JPH0334926B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 容器構造体と容器構造体の底部に配置された
加熱手段とを包含する、液体製品及び固体製品を
加熱するための加熱装置であつて、前記加熱手段
は、ガスの出ない発熱燃焼材料と少なくとも１つ
の火の経路を画成する内壁とを含む加熱要素を包
含する、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且つ前記内壁を含
む中間層と、非燃焼性の断熱材料から作られた層
と、を包含する平坦な要素とから成り、点火手段
が、燃焼性材料を覆う層の少なくとも１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。

２ 前記点火手段が、燃焼性材料と接触状態で自
立し、自由端が点火されるようになつた指状の点
火要素を備え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 点火手段が、摩擦によつて容易に発火する材
料から成る要素と、前記摩擦によつて容易に発火
する材料を横切つて引かれるように配置された擦
り板と、を包含することを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。

４ 前記摩擦によつて容易に発火する材料から成
る要素が、接触のない輻射熱により前記指状の点
火要素の自由端を点火するようになつていること
を特徴とする請求の範囲第３項に記載の加熱装
置。

５ 前記指状の点火要素が、カツプ状部材を包含
し、前記点火要素の指状部分は該カツプ状部材の
ほぼ中央から突出しているとを特徴とする請求の
範囲第２項に記載の加熱装置。

６ 火の経路を画成する前記壁が、伝熱性が高い
材料から成り、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 前記熱分解層がアルミニウム箔からなること
を特徴とする請求の範囲第１項に記載の加熱装
置。

８ 前記熱分散層が、耐熱性結合剤で結合された
微細に粉砕された金属または半金属からなること
を特徴とする請求の範囲第１項に記載の加熱装
置。

９ 前記半金属がカーボンであることを特徴とす
る請求の範囲第８項に記載の加熱装置。

１０ 前記熱分散層が、非燃焼性繊維を含むこと
を特徴とする請求の範囲第８項に記載の加熱装
置。

１１ 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。

１２ 火の経路を画成する前記壁が、鋳造により
前記断熱層と共に一枚の板に形成された非燃焼性
の断熱材料から構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。

１３ 前記火の経路の長さは、発熱反応により生
じた熱が前記底部の１平方センチメートル当り25
ワツ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項に記載の加熱装置。

１４ 前記容器構造体が、使い捨て皿として形成
された非燃焼性の伝熱性の箔から成る食物貯蔵体
であり、その底部が前記加熱要素と接触状態にあ
り、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。

１５ 前記平坦な要素が、開放容器の底部を形成
す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。

１６ 前記平坦な要素が、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。

１７ 前記ガスの出ない発熱燃焼材料が、少なく
とも20％のシリコンと少なくとも10％の鉛丹とを
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。

１８ 前記ガスの出ない発熱燃焼材料が、鉛丹以
外の少なくとも１つの金属酸化物と適当な結合剤
と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。

１９ 前記ガスの出ない発熱燃焼材料が、少なく
とも20％の二酸化マンガンを含むことを特徴とす
る請求の範囲第１８項に記載の加熱装置。

２０ 前記ガスの出ない発熱燃焼材料が、加熱さ
れても反応しない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。

２１ 前記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項に記載の加
熱装置。

２２ 前記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２１項の何れか
一項に記載の加熱装置。

明細書 本発明は、液体と固体の製品を加熱するための
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、即ち所謂自己加熱容器、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
生ずるとき、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つて
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せるため
に、加熱要素の頂部から底部に達し且つ火の経路
を保証する或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
ら絶縁されておらず、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
とその内容物により吸収されないで、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ツト型の加熱装
置内で発生した熱は、1200度までの極めて高い温
度値を有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、使用するのが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、使用に信頼性があ
り且つ製造に特別の精度を要求しない、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、製造するのが安価で且つ
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
物のコンデイシヨ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ツトとして組立
てることである。

本発明のもう１つの目的は、粉末よりもむしろ
液体又はペー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能な任意の形状で得ること
を可能とするが、他方、粉末は、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
圧縮しうるにすぎない。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。

容器構造体と容器構造体の底部に配置された加
熱手段とを包含する、液体製品及び固体製品を加
熱するための加熱装置であつて、前記加熱手段
は、ガスの出ない発熱燃焼材料と少なくとも１つ
の火の経路を画成する内壁とを含む加熱要素を包
含する、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且つ前記内壁を含
む中間層と、非燃焼性の断熱材料から作られた層
と、を包含する平坦な要素とから成り、点火手段
が、燃焼性材料を覆う層の少なくとも１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を提供する。

本発明の上述の及び他の目的と特徴と利点は、
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−線に沿う断面と前記
容器の上面図を示す。

第３図は、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を示す。

第５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６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８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１
０３を越えて延び、加熱要素１０５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で裏張りされている。この材料は、ガ
ラス繊維、岩綿、セラミツ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、断熱材料内に設けられ
た凹所１１０が点火システムを収容する。第３図
に示す加熱要素は、アルミニウムのような良好な
熱伝導材料から作られた熱拡散板１１１からな
る。鋼のような熱伝導材料から作られた垂直壁１
１２が、熱が伝達する態様で熱拡張板１１１へ固
定されている。これらの壁は、その中に入れられ
た発熱材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
ミツト組成物と、珪酸塩のような適当な結合剤を
加えた無水珪酸のような加熱されても反応しない
材料（以下不活性材料と呼ぶ）と、からなる発熱
材料１１３が、火の径路内に鋳造される。

幾人かの発明者達は、過去において、発熱材料
として、アルミニウムと酸化鉄との反応であるテ
ルミツトを用いることを提案した。2000℃を越え
る反応温度が、プランジヤ型の構造に導かれる
が、該構造は加熱されるべき食物へ熱を伝達する
のには不向きである。本発明の着想は、容器内の
食物が底部から加熱されて、液体が自然対流し又
は撹拌さる容器を提供することにある。これは、
より低い温度で燃焼する反応組成物の使用により
可能である。鉛丹、二酸化マンガン、酸化銅のよ
うな種々の酸化物とシリコンが、ガスの出ない発
熱反応を与え、その伝播速度は、シリカ、チヤイ
ニーズ クレイ等のような不活性材料の添加によ
り制御することができる、ということが判明し
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、二酸化マンガンのような大量の酸素を
含む酸化物よりも低い反応温度を与えること、及
び単位重量当りの熱発生量は、２つ以上の酸化
物、例えば二酸化マンガンと鉛丹の混合物を用い
ることにより、並びに不活性材料の量を変えるこ
とにより、調節しうること、が判明した。

発熱材料は、珪酸塩又は石膏のような適当な結
合剤と混合された微細に粉砕された珪酸のような
断熱材料の層により覆われる。発熱材料１１３と
断熱層１１４を鋳造する前に、プライマ１１５が
螺旋の中心に置かれる。このプライマは、約400
℃まで加熱されたときに反応する組成物からな
る。この種の典型的な組成は、酸化鉛（PbO₂）
と混合された微細に粉砕されたシリコンである。
珪酸塩のような適当な結合剤と混合されたこの組
成物は、底部から突出する円錐形部分１１６のよ
うな指状の自立部を備えたカツプ形状体を形成す
るために、別の鋳型で鋳造される。このプライマ
の外壁１１７は、発熱材料１１３と接触状態にあ
り、このプライマは、断熱材料の層１１４の中の
開口部を通して出し入れできる。

点火手段は、薄い金属ストリツプ１１８からな
る。この金属ストリツプの端部は、１１７で示す
如く、加熱要素の縁の上方で折り曲げられてい
る。このＵ字形要素は、脚部１１７の僅かなばね
作用により位置決めされる。金属ストリツプ１１
８は、その中心に孔が穿設されている。にかわで
結合された硼素粉末と過塩素酸カリウム
（KClO₄）の混合物のような非常に高い熱を伴な
つて燃焼する少量の発熱材料１２０が、ペースト
状材料が孔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、にかわで同様に結合された摩擦によつて容易
に発火する材料１２１が、金属ストリツプの他方
側に鋳造される。マツチをこする材料で一方側を
覆われた強い紙又は類似の材料のストリツプから
成るすり板、すなわち引張りタブ１２２が、マツ
チ頭組成物１２１を横切つて置かれ、両端１２
４，１２５でストリツプ１１８へスポツト溶接さ
れた薄い可撓性の金属ストリツプ１２３によりマ
ツチ頭組成物１２１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１２０は、前記開
口部とプライマ１１５の円錐とに面している。

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１１８の突出する部
分を収容する。スロツト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、スロツト１２７を通して外側へ突出す
る。

加熱装置の機能は次の通りである。容器１０１
を加熱すべき食物で満した後、引張にタブ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１２１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、プライマの円錐体
１１６を点火させるのに十分に強く、反応は、プ
ライマの本体を通して、火の径路を満す発熱材料
１１３へ接触により伝播する。ゆつくり伝播する
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１１１へ金属フイン１１
２により伝導され、熱が容器へ伝達され、容器
は、他の熱拡散要素として作用する。底部板１０
３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、反応の伝播速度を調節
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
ト以下となるように維持されるのが好ましい。

燃焼し終つた後、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１０１の底部
に正しく固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。容器の外側にあるとき、
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内に形成された係合する凹所１１０に
より適所に維持される。

第４図に示す本発明の第２の実施態様におい
て、加熱要素は、アルミニウムのような良好な熱
伝導性材料から作られた深絞りされた皿形部材２
０１からなり、その底部２０２は、熱拡散表面で
ある。周囲壁２０３は、深絞り工程により得ら
れ、材料を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れた垂直壁
２０４が、火の径路を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
られた薄い断熱層２０５が、火の径路内に鋳造さ
れる。中心に突出する円錐体をもつカツプ形プラ
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２０７は、珪酸塩の
ような適当な結合剤と混合され、火の径路内に鋳
造される。螺旋形２０４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
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をも満たしながら鋳造される。波形の
アルミニウムフオイル又はガラス繊維マツト２１
１のような断熱材料から作られたリング形状のス
ペーサが、断熱層２１０上に配置される。リング
形の板紙２１２が、スペーサ上に置かれる。スタ
ータ２１３がリングの中心に位置決めされる。ス
タータは、スポツト溶接２１６，２１７により平
坦な金属円板２１５へ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、
一端２１９のＵ字形円板に面する側がマツチをす
る組成物で被覆された紙のような可撓性材料から
作られた引張りタブ２１８が、前記溝の中に配置
される。Ｕ字形円板は、その中心に孔が穿設され
ており、にかわで結合された硼素と過塩素酸カリ
ウムのような少量の発熱材料２２１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少量のマツチ頭組成物２２２
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
される。板紙円板２２３は、スタータ２１３をそ
の配置に維持する。引張りタブ２１８の端部２２
４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２２
６が、その位置に引張りタブを維持するように円
板２２３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２１
２，２２３とシールフオイル２２６をそれらの位
置でしつ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
るために、容器に使用されるまでは、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ツ
トである。第４図において、部分２２７は、珪酸
塩を含浸させた、アルミニウムとプラスチツクで
裏張りした板紙のような水不透過性材料から作ら
れたチユーブ形部材である。加熱要素２０１は、
水が漏れないように十分に強い押し込み嵌合によ
りこの管に使用されている。この管２２７は、自
己加熱容器２３１の周囲壁を形成する。充填の前
に、容器薄膜２２６が破られ、引張りタブが、容
器の外側へ点線２３２で示すように折り返され、
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が、マツチ頭組成物に対向して
こすられ、マツチ頭組成物は、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、カツプ形プライマ２０６の底部から突出
する円錐体２３３の先端を、プライマの燃焼を開
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、これが発熱性組成物２０７の反応を誘導
する。この反応は、毎秒４mmと20mmの間の速度で
伝播し、放出された熱は、この熱を熱拡散板２０
２の中へ拡げる熱伝導フインによる伝導により拡
散され、熱は、熱拡散板２０２から加熱されるべ
き媒体の中へ流入する。断熱材２０５が、発熱性
材料と熱拡散板２０２との間の直接の接触を防止
する。この断熱障壁は、フインによつて熱拡散板
２０２の中へ熱を拡げるのに好都合であり、この
板の上でのホツトスポツトを避け、加熱されるべ
き食物の焼け付きを避ける。断熱材２０５とスペ
ーサ２１５と２つの板紙円板２１３，２２３は、
熱が熱拡散板２０２と反対の方向に流れることを
防ぐ多層の断熱障壁を形成する。フイン２０４
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未
反応部分への大きい熱伝達を避ける、熱溜めとし
て作用する。第４図に示す実施態様に従つて、
我々は、70グラムの量の加熱混合物が、400c.c.の
水を通常の室温例えば20℃から70℃へ２分間で上
昇させうることを見出した。カロリーの出力は、
１グラム当り300カロリーである。

第７図と第８図に示す第３の実施態様におい
て、加熱要素は、プラスタ、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体３０
１から成る。支持体は、隆起した壁３０２により
分離された溝により構成された火の径路３０３を
一方側に作り出すような方法で鋳造される。これ
らの壁は、第８図に示すように、中心から出発す
る２つのジグザグを形成するような方法で配設さ
れる。耐火物質の支持体３０１は、孔３０５をそ
の中心に有し、孔３０５の中にはプライマ３０６
が置かれている。このプライマは、適当な結合剤
で結合された反応組成物からなり、カツプのよう
な形状をとるように別の鋳型内で鋳造され、指状
の要素３０７がその底部からカツプの内側を上昇
している。凝固の後、このプライマは、孔３０５
の中に置かれる。適当な結合剤と混合された反応
物質は、火の径路３０３内で鋳造され、プライマ
３０６と接触状態になる。反応物質の頂部には、
珪酸塩のような適当な耐熱性結合剤と混合された
黒鉛のような金属に似た粉末又は金属粉末のよう
な微細に粉砕された熱伝導性材料からなる層３０
８が、鋳造される。この層を補強するために、ガ
ラス繊維のような非燃焼性の繊維の薄いシートを
埋め込むことができる。この層は図示されていな
い。

この加熱要素は、膠付け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５図
に示されている前述のスタータ３１１は、板紙層
３１０の凹所の中に配置される。引張りタブ３１
２は、容器３０９の壁３１３の中に作られたスロ
ツトを通して突出し、外部から手が届く。アルミ
ニウム３１６の薄膜でシー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３１５の
中にある貯蔵食料３１４が、熱分散層３０８と貯
蔵食料の底部３１７との接触を保証するような方
法で、加熱要素３０１上に置かれる。この貯蔵食
料は、ホツトメルト等で板紙箱３０９のリム３１
９へその縁３１８を、例えば楔止めすることによ
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器を
構成する。カバー３１６を除去した後、引張りタ
ブ３１２を外へ引くことにより、加熱反応が開始
される。

この加熱装置には空になつている容器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。

プライマリ３０６は、反対側に、熱分散層３０
８内の開口部を通して出し入れしうる火の経路の
中に置くことができる。この場合、スタータは、
容器３１５の底部３１７と熱分散層３０８との間
に配置されるべきである。指状体３０７の先端
に、摩擦によつて容易に発火する材料を付けるこ
とができ、引張りタブを摩擦によつて容易に発火
する先端に対向して弾力的に維持することができ
る。

同様に、プライマ３０６を、加熱要素の側壁３
２０の１つの孔の中に配置し、スタータを、側壁
３２０と板紙３０９の垂直壁との間に適当に配置
することができる。