JPH04177056A - 発熱体 - Google Patents
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- JPH04177056A JPH04177056A JP2304572A JP30457290A JPH04177056A JP H04177056 A JPH04177056 A JP H04177056A JP 2304572 A JP2304572 A JP 2304572A JP 30457290 A JP30457290 A JP 30457290A JP H04177056 A JPH04177056 A JP H04177056A
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- Cookers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、金属の酸化還元反応を利用する発熱体に関す
るもので１食品の加温又は加熱調理に当たって、安全で
かつ簡便に利用できるものである。
るもので１食品の加温又は加熱調理に当たって、安全で
かつ簡便に利用できるものである。
【従来の技術１
金属酸化熱を利用する発熱体については、以前より多く
の提案がある。 例えば、特公昭２７−５８２号、実公昭５８−２４１１
９号、特開昭６２−１７２８７号、特開昭６３−５１４
９１号、特開平１−２８４５８２号などがあり、これら
の提案はすべて鉄粉、アルミ粉、及びフェロシリコン粉
末の１種又は１種以上に、金属酸化物と過酸化物を混合
することが提案されている。 また特開平１−２８８２１８号については、フェロシリ
コン粉末にＦｅ、０３及びＣｕＯの１種以上で構成され
る発熱体が開示されている。 【発明が解決しようとする課題】 過酸化物が使用される従来技術は１発熱体の燃焼時に過
酸化物がＳｉと反応する以外に、熱分解されて酸素ガス
を遊離し、火花又は炎の原因となって容器外に噴出する
危険を有している。また、燃焼後の発熱体がこの遊離す
る酸素ガスのために海綿状となって激しく膨張する問題
点を有している。 上記、特開平１−２８８２１８号に記載のものは１発熱
体に過酸化物が使用されていないため、酸素ガスの遊離
は大巾に改善されているが、然し、酸素ガスの発生が完
全に停止されたわけではなく、燃焼後の発熱体の形状が
膨張したり、変形し、たりなどの問題点がなお残されて
いる。
の提案がある。 例えば、特公昭２７−５８２号、実公昭５８−２４１１
９号、特開昭６２−１７２８７号、特開昭６３−５１４
９１号、特開平１−２８４５８２号などがあり、これら
の提案はすべて鉄粉、アルミ粉、及びフェロシリコン粉
末の１種又は１種以上に、金属酸化物と過酸化物を混合
することが提案されている。 また特開平１−２８８２１８号については、フェロシリ
コン粉末にＦｅ、０３及びＣｕＯの１種以上で構成され
る発熱体が開示されている。 【発明が解決しようとする課題】 過酸化物が使用される従来技術は１発熱体の燃焼時に過
酸化物がＳｉと反応する以外に、熱分解されて酸素ガス
を遊離し、火花又は炎の原因となって容器外に噴出する
危険を有している。また、燃焼後の発熱体がこの遊離す
る酸素ガスのために海綿状となって激しく膨張する問題
点を有している。 上記、特開平１−２８８２１８号に記載のものは１発熱
体に過酸化物が使用されていないため、酸素ガスの遊離
は大巾に改善されているが、然し、酸素ガスの発生が完
全に停止されたわけではなく、燃焼後の発熱体の形状が
膨張したり、変形し、たりなどの問題点がなお残されて
いる。
本発明者等は、以上のような欠点を解決するために、高
温で安定な酸化物であり、かつ、Ｓｌに対して酸素の供
与体となり得るものについて種々試験検討を行なった結
果、本発明に到達したものである。 すなわち、本発明は金属粉末と金属酸化物粉末で圧縮成
形された発熱体において、金属粉末がフェロシリコンで
あって、金属酸化物は酸化第２銖（Ｆｅ２０３）粉末と
これより低次の酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３−ｘ但しＸ＝０．２
〜１．０）粉末の混合物であることを特徴とするもので
ある。 更に、フェロシリコン粉末が２０〜３５重量部、酸化第
２鉄粉末が１０〜５０重量部、及び低次の酸化鉄粉末が
２０〜６０重量部である発熱体、及び、低次の酸化鉄は
Ｆｅ２０３−□におけるＸ値が約０．３３の四三酸化鉄
（Ｆｅ、 ｏ、 ）が主体である発熱体が上記課題を解
決し得ることを見出したのである。 本発明に使用されるフェロシリコンは、Ｓｉ含有量７５
％以上、平均粒径２０μ以下、好ましくは１０μ以下が
望ましい。フェロシリコンの平均粒径が２０μ以上とな
ると着火が困難となり、円滑な燃焼が不可能となる。ま
た、フェロシリコンの添加量は２０〜３５重量部が好適
で、２０重量部以下の場合は燃焼が断続的となり円滑に
燃焼が進行しないことが生じ、また、３５重量部以上と
なると単位重量当たりの発熱量が低下することになり好
ましくない。 また、使用される酸化第２鉄は、Ｓ、 Ｃ１、ｓＯｌな
どガス化する不純物が少なく、粉末粒子径が１０μ、
′好ましくは５μ以下が好適である。Ｆｅ２Ｏ，の
添加量は１０〜５０重量部が適切で、１０重量部以下で
は成形体の強度が低下する傾向となり、５０重量部以上
ではＦｅ、０３−１の添加効果が減退する結果となる。 更に、本発明に使用される低次の酸化鉄であるＦａ、０
３−エはＦｅ、０３を部分還元して容易に得られ、また
二価Ｆｅを中和酸化して得られるもの、その他、天然の
低次酸化鉄鉱石を微粉末化したものなど幅広く利用でき
るが、本発明では特に安価で容易に入手できるマグネタ
イト、すなわち、Ｆｅ２Ｏ，−エのＸ値が０．３３近辺
の酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）が最も好ましい。 その他のＦｅ３Ｏ４の使用条件としては、Ｆｅ２Ｏ，と
同様に高温でガス化する不純物が少なく、粉末粒子径が
１０μ、好ましくは５μ以下が好ましい、 Ｆｅ３Ｏ
４の添加量は２０〜６０重量部が好適で、２０重量部以
下では効果が不充分であり、６０重量部以上では単位重
量当たりの発熱量が低下し、また成形体の強度も低下す
る傾向となり本発明にとって不都合である。 ＳｉとＦｅ２Ｏ３の燃焼速度ａｌｌＩ剤としては、 ア
ルミナ、シリカ、その他者石粉などの酸素供与体でない
成分が考えられるが、これらの成分は少量を添加するこ
とによっても燃焼が中断するなど円滑な燃焼を妨害する
結果となり、本発明には好適に使用することができない
。 本発明の発熱体は各種形状の柱状又は板状に圧縮成形し
て使用される。圧縮成形に当たっては、フェロシリコン
、酸化第２鉄、低次の酸化鉄の各粉末を混合し、そのま
ま金型で２００〜５００ｋｇ／ｃｍ”で圧縮してもよく
、また、セラミック系など非燃焼性のバインダーを１〜
３％添加し、１００〜３００ｋｇ／Ｃ１１”で処理して
も充分に目的を達することができる。
温で安定な酸化物であり、かつ、Ｓｌに対して酸素の供
与体となり得るものについて種々試験検討を行なった結
果、本発明に到達したものである。 すなわち、本発明は金属粉末と金属酸化物粉末で圧縮成
形された発熱体において、金属粉末がフェロシリコンで
あって、金属酸化物は酸化第２銖（Ｆｅ２０３）粉末と
これより低次の酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３−ｘ但しＸ＝０．２
〜１．０）粉末の混合物であることを特徴とするもので
ある。 更に、フェロシリコン粉末が２０〜３５重量部、酸化第
２鉄粉末が１０〜５０重量部、及び低次の酸化鉄粉末が
２０〜６０重量部である発熱体、及び、低次の酸化鉄は
Ｆｅ２０３−□におけるＸ値が約０．３３の四三酸化鉄
（Ｆｅ、 ｏ、 ）が主体である発熱体が上記課題を解
決し得ることを見出したのである。 本発明に使用されるフェロシリコンは、Ｓｉ含有量７５
％以上、平均粒径２０μ以下、好ましくは１０μ以下が
望ましい。フェロシリコンの平均粒径が２０μ以上とな
ると着火が困難となり、円滑な燃焼が不可能となる。ま
た、フェロシリコンの添加量は２０〜３５重量部が好適
で、２０重量部以下の場合は燃焼が断続的となり円滑に
燃焼が進行しないことが生じ、また、３５重量部以上と
なると単位重量当たりの発熱量が低下することになり好
ましくない。 また、使用される酸化第２鉄は、Ｓ、 Ｃ１、ｓＯｌな
どガス化する不純物が少なく、粉末粒子径が１０μ、
′好ましくは５μ以下が好適である。Ｆｅ２Ｏ，の
添加量は１０〜５０重量部が適切で、１０重量部以下で
は成形体の強度が低下する傾向となり、５０重量部以上
ではＦｅ、０３−１の添加効果が減退する結果となる。 更に、本発明に使用される低次の酸化鉄であるＦａ、０
３−エはＦｅ、０３を部分還元して容易に得られ、また
二価Ｆｅを中和酸化して得られるもの、その他、天然の
低次酸化鉄鉱石を微粉末化したものなど幅広く利用でき
るが、本発明では特に安価で容易に入手できるマグネタ
イト、すなわち、Ｆｅ２Ｏ，−エのＸ値が０．３３近辺
の酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）が最も好ましい。 その他のＦｅ３Ｏ４の使用条件としては、Ｆｅ２Ｏ，と
同様に高温でガス化する不純物が少なく、粉末粒子径が
１０μ、好ましくは５μ以下が好ましい、 Ｆｅ３Ｏ
４の添加量は２０〜６０重量部が好適で、２０重量部以
下では効果が不充分であり、６０重量部以上では単位重
量当たりの発熱量が低下し、また成形体の強度も低下す
る傾向となり本発明にとって不都合である。 ＳｉとＦｅ２Ｏ３の燃焼速度ａｌｌＩ剤としては、 ア
ルミナ、シリカ、その他者石粉などの酸素供与体でない
成分が考えられるが、これらの成分は少量を添加するこ
とによっても燃焼が中断するなど円滑な燃焼を妨害する
結果となり、本発明には好適に使用することができない
。 本発明の発熱体は各種形状の柱状又は板状に圧縮成形し
て使用される。圧縮成形に当たっては、フェロシリコン
、酸化第２鉄、低次の酸化鉄の各粉末を混合し、そのま
ま金型で２００〜５００ｋｇ／ｃｍ”で圧縮してもよく
、また、セラミック系など非燃焼性のバインダーを１〜
３％添加し、１００〜３００ｋｇ／Ｃ１１”で処理して
も充分に目的を達することができる。
以上のように、本発明はＳｉの酸素供与体として過酸化
物を使用することなく、酸化第２鉄およびこれより低次
の酸化鉄の混合粉末が酸素供与体として作用することを
特徴としている。低次の酸化鉄として特にＦｅ３Ｏ４を
添加することによって、実用上安全で、かつ有効な発熱
体とすることができた。 Ｆｅ３Ｏ４のような低次酸化鉄はＦｅ２Ｏ，に比較して
高温安定性に優れており、Ｓｉの燃焼熱により酸素を遊
離しがたいのみならず、Ｆｅ２Ｏ，がら遊離する酸素を
吸収する作用を期待することができ１発熱体の燃焼後に
発熱体にクラックが生じたり、発熱体が膨張したりなど
の現象を防止することに効果的に作用するものである。 また、Ｆｅ、０４で代表される低次の酸化鉄は、Ｆｅ
２Ｏ，−、のＸ−４，２〜１．０の範囲内にあるものを
併用することで、酸化第２鉄のみをＳｉの酸素供与体と
した発熱体に比較して燃焼が緩やかであり、燃焼速度調
整剤として効果的に作用する。 以上の説明で明らかであるが、本発明は煙焼時に発熱体
が酸素の遊離によって膨張することもなく、緩やかで円
滑な燃焼が進行する。そこで、食品の加温、又は加熱調
理に安全で罰便に使用できる。
物を使用することなく、酸化第２鉄およびこれより低次
の酸化鉄の混合粉末が酸素供与体として作用することを
特徴としている。低次の酸化鉄として特にＦｅ３Ｏ４を
添加することによって、実用上安全で、かつ有効な発熱
体とすることができた。 Ｆｅ３Ｏ４のような低次酸化鉄はＦｅ２Ｏ，に比較して
高温安定性に優れており、Ｓｉの燃焼熱により酸素を遊
離しがたいのみならず、Ｆｅ２Ｏ，がら遊離する酸素を
吸収する作用を期待することができ１発熱体の燃焼後に
発熱体にクラックが生じたり、発熱体が膨張したりなど
の現象を防止することに効果的に作用するものである。 また、Ｆｅ、０４で代表される低次の酸化鉄は、Ｆｅ
２Ｏ，−、のＸ−４，２〜１．０の範囲内にあるものを
併用することで、酸化第２鉄のみをＳｉの酸素供与体と
した発熱体に比較して燃焼が緩やかであり、燃焼速度調
整剤として効果的に作用する。 以上の説明で明らかであるが、本発明は煙焼時に発熱体
が酸素の遊離によって膨張することもなく、緩やかで円
滑な燃焼が進行する。そこで、食品の加温、又は加熱調
理に安全で罰便に使用できる。
以下実施例によって１本発明を更に詳細に説明する。
実施例１
平均粒径８μのフェロシリコン（Ｆｅ２５％、５１７５
％）３０重量部、平均粒径２μのＦｅ２Ｏ，３０重量部
、及びマグネタイト粉末（Ｆｅ、０．主体ｘ ：０．３
３）４０重量部を混合し、この混合粉末１５ｇを直径３
ＣＩ１１の金型に入れ、３００ｋｇ／Ｃｍ２で圧縮成形
し、厚さ１ｃｍの発熱体を得た。 この発熱体を第１図に示す断熱材（３）の上に載せ１発
熱体（２）のほぼ中央部に、鉄分、フェロシリコン、酸
化銅、過酸化バリュウムの混合粉末０．２〜０．３ｇを
着火剤（４）としておき、マツチで着火剤（４）に点火
した後、第１図に示すようなアルミ製容器（１）に２０
℃の水（５） ｌ ８０＋ｉｌを入れ、直ぐに発熱体（
２）を断熱材（３）と共にアルミ製容器の底部凹部に挿
入し、５分後に水の温度を測定したところ５１’Ｃであ
った。また、この発熱体（２）はアルミ製容器（１）に
挿入後も静かに燃焼を継続し、燃焼後の膨張も直径方向
で１ａＩＩ１１以下であった。 実施例２，３ Ｆｅ２０３及びＦｅ、 ０４の混合比を変更する以外は
実施例１と同様の条件で水の昇温テストを行い、表１の
ような結果を得た。なお、いずれの発熱体も円滑に燃焼
を継続し、燃焼後の膨張はいずれも１ｍｌ１１以下であ
った。 表１ 比較例 １〜４ Ｆｅ２０．及びＦｅ□０４の混合比を変更する以外は実
施例１と同様の条件で水の昇温テストを行い１表２のよ
うな結果を得た。また、表２には発熱体の燃焼後の膨張
を直径方向の増加量の測定結果で示した。 表２ 比較例３，４の膨張はトＩ以下であったが、燃焼後の発
熱体にわずかなりラックが生じ、約３〜４ｇの未燃焼部
分が残った。 実施例４〜６ フェロシリコン（Ｆｅ ２Ｓ％、 Ｓｉ ７５％）の添
加量を変更する以外は、実施例１と同様の条件で水の昇
温テストを行い１表３のような結果を得た。 表３ 実施例６は約０．５ｇの未燃焼部分があったが、燃焼は
円滑に進んだ。燃焼後の発熱体の膨張はすべて１ｍ禦以
下であった。 比較例５，６ フェロシリコンの添加量を変更する以外は実施例１と同
様の条件でテストし、表４のような結果を得た。なお、
燃焼後の発熱体のＷ張はいずれも１ｍｍ以下であった。 表４ 比較例６は、約４．５ｇの未燃焼発熱体が残った。 【発明の効果］ 以上の説明のとおり、本発明は燃焼時に発熱体から酸素
が遊離することを防止し一発熱体の膨張、炎、火花の発
生などのない発熱体を提供するもので０食品の加温、又
は加熱調理に安全で簡便に使用できる携帯用の熱源を提
供するものである５
％）３０重量部、平均粒径２μのＦｅ２Ｏ，３０重量部
、及びマグネタイト粉末（Ｆｅ、０．主体ｘ ：０．３
３）４０重量部を混合し、この混合粉末１５ｇを直径３
ＣＩ１１の金型に入れ、３００ｋｇ／Ｃｍ２で圧縮成形
し、厚さ１ｃｍの発熱体を得た。 この発熱体を第１図に示す断熱材（３）の上に載せ１発
熱体（２）のほぼ中央部に、鉄分、フェロシリコン、酸
化銅、過酸化バリュウムの混合粉末０．２〜０．３ｇを
着火剤（４）としておき、マツチで着火剤（４）に点火
した後、第１図に示すようなアルミ製容器（１）に２０
℃の水（５） ｌ ８０＋ｉｌを入れ、直ぐに発熱体（
２）を断熱材（３）と共にアルミ製容器の底部凹部に挿
入し、５分後に水の温度を測定したところ５１’Ｃであ
った。また、この発熱体（２）はアルミ製容器（１）に
挿入後も静かに燃焼を継続し、燃焼後の膨張も直径方向
で１ａＩＩ１１以下であった。 実施例２，３ Ｆｅ２０３及びＦｅ、 ０４の混合比を変更する以外は
実施例１と同様の条件で水の昇温テストを行い、表１の
ような結果を得た。なお、いずれの発熱体も円滑に燃焼
を継続し、燃焼後の膨張はいずれも１ｍｌ１１以下であ
った。 表１ 比較例 １〜４ Ｆｅ２０．及びＦｅ□０４の混合比を変更する以外は実
施例１と同様の条件で水の昇温テストを行い１表２のよ
うな結果を得た。また、表２には発熱体の燃焼後の膨張
を直径方向の増加量の測定結果で示した。 表２ 比較例３，４の膨張はトＩ以下であったが、燃焼後の発
熱体にわずかなりラックが生じ、約３〜４ｇの未燃焼部
分が残った。 実施例４〜６ フェロシリコン（Ｆｅ ２Ｓ％、 Ｓｉ ７５％）の添
加量を変更する以外は、実施例１と同様の条件で水の昇
温テストを行い１表３のような結果を得た。 表３ 実施例６は約０．５ｇの未燃焼部分があったが、燃焼は
円滑に進んだ。燃焼後の発熱体の膨張はすべて１ｍ禦以
下であった。 比較例５，６ フェロシリコンの添加量を変更する以外は実施例１と同
様の条件でテストし、表４のような結果を得た。なお、
燃焼後の発熱体のＷ張はいずれも１ｍｍ以下であった。 表４ 比較例６は、約４．５ｇの未燃焼発熱体が残った。 【発明の効果］ 以上の説明のとおり、本発明は燃焼時に発熱体から酸素
が遊離することを防止し一発熱体の膨張、炎、火花の発
生などのない発熱体を提供するもので０食品の加温、又
は加熱調理に安全で簡便に使用できる携帯用の熱源を提
供するものである５
第１図は本発明に関する実施例及び比較例に使用した加
熱装置を示す縦断面図である８（１）アルミ製容器
（２）発熱体（３）断熱材 （４）着火剤
（５）水 以上
熱装置を示す縦断面図である８（１）アルミ製容器
（２）発熱体（３）断熱材 （４）着火剤
（５）水 以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １：金属粉末と金属酸化物粉末で圧縮成形された発熱体
において、金属粉末がフェロシリコンであり、金属酸化
物が酸化第２鉄（Ｆｅ＿２Ｏ＿３）粉末とこれより低次
の酸化鉄（Ｆｅ＿２Ｏ＿３＿−＿Ｘ但しＸ＝０．２〜１
．０）粉末の混合物であることを特徴とする発熱体。 ２：フェロシリコン粉末が２０〜３５重量部、酸化第２
鉄粉末が１０〜５０重量部、及び低次酸化鉄粉末が２０
〜６０重量部である請求項１記載の発熱体。 ３：低次酸化鉄はＦｅ＿２Ｏ＿３＿−＿ＸにおけるＸ値
が約０．３３の四三酸化鉄（Ｆｅ＿３Ｏ＿４）である請
求項１又は２記載の発熱体。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30457290A JP2862364B2 (ja) | 1990-11-10 | 1990-11-10 | 発熱体 |
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