CN104545266B - 加热和冷却杯座 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种加热和冷却杯座，其包括：座主体、热交换器、珀尔帖元件和热管以及散热模块和散热风扇，其中，所述座主体储存饮料容器，形状为包围饮料容器，以及引入风的吹风孔；所述热交换器具有联接到座主体的外侧以覆盖吹风孔的前面以及入口，从而允许引入到入口中的风进行热交换，并然后通过吹风孔排放到座主体；所述珀尔帖元件具有联接到热交换器的后表面的前面，并且所述热管具有联接到珀尔帖元件的后表面的一个端部部分以及延伸到侧向的另一个端部部分的前面；散热模块联接到热管的一个端部部分并且散热风扇设置在散热模块的后面。

Description

加热和冷却杯座

技术领域

本发明涉及一种加热和冷却杯座，其能够通过改进快速作用属性和性能而增加对于用户的便利性，并且由于饮料可以在短时间内冷却或加热以便在车内饮用，也因此改进适销性。

背景技术

车辆已设置有杯座等。该杯座通常仅拥有简单的拾取功能，但根据一些车型已经提出除了固定功能以外具有加热和冷却功能的杯座。

然而，根据相关技术的杯座通常简单地使用热传导来实现加热和冷却功能，但仅使用热传导可能无法充分执行加热和冷却功能。

根据相关技术的杯座使用珀尔帖(Peltier)元件，但仅通过经由传导而执行到杯座的主体的热传递来实现储存在杯座中的杯的加热和冷却功能。

然而，根据上述技术，根据热传导的加热和冷却功能在杯和杯座之间的接触面积小的情况下可能无法正确地执行。也即，杯和杯座的大小并不总是匹配，存在杯的底部表面凹陷的情况，并且在由具有较低的导热系数的纸制成的纸杯的情况下，难以根据传导而产生热传递，从而杯的温度趋向于与周围温度相匹配。

因此，已需求能够通过解决上述问题而正确实现实质性的加热和冷却功能的杯座。

此外，在标题为“用于加热和冷却饮料的设备(Device for Heating and Coolinga Beverage)”的美国专利第5，720，171号中也描述了杯座，但是，由于该杯座也仅通过传导而实现杯座的加热和冷却功能，因此实质性的加热和冷却功能的效率可能非常低。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面提供了一种加热和冷却杯座，其能够通过改进快速作用属性和性能而增加对于用户的便利性，并且由于饮料可以在短时间内冷却或加热以便在车内饮用，也因此改进了适销性。

根据本发明的各个方面，提供了一种加热和冷却杯座，其包括：座主体、热交换器、珀尔帖元件和热管以及散热模块和散热风扇，其中，所述座主体具有打开以储存饮料的顶部，包围饮料的形状，以及形成在座主体的侧面的引入风的吹风孔；所述热交换器具有联接到座主体的外侧以覆盖吹风孔的前面或内部表面(也即具有安装在吹风孔的前面或内部表面)以及形成在热交换器的一侧的入口，从而允许引入到入口中的风进行热交换，并然后通过吹风孔排放到座主体；所述珀尔帖元件具有联接到热交换器的后表面的前面，并且所述热管具有联接到珀尔帖元件的后表面的一个端部部分以及延伸到侧向的另一个端部部分的前面；散热模块联接到热管的一个端部部分的后表面并且散热风扇设置在散热模块的后面。

热管可以配置为一个端部部分具有扁平形状并且另一个端部部分弯曲到后面。

散热模块可以形成为比珀尔帖元件长，并且热管的一个端部部分可以形成为具有对应于散热模块的长度。

珀尔帖元件可以紧密粘附到热管的一个端部部分的端部。

所述散热风扇可以设置到所述散热模块的侧面和后面，从而面对所述热管的另一个端部部分。

热管可以具有联接到珀尔帖元件的一个端部部分，具有中间部分，并且具有延伸到侧面的另一个端部部分，为扁平形状的所述中间部分在被弯曲以联接到散热模块的后表面之后，紧密粘附到散热模块的后表面。

所述热管可以具有另一个端部部分，冷凝销联接到所述另一个端部部分。

所述热交换器可以具有联接到所述座主体的外部侧以便覆盖所述吹风孔的前面，形成在所述热交换器的一侧的入口，以及热传递销，所述热传递销形成在所述热交换器中从而允许引入所述入口的风通过所述热传递销进行热交换，并然后通过所述吹风孔排放到所述座主体中。

所述加热和冷却杯座可以进一步包括外部座，所述外部座形成为具有大于所述座主体的直径的直径，并且在所述外部座和所述座主体之间形成通风空间，其为包围座主体的侧面的形状。

所述加热和冷却杯座可以进一步包括鼓风机，所述鼓风机设置在所述通风空间中以吸入所述通风空间中的空气，并且具有连接到所述热交换器的入口的出口。

所述热交换器可以联接到所述座主体以使所述入口形成在所述热交换器的一侧并且使所述吹风孔设置在所述热交换器的另一个端部部分。

所述座主体、所述热交换器、所述珀尔帖元件、所述热管、所述散热模块以及所述散热风扇可以设置在车辆的扶手中。

本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的详细陈述中是显而易见的，这些附图和详细陈述共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

图1为根据本发明的安装在扶手中的示例性加热和冷却杯座的立体图；

图2为根据本发明的示例性加热和冷却杯座的分解立体图；

图3为示意性地显示根据本发明的示例性加热和冷却杯座的横截面图；

图4为示意性地显示根据本发明的示例性加热和冷却杯座的横截面图；

图5为示意性地显示根据本发明的示例性加热和冷却杯座的横截面图；

图6为比较根据本发明的示例性加热和冷却杯座的性能的图表。

具体实施方式

下面将详细说明本发明的不同实施方案，在附图中和以下的描述中示出了这些实施方案的实例。虽然本发明将与示例性实施方案相组合进行描述，但是应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等效形式以及其它实施方案。

图1为根据本发明的各个实施方案的安装在扶手中的加热和冷却杯座的立体图，图2为根据本发明的各个实施方案的加热和冷却杯座的分解立体图，图3至图5为显示根据本发明的各个实施方案的加热和冷却杯座的视图，并且图6为比较根据本发明的各个实施方案的加热和冷却杯座的性能的图表。

首先，图1为根据本发明的各个实施方案的安装在扶手10中的加热和冷却杯座的立体图，其中根据本发明的各个实施方案的加热和冷却杯座可以安装在车辆中的扶手10中。为此，扶手10设置有杯座盖50，杯储存到盖50的顶部52中，并且根据本发明的杯座安装在盖下面。

图2为根据本发明的各个实施方案的加热和冷却杯座的立体图，也即，图2为根据本发明的各个实施方案的加热和冷却杯座的分解立体图。

根据本发明的加热和冷却杯座可以包括座主体100、热交换器300、珀尔帖元件900和热管400、散热模块500和散热风扇600、外部座200以及鼓风机700，其中，座主体100具有打开以接收饮料容器的顶部，包围饮料容器的形状以及形成在座主体100的侧面的引入风的吹风孔120；热交换器300具有联接到座主体100的外侧以覆盖吹风孔120的前面或内部表面(也即，具有安装在吹风孔120的前面或内部表面)，形成在热交换器300一侧的入口320以及热传递销340，热传递销340形成在热交换器300中以允许引入到入口320中的风通过热传递销340进行热交换，并然后通过吹风孔120排放到座主体100；珀尔帖元件900具有联接到热交换器300的后面或外部表面的前面，并且热管400具有一个端部(也即，联接到珀尔帖元件900的后表面的第一端部部分410)和另一个端部(也即，延伸到侧向的第二端部部分440)的前面；散热模块500联接到热管400的一个端部部分410的后表面并且散热风扇600设置在散热模块500的后面，外部座200形成为具有大于座主体100的直径的直径，并且在外部座200和座主体100之间形成通风空间，其为包围座主体100的侧面的形状；鼓风机700设置在该通风空间中以吸入在通风空间中的空气，并且具有连接到热交换器300的入口320的出口。

座主体100可以由能够传导热的金属材料制成，并通过上述金属材料同时进行对流和传导。座主体100具有打开以接收饮料容器的顶部，至少部分地包围饮料容器的形状，以及吹风孔120，引入风的吹风孔120形成在座主体100的侧面。通过吹风孔120引入的经处理的空气碰撞杯C，向上升起，并且再次引入到鼓风机700中。

此外，热交换器300具有联接到座主体100的外侧的前面以便覆盖吹风孔120。热交换器300具有形成在热交换器300一侧的入口320从而引入空气，以及热传递销340，热传递销340形成在热交换器300中从而允许引入到入口中的风通过热传递销340进行热交换。此外，经热交换的风通过吹风孔120排放到座主体100中以朝向杯C侧进行对流热传递。

此外，珀尔帖元件900具有联接到热交换器300的后表面的前面，从而直接冷却或加热热交换器300。因而，引入到热交换器300中从而排放到座主体100中的空气得以处理。此外，与此同时，由于热交换器300直接联接到座主体100，因此热交换器300冷却或加热全部的座主体100从而通过与杯C传导而执行热传递，并且在座主体100和杯C之间的空气可以由于座主体100的传导而以良好的效率执行对流热传递。

热管400具有联接到珀尔帖元件900的后表面的一个端部部分410以及延伸到侧向的另一个端部部分440的前面。此外，散热模块500联接到热管400的一个端部部分410的后表面，并且散热风扇600设置在散热模块500的后面。热管400和散热模块500可以嵌入以集成在一个外壳800中。此外，外壳800可以具有分为部段820和部段840的部段，散热模块500设置在部段820中，热管400的另一个端部部分440设置在部段840中，并且散热风扇600连接到部段840。

因此，在热管400的一个端部部分410发生蒸发，从而珀尔帖元件900的废热得以迅速地移动并且热被传递到散热模块500，并且在热管400的另一个端部部分440发生冷凝过程，从而执行热管400的热传递。此外，因此，可以使用比珀尔帖元件900直接联接到散热模块500而没有热管400的情况更大的散热面积。

同时，散热风扇600设置在散热模块500的后面以吸入和排放空气，从而允许通过对流的散热产生在散热模块500。

如图3所示，热管400可以配置有具有扁平形状的一个端部部分410以及弯曲到后面的另一个端部部分440。散热模块500可以形成为比珀尔帖元件900长，并且热管400的一个端部部分410可以形成为具有对应于散热模块500的长度。此外，珀尔帖元件900可以紧密粘附到热管400的一个端部部分410的端部。

通过上述构造，热管400的一个端部部分410的端部接收热量，将已接收的热量移动到另一个端部部分440侧，并且将热量均匀地传递到散热模块500，并且在另一个端部部分440发生冷凝。此外，散热风扇600设置在散热模块500的侧面和后面以面对热管400的另一个端部部分440，从而能够允许更容易地发生冷凝过程。由于另一个端部部分440具有稍微弯曲到散热风扇600侧的形状，因此另一个端部部分440可以有助于引导风并且允许更有效地发生冷凝。

同时，如图4所示，热管400可以具有联接到珀尔帖元件900的一个端部部分410，可以具有中间部分420，并且可以具有延伸到侧面的另一个端部部分440，为扁平形状的中间部分420在被弯曲以联接到散热模块500的后表面之后，紧密粘附到散热模块500的后表面。

此外，如图5所示，冷凝销442可以联接到热管400的另一个端部部分440。

图6为比较根据本发明的各个实施方案的加热和冷却杯座的性能的图表，并且在现有的散热器中，珀尔帖元件直接联接到散热模块而不具有热管。在该情况下，应当清楚，由于从散热模块接触珀尔帖元件的加热部段向外流出，因此散热量明显减少。也即，散热效率降低了。然而，根据本发明的各个实施方案，由于热管传递热量，因此热量被接收到加热部段中以及散热模块的散热部段中，以使散热面积显著增加，从而增加散热量。

同时，如图2所示，外部座200形成为具有大于座主体100的直径的直径，并且在外部座200和座主体100之间形成通风空间，其为包围座主体100的侧面的形状。此外，鼓风机700设置在通风空间中以吸入在通风空间中的空气，并且具有连接到热交换器300的入口的出口，从而将吸入的空气供应到热交换器300。

因此，在杯C和座主体100之间的空气从内部侧通过座主体100的顶部前进到外部侧，并且空气再次得以引入到座主体100和外部座200之间，从而通过鼓风机700传递到热交换器300。此外，热交换器300再次处理经传递的空气，从而通过吹风孔120将空气再次引入到座主体100和杯C之间。同时，热交换器300直接传导座主体100，以使杯的加热和冷却可以通过对流热传递和传导进行，并且经传导的空气连续再次流通和处理，从而改进处理效率和快速作用属性。最终可能的是，由于珀尔帖元件900冷却和加热热交换器300，并且珀尔帖元件900的相对表面通过热管而散热到散热模块，从而能够允许杯座稳定运行。

根据具有上述结构的加热和冷却杯座，在将饮料容器保持、冷却以及加热为加热或冷却状态时，使外部散热器的散热能力最大，从而可以使与现有冷却机相比，加热和冷却杯座的性能最大，并且可以减小散热器的面积并且即使在使用相同的外部散热器的情况下也可以改进其散热效率。

此外，可以使热元件最少并且可以使散热器的面积最小，从而可以扩展加热和冷却杯座安装在车辆中的范围，并且可以改进能量效率和控制功能。

此外，可以通过改进快速作用属性和性能而改进对于用户的便利性，并且由于饮料可以在短时间内冷却或加热以便在车内饮用，也因此改进了适销性。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语前或后等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (12)

1.一种加热和冷却杯座，包括：

座主体，所述座主体具有打开以接收饮料容器的顶部、至少部分地包围所述饮料容器的形状以及形成在所述座主体侧面的吹风孔，空气通过所述吹风孔流入所述座主体；

热交换器，所述热交换器包括安装在所述吹风孔的内部表面，以及形成在所述热交换器的一侧的入口，其中流入所述入口的空气进行热交换并且通过所述吹风孔排放到所述座主体中；

珀尔帖元件，所述珀尔帖元件包括联接到所述热交换器的外部表面的前表面；

热管，所述热管包括第一端部部分和第二端部部分，所述第一端部部分具有联接到所述珀尔帖元件的后表面的前表面，所述第二端部部分在侧向上延伸远离所述珀尔帖元件；以及

散热模块，所述散热模块联接到所述热管的第一端部部分的后表面；以及

散热风扇，所述散热风扇设置在远离所述热管的所述散热模块的后面。

2.根据权利要求1所述的加热和冷却杯座，其中，所述热管的第一端部部分和第二端部部分中的一个为扁平形状，并且所述第一端部部分和所述第二端部部分中的另一个弯曲到后面。

3.根据权利要求1所述的加热和冷却杯座，其中，所述散热模块比所述珀尔帖元件长，并且所述热管的第一端部部分具有对应于所述散热模块的长度。

4.根据权利要求3所述的加热和冷却杯座，其中，所述珀尔帖元件紧密粘附到所述热管的第一端部部分。

5.根据权利要求1所述的加热和冷却杯座，其中，所述散热风扇设置到所述散热模块的一侧和后面，从而面对所述热管的第二端部部分。

6.根据权利要求1所述的加热和冷却杯座，其中，所述热管的第一端部部分联接到所述珀尔帖元件，并且所述热管的中间部分粘附到所述散热模块。

7.根据权利要求1所述的加热和冷却杯座，其中，冷凝销联接到所述热管的第二端部。

8.根据权利要求1所述的加热和冷却杯座，其中，所述热交换器具有联接到所述座主体的外部侧以便覆盖所述吹风孔的前面，形成在所述热交换器的一侧的入口，以及热传递销，所述热传递销形成在所述热交换器中以允许经过所述入口的空气通过所述热传递销进行热交换，并在之后通过所述吹风孔排放到所述座主体中。

9.根据权利要求1所述的加热和冷却杯座，进一步包括外部座，所述外部座包括大于所述座主体的直径的直径，并且在所述外部座和所述座主体之间形成通风空间。

10.根据权利要求9所述的加热和冷却杯座，进一步包括鼓风机，所述鼓风机设置在所述通风空间中以吸入所述通风空间中的空气，并且具有连接到所述热交换器的入口的出口。

11.根据权利要求1所述的加热和冷却杯座，其中，所述热交换器联接到所述座主体以使所述入口形成在所述热交换器的一侧并且使所述吹风孔设置在所述热交换器的相对端部。

12.根据权利要求1所述的加热和冷却杯座，其中，所述座主体、所述热交换器、所述珀尔帖元件、所述热管、所述散热模块以及所述散热风扇设置在车辆的扶手中。