(57)【要約】  空気を冷却する装置および方法は、消費可能な飲料または他の液体または固形物で満たされた取り外し可能な貯蔵器を利用する。貯蔵器の底部は熱伝導性材料で形成され、ベース・ユニット内の空気ダクト内に配置される。ベース・ユニットは、電動式のファンを有し、これによって、ベース・ユニットの外部から暖かい空気を吸い込み、乱流方法で熱伝導性材料上を通過させることによって冷却し、元の周囲環境へ排出することを可能にする。さらに、気流を所望の方角または位置に導くために、伸張可能なホースを含んでもよい。ユニットは、さらに、加熱された気流のための他の経路を含んでもよい。ゴルフカートのような開放型車両に装着され、ゴルフコースの客のために冷却または加熱された空気を提供する。エアコンディショナの他の重要な機能は、貯蔵器の内容物に無許可でアクセスできなくして、その内容物が汚染されることを防止する手段を提供することである。
2008512632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯用エアコンディショナの外部の気温を低下させるための携帯用エアコンディショナにおいて、前記携帯用エアコンディショナは、
ａ．貯蔵器であって、
前記貯蔵器は、前記携帯用エアコンディショナの前記外部の気温よりも低い温度を有する冷却物を収納するためのシールされた容器を含み、かつ、熱伝導性材料で形成された上部表面領域、下部表面領域、および外部表面領域をさらに含む、貯蔵器と、
ｂ．電源と、
ｃ．前記電源に結合された電動気流生成器と、
ｄ．空気ダクトであって、前記ダクトは、
（ｉ）空気吸入チャンバ、
（ｉｉ）排気チャンバ、
（ｉｉｉ）中央チャンバ、を含み、
（イ）前記中央チャンバは、上部領域をさらに含み、
（ロ）前記中央チャンバは、前記空気吸入チャンバと前記排気チャンバとの間に位置し、かつ、前記中央チャンバの上部領域は前記貯蔵器の下部表面領域を含む、
空気ダクトと、
を含み、ここで、
ｅ．前記電動気流生成器は前記空気ダクトに結合され、
ｆ．前記電動気流生成器は、前記気流生成器が前記電源から電力を受け取るときに、前記携帯用エアコンディショナの外部を起点として前記空気吸入チャンバ内へ流入する気流を生成し、
ｇ．前記気流は、温度を保持しながら移動して前記貯蔵器の前記底部表面領域に接触し、前記底部表面領域が前記気流の温度よりも低い温度を有する場合には、前記底部表面領域は前記気流の温度を低下させ、
ｈ．前記気流は、さらに移動して前記排気チャンバに入り、前記携帯用エアコンディショナの外部に排出され、
ｉ．前記貯蔵器の前記底部表面領域は、少なくとも１つのフィンをさらに含み、前記少なくとも１つのフィンは、前記気流が前記排気チャンバから排出される前に、前記気流が前記少なくとも１つのフィンから多方向へ擾乱するような方法で配置される、
ことを特徴とする携帯用エアコンディショナ。
【請求項２】
携帯用エアコンディショナの外部の気温を低下させるための携帯用エアコンディショナにおいて、前記携帯用エアコンディショナは、
ａ．貯蔵器であって、
前記貯蔵器は、前記携帯用エアコンディショナの前記外部の気温よりも低い温度を有する冷却物を収納するためのシールされた容器を含み、かつ、熱伝導性材料で形成された上部表面領域、下部表面領域、および外部表面領域をさらに含む、貯蔵器と、
ｂ．電源と、
ｃ．前記電源に結合された電動気流生成器と、
ｄ．空気ダクトであって、前記ダクトは、
（ｉ）空気吸入チャンバ、
（ｉｉ）排気チャンバ、
（ｉｉｉ）前記貯蔵器の前記底部表面領域を受け入れる窪んだ領域、を含む、
空気ダクトと、
を含み、ここで、
ｅ．前記電動気流生成器は前記空気ダクトに結合され、
ｆ．前記電動気流生成器は前記電源に結合され、前記気流生成器がから電力を受け取るときに、前記携帯用エアコンディショナの外部を起点として前記空気吸入チャンバ内へ流入する気流を生成し、
ｇ．前記気流は、温度を保持しながら移動して前記貯蔵器の前記底部表面領域に接触し、前記底部表面領域が前記気流の温度よりも低い温度を有する場合には、前記底部表面領域は前記気流の温度を低下させ、
ｈ．前記気流は、さらに移動して前記排気チャンバに入り、前記携帯用エアコンディショナの外部に排出され、
ｉ．前記貯蔵器の前記底部表面領域は、少なくとも１つのフィンをさらに含み、前記フィンは前記貯蔵器の底部表面領域に対して垂直に整列し、前記少なくとも１つのフィンは、前記気流が前記排気チャンバから排出される前に、前記気流が前記少なくとも１つのフィンから多方向へ擾乱するような方法で配置される、
ことを特徴とする携帯用エアコンディショナ。
【請求項３】
温度スイッチをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の携帯用エアコンディショナにおいて、
（ｉ）前記温度スイッチは、第１および第２の中空シリンダをさらに含み、前記第１の中空シリンダは前記電源に結合された発熱体をさらに含み、
（ｉｉ）前記温度スイッチは，前記排気チャンバ内に位置し、移動可能なガイドに装着され、前記第１または第２のいずれか中空シリンダは、前記気流が前記中央チャンバから移動して前記エアコンディショナの外部に排出されるための個別の経路を提供する、
携帯用エアコンディショナ。
【請求項４】
収納領域をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の携帯用エアコンディショナにおいて、
前記収納領域は、前記貯蔵器の前記上部表面に結合され、かつ、カバーによって囲まれ、前記カバーは、前記貯蔵器に結合され、かつ、開または閉位置のいずれかへ蝶番式に旋回する蝶番を含み、前記カバーが閉位置であるときに、前記カバーが固定機構によって係合される、
携帯用エアコンディショナ。
【請求項５】
前記固定機構は、ばね付きロックであり、前記エアコンディショナに前記貯蔵器を固定すると共に、前記貯蔵器への無許可のアクセスを防ぐことを特徴とする請求項４記載の携帯用エアコンディショナ。
【請求項６】
ａ．アロマ・カートリッジと、
ｂ．第１および第２通気路を含む指向性のある空気ディスペンサであって、
（ｉ）前記指向性のある空気ディスペンサは、前記排気チャンバに結合され、前記気流は前記排気チャンバから前記ディスペンサに進入し、
（ｉｉ）前記アロマ・カートリッジは、前記第２通気路に結合され、前記気流が前記排気チャンバから前記ディスペンサに進入するときに、前記気流は前記第１または第２の通気路のいずれか一方から排出され、
（ｉｉｉ）前記アロマ・カートリッジは、香料入りの挿入物をさらに含み、前記気流が前記第２通気路に進入するときに、前記気流が前記香料入りの挿入物に接触し、前記気流が前記第２通気路から排出されるときに芳香を放つ、
空気ディスペンサと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の携帯用エアコンディショナ。
【請求項７】
前記アロマ・カートリッジは、開位置から閉位置まで変えられる前記第２通気路を通って前記気流を変化させることができる可変気流出口制御部をさらに含むことを特徴とする請求項６記載の携帯用エアコンディショナ。
【請求項８】
雑音減衰装置をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の携帯用エアコンディショナにおいて、
前記雑音減衰装置は、
（イ）曲線状または屈曲した表面領域を有する中空の消音チャンバを含み、
（ロ）前記消音チャンバは、前記電動気流生成器に結合され、前記電動気流生成器の動作時に前記生成器が振幅を有する音波を作成し、前記音波が前記曲線状または屈曲した表面領域により妨害され、それによって前記音波の前記振幅を減少させる、
携帯用エアコンディショナ。
【請求項９】
座席領域を有する開放型車両をさらに含み、前記携帯用エアコンディショナは開放型車両に装着され、前記気流は前記座席領域に向けて導かれることを特徴とする請求項１記載の携帯用エアコンディショナ。
【請求項１０】
外部スイッチをさらに含み、前記スイッチは、開および閉位置を有し、かつ、前記開放型車両の前記座席領域に装着され、前記座席領域が使用されているときに、前記スイッチは閉位置に切り替わって前記エアコンディショナを始動し、前記空気吸入チャンバへの空気の吸い込みを開始することを特徴とする請求項９記載の携帯用エアコンディショナ。
【請求項１１】
温度スイッチをさらに含むことを特徴とする請求項２記載の携帯用エアコンディショナにおいて、
（ｉ）前記温度スイッチは、第１および第２の中空シリンダをさらに含み、前記第１の中空シリンダは前記電源に結合された発熱体をさらに含み、
（ｉｉ）前記温度スイッチは，前記排気チャンバ内に位置し、移動可能なガイドに装着され、前記第１または第２のいずれか中空シリンダは、前記気流が前記中央チャンバから移動して前記エアコンディショナの外部に排出されるための個別の経路を提供する、
携帯用エアコンディショナ。
【請求項１２】
収納領域をさらに含むことを特徴とする請求項２記載の携帯用エアコンディショナにおいて、
前記収納領域は、前記貯蔵器の前記上部表面に結合され、かつ、カバーによって囲まれ、前記カバーは、前記貯蔵器に結合され、かつ、開または閉位置のいずれかへ蝶番式に旋回する蝶番を含み、前記カバーが閉位置であるときに、前記カバーが固定機構によって係合される、
携帯用エアコンディショナ。
【請求項１３】
前記固定機構は、ばね付きロックであり、前記エアコンディショナに前記貯蔵器を固定すると共に、前記貯蔵器への無許可のアクセスを防ぐことを特徴とする請求項１２記載の携帯用エアコンディショナ。
【請求項１４】
ａ．アロマ・カートリッジと、
ｂ．第１および第２通気路を含む指向性のある空気ディスペンサであって、
（ｉ）前記指向性のある空気ディスペンサは、前記排気チャンバに結合され、前記気流は前記排気チャンバから前記ディスペンサに進入し、
（ｉｉ）前記アロマ・カートリッジは、前記第２通気路に結合され、前記気流が前記排気チャンバから前記ディスペンサに進入するときに、前記気流は前記第１または第２の通気路のいずれか一方から排出され、
（ｉｉｉ）前記アロマ・カートリッジは、香料入りの挿入物をさらに含み、前記気流が前記第２通気路に進入するときに、前記気流が前記香料入りの挿入物に接触し、前記気流が前記第２通気路から排出されるときに芳香を放つ、
空気ディスペンサと、
をさらに含むことを特徴とする請求項２記載の携帯用エアコンディショナ。
【請求項１５】
前記アロマ・カートリッジは、開位置から閉位置まで変えられる前記第２通気路を通って前記気流を変化させることができる可変気流出口制御部をさらに含むことを特徴とする請求項１４記載の携帯用エアコンディショナ。
【請求項１６】
雑音減衰装置をさらに含むことを特徴とする請求項２記載の携帯用エアコンディショナにおいて、
前記雑音減衰装置は、
（イ）曲線状または屈曲した表面領域を有する中空の消音チャンバを含み、
（ロ）前記消音チャンバは、前記電動気流生成器に結合され、前記電動気流生成器の動作時に前記生成器が振幅を有する音波を作成し、前記音波が前記曲線状または屈曲した表面領域により妨害され、それによって前記音波の前記振幅を減少させる、
携帯用エアコンディショナ。
【請求項１７】
座席領域を有する開放型車両をさらに含み、前記携帯用エアコンディショナは開放型車両に装着され、前記気流は前記座席領域に向けて導かれることを特徴とする請求項２記載の携帯用エアコンディショナ。
【請求項１８】
外部スイッチをさらに含み、前記スイッチは、開および閉位置を有し、かつ、前記開放型車両の前記座席領域に装着され、前記座席領域が使用されているときに、前記スイッチは閉位置に切り替わって前記エアコンディショナを始動し、前記空気吸入チャンバへの空気の吸い込みを開始することを特徴とする請求項１７記載の携帯用エアコンディショナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２００４年２月９日に出願された先行する米国特許出願番号１０／７７５９１５の一部継続である。
【０００２】
本発明は、一般に、ゴルフカート用の携帯用空気調和（空調）ユニットに関する。特に、本空調ユニットは、周囲空気を吸い込み、かつ、周囲空気よりも格段に冷たい液体と直接接触することによって表面領域の温度が液体の温度に近接している、その表面領域を横切るように空気を送り込むことによって、周囲空気を冷却するとともに香気も付ける。本ユニットは、さらに、外気を吸い込み、それが加熱されたコイルを通過するときに暖められることによって周囲空気を加熱する。本ユニットは、さらに、飲料水または他の消費可能な飲料を貯蔵するために使用する液体貯蔵容器として機能し得る。
【背景技術】
【０００３】
開放型(open-air)ゴルフカートは、しばしば過酷な気温の中で使用される。例えば、ゴルファーが、夏の暑さや冬の寒さの中でプレーするとき、ゴルフコース内を運転している間だけでも快適な環境を維持することが望ましい。その問題に取り組むための１つのアプローチは、ゴルフカート自体に携帯用エアコンディショナを取り付ける方法である。しかしながら、空調ユニットは非常に高価な上にかさばり、また、環境に対して潜在的に有害な要素を含み、さらに、動作するためにＡＣ外部電源をしばしば必要とする。ほとんどのゴルフカートはバッテリの電力で走行するので、空調ユニットが十分に小さいか、あるいはユニット自身のバッテリによって電力を供給できるものでない限り、空調ユニットに電力を供給することは非常に困難である。
【０００４】
多くのゴルフ場が抱える他の重要課題は、コース上に設置された水の中で成長することがある潜在的に有害なバクテリアが、人々の間に伝染するのを防止することである。ゴルフ場は、しばしば、場内の池や小川の再生した水を用いて、コース上の芝に散水する。いくつかのゴルフ場では、コース上の汚染された水に接触した常連客が、病気になったり死亡したという実例を経験している。特に、温暖な気候の下で長時間停滞していた水の場合は、ゴルフ場の従業員や常連客が給水によって汚染されないようにすることが非常に望ましい。
【０００５】
本発明は、ゴルフカートの使用中に周囲空気を冷却および加熱する携帯用空調ユニットを提供することにより、これらの課題に対処する。本発明は、冷却した液体または氷の貯蔵器(reservoir)を含む携帯用装置を使用するが、この貯蔵器は施錠機構によって人の接触から隔離されており、許可された者しか接触することができない。貯蔵器は底部表面を除いて断熱され、その底部表面は、貯蔵器の底部領域としての役割のみならず、空気ダクトとして動作する貯蔵器の下の領域を提供するヒート・シンクの上部としての役割も兼ねる。熱交換システムは実質的には中空であるが、貯蔵器と接する一連のフィンをさらに含んでもよい。貯蔵器の露出表面に直接接触する空気のみが冷却されるので、熱交換システムは、貯蔵器の露出表面領域に曝される空気を最大限にすることを目指す。一般に熱交換システムはユニットの底部に位置するので、貯蔵器内に冷却された液体が少量になったときでさえ、外気と貯蔵器の底部表面領域との間に熱伝達が生じる。これは、与えられた環境内では最も冷たい液体が常にコンテナの底に留まるという原理を利用したものであり、これによってより効率的な冷却システムを作成する。
【０００６】
貯蔵器が冷却された液体または氷で満たされるとき、貯蔵器の露出表面領域は貯蔵器の内容物の温度まで冷却される。熱交換システムは、一方が給気チャンバに接続され、他方が排気チャンバに接続される。暖気は、真空を生成する電池式の可変速電動ファンで給気チャンバ内へ引き込まれる。その後、暖気はファンによって熱交換システムを介して押し出され、貯蔵器の露出表面領域、およびコイル・システム内の貯蔵器の底部表面から垂直に突出したフィンに直接接触することによって除湿および冷却される。フィンは抵抗を提供し、乱流を生成して空気の流れを変化させる。さらに、露出表面領域からの冷気は、空気と接触してさらにそれを冷却するための、付加的な冷却表面領域を提供するフィンを通って下流へ送られる。乱流はシステムの熱伝導能力を非常に増強するので、高効率で熱伝達が生じ、貯蔵器の露出表面の温度が低温に保たれる時間を最大限にすることができる。その後、冷気は排気チャンバ内へ送られ、そこで外部環境に排出され、個人に向けて、または、一般的に周辺領域を冷却するために使用することができる。
【０００７】
貯蔵器またはコンテナ内部で、露出した熱交換器の表面に冷たい流体が接している一定期間にわたり、熱交換器の表面に隣接する狭い領域において、流体の速度が０である領域が存在し、表面からの距離が増加するにつれて急速に有限数に変化する。これは境界層として知られている。流体の速度は、分子引力から表面張力、摩擦まで、多種多様の要因によって０である。境界層が形成されるとき、フィンの表面領域が、内部貯蔵器とフィンの表面領域との間の効率的な熱伝導を行うのを妨げることがある。この伝導不良は、境界層が熱交換器の露出表面に直接隣接する流体によって生成する断熱層によるものである。
【０００８】
外気の温度が十分に低いとき、ユニットはさらに、ユニット内へ冷気を引き込み、一連の熱したコイル中に空気を通過させることによって外気を熱し、その後元の環境へ放出するという機能も果たす。ユニットは、ドライヤが外気を加熱するのとほぼ同様の方法で動作する。一般に、ユーザは、スイッチによって暖房または冷房のいずれかを選択することができ、暖房または冷房のいずれを希望するかによって、所定の経路を通って空気が転送される。空調ユニット自体は、１人以上がゴルフカート内に着席するときにだけスイッチが入るようにセットすることができる。これは、カートの運転席または乗客席のいずれかに人の存在を感知する座席スイッチを使用することにより遂行される。
【０００９】
貯蔵器は、さらに、ビールや炭酸飲料の缶を冷やしておいたり、外気に香りをつけるためのアロマ・カートリッジを装着するような領域を追加する機能を含むことができる。さらに、貯蔵器をユニットから取り外すことができるので、その内容物を冷蔵環境に収納することができる。これによって、マルチプル貯蔵器を連続使用することができ、その結果、冷気の生成時間を延長することが可能になる。この装置の他の機能は、気流が伸張可能なホースによって導かれることであり、そのホースは、ユニットの排気チャンバ内に収納される。ユニットの外部表面全体は、望ましくない熱が貯蔵器の内容物と接触するのを妨げるために、厳重に断熱されるべきである。
【００１０】
当業者であれば、携帯用エアコンディショナに関して特許請求の範囲に記載された発明は、その他の用途、例えば自動車、ボート、ＲＶ、トラック、テラス用備品、競技場の座席、またはこれらと類似する用途にも使用できることが理解できるであろう。
【００１１】
［先行技術に対する見解］
エアコンディショナの使用法は、先行技術において周知である。より詳しくは、エアコンディショナは、外気が冷却された表面上を通過する間に熱交換して周囲空気を冷却するものであることが、先行技術で論じられている。他の同様の携帯用エアコンディショナは、米国特許番号6,427,476、6,227,004、6,119,477、5,953,933、5,062,281、5,046,329および4,841,742に示される。ゴルフカートに使用される携帯用エアコンディショナは、米国特許番号5,724,824に示される。
【００１２】
これらの装置はエアコンディショナとしての機能を目的とし、また、個々の特許に開示された発明は、個々に本発明の機能を開示しているかもしれない。しかし、上記に列挙された個々の特許においても、また、本発明が考案された時点において明白であった方法によってこれらを組み合わせても、本発明における機能の組合せは開示されていない。
【００１３】
さらに、周囲空気の温度を周囲空気よりもはるかに低温に冷却する時間を最大限にし、かつ、これらの課題を、取り外し可能な冷却源および冷気を導くアプリケーションを組み合わせて使用することによって達成するような、ゴルフカート用の携帯用エアコンディショナおよび飲料用コンテナとして機能する装置に関する技術に対する要求がある。この装置は、同様に暖かい空気を提供することも可能である。このタイプの装置は、本発明によって開示される。
【００１４】
［発明の概要］
本発明の目的は、広くは、冷水または氷を貯蔵するための別個のコンテナを含む携帯用エアコンディショナを提供することである。
【００１５】
本発明のさらなる目的は、冷たい液体または氷を貯蔵するための断熱性材料で形成されたコンテナを提供することである。
【００１６】
本発明のさらなる目的は、電動ファンを使用して外気を吸い込み、かつ、熱伝導性を有する無毒の材料の実体部分上に空気を通過させることによって外気を冷却し、その後冷気を元の環境へ排出する携帯用エアコンディショナを提供するである。
【００１７】
本発明のさらなる目的は、乱流環境で空気を通過させることによって冷気の温度を最低限にするである。
【００１８】
本発明のさらなる目的は、効率的に外気を吸い込み、乱流方法で外気をコンテナの冷却表面領域の上を通過させ、冷気を元の環境へ排出することにより、外気を冷却する方法を提供することである。
【００１９】
本発明のさらなる目的は、コンテナの底部に熱伝導性材料を配置することである。
【００２０】
本発明のさらなる目的は、熱伝導性材料上に形成される境界層の影響を最小限にすることにより、熱交換効率を最大限にすることである。
【００２１】
本発明のさらなる目的は、ベース・ユニットから取り外しが可能で、容易かつ完全に清潔にすることができるコンテナを提供することである。
【００２２】
本発明のさらなる目的は、貯蔵器領域への無許可での接触を防止するための施錠装置を提供することである。
【００２３】
本発明のさらなる目的は、貯蔵器の取り外しを防止するための施錠装置を提供することである。
【００２４】
本発明のさらなる目的は、貯蔵器の内容物によって汚染されない断熱された領域内に飲料用コンテナを収納するための領域を提供することである。
【００２５】
本発明のさらなる目的は、エアコンディショナへ吸い込まれた空気を熱するための加熱コイルを提供し、それによって過熱された空気がエアコンディショナの周囲領域へ排出されるようにすることである。
【００２６】
本発明のさらなる目的は、人が開放型車両内に着席している場合は常にエアコンディショナのスイッチが入るような開放型車両と共に携帯用エアコンディショナを使用することである。
【００２７】
本発明のさらなる目的は、エアコンディショナのファンの内部雑音を音響的に減衰させる手段を提供することである。
【００２８】
本発明のさらなる目的は、暖気および冷気に別個の排気経路を提供することである。
【００２９】
本発明のさらなる目的は、エアコンディショナから排出された空気に香りをつける手段を提供することである。
【００３０】
本発明のさらなる目的は、必要な場合には調和された空気の流れを導くために使用することができる伸張可能なホースを提供することである。
【００３１】
本発明に関連する当業者であれば、添付の請求項の範囲内において他の形式を考案することができるので、添付図面と共に以下に記述された本発明の説明は、ここに示され、説明された実施例に制限されると解釈すべきではない。
【発明の開示】
【００３２】
本発明を理解する際のバックグラウンドとして提供される多数の例の１つとして、図１は、ベース・ユニット１１０および取り外し可能な飲料用コンテナ１２０を含む、携帯用エアコンディショナ１００を示す。コンテナ１２０は、その温度がエアコンディショナ１００の外部の気温よりも実質的に冷たい液体または固体を貯蔵することを目的とする。注ぎ口１３０は、氷水のような冷たい飲料を含むコンテナ１２０の内容物の出し入れ口を提供する。ハンドル１２５は携帯を容易にするために含まれる。コンテナ１２０は、図１で示されるようなベース・ユニット１１０内に収納される。ベース・ユニット１１０の外部部分は、空気吸入バルブ１４０を含み、ユニット１１０の中で処理するためにエアコンディショナ１００の外部から空気を吸い込み、空気ノズル１５５から排出する。空気ノズル１５５は伸張可能なホース１５０に接続され、それによって、ノズル１５５から排出した空気を所定の場所に送ることができる。
【００３３】
図２では、コンテナ１２０は、完全に広げられたハンドル１２５によってベース・ユニット１００から取り外されて示される。コンテナ１２０は、アルミニウムのような熱伝導性が高く、無毒な材料で形成され、下側部分１６０を除く全ての側面１６５が厳重に断熱される。下側部分１６０は露出され、収納されたときにベース・ユニット１１０と直接接触する。下側部分１６０の第一目的は、コンテナ１２０内部の液体または固体と同じ温度を得て、できる限り長時間実質的に維持し、かつ、表面領域１７５と絶えず接触し続けることによって、表面領域１７５を貯蔵器２２０の内部の液体２００の温度に冷却することである。下側部分１６０の表面領域１７５は、表面領域１７５と接触する全ての空気を冷却するために使用される。コンテナ１２０は取り外しが可能なので、供給された液体でコンテナを１２０を満たし、後で使用するために冷蔵環境にそれを収納しておくことが可能である。コンテナ１２０は、液体を満たして冷凍庫に収納することも可能であり、その結果、コンテナ１２０の全内容物が凍結する。コンテナ１２０の典型的なサイズは、１／２から２ガロンの間の液体が入る程度である。
【００３４】
図３は、ベース・ユニット１１０内に収納されたコンテナ１２０を有するエアコンディショナ１００の断面図を示す。図示のように、冷却された液体２００が、貯蔵器２２０の上部までの約３／４満たされる。コンテナ１２０は、冷却された液体２００が原温度を維持する時間を最長にするために、全側面が断熱材２１０で囲まれる。
【００３５】
エアコンディショナ１００の外部からの空気は、電池２６０によって電力供給される高速電動モータ２５５によって吸気チャンバ１４０に引き込まれる。発明の他の実施例では、ＡＣ／ＤＣ電源を含んでもよい。しかしながら、ＡＣ／ＤＣ電源は、エアコンディショナ１００の携帯性を制限すると考えられる。モータ２５５は、エアコンディショナ１００の外部から暖かい空気を引き込む気流２３０が発生するように回転ファン２５０を回転させる。気流２３０の量を最大限にする間は、吸気チャンバ１４０の容積は最小限にすることが望ましい。気流２３０は、矢印で示すように、吸気チャンバ１４０からファン２５０を通って中央チャンバ２４０内へと一般的な方向に流れる。フィン２４５（図３Ａ）の使用によって空気中に乱流を生成する間はチャンバ２４０の容積を最大限にすることが望ましい。フィン２４５は、下部表面領域１７５と直接接触し、空気分子が熱伝導性の表面領域１７５に接触する時間が最長になるような環境を作り、それによって、気流２３０の温度が貯蔵器２２０の内部の液体２００の温度に近づき、その温度を最も低くすることができる。チャンバ２４０は、コンテナ１２０のより下の部分１６０（図３Ａ）と直接接触するので、貯蔵器２２０内に少量の液体２００が残っている限り、より低い部分１６０は表面領域１７５を絶えず冷却することができる。
【００３６】
図３Ａに示されるように、気流２３０が冷却された表面領域１６０と直接接触する時間の長さを最大限にするためには、どのように冷却された表面領域１６０を配置すればよいかということにつき、取り外し可能なコンテナ１２０に関する１つの実施例が説明される。容易に理解されるように、貯蔵器２２０の下部表面領域１７５は、下部表面１７５に対して垂直に突き出した、一連の垂直に配置されたフィン２４５で形成される。フィン２４５は、アルミニウムまたは銅のような有効な熱伝導性材料で構成される。フィン２４５は、下部表面１７５に対して、必ずしも正確に垂直に配置される必要がないことは理解される。上述のように、フィン２４５は、貯蔵器２２０の下部表面１７５に直接結合されるので、全てのフィン２４５の表面領域の温度は、下部表面１７５の温度、すなわち貯蔵器２２０の内容物２００の温度に低下する。気流２３０はフィン２４５の間を通過するので、気流２３０が接触する冷却された表面の総面積は最大になり、それによって気流２３０の温度は最低になるであろう。気流２３０は、さらに、それぞれのフィン２４５の間で前後にはね返り、それによって図３で示されるような空気乱流２４０を生成するであろう。他の実施例では、フィン２４５は、気流２３０が何度も同じ方向の動きを繰り返すような迷路状構造に配置することができ、従って、より多くの乱流を生成し、気流２３０が接触するフィン２４５の表面領域をさらに最大限にすることを可能にする。
【００３７】
他の実施例として、図３Ｂにおいて、フィン２４５は、貯蔵器２２０内に伸びるフィン２４６と１つの連続的な熱伝導性表面を形成してもよい。熱交換プロセス間のいくつかの実例において、フィン２４５の上に氷の薄い層が形成されることがあり、これが熱交換の効率を減少させる。これは、熱交換の第１のソースとして熱伝導性金属の表面を電気的に冷却する冷凍冷蔵庫に、氷が蓄積するのと同様の方法で生じる。フィン２４５に直接結合されるフィン２４６を追加することによって、境界層が実質的減少するか、また、多くの場合、完全に除去することができることがわかった。その結果、より効率的な熱伝達が生じ、これによって、できるだけ長時間にわったて、フィン２４５の表面領域上で可能な限り最低温度を維持することができる。
【００３８】
境界層形成の問題に取り組むために役立つ他の実施例において、図３Ｃは、貯蔵器の内容が完全に凍結するように意図されている場合における他のアプローチを提示する。排水パイプ２２２は、下部表面１７５に含まれる。パイプ２２２は、貯蔵器２２０内に伸びる開口２２４、およびパイプ２２２の外部端上のキャップ２２３を有する。この実施例が、凍結した内容物を含む貯蔵器２２０に関して用いられるとき、パイプ２２２は、時間超過により凍結した内容物から溶け出した余分な液体を排出するために使用される。実験を通して、貯蔵器２２０内で凍結した内容物のみを使用するとき、境界層がフィン２４５上に頻繁に形成されることがわかった。しかしながら、余分な水が貯蔵器２２０から排出されたとき、境界層はフィン２４５上にそれほど頻繁に出現しなくなり、また、多くの場合は全く出現しなかった。
【００３９】
他の実施例では、図３Ｄで示されるように、撹拌機２５１が貯蔵器２２０内に含まる。撹拌機は、ロッド２５３に対して垂直に取り付けられている１セットの羽根２５２を含み、ロッド２５３が回状に回転するとき、羽根２５２が貯蔵器２２０の内容物を混合する。これは、貯蔵器２２０の凍結された内容物のいくらかが貯蔵器２２０の一部で停滞したときに必要となるであろう。貯蔵器２２０の内容物を混合することにより、下部表面領域１７５が、最も長時間にわたって貯蔵器２２０の内容物の温度に維持されることを可能にするだろう。撹拌機２５１は、外部クランクを用いて手動で、または電気的にモータで、いずれによっても動作することができると理解される。本実施例は、さらに、図３Ｂまたは図３Ｃの実施例と組み合わせてもよい。
【００４０】
図３に戻って、チャンバ２４０を出るときには、気流は、実質的に周囲空気の温度以下に冷却され、排気チャンバ２９０の方へ進む。好適な実施例では、気流２３０は、図４に示すようなアコーディオン３００のように伸張することができる伸張可能なホース２８０を通って移動し、個人が希望するどのような方向または場所にでも気流２３０を導くことができる。
【００４１】
図５および図６は、排気バルブ２９０に接続される伸張可能なホース２８０に関するより詳細な図である。ホース２８０は、一方の端がキャッチ２７０に、他方の端が排気バルブ２９０によって取り付けられる。図５では、完全に収縮された位置におけるホース２８０が示されるが、これら３つの要素の組合せは、断熱された排気ガイド３１０内に位置し、図６で示すように、ホース２８０が完全に伸張されたとき、キャッチ２７０は、ガイド３１０の上部に達するまでガイド３１０内を上方へ移動することができ、従って、ユーザが希望するどのような場所にでもバルブ２９０を導くことができる。
【００４２】
図７から図１６は、冷却および加熱した空気の両方を周囲環境へ排出することが可能な追加のコンポーネントを有する携帯用エアコンディショナの他の実施例を説明するものである。図１６で示すように、このユニットは、ゴルフカートまたは他の開放型車両を冷房または暖房するために使用される。
【００４３】
図７から図９では、座席スイッチ４００が示される。スイッチ４００は、ゴルフカート内の乗客席または運転席４３５のいずれかに収納され、いずれかの座席４３５に人が着席したときに、スイッチ４００によってエアコンディショナ１００が起動する。図８で示すように、スイッチ４００は「開」位置にある。ゴルフカート座席４３０のクッションの底部は、可撓性のあるパネル４５０によって上部接点４２０と直接接触する。可撓性パネル４５０はゴルフカート４４５に収納され、人がクッション４３１に着席するまでスイッチ４００を「開」位置のまま保持する。人がクッション４３１に着席したとき、可撓性パネル４５０は、可撓性パネル４５０の上部部分４１０によって下部接点４４０上に降下される。接点４２０，４４０が一点に集中したとき、スイッチ４００は、図９で示すような「閉」位置に切り替わり、それによって図７で示すような電線４６０によってエアコンディショナ１００をオンにする。
【００４４】
図１０では、ベース・ユニット１１０内に収納されたエアコンディショナ１００の他の実施例を全体的に示す。変更されたエアコンディショナ１００は、標準的な鍵５００によって施錠できる固定機構５０５を使用する。施錠位置にあるときは、固定機構５０５は、ベース・ユニット１１０内にコンテナ１２０全体を固定するだけでなく、コンパートメント５１５の上部もまた固定し、その結果、図１１Ｃで示すコンパートメント５１５内の内容物には、コンパートメント５１５へのアクセスが認可されていない者は誰も接触することができない。施錠されていないときには、図１１Ａで示すように、コンテナ１２０をベース・ユニット１１０から取り外すことができる。図１１Ｂで示される変更されたベース・ユニットは、固定機構５０５および窪んだチャンバ２４０を示す。図１１Ｃのユニットは、コンパートメント５１５の上部と、蝶番のある蓋５１０との間の断熱された領域内に収納された飲料コンテナ５２０を示す。飲料用コンテナ５２０は、その下に存在するコンパートメント５１５の内容物によって汚染されるおそれはない。
【００４５】
エアコンディショナ１００の他の実施例は、周囲空気を吸気バルブ１４０内に吸い込み、ホース１５０から空気を吹き出すという基本動作は変わらない。しかしながら、変更されたゴルフカートの実施例では、使用者は周囲空気を冷却するか加熱するか、どちらのためにエアコンディショナを使用するかを選択することができる。使用者は、さらに、図１２Ａおよび図１２Ｂに示すような制御部５６０を利用して、ファン２５０を駆動するモータ２５５の速度を変えることができる。図１２Ａから図１２Ｅで示されるように、スイッチ５５０は、暖房または冷房のいずれが望まれるかによって、左右に手動で移動させることができる。図１２Ｃから図１２Ｅは、スイッチ５５０がどのように動作するかを示すために、排気チャンバ２９０の詳細な断面図を提供する。スイッチ５５０は２つの中空のシリンダ状のセクション６１０，６１５を含む。シリンダ６１０内には、発熱体６１１が装着され、制御部５６０からスイッチ・オンされる。
【００４６】
図１２Ｃは、「暖房」モードで動作するスイッチ５５０を示す。気流２３０が内部チャンバ２４０から排気チャンバ２９０に入るとき、空気はシリンダ６１０に入り、標準的なドライヤと類似の方法で発熱体６１１を横切る。気流２３０がシリンダ６１０を通過するとき、それがシリンダ６１０に入った時よりもはるかに高温で排出される。図１２Ｅに、発熱体６１１の実例がより詳細に示される。
【００４７】
図１２Ｄは、「冷房」モードで動作するスイッチ５５０を示す。気流２３０が内部チャンバ２４０から排気チャンバ２９０に入るとき、空気はシリンダ６１５に入り、直接に妨げられることなくホース１５０内へと通り抜ける。
【００４８】
他の実施例は、さらに、図１３Ａから図１３Ｄで示されるような雑音減衰機構７００を含む。消音マフラ７００の正面および側面の断面図が、それぞれ図１３Ａおよび図１３Ｂに示される。図１３Ａおよび図１３Ｂで示されるように、吸気バルブ１４０内へ吸い込まれた周囲空気は消音マフラ７００に入る。マフラ７００は、成形材料の表面領域の一部として複数の曲線または曲がりから構成され、図１３Ｄで示すような環状開口７１１を有する面板７１０に装着される。環状開口７１１は、ファン２５０に直接取り付けられる。ファン２５０が動作しているとき、モータ２５５によって生成された雑音は、時々大きくなることがある。消音マフラ７００が存在しない通常の場合、ファンの雑音は、直接に経路を通過して吸気バルブ１４０から外へ移動するであろう。本実施例では、ファン２５０が消音マフラ７００に結合されたとき、吸気バルブ１４０から外へ出る直接経路が無いために、音波が弱められる。音波がマフラ７００内の空気を通って移動する際に、それらは音パルスを妨害する流入空気に遭遇するだけでなく、図１３Ｃで示すように、マフラ７００を通って前後に反射および屈折し、それによって、さらに吸気バルブ１４０から発せられる音が妨げられる。
【００４９】
さらに、他の実施例は、図１４Ａで示すように、ホース２８０に装着された指向性のある吹出口８４０を含む。吹出口８４０は２つの主たる空気経路を含む。第１の空気経路８４１には、排気チャンバ２９０から排出されたほとんどの空気が集まる。第２の空気経路８４２は、アロマ・カートリッジ８００を装着するために使用される開口８３０を含む。アロマ・カートリッジ８００は、カートリッジ８００内にしっかりと固定された香料入りカード８０５を含む。カートリッジは、さらに、図１４Ｂおよび図１４Ｃで示されるように、周辺領域へ放たれる香料入りの空気のために、カートリッジ８００内の開口のサイズを変えることができる可変の香気制御部８１０を含む。吹出口８４０は、無香の空気を放出のためにいくつかの穴８２０を含む。図１４Ｄで示すように、排気チャンバ２９０から排出された空気は２つの経路のいずれか１つに沿って進む。経路８４１を通って流れる空気は無香のままであり、一方、経路８４２を通って流れる空気には香りが付けられる。
【００５０】
図１５は、確実な方法で吹出口８４０を保持するために使用される半硬質のロッド８５０を含む空調装置全体を示す。図１６および図１７は、ゴルフカート９００に装着して使用された場合のシステムを示す。
【００５１】
本発明に係る装置が、周囲空気を冷却する方法と共に、ここに記述およびクレームされ、また、完全に目的を達成し、かつ、前述した利点を提供することができるように詳細に開示されたが、それは本発明の好適な実施例を単に例示するものであると理解されるべきであり、添付の請求項に明記されない限り、ここに示された構造または設計の詳細に制限されることを意図するものではない。
【００５２】
本発明は、１つ以上の特に好適な実施例について詳細に記述されたが、本発明の属する技術分野の当業者であれば、多様な変更および改良が、本発明の請求項の精神および範囲から逸脱することなく可能であることを理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】装置の斜視図である。
【図２】取り外し可能なコンテナを装置のベースから分離した状態で示す、装置の斜視図である。
【図３】空気の吸入、流れ、および装置からの排出する方向を示す、装置の正面断面図である。
【図３Ａ】取り外し可能な貯蔵器の側面断面図である。
【図３Ｂ】貯蔵器の内部に伸びる熱伝導性表面領域を有する貯蔵器の正面断面図である。
【図３Ｃ】貯蔵器内から余分な液体を取り除くための排水管を有する貯蔵器の正面断面図である。
【図３Ｄ】貯蔵器内の内容物を混合するための撹拌機を有する貯蔵器の正面断面図である。
【図４】完全に伸ばされた状態の伸張可能なホースを有する装置の正面断面図である。
【図５】完全に収納された状態の伸張可能なホースの詳細図である。
【図６】完全に伸ばされた状態の伸張可能なホースの詳細図である。
【図７】携帯用エアコンディショナを起動するために使用される座席スイッチの斜視図である。
【図８】「開」位置にある座席スイッチの詳細な側面図である。
【図９】「閉」位置にある座席スイッチの詳細な側面図である。
【図１０】ベース・ユニットにユニットの取り外し可能な部分を固定するための施錠装置を有する携帯用エアコンディショナの斜視図である。
【図１１Ａ】ベース・ユニットから持ち上げられている状態のユニットの取り外し可能な部分を示す携帯用エアコンディショナ・ユニットの側面図である。
【図１１Ｂ】携帯用エアコンディショナのベース・ユニットの斜視図である。
【図１１Ｃ】収納された飲料缶を示すために開いた状態でのユニットの取り外し可能な部分の斜視図である。
【図１２Ａ】「冷房」位置にある加熱および冷却スイッチを有するベース・ユニットの斜視図である。
【図１２Ｂ】「暖房」位置にある加熱および冷却スイッチを有するベース・ユニットの斜視図である。
【図１２Ｃ】「冷房」位置のときに動作する、加熱および冷却スイッチを有するベース・ユニットの空気排出セクションの断面図である。
【図１２Ｄ】「冷却」位置のときに動作する、加熱および冷却スイッチを有するベース・ユニットの空気排出セクションの断面図である。
【図１２Ｅ】加熱および冷却スイッチについての詳細図である。
【図１３Ａ】ベース・ユニットの空気吸入セクション内の雑音減衰要素の断面図である。
【図１３Ｂ】ベース・ユニットの空気吸入セクションと結合されたファンおよび雑音減衰要素を示す側面図である。
【図１３Ｃ】ベース・ユニットの空気吸入セクションと結合されたファンおよび雑音減衰要素の詳細図である。
【図１３Ｄ】ファン／雑音減衰アセンブリの分解立体図である。
【図１４Ａ】香気カートリッジを有する空気排出ガイドの他の実施例の分解立体斜視図である。
【図１４Ｂ】可変のアロマ制御部を有する空気ガイドの正面斜視図である。
【図１４Ｃ】香気カードを挿入した空気ガイドの背面斜視図である。
【図１４Ｄ】気流経路を示す空気排出ガイドの断面図である。
【図１５】空気排出ガイド調整装置を装着した携帯用エアコンディショナ・ユニット全体図である。
【図１６】ゴルフカートに装着された携帯用エアコンディショナ・ユニットの図である。
【図１７】ゴルフカート上で使用されているときの座席スイッチと共に使用される携帯用エアコンディショナの詳細図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１２Ｅ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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