JP2009531247A - 内容物を加熱又は冷却するためのモジュールを具える容器 - Google Patents
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Abstract
容器は、加熱又は冷却される内容物を収容する容器本体部と、本体部の一方の端部の熱モジュールと、本体部の他方の端部のクロージャとを具える。ユーザが熱モジュールを動作させると、熱モジュール内で、内部の発熱(又は代替的に吸熱)化学反応がこの内容物を温めるために開始される。熱交換部分はひだ付の壁を具えており、容器の内容物への熱移動を改良する。容器は、ある特定の温度に達するまで内容物にユーザが接触することを防止するためにクロージャ上で容器端部に感熱接着剤によって接着された回転可能なカバーと、アクチュエータを多い、プルオフ蓋がフルパネルプルオフから除去されるまで動作することを防止するフルパネルプルオフとを具える。
【選択図】図12
【選択図】図12
Description
これは、2004年3月15日に出願された米国特許出願シリアルナンバー10/800,987の一部継続出願である。前述の特許出願の内容の全体をここに参照によって組み込む。上述の出願の優先権を合衆国法典第35巻第120条及び他の全ての適用可能な法規又は法律に従ってここに明確に主張する。
本発明は、一般に、周りを囲む容器内の例えば、食品、飲料、薬品、その他などの材料に熱を加える又は熱を除去する内部モジュールを具える容器に関する。
容器は、酒やコーヒー、スープなど容器内の材料を温めるために一体型モジュールを具えても良い。この自己加熱容器の例は、Scudderらにより発表された米国特許第5,461,867号、第5,626,022号、及び第6,351,953号 に開示されている。すべての特許、特許出願、及びこの出願を参照する他の出版物がここに全体を参照によって組み込んでいる。これらの容器は、通常、食品又は飲料を密閉する外側の缶又は本体部と、2つの化学反応物を収容する内側の缶又は熱モジュールとを具え、これらの化学反応物は、互いに隔離されている場合安定しているが、ユーザによって熱モジュールを動作させるのに応じてこれらを混合すると、発熱反応、又は代替的に吸熱反応を起こし、これによって容器の内容物を加熱又は冷却する。
食品及び飲料を保持するためにしようされるこのような容器の製造プロセスの一部として、これらの容器は、「レトルト(retort)」と呼ばれる殺菌プロセスを通らなければならない。一般に、このレトルトプロセスは、容器及び食品内容物を高温及び高圧に曝すことを含む。通常、レトルトプロセスにおいて、容器及び内容物を華氏252度及び2バール圧のチャンバ内に配置する。従って、これらの容器は、レトルトプロセスに耐えてさらに正確に機能するように設計されなければならない。
加熱又は冷却モジュール(熱モジュール)は、通常、円筒形の容器の本体部の一方の端部に取り付けられ、モジュールの細長い円筒形の反応チャンバ部分が容器本体部内へ延在する。この細長い部分は、反応物質を収容するチャンバ及びこれと容器本体部の囲まれている内容物の間で熱を移動するための熱交換器の両方として機能する。熱モジュールは2個のチャンバを具え、それぞれが、金属箔や薄いプラスチックフィルムなど破断可能な隔壁によって隔離されている化学反応物の一方を収容している。一般的に、反応物質の一方は液体であり、他方は固体の粉末状又は顆粒状の形である。酸化カルシウム(一般に石灰岩として知られる)及び水が、発滅反応を起こして容器内の内容物を加熱するとして知られる2つの反応物質の例である。反応物質の他の組合せが、吸熱反応を起こして容器内容物を冷却するとして知られる。液体反応物質を収容するキャップが容器本体部に取り付けられる熱モジュールの端部に配置されている。キャップの一方の端部は、ユーザが加熱又は冷却を開始するために押すアクチュエータボタンである。隔壁がキャップの他方の端部を密閉している。キャップは、隔壁に密接したアクチュエータボタンから延在している押し棒又はプロングのような部材を具える。アクチュエータボタンを押すことによって、プロングを隔壁内へ進ませてこれに穴を開け、これによって液体反応物質が反応チャンバ内で固体反応物質内へ流れる。得られる発熱反応によって生じる熱又は得られる吸熱反応による吸熱が熱モジュールの反応チャンバと容器本体部の内容物の間で伝導によって移動する。また、一般的に、発熱反応は、容器の端部の穴を通って逃げることができる気体および/または蒸気を発生させる。内容物が所望の温度に達した時、ユーザは容器を逆にして内容物を摂取する。容器本体部の第2の端部は、たとえば従来の飲料の缶のプルタブなどシール又はクロージャを具えており、ユーザはこれを開いて加熱された又は冷却された内容物を摂取する。
細長い円筒形の反応チャンバなど熱モジュールの一部は、例えば、Satoによって発表された米国特許第3,970,068号、Fukuharaらに発表された米国特許第5,088,870号に示されているように、外側の缶に単一に形成されても良い。単一容器本体部は、一方の端部で開き、他方の端部で閉じ、閉じた端部内に穴を開ける又は深絞りをして空洞を作る金属シリンダを提供することによって形成される。液体反応物質を収容するキャップは、空洞の開いた端部に取り付けられる。しかしながら、他の容器において、細長い円筒形の反応チャンバが別々に形成されて別の製造ステップによって容器本体部に取り付けられても良い。この後者の種類の容器を製造するために経済的で信頼のある方法を提供することが所望される。
以前から知られる細長い反応チャンバは、いくつかの他の設計上の欠点を有する。一つとして、細長い反応チャンバの壁は、反応チャンバと加熱又は冷却される容器内に収容された材料を隔離する。この壁は、熱モジュールによる材料の加熱又は冷却を遅くする隔離物として作用する。さらに、レトルトプロセスに応じて、このチャンバは過度の変形および破砕を生じ、レトルト中に圧縮された後、この膨張した形状を戻すことができないことが分かっている。
レトルトプロセスは、また、熱モジュールの2つのチャンバを分離している破断可能な隔壁を保持する接着を弱めるか壊してしまう可能性を有する。破断可能な隔壁は、一般的に、熱モジュールの一のチャンバの円形上縁部にヒートシールされている。レトルトの際に、空気圧力は隔壁下で膨張し、隔壁をドーム形状へ押し上げて、接着を弱めるか引き離してしまう。
自己加熱及び自己冷却容器に関する別の問題として、内容物が十分に加熱又は冷却される前に、人が内容物を摂取しようとすることができることである。この人は、飲料又は他の内容物の得られた温度が最適な結果になっていないことによって不機嫌になるかもしれない。より重大な結果はおそらく、内容物がヒートシンクとして機能するので、ユーザがこの内容物を空にした後これが熱を発生させ続けた場合に、自己加熱容器が過熱され、焦げる危険性があることである。加熱反応が完全になる前にユーザが内容物を摂取することを防止するか抑止する自己加熱容器を提供することが望ましい。
上述の米国特許に開示されているように、アクチュエータボタンは、ホイルセーフティシールによって保護されてもよい。シールが壊れていないことによって、容器が動作しておらず使える状態であることを人に保証する。また、容器が使用前に長期間、湿気のある環境中で保存又は輸送された場合に起こるように、酸化カルシウムなど一般的な化学物質の反応性はこれらが大気中の水分を吸収すると減少するので、このシールによって反応物質が大気中の水分に曝されることを抑止する。容器を使用するために、ユーザはホイルシールを剥がして、これを捨てる。ホイルシールの除去は、ユーザがごみ箱に便利な距離内にいないかもしれず処理問題がある。自己加熱及び自己冷却容器に関する処理問題を最小限にすることがさらに望ましい。
本発明は、これらの問題及び欠陥を克服する自己加熱容器における改良を対象にしている。
本発明は、容器本体部と、本体部の一方の端部に熱モジュールと、本体部の他方の端部にクロージャとを具える容器に関する。本体部は、円筒形又は缶形状もしくはボトル形状など任意の好適なほぼ管形状を有する。加熱又は冷却される食品、飲料、薬品、又は他の材料は、容器本体部の材料の空洞内に収容されている。熱モジュールは、容器内で別の反応物質から隔離されている化学反応物質を収容している。ユーザが熱モジュールを動作させると、反応物質は混合され、熱を発生させる、すなわち発熱反応を起こしてこれによって容器の内容物を温める、又は熱を吸収する、すなわち吸熱反応を起こしてこれによって容器の内容物を冷却するかいずれかの反応物質に依存する反応が起こる。
本発明の一態様に従って、プラスチック熱モジュール本体部は、プラスチック容器本体部に一方を他方に対して回転させ、接触させるスピン溶接される。摩擦によって発生する熱が接触プラスチック面を互いに溶融又は溶接する。容器本体部は、内容物の酸化及び劣化を抑制する酸素及びフレイバーの除去(scalping)隔壁層を含む多重層を具えても良い。容器本体部をモジュール本体部にこの方法でスピン溶接することによって、2のプラスチック層の間の容器本体部の環状端部で露出する内側層部分を密閉し、これによって、空気又は水分が、外側のプラスチック層を通って内側層内へ浸透することを防ぐ。
さらに、本発明の別の態様に従って、熱モジュール本体部は、ひだ付の壁を具える熱交換部分を具える。ひだ付形状は、頂部に比較大きい半径とひだの谷部を具える。また、熱交換部分は、ひだ付の部分を縦方向に分離する複数の円周の溝を具える。大きい半径及び溝は、レトルトプロセスの圧力及び温度によって熱モジュールが壊れることを防ぐのに役立つ。
本発明の別の態様に従って、容器は、クロージャ上に取り付けられた可動カバーを具える。カバーと容器の間の好適な感熱接着剤は、温度が特定の限界温度に達するまでカバーが動くことを抑止する。接着剤は、ほぼその温度に達すると、接着剤の結合が柔らかくなる。本発明の例示的な実施例において、カバーは回転可能である。カバーは開口を具えており、限界温度に達すると、ユーザは、開口がクロージャに一致するまでカバーを回転させることができる。ユーザはクロージャを開けて、容器の内容物を摂取できる。
さらに、本発明の別の態様に従って、熱モジュールは、内側アクチュエータボタンと外側アクチュエータボタンの間にホイルディスクなどのシールを具える。内側アクチュエータボタンは、固体反応物質を保持するモジュールキャップ内に具えられても良い。外側アクチュエータボタンは、1又はそれ以上の開口を具え、また、シールへ向いた1又はそれ以上のプロングを具える。ユーザが外側アクチュエータボタンを押すと、プロングがシールに穴を開ける。このアクチュエータ構造は、除去可能なホイルシールに関する処理問題をなくす。さらに、なんらかの理由によって、モジュールキャップが使用前に過圧されてしまった場合、この圧力によって、シールに対して内側アクチュエータボタンが押される。順に、シールがプロングを押圧して、これに穴が開き、これによって、外側アクチュエータボタン内の開口を通って圧力が放出される。
本発明の別の態様において、外側アクチュエータボタン及び開封されたことが明らかなホイルディスクの代替物として、容器は、容器の下部に取り付けられたフルパネルプルオフを具える。フルパネルプルオフは、缶詰食品で一般に使用されているような取り外し可能な蓋であり、取り外し可能な蓋部分が小さい開口だけではなく容器の開口全体をほぼ覆っていることを除いて一般的なポップタブクロージャ(例えば、ソフトドリンク又はスープの金属缶のクロージャ)と同様である。フルパネルプルオフは、内側アクチュエータボタンを完全に覆い、アクチュエータボタンは、フルパネルプルオフが除去されるまで押されることができないようにアルミニウムで作られてもよい。フルパネルプルオフは、開封されたことが明らかなシールを提供し、また、アクチュエータボタンが偶然に押されてしまうことを防ぐ。フルパネルプルオフは圧力安全弁を提供しても良い。破断可能な隔壁がフルパネルプルオフを除去せずに押された場合、熱モジュール内の排出穴はフルパネルプルオフの内部へのみ排出するので圧力は容器内で高まる。圧力があるレベルに達する場合、フルパネルプルオフは部分的に開き、これによって圧力を放出する。
本発明のさらに別の態様において、排出穴は、容器の下部の側壁に設けられている。フルパネルプルオフと同様に、排出穴は、プルオフを取り除くことなく反応が起こってしまう場合、熱モジュール内部から圧力を放出する安全性の特性である。容器本体部の外壁は、排出穴から通る渦又は螺旋形の溝を具えている。溝上の容器の表面にラベルを取り付けることは、排出穴から出ている導管を作る。このように、排出穴を通って容器を出る蒸気は容器の冷却外側面に沿ってこの導管内を移動し、蒸気は冷えて凝縮する。
また、熱モジュールは、固体の反応物質又は反応生成物のすべての粒子が出ていくことを止める及び反応中、水(気体及び液体)を吸収するように、内側と外側アクチュエータボタンの間の穴と干渉関係にあるフィルタを具える。フィルタは、内側と外側アクチュエータボタンの間のディスク形状部分と、アクチュエータボタンに連結したフランジの間に環状部分とを具えても良い。ディスク形状部分は、容器を組み立てる前に環状部分と一体的に形成され、フィルタ部分が熱モジュール内へ挿入される製造ステップ中に環状の穿孔に沿って互いに分離される。
さらに本発明の別の態様において、熱反応を起こす二つの反応物質は、特に酸化カルシウム粒子と水で構成される。酸化カルシウム粒子は、容器の熱プロフィルを最適にする大きさ及び形状である。粒子は、また反応に影響する添加物を含む。本発明の別の態様において、水は精製され、選択された添加物は水に含まれ、容器の熱プロフィルを最適にするよう酸化カルシウムとの反応を改良する。また、酸化カルシウムに対する水の比率は、所望の熱プロフィルを作るために予め決定される。
前記の本発明の他の特性及び利点は共に、以下の明細書、クレーム、添付図面を参照してより明らかになりうる。
本発明をより十分に理解するために、以下の実施例の詳細な記述が添付図面を参照して成されている。
図1乃至8に示すように、容器10は、容器本体部12と、熱モジュール本体部14と、熱モジュールキャップ16とを具える。図5乃至7に最良に示すように、モジュール本体部14は、容器本体部16内へ延在する細長い熱交換部分を具える。この部分の内部は、飲料又は他の内容物18を加熱(又は本発明の代替の実施例では、冷却)する反応が起こる反応チャンバを規定する。熱交換部分は、表面積を増やす、すなわち熱伝導を増加させるために波形又はひだ付きの壁を具える。図示した実施例において、壁は波形であるかひだがつけられているが、他の実施例において、壁はその他の好適な幾何学形状でもよい。モジュールキャップ16は、モジュール本体部14の開いた端部に圧入される。飲料の缶に一般的に使用されている種類のポップタブクロージャ22を具えるエンドキャップ20は、従来の飲料缶の方法で容器本体部12の他方の端部へかしめられている。
モジュールキャップ16は、単一構造であり、高密度ポリエチレンなど半剛体でできている。モジュールキャップ16は、ディスク形状又はドーム形状の内側アクチュエータボタン24と、細長いノッチ28を具える円筒形のプロング26とを具える。金属箔でできた壊すことができる反応物質の隔壁30は、内部に水又は他の液体反応物質32を密閉するように、モジュールキャップ16の開いた端部に接着して取り付けられている。
モジュールキャップ16は、この外面周囲に分散して配置された多数の排出チャネル34を具える。モジュールキャップ16がモジュール本体部14の開いた端部に取り付けられているとき、各排出チャネル34は、反応中、気体が逃げるチャネルを提供する。排出チャネル34はモジュールキャップ16の本体部の外面に沿って縦方向に延在し、モジュールキャップ16のフランジ部分36の下側面に沿って半径方向に延在するように方向を変えて、再度、フランジ部分36の外側の円筒面に沿って縦方向に延在するように方向を変え、再度、フランジ部分36の上側面に沿って半径方向に延在するように方向を変える。チャネル34のこの長さ、狭さ、ジクザグ通路は、酸化カルシウム又は他の固体反応物質38の粒子が漏れることを防ぐ一方、気体を排出することができる。
フィルターリング40が、フランジ部分36と熱モジュール本体部14の間に挟まれている。フィルターリング40は、固体粒子が排出チャネル34を通って出ることを防止する一方、気体の排出を妨げないようにできる。フィルターリング40は、合成スポンジ、開放気泡体のゴム、又は紙や布などの織物もしくは繊維材料など任意の好適なフィルタ材料でできている。好適な材料は、製品番号AC20としてウィスコンシン州のFilter Material Corporationから商業的に利用できる。
外側アクチュエータアセンブリ40は、容器本体部12の端部に取り付けられており、図2に最良に示すように、リング部分44と、外側アクチュエータボタン46とを具える。図2のリング部分44の外側周縁部に示された環状の(複数の)四角部分が、後述するように、外側アクチュエータアセンブリ42を容器本体部12の端部にスピン溶接する表面特性である。外側アクチュエータボタン46は、少なくとも3個、好ましくは4個のスプライン形状のフィンガ48で支持され、これは、外側アクチュエータボタンを内部のリング部分44内に弾力的に反れることが可能な方法で取り付けている。外側アクチュエータボタン46、フィンガ48、及びリング部分44は、成形プラスチック部品として単一式に形成されていることが好ましい。図2において、外側アクチュエータボタン46内に示された同心円上の輪は、後述するように、ユーザが容器を動作させる時にユーザーの指に摩擦のある掴み部を提供する表面特性である。フィルターリング40と同じ材料で作られることが好ましいフィルタディスク50は、外側アクチュエータアセンブリ42と内側アクチュエータボタン24の間に挟まれている。フィルターリング40は、これ自体によって適正な濾過を提供し、フィルタディスク50は、本発明の特定の実施例に具えられてさらに濾過を強化する。このような実施例において、経済的に製造する利点は、フィルターリング40及びフィルタディスク50をこれらの間に穿孔を具える単一式の部品として形成し、これらを容器10内へ組み立てる製造ステップ中にこれらが分離されるまでこれらを単一式の部品として扱うことによって達成される。
図5乃至7に示すように、外側アクチュエータアセンブリ42はさらに、壊すことができるアクチュエータの隔壁52を具える。壊すことができるアクチュエータの隔壁52は金属箔でできていることが好ましく、リング部分44の内側周辺部から突出している環状のカフ部54の端部に接着して取り付けられる。3つの先の尖った突出部56は、外側アクチュエータボタン46の下面からアクチュエータの隔壁52へ向かって延在している。突出部56の真ん中の中央に配置された星形又はX形の表面特性は外側アクチュエータボタン46を補強するものであり、本発明にその他の重要な意味を有するものではない。
図3乃至5に示すように、蓋58は、エンドキャップ20及び容器本体部12の端部に取り付けられる。蓋58は2つの開口60及び62を具える。図8に示すように、蓋58は、一般的に、温度の増加と共に減少する接着強度を有すると言われる感熱接着剤の断片又は点(「A」と呼ぶ)によって容器本体部12の端部に取り付けられる。従って、接着剤は、容器10が動作して熱を発生させるまで蓋58を固定する。このように様々な感熱接着剤を様々な仕様で商業的に利用可能である。一般的に条件として指定される一のパラメータは、接着剤が十分な接着強度を失う(又は逆に、達成する)限界温度である。好適な接着剤が、製品番号34−2780及び70−4467としてイリノイ州のNational Starch and Chemicalによって製造されている。この正確な製剤設計は製造業者によって占有されているが、製造業者はこの接着剤はデンプンを主成分とすると記述している。ユーザが容器10を動作させる前、キャップ58は図3に示す位置にある。この位置において、開口60はポップタブクロージャ22と一致しておらず、ユーザがクロージャ22を開けることを防止する。また、この位置において、開口62は、ここを通して飲料18を摂取できる密閉された開口64と一致していない。容器10が加熱されて接着剤が限界温度に達するとき、これは十分な接着強度を失い、ユーザはキャップ58を動かすことができる。ユーザは、これが図4に示す位置になるまで矢印に示すようにキャップ58を回転させる。この位置において、開口60はポップタブクロージャ22と一致し、これによってユーザはこれを開けることができる。また、この位置において、開口62は、ユーザがここを通して飲料を摂取することができる密閉された開口と一致する。従来のソフトドリンクの缶と同様に、ポップタブクロージャ22を開けてシールを壊してユーザは得られる開口を通して飲料18を飲むことができる。ユーザの唇は、かなり熱い可能性のある金属のエンドキャップ20ではなく、比較的冷たいプラスチックの蓋58と接触する。
限界温度の厳密さは本発明を適切に動作させるために必要ではないが、この温度が約華氏100度(セ氏38度)以下である場合に接着剤が十分な接着を維持し、この温度がいわゆるこの限界温度を超えたときに十分な接着が失われることはコーヒー又はお茶など飲料用の容器において好ましい。National Starch and Chemicalによって製造された上述の好適な接着剤がこの特徴を有している。この特許明細書を説明するために、「十分な接着」という言葉は、人が、道具を補助とすること無く、瓶又は他のねじぶた付きの食品又は飲料容器を開けるときに一般的に及ぼすほんのわずかな一般的な大きさのトルクを及ぼすことでユーザが蓋58を回転させることができない性能をいう。このような接着剤の接着強度は、かなり広い範囲にわたる温度の上昇とともにある程度減少し続けるが、接着強度は、その範囲内の他の温度よりも限界温度でかなり急激に減少する。
容器10を動作させるために、ユーザは、容器10の縦軸の略方向で外側アクチュエータボタン46上に力を及ぼすことによってこれを押す。上述したように、アクチュエータボタン46はフィンガ48によって取り付けられており、弾力的に反れてボタン46はこの軸方向に動くことができる。外側アクチュエータボタン46上に力を及ぼすことによって、この突出部56をアクチュエータの隔壁52内へ押圧してこれに穴をあける。この力はさらに外側アクチュエータボタン46を内側アクチュエータボタン24へ向けて押圧し、順にこれが同じ軸方向に向けて押圧される。内側アクチュエータボタン24は可撓性があり、この力に応答して、反応物質の隔壁30に向けて内側へポップかスナップする。
内側アクチュエータボタン24の内部への撓みに応じて、プロング26の遠位端部が反応物質の隔壁30に穴を開ける。水32が、穴の開いた反応物質の隔壁30を通って流れ、反応チャンバ内、すなわち熱モジュール本体部14の細長い部分の内部で固体反応物質38と混ざる。プロング26におけるノッチ28は、水18が反応チャンバ内へ流れやすいようにする。結果的に発熱反応が熱を発生させ、これは、熱モジュール本体部14の熱交換部分のひだ付きの壁を通る伝導によって飲料18に移動する。上述のように、本発明の他の実施例において、混ざったときに吸熱反応を起こすように他の反応物質が選択されても良い。
反応において発生した気体又は蒸気は、排出チャネル34を介して反応チャンバを出るが、すべての固体粒子はフィルターリング40又はフィルタディスク50によって濾過される。出て行く蒸気によるフィルターリング40及びフィルタディスク50の固有の浸透がこの濾過作用を高めることができることに留意すべきである。フィルターリング40又はフィルタディスク50を通過した気体又は蒸気は、穴が開いたアクチュエータの隔壁52を通過して、フィンガ48の間の空間を通って容器10を出る。
ユーザは、容器10を逆さにして反応により飲料18が温められるまで待ち、これは、一般的に、水又はコーヒーもしくはお茶など同様の飲料の容量10液量オンス(296ml)の容器10内で約5分以内に起こる。上述のように、飲料18が摂取される温度に加熱されると、接着が十分に失われ、ユーザはキャップ58を回転させることができる。好適な潤滑剤の断片又は点(図8では「L」と呼ぶ)が、接着剤の断片の間に配置されており、キャップ58を回転させると、潤滑剤は接着剤を汚して、冷却が始まるときに接着剤によってキャップ58が再び接着されることを防ぎ、ユーザはより簡単にキャップ58を回転させることができる。潤滑剤は、食品用であるか、偶然に食品と接触することが米国の食品医薬品局など適切な政府当局によって承認されていることが好ましい。ユーザは、上述のようにポップタブクロージャ22を開けて飲料18を摂取する。
容器10を製造する方法は、図9、10、及び11A乃至Cに示されるステップを具える。製造方法は、いくつかの問題に対処しているので本発明の一の重要な態様である。容器本体部12及び熱モジュール本体部14は、飲料18又は他の内容物の鮮度及び安定性を維持するために、酸素隔壁層を含む多重層でできていることが好ましい。このような多重層のプラスチック容器の技術は、本発明に関する、及び例えばHanser PublishersのDonald Rosato 及び Dominick Rosatoによって編集されたBlow Molding Handbookに記述されており、当業者によく知られている。この技術で知られるように、図9に示すように、多ヘッドのブロー成形機を用いて多重層のプラスチック容器を作ることができる。ブロー成形方法に従って、この機械は、ブロー成形ヘッド( W.Mueller ヘッドとして知られる)の下に好適な鋳型66を配置し、同時にプラスチック樹脂層を押し出し、空気を吹き込み、プラスチックを鋳型の空洞の輪郭に一致させる。この機械は、鋳型を冷却し、これを開き、成形された部品を取り出し、このプロセスを繰り返す。好適なブロー成形機は、ドイツ国のベルリンのB&WからNo.DE3000という型名で商業的に利用可能である。この機械は、同時に2又はそれ以上の鋳型で動作することができるが、この態様は本発明の製造方法に特に関係はない。
鋳型66が、単一の単一式成形部品として一の容器本体部12及び一の熱モジュール本体部14を作るように構成されていることが、経済的に製造するために重要である。図10に示すように、固定トリミング装置は、この部品を3箇所で切って容器本体部12、熱モジュール本体部14、及び2つのモイル(moyle)16及び18に分離する。公知の技術として、モイルは、成形及び処理をしやすくするために、成形された部品内に含まれる余分又はスクラップ材料である。固定トリミング装置は、モイル16を支持して矢印に示すようにこの部分を回転させるローラ(図示せず)を具える。この機械は、切るために伸長してその後引っ込む熱いナイフブレード68に対して部品を回転させる。ナイフブレード68は、モイル16を残りの部品から分離する又は切断する。同じ又は類似の機械が同様の切断動作を行い、モイル18を分離する。固定トリミング装置を用いることは、後述する溶接ステップを行うために熱モジュール本体部14のフランジのような端部を滑らかな面にするので製造プロセスに重要である。ブロー成形及び切断ステップは、ここに記述したすべての製造プロセスの重要なステップであると考えられている一方、熱モジュール本体部14が図11A乃至Cに示すようにスピン溶接によって容器本体部12に取り付けられるステップに注意するべきである。スピン溶接は当業者によく知られている方法であり、一方の部品を他方に対してスピン又は回転させることによって生じる摩擦によってその結果、プラスチックの2つの部品を溶融させる。好適なスピン溶接機は、ミシガン州のTA Systemから商業的に入手可能である。図11Aに示すように、熱モジュール本体部14は容器本体部12の端部内へ挿入される。得られるアセンブリは、機械の円筒形管状支持部(図示せず)の上に配置される。図11Bに示すように、機械はロータリヘッドを具え、これは下がってモジュール本体部14のフランジのような面に接触する。この機械は、圧力を加えてモジュール本体部14を容器本体部12としっかりと接触させて維持する。ヘッドは、この圧力を維持しつつ回転又はスピンを始める。回転するヘッドとモジュール本体部14のフランジのような部分の間の摩擦接触の結果、回転するヘッドは、モジュール本体部14を容器本体部12に対してスピンさせ、これはこれを取り付けた支持部によって静止した状態である。モジュール本体部14と容器本体部12の間の摩擦はこれらを互いに溶融又は溶接する。圧力は、回転が始まる前に適用され、この順序がより精密な溶接をもたらすので、部品が溶融するまで維持する。
プロセスのうちの切断ステップは、容器本体部12及びモジュール本体部14内の酸素及びフレイバーの除去隔壁層など層の断面が露出されることに留意する。この層はとても薄くて肉眼で見ることが難しいが、これらは大気中の水分及び酸素によって変質しやすくかなり露出されてしまう。上述の方法のスピン溶接は、これらの部品を互いに取り付ける他の可能性のある方法とは違い、容器本体部12及びモジュール本体部14の露出された端部を密閉し、これによって、大気中の水分、酸素、又は他の汚染物質との接触、その結果起こる酸素隔壁又は容器本体部12の他の感応層の劣化を抑制するので、スピン溶接はかなりの利点がある。スピン溶接によってロータリカッタによる滑らかな四角い面は容易に密閉されるが、ギザギザ又は平坦ではないエッジでは、スピン溶接によって、感応性の内側層を完全に密閉できないかもしれない。
外側アクチュエータアセンブリ42は、容器本体部12の端部に同様にスピン溶接される。この表面の四角の凹部のリング(図2を参照)は、対応する四角の突起部のリングを有するスピン溶接ヘッド(図示せず)によって嵌合する。
本発明の別の態様において、図12は、本発明に従って別の容器100を示す。多くの容器100のこの特性及び部品は、上述の容器10の特性及び部品と同じであるかほぼ同様である。本発明は、容器100の特性の多くを容器10内の特性に置き換えることができ、逆もまた同様であることを考慮している。従って、容器100及び容器10の任意の1又はそれ以上の特性は、それぞれ及びすべての組合せをここに記述することなく、本発明の範囲内の他の容器の同様の特性に置き換えられることを理解すべきである。
図12及び13に戻ると、容器100は、容器本体部112と、熱モジュール本体部114と、熱モジュールキャップ116とを具える。モジュール本体部114は、容器本体部112内へ延在する細長い熱交換部分115を具える。この部分の内部は、飲料又は他の内容物118を加熱(又は本発明の代替の実施例では、冷却)する反応が起こる反応チャンバを規定する。一般的に第1の反応物質132が熱モジュールキャップ116内に収容されている。第2の反応物質138が熱モジュール本体部114内に収容されている。2つの反応物質は壊すことができる反応物質の隔壁130によって分離されている。一般的に、反応物質の一方は水などの液体であり、他方は、酸化カルシウムなどの固体の粉末状又は顆粒状の形である。モジュール本体部114及び容器本体部は、プラスチックで作られることが好ましいが、金属や他の材料など任意の他の好適な材料で作ることもできる。
モジュール本体部114の熱交換部分115は、表面積を増やす、すなわち熱伝導を増加させるために波形又はひだ付きの壁を具える。図示した実施例において、壁は波形であるかひだがつけられているが、他の実施例において、壁はその他の好適な幾何学形状でもよい。得られる材料に対し、熱交換部分115の壁を薄くすればするほど、反応物質132及び138と飲料118との間の熱伝達は早くなる。それゆえ、壁はとても薄く作り、厚さは0.004インチ乃至0.012インチの間であることが好ましい。しかしながら、プラスチックで作られることが好ましいこのように薄い壁を具えるモジュール本体部114内に反応物質132及び138を収容していることによって、熱が壁から液体又は壁の他の側部の他の材料へ伝達されない場合、プラスチックの壁は溶け又は破けて、反応物質132及び138が熱モジュールから飲料118内へ漏れてしまう。従って、飲料118は、モジュール本体部114の壁が熱くなりすぎて、溶解したりそうでなければ壊れてしまうことを防ぐようにヒートシンクとして作用する。モジュール本体部の壁を通して伝達される熱を吸収するために用いることができる多くの好適な液体には、限定ではないが、水、コーヒー、ミルク、ココア、スープ、油、ゲル、及び低粘度のクリームが含まれる。実際に、ほとんどの液体媒体は、反応物質132及び138によって発生する熱を吸収しうる。
熱交換部分115のひだ付きの設計の別の態様において、ひだの山部117及び谷部119は多くの半径を具え、これは0.05インチより大きいことが好ましく、0.06インチより大きいことがより好ましい。山部117及び谷部119の大きい半径は、レトルトプロセス中に薄い壁が壊れることを防ぐ。さらに、2つの管状の溝121及び123が提供されている。溝121及び123は、レトルトプロセス中に熱交換部分115が圧力に曝されるときに溝に畳まれるようにする。畳むことによって、熱交換部分115の薄い壁が折れたり破砕することを防止することに役立つ。熱交換部分の円錐形の端部の先のとがった端部は、ここから延在する厚みのあるリブ125を具える。リブ125は、レトルトプロセス中に円錐の変形を減らすことに役立つ。
レトルトプロセスは、容器本体部112を変形させてしまう。レトルトプロセス中に容器本体部112にかかる力は、レトルト中に潰れ、これによって容器本体部112内の圧力を下げる薄い壁のモジュール本体部114の変形によって増幅される。容器本体部112のこのような変形は、いくつかのマイナスの結果をもたらす。一つとして、容器本体部112は変形してこの元の形を失う。明らかな美的問題の他に、これは、容器100を自動装置で扱うことを難しくさせ、他にラベル付けの問題を引き起こす。レトルト中の容器本体部112の変形を減らし、モジュール本体部114の潰れによって起こる圧力低下を弱めるために、容器本体部112を充填するプロセス中又は後に窒素又は他の不活性ガスによって加圧することができる。モジュール本体部114は容器本体部112に加圧しないよりもわずかに多く変形しうるが、容器本体部112内の加圧はレトルトプロセス中の変形を少なくする。
モジュールキャップ116は、モジュール本体部114の開いた端部に圧入されている。モジュールキャップ116は、単一構造であり、高密度ポリエチレンなど半剛体でできている。金属箔で作られることが好ましい、壊すことができる反応物質の隔壁130は、内部に水又は他の液体反応物質132を密閉するようにモジュールキャップ116の開いた端部に取り付けられている。反応物質の隔壁130は、熱接合、超音波接合、接着剤の使用、又は任意の他の好適な方法によって、モジュールキャップ116の開いた端部に取り付けられている。モジュールキャップ116は、ディスク形状又はドーム形状のアクチュエータボタン124と、細長いノッチ128を具える円筒形のプロング126とを具える。また、アダプタパック(adapter puck)127が、顆粒状の反応物質138がモジュールキャップ116の下部へ落ちることを防ぐように提供されている。いくつかの反応物質138は、モジュールキャップ116の下部を通る穴を焼き付かせる。アダプタパック127は、モジュールキャップ116内部に取り付けられる環状のディスク部分と、ディスク部分の両方の側部から垂直に延在している複数のプロング129とを具える。熱モジュールが壊すことができる反応物質の隔壁130に穴を開けるように動作するときの隔壁130に向けて延在しているプロング129は隔壁130の破壊を向上させる。
反応物質の隔壁130は、モジュールキャップ116の開いた端部の上部の環状面のみにとりつけてもよいが、図14に示すように、反応物質の隔壁130は、開いた端部上を覆って、モジュールキャップ116の外壁の側部の下方に延在する。反応物質の隔壁130が熱接合によってモジュールキャップ116に取り付けられている部分に、熱接合プロセスは、上部の環状面の外側エッジ上に凹んだ半径を形成する。半径の付いたエッジは、反応物質の隔壁130のモジュールキャップ116に対する接合をさらに改良する。代替的に、モジュールキャップ116の上面を、平面ではなく、凹んだ湾曲又は半径を有するように作ることができる。半径を具える面に反応物質の隔壁130を取り付けることによって、接着結合が剪断に強くなるので、接合の強度を増加させる。容器100がレトルトプロセスに曝されるとき、圧力は隔壁130をモジュールキャップ116の上部から離すように上へ押す。隔壁130を半径および/またはモジュールキャップ116の外壁の側部に取り付けることによって、結合の剪断強度を増して接着シールをより強くする。例えば、隔壁130がモジュールキャップ116の上部の平面に取り付けられただけの場合、隔壁は、レトルト/殺菌プロセス中にシールの完全性が弱まって剥がれが起こり、剥がれてしまいうる。
モジュールキャップ116は、モジュールキャップ116のフランジ部分136の上側および/または下側面から突出している複数のリブ134を具える。リブ134は、圧力を排出するために、フランジ部分136と周囲の構造の間にチャネルを形成する。モジュールキャップ116の外面とモジュール本体部14の内側面の間に排出チャネルを形成するためにモジュールキャップの外壁にリブ135が設けられている。モジュールキャップ116がモジュール本体部114の開いた端部に取り付けられているとき、排出チャネルがリブ134及びリブ135によって作られ、各排出チャネル34は反応中、気体が逃げるチャネルを提供する。排出空間はモジュールキャップ116の本体部の外面に沿って縦方向に延在し、モジュールキャップ116のフランジ部分136の下側面に沿って半径方向に延在するように方向を変えて、再度、フランジ部分136の外側の円筒面に沿って縦方向に延在するように方向を変え、再度、フランジ部分136の上側面に沿って半径方向に延在するように方向を変える。チャネルのこの長さ、狭さ、ジクザグ通路は、酸化カルシウム又は他の固体反応物質138の粒子が漏れることを防ぐ一方、気体を排出することができる。
フィルターリング140が、フランジ部分136と熱モジュール本体部114の間に挟まれている。フィルターリング140は、さらに固体粒子が排出チャネルを通って出ることを防止する一方、気体を排出できる。フィルターリング140は、合成スポンジ、開放気泡体のゴム、又は紙や布などの織物もしくは繊維材料など任意の好適なフィルタ材料で作ってもよい。好適な材料は、製品番号AC20としてウィスコンシン州のFilter Material Corporationから商業的に利用できる。
容器10における外側アクチュエータアセンブリ46の代わりに、容器100は、容器本体部112の下端部に取り付けられたフルパネルプルオフ146を具える。フルパネルプルオフ146は、かしめる又は他の好適な方法によって、容器本体部112に取り付けられてもよい。代替的に、フルパネルプルオフ146はモジュールキャップ116の下部に取り付けられても良い。フルパネルプルオフ146は、缶詰食品で一般に使用されている種類の取り外し可能な蓋であり、取り外し可能な蓋部分が小さい開口だけではなく容器の開口全体をほぼ覆っていることを除いて一般的なポップタブクロージャ(例えば、ソフトドリンクアルミニウム缶のクロージャ)と同様である。フルパネルプルオフ146は、容器本体部112の下端部の開口を完全に覆う。この位置において、プルオフ146は、アクチュエータボタン124も覆う。プルオフ146は円形状の弱くなった部分を有するクロージャを具え、プルオフ蓋141をこれに沿ってプルオフ構造の残りの部分から外せることが好ましい。プルオフ146は、極度に誤って使用される又は誤って取扱われる場合を除いて、プルオフ146を取り除くことなくアクチュエータボタン124を押すことができないように、十分な強度、剛性、及び厚さを有する材料でできている。例えば、プルオフは、アルミニウム又は同様の強度及び剛性を有する他の材料で作られてもよい。プルオフ蓋141はプルリング144に連結されており、これを持ち上げてプルオフ蓋141を取り外すようにプルオフ蓋141から引き離す。プルオフ蓋141は、弱くなった部分に沿ってプルオフ146の残りの部分から外されるので、これをいったん取り除くと元へ戻すことはできない。これゆえ、フルパネルプルオフ146は、優れた開封されたことが明らかなシールを提供するが、販売されている間の荒い行為への容器100の許容性は少なくなる。プルオフ146は、圧力安全弁としても機能する。反応物質の隔壁130がプルオフ146を取り除くことなく押された場合、熱モジュールキャップ116における排出チャネルは、プルオフ146の内部にのみ排出するので、容器内部の圧力は上昇する。圧力があるレベルに達すると、プルオフ146の弱くなった部分は部分的に断裂し、これによって圧力を放出する。
排出穴131は、熱モジュール本体部114の下部の側壁に設けられている。排出穴131は、反応チャンバから外部大気への排出通路を提供する。上述のプルオフ146の圧力安全弁の機能と同様に、排出穴131は、熱反応がプルオフ146を取り除くことなく偶然に反応してしまう場合、反応チャンバから圧力を放出する。
排出穴131に追加的に、巻溝133が容器112の外壁内へ成形されている。溝133は、排出穴131の場所から始まり、容器112の外壁の周囲及び上方へ巻回形状で延在している。ラベルが容器の外壁上に接着して取り付けられているとき、導管が、ラベル及び溝133によって形成される。排出穴131を出る蒸気は、溝133及びラベルによって形成された導管を通って容器112のより冷たい外面に沿って移動し、これによって蒸気は冷却され凝縮する。
ラベル(図示せず)は、プラスチック保護ラベル材料又は薄いシートのスタイロフォームなど他の防護材で作られてもよい。これは、人が容器112から熱い食品や飲料を摂取するときに手で感じる熱量を減らす。ラベルは、容器112の外壁に接着剤を使用する前に予め印刷することができる。
飲料の缶に一般的に使用されている種類のポップタブクロージャ122を具えるエンドキャップ120は、従来の飲料缶の方法で容器本体部112の他方の上部へかしめられている。蓋158は、エンドキャップ120及び容器本体部112の端部に取り付けられる。蓋158は2つの開口160及び162を具える。図8の容器10に示すように、蓋158は、一般的に、特定の限界解放温度まで加熱されるときに減少する接着強度を有すると感熱接着剤の断片又は点(「A」と呼ぶ)によって容器本体部112の端部に取り付けられる。従って、接着剤は、容器100が動作して熱を発生させるまで蓋158を固定する。この接着剤は、上述の容器10と同じ接着剤である。上述の容器10と同じく、好適な潤滑剤の断片又は点(容器10の図8では「L」と呼ぶ)が、接着剤の断片の間に配置されており、キャップ158を回転させると、潤滑剤は接着剤を汚して、冷却が始まるときに接着剤によってキャップ158が再び接着されることを防ぎ、ユーザはより簡単にキャップ158を回転させることができる。ユーザが容器100を動作させる前、キャップ158は、容器10の図3に示す位置と同じ位置にある。この位置において、開口160はポップタブクロージャ122と一致しておらず、ユーザがクロージャ122を開けることを防止する。また、この位置において、開口162は、ここを通して飲料118を摂取できる密閉された開口164と一致していない。
標識(図示せず)を容器100の表面に提供して、飲料118が所望の温度に達したことを示すようにしてもよい。例えば、標識は、所定の温度に達したときに色が変わる熱変色性インクを有するラベルにすることができる。例えば、インクは、所定の温度に加熱されたときにピンクから白へ変わるKromacorp Internationalから入手可能なKromathermic Type44にできる。 標識が、飲料が所望の温度に達したことを示したときに、ユーザは容器100を開いて内容物を摂取しうる。
容器100が加熱されて接着剤が解放温度に達するとき、これは十分な接着強度を失い、ユーザはキャップ158を動かすことができる。ユーザは、これが容器10の図4に示す位置と同じ位置になるまで矢印に示すようにキャップ158を回転させる。この位置において、開口160はポップタブクロージャ122と一致し、これによってユーザはこれを開けることができる。また、この位置において、開口162は、ユーザがここを通して飲料を摂取することができる密閉された開口と一致する。従来のソフトドリンクの缶と同様に、ポップタブクロージャ122を開けてシールを壊してユーザは得られる開口を通して飲料118を飲むことができる。ユーザの唇は、かなり熱い可能性のある金属のエンドキャップ120ではなく、比較的冷たいプラスチックの蓋158と接触する。
反応物質132又は138のうちの一方は、特に構成上、酸化カルシウム粒子から構成されてもよい。水と反応する酸化カルシウム粒子にはいくつかの特徴がある。例えば、酸化カルシウム粒子の特徴を変えることは、揮発性、反応速度、及び反応から得られるエネルギの総量など反応特性に影響を与える。これらの特徴に基づいて、特定の酸化カルシウム粒子は、所望の全体反応特性を達成するように構成され作られる。
酸化カルシウム粒子の間隙は、水が加えられた時に粒子がどの程度反応して揮発するかにかなり影響する。酸化カルシウムのプロセスは、材料に本来ある水分や気体を除く華氏100度にこれを加熱するステップを伴う。この放出は材料に穴を作る。この加熱時間は、ハードバーン(hard burn)と呼ばれるプロセスにおいて穴が閉じ戻り始める時点まで長くすることができる。粒子を適切な量のハードバーンに曝すことによって、水との反応による揮発性をより所望のレベルへ減らすことができる。
酸化カルシウム粒子のサイズは、粒子がどの程度反応するかに影響する。小さい粒子群は、同じ重量の大きな粒子より大きい表面積を有する。表面積を大きくすればするほど、水と混ざる時の粒子の反応をより早くより完全にしうる。図15乃至18は、1/4インチメッシュ(最大粒子)から篩#30(最小粒子)にわたる範囲の様々な篩サイズの粒子の過渡的な温度曲線を示す。一般的に、曲線は、より小さい粒子はより早く熱くなり、また、より高い最高温度に達する。従って、様々なサイズの粒子が、容器100の特定の適用例に対して所望の熱プロフィルを作るように選択されてもよい。コーヒー又はスープなどの適用例において、粒子サイズの好適な配分は以下の通りである。
さらに粒子サイズの別の好適な配分では、#7メッシュを通過し、#14によって捕捉される粒子が100%である。
また、反応速度を大きくする又は小さくするために添加物を酸化カルシウムに加えることができる。添加物は、酸化カルシウムと水の接触面を化学的、機械的、又は物理的に変化させるステップを含むいくつかの異なる方法によって作用する。
反応物質に影響する最も重要な特徴のうちの一つは、反応速度、すなわち酸化カルシウムの水に対する比である。標準比率は、質量において、酸化カルシウム4に対して水1である。異なる反応/温度曲線は、酸化カルシウムに対する水の比率を変えることによって得ることができる。例えば、任意の粒子サイズ又は粒子の多孔性によって作り出されるピークエネルギを最大にすることができる。また、比率は全体の反応速度をわずかに大きくする又は小さくするように変えることができる。図19及び20のグラフは、酸化カルシウムに対する様々な比率の水の反応/温度曲線を示す。質量において酸化カルシウム4に対して水の量を1.15(すなわち、図20において、+15%H2O)に増大させることで、試験された比率のうちで最速の反応及び最大のエネルギをも得られた。
また、他方の反応物質132又は138を構成する水は、本発明においてこの使用を最適にするように改良されても良い。例えば、水の品質は重要な構成要素である。水の中の任意の塩素によって、破断可能な隔壁130が腐食され壊される。水の品質においてわずかなずれが、酸化カルシウムとの熱反応に逆に作用しうる。水の中の微量のミネラル成分は、図21の表に示された濃度を超えるべきではない。
また、添加物を水に加えて、反応を改良し、容器の他の材料と水の適合性を改良するようにしてもよい。可能な添加物のリスト及びこれらの特徴が、図22の表に示されている。
容器100を動作させるために、ユーザは、初めに、プルリング144を持ち上げてプルオフ蓋141を取り外すことによって、フルパネルプルオフ146を取り外す。ユーザは、容器100の縦軸の略方向でアクチュエータボタン124上に力を及ぼしてこれを押す。アクチュエータボタン124に及ぼされる力によって、これは、反応物質の隔壁130へ向けて内方へスナップ又はポップする。
アクチュエータボタン124の内側への撓みに応じて、プロング26及びアダプタパック127のプロング129の遠位端部が反応物質の隔壁130に穴を開ける。第1反応物質132、通常は液体反応物質が、穴の開いた反応物質の隔壁130を通って流れ、反応チャンバ内、すなわち熱モジュール本体部114の細長い部分の内部で固体反応物質138と混合する。プロング126におけるノッチ128は、水132が反応チャンバ内へ流れやすいようにする。結果的に発熱反応が熱を発生させ、これは、熱モジュール本体部114の熱交換部分のひだ付きの壁を通る伝導によって飲料118に移動する。上述のように、本発明の他の実施例において、混合されたときに吸熱反応を起こすように他の反応物質が選択されても良い。
反応において発生した気体又は蒸気は、リブ134によって作られた排出チャネルを介して反応チャンバを出るが、すべての固体粒子はフィルターリング140によって濾過される。出て行く蒸気によってフィルターリング140の固有の浸透がこの濾過作用を増強することができることに留意すべきである。フィルターリング140を通過した気体又は蒸気は、プルオフ蓋141を取り外すことによって残った開口を通過する。
ユーザは、容器100を逆さにして反応により飲料118が温められるまで待ち、これは、一般的に、水又はコーヒーもしくはお茶など同様の飲料の容量10液量オンス(296ml)の容器100内で約5分以内に起こる。上述のように、飲料118が摂取される温度に加熱されると、接着が十分に失われ、ユーザはキャップ158を回転させることができる。好適な潤滑剤の断片又は点(図8では「L」と呼ぶ)が、接着剤の断片の間に配置されており、キャップ158を回転させると、潤滑剤は接着剤を汚して、冷却が始まるときに接着剤によってキャップ158が再び接着されることを防ぎ、ユーザはより簡単にキャップ158を回転させることができる。潤滑剤は、食品用であるか、偶然に食品と接触することが米国の食品医薬品局など適切な政府当局によって承認されていることが好ましい。ユーザは、上述のようにポップタブクロージャ122を開けて飲料118を摂取する。
容器100を製造する方法は、容器10について上述したステップと容器100と10の構造が異なる点を除いて同じステップを具える。
これらの教示を考慮して当業者が容易に本発明の他の実施例や改良を成しうることは明らかである。それゆえ、本発明は、上述の明細書や添付した図面と併せて考えられるすべての他の実施例や改良を含む以下のクレームによってのみ限定される。
Claims (15)
- 第1の反応物質を第2の反応物質と混合することによって内容物の温度を選択可能に変化させる容器において:
前記内容物を収容するための材料チャンバを具える容器本体部と;
前記容器本体部の一方の端部に連結されて、前記容器本体部内へ少なくとも部分的に延在する熱モジュールとを具え、前記容器本体部の他方の端部は前記材料チャンバへのアクセスを提供する容器の開口を具えており、前記熱モジュールは、アクチュエータと、前記アクチュエータの一部にかかる力に応じて収縮位置と伸長位置の間で可動のピアシング部材と、前記反応物質を収容するための第1及び第2のチャンバであって、前記第1の反応物質のチャンバは前記第2の反応物質のチャンバに連通している開口を具え、前記開口は前記開口を囲む面を具え、前記第1の反応物質のチャンバは前記開口から延在する壁を具え、前記面は凹んだ湾曲を具える第1及び第2のチャンバと、前記面に結合され前記第2の反応物質のチャンバから前記第1の反応物質のチャンバを密閉する破断可能な隔壁と、を具えており、
伸長部材が前記伸長位置になると、前記ピアシング部材の遠位端部が前記破断可能な隔壁を壊して、前記反応物質が混合することができることを特徴とする容器。 - 請求項1に記載の容器において、前記面が、前記隔壁を前記面に結合させる前に凹んだ湾曲を設けて作られることを特徴とする容器。
- 請求項1に記載の容器において、前記面の前記凹んだ湾曲が、前記隔壁を前記面に結合するプロセスによって形成されることを特徴とする容器。
- 請求項1に記載の容器において、前記隔壁はまた、前記第1の反応物質のチャンバの壁に結合されることを特徴とする容器。
- 請求項2に記載の容器において、前記隔壁はまた、前記第1の反応物質のチャンバの壁に結合されることを特徴とする容器。
- 請求項1に記載の容器において、前記材料チャンバが、窒素ガスによって大気圧を超える圧力に加圧されていることを特徴とする容器。
- 請求項1に記載の容器において、前記材料チャンバが、不活性ガスによって大気圧を超える圧力に加圧されていることを特徴とする容器。
- 請求項1に記載の容器において、前記熱モジュールが、前記第2の反応物質のチャンバの少なくとも一部を規定する内側面及び前記内容物に接触する外側面をもつプラスチックの壁を有する熱交換部分を具えており、前記プラスチックの壁は、0.004インチ乃至0.012インチの間の厚さを有し、前記内容物は、前記第1及び第2の反応物質が混合するときに前記プラスチックの壁が壊れることを防止するためにヒートシンクとして機能する液体材料であることを特徴とする容器。
- 第1の反応物質を第2の反応物質と混合することによって内容物の温度を選択可能に変化させる容器において:
前記内容物を収容するための材料チャンバを具える容器本体部と;
前記容器本体部の一方の端部に連結されて、前記容器本体部内へ少なくとも部分的に延在する熱モジュールとを具え、前記容器本体部の他方の端部は、前記材料チャンバへのアクセスを提供する容器の開口を具えており、前記熱モジュールは、アクチュエータと、前記アクチュエータの一部にかかる力に応じて収縮位置と伸長位置の間で可動のピアシング部材と、前記反応物質を収容するための第1及び第2のチャンバであって、前記第1の反応物質のチャンバが前記第2の反応物質のチャンバに連通している開口を具え、前記開口が前記開口を囲む面を具え、前記第1の反応物質のチャンバは前記開口から延在する壁を具える第1及び第2のチャンバと、前記面に結合され前記第2の反応物質のチャンバから前記第1の反応物質のチャンバを密閉する破断可能な隔壁と、を具えており、伸長部材が前記伸長位置になると、前記ピアシング部材の遠位端部が前記破断可能な隔壁を壊して、前記反応物質は混合でき、
前記材料チャンバが、不活性ガスによって大気圧を超える圧力に加圧されることを特徴とする容器。 - 請求項9に記載の容器において、前記不活性ガスが、窒素、アルゴン、二酸化炭素、ネオン、又はヘリウムのうちの一つであることを特徴とする容器。
- 請求項9に記載の容器において、前記熱モジュールが、前記第2の反応物質のチャンバの少なくとも一部を規定する内側面及び前記内容物に接触する外側面をもつプラスチックの壁を有する熱交換部分を具えており、前記プラスチックの壁は、0.004インチ乃至0.012インチの間の厚さを有し、前記内容物は、前記第1及び第2の反応物質が混合するときに前記プラスチックの壁が壊れることを防止するためにヒートシンクとして機能する液体材料であることを特徴とする容器。
- 請求項9に記載の容器において、前記第1の反応物が、#14メッシュを通過する粒子の酸化カルシウム粒子を10%乃至20%含むことを特徴とする容器。
- 請求項9に記載の容器において、前記酸化カルシウム粒子が異なるサイズの酸化カルシウム粒子の混合物を含み、これは、#20メッシュを通過する粒子が10%乃至20%;#7メッシュを通過する粒子が75%乃至85%と;#14メッシュよりも細かいメッシュを通過する粒子が3%以下であることを特徴とする容器。
- 請求項1に記載の容器において、前記第1の反応物が、#14メッシュを通過する粒子の酸化カルシウム粒子を10%乃至20%含むことを特徴とする容器。
- 請求項13に記載の容器において、前記酸化カルシウム粒子が異なるサイズの酸化カルシウム粒子の混合物を含み、これは、#20メッシュを通過する粒子が10%乃至20%;#7メッシュを通過する粒子が75%乃至85%;#14メッシュよりも細かいメッシュを通過する粒子が3%以下であることを特徴とする容器。
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