JPH04259412A - 加熱調理器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、炊飯器などに用いら
れるヒートパイプ式の加熱調理器に関する。

【０００２】

【従来の技術】鍋や炊飯器の内釜などの加熱温度分布を
改善するため、いわゆるヒートパイプ式の加熱調理器が
各種提案されている。このヒートパイプ式の加熱調理器
の内釜は、密閉された二重壁構造をなし、外壁と内壁と
の間の密閉空間に温度差によって気体〜液体に相変化す
る水などの作動液が封入された構造となっている。調理
加熱時においては、電気ヒータ等の熱源から加えられる
熱で外壁底部の作動液を蒸発気化し、この蒸気を内壁面
で凝縮させ、内壁全体に熱を均一に伝達させ、加熱温度
の均一化を計り、加熱ムラのない炊飯が行なえるように
なっている。このようなヒートパイプ式加熱調理器の作
動液を加熱する方式は各種提案されている。これらの方
式は、ヒートパイプ方式でない、従来の炊飯器で採用さ
れている加熱方式と基本的には同じである。第１の従来
例としては、図４に示す様に例えば特公昭６３−３９２
４７号公報に示されている様なシーズヒータによる加熱
方式がある。図において、１はステンレス板等をプレス
成形した外壁、２は内壁であり、外壁１と内壁２とは上
端フランジ部３で気密溶接され、外壁１と内壁２との間
に真空排気された密閉空間が形成されている。４は外壁
１底面部の外周に下方に凸状に形成された液溜部、５は
この液溜部４に適量入れられた水等の作動液、６は上記
液溜部４の下方に、液溜部４の直径とほぼ同じ直径でサ
ークル状に成形された加熱用のシーズヒータである。

【０００３】従来の加熱調理器は上記の様に構成され、
内壁２の内側に入れられた米と水がシーズヒータ６によ
り加熱され炊飯される。シーズヒータ６は通電により赤
熱し、放射熱により外壁１の底面を加熱し、また周囲の
空気を加熱し対流によっても外壁１の全体を加熱する。 外壁１の液溜部４にある作動液５は、外壁１から熱を受
け沸騰蒸発し気化する。この蒸気はより圧力の低い、つ
まり温度の低い内壁２に音速で移動し、ここで凝縮液化
して凝縮潜熱を内壁２に与える。作動液５の凝縮はより
温度の低い部分で多量に起こるため、結果的に内壁２の
温度は均一になり、内壁２の内側に入れられた飯の温度
も均一になる。内壁２で凝縮した作動液５は重力により
落下し、再び液溜部４に戻りこのサイクルが繰り返され
る。

【０００４】第２の従来例としては例えば特開昭６３−
１５００１８号公報に示された熱板ヒータによる加熱方
式がある。この方式では外壁１の底面全体に密着する熱
板を、アルミニウム鋳物の削り加工により成形し、この
熱板の中にシーズヒータ６を埋め込んだものである。シ
ーズヒータ６はまず熱板を加熱し、この熱板から主とし
て伝導により熱が外壁１の底面に伝達される。

【０００５】第３の従来例としては例えば特開平１−２
３２６８７号公報に示された電磁誘導により直接外壁１
を加熱する加熱方式がある。この方式では、外壁１の下
方にほぼ密着させて誘導コイルを配設し、このコイルに
通電する事により磁性体で構成された外壁１内に２次電
流が発生し、抵抗発熱し作動液を加熱する。

【０００６】第４の従来例としては例えば実開昭６０−
１８２９２６号公報に示された加熱方式で、この方式に
よれば外壁１の底面中央部を液溜部４に形成し、この液
溜部４に密着してヒータを配設し作動液５を加熱する。

【０００７】第５の従来例としては例えば特開平１−９
７４１４号公報に示された、フラットヒータにより加熱
する加熱方式である。この方式ではマイカヒータの様に
薄いヒータを外壁１の底面に密着させ作動液５を加熱す
る。

【０００８】第６の従来例としては従えば特開昭６３−
１１７７１９号公報に示されたシーズヒータ６で作動液
５を直接加熱する加熱方式である。この方式では、シー
ズヒータ６を外壁１の底面中央部に設けた液溜部４の作
動液５中に浸漬配設し、作動液５を加熱する。なお、こ
の従来例では、外壁と内壁で構成されたヒートパイプ釜
の内側に、もう１つ内釜を設け、この中に被調理品を入
れるようになっている。

【０００９】第７の従来例としては例えば実開昭５５−
１１５６２１号公報に示されたガス火による加熱方式で
ある。この方式によれば液溜部４の外壁１下面をガス火
で直接加熱する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の加
熱調理器では数々の問題点があった。まずシーズヒータ
を用いた加熱方式による第１の従来例ではシーズヒータ
６の構成が単純で、外壁１の底面形状も単純ではあるが
、シーズヒータ６からの熱が外壁１の内側へ入りずらく
加熱効率が低いものであった。ヒートパイプにおいては
、加熱源からの熱エネルギーは作動液５が存在する蒸発
部からしか有効に入っていかず、作動液５が存在しない
、いわゆるドライアウトしている外壁１面は高温に加熱
されるだけで作動液５を蒸発させる作用はない。シーズ
ヒータ６からの放射熱は外壁１の底面を広く加熱し、ま
た対流による熱伝達は外壁１の側面を含めた全面から行
なわれる。しかし作動液５が存在する有効な伝熱面は外
壁１の一部分しかないため、伝熱が良好に行なわれず、
シーズヒータ６の周囲空気温度が異状に高まり電気入力
の内の多くが炊飯器の外部へ放熱してしまう。蒸発部の
面積を拡大する手段として外壁１の内面に毛管現象を利
用したウイックを取付ける方法も、ウイックの液輸送能
力の限界などから小幅な加熱効率向上にしかつながらな
い。

【００１１】熱板ヒータを用いた加熱方式による第２の
従来例でも、熱板が外壁１の底面を広く均一に加熱する
ものの、シーズヒータによる時と同じ様に、作動液５の
溜っている液溜部４しか有効な伝熱面にならず加熱効率
が低いものであった。

【００１２】電磁誘導加熱方式による第３の従来例でも
、第１と第２の従来例と同様、液溜部４部分しか有効な
伝熱面にならず、低い加熱効率であった。なを外壁１の
底面は、作動液５の動作温度によって大きく変化する内
圧に耐えるため、あまりフラットにする事はできず、通
常は容器をテーブル等へ置いた時の安定性を考慮して中
央部が上に凸の形状に成形する。この様な形状において
外壁１の底面全体を液溜部４とするには多量の作動液５
が必要で、重くなり実用的でない。したがって通常は、
液溜部４を外壁１の底面外周部にドーナツ状に設けてい
る。なお、電磁誘導加熱による方式では、制御回路の価
格が、電気ヒータによる方式に比べ大幅に高くなる。

【００１３】外壁１の底面中央に液溜部４を設けた第４
の従来例では、外壁１の内圧変化に対する強度が弱く、
また熱板式ヒータから液溜部４への伝熱も必ずしも良好
でない。

【００１４】フラットヒータを用いた第５の従来例では
、フラットヒータの外壁１と接する面と反対側の表面は
、直接的な伝熱に寄与せず、ヒータ下部の空気を加熱す
るだけである。なおフラットヒータ下面に高い断熱性能
を有する断熱材を取り付けるとヒータ周囲の空気の加熱
が少なくなり加熱効率は向上するが、フラットヒータか
ら外壁１への伝熱は、いぜんとしてヒータ全表面積の１
／２のままであるので、ヒータから外壁１への伝熱量が
増えるに従い両者の温度差は大きくなり、ヒータの線温
が高くなり、ヒータの寿命が短くなる。

【００１５】シーズヒータを作動液５の中に直接配置す
る加熱方式の第６の従来例では、シーズヒータ６から作
動液５への伝熱は、作動液５の沸騰熱伝達となり、ヒー
タからの熱はほとんど作動液５に伝達され高い加熱効率
が実現できる。しかし、シーズヒータ６をヒートパイプ
の密閉空間内に入れる加工技術上の問題と、シーズヒー
タ６への給電の信頼性（リード線取付方法、接触抵抗、
漏電など）の問題点があった。

【００１６】ガス火の加熱による第７の従来例では、電
気的に比べ、ガス管の接続が必要な点や燃焼ガスの排気
など、ガス器具特有の問題点があった。

【００１７】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたものであり、ヒータから作動液への伝熱が効
率よく行なわれる加熱調理器を得ることを目的としてい
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る加熱調理
器においては、外壁と内壁とで密閉空間を形成し、この
密閉空間に作動液を封入してヒートパイプとなし、外壁
の底面の一部を下方に凸状に形成して液溜部を構成し、
この液溜部の一部を上方に凸状に形成してヒータ嵌合部
とし、このヒータ嵌合部にヒータを着脱自在に密着して
埋め込んだものである。

【００１９】なお、ヒータ嵌合部の深さをヒータの厚み
前後の深さに形成する。

【００２０】さらに、ヒータ嵌合部の作動液側の表面に
ウイックを取付ける。

【００２１】

【作用】上記の様に構成された加熱調理器のヒータに通
電を行なうと、高温になったヒータ表面からヒータ嵌合
部に対して主として伝導と放射により熱が伝達される。 この時ヒータ嵌合部はヒータの両側面と上面を囲むよう
に構成されているためヒータからの熱エネルギーのほと
んどがヒータ嵌合部をへて作動液の蒸発に利用される。

【００２２】また、ウイックは少量の作動液でヒータ嵌
合部表面を良く濡らす作用をする。

【００２３】

【実施例】実施例１． 図１はこの発明の一実施例を示す断面図であり、２と３
は上記従来例と全く同一のものである。１は外壁で、そ
の底面の外周近くにドーナツ状に設けられた液溜部４の
中央部に、同心円状に上方に凸のＵの字形のヒータ嵌合
部７を形成してある。このヒータ嵌合部７の溝の幅と深
さはほぼシーズヒータ６の直径に等しく、ヒータ嵌合部
７とシーズヒータ６の上半分は密着している。ヒータ嵌
合部７を中央にもつ液溜部４には作動液５が封入されて
いる。その液量はヒートパイプ動作時に作動液５の一部
が内壁２の凝縮面に薄い液膜として存在している時に、
蒸発部としての液溜部４の水位がヒータ嵌合部７の頭を
わずか越す量に調整されている。

【００２４】図２は加熱用のヒータとしてのシーズヒー
タ６の平面図で、上記ヒータ嵌合部７と同一の直径でサ
ークル状に成形されている。８はヒータ両端の下方へ折
り曲げられた一対のヒータ端部、９はヒータの中央部に
ヒータの直径を少し絞る形で形成されたバンド部である
。図示していないが、シーズヒータ６は、上記バンド部
９とヒータ端部８で炊飯器の外釜（反射板）の底に隙間
を設けて固定されている。外壁１と内壁２とで構成され
た内釜は、シーズヒータ６に対して着脱可能で、また回
転させる事もできる。

【００２５】前記のように構成された加熱調理器におい
ては、シーズヒータ６に通電が開始されると図示してい
ないヒータ中心部のニクロム線が抵抗発熱し、電気絶縁
層を介して金属被覆のヒータ表面の温度を高温にする。 シーズヒータ６の円形断面の上側半分の表面は、ヒータ
嵌合部７と密着接触しているため、主として伝導熱伝達
により熱エネルギーがヒータ嵌合部７に伝えられ液溜部
４の作動液５の温度を上昇させ、沸騰蒸発させる。また
、シーズヒータ６の下側半分の表面は、ヒータ嵌合部７
とは接触していないが、両者間の距離が小さくさらにシ
ーズヒータ６とヒータ嵌合部７間の形態係数も大きいた
め、主として放射により効率よく熱伝達が行なわれる。 なお、シーズヒータ６はヒータ下方の空気も若干加熱し
温度を上昇させるが、シーズヒータ６からヒータ嵌合部
７への熱伝達が良好なため、シーズヒータ６の表面温度
が従来例１の様な高温にならず、したがって対流により
空気を加熱する割合は少ない。ヒータ嵌合部７からの伝
熱により沸騰蒸発した液溜部４の作動液５は内壁２の底
面および側面で凝縮液化し、次いで重力により滴下して
再び液溜部４に戻りこの循環を繰り返す。なお実験によ
れば、ヒータ嵌合部７の深さをシーズヒータ６の厚さ（
直径）より浅くすると急激に加熱効率は低下していくと
いう結果が得られている。

【００２６】実施例２． 上記実施例１ではヒータ嵌合部７の深さを、シーズヒー
タ６のほぼ直径相当としていたが、この深さは深いほど
シーズヒータ６とヒータ嵌合部７との放射熱伝達の際の
形態係数が１に近づき加熱効率は実施例１に比べわずか
向上する。しかしプレス成形による絞り加工が困難にな
るため、この深さにもおのずと限度がある。なお液溜部
４の幅を変えず、深さのみを深くすると、作動液５の封
入量が増え、重量とコスト面で好ましくないので、やは
り限度がある。

【００２７】実施例３． さて上記実施例１では液溜部４を外壁１の底面外周部に
設けていたが、これはシーズヒータ６の長さを、なるべ
く長くとり表面積を増し、発熱密度を上げないためであ
るが、高い発熱密度に耐えられるヒータであるならば、
液溜部４を外壁１の底面の中央寄りに設け、シーズヒー
タ６のサークルの径を小さくする事も可能である。

【００２８】実施例４． また上記実施例１では、シーズヒータ６をシングルのサ
ークルで、断面形状を円形としていたが、これは必要に
応じてヒータ嵌合部７を円心円状に複数設け、複数本の
シーズヒータ６で加熱する様にしても良いし、またヒー
タの断面も必ずしも円形とは限らず、ヒータ嵌合部７と
形状を合せれば異形の断面であっても良い。

【００２９】実施例５． さらに上記実施例１〜４では、シーズヒータ６の下方を
空間としていたが、清掃性などが問題なければ、ヒータ
の下方または下面に反射板または断熱材を設けても良い
。この様にする事で、加熱効率を一層向上させる事がで
きる。

【００３０】実施例６． また上記いずれの実施例もヒータをシーズヒータとして
いたが、ヒータ嵌合部７との接触の関係が同じであるな
らば、シーズヒータと同等の他の形式のヒータであって
もよい。

【００３１】実施例７． 図３は液溜部４部分の他の実施態様を示すもので、液溜
部４の中央部のヒータ嵌合部７に金網または焼結金属な
どからなるウイック１０を被せたものである。ウイック
１０の毛管作用により作動液５を吸い上げヒータ嵌合部
７の表面を濡らすため、作動液５の液面を下げる事がで
き液の封入量が減り、重量が軽くなる。また作動液５の
コストも安くなり、さらに熱容量も小さくなるため加熱
初期の立上がりのスピードも若干早くなる。

【００３２】ところで上記説明では、この発明を炊飯器
の内釜として利用する場合について述べたが、その他の
調理用等の加熱容器にも利用できることは言うまでもな
い。

【００３３】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００３４】ヒータを液溜部に設けた逆Ｕの字状のヒー
タ嵌合部に着脱自在に嵌め込むことにより、ヒータから
液溜部への熱伝達が高い効率で行なえる。

【００３５】また、ヒータ嵌合部の深さをヒータの厚さ
前後とすることで、ヒータと嵌合部の形態係数が大きく
とれ、伝導と放射による熱伝達が良好に行なえ、ヒータ
嵌合部の成形加工も容易である。

【００３６】さらにヒータ嵌合部にウイックを取り付け
る事により作動液の液量を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】この発明の実施例１のシーズヒータの平面図で
ある。

【図３】この発明の実施例７を示す液溜部の断面図であ
る。

【図４】従来の加熱調理器を示す断面図である。

【符号の説明】

１　　　　外壁 ２　　　　内壁 ４　　　　液溜部 ５　　　　作動液 ６　　　　ヒータ ７　　　　ヒータ嵌合部 １０　　ウイック

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　外壁と内壁との間に密閉空間が形成さ
   れてこの密閉空間内に受放熱に伴ない相変化する作動液
   が封入されてなるヒートパイプにより内壁の内側に入れ
   られる被調理品を調理する加熱調理器において、外壁の
   底面の一部を下方に凸状に形成してなる液溜部、この液
   溜部の一部を上方に凸状に形成してなるヒータ嵌合部、
   このヒータ嵌合部にほぼ密着して着脱自在に埋め込み配
   置されたヒータを備えたことを特徴とする加熱調理器。
2. 【請求項２】　　ヒータ嵌合部の深さを、ヒータの厚み
   前後の深さに形成したことを特徴とする請求項第１項記
   載の加熱調理器。
3. 【請求項３】　　ヒータ嵌合部の作動液側の表面にウイ
   ックを取り付けたことを特徴とする請求項第１項記載の
   加熱調理器。