温度传感设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及用于电气设备的改善的温度传感。本公开关注测量空间单元或房间单元(room unit)外的温度的温度传感。
【背景技术】
[0002]用于建筑物自动系统的最新一代的空间单元变得越来越紧凑。用户如今要求空间单元具有扁平设计，因此这些装置的厚度趋于减小。由于这些设计要求引起的困难可至少部分地通过采用夹层设计得到克服。因此，空间单元由彼此堆叠的数个层构成。同时，这些单元的技术复杂性增加。
[0003]技术复杂性的增加导致更多的部件比如微处理器等，以及更高的整体电力消耗。更高的整体电力消耗还促进空间单元内的更高热损失。另外，增加的电气部件意味着附加的部件可能阻碍穿过装置的任何自然的空气流。这些改进导致非所需的副作用，因此它们使得用于冷却装置的附加努力变得必要。目前的空间单元的更紧凑的设计进一步加剧情况，因为损失发生在具有更小体积的单元内。因此，空间单元的每单位体积的热量散发显著地增加。
[0004]对于空间单元来说常见的是还测量温度。这些温度然后被发送至空间自动系统，其控制加热、通风、空气调节、照明、窗口遮光帘等。为了使空间自动系统按预期工作，空间内的温度的准确测量是必要的。
[0005]早期设计趋于在空间单元内配置温度探头。温度探头用于暴露于直接的空气流。只要穿过装置的空气流充足，并且装置内的热量散发相当低，则空间单元内的温度测量是准确的。空间单元内的温度于是至少十分接近建筑物内的实际温度。
[0006]然而该情形现在随着新的高度紧凑的并且技术上更复杂的空间单元的出现而发生了改变。目前的空间单元的扁平设计基本上阻止了空间单元与其环境之间的对流热交换。空间单元内的温度测量现在反映的是单元内散发的热量，而不是建筑物内的温度。
[0007]用以克服以上困难的常见途径是使用强制空气冷却。强制空气冷却意味着在空间单元内安装风扇。风扇然后生成穿过装置的足够空气流。该解决方案在不希望有噪音的环境中是不可接受的。此外，风扇增加了另一部件，其容易发生机械或电气失效。
[0008]通过向壳体增加狭缝或孔口，或者通过使现有狭缝更宽，可以改善穿过单元的任何自然空气流。这些措施生成穿过壳体的额外的空气流，因此将存在更多的对流热交换。不幸的是，在具有扁平设计的空间单元中，狭缝和孔口是有问题的，因为总体厚度减小了。
[0009]通过选择具有低热损失的电气部件，也能降低空间单元内的热量散发。该途径就成本效率和性能而言具有负面影响。
[0010]此外，通过调节空间单元与任何相邻壁之间的距离，可以改善空间单元与其环境之间的热交换。热交换还可以由于装置的厚度增加而得到改善，因此与相邻壁的表面的距离将增大。该措施就准确的温度测量而言，对于最终用户来说提供了独特的优点。它实际上涉及了前述缺点，比如美学性差。目前的最终用户需求的是向壁面进行齐平安装的空间单元。实际上，空间单元的制造商寻求将单元设计成它们将在广泛的环境条件下可靠地工作。
[0011]本公开的目标是至少缓解前述困难，并提供具有温度传感的空间单元，使得空间单元满足前述要求。
【发明内容】
[0012]本公开基于以下发现，即通过考虑空间单元的表面上的风速，温度测量会变得更准确。
[0013]本公开的一个目的是提供一种具有温度传感设备的空间单元，使得单元外的温度被准确地测量。温度传感设备应该与具有扁平设计的空间单元兼容。温度传感设备还应准确地确定空间单元的壳体不设置狭缝或孔口情况下的温度。温度传感设备应该为其壳体被密封以抵抗水分和灰尘的任何侵入的空间单元的一部分。此外，空间单元的温度传感设备应被构造成补偿单元表面上的风速的影响。
[0014]上述问题通过本公开的独立技术方案的方法和空间单元的温度传感设备得到解决。本公开的优选实施例由从属技术方案覆盖。
[0015]本公开的另一目的是提供一种具有温度传感的空间单元，其中空间单元的前盖是透明的，并且由玻璃或塑料制成。
[0016]本公开的另一目的是提供一种具有温度传感的空间单元，其中空间单元提供显示器，比如液晶显示器。
[0017]本公开的一相关目的是提供一种具有温度传感的空间单元，其中显示器配置在由玻璃或塑料制成的前盖之后。
[0018]本公开的又一目的是提供一种空间单元，其被构造成测量风速，并将其测量值输送至空间自动系统。
【附图说明】
[0019]从以下对所公开的非限制性实施例的详细描述中，各特征将对于本领域技术人员变得显而易见。伴随详细描述的附图可被简要地描述如下:
图1示出了根据本公开的具有温度传感的空间单元的剖视图。
【具体实施方式】
[0020]图1示出了安装至建筑物的壁2的空间单元I。图1上示出的空间单元I部分地安装在壁中。然而，单元I的大部分部件4-7安装在壁上。
[0021]该单元包括前盖4。前盖4优选由玻璃和/或任何其它(透明)聚合物制成。电子组件5配置在前盖5之后。电子组件5优选包括比如印刷电路板和/或微处理器和/或传感器和/或(无线)通信模块等元件。一优选实施例具有显示器6，其安装在电子组件5的顶部上，使得显示器6经由前盖4是可见的。通常，显示器6是液晶显示器或由有机发光二极管构成的显示器。
[0022]显示器6和前盖4通过间隙7分离。间隙7通常充注有空气。在另一实施例中，间隙7 (主要)充注有氦气或氮气。
[0023]空间单元I的壳体还包括侧壁8。壳体的侧壁8密封空间单元1，以抵抗水分或灰尘的任何侵入。为此，侧壁8不设置狭缝或孔口。换言之，空间单元I提供壁，其从所有侧面大致密封该单元，因此没有水分或灰尘能沉降在单元内。空间单元I不必是防水的或密闭地密封的。然而，必要的是单元I内的任何温度测量不受进入或离开单元I的空气流的影响。
[0024]如本文中所公开的温度测量是基于空间单元I内的热量。在一具体实施例中，热量主要由电子组件5散发出。图1上的箭头9指示从空间单元I的内部经由前盖4到单元I的外部的热量流的方向。当然还存在沿其它方向从电子组件5到壁2的热量流。
[0025]空间单元I进一步包括两个温度传感器10、11。第一温度传感器10理想地配置在显示器6的下方或刚好配置于显示器6外。温度传感器10也可以安装成相邻于电子组件5或安装在电子组件5的内部。如图1示出的温度传感器10靠近侧壁。在另一实施例中，温度传感器10、11配置成更靠近空间单元I的中心。传感器10、11设置成更靠近空间单元I的中心将缓解穿过侧壁的热量流的任何不利影响。
[0026]温度传感器10、11优选间隔10mm，更优选为5臟，并且更优选为2mm。传感器10、11之间的距离大到足以能够准确地测量传感器之间的温度下降。
[0027]第二温度传感器11优选安装在前盖4下方。在该位置，传感器11与间隙7内的流体(空气)直接接触。温度传感器11也可以配置在前盖4内，因此将不存在与间隙7内的任何流体的直接接触。
[0028]温度传感器10、11优选为热电偶、或正热阻元件、或负热阻元件。温度传感器10、11也可以是光学传感器，不是电气元件。光学传感器通常通过光纤连接，而不是通过电线连接。还可想到的是，经由拉曼散射(Raman scattering)测量温度。
[0029]空间单元I外的环境温度Ta还取决于单元I外的风速V Ao环境风vA在图1上由另一箭头12指示。通过将环境风纳入考量，温度Tj3
Ta = Td - C1.(Ts - TD) + C2.I vA!.(Ts - Td)，
其中，Td表示由传感器11测量的温度，而Ts表示由传感器10测量的温度。以上关系式表明空间单元外的温度！\取决于从传感器10和11取得的测量值之间的差值T S-TD。以上关系式进一步暗示温度Ta是环境风的大小的函数。T 4被视为独立于环境风的方向。
[0030]常数cjP c 2从数学上以及通过实验确定。以良好定义的风速V A以及良好定义的环境温度1\在实验室中实施一系列测量。然后在壳体内测量温度TjPT D。通过在计算机上拟合这些测量值，确定常数(^和C 2。该方法优选对于温度传感器10、11的每种配置分别地实施。
[0031]实验表明本温度测量的优点之一是速度。在先解决方案依赖于空间单元I内的温度探头与环境之间的热交换。典型的时间常数在数分钟的范围内，典型值为15分钟。本文提出的方法和传感设备允