JP2008535609A - 自己加熱流体コネクタおよび自己加熱流体容器 - Google Patents

Abstract

【構成】 自己加熱流体コネクタ（３５）はハウジング（３７）を備え、このハウジング内には発熱性相変化材料（３８）およびハウジング（３７）の一方端から他方端へ延びる１つまたはそれ以上の流体チャネルを設ける。流体チャネルは発熱性相変化材料と熱的に連通し、それによって流体導管を通過する流体が発熱性相変化材料によって加熱される。自己加熱コネクタは特に、哺乳瓶やその乳首のような、流体容器（１１）および流体供給ポート（１２）での使用に適する。
【選択図】 図７

Description

この発明は自己加熱（self-heating）流体コネクタ（fluid connector）および自己加熱流体容器（fluid container）に関する。この発明は、特に哺乳瓶とともに用いるかあるいは哺乳瓶としての使用に好適するものであるが、そのような発明の適用分野に限定されるものではない。

過去に、携帯性がありかつ中の内容物を通して確実に加熱することができる容器を提供する様々な試みがなされている。

このような自己加熱容器の初期のものが、特許文献１に開示されている。特許文献１では、外被によって囲繞される内部容器およびその内部容器の底部下方に位置決めされる別の室を含むことが開示されている。第２化学薬品の存在において発熱性化学反応を起こすことができる固体試薬が、内部室および外被の壁の間に位置決めされる。自己加熱容器とともに用いるのに適したものとして、生石灰が試薬の一例として挙げられている。内部容器の下方において、別の室に水が溜められ、その室は易破壊性領域を有し、その領域が破壊されたとき、室からの水が内部容器および外被の壁の間の領域に漏れるのを許容する。水と生石灰との間の接触によって熱を発生し、その熱は内部容器の内容物に向かって伝導される。

特許文献２は固体試薬中への水の開放のためのそして内部容器の内容物への熱転移の効率に焦点を当てた自己加熱容器のための類似の構成を開示する。

上で述べたような自己加熱容器は、液体試薬が固体試薬とうまく混ざらないという問題に遭遇する。これは、すなわち、内部容器の内容物への隅から隅までの均一な熱分配の問題を与える。この領域における問題は、内部容器の内容物の局所的な加熱の過不足を結果として生じる。

流体の場合、上で述べた容器の形式を用いて流体を塊で加熱することに加えて、熱源を通過した流体の流れによって流体を段々に加熱することができる。特許文献３はそのような流体加熱のための装置を開示している。この装置は、交流電源に接続された１次巻線および中空でかつその中を流体が流れるヒートパイプを形成する２次巻線を有する鉄心を備える。１次巻線によって発生された鉄心中の磁束から立ち上がり、ヒートパイプに誘導された電流が、パイプを液体が通っているときその液体を加熱する。残念なことに、特許文献３に開示された装置は外部電源に依存し、そのために携帯性のある自己加熱装置への適用には適さない。

特許文献４には、哺乳瓶が開示されていて、そこでは、瓶の中のミルクが、瓶の出口と乳首との間に設けられた別の加熱ユニットにおいて加熱される。加熱ユニットはそれに電流が流されたときに熱を発生する電熱線を有する。電熱線からの熱が哺乳瓶からのミルクが通過する中央パイプへ伝導される。ここでもまた、加熱ユニットが、動作するための外部電源を必要とし、したがって携帯には不便であるという欠点を持っている。

特許文献５には非常によく似た加熱装置が開示されている。特許文献５には、如何にして実現していくかについての説明がないまま、電熱線を発熱性化学反応を行うことができる試薬と置き換える可能性が述べられている。しかしながら、発熱性化学反応の結果として発生する熱を制御するについての上で述べた問題は克服できず、化学反応に依存して、隣接パイプを通って流れる流体の連続的なかつ制御的な加熱を提供する。

ＧＢ５５５，２７３ ＥＰ０８１５７８４ ＵＳ２００４／０２５５７９４ ＣＮ１０６４２０８ ＷＯ２００４／０５４４１４

この発明は、公知の加熱容器で遭遇する問題に向けられ、流体の制御された加熱において特に使用するための自己加熱装置を提供するものである。

それゆえに、この発明は、対向する第１および第２端を有し、流体容器の開口へ係合するようにされているハウジング、ハウジング内の発熱性相変化材料（exothermic phase change material）、第１および第２端の間に延びかつ発熱性相変化材料と熱的に連通する１つまたはそれ以上の流体導管、およびハウジングに設けられ、発熱性相変化材料を活性化するための少なくとも１つの始動器を備え、活性化されたとき、熱が、流体導管を通って流されている流体に転移される、自己加熱流体コネクタを提供する。

この発明は、別に、対向する第１および第２端を有し、流体容器の開口へ係合するようにされているハウジング、ハウジング内の発熱性相変化材料、ハウジングの外部に設けられ、第１および第２端の間に延びかつ発熱性相変化材料と熱的に連通する１つまたはそれ以上の流体チャネル、およびハウジングに設けられ、発熱性相変化材料を活性化するための少なくとも１つの始動器を備え、活性化されたとき、熱が、流体チャネルを通って流されている流体に転移される、自己加熱流体コネクタを提供する。

この発明は、さらに別に、対向する第１および第２端を有し、流体容器の開口へ係合するようにされているハウジング、ハウジング内の発熱性相変化材料、第１および第２端の間で発熱性相変化材料を通して延びかつ発熱性相変化材料と熱的に連通する１つまたはそれ以上の流体導管、およびハウジングに設けられ、発熱性相変化材料を活性化するための始動器を備え、活性化されたとき、熱が、流体導管を通って流されている流体に転移される、自己加熱流体コネクタを提供する。

好ましくは、第２端は流体供給ポートへ取り付けられるようにされていて、第１および第２端の少なくとも一方が、流体容器もしくは流体供給ポートとともに流体シールを形成するためのシール手段を含む。

さらに、前記１つまたはそれ以上の流体導管の１つまたはそれ以上は各々、前記第１および第２端の間の実質的に螺旋状の経路または直線状の経路に続く。自己加熱コネクタに設けた流体導管は、３つの可能性のある機能を有する。流体導管が発熱性相変化材料と熱的接触している場合、流体容器から流体コネクタの第２端へ流体を通過させ、そうしているとき、発熱性相変化材料によって発生された熱にその流体を曝す。加熱導管中の流体を通ることなく、流体コネクタの第２端から空気を流体容器へ通し、それによってエアレーション（aeration）を減じる。そして、流体導管が発熱性相変化材料と熱的に絶縁されている場合、容器から流体コネクタの第２端へ、加熱なしに、通すことができ、それによって、熱源を「バイパス」させ、流体コネクタの第２端での流体の温度を和らげる。

また、発熱性相変化材料は、酢酸ナトリウムトリハイドレート、酢酸リチウムダイハイドレート、塩化カルシウムダイハイドレート、硝酸カルシウムテトラハイドレート、塩化マグネシウムヘキサハイドレート、硫酸マンガンハイドレートおよび塩化第２鉄ヘキサハイドレートのグループから選ばれる。この明細書において、発熱性相変化材料というときは、熱力学的に（thermodynamically）不安定でかつそれの化学構造における変化から生じる熱力学的変化を経験することができる、そういう材料について言及しているものと理解されたい。発熱性相変化材料への言及は、材料の組成に対する変化において結果的に生じる化学反応の結果として熱を発生する材料を包含するように意図されているものではない。

理想的には、発熱性相変化材料を活性化するための手動操作可能装置は、ハウジングに対して内方に移動するように設けられボタンの形態を採る機械的始動器（initiator）を含む。そのボタンは、発熱性相変化材料との接触のためにハウジングの内部の方へ向かうでこぼこの表面を有する。ボタンは好ましくは、非金属材料、たとえばプラスチック材料からなる。

好ましい実施例において、自己加熱流体容コネクタは、流体コネクタの第２端において、加熱された流体の温度を制御するための温度制御手段をさらに備える。温度制御手段は、相変化材料を複数の部分に分離する少なくとも１つの熱伝導壁を含み、その熱伝導壁が相変化材料部分を接続する１つまたはそれ以上の熱的に制御された通路を含む場合には、相変化材料による発熱速度を制御するようにされている。別の実施例では、流れ「バイパス」導管が、温度に基づく制御手段を取り入れ、流れ制御弁と組み合わせて、熱源をバイパスさせる流体の大きさが、流体コネクタの第２端における流体温度を維持するように調整される。

別の局面において、この発明は、瓶、および上述のかつ哺乳瓶の乳首を瓶または自己加熱コネクタの一方に取り付けるための取付手段を含む自己加熱流体コネクタを備える、自己加熱哺乳瓶を提供する。別の方法では、哺乳瓶は、瓶または自己加熱コネクタに対して取り外し可能に取り付けられる乳首を追加的に含む。

別の局面では、この発明は、第１室および第１室に取り付けられもしくは第１室と一体に形成される第２室を有する容器を備え、第１室は流体封止物（fluid containment）を提供し、第２室は発熱性相変化材料を収容し、さらに発熱性相変化材料を通して延びる１つまたはそれ以上の流体導管、第１室から離れかつ１つまたはそれ以上の流体導管と連通する流体出口、および発熱性相変化材料を活性化するための手動操作可能装置を備え、それによって、活性化されたとき、熱が流体導管を通して流されている流体に転移される、自己加熱瓶を提供する。

容器は、乳首が流体出口に連通するように、乳首を取り付けるようにされている取付手段を含んでもよい。

理想的には、哺乳瓶は、瓶内への空気の流れを制御する弁や加熱インジケータをさらに備える。

図１に示す自己加熱流体コネクタ１はコネクタハウジング２を有し、このコネクタハウジング２は、全体として円筒形状でありかつ第１端３およびそれに対向する第２端４において閉塞される。この２つの対向端を接続するところのハウジング２の壁５はその中に手動操作ボタン６が摺動可能に組み込まれた穴（アパーチャ）を含む。ボタンは、壁５を通して延び、ハウジング２に対して径方向内方に動くように組み込まれる。

ハウジング２の第１端３は軸方向に延びたスカート７を有し、そのスカート７は、流体コネクタ１を、図２に示す哺乳瓶のような流体源１１に取り付けるための取付手段８を含む。図１および図２の流体コネクタについて言えば、取付手段は、哺乳瓶の設計の標準的な首部に一致する大きさと形状のものである雌ねじ（internal screw threads）の形態を採る。

ハウジング２の第２端４はハウジングの主胴部の直径より小さい直径のものであり、それもまた第２端４が図２に示す哺乳瓶の乳首のような流体供給ポート１２に取り付けられるようにするための取付手段８を含む。ただし、この場合には雄ねじ（external screw threads）である。理想的には、各々の場合、取付手段８は流体コネクタ２の流体源１１や流体供給ポート１２との接合において、流体の漏れに対する流体シールを提供する。もちろん、流体コネクタを他の流体容器や他の流体供給ポートに装着するために別の形式の装着手段ないし取付手段が用いられてもよいということは明らかに理解されよう。

流体コネクタのハウジング２はほぼ中空で、流体導管９を内蔵する。この流体導管９はハウジングの軸方向長さを通して延び、かつハウジングの第１および第２端３および４において開口する。導管は流体流路であり、それに限定されるものではないけれども、たとえば円形、方形、あるいは環状断面導管のような種々の形態を採る。図１および図２の場合において、ハウジング２は４つのチューブ状流体導管を含み、それらの各々は、第１端から第２端への実質的な螺旋流路に続く。哺乳瓶とともに使用する好ましい実施例においては、実質的に直線形状で流体コネクタの主軸に整列する第５のチューブ状導管１６は熱絶縁１７され、そして温度制御のための流れの「バイパス」目的のために使用される。さらに、各流体導管は成形された金属またはプラスチックパイプを含み、ステンレスが好ましく、たとえば、２．５mmの口径を有し、ほぼ２５‐５０mmの軸方向長さで延びる。

発熱性相変化材料１０がハウジング２内の空間に充満しかつ流体導管９の各々を囲繞しかつ流体導管９の各々との直接または間接の熱的接触を有する。発熱性相変化材料１０はしたがって、流体導管９を通して流れる流体とは物理的に分離されていて、また流体源１１や流体供給ポート１２からも物理的に分離している。特に好ましい発熱性相変化材料は、酢酸ナトリウムトリハイドレート（sodium acetate trihydrate）、酢酸リチウムダイハイドレート（lithium acetate dihydrate）、塩化カルシウムダイハイドレート（calcium chloride dihydrate）、硝酸カルシウムテトラハイドレート（calcium nitrate tetrahydrate）、塩化マグネシウムヘキサハイドレート（magnesium chloride hexahydrate）、硫酸マンガンハイドレート（managanese sulphate hydrate）および塩化第２鉄ヘキサハイドレート（ferric chloride hexahydrate）の群から選ばれる。いずれの場合においても、材料１０における相変化はボタン６の裏面に設けられた機械的手段の形態の始動器１８によって活性化される。始動器の形態は変更可能である。図示している実施例における始動器１８はボタン６の裏面を含み、それは凹凸またはでこぼこであり、ボタン６の裏面から離れる方向に延びる複数の突起を含む。しかし、好ましい実施例では金属またはプラスチックのピン（図示せず）が用いられ、それはボタン６に接続される。始動器１８はプラスチック材料で形成されることが好ましい。

さらに、材料１０において相変化が活性化されてしまった後に、材料１０は、たとえば電子レンジ中においてあるいは熱湯中のボイルによって再加熱することによって、それの元の相に戻され得る。別に、相変化材料に内部加熱要素を埋め込んでおいてもよい。このような内部加熱要素は電気抵抗材料からなり、それを電源に接続するための手段を含む。電源に接続されて回路を構成したとき、内部加熱要素の抵抗性によってその要素中に発熱を生じ、その熱が相変化材料に伝達される。内部加熱要素による熱の相変化材料への供給によって、相変化材料を、使用後、それの元の状態に復帰させ、再使用の用意をすることができる。

流体導管は電気抵抗材料で形成され得て、その場合には、導管それ自体が内部加熱要素として使用され、それによって電力を適宜付与することによって、相変化プロセスを逆転させるための熱を与えることができる。電力を発生しおよび／または与えるために必要な装置は流体コネクタの一体部分を形成し、たとえば、電源は流体コネクタのハウジングにおける別の部屋に収納し、あるいは流体コネクタに適宜接続される別の装置内に収納される電池であってよい。

使用するとき、図２に示すように、流体コネクタ１の第１端３がたとえばミルクが入っている従来の哺乳瓶１１の首部に液密的に装着され、従来の哺乳瓶の乳首１２が流体コネクタの第２端４に装着される。加熱された流体に空気を供給することなく乳首から哺乳瓶への空気の通路を改善するように、好ましくは、流体導管の１つに一方弁（図示せず）が設けられ、哺乳瓶、流体コネクタおよび乳首の配列がひっくり返されたとき、哺乳瓶内のミルクがコネクタ１中の加熱された流体導管を通って乳首１２に自由に流れる。赤ちゃんによって飲まれるべきミルクを温めるために、流体コネクタハウジング２のボタン６が自動的に押圧される。これによって、ボタン６は径方向に内方に動き、ハウジング２内の相変化材料に始動器１８を接触させる。この手動的に与えた圧縮圧力が、発熱性反応のような相変化プロセスを活性化し、その相変化プロセスが流体導管９や流体導管内の任意の流体へ伝導される熱を発生する。もちろん、相変化プロセスによって発生される熱から熱的に絶縁されている任意の温度制御導管は除かれる。このようにして、哺乳瓶の内容物を塊で加熱するのではなく、自己加熱流体コネクタ１は、ミルクが流体導管９を通して乳首１２へ流れるとき赤ちゃんによって飲まれるミルクをだんだん加熱する。流れは、重力の作用を通して自然に、乳首への赤ちゃんの吸い込みの作用によって発生され、もしくは手動的、機械的あるいは電気駆動式のポンプ設備を使用することによって人工的に発生される。図１に示すように、加熱流体導管９の各々によって流れる実質的に螺旋状の経路が選択され、まっすぐな導管に比べて改善された熱転移を提供するように最適化される。しかしながら、流体導管の別の配置が考察され、以下に詳細に説明される。

先に説明したように、図１および図２の流体コネクタ１の場合、流体導管９の１つが好ましくは一方弁（図示せず）を含み、その一方弁によって哺乳瓶から導管を通って流体が流れるのを防ぎ、流体コネクタのどちらか一方の側の圧力を均等にするように、乳首内の空気を哺乳瓶へ流すようにした。もちろん、たとえば、流体コネクタ１の第１端３にもしくは哺乳瓶それ自体の中に設けられた別の空気弁であってよい、圧力を均等にするために別の手段が採用されてもよい。

さらに、図２に示すように、流体コネクタ１はハウジング２の外部に設けられる加熱インジケータ１３を追加的に含む。この加熱インジケータ１３はたとえば色の変化によって、流体導管９を通して流れるミルクが赤ちゃんにとって望ましい温度にまで加熱されるであろう十分な熱が流体コネクタ１内に発生されたときを表示する。哺乳瓶のミルクの場合、授乳中の赤ちゃんによって通常飲まれる最大量のミルク（約２６０ミリリットル）を温めるに十分であるがしかし赤ちゃんがミルクを飲むときに経験的に知られている通常の流量でミルクが５０℃の温度を超えないことを保証する熱を与えるためには、１５０‐３５０グラムの範囲の相変化材料が必要となる。

図３において、別の自己加熱流体コネクタが図解され、そこでは数多くの軸方向に整列した流体導管９がハウジング２内に配置される（相変化材料は明快さを目的として省略されている。）。この別の実施例の自己加熱流体コネクタの多くの特徴は図１に示すものの特徴と同じであるので、ふさわしい場合には、同一または類似の参照符号を使用した。この配置によってハウジング内の発熱性相変化材料の量を減じるので、低い温度での加熱だけが必要な状況のためにはこの構成がより好適する。また、流体源に取り付けるための取付手段３が図１および図２の雌ねじに代わって、ハウジングの雄ねじとして図示される。

図４にさらに別の実施例の自己加熱流体コネクタが図示されていて、ふさわしい場合には、同一または類似の参照符号が再度使用される。この別の実施例のハウジング２は、先に図示した実施例におけるものよりも大きい口径を有する１つの軸方向に整列した流体導管９を内蔵する。この流体導管９を取り囲むものが相変化材料１０であるが、この実施例においては、相変化材料は、複数の区分に分割され、複数の区分が相変化材料の同心的な円筒を形成する。各円筒は、１つもしくはそれ以上の熱的に制御された通路１５を各々が含む熱伝導壁１４によって隣接する円筒から隔てられている。この熱的に制御された通路１５によって、ハウジング内の温度の上限を加えることができる。熱的に制御された通路１５は、低い温度では開かれたままであり、結晶化を通しての相変化材料の機械的な膨張が相変化材料１０の隣接する内側の円筒へ順次伝導されるのを許容する。所定の最大温度に達した場合、通路は閉じ、それによって相変化材料の内側のまだ変化を起こしていない円筒が活性化されるのを防止する。温度が低下すると、通路１５は再び開き、それによって、材料の内側の円筒における相変化連鎖反応の再継続そしてそれゆえにさらなる熱の発生を許容する。

上で述べた発熱コネクタは瓶や他の流体容器もしくは流体源への接続に適した独立した（self-contained）ユニットであった。しかしながら、加熱ユニットはその代わりに、以下に説明するように、流体容器と一体的に形成されてもよい。

図５には自己加熱流体容器２０が、取り付けられた哺乳瓶の乳首とともに図示される。この自己加熱流体容器２０はハウジング２１を有し、このハウジング２１は第１および第２室２２および２３を提供する。ハウジング２１の内部への通路が、図示しているように、それの下端における開口２４によって与えられる。この開口はキャップ２５によって閉じられ、このキャップ２５は任意の通常の態様においてハウジングに係合し、液密シールを確実にする。ハウジング２１の上端は、図示しているように、加熱された流体の出口２６を備え、この出口２６は、哺乳瓶の場合であれば、哺乳瓶の乳首へ取り付けられるようになっている首部を含む。

ハウジングの第１室２２は、開口２４に隣接して、その中にミルクのような流体が収容され得る空間を規定する。第２室２３は加熱ユニット２７を収容するための空間を規定する。第２室２３の内部壁は加熱ユニット２７にふさわしい堅固な障害物（interference：インタフェアレンス）を提供するように寸法が決められていて、そして開口２４の直径より小さい内径を有する。理想的には、第２室２３内に一旦嵌め込まれると、加熱ユニット２７は、その室内に留まり、取り外せないように意図される。ボタン２８が、第２室２３の一部を形成するハウジングの壁の一部に設けられる。このボタン２８は径方向内方に移動できるように設けられ、加熱ユニット２７の壁に設けられた始動器２９と整列するように位置決めされる。始動器２９は場合によってはプラスチック材料で形成される。

加熱ユニット２７の壁はその中に発熱性相変化材料３０が収容される囲み空間を規定する。加熱ユニットの壁はこのようにして発熱性相変化材料を第１室２２からそして流体出口２６から物理的に分離する。加熱ユニット２７を通して軸方向に延びているものは複数の流体パイプ３１であり、この流体パイプ３１は第１室２２から、加熱された流体の出口２６への流体通路を提供するとともに、発熱性相変化材料と熱的に接触する。４つの流体パイプ３１が図５に示され、各々が螺旋経路である。しかしながら、異なる数のパイプや流体パイプの別の構成が考察され、第１室と、加熱された流体の出口との間に流体経路を設けることもできる。１つまたはそれ以上の流体シールが加熱ユニット２７の外部に設けられ、第１室にある流体が加熱ユニットおよびハウジング２１の壁の間を貫通するのを防止している。

使用するとき、流体が開口２４を経由して第１室２２内に導入される。流体が加熱されて容器から取り出されるべきとき、ボタン２８が押され、そのボタン２８が始動器２９に係合してそれに作用し、加熱ユニット内の材料の発熱性相変化を活性化し、それによって熱を発生する。容器２０は次いで、単純にひっくり返され、第１室内の流体が重力によってパイプ３１を通して流れるようにし、あるいは、たとえば流体出口を減圧することによってもしくは手動的、機械的もしくは電気的に駆動されるポンプによって流体に外部圧力差を付与することによって、流体をパイプを通して強制的に流させる。流体がパイプ３１を通過するとき、相変化材料からの熱が流体に伝導され、容器の出口２６において、流体が第１室中にある流体より温められる。ここでもまた、加熱ユニットのいずれか一方側の圧力を均等にするために弁付導管が使用されてもよい。

注意を図６に向けると、別の自己加熱容器が再び哺乳瓶の乳首と一緒に図解されていて、そこでも適当な場合には同一または類似の参照符号が採用される。この実施例の容器２０には別の加熱ユニットが設けられていない。代わりに、第２室２３が、加熱された流体の出口２６に隣接する一体的な第１端壁３３を有する。この端壁３３は、対応する複数の流体パイプ３１の第１端を受容するように配置された複数の孔を含む。流体パイプ３１の第１端がそしてこの第１端壁３３の孔に係合する。各パイプは、第１端壁から、第２室２３を横切る螺旋状経路に続き、流体パイプ３１との係合のための孔の同様の配置を有する第２室の反対端の第２端壁３４と係合する。この第２端壁３４はハウジング２１の壁の内部表面に液密的に取り付けられ、ハウジングの壁および第１端壁３３とともに、その中に発熱性相変化材料３０が蓄積される囲み空間を規定する。

この実施例の自己加熱容器を構成するために、流体パイプが第１端壁３３の孔に取り付けられ、次いで、発熱性相変化材料が流体としてそのパイプの周囲の空間に注入される。第２端壁がその後流体パイプに、そしてハウジング壁に取り付けられ、発熱性相変化材料を第１室から隔離する。

別の加熱ユニットがなくかつハウジングの壁が発熱性相変化材料を直接囲むので、この実施例の自己加熱容器では、別の始動器２９は不要であり、その代わり、手動操作可能なボタン２８の裏面が発熱性相変化材料に向かっていて、好ましくはでこぼこの表面もしくは１つまたはそれ以上のピン状突起によって、始動器として作用する。ボタン全体があるいはボタン２８の少なくとも始動器部分がプラスチック材料で形成されることが好ましい。

図５および図６の自己加熱容器では、加熱されるべき流体が第１室の底部においてキャップ２５を経由して容器内に注入される。これが好ましいオプションではあるが、別の実施例として、流体は流体出口を通して、第２室の熱的に絶縁されたパイプを経由して、第１室に注入されるようにしてもよい。さらに、第２室における流体パイプの配置や数は、流体がその流体パイプを通過する間に流体が曝される熱の量を増加しまたは減少させるために変更することができる。

さらに、使用後発熱性相変化材料を電気的に加熱してその元の状態に復帰させるために金属材料の追加のような流体コネクタの他の特徴が、それに限定されないけれども、図５および図６の自己加熱容器に採用されてもよい。

図７において、さらに別の実施例の自己加熱コネクタ３５が、上部に取り付けられた乳首１２を有する哺乳瓶１１の首部に差し込んで係合する形態で示される。図７ないし図９の自己加熱プラグ３５は、その中に発熱性相変化材料３８が配置される室３７を規定する壁３６を有する。弁付導管３９は室３７を通って延び、その導管３９の一方端に設けられた一方弁４０を有する。この弁付導管３９は自己加熱プラグのいずれか一方側の圧力を均等にするために設けられる。１つまたはそれ以上の始動器４１（この図面では３つの始動器が図示される）が室３７の第１端壁４２に設けられ、かつその端壁４２を通して軸方向に摺動するように組み込まれる。始動器４１は先に説明した実施例における始動器と類似していて、発熱性相変化を起動するために、オプションとして、粗い裏面もしくは１つまたはそれ以上のピン状突起を備えるプラスチック材料または金属材料からなる。始動器４１は好ましくは手動的に操作可能である。代わりに、始動器は、哺乳瓶の乳首またはその他の流体供給ポート１２に接触しかつ哺乳瓶の乳首や流体供給ポート１２が哺乳瓶や他の流体容器１１に取り付けられたとき自動的に作動されるように、位置決めされかつ寸法が決められていてもよい。

先の実施例とは異なり、図７ないし図９の自己加熱プラグは、室３７を通って延びる流体導管を含まない。代わりに、１つまたはそれ以上の流体通路４３が自己加熱プラグ３５の壁３６の外表面上に設けられる。この流体通路４３はそれらの間にチャネルを規定する一連の間隔を隔てた外方に突出するバリア４４によって規定される。理想的には、これらのバリア４４は壁３６の外表面上に周方向に配置されるが、軸方向で入り組んだ螺旋あるいは他の渦巻き型の通路を確立するバリアの他の配置が採用されてもよい。流体通路４３は、流体容器から流体供給ポートに続く１つの流体のためのチャネルを構成してもよい。代わりに、図示したように、流体通路４３は複数の別のもしくは相互接続されたチャネルを構成し、そこに流体を流すようにしてもよい。図示した実施例において、流体通路４３は相互接続されたチャネルの入り組んだ配置とされている。

自己加熱プラグ３５および外方に突出するバリア４４の寸法は、哺乳瓶のような流体容器の首部１１ａ内に位置決めされたとき、外方突出バリア４４が流体容器の首部の内表面に接触し、それによって流体容器の首部の内表面と組み合わさって、流体容器から流体供給ポート１２への流体の通過を許容する１つまたはそれ以上の流体導管を形成するように設計または選択されている。

自己加熱プラグの壁３６は、熱伝導材料を含み、それによって発熱性相変化材料によって発生された熱が、壁３６とともに、場合によってはバリア４４とともに形成される、入り組んだ通路４３に伝導され、相変化材料と入り組んだ通路中の流体との間の熱的なかけ橋として働く。理想的には、外方突出バリア４４はまた、そのバリアがプラグの壁３６と一体的に形成されてもよいように、同じ熱伝導材料で形成される。バリア４４の最外縁は、流体容器の首部１１ａの内表面に接触していて、流体容器の首部の内表面とともに流体シールを形成し、各バリアはその最外縁上に、この目的のための流体シールを保持する。理想的には、プラグ３５が流体容器の首部１１ａに適合する障害物（インタフェアレンス）を形成するのを許容するように、バリア４４は半剛性（semi-rigid）のあるいは弾性を有するものとされる。

図９に示すように、発熱性相変化材料によって発生された熱はプラグ３５の壁において必要とされ、室３７の中心領域は、すべての場合において、相変化材料を収容する必要はなく、代わりに、たとえば、弁付もしくはバイパス導管３９を相変化材料によって発生された熱から熱的に絶縁するために、熱反射材料を含むようにされる。もちろん、用いられる相変化材料のタイプにもよるが、室が相変化材料によって完全に充満されてもよく、プラグの壁３６と流体容器の首部の内表面との間の別の通路としてバイパス導管が配置されてもよい。同様に、プラグの内部構造の必要性を回避するために、プラグ３５のいずれか一方の側の圧力を均等にするための代わりの手段が設けられてもよい。たとえば、哺乳瓶に別の空気ポートが含まれるようにしてもよい。

自己加熱プラグ３５は、先の実施例に関連して既に説明したように、電気抵抗線の形態における、プラグを加熱するための手段（図示せず）を含んでもよい。代わりに、自己加熱プラグ３５はたとえば、電子レンジや熱湯中に浸すことによってプラグ３５を加熱して、相変化材料をリセットするようにしてもよい。

自己加熱プラグ３５は好ましくは、流体容器の首部１１ａに繰り返し挿入しかつそこから繰り返し取り外しできるように構成される。このことによって、プラグ３５の完璧なクリーニング、特にバリア４４の間のチャネル４３の完璧なクリーニングを簡単に行える。図示していないが、自己加熱プラグは、好ましくは、流体容器の首部からプラグを取り外すときの助けとなるハンドルもしくは他の係合手段を含む。自己加熱プラグ３５が繰り返し挿脱されるようになっている場合には、加熱されるべき流体はそのプラグ３５が取り外されたときに流体容器１１中に導入される。

代わりに、自己加熱プラグ３５は流体容器の首部の位置に取り付けられたままにされるようにしてもよい。自己加熱プラグ３５のこの実施例の場合、流体容器１１は、先の実施例で説明したキャップ２５に類似する、取り外し可能なベースまたはそれの一部を設け、そこを通して流体容器への流体の導入を可能にするようにしてもよい。代わりに、弁付導管３９は、加熱されるべき流体を流体容器１１中に導入するための大きな流体入口導管（図示せず）に置き換えられてもよい。このタイプの入口導管は、自己加熱プラグが使用されて流体容器１１から加熱された流体を取り出すとき、流体入口導管を閉じるための一方弁もしくは開閉器を含む。

室３７中に設ける発熱性相変化材料のタイプにもよるが、図７ないし図９の自己加熱プラグ３５とともに使用するための流体容器の少なくとも首部１１ａは、流体通路４３中の流体へ転移される熱の量を制御するために熱伝導材料からなる。流体容器の首部は、入り組んだ通路４３の一方の壁として機能するので、その入り組んだ通路４３に流れる流体に接触し、流体容器の首部１１の熱伝導材料によって、流体から余分な熱を伝導して取り去る。代わりに、流体容器の少なくとも首部は、熱的に絶縁され、そこでは、流体が入り組んだ通路４３に続くとき、多すぎる熱がさもなければ流体から失われるということがわかる。さらに、流体容器の少なくとも首部は、少なくとも半透明にされ、入り組んだ通路４３中を流れる流体をユーザが見えるようにしてもよい。

自己加熱コネクタおよび自己加熱流体容器のこの実施例では、プラグの外部に流体通路を配置することによって、自己加熱プラグ３５の設計や構造が、先の実施例に比べて、一層簡単にかつ確実に製作できるように、単純化される。また、自己加熱プラグ３５は特に堅牢で、幼児がしばしば起こすような落下や投げつけに対してよく耐えることができる。プラグ３５と流体容器の首部１１ａとの間の液密結合が要求されるので、自己加熱プラグ３５および流体容器１１は好ましくは一体物としてもしくはキットないし組物として設けられる。

ここで概略的に参照する自己加熱流体コネクタの流体容器の開口への係合が、限定されるものではないが、流体コネクタの首部分の内表面との係合を含むということを理解されたい。

自己加熱コネクタおよび自己加熱流体容器のすべての実施例において、発熱性相変化材料は好ましくは、相変化材料室からの漏出を目視によって認識する手助けとなるようにインクや他の染料を含む。また、理想的には、相変化材料室の少なくとも１つの壁は変形可能とされ、それによって相変化プロセス中に生じることがある体積の小さな変化を吸収する。

この発明の自己加熱流体コネクタでは、塊の流体を加熱することがないので、従来の自己加熱容器で生じた問題が克服され、そのために局部的に加熱し過ぎたり加熱が弱過ぎたりするという問題が回避できる。さらに、熱源として発熱性相変化材料を使用することによって、熱を段々と大きくするように制御して供給でき、同じ量の流体の塊を加熱するのに必要なものよりトータルの熱力（heat power）を小さくして、流体コネクタをより一層効率的にする。

流体コネクタが具体的に哺乳瓶とともに使用するためのものとして説明されたが、このような流体コネクタが使用できる多くの他の状況があることは明らかである。たとえば、コーヒーや他の飲料のように通常温かくして飲まれる、他の、前もって準備した（pre-prepared）ドリンクに関連して、そしてまたスープのような他の流体食品およびその他の食品に関連して利用され得る。流体コネクタはまた、わずかに温めたときにより円滑に流れる傾向がある接着剤や油のような食品以外の流体への使用にも好適する。装置はまた、医薬や外用軟膏を所望の温度範囲内で投与したり塗布したりする必要がある医療分野において使用することもできる。

図１はこの発明に従った自己加熱流体コネクタの一部破断概略図である。 図２は図１の自己加熱流体コネクタを取り入れた哺乳瓶を図解する。 図３はこの発明に従った別の実施例の自己加熱流体コネクタの一部破断概略図である。 図４はこの発明に従った第２の別の自己加熱コネクタの上から見た断面図である。 図５はこの発明に従った自己加熱流体容器の断面図である。 図６はこの発明に従った別の自己加熱流体容器の断面図である。 図７はこの発明に従った、哺乳瓶中に位置する第３の別の自己加熱流体コネクタの斜視図である。 図８は図７の自己加熱流体コネクタの拡大斜視図である。 図９は図７および図８の自己加熱流体コネクタを通る断面図である。

符号の説明

１…自己加熱コネクタ
２…ハウジング
６…ボタン
８…装着手段
９…流体導管
１０…発熱性相変化材料
１１…流体源
１２…流体供給ポート
１４…熱伝導壁
１５…通路（gateway）
１８…始動器
２０…自己加熱容器
２１…ハウジング
２２…第１室
２３…第２室
２６…出口
２７…加熱ユニット
２８…ボタン
２９…始動器
３０…発熱性相変化材料
３１…流体パイプ
３５…自己発熱プラグ（コネクタ）
１１…哺乳瓶
１１ａ…首部
１２…乳首
３６…壁
３７…室
３８…発熱性相変化材料
３９…バイパス導管
４１…始動器
４３…流体チャネル
４４…バリア

Claims (33)

1. 対向する第１および第２端を有し、流体容器の開口へ係合するようにされているハウジング、
   ハウジング内の発熱性相変化材料、
   第１および第２端の間に延びかつ発熱性相変化材料と熱的に連通する１つまたはそれ以上の流体導管、および
   ハウジングに設けられ、発熱性相変化材料を活性化するための少なくとも１つの始動器を備え、
   活性化されたとき、熱が、流体導管を通って流されている流体に転移される、自己加熱流体コネクタ。
2. 第２端は流体供給ポートへ取り付けられるようにされている、請求項１記載の自己加熱流体容器。
3. 第１および第２端の少なくとも一方が、流体容器もしくは流体供給ポートとともに流体シールを形成するためのシール手段を含む、請求項１または２記載の自己加熱流体コネクタ。
4. 始動器はハウジングに対して内方に移動するように設けられた手動操作可能装置であり、その手動操作可能装置は発熱性相変化材料との接触のためにハウジングの内部の方へ向かうでこぼこの表面を有する、請求項１ないし３のいずれかに記載の自己加熱流体容器。
5. 手動操作可能装置はプラスチック材料からなる、請求項４記載の自己加熱流体容器。
6. 発熱性相変化材料は、酢酸ナトリウムトリハイドレート、酢酸リチウムダイハイドレート、塩化カルシウムダイハイドレート、硝酸カルシウムテトラハイドレート、塩化マグネシウムヘキサハイドレート、硫酸マンガンハイドレートおよび塩化第２鉄ヘキサハイドレートのグループから選ばれる、請求項１ないし５のいずれかに記載の自己加熱流体容器。
7. 流体コネクタの第２端において、加熱された流体の温度を制御するための温度制御手段をさらに備える、請求項１ないし６のいずれかに記載の自己加熱コネクタ。
8. 温度制御手段は、発熱性相変化材料から熱的に絶縁されたバイパス導管を含み、そのバイパス導管を通過する流体は加熱されず、流体コネクタの第２端において、加熱された流体と混合し、それによって、加熱された流体の温度を下げる、請求項７記載の自己加熱流体コネクタ。
9. バイパス導管は、流体コネクタの第２端における、加熱された流体の温度に依存してバイパス導管を通る流体の流速を制御するための流れ制御弁を含む、請求項８記載の自己加熱流体コネクタ。
10. 発熱性相変化材料中に設けられる電気抵抗材料およびその電気抵抗材料に接続される電気接続手段をさらに備え、
    電気接続手段は電源へ接続されるようにされ、それによって電気接続手段が電源に接続されたとき電気抵抗材料が内部加熱要素として機能する、請求項１ないし９のいずれかに記載の自己加熱流体コネクタ。
11. 流体コネクタを備える電源をさらに備える、請求項１０記載の自己加熱流体コネクタ。
12. 電源は１つまたはそれ以上の電池を含む、請求項１１記載の自己加熱流体コネクタ。
13. 対向する第１および第２端を有し、流体容器の開口へ係合するようにされているハウジング、
    ハウジング内の発熱性相変化材料、
    第１および第２端の間で発熱性相変化材料を通して延びかつ発熱性相変化材料と熱的に連通する１つまたはそれ以上の流体導管、および
    ハウジングに設けられ、発熱性相変化材料を活性化するための始動器を備え、
    活性化されたとき、熱が、流体導管を通って流されている流体に転移される、自己加熱流体コネクタ。
14. 前記１つまたはそれ以上の流体導管の１つまたはそれ以上は各々、前記第１および第２端の間の実質的に螺旋状の経路に続く、請求項１３記載の自己加熱流体容器。
15. 流体導管は円形、方形または環状断面である、請求項１３または１４記載の自己加熱流体コネクタ。
16. 流体コネクタの第２端において、加熱された流体の温度を制御するための温度制御手段をさらに備え、
    前記温度制御手段は、相変化材料を複数の部分に分離する少なくとも１つの熱伝導壁を含み、熱伝導壁は相変化材料部分を接続することによって相変化材料による発熱速度を制御する１つまたはそれ以上の熱的に制御された通路を含む、請求項１３ないし１５のいずれかに記載の自己加熱流体コネクタ。
17. 対向する第１および第２端を備え、流体容器の開口へ係合するようにされているハウジング、
    ハウジング内の発熱性相変化材料、
    ハウジングの外部に設けられ、第１および第２端の間に延びかつ発熱性相変化材料と熱的に連通する１つまたはそれ以上の流体チャネル、および
    ハウジングに設けられ、発熱性相変化材料を活性化するための少なくとも１つの始動器を備え、
    活性化されたとき、熱が、流体チャネルを通って流されている流体に転移される、自己加熱流体コネクタ。
18. ハウジングの表面から外方に突出するバリアが１つまたはそれ以上の流体チャネルを規定する、請求項１７記載の自己加熱流体コネクタ。
19. バリアは複数の相互接続された流体チャネルを規定する、請求項１８記載の自己加熱流体コネクタ。
20. バリアは、その最外縁において流体容器の開口の内表面とともに流体シールを形成する流体シール手段を含む、請求項１８または１９記載の自己加熱流体コネクタ。
21. バリアは少なくとも半剛性である、請求項１８ないし２０のいずれかに記載の自己加熱流体コネクタ。
22. 流体導管は、対向するハウジングの第１および第２端の間でハウジングを通して延びて設けられる、請求項１７ないし２１のいずれかに記載の自己加熱流体コネクタ。
23. 始動器は発熱性相変化材料の係合のために、ハウジングを通して軸方向に動くように配置される、請求項１７ないし２２のいずれかに記載の自己加熱流体コネクタ。
24. 流体容器、および請求項１７ないし２２のいずれかに記載の自己加熱流体コネクタを備える、自己加熱容器。
25. 流体供給ポートをさらに備える、請求項２４記載の自己加熱流体容器。
26. 自己加熱流体コネクタは、流体容器の首部分において流体容器の内表面に係合するようにされていて、流体チャネルは、共同して、自己加熱流体コネクタのハウジング、ハウジングから外方に突出するバリアおよび首部分における流体容器の内表面によって規定される、請求項２５記載の自己加熱流体容器。
27. 流体容器は、少なくとも首部分において少なくとも半透明である、請求項２６記載の自己加熱流体容器。
28. 流体容器は、少なくとも首部分において、熱伝導性である、請求項２６または２７記載の自己加熱流体容器。
29. 瓶、および
    請求項１ないし２３のいずれかに記載のものであって、哺乳瓶の乳首に取り付けられるようにされた取付手段を含む自己加熱流体コネクタを備える、自己加熱哺乳瓶。
30. 瓶内への空気の流れを制御する弁をさらに備える、請求項２９記載の自己加熱哺乳瓶。
31. 自己加熱流体コネクタに設けられる加熱インジケータをさらに備える、請求項２９または３０記載の自己加熱哺乳瓶。
32. 自己加熱流体コネクタに取り付けられる哺乳瓶の乳首をさらに備える、請求項２９ないし３１のいずれかに記載の自己加熱哺乳瓶。
33. 第１室および第１室に取り付けられもしくは第１室と一体に形成される第２室を有する容器を備え、第１室は流体封止物を提供し、第２室は発熱性相変化材料を収容し、さらに
    発熱性相変化材料を通して延びる１つまたはそれ以上の流体導管、
    １つまたはそれ以上の流体導管と連通する流体出口、および
    発熱性相変化材料を活性化するための手動操作可能装置を備え、それによって、活性化されたとき、熱が流体導管を通して流されている流体に転移される、自己加熱瓶。

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