KR20200056698A - Heating element having improved heating rate and efficiency and method of preparing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 우수한 발열 속도 및 효율을 갖는 발열체 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 촉매를 활용하여 우수한 발열 속도 및 효율을 가지며, 식품가열제품에 사용할 수 있는 발열체 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a heating element having an excellent heating rate and efficiency, and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an excellent heating rate and efficiency using a catalyst, and to a heating element that can be used in food heating products and a method for manufacturing the same .
발열체는 크게 산화열을 이용한 Fe기반 파우더형 발열체 및 물에 대한 용해열에 의해 발열성을 갖는 발열체 등으로 분류할 수 있다.The heating element can be largely classified into a Fe-based powder heating element using oxidation heat and a heating element having exothermic properties due to heat of dissolution in water.
산화열을 이용한 발열체는 산소와 반응하여 열을 내는 발열체로, 철과 산소의 산화반응에 의해 열을 내는 원리를 이용하며 주성분은 철이고 활성탄, 물, 염류 등이 촉매제로 쓰이기 위해 첨가되어 있다. 핫팩이라고 명명되는 형태가 주를 이루고 있으며 발생된 열은 8시간 이상의 보온 유지가 가능하다. 보통 부직포로 포장되어 있고, 이는 부직포의 얇고 작은 틈으로 원활한 산소의 투입, 배출이 가능하여 산화 반응성을 높이기 위함이며 단 보관 시에는 완전히 밀봉해야 한다.The heating element using heat of oxidation is a heating element that generates heat by reacting with oxygen. It uses the principle of generating heat by the oxidation reaction of iron and oxygen. The main component is iron, and activated carbon, water, salts, etc. are added to be used as catalysts. The form called hot pack is mainly composed, and the heat generated can be maintained for more than 8 hours. It is usually packaged in a non-woven fabric, which is a thin and small gap of the non-woven fabric that can smoothly input and discharge oxygen to increase oxidation reactivity, but must be completely sealed during storage.
용해열을 이용한 발열체는 용질이 용매에 용해되면서 발생하는 용해열의 원리를 이용하는 것으로, 용질은 일반적으로 산화칼슘계 물질로 구성되어 있다. 물에 용해되면서 발생한 열은 짧은 시간 폭발적으로 발생하므로 식품 조리 또는 보온에 적합하고, 일반적으로 10분 정도는 70도 이상의 고온 유지가 가능하다.The heating element using the heat of dissolution uses the principle of heat of dissolution generated when the solute is dissolved in a solvent, and the solute is generally composed of a calcium oxide-based material. Since heat generated by dissolving in water is explosive for a short time, it is suitable for food cooking or heat preservation, and in general, about 10 minutes can maintain a high temperature of 70 degrees or more.
현재 시판 되고 있는 발열체는 외부환경의 영향을 받지 않고 다양한 발열 메커니즘에 따라 발열체의 자체 발열을 통하여 식품 조리 및 보온이 가능한 온도까지 상승하는 것이 특징이다.The heating element currently on the market is characterized by rising to a temperature at which food can be cooked and kept warm through self heating of the heating element according to various heating mechanisms without being affected by the external environment.
캠핑 및 등산과 같은 레저 활동의 관심도가 증가한 이래로 야외활동에서 조리 기구 및 조리 공간의 활용 없이 간편하게 즉석에서 섭취할 수 있는 아웃도어용 간편식에 대한 관심도가 빠르게 증가하고 있어 아웃도어용 간편식에 대한 개발이 필요하다. 그러나 현재까지 출시되고 있는 발열 식품에 적용되고 있는 발열체는 단순 발열을 통한 조리 기능에만 초점이 맞춰져 있어 개인의 기호도 및 식품 특성을 고려한 발열 제어 기술이 필요한 시점이다.Since interest in leisure activities such as camping and hiking has increased, interest in outdoor convenience foods, which can be consumed on the fly, without the use of cooking utensils and cooking spaces in outdoor activities, is rapidly increasing. need. However, since the heating element applied to the heating foods that has been released to date is focused only on the cooking function through simple heating, it is time to develop a heating control technology in consideration of personal preference and food characteristics.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 촉매를 활용하여 우수한 발열 속도 및 효율을 가지며, 식품가열제품에 사용할 수 있는 발열체 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, the object of the present invention is to provide a heating element that can be used in food heating products and has excellent heating rate and efficiency by utilizing a catalyst, and a method for manufacturing the same.
본 발명의 일 측면에 따르면, 산화칼슘(CaO) 및 철(Fe)을 포함하는 제1 발열물질, 및 산화마그네슘(MgO), 활성탄 및 금속 염화물을 포함하는 제2 발열물질을 포함하는 발열물질 혼합물; 및 과산화수소(H2O2) 및 물을 포함하는 과산화수소 수용액;을 포함하는 발열체가 제공된다.According to an aspect of the present invention, a heating material mixture comprising a first heating material comprising calcium oxide (CaO) and iron (Fe), and a second heating material comprising magnesium oxide (MgO), activated carbon and metal chloride ; And a hydrogen peroxide aqueous solution containing hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and water.
또한 상기 발열체가 상기 제1 발열물질 1 내지 100중량부; 및 상기 제2 발열물질 1 내지 100중량부;를 포함할 수 있다.In addition, the heating element is 1 to 100 parts by weight of the first heating material; And 1 to 100 parts by weight of the second heating material.
또한 상기 제1 발열물질이 상기 산화칼슘 75 내지 95중량%; 및 상기 철 5 내지 25중량%;를 포함할 수 있다.In addition, the first heating material is 75 to 95% by weight of the calcium oxide; And 5 to 25% by weight of the iron.
또한 상기 제2 발열물질이 상기 산화마그네슘 80 내지 95중량%; 상기 활성탄 1 내지 15중량%; 및 상기 금속 염화물 1 내지 15중량%;를 포함할 수 있다.In addition, the second heating material is 80 to 95% by weight of the magnesium oxide; 1 to 15% by weight of the activated carbon; And 1 to 15% by weight of the metal chloride.
또한 상기 발열체가 과산화수소 수용액 50 내지 250중량부를 포함할 수 있다.In addition, the heating element may include 50 to 250 parts by weight of an aqueous hydrogen peroxide solution.
또한 상기 과산화수소 수용액이 상기 과산화수소 20 내지 60중량%; 및 상기 물 40 내지 80중량%;를 포함할 수 있다.In addition, the aqueous hydrogen peroxide solution is 20 to 60% by weight of the hydrogen peroxide; And 40 to 80% by weight of the water.
또한 상기 발열체가 카탈라제를 포함하는 촉매 0.01 내지 10중량부를 추가로 포함할 수 있다.In addition, the heating element may further include 0.01 to 10 parts by weight of a catalyst containing a catalase.
또한 상기 발열체는 상기 발열물질 혼합물, 상기 과산화수소 수용액 및 상기 촉매가 각각 분리될 수 있다.In addition, the heating element may be separated from the heating material mixture, the aqueous hydrogen peroxide solution, and the catalyst, respectively.
또한 각각 분리된 상기 발열물질 혼합물, 상기 과산화수소 수용액 및 상기 촉매를 포함하는 발열체를 혼합하여 수화반응 및 산화 반응시켜 발열 대상물에 열을 공급할 수 있다.In addition, a mixture of the exothermic material mixture, the aqueous hydrogen peroxide solution and the exothermic body containing the catalyst may be mixed to hydrate and oxidize to supply heat to the exothermic object.
또한 상기 금속 염화물이 염화칼륨, 염화마그네슘, 염화나트륨 및 염화칼슘으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In addition, the metal chloride may include one or more selected from the group consisting of potassium chloride, magnesium chloride, sodium chloride and calcium chloride.
또한 상기 발열체가 천연광석분 0.01 내지 10중량부를 추가로 포함할 수 있다.In addition, the heating element may further include 0.01 to 10 parts by weight of natural ore.
또한 상기 천연광석분이 산화칼슘 및 수산화칼슘으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다.In addition, the natural ore powder may further include one or more selected from the group consisting of calcium oxide and calcium hydroxide.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 상기 발열체를 포함하고, 식품을 가열하기 위한 식품가열제품이 제공된다.According to another aspect of the present invention, a food heating product is provided that includes the heating element and heats the food.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, (a) 산화칼슘(CaO) 및 철(Fe)을 포함하는 제1 발열물질, 및 산화마그네슘(MgO), 활성탄 및 금속 염화물을 포함하는 제2 발열물질을 혼합하여 발열물질 혼합물을 제조하는 단계; 및 (b) 과산화수소(H2O2) 및 물을 포함하는 과산화수소 수용액을 제조하는 단계;를 포함하는 발열체의 제조방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, (a) a first exothermic material comprising calcium oxide (CaO) and iron (Fe), and a second exothermic material comprising magnesium oxide (MgO), activated carbon and metal chloride are mixed. To prepare a pyrogen mixture; And (b) preparing an aqueous hydrogen peroxide solution comprising hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and water. A method of manufacturing a heating element is provided.
또한 상기 발열체의 제조방법이 카탈라제를 포함하는 촉매를 제조하는 단계 (c);를 추가로 포함할 수 있다.In addition, the manufacturing method of the heating element may further include the step (c) of preparing a catalyst containing catalase.
또한 상기 발열체는 상기 발열물질 혼합물, 상기 과산화수소 수용액 및 상기 촉매가 각각 분리될 수 있다.In addition, the heating element may be separated from the heating material mixture, the aqueous hydrogen peroxide solution, and the catalyst, respectively.
또한 각각 분리된 상기 발열물질 혼합물, 상기 과산화수소 수용액 및 상기 촉매를 포함하는 발열체를 혼합하여 수화반응 및 산화 반응시켜 발열 대상물에 열을 공급할 수 있다.In addition, a mixture of the exothermic material mixture, the aqueous hydrogen peroxide solution and the exothermic body containing the catalyst may be mixed to hydrate and oxidize to supply heat to the exothermic object.
또한 상기 발열체가 천연광석분을 추가로 포함할 수 있다.In addition, the heating element may further include natural ore powder.
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 각각 분리된 발열물질 혼합물, 과산화수소 수용액 및 촉매를 혼합하여 발열시키는 단계를 포함하고, 상기 발열물질 혼합물은 산화칼슘(CaO) 및 철(Fe)을 포함하는 제1 발열물질, 및 산화마그네슘(MgO), 활성탄 및 금속 염화물을 포함하는 제2 발열물질을 포함하고, 상기 과산화수소 수용액은 과산화수소(H2O2) 및 물을 포함하고, 상기 촉매는 카탈라제를 포함하는 것인 발열방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, each of the separated exothermic material mixture, an aqueous hydrogen peroxide solution and a catalyst comprising the step of exothermic heating, wherein the exothermic material mixture comprises a first comprising calcium oxide (CaO) and iron (Fe) A heating material, and a second heating material including magnesium oxide (MgO), activated carbon, and metal chloride, the aqueous hydrogen peroxide solution includes hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and water, and the catalyst includes a catalase A phosphorous heating method is provided.
또한 상기 발열을 이용하여 식품을 가열할 수 있다.In addition, the heat can be used to heat the food.
본 발명은 촉매를 활용하여 우수한 발열 속도 및 효율을 가지며, 식품가열제품에 사용할 수 있는 발열체 및 그의 제조방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide a heating element and a method for manufacturing the heating element which have excellent heating rate and efficiency by utilizing the catalyst and can be used in food heating products.
도 1은 본 발명에 따른 발열체의 제조방법을 나타낸 모식도이다.
도 2는 실시예 1 내지 6에 따른 발열체의 시간별 온도를 나타낸 그래프이다.
도 3a는 실시예 1 내지 6에 따른 발열체의 최고 온도 도달 시간을 도식화하여 나타낸 것이다.
도 3b는 실시예 1 내지 6에 따른 발열체의 최고 온도를 도식화하여 나타낸 것이다.
도 4는 비교예 1에 따른 발열체의 시간별 온도를 나타낸 그래프이다.1 is a schematic view showing a method of manufacturing a heating element according to the present invention.
2 is a graph showing the hourly temperature of the heating elements according to Examples 1 to 6.
Figure 3a is a diagram showing the time to reach the maximum temperature of the heating element according to Examples 1 to 6.
Figure 3b is a diagram showing the maximum temperature of the heating element according to Examples 1 to 6.
4 is a graph showing the temperature of each heating element according to Comparative Example 1.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains may easily practice.
그러나, 이하의 설명은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.However, the following description is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and when it is determined that a detailed description of known technologies related to the present invention may obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. .
본원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used herein are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, terms such as “include” or “have” are intended to indicate that a feature, number, step, operation, component, or combination thereof described in the specification exists, or that one or more other features or It should be understood that the existence or addition possibilities of numbers, steps, actions, elements, or combinations thereof are not excluded in advance.
이하, 본 발명의 발열체에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the heating element of the present invention will be described.
본 발명은 산화칼슘(CaO) 및 철(Fe)을 포함하는 제1 발열물질, 및 산화마그네슘(MgO), 활성탄 및 금속 염화물을 포함하는 제2 발열물질을 포함하는 발열물질 혼합물; 및 과산화수소(H2O2) 및 물을 포함하는 과산화수소 수용액;을 포함하는 발열체를 제공한다.The present invention includes a heating material mixture comprising a first heating material comprising calcium oxide (CaO) and iron (Fe), and a second heating material comprising magnesium oxide (MgO), activated carbon and metal chloride; And an aqueous hydrogen peroxide solution including hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and water.
상기 발열체는 상기 제1 발열물질 1 내지 100중량부; 및 상기 제2 발열물질 1 내지 100중량부;를 포함할 수 있다.The heating element is 1 to 100 parts by weight of the first heating material; And 1 to 100 parts by weight of the second heating material.
상기 제1 발열물질은 상기 산화칼슘 75 내지 95중량%; 및 상기 철 5 내지 25중량%;를 포함할 수 있다.The first heating material is 75 to 95% by weight of the calcium oxide; And 5 to 25% by weight of the iron.
상기 제2 발열물질은 상기 산화마그네슘 80 내지 95중량%; 상기 활성탄 1 내지 15중량%; 및 상기 금속 염화물 1 내지 15중량%;를 포함할 수 있다.The second heating material is 80 to 95% by weight of the magnesium oxide; 1 to 15% by weight of the activated carbon; And 1 to 15% by weight of the metal chloride.
상기 발열체는 과산화수소 수용액 50 내지 250중량부를 포함할 수 있다.The heating element may include 50 to 250 parts by weight of an aqueous hydrogen peroxide solution.
상기 과산화수소 수용액은 상기 과산화수소 20 내지 60중량%; 및 상기 물 40 내지 80중량%;를 포함할 수 있다.The aqueous hydrogen peroxide solution is 20 to 60% by weight of the hydrogen peroxide; And 40 to 80% by weight of the water.
상기 발열체는 카탈라제를 포함하는 촉매 0.01 내지 10중량부를 추가로 포함할 수 있다. The heating element may further include 0.01 to 10 parts by weight of a catalyst containing catalase.
상기 발열체는 상기 발열물질 혼합물, 상기 과산화수소 수용액 및 상기 촉매가 각각 분리될 수 있다.The heating element may be a mixture of the heating material, the aqueous hydrogen peroxide solution, and the catalyst, respectively.
각각 분리된 상기 발열물질 혼합물, 상기 과산화수소 수용액 및 상기 촉매를 포함하는 발열체를 혼합하여 수화반응 및 산화 반응시켜 발열 대상물에 열을 공급할 수 있다. 상기 산화칼슘과 상기 산화마그네슘이 물이 용해하는 수화반응 및 상기 철에 의한 산화 반응에 의해 발열함으로써 열을 공급할 수 있다.The separated heating element mixture, the aqueous hydrogen peroxide solution and the heating element including the catalyst may be mixed to supply heat to a heating object by hydration and oxidation reaction. The calcium oxide and the magnesium oxide may supply heat by generating heat by a hydration reaction in which water is dissolved and an oxidation reaction by iron.
상기 금속 염화물은 염화칼륨, 염화마그네슘, 염화나트륨 및 염화칼슘으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 염화칼슘을 포함할 수 있다.The metal chloride may include one or more selected from the group consisting of potassium chloride, magnesium chloride, sodium chloride and calcium chloride, and preferably calcium chloride.
상기 발열체는 천연광석분 0.01 내지 10중량부를 추가로 포함할 수 있다.The heating element may further include 0.01 to 10 parts by weight of natural ore.
상기 천연광석분은 발열체의 온도 유지를 위한 단열재 역할을 할 수 있다.The natural ore powder may serve as an insulating material for maintaining the temperature of the heating element.
상기 천연광석분은 산화칼슘 및 수산화칼슘으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 추가로 포함할 수 있고, 바람직하게는 수산화칼슘을 포함할 수 있다.The natural ore powder may further include at least one selected from the group consisting of calcium oxide and calcium hydroxide, and preferably may include calcium hydroxide.
또한 본 발명은 상기 발열체를 포함하고, 식품을 가열하기 위한 식품가열제품을 제공한다.In addition, the present invention includes a heating element, and provides a food heating product for heating food.
도 1은 본 발명에 따른 발열체의 제조방법을 나타낸 모식도이다.1 is a schematic view showing a method of manufacturing a heating element according to the present invention.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 발열체의 제조방법에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of manufacturing the heating element of the present invention will be described with reference to FIG. 1.
본 발명의 발열체의 제조방법은 (a) 산화칼슘(CaO) 및 철(Fe)을 포함하는 제1 발열물질, 및 산화마그네슘(MgO), 활성탄 및 금속 염화물을 포함하는 제2 발열물질을 혼합하여 발열물질 혼합물을 제조하는 단계; 및 (b) 과산화수소(H2O2) 및 물을 포함하는 과산화수소 수용액을 제조하는 단계;를 포함할 수 있다.The method for producing a heating element of the present invention comprises (a) a first heating material comprising calcium oxide (CaO) and iron (Fe), and a second heating material comprising magnesium oxide (MgO), activated carbon, and metal chloride. Preparing a pyrogen mixture; And (b) preparing an aqueous hydrogen peroxide solution comprising hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and water.
상기 발열체의 제조방법은 카탈라제를 포함하는 촉매를 제조하는 단계 (c);를 추가로 포함할 수 있다.The method for manufacturing the heating element may further include a step (c) of preparing a catalyst containing catalase.
상기 발열체에 대한 설명은 상술한 본 발명의 발열체에서의 설명과 동일하므로 구체적인 내용은 그 부분을 참조하기로 한다.The description of the heating element is the same as the description of the heating element of the present invention described above, so the details will be referred to that portion.
본 발명은 각각 분리된 발열물질 혼합물, 과산화수소 수용액 및 촉매를 혼합하여 발열시키는 단계를 포함하고, 상기 발열물질 혼합물은 산화칼슘(CaO) 및 철(Fe)을 포함하는 제1 발열물질, 및 산화마그네슘(MgO), 활성탄 및 금속 염화물을 포함하는 제2 발열물질을 포함하고, 상기 과산화수소 수용액은 과산화수소(H2O2) 및 물을 포함하고, 상기 촉매는 카탈라제를 포함하는 것인 발열방법을 제공한다.The present invention includes the steps of heating the mixture of the separated heating material mixture, the aqueous hydrogen peroxide solution and the catalyst, and the heating material mixture includes a first heating material including calcium oxide (CaO) and iron (Fe), and magnesium oxide. (MgO), a second heating material containing activated carbon and metal chloride, the aqueous hydrogen peroxide solution includes hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and water, and the catalyst provides a heating method comprising catalase. .
상기 발열을 이용하여 식품을 가열할 수 있다.Food can be heated using the heat.
[실시예][Example]
이하, 본 발명을 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 그러나 이는 예시를 위한 것으로서 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, this is for illustrative purposes, and the scope of the present invention is not limited thereby.
실시예 1: 발열체의 제조Example 1: Preparation of the heating element
산화칼슘과 철의 중량비가 85:15가 되도록 혼합하여 제1 발열물질을 제조하였다. 산화마그네슘, 활성탄, 염화나트륨의 중량비가 90:5:5가 되도록 혼합하여 제2 발열물질을 제조하였다. 과산화수소 60mL, 물 90mL를 혼합하여 과산화수소 수용액을 제조하였고, 카탈라아제 3mL를 포함하는 촉매를 준비하였다.The first heating material was prepared by mixing so that the weight ratio of calcium oxide and iron was 85:15. A second heating material was prepared by mixing magnesium oxide, activated carbon, and sodium chloride so that the weight ratio was 90: 5: 5. An aqueous hydrogen peroxide solution was prepared by mixing 60 mL of hydrogen peroxide and 90 mL of water, and a catalyst containing 3 mL of catalase was prepared.
상기 제1 발열물질과 제2 발열물질을 포함하는 발열물질 혼합물의 발열 시험의 직전에 상기 과산화수소 수용액 및 상기 촉매를 혼합하여 촉매 수용액을 제조하였다.A catalyst aqueous solution was prepared by mixing the aqueous hydrogen peroxide solution and the catalyst immediately before the exothermic test of the mixture of the heating materials including the first heating material and the second heating material.
발열체의 발열반응을 위하여 상기 제1 발열물질과 상기 제2 발열물질의 중량비가 23:77이 되도록 제1 발열물질 6g과 제2 발열물질 21g을 혼합하여 발열물질 혼합물을 준비한 후 여기에 상기 촉매 수용액 153ml 및 천연광석분인 수산화칼슘 3g을 첨가하여 발열체를 제조하였다.For the exothermic reaction of the heating element, 6 g of the first heating material and 21 g of the second heating material are mixed so that the weight ratio of the first heating material and the second heating material is 23:77. A heating element was prepared by adding 153 ml and 3 g of natural ore calcium hydroxide.
실시예 2: 발열체의 제조Example 2: Preparation of the heating element
실시예 1에서 상기 제1 혼합물과 상기 제2 혼합물의 중량비를 23:77로 하는 대신에 34:66이 되도록 제1 발열물질 9g과 제2 발열물질 18g을 혼합하여 발열물질 혼합물을 준비하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 발열체를 제조하였다.In Example 1, except for preparing the heating material mixture by mixing 9 g of the first heating material and 18 g of the second heating material so that the weight ratio of the first mixture and the second mixture is 23:77 instead of 34:66. Then, a heating element was manufactured in the same manner as in Example 1.
실시예 3: 발열체의 제조Example 3: Preparation of a heating element
실시예 1에서 상기 제1 혼합물과 상기 제2 혼합물의 중량비를 23:77로 하는 대신에 45:55가 되도록 제1 발열물질 12g과 제2 발열물질 15g을 혼합하여 발열물질 혼합물을 준비하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 발열체를 제조하였다.In Example 1, except for preparing a heating material mixture by mixing 12 g of the first heating material and 15 g of the second heating material so that the weight ratio of the first mixture and the second mixture is 45:55 instead of 23:77. Then, a heating element was manufactured in the same manner as in Example 1.
실시예 4: 발열체의 제조Example 4: Preparation of a heating element
실시예 1에서 상기 제1 혼합물과 상기 제2 혼합물의 중량비를 23:77로 하는 대신에 55:45가 되도록 제1 발열물질 15g과 제2 발열물질 12g을 혼합하여 발열물질 혼합물을 준비하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 발열체를 제조하였다.In Example 1, except for preparing a heating material mixture by mixing 15 g of the first heating material and 12 g of the second heating material so that the weight ratio of the first mixture and the second mixture is 55:45 instead of 23:77. Then, a heating element was manufactured in the same manner as in Example 1.
실시예 5: 발열체의 제조Example 5: Preparation of heating element
실시예 1에서 상기 제1 혼합물과 상기 제2 혼합물의 중량비를 23:77로 하는 대신에 66:34가 되도록 제1 발열물질 18g과 제2 발열물질 9g을 혼합하여 발열물질 혼합물을 준비하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 발열체를 제조하였다.In Example 1, except for preparing the heating material mixture by mixing 18 g of the first heating material and 9 g of the second heating material so that the weight ratio of the first mixture and the second mixture is 66:34 instead of 23:77. Then, a heating element was manufactured in the same manner as in Example 1.
실시예 6: 발열체의 제조Example 6: Preparation of the heating element
실시예 1에서 상기 제1 혼합물과 상기 제2 혼합물의 중량비를 23:77로 하는 대신에 77:23이 되도록 제1 발열물질 21g과 제2 발열물질 6g을 혼합하여 발열물질 혼합물을 준비하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 발열체를 제조하였다.In Example 1, except for preparing a heating material mixture by mixing 21 g of the first heating material and 6 g of the second heating material so that the weight ratio of the first mixture and the second mixture is 23:77 instead of 23:77. Then, a heating element was manufactured in the same manner as in Example 1.
비교예 1: 발열체의 제조Comparative Example 1: Preparation of heating element
산화마그네슘, 활성탄, 염화나트륨의 중량비가 90:5:5가 되도록 혼합하여 발열물질을 제조하였다.The heating material was prepared by mixing magnesium oxide, activated carbon, and sodium chloride to a weight ratio of 90: 5: 5.
발열체의 발열반응을 위하여 상기 발열물질에 물 150mL를 첨가하여 발열체를 제조하였다.For the exothermic reaction of the heating element, 150 mL of water was added to the heating material to prepare a heating element.
[시험예] [Test Example]
시험예 1: 시간에 따른 온도 변화 비교Test Example 1: Comparison of temperature change over time
도 2는 실시예 1 내지 6에 따른 발열체의 시간별 온도를 나타낸 그래프이다. 산화칼슘, 철, 산화마그네슘, 활성탄 및 염화나트륨을 포함하는 발열체에 촉매 수용액을 첨가한 후 온도계를 사용하여 1분씩 온도를 측정하여 2시간 동안의 온도 변화를 측정하였다.2 is a graph showing the hourly temperature of the heating elements according to Examples 1 to 6. After adding a catalyst aqueous solution to a heating element containing calcium oxide, iron, magnesium oxide, activated carbon and sodium chloride, the temperature was measured for 1 minute using a thermometer to measure the temperature change over 2 hours.
실시예 1 내지 6에 따른 발열체의 발열 최고 온도 및 최고 온도 도달 시간을 표 1에 나타내었다.Table 1 shows the maximum heating temperature and the time to reach the maximum temperature of the heating elements according to Examples 1 to 6.
도달 시간 (min)Highest temperature
Reach time (min)
도 3a 및 3b은 상기 표 1을 도식화하여 나타낸 그래프이다. 상기 표 1, 도 3a 및 3b를 참조하면, 실시예 3과 실시예 4는 다른 조성에 비해 최고 온도 도달시간이 25% 빠른 경향을 보였고, 실시예 2, 3, 4 및 6의 최고 온도가 실시예 1보다 5℃ 이상 올라가므로 약 5% 증가함을 확인할 수 있었다.3A and 3B are graphs schematically showing Table 1 above. Referring to Table 1, FIGS. 3A and 3B, Example 3 and Example 4 showed a tendency that the maximum temperature reaching time was 25% faster than other compositions, and the highest temperature of Examples 2, 3, 4, and 6 was performed. It was confirmed that the temperature increased by 5 ° C or more from Example 1, and thus increased by about 5%.
도 4는 비교예 1에 따른 발열체의 시간별 온도를 나타낸 그래프이다. 도 2 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 발열체는 최고 온도가 96.6℃이며, 최고 온도 도달 시간이 3 내지 4분으로 비교예 1의 발열체보다 5.5℃ 및 약 5분 가량 빠른 것을 확인할 수 있었다.4 is a graph showing the temperature of each heating element according to Comparative Example 1. 2 and 4, it was confirmed that the heating element of the present invention has a maximum temperature of 96.6 ° C. and a maximum temperature reaching time of 3 to 4 minutes, which is 5.5 ° C. and about 5 minutes faster than the heating element of Comparative Example 1.
본 발명의 발열체는 용해열과 산화열에 의한 두 가지의 반응기작을 가지고 있는 것으로 사료되며 측정된 조성 모두 5분 이내에 약 95℃까지 온도를 상승시키는 효과를 가지고 있는 것으로 나타났다. 결과적으로 본 발명의 발열체를 사용하여 발열 특성을 제어할 수 있을 것으로 기대된다.The heating element of the present invention is believed to have two reactors by heat of dissolution and heat of oxidation, and both of the measured compositions have an effect of raising the temperature to about 95 ° C within 5 minutes. As a result, it is expected that the heating characteristics can be controlled using the heating element of the present invention.
이상에서 본 발명의 바람직한 구현예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Although preferred embodiments of the present invention have been described above, those skilled in the art can add, change, delete, or delete components without departing from the spirit of the present invention as set forth in the claims. The present invention may be variously modified and changed by addition, etc., and it will be said that it is also included within the scope of the present invention. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form. The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and it should be interpreted that all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts thereof are included in the scope of the present invention. do.
Claims (20)
과산화수소(H2O2) 및 물을 포함하는 과산화수소 수용액; 을
포함하는 발열체.An exothermic mixture comprising a first exothermic material comprising calcium oxide (CaO) and iron (Fe), and a second exothermic material comprising magnesium oxide (MgO), activated carbon and metal chloride; And
Aqueous hydrogen peroxide solution including hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and water; of
Heating element containing.
상기 발열체가
상기 제1 발열물질 1 내지 100중량부; 및
상기 제2 발열물질 1 내지 100중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열체.According to claim 1,
The heating element
1 to 100 parts by weight of the first heating material; And
The second heating material 1 to 100 parts by weight; heating element comprising a.
상기 제1 발열물질이
상기 산화칼슘 75 내지 95중량%; 및
상기 철 5 내지 25중량%;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열체.According to claim 1,
The first heating material
75 to 95% by weight of the calcium oxide; And
The heating element, characterized in that it comprises; 5 to 25% by weight of the iron.
상기 제2 발열물질이
상기 산화마그네슘 80 내지 95중량%;
상기 활성탄 1 내지 15중량%; 및
상기 금속 염화물 1 내지 15중량%;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열체.According to claim 1,
The second heating material
80 to 95% by weight of the magnesium oxide;
1 to 15% by weight of the activated carbon; And
Heating element characterized in that it comprises; 1 to 15% by weight of the metal chloride.
상기 발열체가 과산화수소 수용액 50 내지 250중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 발열체.According to claim 1,
The heating element, characterized in that the heating element comprises 50 to 250 parts by weight of an aqueous hydrogen peroxide solution.
상기 과산화수소 수용액이
상기 과산화수소 20 내지 60중량%; 및
상기 물 40 내지 80중량%;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발열체.The method of claim 5,
The aqueous hydrogen peroxide solution
20 to 60% by weight of the hydrogen peroxide; And
Heating element characterized in that it comprises; 40 to 80% by weight of the water.
상기 발열체가 카탈라제를 포함하는 촉매 0.01 내지 10중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 발열체.According to claim 1,
The heating element characterized in that the heating element further comprises 0.01 to 10 parts by weight of a catalyst containing a catalase.
상기 발열체는 상기 발열물질 혼합물, 상기 과산화수소 수용액 및 상기 촉매가 각각 분리된 것을 특징으로 하는 발열체.The method of claim 7,
The heating element is a heating element, characterized in that the heating material mixture, the aqueous hydrogen peroxide solution and the catalyst are separated, respectively.
각각 분리된 상기 발열물질 혼합물, 상기 과산화수소 수용액 및 상기 촉매를 포함하는 발열체를 혼합하여 수화반응 및 산화 반응시켜 발열 대상물에 열을 공급하는 것을 특징으로 하는 발열체.The method of claim 8,
A heating element characterized by supplying heat to an exothermic object by mixing and exchanging the separated heating element mixture, the aqueous hydrogen peroxide solution, and a heating element containing the catalyst.
상기 금속 염화물이 염화칼륨, 염화마그네슘, 염화나트륨 및 염화칼슘으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 발열체.According to claim 1,
The heating element, characterized in that the metal chloride comprises at least one selected from the group consisting of potassium chloride, magnesium chloride, sodium chloride and calcium chloride.
상기 발열체가 천연광석분 0.01 내지 10중량부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 발열체.According to claim 1,
The heating element, characterized in that the heating element further comprises 0.01 to 10 parts by weight of natural ore.
상기 천연광석분이 산화칼슘 및 수산화칼슘으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 발열체.The method of claim 11,
The heating element, characterized in that the natural ore powder further comprises at least one selected from the group consisting of calcium oxide and calcium hydroxide.
(b) 과산화수소(H2O2) 및 물을 포함하는 과산화수소 수용액을 제조하는 단계;를
포함하는 발열체의 제조방법.(a) preparing a heating material mixture by mixing a first heating material including calcium oxide (CaO) and iron (Fe), and a second heating material including magnesium oxide (MgO), activated carbon, and metal chloride; And
(b) preparing an aqueous hydrogen peroxide solution comprising hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and water;
Method of manufacturing a heating element comprising.
상기 발열체의 제조방법이
카탈라제를 포함하는 촉매를 제조하는 단계 (c);를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 발열체의 제조방법.The method of claim 14,
The manufacturing method of the heating element
Method for producing a heating element, characterized in that it further comprises the step (c) of preparing a catalyst containing a catalase.
상기 발열체는 상기 발열물질 혼합물, 상기 과산화수소 수용액 및 상기 촉매가 각각 분리된 것을 특징으로 하는 발열체의 제조방법.The method of claim 14,
The heating element is a method for producing a heating element, characterized in that the heating material mixture, the aqueous hydrogen peroxide solution and the catalyst are separated respectively.
각각 분리된 상기 발열물질 혼합물, 상기 과산화수소 수용액 및 상기 촉매를 포함하는 발열체를 혼합하여 수화반응 및 산화 반응시켜 발열 대상물에 열을 공급하는 것을 특징으로 하는 발열체의 제조방법.The method of claim 16,
Method for producing a heating element characterized in that the heating element containing the separated heating element mixture, the aqueous hydrogen peroxide solution and the catalyst is mixed to supply heat to a heating object by hydration and oxidation reaction.
상기 발열체가 천연광석분을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 발열체의 제조방법.The method of claim 14,
Method of manufacturing a heating element, characterized in that the heating element further comprises natural ore powder.
상기 발열물질 혼합물은 산화칼슘(CaO) 및 철(Fe)을 포함하는 제1 발열물질, 및 산화마그네슘(MgO), 활성탄 및 금속 염화물을 포함하는 제2 발열물질을 포함하고,
상기 과산화수소 수용액은 과산화수소(H2O2) 및 물을 포함하고,
상기 촉매는 카탈라제를 포함하는 것인 발열방법.Each of the separated heating material mixture, a mixture of an aqueous hydrogen peroxide solution and a catalyst, and comprising the step of generating heat,
The exothermic mixture comprises a first exothermic material comprising calcium oxide (CaO) and iron (Fe), and a second exothermic material comprising magnesium oxide (MgO), activated carbon and metal chloride,
The aqueous hydrogen peroxide solution includes hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and water,
The catalyst is an exothermic method comprising catalase.
상기 발열을 이용하여 식품을 가열하는 것을 특징으로 하는 발열방법.The method of claim 19,
A heating method characterized by heating the food using the heating.
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