HUT75072A - Tárolóeszköz anyagok, különösen folyékony élelmiszerek exoterm kémiai folyamattal történő, javított hatásfokú, biztonságos üzemű 'felmelegítésére - Google Patents

Abstract

A találmányunk szerinti tárolóeszköz zárófedéllel (ó) és belső tárolótérrel (3), valamint melegítő térrel (4) van ellátva, mely melegítő tér (4) két félre oszlik, melyek egyikét egy roncsolható fólia (3) iíét részre (4a,4b) és a roncsolható fóliával (9) elkülönített részek egyikében (4a) például vízmentes kalciumklorid granulátum van, míg a másikában (4b) ezzel hőtermelés közben reagáló anyag van, például víz, és e melegítő térrészek egyikét (4b) egy előmelegítő térrész vesz részben körül, melyben túlhűtött kristályolvadék, például nátrium-acetát trihidrát van elhelyezve és ezen előmelegítő térrészhez (5) egy kristályosodást beindító szerkezet (13) van csatlakoztatva és a melegítő térrész (4a) külső falának (l) kiképzése harmonikaszerű. A találmány sajátosan új jellemzője, hogy a melegítő tere (4) egy jó hővezető, belső fallal (10) «ét térrészre van osztva.

Description

PÉLDÁNY

75072

KIVONAT

Tárolóeszköz anyagok, különösen folyékony élelmiszerek exoterm kémiai folyamattal történő, javított hatásfokú, biztonságos üzemű 'felmelegítésére

A bejelentő: Palkovics lajosné, Székes fehérvár₍ '

C'í·

A bejelentés napja: 1995.03.15

A találmányunk szerinti tárolóeszköz zárófedéllel (ó) és belső tárolótérrel (3), valamint melegítő térrel (4) van ellátva, mely melegítő tér (4) két félre oszlik, melyek egyikét egy roncsolható fólia (3) iíét részre (4a,4b) és a roncsolható fóliával (9) elkülönített részek egyikében (4a) például vízmentes kalciumklorid granulátum van, míg a másikában (4b) ezzel hőtermelés közben reagáló anyag van, például víz, és e melegítő térrészek egyikét (4b) egy előmelegítő térrész vesz részben körül, melyben túlhűtött kristályolvadék, például nátrium-acetát trihidrát van elhelyezve és ezen előmelegítő térrészhez (5) egy kristályosodást beindító szerkezet (13) is • ·· ·· van csatlakoztatva és a melegítő térrész (4a) külső falának (l) kiképzése harmonikaszerű.

A találmány sajátosan új jellemzője, hogy a melegítő tere (4) egy jó hővezető, belső fallal (10) «ét térrészre van osztva.

Jellemző ábra: l.a. ábra : 0 ¹ ií

Ή

Tárolóeszköz anyagok, különösen folyékony élelmi szerekjéxoterm kémiai folyamattal történő, javított hatásfokú, biztonságos működésű felmelegítésére^' ;;· {f.C/ vX '..ύ-/

A Bejelentő Reve: Palkovics Lajosné, Stella Anna J4ár4a| ^r-bej-e 1 entő. címe:^8000), Székesfehérvár, városi~tn-r-5&^-2AM

A szabadalmi okiratokból számos önmelegítő tárolóeszközkialakítására készült megoldás ismerhető meg. Az ismert megoldások jelentős részénél a tárolóteret körülvevő melegítő tér (reakciótér) egy felszakítható, vagy roncsolható fóliával két térrészre van osztva, és ezekben az exoterm folyamatokban résztvevő anyagok elkülönítetten vannak tárolva. Felhasználáskor az elválasztó fóliát egy mechanikus működtető elem segítségével felszakítják, és az anyagok egymással keveredve hőfejlődés kíséretében, reagálnak.

Ilyen alapelven működő megoldás ismerhető meg például a DE 3148578 számú közrebocsájtási iratból, amely egy letéphető fóliatetővel ellátott, szintetikus anyagból készült tartály (pohár), és ebben egy második, belső tartály (pl. alumínium) van elhelyezve, és membránnal két térfélre osztva. E belső fémtartály alsó részében szilárd reagensként kalciumoxid van, míg a felső térrészben vízzel kevert glikol, vagy etilénglikol (adott esetben gyorsítóként kalciumklorid port is adagolnak a kalciumoxidhoz). E belső tartályban egy kúpos szerkezet van elhelyezve, amelynek felső pereme a szerkezet függőleges irányú elmozdításakor átszakítja az elválasztó membránt. (Ezt a működtetést a pohár elmozdítható fenékkiképzése biztosítja.)

Hasnló elven működik a DE 3343974 számú közrebocsájtási iratból megismerhető megoldás is, ahol szintén egy külső hőszigetelt műanyagtartály és egy belső, jó hővezető tartály között van az élelmiszer-tároló tér kiképezve, és a két tartály szilárdan egymáshoz van rögzítve. A belső fém1

tartály egy membránnal ugyancsak két térrészre van osztva, melynek szakitószerkezetét egy, a külső tartály fenéklapján lévő, átpattanó fémlemez működteti. ( A belső fémtartályban elhelyezett reagens anyagtól függően a megoldás melegítésre és hűtésre egyaránt alkalmazható. )

Azonos elvű, de a fentiektől eltérő szerkezeti kialakításúak a DE 3501733 illetve a DE 3544100 számú közrebocsájtási iratokból megismerhető megoldások. Míg az elsőnél a folyékony és szilárd reagenseket tartalmazó és fóliával két térrészre osztott reakciótér a tárolóedény aljában van kiképezve, az utóbbinál részben, vagy egészben egy kettős fal között helyezték el a szilárd ( por vagy granulátum ) alakú reagenst, és a folyékony reagens egy fóliával lezárt térrészben van. Mindkét megoldásnál egy tépőzsinór van a lezáró fóliához rögzítve és a tárolóedényből kivezetve, melynek meghúzásával szakítható fel a fólia. Az alkalmazott reagensek: szén, illetve sók és víz, továbbá káliumpermanganát és glicerin, illetve adott esetben gáz ( széndioxid ).

A JP 1.164.365 lajstromszámú szabadalmi leírásból egy olyan thermoelem ismerhető meg, mely egy folyadéktömör zsákban NaOAc túlhötött kristályolvadékdt tartalmazza, és egy rugalmas fémlapból álló indítószerkezettel van ellátva, mely ugyancsak e folyadéktömör zsákban van elhelyezve. A rugalmas fémlapon bevágások ( hasítékok ) vannak kiképezve és a folyadéktömör zsák rugalmas falán keresztül ujjunkkal történő átpattintással vagy dörzsöléssel hang-, és lökéshullámok gerjesztődnek, amelyek beindítják a hófejlódéssel járó kristályosodást.

2,

Ezen ismert megoldás azonban nem alkalmazható folyékony anyagot tartalmazó tárolóedények kialakítására, mert a folyadéktömör zsák szükségszerűen rugalmas ( nem alaktartó ) kialakítású ( hiszen ezen keresztül kell a belsejében elhelyezett indítószerkezetet működtetni ).

A korábbi elsőbbségű U 9400276 ügyiratszámú magyar használati mintaoltalmi bejelentés szerinti megoldás az ismept részmegoldások továbbfejlesztésével és kombinálásával olyan, többször is alkalmazható tárolóeszközt ismertet, amelynek kettős fala közötti reakciótérben túlhűtött kristályolvadék ( előnyösen CH3COONAX3H2O ) van elhelyezve, és e reakciótérben, vagy e reakciótérhez csatlakozóan egy, a kristályosodást beindító elem van elhelyezve. A kristályosodást beindító elem pl. egy fém szúrótüske, vagy a kristályolvadék anyagával egyező kristálygóc, amelyet használatkor egyesítenek ( pl. egy fólia felszakításával ) a túlhűtött kristályolvadékkal.

A gyakorlat során beigazolódott, hogy a fenti kialakításé mego dások nem működnek kielégítő hatásfokkal, amennyiben a környezeti hőmérséklet alacsony. Beigazolódott továbbá, hogy két kémiai reagens - pl. kalciumoxid és víz - egymással való reagáltatásakor túl magas környezeti hőmérséklet esetén a reakciótér ben elhelyezett reagensek reakcióképessége oly mértékben megnő hogy az nemkívánt túlnyomást eredményezve a tárolóeszköz rendeltetésszerű használatát veszélyessé teszi.

Találmányunk megalkotásakor azt a célt tűztük ki magunk elé, hogy egy olyan egyszer használatos melegítő- és egyben tárolóeszközt alakítsunk ki, amely szélsőséges hőmérsékleti körülmények között is alkalmas a benne elhelyezett anyag biztonságos üzemeltetés melletti, kellő hőmérsékletre való felmelegítésére

Találmányunk alapja az. a felismerés, hogy amennyiben gondoskodunk az exoterm kémiai folyamatban résztvevő reagensek előmelegítéséről, az anyagok egymással való keveredéséből következő reakció során felszabaduló hő alapvetően a tárolótérben elhelyezett melegítendő anyag felmelegítésére fordítódik, továbbá, hogy a reakció hevességéből eredő, a melegítő térrészben fellépő túlnyomás csökkentése megoldható a tárolóeszköz megfelelő, a melegítő térrész térfogatnövekedését lehetővé tevő harmonikaszerű kiképzésével.

E felismerés alapján az ismert megoldásokat úgy fejlesztettük tovább, hogy azt a melegítő térrészt, amely a két, egymással hőfejlődés közben reakcióba lépő anyagokat - vagy azok egyikét tartalmazza, egy jó hővezető képességű anyagból készült fallal vettük körbe oly módon, hogy az elválasztó fal ellentétes oldalán kristálycsírával való szennyezés esetén hőtermelés közben kikristályosodásra képes túlhőtcct kristályolvadékot helyeztünk el. A tárolóeszköz egymással keveredő kémiai reagenseket tartalmazó melegítő térrészének oldalfalát harmonikaszerűen képeztük ki. Ennek előnye, hogy a reakció során felmelegedett levegő tágulásából következő túlnyomás kialakulását a harmonika egyszerű tágulása megakadályozza.

A fentiek alapján találmányunk tárgya egy tárolóeszköz, amely a benne elhelyezett anyagok felmelegítésére szolgál, és amely tárolóeszköz zárófedéllel van ellátva és belső tárolótere, valamint ezt körülvevő külső melegítotere van, amely külső melegítőtér két térrészre oszlik, melynek egyike a melegítő térrész, másika az előmelegítő térrész, mely előmelegítő térrész körbeveszi a melegítő térrészt, s mely előmelegítő térrészhez kristályosodást beindító szerkezet csatlakozik, továbbá, hogy a tárolóeszköz kémiai reagenseket tartalmazó melegítő térrészének oldalfalkialakítása lehetővé teszi a melegítő térrész térfogatnövekedését.

A tárolóeszköz melegítő terének alapvetően új jellemzője, hogy az egy melegítő térrészből és egy előmelegítő térrészből áll, amelyek egymástól hermetikusan elkülönítettek egy jó hővezető képességű belső fal által oly módon, hogy az előmelegítő tér részben vagy egészben körülveszi a melegítő térrészt. Az előmelegítő térrészben túlhűcött kristályolvadék van elhelyezve.

A melegítő térrész alapvetően új jellemzője, hogy az oldalfal egy része harmonikaszerű kiképzésű, mely egyszerű tágulásával lehetővé teszi a melegítő tér térfogatának növekedését.

A találmányunk szerinti megoldás előnyös kiviteli módjánál a túlhűtött kristályolvadék nátrium-acetát trihidrát.

Célszerű az a kiviteli alak, melynél a tárolóeszköz pohár alakú és a melegítő terének ( reakcióterének ) külső fala - mely egyben a pohár fala is - polipropilénből készül.

Előnyösen a kristályosodást beindító szerkezet egy, az előmelegítő térrésztől roncsolható fóliával elválasztott és ugyancsak vélony, rugalmasan benyomható műanyaggal határolt tér, melyben a kristályosodást beindító pl. a kristályolvadék anyagával megegyező kristály-tabletta van elhelyezve.

Célszerűen a kristályosodást beindító szerkezet az előmelegítő térrész műanyagból készült fenéklemezén van elhelyezve, és külső határoló falát a fenéklemez elvékonyított ( rugalmasan benyomható ) és kidomborított része képezi.

• · « · · · · · • · · · · · · • · · · ·· ·· ···

A találmányunk szerinti megoldás előnyös kiviteli módjánál az egymással reagáltatott anyagok egyike vízmentes kalciumklorid granulátum, melynek szemcsemérete 1-3 mm, a másik anyag pedig víz.

A tárolóteret és a melegítő teret elválasztó válaszfal előnyösen vékony alumíniumlemezből van, és ugyancsak alumíniumlemezből készül az előmelegítő térrészt a melegítő térrésztől elválasztó belső fal is.

A melegítő térrészt két félre osztó roncsolható fólia előnyösen felületkezelt alumíniumfólia.

A tárolóteret lefedő, kézzel feltéphecő zárófedél előnyösen ragasztással rögzített felületkezelt alumíniumfólia.

Az előmelegítő térrészhez csatlakozó kristályosodást beindító szerkezet zárófóliája előnycsen vékony, roncsolható, felületke zelt alumíniumfólia.

Továbbiakban egy példa és ábrák segítségével mutatjuk be a találmányunk szerinti tárolóeszköz egy előnyös kiviteli alakját, ahol

l.a. ábrán metszetben l.b. ábrán felülnézetben

l.c. ábrán alulnézetben láthatunk egy pohár alakú tárolóeszköz t.

A találmányunk szerinti tárolóeszköz, bár általánosságban bármilyen anyag felmelegítésére alkalmas, egyik legelőnyösebb alkalmazási területe folyékony élelmiszerek ( kávé. tea, kakaó ) felmelegítése a megfelelő élvezeti hőmérsékletre.

• ·

A leggyakrabban alkalmazott kiviteli forma célszerűen a pohár alak, mint ezt az l.a., b., c. ábrákon is látható,

A találmányunk szerinti pohár alakú tárolóeszköznek egy polipropilénből készült 1 külső fala van, melynek hőszigetelő tulajdonságát jelentősen javítja, hogy 2 hőszigetelő palástja mentén légtérrel elválasztott kettős falként van kialakítva; melynek alaktartósságát a közöttük elhelyezett 15 távtartók biztosítják, melyek egyben a harmonikaszerűen kiképzett rész tágulásakor megvezető részként is funkcionálnak.

A tárolóeszköz 7 válaszfala, mely a 3 tárolóteret határolja, mélyhúzással készült alumíniumlemez, s ugyanilyen kialakítású a tárolóeszköz 4b melegítő térrészét és az 5 előmelegítő térrészét elválasztó 10 belső fal is. A folyadéktömören lezárt 4b melegítő térrész példánkban vízzel töltött, míg az 5 előmelegítő térrész túlhűtött kristályolvadékkal, itt nátrium-acetát trihidráttal van töltve. A 4a melegítő térrészben vízmentes kalciumklorid granulátum van elhelyezve.

A 13 kristályosodást beindító szerkezetben található 12 kristály- tablettát 11 roncsolható fólia választja el 5 előmelegítő térrésztől. A fólia alatt e 12 kristály-tabletta van elhelyezve, melynek anyaga nátrium-acetát trihidrát kridtály. A tabletta egy polipropilénből készült, csésze alakú, kidomborított részben van elhelyezve, mely előnyösen maga a tárolóeszköz 1 külső falának elvékonyított fenéklaprésze. Erészhez csatlakozik ragasztással 14 kézi húzóka.

A tárolóeszköz 6 zárófedele, mely hermetikusan zárja a 3 tárolóteret, célszerűen felületkezelt, kézzel feltéphető alumíniumfólra, melyen feliratok, ábrák alakíthatók ki.

Az. 1., 2., 3. ábrák segítségével nyomon követhető a találmányunk szerinti tárolóeszköz felhasználása is.

A folyadékkal töltött és δ zárófecéllel ellátott tárolóeszköz felhasználásakor első lépésben ujjunkkal nyomást gyakorolunk a pohár lb elvékonyított, csésze alakú fenéklapjára, amely kellően rugalmas ahhoz, hogy nyomóerő hatására benyomódjék és átszakítsa a 11 fóliát. Ezáltal a 12 kristály-tabletta egyesül az 5 előmelegítő térrészben található túlhűtött kristályolvadékkal, mely nek következtében beindul a kristályosodás, amit hőfejlődés kísér. A jó hővezető anyagból készült 10 belső falon keresztül a 4b melegítő térrészben elhelyezett folyékony reagens, esetünkben víz, rövid időn belül felmelegszik, s ezáltal reakcióképessége is megnő. Második lépésben a pohár alján található 14 kézi húzóka meghúzásával a 4a melegítő térrész és a 4b melegítő térrész közötti roncsolható fólia felszakad a 7 válaszfal és a 9 roncsolható fólia közti 8 fóliaragasztás mentén. Ez a harmonika szerű rész tágulóképességét kihasználva lehetséges. Ezáltal a 4b melegítő térrészben és a 4a melegítő térrészben elhelyezett kémiai reagensek, példánkban víz és vízmentes kálciumklorid granulátum, exoterm kémiai folyamatot eredményezve reagál egymással. A hőfejlődés eredményeként túlnyomás keletkezik a 4 melegítő térben, mely kiegyenlítődése az 1 külső fal harmonikaszerű részének tágulásával automatikusan megoldódik.

Célszerű a poharat használata során fejre fordítani, ahogy azt a

3. ábra mutatja, mivel így a kálciumklorid granulátum és a víz meleg reakcióterméke teljesen körbeveszi a 7 válaszfalat, amiben a 3 tárolótérben elhelyezett folyékony melegítendő anyag gyorsabban felmelegszik.

* · ·

Használat után a pohár a szeméttárolóba eldobható, hasonlóan a joghurtos poharakhoz vagy sörösdobozokhoz.

Vizsgálataink során beigazolódott, hogy a fentiekben említett találmányok szélsőséges hőmérsékleti körülmények között nem alkalmazhatók kielégítő módon. Példa erre az U.S. 4,793,323 lajstromszámú szabadalom, mely esetében a kémiai reagensek hőmérséklete az alcsony külső környezeti hőmérséklet hatására oly mértékben lecsökken, hogy reakcióképességük csökkenése mellett a folyékony reagens nem tudja a teljes mennyiségű szilárd reagenst feloldani, s így a felszabaduló hőmennyiség is kevesebb, amely nem elegendő a melegítendő anyag kívánt mértékű felmelegítésére. Ha a külső környezeti hőmérséklet túl magas, a kívánt exoterm kémiai reakció, a felmelegedett reagensek megnövekedett reakcióképessége miatt túl heves lesz, ami túlnyomást okoz. E túlnyomás a rendeltetésszerű használatot veszélyessé teszi.

Ezek alapján megállapítható, hogy ezen tárolóeszközök behatárolt hőmérsékleti tartományban működnek kielégítő hatásfokkal.

A találmányunk szerinti megoldás ezzel szemben szélsőséges hőmérsékleti körülmények között is jó hatásfokkal, veszélytelenül üzemel.

Az 5 előmelegítő térrész funkciója, hogy a 4b melegítő térrészben található folyékony reagenst alacsony külső hőmérséklet' mellett is a kívánt hőmérsékletre melegítve, biztosítsa a 4 mele gítő térben elhelyezkedő reagensek kellő intenzitású exoterm kémiai folyamatához szükséges hőmérsékleti szintet.

Az 1 külső fal harmonikaszerű kiképzésének jelentősége, hogy a 4 melegítő térrészben keletkező túlnyomást az összenyomott harmonikaszerű részek szétnyílásával ( a tárolóeszköz 4 melegítő te9 • · rének térfogatnövekedésével ) megakadályozza.

Végezetül elmondhatjuk, hogy a találmányunk szerinti tárolóeszköz, mely javított hatásfokkal melegíti fel a benne elhelyezett anyagokat, széles körben és szélsőséges hőmérsékleti viszonyok között is, a felhasználóra nézve veszélytelen módon, előnyösen alkalmazható.

io • ·

Claims (9)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. / Tárolóeszköz anyagok, különösen folyékony élelmiszerek exoterm kémiai folyamattal történő, javított hatásfokú, biztonságos üzemű felmelegítésére, mely tárolóeszköz letéphető zárófedéllel (6) van ellátva és belső tárolótere (3) valamint azt körülvevő melegítő tere (4) van, s amely melegítő tér két melegítő térrészre (4a,4b) van osztva, továbbá egy előmelegítő térrésze (5) van hozzákapcsolódó kristályosodást beindító szerkezettel (13), azzal jellemezve, hogy a melegítő térrészeket (4a,4b) egy roncsolható fólia (9), az előmelegítő térrészt (5) és a tárolóteret (3) a melegítő térrészektől (4a,4b) egy-egy jó hővezető lemez (7,10) választja el úgy, hogy a melegítő tér (4) térrészeiben (4a,4b) folyékony reagens és vízmentes só, az előmelegítő térrészben (5) pedig túlhűtött kristályolvadék van elhelyezve; s ahol a pohár külső fala (1) a veszélyes túlnyomást elkerülendő, har monikaszerűen van kiképezve.
2. 2. / Az 1. igénypont szerinti tárolóeszköz azzal jellemezve, hogy pohár alakú és melegítő terének (4) külső fala (1) polipropilén.
3. 3. / Az 1. vagy 2. igénypontok szerinti tárolóeszköz azzal jellemezve, hogy részben harmonikaszerű külső fala (l) és hőszigetelő palástja (2) kettős falhént van kiképezve, melyek között távtartó-megvezető részek (15) vannak elhelyezve a hőszigetelést és a külső fal (1) harmonikaszerű részének tágulását biztosítandó.
4. 4. / Az í-3 igénypontok bármelyike szerinti tárolóeszköz azzal jellemezve, hogy külső falának (1) elvékonyított fenéklapja (lb) csésze alakúra kidomborított, amelyben egy kristályosodást beindító kristály-tabletta (12) van elhelyezve, egy roncsolható fóliával (11) hermetikusan elválasztva az előmelegítő térrésztől (5).
5. 5. / Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti tárolóeszköz azzal jellemezve, hogy külső falának (1) aljához egy kézi húzóka (14) kapcsolódik, mely kézi húzóka a roncsolható fólia (9) feltépésére szolgál.
6. 6./ Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti tárolóeszköz azzal jellemezve, hogy annak roncsolható fólia (9) része a tárolótér (3) válaszfalához (
7. 7) van részben rögzítve (3).

   Ί ./ Az 1-S.. igénypontok bármelyike szerinti tárolóeszköz azzal jellemezve, hogy a melegítő térrészben (4a,4b) egymással reá· gáló anyagok egyike vízmentes só, míg hőfejlődés közben reagáló folyékony anyag.
8. 8./ Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti tárolóeszköz azzal jellemezve, hogy a melegítő térrészben (4a, 4b) található anyagok egyike vízmentes kalciumklorid granulátum, míg a má“. sik anyag víz.
9. 9./ Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti tárolóeszköz azzal jellemezve, hogy az előmelegítő térrészben (5) található, hőfejlődés közben kikristályosodó, túlbutött kristályolvadék nátrium-acetát trihidrát.

   ΓΪ7Ϊ Ϊ v e ι n ÁMV

   4/r

   1.Q. ábra

   75072

   Λ i

   XXC :· a ií L

   1.b. ábra • ·· · !í • ·· · • ·· · ·· ·· ··· ·· '5 S

   EÖZZÉTB'i;

   l/LDÁíi'i '-fii

   2. ábra l u, >

   SS /,

   3.ábra