便携式空调器.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200480022640.7

申请日:

2004.11.09

公开号:

CN1833146A

公开日:

2006.09.13

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回|||公开

IPC分类号:

F25D3/02(2006.01); F25D17/06(2006.01); F25D17/02(2006.01); F25D3/08(2006.01); F25D17/04(2006.01)

主分类号:

F25D3/02

申请人:

库尔威尔有限责任公司;

发明人:

托马斯·M·罗森鲍姆; 罗纳德·肖斯塔克; 雷蒙德·S·泽佑克曼; 布赖恩·R·福尔克

地址:

美国亚利桑那州

优先权:

2004.09.07 US 10/935,924

专利代理机构:

北京金信立方知识产权代理有限公司

代理人:

南霆

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内容摘要

一种利用一可装入消费性饮料或其他冷却液体或固体材料的可移动存储器、用以对空气进行致冷的装置和方法。所述存储器的底部由传热性材料制成、并被置于底部装置之内的空气管道内,所述底部装置具有一个由电池供电的风扇,能从所述底部装置的外部吸入暖的空气,并使所述暖的空气以湍流的方式经过所述传热性材料而对所述空气进行致冷,再将所述空气排回到周围环境中。还可包括一个伸缩软管以将气流引导到所需的方向或位置。所述装置还可包括一个备选的气流通道,从而可对所述气流进行加热。所述装置还可固定到野外车辆比如高尔夫车上,以向高尔夫球场的顾客提供冷气或热气。所述空调器的另一重要特征为提供了一种手段,以防止未经允许即可进入到所述存储器的内容物中,从而防止了所述内容物遭到污染。

权利要求书

1、  一种便携式空调器,用以对所述便携式空调器外部的空气温度进行致冷,包含:
a.一个存储器;
i.所述存储器进一步包含一个存储冷物的密封容器,所述冷物的温度低于所述便携式空调器外部的空气温度;所述存储器进一步包含一个顶部表面区域、一个底部表面区域、以及一个外部表面区域,其中所述表面区域由传热性材料制成;
b.一个电源;
c.一个连接到所述电源上的机动式气流发生器;
d.一个空气管道,所述空气管道进一步包含:
ii.一个进气腔;
iii.一个排气腔;
iv.一个中心腔;

1.
  所述中心腔进一步包含一个底部区域;

2.
  所述中心腔位于所述进气腔和所述排气腔之间,从而所述中心腔的顶部区域包含有所述存储器的底部表面区域;
e.所述机动式气流发生器连接到所述空气管道上;
f.所述机动式气流发生器被设置成当所述气流发生器从所述电源接收到电力时,所述气流发生器即产生一个气流,其中所述气流源自所述便携式空调器的外部、流入所述进气腔;
g.所述气流具有一温度并继续流动,从而所述气流可与所述存储器的所述底部表面区域接触,进而当所述底部表面区域的温度低于所述气流的温度时,所述底部表面区域即可降低所述气流的温度;
h.所述气流继续流动,从而所述气流进入到所述排气腔中,并被排到所述便携式空调器的外部;
i.所述存储器的所述底部表面区域进一步包含有至少一个翅片,其中,所述至少一个翅片的布置方式为使所述气流在从所述排气腔排出之前从所述至少一个翅片上向着多个方向偏转。

2、
  一种便携式空调器,用以对所述便携式空调器外部的空气温度进行致冷,包含:
a.一个存储器;
i.所述存储器进一步包含一个存储冷物的密封容器,所述冷物的温度低于所述便携式空调器外部的空气温度;所述存储器进一步包含一个顶部表面区域、一个底部表面区域、以及一个外部表面区域,其中所述表面区域由传热性材料制成;
b.一个电源;
c.一个连接到所述电源上的机动式气流发生器;
d.一个空气管道,所述空气管道进一步包含:
i.一个进气腔;
ii.一个排气腔;
iii.一个容纳所述存储器的底部表面区域的凹入区域;
e.所述机动式气流发生器连接到所述空气管道上;
f.所述机动式气流发生器被连接到所述电源上,从而当所述气流发生器从所述电源接收到电力时,所述气流发生器即产生一个气流,其中所述气流源自所述便携式空调器的外部、流入所述进气腔;
g.所述气流具有一温度并继续流动,从而所述气流可与所述存储器的所述底部表面区域接触,进而当所述底部表面区域的温度低于所述气流的温度时,所述底部表面区域即可降低所述气流的温度;
h.所述气流继续流动,从而所述气流进入到所述排气腔中,并被排到所述便携式空调器的外部;
i.所述存储器的所述底部表面区域进一步包含有至少一个翅片,所述翅片被排布成垂直于所述存储器的所述底部表面区域,其中,所述翅片的布置方式为使所述气流在从所述便携式空调器排出之前从所述至少一个翅片上向着多个方向偏转。

3、
  权利要求1中所述的便携式空调器,其特征在于,进一步包含:
a.一个温度转换开关;
i.所述温度转换开关进一步包含一个第一和第二中空的圆筒,其中所述第一中空的圆筒进一步包含一个连接到所述电源上的加热元件;
ii.所述温度转换开关位于所述排气腔之内并固定到一个可移动的导套上,从而第一或第二中空的圆筒的任一个均可提供一个所述气流的单独通道,其中所述气流来自所述中心腔、并被排出到所述空调器的外部。

4、
  权利要求1中所述的便携式空调器,其特征在于,进一步包含:
a.一个存储区域;
所述存储区域与所述存储器的顶部表面相接,并由一个盖围住;所述盖进一步包含有一个铰链,其中所述铰链铰接到所述存储器上,而使所述盖可枢转到敞开位置或闭合位置,从而当所述盖处于闭合位置时。

5、
  权利要求4中所述的便携式空调器,其特征在于:所述锁定机构为弹簧加载的锁具,其中所述锁具将所述容器固定到所述空调器上、同时还防止未经允许即可进入到所述存储器中。

6、
  权利要求1中所述的便携式空调器,其特征在于,进一步包含:
a.一个芳香筒;
b.一个空气导向分配器,其进一步包含一个第一和第二气道;
i.所述空气导向分配器连接到所述排气腔上,从而所述气流可从所述排气腔进入到所述分配器中;
ii.所述芳香筒连接到所述第二气道上,从而当所述气流从所述排气腔进入到所述分配器时,所述气流可从所述第一或第二气道中的任一个排出;
iii.所述芳香筒进一步包含一张香气插入物,从而当所述气流进入到所述第二气道时,所述气流接触到所述香气插入物,由此当所述气流从所述第二气道中排出时,所述气流带有香气。

7、
  权利要求6中所述的便携式空调器,其特征在于:所述芳香筒进一步包含一个调节气流出口的控制装置,从而所述控制装置可改变通过所述第二气道的气流大小,即从打开位置到闭合位置。

8、
  权利要求1中所述的便携式空调器,其特征在于,进一步包含:
a.一个噪音抑制装置;
i.所述噪音抑制装置进一步包含:

1.
  一个具有曲面或弯面区域的中空消声腔;

2.
  所述消声腔连接到所述机动式气流发生器上,从而当所述机动式气流发生器正在运转时,所述发生器产生一具有一个振幅的声波,而所述声波受到所述曲面或弯面区域的抑制,由此减小所述声波的振幅。

9、
  权利要求1中所述的便携式空调器,其特征在于:进一步包含一具有一座位区域的野外车辆,其中,所述便携式空调器固定到所述车辆上,以可将所述气流引向所述座位区域。

10、
  权利要求9中所述的便携式空调器,其特征在于:进一步包含一个外部转换开关,所述转换开关具有一个断开位置和一个闭合位置、并被固定到所述野外车辆的座位区域上,从而当所述座位区域有人坐时,所述转换开关变换到闭合位置、并触发起动所述空调器,以开始将空气吸入到所述进气腔中。

11、
  权利要求2中所述的便携式空调器,其特征在于,进一步包含:
a.一个温度转换开关;
i.所述温度转换开关进一步包含一个第一和第二中空的圆筒,其中所述第一中空的圆筒进一步包含一个连接到所述电源上的加热元件;
ii.所述温度转换开关位于所述排气腔之内并固定到一个可移动的导套上,从而第一或第二中空的圆筒的任一个均可提供一个所述气流的单独通道,其中所述气流来自所述中心腔、并被排出到所述空调器的外部。

12、
  权利要求2中所述的便携式空调器,其特征在于,进一步包含:
a.一个存储区域;
i.所述存储区域与所述存储器的顶部表面相接,并由一个盖围住;所述盖进一步包含有一个铰链,其中所述铰链铰接到所述存储器上,而使所述盖可枢转到敞开位置或闭合位置,从而当所述盖处于闭合位置时。

13、
  权利要求12中所述的便携式空调器,其特征在于:所述锁定机构为弹簧加载的锁具,其中所述锁具将所述容器固定到所述空调器上、同时还防止未经允许即可进入到所述存储器中。

14、
  权利要求2中所述的便携式空调器,其特征在于,进一步包含:
a.一个芳香筒;
b.一个空气导向分配器,其进一步包含一个第一和第二气道;
i.所述空气导向分配器连接到所述排气腔上,从而所述气流可从所述排气腔进入到所述分配器中;
ii.所述芳香筒连接到所述第二气道上,从而当所述气流从所述排气腔进入到所述分配器时,所述气流可从所述第一或第二气道中的任一个排出;
iii.所述芳香筒进一步包含一张香气插入物,从而当所述气流进入到所述第二气道时,所述气流接触到所述香气插入物,由此当所述气流从所述第二气道中排出时,所述气流带有香气。

15、
  权利要求14中所述的便携式空调器,其特征在于:所述芳香筒进一步包含一个调节气流出口的控制装置,从而所述控制装置可改变通过所述第二气道的气流大小,即从打开位置到闭合位置。

16、
  权利要求2中所述的便携式空调器,其特征在于,进一步包含:
a.一个噪音抑制装置;
i.所述噪音抑制装置进一步包含:

1.
  一个具有曲面或弯面区域的中空消声腔;

2.
  所述消声腔连接到所述机动式气流发生器上,从而当所述机动式气流发生器正在运转时,所述发生器产生一具有一个振幅的声波,而所述声波受到所述曲面或弯面区域的抑制,由此减小所述声波的振幅。

17、
  权利要求2中所述的便携式空调器,其特征在于,进一步包含一具有一座位区域的野外车辆,其中,所述便携式空调器固定到所述车辆上,以可将所述气流引向所述座位区域。

18、
  权利要求17中所述的便携式空调器,其特征在于,进一步包含一个外部转换开关,所述转换开关具有一个断开位置和一个闭合位置、并被固定到所述野外车辆的座位区域上,从而当所述座位区域有人坐时,所述转换开关变换到闭合位置、并触发起动所述空调器,以开始将空气吸入到所述进气腔中。

说明书

便携式空调器
本发明为在先申请的美国专利申请号10/755915(申请日为2004年2月9日)的部分接续申请。
技术领域
本发明总体上涉及用在高尔夫车中的便携式空调装置。具体地,所述空调装置通过扇动穿过一个与比周围空气冷得多的液体直接接触的表面区域的空气而使表面区域温度达到液体的温度,从而吸入周围空气并对其进行制冷,由此对周围空气进行制冷甚至加香。所述装置还通过吸入通过加热线圈而变暖的外部空气而对周围空气进行加热。所述装置还可起到一个用作存储饮用水或其他消费性饮料的液体存储容器的作用。
背景技术
野外高尔夫车经常在极端温度下使用。例如,当高尔夫选手在夏日高温下或在冬天低温下打球时,将希望在高尔夫球场上来回开车时保持一个舒适的环境。解决该问题的一个方法为在高尔夫车上安装一个便携式空调器。然而,空调装置价格昂贵、体积庞大、包含有对环境造成潜在性危害的元件、以及其运转通常需要一个AC外电源。由于大多数高尔夫车由电池供电,因此对空调装置供电的难度极大,除非所述空调装置足够小或可由其自身的电池供电。
许多高尔夫球场的另一个关注点为避免在人之间传播潜在性有害细菌,其中所述细菌可生长在球场的静水中。高尔夫球场上的池塘、小溪经常使用再生水、还使用再生水浇灌球场上的草坪。一些高尔夫球场发生过顾客与球场中受污染的水接触,而后患病和死亡的事例。毫无疑问也有必要防止高尔夫球场雇员或顾客污染水源,尤其是天气温暖时,高尔夫球场雇员或顾客有可能会坐在水域旁边坐着休息好几个小时。
本发明通过提供一种可在使用高尔夫车期间对周围空气进行致冷和加热的便携式空调装置而解决上述这些关注点。本发明利用了一种便携式装置,它包括一个冷却液体或冰的存储器,其通过一个锁定机构而使人不能够接触到,只有那些经允许的人才可接触到。所述存储器除了其底部表面之外,均作了隔绝处理,所述底部表面不仅作为存储器的底部区域、而且还作为一散热装置的顶部,其中所述散热装置提供了一个位于存储器下面的、作为空气通道的区域。热交换系统大体上为中空,但也可包含一系列与存储器接触的翅片。由于只有与存储器的暴露表面直接接触的空气才会被致冷,因而将热交换系统设计成能够最大化地使空气暴露到存储器的暴露表面区域上。一般地,应将热交换系统置于装置的底部,从而即使存储器中冷却液体的液位非常低时,也能够在外部空气和存储器的底部表面区域之间进行热传导。这也利用了最冷的液体在给定的环境条件下总是处于存储器底部的原理,从而提高制冷系统的效率。
当存储器装上冷液体或冰时,存储器的暴露表面区域变冷、其温度达到存储器内容物的温度。热交换系统的一侧与进气腔连接,另一侧则与排气腔连接。使用一个形成真空的、由电池供电的可变速机动风扇将暖的空气吸入到进气腔中。接着所述风扇将暖的空气推过热交换系统,同时通过与存储器的暴露表面区域以及与致冷系统中垂直地从存储器的底部表面上突出的翅片直接接触的方式对所述暖的空气进行除湿和致冷。所述翅片形成阻力并改变空气的方向,因而形成湍流。另外,来自暴露表面区域的冷气通过翅片向下转移,从而提供了额外的致冷表面区域,所述额外的致冷表面区域与空气接触而进一步对空气进行致冷。所述湍流极大地提高了系统的导热容量,从而使热传导得以高效率进行、并且使存储器的暴露表面保持低温的时间达到最长。接着冷却的空气被压进排气腔,并在该处被推到外部环境中,并可引导到人或用作对周围区域作一般致冷。
当冷的流体与热交换器的表面接触一段时间之后(其中所述热交换器暴露到存储器或容器的内部),则存在有一个紧邻热交换器的表面的狭小区域,在该区域中流体的速度为零,并且随着与表面的距离的增加,所述速度迅速变化到一个有限数值。所述区域即为所谓的附面层。流体的速度变为零的因素从分子引力、表面张力到摩擦力多种多样。当形成附面层时,会阻碍翅片的表面区域在存储器的内部和翅片的表面区域之间进行有效的热传导。传导不足的原因是紧邻热交换器地暴露表面的流体附面层形成了隔热层。
当环境空气温度足够低时,所述装置也可用作对外部空气进行加热,即通过将冷的空气吸进装置、并使其先经过一系列加热线圈,再排回到环境中。所述装置对环境空气进行加热的方式与头发吹风机大致相同。一般地,使用者可根据需要加热还是致冷通过一使空气改道而经过一个指定通道的转换开关选择加热或致冷过程。还可将所述空调装置本身设置成只有当高尔夫车内有一人或多人乘坐时才会开启。这可通过使用一个能感应车内司机或乘坐人员的座位上是否有人的座位转换开关而得以实现。
所述存储器(reservoir)还可包含其它特征,比如具有啤酒或苏打水听装饮料存储区域以使其保持冰冷、以及具有芳香筒以对周围空气进行加香。还可将存储器从所述装置中移开,从而可将其内容物存储于冷冻环境中。这使得可连续地使用多个存储器,从而增加了产生冷气的时间。所述装置的另一个特征为可通过一根埋置在装置的排气腔中的伸缩软管来引导气流。所述装置的全部外部表面应高标准隔热,以防止不需要的热量与存储器的内容物接触。
本领域的普通技术人员应可理解,本申请文件中所要求保护的便携式空调器的发明可具有其他用途,比如用在机动车、轮船、娱乐车(RVs)、卡车、天井家具、体育场座位或任何其他相似的应用场合中。
现有技术
空调器的使用在现有技术中众所周知。更具体地说,在现有技术中论述有对在外部空气经过致冷表面时进行热交换的周围空气进行致冷的空调器。在美国专利号6,427,476、6,227,004、6,119,477、5,953,933、5,062,281、5,046,329和4,841,742中公开了其他相似的便携式空调装置。而在美国专利号5,724,824中公开了一种用在高尔夫车中的便携式空调装置。
尽管上述这些装置致力于起到空调器的作用,各个所述专利中所公开的各个发明均公开了本发明的一个特征,但是上述专利中没有一个专利单独或彼此联合地以这样一种方式公开了本发明中的特征组合,而使上述特征组合在本发明构思的时候已经变得显而易见。
另外,本领域中需要一种装置,该装置可起到高尔夫车中一个便携式空调器以及一个饮料容器的作用,它使环境空气致冷成大大低于环境空气的温度的时间为最长,并通过使用一个可移动的致冷源连同一个冷却空气的引导装置而达到上述目标。所述装置还应能够提供暖空气。本发明公开了此类装置。
发明内容
广义上本发明的一个目的为提供一种便携式空调器,其包括一个单独的容器以存储冷水或冰。
本发明的另一个目的为所述存储冷水和冰的容器由传热性材料制成。
本发明的另一个目的为提供一种便携式空调器,其利用机动风扇吸入外部空气,并通过先使空气经过传热性及无毒材料的实质部、而后将冷却的空气排回到环境中而对所述空气进行致冷。
本发明的另一个目的为通过使空气经过一个湍流环境而使冷却的空气温度达到最低。
本发明的另一个目的为提供这样一种对外部空气进行致冷的方法,即:有效地吸入外部空气,并通过使外部空气以湍流的方式经过容器的致冷表面区域、而后将冷却的空气排到环境中而对所述空气进行致冷。
本发明的另一个目的为将传热性材料置于容器的底部。
本发明的另一个目的为通过使传热性材料上所形成的附面层的影响减到最小而使热交换的效率达到最大。
本发明的另一个目的为提供一种可移动的容器,其可从底部装置上移开、并且易于进行彻底的消毒。
本发明的另一个目的为提供一个锁定机构,其可防止未经允许即进入到存储区域。
本发明的另一个目的为提供一个锁定机构,其防止将所述存储器移开。
本发明的另一个目的为提供一个紧邻存储区域的区域,以将饮料容器存储在一个不受存储器的内容物污染的、隔热的区域中。
本发明的另一个目的为提供一个加热线圈,用以对吸入空调器中的空气进行加热,从而可将加热的空气排到所述空调器周围的区域中。
本发明的另一个目的为将所述便携式空调器与一个野外车辆连用,从而只要所述野外车辆中有人乘坐时,即可开启所述空调器。
本发明的另一个目的为提供一种对所述空调器风扇的内部噪音进行消声的装置。
本发明的另一个目的为提供暖空气和冷空气各自的排气通道。
本发明的另一个目的为提供一种对从所述空调器中排出的空气进行加香的装置。
本发明的另一个目的为提供一种需要时用来引导经空调空气的流动的可调整和伸缩的软管。
不应将以下本发明的说明部分以及附图视为将本发明限制在所示出和描述的例子中,原因是本发明所属的领域的技术人员将能够在权利要求书的范围之内设计出其它不同的形式。
附图说明
附图1为所述装置的立体图;
附图2为装置的立体图,图中可移动容器从所述装置的底部移开;
附图3为所述装置的正剖视图,图中示出了空气进入、流动和从所述装置中排出的方向;
附图3A为可移动存储器的侧剖视图;
附图3B为所述存储器的正剖视图,所述存储器的内部延伸有传热表面区域;
附图3C为所述存储器的正剖视图,所述存储器具有一根排水管,以从所述存储器的内部排出多余的液体;
附图3D为所述存储器的正剖视图,所述存储器具有一个搅动器,以搅拌所述存储器中的内容物;
附图4为带有完全延伸的伸缩软管的所述装置的正剖视图;
附图5为伸缩软管完全内缩时的详图;
附图6为伸缩软管完全延伸时的详图;
附图7为用以开启所述便携式空调器的座位式转换开关的立体图;
附图8为处于断开状态的座位式转换开关的侧向详图;
附图9为处于闭合状态的座位式转换开关的侧向详图;
附图10为所述便携式空调器的立体图,其中所述便携式空调器具有一个锁定机构,其将所述装置的可移动部分固定到底部装置上;
附图11a为所述便携式空调装置的侧视图,示出了所述装置的可移动部分从底部装置上被举起的情况;
附图11b为所述便携式空调器的底部装置的立体图;
附图11c为打开位置下所述装置的可移动部分的立体图,图中示出出所存储的饮料罐;
附图12a为所述底部装置的立体图,其中所述底部装置上的加热和致冷转换开关处于“致冷”位置;
附图12b为所述底部装置的立体图,其中所述底部装置上的加热和致冷转换开关处于“加热”位置;
附图12c为所述底部装置的空气排出区域的剖视图,其中所述加热和致冷转换开关处于“加热”状态;
附图12d为所述底部装置的空气排出区域的剖视图,其中所述加热和致冷转换开关处于“致冷”状态;
附图12e为所述加热和致冷转换开关的详图;
附图13a为位于所述底部装置空气进入区域中的噪音抑制元件的剖视图;
附图13b为示出风扇和噪音抑制元件连接在所述底部装置空气进入区域中的侧视图;
附图13c为示出风扇和噪音抑制元件连接在所述底部装置空气进入区域中的详图;
附图13d为所述风扇/噪音抑制组件的分解图;
附图14a为带有芳香筒的空气排出引导装置的一个备选实施例的立体分解图;
附图14b为带有调香控制装置的空气引导装置的正视图;
附图14c为插有香气卡的空气引导装置的后视图;
附图14d为空气排出引导装置的剖视图,图中示出了气流通道;
附图15为具有排气引导调整和固定装置的便携式空调器的整体视图;
附图16为安装在高尔夫车上的所述便携式空调器的视图;
附图17为使用在高尔夫车上的、具有座位式转换开关的所述便携式空调器的详图。
具体实施方式
将许多例子中的其中一个例子作为理解本发明的背景,附图1示出了一个便携式空调器100,其包括一个底部装置110和一个可移动的饮料容器120。容器120用作存储液体或固体,其中所述液体或固体的温度大体上低于空调器100的外部空气温度。喷管130可通到容器120的内容物,其可包括凉的饮料,比如冰水。包含有手柄125以易于携带。容器120固定在底部装置110内,如附图1所示。底部装置110的外部包括一个进气阀140,其从空调器100的外部吸入空气,以在装置110中进行处理,并将其排出到一个空气嘴155。空气嘴155连接到一个伸缩软管150上,从而可将排出的空气引导至指定的位置。
在附图2中示出了容器120从底部装置100上移开的情况,其中所述容器120的手柄125完全地伸出。容器120由高传热性无毒材料(比如铝材)构成,所述容器120除了底部160之外,其各个侧面165均予以高标准隔热。底部160处于暴露状态,当固定时将与底部装置110直接接触。底部160的首要目标为获得并随后尽可能久地保持与容器120之内液体或固体相同的温度,并且保持与表面区域175稳定的接触,从而冷却表面区域175、使其温度达到存储器220之内液体200的温度。底部160的表面区域175用来冷却将与表面区域175接触的任何空气。由于容器120可移动,因而可以将容器120装上一种指定的液体,而后存储在一个冷藏的环境中,以作后用。还可将容器120装上液体存储在一个冷冻器中以使容器120中的整个内容物冻结。容器120的典型尺寸为能够装盛0.5到2加仑之间的液体。
附图3示出了空调器100的剖视图,其中容器120固定在底部装置110内。如所示出,冷却液体200填到离存储器220的顶部计大约四分之三处。容器200的各个侧面由隔热材料210环绕,以使冷却液体200保持住其原来温度的时间达到最长。
通过由电池260供电的高速电动机255将空气从空调器100的外部吸入到进气腔140中。本发明的另一备选实施例可包括一个AC/DC电源。然而应可理解,AC/DC电源可限制空调器100的便携性。电动机255以形成气流230方式使旋转风扇250转动,所述气流230从空调器100的外部吸入较暖的空气。理想做法是进气腔140的容积最小化,同时气流230的量最大化。气流230沿着如箭头所示的总方向流动,即经过进气腔140、风扇250、再进入到中心腔240。理想的做法是使腔240最大化,同时通过使用翅片245(见附图3A)而使空气形成湍流。翅片245将与较下的表面区域175直接接触,并且形成这么一个环境,从而使空气分子与传导性表面区域175的接触时间最大化,进而使得气流230的温度最低化,由此,所述气流230的温度可达到存储器220内液体200的温度。由于腔240处于直接与容器120的底部160(见附图3A)接触的状态,因此只要存储器220中甚至只余留有最小量的液体200,底部160均能持续地冷却表面区域175。
如附图3A所示,可移动容器120的一个实施例示出了冷却表面区域160可如何设置成使气流230与冷却表面区域160直接接触的时间长度最大化。如能容易地看出,存储器220的低表面区域175装设有一系列直立排列的翅片245,其垂直于低表面175突出。翅片245由有效的传热性材料如铝材或铜材构成。应可理解翅片245并非一定要装成精确地垂直于低表面175。如上所述,由于翅片245直接地连接到存储器220低表面175上,所有翅片245的表面区域的温度将下降到低表面175的温度,而后者的温度为存储器220的内容物200的温度。当气流230经过翅片245之间时,与气流230接触的冷却表面区域将最大化,从而使气流230的温度最低化。气流230还将在每一个翅片245之间前后弹跳,由此形成了如附图3所示的空气湍流240。在另一备选实施例中,可将翅片245设置成迷宫似的结构,从而气流230将倒转其行程方向若干次,因此形成更多的湍流,同时仍然确保与气流230接触的翅片245的表面区域最大化。
另外,在附图3B中,翅片245可与在存储器220内延伸的翅片246形成连续的传热性表面。某些情况下在热交换过程期间,在翅片245上可形成一层薄冰,这可降低热交换的效率。上述现象在以电力方式冷却作为其热交换主源的传热性金属表面的冷藏器/冷冻箱中也会以同样的方式发生,即积冰。通过加装与翅片245直接连接的翅片246,将会看到所述现象大为减轻,在许多实例中,可完全消除该附面层。因此,可达到更加有效的热交换,由此,可在翅片245的表面区域上尽可能长时间地保持尽可能低的温度。
在另一个用作解决附面层形成问题的实施例中,如附图3C所示,当存储器的内容物为完全冻结时,提供了另外一种方式。低表面175中具有一根排水管222。管222具有一个在存储器220内伸出的开口224,管222的外端上还具有一个盖223。当该实施例与装盛冻结内容物的存储器220一同使用时,管222用来排掉随时间由冻结内容物溶化而成的多余的液体。通过实验得知当在存储器220中仅使用冻结内容物时经常在翅片245上形成附面层。然而,当排掉存储器220中多余的水时,翅片245上的附面层出现的机率将减小,在许多时候则根本不出现。
在如附图3D所示的另一个实施例中,在存储器220中装有一个搅动器251。所述搅动器具有一组叶片252,其垂直于杆253加以固定,从而当杆253以循环方式旋转时,叶片252将混合存储器220的内容物。这在存储器220的部分冻结内容物停滞在存储器220的某个区域上时是必需的。通过混合存储器220的内容物,将使得低表面区域175能够最长时间地保持与存储器220的内容物相当的温度。应可理解搅动器251可通过一个外部曲柄而手动操作,或通过一个电动机而进行电动操作。该实施例也可与如附图3B或3C中所示的实施例相结合。
回看附图3,从腔240出来之后,气流冷却至温度大大低于外界空气温度并朝排气腔290行进。在该优选实施例中,气流230流经一个伸缩软管280,其中所述伸缩软管280像手风琴300一样(如附图4所示)向个人所需的方向和位置引导气流230。
附图5和6示出了连接到排气阀290上的伸缩软管280更加详细的图示。软管280的一端连接到锁扣270上、另一端则连接有排气阀290。如附图5所示,图中软管280处于完全内缩位置,所述三个部件的组合装置位于一个隔热的排气导套310中,从而当软管如附图6所示地完全伸出时,锁扣270可在导套310中向上移动至达到导套310的顶部,因此可将阀290引导到使用者所需的任一位置。
附图7到16示出了便携式空调器的另一个实施例,其具有附加的部件,可将冷气和热气排到周围环境中。如附图16所示,所示装置用来对高尔夫车或其他野外移动车辆进行致冷和加热。
如附图7到9所示,图中示出了一个座位式转换开关400。转换开关400固定到高尔夫车内乘坐人员或司机的座位435上,从而当有人坐在任一座位435上时,转换开关400即会启动空调器100。如附图8所示,转换开关400处于“断开”位置。通过柔性板450,高尔夫车座位430的坐垫的底部与顶触头420直接接触。柔性板450固定到高尔夫车445上,并使转换开关400保持处于断开位置直到有人坐到坐垫431上。当有人坐到坐垫431上时,通过柔性板450的上部410,柔性板450被压低到底触头440上。当触头420和440会合时,转换开关400转成如附图9所示的“闭合”位置,由此通过如附图7所示的导线460打开空调器100。
如附图10所示,图中整体地示出了空调器100的另一个实施例,其中容器120固定在底部装置110内。改进型空调器100采用一个锁定机构505,其可由一个标准式钥匙500锁定。锁定机构505不仅将整个容器120锁紧在底部装置110内,而且还将舱室515的顶部锁在一锁定位置,从而未被允许打开舱室515的任何人均不能够拿走舱室515之内的内容物,如附图11C所示。当未锁定时,可将容器120从底部装置110上移开,如附图11A所示。改进型底部装置示出于附图11B中,图中还示出了锁定机构505和凹入腔240。附图11C所示的装置还示出了饮料罐520,其被存储在舱室515的顶部和铰接式盖510的下面之间的隔绝区中。饮料罐520不会被位于其下方的舱室515中的内容物污染。
空调器100的另外实施例保持了将环境空气吸入进气阀140、再将空气从软管150排出的基本操作。然而,在高尔夫车的改进型实施例中,使用者可选择将空调器用作对周围空气进行致冷或加热。使用者还可通过控制装置560改变驱动风扇250的电动机255的速度,如附图12A和12B所示。如附图12A到12E所示,根据需要加热或是致冷,可手动将转换开关550从左到右移动。附图12C到12E示出了排气腔290的剖视详图,其示出了转换开关550如何操作。转换开关550包含两个中空圆筒部610。在圆筒部610内固定有一个加热元件611并可通过控制装置560开启所述加热元件。
附图12C示出了转换开关550处于“加热”模式。当气流230从内腔240进入到排气腔290时,空气进入到圆筒610并且穿过加热元件611,其方式如同标准式头发吹风机。当气流230通过圆筒610之后,其温度比刚进入圆筒610时的温度高得多。附图12E中更加详细地示出了加热元件611的一个例子。
附图12D示出了转换开关550处于“致冷”模式。当气流230从内腔240进入到排气腔290时,空气进入到圆筒615,所述空气直接通过并畅通无阻地进入到软管150中。
备选实施例还包含一个隔音机构700,如附图13A到13D所示。附图13A和13B中分别示出了消声器700的正面和侧面剖视图。如附图13A和13B中所看到,被吸入到进气阀140的环境空气进入到消声器700。消声器700由作为模塑材料表面区域的一部分的多个曲面或弯面构成并固定到具有一个圆形开口711的面板710上,如附图13D所示。圆形开口711直接连接到风扇250上。当风扇250运转时,电动机255时常会产生大噪音。通常情况下即没有消声器700时,风扇的噪音将沿着直接的通道行进,穿过进气阀140回传出来。而在该实施例中,当风扇250连接到消声器700上时,声波受到抑制,原因是声波没有直接的通道通过进气阀140而传回。当声波穿过消声器700中的空气行进时,不仅与进气相碰,这抑制了声脉冲,而且所述声波还由于消声器的作用而前后反射和偏转,由此进一步地抑制了声音从进气阀140传出,如附图13C所示。
此外,备选实施例包括一个装设到软管280上的导向喷管840,如图14A所示。喷管840包含两个主要空气通道。第一空气通道841为大部分从排气腔290排出的空气的聚集之处。第二空气通道842包含一个用来固定住一个芳香筒800的开口830。芳香筒800包含一张固接在其内的香气卡805。所述芳香筒还包含一个改变筒800中开口大小的调香控制装置810,其中所述开口用以将香气释放到周围区域中,如附图14B和14C所示。喷管840包含有若干个用于释放无香空气的孔820。如附图14D所示,从排气腔290排出的空气可沿着两条通道中的其中一条行进。流经通道841的空气仍为无香,而流经通道842的空气则变成带有香气。
附图15示出了整个空调系统,其包括一个用来使喷管840保持固定的半刚性杆850。附图16和17示出了系统与高尔夫车900的结合使用。
尽管文中所描述和所声明的、用以冷却环境空气的本发明装置以及方法已得到详细的示出和公开,并完全能够达到或获得如上文中所述的目的和优点,但是应可理解,这只是对本发明当前优选实施例进行说明而已,并不是对文中所示的结构或设计的细节进行限制,权利要求书中所限定的除外。
尽管通过参考一个或多个特定的优选实施例对本发明进行了描述,但与本发明相关领域中具有常规技术的人员可对本发明进行各种改进和增强而不脱离权利要求的精神和范围。
权利要求书
(按照条约第19条的修改)
根据PCT条约第19条的规定,申请人对上述申请的权利要求作如下修改:
权利要求1-3,5-11和13-18不变,权利要求4和12进行了修改。修改的权利要求4和12包括被从该两个权利要求句末错误地略去了的词语。
所述空调器的外部。
4、权利要求1中所述的便携式空调器,其特征在于,进一步包含:
a.一个存储区域:
所述存储区域与所述存储器的顶部表面相接,并由一个盖围住;所述盖进一步包含有一个铰链,其中所述铰链铰接到所述存储器上,而使所述盖可枢转到敞开位置或闭合位置,从而当所述盖处于闭合位置时,所述盖可通过锁定机构而被锁紧。
5、权利要求4中所述的便携式空调器,其特征在于:所述锁定机构为弹簧加载的锁具,其中所述锁具将所述容器固定到所述空调器上、同时还防止未经允许即可进入到所述存储器中。
6、权利要求1中所述的便携式空调器,其特征在于,进一步包含:
a.一个芳香筒;
b.一个空气导向分配器,其进一步包含一个第一和第二气道;
i.所述空气导向分配器连接到所述排气腔上,从而所述气流可从所述排气腔进入到所述分配器中;
ii.所述芳香筒连接到所述第二气道上,从而当所述气流从所述排气腔进入到所述分配器时,所述气流可从所述第一或第二气道中的任一个排出;
iii.所述芳香筒进一步包含一张香气插入物,从而当所述气置、并被固定到所述野外车辆的座位区域上,从而当所述座位区域有人坐时,所述转换开关变换到闭合位置、并触发起动所述空调器,以开始将空气吸入到所述进气腔中。
11、权利要求2中所述的便携式空调器,其特征在于,进一步包含:
a.一个温度转换开关;
i.所述温度转换开关进一步包含一个第一和第二中空的圆筒,其中所述第一中空的圆筒进一步包含一个连接到所述电源上的加热元件;
ii.所述温度转换开关位于所述排气腔之内并固定到一个可移动的导套上,从而第一或第二中空的圆筒的任一个均可提供一个所述气流的单独通道,其中所述气流来自所述中心腔、并被排出到所述空调器的外部。
12、权利要求2中所述的便携式空调器,其特征在于,进一步包含:
a.一个存储区域;
i.所述存储区域与所述存储器的顶部表面相接,并由一个盖围住;所述盖进一步包含有一个铰链,其中所述铰链铰接到所述存储器上,而使所述盖可枢转到敞开位置或闭合位置,从而当所述盖处于闭合位置时,所述盖可通过锁定机构而被锁紧。

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一种利用一可装入消费性饮料或其他冷却液体或固体材料的可移动存储器、用以对空气进行致冷的装置和方法。所述存储器的底部由传热性材料制成、并被置于底部装置之内的空气管道内,所述底部装置具有一个由电池供电的风扇,能从所述底部装置的外部吸入暖的空气,并使所述暖的空气以湍流的方式经过所述传热性材料而对所述空气进行致冷,再将所述空气排回到周围环境中。还可包括一个伸缩软管以将气流引导到所需的方向或位置。所述装置还。

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