CN105189303A - 气密容器 - Google Patents

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Abstract

披露了一种用于存储食物和其他物品的气密容器，包括具有底部密封部段的底部容器部分；具有顶部密封部段的顶部容器部分，顶部密封部段与底部密封部段接合，以在圆形接口处形成容器密封部；顶部部分中的开口，开口从顶部部分的外表面凹下；以及可移动地固定至顶部部分的盖门，其中，盖门被构造为选择性地接合所述开口，以形成入口密封部，并且其中，顶部容器部分被构造为促进层流横越顶部部分外表面。

Description

气密容器
相关申请的交叉引用
本申请要求题目为"气密容器"、于2013年3月28日递交的美国临时专利申请No.61/805,964的利益和优先权，其整体在此通过引用被并入。
技术领域
本申请指向容器的领域，更具体地气密容器的领域。
背景技术
各种容器都可用于容纳和运输食物，诸如薄荷糖、糖果或口香糖。许多容器的关注点是防止污染物进入容器，或提供用于方便运输和/或存储食物的物品。许多容器包括开口，用于分配容纳在容器内的物品。通常，容器中的开口通过盖或袋盖(flap)可密封。
随着盖或袋盖打开以分配容纳在容器中的物品，环境空气可通过开口进入容器。另外，许多容器不气密，允许环境空气进入容器的内部部分，即使当盖或袋盖关闭时。环境空气可影响存储在容器内的食物的新鲜度、外观和/或一致性。
需要的是气密的容器，当打开时，减少进入容器的环境空气流，改善可运输性，通过减轻向环境空气的总体暴露而产品的毁坏，且具有用于保持关闭位置的紧密闭合部。
发明内容
示例性实施例指向气密容器，其对储存食物和其他物品以保护它们不受高湿度环境中的湿气进入的影响非常有用。
在一个实施例中，气密容器包括具有底部密封部段的底部容器部分和具有顶部密封部段的顶部容器部分。顶部密封部段与底部密封部段接合，以在圆形接口处形成容器密封部。容器还包括顶部部分中的开口，开口从顶部部分的外表面凹下，以及包括可移动地固定至顶部部分的盖门。盖门被构造为选择性地接合开口，以形成入口密封部，顶部容器部分被构造为促进层流跨过顶部部分外表面。
在另一实施例中，气密容器包括具有底部密封部段的底部容器部分，和具有顶部密封部段的顶部容器部分，顶部密封部段与底部密封部段接合，以在圆形接口处形成永久气密双重容器密封部。容器还包括顶部部分中的圆形或椭圆形开口，开口从顶部部分的外表面凹下，且盖门可移动地固定至顶部部分。盖门被构造为选择性地接合开口，以形成入口密封部，还被构造为在每平方英寸3至5磅范围的力的作用下，从开口脱开。顶部容器部分构造有翼型圆角，以促进层流横越顶部部分外表面，容器具有大约3英寸或以下的直径。
示例性实施例的优点是环境空气进入气密容器被减少或消除。
示例性实施例的另一优点是打开盖并从气密容器内分配食物而没有环境空气引入气密容器的能力。
示例性实施例的又一优点是气密容器内的食物的增加的存储时间。
示例性实施例的再一优点是气密容器内的食物的掉色的减少或消除。
示例性实施例的另一优点是重复打开和关闭盖而没有在盖和开口之间妥协气密密封的能力。
示例性实施例又一优点是气密容器经历压力变化而没有漏气的能力。
本发明的其他特征和优势将从以下详细说明并结合作为例子示出本发明原理的附图显现。
示例性实施例指向满足这些需求的容器。
附图说明
图1示出根据本发明实施例的气密容器的透视图。
图2示出可拆除盖打开的、图1的气密容器的透视图。
图3示出气密容器的底部部分的顶视图。
图4示出气密容器的底部部分的截面侧视图。
图5示出图4的底部密封部段的增强视图。
图6示出根据本发明实施例的气密容器的顶部部分的顶视图，而没有示出附连的盖门。
图7示出图6所示的气密容器的顶部部分的截面侧视图。
图8示出顶部部分的顶部密封部段的增强视图。
图9示出顶部部分的入口密封部段的增强视图。
图10示出根据本发明实施例的盖门的底视图。
图11示出图10的盖门的截面侧视图。
图12示出盖门的盖密封部段的增强视图。
图13示出根据本发明另一实施例的气密容器的透视图。
图14示出图13的气密容器的透视图，其一体盖门打开。
图15示出根据本发明实施例的气密容器的顶部部分的顶视图。
图16示出顶部部分的前视图。
图17示出图16的顶部部分的截面侧视图。
图18示出与底部部分匹配的顶部部分的增强视图。
图19示出与顶部部分匹配的一体盖门的增强视图。
只要可能，相同附图标记在各图中将用于表示相同部件。
具体实施方式
参考1-12，在一个实施例中，气密容器100包括底部部分101、顶部部分102，和可拆除盖门103(图1-2)，其中，顶部部分102和可拆除盖门103一起形成容器盖。顶部部分102固定至底部部分101，而可拆除盖门103被顶部部分102可移动地支撑。虽然关于冰球(puck)形(即，其中，容器直径大于容器高度)的实施例显示和描述，本发明没有被如此限制，且可使用任何尺寸的容器。
如图3-5最佳地可见，在一个实施例中，底部部分101包括柱形盘，该柱形盘具有底部面303和底部侧壁305。底部面303和底部侧壁305一起形成容器100的第一外表面302和第一内表面304。第一外表面302提供底部部分101的外部，第一内表面304限定腔室306。与底部面303相对的是在底部部分101中的开口，以提供向腔室306的通路。在一个实施例中，如图13-14最佳地可见，底部部分101包括扇贝式特征结构来辅助气密容器100的抓握。底部面303和底部侧壁305可以具有任何几何布局，但是容器的底部部分101和顶部部分102的接口的几何布局应是圆形的，以确保正确密封的边缘。
底部侧壁305包括底部密封部段401，其远离底部面303形成。例如，在一个实施例中，如图5最佳所示，底部密封部段401包括凸部分403，壁架404，台阶部406。凸部分403包括接合构件405，其具有自第一外表面302的外突出部407，以及自第一内表面304延伸的内突出部409。外突出部407和/或内突出部409包括任何适当形状，诸如，但不限于，圆形、半圆形、三角形、多边形、或其组合。例如，在一个实施例中，外突出部407包括大体三角形突出部，内突出部409包括半圆形突出部。
参考图6-9，在一个实施例中，顶部部分102是圆形或半圆形盘，其具有顶部面603和顶部侧壁605。顶部面603在顶部部分102的外周边处弯曲，以便形成顶部侧壁605，曲率制成为翼型圆角的形式以促进层流横越容器100的顶部部分，如以下更详细所述。顶部面603和顶部侧壁605一起形成第二外表面602和第二内表面604。
顶部侧壁605包括顶部密封部段801，其对着顶部面603形成。顶部密封部段801与底部密封部段401互补，以在顶部部分102和底部部分101之间形成压缩配合。例如，在一个实施例中，如图8最佳地可见，顶部密封部段801包括凹部分803，其与底部密封部段401的凸部分403互补。替换地，顶部密封部段801可包括凸部分403，底部密封部段401可包括凹部分803。凹部分803包括用于在其中接收和固定凸部分403的任何适当形状。例如，在另一实施例中，凹部分803包括接收槽805和保持特征结构807。接收槽805在其中接收接合构件405，各自的几何布局致使凸部分403和凹部分803之间的双重密封。
容器的凸部分403和凹部分803的互锁引起的双重密封形成容器密封部105，且具有能够实现气密容器密封的优点。如在此所用的，"气密"是指一种密封，当关闭时其不允许空气通过其。在一个实施例中，当接合构件405插入在接收槽805内时，保持特征结构807定位在台阶部406和外突出部407之间。保持特征结构807将接合构件405保持在接收槽805内，并通过与台阶部406、凸部分403和/或外突出部407的接触而形成双重密封的一部分。内突出部409接触靠近第二内表面604的接收槽805以形成双重密封的一部分，并促使外突出部407进入与接收槽805和保持特征结构807的接触。
当顶部部分102固定至底部部分101时，第一内表面304和第二内表面604限定容器100的内部空间201(图2)，其可用于存储食物或其他物品。第一外表面302和第二外表面602一起协作，以形成容器100的外部。在一个实施例中，在制造期间，顶部部分102固定至底部部分101，以实现气密容器密封。顶部部分102可永久固定至底部部分101，有利地通过凸和凹部分403、805之间的摩擦配合而固定，从而那些部分不能在不破坏容器100的情况下随后彼此分开。替换地，虽然不意图用于在初始制造之后进入内部空间201，但顶部部分102可以提供气密容器密封部105的方式可拆除地固定至底部部分101，同时允许用小于使容器100破坏的力分开。
为了有助于从内部空间201内分配物品，诸如食物，顶部部分102包括开口607(图6)，其可选择性地关闭。食物包括，例如，硬糖、薄荷糖、或任何其他可由于暴露于湿气而受到影响的可食用物。在一个实施例中，开口607为圆形，其被入口密封部段608围绕。参考图9，入口密封部段608包括内壁903和由顶部部分102限定的通道901。在另一实施例中，以与关于顶部部分102和底部部分101匹配所述类似的方式，内壁903包括具有接合构件915的突部分913。接合构件915的外突出部917朝向顶部部分102延伸，而内突出部915朝向开口607延伸。
参考10-12，在一个实施例中，可拆除盖门103通过多个外铰链构件110可拆除和可移动地固定至顶部部分102。可拆除盖门103包括盖密封部段112，当可拆除盖门103关闭时，该盖密封部段112接合入口密封部段608以形成气密入口密封部107，再一次通过与关于基部部分101附连至盖部分102所述类似的几何布局。如图12最佳地可见，盖密封部段112包括两个同心的圆形突出部。在一个实施例中，突出部包括通道构件113和开口构件114。当可拆除盖门103关闭时，开口构件114接合内突出部919，通道构件113接合外突出部917和邻近通道901的顶部部分102。开口构件114和通道构件113一起形成可重新关闭的双重密封，其提供气密入口密封部107。
参考13-19，在替换实施例中，容器盖设置为顶部部分132，其包括可移动地固定至其的一体盖门130。参考图18，顶部部分132包括顶部密封部段801，其固定至底部部分101的底部密封部段401，如前关于顶部部分102所述。如图14-15所示，顶部部分132中的开口607包括椭圆或卵形形状，以辅助分配物品。虽然通常倾向于圆形开口，卵形开口也可行，以提供关于空气流的优异结果，但是用于卵形几何布局的开口607的直径可能需要更小，以实现与圆形开口相比相同水平的结果。
参考15-19，顶部部分132中的开口607包括边沿151，且一体的盖130包括相应的凸起161。当关闭时，凸起161的唇部分171接合边沿151的壁架181以形成提供气密入口密封部107的摩擦配合密封。与可拆除盖门实施例的顶部部分102一样，一体盖门实施例的顶部部分132可以永久地或可拆除地固定至底部部分101。在一个实施例中，顶部部分102关于底部部分101可与顶部部分132互换。
由此在此描述的气密容器100形成理想地适于食物的现买现用容器，但是这对容器的内容没有限制。
在一个实施例中，气密容器100包括直至约5英寸、直至约3英寸的直径，或任何其他适于在其中容纳食物的直径。在另一实施例中，开口607包括直至约2.5英寸、约1.5英寸、约1英寸的直径，或任何其他适于通过其分配食物的直径。例如，在一个实施例中，气密容器的直径大约2.90英寸，开口607的直径大约1.50英寸，大于气密容器100的直径的一半。由于开口607的直径相对于气密容器100的直径增加，当容器100打开以拿走一个或多个食物时，越来越难以减少环境空气的进入，但是示例性实施例已经表明保持对该进入的抵抗的能力，甚至是当盖门打开时。
无论使用可拆除盖门103或是一体的盖门130，盖门的进入角都使得，在关闭期间，从盖门延伸的凸起在开口607处以大体垂直的方式接合相应的密封部段。这导致当盖门降低时，开口607在其整个面积上关闭，而不是沿其直径逐渐关闭。为了辅助气密容器100的打开，盖门103、130包括顶点115、165。顶点提供一进入点，用于由尝试打开盖的消费者施加力。例如，在一个实施例中，盖门通过在顶点处施加的不小于每平方英寸三磅不大于每平方英寸五磅的力打开。
除了阻止空气进入容器100的内部空间201的密封部的形状和构造之外，气密容器100的形状和构造还减轻空气(包括潜在地破坏性湿气和氧气)传递进入和离开容器，即使当容器的盖门打开时。
无论使用哪个顶部部分102、132(且由此无论使用可拆除还是一体盖门)，顶部部分成形为促动层流横越第二外表面602，而不是紊流。紊流更可能沿不可预测的方向移动，包括进入容器内部。横越第二外表面602的层流被顶部部分102和顶部部分132的翼型圆角促进。顶部部分102、132和底部部分101被成形为使得，在第二外表面602处的紊流空气流减小到预定水平之下。减小的空气紊流增加横越第二外表面602的层流空气流，其在开口607上方流动，甚至当容器打开的时候。
翼型半径是锥形曲线。在这里所示和所述的实施例中，翼型圆角引起在外表面602处具有0.245英寸半径的曲率。对于特定设计，要使用的翼型可以通过一圆计算，该圆具有两个相同形状但不同取向的椭圆的倾向，从而一个椭圆捕获一曲线，在该曲线处，第二外表面602的水平表面过渡为弯曲的；但是另一椭圆捕获一曲线，在该曲线处，第二外表面602从弯曲过渡为垂直的。
为了进一步减小当容器100打开时环境空气的进入，实施例将容器开口607定位为从顶部部分的第二外表面602凹陷。开口607的表面下定位将开口607从层流移开，减少或消除环境空气进入气密容器100，即使在盖门的打开和关闭期间。
结果，这可还减小或消除包含在环境空气中的水蒸气引入容器，这意味着容器内的空气可以具有比外部环境的湿度更低的湿度，所述外部环境譬如，热和/或潮湿的环境。容器可有利地被用于保持食物，诸如，但不限于，糖产品、糖果产品、薄荷糖产品、无糖薄荷产品或其组合，其任一个可在高湿度环境中受到不利影响。容器内的潮湿空气的减少或消除还进一步有助于减少或消除具有有色成分的食物的掉色。减少或消除食物中的掉色减少了混乱和/或令人无食欲的外观的形成，这继而增加了食物在气密容器100内的存储时间。
除了形成气密容器100，气密容器密封部105和气密入口密封部107形成更紧密的闭合，增加了气密容器100保持关闭的能力。增加的保持关闭的能力以及气密容器100中食物的增加的保存时间一起改善食物在长距离和/或长时间的运送能力。
在一个实施例中，容器包括开口607中的模制的插塞密封部(未示出)。插塞密封部包括拉环，用于将插塞密封部从开口607较容易的移除。在插塞密封部被消费者第一次移除之前，插塞密封部进一步消除或基本消除环境空气通过开口607进入容器，容器内的一些产品已经可以被消耗。在另一实施例中，容器可包括在开口607上的施用的消费者可移除的膜密封部。当膜密封部在位时，膜密封部还消除或大体消除环境空气通过开口607进入容器。在移除膜密封部之前，膜密封部增加食物的存储时间和可运送能力。插塞密封部或膜密封部的使用还为产品提供防篡改(tamperresistance)水平。
气密容器100及其各部件可由任何适当的材料构成，诸如，但不限于，热塑料或其他聚合材料，且可例如通过模制、挤压或热成型制造。所选择的具体材料可取决于所使用的特定制造方法，以及热塑料的物理属性，包括其可挠性，使得所形成的部件可以一定的精度水平制造，其允许凸和凹部分403、803的各个特征持续和重复地制造，且可以是相似或不同基成分的一种或多种树脂的混合物。这些材料的示例包括高密度聚乙烯和聚丙烯，仅作为例子，包括这些材料的混合物和共聚物。由于材料的可挠性，气密容器100能够经受压力变化而没有漏气。例如，在一个实施例中，气密容器100响应于压力变化而膨胀和/或收缩，而没有任何空气进入或离开，由此保持气密密封，直到压力差足够大以导致气密容器100匹配盖门的工程设计的打开力(例如，大于3-5磅)。
例子
本发明还在下述例子中被描述，其通过阐释呈现，而并非限制性的。
例1
不同聚丙烯树脂的三个容器如关于图1-12中图解的实施例所描述和所显示的那样构造。容器1由聚丙烯同聚物(BraskemCP350WV)构造，容器2由聚丙烯耐冲击共聚物(BraskemTI4700P2)构造，容器3由第二聚丙烯同聚物(BraskemZS-751)构造。容器被称量，以确定皮重，其填充有脱水硅胶干燥剂，然后再次被称量以确定初始重量。当盖门关闭时，容器被存储在环境受控条件下，103°F以及相对湿度为80％。24小时之后，容器再次被称量以确定重量变化，以测量多少湿气被每个容器中的干燥剂吸收。下面在表1中显示了每个容器的两轮测试的每个测试的性能。有效性也以湿度保护因子(MPF)的方式测量，是容器性能与已建立标尺相比的无单位描述项，所述标尺在该情况下为作为当前2门圆形容器(用于Hershey'sICEBREAKERS薄荷糖)的商业使用的现有技术容器的非气密状态。MPF为2表示两倍的湿度保护，或数学上，与标尺相比获得的湿度的一半。
表1
结果显示了范围为62至93倍的湿气抗力的标尺上的明显改进，以及测量反映出，容器是气密的。
例2
为了测试对环境空气经由盖门进入容器的抗力，在第二个例子中使用在例1中使用的三个容器，其中在顶部部分/底部部分接口处的容器密封部被胶粘。三个容器然后被称重以确定皮重，填充有脱水硅胶干燥剂，再次称重以确定初始重量。
盖门被关闭，容器存储在103°F且相对湿度为80％，持续二十二天。虽然在该环境下，在测试期间对于22天的每一天，容器的盖门被以模拟消费者打开容器以获取其内容物的方式周期性地打开及然后关闭。容器被再次称重以确定任何重量改变，以测量多少湿气被干燥剂吸收。以下在表2中显示了容器的性能。
表2
结果显示，即使在极端环境下每天至少一次打开和关闭盖门，被吸收的湿气的平均总量小于总干燥剂重量的1％。
例3
具有一体盖门和椭圆开口的容器顶部部分按照图13-19所示的实施例构造。该盖设计的有效性与例1使用的容器的盖设计比较(即具有相同翼型圆角和凹下开口，以促进层流，但具有可拆除盖和更大的圆形开口)。
为了比较性能，梅森瓶(masonjar)装配有这两种盖设计中的任一个。梅森瓶被称重，填充有干燥剂，再次称重以确定初始干燥剂重量。盖门被关闭，梅森瓶被存储在103°F和80％的相对湿度下。对于七周，梅森瓶的盖门被周期性地打开，且梅森瓶被再次称重以确定重量变化，来计算多少湿气被干燥剂吸收。为了提供直接比较，趋势线与数据相配，在二十二天被吸收的湿度被估计。如可从以下表4和5显示的梅森瓶的性能看出，具有卵形形状和一体盖130的开口607比具有第一顶部部分102和可拆除盖103的气密容器100获得更少的湿度百分比。
表3
表4
虽然本发明已经参考特定实施例描述，本领域的技术人员应理解，可做出各种变化，等同物可被其元件替代而没有偏离本发明的范围。另外，根据本发明教导，可进行许多改变以适应特定情况或材料，而没有偏离其实质范围。因此，本发明不意图限于作为用于执行本发明所设想的最佳模式而披露的的特定实施例，但是本发明将包括落入所附权利要求的范围的所有实施例和在此涵盖的所有其他可专利主题。

Claims (15)

1.一种气密容器，包括：
底部容器部分，具有底部密封部段；
顶部容器部分，具有顶部密封部段，顶部密封部段与底部密封部段接合，以在圆形接口处形成容器密封部；
在顶部部分中的开口，所述开口从顶部部分的外表面凹下；和
盖门，可移动地固定至所述顶部部分；
盖门构造为选择性地接合所述开口，以形成入口密封部，其中，所述顶部容器部分构造为促进层流横越顶部部分外表面。
2.如权利要求1所述的容器，其中，容器密封部是气密双重密封部。
3.如权利要求1所述的容器，其中，所述入口密封部是气密密封部。
4.如权利要求4所述的容器，其中，所述入口密封部是气密双重密封部。
5.如权利要求1所述的容器，其中，构造为促进层流的所述顶部容器部分包含翼型圆角。
6.如权利要求1所述的容器，其中，所述底部密封部段永久地固定至所述顶部密封部段。
7.如权利要求1所述的容器，其中，所述顶部部分中的开口是圆形的。
8.如权利要求7所述的容器，其中，所述顶部部分中的开口具有的直径大于所述顶部部分的直径的一半。
9.如权利要求1所述的容器，其中，所述顶部部分中的开口是椭圆形的。
10.如权利要求1所述的容器，其中，所述盖门接合所述开口，以形成入口密封部，使得需要每平方英寸3至5磅范围的施加力，以使所述盖门从所述开口脱开。
11.如权利要求1所述的容器，其中，所述盖门铰接地附连至所述顶部部分。
12.如权利要求1所述的容器，其中，所述盖门与所述顶部部分一体。
13.如权利要求1所述的容器，其中，构造为接合所述开口以形成入口密封部的所述盖门的匹配特征结构构造为沿大体垂直的方式接近开口。
14.如权利要求1所述的容器，其中，所述容器具有最大3英寸的直径。
15.一种气密容器，包括：
底部容器部分，具有底部密封部段；
顶部容器部分，具有顶部密封部段，所述顶部密封部段与所述底部密封部段接合，以在圆形接口处形成永久的气密双重容器密封部；
在所述顶部部分中的圆形或椭圆形开口，所述开口从顶部部分的外表面凹下；和
盖门，可移动地固定至所述顶部部分；
所述盖门构造为选择性地接合所述开口，以形成入口密封部，且还构造为，在每平方英寸3至5磅范围的力的作用下，从所述开口脱开，
其中，所述顶部容器部分构造有翼型圆角，以促进层流横越顶部部分外表面，且
其中，所述容器具有大约3英寸或以下的直径。
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