(57)【要約】  シンプルに統合された構成要素の集合は、モジュール式固体状態ヒーターの周りに構築され、直観的な消費者ユーザーインターフェイス（ＣＵＩ）を組み込み、標準飲料缶に適用されて自己加熱機能を可能にする。ＣＵＩは、ユーザーが加熱することを開始するための始動機構、並びに加熱飲料にアクセスするために缶を破る新しい手段と、を含んでいる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２ピース容器の缶端部であって、
上面、下面、及び周囲に形成された縁部カールを備える、継ぎ合わせ可能な缶端部と、
前記缶端部の開口上に配置される、破れ可能なシールと、
前記缶端部の前記下面に固定されるヒーターと、
前記缶端部の前記上面に取り付けられる消費者ユーザーインターフェイスと、を有し、
前記消費者ユーザーインターフェイスは、発熱反応を開始するために前記ヒーターと順次に係合し且つ前記缶端部を通って通路を作るために前記破れ可能なシールと順次に係合するカムを含む、ことを特徴とする２ピース容器の缶端部。
【請求項２】
前記ヒーターは、円筒形であり、前記ヒーターの中央線は、前記缶端部の中央で前記缶端部の前記下面に固定されている、請求項１に記載の２ピース容器の缶端部。
【請求項３】
前記ヒーターは、ヒーター空洞の内側にヒーター組立体で構成される、請求項１に記載の２ピース容器の缶端部。
【請求項４】
前記ヒーターは、同軸に沿って並置された上方キャニスター及び下方キャニスターで構成され、圧力が前記上方キャニスターの上面に加えられるとき、前記上方キャニスターと前記下方キャニスターがスライドして、それにより前記下方キャニスターに配置された反応物の中で反応が開始する、請求項１に記載の２ピース容器の缶端部。
【請求項５】
前記ヒーターは、上方キャニスター及び下方キャニスターで構成され、前記下方キャニスターは熱を発生する反応物を含み、前記上方キャニスターは受動の熱制御材料を含む、請求項１に記載の２ピース容器の缶端部。
【請求項６】
前記ヒーターは、上方キャニスター及び下方キャニスターで構成され、前記下方キャニスターは熱を発生する反応物を含み、前記上方キャニスターは活性炭を含む、請求項１に記載の２ピース容器の缶端部。
【請求項７】
前記ヒーターは、上方キャニスター及び下方キャニスターで構成され、前記下方キャニスターは熱を発生する反応物を含み、前記上方キャニスターはファイバーグラス又はセラミックマットのような粒子濾過層を含む、請求項１に記載の２ピース容器の缶端部。
【請求項８】
前記消費者ユーザーインターフェイスは、前記ヒーターでの発熱反応を開始するためのプランジャー機構を含む、請求項１に記載の２ピース容器の缶端部。
【請求項９】
前記消費者ユーザーインターフェイスの回転によりプランジャー機構が前記ヒーターでの発熱反応を開始させる、請求項１に記載の２ピース容器の缶端部。
【請求項１０】
前記消費者ユーザーインターフェイスの回転によりプランジャー機構が前記ヒーターの発熱反応を開始させ、更に前記消費者ユーザーインターフェイスの回転により前記破れ可能なシールが破られる、請求項１に記載の２ピース容器の缶端部。
【請求項１１】
前記缶端部は、前記形成された縁部カールを容器の本体に継ぎ合わせて密閉シールを形成することによって、前記容器の本体に取り付けられる、請求項１に記載の２ピース容器の缶端部。
【請求項１２】
前記破れ可能なシールは、形成されたシャッターで構成され、このシャッターは、前記開口の周囲の前記缶端部の下面に取り外し自在にシールされ、前記消費者ユーザーインターフェイスが回転されると、ブリーチングカムがシャッターの一部分に対して押し付けられ、それによりシャッターが前記下面から剥離する、請求項１に記載の２ピース容器の缶端部。
【請求項１３】
前記破れ可能なシールは、箔積層体で構成され、この箔積層体は、前記開口の周囲の前記缶端部の下面に取り外し自在にシールされ、前記消費者ユーザーインターフェイスが回転されると、前記箔積層体が貫通される、請求項１に記載の２ピース容器の缶端部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９及び３７Ｃ．Ｆ．Ｒ．§１．７８の下での優先権陳述〕
この仮特許出願でない出願は、Ｂｒｅｎｄａｎ Ｃｏｆｆｅｙ、Ｋｒｚｙｓｚｔｏｆ Ｃ．Ｋｗｉａｔｋｏｗｓｋｉ及びＢｒｅｎｔ Ｃ．Ｆｏｒｄの名前で２０１６年１０月２７日に出願した「高効率自己加熱容器」という名称の以前の米国仮特許出願第６２／４１３，４８１号に基づく優先権を主張し、その開示全体を、本明細書に完全に述べられているように本明細書に援用する。
【背景技術】
【０００２】
容器のベースに組み立てられ且つそこに収容された食料及び飲料内容物を提供温度まで加熱するモジュール式ヒーターは、当該技術分野で知られている。例えば、発行された特許及び係属する特許出願は、本発明に関連した技術を有する飲料缶又は他の容器のベース内に挿入された小型のモジュール式加熱要素を記載しており、「固体テルミット組成物ベースの加熱デバイス」と題する米国特許第８，８６４，９２４号明細書、「パッケージ加熱装置」と題する米国特許第９，０５５，８４１号明細書、「パッケージ加熱装置及び化学組成物」と題する米国特許第８，５５５，８７０号明細書、「熱的に規制された自己加熱容器」と題する米国特許第９，５００，３８９号明細書、及び「パッケージ加熱装置及び化学組成物」と題する米国特許出願第１２／５７０，８２２号明細書であり、それらの全ては少なくとも一人の発明者は本出願と共通する。
【０００３】
これらのヒーター要素は、化学エネルギーを、包含された固体状態化学反応剤内に効率的に蓄積し、使用者によって簡単に活性化され、熱エネルギーを急速に放出する。熱エネルギーは、直ぐに隣接した容器の壁を介して伝達され、内部内容物を均等に加熱する。前述の特許及び出願に記載されたヒーターの特徴及び機能は、本明細書に援用する。
【０００４】
小型モジュール式固体状態ヒーターは、迅速且つ効率的なパッケージ加熱のエンジンになり得る。容易な商業的適応のために、この構成要素は、消費者に直ちに届けることができるエンドツーエンドの製品ソリューションに最もよく統合される。製品のエンドユーザとして、消費者の要求には、使用し易さ、信頼性、安全性及びコストが含まれることがある。これら及びその他の本質的機能は、積極的なユーザーエクスペリエンスを創造するように、加熱パッケージ、及び消費者ユーザーインターフェイス（ＣＵＩ）に埋め込まれるべきである。
【０００５】
完全なエンドツーエンド自己加熱パッケージソリューションの中間のステークホルダーには、それらの製品ポートフォリオに技術を組み込んだ製品を区別して取引するために容器で識別されるブランド会社、並びに包装された製品を処理し、組み立てなければならないフィラー及び共同包装業者を含んでいる。ブランドには、消費者のニーズを満たすことに加え、技術を実現する柔軟性及び容易さも関係している。例えば、その技術を、多様なパッケージのサイズ及び形状に適用することができるか、特定の加熱管理（一部種類及びサイズ、限界温度、加熱速度）のためにカスタマイズすることができるかなど。消費者のイメージを高めるために、彼らは差別化と魅力的なブランディングを可能にする製品の実装も探求している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第８，８６４，９２４号明細書
【特許文献２】米国特許第９，０５５，８４１号明細書
【特許文献３】米国特許第８，５５５，８７０号明細書
【特許文献４】米国特許第９，５００，３８９号明細書
【特許文献５】米国特許出願第１２／５７０，８２２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
商業的実施に関して、ブランド、フィラー及び共同包装業者は、既存のサプライチェーンオペレーションで最小限の破壊的な影響と共に、互換性があるように設計された製造ソリューションを望んでいる。商業的製品のために、完全な自己加熱パッケージが、非自己加熱の形態に関して追加の構成要素を備えることを考えれば、いくつかの実用的手段がヒーター及び補助的な構成要素の設置のために設けられなければならない。また、これらの手段は、従来の充填及び包装作業でどのように行われるかという、一般的なフレームワーク内で動かなければならない。充填する包装及び組み立て作業のための要求の理解を組み込んだエンドツーエンド自己加熱パッケージ製品ソリューションは、資本ニーズ及び製造コストを削減しながら製造を合理化するだろう。
【０００８】
従って、フィラー、ブランド及び消費者のニーズに取り組む、包括的なエンドツーエンド自己加熱パッケージソリューションが必要とされている。ソリューションは、商業的実施でのパフォーマンス及び効率を最大化するため、破壊的な特徴及びプロセスを最小にしながら消費者エクスペリエンスを最大化する、製品の機能性を提供しなければならない。製品ソリューションの統合された要素は、新しく直観的なＣＵＩを介して、消費者が経験している従来のパッケージ技術と統合されなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施形態は、モジュール式固体状態ヒーターの周りにつくられた一組の構成要素を組み込み、自己加熱の機能を可能にし、従来の充填ラインで処理され組み立てられた標準飲料缶に適用される。自己加熱飲料パッケージのためのこの新たな形態は、より即時及び一般的な適用性のために、フィラー、ブランド及び消費者のニーズに取り組んでいる、包括的なエンドツーエンド自己加熱パッケージソリューションを提供する。
【００１０】
より具体的に、円筒形のモジュール式固体状態ヒーターは、特別の破れ可能なシールを含む飲料端部パネルに統合される。端部パネルは、密閉シールを提供するように、充填された従来の２ピース飲料缶に継ぎ合わせられる。特別に設計されたプラスチック製の蓋装置の形状である消費者ユーザーインターフェイス（ＣＵＩ）は、缶の縁部にスナップ留めされる。ＣＵＩは、蓋がユーザーにより回転されるとき、ヒーター、次いで破れ可能なシールに順次に係合し、ヒーターを始動させ、及び加熱飲料パッケージを開口させるカム構造が作られている。
【００１１】
上記では、以下の本発明の詳細な説明をより良く理解することができるように、本発明のいくつかの側面をかなり大雑把に概説した。本発明の特許請求の範囲の主題を形成する本発明の追加の特徴及び利点を以下に説明する。開示する概念及び特定の実施形態は、本発明の同じ目的を実施するためのその他の構造又はプロセスを修正又は設計するための基礎として容易に利用してもよいことを、当業者は認識すべきである。そのような均等な構成が添付の特許請求の範囲に記載されているような本発明の精神及び範囲から逸脱しないことも、当業者は認識すべきである。
【００１２】
本発明及びその利点をより完全に理解するために、ここで添付図面と関連させて、以下の説明を述べる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】蓋が取り付けられたＣＵＩを備える完全な自己加熱飲料パッケージの一実施形態の外観図である。
【図２】外部蓋が取り付けられたＣＵＩが内部加熱構造に連結されるのを示している図１のパッケージの部分切欠図である。
【図３】蓋が取り付けられたＣＵＩを備える充填された自己加熱容器の内部構成要素を示している概略断面図である。
【図４】従来の缶本体と適切に接合され、加熱及びＣＵＩ機能の全てを含む複合組立体の図である。
【図５】３つの主要なサブ組立体構成要素に分割されている図４の組立体の分解図である。
【図６】従来の缶本体への取り付けに適し、ヒーター及びＣＵＩ構成要素を収容することができる継ぎ合わせ可能な端部の一実施形態の図である。
【図７】図７Ａから図７Ｄは、図６の継ぎ合わせ可能な端部が充填された缶本体に完全に組み込まれる組立手順の概略図である。
【図８】モジュール式固体状態ヒーターの一実施形態の断面図である。
【図９Ａ】自己加熱パッケージを動作させるためのＣＵＩの一実施形態の上方斜視図である。
【図９Ｂ】自己加熱パッケージを動作させるためのＣＵＩの同一実施形態の下方斜視図である。
【図９Ｃ】自己加熱パッケージを動作させるためのＣＵＩの同一実施形態の側面図である。
【図１０Ａ】初期静止位置にあるヒーターを動作させるためのＣＵＩの下面の一実施形態の図である。
【図１０Ｂ】動作位置にあるヒーターを動作させるためのＣＵＩの下面の一実施形態の図である。
【図１１】破れ可能なシールに使用することができる成形シャッターの一実施形態を示している。
【図１２Ａ】深絞りヒーター空洞及び破れ可能なシールを備えた継ぎ合わせ可能な端部の一実施形態の上面図を示している。
【図１２Ｂ】深絞りヒーター空洞及び破れ可能なシールを備えた継ぎ合わせ可能な端部の一実施形態の下面図を示している。
【図１３Ａ】ＣＵＩのカムロブの超過回転によるシールの破れ処理を示している。
【図１３Ｂ】破れ処理された容器の開口位置を示している。
【図１４】ＣＵＩの変形例の実施形態の特徴を示している。
【図１５】図１５Ａから図１５Ｃは、ヒーター及びＣＵＩが充填され且つ処理される飲料缶に取り付けられる組立順序の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、改善されたＣＵＩを備えた効率的な自己加熱パッケージを提供するための装置及び方法に向けられる。現在好ましい実施形態の形態及び使用を以下に詳細に説明する。しかしながら、本発明が、食料及び飲料を加熱するための装置以外の広範な状況において実施化され得るという多くの適用可能な発明概念を提供することを認識すべきである。従って、議論される特定の実施形態は、本発明を製造及び使用する特定の方法の単なる例示であり、本発明の範囲を限定しない。
【００１５】
加えて、以下の用語は、本明細書に使用する時、関連した意味を有する。
【００１６】
「消費者ユーザーインターフェイス」又は「ＣＵＩ」は、ユーザーが操作して又は自己加熱パッケージと係合することができる、外部からアクセス可能な構造及び装置を意味する。
【００１７】
「容器」は、限定するものではないが、缶、カートン、ボウル、ジャー又は他の受容体を含む、材料を保持又は運搬することができる任意の受容体を意味する。
【００１８】
「ヒーター」は、反応剤が反応して熱を発生させる任意の装置を意味する。
【００１９】
当業者に明らかなように、自己加熱パッケージング構成要素の多くは、完全な機能に必要とされる各及び全ての構成要素なしで本明細書に示され、例えば、装置は、機械係合のための特徴を詳述することなしに示される。各場合において、図は、本発明のより良い理解のためにヒーターの機能的側面を示すことを意図し、完全に作動する装置の全ての要素を含んでいるように必ずしも解釈すべきではない。
【００２０】
明細書及び図面において、同等の又は実質的に類似する要素は、同じ参照番号でラベル付けされることがあることに注意すべきである。しかしながら、これらの要素は、ときどき、異なる番号でラベル付けされることがあり、例えば、かかるラベル付けが、明確な記載を容易にする場合である。加えて、本明細書で言及する図面は、必ずしも尺度通りに描かれておらず、いくつかの例では、比率は、いくつかの特徴をより明確に示すために誇張されていることがある。かかるラベル付け及び図面の実務は、根底にある実質的な目的を必ずしも暗示するわけではない。本明細書は、全体として把握されること、及び、本明細書で教示され且つ当業者に理解されるように本発明の原理に従って解釈されるべきであることを意図している。
【００２１】
図１及び図２は、自己加熱機能が、飲料用途に最も広く使用されている金属パッケージ形態である２ピースアルミニウム缶に組み込まれている、本願発明の一つの実施形態を示している。名称「２ピース」は、２つの金属の構成要素：（１）図１及び図２に示されるように、塗装又は貼付ラベルによって装飾される薄肉円筒状の缶本体１０１、及び（２）しばしば簡単に開封するプルタブを備えた継ぎ合わせ可能な端部を指している；２ピースは、密閉するようにシールされたパッケージに継ぎ合わされることによって接合される。継ぎ合わせ可能な端部は、図１及び図２で見ることができず、更に説明されるように、ＣＵＩ１０２を構成する、形成されたプラスチック製のキャップの下にあり、それによって覆われている。図２の切欠図で見られる内部加熱要素構造２０１の外壁は、継ぎ合わせ可能な蓋の下面に取り付けられている。かくして、ヒーターは、ＣＵＩ１０２に近接しており、ＣＵＩ１０２を媒体として操作される。
【００２２】
金属飲料缶は、幅広い様々なサイズ及び形状で製造されており、そのため一般的な加熱ソリューションをカスタマイズするよう挑戦している。しかしながら、缶本体の直径及び高さは大きく異なるが、大多数の缶本体の継ぎ合わせ可能な開口ネックは、多くの場合、最も一般的に使用される少数の標準的な継ぎ合わせ可能な端部のサイズと一致するように形成される。かくして、本発明の実施形態は、標準的サイズの継ぎ合わせ可能な端部クロージャに統合させることができ、かくして広範囲に使用される２ピース缶形態において容易に適用することができる特定の利点がある。ヒーター出力は、一般的な適用性のために、長さ、直径、又はヒーター本体の構成要素の内容を変更することによって、異なる缶サイズ及び温度上昇目標に容易にスケールされる。本発明の変形例の実施形態は、３ピース缶形態に適用されてもよい。
【００２３】
図３は、蓋が取り付けられたＣＵＩ１０２を備えた自己加熱２ピース缶の実施形態の概略断面図を示し、それらが充填した飲料缶において互いに関して現れるように、装置の主な機能的要素を更に示している。前述のように、パッケージの外側の囲いは、缶本体１０１及びＣＵＩ１０２によって範囲が定められている。缶本体は、加熱飲料３０２、例えばコーヒーによって部分的に満たされている。円筒形ヒーターのモジュール３０１は、継ぎ合わせ可能な蓋３０４の下側から缶本体１０１の中央線に沿って下方へと延びる円筒形の容器に入れられている。設計上、活性化ヒーターモジュール３０１の熱出力は、高い熱効率のために、加熱液体３０２の中に、中央に置かれ、本体１０１、１０２の外面から最も遠い位置にある。
【００２４】
注意すべきことは、ヒーターモジュール３０１自体は、加熱液体３０２と直接的に接触せず、特別に形成された継ぎ合わせ可能なクロージャの円筒形のポケット２０１の中に、完全に囲まれている。従来の缶端部と同じように、本発明の継ぎ合わせ可能なクロージャは、端部と缶本体１０１との間の継ぎ目のあるジョイント３０３の周囲全周に、外部環境から缶の内部の内容物を完全に密封する連続的な境界を提供する。しかしながら、従来のクロージャの概して平坦な構造とは違って、本クロージャの金属壁の囲いは、ヒーターモジュール３０１を収容するための深絞り空洞２０１を取り囲んでいる。
【００２５】
図４は、本明細書に説明された自己加熱及びＣＵＩの構成要素及び機能の全てを含む複合組立体の外部の３次元図を示している。このようにして、図４は、完全に設計され、完成し、及び自己適合性のあるソリューションを表している。効果的に、自己加熱を制御すするＣＵＩを標準的な飲料缶に実施させることを望んでいる飲料ブランドは、標準的な端部クロージャを図４の組立体と取り替えることになる。この組立体は、アドオンコンポーネントと自己加熱のコストを効果的に内包して、どこのブランドが標準的なサプライチェーン構成要素（例えば、缶）と処理操作（例えば、充填及び継ぎ合わせ）を使用できるかを示している。かくして、非自己加熱製品を用いて市場に既に存在する飲料ブランドは、カスタマイズされた缶を必要とせず、既存の包装パッケージ及び充填ラインを利用することができる。
【００２６】
図５は、それらを組み立てることができる従来の缶本体１０１と関連する３つの主要なサブ組立体の構成要素：ヒーター空洞５０１と継ぎ合わせ可能な端部、ヒーター組立体３０１、及びＣＵＩ１０２に分割される図４の組立体の分解図を示している。各構成要素のサブ組立体は、更に説明される。
【００２７】
図６は、従来の缶本体に取り付けるのに適したヒーター空洞を備えたアルミニウムの継ぎ合わせ可能な端部の実施形態の３次元図を示している。継ぎ合わせ可能なクロージャは、容器を密封するようにシールすること、ヒーターを収容すること、及びヒーターとＣＵＩ構成要素とを係合させることを含む、本発明における複数の本質的機能を果たす。継ぎ合わせ可能な端部のヒーター空洞は、深絞りトランスファプレスで、食品グレードの互換性アルミニウム合金から製造されるのがよい。深絞りシリンダの薄肉金属壁は、効率的な熱伝達のための表面積を有益に提供する。
【００２８】
２ピース缶の蓋として適用される場合、中央深絞り空洞が従来のプルタブの簡単な開口構造を概して排除するので、継ぎ合わせ可能な端部は、加熱された飲料の内容物にアクセスするために缶を開口する或る物理的手段を組み込まなければならない。端部クロージャを破るための適切な手段は、ＣＵＩの機能を説明するときに説明する。これらの構成要素を説明するときに説明するように、他の特別な特徴、例えば保持溝６０４又は破れ可能なシール６０３を、必要に応じてヒーターモジュール又はＣＵＩをしっかりとラッチし又は別の方法で係合させるために、継ぎ合わせ可能な金属製の端部に形成してもよい。
【００２９】
図６を参照して、継ぎ合わせ可能な端部は、その周囲周りに成形縁部カール６０１を備えている。当業者が理解するように、カールの内側下面は、シーラント材、カールの形状、及び、継ぎ合わされてない缶本体の開口ネック周りに本体フックの特徴部上に継ぎ合わさる合わせ面になるように設計されたシーラントで、内側が覆われている。業界の慣習に従って、深絞り空洞２０１の壁を含む全ての内部の缶金属表面は、内容物の腐食及び汚染を防ぐために、ポリマーラッカーの薄い層で被覆されている。
【００３０】
図７Ａから図７Ｄは、自動化された飲料充填ラインで行われる組立手順を示しており、そのラインによって、図６の継ぎ合わせ可能な端部は、充填された缶本体に組み込まれる。図７Ａは、ラインに入るときの綺麗な且つ空の缶本体を示している。図７Ｂは、部分的に充填される缶本体を示している。注意すべきことは、充填レベルは、ヒーターの容積変位に適応させるため、加熱されていない飲料缶の割合にいくらか減少させなければならない。本発明の幾つかの実施形態の円筒形ヒーターの細長い形態は、標準缶本体で僅か１０〜１５％の体積減少を可能にする。図７Ｃは、缶の本体フックに置かれた継ぎ合わされてない蓋を示している。充填された缶が充填ライン上を前進するときの蓋の同期的な下降のための機構は、充填ラインの処理量を減少することなく、ヒーター空洞の延長した長さ（標準の簡易な開口端部と比較して）に適用させることができる。 継ぎ合わせ可能な端部が缶本体上に位置されると、標準的な継ぎ合わせ作業が作動され、図７Ｄに示される完成された組立体を生じる。継ぎ合わせ後、加熱可能な缶は密封してシールされ、非加熱缶の標準的な方法で取り扱われて処理される。
【００３１】
図８は、モジュール式固体状態ヒーター組立体の断面図である。金属壁のキャニスター８０１は、固体状態の反応混合物８０２で満たされている。コンパクト、軽量、強力な熱源を提供するため、多様な固体状態の化学反応を使用することができる。エネルギー量及び加熱割合は、異なる部分の種類又はサイズでの使用のために内部の燃料混合物の質量又は組成を調整して設定可能である。他の調合物を使用することもできるが、例示的な発熱調合物は、２〜３０ミクロンの粒径である１５〜２５％アルミニウム、２０〜３０％の二酸化ケイ素、２５〜４５％のアルミナ、及び塩素酸カリウム、フッ化カルシウム、過酸化バリウムのような添加剤及び反応助剤を含んでいる混合物である。
【００３２】
ヒーター内部に熱的な反応を開始するため、反応混合物８０２は、当該技術分野における多様な手段、例えば、ＣＵＩを介して使用者によって加えられた力に応答して、反動的な反応始動ペレット上にブリスターから反動的な「始動流体」を排出するなどによって、その上面に接して高度に熱せられるのがよい。
【００３３】
図８を再び参照すると、上部金属壁のキャニスター８０３は、燃料混合物８０２を収容する下方キャニスター８０１上に位置決めされる２つのキャニスターは、組立体の上部端部８０４と下部端部８１０との間に加えられた力に応じて、互いに対してスライドできるように緩く連結されている。図３に示すように、ヒーターモジュール３０１が加熱パッケージ内に設置されるとき、下方キャニスター面８１０が継ぎ合わせ可能なクロージャのヒーター空洞の底部に直接に隣接し、上方キャニスター面８０４がＣＵＩ１０２の下面の作動機構４０１に隣接している。
【００３４】
図８を再び参照して、反応始動ペレット８０７は、圧縮燃料酸化剤混合物８０２の上面に埋め込まれ、始動流体充填ブリスター８０８は、この始動ペレット８０７の上に位置決めされている。プレ作動静止位置では、上方キャニスターの内部端プレート８０６の中心にある隆起したピップ８０９は、圧縮性の流体充填ブリスター８０８の上面から少し離れた位置に保持されている。使用者が上方キャニスター８０３と下方キャニスター８０１を互いに所定距離だけ接近させると、隆起したピップ８０９は、ブリスター８０８の流体内容物を始動ペレット８０７上に押し出すように破砕力を伝え、それによって熱反応を開始する。
【００３５】
パッケージ組立体又は食料又は飲料製品のオーバーヒートを防止し、使用者を燃焼から保護するため、加熱プロセスを和らげる応答手段を設けることが望ましい。受動の熱制御材料がヒーターモジュール式反応チャンバーに近接して熱的に接触するように配置されることによって、「熱的に規制された自己加熱容器」と題する米国特許第９,５００,３８９号明細書に記載されている受動の熱制御を成し遂げる方法が本明細書に記載されたヒーター組立体に同等に適用されてもよい。
【００３６】
図８の実施形態を再び参照すると、上方キャニスター８０３の内部容積８０５の一部を受動の熱制御材料で充填することができる。上方キャニスター８０３と下方キャニスター８０１の密接に連結された金属壁は、良好な熱的な接触を提供し、それらの間の熱伝達を可能にする。内部オーバーヒートの場合、受動の熱制御材料から発生した蒸気を、加熱パッケージから遠くへ放散させることにより、システムから大きなエネルギーを除去し、冷却効果を生じさせる。
【００３７】
したがって、ヒーター組立体の構造は、蒸気、湯気又は他の内部ガスがガス、蒸気を放出させるように設けられるべきである。図８を再び参照して、上方キャニスター８０３の端壁８０４と内部端プレート８０６は、どちらも流路又は通気孔を含むことができ、受動の熱制御が作動されているとき超過圧力を安全且つ緩やかに放出させる。通気流路をＣＵＩにも存在させてもよい。受動の熱制御材料に加えて、上方キャニスターは、他の断熱、臭気吸収材料（例えば、活性炭）、粒子濾過層（例えば、ガラス繊維又はセラミックマット）、又は熱希釈剤を含んでもよい。放出されるガスは、多孔質絶縁体を通して濾過され、微粒子を除去してもよい。
【００３８】
図９Ａは、自己加熱パッケージの作動のための消費者ユーザーインターフェイス（ＣＵＩ）の一実施形態の上面図を示し、 図９Ｂは、同一のＣＵＩの下面を示し、及び図９Ｃは、同一のＣＵＩの側面を示している。ＣＵＩの一つの主機能は、使用者がヒーターを開始する手段を提供することにある。ヒーターが缶端部の中央部分を占有する２ピース缶の実施形態では、ＣＵＩに取り付けられた蓋は、その表面の注ぎ口９０２を通して加熱飲料にアクセスするために、缶を開口するように構成される。ＣＵＩ構成要素は、ここに記載された幾つかの追加機能も果たしてもよい。
【００３９】
ＣＵＩは、様々な機能を達成するために、その上部、下部、及び側壁で成形された多数の構造上の特徴を備えて、缶の縁部上にスナップ留めされる特別に設計されたプラスチックの蓋装置の形態をとる。ＣＵＩは、ポリプロピレン又は他の食料グレードのポリマーから射出成形されてもよく、それは加熱された金属缶の表面と加熱された飲料内容物の消費者との間の熱絶縁を有益に提供する。図９Ａの外向き上面に示されるように、機能的な特徴は、注ぎ口９０２と、注ぎスパウト９０５と、売買又は使用説明の情報を表示できる平坦な中央領域９０３とを含むことができる。
【００４０】
図９Ｂに示すように、ＣＵＩの下面に組み込まれている構造上の特徴は、缶の頂部周りにビードを継ぎ合わせた縁部ビードにスナップ留めするためのアンダーカットリップ９１１と、並びに蓋のヒーター空洞にかみ合うための可撓性プラスチック製フィンガー９２０とを含んでいる。下面は、ヒーターを始動するためのプランジャー機構９１５と、並びにシールされた缶を開けるためのカム（図示せず）も含んでいる。図９Ｃに示されるように、ＣＵＩの側壁は、ＣＵＩをしっかりと掴んで回転させるのを容易にするため、ナーリング９０４を組み込むのがよい、その機構は、ヒーターを作動させ、缶を開けるために、本発明の様々な実施形態において使用される。
【００４１】
以前に記載されたように、ヒーターは、使用者がヒーター組立体に圧縮力を加えることによって作動されるまで不活性である。使用者の力は、可撓性のあるＣＵＩ上を直接押すことによって加えられるが、プランジャー機構を駆動するためにＣＵＩの回転動作を利用する実施形態は、多くの利点を提供する。図１０Ａ及び図１０Ｂは、ＣＵＩの下面で、ＣＵＩの回転がどのようにカム機構と結合され、ヒーターの圧縮を作動させるためにプランジャーの垂直移動を強いているかを示している。ＣＵＩの下面に形成され、円筒状に配置されたカム傾斜部９３１は、動作可能なプランジャー９３０のカム傾斜部に対向している。図１０Ａの初期静止位置では、プランジャー９３０は、ヒーター組立体３０１の頂部に隣接したその下面９４０と共に収縮されている。プランジャーの回転は、ヒーター空洞の壁に垂直なチャネルと係合するその側壁の周りのロブ９１９によって防止される。かくして、図１０Ｂに示されるように、ＣＵＩの部分的な時計回りの回転により、カム傾斜部９３１はプランジャー９３０を一定の距離だけ徐々に押し下げてヒーター組立体を圧縮して作動させる。
【００４２】
カム機構は、使用者が直接押すことに比べて加えなければならない力を減少させる機械的な利点を提供することができる。カム運動は、端数の回転数、例えばプラスチック製の蓋の４５度の角度でヒーター組立体を始動するように設計され得る。より直観的な使用の容易さのために、回転動作の度合いの視覚的な表示器をＣＵＩに組み込み、開始状態のフィードバックを使用者に提供してもよい。一方向の回転のみを可能にし、ヒーターの作動又は他の作動のための適当な動作範囲が完了している時点で、蝕覚のフィードバックを提供する機械的な補完要素を、ＣＵＩに含めてもよい。ＣＵＩ内に組み込まれる表示器は、ヒーターが開始されているかどうか及び／又は缶が開口されているかどうかを使用者に知らせることを可能にし、不正開封防止のためにも使用され得る。
【００４３】
追加のカムロブをＣＵＩの下面に配置してもよく、それは缶の端部に設置された或る破れ可能なシールと組み合わさって、ヒーター動作の位置を超えてＣＵＩの回転度合いを持続することによって使用者が缶を開口して加熱飲料内容物にアクセスすることを可能にする。
【００４４】
破れ可能なシールは、クロージャの端壁の成形開口で構成されて、開口を覆って成形シャッターを接着することにより再びシールし、缶端とシャッターとの間に液体密封シールを作り出す。図１１は、成形シャッターの一実施形態が示されている。シャッターは、缶端部を形成するのに使用されているのと類似した硬質アルミニウムホイルから形成されてもよく、又は食料安全プラスチックから成形されてもよい。シャッターの材料は、熱活性粘着シールを提供するために、熱可塑性フィルムでコーティング又は積層されるのがよい。
【００４５】
シャッターの形状は、概して開口の形状をたどるが、より大きな設置面積であり、クロージャの内部の端壁に接着するのに適した境界領域９７０をその周囲の全周に備える。シャッター９６０の接着する周囲は、概して平坦であるが、中央部９６５は開口を介して突出するように位置が高くなっている。リビングヒンジ構造９７４は、シャッターの拡張部９７２内に組み込まれてもよい。端面に接着されたこの拡張部は、シールが破られるときにシャッターを保持するであろう。
【００４６】
図１２Ａは、深絞りヒーター空洞及び２つの破れ可能なシール、注ぎ口である大きなシール９７７及び飲料を注ぐことを補助するための空気の通気口を提供する小さなシール９４４を備えた継ぎ合わせ可能な端部５０１の上面図を示している。図１２Ｂは、同一の継ぎ合わせ可能な端部の下面図を示している。
【００４７】
図１３Ａは、ＣＵＩのカムロブの超過回転によるシールの破れ処理を示している。蓋１０２が回転すると、ブリーチングカム７０４が硬質シャッター７０３の隆起部分を押す。加えられた力は、缶の端部７０１とシャッター７０２の周囲を接着している平面との間の周囲シールを剥離し、シャッターを金属蓋から分離させる。
【００４８】
図１３Ｂは、内部に延びる側壁７１２によって接着されたＣＵＩの蓋の注ぎ口７１０が缶端７１１の破られたシャッター開口と整合している状態で、破れ処理された容器の開口位置を示している。
【００４９】
変形例の実施形態では、シャッターは、開口上に張られ開口周りに接着された、より薄く、より可撓性のあるアルミニウム箔積層平面構造で構成されてもよい。これらの実施形態では、ブリーチングカムは、ホイルに穴をあけることによってか、それを剥がすためにそれに押し付けることによってかの何れかでシールを破り、それによって容器を開けてもよい。
【００５０】
図１４は、加熱操作及び破壊機能が、その縁部１４０８によって蓋を回転するのではなく、内部に配置されたレバー構造１４０１を使用して作動される、ＣＵＩの変形例の実施形態を示している。回転開口カバー１４０２は、ＣＵＩの表面と同一平面にあり、開放後に任意に再度閉鎖することができる。取り外し可能なセキュリティタブ１４０４は、パッケージが開始されたか又は開放されたか否かを示している。追加の指示及び指示は、ユーザーウインドウのグラフィックを変化させることによって設けてもよい。
【００５１】
図１５Ａから図１５Ｃは、ヒーター及びＣＵＩが充填飲料缶に取り付けられる組立順序を示している。従来の充填ラインに関して、追加の装置がこの操作を完了するために必要であるが、しかしながら、統合され一本化された装置構造は、必要な構成要素の数及び組立工程を最小限にする。ヒーター組立体は、ＣＵＩの取り付けが最初に行われてもよいし、取り付け前に組み立てられ、単一ユニットとして取り付けられてもよい。充填ラインでは、飲料缶の充填及び継ぎ合わせの後に、減菌又は低温殺菌などの熱処理作業がしばしば行われる。ヒーター組立体とＣＵＩは、適切な工学設備で、前又は後の熱処理が導入してもよい。
【００５２】
上記では、以下の本発明の詳細な説明をより良く理解することができるように、本発明のいくつかの側面をかなり大まかに概説した。本発明の特許請求の範囲の主題を形成する本発明の追加の特徴及び利点を以下に説明する。開示する概念及び特定の実施形態は、本発明の同じ目的を実施するためのその他の構造又はプロセスを修正又は設計するための基礎として容易に利用してもよいことを、当業者は認識すべきである。そのような均等な構成が添付の特許請求の範囲に記載されているような本発明の精神及び範囲から逸脱しないことも、当業者は認識すべきである。
【図１】
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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６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【国際調査報告】
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