(57)【要約】【課題】内容物の温度が急激に低下するのを防止し、飲食に適した温度範囲に一定時間保つことができる、簡単な構造の発熱体を提供する。【解決手段】予め60℃に加熱された金属缶の缶底に取り付けて使用する保温用発熱体であって、25℃の室内で30分間、内容物温度を40℃以上60℃以下に保持することを特徴とする金属缶保温用発熱体。発熱体の内容物として、少なくとも鉄粉、水、及び塩化ナトリウムが重量比で100：100〜10：20〜1の比率で配合されているのが望ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め60℃に加熱された金属缶の缶底に取り付けて使用する保温用発熱体であって、25℃の室内で30分間、内容物温度を40℃以上60℃以下に保持することを特徴とする金属缶保温用発熱体。
【請求項２】
発熱体の内容物として、少なくとも鉄粉、水、及び塩化ナトリウムが重量比で100：100〜10：20〜1の比率で配合されていることを特徴とする請求項1に記載の金属缶保温用発熱体。
【請求項３】
発熱体中の鉄粉の平均直径が100μm以下であることを特徴とする請求項1または請求項２に記載の金属缶保温用発熱体。
【請求項４】
発熱体の内容物を保持する入れ物の透気度が20秒以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項3に記載の金属缶保温用発熱体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金属缶入り食品を最適温度に保つ発熱体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コーヒーやスープ等の温かい金属缶入り飲料や食品（以下、予熱缶食品と表記する）は、自動販売機やコンビニエンスストアで手軽に購入できる嗜好品である。このような予熱缶食品は缶のまま60℃程度に加熱保温され、販売されるため、すぐに温かい状態で飲食できる点で優れている。
しかし、缶体に使われている金属（鉄、アルミ等）は熱伝導率が高く、保温容器から取り出すとすぐに内容物の温度は低下し始め、飲食に適した温度範囲（50−60℃）にある時間が非常に短いという欠点があった。特に、外気温が低い季節は缶表面からの抜熱が大きく、内容物の温度は急激に下がるため、簡便に加熱、保温できる器具が望まれていた。
【０００３】
食品を簡易的に加熱する方法としては、特開平7−23865号公報に開示された生石灰に水を混合し発熱させる方法があり、市場にも流通しているが、この方法は日本酒を50℃程度まで加熱する等、常温の食品を加熱するような大きな熱量が必要な場合に適した方法である。予熱缶食品の保温を目的とする場合は、このような大きな熱量は不要であり、逆に大きな熱量が発生する方法は安全性への配慮から断熱材等が必要となり、簡易な構造で安く提供するには難しい面があった。
【０００４】
そこで発明者らは、図1に示すような缶底に簡単に取り付けることができる、鉄粉の酸化を利用した簡便な構造の発熱体を発明し特願2002−310806号において出願した。鉄粉は非常に安価であり、且つその酸化発熱は市販の簡易カイロにも広く利用されている。
但し、簡易カイロをそのまま食品の保温に使うには発熱量が不足である。また簡易カイロは10時間前後の長時間に渡って発熱反応が要求されるが、予熱缶食品は数十分で飲食が完了するため、長時間の発熱反応は不要である。
このように、原理的には一般的な鉄の酸化発熱反応の利用であるが、予熱缶食品の保温に供するには、鉄粉を始めとする内容物種類及び配合量を適正化する必要があった。更に、発熱体を金属缶に取り付けようとした場合、缶と発熱体の固定のため必然的に密着部が多くなり、酸化に必要な酸素の供給量が不足するという制約があった。
【特許文献１】特開平7−23865号公報
【特許文献２】特願2002−310806号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前述のような従来技術の問題点を解決し、内容物の温度が急激に低下するのを防止し、飲食に適した温度範囲に一定時間保つことができる、簡単な構造の発熱体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前述の課題を解決するため、鋭意検討の結果なされたものであり、その要旨とするところは特許請求の範囲に記載した通りの下記内容である。
（１）予め60℃に加熱された金属缶の缶底に取り付けて使用する保温用発熱体であって、25℃の室内で30分間、内容物温度を40℃以上60℃以下に保持することを特徴とする金属缶保温用発熱体。
（２）発熱体の内容物として、少なくとも鉄粉、水、及び塩化ナトリウムが重量比で100：100〜10：20〜1の比率で配合されていることを特徴とする（１）に記載の金属缶保温用発熱体。
（３）発熱体中の鉄粉の平均直径が100μm以下であることを特徴とする（１）または（２）に記載の金属缶保温用発熱体。
（４）発熱体の内容物を保持する入れ物の透気度が20秒以下であることを特徴とする（１）乃至（３）に記載の金属缶保温用発熱体。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、内容物の温度が急激に低下するのを防止し、飲食に適した温度範囲に一定時間保つことができる、簡単な構造の発熱体を提供することができ、金属缶入り食品を温かいままで飲食できる時間が簡単に延長できるので、その工業的意義は極めて大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明を実施するための最良の形態について、図２および図３を用いて詳細に説明する。
本発明者等は、酸素供給が少ない条件下でも、予熱缶食品を25℃の室内で30分間、４０℃以上６０℃以下に保持できることを目的として検討を繰り返した結果、以下の知見を得るに至った。
すなわち、発熱体の内容物として、少なくとも鉄粉、水、及び塩化ナトリウムが重量比で100：100〜10：20〜1の比率で配合されていること、発熱体中の鉄粉の平均直径を100μm以下とすること、及び発熱体の内容物を保持する袋の透気度が20秒以下であること、の3点が望ましいという点である。
短時間で鉄粉が酸化反応を起こすためには、鉄粉に対して十分な量の酸素と水分が必要である。しかしながら水分が多いと混合した内容物が粘土状となり、内容物を機械で袋詰めする製造過程で量が安定しない問題が発生する。従って、水分量は鉄粉に対して重量比で同量から10％までが適当である。
なお、水分が容器外に漏れないように高分子ポリマーやバーミキュライト等の保水剤を適量配合し、水分を吸収させておくことは効果的な手法である。
さらに、短時間で反応を完了させるためには触媒が不可欠である。
本発明では、安全かつ安価な酸化触媒として塩化ナトリウムを選択した。塩化ナトリウムは微量でも触媒機能を発揮するが、鉄粉に対し重量比で10％前後配合した場合、最も効果を発揮した。これ以上の配合でも効果はあるが、劇的な改善は見られなかった。これらより塩化ナトリウム量は鉄粉に対して重量比で20％から1％とするのが望ましい。
なお、上記では鉄粉、水、塩化ナトリウムの配合比率について規定したが、それらの量については取り付けようとする金属缶の内容物量によって調整すべきである。広く市場に流通している190g入りの3ピース缶へは、鉄粉量で3〜8g程度が望ましい。
【０００９】
また、図2のように缶底に発熱体を取り付けた場合は酸素供給が十分でなく、発熱量が不足することが考えられる。このため、鉄粉の直径を小さくして、同一重量での表面積を増加させる方法を検討した。直径が小さければ表面積が増加し、一気に酸化が完了するため短時間で高温の発熱が得られる。種々の実験の結果、平均直径を100μm以下とすることで目的の性能を達成できることを知見した。
なお、図3に示すように、鉄粉や塩化ナトリウム等、発熱体の構成成分は通気性のある紙又は布等でできた袋に包まれているが、この袋の通気性が悪いと酸素供給が十分に行われず発熱量不足が発生する。そこで透気度の異なる種々の材質を用いて検討を行った結果、透気度が20秒以下であることが望ましい0透気度とは紙や布の通気性を示す指標であり、642mm2の面積を100ccの空気が通過する時間と定義されている。つまり透気度が小さいほど通気性のよい材質であるといえる。透気度の測定方法はJIS P 8117に規定されている。発熱体への酸素供給は主に図3に示す底部の通気口から行われるため、発熱体の底に突起を付与して通気を良くすることも効果的である。さらに酸素吸着剤として、内容物中に活性炭を適量配合することも容易に考えられる対策である。
【実施例】
【００１０】
平均直径80μmの鉄粉に、触媒として塩化ナトリウムを添加した水を入れて反応させ、上部に60℃、190gの温水を入れたブリキ缶を置いて温水の温度低下を測定した。この時、鉄粉量と塩化ナトリウム量、水量を変化させて状況を比較した。また、比較例として生石灰5gと水10gを混合、反応させて同様の測定を行った。この結果を表1に示す。
表１に示すように、生石灰を用いた比較例は、３０分経過後の内容物の温度が６０℃を越えているが、本発明の条件を満足する水準１乃至水準６は、３０分間、内容物の温度を４０℃以上６０℃以下に保持することができた。
次に、表1の実施例のうち水準1を基準として、鉄粉の直径、並びに袋の透気度を変更して同様の実験を行った。この結果を表2、表3に示す。
表２に示すように、鉄粉の平均粒径を１００μｍ以下にした水準８および水準９では、平均粒径が１００μｍを超える水準７に比べて温度降下が少なかった。
また、表３に示すように、発熱体の内容物を保持する入れ物（袋）の透気度を２０秒以下にした水準１１および水準１２では、透気度が２０秒を超える水準１０に比べて温度降下が少なかった。
【表１】
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【表２】
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【表３】
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【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】発熱体と缶体を示す図である。
【図２】本発明の発熱体を缶に取り付けた状態を示す図である。
【図３】本発明の発熱体の側面図及び平面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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