JP3571653B2 - 熱交換装置をその内部に有する食料品または飲料物用非金属容器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に、食料品もしくは飲料物に接触する外面を備え、駆動されると食料品もしくは飲料物の温度を変える熱交換装置を中に有する、食料品と飲料物とを中に保管するための容器と、特に、このような容器がガラス、プラスチックもしくは内部が防水加工された紙のような非金属材から形成された装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
食料品もしくは飲料物の温度を必要に応じて変えるための、食料品もしくは飲料物用容器のような容器中に収容され得る簡単で、効果的かつ安全な装置を提供することが望まれている。
キャンプ、ビーチ、舟遊び、釣り等のような、氷もしくは冷凍品が容易に手に入らない場所にいるときなど、多くの場合には、飲食前に冷却され得る飲料物を有するのが好ましい。従来、氷と飲料物用の容器とを収容してこれら飲料物を望ましい方法で飲まれ得るようにするアイスボックス等を個々に持っていかなければならなかった。このようなアイスボックスの利用は、厄介で、相当量の空間を占め、この中の氷が交換されなくてはならないような状態になった後は、非常に限られた時間しか持続しない。また、使用中は、時々、氷が溶けて生じる水をアイスボックスから出すことが必要である。
【０００３】
例えば、キャンプ、舟遊び、釣り、飛行機での飛行時などのような、飲食前に食料品もしくは飲料物が暖められるかもしくは冷却されるのが好ましいときは数多い。このような多くの場合、ストーブ、電気コイル等のような熱発生装置を利用して食料品もしくは飲料物を加熱することができないので、加熱は不可能である。このような状況において、例え加熱されたときに味が良くなるとしても、食料品もしくは飲料物は、常温で飲食されなくてはならなくなる。
【０００４】
先行技術においては、駆動されると中に収容された食料品もしくは飲料物の温度を変える熱交換装置を中に備えた、食料品もしくは飲料物を収容する容器を提供しようという試みが多くなされている。食料品もしくは飲料物を冷やすためのこのような装置の例が、米国特許第２，４６０，７６５；３，３７３，５８１；３，６３６，７２６；３，７２６，１０６；４，５８４，８４８；４，５６６，８３８；４，７８４，６７８；５，２１４，９３３；５，２８５，８１２；５，３２５，６８０；５，３３１，８１７；５，６５５，３８４；５，６０６，８６６；５，６５５，３８４に説明されている。中に収容された食料品もしくは飲料物を加熱するために利用される容器は、米国特許第５，６２６，０２２に説明されている。
【０００５】
上述されたような先行技術の装置の全てにおいて、食料品もしくは飲料物を収容する容器は、金属で形成され、そして、食料品もしくは飲料物の温度を変えるための熱交換装置は、金属から構成され、また、熱交換装置は、クリンプ加工か溶接か蝋付け等によって容器の外側に取り付けられている。
現在、食料品もしくは飲料物が、プラスチック、ガラスもしくは内部が防水加工された紙でできた製品から形成されているような非金属容器に収容されている多くの例がある。しかしながら、出願人は、先行技術の、駆動される（ａｃｔｉｖａｔｅ）と非金属容器中に収容された食料品もしくは飲料物の温度を変える熱交換装置の一部を含む、食料品もしくは飲料物のための非金属外側容器を知らない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
食料品または飲料物用容器装置は、食料品または飲料物を収容するための食料品グレード材料で構築され、食料品または飲料物を接触する外面を有する金属材料で構築された内側容器を有し、駆動された場合、材料を駆動するための手段と共に食料品または飲料物の温度を変える材料を収容する熱交換装置を有している。金属材料の尿機を非金属材料の容器に恒久的に固定する手段が提供される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、食料品または飲料物をその中に収容するガラスまたはプラスチック、あるいは防水内層を有する紙製品から構成されたもののような食料品グレード（ｇｒａｄｅ）非金属容器に関し、その温度は人によってより心地よい賞味ができるように、周囲の温度より低いかまたは高い温度にされなければならない。これを達成するために、非金属容器は、外側の容器内に収容された食料品または飲料物と接触する外面を有し、金属材料で構成された熱交換装置（ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｕｎｉｔ）がその内部に組み込まれている。バルブのような機構が熱交換装置内に組込まれていて、駆動されるかまたは押圧された際に、熱交換装置に収容された材料を駆動して食料品または飲料物の温度を変えるために、食料品または飲料物を熱交換装置の外面と接触するようにする。熱交換装置内に収容された材料が冷媒である場合、食料品または飲料物の熱容積（ｈｅａｔ ｃｏｎｔｅｎｔ）を冷媒の排出によってバルブを通して大気中に除去することによって、食料品または飲料物の温度は低下する。従来から多くの冷媒が開示されてきていて、それには、例えばハロゲンガス、クロロフルオロカーボン、ヒドロフルオロカーボン、ハロゲンガスとヒドロカーボンとの混合物、液化ヒドロカーボンガス、アンモニア、二酸化炭素および類似のものがある。多くの場合、これらの冷媒は、可燃性または温室効果あるいはそのようなものに貢献することによって環境になじまないので危険である。本発明の好ましい実施例によれば、炭素−二酸化炭素吸着／脱着冷媒システムを有する冷媒システムが使用されている。そのようなシステムは米国特許第５、６９２、３８１に示されているが、ここで参照して取り込む。
【０００８】
外側の容器内に収容された食料品または飲料物に熱を適用するための１つのシステムは、米国特許第５、６２６、０２２に示されているが、ここで参照して取り込む。
熱交換装置が食料品または飲料物を冷却するか、または、食料品または飲料物を加熱するかに無関係に、本発明は同等に適用可能である。本発明のキーになる態様は、食料品または飲料物を収容するためのガラスまたはプラスチック、あるいはプラスチッキ被覆のような防水内層を有する紙製品から構成された非金属の外側の容器の使用を含んでいるけれども、駆動されることができ、また、駆動された際、外側の容器に収容された食料品または飲料物の温度を変化するような方法で恒久的に外側の容器に取着された金属材料で構成された熱交換装置を有する。
【０００９】
特に図１を参照すると、本発明の原理によって構築された容器装置、およびより特に、外側の容器が食料品グレードプラスチック材料で構築されたような装置の１つの実施例の分解図が示されている。図１に示されたように、好ましくはこの分野でよく知られているポリエステルプラスチック材料（ＰＥＴ）で構成された外側の容器１０が設けられている。ボトル１０は、その底部１４に開口部１２を有して形成されている。開口部は、開口部１２を規定する内方へ向けられた円形のフランジ１６を有するようにして形成される。他の全ての態様において、ボトル１０は、この分野でよく知られたような食料品または飲料物を収容するために使用されるタイプである。例示のためと記述を容易にするために、図１と２に示されたもののみが、底部に規定された開口部１２用のこの分野の当業者に知られた代表的なプラスチック食料品ボトルである。熱交換装置２０は、好ましくは、プラスチック材料で構成された外側の容器１０内に収容された食料品または飲料物（図示せず）と接触する外面２４を有する内側の容器２２を備えている。代表的には、熱交換装置２０の外面２４は、食料品グレードコーティングで被覆されていて、食料品または飲料物が、熱交換装置２０を構成している金属材料と接触することを阻止する。熱交換装置はその中に開口部２６を規定している。開口部２６は、符号２８で示されたように、金属容器２２の開口端部をカールすることによって規定される。カールは、内方または外方のいずれでもよく、内側の容器２２の構築用に所望な手段に依存する。
【００１０】
バルブ機構３０は、熱交換装置２０において開口部２６を閉成するのに使用され、作動されると、次いで、外側の容器１０内に収容された食料品または飲料物の温度を変えるために容器２２の内部に収容された材料を駆動する。代表的には、バルブ装置３０は、バルブ３４がそこに取着された金属のバルブカップ３２を備えている。バルブステム３６は、その中に収容された適切なスプリング３８によって非作動位置に保持される。開口部４０が設けられているので、図１に示されたように上方へ押圧するように押された場合、内側の容器２２（熱交換装置）内に収容された材料は、以下により詳細に述べるように、開口部４０を通りバルブ３４を通って、その内部から出ることができる。プラスチックボトル１０（開口部１２を除いて）と熱交換装置２０を閉成するバルブ機構とは、この分野で知られた構成である。しかしながら、それに取着されたバルブ装置３０を有する熱交換装置２０を、食料品または飲料物を収容する非金属容器に恒久的に固定することは、出願人の知る限りでは他に従来技術がない。
【００１１】
フランジ１６への取着用に使用され、ボトル１０内に収容された食料品または飲料物の内容物を封止しその漏洩と汚染を阻止するような方法で、保護キャップ４４と共に開口部１２を閉成し、熱交換装置２０とバルブ３０とをプラスチックボトル１０の底部に適切に位置するために機能する装置４２が示されている。この装置４２は、プラスチックのワッシャー形状の部材であり、上面４８を有する径方向外方へ伸びたフランジ４６を有している。溶接ビード５０は、外方へ伸びたフランジ４６から上方へ垂直に延びている。ビード５０は、以下に述べる組み立てに際して、ボトル１０の開口部１２を取り巻く内方へ向いたフランジ１６の面５２と接触する。適切な熱と圧力の適用に際し、ビード５０は面５２と共にまたはその中に溶け込み、それによってボトル１０の底部１４に部材４２を封止する。部材４２はまた、そこを通る開口部５４を規定する。開口部５４は、内方へ向いたフランジ５８に接続された内方へ向いたリップ部５６を規定している。内方へ向いたフランジ５８は、部材４２の本体部６０によって外方へ向いたフランジ４６に接続されている。図示したように、溝６２がリップ部５４と内方へ向いたフランジ５８との継ぎ目によって設けられている。溝６２は、内側の容器２２のカールされた端部２８を収容するのに適している。
【００１２】
注目すべきことは、バルブカップ３２が外方向に向けられ、上方へ返されたフランジ６４を有していることである。組み立てられた場合、リップ部５６は、カールされた端部２８とフランジ６４との間に狭持され、容器１０の収容物の漏洩を阻止するための封止部として機能する。代表的には、リップ部５６をフランジ６４とカールされた端部２８との間に位置付けた後の組み立てプロセスにおいて、クリンプ力（ｃｒｉｍｐｉｎｇ ｆｏｒｃｅ）が、内側の容器２２とバルブ３０とをこれらの間に挟まれた部材４２と一体に取着するために適用される。
【００１３】
アクチュエータすなわち保護キャップ４４は、くぼみ６８をその中に有する外方へ向けられたフランジ６６を有する。アクチュエータはまた、本体部７０を有していて、その下方の部分７２に外方へ向けられた隆起部７４を有している。下方の部分またはスカート部７６は、その中に、スカート部７６が内方へ撓ませられた複数の凹部すなわちスリット７８を有していることもまた注目しなければない。このような構造は、キャップすなわちアクチュエータ４４が、バルブカップ３２の内部の適切な位置に嵌め込まれることを可能にするが、これは以下においてより詳述する。
【００１４】
アクチュエータのフランジ６６は、組み立てに際し、部材４２のフランジ５８から下方へ向けられた付加的な溶接ビード８２を接触する面８０を有している。キャップすなわちアクチュエータ４４が適切な位置に嵌め込まれた場合、適切な力と熱とがフランジ６６に適用され、溶接ビード８２を面８０に溶解すなわち溶融し、それによって、付加的な封止を実行し、そして、プラスチックボトル１０の底部における開口部１２の封止を完全にする。
【００１５】
図２をより詳細に参照すると、図１に関連して上記で述べられたような構造が、組み立てられた状態で示されている。図１において使用された参照符号は、図２の同一の部品用にも同様に使用される。
図２に示されたように、バルブカップ３２は、８４で示されたようにクリンプ（ｃｒｉｍｐ）されていて、その外壁８６は、熱交換装置の内側の容器２２のカール部２８上の外方へ延びている。カール部が図２において乱れていないように示されているが、実際上は、８４で示されたようなクリンプを達成するために適切な力が適用された場合、カール部２８は、いくらか変形され、それによってバルブカップ３０を熱交換装置２０の内側の容器２２の開口部２６に確実に封止的に固定する。
【００１６】
溶接部８７と８８とは、図２に示されている。溶接部８７は、適切な熱と圧力とがフランジ５０に適用された場合に形成され、ビード５０が、ボトル２０の底部１４のフランジ１６の面５２内に溶融するようにする。溶接部８８は、ビード８２が面８０内に溶融するように、適切な熱と圧力とがフランジ６６に適用された場合に形成され、それによって、保護キャップを部材４２に封止する。
【００１７】
特に図３を参照すると、熱交換装置２０をプラスチックボトル１０に固定するための封止機構がより詳細に示されている。図３に鮮明に示されているように、溶接部８７と８８とは、全体的に９０で示されたように、ボトル１０への全体の取着機構をはっきりと完全にしている。バルブカップ３０が、その上に位置付けられた弾性的なコーティング９４を有する金属層９２を備えた二重の層を構成されていることもまた示されている。弾性的なコーティングは、熱交換装置２０の内側の容器２２のチャンバー９６内に収容された材料のために封止部を提供する補助となる。従来技術の特許に示されたように、材料９６は、典型的には、バルブ３４と共に容積９６を維持する圧力下にあり、また、バルブステム３６が押されるまで要求されるような圧力下にある。図３にさらに鮮明に示されているように、外側の突起部７４は、保護キャップの本体部７０をバルブカップ３２内の位置内にはめ込むことを可能にする。保護キャップ４４の本体部７０は、矢印１０２で示されたように内方へ押圧することによって押された場合、バルブステム３６をスプリング３８の力に抗して押すボタン１００を有する。ボタン１００は、肩部１０６を規定するクリンプ領域１０４を有する。
【００１８】
ボタン１００が押されると、図３にも見られるように、ヒンジ１０８の周りに旋回し、ドッグ（ｄｏｇ）１１２を押してチャンバー１０内に入る。肩部１０６がドッグの端部１１４を通過すると、ドッグは、図３で示された位置に反動的に戻って、面１１４が肩部１０６を係合し、それによってバルブステム３６をスプリング３８の力に抗して保持する。そのようなことが起こった場合、内側の容器２２内に収容された材料９６は、開口部４０を通り、フランジ１１６の周りを通過し、バルブステム３６の溝１１８を通って逃げ、ボタン１００と本体部７０との間の分離部を通って大気中へ逃げる。そのようなことが起こると、ボトル１０内の食料品または飲料物の形状で内側の容器２２の外面２４と接触する内容物は、材料９６に依存してその温度が変えられる（すなわち冷却されるか加熱される）。
【００１９】
ここで、図４を参照すると、本発明に係わって構成された金属熱交換装置を有する非金属容器の代替実施形態が示されている。図４に示されているように、容器１２０はガラスでできている。更に、容器１２０は、添付され本発明の範囲を規定している請求項では限定されていないが、典型的な飲料物ボトルのように示されている。ボトル１２０の底部１２２は開口され、そして、内方へ方向付けられボトル１２０の内部全体の周りの肩部１２８を規定するフランジ１２６で終わる孔１２４を規定している。孔１２４は、ねじ部１２８のような固定構造を規定している。これに応じた、スカート部１３２を有するねじ付きキャップ１３０が、設けられている。スカート部１３２は、Ｏ−リング１３６もしくは、凹部１３８中に挿入された適当なツールを利用してキャップ１３０が所定位置にねじ締め可能に固定された肩部１２８に接する同様のシール装置を収容するグルーブ１３４を有する。
【００２０】
金属でできた内側の容器１４２を有する熱交換装置１４０が、ボトル１２０の中に取着されている。図示されたように、金属キャップ１４４が、ねじ止めもしくはクリンプ加工によって、内側の容器１４２に取着されている。適当なシール１４６が、内側の容器１４２とキャップ１４４との間に設けられている。また、キャップ１４４は、閉成用キャップ１３０に設けられたグルーブ１５２中に装着された付加的なＯ−リング１５０と係合し外に突出する封止ビード１４８を有する。スカート１３２は、内方へ方向付けられた停止部１５３を有する。この停止部は、キャップ１４４と係合し（ｔｒａｐ）、かくして、熱交換装置１４０を所定位置でしっかりと保持している。
【００２１】
上述されたような構造と同様に、キャップ１４４の広がった部分の周囲の所定位置に、クリンプ加工されたバルブカップ１５４が設けられている。上述されたものと同様のバルブ１５８が、バルブカップ１５４に所定位置で取着されている。また、上述されたものと同様に構成された保護キャップ、即ち、アクチュエータ４４が設けられている。しかしながら、この場合、保護キャップ、即ち、アクチュエータ４４は、クリンプ加工されたバルブカップ１５４内の所定位置ではめ込まれているのみで、溶接もしくは他の方法で取着されていない。これは、図４に示された構造に係われば、必要がないからである。
【００２２】
図４に示された構造のものの動作は、上述の図２並びに図３に示されたものと同一である。それ故、図４に示された構造に関する付加的な説明は行わない。
上述され説明されたものは、例えばガラスまたは金属もしくは内部が防水加工された紙の製品で形成され非金属の外側の容器が、非金属の外側の容器に恒久的に機能的に固定された金属でできた内側の容器を備えた熱交換装置を有し得る構造である。かくして、熱交換装置の一部として収容された適当なバルブを駆動すると、熱交換装置の中身は解放され得、かくして、非金属の外側の容器中に収容された食料品もしくは飲料物の温度が変えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理により構築された食料品または飲料物用容器装置の分解図。
【図２】図１の組み立てられた形状の構造を示す図。
【図３】熱交換装置を非金属材料の容器に取着する特定の手段をより詳細に示す図。
【図４】本発明の原理により構築された構造の他の実施例を示す図。

Claims (5)

1. 食料品または飲料物用容器装置であって：
   食料品または飲料物を収容するための食料品グレードプラスチック材料で構築され、頂部と底部（１４）を有する外側の容器（１０）を有し、底部がそこを通過する開口部（１２）を規定していて；
   熱交換装置（２０）は、
   （ａ）開口端部（２６）と閉成端部とを有し、金属材料で構成されていて、前記食料品または飲料物と接触するための外面を有する内側の容器（２２）を備え、
   （ｂ）前記熱交換装置は駆動された場合前記食料品または飲料物の温度を変える材料を収容していて、
   （ｃ）前記開口部に設けられ前記材料を駆動するためのバルブ装置（３０）を備え、
   （ｄ）そこを通る中央の開口部（５４）を規定するプラスチックのワッシャー形状部材（４２）を備え、前記熱交換装置は、前記開口部において、開口部を通るバルブと共に開口部を通って前記ワッシャー部材に取着されていて、
   （ｅ）前記ワッシャー部材は、前記外側の容器の底部の開口部にかけわたされ、前記外側の容器と前記ワッシャー部材とは、外側の容器の底部開口部を閉成し封止するために相互に接触する領域で溶融し一体に結合されることを特徴とする食料品または飲料物用容器装置。
2. 前記外側の容器とワッシャー部材とは、前記ワッシャー部材と前記底部開口部に隣接する外側の容器との間で、前記溶接シーム（８７）によって溶融し結合されることを特徴とする請求項１記載の食料品または飲料物用容器装置。
3. 不注意な作用に対して前記バルブ装置を保護するための保護キャップ（４４）をさらに有することを特徴とする請求項２記載の食料品または飲料物用容器装置。
4. 前記保護キャップの本体部は、前記ワッシャー部材の適切な位置に溶融され結合される外側へ延びたフランジ（６６）を有することを特徴とする請求項３記載の食料品または飲料物用容器装置。
5. 前記保護キャップは、モールドされたプラスチック材料で構成され、前記保護キャップを前記バルブ装置の適切な位置には嵌め込まれるようにするスカート部（７６）を規定することを特徴とする請求項３記載の食料品または飲料物用容器装置。

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