具有加热或冷却内装物品用的整体式内胆的容器 技术背景
本发明总地涉及一种用于加热或冷却诸如食品、饮料、药品和其它类似物品的容器，具体地涉及一种包括一整体式内胆的容器，该内胆将热量加到容器内的物品上或从物品上去除热量。
许多容器可具有整体式内胆用来加热容器中的物品，诸如日本米酒、咖啡或汤。这些自身加热的容器都揭示在专利权人为山口等人的美国专利第4,640,264和专利权人为长井等人的美国专利第4,784,113号中。这种容器一般都包括一外罐，食物或饮料密封在其中，以及一密封内胆或内罐，其中装有两种化学反应剂。当这两种反应剂相互分开时是稳定的，但当混合后，就发生放热反应。已知其它地反应剂混合将发生吸热反应以冷却容器中的物品。(这两种反应都涉及热含量的变化。)
内罐一般设置在邻近外罐的一端处。内罐可有两个腔室，其各自装有化学反应剂中的一种，并由诸如金属薄片或塑料薄膜的可弄破的隔层分开。一般地，一种反应剂为溶液，另一种反应剂为固体粉末或颗粒。一根棒的一端靠近隔层，另一端终接在外罐外的按钮上。为了激发加热或冷却外罐内物品的反应作用，该罐设置成该端垂直向上。按压按钮时迫使棒向下，弄破隔层并且使液态反应物滴入固体反应物中。棒的端部可有一扩张的头部以便于戳穿隔层。由进行的放热反应或进行的吸热反应所产生的热量通过热传导作用在内罐和外罐内的物品之间传递。放热反应一般还产生气体，它可从容器端部的出口中逸出。当反应已停止时，将容器颠倒过来。外罐的第二端有一封口，就如易拉片一样可打开，并且使用者可通过该口取用加热好的物品。
现有技术中已知的自加热和自冷却容器制造成本高，因为用于戳穿薄片隔层的机构通常有多个构件。内罐装有固体反应剂并且有一短管状的帽封住一端。该帽装有液态反应剂。帽的一端用薄片隔层封住，并且棒延伸过帽另一端的开口。按压按钮时迫使棒在开口中滑动直至它戳破薄片隔层。实际工作人员已经发现将一棍压过薄片来开出一较大的通道，液态反应剂可流过它，从而使液体从帽流到内罐的剩余部分所需的时间最小。尽管如此，制造和装配多个构件增加了容器的成本。而且，液体可能在棍和帽上棍通过的开口之间漏出。本技术领域中的专业人员因此已在退出内罐处的棒的周围设置了一个腊环以加强密封。尽管如此，添加腊的步骤还是增加了制造的复杂性，并且最终提高了容器的成本。本技术领域中现有的自加热和自冷却容器还可能在容器被翻转时从出口处泄漏化学反应的产物粉末状物质。因此希望有一种内罐或内胆，它具有最少量的分隔部件和最大的抗泄漏的特点。还希望有一种容器，其内罐或内胆与外罐之间的密封有所改进。这些问题和缺陷在现有技术中是显然会碰到的，并且将由本发明通过下述方式解决。
发明概述
一方面，本发明包括一个用于盛装诸如食品、饮料或药品的容器外壳以及一在容器外壳内的装有化学反应剂密封的内胆，当使用者操作容器时反应剂混合。包括任何合适的化学成分或混合物的反应剂的混合根据所选的不同的反应剂而产生放热或吸热化学反应。容器外壳中的物品围住产生热量的内胆外表面的一部分，从而便于热的传递。
另一方面，本发明包括一种新颖的内胆，可用于上述的自加热或自冷却容器以产生放热或吸热反应。该内胆包括一空心内胆本体，其一端封闭并且一内胆帽封住内胆本体的另一端。内胆本体装有第一种材料，内胆帽装有第二种材料。虽然这些材料可包括本技术领域中已知的任何一种成分或混合物，但在所示的实施例中第一种材料为固体反应剂，第二种材料为液态反应剂，一旦混合它们将发生放热或吸热反应。该内胆帽有一管状帽体，并由一软质部件封住一端以及一可弄破的隔层封住另一端。该帽有一个或多个叉尖，可从软质部件内表面上的一处或多处伸向隔层。除了隔层之外，帽是整体式结构的。
使用者可用一个手指按压软质部件外表面以操作容器。在操作之前，软质部件处于缩进位置。响应于由使用者作用到软质部件上的力，叉尖都朝向隔层进行轴向运动，并且还可径向分散开。叉尖的轴向和径向双重运动促使完成戳穿隔层并且因此快速地混合第一和第二种材料。从软质部件上撤去手指压力后，由于叉尖被伸展它可卡入或锁入受压或延伸位置或可弹性地恢复原来的缩进位置。
软质部件可为任何适当的形状，这种形状可使其内表面上的多处能响应至少有一个轴向的分力的力沿至少部分轴向进行运动。例如，软质部件的内表面在容器操作之前可为凹形或盘形(从帽体内部看)并且当操作时伸展成凸形。另外，在容器操作之前它还可以是大致平形的并且当操作时伸展成凸形的或球形的(从帽体内部看)。软质部件内表面的形状可用其上有多个点来描述。在一个先前的例子中，在操作之前，软质部件内表面上的不同点都处于不同的轴向距离。如果这一软质部件内表面的形状为沿中心轴对称的话，例如半球形或其他对称圆顶形离轴线不同径向距离的点都处于不同的轴向距离位置上，并且在任何给定的径向距离上的点都处于相同的轴向距离位置上。在后面一个例子中，在操作之前，软质部件内表面上的所有点都在相同的轴向距离位置上。还有其它的诸如摺形、按钮形状都是适用的。响应于操作力，整个软质部件可以是软的或仅仅部分是软的。尽管如此，操作力可作用到任何可动的或可偏移部分，柔性或非柔性的。软质部件可由诸如塑料的半刚性材料或诸如橡胶的弹性材料制成。
内胆本体可有一个或多个设置在帽子周边上的出口，它们起到止回阀的作用以使反应后产生的气体逸出，同时使固体泄漏减到最小程度。各个出口可有一个或多个弹性翼片。各个翼片有至少一条唇边或边缘，它与另一翼片的唇边或内胆体的非弹性一部分会合而形成密封。翼片在操作内胆之前保持紧贴，从而使固体反应剂泄漏最少。当内胆被操作时，翼片受内胆内气体的压力而弯曲并打开密封。随着压力下降翼片又紧闭。
在自加热或自冷却容器内的反应开始之后，使用者可翻转容器。在反应完成之后，使用者可移去诸如易拉片的封口以取用其中物品。无论内胆的如此翻转后的方向如何，封闭的开口使固体反应剂的泄漏达到最小程度。(液体反应剂不会再泄漏，因为它在反应作用中用尽或者说已被固体吸收了)。
通过以下的说明书部分、权利要求书和附图将可更为清晰地解本发明的上述特征和优点及其特征和优点。
附图的简述
为了完整地了解本发明，现在对附图中示出的实施例进行以下的详细描述，其中：
图1是容器的侧视图，其上被局部剖切；
图2是容器的平面图；
图3是沿图1中线3-3的截面图；
图4是沿图1中线4-4的截面图；
图5是与图1类似的放大图，示出了容器的操作情况；
图6是图1-5中的容器的局部立体图；以及
图7是与图5类似的放大图，示出了内胆帽的另一种结构。
较佳实施例的描述
如图1-4所示，一容器包括一圆柱形的容器本体10，它可盛装饮料12，以及一用于加热饮料12的热内胆14。热内胆14将容器本体10的一端封住，并且具有一通常用来密封饮料罐的易拉片封口16的端帽15封住该容器本体的另一端。容器端部的外部视图示出在图6中，其中显示容器设有热内胆14。如以下所述当容器被操作时，热内胆14产生热量，热量藉传导作用传递到饮料12中。然后可将该容器翻转并且打开易拉片封口16以取用饮料12。
热内胆14包括一圆柱形内胆本体18和一圆柱形内胆帽20。内胆帽20是一体结构的并且由半刚性塑料制成，如高密度聚乙烯。内胆帽20有一个操作盘22和四个叉尖24。一个由薄金属片制成的可刺破的隔层34粘到内胆帽20上。隔层34将水36密封在内胆帽20中。内胆本体18装有一种固体化学物品，如通常称为生石灰的氧化钙。一个圆形的帽口40衔接在内胆本体18的唇边42上，从而将将固体化学物品密封在内胆中。帽口40可以具有可压扁的凹坑44以加强密封。内胆本体18最好由金属制成，如铝。
如上所述的，容器的两端都封住的。密封环46将热内胆固定在容器本体10中。密封环46有一个环道48，它容纳容器本体10的钩形唇边50。密封环46翻边在唇边50上以形成紧密封。在容器的另一端上，端帽15有一类似的端帽凹道51以容纳容器本体10的另一端的唇边53。端帽15以类似的方式翻边在容器本体10的另一唇边53上。通常用于制罐工业中的一种密封复合料(未示)可设置在环道48上以进一步加强密封。热内胆14压配合在密封环46的开口中。热内胆14上接触密封环46的那部分可制成可压扁的凹坑52以进一步加强密封。
在操作容器时，一个粘到热内胆14上的安全封口54必须拆除或刺破。安全封口54使容器被损坏或误操作的可能性最小。虽然安全封口54可以是塑料、薄片、纸或其它合适的薄膜，但最好是透明的以便观察操作盘22。容器还可有一由塑料制成的、卡在容器本体10的端部上的外罩55。外罩55不仅可以进一步减少可能发生的误操作，而且可用于在其本身和安全封口54之间放置调味品如一袋糖(未示)或放置促销物品如赠券(未示)。外罩55可以是透明的。
如图5中所示的，当一轴向力作用到或靠近操作盘22的中心处时，它拐向隔层34。叉尖24的两个末端轴向运动并且径向地分散开以便戳穿隔层34。水36流过戳穿后的隔层34并且与固体化学物品38混合。进行的放热反应产生热量，由于传导作用而经由内胆本体18传递到饮料12中，并且二氧化碳从四个出口56中逸走，四个出口56分布在内胆本体18和内胆帽20之间的圆形唇边58上。
最好如图3和4所示的，出口56可包括四个软质的三角形翼片60，当内胆14内外压力相等时，它们互相接触，但又可散开以释放由反应所产生的气体。另外，如图7中所示的实施例，出口可由单个翼片160构成。
在操作盘22的缩回位置上，即在容器被操作之前，操作盘22从容器外部看可呈凸形或拱形，如图1和6所示。在其伸展位置上，即在容器已经被操作之后，操作盘22可呈现为凹形或盘形，如图5所示。操作盘22最好在伸展和缩回位置都是稳定的，并且当容器被操作时，卡入伸展位置。卡入动作为使用者提供了容器已被操作的直观的视觉和感觉指示。操作盘22的至少一个部分必须在缩回和伸展位置之间过渡的过程中弯曲。在图示的实施例中，四个径向折片62通过减小弯曲操作盘22所需的力量来便于这种过渡。尽管如此，在另一个实施例中，操作盘22可有更多的、较少的或没有这种径向折痕62。
叉尖24以相同的径向距离分布在操作盘22的中心周围。叉尖24可通过纵向切割管状圆柱体使其整体地模制在内胆帽20中而形成。形成的叉尖24有扇形截面。虽然在图示的实施例中，内胆帽20有绕操作盘22的中心分布的叉尖，但在其它实施例中内胆帽20也可仅有一个中心叉尖。
而且，当容器被操作时弯曲的操作盘22的各部分可处于离开中心轴的任何径向距离上并且可以形成任何适当的形状。它们可集中在一个或多个基本不连续的径向距离处或者在所有径向距离处可以是连续的。在图1-6中所示的实施例中，叉尖24之间的操作盘22的部分是软质的，从而使叉尖24在容器被操作时径向散开。在图7所示的另一个实施例中，尽管如此，另一种操作盘122的部分弯曲的径向距离大于叉尖124。设置叉尖124处的操作盘122平的中心部分不会弯曲。因此，叉尖124在容器被操作时不会径向散开。虽然叉尖124最好有相对于容器中心轴的略显径向的斜面，但叉尖124仍保持其原定方向与操作盘122是否处于伸展或缩回位置无关。这一实施例便于注射成型，因为弯曲区域不靠近叉尖124。
容器本体10可由任何一种合适的材料制成，如硬纸板、金属或塑料。一种硬纸板本体10能耐热，因此使用者在操作容器之后拿着时不会觉得不舒服。尽管如此，本技术领域中已知固体化学物品38和水36可由适当的化学品的化合作用所代替以产生吸热反应，这样将可冷却饮料12。在冷却碳酸饮料的实施例中，容器本体10应由金属或塑料制成，因为这些材料可便于形成气密封。
显然，对于本技术领域中的普通技术人员来说，按照这些提示将易于作出本发明的其它实施例和变型。因此，本发明仅由以下的权利要求书限定，结合以上的说明和附图，将可理解该权利要求书包括所有其它的实施例和变型。