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Calentador de manos

Calentador de manos tipo cristalización con escala que muestra el interruptor de disco metálico Los calentadores de manos son pequeños paquetes, a menudo desechables, que genera...

Calentador de manos tipo cristalización con escala que muestra el interruptor de disco metálico

Los calentadores de manos son pequeños paquetes, a menudo desechables, que generan calor para calentar las manos frías. Se utilizan en todo el mundo de diversas maneras, incluyendo actividades recreativas al aire libre , trabajos manuales y para personas sin hogar .

Historia

Los calentadores de pies que se calentaban con carbón o leña eran de uso común hacia 1800. [ 1 ]

El calentador de manos y pies fue patentado por primera vez por Jonathan T. Ellis de Nueva Jersey en 1891, [ 2 ] aunque no existe evidencia de que alguna vez se haya producido. [ 3 ]

El primer calentador de manos producido comercialmente fue creado por el inventor japonés Niichi Matoba. Matoba obtuvo una patente por la aplicación del principio de una reacción de oxidación que produce calor mediante catálisis de platino. Posteriormente, dedicó su tiempo a investigar cómo hacer que el producto fuera adecuado para su uso práctico. En 1923, fabricó un prototipo de su dispositivo, al que denominó HAKUKIN-kairo (calentador HAKKIN). [ 4 ] Una versión de estos calentadores de manos portátiles originales todavía se produce en Japón. [ 5 ]

Tipos

Oxidación del hierro

Un par de calentadores de manos desechables activados por aire; una moneda de veinticinco centavos de dólar estadounidense sirve como referencia de tamaño.

Los calentadores de manos activados por aire contienen celulosa , polvo de hierro , carbón activado , vermiculita (que retiene agua) y sal . Producen calor por la oxidación exotérmica del hierro al exponerse al aire . [ 6 ] [ 7 ] Las moléculas de oxígeno del aire, junto con el agua, reaccionan con el hierro, formando óxido (que es un óxido de hierro hidratado). Generalmente se añade sal para catalizar el proceso. [ 8 ] El producto comercial es un paquete de tela transpirable que contiene la mezcla y se suministra en una bolsa de plástico sellada. La reacción comienza tan pronto como se retira el paquete de la bolsa, quedando así expuesto al aire, normalmente en un guante o en el bolsillo de una chaqueta. Alcanza su temperatura máxima en unos 20 minutos y continúa generando un nivel moderado de calor durante muchas horas. Las instrucciones advierten contra el contacto con la piel de bebés o niños pequeños, ya que el paquete puede alcanzar los 74 °C (165 °F). Una vez agotado, se puede desechar con la basura doméstica. [ 9 ]

Solución sobresaturada (tipo cristalización)

Breve vídeo que muestra la activación y cristalización de un calentador de manos reutilizable de tipo cristalizador.

Este tipo de calentador de manos se puede recargar sumergiéndolo en agua muy caliente hasta que el contenido se homogeneice y luego dejándolo enfriar. La liberación de calor se activa al flexionar un pequeño disco metálico en el calentador, lo que genera centros de nucleación que inician la cristalización. Se requiere calor para disolver la sal en su propia agua de cristalización, y es este calor el que se libera cuando se inicia la cristalización. [ 10 ] El calor latente de fusión es de aproximadamente 264–289  kJ/kg. [ 11 ]

Este proceso puede ampliarse para crear un sistema de almacenamiento de calor doméstico y puede producir calor instantáneo. [ 12 ]

Combustible para encendedores

Calentador de combustible para encendedores (marca Hakukin, modelo Peacock)

Los calentadores de manos de combustible líquido utilizan líquido para encendedores ( nafta de petróleo altamente refinada ) en una unidad de combustión catalítica que funciona a una temperatura inferior a la de una llama abierta, con un riesgo de incendio considerablemente menor. Tras encenderlos, funcionan dentro de una bolsa de tela, generalmente con un cordón ajustable. Esto controla el suministro de oxígeno al catalizador y protege contra quemaduras en la piel. Su reutilización es tan sencilla como rellenarla. Las unidades modernas pueden utilizar un sustrato de fibra de vidrio recubierto de platino u otro catalizador; algunas unidades antiguas utilizaban sustratos de amianto. Las unidades de catalizador reemplazables pueden durar muchos años siempre que se haya combustionado el vapor de su depósito de combustible de algodón y no se les haya aplicado combustible directamente. Estos calentadores de manos están pensados ​​para personas que trabajan o realizan actividades de ocio al aire libre a temperaturas muy bajas, especialmente aquellas que requieren destreza manual que no es posible con guantes o manoplas gruesas. Se remontan a la fundación de la empresa japonesa Hakkin por Niichi Matoba, quien la fundó para producir un calentador de manos 'Hakkin Kairo' basado en su patente japonesa de 1923. [ 13 ] John W. Smith, presidente de Aladdin Laboratories, Inc. de Minneapolis, recibió una patente estadounidense para un producto llamado calentador de manos catalítico Jon-e (pronunciado “Johnny”) el 25 de diciembre de 1951. La producción alcanzó su punto máximo en las décadas de 1950 y 1960, con 10 000 calentadores al día. Aladdin cerró sus puertas en la década de 1970. [ 14 ] En 2010, la empresa de encendedores Zippo presentó un calentador de manos catalítico totalmente metálico, junto con otros productos para exteriores. [ 15 ]

Batería

Los calentadores de manos a pilas utilizan dispositivos de calentamiento por resistencia eléctrica para convertir la energía eléctrica de la batería en calor. Normalmente, pueden calentar hasta seis horas, con temperaturas de entre 40 y 48 °C. Los calentadores de manos electrónicos recargables se pueden cargar mediante la red eléctrica o mediante un puerto USB de 5 V, y permiten numerosos ciclos de recarga.

Carbón

Un calentador de manos de carbón vegetal con una varilla de carbón humeando en su interior.

Los calentadores de manos de carbón proporcionan calor mediante una reacción exotérmica lenta del carbón dentro de una carcasa especial. Generalmente fabricadas de metal para distribuir el calor de manera uniforme , estas carcasas suelen tener un exterior de fieltro cómodo y, a veces, un revestimiento aislante ignífugo en el interior. Su uso consiste en encender una varilla de carbón y colocarla dentro de la carcasa para que arda lentamente con el oxígeno del aire en una reacción redox que produce calor y forma óxidos de carbono . La reacción puede durar de 3 a 6 horas, dependiendo de si se encienden ambos extremos del carbón o solo uno. A diferencia de los calentadores de manos de óxido de hierro, los de carbón duran más tiempo y mantienen el calor durante más tiempo debido a una velocidad de reacción más lineal, pero como el carbón es estable, requieren una fuente de ignición y producen un olor a humo al usarse. Las varillas de carbón se pueden comprar en línea y en tiendas de artículos para actividades al aire libre, pero su popularidad ha disminuido.

Véase también

Referencias

  1. "Calentador de pies del siglo XVIII -" . theoldstonefort.org . 26 de marzo de 2020. Consultado el 3 de abril de 2026 .
  2. US 444395 , Ellis, Jonathan T., "Calentador de manos o pies", publicado el 6 de enero de 1891 
  3. Nombre de usuario: Invention Geek (10 de diciembre de 2010). "Invention Geek – ¿Calentadores de manos?" . Blog de placas de patentes . Archivado del original el 19 de diciembre de 2018.
  4. "Historia" . Calentadores Hakkin. Archivado del original el 5 de marzo de 2019.
  5. "Calentadores de bolsillo Peacock" . Calentadores Hakkin. Archivado del original el 7 de diciembre de 2018.
  6. Mascoli, Gene. "Manos (y pies) más calientes gracias a la química" . ScienceIQ.com . Consultado el 3 de septiembre de 2007 .
  7. ^ Bützer, Peter (diciembre de 2003). "Calientamanos: Warme Hände, heisser Kopf" (PDF) . SwissEduc.ch (en alemán).
  8. Lynn, Maggie (2 de febrero de 2014). "Cómo funcionan los calentadores de manos" . SportsRec . Recuperado el 31 de diciembre de 2016 .
  9. Etiqueta, Calentadores de manos Little Hotties . Implus Footcare. 2022.
  10. "¿Cómo funcionan las almohadillas térmicas de acetato de sodio?" . HowStuffWorks . Abril de 2000 . Consultado el 3 de septiembre de 2007 .
  11. Dinçer, Ibrahim; Rosen, Marc (2002). «Métodos de almacenamiento de energía térmica (TES)». Almacenamiento de energía térmica: sistemas y aplicaciones (Primera ed.). John Wiley & Sons. pág. 155. ISBN   0-471-49573-5.
  12. Macdonald, Ken (8 de junio de 2017). "De calentador de manos a calentador de casas para una empresa tecnológica" . BBC News .
  13. ^ "Leyenda de HAKKIN | HAKUKIN EN LÍNEA" .
  14. "Saludos cordiales para el calentador de manos Jon-e" . 7 de febrero de 2019. Archivado del original el 9 de agosto de 2020.
  15. "Nuestra historia" .