DE102013110393A1

DE102013110393A1 - Kühlender und wärmender becherhalter

Info

Publication number: DE102013110393A1
Application number: DE102013110393.6A
Authority: DE
Inventors: Man Ju Oh; Jae Woong Kim; Jae Woo Park; Jae Hoon Kim
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kbautotech Co Ltd
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2013-06-03
Filing date: 2013-09-20
Publication date: 2014-12-04
Anticipated expiration: 2033-09-21
Also published as: CN104207597B; US9416994B2; US20140352326A1; KR101449293B1; DE102013110393B4; CN104207597A

Abstract

Ein kühlender und wärmender Becherhalter weist auf: ein Paar von Halterkörpern (100, 100'); ein Paar von thermoelektrischen Elementen (200, 200'), welche erste und zweite Flächen zur Wärmeabsorption und Wärmeerzeugung aufweisen, wobei die ersten Flächen an den Halterkörpern (100, 100') installiert sind; ein Paar von Wärmeaustauschkörpern (400, 400') zum Austauschen von Wärme mit den zweiten Flächen der betreffenden thermoelektrischen Elemente (200, 200'); ein Gebläse (500), welches an einer Seite der Wärmeaustauschkörper (400, 400') angeordnet ist und Wärme von den Wärmeaustauschkörpern (400, 400') abstrahlt; und ein Erweiterungsheizrohr (300), welches die zweiten Flächen der betreffenden thermoelektrischen Elemente (200, 200') miteinander thermisch verbindet oder die betreffenden Wärmeaustauschkörper (400, 400') miteinander thermisch verbindet.

Description

Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität einer koreanischen Patentanmeldung mit der Nummer 10-2013-0063384 , eingereicht am 3. Juni 2013, deren gesamter Inhalt für alle Zwecke durch diese Bezugnahme hierin einbezogen ist.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen kühlenden und wärmenden (bzw. heizenden) Becherhalter, welcher in der Lage ist, einen Becher (bzw. ein beliebiges Trinkgefäß) aufzubewahren und eine Kühlung oder eine Erwärmung durchzuführen, indem dieser in einem Fahrzeug oder desgleichen montiert ist.
Ein Fahrzeug oder desgleichen ist mit einem Becherhalter versehen. Dieser Becherhalter hat im Allgemeinen nur eine einfache Haltefunktion. Allerdings ist bei einigen Fahrzeugen ein Becherhalter mit einer Kühl- und Wärmfunktion eingeführt worden.
Der Becherhalter gemäß der verwandten Technik ist im Allgemeinen zuständig für eine Kühlung oder Erwärmung unter einfacher Verwendung von nur der Wärmeleitung. Allerdings kann unter Verwendung von nur der Wärmeleitung keine ausreichende Kühlung oder Erwärmung durchgeführt werden.
1 zeigt einen kühlenden und wärmenden Becherhalter gemäß der verwandten Technik. Der Becherhalter gemäß der verwandten Technik verwendet ein Peltier-Element 20, allerdings ist dieser zuständig für eine Kühlung oder Erwärmung eines Bechers, welcher darin aufbewahrt ist, mittels nur von Thermoelektrizität über die Wärmeleitung zu einem Becherhalterkörper 10.
Allerdings wird bei dieser Technologie in dem Fall, wenn ein Kontaktbereich zwischen dem Becher und dem Becherhalter klein ist, die Kühl- oder Wärmfunktion über die Wärmeleitung nicht angemessen durchgeführt. Das heißt, dass Größen des Bechers und des Becherhalters nicht immer miteinander übereinstimmen, und der Becher kann eine eingedrückte Bodenfläche aufweisen. In dem Fall eines Bechers aus Papier mit einer niedrigen Wärmeleitfähigkeit hat sich eine Tendenz gezeigt, dass eine Wärmeübertragung durch Wärmeleitung im Wesentlichen nicht erzeugt wird, so dass eine Temperatur (von z. B. dem Becherinhalt) mit einer Umgebungstemperatur übereinstimmt.
Daher besteht Bedarf an einem Becherhalter, welcher durch Lösen dieser Probleme in der Lage ist, eine wesentliche Kühl- oder Wärmfunktion angemessen zu implementieren.
US 5,720,171 mit dem Titel „Device for Heating and Cooling Beverage” hat auch einen Becherhalter vorgeschlagen. Allerdings wird auch gemäß US 5,720,171 die Kühl- und die Wärmfunktion nur durch Wärmeleitung implementiert, so dass ein wesentlicher Kühl- oder Heizwirkungsgrad signifikant gering ist.
Die hier im Zusammenhang mit dem Hintergrund der Erfindung offenbarten Informationen sollen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung dienen und sollen nicht als eine Anerkennung oder irgendeine Form von Hinweis verstanden werden, dass diese Informationen einen dem Fachmann bereits bekannten Stand der Technik darstellen.
Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen einen kühlenden und wärmenden Becherhalter bereit, welcher in der Lage ist, eine wesentliche Kühl- oder Wärmfunktion durch Hinzufügen von einer Luftklimatisierungsmaßnahme, welche besser ist als eine Wärmeleitungsmaßnahme, zu implementieren.
Gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung wird bereitgestellt ein kühlender und wärmender Becherhalter, aufweisend: ein Paar von Halterkörpern; ein Paar von thermoelektrischen Elementen, welche erste und zweite Flächen zur Wärmeabsorption und Wärmeerzeugung aufweisen, wobei die ersten Flächen an den Halterkörpern installiert sind; ein Paar von Wärmeaustauschkörpern (mit z. B. Wärmeaustauschzapfen bzw. -stiften oder mit Wärmeaustauschrippen bzw. -lamellen) zum Austauschen von Wärme mit den zweiten Flächen der betreffenden thermoelektrischen Elemente; ein Gebläse, welches an einer Seite der Wärmeaustauschkörper angeordnet ist und Wärme von den Wärmeaustauschkörpern abstrahlt (bzw. abführt); und ein Erweiterungsheizrohr (bzw. Verlängerungsheizrohr), welches die zweiten Flächen der betreffenden thermoelektrischen Elemente miteinander thermisch verbindet oder die betreffenden Wärmeaustauschkörper miteinander thermisch verbindet.
Das Paar von Wärmeaustauschkörpern kann um einen vorbestimmten Abstand voneinander getrennt sein und das Erweiterungsheizrohr dortzwischen haben, und das Erweiterungsheizrohr kann einen Endabschnitt, welcher eng an einem Wärmeaustauschkörper anhaftet, einen gebogenen Mittelabschnitt und einen anderen Endabschnitt, welcher eng an einem anderen Wärmeaustauschkörper anhaftet, aufweisen.
Die einen Flächen des Paares von Wärmeaustauschkörpern, welche den thermoelektrischen Elementen zugewandt sind, können versehen sein mit dem Erweiterungsheizrohr, welches die betreffenden Wärmeaustauschkörper durchquert, um die betreffenden Wärmeaustauschkörper miteinander thermisch zu verbinden, und die zweiten Flächen der betreffenden thermoelektrischen Elemente können eng an dem Erweiterungsheizrohr anhaften, um die betreffenden thermoelektrischen Elemente miteinander thermisch zu verbinden
Der kühlende und wärmende Becherhalter kann ferner aufweisen ein Paar von Übertragungsheizrohren, welche die einen (bzw. ersten) Enden, welche mit den zweiten Flächen der thermoelektrischen Elemente verbunden sind, aufweisen, erweitert (bzw. verlängert) sind und die anderen (bzw. zweiten) Enden, welche mit den Wärmeaustauschkörpern verbunden sind, aufweisen.
Beide Enden des Erweiterungsheizrohres können mit den betreffenden Übertragungsheizrohren verbunden sein.
Gemäß verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung wird bereitgestellt ein kühlender und wärmender Becherhalter, aufweisend: ein Paar von Halterkörpern; ein Paar von thermoelektrischen Elementen, welche erste und zweite Flächen zur Wärmeabsorption und Wärmeerzeugung aufweisen, wobei die ersten Flächen an den Halterkörpern installiert sind; ein Paar von Wärmeaustauschkörpern (mit z. B. Wärmeaustauschzapfen bzw. -stiften oder mit Wärmeaustauschrippen bzw. -lamellen), welche derart vorgesehen sind, dass sie Wärme mit den zweiten Flächen der betreffenden thermoelektrischen Elemente austauschen; ein Gebläse, welches an einer Seite der Wärmeaustauschkörper angeordnet ist und Wärme von den Wärmeaustauschkörpern abstrahlt; ein Erweiterungsheizrohr, welches die zweiten Flächen der betreffenden thermoelektrischen Elemente miteinander thermisch verbindet oder die betreffenden Wärmeaustauschkörper miteinander thermisch verbindet; ein Paar von zusätzlichen thermoelektrischen Elementen, welche in einem Raum zwischen dem Paar von Halterkörpern vorgesehen sind und erste Flächen, welche eng an den Halterkörpern daran angrenzend anhaften, sowie zweite Flächen, welche einander gegenüberliegend angeordnet sind, aufweisen; und Zusatz-Heizrohre, welche die zweiten Flächen der betreffenden zusätzlichen thermoelektrischen Elemente und die betreffenden Wärmeaustauschkörper miteinander thermisch verbinden.
Seiten (bzw. erste Seiten) des Paares von thermoelektrischen Elementen können mit Lüftern versehen sein und Luft, welche von den Lüftern geblasen ist, kann durch die ersten Flächen der thermoelektrische Elemente klimatisiert, dann in die Halterkörper eingeleitet werden und darin Wärme durch Konvektion austauschen.
Der kühlende und wärmende Becherhalter kann ferner aufweisen ein Paar von Übertragungsheizrohren, welche die einen Enden, welche mit den zweiten Flächen der thermoelektrischen Elemente verbunden sind, aufweisen, erweitert sind und die anderen Enden, welche mit den Wärmeaustauschkörpern verbunden sind, aufweisen.
Die zweiten Flächen des Paares von thermoelektrischen Elementen können mit Wärmeabstrahlkörpern (mit z. B. Wärmeabstrahlzapfen bzw. -stiften oder mit Wärmeabstrahlrippen bzw. -lamellen) installiert sein, wobei die einen Enden der Übertragungsheizrohre mit den betreffenden Wärmeabstrahlkörpern verbunden sein können und beide Enden des Erweiterungsheizrohres mit den betreffenden Wärmeabstrahlkörpern verbunden sein können.
Der kühlende und wärmende Becherhalter kann ferner aufweisen einen Zusatz-Wärmeabstrahlkörper (mit z. B. Wärmeabstrahlzapfen bzw. -stiften oder mit Wärmeabstrahlrippen bzw. -lamellen), welcher zwischen dem Paar von zusätzlichen thermoelektrischen Elementen angeordnet ist und beide Seiten aufweist, welche eng an den zweiten Flächen der zusätzlichen thermoelektrischen Elemente, welche sich einander gegenüberliegen, anhaften.
Die Zusatz-Heizrohre können als ein Paar konfiguriert sein und die einen Enden, welche mit dem Zusatz-Wärmeabstrahlkörper verbunden sind, und die anderen Enden, welche mit den betreffenden Wärmeaustauschkörpern verbunden sind, aufweisen.
Ein Erweiterungswärmeaustauschkörper (mit z. B. Wärmeaustauschzapfen bzw. -stiften oder mit Wärmeaustauschrippen bzw. -lamellen) kann zwischen dem Paar von Wärmeaustauschkörpern angeordnet sein.
Die vorliegenden Verfahren und Vorrichtungen haben weitere Merkmale und Vorteile, wie im Detail aus den angehängten Zeichnungen, die hierin einbezogen sind, und den folgenden näheren Beschreibungen sichtbar werden, die zusammen zur Erläuterung gewisser Prinzipien der vorliegenden Erfindung dienen.
1 ist eine Ansicht, welche einen kühlenden und wärmenden Becherhalter gemäß der verwandten Technik zeigt.
2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8 sind Ansichten, welche einen kühlenden und wärmenden Becherhalter gemäß verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen.
Es wird nun im Detail Bezug genommen auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von denen Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt und unten beschrieben sind. Während die Erfindung im Zusammenhang mit den beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird, versteht sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht beabsichtigt, die Erfindung auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Auf der anderen Seite ist beabsichtigt, dass die Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen deckt, die in den Gedanken und Schutzbereich der Erfindung fallen, wie in den angehängten Patentansprüchen definiert.
2 bis 8 sind Ansichten, welche einen kühlenden und wärmenden Becherhalter gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen. Der kühlende und wärmende Becherhalter gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weist auf: ein Paar von Halterkörpern 100 und 100'; ein Paar von thermoelektrischen Elementen 200 und 200', welche erste und zweite Flächen zur Wärmeabsorption und Wärmeerzeugung aufweisen, wobei die ersten Flächen an den Halterkörpern 100 und 100' installiert sind; ein Paar von Wärmeaustauschkörpern 400 und 400', welche so vorgesehen sind, dass sie Wärme mit den zweiten Flächen der betreffenden thermoelektrischen Elemente 200 und 200' austauschen; ein Gebläse 500, welches an einer Seite der Wärmeaustauschkörper 400 und 400' angeordnet ist und Wärme von den Wärmeaustauschkörpern 400 und 400' abstrahlt; und ein Erweiterungsheizrohr 300, welches die zweiten Flächen der betreffenden thermoelektrischen Elemente 200 und 200' miteinander thermisch verbindet oder die betreffenden Wärmeaustauschkörper 400 und 400' miteinander thermisch verbindet.
Gemäß Beschreibung von verschiedenen Ausführungsformen, welche in 2 gezeigt sind, wird zunächst das Paar von Halterkörpern 100 und 100' vorgesehen. Die Halterkörper 100 und 100' haben Becher, welche darin zur Durchführung von Kühlung und Erwärmung gelagert sind, was grundsätzlich auf Inbetriebnahmen der thermoelektrischen Elemente 200 und 200' beruht. Die thermoelektrischen Elemente 200 und 200' haben erste und zweite Flächen zur Wärmeabsorption und Wärmeerzeugung und werden als ein Paar vorgesehen, um zu den betreffenden Halterkörpern 100 und 100' zu korrespondieren, indem die ersten Flächen an die Halterkörper 100 und 100' installiert werden. Es ist ersichtlich, dass in dem Fall, in welchem ein Paar oder mehr Halterkörper 100 und 100' bereitgestellt werden, die Anzahl von jeder Komponente, welche unten zu beschreiben ist, zu der der Halterkörper 100 und 100' korrespondiert.
Um die Becher, welche in den Halterkörpern 100 und 100' gelagert sind, zu kühlen oder zu erwärmen, kann ein Verfahren darin bestehen, metallische Halterkörper 100 und 100' selbst über die ersten Flächen der thermoelektrischen Elemente 200 und 200' zu kühlen oder zu erwärmen, wodurch die Becher mittels Wärmeleitung gekühlt oder geheizt werden. Allerdings ist eine Kühlung oder eine Erwärmung mittels konvektiver Wärmeübertragung, wie in 8 gezeigt, effektiv darin, dass Kontaktbereiche zwischen den Bechern und den Halterkörper 100 und 100' nicht groß sind (bzw. sein müssen). Dies wird unten mit Bezugnahme auf 8 beschrieben.
Das Paar von Wärmeaustauschkörpern 400 und 400' wird so vorgesehen, dass es Wärme mit den zweiten Flächen der betreffenden thermoelektrischen Elemente 200 und 200' austauscht, und das Gebläse 500, welches an einer Seite der Wärmeaustauschkörper 400 und 400' angeordnet ist und Wärme von den Wärmeaustauschkörpern 400 und 400' abstrahlt, wird vorgesehen. Die Wärmeaustauschkörper 400 und 400' weisen eine Mehrzahl von Rippen (bzw. Zapfen) auf, welche gestapelt sind, um eine rechteckige Kastenform auszubilden, wodurch ermöglicht wird, eine Wärmeübertragungsfläche zu vergrößern, und die Anzahl der Gebläse 500 kann zu der von den Wärmeaustauschkörpern 400 und 400' korrespondieren, oder ein einziges großes Gebläse kann bereitgestellt werden. Die thermoelektrischen Elemente 200 und 200' kühlen oder erwärmen die Halterkörper 100 und 100' über die ersten Flächen davon. Daher sollte gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine entgegengesetzte Wärme (bzw. abzuführende Wärme) zwecks Kühlung und Erwärmung der Halterkörper schnell entfernt werden, um als ein kühlender und wärmender Becherhalter zu dienen. Daher werden, um die entgegengesetzte Wärme zu entfernen, die Wärmeaustauschkörper 400 und 400' und das Gebläse 500 an den einen Seiten der Halterkörper 100 und 100' vorgesehen.
Zusätzlich ist das Erweiterungsheizrohr 300 vorgesehen, um die zweiten Flächen der betreffenden thermoelektrischen Elemente 200 und 200' miteinander thermisch zu verbinden oder die betreffenden Wärmeaustauschkörper 400 und 400' miteinander thermisch zu verbinden. Das heißt, dass das Heizrohr zum Übertragen oder Dissipieren von Wärme von der einen Seite davon auf die andere Seite davon bei einer Überschallgeschwindigkeit (von z. B. der Strömung) ist. Daher werden, auch in dem Fall, wenn nur Kühlung oder Erwärmung von einem Halterkörper 100 unter Verwendung von nur einem thermoelektrischen Element 200 durchgeführt wird, beide Wärmeaustauschkörper 400 und 400' verwendet, wodurch ein schnelles Entfernen der entgegengesetzten Wärme ermöglicht wird.
Alternativ, da Wärme der zweiten Flächen der betreffenden thermoelektrischen Elemente 200 und 200' derart dissipiert werden, dass sie thermisch parallel zueinander sind aufgrund von dem Erweiterungsheizrohr 300, werden beide Wärmeaustauschkörper 400 und 400' über die zweiten Flächen der betreffenden thermoelektrischen Elemente 200 und 200' verwendet. Als ein Ergebnis können, auch wenn nur ein thermoelektrisches Element 200 verwendet wird, beide Wärmeaustauschkörper 400 und 400' verwendet werden, so dass ein Wärmeabstrahlbereich signifikant vergrößert werden kann, was eine Effizienz des thermoelektrischen Elements 200 und eine Kühl- bzw. eine Heizgeschwindigkeit des kühlenden und wärmenden Becherhalters doppelt erhöht.
Zusätzlich, wie in 3 gezeigt, ist das Paar von Wärmeaustauschkörpern 400 und 400' (bzw. sind die Wärmeaustauschkörper 400 und 400') in einem vorbestimmten Abstand zueinander angeordnet und hat das Erweiterungsheizrohr 300, welches dortzwischen angeordnet ist, und das Erweiterungsheizrohr 300 hat einen Endabschnitt, welcher eng an einem Wärmeaustauschkörper 400 anhaftet, einen gebogenen Mittelabschnitt und einen anderen Endabschnitt, welcher eng an dem anderen Wärmeaustauschkörper 400' anhaftet. Die dient auch dazu, dass beide Wärmeaustauschkörper 400 und 400' die Wärme miteinander dissipieren, um parallel zueinander zu sein, wodurch ein Bereich von Wärmeleitung doppelt vergrößert wird.
Zusätzlich können die einen Flächen des Paares von Wärmeaustauschkörpern 400 und 400', welche den thermoelektrischen Elementen 200 und 200' zugewandt sind, mit dem Erweiterungsheizrohr 300 versehen sein, welches die betreffenden Wärmeaustauschkörper 400 und 400 durchquert, um die betreffenden Wärmeaustauschkörper 400 und 400' thermisch miteinander zu verbinden, und die zweiten Flächen der betreffenden thermoelektrischen Elemente 200 und 200' können eng an dem Erweiterungsheizrohr 300 anhaften, um thermisch die betreffenden thermoelektrischen Elemente 200 und 200' miteinander zu verbinden. In diesem Fall, wie in 4 gezeigt, kann die zweite Fläche des thermoelektrischen Elements 200 die entgegengesetzte Wärme zu den beiden Wärmeaustauschkörpern 400 und 400' abführen. In diesem Fall ist es vorteilhaft, dass das Erweiterungsheizrohr 300 eine Plattenform aufweist, in welcher es einen vorbestimmten Bereich für einen Flächenkontakt der zweiten Flächen der thermoelektrischen Elemente 200 und 200' aufweist.
Ein Paar von Übertragungsheizrohren 240 und 240', welche die einen (bzw. erste) Enden, welche mit den zweiten Flächen der thermoelektrischen Elemente 200 und 200' verbunden sind, aufweisen, erweitert sind und die anderen (bzw. zweite) Enden, welche mit den Wärmeaustauschkörpern 400 und 400' verbunden sind, aufweisen, kann auch vorgesehen sein. Dieses, was in 2 gezeigt ist, ist sehr nützlich in dem Fall, in dem die Halterkörper 100 und 100' und die Wärmeaustauschkörper 400 und 400' nicht in einem vorbestimmten Abstand zueinander angeordnet werden können. Durch die oben genannte Struktur können die betreffenden thermoelektrischen Elemente 200 und 200' grundsätzlich nicht nur eine Wärmeabstrahlung (bzw. -abfuhr) an die Wärmeaustauschkörper 400 und 400', welche dazu korrespondieren, über die Übertragungsheizrohre 240 und 240' durchführen, sondern auch die Übertragungsheizrohre 240 und 240' und die Wärmeaustauschkörper 400 und 400', welche an der anderen Seite angeordnet sind, über das Erweiterungsheizrohr 300 verwenden.
Zusätzlich können beide Enden des Erweiterungsheizrohres 300 mit den betreffenden Übertragungsheizrohren 240 und 240' verbunden sein. In diesem zur 5 korrespondierenden Fall besteht ein Vorteil darin, dass eine Länge des Heizrohres verringert werden kann. Zusätzlich, wie in 6 gezeigt, ist es möglich, beide Enden des Erweiterungsheizrohres 300 mit den betreffenden Wärmeaustauschkörpern 400 und 400' zu verbinden, in welchen ein Wärmeabstrahlbereich vergrößert ist.
7 und 8 sind Ansichten, welche einen kühlenden und wärmenden Becherhalter gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigen. Der kühlende und wärmende Becherhalter gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weist auf: ein Paar von Halterkörpern 100 und 100'; ein Paar von thermoelektrischen Elementen 200 und 200', welche erste und zweite Flächen zur Wärmeabsorption und Wärmeerzeugung aufweisen, wobei die ersten Flächen an den Halterkörpern 100 und 100' installiert sind; ein Paar von Wärmeaustauschkörpern 400 und 400', welche derart vorgesehen sind, dass sie Wärme mit den zweiten Flächen der betreffenden thermoelektrischen Elemente 200 und 200' austauschen; ein Gebläse 500, welches an einer Seite der Wärmeaustauschkörper 400 und 400' angeordnet ist und Wärme von den Wärmeaustauschkörpern 400 und 400' abstrahlt; ein Erweiterungsheizrohr 300, welches die zweiten Flächen der betreffenden thermoelektrischen Elemente 200 und 200' miteinander thermisch verbindet oder die betreffenden Wärmeaustauschkörper 400 und 400' miteinander thermisch verbindet; ein Paar von zusätzlichen (bzw. Zusatz-) thermoelektrischen Elementen 700 und 700', welche in einem Raum zwischen dem Paar von Halterkörpern 100 und 100' vorgesehen sind und erste Flächen, welche eng an den Halterkörpern 100 und 100' daran angrenzend anhaften, sowie zweite Flächen, welche einander gegenüberliegend angeordnet sind, aufweisen; und Zusatz-Heizrohre 740 und 740', welche die zweiten Flächen der betreffenden zusätzlichen thermoelektrischen Elemente 700 und 700' und die betreffenden Wärmeaustauschkörper 400 und 400' miteinander thermisch verbinden.
Das heißt, dass der kühlende und wärmende Becherhalter gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, dass er aufweist: das Paar von zusätzlichen thermoelektrischen Elementen 700 und 700', welche in dem Raum zwischen dem Paar von Halterkörpern 100 und 100' vorgesehen sind und die ersten Flächen, welche eng an den Halterkörpern 100 und 100' daran angrenzend anhaften, sowie die zweiten Flächen, welche einander gegenüberliegend angeordnet sind, aufweisen; und die Zusatz-Heizrohre 740 und 740', welche die zweiten Flächen der betreffenden zusätzlichen thermoelektrischen Elemente 700 und 700' und die betreffenden Wärmeaustauschkörper 400 und 400' miteinander thermisch verbinden.
Das Paar von Halterkörpern 100 und 100' weisen die thermoelektrischen Elemente 200 und 200' auf, welche hauptsächlich betrieben werden, um eine Kühlung oder Erwärmung durchzuführen, und die betreffenden zusätzlichen thermoelektrischen Elemente 700 und 700' werden in einem kleinen Raum zwischen den Halterkörpern 100 und 100' angeordnet, um eine Kühl- oder Wärmfunktion zu verbessern. Die zusätzlichen thermoelektrischen Elemente 700 und 700' sind in dem Raum zwischen dem Paar von Halterkörpern 100 und 100' vorgesehen, haben die ersten Flächen, welche eng an den Halterkörpern 100 und 100' daran angrenzend anhaften, sowie die zweiten Flächen, welche einander gegenüberliegend angeordnet sind, und berühren hauptsächlich die Halterkörper 100 und 100' direkt, um die Halterkörper 100 und 100' unter Nutzung von Wärmeleitung zu kühlen oder aufzuwärmen, wodurch ermöglicht wird, dass Luft, welche in den Haltekörpern 100 und 100' zirkuliert, gekühlt oder aufgeheizt wird, um eine Kühl- oder Heizeffizienz zu erhöhen.
Die Zusatz-Heizrohre 740 und 740', welche die zweiten Flächen der betreffenden zusätzlichen thermoelektrischen Elemente 700 und 700' und die betreffenden Wärmeaustauschkörper 400 und 400' miteinander thermisch verbinden, sind vorgesehen zur Durchführung von Wärmeabstrahlung der zusätzlichen thermoelektrischen Elemente 700 und 700' zusammen mit den Wärmeaustauschkörpern 400 und 400'.
Zusätzlich können Seiten des Paares von thermoelektrischen Elementen 200 und 200' mit Lüftern 210 und 210' versehen sein, und Luft, welche von den Lüftern 210 und 201' geblasen ist, kann durch die ersten Flächen der thermoelektrische Elemente 200 und 200' klimatisiert und dann in die Halterkörper 100, 100' eingeleitet werden und darin Wärme durch Konvektion austauschen. Grundsätzlich dienen die hauptsächlichen (bzw. Haupt-) thermoelektrischen Elemente 200 und 200' zur Kühlung oder Erwärmung von Bechern, welche in die Halterkörper 100 und 100' eingelassen sind, mittels konvektiver Wärmeübertragung. Wie in 8 gezeigt, wird daher ein externes Gehäuse 101, welches die Halterkörper 100 und 100' umschließt, installiert, und der Lüfter 210 und das thermoelektrische Element 200 werden zwischen dem externen Gehäuse 101 und dem Halterkörper 100 vorgesehen.
Die Lüfter 210 und 210' saugen Luft an und lassen dann die Luft zu den thermoelektrischen Elementen 200 und 200' ab, und die abgelassene Luft wird klimatisiert, während sie die ersten Flächen der thermoelektrischen Elemente 200 und 200' passiert, und wird dann durch Durchgangslöcher der Halterkörper 100 und 100' in die Halterkörper 100 und 100' eingeführt. Zusätzlich bewegt sich die eingeführte klimatisierte Luft, während sie die Becher umschließt, und wird dann wieder in die Lüfter 210 und 210' eingeführt, um die Becher zu kühlen oder aufzuwärmen, während sie die Becher umschließt, mittels konvektiver Wärmeübertragung. Da der Becher verschiedene Formen aufweist, kann eine Effizienz im Vergleich zu einer Wärmeleitungsmaßnahme gemäß der verwandten Technik verbessert werden.
Zusätzlich können gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Halterkörper 100 und 100' selbst weiter gekühlt oder geheizt werden mittels der zusätzlichen thermoelektrischen Elemente 700 und 700', so dass die Luft, welche die Becher in den Halterkörpern umgibt, weiter gekühlt oder geheizt werden, wie oben beschrieben.
Ein Paar von Übertragungsheizrohren 240 und 240', welche die einen Enden, welche mit den zweiten Flächen der thermoelektrischen Elemente 200 und 200' verbunden sind, aufweisen, erweitert sind und die anderen Enden, welche mit den Wärmeaustauschkörpern 400 und 400' verbunden sind, aufweisen, werden vorgesehen. Zusätzlich können die zweiten Flächen des Paares der thermoelektrischen Elemente 200 und 200 mit Wärmeabstrahlkörpern 220 installiert sein, wobei die einen Enden der Übertragungsheizrohre 240 und 240' mit den betreffenden Wärmeabstrahlkörpern 220 verbunden sein können und beide Enden des Erweiterungsheizrohres 300 mit den betreffenden Wärmeabstrahlkörpern 220 verbunden sein können.
Ferner kann ein Zusatz-Wärmeabstrahlkörper 720, welcher zwischen dem Paar von zusätzlichen thermoelektrischen Elementen 700 und 700' angeordnet ist und zwei Seiten aufweist, welche eng an den zweiten Flächen der zusätzlichen thermoelektrischen Elemente 700 und 700', welche sich einander gegenüberliegen, anhaften, vorgesehen sein, und die Zusatz-Heizrohre 740 und 740' können als ein Paar konfiguriert sein und die einen Enden, welche mit dem Zusatz-Wärmeabstrahlkörper 720 verbunden sind, und die anderen Enden, welche mit den betreffenden Wärmeaustauschkörpern 400 und 400' verbunden sind, aufweisen. Zusätzlich kann ein Erweiterungswärmeaustauschkörper 420 zwischen dem Paar von Wärmeaustauschkörpern 400 und 400' angeordnet sein.
Mit der oben genannten Struktur führen zum Zeitpunkt von Kühlung oder Erwärmung von einem Halterkörper 100 sowohl das hauptsächliche thermoelektrische Element 200 als auch das zusätzliche thermoelektrische Element 700 die Wärmeabstrahlung unter Nutzung von beiden Wärmeaustauschkörpern 400 und 400' über die Übertragungsheizrohre 240 und 240', das Erweiterungsheizrohr 300 und die Zusatz-Heizrohre 740 und 740' durch, so dass ein Kühl- bzw. Heizwirkungsgrad und ein Wärmeabstrahlwirkungsgrad der Halterkörper 100 und 100' selbst steigen, wodurch ermöglicht wird, eine im Vergleich zur verwandten Technik signifikant höhere Kühl- oder Heizleistung zu implementieren.
Mit dem kühlenden und wärmenden Becherhalter, welcher die oben beschriebene Struktur aufweist, kann zur Zeit einer Benutzung von einem oder mehr Becherhaltern eine im Vergleich zur verwandten Technik zweimal oder noch höhere Leistung implementiert werden, und eine von dem thermoelektrischen Element erzeugte Wärme wird gleichmäßig und schnell auf ein Wärmeabstrahlteil übertragen, wodurch eine Leistungsverbesserung des Becherhalters erreicht wird.
Zusätzlich wird ein thermoelektrischer Wirkungsgrad verbessert, wodurch ermöglicht wird, eine Größe des Wärmeabstrahlkörpers, welcher das größte Volumen in einem Becherhaltersystem besetzt, zu verkleinern und einen Stromverbrauch des Gebläses zu verringern.
Ferner wird ein Merkmal von schneller Wirkung und Leistung verbessert, wodurch eine Bequemlichkeitssteigerung für einen Bediener ermöglicht wird, und ein Getränk wird im Fahrzeug innerhalb einer kurzen Zeit gekühlt oder erwärmt, wodurch eine Verkäuflichkeitssteigerung ermöglicht wird.
Zwecks Erläuterung und genauer Definition der angehängten Ansprüche werden Begriffe wie zum Beispiel „untere” usw. zur Beschreibung der Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf die Positionen solcher Merkmale verwendet, wie sie in den Figuren dargestellt sind.
Die vorhergehenden Beschreibungen der spezifischen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sollen nicht als erschöpfend oder die Erfindung auf die genaue offenbarte Farm einschränkend verstanden werden. Es sind offensichtlich viele Modifikationen und Variationen möglich angesichts der obigen Lehre. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und deren praktische Anwendung zu erläutern und damit dem Fachmann die Herstellung und den Gebrauch der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie von deren zahlreichen Alternativen und Modifikationen davon zu ermöglichen. Es ist beabsichtigt, dass der Schutzumfang der Erfindung durch die angeführten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 10-20130063384 [0001]
US 5720171 [0008, 0008]

Claims

Ein kühlender und wärmender Becherhalter, aufweisend: ein Paar von Halterkörpern (100, 100'); ein Paar von thermoelektrischen Elementen (200, 200'), welche erste und zweite Flächen zur Wärmeabsorption und Wärmeerzeugung aufweisen, wobei die ersten Flächen an den Halterkörpern (100, 100') installiert sind; ein Paar von Wärmeaustauschkörpern (400, 400') zum Austauschen von Wärme mit den zweiten Flächen der betreffenden thermoelektrischen Elemente (200, 200'); ein Gebläse (500), welches an einer Seite der Wärmeaustauschkörper (400, 400') angeordnet ist und Wärme von den Wärmeaustauschkörpern (400, 400') abstrahlt; und ein Erweiterungsheizrohr (300), welches die zweiten Flächen der betreffenden thermoelektrischen Elemente (200, 200') miteinander thermisch verbindet oder die betreffenden Wärmeaustauschkörper (400, 400') miteinander thermisch verbindet.
Der kühlende und wärmende Becherhalter gemäß Anspruch 1, wobei das Paar von Wärmeaustauschkörpern (400, 400') um einen vorbestimmten Abstand voneinander getrennt ist, das Erweiterungsheizrohr (300) zwischen dem Paar von Wärmeaustauschkörpern (400, 400') angeordnet ist und das Erweiterungsheizrohr (300) einen Endabschnitt, welcher eng an dem einem Wärmeaustauschkörper (400, 400') anhaftet, einen gebogenen Mittelabschnitt und einen anderen Endabschnitt, welcher eng an dem anderen Wärmeaustauschkörper (400, 400') anhaftet, aufweist.
Der kühlende und wärmende Becherhalter gemäß Anspruch 1, wobei Flächen des Paares von Wärmeaustauschkörpern (400, 400'), welche den thermoelektrischen Elementen (200, 200') zugewandt sind, versehen sind mit dem Erweiterungsheizrohr (300), welches die betreffenden Wärmeaustauschkörper (400, 400') durchquert, um die betreffenden Wärmeaustauschkörper (400, 400') miteinander thermisch zu verbinden, und die zweiten Flächen der betreffenden thermoelektrischen Elemente (200, 200') eng an dem Erweiterungsheizrohr (300) anhaften, um die betreffenden thermoelektrischen Elemente (200, 200') miteinander thermisch zu verbinden.
Der kühlende und wärmende Becherhalter gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend ein Paar von Übertragungsheizrohren (240, 240'), welche erste Enden, welche mit den zweiten Flächen der thermoelektrischen Elemente (200, 200') verbunden sind, aufweisen, erweitert sind und zweite Enden, welche mit den Wärmeaustauschkörpern (400, 400') verbunden sind, aufweisen.
Der kühlende und wärmende Becherhalter gemäß Anspruch 4, wobei beide Enden des Erweiterungsheizrohres (300) mit den betreffenden Übertragungsheizrohren (240, 240') verbunden sind.
Ein kühlender und wärmender Becherhalter, aufweisend: ein Paar von Halterkörpern (100, 100'); ein Paar von thermoelektrischen Elementen (200, 200'), welche erste und zweite Flächen zur Wärmeabsorption und Wärmeerzeugung aufweisen, wobei die ersten Flächen an den Halterkörpern (100, 100') installiert sind; ein Paar von Wärmeaustauschkörpern (400, 400'), welche derart vorgesehen sind, dass sie Wärme mit den zweiten Flächen der betreffenden thermoelektrischen Elemente (200, 200') austauschen; ein Gebläse (500), welches an einer Seite der Wärmeaustauschkörper (400, 400') angeordnet ist und Wärme von den Wärmeaustauschkörpern (400, 400') abstrahlt; ein Erweiterungsheizrohr (300), welches die zweiten Flächen der betreffenden thermoelektrischen Elements (200, 200') miteinander thermisch verbindet oder die betreffenden Wärmeaustauschkörper (400, 400') miteinander thermisch verbindet; ein Paar von zusätzlichen thermoelektrischen Elementen (700, 700'), welche in einem Raum zwischen dem Paar von Halterkörpern (100, 100') vorgesehen sind und erste Flächen, welche eng an den Halterkörpern (100, 100') daran angrenzend anhaften, sowie zweite Flächen, welche einander gegenüberliegend angeordnet sind, aufweisen; und Zusatz-Heizrohre (740, 740'), welche die zweiten Flächen der betreffenden zusätzlichen thermoelektrischen Elements (700, 700') und die betreffenden Wärmeaustauschkörper (400, 400') miteinander thermisch verbinden.
Der kühlende und wärmende Becherhalter gemäß Anspruch 6, wobei Seiten des Paares von thermoelektrischen Elementen (200, 200') mit Lüftern (210, 210') versehen sind und Luft, welche von den Lüftern (210, 201') geblasen ist, durch die ersten Flächen der thermoelektrische Elemente (200, 200') klimatisiert, dann in die Halterkörper (100, 100') eingeleitet wird und darin Wärme durch Konvektion austauscht.
Der kühlende und wärmende Becherhalter gemäß Anspruch 6, ferner aufweisend ein Paar von Übertragungsheizrohren (240, 240'), welche Enden, welche mit den zweiten Flächen der thermoelektrischen Elemente (200, 200') verbunden sind, aufweisen, erweitert sind und andere Enden, welche mit den Wärmeaustauschkörpern (400, 400') verbunden sind, aufweisen.
Der kühlende und wärmende Becherhalter gemäß Anspruch 8, wobei die zweiten Flächen des Paares von thermoelektrischen Elementen (200, 200') mit Wärmeabstrahlkörpern (220) installiert sind, wobei die einen Enden der Übertragungsheizrohre (240, 240') mit den betreffenden Wärmeabstrahlkörpern (220) verbunden sind und beide Enden des Erweiterungsheizrohres (300) mit den betreffenden Wärmeabstrahlkörpern (220) verbunden sind.
Der kühlende und wärmende Becherhalter gemäß Anspruch 6, ferner aufweisend einen Zusatz-Wärmeabstrahlkörper (720), welcher zwischen dem Paar von zusätzlichen thermoelektrischen Elementen (700, 700') angeordnet ist und zwei Seiten aufweist, welche eng an den zweiten Flächen der zusätzlichen thermoelektrischen Elemente (700, 700'), welche sich einander gegenüberliegen, anhaften.
Der kühlende und wärmende Becherhalter gemäß Anspruch 10, wobei die Zusatz-Heizrohre (740, 740') als ein Paar konfiguriert sind und Enden, welche mit dem Zusatz-Wärmeabstrahlkörper (720) verbunden sind, und andere Enden, welche mit den betreffenden Wärmeaustauschkörpern (400, 400') verbunden sind, aufweisen.
Der kühlende und wärmende Becherhalter gemäß Anspruch 6, wobei ein Erweiterungswärmeaustauschkörper (420) zwischen dem Paar von Wärmeaustauschkörpern (400, 400') angeordnet ist.