КОНТЕЙНЕР С САМОРАЗОГРЕВОМ ИЛИ САМООХЛАЖДЕНИЕМ

Полезная модель относится к контейнеру с саморазогревом или самоохлаждением, в котором расположены реагенты, при смешивании которых происходит химическая реакция с тепловым эффектом.
Контейнеры с саморазогревом или самоохлаждением известны. Их преимущество заключается в возможности разогрева или охлаждения упакованных в них продуктов, например пищевых, а именно супов, макаронных изделий с различными соусами, кофе, шоколада, чая, пива, граппы, соков и других прохладительных напитков, или, например, не пищевых, в частности краски, клея, смазочных материалов и других применяемых в быту веществ, до нужной температуры без необходимости в использовании дополнительных средств нагревания или охлаждения и в любое время по желанию потребителя. Такие контейнеры очень удобны, например за городом, на даче, в поездках на поезде, в машине, в самолете и т.д., где разогревание или охлаждение упакованных в них веществ вызывает затруднения. Разогревание или охлаждение содержащихся в таких контейнерах пищевых или других продуктов обеспечивается за счет химической реакции с тепловым эффектом, происходящей при смешивании двух реагентов, которые помещены в отдельные полости в этом контейнере и которые сами по себе не выделяют и не поглощают тепла. Между полостями, в которые помещены эти реагенты, находится перегородка. Когда у потребителя возникает желание подогреть или охладить содержимое контейнера перед его употреблением или использованием, он приводит в действие встроенный в контейнер разрушающий элемент, который разрывает эту перегородку, в результате чего реагенты смешиваются, и происходит соответствующая химическая реакция, при которой выделяется или поглощается тепло. В зависимости от того, в какое состояние нужно приводить упакованный в контейнере продукт, в разогретое или охлажденное, в контейнере помещены реагенты, при смешивании которых происходит соответственно экзотермическая (с выделением тепла) или эндотермическая (с поглощением тепла) реакция. Как правило, одним реагентом является вода, а вторым реагентом для экзотермической реакции является хлорид кальция, а для эндотермической реакции -тиосульфат натрия.
2
Известный контейнер для пищевых продуктов с саморазогревом или самоохлаждением описан в патенте США №3970068 (20.07.1976; МКИ: F 24 J 1/00, В 65 В 25/22). Этот контейнер содержит корпус, в котором выполнены три полости, одна из которых предназначена для пищевых продуктов, а две других разделены перегородкой и заполнены реагентами, при смешивании которых происходит химическая реакция с
тепловым эффектом. Контейнер также содержит крышку, закрывающую полость для пищевых продуктов, и средства разрушения указанной перегородки. В этом контейнере корпус выполнен из металла или из картона, покрытого алюминиевой фольгой, а перегородка выполнена из синтетической смолы. Выполненный из металла корпус является прочным, однако из-за высокой теплопроводности металлического корпуса при разогревании находящегося в нем продукта до высокой температуры потребитель может обжечься, а при охлаждении будет испытывать некомфортные ощущения, связанные с соприкосновением его пальцев или губ с холодной поверхностью контейнера. Корпус, выполненный из картона, покрытого алюминиевой фольгой, предохраняет потребителя от ожога или от указанных выше неприятных ощущений, но является непрочным.
7
Отсутствие указанных недостатков, связанных с риском ожога или с некомфортными ощущениями, обусловленными соприкосновением пальцев или губ потребителя с холодной поверхностью, отличает контейнер с саморазогревом или самоохлаждением, описанный в патенте США №6705309 (16.03.2004 г., МКИ: F 24 J 1/00) и являющийся ближайшим аналогом предлагаемой полезной модели. Этот контейнер содержит корпус, в котором выполнены три полости, одна из которых предназначена для вещества, которое должно быть разогрето или охлаждено, а две других заполнены реагентами, при смешивании которых происходит химическая реакция с тепловым эффектом, и разделены перегородкой, крышку, закрывающую полость для указанного вещества, и средства разрушения указанной перегородки. В этом контейнере наружная боковая стенка выполнена трехслойной, при этом внутренний слой выполнен из металла или из пластика, промежуточный слой выполнен из гофрированного картона, а внешний слой выполнен из полистирола. Кроме того, днище контейнера, являющееся стенкой полости для одного из реагентов, также выполнено из полистирола. Полистирол имеет хорошие теплоизоляционные свойства, благодаря чему потребитель предохранен от ожогов или от указанных выше некомфортных ощущений, возможных при охлаждении контейнера. Однако, выполнение внешней стенки контейнера трехслойной существенно удорожает его изготовление, а полистирол, используемый для внешнего слоя наружной боковой стенки и для днища, является хрупким и склонным к образованию трещин при возникновении в нем внутренних напряжений. Такие трещины в изготовленных из полистирола внешнем слое наружной боковой стенки контейнера или в его днище могут образовываться, например, при его падении или сдавливании, что может привести к попаданию реагентов в окружающую среду. В частности, если таким реагентом является хлорид кальция, то контакт его с кожей человека может привести к травмам. Еще одним недостатком полистирола является его вредное влияние на организм человека как при переработке,
так и при использовании. Так, при нагревании полистирола выше 60-80°С в окружающую среду выделяются стирол, пластификаторы, наполнители, которые при попадании в пищевые продукты и питьевую воду отрицательно сказываются на здоровье человека.
Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является создание контейнера с саморазогревом или самоохлаждением, при использовании которого отсутствует риск ожога или других некомфортных ощущений у потребителя и который при этом является достаточно прочным и безопасным с точки зрения экологии и токсичности.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в контейнере с саморазогревом или самоохлаждением, содержащем корпус, в котором выполнены три полости, одна из которых предназначена для вещества, которое должно быть разогрето или охлаждено, а две других заполнены реагентами, при смешивании которых происходит химическая реакция с тепловым эффектом, и разделены перегородкой, крышку, закрывающую полость для указанного вещества, и средства разрушения указанной перегородки, корпус выполнен из материала, выбранного из группы, содержащей полипропилен, полиэтилен и полиэстер.
2
2
Выполнение корпуса предлагаемого контейнера из материала, выбранного из группы, содержащей полипропилен, полиэтилен и полиэстер, при сравнимых теплоизоляционных свойствах последних с полистиролом позволяет получить существенно более прочный контейнер. Это обеспечено благодаря высокой устойчивости полипропилена, полиэтилена и полиэстера к образованию трещин от внутреннего напряжения и их высокой ударной вязкости, минимальное значение которой для этих материалов оставляет 70 кДж/м, в то время как максимальное значение ударной вязкости полистирола составляет 50 кДж/м. Кроме того, полипропилен, полиэтилен и полиэстер являются практически самыми безопасными упаковочными материалами такого назначения с точки зрения экологии и токсичности, а вещества, которые могут мигрировать из них в окружающую среду, являются безвредными. Полипропилен, полиэтилен и полиэстер имеют хорошие органолептические показатели, не выделяют вредных веществ в продукты и имеют хорошую стойкость к действию масел и жиров. Таким образом, предлагаемый контейнер является прочным и безопасным с точки зрения экологии и токсичности, а при его применении отсутствует риск ожога или других некомфортных ощущений у потребителя.
В предлагаемом контейнере перегородка между полостями, заполненными реагентами, может быть выполнена из алюминиевой фольги или из металлизированной полипропиленовой, полиэтиленовой или полиэстерной пленки.
Полость для вещества, которое должно быть разогрето или охлаждено, может
быть отделена от одной из полостей, заполненных реагентами, перегородкой, которая выполнена из материала, выбранного из группы, содержащей полипропилен, полиэтилен и полиэстер, и которая со стороны полости, заполненной реагентом, покрыта алюминиевой фольгой.
Крышка, закрывающая полость для указанного вещества, может быть выполнена отрывной и изготовлена из алюминиевой фольги или из металлизированной полипропиленовой, полиэтиленовой или полиэстерной пленки.
Предлагаемый контейнер может содержать дополнительную съемную крышку, закрывающую контейнер со стороны крышки, закрывающей полость для указанного вещества, и выполненную из материала, выбранного из группы, содержащей полипропилен, полиэтилен и полиэстер.
Корпус предлагаемого контейнера может состоять из расположенных вдоль общей оси частей в форме перевернутых усеченных конусов, смежные основания которых имеют разные диаметры, при этом полость для указанного вещества может находиться в части с основанием большего диаметра.
Отношение высоты корпуса к высоте его части с основанием большего диаметра может составлять от 2:1 до 5:4.
В контейнере, предназначенном для вещества, которое перед употреблением должно быть разогрето, указанная химическая реакция является экзотермической.
В контейнере, предназначенном для вещества, которое перед употреблением должно быть охлаждено, указанная химическая реакция является эндотермической.
В контейнере, в котором указанная химическая реакция является экзотермической, одним реагентом может быть хлорид кальция, а другим - вода.
В контейнере, в котором указанная химическая реакция является эндотермической, одним реагентом может быть тиосульфат натрия, а другим - вода.
Пример выполнения предлагаемого контейнера подробно описан ниже.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, схематично изображающим в разрезе предлагаемый контейнер.
Пример выполнения предлагаемой полезной модели, подробно описанный ниже со ссылкой на прилагаемый чертеж, относится к контейнеру для пищевых продуктов с саморазогревом, хотя контейнер, предназначенный для других продуктов или выполненный с обеспечением охлаждения упакованных в него продуктов, имеет такую же конструкцию.
Предлагаемый контейнер содержит корпус 1, который состоит из двух расположенных вдоль общей оси частей 2 и 3 в форме перевернутых усеченных конусов, смежные основания которых имеют разные диаметры, причем часть 2 с основанием большего диаметра расположена наверху, а часть 3 с основанием
меньшего диаметра расположена внизу.
В корпусе 1 выполнены три полости, а именно полость 4, заполненная пищевым продуктом, полость 5, заполненная реагентом, например хлоридом кальция, при смешивании которого со вторым реагентом происходит экзотермическая реакция, и полость 6, заполненная указанным вторым реагентом, например водой.
В описываемом примере корпус 1 контейнера выполнен из полипропилена, однако, он может быть также изготовлен из полиэтилена или полиэстера, причем последний включает такие материалы, как полиэтилентерефталат, поликарбонат, полиэтиленнафталат и др.
Хотя показанный на чертеже корпус выполнен в виде двух расположенных вдоль общей оси частей в форме перевернутых усеченных конусов, он может иметь различную форму. Так, он может быть выполнен в виде двух расположенных на одной оси цилиндрических частей разного диаметра, или в виде двух установленных друг на друга частей в форме прямоугольных параллелепипедов, смежные основания которых имеют отличающиеся размеры, или в виде двух установленных друг на друга частей в форме кубов, грани которых имеют отличающиеся размеры, или в виде двух установленных друг на друга частей в форме многоугольных призм, например, треугольных, четырехугольных, пятиугольных, шестиугольных и т.д., смежные основания которых имеют отличающиеся размеры, или в виде двух установленных друг на друга частей в форме перевернутых усеченных многоугольных пирамид, например, треугольных, четырехугольных, пятиугольных, шестиугольных и т.д., смежные основания которых имеют отличающиеся размеры, при этом части, указанное основание которых имеет меньшие размеры, могут быть расположены внизу, а соотношение высоты корпуса контейнера к высоте его верхней части с основанием большего размера может составлять от 2:1 до 5:4. Корпус предлагаемого контейнера может также иметь ручку, которая может быть выполнена с ним заодно, а на его внешней стенке могут быть выполнены углубления для пальцев, кольцевые или продольные канавки или выступы полукруглого, полуовального, квадратного, прямоугольного, многоугольного и т.д. профиля.
В соответствии с продуктом, который должен быть упакован в контейнер, его полости могут иметь различные объемы. Так, в контейнере, предназначенном для граппы или эпоксидной смолы, объем полости для нее может составлять 20 мл, в контейнере, предназначенном для супа, объем предназначенной для него полости может составлять, например 250 мл, а в контейнере, предназначенном для пива, объем соответствующей полости может составлять, например 1000 мл. Таким образом, в предлагаемом контейнере объем полости для вещества, которое должно быть разогрето или охлаждено, может составлять от 20 мл до 1000 мл.
Полость 6 расположена в нижней части 3 корпуса 1 и отделена от полости 5 разрывной перегородкой 7, выполненной из алюминиевой фольги. Полости 4 и 5 расположены в части 2 с основанием большего диаметра, при этом полость 4 находится в полости 5 и отделена от нее перегородкой 8, также выполненной из полипропилена и покрытой со стороны полости 5 алюминиевой фольгой. Верхняя кромка наружной стенки корпуса, ограничивающей полости 5 и 6, отогнута наружу, и ее огибает верхняя кромка перегородки 8, прикрепленная с помощью вальцовки. Полость 4 сверху закрыта отрывной крышкой 9, изготовленной из алюминиевой фольги и прикрепленной к верхней кромке перегородки 8 клеевым соединением. Сверху со стороны крышки 9, закрывающей полость 4, контейнер закрывает съемная крышка 10, выполненная из полипропилена. В крышке 10 может быть выполнен крестообразный разрез (не показан на чертеже), в который потребитель перед употреблением, например напитка, содержащегося в контейнере и охлажденного в нем, может вставить соломинку. На корпусе 1 контейнера снаружи снизу имеется углубление, в котором расположено днище 11 корпуса 1, выполненное слегка выпуклым.
В полости 6 имеются средства разрушения перегородки 7, выполненные в виде трех прямоугольных пластин 12, отходящих от днища 11 корпуса 1 контейнера и выполненных с ним за одно целое. Концы пластин 12, противоположные днищу 11, расположены смежно с перегородкой 7. Средства разрушения перегородки между полостями, заполненными реагентами, могут также иметь другую конструкцию. Они могут быть выполнены в виде трубчатого элемента, который отходит от днища корпуса контейнера и конец которого, противоположный днищу, расположен смежно с указанной перегородкой. На указанном конце этого трубчатого элемента может быть выполнен удлиненный вырез для лучшего прохода одного реагента в полость, заполненную другим реагентом, после разрушения перегородки. Таких вырезов может быть выполнено несколько, и они могут проходить от конца указанного элемента до днища контейнера. Сечение этого элемента может быть выполнено круглым, треугольным, квадратным, прямоугольным, а также в виде любого многоугольника, например пятиугольника, шестиугольника и т.д. Этот элемент может быть выполнен за одно целое с днищем.
Разогрев содержащегося в контейнере пищевого продукта осуществляется следующим образом.
Когда потребитель хочет разогреть содержащийся в контейнере продукт, он переворачивает контейнер днищем 11 кверху и нажимает на него. Днище 11 при нажатии на него прогибается внутрь, и вместе с ним перемещаются выполненные с ним заодно пластины 12, прорывающие перегородку 7, обеспечивая доступ находящейся в полости 6 воды в полость 5, где находится хлорид кальция. При смешивании воды с
хлоридом кальция происходит химическая реакция с выделением большого количества тепла, под воздействием которого нагревается находящийся в полости 4 пищевой продукт. Потребитель должен удерживать контейнер в перевернутом состоянии в течение определенного времени, встряхивая его для лучшего перемешивания воды с хлоридом кальция, для того, чтобы содержащийся в контейнере продукт нагрелся до необходимой температуры. В показанном на чертеже контейнере соотношение масс пищевого продукта, хлорида кальция и воды подобрано так, что температура продукта повышается на 45° от его начальной температуры. Расположение полости 4 в полости 5 обеспечивает воздействие тепла со всех сторон полости 4, кроме верхней, а наличие на перегородке 8 между этими полостями 4 и 5 алюминиевого слоя, находящегося на стороне протекания химической реакции, позволяет увеличить теплопередачу между указанными полостями.
По прошествии времени, необходимого для разогрева находящегося в полости 4 пищевого продукта, потребитель переворачивает контейнер днищем 11 книзу, снимает крышку 10 и отрывает крышку 9, получая доступ к продукту.
Выполнение корпуса контейнера из полипропилена, полиэтилена или полиэстера обеспечивает его прочность. Это достигается благодаря высокой устойчивости этих материалов к образованию трещин от внутреннего напряжения и высокой ударной вязкости, обуславливающей их низкую склонность к хрупкому разрушению. Благодаря этому сведен к минимуму риск повреждения контейнера при его возможном падении, и, следовательно, сведена к минимуму вероятность попадания реагентов в окружающую среду и их вредное воздействие на находящихся рядом людей. Кроме того, полипропилен, полиэтилен и полиэстер являются практически самыми безопасными упаковочными материалами такого назначения с точки зрения экологии и токсичности, а вещества, которые могут мигрировать из этих материалов, являются безвредными. Полипропилен, полиэтилен и полиэстер имеют хорошие органолептические показатели, не выделяют вредных веществ в продукты и имеют хорошую стойкость к действию масел и жиров, так что изготовленные из этих материалов контейнеры подходят для длительного хранения готовых к употреблению продуктов, содержащих жиры. Кроме того, они обладают хорошей стойкостью к спиртам, так что предлагаемый контейнер подходит также для длительного хранения алкогольных напитков, в частности пива, вина, граппы и так далее. Таким образом, предлагаемый контейнер является прочным и безопасным с точки зрения экологии и токсичности, а изготовление его корпуса из полипропилена, полиэтилена или полиэстера, имеющих хорошие теплоизоляционные свойства, позволяет предохранить потребителя от ожогов или от некомфортных ощущений, возможных при охлаждении контейнера, если последний предназначен для вещества, которое должно быть перед употреблением охлаждено.
Как указывается выше, предлагаемый контейнер может быть предназначен для различных пищевых продуктов, в частности для супов, макаронных изделий с различными соусами, кофе, шоколада, чая, граппы, пива, соков и других прохладительных напитков, а также для не пищевых продуктов, например для краски, смазочных материалов, клея, в частности для эпоксидной смолы, и т.д. Например, контейнер, в котором указанным продуктом является эпоксидная смола, может быть очень полезен, например, при необходимости выполнить клеевое соединение в условиях, когда отсутствует возможность разогреть смолу перед ее смешиванием с отвердителем и заполнителем.
Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет создать прочный и удобный в использовании контейнер для пищевых и не пищевых продуктов с саморазогревом или самоохлаждением.