(57)【要約】収容された物品（１２）又は製品を加熱又は冷却するための可撓性温度変化パッケージ（３０）であって、このパッケージは、物品に隣接する温変更要素（５）と、物品の損傷を防止するオフセット活性化点（４０）とを包含する。
2004534699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性加熱／冷却システムにおいて、
製品を収容する密閉型パッケージと、
少なくとも２つの可撓性温度変更要素であって、前記可撓性温度変更要素のそれぞれが、
第一チャンバと、
前記第一チャンバの近位に配置された第二チャンバと
によって特徴付けられる可撓性温度変更要素
とによって特徴付けられ、
前記少なくとも２つの可撓性温度変更要素の少なくとも一部が、前記製品の近位に配置されることを更に特徴とし、
前記少なくとも２つの可撓性温度変更要素からの熱エネルギーが、前記製品を加熱又は冷却することを更に特徴とする可撓性加熱／冷却システム。
【請求項２】
前記可撓性加熱／冷却システムが断熱材内に配置されることを更に特徴とする請求項１に記載の可撓性加熱／冷却システム。
【請求項３】
前記第一チャンバが活性化点によって更に特徴付けられることを更に特徴とする請求項１又は２に記載の可撓性加熱／冷却システム。
【請求項４】
前記活性化点が前記製品から離れて配置されることを更に特徴とする請求項３に記載の可撓性加熱／冷却システム。
【請求項５】
前記少なくとも２つの温度変更要素が、前記密閉型パッケージと同一の広がりを有することを更に特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の可撓性加熱／冷却システム。
【請求項６】
前記熱エネルギーが化学反応から生成されることを更に特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の可撓性加熱／冷却システム。
【請求項７】
取り付けタブによって更に特徴付けられ、該取り付けタブが前記少なくとも２つの可撓性温度変更要素を前記密閉型パッケージに取り付けることを更に特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の可撓性加熱／冷却システム。
【請求項８】
前記第一チャンバが、少なくとも部分的に、前記製品から離れて配置されることを更に特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の可撓性加熱／冷却システム。
【請求項９】
前記第一チャンバと前記第二チャンバとの間に配置された裂開可能な障壁によって更に特徴付けられた請求項１から８のいずれかに記載の可撓性加熱／冷却システム。
【請求項１０】
前記少なくとも２つの可撓性温度変更要素が同時に活性化可能であることを更に特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の可撓性加熱／冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（優先権主張）
本出願は、２０００年６月２９日出願された米国仮出願第６０／３０２，２２４号からの優先権を主張するものであり、この文献を参考のために本明細書に示す。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、収容された物品又は製品を加熱するか、又は冷却するための可撓性加熱／冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
容器内に保持された内容物を所望の温度まで加熱又は冷却するための様々なタイプの自己加熱／自己冷却容器が、当該技術分野において既知である。
【０００４】
自己加熱／自己冷却容器の１つのタイプでは、容器は、最終使用者が加熱／冷却しようとするあらゆる物品を載置することができるレセプタクルとして機能するのみである。これらレセプタクルの中には、例えば、食物又は飲料用の標準サイズの缶など、ある種の製品を念頭において設計されたものもある。例えば、米国特許第２，４２５，９００号は、容易に輸送可能であると共に、パッケージの大きさに合ったあらゆる標準の缶を受容するのに適合するパッケージを記載している。
【０００５】
可撓性自己加熱／冷却容器の幾つかの例が、文献に存在する。米国特許第５，４６５，７０７号に開示された発明では、発熱性化学パッド又はパウダーを活性化するのに、電解溶媒を使用する。発熱性化学パッドは吸収性エンベロープ内に封入され、電解溶媒はバッグ内に収容されている。この特許文献はまた、食品用パウチを開示している。米国特許第５，４６５，７０７号は、断熱処理した外側障壁層からなり、発熱性化学パッド、電解溶媒を収容するバッグ、及び食品用パウチが含まれる発明が開示されている。溶媒のバッグは、引裂式フィラメントプルタブ機構又は溶媒バッグを裂開する手段が適当に機能するための剛性構造を提供する基板材料に固着される。適当に作用するためには、このパッケージは、特定の配向を有していなければならず、活性化する液体をこぼす可能性があるので、一旦活性化されたら位置を変えることはできない。つまり、このパッケージは自蔵型ではない。
【０００６】
米国特許第３，６８５，５０７号は、プラスチックフィルムで作成された複数の壁を有する容器ユニットの１つの実施形態を記載しており、このユニットは、プラスチックフィルムからなる３つの可撓性バッグを含む。外側バッグ内には、それよりも短い内側バッグが懸架されている。外側バッグはまた、その底部に、一回分の量の化学物質と小さなプラスチックバッグとが置かれており、その小さなプラスチックバッグの中には、一回分の量の第二の化学物質が封止されている。加熱要素及びひいては化学反応のバルクは、パッケージの底部に位置する。これは、加熱要素が加熱又は冷却すべき製品の近くに、又はそれに沿って配置されていないので、望ましくない。これにより、加熱又は冷却が不十分であることが示唆される。また、それらの特許は、パッケージを振るか、又は逆さまにして、接触した化学物質を容器全体に及び環状の混合空間内に分散させることを示唆している。
【０００７】
米国特許第４，８３８，２４２号は、使用者が中に置いた物質の温度を変更するための装置を記載している。この装置は、ソーダ又は食物の缶などの物品の温度を受け入れて変更するための、開放端部を有する内側可撓性円筒部材と、その円筒部材の壁内にある温度変更要素とを含む。しかしながら、この装置は加熱又は冷却要素の活性化を許容しないが、加熱又は冷却すべき物品は、その物品を損傷することなく、即ちオフセット活性化点なく、円筒部材内に置かれる。
【０００８】
米国特許第５，２６３，９９１号は、生体適合性インプラントを加熱するための熱包装ユニットを記載しており、このユニットは、生体適合性装置を加熱するのに使用する要素が熱包装ユニット内に置かれているという点で自蔵型である。生体適合性インプラントを加熱するための手段を提供するために、熱包装ユニットは、塩化カルシウムを収容するように機能し得ると共に、生体適合性インプラントを受容するための貯蔵領域を画定する第一区画と、第一区画内に配置されると共に、水を収容するように機能し得る第二区画とを含む。熱包装ユニットを穏やかに圧搾することなどによって第二区画の壁が裂開されると、第二区画からの水は第一区画の塩化カルシウムと結合することができ、発熱反応が生じる。この場合もやはり、この装置は、加熱又は冷却すべき物品を損傷することなく温度変更要素を活性化させるオフセット活性化点を含まない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
これらの特許文献はいずれも、固体−液体若しくは液体−液体相互作用、又は可撓性容器内にある超冷却された固体ベースの熱調整源の結晶化を提供する一方で、パッケージ内に収容した製品の偶発的な損傷を防止する活性化方法を提供するという課題に取り組んでいない。また、これらの特許文献はいずれも、反応性の化学物質を収容する構造の一体性を維持するという課題に取り組んでいない。更に、システムは、加熱すべき物品の近くに熱源を有することにより、最適な熱移動を行うことによって特徴付けられる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、製品を収容する密閉型パッケージと、少なくとも２つの温度変更要素とを含む可撓性加熱／冷却システムに関する。可撓性温度変更要素のそれぞれは、第一チャンバと、第一チャンバの近位に配置された第二チャンバとを備える。少なくとも２つの可撓性温度変更要素の少なくとも一部は、少なくとも２つの可撓性温度変更要素からの熱エネルギーが製品を加熱又は冷却するように、製品の近位に配置されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、加熱又は冷却すべき物品１２と共に使用され、活性化による発熱又は吸熱反応により加熱するか又は冷却する温度変化パッケージ３０である。この開示は、発熱性化学反応により物品１２を加熱することに焦点を当てる。代表的だが非限定的な発熱性化学反応としては、生石灰（酸化カルシウム）、塩化カルシウム、硫酸マグネシウム、及び／又は無水ゼオライト構成物と反応する水、電気化学システム（例えば、電解液と結合したマグネシウム／マグネシウム合金）、超冷却された飽和塩溶液の結晶化、及びこれらの組合せが挙げられる。「活性化」とは、本明細書で使用するとき、発熱又は吸熱性の化学反応システムを開始するためにとる方法又は行為である。活性化は、直線力の印加、捩り曲げ、分離物の除去、又はこれらの組合せによって特徴付けられてもよい。
【００１２】
好ましくは、一体型自己加熱パッケージは、多層構造から形成される。「一体型」とは、本明細書で使用するとき、温度変更要素が、パッケージ内に置かれる別個のユニットではなく、パッケージの一部であることを意味する。
【００１３】
図１及び図１Ａは、自己加熱パッケージ（パッケージ）３０の好ましい実施形態を詳細に示す。パッケージ３０は、外壁１を含み得る。外壁１は、板紙材料、可撓性フィルム材料（例えば、ホイル、紙、若しくはプラスチック）、金属化プラスチック又は紙、好ましくは内側シール層を備えた金属化フィルム（例えば、サーリン(Ｓｕｒｌｙｎ)（登録商標）若しくはＬＤＰＥ）、その他あらゆるヒートシール可能なポリマーフィルム、及びこれらの組合せを含み得る。好ましい実施形態において、外壁１は、５ミル（１２７μｍ）の紙／ホイル／ＬＤＰＥの積層フィルムを、５．５インチ×１４インチ（１３．９７ｃｍ×３５．５６ｃｍ）のシートに切断したものから製造される。好ましくは、外壁１の２つの側縁部１６は、開口１８を有するパウチ１０を形成すべく封止され、開口１８は、外壁１の２つの上端部２によって画定される。当業者に既知であるように、このフィルムは、図２に示すようにまち付きの底部１５を形成すべく、単一のひだ又は「Ｗ」字形のひだをもって折り畳まれる。あるいは、図３に示すように、パッケージ３０の底部を密閉即ち形成すべく、外壁１の２つの底縁部を共に封止することができる。更に、外壁１が、パッケージ３０を形成するために接続されると、物品１２を加熱又は冷却できるように、物品１２をパッケージ３０内に保持することができるポケット１３を形成し得る。開口１８は、物品１２をパッケージ３０のポケット１３に配置させ得る。物品１２がパッケージ３０のポケット１３内に置かれると、開口１８は、熱によるか、超音波によるか、接着するか、又は（クランプ、タイ、若しくはジッパー閉鎖機構を用いて）物理的に、上端部２にわたって封止され得る。
【００１４】
外壁１は、パッケージ３０内に収容された物品１２のための障壁となり得る。当業者に既知であるように、外壁１は、パッケージ３０内の化学反応により発生する温度に耐え得るべきである。更に、パッケージ３０を開封すると、図３及び図３Ａに示すような成形プラスチック又はワイヤリング２０が、パウチを口が開いたカップのような形状に維持し得る。意外にも、これは、液体物品１２を収容する折り畳み可能なパッケージにこの構造を追加することにより利益をもたらし得る。
【００１５】
パッケージ３０はまた、温度変更要素５を含み得る。温度変更要素５は、パッケージ３０内に収容された物品１２を加熱又は冷却する発熱又は吸熱システムを含み得る。温度変更要素５は、図１から図３に示すように、外壁１の内面に固定可能に取り付けることができる。あるいは、温度変更要素５は、図４に示すように、外壁１と一体になるべく成形することができる（即ち、温度変更要素５及び外壁１は共通の壁を共有する）。好ましくは、温度変更要素５は自蔵型であり、２つのチャンバシステムは、壊れ易い封止８で隔てられた第一チャンバ９と第二チャンバ７とを含む。壊れ易い封止８は、第一チャンバ９及び第二チャンバ７の１つ以上に印加された圧力によって裂開し得る。第一チャンバ９は第一の物質を収容し得、第二チャンバ７は第二の物質を収容してもよい。「自蔵型温度変更要素」は、本明細書で使用するとき、全ての物質及び結果として生じる反応が、パッケージなどの密閉された境界内で保持される加熱又は冷却要素を意味する。従って、温度変更要素５に組み込まれた物質は、パッケージ３０のポケット１３にアクセスできないので、物品１２との混合が防止される。当業者が認識するように、他のタイプの温度変更要素を使用してもよい。
【００１６】
パッケージ３０は、好ましくはオフセット活性化点を含む。「オフセット活性化点」は、温度変更要素５が活性化されたときに、物品１２が損傷又は破壊されないように、物品１２から離れたところに置かれた点又は機構を意味する。当業者ならば、オフセット活性化点は別個の装置であるか、又は好ましい実施形態におけるように、温度変更要素５と一体化し得るということを理解するであろう。一般に、温度変更要素５は、温度変更要素５の第一チャンバで活性化される（即ち、温度変更要素５の第一チャンバは、活性化点４０である）。
【００１７】
図７から図１８を参照すると、温度変更要素５には、固体−液体、液体−液体、無水、溶解熱、結晶化、電気化学、ゼオライト−液体、中和熱、及びこれらの組合せなどの化学反応による加熱及び／又は冷却が挙げられるが、これらに限定されない。
【００１８】
温度変更要素５の実施形態は、無水反応システム、溶解熱システム、ゼオライトシステム、及び電気化学システムなどの固体−液体又は液体−液体加熱及び／又は冷却システムを含んでもよい。「固体−液体加熱／冷却システム」は、少なくとも１つのシステム成分が液体（例えば、水）であり、もう１つの成分が固体（例えば、無水塩）である２つ以上の成分の結合又は混合中に生じるあらゆる発熱変化又は吸熱変化を意味する。「液体−液体加熱及び／又は冷却システム」は、２つ以上のシステム成分が液体である２つ以上の成分の結合又は混合中に生じるあらゆる発熱変化又は吸熱変化を意味する。
【００１９】
図７から図１８に示すように、好ましい実施形態において、温度変更要素５は、実質的に水分不透過性の外層２４６を有する自己密閉型（ｓｅｌｆ−ｅｎｃｌｏｓｅｄ）システムを含み得る。水分不透過性外層２４６は、可撓性であるか、又は剛性であり得る。水分不透過性外層２４６は、金属化フィルム、ホイル積層フィルム、マイラー（ＭＹＬＡＲ）（登録商標）、成形金属シート、又はその他あらゆる水及び／若しくは水分不透過性材料であってもよい。水分不透過性の外層２４６はまた、増大した熱拡散率及び／又は熱伝導率を許容できる金属化ホイルなどの最適化された熱伝導パラメータを有する材料を含んでもよい。
【００２０】
図７から図１６に示すような実施形態は、固体−液体及び／又は液体−液体加熱／冷却システムを含み、例えば壊れ易い封止などの裂開性障壁、即ち封止２４２で隔てられた隣接するチャンバ内に収容した温度変更要素５の複数の構成要素を含む温度変更要素５を示す。温度変更要素５は、活性化の前にシステムの固体物質及び／又は液体物質を別個に収容する２つ以上のチャンバを有するパウチの形に成形された水不透過性層２４６を含み得る。図７及び図８に示すように、温度変更要素５は、第一チャンバ２６６及び第二チャンバ２６８を含むべく、その周辺部２４８の周りで永久的に封止され得る。温度変更要素５の１つ以上のチャンバの圧縮により、裂開性封止２４２が裂開し、それにより液体物質２６４（例えば、水）が流動して固体−液体システムの固体物質２４４（例えば、無水塩、電気化学合金）及び液体−液体加熱システムにおける他の液体物質と接触してもよい。図７に示すように、両方のチャンバを入れ替えてもよい。圧搾、押圧、混錬など、１つ以上のチャンバに圧力を印加することにより、壊れ易い封止２４２が裂開して、第一チャンバ２６６及び第二チャンバ２６８内に収容した物質の混合を促進し、これにより、エネルギーを放出するか、又は環境から吸収することができる。
【００２１】
図９、図１０、図１３、及び図１４は、第一チャンバ２６６に収容した液体物質２６４と、壊れ易い封止２４２によって隔てられた第二チャンバ２６８内に収容した固体物質２４４とを包含する温度変更要素５を示す代替実施形態である。これらの実施例では、壊れ易い封止２４２は、第一チャンバ２６６を第二チャンバ２６８から分離している。壊れ易い封止２４２は、図９から図１６に示すように、温度変更要素５の一部に延在し得るか、又は図７及び図８に示すように、第一チャンバ２６６及び第二チャンバ２６８間の温度変更要素５の幅全体に延在し得る。１つの実施形態において、壊れ易い封止は、図９、図１３、及び図１５に示すように、活性化後の第一チャンバ２６６への液体物質２６４の逆流を最小限に抑えるように狭く設計されてもよい。あるいは又は更に、温度変更要素５はまた、活性化後の第一チャンバ２６６への液体物質２６４の逆流を更に抑制することができる、図９に示すような徐々に狭くなるチャネル２５８を含み得る。
【００２２】
図９及び図１０は、固体−液体又は液体−液体加熱又は冷却システムで使用できる温度変更要素５の別の実施形態を示している。第一の液体物質は第一チャンバ２６６に収容され、第二の液体物質又は固体物質は、第二チャンバ２６８に収容される。壊れ易い封止２４２は、加熱又は冷却要素の幅全体又はその一部に延在し得る。更に、チャネル２５８は、活性化後の第一チャンバ２６６への第一液体物質及び第二液体物質の逆流を防止すべく、第二チャンバ２６８まで延在し得る。あるいは、図１１及び図１２は、出口チャネル２５８が封止領域２４８内に配置され、これにより加熱チャンバの完全な使用が許容される温度変更要素５を示す。
【００２３】
図１５及び図１６は、固体−液体又は液体−液体加熱／冷却システムにおいて、流体をチャンバ２６８へと実質的に一方向に流動させるのに使用され得る少なくとも２つのチャネル２５８を備えた温度変更要素５を示す。これにより、流体物質はチャンバ２６８内の複数の位置に放出される。これは、流体のウィッキングが困難になり得る、より大きなパッケージにおいて有用であり得る。
【００２４】
固体−液体システムの場合、温度変更要素５はまた固体物質２４４を含み得る。固体物質２４４は、図７から図１２に示すように、水不透過性外層２４６内に緩やかに収容され得るか、又は図１３及び図１４に示すように、第二チャンバ２６８内に収容された１つ以上の多孔質液体透過性区画２５４内に収容され得る。区画２５４は、多孔質セルロース材料（例えば、湿式又は風成）などの多孔質材料、ニードルパンチ又は真空形成したポリエチレンフィルムなどの多孔質ポリマーフィルム、ニューヨーク州デピュー（Depew,NY）にあるセファー・アメリカ社（Sefar America Inc.）により供給されるニテックス（Ｎｉｔｅｘ）（登録商標）などの織成ナイロンメッシュ材料などのポリマーメッシュ材料などによって形成され得る。好ましくは、固体−液体システム材２４４の場合、多孔質材料の孔の大きさは固体の粒子よりも小さい。熱発生器はまた、固体物質２４４を収容する１つ以上の区画を含み得る。理論により縛られることは意図しないが、固体物質は、固体物質を互いに密接させるべく、利用可能な区画空間の約６０％から約９５％の物質容量で、加熱チャンバの１つ以上の区画内に詰め込まれ得ると考えられる。パウチの１つ以上の区画に固体物質を密に詰め込むことは、固体物質が温度変更要素５に動いてしまうのを防止すると共に、「サドルバッグ化」することも防止する。更に、１つ以上の区画内において固体物質をペースト状に保つことにより、単位容量あたりの規定された反復可能な量の成分で温度変更要素５における加熱又は冷却さえも促進し得ると考えられている。更に、これは物質の表面領域の露出を減少し、故に発熱システムにおける温度変更要素５の急速な熱損失を減少することができると考えられている。これは結果として、詰め込まれたベッドを通る強制伝導のために、発熱システム又は吸熱システムによって熱が生成又は消費される割合を測定するための有効な方法となる。代替実施形態において、パウチは、更に、ウィッキング及び／又は毛管作用により、固体−液体システムの固体物質２４４の表面全体に液体物質２６４を分配してもよい。
【００２５】
更に、層２６２などの液体分配層は、図１３及び図１４に示すように、ウィッキング及び／又は毛管作用により、固体物質２４４の表面全体に液体物質２６４を分配すべく、固体−液体システムの固体物質２４４の近位に設けられ得る。これは、固体物質が水不透過性外層２４６内に緩やかに収容されるときにはその表面全体に水溶液をウィッキングしにくい多孔質シートに固体物質が収容されるときに有用であると考えられている。代表的な液体分配層としては、オハイオ州シンシナティ（Cincinnati,Ohio）にあるプロクター・アンド・ギャンブル社（The Procter & Gamble Company）によって販売されているバウンティ（Ｂｏｕｎｔｙ）（登録商標）などの紙タオル層のようなセルロース材料、毛管路繊維、親水性の織布及び不織布材、ドライ・ウィーブ（Ｄｒｉ−Ｗｅａｖｅ）（登録商標）、又は当業者に既知であるその他のあらゆる分配材料が挙げられる。更に、液体物質を固体物質全体により均一に分散させて、その物質を更に完全に使用するために、セルロース材料、超吸収性ポリマー、及び／又は他の吸湿性物質などの物質が、固体物質の粒子内に散在していてもよい。これは、固体物質が、ノースカロライナ州ウィンストン−セーレム（Winston-Salem,NC）にあるフリスビー・テクノロジーズ（Frisby Technologies）から入手可能なサーマソーブ・シリーズ（Ｔｈｅｒｍａｓｏｒｂ  Ｓｅｒｉｅｓ）（登録商標）のような被包性の相変化物質などの添加物、又は幾分疎水性であるポリエチレン粉末と混合される実施形態において特に有用であり得る。
【００２６】
更に、セルロース物質の添加は、温度特性の調整を助けるべく、グアーガム又はキサンタンガムなどの別の添加物を反応体物質に添加する実施形態において有益であり得るが、水溶液である液体物質の粘度変化により反応が生じる速度に影響を与えることもある。更に、セルロース物質の添加はまた、硫酸マグネシウム又は塩化カルシウムなどの反応性物質が詰め込まれた形態で、水が最初にそれらと接触する領域全体に薄い透明シートを形成する場合に有益であってもよい。これは、透明な表面の下にある詰め込まれたベッドの領域まで水が進行するのを阻止することがある。
【００２７】
発熱性固体−液体加熱システムとしては、酸化カルシウム、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、塩化カルシウム、塩化セリウム（ＩＩＩ）、水酸化セシウム、炭酸ナトリウム、塩化第二鉄、硫酸銅、硫酸マグネシウム、過塩素酸マグネシウム、臭化アルミニウム、水酸化カルシウムアルミニウム、塩化アルミニウム、三酸化イオウ（α形）、ゼオライト（例えば、鉱物性の斜方沸石基材のカーブソーブ（Ｃａｒｂｓｏｒｂ）（登録商標）５００シリーズ天然ゼオライト）、これらの混合物、及び当該技術分野において既知である固体−液体発熱性システムの他の固体成分、並びにこれらの組合せのような固体物質が挙げられる。吸熱性固体−液体冷却システムとしては、硫酸ナトリウム＊１０Ｈ2Ｏ、重炭酸ナトリウム、過塩素酸カリウム、硫酸カリウム、塩化カリウム、クロム酸カリウム、尿素、バニリン、硝酸カルシウム、硝酸アンモニウム、重クロム酸アンモニウム、塩化アンモニウム、及び当該技術分野において既知である吸熱性システムの他の固体成分のような固体物質が挙げられる。これらの固体物質は、無水形状であってもよく、また粉末、粒状、及び／又は小球状態で使用することができる。一般にこれらの物質は吸湿性であり、水などの液体成分に溶解するか、又はそれと反応し、熱を発生するか、又は吸収する。
【００２８】
更なる発熱性固体−液体システムは、塩と水の存在下で反応する、鉄、マグネシウム、アルミニウム、又はこれらの組合せなどの固体物質を含む電気化学的反応を含み得る。これらの実施形態において、液体物質は塩−水溶液を含んでもよく、又は塩が固体物質２４４と共に含まれる場合は水を含んでもよい。
【００２９】
更に別の固体−液体又は液体−液体発熱性システムとしては、ｐＨが約３又は４のクエン酸及びｐＨが１２の水酸化カルシウムなどの酸及び塩基物質をおよそ２：１の比で使用して熱を発する中和熱を使用するシステムが挙げられる。
【００３０】
図１７及び図１８に示すように、温度変更要素５は、固体−液体又は液体−液体システムの固体物質又は第二の液体物質２４４を収容する第二のより大きなパウチ２４６の内側に、液体物質２６４を収容する別個の裂開性パウチ２７０を含み得る。ヒートシール手段、接着手段、又は他の取付け手段２７２は、別個の裂開性パウチ２７０を第二のより大きなパウチ２４６内の位置に固定する。これにより、第二のより大きなパウチ２４６が加熱パッケージに組み込まれるときに、結果として別個の裂開性パウチ２７０が物品１２からオフセットされ得る。この要素はまた、大きなパウチ２４６を２つのより小さなチャンバ２６６及び２６８に分離すべく、周辺部の周り及びパウチ２４８の幅全体に封止を含み得る。チャンバ２６６及び２６８は、幅２４８全体にわたる封止の小さな間隙によって接続され得る。小さな間隙２７４により、裂開性パウチ２７０から水が放出されると、その水は下部チャンバ２６６から上部チャンバ２６８へ入ることができる。
【００３１】
裂開性パウチ２７０は、温度変更要素５が活性化する前の液体成分２６４の損失を最小限に抑えるために、湿気透過速度（ＭＶＴＲ）が低い金属化フィルム又は他の物質から形成され得る。裂開性パウチ２７０はまた、圧搾するか、さもなければ別の方法で温度変更要素５に圧力を印加することにより封止を裂開し易くするために、壊れ易い封止２４２を含み得る。あるいは、裂開性パウチ２７０は、パウチ材に、刻み目、穿孔、プルタブなどの脆弱化部分、圧力の印加によって裂開性パウチ２７０を穿刺できる金属シェービング若しくは他の物品、又は当該技術分野において既知であるパウチを裂開する他の手段を含み得る。
【００３２】
図２３及び図２４は、超冷却された塩水溶液２８２を含む温度変更要素５の別の実施形態を示している。これは超冷却状態であり、所望時には熱の内部放出で活性化される熱パックの製造を促進し得る。代表的な塩としては、酢酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、及び硝酸カルシウム四水和物が挙げられる。活性化ディスク２８０は、活性化ディスク２８０がそこから逃れられない小さなチャンバを形成する封止２８４によって、この要素内のオフセット位置に係止され得る。図９から図１８に示すように、温度変更要素５は、温度変更要素５を加熱パッケージの構造の様々な点に取り付けるための１つ以上の取り付けタブ２６を含み得る。
【００３３】
図１Ａを参照すると、パッケージ３０は、物品１２からオフセットされ得る第一チャンバ９のオフセット活性化点４０に圧力を印加することによって活性化され得る。この圧力が壊れ易い封止８を破断し、これにより、温度変更要素５の第一チャンバ９から第一物質（例えば、水）を放出する。この物質は、次いで、くびれ部を通って第二物質のベッドに運ばれ得る。第一物質及び第二物質を混合すると、化学的な加熱及び／又は冷却が生じ得る。加熱の場合、反応によって生成されたエネルギーは、次いで、熱の形態で物品に移動し得る。冷却が所望されるとき、エネルギーは物品１２から除去される。十分な時間の後、パッケージ３０を開封し、次いで、物品１２を取り出して使用するか、又はパッケージ３０内で使用することができる。
【００３４】
（絶縁層）
パッケージ３０はまた、絶縁層３を含み得る。好ましくは、絶縁層３は、ヒートシール、接着、超音波などの当該技術分野において既知であるあらゆる方法を使用して、外壁１に直接接着される及び／又はそれと同一の広がりを有する。絶縁層３は、発泡ポリエチレン、シリコンゴム、繊維性セルロース構造、エアポケット（即ち、多量の空所との格子）を形成し得る複数の凹みを有する剛性の熱成形フィルム、及びこれらの組合せを含むが、これらに限定されない。好ましい実施形態において、厚さ６０ミル（１．５２４ｍｍ）の３．５インチ×５インチ（８．９ｃｍ×１２．７ｃｍ）の発泡ＰＥ（ボララ（Ｖｏｌａｒａ）（登録商標））片である２つの絶縁パッドが、ヒートシールにより、上部及び底部のいずれかに沿って外壁１に取り付けられる。任意選択的に、外壁１は絶縁層３として機能し得る。これは、外壁１との共押出又は積層構造として絶縁層３を設けることにより達成できる。別の実施形態において、絶縁層３は、外壁１及びひいてはパッケージ３０を囲む外スリーブであり得る。
【００３５】
好ましくは、絶縁層３は第一チャンバ７よりも面積が大きい。これは、第一チャンバ７が好ましくは発熱性／吸熱性物質を収容するので望ましい。従って、絶縁層３は、第一チャンバ７の外面全体をパッケージ３０の外側から隔てることができる。これは、パッケージ３０の外面が熱くなりすぎるのを防止する一方で、パッケージ３０内に収容された物品を良好に加熱すべく、パウチ内部の熱を維持することもできる。更に、絶縁層３は、温度変更要素５の壁に一体化されてもよい。
【００３６】
（支持部材）
再び図１を参照すると、パッケージ３０はまた支持部材１０を含み得る。支持部材１０は、パッケージ３０内に収容された物品が活性化点４０からオフセットされるように設計される。このように、支持部材１０はオフセット活性化点４０を付与し得る。理論により縛られることは意図しないが、薄いホイル又は金属化フィルムのような支持部材１０を設けると、そのフィルムの両側にある封止材層により、収容された物品１２への均一な熱移動が促進されると考えられている。これにより、支持部材１０は外壁１の内面又は温度変更要素５の内面６に取り付けられるが、反対面では封止されたままである。好ましくは、支持部材１０の取り付け点は、開口１８近傍のパッケージ３０の上端部２に位置する。その後、支持部材１０は、パッケージ３０の側縁部１６に沿ってそれ自体の上に封止されて、物品１２を収容するためのポケット１３を形成してもよい。
【００３７】
好ましい実施形態において、支持部材１０は、物品１２用の「Ｕ」字形の内側ポケット１３を形成するシート材であり得る。更に、「Ｕ」字形ポケット１３は、活性化の作用が物品１２に影響を与えないように、パッケージ３０のオフセット活性化点４０から物品１２をオフセットすることができる。意外なことに、支持部材１０が温度変更要素５と物品１２との直接接触を防止し、化学物質が漏れた場合に備えて、化学反応から物品１２を隔離し得ることが分かった。支持部材１０が外壁１に接着結合されている場合、接着剤の軟化点は、パッケージ３０内の軟化点よりも高くあるべきである。
【００３８】
図５に示すように、支持部材１０は、任意選択的には、別個の閉じた小袋１５の形態をなし得るので、閉じた小袋１５から物品１２を取り出す、つまり、使用するために閉じた小袋１５から物品１２を取り出すことができる。これはまた、前述のようなあらゆる化学的要素からの更なる保護を付与し得る。この実施形態において、閉じた小袋１５の上部は、パッケージ３０の活性化点９から離れて物品を懸架すべく、剥離可能な接着剤又は他の手段１７によって外側小袋の出口点で固定され得る。
【００３９】
図６に示すように、温度変更要素５は、スリングを形成する１つ以上のストリップ２２を使用することにより、（第一チャンバ９でもある）活性化点の上に支持され得る。このように使用される１つ以上のストリップ２２により、物品１２はオフセットされ、更に、物品１２と温度変更要素５との間の干渉はほとんど生じない。
【００４０】
パッケージ３０は、食品、湿った（又は乾いた）物質、液体、粒子、又はこれらの組合せなどの物品１２を収容することができる。代表的な食品としては、保存安定性若しくは冷蔵依存性であるドウ（生地）で包んだ食品、又は様々な大きさの粒子が挙げられる。自己加熱パッケージ３０は、加熱すべき物品１２周辺に設計されてもよい。物品１２が厚い場合は、パッケージ３０にまちを付ける必要がある。しかしながら、パッケージ３０は、第一物質を収容する第一チャンバ９が配置されるパッケージ３０の端部を圧縮することにより、片手で活性化されることが予見される。パッケージ３０は、システムの熱エネルギー移動効率を低下させ得る空隙を最小限に抑えるべく、物品１２と滑合するように設計され得る。
【００４１】
発熱性システムにおいて、反応は、温度変更要素５を活性化して拡張させることができる。これにより、物品１２は温度変更要素５のより近くに配置されるので、加熱は空隙を通る移動に依存する必要がない。
【実施例】
【００４２】
（実施例１）
外壁１を含む材料は、５ミル（１２７μｍ）の紙／ホイル／ＬＤＰＥ積層フィルムを５．５インチ×１４インチ（１３．９７ｃｍ×３３．５６ｃｍ）のシートに切断したものであった。２つの絶縁パッド３を、６０ミル（１．５２４ｍｍ）の発泡ＰＥ（ボララ（Ｖｏｌａｒａ）（登録商標））の３．５インチ×５インチ（８．９ｃｍ×１２．７ｃｍ）片から形成した。温度変更要素５を、３．５ミル（８８．９μｍ）の金属化ＯＰＰ（延伸ポリプロピレン）及びサーリン（Ｓｕｒｌｙｎ）（登録商標）の積層体から作成した。温度変更要素５は、７ｍｌの水と１０ｇの２：１無水クエン酸（顆粒）：無水酸化カルシウム（粉末）混合物を収容していた。温度変更要素５を、絶縁パッド３の上部で外壁１にヒートシールによって取り付け、温度変更要素５の露出された封止材層を、外壁１の封止層に取り付けた。ホイルライナーを、１．５ミル（３８．１μｍ）の金属化ＯＰＰ及びサーリン（Ｓｕｒｌｙｎ）（登録商標）の積層フィルムの４．５インチ×１０インチ（１１．４３ｃｍ×２５．４ｃｍ）片から作成した。次いで、ホイルライナーを折り畳み、まち付きか又は平坦なパウチを形成した。次いで、２つの外縁部２に沿ってパウチを封止し、５０ｇのポップタート（Ｐｏｐ  Ｔａｒｔ）(商標)を挿入した。次いで、上縁部２に沿ってパウチを封止した。
【００４３】
（代替実施形態）
図１９に示すように、パッケージ３０は、温度変更要素５の第二チャンバ５４の周辺縁部の周りに接着的に又は熱で互いに取り付けられた２つの温度変更要素５を含み得る。換言すると、第二チャンバ５４の３つの側縁部が、物品５７を保持するための内側ポケット１３を形成する。温度変更要素５はまた、活性化点４０と壊れ易い封止５６とを含む第一チャンバ５５を含み得る。パッケージを第二ポケット５４の周辺縁部の周りに封止することにより、ポケット１３は、第一チャンバ５５の活性化点４０からのオフセット位置に物品５７を維持し得る。これにより、意図しない活性化を防ぐべく、壊れ易い封止５６に沿って温度変更要素５をたやすく折り畳むことができる（即ち、第一チャンバ５５は、第二チャンバ５４にかぶせるように折り畳まれる）。更に、断熱材層５１を、同一の広がりを有するようにか又は外面的に、温度変更要素５に追加することができる。チャンバ５４は、閉鎖のために、上縁部５３全体を封止され得る。パッケージの形成はまた、温度変更要素５を含む外側シートが内側シートよりも大きく、これにより外側シートの内層を露出するように設計することによって達成され得る。外側シートのこの内層は、本来ポリマーであってもよく、他の温度変更要素５の鏡像を付与すべく、２つの側縁部５８及び上縁部５３に沿って封止され得る。
【００４４】
図２０に示すように、紙箱の１つ以上の側部１０６を含むシステムは、少なくとも１つの温度変更要素５及びその周りに配置された断熱材１０１と列をなすことができる。温度変更要素５の壊れ易い封止１０４は、箱３０の末端フラップ１０５のひだのシームに沿って共配置され得る。従って、箱３０のフラップを閉じると、壊れ易い封止１０４が折り畳まれて、壊れ易い封止１０４を補強し、温度変更要素５が意図せずに活性化してしまう可能性を減少させる。システムの活性化には、箱を開け、フラップ１０５上に配置された第一チャンバ１０３に圧力を印加し、これにより壊れ易い封止１０４を裂開することが必要である。壊れ易い封止１０４が裂開すると、チャンバ１０３内の第一物質が、第二チャンバ１０２内に収容された第二物質と接触する。挿入タブ１０８を使用することにより末端フラップ１０５を再閉鎖することができ、ポケット１３内に置かれた物品１０７は加熱される。物品１０７を、汚染から保護するために、保護ラップ又はパウチ内に封入してもよい。温度変更要素５は、好適な接着剤又はヒートシールにより、ポリマー被覆された板紙に取り付けられる。
【００４５】
図２１、図２１Ａ、及び図２１Ｂに示すように、箱１２０は、図２１Ａに示す平坦な形状で分配される「ポップオープン」式の箱であり、図２１Ｂに示すように、係止するまで底部１２５を押圧することによって開封することができる。次いで、使用者は、加熱すべき物品を箱１２０内に置く。図２１、図２１Ａ、図２１Ｂに示すように、箱３０は、絶縁層１２１と、第一チャンバ１２３と、第二チャンバ１２２と、両方のチャンバを分離するか又は接合する壊れ易い封止１２４とを含み得る。
【００４６】
図２２は、絶縁層１５１と温度変更要素５とを含む、クラムシェル形に似た熱成形カートン又は他の成形材料１５６を示しており、その材料は、ヒンジ１５７に沿って折り畳まれている。温度変更要素５は、第一チャンバ１５５、第二チャンバ１５３、及び第一チャンバ１５５と第二チャンバ１５３との間に配置された壊れ易い封止１５４を含む。熱成形カートンの上下部分は、温度変更要素５の第一チャンバ１５５を保持する場所となる貯蔵器を含むように設計されている。貯蔵器は、図２２に示すヒンジ１５７か、又は開口１３２のどちらかに配置することができる。熱成形カートンの上下部分は、両方とも温度変更要素５を含み得る。熱成形カートンは、閉鎖機構１５２と、例えば噛合い切欠きとを備え得る。使用者は、第一チャンバ１５５に圧力を印加することによりシステムを活性化し、これにより、第一チャンバ１５５からチャネル１５５を通って物品１５８の片側に配置された第二チャンバ１５３へと物質を押し入れる。
【００４７】
更に、物品の準備状態を表すサーモクロマチックインジケータを、前述のシステムのいずれにも配置することができる。このインジケータは、所定の環境に基づいて物品を加熱するのに必要な時間を表すことができる。更に、引裂用切欠き、引裂用ストリップ又は穿孔などの容易に開封するための機構を追加してもよく、ジップロック（Ｚｉｐｌｏｃ）（登録商標）又は食品等級の感圧性接着剤などの再使用機構を追加してもよい。
【００４８】
本発明の好ましい実施形態のこれまでの例示及び記述は、説明及び解説の目的のためのみに提示したものである。これらは開示された正確な形態を網羅して述べること又はそれらに本発明を限定することを意図せず、上記の教示に鑑みて様々な修正及び変形が可能であると考えられる。好ましい又は代替の実施形態、システム、形状、方法、潜在的用途に関して述べたが、発明の範囲から逸脱することなく、多くの変化形及び代替案を利用できることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明のパッケージの代表的な実施形態の斜視図である。
【図１Ａ】線１Ａ−１Ａに沿って切り取った図１の実施形態の断面図である。
【図２】パッケージの代替実施形態の断面図である。
【図３】封止された外側容器の代替実施形態の斜視図である。
【図３Ａ】開いた状態の図３の実施形態の斜視図である。
【図４】パッケージの代替実施形態の断面図である。
【図５】パッケージの代替実施形態の断面図である。
【図６】複数の温度変更要素と製品支持部材の斜視図である。
【図７】代表的な温度変更要素の平面図である。
【図８】図７の代表的な温度変更要素の立面図である。
【図９】代表的な温度変更要素の平面図である。
【図１０】図９の代表的な温度変更要素の立面図である。
【図１１】代表的な温度変更要素の平面図である。
【図１２】図１１の代表的な温度変更要素の立面図である。
【図１３】代表的な温度変更要素の平面図である。
【図１４】図１３の代表的な温度変更要素の立面図である。
【図１５】代表的な温度変更要素の平面図である。
【図１６】図１５の代表的な温度変更要素の立面図である。
【図１７】代表的な温度変更要素の平面図である。
【図１８】図１７の代表的な温度変更要素の立面図である。
【図１９】パッケージの代替実施形態の断面図である。
【図２０】パッケージの代替実施形態の断面図である。
【図２１】パッケージの代替実施形態の平面図である。
【図２１Ａ】線２１Ａ−２１Ａに沿って切り取った図２１の実施形態の断面図である。
【図２１Ｂ】パッケージが完全に拡張した状態の図２１の実施形態の、線２１Ａ−２１Ａに沿って切り取った断面図である。
【図２２】パッケージの代替実施形態の断面図である。
【図２３】代表的な温度変更要素の平面図である。
【図２４】図２３の代表的な温度変更要素の立面図である。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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2004534699.tif 000059
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