專利名稱：罐裝食品、飲料自熱(自冷)杯的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種對罐裝食品、飲料進行自動加熱或致冷的裝置，特別是一種利用公知公認的某些化學物質水化放熱(加熱)或水化吸熱(致冷)的原理對罐裝食品、飲料等進行加熱或致冷的自動加熱(致冷)杯。屬于將化學加熱或致冷原理應用于生活用品的技術領域。
利用水化放熱或水化吸熱原理對罐裝食品、飲料進行加熱或致冷，必須在一個裝置中進行。要達到理想的加熱或致冷效果，除了要選擇價格低廉、放熱或吸熱量大的化學物質外，對裝置的結構和材料的選擇也必須滿足一定的條件，否則對加熱或致冷效果影響極大。在結構和材料方面影響加熱或致冷效果的因素主要有材料本身的熱容，根據試驗，材料的熱容大或結構中熱容大的材料用得多，往往可以吸收水化反應產生的熱量或冷量的一半，不能使產生的熱量或冷量充分利用，影響加熱或致冷效果，所以，在保證強度的條件下，要求材料的熱容越小越好；與環境的絕熱性能，如果與環境的絕熱性能不好，則反應熱量或冷量與環境的熱交換快而與被加熱(致冷)的食品、飲料熱交換慢(尤其是粥類罐頭)，熱量(冷量)也不能充分利用，無法達到理想的加熱(致冷)效果；而在以上所述兩種情況下，要想達到預期的加熱(致冷)效果，就必須增加反應劑(化學物質)的用量，這又勢必造成裝置體積增大，制造成本提高；熱阻力即熱流密度過大，來不及與被加熱物進行熱交換的問題，據試驗觀察，反應劑堆積過多的地方，在水化反應時放出的大量的熱無法及時擴散與被加熱物進行熱交換，而形成熱阻力，使加熱質量不能達到預期效果，如在反應過程中設法進行攪拌，使反應熱及時擴散，則可克服熱阻力的形成，使反應熱被充分利用；使用某些化學物質進行水化反應(如用生石灰與水反應進行加熱)時，還需考慮反應劑反應后的體積膨脹問題，即在結構上留有供其膨脹的空間。此外對于罐裝食品、飲料自熱(自冷)杯，其制造成本要低，因為罐裝食品、飲料的價格并不太高，如果由于增加了加熱(致冷)裝置而使售價大大提高，則使消費者不能接受，沒有市場也就失去了發明的意義。
現有的專利申請號為93224842.X和93224832.2的自動加熱或致冷的罐頭容器，其采用塑料作為容器外殼，且內部結構件和水壺等大多為塑料件，而塑料件的熱容相對較大，反應熱量(或冷量)有相當一部分被塑料外殼等結構件吸收，使熱量(或冷量)利用率不高；其不設有絕熱層，又使相當一部分熱量(或冷量)因不能絕熱而與環境進行交換，使加熱(或致冷)效果下降；食品、飲料罐底下面的反應劑較集中，反應時產生熱阻力，不能及時擴散與食品、飲料罐進行熱交換，反而將容器外殼燙出腫瘤(凸起)，又通過容器外殼加快向周圍環境散熱；綜合以上三種情況，經試驗，其食品、飲料罐的加熱效果相當不理想，尤其是加熱罐裝八寶粥等稠粘食品時只能使粥溫熱，這種溫熱的含糖的粥食后會翻胃酸，所以未能達到預期效果。此外，其使用生石灰和水反應加熱，容器內無法留出供反應后石灰體積膨脹的空間，易使容器脹破。還有，其結構件大多采用塑料件，且體積較大，附件多，使成本較高；使用時需用工具(鑰匙扳子)啟動，給使用帶來了不方便。
專利申請號為93237967.2的《罐裝食品、飲料自動加熱(致冷)杯》，其杯體里面有一內膽，內膽與杯體之間形成一空腔，空腔內盛裝加熱或致冷的反應溶液，當反應溶液流出與反應主劑反應后，空腔即成為保溫(保冷)腔，起保溫(保冷)隔熱(隔冷)作用，這一方案解決了與環境的絕熱問題，使加熱(致冷)效果得到了改善。但是，由于這設有內膽的雙層杯體是用塑料制成，其熱容較大，反應熱量(冷量)被杯體吸收，又可通過杯體與周圍環境進行一定量的熱交換，所以仍然會使反應熱量(冷量)不能得到充分利用，食品、飲料罐底下面的反應主劑較集中，反應時產生熱阻力，不能及時擴散與食品、飲料罐進行熱交換，使熱利用率受到影響。此外，使用生石灰與水反應加熱時，杯體內沒有設置供反應后石灰體積澎脹的空間，易使杯體脹破；使用時需用附加工具啟動，給使用帶來了不方便。
本實用新型的目的是在申請號為93237967.2的《罐裝食品、飲料自動加熱(致冷)杯》的基礎上，提出一種改進的罐裝食品、飲料自熱(自冷)杯，其絕熱(保冷)性能好，熱利用率高，加熱(致冷)效果好，且造價低，使用操作方便。
為達到上述目的，本實用新型采用的解決方案是杯體采用雙層結構，內杯體用黃板紙(馬糞紙)或白板紙制成，內壁涂防水膠劑或復合一層塑料薄膜，板紙的熱容極小且價格便宜；外杯體用聚苯乙烯泡沫塑料或聚氨酯泡沫塑料等絕熱材料制成，具有良好的保溫(保冷)隔熱(隔冷)性能；或者外杯體用黃板紙(馬糞紙)或白板紙制成，內杯體為金屬鋁箔(牛皮紙復合鋁箔)；或杯體采用三層結構，內外杯體均用紙板制成，內外杯體之間設有隔熱保溫防水性能具佳的牛皮紙復合鋁箔；這樣的解決方案使作為吸熱散熱面積最大的杯體部分的絕熱(絕冷)性能大大提高，并使杯體的吸熱(吸冷)量減到最小，從而可提高熱(冷)利用率，改善加熱(致冷)質量。在杯底上面設置壓液器和螺桿，螺桿通過設于壓液器底部中央的螺孔而與壓液器相連，螺桿的上端設有限位板，下端設有方榫，螺桿穿過杯底而與設于杯底下面的啟動板的中央方孔相連，在杯底上設有可限制壓液器旋轉的檔柱；若按規定方向旋動啟動板，螺桿亦隨之轉動，帶動壓液器也轉動，但由于檔柱的作用，壓液器實際上不能轉動而只能向上運動。壓液器的上面與被加熱的食品、飲料罐之間設有反應液袋，反應液袋用普通塑料薄膜制成，內盛反應溶液。食品、飲料罐的外罐壁、罐底與內杯體、反應液袋之間設有空腔、空腔內盛反應主劑。當按規定方向旋動啟動板，螺桿亦隨之轉動，使壓液器向上運動，設于壓液器上端周邊上的尖齒戳破反應液袋并對反應液袋擠壓，使反應液袋內的反應溶劑流出，與反應主劑結合而反應；繼續旋動啟動板，當壓液器脫離檔柱的限制作用后，又受到限位板的限位作用，使壓液器、螺桿和啟動板成為一個整體，此時再旋動啟動板則壓液器就與啟動板一同轉動而成為攪拌器，攪拌反應物，使熱量擴散，消除了熱阻。當反應液袋內的反應溶液排出后，就給出了熱反應物膨脹的空間。
在上述解決方案中，由于使用熱容小的紙板材料作為杯體并加以絕熱層，使反應熱量(冷量)與外界的交換減少，使杯體材料本身吸收的熱量(冷量)降低，因而保溫(保冷)隔熱(隔冷)效果好，熱量(冷量)利用率高，加熱(致冷)質量提高；由于在反應過程中具有攪拌反應物的功能，消除了熱阻，有利于熱交換；由于使用紙質材料作為外殼，使用價格低廉的塑料薄膜袋盛裝反應溶液等，使制造成本便宜，易于為消費者接受；由于使用塑料薄膜袋盛裝反應溶液，反應溶液排出后騰出了空間，解決了反應物體積膨脹的去處；由于不用附加工具進行反應啟動，方便了使用。
下面接合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細的描述。
附
圖1是本實用新型罐裝食品、飲料自熱(自冷)杯的基本結構簡圖(半剖視圖)。
本實施例的基本結構，主要由內杯體(4)、外杯體(3)、杯蓋(2)、倒杯形支撐圈(6)、杯底(13)、反應液袋(8)、壓液器(10)和啟動板(14)所組成。杯體為由內杯體(4)、外杯體(3)所組成的雙層結構，內杯體(4)內壁涂防水膠劑或復合一層塑料薄膜，或內杯體(4)用牛皮紙復合金屬鋁箔制成，或者杯體為由內杯體(4)、外杯體(3)、內外杯體間設有牛皮紙復合鋁箔所組成的三層結構，食品、飲料罐(1)置于杯體內中央，罐蓋向上，罐底朝下，食品、飲罐(1)的罐蓋卷邊下部設有杯蓋(2)、杯蓋(2)中央的通孔卡入食品、飲料罐(1)的罐蓋卷邊下部環槽內，食品、飲料罐(1)罐底卷邊上部設有倒杯形支撐圈(6)，倒杯形支撐圈(6)是口朝下的杯狀圈，倒杯形支撐圈(6)的杯底中央的通孔卡入食品、飲料罐(1)的罐底卷邊上部環槽內，從而使食品、飲罐(1)、杯蓋(2)和倒杯形支撐圈(6)連為一體；內杯體(4)和外杯體(3)置于杯蓋(2)和倒杯形支撐圈(6)之間，內杯體(4)和外體體(3)的上口嵌入杯蓋(2)周邊開口向下的環形槽內，而下口嵌入倒杯形支撐圈(6)下端周邊開口向上的環形槽內，從而使食品、飲料罐(1)、內杯體(4)和外杯體(3)、杯蓋(2)和倒杯形支撐圈(6)連為一體。倒杯形支撐圈(6)的底部設有杯底(13)、杯底(13)上設有檔柱(11)，杯底(13)的下面設有啟動板(14)，杯底(13)的上面設有壓液器(10)和螺桿(12)，壓液器(10)上端周邊上設有尖齒，螺桿(12)通過設于壓液器(10)底部中央的螺孔而與壓液器(10)相連，螺桿(12)的上端設有限位板(9)，螺桿(12)的下端設有方榫，啟動板(14)通過設于其中央的方孔與穿過杯底(13)的設于螺桿(12)下端的方榫相連接。壓液器(10)的上面設有反應液袋(8)，反應液袋(8)內盛裝反應溶液。反應液袋(8)上面與食品、飲料罐(1)罐底之間設有檔環(7)。食品、飲料罐(1)外罐壁、罐底與內杯體(4)、反應液袋(8)之間設有空腔(5)、空腔(5)內盛裝反應主劑。
使用時，按規定方向旋動啟動板(14)、螺桿(12)亦隨之轉動，帶動壓液器(10)亦隨之轉動，但由于檔柱(11)限制了壓液器(10)轉動，使壓液器(10)向上運動，在檔環(7)的限位作用下，壓液器(10)上端周邊上的尖齒戳破反應液袋(8)的塑料薄膜，并在壓液器(10)的擠壓下，迫使反應液袋(8)內的反應溶液流出，與空腔(5)內的反應主劑進行水化放熱(或水化吸熱)反應，從而對食品、飲料罐(1)內的食品、飲料進行加熱(或致冷)。當壓液器(10)運動過程中脫離檔柱(11)的限制作用后，又受到限位板(9)的限位作用，不能繼續進行向上的運動，而隨啟動板(14)和螺桿(12)一起轉動，而成為攪拌器，攪拌反應物，使熱量擴散，消除了熱阻，使反應熱繼續與食品、飲料罐(1)進行熱交換，提高加熱效率。
內杯體(4)用白板紙、黃板紙等紙板制造，外杯體(3)用聚苯乙烯泡沫塑料或聚氨酯泡沫塑料等絕熱材料制造，或者外杯體(3)亦用白板紙、黃板紙等紙板制造，內杯體(4)和外杯體(3)之間夾一層牛皮紙復合鋁箔，或者外杯體(3)用白板紙，黃板板制造，內杯體(4)用牛皮紙復合鋁箔制造，杯蓋(2)、倒杯形支撐圈(6)、壓液器(10)、杯底(13)、螺桿(12)、啟動板(14)、限位板(9)等用普通塑料制造，反應液袋(8)用普通塑料薄膜制造，檔杯(7)用紙板制造。
權利要求1.一種罐裝食品、飲料自熱(自冷)杯，主要由內杯體(4)、外杯體(3)、杯蓋(2)、倒杯形支撐圈(6)、杯底(13)、反應液袋(8)、壓液器(10)和啟動板(14)所組成，其特征在于杯體為由內杯體(4)、外杯體(3)所組成的雙層結構，或者杯體為由內杯體(4)、外杯體(3)、中間夾一層牛皮紙復合鋁箔組成的三層結構，食品、飲料罐(1)置于杯體內中央，罐蓋向上，罐底朝下，食品、飲料罐(1)的罐蓋卷邊下部設有杯蓋(2)、杯蓋(2)中央的通孔卡入食品、飲料罐(1)的罐蓋卷邊下部環槽內，食品、飲料罐(1)的罐底卷邊上部設有倒杯形支撐圈(6)，倒杯形支撐圈(6)是口朝下的杯狀圈，倒杯形支撐圈(6)的杯底中央的通孔卡入食品、飲料罐(1)的罐底卷邊上部環槽內，從而使食品、飲料罐(1)、杯蓋(2)和倒杯形支撐圈(6)連為一體；內杯體(4)和外杯體(3)置于杯蓋(2)和倒杯形支撐圈(6)之間，內杯體(4)和外杯體(3)的上口嵌入杯蓋(2)周邊開口向下的環形槽內，而下口嵌入倒杯形支撐圈(6)下端周邊開口向上的環形槽內，從而使食品、飲料罐(1)、內杯體(4)、外杯體(3)、杯蓋(2)和倒杯形支撐圈(6)連為一體；倒杯形支撐圈(6)的底部設有杯底(13)、杯底(13)的下面設有啟動板(14)、杯底(13)的上面設有壓液器(10)和螺桿(12)，壓液器(10)的上面設有反應液袋(8)，反應液袋(8)內盛裝反應溶液，食品、飲料罐(1)的外罐壁、罐底與內杯體(4)、反應液袋(8)之間設有空腔(5)，空腔(5)內盛裝反應主劑。
2.根據權利要求1所述的罐裝食品、飲料自熱(自冷)杯，其特征在于螺桿(12)通過壓液器(10)底部中央的螺孔而與壓液器(10)相連；螺桿(12)的下端設有方榫，啟動板(14)通過設于其中央的方孔與穿過杯底(13)的設于螺桿(12)下端的方榫相連接。
3.根據權利要求1所述的罐裝食品、飲料自熱(自冷)杯，其特征在于反應液袋(8)上面與食品、飲料罐(1)罐底之間設有檔環(7)；壓液器(10)上端周邊上設有尖齒；螺桿(12)的頂部設有限位板(9)；杯底(13)上設有檔柱(11)。
4.根據權利要求1所述的罐裝食品、飲料自熱(自冷)杯，其特征在于內杯體(4)用白板紙、黃板紙等紙板制造，且內壁涂防水膠劑或復合一層塑料薄膜；外杯體(3)用聚苯乙烯泡沫塑料或聚氨酯泡沫塑料等絕熱保溫材料制造；或者外杯體(3)亦用白板紙、黃板紙等紙板制造，外杯體(3)和內杯體(4)之間夾一層牛皮紙復合鋁箔；或者外杯體(3)用白板紙、黃板紙等紙板制造，內杯體(4)用牛皮紙復合鋁箔制造；反應液袋(8)用普通塑料薄膜制造。
專利摘要一種罐裝食品、飲料自熱(自冷)杯，由杯體、反應液袋、壓液器、啟動板等組成，杯體是由熱容小的紙板和絕熱材料所組成的雙層或三層結構，杯底下面設有啟動板，下面設有壓液器，壓液器和食品、飲料罐底間設有反應液袋其內盛裝反應溶液，食品、飲料罐周圍空腔內盛裝反應主劑。只要旋動杯底下面的啟動板，即可進行加熱或致冷作業。
其加熱(致冷)質量高、保溫(冷)性能好，價格低、操作簡單。用于罐裝食品、飲料的自動加熱(致冷)。
文檔編號F25D5/00GK2199505SQ9424158
公開日1995年5月31日 申請日期1994年4月5日 優先權日1994年4月5日
發明者王士海, 黃明昌, 嚴康民, 李寧川 申請人:王士海, 黃明昌, 嚴康民, 李寧川