RU2350535C1 - Self-heating package system - Google Patents
Self-heating package system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2350535C1 RU2350535C1 RU2008108276/12A RU2008108276A RU2350535C1 RU 2350535 C1 RU2350535 C1 RU 2350535C1 RU 2008108276/12 A RU2008108276/12 A RU 2008108276/12A RU 2008108276 A RU2008108276 A RU 2008108276A RU 2350535 C1 RU2350535 C1 RU 2350535C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- side wall
- flexible tape
- container
- closed chamber
- housing
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 47
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims abstract description 41
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 7
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims description 4
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 2
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009464 self-heating packaging Methods 0.000 description 26
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 206010011878 Deafness Diseases 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008452 baby food Nutrition 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 238000009924 canning Methods 0.000 description 1
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Cookers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к пищевой промышленности, а более конкретно к герметичным контейнерам (металлическим или стеклянным консервным банкам), которые снабжены средствами для нагрева перед употреблением находящегося в них пищевого продукта до требуемой температуры в результате протекания экзотермической химической реакции.The invention relates to the food industry, and more particularly to sealed containers (metal or glass cans), which are equipped with means for heating before using the food product in them to the required temperature as a result of an exothermic chemical reaction.
Из достигнутого уровня техники известно, что экзотермическая химическая реакция взаимодействия окиси кальция с водой широко используется для получения тепловой энергии, предназначенной для нагрева пищевых продуктов перед их употреблением (см., например, патент US-A - №4867131, 1989 [1]). Однако временная зависимость процесса взаимодействия окиси кальция с водой в недостаточной степени соответствует процессу нагрева пищевых продуктов, который происходит за счет достаточно инерционного процесса теплопередачи. Что касается экзотермической химической реакции между окисью кальция и водой, то она протекает достаточно медленно только на самой начальной стадии. После достижения определенной температуры реакция между окисью кальция и водой идет, практически, по экспоненциальной зависимости и заканчивается через очень короткое время. Из уровня техники известны различные технические решения, направленные на обеспечение увеличения времени выделения тепловой энергии при протекании экзотермической химической реакции между окисью кальция и водой.From the achieved level of technology it is known that the exothermic chemical reaction of the interaction of calcium oxide with water is widely used to produce thermal energy intended for heating food products before their use (see, for example, US-A patent No. 4867131, 1989 [1]). However, the time dependence of the process of interaction of calcium oxide with water does not adequately correspond to the process of heating food products, which occurs due to a sufficiently inertial process of heat transfer. As for the exothermic chemical reaction between calcium oxide and water, it proceeds quite slowly only at the very initial stage. After reaching a certain temperature, the reaction between calcium oxide and water proceeds almost exponentially and ends in a very short time. The prior art various technical solutions aimed at ensuring an increase in the time of release of thermal energy during an exothermic chemical reaction between calcium oxide and water.
Так, известна самонагревающаяся упаковка, содержащая корпус с боковой стенкой, дном и кольцевой крышкой, герметичный контейнер (металлическую консервную банку) с хранимым пищевым продуктом, замкнутую камеру из эластичного материала, которая выполнена тороидальной формы и заполнена водой, при этом контейнер размещен внутри корпуса, на его дне, и зафиксирован относительно корпуса с помощью расположенной внизу центрирующей шайбы и расположенной сверху кольцевой крышки корпуса самонагревающейся упаковки (см. патент US-A - №4501259, 1985 [2]). Кроме того, на кольцевой крышке корпуса самонагревающейся упаковки выполнены два участка с пониженной механической прочностью (для активации экзотермической химической реакции), замкнутая камера размещена в верхней части кольцевой полости, расположенной между боковой стенкой корпуса самонагревающейся упаковки и боковой стенкой контейнера и являющейся, по существу, полостью реакционного отсека, нижняя часть которого заполнена теплогенерирующим материалом, в качестве которого использована окись кальция, подвергнутая термообработке при температуре 900-1400°С. Использование окиси кальция, подвергнутого термообработке при высокой температуре, позволило увеличить время выделения тепла при протекании экзотермической химической реакции между окисью кальция и водой до 10 минут.Thus, a self-heating package is known that contains a body with a side wall, a bottom and an annular lid, a sealed container (metal tin can) with a stored food product, a closed chamber made of elastic material, which is made of a toroidal shape and filled with water, while the container is placed inside the case, at its bottom, and is fixed relative to the casing with the help of a centering washer located at the bottom and an annular cover of the self-heating package located at the top (see US-A Patent No. 4501259, 1985 [2]). In addition, two sections with reduced mechanical strength (for activating an exothermic chemical reaction) are made on the annular cover of the self-heating packaging body, a closed chamber is located in the upper part of the annular cavity located between the side wall of the self-heating packaging body and the side wall of the container, which is essentially cavity of the reaction compartment, the lower part of which is filled with heat-generating material, which is used as a heat-treated calcium oxide at a temperature of 900-1400 ° C. The use of calcium oxide subjected to heat treatment at high temperature allowed to increase the time of heat evolution during an exothermic chemical reaction between calcium oxide and water up to 10 minutes.
Недостаток описанной выше самонагревающейся упаковки заключается в том, что расположение реакционного отсека только со стороны боковой стенки контейнера не только снижает эффективность использования выделившейся тепловой энергии для нагрева содержимого контейнера, но и приводит к существенному увеличению поперечных размеров самонагревающейся упаковки, а следовательно, делает ее неудобной при использовании. Кроме того, использование специально термообработанной окиси кальция приводит не только к увеличению стоимости теплогенерирующего материала, но и к повышению требований при его хранении.The disadvantage of the self-heating package described above is that the location of the reaction compartment only on the side of the container side wall not only reduces the efficiency of using the released heat energy to heat the contents of the container, but also leads to a significant increase in the transverse dimensions of the self-heating package, and therefore makes it inconvenient use. In addition, the use of specially heat-treated calcium oxide not only leads to an increase in the cost of heat-generating material, but also to an increase in storage requirements.
Известна также самонагревающаяся упаковка, взятая в качестве прототипа и содержащая корпус с боковой стенкой и дном, которые выполнены за одно целое из теплоизоляционного материала, герметичный контейнер (стеклянную консервную банку) с хранимым пищевым продуктом и термический модуль с активатором в виде гибкой ленты (см. патент US-A - №4784113, 1988 [3]). Герметичный контейнер частично размещен внутри корпуса самонагревающейся упаковки с образованием реакционного отсека между дном контейнера и дном корпуса самонагревающейся упаковки, а также кольцевого зазора между их боковыми стенками. Контейнер герметично соединен с корпусом самонагревающейся упаковки с помощью пленочной оболочки, плотно охватывающей боковую стенку корпуса самонагревающейся упаковки и выступающую за пределы указанной выше боковой стенки часть контейнера. Термический модуль содержит корпус, в котором размещена замкнутая камера с водой, а также теплогенерирующий материал - смесь, включающая окись кальция. Термический модуль размещен в реакционном отсеке, при этом первый крайний участок гибкой ленты связан с дном замкнутой камеры, а второй крайний участок гибкой ленты выведен наружу через зазор между боковыми стенками корпуса самонагревающейся упаковки и контейнера. В прототипе увеличение до пяти минут длительности выделения тепловой энергии в процессе протекания экзотермической химической реакции между окисью кальция и водой обеспечивается за счет определенного расположения замкнутой камеры с водой в полностью заполненной окисью кальция полости корпуса термического модуля.Self-heating packaging, taken as a prototype and containing a housing with a side wall and a bottom, which are made in one piece from a heat-insulating material, a sealed container (a glass tin can) with a stored food product, and a thermal module with an activator in the form of a flexible tape, is also known. US-A Patent No. 4784113, 1988 [3]). The sealed container is partially placed inside the housing of the self-heating packaging with the formation of the reaction compartment between the bottom of the container and the bottom of the housing of the self-heating packaging, as well as an annular gap between their side walls. The container is hermetically connected to the casing of the self-heating packaging using a film shell tightly covering the side wall of the casing of the self-heating packaging and protruding beyond the above-mentioned side wall of the container. The thermal module contains a housing in which a closed chamber with water is placed, as well as heat-generating material - a mixture including calcium oxide. The thermal module is placed in the reaction compartment, with the first extreme portion of the flexible tape connected to the bottom of the closed chamber, and the second extreme portion of the flexible tape brought out through the gap between the side walls of the housing of the self-heating package and container. In the prototype, an increase of up to five minutes in the duration of the release of thermal energy during the course of an exothermic chemical reaction between calcium oxide and water is achieved due to the specific location of the closed chamber with water in the cavity of the thermal module housing completely filled with calcium oxide.
Основной недостаток прототипа заключается в том, что введение в самонагревающуюся упаковку дополнительного блока - термического модуля с определенным расположением в нем замкнутой камеры с водой, не только не обеспечивает существенного (до 10 минут и более) увеличения длительности выделения тепла при протекании экзотермической химической реакции между окисью кальция и водой, но и приводит: а) к усложнению конструкции самонагревающейся упаковки (а следовательно, к увеличению ее стоимости), б) к увеличению силы трения, действующей на гибкую ленту при приложении к ней пользователем тянущего усилия, поскольку гибкая лента сначала выведена из корпуса термического модуля, а затем из полости корпуса самонагревающейся упаковки выведена наружу. Кроме того, использование внешней пленочной оболочки не обеспечивает ни надежной центровки контейнера в полости корпуса самонагревающейся оболочки, ни надежной герметизации полости корпуса самонагревающейся упаковки от окружающей среды.The main disadvantage of the prototype is that the introduction into the self-heating package of an additional unit - a thermal module with a specific location in it of a closed chamber with water, not only does not provide a significant (up to 10 minutes or more) increase in the duration of heat generation during an exothermic chemical reaction between the oxide calcium and water, but also leads to: a) complicating the design of self-heating packaging (and therefore, increasing its cost), b) to increasing the friction force acting on bending the tape when a user applies a pulling force it because the flexible tape is first taken out of the thermal module case, and then out of the body cavity self-heating packaging Output. In addition, the use of an external film shell provides neither reliable centering of the container in the cavity of the housing of the self-heating shell, nor reliable sealing of the cavity of the housing of the self-heating packaging from the environment.
Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по повышению длительности (не менее 10 минут) выделения тепловой энергии при протекании экзотермической химической реакции между окисью кальция и водой, при одновременном упрощении конструкции самонагревающейся упаковки, обеспечении герметичного соединения контейнера с боковой стенкой корпуса самонагревающейся упаковки и надежной фиксации положения контейнера в полости корпуса самонагревающейся упаковки.The present invention is aimed at solving the technical problem of increasing the duration (at least 10 minutes) of the release of thermal energy during an exothermic chemical reaction between calcium oxide and water, while simplifying the design of self-heating packaging, ensuring a tight connection of the container to the side wall of the housing of self-heating packaging and reliable fixation container position in the cavity of the self-heating packaging body.
Поставленная задача решена тем, что в самонагревающейся упаковке, содержащей корпус с боковой стенкой и дном, герметичный контейнер с хранимым пищевым продуктом, замкнутую камеру, заполненную водой, активатор в виде гибкой ленты, первый крайний участок которой связан с замкнутой камерой, а второй крайний участок гибкой ленты выведен наружу, и теплогенерирующий материал, при этом контейнер частично размещен внутри корпуса с образованием реакционного отсека между дном контейнера и дном корпуса, согласно изобретению, контейнер выполнен с выступающим наружу кольцевым буртиком, верхний участок боковой стенки корпуса выполнен плотно охватывающим по всему своему внутреннему периметру упомянутый выше кольцевой буртик, при этом на боковой стенке корпуса, ниже упомянутого выше верхнего его участка выполнены складки с обеспечением образования расположенных в чередующейся последовательности по окружности закрытых сверху и сообщающихся снизу с полостью реакционного отсека каналов и участков внутренней поверхности боковой стенки корпуса, имеющих удлиненную форму и плотно прилегающих к расположенным напротив них участкам внешней поверхности боковой стенки контейнера, замкнутая камера выполнена удлиненной формы из эластичного материала и размещена в реакционном отсеке, полость которого, по крайней мере частично, заполнена также теплогенерирующим материалом в виде однородной смеси окиси кальция с безводным силикагелем, при содержании безводного силикагеля в количестве одной части на 1,3-1,5 вес. ч. окиси кальция, первый крайний участок гибкой ленты выполнен в виде охватывающей поперек замкнутую камеру петли, затягивающейся при приложении пользователем тянущего усилия ко второму крайнему участку, который пропущен сначала через один из упомянутых выше каналов и выведен наружу через отверстие, выполненное в боковой стенке корпуса на участке, расположенном не ниже верхнего закрытого конца соответствующего канала.The problem is solved in that in a self-heating package containing a case with a side wall and a bottom, a sealed container with stored food product, a closed chamber filled with water, an activator in the form of a flexible tape, the first extreme section of which is connected with the closed chamber, and the second extreme section a flexible tape is brought out, and heat-generating material, the container is partially placed inside the housing with the formation of the reaction compartment between the bottom of the container and the bottom of the housing, according to the invention, the container is made with projecting an annular collar, the upper portion of the side wall of the housing is made tightly covering around its entire inner perimeter the aforementioned annular collar, while on the side wall of the housing below the aforementioned upper portion thereof, folds are made to ensure the formation of alternating circumferentially closed top and channels and sections of the inner surface of the side wall of the housing communicating from below with the cavity of the reaction compartment, having an elongated shape and densely adjacent to the opposite sides of the outer surface of the container side wall, the closed chamber is made of elongated shape from elastic material and placed in the reaction compartment, the cavity of which, at least partially, is also filled with heat-generating material in the form of a homogeneous mixture of calcium oxide with anhydrous silica gel, when anhydrous silica gel in an amount of one part per 1.3-1.5 weight. including calcium oxide, the first extreme section of the flexible tape is made in the form of a loop covering a transversely closed chamber, which is tightened when a user exerts a pulling force on the second extreme section, which is passed through one of the channels mentioned above and brought out through an opening made in the side wall of the housing on a site located not lower than the upper closed end of the corresponding channel.
Кроме того, поставленная задача решена тем, что на охватывающем замкнутую камеру первом крайнем участке гибкой ленты выполнена продольная прорезь, а вблизи конца этого же участка гибкой ленты выполнены расположенные напротив друг друга выемки, расстояние между которыми не превышает ширины прорези, при этом конец первого крайнего участка гибкой ленты пропущен через прорезь так, что участок гибкой ленты, расположенный между выемками, размещен с возможностью продольного перемещения в продольной прорези.In addition, the problem is solved in that a longitudinal slot is made on the first extreme portion of the flexible tape enclosing the closed chamber, and recesses located opposite each other are made near the end of the same flexible tape section, the distance between which does not exceed the width of the slot, while the end of the first the portion of the flexible tape is passed through the slot so that the portion of the flexible tape located between the recesses is placed with the possibility of longitudinal movement in the longitudinal slot.
Преимущество предложенной самонагревающейся упаковки перед прототипом заключается в том, что выполнение замкнутой камеры удлиненной формы из эластичного материала, размещение ее в реакционном отсеке, полость которого, по крайней мере частично, заполнена также теплогенерирующим материалом в виде однородной смеси окиси кальция с безводным силикагелем, при содержании безводного силикагеля в количестве одной части на 1,3-1,5 вес. ч. окиси кальция, а также выполнение первого крайнего участка гибкой ленты в виде охватывающей поперек замкнутую камеру петли, затягивающейся при приложении пользователем тянущего усилия ко второму крайнему участку, который пропущен сначала через один из каналов между боковыми стенками контейнера и корпуса самонагревающейся упаковки и выведен наружу через отверстие, выполненное в боковой стенке корпуса на участке, расположенном не ниже верхнего закрытого конца упомянутого выше канала, обеспечивает повышение длительности выделения тепловой энергии (по крайней мере до 10 минут) в результате протекания экзотермической химической реакции между окисью кальция и водой, при одновременном упрощении конструкции устройства (исключении корпуса термического модуля), снижении величины силы трения, действующей на гибкую ленту при ее перемещении, а также хорошую очистку вытягиваемого из корпуса участка гибкой ленты от осевших на него частиц продуктов реакции.The advantage of the proposed self-heating packaging over the prototype is that the execution of a closed chamber of an elongated shape made of elastic material, placing it in the reaction compartment, the cavity of which, at least partially, is also filled with heat-generating material in the form of a homogeneous mixture of calcium oxide with anhydrous silica gel, when anhydrous silica gel in an amount of one part per 1.3-1.5 weight. including calcium oxide, as well as the implementation of the first extreme portion of the flexible tape in the form of a loop covering a transversely closed chamber, which is tightened when a user exerts a pulling force on the second extreme portion, which is first passed through one of the channels between the side walls of the container and the body of the self-heating packaging and brought out through an opening made in the side wall of the housing in the area located not lower than the upper closed end of the above-mentioned channel, provides an increase in the duration of allocation t heat energy (at least up to 10 minutes) as a result of an exothermic chemical reaction between calcium oxide and water, while simplifying the design of the device (excluding the thermal module body), reducing the friction force acting on the flexible tape when moving it, as well as good cleaning the portion of the flexible tape drawn from the body of the particles of reaction products settled on it.
Что касается выполнения контейнера с выступающим наружу кольцевым буртиком, а также выполнения верхнего участка боковой стенки корпуса, плотно охватывающим по всему своему внутреннему периметру кольцевой буртик, и выполнения на боковой стенке корпуса, ниже упомянутого выше верхнего участка, складок с обеспечением образования расположенных по окружности закрытых сверху (глухих) и сообщающихся снизу с полостью реакционного отсека каналов и участков внутренней поверхности боковой стенки корпуса, имеющих удлиненную форму и плотно прилегающих к расположенным напротив них участкам внешней поверхности боковой стенки контейнера, то оно обеспечивает хорошую герметизацию полости корпуса самонагревающейся упаковки от окружающей среды, надежную фиксацию положения контейнера внутри корпуса самонагревающейся упаковки при вытягивании гибкой ленты, а также сохранение возможности доступа водяного пара, образующегося в результате экзотермической химической реакции, к боковой стенке контейнера с хранимым пищевым продуктом. Иными словами, обеспечивается (сохраняется присущая прототипу) высокая эффективность использования выделившейся тепловой энергии при нагреве содержимого контейнера.As for the implementation of the container with an outwardly protruding annular collar, as well as the execution of the upper portion of the side wall of the casing tightly covering the entire circumference of the annular collar, and the execution on the side wall of the casing, lower than the above-mentioned upper portion, of folds with the formation of circumferentially closed above (deaf) and communicating from below with the cavity of the reaction compartment of the channels and sections of the inner surface of the side wall of the housing, having an elongated shape and tightly attached which are opposite to the parts of the outer surface of the side wall of the container located opposite them, it provides good sealing of the cavity of the body of the self-heating package from the environment, reliable fixation of the position of the container inside the body of the self-heating package when stretching the flexible tape, as well as maintaining the possibility of access of water vapor resulting from exothermic chemical reaction to the side wall of the container with the stored food product. In other words, it ensures (retains the inherent prototype) high efficiency of using the released heat energy when heating the contents of the container.
Кроме того, предложенное выполнение затягивающейся петли обеспечивает высокую надежность ее работы и одновременно простоту конструкции.In addition, the proposed implementation of a protracted loop provides high reliability of its work and at the same time simplicity of design.
В дальнейшем изобретение поясняется конкретным примером, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения ожидаемого технического результата указанной выше совокупностью существенных признаков.The invention is further illustrated by a specific example, which, however, is not the only possible one, but clearly demonstrates the possibility of achieving the expected technical result by the above set of essential features.
На фиг.1 схематично изображена самонагревающаяся упаковка, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А фиг.1; на фиг.3 - то же, при другом выполнении складок на боковой стенке корпуса самонагревающейся упаковки; на фиг.4 - охватывающий замкнутую камеру первый крайний участок гибкой ленты.Figure 1 schematically shows a self-heating package, a longitudinal section; figure 2 is a section aa of figure 1; figure 3 is the same, with another implementation of the folds on the side wall of the housing of the self-heating packaging; figure 4 - covering the closed chamber of the first extreme portion of the flexible tape.
Самонагревающаяся упаковка (фиг.1) содержит корпус с выполненными, предпочтительно, за одно целое боковой стенкой 1 и дном 2, металлический или стеклянный герметичный контейнер 3 с хранимым пищевым продуктом, например, как показано на фиг.1, в виде стеклянной консервной банки, замкнутую камеру 4 из эластичного материала (тонкой резины, полиэтилена и т.п.), которая заполнена водой 5 и имеет удлиненную форму, а также активатор в виде гибкой ленты 6. Корпус самонагревающейся упаковки выполнен предпочтительно из теплоизоляционного материала, а именно из обычно используемых в пищевой промышленности полимерных или композиционных металло-полимерных материалов, бумаги или картона. В принципе корпус самонагревающейся упаковки может быть выполнен из металла, например пищевого алюминия. Однако в этом случае для обеспечения удобства пользования самонагревающейся упаковкой ее корпус необходимо поместить в теплоизолирующий кожух, аналогично тому, как описано в патенте [1].The self-heating package (Fig. 1) comprises a housing with, preferably integrally formed, the side wall 1 and the
Контейнер 3 выполнен с выступающим наружу кольцевым буртиком 7 на боковой стенке (например вблизи, как изображено на фиг.1, плечиков стеклянной консервной банки) и частично размещен внутри корпуса самонагревающейся упаковки с образованием реакционного отсека 8 между дном 9 контейнера 3 и дном 2 корпуса самонагревающейся упаковки.The
Верхний участок боковой стенки 1 корпуса самонагревающейся упаковки выполнен плотно охватывающим по всему своему внутреннему периметру кольцевой буртик 7, который, предпочтительно, имеет форму, близкую к форме кольцевого участка тороидальной поверхности и расположен на боковой стенке контейнера 3. В предпочтительном варианте осуществления изобретения верхний участок боковой стенки 1 корпуса самонагревающейся упаковки насажен, например в нагретом состоянии, на кольцевой буртик 7.The upper portion of the side wall 1 of the casing of the self-heating packaging is made tightly around the entire inner perimeter of the annular collar 7, which preferably has a shape close to the shape of the annular portion of the toroidal surface and is located on the side wall of the
На боковой стенке 1 корпуса самонагревающейся упаковки, ниже упомянутого выше верхнего ее участка, выполнены имеющие, предпочтительно, одинаковую длину складки 10 с обеспечением образования расположенных в чередующейся последовательности по окружности закрытых сверху (глухих) и сообщающихся снизу с полостью реакционного отсека 8 каналов 11 и участков 12 внутренней поверхности боковой стенки 1 корпуса, имеющих удлиненную форму и плотно прилегающих к расположенным напротив них участкам внешней поверхности боковой стенки контейнера 3. Иными словами, участки 12 выполняют функцию элементов, надежно центрирующих положение контейнера 3 внутри корпуса самонагревающейся упаковки. Складки 10 могут быть выполнены как обращенными наружу (фиг.2), так и внутрь (фиг.3). В предпочтительном варианте осуществления изобретения складки 10 расположены равномерно по окружности боковой стенки 1 (на одинаковом угловом расстоянии друг от друга) и вдоль образующей поверхности боковой стенки 1 корпуса самонагревающейся упаковки.On the side wall 1 of the casing of the self-heating package, below the upper portion mentioned above, it is preferable to have the same length of the
Замкнутая камера 4 размещена в реакционном отсеке 8, а остальная часть его полости, по крайней мере частично, заполнена сыпучим теплогенерирующим материалом 13 в виде однородной смеси окиси кальция с безводным силикагелем, при содержании безводного силикагеля в количестве одной части на 1,3-1,5 вес. ч. окиси кальция. В качестве безводного силикагеля (иными словами, силикагеля, из которого удалена адсорбированная на поверхности его зерен вода, например, путем нагревания до 150-200°С) может быть использован силикагель технический (ГОСТ 3956-76) марки МСКМ с размерами зерен от 1,0 до 3,0 мм, а также марок КСКГ и КСМГ с размерами зерен от 2,8 до 5,0 мм.A closed
Первый крайний участок гибкой ленты 6 выполнен в виде охватывающей поперек замкнутую камеру 4 петли, затягивающейся при приложении пользователем тянущего усилия ко второму крайнему участку гибкой ленты 6, который пропущен сначала через один из каналов 11 и выведен наружу через отверстие 14, выполненное в боковой стенке 1 корпуса самонагревающейся упаковки на участке, который расположен не ниже верхнего глухого конца соответствующего канала 11.The first extreme section of the flexible tape 6 is made in the form of a loop covering a transversely closed
В предпочтительном варианте осуществления изобретения на охватывающем замкнутую камеру 4 первом крайнем участке гибкой ленты 6 выполнена продольная прорезь 15, а вблизи конца этого же участка гибкой ленты 6 выполнены расположенные напротив друг друга выемки 16, расстояние - δ между которыми не превышает ширины - Δ продольной прорези 15 (фиг.4). При этом конец первого крайнего участка гибкой ленты 6 пропущен через прорезь 15 так, что участок гибкой ленты 6, расположенный между выемками 16, размещен с возможностью продольного перемещения в продольной прорези 15 (на фиг.4 показано штриховой линией, как и камера 4). В принципе, в описываемой самонагревающейся упаковке возможно использование и других петель, затягивающихся при приложении пользователем ко второму крайнему участку гибкой ленты 6 тянущего усилия, например петли, полученной путем пропускания второго крайнего участка гибкой ленты 6 через ушко, выполненное вблизи конца первого крайнего участка гибкой ленты 6.In a preferred embodiment of the invention, a longitudinal slot 15 is made on the first extreme portion of the flexible tape 6 enclosing the closed
Самонагревающаяся упаковка функционирует следующим образом. В исходном состоянии вода 5 находится в замкнутой камере 4 из эластичного материала, которая имеет удлиненную форму. Замкнутая камера 4 вместе с термогенерирующим материалом 13 (однородной смеси окиси кальция с безводным силикагелем) размещена в полости реакционного отсека 8 и механически связана с первым крайним участком гибкой ленты 6, который выполнен в виде петли, охватывающей поперек замкнутую камеру 4 и затягивающейся при приложении пользователем тянущего усилия ко второму крайнему участку гибкой ленты 6, который сначала пропущен через один из каналов 11, а затем выведен наружу через отверстие 14 в боковой стенке 1 корпуса самонагревающейся упаковки. Инициирование экзотермической химической реакции между окисью кальция и водой в присутствии безводного силикагеля осуществляется следующим образом. Пользователь прикладывает тянущее усилие к выведенному наружу второму крайнему участку гибкой ленты 6. В результате происходит сначала перемещение замкнутой камеры 4 с водой 5 до контакта ее с дном 9 контейнера 3 и с внутренней поверхностью боковой стенки 1 корпуса самонагревающейся упаковки, после чего происходит затягивание петли, охватывающей поперек замкнутую камеру 4. В результате затягивания петли происходит сжатие замкнутой камеры 4, а следовательно, уменьшение ее объема и увеличение давления, действующего на стенки замкнутой камеры 4. Здесь необходимо отметить, что выполнение замкнутой камеры 4 удлиненной формы (в виде цистерны транспортного средства) снижает вероятность соскальзывания с нее петли. При достижении давлением в замкнутой камере 4 значения, соответствующего предельно допустимому значению для замкнутой камеры 4, происходит ее разрушение, а следовательно, подача воды 5 в однородную смесь окиси кальция с безводным силикагелем. Здесь необходимо отметить, что предельно допустимое давление, как правило, определяется механической прочностью швов, неизбежно присутствующих в замкнутых оболочках.Self-heating packaging operates as follows. In the initial state, water 5 is in a closed
В результате разрушения замкнутой камеры 4 происходит смешение воды с однородной смесью окиси кальция и безводного силикагеля, при содержании безводного силикагеля в количестве 1 части на 1,3-1,5 вес. ч. окиси кальция. Вследствие однородности смеси окись кальция и безводный силикагель одновременно вступают в контакт с водой. В результате одновременно с экзотермической химической реакцией между окисью кальция и водой происходит интенсивный процесс сорбции воды безводным силикагелем, а следовательно, обеспечивается распределение избыточной (с точки зрения обеспечения на начальной стадии протекания экзотермической химической реакции требуемого количества генерируемого тепла) воды в связанном состоянии по всему объему теплогенерирующего материала 13. Таким образом, использование в качестве теплогенерирующего материала 13 однородной смеси окиси кальция с безводным силикагелем обеспечивает снижение темпа протекания экзотермической химической реакции на ее начальной стадии за счет аккумулирования равномерно распределенным по всему объему теплогенерирующего материала безводным силикагелем избыточного количества воды. Кроме того, связанное с протеканием экзотермической химической реакции увеличение температуры в реакционном отсеке 8 приводит к тому, что начинается обратный процесс - десорбции аккумулированной в силикагеле воды, обеспечивающий дальнейшее протекание экзотермической химической реакции между окисью кальция и водой. Следствием вышесказанного является увеличение до 10-12 минут длительности выделения тепловой энергии, т.е., по крайней мере, в два раза по сравнению с прототипом.As a result of the destruction of the closed
Количество окиси кальция выбирается, во-первых, исходя из того количества тепла, которое необходимо теоретически для нагрева заданного количества пищевого продукта до требуемой температуры, а во-вторых, с учетом неизбежных тепловых потерь в окружающую среду, величина которых зависит, в частности, от теплоизолирующих параметров корпуса самонагревающейся упаковки.The amount of calcium oxide is selected, firstly, on the basis of the amount of heat that is theoretically necessary for heating a given amount of food product to the required temperature, and secondly, taking into account the inevitable heat loss to the environment, the value of which depends, in particular, on heat-insulating parameters of the self-heating packaging case.
Что касается содержания безводного силикагеля в смеси, заполняющей полость реакционного отсека 8, то выбор верхнего предела содержания безводного силикагеля (в количестве 1 вес. ч. на 1,3 вес. ч. окиси кальция) обусловлен тем, что увеличение содержания безводного силикагеля в смеси приводит, с одной стороны, к снижению максимально достигаемой температуры реакции, а с другой стороны, к уменьшению длительности выделения тепла в результате протекания экзотермической химической реакции. Нижний предел содержания безводного силикагеля в смеси, заполняющей полость реакционного отсека 8 (в количестве 1 вес. ч. на 1,5 вес. ч. окиси кальция) обусловлен тем, что при дальнейшем уменьшении содержания безводного силикагеля в смеси резко возрастает максимально достигаемая температура реакции (что может привести к разрушению корпуса самонагревающейся упаковки), а также уменьшается длительность выделения тепловой энергии.As for the content of anhydrous silica gel in the mixture filling the cavity of the reaction compartment 8, the choice of the upper limit of the content of anhydrous silica gel (in the amount of 1 part by weight per 1.3 parts by weight of calcium oxide) is due to the fact that the increase in the content of anhydrous silica gel in the mixture leads, on the one hand, to a decrease in the maximum achievable reaction temperature, and on the other hand, to a decrease in the duration of heat evolution as a result of an exothermic chemical reaction. The lower limit of the content of anhydrous silica gel in the mixture filling the cavity of the reaction compartment 8 (in the amount of 1 part by weight per 1.5 parts by weight of calcium oxide) is due to the fact that with a further decrease in the content of anhydrous silica gel in the mixture, the maximum achievable reaction temperature sharply increases (which can lead to destruction of the self-heating packaging case), and also reduces the duration of the release of thermal energy.
В результате смешения воды 5 с теплогенерирующим материалом 13 происходит экзотермическая химическая реакция, сопровождающаяся интенсивным выделением тепла и водяного пара. Водяной пар по каналам 11 достигает поверхности боковой стенки контейнера 3, в результате чего нагрев содержимого контейнера 3 осуществляется не только снизу, но и сбоку, что обеспечивает высокую эффективность использования выделившегося в результате экзотермической химической реакции тепла.As a result of mixing water 5 with heat-generating material 13, an exothermic chemical reaction occurs, accompanied by intense heat and water vapor. Water vapor through the
Известно [2], что для обеспечения нормального протекания в течение 10 мин экзотермической химической реакции между окисью кальция и водой необходимо использовать количество воды, которое существенно превышает то количество воды, которое теоретически необходимо для осуществления реакции между находящимся в реакционном отсеке 8 количеством окиси кальция и водой. Как показали эксперименты, оптимальным для предложенной самонагревающейся упаковки соотношением между количеством воды и количеством окиси кальция является: 0,9-1,1 вес. ч. воды на 1 вес. ч. окиси кальция. Для сравнения в [2] на 0,75-3,0 вес. ч. воды необходимо 1 вес. ч. окиси кальция.It is known [2] that to ensure the normal course of an exothermic chemical reaction between calcium oxide and water for 10 minutes, it is necessary to use an amount of water that is significantly higher than the amount of water that is theoretically necessary for the reaction between the amount of calcium oxide in the reaction compartment 8 and water. As experiments showed, the optimal ratio for the proposed self-heating packaging between the amount of water and the amount of calcium oxide is: 0.9-1.1 weight. including water for 1 weight. including calcium oxide. For comparison, in [2] 0.75-3.0 weight. including water, 1 weight is needed. including calcium oxide.
Пример. Для нагрева 125 мл детского питания использовалась однородная смесь 14 грамм окиси кальция и 10 грамм безводного силикагеля марки МСКМ. Инициирование экзотермической химической реакции осуществлялось путем подачи 14 мл воды. Длительность выделения тепла составила 11 минут 16 секунд.Example. To heat 125 ml of baby food, a homogeneous mixture of 14 grams of calcium oxide and 10 grams of anhydrous silica gel of the MSKM brand was used. The exothermic chemical reaction was initiated by supplying 14 ml of water. The duration of heat generation was 11
Промышленная применимость изобретения подтверждается приведенным выше примером, а также возможностью его реализации при использовании широко известных в пищевой промышленности технологического оборудования и материалов.The industrial applicability of the invention is confirmed by the above example, as well as the possibility of its implementation using widely known technological equipment and materials in the food industry.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008108276/12A RU2350535C1 (en) | 2008-03-05 | 2008-03-05 | Self-heating package system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008108276/12A RU2350535C1 (en) | 2008-03-05 | 2008-03-05 | Self-heating package system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2350535C1 true RU2350535C1 (en) | 2009-03-27 |
Family
ID=40542774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008108276/12A RU2350535C1 (en) | 2008-03-05 | 2008-03-05 | Self-heating package system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2350535C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2485380A (en) * | 2010-11-11 | 2012-05-16 | Philip Goding | Exothermic heat source comprising an inert bulking composition |
| CN107660862A (en) * | 2017-10-27 | 2018-02-06 | 林开轩 | A kind of reused self-heating lunch box |
| CN112744442A (en) * | 2019-10-29 | 2021-05-04 | 陈剑锋 | Heating bag tether package |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4559921A (en) * | 1982-11-05 | 1985-12-24 | Simon Benmussa | Self-heating receptacle |
| US4771761A (en) * | 1985-07-23 | 1988-09-20 | Jacques Doukhan | Food receptacle comprising a reheating device by exothermal reaction of two reactive products |
| US4784113A (en) * | 1986-12-22 | 1988-11-15 | Kita Sangyo Co., Ltd. | Handy heating container |
| SU1729468A1 (en) * | 1989-03-29 | 1992-04-30 | Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского | Device for heating food |
-
2008
- 2008-03-05 RU RU2008108276/12A patent/RU2350535C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4559921A (en) * | 1982-11-05 | 1985-12-24 | Simon Benmussa | Self-heating receptacle |
| US4771761A (en) * | 1985-07-23 | 1988-09-20 | Jacques Doukhan | Food receptacle comprising a reheating device by exothermal reaction of two reactive products |
| US4784113A (en) * | 1986-12-22 | 1988-11-15 | Kita Sangyo Co., Ltd. | Handy heating container |
| SU1729468A1 (en) * | 1989-03-29 | 1992-04-30 | Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского | Device for heating food |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2485380A (en) * | 2010-11-11 | 2012-05-16 | Philip Goding | Exothermic heat source comprising an inert bulking composition |
| GB2485380B (en) * | 2010-11-11 | 2016-04-27 | Canland Uk (Hotpack)Ltd | Heater |
| CN107660862A (en) * | 2017-10-27 | 2018-02-06 | 林开轩 | A kind of reused self-heating lunch box |
| CN112744442A (en) * | 2019-10-29 | 2021-05-04 | 陈剑锋 | Heating bag tether package |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4784113A (en) | Handy heating container | |
| RU2350535C1 (en) | Self-heating package system | |
| CN101160246A (en) | Improvements in or relating to containers for cooking food | |
| US6309598B1 (en) | Electrochemical heater and method for sterilizing | |
| AU2013100313A4 (en) | Self Heating Disposable Baby Bottle | |
| US20100047125A1 (en) | Apparatus for thermal conditioning a product | |
| RU2351272C1 (en) | Self-heating packaging for food products | |
| RU2357905C1 (en) | Device for food product heating before use | |
| JPS6045172A (en) | Package with heating tool | |
| JP2010035544A (en) | Portable food | |
| US12226046B2 (en) | Disposable baby bottle warmer for use anywhere | |
| EP0946117A1 (en) | Device for raising the temperature of a wine or drinking liquor in a container | |
| RU2281897C2 (en) | Self-heating package | |
| US20070221197A1 (en) | Self-heating package for pre-cooked foods | |
| JP3676126B2 (en) | Microwave sterilization method | |
| KR20050050934A (en) | Single-use pyrexia lunch package | |
| RU2388973C1 (en) | Exothermal heater | |
| RU2350244C1 (en) | Contact heater of packed food products | |
| RU2374972C1 (en) | Method of packed food product warming | |
| JP3075547U (en) | Heating container for beverage cans | |
| JPH0523503Y2 (en) | ||
| JP3357041B1 (en) | Food sterilization method | |
| JPH01279078A (en) | heated food containers | |
| JPH038621Y2 (en) | ||
| JP6855213B2 (en) | Heat treatment pack |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110306 |