JP3895506B2 - 缶詰誘導加熱方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は缶詰誘導加熱方法及び装置、特にその加熱動作の制御部分の改良に関する。
【従来の技術】
【０００２】
一般に缶飲料（缶詰）を店頭或いは自動販売機等で販売する際には、その飲料（缶詰内容物）の種類に応じて暖かい飲料を提供するため保温貯蔵が行われている。この加熱装置は、例えばヒーターを組み込んだ金属製の板上に飲料缶詰を載せて間接的に加熱する構成となっている。
【０００３】
しかしながら、前記従来の加熱装置は、常温或いは低温の飲料缶詰を適切な温度に加熱するまでに時間がかかり、しかも加熱した後も保温を続けるため、かなりの電力量を消費するとともに、缶詰内容物の劣化のおそれもある。
このため、最近では消費者が購入したときに必要に応じて瞬時に加熱可能な、例えば店頭用或いは自動販売機用等の飲料缶詰誘導加熱装置が開発されている（特開平９−８１８５１、特開平７−３２５９７１、特許第２６９０１３９号公報など）。
【０００４】
これらの誘導加熱装置によれば、金属缶胴に誘導電流を誘起させ、この誘導電流が金属缶胴を流れた際に発生するジュール熱により金属缶胴を直接に加熱するので、効率がよく、しかも飲料缶詰を長時間にわたり保温する必要がないので、缶詰内容物の劣化も最小限に抑えられるという利点がある。
【０００５】
ところで、誘導加熱装置でも、充填飲料を適切な温度に加熱するため、加熱動作をより適正に行う必要がある。
このため、前記特開平９−８１８５１、特開平７−３２５９７１、特許第２６９０１３９号などの公報に記載のものは、加熱中の飲料缶詰の表面の缶壁温度を温度センサ等により監視し、該温度センサが所定温度への上昇を感知したならば、加熱を停止する制御方法を、様々な缶詰に対して一様に用いることが一般的であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、缶詰内容物の温度は、直接感知することができず、あくまでも缶壁の温度から缶詰内容物の温度を推定しているに過ぎない。
このため、前記従来方式、例えば加熱中の飲料缶詰の缶壁温度を温度センサ等により監視し、該温度センサが所定温度への上昇を感知したならば、加熱を停止する制御方法を、誘導加熱に用いたのでは、以下に示すように温度制御の精度は改善の余地があった。
【０００７】
すなわち、通常、缶壁温度は、その缶詰内容物より高く、缶詰を回転させながら加熱したとしても、缶壁の熱が缶詰内容物に伝わるまでにはタイムラグが生じる。
このため、単に加熱中の缶壁温度のみを考慮して、前記タイムラグ等の考慮がなされていない従来方式を用いたのでは、温度センサが、缶壁温度の設定温度への上昇を感知した時点で、加熱を停止してしまう。
【０００８】
すると、その時の缶壁と缶詰内容物との温度差などにより、加熱終了後の缶詰内容物の温度が変動してしまい、最終的には所望の温度の缶詰内容物が得られない場合がある。
特に誘導加熱を用いた場合には、瞬的に缶壁表面の加熱が行えるという長所がある。
【０００９】
一方、このような長所により加熱終了時の缶壁と缶詰内容物の温度差が非常に大きくなり、前記問題をより深刻化してしまう。
そこで、従来は、加熱中の缶壁と缶詰内容物の温度差を小さくするため、誘導加熱出力を下げる方法も考えられる。
しかしながら、この場合には、加熱時間が長くなり、短時間で加熱を終了することができるという誘導加熱を用いることの長所が生かされないので、前記問題を解決する手段としては採用するには至らなかった。
【００１０】
また、前記従来方式を用いたのでは、例えば缶種等の違いによる缶壁の熱の伝わり方の違いにより、缶詰内容物の温度が実際には所望温度に到達しているにもかかわらず、温度センサによる感知温度が設定温度に達しない場合もあり得る。この場合には、缶詰内容物の温度が実際には所望温度に到達しているにもかかわらず、加熱を続けるため、かなりの電力量を消費するとともに、缶詰内容物の劣化のおそれ等もある。
【００１１】
このように加熱時間を短くすることができるという長所をもつ誘導加熱装置であっても、一般的な加熱装置に比較し加熱時間が短くなった分、その短い時間の間で最適な加熱動作の制御を行う必要がある。
したがって、誘導加熱装置では、加熱動作の精度に関しては、一般的な加熱装置に比較し、より一層の向上が望まれており、この点は、まだまだ改善の余地が残されていた。
【００１２】
本発明は前記従来技術の課題に鑑みなされたものであり、その目的は加熱時間のより短縮化を図りつつ、加熱動作をより適正に行うことのできる缶詰誘導加熱方法及び装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者らが、誘導加熱装置のより適正な加熱動作の制御方法について鋭意検討を行った結果、以下に示す種々の重要なポイントを見出した。
すなわち、従来の加熱中の缶壁温度に基づく制御に代えて、加熱の前段階における品温、缶種、および所望の温度を確実に得るための加熱完了直後からの温度特性という３つのパラメータにより、加熱時間を制御することが、誘導加熱を用い、所望の温度を、より確実に得る際には非常に重要なポイントであることを見出した。
【００１４】
しかも、前記３つのパラメータと加熱時間の関係を決定する際も、これらの関係を個々に処理していたのでは、処理速度、負担、効率等の面で改善の余地がある。
これらの問題を一辺に解決するためには、予め、加熱の前段階の品温、缶種および最終到達温度ごとに、誘導加熱完了直後から所定の時間経過後までの温度特性を考慮した加熱時間情報を一の加熱時間情報テーブルに作成しておく必要がある。
【００１５】
この結果、前記加熱時間情報テーブルの作成後は、被加熱缶詰の加熱前段階の品温、缶種および好みの温度を検出することにより、その缶詰に最適な加熱時間を、加熱時間情報テーブルから迅速に決定可能となり、処理速度、負担、効率等の面でも優れていることを見出した。
【００１６】
したがって、加熱を短時間で行うために、高出力での加熱を行った場合であっても、加熱終了後の缶詰は、加熱時間情報テーブルで予測済みの缶詰内容物と缶壁との温度差により、所望の時間経過後には、所望の最終到達温度により確実に達することを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、前記目的を達成するために、本発明にかかる缶詰誘導加熱方法は、品温検出工程と、缶種検出工程と、到達温度設定工程と、加熱時間決定工程と、誘導加熱工程と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
ここで、前記品温検出工程は、前記加熱の前段階において被加熱缶詰の初期温度を検出する。
また、前記缶種検出工程は、前記被加熱缶詰の種類を検出する。
ここにいう缶詰の種類を検出するとは、例えばアルミニウム缶、スチール缶などの材質の違い、１６０ｇ缶、１９０ｇ缶、２５０ｇ缶などの内容量の違いに起因する缶の長さの違いなどを検出することをいう。
【００１８】
前記加熱時間決定工程は、前記品温検出工程で検出された初期温度情報、前記缶種検出工程で検出された種類情報および前記到達温度設定工程で設定された最終到達温度情報に対応した被加熱缶詰の最適な加熱時間情報を記憶する加熱時間情報テーブルから検索し、決定する。
【００１９】
ここにいう誘導加熱完了直後から所定の時間経過後までの温度特性とは、加熱終了直後の缶壁と缶詰内容物と温度差により、所望の最終到達温度に達するまでの温度特性をいう。
前記誘導加熱工程は、前記缶詰の金属缶壁に誘導電流を誘起させ、該誘導電流により該缶壁を発熱させることによる缶詰内容物の加熱を、前記加熱時間決定工程で決定された加熱時間だけ行う。
そして、前記加熱時間情報は、前記誘導加熱の完了直後の缶壁と缶詰内容物の温度差により生じる、前記誘導加熱の完了直後から所定時間経過後までの缶壁から缶詰内容物への熱伝導による温度変化を考慮して、該誘導加熱の完了直後から所定時間経過後の缶詰内容物の温度が、前記到達温度設定工程で設定された最終到達温度になるように予め得ておいたものである。
【００２０】
また、前記目的を達成するために、本発明にかかる誘導加熱装置は、品温検出手段と、缶種検出手段と、到達温度設定手段と、加熱時間情報テーブルと、加熱時間決定手段と、誘導加熱時間測定手段と、加熱時間制御手段と、を備えることを特徴とする。
ここで、前記品温検出手段は、前記加熱の前段階において被加熱缶詰の初期温度を検出する。
【００２１】
また、前記缶種検出手段は、前記被加熱缶詰の種類を検出する。
前記到達温度設定手段は、前記被加熱缶詰に対し、所望の最終到達温度を設定する。
前記加熱時間情報テーブルは、前記各手段で予想される初期温度、種類および最終到達温度ごとに予め得ておいた加熱時間情報を有する。
【００２２】
前記加熱時間決定手段は、前記加熱時間情報テーブルより、前記品温検出手段で検出された初期温度情報、前記缶種検出手段で検出された種類情報および前記到達温度設定手段で設定された最終到達温度情報に対応した加熱時間情報を検索し、決定する。
前記誘導加熱手段は、前記缶詰の金属缶壁に誘導電流を誘起させ、該誘導電流により該缶壁を発熱させることによる缶詰内容物の加熱を行う。
【００２３】
前記加熱時間測定手段は、前記誘導加熱手段による缶詰の加熱時間を測定する。
前記加熱時間制御手段は、前記加熱時間測定手段で測定された加熱時間が、前記加熱時間決定手段で決定された加熱時間になるまで、前記誘導加熱手段による缶詰の加熱を行わせる。
そして、前記加熱時間情報は、前記誘導加熱の完了直後の缶壁と缶詰内容物の温度差により生じる、前記誘導加熱の完了直後から所定時間経過後までの缶壁から缶詰内容物への熱伝導による温度変化を考慮して、該誘導加熱の完了直後から所定時間経過後の缶詰内容物の温度が、前記到達温度設定手段で設定された最終到達温度になるように予め得ておいたものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
図１には、本発明の一実施形態にかかる飲料缶詰誘導加熱装置（缶詰誘導加熱装置）の概略構成が示されている。
【００２５】
同図において、加熱装置１０は、ケース１２内に、飲料缶詰１４（缶詰）の金属缶壁に誘導電流を誘起させる誘導加熱コイル（誘導加熱手段）１６と、飲料缶詰１４の加熱時間中、該缶詰１４を回転させ、加熱むらを防ぐ周知の缶詰回転機構１８と、前記缶詰１４の加熱条件などの設定、制御を行う制御盤２０と、前記誘導加熱コイル１６に駆動電力を供給する誘導加熱（ＩＨ）電源２２と、飲料缶詰１４の表面温度を検出する赤外線温度センサーの様な温度センサ２４と、充電器２６及び蓄電池２８を備えた蓄電手段３０と、を含む。
【００２６】
そして、前記ケース１２右上部には缶詰投入孔３２が、また左下部には缶詰取出孔３４が設けられている。
以上のように構成された加熱装置１０は、缶詰投入孔３２より飲料缶詰１４が投入されると、斜めに配置された誘導加熱コイル１６上に滑り落ち、誘導加熱コイル１６に電力が供給されると、飲料缶詰１４の金属缶胴に誘導電流が流れて缶胴が発熱することにより飲料缶詰１４の加熱が開始される。
【００２７】
ところで、誘導加熱で缶詰の瞬間加熱を行う場合、前記飲料缶詰１４の加熱動作の制御に、例えば加熱中の飲料缶詰の表面温度を温度センサ２４等により監視し、温度センサ２４が所定温度への上昇を感知したならば、加熱を停止する従来方式を用いた場合には、缶壁からの缶詰内容物への熱伝導のタイムラグ等により、加熱時間の短縮化を図りつつ、温度制御の精度向上を図るのは非常に困難であった。
【００２８】
そこで、本発明において特徴的なことは、誘導加熱の長所を生かすために加熱出力をより高く上げた場合であっても、より最適な加熱動作を可能とし、より所望の温度で得るため、従来の加熱中の缶壁温度を感知する方式に代えて、本発明者らは、以下の種々の点を考慮した。
すなわち、従来においても、加熱完了時までの温度特性に関しては、積極的に制御していた。
【００２９】
しかしながら、加熱完了直後から温度が落ち着くまでの間に関しては、積極的に制御していない。
加熱完了直後の温度から所望の温度に落ち着くまでの時間は非常に短い時間であるが、所望の温度をより確実に得るためには、この短時間での温度特性をも積極的に考慮、つまり制御する必要がある。
【００３０】
そこで、本実施形態では、加熱完了直後からの温度特性をも積極的に制御するため、初期温度、缶種、最終到達温度という３つのパラメータの組合せを、誘導加熱完了直後から所望の温度が得られる所定の時間経過後までの温度特性とともに考慮した。
【００３１】
すなわち、誘導加熱装置では、加熱の前段階における品温、缶種、および加熱完了直後から所定の時間経過後の温度特性により、加熱時間を積極的に制御することが、所望の温度を、より確実に得るためには、非常に重要な組合せであることを見出したからである。
【００３２】
しかも、これらの３つのパラメータと加熱時間との関係を決定する際も、通常は、これらの関係を個々に管理することが考えられる。
しかしながら、これらの関係を個々に処理していたのでは、最適な関係を決定する際は、特に短時間での処理が強く望まれる誘導加熱装置では、処理速度、負担、効率等の面で問題がある。
【００３３】
そこで、本実施形態は、前記３つのパラメータと加熱時間との関係を、単に組合せたのではなく、それらの関係を得る際の処理速度、負担、効率等の面から、これらの情報を一の加熱時間情報テーブルで一括的に管理可能としているのである。
このため、本実施形態は、前記加熱時間情報テーブルの作成後は、缶詰の加熱の前段階における品温、缶種および好みの温度を検出すると、その被加熱缶詰に最適な加熱時間を、加熱時間情報テーブルから迅速に自動的に検索し、決定することにより、迅速に制御情報が得られ、制御可能となるのである。
【００３４】
そして、このようにして決定された時間だけ、缶詰を誘導加熱することにより、加熱終了後の缶詰は、加熱時間情報テーブルで予測済みの缶詰内容物と缶壁との温度差により、所望の時間経過後には、所望の最終到達温度により確実に達することとなるのである。
このために、本実施形態にかかる誘導加熱装置は、品温検出手段としての温度センサ２４が加熱の前段階における飲料缶詰１４の表面温度を検出する。
【００３５】
また、飲料缶詰１４の種類を検出する缶種検出手段３６と、制御盤２０を含む。
この制御盤２０は、図２に示すように、到達温度設定手段３８と、一の加熱時間情報テーブル３９と、メモリ４０と、加熱時間決定手段４１と、タイマ（加熱時間測定手段）４２と、加熱時間制御手段４４を含む。
ここで、前記到達温度設定手段３８は、使用者の好みの温度（最終到達温度）を設定する。
【００３６】
また、前記加熱時間情報テーブル３９は、予想される飲料缶詰の加熱の前段階における初期温度情報、種類情報および使用者の好みの温度情報ごとに、誘導加熱完了直後から所望の温度が得られる所定の時間経過後までの温度特性を考慮した加熱時間情報を有する。
【００３７】
前記メモリ４０は、加熱時間情報テーブル３９を記憶する。
このメモリ４０は、加熱時間情報テーブル３９の内容が書換え可能とする。
前記加熱時間決定手段４１は、加熱時間情報テーブル３９から、誘導加熱しようとする飲料缶詰に関する、温度センサ２４からの飲料缶詰の初期温度情報、缶種検出手段３６からの飲料缶詰の種類情報および到達時間設定手段３８からの使用者の好み情報に対応した加熱時間情報を検索し、決定する。
【００３８】
前記タイマ（加熱時間測定手段）４２は、誘導加熱コイル１６のＯＮ時間を計時する。
前記加熱時間制御手段４４は、タイマ４２で得た測定時間が、加熱時間決定手段４１で設定された加熱時間になるまで、誘導加熱コイル１６をＯＮさせる。
そして、前述のような各手段により、下記の一連の工程を行うこととしている。
まず、図３において、缶詰投入孔３２より飲料缶詰１４が投入され、斜めに配置された誘導加熱コイル１６上に滑り落ちると、温度センサ２４による品温検出工程を行う（Ｓ１００）。
【００３９】
すなわち、加熱の前段階における飲料缶詰１４の初期温度（例えば５℃など）を検出する。
前記品温検出工程後、缶種検出手段３６による缶種検出工程を行う（Ｓ１０２）。
すなわち、アルミニウム缶、スチール缶などの材質の違い、１６０ｇ缶、１９０ｇ缶、２５０ｇ缶などの内容量の違いによる缶の長さの違いを検出する。
【００４０】
前記缶種検出工程後、到達温度設定手段３８による到達温度設定工程を行う（Ｓ１０４）。
すなわち、使用者は好みの温度（最終到達温度）を設定するが、例えばぬるめが所望であれば４５°くらい、熱めが所望であれば５５°くらいとなる。
【００４１】
前記到達温度設定工程後、加熱時間決定手段４１による加熱時間決定を行う（Ｓ１０６）。
すなわち、前記加熱時間決定手段４１は、品温検出工程（Ｓ１００）で検出された初期温度情報、前記缶種検出工程（Ｓ１０２）で検出された種類情報、前記到達温度設定工程（Ｓ１０４）で設定された最終到達温度情報に対応した加熱時間情報を、メモリ４０の加熱時間情報テーブル３９から検索して決定する。
【００４２】
前記加熱時間決定後、誘導加熱コイル１６による飲料缶詰の誘導加熱を開始する（Ｓ１０８）。
すなわち、誘導加熱コイル１６に電力が供給され、飲料缶詰１４の金属缶胴に誘導電流が流れて缶胴が発熱することにより飲料缶詰１４の加熱が開始される。この間、飲料缶詰１４は缶詰回転機構１８により回転される。
【００４３】
ここで、飲料缶詰１４の加熱動作の制御に、例えば加熱中の飲料缶詰１４の表面温度を温度センサ２４等により監視し、該温度センサ２４が所定温度への上昇を感知したならば、加熱を停止する従来方式を用いると、缶壁からの缶詰内容物への熱伝導のタイムラグ等により、加熱時間の短縮化を図りつつ、温度制御の精度向上を図るのが困難であった。
【００４４】
そこで、本実施形態にかかる誘導加熱装置１０は、缶壁からの缶詰内容物への熱伝導のタイムラグをも考慮して、最適な加熱動作を行うため、加熱時間決定手段４１が、誘導加熱しようとする飲料缶詰に最適な加熱時間を、品温検出工程と、缶種検出工程と、到達温度設定工程で得た缶詰情報に基づき、メモリ４０の加熱時間情報テーブル３９から検索して決定し、このようにして得られた時間だけ誘導加熱することとしている。
【００４５】
そして、タイマ４２による測定時間が、加熱時間決定工程（Ｓ１０６）で決定された時間になったならば、飲料缶詰１４の加熱及び回転を停止し（Ｓ１１０）、加熱済み飲料缶詰１４を缶詰取出孔３４より排出する。
【００４６】
ここで、上記一連の工程を行うことにより、本実施形態にかかる缶詰誘導加熱装置１０により誘導加熱される飲料缶詰は、図４に示すような温度の変化を示すこととなる。
すなわち、本実施形態では、加熱時間を短くするために高加熱出力による誘導加熱を先ほどの加熱時間情報テーブル３９から決定された時間（０〜ｔ１）だけ行う。
【００４７】
ここで、前述のように加熱の前段階における初期温度Ｔ１から最高温度Ｔ２への加熱中に缶壁の温度変化が直線的ではなく、ばらつきがあっても、本実施形態では、このような缶壁温度を感知して加熱動作を制御しているのではなく、先ほどの加熱時間情報テーブル３９で、加熱終了時ｔ１の缶詰内容物の温度と缶壁の温度Ｔ２との差により生じる、その加熱終了後の温度変化を予測している。
【００４８】
つまり、加熱終了時ｔ１から缶詰排出時ｔ２までの間に生じる前記加熱終了時ｔ１の缶詰内容物の温度と缶壁の温度Ｔ２との差による変化をも予測している。このため、加熱済みの飲料缶詰を、缶詰排出時ｔ２に、より所望の最終到達温度Ｔ０で得ることができる。
【００４９】
つまり、本実施形態では、加熱終了時ｔ１から缶詰排出時ｔ２までの間に生じる、加熱終了時ｔ１の缶詰内容物の温度と缶壁の温度Ｔ２との差をも積極的に制御することにより、所望の最終到達温度Ｔ０をより確実に得ることができる。
しかも、本実施形態において特徴的な３つのパラメータと加熱時間の関係を単に組合せたのではなく、その関係を得る際の処理速度、負担、効率等の面から、これらの関係を一の加熱時間情報テーブル３９で一括的に管理可能としている。
【００５０】
この結果、前記加熱時間情報テーブル３９の作成後は、缶詰の加熱の前段階における品温、缶種および好みの温度を検出さえすれば、該被加熱缶詰に対応した最適な加熱時間を、加熱時間情報テーブルから迅速に自動的に検索し、決定することが可能となる。
したがって、加熱動作の制御情報が迅速に得られるのである。これにより、迅速な加熱動作の制御が可能となる。
【００５１】
以上のように、本実施形態にかかる誘導加熱装置によれば、誘導加熱可能な飲料缶詰の最適な加熱時間を、缶壁からの缶詰内容物への熱伝導のタイムラグ等をも考慮した、メモリ４０の加熱時間情報テーブル３９に予め記憶しておく。
そして、本実施形態では、誘導加熱しようとする飲料缶詰に最適な加熱時間を、該飲料缶詰について得られた、温度センサ２４による加熱の前段階における初期温度情報と、缶種検出手段３６による飲料缶詰の種類情報と、到達温度設定手段３８による所望の最終到達温度情報に基づき、加熱時間決定手段４１により、先ほどの加熱時間情報テーブル３９から検索して決定する。
【００５２】
そして、本実施形態では、このようにして決定された時間だけ、加熱時間制御手段４４により誘導加熱コイル１６をＯＮして飲料缶詰の誘導加熱を行うこととした。
このため、加熱終了直後の缶壁からの缶詰内容物への熱伝導にかかわらず、所望の温度をより確実に得ることができる。
【００５３】
つまり、本実施形態では、加熱終了直後から缶詰排出時までの間に生じる、前記加熱完了直後の缶詰内容物の温度と缶壁の温度との差をも積極的に制御することにより、所望の最終到達温度をより確実に得ることができる。
しかも、本実施形態において特徴的な３つのパラメータと加熱時間との関係をを単に組合せたのではなく、その関係を得る際の処理速度、負担、効率等の面から、これらの関係を一の加熱時間情報テーブル３９により一括的に管理可能としている。
【００５４】
この結果、被加熱缶詰に対応した最適な加熱時間を、加熱時間情報テーブル３９から迅速に自動的に検索し、決定することにより、迅速に加熱動作の制御情報が得られるのである。これにより、迅速な加熱動作の制御が可能となる。
これにより、そのような工夫のないものに比較し、高加熱出力による誘導加熱を短時間で行うことができるとともに、所望の温度を、より確実に及び迅速に得ることもできる。
【００５５】
なお、本発明の誘導加熱装置は、前記構成に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内であれば、種々の変形が可能である。
例えば、加熱時間情報テーブル３９の内容は、常時書き換え可能である。これにより、加熱動作の制御内容の変更を迅速に及び容易に行える。
【００５６】
また、前記実施形態では、温度センサ２４により飲料缶詰１４の加熱の前段階における初期温度を検出した例について説明したが、該温度センサ２４により加熱中の缶壁温度をも検出させ、その温度情報を含む信号を制御盤２０に送り続け、該制御盤２０が異常加熱を感知した場合には、加熱を中止させるように構成することも可能である。
【００５７】
また、本実施形態にかかる誘導加熱装置の電源部分には、種々のものを用いることが可能ではあるが、例えば商用低電圧電源からの電力を一度充電し、その充電電力を用いて飲料缶詰を誘導加熱するものを用いることが、低電圧の商用交流電源により短時間で飲料缶詰の加熱できる点から好ましい。
【００５８】
すなわち、一般に誘導加熱装置は、一時的に大量の電力を消費するため、店舗などにおいて誘導加熱装置に割り当て可能な最大電流を１５Ａ程度とすれば、１００Ｖ交流の商用電源では充分な電力を供給することができず、加熱時間が長くなり内容量２５０ｇ程度の飲料缶詰を５℃から５５℃へ加熱するのに１分程度の時間がかかってしまう。この加熱時間を短くするためには、２００Ｖ単相あるいは三相電源を導入する必要があった。
【００５９】
しかしながら、飲料缶詰誘導加熱装置を導入するために、単相あるいは三相２００Ｖ分電工事を行うのは経済的に見合わず、飲料缶詰誘導加熱装置普及を妨げる要因となっていた。特に、前述したような店頭で必要に応じて加熱する店頭用飲料缶詰誘導加熱装置では、該装置専用の電源を設けることは困難である。
そこで、本実施形態にかかる加熱装置の電源部分には、低電圧の商用交流電源により短時間で飲料缶詰の加熱をするため、１００Ｖ商用低電圧電源からの電力を一度充電し、その充電電力を用いて飲料缶詰を誘導加熱するものが好ましい。
【００６０】
このために、本実施形態にかかる誘導加熱装置１０は、蓄電手段３０を有し、図５に詳細に示すように、蓄電手段３０は、充電器２６及び蓄電池２８を備える。 そして、商用電源４６から供給される１００Ｖ交流電流は、充電器２６により蓄電池２８に充電される。
ここで、蓄電池２８に充電する際の商用電源４６からの供給電力は１００Ｖ×３Ａ程度であり、店舗などの電源に負担をかけることはない。
【００６１】
また、蓄電池２８は、例えば、鉛電池からなり、１０個の鉛電池を直列接続して１２Ｖ×１０＝１２０Ｖの電圧を得る。
前記充電器２６は蓄電池２８の電圧を監視し、その電圧低下に伴い充電を行い、前記１２０Ｖの出力を可能に維持する。
なお、鉛蓄電池に限らず、ニッケルカドミウム蓄電池等も使用できる。
【００６２】
一方、前記ＩＨ電源２２は、定電圧制御回路４８とインバータ５０を備え、定電圧制御回路４８は、前記蓄電池２８の出力する電流の電圧を、例えば２８０Ｖに昇圧し、インバータ５０に供給する。
このインバータ５０は加熱コイル１６に所定の周波数例えば７ＫＨｚ±２ＫＨｚで、ＤＣ２８０Ｖ×１５Ａ相当の電力を供給する。
【００６３】
また、制御盤２０はコントローラ５２を含み、該コントローラ５２は、前記温度センサ（図示省略）からの品温情報、前記缶種検出手段（図示省略）からの飲料缶詰の種類情報、及び前記到達温度設定手段（図示省略）からの使用者の設定による好み情報に基づき、前記定電圧制御回路４８及びインバータ５０の出力をも調整する。
【００６４】
このような電源部分によれば、商用電源から１００Ｖ×３Ａ程度の無理のない電力量で蓄電池２８に一度充電し、誘導加熱に要する一時的大電力を該蓄電池２８から供給可能としている。
そして、従来方式、例えば１００Ｖ商用交流電源から１５Ａの電流を得て２５０ｇ飲料缶詰を誘導加熱していた場合には、５℃から５５℃まで昇温させるために約１分程度要していた加熱時間が、本実施形態にかかる加熱装置１０ではＤＣ２８０Ｖ×１５Ａ相当の電力を用いることにより約２０秒に短縮される。
【００６５】
なお、蓄電池２８に充電する際の商用電源より供給される電力はＡＣ１００Ｖ×１５Ａ以下、特にＡＣ１００Ｖ×５Ａ以下が電源にかかる負荷の点から好ましい。
また、誘導加熱コイル１６に出力される電力は、ＤＣ２００〜３００Ｖで１０〜２０Ａ程度、特に、ＤＣ２００Ｖ×１５Ａ以上であることが、加熱時間短縮の観点から好ましい。
【００６６】
図６には前記図５に示した加熱装置の変形例が示されており、前記図５と対応する部分には符号１００を加えて示し、説明を省略する。
同図においては、蓄電手段１３０と並列に接続する電源手段１５４を備えている。
【００６７】
この電源手段１５４は、商用１００Ｖ交流電源１４６からの交流電流を直流電流に整流平滑化するＡＣ／ＤＣ整流器１５６と、出力電流値が、例えば、１０Ａになる様に制御を行う定電流制御回路１５８を備える。
この定電流制御回路１５８により商用電源１４６に１００Ｖ×１０Ａ以上の電力負荷をかけることを防止している。
【００６８】
さらに、前記蓄電手段１３０及び電源手段１５４と定電圧制御回路１４８の間には、それぞれ電流干渉防止用の第一、第二整流器１６０，１６２が設置されており、蓄電手段１３０、電源手段１５４の電圧アンバランスによる相互干渉を防止している。
これにより、例えば負荷電流が前記図５に示したものと同様に１５Ａの場合、電源手段１５４からの供給電流Ｉ_１を１０Ａとすれば、蓄電手段１３０からの供給電流Ｉ_２は５Ａで済むことになり、蓄電手段１３０への負荷が減り、長寿命化が図られる。
【００６９】
また、本実施形態にかかる誘導加熱装置の缶種検出手段には、種種のものを用いることが可能ではあるが、例えば図７に示すものを用いることが、例えば材質、長さ、缶胴の厚みなどの異なる缶種を短時間で検出判定する場合には好ましい。
図７には、前記アルミニウム缶、スチール缶などの材質の違い、１６０ｇ缶、１９０ｇ缶、２５０ｇ缶などの内容量の違いによる缶の長さの違いなどの異なる缶種を短時間で検出判定可能な缶種検出手段が示されており、前記図２と対応する部分には符号２００を加えて示し、説明を省略する。
【００７０】
すなわち、缶種検出手段２３６は、同図に示すように、磁束発信器２６４とこれに対向配置された受信器２６６を有しており、受信器２６６は、磁束発信器２６４からの磁束を受け電圧を発生させる受信ヘッド２６８及びこの受信ヘッド２６８からの電圧を受けその電圧値を検出する電圧検出部２７０とから構成されている。
そして、電圧検出部２７０からの検出信号に基づき缶種を判別する缶種判別部２７２が設けられ、この缶種判別部２７２はその缶種に応じた信号を加熱時間算定手段２４１に供給する。
【００７１】
すなわち、磁束を発生させる磁束発信器２６４に対し、この磁束発生領域に、その磁束を検出する受信器２６６を配置したので、その磁束領域内を缶が通過する際は、例えば、アルミニウム缶、スチール缶などの材質の違い、１６０ｇ缶、１９０ｇ缶、２５０ｇ缶などの内容量の違いによる缶の長さの違いなどに差がある場合に、その缶種に応じた磁束変化が生じるので、その磁束強度に応じた電気信号が発生され、その変化を検出することによって簡単に缶種の判別を行うことができる。
【００７２】
また、前記各構成では、飲料缶詰を用いた例について説明したが、これに限られるものではなく、誘導加熱可能なものであれば、任意の内容物が充填された缶詰に適用することができる。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる缶詰誘導加熱方法によれば、まず予想される加熱の前段階における初期温度、缶種および加熱終了後の最終到達温度ごとに予め得ておいた加熱時間情報を記憶する加熱時間情報テーブルを作成してある。
そして、加熱時間決定工程により、品温検出工程で得た缶詰の初期温度情報と、缶種検出工程で得た缶種類情報と、到達温度設定工程で得た最終到達温度情報に対応した加熱時間情報を、加熱時間情報テーブルから決定する。このようにして決定された時間だけ、該飲料缶詰の誘導加熱工程を行うこととした。
この結果、前記加熱時間情報テーブルに基づき、誘導加熱動作を、より適正に及び迅速に行うことができる。
しかも、前記加熱時間情報テーブルからは、前記誘導加熱の完了直後の缶壁と缶詰内容物の温度差により生じる、誘導加熱の完了直後から所定時間経過後までの缶壁から缶詰内容物への熱伝導による温度変化を積極的に考慮して、誘導加熱の完了直後から所定時間経過後の缶詰内容物の温度が、到達温度設定工程で設定された最終到達温度になるように予め得ておいた加熱時間情報が得られるので、所望の温度を、より確実に得ることができる。
また、本発明にかかる缶詰誘導加熱装置によれば、まず、予想される加熱の前段階における初期温度、缶種および加熱終了後の最終到達温度ごとに予め得ておいた加熱時間情報を記憶する加熱時間情報テーブルを作成しておく。
そして、加熱時間決定手段により、品温検出手段で得た缶詰の初期温度情報と、缶種検出手段で得た缶種類情報と、到達温度設定手段で得た最終到達温度情報に対応した加熱時間情報を、前記加熱時間情報テーブルから決定する。誘導加熱手段により、このようにして決定された時間だけ、該飲料缶詰の誘導加熱を行うこととした。
この結果、前記加熱時間情報テーブルに基づき、誘導加熱動作を、より適正に及び迅速に行うことができる。
しかも、前記加熱時間情報テーブルからは、前記誘導加熱の完了直後の缶壁と缶詰内容物の温度差により生じる、誘導加熱の完了直後から所定時間経過後までの缶壁から缶詰内容物への熱伝導による温度変化を積極的に考慮して、誘導加熱の完了直後から所定時間経過後の缶詰内容物の温度が、到達温度設定手段で設定された最終到達温度になるように予め得ておいた加熱時間情報が得られるので、所望の温度を、より確実に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる缶詰誘導加熱装置の外観図である。
【図２】図１に示した缶詰誘導加熱装置の特徴部分の説明図である。
【図３】図１に示した缶詰誘導加熱装置の作用の説明図である。
【図４】図１に示した缶詰誘導加熱装置により加熱された缶詰の温度変化の一例である。
【図５】図１に示した缶詰誘導加熱装置で用いるのに好適な電源部分の説明図である。
【図６】図５に示した電源部分の変形例である。
【図７】図１に示した缶詰誘導加熱装置で用いるのに好適な缶種検出手段の説明図である。
【符号の説明】
１０ 飲料缶詰誘導加熱装置（缶詰誘導加熱装置）
１４ 飲料缶詰（缶詰）
１６ 誘導加熱コイル（誘導加熱手段）
２４ 温度センサ（品温検出手段）
３６，２３６ 缶種検出手段
３８ 到達温度設定手段
３９ 加熱時間情報テーブル
４０ メモリ
４１，２４１ 加熱時間決定手段
４２ タイマ（加熱時間測定手段）
４４ 加熱時間制御手段

Claims (2)

1. 缶詰の金属缶壁に誘導電流を誘起させ、該誘導電流により該缶壁を発熱させることによって缶詰内容物を加熱する缶詰誘導加熱方法において、
   前記加熱の前段階において被加熱缶詰の初期温度を検出する品温検出工程と、
   前記被加熱缶詰の種類を検出する缶種検出工程と、
   前記被加熱缶詰に対し、所望の最終到達温度を設定する到達温度設定工程と、
   前記品温検出工程で検出された初期温度情報、前記缶種検出工程で検出された種類情報および前記到達温度設定工程で設定された最終到達温度情報に対応した被加熱缶詰の最適な加熱時間情報を記憶する加熱時間情報テーブルから検索し、決定する加熱時間決定工程と、
   前記缶詰の金属缶壁に誘導電流を誘起させ、該誘導電流により該缶壁を発熱させることによる缶詰内容物の加熱を、前記加熱時間決定工程で決定された加熱時間だけ行う誘導加熱工程と、
   を備え、前記加熱時間情報は、前記誘導加熱の完了直後の缶壁と缶詰内容物の温度差により生じる、前記誘導加熱の完了直後から所定時間経過後までの缶壁から缶詰内容物への熱伝導による温度変化を考慮して、該誘導加熱の完了直後から所定時間経過後の缶詰内容物の温度が、前記到達温度設定工程で設定された最終到達温度になるように予め得ておいたものであることを特徴とする缶詰誘導加熱方法。
2. 缶詰の金属缶壁に誘導電流を誘起させ、該誘導電流により該缶壁を発熱させることによって缶詰内容物を加熱する缶詰誘導加熱装置において、
   前記加熱の前段階において被加熱缶詰の初期温度を検出する品温検出手段と、
   前記被加熱缶詰の種類を検出する缶種検出手段と、
   前記被加熱缶詰に対し、所望の最終到達温度を設定する到達温度設定手段と、
   前記各手段で予想される初期温度、種類および最終到達温度ごとに予め得ておいた加熱時間情報を有する加熱時間情報テーブルと、
   前記加熱時間情報テーブルより、前記品温検出手段で検出された初期温度情報、前記缶種検出手段で検出された種類情報および前記到達温度設定手段で設定された最終到達温度情報に対応した加熱時間情報を検索し、決定する加熱時間決定手段と、
   前記缶詰の金属缶壁に誘導電流を誘起させ、該誘導電流により該缶壁を発熱させることによる缶詰内容物の加熱を行う誘導加熱手段と、
   前記誘導加熱手段による缶詰の加熱時間を測定する加熱時間測定手段と、
   前記加熱時間測定手段で測定された加熱時間が、前記加熱時間決定手段で決定された加熱時間になるまで、前記誘導加熱手段による缶詰の加熱を行わせる加熱時間制御手段と、
   を備え、前記加熱時間情報は、前記誘導加熱の完了直後の缶壁と缶詰内容物の温度差により生じる、前記誘導加熱の完了直後から所定時間経過後までの缶壁から缶詰内容物への熱伝導による温度変化を考慮して、該誘導加熱の完了直後から所定時間経過後の缶詰内容物の温度が、前記到達温度設定手段で設定された最終到達温度になるように予め得ておいたものであることを特徴とする缶詰誘導加熱装置。

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