专利名称：自加热或自冷却容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自加热或自冷却容器。
罐子内容物的加热或冷却可以通过使用两种化学反应物而实现，这两种化学反应物在分开时稳定，但当混合时会产生放热反应或吸热反应。美国专利No.5,626,022仅是许多自加热或自冷却罐中的一个例子，该罐能够在需要的时候混合反应物。这种结构，如同常用的一样，利用一个易碎的或可穿透的隔板来分开这两种反应物，并且当需要该反应物进行反应以加热或冷却罐子时使用钉子或其他穿透工具打开隔板。
正如所指出的，自加热容器可以利用放热反应作为能源来加热容器内容物。通常，这种放热反应混合生石灰(氧化钙)和水来产生热量。这种反应还会产生能够导致潜在危险的压力积聚的蒸汽和热气，除非以某种方式排放出去。但是，比如氧化钙，是强烈吸湿的，需要与空气隔绝以确保其保持它的反应性。
因此这里存在一个矛盾，即需要反应物隔绝于空气，并且需要避免反应所产生的蒸汽带来的压力积聚。本发明试图着手解决该矛盾。
发明内容
根据本发明，提供一种自加热或自冷却容器，该容器包括一个筒形外周壁，其中延伸有第一和第二独立的空腔，第一空腔容放容器内容物，而第二空腔容置一个加热或冷却装置；一个第一端构件用于封闭第一空腔；以及一个第二端构件用于封闭第二空腔，其中所述第二端构件包含一个固定在外周壁上的闭合件，用于封闭第二空腔，并且其中闭合件支持或支撑密封装置，该密封装置用于使第二空腔隔绝于空气但允许第二空腔里的过量压力排放出去。
利用本发明的一个实施例的自加热或自冷却容器，由加热或冷却装置产生的气体，例如，由冷却装置产生的高压气，或者由放热的加热反应产生的蒸汽和/或热气，能够通过密封装置从第二空腔排放出去。不过，该密封装置用作将第二空腔隔绝于空气从而使加热或冷却装置的反应剂在使用前保持良好状态。应当理解，实际上，该密封装置用作一个单向阀。
本发明的一个实施例的自加热或自冷却容器可以包含任何加热或冷却装置。例如在WO96/29255中描述了各种设置。在一个优选实施例中，加热或冷却装置包括容置在容器的第二空腔里的一个第一化学反应剂和一个第二化学反应剂。所述的化学反应剂保持相互分离，直到需要加热或冷却容器内容物。保护所述的化学反应剂以免其在闭合件及其密封装置需要之前降解。
闭合件可以具有任何必要的结构。例如，闭合件可以是如审查中的国际申请No.PCT/GB00/00700所描述的那样。如该较早的国际申请所描述，闭合件可以包括一个用于加热或冷却装置的反应剂之一的容器。可选地，闭合件可以构成为一个用于第二空腔的简单封盖。在一个实施例中，所述闭合件设置有一个外周缘，该外周缘适当地成形为匹配在外周壁上以封闭第二空腔，并且所述密封装置是一个由所述闭合件的外周缘内部承载或支承在所述闭合件的外周缘内部上的连续的密封件。
例如，所述连续的密封件绕所述第二空腔的开口接合。此外，所述连续的密封件可以与所述容器的所述外周壁和/或任何其他适当的部分接合。
在一个实施例中，所述密封件是一个环形密封法兰，连接于所述闭合件并可移动以使过量压力从第二空腔排放出去。
例如，闭合件可以由塑料材料制成，并且所述密封法兰与之整体形成。
环形密封法兰的形状和构造可以按需选定。例如，法兰可以通过铰链装置连接于闭合件从而法兰可动以排出过量压力。铰链装置可以由密封法兰的缩窄或者收敛的部分形成。
可选地，密封法兰可以沿其长度成型或渐小以提供挠性或移动以排出过量压力。
在一个实施例中，所述密封件是一个环形密封圈用于密封第二空腔，并且可以变形以使过量压力能够从第二空腔排放出去。
例如，密封圈可以由诸如塑料材料或橡胶的可挤压或可变形材料制成。这样，密封圈可以在正常情况下具有将第二空腔与空气隔绝的体积，但可以设置为被外腔里的过量压力挤压成一个较小的体积，从而过量压力被排放出去。
应当理解，可以采用任何可以使密封装置以单向方式运作的结构。如上所述，必要的是，密封装置使第二空腔隔绝于空气，但允许第二空腔里的过量压力排放出去。因此，通常需要密封装置可以挠曲、变形或移动以排放超过2磅/平方英寸的压力。
具体描述的实施例展示了位于闭合件外周的具有连续构造的密封装置。但是，应当理解，密封装置可以不同地设置和/或可以是不连续的或间断的。如果需要的话可以设置一个或多个密封件。
在WO96/29255里，支撑加热或冷却装置的容器的第二空腔，在第一空腔里延伸，在第一空腔里容放容器内容物。应当理解，本发明不局限于自加热或自冷却容器的任何具体形式或结构，并且适用于，例如，其中第二空腔围绕容放内容物的第一空腔的容器。可选地，第一和第二空腔可以并排延伸。
尽管通常优选地第一空腔的端构件相对于第二空腔的端构件位于外周壁的相反端，但是这不是必须的。如果需要的话，第一和第二端构件可以都设置在外周壁的同一端。
本发明的自加热或自冷却容器可以用于容放任何需要冷却或加热的物品。这样，不但是适用于饮料的容器，它还可选地能够用于食物或药品。
图1所示容器可以是一个金属或塑料材料的饮料容器10，具有一个基本为圆筒形的外周壁12，该外周壁在一端由一个顶端构件14封闭。如WO96/29255所描述，容器的底端构件16凹入以确定一个长形外部空腔20，该外部空腔在外周壁12里延伸。可以理解，容器的外周壁12和顶端构件14及底端构件16一起确定一个内部空腔22，其中容放饮料。可以看出外部空腔20在该内部空腔22里延伸，但通过底端构件16的壁与之分隔。
如图1所示的容器10结构上具有与常规饮料罐一样的外部尺寸和形状。这就意味着该罐可以在现有的灌装线上灌装和处理。
罐10的外部空腔20用于容置一个加热装置。在所示的实施例中，加热装置含有一种第一反应剂材料，例如，可以是生石灰(氧化钙)。含有生石灰的外部空腔20由一个闭合件30封闭。对于自加热罐，该闭合件30可以含有水。
当需要加热罐10的内容物时，罐被倒置并直立放置在其顶端构件14上，从而易于接近闭合件30的底部。按压位于该底部下的一个下文将介绍的按钮，从而打开闭合件30里的水箱42，从而水从闭合件30流过反应剂空腔20里的生石灰以引发放热反应。使用者将罐保持在其倒置位置，直到罐里的内容物被加热到满意的温度。
图2表示了闭合件30，其与PCT/GB00/00700里描述的闭合件非常类似。闭合件30确定了一个水容器，同时封闭空腔20。闭合件30由塑料材料模压而成，含有一个底座件，以32总体表示，和一个盖子，以34总体表示。底座件32含有一个基本为圆形的底座，该底座含有一个环形外周缘36。该外周缘确定了一个环形凹槽38，此凹槽可使闭合件30夹在罐10的底座上。外周缘36径向向内是一个直立的外周壁40，它确定了用以容放水的通常为圆筒形的箱体42。壁40的自由端确定了箱体42的一个圆形开口，其中放置盖子34。底座件32在其中心处有一个直立的柱塞44。在所示的实施例中，该柱塞44含有一个开口顶端以容置盖子34的固定接头46。
柱塞44固定在按钮50的底座中心，所述按钮由一个环形槽48在底座件32内确定。在如图2所示的状态下可以看到，按钮50是凸状的并是环形槽48的径向向内。
盖子34的固定件包含向下延伸的突出部分46，当箱体42注满水后该突出部分被夹在柱塞44的顶部。可以看到盖子34还有一个直立的边缘56，当盖子34搭扣固定定位后，该边缘放置在由直立壁40确定的开口内。盖子34的形状还作成边缘56径向向内从而箱体42里产生的任何压力可趋于迫使边缘56更紧密地接触箱体42的开口的内表面。
如图1所示，当闭合件30夹在罐10上时，它用于使生石灰保持在空腔20里，并保持水在箱体42里但可靠地使之隔离于生石灰。
当需要罐10的自加热时，如上所述，它要被倒置。按压按钮50。把按钮50安排得具有一种跨越中心作用，从而受压时，按钮从其初始的凸球面位置移动到基本为凹球面的位置。优选地，按钮在其各个状态均稳定。按钮50的这种运动使柱塞44沿某个方向移动以将盖子34推出箱体42的开口。通常，希望按钮的按压可以引起箱体42的盖子34的正确开口，从而水可以迅速地流入空腔20的生石灰以启动自加热反应。但是，由于容器10是倒置的，所以是否形成盖子的正确和完全开口无关紧要。因此，只要盖子有一些开口，水就会开始从箱体42流出，并且其自身就会使得盖子开口更完全。
所述的自加热容器可以在现有的灌装线上灌装，并且其内容物可以接受任何必要的处理，例如消毒和低热灭菌。其后，很容易将完工和灌满的容器倒置，安装其含有适当量的生石灰的外部空腔，并接着夹在已充有水的闭合件上。通常，优选地将闭合件30简单夹在容器10上，但是闭合件可以设置有螺丝或其他固定件。
上述实施例采用一种独特的闭合件30形式，其设置为一个流体容器。在可选的实施例中，该流体容器可以省去，例如，通过省去直壁40和盖子34。底座件32就形成一个闭合件可以夹在罐10上以封闭其外部空腔20。适当的加热装置，比如，设置在外部空腔20里。这种闭合件可以设置有一个如50的按钮，和/或如44的柱塞以操作所配置的加热装置。
生石灰强烈吸湿因而需要与空气隔绝以保持其反应性。此外，一旦发生化学反应，就会产生蒸汽和热气。为了安全，要求从容器中排出蒸汽和热气，不允许有过量压力积聚在外部空腔20里。这样的两个要求，当然是矛盾的。
本发明的一个实施例的闭合件设置有一个单向密封件100，该密封件使外部空腔20与空气隔绝同时允许过量压力排出。如附图所示，该单向密封件通过一个环形密封法兰100而提供，所述环形密封法兰与闭合件30集成制备并相对于其直壁40径向延伸。密封法兰100定位和成型为，当闭合件30在封闭外部空腔20的位置时，密封法兰100邻接于位于底端构件16上的一个环形凸肩102。
与闭合件30一样，密封法兰100由塑料材料制成，并具有适当的弹性。可以理解，施加于该密封法兰上的大气压趋于将密封法兰100推压靠在上，从而保持密封并且使外部空腔20与空气隔绝。但是，当外部空腔20里的压力超过预定水平，它可以使密封法兰100弯曲或变形而脱离与环形凸肩102的接触，从而确定了一个排放过量压力的通道。因此，可以在闭合件30的环形凹槽38里设置微沟槽(未显示)以允许空气和蒸汽排到容器外部。在闭合件30的外围或空腔20的壁或二者都有可以设置额外的和/或可选的出口或凹槽。可以理解，用于蒸汽排出的任何通道将由密封100密封，直到其被外部空腔20里的过量压力移动。
密封装置可以按需构造和设置。该密封装置需要通过将空腔与空气隔绝来保持外部空腔20的内容物完整性，但要当该空腔内的压力超过预定水平，例如可以是2磅/平方英寸或更大时，可弯曲、可移动、或可变形。
密封法兰100的挠性可以由其材料和/或其形状产生。可以在密封法兰100的本体里含有渐细或颈缩部分(未显示)以提供挠性和/或允许铰链移动。
在可选的实施例中，可以由闭合件30饶其直壁40的外部支撑一个密封圈(未显示)以邻接于凸肩102并提供必要的密封。密封圈可以由诸如塑料材料或橡胶的可挤压或可变形材料制成，从而，它可以被外部空腔20里的过量压力减小体积，并从而能够将其排放出去。
在所示的实施例中，密封法兰100沿闭合件30的直壁40的外部连续延伸。可以理解，密封法兰可以仅沿直壁40的外部的一部分延伸并/或可以提供一种间断的环形密封。另外和/或可选地，具有单向运动的密封装置可以设置在闭合件30的中心。当省去闭合件30的容器42时，这种设置尤为有用。在这种情况下，例如，单向出口，可以沿柱塞44和/或沿按钮50设置在闭合件30的底座件32里。
应当理解，可以对所述的实施例做出其他变形或修改，而不脱离所附权利要求书的范围。
权利要求
1.一种自加热或自冷却容器，包括一个筒形外周壁，其中延伸有第一和第二独立的空腔，第一空腔容放容器内容物，而第二空腔容置一个加热或冷却装置；一个第一端构件用于封闭第一空腔；以及一个第二端构件用于封闭第二空腔，其中所述第二端构件包含一个固定在外周壁上的闭合件，用于封闭第二空腔，并且其中闭合件支持或支撑密封装置，该密封装置用于使第二空腔隔绝于空气但允许第二空腔里的过量压力排放出去。
2.如权利要求1所述的自加热或自冷却容器，其特征在于，所述闭合件设置有一个外周缘，该外周缘适当地成形为匹配在外周壁上以封闭第二空腔，并且所述密封装置是一个支持或支撑在所述闭合件的外周缘内部上的连续的密封件。
3.如权利要求2所述的自加热或自冷却容器，其特征在于，所述连续的密封件绕所述第二空腔的开口接合。
4.如权利要求2或3所述的自加热或自冷却容器，其特征在于，所述连续的密封件与所述外周壁接合。
5.如权利要求2到4中任何项所述的自加热或自冷却容器，其特征在于，所述密封件是一个环形密封法兰，连接于所述闭合件并可移动以使过量压力从第二空腔排放出去。
6.如权利要求5所述的自加热或自冷却容器，其特征在于，所述闭合件由塑料材料制成，并且所述密封法兰与之形成整体。
7.如权利要求2到4中任何项所所述的自加热或自冷却容器，其特征在于，所述密封件是一个环形密封圈用于密封第二空腔，并且可以变形以使过量压力能够从第二空腔排放出去。
8.如权利要求7所述的自加热或自冷却容器，其特征在于，所述密封圈可以由可变形的塑料材料或橡胶材料制成。
9.如权利要求2到8中任何项所述的自加热或自冷却容器，其特征在于，所述闭合件具有一个基本是圆形的外围，并且其外周缘是环形的，以及由所述外周缘在闭合件上确定了一个环形槽。
10.如前述的任何权利要求所述的自加热或自冷却容器，其特征在于，所述闭合件含有操作装置以启动所述的加热或冷却装置。
11.如权利要求10所述的自加热或自冷却容器，其特征在于，所述操作装置包括一个固定在所述闭合件上并从之竖起的柱塞。
12.如权利要求11所述的自加热或自冷却容器，其特征在于，柱塞与闭合件形成一体。
13.如权利要求12所述的自加热或自冷却容器，其特征在于，柱塞通过形成于闭合件上的一个按钮安装在闭合件上。
14.如前述的任何权利要求所述的自加热或自冷却容器，其特征在于，所述第二空腔在第一空腔里延伸，并且第一空腔在外周壁的一端开口，而第二空腔在外周壁的另一相反的端开口。
15.基本上如上文参照附图所描述的一种自加热或自冷却容器。
全文摘要
一种自加热容器(10),含有一个用于其内容物的内部空腔(22)和一个用于一个加热装置的外部空腔(20),例如,该加热装置含有第一和第二化学反应材料,当需要加热时所述材料得以混合。一个闭合件(30)封闭外部空腔(20)。当操作加热装置以混合化学物并引起放热反应时,产生诸如蒸汽和热气的蒸气。闭合件(30)带有一个环形密封法兰(100),该密封法兰与容器的环形凸肩(102)接合。环形密封法兰(100)将外部空腔隔绝于空气并保持其中的化学物的反应性。但是,当蒸气的产生增大外部空腔(20)里的压力时,环形密封法兰(100)移开凸肩(102)从而蒸气排放到空气中。
文档编号B65D77/08GK1352614SQ0080750
公开日2002年6月5日 申请日期2000年5月15日 优先权日1999年5月13日
发明者马修·约翰·瑟尔, 罗伯特·尼尔·理查森 申请人:热学发展有限公司