KR100313159B1 - 내용물을가열또는냉각하는일체성형모듈의용기 - Google Patents

내용물을가열또는냉각하는일체성형모듈의용기 Download PDF

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Abstract

식품, 음료 또는 약물과 같은 물질을 지지하는 용기는 캡 및 용기보디를 포함한다. 용기보디는 반응물용 중공과 단일체로 형성된 물질용 중공을 가진다. 반응물용 중공은 고체반응물을 함유하고, 캡은 액체반응물을 함유하여, 이들이 혼합될 때, 선택된 반응물에 따라서 발열반응 또는 흡열반응이 일어난다. 캡은 일단을 막는 액추에이터 디스크 및 타단을 막는 부서지기 쉬운 배리어를 가진 튜브형 보디섹션을 가진다. 배리어를 제외하고는, 캡은 단일체의 구조이다. 캡은 디스크의 내면으로부터 배리어를 향하여 연장되는 하나 이상의 프롱을 가진다. 사용자가 액추에이터 디스크를 누를 때, 이것이 내향으로 구부러져서 프롱을 배리어를 향하여 이동시킨다. 프롱이 배리어를 천공할 때, 반응물이 혼합된다. 두 개의 중공 사이에 전달된 열이 물질을 가열 또는 냉각시킨다. 반응물용 중공을 형성하는 용기의 벽은 주름형상 즉 파형으로 하여 열전달을 향상시킬 수 있다.

Description

내용물을 가열 또는 냉각하는 일체성형 모듈의 용기
용기는 일본 사케(sake), 커피, 또는 수프와 같은 용기내의 물질을 데우는 일체성형 모듈을 가질 수 있다. 이러한 자체가열 용기의 예는 미합중국 특허 제4,640,264호(야마구치 외) 및 미합중국 특허 제4,784,113호(나가이 외)에 개시되어있다. 이러한 용기는 식품 또는 음료가 밀봉되어 있는 외측캔 및 두 가지 화학반응물을 함유하는 밀봉된 모듈 즉 내측캔을 포함하는 것이 일반적이다. 반응물은 서로 분리되어 있을 때는 안정적이지만, 혼합될 때는 발열반응을 일으킨다. 다른 반응물과의 결합으로 흡열반응을 일으키게 하여 용기의 내용물을 냉각시기는 것은 공지되어 있다.
내측캔은 외측캔의 일단에 인접하여 배설되는 것이 일반적이다. 내측캔은 메탈호일(metal foil)과 같은 부서지기 쉬운 배리어(barrier) 또는 얇은 플라스틱 필름으로 분리되는 두 개의 체임버를 가지고, 이들 각각에는 한 가지의 화학반응물을 함유하고 있다. 일반적으로, 반응물중 한 가지는 용액이고, 다른 한 가지는 고체분말 또는 그래뉼(granular) 형태이다. 로드(rod)가 내측캔에 인접하는 말단에서 외측캔으로 연장된다. 로드의 일단은 배리어에 인접하고, 타단은 외측캔 바깥쪽의 버튼(button)에서 종료된다. 외측캔의 내용물을 가열 또는 냉각하는 반응이 일어나도록, 캔의 그 단부를 직립으로 하여 배설한다. 버튼을 눌러 로드에 하향으로 힘을 가함으로써, 배리어가 부서지고 액체반응물이 고체반응물내로 떨어진다. 로드의 단부는 플레어헤드(flared head)를 가지고 배리어의 완전한 천공을 용이하게 할 수 있다. 발열반응에 의하여 발생되거나 또는 흡열반응에 의하여 사용된 열이 내측캔과 외측캔의 내용물 사이에 전도된다. 발열반응에서는 또한 가스가 발생되는 것이 일반적이고, 이것은 용기 단부의 배출구를 통하여 배출된다. 반응이 중단되었을 때, 용기를 거꾸로 한다. 외측캔의 제2 단부는 풀탭(pull-tab)과 같은 개방될 수 있는 실(sea1)을 가지고, 이를 통하여 사용자는 가열된 내용물을 소비할 수 있다.
당해 기술에 공지된 자체가열 및 자체냉각 용기는, 호일배리어를 천공하는 메커니즘이 일반적으로 다수의 콤포넌트를 가지기 때문에, 제조하는 데는 비경제적이다. 내측갠은 고체반응물을 함유하고, 일단을 밀봉하는 짧은 튜브형의 캡을 가진다. 캡은 액체반응물을 함유한다. 캡의 일단은 호일배리어로 밀봉되고, 캡의 다단내의 개구를 통하여 로드가 연장된다. 버튼을 눌러 로드가 개구내에 슬라이드 하도록 힘을 가하여 호일배리어를 천공한다. 당해 기술의 숙련자는 호일을 통하여 로드에 힘을 가함으로써 커다란 통로가 개방되고, 이를 통하여 액체반응물이 흐를 수 있고, 따라서 액체가 캡으로부터 내측캔의 나머지 부분내로 배출되는 데 필요한 시간이 최소화되는 것을 알았다. 그러나, 다수의 콤포넌트를 제조 및 조립하면 용기의 가격이 상승한다. 또한, 로드와 이 로드가 관통하는 캡내의 개구 사이에 액체가 누출될 수 있다. 따라서, 당해 기술의 숙련자는 내측캔으로 나가는 로드 둘레에 왁스링을 배설하여 밀봉이 향상되도록 하였다. 그러나, 왁스를 가하는 단계로 제조가 복잡하게 되고, 궁극적으로는 용기의 가격이 상승하게 된다. 당해 기술에 공지된 자체가열 및 자체냉각 용기는, 반응이 완료된 제품인 분말물질이, 용기를 거꾸로 하였을 때, 배출구를 통하여 또한 누출될 수 있다.
내측캔은, 예를 들어 미합중국 특허 제3,970,068호(사토), 및 미합중국 특허 제5,088,870호(후쿠하라 외)에 도시되어 있는 바와 같이, 외측캔과 단일체로 형성될 수 있다. 단일체의 용기보디는, 일단은 개방되고 타단은 막힌 메탈실린더를 준비하고, 막힌 단부에 펀칭(punching) 또는 디프드로잉(deep-drawing)으로 중공을 형성한다. 액체반응물을 함유하는 캡을 중공의 개방단부에 부착한다.
개별 부품의 개수가 최소이고, 경제적으로 제조가능한 자체가열 또는 자체냉각 용기를 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 분말로 된 반응물의 누출이 방지되도록 배출구의 밀봉이 향상된 용기를 제공하는 것이 바람직하다. 이들 과제 및 단점은 당해 기술에서 분명한 것이고, 본 발명에 의하여 아래에 개시된 방식으로 해소된다.
본 발명은 일반적으로 식품, 음료, 약물 등의 물질을 가열 또는 냉각하는 용기, 특히 서라운드용기내의 물질에 열을 가하거나 또는 이 물질로부터 열을 제거하는 일체성형 모듈을 포함하는 용기에 관한 것이다.
제 1 도는 용기의 일부를 절결하여 나타낸 측면도이고,
제 2 도는 용기의 평면도이고,
제 3 도는 도 1의 선 3-3에 따른 단면도이고,
제 4 도는 도 1의 선 4-4에 따른 단면도이고,
제 5 도는 용기의 작동상태를 나타내는 도 1과 유사한 확대도이고,
제 6 도는 제 1돈 내지 제 5도의 용기의 일부사시도이고,
제 7 도는 다른 구조의 모듈캡을 나타내는 제 5 도와 유사한 확대도이고,
제 8 도는 다른 용기를 나타내는 도 1과 유사한 도면이고,
제 9 도는 용기보디 자체의 단면도이고,
제 10 도는 캡의 평면도이고,
제 11도는 제 10 도의 선 11-11에 따른 단면도이고,
제 12 도는 실(seal)이 개방되어 액추에이터 디스크가 노출된 상태를 나타내는 용기의 하측단부의 사시도이다.
일양태에 있어서, 본 발명은 용기보디, 상기 보디 일단의 밀봉된 캡, 및 상기 보디 타단의 클로저(c1osure)로 이루어진다. 보디는, 예를 들어 원통형 또는 병모양과 같은 임의의 적합한, 대체로 튜브형상을 가질 수 있다. 보디는 두 개가 단일체로 형성된 중공, 즉 물질용 중공 및 반응물용 중공을 가진다. 가열 또는 냉각될 식품, 음료, 약물 또는 기타 물질은 물질용 중공내에 함유된다. 제1 반응물은 반응물용 중공내에 함유되고, 제2 반응물은 물질용 중공의 개구에 배설된 캡내에 함유된다. 이들 반응물은 당해 기술에 공지된 임의의 화합물 또는 혼합물에 포함될 수 있으나, 제1 반응물은 고체인 것이 바람직하고, 제2 반응물은 혼합 시 발열반응 또는 흡열반응을 일으키는 액체인 것이 바람직하다. 임의의 적합한 화합물 또는 혼합물로 이루어질 수 있는 반응물을 혼합하게 되면, 선택된 반응물에 따라서 발열반응 또는 흡열반응이 일어난다. 물질용 중공의 내용물이 반응물용 중공의 벽일부를 둘러싸고, 이로써 열의 전도를 용이하게 한다.
캡은 일단의 가요성 부재 및 타단을 막는 부서지기 쉬운 배리어를 포함한다. 캡은 가요성 부재의 내면상의 하나 이상의 위치로부터 배리어를 향하여 연장되는 하나 이상의 프롱(prong)을 가진다. 배리어를 제외하고는, 캡은 단일체의 구조이다. 사용자는 가요성 부재의 외면을 손가락으로 눌러 용기를 작동시킬 수 있다. 작동 전에, 가요성 부재는 수축위치에 있다. 사용자가 가요성 부재에 가하는 힘에 반응하여, 프롱 또는 프롱들이 축방향, 즉 배리어를 향하여 이동하고, 이로써 배리어가 천공되어 제1 및 제2 물질이 혼합된다. 가요성 부재로부터 지압을 해제한후, 이것은 연장되어 있는 프롱으로 압축 즉 신장위치로 스냅 또는 록 되거나, 탄성적으로 다시 수축위치로 될 수 있다.
가요성 부재는 그 내면상의 다수의 포인트가 최소한 그 방향의 콤포넌트를 가지는 힘에 반응하여 최소한 부분적으로 축방향으로 이동하게 하는 임의의 적합한 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 가요성 부재의 내면은 용기의 작동 전에는 오목한 즉 접시형상(캡보디의 내측에서 보았을 때)이고, 작동시에는 볼록한 형상으로 연장된다. 대안으로써, 이것은 용기의 작동 전에는 대체로 편평한 형상이고, 작동시에는 볼록한 즉 구근(球根)형상(캡보디의 내측에서 보았을 때)일 수 있다. 가요성 부재의 내면형상은 그 위의 다수의 포인트의 위치와 관련하여 설명될 수 있다. 전자의 예에 있어서, 작동 전에는 가요성 부재의 내면상의 상이한 포인트는 축간격이 상이하다. 이러한 가요성 부재의 내면이 중앙축을 중심으로 대칭, 예를 들어 반구체(半球體) 또는 다른 대칭의 돔(dome)과 같은 형상을 가지는 경우, 축으로부터 반경방향 간격이 상이한 포인트는 축간격이 상이하고, 임의의 소정의 반경방향 간격의 포인트는 축간격이 동일하다. 후자의 예에 있어서, 작동 전에는 가요성 부재의 내면상의 포인트 모두는 축간격이 동일하다. 또한 아코디언형(accordion-like)과 같은 다른 형상, 버튼형상(button-shape)도 적합할 수 있다. 작동력에 반응하여, 가요성 부재 전체가 수축되거나 또는 그 일부만이 수축될 수 있다. 그러나, 작동력은 가요성 또는 비가요성의, 임의의 이동가능하거나 또는 편향가능한 부분에 가해질 수 있다. 가요성 부재는 플라스틱과 같은 반강체(半剛體)재료 또는 고무와 같은 탄성재료로 제조될 수 있다.
캡은 가스질 반응물은 배출하고 고체의 누출은 방지하는 하나 이상의 배출채널을 그 외주에 가질 수 있다.
자체가열 또는 자체냉각 용기에 반응이 개시된 후, 사용자는 용기를 거꾸로 할 수 있다. 가스질 반응물은 배출채널을 통하여 배출된다. 반응이 종료된 후, 사용자는 풀탭과 같은 클로저를 제거하여 내용물을 소비하도록 액세스할 수 있다. 용기가 거꾸로 된 위치에도 불구하고, 채널은 고체반응물의 누출을 최소로한다. (액체반응물은 반응에서 사용되거나 또는 고체에 의하여 흡수되기 때문에 누출되지 않는다.)
전술한 특징 및 장점은 본 발명의 다른 특징 및 장점과 함께 다음의 명세서, 청구의 범위, 및 첨부도면을 참조하여 더욱 명료하게 될 것이다.
본 발명을 더욱 완전하게 이해할 수 있도록, 첨부도면에 나타낸 실시예에 대한 다음의 상세한 설명을 참조한다.
도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 용기는 음료(12)를 함유할 수 있는 원통형 용기보디(10) 및 이 음료(12)를 가열하는 열모듈(thermic module)(14)을 포함한다. 열모듈(14)은 용기보디(10)의 일단을 밀봉하고, 음료캔을 밀봉하는 데 일반적으로 사용되는 타입의 풀탭클로저(pul1-tab closure)(16)를 가진 엔드캡(endcap)(15)은 타단을 밀봉한다. 열모듈(14)이 배설되어 있는 용기의 단부 외측을 도 6에 나타낸다. 용기를 작동할 때, 후술하는 바와 같이, 열모듈(14)은 열을 발생하고 이것이 전도에 의하여 음료(12)에 전달된다. 그 후, 용기를 거꾸로하여 풀탭클로저를 개방하고 음료(12)를 소비할 수 있다.
열모듈(14)은 원통형 모듈보디(18) 및 원통형 모듈캡(20)을 포함한다. 모듈캡(20)은 단일체구조이고, 고밀도 폴리에틸렌과 같은 반강체 플라스틱으로 제조된다. 모듈캡(20)은 액추에이터 디스크(22) 및 4개의 프롱(24)을 가진다. 메탈호일로 제조된 부서지기 쉬운 배리어(34)가 모듈캡(20)에 떨어지지 않게 부착되어 있다. 배리어(34)는 물(36)이 모듈캡(20)내로 흐르지 않도록 밀봉한다. 모듈보디(18)는 일반적으로 생석회로 알려진 산화칼슘과 같은 고체 화학물질(38)을 함유한다. 환형의 캡채널(40)은 모듈보디(18)의 립(lip)(42)을 수용하고, 이로써 고체화학물질(38)이 그 안에 밀봉된다. 캡채널(40)은 압착가능한 딤플(44)을 가질 수 있어서 밀봉이 향상된다. 모듈보디(18)는 알루미늄과 같은 금속으로 제조되는 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이, 용기는 양 쪽 단부에서 밀봉된다. 밀봉링(sealingring)(46)이 열모듈(14)을 용기보디(10)내에 고정한다. 밀봉링(46)은 용기보디(10)의 훅(hook)형상의 립(50)을 수용하는 링채널(48)을 가진다. 밀봉링(46)을 립(50)위에 압착하여 빈틈없는 실을 형성한다. 용기의 반대쪽 단부에는, 엔드캡(15)이 용기보디(10)의 반대쪽 립(53)을 수용하는 유사한 엔드캡 채널(51)을 가진다. 엔드캡(15)은 용기보디(10)의 반대쪽 립(53)위에 유사한 방식으로 압착된다. 캔제조업에 일반적으로 사용되는 타입의 밀봉혼합물(도시되지 않음)을 링채널(48)에배설하여 밀봉을 더 향상시킬 수 있다. 열모듈(14)은 밀봉링(46)의 개구내에 압착삽입된다. 밀봉링(46)과 접하는 열모듈(14)의 일부분은 압착가능한 딤플(52)을 가져서 밀봉을 더 향상시킬 수 있다.
용기를 작동하기 위하여, 열모듈(14)에 떨어지지 않게 부착된 안전실(safetyseal)(54)을 제거 또는 파손하여야 한다. 안전실(54)은 용기에 개봉 흔적을 남기거나 부주의로 인한 작동의 가능성을 최소로한다. 안전실(54)은 플라스틱, 호일, 종이 또는 다른 적합한 필름일 수 있으나. 액추에이터 디스크(22)를 볼 수 있도록 투명한 것이 바람직하다. 용기는 용기보디(10)의 단부위에 걸리는 플라스틱으로 제조된 외측 리드(lid)(55)를 또한 가질 수 있다. 외측 리드(5)는 부주의로 인한 작동의 가능성을 더 감소시킬 뿐 아니라, 또한 봉지설탕(도시되지 않음)과 같은 감미료 또는 쿠폰(도시되지 않음)과 같은 판촉물을 리드와 안전실(54)사이에 지지하는데 사용될 수 있다. 리드(55)는 투명할 수 있다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 축방향의 힘을 액추에이터 디스크(22)의 중앙 또 중앙에 근접하여 가할 때, 이것이 배리어(34)를 향하여 구부러진다. 프롱(24)의 양쪽 말단이 축방향으로 이동하고 반경방향으로 펼쳐져서 배리어(34)의 완전한 천공을 용이하게 한다. 물(36)이 천공된 배리어(34)를 통하여 흘러서 고체 화학물질(38)과 혼합된다. 이로 인한 발열반응으로 열 및 이산화탄소가 발생하고, 열은 모듈보디(18)를 통한 전도에 의하여 음료(12)에 전달되고, 이산화탄소는 모듈보디(18)와 모듈캡(20) 사이의 환형의 립(58) 둘레에 배설되어 있는 4개의 배출구(56)를 통하여 배출된다.
도 3 및 도 4에 잘 나타낸 바와 같이, 배출구(56)는 4개의 구부러지기 쉬운 3각형 플랩(60)을 포함하고, 이것은 모듈(14)의 내측 및 외측의 압력이 동일할 때는 서로 접하지만, 떨어지게 되면 반응에 의하여 생성된 가스를 배출한다. 대안으로서, 도 7에 나타낸 실시예에서와 같이, 배출구는 하나의 플랩(160)으로 형성될 수 있다.
액추에이터 디스크(22)의 수축위치, 즉 용기의 작동 전에는, 액추에이터 디스크(22)는, 도 1 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 용기 외측에서 보아 볼록한 즉 돔 형상일 수 있고, 이것의 신장위치, 즉 용기가 작동한 후에는, 액추에이터 디스크(22)는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 오목한 즉 접시형상일 수 있다. 액추에이터 디스크(22)는 신장 및 수축위치 모두에서 안정적이고, 용기가 작동할 때 신장위치로 스냅되는 것이 바람직하다. 스냅작용은 용기가 작동되었다는 확실한 시각적 및 촉각적 표시를 사용자에게 제공한다. 액추에이터 축위치와 신장위치 사이의 전이중에 구부러져야 한다. 도시한 실시예에 있어서, 4개의 반경방향 폴드(fold)(62)가, 액추에이터 디스크(22)를 구부리는데 필요한 힘을 감소함으로써 이 전이를 용이하게 한다. 그러나, 다른 실시예에 있어서, 액추에이터 디스크(22)는 반경방향 폴드(62)를 보다 많이 가지거나, 보다 적게 가지거나, 또는 전혀 가지지 않을 수 있다.
프롱(24)은 액추에이터 디스크(22)의 중앙을 중심으로 동일 반경방향 간격으로 분포되어 있다. 프롱(24)은 모듈캡(20)내에 린더를 길이방향으로 절단하여 형성할 수 있다. 이에따른 프롱(24)은 섹터형 단면을 가진다. 도시한 실시예에서는 모듈캡(20)이 액추에이터 디스크(22)의 중앙을 중심으로 분포된 프롱(24)을 가지고 있으나, 다른 실시예에서는 모듈캡(20)은 단지 하나의 중앙 프롱만을 가질 수 있다.
또한, 용기가 작동될 때 구부러지는 액추에이터 디스크(22)의 일부분은 중앙 축으로부터 임의의 반경방향 간격으로 분포될 수 있고, 임의의 적합한 형상을 가질 수 있다. 그들은 하나 이상의 실질적으로 별개의 반경방향 간격으로 집중되거나 또는 반경방향 간격 전체에 걸쳐 연속될 수 있다. 도1
내지 도 6에 나타낸 실시예에 있어서, 프롱(24)사이에 있는 액추에이터 디스크(22)의 일부분은 구부러지기 쉽고, 따라서 용기가 작동될 때 프롱(24)을 반경방향으로 펼쳐지게 한다. 그러나, 도 7에 나타낸 다른 실시예에 있어서, 다른 액추에이터 디스크(122)의 일부분은 프롱(124)보다 반경방향 간격이 보다 크게 구부러진다. 프롱(124)이 배설되어 있는 액추에이터 디스크(122)의 편평한 중앙부분은 구부러지지 않는다. 따라서, 용기가 작동될 때 프롱(124)은 반경방향으로 펼쳐지지 않는다. 프롱(124)은 용기의 중앙축에 대하여 반경방향의 약간 경사진면을 가지는 것이 바람직하지만, 프롱(124)은 액추에이터 디스크(122)가 신장 또는 수축위치에 있는 가에 상관 없이 그 위치에 유지되어 있다. 이러한 실시예는 만곡영역이 프롱(124)에 인접하지 않으므로 사출성형을 용이하게 한다.
용기보디(10)는 판지, 메탈 또는 플라스틱과 같은 임의의 적합한 재료로 제조될 수 있다. 판지보디(10)는 열전도에 대한 내성을 가지고 있어서, 용기를 작동시킨 후 사용자가 파지하는 데 불편이 없다. 그러나, 고체 화학물질(38) 및 물(36)은 음료(12)를 냉각시키게 되는 흡열반응을 일으키는 적합한 화학물질의 혼합물로 대체할 수 있다는 것은 당해 기술에서 공지되어 있다. 탄산음료를 냉각시키는 실시예에 있어서, 용기보디(10)는 메탈 또는 플라스틱으로 제조하여야 하며, 그 이유는 이러한 재료가 기밀밀봉의 형성이 용이할 수 있기 때문이다.
도 8 내지 도 12에 나타낸 바와 같이, 다른 실시예의 용기는 용기보디(210) 및 캡(212)을 포함한다. 전술한 실시예에서와 같이, 열모듈을 용기보디(210)내에 조립하기 보다는, 본 실시예에서는 용기보디(210)의 일부 및 캡(212)의 일부가 결합되어 가열 또는 냉각기능을 행한다. 이러한 용기는 개별부품의 개수, 실 및 조립단계가 보다 저감되고, 플라스틱을 광범위하게 사용하여 구성하기 때문에, 보다 경제적으로 제조가능하다.
용기보디(210)는 사출성형된 식품등급 플라스틱으로 제조되고, 반응물용 중공(216)과 단일체로 형성된 물질용 중공(214)을 포함하는 것이 바람직하다. 그럼에도 불구하고, 다른 실시예에서는, 2개 이상의 플라스틱피스를 고주파용접, 접착제결합, 또는 다른 적합한 살균처리방법에 의한 결합으로 용기보디를 형성할 수 있다. 캡(212)은 반응물용 중공(216)의 개방단부(217)에 끼워지고, 용기보디(210)에 압착되어 있는 링(210)에 의하여 지지되는 것이 바람직하다. 그럼에도 불구하고, 후술하는 바와 같이, 캡(212)은 2개의 부재 모두 플라스틱으로 제조되기 때문에, 용기보디(210)에 고주파용접을 하거나 또는 접착제로 결합될 수 있다. 음료캔에 널리 사용되는 타입의 풀탭클로저(224)를 가진 엔드캡(222)이 용기보디(210) 타단의 립(220)위에 압착되어 있다.
캡(212)은 단일체 구조이고, 고밀도 폴리에틸렌과 같은 반강체 플라스틱으로 제조된다. 캡(212)은 액추에이터 디스크(228) 및 긴 노치(notch)(232)를 가진 원통형 프롱(230)을 가진다. 메달호일로 제조된 부서지기 쉬운 배리어(234)를 캡(212)의 개방단부에 접착하여 물(236)을 그 안에 밀봉한다.
캡(212)은 그 외측면 둘레에 분포된 다수의 배출채널(238)을 가진다. 캡(212)이 반응물용 중공(216)의 개방단부에 끼워질 때, 배출채널(238) 각각의 단면 적은 가스가 약 .0002 ∼ .001 평방인치 사이로 배출될 수 있는 것이 바람직하다. 명료하게 하기 위하여, 배출채널(238)을 도 10 및 도 11에 축소하여 나타내지 않았으므로, 이 단면적은 모세관의 내경과 비교할 만큼 매우 작은 것을 주목하여야 한다. 따라서 이 단면적은 눈에 띄게 작은 크기의 고체반응물 및 혼합되기 쉬운 반응제품에 비하여 비교적 작기 때문에, 이들 고체가 다량으로 배출채널(238)을 통과할 수 없다. 그러나, 이들 고체의 일부는 미립자, 심지어는 미세한 분말로 분해될 수 있다. 캡(212)은 최소한 약 8개의 배출채널(238)을 가진다는 것이 이러한 이유의 일부분이다. 각각의 배출채널(238)의 비교적 작은 단면적이 보다 큰 고체입자의 통과 가능성을 최소로 하고, 한편 비교적 많은 수의 채널(238)은 임의의 유효수의 채널(238)이 미세한 분말입자와 플러그될 가능성을 최소로한다. 임의의 배출채널(238)이 플러그 되는 경우, 가스는 잔여의 배출채널(238)을 통하여 배출된다. 배출채널(238)은 캡보디(240)의 외측면을 따라서 종축방향으로 연장되고, 캡(212)의 플랜지(242)의 하측면을 따라서 반경방향으로 방향을 변경하고, 플랜지(242)의외측 원통형면을 따라서 종축방향으로 방향을 다시 변경하고, 플랜지(242)의 상측면을 따라서 반경방향으로 방향을 다시 변경하여 연장된다. 플랜지(242)의 하측면은 캡보디(240)의 외측면에 대하여 직각방향이 아니고, 오히려 약 45-55도의 예각으로 되어, 이로 인하여 배출채널(238)의 일부분이 지그재그(zig-zag) 즉 Z자형상으로 되어 있는 것을 주목하여야 한다. 지그재그형 채널(238)은 배플로서 가능하여, 채널(238)을 통과할 만큼 작지만 채널에 위치되어 거기에 플러그 되기에는 너무 큰 매우 미세한 즉 분말상 고체의 배출을 방지한다.
도시한 실시예에 있어서, 링(218)이 캡(212)을 용기보디(210)내에 지지하고 있지만, 캡(212)과 용기보디(210)는 모두 플라스틱으로 제조되기 때문에, 그들은 대안으로서 고주파용접 또는 접착결합될 수 있다. 플라스틱 구조로 된 캡(212) 및 용기보디(210)가 본 발명의 중요한 특징이고; 자체가열 및 자체냉각에 종래 사용된 메탈, 판지 및 다른 재료는 플라스틱만큼 적합하지 않다는 것을 주목하여야 한다. 플라스틱은 종래 메탈용기에 사용되는 특정의 실 또는 코팅이 필요없이 위생용기를 제조하는 것이 용이하다. 플라스틱부재를 고주파용접 또는 접착결합함으로써 기밀적이고 위생적으로 결합된다. 탄산음료의 냉각에 사용되는 용기에는 기밀밀봉을 유지하는 것이 중요하다. 또한, 물질용 중공(214) 및 반응물용 중공(216)으로 형성된 복잡하고 이중으로 된 중공형상의 용기보디(210)는 메탈 보다는 플라스틱으로 형성하는 것이 더욱 경제적이다.
반응물용 중공(216)을 형성하는 용기보디(210)의 내부는 파형(波形) 즉 주름형상의 벽(244)으로 되어 있어서 표면적이 증가되고, 따라서 열전달이 증대된다. 캡(212)은 산화칼슘과 같은 고체반응물(246)을 반응물용 중공(216)내에 밀봉한다.
물질용 중공(214)은 음료(247), 식품, 약물, 또는 다른 물질을 함유하는 데 사용될 수 있다. 다른 실시예에 대하여 전술한 바와 같이, 음료(247)는 사용자가용기를 작동할 때, 사용된 반응물에 따라 가열 또는 냉각된다. 위에서 알 수 있는바와 같이, 본 실시예는 물질의 가열 또는 냉각 어느 쪽에도 사용될 수 있지만, 그것이 플라스틱 구조체이므로 냉각하는 데 특히 바람직하다. 또한, 음료(247)내에 용해된 이산화탄소가 용기(210)의 개방단부(217)로부터 배출될 수 없으므로, 탄산음료의 냉각에 특히 바람직하다.
용기를 작동하기 위하여, 사용자는 도 12에 나타낸 바와 같이 안전실(248)을 박리하여야 한다. 안전실(248)은 사용자가 파지할 수 있는 탭을 가진 박리가능한 메탈호일을 포함하는 것이 바람직하다. 안전실(248)의 외주는 링(218) 아래에 압착되어 있다. 스코어라인(score line)으로 안전실(248)의 중앙부분을 분리하고, 사용자가 이것을 외주영역으로부터 분리하게 한다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 종축방향 즉 축방향의 힘이 액추에이터 디스크(228)의 중앙(229)에 또는 근접하여가해질 때, 이것이 배리어(234)를 향하여 구부러진다. 프롱(230)의 말단이 배리어(234)를 천공한다. 물(236)이 천공된 배리어(234)를 통해 흘러서 고체반응물(246)과 혼합된다. 물(236)은 배리어(234)의 한쪽의 프롱(230)의 중공내부로 흐를 수 있고, 배리어(234) 다른쪽의 프롱(230)으로부터 흘러 나올 수 있기 때문에, 프롱(230)내의 노치(232)는 물(236)이 반응물용 중공(216)내로 흐르는 것을 용이하게 한다. 이로 인한 발열반응으로 열이 발생하고, 이것이 주름형상의 벽(244)를 통한전도에 의하여 음료(247)에 전달된다. 반응에서 발생된 가스는 배출채널(238)을 통하여 배출된다.
반응이 종료되었을 때, 용기를 거꾸로하고 풀탭클로저(224)를 개방하여 음료(247)를 소비할 수 있게된다. 당해 기술에 알려진 자체가열 용기에 있어서, 용기를 거꾸로 하였을 때, 반응물용 중공(216)내에 잔류한 고체반응물은 이러한 종래의 용기에 사용되는 슬롯형 배출구를 통하여 배출되는 경향이 있다. 고체 반응물이 유해하지 않지만, 용기로부터 흘러나오는 것을 보는 것이 사용자에게는 불쾌감을 줄 수 있고, 이러한 용기의 시장성을 떨어지게 한다. 그러나, 본 발명에서는, 지그재그형상의 배출채널(238)이 그 진행을 방해하기 때문에, 용기를 거꾸로 하여도 소량은 배출채널(238)을 통과하지만 고체반응물이 흐르지 않게 된다.
본 발명의 다른 실시예 및 면형은 이들 지침으로 보아 당해 기술분야의 숙련자는 용이하게 행할 수 있는 것은 명백하다. 따라서, 본 발명은 상기 명세서 및 첨부도면에 따른 이러한 모든 다른 실시예 및 변형예를 포함하는 다음의 청구범위에 의해서만 한정되는 것이다.

Claims (25)

  1. 내장된 물질의 온도를 두 가지 반응물을 혼합하여 선택가능하게 면화시기는 용기로서,
    상기 내장된 물질을 함유하는 물질용 중공 및 제1 반응물을 함유하는 반응물용 중공을 가지는 대체로 튜브형의 단일체로 형성된 용기보디와, 상기 반응물용 중공은 상기 용기의 제1 단부에 개구를 가지고;
    상기 용기의 제1 단부의 상기 개구에 배설된 캡과, 상기 캡은 캡보디, 상기 캡보디와 단일체로 형성된 가요성 부재, 및 상기 캡보디와 일체로 형성된 긴 부재를 가지고, 상기 가요성 부재는 내면 및 외면을 가지고, 상기 내면상의 최소한 하나의 포인트는 상기 가요성 부재의 상기 외면상에 가해진 축방향의 힘에 반발하여 수축위치와 신장위치 사이로 상기 용기보디에 대하여 최소한 부분적으로 축방향으로 이동하고, 상기 긴 부재는 길이방향 노치를 갖는 중공의 프롱을 구비하고 동시에 상기 포인트에 배설된 가까운 단부 및 상기 포인트로부터 돌출하는 먼 단부를 가지고;
    상기 캡의 개방단부에 부착되어 제2 반응물을 상기 캡내에 지지하는 부서지기 쉬운 배리어와, 상기 긴 부재의 상기 먼 단부는 상기 내면상의 상기 포인트가 상기 신장위치일 때 상기 캡의 상기 개방단부를 지나서 연장되고;
    상기 내장된 물질의 액세스를 상기 물질용 중공내에 제공하는 상기 용기보디의 제2 단부의 제거가능한 클로저를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반응물용 중공은 주름형상의 벽에 의하여 최소한 부분적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 용기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 가요성 부재는 오목한 내면 및 상기 내면상의 상기 포인트가 상기 수축위치일 때 볼록한 외면을 가지는 디스크인 것을 특징으로 하는 용기.
  4. 내장된 물질의 온도를 두 가지 반응물을 혼합하여 선택가능하게 변화시기는 용기로서,
    상기 내장된 물질을 함유하는 물질용 중공 및 제1 반응물을 함유하는 반응물용 중공을 가지는 대체로 튜브형의 용기보디와, 상기 반응물용 중공은 상기 용기의 제1 단부에 개구를 가지고;
    상기 용기의 제1 단부의 상기 개구에 배설된 캡과, 상기 캡은 캡보디, 가요성 부재, 및 긴 부재를 가지고, 상기 캡보디는 상기 반응물용 중공을 형성하는 상기 용기보디의 벽에 인접한 상기 캡보디의 외면을 따라 축방향으로 연장된 다수의 배출구 채널을 갖고, 상기 가요성 부재는 내면 및 외면을 가지고, 상기 내면상의 최소한 하나의 포인트는 상기 가요성 부재의 상기 외면상에 가해진 축방향의 힘에반발하여 수축위치와 신장위치 사이에서 상기 용기보디에 대하여 최소한 부분적으로 축방향으로 이동하고, 상기 긴 부재는 상기 포인트에 배설된 가까운 단부 및 상기 포인트로부터 돌출하는 먼 단부를 가지고;
    상기 캡의 개방단부에 부착되어 제2 반응물을 상기 캡내에 지지하는 부서지기 쉬운 배리어와, 상기 긴 부재의 상기 먼 단부는 상기 내면상의 상기 포인트가 상기 신장위치일 때 상기 캡의 상기 개방단부를 지나서 연장되고;
    상기 물질용 중공 내에 내장된 물질의 액세스를 위해 상기 용기보디의 제2 단부에 위치하는 제거 가능한 클로저를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 캡은 최소한 8개의 배출채널을 가지는 것을 특징으로 하는 용기.
  6. 제4항에 있어서, 각각의 배출채널의 단면적은 .0002 ∼ .001 평방인치 사이인 것을 특징으로 하는 용기.
  7. 제4항에 있어서, 상기 캡은 플랜지를 가지고, 상기 배출채널은 상기 캡보디의 상기 외면을 따라서 상기 플랜지 쪽으로 종축방향으로 연장되고, 상기 플랜지의 제1 면을 따라서 반경방향으로 계속하여 연장되는 것을 특징으로 하는 용기.
  8. 제7항에 있어서, 상기 플랜지의 상기 제1 면은 상기 캡보디의 상기 외면에 대하여 예각으로 위치되는 것을 특징으로 하는 용기.
  9. 제9항에 있어서, 상기 플랜지는 상기 플랜지의 상기 제1 면과 상기 플랜지의제2 면 사이에 원통형 벽을 가지고, 상기 배출채널은 상기 플랜지의 상기 제1 면으로부터 상기 원통형 벽을 따라서 종축방향으로 계속하여 연장되는 것을 특징으로하는 용기.
  10. 내장된 물질의 온도를 두 가지 반응물을 혼합하여 선택가능하게 변화시키는 용기로서,
    상기 내장된 물질을 함유하는 물질용 중공 및 제1 반응물을 함유하는 반응물용 중공을 가지는 대체로 튜브형의 단일체로 형성된 용기보디와, 상기 반응물용 중공은 상기 용기의 제1 단부에 개구를 가지고, 상기 반응물용 중공은 주름형상의 벽에 의하여 최소한 부분적으로 형성되고;
    상기 용기의 상기 제1 단부의 상기 개구에 배설된 캡과, 상기 캡은 캡보디, 상기 캡보디와 일체로 형성된 가요성 부재, 및 상기 캡보디와 일체로 형성된 긴 부재를 가지고, 상기 가요성 부재는 내면 및 외면을 가지고, 상기 내면상의 최소한 하나의 포인트는 상기 가요성 부재의 상기 외면상에 가해진 축방향의 힘에 반발하여 수축위치와 신장위치 사이로 상기 용기보디에 대하여 최소한 부분적으로 축방향으로 이동하고, 상기 긴 부재는 상기 포인트에 배설된 가까운 단부 및 상기 포인트로부터 돌출하는 먼 단부를 가지고;
    상기 캡의 개방단부에 부착되어 제2 반응물을 상기 캡내에 지지하는 부서지기 쉬운 배리어와, 상기 긴 부재의 상기 먼 단부는 상기 내면상의 상기 포인트가 상기 신장위치일 때 상기 캡의 상기 개방단부를 지나서 연장되고;
    상기 내장된 물질의 액세스를 상기 물질용 중공내로 제공하는 상기 용기보디의 제2 단부의 제거가능한 클로저를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기.
  11. 제10항에 있어서, 상기 긴 부재는 중공이고, 대체로 원통형의 프롱인 것을 특징으로 하는 용기.
  12. 제13항에 있어서, 상기 프롱은 그 먼 단부로부터 축방향으로 연장되는 긴 노치를 가지는 것을 특징으로 하는 용기.
  13. 제10항에 있어서, 상기 가요성 부재는 오목한 내면 및 상기 내면상의 상기 포인트가 상기 수축위치일 때 볼록한 외면을 가지는 디스크인 것을 특징으로 하는 용기.
  14. 제10항에 있어서, 상기 캡은 상기 반응물용 중공을 형성하는 상기 용기보디의 벽에 인접하여 상기 용기보디의 외면을 따라서 종축방향으로 연장되는 복수의 배출채널을 가지는 것을 특징으로 하는 용기.
  15. 제14항에 있어서, 상기 캡은 최소한 15개의 배출채널을 가지는 것을 특징으로 하는 용기.
  16. 제14항에 있어서, 각각의 배출채널의 단면적은 .0002 ∼ .001 평방인치 사이인 것을 특징으로 하는 용기.
  17. 제14항에 있어서, 상기 캡은 플랜지를 가지고, 상기 배출채널은 상기 캡보디의 상기 외면을 따라서 상기 플랜지 쪽으로 종축방향으로 연장되고, 상기 플랜지의제1 면을 따라서 반경방향으로 계속하여 연장되는 것을 특징으로 하는 용기.
  18. 제17항에 있어서, 상기 플랜지의 상기 제1 면은 상기 캡보디의 상기 외면에 대하여 예각으로 위치되는 것을 특징으로 하는 용기.
  19. 제17항에 있어서, 상기 플랜지는 상기 플랜지의 상기 제1 면과 상기 플랜지의 제2 면 사이에 원통형 벽을 가지고, 상기 배출채널은 상기 플랜지의 상기 제1면으로부터 상기 원통형 벽을 따라서 종축방향으로 계속하여 연장되는 것을 특징으로 하는 용기.
  20. 두 가지 반응물을 선택가능하게 혼합하는 용기로서,
    용기개구를 가지는 용기와, 상기 용기는 제1 반응물을 지지하고;
    상기 용기개구내에 배설된 캡과, 상기 캡은 캡보디, 상기 캡보디와 단일체로 형성된 가요성 부재, 및 상기 캡보디와 일체로 형성된 긴 부재를 가지고, 상기 캡보디는 상기 용기의 벽에 인집하여 상기 캡보디의 외면을 따라서 종축방향으로 연장되는 복수의 배출채널을 가지고, 상기 가요성 부재는 내면 및 외면을 가지고, 상기 내면상의 최소한 하나의 포인트는 상기 가요성 부재의 상기 외면상에 가해진 축방향의 힘에 반발하여 수축위치와 신장위치 사이로 상기 용기보디에 대하여 최소한부분적으로 축방향으로 이동하고, 상기 긴 부재는 상기 포인트에 배설된 가까운 단부 및 상기 포인트로부터 돌출하는 먼 단부를 가지고;
    상기 캡의 개방단부에 부착되어 제2 반응물을 상기 캡내에 지지하는 부서지기 쉬운 배리어를 포함하고, 상기 긴 부재의 상기 먼 단부는 상기 내면상의 상기 포인트가 상기 신장위치일 때 상기 캡의 상기 개방단부를 지나서 연장되는 것을 특징으로 하는 용기.
  21. 제20항에 있어서, 상기 캡은 최소한 15개의 배출채널을 가지는 것을 특징으로 하는 용기.
  22. 제20항에 있어서, 각각의 배출채널의 단면적은 .0002 ∼ .001 평방인치 사이인 것을 특징으로 하는 용기.
  23. 제20항에 있어서, 상기 캡은 플랜지를 가지고, 상기 배출채널은 상기 캡보디의 상기 외면을 따라서 상기 플랜지 쪽으로 종축방향으로 연장되고, 상기 플랜지의 제1 면을 따라서 반경방향으로 계속하여 연장되는 것을 특징으로 하는 용기.
  24. 제23항에 있어서, 상기 플랜지의 상기 제1 면은 상기 캡보디의 상기 외면에 대하여 예각으로 위치되는 것을 특징으로 하는 용기.
  25. 제23항에 있어서, 상기 플랜지는 상기 플랜지의 상기 제1 면과 상기 플랜지의 제2 면 사이에 원통형 벽을 가지고, 상기 배출채널은 상기 플랜지의 상기 제1면으로부터 상기 원통형 벽을 따라서 종축방향으로 계속하여 연장되는 것을 특징으로 하는 용기.
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