Aquecedor de mãos - Hand warmer

Um par de aquecedores de mão descartáveis ​​ativados por ar, um quarto dos EUA para a balança.

Aquecedores de mão são pacotes pequenos (na maioria descartáveis) que são mantidos na mão e produzem calor sob demanda para aquecer as mãos frias. Eles são comumente usados ​​em atividades ao ar livre. Outros tipos de aquecedores estão disponíveis para fornecer calor calmante para dores musculares ou articulares.

Dependendo do tipo e da fonte de calor, os aquecedores de mão podem durar de 10 a 13 horas.

História

O aquecedor para mãos e pés foi patenteado pela primeira vez por Jonathan T. Ellis, de Nova Jersey, em 1891, embora não haja evidências de que tenha sido produzido.

O primeiro aquecedor de mãos produzido comercialmente foi criado pelo inventor japonês Niichi Matoba. Matoba recebeu uma patente por aplicar o princípio de uma reação de oxidação que produz calor por meio da catálise de platina. Ele então dedicou seu tempo a pesquisar como tornar o produto adequado para uso prático. Em 1923, ele fabricou um protótipo de seu dispositivo com o nome HAKUKIN-kairo (aquecedor HAKKIN). Uma versão destes aquecedores de mãos portáteis originais ainda é produzida no Japão.

Tipos

Ativado por ar (ferro)

Aquecedores de mão ativados a ar contêm celulose , ferro , carvão ativado , vermiculita (que retém água) e sal e produzem calor a partir da oxidação exotérmica do ferro quando exposto ao ar . Eles normalmente emitem calor por 1 a 10 horas, normalmente leva 15-30 minutos para começar a aquecer, embora o calor liberado diminua rapidamente após 1–2 horas. As moléculas de oxigênio no ar reagem com o ferro, formando ferrugem. O sal é frequentemente adicionado para catalisar o processo.

Aquecedor de mão tipo cristalização com escala mostrando gatilho de disco de metal
Clipe curto mostrando a ativação e cristalização de um aquecedor de mãos reutilizável do tipo cristalização.

Solução supersaturada (tipo de cristalização)

Veja também: Acetato de sódio § Almofada de aquecimento e material de mudança de fase

Este tipo de aquecedor de mãos pode ser recarregado mergulhando o aquecedor de mãos em água muito quente até que o conteúdo esteja uniforme e, em seguida, deixando-o esfriar. A liberação de calor é desencadeada pela flexão de um pequeno disco de metal no aquecedor de mãos, que gera centros de nucleação que iniciam a cristalização. O calor é necessário para dissolver o sal em sua própria água de cristalização e é esse calor que é liberado quando a cristalização é iniciada. O calor latente de fusão é cerca de 264-289 kJ / kg.

Aquecedor de combustível mais leve (marca Hakukin, modelo Peacock)

Este processo pode ser ampliado para criar um meio de armazenamento de aquecimento doméstico e pode produzir calor instantâneo.

Combustível mais leve

Aquecedores de mão de isqueiro de cigarro usam fluido de isqueiro ( nafta de petróleo altamente refinada ), em uma unidade de combustão de catalisador que funciona a uma temperatura mais baixa do que uma chama aberta com um risco de incêndio bastante reduzido. Após o acendimento, eles operam dentro de uma bolsa de tecido, normalmente com um cordão. Isso controla o suprimento de oxigênio para o catalisador e protege contra queimaduras na pele. A reutilização é simplesmente reabastecendo. As unidades atuais usam um substrato de fibra de vidro revestido com platina. As unidades chinesas de baixo custo podem usar outros catalisadores mais baratos que não funcionam tão bem. Algumas unidades mais antigas usavam substratos de amianto. A unidade de catalisador substituível dura por muitos anos, desde que tenham queimado o vapor de seu reservatório de combustível preenchido com enchimento de algodão e não tenham o combustível aplicado diretamente a eles. Estes aquecedores de mãos são para pessoas que trabalham ou buscam atividades de lazer ao ar livre em temperaturas muito baixas, especialmente aquelas que requerem destreza manual que não é possível com o uso de luvas grossas ou mitenes. Eles datam da fundação da empresa japonesa Hakkunin por Niichi Matoba, que a fundou para produzir um aquecedor de mãos 'Hakkin Kairo' baseado em sua patente japonesa de 1923. John W. Smith, presidente da Aladdin Laboratories, Inc. de Minneapolis foi premiado uma patente dos EUA para um produto chamado Jon-e (pronuncia-se “Johnny”) aquecedor de mãos catalítico em 25 de dezembro de 1951. A produção atingiu o pico nas décadas de 1950 e 1960, com 10.000 aquecedores por dia. Aladdin fechou as portas na década de 1970. Em 2010, a empresa de isqueiros Zippo lançou um aquecedor de mãos catalítico todo em metal, junto com outros produtos para uso externo. Existem outras marcas catalíticas de aquecedores de mão, como o sul coreano S-Boston, o britânico Whitby Warmer e também versões chinesas sem marca de designs baseados no Hakkin 'Peacock' ou 'Jon-e' que datam do apogeu da manufatura em Hong Kong nas décadas de 1960 e 70. Modelos típicos podem gerar calor por meio dia ou um dia inteiro dependendo das condições, Hakkunin produz uma versão de 48 horas.

Bateria

Um aquecedor de mãos elétrico recarregável. Este dispositivo se conecta a uma porta USB para carregar a bateria. Também pode ser usado para carregar ou alimentar outros dispositivos via USB.

Aquecedores manuais operados por bateria usam dispositivos de aquecimento eletricamente resistivos para converter a energia elétrica da bateria em calor. Normalmente, os aquecedores de mão podem aquecer por até seis horas, com saídas de calor de 40-48 ° C. Aquecedores de mão eletrônicos recarregáveis ​​podem ser carregados de uma fonte de alimentação elétrica ou de uma fonte de alimentação USB de 5 V, com até 500 ciclos de recarga possíveis.

Carvão

Aquecedores manuais de carvão fornecem calor queimando carvão em uma caixa especial. Estes podem durar até 6 horas e tornar-se confortavelmente quentes. As caixas de carvão geralmente têm feltro do lado de fora e contêm itens que não produzem calor, mas espalham o calor, como metal. Um aquecedor manual de carvão pode começar a aquecer quando ambas as extremidades do carvão são atingidas e depois apagadas para criar um carvão quente. O bastão fumegante é então colocado dentro da caixa. Os palitos de carvão estão disponíveis na maioria das lojas de atividades ao ar livre e são razoavelmente baratos.

Veja também

Referências

  1. ^ US 444395 , Ellis, Jonathan T., "Hand or Foot Warmer", emitido em 6 de janeiro de 1891 
  2. ^ Nome de usuário: Invention Geek (10 de dezembro de 2010). "Invention Geek - Hand Warmers?" . Patent Plaques Blog . Arquivado do original em 19 de dezembro de 2018.
  3. ^ "História" . Hakkin Warmers. Arquivado do original em 05/03/2019.
  4. ^ "Aquecedores de bolso Peacock" . Hakkin Warmers. Arquivado do original em 07/12/2018.
  5. ^ Mascoli, Gene. "Mãos mais quentes (e dedos dos pés) por meio da química" . ScienceIQ.com . Recuperado em 3 de setembro de 2007 .
  6. ^ Bützer, Peter (dezembro de 2003). "Handwärmer: Warme Hände, heisser Kopf" (PDF) . SwissEduc.ch (em alemão).
  7. ^ Lynn, Maggie (2 de fevereiro de 2014). "Como funcionam os aquecedores de mãos" . SportsRec . Recuperado em 31 de dezembro de 2016 .
  8. ^ "Como funcionam as almofadas térmicas de acetato de sódio?" . HowStuffWorks . Abril de 2000 . Recuperado em 3 de setembro de 2007 .
  9. ^ Dinçer, Ibrahim; Rosen, Marc (2002). "Métodos de armazenamento de energia térmica (TES)". Armazenamento de energia térmica: sistemas e aplicações (primeira edição). John Wiley & Sons. p. 155. ISBN 0-471-49573-5.
  10. ^ Macdonald, Ken (8 de junho de 2017). "De aquecedor de mãos a aquecedor de casas para empresas de tecnologia" . BBC News .
  11. ^ "HAKKIN Legend ｜ HAKUKIN ONLINE" .
  12. ^ "Atenciosamente ao Aquecedor de Mão Jon-e" . 7 de fevereiro de 2019. Arquivado do original em 2020-08-09.
  13. ^ "Nossa História" .