손난로

손난로(hand warmer)는 차가운 손을 따뜻하게 하는 작은 일회용 팩이다. 야외 레크리에이션, 육체노동, 노숙 등 다양한 용도로 전 세계에서 사용된다.

금속 디스크 트리거를 보여주는 눈금이 있는 결정화형 손난로

역사

손과 발 난로는 1891년 뉴저지의 조너선 T. 엘리스(Jonathan T. Ellis)가 처음으로 특허를 받았지만,^[1] 생산되었다는 증거는 없다.^[2]

최초의 상업용 손난로는 일본 발명가 마토바 니이치(Niichi Matoba)가 만들었다. 마토바는 백금 촉매를 이용한 산화 반응으로 열을 발생시키는 원리를 적용하는 특허를 받았다. 그는 그 후 제품을 실용적으로 만드는 방법을 연구하는 데 시간을 보냈다. 1923년 그는 자신의 장치 시제품을 제작하고 하쿠킨 카이로(HAKUKIN-kairo, 하쿠킨 난로)라고 명명했다.^[3] 이 오리지널 휴대용 손난로의 버전은 여전히 일본에서 생산되고 있다.^[4]

종류

철 산화

공기 활성 일회용 손난로 한 쌍, 미국 쿼터는 크기 비교용.

공기 활성 손난로는 셀룰로스, 철 가루, 활성탄, 질석 (물을 담고 있음), 소금을 포함한다. 이들은 공기에 노출될 때 철의 발열 산화로부터 열을 생성한다.^[5][6] 공기 중의 산소 분자는 물과 함께 철과 반응하여 녹 (수화된 산화철)을 형성한다. 소금은 보통 과정을 촉매하기 위해 첨가된다.^[7] 상업용 제품은 혼합물을 담은 공기 투과성 직물 패키지이며, 밀봉된 비닐 주머니에 담겨 제공된다. 패키지를 주머니에서 꺼내어 공기에 노출시키는 즉시 반응이 시작되며, 일반적으로 장갑이나 재킷 주머니에 넣는다. 약 20분 안에 최고 온도에 도달하고, 몇 시간 동안 적당한 수준의 열을 계속 발생시킨다. 설명서에는 아기나 어린아이의 피부에 닿지 않도록 경고하고 있는데, 패키지가 74°C(165°F)에 도달할 수 있기 때문이다. 다 사용하면 가정용 쓰레기와 함께 버릴 수 있다.^[8]

과포화 용액 (결정화형)

 아세트산 나트륨 § 난방패드 및 상변화 물질 문서를 참고하십시오.

결정화형 재사용 가능 손난로의 활성화 및 결정화를 보여주는 짧은 클립.

이러한 종류의 손난로는 내용물이 균일해질 때까지 매우 뜨거운 물에 담근 다음 식혀서 재충전할 수 있다. 열 방출은 손난로 안에 있는 작은 금속 디스크를 구부려서 유도되는데, 이는 결정화를 시작하는 핵 생성 중심을 생성한다. 소금을 결정화수 내에서 용해시키는 데 열이 필요하며, 이 열은 결정화가 시작될 때 방출된다.^[9] 융해열은 약 264–289 kJ/kg이다.^[10]

이 과정은 가정 난방 저장 수단을 만들고 즉각적인 열을 생성하도록 확장될 수 있다.^[11]

라이터 연료

라이터 연료 손난로 (하쿠킨 브랜드, 피콕 모델)

라이터 연료 손난로는 라이터 유체(고도로 정제된 석유 나프타)를 사용하여 촉매 연소 장치에서 개방 화염보다 낮은 온도에서 작동하며 화재 위험을 크게 줄인다. 점화 후에는 일반적으로 끈이 있는 천 가방 안에서 작동한다. 이는 촉매에 대한 산소 공급을 제어하고 피부 화상을 방지한다. 재사용은 단순히 연료를 보충함으로써 이루어진다. 현대 장치는 백금 또는 다른 촉매로 코팅된 유리 섬유 기판을 사용할 수 있으며, 일부 구형 장치는 석면 기판을 사용했다. 교체 가능한 촉매 장치는 면 심지 연료 저장고에서 증기를 연소한 경우 오랫동안 사용할 수 있으며, 연료가 직접 닿지 않도록 해야 한다. 이 손난로는 매우 낮은 온도에서 야외 활동을 하거나 레저 활동을 하는 사람들을 위한 것으로, 특히 두꺼운 장갑이나 벙어리장갑을 착용해서는 불가능한 손재주가 필요한 활동에 유용하다. 이들은 마토바 니이치(Niichi Matoba)가 1923년 일본 특허를 바탕으로 '하쿠킨 카이로'라는 손난로를 생산하기 위해 일본 하쿠킨 회사를 설립한 시대로 거슬러 올라간다.^[12] 미니애폴리스의 알라딘 연구소(Aladdin Laboratories, Inc.) 사장인 존 W. 스미스(John W. Smith)는 1951년 12월 25일 존-이(Jon-e, "조니"로 발음) 촉매 손난로라는 제품으로 미국 특허를 받았다. 생산량은 1950년대와 1960년대에 하루 10,000개로 정점에 달했다. 알라딘은 1970년대에 폐업했다.^[13] 2010년 지포 라이터 회사는 다른 야외 제품과 함께 전금속 촉매 손난로를 출시했다.^[14]

배터리

배터리 작동식 손난로는 전기 저항 가열 장치를 사용하여 배터리의 전기 에너지를 열로 변환한다. 일반적으로 손난로는 최대 6시간 동안 40-48C의 열 출력을 제공한다. 충전식 전자 손난로는 주 전원 공급 장치 또는 5V USB 전원 공급 장치로 충전할 수 있으며, 여러 번 재충전할 수 있다.

숯

연소 중인 숯 스틱이 들어 있는 숯 손난로.

숯 손난로는 특수 케이스 안에 숯을 넣어 천천히 발열 반응을 일으켜 열을 공급한다. 일반적으로 균일한 히트 스프레더 역할을 하도록 금속으로 만들어지며, 이 케이스는 외부에는 편안한 펠트가 있고 때로는 내부에는 방화 단열 안감이 있다. 사용 방법은 탄소 스틱에 불을 붙여 손난로 케이스 안에 넣어 공기 중의 산소와 함께 열을 발생시키는 산화·환원 반응을 통해 탄소 산화물을 형성하며 연소시키는 것이다. 반응은 숯의 양 끝 모두 또는 한쪽 끝만 불이 붙었는지에 따라 3~6시간 지속될 수 있다. 산화철 기반 손난로와 달리 숯 손난로는 더 선형적인 반응 속도로 인해 더 오랫동안 더 뜨겁게 유지될 수 있지만, 숯 연료는 유통 기한이 길어 점화원이 필요하고 사용 시 연기 냄새가 난다. 숯 연료 스틱은 온라인 및 야외 활동 상점에서 구입할 수 있지만 인기가 줄어들었다.

같이 보기

• 즉석 냉각 팩
• 온열 찜질팩
• 물주머니
• 머프 (핸드워머), 패션 아이템
• 캉거, 카슈미르 지역의 휴대용 개인 난로
• 플레임리스 레이션 히터