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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufdachklimaanlage für ein Straßenfahrzeug. Die Erfindung betrifft außerdem ein Baukastensystem zum Herstellen einer solchen Aufdachklimaanlage.
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Klimaanlagen zum Klimatisieren eines Fahrzeuginnenraums sind allgemein bekannt. Eine solche Klimaanlage arbeitet mit wenigstens einem Kältekreis, in dem ein Kältemittel zirkuliert und in dem zumindest ein Verdampfer zum Verdampfen des Kältemittels, mindestens ein Kondensator zum Kondensieren des Kältemittels sowie wenigstens eine Fördereinrichtung zum Antreiben des Kältemittels im Kältemittelkreis angeordnet sind. Mit Hilfe des Verdampfers, der als Wärmeübertrager ausgestaltet ist, kann ein Luftstrom gekühlt werden, der dem zu klimatisierenden Fahrzeuginnenraum zugeführt werden soll. Die hierbei dem Luftstrom entzogene Wärme kann über den Kondensator zum Beispiel einer Umgebung des Fahrzeugs zugeführt werden. Zweckmäßig ist hierzu auch der Kondensator als Wärmeübertrager ausgestaltet, der beispielsweise von einem Kühlluftstrom durchströmt wird, der die Wärme mitnimmt.
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Während bei Personenkraftwagen die Klimaanlagen üblicherweise in das Fahrzeug integriert sind, ist bei Großraumfahrzeugen, wie zum Beispiel bei Nutzfahrzeugen, Omnibussen und dergleichen, auch eine externe Anbringung, nämlich bevorzugt auf einem Fahrzeugdach möglich. Dieser auf dem Fahrzeugdach montierte Teil der Klimaanlage wird als Aufdachklimaanlage bezeichnet.
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Eine derartige Aufdachklimaanlage umfasst zumindest eine Verdampfereinheit, die in einem Gehäuse wenigstens einen Verdampfer aufweist. Das Gehäuse weist dabei üblicherweise ein Gehäuseunterteil sowie ein Gehäuseoberteil auf. Im Gehäuse können außerdem zumindest ein Luftfilter und wenigstens ein Verdampfergebläse angeordnet sein. Der jeweilige Verdampfer dieser Verdampfereinheit ist wie vorstehend erläutert in einen Kältekreis eingebunden. Der zugehörige Kondensator kann grundsätzlich an jeder beliebigen anderen, geeigneten Stelle des Fahrzeugs angeordnet sein. Beispielsweise in einem Motorraum des Fahrzeugs bzw. in einem Raum des Fahrzeugs, in dem auch ein Hauptkühler eines Motorkühlkreises angeordnet ist. Insbesondere kann die Aufdachklimaanlage über den Kältekreis somit an einen ohnehin bereits am Fahrzeug vorhandenen Kondensator angeschlossen sein. Sofern die Aufdachklimaanlage mit einem eigenen Kondensator ausgestattet ist, umfasst sie außerdem eine Kondensatoreinheit, die zumindest einen Kondensator aufweist. Ferner kann ein Kondensatorgebläse vorgesehen sein. Zweckmäßig kann auch eine Lüfterzarge vorgesehen sein, die einen Strömungskanal definiert, der den Kondensator mit dem Kondensatorgebläse verbindet.
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Ferner kann eine derartige Aufdachklimaanlage mit einer Haube ausgestattet sein, die zum Abdecken der Verdampfereinheit sowie gegebenenfalls zum Abdecken der Kondensatoreinheit dient.
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Derartige Aufdachklimaanlagen besitzen eine vergleichsweise komplexe Struktur, so dass der Aufwand zum Herstellen sowie zum Montieren einer derartigen Aufdachklimaanlage am Fahrzeug vergleichsweise groß ist.
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Eine Aufdachklimaanlage für ein Schienenfahrzeug ist beispielsweise aus der
DE 10 2009 056 968 B3 bekannt. Sie besitzt ein kastenförmiges Gehäuse, in dem mehrere Verdampfereinheiten und mehrere Kondensatoreinheiten untergebracht sind, wobei ein Rahmen des Gehäuses Einlassöffnungen für die Verdampfer und Einlassöffnungen für die Kondensatoren aufweist. Ein auf den Rahmen aufgesetzter Deckel verschließt das Gehäuse.
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Weitere Aufdachklimaanlagen für Straßenfahrzeuge sind auch aus der
DE 10 2006 047 367 B4 ,
DE 10 2012 018 272 A1 und aus der
DE 10 2012 216 039 A1 bekannt. Sie zeichnen sich jeweils dadurch aus, dass zwei Verdampfereinheiten beiderseits einer mittig angeordneten Kondensatoreinheit angeordnet sind, so dass die Kondensatoreinheit bezüglich einer Fahrzeugquerrichtung zwischen den beiden Verdampfereinheiten angeordnet ist. Bei der
DE 10 2012 216 039 A1 weisen die beiden Verdampfereinheiten jeweils ein Gehäuseunterteil auf, die jeweils an ein dazwischen angeordnetes Gehäuseunterteil der Kondensatoreinheit angebaut sind. Bei der
DE 10 2006 047 367 B4 sind die Gehäuse für die Verdampfereinheiten und für die Kondensatoreinheit in der Fahrzeuglängsrichtung modular aufgebaut, so dass zwischen zwei Endmodulen eine variierende Anzahl an Zwischenmodulen angeordnet werden kann. Hierzu sind die Grundkörper der Gehäuse sowie die zugehörigen Klappen zum Verschließen der nach oben offenen Grundkörper in der Fahrzeuglängsrichtung aneinander fixierbar. Aus der
DE 10 2012 018 272 A1 ist es bekannt, die Grundkörper der Gehäuse für die Verdampfereinheiten und die Kondensatoreinheit mit Hilfe von Hauben abzudecken, wobei die außen liegenden Hauben der seitlichen Verdampfereinheiten an der mittigen Haube der mittleren Kondensatoreinheit um eine parallel zur Fahrzeuglängsachse verlaufende Schwenkachse schwenkbar gelagert sind.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Aufdachklimaanlage der vorstehend beschriebenen Art bzw. für eine zugehörige Haube bzw. für ein zugehöriges Baukastensystem eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine preiswerte Herstellbarkeit sowie durch eine einfache Montierbarkeit am Fahrzeug auszeichnet.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einer Aufdachklimaanlage den Rahmen zum Anbau eines Zusatzrahmens vorzubereiten, der bei Bedarf an den Rahmen angebaut werden kann. Der Rahmen ist dabei so geformt, dass er seitlich an der Verdampfereinheit angeordnet ist. Im Unterschied dazu kann der Zusatzrahmen seitlich an einer optionalen Kondensatoreinheit angeordnet sein. Diese Bauweise hat den Vorteil, dass sowohl für eine einfache Aufdachklimaanlage, die nur eine Verdampfereinheit, also keine Kondensatoreinheit aufweist, als auch für eine aufwändigere Aufdachklimaanlage, die sowohl eine Verdampfereinheit als auch eine Kondensatoreinheit aufweist, der gleiche Rahmen verwendet werden kann, wobei im Falle der aufwändigeren Aufdachklimaanlage der zusätzlich erforderliche Zusatzrahmen an diesen Rahmen einfach angebaut werden kann, da er bereits für einen derartigen Anbau vorgerüstet ist. Durch diese Maßnahme lässt sich die Variantenbildung für die Aufdachklimaanlage verbessern und durch die Nutzung gleichbleibender Bestandteile, wie des Rahmens, preiswerter realisieren. Die Haube kann am Rahmen befestigt sein.
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Bevorzugt ist der Rahmen so ausgestaltet, dass er die Verdampfereinheit seitlich und insbesondere geschlossen umlaufend einfasst. Die Umlaufrichtung entspricht bei einer auf einem Fahrzeugdach montierten Aufdachklimaanlage einer Umfangsrichtung, die sich auf eine Vertikalachse bezieht. Hierzu kann der Rahmen z.B. rechteckig oder U-förmig ausgestaltet sein; andere eckige Formen sowie runde Formen sind jedoch auch für den Rahmen möglich. Bevorzugt ist der Zusatzrahmen so ausgestaltet, dass er die optionale Kondensatoreinheit seitlich und zumindest teilweise, z.B. zumindest an zwei oder drei von vier Seiten, insbesondere geschlossen umlaufend einfasst.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Vorbereitung zum Anbau des Zusatzrahmens darin bestehen, dass am Rahmen zumindest ein erster Bestandteil einer wenigstens zweiteiligen Befestigungsvorrichtung vorgesehen ist. Ein dazu komplementärer zweiter Bestandteil dieser Befestigungsvorrichtung ist dann am Zusatzrahmen vorgesehen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Rahmen im Wesentlichen rechteckig oder im Wesentlichen U-förmig ausgestaltet sein. Ferner kann der Rahmen als Vorbereitung zum Anbauen des Zusatzrahmens an zwei Eckbereichen des Rahmens, die insbesondere durch einen geradlinigen Seitenabschnitt des Rahmens miteinander verbunden sind, jeweils einen ersten Bestandteil einer wenigstens zweiteiligen Befestigungsvorrichtung aufweisen. Alternativ kann der Rahmen im Wesentlichen auch durch zwei geradlinige Rahmenteile gebildet sein, die sich an zwei Seiten der Verdampfereinheit gegenüberliegen, wobei in diesem Fall der Rahmen als Vorbereitung zum Anbau des Zusatzrahmens an jedem dieser Rahmenteile jeweils an einem Endbereich je einen ersten Bestandteil einer wenigstens zweiteiligen Befestigungsvorrichtung aufweist.
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Beispielsweise kann eine derartige mehrteilige Befestigungsvorrichtung einen Steckbereich am Rahmen und einen Gegensteckbereich am Zusatzrahmen oder umgekehrt aufweisen. Ebenso kann eine derartige mehrteilige Befestigungsvorrichtung am Rahmen eine Schraubstelle und am Zusatzrahmen eine passende Gegenschraubstelle oder umgekehrt aufweisen. Ebenso kann eine derartige mehrteilige Befestigungsvorrichtung am Rahmen zumindest ein Rastelement und am Zusatzrahmen wenigstens ein dazu komplementäres Gegenrastelement oder umgekehrt aufweisen. Auch ist denkbar, am Zusatzrahmen einen Bügel schenkbar anzuordnen, der mit einem am Rahmen ausgebildeten, feststehenden Bügeleingriff zusammenwirkt oder umgekehrt.
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Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann die Aufdachklimaanlage eine Kondensatoreinheit aufweisen, die eine Lüfterzarge, zumindest ein Kondensatorgebläse und zumindest einen Kondensator aufweist. Die Lüfterzarge definiert einen Strömungskanal, der vom Kondensator zum Kondensatorgebläse führt. Zweckmäßig trägt die Lüfterzarge einerseits das Kondensatorgebläse und andererseits den Kondensator. Mit anderen Worten, das Lüftergebläse und der Kondensator sind bevorzugt an der Lüfterzarge befestigt. Ferner kann der Zusatzrahmen bei dieser Ausführungsform die Kondensatoreinheit zumindest an drei von vier Seiten seitlich und geschlossen umlaufend einfassen. Ferner ist der Zusatzrahmen für den Anbau an den Rahmen vorbereitet. Der Anbau des Zusatzrahmens an den Rahmen erfolgt vorteilhaft so, dass ein Seitenabschnitt des Rahmens zwischen der Verdampfereinheit und der Kondensatoreinheit verläuft und sich seitlich entlang der vierten Seite der Kondensatoreinheit erstreckt. Die bei dieser Ausführungsform zur Anwendung kommende Haube deckt nun auch die Kondensatoreinheit ab und kann außerdem auch am Zusatzrahmen befestigt sein. Des Weiteren ist auch der Zusatzrahmen zum Befestigen der Aufdachklimaanlage am Fahrzeugdach vorgesehen. Bei am Fahrzeugdach montierter Aufdachklimaanlage sind somit der Rahmen und der Zusatzrahmen am Fahrzeugdach befestigt, und die Haube kann am Rahmen und am Zusatzrahmen befestigt sein.
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Gemäß einer Weiterbildung kann der Rahmen im Wesentlichen rechteckig ausgestaltet sein, wobei der sich zwischen Verdampfereinheit und Kondensatoreinheit erstreckende Seitenabschnitt des Rahmens zwei Eckbereiche des Rahmens miteinander verbindet. Der Zusatzrahmen ist dann an diese Eckbereiche angebaut. Durch den an den Rahmen angebauten Zusatzrahmen entsteht ein Gesamtrahmen, der zweckmäßig ebenfalls rechteckig ausgestaltet ist. Hierzu ist der Zusatzrahmen entweder seinerseits rechteckig konzipiert oder U-förmig ausgestaltet. Die Abmessungen von Rahmen und Zusatzrahmen sind aufeinander abgestimmt, so dass sich der rechteckige Gesamtrahmen ergibt. Diese Maßnahmen haben insbesondere den Vorteil, dass sich für die Haube eine vereinfachte Formgebung ergibt, die sich außerdem durch einen reduzierten Strömungswiderstand für den Betrieb des Straßenfahrzeugs auszeichnet.
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Gemäß einer Weiterbildung kann der Zusatzrahmen mit den beiden Eckbereichen des Rahmens jeweils mittels einer Befestigungsvorrichtung lösbar verbunden sein. Mit anderen Worten, der Zusatzrahmen kann ohne weiteres wieder entfernt werden.
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Zweckmäßig kann auch hier vorgesehen sein, die jeweilige Befestigungsvorrichtung wenigstens zweiteilig auszugestalten, so dass sie einen am Rahmen angeordneten ersten Bestandteil und einen dazu komplementären, am Zusatzrahmen angeordneten zweiten Bestandteil aufweist, die zum Fixieren des Zusatzrahmens am Rahmen zusammenwirken. Beispielsweise kann ein als Steckbereich ausgebildeter erster Bestandteil in einen als Gegensteckbereich ausgebildeten zweiten Bestandteil eingesteckt werden. Zusätzlich kann ein dritter Bestandteil zur Sicherung der zusammenwirkenden anderen beiden Bestandteilen vorgesehen sein.
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Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann der Zusatzrahmen im Wesentlichen U-förmig ausgestaltet sein und eine offene Seite aufweisen, wobei der zwischen Verdampfereinheit und Kondensatoreinheit verlaufende Seitenabschnitt des Rahmens die offene Seite des Zusatzrahmens verschließt. Der U-förmige Zusatzrahmen besitzt für sich im Vergleich zu einem geschlossenen Rechteckrahmen eine reduzierte Steifigkeit. Durch den Anbau an den Rahmen wird der an sich offene Zusatzrahmen durch den gemeinsam genutzten Seitenabschnitt des Rahmens geschlossen und erhält dadurch im Wesentlichen dieselbe Stabilität wie ein geschlossener Rechteckrahmen, ist jedoch leichter und preiswerter. Alternativ kann auch hier vorgesehen sein, dass der Zusatzrahmen im Wesentlichen aus zwei geradlinigen Zusatzrahmenteilen besteht, die sich an zwei Seiten der Kondensatoreinheit gegenüberliegen. Im angebauten Zustand verlängern diese Zusatzrahmenteile zwei Rahmenteile des Rahmens, die sich an zwei Seiten der Verdampfereinheit gegenüberliegen und insbesondere geradlinig sein können. Sofern also der Rahmen im Wesentlichen durch zwei geradlinige Rahmenteile gebildet ist, verlängern die beiden Zusatzrahmenteile diese Rahmenteile in deren Längsrichtung.
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Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann die Lüfterzarge integral am Zusatzrahmen ausgeformt sein. Durch diese Maßnahme vereinfacht sich die Montage. Gleichzeitig lässt sich die Klimaanlage dadurch preiswerter herstellen.
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Ferner kann vorteilhaft vorgesehen sein, die Lüfterzarge integral an einer Innenseite der Haube auszuformen. Auch hierdurch wird ein erhöhter Integrationsgrad erreicht, was die Herstellung vereinfacht und letztlich preiswerter gestaltet.
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Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann das Gehäuseunterteil integral am Rahmen ausgeformt sein. Auch dies führt zu einer vereinfachten Bauweise.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform kann das Gehäuseoberteil integral an einer Innenseite der Haube ausgeformt sein. Alternativ kann es sich beim Gehäuseoberteil um ein bezüglich der Haube separates Bauteil handeln.
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Die vorstehend genannten integrierten Ausführungsformen gehen davon aus, dass die einzelnen, ineinander integrierten Komponenten jeweils aus Kunststoff spritzgeformt werden. Dies vereinfacht eine preiswerte Serienherstellung. Denkbar ist auch eine aus Kunststoff spritzgeformte Haube. Spritzformfähige Kunststoffe zeichnen sich regelmäßig jedoch durch eine reduzierte Witterungsbeständigkeit und insbesondere durch eine reduzierte UV-Beständigkeit aus. Vorteilhaft kommt zum Herstellen der Haube daher eine Folienhinterspritztechnik zum Einsatz, bei der eine Außenhaut der Haube durch eine Kunststofffolie gebildet wird, an die eine Innenhaut der Haube aus einem anderen Kunststoff angespritzt wird. Für die Herstellung der Kunststofffolie lassen sich witterungsbeständige und insbesondere UV-beständige Kunststoffe verwenden. Ebenso lassen sich quasi beliebige Farbwünsche in eine derartige Kunststofffolie integrieren. Die Innenhaut lässt sich dann an diese Außenhaut preiswert mittels Spritzformtechnik anspritzen.
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Ein erfindungsgemäßes Baukastensystem, mit dessen Hilfe eine Aufdachklimaanlage der vorstehend beschriebenen Art hergestellt werden kann, umfasst eine Verdampfereinheit, die in einem Gehäuse, das ein Gehäuseunterteil und ein Gehäuseoberteil aufweist, wenigstens einen Verdampfer aufweist. Das Baukastensystem weist außerdem einen Rahmen zum Befestigen der Aufdachklimaanlage an einem Fahrzeugdach auf, der insbesondere die Verdampfereinheit seitlich und geschlossen umlaufend einfasst. Ferner umfasst das Baukastensystem eine Kondensatoreinheit, die eine Lüfterzarge, wenigstens ein Kondensatorgebläse und wenigstens einen Kondensator aufweist. Ferner umfasst das Baukastensystem einen Zusatzrahmen zur Befestigung der Aufdachklimaanlage an einem Fahrzeugdach, der insbesondere die Kondensatoreinheit seitlich und zumindest teilweise geschlossen umlaufend einfasst, wobei der Zusatzrahmen lösbar am Rahmen befestigbar ist. Des Weiteren umfasst das Baukastensystem eine kleine Haube zum Abdecken nur der Verdampfereinheit, die hierzu insbesondere am Rahmen befestigbar ist. Das Baukastensystem weist außerdem eine große Haube zum gleichzeitigen Abdecken der Verdampfereinheit und der Kondensatoreinheit auf, wobei die große Haube insbesondere sowohl am Rahmen als auch am Zusatzrahmen befestigbar ist. Zum Herstellen einer kleinen Variante der Aufdachklimaanlage werden von diesem Baukastensystem die Verdampfereinheit, der Rahmen und die kleine Haube verwendet. Zum Herstellen einer großen Variante der Aufdachklimaanlage werden von diesem Baukastensystem die Verdampfereinheit, die Kondensatoreinheit, der Rahmen, der Zusatzrahmen und die große Haube verwendet. Da mit Hilfe des Baukastensystems zwei verschiedene Varianten der Aufdachklimaanlage hergestellt werden können, wobei in beiden Varianten gleiche Komponenten des Baukastensystems zum Einsatz kommen können, vereinfacht sich die Variantenbildung insbesondere hinsichtlich der Kosten. Die relativen Begriffe "klein" und "groß" stehen im vorliegenden Zusammenhang in Relation zueinander, so dass die große Haube größer ist als die kleine Haube.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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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 Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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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.
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Es zeigen, jeweils schematisch,
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1 eine stark vereinfachte Frontansicht eines Fahrzeugs mit einer Aufdachklimaanlage,
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2 eine isometrische Ansicht von oben der Aufdachklimaanlage,
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3 eine auseinandergezogene, isometrische Ansicht von oben der Aufdachklimaanlage,
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4 eine isometrische Ansicht von oben auf einen Rahmen mit Gehäuseunterteil und Lüfterzarge der Aufdachklimaanlage,
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5 eine auseinandergezogene, isometrische Ansicht von oben der Aufdachklimaanlage, jedoch bei einer anderen Ausführungsform,
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6 eine isometrische Ansicht von oben des Rahmens mit Gehäuseunterteil der Aufdachklimaanlage aus 5,
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7 eine auseinandergezogene, isometrische Ansicht von oben der Aufdachklimaanlage bei einer Variante der in 5 gezeigten Ausführungsform,
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8 eine isometrische Ansicht von oben eines Zusatzrahmens mit Lüfterzarge der Aufdachklimaanlage aus 7,
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9 eine auseinandergezogene, isometrische Ansicht von unten der Aufdachklimaanlage bei einer weiteren Ausführungsform,
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10 eine isometrische Ansicht von unten einer Haube der Aufdachklimaanlage aus 9,
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11 eine isometrische Ansicht von unten eines Gehäuseunterteils und einer Lüfterzarge der Aufdachklimaanlage aus 9,
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12 eine auseinandergezogene, isometrische Ansicht von unten der Aufdachklimaanlage bei einer weiteren Ausführungsform,
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13 eine isometrische Ansicht von unten der Haube der Aufdachklimaanlage aus 12.
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Entsprechend 1 ist eine Aufdachklimaanlage 1 zur Montage auf einem Fahrzeugdach 2 eines Straßenfahrzeugs 3 vorgesehen. Im Beispiel handelt es sich beim Straßenfahrzeug 3 um einen Omnibus. Denkbar sind jedoch auch andere Großfahrzeuge, wie zum Beispiel Lastkraftwagen, Lieferwagen, Transporter, Vans.
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Bei allen hier gezeigten Ausführungsformen weist die Aufdachklimaanlage 1 gemäß den 3, 5, 7, 9 und 12 eine Verdampfereinheit 4 auf, die ein Gehäuse 5 besitzt, das seinerseits ein Gehäuseunterteil 6 sowie ein Gehäuseoberteil 7 aufweist. Im Gehäuse 5 ist zumindest ein Verdampfer 8 angeordnet. Bei den hier gezeigten Ausführungsformen sind im Gehäuse 5 jeweils zwei Verdampfer 8 angeordnet. Außerdem ist hier jedem Verdampfer 8 ein Verdampfergebläse 9 zugeordnet, das ebenfalls im Gehäuse 5 untergebracht ist. Ferner ist hier jedem Verdampfer 8 ein Luftfilter 10 zugeordnet, das ebenfalls im Gehäuse 5 angeordnet ist.
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Die Aufdachklimaanlage 1 weist außerdem einen Rahmen 11 auf, der zum Befestigen der Aufdachklimaanlage 1 am Fahrzeugdach 2 vorgesehen ist. Ferner ist eine Haube 12 vorgesehen, die zum Abdecken der Verdampfereinheit 4 dient und die fest mit dem Rahmen 11 verbunden ist und insbesondere daran befestigt ist. Zusätzlich oder alternativ zur Befestigung der Haube 12 am Rahmen 11 kann auch eine Befestigung der Haube 12 an der Verdampfereinheit 4 vorgesehen sein.
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Gemäß den 3, 7 und 9 kann die Aufdachklimaanlage 1 außerdem mit einer Kondensatoreinheit 13 ausgestattet sein. Diese umfasst eine Lüfterzarge 14, zumindest ein Kondensatorgebläse 15 sowie zumindest einen in den 3 und 7 mit unterbrochener Linie angedeuteten Kondensator 16. Die Lüfterzarge 14 definiert einen Strömungskanal vom Kondensator 16 zum Kondensatorgebläse 15. Ferner kann die Lüfterzarge 14 auch eine Kanalisierung der Luftströmung innerhalb der Haube 12 zum Kondensator 16 erzeugen. Zweckmäßig sind das Kondensatorgebläse 15 und der Kondensator 16 an der Lüfterzarge 14 befestigt, so dass durch die Fixierung der Lüfterzarge 14 am Rahmen 11 oder an einem Zusatzrahmen 17 oder an der Haube 12 indirekt über die Lüfterzarge 14 auch das Kondensatorgebläse 15 und der Kondensator 16 am Rahmen 11 bzw. am Zusatzrahmen 17 bzw. an der Haube 12 fixiert sind. Der Zusatzrahmen 17 ist bei der in 7 gezeigten Ausführungsform zusätzlich zum Rahmen 11 vorgesehen und dabei der Kondensatoreinheit 13 zugeordnet.
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Die nachfolgend zu verschiedenen Varianten bzw. Ausführungsformen der Aufdachklimaanlage 1 beschriebenen Merkmale lassen sich soweit sinnvoll quasi beliebig untereinander kombinieren. Die 2 bis 4 und 7 bis 11 beziehen sich auf eine große Variante der Aufdachklimaanlage 1, die sowohl eine Verdampfereinheit 4 als auch eine Kondensatoreinheit 13 aufweist. Im Unterschied dazu zeigen die 5, 6 und 12 eine kleine Variante der Aufdachklimaanlage 1, die nur die Verdampfereinheit 4, also keine Kondensatoreinheit 13 aufweist. Bei dieser kleinen Variante ist ein hier nicht gezeigter Kältekreis, in den der jeweilige Verdampfer 8 eingebunden ist, mit einem anderen Kondensator gekoppelt, der außerhalb der Haube 12 an einer beliebigen anderen Stelle des Fahrzeugs 3 angeordnet sein kann. Beispielsweise kann ein derartiger externer Kondensator hinter einem in 1 angedeuteten Kühlergitter 18 am bzw. im Fahrzeug 3 angeordnet sein.
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Zweckmäßig sind der Rahmen 11, das Gehäuseunterteil 6, das Gehäuseoberteil 7 und die Lüfterzarge 14 aus einem Kunststoff durch Spritzgießen hergestellt. Zumindest bei der in den 2 bis 4 gezeigten Ausführungsform ist das Gehäuseunterteil 6 integral am Rahmen 11 ausgeformt. Ferner ist hier die Lüfterzarge 14 integral am Rahmen 11 ausgeformt. Bei der in den 7 und 8 gezeigten Ausführungsform ist die Lüfterzarge 14 dagegen integral am Zusatzrahmen 17 ausgeformt, der zusätzlich zum Rahmen 11 vorgesehen ist.
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Bei allen Ausführungsformen, bei denen die große Variante der Aufdachklimaanlage 1 realisiert ist, weist die Haube 12 seitliche Kondensatorlufteinlassöffnungen 19 auf, was hier durch eine Gitterstruktur im Bereich eines Rands 20 der wannenförmigen Haube 12 realisiert ist. Durch diese Kondensatorlufteinlassöffnungen 19 kann im Betrieb der Kondensatoreinheit 13 aus einer Umgebung 21 des Fahrzeugs 3 angesaugt werden. Diese Frischluft tritt in die Haube 12 ein und wird darin von der Lüfterzarge 14 zum Kondensator 16 geführt. Die Frischluft durchströmt den Kondensator 16 und nimmt dabei Wärme auf. Die Lüfterzarge 14 führt die nunmehr aufgewärmte Frischluft dem Kondensatorgebläse 15 zu, das die aufgewärmte Frischluft durch eine Kondensatorluftauslassöffnung 22 aus der Haube 12 herausfördert und wieder der Umgebung 21 zuführt. Diese Kondensatorluftauslassöffnung 22 ist oben auf der Haube 12 angeordnet, also an einem Boden 23 der wannenförmigen Haube 12 ausgebildet.
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Die Kondensatorluftauslassöffnung 22 ist hier als im Wesentlichen kreisförmige Öffnung ausgestaltet. Anstelle einer einzigen, zentral bzw. mittig angeordneten Kondensatorluftauslassöffnung 22 können bei einer anderen, leistungsstärkeren Ausführungsform auch zwei Kondensatorluftauslassöffnungen 22 nebeneinander an der Haube 12 angeordnet sein. In den gezeigten Beispielen ist die Haube 12 bereits für zwei solche, nebeneinanderliegende Kondensatorluftauslassöffnungen 22 vorbereitet. Die entsprechenden Umlaufkonturen überschneiden sich mit der realisierten mittigen Kondensatorluftauslassöffnung 22. Für die leistungsstärkere Ausführungsform werden dann zur Realisierung der beiden nebeneinander liegenden Kondensatorluftauslassöffnungen 22 diese beiden Umlaufkonturen anstelle der mittigen Kondensatorluftauslassöffnung 22 freigeschnitten oder freigestanzt. Es ist klar, dass bei dieser leistungsstärkeren Ausführungsform dann demensprechend auch zwei Kondensatorgebläse 15 an der entsprechend angepassten Lüfterzarge 14 vorgesehen sind.
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Die Haube 12 weist außerdem zumindest eine haubenseitige Verdampferlufteinlassöffnung 24 auf, die sich ebenfalls seitlich am Rand 20 der Haube 12 befinden kann. Alternativ kann eine solche haubenseitige Verdampferlufteinlassöffnung 24 durch einen Spalt gebildet sein, der bei montierter Aufdachklimaanlage 1 zwischen dem Rand 20 der Haube 12 und dem Fahrzeugdach 2 ausgebildet ist.
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Das Gehäuseunterteil 6 weist insbesondere gemäß 4 mehrere Montagestellen 25 auf, die zum Anbauen der Verdampfer 8, der Verdampfergebläse 9 und der Luftfilter 10 dienen und die zumindest teilweise integral am Gehäuseunterteil 6 ausgeformt sind. Das Gehäuseunterteil 6 weist außerdem für jedes Verdampfergebläse 9 eine Verdampferluftauslassöffnung 26 auf, durch die das Verdampfergebläse 9 im Betrieb der Verdampfereinheit 4 gekühlte Luft einem fahrzeugseitigen Kühlluftkanalsystem zugeführt werden kann, das dann die gekühlte Luft auf geeignete Weise einem in 1 erkennbaren Fahrzeuginnenraum 28 zuführt. Ferner weist das Gehäuseunterteil 6 hier eine gehäuseseitige Verdampferlufteinlassöffnung 27 auf, durch die Luft aus dem Fahrzeuginnenraum 28 angesaugt werden kann. Wie sich insbesondere den 3 bis 7, 9, 10 und 12 entnehmen lässt, besitzt das Gehäuse 5 einen Lufteinlass 29, der mit einem Einlassraum 30 fluidisch verbunden ist, der sich im Gehäuse 5 befindet. Durch diesen Lufteinlass 29 gelangt Umgebungsluft, die durch die haubenseitige Verdampferlufteinlassöffnung 24 in die Haube 12 eindringen kann, in den Einlassraum 30. Zweckmäßig ist dieser Lufteinlass 29 mit Hilfe hier nicht gezeigter Steuermittel steuerbar, so dass der durchströmbare Querschnitt dieses Lufteinlasses 29 mehr oder weniger variiert werden kann.
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Gemäß den 3, 5, 7, 9 und 12 sind die beiden Verdampfer 8 im Gehäuse 5 so angeordnet, dass sie sich am Einlassraum 30 gegenüberliegen. Die beiden Verdampfergebläse 9 sind dabei jeweils an einer vom Einlassraum 30 abgewandten Seite des zugehörigen Verdampfers 8 angeordnet. Die beiden Luftfilter 10 sind jeweils zwischen dem Einlassraum 30 und dem zugehörigen Verdampfer 8 angeordnet. Durch die gehäuseseitige Verdampferlufteinlassöffnung 27 kann aus dem Fahrzeuginnenraum 28 Umluft angesaugt werden, die durch die Luftfilter 10 gefiltert, durch die Verdampfer 8 gekühlt und durch die Verdampfergebläse 9 letztlich dem Innenraum 28 rückgeführt werden kann. Durch die haubenseitige Verdampferlufteinlassöffnung 24 kann Frischluft aus der Umgebung 21 angesaugt und durch den Lufteinlass 29 ebenfalls dem Einlassraum 30 zugeführt werden, von wo aus sie ebenfalls durch die Luftfilter 10, die Verdampfer 8 und die Verdampfergebläse 9 gefiltert und gekühlt dem Fahrzeuginnenraum 28 zugeführt werden kann. Durch Steuern des Lufteinlasses 29 kann dabei der Frischluftanteil variiert werden.
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Das Gehäuseoberteil 7 kann insbesondere gemäß den 9, 10, 12 und 13 ebenfalls Montagestellen 31 zum Anbauen der Verdampfer 8, der Verdampfergebläse 9 und der Luftfilter 10 aufweisen, die zumindest teilweise integral am Gehäuseoberteil 7 ausgeformt sind.
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Grundsätzlich kann die Haube 12 als Thermoformteil ausgestaltet sein. Bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform, bei welcher die Haube 12 eine Außenhaut 32 aus einem ersten Kunststoff und eine Innenhaut 33 aus einem zweiten Kunststoff aufweist, der vom ersten Kunststoff verschieden ist. Insbesondere kann die Haube 12 als folienhinterspritztes Kompositbauteil konzipiert sein, was weiter unten näher erläutert wird.
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Bei den Ausführungsformen der 2 bis 8 ist der Rahmen 11 bezüglich der Haube 12 ein separates Bauteil. Ebenso ist der in den 7 und 8 gezeigte Zusatzrahmen 17 bezüglich der Haube 12 ein separates Bauteil. Bei den Ausführungsformen der 9 bis 12 ist dagegen der Rahmen 11 in die Haube 12 integriert, so dass er auch als Haubenrahmen 11 bezeichnet werden kann, was weiter unten noch näher erläutert wird. Bei den Ausführungsformen der 2 bis 4 sowie 9 und 10 ist der Rahmen 11 so konzipiert, dass er die Verdampfereinheit 4 und die in Fahrzeuglängsrichtung 34 daran anschließende Kondensatoreinheit 13 seitlich und an allen vier Seiten geschlossen umlaufend einfasst. Insbesondere ist der Rahmen 11 dabei rechteckig konzipiert, so dass er vier Eckbereiche 35 besitzt, die über vier geradlinige Seitenabschnitte 36 miteinander verbunden sind. Bei der in den 5 bis 8 gezeigten Ausführungsform ist der Rahmen 11 ebenfalls rechteckig konzipiert, weist vier Eckbereiche 35 und vier geradlinige Seitenabschnitte 36 auf, durch die die Eckebereiche 35 miteinander verbunden sind. Allerdings schließt der Rahmen 11 hier nur die Verdampfereinheit 4 seitlich und an allen vier Seiten geschlossen umlaufend ein. Ferner ist der Rahmen 11 an zwei Eckbereichen 35, die in den 5 bis 7 außerdem mit 35’ bezeichnet sind, zum Anbau des Zusatzrahmens 17 vorbereitet. Der Zusatzrahmen 17 ist im hier gezeigten Beispiel im Wesentlichen U-förmig konzipiert und besitzt zwei Eckbereiche 37 sowie drei geradlinige Seitenabschnitte 38. Einer dieser Längsabschnitte 38, der im Folgenden auch mit 38’ bezeichnet wird und der quasi die Basis der U-Form bildet, verbindet die beiden Eckbereiche 37 miteinander. Die beiden anderen Seitenabschnitte 38, die im Folgenden auch mit 38’’ bezeichnet werden und die quasi die Schenkel der U-Form bilden, sind jeweils an ihrem vom jeweiligen Eckbereich 37 entfernten Ende zum Anbau an den Rahmen 11 vorbereitet. Beispielsweise kann zum Anbauen des Zusatzrahmens 17 am Rahmen 11 an jedem Eckbereich 35’ eine Befestigungsvorrichtung 39 zum Einsatz kommen, die zumindest zweiteilig konzipiert ist und einen am Rahmen 11 ausgebildeten ersten Bestandteil 40 sowie einen am Zusatzrahmen 17 ausgebildeten zweiten Bestandteil 41 aufweist, der komplementär zum ersten Bestandteil 40 ausgestaltet ist und mit diesem zum Fixieren des Zusatzrahmens 17 am Rahmen 11 zusammenwirken kann. Beispielsweise sind der erste Bestandteil 40 und der zweite Bestandteil 41 als zueinander komplementäre Stecker und Gegenstecker bzw. als zueinander komplementäre Schraubstelle und Gegenschraubstelle bzw. als zueinander komplementäre Raststelle und Gegenraststelle bzw. als Bügel und Bügeleingriff ausgestaltet.
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Wenn der vorzugsweise U-förmige Zusatzrahmen 17 gemäß 7 an den vorzugsweise rechteckigen Rahmen 11 angebaut ist, erstreckt sich einer der Seitenabschnitte 36 des Rahmens 11 zwischen der Verdampfereinheit 4 und der Kondensatoreinheit 13. Dieser Seitenabschnitt 36 wird im Folgenden auch mit 36’ bezeichnet. Dieser Seitenabschnitt 36’ verschließt die offene Seite des U-förmigen Zusatzrahmens 17 und stabilisiert diesen.
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Die in den 5 bis 8 gezeigte Ausführungsform veranschaulicht außerdem ein Baukastensystem, mit dessen Hilfe einerseits die in 5 gezeigte kleine Variante der Aufdachklimaanlage 1 und andererseits die in 7 gezeigte große Variante der Aufdachklimaanlage 1 realisierbar ist. Dieses Baukastensystem umfasst die Verdampfereinheit 4, den Rahmen 11, die Kondensatoreinheit 13, den Zusatzrahmen 17, eine kleine Haube 12 bzw. 12’ und eine große Haube 12 bzw. 12’’. Um die in 5 gezeigte kleine Variante realisieren zu können, kommen die Verdampfereinheit 4 mit dem Rahmen 11 und der kleinen Haube 12’ zum Einsatz. Zum Realisieren der großen Variante gemäß 7 kommen die Verdampfereinheit 4, der Rahmen 11, die Kondensatoreinheit 13 und der Zusatzrahmen 17 in Verbindung mit der großen Haube 12’’ zum Einsatz.
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Insbesondere im Hinblick auf die 9 bis 13 wird nunmehr eine weitere Ausführungsform näher erläutert, die weitgehend mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen kombinierbar ist. Bei der in den 9 bis 13 gezeigten Ausführungsform ist die Haube 12 so hergestellt, dass sie eine Außenhaut 32 aus einem witterungsbeständigen ersten Kunststoff besitzt, die sich an einer Außenseite der Haube 12 befindet. Ferner besitzt die Haube 12 eine Innenhaut 33, die sich an einer Innenseite der Haube 12 befindet und aus einem zweiten Kunststoff besteht, der vom ersten Kunststoff der Außenhaut 32 verschieden ist. Zweckmäßig ist die Innenhaut 33 an die Außenhaut 32 angespritzt. Da witterungsbeständige Kunststoffe nicht ohne weiteres spritzformbar sind, wird zur Realisierung der Außenhaut 32 die Verwendung einer Kunststofffolie bevorzugt, die mit dem spritzfähigen zweiten Kunststoff hinterspritzt wird, um die Innenhaut 33 zu erzeugen. Hierdurch kann die Haube 12 mit Hilfe der Außenhaut 32 witterungsbeständig, also insbesondere alterungsbeständig und UV-beständig, realisiert werden. Ebenso lässt sich die Außenhaut 32 besonders einfach mit jeder beliebigen Farbgebung versehen. Die Innenhaut 33 ist spritzgeformt und kann dementsprechend nahezu beliebig komplexe Konturen und Geometrien aufweisen. Insbesondere ist es dadurch möglich, weitere Komponenten oder Bestandteile der Aufdachklimaanlage 1 in die Haube 12 zu integrieren.
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Zweckmäßig kann nämlich das Gehäuseoberteil 7 der Verdampfereinheit 4 an dieser Innenhaut 33 integral ausgeformt werden. Das heißt, beim Spritzgießen der Innenhaut 33 wird gleichzeitig das Gehäuseoberteil 7 ausgeformt. Wie bereits erwähnt, kann das Gehäuseoberteil 7 Montagestellen 31 aufweisen, die nunmehr ebenfalls zumindest teilweise integral an der Innenhaut 33 ausgeformt sein können.
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Wie bereits erwähnt, kann der Rahmen 11 integral an der Innenhaut 33 ausgeformt sein. In diesem Fall kann der in die Haube 12 integrierte Rahmen 11 auch als Haubenrahmen 11 bezeichnet werden. Hierdurch ergibt sich gleichzeitig eine intensive Aussteifung der Haube 12. Erkennbar bildet der Rahmen 11 eine seitliche Einfassung des Haubenrands 20 an einer dem Fahrzeugdach 2 zugewandten Seite bzw. an einer vom Boden 23 der wannenförmigen Haube 12 abgewandten Seite. Der Rahmen 11 bildet dabei eine seitliche Einfassung des Gehäuseunterteils 6.
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Obwohl in den 9 bis 11 die Lüfterzarge 14 als separates Bauteil gezeigt ist, kann bei einer anderen Ausführungsform vorgesehen sein, die Lüfterzarge 14 ebenfalls an der Innenhaut 33 integral auszuformen. Dadurch kann beim Spritzen der Innenhaut 33 gleichzeitig auch die Lüfterzarge 14 hergestellt werden.
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Bei der in den 9 bis 13 gezeigten Ausführungsform ist insbesondere vorgesehen, dass das Gehäuseunterteil 6 unmittelbar am Gehäuseoberteil 7, also an der Innenhaut 33 der Haube 12 befestigt werden kann. Hierzu können geeignete Befestigungsmittel, wie Rastverbindungen und Schraubverbindungen und dergleichen vorgesehen sein. Ferner kann die Haube 12 mit der Verdampfereinheit 4 eine Montagegruppe bilden, die komplett vormontierbar ist und im vormontierten Zustand auf dem Fahrzeugdach 2 frei montiert werden. Hierzu kann der Rahmen 11 unmittelbar am Fahrzeugdach 2 festgelegt werden. Außerdem kann dadurch erreicht werden, dass das Gehäuseunterteil 6 nicht direkt am Fahrzeugdach 2, sondern nur mittelbar, nämlich über die Haube 12 am Fahrzeugdach 2 festgelegt ist.
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Sofern wie in den 9 bis 11 auch die Kondensatoreinheit 13 vorgesehen ist, kann die Lüfterzarge 14 entweder in die Haube 12 integriert sein oder wie hier als separates Bauteil vorgesehen sein und fest mit der Haube 12 verbunden werden. Beispielsweise können hier Schraubverbindungen vorgesehen sein.
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Sofern das Gehäuseoberteil 7 bezüglich der Haube 12 ein separates Bauteil ist, was bei den in den 2 bis 8 gezeigten Ausführungsformen der Fall ist, kann das Gehäuseoberteil 7 Positionierkonturen 42 aufweisen, die hier als längliche, nach oben, in Richtung Haube 12 abstehende Vorsprünge ausgebildet sind. Die Haube 12 kann nun an ihrer dem Gehäuse 5 zugewandten Innenseite zu den Positionierkonturen 42 komplementäre Gegenpositionierkonturen 43 aufweisen, die beispielsweise durch geradlinige Vertiefungen realisiert sein können, in die die vorstehend genannten Vorsprünge formschlüssig eingreifen können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009056968 B3 [0007]
- DE 102006047367 B4 [0008, 0008]
- DE 102012018272 A1 [0008, 0008]
- DE 102012216039 A1 [0008, 0008]
