DE3908589A1 - Temperaturfuehler fuer heizungs- und klimaanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Temperaturfühler für Heizungs­ und Klimaanlagen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einem Gehäuse, das eine Einströmöffnung und eine Ausströmöffnung für ein Medium aufweist, und mit einem Meßelement in dem Gehäuse, das über Anschlußdrähte mit Steckern verbunden ist.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE-OS 36 20 246 ist ein Temperaturfühler bekannt, der ein Meßelement aufweist, das beispielsweise ein NTC-Widerstand sein kann und das über Anschlußdrähte mit Steckern verbunden ist. Das Gehäuse des Temperaturfühlers weist eine Einströmöffnung und eine Ausströmöffnung für die Umgebungsluft auf.

Um einen möglichst genauen Meßwert für die Temperatur der Umgebungsluft zu erhalten, die z.B. die Innenraumluft eines Kraftfahrzeugs sein kann, wird ein konstanter Luftstrom über das Meßelement geleitet.

Die Ausströmöffnung des Gehäuses des Temperaturfühlers kann dabei, wie aus der deutschen Offenlegungsschrift DE-OS 35 19 466 bekannt ist, mit einem Zuluftkanal verbunden sein, der ein Gebläse mit einem Innenraum eines Fahrzeugs verbindet.

Wie aus der deutschen Patentschrift DE-PS 35 41 263 bekannt ist, kann die Ausströmöffnung des Temperaturfühlers auch direkt mit einem Gebläse verbunden sein, um einen Luftstrom über das Meßelement zu erhalten.

Zudem kann die Erzeugung eines Luftstroms auch derart erreicht werden, daß dem Meßelement ein gesondertes Gebläse zugeordnet ist, wie aus dem Patents Abstracts of Japan, Band 6, Nr. 236 (M-173) 1114 vom 25. November 1982, bezugnehmend auf die japanische Schrift JP-A-57-1 34 315, bekannt ist.

Bei diesen bekannten genannten Lösungen erweist sich als nachteilig, daß häufig durch eine Wärmeübertragung von dem Gehäuse auf das Meßelement eine Verfälschung des Meßwerts der Temperatur erfolgt. Dies ist insbesondere dann gegeben, wenn der Temperaturfühler, wie es häufig üblich ist, z.B. in dem Armaturenbrettbereich eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist, der sich z.B. durch Sonneneinstrahlung, durch in der Nähe des Temperaturfühlers angeordnete elektrische Geräte wie z.B. Autoradios erheblich aufheizen kann und diese Temperatur auf das Gehäuse des Temperaturfühlers übertragen kann. Der gleiche Nachteil ergibt sich dann, wenn das Fahrzeug z.B. bei sehr kalten Temperaturen längere Zeit nicht betrieben wurde und die Umgebung des Temperaturfühlers eine tiefe Temperatur angenommen hat, die über die Gehäusewandung des Gehäuses des Temperaturfühlers auf das Meßelement abstrahlen kann. Dies kann dazu führen, daß die Regelung einer Heizungs- und Klimaanlage aufgrund der falschen gemessenen Temperaturwerte nicht wie gewünscht erfolgt, was zu Fehlfunktionen und Komforteinbußen führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Temperaturfühler zu schaffen, der einfach und kostengünstig ist und dessen Meßelement besser und wirkungsvoller als bei den vorbekannten Lösungen von Temperatureinflüssen aus der Umgebung des Temperaturfühlers thermisch entkoppelt ist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Gehäuse über einen vorgegebenen, an die Einströmöffnung angrenzenden Bereich wenigstens doppelwandig ausgebildet ist und mindestens einen inneren Durchströmkanal und mindestens einen äußeren Durchströmkanal mit Einströmöffnungen aufweist und daß das Meßelement in dem inneren Durchströmkanal angeordnet ist.

Es ist von Vorteil, daß das Gehäuse über einen vorgegebenen, an die Einströmöffnung angrenzenden Bereich wenigstens doppelwandig ausgebildet ist und mindestens einen inneren Durchströmkanal und mindestens einen äußeren Durchströmkanal mit Einströmöffnungen aufweist und daß das Meßelement in dem inneren Durchströmkanal angeordnet ist, weil somit auf einfache und kostengünstige Weise eine thermische Entkopplung des Meßelements von der äußeren Gehäusewand erreicht wird, wodurch gewährleistet wird, daß bei einem großen Temperaturunterschied zwischen der zu messenden Luft und der Umgebung des Temperaturfühlers die z.B. der Armaturenbrettbereich eines Kraftfahrzeugs sein kann, eine Wärmeabstrahlung von dem Gehäuse auf das Meßelement weitgehend vermieden wird und somit eine Verfälschung des Meßwerts minimiert wird, wodurch eine exakte Regelung einer Heizungs- und Klimaanlage unter allen Umständen sichergestellt wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgegenstands ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Dadurch, daß die Anschlußdrähte die Halteelemente für das Meßelement sind, ergibt sich ein besonders kostengünstiger und einfacher Aufbau des Temperaturfühlers, da aufwendige Haltevorrichtungen für das Meßelement nicht erforderlich sind und gleichzeitig sichergestellt wird, daß das Meßelement eine feste Lage in Bezug auf den Anbringungspunkt in dem Gehäuse des Temperaturfühlers einnimmt.

Es ist von Vorteil, daß das Gehäuse aus einem Grundtteil und einem wenigstens doppelwandig ausgebildeten Luftleitteil aufgebaut ist und daß das Luftleitteil lösbar über Verbindungselemente mit dem Grundteil verbunden ist, weil somit eine einfache und kostengünstige Herstellbarkeit und Montierbarkeit des Temperaturfühlers gewährleistet wird und für eventuell anfallende Reperatur- und/oder Wartungsarbeiten eine leichte Demontage des Temperaturfühlers sichergestellt ist.

Dadurch, daß das Grundteil einen dem Luftleitteil zugewandten ersten Anschlag aufweist und daß das Luftleitteil einem dem Grundteil zugewandten zweiten Anschlag aufweist, ergibt sich der Vorteil, daß der Temperaturfühler auf einfache und kostengünstige Weise sicher und lagefest in dem Durchbruch einer Befestigungswandung anbringbar ist.

Es ist von Vorteil, daß das Luftleitteil als wenigstens doppelwandiges, hohlzylinderförmiges Teil ausgebildet ist und daß das Grundteil als hohlzylinderförmiges Teil ausgebildet ist, weil somit die Herstellbarkeit des Temperaturfühlers möglichst kostengünstig und einfach ist.

Dadurch, daß die Verbindungselemente als Rastelemente ausgebildet sind, ergibt sich der Vorteil einer einfachen und schnellen Montierbarkeit.

Es ist von Vorteil, daß die Verbindungselemente als Gewindeelemente ausgebildet sind, weil so auf einfache und kostengünstige Weise eine Anpassung des Abstands des ersten Anschlags von dem zweiten Anschlag an die Dicke der Befestigungswandung erreicht wird, in deren Durchbruch der Temperaturfühler montiert werden soll und zudem die Sicherheit der Verbindung des Temperaturfühlers zu der Wandung erhöht wird.

Dadurch, daß Anschlußelemente in oder an Durchbrüchen in dem Gehäuse die Anschlußdrähte mit den Steckern verbinden, ergibt sich der Vorteil einer einfachen und kostengünstigen Verbindung zwischen den Anschlußdrähten des Meßelements und den Steckern. Zugleich sorgen die Anschlußelemente für eine Abdichtung der Durchbrüche in dem Gehäuse, so daß keine Fremdluft angesaugt werden kann.

Vorteilhaft ist es, daß die Einströmöffnungen des mindestens einen inneren Durchströmkanals an der Stirnseite des Gehäuses oder des Lufleitteils angeordnet sind und daß die Einströmöffnungen des mindestens einen äußeren Durchströmkanals an der seitlichen Wandung des Gehäuses oder des Luftleitteils derart angeordnet sind, daß die Einströmöffnungen in Richtung der Befestigungswandung weisen, weil somit auf einfache und kostengünstige Weise erreicht wird, daß der den mindestens einen inneren Durchströmkanal durchströmende Luftstrom keine Luftanteile enthält, die durch die Temperatur der Befestigungswandung oder der Umgebung des Einbauorts des Temperaturfühlers beeinflußt sind und die dazu führen können, daß der Meßwert für die zu messende Luft verfälscht wird, wodurch die Regelung der Heizungs- und Klimaanlage Fehlfunktionen aufweisen kann.

Es ist von Vorteil, daß die Durchströmkanäle mehrere Einströmöffnungen aufweisen, weil somit eine Verwirbelung der angesaugten Luft erfolgen kann, wodurch der Meßwert der Temperatur eine höhere Konstanz aufweisen kann.

Dadurch, daß vor den Einströmöffnungen eine Sichtblende angeordnet ist, ergibt sich der Vorteil, daß der Temperaturfühler bündig und damit unauffällig in z. B. einem Instrumentenbrett angeordnet werden kann.

Dadurch, daß das Meßelement ein NTC-Widerstand oder ein PTC-Widerstand ist, ergibt sich der Vorteil eines einfachen und kostengünstigen Aufbaus.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 in geschnittener Darstellung eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Temperaturfühlers,

Fig. 2 in geschnittener Darstellung eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Temperaturfühlers.

Gleiche oder gleichwirkende Bauteile in den Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Der Temperaturfühler in Fig. 1 besteht aus einem Gehäuse (G), das z. B. aus Kunststoff gefertigt sein kann. Das Gehäuse (G) besteht in der hier gezeigten Ausführungsform aus einem Grundteil (T) und einem Luftleitteil (L). Bei einer anderen Ausführungsform kann das Gehäuse (G) auch einstückig ausgeführt sein.

Das Grundteil (T) ist hier hohlzylinderförmig ausgebildet und weist an seinem ersten Ende eine Öffnung zur Aufnahme des Luftleitteils (L) auf. An seinem zweiten Ende weist das Grundteil (T) die Ausströmöffnung (A) auf, die einstückig mit dem Grundteil (T) verbunden ist. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Ausströmöffnung (A) auch in die Umfangsfläche des Grundteils (T) eingefügt sein. Das zweite Ende des Grundteils (T) weist zudem Durchbrüche zur Aufnahme von Anschlußelementen (C) auf. Die Anschlußelemente (C) verbinden jeweils einen Anschlußdraht (D) zu dem Meßelement (M) mit einem Stecker (S). Ist das Meßelement (M) als ein NCT-Widerstand oder als ein PTC-Widerstand ausgebildet, so weist das Meßelement (M) zwei Anschlußdrähte (D) auf, die jeweils über ein Anschlußelement (C) mit einem Stecker (S) verbunden sind. Die Stecker (S) können wie in der Figur gezeigt als Flachstecker ausgebildet sein oder aber, wie hier nicht gezeigt, als Rundstecker ausgebildet sein. Die Verbindung zwischen den Steckern (S) und den Anschlußdrähten (D) kann durch Löten, Nieten oder Klemmen erfolgen.

Die Anschlußdrähte (D) weisen eine Festigkeit auf, die es auch ohne aufwendige Haltevorrichtungen ermöglicht, eine lagefeste Anordnung des Meßelements (M) in dem Gehäuse (G) in Bezug auf den Befestigungspunkt zu gewährleisten.

Das Luftleitteil (L) besteht hier aus einem doppelwandigen Hohlzylinder, der auf seiner dem Grundteil (T) abgewandten Seite eine Anzahl Einströmöffnungen (E) aufweist. Durch die doppelwandige Ausbildung weist das Luftleitteil (L) einen inneren Durchströmkanal (K 1) und einen äußeren Durchströmkanal (K 2) auf. Die Durchströmkanäle (K 1, K 2) sind dabei mit den Einströmöffnungen (E) verbunden und enden offen in dem durch das Grundteil (T) gebildeten Hohlraum.

Das Meßelement (M) wird durch die Anschlußdrähte (D) derart festgehalten, daß das Meßelement (M) in dem inneren Durchströmkanal (K 1) angeordnet ist.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann das Luftleitteil (L) auch eine größere Anzahl Wandungen und eine größere Anzahl Einströmöffnungen (E) aufweisen.

Die Verbindung zwischen dem Luftleitteil (L) und dem Grundteil (T) erfolgt über Verbindungselemente (V). In dem hier gezeigten Beispiel bestehen die Verbindungselemente (V) aus einer Schraubverbindung. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel, insbesondere dann, wenn das Gehäuse (G) des Temperaturfühlers eine nicht kreisförmige Querschnittsfläche aufweist, können die Verbindungselemente (V) auch als Rastelemente ausgebildet sein.

Um eine lagefeste Montierbarkeit des Temperaturfühlers in dem Durchbruch einer Befestigungswandung zu ermöglichen, weist das Grundteil (T) einen dem Luftleitteil (L) zugewandten ersten Anschlag (N 1) auf und weist das Luftleitteil (L) einen dem Grundteil (T) zugewandten zweiten Anschlag (N 2) auf, wodurch ein Festklemmen des Temperaturfühlers in dem Durchbruch einer Gehäusewand ermöglicht wird.

Die Befestigung des Temperaturfühlers kann bei einem hier nicht gezeigten Ausführungsbeispiel auch über eine an der äußeren Gehäusewandung angeordnete Rastverbindung erfolgen.

Im folgenden wird kurz ein Anwendungsbeispiel des erfindungsgemäßen Temperaturfühlers für Heizungs- und Klimaanlagen beschrieben.

Wird der erfindungsgemäße Temperaturfühler z.B. zur Messung der Temperatur der Innenraumluft in einem Kraftfahrzeug verwendet, so wird der Temperaturfühler üblicherweise in dem Bereich des Armaturenbrettes eingebaut. Über die Einströmöffnungen (E) und die Ausströmöffnung (A) wird an dem Meßelement (M) ein Luftstrom vorbeigeführt, um die Temperatur der Innenraumluft möglichst exakt bestimmen zu können. Um zu vermeiden, daß bei einem großen Temperaturunterschied zwischen dem Ort der Anbringung des Temperaturfühlers und der Luft die gemessen werden soll eine Verfälschung des Meßwertes durch eine Wärmeabstrahlung von dem Gehäuse (G) auf das Meßelement (M) erfolgt, ist das Meßelement (M) von einem doppelwandigen Gehäuse (G) umgeben. Das Meßelement (M) befindet sich dabei in dem inneren Durchströmkanal (K 1) der von der Innenraumluft durchströmt wird. Zur Vermeidung einer Wärmeabstrahlung auf das Meßelement (M) wird auch der äußere Durchströmkanal (K 2) von der Innenraumluft durchströmt. Damit ist gewährleistet, daß sich die Temperatur des Teils des Gehäuses (G), das sich in Kontakt mit der Umgebung des Temperaturfühlers befindet, nicht oder nur minimal durch Wärmestrahlung auf das Meßelement (M) übertragen kann, wodurch eine Verfälschung des Meßwerts weitestgehend vermieden wird.

Ist vor den Einströmöffnungen (E) eine Sichtblende angeordnet, ist ein unauffälliger und bündiger Einbau des Temperaturfühlers in, z. B. ein Armaturenbrett, möglich.

Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Temperaturfühlers. Auch bei dem in Fig. 2 gezeigten Temperaturfühler besteht das Gehäuse (G) aus einem Grundteil (T) und einem Luftleitteil (L), die lösbar über Verbindungselemente (V) miteinander verbunden sind.

Das Meßelement (M), die Anschlußdrähte (D), die Anschlußelemente (C) und die Stecker (S) sind wie unter Fig. 1 beschrieben ausgeführt, jedoch in Fig. 2 nicht dargestellt.

Das Grundteil (T) weist eine Ausströmöffnung (A), einen ersten Anschlag (N 1) und Verbindungselemente (V) auf. Das Luftleitteil (L) ist hier doppelwandig ausgebildet und weist mindestens einen inneren Durchströmkanal (K 1) mit mindestens einer Einströmöffnung (E) auf, die an der Stirnseite (R) des Luftleitteils (L) angeordnet ist und weist mindestens einen äußeren Durchströmkanal (K 2) auf, der mindestens eine Einströmöffnung (E) aufweist. Die Einströmöffnung (E) oder die Einströmöffnungen (E) sind dabei an der seitlichen Wandung des Luftleitteils (L) angeordnet. Das Luftleitteil (L) weist zudem einen zweiten Anschlag (N 2) auf, der dem Grundteil (T) zugewandt ist. Wie in Fig. 2 gezeigt, ergibt sich somit die Möglichkeit, den Temperaturfühler einfach und sicher mit einer Befestigungswandung (I) zu verbinden, die z. B. Teil eines Armaturenbretts eines Kraftfahrzeugs sein kann.

Die Einströmöffnungen (E) des mindestens einen äußeren Durchströmkanals (K 2) weisen in Richtung der Befestigungswandung (I). Somit wird erreicht, daß bei hohen Temperaturdifferenzen zwischen der zu messenden Luft, die z. B. die Innenraumluft eines Kraftfahrzeugs sein kann und der Umgebung des Temperaturfühlers, die z. B. die Befestigungswandung (I) sein kann, dem Meßelement (M) nur Luft zugeführt wird, die nicht durch die Temperatur der unmittelbaren Umgebung des Temperaturfühlers beeinflußt ist, da diese durch die äußeren Durchströmkanäle (K 2) abgeführt wird und nicht zu den Einströmöffnungen (E) der inneren Durchströmkanäle (K 1) gelangen kann. Es wird somit auch bei großen Temperaturdifferenzen zwischen der zu messenden Luft und der Umgebung des Temperaturfühlers sicher gestellt, daß die Regelung der Heizungs- und Klimaanlagen, die von dem gemessenen Lufttemperaturwert abhängt, einwandfrei funktioniert.

Darüberhinaus ergeben sich die gleichen Vorteile wie unter Fig. 1 beschrieben.

Claims (12)

1. Temperaturfühler für Heizungs- und Klimaanlagen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einem Gehäuse, das eine Einströmöffnung und eine Ausströmöffnung für ein Medium aufweist, und mit einem Meßelement in dem Gehäuse, das über Anschlußdrähte mit Steckern verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (G) über einen vorgegebenen, an die Einströmöffnung (E) angrenzenden Bereich wenigstens doppelwandig ausgebildet ist und mindestens einen inneren Durchströmkanal (K 1) und mindestens einen äußeren Durchströmkanal (K 2) mit Einströmöffnungen (E) aufweist und daß das Meßelement (M) in dem inneren Durchströmkanal (K 1) angeordnet ist.

2. Temperaturfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußdrähte (D) die Halteelemente für das Meßelement (M) sind.

3. Temperaturfühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (G) aus einem Grundteil (T) und einem wenigstens doppelwandig ausgebildeten Luftleitteil (L) aufgebaut ist und daß das Luftleitteil (L) lösbar über Verbindungselemente (V) mit dem Grundteil (T) verbunden ist.

4. Temperaturfühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundteil (T) einen dem Luftleitteil (L) zugewandten ersten Anschlag (N 1) aufweist und daß das Luftleitteil (L) einen dem Grundteil (T) zugewandten zweiten Anschlag (N 2) aufweist.

5. Temperaturfühler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftleitteil (L) als wenigstens doppelwandiges, hohlzylinderförmiges Teil ausgebildet ist und daß das Grundteil (T) als hohlzylinderförmiges Teil ausgebildet ist.

6. Temperaturfühler nach Anspruch 3 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (V) als Rastelemente ausgebildet sind.

7. Temperaturfühler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (V) als Gewindeelemente ausgebildet sind.

8. Temperaturfühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlußelemente (C) in oder an Durchbrüchen in dem Gehäuse (G) die Anschlußdrähte (D) mit den Steckern (S) verbinden.

9. Temperaturfühler nach Anspruch 3 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einströmöffnungen (E) des mindestens einen inneren Durchströmkanals (K 1) an der Stirnseite (R) des Gehäuses (G) oder des Luftleitteils (L) angeordnet sind und daß die Einströmöffnungen (E) des mindestens einen äußeren Durchströmkanals (K 2) an der seitlichen Wandung des Gehäuses (G) oder des Luftleitteils (L) derart angeordnet sind, daß die Einströmöffnungen (E) in Richtung der Befestigungswandung (I) weisen.

10. Temperaturfühler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmkanäle (K 1, K 2) mehrere Einströmöffnungen (E) aufweisen.

11. Temperaturfühler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor den Einströmöffnungen (E) eine Sichtblende angeordnet ist.

12. Temperaturfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßelement (M) ein NTC-Widerstand oder ein PTC-Widerstand ist.