JPH0454207Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電気とかガスとかの熱源のない場所
において、飲料やインスタント食品などを加熱す
るのに適した簡易な熱源に関し、さらに詳しくは
水と化学反応して発熱作用を生じさせることがで
きる携帯用発熱剤に関するものである。

（考案の背景及び従来技術） 野山あるいは海岸などの電気とかガスとかの熱
源のない場所において、インスタント食品（例え
ばインスタントラーメン）調理したり又は湯を沸
かしたりする際には携帯用ガスボンベあるいは石
油などを熱源とした携帯用コンロが重宝される
が、このような従来の携帯用ガスコンロ又は石油
コンロで使用される熱源では、それを燃焼させる
のに高価な器具（コンロ）が必要となり、しかも
その器具の持ち運び時や保管時などに大きなスペ
ースが必要となつて取扱いが不便であつた。又、
ガスとか石油とかの熱源では、発熱時に火となる
ので火災の危険が生じるという問題もあつた。

ところで、本考案者等は、ある物質と水とを混
合させることによつて両者を化学反応させ、その
化学反応時に生じる発熱作用により、飲料あるい
はインスタント食品など少量の被加熱物を加熱す
ることができるようにした発熱剤について鋭意研
究・開発を行つている。

従来から、水と化学反応して発熱作用を生じる
させる発熱剤としては、酸化カルシウムがよく知
られている。この酸化カルシウムは、それに水を
加えると両者の化学反応により高温蒸気が発生
し、その高温蒸気のもつ凝縮潜熱で被加熱物を加
熱し得るという作用を有する。

第５図及び第６図には、第２図に示す実験装置
を使用し、発熱体として酸化カルシウムのみを用
いた場合の、発熱体中の温度変化グラフ（第５
図）と被加熱体の温度変化グラフ（第６図）とを
示している。この第５図および第６図に示す各温
度変化グラフは下記の条件に基づいて行われた結
果である。

発熱剤Ｘ： 発熱体５として酸化カルシウム
180ｇを透水性のある不織布製袋６で被包
したものを使用 反応容器１： 縦100mm、横100mm、高さ110mm
程度の紙箱製容器 被熱処理容器３ 反応容器１の口縁部に掛止さ
れる面積を有し且つ40mm程度の深さを有す
るアルミニウム製の鍋（蓋４つき） 反応水W₁：温度18℃で水量145ml 被加熱水W₂：温度18℃で水量300ml そして、反応容器１内に発熱剤Ｘを置き且つ発
熱体５中に温度計T₁を差し込んでセツトしてお
き、次に反応容器１に反応水W₁を投入した後、
反応容器１の口縁部に被加熱水W₂入りの被熱処
理容器３を載置し、被加熱水W₂中に温度計T₂を
セツトして、発熱体５中の温度R₁と被加熱水W₂
の温度R₂とを30秒ごとに計測したものである。

第５図の発熱体温度変化グラフをみると、反応
水W₁を反応容器１内に投入した直後に発熱体５
中の温度R₁が短時間で急速に上昇して、１分を
少し経過した時点で230℃程度の高温度まで達し、
その後、比較的急速に温度低下することがわか
る。このことから、発熱体として酸化カルシウム
のみを用いたものでは、反応水投入後にその水が
ごく短時間の間に発熱体の中心部にまで浸透し
て、反応水投入直後から多量の発熱体が同時に水
と化学反応し（このとき集中して多量の高温蒸気
が発生する）、短時間（例えば１分30秒程度）の
うちに発熱体のほとんどが全量が集中して化学反
応を完了してしまうものと推測される。他方、第
６図の被加熱水温度変化グラフをみると、反応水
投入後の比較的早期に被加熱水W₂の温度上昇が
開始するが、最高温度（約５分経過後）が約78℃
までしか上がらなかつた。

以上の実験結果から、発熱体５として酸化カル
シウムのみを用いたものでは、反応水W₁の投入
後、比較的短時間のうちに発熱体５の全量が集中
して化学反応を起こし、反応水投入時点から短時
間のうちに多量の高温蒸気が出つくしてしまい、
反応水投入当初は発熱体による発熱作用は活発で
あるものの、その発熱作用は短時間で終了又は極
端に減衰してしまうものと考えられる。

（考案が解決しようとする課題） ところが、発熱体として酸化カルシウムのみを
用いたものでは、上記実験結果からわかるよう
に、発熱体と水とを混合したときに、発熱体中の
温度が最高で230℃程度まで上昇してしまい、高
温度による危険性が高くなるとともに、発熱剤に
加水した直後から急速に両者の化学反応が進行
し、例えば反応容器１上に鍋３を載せるまで等の
調理のための準備時間中においても活発に高温蒸
気が発生してその高温蒸気が反応容器１の上部開
口から外部に流出するようになり、鍋３を持つた
手が高温蒸気に触れて火傷等の危険性が生じ、且
つ熱損失が大きくなる。又、酸化カルシウムが
180ｇ程度の量であれば、被加熱物を所望の温度
（例えばインスタントラーメンを調理する場合に
は水量300ml程度を温度90℃以上まで上げる必要
がある）まで加熱することができず、例えば、山
野などにおいてインスタント食品調理用の発熱剤
として利用するには改良すべき余地が多少ある。
尚、１個当たりの発熱体（酸化カルシウム）の量
や増やせば、被加熱物を所望の高温度まで加熱す
ることは可能であるが、そのように１個当たりの
発熱体を増量すれば化学反応時における発熱体中
の最高温度がさらに高くなることが予想され、危
険度が一層高くなるとともに、コスト高になると
いう問題もある。

そこで、本考案は、山野等の熱源のない場所に
おいても簡易な熱源として利用でき、且つ発熱時
に発熱体自体の温度が必要以上の高温度まで上が
らないようしに（安全性を確保し）、さらに発熱
開始時刻を遅らせることができるとともに、長時
間に亘つて発熱作用を持続させることができるよ
うにした携帯用発熱剤を提供しようとするもので
ある。

（課題を解決するための手段） 本考案は、かかる課題を解決するための手段と
して、水と化学反応して発熱する主発熱剤として
の酸化カルシウムに、前記水と前記酸化カルシウ
ムとの混合時に発熱開始時刻を遅らせる作用をす
る炭酸水素ナトリウムと、前記水と前記酸化カル
シウムとの混合時に両者の化学反応速度を遅らせ
る作用をする石こうとを配合し、それらの配合物
質からなる発熱体を所定量だけ透水性のある材料
で被包していることを特徴とするものである。

（作用） 本考案の携帯用発熱剤によれば、主発熱剤とし
ての酸化カルシウムに炭酸水素ナトリウムと石こ
うとを適宜配合し、それらの配合物質からなる発
熱体を所定量だけ透水性材料で被包して形成して
いるので、持ち運びに便利で且つそのままの状態
で水を加えるだけで発熱するようになる。又、炭
酸水素ナトリウムの作用により水と酸化カルシウ
ムとの化学反応時にその発熱開始時刻を遅らせる
ことができ、又石こうの作用により水と酸化カル
シウムとの化学反応を緩和させて長時間に亘つて
発熱作用を持続させることができるとともに反応
開始後に発熱体が異常高温となることを抑止する
ことができる。

（考案の効果） 異常のように、本考案の携帯用発熱剤によれ
ば、主発熱剤としての酸化カルシウムに炭酸水素
ナトリウムと石こうとを適宜配合し、それらの配
合物質を所定量だけ透水性のある材料で被包して
形成しているので、持ち運びに便利でしかもその
使用にあたつては単に水を加えるだけで発熱作用
を起こさせることができ、山野などの火とか電気
とかの熱源のない場所においても簡易な熱源とし
て手軽に利用できる。又、主発熱剤（酸化カルシ
ウム）に発熱開始時刻を遅らせる作用をする炭酸
水素ナトリウムを配合しているので、加水後に発
熱反応が開始されるまでの時間を遅延させること
ができ、加水後における調理のための準備時間
（例えば、反応容器上に鍋を載せる等の準備時間
など）を確保できる。従つて、反応容器内におい
て、炭酸カルシウムと水との化学反応時に発生す
る高温蒸気が活発に上昇する前に鍋をセツトする
こができるので、鍋を持つ手が高温蒸気に触れる
危険性が少なくなるとともに熱損失を少なくする
ことができるという効果がある。又、主発熱剤に
化学反応を緩和させる作用をする石こうを配合し
ているので、加水後に主発熱剤（酸化カルシウ
ム）が徐々に化学反応を起こすようになり、一定
量の酸化カルシウムであつても長時間に亘つて一
定量の発熱量を持続させることができる。その結
果、加熱媒体となる高温蒸気を長時間に亘つて発
生させて被加熱物に対する熱効率を向上させるこ
とができるとともに、発熱体自体の温度が異常高
温（例えば100℃以上）まで上昇するのを抑制で
きて安全性が確保されるという効果がある。

（実施例） 以下、第１図ないし第４図を参照して本考案の
好適な実施例を説明する。

第１図には本考案実施例の携帯用発熱剤Ｘが示
されているが、この携帯用発熱剤Ｘは、主発熱剤
としての酸化カルシウム（CaO）と、炭酸水素ナ
トリウム（NaHCO₃）と、石こう（CaSO₄１／
2H₂Ｏ）とを、250：10：22の割合で配合してな
る発熱体５を、203ｇ（酸化カルシウムが180ｇ、
炭酸水素ナトリウムが７ｇ、石こうが16ｇ含まれ
ている）だけ透水性のある不織布製の袋６で被包
して構成されている。尚、酸化カルシウムと炭酸
水素ナトリウムと石こうとの配合割合は、熱効率
の面からは上記配合割合が好適であるが、上記配
合割合では、酸化カルシウムの割合が全体の88.6
％となつて、法規上、危険物として取り扱われる
ため、一般の需要者向けには、酸化カルシウムの
割合を危険物としての規制を受けない80％未満
（例えば79.5％）とすることもできる。又、発熱
剤１袋当たりの酸化カルシウムの量は、この実施
例では、例えばインスタントラーメン１個分を加
熱調理するため水量（300ml）を温度90℃前後ま
で高め得る程度の発熱量を有するように約180ｇ
程度に設定されている。尚、１袋内の発熱体の総
量は、用途に応じて増減させることもできる。

上記発熱体５中の酸化カルシウムは、水と混合
したときに、両者間において「CaO＋H₂Ｏ→Ca
（OH）₂＋カロリー」で示される反応式に基づい
て発熱反応が行なわれる。

上記発熱体５中の炭酸水素ナトリウムは、水と
酸化カルシウムとの混合時に主として両者間の発
熱開始時刻を遅らせる作用をするものであり、
又、上記発熱体５中の石こうは、水と酸化カルシ
ウムとの混合時に主として両者間の発熱反応速度
を緩和させる作用をするものである。以下、炭酸
水素ナトリウムと石こうとの作用について実験例
に基づいて説明する。

本実験は、第２図に示す実験装置を使用して行
つた。この第２図に示す実験装置は、従来技術の
項でも述べた通り、反応容器１（縦100mm、横100
mm、高さ110mm程度の紙箱製容器）と、被加熱水
W₂を収容するために被熱処理容器３（反応容器
１の口縁部に掛止される面積を有し且つ40mm程度
の深さを有する蓋４つきのアルミニウム製の鍋）
と、反応容器１内で発熱作用を起こす発熱体５中
の温度を測定する温度計T₁と、被加熱水W₂中の
温度を測定する温度計T₂とを備えている。

実験した発熱剤としては、本案実施例のものは
酸化カルシウム180ｇと炭酸水素ナトリウム７ｇ
と石こう16ｇとを配合したものを使用し、比較例
１として酸化カルシウム180ｇと炭酸水素ナトリ
ウム23ｇとを配合したもの、比較例２として酸化
カルシウム180ｇと石こう23ｇとを配合したもの
をそれぞれ使用している。尚、酸化カルシウム
180ｇのみを使用して場合の実験データは、従来
技術の項で述べた通り、第５図及び第６図に示し
ている。又、反応容器１内で発熱剤Ｘと反応させ
るべき反応水W₁の水量は145ml（温度18℃のも
の）、熱処理容器３内に収容される被加熱水W₂の
水量は300ml（温度18℃のもの）にそれぞれ設定
されている。

そして、この実験は、反応容器１内の底部にそ
れぞれ発熱剤Ｘを置き、その発熱剤中に温度計
T₁を差し込み、その状態で反応容器１内に反応
水W₁を投入し直ちに被加熱水W₂入りの鍋３を反
応容器１上に載置するとともに、被加熱水W₂中
に別の温度計T₂を差し込んで、30秒ごとに各温
度計T₁，T₂で計測された温度R₁，R₂を記録した
のが第３図及び第４図に示す各温度変化グラフで
ある。

第３図に示す発熱体温度変化グラフをみると、
本考実施例のものでは、反応水投入後、約１分間
は発熱体５中の温度は変化せず、１分経過後に急
速に温度上昇して反応水投入後、約２分30秒で発
熱体５中の温度が約97℃まで高められ、その後、
数分間（約３分間）は一定温度（97℃前後）に維
持された状態で発熱作用が継続され、その後、
徐々に発熱作用が減衰していることがわかる。
又、第４図に示す被加熱水の温度変化グラフをみ
ると、本案実施例のものでは、発熱体５の発熱作
用にやや遅れて被加熱水W₂の温度が変化してい
る。即ち、反応水投入後、１分30秒間は被加熱水
W₂の温度上昇はほとんど起こらず、その後、急
速に温度上昇して、反応水投入後、約４分経過後
に92℃（最高温度）程度まで高められしかもその
高温状態が数分間持続していることがわかる。

これに対して、比較例１のもの（発熱体５とし
て酸化カルシウム180ｇと炭酸水素ナトリウム23
ｇとを配合したもの）では、第３図の発熱体変化
グラフをみると、反応水投入後、１〜１分30秒経
過するまでは比較的穏やかに温度上昇するものの
（１分経過後には約33℃、１分30秒経過後には約
48℃まで上昇）、第５図に示す酸化カルシウム180
ｇのみの場合に比して発熱体全体として発熱開始
時刻が大幅に遅れ、反応水投入後約２分経過後に
おいて発熱体温度が約98℃まで達した。その後、
約２分間はほぼそのままの温度（98〜100℃程度）
を維持するが、その後（反応水投入後約４分経過
以降）は発熱体温度が徐々に上昇し、反応水投入
後約12分経過後には約140℃程度まで上昇したこ
とがわかる。このことより、比較例１のもので
は、炭酸水素ナトリウムの作用により、反応水投
入後において水と酸化カルシウムとの反応開始時
刻が遅延されているとともに両者間の化学反応が
緩和されていることがわかるが、反応水投入後約
２分から４分程度の間は発熱体の温度が所望の温
度範囲に維持されているものの、反応水投入後約
４分経過後から再度徐々に温度上昇し始め、最終
的には発熱体の最高温度が140℃を越える高温度
まで上昇してしまう。他方、この比較例１の発熱
体を使用した場合では、被加熱水温度を、第４図
に示すように最高で88℃程度までしか上昇させる
ことができなかつた。

又、比較例２の発熱剤（酸化カルシウム180ｇ
と石こう23ｇとを配合したもの）では、第３図の
発熱体温度変化グラフをみると、反応水投入後、
第５図に示す酸化カルシウムのみの場合よりは緩
やかではあるが比較例１のものより発熱体の温度
が早期に上昇していることがわかる。尚、この比
較例２のものでは、反応水投入後、約２分経過後
に発熱体温度が約96℃まで上昇し、その後はその
近辺の温度範囲を維持した状態で推移し、時間の
経過とともに徐々に温度低下していつた。又、こ
の比較例２の発熱剤を使用した場合では、第４図
に示すように被加熱水の温度が最高温度（約91
℃）に達するまでに反応水投入後約５分必要とし
ている。

ところで、この種の発熱剤を使用して、被加熱
物（水）を加熱する際には次の条件を達成できる
ことが好ましい。即ち、発熱体自体については、
反応水投入後、発熱が開始されるまでに、鍋３を
反応容器１上に載置する作業などの調理のための
準備時間が確保でき、且つ発熱体自体の最高温度
は安全性の面から、被加熱物を所望の温度まで高
め得る条件の範囲内で可及的に低い方が好まし
く、しかも一定量の発熱体を効率よく反応させる
（長時間に旦つて反応させる）ことが好ましい。
このような観点に立つて、上記の各実験データを
分析すると、本案実施例のものは、反応水投入
後、発熱体が発熱反応を開始するまでの時間を遅
らせる（約１分間）ことができ、又発熱自体の最
高温度を約98℃程度に抑制でき、しかもそのよう
に発熱体の最高温度を低く抑えた場合であつても
被加熱物（水）の温度を第６図に示す酸化カルシ
ウムのみの場合、あるいは比較的１，２の場合よ
りそれぞれ高温度まで高めることができた。れに
対して、発熱体として酸化カルシウムのみの場合
は、従来技術の項で述べた通り、安全性や熱効率
などの面で種々の欠点がり、又、比較例１及び２
のものでは、酸化カルシウムのみの場合に比して
安全性、熱効率の面でかなり改善された結果が得
られたものの、本案実施例のものに比べると、安
全性、熱効率の面でそれぞれ効果が小さいという
ことがいえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例にかかる携帯用発熱剤
の斜視図、第２図は発熱剤の作用効果を実証する
ための実験装置の縦断面図、第３図及び第４図は
本考実施例の携帯用発熱剤と比較例１，２の携帯
用発熱剤をそれぞれ使用した場合の各発熱体温度
変化グラフ及び各被加熱水温度変化グラフ、第５
図及び第６図は発熱体として酸化カルシウムのみ
を使用した場合の発熱体温度変化グラフ及び被加
熱水の温度変化グラフである。 ５……発熱体、６……透水性のある袋。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 水と化学反応して発熱する主発熱剤としての酸
   化カルシウムに、前記水と前記酸化カルシウムと
   の混合時に発熱開始時刻を遅らせる作用をする炭
   酸水素ナトリウムと、前記水と前記酸化カルシウ
   ムとの混合時に両者の化学反応速度を遅らせる作
   用をする石こうとを配合し、それらの配合物質か
   らなる発熱体５を所定量だけ透水性のある材料６
   で被包していることを特徴とする携帯用発熱剤。