JP6449692B2 - 蓋付き保温容器 - Google Patents
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Description
この蓋付き保温容器は、二重断熱構造とされて保温機能を備えた容器本体と、容器本体の開口部をねじで開閉する蓋体とを備える。蓋体は、外蓋と内蓋とで構成される。内蓋の下部外周にパッキン部が設けられ、パッキン部を容器本体のシール部に当て、内蓋を覆う外蓋を容器本体にねじで締め付けることでパッキン部をシール部に押し付けて密封状態とする。
また、内蓋には、熱い内容物が冷めるなどして容器本体内が減圧状態になったときに、蓋体を開け易くするための小径の空気孔が設けてある。空気孔は外蓋に取り付けたパッキンで密封し、外蓋を外すことで、減圧状態を開放することができるようになっている。
また、外蓋には、二重円筒部の内側に断熱材が取り付けられて蓋体からの放熱を抑えるようにしている。
開口部を有する二重断熱構造の容器本体と、前記容器本体の前記開口部を開閉する蓋体と、を備えた保温性を有する蓋付き保温容器であって、
前記蓋体内に電力供給部から電力が供給されて発熱または冷却する電気保温ユニットが設けられ、
前記電力供給部は、前記容器本体が収容される収納ポーチと区画され通気性を有する収納ポケット内に収納されて構成され、
前記電気保温ユニットは、前記蓋体を介する前記容器本体内からの放熱量を抑えて保温する、
ことを特徴とする。
ようにしても良い。
ようにしても良い。
ようにしても良い。
本実施形態では、電気保温ユニットが電気ヒータ70で構成され、電気ヒータ70は、電力供給部71から電力を供給することで発熱し、蓋体30を介する容器本体20内からの放熱量を抑えて保温性を確保する。
蓋付き保温容器10は、例えば、具だくさんのスープやみそ汁などが入れられ、容器本体20から直接、あるいは食器などに移して飲んだり食べたりするために用いられる。
この電気保温ユニットとしては、加熱ユニットである電気ヒータ70により、発熱させて放熱を抑えて保温性を確保する場合のほか、冷却ユニットにより、冷却し、入熱を抑えて保温性を確保する場合であっても良い。冷却ユニットしては、例えばペルチェ素子を挙げることができる。
なお、以下の説明では、電気保温ユニットとして電気ヒータ70を用い、発熱させて保温性を確保する場合を例に説明する。
内蓋31は、容器本体20の上縁内側を覆うものであり、上方が開口した有底の略2段円筒状に形成され、底部を塞ぐ底板部33と、これに続く底部側の小径円筒部34と、これに続く上方の大径円筒部35と、を備えている。
この密封用パッキン40の内蓋31への装着は、パッキン支持部39に被せるように密封用パッキン40の装着溝42を嵌め込む。これにより、環状の円板部43を内蓋31の大径円筒部35の下面に当てるようにする。
すると、密封用パッキン40のリップ部44が内蓋31の大径円筒部35の外周下端縁から下方に突き出した状態となる。
中蓋45は、内蓋31の内側に配置される。中蓋45は上方が開口した有底の略2段円筒状の中蓋本体46と、中蓋本体46の上縁部から外側に水平に突き出す環状の天面部47と、天面部47の外周縁から下方に連なり中蓋本体46と同心円状の外円筒部48と、で構成される。
中蓋本体46は、内蓋31と略相似形状に形成されており、内蓋31と同様に、底板部49、小径円筒部50、大径円筒部51と、で構成されている。
中蓋本体46の大径円筒部51の上縁部に上記の天面部47が一体に形成されている。
これにより、大径円筒部51と外円筒部48が2重円筒状となっている。中蓋本体46の外円筒部48の内周面に雌ねじ部52が形成してある。中蓋本体46の外円筒部48の雌ねじ部52を容器本体20の雄ねじ部23に螺合することで開閉することができる。また、中蓋45には、外蓋32との連結用の連結用円筒部53が天面部47から上方に突き出すように形成してあり、上端外周に円弧状の連結用係止部54が一体に形成してある。外蓋32との連結については、後述する。
2重円筒状の上蓋部56の外側円筒部63は、中蓋45の外円筒部48と同一の外径とされる。外側円筒部63の内周面に、中蓋本体46の連結用円筒部53の連結用係止部54が係止される連結用突状部64が円弧状に形成してある。
また、上蓋部56には、内側円筒部65が外側円筒部63と同心状に下方に突き出して形成してあり、下端部外周に保温用円筒部58の嵌合用突状部62が嵌合される環状の嵌合用突起部66が形成してある。
これにより、上蓋部56と保温用円筒部58とを互いに押し込むようにすることで、嵌合用突起部66と嵌合用突状部62を嵌合させ、上蓋部56と保温用円筒部58とを一体に連結することができる。
中蓋本体46と外蓋32との連結は、中蓋本体46の連結用係止部54に対して外蓋32の連結用突状部64を、円弧状の連結用係止部54のない部分に入れて連結用係止部54の下方に連結用突状部64を位置させる。この後、外蓋32を回転して連結用突状部64を連結用係止部54に係止することで、外蓋32を中蓋本体46に取り付けることができる。
また、中蓋本体46と外蓋32の分離は、外蓋32を中蓋本体46に対して回転した後、引き抜くようにすれば、外蓋32を中蓋本体46から分離して取り外すことができる。
電気ヒータ70は、小径円筒部60の内側の底板部57上に設けてあり、こうすることで、蓋体30の容器本体20内に最も近い最下部としてある。
電気ヒータ70は、蓋付き保温容器10が携帯されている間、例えば野外への移動中や通勤・通学中など、発熱させて容器本体20内からの放熱量を抑えることができるものとされる。
また、電気ヒータ70は、携帯中も発熱させることができるようにするため、電気ヒータ70への電力は、充電池などの電力供給部71で供給する。
電気ヒータ70としては、内容物を加熱するもの、すなわち、容器本体20内に入れた内容物を、入れたときの温度より必ずしも高めるものでなくともよい。また、電気ヒータ70によって、電気ヒータ70を設けていない蓋体30からの放熱により内容物の温度が低下することを、少しでも抑える程度であってもよい。このことから、電気ヒータ70の発熱容量は、内容物の加熱に必要な容量より小さい電力のもので良い。
電気ヒータ70は、例えば、1W、あるいは、1.2W程度の小電力ヒータが用いられ、電力供給部71としては、例えば、容量が3000mAh程度の充電池が用いられる。
アルミニウムシートで挟んだ電気ヒータ70が、保温用円筒部58の底板部57の上面に接着などで取り付けられ、上部の保温用の空間部59に断熱材72が充填してある。
電気ヒータ70を取り付ける底板部57は、電気ヒータ70による発熱で支障のない耐熱温度の樹脂で形成される。底板部57は、熱可塑性樹脂や耐熱性の高い熱硬化性樹脂で形成されるほか、金属材料で形成する(具体的な構造については、後述する)ようにしても良い。保温用の空間部59の断熱材72についても、電気ヒータ70の発熱で支障のない素材の断熱材を用いる。
この蓋体30を構成する上蓋部56に取り付けたコネクタ73には、電力供給部71に接続されたコネクタ74、75を備えるコード76が接続され、電力供給部71から電気ヒータ70に電力が供給される。
コネクタ73、74、75としては、例えばUSB(Universal Serial Bus)規格のコネクタが用いられる。また、電力供給部71として、例えばパソコンなどのUSBホスト機器やスマートフォン用のモバイルバッテリーが用いられる。USB2.0の規格では、電圧および最大電流が5V/最大電流500mAであり、USB3.0の規格では、5V/最大電流900mAであることから、電気ヒータ70としては、発熱量が2.5〜4.5Wのものまで使用することが可能となる。例えば、1.0〜1.2Wの電気ヒータ70を、電力供給部71として5V/3000mAhのモバイルバッテリーを用いて6時間程度電力を供給して発熱させることは何の支障もなく、蓋体30を介する容器本体20内からの放熱を防止することが可能である。
すると、内蓋31のパッキン支持部39に取り付けてある密封用パッキン40が内筒24のシール部27の円錐状のシール面28に当った状態となる。
この後、内蓋31の上方から中蓋45を被せる。そして、容器本体20の雄ねじ部23に中蓋45の雌ねじ部52をねじ込んで内蓋31を中蓋45で押し込む。中蓋45をねじ込むと、内蓋31の密封用パッキン40のリップ部44が容器本体20のシール面28に押し付けられて密封状態が保持される。
次いで、中蓋45を覆うように外蓋32を被せ、中蓋45の円弧状の連結用係止部54のない部分に、上蓋部56の連結用突状部64を入れた後、上蓋部56を中蓋45に対して回転して、連結用係止部54に連結用突状部64を係止して外蓋32が連結される。
最後に、外蓋32のコネクタ73に電力供給部71に接続されているコネクタ74、75を備えるコード76を接続して電気ヒータ70に通電する。
こうすることで、外蓋32内の電気ヒータ70が発熱され、蓋体30を介する容器本体20内からの放熱量を抑えて、保温性を向上することができる。
この蓋付き保温容器10では、外蓋32に電気ヒータ70を設けることで、蓋体30の温度は高まり、蓋体30と周囲との温度差は大きくなって蓋体30からの放熱量は多くなるが、蓋体30を介する容器本体20内からの放熱量を小さくすることができる。
これにより、容器本体20内に入れられている内容物の温度の低下を抑えることができ、蓋付き保温容器10の保温性を向上することができる。
こうすることで、ポーチ本体に蓋付き保温容器10が収納され、区画されたバッテリー収納ポケットにモバイルバッテリーを収納することで、モバイルバッテリーが電気ヒータ70の近くで高温になることを防止する。なお、バッテリー収納ポケットをメッシュ生地などで形成して通気性を高めるようにしてもよい。
また、バッテリー収納ポケットに収納したモバイルバッテリーから外蓋32内の電気ヒータ70への電力供給を、例えば、収納ポーチ内に取り付けたワイヤレス給電用送信部と、外蓋32内に取り付けたワイヤレス給電用受信部とで行うようにしてもよい。
こうすることで、蓋付き保温容器10は、電気的な接続部のない、完全なワイヤレス状態とすることができる。
蓋付き保温容器10は、図5および図6に示すように、蓋体30の構成が異なる。
蓋体30は、内蓋31と、外蓋32とで構成されており、中蓋45が省かれている。
内蓋31の大径円筒部35には、上縁部から外側に水平に突き出す環状の天面部47が形成されている。天面部47の外周縁から下方に連なる同心円状の外円筒部48が形成されている。これにより、内蓋31では、大径円筒部35と外円筒部48が2重円筒状となっている。この内蓋31は、内蓋31の外円筒部48の内周面に形成した雌ねじ部52を、容器本体20の雄ねじ部23に締め付けることで、内蓋31を容器本体20に直接固定することができる。また、内蓋31には、外蓋32との連結用の連結用円筒部53が天面部47から上方に突き出すように形成され、上端外周に円弧状の連結用係止部54が一体に形成される。内蓋31と外蓋32との連結については、既に説明した上記実施例と同一である。なお、この内蓋31の構成以外は、既に説明した蓋付き保温容器10と同一である。
次いで、内蓋31を覆うように外蓋32を被せ、内蓋31の円弧状の連結用係止部54のない部分に、上蓋部56の連結用突状部64を入れる。そして、上蓋部56を内蓋31に対して回転して、連結用係止部54に連結用突状部64を係止して外蓋32を内蓋31に連結する。
最後に、外蓋32のコネクタ73に電力供給部71に接続されているコネクタ74、75を備えるコード76を接続して電気ヒータ70に通電する。
こうすることで、外蓋32内の電気ヒータ70が発熱され、蓋体30を介する容器本体20内からの放熱量を抑えて、保温性を向上することができる。
また、電気ヒータ70が取り付けられた外蓋32を中蓋45や内蓋31から分離することができ、外蓋32を外した状態で、中蓋45や内蓋31を洗うことできる。これにより、電気ヒータ70は、密封状態で外蓋32に取り付けておく必要はない。
また、中蓋45を介して外蓋32で覆う蓋体30の場合には、内蓋31の空気孔36の空気孔用パッキン38が負圧により引き込まれて減圧状態を開放する際に、内部の液体が内蓋31の上部にしみ出すことがあっても電気ヒータ70が取り付けられた外蓋32の下面に内部の液体が付着するおそれは全くない。
蓋付き保温容器10は、図7に示すように、蓋体30の外蓋32の構成が異なり、底板部57Aを金属材料とすることで、電気ヒータ70による容器本体20の内部への熱の伝わりを良くしている。
外蓋32は、天面部55を備えた有天の2重円筒状の上蓋部56と、金属材料の底板部57Aと、底板部57Aで塞がれる2段円筒状の保温用円筒部58とを備える。
底板部57Aは、金属材料を用いて外蓋32の底部を塞ぐ円形に形成されている。
保温用円筒部58は、底板部57Aの下面を支持する水平のフランジ部60aを備える底部側の小径円筒部60と、これに続く上方の大径円筒部61と、を備えている。
金属材料の底板部57A上には、電気保温ユニットとして電気ヒータ70が取り付けられる。電気ヒータ70は、既に説明したように、例えば発熱導線をシリコンで被覆した線状のヒータを、平面形状を渦巻状や両端部で滑らかに折り返すジグザグ状などとし、両面をアルミニウムシートで挟んで構成したものが用いられる。なお、発熱導線をシリコンで被覆した線状のヒータは、アルミニウムシートで挟まずに用いても良く、セラミックヒータなど他のヒータを用いても良い。
アルミニウムシートで挟んだ電気ヒータ70が、金属材料の底板部57Aの上面に接着などで取り付けられる。電気ヒータ70は、耐熱温度の高いシリコンや発泡シリコンの内側断熱材72aで覆われ、内側断熱材72aによって金属材料の底板部57Aの下側縁部も覆ってある。そして、内側断熱材72aの上部が断熱材72で覆われている。断熱材72は、外蓋32の保温用の空間部59に充填されている。
内側断熱材72aを用いることで、電気ヒータ70への供給電力を増大して発熱温度を高くしても外側の断熱材72は、耐熱温度が低い材料をそのまま使用することができ、保温用円筒部58の材料についても同様である。内側断熱材72aの厚さを調整すれば断熱材72の温度を耐熱温度以下にすることができる。
なお、図7では、電気ヒータ70の厚さを、図6の場合に比べて薄く図示してあるが、電気ヒータ70の寸法そのものを表したものではなく、構造の一例を示したものにすぎない。例えば、厚い電気ヒータ70の取り付けスペースを確保する必要がある場合には、断熱材72の厚さを薄くするようにすればよい。
このように、金属材料の底板部57A上に保温ユニットを構成する電気ヒータ70を設けることで、容器本体20の内部への熱の伝わりが良くなり、保温性を一層向上することができる。
なお、この外蓋32の上記構成以外は、既に説明した蓋付き保温容器10と同一である。
次いで、内蓋31を覆うように外蓋32を被せ、内蓋31の円弧状の連結用係止部54のない部分に、上蓋部56の連結用突状部64を入れる。そして、上蓋部56を内蓋31に対して回転して、連結用係止部54に連結用突状部64を係止して外蓋32を内蓋31に連結する。
最後に、外蓋32のコネクタ73に電力供給部71に接続されているコネクタ74、75を備えるコード76を接続して電気ヒータ70に通電する。
こうすることで、外蓋32の金属材料の底板部57A上の電気ヒータ70が発熱され、底板部57Aから容器本体20へ熱が伝わる。これにより、蓋体30を介する容器本体20内からの放熱量を一層確実に抑えて、保温性を向上することができる。
また、この蓋付き保温容器10でも、既に説明蓋付き保温容器10と同様の効果を奏するものである。
[実施例1]
蓋付き保温容器10として、図5に示した蓋体30を内蓋31と外蓋32とで構成した場合で、外蓋32の底板部57に1.0Wの電気ヒータ70を取り付けた。二重断熱構造の容器本体20に温度85℃のお湯を270ml入れ、周囲温度を20℃として湯温の変化を測定した。なお、比較のため、電気ヒータ70を使用しない場合についても湯温の変化を測定し、測定結果を表1および図8に示した。
温度が85℃のお湯は、ヒータなしの場合には、6時間後の温度が54.4℃となり、飲用としては温かく感じなかったが、1Wのヒータを使用した場合には、6時間後の温度が65.8℃と11.4℃高く、温かく感じた。これにより、蓋体30の温度は電気ヒータがない場合に比べ高くなり、蓋体30自体から周囲への放熱量は多くなっても蓋体30を介する容器本体20内からの放熱量は抑制され、蓋付き保温容器10としての保温性が向上したことを確認できた。
蓋付き保温容器10として、図5に示した蓋体30を内蓋31と外蓋32とで構成した場合で、外蓋32の底板部57に1.2Wの電気ヒータ70を取り付けた。二重断熱構造の容器本体20に温度90℃のお湯を380ml入れ、周囲温度を30℃としてヒータの温度と湯温の変化を測定した。ヒータの温度と湯温の測定結果を表2および図9に示した。
ヒータの温度は、通電により温度が上昇した後、6時間の間に88.8℃から82.4℃の範囲でわずかに変化した。90℃のお湯は、6時間後の温度が72.0となり、72.0℃のお湯は、十分温かく感じた。これにより、蓋体30を介する容器本体20内からの放熱量が抑制され、蓋付き保温容器10の保温性が向上したことを確認できた。
また、電力供給部71を蓋付き保温容器10とは別の外部に設け、コネクタ73、74を介する電気ヒータ70に電力を供給するようにしたが、蓋付き保温容器10の外蓋32の上部や、上蓋部56の断熱材72の上部などに設けて一体構造としたり、容器本体20の外筒25の外周部などに設けるようにしても良く、さらに、容器本体20の底部21の下部に合成樹脂などの下蓋部を連結して収納するようにしても良く、電気ヒータ70の発熱の影響を極力避けることができる部分に設けることが好ましい。
さらに、電気保温ユニットとして電気ヒータ70を設ける場合を例に説明したが、電気保温ユニットをペルチェ素子等の冷却ユニットで構成し、冷却素子の側面を断熱材にて覆い断熱し、容器本体20内の入熱による温度上昇を抑えるようにして保温性を確保するようにしてもよい。この冷却ユニットを用いる場合も、金属材料の底板部57A上に設置することで熱の伝わりをよくし、保温性を向上することができる。
冷却ユニットとしては、内容物を冷却するもの、すなわち、容器本体20内に入れた内容物を、入れたときの温度より必ずしも低めるものでなくともよい。また、冷却ユニットによって、冷却ユニットを設けていない蓋体30からの入熱により内容物の温度が上昇することを、少しでも抑える程度であってもよい。
また、蓋付き保温容器10の例として、スープなどを入れる保温用容器を例に説明したが、内容物については、何ら限定するものでない。
20 …容器本体
21 …底部
22 …開口部
23 …雄ねじ部
24 …内筒
25 …外筒
26 …真空層
27 …シール部
28 …シール面
30 …蓋体
31 …内蓋
32 …外蓋
33 …底板部
34 …小径円筒部
35 …大径円筒部
36 …空気孔
37 …突状部
38 …空気孔用パッキン
39 …パッキン支持部
40 …密封用パッキン
41 …円筒部
42 …装着溝
43 …円板部
44 …リップ部
45 …中蓋
46 …中蓋本体
47 …天面部
48 …外円筒部
49 …底板部
50 …小径円筒部
51 …大径円筒部
52 …雌ねじ部
53 …連結用円筒部
54 …連結用係止部
55 …天面部
56 …上蓋部
57 …底板部
57A…底板部(金属材料)
58 …保温用円筒部
59 …保温用の空間部
60 …小径円筒部
61 …大径円筒部
62 …嵌合用突状部
63 …外側円筒部
64 …連結用突状部
65 …内側円筒部
66 …嵌合用突起部
70 …電気ヒータ(電気保温ユニット)
71 …電力供給部
72 …断熱材
72a…内側断熱材
73 …コネクタ
74 …コネクタ
75 …コネクタ
76 …コード
Claims (5)
- 開口部を有する二重断熱構造の容器本体と、前記容器本体の前記開口部を開閉する蓋体と、を備えた保温性を有する蓋付き保温容器であって、
前記蓋体内に電力供給部から電力が供給されて発熱または冷却する電気保温ユニットが設けられ、
前記電力供給部は、前記容器本体が収容される収納ポーチと区画され通気性を有する収納ポケット内に収納されて構成され、
前記電気保温ユニットは、前記蓋体を介する前記容器本体内からの放熱量を抑えて保温する、
ことを特徴とする蓋付き保温容器。 - 前記蓋体は、前記容器本体の前記開口部の内側を塞ぐ内蓋と、前記内蓋を覆う外蓋とを備え、前記電気保温ユニットは、前記外蓋に設けられて前記内蓋から分離可能に設けられる、
ことを特徴とする請求項1に記載の蓋付き保温容器。 - 前記電気保温ユニットに電力を供給する電力供給部は、前記容器本体の外部に設けられ、前記電気保温ユニットと接続部材を介して接続される、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の蓋付き保温容器。 - 前記電気保温ユニットは、電気ヒータである、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の蓋付き保温容器。 - 前記電気ヒータは、4.5W以下の発熱量である、
ことを特徴とする請求項4に記載の蓋付き保温容器。
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