CN1989399A - 用于显示对象的时间温度历史的指示装置 - Google Patents

Abstract

一种指示装置(100)，用于显示对象时间上的温度历史，包括：指示材料的储存装置(40)，所述储存装置相对于所述对象固定，指示材料在预定的温度之下是固体并且在所述预定温度时或所述预定温度之上时是液体；芯吸构件(30)，其关于储存装置而这样设置，使得所述指示材料能够从所述储存装置通过所述芯吸构件移动到间隔于所述储存装置的外围部分；以及指示器，其间隔于所述储存装置，使得所述指示材料至所述指示器的移动指示了预定的温度历史；其中所述指示器装置包括位于芯吸构件上的阻挡构件(20)，阻挡构件具有位于储存装置和所述芯吸构件的外围部分之间的阻挡区，并且其中所述阻挡构件防止通过芯吸构件观察所述指示材料的移动，直到其越过所述阻挡构件的阻挡区。

Description

用于显示对象的时间温度历史的指示装置

技术领域

本发明涉及一种指示装置，其能够显示对象在一时段上的温度历史

背景技术

本发明旨在当对象被暴露于预定的温度预定的时段之后，提供一种指示。其会具有多种应用，然而关于包装的食品、包括奶制品如牛奶，其特别有用。

牛奶一般在纸板盒中销售，并且安全处理惯例以及政府规章要求这种产品不能在设定的时长上被暴露于预定水平之上的温度中。对于牛奶的情形，产品不应该暴露于5度之上的温度超过15分钟。

工厂通过保证这种产品始终被贮藏或保持在被足够冷却的条件下来满足这些要求。然而，这并不总是可能的，特别是在运输和交付这种产品时。装有牛奶盒的箱子长期呆在装载码头以等待从交付点移动到冷却的贮藏库并非罕见。

因此，尽管竭尽全力，即使运输和贮藏条件满足法律要求，这种产品仍然有可能大大超过规定时间暴露于升高的温度下。因此，希望提供一种指示设备，当包装的产品已超过允许的时间被置于升高的温度下时，其会显示。

在美国专利No.5,120,137中给出了这种指示装置的一个例子。这种装置利用了一种在低于预定的温度时通常是固体的指示材料。该指示材料在预定温度时或预定温度之上成为液体。一种包含织物或非织物纤维材料的芯吸材料置于指示材料附近，使得当指示材料处于其液相中时，被着色的指示材料沿着芯吸材料移动。具有孔的覆盖物位于芯吸材料之上并且从指示材料的储存装置的位置开始被多个间隔分隔开。如果指示材料被保持在其液相温度或该温度之上的温度中，则指示材料将以恒定的速率沿着芯吸材料移动。因此，当指示材料变得在覆盖物内的孔中可见时，其相应地表明指示材料已经处于其液相中的时间。

如果装置整体上被降低到低于预定温度的温度中，则在储存装置和芯吸材料中的指示材料都会变为固体，并且因此指示材料的移动将中止。因此，即使可能发生在不同的时间区间，该装置仍将提供在预定的温度之上所度过的总的时间。

美国专利No.5,120,137中所示的装置具有粘性的衬背，并且还使用阻挡带，该阻挡带位于指示材料之间，以防止指示器的运行，直到需要之时。粘性的衬背使得该装置能够粘附到物品上，并可以通过去除阻挡带来将其激活。

上述的产品有多个缺点，包括需要去除阻挡带来激活其运行。此外，该产品不适于应用于大批量生产过程(例如填灌牛奶盒)中。

本发明的目的是，力求克服这些问题并且提供一种物品，其具有简单得多的结构，该结构将提供物品的温度历史的指示。

发明内容

在本发明的第一方面因此提供了一种指示装置，用于显示对象的时间温度历史，包括：

指示材料的储存装置，其相对于所述对象固定，所述指示材料在预定的温度之下是固体并且在所述预定温度时或该温度之上时是液体，

芯吸构件，其相对于所述储存装置而这样设置，使得所述指示材料能够从所述储存装置通过所述芯吸构件移动到所述芯吸构件的、与所述储存装置间隔开的外围部分，以及

指示器，其与所述储存装置间隔开，使得所述指示材料至所述指示器的移动指示了预定的温度历史。

显然，该指示装置比现有技术的那些具有更简单的结构，使得其适合于附装至大批量生产的产品上。

优选的是，所述指示器包括位于所述芯吸构件上的阻挡构件，所述阻挡构件具有位于所述储存装置和所述芯吸构件的外围部分之间的阻挡区，并且其中所述阻挡构件防止通过芯吸构件观察所述指示材料的移动，直到其越过所述阻挡构件的阻挡区。使用阻挡区提供了对对象的温度历史的一种极其有效的视觉指示，提供了简单的“是”或“否”指示是否已经达到预定的温度预定的时长。

优选的是，所述阻挡构件包括薄的非透明的并且防水的材料，该材料并不吸收指示材料。

优选的是，所述芯吸构件包括织物层或非织物的纤维材料层，该材料被选择以允许所述液态指示材料的移动以预定的速率均匀地沿着芯吸构件进行。

优选的是，所述液态指示材料的移动是通过作用在液态指示材料上的毛细作用引起的。

作用在液体上的毛细作用是一种广为人知以及特征明显的过程，其提高了温度指示装置的正确度和精确性。

优选的是，所述储存装置包括多孔材料，其能够吸收或保持指示材料。

优选的是，所述多孔材料以所述指示材料浸透并且所述芯吸构件位于所述储存装置上方。

优选的是，所述芯吸构件结合了所述指示材料的储存装置。

以这种方式，在指示装置中的部件或层的数目可以被有利地降低。

优选的是，通过吸收所述指示材料到所述芯吸构件的一部分中，并且然后当其浸透到芯吸构件中时使得所述指示材料冻结，以保持在局部的位置，这样所述指示材料的储存装置被结合到所述芯吸构件中。

优选的是，所述储存装置相对于所述芯吸构件和所述阻挡构件而大致位于中心。

优选的是，所述阻挡构件基本上是圆形的。

任选地，所述阻挡构件基本上是矩形的。

这些配置提供了对于何时达到了特定的温度历史的清楚指示，并且根据要求，圆形或矩形的阻挡构件会更合适。

任选地，所述储存装置大致位于所述芯吸材料的一个边缘。

该配置规定了液态指示材料在一个方向上的移动，这对于某些应用可能是优选的。

任选地，所述指示器包括在所述芯吸构件的表面上的线。

这也进一步简化了指示装置的构造。

优选的是，所述指示装置包括具有粘性的底面的透明材料顶层。

在第二方面，本发明提供了温度指示装置的连续带，所述带包括多个沿着连续的薄板(web)分隔开的、根据本发明的第一方面的独立的指示装置。

这样，指示装置的连续的条可以作为卷来制造和贮藏。该卷可以形成分发步骤的部分，在该分发步骤中，单个的指示装置被从卷分发，以应用到其温度历史要被监控的对象上。

在第三方面，本发明相应地提供了一种温度指示装置，用于显示对象的时间温度历史，所述装置包括：

第一基层，具有粘性表面用于粘附到所述对象上；

第二层，其合并了指示材料的储存装置，所述指示材料在预定的温度之下是固体并且在所述预定温度时或该温度之上时是液体，所述储存装置被固定到所述对象上，

第三层，包括相对于所述储存装置而这样地设置的芯吸构件，使得所述指示材料能够从所述储存装置通过所述芯吸构件移动到所述芯吸构件的间隔于所述储存装置的外围部分。

第四层，包括位于所述第三层上的阻挡构件，所述阻挡构件具有位于所述储存装置和所述芯吸构件的外围部分之间的阻挡区，其中所述阻挡构件防止通过芯吸构件观察所述指示材料的移动，直到其越过所述阻挡区的外围区。

附图说明

本发明的优选的实施例将参照附图进行说明，其中：

图1是根据本发明的第一实施例的指示装置的分解图；

图2是如在图1中所示的指示装置的装配好的图；

图3是一系列的图解，示出了在图2中示出的指示装置的工作；

图4是根据本发明的第二实施例的温度指示装置的分层视图；并且

图5是根据本发明的第三实施例的温度指示装置的俯视图。

在以下描述中，附图的几个视图中相同的参考符号表示相同的或相应的部分。

具体实施方式

参照图1，其示出了根据本发明的第一实施例的温度指示装置100，其包括多个层1至5。图1还示出了在层1和5之间的不同部件的相对大小。

层1和5由聚合物膜10、50形成，其中层5尽可能地薄，以保证良好的热传导性。层5具有施加到两侧51和52上的粘合剂。

层4包括指示材料的储存装置40，并且在该实施例中，储存装置40是吸液纸，其以有色的有机化合物诸如脂肪酸或醇或其衍生物浸透。作为吸液纸的替换，任何形式的海绵体或织物或非织物纤维材料也能用作储存装置。

层3包括芯吸构件30，它是一张薄的吸液纸。替换地，任何形式的具有必需的芯吸特性的织物或非织物片状材料都可以是适合的。

芯吸构件30被示出为具有比储存装置40更大得多的直径。储存装置40和芯吸构件30被示出为圆形，并且储存装置40相对于芯吸构件30位于中心。

层2是起阻挡构件或标尺20作用的不透明膜。阻挡构件20是圆形的，其外围中心地位于芯吸构件30之内。阻挡构件20的直径比储存装置40更大。这样，阻挡构件20的阻挡区位于储存装置40和芯吸构件30的暴露的外围部分之间。

第一层位于层2和层3的顶部，并且也粘附到层5上。通过这种方式，不同的层被结合在一起并且指示装置100的总厚度可以保持为最小。

图2示出了指示装置100的装配后的视图，并且图3分多个阶段表现出了指示装置100的运行。在图3的左边示出的图像中，阻挡构件或标尺20仿佛是透明的，以说明指示材料在芯吸构件30中的进展或移动。

参照图3(a)和(a’)，指示器材料完全被包含在储存装置40内，并且没有移动到芯吸构件30中(即层3中)。现在参照图3(b)和(b’)，随着受到一定的热，指示器材料从储存装置40移动到芯吸构件30中，并且从储存装置向外伸展。然而，该运动并不可见，如图3(b’)示出的那样，因为指示材料的扩展处于阻挡构件20(即层2)下方。

现在参照图3(c)和(c’)，一旦指示材料伸展超过阻挡构件20的外围区，则其变得可见。这于是提供了对于指示材料已经变为液体一段时间的明确视觉指示，该时间由储存装置40和阻挡构件20的外围之间的距离确定。

于是，关于是否已经达到过特定的温度历史，根据该实施例的指示装置提供了明确的“是”或“否”的视觉指示。

替换地，不是在芯吸构件30的顶部使用阻挡构件或标尺40，芯吸构件30可以有分度标记或分度线形式的指示器，其指示预定的温度历史。因此，环周的规线可能以指示预定温度历史的直径而被划到芯吸构件30的上表面上。在这种情形中，指示材料在芯吸构件30内，指示材料将任何时候都可见，并且给出的指示材料相对于规线的径向位置将指出指示材料曾达到高于预定温度的温度的程度，而同时一旦指示材料到达定位标记时，还指示预定的温度历史。

图1至3中的实施例使用了圆形的芯吸和阻挡构件30、20。现在参照图4，其中示出了根据本发明的另一种实施例的指示装置200，其结合了不同地成形的构件，诸如芯吸构件230，该芯吸构件包括铺到基层5上的芯吸材料的连续带。在该实施例中的层4的储存装置240仍然位于芯吸构件230的中部，并且阻挡构件或标尺220可以是圆形的或者也可以包括连续的带(如在图4中所示)中央地位于芯吸构件220的带之内。在这种情形中，指示材料只是在阻挡带220的边缘才变得可见。

现在参照图5，示出了一种根据本发明的另一种实施例的指示装置300。如在图5中所示，不必将指示材料的储存装置340关于芯吸构件330中央地放置。如果指示材料储存装置340被置于芯吸构件330的一个边缘处，本发明同样工作，这样指示材料只是沿着阻挡构件320的外围边缘321的一部分才变得可见。在该实施例中，芯吸构件330是拉长的带，指示材料储存装置340位于该带的一端，并且阻挡构件320从芯吸构件330的储存装置端伸展到短于芯吸构件330的另一端的位置。在该情形中，阻挡构件320可以覆盖在芯吸构件带330的边缘之上，使得只有当指示材料一旦沿着芯吸构件330移动足够远，直到随后在阻挡构件带320的端部变得可见时，指示材料才变得可见。替换地，可以使用一条或多条分度线形式的指示设备来替代阻挡构件。

为了实施上面描述的各种实施例，第一和第五层可以连续地形成，而层2至4或者连续地或者以规则间隔地沿着这些连续带设置。一部分工序是在相邻的指示装置之间形成划线或穿孔260、360，使得在将它们施加到例如包装上的工序期间，它们可以被容易地分离。

在制造过程期间，有必要将不同的层维持在预定温度之下，该温度将保持指示材料为固体。在施加到包装上之前，成形的指示装置将又需要被维持在该较低的温度下。

一旦被施加到包装上，指示材料只有在达到预定温度时才变为液体并且在芯吸材料之内移动。如果该温度被连续或间歇地维持，则在一段时间后，指示装置将给出已经达到预定的温度历史的明确视觉指示。在包装的容易腐烂的食品的情形中，这将使得消费者能够在他们购买之前保证产品曾保持在需要的温度中。任何没有满足该要求的产品都将明显地变得可辨认。

如对于本领域技术人员显然的，在对象的核心温度和围绕对象的气温之间会有温度梯度。因此，会有一个温度过渡区，使得对象的表面高于对象的核心的温度但是低于周围气团的温度。相应地，实际的预定温度可以适当地更低，以考虑可能的温度梯度。

在前面描述的实施例中，指示装置主要响应在它被附至其上的对象表面上的温度变化，并且在某种程度上响应其位置周围的气温。为了使得指示装置更多地响应周围的气温，层5可以由绝热材料形成，从而在对象和储存装置之间形成热传导障碍，使得指示装置变得相对更多地响应于对象周围的气温。

在本发明的另一种实施例中，芯吸构件可以被修改以直接结合指示材料的储存装置。这可以通过这种方式来实现：将预定量的指示材料吸收到芯吸构件的一部分中，并且然后当其浸透到芯吸构件中时，使得被吸收的材料冻结，从而保证了该材料保持在局部的位置中。

显然，指示材料将始终需要被维持在低于预定温度的温度中，以防止指示液体开始移动到芯吸构件中。因此，需要在低于预定温度下进行制造过程和贮藏。此外，指示装置的施加优选地在低于预定温度的温度下进行，虽然这自然可能会形成所关心的对象的相关温度历史的一部分。

根据上述实施例的构造过程确保了外部的湿度对于芯吸构件的吸收特性的工作具有最小的影响。

概要地考虑上述的实施例将看出，本发明提供了一种极其简单并且经济的指示装置，该装置在附到对象上后，提供了该对象或周围环境的温度历史的明确视觉指示，并且可以作为连续的带而制造，以容易地应用到多个对象上。

虽然在上面的详细描述中已经描述了本发明的优选实施例，但是要理解的是本发明并不局限于所公开的实施例，而是能够有多种的重新设置、修改和替换，而并没有离开本发明的已阐述并且通过以下权利要求所限定的范围。

权利要求书

(按照条约第19条的修改)

1.一种指示装置，用于显示对象的时间温度历史，包括：

指示材料的储存装置，所述储存装置相对于所述对象固定，所述指示材料在预定的温度之下是固体并且在所述预定温度时或所述预定温度之上时是液体，

芯吸构件，其与所述储存装置接触，使得所述指示材料在液体形式中时，从所述储存装置通过所述芯吸构件移动到所述芯吸构件的、与所述储存装置间隔开的外围部分，以及

指示器，其与所述储存装置间隔开，使得所述指示材料至所述指示器的移动指示了预定的温度历史。

2.根据权利要求1所述的指示装置，其中所述指示器包括位于所述芯吸构件上的阻挡构件，所述阻挡构件具有位于所述储存装置和所述芯吸构件的外围部分之间的阻挡区，并且其中所述阻挡构件防止通过芯吸构件观察所述指示材料的移动，直到其越过所述阻挡构件的阻挡区。

3.根据权利要求2所述的指示装置，其中所述阻挡构件包括薄的非透明的并且防水的材料，所述材料并不吸收指示材料。

4.根据上述权利要求中的任一项所述的指示装置，其中所述芯吸构件包括织物层或非织物的纤维材料层，所述材料被选择以允许所述液态指示材料的移动以预定的速率均匀地沿着芯吸构件进行。

5.根据权利要求4所述的指示装置，其中所述液态指示材料的移动是通过作用在液态指示材料上的毛细作用引起的。

6.根据上述权利要求中的任一项所述的指示装置，其中所述储存装置包括多孔材料，所述材料能够吸收或保持指示材料。

7.根据权利要求6所述的指示装置，其中所述多孔材料以所述指示材料浸透并且所述芯吸构件位于所述储存装置上方。

8.根据权利要求7所述的指示装置，其中所述储存装置被固定到基层，并且其中所述基层包括粘性的衬背，以粘附到所述对象上。

9.根据权利要求1至5中的任一项所述的指示装置，其中所述芯吸构件结合了所述指示材料的储存装置。

10.根据权利要求9所述的指示装置，其中通过吸收所述指示材料到所述芯吸构件的一部分中，并且然后当其浸透到芯吸构件中时使得所述指示材料冻结，以保持在局部的位置，这样所述指示材料的储存装置被结合到所述芯吸构件中。

11.根据权利要求10所述的指示装置，其中所述芯吸构件固定到基层并且其中所述基层包括粘性的衬背，以粘附到所述对象上。

12.根据权利要求2至11所述的指示装置，其中所述储存装置相对于所述芯吸构件和所述阻挡构件而大致位于中心。

13.根据权利要求12所述的指示装置，其中所述阻挡构件基本上是圆形的。

14.根据权利要求12所述的指示装置，其中所述阻挡构件基本上是矩形的。

15.根据权利要求2至11中的任一项所述的指示装置，其中所述储存装置大致位于所述芯吸材料的一个边缘。

16.根据权利要求1所述的指示装置，其中所述指示器包括在所述芯吸构件的表面上的线。

17.根据权利要求16所述的指示装置，其中所述线包括所述芯吸构件的外围边缘。

18.根据上述权利要求中的任一项所述的指示装置，进一步包括具有粘性的底面的透明材料顶层。

19.一种温度指示装置的连续带，所述带包括多个沿着连续的薄板(web)分隔开的、根据上述权利要求中的任一项的独立的指示装置。

20.一种温度指示装置，用于显示对象的时间上温度历史，所述装置包括：

第一基层，具有粘性表面用于粘附到所述对象上；

第二层，其合并了指示材料的储存装置，所述指示材料在预定的温度之下是固体并且在所述预定温度时或所述预定温度之上是液体，所述储存装置被固定到所述对象上，

第三层，包括设置为与所述储存装置接触的芯吸构件，使得所述指示材料在液态形式中时，从所述储存装置通过所述芯吸构件移动到所述芯吸构件的与所述储存装置间隔的外围部分。

第四层，包括位于所述第三层上的阻挡构件，所述阻挡构件具有位于所述储存装置和所述芯吸构件的外围部分之间的阻挡区，其中所述阻挡构件防止通过芯吸构件观察所述指示材料的移动，直到所述指示材料越过所述阻挡区的外围区。

Claims (20)

1.一种指示装置，用于显示对象的时间温度历史，包括：

指示材料的储存装置，所述储存装置相对于所述对象固定，所述指示材料在预定的温度之下是固体并且在所述预定温度时或所述预定温度之上时是液体，

芯吸构件，其相对于所述储存装置而这样设置，使得所述指示材料能够从所述储存装置通过所述芯吸构件移动到所述芯吸构件的、与所述储存装置间隔开的外围部分，以及

指示器，其与所述储存装置间隔开，使得所述指示材料至所述指示器的移动指示了预定的温度历史。

2.根据权利要求1所述的指示装置，其中所述指示器包括位于所述芯吸构件上的阻挡构件，所述阻挡构件具有位于所述储存装置和所述芯吸构件的外围部分之间的阻挡区，并且其中所述阻挡构件防止通过芯吸构件观察到所述指示材料的移动，直到其越过所述阻挡构件的阻挡区。

3.根据权利要求2所述的指示装置，其中所述阻挡构件包括薄的非透明的并且防水的材料，所述材料并不吸收指示材料。

4.根据上述权利要求中的任一项所述的指示装置，其中所述芯吸构件包括织物层或非织物的纤维材料层，所述材料被选择以允许所述液态指示材料的移动以预定的速率均匀地沿着芯吸构件进行。

5.根据权利要求4所述的指示装置，其中所述液态指示材料的移动是通过作用在液态指示材料上的毛细作用引起的。

6.根据上述权利要求中的任一项所述的指示装置，其中所述储存装置包括多孔材料，所述材料能够吸收或保持指示材料。

7.根据权利要求6所述的指示装置，其中所述多孔材料以所述指示材料浸透并且所述芯吸构件位于所述储存装置上方。

8.根据权利要求7所述的指示装置，其中所述储存装置被固定到基层，并且其中所述基层包括粘性的衬背，以粘附到所述对象上。

9.根据权利要求1至5中的任一项所述的指示装置，其中所述芯吸构件结合了所述指示材料的储存装置。

10.根据权利要求9所述的指示装置，其中通过吸收所述指示材料到所述芯吸构件的一部分中，并且然后当其浸透到芯吸构件中时使得所述指示材料冻结，以保持在局部的位置，这样所述指示材料的储存装置被结合到所述芯吸构件中。

11.根据权利要求10所述的指示装置，其中所述芯吸构件固定到基层并且其中所述基层包括粘性的衬背，以粘附到所述对象上。

12.根据权利要求2至11所述的指示装置，其中所述储存装置相对于于所述芯吸构件和所述阻挡构件而大致位于中心。

13.根据权利要求12所述的指示装置，其中所述阻挡构件基本上是圆形的。

14.根据权利要求12所述的指示装置，其中所述阻挡构件基本上是矩形的。

15.根据权利要求2至11中的任一项所述的指示装置，其中所述储存装置大致位于所述芯吸材料的一个边缘。

16.根据权利要求1所述的指示装置，其中所述指示器包括在所述芯吸构件的表面上的线。

17.根据权利要求16所述的指示装置，其中所述线包括所述芯吸构件的外围边缘。

18.根据上述权利要求中的任一项所述的指示装置，进一步包括具有粘性的底面的透明材料顶层。

19.一种温度指示装置的连续带，所述带包括多个沿着连续的薄板(web)分隔开的、根据上述权利要求中的任一项的独立的指示装置。

20.一种温度指示装置，用于显示对象的时间温度历史，所述装置包括：

第一基层，具有粘性表面用于粘附到所述对象上；

第二层，其合并了指示材料的储存装置，所述指示材料在预定的温度之下是固体并且在所述预定温度时或所述预定温度之上是液体，所述储存装置被固定到所述对象上，

第三层，包括相对于所述储存装置而这样地设置的芯吸构件，使得所述指示材料能够从所述储存装置通过所述芯吸构件移动到所述芯吸构件的与所述储存装置间隔开的外围部分。

第四层，包括位于所述第三层上的阻挡构件，所述阻挡构件具有位于所述储存装置和所述芯吸构件的外围部分之间的阻挡区，其中所述阻挡构件防止通过芯吸构件观察到所述指示材料的移动，直到所述指示材料越过所述阻挡区的外围区。

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