專利名稱：自加熱或自冷卻容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自加熱或自冷卻容器。
罐子內(nèi)容物的加熱或冷卻可以通過使用兩種化學(xué)反應(yīng)物而實現(xiàn)，這兩種化學(xué)反應(yīng)物在分開時穩(wěn)定，但當(dāng)混合時會產(chǎn)生放熱反應(yīng)或吸熱反應(yīng)。美國專利No.5,626,022僅是許多自加熱或自冷卻罐中的一個例子，該罐能夠在需要的時候混合反應(yīng)物。這種結(jié)構(gòu)，如同常用的一樣，利用一個易碎的或可穿透的隔板來分開這兩種反應(yīng)物，并且當(dāng)需要該反應(yīng)物進行反應(yīng)以加熱或冷卻罐子時使用釘子或其他穿透工具打開隔板。
正如所指出的，自加熱容器可以利用放熱反應(yīng)作為能源來加熱容器內(nèi)容物。通常，這種放熱反應(yīng)混合生石灰(氧化鈣)和水來產(chǎn)生熱量。這種反應(yīng)還會產(chǎn)生能夠?qū)е聺撛谖ｋU的壓力積聚的蒸汽和熱氣，除非以某種方式排放出去。但是，比如氧化鈣，是強烈吸濕的，需要與空氣隔絕以確保其保持它的反應(yīng)性。
因此這里存在一個矛盾，即需要反應(yīng)物隔絕于空氣，并且需要避免反應(yīng)所產(chǎn)生的蒸汽帶來的壓力積聚。本發(fā)明試圖著手解決該矛盾。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供一種自加熱或自冷卻容器，該容器包括一個筒形外周壁，其中延伸有第一和第二獨立的空腔，第一空腔容放容器內(nèi)容物，而第二空腔容置一個加熱或冷卻裝置；一個第一端構(gòu)件用于封閉第一空腔；以及一個第二端構(gòu)件用于封閉第二空腔，其中所述第二端構(gòu)件包含一個固定在外周壁上的閉合件，用于封閉第二空腔，并且其中閉合件支持或支撐密封裝置，該密封裝置用于使第二空腔隔絕于空氣但允許第二空腔里的過量壓力排放出去。
利用本發(fā)明的一個實施例的自加熱或自冷卻容器，由加熱或冷卻裝置產(chǎn)生的氣體，例如，由冷卻裝置產(chǎn)生的高壓氣，或者由放熱的加熱反應(yīng)產(chǎn)生的蒸汽和/或熱氣，能夠通過密封裝置從第二空腔排放出去。不過，該密封裝置用作將第二空腔隔絕于空氣從而使加熱或冷卻裝置的反應(yīng)劑在使用前保持良好狀態(tài)。應(yīng)當(dāng)理解，實際上，該密封裝置用作一個單向閥。
本發(fā)明的一個實施例的自加熱或自冷卻容器可以包含任何加熱或冷卻裝置。例如在WO96/29255中描述了各種設(shè)置。在一個優(yōu)選實施例中，加熱或冷卻裝置包括容置在容器的第二空腔里的一個第一化學(xué)反應(yīng)劑和一個第二化學(xué)反應(yīng)劑。所述的化學(xué)反應(yīng)劑保持相互分離，直到需要加熱或冷卻容器內(nèi)容物。保護所述的化學(xué)反應(yīng)劑以免其在閉合件及其密封裝置需要之前降解。
閉合件可以具有任何必要的結(jié)構(gòu)。例如，閉合件可以是如審查中的國際申請No.PCT/GB00/00700所描述的那樣。如該較早的國際申請所描述，閉合件可以包括一個用于加熱或冷卻裝置的反應(yīng)劑之一的容器。可選地，閉合件可以構(gòu)成為一個用于第二空腔的簡單封蓋。在一個實施例中，所述閉合件設(shè)置有一個外周緣，該外周緣適當(dāng)?shù)爻尚螢槠ヅ湓谕庵鼙谏弦苑忾]第二空腔，并且所述密封裝置是一個由所述閉合件的外周緣內(nèi)部承載或支承在所述閉合件的外周緣內(nèi)部上的連續(xù)的密封件。
例如，所述連續(xù)的密封件繞所述第二空腔的開口接合。此外，所述連續(xù)的密封件可以與所述容器的所述外周壁和/或任何其他適當(dāng)?shù)牟糠纸雍稀?br> 在一個實施例中，所述密封件是一個環(huán)形密封法蘭，連接于所述閉合件并可移動以使過量壓力從第二空腔排放出去。
例如，閉合件可以由塑料材料制成，并且所述密封法蘭與之整體形成。
環(huán)形密封法蘭的形狀和構(gòu)造可以按需選定。例如，法蘭可以通過鉸鏈裝置連接于閉合件從而法蘭可動以排出過量壓力。鉸鏈裝置可以由密封法蘭的縮窄或者收斂的部分形成。
可選地，密封法蘭可以沿其長度成型或漸小以提供撓性或移動以排出過量壓力。
在一個實施例中，所述密封件是一個環(huán)形密封圈用于密封第二空腔，并且可以變形以使過量壓力能夠從第二空腔排放出去。
例如，密封圈可以由諸如塑料材料或橡膠的可擠壓或可變形材料制成。這樣，密封圈可以在正常情況下具有將第二空腔與空氣隔絕的體積，但可以設(shè)置為被外腔里的過量壓力擠壓成一個較小的體積，從而過量壓力被排放出去。
應(yīng)當(dāng)理解，可以采用任何可以使密封裝置以單向方式運作的結(jié)構(gòu)。如上所述，必要的是，密封裝置使第二空腔隔絕于空氣，但允許第二空腔里的過量壓力排放出去。因此，通常需要密封裝置可以撓曲、變形或移動以排放超過2磅/平方英寸的壓力。
具體描述的實施例展示了位于閉合件外周的具有連續(xù)構(gòu)造的密封裝置。但是，應(yīng)當(dāng)理解，密封裝置可以不同地設(shè)置和/或可以是不連續(xù)的或間斷的。如果需要的話可以設(shè)置一個或多個密封件。
在WO96/29255里，支撐加熱或冷卻裝置的容器的第二空腔，在第一空腔里延伸，在第一空腔里容放容器內(nèi)容物。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不局限于自加熱或自冷卻容器的任何具體形式或結(jié)構(gòu)，并且適用于，例如，其中第二空腔圍繞容放內(nèi)容物的第一空腔的容器?？蛇x地，第一和第二空腔可以并排延伸。
盡管通常優(yōu)選地第一空腔的端構(gòu)件相對于第二空腔的端構(gòu)件位于外周壁的相反端，但是這不是必須的。如果需要的話，第一和第二端構(gòu)件可以都設(shè)置在外周壁的同一端。
本發(fā)明的自加熱或自冷卻容器可以用于容放任何需要冷卻或加熱的物品。這樣，不但是適用于飲料的容器，它還可選地能夠用于食物或藥品。


圖1所示容器可以是一個金屬或塑料材料的飲料容器10，具有一個基本為圓筒形的外周壁12，該外周壁在一端由一個頂端構(gòu)件14封閉。如WO96/29255所描述，容器的底端構(gòu)件16凹入以確定一個長形外部空腔20，該外部空腔在外周壁12里延伸?？梢岳斫?，容器的外周壁12和頂端構(gòu)件14及底端構(gòu)件16一起確定一個內(nèi)部空腔22，其中容放飲料。可以看出外部空腔20在該內(nèi)部空腔22里延伸，但通過底端構(gòu)件16的壁與之分隔。
如圖1所示的容器10結(jié)構(gòu)上具有與常規(guī)飲料罐一樣的外部尺寸和形狀。這就意味著該罐可以在現(xiàn)有的灌裝線上灌裝和處理。
罐10的外部空腔20用于容置一個加熱裝置。在所示的實施例中，加熱裝置含有一種第一反應(yīng)劑材料，例如，可以是生石灰(氧化鈣)。含有生石灰的外部空腔20由一個閉合件30封閉。對于自加熱罐，該閉合件30可以含有水。
當(dāng)需要加熱罐10的內(nèi)容物時，罐被倒置并直立放置在其頂端構(gòu)件14上，從而易于接近閉合件30的底部。按壓位于該底部下的一個下文將介紹的按鈕，從而打開閉合件30里的水箱42，從而水從閉合件30流過反應(yīng)劑空腔20里的生石灰以引發(fā)放熱反應(yīng)。使用者將罐保持在其倒置位置，直到罐里的內(nèi)容物被加熱到滿意的溫度。
圖2表示了閉合件30，其與PCT/GB00/00700里描述的閉合件非常類似。閉合件30確定了一個水容器，同時封閉空腔20。閉合件30由塑料材料模壓而成，含有一個底座件，以32總體表示，和一個蓋子，以34總體表示。底座件32含有一個基本為圓形的底座，該底座含有一個環(huán)形外周緣36。該外周緣確定了一個環(huán)形凹槽38，此凹槽可使閉合件30夾在罐10的底座上。外周緣36徑向向內(nèi)是一個直立的外周壁40，它確定了用以容放水的通常為圓筒形的箱體42。壁40的自由端確定了箱體42的一個圓形開口，其中放置蓋子34。底座件32在其中心處有一個直立的柱塞44。在所示的實施例中，該柱塞44含有一個開口頂端以容置蓋子34的固定接頭46。
柱塞44固定在按鈕50的底座中心，所述按鈕由一個環(huán)形槽48在底座件32內(nèi)確定。在如圖2所示的狀態(tài)下可以看到，按鈕50是凸?fàn)畹牟⑹黔h(huán)形槽48的徑向向內(nèi)。
蓋子34的固定件包含向下延伸的突出部分46，當(dāng)箱體42注滿水后該突出部分被夾在柱塞44的頂部?？梢钥吹缴w子34還有一個直立的邊緣56，當(dāng)蓋子34搭扣固定定位后，該邊緣放置在由直立壁40確定的開口內(nèi)。蓋子34的形狀還作成邊緣56徑向向內(nèi)從而箱體42里產(chǎn)生的任何壓力可趨于迫使邊緣56更緊密地接觸箱體42的開口的內(nèi)表面。
如圖1所示，當(dāng)閉合件30夾在罐10上時，它用于使生石灰保持在空腔20里，并保持水在箱體42里但可靠地使之隔離于生石灰。
當(dāng)需要罐10的自加熱時，如上所述，它要被倒置。按壓按鈕50。把按鈕50安排得具有一種跨越中心作用，從而受壓時，按鈕從其初始的凸球面位置移動到基本為凹球面的位置。優(yōu)選地，按鈕在其各個狀態(tài)均穩(wěn)定。按鈕50的這種運動使柱塞44沿某個方向移動以將蓋子34推出箱體42的開口。通常，希望按鈕的按壓可以引起箱體42的蓋子34的正確開口，從而水可以迅速地流入空腔20的生石灰以啟動自加熱反應(yīng)。但是，由于容器10是倒置的，所以是否形成蓋子的正確和完全開口無關(guān)緊要。因此，只要蓋子有一些開口，水就會開始從箱體42流出，并且其自身就會使得蓋子開口更完全。
所述的自加熱容器可以在現(xiàn)有的灌裝線上灌裝，并且其內(nèi)容物可以接受任何必要的處理，例如消毒和低熱滅菌。其后，很容易將完工和灌滿的容器倒置，安裝其含有適當(dāng)量的生石灰的外部空腔，并接著夾在已充有水的閉合件上。通常，優(yōu)選地將閉合件30簡單夾在容器10上，但是閉合件可以設(shè)置有螺絲或其他固定件。
上述實施例采用一種獨特的閉合件30形式，其設(shè)置為一個流體容器。在可選的實施例中，該流體容器可以省去，例如，通過省去直壁40和蓋子34。底座件32就形成一個閉合件可以夾在罐10上以封閉其外部空腔20。適當(dāng)?shù)募訜嵫b置，比如，設(shè)置在外部空腔20里。這種閉合件可以設(shè)置有一個如50的按鈕，和/或如44的柱塞以操作所配置的加熱裝置。
生石灰強烈吸濕因而需要與空氣隔絕以保持其反應(yīng)性。此外，一旦發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，就會產(chǎn)生蒸汽和熱氣。為了安全，要求從容器中排出蒸汽和熱氣，不允許有過量壓力積聚在外部空腔20里。這樣的兩個要求，當(dāng)然是矛盾的。
本發(fā)明的一個實施例的閉合件設(shè)置有一個單向密封件100，該密封件使外部空腔20與空氣隔絕同時允許過量壓力排出。如附圖所示，該單向密封件通過一個環(huán)形密封法蘭100而提供，所述環(huán)形密封法蘭與閉合件30集成制備并相對于其直壁40徑向延伸。密封法蘭100定位和成型為，當(dāng)閉合件30在封閉外部空腔20的位置時，密封法蘭100鄰接于位于底端構(gòu)件16上的一個環(huán)形凸肩102。
與閉合件30一樣，密封法蘭100由塑料材料制成，并具有適當(dāng)?shù)膹椥??？梢岳斫猓┘佑谠撁芊夥ㄌm上的大氣壓趨于將密封法蘭100推壓靠在上，從而保持密封并且使外部空腔20與空氣隔絕。但是，當(dāng)外部空腔20里的壓力超過預(yù)定水平，它可以使密封法蘭100彎曲或變形而脫離與環(huán)形凸肩102的接觸，從而確定了一個排放過量壓力的通道。因此，可以在閉合件30的環(huán)形凹槽38里設(shè)置微溝槽(未顯示)以允許空氣和蒸汽排到容器外部。在閉合件30的外圍或空腔20的壁或二者都有可以設(shè)置額外的和/或可選的出口或凹槽。可以理解，用于蒸汽排出的任何通道將由密封100密封，直到其被外部空腔20里的過量壓力移動。
密封裝置可以按需構(gòu)造和設(shè)置。該密封裝置需要通過將空腔與空氣隔絕來保持外部空腔20的內(nèi)容物完整性，但要當(dāng)該空腔內(nèi)的壓力超過預(yù)定水平，例如可以是2磅/平方英寸或更大時，可彎曲、可移動、或可變形。
密封法蘭100的撓性可以由其材料和/或其形狀產(chǎn)生。可以在密封法蘭100的本體里含有漸細(xì)或頸縮部分(未顯示)以提供撓性和/或允許鉸鏈移動。
在可選的實施例中，可以由閉合件30饒其直壁40的外部支撐一個密封圈(未顯示)以鄰接于凸肩102并提供必要的密封。密封圈可以由諸如塑料材料或橡膠的可擠壓或可變形材料制成，從而，它可以被外部空腔20里的過量壓力減小體積，并從而能夠?qū)⑵渑欧懦鋈ァ?br> 在所示的實施例中，密封法蘭100沿閉合件30的直壁40的外部連續(xù)延伸?？梢岳斫?，密封法蘭可以僅沿直壁40的外部的一部分延伸并/或可以提供一種間斷的環(huán)形密封。另外和/或可選地，具有單向運動的密封裝置可以設(shè)置在閉合件30的中心。當(dāng)省去閉合件30的容器42時，這種設(shè)置尤為有用。在這種情況下，例如，單向出口，可以沿柱塞44和/或沿按鈕50設(shè)置在閉合件30的底座件32里。
應(yīng)當(dāng)理解，可以對所述的實施例做出其他變形或修改，而不脫離所附權(quán)利要求書的范圍。
權(quán)利要求
1.一種自加熱或自冷卻容器，包括一個筒形外周壁，其中延伸有第一和第二獨立的空腔，第一空腔容放容器內(nèi)容物，而第二空腔容置一個加熱或冷卻裝置；一個第一端構(gòu)件用于封閉第一空腔；以及一個第二端構(gòu)件用于封閉第二空腔，其中所述第二端構(gòu)件包含一個固定在外周壁上的閉合件，用于封閉第二空腔，并且其中閉合件支持或支撐密封裝置，該密封裝置用于使第二空腔隔絕于空氣但允許第二空腔里的過量壓力排放出去。
2.如權(quán)利要求1所述的自加熱或自冷卻容器，其特征在于，所述閉合件設(shè)置有一個外周緣，該外周緣適當(dāng)?shù)爻尚螢槠ヅ湓谕庵鼙谏弦苑忾]第二空腔，并且所述密封裝置是一個支持或支撐在所述閉合件的外周緣內(nèi)部上的連續(xù)的密封件。
3.如權(quán)利要求2所述的自加熱或自冷卻容器，其特征在于，所述連續(xù)的密封件繞所述第二空腔的開口接合。
4.如權(quán)利要求2或3所述的自加熱或自冷卻容器，其特征在于，所述連續(xù)的密封件與所述外周壁接合。
5.如權(quán)利要求2到4中任何項所述的自加熱或自冷卻容器，其特征在于，所述密封件是一個環(huán)形密封法蘭，連接于所述閉合件并可移動以使過量壓力從第二空腔排放出去。
6.如權(quán)利要求5所述的自加熱或自冷卻容器，其特征在于，所述閉合件由塑料材料制成，并且所述密封法蘭與之形成整體。
7.如權(quán)利要求2到4中任何項所所述的自加熱或自冷卻容器，其特征在于，所述密封件是一個環(huán)形密封圈用于密封第二空腔，并且可以變形以使過量壓力能夠從第二空腔排放出去。
8.如權(quán)利要求7所述的自加熱或自冷卻容器，其特征在于，所述密封圈可以由可變形的塑料材料或橡膠材料制成。
9.如權(quán)利要求2到8中任何項所述的自加熱或自冷卻容器，其特征在于，所述閉合件具有一個基本是圓形的外圍，并且其外周緣是環(huán)形的，以及由所述外周緣在閉合件上確定了一個環(huán)形槽。
10.如前述的任何權(quán)利要求所述的自加熱或自冷卻容器，其特征在于，所述閉合件含有操作裝置以啟動所述的加熱或冷卻裝置。
11.如權(quán)利要求10所述的自加熱或自冷卻容器，其特征在于，所述操作裝置包括一個固定在所述閉合件上并從之豎起的柱塞。
12.如權(quán)利要求11所述的自加熱或自冷卻容器，其特征在于，柱塞與閉合件形成一體。
13.如權(quán)利要求12所述的自加熱或自冷卻容器，其特征在于，柱塞通過形成于閉合件上的一個按鈕安裝在閉合件上。
14.如前述的任何權(quán)利要求所述的自加熱或自冷卻容器，其特征在于，所述第二空腔在第一空腔里延伸，并且第一空腔在外周壁的一端開口，而第二空腔在外周壁的另一相反的端開口。
15.基本上如上文參照附圖所描述的一種自加熱或自冷卻容器。
全文摘要
一種自加熱容器(10),含有一個用于其內(nèi)容物的內(nèi)部空腔(22)和一個用于一個加熱裝置的外部空腔(20),例如,該加熱裝置含有第一和第二化學(xué)反應(yīng)材料,當(dāng)需要加熱時所述材料得以混合。一個閉合件(30)封閉外部空腔(20)。當(dāng)操作加熱裝置以混合化學(xué)物并引起放熱反應(yīng)時,產(chǎn)生諸如蒸汽和熱氣的蒸氣。閉合件(30)帶有一個環(huán)形密封法蘭(100),該密封法蘭與容器的環(huán)形凸肩(102)接合。環(huán)形密封法蘭(100)將外部空腔隔絕于空氣并保持其中的化學(xué)物的反應(yīng)性。但是,當(dāng)蒸氣的產(chǎn)生增大外部空腔(20)里的壓力時,環(huán)形密封法蘭(100)移開凸肩(102)從而蒸氣排放到空氣中。
文檔編號B65D77/08GK1352614SQ0080750
公開日2002年6月5日 申請日期2000年5月15日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月13日
發(fā)明者馬修·約翰·瑟爾, 羅伯特·尼爾·理查森 申請人:熱學(xué)發(fā)展有限公司