(57)【要約】【課題】加熱の際に熱が伝わりやすく、保温の際に熱が伝わりにくい熱伝導率可変鍋を提供する。【解決手段】熱伝導率可変鍋１は、被加熱物が入れられる上方に開口した容器型の内殻２と、内殻２の外面と所定の間隔を開けて内殻２の外側に配置され外部から加熱される外殻３と、内殻２と外殻３とを接合することにより内殻２と外殻３とにより形成された閉空間４と、閉空間４に接続され閉空間４内の圧力が所定圧力を超えた場合に閉空間４と外部空間とを連通させる圧力逃がし弁５と、閉空間４内の圧力を変化させる機構としての閉空間４内部の外殻３付近に設置された銅でイオン交換されたＺＳＭ−５からなる気体吸着材６と、外殻３に接合された取っ手７と、内殻２と外殻３の上部には内殻２の開口部を閉じる蓋材８とを有する。気体吸着材６は、吸着している空気を８０℃以上で脱離する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物が入れられる上方に開口した容器型の内殻と前記内殻の外面と所定の間隔を開けて前記内殻の外側に配置され外部から加熱される外殻を接合することにより前記内殻と前記外殻とにより形成された閉空間と、前記閉空間に接続された圧力逃がし弁と、前記閉空間内の圧力を変化させる機構とを有する熱伝導率可変鍋。
【請求項２】
外殻に、取っ手が接合されている請求項１に記載の熱伝導率可変鍋。
【請求項３】
少なくとも一部が断熱性素材からなる蓋を有する請求項１または２に記載の熱伝導率可変鍋。
【請求項４】
閉空間内の圧力を変化させる機構が、気体吸着材の吸脱着を利用したものである請求項１から３のいずれか一項に記載の熱伝導率可変鍋。
【請求項５】
気体吸着材が、８０℃以下で気体を吸着し、８０℃以上で脱離する請求項４に記載の熱伝導率可変鍋。
【請求項６】
気体吸着材が、銅でイオン交換されたＺＳＭ−５である請求項４または５に記載の熱伝導率可変鍋。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱伝導率を変化させることができる熱伝導率可変鍋に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、加熱調理を行う際、加熱を行い続けることにより、多大なエネルギーが必要であるという課題があった。このような問題を解決するため、加熱して調理に適した温度まで上昇した内部容器を、断熱性外容器と断熱性蓋部材内に保存して、加熱を行うこと無しに一定の温度を保とうとする調理器具が考案されている。また、内部容器を保温する際も、取っ手は外部容器の外容器の外にあるため加熱されないため、取っ手を持って持ち運びすることができた（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−１５４７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の構成では、内鍋を加熱後断熱性外容器内に移動させる必要があり、手間を要した。
【０００４】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、加熱後に断熱性外容器内へ移動させることなく保温することを可能とした鍋を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、被加熱物が入れられる上方に開口した容器型の内殻と前記内殻の外面と所定の間隔を開けて前記内殻の外側に配置され外部から加熱される外殻を接合することにより前記内殻と前記外殻とにより形成された閉空間と、前記閉空間に接続された圧力逃がし弁と、前記閉空間内の圧力を変化させる機構とにより、熱伝導率を変えられる熱伝導率可変鍋を構成したのである。
【０００６】
これにより、前記閉空間内の圧力が高いときは熱伝導率が大きくなり、前記閉空間内の圧力が低いときは熱伝導率が小さくなる。容器内部を加熱するときは、熱伝導率を大きくし、容器内部を保温するときは熱伝導率を小さくすることにより、断熱容器内へ移動することなく保温することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の熱伝導率可変鍋の発明は、被加熱物が入れられる上方に開口した容器型の内殻と前記内殻の外面と所定の間隔を開けて前記内殻の外側に配置され外部から加熱される外殻を接合することにより前記内殻と前記外殻とにより形成された閉空間と、前記閉空間に接続された圧力逃がし弁と、前記閉空間内の圧力を変化させる機構を有するのである。
【０００８】
一般に、閉空間内の熱伝導率は、固体によるものと、気体によるものと、輻射によるものと対流によるものの和からなる。閉空間内に固体が無い場合、その内部の熱伝導率は、気体によるものと、輻射によるものと、対流によるものになる。
【０００９】
熱伝導率可変鍋内部を外部から加熱する際は、まず外殻を加熱する。この際、閉空間内の圧力が高くなるように制御することにより、熱せられた外殻に接している気体は熱せられ、内壁に熱を伝える。また、熱せられた外壁から発せられる輻射熱により内壁が熱せられる。
【００１０】
熱伝導率可変鍋内部を保温する際は、閉空間内の圧力が低くなるように制御することにより、閉空間内において、気体による熱伝導率の寄与度が小さくなる。更に、一般に調理に用いる温度である１００℃においては、輻射の寄与度は小さくなる。
【００１１】
本構成により、調理初期の加熱時には、閉空間内の圧力を高め、加熱源から外殻を通じて内殻への熱伝導を増大し、調理中盤には加熱を停止し、閉空間内の圧力を低下させることで内殻から外殻への熱伝導を低減することが可能となり、その結果、鍋の移動をする手間のない、加熱時間を短縮した保温調理が可能となる。
【００１２】
さらに、何らかの原因で閉空間内に気体が侵入した状態で加熱を行うと、気体が膨張するが、このような場合であっても圧力逃がし弁により気体が外部に排出され、圧力の上昇を抑え、熱伝導率可変鍋の破裂を防ぎ、安全に用いることができる。
【００１３】
ここで、閉空間とは、球殻の内部のように一定の形状を有する物体を通過せずには他の空間とつながることがない空間である。
【００１４】
内殻とは、熱伝導率可変鍋において調理の対象と接する壁面である。
【００１５】
外殻とは、加熱を行う面であり、耐熱性に優れた材質を用いる必要がある。耐熱性に優れた材質としては、ステンレスなどの金属、陶器などがあるがこれらに限定するものではない。
【００１６】
閉空間内の圧力を変化させる機構とは、閉空間内に存在する空気の量を調整することにより、圧力を変化させるものである。
【００１７】
請求項２に記載の熱伝導率可変鍋の発明は、請求項１に記載の発明において、外殻に、取っ手が接合されているものである。
【００１８】
本発明によると、短時間の加熱後は保温調理にて調理が進行するため、ガスレンジなど加熱源からの移動も可能であるが、外殻が加熱のために高熱になっている場合でも、取っ手を持つことで加熱源からの移動が可能である。そのため、取っ手は外殻からの熱を伝えにくい構造、材質を選択することが望ましい。
【００１９】
請求項３に記載の熱伝導率可変鍋の発明は、請求項１または２に記載の発明において、少なくとも一部が断熱性素材からなる蓋を有するものである。
【００２０】
通常、蓋部は鍋の上部に設置され、加熱は鍋の下方から行う。従って、蓋材は加熱時に断熱特性が高くても、加熱を妨げることがない。また加熱終了後は鍋の上方からは熱が放出されるが、断熱性素材からなる蓋により熱の放出を抑えることができる。
【００２１】
ここで、断熱性素材とは、ウレタン、発泡スチロール等熱伝導率が小さいものであり、１０Ｗ／ｍＫのものであり、望ましくは１Ｗ／ｍＫのものである。
【００２２】
請求項４に記載の熱伝導率可変鍋の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、閉空間内の圧力を変化させる機構が、気体吸着材の吸脱着を利用したものである
気体吸着材の吸脱着を用いることにより、ポンプなどの機械装置を用いる必要がないため、調理を行う際の騒音の発生を防ぎ、静粛性に優れた熱伝導率可変鍋を得る事ができる。
【００２３】
さらに、ポンプを用いる場合に比較して鍋全体を小型化することができる。
【００２４】
請求項５に記載の熱伝導率可変鍋の発明は、請求項４に記載の発明において、気体吸着材が、低温で気体を吸着し、８０℃以上で脱離するものである。
【００２５】
熱伝導率可変鍋の内部を加熱するため、外殻を加熱すると、外殻と気体吸着材を接触させておくことにより、外殻の熱が気体吸着材に伝わるため、気体吸着材の温度も上昇する。本構成によると、加熱により自動的に気体吸着材から気体が発生し、発生した気体により、閉空間内部における熱伝導率が大きくなる効果が得られる。更に、温度が上昇した外殻より内殻へ輻射により熱が伝わる。このような過程により、外殻を加熱することにより熱伝導率可変鍋の内部を加熱することができる。
【００２６】
一方、外殻の加熱を停止すると、外殻の温度が低下することにより、気体吸着材の温度が低下し、それに伴い気体吸着材は閉空間内の気体を自動的に吸着することにより、閉空間内の圧力が低下して、閉空間内の気体による熱伝導率が低下する。一般に、容器内部と内殻の温度は加熱されている状態であっても、輻射の発生は外殻の加熱時より小さくなる。以上の過程により、加熱停止後は内殻から外殻へ伝わる熱が少なくなり、保温可能となる。
【００２７】
以上の様に、加熱を行う際と加熱を停止する際の特別な操作をすることなく、熱伝導および保温が可能となる。
【００２８】
請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の発明において、気体吸着材が、銅でイオン交換されたＺＳＭ−５であるものである。
【００２９】
銅でイオン交換されたＺＳＭ−５は、吸着している空気を８０℃以上で脱離する。このため、外殻を加熱することにより、容易に空気を脱離し、外殻と内殻の間の熱伝導率が大きくなり、調理容器内部が加熱される。
【００３０】
熱伝導率可変鍋内部は１００℃程度まで加熱されるが、加熱停止後の外殻は室温近くにまで温度が低下する。このため、気体吸着材は閉空間内の気体を吸着することにより、閉空間内圧力が低下して、閉空間内の気体による熱伝導率が低下する。
【００３１】
以上の様に、銅でイオン交換されたＺＳＭ−５を用いることにより、加熱時の熱伝導性と保温時の断熱性を満足することができる。
【００３２】
以下、本発明の熱伝導率可変鍋の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００３３】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における熱伝導率可変鍋の断面図である。図１に示すように、熱伝導率可変鍋１は、被加熱物が入れられる上方に開口した容器型の内殻２と、内殻２より一回り大きく内殻２の外面と所定の間隔を開けて内殻２の外側に配置され外部から加熱される外殻３と、内殻２と外殻３とを接合することにより内殻２と外殻３とにより形成された閉空間４と、閉空間４に接続され閉空間４内の圧力が所定圧力を超えた場合に閉空間４と外部空間とを連通させる圧力逃がし弁５と、閉空間４内の圧力を変化させる機構としての閉空間４内部の外殻３付近に設置された銅でイオン交換されたＺＳＭ−５からなる気体吸着材６と、外殻３に接合された取っ手７と、内殻２と外殻３の上部には内殻２の開口部を閉じる蓋材８とを有する。
【００３４】
なお、内殻２、外殻３とも金属製の板を曲げることにより形成されたものである。また、内殻２と外殻３は溶接されており、閉空間４内部と外部の通気性は皆無である。更に、室温においては、閉空間４内は減圧されている。
【００３５】
以上のように構成された本実施の形態の熱伝導率可変鍋１について、以下その動作、作用を説明する。
【００３６】
図１に示すように、気体吸着材６は、銅でイオン交換されたＺＳＭ−５からなり、外殻３付近に設置されているため、熱伝導率可変鍋１の外殻３を加熱すると、外殻３から気体吸着材６へ熱が伝わり温度が上昇する。気体吸着材６は、８０℃以上で気体を放出する特性を持つが、上記の理由により容易に８０℃を超える。従って、加熱初期段階において気体吸着材６から放出された気体により閉空間４内部の圧力は上昇する。
【００３７】
一方、熱せられた外殻３からの輻射により内殻２は加熱される。更に、熱伝導率可変鍋１の内部へ内殻２から熱が伝わり加熱される。以上のように、熱伝導率可変鍋１を加熱する際、気体による熱伝導と輻射による熱伝導により速やかに内部が加熱される。
【００３８】
加熱停止後は、まず外殻３の温度が低下する。次に、温度が低下した外殻３付近の気体吸着材６の温度が低下すると、閉空間４内の気体を吸着することにより閉空間４内部の圧力が低下する。従って、閉空間４内部の気体による熱伝導が非常に小さくなる。熱伝導率可変鍋１内部の温度は１００℃以下であるため、輻射による熱伝導への寄与は小さくなる。従って、加熱停止後は内殻２から外殻３への熱伝導は小さくなる。
【００３９】
以上の様に、熱伝導率可変鍋１を外側から加熱する際には速やかに内側に熱が伝導するため調理のための加熱が可能となり、加熱停止後は内側から外側への熱伝導が小さくなることにより保温が可能となる。
【００４０】
本構成により、調理初期の加熱時には閉空間４内の圧力を高め、加熱源から外殻３を通じて内殻２への熱伝導を増大し、調理中盤には加熱を停止し、閉空間４内の圧力を低下させることで内殻２から外殻３への熱伝導を低減することが可能となり、その結果、鍋の移動をする手間のない、加熱時間を短縮した保温調理が可能となる。
【００４１】
さらに、何らかの原因で閉空間４内に気体が侵入した状態で加熱を行うと、気体が膨張するが、このような場合であっても圧力逃がし弁５により気体が外部に排出され、圧力の上昇を抑え、熱伝導率可変鍋１の破裂を防ぎ、安全に用いることができる。
【実施例】
【００４２】
（実施例１）
実施の形態１において、外殻３、内殻２とも厚さ３ｍｍのステンレスを曲げたものの端部どうしを溶接して閉空間４が形成されている。内殻２表面と外殻３表面の距離は３ｍｍであり、室温において閉空間４の圧力は０．１Ｐａである。また、圧力逃がし弁５は閉空間４の圧力が大気圧より０．１ＭＰａ大きくなった場合に、閉空間４内の気体を外部に排出する。更に、熱伝導率可変鍋１内部には水とサツマイモが供給されている。
【００４３】
電熱器具により、外殻３を３００℃に加熱すると、気体吸着材６から気体が放出され、閉空間４の圧力が１００００Ｐａまで上昇した。この後加熱を続けると２０分で内部の水が沸騰した。さらに、電熱器具による加熱を停止すると、外殻３の温度が低下して気体吸着材６の温度が低下する。従って、閉空間４の熱伝導率が低下することにより保温性が向上する。３０分後に内部の水の温度を測定すると７０℃であった。さらに、サツマイモは喫食可能なレベルまで調理されていた。
【００４４】
（比較例１）
実施の形態１において、気体吸着材６を用いず、外殻３と内殻２の一体の場合、外殻３を電熱器具により加熱すると２０分で沸騰した。加熱停止後３０分後の水の温度は５０℃であった。さらに、サツマイモは調理完了しておらず、喫食可能なレベルではなかった。これは、加熱停止後に外殻３と内殻２の間に断熱効果を有する閉空間が存在しないため、内部の熱が外殻３の外へすばやく伝導するためである。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の熱伝導率可変鍋は、加熱の際に熱が伝わりやすく、加熱停止後は熱が伝わりにくくなるため、特別な操作を必要とせず、調理と保温を行うことができる。そのため、食品を加熱調理する用途の他に、食品以外でも加熱後に保温する用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態１における熱伝導率可変鍋の断面図
【符号の説明】
【００４７】
１  熱伝導率可変鍋
２  内殻
３  外殻
４  閉空間
５  圧力逃がし弁
６  気体吸着材
７  取っ手
８  蓋材
【図１】
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