(57)【要約】二重壁の食器は、加熱または冷却すべき第一壁（６１０）と、第二壁（６２０）と、を備える。第一壁と第二壁との間には、相変化材が充填される袋（６４０）を収容する空間（６３０）が配置される。袋は、食器の第一壁に接して配置される。また、断熱層が、袋と食器の第二壁との間に設けられる。
2019524208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱または冷却すべき第一壁と、第二壁と、を備える二重壁の食器であって、
前記第一壁と前記第二壁との間に、相変化材が充填されている袋を収容する空間が配置されており、
前記袋は前記食器の前記第一壁に接して配置されており、
断熱層が前記袋と前記食器の前記第二壁との間に設けられている、
食器。
【請求項２】
前記袋には、カプセルに収容されない相変化材が充填されている、
請求項１に記載の食器。
【請求項３】
前記袋は前記食器の前記第一壁に接着されている、
請求項１または２に記載の食器。
【請求項４】
前記断熱層は空気層である、
請求項１から３のいずれか１項に記載の食器。
【請求項５】
前記第一壁および前記第二壁はセラミック材料製である、
請求項１から４のいずれか１項に記載の食器。
【請求項６】
前記食器は、少なくとも、セラミック材料の第一部分とセラミック材料の第二部分とを備えており、
前記第一部分は前記第一壁を有しており、
前記第二部分は前記第二壁を有しており、
前記袋が収容される閉空間を形成するよう、前記第一部分は前記第二部分に取り付けられている、
請求項１から５のいずれか１項に記載の食器。
【請求項７】
前記第一部分および前記第二部分は、
皿の上側部分および皿の下側部分であるか、
カップの内側部分およびカップの外側部分であるか、または、
スプーンの上側部分およびスプーンの下側部分である、
請求項６に記載の食器。
【請求項８】
前記断熱層は、前記食器の前記第一壁に向かって前記袋を押圧するよう構成される弾性押圧材を含む、
請求項１から７のいずれか１項に記載の食器。
【請求項９】
前記弾性押圧材の熱伝導係数は、０．９Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満、好ましくは０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満である、
請求項８に記載の食器。
【請求項１０】
前記弾性押圧材は発泡体である、
請求項８または９に記載の食器。
【請求項１１】
前記充填されている袋は内部が高真空である、
請求項１から１０のいずれか１項に記載の食器。
【請求項１２】
前記食器の前記第一壁に対する横方向の、前記相変化材の層の厚さが２ｍｍ〜１０ｍｍとなるよう、前記袋は前記食器の前記第一壁に接して配置されている、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の食器。
【請求項１３】
前記相変化材が充填された袋は、表面積一平方センチメートル当たり５０ジュール〜２００ジュールの熱エネルギーを放出する、
請求項１から１２のいずれか１項に記載の食器。
【請求項１４】
前記食器の前記第一壁は略平坦であり、
前記袋は前記第一壁の中央部に接して配置され、前記第一壁の縁部分には前記袋がない、
請求項１から１３のいずれか１項に記載の食器。
【請求項１５】
前記第一壁は碗状であり、
前記袋は、碗状の前記第一壁に接して配置されるよう構成される碗形状に形成された部分を含む、
請求項１から１４のいずれか１項に記載の食器。
【請求項１６】
前記第一壁は加熱すべき壁であり、
前記相変化材は融解温度が４０℃〜６５℃、好ましくは５０℃〜６０℃である、
請求項１から１５のいずれか１項に記載の食器。
【請求項１７】
前記第一壁は加熱すべき壁であり、
前記相変化材は融解温度が６５℃〜９５℃、好ましくは７０℃〜８０℃である、
請求項１から１５のいずれか１項に記載の食器。
【請求項１８】
前記第一壁は冷却すべき壁であり、
前記相変化材は融解温度が０℃〜１４℃、好ましくは４℃〜８℃である、
請求項１から１５のいずれか１項に記載の食器。
【請求項１９】
前記袋は第一フィルムおよび第二フィルムを有し、
前記相変化材は、前記第一フィルムと前記第二フィルムとの間に配置されている、
請求項１から１８のいずれか１項に記載の食器。
【請求項２０】
前記袋の前記第一フィルムおよび前記第二フィルムの厚さは、少なくとも４０μｍであり、好ましくは５０μｍ〜１５０μｍである、
請求項１９に記載の食器。
【請求項２１】
前記袋の前記第一フィルムおよび前記第二フィルムは溶着層およびバリア層を有し、
前記第一フィルムの前記溶着層は前記第二フィルムの前記溶着層に溶着される、
請求項１９または２０に記載の食器。
【請求項２２】
前記溶着層はポリプロピレンを含み、前記バリア層はポリアミドを含む、
請求項２１に記載の食器。
【請求項２３】
前記第一フィルムおよび／または前記第二フィルムは、アルミニウムで形成された層を有する、
請求項１９から２２のいずれか１項に記載の食器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱または冷却される壁を有する二重壁の食器に関し、特に相変化材が充填された袋を有する二重壁の食器に関する。
【背景技術】
【０００２】
食器内に蓄熱材として相変化材を使用することが知られている。相変化材は比較的短時間に熱を吸収し、この熱を長い時間にわたって再放出することができる。そのような応用の一例には、熱い食品を提供する皿への相変化材の使用がある。相変化材を利用することによって、皿が直ぐには冷えず、また食品をより長く温かい状態とすることができる。典型的には、皿内に、相変化材が充填される空洞が形成される。
【０００３】
食器にこの応用および類似の応用のために用いられる典型的な相変化材は、室温で固体であり、熱を吸収したより高い温度では液相に変化する。相変化材が液相にある場合、相変化材の粒子が食器の微小孔を通って出ていくおそれがある。液相においては、相変化材は食器の運動の影響を受けて空洞内においてさらに自由に移動することになる。そのため、加熱すべき食器の壁への熱の放出が減少することになり、そして食器における相変化材の重量の分布が不規則となるかつ／または変化することになる。
【発明の要約】
【０００４】
本発明の態様は、食器における蓄熱材としての相変化材の既知の応用と比較して加熱または冷却すべき食器の壁と相変化材との間でより良好に熱交換できるよう食器に相変化材を提供することを目的とする。
【０００５】
本発明の第一面は、加熱または冷却すべき第一壁と、第二壁と、を備え、第一壁と第二壁との間に、相変化材が充填される袋を収容する空間が配置される二重壁の食器に関する。袋は、食器の第一壁に接して配置される。断熱層が、袋と食器の第二壁との間に存在する。
【０００６】
充填のための袋に相変化材を提供することによって、食器における相変化材の移動の自由度は、袋によって制限される。袋が食器の第一壁に接して配置されるので、断熱層例えば空気層が、相変化材と加熱または冷却すべき第一壁との間にある食器における相変化材の既知の用途と比較して、袋と加熱または冷却すべき第一壁との間でよりよく熱交換できる。袋は、食器の第一壁に接して配置される。また、断熱層が、袋と食器の第二壁との間に存在する。この断熱層は、第一壁を介した経路以外の経路を介して食器から出ていく熱の量を確実に制限することができる。これにより、相変化材と食器の第一壁との間で効率的かつ目的とする熱交換を行うことができ、そして食器の第二壁は加熱されないまたは加熱される程度を限定できる利点がある。
【０００７】
好ましい態様において一の相から他方の相に転移する際に相変化材が拡張するとき袋が伸びるように、そして逆方向の相転移の際に相変化材が収縮するときには袋が引き締まるように、袋はある程度弾性があり可撓性がある。袋の可撓性により、加熱または冷却される種々の形状の壁に確実にぴったりと付くことができ、袋と壁との間で空気の空間が形成されない。
【０００８】
可能な態様において、第一壁に接して配置される袋の第一壁部分は任意選択的に弾性であり、第二壁に向かって面している袋の第二壁部分は弾性的で可撓性がある。他の可能な態様においては、食器の第二壁に向かって面している袋のこの第二壁部分は弾性ではないが、相変化材の膨張を可能にする表面積を有する。
【０００９】
一の態様において、二重壁の食器は例えば皿であり、上述の手段によって、食品が配置される皿の第一壁を、袋を用いて温かい状態または加熱状態に維持することができ、第二壁、例えば皿の底壁、を冷えた状態とし火傷のおそれなく底壁によって皿を持つことができる。ここでは皿の例を挙げたが、記載の手段は、加熱または冷却のための少なくとも一つの壁を有する種々のタイプの食器に適用可能である。その例として、オーブンディッシュ、カップ、デザート皿、スープボウル、デザート・クープ、ピザ皿、スプーン等が挙げられる。
【００１０】
二重壁の食器の好ましい態様において、袋には、カプセルに収容されない相変化材が充填される。
マイクロ・カプセルまたはマクロ・カプセルに収容された相変化材の使用が知られている。しかしながら、カプセルに収容された同じ量の材料と比較して、より高い熱容量が、カプセルに収容されない相変化材の使用によって得られる。これは、多くの場合マイクロ・カプセル間またはマクロ・カプセル間に空気が存在し、これにより断熱効果が生じるからである。さらにカプセルに収容されない相変化材は、適切な形の袋内に簡単かつ効率的に配置でき、このため、カプセルに収容された相変化材が備えられる食器と比較して、袋における相変化材と加熱すべき食器の壁と間の熱交換に関してより効率的な接触面が得られる。
【００１１】
二重壁の食器の例示的な態様において、断熱層は空気層である。空気は良好な断熱体であり、断熱空気層は、加熱される第一壁を介した経路以外の経路を介して、食器から出ていく熱の量を制限できる。これにより、相変化材と食器の第一壁との間で効率的に目的とする熱交換を行うことができ、食器の第二壁が不適当に加熱されない利点がある。
【００１２】
袋は、第一壁に接して配置される位置において種々の方法で保持できる。定位置に袋を保持する利点は、食器の運動が、袋と、袋の第一壁に対する位置と、に実質的に影響がないことにある。こうして、あらゆる状態において、袋と食器の第一壁との間の効率的かつ目的とする熱交換が可能となる。二重壁の食器の例示的な態様において、袋は食器の第一壁に接着されている。食器の第一壁に対して袋を接着することによって、袋と第一壁との間に接着層が形成される。結果として得られる接着層は、一般的には断熱効果を有するが、一般的に空気よりも大幅に断熱が小さく、また、この接着層は比較的薄くできる。したがって、接着層の効果は典型的には袋と食器の第一壁との間の熱交換を遅らせる程度である。一方で、袋と食器の第一壁との間に断熱空気層があればこの熱交換を深刻に妨げることになる。
【００１３】
二重壁の食器の例示的な態様において、断熱層は、食器の第一壁に向かって袋を押圧するよう構成される弾性押圧材を備える。上述の通り、袋と食器の第二壁との間の断熱層は、第一に、袋と食器の第一壁との間の目的とする効率的な熱交換に寄与する断熱機能を有する。断熱層における弾性押圧材によって、袋を食器の第一壁に対して定位置に保持することができる。このように、弾性押圧材を、第一壁に対して袋を密着させる他の選択肢とできる。ただし、両方の手法を互いに組み合わせることもできる。さらに、袋を食器の第一壁に対して取り付けることができるまたは押しつけることができる他の取り付け・締め付け技術を用いることもできる。
【００１４】
弾性押圧材は、好ましくは熱伝導係数が０．９Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満であり、好ましくは０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満である。使用できる弾性押圧材の例は、木材、コルク、ポリエチレン等である。しかしながら、他の一般的な弾性材料を上述の手段に使用できることは当業者には明らかであろう。弾性押圧材は、好ましくは、熱伝導係数が、例えば磁器、陶器、金属、ガラス等の食器を構成する材料の熱伝導係数より低い。弾性押圧材は例えば発泡体である。発泡体は、熱伝導係数が、好ましくは０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満であり、より好ましくは０．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満であり、最も好ましくは１．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満である。発泡体は軽量であり、弾性押圧材としての発泡体の使用の食器の全重量に対する影響は無視できる程度であろう。
【００１５】
二重壁の食器の好ましい態様において、充填されている袋は内部が高真空であり、袋内の圧力は１×１０−１〜１×１０−７Ｐａである。
袋は内部が高真空であることで、断熱性の空気が相変化材と袋の壁との間または相変化材の異なる部分間に留まることを防止することができる。さらに真空の袋内の相変化材を、想定される汚染物質、相変化材の想定される劣化から保護でき、相変化材の発火も袋における高真空によって防止できる。
【００１６】
二重壁の食器の例示的な態様において、食器の第一壁の方向に対して横方向から見て、相変化材の層の厚さが２ｍｍ〜１０ｍｍとなるよう、袋は食器の第一壁に接して配置されている。多くの場合、食器の第一壁と第二壁との間の空間は限られている。したがって、できるだけ最小量の相変化材で、特定のタイプの食器の要求に適う最も効率的な熱交換が得られうる利点がある。適切な厚さの層は、食器のタイプおよび第一壁の所望の加熱または冷却に応じて選択できる。
【００１７】
二重壁の食器の好ましい態様において、相変化材が充填された袋は、表面積一平方センチメートル当たり５０ジュール〜２００ジュールの、好ましくは１００ジュール〜１８０ジュールの熱エネルギーを放出する。
【００１８】
二重壁の食器の例示的な態様において、食器の第一壁は略平坦であり、袋は第一壁の中央部に接して配置されており第一壁の縁部分には袋がない状態である。食器が例えば略平坦で円形状の第一壁を有する皿である場合、袋を第一壁の中央部に接して配置することが好適である。なぜなら、食品の多くが皿の縁部分よりも皿の中央部に位置することになるからである。第一壁の縁部分には袋がない状態とすることによって、袋内の相変化材が溶融するときに、袋が中央部から縁部分へと第一壁に沿って伸びることができる機会が得られる。これにより、皿の第一壁と第二壁との間の空間で圧力が高まることを回避できる。さらに、第一壁から離れる方向ではなく第一壁に沿って袋が伸びることは、第一壁との熱交換にはより有用である。
【００１９】
二重壁の食器の他の例示的な態様において、食器の第一壁は碗状であり、袋は、第一碗状壁に接して配置されるよう構成される碗形状に形成された部分を備える。袋が椀状に形成された部分を有するので、袋を食器の第一壁に接するよう効率的に配置することができる。コーヒーまたは茶のカップの場合には、椀状に形成された部分を有する袋を、例えば第一壁の底部と第一壁の立ち上がり側部とに同時に接するよう好適に配置することができる。任意の形状の第一壁にも同じ原理を適用できることは当業者には明らかであろう。袋は、袋と第一壁との間で良好な接触が行われるよう対応する形状を有する壁部分を有することができる。
【００２０】
好ましい態様において、第一壁と袋との間の接触面は、袋の全外面の三分の一より大きい。これにより、袋と第一壁との間で最も効率的な熱交換を行いうること、および第一壁の方向以外の方向に袋が放出する熱の量を制限することを保証できる。
【００２１】
二重壁の食器の例示的な態様において、第一壁は加熱すべき壁であり、相変化材は融解温度が４０℃〜６５℃であり、好ましくは５０℃〜６０℃である。このような融解温度である相変化材は、熱い食品向けの食器における使用に非常に適している。こうして食品は、それ以上調理されることがないまた焼かれることがない温度に維持されることになる。用いられる典型的な相変化材は、パラフィン、塩水和物、および／または共晶材料である。
【００２２】
二重壁の食器の他の例示的な態様において、第一壁は加熱すべき壁であり、相変化材は融解温度が６５℃〜９５℃であり、好ましくは７０℃〜８０℃である。このような融解温度である相変化材は、コーヒー、茶、チョコレート等の熱い飲料向けの食器における使用に非常に適している。
【００２３】
二重壁の食器の他の例示的な態様において、第一壁は冷却すべき壁であり、相変化材は融解温度が０℃〜１４℃であり、好ましくは４℃〜８℃である。このような融解温度である相変化材は、アイスクリーム等の冷たい食べ物または冷たい飲料のため向けの食器における使用に非常に適している。
【００２４】
二重壁の食器の好ましい態様において、袋は第一フィルムおよび第二フィルムを備えており、相変化材は第一フィルムと第二フィルムとの間に配置される。袋が必要な可撓性および／または寸法を有し、フィルムが相変化材を密封状態に維持できる限り、袋のフィルムには種々の材料を用いることができる。食器内での相変化材の移動の自由度は、このように、袋によって制限される。好ましくは、相変化材が固相から液相に転移する際に拡張するとき袋が伸びるように、そして逆方向の相転移の際に相変化材が収縮するときには袋が引き締まるように、第一フィルムおよび第二フィルムの少なくとも一方はある程度弾性的に可撓性がある。他の可能な態様においては、食器の第二壁に向かって面している袋の第二フィルムは弾性ではないが、相変化材の膨張を可能にする表面積を有する。種々の材料が上述の要求を満たすこと、およびフィルムを例えば種々のタイプのプラスチックおよび／またはアルミニウム等の金属で形成できることは、当業者には明らかであろう。さらに、フィルムを、異なる材料特性を一のフィルムにおいて合わせ持つことができるよう、適切に積層構造とすることには利点がある。このように、たとえば、袋を、例えばアルミ箔が積層されたポリプロピレンの溶着層で適切に形成することができる。アルミ箔によって、分子を実質的に通さない袋とできる。
【００２５】
二重壁の食器の好ましい態様において、袋の第一フィルムおよび第二フィルムは厚さが少なくとも４０μｍであり、好ましくは５０μｍ〜１５０μｍである。このような厚さのフィルムによって、袋の保護および強度の程度を高め、同時に袋の可撓性を維持することができる。
【００２６】
二重壁の食器のさらに好ましい実施形態において、袋の第一フィルムおよび第二フィルムは溶着層およびバリア層を備えており、第一フィルムの溶着層は第二フィルムの溶着層に溶着される。特に相変化材が液体になる高い温度で相変化材の分子が通過できないよう、バリア層は選択される。簡単に溶着可能であり、第一フィルムおよび第二フィルムの周辺部で第一フィルムと第二フィルムとを互いに溶着できるよう、溶着層は選択される。溶着層は好ましくはポリプロピレンを含み、バリア層はポリアミドを含む。第一フィルムおよび／または第二フィルムは、好ましくはアルミニウムで形成された層を含む。このように、たとえば、フィルムを、例えばバリア層としてアルミ箔が積層されたポリプロピレンの溶着層で適切に得ることができる。アルミ箔によって、分子を略通さない袋とできる。
【００２７】
食器は、好ましくは、セラミック材料から、例えば磁器、陶器、ガラス等から製造される。一の態様において、二重壁の食器は、セラミック材料の第一部分とセラミック材料の第二部分とを備える。第一部分は第一壁を含み、第二部分は第二壁を含む。二重壁の食器を形成するために、第一部分は第二部分に対して取り付けられる。例えば、第一部分と第二部分は、皿の上側部分と皿の下側部分、カップの内側部分とカップの外側部分、スプーンの上側部分とスプーンの下側部分等、のいずれかとできる。他の態様において、第一壁および第二壁は、一つの一体形成された二重壁の商品の一部を形成する。
【００２８】
有用な態様において、食器は、袋が収容される前記空間を形成するために、例えば取り付け手段によって、封止するよう互いに取り付けられるセラミック材料の少なくとも二つの部分を備える。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
本発明の上述したおよび他の有用な特性ならびに目的は、以下の添付図面を参照して説明する以降の詳細な説明からより明瞭となり本発明をより理解できよう。
【図１Ａ】本発明にかかる、相変化材が充填された袋を有する一の食器の、特に皿の、例示的な実施形態の断面を示す。
【図１Ｂ】本発明にかかる、相変化材が充填された袋を有する一の食器の、特に皿の、例示的な実施形態の簡略的な断面を示す。
【図２】本発明にかかる、相変化材が充填された袋を有する一の食器の他の例示的な実施形態の簡略的な断面を示す。
【図３】本発明にかかる、相変化材が充填された袋を有する一の食器の他の例示的な実施形態の簡略的な断面を示す。
【図４】本発明にかかる、食器の第一壁が略平坦であり、袋が第一壁の中央部に接して配置される、相変化材が充填された袋を有する一の食器の他の例示的な実施形態の簡略的な断面を示す。
【図５】本発明にかかる、食器の第一壁が碗状であり、袋が第一碗状壁に接して配置されるよう構成される椀状に形成された部分を備える、相変化材が充填された袋を有する一の食器の他の例示的な実施形態の簡略的な断面を示す。
【図６Ａ】食器がセラミック材料の第一部分および第二部分を有する、二重壁の食器の実施形態の簡略的な断面を示す。
【図６Ｂ】食器がセラミック材料の第一部分および第二部分を有する、二重壁の食器の実施形態の簡略的な断面を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
相変化材が充填される袋を有する二重壁の一の食器の第一実施形態を図１Ａに示す。本形態は、加熱または冷却すべき第一壁１１０と、第二壁１２０と、を備える一の二重壁の食器１００、より具体的には皿１００である。第一壁１１０と第二壁１２０との間には、相変化材１４５が充填されている袋１４０を収容する空間１３０が配置される。袋１４０は、食器の第一壁１１０に接して配置される。断熱層１５０は、袋１４０と食器の第二壁１２０との間に存在する。図１Ｂは、図１Ａの一の食器１００の簡略図である。図１Ｂは特に、図１Ａにおいて破線の枠線Ｋで示した食器１００の一部分を示す。図１Ｂは、特定のタイプの食器とは関連していない、図１Ａと同じ要素を示す。図１Ｂに示す要素および手段を、オーブンディッシュ、カップ、デザート皿、スープボウル、デザート・クープ、ピザ皿、スプーン等の種々のタイプおよび形状の食器に適用できることは当業者には明らかであろう。可能な限り図を分かりやすくするために、種々のタイプの食器に共通して適用可能な手段を、図１Ｂと同様な図面を参照して示す。限定的な手段が特定のタイプの食器にのみ適用される場合には、これを本明細書において記載する。
【００３１】
図１Ａおよび図１Ｂに、一の食器１００の第一壁１１０および第二壁１２０を示す。壁１１０，１２０は互いに略平行である。しかしながら、壁１１０，１２０が互いに対して異なる方向に配置される場合にも同様に本発明の原理を適用できることは当業者に明らかであろう。壁１１０，１２０は簡単化のため平坦な壁として示す。しかしながら、壁１１０，１２０が異なる形状を有する場合にも同様に本発明の原理を適用することができることは当業者には理解されよう。
【００３２】
袋１４０において用いられる相変化材１４５はあらゆる既知の相変化材とできる。食器のタイプに応じて、特定の相変化材が他の相変化材よりも好ましい場合がある。したがって、相変化材を例えばその融点に基づいて選択することができる。融点の高低が液体または食品の最適な加熱または冷却に関して有利になりうるからである。パラフィンをベースとした有機相変化材は、二重壁の食器で用いられる相変化材１４５が充填される袋１４０における使用に特に適している。
【００３３】
充填のための袋１４０に相変化材１４５を提供することにより、食器１００における相変化材１４５の移動の自由度が袋によって制限される。一の相から他の相に転移する際に相変化材１４５が拡張する時に袋１４０が伸びるように、そして逆方向の相転移の際に相変化材１４５が収縮する時に袋１４０が引き締まるように、袋１４０は例えば弾性的な可撓性材料で実現される。袋１４０が食器の第一壁１１０に接して配置されるので、断熱層、例えば空気層が、相変化材と加熱または冷却すべき壁との間に存在する食器における相変化材の既知の応用と比較して、袋１４０と加熱または冷却すべき壁１１０との間でより良好に熱交換できる。さらに、まさに目的とする熱交換を行えるよう、袋１４０を、食器の第一壁に対して好適に配置することができる。また、断熱層１５０は、袋１４０と食器の第二壁１２０との間に配置される。この断熱層１５０は、第一壁１１０以外の経路を介して食器から出ていく熱の量を制限することができる。これにより、相変化材と食器の第一壁との間で効率的かつ目的とする熱交換を行わせ、食器の第二壁１２０は不必要に加熱されないようにまたは加熱される程度を限定するようにすることができる利点がある。第一壁１１０に接して配置される袋の第一壁部分は、任意選択的に弾性とできる。第二壁１４０に向かって面している袋１４０の第二壁部分は、好ましくは弾性があり可撓性がある。他の可能な実施形態においては、食器の第二壁１２０に向かって面している袋１４０のこの第二壁部分は弾性ではないが、相変化材１４５の膨張を可能にする表面積を有する。断熱層１５０を、第二壁１２０に接して配置される層として図１Ａおよび図１Ｂに示す。なお、断熱層１５０を袋１４０に近接してまたは袋１４０に接して配置することもできる。一の実施形態において、袋１４０と第二壁１２０との間の空間１３０全体が断熱材料で例えば空気で充填される。この場合、この材料、例えば空気が断熱層を形成する。図１Ａの実施形態において、二重壁の食器は例えば皿１００であり、上述の手段は、食品が第一壁１１０の上側に配置される皿の第一壁１１０を、第一壁１１０の下側に面して配置される袋１４０を用いて温かい状態または加熱状態に維持することができる。一方で、第二壁、例えば皿の底壁を冷えた状態とし、火傷のおそれなく底壁によって皿を持つことができる。
【００３４】
二重壁の食器の好ましい実施形態において、袋１４０をカプセルに収容されない相変化材１４５で充填する。これにより、カプセルに収容された相変化材が備えられる食器と比較して、袋１４０における相変化材１４５と加熱すべき食器の壁１１０と間の熱交換に関してより効率的な接触面が得られる。
【００３５】
二重壁の食器の好ましい実施形態において、相変化材１４５が充填されている袋１４０の内部は高真空である。袋１４０内の圧力は、１×１０−１〜１×１０−７Ｐａである。袋１４０の内部は高真空であるので、断熱性の空気が相変化材１４５と袋１４０の壁との間、または相変化材１４５の異なる部分間に留まることを防止することができる。さらに真空の袋１４０内の相変化材１４５を、想定される汚染物質、相変化材の想定される劣化から保護でき、相変化材１４５の発火も袋における高真空によって防止できる。
【００３６】
二重壁の食器の例示的な実施形態において、食器１００の第一壁１１０に対して横方向から見て、相変化材１４５の層の厚さが２ｍｍ〜１０ｍｍとなるよう、袋１４０は食器の第一壁１１０に接して配置されている。多くの場合、食器の第一壁１１０と第二壁１２０との間の空間１３０は限られている。したがって、できるだけ最小量の相変化材で、特定のタイプの食器の要求に適う、最も効率的な熱交換が得られうる利点がある。適切な厚さの層は、食器のタイプおよび第一壁１１０の所望の加熱または冷却に応じて選択できる。
【００３７】
二重壁の食器の好ましい実施形態において、変化物質１４５が充填された袋１４０は、表面積一平方センチメートル当たり５０ジュール〜２００ジュールの、好ましくは１００ジュール〜１８０ジュールの熱エネルギーを放出する。
【００３８】
好ましい実施形態において、第一壁１１０と袋１４０との間の接触面は、袋１４０の全外面の三分の一より大きい。第一壁と袋との間の接触面は、典型的には、袋１４０の全外面の０．４倍より大きく、例えば全外面の約半分である。これにより、袋１４０と第一壁１１０との間で最も効率的な熱交換を行いうること、および第一壁１１０の方向以外の方向に袋１４０が放出する熱の量を制限することを保証できる。第一壁１１０と袋１４０との間の接触面は、適切な厚さの相変化材１４５が充填された袋１４０を備えることによって、および／または袋１４０の一部を好適な形状とすることによって、良好な作用を受けることができる。
【００３９】
図２は、袋２４０が食器の第一壁２１０に対して接着されている二重壁の食器の例示的な実施形態を示す。袋２４０は、第一壁２１０に接して配置される位置において、異なる他の方法でも保持できる。定位置に袋２４０を保持するという利点は、食器の運動が、袋２４０と、袋２４０の第一壁２１０に対する位置と、に実質的に影響がないことにある。こうして、あらゆる状態において、袋２４０と食器の第一壁２１０との間の効率的かつ目的とする熱交換が可能となる。食器の第一壁に対して袋２４０を接着することによって、袋２４０と第一壁２１０との間に接着層２４１が形成される。結果として得られる接着層２４１は、一般的には断熱効果を有するが、一般的に空気よりも大幅に断熱が小さく、また、この接着層２４１は比較的薄くできる。
【００４０】
図２の実施形態において、断熱層２５０は、袋２４０と食器の第一壁２１０との間の空間２３０にある空気層である。上述の通り、空気は良好な断熱体であり、断熱空気層１５０が第一壁２１０を介する以外の経路を介して食器から出ていく熱の量を制限できる。これにより、相変化材２４５と食器の第一壁２１０との間で効率的に目的とする熱交換を行うことができ、食器の第二壁２２０が不適当に加熱されない利点がある。
【００４１】
図３は、二重壁の食器の好ましい実施形態を概略的に示す。この実施形態では、断熱層３５０は、食器の第一壁３１０に向かって袋３４０を押圧するよう構成される弾性押圧材３５０を備える。上述の通り、袋３４０と食器の第二壁３２０との間の断熱層３５０は、第一に、袋３４０と食器の第一壁３１０との間の目的とする効率的な熱交換に寄与する断熱機能を有する。断熱層３５０における弾性押圧材３５０によって、袋３４０を食器の第一壁３１０に対して定位置に保持することができる。このように、弾性押圧材３５０を、図２に示す第一壁に対して袋３４０を密着させる他の選択肢とできる。ただし、両方の手段を互いに好適に組み合わせることもできる。弾性押圧材３５０は、好ましくは熱伝導係数が０．９Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満であり、より好ましくは０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満である。使用できる弾性押圧材３５０の例は、木材、コルク、ポリエチレン等である。しかしながら、他の一般的な弾性材料を上述の手段に使用できることは当業者には明らかであろう。弾性押圧材は、好ましくは、熱伝導係数が、例えば磁器、陶器、金属、ガラス等の食器を構成する材料の熱伝導係数より低い。また弾性押圧材３５０を発泡体とすることもできる。用いられる発泡体は、熱伝導係数が、好ましくは０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満であり、より好ましくは０．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満であり、最も好ましくは１．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満である。発泡体は軽量であり、弾性押圧材３５０としての発泡体の使用の食器の全重量に対する影響は無視できる程度であろう。こうして、食器が、扱いにくくなるほど過度に重くなることを避けることができる。弾性押圧材３５０として用いることができる典型的な発泡体は、例えばＰＵ発泡体、ＥＶＡ発泡体またはポリスチレン・フォームである。
【００４２】
図４は、食器の第一壁４１０が略平坦であり、袋４４０が第一壁４１０の中央部４１１に接して配置されており、第一壁４１０の縁部分４１２には袋がない状態である、二重壁の食器の実施形態を示す。分かりやすくするために、図４において、参照符号４１１，４１２は、第一壁４１０の上側の面に示しているが、袋４４０と、袋４４０が面するよう配置される中央部４１１と、袋がない縁部分４１２と、は第一壁４１０の下側に面して位置していることは明らかであろう。一の食器が例えば略平坦で円形状の第一壁４１０を有する皿である場合、袋４４０を第一壁４１０の中央部４１１に接して配置することが好適である。なぜなら、食品の多くが皿の縁部分よりも皿の中央部に位置することになるからである。したがって、第一壁４１０の中央で熱交換が行うことがより有用である。第一壁４１０の縁部分４１２には袋がない状態とすることによって、袋内の相変化材４４０が溶融するときに、袋４４０が中央部４１１から縁部分４１２へと第一壁に４１０沿って伸びることができる機会が得られる。これにより、皿の第一壁と第二壁との間の空間４３０で圧力が高まることを回避できる。さらに、第一壁４１０から離れる方向ではなく第一壁４１０に沿って袋４４０が伸びることは、第一壁４１０との熱交換にはより有用である。
【００４３】
二重壁の食器の例示的な実施形態において、第一壁は加熱すべき壁であり、相変化材は融解温度が４０℃〜６５℃であり、好ましくは５０℃〜６０℃である。このような融解温度である相変化材は、熱い食品向けの食器における使用に非常に適している。こうして食品は、それ以上調理されることがないまた焼かれることがない温度に維持されることになる。より高い温度が望まれる他のタイプの食器、例えばオーブンディッシュでは、融点が１２０℃〜２５０℃にある相変化材を用いることができる。本発明の実施態様にかかる原理および手段を、それぞれの相変化材の融解温度が４０℃〜３００℃の範囲とできる異なるタイプの相変化材にも適用することができることは当業者には明らかであろう。
【００４４】
図５は、食器の第一壁５１０は碗状５３１であり、袋５４０は、第一碗状壁５１０，５１３に接して配置されるよう構成されている碗形状に形成された部分を備える二重壁の食器の実施形態を示す。袋５４０が椀状に形成された部分を有するので、袋５４０を食器の第一壁５１０，５１３に接するよう効率的に配置することができる。コーヒーまたは茶のカップの場合には、椀状に形成された部分を有する袋５４０を、例えば第一壁５１０の底部５１３と第一壁の立ち上がり側部５１４とに同時に接するよう好適に配置することができる。任意の形状の第一壁５１０にも同じ原理を適用できることは当業者には明らかであろう。袋５４０は、袋５４０と第一壁５１０との間で良好な接触が行われるよう対応する形状を有する壁部分を有することができる。
【００４５】
好ましい実施形態において、第一壁５１０と袋５４０との間の接触面は、袋５４０の全外面の三分の一より大きい。第一壁５１０と袋５４０との間の接触面は、適切な厚さの相変化材５４５が充填された袋５４０を備えることによって、および／または袋５４０の一部を好適な形状とすることによって、良好な作用を受けることができる。
【００４６】
二重壁の食器の例示的な実施形態において、第一壁５１０は加熱すべき壁であり、相変化材５４５は融解温度が６５℃〜９５℃であり、好ましくは７０℃〜８０℃である。このような融解温度である相変化材５４５は、コーヒー、茶、チョコレート等の熱い飲料向けの食器における使用に非常に適している。
【００４７】
二重壁の食器の他の例示的な実施形態において、第一壁５１０は冷却すべき壁であり、相変化材５４５は融解温度が０℃〜１４℃であり、好ましくは４℃〜８℃である。このような融解温度である相変化材５４５は、アイスクリーム等の冷たい食べ物または冷たい飲料向けの食器における使用に非常に適している。
【００４８】
二重壁の食器の好ましい実施形態において、袋１４０は第一フィルムおよび第二フィルムを備えており、相変化材１４５は第一フィルムと第二フィルムとの間に配置される。袋が必要な可撓性、弾性および／または寸法を有し、フィルムが相変化材を密封状態に維持できる限り、袋のフィルムには種々の材料を用いることができる。食器内での相変化材の移動の自由度は、このように、袋によって制限される。種々の材料が上述の要求を満たすこと、およびフィルムを例えば種々のタイプのプラスチックまたはアルミニウムで形成できることは、当業者には明らかであろう。さらに、フィルムは、異なる材料特性を一のフィルムにおいて合わせ持つことができるよう、適切に積層構造とすることには利点がある。フィルムは、上述した特性のうちの一つ以上を有することができる。
【００４９】
図６Ａは、おおむね「通常の」皿の形状である上側第一部分６０１を有する皿を示す。上側第一部分６０１には、略平坦な円形状の第二下側部分６０２が取り付けられる。第一部分６０１は第一壁６１０を備える。また、第二部分６０２は第二壁６２０を備える。袋６４０は、第一部分６０１の第一壁６１０の下側に面して、好ましくは略中央に配置される。上側第一部分６０１は、その下側に、皿が配置される面と接触する円形状の支持縁部６１１を有する。支持縁部６１１の内側には、第二部分６０２の周辺縁部６２２が例えば接着によって取り付けられる支持フランジ６１２が設けられる。第二部分６０２が第一部分６０１に取り付けられると、断熱層、例えば空気層が存在する空間６３０が、袋６４０と第二部分６０２の第二壁６２０との間に形成される。
【００５０】
図６Ｂは、図６Ａと同様な一の食器を示す。その違いは、図６Ｂにおける第一上部６０１は、底側が略平坦であり、第二下側部分６０２の上側縁部６２２に取り付けられることにある。第二部分６０２は、第二壁６２０を備えており、そして皿を支持する底側縁部６２１を有する。
【００５１】
他の実施形態において、第一壁および第二壁は、一の食器を形成するようにさらなる部分とともに最終製品とされる一体的に形成された二重壁のピースの一部を形成することができる。なお、図１Ａおよび図５に示す変形例も、袋が収容される密閉食器を形成するよう、典型的には互いに取り付けられる二つ以上の部分から製造されることは当業者には理解されよう。
【００５２】
本発明は上で説明した実施形態には限定されず、そして添付の特許請求の範囲の請求項によってのみ定義される本発明の範囲内で多くの変更および変形を実現可能であることは当業者には理解されよう。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【国際調査報告】
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