JPH0236295A - 固形発熱体とその製造方法 - 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、水を添加することによって発熱作用を生じる
発熱体に係り、特に、飲食物等を簡便に加温調理する加
熱装置に収納される面形発熱体に関する。

（従来の技術） 店頭販売される調理済の食品やレトルト食品等の加熱調
理またはコーヒー、紅茶や日本酒等を、簡便に加温する
加熱源として、近時、加温容器内に飲食物とともに収納
する加熱装置が多用されている。この種の加熱装置は、
水を充填した氷袋と水和反応により発熱する発熱体とを
備えるもので、発熱体としては、生石灰〔水酸化力ルン
ウム（ＣａＯ）］が実用性、経済性の点から主に用いら
れている。そして、この生石灰は通常粉状もしくは顆粒
状のものを、吸水性に優れた不織布性の袋に充填したり
、断熱性を有する発熱体ケース等に収納して、氷袋の近
傍に配置するものである。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、この種の発熱体は、粉状もしくは粒状である
ことから、加熱装置に配置する場合、必然的に袋詰した
り容器に収納しなければならず、材料費や製作費の点で
不経済であった。また、発熱体の量は、加熱装置の熱量
に応じて増減するものであり、氷袋と共に、その体積は
無視し得す、加熱装置において発熱体の占めるスペース
が大きいと、被加熱物を収容する加温容器も必然的に大
形化するという不具合があった。さらに、生石灰等の発
熱体は、水の接触によって発熱作用を生じると共に、吸
水により膨張作用を生じるもので、発熱体が粉状もし、
くは粒状であると、当初よりも約２倍以上に体積が増加
する。従って、加熱装置には、膨脹分を吸収し得るスペ
ースを設けておく必要があり、このような加熱装置を備
える加温容器は上記の如く必然的に大形化する傾向にあ
った。

そして、加熱装置およびその収納容器が運搬中等におい
て傾斜される場合があると、内部の発熱体が片寄った状
態となるため、使用時には加熱装置における発熱の偏在
が生じ、被加熱物が均等に加熱されないという難点があ
った。加えて、発熱体に水が接触した際、粉状や粒状の
発熱体は水の吸収が早いことから、水和反応の始めより
終了までの時間が短くなり、発熱作用のコントロールが
困難であった。従って、被加熱物を適温のまま長時間保
温するための温度調節が難しいという問題も残されてい
た。

本発明は上記問題に濫みてなされたもので、発熱体を収
容するための材料を不要とし、加熱装置に配置する際の
収納スペースを小さくすることが可能で、しかも均等な
発熱作用を惹起し得ると共に、温度調節をも容易になし
得る固形発熱体を提供するもとを目的としている。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するためＣａａを主成分とし
、４０ないし１００ｔ／ｃｆｆｌの圧力にて固形状に成
形することにより、発熱体を固形発熱体としたことを特
徴としている。

（作　用） ＣａＯを４０ないし１００ｔ／ＣＩＩｔの圧力で固形状
に成形しているので、固形発熱体は、任意形状のブロッ
クに成型できる。従って、単体となるから、収納するた
めの袋や容器が不要となる。また、この固形発熱体は、
圧縮されて体積が小となっているので、氷袋と共に加熱
装置を形成する場合は、固形発熱体の占めるスペースが
小となる。さらに、固形発熱体は、ＣａＯを所定範囲の
圧力にて加圧しているので、吸水による体積の膨張は僅
かとなる。

加えて、水の吸収が徐々になされるから、発熱作用の継
続時間および温度設定を自在にコントロールし得るもの
である。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

本実施例に係る固形発熱体は、主成分として粉状や粒状
の生石灰（ＣａＯ（酸化カルシウム）〕を用い、４０な
いし１００ｔ／ｃｆの圧力にて加圧し、第１図に示すよ
うに、ブロック状に成型している。

そして、所定盪の水を充填した氷袋と共に断熱容器に収
納されて、主に加熱装置として利用可能となっている。

次に、固形発熱体の製造方法について説明する。

まず、粒径の異なる生石灰が用意される。このうち一方
は、粒径が０　、３　ｍｍの粉状ＣａＯであり、他方は
粒径が３〜５ｍｍの粒状ＣａＯである。

次に、この両ＣａＯは所要の熱量に応じて適量が混合さ
れる。この際の混合比は、重量比で前記粉状ＣａＯ　　
６に対し、粉状ＣａＯが４の割合である。

そして、この混合されたＣａＯは、加圧成形される。こ
の場合は、予め選定された任意形状の金型に、所定面の
混合ＣａＯを投入し、適当な加圧手段を用いて５５ｔ／
ｃａｔの圧力を加える。すると、ＣａＯが圧縮されて、
第１図に示すブロック状の固形発熱体１が得られる。

このようにして形成された固形発熱体１は、偏平で方形
、矩形および円形状等とされるが、ブロック状に限らず
チョコレート板状その他種々の形状に形成し得る。

続いて、本発明例と従来例との比較結果について説明す
る。

この比較例において体積比は、１００ｇのＣａＯをそれ
ぞれ試料とし、従来例は一般に普及している袋詰もしく
は発熱材ケース等に収納されるものであり、本発明例は
ブロック状に成形されたものである。そして、両者は同
一の条件下において、同量の反応水を接触させることに
より行われるが、その膨張時の体積比は、それぞれの膨
張作用が飽和点に達した際の測定値である。この結果は
、下表−１および第２図のグラフに示している。

表−１ 上記比較結果から明らか、なように、本発明の固形発熱
体は、従来例に比して加圧形成後の体積が約２となる。

また、水和反応における体積の膨張は、約２程度に抑制
されている。従って、被加熱物を加熱する加熱装置に配
置する際は、この固形発熱体を収納するためのスペース
を大きくする必要がない。しかも、水和反応による膨張
時を考慮したスペースは、小さくて済むから、加熱装置
を小形化できる。

なお、発熱温度については、第２図のグラフに時間経過
毎の温度分布を示している。図面において曲線Ａは従来
例、Ｂは本発明例である。

この測定値で自明のように、従来例Ａは、発熱体に反応
水が接触すると、発熱作用が直ちに開始され、数１０秒
間で１００℃を超過する。そして、１分後に最高温度と
なって、１１５℃に達するが、約２分後には温度が低下
しはじめる。さらに、６〜７分後には１００℃以下とな
り、約１０分後においては６０℃以下となる。

このように、従来例Ａは高温状態を長時間に亘って維持
できないため、この種の発熱体を使用した加熱装置によ
ると、被加熱物の保温は長時間維持できず、例えば、飲
食物の加熱調理においては、即席調理されるものに限ら
れる。

また、高温域までの発熱が急激に生じるため、加熱装置
における収納容器の内圧も急上昇する。

従って、この収納容器には相当な圧力が加わるから、こ
の圧力に耐える強度の容器が必要となる。

方、本発明例Ｂは、固形発熱体に反応水が接触しても、
発熱作用は急激に生じずして徐々になされ、１分半にな
って１００℃を超えるものである。そして、従来例に等
しい最高温度に達するのは、３分近くに到ってからであ
り、この状態は７分前後まで維持される。従って、１１
５℃をピークとした高温は約４分間続き、しかも１１０
℃を超える状態が１０分間も保たれる。

これは加圧成形前のＣａＯ中において、当初多数のポー
ラス細孔が存在しているが、加圧によりポーラスが破壊
されて、ＣａＯの分子結合が密になることに起因すると
考えられる。つまり、固形発熱体の組成が粗から密に変
化したことで、反応水の吸水時間が僅かに長くなるので
あり、これによって高温域に達するまでのウェイライン
グタイムが生じるものである。

上記のように本発明例Ｂは、高温状態を長時間に亘って
維持できるため、この固形発熱体を使用した加熱装置に
よると、被加熱物の適温処理は勿論、長時間の保温が可
能となるので、各種飲食物加熱調理に好適である。特に
、熱の通りが悪い被加熱物７ご有効であり、その他の物
にも適用可能であることから、利用範囲は格段に向上す
る。また、高温域までの発熱は徐々になされるので、加
熱装置における収納容器の内圧が急上昇する問題を軽減
でき、容器の強度に格別の注意を要しないものである。

ところで、本実施例の固形発熱体１は、上記のような実
験結果が得られたが、粉状もしくは粒状ＣａＯを適当に
混合して加圧したものでなく、種々の実験結果から確か
められた最適値であり、この他にも用途に応じて成形さ
れた固形発熱体の好ましい範囲の値が明らかとなった。

下記表−２はその結果を示す。

表−２ 上記表−２において示された実験結果において明らかに
されたことは、まず、粉状ＣａＯの粒径が０１諏以下に
なると、固形発熱体の吸水性が悪くなって、永和反応著
しく遅延することである。また、粒状ＣａＯの粒径が５
　ｍｔｏ以上になると、固形発熱体の保水性が悪くなり
、発熱時間が短くなって温度のコントロールが困難とな
る。

次に、粉状ＣａＯと粒状ＣａＯとの混合比が、粉状Ｃａ
０７に対し粒状ＣａＯ３より大になると、固形発熱体の
吸水性が低下する。一方、粉状ＣａＯが５に対し粒状Ｃ
ａＯが５である状態を超えて、逆に粉状ＣａＯが４に対
し粒状ＣａＯが６になると、保水性が低下するものであ
る。この際は、上記のように水和反応が遅延する一方、
発熱時間が短くなって、温度のコントロールが極めて難
しくなり、実用に適さないものとなる。

さらに、固形発熱体の加圧力が、４０ｔ／ａｎ（以下で
あると、粉状あるいは粒状ＣａＯ同士の結合が弱くなり
、吸水時における膨脹度が大きくなって飽和点における
体積が増加する。一方、１００ｔ／ｃｒ１以上であると
、吸水時における膨脹度は抑制されるが、ＣａＯ同士の
結合が強くなっているため、吸水性に劣り、充分な反応
熱が得られずして、加熱装置の発熱量が著しく低下する
ものである。

なお、本発明の実施例は、Ｃａ［］のみ用いて粉状およ
び粒状のものを適量混合したが、この例に限るものでは
なく、ＣａＯを主成分として！、１ｇＣｌやＣａＣ１等
を適量混合してもよい。この場合の混合比は、ＣａＯに
対して！、１　ｇ　ＣＩあるいはＣａＣ１を２０〜３０
重量％とするのが好ましい。これによって、前記ＣａＯ
のみを固形化した固形発熱体に比して、水和反応による
膨脹度がより抑制され、加熱装置の収納スペースをより
小とすることができる。また、固形発熱体は、加圧する
前に結合度を高めるためのバインダーを混和しておいて
もよいし、単体としての強度を高めるために、表面にコ
ーティングを施してもよい。さらに、この固形発熱体は
、組成材料の混合比および加圧等を種々変更できるので
、加熱装置の発熱量や高温域の継続時間等を任意に設定
することにより、飲食物等の加熱調理に限らず、医療用
メスその他医療器具の殺菌装置等に用いることができる
。また、従来に比して同一発熱量では、小形化が可能で
あるから、加熱装置およびその収納容器もコンパクトに
なる。従って、持ち運びが容易となるので、コンタクト
レンズの殺菌のような携帯用消毒器具にも適用可能であ
る。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明の固形発熱体は、ＣａＯを
主成分とし、所定範囲内の圧力にて固形状に成形するの
で、用途に応じて任意形状に成型できる。従って、この
固形発熱体は単体として使用し得るから、従来のように
発熱体を袋詰したり、発熱体ケース等に収納する必要が
なくなり、収納の為の材料が節約されて安価となる。

また、固形発熱体は、粉状もしくは粒状の発熱体に比し
て、同一の１では体積を約半分程度になし得るので、加
熱装置に収納する場合、固形発熱体の収納スペースを小
さくすることができ、加熱装置の小形化が可能となる。

そして、固形発熱体は、所定の圧力にて加圧成形されて
いるから、反応水に接触した際に生じる膨張時の体債は
、加圧しない従来の発熱体に比して小となる。これによ
り、加熱装置においては、膨脹分を吸収するスペースが
大幅に軽減され、加熱装置をコンパクトにし得て、その
収納容器においては比加熱吻の収容能力を高めることが
できる。

さらに、固形発熱体は、ブロック状等に成型し得るから
、その固形発熱体を備えた加熱装置が運搬中に傾いたり
振動を加えられても、原形を崩すことがないので、従来
のように発熱体が収納容器の一方に片寄る問題はない。

従って、使用時において固形発熱体から均等な発熱作用
が生じるので、この固形発熱体を備えた加熱装置は、被
加熱物をむらなく適温に加熱できる。

加えて、固形発熱体は、適当な混合比と加圧力によって
成形されるから、水和反応による発熱作用を徐々に惹起
させることが可能となる。従って、被加熱物に応じた加
熱温度や保温時間のコントロールが可能となり、被加熱
物を最適な状態で長時間保つことができる等優れた効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す固形発熱体の斜視図、第
２図は発熱温度の比較結果を示すグラフである。 １・・・固形発熱体 Ａ・・・従来例の発熱体 Ｂ・・・本発明例の固形発熱体

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＣａＯを主成分とし、４０ないし１００ｔ／ｃｍ
   ＾２の圧力にて固形状に成形された固形発熱体。
2. （２）ＣａＯを主成分とし、４０ないし１００ｔ／ｃｍ
   ＾２の圧力にて加圧成形する固形発熱体の製造方法。
3. （３）粉状のＣａＯと粒状のＣａＯとを混合し、４０な
   いし１００ｔ／ｃｍ＾２の圧力にて加圧成形する固形発
   熱体の製造方法。
4. （４）粒径が０．１ないし１ｍ／ｍの粉状ＣａＯと、粒
   径２ないし６ｍ／ｍの粒状ＣａＯである特許請求の範囲
   第３項記載の固形発熱体の製造方法。
5. （５）粉状ＣａＯと粒状ＣａＯとの混合比が、重量比で
   ５対５ないし７対３である特許請求の範囲第３項又は第
   ４項記載の固形発熱体の製造方法。