轻型的顶置式空调设备或/和顶置式供暖设备.pdf

本发明涉及一种用于汽车的空调设备或/和供暖设备(1)，其具有壳体(3)，所述壳体设置成用于部分地定位在车顶(5)中或全部地定位在车顶(5)上并且包封空调设备或/和供暖设备(1)的至少一个部件(7)，其中所述壳体(3)至少部分地由泡沫塑料组成，壳体表面的至少一个区域涂敷有抗紫外线辐射的材料，并且由泡沫塑料组成的壳体(3)或壳体件包括至少一个插入件的至少一部分，所述插入件设置成有助于使壳体(3)固定在车顶(5)上或车顶(5)的凹槽中。

1.  一种用于汽车(2)的空调设备或/和供暖设备(1)，其具有壳体(3、20)，所述壳体设置成用于在顶部部分地定位在车顶(5、22)中或全部地定位在车顶(5、22)上并且包封所述空调设备或/和供暖设备(1)的至少一个部件(7、54)，其特征在于，
所述壳体(3、20)至少部分地由泡沫塑料(4)组成，
壳体表面的至少一个区域涂敷有抗紫外线辐射的材料(6)，以及
由泡沫塑料(4)组成的壳体(3、20)或壳体件(10)包括至少一个插入件(12、24、40)的至少一部分，所述插入件设置成有助于使所述壳体(3、20)固定在车顶(5、22)上或所述车顶(5、22)的凹槽中。

2.  如权利要求1所述的空调设备或/和供暖设备(1)，其中至少一个所述插入件(12、24、40)设置成有助于支撑(50；52)所述空调设备或/和供暖设备(1)的至少一个部件(7、54)。

3.  如权利要求1或2所述的空调设备或/和供暖设备(1)，其中所述插入件(12、24、40)由金属或坚固的塑料组成。

4.  如权利要求1至3中任一项所述的空调设备或/和供暖设备(1)，其中至少一个所述插入件(12、24、40)设置成有助于稳定壳体(3、20)。

5.  如权利要求1所述的空调设备或/和供暖设备(1)，其中所述壳体(3、20)的泡沫塑料(4)也形成为有助于支撑所述空调设备或/和供暖设备(1)的至少一个部件(7、54)。

6.  如权利要求1所述的空调设备或/和供暖设备(1)，其中所述壳体(3、20)的泡沫塑料(4)是发泡聚丙烯(EPP)。

7.  如权利要求1所述的空调设备或/和供暖设备(1)，其中所述壳体(3、20)设置为包封所述空调设备或/和供暖设备(1)的至少一个风扇。

8.  如权利要求1至7中任一项所述的空调设备或/和供暖设备(1)，其中所述壳体(3、20)设置成用于定位在公共汽车或有轨机动车的车顶(5、22)上。

9.  如权利要求1至8中任一项所述的空调设备或/和供暖设备(1)，其中所述壳体(3、20)设置成用于在顶部集成到公共汽车或有轨机动车的车顶(5、22)中。

10.  一种用于空调设备或/供暖设备(1)的并且适合于包封如权利要求1所述的空调设备或/供暖设备(1)的至少一个部件(7、54)的壳体(3、20)，其中所述壳体(3、20)设置成用于在顶部部分地定位在车顶(5、22)中或者全部地定位在车顶(5、22)上，所述壳体(3、20)至少部分地由泡沫塑料(4)组成，壳体表面的至少一个区域涂敷有抗紫外线辐射的材料(6)，并且至少部分地由泡沫塑料(4)组成的壳体(3、20)包括至少一个插入件(12、24、40)的至少一部分，所述插入件设置成有助于使所述壳体(3、20)固定在车顶(5、22)上或所述车顶(5、22)的凹槽中。

11.  一种用于如权利要求1所述的空调设备或/供暖设备(1)的壳体(3、20)的部段(80)，所述壳体适合于包封空调设备或/供暖设备(1)的至少一个部件(7、54)并且设置成用于在顶部部分地定位在车顶(5、22)中或全部地定位在车顶(5、22)上，其中所述部段(80)至少部分地由泡沫塑料(4)组成。

轻型的顶置式空调设备或/和顶置式供暖设备
技术领域
根据权利要求1的前序部分，本发明涉及一种用于汽车的空调设备或/和供暖设备，其具有设置成用于在顶部部分地定位在车顶中或全部地定位在车顶上的壳体，所述壳体包封空调设备或/和供暖设备的至少一个部件。尤其是在例如用于公共汽车或有轨机动车的大的空调设备或/和供暖设备中，使用这样的空调设备或/和供暖设备。
在顶部部分地定位在车顶中时，壳体部分地插入集成到车顶中为其设有的凹槽中，使得只是壳体的上部突出于车顶。
空调设备或/和供暖设备的部件是这样的设备的功能部件，例如热交换器组、风扇、冷凝器、压缩机或用于膨胀冷却剂的膨胀设备。
热交换器组能够由蒸发器或供暖热交换器组成或者由这两者组成。
背景技术
在空调设备中，压缩机压缩气态的冷却剂并且将其通过管路输送到冷凝器。用作热交换器的冷凝器通过空气冷却，所述空气借助风扇通过进风口吸入并且通过排风口排出。因此在高压下的气态的冷却剂首先液化。仍然在高压下的现在呈液态的冷却剂通过管路引入到膨胀设备，例如节流阀，从而冷却剂能够减压。通过减压，冷却剂逐渐变为气态并且在此吸收环境热量。这个散热通过用作热交换器的蒸发器对待冷却的汽车空间的车内空气产生影响。在此车内空气借助风扇通过进气口被吸入，输送到蒸发器并且因此通过相应的开口冷却并通过汽车的车顶引入到待冷却的汽车空间。因此，在冷却车内空气时冷却剂吸收热量，从而变热。冷却剂再次被输送回压缩机并且再次被压缩。重新开始冷却循环。
在顶置式供暖设备中，使用对汽车供暖来说已知的供暖热交换器。使得借助风扇通过供暖热交换器导入的并且然后通过在车顶内的开口引入汽车空间内的空气变热。
在顶置式空调设备和顶置式供暖设备的组合中，热交换器组例如由供暖热交换器和蒸发器组成。
已知一种空调设备或/和供暖设备，所述空调设备或/和供暖设备具有用于空调设备或/和供暖设备的部件的至少一部分的、在车顶固定的并且由钢板或由坚固的压铸塑料组成的壳体。但是目前用于这样的顶部壳体的材料，如钢板或由坚固的压铸塑料，在制造中成本相当高并且不是特别的轻。但是恰恰在安装在汽车的车顶上或从上面部分地安装在汽车的车顶内的设备中尤其必须重视重量减轻，重要的是因为当汽车的重心由于车顶的较大重量而被提高时，这对于避免汽车的晃动或甚至于翻倒是不利的。
在德国的公开文献DE 199 13 776 A1中公开一种优选地用于有轨机动车的空调设备，其中那里被称为空调设备的设备底壳的壳体集成到汽车的车顶中。那里公开的设备底壳由通常用于车顶空调设备的材料组成，例如金属。在美国专利文献US 5 632 330中也公开一种具有用于汽车的顶部壳体的空调设备，所述顶部壳体只是由传统地使用的材料组成，例如金属或坚固的压铸塑料。
德国的公开文献DE 198 02 055 A1公开一种汽车的供暖设备或空调设备，其中设备的壳体的至少两部分由塑料颗粒泡沫制成。此外另一个德国的公开文献DE 10 2004 032 920 A1公开一种用于汽车的具有由泡沫塑料材料组成的壳层的空调装置。但是在两个公开文献中公开的空调设备或空调装置中，所述空调设备或空调装置的壳体由轻的和成本低的材料组成，没有涉及车顶空调设备或/和供暖设备，使得那里尤其是没有考虑到通过日照使材料损坏的方面以及在车顶上稳定的装配的方面。单是由于德国的较高的稳定性要求在德国的专利文献DE 101 50 011 B4中公开的在车顶上的固定结构就不适用于顶置式空调设备或/和供暖设备的壳体的坚固的车顶固定并且在DE 101 50 011 B4中对于这样的目的也没有考虑，在所述固定结构中可固定在车顶上的特殊的金属插入件部分地集成到由泡沫塑料组成的车架中，并且车架用于围住例如汽车滑动天窗的护板盖。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种改进的用于汽车的空调设备或/和供暖设备，所述空调设备或/和供暖设备在考虑到壳体材料的耐用性方面和在车顶上的固定方面的情况下特别地节省重量和制造成本，所述空调设备或/和供暖设备具有设置成用于在顶部部分地定位在车顶中或全部地定位在车顶上位的壳体，所述壳体包封空调设备或/和供暖设备的至少一个部件。
该目的通过一种用于汽车的空调设备或/和供暖设备来实现，所述空调设备或/供暖设备具有设置成用于在顶部部分地定位在车顶中或全部地定位在车顶上并且包封空调设备或/和供暖设备的至少一个部件的壳体，其中壳体至少部分地由泡沫塑料组成，壳体表面的至少一个区域涂敷有由抗紫外线辐射的材料并且由泡沫塑料组成的壳体或壳体件包括至少一个插入件的至少一部分，所述插入件设置成有助于使壳体固定在车顶上或车顶的凹槽中。
由于根据本发明，空调设备或/供暖设备的设置成用于在顶部部分地定位在车顶中或全部地定位在车顶上的壳体至少部分地由泡沫塑料组成，所以壳体能够制造简单以及成本低并且还特别的轻。因此有利的是，具有根据本发明的空调设备或/供暖设备的汽车的重心相对的低，其中尤其是汽车的晃动或甚至于翻倒的危险相对的小。
壳体包括至少一个插入件的至少一部分。在此插入件是与壳体连接并由比泡沫塑料更坚固的材料组成的元件。插入件与壳体的连接能够例如通过与泡沫塑料的发泡提供。通过至少一个插入件设置成有助于使壳体固定在车顶上或车顶的凹槽中，壳体能够足够牢固地且可靠地安装在车顶上或车顶的凹槽中。在此重要的是由于用于固定的插入件不需要考虑泡沫塑料的特别的材料特性，而是能够使用传统的固定方式。因此根据本发明的空调设备或/供暖设备的壳体表面的至少一个区域涂敷有抗紫外线辐射的材料，防止例如通过照射在车顶上的日光导致的至少部分由泡沫塑料组成的壳体的风化的影响。
在从属权利要求中说明了本发明的相应的主题的有利的实施形式、改进和改善。
借助插入件提高壳体的稳定性，重要的是在顶部壳体中同样出于安全的原因进行改善。此外尤其是当不适合于壳体的泡沫塑料的足够的固定或十分不稳定时，插入件能够承担支撑功能。插入件的支撑功能是有利的，如空调设备或/供暖设备的部件的支撑。恰恰在压缩机和风扇中单是壳体的泡沫塑料的相应的结构经常是不足够的。
金属或坚固的塑料特别适合于用作插入件的材料。这些材料能够良好地形成希望的形状并且起到稳定的作用。例如构成为网状的插入件可由金属制成。
当至少一个插入件设置成有助于壳体的稳定时，对于壳体的稳定性是有利的。
根据本发明的有利的改进，壳体的泡沫塑料有助于支撑空调设备或/供暖设备的至少一个部件。以这种方式能够无需附加的支撑架就能固定部件，重要的是节省了重量、成本和消耗。
发泡聚丙烯(EPP)由于其合适的材料特性很适合于用作壳体的泡沫塑料。
本发明的有利的实施形式是空调设备或/供暖设备，在所述空调设备或/供暖设备中根据本发明的壳体用于包封空调设备或/供暖设备的至少一个风扇。风扇定位在汽车车顶上尤其有利于新鲜空气的引入。
相对于目前的现有技术，根据本发明的用于公共汽车或有轨机动车的空调设备或/供暖设备由于所需的设备的大小以及因此极大地减轻重量是特别有利的。
附图说明
借助附图阐述本发明的实施例。附图示出：
图1示出具有在公共汽车的车顶上的壳体的根据本发明的空调设备或/供暖设备的实施例的示意图；
图2示出用于根据本发明的空调设备或/供暖设备的具有插入件的壳体的一部分的实施例的示意图；
图3示出根据本发明的空调设备或/供暖设备的具有用于固定在车顶上的插入件的壳体的另一个的实施例的断面的示意图；
图4示出根据本发明的空调设备或/供暖设备的具有用于固定在车顶上的插入件的根据本发明的壳体的另一个实施例的示意图；
图5示出根据本发明的空调设备或/供暖设备的具有顶盖件和蒸发器箱的壳体的实施例的示意图；
图6示出根据本发明的空调设备或/供暖设备的根据本发明的壳体的部段的实施例的示意图；以及
图7示出具有在车顶上的壳体的根据本发明的空调设备或/供暖设备的另一个实施例的示意图。
具体实施方式
在图中相同参考标记表示相同的或功能相同的部件。所有附图都是示意的。出于提高图示的清晰度的目的放弃按正确比例的示图。
在图1中示意地示出具有在公共汽车的车顶5上的壳体3的根据本发明的空调设备或/供暖设备1的实施例。根据本发明由例如发泡聚丙烯(EPP)的泡沫塑料组成的壳体3包封构成为空调设备或/供暖设备1的部件，至少包封构成为具有供暖热交换器的蒸发器的热交换器组、风扇和冷凝器单元7。空调设备或/供暖设备1的不在壳体3中的部件例如能够设置在汽车内部。壳体3的表面涂敷有抗紫外线辐射的材料，例如热塑性塑料(ASA)。
图2示意地示出用于根据本发明的空调设备或/供暖设备的具有插入件12的壳体的一部分10的实施例。壳体的这个构成为蒸发器箱的部分10由作为泡沫塑料的EPP14和部分包括在其中的金属的插入件12组成。作为金属不具有普遍性的限制，这里例如铝。但是插入件也能够由其它的适合的材料组成，例如坚固的塑料。
在这个示例中插入件12设置为具有两个侧面的纵向导轨16，所述纵向导轨具有在其上垂直竖立的且相互间分别存在一定距离的支撑脚18，所述支撑脚18用于支撑壳体的在这里未示出的顶盖件。
插入件12的两个侧面的纵向导轨16和支撑脚18泡在蒸发器箱10的纵向侧面中。这在图2中用条纹地示出的横向穿过蒸发器箱10的泡沫塑料14的断面中清楚地示出。插入件12具有孔结构。在插入件12的包含在壳体中的区域内，插入件12的这些孔由EPP或其它的适合的泡沫塑料浸泡。因此插入件12特别牢固地与壳体连接。除了孔结构也可设想插入件12的其它的外形。例如插入件12能够具有网状结构。
在图3中示意地示出根据本发明的空调设备或/供暖设备的具有用于固定在车顶22上的插入件24的壳体20的另一个实施例的断面。在由EPP组成的壳体20的纵向侧面中，具有孔结构的导轨状的金属的插入件24泡在底部区域中。这在在图3中用条纹地示出的横向穿过壳体20的泡沫塑料的断面中展开地示出。
插入件24在内侧的底侧28上设置有用于旋紧U型的固定架30的孔。这个底侧26直接地紧贴在空调设备或/供暖设备的壳体20的下表面上。旋紧在插入件24上的这个底侧26上的固定架28再次旋紧在固定在汽车的车顶22上的顶盖结构压板30上。因此通过这个螺旋连接将空调设备或/供暖设备的壳体20固定在车顶22上。根据在车顶22上存在的固定系统的形式以及汽车的类型，其它的相应的合适的连接元件替代支撑架28能够安装在插入件24上。
具有L型型面的导轨32外部紧靠地安装在顶盖结构压板30上，所述导轨在其上边缘具有由密封橡胶件或其它密封的材料组成的密封嵌条34。空调设备或/供暖设备的壳体20安装在这个外部的密封嵌条34上，使得壳体与车顶22气密地且防水地封闭。为了稳定壳体20的在那里平放的区域，泡在泡沫中的插入件24的外侧在这个区域上延伸。
图4示意地示出根据本发明的空调设备或/供暖设备的具有用于固定在车顶22上的插入件40的根据本发明的壳体20的另一个实施例的截面。插入件40基本上由泡在壳体20的泡沫塑料中的纵向导轨42、42’和横架44组成。这在图4中用条纹地示出的横向穿过壳体20的泡沫塑料的断面中展开地示出。插入件40具有孔结构，其中在插入件40的上面和底面的孔设置成适合于螺旋连接。
横架44的底面直接紧贴在空调设备或/供暖设备的壳体20的下表面上。旋紧在横架44的这个底面上的且设置有支撑架46的连接压板48固定在汽车的车顶22上的支撑架46上。因此通过这个螺旋连接将空调设备或/供暖设备的壳体20固定在车顶22上。
此外大约在横架44的中间，由金属——在这里例如由铝——组成并具有矩形的支撑板52的L型角钢50旋紧在横架44的位于壳体20的内侧表面上的上面。在此支撑板52垂直于插入件40横架44并且一方面由于减轻重量的原因，另一方面用于固定空调设备或/供暖设备的部件，支撑板具有孔结构。插入到壳体20中的热交换器组54作为部件安装在支撑板52上。因此插入件40也用于支撑空调设备或/供暖设备的部件，其中支撑形式不必限制于在这里所示的实施例。
在图5中示意地示出具有顶盖件60和蒸发器箱10的壳体20的实施例，所述实施例包括根据本发明的空调设备或/供暖设备的相互连接的两个热交换器组54。顶盖件60由EPP组成并且不受其限制地通过四个铰链62可翻起且可合上地固定在同样由EPP组成的蒸发器箱10的后壁68的上纵向边缘上。顶盖件60具有向下隆起的侧边缘并且沿着其下边缘包括用于将顶盖件60与蒸发器箱10气密地且防水地关闭的密封橡胶件72，所述蒸发器箱同样在上边缘具有相应的密封橡胶件72。也能够使用其它的在现有技术中已知的密封材料。此外可设想，不使用密封材料，而是将蒸发器箱10和顶盖件60形状接合地气密且防水地密封。
此外，顶盖件60在其内侧上在泡沫塑料中具有凹槽74，所述凹槽在闭合状态下给予插入在蒸发器箱10内的热交换器组54附加的支撑。
此外，蒸发器箱10在底部区域内的内侧和外侧——并不限于此——分别具有用于将空气输送到汽车内部和用于将空气从汽车内部排出的六个矩形的孔64，其中在图5中六个内侧的孔64通过热交换器组54的最大的部分的立体图遮盖。在这里在蒸发器箱10的后壁68内例如还具有空调设备或/供暖设备的能够从外界吸入新鲜空气的另外的六个矩形的孔66。在蒸发器箱10的内部底板中泡沫塑料成形为正好适合插入热交换器组54。这个在内部底板中的凹槽70提供给热交换器组54附加的支撑。在这个示例中热交换器组54的前面的部分56为供暖热交换器并且后面的部分58为蒸发器。
图6示意的示出根据本发明的空调设备或/供暖设备的壳体的部段80的实施例。
壳体的部段能够为壳体件或壳体件的壳体模块。
在这种情况下，壳体件中间模块80为在图5中所示的蒸发器10的中间件。根据本发明这个中间模块80由泡沫塑料组成，例如EPP。用于热交换器组的凹槽70沿纵向方向位于内部底板的中间。此外，蒸发器箱中间模块80在底部区域内的内侧和外侧分别具有用于将空气输送到汽车内部和用于将空气从汽车内部排出的两个矩形的孔64。在中间模块80的后壁68内例如还具有空调设备或/供暖设备的用于从外界引入新鲜空气的另外的两个矩形的孔66。密封橡胶件72固定在蒸发器箱中间模块80的上边缘。但是也能够使用其它的密封材料，或者在没有密封材料的情况下与位于上面的壳体件进行形状接合地气密且防水地密封。
图7示出具有在车顶5上的壳体3的根据本发明的空调设备或/供暖设备1的实施例的示意图。
在此属于设备1的热交换器组在其一侧由供暖热交换器56组成并且在其另一侧由蒸发器58组成。空调设备或/供暖设备1的壳体3固定在汽车2的车顶上，例如在有轨机动车或公共汽车上。然而顶置式空调设备或/和顶置式供暖设备1的全部部件不必集成在车顶5上的壳体3中。例如压缩机能够位于汽车发动机的附近。在图7中所示的示例中，至少风扇、由蒸发器58和供暖热交换器56组成的热交换器组和冷凝器7位于在汽车2的车顶5上的壳体3中。壳体3主要由泡沫塑料4组成，例如发泡聚丙烯(EPP)。为了防护，壳体3的上表面涂敷有抗紫外线辐射的材料，例如热塑性塑料(ASA)。因此蒸发器单元的顶盖60的底面特别由泡沫塑料4组成并且上面由抗紫外线辐射的材料组成。例如由坚硬的塑料或金属组成的插入件24侧面地泡在泡沫塑料4中。在图7中为了能够看见这个插入件24，在壳体5的前面的左角示出相应的截面。插入件24固定在连接元件28上，连接元件28又安装在车顶5上，使得插入件24有助于将壳体3固定在车顶5上。此外插入件24提高壳体5的稳定性。由供暖热交换器56和蒸发器58组成的热交换器组固定部分地集成到壳体5的泡沫塑料4中的另一个插入件45上，例如通过螺旋连接。在壳体3的内部底板的泡沫塑料4中合适的凹槽70附加地给予热交换器组支撑，使得壳体3的泡沫塑料4也有助于支撑部件56、58。
另一个变形方案是将壳体3在顶部部分地集成在车顶5内，其中壳体5的至少一个插入件24以与上面描述的相似的方式有助于固定。
除了蒸发器单元例如冷凝器也能够一起集成在根据本发明的空调设备或/供暖设备的由泡沫塑料组成的顶部壳体中。
此外，对于用于根据本发明的空调设备或/供暖设备的适合包封空调设备或/供暖设备的至少一个部件的壳体，其中壳体设置成用于在顶部部分地定位在车顶5、22中或全部地定位在车顶上，至少部分地由泡沫塑料组成，壳体表面的至少一个区域涂敷有抗紫外线辐射的材料并且至少部分地由泡沫塑料组成的壳体包括至少一个插入件的至少一部分，所述插入件设置成有助于使壳体固定在车顶上或车顶的凹槽中，以及对于至少部分地由泡沫塑料组成的这样的壳体的部段分别要求单独地保护。