(57)【要約】【課題】  軽量性に大きな影響を与えることなく、特に炊飯に適した加熱状態における熱伝導性を適切に調整して、コゲの発生や炊きムラの発生を防止して適切な炊き上がり状態を確保する。【解決手段】  クッカー１０は、クッカー本体１２と、このクッカー本体１２の外周側の底面１２Ａに形成された熱伝導層１４とから成っている。この熱伝導層１４は、クッカー１０の外周のうちクッカー１０の側面から見える部分には形成されず、かつ、０．１１ＫＷ〜０．６６ＫＷのとろ火で加熱された状態で、クッカー１０の内周側の底面１２Ｃの温度が加熱開始から６０秒以内に１１０℃以上に上昇する箇所が発生しないように伝熱する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チタン又はチタン合金から形成された鍋状のクッカーにおいて、外周側の底面に熱伝導層が形成され、前記熱伝導層は、前記クッカーの外周のうち前記クッカーの側面から見える部分には形成されず、かつ、０．１１ＫＷ〜０．６６ＫＷのとろ火で加熱された状態で、前記クッカーの内周側の底面の温度が加熱開始から６０秒以内に１１０℃以上に上昇する箇所が発生しないように伝熱することを特徴とするクッカー。
【請求項２】
請求項１に記載されたクッカーであって、前記熱伝導層は、前記クッカーの外周側の底面にアルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金のうちのいずれか又は複数の組合せを付着して形成されていることを特徴とするクッカー。
【請求項３】
チタン又はチタン合金から形成された鍋状のクッカーにおいて、外周側の底面に熱伝導層が形成され、前記熱伝導層は、前記クッカーの外周のうち前記クッカーの側面から見える部分には形成されず、かつ、０．１１ＫＷ〜０．６６ＫＷのとろ火で加熱された状態で、炎が直接当接する部分以外における前記クッカーの内周側の底面の温度を、１０秒以内に１００℃以上に上昇させると共に１５秒以内に１５０℃以上の箇所が連結するように伝熱することを特徴とするクッカー。
【請求項４】
請求項３に記載されたクッカーであって、前記熱伝導層は、前記クッカーの外周側の底面にニッケルクロム合金を付着して形成されていることを特徴とするクッカー。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載されたクッカーであって、前記熱伝導層は、０．４ｍｍ〜１．２ｍｍのうちのいずれかの肉厚を有するクッカーの外周側の底面に、１００μｍ以下の厚みで形成されていることを特徴とするクッカー。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載されたクッカーであって、前記熱伝導層は、前記クッカーの外周側の底面に、溶射による溶融付着又は蒸着若しくはめっきによる析出付着によって形成されていることを特徴とするクッカー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、登山やキャンプ等のアウトドア（野外）での活動に際して、調理、特に、炊飯に使用するのに適した鍋状のチタンクッカーの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
主に、登山やキャンプ等のアウトドアでの調理に使用されるクッカーは、運搬の利便性等を考慮して軽量性が要求される一方で、充分な耐蝕性、強度を有することが要求される。このような要求を満たすために、アウトドアでの調理に使用されるクッカーは、チタン（Ｔｉ）から形成されることが多い。
【０００３】
しかし、一方で、チタンは耐熱性にも優れるため熱伝導性が低く、その結果、チタンから成るクッカーにて加熱調理、特に、炊飯をした場合、加熱されるクッカーの底面において熱が均一に伝導せず、特に炊き始めにおいて局地的にのみ必要以上に温度が上昇して、炊き上がったご飯にコゲが発生したり、炊き加減にムラが出て美味しさが低減する問題があった。
【０００４】
この場合、熱伝導性を高めて熱を均一に拡散させるためには、クッカーのうち、炎に曝される外周側の底面に熱伝導性が高い材料、例えば、アルミニウム合金等を付着させて熱伝導層を形成することにより対応することが考えられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかし、炊飯状態に大きな影響を与えるのは、クッカー内部のお米や水と直接接するクッカーの内周側の底面の温度上昇の状態や温度分布であると考えられる。このため、単に無定見にアルミニウム合金等をクッカーの底面に付着させても、必ずしも、適切な炊飯状態を確保することができるとは限らない。即ち、クッカーの内周側の底面への熱伝導率は、アルミニウム合金等の固有の熱伝導率のみによって左右されるものではなく、クッカーの底面の肉厚や材質との相対的な関係によっても影響を受け、同じ熱伝導層であっても、クッカーの底面の肉厚が厚い程、内周側の底面への熱伝導率は低減し、薄い程内周側の底面への熱伝導率は高くなるため、場合によっては、クッカーの内周側の底面の温度上昇の状態や温度分布を必ずしも適切な状態とすることができない場合もある。
【０００６】
具体的には、クッカーの材料であるチタンの肉厚は、必ずしも均一ではなく、全体の形状との関係における加工性やニーズに応じて様々な種類が存在する。このため、溶射等による付着形成は、一般に断熱作用を高めるものであるため、例えば、クッカー底面の肉厚が厚い場合には、溶射により炊飯に適切な温度にまで上昇させるのに、却って時間を要し、良好な炊き上がり状態を必ずしも確保できない場合がある。一方、クッカー底面の肉厚が薄い場合には、必要以上に早く温度が上昇するおそれもある。
【０００７】
加えて、この場合特に、適切に炊飯するためには、火力が弱いとろ火状態で加熱することが望ましいため、このとろ火状態において適切な熱伝導性（熱の拡散）を発揮させることが必要となる。また、この熱伝導層の厚みや材質自体により重量が増え過ぎると、上述したチタンの軽量性という長所が却って減殺されるおそれがあると同時に、ある程度外観にも配慮する必要もある。
【特許文献１】特開平６−１８８０７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、上記の問題点に鑑み、軽量性に大きな影響を与えることなく、特に炊飯に適した加熱状態における熱伝導性を適切に調整して、コゲの発生や炊きムラの発生を防止して適切な炊き上がり状態を確保することができるクッカーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するための第１の手段として、チタンから形成された鍋状のクッカーにおいて、外周側の底面に熱伝導層が形成され、この熱伝導層は、クッカーの外周のうちクッカーの側面から見える部分には形成されず、かつ、０．１１ＫＷ〜０．６６ＫＷのとろ火で加熱された状態で、クッカーの内周側の底面の温度が加熱開始から６０秒以内に１１０℃以上に上昇する箇所が発生しないように伝熱することを特徴とするクッカーを提供するものである。
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するための第２の手段として、上記第１の解決手段において、熱伝導層は、クッカーの外周側の底面にアルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金のうちのいずれか又は複数の組合せを付着して形成されていることを特徴とするクッカーを提供するものである。
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するための第３の手段として、チタンから形成された鍋状のクッカーにおいて、外周側の底面に熱伝導層が形成され、この熱伝導層は、クッカーの外周のうちクッカーの側面から見える部分には形成されず、かつ、０．１１ＫＷ〜０．６６ＫＷのとろ火で加熱された状態で、炎が直接当接する部分以外におけるクッカーの内周側の底面の温度を、１０秒以内に１００℃以上に上昇させると共に１５秒以内に１５０℃以上の箇所が連結するように伝熱することを特徴とするクッカーを提供するものである。
【００１２】
本発明は、上記の課題を解決するための第４の手段として、上記第３の解決手段において、熱伝導層は、クッカーの外周側の底面にニッケルクロム合金を付着して形成されていることを特徴とするクッカーを提供するものである。
【００１３】
本発明は、上記の課題を解決するための第５の手段として、上記第１乃至第４のいずれかの解決手段において、熱伝導層は、０．４ｍｍ〜１．２ｍｍのうちのいずれかの肉厚を有するクッカーの外周側の底面に、１００μｍ以下の厚みで形成されていることを特徴とするクッカーを提供するものである。
【００１４】
本発明は、上記の課題を解決するための第６の手段として、上記第１乃至第５のいずれかの解決手段において、熱伝導層は、クッカーの外周側の底面に、溶射による溶融付着又は蒸着若しくはめっきによる析出付着によって形成されていることを特徴とするクッカーを提供するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、後述する実施例に示すように、熱伝導層の材質、厚み及びクッカー本体の肉厚との関係に応じて、炊飯に適した加熱状態における熱の適切な拡散状態を確保して、チタンから成るクッカーにおいても炊飯に適した均一な熱伝導率を実現しているため、コゲや炊きムラが発生することなく良好な炊き上がり状態を確保することができる実益がある。
【００１６】
また、本発明によれば、上記のように、必要以上にガスを燃焼させないとろ火状態において適切な熱伝導効率を達成しているため、省エネルギーに資することができつつ、良好な炊き上がりを確保することができる実益がある。
【００１７】
更に、本発明によれば、上記のように、クッカーの底面のみに当接するとろ火にて適切な炊き上がりを確保することができるため、クッカーの底面から側面にかけての部分に不必要に熱伝導層を設ける必要がなく、効率的に熱伝導を達成することができると共に、クッカー全体の重量に与える影響を最小限にとどめることができ、チタンの軽量性という利点を最大限に生かすこともできる実益がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明すると、図１及び図２は本発明のクッカー１０を示し、このクッカー１０は、図１及び図２に示すように、鍋状のクッカー本体１２と、このクッカー本体１２に形成された熱伝導層１４とから成っている。
【００１９】
クッカー本体１２は、軽量性及び耐食性、強度を考慮して、チタン（Ｔｉ）又は、チタン以外の金属をも若干含むチタン合金から形成されている。この場合、クッカー本体１２は、高さよりも底部の直径の方が大きい浅鍋型、底部の直径よりも高さの方が大きい深しぼり型のいずれの形状とすることもできる。また、このクッカー本体１２の肉厚は、ある程度充分な軽量性を確保することができれば、特に限定はないが、材料であるチタンのしぼり加工が可能な範囲でできるだけ薄く、具体的には、浅鍋型の場合には、例えば、０．４ｍｍ以上の０．４ｍｍ、０．６ｍｍ等、深しぼり型の場合には、０．６ｍｍ以上の０．６ｍｍ、１．２ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００２０】
一方、熱伝導層１４は、図１及び図２に示すように、調理に際して火に掛けられるクッカー本体１２の外周側の底面１２Ａに形成されている。この場合、クッカー本体１２の底面１２Ａと側面１２Ｂは、特に図１に示すように、円弧状の曲面により連続して形成されることが多いが、この場合であっても、熱伝導層１４は、図２に示すように、外周側の底面１２Ａにのみ形成され、クッカー１０の外周のうちクッカー１０の側面（クッカー本体１２の側面１２Ｂ）から見える部分には形成しない。
【００２１】
これは、炊飯に主に影響を与える加熱による熱伝導率が最も問題となるのが底面１２Ａであるため、この底面１２Ａにおける熱伝導率の向上による熱の拡散の均一化を達成することがができれば充分である一方、必要以上に熱伝導層１４を形成すると重量が増加し、クッカー本体１２の材質であるチタンの軽量性という長所を減じるおそれがあるからである。
【００２２】
このことからまた、熱伝導層１４の材質としては、比較的軽量で、また、熱伝導率が高い材料、具体的には、純度９９％以上のアルミニウム（Ａｌ）又はシリコンアルミ、アルミニクロム等のアルミニウム合金や、純度９９％以上の銅（Ｃｕ）又は銅ニッケル等の銅合金、ニッケルクロム（Ｎｉ−Ｃｒ）合金等を選定することが望ましい。
【００２３】
また、熱導電層１４は、これらの金属材料を、プラズマ溶射、ガス溶線式溶射等の溶射によって、又は、蒸着やめっき等の析出によって、クッカー本体１２の外周側の底面に付着させることにより形成することができる。付着処理後、必要に応じて、仕上げ加工として、所定の厚みに研磨等することもできる。
【００２４】
この場合、本発明の第１の実施の形態として、後述する実施例に示すように、熱伝導層１４は、０．１１ＫＷ〜０．６６ＫＷのとろ火で加熱された状態で、クッカー１０の内周側の底面１２Ｃの温度が加熱開始から６０秒以内に１１０℃以上に上昇する箇所が発生しないように伝熱することが必要となる。
【００２５】
この熱伝導率を実現するためには、具体的には、アルミニウム又はアルミニウム合金、あるいは、銅又は銅合金を使用し、これらの材料を０．４ｍｍから１．２ｍｍの肉厚を有するチタンのクッカー本体１２の外周側の底面１２Ａに、約１００μｍ以下の厚み、好ましくは、５０μｍ〜１００μｍで溶射することにより達成することができる。１００μｍ以下に限定するのは、できるだけ軽量化及びコストの低減を図るためであると同時に、この範囲の厚みで熱伝導率の向上による熱の拡散の均一化を充分に達成することができるためである。
【００２６】
一方、本発明の第２の実施の形態として、後述する実施例に示すように、熱伝導層１４は、０．１１ＫＷ〜０．６６ＫＷのとろ火で加熱された状態で、炎が直接当接する部分以外におけるクッカー１０の内周側の底面１２Ｃの温度を、１０秒以内に１００℃以上に上昇させると共に１５秒以内に１５０℃以上の箇所が連結するように伝熱することが必要となる。
【００２７】
この熱伝導率を実現するためには、具体的には、ニッケルクロム合金を使用し、この材料を０．４ｍｍから１．２ｍｍの肉厚を有するチタンのクッカー本体１２の外周側の底面１２Ａに、約１００μｍ以下の厚み、好ましくは、５０μｍ〜１００μｍで溶射することにより達成することができる。この第２の実施の形態においても、熱伝導層１４の厚みを１００μｍ以下に限定するのは、同様に、できるだけ軽量化及びコストの低減を図るためであると同時に、この範囲の厚みで熱伝導率の向上による熱の拡散の均一化を充分に達成することができるためである。
【００２８】
なお、この場合、上記第１又は第２のいずれの実施の形態とするかは、良好な熱伝導率を優先する場合には、アルミニウム又は銅等を使用した第１の実施の形態を、一方、例えば、外観や見栄えを優先させる場合には、ニッケルクロム合金を使用する第２の実施の形態を選択することができる。
【実施例】
【００２９】
次に、適切な熱伝導率を有し、チタンから成るクッカー１０においても、熱が均一に拡散して、局地的な温度上昇等を招くことなく、コゲやムラの発生を抑制して、良好な炊き上がりを実現することができた本発明の実施例について説明する。
【００３０】
まず、本発明のクッカー１０が実際に主に使用される条件、即ち、アウトドアにおける加熱処理での状態とほぼ同条件下での良好な熱伝導率を模索するため、実際にアウトドアにおける加熱に使用されるストーブを用いて加熱実験を行うこととした。
【００３１】
この場合、良好な炊き上がりを確保するためには、とろ火で加熱することが必要となるため、このストーブによるとろ火状態を確認した。具体的には、ガス燃焼によるストーブで、炊飯することができたとろ火状態を測定したところ、約０．１１ＫＷ〜０．６６ＫＷ、特に、０．１１ＫＷ（約９８ｋｃａｌ／ｈ相当）〜０．１７ＫＷ（約１４８ｋｃａｌ／ｈ）の状態であることが確認できた。なお、燃焼ガスとしては、プロパンガスとブタンガスとの混合体を使用した。
【００３２】
次いで、上記加熱条件下のうち０．１１ＫＷのとろ火状態で加熱した場合の各種クッカー１０について種々の実験を行った。具体的には、（１）熱伝導層１４が形成されていないチタンから成るクッカー１０を比較例として実験対象とし、（２）アルミニウムから成る熱伝導層１４を形成したチタンから成るクッカー１０を実施例１、（３）ニッケルクロム合金から成る熱伝導層１４を形成したチタンから成るクッカー１０を実施例２として設定して、それぞれの上記加熱条件における（Ａ）炊飯試験、及び、（Ｂ）熱の伝導状態（拡散状態）を実験した。
【００３３】
この場合、具体的には、（１）比較例として、肉厚が０．４ｍｍ、底部の直径が１３５ｍｍ、高さが５．５ｍｍのクッカー１０を使用し、（２）本発明の実施例１として、肉厚が０．４ｍｍ、底部の直径が１５５ｍｍ、高さが６．８ｍｍのクッカー１０に、熱伝導層１４として純度９９％のアルミニウムを１００μｍの厚みで溶射したものを使用し、（３）本発明の実施例２として、肉厚が１．２ｍｍ、底部の直径が１２０ｍｍ、高さが１０．５ｍｍのクッカー１０に、熱伝導層１４としてニッケルクロム合金を１００μｍの厚みで溶射したものを使用し、（４）本発明の実施例３として、肉厚が１．２ｍｍ、底部の直径が１２０ｍｍ、高さが１０．５ｍｍのクッカー１０に、熱伝導層１４として銅を１００μｍの厚みで溶射したものを使用した。
【００３４】
上記４つのクッカー１０において、まず（Ａ）約５分間（実施例３のみ約３分間）の炊飯試験を行ったところ、（１）熱伝導層１４を有しない比較例においては、とろ火状態で炊飯したにもかかわらず、炊き上がったご飯のうち、クッカー１０の内周側の底面１２Ｃに接触していた面に、局地的に黒いコゲが発生しており、特に、炎の輪郭に沿った略円形状にコゲが発生していた。これは、ストーブによる熱が底面全体に均等に伝導せず、局地的に集中して温度上昇したことが原因であると考えられる。
【００３５】
一方、（２）アルミニウムから成る熱伝導層１４を有する実施例１においては、炊き上がったご飯のクッカー１０の内周側の底面１２Ｃに接触していた面全体にわたって殆どコゲの発生は見られなかった。また、炊き上がったご飯の食感としては、比較的硬めであった。また、（３）ニッケルクロム合金から成る熱伝導層１４を有する実施例１においては、炊き上がったご飯のクッカー１０の内周側の底面１２Ｃに接触していた面全体にわたって若干薄目のコゲが見られただけで、全体としては殆どコゲの発生は見られなかった。また、炊き上がったご飯の食感としては、比較的軟らかめであった。更に、（４）銅から成る熱伝導層１４を有する実施例３においては、実施例１とほぼ同様で、炊き上がったご飯のクッカー１０の内周側の底面１２Ｃに接触していた面全体にわたって殆どコゲの発生は見られなかった。なお、この実施例３については、約１分程度で沸騰を開始し、約３分で炊き上がった。
【００３６】
以上の（Ａ）炊飯実験の結果、本発明の実施例１〜３であれば、充分に良好な炊飯状態であると判断することができた。そこで、次いで、比較例と実施例１、２について熱伝導の状態を確認する試験を行った。具体的には、上記比較例、実施例１、実施例２のクッカー１０を、上記０．１１ＫＷのとろ火状態で空焚きして、クッカー１０の内周側の底面１２Ｃの温度上昇の状態及び熱の拡散状態（温度分布）をサーモグラフィーで測定した。
【００３７】
その結果、（１）黒コゲが発生した比較例では、加熱開始後、約１０秒程度で１１０℃まで上昇した箇所が点在すると共に、約２５秒後には、炎の先端に当接している箇所が局地的に２００℃にまで上昇する一方、それ以外の箇所においては未だ１１０℃前後で、周囲との温度差が１００℃前後の状態が発生した。更に状態を観察したところ、加熱開始後１分１０秒経過後においても、局地的に２００℃以上にまで上昇した箇所が点在する一方、その周囲は未だ１５０℃前後までしか上昇せず、熱が均等に伝導されていないことが判明した。この局地的に温度が上昇する地点が黒こげが発生する地点であると思われる。
【００３８】
これに対して、（２）非常に良好な炊き上がり状態を実現できた本発明の実施例１においては、加熱開始後６０秒を経過しても、１１０℃以上に上昇した箇所は見られず、また、温度上昇の分布もクッカー１０の内周側の底面１２Ｃの中心部から外側へ向けて円形状に年輪を描くようにして均等に徐々に温度上昇した部分が拡散していく状態を示した。
【００３９】
従って、クッカー本体１２の肉厚や熱伝導層１４の材質及び厚みを問わず、この実施例１と同様の熱の伝導状態を確保すれば、非常に良好な炊飯状態を実現することができると考えられる。この点において、固有の熱伝導率がアルミニウムと同程度に高い銅又は銅合金から成る熱伝導層１４としても、熱伝導率に関しては、同じ結果が得られると、充分に推測できる。
【００４０】
更に、（３）良好な炊き上がり状態を実現できた本発明の実施例２においては、加熱開始後１０秒程度で１１０℃まで温度が上昇する地点が点在して発生した点は比較例と同様であるが、その後５秒程度で炎が直接当接する部分において１５０℃まで温度が上昇すると共に、この１５０℃以上となった箇所が点在するのではなく相互に連結し、炎が直接当接する部分以外におけるクッカー１０の内周側の底面１２Ｃの温度も１５０℃前後に推移し、ほぼ均等に熱が拡散されている状態となった。従って、クッカー本体１２の肉厚や熱伝導層１４の材質及び厚みを問わず、この実施例２と同様の熱の伝導状態を確保すれば、良好な炊飯状態を実現することができると考えられる。
【００４１】
以上の実験より、熱伝導層１４を所定の条件を満たすように形成した本発明のクッカー１０においては、熱伝導層１４において熱をほぼ均一に拡散させた上で、チタンから成るクッカー本体１２に熱を伝導して加熱するため、チタンの欠点である熱伝導性の低さによる局地的な温度上昇という欠点を充分にカバーして、良好な炊飯を確保していることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、特に、軽量化が非常に重視されると共に、家庭用のガスコンロではなく形態可能なストーブにより加熱調理、特に、炊飯に使用されるアウトドア用の調理器に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明のクッカーの一部拡大断面図である。
【図２】本発明のクッカーの底面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  クッカー
１２  クッカー本体
１２Ａ  クッカー本体の外周側の底面
１２Ｂ  クッカーの側面
１２Ｃ  クッカー本体の内周側の底面
１４  熱伝導層
【図１】
2005066026.tif 000003
【図２】
2005066026.tif 000004