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Die Erfindung betrifft eine Klimaanlage für ein Fahrzeug, beispielsweise einen Bus, einen Lastkraftwagen oder ein Schienenfahrzeug, insbesondere eine Aufdachklimaanlage zur Montage auf einem Fahrzeugdach, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Solche Klimaanlagen werden beispielsweise genutzt, um einen Innenraum der Fahrzeuge zu kühlen und dadurch ein angenehmes Klima für die Insassen des Fahrzeugs bereitzustellen. Aufdachklimaanlagen sind auf dem Fahrzeugdach des Fahrzeugs angeordnet, dadurch kann zum einen der Innenraum des Fahrzeugs gleichmäßiger klimatisiert werden, zum anderen wird für die Klimaanlage im beengten Motorraum des Fahrzeugs kein Platz beansprucht. Typischerweise werden solche Klimaanlagen mit Tragrahmen aus Metall gebaut. Solche Tragrahmen und damit auch die Klimaanlage sind verhältnismäßig schwer. Bei der Montage auf dem Dach ist ein hohes Gewicht der Klimaanlage ungünstig, da dieses den Schwerpunkt des Fahrzeugs erhöht und somit das Fahrverhalten des Fahrzeugs ungünstig beeinflusst.
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Aus der
DE 10 2006 047 367 B4 ist eine Aufdachklimaanlage mit einem zusammengesetzten Gehäuse bekannt. Das Gehäuse ist dabei aus Aluminium oder aus Kunststoffspritzguss oder geschäumtem Kunststoff hergestellt.
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Die
DE 2012 018 272 A1 offenbart eine Aufdachklimaanlage mit positionsstabilisierter Abdeckhaube, die über eine Drehachse aufklappbar ist, so dass die Klimaanlage gewartet werden kann. Die Abdeckhaube kann aufgrund der Drehachse wieder leicht positioniert werden, so dass das Öffnen und Schließen der Klimaanlage einfach ist. Ein Zapfen oder Zapfenaufnehmer dienen zusätzlich zur Positionierung der Abdeckhaube und können dabei aus expandiertem Kunststoff bestehen.
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Die
DE 10 2012 216 039 A1 offenbart ein Gehäuse für eine Klimaanlage. Eine Gehäusewanne des Gehäuses ist aus Kunststoffmaterial gefertigt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte oder zumindest andere Ausführungsform der Klimaanlage bereitzustellen, die sich insbesondere durch ein reduziertes Gewicht und/oder durch eine einfache Montage und/oder Herstellung der einzelnen Komponenten auszeichnet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, das Kondensatorgehäuse zweiteilig auszubilden und dabei den einen Gehäuseteil zur Befestigung des Kondensators und den anderen Gehäuseteil zur Luftführung zu dem Kondensator hin zu nutzen. Erfindungsgemäß weist das Kondensatorgehäuse einen ersten Gehäuseteil und einen zweiten Gehäuseteil auf, wobei der erste Gehäuseteil getrennt zum zweiten Gehäuseteil ausgebildet ist, im Einbauzustand zwischen Kondensator und Fahrzeugdach angeordnet ist und das Fahrzeugdach unterhalb des Kondensators zumindest teilweise abdeckt. Dadurch ist die Montage des Kondensatormoduls erleichtert, da durch die Zweiteilung des Kondensatorgehäuses der Kondensator leichter eingesetzt werden kann. Des Weiteren kann eine Durchströmung des Kondensators positiv beeinflusst werden, um eine möglichst gleichmäßige Durchströmung des Kondensators zu ermöglichen. Eine gleichmäßige Durchströmung des Kondensators verbessert den Wärmeaustausch zwischen dem Kondensator und der Luft, die durch den Kondensator strömt.
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Eine günstige Möglichkeit sieht vor, dass der erste Gehäuseteil sich zwischen zwei Streben, insbesondere Längsstreben, des Tragrahmens erstreckt. Dadurch, dass sich der erste Gehäuseteil zwischen den zwei Streben des Tragrahmens erstreckt, hat der erste Gehäuseteil eine stabilisierende Wirkung auf den Tragrahmen. Dadurch kann zumindest eine quer zu den beiden Streben verlaufende Strebe des Tragrahmens eingespart werden, wodurch der Aufbau der Klimaanlage vereinfacht wird. Darüber hinaus weist eine Klimaanlage mit einem derartigen ersten Gehäuseteil eine höhere Steifigkeit auf, als eine herkömmliche Klimaanlage.
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Es versteht sich, dass das erste Gehäuseteil sich zwischen zwei Längsstreben oder zwischen zwei Querstreben erstrecken kann. Dies ergibt sich jeweils daraus, wie die Klimaanlage relativ zum Fahrzeug aufgebaut ist.
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Eine weitere günstige Möglichkeit sieht vor, dass der erste Gehäuseteil integral mit den Streben des Tragrahmens ausgebildet ist. Dadurch kann eine noch steifere Konstruktion der Klimaanlage erzielt werden. Des Weiteren reduziert sich auf diese Weise die Anzahl der Einzelteile der Klimaanlage, so dass Lagerungskosten reduziert und die Handhabung bei der Montage der Klimaanlage vereinfacht wird.
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Eine bevorzugte Möglichkeit sieht vor, dass der erste Gehäuseteil im Einbauzustand das Fahrzeugdach unterhalb des Kondensators vollständig abdeckt. Auf diese Weise kann der erste Gehäuseteil besonders günstig Zuluft beeinflussen und günstig zu dem Kondensator leiten, so dass eine gleichmäßige Durchströmung des Kondensators erzielt werden kann.
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Eine besonders günstige Möglichkeit sieht vor, dass der erste Gehäuseteil an einer dem Kondensator abgewandten Unterseite eine Verstärkungsstruktur aufweist. Eine solche Verstärkungsstruktur erhöht die Steifigkeit des ersten Gehäuseteils. Dadurch wird auch insgesamt die Steifigkeit der Klimaanlage erhöht, so dass Materialeinsparungen vorgenommen werden können, wodurch das Gewicht der Klimaanlage weiter reduziert werden kann.
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Eine vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Verstärkungsstruktur wabenförmig ausgebildet ist. Eine wabenförmige Verstärkungsstruktur erhöht in günstiger Weise die Steifigkeit des ersten Gehäuseteils.
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Eine weitere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Verstärkungsstruktur durch mehrere sich kreuzende Stege gebildet ist. Dadurch bildet sich insbesondere eine rautenförmige oder parallelogrammförmige Verstärkungsstruktur, welche ebenfalls die Biegesteifigkeit des ersten Gehäuseteils erhöht.
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Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht vor, dass eine Höhe des ersten Gehäuseteils kleiner ist als eine Breite oder Länge des ersten Gehäuseteils, insbesondere jeweils kleiner als 1/10, vorzugsweise kleiner als 1/20, besonders bevorzugt kleiner als 1/30 der Breite und der Länge des ersten Gehäuseteiles. Dadurch ist das erste Gehäuseteil flächig ausgebildet und kann somit besonders günstig die Luftführung zu dem Kondensator beeinflussen. Die Höhe ist eine Ausdehnung in eine der drei Raumrichtungen, insbesondere die Ausdehnung in Schwerkraftrichtung, bezogen auf die Einbaulage der Klimaanlage.
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Eine günstige Variante sieht vor, dass zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil zumindest eine Lüftungsöffnung ausgebildet ist, durch welche Luft von oder zu dem Kondensator geleitet werden kann. Dadurch, dass die Lüftungsöffnung zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil ausgebildet ist, muss weder der erste Gehäuseteil noch der zweite Gehäuseteil die Lüftungsöffnung umschließen. Dadurch sind jeweils der erste und der zweite Gehäuseteil für sich steifer. Somit kann insgesamt die Steifigkeit des Kondensatorgehäuses erhöht werden. Ferner sind dadurch das erste und das zweite Gehäuseteil weniger kompliziert geformt, so dass Herstellung des Kondensatorgehäuses einfacher ist.
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Eine weitere günstige Variante sieht vor, dass die Lüftungsöffnung zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem Kondensator gebildet ist. Dadurch strömt Luft, welche durch die Lüftungsöffnung in das Kondensatorgehäuse strömt zumindest teilweise an dem ersten Gehäuseteil entlang. Dadurch kann der erste Gehäuseteil besonders günstig die Luftströmung beeinflussen und somit eine gleichmäßigere Durchströmung des Kondensators erzielen.
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Eine besonders günstige Variante sieht vor, dass der Kondensator flächig ausgebildet, in dem zweiten Gehäuseteil angeordnet und geneigt zum ersten Gehäuseteil angeordnet ist. Durch die flächige Ausgestaltung des Kondensators bietet dieser einen großen Strömungsquerschnitt für die Luft, welche durch den Kondensator strömt. Dadurch ist der Strömungswiderstand klein. Durch die geneigte Anordnung zu dem ersten Gehäuseteil kann wiederum eine besonders gleichmäßige Durchströmung des Kondensators erzielt werden.
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In der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen wird unter einem flächigen Bauteil ein Bauteil verstanden, bei dem eine Dicke des Bauteils kleiner ist als eine Breite oder Länge des Bauteils, insbesondere jeweils kleiner als 1/10, vorzugsweise kleiner als 1/20, besonders bevorzugt kleiner als 1/30 der Breite und der Länge des Bauteils, beispielsweise des Kondensators.
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Eine vorteilhafte Möglichkeit sieht vor, dass der erste Gehäuseteil und der zweite Gehäuseteil aus Kunststoff hergestellt sind, insbesondere durch Kunststoffspritzguss hergestellt sind. Durch die Verwendung von Kunststoff kann ein besonders leichtes Kondensatorgehäuse hergestellt werden. Bei der Verwendung von Kunststoffspritzguss sind auch komplexe Formgebungen der Bauteile mit nur geringen Zusatzkosten möglich, so dass dadurch insbesondere die Verstärkungsstrukturen günstig an den Gehäuseteilen ausgebildet werden können.
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Eine günstige Lösung sieht vor, dass an dem zweiten Gehäuseteil ein Lüfter gehalten ist. Dieser Lüfter kann Luft antreiben und dadurch die Durchströmung des Kondensators mit Luft erhöhen. Dadurch kann die an die Luft abgegebene Wärmeleistung erhöht werden, wodurch die Kühlleistung der Klimaanlage verbessert werden kann.
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Ferner wird die oben genannte Aufgabe durch ein Fahrzeug mit einer Klimaanlage gemäß der vorstehenden Beschreibung gelöst, wobei die Klimaanlage auf einem Fahrzeugdach des Fahrzeugs angeordnet ist und ausgebildet ist, einen Innenraum des Fahrzeugs zu klimatisieren. Dadurch können die Vorteile der Klimaanlage besonders günstig ausgenutzt werden, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.
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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 Fahrzeug mit einer Aufdachklimaanlage,
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2 eine perspektivische Ansicht eines Kondensatormoduls,
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3 eine Teilexplosionszeichnung eines Kondensatorgehäuses, und
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4 eine perspektivische Ansicht von unten auf einen ersten Gehäuseteil des Kondensatorgehäuses.
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Ein in 1 dargestelltes Fahrzeug 10, beispielsweise ein Kraftfahrzeug, wie ein Bus, ein Lastkraftwagen oder ein Schienenfahrzeug, weist eine Klimaanlage 12, welche als Aufdachklimaanlage 14 ausgebildet ist, auf. Die Klimaanlage 12 ist auf einem Fahrzeugdach 16 angeordnet. Die Klimaanlage 12 weist ein Kondensatormodul 18 auf, welches einen Kondensator 20 mit einem Wärmetauscher, einem Lüfter 22 und ein Kondensatorgehäuse 24 umfasst. In dem Kondensator 20 kondensiert Kühlmittel, wodurch die Klimaanlage 12 Wärme an die Umgebung abgeben kann. Die Klimaanlage 12 weist ferner ein nicht dargestelltes Klimamodul auf, das einen Verdampfer mit einem Wärmetauscher, mindestens einem Lüfter, einem Heizer mit einem Wärmetauscher und ein Klimagehäuse aufweist. In dem Verdampfer kann Kühlmittel verdampfen und dadurch Wärme aufnehmen, so dass durch den Wärmetauscher Luft gekühlt werden kann, mit welcher ein Innenraum des Fahrzeugs 10 gekühlt werden kann.
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Des Weiteren weist die Klimaanlage 12 einen Tragrahmen 38 auf, welcher das Kondensatormodul 18 und das Klimamodul trägt. Mit Hilfe des Tragrahmens sind die Elemente der Klimaanlage 12 mit dem Fahrzeugdach 16 verbunden.
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Das Kondensatormodul 18 weist ein Kondensatorgehäuse 24 auf, das einen ersten Gehäuseteil 42 und einen zweiten Gehäuseteil 44 umfasst. Der erste Gehäuseteil 42 erstreckt sich zwischen zwei Streben 46, 48 des Tragrahmens 38. Bei der in den Figuren gezeigten Ausführungsform erstreckt sich der erste Gehäuseteil 42 beispielhaft zwischen den zwei Längsstreben 46 des Tragrahmens. Entsprechend bildet der erste Gehäuseteil 42 bildet somit eine Querstrebe 48 des Tragrahmens 38.
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Der erste Gehäuseteil 42 ist flächig ausgebildet und deckt insbesondere eine Fläche des Fahrzeugdachs 16 unterhalb des Kondensators 20 ab. Flächig heißt hierbei, dass die Höhe, also die Dicke des ersten Gehäuseteils 42 jeweils kleiner als 1/10, vorzugsweise kleiner als 1/20, noch bevorzugter kleiner als 1/30 der Breite oder der Länge des ersten Gehäuseteils 42 ist.
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Der erste Gehäuseteil 42 ist einstückig mit den Längsstreben 46 des Tragrahmens 38 ausgebildet. Dadurch ergibt sich eine besonders steife Konstruktion des Tragrahmens 38, wodurch die Klimaanlage insgesamt verwindungssteif ist. Vorzugsweise wird der erste Gehäuseteil 42 und der Tragrahmen 38 mittels Spritzguss hergestellt.
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An seiner dem Fahrzeugdach 16 zugewandten Unterseite 52 weist der erste Gehäuseteil 42 eine Verstärkungsstruktur 50 auf. Die Verstärkungsstruktur kann beispielsweise wabenförmig, parallelogrammförmig oder rautenförmig gebildet sein. Beispielsweise ist die Verstärkungsstruktur durch mehrere sich kreuzende Stege gebildet. Dadurch kann auch bei einem geringen Materialeinsatz eine hohe Steifigkeit des ersten Gehäuseteils 42 erzielt werden.
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An der dem Fahrzeugdach 16 abgewandten Oberseite 54, welche dem Kondensator 20 zugewandt ist, ist der erste Gehäuseteil 42 profiliert, um eine Luftströmung zu dem Kondensator 20 hin zu beeinflussen. Durch Wahl des Profiles kann die Durchströmung des Kondensators 20 beeinflusst werden, so dass eine möglichst gleichmäßige Durchströmung des Kondensators 20 erreicht werden kann.
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In dem zweiten Gehäuseteil 44 ist der Kondensator 20 gehalten. Dabei ist der Kondensator 20 gegenüber dem ersten Gehäuseteil 42 und damit gegenüber dem Fahrzeugdach 16 geneigt angeordnet. Eine Lüftungsöffnung 56 ist zwischen dem ersten Gehäuseteil 42 und dem zweiten Gehäuseteil 44 an einer Seite gebildet, an der Kondensator 20 den größten Abstand zu dem ersten Gehäuseteil 42 und damit zu dem Fahrzeugdach 16 aufweist. Durch diese Lüftungsöffnung 56 kann im Betrieb der Klimaanlage Luft in das Kondensatorgehäuse 24 einströmen und den Kondensator 20 durchströmen. Durch die geneigte Anordnung des Kondensators ist ein keilförmiger Raum zwischen dem Kondensator 20 und dem ersten Gehäuseteil 42, insbesondere der Oberseite 54 des ersten Gehäuseteils 42 gebildet. Diese Keilform bewirkt, dass die Durchströmung des Kondensators 20 nicht oder nur gering abhängig vom Abstand zu der Lüftungsöffnung 56 ist. Durch die Profilierung der Oberseite 54 des ersten Gehäuseteils 42 kann nun die Durchströmung des Kondensators 20 zusätzlich beeinflusst werden, um eine noch gleichmäßigere Durchströmung des Kondensators zu erzielen.
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Der zweite Gehäuseteil 44 trägt den Lüfter 22, welcher die Luft zusätzlich antreiben kann und auf diese Weise die Durchströmung durch den Kondensator 20 erhöhen kann, wodurch die Kühlleistung der Klimaanlage verbessert werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009056968 B3 [0003]
- DE 102006047367 B4 [0004]
- DE 2012018272 A1 [0005]
- DE 102012216039 A1 [0006]
