DE202006009975U1

DE202006009975U1 - Trinkgefäßhalter für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE202006009975U1
Application number: DE200620009975
Authority: DE
Original assignee: Waeco International GmbH
Current assignee: Dometic Waeco International GmbH
Priority date: 2006-06-23
Filing date: 2006-06-23
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2016-06-24

Abstract

Trinkgefäßhalter (10) für Fahrzeuge
– mit zwei oder mehr topfförmigen Aufnahmeteilen (12; 12A, 12B, ...) für je ein Trinkgefäß,
– mit einem Konsolenelement (11) zum Anordnen der Aufnahmeteile im Fahrzeug,
– mit je einem elektrisch betriebenen Temperierelement (15A, 15B, ...) je Aufnahmeteil zu dessen wahlweisen aktiven Kühlung oder Erwärmung über eine Primärseite des jeweiligen Temperierelementes,
– mit Wärmeaustauschmitteln (16) zum Abführen oder Zuführen von Wärme von oder zu einer Sekundärseite des jeweiligen Temperierelementes,
– mit Schaltmitteln (13) zumindest zum In- und Außer-Betrieb-Setzen der Temperierelemente
– bei dem die Wärmeaustauschmittel (16) ein wärmeleitendes Verbindungselement (17) zum thermischen Verbinden der Sekundärseiten sämtlicher Temperierelemente aufweisen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft einen Trinkgefäßhalter für Fahrzeuge mit zwei topfförmigen Aufnahmeteilen für je ein Trinkgefäß. Trinkgefäßhalter sind in Fahrzeugen in verschiedensten Ausgestaltungen zunehmend anzutreffen, um Flaschen, Dosen, Becher, Trinkgläser oder Tassen sicher im Fahrzeug abstellen zu können.
Ebenso ist es bekannt, Trinkgefäße in topfförmigen Aufnahmeteilen elektrisch zu temperieren, d.h. zu kühlen oder zu wärmen. Derartige Vorrichtungen eigenen sich auch als Trinkgefäßhalter zum Einbau in Fahrzeugen. Das topfförmige Aufnahmeteil für das Trinkgefäß ist dabei in der Regel ein aus Aluminium hergestelltes Tiefziehteil, dass über einen seiner Außenwand entsprechend nach geformten wärmeleitenden Koppler mit der Primärseite eines als Temperierelement verwendeten thermoelektrischen Elementes wärmeleitend verbunden ist. Auf der Sekundärseite des Temperierelementes ist ein Rippenkühler thermisch leitend angeschlossen, auf dessen von dem Temperierelement abgewandten und mit Kühlrippen versehenen Seite ein Gebläse die Wärmeabfuhr beim Kühlen unterstützt. Durch Polungsumkehr der Gleichstrom-Versorgungsspannung für das Temperierelement kann ein in das Aufnahmeteil eingesetztes Trinkgefäß aktiv gekühlt bzw. gewärmt werden. Die thermischen Verluste ergeben sich u.a. aus der Form, dem Material und der Größe des zu kühlenden oder zu wärmenden Trinkgefäßes.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Um den elektrischen Energiebedarf eines auf autarke Spannungsversorgung angewiesenen Fahrzeuges in Grenzen zu halten, bzw. den wärmetechnisch ungünstigen Verhältnissen in Fahrzeuginnenräumen Rechnung zu tragen, wird ein elektrisch temperierbarer Trinkgefäßhalter für Fahrzeuge mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Demnach ist es im Kern vorgesehen, mehrere, in einer Konsole zusammengefasste topfförmige Aufnahmeteile für je ein Trinkgefäß mittels eigenständiger Temperierelemente für jedes Aufnahmeteil wahlweise elektrisch zu kühlen oder zu heizen, den notwendigen Wärmeaustausch mit der Umgebungsluft aber durch wärmetechnische Koppelung zusammenzufassen.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass diese wärmetechnische Kopplung auf der Sekundärseite der Temperieranordnung unter anderem dazu genutzt werden kann, die Kühl- oder Wärmeleistung im Vergleich zu eigenständigen Wärmeaustauschmitteln für jedes elektrische Temperierelement zu verbessern.
Die vorgenannten sowie die beanspruchten und in den Ausführungsbeispielen beschriebenen erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile unterliegen in ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so dass die in dem Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung der zuge hörigen Zeichnung und Tabelle, in der – beispielhaft – ein Ausführungsbeispiel eines Trinkgefäßhalters dargestellt ist.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 eine perspektivische Gesamtansicht eines Trinkgefäßhalters für Fahrzeuge mit topfförmigen Aufnahmeteilen für je ein Trinkgefäß;
2 denselben Trinkgefäßhalter (ebenfalls im nicht eingebauten Zustand) in einer Seitenansicht (Ansicht A gemäß 1);
3 denselben Trinkgefäßhalten perspektivisch in einer Ansicht von schräg unten, sowie
4 Meßkurven.
BESCHREIBUNG VON MÖGLICHKEITEN DIE ERFINDUNG AUSZUFÜHREN
Wie aus 1 bis 3 ersichtlich, umfasst der Trinkgefäßhalter 10 ein Konsolenelement 11, welches in dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel gleichzeitig als Einbaublende zum dauerhaften Einbau in ein Fahrzeug dient. Das Konsolenelement 11 kann aber auch gehäuseartig ausgebildet sein, z.B. wenn es für die Nachrüstung vorgesehen ist. Das Konsolenelement weißt zwei Mündungsöffnungen (11A und 11B) auf, die im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel ungleich groß sind. Sie dienen als Zutrittsöffnung für je ein topfförmiges Aufnahmeteil 12. Die beiden dargestellten, unterschiedlich großen Aufnahmeteile 12A und 12B sind etwa becherartig, nach oben leicht konisch öffnend und unten leicht ballig geformt und bestehen aus einem gut Wärme leitenden Material mit Wärmeabstrahlcharakteristik, vorzugsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Ihre Größe ist auf übliche Trinkgefäßgrößen, wie Trinkgefäßdosen, Getränkeflaschen, Trinkbecher in jeweils übli cher Größe abgestimmt. Grundsätzlich können die Konsole 11 und die Aufnahmeteile 12 auch einstückig, z.B. als Spritzgussform oder Tiefziehteil aus geeigneter Materialzusammensetzung bestehen. Ferner ist die Konsole 11 mit Schaltmitteln 13 bestückt, die vorzugsweise in einer Vertiefung angeordnet sind, um unbeabsichtigte Schaltvorgänge möglichst zu vermeiden. Die Schaltmittel können, wie dargestellt und insoweit bevorzugt, einen Taster 13A für Kühlbetrieb, Taster 13B für Wärmebetrieb und 13C für den AN/AUS-Betrieb aufweisen. Die Schaltmittel 13 sind in dem dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel in einem leistenartig erhöhten Bereich 11C des Konsolenelementes 11 angeordnet. In diesem Bereich befinden sich auf der Unterseite weitere Elemente 13D der Schaltmittel 13 (Steuerplatine für den Schalter).
Die Aufnahmeteile 12A, 12B sind an ihrer Außenseite im flächigen Kontakt mit Wärmeleitelementen 14A, 14B, die so angeordnet und dimensioniert sind, dass sie über ihre an das Aufnahmeteil formangepasste erste Kontaktfläche möglichst großflächigen Wärmekontakt mit dem zugeordneten Aufnahmeteil haben. Dieser Kontakt kann durch eine Wärmeleitpaste als Zwischenschicht noch verbessert werden, und zwar auch um kleinere Maßtoleranzen auszugleichen. Die beiden Aufnahmeteilen gegenüberliegenden Kontaktflächen der Wärmeleitelemente 14A/B sind zwar getrennt von einander, liegen aber bevorzugt in einer und derselben Ebene und stehen in wärmeleitendem Kontakt zu der Primärseite je eines Temperierelementes 15A, 15B. Bei diesem handelt es sich bevorzugt um thermoelektrische Element (Peltier-Elemente), die elektrisch betrieben werden und je nach Polung auf ihrer zum zugehörigen Aufnahmeteil weisenden Primär-Seitenfläche sich abkühlen oder erwärmen, während sie auf ihrer gegenüberliegenden Sekundär-Seite sich erwärmen bzw. abkühlen.
Um den Wirkungsgrad dieser Temperierelemente zu erhöhen sind Wärmeaustauschmittel 16 vorgesehen. Diese zeichnen sich dadurch aus, dass sie ein wärmeleitendes Verbindungselement 17 zum thermischen Verbinden der Sekundärseiten der beiden Temperierelemente 15A und 15B beinhalten. Das Verbindungselement 17 kann z.B. die Grundplatte eines Rippenkühlers 18 sein, dessen Rippen 18A auf der den Aufnah meteilen 12 gegenüberliegenden Seite des Verbindungselementes 17 abstehen. Um den Wärmeaustausch noch weiter zu fördern, können die Rippen 18A mittels eines zentral angeordneten elektrisch betriebenen Gebläses 19 mit Außenluft umspült werden.
Die Funktion des vorbeschriebenen Trinkgefäßhalters wird nachfolgend beschrieben:
Wird ein einziges der beiden Aufnahmeteile 12A oder 12B gekühlt oder geheizt (erste oder zweite Betriebsart) so steht dem im Betrieb befindlichen Temperierelement auf seiner Sekundärseite ein vergleichsweise großflächiger Wärmeaustauscher zur Verfügung, weil über das Verbindungselement 17 die auf der Sekundärseite des im Betrieb befindlichen Temperierelementes anfallende Wärme auf eine relativ große Wärmeaustauschfläche abgeleitet wird. Dies beschleunigt die Abkühlgeschwindigkeit und in der Regel auch die tiefste bei den gegebenen Umgebungswärme erreichbare Temperatur am im Kältebetrieb befindlichen Aufnahmeteil. Dennoch wird nur ein einziges Gebläse benötigt.
Werden nun beide Aufnahmeteile aktiv gekühlt (Messkurve (A) zu 4) oder beide aktiv erwärmt (Messkurve C in 4), so geben beide Temperierelemente 15A und 15B an ihrer Sekundärseite Wärme ab bzw. nehmen Wärme auf. Bei dieser Betriebsart (C) werden nicht ganz so hohe und bei der Betriebsart A werden nicht ganz so tiefe Temperaturen in den Aufnahmeteilen 12A und 12B, wie beim Kühlen oder Erwärmen nur eines einzigen Aufnahmeteiles erreicht. Dennoch ist der Wirkungsgrad vergleichsweise günstig, weil der Rippenkühler 18 aufgrund des Verbindungselementes 17 besonders großflächig gestaltet werden kann, ohne anderweitigen Nutzraum einzuschränken. Bevorzugt ist die Grundfläche des Kühlers, insbesondere Rippenkühlers 18 vorzugsweise annähernd so groß wie die in Seitenansicht benötigte Einbaufläche für beide Aufnahmeteile 12A und 12B zusammen. Das bevorzugt zentral und damit im wesentlichen zwischen der beiden Aufnahmeteilen angeordnete Gebläse hat den Vorteil, dass der axial angesaugte Luftstrom sich beim Auftreffen auf die Rippen 18A in zwei Luftströme auf teilt, die jeweils zu einem Rippenstirnende gerichtet sind. Dadurch wird ein Wärmestau (oder Kältestau) zwischen den beiden Aufnahmeteilen vermieden, was der Kühl- bzw. Wärmeeffizienz nach zugute kommt.
Bei der fünften Betriebsart (Messkurven B in 4) wird nur das eine Aufnahmeteil beheizt, während das andere Aufnahmeteil gekühlt wird. Hierbei stellt sich ein besonders positiver Effekt für die Kühl- bzw. Wärmeleistung aus, denn die an der Sekundärseite des kühlenden Temperierelementes abgegebene Wärme wird über das Verbindungselement 17 durch Wärmeleitung und damit besonders effizient direkt auf die benachbarte, abgekühlte Fläche des Kühlers 18 geleitet. Hierdurch werden erstaunlich tiefe Temperaturen in dem zugeordneten Aufnahmeteile erreicht und vergleichsweise wenig Strom verbraucht und die Verkühlung erfolgt relativ schnell. – Im übrigen erklären sich die unterschiedlichen Endtemperaturen der beiden Gefäße u.a. dadurch, dass die beiden Aufnahmeteile unterschiedlich groß sind, was je nach Abmessung des Trinkgefäßes zu unterschiedlichen Wärmeübergängen führt.

10: Trinkgefäßhalter
11: Konsolenelement
11A: Mündungsöffnung
11B: Mündungsöffnung
11C: Konsolenstufe
12: Aufnahmeteil
12A: Aufnahmeteil
12B: Aufnahmeteil
13: Schaltmittel
13A: Taster
13B: Taster
13C: Taster
13: Element
14A: Wärmeleitelement
14B: Wärmeleitelement
15A: Temperierelement
15B: Temperierelement
16: Wärmeaustauschmittel
17: Verbindungselement
18: (Rippen)Kühler
18A: Kühlrippen
19: Gebläse

Claims

Trinkgefäßhalter (10) für Fahrzeuge – mit zwei oder mehr topfförmigen Aufnahmeteilen (12; 12A, 12B, ...) für je ein Trinkgefäß, – mit einem Konsolenelement (11) zum Anordnen der Aufnahmeteile im Fahrzeug, – mit je einem elektrisch betriebenen Temperierelement (15A, 15B, ...) je Aufnahmeteil zu dessen wahlweisen aktiven Kühlung oder Erwärmung über eine Primärseite des jeweiligen Temperierelementes, – mit Wärmeaustauschmitteln (16) zum Abführen oder Zuführen von Wärme von oder zu einer Sekundärseite des jeweiligen Temperierelementes, – mit Schaltmitteln (13) zumindest zum In- und Außer-Betrieb-Setzen der Temperierelemente – bei dem die Wärmeaustauschmittel (16) ein wärmeleitendes Verbindungselement (17) zum thermischen Verbinden der Sekundärseiten sämtlicher Temperierelemente aufweisen.
Trinkgefäßhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (17) Teil eines Rippenkühlers (18), insbesondere seiner glatten Rückseite ist.
Trinkgefäßhalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeaustauschmittel (16) ein einziges Gebläse zum Fördern des Wärmeaustausches aufweisen.
Trinkgefäßhalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (19) in zentraler Position, insbesondere im wesentlichen in einer Position zwischen den beiden Aufnahmeteilen (12A, 12B) angeordnet ist.
Trinkgefäßhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeaustauschmittel (16) etwa die gesamte Seitenfläche beider Aufnahmeteile (12A, 12B) überdeckt.
Trinkgefäßhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Konsolenelement 11 in einer Grundfläche Mündungsöffnungen (11A, 11B) sowie Schaltmittel (13) aufnimmt.
Trinkgefäßhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Konsolenelement (11) eine stufenartige Erhöhung zur versenkten Aufnahme von Schaltmitteln (13) aufweist.