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1. Gebiet
der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Heizmedium
und dessen Verwendung. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Heizmedium
mit gepulvertem Aluminium und gepulvertem Calciumoxid in einem speziellen
Mischverhältnis, und
ein Verfahren zur Verwendung des Heizmediums durch in Kontakt bringen
mit Wasser. Das Heizmedium dieser Erfindung ist nützlich für eine Apparatur,
welche Temperaturen von näherungsweise
100°C für wenigstens
20 Minuten erfordert, zum Beispiel eine Heizapparatur eines Heiz-Kochgefäßes für Lebensmittel
in Notfällen
oder eine Feldration.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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In jüngster Zeit ist der Gebrauch
von Lebensmitteln gestiegen, welche in situ erhitzt und warmgehalten werden
mittels eines Heizmediums, das in ein Heiz-Kochgefäß eingebaut ist, in welchem
Lebensmittel für
Notfälle,
Flüssignahrung
wie „Sake" und so weiter oder
verschiedene Arten von Feldrationen, wie Mittagessen und so weiter
enthalten sind.
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Für
die Heizapparatur wurden verschiedene Arten vorgeschlagen, welche
sich eine exotherme Reaktion einer chemischen Verbindung zu Nutze
machen, welche grob in drei Typen klassifiziert werden: Ein Typ macht
sich die Additionsreaktion von Wasser zu einem Oxid zu Nutze, der
andere Typ macht sich die Reaktion eines Metalls mit einer Säure zu Nutze,
und ein wieder anderer Typ macht sich die Additionsreaktion von
Wasser zu einem anhydriden Salz zu Nutze.
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Das japanische Lebensmittel-Hygiene-Gesetz
sieht vor, dass eine Apparatur und ein Behältnis zur Aufbewahrung von
Lebensmitteln, welche für
den Handel verwendet werden, sauber und in hygienisch einwandfreiem
Zustand (Artikel 8) sein sollen und dass eine Apparatur und ein
Behältnis
zur Aufbewahrung von Lebensmitteln, welche schädliche und giftige Substanzen
enthalten und durch Berührung
mit Lebensmitteln einen schlechten Einfluss auf die menschliche
Gesundheit haben, nicht verwendet werden sollen (Artikel 9). Aus
diesem Grund wurden die Typen, welche Nutzen aus der Reaktion eines
Metalls mit einer Säure
oder aus der Additionsreaktion von Wasser zu einer Magnesium-Eisen-Legierung
ziehen, wegen Erzeugung eines charakteristischen Geruchs als bevorzugt
ausgewählt.
Man geht davon aus, dass dies auch für andere Länder als Japan gilt.
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Zusätzlich zur Regelung des Lebensmittel-Hygiene-Gesetzes,
gibt es einige Vorschriften für
die Feldration, welche in situ als transportables Lebensmittel oder
Feldration erhitzt und warmgehalten wird. So soll diese recht und
kompakt sein. Folglich sollten das Gewicht und/oder die Ausmaße des Heiz-Kochgefäßes durch
den Einbau der Heizapparatur in das Heiz-Kochgefäß nicht erheblich erhöht werden.
Und außerdem sollte
die Heizapparatur jederzeit Wärme
für eine
kurze Zeit durch eine einfache Handhabung an jedem Ort erzeugen
können,
den ein Benutzer erreichen kann.
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Aus den oben angeführten Gründen machen
gemäß der Regelung
des Lebensmittel-Hygiene-Gesetzes richtiges Gewicht und kompakte,
einfache Handhabung und Effizienz, und so die Art, wie man Nutzen
aus der Wärme
einer Additionsreaktion von Wasser mit Calciumoxid zieht, die Hauptsache
eines Heizmediums aus, welches in ein Heiz-Kochgefäß integriert
wird.
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Nebenbei gesagt, gibt es verschiedene
Arten in Form und Ausmaß für das Heiz-Kochgefäß, das heißt, ca.
200 cm3 mindestens und ca. 2000 cm3 höchstens.
Der vorliegende Erfinder führte
eine Tatsachenfeststellung über
die Zeit durch, die vom Öffnen
einer transportablen Nahrung bis zum Abschluss des Essens oder Trinkens
für „Sake" maximal benötigt wird,
wobei das Ausmaß davon
relativ klein ist, und einer Mittagessensbox, wie sie an einem Bahnhof
verkauft wird, mit relativ großem
Umfang. Als Ergebnis wurde herausgefunden, dass diese Zeit ca. 20
Minuten beträgt.
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Außerdem wurde herausgefunden,
dass ein transportables Mittagessen oder Lebensmitel aus dem Behälter bis
auf ca. 90° und
mehr erwärmt
werden sollten, um es je nach Inhalt fertig zuzubereiten. Da die
Wärmekapazität des Materials
des Heiz-Kochgefäßes selbst
gering ist, kann keine isolierende Effektivität des Heiz-Kochgefäßes selbst
erwartet werden. Und des weiteren haben wir herausgefunden, dass
das Heizmedium, welches in der Heizapparatur selbst genutzt wird,
die exotherme Reaktion veranlassen muss, um die maximale Temperatur
zu erreichen, und Einfluss auf das Maximieren der Zeit hat, welche
benötigt
wird, um von der maximalen Temperatur wenigstens bis auf Raumtemperatur
abzukühlen,
was Temperaturretentionszeit genannt wird.
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Wie vorher festgestellt, macht der
Typ, mit dem Nutzen aus der Wärme
einer Additionsreaktion von Wasser mit Calciumoxid gezogen wird,
die Hauptsache des in das Heiz-Kochgefäß integrierten Heizmediums aus.
Während
das Heizmedium, mit dem die Wärme
einer Additionsreaktion von Wasser mit Calciumoxid genutzt wird,
die Anforderungen des japanischen Lebensmittel-Hygiene-Gesetzes
erfüllt,
muss eine große
Menge Calciumoxid verwendet werden, um sofort nach der Reaktion
eine Temperatur von 90°C
und höher
zu erreichen, welche für
mindestens 20 Minuten gehalten wird, da der energetische Wert der
Reaktion von Wasser mit Calciumoxid gering ist, was wiederum zu
einer Erhöhung
des Gewichts und der Ausmaße
des Heiz-Kochgefäßes führt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Ein Gegenstand dieser Erfindung ist
es, die Temperatur eines Heizmediums schnell auf eine Temperatur
von 90°C
und darüber
zu erhöhen,
und diese Temperatur für
mindestens 20 Minuten beizubehalten, ohne das Gewicht und die Ausmaße eines
Heiz-Kochgefäßes erhöhen und
ohne eine große
Menge eines Heizmediums benutzen zu müssen, welches in einer Heizapparatur
eines Heiz-Kochgefäßes verwendet
wird.
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Ein anderer Gegenstand dieser Erfindung
ist es, die Temperatur eines Heizmediums, welches in einer Heizapparatur
des Heiz-Kochgefäßes unter
Reaktion von Wasser mit Calciumoxid verwendet wird, sofort nach der
Reaktion schnell auf eine Temperatur von 90°C und darüber zu erhöhen, und diese Temperatur für mindestens
20 Minuten beizubehalten, ohne das Gewicht und die Ausmaße eines
Heiz-Kochgefäßes erhöhen zu müssen und
ohne eine große
Menge Calciumoxid zu benötigen.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung
ist ein Heizmedium vorgesehen, welches in einen tragbaren Lebensmittelbehälter eingebaut
ist, und eine Heizfunktion besitzt, um die Temperatur des besagten
Heizmediums auf 90°C
und darüber
zu erhöhen
und diese Temperatur für
mindestens 20 Minuten beizubehalten. Das Heizmedium umfasst 70 bis
85% gepulvertes Aluminium und 15 bis 30% gepulvertes Calciumoxid,
bezogen auf das Gesamtgewicht des Heizmediums.
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Gemäß eines zweiten Aspekts der
Erfindung ist ein Verfahren zur Verwendung eines Heizmediums vorgesehen,
welches 70 bis 85% gepulvertes Aluminium und 15 bis 30% gepulvertes
Calciumoxid bezogen auf das Gesamtgewicht des Heizmediums, umfasst,
bei dem man: in einem ersten Reaktionsschritt das Heizmedium mit
einer gegebenen Menge Wasser in Kontakt bringt, um das gepulverte
Calciumoxid mit Wasser unter Entwicklung von Reaktionswärme und
Bildung von Calciumhydroxid umzusetzen, und in einem zweiten Reaktionsschritt
das gepulverte Aluminium mit dem im ersten Schritt gebildeten Calciumhydroxid
unter Bildung von Reaktionswärme
umsetzt, wobei man die Summe der im ersten und zweiten Schritt gebildeten
Reaktionswärmen
nutzt und den ersten und zweiten Reaktionsschritt kontinuierlich
in situ durchführt.
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Gemäß eines dritten Aspekts dieser
Erfindung ist ein Verfahren zur Verwendung eines Heizmediums vorgesehen,
welches im zweiten Aspekt dieser Erfindung beschrieben wird, wobei
die Menge des Wassers mindestens das Zweifache des Gewichts des
Heizmediums beträgt.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Als Resultat gründlicher Untersuchungen hat
der gegenwärtige
Erfinder herausgefunden, dass die genannten Probleme durch die Nutzung
von Aluminium in Verbindung mit Calciumoxid gelöst werden können.
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Folglich basiert diese Erfindung
auf den Ergebnissen der Untersuchung.
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Während
der gegenwärtige
Erfinder nicht an die Theorie gebunden sein möchte, ist nachfolgend eine Beschreibung
des Reaktionsmechanismus notiert zwischen der Reaktion von Wasser
mit Calciumoxid des ersten Schrittes und des Reaktionsmechanismus
zwischen der Reaktion von Calciumhydroxid, welches durch die Reaktion
von Calciumoxid mit Wasser im ersten Schritt gebildet wurde, mit
Aluminium im zweiten Schritt.
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Calciumoxid reagiert mit Wasser nach
der folgenden Reaktionsformel (1) zu Calciumhydroxid unter Entwicklung
von viel Reaktionswärme:
CaO + HO = Ca(OH)2 + 15.2 kcal (1)
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Der energetische Wert 15.2 kcal wird
durch 56.08 geteilt, was das molekulare Gewicht von CaO ist, um
271 cal/g zu erhalten.
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Resultierend aus Reaktion (1), wird
eine wässrige
Lösung
stark alkalisch präpariert
durch eine Hydrolyse von Calciumhydroxid.
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Auf der anderen Seite wird gepulvertes
Aluminium gemäß nachstehender
Reaktionsformel (2) schnell mit Calciumhydroxid zu Calciumaluminat
und Wasserstoff umgesetzt: 2Al +
3Ca(OH)2 = 3CaO·Al2O3
+ 3H2 ? (2)
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Die Reaktionswärme, die bei der Reaktion (2)
frei wird, entspricht ca. 47 kcal, die durch 13, das molekulare
Gewicht von Aluminium, geteilt wird, um ca. 3615 cal/g zu erhalten.
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Folglich können ca. 3886 cal Einheiten
an Wärme
durch die Nutzung von 1 g gepulvertem Calciumoxid und 1 g gepulvertem
Aluminium erhalten werden. Man könnte
denken, es wäre
besser, gepulvertes Aluminium ganz ohne Calciumoxid zu verwenden.
Da jedoch das Aluminium allein, in der Abwesenheit von Calciumoxid, nicht
mit Wasser reagiert, solange die Reaktionswärme nicht auf 100°C und darüber steigt,
ist die Reaktion von Calcium mit Wasser absolut erforderlich. Das
heißt,
dass gemäß dieser
Erfindung Zwei-Schritt-Reaktionen ausgeführt werden, wobei im ersten
Schritt Calciumoxid und Wasser miteinander reagieren, anschließend reagieren
Calciumhydroxid, welches im ersten Schritt gebildet wurde, und gepulvertes
Aluminium miteinander. Mit anderen Worten könnte man es so verstehen, dass
Calciumhydroxid, welches bei der Reaktion von Calciumoxid mit Wasser
umgesetzt wurde, als eine Art Initiator für die Reaktion von gepulvertem
Aluminium bei Temperaturen unter 100°C dient.
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Das Calciumaluminat, welches bei
der Reaktion (2) gebildet wurde, kann nicht durch eine einzige chemische
Formel dargestellt werden, sondern durch die Formeln CaO·Al2O3,
Ca3[Al(OH)6]2, 2Ca(OH)2·Al(OH)3·5/2H2O,
CaO· 2Al2O3
und so weiter. Aus diesem Grund sollte man verstehen, dass die chemische
Formel (2) eine der gängigen
Reaktionen von Aluminium mit Calciumhydroxid ist.
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Die erste wichtige Eigenschaft für das Heizmedium
dieser Erfindung ist, dass die Reaktionstemperatur schnell und sofort
nach dem ersten Reaktionsschritt, welcher die Reaktion von Calciumoxid
mit Wasser ist, auf eine Temperatur von 90°C und darüber steigt, und, dass diese
Temperatur für
mindestens 20 Minuten gehalten wird. Und die zweit wichtigste Eigenschaft
für das
Heizmedium dieser Erfindung ist, dass das Gewicht und die Ausmaße der Heizapparatur,
die in das Heiz-Kochgefäß eingebaut
ist, nicht erhöht
sind.
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Folglich, bestehen die Problemlösungen darin,
die verwendeten Mengen an gepulvertem Calciumoxid und gepulvertem
Aluminium auf einen spezifischen Bereich zu beschränken, bei
dem den bereits genannten verschiedenen Anforderungen und Konditionen
zur Erzeugung der bereits genannten Effekte begegnet wird.
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Gemäß Erfindung ist die Aufmerksamkeit
auf die Tatsache zu lenken, dass der energetische Wert von gepulvertem
Aluminium ca. 13 mal dem von Calciumoxid entspricht, und es ist
wichtig, als Hauptkomponente gepulvertes Aluminium und Calciumoxid
als Subkomponente für
das Heizmedium dieser Erfindung zu verwenden, um die Reaktionstemperatur
schnell auf 90°C
und darüber
zu erhöhen,
und diese für
mindestens 20 Minuten zu halten.
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Während
heutzutage Calciumoxid unterschiedlicher Grade käuflich zu erstehen ist, ist
es vorzuziehen, Calciumoxid mit möglichst wenigen Verunreinigungen
zu verwenden, um die Reaktionsrate zu beschleunigen und eine möglichst
hohe Reaktionswärme
zu erhalten. Aus diesem Grund enthält das für diese Erfindung verwendete
Calciumoxid 90% und mehr an CaO, 3,2% und weniger an Verunreinigungen
und 2,0% oder weniger an CO2. Mehr zu bevorzugendes Calciumoxid
enthält
93% und mehr an CaO, 3,2% und weniger an Verunreinigungen und 2,0%
und weniger an CO2. Das am meisten zu bevorzugende Calciumoxid enthält 95% und mehr
an CaO, 1,8% und weniger an Verunreinigungen und 0,9% und weniger
an CO2.
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Je kleiner die Korngröße des Calciumoxid-Granulats
ist, das bei dieser Erfindung verwendet wird, desto schneller ist
die Reaktionsrate. Dagegen, ist die kleinere Korngröße der Granulate
schwerer zu handhaben. Folglich liegt die am meisten zu bevorzugende
Partikelgröße von Calciumoxid,
welches in dieser Erfindung verwendet wird, zwischen 100 mesh (90%
und mehr von –150 μm) und 200
mesh (95% und mehr von –750 μm).
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Aluminium vom Typ I, II und III kann
für diese
Erfindung verwendet werden: Typ I enthält 99,7% oder mehr an reinem
Aluminiummetall, 0,8 bis 1,1 g/cm3 Füll- oder
Schüttdichte,
und eine Partikelgrößenverteilung, bei
der –330
mesh (–45 μm) 35 bis
60%, +330 mesh (+45 μm)
15 bis 30%, +235 mesh (+63 μm)
5 bis 15% und +140 mesh (+106 μm)
7> entsprechen; Typ
II enthält
99,7% und mehr an reinem Aluminiummetall, 0,8 bis 1,1 g/cm3 Füll-
oder Schüttdichte
und eine Partikelgrößenverteilung,
bei der –330
mesh (–45 μm) 40 bis
60%, +330 mesh (+45 μm)
15 bis 30%, +235 mesh (+63 μm)
15> und +200 mesh
(+75 μm)
10> entsprechen; und
Typ III enthält
99,7% und mehr an reinem Aluminiummetall, 0,8 bis 1,1 g/cm3 Füll-
oder Schüttdichte
und eine Partikelgrößenverteilung,
bei der –330
mesh (–45 μm) 70 bis
90%, +330 mesh (+45 μm)
30>, +235 mesh (+63 μm) 3> und +200 mesh (+75 μm) 2> entsprechen. Typ II
ist der am meisten zu bevorzugende bei dieser Erfindung, betrachtet
aus dem Gesichtspunkt der Reaktionsrate, der leichten Handhabung
und der Kosten.
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Die signifikanten Anforderungen zur
Spezifizierung jeweils der Menge von gepulvertem Calciumoxid und
gepulvertem Aluminium bei dieser Erfindung ergeben sich daraus,
dass die Zeit bis zum Beginn der exothermen Reaktion kurz ist, die
Summe des Heiz-Wertes groß,
die Temperatur von 90°C
und höher
für mindestens
20 Minuten gehalten werden soll, das Heizmedium dieser Erfindung
nicht das Gewicht und die Ausmaße des
Heiz-Kochgefäßes erhöhen soll
und die Menge von zugeführtem
Wasser möglichst
klein sein soll.
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Aus diesem Grund setzte der vorliegende
Erfinder die Menge an Wasser ca. zweifach der Menge des gesamten
Gewichts des Heizmediums mit gepulvertem Calciumoxid und das gepulverte
Aluminium, und kalkulierte jede Menge an gepulvertem Calciumoxid
und gepulvertem Aluminium, welche den bereits erwähnten, verschiedenen
Anforderungen gemäß der durch
Experimente bereits belegten, chemischen Kinetik genügen. Als
ein Ergebnis wurde herausgefunden, dass die Mengen von gepulvertem
Calciumoxid und gepulvertem Aluminium jeweils 15 bis 30% und 70
bis 85% gemessen am Gesamtgewicht des Heizmediums umfassen.
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Folglich sollte man verstehen, dass
eine Korrelation besteht zwischen jeder Menge an gepulvertem Calciumoxid
und gepulvertem Aluminium, der Reaktionsrate, der höchsten Temperatur
und der Reaktionszeit für
die höchste
Temperatur, genauso wie der Menge an Wasser, die zur Reaktion beigefügt wird.
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Das Heizmedium gemäß Erfindung,
welches gepulvertes Calciumoxid und gepulvertes Aluminium umfasst,
ist in eine nicht gewebte Stofftüte,
japanisches Papier, synthetisches Papier und so weiter verpackt,
mit einem festgelegten Gewicht pro m2, welches
anschließend
in eine wasserundurchlässige
Tüte aus
Aluminiumfolie oder dergleichen verpackt ist, um zu verhindern,
dass das gepulverte Calciumoxid in der Atmosphäre Feuchtigkeit entzieht, mit
der es reagieren könnte.
Zu seiner Nutzung wird das Heizmedium gemäß Erfindung, welches in der
wasserundurchlässigen
Tüte verpackt
ist, in ein geeignetes Gefäß gestellt,
in welches Wasser maximal in der zweifachen Menge des Gewichts des
Heizmediums gefüllt
wird.
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Folglich, umfasst die Erfindung ein
Heizmedium per se, welches 70 bis 85% gepulvertes Aluminium und
15 bis 30% gepulvertes Calciumoxid, gemessen am Gesamtgewicht des
Heizmediums, aufweist und ein Verfahren, zur Verwendung des Heizmediums,
mit Verwendung von Wasser, dessen Menge maximal der ca. zweifachen
Menge des Gewichts des Heizmediums entspricht.
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Des Weiteren kann das Heizmedium
dieser Erfindung verwendet werden, indem es in ein tragbares Heiz-Kochgefäß für Lebensmittel
integriert wird. Das Heiz-Kochgefäß, in welches
das Heizmedium dieser Erfindung integriert werden kann, ist mit
synthetischem Harz, wie zum Beispiel Polyvinyl-Chlorid, Polyethylen, Polystyrol,
Polyvinyliden-Chlorid, Polyethylen-Terephthalat, Polymethyl-Methacrylat, Nylon,
Polymethylpenten und dergleichen, mit Kunstharz behandeltem Aluminium,
mit mit Kunstharz behandeltem Papier, mit einer metallischen Dose
und/oder mit aus Metall und Kunstharz-Aluminium kombiniertem Material
hergestellt.
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Die am meisten zu bevorzugende Arbeitsausbildung
dieser Erfindung besteht darin, das Heizmedium, welches 70 bis 85%
gepulvertes Aluminium und 15 bis 30% gepulvertes Calciumoxid gemessen
am Gesamtgewicht des Heizmediums umfasst, im ersten Reaktionsschritt
mit Wasser in Berührung
zu bringen, welches ca. maximal das zweifache Gewicht des Heizmediums
ausmacht, um Reaktionswärme
und Calciumhydroxid zu erzeugen, und anschließend im zweiten Reaktionsschritt
das gepulverte Aluminium mit dem im ersten Reaktionsschritt gebildeten
Calciumhydroxid zu reagieren, um Reaktionswärme zu erzeugen und die Summe
der Reaktionswärmen
aus dem ersten und zweiten Reaktionsschritt zu nutzen.
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Die Erfindung wird durch die folgenden
Beispiele, Testbeispiele und Vergleichsbeispiele, detaillierter beschrieben,
die veranschaulichen, aber nicht als den Erfindungsbereich einschränkend verstanden
werden sollen.
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Beispiel
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Das in den folgenden Beispielen,
Testbeispielen und Vergleichsbeispielen verwendete, gepulverte Aluminium
war „ATOMIZ-ALUMI
VA-200" (Handelsbezeichnung),
käuflich
bei YAMAISHI METAL CO. zu erwerben, welches eine Metallreinheit
von 99,7% und mehr besitzt, 0,8 bis 1,1 g/cm3 Füll- oder
Schüttdichte
und eine Partikelgrößenverteilung,
bei der –330
mesh (–45 μm) 40 bis
60%, +330 mesh (+45 μm)
15 bis 30%, +235 mesh (+63 μm)
15> und +200 mesh
(+75 μm)
10> entsprechen.
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Das in den folgenden Beispielen,
Testbeispielen und Vergleichsbeispielen benutzte gepulverte Calcium
wurde von ARIGAKI MINING INDUSTRY CO. LTD. hergestellt, mit 200
mesh (95% und mehr von –75 μm).
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Der nichtgewebte Stoff, welcher in
den folgenden Beispielen, Testbeispielen und Vergleichsbeispielen verwendet
wurde, hatte ein Gewicht von 60 g/m2 eine
Dicke von 0,14 mm, ein Luftdurchlässigkeitsvolumen von 20 cc/cm2 und eine Heißsiegelstärke von 6.0 kg.
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Ein 1000 cc Glasgefäß mit den
Maßen
140 mm (Länge) × 750 mm
(Breite) × 115
mm (Tiefe) wurde mit Aluminiumfolie bedeckt, in die zwei Temperatursensoren
integriert waren, wobei die Spitze des einen Sensors nahe der Mitte
der Tiefe des Gefäßes positioniert
wurde und die Spitze des anderen in der Mitte des Heizmediums. 75
g des zuvor genannten gepulverten Aluminiums und 30 g des zuvor
genannten gepulverten Calciumoxids wurden zur Bereitung eines Heizmediums
gründlich
vermischt. Anschließend
wurden 35 g des Heizmediums in eine nichtgewebte Tüte mit den
Maßen
140 mm (Länge) × 450 mm
(Breite) × 4
mm (Tiefe) gegeben. Die Tüte
mit dem Heizmedium wurde auf den Boden des zuvor genannten Gefäßes gestellt,
in welches anschließend
80 ml Wasser hinzugefügt
wurden. Nach 30 Sekunden begann die exotherme Reaktion. Die Temperaturen
des Dampfes wurden kontinuierlich gemessen, um die höchste Temperatur
des Dampfes, die notwendige Zeit, um den Dampf von seiner höchsten Temperatur
auf 80°C
abzukühlen,
die Retentionszeit, und die höchste
Temperatur des mittleren Teils des Heizmediums zu erhalten.
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Beispiel 2
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Die Vorgänge aus Beispiel 1 wurden wiederholt,
mit der Ausnahme, dass 85 g gepulvertes Aluminium und 25 g gepulvertes
Calciumoxid verwendet wurden.
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Beispiel 3
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Die Vorgänge aus Beispiel 1 wurden wiederholt,
mit der Ausnahme, dass 95 g gepulvertes Aluminium und 20 g gepulvertes
Calciumoxid verwendet wurden.
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Die durch die Beispiele 1,2 und 3
erhaltenen Ergebnisse sind aus Tabelle 1 ersichtlich.
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Testbeispiel
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Der in den Beispielen 1, 2 und 3
erzeugte Dampf wurde gekühlt
und zur Analyse gesammelt. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind
aus Tabelle 2 ersichtlich.
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Die Ergebnisse aus Tabelle 2 belegen,
dass das Heizmedium dieser Erfindung keine Verunreinigungen, wie
Cd, Pb und dergleichen, enthält,
die auf das gepulverte Aluminium und das gepulverte Calciumoxid zurückzuführen wären.
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Vergleichsbeispiele 1,2
und 3
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Die Vorgänge aus den Beispielen 1 bis
3 werden wiederholt, mit der Ausnahme, dass gepulvertes Aluminium
und gepulvertes Calciumoxid in der Menge wie in Tabelle 3 dargestellt
verwendet werden, um die Vergleichsbeispiele 1, 2 und 3 zu erhalten.
Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind aus Tabelle 3 ersichtlich.
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Mit dem Ergebnis der Vergleichsbeispiele
1,2 und 3 lässt
sich beweisen, dass das Heizmedium, welches 6068 Gewichtsprozent
gepulvertes Aluminium und 3240 Gewichtsprozent gepulvertes Calciumoxid
umfasst, nicht das selbe Ergebnis erzielen kann, wie das, welches
durch das Heizmedium gemäß Erfindung
erzielt wird.
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Gemäß dieser Erfindung erhält man die
weiter unten erläuterten
Ergebnisse.
- (1) Gemäß Erfindung wird ein Heizmedium,
welches gepulvertes Aluminium mit einem hohen energetischen Wert
und gepulvertes Calciumoxid in spezifischem Mischverhältnis, umfasst,
mit Wasser in Berührung
gebracht, um in einem ersten Reaktionsschritt das gepulverte Calciumoxid
mit Wasser zur Erzeugung von Reaktionswärme zu Calciumhydroxid umzusetzen.
Anschließend
wird das gepulverte Aluminium in einem zweiten Reaktionsschritt
mit dem im ersten Reaktionsschritt erzeugten Calciumhydroxid umgesetzt, um
Reaktionswärme
zu erzeugen, und folglich kann die Summe der Reaktionswärmen aus
dem ersten und dem zweiten Reaktionsschritt, verglichen mit einem
herkömmlichen
Heizmedium, welches eine einzige Komponente Calciumoxid umfasst,
effizient genutzt werden.
- (2) Mit dem Heizmedium gemäß Erfindung
lässt sich
die Höchsttemperatur
von ca. 100°C
mit einer Reaktionsrate von 30 Sekunden erreichen, und diese Höchsttemperatur
lässt sich
für 20
Minuten halten, wobei nur eine relativ kleine Menge des Heizmediums
und Wassers gebraucht wird, zum Beispiel 70 cc Wasser für 35 g Heizmedium.
- (3) Da das Heizmedium gemäß Erfindung
ein leichtes Gewicht besitzt und nicht voluminös ist, trotz der Tatsache,
dass damit Temperaturen von ca. 100°C für 20 Minuten und länger gehalten
werden können,
erhöht es
das Gewicht und den Umfang eines Heiz-Kochgefäßes nicht merklich, selbst
wenn es in dieses eingebaut ist, woraus keine Nachteile für Lebensmittel
in Notfällen
und transportable Lebensmittel entstehen.
