JP3689664B2 - 調理装置およびその加熱制御方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、炊飯器などに用いられる調理鍋に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の炊飯器などに用いられる調理鍋では、ステンレス板とアルミニウム板とを接合したクラッド材を絞り加工し、有底形状に形成されたものが知られている。この調理鍋は、例えば、電熱ヒータ式またはIH式の炊飯器に用いられる。
【0003】
電熱ヒータ式の炊飯器に用いられた場合、調理鍋は、電熱ヒータにより加熱された加熱板を介して間接的に加熱される。この加熱板は、電熱ヒータ式の炊飯器において、調理鍋を収容する収容部底面に設けられており、この加熱板の下面の外周には全周に亘って電熱ヒータが設けられている。
【0004】
また、IH式の炊飯器に用いられた場合、調理鍋は、電磁誘導コイルにより電磁誘導加熱される。この電磁誘導コイルは、IH式の炊飯器において、調理鍋を収容する収容部底部の外周に沿って配置されており、高周波電流が通電されることにより調理鍋の底部に渦電流を生じさせ、調理鍋を電磁誘導加熱するようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記調理鍋では、前記電熱ヒータ式の炊飯器に用いられた場合、調理鍋内の内容物を均一に加熱するために少なくとも調理鍋の鍋底面と同じ寸法の加熱板を炊飯器に設ける必要がある。調理鍋の鍋底面と同じ寸法の加熱板は、熱容量が大きく、熱応答性が悪いので、迅速な加熱制御が困難であるという問題があった。また、加熱効率も悪いという問題もあった。
【0006】
一方、前記調理鍋では、前記IH式の炊飯器に用いられた場合、収容部底部の外周に沿って大型の電磁誘導コイルが配置されているので、使用時に電磁波が多く発生するという問題もあった。また、複雑な制御回路や高周波電流をスイッチングするパワートランジスタやこれらの発熱を冷却する冷却ファン等が必要であり、複雑かつ製造コストが高くなるという問題があった。
【0007】
さらに、前記従来の調理鍋では、加熱調理後に調理鍋内の内容物を積極的に冷却することはできない。
【0008】
さらに、調理鍋の直径に対して鍋の高さが高い調理鍋では鍋上部と鍋下部の温度ムラが発生しやすく、鍋下部に設けられた熱源だけではこの温度ムラを解消できないという問題もあった。
【0009】
そこで、本発明は、小型の加熱手段により加熱することができると共に、冷却して迅速に所望温度による保温工程へと移行することのできる調理装置及びその加熱制御方法を提供することを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、本体と、該本体の内部空間に取出可能に収容される調理鍋と、該調理鍋を加熱するための加熱手段とを備えた調理装置において、前記調理鍋は、前記内鍋を外容器に収容し、該外容器の内面と前記内鍋の外面との間に断熱空間を形成するように取り付けられ、有底形状の内鍋の外面に、下端が前記内鍋の底面で集約するように配置され、上端が前記内鍋の側面外周に配置された複数のヒートパイプを前記内鍋に熱伝導可能に取り付け、前記複数のヒートパイプの下端に、熱伝導性を有する熱導入部を前記複数のヒートパイプに熱伝導可能に取り付けた構成とし、前記加熱手段は、前記調理鍋の熱導入部を加熱する構成とし、前記熱導入部を冷却するための冷却手段を備えたものである。
【0011】
前記発明では、熱導入部を加熱すると、その加えられた熱がヒートパイプの下端に伝熱され、ヒートパイプ内の作動液の伝熱作用により内鍋の内容物が素早く均一に加熱される。内鍋の外側には断熱空間が形成されているので、内鍋から放熱することなく熱損失が低減して保温性が向上する。逆に熱導入部を冷却すると、加熱時と逆向きに熱が移動し、内鍋の内容物を素早く冷却することができる。
【0013】
前記加熱手段は、前記熱導入部と同寸法に構成することが可能となる。
【0014】
また、本発明は、前記課題を解決するための手段として、調理鍋を加熱して収容物を加熱調理する調理装置の加熱制御方法において、前記調理鍋は、前記内鍋を外容器に収容し、該外容器の内面と前記内鍋の外面との間に断熱空間を形成するように取り付けられ、本体の内部空間に取出可能に収容され、有底形状の内鍋の外面に、下端が前記内鍋の底面で集約するように配置され、上端が前記内鍋の側面外周に配置された複数のヒートパイプを前記内鍋に熱伝導可能に取り付け、前記複数のヒートパイプの下端に、熱伝導性を有する熱導入部を前記複数のヒートパイプに熱伝導可能に取り付けてなる構成とし、加熱手段で前記熱導入部を加熱することにより調理を行い、調理完了後、冷却手段で前記熱導入部を所定温度まで冷却して保温するものである。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【0018】
図1は、本発明に係る調理鍋1を示す。この調理鍋1は、内鍋2と外容器3とからなる。
【0019】
前記内鍋2は、ステンレスまたはステンレスとアルミのクラッド材からなる有底形状をなす。この内鍋2の外面には、8つのヒートパイプ4が、図2(a),(b)に示すように、配置されている。前記ヒートパイプ4の下端は、前記内鍋2の底面中央部で集約するように配置され、上端は、前記内鍋2の側面外周に等間隔で配置されている。また、それぞれの前記ヒートパイプ4は、ロウ付けにより前記内鍋2に熱伝導可能に取り付けられている。また、このヒートパイプ4の下端には、直径50mmの円板形状であり、熱伝導性を有する熱導入部5がロウ付けにより熱伝導可能に取り付けられている。
【0020】
前記ヒートパイプ4は、円筒形状の金属製筒にウィック(不図示)と呼ばれる網目状材料を内張りし、内部を真空にして作動液である少量の液体(例えば、水)を充填したものである。このヒートパイプ4は、後述するように、液体気体間の相変化に伴う潜熱と毛細管現象を利用して伝熱する働きを行なうものである。
【0021】
前記外容器3は、前記内鍋2より大きい直径を有し、ステンレスからなる有底形状をなす。外容器3の開口部外縁には、外周に沿って鍔部3aが設けられている。前記外容器3の底面には、前記熱導入部5と一致する形状の嵌合穴3bが形成されており、該嵌合穴3bの周囲には環形状の熱絶縁体6が配置されている。
【0022】
調理鍋1を製造するとき、前記内鍋2と外容器3とを組合わせ、前記内鍋2を、図1に示すように、前記外容器3内部に収容する。このとき、前記鍔部3aが前記内鍋2の開口部外縁に沿って設けられた鍔部2aと係止し、内鍋2外面と外容器3内面との間に断熱空間7が形成される。また、前記熱導入部5の下部は、外容器3の嵌合穴3bに嵌合して外容器3の外側に露出されている。また、内鍋2の鍔部2aと外容器3の鍔部3aとは、互いに熱絶縁されて取付固定されている。
【0023】
前記構成からなる調理鍋1は、図3に示すように、電熱ヒータ式の炊飯器10(調理装置)において使用される。この炊飯器10は、本体10aと蓋体10bからなる。前記本体10aは、有底筒形状をなす胴体内部に、加熱手段である電熱ヒータ11、該電熱ヒータ11により加熱される加熱板12、冷却ファン13および制御手段であるマイコン14が配設されている。前記蓋体10bは、前記調理鍋1および本体10aの開口部を開放可能に閉塞するものである。
【0024】
次に、前記構成からなる調理鍋1を用いて前記炊飯器10により加熱調理を行なう場合について説明する。
【0025】
まず、使用者は、希望するカップ数の米と、その米を炊飯するのに要する分量の水を内鍋2内に収容する。この調理鍋1を、図3に示すように、炊飯器10内部の調理鍋1を収容する図示しない収容部にセットした後、希望する炊飯後のご飯の硬さや、炊き上がり時間等を設定し、炊飯を開始する。
【0026】
炊飯が開始されると、調理鍋1の熱導入部5は、電熱ヒータ11により加熱された加熱板12を介して間接的に加熱される。熱導入部5に加えられた熱はヒートパイプ4の下端に伝熱する。また、熱導入部5と外容器3との間には熱絶縁体6が設けられているので、熱導入部5に加えられた熱は外容器3には伝熱しない。
【0027】
これにより、前記ヒートパイプ4の下端が加熱され、前記ヒートパイプ4内部に封入されている作動液が蒸気となり、このとき潜熱(気化熱)として熱が取り込まれる。そして、この蒸気がヒートパイプ4の上端へ移動し、上端で冷却されると蒸気は液体となり、熱を放出する(凝縮潜熱による熱放出)。液体は、前記ウィックの毛細管構造を通って(もしくは重力によって)元の場所へ戻るので、連続的に効率よく熱を移動させる。その結果、内鍋2全体に渡って均一かつ迅速な加熱が行なわれる。また、内鍋2は断熱空間7により断熱されているので、内鍋2からの放熱および熱損失がない。
【0028】
また、加熱板12の寸法は、従来の調理鍋を使用する炊飯器のように、調理鍋底面と同じ寸法の加熱板を設ける必要がない。熱導入部5のみを加熱するだけでよいので、少なくとも熱導入部5と同寸法であれば良い。加熱板12を小型化することができるので、加熱応答性を向上することが可能となる。さらに、ヒートパイプ4により熱を伝達するので、迅速な加熱制御が行なえる。
【0029】
そして、前記炊飯完了後、ご飯を所定温度まで低下させて保温する場合、熱導入部5を、炊飯器の冷却ファン13やペルチェクーラ(不図示)などで冷却することにより、前記炊飯時とは逆向きに熱が移動し、内鍋2の温度を素早く低下することが可能である。このように、ご飯を素早く冷却するとご飯の保温状態が良くなる。
【0030】
前記実施形態の変形例として、前記断熱空間7を真空引きしてもよい。これにより、調理鍋1の断熱性能がより向上する。
【0031】
なお、前記実施形態の調理鍋1を電熱ヒータ式の炊飯器10に用いたが、IH式の炊飯器(不図示)に用いた場合、熱導入部5を強磁性材料から形成することが好ましい。この熱導入部5は、IH式の炊飯器の電磁誘導コイルに高周波電流を通電すると、生じる渦電流によって電磁誘導加熱され、前述したように、ヒートパイプ4の下端を加熱する。炊飯器の電磁誘導コイルは、熱導入部5に渦電流を生じさせるだけでよいので、少なくとも熱導入部5と同寸法であれば良い。これにより、電磁誘導コイルを小型化でき、炊飯時に電磁波の発生が低減される。
【0032】
また、前記実施形態の調理鍋1を図示しない深い調理鍋に適用してもよい。このとき、調理鍋の側面部にヒートパイプが設けられているので、鍋上部と鍋下部との温度ムラが解消される。
【0033】
また、前記実施形態の他の変形例として、図4に示すように、外容器3の底面に脚部3cを設け、調理鍋1を平面上、例えば、机の上面に置いたときに前記熱導入部5が机上面と接触しないようにすることが好ましい。また、この調理鍋をガスコンロなどにより加熱調理することも可能である。このとき、熱導入部5をガスコンロの炎で直接的に加熱することが好ましい。
【0034】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の調理鍋では、有底形状の内鍋の外面に、複数のヒートパイプを熱伝導可能に取り付け、ヒートパイプの下端に熱伝導性を有する熱導入部を熱伝導可能に取り付け、内鍋を外容器に収容し、外容器の内面と内鍋の外面との間に断熱空間を形成するように取り付けたので、熱導入部を小型の加熱板により加熱して、内鍋の内容物を素早く均一に加熱できる。また、熱導入部を冷却することにより、内鍋の内容物を素早く冷却することができる。また、内鍋の外側には断熱空間が形成されているので、保温性が向上する。
【0035】
特に、熱導入部の下部を、外容器の底面に形成された嵌合穴を介して外部に露出させたので、熱導入部を直接的に加熱または冷却することが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の調理鍋の側面図である。
【図2】 (a)は、図1の内鍋の側面図である。(b)は、(a)の底面図である。
【図3】 図1の調理鍋を電熱ヒータ式の炊飯器に用いた状態を示した概略図である。
【図4】 図1の調理鍋の変形例を示した側面図である。
【符号の説明】
1…調理鍋
2…内鍋
3…外容器
3b…嵌合穴
4…ヒートパイプ
5…熱導入部
6…熱絶縁体
7…断熱空間
Claims (3)
- 本体と、
該本体の内部空間に取出可能に収容される調理鍋と、
該調理鍋を加熱するための加熱手段とを備えた調理装置において、
前記調理鍋は、前記内鍋を外容器に収容し、該外容器の内面と前記内鍋の外面との間に断熱空間を形成するように取り付けられ、有底形状の内鍋の外面に、下端が前記内鍋の底面で集約するように配置され、上端が前記内鍋の側面外周に配置された複数のヒートパイプを前記内鍋に熱伝導可能に取り付け、前記複数のヒートパイプの下端に、熱伝導性を有する熱導入部を前記複数のヒートパイプに熱伝導可能に取り付けた構成とし、
前記加熱手段は、前記調理鍋の熱導入部を加熱する構成とし、
前記熱導入部を冷却するための冷却手段を備えたことを特徴とする調理装置。 - 前記加熱手段は、前記熱導入部と同寸法に構成したことを特徴とする請求項1に記載の調理装置。
- 調理鍋を加熱して収容物を加熱調理する調理装置の加熱制御方法において、
前記調理鍋は、前記内鍋を外容器に収容し、該外容器の内面と前記内鍋の外面との間に断熱空間を形成するように取り付けられ、本体の内部空間に取出可能に収容され、有底形状の内鍋の外面に、下端が前記内鍋の底面で集約するように配置され、上端が前記内鍋の側面外周に配置された複数のヒートパイプを前記内鍋に熱伝導可能に取り付け、前記複数のヒートパイプの下端に、熱伝導性を有する熱導入部を前記複数のヒートパイプに熱伝導可能に取り付けてなる構成とし、
加熱手段で前記熱導入部を加熱することにより調理を行い、
調理完了後、冷却手段で前記熱導入部を所定温度まで冷却して保温する調理装置の加熱制御方法。
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