ПАРОВОЕ НАГРЕВАТЕЛЬНОЕ СРЕДСТВО
STEAM HEATING MEANS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к паровому нагревательному средству.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Производились разработки различных типов обычных нагревательных устройств, которые вырабатывают тепло посредством реакции окисления окисляемого металла. В частности, для более эффективной передачи тепла человеческому телу более полезным по сравнению с "сухим" теплом грелки для рук является "влажное" тепло, и поэтому продолжаются разработки паровых нагревательных средств, которые могут вырабатывать тепло. Патентный документ 1 раскрывает паровое нагревательное средство, которое содержит узел генерации тепла пара, а также водоудерживающий лист, который расположен таким образом, чтобы быть смежным с узлом генерации тепла пара.
РОДСТВЕННЫЕ ДОКУМЕНТЫ
Патентные документы
[Патентный документ 1]
"Выложенная" патентная публикация Японии № 2009-39370.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с первым объектом настоящего изобретения предложено паровое нагревательное средство, содержащее:
(i) нагревательный узел, содержащий экзотермический слой, имеющий экзотермическую композицию и водоудерживающий лист, в котором указанный экзотермический слой и указанный водоудерживающий лист расположены слоями,
- при этом указанная экзотермическая композиция содержит окисляемый металл, воду и водоудерживающий агент,
- при этом указанный водоудерживающий лист содержит полимер; и
(ii) чехол, при этом данный чехол является, по меньшей мере частично, воздухопроницаемым и способным содержать нагревательный узел,
в котором
(А) содержание воды в паровом нагревательном средстве равно или больше чем 40 массовых частей и равно или меньше чем 80 массовых частей на 100 массовых частей окисляемого металла;
(В) содержание водоудерживающего агента в экзотермической композиции равно или выше чем 0,3 массовых частей и равно или меньше чем 20 массовых частей на 100 массовых частей упомянутого окисляемого металла;
(С) содержание воды в экзотермическом слое равно или выше чем 8 массовых частей и равно или меньше чем 45 массовых частей на 100 массовых частей окисляемого металла; и
(D) содержание воды в указанном водоудерживающем листе составляет от 15 до 30% по массе от максимального поглощения воды этим водоудерживающим листом.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Признаки и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из следующего далее описания некоторых предпочтительных вариантов исполнения, рассмотренных вместе с сопроводительными чертежами.
Фиг. 1 - вид в сечении, иллюстрирующий нагревательный элемент в соответствии с одним вариантом исполнения настоящего изобретения.
Фиг. 2 - вид сверху, иллюстрирующий паровое нагревательное средство.
Фиг. 3 - покомпонентный вид в перспективе парового нагревательного средства.
Фиг. 4 - вид в сечении парового нагревательного средства.
Фиг. 5 - вид в сечении нагревательного узла.
Фиг. 6 - схематический вид, иллюстрирующий производственную установку.
Фиг. 7 - схематический вид, иллюстрирующий устройство для измерения количества произведенного пара.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Теперь нижеследующим образом будут описаны варианты исполнения настоящего изобретения со ссылками на приложенные чертежи.
В описанном в патентном документе 1 нагревательном средстве имеет место обмен воды между узлом генерации тепла пара и водоудерживающим слоем для обеспечения подходящего содержания воды в узле генерации тепла пара (более конкретно - содержания воды в нагревательном элементе), и это содержание регулируется, чтобы соответствовать генерации тепла. В устройстве по такому патентному документу 1, тем не менее, оставалась возможность для усовершенствования начальной фазы генерации пара, а также длительности генерации пара.
Чтобы решить эту проблему, в настоящем изобретении предложено паровое нагревательное средство 100 в том виде, как оно описано далее.
Теперь нижеследующим образом на основе приложенных чертежей будут подробно описаны иллюстративные средства в соответствии с настоящим изобретением. При этом на всех чертежах подобным между собой конструктивным элементам приписаны одинаковые цифровые позиционные обозначения, а их подробное описание во избежание дублирования повторяться не будет.
Паровое нагревательное средство 100 по настоящему изобретению будет описано со ссылками на фиг. с 1 по 4. Для начала со ссылками на фиг. 1 будет дано общее описание парового нагревательного средства 100.
Паровое нагревательное средство 100 представляет собой паровое нагревательное средство, которое имеет нагревательный узел 121, содержащий экзотермический слой 121А, который составлен из экзотермической композиции, содержащей окисляемый металл, воду, водоудерживающий агент и уложенный на него водоудерживающий лист 121С.
Такое паровое нагревательное устройство 100 удовлетворяет следующим условиям:
- (А) содержание воды, заключенной в паровом нагревательном устройстве 100, равно или выше чем 40 массовых частей и равно или меньше чем 80 массовых частей на 100 массовых частей окисляемого металла;
- (В) содержание водоудерживающего агента, заключенного в экзотермическом слое 121А, равно или выше чем 0,3 массовых частей и равно или меньше чем 20 массовых частей на 100 массовых частей вышеупомянутого окисляемого металла;
- (С) содержание воды, заключенной в экзотермическом слое 121А, равно или выше чем 8 массовых частей и равно или меньше чем 45 массовых частей на 100 массовых частей вышеупомянутого окисляемого металла; и
- (D) содержание воды, заключенной в водоудерживающем листе, составляет от 15 до 30% по массе от максимального поглощения воды этим водоудерживающим листом.
Теперь будет дано подробное описание парового нагревательного средства 100.
2
2
2
2
2
2
2
2
Паровое нагревательное средство 100 служит для получения тепла посредством реакции окисления окисляемого металла с целью обеспечения достаточного нагревательного эффекта и способно демонстрировать работу со значением экзотермической температуры от 38 до 70 градусов Цельсия в соответствии с измерениями по Японскому промышленному стандарту (JIS) S4100. При этом количество водяного пара, выработанного паровым нагревательным средством 100, предпочтительно, равно или больше чем 0,01 мг/(см×мин), а более предпочтительно - равно или больше чем 0,03 мг/(см×мин). Кроме того, верхний предел количества выработанного водяного пара, например, предпочтительно, равен или меньше чем 0,8 мг/(см×мин), а более предпочтительно - равен или меньше чем 0,4 мг/(см×мин). Более предпочтительно, чтобы он был равен или выше чем 0,01 мг/(см×мин) и равен или ниже чем 0,8 мг/(см×мин), а более предпочтительно, чтобы он был равен или выше чем 0,03 мг/(см×мин) и равен или ниже чем 0,4 мг/(см×мин). Паровое нагревательное средство 100 имеет нагревательный элемент 120, как он показан на фиг. 1.
Нагревательный элемент 120 имеет нагревательный узел 121 и первый чехол 122, который предназначен для заключения в нем этого нагревательного узла 121.
Нагревательный узел 121 имеет экзотермический слой 121А, водоудерживающий лист 121С и лист 121В.
Экзотермический слой 121А составлен из экзотермической композиции, содержащей окисляемый металл, воду и водоудерживающий агент.
Окисляемый металл представляет собой металл, который способен выделять тепло в результате реакции окисления, и обычно включает в себя, например, порошок или волокна смешанных металлов и т.п., приготовленные смешиванием двух или больше, выбранных из железа, алюминия, цинка, марганца, магния и кальция. Из них могут быть использованы один или два. Из них предпочтителен железный порошок исходя из возможности обращения с ним, безопасности, производственной стоимости, неизменяемости при хранении и стабильности. Обычный железный порошок включает в себя, например, измельченный железный порошок, атомизированный железный порошок и т.п.
Когда окисляемый металл представляет собой порошок, средний диаметр частиц порошка с точки зрения эффективности прохождения реакции окисления, предпочтительно, составляет от 10 до 200 мкм, более предпочтительно - средний диаметр частиц порошка составляет от 20 до 150 мкм, а еще более предпочтительно - от 20 до 100 мкм. При этом диаметр частицы окисляемого металла означает максимальную длину в конфигурации порошка и может быть определен посредством классификации по ситам, по динамическому рассеянию света, посредством лазерной дифрактометрии и т.п.
Имея в виду подобный аспект, когда окисляемый металл представляет собой порошок, средний диаметр частицы этого порошка, предпочтительно, равен или больше чем 10 мкм, а более предпочтительно равен или больше чем 20 мкм. С другой стороны, средний диаметр частицы этого порошка, предпочтительно, равен или меньше чем 200 мкм, более предпочтительно - равен или меньше чем 150 мкм, а еще более предпочтительно - равен или меньше чем 100 мкм.
2
2
Представленное в "граммаже" содержание окисляемого металла в экзотермической композиции, составляющей экзотермический слой 121А, составляет, предпочтительно, - от 100 до 3000 г/м, а более предпочтительно - 200 до 1500 г/м. Это дает возможность увеличить экзотермическую температуру нагревательного элемента 120 до требуемой температуры. В этом случае содержание железного порошка в нагревательном элементе 120 может быть определено посредством теста на золу в соответствии со стандартом JIS Р8128 или с использованием термогравиметрического устройства. Другой тип измерения может использовать свойство наведения намагниченности посредством приложения внешнего магнитного поля для проведения квантификации посредством вибрационного зондового магнитометрического тестирования и т.п.
2
2
2
2
Имея в виду подобный аспект, представленное в "граммаже" содержание окисляемого металла в экзотермической композиции, составляющей экзотермический слой 121А, предпочтительно, равно или выше чем 100 г/м, а более предпочтительно - равно или выше чем 200 г/м. С другой стороны, это содержание, предпочтительно, равно или меньше чем 3000 г/м, а более предпочтительно - равно или меньше чем 1500 г/м.
Водоудерживающий агент является материалом, обладающим водоудерживающей способностью, и, обычно, представляет собой один, два или большее количество, выбранное из углеродных компонентов, волокнистых материалов, водопоглощающих полимеров и водопоглощающего порошка.
Углеродный компонент обладает водоудерживающей способностью, способностью подавать кислород и каталитическими свойствами, и, обычно, могут присутствовать один, два или больше компонентов, выбранных из активированного углерода, "черного ацетилена" и графита. Из них, предпочтительно, используется активированный углерод ввиду легкого - будучи намоченным - поглощения кислорода, ввиду неизменяемого удержания воды экзотермическим слоем и ввиду легкого установления содержания воды, заключенной в водоудерживающем листе, составляющего от 15 до 30% по массе от максимального поглощения воды этой водоудерживающего листа. Более предпочтительно, могут быть использованы один, два или больше тонко размолотых в порошок или гранулированных материалов, выбранных из угля кокосовой оболочки, древесного угольного порошка и торфа. Из них, предпочтительно, используется древесный угольный порошок, поскольку его использование позволяет постоянно поддерживать уровень влажности в экзотермическом слое, чтобы сохранить содержание воды, заключенной в водоудерживающем листе, составляющее от 15 до 30% по массе от максимального поглощения воды этим водоудерживающим листом.
Предпочтительно использовать угольный компонент, имеющий средний диаметр частиц порошка в от 10 до 200 мкм, - не только с точки зрения достижения равномерного смешения с окисляемым металлом, но также и с точки зрения сохранения содержания воды, заключенной в водоудерживающем листе, составляющего от 15 до 30% по массе от максимального поглощения воды этого водоудерживающего листа, а более предпочтительно - использовать этот компонент, имеющий средний диаметр частиц порошка в от 12 до 100 мкм. В данном случае диаметр частицы угольного компонента означает максимальную длину в конфигурации порошка и может быть определен посредством динамического рассеяния света, лазерной дифрактометрии и т.п. Хотя предпочтительно используется угольный компонент, имеющий форму порошка, альтернативно, могут быть использованы компоненты, имеющие форму, отличную от порошка, и, например, могут быть использованы компоненты, которые имеют волокнистую форму.
Имея в виду подобный аспект, средний диаметр частицы угольного компонента, предпочтительно, равен или больше чем 10 мкм, а предпочтительно - равен или больше чем 12 мкм. С другой стороны, средний диаметр частицы угольного компонента равен или меньше чем 200 мкм и, предпочтительно, равен или меньше чем 100 мкм.
Волокнистый материал, предпочтительно, может включать в себя гидрофильные волокна, и среди них наиболее предпочтительно могут быть использованы целлюлозные волокна. Типичные имеющиеся для этого целлюлозные волокна могут включать в себя химические волокна (синтетические волокна) и натуральные волокна.
Типичные водопоглощающие полимеры могут включать в себя гидрофильные полимеры, имеющие структуру с поперечными связями, которая способна поглощать и удерживать значительное количество жидкости, которое в 20 раз больше их собственного веса.
Типичные водопоглощающие порошки может включать в себя один или больше, выбранные из вермикулита, опилок, силикагеля и порошка мякоти.
2
2
Содержание водоудерживающего агента составляет от 0,3 до 20 массовых частей на 100 массовых частей окисляемого металла, более предпочтительно - от 1 до 15 массовых частей, а еще более предпочтительно - от 3 до 13 массовых частей. Это позволяет накапливать количество воды, требуемое для поддержки реакции окисления в полученном нагревательном элементе. Другим преимуществом является то, что при этом может быть достигнут достаточный уровень подачи кислорода к нагревательному элементу, чтобы получился нагревательный элемент, имеющий повышенную экзотермическую эффективность. Кроме того, может быть уменьшена теплоемкость нагревательного элемента по сравнению с достигнутым количеством генерируемого тепла, так что при этом имеет место обусловленный генерацией тепла повышенный рост температуры для достижения необходимого повышения температуры. Между тем, выраженное в "граммаже" содержание водоудерживающего агента составляет, предпочтительно, от 4 до 290 г/м, а более предпочтительно - от 7 до 160 г/м. При такой конфигурации толщина экзотермического слоя 121А может быть уменьшена для получения гибкого не громоздкого продукта. Например, толщина экзотермического слоя 121А может быть равной или большей чем 0,1 мм и равной или меньшей чем 1 мм.
В дополнение к вышеизложенному, - содержание водоудерживающего агента, предпочтительно, равно или больше чем 1 массовая часть на 100 массовых частей окисляемого металла, а более предпочтительно - равно или больше чем 3 массовые части. С другой стороны, содержание водоудерживающего агента, предпочтительно, равно или меньше чем 15 массовых частей на 100 массовых частей окисляемого металла, а более предпочтительно - равно или меньше чем 13 массовых частей.
2
2
2
2
Кроме того, выраженное в "граммаже" содержание водоудерживающего агента, предпочтительно, равно или выше чем 4 г/м, а более предпочтительно - равно или выше чем 7 г/м. С другой стороны, выраженное в "граммаже" содержание водоудерживающего агента, предпочтительно, равно или ниже чем 290 г/м, а более предпочтительно - равно или ниже чем 160 г/м.
Исходя из соответствующего управления содержанием воды в экзотермическом слое, предпочтительно, чтобы содержание углеродного компонента водоудерживающего агента было равно или выше чем 90% по массе от всей массы водоудерживающего агента, более предпочтительно - равно или выше чем 95% по массе, а еще более предпочтительно - от 98 до 100% по массе, но еще более предпочтительно, чтобы водоудерживающий агент был составлен только из углеродного компонента.
Далее, содержание водопоглощающего полимера и/или целлюлозного волокна в водоудерживающем агенте равно или меньше чем 10% по массе от всего количества водоудерживающего агента, предпочтительно - равно или меньше чем 5% по массе, а более предпочтительно - равно или меньше чем 2% по массе, но еще более предпочтительно, чтобы в экзотермическом слое 121А не содержалось никакого водопоглощающего полимера и/или целлюлозного волокна, поскольку такой состав позволяет подавлять избыточное поглощение воды в экзотермическом слое 121А нагревательного элемента относительно достигнутого количества генерируемого тепла, тем самым обеспечивая обусловленный генерацией тепла повышенный рост температуры, достигая таким образом требуемое повышение температуры.
Далее, общее содержание водопоглощающего полимера и целлюлозного волокна в водоудерживающем агенте, предпочтительно, равно или меньше чем 10% по массе от всего количества водоудерживающего агента, а более предпочтительно - равно или меньше чем 5% по массе. Общее содержание водопоглощающего полимера и целлюлозного волокна в водоудерживающем агенте, предпочтительно, равно или меньше чем 2% по массе от всего количества водоудерживающего агента. Далее, предпочтительно, чтобы экзотермический слой 121А не содержал ни водопоглощающего полимера, ни целлюлозного волокна.
Экзотермический слой 121А содержит воду. Вода может быть водой, полученной из водного электролитического раствора (например, водного раствора щелочного металла, щелочноземельного металла и т.п.), или же, альтернативно, вода может быть просто добавлена в экзотермический слой 121А, и, таким образом, она как-то специально не ограничена.
Содержание воды в экзотермическом слое 121А равно или больше чем 8 массовых частей или равно или меньше чем 45 массовых частей на 100 массовых частей окисляемого металла. Содержание воды в экзотермическом слое 121А, равное или меньшее чем 45 массовых частей на 100 массовых частей окисляемого металла, позволяет экзотермическому слою 121А производить достаточно тепла, для того чтобы быстро повысить экзотермическую температуру (обеспечивая более короткое время повышения температуры). С другой стороны, содержание воды в экзотермическом слое 121А, равное или большее чем 8 массовых частей на 100 массовых частей окисляемого металла, обеспечивает количество воды, требуемое для экзотермической реакции в экзотермическом слое 121А, чтобы поддерживать экзотермическую реакцию в экзотермическом слое 121А на достаточном уровне.
Как описано выше, содержание воды в экзотермическом слое 121А выбрано таким, чтобы оно находилось в диапазоне от равного или большего чем 8 массовых частей до равного или меньшего чем 45 массовых частей на 100 массовых частей окисляемого металла, чтобы обеспечить, что при этом экзотермический слой 121А будет обладать "улучшенными" экзотермическими условиями. Более конкретно, содержание воды в экзотермическом слое 121А влияет на скорость генерации тепла. Содержание воды выбрано таким, чтобы оно находилось в диапазоне от равного или большего чем 8 массовых частей до равного или меньшего чем 45 массовых частей на 100 массовых частей окисляемого металла, что позволяет обеспечивать достаточное производство тепла, быстрое повышение экзотермической температуры и поддержание постоянной экзотермической температуры.
Как описано выше, поскольку на начальном этапе (в течение около 5 минут) генерации тепла содержание воды в экзотермическом слое 121А максимально возможно уменьшено, то в целях достижения высокоблагоприятных условий для экзотермического слоя в течение более короткого времени с тем, чтобы увеличить количество водяного пара, выработанного на начальном этапе (в течение около 5 минут) генерации тепла, в настоящем варианте исполнения может быть достигнуто повышенное увеличение экзотермической температуры. Содержание воды в экзотермическом слое 121А, более предпочтительно, равно или больше чем 15 массовых частей и равно или меньше чем 40 массовых частей на 100 массовых частей окисляемого металла.
В дополнение к соответствующим компонентам экзотермический слой 121А, как описано выше, может содержать ускоряющего реакцию агента.
Ускоряющий реакцию агент используется в целях поддержания реакции окисления окисляемого металла. Кроме того, использование ускоряющего реакцию агента может разрушить окисную пленку на окисляемом металле, чтобы ускорить реакцию окисления. Типичные ускоряющие реакцию агенты включают в себя, например, один, два или больше, выбранные из сульфатов и хлоридов щелочных металлов и щелочноземельных металлов. Из них, имея в виду обеспечение повышенной электропроводности, химической стабильности и производственной стоимости, предпочтительно использовать один, два или больше, выбранных из различных типов хлоридов, таких как хлорид натрия, хлорид калия, хлорид кальция, хлорид магния, хлористое железо, хлорное железо и т.п., а также сульфат натрия.
Содержание ускоряющего реакцию агента составляет, предпочтительно, от 2 до 15 массовых частей на 100 массовых частей окисляемого металла, имея в виду обеспечение генерации достаточного количества тепла в течение как можно более длительного времени, а предпочтительно - от 3 до 12 массовых частей.
Имея в виду подобный аспект, содержание ускоряющего реакцию агента, предпочтительно, равно или больше чем 2 массовые части на 100 массовых частей окисляемого металла, а более предпочтительно - равно или больше чем 3 массовые части, а с другой стороны, предпочтительно, равно или меньше чем 15 массовых частей, а более предпочтительно - равно или меньше чем 12 массовых частей.
Далее, экзотермический слой 121А в дополнение к соответствующим компонентам, как описано выше, может содержать утолщающий агент.
Используемыми в качестве утолщающего агента могут быть, в основном, вещества, которые способны поглощать воду с увеличением консистенции или способны обеспечивать тиксотропические свойства, а кроме того, могут быть использованы вещества - по отдельности или в смеси из двух или большего количества, выбранные из следующих: альгинаты, такие как альгинат натрия и ему подобные, утолщающие агенты на основе полисахаридов, таких как "арабская резина", трагакантовая камедь, камедь бобов локусты, гуаровая камедь, аравийская камедь, каррагинановая, агаровая, ксантановая резина и им подобные; утолщающие агенты на основе крахмала, такие как декстрин, прежелатиновый крахмал, производственный крахмал и им подобные; утолщающие агенты на основе производных целлюлозы, такие как карбоксиметилцеллюлоза, этилацетатцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, гидроксиметилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза и им подобные; утолщающие агенты, такие как поливиниловый спирт и им подобные; металлические утолщающие агенты на основе мыла, такие как стеараты и им подобные; утолщающие агенты на основе минералов, такие как бентонит и им подобные.
Содержание утолщающего агента составляет, предпочтительно, от 0,05 до 5 массовых частей на 100 массовых частей окисляемого металла, а более предпочтительно - от 0,1 до 3 массовых частей. Для обеспечения увеличенной вязкости и повышенной стабильности композиции рассеянного в воде экзотермического порошка принято содержание, равное или большее чем 0,05 массовых частей. Содержание, равное или меньшее чем 5 массовых частей, принято для предотвращения влияния утолщающего агента на ухудшение характеристики по генерации тепла (уменьшение максимальной температуры). Содержание в от 0,05 до 5 массовых частей позволяет поддерживать содержание воды, заключенной в водоудерживающем листе, в дополнение к обеспечению возможности стабильного распределения твердых включений, таких как окисляемый металл, угольный компонент и т.п. Кроме того, это может обеспечить тиксотропические свойства, чтобы получить еще более повышенные характеристики покрытия. Среди таких агентов, имея в виду обеспечение повышенных характеристик по покрытию и поддержание содержания воды, заключенной в водоудерживающем листе, составляющего от 15 до 30% по массе от максимального поглощения воды этим водоудерживающим листом, предпочтительным является утолщающий агент на основе полисахаридов, а более предпочтителен - утолщающий агент на основе полисахаридов, имеющий молекулярный вес, равный или больший чем 1000000 и равный или меньший чем 50000000, а особенно предпочтителен - утолщающий агент на основе полисахаридов, имеющий молекулярный вес, равный или больший чем 2000000 и равный или меньший чем 40000000, и дополнительно, с точки зрения обеспечения улучшенных характеристик по покрытию и устойчивости к солям, предпочтительной является ксантановая резина.
Содержание утолщающего агента, предпочтительно, равно или больше чем 0,05 массовых частей, а более предпочтительно, - равно или больше чем 0,1 массовой части на 100 массовых частей окисляемого металла. С другой стороны, содержание утолщающего агента, предпочтительно, равно или меньше чем 5 массовых частей, а более предпочтительно, - равно или меньше чем 3 массовые части на 100 массовых частей окисляемого металла.
Далее, утолщающий агент на основе полисахаридов, предпочтительно, имеет молекулярный вес, равный или больший чем 1000000, а более предпочтительно - равный или больший чем 2000000. С другой стороны, утолщающий агент на основе полисахаридов, предпочтительно, имеет молекулярный вес, равный или меньший чем 50000000, а более предпочтительно - равный или больший чем 40000000.
Предпочтительно содержать утолщающий агент на основе полисахаридов, имеющий молекулярный вес от равного до большего чем 1000000 и от равного до меньшего чем 50000000, в количестве, равном или большем чем 0,05 массовых частей и равном или меньшем чем 5 массовых частей на 100 массовых частей окисляемого металла.
Водоудерживающий лист 121С расположен таким образом, чтобы находиться в непосредственном контакте с экзотермическим слоем 121А. Этот водоудерживающий лист 121С содержит воду. Содержание воды равно или больше чем 15% по массе и равно или меньше чем 30% по массе от максимального поглощения воды этим водоудерживающим листом 121С. Содержание воды выбрано таким, чтобы оно было равно или больше чем 15% по массе от максимального поглощения воды этим водоудерживающим листом 121С при таких условиях для составляющих веществ (А) и (С), при которых эффект по увеличению количества выработанного пара достигается в более короткое время.
С другой стороны, содержание воды выбрано таким, чтобы оно было равно или меньше чем 30% по массе от максимального поглощения воды этим водоудерживающим листом 121С, чтобы обеспечить определенный уровень воздушной проницаемости этого водоудерживающего листа 121С и, кроме того, обеспечить легкий выход пара из этого водоудерживающего листа 121С. Как только выход пара из водоудерживающего листа 121С может быть достигнут, вода в экзотермическом слое 121А может быть использована, в основном, для генерации тепла, а вода в водоудерживающем листе 121С может быть использована для пара. Это позволяет получить паровое нагревательное средство 100, испускающее требуемое количество пара и поддерживающее условия повышенной генерации тепла в экзотермическом слое 121А.
Имея в виду увеличение количества пара, выработанного за более короткое время, еще более предпочтительным является содержание воды, равное или меньшее чем 20% по массе или равное или меньшее чем 25% по массе от максимального поглощения воды этим водоудерживающим листом 121С.
В дополнение к этому, содержание воды выбрано таким, чтобы оно было равно или меньше чем 30% по массе от максимального поглощения воды этим водоудерживающим листом 121С при условиях для составляющих веществ (А) и (С), способствующих подавлению увеличение скорости подъема температуры, обусловленное чрезмерным ростом теплоемкости водоудерживающего листа 121С.
В данном случае максимальное поглощение воды водоудерживающего листа 121С может быть подсчитано посредством нижеследующих процедур.
2
0
1
Был вырезан лоскут водоудерживающего листа 121С величиной в 25 см с измерением массы (W) вырезанного лоскута, а затем вырезанный лоскут был на пять минут погружен в 5% по массе водный раствор хлорида натрия. Затем этот лоскут посредством пинцета был вынут и выдержан в висячем положении на воздухе в течение одной минуты, в течение которой вода, которая не могла удерживаться в этом лоскуте, стекала, после чего была измерена масса (W) лоскута, и в соответствии с нижеуказанной формулой было вычислено максимальное поглощение воды:
max
1
0
W=W-W.
2
2
2
2
Далее, выраженное в "граммаже" содержание воды, заключенной в водоудерживающем листе 121С, равно от 50 до 350 г/м, а предпочтительно - от 180 до 260 г/м. Поскольку содержание воды, заключенной в водоудерживающем листе, служит в качестве источника для генерации пара, то содержание воды, заключенной в водоудерживающем листе, выбрано таким, чтобы выраженное в "граммаже" оно было равным или большим чем 50 г/м, с тем чтобы обеспечить определенный уровень количества выработанного пара. Кроме того, поскольку водоудерживающий лист испытывает определенный уровень воздействия сопротивления воздушного потока, обусловленного поглощением воды (то есть его воздушная проницаемость - более низкая, чем в сухом состоянии, из-за обусловленного поглощением воды набухания), то содержание воды выбрано таким, чтобы выраженное в "граммаже" оно было равным или меньшим чем 350 г/м, с тем чтобы обеспечить легкий выход пара из водоудерживающего листа, и, дополнительно, чтобы обеспечить достаточную воздушную проницаемость водоудерживающего листа, так чтобы была достигнута достаточная подача кислорода для получения нагревательного элемента, имеющего повышенную эффективность генерации тепла.
2
2
2
2
Дополнительно, выраженное в "граммаже" содержание воды, заключенной в водоудерживающем листе 121С, предпочтительно, равно или больше чем 50 г/м, а более предпочтительно равно или больше чем 180 г/м. С другой стороны, выраженное в "граммаже" содержание воды, заключенной в водоудерживающем листе 121С, предпочтительно, равно или меньше чем 350 г/м, а предпочтительно - равно или меньше чем 260 г/м.
В дополнение, воздушное сопротивление водоудерживающего листа 121С, представленное воздушным сопротивлением в состоянии с содержанием воды, предпочтительно, равно или меньше чем 500 секунд/100 мл, а когда во внимание приняты воздушная проницаемость и паровая проницаемость, оно, более предпочтительно, равно или меньше чем 300 секунд/100 мл, а еще более предпочтительно - равно или меньше чем 50 секунд/100 мл.
Здесь нижний предел воздушного сопротивления в состоянии с содержанием воды (более конкретно содержание воды равно или больше чем 15% по массе и равно или меньше чем 30% по массе от максимального поглощения воды этой водоудерживающего листа 121С) может быть, например, 1 секунда/100 мл.
Воздушное сопротивление может быть определено посредством следующей процедуры.
2
Воздушное сопротивление есть величина, измеряемая в соответствии с Японским промышленным стандартом (JIS) Р8117 (1998), и определяется как время, требуемое для того, чтобы 100 мл воздуха прошли через площадь 6,45 см при постоянном давлении. Следовательно, большая величина воздушного сопротивления означает, что требуется более длительное время для прохождения воздуха и, таким образом, указывает на более низкую воздушную проницаемость. И наоборот, меньшее воздушное сопротивление указывает на более высокую воздушную проницаемость. Как описано выше, уровень воздушного сопротивления и уровень воздушной проницаемости находятся во взаимно-обратном соотношении. Воздушное сопротивление может быть определено посредством тестера воздушной проницаемости и гладкости типа тестера Окены (Oken).
В этом варианте исполнения для водоудерживающего листа 121С используется листовой материал, который способен поглощать и удерживать воду, и обладает гибкостью. Типичные примеры такого материала включают в себя, например, бумагу, изготовленную из исходного волокнистого материала, или волокнистый лист, такой как нетканый материал, тканая ткань, вязаная ткань и т.п. Кроме того, в качестве примера может быть приведен также пористый элемент, такой как губка. Типичные волокнистые материалы, как описанные выше, включают в себя, например, волокнистые материалы, имеющие основные составляющие из натуральных волокон, такие как растительные волокна, волокна животных и т.п., а также волокна, имеющие основные составляющие из химических волокон. Типичные растительные волокна включают в себя, например, одно, два или больше, выбранные из хлопка, капока, пульпы, недревесной пульпы, арахисового белкового волокна, белкового волокна хлебных злаков, белкового волокна бобов сои, волокна маннана, волокна каучука, конопли, манильской пеньки, мексиканской агавы, новозеландского льна, кендыря (apocynum venetum), кокосовой пальмы, травы камыша и соломы. Типичные волокна животных включают в себя, например, одно, два или больше, выбранные из овечьей шерсти, козьей шерсти, шерсти ангорской козы, кашемировой шерсти, шерсти альпаки, ангольской шерсти, верблюжьей шерсти, шерсти викуньи, шелка, птичьего пуха, ворса, птичьего пера, альгинового волокна, хитинового волокна и казеинового волокна. Типичные имеющиеся на рынке химические волокна включают в себя, например, одно, два или больше, выбранные из рейоновых, ацетатных и целлюлозных волокон.
Среди них предпочтительным для водоудерживающего листа 121С является продукт, содержащий волокнистый материал, составленный из вышеописанных волокон и водопоглощающего полимера.
Фиг. 5 показывает водоудерживающий лист 121С и экзотермический слой 121А. Компонент (А) представляет собой окисляемый металл, а компонент (В) является водоудерживающим агентом.
2
2
Фиг. 5 показывает пример, в котором водоудерживающий лист 121С включает в себя компонент (а) - волокнистый материал и компонент (b) - водопоглощающий полимер. Когда водоудерживающий лист 121С включает в себя компонент (b), то показанная структура водоудерживающего листа 121С может включать в себя: (i) компонент (а) и компонент (b), равномерно перемешанные, с образованием единого монолита слоя; (ii) компонент (b), расположенный между одними и теми же или различными слоями, содержащими компонент (а); или (iii) компонент (b) распылен с образованием листоподобного материала. Из этих вариантов предпочтительным выбором может являться структура (ii), поскольку она позволяет осуществлять легкое управление содержанием воды экзотермического слоя 121А, что облегчает регулирование содержания воды, заключенной в водоудерживающем листе 121С, составляющее от 15 до 30% по массе от максимального поглощения воды этим водоудерживающим листом 121С. Между тем, водоудерживающий лист 121С структуры (ii) может быть изготовлен, например, способом, в котором компонент (b) - водопоглощающий полимер равномерно распылен по слою, содержащему компонент (а), а сверху разбрызгано 200 г/м воды, затем на все это уложен такой же слой или слой иного типа, содержащий компонент (а), и была произведена компрессионная сушка - при температуре (100±0,5)°С и давлении в 5 кг/см - до тех пор, пока содержание воды не уменьшилось и стало равным или меньшим чем 5% по массе.
В качестве водопоглощающего полимера используется водопоглощающий полимер, имеющий структуру с поперечными связями, который способен поглощать и удерживать значительное количество жидкости, которое в 20 раз больше его собственного веса, так чтобы содержание воды, заключенной в водоудерживающем листе 121С, предпочтительно, поддерживалось составляющим от 15 до 30% по массе от максимального поглощения воды этим водоудерживающим листом 121С. Обычной формой частицы этого водопоглощающего полимера может быть сферическая форма, "массивная" форма, форма в виде виноградной грозди, волокнистая форма и т.п.
Диаметр частицы водопоглощающего полимера, предпочтительно, составляет от 1 до 1000 мкм, а более предпочтительно - от 10 до 500 мкм. В дополнение к вышесказанному, диаметр частицы водопоглощающего полимера может быть определен посредством динамического рассеяния света, лазерной дифрактометрии и т.п. Диаметр частицы водопоглощающего полимера, предпочтительно, равен или больше чем 1 мкм, а более предпочтительно - равен или больше чем 10 мкм. С другой стороны, диаметр частицы водопоглощающего полимера, предпочтительно, равен или меньше чем 1000 мкм, а более предпочтительно - равен или меньше чем 500 мкм.
Конкретные примеры водопоглощающего полимера включают в себя один, два или большее количество, выбранное из полиакриловых кислот и их солей и полиакриловых графт-полимеров, таких как крахмал, карбоксиметилцеллюлоза, полимеры или сополимеры акриловых кислот или солей щелочных металлов акриловых кислот и т.п. Из них для достаточного поддержания содержания воды, заключенной в водоудерживающем листе 121С, составляющего от 15 до 30% по массе от максимального поглощения воды этим водоудерживающим листом 121С, предпочтительно используются полиакриловые кислоты и их соли и полиакриловые графт-полимеры, такие как полимеры или сополимеры акриловых кислот или соли щелочных металлов акриловых кислот и т.п.
Пропорциональный состав частиц компонента (b) - водопоглощающего полимера к водоудерживающему листу 121С в высушенном состоянии для активизации быстрого переноса влаги в водоудерживающий лист 121С и тем самым поддержания соответствующим образом содержания воды, заключенной в водоудерживающем листе 121С, составляющего от 15 до 30% по массе от максимального поглощения воды этим водоудерживающим листом 121С, составляет, предпочтительно, от 10 до 70% по массе, а более предпочтительно от 20 до 65% по массе.
Пропорциональный состав частиц компонента (b) - водопоглощающего полимера к водоудерживающему листу 121С в высушенном состоянии, предпочтительно, равен или больше чем 10% по массе, а более предпочтительно - равен или больше чем 20% по массе. С другой стороны, отношение частиц компонента (b) - водопоглощающего полимера к водоудерживающему листу 121С в высушенном состоянии, предпочтительно равно или меньше чем 70% по массе, а еще более предпочтительно, - равно или меньше чем 65% по массе.
Лист 121В расположен на поверхности экзотермического слоя 121А, на той стороне, которая противоположна стороне водоудерживающего листа 121С. Лист 121В находится в прямом контакте с экзотермическим слоем 121А и предназначен, чтобы покрывать этот экзотермический слой 121А. Для листа 121В предпочтителен лист материала с отсутствием воздушной проницаемости или с низкой воздушной проницаемостью, и, например, предпочтительно, используется резиновый лист. При этом используется лист с отсутствием воздушной проницаемости или с низкой воздушной проницаемостью (равной или большей чем 5000 секунд/100 мл, а более предпочтительно - равной или большей чем 80000 секунд/100 мл) не только для того, чтобы дополнительно обеспечить выход пара со стороны водоудерживающего листа 121С, но также и для того, чтобы предотвратить потери скрытого тепла при испарении со стороны этого водоудерживающего листа 121В.
Для листа 121В подходящей может быть пленка из синтетической смолы, и обычно она включает в себя полиэтиленовые пленки, полиэтилентерефталатовые пленки и т.п.
Такой нагревательный узел 121, как описанный выше, заключен в первом чехле 122, при этом нагревательный узел 121 и нагревательный элемент 120 составляют чехол 122.
Первый чехол 122 составлен таким образом, что включает в себя первый лист 22А и второй лист 122В, а секции по окружности этих листом 122А и 122В, предпочтительно, соединены между собой, образуя плотную упаковку, составляющую чехол 122. Области, не включающие в себя окружные секции листов 122А и 122В, являются нестыковыми областями, и нагревательный узел 121 расположен в нестыковой области.
При условии, что первый лист 122А должен быть расположен на той стороне, которая ближе к коже пользователя (поверхность со стороны кожи), а второй лист 122В должен быть расположен на той стороне, которая дальше от кожи пользователя, воздушное сопротивление первого листа 122А, предпочтительно, составляет от 1000 до 7000 секунд/100 мл, более предпочтительно - от 1500 до 6000 секунд/100 мл, а еще более предпочтительно - от 1800 до 5000 секунд/100 мл. Воздушное сопротивление первого листа 122А выбрано таким, чтобы оно было равным или меньшим, чем 7000 секунд/100 мл, чтобы обеспечить определенный уровень воздушной проницаемости первого листа 122А, с тем чтобы большее количество пара из водоудерживающего листа 121С могло бы легко испускаться во внешнем направлении чехла 122. Воздушное сопротивление первого листа 122А выбрано таким, чтобы оно было равным или большим чем 1000 секунд/100 мл, чтобы должным образом управлять экзотермической температурой, тем самым избегая генерации неиспользуемого тепла.
Для первого листа 122А, имеющего такое воздушное сопротивление, предпочтительно использовать, например, пористый слой синтетической смолы, имеющий проницаемость по влажности, но не имеющий проницаемость по воде. Более конкретно, может быть использована пленка, изготовленная посредством вытяжки полиэтилена, содержащего карбонат кальция. Когда используется такой пористый слой, то поверх внешней поверхности этого пористого слоя, с тем, чтобы обеспечить увеличенную текстуру первого листа 122А, могут быть ламинированы различные типы волокнистых слоев, включая один, два или большее количество нетканых материалов, выбранных из иглоперфорированного нетканого материала (материалов), воздухопроницаемого нетканого материала и нетканого материала, полученного по технологии "спанбонд". Первый лист 122А может быть аэрирующим листом, часть которого или весь который имеет воздушную проницаемость, или же, альтернативно, может быть неаэрирующим листом, не имеющим никакой воздушной проницаемости, и, предпочтительно, может быть выполнен из листа, имеющего большую воздушную проницаемость, чем второй лист 122В (то есть лист, обладающий меньшим воздушным сопротивлением).
В дополнение к вышесказанному, при условии, что первый лист 122А должен быть расположен на той стороне, которая ближе к коже пользователя (поверхность со стороны кожи), а второй лист 122В должен быть расположен на той стороне, которая дальше от кожи пользователя, воздушное сопротивление (стандарт JIS Р8117) первого листа 122А, предпочтительно, равно или меньше чем 7000 секунд/100 мл, более предпочтительно - равно или меньше чем 6000 секунд/100 мл, и еще более предпочтительно - равно или меньше чем 5000 секунд/100 мл. С другой стороны, воздушное сопротивление (стандарт JIS Р8117) слоя 20А первого чехла, предпочтительно, равно или больше чем 1000 секунд/100 мл, более предпочтительно - равно или больше чем 1500 секунд/100 мл, и еще более предпочтительно - равно или больше чем 1800 секунд/100 мл.
Второй лист 122В может быть аэрирующим листом, часть которого или весь имеет воздушную проницаемость, или же, альтернативно, может быть неаэрирующим листом, не имеющим никакой воздушной проницаемости, и, предпочтительно, может быть выполнен из листа, имеющего меньшую воздушную проницаемость, чем первый лист 122А (то есть слой, обладающий большим воздушным сопротивлением).
Когда второй лист 122В составлен из неаэрирующего слоя, то может быть использована пленка, полученная из синтетической смолы, имеющая один слой или множество слоев, или же поверх внешней поверхности вышеупомянутой пленки, полученной из синтетической смолы, имеющей один слой или множество слоев, с тем чтобы обеспечить увеличенную текстуру второго листа 122В, могут быть ламинированы различные типы волокнистых слоев, включая один, два или большее количество нетканых материалов, выбранных из иглоперфорированного нетканого материала, воздухопроницаемого нетканого материала и нетканого материала, полученного по технологии "спанбонд". Более конкретно, особенно предпочтительной является двухслойная пленка, составленная из полиэтиленовой пленки и полиэтилентерефталатовой пленки, ламинирующая пленка, составленная из полиэтиленовой пленки и нетканого материала, ламинирующая пленка, составленная из полиэтиленовой пленки и слоя пульпы, и т.д.
Когда второй лист 122В является аэрирующим листом, то может быть использован лист чехла, который такой же, что и первый лист 122А, или же, альтернативно, может быть использован другой лист чехла. При использовании другого листа чехла воздушное сопротивление второго листа 122В, предпочтительно, равно или больше чем 1000 секунд/100 мл, более предпочтительно - равно или больше чем 50000 секунд/100 мл, а более предпочтительно - равно или больше чем 80000 секунд/100 мл, до тех пор, пока воздушная проницаемость второго листа 122В ниже, чем воздушная проницаемость первого листа 122А. Воздушная проницаемость второго листа 122В выбрана такой, чтобы она была ниже воздушной проницаемости первого листа 122А, так чтобы пар, выработанный в нагревательном узле 121, мог бы быть испущен со стороны первого листа 122А. Особенно предпочтительно, чтобы воздушная проницаемость первого листа 122А была выбрана такой, чтобы она находилась в диапазоне от 2000 до 4000 секунд/100 мл, а воздушная проницаемость второго листа 122В была бы выбрана равной или большей чем 100000 секунд/100 мл. Вышеуказанные воздушные проницаемости обеспечивают более интенсивную реакцию окисления окисляемого металла и, кроме того, обеспечивают выход большего количества водяного пара со стороны первого листа 122А.
Здесь нагревательный узел 121 устроен таким образом, что сторона водоудерживающего листа 121С направлена в сторону кожного покрова пользователя. Более подробно, нагревательный узел 121 размещен в чехле 122 таким образом, что сторона водоудерживающего листа 121С расположена ближе к коже, а сторона листа 121В расположена от кожи подальше. В настоящем варианте исполнения водоудерживающий лист 121С расположен на стороне первого листа 122А, а лист 121В расположена на стороне второго листа 122В. Это обеспечивает эффективный выход пара, выработанного в водоудерживающем листе 121С, через первый лист 122А.
Если на экзотермическом слое 121А сформирован только водоудерживающий лист 121С и не используется никакого листа 121В, то существует риск того, что экзотермический слой сможет оказаться в непосредственном контакте со вторым слоем 122В и, таким образом, для того чтобы исключить возможность того, что воздушная проницаемость второго листа 122В изменится вследствие адгезии экзотермического слоя, предпочтительно выполнить второй лист 122В из неаэрирующего листа.
Одиночный нагревательный элемент 120 может быть помещен в чехол 122, а элемент многослойной конфигурации, альтернативно, может быть помещен внутри.
Далее будет описан пример способа изготовления нагревательного элемента 120. Этот нагревательный элемент 120 может быть изготовлен, например, наложением композиции распределенного в воде, содержащей окисляемый металл, экзотермического порошка, водопоглощающего агента и воды поверх водоудерживающего листа 120С. В то время как производство композиции распределенного в воде экзотермического порошка выполняется одновременным смешиванием всех вышеописанных компонентов, может существовать альтернативный вариант, в котором ускоряющий реакцию агент растворен в смеси, которая была предварительно изготовлена растворением утолщающего агента в воде с приготовлением водного раствора, а затем в нее была добавлена предварительно приготовленная смесь окисляемого металла и водопоглощающего агента.
В то время как смешивание ускоряющего реакцию агента может быть проведено одновременно со смешиванием других компонентов в композиции распределенного в воде экзотермического порошка, может существовать альтернативный вариант, в котором наносят композицию распределенного в воде экзотермического порошка, а затем к ней добавляют раствор растворенного в воде ускоряющего реакцию агента - посредством пропитки, напыления, набрызгивания и т.д.
Когда вышеописанную композицию распределенного в воде экзотермического порошка наносят поверх по меньшей мере одной поверхности водоудерживающего листа 121С, по меньшей мере часть воды в композиции распределенного в воде экзотермического порошка поглощается водоудерживающим листом 121С с образованием на водоудерживающем листе 121С экзотермического слоя 121А. Этот экзотермический слой 121А образован из остаточных компонентов, которые не были поглощены водоудерживающим листом 121С. Экзотермический слой 121А может присутствовать на водоудерживающем листе 121С, или же, альтернативно, нижняя часть экзотермического слоя 121А может быть, по меньшей мере, частично спрятана в этом водоудерживающем листе 121С. Кроме того, экзотермический слой 121А может быть нанесен на одну поверхность водоудерживающего листа 121С, или же может быть обеспечено его нанесение между водоудерживающим листом 121С и листом 121В. Фиг. 1 иллюстрирует пример экзотермического слоя 121А, который проложен между водоудерживающим листом 121С и листом 121В.
Фиг. 6 представляет собой схему, которая полезна как более конкретно описывающая этот способ изготовления. Прежде всего, в "покрывающем" резервуаре 301 приготавливают композицию экзотермического порошка, распределенного в воде 302, содержащей исходные материалы, составляющие экзотермический слой 121А. Композиция распределенного в воде 302 экзотермического порошка может перемешиваться посредством мешалки 303, чтобы распределить более равномерно те компоненты, которые нерастворимы в воде, которые, как правило, включают в себя окисляемые металлы, водопоглощающие агенты и т.п.
2
2
Затем композицию распределенного в воде 302 экзотермического порошка посредством насоса 304 закачивают в выжимную головку 305. Закачанная композиция распределенного в воде 302 экзотермического порошка наддувается и выдавливается воздействием выжимной головки 305, наносясь поверх водоудерживающего листа 121С. В этот момент "граммаж" покрытия композиция распределенного в воде 302 экзотермического порошка составляет, предпочтительно, от 160 до 4800 г/см, а более предпочтительно - от 320 до 2200 г/см.
В то время как фиг. 6 иллюстрирует процесс покрытия посредством нанесения покрытия под давлением, способ нанесения покрытия этим не ограничен, и, например, могут быть применимы валковое покрытие, трафаретная печать, валковая глубокая печать, покрытие, типа оплетки, лаконаливное покрытие и т.п.
В результате вышеописанных операций получают непрерывную удлиненную заготовку экзотермического материала, содержащую экзотермический слой 121А и водоудерживающий лист 121С, и эту полученную заготовку разрезают на куски, имеющие требуемые размеры, а затем получают лист 121В, и этот элемент заключают в чехол 122, тем самым образуя нагревательный элемент 120.
Далее со ссылками на фиг. с 2 по 4 будут описаны другие композиции парового нагревательного средства 100.
Паровое нагревательное средство 100 служит для обеспечения достаточного нагревательного эффекта посредством тепла, полученного в результате реакции окисления окисляемого металла, и способно демонстрировать работу со значением экзотермической температуры от 38 до 70°C, измеренной на основе Японского промышленного стандарта (JIS) S4100. Паровое нагревательное средство 100 является средством получения парового тепла, сопровождаемым выработкой водяного пара.
В настоящем варианте исполнения паровое нагревательное средство 100 представляет собой так называемое средство типа "наглазная маска" и используется для обеспечения глазам водяного пара, который нагрет до предопределенной температуры (далее по тексту называемый «паровым теплом»), при этом окружные части средства находятся в плотном контакте с глазами человека и их окружением.
Паровое нагревательное средство 100 включает в себя основной элемент 101 и заушные петли 102, каждая из которых имеет образованное в ней отверстие 104, в которое вставляется ухо.
Основной элемент 101 имеет удлиненную форму, имеющую направление Х по длине и направление Y по ширине, перпендикулярное направлению по длине. Основной элемент 101 имеет по существу овальную форму. Заушные петли 102 используются попарно, и каждая из заушных петель 102 прикреплена к соответствующему концу в продольном направлении основного элемента 101 (направление Х). Паровое нагревательное средство 100 надевают посредством зацепления соответствующих заушных петель 102 за ухо пользователя, так, чтобы основным элементом 101 закрыть оба глаза пользователя. При таком положении средства во время его использования пар, выработанный в паровом нагревательном средстве 100, входит в контакт с глазами пользователя, с тем чтобы уменьшить зрительное напряжение, гиперемию и астенопию, а также чтобы добиться чувства расслабления. Кроме того, достигается также гипнагогическое состояние.
Фиг. 3 есть покомпонентный вид в перспективе парового нагревательного средства 100. На этой схеме заушные петли 102 расположены на основном элементе 101. Кроме того, фиг. 4 показывает вид в сечении парового нагревательного средства 100 вдоль направления оси Х. Основной элемент 101 парового нагревательного средства 100 включает в себя вышеописанный нагревательный элемент 120 и второй чехол 110 для размещения в нем нагревательного элемента 120.
Второй чехол 110 включает в себя первый лист 110А второго чехла, расположенный со стороны, ближайшей к коже пользователя, и второй лист 110В второго чехла, расположенный со стороны, удаленной от кожи пользователя.
2
2
Первый лист 110А второго чехла имеет "граммаж" от 20 до 200 г/м, а более предпочтительно - имеет "граммаж" от 20 до 120 г/м, имея в виду предупреждение возникновения просвечивания, а также имея в виду обеспечение определенных уровней удержания тепла, гибкости и толщины.
2
2
Второй лист 110В второго чехла по тем же соображениям, что и первый слой 110А второго чехла, также имеет "граммаж" от 20 до 200 г/м, а более предпочтительно - имеет "граммаж" от 20 до 120 г/м, имея в виду предупреждение возникновения просвечивания, а также имея в виду обеспечение определенных уровней удержания тепла, гибкости и толщины.
При этом ввиду выпуска пара и подачи кислорода к экзотермическому слою воздушное сопротивление и первого листа 110А второго чехла, и второго листа 110В второго чехла равны или меньше чем 6000 секунд/100 мл, а более предпочтительно - равны или меньше чем 1000 секунд/100 мл. Испарившийся из водоудерживающего листа 121С водяной пар проходит сквозь первый лист 122А и первый лист 110А чехла и достигает кожи.
Первый лист 110А второго чехла и второй лист 110В второго чехла имеют одинаковую форму и являются по существу овальными. Далее, внешние контуры первого листа 110А второго чехла и второго листа 110В второго чехла образуют внешнюю форму основного элемента 101. Первый лист 110А второго чехла нанесен поверх второго листа 110В второго чехла, окружные части их соединены между собой, а центральные части в направлении Х, кроме того, соединены между собой в направлении Y, образуя чехол 110, содержащий внутри себя две полости. После этого в соответствующие полости заключают, соответственно, нагревательные элементы 120. Для того чтобы соединить первый лист 110А второго чехла со вторым листом 110В второго чехла, может быть использовано, например, клеящее вещество горячего расплава. В то время как нагревательный элемент 120 заключен в чехле 110, этот нагревательный элемент 120 прикреплен к чехлу 110 посредством клеящего вещества, термосваркой (не показана) и т.п.
Для первого листа 110А второго чехла и второго листа 110В второго чехла могут быть использованы листы волокнистого материала, включающие, например, нетканые материалы.
В чехле 110 выполнены по существу V-образные вырезанные участки 113А и 113В, которые расположены в положении центральных частей двух более длинных сторон, продолжающихся в направлении оси X, и имеют форму, вдающуюся внутрь в направлении оси Y от более длинной стороны. Эти вырезанные участки 113А и 113В имеют различные очертания выреза. Когда паровое нагревательное средство 100 надето, вырезанный участок 113А расположен между бровями пользователя или вблизи их. Когда паровое нагревательное средство 100 надето, вырезанный участок 113В расположен на переносице пользователя. Следовательно, вырезанный участок 113В имеет больший вырезанный профиль, чем вырезанный участок 113А. Альтернативно, по меньшей мере один из вырезанных участков 113А и 113В может быть прорезью.
Заушные петли 102 в паровом нагревательном средстве 100 в состоянии перед использованием расположены на первом листе 110А чехла в основном элементе 101, как показано на фиг. 3 и 4. Во время использования парового нагревательного средства 100 каждую заушную петлю 102 отворачивают в наружном направлении вдоль оси X, достигая открытого положения, как показано на фиг. 2. В состоянии перед использованием или, более конкретно, в состоянии, когда правая и левая заушные петли 102 расположены на основном элементе 101, профиль, образованный правой и левой заушными петлями 102, по существу одинаковый с профилем основного элемента 101. Для заушных петель 102 может быть использован материал, такой же что и материал чехла 110.
Паровое нагревательное средство 100 по настоящему изобретению до его использования завернуто в упаковочный материал (не показан), который весь обладает свойством "кислородного барьера" для предотвращения контакта нагревательного узла 121 с находящимся в воздухе кислородом.
В нагревательном средстве 100, как оно описано выше, содержание воды, заключенной в нагревательном средстве 100, равно или больше чем 40 массовых частей и равно или меньше чем 80 массовых частей на 100 массовых частей окисляемого металла.
Содержание воды, заключенной во всем нагревательном средстве 100, выбрано таким, чтобы оно находилось в диапазоне, равном или большем чем 40 массовых частей и равном или меньшем чем 80 массовых частей, на 100 массовых частей окисляемого металла, с тем чтобы теплоемкость нагревательного элемента можно было уменьшить в зависимости от зарегистрированной величины генерации тепла, тем самым обеспечивая генерацией тепла более высокое повышение температуры, обеспечивая таким образом требуемое повышение температуры, а также гарантируя повышенные экзотермические качества и, кроме того, препятствуя понижению экзотермической температуры. Среди них предпочтительно, чтобы оно было равно или больше чем 50 массовых частей и равно или меньше чем 72 массовые части.
Очевидно, что настоящее изобретение не ограничено вышеописанными вариантами исполнения, и в настоящее изобретение включены любые модификации, изменения в составах и в конфигурациях, а также улучшения, не выходящие за рамки объема и сущности изобретения.
Например, в то время как в вышеприведенном исполнении в качестве примера приведено паровое нагревательное средство типа "наглазная маска", предназначенное для использования в контакте с глазами пользователя, при этом не имеется в виду, что оно им и ограничено.
Например, альтернативно, паровое нагревательное средство может быть средством, предназначенным для использования в контакте с плечами, коленями и локтями пользователя. В таких приложениях предпочтительно вместо заушных петель 102 обеспечить фиксирующее средство, такое как сцепляющий агент и т.п.
Далее, в то время как в вышеприведенном варианте исполнения нагревательный узел 121 включает в себя лист 121В, настоящее изобретение этим не ограничено, и, альтернативно, нагревательный узел 121 может не содержать никакого листа 121В.
Что касается варианта исполнения в том виде, как он описан выше, то настоящее изобретение дополнительно раскроет его следующие композиции и приложения.
<1>
Паровое нагревательное средство, содержащее:
(i) нагревательный узел, содержащий экзотермический слой, имеющий экзотермическую композицию и водоудерживающий лист, в котором экзотермический слой и водоудерживающий лист расположены слоями,
- при этом указанная экзотермическая композиция содержит окисляемый металл, воду и водоудерживающий агент,
- при этом указанный водоудерживающий лист содержит полимер; и
(ii) чехол, при этом данный чехол является, по меньшей мере частично, воздухопроницаемым и способным содержать указанный нагревательный узел,
в котором
(А) содержание воды в паровом нагревательном средстве равно или больше чем 40 массовых частей и равно или меньше чем 80 массовых частей на 100 массовых частей окисляемого металла;
(В) содержание указанного водоудерживающего агента в экзотермической композиции равно или выше чем 0,3 массовых частей и равно или меньше чем 20 массовых частей на 100 массовых частей упомянутого окисляемого металла;
(С) содержание воды в указанном экзотермическом слое равно или выше чем 8 массовых частей и равно или меньше чем 45 массовых частей на 100 массовых частей указанного окисляемого металла; и
(D) содержание воды в указанном водоудерживающем листе составляет от 15 до 30% по массе от максимального поглощения воды этим водоудерживающим листом.
<2>
Паровое нагревательное средство, как оно описано в п. <1>, в котором вышеупомянутый водоудерживающий агент содержит активированный углерод, а содержание вышеупомянутого активированного углерода в вышеупомянутом водоудерживающем агенте составляет от 90 до 100% по массе.
<3>
Паровое нагревательное средство, как оно описано в п. <1> или в <2>, в котором вышеупомянутый нагревательный узел расположен таким образом, что сторона вышеупомянутого водоудерживающего листа направлена в сторону поверхности кожи пользователя.
<4>
Паровое нагревательное средство, как оно описано в любом из пунктов с <1> по <3>, в котором к вышеупомянутому экзотермическому слою со стороны, которая противоположна стороне водоудерживающего листа, прикреплен лист, имеющий воздушное сопротивление, равное или большее чем 50000 секунд/100 мл.
<5>
Паровое нагревательное средство, как оно описано в любом из пунктов с <1> по <4>, в котором (Е) воздушное сопротивление вышеупомянутой водоудерживающего листа равно или меньше чем 500 секунд/100 мл.
<6>
Паровое нагревательное средство, как оно описано в любом из пунктов с <1> по <5>, в котором вышеупомянутый нагревательный узел заключен внутрь чехла, а воздушное сопротивление по меньшей мере одной поверхности вышеупомянутого чехла составляет от 1000 до 7000 секунд/100 мл.
<7>
Паровое нагревательное средство, как оно описано в любом из пунктов с <1> по <6>, в котором вышеупомянутый нагревательный узел заключен внутри чехла, а воздушное сопротивление листа, размещенного на стороне, удаленной от кожи пользователя для вышеупомянутого чехла, равно или выше чем 50000 секунд/100 мл.
<8>
2
Паровое нагревательное средство, как оно описано в любом из пунктов с <1> по <7>, в котором выраженное в "граммаже" содержание воды в вышеупомянутом водоудерживающем листе составляет от 50 до 350 г/см.
<9>
Паровое нагревательное средство, как оно описано в любом из пунктов с <1> по <8>, в котором вышеупомянутый водоудерживающий лист содержит материал на волокнистой основе и водопоглощающий полимер.
<10>
Паровое нагревательное средство, как оно описано в любом из пунктов с <1> по <9>, в котором вышеупомянутый экзотермический слой дополнительно содержит утолщающий агент на основе полисахаридов, имеющий молекулярный вес, равный или больший чем 1000000 и равный или меньший чем 50000000.
<11>
Паровое нагревательное средство, как оно описано в любом из пунктов с <1> по <10>, в котором содержание утолщающего агента на основе полисахаридов, имеющего молекулярный вес, равный или больший чем 1000000 и равный или меньший чем 50000000, составляет от 0,05 до 5 массовых частей на 100 массовых частей окисляемого металла.
<12>
Паровое нагревательное средство, как оно описано в любом из пунктов с <1> по <11>, в котором средний диаметр частицы окисляемого металла составляет от 10 до 200 мкм.
<13>
2
Паровое нагревательное средство, как оно описано в любом из пунктов с <1> по <12>, в котором содержание окисляемого металла составляет от 100 до 3000 г/см.
<14>
Паровое нагревательное средство, как оно описано в любом из пунктов с <1> по <13>, в котором содержание водоудерживающего агента составляет от 3 до 13 массовых частей на 100 массовых частей окисляемого металла.
<15>
Паровое нагревательное средство, как оно описано в любом из пунктов с <1> по <14>, в котором средний диаметр частицы угольного компонента составляет от 10 до 200 мкм.
<16>
2
Паровое нагревательное средство, как оно описано в любом из пунктов с <1> по <15>, в котором содержание водоудерживающего агента составляет от 4 до 290 г/см.
<17>
Паровое нагревательное средство, как оно описано в любом из пунктов с <1> по <16>, в котором содержание угольного компонента равно или больше чем 98% по массе от массы водоудерживающего агента.
<18>
Паровое нагревательное средство, как оно описано в любом из пунктов с <1> по <17>, в котором содержание (содержания) водопоглощающего полимера и/или целлюлозного волокна в водоудерживающем агенте равно или меньше чем 10% по массе.
<19>
Паровое нагревательное средство, как оно описано в любом из пунктов с <1> по <18>, в котором содержание воды, заключенной в экзотермическом слое, равно или больше чем 15 массовых частей и равно или меньше чем 40 массовых частей на 100 массовых частей окисляемого металла.
<20>
Паровое нагревательное средство, как оно описано в любом из пунктов с <1> по <19>, в котором экзотермический слой дополнительно содержит ускоряющий реакцию агент, а содержание ускоряющего реакцию агента составляет от 2 до 15 массовых частей на 100 массовых частей окисляемого металла.
<21>
Паровое нагревательное средство, как оно описано в любом из пунктов с <1> по <20>, в котором содержание воды, заключенной в водоудерживающем листе, составляет от 20 до 25% по массе от максимального поглощения воды этим водоудерживающим листом.
<22>
2
Паровое нагревательное средство, как оно описано в любом из пунктов с <1> по <21>, в котором содержание воды, заключенной в водоудерживающем листе, составляет от 180 до 260 г/м.
<23>
Паровое нагревательное средство, как оно описано в любом из пунктов с <1> по <22>, в котором воздушное сопротивление водоудерживающего листа при условии содержания воды равно или меньше чем 50 секунд/100 мл.
<24>
Паровое нагревательное средство, как оно описано в любом из пунктов с <1> по <23>, в котором водоудерживающий лист содержит водопоглощающий полимер, и диаметр частицы водопоглощающего полимера составляет от 1 до 1000 мкм.
<25>
Паровое нагревательное средство, как оно описано в любом из пунктов с <1> по <24>, в котором пропорциональный состав водопоглощающего полимера в водоудерживающем листе в ее высушенном состоянии составляет от 10 до 70% по массе.
<26>
Паровое нагревательное средство, как оно описано в любом из пунктов с <1> по <25>, в котором лист, имеющий воздушное сопротивление, равное или большее чем 80000 секунд/100 мл, прикреплен к той стороне, которая противоположна стороне водоудерживающего листа.
<27>
Паровое нагревательное средство, как оно описано в любом из пунктов с <1> по <26>, в котором указанный нагревательный элемент заключен в чехол, а воздушное сопротивление листа, расположенного на стороне чехла, удаленной от кожи пользователя, равно или больше чем 80000 секунд/100 мл.
<28>
Паровое нагревательное средство, как оно описано в любом из пунктов с <1> по <27>, в котором указанный нагревательный элемент заключен в чехол, а этот чехол дополнительно заключен во второй чехол, имеющий воздушную проницаемость.
<29>
Паровое нагревательное средство, как оно описано в любом из пунктов с <1> по <28>, которое содержит основной элемент и заушные петли.
<30>
Паровое нагревательное средство, как оно описано в любом из пунктов с <1> по <29>, в котором содержание воды, заключенной в нагревательном средстве, равно или больше чем 50 массовых частей и равно или меньше чем 72 массовых частей на 100 массовых частей окисляемого металла.
ПРИМЕРЫ
Теперь будут описаны примеры
(Примеры с 1 по 4)
Паровые нагревательные средства, каждое из которых имеет строение, как показано на фиг. 1, были изготовлены следующим образом.
[Приготовление композиции распределенного в воде экзотермического порошка]
Окисляемый металл, водоудерживающий агент, вода и утолщающий агент были приготовлены в соответствии с относительными пропорциями компонентов, как показано в таблице 1, а приготовление проводилось по следующим процедурам. В воде был растворен утолщающий агент, а затем там же был растворен ускоряющий реакцию агент для приготовления водного раствора. Тем временем предварительным смешиванием окисляемого металла и водоудерживающего агента была приготовлена порошковая смесь, и такой предварительно смешанный порошок был добавлен в водный раствор, после чего смесь в течение 10 минут перемешивалась турбинными дисковыми перемешивающими лопатками при скорости вращения 150 об/мин с получением композиции распределенного в воде экзотермического порошка в форме жидкого теста.
Далее приводится нижеследующая информация по типам продуктов, наименованиям продуктов и/или по производителям окисляемого металла, водоудерживающего агента, воды, ускоряющего реакцию агента и утолщающего агента. Они - те же самые, что и в описываемом далее Сравнительном примере 1.
- окисляемый металл: железный порошок - железный порошок RKH, средний диаметр частиц 45 мкм, коммерческая продажа - от компании DOWA IP CREATION Co., Ltd.;
- водоудерживающий агент: активированный углерод CARBORAFFIN, средний диаметр частиц 40 мкм, коммерческая продажа - от компании Japan EnviroChemical, Ltd.;
- вода: водопроводная вода;
- ускоряющий реакцию агент: хлористый натрий - хлористый натрий от Japanese Pharmacopoeia; коммерческая продажа - от компании Otsuka Chemical Co., Ltd.; и
- утолщающий агент: ксантановая резина - молекулярный вес 2000000; Echogum ВТ; коммерческая продажа - от компании DSP GOKYOFOOD & CHEMICAL Co., Ltd.
[Приготовление нагревательного узла 121]
Полимерный лист был изготовлен посредством наслаивания:
2
2
2
2
- бумага, изготовленная из древесной пульпы (20 г/м; коммерческая продажа - от компании Inocami Co., Ltd.); водопоглощающий полимер (полиакрилат натрия, сферический, средний диаметр частиц 300 мкм, 30 г/м; 50 г/м; AQUALIC CA; коммерческая продажа - от компании Nippon Shokubai Co., Ltd.; и другая бумага, изготовленная из древесной пульпы (30 г/м; коммерческая продажа - от компании Inocami Co., Ltd.) с комбинированием их в единый лист для использования в качестве водоудерживающего листа 121С.
2
Вышеописанная композиция распределенного в воде экзотермического порошка была нанесена на водоудерживающий лист 121С величиной в 25 см (5 см × 5 см) (количество покрытия - см. в таблице 1). После этого продукт был покрыт листом 121В. Лист 121В представлял собой лист, не имеющий воздушной проницаемости (равна или больше чем 50000 секунд/100 мл), и был полиэтиленовой пленкой.
(Сравнительный пример 1)
2
Композиция распределенного в воде экзотермического порошка была приготовлена в соответствии с относительными пропорциями компонентов, показанными в таблице 1, по такой же процедуре, что и в Примере 1, и вышеописанная композиция распределенного в воде экзотермического порошка была нанесена на водоудерживающий лист 121С величиной в 25 см (5 см × 5 см) (количество покрытия - см. в таблице 1). Затем, прежде чем быть накрытой листом 121В, в него еще было добавлено 5% соленой воды, чтобы, в конце концов, получить экзотермический слой, содержащий 63,6 массовых частей воды на 100 массовых частей железного порошка.
[Изготовление парового нагревательного средства]
Каждый из нагревательных элементов примеров с 1 по 4 и сравнительного примера 1 был помещен в чехол, имеющий воздушную проницаемость (первый лист чехла, имеющий воздушное сопротивление в 2500 секунд/100 мл, - на стороне кожи, а второй лист чехла, не имеющий воздушной проницаемости - на стороне, противоположной стороне кожи; 6,5 см × 6,5 см), а затем окружная часть его была плотно запечатана. При этом - в примерах с 1 по 4 и в сравнительном примере 1 - нагревательный элемент был расположен таким образом, чтобы сторона водоудерживающего листа могла быть расположена на стороне первого листа чехла.
2
2
Далее, заключенный в чехол нагревательный узел (нагревательный элемент) был помещен во внешний чехол (второй чехол, 7,5 см × 7,5), выполненный из воздухопроницаемого нетканого материала (сторона к коже, воздушное сопротивление - 1 секунда/100 мл, "граммаж" - 30 г/см) и иглоперфорированного нетканого материала (сторона - от кожи, воздушное сопротивление - 1 секунда/100 мл, "граммаж" - 80 г/см), а окружная часть его была плотно запечатана для получения парового нагревательного средства. До тех пор пока не началось определение характеристик, что будет описано далее, это паровое нагревательное средство хранилось в кислородоизолирующем мешке. Затем была выполнена серия операций в атмосфере азотного газового потока.
[Определение характеристик]
Было произведено определение нижеследующих характеристик нагревательных элементов примеров с 1 по 4 и сравнительного примера 1, а также заключающего их парового нагревательного средства. Результаты определения характеристик показаны в таблице 1.
1. Измерение содержания воды
H2O
121
<<1>> Процентное содержание воды (R) и содержание воды (W) экзотермического слоя.
H2O
Было собрано 2 г экзотермического слоя, который был образован на водоудерживающем листе, и с использованием измерителя влажности (измеритель влажности FD-240 компании "Kett"; коммерческая продажа - от компании Kett Electric Labolatory Co., Ltd.) было произведено определение процентного содержания воды R экзотермического слоя посредством измерения количества испущенной воды во время тепловой сушки в течение 15 минут при 120°С.
H2O
Процентное содержание воды экзотермического слоя (R)=содержание испущенной воды/количество образца (фиг. 2), (формула 1).
121
H2O
H2O
Содержание воды в экзотермическом слое (W) = количество покрытия × процентное содержание твердого остатка в экзотермической композиции (общие или относительные пропорциональные содержания компонентов, за исключением воды/общие или относительные пропорциональные содержания компонентов) × измеренное процентное содержание воды R/(1- измеренное процентное содержание воды R) (формула 2)
121C
<<2>> Содержание воды водоудерживающего листа (W)
Как показано нижеследующей формулой (формула 3), содержание воды водоудерживающего листа было вычислено по следующей формуле:
121C
121
содержание воды водоудерживающего листа (W) = количество покрытия × процентное содержание воды в экзотермической композиции (относительное пропорциональное содержание воды/общие или относительные пропорциональные содержания компонентов) - (<<1>> содержание воды Wэкзотермического слоя) (формула 3)
max
<<3>> Максимальное поглощение воды водоудерживающим листом (W)
2
2
2
2
2
2
2
0
Водоудерживающий лист 121С: [бумага, изготовленная из шерстяной пульпы (20 г/м), водопоглощающий полимер (50 г/м) и бумага, изготовленная из древесной пульпы (30 г/м). Способ изготовления: водопоглощающий полимер был равномерно разбрызган по верхней поверхности бумаги, изготовленной из шерстяной пульпы (20 г/м), сверху набрызгана вода в количестве 200 г/м, а затем сверху была ламинирована бумага, изготовленная из древесной пульпы (30 г/м), и все это было высушено под давлением при 100°С (±5°С); толщина 0,5 мм; содержание воды в высушенном состоянии - равно или меньше чем 5%]; прежде чем быть покрытой экзотермической композицией, была разрезана под размер в 25 см для измерения массы (W) отрезанного лоскута, а затем отрезанный лоскут был на пять минут погружен в 5% по массе водный раствор хлорида натрия. Затем этот лоскут посредством пинцета был вынут и выдержан в висячем положении в течение одной минуты, так чтобы с него стекла вода, которая не могла удерживаться этим лоскутом, после чего была измерена масса лоскута, и в соответствии с нижеуказанной формулой было вычислено максимальное поглощение воды:
max
1
0
W=W-W.
<<4>> Воздушное сопротивление водоудерживающего листа
Паровое нагревательное средство было извлечено из кислородоизолирующего мешка, и содержащийся на водоудерживающем листе 121С экзотермический слой 121А был удален, чтобы его не было.
После этого были выполнены измерения в соответствии со стандартом JIS Р8117 (1998) с использованием тестера воздушной проницаемости и гладкости типа тестера Окены (Oken).
2. Измерение генерации тепла
(Максимальная температура, скорость повышения температуры)
Было использовано измерительное устройство, основанное на стандарте JIS S4100, при этом внешний чехол парового нагревательного средства 100 был расположен таким образом, чтобы его поверхность, прилегающая к коже, была ориентирована наружу, а к другой поверхности, противоположной поверхности, прилегающей к коже, был неподвижно прикреплен температурный датчик. Этот температурный датчик был прикреплен к измерительной поверхности посредством сетчатого материала (полученный из полистирола, двойного рашеля, толщиной 8 мм). После открывания мешка в течение 40 минут с 10-секундными интервалами выполнялись измерения температуры, при этом была измерена максимальная температура. Более конкретно, были произведены оценки роста температуры (время, необходимое для того, чтобы "экзотермическая" температура, начиная от 35°С, достигла 45°С), а также максимальной температуры (в градусах Цельсия) после открывания кислородоизолирующего мешка.
(Количество выработанного пара)
Были проведены нижеуказанные измерения с использованием показанного на фиг. 7 устройства 30. Показанное на фиг. 7 устройство 30 содержит выполненную из алюминия измерительную камеру 31 (вместимостью 2,1 л) с входным каналом 32 в нижней части измерительной камеры 31 для подачи обезвоженного воздуха (влажность - менее чем 2%, скорость тока - 2,1 л/мин), а также с выходным каналом 33 для выпуска воздуха из верхней части измерительной камеры 31. Входной канал 32 был оснащен входным термогигрометром 34, а также установленным там измерителем 35 потока. С другой стороны, выходной канал 33 был оснащен выходным термогигрометром 36, а также установленным там измерителем 37 выходного потока.
В измерительной камере 31 был установлен термометр (термистор) 38. Для термометра 38 было использовано устройство, обладающее температурным разрешением в, примерно, около 0,01°С. Паровое нагревательное средство было извлечено из кислородоизолирующего мешка при измеренной внешней температуре в 30°С [(30±1)°С] и помещено в измерительную камеру 31 таким образом, чтобы поверхность испускания водяного пара (поверхность стороны листа первого чехла) была ориентирована вверх. На нее был установлен термометр 38 с металлическим шариком. В таких условиях из нижней части измерительной камеры 31 был подан поток обезвоживающего воздуха. По температуре и влажности, измеренным входным термогигрометром 34 и выходным термогигрометром 36, были получены разности абсолютной влажности до и после того, как в измерительную камеру 31 поступил воздух. Далее на основании скоростей потоков, измеренных входным измерителем 35 потока и выходным измерителем 37 потока, было вычислено количество водяного пара, испущенное разряженным паровым нагревательным средством. Подробности этого устройства описаны в японской "выложенной" патентной публикации № 2004-73688, которая является более ранней патентной заявкой подателя настоящей патентной заявки.
С использованием устройства 30 было измерено количество пара, выработанное за 10 минут после открытия мешка и за 20 минут после открытия мешка.
Максимальная температура была высокой, а время повышения температуры было коротким, при этом количество выработанного пара за 10 минут и за 20 минут было большим, чем в любом из примеров с 1 по 4. Кроме того, как ясно из величины покрытия, толщину экзотермического слоя можно было увеличить.
И наоборот, поскольку содержание воды, заключенной в водоудерживающем листе, составляло 30% по массе от максимального поглощения воды этим водоудерживающим листом в сравнительном примере 1, то скорость повышения температуры была ниже, и, более того, количество пара, выработанного за 20 минут, было меньше. Далее, толщина экзотермического слоя также была увеличена.
ТАБЛИЦА 1
СМЕШИВАЕМОЕ КОЛИЧЕСТВО (массовые части)
Пример 1
Пример 1
Пример 1
Пример 1
Сравнительныйпример 1
ОКИСЛЯЕМЫЙ МЕТАЛЛ (железный порошок)
100
100
100
100
100
ВОДОУДЕРЖИВАЮЩИЙ АГЕНТ (активированный углерод)
4
4
8
12
4
ВОДА
50
50
62
72
50
УСКОРЯЮЩИЙ РЕАКЦИЮ АГЕНТ (натрий)
5
5
5
5
5
УТОЛЩАЮЩИЙ АГЕНТ (ксантановая резина)
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
КОЛИЧЕСТВО ПОКРЫТИЯ, г
1,65
4,04
2,43
3,23
4,26
"ГРАММАЖ" ЖЕЛЕЗНОГО ПОРОШКА, г/м<sup>2</sup>
414,4
1014,5
554,6
682,7
1070,8
ГРАММАЖ" ВОДОУДЕРЖИВАЮЩЕГО АГЕНТА, г/м<sup>2</sup>
16,58
40,58
44,37
81,92
42,83
(А) ОБЩЕЕ СОДЕРЖАНИЕ ВОДЫ В ВОДОУДЕРЖИВАЮЩЕМ АГЕНТЕ, массовые части на 100 частей по массе окисляемого металла
50
50
62
72
63,8
(B) ВОДОУДЕРЖИВАЮЩИЙ АГЕНТ В ЭКЗОТЕРМИЧЕСКОМ СЛОЕ, % по массе
2
2
5
6
2
ПРОЦЕНТНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ВОДЫ В ЭКЗОТЕРМИЧЕСКОМ СЛОЕ, %
7,9
15,8
14,5
23,8
21,86
(С) СОДЕРЖАНИЕ ВОДЫ В ЭКЗОТЕРМИЧЕСКОМ СЛОЕ, массовые части на 100 частей по массе окисляемого металла
8,9
20,9
19,5
37,2
31,6
СОДЕРЖАНИЕ ВОДЫ В ВОДОУДЕРЖИВАЮЩЕМ ЛИСТЕ, г
0,42
0,73
0,59
0,59
0,92
МАКСИМАЛЬНОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ ВОДЫ ВОДОУДЕРЖИВАЮЩИМ ЛИСТОМ, г
2,44
2,44
2,44
2,44
2,44
(D) СОДЕРЖАНИЕ ВОДЫ В ВОДОУДЕРЖИВАЮЩЕМ ЛИСТЕ/МАКСИМАЛЬНОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ ВОДЫ ВОДОУДЕРЖИВАЮЩИМ ЛИСТОМ, %
17,2
30,0
24,2
24,2
37,8
(Е) ВОЗДУШНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ВОДОУДЕРЖИВАЮЩЕГО ЛИСТА, секунды/100 мл
2
2
2
2
2
"ГРАММАЖ" ВОДЫ В ВОДОУДЕРЖИВАЮЩЕМ ЛИСТЕ, г/м<sup>2</sup>
168
292
236
236
368
ВОЗДУШНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ первого слоя первого чехла, секунды/100 мл
2500
2500
2500
2500
2500
ВОЗДУШНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ второго слоя первого чехла, секунды/100 мл
Воздухонепроницаемый
Воздухонепроницаемый
Воздухонепроницаемый
Воздухонепроницаемый
Воздухонепроницаемый
ЭКЗОТЕРМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
МАКСИМАЛЬНАЯ ТЕМПЕРАТУРА, °С
53,2
69,1
66,8
67,4
69,2
ВРЕМЯ ПОВЫШЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ35→45°С
2
5
1,9
2
15,2
КОЛИЧЕСТВО ПАРА ЗА 10 МИНУТ, мг
88
59,8
145,7
173,4
32,2
КОЛИЧЕСТВО ПАРА ЗА 20 МИНУТ, мг
149,6
170,3
272,7
533,6
71,7