JPS58501409A - 加熱装置 - Google Patents

加熱装置

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JPS58501409A
JPS58501409A JP56502591A JP50259181A JPS58501409A JP S58501409 A JPS58501409 A JP S58501409A JP 56502591 A JP56502591 A JP 56502591A JP 50259181 A JP50259181 A JP 50259181A JP S58501409 A JPS58501409 A JP S58501409A
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24VCOLLECTION, PRODUCTION OR USE OF HEAT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F24V30/00Apparatus or devices using heat produced by exothermal chemical reactions other than combustion

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】 加熱装置 本発明は、液体と固体の製品を加熱するだめの加熱装置に関する。
容器構造体と加熱要素を含む多数の異なる型の装置、即ちP9′r謂自己加熱容 器、が従来提案されてきたが、これらの装置は、発熱反応を起させるもとになる ことのできる物質を含み、それ故反応が生するとき、容器の中味が加熱される。
加熱要素の燃焼時間は、使用される成分に依存するのみならず、その容器の熱伝 導特性と反応により発生した熱を質量から引き出す方法によっても左右される、 ということが文献から知られている。反応の持続時間を制御し且つ増大さぞるた めに、加熱要素の頂部から底部に達し且つ火の触路を保証する成る耐火物質材料 の内壁又は隔壁を、発熱燃焼性材料の中に埋め込むことが提案されてきた。
この型の装置のあるものは、加熱要素が周囲から絶縁されておらす、又は容器か ら分離して作用させることができるので、操作するのが危険である。その結果と して、発生した熱の流れは、容器とその内容物によシ吸収されないで、むしろ周 囲の方へ向けられる。
このような加熱装置特にテルミット型の加熱装置内で発生した熱は、7200度 までの極めて高い温度値を壱することがあるので、このような装置は、手で取扱 うの(は危険であり、火災や爆発を生じさせるかも知れない。
その上、従来提案された配列は、容器の内容物を均一な方法で満足に加熱せず、 使用するのか便利でも簡単でもない。
本発明の目的は、容器の内容物又は貯蔵食料への正しい熱の消散を可能とすると 共にその均一な加熱を与え、他方周囲への完全な断熱と使用の大きい安全性とを 保証する、適当な構造体を含む加熱装置を提供することである。
本発明のもう1つの目的は、使用に信頼性かあシ且つ製造に特別の精度1r:要 求しない、燃焼性材料に対する比較的に簡単で安全な点火配置を含む加熱装置を 提供することである。
本発明の他の目的は、製造するのが安1@で且つその製。
造を自動化しうる、加熱装置を提供することである。
本発明のなお他の目的は、殺菌包装の中への食物のコンディショニングと加熱要 素の製造とを完全に分離し、両者を完成したユニットとして組立てることである 。
本発明のもう7つの目的は、粉本よりもむしろ液体又はぜ−ストを取扱うのがは るかに容易であることが周知であるので、液体結合剤の使用による液体又は半液 体状の改良されたガスの出ない発熱性組成物を提供することである。液体又はペ ーストの使用は、十分に制御された空隙率をもつ組成物のケーキを鋳造可Ml= な任意の形状で得ることを可能とするが、他方、粉本は、円筒のような非常に限 られた形状で与えられた空隙率又は密度に圧縮しうるにすきない。花火反応質量 の空隙率は、その燃焼速度に対し決定的であることが花火技術から周知である。
これらの目的を実現するために、本発明は、容器構造体と容器構造体のベースに 配置された加熱手段とを含む液体製品と固体製品を加熱するための加熱装置であ って、前記加熱手段が、ガスの出ない発熱燃焼材料の供給を含む加熱要素を包含 し、前記加熱要素が少くとも7つの火の径路を画成する内壁を含む、加熱装置に おいて、前記加熱要素が、熱伝導材料から作られた熱拡散層と、前記ガスの出な い発熱性燃焼材料により組成された中間層と、前記内壁と、非燃焼性の断熱材料 の層と、を包含する平坦なタイル状の要素からなること、を特僧とする加熱装置 を提供する。点火手段が、燃焼性材料を包む層のうちの少くとも〆つの中の開口 部を通して前記燃焼性材料へ接続さねている。
本発明の十述の及び他の目的と特徴とオリ点は、以下の詳細な説明と添付図面か ら明らかとなるであろう。
第1図は、加熱装置を示し、その底部を断面で示している。
第2図は、第1図のl−■線に沿う断面と前記容器の」二面図を壓す。
第3図1徒、容器から分離された加熱要素を示す。
第4図は、本発明の他の実施態様ゲ示す。
第S図は、第4図の実施態様において用いられたスタータの斜視図である。
第ろ図は、加熱要素を通しての断面図である。
第7図は、本発明の第3の実施態様を通しての断面図である。
第S図(は、第7図に示す実施態様の加熱要素を通しての断面図である。
第1図、第2図及び第3図に示す加熱装置は、好ましくは金属製の周囲壁102 をもつ容器からなり、アルミニウムのような良好な熱伝導材料から作られた平坦 で且つ比較的に厚い底部103が、水の漏らない方法で周囲壁102へ固定され ている。周囲壁102の一部104は、底部板103を越えて延び、加熱要素1 05とその点火システム106を収容しうる凹所を形成している。
リング形状の要素107が、周囲壁102に対向して挿入されている。このリン グ状の要素は、リング107と摩擦関係に係合されたカバー108を案内し且つ 支持している。このカバーは、断熱材料109で裏張りされてイル。こ)材料は 、ガラス繊維、岩綿、セラミックス等から構成しうる。このカバーは、加熱要素 105を底部103に対して押圧して維持し、断熱相料内に設けられた凹所11 0が点火7ステムを収容する。第3図に示す加熱要素は、アルミニウムのような 艮好な熱伝導材料から作られた熱拡散板111に存する。鋼のような熱伝導材料 から作らムた垂直壁112が、熱が伝達する方法で熱拡張板illへ両足されて いる。これらの壁は、ぞの中に入れられた発熱H料のための火の径路を画成する 。
火の径路の好都合な形状は、これらの壁の螺旋状の配置である。二酸化マンガン とシリコンのようにテルミット組成物と、■ミI酸塩のような適当な結合剤を加 えた無水珪酸のような小活性材料と、からなる発熱材料118が、火の径路内に 鋳造さ才する3、 焼入かの発明者達は、過去において、発熱5(2料として、アルミニウム・と酸 化鉄との反応であるテルミット組成物いることを提案し、た。、)000°Cを 越えるこの反応温度は、熱が加熱されるべき食物−\伝達される限り、非常に好 ましくなりプ゛ランツヤ型の構造の原因となった。本発明の着想に1液体に対し て自然対流を与え又は操恢を可能とするなどのため(′こ、容器内の食物か底部 から加熱される所の、容器を・提供することである。これは、より低い温度で燃 焼する反応#ta成物の使用を通して可hトである。鉛1″J1 ′、酸化゛7 ンガノ、酸化鋼のような種々の酸化物と/リコンが、ガスの出ない発熱反応を与 え、その伝播速度は、/′リカ、チャイニーズ クレイ等のような不活性利料の 添加により制御することかでさる、ということか判明した。鉛丹のようなほとん ど酸素を含まない酸化物の使用は、二酸化でツガ/のような天童の酸素を含む酸 化物よりも低い反応温度を乃えること、及び単位車量当りの熱弁生煽二は、二つ 以上の酸化物、例えは二酸化マンガンと釦用の混合物金片いることにより、並ひ に小活性材料の量を震えることにより、調節しうろこと、か判明した。
発熱材料(1、珪酸塩のような過当な結合剤又は燃石セーをもつ、微細に磨砕さ れた月醇のような断熱H料の層に二よ!ll籾わ!する。発熱材料113と断熱 層]、 l 4を鋳造する前に、グライマl ]、 5か螺旋の中・し・に置か れる。このフ0ライマは、約400℃寸で力1熱さ11たときに反応−5−る組 成物からなる。この種の典型的な組成は、酸化鉛(P2O3)と混合された微細 に磨砕された/リコンである。珪酸塩のような過当な結合剤と混合さノL/ねこ の組成物は、底部から突出する円錐形部分116のような指状の自由に立ってい る物体でカノグ形の物体を形成するために、別の鋳型で鋳造される。このfライ 7の外壁117は、発熱材料]−18と接触状態にあり、このグライマは、断熱 材料の層114.の中の開口部を通して接近しつる。
点火手段d1、薄い金楓スl−IJンノ゛118からなる。この金瓶ストリソグ の端部(グ’i ]、 、+−7で示す加熱要素のリムの端部の上にのしかかつ ている。とのu =−2−形要素は、脚部117の僅かな(寸ね作用により位置 決めされる。苔属ストリツf 11.8は、その中上・で貫通されている。にか わで粕合さ7した鋤素粉本と過塩素酸カリウム(KC,#O)の混合物のような 非nに高い熱を伴なって燃焼する発熱材料の少量/20が、K−ストg材料が孔 119を通して突出するような方法で孔の上に鋳造される。マツチ頭の組成物の ような、にかわで同殊に結付された摩擦に敏感な材料121が、笠属ストリップ の他方側に構造される。マツチを打つ材料で一方側1を覆われた強い紙又I″i 類似の材料のストリップからなる引張りタブ122が、マツチ頭組成物121を 横切って置かれ、両端124.125でストリング118ヘスポツト溶接された 薄い可撓性の金拠ストリッグ128によシそれに対向して弾力的に維持されてい る。第3図に示すように、この点火手段は加熱要素上に配置され、発熱材料12 0は、グライマ116の開口部と円錐に面している。
カバー108の断熱層109内に作られた空洞110は、これらの点火手段11 8の突出する部分を収容する。
スロット127と128は、カバの断熱層と加熱要素との間及びカバー108と 容器101の本体との間に設けられる。引張りタブ122は、スロツ)127を 逍して外側へ突出する。
加熱装置の機能は次の逼りである。容器101を加熱すべき食物で満した後、引 張りタブ122が外へ引かれ、発熱組成物120へ火を伝えるマツチ頭組成物1 21を摩擦により点火する。この組成物により輻射される熱は、グライマの円錐 体116を点火さゼるのに十分に強く、反応は、グライフの本体を通して、火の 径路を満す発熱材料11gへ接触によシ伝播する。ゆっくり伝播する反応により 発生した熱は、容器の底部板103と接触状態にある熱拡散板illへ金属フィ ン112により伝導され、熱が容器へ伝達され、容認は、他の熱拡散要素として 作用する。底部板103の厚さは、加熱されるべき食物の焼き付きを避けるよう に、底部壁全体に正しい熱の拡散を保証するような方法で選ばれる。発熱組成物 の成分の割合を変えることにより、反応の伝播速度tS節することができ、それ は、熱拡散板111の全表面を考えるとき一平方センチメートル当り25ワツト 以下を生じるように維持さ扛るのが好ましい。
燃焼し終った後、加熱要素105は容易に除去されて、新しいものと取替えるこ とができる。
安全のために、加熱要素は、容器]、 01の底部に正しく同定されていないと きに操作すべきでない。上述のように、点火システムは、加熱要素の側壁を押圧 する2つの弾力性脚部117により加熱要素上に配置される。容器の外側(Cあ るとき、もしも引張りタブを作動させるならば、全点火システムが、機能するこ となく引き離される。容器内において、点火システムは、カバー108の断熱層 109内に形成された保合する凹所110により適所に維持される。
第9図に示す本発明の第2の実施態椋において、加熱要素は、アルミニウムのよ うな艮好な熱伝導性材料から作られた#絞りさtた皿形部材201からなり、そ の底部202は、熱拡散表面である。周囲壁203は、深絞り工程によシ得られ 、材料′f:節約するために薄くすることができる。鋼のような熱伝導性材料か ら作らfした垂直壁204が、火の径路全形成するような輪郭で熱拡散板202 へ熱伝導接触状態に固定される。理想的な輪郭は、第6図に示すような螺旋形で ある。珪酸塩と結合された珪酸のような耐熱材料から作られた薄い断熱$2 ( 15が、火の径路内に鋳造さnる。中心に突出する円錐体をもつカップ形グライ マ206が、薄い断熱層205上の螺旋形の中心に置かれる。発熱反応材料2. 07は、珪酸塩のような適当な結合剤へ混合され、火の径路内に鋳造される。螺 旋形2()壬の最後の巻きの端は、壁203と螺旋形との間に環状空間209を 残している火の径路を閉じるような方法で曲げられる。発熱材料207の頂部上 で、珪酸塩又は焼石膏と結合された珪酸から構成しうる断熱層210が、環状凹 所209をも満たしなから鋳造される。波形のアルミニウムフォイル又はガラス 繊維マント211のような断熱材料から作られたリング形状のス被−サが、断熱 層210上に配置される。リング形の板紙2−12が、スペーサ上に置かれる。
スタータ213がリングの中Iシ・に位置決めされる。スタータは、スポット溶 接216.217により平坦な金属円板215ヘスポツト溶接されてその間に溝 を形成するU字形金属円板214からなり、マツチを打つ組成物で被覆された厭 のような可撓性材料から作られた引張りタブ218が、その端部でU字形円板に 面する側で溝の中に配置される。U字形円板は、その中心において穿孔烙れてお り、にかわで結合された硼素と過塩素酸カリウムのような発熱性材料の少量22 1が、U字形部材の中心に作られた孔220の上に鋳造される。にかわで結合さ れたマツチ頭組成物222の少量が、前記孔を通して発熱性材料221と接触状 態になるようにU字形の内側で孔220の上で鋳造さnる。板紙円板228は、 スタータ2121をその配置に維持する。引張りタブ218の端部224は、板 紙円板223の中に作られた孔225を通過し、引張タブのこの端部は、この板 紙円板の上に折り重ねられる。ポリエチレンのような水不透過性材料から作られ た破れ易いシール薄膜226が、その位置に引張りタブを維持するように円板2 23の頂部上に配置される。容器201の突出する端部は、スペーサ211と板 紙円板212.223とシールフォイル226をそれらの位置でしっかり加圧し て維持しながら丸められている。上述の加熱要素は、容器を自己加熱容器とする ような方法で、容器の壁へ適合させる前に、容易に貯蔵され且つ取扱いうる、完 全にシールされたユニットである。第9図において、部分227ば、珪酸塩を含 浸させた、アルミニウムとグラスチックで裏張りした板紙のような水不透過性材 料から作られたチューブ形部材である。加熱要素201は、水が幾れないように 十分に強い押し込み嵌合によりこの管ヘフN合されている。この管227は、自 己加熱容認231の周囲壁を形成する。光填の前に、各巻薄膜226が破られ、 引張りタブが、容器の外側へ点線232で示すように折りたたまれ、次に容器が 、加熱されるべき媒体で満される。引張りタブ218を外へ引くことにより、そ の被覆された端部219か、マツチ頭組成物に対向してこずられ、マツチ頭組成 物(1、点火して発熱性組成物221を活性化し、この反応により輻射された熱 は、カップ゛形グライマ2 (16の底部から突出する円錐体233の先端を、 ゾライマの燃焼を開始させるその点火温度より高く加熱するのに十分に強く、こ れか発熱性組成物207の反応を誘導する。この反応は、毎秒ll−とス0嗣の 間の速度で伝播し、放出された熱は、この熱を熱拡散板2()2の中へ拡ける熱 伝導フィンによる伝導により拡散され、熱は、熱拡散板2()2から加熱される べき媒体の中へ流入する。断熱205が、発熱性利料と熱拡散板202との間の 直接の接触を防止する。この断熱障壁は、フィンによって熱拡散板202の中へ 熱を拡けるのに々イ都合であり、この板の上でのホノトスボノl−を避け、加熱 されるべき食物の焼は付きを避ける。断熱材205とス被−ザ215とユつの板 紙円板21.8.22Bは、熱か熱拡散板202と反対の方間に流れることを防 ぐ多層の断熱障壁を形成する。フィン20手は、拡散板の中へ熱を伝導すると共 に、反応の制御されない進行の原因となりうる発熱性材料の反応さ扛ない部分へ の大きい熱伝Jヶ避ける、熱蘭めとして作用する。第9図に示す実施態様に9L つで、我々は、70グラムの童の加熱混合物か、ダθQ cc の水を辿審の室 温例えばノθ℃〃・ら70℃へス分間で上昇させうることを見出した。カロリー の出力は、/グラム当り300カロリーである。
第7し1と第S図に小す第3の実施態様において、加熱要素は、ゾラスタ、クレ イ等のような鋳造可能な材料から作られた耐火物質の支持湊8(11にある。支 持体は、隆起した壁802により分離さtた溝により構成さ、f′lた火の径路 3t13ffi一方何に作り出すような方法で鋳造される。こrらの壁は、第S 図に示すように、中!シ・から出発する2つのノブザブを形成するような方法で 配設される。耐火物質の支持体801ば、孔305をその中心(C示し、孔30 5の中にはグライマ306か置かれている。
このブライでは、適当な結合剤で結合された反応組成物からなり、カップのよう な形状を七るように別の鋳型内で鋳造され、指状の要素807がその底部からカ ップの内側1を上昇している。凝固の後、このグライマは、孔305の中に置か れる。適当な結合剤と混合さ口た反応質量は、火の径路308内でP造され、グ ライマ306と接触状態になる。反応質量の1部lLは、珪酸地のような適当な 耐熱性結合剤と混合さ扛た黒鉛のようfX、笠属に似た粉末又は釜鵬粉本のよう な微細に磨砕を汎た熱伝導性材料からなるF曽308が、鋳造さnる。この層を 袖矧するために、ガラス繊維のような非燃焼性の繊維の博いンート全埋め込むこ とができる。この増(′:J、図示されていない。
この加熱要素は、膠付は又(は他の適当な手段により板紙容器309の底部へ固 定される。第S図に示されている前述のスタータ311は、*私増810の凹所 の中に配置さむる。引張りタブ812は、容器309の壁313の中に作られた スロット全通して突出し、外地−4・ら手が届く。アルミニウム816の薄膜で /−ルされた薄い深絞りされたアルミニウム箔から作られた浅い皿815の中に あるH66部料314か、熱分散層308と貯蔵食料の底部817どの接触を保 証するような方法で、加熱要素3(il十KVかれる。この貯蔵食料は、ホント メルト等で板紙箱809のリム3 ]、 9−・、その縁318を、例えは喫せ めすることにより又は膠付けすることにより、板紙箱309上にしつかり配置さ れる。
この組立体の全体が、自己加熱の食物貯蔵を構成する。
力・S−316を除去した後、引張りタブ312を外へ引くことにより、加熱反 応か開始される。
とのυ[」熱装置には空になっている容器315を供給することができ、この装 置が、処分可能な自己加熱容器を構する、ということは自明である。
fライ−13(16は、熱分散層308内の開口部を通して接スなしつる火の径 路の中に正反対の位置に置くことかできる。この」烏合、スタータは、容器81 5の底部317と熱分散層8(J8との間に自装置されるべきである。1部状体 3(]7は、摩擦に敏感な材料で先を付けることかでき、引張り、タブを摩擦に 母又感な先端に灼niJ して弾力的に維持することができる。
同僚(で、グライマ3(J6ケ、加熱要素の側壁820の7つの孔の甲に配置し 、スタータを、(t114壁320と板紙309の垂1自壁との[↑4jに適当 に配置することかできる。
浄書(内容(こ変更なし) FIG、3 FIG。4 FIG、5 FIG、6 FIG。7 FIG、 8 特許庁長官 殿 2、発明の名称 加 熱 装 置 5、補正命令の日付 昭和jK年ψ月26日7、補正の内容 別紙の通り 国際調査報告

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 / 容器構造体と、容器構造体のベースに配置された加熱手段、を・包含する、 液体製品及び固体製品を加熱するための加熱装置であって、前記加熱手段は、力 スの出ない発熱燃焼材料の供給を含む加熱要素全包含し、少くとも7つの火の径 路全画成する内壁を含む、加熱装置において、前記加熱要素が、伝熱材料から作 られた熱分散層と、前記ガスの出ない発熱燃焼材料により組成され七つ前記内壁 を含む中間層と、非燃焼性の断熱利料から作られた層と、を包含する平坦なタイ ル状の要素に存し、点火手段が、燃焼性材料を包む贋の少くとも7つの中の開口 部を通して前記燃焼性材料へ接続されていること、を特徴とする、液体製品及び 固体製品を加熱するための加熱装置。 a 前記点火手段が、燃焼性材料と接触状態に山田に立っている指状物体を示す 点火要素を包含し、その指状物体の自由端が点火されるように意図されているこ と、を4¥徴とする請求の範囲第1項に記載の加熱装置。 3 点火〕・段が、摩擦に航感な材料から作らγした要素と、前記摩擦に敏感な 材料を横切って引か扛るように配置されたストライカと、全包含すること、全特 徴とする請求の範囲第1項又は第2項に記載の加熱装置。 ダ 前記摩擦に敏感な要素が、接触のない熱輻射により指状物体の前記自由端を 点火するように適合されていること、を特徴とする請求の範囲第3項に記載の加 熱装置。 央貿的にカソグの真中から突出していること、を特徴とする請求の範囲第2項に 記載の加熱装置。 ム 大の径路を画成する前記壁が、良好な伝熱材料からなり且つ熱分散層と熱伝 達接触状態にあること、を特徴とする請求の範囲第1項に記載の加熱装置。 7 前記熱分散層がアルミニウム箔からなること、(r−特徴とする請求の範囲 第713に記載の加熱装置。 g 前記熱分散層が、耐熱性結合剤で結合された微細に磨砕された金蔵又は類金 属からなること、を特徴とする請求の範囲第1項に記載の加熱装置。 9 前記類金属がカーボンであること、を特徴とする請求の範囲第3項に記載の 加熱装置。 10 前記熱分散層が、非燃焼性繊維を包含すること、全特徴とする請求の範囲 第3項に記載の加熱装置。 // 耐熱性材料から作られた薄い断熱層が、前記熱分散層と前記ガスの出ない 発熱燃焼材料との間に挿入されていること、を特徴とする請求の範囲第1項に記 載の加熱装置。 /2 火の径路を画成する前記壁が、鋳造により形成さfした1つの板の中で前 記断熱層と共に作られた非燃焼性の断熱材料から組成されていること、を特徴と する請求の範囲第1項に記載の加熱装置。 /3 前記火の径路の長さは、発熱反応により生じた熱が前記ベースの一平方セ ンチメートル当り25ワット未満であるように、前記燃焼性材料に関して選択さ れていること、を特徴とする請求の範囲第1頂に記載の加熱装置。 /ダ 前記容器構造体が、捨て皿の形の非燃焼性の伝熱性の箔にある食物貯蔵体 であり、その底部が、前記加熱要素と接触状態にあシ、前記食物貯蔵体と加熱要 素が容器の中に配置されていること、を特徴とする請求の範囲第1項に記載の加 熱装置。 /左 前記タイル状要素が、開放容器の底部を形成すること、全特徴とする請求 の範囲第1項に記載の加熱装置。 〆ム タイル状要素が、容器の底部の外面と接触状態にあること、を特徴とする 請求の範囲第1項に記載の加熱装置。 t7 前記ガスの出ない発熱燃焼材料が、少くとも20%のシリコンと少くとも 70%の鉛丹を包含していること、を特徴とする請求の範囲第1項に記載の加熱 装置。 7g @記ガスの出ない発熱燃焼材料が、鉛丹以外の少くとも1つの釡@酸化物 と適当な結合剤を含むこと、を特徴とする請求の範囲第77項に記載の加熱装置 。 19 前記ガスの出ない発熱燃焼材料が、少くとも20%の二酸化マンガンを含 むこと、’i−%徴とする請求の範囲第1g項に記載の加熱装置。 20 前記ガスの出ない発熱燃焼材料か、不活性の材料を含むこと、を特徴とす る請求の範囲第17項に記載の加熱装置。 2/ ガスの出ない発熱燃焼材料の層の原料成分が、非燃焼性の結合剤と一緒に 結合されていること、を特徴とする請求の範囲第1歩に記載の加熱装置。 22 ガスの出ない発熱燃焼材料層と断熱層とが、鋳造可能な混合物から作られ ていること、を特徴とする請求の範囲第1項〜第27項の何れか一項に記載の加 熱装置。
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