JPH03152346A - カートリッジ発熱体 - 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、飲食物などを加熱する発熱機能付き容器の発
熱体に関するものである。

〔従来の技術〕

自己燃焼性の発熱剤を用いて飲食物などを加熱する発熱
機能付き容器については、従来よりよく知られている。

例えば、特開昭６３−１５２５７２号公報や米国特許第
２３８４２７８号明細書には、円筒状のかんの底に発熱
体収納室を設け、その発熱体収納室に自己燃焼性の発熱
剤、断熱剤を収納し、線状の着火線を経由して発熱剤を
着火せしめて、加熱する例がしめされている。

〔発明が解決しようとする課題〕

この際、発熱機能付き容器に発熱体を装着する方法とし
ては、飲食物等を収納する容器の一部に発熱体を収納す
る容積を構造的に設け、その収納部にたいして直接に粉
末状からなる発熱剤、断熱剤及び発熱剤の着火線をプレ
ス等によって圧てんしていく方法がとられている。

しかしこの方法には、２つの大きな問題があることが判
明した。

第１の問題点は、通常発熱機能付き容器のメーカー、発
熱体のメーカー、及び飲食物等のメーカーはそれぞれ異
なっており、この場合の製造プロセスは、先ず発熱機能
付き容器を製かんメーカーより発熱体メーカーに輸送し
、かかる発熱体を圧てんした後飲食物等メーカーに輸送
するという非常に複雑な物流システムとなる。

その結果、発熱機能付き容器に輸送中によるへこみ、傷
等が生じ、また粉体状発熱体の直接圧てんによる粉塵等
から容器の衛生面を保護するのにも細かい注意を必要と
した。

また、第２の問題点は、粉体状発熱体の発熱機能付き容
器への直接圧てんによって生じる発熱体収納室と飲食物
収納室を分離するための壁面に対する傷である。自己燃
焼性発熱体は、その燃焼時に反応ガス等による膨張ある
いは飲食物等の内容物の温度上昇による内圧上昇を伴う
ことから、この際に生じた傷が微小であっても容器の破
を貝につながる可能性もあり、その結果飲食物等の内容
物が発熱体部へ侵入する恐れがある。発熱機能付き容器
は、通常その軽量化、容積のコンパクト化あるいは複雑
な形状に加工するための易加工性を目的として肉厚の薄
い板を使用するが、その肉厚を厚くすることによって防
ぐことは、逆に容器ａ能を低下させることになり解決策
としては問題がある。

〔課題を解決するための手段］ 本発明者は、前述した粉状発熱体の発熱機能付き容器へ
の直接圧てんによって生じる問題点、即ち複雑な物流シ
ステム、飲食物等容器の衛生面に対する阻害及びピンホ
ール、傷の発生等を解決するために日々開発を重ねた結
果、遂に本願発明をなすに至った。

即ち、本発明は、発熱剤層、断熱剤層及び発熱剤着火部
から成る自己燃焼性発熱体が熱伝導性薄板からなるカー
トリッジで内包されたことを特徴とする発熱体である。

本発明における自己燃焼性発熱体とは、酸化カルシウム
と水等による水和反応による発熱とは異なり、発熱剤層
が反応理論的に空気中の酸素を必要とせず、密閉された
状態であっても適当な着火装置、例えばマツチ、ライタ
ー等の火災によって燃焼して発熱反応を起こす。即ち酸
素供給剤と可燃剤の混合物からなるものである。

またカートリッジとは写真のパトローネのようにフィル
ム巻軸を収めた、カメラ装填用の小筒あるいは弾薬筒等
のように、機能性物質（本発明においては自己燃焼性体
）を内包するための容器を意味する。更に、カートリッ
ジ発熱体とは、カートリッジに内包された発熱体の全体
を指すものであり、その使用方法は、別体の発熱体収納
室を設けた発熱機能付き容器等に装着することによって
機能を発するようになっている。

以下図面により本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施態様で円柱型カートリッジ発熱
体の縦断面図、第２図は本発明のカートリッジ発熱体を
発熱体収納室を設けた発熱機能付き容器に装着した場合
の一例の断面図、第３図は本発明の他の実施態様の縦断
面図である。

第１図において、発熱剤層２、断熱剤層３及び発熱剤層
着火部としての導火線４から成る自己燃焼性発熱体は、
熱伝導性薄板より成るカートリッジ１によって内包され
ている。

本発明における発熱剤２は、酸素供給剤と可燃剤からな
り、酸素供給剤としては過マンガン酸カリウム、四三酸
化鉛、過酸化バリウム、臭素酸塩、酸化銅、過塩素酸塩
などが、また、可燃剤としては鉄、ケイ素鉄、ケイ素、
アルミニウム、マグネシウム、銅等の金属または金属合
金粉末が用いられる。その中で好ましい一つの組み合わ
せとしては酸化銅とケイ素鉄がある。

本発明における断熱剤層３は発熱剤より生じる熱量をコ
ントロールするためのものであり、断熱性の優れた物が
好ましく、パーライト、バーミキュライト等の無機発泡
体やケイ砂、アルミナ等の無機不活性剤層が用いられる
。経済性、成型性の良さからバーミキュライトが好まし
い。

本発明における発熱剤着火部としての導火線４は、発熱
剤層２を燃焼させるためのものであり、ライター、マツ
チ等によって容易に着火されるものである。その構成は
、金属または金属合金粉末と酸素供給剤との混合物を繊
維に含浸付着させた物であり、例えばケイ素鉄粉と四三
酸化鉛粉末の混合物を硝化綿で炭素繊維に含浸付着させ
たものが好ましい。

かかる各剤層はプレス等によって、カートリッジ１に圧
てん、装着される。この際燃焼時の含有水分による蒸気
化を防ぐための前処理として乾燥を行なうことにより、
含有水分を下げる事が好ましい。

本発明におけるカートリッジとしては、自己燃焼発熱体
によって発生する熱量、あるいはそれに伴なった内容物
である飲食物等の温度上昇により燃焼もしくは溶融する
物は好ましく無く、さらに発生した熱量を速やかに、且
つ全周囲に伝える必要から熱伝導性の材料が適している
事が判明した。また、カートリッジ発熱体を収納室を設
けた発熱機能付き容器へ装着する際に、これらの接触面
に対して非接触による気体が存在した場合は、熱伝導の
不拘−及び燃焼時のガス膨張を生じるので好ましくなく
、それらを防ぐためには装着時に密着性の良い薄板が適
していることが判明した。薄板においても必要以上の座
屈強度を有する物は、前記した密着性の問題あるいは装
着時に発熱機能付き容器を変形、を員傷させるために好
ましくなく、更に薄い箔状のものが最も好ましいことが
判明した。具体的には軟化温度、分解温度が低く、且つ
熱伝導度の悪いポリエチレン樹脂、塩化ビニール樹脂等
は好ましく無く、上記特性を有している材料としてはア
ルミニウム、銅、鉄、ステンレス等の金属類が好ましく
、その中で最も好ましいのは熱伝導度１００　Ｋｃａｌ
／ｎ、ｈｒ、ｄｅｇ以上を有し、且つ加工性の優れたア
ルミニウム箔であることが判明した。

以下に本発明のカートリッジ発熱体製作方法の一例を記
し、更に詳細について説明する。

先ず′、カートリッジ用の材料は、発熱剤等を内包する
ための形状に成型加工される。カートリッジの形状は、
通常円筒型に製作されるが、立方体あるいは長方体等の
ように発熱機能付き容器の発熱体収納室の形によって任
意に選択できる。円筒型に成型する場合の一例としては
、所要寸法の成型用雌型及び雄型を製作し、かかるカー
トリッジ用の材料をプレス等によって成型加工する。円
筒型カートリッジの全高は、通常自己燃焼性発熱体を圧
てん装着した後、かかる自己燃焼性発熱体を一体で包む
ためにその余裕部だけ高くされるが、自己燃焼性発熱体
を圧てん装着後、上部の蓋のみを別に製作して覆っても
よい。

カートリッジの中に自己燃焼性発熱体を圧てん装着する
手順としては、先ず断熱剤を圧てんし、次に発熱剤とそ
のほぼ中央部に位置するように発熱剤層着火部としての
導火線を立て圧てんする。その上に再度断熱剤を圧てん
した後、カートリッジ上部余裕代で包みプレス等によっ
て上部を平坦にする。この際に発熱剤層着火部としての
導火線は、実使用時の点火を容易にするためにカートリ
ッジより一部が露出しているのが好ましい。カートリッ
ジは自己燃焼性発熱体を完全に密閉する型でも良いが、
燃焼時に発生する若干の後ガスを外気に放出するために
は、上部に通気性があり、且つ発生する熱量より燃えな
い不燃紙等を充て、剤のこぼれを防止した後、一部開放
しておいてもよいし、剤のこぼれかないように数世から
数ミクロンの孔をカートリッジ自体の一部に必要数設け
てもよい。完全に密閉する型においては、空気中の酸素
による弊害が考えられる場合は不活性ガスで置換しても
よいが、最も好ましいのは真空にして圧てんする方法で
ある。

実使用時の際、カートリッジ発熱体は第２図に示すよう
に発熱体収納室を設けた発熱機能付き容器へ装着される
が、この装着にあたってはカートリッジ発熱体と収納室
との密着性を上げるためにプレス等によって圧てんする
のが好ましい。発熱体収納室を設けた発熱機能付き容器
へ装着されたカートリッジ発熱体は、離脱防止のために
固定されるが、その固定方法としては鉄等の金属よりな
る薄い板をＭ６として発熱体収納室にはめ込めば良い。

この際に、発熱剤層着火部としての導火線４は、使用時
の点火を容易にするためにＭ６より一部が露出している
のが好ましい。

点火は、Ｍ６より露出している発熱剤層着火部としての
導火線４をライター、マツチあるいは発火治具等によっ
て行なう。

［発明の効果］ 本発明は、発熱機能付き容器へ自己燃焼性発熱体を直接
圧てんしてきた従来の方法を、根底から変える全く新規
のカートリッジ発熱体に関するものである。

本発明のカートリッジ発熱体は、従来の発熱機能付き食
品の製造の際における発熱機能付き容器そのものの輸送
による物流システムの繁雑さ、及びそれに伴う衛生面確
保の困難さあるいは容器の破ｉ貝を、発熱体そのものの
輸送を可能にすることによって克服したばかりでなく、
更には発熱機能付き容器へ自己燃焼性発熱体を直接圧て
んすることによって生じる傷等を防ぐ事で、その安全性
を高めたことから、次世代の飲食物として期待される発
熱機能付き飲食類分野の発展に大きく貢献するものであ
る。

〔実　施　例〕

以下、実施例に基づいて本発明を説明する。

実施例　１ 厚さ２０μｍのアルミニウム箔を直径１５０埴の円形に
切断し、内径３９ＩＩＩ１１１、深さ３３ｍｍの円筒状
カートリッジをプレスにより作製した。

かかるカートリッジの中に、粒径３００メツシユパスの
酸化銅、２００メツシユバスの鉄及び１００メツシユバ
スのケイ素鉄が混合比４：４：２で混合された発熱剤２
５ｇを、中心部に導火線を装着した後、圧てんした。導
火線には、微小径の炭素繊維束に平均粒径３０ｕｍのケ
イ素鉄と平均粒径３ｕｍの四三酸化鉛を重量比で３ニア
の割合で混合した混合物を硝化綿をバインダーとして付
着させ、その先端に、平均粒径３０μｍのケイ素鉄と平
均粒径３μｍの四三酸化鉛と２００メツシユバスの二酸
化マンガン及　び２００メツシユバスの鉄粉とを重量比
率で２０．０％、４６．７％、１６．６％、１６．７％
の割合で混合した物をしよう他線をバインダーとして０
．２５ｇ付着させた物を用いた。断熱剤としてはバーミ
キュライトを用い、圧てんした。その後、アルミニウム
箔の上部余裕代で包み込み、軽くプレスすることにより
円柱状のカートリッジ発熱体を製作した。このカートリ
・ンジ発熱体を第２図に示した発熱体収納室を設けた発
熱機能付き容器に装着、圧てんし、蓋を取り付けた。実
用試験として、酒１８０ｃｃを内容物とし着火した結果
、１０°Ｃの酒が３分後には４５°Ｃに達した。

実施例　２ カートリッジの材質にステイール箔の２０μｍを用いる
以外は、実施例１と同様の方法でカートリッジ発熱体を
製作した。アルミニウム箔に比して加工性は劣るが、実
用試験において酒１８０　ｃｃを加熱した結果、１０°
Ｃの酒が３分後には４０゛Ｃに達した。

実施例　３ カートリッジとして厚さ０．５ｍｍのステイール薄板を
用い円筒型のカートリッジを製作する以外は、実施例１
と同様の方法で発熱剤層、断熱剤層及び発熱剤層着火部
としての導火線を圧てんした。

上部の蓋は同様の厚さ０．５ａｎのステイール薄板を用
い、導火線を露出させるために中央部に直径３皿の孔を
あけた後、円筒型カートリ・ンジの内壁に当たるように
はめ合せた。発熱体収納室を設けた発熱機能付き容器へ
の装着、圧てんの際に密着性を上げるために、更にその
上を２０μｍのアルミニウム箔で覆った。実用試験にお
いて酒１８０戚を加熱した結果、１０゛Ｃの酒が３分後
には３９°Ｃに達した。

比較例　１ 実施例１におけるアルミニウム箔に代えて塩化ビニール
を用いる以外は、実施例１と同様にしてカートリッジ発
熱体を製造した。ただし、この場合上部蓋は別に製作し
た。実用試験において酒１８０ｃｃを加熱した結果、塩
化ビニール類のカートリッジが溶融した形跡が認められ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は円柱型カートリッジ発熱体の縦断面図であり、
第２図はカートリッジ発熱体を発熱機能付き容器に装着
した場合の断面図である。 第３図は本発明の他の実施態様の断面図で、第３図（Ａ
）は、下部の断熱剤層厚さを上部断熱剤層厚さより薄く
することによって、内容物方向への熱伝導率を速めた例
、第３図（Ｂ）は、発熱剤層の全周囲に断熱剤層を配置
し、全周囲に均一に熱が伝えられるようにした例、第３
図（Ｃ）は第３図（Ｂ）に対して、側面及び下部方向に
熱を優先的に伝えるために断熱剤層の厚さを薄くした例
である。図において、ｌはカートリッジ、２は発熱剤層
、３は断熱剤層、４は発熱剤着火部としての導火線、５
はカートリッジ発熱体、６は蓋、７は発熱機能付き容器
、８は酒等の飲食物をしめす。 第１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　発熱剤層、断熱剤層、及び発熱剤層着火部から成る
   自己燃焼性発熱体が熱伝導性薄板からなるカートリッジ
   で内包されたことを特徴とするカートリッジ発熱体。 ２　熱伝導性薄板が、金属箔である特許請求第１項記載
   の発熱体。 ３　金属箔が、アルミニウム箔である特許請求第２項記
   載の発熱体。