用于车辆的空调系统，尤其车顶空调系统以及具有该类型空调系统的车辆

摘要

本发明涉及一种用于车辆、例如公共汽车、重型货车或轨道车辆的空调系统，尤其用于安装在车顶上的车顶空调系统，其具有：冷凝器模块(18)，该冷凝器模块(18)包括冷凝器壳体(24)和布置在冷凝器壳体(24)中的冷凝器(20)；和/或空调模块(26)，空调模块(26)包括空调壳体(34)和布置在空调壳体(34)中的蒸发器(28)；支撑框架(38)，其支撑冷凝器模块(18)和/或空调模块(26)，并且将它们保持在车顶上。在支撑框架(38)上设置有至少一个用于固定支撑框架(38)的棘爪连接件(46)和/或具有稳固元件(47)的插接连接件(45)。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于车辆(例如公共汽车、重型货车或轨道车辆)的空调系统，尤其是用于安装在车顶上的车顶空调系统，该空调系统具有冷凝器模块和/空调模块。本发明还涉及一种具有这种空调系统的车辆。

背景技术

这种空调系统例如用于冷却车辆的内部，从而为车辆的乘客提供宜人的气候。车顶空调系统布置在车辆的车顶上。因此，一方面，能够更加均匀地用空调器调节车辆内部，另一方面，车辆限缩的发动机舱内的空调系统不需要空间。这种车顶空调系统通常由金属支撑框架制成。这种支撑框架以及空调系统也相对较重。当安装在车顶上时，重量较大的空调系统是不利的，这是由于这会以不利的方式影响车辆的行为。

例如DE102009056968B3已知了一种通用车顶空调系统。

由DE102006047367B4已知了一种具有复合外壳的车顶空调。壳体由此由铝制成或者由注模塑料或泡沫塑料制成。

DE102012018272A1公开了一种具有位置稳定盖子的车顶空调系统，位置稳定盖子能够通过旋转轴打开，从而能够维持空调系统。由于旋转轴，盖子能够再次易于定位，使得空调系统的打开和关闭是简单的。另外，销或销接收器用于定位盖子，由此能够由膨胀的塑料构成。

DE102012216039A1公开了一种用于空调系统的壳体。壳体的容纳托盘由塑料材料制成。

尽管这些空调系统的共同之处在于各个部件由塑料制成，但是各个部件的安装是不利的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种空气调节系统的改进的或至少不同的实施方式，其特征在于，尤其减轻的重量和/或简单地安装和/或制造单独的部件。

根据本发明，该目的通过独立权利要求的主题来解决。有利的进一步发展是从属权利要求的主题。

本发明基于的总体思路是，用塑料制造空调的一些部件，尤其冷凝器壳体和/或支撑框架。连接件(例如棘爪、铆钉或螺钉连接件)制造在支撑框架上，以将由塑料制成的各个部件彼此固定或固定在车顶。有利的是，在支撑框架上设置至少一个棘爪连接件以用于固定支撑框架。替代地或附加地，能够在支撑框架上设置至少一个具有稳固元件的插接连接件，用于固定支撑框架。因此空调系统能够容易地安装。这是特别有利的，这是由于在车顶空调系统的情况下将来修理和新安装到车顶是困难的。

有利的选择是，支撑框架由塑料制成，尤其通过注射成型制造，支撑框架包括多个部分，支撑框架的各部分依靠至少一个棘爪连接件和/或依靠具有稳固元件的至少一个插接连接件彼此连接。由于支撑框架由塑料制成的事实，能够节省大量的金属，从而减轻了空调系统的重量。通过将支撑框架分成多个部分，能够实现的是，制造单个部分所需的注塑模具在每种情况下都比注塑模具小得多，依靠该注塑模具，支撑框架能够构造成一件式。其原因特别在于，支撑框架包围未被完全填充且还需要包围注塑模具的表面。由于支撑框架的各个部分依靠至少一个棘爪连接件彼此连接的事实，支撑框架的各个部分能够易于彼此连接，使得通过分割支撑框架，空调系统的安装工作不会增加。事实上，这甚至能够变得更容易，这是由于其尺寸的原因，定位单件式的支撑框架比定位支撑框架的各个部分更困难。

在说明书和所附权利要求书中，“在多个部分中”意指在至少两个部分中。

另一个有利的选择是，支撑框架具有基本上矩形的基本形状，具有两个横向构件和两个纵向构件，由此，横向构件和纵向构件分别经由棘爪连接件和/或依靠具有稳固元件的插件连接件彼此连接。因此支撑框架被分成四个部分，这四个部分能够经由棘爪连接件彼此连接。因此，单个部分所需的注射模具包围一个小的表面，这是由于横向构件和纵向构件以基本上细长的方式构成。因此能够以这种方式降低注塑模具的生产和注塑模具的存储成本。

特别有利的选择提供的是，支撑框架的拐角构造在纵向构件上。这尤其意味着，棘爪连接件和/或依靠具有稳固元件的插件连接件在横向构件上沿横向构件的纵向方向上定向，并且纵向构件上的棘爪连接件与纵向构件的纵向方向成直角构造，或者反之亦然。以这种方式能够以简单的方式获得支撑框架的矩形基本形状。

有利的替代方案提供的是，支撑框架支撑冷凝器模块和/或空调模块，在支撑框架上设置至少一个棘爪连接件，用于固定支撑框架和/或冷凝器壳体和/或空调壳体，和/或具有稳固元件的至少一个插接连接件设置在支撑框架上，用于固定支撑框架和/或冷凝器壳体和/或空调壳体。因此能够方便地安装具有冷凝器模块的更复杂的空调系统。

另一个特别有利的选择是，纵向构件比横向构件长。在纵向方向上，空调系统因此能够易于分成两个部分，这两个部分分别在每个情况下执行不同的任务。因此例如空调模块和冷凝器模块能够沿纵向方向一个布置在另一个后面，而不会沿车辆的横向方向产生不对称性。

有利的解决方案提供的是，支撑框架具有大致矩形的基本形状，具有两个横向构件和两个纵向构件，由此支撑框架在纵向构件或横向构件处被分割，使得冷凝器模块布置在支撑架的第一部分上，并且空调模块布置在支撑架的第二部分上。冷凝器模块和空调模块因此能够彼此分开地安装，并且能够在未来响应于空调系统的安装而通过连接支撑框架的两个部分来彼此连接，以形成成品空调系统。因此，在很大程度上简化了空调系统的预安装。

另一有利的解决方案提供的是，支撑框架的第一部分和支撑框架的第二部分依靠至少一个棘爪连接件彼此连接。空调系统的安装，尤其空调系统的两个部分的连接因此能够相当方便，这是由于建立棘爪连接件非常简单。

特别有利的解决方案提供的是，支撑框架的第一部分和支撑框架的第二部分彼此插接，并且经由常规螺纹连接件在一个连接点处连接至车顶。支撑框架的两个部分也能够以这种方式彼此连接而没有任何复杂的情况。无论如何，所需的螺纹连接件因此用作两个支撑框架之间的交叉连接件。

有利的替代方案提供的是，冷凝器壳体依靠至少一个棘爪连接件与支撑框架连接。由此能够进一步利于空调系统的安装。

另一个有利的替代方案提供的是，棘爪连接件以可释放的方式实施。在空调系统的未来维护中，冷凝器壳体因此能够易于与框架分离，使得能够接近冷凝器。

特别有利的替代方案提供的是，冷凝器壳体上的棘爪连接件具有棘爪元件，该棘爪元件在每种情况下包括弹簧元件和保持在弹簧元件上的棘爪凸耳。因此依靠弹簧元件预张紧棘爪凸耳，使得棘爪凸耳能够接合匹配棘爪元件。特别地，棘爪凸耳卡入由弹簧元件驱动的正连接件。

另一个特别有利的替代方案提供多个匹配棘爪元件，所述多个匹配棘爪元件分别由具有底切的凹陷形成，并且冷凝器壳体的棘爪元件与多个匹配棘爪元件接合，多个匹配棘爪元件布置在支撑框架上，尤其布置在用于冷凝器模块的保持件上。这种匹配棘爪元件能够特别易于依靠扁平材料中的凹部形成。而且，在这种匹配棘爪元件和所描述的棘爪元件之间存在显著的协作，使得能够在冷凝器壳体和支撑框架之间建立良好的棘爪连接。

有利的选择提供的是，棘爪元件具有一个杠杆，当棘爪连接被建立时，该杠杆从匹配棘爪元件突出，依靠该杠杆，棘爪凸耳能够移动，以这种方式移动，使得棘爪连接能够被释放。特别地，棘爪元件的弹簧元件能够经由杠杆张紧，使得棘爪凸耳能够从匹配棘爪元件的底切部拉出，因此能够释放棘爪连接。

另一个有利的选择提供的是，冷凝器壳体由塑料制成，尤其通过注塑成型。冷凝器壳体因此仅具有很小的重量，从而能够减小整个空调系统的重量。

特别有利的选择提供的是，车顶空调系统具有至少一个加固元件，该加固元件加固由塑料制成的部件。这种由塑料制成的部件尤其能够是支撑框架和/或冷凝器壳体。通过使用加固元件，能够增加各个部件的刚度。因此能够减少所需的整体材料的量，从而也实现成本节省。加固元件尤其能够设置在需要增加刚度或强度的这种点处。因此，更昂贵或更重的材料只能在实际需要的地方使用。因此能够减少各个部件的整体重量。

有利的解决方案提供的是加固元件由金属制成。与塑料相比，金属具有更高的强度和刚度。因此，由金属制成的加固元件非常适合于加固由塑料制成的部件。与此同时，由于加固元件仅特别使用在需要加固元件的强度增加的那些点上，因此同时只有很小的重量增加。

另一有利的解决方案提供的是加固元件为钣金件。钣金件能够通过冲压工具很容易地生产。因此能够以成本有效的方式制造加固元件。

上述任务依靠根据上文描述的具有空调系统的车辆来进一步解决，其中，空调系统布置在车辆的车顶上并且对车辆的内部进行空气调节。

附图说明

依靠附图，本发明的其他重要特征和优点从从属权利要求、附图、对应的附图说明得出。

不言而喻，上述特征以及将在下面描述的特征不仅能够使用在各自指定的组合中，而且还能够使用在其他组合中或单独使用，这并不脱离本发明的范围。

本发明的优选示例实施例示出在附图中并且将在下面的描述中更详细地描述，其中，相同的附图标记指代相同或相似或功能相同的部件。

在每种情况下，

图1示出了具有车顶空调系统的车辆，

图2示出了车顶空调系统的局部分解图，

图3示出了支撑框架的俯视图，

图4示出了图3的支撑框架的分解图，

图5示出了从底部到图3的支撑框架的俯视图，

图6示出了根据第二实施例的支撑框架的透视图，第二实施例具有保持在支撑框架上的冷凝器壳体，

图7示出了图6的支撑框架的透视分解图，

图8示出了图7的区域A的放大图，

图9示出了图7的区域A的进一步放大图，

图10示出了根据第二实施例的替代实施例的支撑框架的对应于图7中的区域A的区域的放大图，

图11从不同的角度示出了根据图10的透视图，

图12示出了支撑框架的第二实施例的另一替代实施例的与图7中的区域A对应的区域的透视图，

图13示出了对应于图12的视图，其中，支撑框架的第一部分和支撑框架的第二部分彼此分离，

图14示出了根据第二实施例的第四替代实施例的支撑框架的纵向构件的透视图，

图15示出了图14的区域B的透视图，

图16示出了图14的区域B的放大图，其中，支撑框架的两个部分分离，

图17示出对应于图6的视图，其中，透视图被旋转，

图18示出了布置在支撑框架上的冷凝器模块支撑件的透视图，冷凝器模块支撑件具有连接到冷凝器模块支撑件的冷凝器壳体，

图19示出对应于图18的视图，其中，冷凝器壳体和冷凝器从冷凝器模块支撑件释放，

图20示出了具有棘爪元件和匹配棘爪元件的棘爪连接件的放大图，其中，棘爪连接件被打开，

图21示出了根据图20的棘爪连接件的透视图，其中棘爪连接件被关闭，

图22示出了由具有加固元件的塑料制成的部件的透视图，

图23示出了对应于图22的视图，其中，加固元件被中途拉出，

图24示出对应于图22的具有加固元件的部件的不同替代方案的视图。

具体实施方式

图1所示的车辆10(例如公共汽车或轨道车辆等机动车辆)具有空调系统12，该空调系统12被实施为车顶空调系统14。空调系统12布置在车顶16上。空调系统12具有冷凝器模块18，其包括具有热交换器的冷凝器20、风扇22和冷凝器壳体24。冷却剂在冷凝器20内冷凝，由此，空调系统12能够将热量散发到环境中。空调系统12还具有空调模块26，其具有含有热交换器的蒸发器28、至少一个风扇30、具有热交换器的加热器32以及空气调节壳体34。冷却剂能够在蒸发器28中蒸发因此能够吸收热量，使得空气能够依靠热交换器冷却，利用该空气能够冷却车辆10的内部。

空调系统12还具有盖子36，空调系统12被盖子36覆盖。空调系统12还具有支撑框架38，该支撑框架38支撑冷凝器模块18，空调模块26和盖子36。空调系统12的元件借助于支撑框架38连接到车顶16。

支撑框架38具有大致矩形的基本形状。支撑框架38尤其具有两个纵向构件40和两个横向构件42。纵向构件40和横向构件42在支撑框架38的拐角44处彼此连接。

支撑框架38由塑料制成。支撑框架38尤其通过塑料注射成型方法制成。这使得支撑框架38的形状的变化非常容易。例如能够以简单的方式将具有稳固元件47的插接连接件45(例如棘爪连接件46)连接到支撑框架38上。纵向构件40和横向构件42彼此分离地构造。这意味着它们是在单独的注塑模具中制造的。因此，用于纵向构件40和横向构件42的注射模具能够比注射模具更显著成本有效地制造，支撑框架38能够一体注射到注射模具中。

纵向构件40和横向构件42依靠棘爪连接件46彼此连接。支撑框架38优选具有至少四个棘爪连接件46。因此棘爪连接件46优选布置在支撑框架38的拐角44附近。纵向构件40或横向构件42以这种方式仅跨越小的表面，由此用于纵向构件40和横向构件42的注射模具能够构造得更小。

因此，拐角能够布置在横向构件42上或纵向构件40上，正如例如图6和图7所示。

图3至图5所示的空调系统12的第一实施例的第二替代方案与图1和图2所示的空调系统12的第一实施例的第一替代方案的不同之处在于，没有冷凝器模块18被保持在支撑框架38上。因此纵向构件40比横向构件42短。可选地，能够提供的是，没有空调模块26保持在支撑框架38上。不言而喻，未保持在支撑框架38上的模块(空调模块26或冷凝器模块18)能够被容纳在车辆10中的不同位置处。替代地，空调系统12也能够不具有相应的模块。除此之外，第一实施例的第二方案对应于第一实施例的第一方案，对此进行了上述描述。

图6至图17所示的空气调节系统12的第二实施例与图1至图5所示的空调系统12的第一实施方式的不同之处在于，支撑框架38以这种方式被分割，使得冷凝器模块18被保持在支撑框架的第一部分48上，并且空调模块26被保持在支撑框架38的第二部分50上。因此，第一部分48和第二部分50能够设置有由支撑框架38保持的部分以便彼此分离。因此，冷凝器模块18能够例如设置在支撑框架的第一部分48上，并且与其分离，空调模块26能够设置在支撑框架38的第二部分50上。然后当将空调系统12安装到车辆10的车顶16上时，具有相应上部结构的两个部分48、50能够彼此连接。

支撑框架38的第一部分48和第二部分50之间的连接也通过具有稳固元件47的插接连接件45而形成，例如如图8至图13所示，依靠组合式插接型螺纹连接件52。将支撑框架38的两个部分48和50插入到彼此中，并且在支撑框架38的两个部分48,50的重叠区域中的螺纹连接件52通过螺栓连接件52建立到车顶16上，使得支撑框架48,50的两个部分通过螺纹连接件52与车顶16连接。

正如例如图8至图11所示，支撑框架38在第一部分48上具有插头元件56，插头元件56可插入到支撑框架38的第二部分50上的插头开口54中。插头元件56由此构造成平坦且细长，并且在其前侧具有凹部58，螺纹连接件52的代表稳固元件47的螺钉或螺栓可接合该凹部58。在插头开口54的区域中，第二部分50相应地也具有孔60，螺纹连接件52的螺钉或螺栓能够穿过该孔穿过支撑框架。在插接于一起的位置中，凹部58和孔60彼此叠置，使得螺纹连接件52的单独的螺钉或螺栓能够通过孔以及通过凹部58接合，因此能够将支撑框架38的第一部分48以及第二部分50与车顶16连接。支撑框架38的两个部分因此也相应地彼此连接。

在第二实施例的第二替代方案的情况下，如图12和图13以示例性方式所示，以这样的方式实施第一部分48的插头元件56，取代凹部58，它们也具有孔62，螺纹连接件52的代表稳固元件47的螺钉或螺栓穿过孔62能够接合通过支撑框架。此外，插头元件56以这种方式形成，使得插接方向与支撑件成直角，尤其从顶部到底部。在纵向构件40或横向构件42的纵向方向上拉开插件连接件是不可能的。这尤其依靠布置在支撑框架38的第一部分48的孔62和基体之间的锥形部64来实现。

在如图14至图17所示的第二实施例的第三替代方案的情况下，第一部分48和第二部分50依靠代表具有稳固元件47的插接连接件45的棘爪连接件46相互连接。在插头元件56上，第一部分48具有代表稳固元件47的棘爪元件66，棘爪元件66与匹配棘爪元件68协作，匹配棘爪元件68布置在支撑框架38的第二部分50的插头开口54上。

棘爪元件66尤其具有棘爪凸耳70，其布置成位于插接元件56的外侧。匹配棘爪元件68由凹部72在插头开口54的区域中形成在支撑框架38的第二部分50中。当第一部分48和第二部分50彼此插入时，棘爪凸耳70和凹部72位于彼此的顶部，使得棘爪凸耳70能够与凹部72接合因此能够建立棘爪连接件46。

在第二实施例的第三替代方案中，支撑框架38的第二部分50中还设置有孔60，依靠该孔60，支撑框架38能够通过螺纹连接52固定在车顶16上。

关于设置和功能，此外，图6至图17所示的空调系统12的第二实施例对应于图1至图5所示的空调系统12的第一实施例。在上面的描述中，关于此参照上文的描述。

图18至图21所示的空调系统12的第三实施例与图1至图5所示的空调系统12的第一实施方式的不同之处在于，冷凝器模块支撑件74一体地构造在支撑框架38上。冷凝器模块支撑件74尤其构造在支撑框架38的纵向构件40上。

在支撑框架38上，尤其在冷凝器模块支撑件74和冷凝器壳体24上构造有棘爪连接件46。在冷凝器壳体24上构造有与匹配棘爪元件78协作的多个棘爪元件76，例如每侧四个棘爪元件，这些棘爪元件78构造在冷凝器模块支撑件74上。棘爪元件76在每种情况下具有保持在弹簧元件82上的棘爪凸耳80和杠杆84，依靠杠杆84，能够张紧弹簧元件82。为此目的，弹簧元件82构造成具有V形横截面，由此V形的臂保持在冷凝器壳体24上，并且棘爪凸耳80布置在V形的另一个臂的外侧上，并且杠杆84布置在V形的所述另一个臂的端部上。如果现在通过将棘爪元件76插入到匹配棘爪元件78中来实现棘爪连接件46，则杠杆84从匹配棘爪元件78突出，使得弹簧元件82能够通过杠杆84张紧，并且棘爪凸耳80因此能够被拉回，使得棘爪连接件46被释放。

匹配棘爪元件78相应地构造在冷凝器模块支撑件74上。匹配棘爪元件例如能够通过具有底切的矩形凹陷86形成。例如能够通过如下方式获得该底切，即，凹陷86被构造为扁平的材料并且完全地穿过后者。底切因此形成在扁平材料的后侧上。

关于设置和功能，此外，图8至图21所示的空气调节系统12的第三实施例对应于图1至图5所示的空调系统12的第一实施例。关于这一点，参考上面的描述。

图22至图24所示的第一至第三实施例的替代方案的特征在于，由塑料制成的至少一个部件具有加固元件90。为此目的，部件92构造成异形。部件92优选具有后部94，构件96从后部94沿一个方向延伸因此实现部件92的加固。为了将加固元件90布置在部件92上，该部件具有凹槽98，加固元件90能够插入凹槽98因此加固该部件92。例如，凹槽98能够形成在部件92的后部94上，因此能够在两个构件96之间延伸。作为替代方案或除此之外，凹槽98也能够直接形成在两个构件96之间并且朝向另一侧敞开，因此在部件92的背向后部94的一侧敞开。这导致高灵活度，因为取决于部件92的设计，加固元件90能够从两侧插入到部件92中。

这种塑料部件92的示例尤其是支撑框架38及其组成部分，例如纵向部件40、横向部件42，第一部分48和第二部分50，或冷凝器壳体24、空调系统12的空调壳体34或盖子36。

加固元件90由坚硬且坚固的材料(例如金属，尤其钢或铝)形成。加固元件90优选地由金属板材制成。金属板材能够以简单的方式加工，例如通过冲压加工，从而能够以有利的方式制造加固元件。