JP2017529949A

JP2017529949A - 熱変換器を備えるハンドル

Info

Publication number: JP2017529949A
Application number: JP2017517327A
Authority: JP
Inventors: コンポージャン−ルイ; リンリンブノワ
Original assignee: セブソシエテアノニム
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2015-09-28
Publication date: 2017-10-12
Also published as: US10694889B2; FR3026288B1; FR3026288A1; WO2016051056A1; EP3200664A1; ES2878178T3; EP3200664B1; CN106714636A; US20170224154A1; KR20170062508A

Abstract

本発明は、料理用容器（２）のためのハンドル（１）に関し、ヒートシンク（４）に熱的に接続される少なくとも１つの熱変換器（３）を含む。本発明は、ハンドル（１）が、ハンドル（１）の長さの少なくとも３分の１にわたって長手方向に延在する内側にある空洞を含み、ヒートシンク（４）が、空洞内にその長さの少なくとも３分の２にわたって長手方向に通過することを特徴とする。

Description

本発明は、料理用容器（容器とも呼ばれる）または料理用容器蓋（単に蓋と呼ばれる）のためのハンドルの分野に関する。より詳細には、本発明は、熱電エネルギー変換の原理に基づいて動作する、電子機能に電力を供給する電力供給手段を組み込んだハンドルに関する。

フライパンなどの料理用容器では、ハンドル内に位置付けられる電子温度インジケーションシステムに電力を供給するように、熱変換器のような電力供給手段を使用することがすでに知られている。フライパンが加熱される場合、熱流が作り出される。熱変換器は、この熱流を用い電子インジケーションシステムを動作させるために必要とされる電力を作る。

ＣＮ２０１０１５５３３（特許文献１）は、スカートとも呼ばれる本体、ならびに平鍋本体に固定されるように位置付けられるハンドルを含む電子鍋（electronic pan）を開示している。平鍋は、温度センサーを含み、温度は、ハンドルに組み込まれたディスプレーに表示され得る。このセンサーおよびディスプレーに電力を供給するように、平鍋は、センサーおよびディスプレーを動作させる電力を作る熱変換器を含む。熱変換器は、２つの表面を含み、そのうちの一方の表面は、平鍋のスカートに対して位置付けられる。最適な熱結合を確実にするように、熱変換器は、平鍋本体に対して圧力下で配置される。平鍋のスカートは、熱変換器のための熱源を構成する。この文献は、熱変換器の冷却を促進し熱変換器を動作させるために必要とされる冷却源を作るように使用されるヒートシンクも開示している。そのヒートシンクは、対流冷却のための空気の流れおよび雰囲気中の空気による十分な空気の流れを作るように、ハンドルの内部に垂直方向に取り付けられる複数のフィンを含む金属ラジエータの形をとる。そのラジエータは、熱源に最も近いハンドルの端部、すなわち、平鍋に最も近いハンドルの端部に閉じ込められている。

そのようなハンドル設計には、いくつかの短所がある。

そのようなラジエータについて、熱変換器において電流を作ることができる冷却源を確立するためには、複数のフィンが、適切に放熱するために十分なサイズのものでなければならない。

複数のフィンがハンドル内に垂直方向に取り付けられるので、それらの高さ、したがって、熱変換器の出力能力は、ハンドルの高さによって制限される。

他の短所は、ハンドル内のラジエータの位置に関連するとともに、平鍋に最も近くしたがって熱源に最も近いハンドルの端部に位置付けられるハンドルの中空の空間内に閉じ込められるという事実に関連する。この部分における循環する空気は、平鍋のスカートの上のその対流により、または平鍋がその上で加熱される調理面によりもたらされ、または、ガスレンジの上面の場合、可燃性ガスと空気が混合されるとき、非常に高温である。これは、冷却源（ラジエータを冷却することによる）を確立するために必要とされる空気の対流が乱される場合があることを意味する。さらに、ある時間間隔で平鍋を加熱した後、ラジエータが位置付けられる部分が、ラジエータにとって、あまりにも高温となるので十分に放熱できず、したがって、熱変換器が、もはや電力を発生させることができない。

中国登録実用新案公報（ＣＮ２０１０１５５３３）

本発明は、把持要素としてのその使用に応じてハンドルの外面温度を維持しながら、雰囲気中の空気との十分かつ安定した熱交換により、ヒートシンクを冷却するのに適した自然対流領域を作り出すことを提案することによって、これらの短所を解決することを目的とする。

この目的で、本発明は、ガスレンジ上面の場合に起こり得るまたは熱源の近くにあるときに起こることがある高温ガスの循環に強い領域の使用を提案する。この案は、具体的には、熱交換を確実にするように、ハンドル体積および表面積のかなりの部分を使用することからなる。

これは、ヒートシンクに熱的に接続される少なくとも１つの熱変換器を含む、料理用容器または蓋のためのハンドルを用いて達成され、ハンドルは、ハンドルの長さの少なくとも３分の１に長手方向にまたがる内部の空洞を含み、ヒートシンクが、長手方向に空洞に入り、空洞の長さの少なくとも３分の２にまたがる。

本発明の一つの特徴によれば、ヒートシンクは、１以上のフィンからなる。

本発明の一つの特徴によれば、フィンは、金属であり、アルミニウム、それとも、銅で作られる。

一つの実施例によれば、フィンは、ヒートパイプである。

本発明の一つの特徴によれば、空洞は、１以上の開口を外装に含む。

本発明の一つの特徴によれば、ハンドルは、開口の上方に位置付けられる１以上の保護用遮蔽板を含む。

本発明の一つの特徴によれば、ハンドルは、熱変換器とヒートシンクとの間に連結部を含む。

本発明の一つの特徴によれば、ハンドルは、熱変換器に接続される電子装置を含む。

本発明の一つの特徴によれば、電子装置は、電子ディスプレー、または、電子センサーであってもよい。

本発明の一つの特徴によれば、ハンドルは、熱変換器に接続されるマイクロファンを含む。

本発明の目的、一面、および利点は、以下にある本発明の特定の限定されない一実施例の説明、および添付の図面を参照してより良く理解されるであろう。

図１は、料理用容器のためのハンドルの分解図である。図２は、料理用容器のためのハンドルの側面の断面図である。図３は、図２におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。

図１に示されるように、料理用容器（２）（単に容器ともいう）は、底部（２０）と、底部（２０）を取り囲む壁部（２１）とを含む。その容器（２）は、平鍋であってもよいが、ソースパン、煮出し汁鍋（ストックポット）、または、底部（２０）から加熱されるように設計された他の如何なる金属製容器であってもよい。例えば、その容器（２）は、アルミニウムで作られ得る。

容器（２）は、さらに、取付手段（２２）によって壁部（２１）に取り付けられるハンドル（１）を含む。取り付け手段（２２）は、植え込みボルト、ねじ、または、リベットを用いる機械的手段である。

より詳細には、ハンドル（１）は、本体（１０）を含む。好ましくは、該本体は、過熱（オーバーヒート）の危険を減らすように耐熱性材料で作られる。ハンドル（１）の本体（１０）は、また、いかなる非熱伝導性材料で作られてもよい。

本体（１０）は、以下により詳細に説明されるであろうフィン（４０）を収容する内部の空洞（１１）（以降、単に空洞ともいう）を得るように、ハンドル（１）の全長にわたって中空になっている。その冷却機能を果たすために空洞（１１）については、十分に放熱するのに足る大きさでなければならない。この目的で、空洞（１１）は、ハンドル（１）内にハンドル（１）の長さの少なくとも３分の１にわたって長手方向にまたがり、それによって、冷却機能に必要とされる最小容積が作り出される。空洞（１１）は、ハンドル（１）の全長にまたがってもよい。

空洞（１１）は、ハンドル（１）の両側で、ハンドルの長さの一部にまたがる外装に上部開口（１２）および下部開口を含む。

保護用遮蔽板（１３）は、使用者が空洞（１１）の内部、即ち、フィン（４０）へ手が届くことを防止するように、下部開口および外装の開口（１２）で、空洞（１１）を閉鎖する。さらに、これらの遮蔽板（１３）は、空洞（１１）を換気するための開口（１４）を含む。

遮蔽板（１３）の開口（１４）は、空気が引き込まれる空気取り入れ口（Ｅ１）、または、空気が放出される出口（Ｅ２）である。

その複数の空気取り入れ口（Ｅ１）は、下部の遮蔽板（１３）に位置付けられ、その複数の出口（Ｅ２）は、ハンドル（１）の上部の遮蔽板（１３）に位置付けられる。

全表面積Ｓ２は、すべての出口（Ｅ２）の開口（１４）の表面積の合計をあらわし、全表面積Ｓ１は、すべての取り入れ口（Ｅ１）の開口（１４）の表面積の合計をあらわす。熱変換器（３）の出力を最適にするために、これらの開口（１４）の数量および大きさは、全表面積Ｓ２が、フィン（４０）の合計長さとして定義される長さＬの３倍に等しくなるように決定されなければならない。放出を最大にする目的と合わせるうえで、全表面積Ｓ１は、全表面積Ｓ２よりも大きくなければならない。

空洞（１１）によって作り出される空間によって、本発明を実施するために必要とされる様々な要素を収容できる。

それゆえに、ハンドル（１）は、空洞（１１）内、または、その近くに位置付けされる熱変換器（３）を含む。その空洞は、ペルチェモジュール（Ｐｅｌｔｉｅｒｍｏｄｕｌｅ）であり得る、少なくとも１つの熱電モジュールを含む。図示される実施例では、熱変換器は、２つの接触面（３０、３１）を有する。高温面と呼ばれる第１の接触面（３０）は、熱源に接触され、その一方で、低温面と呼ばれる第２の接触面（３１）は、冷却源に接触される。

また、図１に示されるように、ハンドル（１）は、連結部（１５）を含む。連結部（１５）は、金属であり、熱的伝導性を有している。熱変換器（３）の第２の接触面（３１）は、連結部（１５）に対して位置決めされ、２つの要素は、熱的に接続される。

通常、「熱的に接続される」という用語は、構成要素相互間の接触が小さい熱抵抗を有することを意味する。

また、図１に示されるように、ハンドル（１）は、単に結合器と呼ばれる熱結合器（熱電対）（thermal coupler）（１６）をさらに含むことができる。この結合器（１６）は、熱変換器（３）の第１の接触面（３０）に熱的に接続される。結合器（１６）は、ハンドル（１）が容器（２）に取り付けられる場合、容器（２）の壁部（２１）に接触するように設計される。結合器（１６）によって、熱変換器（３）および熱源相互間で実効的な熱的接続を得ることが可能となる。

好ましくは、この結合器（１６）は、金属で作られ、アルミニウムまたは銅のうちのいずれかで作られる。

以下に示されないハンドル（１）の他の実施例では、結合器（１６）がなく、熱変換器（３）の第１の接触面（３０）は、容器（２）の壁部（２１）である熱源に直接接触する。

図１乃至図３に示されるように、ハンドル（１）は、ヒートシンク（４）を含む。このヒートシンク（４）は、ハンドル（１）の空洞（１１）内に収容される。

ヒートシンク（４）は、ヒートシンク（４）を保持するように使用される連結部（１５）に熱的に接続される。

図示されない一つの実施例では、連結部（１５）がなく、ヒートシンク（４）は、熱変換器（３）の第２の接触面（３１）に直接接続される。

図１乃至図３に示されるヒートシンク（４）は、ハンドル（１）の空洞（１１）内に設置される２つのフィン（４０）からなる。それらのフィンは、ハンドル（１）の両端間に長手方向に向けられ、空洞（１１）の長さの少なくとも３分の２の長さでまたがる。これらの２つのフィン（４０）は、並列され、好ましくは、互いに対し平行である。フィン（４０）相互間には、数ミリメートルから１センチメートルまでの範囲にあり得る間隔がある。

フィン（４０）における高さ、厚さおよび長さは、熱変換器の所望の出力に対して変更し得る。しかし、その高さ、厚さおよび長さの寸法は、空洞（１１）の幅および高さ、またはハンドル（１）の幅および高さに依存している。

複数のフィン（４０）は、好ましくは、金属であり、熱的伝導性を有する。その金属は、どちらとも良好な熱導体であるアルミニウムまたは銅でもよい。

一つの変形例では、フィン（４０）は、ヒートパイプであってもよい。

さらに、ハンドル（１）が取り付け手段（２２）によって容器（２）に取り付けられる場合、熱電モジュール、連結部（１５）、複数のフィン（４０）および結合器（１６）からなる熱電集合が、圧力下で壁部（２１）に対して保持される場合、いくつかの部品は、劣化の危険がある。

この危険の趣旨で、図３に示されるように、ハンドル（１）が取り付けられる場合、壁部（２１）に対して押圧される第１の接触面（３０）または結合器（１６）が、押しつぶされることから守るように、エラストマーパッド（６０）が、ハンドル（１）の取り付け手段（２２）に取り付けられる。

図２に示されるように、ハンドル（１）は、熱変換器（３）に接続される電子装置（５０）をさらに含むことができる。電子装置（５０）は、電子ディスプレー（５１）または電子センサー（５２）であってもよい。

電子センサー（５２）は、限定されない一例として、温度センサーであってもよい。

また、ハンドル（１）は、ハンドルの冷却を促進するように、電力供給される熱変換器（３）に接続されるマイクロファン（不図示）をさらに含み得る。

第１に、本発明は、熱変換器（３）の第１の接触面（３０）と熱源として機能する料理用容器（２）の壁部（２１）との間で効率のよい熱的接続を確立することにある。これは、ハンドル（１）が、植え込みボルト（２２）またはリベットによる通常の取り付け方法を用いて壁部（２１）に対して圧力下で取り付けられる場合、容器（２）の壁部（２１）との接触面積を最大にするアルミニウム製結合器（１６）、あるいは、熱変換器（３）の第１の接触面（３０）と料理用容器（２）の壁部（２１）とを直接接触させることによって達成される。

容器（２）が加熱される場合、アルミニウム製壁部（２１）は、徐々に温度が上昇し、熱変換器（３）のための熱源を構成する。これは、熱流を作り出し、その結果として、ハンドル（１）内の複数のフィン（４０）が最終的に熱くなるだろう。雰囲気の空気の自然対流が、空洞（１１）が設置されたハンドルの内側引き起こされる。

その対流は、保護用遮蔽板（１３）の開口（１４）を介して起こる。冷気は、下部開口（１４）を介してフィン（４０）に接触し、それらを冷却し、それから、上部開口（１４）を介して出る。

この対流は、複数のフィン（４０）の中に雰囲気中の空気の流れを促進させるように、図示されないマイクロファンを用いることによって促進され得る。

この対流作用の目的は、フィン（４０）が雰囲気中の空気に対して放熱できるように、ハンドル（１）内に冷却源を作り出すことである。熱源から離れてハンドル（１）をまたがる対流のある量を有することによって、容器（２）の壁部（２１）と雰囲気中の空気との間に、効率のよい、同一平面にある一定の冷却源を作ることを可能にする。

それから、作り出された連続的な熱流は、熱電モジュールを超えて移動し、その端子に、熱流に比例する電圧を作る。

したがって、熱流束がゼロ（零）の場合、電圧もゼロであり、これは、フィン（４０）が十分に放熱しない場合、または換言すると、冷却源が確立されていない場合、起きることである。

容器（２）が、３００Ｗの料理用レンジの上面に置かれる場合、熱電モジュールの中の連続した熱流束は、１．５Ｖから２．７Ｖまでの範囲の電圧における７．２ｍＷから１４ｍＷまでの範囲の生産に相当する、３Ｗ／ｃｍ²から６Ｗ／ｃｍ²までの範囲になる。

ハンドル（１）が、例えば、電子ディスプレー（５１）、電子センサー（５２）またはマイクロファンなどのような、熱変換器（３）に接続される電子装置（５０）を含む場合、作られた電力は、これらの様々な電子装置（５０）に電力を供給するのに十分である。

当業者にとって、自明な様々な変更、および／または、改良が、説明された本発明の実施例に適用され得るものであり、それらは、添付の請求の範囲によって定義される本発明の範囲内にある。

Claims

ヒートシンク（４）に熱的に接続される少なくとも１つの熱変換器（３）を含む料理用容器または蓋のためのハンドル（１）において、
前記ハンドル（１）は、該ハンドル（１）の長さの少なくとも３分の１に長手方向にまたがる内部の空洞（１１）を含み、
前記ヒートシンク（４）は、長手方向に前記空洞（１１）に入り、該空洞（１１）の長さの少なくとも３分の２にまたがることを特徴とする料理用容器または蓋のためのハンドル（１）。
前記ヒートシンク（４）は、１以上のフィン（４０）からなることを特徴とする請求項１に記載の料理用容器（２）または蓋のためのハンドル（１）。
前記フィン（４０）は、金属であり、アルミニウム、それとも、銅で作られることを特徴とする請求項２に記載の料理用容器（２）または蓋のためのハンドル（１）。
前記フィン（４０）は、ヒートパイプであることを特徴とする請求項２に記載の料理用容器（２）または蓋のためのハンドル（１）。
前記空洞（１１）は、１以上の開口（１２）を外装に含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちのいずれか一項に記載の料理用容器（２）または蓋のためのハンドル（１）。
前記ハンドル（１）は、前記１以上の開口（１２）の上方に位置付けられる１以上の保護用遮蔽板（１３）を含むことを特徴とする請求項５に記載の料理用容器（２）または蓋のためのハンドル（１）。
前記ハンドルは、前記熱変換器（３）と前記ヒートシンク（４）との間に連結部（１５）を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちのいずれか一項に記載の料理用容器（２）または蓋のためのハンドル（１）。
前記ハンドル（１）は、前記熱変換器（３）に接続される電子装置（５０）を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項７のうちのいずれか一項に記載の料理用容器（２）または蓋のためのハンドル（１）。
前記電子装置（５０）は、電子ディスプレー（５１）、または、電子センサー（５２）であり得ることを特徴とする請求項８に記載の料理用容器（２）または蓋のためのハンドル（１）。
前記ハンドル（１）は、前記熱変換器（３）に接続されるマイクロファンを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項９のうちのいずれか一項に記載の料理用容器（２）または蓋のためのハンドル（１）。