KR100804257B1

KR100804257B1 - 발열체 조성물 및 발열체 조성물에 의한 식품 가열기구

Info

Publication number: KR100804257B1
Application number: KR1020070069080A
Authority: KR
Inventors: 김상법
Original assignee: (주)유티앤케미칼
Priority date: 2006-07-10
Filing date: 2007-07-10
Publication date: 2008-02-18
Also published as: KR20080005879A

Abstract

본 발명은 발열체 조성물 및 발열체 조성물에 의한 식품 가열 기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레토르트 포장 식품 및 휴대용 인스턴트식품을 별도의 조리 장치 없이 수화반응 및 중화반응에 따른 열을 이용하여 음식을 조리하거나 뜨겁게 데울 수 있는 발열체 조성물 및 상기 발열체 조성물에 의한 식품 가열 기구에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 종래 생석회(CaO)를 이용한 발열체와 비교하여 반응 지속시간과 온도 유지시간이 1.5배 이상 길며, 꾸준한 지속반응으로 급격한 온도하락을 방지하여 최상의 발열 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 일반 레토르트 포장 식품 및 휴대용 인스턴트식품에 효과적으로 적용할 수 있다. 특히, 장기간 보관을 요하는 군용식품에도 활용 가능하다.

또한, 친환경 물질로 구성되어 사용 후 폐기 시 환경오염을 야기하지 아니하는 특징이 있다.

발열체 조성물, 식품 가열 기구, 군용식품, 친환경, 반응열

Description

발열체 조성물 및 발열체 조성물에 의한 식품 가열기구 {Heating element composition and apparatus for heating food the same}

식생활 문화의 발달과 급격한 산업화로 각종 레토르트 포장식품 및 휴대용 인스턴트식품이 다양하게 개발되고 또한 사용되고 있으며, 최근에는 여러 가지 야외 활동이 활발히 성행하면서 이들의 사용이 급격하게 증가하고 있는 추세이다. 이러한 각종 레토르트 포장식품 및 휴대용 인스턴트식품은 냉장 보관되거나 간단한 처리만으로 먹을 수 있도록 가공되어, 별도의 취사도구를 필요로 하거나 고온의 물을 필요로 하는 문제가 있다.

특히, 군사적인 목적상의 훈련이나 실제 상황에 있어서 화기를 이용한 취사행위가 거의 불가능하므로 각종 레토르트 포장식품 및 휴대용 인스턴트식품을 사용 하고 있지만 상기와 같은 문제점으로 인하여 적당한 식사를 할 수 없어 전력에 큰 차질을 빚는 경우도 있다.

종래 발열체들은 몇 가지 금속산화물이나 금속염으로 구성되어 있다. 구체적으로, 생석회 (CaO), 수산화칼륨 (KOH), 염화칼슘 (CaCl₂), 염화마그네슘 (MgCl₂) 등의 화합물을 직접 사용하거나 적절하게 혼합한 혼합물로, 상기 물질을 물이나 수용액과 접촉시킬 때 발생하는 발생열을 이용하는 방법이다.

국내 특허공보 공고번호 제92-210호는 생석회에 약 10 ~ 12%의 염화칼슘을 혼합한 발열체에 20 ~ 30%의 염화마그네슘 용액을 접촉시켜 발생한 순간 발열을 이용하였지만 음식물을 데울 만큼 충분한 발열량을 얻을 수 없다는 단점이 있다.

또한, 국내 특허공보 공개번호 특2000-58524호는 생석회에 2 ~ 35 중량부의 인산용액 (H₃PO₄)을 접촉시켜 300 ㎖의 물을 73 ~ 100℃까지 발열시켰으나 오산화인 (P₂O₄)의 조행성에 의한 맹렬한 수화반응으로 본체인 생석회와 자체 발열반응을 초래하여 유통과정에서 폭발적인 발열반응을 일으킬 위험성을 내포하고 있으며, 게다가 폐기 시 인산용액이 생태계에 부영양화를 초래하는 환경 비친화적인 방법이다.

또한, 일본 공개특허공보 소62-9151호에는 생석회에 무기염의 수용액을 접촉시켜 180 ㎖의 음료수를 50℃ 이상으로 가열하는 방법이 개시되어 있다. 상기 방법은 혹한기에 수용액의 결빙을 피할 수 있다는 장점을 지녔지만 역시 음식을 가열하기에는 충분하지 못한 온도이다.

한편, 미국 특허번호 제4,7530,85호는 중화반응의 열을 이용한 방법으로 생 석회의 수화반응보다는 양호한 열량을 얻을 수 있지만 수산화나트륨 (NaOH)과 염산 (HCl)을 이용하기 때문에 취급하는데 매우 위험하다.

또한, 미국 특허번호 제4,809,673호는 생석회의 수화반응에 의한 발열반응을 이용한 가열방법으로 약 278 ㎉/g의 열량을 얻을 수 있으나 여전히 식품을 가열하기에는 부족하다.

다른 방법으로는 미국 특허번호 제5,205,277호에 3가지 가열 패키지로 구성되어 하단부에 열을 발생시키기 위해 생석회를 안치하고, 중간층에는 초산 (CH₃COOH)과 물, 염화나트륨 (NaCl) 용액을 설치하며, 농도가 다른 염화나트륨 용액을 설치하여 용액포의 파열에 따른 생석회의 수화반응열을 유발시킨 후 상단부의 용액에 의한 2차 반응열을 일으키는 방법이 개시되어 있다. 상기 방법은 비교적 높은 온도를 얻을 수 있어서 혹한기나 추운 지방에서는 유용한 방법이나 경제적인 단가가 높아 실용성이 의심된다.

또한, 미국 특허번호 제4,522,190호에는 음식물이나 식료품을 가열하기 위한 가열 패키지로 다공성 고분자인 폴리에틸렌을 이용한 초 부식성 금속합금 분말로 구성된 발열체가 개시되어 있다. 초 부식성 마그네슘-철 합금을 바닷물과 같은 전해질 용액과 접촉시켜 비교적 높은 온도를 얻을 수 있지만 가연성이 높고 폭발 위험성이 있는 수소 가스 (H₂)가 다량 발생하는 단점과 마그네슘-철 합금이 전해질 용액과 매우 느리게 반응하는 취약점이 있다.

국내 특허출원 제99-46130호는 상기 미국 특허번호 제4,522,190호 및 미국 특허번호 제5,117,809호와 동일한 마그네슘-철 초 부식성 합금을 다른 형태의 가열 패키지로 변화시켰다는 점만 다를 뿐 수소 가스의 발생에 따른 근본적인 폭발 및 화재 위험성과 느린 반응성을 개선하지는 못했다.

또한, 국내 등록특허 제442560호는 생석회에 3 ~ 15 중량%의 수산화나트륨 무수물, 3 ~ 15 중량%의 알칼리금속 산화물, 3 ~ 15 중량%의 알루미늄 금속, 3 ~ 15 중량%의 산성염을 혼합하여 물이나 전해질 용액과 접촉시켜 350 ㎖의 물을 85 ~ 100℃까지 발열시켰으나, 공기 중의 수분을 80% 이상 흡수하는 생석회를 이용함에 따라 장기간 보관 시 쉽게 산화하여 수화반응에 따른 가열온도가 현저하게 떨어지고 반응 시작시간이 늦어지는 문제가 있다.

이에 본 발명자들은 장기간 보관하여도 제품의 변화가 없고 수화반응 시 높은 온도를 유지할 수 있는 발열체 조성물을 개발하기 위하여 예의 노력한 결과, 생석회 대신 수분 흡수율이 거의 없거나 현저하게 떨어지는 탄산칼슘 (CaCO₃), 수산화칼슘 (Ca(OH)₂), 중탄산나트륨 (NaHCO₃) 등을 이용하여 수화반응시 높은 온도를 유지하는 것을 발견하고 본 발명을 완성하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 주된 목적은 반응지속시간과 온도유지시간이 종래 생석회를 이용한 발열체와 비교하여 1.5배 이상 길며, 꾸준한 지속반응으로 급격한 온도하락을 방지한 발열체 조성물을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 본 발명에 따른 발열체 조성물에 의한 식품 가열 기구를 제공하는데 있다.

결국 본 발명은 상기의 목적을 이루기 위해 탄산칼슘 (CaCO₃) 15 ~ 25 중량부, 수산화칼슘 (Ca(OH)₂) 5 ~ 15 중량부, 중탄산나트륨 (NaHCO₃) 또는 탄산나트륨 (Na₂CO₃) 10 ~ 20 중량부, 알루미늄 금속분말 40 ~ 50 중량부 및 수산화나트륨 (NaOH) 3 ~ 7 중량부로 구성된 발열체 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 발열체 조성물을 이용하여 식품을 가열하는 발열체 조성물에 의한 식품 가열 기구를 제공한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 발열체 조성물은 종래 생석회(CaO)를 이용한 발열체와 비교하여 반응 지속시간과 온도 유지시간이 1.5 이상 길며, 꾸준한 지속반응으로 급격한 온도하락을 방지하여 최상의 발열 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 일반 레토르트 포장 식품 및 휴대용 인스턴트식품에 효과적으로 적용할 수 있다. 특히, 장기간 보관을 요하는 군용식품에도 활용 가능하다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 발열체 조성물은 탄산칼슘 (CaCO₃) 15 ~ 25 중량부, 수산화칼슘 (Ca(OH)₂) 5 ~ 15 중량부, 중탄산나트륨 (NaHCO₃) 또는 탄산나트륨 (Na₂CO₃) 10 ~ 20 중량부, 알루미늄 (Al) 금속분말 40 ~ 50 중량부 및 수산화나트륨 (NaOH) 3 ~ 7 중량부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 본 발명에 따른 발열체 조성물은 탄산칼슘 (CaCO₃) 15 ~ 25 중량부, 수산화칼슘 (Ca(OH)₂) 5 ~ 15 중량부, 중탄산나트륨 (NaHCO₃) 또는 탄산나트륨 (Na₂CO₃) 10 ~ 20 중량부, 알루미늄 (Al) 금속분말 40 ~ 50 중량부 및 수산화나트륨 (NaOH) 3 ~ 7 중량부로 구성되고, 상기 발열체 조성물의 40 중량부에 대해 100 ~ 120 중량부의 물을 부가하여 수화반응 및 중화반응에 의한 반응열이 발생하도록 하는 것을 특징으로 한다.

통상적으로, 생석회 (CaO)는 수분 흡수성이 좋아 물과 곧바로 반응하지만 수산화칼슘 (Ca(OH)₂)을 물과 반응시키면 물에 녹지 않아서 반응도 거의 없고, 열량 발생도 거의 없다. 따라서, 수산화칼슘을 물과 반응시키기 위해서는 알루미늄 (Al)을 필요로 하는데, 수산화칼슘과 알루미늄을 물과 함께 반응시키면 2 ~ 3분 후 고온의 가스와 함께 높을 열량을 내면서 반응한다. 즉, 수산화칼슘은 알루미늄과 함께 수화 반응하여 반응 초기 열량을 보존하며, 다른 성분의 지속적인 반응 연결을 가능케 한다.

이 때, 수산화칼슘이 5 중량부 미만으로 첨가되면 알루미늄과의 1차 반응 시 반응 유지 시간이 짧고 충분히 열량을 발생하지 못하며, 탄산칼슘이 탄산 이온과의 반응에도 지장을 준다. 반면, 수산화칼슘이 15 중량부 이상 첨가되면 알루미늄과 반응 시 충분히 녹지 못하여 첨가되는 양에 비해 충분한 열량을 내지 못하며, 상대적으로 탄산칼슘의 양이 감소하여 온도가 저하되는 문제가 발생한다.

한편, 알루미늄 (Al) 금속분말은 40 내지 50 중량부의 범위로 첨가되는 것이 바람직한데, 알루미늄이 40 중량부 미만으로 첨가되면 열량이 부족하여 다른 염기 성분의 반응이 원활하지 않으며, 온도가 저하되고, 50 중량부 이상 첨가되면 고온을 발생시키지만 반응 시간이 너무 짧고, 다른 염기 성분의 첨가량이 줄어 온도 유지 시간이 짧아지는 문제가 있다.

탄산칼슘 (CaCO₃)은 물에는 거의 녹지 않지만 이산화탄소가 녹아 있는 물에는 잘 녹는다. 상기 탄산칼슘은 서서히 반응하므로 생석회를 사용한 화합물과 비교하여 중화 반응 후 급격한 온도 하락을 방지하며, 발열체 조성물의 고온 유지 시간을 1.5 내지 2 배 정도 길게 하여준다.

따라서, 본 발명에서는 수산화칼슘과 탄산칼슘을 동시에 사용하여, 수산화칼슘이 알루미늄과 수화 반응하여 발열체 조성물의 온도가 60도 이상 오르기 시작하면, 탄산칼슘은 물속에 녹아있던 탄산이온과 서서히 반응하여 녹기 시작하고, 그 결과 종래 발열체 조성물과 비교하여 오랫동안 고온의 온도를 유지 할 수 있다.

상기에서, 탄산칼슘은 15 내지 25 중량부의 범위로 첨가되는 것이 바람직하며, 탄산칼슘이 15 중량부 미만으로 첨가되면 반응 시간과 온도 유지시간이 짧아지고, 25 중량부 이상 첨가되면 충분히 녹지 못하여 오히려 발열체 조성물의 온도가 저하된다.

중탄산나트륨 (NaHCO₃)은 역시 물에 잘 녹지 아니하나, 발열체 조성물의 온도가 65℃ 이상으로 가열되면 탄산나트륨 무수물 (Na₂CO₃)로 변하여 이산화탄소와 물을 배출한다. 이때 발생되는 이산화탄소가 물에 녹아 탄산칼슘과 반응하여 물에 녹는 탄산수소칼슘 (Ca(HCO₃)₂)을 생성하며 발열체 조성물의 반응을 돕는다.

또한, 탄산나트륨 (Na₂CO₃)은 상기 중탄산나트륨에 비해 흡습성이 강하면 물에 잘 녹는다. 발열체 조성물의 반응 시 중탄산나트륨과 비슷한 작용을 하며, 물과 반응하면 중탄산나트륨을 생성한다.

상기 중탄산나트륨 또는 탄산나트륨은 10 내지 20 중량부의 범위로 첨가되는 것이 바람직하며, 10 중량부보다 적은 양을 첨가할 경우에는 탄산 이온의 발생량이 부족하여 탄산칼슘의 반응이 원활치 못하여 온도 저하의 요인이 된다. 반면, 20 중량부보다 많은 양을 첨가하면 불필요한 물과 이산화탄소의 발생이 많아지고, 온도 유지 시간이 짧아지는 문제가 발생한다.

수산화나트륨 (NaOH)은 물에 잘 녹으며, 다량의 열을 발생하고, 쉽게 융해되어 금속성분인 알루미늄의 반응을 돕는 역할을 한다.

이때, 수산화나트륨은 3 내지 7 중량부의 범위로 첨가되는 것이 바람직한데, 수산화나트륨이 3 중량부 미만으로 첨가되면 발열체 조성물의 반응 시작 시간이 1 ~ 3분 정도 지연되며, 초기 온도가 높지 아니하여 각 성분의 중화 반응 시 지장을 초래할 수 있고, 7 중량부 이상 첨가되면 공기 중의 수분과 이산화탄소를 필요 이상으로 흡수하여 미리 반응하며, 수화반응 시 고압, 고온으로 급격하게 반응하게 되어 발열체 조성물의 사용에 지장을 초래한다.

한편, 물은 상기 혼합 조성물들과 반응하여 열을 발생하는 것으로, 수화반응의 주요 성분이다. 따라서, 상기와 같은 물은 발열체 조성물 40 중량부에 대해 100 ~ 120 중량부의 범위로 부가하는 것이 바람직하다. 상기 물의 양을 100 중량부 이하로 하면 수화반응이 제대로 발현되지 아니하며, 120 중량부 이상 첨가하면 과다하여 반응이 제대로 일어나지 아니하게 된다.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 발열체 조성물을 이용하여 식품을 가열하는 발열체 조성물에 의한 식품 가열 기구를 제공한다.

구체적으로, 본 발명에 따른 발열체 조성물이 저부에 담겨지도록 하는 저부공간을 형성하는 함체형상의 본체와, 상기 본체 저부공간에 담겨진 발열체 조성물의 상부로 발열체 조성물의 담겨지는 공간과 이격되도록 하며 상면에 식품 또는 포장된 식품이 놓이도록 하는 격판, 상기 저부공간의 측면 상부측으로 연결되어 끝단 에서 물을 부을 수 있도록 하는 물 공급구 또는 물 공급파이프를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체는 외부로 열이 발산되지 아니하도록 단열재를 포함하여 발열되는 열기에 의하여 화재가 발생되지 아니하도록 하며, 사용자가 사용 중 화상을 입지 않도록 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 격판은 상기 중앙으로 열전도체를 구비하되, 상기 열전도체에 의하여 상기 저부 공간의 발열체 조성물에 의한 열기가 상부의 식품 또는 포장된 식품에 잘 전달되도록 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의해 상세히 설명한다.

단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 .

각 조성물의 조성비에 따라 발열체를 제조하고, 40 g 단위로 부직포를 이용하여 1차 포장한 다음, 비닐백으로 2차 진공포장을 하여 사용하였다. 또한, 시판 중인 레토르트 포장 식품 (300 g 기준, 이하 ‘액상소스’라 함.) 및 음료수 캔 (200 g 기준)을 이용하였다.

상기의 발열체와 액상소스 또는 음료수 캔을 가스 배출 구멍이 구비된 가열용 지퍼백에 포개어 넣고, 물을 상기 가열용 지퍼백 내에 투여한 후 가열용 지퍼백 입구를 접어 평편한 바닥에 눕혀 놓았다. 발열체가 수화반응을 시작하면, 발열체 비닐백 외부의 밑부분과 바닥면 사이에 온도계를 넣어 상기 발열체의 외부 온도를 측정하고, 반응이 완료되면 액상소스와 음료수 캔을 가열용 지퍼백에서 꺼내어 내용물의 온도를 측정하였다.

실험예 1.

탄산칼슘 20 중량부, 수산화칼슘 10 중량부, 중탄산나트륨 15 중량부, 금속 알루미늄 분말 45 중량부 및 수산화나트륨 5 중량부를 혼합하여 발열체를 제조하고, 상기 발열체의 수화반응을 위한 물 100 ㎖를 투여한 후과 실시예와 동일하게 발열체 및 액상소스와 음료수 캔의 내용물의 온도를 측정하였다.

상기와 같이 제조된 발열체는 내부 온도가 평균 100 내지 135℃를 유지하다 서서히 하락하였으며, 발열체의 외부 표면 온도는 하기 표 1 에 명시하였다.

그 결과, 액상소스와 음료수 캔의 내용물의 온도는 97℃로 유지되었으며, 100℃ 이상의 고온이 유지되는 시간은 25분 이상인 것을 확인할 수 있었다.

시간(분)	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30	32	34	36	38
온도(℃)	73	80	88	96	99	102	103	103	103	104	105	110	110	110	110	115	105	104	102

실험예 2.

탄산칼슘 30 중량부, 수산화칼슘 10 중량부, 중탄산나트륨 15 중량부, 금속 알루미늄 분말 45 중량부 및 수산화나트륨 5 중량부를 혼합하여 발열체를 제조하고, 상기 발열체의 외부 표면 온도는 하기 표 2 에 명시하였다.

상기 조성의 발열체는 전체적으로 외부 표면 온도가 상대적으로 매우 낮았으며, 액상소스 내용물의 온도는 82℃로 유지되었다.

시간(분)	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30
온도(℃)	38	39	39	40	44	48	50	51	53	55	64	70	70	70	84

실험예 3.

탄산칼슘 25 중량부, 수산화칼슘 15 중량부, 중탄산나트륨 15 중량부, 금속 알루미늄 분말 45 중량부 및 수산화나트륨 5 중량부를 혼합하여 발열체를 제조하고, 상기 발열체의 외부 표면 온도는 하기 표 3 에 명시하였다 (액상소스 내용물 온도: 96℃).

시간(분)	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30
온도(℃)	57	62	67	70	72	72	73	75	75	80	85	92	95	97	100

실험예 4.

탄산칼슘 25 중량부, 수산화칼슘 10 중량부, 중탄산나트륨 15 중량부, 금속 알루미늄 분말 50 중량부 및 수산화나트륨 5 중량부를 혼합하여 발열체를 제조하고, 상기 발열체의 외부 표면 온도는 하기 표 4 에 명시하였다.

상기와 같이 제조된 발열체는 전체적으로 상기 실험예 3보다 상대적으로 외부 표면 온도는 높았으나 100℃ 이상의 고온이 유지되는 시간이 10분 내외로 짧은 것으로 확인되었다 (액상소스 내용물 온도: 94℃).

시간(분)	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30
온도(℃)	54	59	67	74	78	91	99	102	102	102	102	100	100	99	98

실험예 5.

탄산칼슘 25 중량부, 수산화칼슘 15 중량부, 중탄산나트륨 15 중량부, 금속 알루미늄 분말 50 중량부 및 수산화나트륨 5 중량부를 혼합하여 발열체를 제조하고, 상기 발열체의 외부 표면 온도는 하기 표 5 에 명시하였다.

상기와 같이 제조된 발열체는 상기 실험예 2보다는 상대적으로 외부 표면 온도와 액상소스의 유지온도(88℃)가 높은 것으로 확인되었다.

시간(분)	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30
온도(℃)	66	76	80	81	85	89	93	95	96	95	95	95	95	93	91

실험예 6.

탄산칼슘 20 중량부, 수산화칼슘 20 중량부, 중탄산나트륨 15 중량부, 금속 알루미늄 분말 45 중량부 및 수산화나트륨 5 중량부를 혼합하여 발열체를 제조하고, 상기 발열체의 외부 표면 온도는 하기 표 6 에 명시하였다(액상소스 내용물 온도: 85℃).

시간(분)	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30
온도(℃)	53	60	70	79	84	88	91	94	95	96	100	99	98	94	93

실험예 7.

탄산칼슘 20 중량부, 수산화칼슘 15 중량부, 중탄산나트륨 15 중량부, 금속 알루미늄 분말 50 중량부 및 수산화나트륨 5 중량부를 혼합하여 발열체를 제조하고, 상기 발열체의 외부 표면 온도는 하기 표 7 에 명시하였다(액상소스 내용물 온도: 88℃).

시간(분)	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30
온도(℃)	66	76	80	81	85	89	93	95	96	95	95	95	95	90	89

실험예 8.

탄산칼슘 40 중량부, 수산화칼슘 15 중량부, 중탄산나트륨 45 중량부, 금속 알루미늄 분말 45 중량부 및 수산화나트륨 5 중량부를 혼합하여 발열체를 제조하고, 상기 발열체의 외부 표면 온도는 하기 표 8 에 명시하였다(액상소스 내용물 온도: 84℃).

시간(분)	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30
온도(℃)	69	79	95	95	97	97	96	95	95	93	92	90	89	-	-

실험예 9.

수산화칼슘 40 중량부, 중탄산나트륨 15 중량부, 금속 알루미늄 분말 45 중량부 및 수산화나트륨 5 중량부를 혼합하여 발열체를 제조하고, 상기 발열체의 외부 표면 온도는 하기 표 9 에 명시하였다(액상소스 내용물 온도: 82℃).

시간(분)	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30
온도(℃)	53	63	70	71	83	92	92	93	91	90	89	89	89	-	-

실험예 10.

탄산칼슘 50 중량부, 금속 알루미늄 분말 45 중량부 및 수산화나트륨 5 중량부를 혼합하여 발열체를 제조하고, 상기 발열체의 외부 표면 온도는 하기 표 10 에 명시하였다.

상기와 같이 제조된 발열체는 반응이 시작되고 5분 후 고온이 발생되었으나 고온이 유지되는 시간은 15분 내외로 반응 시간이 감소하였으며, 이때 액상 소스의 온도는 85℃로 유지되었다.

시간(분)	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30
온도(℃)	57	92	99	102	103	102	101	101	98	96	92	90	-	-	-

실험예 11.

본 실험에서는 수화반응을 위한 물의 양에 따른 발열체의 발열온도를 알아보기 위해 투여하는 물의 양을 각각 60, 80, 100, 및 120 ㎖로 달리하면서 실험하였다.

이때 발열체는 상기 실험예 1과 동일하게 탄산칼슘 20 중량부, 수산화칼슘 10 중량부, 중탄산나트륨 15 중량부, 금속 알루미늄 분말 45 중량부 및 수산화나트륨 5 중량부를 혼합하여 제조하였으며, 상기 발열체의 외부 표면 온도는 하기 표 11 내지 표 14 에 명시하였다.

시간(분)	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30
온도(℃)	63	68	73	78	82	85	92	94	95	98	99	101	102	-	-

시간(분)	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30
온도(℃)	64	70	77	82	85	89	95	96	97	98	98	99	100	-	-

시간(분)	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30	32	34	36	38
온도(℃)	73	80	88	96	99	102	103	103	103	104	105	110	110	110	110	103	105	104	102

시간(분)	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28	30
온도(℃)	70	80	92	97	100	101	101	101	100	99	98	97	95	94	-

상기 표에서 보는 바와 같이, 수화반응을 위한 물의 양이 100 ㎖ 이하일 경우에는 반응이 시작되고 20분 이상이 경과된 후 100℃ 이상의 고온이 발생되었으며, 또한 고온이 유지되는 시간도 5분 내외로 비교적 짧은 반면 (표 11 및 표 12 참조), 물의 양이 100 ㎖ 이상인 경우에는 10여분 후 고온이 발생되었으며, 고온이 유지되는 시간 또한 10분 이상, 특히 물의 양이 100 ㎖인 경우에는 25분 정도 유지되었다 (표 13 및 표 14 참조).

한편, 액상소스 내용물의 온도는 물 60 ㎖일 때 88℃, 80 ㎖일 때 93℃, 100 ㎖일 때 95℃ 및 120 ㎖일 때 90℃로 확인되었다.

비교실험예 .

본 실험에서는 본 발명에 따른 발열체와 종래 생석회를 이용한 발열체의 발열온도 및 발열시간을 비교하기 위하여 생석회 40 중량부, NaCl, SiO₂ 등을 포함하는 기타 무기염류 5 중량부, 금속 알루미늄 분말 45 중량부 및 수산화나트륨 5 중량부를 혼합하여 발열체를 제조하고, 상기 실시예와 동일하게 발열체 및 액상소스와 음료수 캔의 내용물의 온도를 측정하였다. 또한, 상기와 같이 제조된 생석회를 이용한 발열체의 외부 표면 온도는 하기 표 15 에 명시하였다.

표 15 에서도 볼 수 있듯이, 종래 생석회를 이용한 발열체는 그 외부 온도가 평균 85℃ 내외였으며, 전체 반응유지 시간은 25분 정도로 본 발명에 따른 발열체와 비교할 때, 상대적으로 발열체의 외부 온도 및 반응 지속시간이 월등히 낮았고, 액상소스 내용의 온도 역시 76℃로 비교적 낮은 온도가 유지됨을 확인하였다.

시간(분)	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26
온도(℃)	83	88	89	90	90	89	88	87	86	85	84	83	81

Claims

탄산칼슘 (CaCO₃) 15 ~ 25 중량부, 수산화칼슘 (Ca(OH)₂) 5 ~ 15 중량부, 중탄산나트륨 (NaHCO₃) 또는 탄산나트륨 (Na₂CO₃) 10 ~ 20 중량부, 알루미늄 (Al) 금속분말 40 ~ 50 중량부 및 수산화나트륨 (NaOH) 3 ~ 7 중량부로 구성된 발열체 조성물.
제 1 항에 있어서,

상기 발열체 조성물 40 중량부에 대해 100 ~ 120 중량부의 물을 부가하여 수화반응 및 중화반응에 의한 반응열이 발생하도록 하는 것을 특징으로 하는 발열체 조성물.
제 1 항의 발열체 조성물을 이용하여 식품을 가열하는 발열체 조성물에 의한 식품 가열 기구.
제 3 항에 있어서,

상기 발열체 조성물이 저부에 담겨지도록 하는 저부 공간을 형성하는 함체 형상의 본체;

상기 본체 저부공간에 담겨진 발열체 조성물의 상부로 발열체 조성물이 담겨지는 공간과 이격되도록 하며, 상면에 식품 또는 포장된 식품이 놓이도록 하는 격판; 및

상기 저부공간의 측면 상부측으로 연결되어 끝단에서 물을 부을 수 있도록 하는 물 공급구 또는 물 공급파이프;를 구비하는 것을 특징으로 하는 발열체 조성물에 의한 식품 가열 기구.
제 4 항에 있어서,

상기 본체는 외부로 열이 발산되지 아니하도록 단열재를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열체 조성물에 의한 식품 가열 기구.
제 4 항에 있어서,

상기 격판은 상기 중앙으로 열전도체를 구비하되, 상기 열전도체에 의하여 상기 저부 공간의 발열체 조성물에 의한 열기가 상부의 식품 또는 포장된 식품에 잘 전달되도록 구비하는 것을 특징으로 하는 발열체 조성물에 의한 식품 가열 기구.