überbrückt. Zugleich dient dieses Wärmeübertragungsmittel auch dem mechani­ schen Halt des Temperaturfühlers. Erwähnt sei noch, dass die Anlötung 21' bzw. entspre­ chende Lötflächen die Wärme besonders gut übertragen.

Der Raum zwischen der Oberseite der Grundplatte 6 und der im Abstand darüber liegen­ den Innenseite 9 des Oberteils 1 kann ganz oder teilweise mit einem Schaumstoff 22 ausge­ füllt sein, um eine thermische Beeinflussung der Messung durch die Temperatur im Bereich 23 der Anordnung zu verhindern. Hiermit wird auch der Wärmeaustausch zwischen Grundplatte und Oberteil des Gehäuses verringert. Im Raum 23 könnten weitere Bauteile vorgesehen sein, beispielsweise der o. g. Regler, dem als Regelgröße die gemessene Temperatur eingegeben wird. Es wäre aber auch möglich, den Regler, der bei seinem Betrieb eine gewisse Wärme abgibt, außerhalb des Gehäuses vorzusehen.

Es sei an dieser Stelle vermerkt, dass aus Gründen der Vereinfachung für in der Funktion einander gleiche Teile in den Abbildungen der Zeichnung auch durchweg die gleichen Be­ zugsziffern verwendet werden. Auch können generell (soweit funktionell möglich) die bei einem Ausführungsbeispiel dargestellten und/oder erläuterten Merkmale auch bei anderen Ausführungsbeispielen vorgesehen sein.

Auch die Fig. 3 und 4 zeigen, dass die flexible Leiterplatte 11 nur an einer ihrer Kanten befestigt sein kann und zwar entweder in der Ausführung nach Fig. 3 auf der oberen Seite 24 der Grundplatte 6 aufliegend, oder aber in der Ausführung nach Fig. 4 in einer Anbrin­ gung (Verlötung) an der unteren Seite 25 der Grundplatte 6. In beiden vorgenannten Fällen liegt das betreffende Ende der Leiterplatte 11 zu einem festen mechanischen Halt flächig auf der Grundplatte 6 an. Der andere, in den Fig. 3, 4 senkrecht verlaufende Teil der Leiterplatte 11 liegt wärmeübertragend an der Innenwand 9 der in der Zeichnung senkrecht verlaufenden Seitenwand 1" des Oberteils 1 an. Auch hier kann sich auf diesem, der flächigen Wärme­ übertragung dienenden Teil der Leiterplatte 11 eine Wärmeleitfläche 10 befinden, welche die Temperatur auf den Temperaturfühler 12 überträgt. Wenn vorstehend und auch an anderer Stelle von einer Wärmeleitfläche gesprochen wird, so ist damit ein körperlicher, plattenförmiger oder folienförmiger Teil entsprechender Flächengröße gemeint, dessen Dicke relativ gering ist. In diesem Beispiel befinden sich die Wärmeleitflächen 10 auf der flexiblen Leiterplatte 11, die zum Gehäuseinnern und damit zum Temperaturfühler 12 hin gerichtet ist. Man könnte aber auch die Wärmeleitfläche 10 weglassen. In diesem Fall ist als Wärmeleitfläche eine Metallkaschierung, insbesondere eine Kupferkaschierung auf der lei­ terplatte vorgesehen. Diese Kupferkaschierung ist zwar auch körperlich, hat aber eine äußerst geringe Dicke. Die die Kupferkaschierung aufweisende Seite der flächig ausgebilde­ ten Leiterplatte ist zum Innenraum hin gelegen. Dabei liegt die Leiterplatte in diesen Aus­ führungsbeispielen zur Wärmeübertragung direkt an der in den Fig. 3, 4 senkrechten Sei­ tenwand 1". Die Wärme wird im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 mittels Übertragungsmit­ tel, z. B. starke Kupferdrähte 21 dem Temperaturfühler 12 zugeführt. Dabei kann eine Lötverbindung gemäß den Fig. 6 bis 8 vorgesehen sein. Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 kann aber auch die Wärmeübertragung auf den Temperaturfühler durch dessen direktes körperliches Anliegen an der Kupferkaschierung der Leiterplatte 11 erfolgen, da auch in dieser Variante der Erfindung der Wegfall der Wärmeleitfläche 10 angenommen wird.

Die vorstehend und auch anhand der nachfolgenden Figuren erläuterten Wärmeleitflächen können aus jedem gut wärmeleitenden Material bestehen, insbesondere aus einem Metall mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit. Wie bereits anhand der vorhergehenden Ausführungs­ beispiele erwähnt, kann in Ersatz einer gesonderten Wärmeleitfläche eine Leiterplatte mit einer aufkaschierten Wärmeleitfläche vorgesehen sein. Wie bereits erläutert, sind solche Leiterplatten bevorzugt flexibel, um die entsprechenden Anschlüsse herstellen zu können.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführung der Erfindung, bei der der Temperaturfühler 12 als ein sogenanntes SMD-Bauelement (Surface Mounted Device), d. h. oberflächenmontierbares Bauteil unmittelbar an der Innenseite 9 des Oberteils 1' angebracht ist. Ferner ist dieser Temperaturfühler gemäß Ziff. 12' flächig ausgebildet, so dass er mit einer entsprechend großen Fläche an der Innenseite 9 anliegt. Er überträgt seine elektrischen Temperaturdaten auf eine flexible Leiterplatte 11, die sich in der vorbeschriebenen Weise auf der Grundplat­ te 6 abstützt und elektrisch damit verbunden ist. Der vorgenannte, flächig ausgebildete Temperaturfühler 12, 12' kann sich auch in einem Abstand von der Innenfläche 9 des Oberteiles 1 befinden (in der Zeichnung nicht dargestellt), wie es anhand der Ausfüh­ rungsbeispiele mit einer Wärmeleitfläche 10 im Einzelnen dargelegt ist. Auch hierbei ist die Bedingung zu erfüllen, dass der thermische Widerstand zwischen der Außenluft und dem flächig ausgebildeten Temperaturfühler kleiner ist als zwischen diesem Temperaturfühler und dem Unterteil 2 bzw. der Montagefläche 3.

Zur Erfüllung der vorgenannten Bedingung kann man auch so vorgehen, dass der mittlere Abstand des flächigen Wärmeübertragungsmittels 10, 12' vom Oberteil 1 geringer ist als vom Unterteil 2 oder einer vom Unterteil 2 getragenen Grundplane 6. In diesem Fall befindet sich das flächige Wärmeübertragungsmittel oberhalb der Ebene, die in Fig. 1 mit der Linie A-A gekennzeichnet ist. Somit könnte sich das Wärmeübertragungsmittel bei­ spielsweise an der mit gestrichelter Linie angedeuteten Position 30 befinden. Hiermit ist der Abstand b kleiner als der Abstand c.

Fig. 6 zeigt analog Fig. 2 eine gesonderte Wärmeleitfläche 10, die an der Innenseite 9 der Deckelfläche 1' anliegt (sie könnte auch gemäß einer anderen Ausführungsmöglichkeit der Erfindung davon einen Abstand entsprechend den vorstehenden Erläuterungen haben). Die Wärme wird von dieser Wärmeleitfläche an den Temperaturfühler 112 weitergegeben. Es ist eine Leiterplatte 11, 13, 14 vorgesehen, die an der Grundplatte 6 angelötet ist. Auf der Leiterplatte sind ebenfalls Leiterbahnen 28 vorgesehen (siehe hierzu auch Erläuterung der Fig. 1a).

Um den Wärmeaustausch zwischen Temperaturfühler und Grundplatte weiter zu verrin­ gern, können die flexible Leiterplatte 11 und auch die Innenseite 9 des Oberteils 1 ganz oder teilweise mit einer glänzenden Metalloberfläche belegt sein. Solche Metalloberflächen haben eine relativ geringe Absorptionszahl. Optimal können entsprechende Schirmflächen 26 mit einem Belag 26' aus glänzendem Metall vorgesehen sein (siehe Fig. 8 und 10).

Die Außenseite 4 des Oberteils 1 kann eine Farbe haben, die eine mittlere Absorptionszahl für Tageslicht ergibt. Dies gilt insbesondere im Bereich des Temperaturfühlers 12 bzw. der jeweiligen Wärmeleitfläche. Hiermit wird eine mittlere Absorption des Tageslichtes ge­ schaffen, die den in der Praxis vorkommenden Gegebenheiten der Einwirkung des Tages­ lichtes auf den Menschen am Besten entspricht.

Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die flexible Leiterplatte 11 mit einem oberen, in der Zeichnung waagerechten Bereich 11' an der Innenfläche 9 des Ober­ teiles 1 anliegt und dort zugleich die Wärmeleitfläche bildet. An der unteren Fläche dieses Bereichs 11' ist der Temperaturfühler 12 wärmeleitend angebracht. Die Endbereiche 13, 14 sind an der Grundplatte 6 mit dieser elektrisch und/oder mechanisch verbunden. Die Endbereiche 13, 14 sind nebeneinander angeordnet, so dass die in Fig. 7 ersichtliche Über­ lappung oder "Durchdringung" nur optisch so erscheint.

Fig. 8 zeigt neben dem erläuterten Schirm 26 eine schrägstehende Leiterplatte 11 mit Wär­ meleitfläche 10 und Temperaturfühler 12. Diese Fig. 8 zeigt ferner die Anordnung der Wärmeleitfläche 10 in einem Abstand von der Innenseite 9 des Oberteils 1 (hier dessen Seitenwand 1"), sowie einen Abstand zwischen dem Temperaturfühler 12 und der Wärme­ übertragungsfläche 10.

Fig. 9 beinhaltet eine Ausführung, bei der eine lediglich waagerecht verlaufende Leiterplatte 11 den Temperaturfühler 12 trägt. Sie befindet sich hier in einem relativ kleinen Abstand a von der Innenseite 9 des Oberteils. Dieser Abstand kann 1-2 mm aufweisen. Vorgenann­ tes gilt, wie bereits weiter oben erwähnt, auch für andere Ausführungen des flächigen Wärmeübertragungsmittels. Die Leiterplatte 11 ist über Drähte 21 elektrisch mit der Grundplatte 6 in schon beschriebener Weise verbunden. Auch diese Drähte sind schlecht wärmeleitende Drähte, wie vorstehend bereits erläutert.

Fig. 10 zeigt eine Fig. 8 ähnliche Anordnung mit einer Leiterplatte 11 in der Nähe der senk­ rechten Seitenwand 1" des Oberteils 1. In diesem Fall sind für die elektrische Verbindung und zugleich auch den mechanischen Halt der Leiterplatte 11 Anschlussstifte 29 vorgese­ hen und mit der Grundplatte 6 verbunden.

Claims (21)

1. Anordnung zur Raumtemperaturmessung mit einem, einen Oberteil und einen Unterteil aufweisenden Gehäuse, wobei zur Messung der außerhalb des Gehäuses im Außenraum vorhandenen Temperatur im Innenraum des Gehäuses ein Tempe­ raturfühler angebracht ist, und wobei das Unterteil elektrisch und mechanisch mit dem Temperaturfühler verbunden ist, und wobei eine flächig ausgebildete Wärme­ übertragung mit einer großen Wärmeleitfähigkeit zwischen Innenseite des Oberteils und Temperaturfühler vorgesehen ist, und wobei der Temperaturfühler über eine elektrische und ihn auch mechanisch haltende Verbindung am Unterteil ange­ schlossen und/oder angebracht ist, die gegenüber der Wärmeübertragung zwischen dem Temperaturfühler und der Innenseite des Oberteils eine wesentlich geringere Wärmeleitfähigkeit aufweist und ein Vielfaches länger ist als der geometrische Ab­ stand zwischen dem Temperaturfühler und dem Unterteil, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (2) zur Befestigung der Anordnung an einer Montagefläche (3) vor­ gesehen ist und thermische Schirme (26) in einer Positionierung derart vorgesehen sind, dass vom Unterteil (2) und/oder von anderen im Gehäuse befindlichen Bau­ teilen herkommende Wärmestrahlungen reflektiert werden und der Temperaturfüh­ ler (12) und mit ihm thermisch leitend verbundene Teile gegen diese Wärmestrah­ lungen zumindest teilweise abgeschirmt sind, das Unterteil (2) eine von diesem ge­ ringfügig beabstandete Grundplatte (6) trägt und die elektrische Verbindung (28) zwischen dem Temperaturfühler (12) und dem Unterteil (2) zickzackförmig oder mäanderförmig ausgebildet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die thermischen Schirme (26) eine Metallisierung, bevorzugt eine glänzende Metalloberfläche, aufweisen.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturfühler (12) an einem flächigen Wärmeübertragungsmittel in Form einer Wärmeleitfläche (10) wärmeleitend anliegt oder in diese eingebracht ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturfühler (12) selber als flächig ausgebildetes Wärmeübertra­ gungsmittel (12') ausgebildet ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, gekennzeichnet durch eine Positionierung des flächig ausgebildeten Wärmeübertragungsmittels (10, 12'), innerhalb des Gehäuses (1, 2) derart, dass der thermische Widerstand zwischen die­ sem flächigen Wärmeübertragungsmittel (10, 12') und der Umgebungsluft (5) des Gehäuses kleiner ist als der thermische Widerstand zwischen diesem flächigen Wärmeübertragungsmittel (10, 12') und dem Unterteil (2) des Gehäuses oder einer etwaigen Montagefläche (3).

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Wärmeübertragungsmittel (10, 12') an der Innenseite (9) des Ge­ häuseoberteiles (1) anliegt.

7. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Abstand des flächigen Wärmeübertragungsmittels (10, 12') vom Oberteil (1) geringer ist als vom Unterteil (2) oder einer davon getragenen Grund­ platte (6).

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand des flächigen Wärmeübertragungsmittels (10, 12') von der Innen­ seite (9) des Oberteiles (1) wenige Millimeter (mm), bevorzugt 1-2 mm beträgt.

9. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Verbindung eine Leiterplatte (11) vorgesehen ist.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitfläche (10) Teil der bevorzugt flexiblen Leiterplatte (11) ist.

11. Anordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitfläche (10) eine auf die Leiterplatte (11) aufgebrachte Metall­ schicht, bevorzugt eine Cu-Schicht ist.

12. Anordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (11) ein flexibles Band ist.

13. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine gesonderte Wärmeleitfläche (10) entweder in einem Abstand von der Innenseite (9) des Oberteiles (1) oder daran direkt anliegend befindet und dass die Leiterplatte (11) mit Temperaturfühler (12) direkt an der Seite der Wärmeleitfläche anliegt, die von der Innenseite (9) des Gehäuses abgewendet ist.

14. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Wärmeleitflächen (10) vorgesehen sind.

15. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeübertragungsmittel (10, 12') eine Fläche hat, die größer als 100 mm² ist.

16. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturfühler (12) über ein ihn haltendes und/oder tragendes Wärmeüber­ tragungsmittel (22) von großer Wärmeleitfähigkeit mit der Wärmeleitfläche (10) und/oder der Leiterplatte (11) verbunden ist.

17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das den Temperaturfühler (12) haltende Wärmeübertragungsmittel (21) ein rela­ tiv querschnittsstarker Draht ist und aus einem die Wärme gut leitenden Material, insbesondere einem Metall, wie Kupfer, besteht.

18. Anordnung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeübertragungsmittel (21) an der Wärmeleitfläche (10) oder der Leiter­ platte (11) angelötet ist.

19. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem den Temperaturfühler (12) und die Wärmeübertragungsmittel (10, 12', 21) aufwei­ senden Raum als thermischer Schirm ein wärmedämmendes Material (22), insbe­ sondere ein geschäumter Kunststoff zwischen Innenseite (9) des Oberteils (1) und dem Unterteil (2) oder der Grundplatte (6) vorgesehen ist.

20. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die vom jeweiligen Temperaturfühler (12) zum Unterteil (2) oder der Grund­ platte (6) führenden Leiter und/oder Leiterbahnen (28) relativ dünn sind.

21. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Leiterplatte (11) weitere Bauelemente wie Widerstände, Kondensatoren und/oder kleine Schalter montiert sind.