Modulare Aufdachklimaanlage

Die vorliegende Erfindung betrifft eine modulare Aufdachklimaanlage für ein Fahrzeug.

Klimaanlagen für Großraumfahrzeuge, wie Nutzfahrzeuge, Omnibusse oder der- gleichen, sind im Gegensatz zu Klimaanlagen für Personenkraftfahrzeuge typi- scherweise nicht innerhalb des Fahrzeuges angeordnet, sondern bevorzugt auf einem Dach des Fahrzeuges angebracht. Dies liegt daran, dass die Klimaanla- gen für Großraumfahrzeuge zur Klimatisierung eines größeren Fahrzeugberei- ches eingesetzt werden und daher im Vergleich zu Personenkraftfahrzeugen eine größere Kälteleistung zur Verfügung stellen müssen. Mit einer größeren Kälteleis- tung geht jedoch auch eine größere Dimensionierung der Klimaanlage einher. Klimaanlagen, die auf einem Dach eines Fahrzeuges angeordnet sind, werden als Aufdachklimaanlagen bezeichnet. Eine solche Aufdachklimaanlage stellt typi- scherweise eine Kälteleistung im Bereich von 20 kW bis ungefähr 50 kW zur Ver- fügung.

Eine Aufdachklimaanlage umfasst wenigstens einen Teil des Kältemittel kreislauf, in dem ein Kältemittel zirkuliert, wenigstens eine Verdampfereinheit zum Ver- dampfen des Kältemittels, wenigstens eine Kondensatoreinheit zum Verflüssigen des Kältemittels sowie wenigstens eine Expansionseinheit zum Einsprühen des noch flüssigen Kältemittels. Die Kondensatoreinheit kann mit wenigstens einem Kondensatorgebläse und die Verdampfereinheit kann mit wenigstens einem Ver- dampfergebläse ausgestattet sein.

Eine Aufdachklimaanlage kann auch wenigstens eine Kompressoreinheit zum Verdichten des Kältemittels umfassen. Ist diese nicht in der Aufdachklimaanlage verbaut, befindet sie sich an anderer Stelle des Fahrzeugs, beispielsweise im Riemenantrieb des Fahrzeugverbrennungsmotors.

Wird der Kältekreislauf überkritisch betrieben, kann eine Gaskühlereinheit die Kondensatoreinheit ersetzen. Wird der Kältekreislauf benutzt, um Wärme von der Außenluft in den Innenraum zu fördern, kann eine Außenwärmeübertragereinheit die Kondensatoreinheit ersetzen, so dass in ihm je nach Betriebsmodus Kältemit- tel gekühlt und ggf. kondensiert oder verdampft wird.

Die Komponenten der Aufdachklimaanlage werden in einem großen Gesamtge- häuse untergebracht, wobei eine Verdampfereinheit und eine Fleizkörpereinheit mit beispielsweise zwei bis vier Radiallüftern in jeweils einem Teilgehäuse, ins- besondere in einem gemeinsamen Teilgehäuse, zusammengefasst sind, wobei ein weiteres Teilgehäuse vorgesehen sein kann, in dem eine Kondensatoreinheit mit zwei bis sechs Axiallüftern angeordnet ist. Beispielsweise ist ein Teilgehäuse mit Verdampfereinheit in Fahrtrichtung links, ein zweites rechts und ein Teilge- häuse mit der Kondensatoreinheit dazwischen angeordnet. In einer anderen An- ordnung ist das Teilgehäuse im der Kondensatoreinheit vor oder hinter den Teil gehäusen mit den Verdampfereinheiten angeordnet. Eine Verdampfereinheit und eine Fleizkörpereinheit können zusammen mit Verdampfergebläse (als Radiallüf- ter ausgeführt) in einem gemeinsamen Teilgehäuse untergebracht sein.

Die genannten Komponenten, insbesondere ein Gesamtgehäuse, ein Teilgehäu- se, die Verdampfer-, Fleizkörper und/oder Kondensatoreinheiten, der Aufdach- klimaanlage sind im Vergleich zu Komponenten von Klimaanlagen für Personen- kraftfahrzeuge groß und in der Fertigung eher unhandlich. Sie werden wegen ih- rer Größe nicht auf Fertigungseinrichtungen für Klimaanlagen für Personen kraft- fahrzeuge und/oder Lastkraftfahrzeuge gefertigt. Daher und wegen ihrer ver- gleichsweise geringen Produktionsstückzahl werden bei der Fertigung von Auf- dachklimaanlagen nicht die aus der Fertigung von Personenkraftfahrzeugen und/oder Lastkraftfahrzeugen bekannten Fertigungstechnologien und Werkstoffe eingesetzt. Beispielsweise werden bei Aufdachklimaanlage SMC-Kunststoffteile anstatt Spritzguss-Kunststoffteile genutzt und mechanisch gefügte Rundrohr- Verdampfer anstatt Scheiben- oder Flachrohrverdampfer eingesetzt.

Problematisch am bekannten Stand der Technik ist, dass unterschiedliche Fahr- zeuge auch unterschiedliche Kälteleistungen und damit unterschiedliche Auf- dachklimaanlagen benötigen. Sollen Aufdachklimaanlagen und damit die Dimen- sionierung ihrer Komponenten und des Gehäuses genau auf den Kälteleistungs- bedarf der Fahrzeuge zugeschnitten werden, müssen die Fertigungseinrichtun- gen in Abhängigkeit der geforderten Kälteleistung der Aufdachklimaanlage aus- gewählt oder angepasst werden. Insbesondere kann es erforderlich sein, dass die Größe von Komponenten wie Verdampfer, Heizkörper und Kondensator an die Leistungsanforderung angepasst werden.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass für Fahrzeuge mit einem reduzier- ten Kälteleistungsbedarf, der kleiner ist als 20 kW, mehrere identische Aufdach- klimaanlagen der Länge des Fahrzeuges nach verteilt auf dem Dach zu montie- ren, wobei jede dieser Anlagen eine elektrisch angetriebenen Kältemittel kom- pressor aufweist, wobei jede dieser Anlagen eine Kälteleistung von beispielswei- se maximal 4 kW zur Verfügung stellt. Aufgrund der geringen Kälteleistung der einzelnen Aufdachklimaanlage benötigt man für das Zusammensetzen einer Auf- dachklimaanlage mit einer Kälteleistung von wenigstens 20 kW sehr viele solcher einzelner Aufdachklimaanlagen, die einzeln im Fahrzeug montiert werden müs- sen. Das ist kostentechnisch nicht vertretbar. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufdachklimaanlage der eingangs genannten Art anzugeben, die kostengünstiger herstellbar und be- treibbar ist.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängi- gen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der ab- hängigen Ansprüche.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, dass bei der Fertigung der Aufdachklimaanlage bzw. ihrer Komponenten Großserientechnolo- gien aus der Fertigung für Personenkraftfahrzeuge und/oder Lastkraftfahrzeuge eingesetzt werden kann um bei einer maximalen Anwendungsflexibilität eine kos- tengünstigere Herstellung zur Verfügung zu stellen.

Die erfindungsgemäße Aufdachklimaanlage für ein Fahrzeug ist als modulare Aufdachklimaanlage ausgebildet, die wenigstens zwei gleichartige Klimaanla- genmodule zur Klimatisierung von Raumbereichen innerhalb des Fahrzeuges aufweist, wobei die Klimaanlagenmodule zu einer funktionellen Baugruppe zu- sammengefasst sind, wobei die Baugruppe auf einem Dach des Fahrzeuges in- stallierbar ist.

Die gleichartigen Klimaanlagenmodule können separat zueinander ausgebildet sein.

Ein Fahrzeug kann ein Großraumfahrzeug, wie zum Beispiel ein Nutzfahrzeug, ein Omnibus oder dergleichen sein. Insbesondere kann ein Fahrzeug ein schie- nenloses Fahrzeug sein. Raumbereiche können beispielweise Teilräume der Fahrzeugkabine sein. Teil- räume der Fahrzeugkabine können beispielweise ein Fahrerarbeitsplatz, ein vor- derer und/oder hinterer Teil des Fahrgastraums sein. Teilräume der Fahrzeugka- bine können beispielweise Nebenräume, insbesondere ein Fahrerruheraum und/oder ein Gepäckraum, sein.

Raumbereiche können Teilräume innerhalb des Fahrzeuges sein, in denen Fahr- zeugkomponenten und/oder Fahrzeugaggregate angeordnet sein können. Fahr- zeugkomponenten können beispielsweise Elektronikeinheiten, Elektromotoren und/oder Batterien sein.

Raumbereiche können Fahrzeugkomponenten und/oder Fahrzeugaggregate des Fahrzeuges sein. Fahrzeugkomponenten können beispielsweise Elektronikein- heiten, Elektromotoren und/oder Batterien sein.

Raumbereiche können alle Aggregate des Fahrzeuges sein, die gekühlt werden müssen oder von denen zum Beheizen des Fahrzeuginnenraums Wärme aufge- nommen werden muss.

Es können Zusatzfunktionen ausgebildet sein, sodass eine Temperierung von Fahrzeugkomponenten, insbesondere von Elektronikeinheiten, Elektromotoren und/oder Batterien, bereitgestellt wird. Insbesondere kann eine Temperierung von Fahrzeugkomponenten, insbesondere von Elektronikeinheiten, Elektromoto- ren und/oder Batterien, durch die Aufdachklimaanlage bereitgestellt werden.

Wenigstens zwei gleichartige Klimaanlagenmodule müssen nicht identisch aus- gebildet sein. Wenigstens zwei Klimaanlagenmodule können als gleichartig angesehen werden, falls sie jeweils eine Kälteanlage, oder Teile einer Kälteanlage oder Teile mehre- rer Kälteanlagen aufweisen. Wenigstens zwei gleichartige Klimaanlagenmodule können jeweils eine Kälteanlage, oder Teile einer Kälteanlage oder Teile mehre- rer Kälteanlagen autweisen.

Wenigstens zwei Klimaanlagenmodule können als gleichartig angesehen werden, falls sie jeweils eine Einheit zum Austausch von Wärme mit der Fahrzeugumge- bung und eine Einheit zum Austausch von Wärme mit dem Fahrzeug (z.B. mit ei- ner Kabine und/oder anderen Raumbereichen und/oder Komponenten des Fahr- zeugs) aufweisen. Wenigstens zwei gleichartige Klimaanlagenmodule können jeweils eine Einheit zum Austausch von Wärme mit der Fahrzeugumgebung und eine Einheit zum Austausch von Wärme mit dem Fahrzeug (z.B. mit einer Kabine und/oder anderen Raumbereichen und/oder Komponenten des Fahrzeugs) auf- weisen.

Wenigstens zwei Klimaanlagenmodule können als gleichartig angesehen werden, falls die Anordnung dieser Einheiten und/oder Klimaanlagenmodule relativ zuei- nander gleich ist oder falls die Anordnung dieser Einheiten und/oder Klimaanla- genmodule relativ zueinander bezüglich einer Ebene näherungsweise oder im Wesentlichen gespiegelt und/oder spiegelsymmetrisch ist. Wenigstens zwei gleichartige Klimaanlagenmodule können relativ zueinander gleich angeordnet sein. Wenigstens zwei gleichartige Klimaanlagenmodule können relativ zueinan- der bezüglich einer Ebene näherungsweise oder im Wesentlichen gespiegelt und/oder spiegelsymmetrisch angeordnet sein.

Wenigstens zwei Klimaanlagenmodule können als gleichartig angesehen werden, falls die konstruktive Ausführung der Klimaanlagenmodule und/oder die verwen- deten Werkstoffe überwiegend gleich und/oder im Wesentlichen gleichartig sind (z. B. Kunststoffspritzguss-Gehäuse- und -Rahmenteile, Aluminium-Rohre, Alu- minium-Wärmetauscher, Hauben aus thermisch verformbaren Kunststofffolien). Wenigstens zwei gleichartige Klimaanlagenmodule können überwiegend gleiche und/oder im Wesentlichen gleichartige konstruktive Ausführung und/oder ver- wendete Werkstoffe aufweisen (z. B. Kunststoffspritzguss-Gehäuse- und - Rahmenteile, Aluminium-Rohre, Aluminium-Wärmetauscher, Hauben aus ther- misch verformbaren Kunststofffolien).

Wenigstens zwei Klimaanlagenmodule können als gleichartig angesehen werden, falls an Stelle von Kabinenluft auch ausschließlich Kühlmittel zum Kühlen einer Fahrzeugkomponente, wie z.B. einer Batterie, eingesetzt werden könnte, sodass beispielweise alle Verdampfer durch Chiller ersetzt werden könnten.

Primäre Unterschiede zwischen zwei oder mehreren gleichartigen Klimaanla- genmodulen können (können möglich sein, sind jedoch nicht zwingend) beispiel- weise die Anzahl und Art der Komponenten für die jeweils erforderliche funktio- nelle Ausstattung sein.

Bei zwei oder mehreren gleichartigen Klimaanlagenmodulen kann ein erstes Klimaanlagenmodul einen Verdampfer (Kältemittel-Luft-Wärmeübertrager) zum Kühlen von Luft autweisen, wohingegen ein zweites Klimaanlagenmodul einen Chiller (Kältemittel-Kühlmittelflüssigkeit-Wärmeübertrager) zum Kühlen von Fahr- zeugaggregaten, wie beispielsweise Batterien oder Elektronik, oder zum An- schluss eines Sekundärklimageräts, wie beispielsweise für einem Fahrerarbeits- platz zum Kühlen mittels eines Kühlkörpers (Kühlmittel-Luft-Wärmeübertrager), aufweisen kann.

Bei zwei oder mehreren gleichartigen Klimaanlagenmodulen kann ein erstes Klimaanlagenmodul einen Verdampfer aufweisen, wohingegen ein zweites Klimaanlagenmodul zusätzlich einen Chiller autweisen kann. Bei zwei oder mehreren gleichartigen Klimaanlagenmodulen kann ein erstes Klimaanlagenmodul einen eigenen Kompressor aufweisen, wohingegen alle an- deren Klimaanlagenmodule zentral und/oder gemeinsam an einem Kompressor am Fahrzeugmotor angeschlossen sein können.

Bei zwei oder mehreren gleichartigen Klimaanlagenmodulen kann wenigstens ein Klimaanlagenmodul einen indirekten Kondensator (Kältemittel- Kühlmittelflüssigkeit-Wärmeübertrager) zum Abgeben von Wärme an eine Kühl mittelflüssigkeit/flüssigen Wärmeträger autweisen.

Bei zwei oder mehreren gleichartigen Klimaanlagenmodulen kann wenigstens ein erstes Klimaanlagenmodul einen ein elektronisches Steuergerät aufweisen, wo- hingegen ein weiteres Klimaanlagenmodul kein Steuergerät aufweisen kann.

Bei zwei oder mehreren gleichartigen Klimaanlagenmodulen kann wenigstens ein erstes Klimaanlagenmodul einen ein elektronisches Steuergerät aufweisen, wo- hingegen ein weiteres Klimaanlagenmodul steuergerätfrei ausgebildet sein kann.

Bei zwei oder mehreren gleichartigen Klimaanlagenmodulen können die Klimaan- lagenmodule jeweils eine Modulhaube besitzen, deren Größe und/oder Form sich bei mindestens zwei Klimaanlagenmodulen unterscheidet. Beispielsweise kann eine modulare Aufdachklimaanlage aus drei Klimaanlagenmodulen bestehen o- der drei Klimaanlagenmodule aufweisen, wobei zwei Klimaanlagenmodulen als Paar sich gegenüberliegend auf dem Dach angeordnet sind und ein Klimaanla- genmodulen um 90 Grad gedreht in der Mitte zwischen der linken und der rech- ten Dachbegrenzung angeordnet sein kann. Das mittig angeordnete Klimaanla- genmodul kann eine andere Flaubenform besitzen als das Klimaanlagenmodulen- Paar. Die Klimaanlagenmodule können zu einer funktionellen Baugruppe zusammen- gefasst werden, indem sie mechanisch miteinander verbunden werden. Es kann sowohl eine lösbare mechanische Verbindung zwischen den einzelnen Klimaan- lagenmodulen als auch zwischen einem Klimaanlagenmodul und der modularen Aufdachklimaanlage vorgesehen sein.

Die Klimaanlagenmodule können zu einer funktionellen Baugruppe zusammen- gefasst werden, indem sie mechanisch unmittelbar miteinander verbunden wer- den, um eine mechanisch stabile Verbindung und/oder mechanisch widerstand- fähige Verbindung und/oder schubfeste Verbindung und/oder drehfeste Verbin- dung und/oder starre Verbindung auszubilden. Hierfür können zwei oder mehrere Klimaanlagenmodule beispielweise miteinander verschraubt sein.

Die Klimaanlagenmodule können zu einer funktionellen Baugruppe zusammen- gefasst werden, indem sie fluidisch mittel Kältemittelleitungen und/oder Kühlmit- telleitungen miteinander verbunden werden.

Die Klimaanlagenmodule können zu einer funktionellen Baugruppe zusammen- gefasst werden, indem sie mittel elektrischen Leitungen miteinander verbunden werden.

In einer Ausführungsform A können mindestens zwei Klimaanlagenmodule mitei- nander zu einer Baueinheit mechanisch stabil verbunden sein, beispielsweise miteinander verschraubt sein.

In einer Ausführungsform B kann es vorgesehen sein, dass mindestens zwei Klimaanlagenmodule zwar keine mechanisch stabile Baueinheit ausbilden, je- doch dass mindestens diese zwei Klimaanlagenmodule mittels Leitungen für Käl temittel und/oder Kühlmittel miteinander verbunden und sind dadurch funktionell zusammengefasst sein können. Die Klimaanlagenmodule können einzeln oder vormontiert mit Hilfe einer Montagehilfe auf dem Fahrzeugdach befestigt werden.

In einer Ausführungsform C kann es vorgesehen sein, dass mindestens zwei Klimaanlagenmodule Teil eines gemeinsamen Regelungssystems zum Regeln des Betriebs der modularen Aufdachklimaanlage sind.

Die Ausführungsformen A, B und C können miteinander zumindest teilweise kombiniert sein.

Die Ausführungsformen A und B können vor allem dann relevant und/oder vor- teilhaft sein, wenn die Aufdachklimaanlage an einen zentralen Kompressor ange- schlossen ist.

Die Ausführungsformen C kann relevant und/oder vorteilhaft sein, wenn jedes Klimaanlagenmodul mit einem eigenen Kompressor ausgestattet ist und damit eine eigene Kältemaschine darstellt.

Wenigstens zwei Klimaanlagenmodule können relativ zu einer Fahrzeugmittellinie sich gegenüberliegend auf dem Dach montiert sein, wobei sie ungefähr auf glei- cher Position in Fahrzeuglängsrichtung angeordnet sind.

Wenigstens zwei Klimaanlagenmodule können bezüglich einer Fahrzeugmittelli- nie gegenüberliegend auf dem Dach montiert sein, wobei sie im Wesentlichen auf gleicher Position bezüglich der Fahrzeuglängsrichtung angeordnet sind. Hierbei können die zwei Klimaanlagenmodule im Wesentlichen spiegelsymmetrisch be- züglich der Fahrzeugmittellinie angeordnet sein. Hierbei kann die Fahrzeugmittel- linie zwischen den wenigstens zwei Klimaanlagenmodulen verlaufen.

Die Baugruppe kann in ihrer Gesamtheit auf dem Dach des Fahrzeuges montiert oder auch wieder in ihrer Gesamtheit vom Dach entfernt werden, wenn dies bei spielsweise bei Wartungsarbeiten notwendig ist. Hierfür können Montagehilfen erforderlich sein oder eingesetzt werden, wenn die Klimaanlagenmodule nicht hinreichend stabil miteinander verbunden sind und daher einzeln gestützt werden müssen. Da nicht jedes Klimaanlagenmodul einzeln auf dem Dach des Fahrzeu- ges montiert werden muss, kann die Anzahl der erforderlichen Arbeitsschritte für die Installation einer erfindungsgemäßen modularen Aufdachklimaanlage redu- ziert werden.

Es kann im Bedarfsfall auch jedes Klimaanlagenmodul einzeln auf dem Dach montiert oder vom Dach entfernt werden. Insbesondere im Wartungsfall ist das eine vorteilhafte Vereinfachung, weil kleinere Baueinheiten bewegt werden müs- sen.

Je nach Bedarf der Kälteleistung des Fahrzeuges kann die Anzahl der Klimaan- lagenmodule passend ausgewählt werden, wobei eine zusätzliche Auslegungs- arbeit bezüglich der Komponenten minimiert ist.

Ein Klimaanlagenmodul kann eine Kälteleistung von wenigstens 8 kW bis 15 kW oder 8 kW bis 16 kW aufweisen, wobei die modulare Aufdachklimaanlage eine Kälteleistung von wenigstens 20 kW aufweisen kann.

Aufdachklimaanlagen, die eine Kälteleistung von wenigstens 8 kW bis ungefähr 15 kW aufweisen, werden typischerweise in Minibussen mit ungefähr bis zu 22 Sitzplätzen genutzt. Eine solche Aufdachklimaanlage für Minibusse ist aus der DE 10 2015 211 594 A1 bekannt.

Die Klimaanlagenmodule können eigene Gehäuse aufweisen, wobei auch denk- bar ist, dass die modulare Aufdachklimaanlage ein Gesamtgehäuse aufweist. Ein Gesamtgehäuse, ein Gehäuse oder ein Teilgehäuse kann Komponenten der Aufdachklimaanlage umschließen und kann mehrere Gehäuseteile umfassen.

Ein Gesamtgehäuse, ein Gehäuse oder ein Teilgehäuse kann auch als Haube ausgebildet sein, die die Komponenten der Aufdachklimaanlage wenigstens teil- weise abdeckt, wobei die Haube bevorzugt als Sichtteil der Aufdachklimaanlage ausgebildet sein kann. Es kann vorgesehen sein, dass eine solche Haube den Bereich zwischen Aufdachklimaanlage und Umgebung des Fahrzeuges abdeckt und/oder bedeckt und/oder angeordnet ist.

Falls eine Haube u. a. die Funktion eines Deckels, also Verschließen hat, kann sie auch ein Gehäuseoberteil sein. Falls eine Haube nichts verschließt und nur abdeckt, kann sie kein Gehäuseteil sein, sondern eine Abdeckung mit Schutz- funktion und/oder mit optischer Funktion.

Die Klimaanlagenmodule können zusätzlich mit eigenen Hauben abgedeckt wer- den, wobei auch denkbar ist, dass eine große Haube die gesamte modulare Auf- dachklimaanlage abdeckt oder mehrere Hauben nur Teile der Aufdachklimaanla- ge abdecken, z. B. ein linke und eine rechte Haube die außen auf dem Dach lie- genden Teile der Aufdachklimaanlage.

Die modulare Aufdachklimaanlage kann eine Steuereinrichtung aufweisen, wobei es auch denkbar ist, dass wenigstens ein Klimaanlagenmodul eine Steuereinrich- tung aufweist. Eine solche Steuereinrichtung kann mit Komponenten der modula- ren Aufdachklimaanlage und/oder mit Klimaanlagenmodulen und/oder mit Kom- ponenten der Klimaanlagenmodule kommunizierend verbunden sein.

Unter einer kommunizierenden Verbindung ist zu verstehen, dass zwischen zwei miteinander kommunizierend verbundenen Komponenten eine bidirektionale oder unidirektionale Datenverbindung vorgesehen sein kann, mit der elektrische Steu- er-, Regel-, und/oder Messsignale in analoger oder digitaler Form übertragbar sind. Die Kommunikation zwischen mehr als zwei Komponenten kann mit einem Bussystem realisiert sein.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass wenigstens ein Klimaanlagenmodul wenigstens eine Ver- dampfereinheit zum Verdampfen eines Kältemittels, wenigstens eine Kondensa- toreinheit zum Verflüssigen eines Kältemittels, wenigstens ein Verdampfergeblä- se und wenigstens ein Kondensatorgebläse aufweist. Das Kondensatorgebläse sorgt für eine ausreichende Umlüftung der Kondensatoreinheit und das Ver- dampfergebläse für eine ausreichende Umlüftung der Verdampfereinheit. Die Verdampfereinheit kann insbesondere eine Chillereinheit sein. In der Chillerein- heit kann ein Kältemittel verdampft werden.

Wird der Kältekreislauf überkritisch betrieben, kann eine Gaskühlereinheit die Kondensatoreinheit ersetzen. Wird der Kältekreislauf benutzt, um Wärme von der Außenluft in den Innenraum zu fördern, kann eine Außenwärmeübertragereinheit die Kondensatoreinheit ersetzen, so dass in ihm je nach Betriebsmodus Kältemit- tel gekühlt und ggf. kondensiert oder verdampft wird. Der Außenwärmeübertrager kann im Betriebsmodus "Heizen" Wärme über einen Chiller an den Kältekreislauf abgeben und im Betriebsmodus "Kühlen" Wärme von einem indirekten Konden- sator aufnehmen. Chiller und indirekter Kondensator können an verschiedenen Stellen/in verschiedenen Submodulen und Erweiterungsmodulen angeordnet sein.

Die Komponenten der Klimaanlagenmodule können auf verschiedene Weisen angeordnet sein. Beispielsweise können eine Kondensatoreinheit und wenigstens ein Kondensatorgebläse in Fahrtrichtung vor zwei Verdampfereinheiten mit we- nigstens einem Verdampfergebläse angeordnet sein. Es ist auch denkbar, dass die Kondensatoreinheit in Fahrtrichtung hinter der Verdampfereinheit angeordnet ist. Bei einer weiteren Anordnung können sich eine Kondensatoreinheit und ein Kondensatorgebläse zwischen zwei Verdampfereinheiten mit jeweils wenigstens einem Verdampfergebläse befinden. Andere Anordnungen sind ebenfalls mög- lich. Es können beispielweise zwei Verdampfereinheiten mit jeweils wenigstens einem Verdampfergebläse in Fahrtrichtung gesehen auf einer Seite einer Kon- densatoreinheit mit wenigstens einem Kondensatorgebläse angeordnet sein.

Die Verdampfereinheit und die Kondensatoreinheit können in einem Kältemittel- kreislauf angeordnet sein. Die Verdampfereinheit kann einen Verdampfer aufwei- sen, der als Scheiben- oder Flachrohrverdampfer ausgebildet ist.

Der Kältemittelkreislauf kann wenigstens eine Expansionseinheit zum Einsprühen des noch flüssigen Kältemittels und wenigstens eine Fördereinrichtung zum An- treiben des Kältemittels im Kältemittelkreislauf aufweisen.

Das Klimaanlagenmodul kann wenigstens eine wenigstens eine Chillereinheit und wenigstens eine Kondensatoreinheit und wenigstens ein Kondensatorgeblä- se aufweisen.

Das Klimaanlagenmodul kann wenigstens eine Chillereinheit und wenigstens ei- ne Gaskühlereinheit und wenigstens ein Gaskühlergebläse aufweisen.

Das Klimaanlagenmodul kann wenigstens eine Chillereinheit und wenigstens ei- ne Außenwärmeübertragereinheit und wenigstens ein Außenwärmeübertrager- gebläse aufweisen.

Das Klimaanlagenmodul kann wenigstens eine Verdampfereinheit mit wenigstens einem Verdampfergebläse und wenigstens eine Gaskühlereinheit und wenigstens ein Gaskühlergebläse aufweisen. Das Klimaanlagenmodul kann wenigstens eine Verdampfereinheit mit wenigstens einem Verdampfergebläse und wenigstens eine Außenwärmeübertragereinheit und wenigstens ein Außenwärmeübertragergebläse aufweisen.

Das Klimaanlagenmodul kann wenigstens eine Kühlkörpereinheit mit wenigstens einem Kühlkörpergebläse und wenigstens eine Außenwärmeübertragereinheit und wenigstens ein Außenwärmeübertragergebläse aufweisen.

Die Chillereinheit kann zur Batteriekühlung genutzt werden.

Die Chillereinheit kann nicht nur zur Batteriekühlung, genutzt werden, sondern auch für andere Kühlaufgaben, wie beispielsweise zum Kühlen der Kabinenluft an einem Fahrerplatz mittels einem kühlmitteldurchströmtem Kühlkörper im Fahrerplatzklimagerät oder zum Einspeisen von Wärme aus Kühlmittelkreisläufen zu Aggregaten im Fahrzeug im Sinne zum Fleizen der Kabinenluft mit der Dach- klimaanlage im Wärmepumpenmodus eingesetzt werden.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge- sehen, dass wenigstens ein Klimaanlagenmodul wenigstens eine Kompresso- reinheit zum Verdichten des Kältemittels und/oder wenigstens eine Chillereinheit und/oder wenigstens eine Heizkörpereinheit zur Erwärmung der ins Fahrzeug strömenden Luft aufweist. Die Chillereinheit kann zur Kühlung eines Kühlmittels genutzt werden, welches in einem Kühlkreislauf zur Temperaturregulierung einer Batterieeinheit des Fahrzeuges eingesetzt wird.

Der Einsatz einer Kompressoreinheit mit einem elektrisch angetriebenen Kom- pressor in jedem einzelnen Klimaanlagenmodul ermöglicht eine redundante Aus- gestaltung der modularen Aufdachklimaanlage, sodass die modulare Aufdach- klimaanlage auch beim Ausfall eines einzigen Kompressors die geforderte Kälte- leistung zur Verfügung stellen kann.

In Verbindung mit brennbaren Kältemitteln (z.B. R1234yf und R290) kann man al- le Kältemittelleitungen außerhalb des Fahrzeugs anordnen, und zwar so: Bei ei- nem Modul mit eigener (elektrischer) Kompressor- und Chillereinheit liegen alle Kältemitteleitungen innerhalb des Moduls und damit auf dem Dach. Von der Chil- lereinheit gehen nur Kühlmittelleitungen und keine Kältemittelleitungen auf dem Weg von und zur Frontbox (Fahrerplatzklimagerät) durch das Innere des Fahr- zeugs, um in der Frontbox an einem Kühlkörper (Luft-Kühlmittel- Wärmeübertrager an Stelle eines Verdampfers) Wärme aufzunehmen und zur Dachklimaanlage zu transportieren.

Eine Fleizkörpereinheit kann ein Kühlmittel-Luft-Wärmeübertrager sein, der von warmem Kühlmittel zum Fleizen durchströmt ist und/oder wird. Hierbei kann zu- sätzlich eine elektrische Wasserpumpe für das Kühlmittel ausgebildet sein.

Eine Fleizkörpereinheit kann eine elektrische Luftheizung zum direkten Erwärmen von Raumluft, insbesondere eine mit PTC-Keramikelementen, sein. Hierbei kann zusätzlich eine elektrische Wasserpumpe für das Kühlmittel ausgebildet sein.

Eine Heizkörpereinheit kann ein Kühlmittel-Luft-Wärmeübertrager in Verbindung mit einer elektrischen Kühlmittelheizung sein. Hierbei kann zusätzlich eine elekt- rische Wasserpumpe für das Kühlmittel ausgebildet sein.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass wenigstens zwei Klimaanlagenmodule mit wenigstens einer gemeinsamen Kompressoreinheit fluidisch verbunden sind. Besitzt das Fahrzeug eine oder mehrere Kompressoreinheiten, kann das Kältemittel auf die Klimaanla- genmodule aufgeteilt und im Rückfluss zusammengeführt werden. Die hierzu notwendigen Verteiler- und Sammelleitungen können Bestandteil der modularen Aufdachklimaanlage und/oder auch des Fahrzeuges sein.

Ferner betrifft die Erfindung eine modulare Aufdachklimaanlage für ein Fahrzeug, mit wenigstens zwei gleichartigen Klimaanlagenmodulen zur Klimatisierung von Raumbereichen innerhalb des Fahrzeuges, wobei wenigstens ein Klimaanlagen- modul wenigstens ein erstes Submodul und wenigstens ein zweites Submodul aufweist.

Das erstes Submodul weist wenigstens einen ersten Verbindungsabschnitt auf, wobei das zweite Submodul wenigstens einen zweiten Verbindungsabschnitt aufweist. Das erste Submodul und das zweite Submodul sind über den ersten Verbindungsabschnitt und den zweiten Verbindungsabschnitt verbindbar. Die Verbindung zwischen dem ersten Submodul und dem zweiten Submodul kann lösbar ausgestaltet sein.

Hierbei kann wenigstens ein Submodul eine Kondensatoreinheit mit wenigstens einem Kondensatorgebläse und einer Zarge (= Gehäuse, das die Komponenten nicht vollständig umschließt) aufweisen. Ein anderes Submodul kann ein oder zwei Verdampfereinheiten mit wenigstens je einem Verdampfergebläse und/oder einer Zarge aufweisen. Die Gehäuse beider Submodule können auf einen Rah- men gesetzt sein, wobei sie mit diesem aber nicht direkt miteinander verbunden sind. Die Submodule können beispielweise lediglich über Kältemittelleitungen und ggf. Kabelstränge miteinander verbunden sein. Ferner kann es vorgesehen sein, dass sich die beiden Submodule in vertikaler Richtung überlappen. Die vertikale Richtung kann parallel zum Flächennormalenvektor eines Daches eines Fahr- zeuges sein. Das erste (Kondensator-)Submodul kann über das zweite (Ver- dampfer-)Submodul ragen. Wenigstens zwei Submodule können über die Verbindungsabschnitte unmittelbar mechanisch stabil miteinander verbunden sein.

Wenigstens zwei Submodule können über die Verbindungsabschnitte mittelbar mechanisch stabil miteinander verbunden sein, wobei die beiden Submodule über Kälte- und/oder Kühlmittelleitungen sowie elektrische Leitungen unmittelbar miteinander verbunden sind, während die mechanische Stabilität erreicht wird, indem jedes Submodul mit einem gemeinsamen Modulrahmen verbunden ist, der mit dem Dach des Fahrzeuges verbunden ist.

Die zwei zuletzt genannten Verbindungsmöglichkeiten (mittelbare und unmittelba- re mechanische Verbindung) der Submodule kann auch kombiniert werden. So kann beispielweise ein überlappendes erste Submodul im Bereich der Überlap- pung auf ein lokal darunter liegendes zweite Submodul geschraubt sein.

Ein Fahrzeug kann ein Großraumfahrzeug, wie zum Beispiel ein Nutzfahrzeug, ein Omnibus oder dergleichen sein. Insbesondere kann ein Fahrzeug ein schie- nenloses Fahrzeug sein.

Raumbereiche können beispielweise Teilräume der Fahrzeugkabine sein. Teil- räume der Fahrzeugkabine können beispielweise ein Fahrerarbeitsplatz, ein vor- derer und/oder hinterer Teil des Fahrgastraums sein. Teilräume der Fahrzeugka- bine können beispielweise Nebenräume, insbesondere ein Fahrerruheraum und/oder ein Gepäckraum, sein.

Raumbereiche können Teilräume innerhalb des Fahrzeuges sein, in denen Fahr- zeugkomponenten und/oder Fahrzeugaggregate angeordnet sein können. Fahr- zeugkomponenten können beispielsweise Elektronikeinheiten, Elektromotoren und/oder Batterien sein.

Raumbereiche können Fahrzeugkomponenten und/oder Fahrzeugaggregate des Fahrzeuges sein. Fahrzeugkomponenten können beispielsweise Elektronikein- heiten, Elektromotoren und/oder Batterien sein.

Raumbereiche können alle Aggregate des Fahrzeuges sein, die gekühlt werden müssen oder von denen zum Beheizen des Fahrzeuginnenraums Wärme aufge- nommen werden muss.

Es können Zusatzfunktionen ausgebildet sein, sodass eine Temperierung von Fahrzeugkomponenten, insbesondere von Elektronikeinheiten, Elektromotoren und/oder Batterien, bereitgestellt wird. Insbesondere kann eine Temperierung von Fahrzeugkomponenten, insbesondere von Elektronikeinheiten, Elektromoto- ren und/oder Batterien, durch die Aufdachklimaanlage bereitgestellt werden.

Das Klimaanlagenmodul kann wenigstens zwei gleichartige Klimaanlagenmodule aufweisen.

Die gleichartigen Klimaanlagenmodule können separat zueinander ausgebildet sein.

Wenigstens zwei gleichartige Klimaanlagenmodule müssen nicht identisch aus- gebildet sein.

Wenigstens zwei Klimaanlagenmodule können als gleichartig angesehen werden, falls sie jeweils eine Kälteanlage, oder Teile einer Kälteanlage oder Teile mehre- rer Kälteanlagen aufweisen. Wenigstens zwei gleichartige Klimaanlagenmodule können jeweils eine Kälteanlage, oder Teile einer Kälteanlage oder Teile mehre- rer Kälteanlagen aufweisen.

Wenigstens zwei Klimaanlagenmodule können als gleichartig angesehen werden, falls sie jeweils eine Einheit zum Austausch von Wärme mit der Fahrzeugumge- bung und eine Einheit zum Austausch von Wärme mit dem Fahrzeug (z.B. mit ei- ner Kabine und/oder anderen Raumbereichen und/oder Komponenten des Fahr- zeugs) autweisen. Wenigstens zwei gleichartige Klimaanlagenmodule können jeweils eine Einheit zum Austausch von Wärme mit der Fahrzeugumgebung und eine Einheit zum Austausch von Wärme mit dem Fahrzeug (z.B. mit einer Kabine und/oder anderen Raumbereichen und/oder Komponenten des Fahrzeugs) auf- weisen.

Wenigstens zwei Klimaanlagenmodule können als gleichartig angesehen werden, falls die Anordnung dieser Einheiten und/oder Klimaanlagenmodule relativ zuei- nander gleich ist oder falls die Anordnung dieser Einheiten und/oder Klimaanla- genmodule relativ zueinander bezüglich einer Ebene näherungsweise oder im Wesentlichen gespiegelt und/oder spiegelsymmetrisch ist. Wenigstens zwei gleichartige Klimaanlagenmodule können relativ zueinander gleich angeordnet sein. Wenigstens zwei gleichartige Klimaanlagenmodule können relativ zueinan- der bezüglich einer Ebene näherungsweise oder im Wesentlichen gespiegelt und/oder spiegelsymmetrisch angeordnet sein.

Wenigstens zwei Klimaanlagenmodule können als gleichartig angesehen werden, falls die konstruktive Ausführung der Klimaanlagenmodule und/oder die verwen- deten Werkstoffe überwiegend gleich und/oder im Wesentlichen gleichartig sind (z. B. Kunststoffspritzguss-Gehäuse- und -Rahmenteile, Aluminium-Rohre, Alu- minium-Wärmetauscher, Flauben aus thermisch verformbaren Kunststofffolien). Wenigstens zwei gleichartige Klimaanlagenmodule können überwiegend gleiche und/oder im Wesentlichen gleichartige konstruktive Ausführung und/oder ver- wendete Werkstoffe aufweisen (z. B. Kunststoffspritzguss-Gehäuse- und - Rahmenteile, Aluminium-Rohre, Aluminium-Wärmetauscher, Hauben aus ther- misch verformbaren Kunststofffolien).

Wenigstens zwei Klimaanlagenmodule können als gleichartig angesehen werden, falls an Stelle von Kabinenluft auch ausschließlich Kühlmittel zum Kühlen einer Fahrzeugkomponente, wie z.B. einer Batterie, eingesetzt werden könnte, sodass beispielweise alle Verdampfer durch Chiller ersetzt werden könnten.

Primäre Unterschiede zwischen zwei oder mehreren gleichartigen Klimaanla- genmodulen können (können möglich sein, sind jedoch nicht zwingend) beispiel- weise die Anzahl und Art der Komponenten für die jeweils erforderliche funktio- nelle Ausstattung sein.

Bei zwei oder mehreren gleichartigen Klimaanlagenmodulen kann ein erstes Klimaanlagenmodul einen Verdampfer (Kältemittel-Luft-Wärmeübertrager) zum Kühlen von Luft aufweisen, wohingegen ein zweites Klimaanlagenmodul einen Chiller (Kältemittel-Kühlmittelflüssigkeit-Wärmeübertrager) zum Kühlen von Fahr- zeugaggregaten, wie beispielsweise Batterien oder Elektronik, oder zum An- schluss eines Sekundärklimageräts, wie beispielsweise für einem Fahrerarbeits- platz zum Kühlen mittels eines Kühlkörpers (Kühlmittel-Luft-Wärmeübertrager), aufweisen kann.

Bei zwei oder mehreren gleichartigen Klimaanlagenmodulen kann ein erstes Klimaanlagenmodul einen Verdampfer aufweisen, wohingegen ein zweites Klimaanlagenmodul zusätzlich einen Chiller aufweisen kann.

Bei zwei oder mehreren gleichartigen Klimaanlagenmodulen kann ein erstes Klimaanlagenmodul einen eigenen Kompressor aufweisen, wohingegen alle an- deren Klimaanlagenmodule zentral und/oder gemeinsam an einem Kompressor am Fahrzeugmotor angeschlossen sein können.

Bei zwei oder mehreren gleichartigen Klimaanlagenmodulen kann wenigstens ein Klimaanlagenmodul einen indirekten Kondensator (Kältemittel- Kühlmittelflüssigkeit-Wärmeübertrager) zum Abgeben von Wärme an eine Kühl mittelflüssigkeit/flüssigen Wärmeträger aufweisen.

Bei zwei oder mehreren gleichartigen Klimaanlagenmodulen kann wenigstens ein erstes Klimaanlagenmodul einen ein elektronisches Steuergerät aufweisen, wo- hingegen ein weiteres Klimaanlagenmodul kein Steuergerät aufweisen kann.

Bei zwei oder mehreren gleichartigen Klimaanlagenmodulen kann wenigstens ein erstes Klimaanlagenmodul einen ein elektronisches Steuergerät aufweisen, wo- hingegen ein weiteres Klimaanlagenmodul steuergerätfrei ausgebildet sein kann.

Bei zwei oder mehreren gleichartigen Klimaanlagenmodulen können die Klimaan- lagenmodule jeweils eine Modulhaube besitzen, deren Größe und/oder Form sich bei mindestens zwei Klimaanlagenmodulen unterscheidet. Beispielsweise kann eine modulare Aufdachklimaanlage aus drei Klimaanlagenmodulen bestehen o- der drei Klimaanlagenmodule aufweisen, wobei zwei Klimaanlagenmodulen als Paar sich gegenüberliegend auf dem Dach angeordnet sind und ein Klimaanla- genmodulen um 90 Grad gedreht in der Mitte zwischen der linken und der rech- ten Dachbegrenzung angeordnet sein kann. Das mittig angeordnete Klimaanla- genmodul kann eine andere Flaubenform besitzen als das Klimaanlagenmodulen- Paar.

Es kann vorgesehen sein, dass über den ersten Verbindungsabschnitt und den zweiten Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten Submodul und dem zweiten Submodul eine fluidische Verbindung zur Ausbildung eines Kaltem ittelkreislaufs herstellbar ist. Es kann vorgesehen sein, dass über den ersten Verbindungsab- schnitt und den zweiten Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten Submodul und dem zweiten Submodul eine elektrisch leitende Verbindung zur Energiever- sorgung der Komponenten der Submodule herstellbar ist. Es kann vorgesehen sein, dass über den ersten Verbindungsabschnitt und den zweiten Verbindungs- abschnitt zwischen dem ersten Submodul und dem zweiten Submodul eine kommunizierende Verbindung zur Ansteuerung der Submodule und/oder ihrer Komponenten herstellbar ist. Die Submodule können somit zu einem Klimaanla- genmodul zusammengesetzt werden, wobei ein Klimaanlagenmodul aus einer Vielzahl von Submodulen einfach und kostengünstig zusammengesetzt werden kann.

Das erste Submodul ist zum Austausch von Wärmeenergie zwischen dem Klima- anlagenmodul und einer Außenumgebung des Fahrzeuges ausgebildet, wobei das zweite Submodul zum Austausch von Wärmeenergie zwischen dem Klima- anlagenmodul und einem Raumbereich, insbesondere einem Fahrgastraum und/oder einem Fahrer-/Beifahrerraum und/oder einem Ruheraum und/oder ei- nem Kühlschrankmodul und/oder einer Batterieeinheit, des Fahrzeuges ausgebil- det ist.

Die modulare Aufdachklimaanlage kann wenigstens einen Kältemittelkreislauf, in dem ein Kältemittel zirkuliert, wenigstens eine Verdampfereinheit zum Verdamp- fen des Kältemittels, wenigstens eine Kondensatoreinheit zum Verflüssigen des Kältemittels, wenigstens eine Kompressoreinheit zum Verdichten des Kältemit- tels, wenigstens eine Expansionseinheit zum Einsprühen des noch flüssigen Käl- temittels. Die Kondensatoreinheit kann mit wenigstens einem Kondensatorgeblä- se und die Verdampfereinheit kann mit wenigstens einem Verdampfergebläse ausgestattet sein. Die modulare Aufdachklimaanlage kann wenigstens einen Kältemittelkreislauf, in dem ein Kältemittel zirkuliert, wenigstens eine Verdampfereinheit zum Verdamp- fen des Kältemittels, wenigstens eine Kondensatoreinheit zum Verflüssigen des Kältemittels, wenigstens eine Kompressoreinheit zum Verdichten des Kältemit- tels, wenigstens eine Expansionseinheit zum Einsprühen des noch flüssigen Käl temittels und wenigstens eine Fördereinrichtung zum Antreiben eines Kühlmittels in einem Kühlmittelkreislauf aufweisen. Die Kondensatoreinheit kann mit wenigs- tens einem Kondensatorgebläse und die Verdampfereinheit kann mit wenigstens einem Verdampfergebläse ausgestattet sein.

Die Fördereinrichtung zum Antreiben eines Kühlmittels im Kühlmittelkreislauf kann beispielweise eine Flüssigkeitspumpe, insbesondere eine Wasserpumpe, sein.

Die modulare Aufdachklimaanlage kann wenigstens einen Kältemittelkreislauf, in dem ein Kältemittel zirkuliert, wenigstens eine Verdampfereinheit zum Verdamp- fen des Kältemittels, wenigstens eine Kondensatoreinheit zum Verflüssigen des Kältemittels, wenigstens eine Kompressoreinheit zum Verdichten des Kältemit- tels, wenigstens eine Expansionseinheit zum Einsprühen des noch flüssigen Käl- temittels und wenigstens eine Fördereinrichtung zum Antreiben des Kältemittels im Kältemittelkreislauf aufweisen. Die Kondensatoreinheit kann mit einem Kon- densatorgebläse und die Verdampfereinheit kann mit einem Verdampfergebläse ausgestattet sein.

Die Submodule können ein Gehäuse aufweisen, das zur Flalterung von Kompo- nenten des jeweiligen Submoduls und/oder zur Strömungsführung der Umge- bungsluft zum Submodul hin und/oder vom Submodul weg ausgebildet sein kann. Das Gehäuse kann an Stellen offen sein, an denen angrenzende Klimaanlagen- module Wandflächen zum Führen der Luft ausbilden.

Die modulare Aufdachklimaanlage kann eine Steuereinrichtung aufweisen, wobei es auch denkbar ist, dass wenigstens ein Klimaanlagenmodul und/oder ein Sub- modul eine Steuereinrichtung aufweist. Eine solche Steuereinrichtung kann mit Komponenten der modularen Aufdachklimaanlage und/oder mit Klimaanlagen- modulen und/oder mit Komponenten der Klimaanlagenmodule und/oder mit Submodulen kommunizierend verbunden sein.

Ein Klimaanlagenmodul kann eine Kälteleistung von wenigstens 8 kW bis 15 kW oder 8 kW bis 16 kW aufweisen, wobei die modulare Aufdachklimaanlage eine Kälteleistung von wenigstens 20 kW aufweisen kann. Die Klimaanlagenmodule können zu einer funktionellen Baugruppe zusammengefasst sein, wobei die Bau- gruppe auf einem Dach des Fahrzeuges installierbar sein kann.

Im Stand der Technik werden unterschiedliche, individuell zugeschnittene Pro- duktlösungen eingesetzt, die zu einer großen Teilevielfalt führen, daher lässt sich das Produktportfolio nur mit einem vergleichsweise hohem Aufwand erweitern. Die erfindungsgemäße modulare Aufdachklimaanlage hingegen kommt mit weni- gen Typen an Submodulen aus, sodass Aufdachklimaanlagen verschiedener Länge, Breite, Leistung und Ausstattung für Fahrzeuge verschiedener Größen und mit unterschiedlichen Dachformen, insbesondere für Minibusse und Groß- busse, zur Verfügung gestellt werden können.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge- sehen, dass das erste Submodul wenigstens eine erste Wärmetauschereinheit zum Austausch von Wärmeenergie zwischen dem Klimaanlagenmodul und der Außenumgebung des Fahrzeuges aufweist, wobei das zweite Submodul wenigs- tens eine zweite Wärmetauschereinheit zum Austausch von Wärmeenergie zwi- schen dem Klimaanlagenmodul und dem Raumbereich, insbesondere einem Fahrgastraum und/oder einem Fahrer-/Beifahrerraum und/oder einem Ruheraum und/oder einem Kühlschrankmodul und/oder einer Batterieeinheit, des Fahrzeu- ges aufweist, wobei das zweite Submodul wenigstens eine Gebläseeinheit auf- weist. Es ist denkbar, dass auch das erste Submodul wenigstens eine Geblä- seeinheit aufweist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass das erste Submodul wenigstens eine Kompressoreinheit aufweist. Es ist auch denkbar, dass das erste Submodul mit einer Kompresso- reinheit des Fahrzeuges fluidisch verbunden ist.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge- sehen, dass das zweite Submodul wenigstens eine Heizkörpereinheit zur Erwär- mung der ins Fahrzeug strömenden Luft und/oder wenigstens eine Luftfilterein- heit zur Filterung der ins Fahrzeug strömenden Luft und/oder wenigstens eine Chillereinheit aufweist. Die Chillereinheit kann zur Kühlung eines Kühlmittels ge- nutzt werden, welches in einem Kühlkreislauf zur Temperaturregulierung einer Batterieeinheit des Fahrzeuges eingesetzt wird.

Die Chillereinheit kann nicht nur zur Batteriekühlung, genutzt werden, sondern auch für andere Kühlaufgaben, wie beispielsweise zum Kühlen der Kabinenluft an einem Fahrerplatz mittels einem kühlmitteldurchströmtem Kühlkörper im Fahrerplatzklimagerät oder zum Einspeisen von Wärme aus Kühlmittelkreisläufen zu Aggregaten im Fahrzeug im Sinne zum Heizen der Kabinenluft mit der Dach- klimaanlage im Wärmepumpenmodus eingesetzt werden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass ein Submodul ein Gehäuse aufweist, wobei die Ausgestal- tung des Gehäuses wenigstens teilweise komplementär zum Dachbereich des Fahrzeuges ausgebildet ist, an dem das Submodul angeordnet ist. Falls das Ge- häuse einen Bodenbereich ausbildet, kann der Bodenbereich des Gehäuses die Dachkrümmungen in Quer- und Fahrtrichtung des Fahrzeuges berücksichtigen. Flierdurch lässt sich die modulare Aufdachklimaanlage an jede Dachgeometrie eines Fahrzeuges anpassen. Hierfür kann ein flexibler und/oder elastischer und/oder elastisch verformbarer Gehäuseboden vorgesehen sein, der sich an je- de Dachkontur anpasst und/oder anschmiegt.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge- sehen, dass ein wenigstens erstes Klimaanlagenmodul einen ersten Teilbereich des Fahrzeuges klimatisiert, wobei wenigstens ein zweites Klimaanlagenmodul einen zweiten Teilbereich des Fahrzeuges klimatisiert. Das Fahrzeug kann in ei- ne Vielzahl von Teilbereichen eingeteilt sein, wobei jeder Teilbereich zur Klimati- sierung jeweils einem Klimaanlagenmodul zugeordnet sein kann. Ein Klimaanla- genmodul kann beispielsweise zur Abführung der Wärme eines Fahrerplatzkli- magerätes genutzt werden, wobei ein anderes Klimaanlagenmodul zur Abführung der Wärme aus dem Fahrgastraum genutzt wird.

Teilbereiche des Fahrzeuges können auch Raumbereiche des Fahrzeuges sein.

Teilbereiche können beispielweise Teilbereiche des Passagierraums sein und/oder der Fahrerarbeitsplatz und/oder jede einzelne Komponente, für die die Klimaanlage das Thermomanagement übernimmt.

Beim bekannten Stand der Technik muss die gesamte Aufdachklimaanlage ein- oder ausgeschaltet werden. Diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen mo- dularen Aufdachklimaanlage ist dahingehend vorteilhaft, dass während des Be- triebes der modularen Aufdachklimaanlage nur die Klimaanlagenmodule betrie- ben werden müssen, die für den jeweiligen Teilbereich des Fahrzeuges zuständig sind. Wird in einem Teilbereich keine Klimatisierung benötigt, kann das zuständi- ge Klimaanlagenmodul abgeschaltet werden und führt somit zu einer Energieein- sparung. Ein weiterer Vorteil ist, dass bei einer Auf- bzw. Nachrüstung der modu- laren Aufdachklimaanlage lediglich ein Klimaanlagenmodul mit einer entspre- chenden Funktionalität eingebaut bzw. ausgetauscht werden muss.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass ein Teilbereich des Fahrzeuges eine Kühlung oder eine Temperierung einer Batterieeinheit des Fahrzeuges umfasst. Für einen solchen Fall kann das zuständige Klimaanlagenmodule einen zusätzlichen Chiller aufwei- sen, um ein Kühlmittel einer Batterieeinheit zu kühlen. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Batterieeinheit und/oder andere Raumbereiche und/oder andere Teilbereiche temperiert werden.

Die Chillereinheit kann nicht nur zur Batteriekühlung, genutzt werden, sondern auch für andere Kühlaufgaben, wie beispielsweise zum Kühlen der Kabinenluft an einem Fahrerplatz mittels einem kühlmitteldurchströmtem Kühlkörper im Fahrerplatzklimagerät oder zum Einspeisen von Wärme aus Kühlmittelkreisläufen zu Aggregaten im Fahrzeug im Sinne zum Fleizen der Kabinenluft mit der Dach- klimaanlage im Wärmepumpenmodus eingesetzt werden.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge- sehen, dass zwischen der modularen Aufdachklimaanlage und dem Dach des Fahrzeuges wenigstens eine Rahmeneinheit angeordnet ist. Die Rahmeneinheit kann einen oder mehrere Rahmen aufweisen, die mit dem Fahrzeugdach ver- bunden sind. Die Rahmeneinheit kann auch mit dem Fahrzeugdach verklebt sein. Hierbei kann es vorgesehen sein, dass die Klimaanlagenmodule an der Rah- meneinheit schnell lösbar und montierbar befestigt sind. Flierzu können bei- spielsweise Schnellspanner oder äquivalente Schrauben oder Stifte verwendet werden.

Die Rahmeneinheit kann als Dichtrahmen ausgebildet sein. Dieser Dichtrahmen der wie bei einem Sandwich zwischen Anlage/Modul und Dach anliegen und bei- spielweise die Anlage/Modul zum Dach abdichten.

Hierdurch können einzelne Klimaanlagenmodule oder die gesamte modulare Aufdachklimaanlage im Wartungsfall zügig ausgetauscht werden, so dass die Aufdachklimaanlage nicht auf dem Dach gewartet oder repariert werden muss. Dadurch verringert sich die Stillstandszeit des Fahrzeugs.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass zwischen wenigstens einem Klimaanlagenmodul und dem Dach des Fahrzeuges wenigstens eine Modulrahmeneinheit angeordnet ist. Die Modulrahmeneinheit kann einen oder mehrere Rahmen aufweisen, die mit der Rahmeneinheit oder direkt mit dem Fahrzeugdach verbunden sind. Die Modul- rahmeneinheit kann auch mit dem Fahrzeugdach verklebt sein. Hierbei kann es vorgesehen sein, dass ein Klimaanlagenmodul an der Modulrahmeneinheit schnell lösbar und montierbar befestigt ist. Hierzu können beispielsweise

Schnellspanner oder äquivalente Schrauben oder Stifte verwendet werden. Die Modulrahmeneinheit kann an eine Geometrie des Daches des Fahrzeuges ange- passt sein, wobei auch vorgesehen sein kann, dass die Modulrahmeneinheit we- nigstens teilweise komplementär zur Geometrie des Daches ausgebildet ist. Hier- für kann ein flexibler und/oder elastischer und/oder elastisch verformbarer Ge- häuseboden vorgesehen sein, der sich an jede Dachkontur anpasst und/oder an- schmiegt. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorge- sehen, dass die modulare Aufdachklimaanlage ein Gesamtgehäuse und/oder wenigstens ein Klimaanlagenmodul ein Teilgehäuse aufweist, um ein Schutz ge- genüber Witterungseinflüssen zur Verfügung zu stellen.

Gehäuse können auch als Hauben ausgebildet sein. Diese können Hauben sein, welche die gesamte Klimaanlage abdecken, und/oder Hauben sein, welche Teil bereiche mehrerer Module abdecken ( z. B. alle zweite Submodule sowie alle Erweiterungsmodule), und/oder Hauben sein, welche Teilbereiche wenigstens eines Moduls abdecken, z. B. das zweite Submodul.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass wenigstens ein elektrisch steuerbares Expansionsventil vor- gesehen ist, wobei das Expansionsventil kommunizierend mit einer Steuerein- richtung verbunden ist, wobei die Steuereinrichtung zur Steuerung und/oder Re- gelung des Expansionsventils eingerichtet und/oder programmiert ist.

Im Stand der Technik werden typischerweise thermostatische Expansionsventile eingesetzt. Kälteanlagen für Fahrzeuge weisen oft zwei bis vier parallel geschal- tete Verdampfer in einem Kältekreislauf auf. Die einzelnen Verdampfer können mit Abschaltventilen ausgestattet sein. Alle Verdampfer besitzen jeweils ein thermostatisches Expansionsventil oder eine feste Drossel. Problematisch hieran ist, dass, je mehr Verdampfer in einer Kälteanlage in einem sehr großen Be- triebsbereich, wie in Automobilanwendungen typisch, betrieben werden, desto höher ist das Risiko, dass die Kälteanlage einen Zustand annimmt, in dem ein oder mehrere thermostatische Expansionsventile den Kältemittelfluss zu ihrem Verdampfer so abregeln, dass er warm wird. Die erfindungsgemäße Ausfüh- rungsform der modularen Aufdachklimaanlage löst dieses Problem, indem die Expansionsventile über die Steuereinrichtung so geregelt werden, dass ein un- beabsichtigtes Schließen zu einem Verdampfer verhindert wird. Somit kühlen alle Verdampfer gleichmäßig, auch wenn schwierige Umgebungsbedingungen vorlie- gen.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass die modulare Aufdachklimaanlage und/oder ein Klimaanla- genmodul ein elektrisch ansteuerbares Expansionsventil oder mehrere elektrisch ansteuerbare Expansionsventile aufweisen, und/oder dass jeder Verdampferein- heit der modularen Aufdachklimaanlage ein solches Expansionsventil zugeordnet ist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass bei wenigstens zwei Klimaanlagenmodulen Kältemittel-Luft- Wärmeübertrager, insbesondere alle Kältemittel-Luft-Wärmeübertrager, als gelö- tete Aluminium-Microchannel-Wärmeübertrager .insbesondere als Flachrohrwär- meübertrager, ausgebildet sind, und/oder dass wenigstens ein Kältemittel- Kühlmittel-Wärmeübertrager und/oder wenigstens ein Chiller als gelöteter Stapel- scheiben-Wärmeübertrager, insbesondere als gelöteter Ganzaluminium- Stapelscheiben-Wärmeübertrager, ausgebildet ist.

Ein gelöteter Stapelscheiben-Wärmeübertrager, insbesondere als gelöteter Gan- zaluminium-Stapelscheiben-Wärmeübertrager, ermöglicht eine vorteilhafte Ge- wichteinsparung.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass wenigstens ein Klimaanlagenmodul auf dem Dach so mon- tierbar ist, insbesondere flexible montierbar ist, dass eine Mittellinie des Klimaan- lagenmoduls entweder senkrecht zur Fahrzeugmittellinie oder parallel zur Fahr- zeugmittellinie ausgerichtet ist, und/oder dass jedes Klimaanlagenmodul ein Steuergerät aufweist, die miteinander kommunizierend verbunden sind oder dass ein zentrales Steuergerät für alle Klimaanlagenmodule ausgebildet ist. Bezüglich der Fahrzeugmittellinie unterschiedlich ausgerichtete Klimaanlagenmodule kön- nen aus optischen und/oder aerodynamischen Gründen unterschiedliche Hauben aufweisen.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass wenigstens zwei gleichartige Klimaanlagenmodule auf ge- meinsamen Rahmen, insbesondere einer gemeinsamen Rahmeneinheit, montiert und mit diesem mechanisch verbunden sind, wobei der Rahmen mit einem Dach eines Fahrzeuges verbunden ist, wobei die wenigstens zwei gleichartigen Klima- anlagenmodule jeweils eine Kondensatoreinheit ausbilden, wobei die wenigstens zwei gleichartigen Klimaanlagenmodule bezüglich einer Achse spiegelsymmet- risch so angeordnet sind, dass die Kondensatoreinheiten näher an der Achse an- geordnet sind als andere Teile der wenigstens zwei gleichartigen Klimaanlagen- module. Die Achse kann beispielweise die Fahrzeugmittellinie sein.

Die wenigstens zwei gleichartigen Klimaanlagenmodule können separat ausge- bildet sein. Falls die Achse die Fahrzeugmittellinie eines Fahrzeuges ist, können die Kondensatoreinheit der wenigstens zwei gleichartigen Klimaanlagenmodule zwei bezüglich des Fahrzeuges längsausgerichtete Kondensatorabschnitte aus- bilden. Die wenigstens zwei gleichartigen Klimaanlagenmodule können im We- sentlichen spiegelsymmetrisch bezüglich der Achse, insbesondere bezüglich der Fahrzeugmittellinie, angeordnet sein. Die die Kondensatoreinheit der wenigstens zwei gleichartigen Klimaanlagenmodule können aneinander angrenzend ange- ordnet sein und/oder aneinander anliegend angeordnet sein und/oder einander kontaktierend angeordnet sein.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass dass das erste Submodul einen Kondensator oder einen Gaskühler oder einen Au ßenwärmeübertrager jeweils mit mindestens einem Kondensatorgebläse, indirekten Kondensator, Chiller, elektrisch angetriebenem Kompressor, Wasserpumpe und/oder elektrischer Kühlmittelheizer (in Verbin- dung mit Außenwärmeübertrager) aufweist, und/oder dass das zweite Submodul einen Verdampfer mit mindestens einem Verdampfergebläse, Kabinenluftfilter, Heizkörper, Wärmepumpenheizer, elektrischer Heizkörper, Wasserpumpe, elektrischer Kühlmittelheizer, Chiller und/oder indirekter Kondensator aufweist.

Eine Kompressoreinheit kann am zweiten Submodul angebaut und/oder ange- ordnet sein. Eine Kompressoreinheit kann imzweiten Submodul eingebaut und/oder angeordnet sein.

Ein Gebläse kann vorgesehen sein, wenn ein Wärmeaustausch mit Luft erfolgt.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Un- teransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschrei- bung anhand der Zeichnungen.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, son- dern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, oh- ne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen darge- stellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Kompo- nenten beziehen.

Dabei zeigen, jeweils schematisch Fig. 1 eine Draufsicht auf eine modulare Aufdachklimaanlage, bei der mehre- re Module zu einer Baugruppe zusammengefasst sind, wobei jedes Modul aus drei Submodulen besteht,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform einer modularen

Aufdachklimaanlage, die zu einer Baugruppe zusammengefasst ist,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer modularen Aufdach- klimaanlage mit Submodulen, bei der die Module nicht zu einer Bau- gruppe zusammengefasst sind,

Fig. 4 den Aufbau eines Klimaanlagenmoduls,

Fig. 5 den Aufbau eines Klimaanlagenmoduls mit Submodulen,

Fig. 6 eine Frontansicht eine modularen Aufdachklimaanlage mit einer Rah- meneinheit und einer Flaube,

Fig. 7 eine Frontansicht einer weiteren modularen Aufdachklimaanlage mit mehreren Modulrahmeneinheiten,

Fig. 8 eine Darstellung einer modularen Aufdachklimaanlage mit einem

elektrisch angesteuerten Expansionsventil

Fig. 9 eine weitere Darstellung einer modularen Aufdachklimaanlage,

Fig. 10 eine weitere Darstellung einer modularen Aufdachklimaanlage, Fig. 11 eine weitere Darstellung einer modularen Aufdachklimaanlage,

Fig. 12 eine weitere Darstellung einer modularen Aufdachklimaanlage,

Fig. 13 eine weitere Darstellung einer modularen Aufdachklimaanlage,

Fig. 14 eine weitere Darstellung einer modularen Aufdachklimaanlage,

Fig. 15 eine weitere Darstellung einer modularen Aufdachklimaanlage,

Fig. 16 eine weitere Darstellung einer modularen Aufdachklimaanlage,

Fig. 17 eine weitere Darstellung einer modularen Aufdachklimaanlage,

Fig. 18 eine weitere Darstellung einer modularen Aufdachklimaanlage,

Fig. 19 eine weitere Darstellung einer modularen Aufdachklimaanlage,

Fig. 20 eine weitere Darstellung einer modularen Aufdachklimaanlage,

Fig. 21 eine weitere Darstellung einer modularen Aufdachklimaanlage.

In der Fig. 1 ist schematisch ein Fahrzeug 2 dargestellt, welches als Großraum- fahrzeug zum Transport einer Vielzahl von Personen ausgebildet sein kann, wo- bei das Fahrzeug 2 in einer Draufsicht dargestellt ist, wobei ein Dach 4 des Fahr- zeuges zu sehen ist.

Das Fahrzeug 2 weist eine modulare Aufdachklimaanlage 1 auf, die an dem Dach 4 des Fahrzeuges 2 angeordnet ist. Die modulare Aufdachklimaanlage 1 sorgt für einen Wärmeaustausch zwischen einer Außenumgebung 17 des Fahr- zeuges 2 und einem Raumbereich des Fahrzeuges 2, wobei dieser Raumbereich 18 insbesondere einen Fahrgastraum umfasst.

Die modulare Aufdachklimaanlage 1 ist in der Fig. 1 durch eine gestrichelte Um- randung angedeutet, wobei diese Umrandung bedeutet, dass die modulare Auf- dachklimaanlage 1 zu einer Baugruppe zusammengefasst ist, die sowohl funktio- nell als auch mechanisch zusammenwirkt. Flierunter ist zu verstehen, dass die modulare Aufdachklimaanlage 1 als Ganzes von dem Dach 4 getrennt werden kann, ohne dass zunächst einzelne Klimaanlagenmodule 3 vom Dach 4 entfernt werden müssen. Dies schließt nicht aus, dass die modulare Aufdachklimaanlage 1 so ausgebildet ist, dass auch nur ein einzelnes Klimaanlagenmodul 3 von dem Dach 4 des Fahrzeuges 2 entfernt werden kann. Dies bietet sich besonders dann an, wenn nur ein Klimaanlagenmodul 3 defekt ist, sodass nur dieses defekte Klimaanlagenmodul 3 ausgetauscht werden muss.

Die modulare Aufdachklimaanlage 1 weist mehrere Klimaanlagenmodule 3 auf, die in Längsrichtung des Fahrzeuges 2 angeordnet sind, wobei jedes Klimaanla- genmodul 3 gleichartig, jedoch nicht unbedingt identisch, aufgebaut ist. Ein Klimaanlagenmodul 3 umfasst beispielsweise zwei Verdampfereinheiten 5 mit wenigstens jeweils einem Verdampfer zum Verdampfen eines Kältemittels. Fer- ner umfasst das Klimaanlagenmodul 3 eine Kondensatoreinheit 6 mit wenigstens einem Kondensator zum verflüssigen des Kältemittels, wobei die Kondensato- reinheit zwischen zwei zueinander beabstandeten Verdampfereinheiten 5 ange- ordnet ist. Ist ein Klimaanlagenmodul 3 so ausgestattet, des es auch als Heiz- wärmepumpe betrieben werden kann, enthält die Kondensatoreinheit 6 an Stelle eines Kondensators einen Außenwärmeübertrager, der im Kühlbetrieb als Kon- densator oder Gaskühler arbeitet und im Heizbetrieb als Verdampfer arbeitet. Ei- ne Heizwärmepumpe kann Wärme auch mittels eines Chillers aus einem Kühlmit- tel entnehmen, welches der Aufdachklimaanlage Wärme von den verschiedens- ten Komponenten im Bus zuführt, und nicht nur Umgebungswärme über den Au- ßenwärmeübertrager.

Wie in der Fig. 4 gezeigt, kann das Klimaanlagenmodul 3 ein Verdampfergebläse 7 und ein Kondensatorgebläse 8 aufweisen, wobei das Verdampfergebläse 7 der Verdampfereinheit 5 zugeordnet sein kann und das Kondensatorgebläse 8 der Kondensatoreinheit 6 zugeordnet sein kann. Es kann vorgesehen sein, dass die Verdampfereinheit 5 das Verdampfergebläse 7 baulich umfasst und dass die Kondensatoreinheit 6 das Kondensatorgebläse 8 baulich umfasst.

In der Fig. 1 ist eine gemeinsame Kompressoreinheit 12 des Fahrzeuges 2 dar- gestellt, mit der jedes Klimaanlagenmodul 3 fluidisch verbunden sein kann, wobei hier eine Parallelschaltung der Klimaanlagenmodule 3 über geeignete Vertei- lungs- und Rückführungsleitungen vorgesehen sein kann. Es kann auch vorge- sehen sein, dass einzelne oder auch jedes Klimaanlagenmodul 3 mit einer eige- nen Kompressoreinheit 9 ausgestattet sein kann. Fluidische Verbindungen, elekt- rische Verbindungen zur Energieversorgung sowie geeignete kommunizierende Verbindungen zum Ansteuern der Komponenten der modularen Aufdachklimaan- lage 1 über eine nicht dargestellte Steuereinrichtung 33 sind übersichtshalber nicht dargestellt.

Ferner ist in der Fig. 1 eine Batterieeinheit 27 dargestellt, die einen nicht darge- stellten Kühlkreislauf aufweisen kann. Es ist denkbar, dass ein Klimaanlagenmo- dul 3 mit dem Kühlkreislauf der Batterieeinheit 27 fluidisch so verbunden ist, dass die von der Batterieeinheit 27 erzeugte Abwärme über das Klimaanlagenmodul 3 an die Außenumgebung 17 des Fahrzeuges 2 überführt wird. In Fig. 2 ist beispielhaft ein weiteres Fahrzeug 2 gezeigt, dass im Vergleich zum Fahrzeug 2 in der Fig. 1 schmaler und etwas kürzer ausgebildet ist, sodass die Anordnung der Verdampfereinheiten 5 und der Kondensatoreinheit 6 vergleichs- weise kompakter ausgestaltet ist, wobei die Kondensatoreinheit 6 in Fahrtrich- tung des Fahrzeuges vor den beiden Verdampfereinheiten 5 angeordnet ist. Das kann beispielweise auch umgekehrt sein, d. h. die Kondensatoreinheit 6 kann in Fahrtrichtung hinten angeordnet sein. Bei der Betrachtung des Fahrzeuges ist immer davon auszugehen, dass das Fahrzeug sich in Vorwärtsrichtung bewegt, also in den Fig. 1- 3 zum rechten Blattrand der Zeichnung fahren würde. Auch in Fig. 2 sind die Klimaanlagenmodule 3 zu einer Baugruppe zusammengefasst, sodass ein Austausch der gesamten modularen Aufdachklimaanlage 1 möglich ist.

In der Fig. 3 ist ein Fahrzeug mit einer modularen Aufdachklimaanlage 1 gezeigt, wobei die Klimaanlagenmodule 3 zwar nicht zu einer Baugruppe zusammenge- fasst sind, jedoch weist das Klimaanlagenmodul 3 ein erstes Submodul 13 auf, das zwischen zwei zweiten Submodulen 14 angeordnet ist. Die zweiten Submo- dule 14 können gleichartig oder auch identisch sein.

In Fig. 5 ist schematisch ein beispielhafter Aufbau eines Klimaanlagenmoduls 3 dargestellt, das ein erstes Submodul 13 und ein zweites Submodul 14 umfasst. Das erste Submodul 13 umfasst einen ersten Verbindungsabschnitt 15, und das zweite Submodul 14 umfasst einen zweiten Verbindungsabschnitt 16. Der erste Verbindungsabschnitt 15 und der zweite Verbindungsabschnitt 16 können kom- plementär zueinander ausgestaltet sein, wobei es vorgesehen sein kann, dass durch ein Zusammenstecken des ersten Verbindungsabschnittes 15 und des zweiten Verbindungsabschnittes 16 eine lösbare Verbindung zwischen dem ers- ten Submodul 13 und dem zweiten Submodul 14 zur Verfügung gestellt wird. Der erste Verbindungsabschnitt 15 und der zweite Verbindungsabschnitt 16 können jeweils mechanische und/oder fluidische und/oder elektronische und/oder steue- rungstechnische Verbindungselemente umfassen, die komplementär zueinander ausgebildet sein können. Hierdurch lässt sich ein gewünschtes Klimaanlagenmo- dule 3 durch ein einfaches Koppeln mehrerer Submodule mit wenigen Arbeits- schritten und kostengünstig hersteilen.

Die beiden Submodule 13 und 14 können auf einen gemeinsamen Rahmen ge- setzt sein, wobei die Verbindungsabschnitte 15,16 keine mechanische Halte- o- der Tragfunktion ausbilden, da sie lediglich Rohrleitungen und Kabeln aufweisen.

Beide Submodule 13 und 14 können übereinander überlappend angeordnet sein und können im Berich der Überlappung miteinander verbunden sein.

Wie in der Fig. 5 dargestellt, umfasst das erste Submodul 13 eine erste Wärme- tauschereinheit 19 und eine Kompressoreinheit 9. Das Submodul 14 umfasst ei- ne zweite Wärmetauschereinheit 20, eine Luftfiltereinheit 22 und eine Geblä- seeinheit 21. Die erste Wärmetauschereinheit 19 ist zum Austausch von Wärme- energie zwischen dem Klimaanlagenmodul 3 und der Außenumgebung 17 des Fahrzeuges 2 ausgebildet. Die zweite Wärmetauschereinheit 20 ist zum Aus- tausch von Wärmeenergie zwischen dem Klimaanlagenmodul 3 und dem Raum- bereich 18, insbesondere einen Fahrgastraum, des Fahrzeuges 3 vorgesehen.

In der Fig. 6 ist eine Frontansicht einer modularen Aufdachklimaanlage 1 gezeigt, wobei die Aufdachklimaanlage 1 ein erstes Submodul 13 aufweist, welches zwi- schen zwei zweiten Submodulen 14 angeordnet ist. Die Submodule 13 und 14 bilden ein Klimaanlagenmodul 3 aus. Das Submodul 13 weist einer Chillereinheit 10 auf, die zur Kühlung eines Kühlmittels genutzt werden kann, welches in einem Kühlkreislauf zur Temperaturregulierung der Batterieeinheit 27 des Fahrzeuges 2 eingesetzt wird. Ein zweites Submodul 14 weist eine Heizkörpereinheit 11 auf, die ein Heizkörperelement zum Erwärmen der in den Raumbereich 18, insbeson- dere einen Fahrgastraum, einströmenden Luft aufweisen kann. Die Chillereinheit 10 kann auch im zweiten Submodul 14 und/oder in einem Erweiterungsmodul angeordnet sein Das Erweiterungsmodul kann neben dem ersten und dem zwei- ten Submodul ein Teil eines Klimaanlagenmodul 3 sein.

Zwischen der modularen Aufdachklimaanlage 1 und dem Dach 4 des Fahrzeuges 2 ist eine Rahmeneinheit 28 und/oder Modulrahmeneinheit 29 vorgesehen, mit der das aus den Submodulen ausgebildete Klimaanlagenmodul 3 am Dach an- gebracht ist. Die Verbindung zwischen den Submodulen und der Rahmeneinheit 28 als auch die Verbindung zwischen der Rahmeneinheit 28 und dem Dach 4 kann jeweils lösbar ausgebildet sein. Die modulare Aufdachklimaanlage 1 weist ein Gesamtgehäuse bzw. eine Gesamthaube 30 auf, welches bzw. welche im dargestellten Fall das Klimaanlagenmodul 3 bzw. die Submodule abdeckt und somit vor negativen Witterungseinflüssen schützt.

Jedes Submodul weist ein Gehäuse 23 auf, welches ein Bodenbereich 24 um- fasst. Als Bodenbereich 24 kann die Fläche des Gehäuses 23 angesehen wer- den, die dem Dach 4 nächst gegenüberliegend angeordnet ist. In der Fig. 6 ist der Bodenbereich 24 der Submodule eben ausgebildet. Es kann aber auch das Dach 4 des Fahrzeugs 2 den Bodenbereich 24 ganz oder teilweise ausbilden.

Das kann insbesondere bei Kondensatoreinheiten der Fall sein. Der Kondensator kann in einer Haltevorrichtung (Teil eines nach unten offenen Gehäuses) und in einem Abstand von z. B. 10 cm zum Dach liegend eingebaut sein, so dass Au- ßenluft zwischen Kondensator und Dach Zuströmen und dann von unten nach oben durch den Kondensator strömen kann. Über dem Kondensor kann sich eine Zarge befinden, d. h. eine Art gewölbte Haube mit Loch, in dem sich ein Axiallüf ter mit vertikaler Achse befinden kann, der die Luft vom Kondensator noch oben fördert. Zarge und Haltevorrichtung können zusammen ein Gehäusemodul für den Kondensator bilden, dessen Bodenbereich offen ist bzw. vom Dach gebildet wird.

In der Fig. 7 ist eine Ausführungsvariante der modularen Aufdachklimaanlage 1 gezeigt, in der die Submodule 14 und 13 unterschiedlich ausgestaltete Bodenbe- reiche 24 aufweisen. Der Bodenbereich 24 des Submoduls 14 weist eine Krüm- mung auf, die komplementär zur Krümmung des gegenüberliegenden Bereiches des Daches 4 des Fahrzeuges 2 ausgebildet ist. Auch die Rahmeneinheit 28, die beispielsweise in dieser Ausführungsform durch die Modulrahmeneinheit 29 aus- gebildet ist, kann eine komplementäre Ausgestaltung zur Geometrie des Daches 4 jedes Fahrzeuges 2 aufweisen. Durch eine solche Ausgestaltung lässt sich der Luftwiderstand des Fahrzeuges 2 trotz des Vorhandenseins der modularen Auf- dachklimaanlage 1 optimieren. In der Fig. 7 ist kein Gesamtgehäuse 30 vorgese- hen, sondern die äußeren Klimaanlagenmodule 3 weisen ein eigenes Teilgehäu- se bzw. Teilhaube 31 auf. Die Klimaanlagenmodule 3 können eine im Wesentli- chen gleichartige und/oder gleiche Erstreckungslänge bezüglich einer vertikalen Richtung ausgehend vom Dach 4 ausbilden.

Die Submodule 14 können um die Fahrzeuglängsachse leicht geneigt sein, so- dass linke Submodule 14 nach links geneigt und dass rechte Submodule 14 nach rechts geneigt sind, um der Dachkontur zu folgen. Hierbei bilden die Bodenberei- che der Submodule in Fig 6 einen Polygonzug. Der fahrzeugspezifische Rahmen 28 kann den Übergang von diesem Polygonzug zur Dachkrümmung abbilden.

In der Fig. 8 ist eine modulare Aufdachklimaanlage 1 gezeigt, die über eine erste fluidische Verbindung mit einem ersten Teilbereich 25 des Fahrzeuges 2 verbun- den ist. Ferner ist die modulare Aufdachklimaanlage 1 über weitere fluidische Verbindungen mit einem zweiten Teilbereich 26 des Fahrzeuges 2 verbunden. Der erste Teilbereich 25 kann beispielsweise den Kältemittelkreislauf einer Fah- rerklimaanlage oder den Kühlmittelkreislauf einer Batterieeinheit 27 umfassen. Der zweite Teilbereich 26 kann beispielsweise den Raumbereich 18 eines Fahr- gastraums umfassen. Wie in der Fig. 8 dargestellt, ist mit dem ersten Teilbereich 25 nur ein Klimaanlagenmodul 3 fluidisch verbunden, wobei die beiden übrigen Klimaanlagenmodule 3 parallel mit dem zweiten Teilbereich 26 fluidisch verbun- den sind. Flierdurch kann je nach Kälteleistungsbedarf die modulare Aufdach- klimaanlage teilweise ein- oder ausgeschaltet werden. Ist beispielsweise ein Wärmeaustausch lediglich im ersten Teilbereich 25 erwünscht, können die zwei Klimaanlagenmodule 3, die mit dem zweiten Teilbereich 26 verbunden sind, ab- geschaltet werden. Hierdurch ist ein effizienterer und damit energieschonender Einsatz der modularen Aufdachklimaanlage 1 möglich. Es ist auch denkbar, dass einzelne Raumbereiche 18 des Fahrgastraums einzelnen Klimaanlagenmodulen 3 zugeordnet werden.

Wie in Fig. 8 dargestellt, kann die modulare Aufdachklimaanlage 1 und/oder ein Klimaanlagenmodul 3 ein elektrisch ansteuerbares Expansionsventil 32 oder mehrere elektrisch ansteuerbare Expansionsventile, z. B. für jeden Verdampfer eines, aufweisen, wobei das Expansionsventil 32 mit einer Steuereinrichtung 33 kommunizierend verbunden ist. Es kann vorgesehen sein, dass jeder Ver- dampfereinheit 5 der modularen Aufdachklimaanlage 1 ein solches Expansions- ventil 32 zugeordnet ist, um eine Erwärmung der Verdampfereinheiten 5, wie sie bei thermischen Expansionsventilen auftreten kann, zu verhindern.

Aufgrund der vereinfachten schematischen Darstellung sind erforderliche Fluidlei tungen, Kältemittelkreisläufe, elektrische Versorgungsleitungen und Steuerleitung übersichtshalber nicht dargestellt.

In der Fig. 9 sind zwei gleichartige Klimaanlagenmodule 3 und 3a dargestellt, die jeweils eine Kondensatoreinheit ausbilden 6 und 6a ausbilden. Die Klimaanla- genmodule 3 und 3a sind bezüglich einer Fahrzeugmittellinie 34 des Fahrzeuges 2 spiegelsymmetrisch so angeordnet sind, dass die Kondensatoreinheiten 6 und 6a näher an der Fahrzeugmittellinie 34 angeordnet sind als andere Teile der we- nigstens zwei gleichartigen Klimaanlagenmodule 6 und 6a. Die Klimaanlagenmo- dule 3 und 3a weisen jeweils wenigstens eine Mittellinie 35, die quer und/oder senkrecht zur Fahrzeugmittellinie 34 ausgerichtet ist.

Die Fahrzeugmittellinie 34 ist übersichthalber lediglich in der Fig. 9 dargestellt, gilt jedoch analog für alle Figuren.

In der Fig. 10 ist ein Klimaanlagenmodul 3 mit acht Verdampfereinheiten 5 und mit vier Kondensatoreinheiten 6 dargestellt, wobei die Kondensatoreinheiten 6 näher an der Fahrzeugmittellinie 34 angeordnet sind als die Verdampfereinheiten 5.

In der Fig. 11 sind zwei gleichartige Klimaanlagenmodule 3 dargestellt, die je- weils zwei Verdampfereinheiten 5 und eine Kondensatoreinheit 6 aufweisen. Die Kondensatoreinheit 6 ist innerhalb des jeweiligen Klimaanlagenmoduls 3 bezüg- lich einer Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeuges 2 vor den zwei Verdampferein- heiten 5 angeordnet.

In der Fig. 12 sind zwei gleichartige Klimaanlagenmodule 3 dargestellt, die je- weils zwei Verdampfereinheiten 5 und eine Kondensatoreinheit 6 aufweisen. Die Kondensatoreinheit 6 ist innerhalb des jeweiligen Klimaanlagenmoduls 3 bezüg- lich einer Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeuges 2 hinter den zwei Ver- dampfereinheiten 5 angeordnet.

In den Figuren 13 bis 21 kann beispielhaft ein erstes Submodul 13 zumindest ei- ne Kondensatoreinheit 6 ausbilden oder aufweisen. In den Figuren 13 bis 21 kann beispielhaft ein zweites Submodul 14 zumindest eine Verdampfereinheit 5 ausbilden oder aufweisen.

In der Fig. 13 sind zwei gleichartige Klimaanlagenmodule 3 dargestellt, die je weils eine Verdampfereinheit 5 und eine Kondensatoreinheit 6 aufweisen. Die Kondensatoreinheit 6 ist innerhalb des jeweiligen Klimaanlagenmoduls 3 bezüg- lich einer Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeuges 2 hinter der Verdampfereinheit 5 angeordnet. Die Klimaanlagenmodule 3 sind bezüglich der Fahrzeugmittellinie 34 hintereinander angeordnet.

In der Fig. 14 sind zwei gleichartige Klimaanlagenmodule 3 dargestellt, die je- weils eine Verdampfereinheit 5 und eine Kondensatoreinheit 6 aufweisen. Die Kondensatoreinheit 6 ist innerhalb des jeweiligen Klimaanlagenmoduls 3 bezüg- lich einer Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeuges 2 vor der Verdampfereinheit 5 angeordnet. Die Klimaanlagenmodule 3 sind bezüglich der Fahrzeugmittellinie 34 hintereinander angeordnet.

In der Fig. 15 sind zwei gleichartige Klimaanlagenmodule 3 dargestellt, die je weils zwei Verdampfereinheiten 5 und zwei Kondensatoreinheiten 6 aufweisen. Die zwei Kondensatoreinheit 6 sind im jeweiligen Klimaanlagenmodul 3 zwischen den zwei Verdampfereinheiten 5 angeordnet. Die Klimaanlagenmodule 3 sind bezüglich der Fahrzeugmittellinie 34 hintereinander angeordnet.

In der Fig. 16 sind im Vergleich zu Fig. 15 drei gleichartige Klimaanlagenmodule 3 dargestellt, die bezüglich der Fahrzeugmittellinie 34 hintereinander angeordnet.

In der Fig. 17 sind zwei gleichartige Klimaanlagenmodule 3 dargestellt, die je weils zwei Verdampfereinheiten 5 und eine Kondensatoreinheit 6 aufweisen. Die Klimaanlagenmodule 3 sind bezüglich einer Fahrzeugmittellinie 34 des Fahr- zeuges 2 spiegelsymmetrisch so angeordnet sind, dass die Kondensatoreinhei- ten 6 näher an der Fahrzeugmittellinie 34 angeordnet sind als Verdampfereinhei- ten 5. Die Kondensatoreinheiten 6 sind zwischen den Verdampfereinheiten 5 an- geordnet.

In der Fig. 18 ist im Vergleich zur Fig. 17 ein zusätzliches Klimaanlagenmodul 3 bezüglich einer Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeuges 2 vor den Klimaanlagen- modulen 3 aus Fig. 17 angeordnet ist. Das zusätzliches Klimaanlagenmodul 3 weist zwei Verdampfereinheiten 5 und eine Kondensatoreinheit 6 auf, wobei die Verdampfereinheiten 5 spiegelsymmetrisch bezüglich der Fahrzeugmittellinie 34 des Fahrzeuges 2 angordnet sind.

Die Fig. 19 und 20 zeigen beispielhaft weitere Anordnungsmöglichkeiten von Klimaanlagenmodulen 3.

In der Fig. 21 ist eine Ausführungsvariante der modularen Aufdachklimaanlage 1 gezeigt, in der die Submodule 14 und 13 gleichartige ausgestaltete Bodenberei- che 24 aufweisen. Die zweiten Submodule 14 sind außen angeordnet, während die ersten Submodule 13 innen zwischen den zweiten Submodule 14 angeordnet sind.

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