DE112014002731B4

DE112014002731B4 - Getränkehalter für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE112014002731B4
Application number: DE112014002731.6T
Authority: DE
Inventors: Marco Ranalli; Martin Adldinger; Jörg Leder
Original assignee: Audi AG; Gentherm GmbH
Current assignee: Audi AG; Gentherm GmbH
Priority date: 2013-06-06
Filing date: 2014-06-06
Publication date: 2017-06-01
Anticipated expiration: 2034-06-07
Also published as: CN105263753A; DE112014002731A5; US20160107558A1; US10160365B2; WO2014194879A1

Abstract

Temperierbarer Getränkehalter (0) für Fahrzeuge zum Halten eines Getränkebehälters (1) mit – mindestens einer Temperier-Einrichtung (3) zur Temperierung des Getränkebehälters (1), – mindestens einem Temperier-Fluid-Kreislauf (2) zum Temperieren der Temperier-Einrichtung (3) mittels eines Temperier-Fluids, – mindestens einer ersten Wärme-Übertragungseinrichtung (21), um Wärmeströme zwischen der Temperier-Einrichtung (3) und dem Temperier-Fluid-Kreislauf (2) zu übertragen, – mindestens einem Fluid-Zwischenspeicher (23) zum Zwischenspeichern des Temperier-Fluids, – dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wärme-Übertragungseinrichtung (21) und der Fluid-Zwischenspeicher (23) unmittelbar aneinander grenzend zusammengesetzt oder aus einem Stück hergestellt sind, und die Temperier-Einrichtung (3) mindestens ein Peltier-Element (3a) aufweist, dessen erste Seite thermisch mit dem Getränkebehälter (1) gekoppelt ist und dessen zweite Seite thermisch mit dem Temperier-Fluid-Kreislauf (2) gekoppelt ist.

Description

Hintergrund der Erfindung
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Getränkehalter für Fahrzeuge nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Stand der Technik
Bekannt sind Getränkehalter, bei denen ein gehaltenes Gefäß temperiert wird. Beispielsweise ist aus der WO 2004/059223 A1 eine Hilfskühlvorrichtung zum Kühlen von Flaschen bekannt. Die Hilfskühlvorrichtung umfasst einen mit einer Wärmeträgerflüssigkeit (z. B. Sole oder ein Alkohol-Wasser-Gemisch) gefüllten Behälter, ein Peltier-Element, das eine Wärmequelle und eine Wärmesenke umfasst, sowie eine Kammer, die über zwei Rohrleitungen mit einem Flaschenaufnahmebehälter fluidisch verbunden ist. Der Flaschenaufnahmebehälter, die Rohrleitungen und die Kammer bilden einen Kühlkreislauf. Das Peltier-Element ist zur Kühlung des im Kühlkreislauf strömenden Mediums vorgesehen und ist mit seiner Wärmesenke mit der Kammer und mit seiner Wärmequelle mit dem mit Wärmeträgerflüssigkeit gefüllten Behälter thermisch gekoppelt.
Ferner ist aus der US 6,082,114 A eine Vorrichtung zum Kühlen und Erhitzen von Getränkebehältern bekannt. Gemäß einer Implementierung umfasst die Vorrichtung eine mit einem Wärmeübertragungsmittel gefüllte Kammer, die mit dem Getränkebehälter thermisch gekoppelt ist, ein thermoelektrisches Modul sowie einen Kühlkreislauf. Das thermoelektrische Modul ist zwischen der Kammer und dem Kühlkreislauf angeordnet und dazu ausgebildet, thermische Energie von der Kammer an den Kühlkreislauf abzugeben. Das thermoelektrische Modul steht nicht in direktem Kontakt mit dem zu kühlenden Getränkebehälter.
Allerdings lassen sich gattungsgemäße Getränkehalter bezüglich ihrer Kosten und Effizienz weiter verbessern.
Gegenstand der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen temperierbaren Getränkehalter für Fahrzeuge bereitzustellen, der in Hinblick auf Effizienz, Bauraum und Kosten weiter optimiert ist. Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein temperierbarer Getränkehalter für Fahrzeuge gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 bereitgestellt. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den weiteren Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung entnehmbar.
Zweckmäßig ist ein temperierbarer Getränkehalter für Fahrzeuge zum Halten eines Getränkebehälters mit mindestens einer Temperier-Einrichtung zur Temperierung des Getränkebehälters, mit mindestens einem Temperier-Fluid-Kreislauf zum Temperieren der Temperier-Einrichtung mittels eines Temperier-Fluids, und mindestens einer ersten Wärme-Übertragungseinrichtung, um Wärmeströme zwischen der Temperier-Einrichtung und dem Temperier-Fluid-Kreislauf zu übertragen, wenn er mit mindestens einem Fluid-Zwischenspeicher zum Zwischenspeichern des Temperier-Fluids versehen ist. Denn der Zwischenspeicher ermöglicht durch das vergrößerte Beharrungsvermögen der gespeicherten Temperier-Fluidmenge auf einem bestimmten Temperaturwert eine schnelle Temperierung des Getränkebehälters.
Das Temperier-Element ist aus einem oder mehreren Peltier-Elementen gebildet. Es kann sowohl zum Beheizen als auch zum Kühlen eingesetzt werden.
Weist ein Getränkehalter eine zweite Wärme-Übertragungseinrichtung auf, um Wärme zwischen dem Temperier-Fluid-Kreislauf und der Umgebung zu übertragen, so erleichtert dies im Dauerbetrieb den Wärmeaustausch mit der Umgebung.
Ist die zweite Wärme-Übertragungseinrichtung zumindest teilweise am oder im Fluid-Zwischenspeicher angeordnet, verbessert das die Wärmeübertragung. Denn eine effiziente Wärmeübertragung wird durch langsame Strömungsgeschwindigkeiten verbessert. Und die Strömungsgeschwindigkeit ist im Fluid-Zwischenspeicher aufgrund seines breiteren Strömungsquerschnittes langsamer als an den meisten oder allen übrigen Stellen des Fluid-Kreislaufs. Außerdem lässt sich durch eine Zusammenfassung von Funktionen in einem Bauteil die Zahl der Bauteile reduzieren.
Ein Temperier-Fluid-Kreislauf arbeitet effizienter, wenn mindestens eine Pumpe vorgesehen ist. Die Pumpe ist vorzugsweise geräuschabsorbierend mit einer Pumpenkapsel gekapselt, da der Getränkehalter innerhalb einer Fahrgastkabine angeordnet ist. Ist die Pumpe in den Fluid-Zwischenspeicher integriert, benötigt sie weniger Platz und ihre Schwingungen werden durch das Fluid gedämpft. Dies gilt besonders, wenn die Pumpe oder die Pumpenkapsel zumindest teilweise an ihrer Außenseite von Temperier-Fluid benetzt oder umspült ist.
Sind die erste und die zweite Wärme-Übertragungseinrichtung zusammen mit dem Fluid-Zwischenspeicher unmittelbar aneinander grenzend zusammensetzbar oder aus einem Stück hergestellt, sind Verbindungsschläuche überflüssig. Das spart Teile und erleichtert den Zusammenbau. Unmittelbar aneinander grenzend meint, dass die Komponenten entweder einander direkt berühren oder in enger Nachbarschaft zueinander angeordnet sind, wobei z. B. Dichtungsringe oder Schaumstoffschichten zur Vibrationsdämpfung zwischengelegt sein können. Entscheidend ist die signifikante Verkürzung bzw. Vermeidung von Schläuchen und Rohren.
Ist mindestens eine der Komponenten des Getränkehalters aus thermisch leitfähigem Kunststoff hergestellt, kann hierfür auf schwere und teure Metallteile verzichtet werden. Zudem lassen sich diese Komponenten dann leicht als Spritzgussteile miteinander kombinieren und in einem Guss herstellen.
Figur
In der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen werden Einzelheiten der Erfindung erläutert. Diese Ausführungen sollen die Erfindung verständlich machen. Sie haben jedoch nur beispielhaften Charakter.
Nachfolgend wird Bezug genommen auf:
1 Getränkehalter im Querschnitt
Beschreibung der Erfindung
1 zeigt einen Getränkehalter 0 zum Halten und Temperieren eines Getränkebehälters 1.
Vorzugsweise weist der Getränkehalter 0 mindestens eine Temperier-Einrichtung 3 auf. Temperier-Einrichtung bezeichnet eine Einrichtung, die der Temperierung des Getränkebehälters dient, z. B. eine Wärmepumpe, vorzugsweise in Form mindestens eines Peltier-Elementes 3a. Vorzugsweise ist deren erste Seite thermisch mit dem Getränkebehälter 1 gekoppelt und ihre zweite Seite thermisch mit einem Fluidkreislauf 2.
Der Getränkehalter 0 weist vorzugsweise mindestens einen Fluidkreislauf 2 auf, über welchen mittels eines Temperier-Fluids Wärme aus der Luft der Umgebung 4 zum Getränkebehälter 1 hin oder von dort zurück transportiert wird. Der Fluidkreislauf 2 ist vorzugsweise ein geschlossenes System, dem im normalen Betrieb weder Temperier-Fluid zugeführt noch entnommen wird.
Das Temperier-Fluid besteht vorzugsweise zumindest teilweise aus Wasser oder einer anderen bei Normaldruck und üblichen Einsatztemperaturen flüssigen Substanz, wie Öl oder Salzlösung. Die hohe Wärmekapazität solcher Materialien begünstigt die Effizienz des Wärmeaustausches.
Vorzugsweise weist der Getränkehalter mindestens eine Pumpe 22 mit einer geräuschabsorbierenden Pumpenkapsel auf, um das Temperier-Fluid leide durch den Fluid-Kreislauf 2 zu pumpen.
Vorzugsweise weist der Getränkehalter 0 mindestens einen Fluid-Zwischenspeicher 23 auf, um einen größeren Vorrat geeignet temperierten Fluids bereitzustellen. Alternativ oder zusätzlich kann auch Temperier-Fluid mit ungeeigneter Temperatur zwischengespeichert und ihm so Zeit zur Temperatur-Anpassung gegeben werden. Sein Fassungsvermögen beträgt vorzugsweise mindestens 1/4 des gesamten Innenvolumens des Fluid-Kreislaufes, vorzugsweise mindestens 1/3, vorzugsweise mindestens die Hälfte.
Der Getränkehalter 0 weist vorzugsweise mindestens eine erste Wärmeübertragungseinrichtung 21 auf. An der ersten Wärmeübertragungseinrichtung 21 kann der Temperier-Einrichtung 3 Wärme entzogen werden, um z. B. um im Sommer deren Abwärme über den Fluidkreislauf 2 abzuführen. Dort kann aber auch dem Fluidkreislauf Wärme entnommen werden, um sie im Winter der Temperier-Einrichtung zuzuführen.
Der Getränkehalter 0 weist vorzugsweise mindestens eine zweite Wärmeübertragungseinrichtung 24 auf, über welchen der Fluidkreislauf 2 Wärme mit der Luft der Umgebung 4 Wärme austauschen kann. Diese zweite Wärmeübertragungseinrichtung 24 ist vorzugsweise in einer kühleren, abgeschatteten oder von Personen beabstandeten Position des Fahrzeuges untergebracht.
Zweckmäßigerweise ist eine Vielzahl von Wärmeleit-Rippen an der zweiten Wärmeübertragungseinrichtung 24 vorgesehen, um einen ausreichenden Wärme-Austausch zwischen der Umgebung 4 und dem Temperier-Fluid zu gewährleisten. Günstig dafür ist eine Anzahl von mindestens 4, besser 10. Um ausreichend große Wärmeströme zu erreichen, benötigen diese eine ausreichende Rippenhöhe, um eine große Oberfläche bereitzustellen. Vorzugsweise beträgt die Höhe der Rippen mindestens 0,5 cm, besser mindestens 1 cm. Vorzugsweise sind die Wärmeleit-Rippen 24 unmittelbar am Fluid-Zwischenspeicher 23 angeordnet, vorzugsweise stoffschlüssig damit verbunden, insbesondere zumindest teilweise aus einem Stück damit gefertigt.
Bezugszeichenliste

0: Getränkehalter
1: Getränkebehälter
2: Temperier-Fluid-Kreislauf
3: Temperier-Einrichtung
3a: Peltier-Element
4: Umgebung
6: Gefäß-Halteeinrichtung
21: Erste Wärme-Übertragungseinrichtung
22: Pumpe
23: Fluid-Zwischenspeicher
24: Zweite Wärme-Übertragungseinrichtung
25: Fluidleitung

Claims

Temperierbarer Getränkehalter (0) für Fahrzeuge zum Halten eines Getränkebehälters (1) mit – mindestens einer Temperier-Einrichtung (3) zur Temperierung des Getränkebehälters (1), – mindestens einem Temperier-Fluid-Kreislauf (2) zum Temperieren der Temperier-Einrichtung (3) mittels eines Temperier-Fluids, – mindestens einer ersten Wärme-Übertragungseinrichtung (21), um Wärmeströme zwischen der Temperier-Einrichtung (3) und dem Temperier-Fluid-Kreislauf (2) zu übertragen, – mindestens einem Fluid-Zwischenspeicher (23) zum Zwischenspeichern des Temperier-Fluids, – dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wärme-Übertragungseinrichtung (21) und der Fluid-Zwischenspeicher (23) unmittelbar aneinander grenzend zusammengesetzt oder aus einem Stück hergestellt sind, und die Temperier-Einrichtung (3) mindestens ein Peltier-Element (3a) aufweist, dessen erste Seite thermisch mit dem Getränkebehälter (1) gekoppelt ist und dessen zweite Seite thermisch mit dem Temperier-Fluid-Kreislauf (2) gekoppelt ist.
Getränkehalter (0) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Getränkehalter (0) eine zweite Wärme-Übertragungseinrichtung (24) aufweist, um Wärme zwischen dem Temperier-Fluid-Kreislauf (2) und der Umgebung (4) zu übertragen.
Getränkehalter (0) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Wärme-Übertragungseinrichtung (24) zumindest teilweise am oder im Fluid-Zwischenspeicher (23) angeordnet ist.
Getränkehalter (0) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperier-Fluid-Kreislauf (2) mindestens eine geräuschabsorbierend gekapselte Pumpe (22) aufweist.
Getränkehalter (0) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (22) in dem Fluid-Zwischenspeicher (23) integriert ist.
Getränkehalter (0) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (22) zumindest teilweise an ihrer Außenseite von Temperier-Fluid benetzt oder umspült ist.
Getränkehalter (0) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Komponenten (21, 23, 24) des Getränkehalters (0) aus thermisch leitfähigem Kunststoff hergestellt ist.