JPH06271842A - 発熱体の組成分および発熱体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンパクトに形成されて運送コストが削減さ
れ、構造の単純化により製造コストが削減され、消費者
の元において確実に所定の反応をする発熱体を提供する
こと 【構成】 粉末状あるいは粒状の生石灰と、粉末状、粒
状、あるいはフレーク状の低吸湿性の無水の塩化マグネ
シウムとから構成され、無水の塩化マグネシウムが、重
量において生石灰・無水の塩化マグネシウム混合物全体
の８〜１３パーセントしめる、発熱体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水を添加することによ
り発熱し蒸気を発生させる発熱体に係る。たとえば、弁
当など食品の加熱、飲み物の加熱、野外活動における食
料加熱、ホテルにおける「とうばん鍋」などの調理加
熱、多量の御飯の一括加温、蒸気による消毒、自動車レ
ースなどにおけるタイヤウオーマー、冷寒地における自
動車のエンジンルームの加熱、アトラクションにおける
特殊効果装置、など多様な分野で利用されるものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】弁当などの調理済の食品・コーヒー・紅
茶などを温めるため、また日本酒の燗のために、従来か
ら、容器内に発熱体が収納されることが多かった。この
発熱体は、粉状あるいは粒状に形成された生石灰（Ｃａ
Ｏ）を袋に詰めたものと、塩化マグネシウム水溶液（Ｍ
ｇＣｌ₂ １６パーセント）の装填された水袋から構成
されていた。発熱させるためには、水袋を破り（その方
法は、紐を引っ張る、尖ったもので突くなど多種多
様）、生石灰と塩化マグネシウム水溶液とを混合させ
る。塩化マグネシウム水溶液中の水と生石灰とが反応し
て発熱し（１００〜１０６℃）、反応に不要の水は水蒸
気として放出される。この多量の水蒸気により被加熱体
を蒸気加熱（蒸す）することができる。水袋中の塩化マ
グネシウムは、発熱体としての機能・性能を確保するた
めに加えられている。つまり、水と生石灰のみでは急激
に反応して、生石灰の粒の内部に水がしみこむ前に反応
表面がノリ状になり、そのため生石灰の粒の内部につい
ては反応を妨げられる。そして、内部の反応がおこって
も、ノリ状の表面に妨害されて蒸気が発散されにくく、
安定・持続した反応を期待できない。また、蒸気の発散
が妨害されるため、そのノリ状の物質（水酸化カルシウ
ムと水の混合物）の中に蒸気が泡となって溜まり、その
結果発熱体の体積が約３倍に増大する。発熱体がはみ出
ないようにするためには、発熱体の体積の３倍以上の大
きさの収納容器が必要となる。持続・安定した発熱反応
を確保し、体積の膨張を抑えるためには、反応が急激に
起こらないようにすることが要求され、そのために塩化
マグネシウムが反応抑止剤として使用されている。

【０００３】そこで、塩化マグネシウムは、この発熱反
応を持続安定させかつ膨張を抑えるために必要なのであ
るが、通常の塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ₂ ・６Ｈ
₂ Ｏ）は空気中の水分を吸収し（吸湿性高い）それに溶
解して塩化マグネシウム水溶液となるという特徴（潮解
性）がある。この潮解性ゆえに、通常の塩化マグネシウ
ムを粉末の状態で保存することは困難であった。そのた
めに、従来の発熱体においては塩化マグネシウムを水溶
液として用いる必要があり、それゆえに水袋が必要であ
った。言い換えると、水はどこにでもあるにもかかわら
ず、発熱体にとり水袋が不可欠であったのは、単に容器
に水を入れる手間を省くためなのではなく、発熱機能維
持に必要な塩化マグネシウムを保存するためであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、生石灰を
主成分とする従来の発熱体においては水袋が必要であっ
たため、次のような不都合があった。第一に、水袋をセ
ットとしているため、重量・体積が大きくなり、運送コ
ストが大きくなる。第二に、容器内に内蔵された水袋を
破るための装置が必要であることから、容器等が複雑な
構造となり、容器の製造コストが大きくなる。第三に、
水袋のピンホール・シール不良等のために流通過程で反
応を起こしたり、水袋を破る装置が故障することによ
り、発熱体が所定の反応をしない場合が生じた。すなわ
ち、水袋を内蔵することにより、製品に機能的意味にお
いて瑕疵の生じる可能性が高くなり、したがってクレー
ム率が高くなるという不都合があった。第四に、従来品
においては、袋に入った生石灰と水袋に入った塩化マグ
ネシウム水溶液がセットで必要であった。そのため、た
とえば、被加熱体の量にあわせて適量の発熱体を用意し
ようとしても、たとえば、生石灰袋５個と水袋５個とが
必要となって、発熱反応させるためにはその水袋５個を
破る必要があった。しかし、それは面倒であった。この
ように、被加熱体の量に合わせて自由に発熱体を使用す
るのが煩雑であるという不都合があった。これらの不都
合を除くため、様々な工夫がなされてはいたが、水袋を
使用しないという発想がなかったため、有用な解決はな
されないままであった。

【０００５】本発明は、かかる問題を解決するためにな
されたものであり、第一に、発熱体がコンパクトに形成
されて運送コスト削減が可能とされ、第二に、構造の単
純化により製造コスト削減が可能とされ、第三に、発熱
体が消費者の元において確実に所定の反応をし、第四
に、被加熱体の量に合わせて容易に発熱体を用意でき
る、生石灰主成分の発熱体を提供することを目的とする
ものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明においては、従来用いられていた水袋を用いない
こととした。上記の４つの不都合は、すべて水袋を有す
ることに原因がある。もちろん、塩化マグネシウムを用
いないのであれば、水袋は不要である。ところが、そう
すると、安定した反応・発熱機能の持続性・膨張の防止
を確保できない。このジレンマを解決することにより、
上記目的は達成される。このジレンマが生じた原因は、
通常の塩化マグネシウムが、吸湿性が高く容易に潮解
し、固形で保存できないことにある。そこで、吸湿性・
潮解性が低く、かつ安定した反応・発熱機能の持続・膨
張の防止を確保する機能を有する物質を見つけ出し、こ
こに用いることができれば、ジレンマは解消する。調査
・検討した結果、そのような機能を有する物質として無
水の塩化マグネシウムが存在することがわかった。この
無水の塩化マグネシウムは、常態において固形状である
ので、生石灰に適量を混合させることができる。生石灰
に適量を混合された粉末の塩化マグネシウムも、安定し
た反応・発熱機能の持続・膨張の防止を確保する機能を
有する。したがって、この無水の塩化マグネシウムを用
いることによって、水袋を省略することが可能となっ
た。

【０００７】水袋を内蔵しないので、発熱体がコンパ
クトに形成されて運送コスト削減が可能とされ、構造
の単純化により製造コスト削減が可能とされ、発熱体
が消費者の元において確実に所定の反応をすることとな
った。また、水袋がなくなり、従来のようにセットが
いらなくなったことから、本願発明の発熱体は一体に形
成され、これにどこでも入手できる水道水を加えるだけ
で発熱させることができるので、被加熱体の量に合わせ
て容易に発熱体を用意することが可能となった。そし
て、多量に加熱をする場合にも、沢山の水袋を破るとい
う面倒な手間はなくなった。

【０００８】

【作用】発熱体に水道水を混合させると、生石灰（Ｃａ
Ｏ）が水（Ｈ₂ Ｏ）と反応して発熱する（１ｍｏｌあた
り６３ｋＪ）。低吸湿性の無水塩化マグネシウムは、水
に溶解し、生石灰と水との反応を安定したものとし、発
熱機能の持続性を確保し、膨張を防止する。

【０００９】請求項４における不織布は、発熱体の組
成分がこぼれたり、蒸気とともに散乱・四散して、人体
に火傷などの危険をおよぼしたり汚したりすることのな
いように、発熱体を密閉するという作用を有するととも
に、水道水が注入された後一定時間後に発熱反応が始
まるべく、一定時間、水道水をはじくという作用をも
ち、さらに、不織布の浸水速度により、発熱体に混入
する水の量をコントロールするという作用をもつ。

【００１０】

【実施例】

実施例１ 実施例１は、粒状の生石灰と、フレーク状の低吸湿性の
無水の塩化マグネシウムとから構成され、生石灰対無水
塩化マグネシウムが重量比において９対１の割合で混合
された発熱体である。

【００１１】本実施例は、特許請求の範囲第１項の組成
分からなる発熱体、すなわち特許請求の範囲第２項の発
熱体の好ましい一つの実施例を示すものである。 本実施例においては、粒状の生石灰を用いる。粒の
大きさは３ミリ角から５ミリ角が望ましい。粉末状であ
ると、不織布に詰めてシールするとき、自動熱シール機
を用いてシールすることが困難になる。また、粒子が細
かい粉状であると、急な発熱反応をして危険である。 低吸湿性の無水の塩化マグネシウムは、酸化マグネ
シウム、炭素、塩素ガスを反応させて作られる。それぞ
れのフレークの大きさは５ミリ四方、厚さ１ミリが望ま
しい。無水の塩化マグネシウムは吸湿性が低く、上記の
フレークの場合には常態で１週間放置しても潮解しない
が、粒子が細かくなれば、潮解しやすくなる。他方、粒
子が大きいと発熱体に水をかけた際、水に溶けて反応抑
止剤としての機能をもつ部分がまばらとなり、安定した
反応が期待できなくなる。たとえば、「無水塩化マグネ
シウム」（商品名）が望ましい。 本実施例において生石灰と塩化マグネシウムの割合
は、９対１つまり塩化マグネシウムは全体の１０パーセ
ントである。８％未満であると、十分に機能せず、安定
した反応・発熱機能の持続性・膨張の防止の確保は困難
である。他方、１３％を越えると、生石灰と水との反応
に対し過度の抑制が働き、発熱体は１００°Ｃ以上に温
度が上がらず、したがって水蒸気が発生しにくくなり、
本来の蒸気加熱が困難となる。１０パーセントが最も好
ましい。 生石灰と無水の塩化マグネシウムは混ぜあわせられ
て、本実施例の発熱体は全体として混合粒の状態であ
る。生石灰と塩化マグネシウムの混合物は、プレスし
て、用途にあった形に形成することができる。たとえ
ば、持続性を保つために板状（直径５センチメートル・
厚さ５ミリ）としたり、より安定した反応を得るために
２成分を一つの粒（１センチメートル角）としたりする
ことも有益である。

【００１２】本実施例に、添加すべき水の量は、本実施
例の混合粉末１０に対して水１１が適量である。適量の
水を添加すると、蒸気の発生を伴い発熱する。発熱体の
発熱部分表面の最高温度は１００℃から１０６℃のあい
だで安定している。時間経過による温度変化は、図１の
通りである。このデータは、酸化カルシウム１２０グラ
ムと無水の塩化マグネシウム１３グラムの混合粒に、水
１４６グラムを加えて測定したものである。測定の結果
において、従来品の温度変化と比較して、有意的差異は
認められなかった。

【００１３】水は、水道水を用いる。発熱体が、混合粒
のみで構成され、水袋を必要とせず、水道水を加えるこ
とにより発熱させることができるため、従来の発熱体に
比べて多量に用いることができる。たとえば、３０人分
の弁当を１８００グラムの発熱体と水道水１９８０グラ
ムを使って、一度に温めることもできる。

【００１４】貯蔵方法としては、ポリエチレンフィルム
厚さ１２０ミクロンの袋の中に密閉するのが望ましい
が、空気中の水分を遮断するものであれば、ＫＯＰ・ポ
リエステル等の素材でもよい。密封して貯蔵した場合、
機能低下することなく６か月以上貯蔵することができ
る。小分して密閉すれば、手間がかかる反面、より長期
の保存に耐えることができる。

【００１５】本実施例の発熱体に水を加えて発熱させる
ためには容器が必要であるが、その容器は耐熱性を有し
かつ耐水性を有するものであれば、金属でもガラスでも
合成樹脂でもよい。その容器の形状は、底面および側壁
を有して、液体が漏れないよう形成されていればよい。
ただし、上蓋を有する場合には内部の圧力を逃がす孔・
口・穴が必要である。反応時の水蒸気の発生により容器
の内部が高圧力となって、容器が破裂することを避ける
ためである。孔・口・穴は、不織布により覆われている
ことが好ましい。水蒸気以外の物質が容器から外に出る
ことを防止するためである。容器の容量は、混合粉末と
水を併せた量の１．５倍が好ましい。塩化マグネシウム
を用いない場合には、３倍以上必要であるが、本実施例
の場合には、膨張は抑えられているのでそれほど大きな
容器は不要である。

【００１６】廃棄は、燃えないゴミとして扱えば足る。
反応後は、水酸化カルシウム・水酸化マグネシウム・塩
化カルシウム・六水塩化マグネシウムなどが混じったも
のであり、危険物を含まない。有害物質を含まず、弱ア
ルカリ性を有するので、肥料として用いてもよい。

【００１７】実施例２ 本実施例は、不織布に覆われた実施例１の発熱体であ
り、特許請求の範囲第３項の好ましい実施例である。不
織布を用いることによって、水蒸気以外の物質（酸化カ
ルシウム、水酸化カルシウム、塩化マグネシウム）が不
織布の内部に留保され、外部に漏れず、したがって周辺
のものを汚したり、飛び散って火傷を負わせる可能性が
なくなる。

【００１８】不織布に覆われることにより、水を入れた
途端に反応するのを防止する。つまり、しみ込む時間だ
け、反応が遅れるのである。これにより、水を入れた途
端に水蒸気が発生し、その水蒸気を浴びて火傷をする危
険を免れることができる。不織布には浸水性を有するも
のと、撥水性を有するものがある。浸水性の強い不織布
を用いた場合には、即座に反応がはじまるので、危険防
止については意味がない。食べ物を温める場合などには
約１０秒後に水蒸気が発生するのが望ましい。その場合
には、たとえば、「メルヒット」という不織布が適して
いる。これに対し、撥水性の強い不織布を用いると、水
がしみ込むのに時間がかかる。したがって、そのような
不織布を用いると、水をいれてから数分後に水蒸気がチ
ョロチョロ発生することになり、演出効果などに適す
る。

【００１９】不織布の浸水性の程度により、反応速度を
コントロールできる。それゆえ、浸水性の高い不織布を
用いた場合には、短期間に反応を終えることになり、他
方撥水性の高い不織布を用いた場合には、持続性を有す
ることになる。不織布の種類を換えることにより、目的
に応じた持続時間を得ることができる。

【００２０】発熱体を不織布で覆う方法としては、不織
布で構成された袋に発熱体を詰めて口を熱シールするの
が最も望ましいが、容易に漏れないのであればどのよう
な覆い方でもよい。たとえば、単に包んだだけでもよ
く、またホッチキスで止めてもよい。

【００２１】貯蔵方法としては、実施例１の場合と同様
であるが、本実施例の不織布に覆われた発熱体は、その
１つずつを空気中の水分を遮断可能な素材の袋に密閉し
て、保存するのも望ましい。この場合、一つを単位とし
て販売あるいは流通することができる点で長所を有す
る。

【００２２】また、個々の発熱体の短期の保存方法とし
て、ポスロン（ＥＴ−６０♯２５）を用いた湿気遮断も
有用である。ポスロンは、空気中の水分から内容物をバ
リアすることができるとともに、水をかけると溶解す
る。ポスロンで密閉した発熱体の使用に際しては袋をい
ちいち破る必要がない。そこで、被加熱体及びポスロン
で密閉した発熱体を一つの箱にいっしょに入れ、封をし
て発送し、加温する時に箱に形成された穴から水を注入
して発熱させることにより、数分後にあったかい被加熱
体を箱から取り出して提供することができる。被加熱体
の最も有益な例として、３０人前の弁当（もっぱらご
飯）があげられる。なお、ポスロンなど水溶解性湿気バ
リヤフィルムによる包装の仕方としては、不織布の上か
ら覆うのが通常であるが、ポスロンと不織布をあらかじ
めはりつけないしコーティング等により一体化すること
により、不織布のシールとポスロンのシールを別々に行
う必要がなくなり、製造過程を単純化できる。

【００２３】

【効果】請求項１乃至請求項３の発明は、以上に説明し
たように構成されているので、以下に記載されるような
効果を奏する。発熱体がコンパクトに形成されて運送コ
スト削減が可能となる。構造の単純化により製造コスト
削減が可能となる。発熱体が消費者の元において確実に
所定の反応をすることとなる。被加熱体の量に合わせて
容易に発熱体を用意することが可能となる。

【００２４】特許請求の範囲請求項４の発明は、上記に
加え、次の効果を奏する。発熱体の組成分がこぼれた
り、蒸気とともに散乱・四散して、人体に火傷などの危
険をおよぼすことを防止できる。発熱反応の始期につい
て調整できる。発熱体に混入する水の量をコントロール
して発熱反応の持続性を調整できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１に水を添加した後の時間経過による温
度変化を示すグラフである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生石灰と低吸湿性の無水の塩化マグネシ
   ウムとから構成された発熱体。
2. 【請求項２】 粉末状あるいは粒状の生石灰と、 粉末状、粒状、あるいはフレーク状の低吸湿性の無水の
   塩化マグネシウムとから構成され、 無水の塩化マグネシウムが、重量において生石灰・無水
   の塩化マグネシウム混合物全体の８〜１３パーセントし
   める、 発熱体の組成分。
3. 【請求項３】 粉末状あるいは粒状の生石灰と、 粉末状、粒状、あるいはフレーク状の低吸湿性の無水の
   塩化マグネシウムとから構成され、 無水の塩化マグネシウムが、重量において生石灰・無水
   の塩化マグネシウム混合物全体の８〜１３パーセントし
   める、 発熱体。
4. 【請求項４】 粉末状あるいは粒状の生石灰と、 粉末状、粒状、あるいはフレーク状の低吸湿性の無水の
   塩化マグネシウムとから構成され、 無水の塩化マグネシウムが、重量において生石灰・無水
   の塩化マグネシウム混合物全体の８〜１３パーセントし
   め、 不織布の袋に覆われている、 発熱体。