DE102014200623A1

DE102014200623A1 - Modular system for an evaporator device of a rooftop air conditioning system

Info

Publication number: DE102014200623A1
Application number: DE102014200623.6A
Authority: DE
Inventors: Hans-Henning Knorr; Klaus Voigt
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2014-01-15
Filing date: 2014-01-15
Publication date: 2015-07-16
Also published as: WO2015106881A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Baukastensystem (1) für eine Verdampfereinrichtung (2) einer Aufdachklimaanlage (3) mit zumindest einem Standardrahmen (4) mit zumindest zwei Einbauplätzen (6) für jeweils eine Verdampfereinheit (5) und zumindest zwei Verdampfereinheiten (5) zum Einbau in die Einbauplätze (6). Hierdurch kann ein flexibler Aufbau einer Aufdachklimaanlage (3) geschaffen werden.The invention relates to a modular system (1) for an evaporator device (2) of an on - roof air conditioning system (3) with at least one standard frame (4) with at least two bays (6) for one evaporator unit (5) and at least two evaporator units (5) for installation in the bays (6). As a result, a flexible structure of a rooftop air conditioning system (3) can be created.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Baukastensystem für eine Verdampfereinrichtung einer Aufdachklimaanlage. Die Erfindung betrifft ferner eine Aufdachklimaanlage mit einer solchen Verdampfereinrichtung und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Aufdachklimaanlage. The present invention relates to a modular system for an evaporator device of a rooftop air conditioning system. The invention further relates to an on-roof air conditioning system with such an evaporator device and a motor vehicle with such a rooftop air conditioning system.

Bei Fahrzeugen zum Transport von Personen, beispielsweise Kleinbussen, werden Klimaanlagen häufig auf dem Dach montiert. Die Montage derartiger Klimaanlagen erfolgt üblicherweise durch ein Einbringen einer entsprechenden, individuellen Dachöffnung in das Fahrzeugdach und ein nachträgliches Einsetzen der Klimaanlage in die Dachöffnung. Bekannte Klimaanlagen, die für eine Montage auf Fahrzeugdächern bestimmt sind, besitzen oftmals eine Gehäuseunterwanne, auf der die einzelnen Komponenten der Klimaanlage, wie beispielsweise Verdampfer, Gebläse, Rohrleitungen, usw. montiert sind. Eine Verbindung der Klimaanlage mit dem Fahrzeug erfolgt über ein Verschrauben bzw. Verkleben. In vehicles for transporting people, such as minibuses, air conditioners are often mounted on the roof. The installation of such air conditioning systems usually takes place by introducing a corresponding, individual roof opening in the vehicle roof and a subsequent insertion of the air conditioning in the roof opening. Known air conditioning systems, which are intended for mounting on vehicle roofs, often have a housing base on which the individual components of the air conditioning, such as evaporators, blowers, piping, etc. are mounted. A connection of the air conditioning with the vehicle via a screw or gluing.

Aus der DE 20 2008 002 054 U1 ist ein Personentransportfahrzeug bekannt, dessen Chassis-Seitenwände von einem Tragwerk gebildet werden, das aus einer Vielzahl von miteinander verbundenen Profilen aufgebaut und mit Außenhautsegmenten verkleidet ist. Das Dach ist von einer Sandwichstruktur gebildet, die mit Längsprofilen der Seitenwände fest verbunden ist und aus mehreren, fest miteinander verbundenen Schichten besteht. Auf dem Dach ist eine Klimaanlage montiert, die mindestens eine Gehäuseunterwanne aufweist, welche die Komponenten der Klimaanlage trägt. Um ein Gesamtgewicht der entstehenden Anordnung reduzieren zu können, bildet die Gehäuseunterwanne einen unmittelbar mit der Sandwichstruktur verbundenen Bestandteil des Dachs. Hierdurch soll zudem auch die Montage vereinfacht werden. From the DE 20 2008 002 054 U1 a passenger transport vehicle is known, the chassis side walls are formed by a supporting structure, which is constructed from a plurality of interconnected profiles and clad with outer skin segments. The roof is formed by a sandwich structure, which is firmly connected to longitudinal profiles of the side walls and consists of several, firmly interconnected layers. On the roof, an air conditioner is mounted, which has at least one housing lower sump, which carries the components of the air conditioner. In order to be able to reduce the total weight of the resulting arrangement, the housing underpan forms a part of the roof directly connected to the sandwich structure. As a result, also the assembly is to be simplified.

Aus der DE 103 45 997 A1 ist eine Aufdachklimaanlage für ein Kraftfahrzeug mit mehreren Wärmetauschereinrichtungen bekannt. Diese Wärmetauschereinrichtungen sind modulartig ausgebildet und entsprechend der gewünschten Leistung miteinander koppelbar. Ist eine höhere Leistung gewünscht, werden mehr Module vorgesehen und die Dachöffnung entsprechend vergrößert.From the DE 103 45 997 A1 is a Aufdachklimaanlage for a motor vehicle with a plurality of heat exchanger devices known. These heat exchanger devices are of modular construction and can be coupled to one another according to the desired power. If a higher power is desired, more modules are provided and the roof opening is enlarged accordingly.

Weitere Aufdachklimaanlagen sind beispielsweise aus der DE 10 2006 047 367 A1 sowie aus der DE 60 2004 002 861 T2 bekannt. Other rooftop air conditioners are for example from the DE 10 2006 047 367 A1 as well as from the DE 60 2004 002 861 T2 known.

Nachteilig bei dem bekannten Stand der Technik ist jedoch, dass für Aufdachklimaanlagen unterschiedlicher Leistung unterschiedlich große Dachöffnungen in die Kraftfahrzeuge eingebracht werden müssen, worunter die Flexibilität leidet und insbesondere eine nachträgliche Leistungsanpassung der Aufdachklimaanlage äußerst schwierig ist. A disadvantage of the known prior art, however, is that for rooftop air conditioners of different performance different sized roof openings must be introduced into the motor vehicles, including the flexibility suffers and in particular subsequent performance adjustment of Aufdachklimaanlage is extremely difficult.

Die Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, diese Nachteile aus dem Stand der Technik zumindest zu reduzieren. The invention therefore deals with the problem of at least reducing these disadvantages of the prior art.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This problem is solved according to the invention by the subject matter of independent claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Verdampfereinrichtung einer Aufdachklimaanlage erstmals modular mit Hilfe eines Baukastensystems herzustellen, wobei dieses Baukastensystem einen Standardrahmen mit zumindest zwei Einbauplätzen für jeweils eine Verdampfereinheit sowie zumindest zwei Verdampfereinheiten zum Einbau in die Einbauplätze umfasst. Je nach gewünschter Leistung der Aufdachklimaanlage bzw. der Verdampfereinrichtung kann somit der Standardrahmen mit lediglich einer einzigen oder aber auch mit mehreren Verdampfereinheiten bestückt und in dieser Art und Weise in die Aufdachklimaanlage integriert werden. Durch den immer gleichen Standardrahmen ist bei hiermit auszustattenden Kraftfahrzeugen auch lediglich eine stets gleich große Einheitsdachöffnung vorzusehen, was die Fertigung deutlich vereinfacht. Wird somit eine Aufdachklimaanlage mit einer lediglich geringen Kühlleistung gewünscht, so wird in die Einheitsdachöffnung der Standardrahmen mit einer Verdampfereinrichtung mit lediglich einer einzigen Verdampfereinheit eingesetzt. Die übrigen Einbauplätze im Standardrahmen können dabei mittels eines Abdeckelements abgedeckt werden. Soll hingegen eine Aufdachklimaanlage mit einer hohen Kühlleistung verwendet werden, so wird wiederum der Standardrahmen in die Einheitsdachöffnung eingesetzt, diesmal jedoch bestückt mit einer Verdampfereinrichtung mit zwei oder mehr Verdampfereinheiten, so dass die Leistung einer derartigen Verdampfereinrichtung das Mehrfache der Verdampfereinrichtung mit lediglich einer einzigen Verdampfereinheit aufweist. The present invention is based on the general idea to produce an evaporator device of a rooftop air conditioning system for the first time modular with the aid of a modular system, this modular system comprises a standard frame with at least two bays for each evaporator unit and at least two evaporator units for installation in the bays. Depending on the desired performance of the rooftop air conditioner or the evaporator device thus the standard frame can be equipped with only a single or even with several evaporator units and integrated in this way in the rooftop air conditioning. By always the same standard frame is to be equipped with hereby equipped vehicles also only one always equal unit roof opening, which significantly simplifies the production. Thus, if an on-roof air conditioning system with only a low cooling capacity is desired, then the standard frame with an evaporator device with only a single evaporator unit is inserted into the unit roof opening. The remaining bays in the standard frame can be covered by means of a cover. If, by contrast, an on-roof air conditioning system with a high cooling capacity is used, then the standard frame is again inserted into the unit roof opening, but this time equipped with an evaporator device with two or more evaporator units, so that the power of such an evaporator device has several times the evaporator unit with only a single evaporator unit ,

Zweckmäßig weisen die zumindest zwei Verdampfereinheiten eine gleiche oder unterschiedliche Leistung auf. Im ersten Fall ist es möglich, das Baukastensystem mit Verdampfereinheiten gleicher Leistung auszustatten, wodurch die Teilevielfalt reduziert wird. Beim Einbau von zwei Verdampfereinheiten in den Standardrahmen besitzt die so gebildete Verdampfereinrichtung dann die doppelte Leistung einer Verdampfereinrichtung mit lediglich einer einzigen Verdampfereinheit. Soll die Leistung der Aufdachklimaanlage nicht nur das Einfache oder Mehrfache der jeweiligen Verdampfereinheiten betragen, so ist auch denkbar, Verdampfereinheiten mit unterschiedlichen Leistungen in dem Baukastensystem vorzuhalten. Bei einem Baukastensystem mit Verdampfereinheiten mit unterschiedlicher Leistung kann eine besonders individuelle Leistungsanpassung erreicht werden. Suitably, the at least two evaporator units have the same or different power. In the first case, it is possible to equip the modular system with evaporator units of the same power, whereby the variety of parts is reduced. When installing two evaporator units in the standard frame, the evaporator device thus formed has twice the capacity of an evaporator device with only a single evaporator unit. If the performance of the rooftop air conditioner not only be the single or multiple of the respective evaporator units, it is also conceivable evaporator units with different performance in the modular system reproach. In a modular system with evaporator units with different performance, a particularly individual power adjustment can be achieved.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist der Standardrahmen aus Profilen, insbesondere aus Aluminiumprofilen, ausgebildet. Der Rahmen kann alternativ auch als Kunststoffspritzguss- oder SMC-Teil ausgeführt sein. In a further advantageous embodiment of the solution according to the invention, the standard frame is made of profiles, in particular of aluminum profiles. The frame may alternatively be designed as a plastic injection molding or SMC part.

Der Standardrahmen kann dabei nicht nur als Träger für die Verdampfereinheiten dienen, sondern kann auch die Dachöffnung im Fahrzeugdach aussteifen. Aus diesem Grund kann der Standardrahmen aus Profilen gebildet werden, die aufgrund ihres Querschnitts selbst eine vergleichsweise hohe Steifigkeit besitzen. Um dabei das Gesamtgewicht nicht über Gebühr zu steigern, können diese Profile aus Leichtmetall, beispielsweise aus Aluminium, ausgebildet sein. Alternativ kann der Standardrahmen auch in Kunststoffspritzguss oder als SMC-Teil ausgeführt werden. Die nötige Steifigkeit kann hier durch eine entsprechende Geometrie und ein geeignetes Material erreicht werden. The standard frame can serve not only as a carrier for the evaporator units, but can also stiffen the roof opening in the vehicle roof. For this reason, the standard frame can be formed from profiles which, by virtue of their cross-section, themselves have a comparatively high rigidity. In order to increase the overall weight not excessive, these profiles may be made of light metal, such as aluminum. Alternatively, the standard frame can also be made in plastic injection molding or as an SMC part. The necessary rigidity can be achieved here by a corresponding geometry and a suitable material.

Zweckmäßig ist der Standardrahmen rechteckförmig ausgebildet, wobei die zumindest eine Verdampfereinheit längs oder quer einbaubar ist. Die Verdampfereinheit ermöglicht so ein individuelles Platzieren innerhalb des Standardrahmens, wobei denkbar ist, dass zwei gegenüberliegende Verdampfereinheiten parallel zur Längsrichtung des Standardrahmens in diesem eingebaut sind. Alternativ kann auch lediglich eine einzige Verdampfereinheit mittig im Standardrahmen quer zu dessen Längsrichtung eingebaut werden. Durch die frei wählbare Anordnung der Verdampfereinheiten hinsichtlich ihrer Ausrichtung in Bezug auf den Standardrahmen kann eine besonders hohe Flexibilität erreicht werden. Appropriately, the standard frame is rectangular, wherein the at least one evaporator unit can be installed longitudinally or transversely. The evaporator unit thus allows an individual placement within the standard frame, it being conceivable that two opposing evaporator units are installed parallel to the longitudinal direction of the standard frame in this. Alternatively, only a single evaporator unit can be installed centrally in the standard frame transversely to its longitudinal direction. Due to the freely selectable arrangement of the evaporator units with respect to their orientation with respect to the standard frame, a particularly high degree of flexibility can be achieved.

Zweckmäßig weist das Baukastensystem zumindest ein Abdeckelement zum Abdecken eines nicht genutzten Einbauplatzes auf. Weist beispielsweise der Standardrahmen drei Einbauplätze auf und wird lediglich eine einzige Verdampfereinheit eingebaut, so können die beiden übrigen Einbauplätze mittels zweier Abdeckelement entsprechend abgedeckt werden. Je nach Verankerung können dabei die Abdeckelemente auch zu einer Aussteifung beitragen. Die Abdeckelemente selbst können dabei aus Metall, insbesondere wiederum aus Leichtmetall beispielsweise Aluminium, ausgebildet sein. Auch eine Ausbildung aus Kunststoff ist insbesondere wegen der kostengünstigen Herstellung vorstellbar. The modular system expediently has at least one cover element for covering an unused slot. If, for example, the standard frame has three bays and if only a single evaporator unit is installed, the two other bays can be covered accordingly by means of two cover elements. Depending on the anchorage, the cover elements can also contribute to a stiffening. The cover elements themselves can be made of metal, in particular of light metal, for example aluminum. A plastic training is conceivable in particular because of the cost-effective production.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Standardrahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the standard scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Es zeigen, jeweils schematisch,Show, in each case schematically,

1 ein erfindungsgemäßes Baukastensystem für eine Verdampfereinrichtung einer Aufdachklimaanlage, 1 an inventive modular system for an evaporator device of a rooftop air conditioner,

2 eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs mit einer solchen Aufdachklimaanlage, 2 a side view of a motor vehicle with such a rooftop air conditioning system,

3a, b eine erste Ausführungsform einer aus dem Baukastensystem zusammengesetzte Verdampfereinrichtung mit einer Verdampfereinheit, 3a , b shows a first embodiment of an evaporator unit composed of the modular system with an evaporator unit,

4a, b eine Darstellung wie in den 3a und b, jedoch mit zwei Verdampfereinheiten. 4a , b a representation as in the 3a and b, but with two evaporator units.

Entsprechend der 1, weist ein erfindungsgemäßes Baukastensystem 1 für eine Verdampfereinrichtung 2 (vgl. die 3 und 4) einer Aufdachklimaanlage 3 (vgl. 2) zumindest einen Standardrahmen 4 und zumindest zwei Verdampfereinheiten 5 auf. Der Standardrahmen 4 besitzt dabei zumindest zwei Einbauplätze 6, im gezeigten Fall sogar drei Einbauplätze 6, in welche jeweils eine Verdampfereinheit 5 einbaubar bzw. einsetzbar ist. Mit dem erfindungsgemäßen Baukastensystem 1 lassen sich somit äußerst flexibel Verdampfereinrichtungen 2 mit unterschiedlichster Leistung herstellen. Betrachtet man beispielsweise die Verdampfereinrichtung 2 gemäß den 3a und 3b, so kann man erkennen, dass hier jeweils lediglich eine einzige Verdampfereinheit 5 im zugehörigen Standardrahmen 6 eingebaut ist. Bei der gemäß den 4a und 4b gezeigten Verdampfereinrichtung 2 hingegen, sind zwei Verdampfereinheiten 5 je Standardrahmen 4 eingebaut. Rein theoretisch könnte sogar noch eine dritte, nicht gezeigte Verdampfereinheit 5 in den mittleren Einbauplatz 6 eingebaut werden. Die nicht durch die jeweiligen Verdampfereinheiten 5 abgedeckten Einbauplätze 6 können beispielsweise über entsprechende Abdeckelemente 7 abgedeckt werden. Derartige Abdeckelemente 7 können zudem den Standardrahmen 4 aussteifen. According to the 1 has a modular system according to the invention 1 for an evaporator device 2 (see the 3 and 4 ) an on-roof air conditioning 3 (see. 2 ) at least one standard frame 4 and at least two evaporator units 5 on. The standard frame 4 has at least two bays 6 in the case shown, even three slots 6 , in each of which an evaporator unit 5 can be installed or used. With the modular system according to the invention 1 can thus be extremely flexible evaporator devices 2 produce with different performance. Consider, for example, the evaporator device 2 according to the 3a and 3b , so you can see that here only a single evaporator unit 5 in the associated standard frame 6 is installed. In accordance with the 4a and 4b shown evaporator device 2 however, are two evaporator units 5 per standard frame 4 built-in. In theory, even a third, not shown evaporator unit 5 in the middle slot 6 to be built in. Not through the respective evaporator units 5 covered bays 6 can, for example, via corresponding cover elements 7 covered become. Such cover elements 7 can also use the standard frame 4 stiffen.

Die zumindest zwei Verdampfereinheiten 5 sind vorzugsweise baugleich ausgebildet und weisen dadurch eine identische Leistung auf. Hierdurch können die Teilevielfalt und verbunden damit auch die Lager- und Logistikkosten reduziert werden. Rein theoretisch ist aber auch denkbar, dass das Baukastensystem 1 Verdampfereinheiten 5 unterschiedlicher Leistung beinhaltet, wodurch die jeweilige Leistung der Verdampfereinrichtung 2 individuell beeinflussbar ist. Der Standardrahmen 4 ist üblicherweise aus Profilen, insbesondere aus Aluminiumprofilen ausgebildet, wobei selbstverständlich auch eine Ausbildung als Stanzteil denkbar ist. Ebenso kann der Standardrahmen auch als Kunststoffspritzgussteil oder als SMC-Teil (Sheet Molding Compound; faserverstärkter Verbundwerkstoff) ausgeführt sein. In sämtlichen gezeigten Ausführungsformen ist der Standardrahmen 4 rechteckförmig ausgebildet, wobei die zumindest eine Verdampfereinheit 5 parallel zur Längsachse des Standardrahmens 4, das heißt längs einbaubar ist, wie dies beispielsweise gemäß den 4a und 4b gezeigt ist. Generell ist die Verdampfereinheit 5 aber auch quer dazu einbaubar, wie dies beispielsweise gemäß den 3a und 3b gezeigt ist. An jeder Verdampfereinheit 5 kann darüber hinaus ein Gebläse 8 angeordnet sein. The at least two evaporator units 5 are preferably of identical design and thus have an identical performance. As a result, the variety of parts and thus also the storage and logistics costs can be reduced. In theory, however, it is also conceivable that the modular system 1 evaporator units 5 includes different power, whereby the respective performance of the evaporator device 2 can be influenced individually. The standard frame 4 is usually formed from profiles, in particular aluminum profiles, of course, a training as a stamped part is conceivable. Likewise, the standard frame can also be embodied as a plastic injection molded part or as an SMC part (sheet molding compound). In all embodiments shown, the standard frame 4 formed rectangular, wherein the at least one evaporator unit 5 parallel to the longitudinal axis of the standard frame 4 , that is longitudinally installable, as for example, according to the 4a and 4b is shown. Generally, the evaporator unit 5 but also installed transversely, as this, for example, according to the 3a and 3b is shown. At each evaporator unit 5 In addition, a blower 8th be arranged.

Mit dem erfindungsgemäßen Baukastensystem 1 lässt sich eine Aufdachklimaanlage 3 für ein Kraftfahrzeug 9 vergleichsweise einfach hinsichtlich ihrer Leistung anpassen, da je nach Leistungsanforderungen eine oder mehrere Verdampfereinheiten 5 in den Standardrahmen 4 eingesetzt werden. Zugleich muss durch den Standardrahmen 4 immer nur eine stets gleich große (Einheits-)Dachöffnung 10 im Kraftfahrzeug 9 vorgesehen werden. With the modular system according to the invention 1 can be an on-roof air conditioning 3 for a motor vehicle 9 comparatively easy to adjust in terms of their performance, as depending on the performance requirements, one or more evaporator units 5 in the standard frame 4 be used. At the same time, through the standard frame 4 always only one always equal (unit) roof opening 10 in the motor vehicle 9 be provided.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 202008002054 U1 [0003]
DE 10345997 A1 [0004]
DE 102006047367 A1 [0005]
DE 602004002861 T2 [0005]

Claims

Modular system ( 1 ) for an evaporator device ( 2 ) an on-roof air conditioning ( 3 ) with a standard frame ( 4 ) with at least two bays ( 6 ) for each one evaporator unit ( 5 ), - at least two evaporator units ( 5 ) for installation in the bays ( 6 ).

Modular system according to claim 1, characterized in that the at least two evaporator units ( 5 ) have the same or different performance.

Modular system according to claim 1 or 2, characterized in that the standard frame ( 4 ) is made of profiles, in particular of aluminum profiles.

Modular system according to claim 1 or 2, characterized in that the standard frame ( 5 ) is designed as a plastic injection molded part.

Modular system according to claim 1 or 2, characterized in that the standard frame ( 4 ) is designed as an SMC part.

Modular system according to one of the preceding claims, characterized in that the standard frame ( 4 ) is rectangular, wherein the at least one evaporator unit ( 5 ) can be installed longitudinally or transversely.

Modular system according to one of claims 1 to 6, characterized in that on each evaporator unit ( 5 ) a blower ( 8th ) is arranged.

Modular system according to one of claims 1 to 7, characterized in that the modular system ( 1 ) at least one cover element ( 7 ) for covering an unused slot ( 6 ) having.

Modular system according to claim 8, characterized in that the at least one cover element ( 7 ) made of plastic or metal, in particular of light metal, is formed.

On-roof air conditioning ( 3 ) with one of a modular system ( 1 ) according to one of claims 1 to 9 produced evaporator device ( 2 ).

Motor vehicle ( 9 ) with a unit roof opening ( 10 ) into which an on-roof air conditioning ( 3 ), one of a modular system ( 1 ) assembled and modular evaporator device ( 2 ) having.