JPS6318105B2 - - Google Patents

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JPS6318105B2
JPS6318105B2 JP55069173A JP6917380A JPS6318105B2 JP S6318105 B2 JPS6318105 B2 JP S6318105B2 JP 55069173 A JP55069173 A JP 55069173A JP 6917380 A JP6917380 A JP 6917380A JP S6318105 B2 JPS6318105 B2 JP S6318105B2
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JP
Japan
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bag
oxidizing agent
reaction
reducing agent
pouch
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JP55069173A
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JPS56165856A (en
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Einosuke Muraki
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は火力を用いず加熱することのできるヒ
ーテイングマツトに関する。さらに詳しくは、酸
化剤と還元剤とが反応する際に発生する熱量を利
用する酸素ガスを必要としないヒーテイングマツ
トに関する。 登山、ハイキング、釣りなどの野外リクリエー
シヨンや観劇などに携帯したカン詰め、ビン詰
め、レトルトパウチ食品といつたいわゆるインス
タント食品や自動販売機で販売されるカン入りま
たはビン入りの飲料を加熱したいと切望すること
がある。しかし概してそのような場所では手軽な
加熱源がなく、加熱をあきらめて冷たいまま食べ
るか、または火をおこして加熱するしか方法はな
い。火力で加熱するばあいには当然ながら容器が
必要であり、道具が大きくなつてしまう。また、
鉄の空気(酸素ガス)酸化を利用するいわゆる化
学カイロでは発熱の到達温度が低く(せいぜい約
65℃)であり、しかも発熱の開始が遅く、食品な
どの加熱には使用できない。 本発明者はいかなる場所でも手軽に物体を加熱
せしめることのできる携帯可能な加熱体を提供す
るべく鋭意研究を重ねた結果、袋体および該袋体
の内部にある小袋体からなり、袋体および小袋体
のいずれか一方に酸化剤を他方に還元剤を封入
し、かつ酸化剤または還元剤の少なくとも一方を
溶液や懸濁液などの溶媒系にし、該小袋体を破る
ことによつて酸化剤と還元剤とを反応せしめ、そ
の反応によつて生ずる熱を利用することによつて
被加熱物体を加熱することができることを見出
し、本発明を完成した。 本発明において利用する酸化剤と還元剤との反
応によつて生ずる熱量は水を沸騰せしめるに充分
である。 本発明は、前記袋体および小袋体からなり、袋
体および小袋体のいずれか一方に酸化剤を他方に
還元剤を封入してなる携帯可能なヒーテイングマ
ツトに関するものであり、用いる酸化剤と還元剤
はつぎのものである。すなわち、酸化剤は
NaClO3、Na2Cr2O7、MnO2、H2O2およびサラ
シ粉よりなる群から選ばれた少なくとも1種であ
り、還元剤はCaSO3、Na2SO3、NaHSO3、エチ
ルアルコール、Znおよびホルムアルデヒドより
なる群から選ばれた少なくとも1種である。好ま
しい組合せとしては、NaClO3とCaSO3
Na2SO3およびNaHSO3;Na2Cr2O7とエチルア
ルコール;MnO2とZn;H2O2とホルムアルデヒ
ドまたはNa2SO3;サラシ粉とホルムアルデヒド
などがあげられる また酸化剤と還元剤との組合わせにより、触
媒、酸、アルカリなどの反応開始剤を必要とする
ばあいがある。反応開始剤の種類や量および酸化
剤と還元剤のいずれの方に配合するかなどは、酸
化剤と還元剤の組合わせや本発明のヒーテイング
マツトの使用対象によるが、通常それぞれの組合
わせに用いることのできる触媒、アルカリ、酸な
どを用いることができ、たとえば酸化剤として
Na2Cr2O7・2H2Oおよび還元剤としてエタノール
を使用するばあいにはエタノールの方へ硫酸を配
合し、MnO2とZn粉末との組合わせのばあいには
MnO2方へ塩化アルミニウムと炭素粉末を配合
し、またH2O2とホルムアルデヒドとの組合せの
ばあいにはホルムアルデヒドの方へ硫酸鉄を適当
量配合してもよい。 本発明における酸化剤と還元剤との反応は定量
的に進行し、熱量は熱力学的に発生する。 酸化剤および還元剤を用いる際、それらの少な
くとも一方を溶液または懸濁液の形態で用いる。
そのような形態にするときには、反応の進行が良
好となり、また発生する熱量を貯えることがで
き、さらに用いる溶媒の沸点で温度上昇が停滞す
るため、すばやく加熱することが可能となり、比
較的長時間加熱を持続することができ、また危険
なまでの高温になることを妨げることができる。
したがつて用いる溶媒としては、酸化剤と還元剤
と反応せずかつそれらの反応に関与しないこと、
劣化しないこと、比較的比熱の大きいこと、沸点
が加熱したい温度より若干高いこと、安価なこと
などの条件を満たす水が用いられる。 水は1という大きな比熱を有し、かつ100℃と
いう前記の被加熱物を加熱するのに適当な高さの
沸点を有しているほか、叙上の条件をすべて満し
ているため、本発明に用いる溶媒としては最適で
ある。 反応は小袋体を袋体の外部から圧迫などの適当
な力を加えて破ることにより開始せしめればよ
い。小袋体の破裂から発熱までには酸化剤や還元
剤の組合わせによつて異なるが通常若干の立ち上
り時間を有し、この時間を被加熱物への巻きつけ
時間として採用する。巻きつけ時間は約1〜5分
間、好ましくは2〜3分間あればよい。 しかし酸化剤と還元剤との組合わせによりある
温度以上にならなければ反応を開始しないものが
ある。たとえばNaClO3とアルデヒド類との組合
せのばあいには約20〜30℃にならなければ反応が
開始されず、したがつて冬期や山頂などでは反応
が開始されないおそれがある。そのようなばあい
には反応開始温度にまで系を上げてやらなければ
ならない。その方法としては外部から熱を加えて
もよいし、またあらかじめ低温でも反応して熱を
発生することのできる反応物質を袋体と小袋体に
分けて封入しておいてもよい。そのような予熱に
用いることのできる反応としては酸とアルカリの
中和反応があげられる。すなわち酸およびアルカ
リのいずれか一方を袋体に他方を小袋体に封入し
ておき、小袋体を破つたときまず酸とアルカリが
反応して中和熱を生じ、系の温度を上昇せしめて
酸化剤と還元剤の反応を誘発し、それによつて生
ずる熱で被加熱物を加熱するのである。用いる酸
としては、たとえば塩酸、硫酸、酢酸などがあげ
られ、アルカリとしては水酸化ナトリウム、水酸
化カルシウム、酸化カルシウムなどがあげられ
る。中和熱による温度上昇は局部的なものでよ
く、一旦酸化剤と還元剤が反応し始めると連鎖的
に反応が進行する。したがつて用いる酸とアルカ
リの量は、系の一部を酸化剤と還元剤の反応開始
温度にまで上昇せしめうる量で充分である。 本発明において用いる酸化剤と還元剤の反応に
よつて生ずる熱量は、水を沸騰するのに充分なも
のである。しかしながらそのために、溶媒として
の水をも沸騰せしめて袋体を破裂せしめるおそれ
が生ずる。一般に酸化剤と還元剤との反応は短時
間で一気に進行するため、量的な調整では反応を
調節できない。そのため反応系のPHを調節するこ
と、および触媒の利用、固体酸化剤(還元剤)の
粒径の大きさなどで反応を抑制して沸騰を抑えれ
ばよい。 たとえば酸化剤としてNaClO3を、還元剤とし
てNaHSO3、Na2SO3およびCaSO3・2H2Oを用
い、反応開始剤としてCaCl2を用いたばあい反応
はつぎのように進行し熱を発生する。 このように酸化剤は酸の存在下で強力な酸化力
を発揮するのであるが、温度が上昇すると
H2SO3はH2OとSO2に分解し気散してしまい、反
応系の酸化されるSO2の量が減少するためPHが上
昇し、したがつて酸化剤の酸化力が低下して反応
を抑制することができる。 このように酸化剤の酸化力におよぼすPH依存
性、触媒の利用、還元剤(酸化剤)の粒径による
反応性の相違などにより、反応速度(すなわち発
熱速度)を調節することができる。反応により発
生するH2OやSO2または加熱により蒸散する水蒸
気などは、溶媒として多量に存在する水に容易に
溶解するため袋体を破裂させるほどの圧力を生ず
ることはなく、したがつて本発明のヒーテイング
マツトは安全なものである。 また別の手段として、系全体の熱容量を大きく
すればよい。たとえば前記溶媒の沸点より低い融
点を有し、反応に関与せずかつ劣化しない化合物
を蓄熱剤として適当量配合して立ち上がり時間を
調節すればよい。 用いる蓄熱剤としては、たとえばナフタレン
(融点80℃)、ステアリン酸(融点71.5〜72℃)、
パルミチン酸(融点63〜64℃)、流動パラフイン
(融点60〜80℃)などがあげられる。配合量は、
巻きつけ時間が前記のごとく約1分以上になるよ
う適宜選択すればよい。 つぎに叙上のような酸化剤、還元剤、溶媒や蓄
熱剤を封入する袋体および小袋体について説明を
する。 袋体は内容物と反応せずまた内容物が外部に漏
出せず、かつ加熱により融解または劣化しないも
のであればいかなる形状でも材質でもよい。本発
明の好ましい実施態様においては、袋体中には酸
化剤または還元剤のいずれか一方を溶媒と共に封
入する。 小袋体は袋体の内部に存在し、かつ袋体の外部
から力を加えることにより破ることのできるもの
であれば、形状および材質はとくに限定されな
い。本発明の好ましい実施態様においては、小袋
体中には容積の小さいものまたは液状のものを封
入する。 たとえば、袋体の材質としてはポリプロピレ
ン、ナイロン、テトロンなどが好ましく、それら
の単一フイルムまたはラミネートフイルムで袋体
を作製すればよい。ラミネートフイルムはピンホ
ールの形成の問題からナイロンまたはテトロンを
外層にするのが好ましい。小袋体の材質としては
たとえばポロエチレン、ポリプロピレンなどのポ
リオレフインなどがあげられる。 叙上のように構成された本発明のヒーテイング
マツトの使用に際しては、まず袋体の外部から加
圧して内部の小袋体を破り、ついで巻きつけ時間
内に被加熱物に装着するか、または被加熱物内に
投入する。被加熱物内に投入したばあいには、ヒ
ーテイングマツトからの熱伝導は一層良好とな
り、加熱時間を短縮できるという効果が奏され
る。被加熱物が所望の温度に達すれば適宜ヒーテ
イングマツトを取りはずせばよい。したがつて被
加熱物の加熱温度は、ヒーテイングマツトと被加
熱物とを接触せしめている時間によつて調節でき
る。 以上、主として食品加熱用のばあいについて説
明したが、もとよりそれらに限定せられるもので
はなく、本発明のヒーテイングマツトはたとえば
バツテリーの凍結防止とか蓄熱型アンカなどの用
途に対して本発明の精神を逸脱しない範囲におい
て種々の加熱を目的とする用途に適用することが
できる。すなわち、本発明を適用しうる好適な対
象物としては、たとえば缶入りやビン入りの飲料
や食品、レトルトパウチ食品など、さらに蓄熱型
アンカなどの暖房器具、バツテリーの凍結防止具
などがあげられる。 つぎに実施例をあげて本発明のヒーテイングマ
ツトを説明する。 実施例 1 ポリエチレン製の小袋体にNaClO312.6gおよ
びCaCl25.8gと水50mlを封入し、この小袋体をポ
リプロピレンにナイロンを積層したラミネートフ
イルムで作製した袋体に内封すると同時に該袋体
内にCaSO3・2H2O50g、Na2SO33.25g、
NaHSO31.44gおよび水100mlを封入して密閉し
た。 被加熱物としてはガラスコツプに入れられた0
℃の水250mlを用いた。 まずヒーテイングマツトの袋体の外側から指で
小袋体を強く加圧すると小袋体のみが破れた。た
だちにこのヒーテイングマツトをガラスコツプに
巻きつけ、該ヒーテイングマツトをコツプから離
れなくするためにダンボール紙で包み、その上か
らセロハンテープで止めた。 小袋体を破つてから15分後、ガラスコツプに巻
きつけてから10分後にガラスコツプ内の水は80℃
となつた。小袋体を破つてから約40分後にヒーテ
イングマツトの温度が低下し始めたが、そのとき
までおよびそれ以後とも袋体には何ら異常は認め
られなかつた。 実施例 2 容量500mlのデユワビン25℃の水300mlを入れ、
反応開始剤として濃硫酸22.2mlついで還元剤とし
てエチルアルコール16mlを加えた。この水溶液に
酸化剤としてNa2Cr2O730gを加え、混合物の温
度を測定した。 発熱は2分後に始まり、5分後に63℃にまで上
昇し、以後定常状態となつた。この温度差から発
熱量を計算したところ、12.5Kcalであつた。 実施例 3〜6 第1表に示すような酸化剤、還元剤および反応
開始剤の種類と量および水の量を用いたほかは実
施例2と同様にして発熱量を求めた。それらの結
果を第1表に示す。
【表】 比較例 1 ポリエチレン製の小袋体に酸化剤として15%塩
化第二銅水溶液および15%塩化カルシウム水溶液
を等量ずつ合計150g封入し、この小袋体をポリ
プロピレンのポリエチレンラミネートフイルム製
の袋体(130mm×250mm)に入れ、さらに該袋体中
に還元剤としてアルミニウム板(30mm×10mm×2
mmの短冊状にしたもの)40gを入れ袋体を密封し
た。 ついで袋体の外側から内袋体を強く押圧して小
袋体を破り、酸化剤溶液とアルミニウム板を接触
させて反応を開始させた。このものを実施例1で
用いたものと同様の被加熱物(0℃の水250mlの
入つたガラスコツプ)に巻きつけるようとした
が、その作業中に袋体が大きく膨張して破裂し
た。破裂までに要した時間は約30秒間であつた。 この袋体の膨脹、破裂の原因は、塩化第二銅と
アルミニウムとの反応によつて生ずる水素ガスに
よるものであつた。 比較例 2 ポリプロピレンのポリエチレンラミネートフイ
ルム製の袋体(130mm×250mm)中に比較例1と同
じアルミニウム板40gを入れ密封したのち、袋体
の角を1カ所切り取り(長さ10mm)、この口から
比較例1と同様に調整した酸化剤溶液150gを注
入した。直ちに反応が開始され、激しく発生した
水素ガスは切り取り口から抜けていつた。 このものを実施例1と同様にして酸化剤溶液が
出ないように被加熱物(0℃の水250mlの入つた
ガラスツプ)に巻きつけて固定し、ガラスコツプ
内の水温の経時変化を調べた。その結果、ガラス
コツプ内の水温は徐々に上昇はしたがその速度は
遅く、1時間後に14℃、6時間後にようやく最高
温度に到達したが、その温度も39℃と低いもので
あつた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 水密性の袋体および該袋体の内部にある小袋
    体からなり、袋体および小袋体のいずれか一方に
    NaClO3、Na2Cr2O7、MnO2、H2O2およびサラ
    シ粉よりなる群から選ばれた少なくとも1種の酸
    化剤が、他方にCaSO3、Na2SO3、NaHSO3、エ
    チルアルコール、Znおよびホルムアルデヒドよ
    りなる群から選ばれた少なくとも1種の還元剤が
    封入されており、かつ酸化剤または還元剤の少な
    くとも一方が水溶液または水性懸濁液の形である
    酸素ガスを必要としないヒーテイングマツト。 2 前記袋体がポリプロピレンフイルム、ナイロ
    ンフイルム、テトロンフイルムおよびそれらのラ
    ミネートフイルムよりなる群から選ばれた1種で
    作製されてなる特許請求の範囲第1項記載のヒー
    テイングマツト。 3 前記小袋体がポリエチレンフイルムで作製さ
    れてなる特許請求の範囲第1項または第2項記載
    のヒーテイングマツト。
JP6917380A 1980-05-23 1980-05-23 Heating mat Granted JPS56165856A (en)

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JPS56165856A JPS56165856A (en) 1981-12-19
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6116231A (en) * 1998-02-11 2000-09-12 Tempra Technology, Inc. Liquid heat pack

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52113383A (en) * 1976-03-19 1977-09-22 Sunao Higashijima Exothermic agent

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JPS56165856A (en) 1981-12-19

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