JP3900715B2 - 自動販売機の缶商品加熱装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動販売機に搭載し、販売時に商品収納ラックから搬出した缶商品をホット商品としての販売適温に誘導加熱するようにした缶商品誘導加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
頭記した缶商品誘導加熱装置として、上面を開放して缶商品を倒置姿勢に受容する鞍形の誘導加熱コイルを自動販売機の商品取出口内に設置し、販売時にホット商品を選択した場合には、商品収納ラックから搬出した缶商品を誘導加熱コイルに受け渡して加熱するようにしたものが特開平２−１９９９３号公報などで公知であり、また前記の缶商品誘導加熱装置にローラ式回転駆動機構を組合せ、誘導加熱コイルへの移載位置で缶商品を自転させるようにした構成のものが特開平６−２８２７４２号公報などで公知である。
【０００３】
かかる缶商品誘導加熱装置を装備した自動販売機で、利用客がホット商品を選択した場合には、販売指令により庫内の商品収納ラックから下方に払出した缶商品が商品搬出シュータの斜面を転動し、商品取出口の内部に設置した缶商品誘導加熱装置の鞍形誘導加熱コイルの上に落ち込んで移載されると、この状態で誘導加熱コイルに高周波電流を通電して缶商品を誘導加熱するとともに、この加熱中に缶商品の周面にローラを押しつけ、このローラをモータ駆動して缶商品を自転させて缶商品の全体を平均に加熱する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記方式の缶商品誘導加熱装置では実使用面で次記のような課題が残る。すなわち、
(1)自動販売機で販売する缶商品（飲料）には中身容量が少ないショート缶と中身容量が多いロング缶があり、かつこれらの缶商品を収納する商品収納ラックのコラムは庫内で前後，左右に配列しており、販売時にはいずれの缶商品も同じ商品搬出シュータを経由して商品取出口に導き、誘導加熱コイルの上に落とし込むようにしている。
【０００５】
この場合に前記シュータの通路幅は缶商品の缶胴長さよりも大きく設定されていることから、シュータの斜面を転動して誘導加熱コイルの上に倒置姿勢で落下する缶商品の着地位置は誘導加熱コイルに対して一定せず、左右いずれかに片寄った状態で誘導加熱コイルの上に受容保持されることが多い。しかも、このような受容保持状態で誘導加熱を行うと缶商品に対して誘導加熱コイルで生成した磁束が均一に鎖交せず、その結果として加熱むらが発生する。特に、ロング缶では着地位置が片寄っていると、誘導加熱コイルから側方に大きくはみ出した部分に誘導加熱作用が加わらないために加熱が不十分となる。
【０００６】
(2)従来のローラ式回転駆動機構では、缶商品を誘導加熱中に一方向にのみ自転させているが、この方法では缶の全周を平均に誘導加熱することができるが、缶商品の中身飲料は回転遠心力で缶胴と一緒に回るだけで殆ど攪拌されず、このために誘導加熱コイルへの入力電力に対する中身飲料の加熱効率を十分に高めることができない。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は前記課題を解決し、ショート缶，ロング缶に関係なく加熱むらの発生を抑えて缶商品を均一に誘導加熱できるようにし、併せて誘導加熱中に缶商品の中身飲料を効果的に攪拌して加熱効率の向上が図れるように改良した自動販売機の缶商品誘導加熱装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明によれば、機内に誘導加熱式の缶商品加熱装置を搭載し、販売時に商品収納ラックから搬出した缶商品をシュータを経て前記加熱装置に搬出し、ここでホット商品としての販売適温に誘導加熱するようにした自動販売機の缶商品誘導加熱装置であり、前記加熱装置が上面を開放して缶商品を倒置姿勢に受容する誘導加熱コイルと、該誘導加熱コイルへの移載位置で缶商品を、この位置で自転させるローラ式回転駆動機構を備えたものにおいて、前記シュータを経て誘導加熱コイルの上に移載した缶商品をその長手方向で誘導加熱コイルの中心に対して左右対称位置に保持させる商品保持ガイド手段を備える。
【０００９】
（１）商品保持ガイド手段として、誘導加熱コイルの上に移載した倒置姿勢の缶商品を左右から押し合うように誘導加熱コイルの側方に配した左右一対のガイドユニットを備え、該ガイドユニットを、先端をヒンジ結合してアングル状に組合せた２枚のフラッパと、該フラッパの基部を軸支保持した上下方向に可動なスライダと、前記フラッパの先端を缶商品の端面に向けて押し付ける付勢ばねとの組合せから構成する（請求項１）。
【００１０】
(２)（１）の構成において、缶商品の端面と当接し合う可動板の先端に沿って球状ローラを設け、缶商品を左右から押圧保持した状態で、フラッパと缶商品との間の接触抵抗を小さく抑えて缶商品が自転し易くする（請求項２）。
【００１１】
（３）商品保持ガイド手段として、誘導加熱コイルの上に移載した倒置姿勢の缶商品を左右から挟み込むように誘導加熱コイルの上方に配したガイドユニットを備え、該ガイドユニットを、誘導加熱コイルの中心に合わせてその上方に設置した前後方向の支軸と、該支軸に一端を軸支して誘導加熱コイルの側方に張り出した断面Ｌ字形になる左右一対の揺動フラッパと、左右のフラッパを中央に向けて引き寄せる付勢ばねとの組合せから構成する（請求項３）。
【００１２】
（４）（３）の構成において、缶商品の端面と当接し合うフラッパの壁面に球状ローラを布設し、缶商品を左右からフラッパで挟持保持した状態でフラッパと缶商品との間の接触抵抗を小さく抑えて缶商品が自転し易くする（請求項４）。
【００１３】
上記の構成によれば、商品販売時に商品収納ラックから払出した缶商品は、倒置姿勢のままでシュータを転動して誘導加熱コイルに移載される過程で左右から商品保持ガイドのフラッパ間に挟まれるとともに、この状態で缶商品が誘導加熱コイルの中心に対して左右いずれかに片寄っている場合には、付勢ばねのばね力を受けて缶商品の受容位置が誘導加熱コイルの中心に対して相対的に左右対称となるような中立位置に移動修正される。なお、この動作はショート缶，ロング缶のいずれにも同様に作用する。したがって、この状態で缶商品を自転させつつ誘導加熱を行えば、加熱むらの発生なく缶商品の全体がほぼ均一に加熱されるようになる。
【００１４】
（５）缶商品の中身飲料攪拌手段として、ローラ式回転駆動機構のローラをその周面に螺旋条を形成したねじ送り式ローラとなすとともに、該ローラの駆動モータを可逆転式モータとし、缶商品の誘導加熱中に駆動モータを交互に正転，逆転制御して缶商品を誘導加熱コイルの上で左右へ揺動させて中身飲料を攪拌するようにする（請求項５）。
【００１５】
上記の攪拌手段を採用することにより、誘導加熱中には缶商品の中身飲料が十分に攪拌されるので、これにより誘導加熱を受ける缶胴から中身飲料への熱伝達が効率よく行われて誘導加熱コイルへの入力電力に対する缶商品の加熱効率が向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示実施例に基づいて説明する。
〔実施例１〕まず、図１(a),(b)，および図２により本発明の請求項１に対応する実施例の構成，動作を説明する。各図において、１は缶商品誘導加熱装置、２は商品収納ラック（図示せず）から払出した缶商品３を誘導加熱装置１に導く商品搬出用のシュータである。
【００１７】
ここで、缶商品誘導加熱装置１は、上面を開放してシュータ２の前方中央位置に配置した鞍形の誘導加熱コイル４（実際にはコイルの内周面側に非磁性材からなる樋状の支持板を設けてコイルを保護するようにしている）と、誘導加熱コイル４の上に載った缶商品３をこの位置で自転させるようローラ５ａと駆動モータ５ｂからなるローラ式回転駆動機構５と、詳細構造を後記する商品保持ガイド６との組合せからなる。なお、７は誘導加熱コイル４の高周波電源（インバータ）、８は高周波電源７，および前記モータ５ａに対する制御部である。なお、誘導加熱コイル４の加熱動作については、前記した特開平２−１９９９３号公報に詳しく述べられているものと同一であるので、ここではその説明を省略する。
【００１８】
一方、図示例では商品保持ガイド６として、誘導加熱コイル４の上に移載した倒置姿勢の缶商品３を左右から押し合うように誘導加熱コイル４の中心Ｏに対して左右対称位置に配した一対のガイドユニット９を備えおり、ガイドユニット９は、先端をヒンジ結合してアングル状に組合せた２枚のフラッパ９ａ，９ｂと、該フラッパ９ａ，９ｂを揺動自在に保持した上下方向に移動可能に組合せたスライダ９ｃ，９ｄと、スライダ９ｃと９ｄの間に架け渡した付勢ばね（引っ張りばね）９ｅとの組合せからなる。なお、９ｆはスライダ９ｃ，９ｄのガイドピン、９ｇは固定支持枠である。また、フラッパ９ａと９ｂの先端側にはそのヒンジ（蝶番）軸９ｈに球状ローラ９ｉが前後に並べて軸支されている。
【００１９】
かかる構成のガイドユニット９において、付勢ばね９ｅはスライダ９ｃと９ｄを寄せ合うように作用し、このばね力を受けてスライダ９ｃが下降，９ｄか上昇移動すると、この動きに従動してフラッパ９ａ，９ｂの先端が前進する。一方、付勢ばね９ｅに抗してフラッパ９ａ，９ｂの先端を押し込むと、前記とは逆にスライダ９ｃが上昇，９ｄが下降移動してフラッパ９ａ，９ｂの先端が後退するようになる。なお、左右一対のガイドユニット９は付勢ばね９ｅを含めて同一仕様に構成されている。
【００２０】
次に、前記構成の商品保持ガイド６の動作を図１(a),(b)により説明する。まず、販売待機状態では前記したガイドユニット９のフラッパ９ａ，９ｂが左右から誘導加熱コイル４に向けて突き出した前進位置で待機している。ここで、販売動作により商品収納ラックから払出した缶商品３が倒置姿勢でシュータ２を転動し、シュータ２の先端から缶商品誘導加熱装置１の誘導加熱コイル４の上に落下着地する過程で、缶商品３が左右に並ぶガイドユニット９のフラッパ９ａ，９ｂを押し退けながら誘導加熱コイル４の上に載るとともに、この状態で付勢ばね９ｅのばね力により左右から押されるようになる。この場合に、缶商品３が誘導加熱コイル４の中心Ｏに対して真ん中に位置していれば、左右から缶商品３の端面に加わる押圧力が相殺し合うので、缶商品３はこの位置に静止する。これに対して、缶商品３が誘導加熱コイル４の中心Ｏに対して左右いずれかに片寄って着地した場合には、左右のガイドユニット９で付勢ばね９ｅの蓄勢ばね力が過渡的に変化するので、このばね力の差で缶商品３は押しもどされて誘導加熱コイル４の中心Ｏに対して左右対称となる位置に落ちつくよう移動修正される。
【００２１】
また、販売時に払出しされる缶商品３がショート缶Ｓ，あるいはロング缶Ｌかによって、図１(a),(b)で表すようにガイドユニット９のフラッパ９ａ，９ｂが缶商品３の長さサイズに応じて伸縮移動する。
【００２２】
そして、この受容保持状態で誘導加熱コイル４を通電するとともに、ローラ式回転駆動機構５の駆動モータ５ｂを始動すれば、缶商品３の缶胴周面に当接しているローラ５ａが回転して缶商品自身が自転して缶胴の全周面が誘導加熱を受け、缶商品３の中身飲料が加温されるようになる。なお、缶商品３の左右端面を押圧するガイドユニット９のフラッパ先端部には球状ローラ９ｉが当接しているので缶商品３の回転が阻害されることはない。
【００２３】
また、この場合に駆動モータ５ｂに可逆転式モータを採用し、制御部８からの指令で駆動モータ５ｂを短時間周期で交互に正転，逆転制御すれば、缶商品３の中身飲料が缶胴の自転方向の切換えごとに攪拌されて缶胴から飲料への熱伝達が効率よく行われるようになる。
【００２４】
さらに、前記した駆動モータ５ｂの正逆転制御に加えて、図３(a),(b)で示すようにローラ５ａの周面に螺旋条（螺旋状のリブ状突起）５ａ-1を形成したねじ送り式ローラとして缶商品３の缶胴周面に押しつけるようにしておけば、駆動モータ５ｂの正転，逆転サイクルに対応して図示のように缶商品３が螺旋条５ａ-1のねじ送り作用により左右交互に揺動し、正，逆転と併せて中身飲料がより一層強力に攪拌される。これにより、誘導加熱コイル４への入力電力に対する缶商品３の加熱効率を大幅に高めることができる。なお、左右のガイドユニット９は、缶商品３の左右移動に従動して図示のようにフラッパ９ａ，９ｂが前進，後退する。
【００２５】
〔実施例２〕次に、本発明の請求項３，４に対応する応用実施例の構成，動作を図４，図５で説明する。この実施例においては、商品保持ガイドとして、誘導加熱コイル４の上に移載した倒置姿勢の缶商品を左右から挟み込むように誘導加熱コイルの上方に配した１基のガイドユニット１０を備えており、このガイドユニット１０は、誘導加熱コイル４の中心Ｏに合わせてその上方に設置した前後方向の支軸ピン１０ａと、該支軸ピン１０ａに一端を軸支して誘導加熱コイル４の側方に張り出した断面Ｌ字形になる左右一対の揺動フラッパ１０ｂ，１０ｃと、フラッパ１０ｂと１０ｃの先端の間に架け渡して中央に向けて引き寄せる付勢ばね（引っ張りばね）１０ｄとの組合せからなり、さらにフラッパ１０ｂ，１０ｃの側壁面（缶商品３の端面と当接し合う壁面）には多数の球状ローラ１０ｅが布設されている。なお、前記フラッパ１０ｂ，１０ｃは、その上面が図５で示すように先端が先細り形状になり、側方に垂下する壁面が誘導加熱コイル４を左右から挟んで向かい合うように配置されている。
【００２６】
かかる構成で、常時は図５で示すように、シュータ２の前方位置でガイドユニット１０のフラッパ１０ｂ，１０ｃが誘導加熱コイル４の上方，側方を包囲するように拡げた状態で待機している。この状態で、販売指令に基づき商品収納ラックから払出した缶商品３がシュータ２を上を倒置姿勢で転動して来ると、缶商品３は支軸ピン１０ａから左右に張り出したフラッパ１０ｂと１０ｃの間に進入し、球状ローラ１０ｅと擦り合いながらフラッパ１０ｂ，１０ｃを左右に押し拡げて誘導加熱コイル４の上に着地する。この状態を図４(a),(b)に示す。ここで、図４(a)はショート缶，図４(b)はロング缶の場合を示し、ガイドユニット１０のフラッパ１０ｂ，１０ｃは缶商品３の長さサイズに追随してその拡がり角度が変わるが、いずれの場合も缶商品３は付勢ばね１０ｄのばね力を受けたフラッパ１０ｂ，１０ｃの間に挟み込まれ、先記実施例１の場合と同様に誘導加熱コイル４の中心Ｏに対し左右対称位置に受容保持される。
【００２７】
なお、缶商品３の転動位置がシュータ２の中心から左右いずれかに片寄ったままガイドユニット１０のフラッパ間に進入した場合には、過渡的にガイドユニット１０の全体が支軸ピン１０ａを支点に中立姿勢から傾むくが、ガイドユニット１０が自重で中立姿勢に復帰するモーメント力の働きで缶商品３は最終的に誘導加熱コイル４の中心Ｏに対して左右対称位置に移動修正されるようになる。
【００２８】
この状態で誘導加熱コイル４を通電するとともに、ローラ式回転駆動機構５の駆動モータ５ｂを始動すれば、缶商品３の缶胴周面に当接しているローラ５ａが回転して缶商品自身が自転して缶胴の全周面が誘導加熱を受け、缶商品３の中身飲料が加温されるようになる。なお、缶商品３の左右端に当接しているガイドユニット１０のフラッパ壁面には球状ローラ１０ｅが布設されているので缶商品３の回転が阻害されることはない。
【００２９】
また、先記実施例１で述べたと同じように駆動モータ５ｂに可逆転式モータを採用し、制御部８からの指令で駆動モータ５ｂを短時間周期で交互に正転，逆転制御すれば、缶商品３の中身飲料が缶胴の自転方向の切換えごとに攪拌されて缶胴から飲料への熱伝達が効率よく行われるようになる。
【００３０】
さらに、前記した駆動モータ５ｂの正逆転制御に加えて、図６(a),(b)で示すようにローラ５ａの周面に螺旋条（螺旋状のリブ状突起）５ａ-1を形成したねじ送り式ローラとして缶商品３の缶胴周面に押しつけるようにしておけば、駆動モータ５ｂの正転，逆転サイクルに対応して図示のように缶商品３が螺旋状突起５ａ-1のねじ送り作用により左右交互に揺動し、正，逆転と併せて中身飲料がより一層強力に攪拌される。これにより、誘導加熱コイル４への入力電力に対する缶商品３の加熱効率を大幅に高めることができる。なお、この場合には缶商品３の左右移動に従動してガイドユニット１０のフラッパ１０ｂ，１０ｃが図示のように支軸ピン１０ａを中心に左右に揺動する。
【００３１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の構成によれば、誘導加熱コイルとローラ式回転駆動機構を組合せた缶商品誘導加熱装置に対し、新たに商品保持ガイドを追加装備し、シュータを経て誘導加熱コイルの上に移載した缶商品をその長手方向で誘導加熱コイルの中心に対して左右対称位置に保持させるようにしたことにより、加熱むらの発生なしに缶商品を効率よく誘導加熱することができる。
【００３２】
また、商品保持ガイドに加えて請求項５の回転駆動方式を採用することにより、誘導加熱中に缶商品の中身飲料を効果的に攪拌して缶胴から飲料への熱伝達性を高めて誘導加熱コイルへの入力電力に対する缶商品の加熱効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に対応する商品保持ガイド付き缶商品誘導加熱装置の動作説明図であり、(a),(b)はそれぞれショート缶，ロング缶に対応した図
【図２】図１における商品保持ガイドの詳細構造を表す缶商品誘導加熱装置全体の構成斜視図
【図３】図１におけるローラ式回転駆動機構のローラにねじ送り式ローラを採用した応用実施例の動作説明図であり、(a),(b)はそれぞれローラの正転，逆転時の状態図
【図４】本発明の実施例２に対応する商品保持ガイド付き缶商品誘導加熱装置の動作説明図であり、(a),(b)はそれぞれショート缶，ロング缶に対応した図
【図５】図４における商品保持ガイドの詳細構造を表す缶商品誘導加熱装置全体の構成斜視図
【図６】図４におけるローラ式回転駆動機構のローラにねじ送り式ローラを採用した応用実施例の動作説明図であり、(a),(b)はそれぞれローラの正転，逆転時の状態図
【符号の説明】
１缶商品誘導加熱装置
２シュータ
３缶商品
４誘導加熱コイル
５ローラ式回転駆動機構
５ａローラ
５ａ-1螺旋条
５ｂ駆動モータ
６商品保持ガイド
９ガイドユニット
９ａ，９ｂフラッパ
９ｃ，９ｄスライダ
９ｅ付勢ばね
９ｉ球状ローラ
１０ガイドユニット
１０ａ支軸ピン
１０ｂ，１０ｃフラッパ
１０ｄ付勢ばね
１０ｅ球状ローラ

Claims (5)

1. 機内に誘導加熱式の缶商品加熱装置を搭載し、販売時に商品収納ラックから搬出した缶商品をシュータを経て前記加熱装置に搬出し、ここでホット商品としての販売適温に誘導加熱するようにした自動販売機の缶商品誘導加熱装置であり、前記加熱装置が上面を開放して缶商品を倒置姿勢に受容する誘導加熱コイルと、該誘導加熱コイルへの移載位置で缶商品を、この位置で自転させるローラ式回転駆動機構を備えたものにおいて、前記シュータを経て誘導加熱コイルの上に移載した缶商品をその長手方向で誘導加熱コイルの中心に対して左右対称位置に保持させる商品保持ガイド手段を備え、商品保持ガイド手段として、誘導加熱コイルの上に移載した倒置姿勢の缶商品を左右から押し合うように誘導加熱コイルの側方に配した左右一対のガイドユニットを備え、該ガイドユニットを、先端をヒンジ結合してアングル状に組合せた２枚のフラッパと、該フラッパの基部を軸支保持した上下方向に可動なスライダと、前記フラッパの先端を缶商品の端面に向けて押し付ける付勢ばねとの組合せから構成したことを特徴とする自動販売機の缶商品誘導加熱装置。
2. 請求項１記載の缶商品誘導加熱装置において、缶商品の端面と当接し合う可動板の先端に沿って球状ローラを設けたことを特徴とする自動販売機の缶商品誘導加熱装置。
3. 機内に誘導加熱式の缶商品加熱装置を搭載し、販売時に商品収納ラックから搬出した缶商品をシュータを経て前記加熱装置に搬出し、ここでホット商品としての販売適温に誘導加熱するようにした自動販売機の缶商品誘導加熱装置であり、前記加熱装置が上面を開放して缶商品を倒置姿勢に受容する誘導加熱コイルと、該誘導加熱コイルへの移載位置で缶商品を、この位置で自転させるローラ式回転駆動機構を備えたものにおいて、前記シュータを経て誘導加熱コイルの上に移載した缶商品をその長手方向で誘導加熱コイルの中心に対して左右対称位置に保持させる商品保持ガイド手段を備え、商品保持ガイド手段として、誘導加熱コイルの上に移載した倒置姿勢の缶商品を左右から挟み込むように誘導加熱コイルの上方に配したガイドユニットを備え、該ガイドユニットを、誘導加熱コイルの中心に合わせてその上方に設置した前後方向の支軸と、該支軸に一端を軸支して誘導加熱コイルの側方に張り出した断面Ｌ字形になる左右一対の揺動フラッパと、左右のフラッパを中央に向けて引き寄せる付勢ばねとの組合せから構成したことを特徴とする自動販売機の缶商品誘導加熱装置。
4. 請求項３記載の缶商品誘導加熱装置において、缶商品の端面と当接し合うフラッパの壁面に球状ローラを布設したことを特徴とする自動販売機の缶商品誘導加熱装置。
5. 請求項１記載の缶商品誘導加熱装置において、ローラ式回転駆動機構のローラをその周面に螺旋条を形成したねじ送り式ローラとなすとともに、該ローラの駆動モータを可逆転式モータとし、缶商品の誘導加熱中に駆動モータを交互に正転，逆転制御して缶商品を誘導加熱コイルの上で左右へ揺動させて中身飲料を攪拌するようにしたことを特徴とする自動販売機の缶商品誘導加熱装置。

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