手持可搬式金屬制絕熱容器的製作方法
2023-06-03 12:48:56
專利名稱：手持可搬式金屬制絕熱容器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有雙層壁結構的手持可搬式金屬制絕熱容器，特別是涉及一種適合張開雙手拿持的淺底形式(亦稱為平底鍋(pan)型)金屬制絕熱容器。
在一般學校、工廠、醫院等的供給食物設備中，為了能夠在保溫狀態下暫時保管較大量的食物，通常是使用具有雙層壁結構的手持可搬式金屬制絕熱容器。此種金屬制絕熱容器是由金屬制絕熱容器本體和覆蓋該金屬制絕熱容器本體的蓋子構成。上述金屬制絕熱容器本體是通過在外容器與內容器之間形成一空間部並使外容器與內容器接合而形成一體，上述空間部是作為絕熱層。此絕熱層可根據絕熱容器所需要的絕熱性能或製造成本等形成真空或在裡面通入空氣或封入較空氣的熱傳導率小的低熱傳導率氣體。
通過密封上述空間部形成真空的金屬制絕熱容器，一般是可提高絕熱性能，因為在空間部形成真空需要龐大的設備，所以此種金屬制絕熱容器的生產成本較高，而且內外容器經常要承受大氣壓力的負荷，因此必須要增厚內外容器的厚度，還需要在內外容器之間加入一防止變形的間隙壁(spacer)。
此外，在上述空間部中充入空氣的金屬制絕熱容器與真空絕熱的金屬制絕熱容器相比較，雖然其絕熱性能是相當的差，但由於只需要設置能夠在洗淨時使水不能進入空間部的不透水結構就可以，因此不需要特別的作業，就可以提供一種成本較便宜的絕熱容器。此外，在不透水結構中，經由在外容器的底部等加工開孔形成開放結構，可以容易的排除侵入空間部內部的水等，並形成即使空間部的空氣膨脹，內容器也不會變形的絕熱容器。
另外，在上述空間部封入較空氣的熱傳導率小的低熱傳導率氣體的金屬制絕熱容器，當然需要進行氣體填充作業，需要具有密封住空間部的結構使氣體不會洩漏出來，從而使生產成本提高，其絕熱性能與空氣絕熱的絕熱容器相比是相當的良好。
但是，例如就上述供給食物設備等所使用的適合張開雙手拿持的淺底形式金屬制絕熱容器而言，為了確保內容器的強度，通常內容器的底部壁是形成緩慢的凹曲面，即形成為向空間部變凸的曲面。
因此，由此凹曲面而使收容物的穩定性很差，例如使裝入飲料水等的筒狀容器很容易倒翻，將飲料水等灑在內容器中。而且在收容溫熱的飲食物或洗淨金屬制絕熱容器後，將其置於高溫乾燥機中乾燥等情況下，金屬制的內容器會熱膨脹，同時空間部內的空氣或低熱傳導氣體也會熱膨脹，使內容器的底部壁受到往上的推壓力作用，當此推壓力達到一定值以上時，常常會使凹曲面狀的底部壁急劇的往上推並發出「bocon」的變形聲音而變形成凸曲面(向空間部的背面凸出)。因此，在收容飲料食物等的情況下，由此變形使收容物跳躍起來，造成收容物非常凌亂、形體崩潰。
因此，鑑於公知的金屬容器存在上述的缺點或問題點，本發明的一個目的在於提供一種手持可搬式金屬制絕熱容器，該容器即使內容器或絕熱媒體膨脹也可以防止內容器的底部壁產生聲音和發生急劇的變形，而且穩定性較好，可有效的儲存收容物。
本發明的手持可搬式金屬制絕熱容器由金屬制絕熱容器本體、覆蓋該容器本體的蓋子構成，上述容器本體是通過在內容器與外容器之間由一密封空間部隔開並使內外容器接合形成一體，在上述密封空間部封入氣體，上述內容器的底部壁是形成平面形狀。
上述內容器的側部壁最好是大致垂直於上述底部壁。
另外，本發明的淺底容器最好是上述側部壁的高度小於上述底部壁的寬度。
另外上述金屬制絕熱容器本體最好是呈有底角筒狀或有底圓筒狀。
而且，封入上述密封空間部的氣體最好是空氣和熱傳導率比空氣小的氣體。
為使本發明的上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，並進一步對權利要求進行解釋，下面特舉一優選實施例，結合附圖作詳細說明
圖1是表示本發明的實施例1的手持可搬式金屬制的淺底絕熱容器的俯視圖。
圖2是表示本發明的實施例1的手持可搬式金屬制的淺底絕熱容器的長方向剖面圖。
圖3是表示本發明的實施例1的手持可搬式金屬制的淺底絕熱容器的深度方向剖面圖。
圖4是表示比較例1的手持可搬式金屬制的淺底絕熱容器的長方向剖面圖。
圖5是表示比較例1的手持可搬式金屬制的淺底絕熱容器的深度方向剖面圖。
圖6是表示比較例2的手持可搬式金屬制的淺底絕熱容器的長方向剖面圖。
圖7是表示比較例2的手持可搬式金屬制的淺底絕熱容器的深度方向剖面圖。
圖8是表示實施例、比較例1、比較例2的內容器溫度變化與變形量的比較圖。
附圖中所用的標號的含意匯總如下1手持可搬式金屬制絕熱容器2、10、20金屬制絕熱容器本體3蓋子3a內壁3b外壁3c、6空間部4、11、21內容器4a、5a、11a、21a底部壁4b、5b側部壁7通氣孔8封止板9把手21b肋條以下根據圖1至圖3詳細說明關於本發明所公開的優選實施例。
本實施例表示的手持可搬式金屬制絕熱容器1是由金屬制絕熱容器本體2和覆蓋金屬制絕熱容器本體2的蓋子3構成。上述金屬制絕熱容器本體2是通過在內容器4與外容器5之間由一密封空間部6隔開，再用焊接等方法使內容器4與外容器5的開口末端接合而形成一體。內容器4與外容器5的材料以金屬為佳，通常是不鏽鋼或鋁合金等較為適合。在上述密封空間部6內封入低熱傳導率氣體作為絕熱層。此低熱傳導率氣體的封入作業是從外容器5的底部壁5a的大致中央部位中形成的一個通氣孔7，先把空間部6內抽真空，再填充低熱傳導率氣體，之後在底部壁5a的外面粘貼上一密封板(Sealing Plate)8，以封住通氣孔7，使空間部6呈密封狀態。此通氣孔7也可以形成於內容器4中。作為絕熱媒體的低熱傳導率氣體可至少例如是氪氣(Krypton)、氙氣(Xenon)和氬氣(Argon)的其中一種。此外，也可以使用空氣，在使用空氣的情況下就不需要形成通氣孔7。
上述金屬制絕熱容器本體2為底面呈矩形的有底角筒狀，內容器4和外容器5的底部壁4a和底部壁5a形成為平面狀，同時對應底部壁4a和底部壁5a大致垂直的形成內容器4和外容器5的側部壁4a和側部壁5a。在外容器5的側部壁5b內，鄰接在長方向的兩側部壁的末端的側部壁上分別設置手持用把手9、9。
在本實施例中，上述的蓋子3也是在內壁3a與外壁3b之間由一密封空間部3c隔開，再使內壁3a與外壁3b的相同末端接合而形成一體。在上述密封空間部3c內也是採用封入低熱傳導率空氣作為絕熱結構。
上述金屬制絕熱容器本體2的形狀可為有底圓筒狀、底面積較開口部面積大的有底倒圓錐臺筒狀、或有底角筒狀等各種可適用的形狀，對於設置面積而言，考慮容積效率，其底面形狀是以矩形為佳，並以使底面形狀與開口部形狀大致相等而形成的有底角筒狀為較佳。
而且，使內容器4和外容器5的底部壁4a和底部壁5a形成平面狀的手持可搬式金屬制絕熱容器1，其金屬制絕熱容器本體2的形狀可為有底角筒狀，側部壁的高度尺寸較底部壁的寬度尺寸小，最好是形成通稱為平底鍋型的一般使用的淺底容器。
上述的手持可搬式金屬制絕熱容器1，即使在內容器4內裝入溫熱的飲食物，或將該絕熱容器1置於高溫環境中，也不會因溫度而使內容器的底部壁的形狀產生急劇的變形和產生聲音，而不會使收容物傾倒造成凌亂溢出。(實施例1)形狀如圖1至圖3所示的金屬制絕熱容器本體2，並根據下述的設計規格因素而實際製作1)內容器4使用厚度0.6mm的不鏽鋼SUS304，底部壁幅度尺寸為326mm、深度尺寸為276mm，側部壁高度為111mm，與側部壁的連接部為R30mm，相同側部壁的連接部為R45mm。
2)外容器5使用厚度0.7mm的不鏽鋼SUS304，底部壁幅度尺寸為342mm、深度尺寸為293mm，側部壁高度為124mm。
3)絕熱媒體使用氪氣(Krypton)內容器4與外容器5的底部壁4a與底部壁5a為形成平面狀，側部壁4b與側部壁5b的鑄模的移除傾斜面為1度，使底面積與開口部面積大約相等而形成有底角筒狀。而且，在其中插入鋁箔等作為防止材器材輻射，或除去內外容器的相對面的金屬氧化物增加光澤，以取代防止輻射器材。
接著以TIG焊接接合內容器4與外容器5的相同開口末端，再透過兩容器間的密封空間部6的通氣孔7利用真空泵減壓後，充入作為低傳導氣體的氪氣至常溫下約為大氣壓的狀態，然後在通氣孔7滴上數滴瞬間固化粘接劑Aron Alpha(東亞合成股份有限公司制，商品名)，通過用密封板8氣密封住空間部6形成金屬制絕熱容器本體2。(比較例1)除金屬制絕熱容器本體10與內容器11的底部壁11a的形狀如圖4和圖5所示以外，材料與上述實施例1的手持可搬式金屬制絕熱容器1相同，並以相同尺寸的設計規格製作。使底部壁11a的中心部較低，形成R1420.5的凹曲面。(比較例2)除金屬制絕熱容器本體20與內容器21的底部壁21a的形狀如圖6與圖7所示以外，材料與上述實施例1的手持可搬式金屬制絕熱容器1相同，並以相同尺寸的設計規格製作。使底部壁21a的中心部最低，形成R1420.5的凹曲面。在底部壁21a的內面沿長方向形成3條肋條21b(rib)。此肋條21b長200mm、寬10mm、高2mm，肋條21b間的間距為40mm。(性能比較檢查)為了研究本發明所適用的不鏽鋼製內容器的底部壁的形狀變化，將實施例1、比較例1與比較例2的各個金屬制絕熱容器本體分別放置在恆溫槽中，並改變環境溫度，測量此時的底部壁的變形量。其結果顯示在圖8中。在圖8中，符號A的圖示為實施例1、符號B的圖示為比較例1、符號C的圖示為比較例2。確認在常溫時每個底部壁的位置，利用從此位置的位移量作為底部壁的變形量。
從圖8中可以容易的判斷出，實施例1的溫度與變形量約呈比例關係，底部壁的形狀不會急劇的改變，也不會產生伴隨著由凹狀態轉變成凸狀態時所發出的聲音。比較例1的底部壁的改變，在100℃之前改變很小而表現良好，在120℃卻產生急劇的從0.5mm位移到8.7mm，底壁部的形狀一口氣由凹狀態轉變成凸狀態，在變化的同時產生所謂「bocon」的聲音。將變形的底部壁冷卻，在約2分鐘後，再度產生所謂「bocon」的聲音，而回復成原來的形狀。雖然比較例2與實施例1的情況相同，不會使內容器的底部壁產生急劇的變形，並維持在原來的凹狀態，也不會產生很大的聲音。但是，與實施例1相比較，比較例2的底部壁的變形量較大，此外肋條其加工需要增加工序，並產生洗淨時容易使汙垢殘留在內容器底面所形成的肋條的直立部分等上不適合的問題。
由上述說明，本發明的手持可搬式金屬制絕熱容器，因為金屬制絕熱容器本體的內容器的底部壁是形成平面形狀，將其收容溫熱的飲食物或置於高溫環境時，即使內容器或低熱傳導氣體會熱膨脹，也不會使內容器的底部壁的發出聲音，可以防止形狀產生急劇的變形。此外，底部壁通常為平面狀，收容物的穩定性好，收容物難以傾倒。而且可以防止收容物飛躍起來。
上述金屬制絕熱容器的形狀，如考慮設置面積中的容積利用率，以內容器的側部壁垂直於底部壁且底面形狀與開口部形狀大約相等的有底角筒狀為較佳，而且在實用上較為適合的是側部壁的高度尺寸較底部壁的寬度尺寸小的手持可搬式金屬制絕熱容器。
雖然本發明已以一優選實施例公開如上，然而這並非是對本發明的限定，任何本技術領域內的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，可作出各種的更動和修改，因此本發明的保護範圍應當由權利要求書的保護範圍所界定。
權利要求
1.一種手持可搬式金屬制絕熱容器，該手持可搬式金屬制絕熱容器包括一金屬制絕熱容器本體，該金屬制絕熱容器本體是在一內容器與一外容器之間由一密封空間部隔開並使該內容器和該外容器接合形成一體，在該密封空間部內封入氣體；以及一覆蓋該金屬制絕熱容器本體的蓋子；其特徵在於，上述內容器的一底部壁是形成平面形狀。
2.如權利要求1所述的手持可搬式金屬制絕熱容器，其特徵在於，所形成的該內容器的一側部壁大致垂直於該底部壁。
3.如權利要求1或2所述的手持可搬式金屬制絕熱容器，其特徵在於，該手持可搬式金屬制絕熱容器是該側部壁的高度小於該底部壁的寬度的淺底容器。
4.如權利要求1或2所述的手持可搬式金屬制絕熱容器，其特徵在於，該金屬制絕熱容器本體為有底角筒狀。
5.如權利要求3所述的手持可搬式金屬制絕熱容器，其特徵在於，該金屬制絕熱容器本體為有底角筒狀。
6.如權利要求1或2所述的手持可搬式金屬制絕熱容器，其特徵在於，該金屬制絕熱容器本體為有底圓筒狀。
7.如權利要求3所述的手持可搬式金屬制絕熱容器，其特徵在於，該金屬制絕熱容器本體為有底圓筒狀。
全文摘要
手持可搬式金屬制絕熱容器(1)由金屬制絕熱容器本體(2)和覆蓋金屬制絕熱容器本體(2)的蓋子(3)構成,金屬制絕熱容器本體(2)是在內容器(4)與外容器(5)之間由一密封空間部(6)隔開,再使內容器(4)與外容器(5)接合形成一體,並在密封空間部(6)封入低熱傳導率氣體,內容器的底部壁是形成平面形狀。優點是:在所述容器中收容溫熱的飲食物或所述容器置於高溫環境中時,即使內容器或低熱傳導氣體熱膨脹,也不會使內容器的底部壁發出聲音,可以防止形狀產生嚴重的變形。
文檔編號A47J41/00GK1334224SQ01117559
公開日2002年2月6日 申請日期2001年6月29日 優先權日2000年7月24日
發明者山田典生, 藤井孝文 申請人:日本酸素株式會社