圧力鍋とは何か?圧力鍋の仕組みをわかりやすく図解!

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    さてあなたは圧力鍋という調理器具をご存知でしょうか。

     

    圧力鍋を使用して調理することによって、
    調理時間が短くなったり光熱費が安くなったりというメリットがあります。

     

    実際に調理に活用している人も多く人気の調理器具ですが、
    圧力鍋の仕組みをしっかりと理解して使用している人は少ないように感じます。

     

    そこでこのページでは圧力鍋とは何か?
    また圧力鍋の仕組みをわかりやすく図解しています。

     

    どうぞご覧ください。

     

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    1.圧力鍋とは何か?

     

    では圧力鍋とは何なのか見ていきましょう。

     

    圧力鍋(あつりょくなべ)とは、
    大気圧以上の圧力をかけることで、通常よりも高い温度で食材を調理することができる鍋のことです。

     

    圧力鍋のメリットとして通常よりも高い温度で食材を調理することができるため、
    調理時間の短縮になり、それによって光熱費を抑えることにも繋がります。

     

    他にも圧力鍋で通常よりも高温で魚を煮込んで調理することで、
    硬くて食べられなかった骨も軟らかくなるので食べることが可能になります。

     

    ここからは圧力鍋の基本的な仕組みだけ解説します。
    (次の章で仕組みをわかりやすく図解していきますが、ここで内容を少しだけ理解しておきましょう)

     

     

    まず圧力鍋はふたと鍋部分が密閉される造りなので食材を入れて加熱していくことで、
    鍋の内部にかかる圧力ってのはどんどん高くなっていきます

     

    なぜ加熱していくと鍋内部の圧力が高くなっていくのかというと、
    食材や水を入れて調理しているのでその中に含まれている水分が水蒸気に変わるからです。

     

    水(液体)が水蒸気(気体)に変わることによって、
    水蒸気の体積が水に比べて約1700倍大きくなります

     

    水から水蒸気になることで私たちの目に見えない気体にはなりますが、
    存在がなくなるわけではないので体積が大きくなることでその分だけ内部が圧迫されます。

     

     

    通常の鍋であればふたと鍋部分が密閉されていない(隙間がある)ので、
    水蒸気がふたと鍋の隙間から逃げていくことができます。

     

    しかし圧力鍋は密閉されているので水蒸気が発生しても、
    鍋の内部にたまっていきその蒸気圧で圧力を高めることになるんですね。

     

    そして鍋内部が圧力が高い状態(大気圧以上)になるので、
    それにより高温で食材を調理することが可能になります

     

    また圧力鍋には鍋内部の圧力が設定値以上になると、
    調節弁や安全弁という装置が働くようになっているので安全です。

     

    圧力鍋の基本的な仕組みについては以上になりますが、
    なかなかイメージしずらいと思うので次の章でわかりやすく図解していきますね。

     

    2.圧力鍋の仕組みをわかりやすく図解!

    前の章では圧力鍋の簡単な仕組みしか解説していなかったので、
    ここでは以下における仕組みを図解していきたいと思います。

    • なぜ圧力が高いと通常よりも高温で調理できるのか?
    • 調圧弁と安全弁について

     

    ではそれぞれの仕組みについて見ていきましょう。

     

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    なぜ圧力が高いと通常よりも高温で調理できるのか?

    まず圧力鍋は下図のような構造になっています。

     

     

    圧力鍋に食材を入れて加熱して調理していきますが、
    通常の鍋であれば水が100度に達すると水蒸気に変化します。

     

    ではなぜ水は加熱すると100度で沸騰して水蒸気に変わるのでしょうか?
    それは周囲からかかっている気圧(空気による圧力)の大きさが1気圧だからです。

     

    1気圧というのは地上にかかっている気圧の大きさのことで、
    この1気圧がかかっている環境であれば、加熱すると水は100度で沸騰します。

     

    しかし周囲にかかっている気圧の大きさが1気圧でなければ、
    水が沸騰する温度は100度にはなりません。

     

     

    圧力鍋内部の圧力を高くすることで、
    より高温で食材を調理することができる理由はここにあります。

     

    まず圧力鍋内部の圧力が高くなるのは水が水蒸気に変化することで、
    体積が急激に増加して鍋内部を圧迫するからですよね。

     

     

    上図のように水蒸気をひとつひとつの塊として見てみると分かりやすいです。
    水が水蒸気に変わることで体積が増えていきます。

     

    加熱して時間が経つほどより沸騰して水蒸気の量も増えていくので、
    鍋の内部にかかる圧力も増えていきますよね。

     

    このときに水蒸気に変わっていない水に対しても圧力がかかります。
    水が水蒸気に変わるためには、水の一部が蒸発しなければなりません。

     

    なので水蒸気によって圧力をかけられ抑えられることで、
    水が水蒸気になりにくくなるため水が沸騰する温度が上がるんですね。

     

    そして水が圧力をかけられることで沸騰する温度が上がる(100度を超える)ので、
    通常よりも食材を高温で調理することができるというわけです。

     

    調圧弁と安全弁について

    調圧弁は鍋内部の圧力が設定されている圧力以上にならないように備えているもので、
    安全弁は調圧弁が使用できない状態のときに緊急で圧力を外に逃がすために備えられています

     

    なので鍋内部の圧力を調節するために、
    調圧弁と安全弁によって2重の安全対策がされているということです。

     

    調圧弁は鍋内部の圧力を調節するために備えられていますが、
    どういう仕組みになっているのか下図をご覧ください。

     

     

    鍋内部から発生した水蒸気による蒸気圧が小さければ重りは持ち上がらず、
    水蒸気による蒸気圧が大きければ重りが持ち上がって外へと蒸気を逃がす仕組みです。

     

    安全弁は調圧弁の中が詰まったりしてうまく働かないときに、
    設定されている以上の圧力が内部からかかると上に持ち上がって蒸気を逃がす仕組みです。

     

    使用する前には調圧弁の排気スペースが詰まっていないかの点検項目があるので、
    使用する前にはそれらの点検項目をしっかりと点検するようにしてください。

     

     

    ちなみに圧力鍋ではなく通常の鍋に水を入れてふたをしてから加熱していくと、
    水が沸騰して鍋のふたがカタカタと音を立てることがありますよね。

     

    あれは水が沸騰したことで水蒸気に変化して体積が大きくなり、
    鍋の外へ水蒸気が出ようと蒸気圧によって鍋のふたを持ち上げることで起こります。

     

    調圧弁の中の重りが水蒸気の蒸気圧で持ち上がるのも同じ仕組みです。

     

     

    また調圧弁や安全弁がなければ密閉された鍋の中で圧力がどんどん大きくなっていき、
    最終的に鍋がその圧力に耐えられなくなり爆発する可能性もあります

     

     

    なので内部の圧力を調節するための調圧弁と安全弁は必要不可欠です。

     

    以上が「圧力鍋とは何か?圧力鍋の仕組みをわかりやすく図解!」でした。

     

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    3.まとめ

    これまで説明したことをまとめますと、

    • 圧力鍋とは、高い圧力をかけて通常よりも高温で食材を調理することができる鍋のこと。
    • 圧力鍋内部で水蒸気が水に圧力をかけることで、通常よりも水が沸騰するまでの温度が上がる。
    • 圧力鍋には、調圧弁と安全弁という2重の安全対策が施されている。

     

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