CN101204936A - 由havc系统操作的可调容器保持器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种将容器保持在车辆内的装置。可膨胀的空气囊夹住车辆内饮料容器，并且用作饮料保持器。该容器保持器利用了热空气管，该热空气管从加热器芯接收热空气，从蒸发器接收冷空气，这两者都位于HVAC壳内。空气入口管从空气混合阀接收热空气、冷空气或者混合空气，并且将空气导向囊内并且膨胀囊。节流出口可以设置在囊内，用于从囊内释放空气并且在囊内提供背压。用户控制的开关允许个体选择是热空气、冷空气还是混合空气进入到囊的入口管。饮料保持器可以定位在中心控制台内、仪器板、门或者车辆内部的其它位置。

Description

由HAVC系统操作的可调容器保持器

技术领域

[001]本发明涉及一种车辆用的饮料保持器，特别涉及一种由车辆的HAVC系统操作的可调的容器保持器。

背景技术

[002]这部分的描述仅仅是提供与本发明有关的背景信息，并且可能不构成现有技术。车辆(例如乘务轿车)典型地或者在中心柱上的乘客座位之间或者在内门板内使用饮水或者杯子保持器，用于保持饮料的容器。然而，当前的饮料保持器在它们的目的上证明是让人满意的，但是每一种都有其自身的局限性。

[003]当前饮料保持器的一个限制在于，很多是由刚性的、主要是非挠性的材料构成，并且是“一个尺寸适合所有的”保持器类型；对于不同尺寸的容器不能调整。由于这不允许将容器牢固地保持在饮料保持器内的合适位置，因此，在车辆沿着道路操控时(例如拐弯)，容器可能会翻倒或者从饮料保持器内掉出来。这不仅可能会溢出饮料而将饮料(甚至是黏性的)洒落得到处都是，而且如果饮料特别得热，还可能会烫伤乘客，甚至烫伤宠物。当前饮料保持器的另一个限制在于，想要保持热或者温的液体饮料不能够保持在足够高的温度；类似的，想要保持凉的或者冰的液体饮料不能够保持在足够低的温度。另外，很多试图牢靠地保持饮料容器的饮料保持器不能够容易地容纳容器或者取出容器。相反，用户必须或者使劲地甚至有些生硬地将饮料容器推进饮料保持器内，然后紧紧地抓住饮料容器并从保持器中拉出饮料容器。两者中的任何一个过程可能会将容器弄凹或者损坏容器。

[004]因此，需要一种克服上面这些限制的装置。这反过来提供了一种能够牢靠地将饮料容器保持在杯子保持器内的装置，同时还允许容器的液体物可以保持在用户可选择的与车厢内的温度无关的热或者冷的温度。另外该装置可以容易地在饮料保持器中接纳容器或者容易地从饮料保持器中取出容器。

发明内容

[005]可膨胀的空气囊夹住车辆内饮料容器，并且为乘客用作饮料或容器保持器。该容器保持器利用了热空气管，该热空气管从加热器核接收热空气，从蒸发器接收冷空气，其中这两者都位于HVAC壳内。空气入口管从混合阀接收热空气、冷空气或者混合空气，并且将空气导入囊内并且膨胀囊。节流出口可以设置在囊内，用于从囊内释放空气并且在囊内提供背压。用户控制的开关允许个体选择是热空气、冷空气还是混合空气进入到囊的入口管。饮料保持器可以定位在中心控制台内、仪器板、门或者车辆内部的其它位置。对于夹住容器的可膨胀囊，该囊可以由可膨胀的材料制作，例如橡胶或者合成橡胶。

[006]应用的其它方面从这里提供的说明中变得显而易见。应该理解的是，说明和具体实施例的本意是仅用于说明的目的而不是用于限制本发明的范围。

附图说明

[007]这里说明的附图仅用于图示的目的，本意并不在于用任何的方式限制本发明的范围。

[008]图1是车辆内部的透视图，示出了HVAC壳和饮料保持器的位置；

[009]图2是在中心控制台(center console)和仪器板(dash)位置处的HVAC壳、通道和饮料保持器的侧视图；

[0010]图3是控制面板的前视图，示出了HVAC系统和饮料保持器的可膨胀的囊(bladder)的各个控制选择；

[0011]图4a是饮料保持器空气供给管道和相关的阀处于关闭位置的侧视图；

[0012]图4b是饮料保持器空气供给管道和相关的阀处于冷气流位置的侧视图；

[0013]图4c是饮料保持器空气供给管道和相关的阀处于热气流位置的侧视图；

[0014]图5是根据本发明的可膨胀的饮料保持器的第一实施例处于非膨胀状态的俯视图；

[0015]图6是示出了根据本发明的可膨胀的饮料保持器的第一实施例的可膨胀边界的俯视图；

[0016]图7是根据本发明的可膨胀的饮料保持器的第二实施例处于非膨胀状态的侧视图；

[0017]图8是示出了根据本发明的可膨胀的饮料保持器的第二实施例的可膨胀边界的侧视图；

[0018]图9是可膨胀的饮料保持器的第二实施例的俯视图，示出了膨胀和非膨胀边界；

[0019]图10是可膨胀的饮料保持器的第三实施例的侧视图，示出了饮料保持器部分地覆盖饮料容器；

[0020]图11是可膨胀的饮料保持器的第三实施例的俯视图，示出了饮料保持器部分地覆盖饮料容器；

[0021]图12是可膨胀的饮料保持器的第四实施例的侧视图，示出了饮料容器被饮料保持器圆形覆盖；以及

[0022]图13是可膨胀的饮料保持器的第四实施例的俯视图，示出了饮料容器被饮料保持器圆形的覆盖。

具体实施方式

[0023]下面的说明实质上仅仅是示例性的并且本意不是限制本发明的应用或者使用。应该理解的是，贯穿附图，相应的参考数字表示相同或者相对应的部件和特征。现在转向图1-13中的实施例，并且具体从图1的实施例开始，解释本发明的细节。图1示出了车辆10，该车辆内设置有HVAC壳12、HVAC控制器14和容器保持器16、18、20。贯穿具体说明，术语“容器保持器”用于说明其内可以放置例如液体饮料容器的托架(receptacle)或者位置。其它的术语，例如饮料保持器、除水外的饮料保持器或者类似的术语也可以互换地使用。另外，在代表性容器内的物品(例如液体)不局限于饮料，而且可以是通常不理解为饮料本身的酸奶、汤等；不过，它们仍然是液体或者半液体，并且因此可以在本发明的教导内使用。尽管容器保持器18、20可以容易地代替，但为了解释的目的，容器保持器16用于说明本发明的教导。

[0024]继续参考图1和2，容器保持器16通过空气入口管22指向进HVAC壳12。后面更详细地说明，空气入口管22将空气1 7导向容器保持器16内。HVAC控制器14一般被前面乘客使用，用于控制排放到内部车厢24内的空气温度。关于HVAC系统26的操作，HVAC壳12一般包含蒸发器28、加热器芯30、热空气管32、冷空气管34和主管37。主管37从HVAC壳12伸出并伸进限定了面出口40和除霜出口42的仪器板36。面门44控制通过面管到面出口40的面空气45，同时除霜门46控制导向过除霜管50的除霜空气48，除霜空气通过除霜出口42排出。HVAC壳2还可以具有脚出口52，该脚出口根据脚门56的位置排出脚空气54。

[0025]现在，继续参考图1-2和3，说明HVAC壳12进一步的操作。HVAC壳12和与其相关的HVAC控制器14以与其它的传统的车辆HVAC壳和HVAC系统非常相同的方式操作。HVAC控制器14具有温度刻盘58，风扇速度刻盘60，和空气出口刻盘62。温度刻盘58允许用户选择温度从不同的出口排出的温度，例如面出口40，除霜出口42和脚出口52。风扇速度刻盘60允许用户选择通过上述管道的空气45、48和54的速度和体积。空气出口刻盘62允许用户选择空气通过那个通道进入到车厢24；“D”表示“除霜”，“FA”表示“面”；“FL”表示“地面”，以及“FA/FL”表示“面和地面”。

[0026]为了使空气通进HVAC壳12，并且接着进入到车厢24，风扇29与风扇速度控制刻盘60结合使用。风扇29产生大体如箭头70、33、35和72所指示的气流。气流70通过蒸发器28并且进入到冷空气管34，该冷空气管流体地连通蒸发器28，或者从蒸发器28中接受空气，同时气流33通过蒸发器28然后进入到HVAC壳12。气流35通过蒸发器28，然后通过加热器芯30，同时气流72在进入到热空气管道32之前通过蒸发器28和加热器芯30，该热空气管道32流体地与加热器芯30连通或者从加热器芯30接收空气。气流33和35是主要负责加热和冷却车厢24的气流，后面将进行说明。为了用调节的空气冷却内车厢，调用空调压缩机(未显示)，加热器芯门39在逆着加热器芯30的关闭位置之间被操控，用于限制热空气进入到车厢24内。当车厢24内需要热空气时，加热器芯门39抵靠挡块(stop)41定位，处于打开位置。尽管在图3中所示的HVAC控制器14与传统的控制器相似，但是存在着附加的容器保持器刻盘64。

[0027]在图3中所示的容器保持器刻盘64具有“C”或者冷范围，具有“H”或者热范围，具有“O”或者关闭位置，旋钮或者指针66可以被用户旋转到这些位置。当容器保持器刻盘64的指针66转动时，在空气入口管22的入口处的阀68(图4a-4c)改变位置。例如，当容器保持器刻盘64处于“O”的位置时，阀68处于“关闭”位置，如图4a所示。当处于关闭位置时，冷空气70和热空气72两者都不能够进入到空气入口管22，空气入口管用于从冷空气管34接收冷空气和从热空气管32接收热空气。当空气不能进入到空气入口管22时，在容器保持器14内的可膨胀的囊74(图5)不会膨胀，并且保持收缩和易弯曲。与之形成对比的，如图4b所示，当容器保持器刻盘64转到“H”位置时，只有热空气72流进空气入口管22。类似地，如图4c所示，当容器保持器刻盘64转到“C”位置时，只有冷空气70流进到空气入口管22。当空气流进空气入口管22时，可膨胀的囊74膨胀，并且由于阀68能够处于中间位置，在“C”和“H”之间的整个温度范围内冷热空气的混合是可能的。

[0028]利用以上述方式构造的HVAC控制器14，独立于推入容器保持器16的囊74内的空气的温度而设置车厢24内的温度的优点变得明显。也就是，例如，在炎热的夏天，当车辆的乘用者操作空调时，他或她仍然可以传递热量到容器保持器16，以保持热咖啡杯的热量。类似的，在冰冷的冬天，当加热器迫使热空气进入到车厢24内时，司机可以选择传递冰冷空气到容器保持器16，以保持软饮料冰凉。

[0029]现在参考图5-6，将对可膨胀的囊74的构造和膨胀进行解释。图5是可膨胀的囊74的第一实施例处于非膨胀状态的俯视图，而图6是相同的俯视图，示出了囊(bladder)74处于可膨胀的状态，并且可膨胀的边界用虚线80来表示。图5和6是从中心控制台76的上面向下看的俯视图。更具体地，囊74位于容器保持器16内，从而当囊74处于非膨胀状态时，容器78(例如瓶子、罐、纸盒等)可以容易地放在容器保持器16内。为了处于该种非膨胀状态，容器保持器刻盘64可以处于“O”位置，或者HVAC风扇的速度刻盘60可以处于“O”或者关闭位置，这两者方法都可以阻止任何显著的空气流动进入到囊74内。如所示的，当囊74处于非膨胀状态时，在容器78和囊74之间存在着间隙，该间隙允许容器78容易地插入在处于容器保持器16内的囊74的边界内或者从该边界中取出。然而，当冷空气70或者热空气72被允许进入到囊74时，囊膨胀到抵靠着容器78的囊膨胀状态，如图中虚线80所示。在这种情况下，囊牢固地夹住容器78，并且防止容器在容器保持器16内移动，同时对容器78和其中的内容物进行加热或者冷却。尽管在图5和6中所示的容器78为圆形形状，但是实际的容器可以是方形的或者矩形形状的，并且被可膨胀的囊74牢固地保持在合适的位置，该囊也可以是方形或者是矩形形状。可以想到囊74具有多种形状。可膨胀的囊74可以制为多种通用的形状，以适应多种不同的容器形状。

[0030]继续参考图5和6，在囊74内可以存在节流出口82(exitorifice)，用于允许气体从囊74中出去，并且在囊74内形成背压，从而在空气流进囊74时囊保持其膨胀的形状。节流出口82可以具有小于空气入口管22的横截面，从而在囊74内保持背压，并且节流出口82的横截面越小，囊74内的背压越大。尽管图5和6示出了在中心控制台76一侧的节流出口82，但是节流出口也可以向下指向，从而在控制台下流出出口空气。在控制台76下流出的优点在于，空气流出所发出任何噪音可以在车厢内保持最小。

[0031]图7示出了处于中心控制台76的容器保持器16内的囊74的第二实施例的侧视图，其中所示的囊74处于非膨胀状态，而图8示出了囊74的非膨胀边界和膨胀的边界。图7和8中的实施例示出了囊74在控制台76的底面8上在容器78下，这不同于图5和6中所示的实施例，其中囊74夹住容器78的侧部，并且不在容器下通过。通过构造囊74还与容器78的底部接触，来自囊74的热不仅通过热传导传递到容器78内，而且热还会通过热量上升的现象更有效地传递进囊74内。当冷空气通过囊74流动时，热量通过容器78的底部传递出囊。由于囊74在图7和8中还围绕容器78的侧部包裹，根据流过囊74的空气的温度，更多的热量传递进容器78内或者传出容器。图7示出了囊处于非膨胀状态，在该状态下，囊释放容器上的紧密的夹住状态，这允许容器能够容易的放进到容器保持器16和囊74中或者从中容易地取出，而在图8中，囊处于其膨胀的状态86，如虚线86所示。

[0032]如在第一实施例，图7和8中的第二实施例是出了节流出口82，该节流出口允许连续地迫使来自空气入口管22的热空气或者冷空气通过囊74。节流出口82的优点在于，囊74内的空气的温度与流过空气入口管22的空气的温度尽可能得保持接近。结果，在容器78内的液体的温度尽可能地保持接近期望的温度，无论它是热流体或者冷流体。

[0033]图9示出了图7和8中的第二实施例的俯视图，并且示出了囊74到容器78的膨胀和非膨胀的关系。更具体地，囊74的非膨胀状态是用实线表示出，而囊的膨胀状态是用虚线86表示出。当膨胀时，囊74在较大的表面区域上牢固地接触容器78并且将容器夹住。

[0034]现在转向图10中的第三实施例，图10是囊74围绕容器78的侧视图，而图11是相对应的俯视图，显示了囊74的另一构造。更具体地，图10示出了半圆形式的囊74，节流出口82设置在围绕容器78的每个第一通道88和第二通道90的端部。将节流出口82构造为这种方式，流过囊74的空气保持移动并且持续地替换。空气的这种替换可以保持囊74具有期望的空气温度。

[0035]图12示出了本发明的第四实施例，图12是囊74在中心控制台76内围绕容器78的侧视图，而图1 3是囊74围绕容器78的俯视图。图12示出了处于非膨胀状态的囊74，而图13示出了囊74处于膨胀和非膨胀状态的边界。更具体地，囊74的非膨胀状态是用实线表示，而囊的膨胀状态是用虚线86表示。当膨胀时，囊74牢固地接触容器78并且夹住容器。如在其它实施例中，节流出口82允许空气持续移动流过囊74，并且持续地替换。空气的这种替换利用期望的空气温度保持囊74。节流出口82通过控制台的底面84从中心控制台76出去。利用将节流出口82设置在底部的位置，可以减小与流出空气相关的噪音。

[0036]由于囊自身的膨胀能力和在填充空气时的膨胀能力，囊74可以有多种弹性材料制造。该种弹性材料可以是天然橡胶、合成橡胶或其它的人造材料。

[0037]上面尽管示出了本发明的各种实施例，这种实施例的变形属于本发明的范围内。例如，尽管所述的热空气或者冷空气一般分别是由加热器芯30或者蒸发器28产生，但是这种热空气或者冷空气也可以来自车厢24的外部。在这种情况下，风扇29吸入外部空气，然后导向通过加热器芯30或者蒸发器28，并进入到空气入口管22，不需要利用该种HVAC部件加热或者冷却。与此相对的，热的外部空气可以用于加热热饮料或者冷却冷饮料。事实上，冷的外部空气(在冬天这是非常充足的)可以用于冷却冰饮料，由此减少在车辆的A/C压缩机上的负担。因此，换言之，可膨胀的饮料保持器实质上即使是当HVAC壳不使用时，即，加热器核30和蒸发器28不使用时，也可以使用。

[0038]在说明本发明的实施例中，示出的HVAC壳12设置在仪器板36内或者后面，用于将空气供给到杯保持器16，且可选地到杯保持器18、20；然而，其它的选择也是可能的。例如，单独的后HVAC壳(未示出)可以设置在车辆的后面，例如在豪华轿车中。在这种示例中，后HVAC壳可以用作单独的、附加的、可膨胀的饮料容器保持器，与在本发明的图中示出的那些相似。这种后部乘客可膨胀的饮料容器为后排的乘客提供了更多的方便。

[0039]另外，尽管在结构方面并未具体说明，无论是在前面或者是在后面的每个可膨胀的饮料容器可以独立地操作。这种独立的操作需要附加的空气入口管22，管道内的气体的流通是通过附加阀68来控制。当有多个车辆乘客时，这种单独控制的可膨胀饮料保持器提供了更多的方便。

[0040]上述发明可以想到的另一个改变在于，HVAC控制器14在风扇速度刻盘60上可以具有自动或者“A”设定，且在容器保持器刻盘64上具有“A”设定。当这两个“A”设定都被选定时，进入到饮料容器16的可膨胀囊的空气17与进入到车厢24内的空气45一样。在该“A”设定时，当车厢空气的空气温度达到期望的温度时，风扇29实际上会自动的关闭，并且当需要时会再次打开。另外，这种自动控制开关可以定位在车辆内的任何地方，而不仅仅是位于HVAC控制面板上。

[0041]尽管通过可膨胀囊74的连续的空气流通在图5-13的实施例中显示，在节流出口82位置处的阀是如何提供到可膨胀囊74的合理膨胀同时交换在囊74内的空气的另一个示例。例如，图10示出了在囊内的节流出口82。还可以想到的是，囊阀83可以用作限制或者允许空气从可膨胀囊74中流出的结构。在操作时，囊阀83可以构造在囊74上，当在囊74内的压力达到预设的压力时，用于释放囊74内的空气。可选地，按钮67可以设置在车内，例如设置在HVAC控制面板14上，由此当按钮被按下时，囊阀83从囊74中释放空气。当空气从囊74内释放时，在囊内作用在饮料容器上的夹紧会松开，由此，例如，容器可以从容器保持器16中取出。可选地，由“R”表示的用于释放的按钮67可以被按下，从而释放囊74内的空气，由此“新”热空气、冷空气等等可以流入进囊74内。这种囊阀83可以处于囊74内，或者在引离囊的管道内，如节流出口82所在的。由于在可选的风扇速度刻盘60上的多个风扇速度在风扇的速度增大时，可以使得在囊74内的压力增大，因此囊阀83是很有用的。

[0042]当仪器板控制器(例如HVAC控制器14)被操控时，尽管所描述的容器保持器16的可膨胀囊74是可膨胀的和可收缩的，可以想到其它的使囊膨胀和收缩的方式。例如，直接定位在囊74上的手动释放阀或者传感器85(图7)可以用于使囊74收缩，从囊74中移走容器78，或者只是将新的更热空气或更冷的空气移动过囊74。通过囊的新空气可以对囊进行再加热或者再冷却。图7的容器保持器16的另一个特征在于重量传感器87，该传感器可以用于感应饮料容器78是否处于容器保持器16内。功能在于，当装有液体等的容器78具有足够显著的重量时，重量传感器87感应容器和液体的重量，并且自动地膨胀囊74。为了收缩囊74，从而取出容器78，只是将容器78提起可以影响传感器上的重量，从而允许囊74收缩，从而有助于容器78继续的移走。重量传感器87可以与处于节流出口82内的囊阀89结合工作，从而根据容器78内的重量释放空气。在重量传感器87和囊阀89之间的控制可以通过控制器(未显示)，例如HVAC控制器(未显示)和相连的线路。

[0043]基于本发明的上述说明的教导，本发明的多个优点变得清楚。第一个优点在于，容器保持器16的可膨胀囊74能够与车厢内的温度无关地保持液体处于较热或者较冷的温度。另外，保持饮料较热的热源是在发动机内循环的热水，该热水通过加热器芯30。通过以这种方式提供热，不需要电加热线圈，因此不需要来自电池和交流发电机电能。用于可膨胀囊74的冷空气源是蒸发器28，该蒸发器从空调压缩机中获取其冷却液体。由于压缩机可能在常年的具体季节中一直地工作，来自蒸发器的冷空气源相比于利用电操作的单独的压缩机是有效的。本发明的另一个优点在于，饮料容器可以被可膨胀囊74牢牢地保持在适当的位置，该可膨胀的囊适于应用的饮料容器的周长和形状，可以是圆形、方形等等。另外，当流进囊74的空气停止时，饮料容器78可以从囊74和饮料保持器16中拉出。另外，尽管在中心控制台76的容器托盘1 6用于示出本发明的教导，但是在其它区域内的托盘也是可能的，例如在控制板36内，如容器保持器20所示。另外，可以使用在每个容器保持器内的囊74。

Claims (18)

1.一种用于将容器保持在车辆内的装置，包括：

空气入口管；以及

从所述空气入口管接收空气的囊。

2.如权利要求1所述的装置，进一步包括：

在所述囊内的空气节流出口，该节流出口允许空气从所述囊中流出。

3.如权利要求1所述的装置，进一步包括：

阀，用于控制空气流进所述空气入口管和所述囊。

4.如权利要求1所述的装置，进一步包括：

加热器芯；以及

热空气管，该热空气管具有流体地与所述加热器芯连通的第一端和与所述空气入口管连接的第二端。

5.如权利要求1所述的装置，进一步包括：

蒸发器；

冷空气管，该冷空气管具有与所述蒸发器芯流体连通的第一端和与所述空气入口管连接的第二端。

6.如权利要求1所述的装置，进一步包括：

阀，用于控制空气流进所述空气入口管和所述囊；以及

开关，用于控制所述阀的位置。

7.如权利要求1所述的装置，进一步包括：

阀，用于控制空气流出所述囊。

8.一种用于将容器保持在车辆内的装置，包括：

流体地与加热器芯连通的热空气管；

流体地与蒸发器连通的冷空气管；

入口管；

第一阀，用于将空气从所述热空气管和冷空气管导向所述入口管；以及

囊，所述囊从空气入口管接收空气。

9.如权利要求8所述的装置，进一步包括在所述囊内的第二阀，其中所述第二阀从所述囊排出空气。

10.如权利要求8所述的装置，进一步包括开关，其中，所述开关控制所述第一阀的位置。

11.如权利要求8所述的装置，其中所述囊限定了排出空气的节流孔。

12.如权利要求8所述的装置，进一步包括：

囊阀；以及

重量传感器，其中，当在所述重量传感器上存在重量时，所述重量传感器触发所述囊阀以排出空气。

13.一种用于将容器保持在车辆内的容器保持器，包括：

空气入口管；

阀，用于控制在热空气管和冷空气管之间的空气混合，并且将混合的空气导入所述空气入口管；以及

可膨胀的囊，所述可膨胀的囊被构造以从所述空气入口管接纳空气。

14.如权利要求13所述的装置，进一步包括在所述囊上的手动释放阀。

15.如权利要求13所述的装置，进一步包括：

在容器保持器内的重量传感器，用于感应容器的重量。

16.如权利要求15所述的装置，进一步包括：

位于所述囊内的囊阀，用于根据由所述重量传感器感应的重量，释放所述囊内的空气。

17.如权利要求13所述的装置，进一步包括

囊阀，用于从所述囊内释放空气；以及

释放按钮，其中所述释放按钮激活所述囊阀。

18.如权利要求13所述的装置，其中，所述可膨胀囊是由橡胶制作。

Images