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GEBIET DER TECHNIK
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Die
Erfindung bezieht sich gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 auf eine Klima- oder/und Heizungsanlage für Fahrzeuge
mit einem zum Positionieren aufdachs teils in oder ganz auf einem
Fahrzeugdach ausgestalten Gehäuse,
dass zumindest ein Bauelement der Klima- oder/und Heizungsanlage umhaust.
Insbesondere bei großen
Klima- oder/und Heizungsanlagen,
wie zum Beispiel für
Omnibusse oder Schienenfahrzeuge, werden derartige Klima- oder/und Heizungsanlagen
verwendet.
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Beim
Positionieren aufdachs teils in einem Fahrzeugdach wird das Gehäuse in eine
dafür vorgesehene
Ausnehmung im Fahrzeugdach teilintegriert, so dass nur ein oberer
Teil des Gehäuses über das Fahrzeugdach
hinausragt.
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Ein
Bauelement einer Klima- oder/und Heizungsanlage ist ein Funktionsteil
einer solchen Anlage, wie zum Beispiel eine Wärmetauscherbatterie, ein Gebläse, ein
Kondensator, ein Kompressor oder eine Expansionseinrichtung zum
Expandieren des Kältemittels.
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Eine
Wärmetauscherbatterie
kann aus einem Verdampfer, aus einem Heizungswärmetauscher oder aus diesen
beiden bestehen.
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STAND DER TECHNIK
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Bekannt
sind Klima- oder/und Heizungsanlagen mit einem auf einem Fahrzeugdach
befestigten und aus Stahlblech oder aus stabilem Spritzgusskunststoff
bestehen Gehäuse
für zumindest
einen Teil der Bauelemente der Klima- oder/und Heizungsanlage. Jedoch
sind die derzeit für
solche Aufdachgehäuse
verwendeten Materialien wie Stahlblech oder stabiler Spritzkunststoff
in der Herstellung recht kostenintensiv und nicht besonders leicht.
Aber gerade bei einer auf oder von oben teils in einem Dach eines
Fahrzeugs angebrachten Anlage muss besonders auf Gewichtsersparnis
geachtet werden, denn es ist vor allem zur Vermeidung des Schwankens oder
gar Umkippens des Fahrzeugs nachteilig, wenn der Schwerpunkt des
Fahrzeugs aufgrund eines großen
Dachgewichts hoch liegt.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere hinsichtlich
der Ersparnis von Gewicht und Herstellungskosten verbesserte Klima-
oder/und Heizungsanlage für
Fahrzeuge mit einem zum Positionieren aufdachs teils in oder ganz auf
einem Fahrzeugdach ausgestalten Gehäuse, das zumindest ein Bauelement
der Klima- oder/und Heizungsanlage umhaust, bereitzustellen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
Aufgabe wird durch eine Klima- oder/und Heizungsanlage mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
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Dadurch
dass das zum Positionieren aufdachs teils in oder ganz auf einem
Fahrzeugdach ausgestaltete Gehäuse
der Klima- oder/und Heizungsanlage erfindungsgemäß zumindest teilweise aus geschäumtem Kunststoff
besteht, ist die Herstellung einfach sowie kostengünstig und
es ist auch besonders leicht. Deshalb liegt in vorteilhafter Weise der
Schwerpunkt eines Fahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Klima-
oder/und Heizungsanlage relativ niedrig, wobei insbesondere ein
Schwanken oder gar die Gefahr des Umkippens des Fahrzeugs relativ
gering ist.
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In
den Unteransprüchen
sind vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Verbesserungen
des jeweiligen Gegenstandes der Erfindung angegeben.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung enthält das Gehäuse zumindest
einen Teil zumindest eines Einlegers. Ein Einleger ist dabei ein
mit dem Gehäuse
verbundenes Element, das aus einem Material, welches stabiler als geschäumter Kunststoff
ist, besteht. Die Verbindung des Einlegers mit dem Gehäuse kann
beispielsweise durch eine Umschäumung
mit dem geschäumten Kunststoff
gegeben sein. Mit den Einlegern wird die Stabilität des Gehäuses erhöht, was
vor allem bei Aufdachgehäusen
auch aus Sicherheitsgründen
eine Verbesserung darstellt. Des Weiteren können Einleger Halterungsfunktionen übernehmen,
insbesondere dann, wenn für
eine ausreichende Befestigung der geschäumte Kunststoff des Gehäuses nicht
geeignet oder zu instabil ist. So stellt eine mit für eine Befestigung
des Gehäuses
auf einem Fahrzeugdach oder in einer Ausnehmung des Fahrzeugdaches
beitragende Ausgestaltung zumindest einer der Einleger eine Verbesserung
der vorliegenden Erfindung dar. Damit kann das Gehäuse ausreichend
fest und sicher auf dem Fahrzeugdach oder in einer Ausnehmung des Dachs
anmontiert werden. Vor allem brauchen dabei wegen der Einleger für die Befestigung
nicht die besonderen Materialeigenschaften des geschäumten Kunststoffes
berücksichtigt
zu werden, sondern es können
herkömmliche
Befestigungssysteme Anwendung finden. Aber auch andere Halterungsfunktionen eines
Einlegers, wie die Halterung eines Bauelements der Klima- oder/und
Heizungsanlage, sind von Vorteil. Gerade bei einem Kompressor und
einem Gebläse
reicht oft allein eine entsprechende Formung des geschäumten Kunststoffes
des Gehäuses nicht
aus.
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Für Einleger
sind als Materialien besonders gut Metall oder stabiler Kunststoff
geeignet. Diese Materialien lassen sich gut in die erwünschte Form bringen
und wirken stabilisierend. Beispielsweise ist ein als Netz ausgebildeter
Einleger aus Metall herstellbar.
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Für die Gehäusestabilität ist von
Vorteil, wenn zumindest einer der Einleger zur Stabilisierung des
Gehäuses
beitragend ausgestaltet ist.
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Gemäß einer
weiteren Verbesserung der erfindungsgemäßen Klima- oder/und Heizungsanlage ist
zumindest ein Bereich der Gehäuseoberfläche mit einem
gegen UV-Strahlung resistenten Material versehen. Dadurch wird eine
Beeinträchtigung
wie beispielsweise eine Verwitterung des Gehäuses durch die auf das Fahrzeugdach
einstrahlende Sonne verhindert.
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Nach
einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung trägt der geschäumte Kunststoff
des Gehäuses
mit zur Halterung zumindest eines Bauelements der Klima- und/oder Heizungsanlage
bei. Auf diese Weise können
die Bauelemente ohne ein zusätzliches
Haltegestell fixiert werden, was vor allem Gewicht, Kosten und Aufwand
einspart.
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Als
geschäumter
Kunststoff für
das Gehäuse ist
aufgrund seiner passenden Materialeigenschaften expandiertes Polypropylen
(EPP) besonders gut geeignet.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist eine Klima-
oder/und Heizungsanlage, bei der das erfindungsgemäße Gehäuse als Umhausung
zumindest eines Gebläses
der Klima- oder/und Heizungsanlage dient. Die Positionierung des
Gebläses
auf dem Dach eines Fahrzeugs ist insbesondere zur Frischluftzufuhr
von Vorteil.
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Erfindungsgemäße Klima-
oder/und Heizungsanlagen für
Omnibusse oder Schienenfahrzeuge sind aufgrund der Größe der benötigten Anlagen und
damit auch der erhöhten
Relevanz der Gewichtseinsparung besonders vorteilhaft gegenüber dem derzeitigen
Stand der Technik.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Anhand
der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele
der Erfindung erläutert.
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Es
zeigen
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1 eine
schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Klima-
oder/und Heizungsanlage mit einem Gehäuse auf dem Dach eines Omnibusses;
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2 eine
schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Teils
eines Gehäuses
mit Einleger für
eine erfindungsgemäße Klimaoder/und Heizungsanlage;
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3 eine
schematische Darstellung eines Ausschnitts eines weiteren Ausführungsbeispiels
eines Gehäuses
mit auch der Befestigung auf einem Fahrzeugdach dienenden Einlegern
einer erfindungsgemäßen Klima-
oder/und Heizungsanlage;
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4 eine
schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Gehäuses mit
auch der Befestigung auf einem Fahrzeugdach dienenden Einlegern
einer erfindungsgemäßen Klima-
oder/und Heizungsanlage;
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5 eine
schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Gehäuses mit
einem Deckelteil und einem Verdampferkasten einer erfindungsgemäßen Klima-
oder/und Heizungsanlage, und
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6 eine
schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Segments
eines erfindungsgemäßen Gehäuses einer
erfindungsgemäßen Klima-
oder/und Heizungsanlage.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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In
den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche
Komponenten. Alle Zeichnungen sind schematisch zu verstehen. Auf
maßstabsgetreue
Abbildungen wurde zum Zwecke erhöhter
Klarheit der Darstellung verzichtet.
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In 1 ist
ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Klima-
oder/und Heizungsanlage 1 mit einem Gehäuse 3 auf dem Dach 5 eines
Omnibusses schematisch dargestellt. Das erfindungsgemäß aus geschäumtem Kunststoff
wie beispielsweise aus expandiertem Polypropylen (EPP) bestehende
Gehäuse 3 umhaust
als Bauelemente der Klima- oder/und Heizungsanlage 1 zumindest
die als Verdampfer mit Heizungswärmetauscher
ausgebildete Wärmetauscherbatterie,
das Gebläse
und die Kondensatoreinheit 7. Bauelemente der Klima- oder/und Heizungsanlage 1,
die sich nicht im Gehäuse 3 befinden,
können
beispielsweise im Fahrzeuginneren untergebracht sein. Die Oberfläche des
Gehäuses 3 ist mit
einem für
UV-Strahlung resistenten Material, wie beispielsweise einem Thermoplast
(ASA), beschichtet.
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2 zeigt
schematisch ein Ausführungsbeispiel
eines Teils 10 eines Gehäuses mit Einlegern 12 für eine erfindungsgemäße Klima-
oder/und Heizungsanlage. Dieser als Verdampferkasten ausgestaltete
Teil 10 des Gehäuses
besteht aus EPP 14 als geschäumter Kunststoff und darin
zum Teil enthaltene, metallische Einleger 12. Als Metall
ist ohne Beschränkung
der Allgemeinheit hier beispielsweise Aluminium vorgesehen. Die
Einleger können
aber auch aus anderen geeigneten Materialien, wie beispielsweise
stabilem Kunststoff bestehen.
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Die
Einleger 12 sind in diesem Beispiel so ausgestaltet, dass
sie zwei seitlichen Längsschienen 16 mit
senkrecht darauf stehenden und jeweils in einem gewissen Abstand
voneinander sich befindende Stützstreben 18 haben,
die zum Abstützen
eines hier nicht dargestellten Deckelteils des Gehäuses dienen.
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Die
beiden seitlichen Längsschienen 16 und die
Stützstreben 18 der
Einleger 12 sind in den Längsseiten des Verdampferkastens 10 eingeschäumt. Dieses
wird in dem in der 2 gestreift dargestellten Schnitt
quer durch den geschäumten Kunststoff 14 des
Verdampferkastens 10 verdeutlicht. Die Einleger 12 weisen
eine Lochstruktur auf. Bei den Bereichen der Einleger 12,
die im Gehäuse eingebunden
sind, sind diese Löcher
der Einleger 12 von EPP, oder einem anderen geeigneten
geschäumten
Kunststoff, durchschäumt.
Damit sind die Einleger 12 besonders fest mit dem Gehäuse verbunden.
Neben der Lochstruktur sind auch andere Ausformungen der Einleger 12 denkbar.
Zum Beispiel kann ein Einleger 12 eine Netzstruktur aufweisen.
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In 3 ist
schematisch ein Ausschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Gehäuses 20 mit
auch der Befestigung auf einem Fahrzeugdach 22 dienenden
Einlegern 24 einer erfindungsgemäßen Klima- oder/und Heizungsanlage
dargestellt. In einer Längsseite
des aus EPP bestehenden Gehäuses 20 ist
im unteren Bereich ein schienenartiger, metallischer Einleger 24 mit
Lochstruktur eingeschäumt.
Dieses ist in dem in der 3 gestreift dargestellten Schnitt
quer durch den geschäumten Kunststoff
des Gehäuses 20 offengelegt
dargestellt.
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Der
Einleger 24 ist an der inneren Unterseite 28 mit
Löchern
zum Anschrauben von u-förmigen Haltebügeln 30 versehen.
Diese Unterseite 26 liegt direkt an der Unterfläche des
Gehäuses 20 der
Klima- oder/und Heizungsanlage an. Der an dieser Unterseite 26 des
Einlegers 24 angeschraubte Haltebügel 28 ist wiederum
an der auf dem Dach 22 des Fahrzeugs befestigten Dachaufbauleiste 30 angeschraubt.
Somit besteht durch diese Schraubverbindungen eine Fixierung des
Gehäuses 20 der
Klima- oder/und Heizungsanlage auf dem Fahrzeugdach 22.
Je nach Art des auf dem Fahrzeugdach 22 vorliegenden Befestigungssystems
sowie Typ des Fahrzeugs kann statt eines Haltebügels 28 ein anderes
jeweils dazu passendes Verbindungselement am Einleger 24 angebracht
sein.
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An
der Dachaufbauleiste 30 ist außen längsseits eine Schiene 32 mit
L-Profil angebracht, die an ihrer oberen Kante eine Dichtungsleiste 34 aus
Dichtungsgummi oder einem anderen abdichtenden Material aufweist.
Auf dieser äußeren Dichtungsleiste 34 liegt
das Gehäuse 20 der
Klima oder/und Heizungsanlage auf, so dass es luft- und wasserdicht
mit dem Fahrzeugdach 22 abschließt. Zur Stabilisation des dort
aufliegenden Bereichs des Gehäuses 20 erstreckt
sich der eingeschäumte
Einleger 24 mit seiner Außenseite über diesem Bereich.
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4 zeigt
schematisch einen Ausschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Gehäuses 20 mit
auch der Befestigung auf einem Fahrzeugdach 22 dienenden
Einlegern 40 einer erfindungsgemäßen Klima- oder/und Heizungsanlage. Die Einleger 40 bestehen
im wesentlichen aus in den geschäumten
Kunststoff des Gehäuses 20 eingeschäumten Längsschienen 42, 42' und Querstreben 44.
Dieses ist in dem in der 4 gestreift dargestellten Schnitt
quer durch den geschäumten Kunststoff
des Gehäuses 20 offengelegt
dargestellt. Die Einleger 40 weisen eine Lochstruktur auf,
wobei die Löcher
an der Oberseite und Unterseite der Einleger 40 für Schraubverbindungen
geeignet ausgestaltet sind.
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Die
Unterseite einer Querstrebe 44 liegt direkt an der Unterfläche des
Gehäuses 20 der
Klima- oder/und Heizungsanlage an. Die an dieser Unterseite der
Querstrebe 44 angeschraubte und mit Haltebügeln 46 versehene
Verbindungsleiste 48 ist an der Unterseite der Haltebügel 46 an
einem Dach 22 eines Fahrzeugs befestigten. Somit besteht
durch diese Schraubverbindungen eine Fixierung des Gehäuses 20 der
Klima- oder/und Heizungsanlage auf dem Fahrzeugdach 22.
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Ferner
ist ungefähr
in der Mitte der Querstrebe 44 an dessen auf der inneren
Oberfläche
des Gehäuses 20 liegender
Oberseite ein aus Metall, wie hier beispielsweise aus Aluminium,
bestehender L-Winkel 50 mit rechteckigem Halteblech 52 angeschraubt.
Das Halteblech 52 steht dabei senkrecht zur Querstrebe 44 des
Einlegers 40 und weist einerseits aus Gründen der
Gewichtsersparnis und andererseits zum Befestigen von Bauelementen
der Klima- oder/und Heizungsanlage eine Lochstruktur auf. An dem
Halteblech 52 ist als Bauelement eine im Gehäuse 20 eingesetzte
Wärmetauscherbatterie 54 angebracht.
Somit dient der Einleger 40 auch der Halterung von Bauelementen
der erfindungsgemäßen Klima-
oder/und Heizungsanlage, wobei die Form der Halterung nicht auf
das hier dargestellte Ausführungsbeispiel
beschränkt
sein muss.
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In 5 ist
schematisch ein Ausführungsbeispiel
eines Gehäuses 20 mit
einem Deckelteil 60 und Verdampferkasten 10 dargestellt,
das zwei aneinandergefügte
Wärmetauschbatterien 54 einer
erfindungsgemäßen Klima- oder/und Heizungsanlage enthält. Das
Deckelteil 60 besteht aus EPP und ist ohne darauf beschränkt zu sein
mit vier Scharnieren 62 an der oberen Längskante der Hinterwand 68 des ebenfalls
aus EPP bestehenden Verdampferkastens 10 auf- und zuklappbar
befestigt. Das Deckelteil 60 weist nach unten gewölbte Seitenränder auf
und enthält
entlang seiner unteren Kante ein Dichtungsgummi 72 zum
luft- und wasserdichten Verschließen des Deckelteils 60 mit
dem Verdampferkasten 10, der dafür ebenfalls ein entsprechendes
Dichtungsgummi 72 am oberen Rand hat. Es können auch
andere im Stand der Technik bekannte Dichtungsmaterialien verwendet
werden. Ferner ist eine formschlüssige luft-
und wasserdichte Abdichtung von Verdampferkasten 10 und
Deckelteil 60 ohne Dichtungsmaterial denkbar.
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Ferner
weist das Deckelteil 60 auf seiner Innenseite im geschäumten Kunststoff
rechteckige Ausnehmungen 74 auf, die im zugeklappten Zustand den
in den Verdampferkasten 10 eingesetzten Wärmetauschbatterien 54 zusätzlichen
Halt verleihen.
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Des
Weiteren hat der Verdampferkasten 10 im Boden innen und
außen
jeweils, ohne darauf beschränkt
zu sein, sechs rechtwinklige Öffnungen 64 für die Luftab-
und Luftzufuhr aus und in den Fahrzeuginnenraum, wobei die sechs
inneren Öffnungen 64 in
der 5 durch die Perspektive der Darstellung zum größten Teil
von den Wärmetauscherbatterien 54 verdeckt
sind. Auch befinden sich noch weitere hier beispielsweise sechs
rechteckige Öffnungen 66 der
Klima- oder/und Heizungsanlage in der Hinterwand 68 des
Verdampferkastens 10, durch die Frischluft von außerhalb
angesaugt werden kann. Der geschäumte
Kunststoff ist im Innenboden des Verdampferkastens 10 passgenau
zum Einsetzen der Wärmetauscherbatterien 54 ausgeformt.
Diese Ausnehmung 70 im Innenboden bietet den Wärmetauscherbatterien 54 zusätzlichen
Halt. Der vordere Teil 56 der Wärmetauscherbatterien 54 ist
in diesem Beispiel ein Heizungswärmetauscher
und der hintere Teil 58 ein Verdampfer.
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6 zeigt
schematisch ein Ausführungsbeispiel
eines Segments 80 eines Gehäuses einer erfindungsgemäßen Klima- oder/und Heizungsanlage.
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Ein
Segment eines Gehäuses
kann ein Gehäuseteil
oder ein Gehäusemodul
eines Gehäuseteils
sein.
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In
diesem Fall handelt es sich um ein Gehäuseteilzwischenmodul 80 als
Zwischenteil eines in 5 dargestellten Verdampferkastens 10.
Dieses Zwischenmodul 80 besteht erfindungsgemäß aus geschäumtem Kunststoff,
wie beispielsweise EPP. In Längsrichtung
liegt in der Mitte des Innenbodens eine Ausnehmung 70 für eine Wärmetauscherbatterie. Des
Weiteren hat das Verdampferkastenzwischenmodul 80 im Boden
innen und außen
jeweils zwei rechtwinklige Öffnungen 64 für die Luftab- und Luftzufuhr aus
und in den Fahrzeuginnenraum. Auch befinden sich für die Frischluftzufuhr
von außerhalb noch
weitere zwei rechteckige Öffnungen 66 der
Klima- oder/und Heizungsanlage in der Hinterwand 68 des
Zwischenmoduls 80. An den Oberkanten des Gehäuseteilzwischenmoduls 80 sind
Dichtungsgummis 72 befestigt. Es können aber auch andere Dichtungsmaterialien
verwendet werden, oder eine formschlüssige luft- und wasserdichte
Aubdichtung ohne Dichtungsmaterial mit einem oben aufliegenden Gehäuseteil
vorgesehen sein.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern
auf vielfältige
Weise modifizierbar.
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Beispielsweise
kann neben der Verdampfereinheit auch der Kondensator mit in dem
Aufdachgehäuse
aus geschäumtem
Kunststoff der erfindungsgemäßen Klima-
oder/und Heizungsanlage integriert sein.
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Des
Weiteren wird für
ein Gehäuse
für eine erfindungsgemäße Klima-
oder/und Heizungsanlage geeignet zur Umhausung zumindest eines Bauelements
der Klima- oder/und Heizungsanlage, wobei das Gehäuse zum
Positionieren aufdachs teils in oder ganz auf einem Fahrzeugdach
(5, 22) ausgestaltet ist und zumindest teilweise
aus geschäumtem Kunststoff
besteht, sowie für
ein zumindest teilweise aus geschäumten Kunststoff bestehendes
Segment eines solchen Gehäuses
jeweils einzeln Patentschutz beansprucht.
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Schließlich können die
Merkmale der Unteransprüche
im wesentlichen frei miteinander und nicht durch die in den Ansprüchen vorliegende
Reihenfolge festgelegt kombiniert werden, sofern sie unabhängig voneinander
sind.