JP3922759B2 - 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】
この発明は、金属製の缶に飲料を封入した商品を収納する商品収納棚から、販売指令に従って搬出された商品を商品取出口まで搬送する途中で倒置姿勢で受容保持して、誘導加熱し、商品取出口に搬出するようにした自動販売機の商品加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
頭記の商品加熱装置としては、商品収納棚から、搬出された商品を非金属製の受台で受け止めて倒置姿勢で受容保持し、受台下面に設置された誘導コイルに高周波電流を流して、電磁誘導現象を利用して商品の缶を加熱して熱伝導で内部に封入された飲料を加熱するようにした、特開平２−１９９９３号公報が公知である。
【０００３】
また、前記受台に商品を回転させる駆動手段を設けて、誘導加熱中は商品を回転させて缶から中身の飲料への熱伝達を良くした、特開平２−１９９９４号公報が公知である。前記誘導コイルは商品の長手方向の長さより短く商品の胴部の外周に沿って巻回されており、缶胴部と缶蓋との境界に局部加熱が起こらないようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで従来の構成では、コーヒー等のように缶胴部と缶蓋との継ぎ目以外に缶胴部で缶材を重ね折りしてかしめて成形した胴部継ぎ目がある缶があり、ここでの局部加熱が問題となり、結果として缶自体がパンクするといった不測のトラブルが発生することがある。
【０００５】
この発明は上記課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、胴部継ぎ目部分での局部加熱を抑制して缶胴部でのパンクを無くした自動販売機の商品加熱装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、重ね折り成形した胴部継ぎ目を有す る金属製の缶に飲料を封入した商品を収納する商品収納棚から、販売指令に従って搬出された商品を商品取出口まで搬送する途中で倒置姿勢で受容する非金属製の受台と、該受台上で商品を回転させる駆動装置と、商品を誘導加熱するレーストラック状に巻回された加熱コイルとを備えた自動販売機の商品加熱装置において、前記加熱コイルの最内周の長手方向の長さは商品の長さより長いことを特徴とする。
【０００７】
上記構成により、誘導コイルの最内周の長手方向の長さは商品の缶長さより長いので、誘導コイル４Ａにより缶に誘導する電流は図４（ｂ）に示すように誘導コイル４Ａの直下に胴部継ぎ目２ａが存在する場合該胴部継ぎ目２ａを境にして分流して缶長さ一杯に広がり加熱面積が缶長さより短い誘導コイル４Ｂの場合の缶に誘導する電流（図４（ｄ）参照）に比べて広がるので同じ電力を投入する際に電力投入密度が低くなり、局部加熱を抑制することが可能になる。
【０００８】
上記は誘導コイルが胴部継ぎ目の直下に当たる場合について説明したが、胴部継ぎ目から外れた位置を加熱する場合も同様に缶より長い誘導コイル４Ａでは誘導コイル４Ａの電流を写したように電流の向きが逆向きの電流が缶長さ一杯に広がり加熱面積が缶長さより短い誘導コイル４Ｂの場合の缶に誘導する電流に比べて広がる。
【０００９】
また、請求項２記載の発明のように、請求項１記載の自動販売機の商品加熱装置において、加熱コイルは、商品の外周に沿って複数個に分割配備することができる。さらに、請求項３記載の発明のように、請求項２記載の自動販売機の商品加熱装置において、複数個に分割された加熱コイルは隣り合う加熱コイルを逆極性にして、隣り合う加熱コイルの隣り合う巻線に流れる電流が同じ向きになるようにすることができる。
【００１０】
上記請求項２、３に記載の構成により、図５（ｂ）の隣り合う加熱コイルの隣り合う巻線に流れる電流が逆向きの際に見られるように、電流が逆向きの隣り合う巻線の間では矢印で示したように磁束が急激に曲げられて隣り合う誘導コイルにより発生する磁束がその部分に集中して局部加熱が起こるが、図５（ａ）のように隣り合う加熱コイルの隣り合う巻線に流れる電流が同じ向きの場合は隣り合う巻線の間には矢印で示したように磁束は集中せずに隣り合う巻線を周回するようになるので、誘導コイル直下の缶に流れる電流は誘導コイルの電流を写したように流れて缶表面に一様に広がり局部加熱が無くなり同じ投入電力に対して電力密度を少なくすることが可能になる。
【００１１】
また、請求項４記載の発明のように、請求項２または請求項３に記載の自動販売機の商品加熱装置において、複数個に分割された加熱コイルは、少なくとも一組の並列回路が構成されるように接続することができる。上記構成により、図６に示すように、胴部継ぎ目の直下から外れた誘導コイルと缶との相互インピーダンスＭ２に比べて、胴部継ぎ目の直下に当たる誘導コイルと缶との相互インピーダンスＭ１は小さくなりその結果、胴部継ぎ目の直下に当たる誘導コイルのインピーダンスが高くなるので、並列接続されている缶継ぎ目の直下から外れている他の誘導コイルの電流Ｉ２に比べてコイル電流Ｉ１が減少して入力電力が減少し、缶継ぎ目は他の部分に比べて加熱度合いが低くなり、胴部の継ぎ目の局部加熱を抑制することが可能になる。
【００１２】
また、請求項５記載の発明のように、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の自動販売機の商品加熱装置において、加熱コイルと商品とのギャップは商品の長手方向の端部近傍を中央部と比べて大きくすることができる。上記構成により、缶に誘導する電流の缶蓋部分への集中を緩和できるので缶蓋部分の局部加熱を抑制することが可能になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の実施例の主要部の構成図を示す。この図１において、商品加熱装置１は、金属製の缶に飲料を封入した商品２を収納する商品収納棚（図示せず）から、販売指令に従って搬出された商品２を商品取出口（図示せず）まで搬送する途中で倒置姿勢で受容する非金属製の受台３と、該受台３上で商品２を回転させる駆動装置５と、商品２を誘導加熱するレーストラック状に巻回された加熱コイル４とを備えている。商品２は缶の円筒部を構成する板を円筒形に成形して重ねてかしめた胴部継ぎ目２ａと、円筒部の両端に蓋をかしめた蓋部継ぎ目２ｂとを有している。
【００１４】
上記の構成で商品収納棚（図示せず）から、販売指令に従って搬出された商品２は、商品取出口（図示せず）まで搬送される途中で倒置姿勢で非金属製の受台３に受容されて駆動装置５で駆動されて回転しながら誘導コイル４で所定温度に加熱されて、商品取出口（図示せず）まで搬送される。図２はこの発明の他の実施例の主要部の構成図を示す。この図２において、商品加熱装置１０は、商品収納棚（図示せず）から、販売指令に従って搬出された商品２を商品取出口（図示せず）まで搬送する途中で倒置姿勢で受容する非金属製の受台３と、該受台３上で商品２を回転させる駆動装置５と、商品２を誘導加熱するレーストラック状に巻回された加熱コイル４１、４２とを備えている。商品２は缶の円筒部を構成する板を円筒形に成形して重ねてかしめた胴部継ぎ目２ａと、円筒部の両端に蓋をかしめた蓋部継ぎ目２ｂとを有している。
【００１５】
この図２が図１と異なる点は誘導コイルを１台から、誘導コイル２台に分割した点である。この２台に分割した誘導コイル４１、４２が逆極性になるようにして並列接続しても良い。図５（ｂ）のように逆極性に接続されていない場合の隣り合う誘導コイル４１、４２の隣り合う巻線の電流が逆向きの隣り合う巻線の間では矢印で示したように磁束が急激に曲げられて隣り合う誘導コイル４１、４２により発生する磁束がその部分に集中して局部加熱が起こるが、図５（ａ）のように隣り合う加熱コイル４１，４２の隣り合う巻線に流れる電流が同じ向きの場合は隣り合う巻線の間には矢印で示したように磁束は集中せずに隣り合う巻線を周回するようになるので、誘導コイル４１，４２直下の缶に流れる電流は誘導コイル４１．４２の電流を写したように流れて缶表面に一様に広がり局部加熱が無くなり同じ投入電力に対して電力密度を少なくすることが可能になる。
【００１６】
また、この２台に分割した誘導コイル４１、４２は並列接続されている。この並列接続をすることにより、例えば一方の誘導コイル４１が缶胴部継ぎ目２ａの直下にある場合、胴部継ぎ目２ａの直下から外れた誘導コイル４２と缶との相互インピーダンスＭ2 に比べて、胴部継ぎ目２ａの直下に当たる誘導コイル４１と缶との相互インピーダンスＭ1 は小さくなりその結果、胴部継ぎ目２ａの直下に当たる誘導コイル４１のインピーダンスが高くなるので、並列接続されている胴部継ぎ目２ａの直下から外れている他の誘導コイル４２の電流Ｉ2 に比べてコイル電流Ｉ1 が減少して入力電力が減少し、胴部継ぎ目２ａは他の部分に比べて加熱度合いが低くなり、胴部の継ぎ目２ａの局部加熱を抑制することが可能になる（図６参照）。
【００１７】
さらに、図３に示すように、誘導加熱コイル４０は商品の長手方向に行くに従って商品とのギャップが広がるように端部を反らせても良い。
【００１８】
【発明の効果】
この発明によれば、誘導コイルの最内周の長手方向の長さを商品長さより長くしたこと、また、誘導コイルを分割して隣り合う加熱コイルが逆極性になるようにして並列接続し、胴部継ぎ目周辺での発熱を抑制しているので加熱中に缶のパンクを起こさなくする効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例の主要部分の構成図
【図２】この発明の他の実施例の主要部分の構成図
【図３】この発明の別の実施例の主要部分の構成図
【図４】缶に誘導する電流を示し、（ａ）は誘導コイル最内周の長手方向の長さが商品長さより長い場合の誘導コイルと商品との位置関係図、（ｂ）は（ａ）の場合の缶に誘導する電流を示す図、（ｃ）は誘導コイル最内周の長手方向の長さが商品長さより短い場合の誘導コイルと商品との位置関係図、（ｄ）は（ｃ）の場合の缶に誘導する電流を示す図
【図５】分割した誘導コイルの巻線の電流の向きと缶に鎖交する磁束の関係を示し、（ａ）は隣り合う誘導コイルを逆極性にして隣り合う誘導コイルの隣り合う巻線の電流を同じ向きにした際の缶と磁束の関係図、（ｂ）は隣り合う誘導コイルを同極性にして隣り合う誘導コイルの隣り合う巻線の電流を逆向きにした際の缶と磁束の関係図
【図６】分割した誘導コイルの一方が胴部継ぎ目の直下に当たり、他方が胴部継ぎ目の直下から外れる場合の誘導コイルと缶との相互インピーダンス、および各誘導コイルの電流を示す図
【符号の説明】
１、１０ 商品加熱装置
２ 商品
２ａ 胴部継ぎ目
２ｂ 蓋部継ぎ目
４、４０、４１、４２ 誘導コイル

Claims (5)

1. 重ね折り成形した胴部継ぎ目を有する金属製の缶に飲料を封入した商品を収納する商品収納棚から、販売指令に従って搬出された商品を商品取出口まで搬送する途中で倒置姿勢で受容する非金属製の受台と、該受台上で商品を回転させる駆動装置と、商品を誘導加熱するレーストラック状に巻回された加熱コイルとを備えた自動販売機の商品加熱装置において、前記加熱コイルの最内周の長手方向の長さは商品の長さより長いことを特徴とする自動販売機の商品加熱装置。
2. 請求項１記載の自動販売機の商品加熱装置において、加熱コイルは、商品の外周に沿って複数個に分割配備することを特徴とする自動販売機の商品加熱装置。
3. 請求項２記載の自動販売機の商品加熱装置において、複数個に分割された加熱コイルは隣り合う加熱コイルを逆極性にして、隣り合う加熱コイルの隣り合う巻線に流れる電流が同じ向きになるようにしたことを特徴とする自動販売機の商品加熱装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の自動販売機の商品加熱装置において、複数個に分割された加熱コイルは、少なくとも一組の並列回路が構成されるように接続することを特徴とする自動販売機の商品加熱装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の自動販売機の商品加熱装置において、加熱コイルと商品とのギャップは商品の長手方向の端部近傍を中央部と比べて大きくしたことを特徴とする自動販売機の商品加熱装置。

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