(57)【要約】      （修正有）【課題】被加熱物への熱伝達率の向上および加熱ムラの低減を実現する調理容器、加熱調理器および該調理容器の製造方法を提供する。【解決手段】底部５ａおよび側部５ｃを有する調理容器５であって、底部の上面には、凹部５０が形成され、凹部の表面には親水性を有する第一層が形成され、底部の上面における凹部が形成されていない領域には撥水性を有する第二層が形成される。【選択図】図３
2018114207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部および側部を有する調理容器であって、
前記底部の上面には凹部が形成され、
前記凹部の表面には親水性を有する第一層が形成され、
前記底部の上面における前記凹部が形成されていない領域には撥水性を有する第二層が形成されることを特徴とする調理容器。
【請求項２】
前記凹部は、同一円上に配置された複数の凹部からなることを特徴とする請求項１に記載の調理容器。
【請求項３】
前記凹部は、同心円上に配置された複数の凹部からなることを特徴とする請求項１に記載の調理容器。
【請求項４】
前記複数の凹部は、それぞれ上面視で円形、星形または多角形であることを特徴とする請求項２または３に記載の調理容器。
【請求項５】
前記複数の凹部のうち隣接する凹部間の間隔は１ｃｍ以下であることを特徴とする請求項２〜４の何れか一項に記載の調理容器。
【請求項６】
前記凹部は、上面視でリング状の溝であることを特徴とする請求項１に記載の調理容器。
【請求項７】
前記底部と前記側部の間に湾曲部を有し、
前記底部と前記湾曲部との境界位置と、前記凹部の前記湾曲部側の端点との距離は１ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の調理容器。
【請求項８】
前記凹部の幅は１ｃｍ以上２ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の調理容器。
【請求項９】
前記凹部の深さは３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の調理容器。
【請求項１０】
前記凹部の表面には、前記第二層が形成され、その上に前記第一層が形成されていることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の調理容器。
【請求項１１】
前記第一層の下にプライマー層が形成されていることを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の調理容器。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れか一項に記載の調理容器と、
上面が開口され、内部に前記調理容器が収容される本体と、
前記本体の上面の開口を開閉する蓋体と、
前記調理容器を加熱する加熱部と、を備えることを特徴とする加熱調理器。
【請求項１３】
底部および側部を有する調理容器の製造方法であって、
前記底部の上面に凹部を形成する工程と、
前記凹部の表面に親水性を有する第一層を形成する工程と、
前記底部の上面における前記凹部が形成されていない領域に撥水性を有する第二層を形成する工程と、を含むことを特徴とする調理容器の製造方法。
【請求項１４】
前記底部の上面に前記第二層を形成した後に、前記底部の上面に前記凹部を形成する工程および前記凹部の表面に前記第一層を形成する工程を行うことを特徴とする請求項１３に記載の調理容器の製造方法。
【請求項１５】
前記底部の上面に、前記第一層および前記第二層の密着性を向上させるプライマー層を形成する工程をさらに含み、
前記プライマー層の上に前記第二層を形成し、
前記プライマー層が表面へ露出するよう前記凹部を形成することを特徴とする請求項１３または１４に記載の調理容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加熱物を収容する調理容器、該調理容器を備える加熱調理器および該調理容器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
炊飯器または電気湯沸器などの加熱調理器の内部には、水および米などの被加熱物を収容する容器が備えられている。従来、容器の内面に蒸発残留物の付着を防止するためのフッ素加工などを行うことが知られている。また、特許文献１では、電気湯沸器の容器の内面にフッ素加工を施し、その上に親水処理剤を散在させることが提案されている。容器の内面に親水処理剤を設けることで、容器内の水が沸騰した際に発生する気泡が小さくなる。そのため、容器から水への熱伝達が気泡によって妨げられることが抑制され、水への熱伝達率が改善される。また、特許文献１では、容器の温度を測定することで間接的に水温を検出している。この場合、容器から水への熱伝達率を改善することで、容器の温度と水温との差が小さくなり、水温に対応した温度を検出することができる。その結果、温度管理を適切に行うことができ、容器のみが過加熱になることなどを抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０７−０５９６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、特許文献１では、親水処理剤による親水処理面はフッ素加工面と同一面上、またはフッ素加工面よりも高い位置に形成される。親水処理面がフッ素加工面と同一面上に形成された場合、親水処理面に発生する微細な気泡は、フッ素加工面に発生する大きな気泡に吸収されてしまう。また、親水処理面がフッ素加工面よりも高い位置に形成される場合、親水処理面はフッ素加工面よりも低温になるため、親水処理面から沸騰気泡が発生しにくくなる。そのため、何れの場合においても、容器内の対流は、主としてフッ素加工面から発生する大きな気泡によって形成される。
【０００５】
フッ素加工面から発生する大きな気泡は、容器への付着力が大きいため、容器の内面に付着したまま容器の側部に向かって移動し、その途中で他の気泡との合体を繰り返す。そして、合体によって大きくなった気泡は容器の側部に沿って上昇する。このように、容器内において、フッ素加工面から発生する気泡が主となる場合、側部に沿って上昇する気泡が多くなり、被加熱物の中を通過する気泡が減ってしまう。特に炊飯などの水以外の被加熱物を加熱する場合には、被加熱物の中を通過する気泡が減ることで、被加熱物への熱の伝達率が低下するとともに、加熱にムラが生じてしまう。
【０００６】
本発明は以上のような課題を鑑み、被加熱物への熱伝達率の向上および加熱ムラの低減を実現する調理容器、加熱調理器および該調理容器の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る調理容器は、底部および側部を有する調理容器であって、底部の上面には、凹部が形成され、凹部の表面には親水性を有する第一層が形成され、底部の上面における凹部が形成されていない領域には撥水性を有する第二層が形成されるものである。
【０００８】
また、本発明に係る調理容器の製造方法は、底部および側部を有する調理容器の製造方法であって、底部の上面に凹部を形成する工程と、凹部の表面に親水性を有する第一層を形成する工程と、底部の上面における凹部が形成されていない領域に撥水性を有する第二層を形成する工程と、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の調理容器によれば、底部の上面に設けた凹部に親水性を有する第一層を形成し、底部の上面における凹部が形成されていない領域に撥水性を有する第二層を形成することで、加熱の際に凹部を起点とした激しい上昇流を発生させることができる。これにより、被加熱物中を通過する気泡を増加させることができ、その結果被加熱物への熱伝達率の向上および加熱ムラの低減を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１における炊飯器の構成の一例を概略的に示す断面模式図である。
【図２】実施の形態１における炊飯器の炊飯工程と、被加熱物温度および調理容器温度との関係を示す図である。
【図３】実施の形態１における調理容器の形状を説明する図である。
【図４】実施の形態１における調理容器の底部の拡大断面図である。
【図５Ａ】第一層と水との接触角を説明する図である。
【図５Ｂ】第二層と水との接触角を説明する図である。
【図６Ａ】実施の形態１における調理容器の製造方法を説明する図である。
【図６Ｂ】実施の形態１における調理容器の製造方法を説明する図である。
【図６Ｃ】実施の形態１における調理容器の製造方法を説明する図である。
【図７Ａ】従来例における炊飯工程中の調理容器の断面模式図である。
【図７Ｂ】従来例における炊飯工程終了後の調理容器の断面模式図である。
【図８Ａ】実施の形態１における炊飯工程中の調理容器の断面模式図である。
【図８Ｂ】実施の形態１における炊飯工程中の調理容器の断面模式図である。
【図８Ｃ】実施の形態１における炊飯工程中の調理容器の断面模式図である。
【図８Ｄ】実施の形態１における炊飯工程終了後の調理容器の断面模式図である。
【図９】比較例１の調理容器における気泡の挙動を説明する図である。
【図１０】比較例２の調理容器における気泡の挙動を説明する図である。
【図１１】比較例３の調理容器における気泡の挙動を説明する図である。
【図１２】実施の形態２における調理容器の形状を説明する図である。
【図１３】変形例における調理容器の上面図である。
【図１４Ａ】変形例１における調理容器の製造方法を説明する図である。
【図１４Ｂ】変形例１における調理容器の製造方法を説明する図である。
【図１４Ｃ】変形例１における調理容器の製造方法を説明する図である。
【図１５Ａ】変形例２における調理容器の製造方法を説明する図である。
【図１５Ｂ】変形例２における調理容器の製造方法を説明する図である。
【図１５Ｃ】変形例２における調理容器の製造方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る調理容器を、家庭用ＩＨ（induction heating）式炊飯器に適用した場合の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、この図面の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１における炊飯器１００の構成の一例を概略的に示す断面模式図である。以下、図１に基づいて、炊飯器１００について説明する。
炊飯器１００は、被加熱物（本実施の形態では米２００および水２０１）を入れた鍋状の調理容器５を加熱コイル３で加熱することで被加熱物を炊き上げるものである。図１に示すように、炊飯器１００は、例えば外観が有底筒状の本体１と、本体１に取り付けられ、本体１の上部開口部を開閉する蓋体１０とを備えている。
【００１３】
本体１は、容器カバー２と、加熱コイル３と、鍋底温度センサー４と、蓋体１０を開閉自在に支持するヒンジ部６と、時間計測手段７と、各部および各装置を駆動制御して炊飯工程を実行する制御手段８とを備えている。
【００１４】
容器カバー２は、有底筒状に形成され、その内部に調理容器５が着脱自在に収容される。容器カバー２の底部中央には、鍋底温度センサー４が挿入される孔部２ａが設けられている。
【００１５】
加熱コイル３は、制御手段８により通電制御され、調理容器５を誘導加熱する加熱部である。なお、加熱部として、加熱コイル３に代えてシーズヒーター等の電気ヒーターを設けてもよい。加熱コイル３の配置は図示のものに限定されず、例えば調理容器５の底面近傍に加えて調理容器５の側面に沿って加熱コイル３を設けてもよい。
【００１６】
鍋底温度センサー４は、例えばサーミスタで構成され、調理容器５の温度を検知する。本実施の形態の鍋底温度センサー４は、バネ等の弾性手段によって上方に付勢されており、容器カバー２に収容された調理容器５の底面に接する。鍋底温度センサー４が検知した調理容器５の温度に関する情報は、制御手段８に出力される。なお、鍋底温度センサー４の具体的構成はサーミスタに限定されず、調理容器５に接触して温度を検知する接触式温度センサーのほか、例えば赤外線センサー等の調理容器５の温度を非接触で検知する非接触式温度センサーを採用してもよい。
【００１７】
調理容器５は、誘導加熱により発熱する磁性体を含む材料により構成され、上側が開口した有底円筒形状を有している。調理容器５の上端部外周には、フランジ部５ｄが形成されている。なお、調理容器５の詳細については後ほど説明する。ヒンジ部６は、本体１の上部の一端側（図１の紙面左側）に設けられ、蓋体１０を開閉自在に支持する。
【００１８】
時間計測手段７は、制御手段８からの指示信号に基づいて経過時間をカウントする。時間計測手段７がカウントした経過時間は、制御手段８に出力される。制御手段８は、鍋底温度センサー４、並びに蓋体１０に設けられた操作表示部１５および内部温度センサー１６からの出力に基づいて、加熱コイル３に通電する高周波電流を制御する。そのほか、制御手段８は、炊飯器１００の動作全般を制御する。制御手段８は、その機能を実現する回路デバイスのようなハードウェア、またはマイコンまたはＣＰＵ（中央処理装置）のような演算装置と、その上で実行されるソフトウェアとにより構成される。
【００１９】
蓋体１０は、外蓋１１と、内蓋１２とを有している。外蓋１１には、調理容器５内にて生じた蒸気を本体１の外へ排出するカートリッジ１４が設けられ、外蓋１１の上面には操作表示部１５が設けられている。そして、カートリッジ１４には蒸気口(流入側)１２ｂと、蒸気口(排出側)１２ｃが設けられている。外蓋１１は、蓋体１０の上部および側部を構成し、外蓋１１の下面（調理容器５に対向する面）には、内蓋１２が着脱自在に取り付けられている。内蓋１２は、外蓋１１の本体１側の面に係止材１３を介して取り付けられている。内蓋１２の周縁部には、調理容器５のフランジ部５ｄとの密閉性を確保する蓋パッキン９が取り付けられている。また、内蓋１２には、内部温度センサー１６を挿入させる孔部１２ａが設けられ、外蓋１１には、内蓋１２の孔部１２ａに挿入された内部温度センサー１６の外周の隙間を塞ぐパッキン１１ａが取り付けられている。
【００２０】
操作表示部１５は、外蓋１１の上面に設けられている。操作表示部１５は、使用者からの操作入力を受け付けるとともに、操作入力に関する情報および炊飯器１００の動作状態を表示する。操作表示部１５に対して設定可能な項目としては、例えば、炊飯の開始、取り消し、炊飯予約、炊飯メニューがある。操作表示部１５が表示する項目としては、例えば、炊飯中又は予約待機中等の炊飯器１００の状態、設定されている炊飯メニューの内容、炊き上がりの予定時刻、現在時刻、炊飯する米の量等が挙げられる。
【００２１】
内部温度センサー１６は、調理容器５内の温度を検知する温度検知手段であり、外蓋１１に取り付けられている。内部温度センサー１６の先端は内蓋１２の孔部１２ａに挿入されており、調理容器５内の空間温度を検知する。内部温度センサー１６は、例えばサーミスタで構成することができる。内部温度センサー１６が検知した調理容器５内の温度に関する情報は、制御手段８に出力される。
【００２２】
次に、本実施の形態における炊飯器１００の炊飯工程について図２を参照して説明する。図２は、本実施の形態における炊飯器の炊飯工程と、被加熱物温度および調理容器温度との関係を概略的に示す図である。なお、本実施の形態では、被加熱物温度、すなわち調理容器５の内部温度を内部温度センサー１６の検出値に基づいて検出する。また、調理容器温度、すなわち調理容器５の温度を、鍋底温度センサー４の検出値に基づいて検出する。
【００２３】
図２に示すように、炊飯工程は、吸水工程、昇温工程、沸騰維持工程および蒸らし工程を含む。吸水工程は、調理容器５内の米２００の内部にまで吸水を促す工程である。次の昇温工程は、吸水工程終了後から調理容器５内の水２０１が沸騰するまでの工程である。調理容器５内の水２０１が沸騰すると、制御手段８は、次の沸騰維持工程に移行する。この沸騰維持工程では、調理容器５内の温度が沸騰温度を保持するように加熱し、米２００のデンプンの糊化を促進する。最後の蒸らし工程は、調理容器５内の米２００を蒸らすことにより米粒中心部まで糊化を進行させ、且つ、米粒内の水分の分布を均一にする工程である。
【００２４】
次に、本実施の形態における調理容器５について図３および図４を参照して説明する。図３は、本実施の形態における調理容器５の形状を説明する図である。図３は、調理容器５の断面図および上面図を含む。図３に示すように、調理容器５は、底部５ａ、湾曲部５ｂ、側部５ｃ、およびフランジ部５ｄから構成される有底円筒形状を有している。
【００２５】
また、本実施の形態における調理容器５の底部５ａの上面には、複数の凹部５０が形成される。複数の凹部５０は、それぞれ上面視で円形を有し、底部５ａの中心を中心とする同一円上に間隔を空けて配置される。複数の凹部５０のうち、隣接する凹部５０の間隔は１ｃｍ以下とする。また、複数の凹部５０の各々の直径は１ｃｍ以上２ｃｍ以下であり、複数の凹部５０の各々の深さは３ｍｍ以下である。さらに、調理容器５の底部５ａの最外周部、すなわち底部５ａと湾曲部５ｂとの境界位置と、複数の凹部５０の湾曲部５ｂ側の端点との距離Ｐは１ｃｍ以下である。また、凹部５０の底面は平面である。
【００２６】
図４は、本実施の形態における調理容器５の底部５ａの拡大断面図である。図４に示すように、凹部５０の表面には第一層５１が形成され、底部５ａの上面における凹部５０が形成されていない領域には第二層５２が形成される。なお、図示はしていないが、底部５ａの上面における凹部５０が形成されていない領域だけでなく、湾曲部５ｂおよび側部５ｃの内面にも第二層５２が形成される。
【００２７】
また、第一層５１と水２０１との接触角αは、第二層５２と水２０１との接触角βよりも小さくなっている。図５Ａは、第一層５１と水２０１との接触角αを説明する図であり、図５Ｂは、第二層５２と水２０１との接触角βを説明する図である。図５Ａに示すように、第一層５１は、水２０１との接触角αが９０°以下の親水性を有する層である。また、図５Ｂに示すように、第二層５２は水２０１との接触角が９０°より大きい撥水性を有する層である。
【００２８】
図６Ａ、図６Ｂおよび図６Ｃは、本実施の形態における調理容器５の製造方法を説明する図である。図６Ａ、図６Ｂおよび図６Ｃでは、底部５ａの拡大断面図を用いて、調理容器５における内面の加工処理を説明する。まず、図６Ａに示すように、底部５ａの上面を含む調理容器５の内面全体に第二層５２を形成する。第二層５２はＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）またはＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）などのフッ素樹脂を塗布することにより形成される。次に、図６Ｂに示すように、削り加工等で凹部５０を形成する。そして最後に、図６Ｃに示すように凹部５０に第一層５１を形成する。第一層５１は、凹部５０の表面に親水性を有するシリカ等の紛ＵＶ（紫外線）体を含む材料を塗布し、焼成等の処理で紛体を固着させ、紛体を表面に露出させることで形成される。このように、第一層５１を調理容器５の内面に直接塗布することで、第一層５１の密着性が向上する。
【００２９】
続いて、本実施の形態における効果について説明する前に、従来例の調理容器５００を用いて炊飯工程を実施した場合の気泡の挙動および炊き上がり形状について、図７Ａおよび図７Ｂを参照して説明する。図７Ａは、従来例における炊飯工程中の調理容器５００の断面模式図であり、図７Ｂは、従来例における炊飯工程終了後の調理容器５００の断面模式図である。なお、図７Ａでは、気泡の挙動を説明するために、米２００の図示を省略している。図７Ａおよび図７Ｂに示すように、従来例の調理容器５００の底部５ａには、凹部５０が設けられていない。また、調理容器５００の内面には、第二層５２と同様の撥水コーティングが設けられている。
【００３０】
まず、調理容器５００に、米２００および水２０１を入れて加熱すると、暫くして気泡の発生が始まる。調理容器５００の内面は撥水性を有するため、調理容器５００の内面への気泡の付着力は大きくなる。そのため、気泡発生の初期段階、すなわち気泡サイズが小さい段階では、気泡が上方へ離脱するための十分な浮力を有していない。この場合、気泡は調理容器５００の底部５ａの上面に付着したまま、側部５ｃに向かって移動する。このとき、気泡同士が合体を繰り返して大きくなっていく。
【００３１】
図７Ａに示すように、気泡は、底部５ａを移動して湾曲部５ｂに到達すると、湾曲部５ｂの内面に付着したまま、湾曲部５ｂから側部５ｃに沿って上昇していく。すなわち、調理容器５００の内面における水２０１の接触角が大きくなるほど、内面に付着したまま湾曲部５ｂから側部５ｃに沿って上昇していく気泡の数が多くなる。気泡が側部５ｃに沿って上昇する場合、米２００の中を気泡が通過しないため、米２００全体へ均一に熱を伝達することができず、炊きムラが発生する。また、側部５ｃに沿って上昇する気泡が多くなると、図７Ｂに示すように、炊きあがりのご飯の表面は、側部５ｃ側が盛り上がった形状となってしまい、見た目の美味しさを損ねてしまう。
【００３２】
次に、本実施の形態における調理容器５を用いて炊飯工程を実施した場合の気泡の挙動、および炊き上がり形状について、図８Ａ〜図８Ｄを参照して説明する。図８Ａ、図８Ｂおよび図８Ｃは、本実施の形態における炊飯工程中の調理容器５の断面模式図である。また、図８Ｄは、本実施の形態における炊飯工程終了後の調理容器５の断面模式図である。なお、図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃでは、気泡の挙動を説明するために、米２００の図示を省略している。
【００３３】
まず、調理容器５に、米２００および水２０１を入れて加熱すると、図８Ａに示すように、底部５ａに形成された複数の凹部５０、および底部５ａの上面における凹部５０以外の領域（すなわち凹部５０が形成されていない領域）で気泡の発生が始まる。ここで、各凹部５０には、第一層５１が形成されている。第一層５１は親水性を有し、水２０１との接触角が小さいため、凹部５０の表面への気泡の付着力は小さい。そのため、凹部５０において発生した気泡は、発生後直ぐに上方へ離脱していく。図８Ａに示すように、複数の凹部５０から微細気泡が連続して離脱し、これにより、複数の凹部５０を起点とする上昇流が発生する。
【００３４】
また、図８Ａに示す初期段階においては、凹部５０を起点とする上昇流が発生している間も、凹部５０以外の領域で発生した気泡は底部５ａの上面に付着したまま、凹部５０の上昇流に引き寄せられて凹部５０に近づく。そして、図８Ｂに示すように、気泡が凹部５０の端に到達し、凹部５０の端に留まる。凹部５０の端に留まった気泡は、他の気泡と合体して成長し、十分な浮力を得た後、凹部５０を起点とする上昇流に沿って上昇していく。
【００３５】
凹部５０内では、微細気泡による上昇流が発生し、凹部５０の周りでは上昇流に引き寄せられた大きな気泡が上昇流に沿って上昇していく。その結果、図８Ｃに示すように、凹部５０で発生した微細気泡と、凹部５０に引き寄せられた大きな気泡とが上昇する過程で合体する。これにより、凹部５０を起点として激しい上昇流が発生する。
【００３６】
このように、凹部５０から上昇流を発生させることで、米２００中を通過する気泡の割合が多くなり、被加熱物への熱伝達率を向上させるとともに、炊きムラのないご飯を炊き上げることができる。また、側部５ｃに沿って上昇する気泡の割合が減るため、図８Ｄに示すように、側部５ｃ側の盛り上がりが無くなり、平らな炊き上がりとなる。これにより、見た目の美味しさも向上する。
【００３７】
なお、この凹部５０を起点として激しい上昇流を発生させるためには、（１）凹部５０を形成すること、および（２）凹部５０に親水性を有する第一層５１を形成し、凹部５０以外の領域に撥水性を有する第二層５２を形成すること、の両方が必須である。以下、その理由について説明する。
【００３８】
図９は、比較例１の調理容器５００Ａにおける気泡の挙動を説明する図である。比較例１の調理容器５００Ａは、本実施の形態と同様に、底部５ａの上面に複数の凹部５０が形成される。ただし、調理容器５００Ａの内面全体、すなわち凹部５０の表面と凹部５０以外の領域の両方に、撥水性を有する第二層５２が形成される。
【００３９】
図９に示すように、調理容器５００Ａにおいては、凹部５０から発生する気泡の離脱頻度は少なく、凹部５０から上昇流は発生しない。これは、気泡生成サイクルは「気泡発生」、「気泡合体による成長」、「気泡の離脱」、の３工程からなり、接触角が大きいほど「気泡合体による成長」に要する時間が長くなり、結果的に気泡の離脱頻度が少なくなるためである。
【００４０】
図１０は、比較例２の調理容器５００Ｂにおける気泡の挙動を説明する図である。比較例２の調理容器５００Ｂは、本実施の形態と同様に、底部５ａの上面に複数の凹部５０を備える。ただし、調理容器５００Ｂの内面全体、すなわち凹部５０の表面と凹部５０以外の領域の両方に、親水性を有する第一層５１が形成される。
【００４１】
図１０に示すように、調理容器５００Ｂにおいては、凹部５０および凹部５０以外の領域から発生した微細気泡が、発生後直ぐに上方へ離脱していく。すなわち、比較例２においては、凹部５０以外の領域から発生した気泡は、凹部５０へ到達する前に上方へ離脱してしまう。そのため、凹部５０以外の領域から発生した気泡が、凹部５０から発生した気泡と合体することがなく、本実施の形態のような激しい上昇流は生じない。
【００４２】
図１１は、比較例３の調理容器５００Ｃにおける気泡の挙動を説明する図である。比較例３の調理容器５００Ｃは、底部５ａの上面に凹部５０を備えていない。また、調理容器５００Ｃの内面全体には第二層５２が形成され、底部５ａの上面における第二層５２の上に、第一層５１が形成される。すなわち、比較例３では、第一層５１が第二層５２よりも高い位置に形成される。
【００４３】
一般に、沸騰により発生する気泡は位置の低い面から優先的に発生する。そのため、第一層５１を第二層５２よりも高い位置に形成した場合、第一層５１から気泡がほとんど発生しない。一方、第二層５２から発生した気泡は、図７Ａに示す従来例と同様に、調理容器５００Ｃの底部５ａの上面に付着したまま、側部５ｃに向かって移動し、湾曲部５ｂから側部５ｃに沿って上昇していく。そのため、比較例３の場合は、側部５ｃに沿って上昇する気泡の割合が高くなる。
【００４４】
以上のように、（１）凹部５０を形成すること、および（２）凹部５０に親水性を有する第一層５１を形成し、凹部５０以外の領域に撥水性を有する第二層５２を形成すること、の両方を備えていない場合には、被加熱物中を通る激しい上昇流を発生させることができない。本実施の形態では、上記（１）および（２）の構成を両方備えることにより、熱伝達率の向上および加熱ムラの低減を実現することができる。
【００４５】
また、本実施の形態では、調理容器５の底部５ａの最外周部と、複数の凹部５０の湾曲部５ｂ側の端点との距離Ｐを１ｃｍ以下とし、凹部５０を底部５ａの最外周部近傍に設けている。これにより、通常であれば側部５ｃに沿って上昇してしまう最外周部近傍の気泡を凹部５０へ集めることができ、その結果、側部５ｃに沿って上昇する気泡の割合を少なくすることができる。また、側部５ｃに沿って上昇する気泡の数が少なくなることで、米２００の中を通過する気泡の割合が多くなるため、熱伝達率が向上し、炊きムラのないご飯を炊き上げることができる。
【００４６】
さらに、凹部５０の直径が１ｃｍ未満であると、凹部５０から発生する微細気泡の量が少なく、凹部５０を起点とする上昇流が生じない。また、凹部５０の直径が２ｃｍよりも大きい場合、凹部５０内の複数個所から微細気泡による上昇流が発生し、お互いの距離が遠すぎるため、合体することができず、激しい上昇流が発生しない。そのため、本実施の形態のように、凹部５０の直径を１ｃｍ以上２ｃｍ以下とすることで、被加熱物中を通る激しい上昇流を発生させることができる。
【００４７】
また、隣接する凹部５０の間隔を１ｃｍ以下とすることで、凹部５０の間隔を気泡がすり抜けることを抑制し、気泡を凹部５０に吸収させることができる。また、炊飯後の米粒の短径は約３ｍｍである。そのため凹部５０の深さを３ｍｍ以下とすることで、凹部５０に米２００が詰まることを抑制でき、炊飯後の飯の調理容器５からの離形性、および清掃性が向上する。さらに、凹部５０に親水性を有する第一層５１を形成し、調理容器５の内面のその他の領域に撥水性を有する第二層５２を形成することで、炊飯後の飯の調理容器５からの離形性、および清掃性がさらに向上する。
【００４８】
実施の形態２．
次に、実施の形態２について図１２を参照して説明する。実施の形態２における調理容器５Ａは、凹部の形状が実施の形態１と相違し、その他の構成は、実施の形態１と同じである。
【００４９】
図１２は、本実施の形態における調理容器５Ａの形状を説明する図である。図１２は、調理容器５Ａの断面図および上面図を含む。本実施の形態では、調理容器５Ａの底部５ａの上面に、一連の凹部５０Ａが形成される。図１２に示すように、凹部５０Ａは、上面視で、底部５ａの中心を中心としたリング状の溝である。また、凹部５０Ａの表面には第一層５１が形成され、底部５ａの上面における凹部５０Ａが形成されていない領域、ならびに湾曲部５ｂおよび側部５ｃの内面には第二層５２が形成される。また、第一層５１および第二層５２は実施の形態１と同様であり、第一層５１は、水２０１との接触角αが９０°以下の親水性を有する層であり、第二層５２は水２０１との接触角が９０°より大きい撥水性を有する層である。
【００５０】
また、凹部５０Ａの幅は、１ｃｍ以上２ｃｍ以下であり、凹部５０Ａの深さは３ｍｍ以下である。さらに、調理容器５の底部５ａの最外周部、すなわち底部５ａと湾曲部５ｂとの境界位置と、凹部５０Ａの外周との距離Ｐは１ｃｍ以下とする。これにより、本実施の形態においても、側部５ｃに沿って上昇する気泡の数が少なくなり、被加熱物中を通過する気泡が増えるため、被加熱物への熱伝達率を向上させ、炊きムラのないご飯を炊き上げることができる。
【００５１】
また、実施の形態１では、複数の凹部５０を、それぞれ間隔を空けて配置するため、凹部５０よりも底部５ａの中心側にて発生した気泡が、凹部５０の間をすり抜け、側部５ｃに沿って上昇してしまう場合がある。これに対し、本実施の形態のようにリング状の溝からなる凹部５０Ａを設けることで、凹部５０Ａよりも底部５ａの中心側にて発生した気泡をより確実に凹部５０Ａにて留めることができる。そして、留めた気泡を凹部５０Ａから発生する微細気泡とともに上方へ離脱させることで、側部５ｃに沿って上昇する気泡の数をより少なくすることができる。
【００５２】
なお、凹部５０Ａをリング状の溝とした場合、上昇流の発生する位置が分散してしまうというデメリットがある。この点については、実施の形態１のように複数の凹部５０を設けることで、上昇流の発生位置を固定することができ、より強い上昇流を発生させることができる。
【００５３】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して説明したが、本発明の具体的な構成は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、本発明は、以下の各実施の形態に示す構成のうち、組み合わせ可能な構成のあらゆる組み合わせを含むものである。例えば、上記実施の形態では、調理容器５を炊飯器１００に適用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、煮込みなど炊飯以外の調理に利用されるその他の加熱調理器にも調理容器５を適用することができる。
【００５４】
また、凹部５０の上面視形状は、円形に限定されるものではなく、星形および多角形などの角部を有する形状にしてもよい。凹部５０を、角部を有する形状とした場合、凹部５０の角部から中央部に沿って気泡が移動する流れが発生するため、凹部５０の中央部に気泡が集中し、より強い上昇流を発生させることができる。また、凹部５０Ａの形状もリング状の溝ではなく、角部を有する形状の溝としてもよい。また、凹部５０をリング状の溝とし、同一円状または同心円状に複数設けてもよい。
【００５５】
また、凹部５０の数および配置は、上記実施の形態に限定されるものではない。図１３は、変形例における調理容器５Ｂの上面図である。図１３に示すように、本変形例では、複数の凹部５０を底部５ａの中心を中心とした同心円上に形成する。この場合、調理容器５Ｂの底部５ａに均一に凹部５０が形成されるため、実施の形態１のように一つの円上に凹部５０を複数形成する場合よりも、より炊きムラを少なくすることができる。
【００５６】
また、調理容器５における第一層５１および第二層５２の形成方法は、図６Ａ〜図６Ｃに示す実施の形態１の方法に限定されるものではない。図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃは、変形例１における調理容器５の製造方法を説明する図である。変形例１では、まず、図１４Ａに示すように調理容器５の底部５ａの上面に凹部５０を形成する。次に、図１４Ｂに示すように、凹部５０の表面を含む、調理容器５の内面全体に第二層５２を形成する。第二層５２は、実施の形態１と同様に、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）またはＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）などのフッ素樹脂を塗布することにより形成される。
【００５７】
最後に、図１４Ｃに示すように、凹部５０の表面に第一層５１を形成する。第一層５１は、凹部５０の表面のみにプラズマ処理、またはＵＶ（紫外線）処理を行い、表面に親水性官能基（アミノ基やヒドロキシ基など）を生成して形成される。または、凹部５０の表面に親水性を有する紛体を散布し、焼成等の処理で紛体を固着させ、紛体を表面に露出させてもよい。本変形例によると、第一層５１および第二層５２を形成する前に凹部５０を形成するため、凹部５０をプレス加工で成形することができ、生産性が向上する。
【００５８】
また、図１５Ａ、図１５Ｂ、図１５Ｃは、変形例２における調理容器５の製造方法を説明する図である。本変形例では、第一層５１および第二層５２の密着性を向上させるためのプライマー層５３を設ける。まず、図１５Ａに示すように、調理容器５の内面全体にプライマーを塗布してプライマー層５３を形成し、その上に第二層５２を形成する。第二層５２は、実施の形態１と同様に、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）またはＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）などのフッ素樹脂を塗布することにより形成される。
【００５９】
次に、図１５Ｂに示すように、削り加工等で凹部５０を形成する。ここで、削り加工は凹部５０の底面にプライマー層５３の面が露出するような深さとする。最後に、図１５Ｃに示すようにプライマー層５３の面が露出した凹部５０に第一層５１を形成する。第一層５１は、凹部５０の底面に露出したプライマー層に対し、プラズマ処理、またはＵＶ(紫外線)処理を行い、表面に親水性官能基（アミノ基やヒドロキシ基など）を生成して形成される。または、凹部５０の底面に親水性を有する紛体を散布し、焼成等の処理で紛体を固着させ、紛体を表面に露出させてもよい。本変形例では、プライマー層５３上に第一層５１を形成するため、調理容器５の上に直接第一層５１を形成する場合よりも第一層５１の密着性がさらに向上する。
【００６０】
また、その他の変形例として、調理容器５の底部５ａに凹部５０を形成し、凹部５０にマスキングした上で第二層５２を調理容器５の内面全体に形成する。そして、マスキングを剥がして凹部５０に第一層５１を形成してもよい。また、調理容器５の内面全体に第一層５１を形成し、凹部５０以外の領域に第二層５２を形成してもよい。この場合は、凹部５０以外の領域を粗くすることで第二層５２が形成される。
【符号の説明】
【００６１】
１  本体、２  容器カバー、２ａ、１２ａ  孔部、３  加熱コイル、４  鍋底温度センサー、５、５Ａ、５Ｂ、５００、５００Ａ、５００Ｂ、５００Ｃ  調理容器、５ａ  底部、５ｂ  湾曲部、５ｃ  側部、５ｄ  フランジ部、６  ヒンジ部、７  時間計測手段、８  制御手段、９  蓋パッキン、１０  蓋体、１１  外蓋、１１ａ  パッキン、１２  内蓋、１３  係止材、１４  カートリッジ、１５  操作表示部、１６  内部温度センサー、５０、５０Ａ  凹部、５１  第一層、５２  第二層、５３  プライマー層、１００  炊飯器、２００  米、２０１  水。
【図１】
2018114207.tif 000003
【図２】
2018114207.tif 000004
【図３】
2018114207.tif 000005
【図４】
2018114207.tif 000006
【図５Ａ】
2018114207.tif 000007
【図５Ｂ】
2018114207.tif 000008
【図６Ａ】
2018114207.tif 000009
【図６Ｂ】
2018114207.tif 000010
【図６Ｃ】
2018114207.tif 000011
【図７Ａ】
2018114207.tif 000012
【図７Ｂ】
2018114207.tif 000013
【図８Ａ】
2018114207.tif 000014
【図８Ｂ】
2018114207.tif 000015
【図８Ｃ】
2018114207.tif 000016
【図８Ｄ】
2018114207.tif 000017
【図９】
2018114207.tif 000018
【図１０】
2018114207.tif 000019
【図１１】
2018114207.tif 000020
【図１２】
2018114207.tif 000021
【図１３】
2018114207.tif 000022
【図１４Ａ】
2018114207.tif 000023
【図１４Ｂ】
2018114207.tif 000024
【図１４Ｃ】
2018114207.tif 000025
【図１５Ａ】
2018114207.tif 000026
【図１５Ｂ】
2018114207.tif 000027
【図１５Ｃ】
2018114207.tif 000028