مدفأة يدوية

تحتوي مدفئات اليد التي تعمل بالهواء على السليلوز ومسحوق الحديد والكربون المنشط والفيرميكوليت ( الذي يحتفظ بالماء ) والملح . وتُنتج هذه المدفئات حرارةً من خلال الأكسدة الطاردة للحرارة للحديد عند تعرضه للهواء . ^{[ 6 ] [ 7 ]} تتفاعل جزيئات الأكسجين الموجودة في الهواء، مع الماء، مع الحديد، مُكَوِّنةً الصدأ (وهو أكسيد الحديد المائي). يُضاف الملح عادةً لتحفيز هذه العملية. ^{[ 8 ]} المنتج التجاري عبارة عن عبوة قماشية منفذة للهواء تحتوي على الخليط، وتُباع في كيس بلاستيكي مُحكم الإغلاق. يبدأ التفاعل بمجرد إخراج العبوة من الكيس، وبالتالي تعرضها للهواء، عادةً في قفاز أو جيب سترة. تصل العبوة إلى أقصى درجة حرارة لها في غضون 20 دقيقة تقريبًا، وتستمر في توليد مستوى معتدل من الحرارة لعدة ساعات. تحذر التعليمات من ملامسة المنتج لجلد الرضع أو الأطفال الصغار، حيث يمكن أن تصل درجة حرارة العبوة إلى 74 درجة مئوية (165 درجة فهرنهايت). عند انتهاء مفعولها، يمكن التخلص منها مع النفايات المنزلية. ^{[ 9 ]}

يمكن إعادة شحن هذا النوع من مدفئات اليد بغمرها في ماء ساخن جدًا حتى يصبح الماء متجانسًا، ثم تركها لتبرد. يتم إطلاق الحرارة عن طريق ثني قرص معدني صغير داخل المدفئ، مما يُولّد مراكز تبلور تُحفّز عملية التبلور. يلزم توفير الحرارة لإذابة الملح في ماء التبلور الخاص به، وهذه الحرارة هي التي تُطلق عند بدء عملية التبلور. ^{[ 10 ]} تبلغ حرارة الانصهار الكامنة حوالي 264-289  كيلوجول/كيلوجرام. ^{[ 11 ]}

يمكن توسيع نطاق هذه العملية لإنشاء وسيلة لتخزين التدفئة المنزلية، ويمكنها إنتاج حرارة فورية. ^{[ 12 ]}

تستخدم مدفئات اليد التي تعمل بوقود الولاعات سائل الولاعات ( نفثا بترولية عالية التكرير ) في وحدة احتراق محفزة تعمل عند درجة حرارة أقل من اللهب المكشوف، مما يقلل بشكل كبير من خطر نشوب حريق. بعد إشعالها، تعمل داخل كيس قماشي مزود عادةً برباط. يتحكم هذا الرباط في إمداد الأكسجين للمحفز ويحمي من حروق الجلد. تتم إعادة استخدامها ببساطة عن طريق إعادة تعبئتها بالوقود. قد تستخدم الوحدات الحديثة ركيزة من الألياف الزجاجية مطلية بالبلاتين أو محفز آخر؛ بينما استخدمت بعض الوحدات القديمة ركائز من الأسبستوس. يمكن أن تدوم وحدات المحفز القابلة للاستبدال لسنوات عديدة بشرط أن تكون قد احترقت فيها أبخرة من خزان الوقود المملوء بحشوة قطنية، وألا يكون الوقود قد وُضع عليها مباشرة. هذه المدفئات مخصصة للأشخاص الذين يعملون أو يمارسون أنشطة ترفيهية في الهواء الطلق في درجات حرارة منخفضة جدًا، وخاصة أولئك الذين تتطلب وظائفهم مهارة يدوية لا يمكن تحقيقها عند ارتداء قفازات سميكة. يعود تاريخ هذه المنتجات إلى تأسيس شركة هاكين اليابانية على يد نييتشي ماتوبا، الذي أنشأها لإنتاج مدفئ يدوي يُدعى "هاكين كايرو" استنادًا إلى براءة اختراعه اليابانية لعام 1923. ^{[ 13 ]} في 25 ديسمبر 1951، مُنح جون دبليو سميث، رئيس شركة علاء الدين لابوراتوريز في مينيابوليس، براءة اختراع أمريكية لمنتج يُسمى "جون-إي" (يُنطق "جوني")، وهو مدفئ يدوي تحفيزي. بلغ الإنتاج ذروته في الخمسينيات والستينيات، حيث وصل إلى 10,000 مدفئ يوميًا. أُغلقت شركة علاء الدين أبوابها في السبعينيات. ^{[ 14 ]} في عام 2010، طرحت شركة زيبو، المتخصصة في صناعة الولاعات، مدفئًا يدويًا تحفيزيًا مصنوعًا بالكامل من المعدن، إلى جانب منتجات أخرى للاستخدام الخارجي. ^{[ 15 ]}

تستخدم مدفئات اليد التي تعمل بالبطارية أجهزة تسخين مقاومة كهربائية لتحويل الطاقة الكهربائية المخزنة في البطارية إلى حرارة. عادةً ما تسخن هذه المدفئات لمدة تصل إلى ست ساعات، وتتراوح درجة حرارتها بين 40 و48 درجة مئوية. يمكن شحن مدفئات اليد الإلكترونية القابلة لإعادة الشحن من مصدر طاقة رئيسي أو من منفذ USB بجهد 5 فولت، مع إمكانية إعادة شحنها عدة مرات.

توفر مدفئات اليد التي تعمل بالفحم الدفء من خلال تفاعل طارد للحرارة بطيء للفحم داخل غلاف خاص. عادةً ما تُصنع هذه الأغلفة من المعدن لتوزيع الحرارة بالتساوي، وغالبًا ما تكون مبطنة من الخارج بطبقة مريحة من اللباد، وأحيانًا ببطانة عازلة مقاومة للحريق من الداخل. يتم استخدامها عن طريق إشعال عود فحم ووضعه داخل غلاف المدفئ ليحترق ببطء مع الأكسجين الموجود في الهواء في تفاعل أكسدة -اختزال ينتج عنه حرارة ، مكونًا أكاسيد الكربون . قد يستمر التفاعل من 3 إلى 6 ساعات حسب ما إذا كان طرفا الفحم مشتعلين أم أحدهما فقط. على عكس مدفئات اليد المصنوعة من أكسيد الحديد، تدوم مدفئات الفحم لفترة أطول مع الحفاظ على سخونتها لفترة أطول نظرًا لسرعة التفاعل الأبطأ، ولكن نظرًا لأن وقود الفحم مستقر في درجة حرارة الغرفة، فإنه يتطلب مصدر إشعال وينتج رائحة دخان عند استخدامه. تتوفر أعواد وقود الفحم للشراء عبر الإنترنت ومن متاجر لوازم الأنشطة الخارجية، ولكنها أصبحت أقل شيوعًا.