带整体加热器的食品运输容器 【发明领域】
本发明涉及用于运输和供应制备好的食品的容器，特别是用于在运输和供应过程中保持食品在所需要温度下的加热的容器。
【发明背景】
用于运输和供应制备好的食品的各种构型的容器和袋均已构成，包括在运送过程中保持食品温暖用的各种装置。然而现有的装置由于性能差、过度复杂、制造成本高及其它理由，所以是不适合的或者不能接受的。现有食品供应袋和容器的例子，包括授予Schirico的美国专利4,806,736、授予Solomon等人的美国专利4,816,646以及授予Fiddler的美国专利4,922,626中说明的那些。这些专利的公开被在此结合作为参考。
所需要的是一种效率高的、有用的、而且制造成本低的加热的食品供应袋或者容器。
发明概述
本发明提供一种由包含类似于简单结构地加热器的结构简单的食品供应袋或者容器，从而获得一种低成本的效率高的食品供应袋或者容器。本发明的这种结果，是通过将一定的加热元件或装置与一定的控制热的绝缘材料和装置组合在单一组合中达到的。该组合以其最基本的形式包括一种食品供应袋或者容器，其中它的侧壁、上盖或底这些表面至少之一包括四部份：两个金属箔层，其中之一面向该袋或容器的内部，另一个背向该内部；一位于两金属箔层之间的加热元件；以及一在背向该内部的金层箔层外侧的绝缘层。这四个元件中的每一个可以包括在此所公开的各种特性和特征，而且附加的层、元件、组件或材料可与这四个基本元件相结合，以提高本发明食品运送容器所需要的性能参数。本发明的这方面内容可被应用在立方形的食品袋或者运输容器的仅一个表面或者高达所有六个表面中，或者可被使用在圆柱形容器的圆形壁中。
按照本发明的一个方面，该加热元件为按照任何所需图案设置在金属箔层之间的普通电阻丝加热器。这种类型的加热元件在这种类型的应用中由于这种加热器的局部过热的加热特性，以前是不合乎要求的。然而由于本发明提供的是这种加热元件与金属箔层和绝缘层的组合，故来自加热元件的热量不仅跨过表面面积相当均匀地扩散，而且通过绝缘层及通过金属箔的热反射和辐射特性被射向食品。这种组合能够利用简单而且功率要求低的廉价的电阻加热丝。
本发明的上述基本组合，被利用来构成任何所需要的食品或者比萨饼运输及供应袋或者容器，取决于特定场合下所需要的性能。上述四种元件组成的壁结构，利用附加的金属箔层、附加的绝缘材料(例如纤维或者塑料)层封闭所要求的壳体，可被加强，显然还要利用传统的外壳、搬运手柄或者背带、口袋、标记或者广告之类来构成。
按照另一方面，本发明提供一种制造食品运送或者供应袋或容器的方法，其包括在该袋或者容器的至少一个壁中组装两个金属箔层、一位于两金属箔层之间的加热器元件、以及一在金属箔层之一与加热器元件相反一侧的绝缘层的组合。该组装方法可以包括在金属箔层之间和/或金属箔和绝缘层之间包含的带形、片形或者喷射液形的热塑性或者热固性粘合剂，以便形成适合于袋或容器结构的均匀叠层。该方法还包括将壁或表面部分加工成所需要的容器形状，将壁或表面按需要的形状固定在一起，固定成所需要的封闭器件和载送器件。
附图简述
图1为本发明的袋或者容器的透视图。
图2为图1中容器一壁部的剖视图。
图3A和3B为表示本发明的袋或容器的结构和使用的示意图。
发明的详细描述
参照表示一食品运送袋或者容器的基本形式的图1和图2，可以更好地理解本发明。容器1包括侧壁2、前壁3、后壁4、上盖5和底6。指示灯15上的带电源的电插头10与电线11相连接，后者则与镍铬电热丝元件12，13及14相连接并向其供电。图2中表示的是壁2的结构，其包括金属箔层21、加热元件丝22、金属箔层23、纤维绝缘层24以及可供选择的金属箔层25。按照一优选方面，一粘合剂层被置于金属箔层21和23之间，从而将加热元件丝22叠层在金属箔层21和23之间。另外一些粘合剂层被置于金属箔层23和绝缘层24之间以及绝缘层24和金属箔层25之间。纤维绝缘可以是所需要的任何纤维，包括纸，但其最好是聚酯纤维，并可以包括多层纤维绝缘，在其不同层中可以采用完全相同的纤维或者不同类型的纤维。另一任选的优选纤维绝缘层26最好为芳族聚酰胺型纤维，可通过粘合剂粘结到金属箔层25上。壁2的内侧可以被层压或涂敷以塑料薄膜或者涂敷其它材料，以保护箔/加热器21/22组件在使用中免被损坏。壁2的外层(不管是24，25还是26)可以被层压、涂敷，或者同任何所需要的外部塑料薄膜层、塑料涂敷层、纤维层或其它材料层组装在一起，取决于对袋或容器的使用和寿命要求。
以上阐述了本发明的总体结构。对于本领域的技术人员将会清楚，利用传统的或者规范化的组件可以构成其许多变型，取决于所要求的性能及成本。一种想望的箔/绝缘/箔/绝缘组合的壁结构可以THERMSULATE3500或者3600绝缘产品的形式从ATD公司St.Louis，Missouri买到，其被公开在美国专利5,633,064中。在本发明中有用的加热器元件/金属箔组件，包括在美国专利5,408,071中公开的那些。在本发明的壁结构中可能有用的这些金属箔组件及结构的其它方面，包括在美国专利5,111,577,5,767,024,5,939,212,5,958,603以及待审的美国申请序列号09/001,372(WO98/44835)和60/104,909(PCT序列号US99/24674)中公开的那些。这些专利和专利申请的公开内容被整个在此被结合作为参考。例如，在包含箔/加热器/箔(21,22,23)组件的壁结构中，替代或者除了纤维绝缘材料，绝缘层(24-26)可以是全部金属箔或片状材料，如上述美国专利5,800,905所公开的，或者可以是金属箔或片和纤维绝缘所需要的任意组合。
本发明中有用的加热器元件优选为电阻加热丝，例如可从Naples，Florida的Pelican Wire购买的60/40镍铬丝元件，因其成本低、容易组装，且与金属箔层一起使用作为按照本发明构成跨过宽阔表面从加热丝散热时具有良好的性能。温度自动调节器可被利用来调节加热器元件。其它一些加热器元件例如PTC(正温度系数)电热丝或片状加温器也可以使用，它们能自动保持恒温。
本发明中使用的金属箔最好是铝，因其成本低、性能好且容易组装，但其它金属也可使用，例如铜和不锈钢箔。尽管本发明中箔是首选的，但也可以使用厚一些的金属元件如金属片或板。很明显由于成本、重量和组装的原因箔是首选的。在需要刚性强的容器的场合下，可以使用大于6密耳的金属片。本发明中使用的箔通常为1到5密耳厚(1密耳＝0.001英寸)。面向食品的内侧箔层(21)优选为3到5密耳，对于最普通的应用优选为约3密耳。内部的箔层(23，25)通常为0.8到5密耳厚，对于最普通的应用优选为约2密耳。该箔层可以是塑料箔或塑料膜敷镀以金属。最好该箔层或者邻近加热器元件(22)的箔层(21和/或23)为金属箔或金属片层，以提供足够的热扩散，而敷镀金属的薄膜可被用作另一箔层(25)，用于在该容器中反射热量。这些箔层可以是单或多层、平滑的、凸起的、波纹形的或其它构形，如上述参考的专利和专利申请中所公开的，取决于在根据本发明构成的食品运输和传送袋或容器中所要求的最终应用和性能。然而对于本发明的最普通应用来说，从成本和组装观点看平滑的单独的金属箔层为优选。
本发明中使用的纤维绝缘可以是合乎要求的任意材料，例如聚酯、芳族聚酰胺、棉花、纤维素、尼龙、聚烯烃或其它纤维。纤维绝缘层的厚度对于每一层可在1～5mm的范围内，取决于所要求的壁厚和性能。一般说来，如图2所示的壁厚范围为2-10mm或更大，而以4-6mm为首选。可被用来组装箔、加热器和纤维层以及其它附加层到壁式结构内侧或外侧的粘合剂层，可以是片状粘合剂如“DAF”或“Surlyn”、双边粘结带，或者可以是对于被利用来组装本发明结构的特定组装方法所要求的可喷或者滚压的粘合剂。
遵循本发明的教导，本领域的技术人员清楚如何选择袋或容器的规格，使其适合于主要是温或热的成品食物，如比萨饼的分送、家庭用餐配送、医院或者疗养所用餐分送，以及其它用途。同样，一旦选好尺寸，进一步是根据本发明选择金属箔层、加热器元件和绝缘的组合，以对于上述应用产生所要求的温度、能耗、保温以及其它特性，这对于本领域的技术人员是清楚的。与此类似，该袋或容器的外在方面如承载强度、手柄、贮器、材料例如尼龙或维龙(vylon)行李材料的耐久性等等，都是普通的且对本发明组合有效的。
作为本发明的一个实例并作为本发明优选实施例的一种说明，提供如下。按照图1所示的构形，一12英寸宽、11英寸深、10英寸高的袋子利用图2所示的材料构成，其总的壁厚对于元件21-26在3～4mm之间(不包括外部的纤维外壳或罩、或者内部的塑料薄膜或涂层)。电插头10适于机动车的香烟打火机(cigarette lighter)插座和12伏操作。电线11为6英尺软线。加热器元件12，13，14为规格16的镍铬电热丝，并具有约6.5英尺的总长度。加热器电阻丝仅装在侧壁2和底6中。其余的壁3，4，5与图2中结构相同，只是没有加热器电阻丝元件。加热器电阻丝13和14为约4英寸宽的相隔1.5-2英寸的螺旋结构。在底部的两根加热器电阻丝12是直的。这种结构能以约200°F的最高壁温且袋内的气温约160-170°F为食品提供良好的加热。金属箔层能够提供很好的加热均匀性及将热量遍及整个袋子扩散；绝缘层能够提供很好的热隔离，而且重量轻不笨重。这种结构将以大约100瓦(约8安)的热量输出由12伏电源控制而不需要任何温度自动调节器。按照这种优选结构，一来自ATD公司的THERMSULATE3500被利用(参见美国专利5,633,064)，即使用粘合剂层将此加热器电阻丝装在THERMSULATE3500的箔表面上，然而将另一箔层加到该粘合剂层和电热丝的顶部。获得的结构示于图2中，且被用来构成袋的两个加热壁和底。THERMSULATE3500可被用来构成袋的其余壁而没有加热器丝和附加的箔层。
图3A表示根据本发明的食品运输容器的另一实例，其中容器30包括在其底部和顶部中的加热元件31及32。该加热元件通过电线33和34与电缆35的插头36相连，后者适于连接机动车电插座上以向加热元件31和32供电。加热元件为根据美国专利5,408,071所公开的结构。容器30的壁结构示于图3B中，其中顶和底部在其一部分中包含加热元件，而且侧壁具有同样的层式结构，除了金属箔层间不存在加热元件之外。
图3B表示用于图3A中容器30的优选壁/加热器结构。壁41包括5密耳厚的第一铝箔层42，在其面向食品40的一侧涂以保护性塑料层，且在其另一侧用粘合剂固定在加热元件43上。在电热丝加热元件43的另一侧依次有下列各层：两个铝箔层(每个2密耳厚)44a和44b，芳族聚酰胺纤维层(1mm)45，一个铝箔层46(2密耳)，聚酯纤维层(2mm)47，和一外部尼龙织物层48。这种结构提供的容器，在关闭时可保持内部的食品在约150°F，同时保持其上部温度接近或略高于机动车内的环境温度。
对于本领域的技术人员来说，由本发明的这种公开及在此给出的实例，将会明白如何利用本发明的加热器/金属箔/绝缘组合来构成各种食品运输和分送袋和容器，以对于特定的应用或使用来达到所需要的任何性能。