CN107074430B - 用可溶性容器的产品加热 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自加热容器，包括：第一物质及第二物质，所述第一物质和第二物质适于在彼此接触时产生放热反应；位于第一物质与第二物质之间的可溶性材料；用于使第二物质与可溶性材料物理分隔的易碎膜；以及用于使易碎膜破裂的部件。
Description
对相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年5月13日提交的名为“采用一种可溶性更好的袋式组件的化学品混合”的美国临时专利申请第61/992,422号的优先权。该在先申请的公开整体以引用方式并入本文中。
技术领域
此公开涉及采用一个或多个可溶性袋式组件的化学品混合，且更具体地涉及混合以生成放热反应以供加热食物或其他产品。
背景技术
本公开涉及采用化学反应产生热量以供温热产品或物体的消费性产品。其中典型的产品为自加热饮料杯，例如美国专利7,722,782中所描述的。在一些实施方式中，这些装置利用会混合产生放热反应的多种反应物。
市场调查已经显示等待例如一杯热咖啡的消费者在四到五分钟内就变得不耐烦。因此，欲使诸如咖啡等产品能够很快开始(且完成)加热过程来满足消费者。在典型的实施方式中，本文所描述的技术及过程提供此能力及其他能力。
发明内容
在一方面中，一种自加热容器包括第一物质和第二物质，该第一物质和该第二物质适于在彼此接触时产生放热反应，位于第一物质与第二物质之间的可溶性材料，用于使第二物质与可溶性材料物理分隔的易碎膜，以及用于使易碎膜破裂的部件。
在另一方面中，一种自加热容器包括第一物质和第二物质，该第一物质和该第二物质适于在彼此接触时产生放热反应。具有一种可溶性材料，其在完好时包围第一物质。可溶性材料适于在接触第二物质时溶解。易碎膜使第二物质与可溶性材料物理分隔。易碎膜不可溶于第二物质中。提供用于使易碎膜破裂的部件。使易碎膜破裂减损第二物质与可溶性材料之间的物理分隔，因此使第二物质能够接触可溶性材料。第二物质与可溶性材料之间的接触造成可溶性材料溶解，且溶解可溶性材料使第二物质能够接触第一物质并因此产生放热反应。当易碎膜完好且自加热容器处于直立配置时，第一物质位于第二物质上方，且其中第一物质为颗粒且第二物质为一液体。
在又一方面中，一种用于加热产品的方法包括提供一种自加热容器。自加热容器包括第一物质和第二物质，该第一物质和第二物质适于在彼此接触时产生放热反应，位于第一物质与第二物质之间的可溶性材料，用于使第二物质与可溶性材料物理分隔的易碎膜，以及用于使易碎膜破裂的部件。该方法进一步包括使易碎膜破裂。
在再一方面中，一种自加热容器包括含有第一物质和第二物质的可溶性容器，通过易碎膜使第一物质及第二物质与可溶性容器物理分隔。第一物质及第二物质适于在彼此进行物理接触时起放热反应。自加热容器具有用于使易碎膜破裂的部件(例如切割组件、刺孔装置或类似物)。使易碎膜破裂容许第二物质接触可溶性容器，且当第二物质与可溶性容器进行接触时，第二物质溶解可溶性容器。
在又一方面中，本发明公开了一种用于加热被容纳在自加热容器中的产品的方法。该方法包括使第一物质容纳在可溶性容器中，以及容纳通过易碎膜与第一物质物理分隔的第二物质。第一物质及第二物质适于当它们彼此进行接触时起放热反应。该方法包括使易碎膜破裂以容许第二物质接触并溶解可溶性容器。
在一些实施方式中，存在下列优点的一种或多种。
例如，可提供一种自加热容器，其能够很彻底且快速地加热被容纳在自加热容器内的食物、饮料或其他产品。在一个典型的实施方式中，利用相对容易生产且稳固的组件的相对简单的配置来达成此作用。
作为另一实施例，本文所描述的自加热容器可在启动/使用之前被长时期储存。并且，自加热容器可以一种简单建构及组装而不失其效力的方式将各个反应物以延长的时期储存在分隔的隔室中。包装体因此可储存且可运送(包括空运)而无显著的失效危险。
此外，本文所描述的自加热容器有能力控制最终产品的温度并将一致的安全产品交付给终端消费者。
将从说明书和附图以及权利要求将得知其他特性及优点。
附图说明
图1是自加热容器的示范性实施方式的部分横截面侧视图；
图2是自加热容器的另一示范性实施方式的部分横截面侧视图；
图3是自加热容器的又一示范性实施方式的部分横截面侧视图；
图4是自加热容器的再一示范性实施方式的部分横截面侧视图；
图5是自加热容器的其他示范性实施方式的部分横截面侧视图；
图6是显示自加热容器的示范性实施方式的部分分解立体图；
图7A是自加热容器的示范性实施方式之部分立体图；
图7B是显示图7A的自加热容器的部分的细节，其具有已经枢转至易碎膜中的齿；
图8是自加热容器的示范性实施方式的部分横截面侧视图。
类似的附图标记代表类似的元件。
具体实施方式
图1是自加热容器100的示范性实施方式的部分示意横截面侧视图。
所显示的自加热容器100具有：内杯102，其被配置成容纳待加热产品106；以及外杯104，其包围内杯102的至少一部分。
在所显示的实施方式中，内杯102具有平坦的底部及大致圆柱形的侧壁。典型地具有可移除的覆盖件(图1未显示)，其位于内杯102的敞开的上端，可密封内产品隔室。内杯可由多种不同材料或材料的组合制成。典型地，内杯102具有相对高程度的热传导率，并可由金属材料或类似物制成。
在所显示的实施方式中，外杯104系具有平坦底部及大致圆柱形的侧壁，该大致圆柱形的侧壁相对于内杯102的大致圆柱形的侧壁基本上是同心的。
在典型实施方式中，待加热的产品106为食物或饮料。然而，本文所揭露的概念可能使用于涉及加热并非食物或饮料的其他物质(例如混凝土等)的应用。
在内杯102与外杯104之间具有空间108，其为放热化学反应提供场地，以加热内杯102内的产品106。在典型实施方式中，放热化学反应在第一物质110(例如第一反应物)在空间108内与第二物质112(例如第二反应物)进行接触时发生。在典型实施方式中，第一物质110大致为颗粒且第二物质为液体。在一个实施例中，第一物质110包括氧化剂，诸如过锰酸钠、过锰酸钾或过锰酸钙，且第二物质112包括还原剂，其可为多羟基有机化合物，诸如乙二醇、甘油或丙二醇。
空间108具有位于内杯102的大致圆柱形壁与外杯104的大致圆柱形壁之间的环状部分，以及位于内杯102的平坦底表面与外杯104的平坦底表面之间的盘形基底部分。然而，空间108可具有多种不同物理配置中的任一种，只要空间108与待加热产品热耦合即可。
在所显示的实施方式中，第一物质110位于容器114内侧，恰在空间108内侧的内杯102下方。在典型实施方式中，该容器114由适于回应于接触第二物质112而溶解的可溶性材料制成。因此，在典型实施方式中，第二物质112为用于可溶性容器114的溶剂或含有用于可溶性容器114的溶剂，使得可溶性容器114将在接触第二物质112时溶解或至少开始溶解。
一般而言，可溶性容器114应具有承受充填、密封、装设及运送所需要的作用的物理强度。此外，可溶性容器应能够在显著低于室温的温度下在数秒内破坏。也可使用机械部件来帮助破坏可溶性容器114。
第二物质112通过易碎膜116与可溶性容器114物理分隔。一般而言，易碎膜116为基本不可被第二物质112渗透的固体薄膜。并且，易碎膜116被调整成可由用于使易碎膜破裂的部件(图1未显示)进行破裂(即切割、扯裂、撕裂、穿刺、刺孔、破裂或其他结构性损害)，以终止第二物质112与可溶性容器114之间的物理分隔。在典型实施方式中，用于使易碎膜破裂的部件位于空间108内，接近易碎膜116。
易碎膜116可采用多种不同形式中的任一种。在一个实施例中，诸如图1所示的实施例中，易碎膜116为包围第二物质112且容纳第二物质112的塑胶囊。在另一实施例中，易碎膜116为位于容纳第二物质112的塑料杯上的箔覆盖件。在又一实施例中，易碎膜116为箔或塑料片，其密封外杯104的大致圆柱形壁的整个内周边，以界定接近于自加热容器底部的容纳第二物质112的经隔离的隔室。对于易碎的密封件116和/或用于容纳第二物质112的容器，具有许多其他可能的配置。
在所显示的实施方式中，在自加热容器100处于直立位置时，易碎膜116位于可溶性容器114(即塑胶囊)下方，且第二物质112位于易碎膜内侧。可能具有其他配置，例如其中可溶性容器114及塑胶囊呈并列状之配置，或其中可溶性容器114位于易碎塑胶囊下方的配置。
用于使易碎膜破裂的部件实质上可为任何种类的结构性组件或结构性组件的组合，其单独或集体地能够使易碎膜116破裂(即令结构整体作切割、扯裂、撕裂、穿刺、刺孔、冲压或其他减损)。用于使易碎膜破裂的部件可例如包括圆形锯或切割刃、长钉、圆形冲具、铰齿，其枢转以撕裂至易碎膜中等。事实上，在部分实施方式中，用于使易碎膜破裂的部件仅为自加热容器100内侧可向彼此移动的二个表面(譬如内杯102的平坦底表面及外杯104的平坦底表面)，以挤压塑胶囊(容纳液体第二反应物)直到其破裂为止。对于用于使易碎膜破裂的部件也可能有其他变化。
为了操作自加热容器100，在典型实施方式中，使用人员将首先进行某一引发操作。一般而言，引发加热所需要的操作将依据整体自加热容器100的特定设计而定，但作用通常相同，以造成用于使易碎膜破裂的部件令易碎膜116破裂。
所需要的引发操作可为多种可能操作中的任一种，但一般将涉及使用人员用手操纵自加热容器100上的部分结构性特性或特性的组合。一个实施例包括使自加热容器100(例如帽盖)的一部分相对于自加热容器100的另一部分(例如一体部)扭转，由此造成内杯102沿着向下的轴向方向相对于外杯104移动。多种其他操作也可能用于引发自加热容器100中的产品106的加热。
在典型的实施方式中，响应于使用者采取所需要的引发操作，用于使易碎膜破裂的部件令易碎膜116破裂。这实质上终止了第二物质112与可溶性容器114之间的物理分隔，并由此使第二物质112能够与可溶性容器114进行直接的物理接触。
一旦第二物质112与可溶性容器114进行接触，可溶性容器114开始溶解，由此使原始位于可溶性容器114内侧的第一物质110曝露于第二物质112中。第二物质112与第一物质110之间的接触使放热反应开始。
在一典型实施方式中，一旦易碎膜116已经破裂，可溶性容器114中的第一物质110的重量支承于经破裂的易碎膜上，以帮助利用重力从经破裂的易碎囊116压出液体第二物质112。
随着放热反应持续，可溶性容器114继续溶解，从而使愈来愈多的颗粒状第一物质110曝露于液体第二物质112，这增加了热量产生。一般而言，至少在放热反应的初始阶段期间，第一物质110与第二物质112之间发生更多的互混及接触，则所产生的放热反应产生更多的热量。并且，在部分实施方式中，来自放热反应的增加的热量会加速可溶性容器114溶解的速率。
放热反应继续在空间108中产生热量。放热化学反应所产生的热量的一部分使自加热容器100的热传导性内杯102通往其中所容纳的产品106。在部分实施方式中，外杯为热绝缘的，以防止或尽量减少经过其的热量损失。最终，产品106达到所需的目标温度。在典型实施方式中，诸如图1所示的实施方式中，自加热容器100特别适于当产品达到所需目标温度时缓和或平息放热反应，使得产品温度不会增高至不欲或潜在有害的温度水平。
因此，具有可熔材料120，其附着至空间108内侧的内杯102的大致圆柱形壁的外表面。在典型实施方式中，可熔材料120含有反应物抑制剂，其当反应物抑制剂接触到反应物时可抑制(例如缓和或平息)放热反应。在所显示的实施方式中，可熔材料120为蜡环的形式。然而，可熔材料可为多种不同形状或尺寸中的任一种。
反应物抑制剂实质上可为任何种类的反应物抑制剂(即一种物质或物质的组合，其若沉浸于放热反应中平息或至少降低放热反应所产生的热量的强度及数量)。反应物抑制剂的一个实例为硼砂。在一个示范性实施方式中，可熔材料可为呈现约0.3cm厚度及约3.5cm高度的具有约67℃融化温度的蜡环，其含有约10g的硼砂。
典型地，自加热容器100能够产生固定量的热量。因此，若无某一热量调节机构(像是可熔材料120)，如果初始温度低于理想值则容器100可能使产品106加热不足，且如果起始温度高于理想值则可能使产品106过度加热。因此，通常理想的是将被转移至食物产品的热量量值限制成为适口性(palatability)恰好需要的量。否则，由于化学加热器初始具有固定量的总可用热能，食物产品不是太热就是太冷，依据起始温度而定。在一典型实施方式中，可熔材料120系帮助实施此功能。
如图1所示，蜡环位于自加热容器100中的一位置，使得当产品106达到所需的目标温度且蜡环开始融化时，蜡环从内杯102的外表面释放、掉入放热反应中，且至少部分地缓和或抑制放热反应。
在典型实施方式中，产品已经达到所需目标温度之后，其可需要从30秒到4分钟的任何时间，或者可能更久，取决于被加热的产品及自加热容器100的整体设计，消费及享用经加热的产品106。
在部分实施方式中，启动之前，可溶性材料(即可溶性容器)中具有被补片所覆盖的小开口，该补片可被第二物质112渗透且基本不可被第一物质110渗透。在包括小开口/补片的实施方式中，一旦易碎膜116破裂且第二物质112触及可溶性容器114，一些第二物质112开始溶解可溶性容器114，且一些第二物质112流过补片以开始与可溶性容器114内的第一物质110起放热反应。在典型实施方式中，来自此放热反应的初始小量的热量不但开始贡献予产品106的加热，且也帮助可溶性容器114的迅速溶解。
图2是自加热容器200的另一示范性实施方式的部分示意性横截面侧视图。
图2的自加热容器200与图1的自加热容器100类似，在于：图2的自加热容器200具有内杯102，其容纳待加热产品106，以及外杯104，其包围内杯102的至少一部分；及可移除式覆盖件222，其位于内杯102的敞开的上端，密封内产品隔室；位于内杯102与外杯104之间的空间108，其为放热化学反应提供场地；可溶性容器114中的第一物质110，其恰位于内杯102下方；第二物质112，其通过易碎膜116与可溶性容器114物理分隔；用于使易碎膜破裂的部件(图1未显示但请见图2的224)；以及具有反应抑制剂的可熔材料120，其在空间108中附着至内杯102的表面。
图2的自加热容器200中的用于使易碎膜破裂的部件为切具224。在所显示的实施方式中，切具224刚性固接至内杯106的底端并沿着轴向向下方向朝向易碎膜116延伸。切具224的远(底)边缘为切割边缘。切具224及切具224的远切割边缘可具有多种可能配置的任一种。作为一个实施例，切具224为大致环状且切具224的远边缘包围环状切具224的周边呈锯齿状。在另一实施例中，切具224包括多个向下的突部，其各具有尖锐的远边缘。可能具有多种其他配置。在典型实施方式中，切具224基本如图标般配置(即令其可接近于易碎膜116的外周边而切割穿过易碎膜116)。
在自加热容器200的上周缘边缘具有环状耦合元件226。在典型实施方式中，环状耦合元件226密封内杯102与外杯104之间的空间108，能够让使用人员容易将内杯102相对于外杯104绕同心轴线A旋转，并随着内杯102旋转而造成内杯102(及附接的切具224)沿着轴向向下方向相对于外杯104移动，朝向易碎的密封件116移动且穿过易碎的密封件116。
所显示的耦合元件226包括被刚性固接至内杯102的第一部分226a，在内杯102与外杯104之间沿着向下的方向延伸的第二部分226b，位于外杯104外侧且界定面朝外的环状握持表面228的第三部分226c，及界定啜饮唇的第四部分226d。
在一典型实施方式中，耦合元件的第一部分、第二部分及第三部分形成为一体的工件，且该耦合元件的第四部分为独立的体件，其夹扣至上述一体的工件上且连接至内杯102。如图所示，第四部分实质上将内杯102固接至整体总成。
在外杯104的内表面上及耦合元件226的第二部分226b的外表面上具有对接螺纹230。这些对接螺纹230以如下方式配置：当内杯102绕同心轴线A相对于外杯旋转时，造成内杯102沿着轴向向下的方向相对于外杯104移动。
在所显示的实施方式中为O环的密封元件232位于外杯104的内表面与耦合元件226的第二部分226b的外表面之间。在所显示的实施方式中，密封元件232位于对接螺纹230下方。然而，在其他实施方式中，密封元件232可位于对接螺纹230上方。
在一些实施方式中，具有一可移除的撕签片(图2未显示)，其通常防止用户将内杯102相对于外杯104旋转，除非撕签片被移除以及直到撕签片被移除为止。
为了在所显示的自加热容器200中引发加热，使用人员将移除撕签片(若存在的话)并固持外杯104的外表面及握持表面228，将使耦合元件226(及因此内杯102)相对于外杯104旋转。这将造成内杯102在旋转时沿着轴向向下方向相对于外杯104移动。最终，内杯102的旋转及轴向向下运动将造成随内杯102移动的切具224切割穿过易碎膜116或使易碎膜116破裂。
一旦易碎膜116已经破裂，可溶性容器114中的第一物质110的重量支承于经破裂的易碎膜上，以利用重力帮助从经破裂的易碎膜116底下压出液体第二物质112。
随着放热反应持续，可溶性容器114继续溶解，而有愈来愈多的第一物质110曝露于第二物质112，这增大了热量的产生。一般而言，至少在放热反应的初始阶段期间，第一物质110与第二物质112之间发生更多的互混及接触，则所产生的放热反应产生更多的热量。并且，在一些实施方式中，来自放热反应的增加的热量会加速可溶性容器114溶解的速率。
再度参照图2，在易碎膜116下方的空间中具有穿刺元件234。在典型实施方式中，穿刺元件为刚性长形结构，其具有指向上且接近于易碎膜的尖锐梢端。在所显示的实施方式中，穿刺元件沿着向上方向从外杯104的内底表面延伸。
在典型实施方式中，易碎膜116破裂之后，若使用人员继续使内杯102相对于外杯104旋转，内杯102将继续沿着轴向向下方向相对于外杯104移动。最终，内杯的外底表面将可溶性容器114(若有任一者仍然完好的)推至穿刺元件234上。若可溶性容器114仍至少部分地完好，与穿刺元件234的接触进一步减损其结构完整度，以利于颗粒状第一反应物更大幅地曝露于液体第二反应物。
放热反应继续，而在空间108中产生热量。来自放热化学反应的热量通过自加热容器100的热传导性内杯102来到其中所容纳的产品106。这造成产品106的温度增高。最终，产品达到所需的目标温度。在所显示的实施方式中，自加热容器200具有可熔材料120，如上文所讨论的，该可熔材料120特别适于当产品达到所需目标温度时缓和或平息放热反应，使得产品温度不增高至不期望或潜在有害的温度水平。
图3是自加热容器300的另一示范性实施方式的部分示意性横截面侧视图。
图3的自加热容器300与图1的自加热容器100类似，在于：图3的自加热容器300具有内杯102，其容纳待加热产品106；外杯104，其包围内杯102的至少一部分；可移除的覆盖件222，其位于内杯102的敞开的上端并密封内产品隔室；位于内杯102与外杯104之间的空间108，其为放热化学反应提供场地；可溶性容器114中的第一物质110，其恰位于内杯102下方；第二物质112，其通过易碎膜116与可溶性容器114物理分隔；用于使易碎膜破裂的部件(图1未显示但请见图3的324)；以及，具有反应抑制剂的可熔材料120，其附着至空间108中的内杯102的表面。
并且，在自加热容器300的上周缘边缘具有环状耦合元件326。环状耦合元件326很类似于图2的自加热容器200中的环状耦合元件226。因此，环状耦合元件326用O形环232来密封内杯102与外杯104之间的空间108，并能够让使用人员容易将内杯102相对于外杯104绕同心轴线A旋转。
环状耦合元件326在图3仅于上周缘边缘的一侧(右侧)上示出。然而，应了解：环状耦合元件326实际沿上周缘边缘的整个周边延伸，且若在图3以其整体作显示，则将在上周缘边缘的左侧上呈现为所显示的环状耦合元件326的部分的镜像。
不同于图2的自加热容器200，图3的自加热容器300不具有任何对接螺纹或随着内杯102旋转而造成内杯102沿着轴向向下方向移动的其他结构性特性。确实，图3的自加热容器300中的内杯102能够绕同心轴线A相对于外杯104旋转，但随其旋转而并未经历相对于外杯104的任何显著轴向运动。
在图3的自加热容器300中，具有驱动向下的凸轮组件327，其包括一个或多个桨片329，圆形冲压(或切具)元件324，及位于外杯104的内表面上的螺纹或凸轮表面333。一个或多个桨片329被刚性紧固至内杯102的底部分，由此当内杯旋转时绕轴线A旋转。一个或多个桨片329耦合至圆形冲压元件324，使得当一个或多个桨片329绕轴线A旋转时圆形冲压元件324随着一个或多个桨片329绕轴线A旋转。此外，一个或多个桨片329耦合至圆形冲压件324，从而随着圆形冲压元件324绕轴线A旋转而容许圆形冲压元件324至少沿着轴向向下的方向相对于易碎膜116移动。
并且，圆形冲压元件324具有向外突起的部分331，往外突起部分331接合外杯104的内表面上的螺纹或凸轮特征部333。螺纹或凸轮特征部333配置成随着圆形冲压元件324旋转而沿着轴向向下方向确实地驱动圆形冲压元件324朝向且通过易碎膜116。
在所显示的实施例中，用于使易碎膜破裂的部件为包括指向轴向向下方向的远切割边缘的圆形冲压元件324。远切割边缘可为平坦、锯齿状或其他轮廓状以切割或撕裂经过易碎膜116。
图4是自加热容器400的另一示范性实施方式的部分示意性横截面侧视图。
图4的自加热容器400与图1的自加热容器100类似，在于：图4的自加热容器400具有内杯102，其容纳待加热产品106；外杯104，其包围内杯102的至少一部分；可移除式覆盖件222，其位于内杯102的敞开的上端并密封内产品隔室；位于内杯102与外杯104之间的空间108，其为放热化学反应提供场地；可溶性容器114中的第一物质110，其恰位于内杯102下方；第二物质112，其通过易碎膜116与可溶性容器114物理分隔；用于使易碎膜破裂的部件(图1未显示但请见图4的424)；以及，具有反应抑制剂的可熔材料120，其附着至空间108中的内杯102的表面。
虽然图4中未显示，在典型实施方式中，图4的自加热容器400可在自加热容器400的上周缘边缘包括环状耦合元件(类似于图3的环状耦合元件326)。环状耦合元件能够让使用人员容易将内杯102相对于外杯104绕同心轴线A旋转，而不造成内杯102相对于外杯104的任何显著轴向位移。
所显示的自加热容器400具有一个或多个切具驱动桨片428，该切具驱动桨片428刚性耦合至内杯102的下部分。切具驱动桨片428基本沿着轴向向下方向从内杯102的下部分延伸。切具424接合至切具驱动板片428的远端。在典型实施方式中，切具424为具有轴向面朝下的切割边缘的环状切割装置。切具驱动板片428以一种造成切具424随切具驱动板片428旋转并在其旋转时容许切具424沿着轴向向下方向相对于切具驱动板片428移动的方式来接合至切具424。切具424具有与外杯104的内表面上对应的内部螺纹或凸轮结构(请见433)对接的外部螺纹或其他结构。当切具424绕轴线A相对于外杯104旋转时，对接螺纹造成切具424沿着轴向向下方向移动且终将通过易碎膜116。
图3中的自加热容器也在易碎膜116下方的空间中具有穿刺元件(类似于图1的自加热容器100中的穿刺元件234)。
图5是自加热容器500的另一示范性实施方式的部分示意性横截面侧视图。
图5的自加热容器500很类似于图4的自加热容器400，差异在于图5的自加热容器500还具有配件532，配件532耦合至用于使易碎膜破裂的部件(即切具424)且配置成随着切具424沿着轴向向下的方向移动经且过易碎膜116，配件532也沿着该轴向向下的方向移动而将可溶性容器114推往第二物质112。更特别地，配件532构建成在切具424已经使易碎膜116破裂之后，内杯102绕同心轴线A相对于外杯106的持续旋转造成配件532相对于外杯104的进一步轴向向下运动，以将可溶性容器114推到穿刺元件234上。
所显示的实施方式中的配件532为笼状结构。然而，配件532可能具有不同的其他配置。例如，配件532可为网状结构、实心板、柱等。
图6是显示再另一示范性自加热容器600的多个组件的分解图。
所显示实施方式中所显示的组件包括：用于容纳待加热产品的内杯102；容纳颗粒状第一反应物的可溶性容器114；用于容纳液体第二反应物的容具634；用于密封容具634的易碎膜116；以及，用于使易碎膜破裂的部件，其在所显示实施例中为具有面朝下的锯齿状切割边缘的环状环636。具有驱动环638，驱动环638耦合至内杯102的下部分。驱动环638具有多个延伸部682，延伸部682配置成与环状切割环636接合且驱动环状切割环636。
在可溶性容器114的底表面中具有补片640。补片640覆盖可溶性容器114中的开口，并可被液体第二反应物渗透且基本不可被颗粒状第一反应物渗透。在自加热容器600的操作期间，补片640容许较大量的液体第二反应物比起原来更快速地近接至颗粒状第一反应物。在典型实施方式中，相较于可溶性容器114在若加热开始前需先溶解所发生的情形，这产生更快速的加热。
补片640可具有多种可能配置中的任一种。在一个实施例中，补片640为具有容许液体通过但防止颗粒状材料通过的孔径的多孔材料。典型地，补片640应具有对于其所意图的功能而言为适当的物理强度。并且，其孔隙应够小至足以留置颗粒状材料，且其应容易被液体反应物所湿润。诸如常见茶袋中所用者的材料可为适当的。补片640可通过自粘环或热密封件而被附着在可溶性容器114中的孔上方。只要补片及其附着环够小使其不阻断反应物的流通，反应环境条件中的不可溶材料的任何潜在有害效应将为极小。一种对于使用茶袋状材料的替代方式在小区域(或多重的小区域)中将可溶性膜穿孔以在起动时容许液体材料入侵。
可溶性袋中的颗粒状材料可对湿气具敏感性，若长时间曝露于湿气中则附着成饼块。这些饼块略具多孔性，且将与液体第二反应物起反应，但将初始地减慢该反应所以延长起动。在部分实施方式中，自加热容器600可具有通气开口(例如在外杯中)，其可容许湿气进入反应空间中。为了防止此湿气经过补片640入侵至颗粒状材料中，其会造成颗粒的结饼，补片640可被放置在可溶性容器的底部上，如图6所示，使其设置成抵住易碎膜。由于可溶性容器114通常为具有高度挠性的塑料膜，其将紧紧压抵住易碎膜116。此配置有效地防止湿气入侵至颗粒中。
图7A及7B显示另一示范性自加热容器700中的用于使容纳液体第二反应物的容具634上的易碎密封件116破裂的替代性部件。
所显示的实施方式包括易碎膜116的上表面上的多个突出部750，其中该上表面面对用于使易碎膜破裂的部件。这些突出部750可由多种可能的材料制成。在一个实施例中，上述突出部为经干燥的胶点。
所显示的实施方式中用于使易碎膜破裂的部件包括齿744，齿744各自通过铰链748连接至多个支撑构件742中的对应的一个。各支撑构件742刚性耦合至内杯102(例如通过被压至内杯102底端上的环746结构)，并沿着轴向向下方向向易碎的密封件116延伸。所显示实施方式中的内杯为可旋转的(如箭头R所示)，但在轴向方向上并未经历任何显著运动。各齿744被定位成使得其可在内杯102旋转时沿着易碎膜116的上表面滑动或很靠近于易碎膜116的上表面滑动。并且，各齿耦合至其支撑构件的引导面(即当内杯102在所示方向(箭头R)旋转时引领运动的面，以造成易碎膜116的破裂)。最终，当齿触及突出部750中的一个且内杯102继续旋转时，该齿包围其铰链旋转进入且穿过易碎膜。图7B显示在已经沿其铰链枢转穿过易碎膜116后的一个示范性齿。内杯102超过该点的进一步旋转造成易碎膜116的进一步撕裂。
图8是类似于图2的自加热容器200的自加热容器800的示范性实施方式的部分横截面侧视图。
如同图2的自加热容器200，图8的自加热容器800具有内杯102，其容纳待加热产品106；外杯104，其包围内杯102的至少一部分；可移除的覆盖件222，其位于内杯102的敞开的上端并密封内产品隔室；位于内杯102与外杯104之间的空间108，其容纳放热化学反应；可溶性容器中的第一物质(图8未显示)，其恰位于内杯102下方；第二物质112，其通过易碎膜116与可溶性容器物理分隔；用于使易碎膜破裂的部件；环状耦合元件226，其位于自加热容器800的上周缘边缘；以及密封元件232。
已经描述本发明的诸多实施方式。然而，将了解：可进行各种修改而不脱离本发明的精神及范围。
例如，可以多种种方式来组合与本文所描述的不同实施方式不同的特性。同理，可以省略来自某些本文所描述实施方式的特定特性。例如，可从包括所提及元件的一个或多个的本文所描述的特定实施方式省略掉可熔材料及/或穿刺元件。并且，不同组件的相对尺寸及定位可显著地变动。例如，可溶性容器的颗粒状反应物可位于液体反应物下方。
可利用广泛多种的不同材料来制造自加热容器实施方式的不同组件。同理，用于产生放热反应的反应物可为不同类型的反应物。
在一个实施方式中，自加热容器的底部具有二个塑胶囊。此实施例中的下囊容纳化学反应的液体组分，而具有水溶性的上囊则容纳颗粒状(例如粉末状、条丸状等固体)反应物的第二反应物。在部分实施方式中，固体反应物可包括经涂覆的过锰酸钾，且液体组件(或液体反应物)可包括甘油。这些类型的配制物的实施例例如在申请人坦普拉科技股份有限公司(Tempra Technology,Inc.)拥有的美国专利申请公开2008/0245358中进行了描述。还可能具有其他反应物及反应物的组合。
液体反应物中的溶剂可为水或实质任何其他类型的溶剂。可连同反应物中的一种或多种包括有多种添加剂。
并且，在典型实施方式中，自加热容器包括通气系统，通气系统容许空气离开容器的加热器部分(例如反应空间)。若反应中释出比起可吸入食物容器中的热量更多的热量，则也可排出蒸汽以防止压力累积于自加热容器中。
可熔材料可变动，其细节可揭露于申请人坦普拉科技股份有限公司(TempraTechnology,Inc.)拥有的美国专利申请公开US20100239877中。
最后，此文件使用多种相对性用语，诸如“下”、“上”、“水平”、“垂直”、“上方”、“下方”、“上”、“下”、“顶”及“底”及其衍生词(例如“水平地”、“向下”、“向上”等)。一般而言，应了解这些相对性用语及其衍生词是指呈现所讨论特定附图中显示的定向的组件与配置的相对位置及物体。除非另外指明，相对术语不应视为以任何特定方式作限制。
其他实施方式落于权利要求的范围内。
Claims (18)
1.一种自加热容器，包括：
颗粒状的第一物质和液体的第二物质，该颗粒状的第一物质和该液体的第二物质适于在彼此接触时产生放热反应，
容纳该颗粒状的第一物质的可溶性容器或袋；
用于使该液体的第二物质与该可溶性容器或袋物理分隔的易碎膜；
用于使该易碎膜破裂的部件；
内杯，该内杯容纳待加热产品；
外杯，其中该内杯至少部分地位于该外杯内侧，其中该内杯被配置成绕同心轴线相对于该外杯旋转；以及
凸轮或螺纹，该凸轮或螺纹被配置成随着该内杯绕该同心轴线相对于该外杯旋转而造成该内杯沿着轴向向下方向相对于该外杯移动，
其中，该用于使易碎膜破裂的部件耦合至该内杯，使得随着该内杯绕该同心轴线相对于该外杯旋转且沿着该轴向向下方向相对于该外杯移动，该用于使易碎膜破裂的部件绕该同心轴线旋转且沿着轴向向下方向朝向该易碎膜移动且穿过该易碎膜。
2.如权利要求1所述的自加热容器，其中，该液体的第二物质为用于该可溶性容器或袋的溶剂或包含用于该可溶性容器或袋的溶剂，使得该可溶性容器或袋适于在接触该液体的第二物质时溶解。
3.如权利要求1所述的自加热容器，其中，该用于使该易碎膜破裂的部件响应于使用者用手对该自加热容器的操纵，且
其中，使该易碎膜破裂减损该液体的第二物质与该可溶性容器或袋之间的物理分隔，由此使该液体的第二物质能够接触该可溶性容器或袋。
4.如权利要求3所述的自加热容器，其中，该液体的第二物质接触该可溶性容器或袋造成该可溶性容器或袋溶解，
其中，溶解该可溶性容器或袋使该液体的第二物质能够接触该颗粒状的第一物质，由此产生该放热反应。
5.如权利要求1所述的自加热容器，其中，当该易碎膜完好且该自加热容器处于直立构型时，容纳该颗粒状的第一物质的可溶性容器或袋位于该液体的第二物质上方。
6.如权利要求1所述的自加热容器，其中，该颗粒状的第一物质、该液体的第二物质、该可溶性容器或袋、该易碎膜及该用于使易碎膜破裂的部件设置于该内杯与该外杯之间的空间中，且
其中，该放热反应发生于该内杯与该外杯之间的空间中。
7.如权利要求1所述的自加热容器，其中，该内杯被配置成在该用于使易碎膜破裂的部件已经移动穿过该易碎膜之后，该内杯绕该同心轴线相对于该外杯的持续旋转造成该内杯将该可溶性容器或袋推至该第二物质中。
8.如权利要求1所述的自加热容器，进一步包括：
穿刺元件，
其中，该内杯被配置成在该用于使易碎膜破裂的部件已经移动穿过该易碎膜之后，该内杯绕该同心轴线相对于该外杯的持续旋转造成该内杯相对于该外杯的进一步轴向向下运动以将该可溶性容器或袋推至该穿刺元件上。
9.如权利要求1所述的自加热容器，其中，该易碎膜不溶于该液体的第二物质。
10.一种自加热容器，包括：
颗粒状的第一物质和液体的第二物质，该颗粒状的第一物质和该液体的第二物质适于在彼此接触时产生放热反应，
容纳该颗粒状的第一物质的可溶性容器或袋；
用于使该液体的第二物质与该可溶性容器或袋物理分隔的易碎膜；
用于使该易碎膜破裂的部件；
内杯，该内杯容纳待加热产品；
外杯，其中该内杯至少部分地位于该外杯内侧，其中，该内杯能够绕同心轴线相对于该外杯旋转而在轴向方向相对于该外杯基本不移动；
凸轮或螺纹，所述凸轮或螺纹被配置成随着该内杯绕该同心轴线相对于该外杯旋转而造成该用于使易碎膜破裂的部件沿着轴向方向向该易碎膜移动且穿过该易碎膜；以及
配件，所述配件耦接至该用于使易碎膜破裂的部件且被布置成随着该用于使易碎膜破裂的部件沿着轴向向下方向移动，该配件也沿着该轴向向下方向移动而将该可溶性容器推往该第二物质。
11.如权利要求10所述的自加热容器，其中，该液体的第二物质为用于该可溶性容器或袋的溶剂或包含用于该可溶性容器或袋的溶剂，使得该可溶性容器或袋适于在接触该液体的第二物质时溶解。
12.如权利要求10所述的自加热容器，其中，该用于使该易碎膜破裂的部件响应于使用者用手对该自加热容器的操纵，且
其中，使该易碎膜破裂减损该液体的第二物质与该可溶性容器或袋之间的物理分隔，由此使该液体的第二物质能够接触该可溶性容器或袋。
13.如权利要求12所述的自加热容器，其中，该液体的第二物质接触该可溶性容器或袋造成该可溶性容器或袋溶解，
其中，溶解该可溶性容器或袋使该液体的第二物质能够接触该颗粒状的第一物质，由此产生该放热反应。
14.如权利要求10所述的自加热容器，其中，当该易碎膜完好且该自加热容器处于直立构型时，容纳该颗粒状的第一物质的可溶性容器或袋位于该液体的第二物质上方。
15.如权利要求10所述的自加热容器，其中，该颗粒状的第一物质、该液体的第二物质、该可溶性容器或袋、该易碎膜及该用于使易碎膜破裂的部件设置于该内杯与该外杯之间的空间中，且
其中，该放热反应发生于该内杯与该外杯之间的空间中。
16.如权利要求10所述的自加热容器，进一步包括：
穿刺元件，
其中，该配件被配置成在该用于使易碎膜破裂的部件已经使该易碎膜破裂之后，该内杯绕该同心轴线相对于该外杯的持续旋转造成该配件相对于该外杯的进一步轴向往下运动，以将该可溶性材料容器或袋推到该穿刺元件上。
17.如权利要求10所述的自加热容器，其中，该易碎膜不溶于该液体的第二物质。
18.一种用于加热产品的方法，该方法包括：
提供根据权利要1～17中任一项所述的自加热容器，以及
使易碎膜破裂。
Applications Claiming Priority (3)
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