(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024165243
(43)【公開日】2024-11-28
(54)【発明の名称】流体流れ制御構造
(51)【国際特許分類】
A47J 27/08 20060101AFI20241121BHJP
【FI】
A47J27/08 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023081266
(22)【出願日】2023-05-17
(71)【出願人】
【識別番号】000003702
【氏名又は名称】タイガー魔法瓶株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100136319
【弁理士】
【氏名又は名称】北原 宏修
(74)【代理人】
【識別番号】100143498
【弁理士】
【氏名又は名称】中西 健
(72)【発明者】
【氏名】福田 誠也
(72)【発明者】
【氏名】北浦 駿人
【テーマコード(参考)】
4B055
【Fターム(参考)】
4B055AA02
4B055BA54
4B055BA80
(57)【要約】
【課題】本発明の課題は、製造コストの上昇幅をできるだけ抑えることができると共に、保温時などにおいて内蓋などの結露を抑制する効果のみならず、それとは別の効果を奏する流体流れ制御構造を提供することである。
【解決手段】 本発明に係る流体流れ制御構造100,101,300は、流体移送装置110,310と、前記流体移送装置から、圧力変動空間である第1空間SP1まで延びる第1流路PS1と、前記第1流路から分岐し、前記第1空間とは異なる空間である第2空間SP2まで延びる第2流路PS2と、前記第1流路のうち前記第2流路との分岐点BRから前記第1空間に至るまでの間の部分に配設され、前記第1空間から前記分岐点に向かう方向の流体の流れを遮断する第1逆止弁140,340とを備え、前記第2流路の流体抵抗は、前記第1逆止弁のクラッキング圧力よりも大きい。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
流体移送装置と、
前記流体移送装置から、圧力変動空間である第1空間まで延びる第1流路と、
前記第1流路から分岐し、前記第1空間とは異なる空間である第2空間まで延びる第2流路と、
前記第1流路のうち前記第2流路との分岐点から前記第1空間に至るまでの間の部分に配設され、前記第1空間から前記分岐点に向かう方向の流体の流れを遮断する第1逆止弁と、を備え、
前記第2流路の流体抵抗は、前記第1逆止弁のクラッキング圧力よりも大きい、流体流れ制御構造。
【請求項2】
前記第2流路に配設され、前記第2流路に流れる流体の流れに対して抵抗となる抵抗素子をさらに備える、請求項1に記載の流体流れ制御構造。
【請求項3】
前記抵抗素子は、前記第2空間から前記分岐点に向かう方向の流体の流れを遮断する第2逆止弁であり、
前記第2逆止弁のクラッキング圧力は、前記第1逆止弁のクラッキング圧力よりも大きい、請求項2に記載の流体流れ制御構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、流体流れ制御構造に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、過去に「鍋収納部を有する炊飯器本体と、前記鍋収納部に収納される鍋と、前記鍋を加熱する鍋加熱手段と、前記炊飯器本体の開口部を覆う蓋本体とを備え、前記蓋本体は、前記鍋の上層部を加熱する蓋加熱手段と、前記蓋加熱手段の下部に配された内蓋を有し、前記内蓋には数箇所の蒸気口を配設し、前記内蓋の上部には、前記鍋の上部と連通すると共に蒸気筒吸気孔を有する蒸気筒と、前記蒸気筒を収納する蒸気筒収納部を配設し、前記蒸気筒収納部には、炊飯中に発生する水蒸気を外気に排出する排気孔を配設し、前記蒸気筒収納部の近傍には送風機を配設し、前記蓋本体の外郭面には前記送風機の吸気を行うための吸気口を配設し、前記送風機と前記吸気口を連結するための吸気経路と、前記送風機と前記蒸気筒吸気孔を連結する送風連結管Aと、前記送風機と前記鍋の上部とを連結する送風連結管Bと、前記送風連結管Aと前記送風連結管Bを切替える送風方向切替弁を配設した炊飯器」が提案されている(特開2012-161544号公報参照)。
【0003】
上述の炊飯器は、上述の送風制御機構を有することにより、保温時において鍋と内蓋の結露を抑制する効果のみならず、炊飯時の吹き零れを抑制する効果が奏されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、近年、炊飯器のみならずクッカー等の調理器においても、加圧調理することができるものが登場している。このような加圧調理器においても、上述のように保温時などにおいて内蓋などの結露を抑制する効果のみならず、それとは別の効果を奏するものの登場が期待されている。そこで、上述の送風制御機構を加圧調理器に組み込むことが考えられるが、この送風制御機構には、送風機のみならず送風方向切替弁が必要であり、さらに、その送風方向切替弁を工程によって切り替えるプログラムの作成も必要とされる。このため、この送風制御機構の組み込みには比較的高い製造コストを要する。
【0006】
本発明の課題は、製造コストの上昇幅をできるだけ抑えることができると共に、保温時などにおいて内蓋などの結露などを抑制する効果のみならず、それとは別の効果を奏する流体流れ制御構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係る流体流れ制御構造は、
流体移送装置と、
前記流体移送装置から、圧力変動空間である第1空間まで延びる第1流路と、
前記第1流路から分岐し、前記第1空間とは異なる空間である第2空間まで延びる第2流路と、
前記第1流路のうち前記第2流路との分岐点から前記第1空間に至るまでの間の部分に配設され、前記第1空間から前記分岐点に向かう方向の流体の流れを遮断する第1逆止弁と、を備え、
前記第2流路の流体抵抗は、前記第1逆止弁のクラッキング圧力よりも大きい。
【0008】
上記構成によれば、第1空間の圧力が上昇して第1逆止弁が第1空間からの流体流れを塞き止める状態になった場合、すなわち、第1逆止弁が流体流れを遮断する場合、流体移送装置から送り出される流体は、第1空間には流れず、第2流路を通って第2空間に供給される。一方、第1空間の圧力が低下して流体移送装置から流れてくる流体が第1逆止弁を通って第1空間に流れる状態になった場合、第2流路の流体抵抗が第1逆止弁のクラッキング圧力よりも高いため、流体移送装置から流れてくる流体は、第2流路を通って第2空間に流れるよりも、第1逆止弁を通って第1空間に流れやすくなる。このため、この流体流れ制御構造では、流体流れ方向切替弁よりも安価な逆止弁および毛細管などを利用して、例えば、圧力炊飯後の保温時などにおいて内鍋や内蓋で形成される空間(「第1空間」に相当)に空気を送って内鍋や内蓋などの結露などを抑制し、圧力炊飯中においておねば回収空間(「第2空間」に相当)や、制御基板や電源基板等の収容空間(「第2空間」に相当)に空気を送っておねばを小泡化して圧力炊飯時の吹き零れを抑制したり、制御基板や電源基板等を冷却したりすることができる。したがって、この流体流れ制御構造は、製造コストの上昇幅をできるだけ抑えることができると共に、保温時などにおいて内蓋などの結露などを抑制する効果のみならず、それとは別の効果を奏することができる。
【0009】
本発明では、
前記第2流路に配設され、前記第2流路に流れる流体の流れに対して抵抗となる抵抗素子をさらに備えると好適である。
【0010】
上記構成によれば、第2流路を形成する管を、第1流路を形成する管と同じものとし、抵抗素子によって第2流路の抵抗を設定することができる。このため、流体流れ制御構造を構築する際、管の取り付け間違い等を防ぐことができる。
【0011】
本発明では、
前記抵抗素子は、前記第2空間から前記分岐点に向かう方向の流体の流れを遮断する第2逆止弁であり、
前記第2逆止弁のクラッキング圧力は、前記第1逆止弁のクラッキング圧力よりも大きいと好適である。
【0012】
上記構成によれば、第2空間に流体が存在する場合、第2空間から流体移送装置に流体が逆流することを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【
図1】本発明の実施の形態に係る流体流れ制御構造の概略説明図である。
【
図2】
図1において一点鎖線丸で囲まれる箇所の拡大断面図である。
【
図3】本発明の実施の形態の変形例に係る流体流れ制御構造の概略説明図である。
【
図4】本発明の実施の形態の応用例に係る圧力式炊飯器において蓋部のカバーが取り外れた状態の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
<本発明の実施の形態に係る流体流れ制御構造>
本発明の実施の形態に係る流体流れ制御構造100は、
図1に示されるように、主に、流体移送装置110、第1流路形成部材120、第2流路形成部材130、第1逆止弁140および第2逆止弁150から構成される。以下、これらの構成要素について詳述する。
【0015】
(1)流体移送装置
流体移送装置110は、液体や、気体、粉体等の流体を移送するための装置であって、例えば、ポンプや、圧縮機、送風機などである。
【0016】
(2)第1流路形成部材
第1流路形成部材120は、第1流路PS1(
図2参照)を形成する部材であって、例えば、管や、チューブ、貫通孔を有するブロック体などである。
図1に示されるように、この第1流路形成部材120は、流体移送装置110から第1空間SP1まで延びており、流体移送装置110から吐出される流体の通路である第1流路PS1を形成している。なお、第1空間SP1は、圧力変動空間である。なお、ここにいう「圧力変動空間」とは、加圧装置や減圧装置等の調圧装置等によって圧力が制御され得る空間をいう。
【0017】
(3)第2流路形成部材
第2流路形成部材130は、第2流路PS2(
図2参照)を形成する部材であって、例えば、管や、チューブ、貫通孔を有するブロック体などである。
図1に示されるように、この第2流路形成部材130は、第1流路形成部材120から分岐しており、第2空間SP2まで延びており、分岐点BRから流入する流体の通路である第2流路PS2を形成している。なお、第2流路PS2の長さや断面積などは、第1流路PS1の長さや断面積などと同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【0018】
(4)第1逆止弁
第1逆止弁140は、流体移送装置110から第1流路形成部材120の第1流路PS1を通って第1空間SP1に向う流体の流れを許容するが、第1空間SP1から第1流路形成部材120の第1流路PS1を通って流体移送装置110に向かう流体の流れを遮断するものであって、例えば、ディスク式の逆止弁、スイング式の逆止弁、ダックビル式の逆止弁などである。
【0019】
(5)第2逆止弁
第2逆止弁150は、流体移送装置110から第2流路形成部材130の第2流路PS2を通って第2空間SP2に向う流体の流れを許容するが、第2空間SP2から第2流路形成部材130の第2流路PS2を通って流体移送装置110に向かう流体の流れを遮断するものであって、例えば、ディスク式の逆止弁、スイング式の逆止弁、ダックビル式の逆止弁などである。第2逆止弁150のクラッキング圧力は、第1逆止弁140のクラッキング圧力よりも高くされている。
【0020】
<本発明の実施の形態に係る流体流れ制御構造における流体流れ>
以下、第1空間SP1の圧力と第2空間SP2の圧力が同一であり両逆止弁の逆流防止機構が機能しない場合と、第1空間SP1の圧力が第2空間SP2の圧力よりも高く第1逆止弁の逆流防止機構が機能した場合とに分けて本流体流れ制御構造100における流体流れを説明する。
【0021】
(1)第1空間の圧力と第2空間の圧力が同一であり両逆止弁の逆流防止機構が機能しない場合
流体移送装置110から吐出される流体は、主に、クラッキング圧力が低い第1逆止弁140を通って第1空間SP1に移送される。
【0022】
(2)第1空間の圧力が第2空間の圧力よりも高く第1逆止弁の逆流防止機構が機能した場合
流体移送装置110から吐出される流体は、全て第2逆止弁150を通って第2空間SP2に移送される。
【0023】
<本発明の実施の形態に係る流体流れ制御構造の特徴>
本発明の実施の形態に係る流体流れ制御構造100では、第1空間SP1の圧力が上昇して第1逆止弁の逆流防止機構が機能した場合(すなわち、第1逆止弁140が第1空間SP1からの流体流れを塞き止める状態になった場合)、流体移送装置110から送り出される流体は、第1空間SP1には流れず、第2流路PS2を通って第2空間に移送される。一方、第1空間SP1の圧力が低下して流体移送装置110から流れてくる流体が第1逆止弁140を通って第1空間SP1に流れる状態になった場合、第2逆止弁150のクラッキング圧力が第1逆止弁のクラッキング圧力よりも高いため、流体移送装置110から流れてくる流体は、第2流路PS2を通って第2空間SP2に流れるよりも、第1逆止弁140を通って第1空間SP1に流れやすくなる。このため、この流体流れ制御構造100では、電磁弁等の流体流れ方向切替弁よりも安価な逆止弁を利用して、例えば、圧力炊飯後の保温時などにおいて内鍋や内蓋で形成される空間(「第1空間」に相当)に空気を送って内鍋や内蓋などの結露を抑制し、圧力炊飯中においておねば回収空間(「第2空間」に相当)や、制御基板や電源基板等の収容空間(「第2空間」に相当)に空気を送っておねばを小泡化して圧力炊飯時の吹き零れを抑制したり、制御基板や電源基板等を冷却したりすることができる。したがって、この流体流れ制御構造100は、製造コストの上昇幅をできるだけ抑えることができると共に、保温時などにおいて内蓋などの結露を抑制する効果のみならず、それとは別の効果を奏することができる。
【0024】
<変形例>
先の実施の形態では流体流れ制御構造として
図1に示される流体流れ制御構造100が紹介されたが、流体流れ制御構造として
図3に示される流体流れ制御構造101が採用されてもよい。この流体流れ制御構造101は、流体流れ制御構造100の第2逆止弁150がキャピラリーチューブ151とされている点を除き、流体流れ制御構造100と同一である。なお、ここで、キャピラリーチューブ151の流体抵抗は、第1逆止弁140のクラッキング圧力よりも高くされる。ここにいう「流体抵抗」は圧力で示される。また、かかる場合、第2流路形成部材130そのものをキャピラリーチューブ151としてもよい。
【0025】
<応用例>
以下、本発明を圧力式炊飯器に応用した例を紹介する。
本応用例に係る圧力式炊飯器200は、主に、本体210および内鍋(図示せず)から構成されている。本体210は、主に、本体部211、蓋部212およびヒンジ部材213から構成されている。本体部211は、ヒンジ部材213により蓋部212と連結されている。これにより、蓋部212は、本体部211に対してヒンジ部材213のヒンジ軸を中心として回動可能となっており、本体部211の内鍋収容空間(図示せず)を開閉することができる。なお、内鍋収容空間には内鍋を収容可能である。蓋部212には、
図4に示されるように、ステッピングモータを利用した圧力調整機構230や、強制圧力開放弁240が収容されていると共に、気流制御構造300が構築されている。以下、この気流制御構造300について詳述する。
【0026】
気流制御構造300は、
図4に示されるように、主に、ダイヤフラムポンプ310、吸気チューブ311、排気チューブ312、第1チューブ321、第2チューブ322、第3チューブ323、第4チューブ324、三方継手330、第1逆止弁340および第2逆止弁350から構成されている。以下、
図4を参照して気流制御構造300を詳述する。
【0027】
ダイヤフラムポンプ310では、吸気口に吸気チューブ311が接続されており、排気口に排気チューブ312が接続されている。吸気チューブ311の吸気口接続側と反対側の端部は、蓋部212の外側に配設されている。排気チューブ312の排気口接続側と反対側の端部は、三方継手330の第1口部に接続されている。第1チューブ321の一方の端部は三方継手330の第2口部に接続されており、他方の端部は第1逆止弁340の一次側口部に接続されている。第2チューブ322の一方の端部は第1逆止弁340の二次側口部に接続されており、他方の端部は蓋部212の底壁の開口部に固定されている。これにより、第2チューブ322の内部通路は、内鍋収容空間と連通することになり、内鍋収容空間に送風することが可能となる。第3チューブ323の一方の端部は三方継手330の第3口部に接続されており、他方の端部は第2逆止弁350の一次側口部に接続されている。第4チューブ324の一方の端部は第2逆止弁350の二次側口部に接続されており、他方の端部は蒸気回収箱220に接続されている。これにより、第4チューブ324の内部通路は、蒸気回収箱220の内部空間と連通することになり、蒸気回収箱220に浸入してくる「おねば」に送風することが可能となる。なお、ここで、第2逆止弁350のクラッキング圧力は、第1逆止弁340のクラッキング圧力よりも高い。
【0028】
以上を踏まえて、応用例に係る気流制御構造300の気流制御を説明する。以下、内鍋収容空間の圧力と蒸気回収箱220の内部空間の圧力が同一であり両逆止弁340,350の逆流防止機構が機能していない場合(すなわち両空間の圧力が大気圧であり両逆止弁340,350の逆流防止機構が機能していない場合)と、内鍋収容空間の圧力が蒸気回収箱220の内部空間の圧力よりも高く第1逆止弁340の逆流防止機構が機能した場合(すなわち、圧力炊飯時において第1逆止弁340の逆流防止機構が機能している場合)とに分けて本応用例に係る気流制御構造300における空気流れを説明する。
【0029】
(1)内鍋収容空間の圧力と蒸気回収箱220の内部空間の圧力が同一であり両逆止弁340,350の逆流防止機構が機能していない場合
ダイヤフラムポンプ310から吐出される空気は、主に、クラッキング圧力が低い第1逆止弁340を通って内鍋収容空間に移送される。
【0030】
(2)内鍋収容空間の圧力が蒸気回収箱220の内部空間の圧力よりも高く第1逆止弁340の逆流防止機構が機能した場合
ダイヤフラムポンプ310から吐出される流体は、全て第2逆止弁350を通って蒸気回収箱220の内部空間に移送される。
【0031】
なお、上述の応用例では、本発明が圧力式炊飯器に応用されたが、本発明は圧力式クッカー等、他の圧力式調理器に適用されてもかまわない。また、本応用例に対して上述の変形例が適用されてもよい。
【符号の説明】
【0032】
100,101 流体流れ制御構造
110 流体移送装置
140,340 第1逆止弁
150,350 第2逆止弁
161 キャピラリーチューブ(抵抗素子)
300 気流制御構造
310 ダイヤフラムポンプ(流体移送装置)
BR 分岐点
PS1 第1流路
PS2 第2流路
SP1 第1空間
SP2 第2空間