JP5864418B2 - ソーラー式調理レンジおよび調理装置 - Google Patents

Description

本開示は太陽熱応用分野に関連しており、特に太陽熱収集器からの太陽熱を受領し貯蔵するレンジの内部で食品を調理するためのソーラー式調理装置に関する。また、太陽熱で水を加熱し電気エネルギーを貯蔵するレンジにも関する。

地球上の様々なエネルギー源の中、太陽熱は最も広範囲、豊富、かつ、均一的に存在するエネルギー源である。太陽熱エネルギーはとても簡単に利用される。誰でもいつでも任意の場所で利用可能である。

人間のエネルギー消費活動において、食品と飲料を調理することが最も頻繁かつ長い歴史のある行動である。人間にとっては、どこに住んでも毎日料理をする必要がある。

太陽熱エネルギーを利用し、食品を調理することは非常に面白く、有用な課題である。この領域で既にかなりの発明・研究成果が存在している。（既存の特許資料を参照）

地球の単位面積上のソーラーパワーはとても大きくはない。日射強度は、南から北に、朝から夜に変わり、天気・季節の変化に依存する。そのため、経済的なソーラー式調理装置の開発は常に課題になって、努力を続ける必要がある。

以上の困難点に鑑み、一部のソーラー式調理装置の受光部はできるだけ拡大されているが、収集された太陽熱のための断熱は難しいという欠点がある。また、一部のソーラー式調理装置は高価な自動制御システムを利用し、日差しを追従及び合焦できるが、システムを駆動するための追加の電源が不可欠という不満があった。一方、従来においては、ソーラー式調理装置に蓄熱材料を利用しているが、蓄熱材料自体は高価かつ入手困難のものである。

現在、電力需要の管理はより一般的になってきた。一つの管理方法は、電力需要の低い期間に電熱を貯蔵し、需要の高い期間に使用するという手段である。本発明のソーラー式調理用レンジは、大きな熱エネルギー貯蔵体となることができ、良い保温性能を持ち、それゆえにまた、電力需要の管理の目的のための電熱貯蔵容器である。

本開示は、歴史的な経験を吸収し、新しいソーラー式の水加熱技術を結合して、経済的かつ実用的な一式のソーラー式調理装置を開発した。

本発明の目的とするところは、従来の技術を改良し、経済的、製造・使用容易、かつ、効率良いソーラー式調理装置を提供することにある。本発明は、太陽熱を利用した食品調理の困難点を克服するため、下記の技術的手段を採用する。

最適な熱収集を達成するため、脱気された太陽熱収集器を使用すること。

熱を保存・蓄積し、連続的かつ安定な調理を提供するため、脱気された太陽熱収集器の中に蓄熱・伝熱材料を充てんすること。

周囲の太陽光を調理装置に集束させるための反射器。

太陽光の方向を指示する日時計、及び、最大のソーラーパワーを得るための調節・回転することができる架台。

ソーラーパワーが足りない場合に、バックアップパワーソースを提供するための電源。また、このソーラー式調理装置は、停電のときでも調理できるように、電気代が安い際のためのバックアップまたはエネルギー保存装置を提供する。

本発明の具体的な概要は以下のとおりである。

本開示の一態様によって、内部が第１の蓄熱・伝熱材料で満たされる太陽熱収集器であって、太陽熱が収集され、内部に貯蔵され、そこから輸送される太陽熱収集器、内部が第２の蓄熱・伝熱材料で満たされるソーラー式調理レンジであって、前記太陽熱収集器と接続され、太陽熱が前記太陽熱収集器から受け取られ、食品調理のために貯蔵されるソーラー式調理レンジであって、蓄熱・伝熱材料が内部に満たされる断熱かつ閉鎖された室と、前記ソーラー式調理レンジの頂面をカバーするクックトップとを有するソーラー式調理レンジと、前記閉鎖された室の内部に配置され且つ前記蓄熱・伝熱材料の中に配置される一式の調理チャンバーと、前記太陽熱収集器を前記ソーラー式調理レンジ内の蓄熱・伝熱材料に接続し、太陽熱を輸送する熱輸送媒体と、断熱された蓋を有し、前記ソーラー式調理レンジ内の前記調理チャンバー内に配置され、そこで食品が調理される一式のソーラー式調理器と、前記調理チャンバーを個別にカバーする一群の取り外し可能な部分と、前記調理チャンバーに一つずつ挿入する一群の取り外し可能な部分と、必要なアクセサリと、を含むソーラー式調理装置が提供される。

この太陽熱収集器は真空管式の太陽熱収集器であり、或は例えば並列、或いは完全なもしくは部分的な円錐列のような、特定の形状に配置される一群のモジュール式の真空管式の太陽熱収集器である。安全上の理由のために、真空管式の強化ガラスチューブ型の太陽熱収集器、及び透明のカバーが示唆される。

真空管式の太陽熱収集器は、一つ又は二つの開口端を有しうる。これら一つ又は二つの開口端は、ソーラー式調理レンジの中に延長され、もしくは熱伝導媒体又は熱交換器によって調理レンジに接続され、ソーラー式調理レンジに太陽熱を輸送することができる。

上述の第１及び／又は第２の蓄熱・伝熱材料は、固体材料（例：鉱石、金属、合金、泥炭、土、石英砂、玄武岩砂、黒鉛）、液体材料（例：水、オイル、灯油・燃料オイル・変圧器オイル（ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｏｉｌ）を含む石油、菜種油及び大豆油を含む調理油）、化学的蓄熱材料（例：CaO ＋ H２０又はパラフィン）、二種類もしくはそれ以上の蓄熱・伝熱材料の組み合わせ（例：オイルが充填された石英砂、又は黒鉛（plumbaginous）パラフィン（黒鉛及びパラフィン））のうちのいずれであってもよい。

上述のソーラー式調理レンジは、ソーラー式調理レンジの閉鎖された室の内部に配置され蓄熱・伝熱材料で囲まれた熱交換器を含み、この熱交換器は、太陽熱収集器からの太陽熱を受け取るために、前記調理レンジの壁の器具に接続された複数の端部を有する。前記太陽熱調理レンジは更に、前記閉鎖された室の表面上の断熱被覆又は取り外し可能な断熱グレートコートを有する。前記太陽熱調理レンジは、前記閉鎖された室内で蓄熱・伝熱材料を呼吸し膨張するための構造を含む。前記構造は、穴及び雰囲気中に解放するための前記閉鎖された室の頂部の器具であり、あるいは、前記閉鎖された室の中に配置された膨張できるもの、例えば一枚の気泡プラスチック（ｂｕｂｂｌｅ ｐｌａｓｔｉｃ）もしくは空きのポリマー胃ボール（ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｅｍｐｔｙ ｓｔｏｍａｃｈ ｂａｌｌ）である。

ソーラー式調理レンジの前記断熱された閉鎖された室は、太陽熱収集気から熱チューブを受け取るための受け器具を備えた気密の室である。それは金属（例えば鋼又は銅）、合金（例えばステンレス鋼又はアルミニウム合金）、又は耐熱材料（例えばセラミック、コンクリート、れんが又は土）で作成されても良い。ソーラー式調理レンジの前記断熱された閉鎖された室は、太陽熱収集器からチューブを受け取るための受け取り器具を有する。

一群の調理チャンバーのうちの各調理チャンバーは、蓄熱・伝熱材料を調理器から分離させるために、伝熱材料（例えばステンレス鋼又は銅）で閉じ込められる。この調理チャンバーの形状は、シリンダバケット形、半球形または他の形である。

前述のソーラー式調理レンジは、ドア及び監視窓付きの内臓式オーブン、及び蓄熱・伝熱材料を充填した取り外し可能な引き出しを含んで構成されうる。

上記のソーラー式調理レンジ内の閉鎖された室は、熱を保持し、調理後に熱水を作るために余熱を利用するための、蓄熱・伝熱材料で囲まれた熱水チューブを含みうる。この熱水チューブは、入口器具と繋がった一端と、ソーラー式調理レンジの壁上の出口器具と接続した他の一端とを有する。これらの器具は、熱水器具からのチューブを受け取るためのものである。

熱輸送媒体は、接触羽根付き、もしくはなしの熱チューブを含むことが可能であり、当該熱チューブは、片方の末端が太陽熱収集器の中に延長し、もう片方の末端がソーラー式調理レンジの中に延長する。もしくは熱チューブのグループであることも可能であり、各チューブはソーラー式調理レンジに、各太陽熱収集器で接続される。更に、メタル伝導体（例えば銅、アルミ伝導体、又はソーラー式調理レンジの金属内壁）であることも可能である。

ソーラー式調理器のうちの各調理器は、前記ソーラー式調理レンジの調理室の一つに完全に嵌め込まれることができ、且つ、少なくとも一つの調理室のサイズ及び形状と適合するサイズ及び形状を有する。各器具は下部と上部を有し、下部は一つの調理室に嵌め込まれることができ、且つ少なくとも一つの調理室のサイズ及び形状に適合するサイズと形状とを有し、上部は断熱グレートコート（ｈｅａｔ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｇｒｅａｔｃｏａｔ）を有する。

ソーラー式調理器は、ステンレス製もしくはガラス製のシリンダー容器、もしくはステンレス製もしくはガラス製の半球形の容器、及び二層の強化ガラスの蓋を含みうる。

前記一群の調理チャンバーのうち、各調理チャンバーは、標準のモジュール式のサイズ及び形状を有する。各調理器は、前記調理器の外部のサイズ及び形状に適合するサイズ及び形状を有する熱伝導性被覆を有し、その外部のサイズ及び形状は、前記ソーラー式調理レンジ内の前記標準のモジュール式の調理チャンバーの内部のサイズ及び形状に適合されている。ここで、調理室が使用中又は使用中でないときに、各断熱部分が一群の調理チャンバーの頂部をカバーする。

前記アクセサリは、ソーラー式調理装置の各部分を適切な状況に配置かつ支持するための固定支持架台を含む。架台は、前記太陽熱収集器のために太陽光の入射角の調整を可能にする構造、及び、太陽光に対する太陽熱収集器の方向の調整を可能にするための他の構造（例えば回転可能なベース）を有する。前記アクセサリは更に、周囲の太陽光を太陽熱収集器に合焦するための光反射体、太陽熱収集器に垂直に設置され太陽光の入射角を表示する日時計（例えば円錐バー）、ソーラー式調理器の中の食品を包み又は被覆するための袋もしくは膜（例えばメタル、紙、もしくはプラスチック製の袋、および膜）、及び一式の車輪を含みうる。

本開示の別の側面に従い、主に太陽熱を使用するが、バックアップのパワー源として電気を使用するソーラー式調理装置が提供される。上述のソーラー式調理装置は、調理室の底部及びオーブン内の電源付きの電熱要素を更に含み、この電源付きの電熱要素は、非常に高い耐熱温度を有する電源ケーブル、ソーラー式調理装置の運転特性パラメータ（例えば、タイミング、温度、圧力、湿度など）を測定及び表示するための測定表示デバイスを含む。

上記ソーラー／電気式のソーラー式調理装置では、各調理器のための一群の断熱被覆を含み、この断熱被覆は、前記調理器の外部のサイズ及び形状と適合された内部のサイズ及び形状を有し、且つ、この調理室が標準のモジュール式の調理チャンバーであるかにかかわらず、前記ソーラー式調理レンジ内の前記調理チャンバーの内部のサイズ及び形状に適合された外部のサイズ及び形状を有する。

本開示のその他の側面、及び特徴は、後続の特定の実施形態の記述、および図解により、当業者に明白となる。

この発明の図解が示されている。

図１に一式のソーラー式調理装置の概念的な側面図を示す。装置は、ソーラー式調理レンジ、一組の調理器、及び蓄熱・伝熱材料で満たされた太陽熱収集器を含んでいる。 図２にバックアップ電源及び運転パラメータの表示・制御システムを含めた一式のソーラー式調理装置を概念的に示す透視図を示す。 図３に蓄熱・伝熱材料で満たされた別の太陽熱収集器の例示の概略図を示す。

図１に、使用中の一式のソーラー式調理装置１００の側面概略図を示す。ここで、太陽熱収集器１１０は概念的な部分断面で図示され、ソーラー式調理レンジ１３０は概念的な縦横断面で図示されている。ソーラー式調理装置１００は、太陽熱収集器１１０及びその内部を満たす蓄熱・伝熱材料１２０、ソーラー式調理レンジ１３０、この調理レンジの内部を満たす蓄熱・伝熱材料１２２、ソーラー式調理器１５１，１５２，１５３、及びアクセサリを含んで構成される。

太陽熱収集器は、その蓄熱・伝熱材料１２０、１２２を水の沸騰温度以上に加熱することができる全ての太陽熱収集器から選ばれる。図１のように、太陽熱収集器は一群のモジュール式の真空管式の太陽熱収集器１１１，１１２，１１３，１１４，１１５と１１６により構成される。これら各太陽熱収集器は各一方の開口端を合流チューブ１１７内へと伸長し、且つ両端１１８、１１９を有する並行列に搭載されている。調理の要求に依存して、一群のモジュール式の真空管式の太陽熱収集器は、円錐形のような別の形で搭載することができる。管の数は１から多数としうる。それは調理の要求にも依存する。また、太陽熱収集器１１０の一端１１９は閉じられ、他の一端１１８は開放端であり得、且つソーラー式レンジ１３０の閉鎖された調理室１３１内へと延長される。

真空管式の太陽熱収集器１１１（１１２−１１６は同様なものである）は、透明な外部層１１１１と内部層１１１２を持ち、二つの層の間の空間は脱気される。内部層１１１２は、図に示されない吸熱コーティングを有する。この真空管式の太陽熱収集器は、太陽熱温水器用のものとして市場で入手しうる。

ソーラー式調理器で使用可能な太陽熱収集器は様々な構造を有する。図３にこれらを概略的に示す。

真空管式の太陽熱収集器はガラス製である。もしガラスが割れると、ユーザに対してガラスの破片が危険である。そのため、安全上の理由から、太陽熱収集器は透明なプラスチック製のカバーを持つ（図１に示さない）。この透明なプラスチック製のカバーは、個々の管のための複数のマントルでもよく、また収集器パネルの全体を覆う単一の保護カバーであってもよい。しかし、このプラスチック製の保護マントルは、太陽熱収集器の効率を減じる可能性がある。そのため、脱気された強化ガラス製の管がより優れた解決である。

蓄熱・伝熱材料１２０が、太陽熱収集器１１０内に満たされている。ここでは蓄熱・伝熱材料は砂である。蓄熱・伝熱材料１２２は、ソーラー式調理レンジ１３０の閉鎖された調理室１３１内に満たされている。ここでもそれは砂である。熱輸送材料１２１は、太陽熱収集器１１０とソーラー式調理レンジ１３０の両方に満たされている。ここでは、それは灯油（ｈｅａｔｉｎｇ ｏｉｌ）である。この灯油１２１は、液体の循環により太陽熱を輸送する。実際、灯油を蓄熱・伝熱材料として使うこともできる。この場合、蓄熱・伝熱材料１２０、１２２は砂と灯油の組み合わせである。

蓄熱・伝熱材料への要求は以下のとおりである：高比熱容量、高熱伝導率、安全、安価、及び入手容易。そのため、太陽熱収集器１１０で使うのを前述の材料だけとする必要はない。蓄熱・伝熱材料となりうる多くの材料が存在し、固体、液体、化学材料、これらの材料の混合物のうちどのようなものであってもよい。各材料は、検討を要するような長所と短所とを有する。以下は幾つかの例である。

石英砂は一種の鉱石である。それは安全、安価かつ入手容易な材料であるが、熱伝導率は低い。

黒鉛もまた一種の鉱石である。それは高い熱伝導率を有するが、値段は石英砂より高い。

石炭と泥炭（ｔｕｒｖｅｓ）は、良い熱伝導率を持つ化石材料であるが、比熱容量はとても良くはない。

金属（例えば、鋼又は銅）及び合金（例えば、ステンレス鋼又はアルミ合金）は、良い熱伝導率を持ち、簡単に様々な形状に製造されるが、値段が高い。

砂と土は入手しやすく、且つ非常に安いが、砂と泥の構成成分は場所によって変わる。

水とオイルは、二つの典型的な液体の蓄熱・伝熱材料である。流れる液体は簡単に熱を輸送することができる。水の沸騰温度は多くのオイルより低い。高圧下の水は、ソーラー式調理機内で使用するための高い沸騰温度を持ち得る。

多種の食用油は、食用に安全である。これらの沸騰温度は水よりも高い。それらは蓄熱・伝熱材料として好適である。しかし、それらは値段が高く又食品であるため、広く使われ得ない。

石油、及び灯油、燃料オイル、トランスフォーマオイル及びディーゼルなどの石油製品は、水よりも著しく高い沸点を持つ。それらは値段が食用油より安いため、それらもまた良い熱輸送材料である。これらの油類の欠点は、ソーラー式調理器が電熱要素を有する場合に安全ではないことである。また、幾つかの揮発させられた材料は、健康に良くないことがありうる。

幾つかの化学材料或は相変化材料である蓄熱材料を考慮すべきである。例えば、水をCaoに注入すること及び加熱によってパラフィンを融解させることは、熱を保存するための方法である。

前述された複数の材料のうちの２種類の材料の組み合わせはしばしば使われる。例えば、黒鉛（plumbaginous）パラフィン（黒鉛及びパラフィン）は、黒鉛からの良い熱伝導率と、パラフィンからの相変化熱能力を持つ。この例のように、オイルを砂に注入すると、オイルを節約でき且つより安全にできるだけでなく、オイルの流れによる良い熱輸送能力も発揮することができる。

図３に、太陽熱収集器が縦断面で概略的に示されている。

図３Aに、水或はオイルのような液体の蓄熱・伝熱材料で満たされた真空管式の太陽熱収集器の縦断面を概略的に示す。場合によっては、水も調理用の熱輸送媒体になることができる。

図３Bに、鉱石或は泥炭のような固体の蓄熱・伝熱材料で満たされた真空管式の太陽熱収集器の縦断面を概略的に示す。

図３Cに、砂で満たされ且つ熱輸送媒体としての熱チューブ又は熱導体を有する真空管式の太陽熱収集器の縦断面を概略的に示す。

図３Dに、石英砂と食用油のような固体と液体の蓄熱・伝熱材料の組み合わせで満たされた真空管式の太陽熱収集器の縦断面を概略的に示す。

図３Eに、縦並列（ｖｅｒｔｉｃａｌ ｐａｒａｌｌｅｌ ｒａｗ）に並んで搭載された一群のモジュラー式の真空管式の太陽熱収集器の部分縦断面を概略的に示す。

図３Fに、横並列（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｐａｒａｌｌｅｌ ｒａｗ）に並んで搭載された一群のモジュラー式の真空管式の太陽熱収集器の部分縦断面を概略的に示す。

ソーラー式調理器をセットアップする際に、前記の太陽熱収集器以外に沢山の変種及び組み合わせを選択でき使用できる。

ソーラー式調理レンジ１３０は、蓄熱・伝熱材料で満たされた室１３１、断熱層１３２、クックトップ１３３、器具１３５の付いたクックトップの穴１３４を含んで構成される。レンジ１３０の内部に、複数のチャンバー（１３６，１３７，１３８，１３９）が配置される。

この蓄熱・伝熱材料については既に詳しく議論した。これらは熱レンジでも使われる。
閉鎖された室１３１は、ステンレス鋼板のような金属により閉鎖される。それは鋼、銅、或はアルミ合金であってもよい。これらの金属材料の加工は簡単で、気密の箱を作りやすい。このことは、液体容器として使用するためにも重要である。

経済的な理由で、セラミック、コンクリート、レンガ又は泥のような、より安い値段の材料を、金属材料に代えて用いることができる。

ソーラー式調理レンジ表面の断熱層は、例えば、セラミックコーティングのような断熱コーティングである。それは除去可能の断熱グレートコート（ｇｒｅａｔｃｏａｔ）であってもよい。

クックトップ１３３は、断熱被覆の表面でレンジの上部を被覆する。

通常オーブンと呼ばれるより小さい閉鎖部分１４０は、ソーラー式調理レンジ１３０の内部に設けられる。このオーブン１４０は、ステンレス鋼あるいは銅シートなどの熱伝導金属１４１によって閉鎖され、蓄熱・伝熱材料１２２（図で示されない）に囲まれている。オーブン１４０は、前記ソーラー式調理レンジの側壁に設けられた観察用視野（ｗａｔｃｈｉｎｇ ｅｙｅ）１４３０付きの断熱ドア１４０１と、ハンドル１４０２とを有する。

オーブン１４０は、蓄熱・伝熱材料１２２で満たされた取り外し可能な引き出し（図１に示されない）をさらに含む。オーブンが非稼働中であるとき、レンジの熱容量を追加するためにこの引き出しがオーブン１４０内に配置される。

ソーラー式調理レンジ１３０には、調理器が調理のために中に組み合わせられる（ｍｏｓａｉｃｅｄ）チャンバー１３６，１３７，１３８，１３９がある。これらのチャンバーは、蓄熱・伝熱材料１２２の中に形成される。図１に示すように、チャンバー１３６，１３７，１３８，１３９の壁１３６１，１３８１及び１３９１はシリンダバケット形であり、壁１３７１は半球状である。これらチャンバーは、それらのオープントップをクックトップ１３３上に有する。蓄熱・伝熱材料を調理器から分離するために、調理チャンバー１３６，１３７，１３８，１３９は、例えばステンレス鋼又は銅などの熱伝導材料によって囲まれている（ｅｎｃｌｏｓｅｄ）。取り外し可能な部分１５１６，１５２１（図１には示されない），１５３１，１５４１は、断熱の目的のために、チャンバー１３６，１３７，１３８，１３９をカバーする。各チャンバーのために準備された、四つの断熱ブロックがある（図１では１３９１のみ示されている）。これらは、幾つかの調理チャンバーが非稼働のとき、チャンバーに挿入するために準備されている。チャンバーが使用中のとき、断熱ブロックは取り出される。

図１では、ソーラー式調理レンジ１３０の調理器１５１，１５２，１５３は、ソーラー式調理器の代表的なものである。

器具１５１は、シリンダバケット形の揚げ鍋（ｄｅｅｐ ｆｒｙｅｒ）である。フライバスケット１５８１が、この器具の中に設置されている。その下部は調理チャンバー１３６内に入れ込まれており、且つその壁１５１１は、チャンバー壁１３６１と閉鎖的な熱的接続を有する。器具１５１の上部は、断熱グレートコート１５１３によって断熱されている。断熱カバー１５１６は、蓋１５１５をカバーしている。器具１５１の内部には、取り外し可能なハンドル１５１７がある。

器具１５２は、チャンバー１３７１のサイズと形に適合した半球状のポット又は中華鍋（ｗｏｋ）である。それはチャンバー１３７内に完全に入れ込まれている。それは、蒸気逃し用の穴１３７２付きの２層の強化グラス製の蓋１３７３を有する。

器具１５３は、シリンダバケット形の蒸し器である。この蒸し器の中に、２層の蒸しバスケット１５３３が配置されている。それは調理チャンバー１３８内に入れ込まれており、且つチャンバー壁１３８１との閉鎖的な熱的接続を有する。断熱カバー１５３１は蓋１５３２をカバーする。器具１５３の内部には、取り外し可能なハンドル１５３４がある。

上記の詳細な記述に基づいて、これらの調理器具の共通の特徴が以下のとおりであることを指摘することが可能である。
Ａ．器具のボディーが、主にシリンダバケット形、或は半球状である。
Ｂ．器具は、ソーラー式調理レンジの調理チャンバーの中に部分的或は全体的に入れ込まれており、且つチャンバー壁と閉鎖的な熱的接続を有する。
Ｃ．器具の部品は断熱されており、チャンバーの外側にある。
Ｄ．容器の蓋は、断熱カバーによって或は２層を持つことによって、断熱されている。

この場合、上述したように、熱輸送媒体は灯油１２１である。太陽熱収集器１１０の一方の開放端１１８は、ソーラー式調理レンジ１３０内に延在する。熱輸送媒体としての灯油１２１は、砂１２０及び１２２に接続され且つ沈んでいる。それは砂１２０と１２２から太陽熱を輸送する。さらに、液体の熱輸送媒体としての灯油は、太陽熱収集器１１０とレンジ１３０の閉鎖された室１３１とに自動的に循環している。オイルは、非常に効率的な熱輸送媒体である。

他の場合に、太陽熱収集器は一つの搭載されたパネルであってもよい。それは、レンジの中に伸びる両端を有してもよい。それはまた、一端又は二端を導管を通じてレンジに接続して、太陽熱収集器１１０からの太陽熱をソーラー式調理レンジ１３０に輸送してもよい。

図２に、バックアップ電熱要素、運転パラメータ表示・制御システムを含む一組の別のソーラー式調理装置２００の概略的な斜視図を示す。

図２に示すように、一組のソーラー式調理装置は、太陽熱収集器２１０、ソーラー式調理レンジ２３０、太陽熱収集器２１０とソーラー式調理レンジ２３０内に装備された熱交換器２２５との間を接続する二つの液体導管２１５，２１６により構成される。ポンプと他のアクセサリは図３の中に示されない。

太陽熱収集器２１０は、入口２１１と出口２１２とを有する五つの真空管式の太陽熱収集器によって搭載されたパネルである。太陽熱の蓄熱・伝熱材料２２０が、太陽熱収集器２１０を満たしている。この例では、それは砂である。

ソーラー式調理レンジ２３０は、断熱被覆つきの閉鎖された室２３１を有する。この太陽熱の蓄熱・伝熱材料２２２は、ソーラー式調理レンジ２３０の内部を満たしている。この例では、それは泥炭である。砂と泥炭とは図２に示されない。ハンドル２３２１と観察用視界２３２２つきのオーブン２３２が、室２３１内に配置される。二つの電熱要素（図２に示されない）が、オーブン２３２に装備されている。

オーブン２３２は、バックアップのエネルギー源としての電源を有する備え付けの上部電熱要素及び／又は備え付けの下部電熱要素を更に含む（図２に示されない）。

三つのチャンバー２３３，２３４，２３５が、ソーラー式調理レンジ２３０内に配置され、且つ、例えば泥炭のような蓄熱・伝熱材料に囲まれている。三つの電熱要素２６７，２６８，２６９が、チャンバー２３３，２３４，２３５の底部にそれぞれに装備されている。電熱要素２６７，２６８，２６９は、それらの電源、スイッチ２６１，２６２，２６３を有する。それらはまた、運転特性回転表示デバイス２６４，２６５，２６６、及び制御システムを有する。このスイッチ２６１，２６２，２６３と、制御システムを含む運転特性回転表示デバイス２６４，２６５，２６６は、コントロールパネル２６０上に配置される。

三つのチャンバー２３３，２３４，２３５は、標準のモジュールのサイズと形状を持つ。ソーラー式調理レンジ２３０で使われる各ソーラー式調理器は、熱伝導コートを有し、この熱伝導コートの内部サイズと形状とが器具の外部サイズと形状とに適合し、且つその外部サイズと形状とが、前記ソーラー式調理レンジ内の前記標準のモジュールの調理チャンバーの内部サイズと形状とに適合する。そのため、たとえ各器具のサイズと形が異なっても、食品が調理されるときには、それぞれの器具がコートつきで、レンジ２３０の任意の標準のチャンバーの内部に配置されることができる。
さらに、ソーラー式調理レンジ２３０で使われる各ソーラー式調理器は、断熱被覆を有し、この断熱被覆の内部サイズと形状とが器具の外部サイズと形状とに適合し、且つその外部サイズと形状とが、前記ソーラー式調理レンジ内の前記標準のモジュールの調理チャンバーの内部サイズと形状とに適合する。そのため、電熱要素が稼働中であるとき、その熱要素が器具を加熱し、食品のみを調理する。電力は、ソーラー式調理レンジ２３０内の全ての蓄熱・伝熱材料を加熱する必要がない。

例えばフィンチューブ２２５のような熱交換器が、ソーラー式調理レンジ２３０内に配置され、且つソーラー式調理レンジの表面に、二つの器具２２５１及び２２５２を有する。導管２１５は、器具２２５１に接続する一端と、太陽熱収集器２１０の一端２１１と接続した反対側の一端とを有する。器具２２５２は、導管２１６の一端と接続している。導管２１６の反対側の一端は、太陽熱収集器２１０の端部２１２と接続している。

液体の熱輸送媒体（例えば、燃料オイル）が、熱交換器２２５、導管２１５と２１６の中に満たされている。それは太陽熱収集器２１０内の砂に浸透される。このため、燃料オイルは太陽熱収集器２１０の蓄熱・伝熱材料にもなる。ポンプのような液体を循環させるための他のアクセサリは議論されず、図２にも示されない。

太陽光２０１が太陽熱収集器に照射すると、太陽熱収集器が熱を吸収し、その内部の砂に熱を貯蔵する。熱伝導材料（すなわち、燃料オイル）は、熱をピックアップし、閉ループ２１１−２２５１−２２５２−２１２−２１１を通じて運搬し、ソーラー式調理レンジ２３０内の泥炭まで熱を転送する。調理器具２３３，２３４，２３５は、チャンバーの壁と食品を調理する器具との間の熱的接続を通じて、太陽熱をピックアップする。太陽熱が調理のために不十分である場合には、電熱要素２６７，２６８，２６９はバックアップのパワーソースとして、追加のエネルギーを提供する。

ソーラー式調理装置２００は、五つの太陽熱収集器を適切な場所と状態に配置し支持するための固定支持架台２１７を更に含む。それは、太陽光に対する太陽熱収集器２１０の入射角度の調節を可能にする。太陽熱収集器２１０の方角を調節するために、支持架台２１７の底部の四つの隅に、四つの車輪２７１，２７２，２７３，２７４が取り付けられる。日時計（図２に示されていない）は円錐バー（ｃｏｎｅ ｂａｒ）である。それは太陽光の入射角を表示するために、太陽熱収集器に垂直に固定される。

周囲の太陽光を太陽熱収集器に合焦するために、光反射体が、真空管の下に装備される。

ソーラー式調理レンジ２３０は更に、蓄熱・伝熱材料に埋め込まれた空の熱水チューブを含み、且つレンジ２３０の壁に、その入口器具２３７と出口器具２３８とを有する。調理するときには、チューブの中身は空である。調理後、レンジ２３０内の残留熱を熱水の作成に使用するために、冷水がチューブに貫流させられる。

例示についての上記の詳細な記述と議論に基づいて、他の変更が当業者に明白であり、それゆえ、この発明は各請求項で定義される。

Claims (11)

1. 太陽熱を収集し貯蔵する太陽熱収集器と、
   前記太陽熱収集器内に配置され、前記太陽熱によって水の沸騰温度よりも高い温度まで運転可能な固体の第１の蓄熱・伝熱材料と、
   断熱かつ閉鎖された室とソーラー式調理レンジ／コンロの頂面をカバーするクックトップとを有するソーラー式調理レンジ／コンロであって、太陽熱が食品調理のために受け取られ貯蔵されるように前記太陽熱収集器と熱的に接続されたソーラー式調理レンジ／コンロと、
   前記ソーラー式調理レンジ／コンロの断熱かつ閉鎖された室の内部に配置された固体の第２の蓄熱・伝熱材料と、
   前記閉鎖された室の内部に配置され、且つその内部に配置される調理器のために又太陽熱の調理器への輸送のために前記第２の蓄熱・伝熱材料の中に配置される一式の調理チャンバーと、
   前記太陽熱収集器を前記第２の蓄熱・伝熱材料に熱的に接続する第３の熱輸送／伝熱媒体と、
   断熱された蓋を有し、前記ソーラー式調理レンジ／コンロ内の前記調理チャンバー内に配置される一式の調理器と、
   前記ソーラー式調理レンジ／コンロの内部に配置されバックアップのエネルギー源と電熱の貯蔵とを提供する電熱要素と、
   熱を利用するための前記ソーラー式調理レンジ／コンロ内の水チューブと、
   を含み、
   前記調理器は、前記調理チャンバーの内部のサイズ及び形状と適合するように寸法付けされた断熱被覆を更に有する、一式のソーラー式調理装置。
2. 前記太陽熱収集器は、
   真空管式の太陽熱収集器、
   複数の真空管式の太陽熱収集器、
   複数のモジュール式の真空管式の太陽熱収集器、
   一つの開口端を有する真空管式の太陽熱収集器、
   二つの開口端を有する真空管式の太陽熱収集器、
   前記ソーラー式調理レンジ／コンロの内部へと延在する一つの開口端を有する太陽熱収集器、及び、
   前記ソーラー式調理レンジ／コンロの内部へと延在する二つの開口端を有する太陽熱収集器、
   からなる群から選択された請求項１に記載のソーラー式調理装置。
3. 前記固体の第１の蓄熱・伝熱材料は、
   固体の化学蓄熱材料、
   鉱石、
   金属、
   砂、
   土、
   石英砂、
   ＣａＯ、
   固体の含水化学物質、
   パラフィン、
   泥炭、
   黒鉛、
   相変化材料、及び、
   黒鉛を含むパラフィン（黒鉛とパラフィン）
   からなる群から選択された請求項１に記載のソーラー式調理装置。
4. 前記固体の第２の蓄熱・伝熱材料は、
   固体の化学蓄熱材料、
   鉱石、
   金属、
   砂、
   土、
   石英砂、
   ＣａＯ、
   固体の含水化学物質、
   パラフィン、
   泥炭、
   黒鉛、
   相変化材料、
   前記固体の第１の蓄熱・伝熱材料、及び、
   黒鉛を含むパラフィン（黒鉛とパラフィン）
   からなる群から選択された請求項１に記載のソーラー式調理装置。
5. 前記第３の熱輸送／伝熱媒体は、
   前記太陽熱収集器の内壁、
   前記ソーラー式調理レンジ／コンロの内壁、
   熱チューブ、
   伝導フィンつきの熱チューブ、
   熱伝導体、
   金属伝導体、
   銅の伝導体、
   アルミニウムの伝導体、
   液体の熱輸送材料、
   液体導管、
   オイル、
   調理油、
   菜種油、
   大豆油、
   石油、
   灯油、
   高圧下の水、
   前記固体の第１の蓄熱・伝熱材料、
   前記第２の蓄熱・伝熱材料、及び、
   ソーラー式調理レンジ／コンロ内の熱交換器、
   からなる群から選択された請求項１に記載のソーラー式調理装置。
6. 前記調理器は、
   前記第２の蓄熱・伝熱材料に接続された壁を有する調理器、
   前記第３の熱輸送／伝熱媒体に接続された壁を有する調理器、
   前記ソーラー式調理レンジ／コンロ内の前記調理チャンバーのサイズ及び形状と適合するように寸法付けされた調理器、
   金属・ガラス・セラミック・プラスチック・合成材料・植物繊維及びステンレス鋼からなる群から選択された材料からなる調理器、
   金属・紙・プラスチック・及びこれらの材料の任意の混成の組合せを含む群から選択された材料からなる袋、
   ソーラー式調理のために食品を包み又は被覆するための膜／箔、
   ソーラー式調理のために食品を包み又は被覆するために、金属・紙・及びプラスチックからなる群から選択された材料からなる膜／箔と、食品の蒸気調理のための穿孔されたバスケットとの組合せ、
   食品を揚げ且つ液切りするためのワイヤメッシュを有するフライヤー、
   食品をローストし且つ焼くために前記調理器の内壁の近くに食品シートをプレスするウィスカーネット、
   食品の蒸し煮又は煮沸のために食品と水とが中に配置される中華鍋（ｗｏｋ）／ポット、
   食品を揚げ、ソテーし又は焼き付けるために１又は２以上の小さいフライパンが調理器内で並行して保持される平鍋、
   下部と上部とを有し、前記下部はソーラー式の前記調理チャンバーのサイズ及び形状と適合するように寸法付けされ、前記上部は断熱グレートコートを有する調理器、
   二層の強化ガラス蓋を有する調理器、
   ソーラー式の調理チャンバーのサイズ及び形状と適合するように寸法付けされた伝熱被覆／カバーを有する調理器、
   ソーラー式の調理チャンバーの内部のサイズ及び形状と適合するように寸法付けされた断熱被覆／カバーを有する調理器、
   ステンレス鋼からなる半球形の容器を含む調理器、及び、
   ガラスからなる半球形の容器を含む調理器、
   からなる群から選択された請求項１に記載のソーラー式調理装置。
7. ソーラー式調理装置の複数の部分を配置し支持するための固定支持架台であって、
   太陽熱収集器の太陽光に対する入射角の調整を可能にする構造、
   周囲の太陽光を太陽熱収集器に合焦するような光反射体、及び
   前記太陽熱収集器に垂直に固定され太陽光の入射角を表示する日時計、
   からなる群から選択された構造を更に含む架台、
   前記電熱要素のための測定表示デバイス、
   前記電熱要素のための測定及び制御システム、
   熱水チューブ、
   安全上の理由のために前記真空管式の太陽熱収集器を保護する透明な保護カバー、
   前記真空管式の太陽熱収集器を保護する透明なプラスチック製の保護マントル、及び、
   前記調理器の外側に接続された第１の側と、前記ソーラー式調理レンジ／コンロのチャンバー壁に接続された第２の側と、を有する伝熱被覆／カバー、
   からなる群から選択されたアクセサリを更に含む請求項１に記載のソーラー式調理装置。
8. 前記ソーラー式調理レンジ／コンロは、
   前記調理レンジ／コンロを前記第３の熱輸送／伝熱媒体と接続するための構造、
   熱交換器、
   ポンプ、
   上記閉鎖された室の表面上の断熱コーティング、
   取り外し可能な断熱グレートコート、
   前記ソーラー式調理レンジ／コンロの前記閉鎖された室の中での前記固体の第２の蓄熱・伝熱材料の呼吸と膨張のための構造、
   前記太陽熱収集器から熱チューブを受け取るための受取用器具、
   固体の蓄熱・伝熱材料を前記調理器から隔離するために伝熱材料によって囲まれたチャンバー、
   モジュール式の標準の調理器を有するモジュール式の標準のチャンバー、
   伝熱材料によって閉鎖され且つ第２の蓄熱・伝熱材料によって囲まれた扉つきのオーブン、及び、
   標準のサイズを有する一式のモジュール式の調理チャンバー、
   からなる群から選択されたアクセサリを更に含む請求項１に記載のソーラー式調理装置。
9. 前記閉鎖された室は、伝熱材料、金属、鋼、銅、合金、ステンレス鋼、アルミニウム合金、耐熱材、セラミック、コンクリート、れんが、及び、土、からなる群から選択された材料からなる請求項１に記載のソーラー式調理装置。
10. 前記チャンバーは、
    蓄熱・伝熱材料を前記調理器から隔離するための伝熱材料によって囲まれたチャンバー、
    シリンダバケット形又は半球形の形状を有するチャンバー、
    前記調理器のサイズ及び形状に適合するように固定された形状及びサイズを有するチャンバー、
    一群の調理チャンバーであってその各調理チャンバーが標準のモジュール式のサイズ及び形状を有する一群の調理チャンバー、
    取り外し可能な断熱カバーを有するチャンバー、
    チャンバーを完全に充てんするための取り外し可能な断熱部分を有するチャンバー、及び、
    ソーラー式調理装置が主に太陽エネルギーで運転され且つバックアップのエネルギー源として電力によっても運転されるソーラー式調理装置を構成するように、チャンバーの底部に電熱要素を有するチャンバー、
    からなる群から選択された請求項１に記載のソーラー式調理装置。
11. 前記各調理器が、
    前記調理器のサイズ及び形状に適合する内部のサイズ及び形状と、前記調理チャンバーのサイズ及び形状に適合する外部のサイズ及び形状とを有し、したがって異なるサイズの複数の調理器が様々なサイズの前記モジュール式のチャンバーの内部での調理のために適用可能である伝熱被覆／カバー、及び、
    前記調理器のサイズ及び形状に適合する内部のサイズ及び形状と、前記調理チャンバーのサイズ及び形状に適合する外部のサイズ及び形状とを有し、このため前記電熱要素が前記レンジ／コンロ内の第２の蓄熱材料の全てを加熱することなく前記調理器を加熱するように運転可能である伝熱被覆／カバー、
    からなる群から選択された被覆／カバーを備えた一式の請求項１に記載のソーラー式調理装置。

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