JPH01288218A - 発熱体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は水、油、その他液体および固体を迅速に加熱す
るための発熱体、特に電気的手段、可燃ガス及び固体燃
料等の汎用されている加熱発熱手段を用いずに迅速加熱
し得る発熱体に関するものである。

［従来の技術］ 従来、液体および固体を加熱する加熱体としては、電気
、可燃ガス、炭化水素類の液体あるいは固体燃料が普通
一般的に用いられており、特殊な加熱方法としては酸化
カルシウム、塩化カルシウム、あるいはアルミニウムの
水和反応などによる発熱が用いられている。

また、近年さらに特殊な方法としては特開昭５２−１９
３５８号公報に示された、携帯用煮沸−保温器にあるよ
うな、鉛丹粉末と珪素粉末を混合しこれを細長いチュー
ブに圧填した発熱体も考案されている。

［発明か解決しようとする課題］ 普通一般に用いられている電気、可燃ガスは室内での使
用に対しては非常に便利であるが、戸外での利用に際し
ては不便なことが多い。また、炭化水素類の液体、固体
燃料では、加熱速度を速めるためには装置が大型になり
携帯性が悪く、また戸外での雨天、強風時における使用
は困難であった。

一方、酸化カルシウム、塩化カルシウムあるいはアルミ
ニウムの水和反応を利用した発熱体は、戸外での使用に
も適するが、加熱速度が比較的遅く、また加熱剤の体積
に対して得られる熱量が非常に少ない欠点がある。

さらに、前述の携帯用煮沸−保温器に利用される、鉛丹
粉末と珪素粉末を混合した細長いチューブに圧填した発
熱体は、その加熱剤の性質から点火に電気ヒーター、あ
るいはライターでしばらく加熱する必要があって、着火
のための必要熱量が多く、着火性が悪いという問題があ
る。

本発明は室内および戸外においても迅速に液体、固体を
加熱することを目的に、電気、ガス等が無い場所で、ま
た、燃焼時に臭気等を発生せず、簡便にしかも迅速・確
実に着火・加熱でき、さらに熱量も充分であり、コンパ
クトに収納し得る発熱体を提供することを意図したもの
である。

［課題を解決するための手段］ 本発明者等は、発生熱量が多く、しかも迅速・確実な着
火か行え、簡便で低コストな発熱体について種々実験・
検討を行なった結果、酸化鉄、酸化銅の１種以上の粉末
と、珪素と鉄の合金粉末とを混合してなる発熱部と、該
発熱部に接して設けられる、アルミニウム、ホウ素の１
種以上の粉末に酸化銅、過酸化バリウム、過酸化ストロ
ンチウムの１種以上を混合してなる着火部と、該着火部
に近接した位置に設けられる、赤リン、塩素酸カリウム
の混合物を摩擦熱或は発火石の火花によって発火させる
点火部と、から構成したことを特徴とする発熱体を完成
した。

［作用コ 本発明の発熱体は、着火が比較的困難であるが低コスト
で安全性が高く、かつ充分な発熱量が得られる成分から
なる発熱部と、これに接し着火が容易で前記発熱部を瞬
時に発熱させる着火部と、該着火部に近接し摩擦、火花
等により確実に着火部を発火させる点火部と、から成り
、短時間に大量の熱を発生することが可能となる。発生
した熱は、熱伝導性の良い金属容器の壁面や板或は金網
等を通して被加熱物に効率良く迅速に伝わる結果、被加
熱物を非常に短時間で加熱でき、また、熱のロスも非常
に少ない。

本発熱体は、その実際の使用に当っては、その使用目的
、使用箇所、被加熱物の種類、等によって、その構成組
成物の量や全体形状を適宜変化させて構成するものであ
る。被加熱物としては、水、油等の液体や、食品（ラー
メン、スープ等）が挙げられる。また、発熱体を設置す
る形態としては、後述するように、基本的には、内部収
納式、底置式、周囲加熱式、間接加熱式、平板加熱式等
が考えられる。

［発明の実施態様］ 以下本発明の実施態様例について図面で説明する。

第１図、第２図及び第３図は本発明に係る発熱体の基本
的な構造を示すもので、第１図のものは円盤形の発熱体
、第２図のものは有底中空円筒形の発熱体、第３図は薄
板状の発熱体を、それぞわ示している。勿論、本発明に
おいては、図示の発熱体形状に限ることなく、その他の
柱体、直方体などの任意の形状を必要に応じて採用する
こともできる。

第１図の発熱体は、円盤形の発熱部１と、該発熱部１の
上面一部に接して一体的に設けた着火部２と、該着火部
２に近接して配置した点火部３とから構成される。発熱
部１と着火部２とは、図示の如く着火部２が発熱部１の
一部を切り欠いて埋設させる構造に限らず、別体の着火
部２を発熱部１の上面、下面或は側面に接して配置させ
てもよく、その接触形式は任意でよい。また、点火部３
は、その点火によって必ず前記着火部２が着火する距離
範囲内で首記着火部２の位置に近接させることが必要で
ある。

また、第２図の発熱体は、有底の中空円筒状の発熱部Ｉ
Ａと、該発熱部ＩＡの底面の一部に貼付又は塗布した着
火部２Ａと、該着火部２Ａに近接して配置した点火部３
Ａとから構成される。この発熱体は、所望の発熱剤粉末
で形成するには、薄肉で形状を保持することか困難であ
るため、鉄等の金属薄板成形容器４を補強材として、該
容器の外面に溶媒（水、アルコール、樹脂等）中に懸濁
させた発熱体粉末を一定の厚さで塗布し、これを乾燥さ
せて作製するか、プレス成形して製造する。

さらに、第３図の発熱体は、薄板状のものを示し、薄板
状発熱部ＩＢと、該発熱部に接して着火部２Ｂ、該着火
部に近接して点火部３Ｂを夫々設けて構成している。こ
の薄板状の発熱部ＩＢは、鉄板５（例えば０．２ｍｍ厚
のブリキ製の平板か、もしくは接着強度を高めるために
、表面粗度の大きい板、表面に凹凸を付した板、多数の
小孔を穿設した板を用いてもよい）の片面或は両面に発
熱剤粉末をアルコール、水等の溶媒にて混練したものを
塗布し、乾燥して作製するか、又は上記の板に発熱剤粉
末（ある程度流動性を付与しておく）を重ねて上下ポン
チにてプレスして作製する。これによって薄板状の発熱
体であっても十分な堅牢性を有するものとなる。

前記した発熱体を構成する発熱部１　、ＩＡ、ＩＢは、
酸化鉄、酸化銅の１種以上の粉末と、該酸化物を形成し
ている金属よりも酸化物の生成熱の大きい、珪素と鉄の
合金粉末を混合したものから成り、該珪素と鉄の合金粉
末が酸化物から酸素を奪って酸化する際に大きな生成熱
を発生するものである。

また、着火部２．２Ａ、２１１は、必要熱量が多く着火
が比較的困難な上記の発熱部の着火を容易にするために
設けるもので、アルミニウム、ホーウ素の１種以上の粉
末に酸化銅、過酸化バリウム、過酸化ストロンチウムの
１種以上を混合して形成する。

この着火部では、アルミニウム、ホウ素が酸化鋼、過酸
化バリウム等によって酸化されるときに大きな生成熱を
発生するため、この着火部を前記発熱部に接して設ける
ことにより、確実に発熱部が着火し発熱することになる
。

さらに、点火部３．３Ａ、３Ｂは、摩擦、火花等によっ
て簡単に発火し前記着火部を経て最終的に前記発熱部を
非常に容易に着火・発熱させる、即ち着火部と併用する
ことによって前記発熱部を迅速かつ容易に発熱させるも
のである。このため点火部３．３Ａ、３Ｂは、赤リン、
塩素酸カリウムの混合物を、金属細線又は紐を中心にし
て幅約５〜２０ａ＋ｍの薄紙（和紙など）で数回巻きつ
ける際に、細線と薄紙の接する部分により込んで形成す
る。該点火部は適当に固定管などを介して容器に固定さ
れ、細線又は紐を引っ張る或は押すことにより、紙との
接触部分で摩擦熱を生ぜしめ、前記混合物の点火剤を発
火させるものである。また、発火石（ＲＥＭ、Ｆｅ、Ｍ
ｇの合金等）と鉄などの硬質物から構成される火花発生
機構を用いることもできる。

上記の発熱部１　、ＩＡ、ＩＢ及び着火部２．２Ａ、２
Ｂは粉末状であるので、前述した組成を配合しこれに適
当なバインダー等を加えて混練した後、任意のブロック
形状や板状、筒状にプレス成形して形成するか、鉄やス
テンレス製の充填容器内に充填して使用する。

このように構成した発熱体を実際の用途に供する態様を
第４図〜第８図に示す。

第４図は、被加熱物（水、油等の液体、或は固形物）を
直接入れる容器内に、本発明の発熱体を充填容器ＩＩに
充填して構成した加熱器を収納して発熱させる態様を示
している。発熱体としては、第１図に示す形状の発熱体
を、細管１２付の充填容器１１内にいれ、点火部３の細
線１３を該細管１２を通って外部に導いている。容器１
４にこのような発熱体入り加熱器を収納した後、液体１
５を入れ、細線１３を引くことにより点火部３を発火さ
せ、続いて着火部２及び発熱部１と順次発熱させ、充填
容器１１を介して液体１５を加熱する。発熱体は１回限
りの使い捨てにしても、或は充填容器を開閉式にしてお
き、内部の発熱体を使用した後、取替えるようにするこ
とも可能である。

第５図は発熱体の底置式の態様を示すもので、被加熱物
を入れる容器１６の底部に発熱体収容部を別に設けるよ
うにしている。発熱体としては同じく第１図のものを用
い、容器Ｉ６の側面底部側に外部から点火部を操作でき
る細孔Ｉ７を設け、外部に取出した細線１８を引くか或
は押すことによって点火部３、着火部２、発熱部１と発
火・発熱させ、被加熱物１５を加熱するものである。こ
の態様のものも使い捨て或は繰返し使用のいずれにも構
成可能である。１９は断熱材である。

次に、第６図のものは、周囲加熱式のもので、被加熱物
を均一に加熱し得るに適した態様である。この態様では
第２図に示した発熱体を用い、内部の缶体４と発熱部Ｉ
Ａを断熱体容器２０にて包囲すると共に、全熱部底面に
着火部２Ａを塗布するか、或は両面テープを介在させて
貼付し、さらに該着火部に近接して金属製又はプラスチ
ック製固定環２１にて保持した金属線の先端に発火剤と
薄紙を設けてなる点火部３Ａを配置し、金属線の後端を
容器外に出して引手２２を付け、これを引くことによっ
て摩擦により発火させ、着火部２Ａ及び発熱部ＩＡを発
熱させる。２３は蓋である。

第７図は間接加熱式であり、主として被加熱物が固体（
例えば、弁当類）の場合で焼こげを付けたくないときに
適した態様である。図示の如く被加熱物を収容する蓋付
容器２４の底部に、断熱層２５を設け、その下部に本発
明の発熱体を設置する。

発熱体は第１図のタイプを用い、発熱部１を金属板、金
属線材、セラミック製の支持台２６で保持し、底部との
接触を点或は線接触にして熱伝導を可及的に小さくする
。着火部２及び点火部３の機構及び相互の関係は前記第
６図のものと同様である。断熱層２５は直接被加熱物を
載置するもので、例えばスチールウール、ハニカム構造
断熱材、雲母、セラミック粉等の断熱材料や空気層によ
って構成し、その種類や厚みによって表面温度を調整す
る。

さらに、第８図は平板加熱式のもので、例えば弁当類な
どの比較的広い面積の被加熱物を対象とする態様である
。この態様では被加熱物を収容する蓋付の浅い容器２７
の底板の下部に、第３図に示す薄板状の発熱部ＩＢを配
置し、該発熱部に接して着火部２Ｂ、該着火部に近接し
て点火部３Ｂを夫々設けたものである。点火部３Ｂは第
６図や第７図の機構と同様であり、その点火により発熱
部１Ｂを発熱させ、容器の鉄板２８を加熱させ、その上
の被加熱物を加熱するものである。

［実施例］ 以下に実施例を述べる。

（実施例１） ■容器及び被加熱物 容器：ｉ４図に示す構造の容器（８０ｍｍφ×１３０ｍ
ｍ高さ） 被加熱物：水５０ｏＩＩｌ交 ■発熱体 発熱部二酸化鉄（Ｆ　ｅ２０３）粉末７０ｇ、フェロシ
リコン（７５！６珪素、２５を鉄）粉末３０ｇの混合物 着火部ニアルミニウム粉末１５’ｌ；　、ホウ素３ｔ、
および残り酸化銅を主成分として過酸化バリウム、過酸
化ストロンチウムを少量含む酸化剤からなる着火剤０．
５ｇ 点火部：赤りん、塩素酸カリウムの混合物０．Ｏｌｇを
和紙に巻きつけた発火具 ■結果 点火部の細線を引っ張ることによって着火部及び発熱部
を発熱させたが、その結果ｌＯ℃の水を４分後に１００
℃に温度上昇させることができた。

（実施例２） ■容器及び被加熱物 容器：第５図に示す構造の容器（直径６５ｍｍ、高さ８
０＋ｎｍ、断熱層厚み１０ｍ＋ｎ、発熱体収容部厚み２
０ｍｍ） 被加熱物：お茶２００ｃｃ ■発熱体 発熱部：酸化鉄（Ｆ　ｅ２０３）粉末２８ｇ、フェロシ
リコン（７５％珪素、２５９６銖）粉末１２ｇの混合物
４０ｇ 着火部ニアルミニウム粉末１５ｔ、ホウ素３ｔ、および
残り過酸化バリウムを主成分として酸化銅、過酸化スト
ロンチウムを少量含む酸化剤からなる着火剤０，２ｇ 点火部二発火石（ＲＥＭ、Ｆｅ、Ｍｇの合金）と硬質Ｆ
ｅから構成される火花発生器。

■結果 点火部の細線を引っ張ることによって着火部及び発熱部
を発熱させたが、その結果お茶を２分後に１００℃に温
度上昇させることができた。

（実施例３） ■容器及び被加熱物 容器：第８図に示す構造の容器（１７０ｍｍφ、高さ３
０ｍｍ　、発熱体収容部厚み２０ｍｍ、発熱体は０．２
［１１１１１のブリキ板の両面に各２ｍｍ厚の発熱剤を
重ねたもの） 被加熱物：うなぎ弁当５００　ｇ ■発熱体 発熱部二酸化鉄（Ｆ　ｅ２０３）粉末３５ｇ、フェロシ
リコン（７５を珪素、２５％鉄）粉末１５ｇの混合物５
０ｇ 着火部ニアルミニウム粉末１５９６．ホウ素３ｔ、およ
び残り酸化銅を主成分として過酸化バリウム、過酸化ス
トロンチウムを少量含む酸化剤からなる着火剤０．３ｇ 点火部：赤りん、塩素酸カリウムの混合物０．Ｏｌｇを
和紙に巻きつけた発火具 ■結果 点火部の細線を引っ張ることによって着火部及び発熱部
を発熱させたが、その結果弁当を５分後に５０℃に温度
上昇させることができた。

［発明の効果］ 以上説明した本発明の発熱体によれば、着火が比較的困
難な、燃焼温度の低い、安全性の高い、低コストの発熱
部と、着火が比較的容易な、コストの幾分高い少量の着
火部と、この着火部を着火させるための簡便な点火部と
、から構成されることにより、低コストで被加熱物を非
常に短時間で加熱することができる。従って、この発熱
体を利用すれば、小型で携帯性に優れた発熱装置を提供
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は本発明に係る発熱体の基本
的な構造を例示する斜視図、第４図〜第８図は本発明の
発熱体を用いて構成した各種発熱・加熱装置を示す断面
図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、酸化鉄、酸化銅の１種以上の粉末と、珪素と鉄の合
   金粉末とを混合してなる発熱部と、該発熱部に接して設
   けられる、アルミニウム、ホウ素の１種以上の粉末に酸
   化銅、過酸化バリウム、過酸化ストロンチウムの１種以
   上を混合してなる着火部と、該着火部に近接した位置に
   設けられる、赤リン、塩素酸カリウムの混合物を摩擦熱
   或は発火石の火花によって発火させる点火部と、から構
   成したことを特徴とする発熱体。 ２、発熱部を直方体、柱体、円盤状、薄板状若しくは中
   空円筒状に形成してなる請求項１記載の発熱体。 ３、請求項１又は２記載の発熱体を、被加熱物を収容或
   は載置する容器の底部及び又は側部に配置して構成した
   ことを特徴とする加熱装置。