JP7043102B1 - 加熱調理器 - Google Patents
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Abstract
Description
一方で、核家族化や少子化、さらにはワンルームマンションやコンビニエンスストアの増加が示すように、より少人数用で簡便で時短の調理を求めるニーズもより高まっている。
しかもそれ以前にそれらすべての伝熱モードでの伝熱は加熱対象物の底面が最大で、加熱対象物の上面では小さいため、鉛直方向では底部が、水平方向では中央が焦げやすいという問題があった。結果として加熱対象物をひっくり返すなどの手間や、その際に容器と加熱対象物の温度低下による熱的なロスもあり、強い火力と、焼きあがるまで多くの時間が必要であった。
この方法によると、加熱対象物は前記中敷きの上にセットされ、熱源の高温の気流が直接加熱対象物に当たるため熱効率はよく、少ない火力で加熱対象物を調理可能であるが、根本的にこの方法における熱流は上昇する一方向気流のみであるため図2に示すように気流が当たる底部側の伝熱は大きくなるが、上部では渦流が発生するため伝熱は小さくなり、加熱対象物の底面側の伝熱が相対的に大きく、焦げやすい点は変わりない。事実、結果として加熱対象物を途中でひっくり返すことは一般的に大多数の製品取扱説明書に明記されており、宣伝的な資料では前面に出てこないがほぼ必須の手間であった。
この方法では玉砂利自体が熱抵抗となるため加熱対象物への伝熱面においては鍋底面より確実に温度が低下するなど熱的なロスが増加するというデメリットはあるが、水平方向の熱分布を若干均一化できることと、石の熱放射率は金属よりは高いなどの多少のメリットは考えられるものの、やはり加熱対象物の底面側の伝熱が高い問題は解消できていない。ちなみに、フタを開けずに加熱対象物を反転させる機構も容易に想起されるが、実際の食材は多様な大きさと多様な形であり、それらを確実に反転させるには、装置が複雑化したり大型化し、部品点数が増えるのみでなく、反転し忘れというエラーモードが発生する。もちろん反転の自動化は可能だが、使用頻度はそれほど高くなく、安価で簡便であるべき家庭用調理器の域を外れてしまい好ましくない
または活性酵素の活動温度の下限は65℃、上限は95℃とされる(特許文献4段落番号0027)。
このような条件にて近年はやりの甘みの強いねっとりした焼き芋が製造販売されているものと思料される。
その理由は、例えば一方向からの加熱の場合、加熱対象物全体に熱が伝わるためには直径分の伝熱距離を熱が伝わらなければならないのに対し、対抗する2方向からの加熱では半径分の伝熱距離でよいので、単純には半分の時間で加熱を完了できることになる。
このことは、加熱対象物をひっくり返せば一見可能であるが、単純には片面ずつで合計2倍の焼き時間が必要であり、短時間で加熱するという目的を満足しない
さらに、急速高温加熱の条件下では、フタを開けたり加熱対象物を一旦加熱減から遠ざけたりするなど、ひっくり返すことによる熱のリークの影響は相対的に大きく、加熱対象物の急速な温度上昇がいったん下降に転じたのちに再上昇することとなるため時間的なロスにつながり、加えて簡便にという本発明の目的にも反する
また、本発明によれば、底部に複数の穴を有する鍋と、前記鍋の底部に加熱対象物を載置するための支持部材を備え、さらに、耐熱性を有する遮熱板および耐熱性を有する水平流誘導板を備え、前記遮熱板は前記加熱対象物の下方に配し、前記水平流誘導板は前記加熱対象物の上方に配してなることを特徴とする加熱調理器が得られる。
図1は本発明の調理器具の一例で、鍋10の取手13を含む断面図である。
前記上昇する熱流が穴12の通過時に乱れ、通過後に交じり合い熱分布が水平方向に均一になる効果を得るため、穴12は直径15mmの円相当以下であることが好ましい。なお、直径1mmの円相当以下では穴12の空気抵抗が大きくなり通過流入する熱流が減少する。また、基本的には、穴12が多いほど熱流の通過量は増えるため、穴12の数は多い方が好ましい。
なお、熱流の発生源としては、ガス火が好ましいが、例えば、たき火等の同等の熱量を発生させるものであればいずれでも良い。
しかし、本発明においては、図3に示すような遮熱板30を加熱対象物50の底部に配することで、気流の衝突を緩和しつつ接触伝熱の熱抵抗でもあるため加熱対象物50の底部が急激に加熱されることはなく、焦げも発生しにくい。
省エネの観点で述べると、熱流は加熱対象物50以外の物体との接触や希釈による温度低下が小さく、より高温のまま効率よく加熱対象物50を加熱することができるため、少ない熱量で調理が可能となる。
なお、本発明は、遮熱板30または有底円筒40の少なくともいずれかを配することで、従来の課題を解決することができるが、両方を備える構成とすることがより好ましい。
鍋10の底部11の上方20mmの位置に加熱対象物50をセットするための支持部材21として目開き12mmの金網がある。
ここで前記鍋10の底部11と加熱対象物50の間隔が5mm以下だと、熱流はガスの円環状の火口の直上でだけ強く加熱対象物50に当たりやすいため局部的に焦げやすくなるが、間隔が5mm以上あれば熱流は底部11の穴12を通過する前の水平成分と通過による渦流により、穴12を通過後に水平方向に広がれるため、熱の分布はより均一化される。
また、50mm以上では他の空隙から流入する空気による希釈と、周囲の構造物との接触による冷却のため熱流の温度が低下することと、大型化を招くため好ましくない。
荷重計71の上面である荷重面には、該荷重面と垂直になるようにつま楊枝72をとがり部を上にして固定してある。さらに中央に穴の開いた板状の水平ストッパー73が支柱74の上に水平に固定されている。前記水平ストッパー73の中央の穴を通ってつま楊枝72は上に向けて水平ストッパー73の上面よりも突き出しており、その突き出し量は12mmである
測定位置は、加熱対象物50を垂直断面でカットしその断面における底部をゼロとした直径上を、加熱対象物50の最上部に向けて測定を行った。前記底部とは、加熱対象物50を加熱調理した際の上下方向の下部を指し、支持部材21または遮熱板30に対面していた側でもある。
実施例1,2,3はいずれもジャガイモの断面の全箇所で楊枝さし荷重FY値は低い値を示し、十分に加熱され火が通った目安である2.5Nを下回った。しかし、比較例1はジャガイモの垂直断面に於いて加熱源に近い底部のFY値は実施例と同様に低いが、上部は未加熱品に近く10Nを超える箇所もあり伝熱が不十分であったことが明確である。
つまり、実施例1~3ではいずれも断面のFY値が低く全体が十分に加熱されているということは、ジャガイモの表面の上下または左右から平均的に熱が伝わりやすかったことと、ジャガイモの上部で発生する渦流による伝熱の低下が起きにくかった結果と考えられ、半径距離分の伝熱時間で中心部まで伝熱される作用により短時間で、弱火程度の火力にて調理が完了できたことを示している。
×印は焦げを表し、×印が密な箇所ほど焦げが強いことを示す。比較例1では底面に網が食い込むほど強く焼けた焦げが見られるが、上面は色の変化もなく皮にしわの発生も見られないことからほぼ生の状態に近く、底部側だけが強く加熱されたことを表している。
一方、実施例3のジャガイモの外観は全体的に適度に焦げ、皮のしわも全体的に発生しており、それは全体がより均一に加熱された結果であり、ひっくり返さなくても、簡便にセットするのみで焼きムラの少ない調理が可能であったことがわかる。
加熱対象物50の上面と水平流誘導板41の距離Hを実施例4では0mm、実施例5では25mm、実施例6では50mm、比較例2では75mm、比較例3では100mmとして他は実施例3と同条件で調理した。加熱対象物50と火力は実施例3と同じく、直径約5cmのジャガイモを用い、カセットコンロの弱火にて15分加熱した。
実施例4、実施例5、実施例6ではいずれも全測定点でFY値は低く略均等に加熱されたものとみなすことができる。しかし、比較例2と比較例3はジャガイモの垂直断面の上部にFY値がやや高い部分が残り上部の伝熱が弱かったと考えられる。
この原因は、水平流誘導板41がH=0~50mm間に於いては、ジャガイモの上部の渦流の発生を阻害するかのようにジャガイモの上部に水平方向の熱流を誘導し、上部での伝熱を高めているのに対し、Hが50mmを超えるとジャガイモの周囲では水平よりも垂直方向の気流の要素が大きくなるため、渦流が発生しやすくなり、上部の伝熱が悪化したためと考えられる。
実施例3と同様の構成で、加熱対象物50の上面と水平流誘導板41の距離Hを10mmとし、火力は弱火で30分加熱を行なったものを実施例7とした。比較例4として実施例7と同様の構成で火力は最小にて90分の加熱を行なった。
加熱対象物50は紅あずま種のサツマイモとし、直径は約50mm長さ約260mmのものを長手方向に1/2にカットし、それぞれを実施例7と比較例4に用いた。
また、前記サツマイモの中心部に接触式の温度計を差し、加熱中の温度変化を測定した。
その結果を図9に示す。
一方、比較例4では周囲温度、内部温度ともに徐々に昇温し酵素の活性作用があるとされる65℃から90℃である時間が長く保たれた。調理後のFY値はいずれの断面も1~2Nと十分に低く、火が通った状態であった。
つまり、程よく焼けた部分だけが皮を剥がしやすいことを踏まえ、実施例7と同条件で焼いたサツマイモを長手方向から2か所切り出し、その皮を剥がした状態を参考として図12に示す。
その結果を見ると、長手方向(a)(b)によらず、および、全周きれいにサツマイモの皮81が剥がれており、サツマイモの実82全体がより均一に加熱されたことを示している。
また、その際に飛散しがちな肉汁や脂分などは遮熱板30上と有底円筒40内に付着範囲が限定されるため、細かな形状で掃除しにくく、かつ肉汁や脂分などが焼き付くと極めて掃除しにくい網などの支持部材21やガスコンロの火口や五徳まわりはもちろん、鍋10の内面や調理テーブルまわりは汚れないため、掃除の手間を大幅に低減することができる。
さらに遮熱板30と有底円筒40は、1000℃を超えるガスの炎に直接触れないことと、強度的には穏やかな気流程度に耐えればよいため、アルミの薄板など強度と耐熱性は低いが、安価で使い捨ても可能な素材にて単独で構成したり、またはより薄いアルミ箔を遮熱板30および有底円筒40の表面に配して使用することで、遮熱板30と有底円筒40自体の掃除も大幅に低減できる。
以上、本発明を実施例を用いて詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
11 底部
12 穴
13 取っ手
21 支持部材
22 穴
30 遮熱板
40 有底円筒
41 水平流誘導板
42 穴
50 加熱対象物
71 デジタル秤
72 つま楊枝
73 水平ストッパー
74 支柱
81 サツマイモの皮
82 サツマイモの実
e 渦流
H 食材上部と水平流誘導板の距離
A1、B1、C1、D1、E1、F1 従来例における熱流の経路
C2、D2 本発明の遮熱板における熱流の経路
D3、E3、F3 本発明の水平流誘導板における熱流の経路
Claims (5)
- 底部に複数の穴を有する鍋と、前記鍋の底部に加熱対象物を載置するための支持部材を備え、さらに、耐熱性を有する遮熱板および耐熱性を有する水平流誘導板を備え、前記遮熱板は前記加熱対象物の下方に配し、前記水平流誘導板は前記加熱対象物の上方に配してなることを特徴とする加熱調理器。
- 前記支持部材は、鉛直方向に貫通する複数の穴を有するとともに、前記鍋の内底面から5mm以上50mm以下離れた位置に配してなることを特徴とする請求項1に記載の加熱調理器。
- 前記鍋の底部の複数の穴は、各々の穴の直径が1mm以上から15mm以下の円相当の断面積を有することを特徴とする請求項1ないし請求項2のいずれかに記載の加熱調理器。
- 前記遮熱板は、内部に気泡を有するセラミック系の焼物または、複数の金属板の少なくとも一部が密着していない複数層構造を有するものであることを特徴とする、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の加熱調理器。
- 前記水平流誘導板は、前記鍋の内径より小さく、前記鍋の内径の80%より大きい外径をもつ有底円筒の底部を成し、前記加熱対象物を覆うように、前記底部を上にして前記支持部材上に配することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の加熱調理器。
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