WO2017028836A1

WO2017028836A1 - Temperature sensor unit and arrangement of a temperature sensor on or in a temperature control device

Info

Publication number: WO2017028836A1
Application number: PCT/DE2016/000322
Authority: WO
Inventors: János OROSZ; Miklós KRAMARICS
Original assignee: Gentherm Gmbh
Priority date: 2015-08-18
Filing date: 2016-08-17
Publication date: 2017-02-23
Also published as: DE102015010606A1

Abstract

Disclosed is a temperature sensor unit (24) having at least one temperature sensor (32) for detecting the temperature of an electric temperature control device (18). The unit (24) is arranged on an object (10) to be subjected to temperature control, this object being in particular part of the interior equipment of a vehicle. The temperature sensor (32) is at least partially embedded in or surrounded by a temperature compensation zone (36) which is formed by or has a thermally conductive material which, in addition, mechanically secures and positions the temperature sensor (32).

Description

Temperatursensoreinheit und Anordnung eines Temperatursensors an bzw. Temperature sensor unit and arrangement of a temperature sensor on or

in einer Temperierungseinrichtung in a tempering device

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Temperatursensoreinheit sowie eine Anordnung eines elektrischen Temperatursensors an bzw. in einer Temperierungseinrichtung, insbesondere einer elektrischen Heizeinrichtung, die Teil einer Fahrzeuginnenausstattung ist. The present invention relates to an electrical temperature sensor unit and to an arrangement of an electrical temperature sensor on or in a tempering device, in particular an electric heating device which is part of a vehicle interior.

In vielen Bereichen eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Personenkraftwagens, werden zu unterschiedlichen Zwecken Temperierungseinrichtungen integriert. Zum Beispiel werden insbesondere Fahrzeugsitze, Lenkräder, Sitzauflagen, Verkleidungselemente von Fahrgasträumen mit Temperierungseinrichtungen ausgestattet. Zudem können auch in Sesseln, Büroausstattung, Batterieheizungen, Flugzeugflügeln, Tanks, Flüssigkeits-, Gasoder sonstigen Fluidleitungen Temperierungseinrichtungen eingebracht sein. Temperierungseinrichtungen, insbesondere elektrische Heizelemente und Heizleiter, werden oftmals auf gewölbten oder konturierten Oberflächen von Gegenständen angeordnet und sind oft starken mechanischen Belastungen ausgesetzt. Gleichzeitig müssen sie schnell und einfach montierbar sein. Um eine Temperaturüberwachung der Temperierungseinrichtungen zu ermöglichen, sind diese Einrichtungen meist mit Temperatursenso- ren ausgestattet. Dabei ist eine zuverlässige Arbeitsweise des Temperatursensors wichtig. Eine ordnungsgemäße sowie funktionsorientierte Befestigung und Anordnung des Temperatursensors sind unerlässlich, um richtige und weiterverwertbare Messdaten zu erhalten. Eine mangelhafte Anordnung des Temperatursensors bezüglich der Heizmittel einer Temperierungseinrichtung kann zu einer nicht optimal von einer Temperierungsein- richtungs-Steuerung geregelten Temperierungseinrichtungen führen, was insbesondere den Komfort des Benutzers der Temperierungseinrichtung und im gegebenen Fall auch die Sicherheit der Temperierungseinrichtung beeinträchtigen kann. In many areas of a vehicle, for example a passenger car, temperature control devices are integrated for different purposes. For example, in particular vehicle seats, steering wheels, seat covers, trim elements of passenger compartments are equipped with temperature control devices. In addition, tempering devices may also be incorporated in armchairs, office equipment, battery heaters, aircraft wings, tanks, liquid, gas or other fluid lines. Tempering devices, in particular electrical heating elements and heating conductors are often arranged on curved or contoured surfaces of objects and are often exposed to strong mechanical loads. At the same time, they must be quick and easy to install. To enable temperature monitoring of the temperature control devices, these devices are usually equipped with temperature sensors. In this case, a reliable operation of the temperature sensor is important. Proper and function-oriented mounting and positioning of the temperature sensor are essential in order to obtain correct and reusable measurement data. A faulty arrangement of the temperature sensor with respect to the heating means of a temperature control device can lead to a temperature control devices that are not optimally controlled by a temperature control device, which can affect in particular the comfort of the user of the temperature control device and in the given case also the safety of the temperature control device.

Aus der DE 10 2012 000 977 A1 ist eine Temperierungseinrichtung für komplex geformte Oberflächen beschrieben, bei der die Temperierungseinrichtung eine Wärmeverteileinrich- tung aufweist, die zumindest Teile einer zu temperierenden Oberfläche überstreicht. Diese Wärmeverteileinrichtung kann einen Heizwiderstand aufweisen, der zwischen zwei flexiblen Metallschichten angeordnet ist, die zumindest teilweise über die Seiten des Heizwiderstandes überstehen, um eine Fläche zu überstreichen, die größer ist als die Grundfläche des Heizwiderstandes. DE 10 2012 000 977 A1 describes a temperature control device for surfaces of complex shapes, in which the temperature control device has a heat distribution device which covers at least parts of a surface to be tempered. This heat distribution device may include a heating resistor disposed between two flexible metal layers at least partially over the sides of the Resist heating resistor to sweep over an area that is greater than the base of the heating resistor.

In Temperierungseinrichtungen werden oftmals sogenannte Negative Temperature Coefficient-Sensoren (NTC-Sensoren) zur Erfassung der Temperaturwerte eingesetzt, die bspw. mit einem Vliesüberzug bedeckt oder von diesem eingehüllt sein können. Bislang erfolgte in vielen Fällen eine mangelhafte Platzierung des Sensors bei der Anbringung, beispielsweise in einem Übergangsbereich zwischen einer Armlehne und eines Sitzkissens eines Fahrzeugsitzes, welcher mit einer Sitzheizung ausgestattet ist, wie es die Figuren 3A bis 3C beschreiben. Über eine Temperierungseinrichtungs-Steuerung kann eine derartige Sitzheizung reguliert werden. Die Platzierungsunterschiede führen allerdings zu uneinheitlichen Messwerten bei baugleichen Temperierungseinrichtungen einer Produktserie. Da die Temperatursensoren üblicherweise sehr wärmeempfindlich sind, ergeben sich, je nach Platzierung des Temperatursensors bezüglich der Heizmittel der Temperierungseinrichtung, unterschiedliche Erwärmungskurven für die Temperierungseinrich- tungen, was zu verschiedenen Intervalllängen für Temperaturregulierungszeiten der Tem- perierungseinrichtungs-Steuerung führen kann. Dadurch ergibt sich eine gewisse Unzu- verlässigkeit der Temperatursensoren, da sich bei der Steuerung baugleicher Temperierungseinrichtungen unterschiedliche Temperaturregulierungszeiten ergeben. In temperature control devices, so-called negative temperature coefficient sensors (NTC sensors) are often used to detect the temperature values, which may, for example, be covered with a nonwoven covering or sheathed by it. So far, in many cases, a defective placement of the sensor in the attachment, for example in a transition region between an armrest and a seat cushion of a vehicle seat, which is equipped with a seat heater, as described in Figures 3A to 3C. Via a temperature control device, such a seat heating can be regulated. However, the differences in placement lead to inconsistent measured values for temperature control devices of the same type in a product series. Since the temperature sensors are usually very sensitive to heat, depending on the placement of the temperature sensor with respect to the heating means of the temperature control device, different heating curves for the temperature control devices result, which can lead to different interval lengths for temperature regulation times of the temperature control device. This results in a certain unreliability of the temperature sensors, since different temperature regulation times result in the control of identically constructed temperature control devices.

Die Aufgabe der Erfindung wird darin gesehen, eine verbesserte Temperatursensorpositi- onierung und -befestigung zu liefern, welche innerhalb einer Produktserie einheitliche und zuverlässige Messwerte ermöglichen. Die verbesserte Temperatursensoreinheit soll zudem einfach und kostengünstig herstellbar sein und soll ohne erhöhten Fertigungsaufwand für eine Vielzahl von flächigen Heizeinrichtungen geeignet sein. The object of the invention is seen in providing an improved Temperatursensorpositi- oning and -befestigung, which allow uniform and reliable measurements within a series of products. The improved temperature sensor unit should also be easy and inexpensive to produce and should be suitable without increased manufacturing costs for a variety of flat heating devices.

Die obige Aufgabe wird durch eine Temperatursensoreinheit mit den Merkmalen des un- abhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche beschrieben. Zur Lösung der Aufgabe schlägt die Erfindung eine Temperatursensoreinheit mit wenigstens einem Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur einer elektrischen Temperierungseinrichtung vor. Diese elektrische Temperierungseinrichtung ist an einem zu temperierenden Gegenstand angeordnet, der insbeson- dere Teil einer Fahrzeuginnenausstattung sein kann, wobei der Temperatursensor zumindest teilweise in einer Temperaturausgleichszone eingebettet oder von dieser umschlossen ist, die durch ein wärmeleitfähiges Material gebildet ist oder ein solches aufweist, das den Temperatursensor mechanisch fixiert und positioniert. Die Erfindung liefert somit eine Einheit zur Anordnung wenigstens eines Temperatursensors zur Erfassung der Tempera- tur innerhalb einer Temperierungseinrichtung, welche zur Temperierung von Gegenständen genutzt wird. Die Temperierungseinheit kann insbesondere eine Heizmatte oder eine flächige Einheit sein, die zur Beheizung, Kühlung bzw. Temperierung von gewölbten oder komplexeren Oberflächen dient. Aufgrund der Notwendigkeit einer exakten Positionierung und stabilen Fixierung des Temperatursensors innerhalb der Temperierungseinrichtung und um eine homogene Erfassung der Temperatur der Temperierungseinrichtung zu ermöglichen, ist die Wahl eines geeigneten Befestigungsmaterials unverzichtbar. Um eine einheitliche Temperaturerfassung zu gewährleisten, wird zur Positionierung und Fixierung des Temperatursensors insbesondere ein wärmeleitfähiges Material verwendet, das die erfindungsgemäße Temperaturausgleichszone bildet und welches eine im Vergleich zu den üblicherweise zur Anbringung verwendeten Mitteln erhöhte Wärmeleitfähigkeit besitzt. Die Temperaturausgleichszone bzw. das wärmeleitfähige Material erstrecken sich dabei über zumindest einen, idealerweise aber mehrere Heizmittel der Temperierungseinrichtung. Zwischen dem Temperatursensor und den Heizmitteln wird aufgrund des wärmeleit- fähigen Materials eine Temperaturausgleichszone gebildet. Um eine homogene Erfassung der Temperatur der Temperierungseinrichtung zu erhalten, umschließt das wärmeleitfähige Material zumindest teilweise den Temperatursensor. The above object is achieved by a temperature sensor unit having the features of independent patent claim 1. Further advantageous embodiments are described by the subclaims. To achieve the object, the invention proposes a temperature sensor unit with at least one temperature sensor for detecting the temperature of an electric temperature control device. This electric temperature control device is arranged on an object to be tempered, which may be part of a vehicle interior, wherein the temperature sensor is at least partially embedded in or surrounded by a temperature compensation zone, which is formed by a thermally conductive material or has such Temperature sensor mechanically fixed and positioned. The invention thus provides a unit for arranging at least one temperature sensor for detecting the temperature. within a tempering device, which is used for temperature control of objects. The tempering unit may in particular be a heating mat or a flat unit which serves for heating, cooling or temperature control of curved or more complex surfaces. Due to the need for exact positioning and stable fixation of the temperature sensor within the temperature control device and to enable a homogeneous detection of the temperature of the temperature control device, the choice of a suitable fastening material is indispensable. In order to ensure a uniform temperature detection, in particular a thermally conductive material is used for positioning and fixing the temperature sensor, which forms the temperature compensation zone according to the invention and which has an increased thermal conductivity compared to the means usually used for attachment. The temperature compensation zone or the thermally conductive material extend over at least one, but ideally a plurality of heating means of the temperature control device. Between the temperature sensor and the heating means, a temperature compensation zone is formed due to the heat-conductive material. In order to obtain a homogeneous detection of the temperature of the tempering device, the thermally conductive material encloses at least partially the temperature sensor.

Wahlweise können das wärmeleitfähige Material und damit die Temperaturausgleichszone den Temperatursensor auch vollständig umschließen. Aufgrund der Temperaturaus- gleichszone kann der Temperatursensor mit einer größeren Platzierungsabweichungstole- ranz angebracht werden, da über das wärmeleitfähige Material eine gleichmäßige Temperaturerfassung ermöglicht wird, auch bei einer Positionierung abseits von Heizleitern. Zur Erfassung der Temperatur können sich auch mehrere Temperatursensoren in einer Temperaturausgleichszone befinden, welche sich gegebenenfalls über einen größeren Be- reich der Temperierungseinrichtung verteilen. Optionally, the thermally conductive material and thus the temperature compensation zone can completely enclose the temperature sensor. Due to the temperature equalization zone, the temperature sensor can be mounted with greater placement tolerance tolerance, as the thermally conductive material allows for uniform temperature sensing, even when positioned away from heat conductors. For detecting the temperature, a plurality of temperature sensors may also be located in a temperature compensation zone, which may be distributed over a larger area of the temperature control device.

Bei dem wärmeleitfähigen Material kann es sich beispielsweise um eine wärmeleitfähige Folie, ein wärmeleitfähiges Klebeband oder ein wärmeleitfähiges Schaummaterial handeln. Dabei hat sich insbesondere der Einsatz eines wärmeleitfähigen Schaummaterials für eine Positionierung und Fixierung des Temperatursensors bewährt. Bei Einsatz eines Schaummaterials kann eine derartige Positionierung und Fixierung des Temperatursensors innerhalb einer Produktserie vorgenommen werden, mittels welcher eine einheitliche und zuverlässige Erfassung der Temperatur innerhalb der Temperierungseinrichtung realisiert werden kann. Eine Einhüllung des Temperatursensors mit einem Vliesüberzug ist bei der Anwendung eines Schaummaterials nicht weiter notwendig. Üblicherweise wird Schaummaterial aufgrund seiner isolierenden und dämmenden Wirkung als Dämmstoff eingesetzt. Dennoch besitzt Schaummaterial die vorteilhafte Eigenschaft einer hohen Festigkeit und mechanischen Beständigkeit. Zudem können mit einem Schaummaterial auch kleinste Lücken mit Material gefüllt werden, wodurch zwischen dem Schaummaterial und dem Temperatursensor keine Hohlräume entstehen bzw. zurückbleiben. Der Temperatur- sensor kann daher einheitlich von dem Schaummaterial teilweise oder vollständig umschlossen werden. Die Montage der Einheit ist bei Verwendung des Schaummaterials unkompliziert. Auch ein gegebenenfalls notwendiger Austausch des Temperatursensors erweist sich bei einem Einsatz von Schaummaterial als wenig aufwändig, da das The thermally conductive material may be, for example, a thermally conductive film, a thermally conductive adhesive tape or a thermally conductive foam material. In particular, the use of a thermally conductive foam material for positioning and fixing the temperature sensor has proven itself. When using a foam material, such a positioning and fixing of the temperature sensor can be carried out within a product series, by means of which a uniform and reliable detection of the temperature within the temperature control can be realized. A wrapping of the temperature sensor with a non-woven coating is no longer necessary when using a foam material. Usually foam material is due to its insulating and insulating effect as an insulating material used. Nevertheless, foam material has the advantageous property of high strength and mechanical resistance. In addition, with a foam material even the smallest gaps can be filled with material, whereby no voids or remain between the foam material and the temperature sensor. The temperature sensor can therefore be partially or completely enclosed uniformly by the foam material. The assembly of the unit is uncomplicated when using the foam material. Even a possibly necessary replacement of the temperature sensor proves to be less expensive when using foam material, since the

Schaummaterial durch einfaches Schneiden entfernt werden kann. Um eine erhöhte Wärmeleitfähigkeit des üblicherweise eher dämmenden Schaummaterials herzustellen, wird das Schaummaterial mit stark wärmeleitfähigen Partikeln versetzt. Die wärmeleitfähigen Partikel setzen sich bei der Versetzung in den Poren des Schaummaterials fest. Über die wärmeleitfähigen Partikel kann eine Wärmebrücke zwischen den Heizleitern der Temperierungseinrichtung und dem Temperatursensor aufgebaut werden, wodurch eine homogene Erfassung der Temperatur der Temperierungseinrichtung an dem Temperatursensor erfolgen kann. Idealerweise handelt es sich bei den stark wärmeleitfähigen Partikeln um Carbon- oder Metallpartikel, insbesondere um Aluminium-Partikel. Als ein weiterer Vorteil aus der Versetzung des Schaummaterials mit Carbon-, Metalloder Aluminium-Partikeln ergibt sich eine fehlende elektrische Leitfähigkeit zwischen den einzelnen Partikeln. Die Partikel stehen aufgrund der Versetzung nicht miteinander in elektrisch leitendem Kontakt. Foam material can be removed by simply cutting. In order to produce an increased thermal conductivity of the usually rather insulating foam material, the foam material is mixed with highly thermally conductive particles. The thermally conductive particles settle upon dislocation in the pores of the foam material. A heat bridge between the heating conductors of the tempering device and the temperature sensor can be built up via the thermally conductive particles, as a result of which homogeneous detection of the temperature of the temperature control device at the temperature sensor can take place. Ideally, the highly thermally conductive particles are carbon or metal particles, in particular aluminum particles. As a further advantage of the displacement of the foam material with carbon, metal or aluminum particles results in a lack of electrical conductivity between the individual particles. The particles are not in electrically conductive contact due to the offset.

Anstatt eines wärmeleitfähigen Schaummaterials kann ebenso eine wärmeleitfähige Folie zur Erzeugung einer Temperaturausgleichszone zur homogenen Erfassung der Temperatur der Temperierungseinrichtung genutzt werden. Dabei wird der mit einem Vliesüberzug eingehüllte Temperatursensor mittels einer wärmeleitfähigen Folie in der Temperierungseinrichtung platziert. Es hat sich insbesondere der Einsatz von Kupferfolie bewährt, welche für diesen Zweck ideale wärmeleitfähige Eigenschaften besitzt. Weiterhin ist auch der Einsatz eines Klebebandes mit erhöhter Leitfähigkeit zur Positionierung und Fixierung des Temperatursensors denkbar. Auch andere Materialien wie ein wärmeleitfähiges, aber elektrisch isolierendes Band, bspw. ein Klebeband eignen sich als Temperaturausgleichszonen. Instead of a thermally conductive foam material can also be used a thermally conductive film for generating a temperature compensation zone for homogeneous detection of the temperature of the temperature control device. In this case, the temperature sensor enveloped with a nonwoven coating is placed in the temperature control device by means of a thermally conductive foil. It has proven particularly the use of copper foil, which has ideal thermally conductive properties for this purpose. Furthermore, the use of an adhesive tape with increased conductivity for positioning and fixing the temperature sensor is conceivable. Other materials such as a thermally conductive but electrically insulating tape, for example, an adhesive tape are suitable as temperature compensation zones.

Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. In the following, embodiments of the invention and their advantages with reference to the accompanying figures will be explained in more detail. The size ratios of the individual elements to each other in the figures do not always correspond to the real size ratios, since some shapes are simplified and other shapes are shown enlarged in relation to other elements for ease of illustration.

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht von verschiedenen Einsatzbereichen einer erfindungsgemäßen Einheit am Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeugs zur Personenbeför- derung. 1 shows a schematic view of different areas of use of a unit according to the invention in the embodiment of a motor vehicle for passenger transport.

Fig. 2 zeigt eine schematische Abbildung einer Schaltung zur Steuerung wenigstens einer Temperierungseinrichtung. FIG. 2 shows a schematic illustration of a circuit for controlling at least one tempering device.

Figuren 3A bis 3C zeigen verschiedene Ausführungsvarianten von aus dem Stand der Technik bekannten Temperierungseinrichtungen. Fig. 4 zeigt eine schematische Abbildung einer erfindungsgemäßen Einheit zur Anordnung eines Temperatursensors. Figures 3A to 3C show various embodiments of known from the prior art tempering. 4 shows a schematic illustration of a unit according to the invention for arranging a temperature sensor.

Fig. 5 zeigt eine schematische Abbildung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Einheit zur Anordnung eines Temperatursensors. FIG. 5 shows a schematic illustration of a further exemplary embodiment of a unit according to the invention for arranging a temperature sensor.

Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden in den Figuren 1 bis 5 identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung ausgestaltet sein kann und stellen keine abschließende Begrenzung dar. In der schematischen Seitenansicht der Fig. 1 sind unterschiedliche Einsatzbereiche einer erfindungsgemäßen Einheit zur Anordnung eines Temperatursensors zur Erfassung der Temperatur innerhalb einer Temperierungseinrichtung aufgezeigt. Weitreichende Einsatzbereiche der erfindungsgemäßen Einheit sind insbesondere innerhalb eines Fahrzeugs 8 anzutreffen, wie es in der Fig. 1 beispielhaft gezeigt ist. Bei dem Fahrzeug 8 kann es sich grundsätzlich um ein Kraftfahrzeug, Flugzeug, Schienenfahrzeug oder Schiff handeln, auch wenn in der Darstellung der Fig. 1 auf ein herkömmliches Kraftfahrzeug zur Personenbeförderung Bezug genommen ist. For identical or equivalent elements of the invention, identical reference numerals are used in FIGS. Furthermore, for the sake of clarity, only reference symbols are shown in the individual figures, which are required for the description of the respective figure. The illustrated embodiments are only examples of how the device according to the invention can be configured and do not represent a final limitation. In the schematic side view of FIG. 1 different application areas of a unit according to the invention for the arrangement of a temperature sensor for detecting the temperature within a temperature control device are shown. Far-reaching areas of application of the unit according to the invention are to be found in particular within a vehicle 8, as shown by way of example in FIG. The vehicle 8 may in principle be a motor vehicle, aircraft, rail vehicle or ship, even if in the representation of FIG. 1 reference is made to a conventional motor vehicle for passenger transport.

Das Fahrzeug 8 weist mindestens einen zu temperierenden Gegenstand 10 auf. Bei dem zu temperierenden Gegenstand kann es sich insbesondere um Bauteile 12 handeln, mit denen ein Benutzer in Kontakt kommen kann, wie beispielsweise eine Lenkeinrichtung für Fahrzeuge, ein Lenkrad 14, ein Armaturenbrett, eine Armauflage, eine Türverkleidung, eine Sitzauflage 16, eine Wärmedecke, einen Fahrzeughimmel, ein Polster, einen Bezug oder einen Sitz. Des Weiteren ist ein Einsatz in weiteren Bauteilen 12, mit denen ein Benutzer normalerweise nicht in Kontakt kommt, denkbar. Diese Bauteile 12 können bspw. eine Batterie, eine Fluidleitung, ein Spiegel, ein Tank oder ein Speicher sein. Der zu temperierende Gegenstand 10 bzw. das zu temperierende Bauteil 12 umfasst vorzugsweise mindestens eine Temperierungseinrichtung; unter diesem Begriff der Temperierungseinrichtung sollen im vorliegenden Zusammenhang Einrichtungen verstanden werden, die zur gezielten Veränderung der Temperatur in ihrer Umgebung genutzt werden können. Die Temperierungseinrichtung im Sinne dieser Definition kann bspw. durch Vorrichtungen mit mindestens einem elektrischen Heizwiderstand, einer Wärmepumpe, einem Peltierelement und/oder einer Luftbewegungseinrichtung wie etwa einem Ventilator gebildet sein. Oftmals erfolgt ein Einsatz von Temperierungseinrichtung in Lenkrad- oder Sitzheizungen von Fahrzeugen 8. The vehicle 8 has at least one article 10 to be tempered. The article to be tempered may be, in particular, components 12 with which a user may come into contact, such as a steering device for vehicles, a steering wheel 14, a dashboard, an armrest, a door trim, a seat pad 16, a thermal blanket, a vehicle roof, a cushion, a cover or a seat. Further, an insert in other components 12, with which a user normally does not come into contact conceivable. These components 12 may be, for example, a battery, a fluid line, a mirror, a tank or a memory. The object 10 to be tempered or the component 12 to be tempered preferably comprises at least one tempering device; In the present context, the term "temperature control device" should be understood as meaning devices that can be used to specifically change the temperature in their environment. The tempering device in the sense of this definition can, for example, be formed by devices having at least one electrical heating resistor, a heat pump, a Peltier element and / or an air movement device such as a fan. Often there is a use of tempering in steering wheel or seat heaters of vehicles. 8

Die schematische Darstellung der Fig. 2 zeigt eine Ausführungsvariante einer Steuerung für wenigstens eine elektrische Temperierungseinrichtung 18. Hierbei ist mindestens eine Temperierungseinrichtung 18 in einem Lenkrad 14 eines Fahrzeugs 8 (Fig. 1) angeordnet, wobei in der gezeigten Variante der Fig. 2 mehrere elektrische Temperierungseinrichtungen 18 jeweils über elektrische Verbindungsleitungen 20 mit einer Steuerschaltung 22 verbunden sind, die den Temperierungseinrichtung 18 eine geeignete Versorgungsspan- nung liefert und diese zur Darstellung unterschiedlicher Temperaturwerte steuert bzw. regelt. Die Steuerschaltung 22 nutzt hierzu die Sensorwerte wenigstens einer erfindungsgemäßen Temperatursensoreinheit 24, die mindestens einer der Temperierungseinrichtungen 18 zugeordnet ist. Wahlweise können auch mehreren Temperierungseinrichtungen 18 oder allen vorhandenen Temperierungseinrichtungen 18 jeweils separate Tempe- ratursensoreinheiten 24 zugeordnet sein. Die Ausgestaltung und der Aufbau der Temperatursensoreinheit 24 sowie der Temperierungseinrichtung 18 sind anhand der Figuren 4 und 5 näher erläutert. Die Temperierungseinrichtung 18 ist in der Darstellung der Fig. 2 lediglich angedeutet und kann sich in der Praxis vorzugsweise über den gesamten Lenkradkranz erstrecken. Die schematischen Detailansichten der Figuren 3A bis 3C zeigen verschiedene Beispiele für eine Positionierung von Temperatursensoren 24 in temperierbaren Polstern, wie sie aus dem Stand der Technik z.B. für den Einsatz als Sitzheizungen bekannt sind. Dabei kann der Temperatursensor 24 bspw. mit einem Vliesüberzug 26 versehen oder dort eingebettet sein, über welchen der Temperatursensor 24 positioniert und befestigt wird. Die gezeigte Temperierungseinrichtung 18 weist eine Vielzahl an Heizmitteln in Form von Heizleitern 28 auf, welche mäanderförmig auf einem Träger 30 angeordnet sind, und die Wärmeversorgung für die Temperierungseinrichtung 18 bereitstellen. 2 shows a variant of a control for at least one electric tempering device 18. In this case, at least one tempering device 18 is arranged in a steering wheel 14 of a vehicle 8 (FIG. 1), wherein in the variant shown in FIG Temperature control devices 18 are each connected via electrical connection lines 20 to a control circuit 22, which supplies the temperature control device 18 with a suitable supply voltage and controls or regulates this to display different temperature values. For this purpose, the control circuit 22 uses the sensor values of at least one temperature sensor unit 24 according to the invention, which is assigned to at least one of the temperature control devices 18. Alternatively, a plurality of temperature control devices 18 or all existing temperature control devices 18 can each be assigned separate temperature sensor units 24. The design and construction of the temperature sensor unit 24 and the tempering device 18 are explained in more detail with reference to Figures 4 and 5. The tempering device 18 is merely indicated in the illustration of FIG. 2 and may in practice preferably extend over the entire steering wheel rim. The schematic detail views of FIGS. 3A to 3C show various examples of a positioning of temperature sensors 24 in temperature-controllable cushions, as known from the prior art, for example for use as seat heaters. In this case, the temperature sensor 24, for example, be provided with a nonwoven coating 26 or embedded there, via which the temperature sensor 24 is positioned and secured. The shown tempering device 18 has a plurality of heating means in the form of heating conductors 28, which are arranged meandering on a support 30, and provide the heat supply for the temperature control device 18.

Bei der Positionierung der Temperatursensoren 24 können innerhalb einer Produktserie erhebliche Platzierungsabweichungen auftreten. So ist in Fig. 3A der Temperatursensor 24 direkt auf einem der Heizleiter 28 angebracht. In Fig. 3B befindet sich der Temperatursensor 24 zwischen zwei Heizleitern 28. Der Temperatursensor 24 in Fig. 3C ist deutlich beabstandet zu den Heizleitern 28 bzw. mehr oder weniger weit abseits der Heizleiter 28 angeordnet. Je nach der Positionierung des Temperatursensors 24 in Bezug auf die Heizleiter 28 werden voneinander abweichende Erwärmungskurven der Temperierungseinrichtungen 18 gemessen, die deren reale Temperaturen nicht immer zuverlässig abbilden. Dadurch können verschiedene Intervalllängen für Regulierungszeiten einer jeweiligen Temperierungseinrichtungs-Steuerung 22 resultieren. Zudem kann es sein, dass falsche Temperaturwerte eingestellt werden, die nicht den angewählten Temperaturwer- ten bzw. den eingestellten Sollwerten entsprechen. When positioning the temperature sensors 24, substantial placement deviations can occur within a product series. Thus, in FIG. 3A, the temperature sensor 24 is mounted directly on one of the heating conductors 28. In FIG. 3B, the temperature sensor 24 is located between two heating conductors 28. The temperature sensor 24 in FIG. 3C is arranged at a considerable distance from the heating conductors 28 or more or less far away from the heating conductors 28. Depending on the positioning of the temperature sensor 24 with respect to the heating element 28, mutually different heating curves of the temperature control devices 18 are measured which do not always reliably reflect their actual temperatures. As a result, different interval lengths may result for regulation times of a respective temperature controller 22. In addition, it may be the case that incorrect temperature values are set which do not correspond to the selected temperature values or set setpoint values.

In Fig. 4 ist ausschnittsweise ein schematischer Aufbau einer erfindungsgemäßen Temperatursensoreinheit 24 abgebildet. Eine z.B. in einem Lenkrad 14 (vgl. Fig. 2) oder in einer Sitzauflage 16 eines Fahrzeugsitzes (vgl. Fig. 1 ) angeordnete Temperierungseinrichtung 18 ist als ein flächiges, flexibles Heizelement gestaltet. Idealerweise besitzt die Tem- perierungseinrichtung 18 mindestens einen Träger 30, auf welchem zur Wärmeabgabe vorzugsweise strangförmige Heizleiter 28 (also Heizwiderstände) angeordnet sind. Bei dem Träger 30 kann es sich beispielsweise um einen Träger 30 aus Textil, Gewirke, Gestrick, Gewebe, Vlies, aus einem biegsamen Thermoplastmaterial, aus luftdurchlässigem Material und/oder einer z. B. genoppten oder gestanzten Folie handeln. Die Heizwider- stände 28 können bspw. mäanderförmig auf dem Träger 30 verlaufen. Zur Überwachung der Temperatur der Temperierungseinrichtung 18 ist die Temperatursensoreinheit 24 vorgesehen, die insbesondere einen Temperatursensor 32 in Form eines NTC-Sensors umfassen kann. Der Temperatursensor 32 der Temperatursensoreinheit 24 ist zumindest teilweise von einer Abdeck-Einrichtung 26A abgedeckt, welche zumindest abschnittswei- se die Sensorgrundfläche überragt, um als Befestigung und als Wärme-Verteil-Einrichtung zu wirken. Dazu ist der Temperatursensor 32 vorzugsweise von einem wärmeleitfähigen Schaum 34 umschlossen, welcher den Temperatursensor 32 positioniert und fixiert. Zur Herstellung einer erhöhten Wärmeleitfähigkeit des Schaums 34 kann der Schaum 34 vorzugsweise mit wärmeleitfähigen Carbon-Partikeln versetzt sein, die jedoch innerhalb des Schaums 34 nahezu keine elektrische Leitfähigkeit aufweisen, da sie jeweils beabstandet voneinander im Schaum 34 eingebettet sind. FIG. 4 shows a detail of a schematic structure of a temperature sensor unit 24 according to the invention. An example, in a steering wheel 14 (see Fig. 2) or in a seat cushion 16 of a vehicle seat (see Fig .. 1) arranged temperature control device 18 is designed as a flat, flexible heating element. Ideally, the tempering device 18 has at least one support 30 on which strand-shaped heating conductors 28 (ie heating resistors) are preferably arranged for dissipating heat. The carrier 30 may be, for example, a carrier 30 made of textile, knitted fabric, knitted fabric, woven fabric, fleece, of a flexible thermoplastic material, of air-permeable material and / or a z. B. knobbed or stamped foil act. The heating resistors 28 may, for example, run meander-shaped on the carrier 30. For monitoring the temperature of the tempering device 18, the temperature sensor unit 24 is provided, which may in particular comprise a temperature sensor 32 in the form of an NTC sensor. The temperature sensor 32 of the temperature sensor unit 24 is at least partially covered by a covering device 26A, which at least partially projects beyond the sensor base surface in order to act as a fastening and as a heat-distributing device. For this purpose, the temperature sensor 32 is preferably enclosed by a thermally conductive foam 34 which positions and fixes the temperature sensor 32. To produce an increased thermal conductivity of the foam 34, the foam 34 may preferably be mixed with thermally conductive carbon particles, but within the Foam 34 have virtually no electrical conductivity, since they are each spaced from each other in the foam 34 embedded.

Bei einem Einsatz einer solchen Schaumstruktur 34 kann wahlweise auf einen Vliesüberzug 26 des Temperatursensors 32 auch verzichtet werden. Der wärmeleitfähige When using such a foam structure 34 may optionally be dispensed with a non-woven coating 26 of the temperature sensor 32. The thermally conductive

Schaum 34 stellt eine Temperaturausgleichszone 36 dar. Über die Temperaturausgleichszone 36 kann eine weitgehend homogene Wärmeübertragung zwischen den Heizleitern 28 der Temperierungseinrichtung 18 und dem Temperatursensor 32 bzw. der Temperatursensoreinheit 24 hergestellt werden. Statt des wärmeleitfähigen Schaums 34 können auch eine wärmeleitfähige Folie 38 wie beispielsweise eine Kupfer-Folie oder ein wärmeleitfähiges Klebeband 40 verwendet werden. Dabei können größere Platzierungsabweichungen des Temperatursensors 32 innerhalb der Einheit 24 bzw. in Bezug auf die Heizleiter 28 erfolgen, ohne dass eine Uneinheitlichkeit zwischen Erwärmungskurven mehrerer Temperierungseinrichtungen 18 einer Produktserie auftritt. Foam 34 represents a temperature compensation zone 36. Via the temperature compensation zone 36, a largely homogeneous heat transfer between the heating conductors 28 of the tempering device 18 and the temperature sensor 32 or the temperature sensor unit 24 can be produced. Instead of the thermally conductive foam 34, a thermally conductive film 38 such as a copper foil or a thermally conductive adhesive tape 40 may be used. In this case, larger deviations in the placement of the temperature sensor 32 within the unit 24 or with respect to the heating conductors 28 can take place without inconsistency occurring between heating curves of a plurality of temperature control units 18 of a product series.

In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines schematischen Aufbaus einer erfin- dungsgemäßen Temperatursensoreinheit 24 zur Anbindung eines Temperatursensors 32 an eine Temperierungseinrichtung 18 abgebildet, wie er in einem Lenkrad 14, einer Sitzauflage 16 eines Fahrzeugsitzes oder einem anderen zu temperierenden Bauteil 12 eingesetzt werden kann. Die hier gezeigte Temperierungseinrichtung 18 ist wiederum als ein flächiges, flexibles Heizelement gestaltet. Idealerweise besitzt die Temperierungsein- richtung 18 mindestens einen Träger 30, auf welchem zur Wärmeabgabe Heizleiter 28 angeordnet sind, welche mäanderförmig auf dem Träger 30 verlaufen. Zur Überwachung der Temperatur der Temperierungseinrichtung 18 ist eine Einheit 24, umfassend einen Temperatursensor 32, angebracht. Der Temperatursensor 32 ist dabei vollständig von einem wärmeleitfähigen Schaum 34 umschlossen, welcher den Temperatursensor 32 positioniert und fixiert. Zur Herstellung einer Wärmeleitfähigkeit des Schaums 34 ist dieser mit wärmeleitfähigen Carbon-Partikeln versetzt. Auf einen Einsatz eines Vliesüberzugs 26 des Temperatursensors 32 (vgl. Fig. 3) kann hierbei wiederum verzichtet werden. Der wärmeleitfähige Schaum 34 bildet die gewünschte Temperaturausgleichszone 38 dar. Über die Temperaturausgleichszone 38 kann eine weitgehend homogene Wärmeübertra- gung zwischen den Heizleitern 28 der Temperierungseinrichtung 18 und dem Temperatursensor 32 der Temperatursensoreinheit 24 erfolgen. Dabei können größere Platzierungsabweichungen des Temperatursensors 32 innerhalb der Einheit 24 bzw. in Bezug auf die Heizleiter 28 erfolgen, ohne dass eine Uneinheitlichkeit zwischen Erwärmungskurven mehrerer Temperierungseinrichtungen 18 einer Produktserie auftritt. Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen. Die elektrische Heizeinrichtung weist mindestens einen flächigen Träger 30 auf. Der Träger 30 hat mindestens einen auf ihm angeordneten strangförmigen Heizleiter 28 und mindestens einen Temperatursensor 32. Es ist vorgesehen, dass der Temperatursensor 32 zumindest teilweise mittels einer wärmeleitenden Abdeck-Einrichtung 26A bedeckt ist. Besonders vorteilhaft ist als Abdeck-Einrichtung ein Flächengebilde, das zumindest antei- lig aus einem geschäumten Material gebildet ist. Vorzugsweise sind in dem geschäumten Material kohlenstoffhaltige Partikel, insbesondere Graphit eingebettet. Vorzugsweise ist das kohlenstoffhaltige Schaummaterial zumindest abschnittsweise zusätzlich mit Kupfer oder einem elektrisch oder thermisch leitfähigen Klebeband beschichtet. Vorzugsweise ist diese Beschichtung auf einer einem elektrischen Heizleiter zugewandten Seite der Ab- deck-Einrichtung 26A angeordnet. Vorzugsweise bedeckt die Abdeck-Einrichtung 26A zumindest Teile des Temperatursensors 32 und Teile eines Heizleiters 28. Vorzugsweise bedeckt die Abdeck-Einrichtung 26A mindestens zwei voneinander beabstandete Abschnitte eines Heizleiters 28 oder Teile von mindestens zwei Heizleitern 28. FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of a schematic structure of a temperature sensor unit 24 according to the invention for connecting a temperature sensor 32 to a temperature control device 18, as can be used in a steering wheel 14, a seat support 16 of a vehicle seat or another component 12 to be tempered , The tempering device 18 shown here is again designed as a flat, flexible heating element. Ideally, the tempering device 18 has at least one support 30 on which heating conductors 28 are arranged, which run on the support 30 in meandering fashion for heat emission. For monitoring the temperature of the temperature control device 18, a unit 24, comprising a temperature sensor 32, mounted. The temperature sensor 32 is completely surrounded by a thermally conductive foam 34, which positions and fixes the temperature sensor 32. To produce a thermal conductivity of the foam 34 this is mixed with thermally conductive carbon particles. A use of a nonwoven coating 26 of the temperature sensor 32 (cf., FIG. 3) can again be dispensed with here. The thermally conductive foam 34 forms the desired temperature compensation zone 38. Via the temperature compensation zone 38, a largely homogeneous heat transfer can take place between the heating conductors 28 of the tempering device 18 and the temperature sensor 32 of the temperature sensor unit 24. In this case, larger deviations in the placement of the temperature sensor 32 within the unit 24 or with respect to the heating conductors 28 can take place without inconsistency occurring between heating curves of a plurality of temperature control units 18 of a product series. The invention has been described with reference to a preferred embodiment. However, it will be apparent to those skilled in the art that modifications or changes may be made to the invention without departing from the scope of the following claims. The electric heating device has at least one planar carrier 30. The carrier 30 has at least one strand-shaped heating conductor 28 arranged thereon and at least one temperature sensor 32. It is provided that the temperature sensor 32 is at least partially covered by a heat-conducting covering device 26A. Particularly advantageous as covering means is a sheet which is at least partially formed from a foamed material. Preferably, carbonaceous particles, in particular graphite, are embedded in the foamed material. Preferably, the carbonaceous foam material is at least partially additionally coated with copper or an electrically or thermally conductive adhesive tape. This coating is preferably arranged on a side of the cover device 26A facing an electrical heating conductor. Preferably, the capping means 26A covers at least parts of the temperature sensor 32 and parts of a heating conductor 28. Preferably, the capping means 26A covers at least two spaced-apart portions of a heating conductor 28 or parts of at least two heating conductors 28.

Bezugszeichenliste Fahrzeug, Kraftfahrzeug List of Reference Numerals Vehicle, motor vehicle

Gegenstand, zu temperierender Gegenstand Object, object to be tempered

Bauteil, zu temperierendes Bauteil Component, component to be tempered

Lenkrad steering wheel

Sitzauflage seat cushion

Temperierungseinrichtung, elektrische Temperierungseinrichtung Verbindungsleitung, elektrische Verbindungsleitung Temperature control device, electrical temperature control device connection line, electrical connection line

Steuerschaltung control circuit

Temperatursensor, Temperatursensoreinheit Temperature sensor, temperature sensor unit

Vliesüberzug fleece coating

Abdeck-Einrichtung Covering device

Heizleiter heating conductor

Träger carrier

Temperatursensor, NTC-Sensor Temperature sensor, NTC sensor

Schaumstruktur, Schaum, wärmeleitfähiger Schaum Foam structure, foam, thermally conductive foam

Temperaturausgleichszone Temperature equalization zone

Folie, Trägerfolie, wärmeleitfähige Folie Foil, carrier foil, thermally conductive foil

Klebeband, wärmeleitfähiges Klebeband Adhesive tape, thermally conductive adhesive tape

Claims

Patentansprüche claims

1. Temperatursensoreinheit (24) mit wenigstens einem Temperatursensor (32) zur Erfassung der Temperatur einer elektrischen Temperierungseinrichtung (18), die an einem zu temperierenden Gegenstand (10) angeordnet ist, der insbesondere Teil einer Fahrzeuginnenausstattung ist, wobei der Temperatursensor (32) zumindest teilweise in einer Temperaturausgleichszone (36) eingebettet oder von dieser umschlossen ist, die durch ein wärmeleitfähiges Material gebildet ist oder ein solches aufweist, das den Temperatursensor (32) mechanisch fixiert und positioniert. 1. temperature sensor unit (24) with at least one temperature sensor (32) for detecting the temperature of an electric temperature control device (18) which is arranged on an object to be tempered (10), which is in particular part of a vehicle interior, wherein the temperature sensor (32) at least partially embedded in or surrounded by a temperature compensation zone (36) formed by or having a thermally conductive material that mechanically fixes and positions the temperature sensor (32).

2. Temperatursensoreinheit nach Anspruch 1 , bei der die Temperaturausgleichszone (36) den wenigstens einen Temperatursensor (32) vollständig umschließt. 2. Temperature sensor unit according to claim 1, wherein the temperature compensation zone (36) completely surrounds the at least one temperature sensor (32).

3. Temperatursensoreinheit nach Anspruch 1 oder 2, bei der die den Temperatursensor (32) zumindest teilweise einbettende oder umschließende Temperatur- ausgleichszone (36) durch einen wärmeleitfähigen Schaum (34) gebildet ist oder einen solchen aufweist. 3. Temperature sensor unit according to claim 1 or 2, wherein the temperature sensor (32) at least partially embedding or enclosing temperature compensation zone (36) by a thermally conductive foam (34) is formed or has such.

4. Temperatursensoreinheit nach Anspruch 1 oder 2, bei der die den Temperatursensor (32) zumindest teilweise einbettende oder umschließende Temperatur- ausgleichszone (36) durch eine wärmeleitfähige Folie (38) gebildet ist oder eine solche aufweist. 4. Temperature sensor unit according to claim 1 or 2, wherein the temperature sensor (32) at least partially embedding or enclosing temperature compensation zone (36) by a thermally conductive film (38) is formed or has such.

5. Temperatursensoreinheit nach Anspruch 4, bei der es sich bei der wärmeleitfähigen Folie (38) um eine Kupferfolie handelt. 5. Temperature sensor unit according to claim 4, wherein it is in the thermally conductive foil (38) is a copper foil.

6. Temperatursensoreinheit nach Anspruch 1 oder 2, bei der die den Temperatursensor (32) zumindest teilweise einbettende oder umschließende Temperaturausgleichszone (36) durch ein wärmeleitfähiges Band (40) gebildet ist oder ein solches aufweist. 6. Temperature sensor unit according to claim 1 or 2, wherein the temperature sensor (32) at least partially embedding or enclosing temperature compensation zone (36) by a thermally conductive tape (40) is formed or has such.

7. Temperatursensoreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher der wärmeleitfähige Schaum (34) wärmeleitfähige Partikel aufweist und/oder mit wärmeleitfähigen Partikeln versetzt ist. 7. Temperature sensor unit according to one of claims 1 to 3, wherein the thermally conductive foam (34) has thermally conductive particles and / or is mixed with thermally conductive particles.

8. Temperatursensoreinheit nach Anspruch 7, bei der es sich bei dem wärmeleitfähigen Schaum (34) um eine mit wärmeleitfähigen Carbon- und/oder Metallpartikeln, insbesondere mit Aluminiumpartikeln versetzte Schaumstruktur (34) handelt. 8. Temperature sensor unit according to claim 7, wherein the thermally conductive foam (34) is a heat-conductive carbon and / or metal particles, in particular aluminum particles offset foam structure (34).

9. Temperatursensoreinheit (24) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der mehrere Temperatursensoren (32) zur Erfassung der Temperatur in einer Temperaturausgleichszone (36) angeordnet sind. 9. temperature sensor unit (24) according to any one of the preceding claims, wherein a plurality of temperature sensors (32) for detecting the temperature in a temperature compensation zone (36) are arranged.

10. Elektrische Heizeinrichtung mit mindestens einem flächigen Träger (30), mindestens einem am Träger (30) angeordneten strangförmigen Heizleiter (28) und mindestens einem Temperatursensor (32), dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (32) zumindest teilweise mittels einer wärmeleitenden Abdeck-Einrich- tung (26A) bedeckt ist. 10. Electrical heating device with at least one planar carrier (30), at least one strand carrier (30) arranged on the strand-shaped heating conductor (28) and at least one temperature sensor (32), characterized in that the temperature sensor (32) at least partially by means of a thermally conductive covering Device (26A) is covered.