JP2010104497A - Liquid heating and pressurizing heat insulation container - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、水などの液体を加熱し加圧し保温する容器に関する。 The present invention relates to a container that heats, pressurizes, and keeps a liquid such as water.
一般に、水などの液体を加熱するには、水をヤカンや鍋に入れて加熱する。保温するには、構造が二重になったポットなどに入れる。また、水などとともに加熱加圧して食材を煮炊きするには、圧力鍋が用いられる。圧力鍋には、高圧になる内部を一定の圧力に維持するための減圧弁が設けられる。
また、下記の特許文献１には、電磁誘導加熱によって煮炊きする鍋であって、保温のために二重になった部分が真空に保たれる鍋の構造が記載される。この構造によれば、加熱終了後に沸騰した熱い鍋を移動する必要がない。加熱と保温を一つの鍋でそのまま行える。
また、特許文献２には、二重になった部分の水が沸騰により上昇して内側の部屋に移動するコヒーメーカーとしての容器が記載される。
Moreover, the following patent document 1 is a pan cooked by electromagnetic induction heating, and describes the structure of a pan in which a doubled portion is kept in vacuum for heat insulation. According to this structure, it is not necessary to move the boiling hot pot after completion of heating. Heating and heat insulation can be done in one pot.
Patent Document 2 describes a container as a coffee maker in which doubled water rises by boiling and moves to an inner room.
しかしながら、特許文献１の鍋では、（１）電磁誘導加熱のための装置が必要であり、通常のヤカンや鍋のように外部から直接の加熱はできない。（２）また、容器内の圧力を指定して、その圧力での沸点に近い液体を保温することもできない。（３）さらに、容器内の液体を自動的に排出するためには加熱以外のエネルギーが必要である。例えば、手動式のポンプを設け、手動によるエネルギーが必要である。（４）また、液体と気体を別々に排出することもできない。
この発明は、以上の問題点を解決するために、加熱と保温を一つの容器でそのまま行え、電磁誘導加熱のための装置が不必要で外部から直接の加熱ができ、容器内の圧力を指定して、その圧力での沸点に近い液体を保温でき、容器内の液体を加熱のエネルギーを利用して自動的に排出でき、また、液体と気体を別々に排出できる液体加熱加圧保温容器を提供することを目的とする。
However, the pan of Patent Document 1 requires (1) a device for electromagnetic induction heating, and cannot be directly heated from the outside like a normal kettle or pan. (2) It is also impossible to specify the pressure in the container and keep the temperature of the liquid close to the boiling point at that pressure. (3) Furthermore, energy other than heating is required to automatically discharge the liquid in the container. For example, a manual pump is provided and manual energy is required. (4) Also, the liquid and gas cannot be discharged separately.
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention can perform heating and heat retention as they are in one container, can be directly heated from the outside without using an electromagnetic induction heating device, and designates the pressure in the container. A liquid heating and pressurizing container that can hold the liquid near the boiling point at that pressure, can automatically discharge the liquid in the container using the energy of heating, and can discharge the liquid and gas separately. The purpose is to provide.
以上の課題を解決するために、第一発明は、密閉される外容器（Ｊ）と、この外容器（Ｊ）に液体を注入するための液体注入口（Ｂ）と、前記外容器（Ｊ）の内部に設けられ密閉される内容器（Ｉ）と、前記外容器（Ｊ）の内側底部付近に下端が開口し前記内容器（Ｉ）の底部を貫通し上端が前記内容器（Ｉ）の内側上部に開口する通路（Ｅ）と、この通路（Ｅ）の前記上端に設けられ前記外容器（Ｊ）側の圧力が低くなることで閉じる逆止弁（Ｆ）と、前記内容器（Ｉ）の液体を排出するための開閉手段（ＬまたはＯ）を有する排出路（ＭまたはＮ、あるいはＨ）と、を有することを特徴とする液体加熱加圧保温容器である。
第二発明は、さらに、前記内容器（Ｉ）に減圧弁（Ｋ）を設けたことを特徴とする液体加熱加圧保温容器である。
第三発明は、さらに、前記排出路は、前記内容器（Ｉ）の内側底部付近に下端が開口する液体排出路（Ｎ）、及び前記内容器（Ｉ）の内側上部に下端が開口する気体排出路（Ｍ）の二つを備えたことを特徴とする液体加熱加圧保温容器である。
なお、この欄および次の欄における( )内の符号は、これらの欄の理解を容易にするための便宜的なものであり、これらの欄内の発明構成要素を、この符号が図面中で特定する具体的部分に限定するものではない。
In order to solve the above-described problems, the first invention includes a sealed outer container (J), a liquid inlet (B) for injecting liquid into the outer container (J), and the outer container (J The inner container (I) provided inside and sealed, and the lower end opened near the inner bottom of the outer container (J), penetrated the bottom of the inner container (I), and the upper end of the inner container (I) A check valve (F) that opens at the upper end of the passage (E) and closes when the pressure on the outer container (J) side decreases, and the inner container ( I) A liquid heating and pressurizing container having a discharge path (M, N, or H) having an opening / closing means (L or O) for discharging the liquid.
The second invention is a liquid heating and pressurizing container characterized in that a pressure reducing valve (K) is further provided in the inner container (I).
According to a third aspect of the present invention, the discharge passage further includes a liquid discharge passage (N) having a lower end opened near the inner bottom portion of the inner container (I), and a gas having a lower end opened at the inner upper portion of the inner container (I). A liquid heating and pressurizing container having two discharge paths (M).
Note that the reference numerals in parentheses in this column and the next column are for convenience in understanding these columns, and the reference numerals of the invention components in these columns are shown in the drawings. It is not limited to the specific part to specify.
第一、第二、又は第三発明によれば、この液体加熱加圧保温容器へ注入口から液体が注入され、外部からの直接の加熱が行われる（前記課題（１））と、やがて外容器（Ｊ）の液体が加熱され気化し、気化し高圧になった気体が液体を押し、押された液体は通路（Ｅ）を通って逆止弁（Ｆ）を経て内容器（Ｉ）へ移動する。加熱が終了すると、外容器（Ｊ）の気体は圧力が低下しやがて液化するが、逆止弁（Ｆ）の働きにより、内容器（Ｉ）の高圧の気体や液体は内容器（Ｉ）内に留まる。外容器（Ｊ）内は気体の液化などにより、真空に近い状態になり、よって、優れた保温効果が得られる。
また、前記内容器（Ｉ）の液体を排出するための開閉手段（ＬまたはＯ）を有する排出路（ＭまたはＮ）によって、容器内の液体を加熱のエネルギーを利用して自動的に排出できる（前記課題（３））。
第二、又は第三発明によれば、さらに、内容器（Ｉ）に設けた減圧弁（Ｋ）によって内容器（Ｉ）内圧を一定に保つことができ、減圧弁（Ｋ）によって指定される圧力下の沸点（物質の転移点）に近い温度で、液体の保温が可能となる（前記課題（２））。
第三発明によれば、さらに、内容器（Ｉ）の内側底部付近に下端が開口する液体排出路（Ｎ）によって液体のみを排出でき、内容器（Ｉ）の内側上部に下端が開口する気体排出路（Ｍ）よって気体のみを排出できる。よって、液体と気体を別々に排出できる（前記課題（４））。
According to the first, second, or third invention, a liquid is injected into the liquid heating / pressurizing and holding container and direct heating from the outside is performed (said problem (1)), and then the outside is removed. The liquid in the container (J) is heated and vaporized, the vaporized and high-pressure gas pushes the liquid, and the pushed liquid passes through the passage (E) and passes through the check valve (F) to the inner container (I). Moving. When the heating is completed, the gas in the outer container (J) is liquefied with a decrease in pressure, but the check valve (F) causes the high-pressure gas or liquid in the inner container (I) to remain in the inner container (I). Stay on. The inside of the outer container (J) becomes a state close to a vacuum due to gas liquefaction or the like, and thus an excellent heat retaining effect is obtained.
Further, the liquid in the container can be automatically discharged using the energy of heating by the discharge path (M or N) having the opening / closing means (L or O) for discharging the liquid in the inner container (I). (Problem (3)).
According to the second or third invention, the internal pressure of the inner container (I) can be kept constant by the pressure reducing valve (K) provided in the inner container (I), and is designated by the pressure reducing valve (K). The temperature of the liquid can be kept at a temperature close to the boiling point (substance transition point) under pressure (the problem (2)).
According to the third invention, furthermore, only the liquid can be discharged by the liquid discharge passage (N) whose lower end is opened near the inner bottom of the inner container (I), and the gas whose lower end is opened at the inner upper portion of the inner container (I). Only the gas can be discharged by the discharge path (M). Therefore, the liquid and the gas can be discharged separately (the problem (4)).
この発明の実施形態を、図１、図２、及び図３に示す。
［全体概略］
図２に示すように、液体加熱加圧保温容器の容器本体は、内容器（Ｉ）と外容器（Ｊ）で構成される。内容器（Ｉ）と外容器（Ｊ）はほぼ同容量である。
通路（Ｅ）はパイプによって構成され、内容器（Ｉ）と外容器（Ｊ）交通している。すなわち、このパイプ（Ｅ）は、外容器（Ｊ）の内側底部付近に下端が開口して液体吸入口（Ｃ）となり、内容器（Ｉ）の底部を貫通し、上端が内容器（Ｉ）の内側上部に開口する。
この通路（Ｅ）の上端に、すなわち内容器（Ｉ）の側に、逆止弁（Ｆ）が連通して設けられる。この逆止弁（Ｆ）は、弁ケース（Ｄ）と弁本体（Ｆ２）により構成される。そして逆止弁（Ｆ）は、内容器（Ｉ）側の圧力が、外容器（Ｊ）側よりも高まることで閉じる。つまり、外容器（Ｊ）内の圧力が内容器（Ｉ）内の圧力より低いときに逆止弁（Ｆ）は閉鎖する。
An embodiment of the present invention is shown in FIGS. 1, 2, and 3.
[Overview]
As shown in FIG. 2, the container main body of the liquid heating and pressurizing container is composed of an inner container (I) and an outer container (J). The inner container (I) and the outer container (J) have substantially the same capacity.
The passage (E) is constituted by a pipe and communicates with the inner container (I) and the outer container (J). That is, the pipe (E) has a lower end opened near the inner bottom of the outer container (J) to form a liquid suction port (C), penetrates the bottom of the inner container (I), and an upper end of the inner container (I). Open in the upper part of the inside.
A check valve (F) is provided in communication with the upper end of the passage (E), that is, on the inner container (I) side. The check valve (F) includes a valve case (D) and a valve body (F2). The check valve (F) is closed when the pressure on the inner container (I) side is higher than that on the outer container (J) side. That is, the check valve (F) closes when the pressure in the outer container (J) is lower than the pressure in the inner container (I).
外容器（Ｊ）には、液体を注入するための液体注入口（Ｂ）が設けられる。液体加熱加圧保温容器へ液体を注入するときには、液体注入口（Ｂ）より注入し、外容器（Ｊ）に液体を満たし、その後に液体注入口（Ｂ）を液体注入口栓（Ａ）で密閉する。この状態で液体加熱加圧保温容器の加熱をおこなう。注入された液体は、後述するように、この加熱により、内容器（Ｉ）へ移動し保温される。
内容器（Ｉ）には減圧弁（Ｋ）が設けられ、内容器（Ｉ）内の圧力を一定に維持する。内容器（Ｉ）内で保温される液体などを排出するための排出路としては、気体排出パイプ（Ｍ）、液体排出パイプ（Ｎ）、または液体取出口断熱蓋（Ｈ）などが設けられる。気体排出パイプ（Ｍ）には開閉手段として気体排出用コック（Ｌ）が備えられる。液体排出パイプ（Ｎ）には開閉手段として液体排出用コック（Ｏ）が備えられる。
The outer container (J) is provided with a liquid inlet (B) for injecting a liquid. When injecting the liquid into the liquid heating and pressurizing container, the liquid is injected from the liquid inlet (B), the outer container (J) is filled with the liquid, and then the liquid inlet (B) is filled with the liquid inlet plug (A). Seal. In this state, the liquid heating and pressure holding container is heated. As will be described later, the injected liquid moves to the inner container (I) and is kept warm by this heating.
The inner container (I) is provided with a pressure reducing valve (K), and the pressure in the inner container (I) is kept constant. A gas discharge pipe (M), a liquid discharge pipe (N), a liquid outlet heat insulating lid (H), or the like is provided as a discharge path for discharging liquid or the like that is kept warm in the inner container (I). The gas discharge pipe (M) is provided with a gas discharge cock (L) as an opening / closing means. The liquid discharge pipe (N) is provided with a liquid discharge cock (O) as an opening / closing means.
［各部構成］
液体注入口栓（Ａ）は、液体を注入後に外容器を密封するための栓で、ネジ構造になっており外容器（Ｊ）を完全に密封できる。
液体注入口（Ｂ）は、外容器（Ｊ）へ液体を注入するための口で、ヤカンの口のように突出し、内部に雌ネジが形成され、液体注入口栓（Ａ）の雄ネジが螺合される。
液体吸入口（Ｃ）は、パイプ（Ｅ）の下端で、外容器（Ｊ）の内側底部付近に開口する口である。加熱された液体が内容器（Ｉ）へ移動するときに最初に通過する口となる。
弁ケース（Ｄ）は、逆止弁（Ｆ）を構成するケースで、パイプ（Ｅ）の上端に連通し、内部に球状の弁本体（Ｆ２）を収納する。側面に、液体排出口（Ｇ）としてスリットが形成され、液体や気体が通る。スリットの位置は、弁本体（Ｆ２）の着座位置よりもやや上部にあり、このため内容器（Ｉ）の高まった圧力がスリットを通して達すると、弁本体（Ｆ２）は下方へ押さえられ、パイプ（Ｅ）の上端を閉じる。逆に、外容器（Ｊ）の高まった圧力がパイプ（Ｅ）の上端を通して達すると、弁本体（Ｆ２）は上方へ押し上げられ、パイプ（Ｅ）の上端は開く。
[Each component configuration]
The liquid inlet plug (A) is a plug for sealing the outer container after injecting the liquid, has a screw structure, and can completely seal the outer container (J).
The liquid injection port (B) is a port for injecting liquid into the outer container (J). The liquid injection port (B) protrudes like the mouth of a kettle, has a female screw formed inside, and the male screw of the liquid injection port plug (A) Screwed together.
The liquid suction port (C) is a port opened near the inner bottom of the outer container (J) at the lower end of the pipe (E). When the heated liquid moves to the inner container (I), it becomes the first passage port.
The valve case (D) is a case constituting the check valve (F), communicates with the upper end of the pipe (E), and accommodates the spherical valve body (F2) inside. A slit is formed on the side surface as a liquid discharge port (G), and liquid or gas passes through it. The position of the slit is slightly above the seating position of the valve body (F2). Therefore, when the increased pressure of the inner container (I) reaches through the slit, the valve body (F2) is pressed downward and the pipe ( Close the top edge of E). Conversely, when the increased pressure in the outer container (J) reaches through the upper end of the pipe (E), the valve body (F2) is pushed upward and the upper end of the pipe (E) opens.
通路（Ｅ）はパイプによって構成される。加熱された液体が内容器（Ｉ）へ移動するときに通過する。
逆止弁（Ｆ）は、上述したように弁ケース（Ｄ）と弁本体（Ｆ２）により構成される。外容器の圧力より内容器（Ｉ）の圧力が低いときに開き、高いときに閉じる。
液体排出口（Ｇ）は、上述したように、弁ケース（Ｄ）にスリットとして形成され、加熱された液体が内容器（Ｉ）へ移動するときに最後に通過する口となる。
液体取出口断熱蓋（Ｈ）は、必要に応じて内容器（Ｉ）内の液体を取り出す時に開く蓋で、ネジ構造になっており、内容器（Ｉ）を完全に密封できる。
内容器（Ｉ）は、加熱した液体を貯蔵し保温する容器である。
外容器（Ｊ）は、注入された加熱する前の液体を貯溜し更に加熱すると伴に、沸点に近い温度の液体を内容器（Ｉ）へ送った後には、内容器（Ｉ）との間に真空層を形成する。外容器（Ｊ）の内部の上底付近で内容器（Ｉ）とリング状に連続する。このリング状の連続部位の内側に、液体取出口断熱蓋（Ｈ）が位置する。
The passage (E) is constituted by a pipe. The heated liquid passes through when moving to the inner container (I).
As described above, the check valve (F) includes the valve case (D) and the valve body (F2). It opens when the pressure in the inner container (I) is lower than the pressure in the outer container, and closes when the pressure is higher.
As described above, the liquid discharge port (G) is formed as a slit in the valve case (D), and becomes a port through which the heated liquid finally passes when moving to the inner container (I).
The liquid outlet heat insulating lid (H) is a lid that opens when the liquid in the inner container (I) is taken out as necessary, and has a screw structure, and can completely seal the inner container (I).
The inner container (I) is a container that stores and keeps a heated liquid.
The outer container (J) stores the injected liquid before heating and further heats it, and after sending the liquid having a temperature close to the boiling point to the inner container (I), A vacuum layer is formed. It continues in a ring shape with the inner container (I) in the vicinity of the upper bottom inside the outer container (J). The liquid outlet heat insulating lid (H) is located inside the ring-shaped continuous portion.
減圧弁（Ｋ）は、内容器（Ｉ）内を指定の圧力にするための弁である。
気体排出用コック（Ｌ）は、気体排出パイプを開閉するコックである。
気体排出パイプ（Ｍ）は、内容器（Ｉ）の蓋を貫通して内容器（Ｉ）の上底に開口するパイプである。
液体排出パイプ（Ｎ）は、内容器（Ｉ）の蓋を貫通して内容器（Ｉ）の底部近くまで到達する液体内に続くパイプである。
液体排出用コック（Ｏ）は、液体排出パイプを開閉するコックである。
これらの構成各部は、は耐熱性且つ、耐圧性の素材を使用する。
The pressure reducing valve (K) is a valve for setting the inside of the inner container (I) to a specified pressure.
The gas discharge cock (L) is a cock that opens and closes the gas discharge pipe.
The gas discharge pipe (M) is a pipe that passes through the lid of the inner container (I) and opens to the upper bottom of the inner container (I).
The liquid discharge pipe (N) is a pipe that passes through the lid of the inner container (I) and continues into the liquid that reaches the bottom of the inner container (I).
The liquid discharge cock (O) is a cock for opening and closing the liquid discharge pipe.
These constituent parts use heat-resistant and pressure-resistant materials.
［使用方法］
液体加熱加圧保温容の使用方法とそのときの状態の説明をおこなう。
（注入）
図１（１）に示すように、この液体加熱加圧保温容器へ、液体注入口栓（Ａ）を外した注入口から、液体を注入する。減圧弁（K）は、外気圧より内容器内の圧力が、所定の圧力だけ高圧になったときに開くように設定する。液体排出コック（L）と気体排出コックは閉じておく。満水にしたら液体注入口栓（A）をしっかりと閉める。
（加熱）
図１（２）に示すように、外部からの直接の加熱が行われると、液体が沸騰し、一部の液体は気化する。これによって外容器（Ｊ）の上部に気体が貯蔵され、内部圧力も上昇する。
[how to use]
The method of using the liquid heating and pressurizing and holding capacity and the state at that time will be explained.
(Injection)
As shown in FIG. 1 (1), the liquid is injected into the liquid heating and pressurizing container from the inlet from which the liquid inlet stopper (A) is removed. The pressure reducing valve (K) is set to open when the pressure in the inner container becomes higher than the external pressure by a predetermined pressure. Keep the liquid discharge cock (L) and gas discharge cock closed. When the water is full, close the liquid inlet plug (A) firmly.
(heating)
As shown in FIG. 1 (2), when direct heating from the outside is performed, the liquid boils and a part of the liquid is vaporized. Thereby, gas is stored in the upper part of the outer container (J), and the internal pressure also rises.
（液体の移動）
図１（３）に示すように、さらに加熱すると、沸騰した液体は開いた逆止弁（Ｆ）を通り内部容器（Ｉ）へと導かれる。すなわち、気化し高圧になった気体が液体を押し、押された液体は、パイプ（E）の液体吸入口（C）、パイプ（E）、逆止弁（F）、液体排出口（G）よりを経て内容器（Ｉ）へ移動する。また、減圧弁（K）は指定した圧力（設定圧力）に達すると内容器（Ｉ）の内圧によって開く。
(Liquid movement)
As shown in FIG. 1 (3), when heated further, the boiled liquid is led to the inner container (I) through the open check valve (F). That is, the vaporized and high pressure gas pushes the liquid, and the pushed liquid is the liquid inlet (C), pipe (E), check valve (F), liquid outlet (G) of the pipe (E). After that, it moves to the inner container (I). The pressure reducing valve (K) is opened by the internal pressure of the inner container (I) when the specified pressure (set pressure) is reached.
（移動完了と加熱終了）
図１（４）に示すように、十分に加熱すると、移動が完了し、流水音がなくなることなどで液体の移動が知られるので、加熱を終了する。加熱が終わると指定した圧力で減圧弁（K）は閉じ、内容器内は設定した圧力に保たれ、外気圧での沸点より高い液体が内容器（Ｉ）に保存される。このとき、外容器内は気体で満たされる。内容器内には液体と上部に気体が貯留している。
(Moving completed and heating completed)
As shown in FIG. 1 (4), when the heating is sufficiently performed, the movement is completed, and the movement of the liquid is known due to the absence of running water noise. When the heating is finished, the pressure reducing valve (K) is closed at a specified pressure, the inner container is kept at the set pressure, and a liquid having a boiling point higher than the external pressure is stored in the inner container (I). At this time, the inside of the outer container is filled with gas. In the inner container, liquid and gas are stored in the upper part.
（保温）
図１（５）に示すように、加熱を終了すると、液体の気化は止まって圧力は内容器の方が高くなって逆止弁（Ｆ）は閉鎖する。この閉鎖により、内容器（Ｉ）の高圧の気体や液体は内容器（Ｉ）内に留まる。外容器（Ｊ）内の気体は外気によって冷却され少容積の液体に戻り、外容器（Ｊ）内は真空に近い状態となる。この外容器（Ｊ）内部は熱伝導しない真空状態に近くなる。この真空部分は、内容器（Ｉ）を包んでいるために優れた保温層の働きをする。更に気体の凝縮による熱吸収と内部が真空のために外容器（Ｊ）の外側面の表面温度は急速に低下する。
(Heat insulation)
As shown in FIG. 1 (5), when the heating is completed, the vaporization of the liquid stops and the pressure is higher in the inner container, and the check valve (F) is closed. By this closure, the high-pressure gas or liquid in the inner container (I) remains in the inner container (I). The gas in the outer container (J) is cooled by the outside air to return to a small volume of liquid, and the outer container (J) is in a state close to vacuum. The inside of the outer container (J) is close to a vacuum state that does not conduct heat. Since this vacuum part wraps the inner container (I), it functions as an excellent heat insulating layer. Furthermore, the surface temperature of the outer surface of the outer container (J) rapidly decreases because of heat absorption by the condensation of gas and the vacuum inside.
（排出）
保温された液体や気体は、以下のように、任意に開閉手段であるコック（ＬまたはＯ）を開けることで、圧力を利用して自動的に排出でき、利用できる。
−液体排出パイプからの液体の排出−
図３（Ａ）に示すように、液体排出用コック（O）を開くと外気圧よりも内容器（I）内の圧力が高いために液体は液体排出パイプ（N）を通り自動的に内容器（I）外に排出できる。液体排出コック（O）を閉じれば液体の排出が止まる。
−気体排出パイプからの液体の排出−
図３（Ｂ）に示すように、気体排出用コック（L）を開くと外気圧よりも内容器（I）内の圧力が高いために気体は気体排出用パイプ（M）を通り自動的に内容器（I）外に排出できる。気体排出用コック（L）を閉じれば液体の排出が止まる。
(Discharge)
The heat-retained liquid or gas can be automatically discharged and utilized using pressure by arbitrarily opening a cock (L or O) as an opening / closing means as follows.
−Draining of liquid from the liquid discharge pipe−
As shown in Fig. 3 (A), when the liquid discharge cock (O) is opened, the liquid automatically passes through the liquid discharge pipe (N) because the pressure in the inner container (I) is higher than the external pressure. Can be discharged outside the container (I). When the liquid discharge cock (O) is closed, the liquid discharge stops.
−Discharge of liquid from gas discharge pipe−
As shown in FIG. 3 (B), when the gas discharge cock (L) is opened, the pressure in the inner container (I) is higher than the external pressure, so the gas automatically passes through the gas discharge pipe (M). Can be discharged out of the inner container (I). When the gas discharge cock (L) is closed, liquid discharge stops.
−気体と液体の同時排出−
図３（Ｃ）に示すように、気体排出用コック（L）と液体排出用コック（O）を同時に開くと気体と液体を同時に排出することができる。正立させた場合は重力に逆らうことなく気体を排出するのに適している。
−倒立状態での排出−
図３（Ｄ）に示すように、液体加熱加圧保温容器を逆さにして倒立させ、気体排出用コック（L）を開けば液体を、液体排出用コック（O）を開けば気体を排出する。また、両者を同時に開くと液体と気体を同時に排出させることができる。倒立させた場合は重力に逆らうことなく液体を排出するのに適している。
-Simultaneous discharge of gas and liquid-
As shown in FIG. 3C, when the gas discharge cock (L) and the liquid discharge cock (O) are opened simultaneously, the gas and the liquid can be discharged simultaneously. When erecting, it is suitable for discharging gas without resisting gravity.
−Discharge in inverted state−
As shown in FIG. 3D, the liquid heating and pressurizing container is turned upside down and the liquid is discharged by opening the gas discharge cock (L), and the gas is discharged by opening the liquid discharge cock (O). . Moreover, if both are opened simultaneously, a liquid and gas can be discharged simultaneously. When turned upside down, it is suitable for discharging liquid without resisting gravity.
［原理］
以下、この液体加熱加圧保温容器の動作原理を説明する。
Ａ 外容器から内容器へ液体が移動する原理
図１（３）に示すように、加熱を続けると外容器内（J）の液体の温度が沸点に達する。すると気体が外容器の上部に蓄積して外容器内の圧力が上昇する。この圧力が減圧弁（K）の設定圧力に達すると減圧弁（K）が開き逆止弁（F）も開く。気体に転移していない沸点に達した液体は外容器内の高圧によってパイプの液体吸入口（C）から逆止弁（F）を通り液体排出口（G）から内容器（I）へと移動する。その時の内容器内圧は外気圧を超えるために内容器内は減圧弁（K）で指定した圧力に保たれる。
[principle]
Hereinafter, the operation principle of the liquid heating and pressure holding container will be described.
A Principle of liquid movement from the outer container to the inner container As shown in FIG. 1 (3), when heating is continued, the temperature of the liquid in the outer container (J) reaches the boiling point. Then, gas accumulates in the upper part of the outer container and the pressure in the outer container rises. When this pressure reaches the set pressure of the pressure reducing valve (K), the pressure reducing valve (K) opens and the check valve (F) also opens. The liquid that has reached the boiling point not transferred to gas moves from the liquid inlet (C) of the pipe through the check valve (F) to the inner container (I) from the liquid outlet (G) due to the high pressure in the outer container. To do. Since the inner container pressure at that time exceeds the outer pressure, the inner container is maintained at the pressure specified by the pressure reducing valve (K).
液体が加熱され転移点（沸点）に到達したときの気体への転移は理想気体の状態方程式（ideal gas equation） pv=nRT で与えられる。P：気体の圧力 一気圧、V：体積 n:：物質量（水１gは１/18mol） 、R：:気体定数（0.082・atm/mol・K）、T：熱力学温度（:３７３°単位はK）、p は気体の圧力、V は気体が占める体積、n は気体の物質量（モル数）である。従って、圧力は
（式１） V=nRT/p
例として、１グラムの水（4℃）から１．７Lの水蒸気を（式2）のように発生させることができる。
（式2） VnRT/p={1/18}mol 0.08[{atm/molK]X373.15{K}/1[atm]=1.7[l]
The transition to gas when the liquid is heated and reaches the transition point (boiling point) is given by the ideal gas equation pv = nRT. P: Gas pressure 1 atm, V: Volume n :: Substance amount (1 / g of water is 1/18 mol), R :: Gas constant (0.082 · atm / mol · K), T: Thermodynamic temperature (: 373 ° unit) Is K), p is the pressure of the gas, V is the volume occupied by the gas, and n is the mass of the gas (in moles). Therefore, the pressure is
(Formula 1) V = nRT / p
As an example, 1.7 liters of water vapor can be generated from 1 gram of water (4 ° C.) as in (Equation 2).
(Formula 2) VnRT / p = {1/18} mol 0.08 [{atm / molK] X373.15 {K} / 1 [atm] = 1.7 [l]
また、実在気体の場合は気体は近似的にこの方程式に従う。このことより液体を気化させれば液体の体積に比して傍大な気体を得ることができる。加熱によって液体より物質の密度の低い気体が外容器上部に蓄積して外容器内の圧力は徐々に高くなる。 In the case of a real gas, the gas approximately follows this equation. From this, if the liquid is vaporized, a gas that is larger than the volume of the liquid can be obtained. By heating, a gas having a lower material density than the liquid accumulates in the upper part of the outer container, and the pressure in the outer container gradually increases.
しかし、圧力が上がり減圧弁が指定の圧力で開くと外容器は内容器と交通しているために転移点（沸点）に到達していない液体はパイプと開いた逆止弁を通り液体排出口から内容器へ流入する。液体の外容器から内容器の移動原理は「気体の圧力Pは体積Vに反比例し絶対温度Tに比例する」というボイル・シャルウの法則に従う。
（式3） P=k(T/V)
Pは圧力 Vは圧力 Tは温度 ｋは気体定数）を変形して
（式4） V=k(T/P)
とする。ｋ=0.082 T=373 で一定である。従ってV=0.082X373/P となり、加熱を継続している訳であるから圧力は始めの外容器内圧を越えで上昇を続ける。
However, when the pressure rises and the pressure reducing valve opens at the specified pressure, the outer container is in communication with the inner container, so the liquid that has not reached the transition point (boiling point) passes through the pipe and the open check valve to the liquid discharge port. Flows into the inner container. The principle of movement of the liquid from the outer container to the inner container follows Boyle-Sharw's law that "the gas pressure P is inversely proportional to the volume V and proportional to the absolute temperature T".
(Formula 3) P = k (T / V)
P is pressure V is pressure T is temperature k is gas constant)
(Formula 4) V = k (T / P)
And It is constant at k = 0.082 T = 373. Therefore, V = 0.082X373 / P, and since the heating is continued, the pressure continues to rise after exceeding the initial pressure inside the outer container.
また、始めの外容器内圧（外気圧より高い）より高い圧力（P）を創造するのに必要な気体の体積（V）は十分である。何故ならば、気体の体積は温度（T）が臨界点に達するまで増加し続けるためである。水を例として揚げれば前述（式2）のように１gの水が1.7 Lの気体へ転移することを考えると、始めの外容器内圧を1.1気圧 容積0.001 L、水１g、内容器内圧を1.0気圧と仮定すると（式4）より0.1気圧の圧力上昇に必要な気体の体積はｋ及びTは一定であるから
（式５）V=1/P
で体積と圧力の関係を表わすことができる。よって、 V＝1/1.1より 1.1気圧で約0.00091 Lであり、1気圧で0.0011 L に過ぎない。従って、1gの水を内容器へ移動させるのに必要な気体0.0011Lである。この量は1gの水を水蒸気に転移できる量（1.7L）に比して極めて少量である。従って、外容器から内容器へ液体を移動させる圧力は十分である。また、このことは内容器の液体や気体を外部へ排出るための圧力としても利用できる。
Also, the gas volume (V) required to create a pressure (P) higher than the initial inner container internal pressure (higher than the external atmospheric pressure) is sufficient. This is because the gas volume continues to increase until the temperature (T) reaches a critical point. Taking water as an example, considering that 1 g of water is transferred to 1.7 L of gas as described above (Equation 2), the initial outer container pressure is 1.1 atm, volume 0.001 L, water 1 g, and inner container pressure. Assuming 1.0 atm, from (Equation 4), the volume of gas required for a pressure increase of 0.1 atm is constant for k and T
(Formula 5) V = 1 / P
Can represent the relationship between volume and pressure. Therefore, from V = 1 / 1.1, it is about 0.00091 L at 1.1 atm and only 0.0011 L at 1 atm. Therefore, the gas required to move 1 g of water to the inner container is 0.0011 L. This amount is very small compared to the amount that can transfer 1 g of water to water vapor (1.7 L). Therefore, the pressure for moving the liquid from the outer container to the inner container is sufficient. This can also be used as a pressure for discharging the liquid or gas in the inner container to the outside.
全ての液体の気化が完了して液体が外容器に存在しなくなると、外容器（J）内の気体の質量は増加出来なくなる。加熱を中止した外容器（J）内の圧力は内容器内（I）の圧力（減圧弁（K）の設定圧力）と等しくなり逆止弁（F）は自動的に閉鎖する。この時点で加熱を終了する。外容器（J）内は減圧弁（F）の設定圧力での沸点の気体が残留している。また、減圧弁（F）は設定圧力より内容器（（I）内圧より低くなり閉じるため内容器（I）内部は減圧弁（F）の設定圧力に保たれる。液体の温度は内容器内の圧力での沸点温度である。（図１（４）参照） When the vaporization of all the liquids is completed and no liquid exists in the outer container, the mass of the gas in the outer container (J) cannot be increased. The pressure in the outer container (J) where heating is stopped becomes equal to the pressure in the inner container (I) (set pressure of the pressure reducing valve (K)), and the check valve (F) is automatically closed. At this point, the heating is finished. A gas with a boiling point at the set pressure of the pressure reducing valve (F) remains in the outer container (J). Since the pressure reducing valve (F) is lower than the set pressure and lower than the inner pressure of the inner container ((I), the inside of the inner container (I) is kept at the set pressure of the pressure reducing valve (F). (See Fig. 1 (4))
Ｂ 容器の放冷と真空状態
放冷を始めると外容器（J）の外側面は外気に接しているため、気体の温度は比較的短時間で転移点以下となる。転移点（沸点）より低温となった分子は凝結して液体に戻り外容器（J）の底面に液体が貯留する。外容器内は真空状態となる。この真空層に包まれている内容器（I）は保温される。従って、高い保温能力を有する。また、内容器（I）の減圧弁（K）は閉じており、内容器（I）は密閉されている。内容器（I）の内部圧力を減圧弁（K）の設定圧力に保つことができる。更に気体の凝結による熱吸収と内部が真空のために外容器（J）の外側面の温度は急速に低下する。従って、高温高圧の液体や気体を真空状態の外容器に包まれた内容器に保温保存できる。（図１（５）参照）
B Cooling of container and vacuum state When cooling is started, the outer surface of the outer container (J) is in contact with the outside air, so that the temperature of the gas becomes below the transition point in a relatively short time. Molecules whose temperature is lower than the transition point (boiling point) condenses and returns to the liquid, and the liquid is stored on the bottom surface of the outer container (J). The outer container is in a vacuum state. The inner container (I) wrapped in this vacuum layer is kept warm. Therefore, it has a high heat retention capability. Moreover, the pressure reducing valve (K) of the inner container (I) is closed, and the inner container (I) is sealed. The internal pressure of the inner container (I) can be kept at the set pressure of the pressure reducing valve (K). Furthermore, the temperature of the outer surface of the outer container (J) rapidly decreases due to heat absorption due to gas condensation and vacuum inside. Therefore, a high-temperature and high-pressure liquid or gas can be kept warm in an inner container wrapped in a vacuum outer container. (See Fig. 1 (5))
「実施形態の効果」
この液体加熱加圧保温容器によれば、電磁誘導加熱を利用せず、通常の加熱によって加熱と保温及び加圧の機能を一体化した容器で沸騰した液体を自動的に保温容器に移動する。
原理は、上述したように、物質の相転移よる体積の変化を応用した装置である。第一段階は液体が加熱され転移点（沸点）に達すると気体へと転移することを利用して、外容器の液体を内容器へ移動させる。第二段階は気体が冷却され沸点より低くなると液体へと転移することを利用して、外容器に満たされた気体が凝結して外容器内を真空状態する。外容器の外側表面の温度も急速に低下する。
真空状態では熱伝導物質が存在しないために、外容器に包み込まれた内容器を保温できる。また、内容器の圧力を外気圧より高く設定できるため、沸点を高くでき高温の液体や気体を保存できる。さらに、内容器内圧が外気圧より高いため液体や気体を自動的に排出できる。以上のような機能を有する容器である。
"Effect of the embodiment"
According to this liquid heating and pressurization holding container, the liquid boiled in a container in which heating, heating and pressurizing functions are integrated by normal heating is automatically transferred to the heat holding container without using electromagnetic induction heating.
As described above, the principle is a device that applies a change in volume due to a phase transition of a substance. In the first stage, the liquid in the outer container is moved to the inner container by utilizing the fact that the liquid is heated to reach a transition point (boiling point) and transitions to a gas. The second stage utilizes the fact that when the gas is cooled and becomes lower than the boiling point, it transitions to a liquid, and the gas filled in the outer container condenses to create a vacuum in the outer container. The temperature of the outer surface of the outer container also decreases rapidly.
Since there is no heat conductive material in a vacuum state, the inner container enclosed in the outer container can be kept warm. Moreover, since the pressure of the inner container can be set higher than the outer pressure, the boiling point can be increased and high-temperature liquid or gas can be stored. Furthermore, since the inner container internal pressure is higher than the external atmospheric pressure, liquid and gas can be automatically discharged. The container has the above functions.
以下にその効果を列挙する。
１. 外気圧より高温高圧の環境で液体を内容器に保温保存が可能であるので、以下の効果を有する。
a 沸点より高温な液体を保存できるため、外気圧まで圧力を下げたときは沸騰した液体を得られる。
b 内容器に保存した液体を高温高圧にでき内容器内の温度が低下しても長時間に渡り液体の保温保存を可能とする。
c 減圧弁の設定をより高圧にすれば、さらに長時間の高温高圧な液体の保存が可能となる。
d 内容器内が外気圧より高圧なため、液体取出口断熱蓋にコックの付いたパイプを内容器内に通して設置すれば液体層からは液体が気体層からは気体を自動的に取り出すことができる。
e 高温高圧の下での滅菌作用を得られる。
The effects are listed below.
1. Since the liquid can be kept warm in the inner container in an environment of higher temperature and pressure than the external pressure, the following effects are obtained.
a Because liquids higher than the boiling point can be stored, boiling liquid can be obtained when the pressure is reduced to the external pressure.
b The liquid stored in the inner container can be heated to a high temperature and pressure, and the liquid can be kept warm for a long time even if the temperature in the inner container decreases.
c If the pressure reducing valve is set to a higher pressure, it will be possible to store liquid at high temperature and high pressure for a longer time.
d Because the inside of the inner container is higher than the outside air pressure, if a pipe with a cock is attached to the liquid outlet insulation lid, the liquid is automatically taken out from the liquid layer and the gas is taken out from the gas layer automatically. Can do.
e Can sterilize under high temperature and pressure.
２. 外容器内が真空となり、内容器を包んでいるので、高い保温性能を持つという効果を有する。
３. 加熱終了後に、外容器の表面は急速に冷却されるので、火傷の防止に役立つという効果を有する。
４. 外容器の液体は自動的に内容器へ移動するので、沸騰した液体を保温容器へ移し変える必要がないという効果を有する。
５. 加熱以外のエネルギーを必要としないので、使用する場所を選ばないという効果を有する。
６．容器を正立させて気体コックを開けば気体を、倒立させて気体コックを開けば液体を重力に逆らうことなく排出できるので、物質の安全な排出が可能となるという効果を有する。
７．気体排出コックや液体排出コックを開くことにより内容器の内圧を外気圧と同じ圧力にできるので、液体取出口断熱蓋を安全に開けることができる、という効果を有する。
8．液体取出口断熱蓋を開けることができるので、内容器の中に比較的大きな器具を入れて滅菌や内容器の中を清掃することができる、という効果を有する。
2. Since the inside of the outer container is evacuated and encloses the inner container, it has the effect of having high heat retention performance.
3. Since the surface of the outer container is rapidly cooled after heating is completed, it has the effect of helping to prevent burns.
4. Since the liquid in the outer container is automatically moved to the inner container, it is not necessary to transfer the boiled liquid to the heat retaining container.
5. Since energy other than heating is not required, it has the effect of not selecting the place to use.
6). If the gas cock is opened by erecting the container, the gas can be discharged without reversing the gravity by opening the gas cock by inverting it. Therefore, there is an effect that the material can be safely discharged.
7). By opening the gas discharge cock or the liquid discharge cock, the inner pressure of the inner container can be set to the same pressure as the outer pressure, so that the liquid outlet heat insulating lid can be opened safely.
8． Since the liquid outlet heat insulating lid can be opened, there is an effect that a relatively large instrument can be placed in the inner container to sterilize or clean the inner container.
「他の実施形態」
以上の実施形態では、液体を排出するための開閉手段を有する排出路として、気体排出用コック（Ｌ）を有する気体排出パイプ（Ｍ）、または、液体排出用コック（Ｏ）を有する液体排出パイプ（Ｎ）としたが、他の実施形態では、開閉手段はコックではなく他の手段、例えばネジ式の栓でもよい。また、排出路はパイプではなく、他の手段、例えば容器の内壁に一体的に形成される通路でもよい。
"Other embodiments"
In the above embodiment, the gas discharge pipe (M) having the gas discharge cock (L) or the liquid discharge pipe having the liquid discharge cock (O) as the discharge path having the opening / closing means for discharging the liquid. Although (N), in other embodiments, the opening / closing means may be other means instead of a cock, for example, a screw-type stopper. Further, the discharge path is not a pipe but may be another means, for example, a passage formed integrally with the inner wall of the container.
本発明は、いろいろの分野で利用可能である。例えば、日常に使用するヤカン、魔法瓶やポットとして、利用できる。また、蒸し器への蒸気の供給装置として利用できる。さらには、高圧高温な液体を必要とする実験装置やプラントへの高圧高温液体供給装置として、利用できる。また、ボイラー、タンクへの加圧、沸騰した液体の給湯をおこなう装置として利用できる。さらに、手術器具等の滅菌処理などのために、高圧で高温の環境を提供する装置として利用できる。また、以上の利用は、特に、ライフラインが繋がらなくなる災害時やアウトドアでの利用において威力を発揮する。 The present invention can be used in various fields. For example, it can be used as a daily use kettle, a thermos bottle or a pot. Moreover, it can utilize as a supply apparatus of the vapor | steam to a steamer. Furthermore, it can be utilized as a high-pressure and high-temperature liquid supply device to an experimental device or a plant that requires a high-pressure and high-temperature liquid. Moreover, it can utilize as an apparatus which pressurizes a boiler and a tank, and supplies hot water of the boiled liquid. Furthermore, it can be used as a device that provides a high pressure and high temperature environment for sterilization of surgical instruments and the like. In addition, the above use is particularly effective during disasters where the lifeline is not connected or in outdoor use.
（Ａ）液体注入口栓、
（Ｂ）液体注入口、
（Ｃ）液体吸入口、
（Ｄ）弁ケース、
（Ｅ）通路（パイプ）、
（Ｆ）逆止弁、（Ｆ２）弁本体
（Ｇ）液体排出口、
（Ｈ）液体取出口断熱蓋、
（Ｉ）内容器、
（Ｊ）外容器、
（Ｋ）減圧弁、
（Ｌ）気体排出用コック、
（Ｍ）気体排出パイプ、
（Ｎ）液体排出パイプ、
（Ｏ）液体排出用コック。
(A) Liquid inlet plug,
(B) liquid inlet,
(C) liquid inlet,
(D) valve case,
(E) passage (pipe),
(F) check valve, (F2) valve body (G) liquid outlet,
(H) Liquid outlet heat insulating lid,
(I) inner container,
(J) outer container,
(K) a pressure reducing valve,
(L) Gas discharge cock,
(M) a gas exhaust pipe,
(N) liquid discharge pipe,
(O) Liquid discharge cock.
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