JP4562765B2 - 飲料缶の誘導加熱装置及び誘導加熱方法 - Google Patents

Description

本発明は飲料が充填された缶を電磁誘導加熱により加熱する誘導加熱装置および誘導加熱方法に関する。

現在、コンビニエンスストアなどで多く使用される飲料缶の保温装置は、ガラスケース等の内部に複数の飲料缶を収容して所定の温度に加温および保温するように構成されている。したがって、顧客が暖かい飲料缶を欲する場合には、その保温装置から所望の飲料缶を取り出して購入することになる。この種の保温装置では、ガラスケースの内部などの内部雰囲気温度が所定温度にまで高くされ、その温度雰囲気中に飲料缶が収容される。そのため、その飲料缶の加熱昇温ならびに保温を行うため、その保温装置に設けられている発熱装置に常時通電する必要があり、継続的にエネルギーを消費するから、ランニングコストがかかる問題がある。また、所定の温度で保温された状態では、缶内の酸素と飲料中の成分（ビタミンＣ、デンプン等）との酸化反応が促進される（酸化変性する）ことにより、飲料缶に充填された飲料の色、香り、味等の劣化が進行する。したがって、保温状態で飲料缶を長時間陳列しておくことは、販売者にとっては好ましい状態とは言い得ない。そこで、顧客の要求に応じて、すなわち販売時点に素早く飲料缶を温める飲料缶加熱装置が提案されている。

このような加熱装置としては、飲料缶を保持するための缶保持体を備え、缶保持体の周囲に飲料缶を誘導加熱する加熱コイルを配置して缶を加熱する加熱装置が知られている（特開２００２−２４５５３５号、特開平０９−０９７３７９号、特開平０７−３２５９７１号参照）。このようなタイプの加熱装置では、特開２００２−２４５５３５号、特開平０７−３２５９７１号に記載されているように、缶保持体への缶の投入および缶保持体からの缶の取り出しが容易となるように、缶の上部が缶保持体から突出する様に缶保持体の高さ（長さ）が定められているものがある。この場合、高さ（長さ）の異なる種々の缶容器に対応できるようにするために、缶保持体の高さ（長さ）は、加熱および販売の対象となる缶容器のうち、最も高さの低い（最も短い）缶容器に合わせて設定される。その場合、確実にかつ効率艮くしかも短時間で所望の缶温度に達するように加熱するため、缶保持体の周囲に設置する加熱体として、缶保持体の上部から下部にかけての高さ方向全域に亘って加熱コイルを設け、缶保持体によって保持された缶胴部分がその高さ方向のほぼ全域に亘って加熱されるように構成する場合が多い。また、特開平０９−０９７３７９号に記載されているように、飲料缶排出用のアームにより加熱後の飲料缶を缶保持体から排出するように構成されている装置において、高さ（長さ）の異なる種々の飲料缶に対応できるようにするために、缶高さ（長さ）の高い（長い）飲料缶の缶胴部全体が加熱されるように加熱コイルを配置すると、缶高さ（長さ）の低い（短い）飲料缶を加熱する際に缶体の存在しない部分まで加熱することとなって加熱効率が低下する。そのため、加熱コイルは缶高さ（長さ）の低い（短い）飲料缶の缶胴部に合わせて配置されることが多い。すなわち、飲料缶誘導加熱装置においては、缶高さ（長さ）の低い（短い）飲料缶の缶胴部に合わせて配置された加熱コイルにより缶高さ（長さ）の高い（長い）飲料缶を加熱する必要があるため、加熱効率をできるだけ高くすることが望まれる。

このような飲料缶誘導加熱装置で加熱される飲料缶の缶容器として、近年、飲み口部分にネジ部が形成され、金属製のネジキャップを螺合することにより、一度開栓した後、再密封が可能なリシール缶が流通している。

このようなリシール缶は、種々の飲料の容器として用いられているが、特に、コーヒー飲料、茶飲料などを加熱して販売する場合の容器としての利便性が高い。これは、リシール缶の飲み口部の内径が、イージーオープンエンドが巻締められた従来の缶と比べて大きいため、加熱された飲料を飲み易いことや、このような飲料が加熱されて販売された場合、消費者が一度に飲みきる場合が少なく、再密封に対する要請が高いことによる。

このリシール缶は、主として流通過程の便宜から、すなわち、商品の箱詰め、梱包、輸送、店頭での商品棚への陳列等の際に商品を取扱い易くする為に、缶胴の外径が従来の缶とほぼ同じに設定されている。そして、その缶胴に繋がる部分として、テーパー状や半球面状に縮径された肩部と、ネジ部およびカール部が形成された口部とを有している。そして、その内面および外面に樹脂被膜や塗装による塗膜が形成され、さらに内容物が充填された状態で金属製のキャップが装着されて販売されている。

従って、リシール缶は従来から使用されている前記飲料缶加熱装置の缶保持体に保持することができるため、特に既存の飲料缶加熱装置を改造することなくリシール缶を加熱することが可能である。

しかし、上記の特開２００２−２４５５３５号、特開平０９−０９７３７９号、特開平０７−３２５９７１号に記載されているような飲料缶誘導加熱装置においては、操作者が誤ってリシール缶のキャップ部が缶保持体の底部側に来るように缶を投入した場合（倒置状態）には、リシール缶のキャップ部が缶保持体の開口部側に来るように缶を投入した場合（正置状態）と比べて、加熱能力および加熱効率が低下する問題がある。すなわち、従来の缶においては缶体が略円柱状であるため、飲み口が缶胴保持部の開口側に来るように保持した状態（正置状態）でも缶胴保持部の底部側に来るように保持した状態（倒置状態）でも加熱能力および加熱効率にさほどの変化は生じないのに対して、リシール缶は、従来の缶のネック部と比べてその口部および肩部の縮径量が大きいため、これら口部や肩部において加熱コイルと缶表面との距離が大きくなる（図７参照）。なお、図７に示す構成については後述する。

加熱コイルと缶表面との距離が大きくなる程、電磁誘導の効果は小さくなり、発生する誘導電流が小さくなるので、倒置状態でリシール缶を加熱すると、リシール缶を所望の温度に加熱できなかったり、あるいは、加熱に時間がかかりすぎる等、加熱能力および加熱効率が低下する問題が生じる。

また、リシール缶が倒置状態で投入されると、そのネジ付きキャップ部が加熱されることとなる。その場合、ネジ付きキャップ部は、前述の通り、加熱コイルからの距離が離れているため、発生する誘導電流が小さく、発熱量は缶胴部に比べて大きくならない。しかしながら、キャップは、口部に螺合されていて、そのキャップの円筒状部分もしくは雌ネジが形成されている筒状の部分は、缶容器内部に充填されている飲料に、直接、接触していない。そのため、そのキャップ部の外周部で電磁誘導により発生した熱が周囲に伝わりにくく、発熱量が大きくなくても、過度に温度が上昇し易い。これが原因となって、キャップ部内面の樹脂被覆や塗膜を熱劣化させて損傷させたり、ネジ部外面とキャップ部内面の摩擦抵抗が増加してキャップを開栓しにくくさせたり、変色や焦げが生じて外観を悪くさせる不具合が生じ易い。また、リシール缶口部のネジ部はその内面が容器内の飲料に、直接、接触しているものの、過度に温度が上昇したキャップ部に接触している部分がキャップ部の熱による影響を受け易い。そのために、内容物のフレーバーを悪化させたり、キャップ部に接触している部分の樹脂被覆や塗膜を熱劣化させ、耐蝕性等の点で問題があり、前述のキャップ部の内面についての不具合と同様の不具合を生ずることとなる。

本発明の目的は、リシール缶が正置状態、倒置状態のいずれの状態で投入されても加熱効率や加熱能力を低下させることがなく、またキャップ部内面およびリシール缶口部のネジ部外面の過剰な温度上昇により樹脂被覆や塗膜が熱劣化して損傷したり、リシール缶口部のネジ部外面とキャップ部内面の樹脂同士が融着してキャップを開栓しにくくなったり、変色や焦げを生じて外観が悪くなる不具合が生ずるのを防止してリシール缶飲料を加熱することができ、しかも操作性に優れた飲料缶加熱装置および飲料缶の加熱方法を提供することである。なお、この明細書において、正置状態とは、誘導加熱装置の缶保持体の底部に対して、リシール缶の底部が対面する状態を言い、倒置状態とは、缶保持体の底部に対して、リシール缶のキャップ部が対面する状態を言う。

また、加熱して販売される商品には、粥、クリームシチュー、ポタージュスープなど、とろみのついた内容物がある。このような内容物は、内容物の液状部分の粘度が高く、また固形物が混合しているものもあるため、流動性が低くなっている。このような粘度の高い内容物、あるいは流動性の低い内容物が充填された飲料缶を誘導加熱により加熱すると、缶を回転しながら誘導加熱しても内容物が撹拌されにくいため、缶体から内容物へ熱が伝達しにくく、内容物が缶体の内面に焦げ付く場合がある。本発明では、上記のような粘性の高い内容物を加熱した場合でも、缶体の内面に焦げ付きが生じない加熱装置および加熱方法を提供することを目的とする。なお、本発明で対象とする飲料缶の内容物には、液体だけで構成される内容物の他に、上記した粥、クリームシチュー、ポタージュスープのような液体と固形物が混合した内容物を含む。

また、上記のような粘度の高い内容物は、缶を回転させながら誘導加熱しても内容物が撹拌されにくいため、誘導加熱により缶体で発生した熱が内容物へ急速には伝わりにくい。そのため、缶体表面の温度が高温になり、加熱が終了して缶保持体から飲料缶を取り出す際に熱くて素手で持てなかったり、手に火傷を負う場合もある。本発明では、粘性の高い内容物を加熱した場合でも、缶体の表面温度が過度に高くならず、加熱が終了して缶保持体から飲料缶を取り出し易い飲料缶加熱装置および加熱方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の飲料缶の誘導加熱装置は、飲料缶を保持する缶保持体と、その缶保持体の外周側に配置された誘導加熱コイルとを有している。前記缶保持体は、前記飲料缶の胴部外径以上の内径で、所定の高さを有する缶胴保持部と、前記缶保持体の内方へ突出する缶係止部を有している。前記缶保持体に投入される缶には、全体が金属製であって、缶胴部より縮径された口部にネジ部が形成され、そのネジ部にキャップが巻き締められてキャップ部が形成され、そのキャップ部によって再密封が可能なリシール缶が含まれる。前記缶係止部は、該リシール缶が正置状態となる向きで缶保持体に投入された場合には、前記リシール缶の底部に接触して前記リシール缶の缶胴部の通過を阻止するように構成されるとともに、前記缶係止部の前記缶保持体の内方への突出量が、前記缶胴部の外周半径と前記キャップ部の外周半径との差よりも小さくなるように形成され、また前記リシール缶が倒置状態となる向きで缶保持体に投入された場合には、前記キャップ部が通過できるように構成されている。その結果、本発明の加熱装置は、前記リシール缶が、正置状態あるいは倒置状態のいずれの状態で保持された状態でも、前記誘導加熱コイルがキャップ部を除く前記リシール缶の側面の外方にのみ位置するように配置されるように構成されていることを特徴としている。

また、本発明の飲料缶の誘導加熱装置は、前記加熱コイルが、前記缶胴保持部の開口部側と缶係止部側とで相対的に密に巻かれ、これら開口部側と缶係止部側との間の中央部で相対的に粗となるように巻かれていることを特徴としている。

さらに、本発明の飲料缶の誘導加熱方法は、飲料缶を缶保持体によって保持した状態で回転機構によってその飲料缶を回転させつつ、缶保持体の外周側に配置した誘導加熱コイルによって前記飲料缶を誘導加熱する方法であって、前記飲料缶を、鉛直線に対し所定の角度だけ傾いた状態で保持して回転させるとともに、飲料缶の回転を開始してから回転を終了するまでの間に、飲料缶の回転速度の増加と、飲料缶の回転速度の減少とを交互に繰り返すことにより飲料缶を回転させることを特徴とする方法である。

また、本発明の飲料缶の誘導加熱方法は、上記のように回転速度の増加と減少とを交互に繰り返して飲料缶を回転させるとともに、飲料缶の回転を開始してから誘導加熱を開始し、飲料缶を加熱した後、誘導加熱を停止し、誘導加熱を行わない状態で飲料缶を所定時間回転させた後、飲料缶の回転を停止することを特徴とする方法である。

また、本発明の飲料缶の誘導加熱方法は、上述した構成に加えて、誘導加熱を断続的に行うことを特徴とする方法である。

上記のような構成を有することにより、本発明の飲料缶の誘導加熱装置によれば、従来の円筒形状の飲料缶または円筒形状の口部にキャップが螺着されているリシール缶のいずれであっても、前記飲料缶の中心軸と前記缶保持体の中心軸が同一となる向きで前記缶保持体に投入可能である。また、缶保持体に缶係止部が形成されていることにより、缶胴部は缶係止部より奥へは進入できず、缶胴保持部で保持され、したがって缶胴保持部の外側に設置された加熱コイルにより缶胴部が効率よく加熱される。また、缶係止部の突出量（缶胴保持部内面に対して垂直方向内方への突出量）が前記缶胴部の外周半径と前記キャップ部の外周半径との差よりも小さく形成されることにより、リシール缶が倒置状態に投入された場合には、キャップ部が缶係止部を通過して、缶胴保持部の下方に保持される。そのため、キャップ部の外方には前記誘導加熱コイルが位置していない。このように、前記誘導加熱コイルがキャップ部を除く前記リシール缶の側面の外方にのみ位置するように配置されているので、正置状態あるいは倒置状態のいずれの状態で飲料缶が保持されても、効率良く加熱することが可能である。また、リシール缶のキャップ部が必要以上に加熱されることがないため、リシール缶を倒置状態で投入した場合でも、キャップ部内面や口部のネジ部外面の樹脂被覆や塗膜が熱劣化して損傷したり、口部のネジ部外面とキャップ部内面との摩擦抵抗が増加することにより、またはキャップ部内面と口部のネジ部外面との間にある樹脂皮膜同士が融着することによりキャップを開栓しにくくなったり、変色や焦げを生じて外観を悪くさせる等の不具合の発生を回避することができる。

さらに、本発明の飲料缶の誘導加熱装置によれば、加熱コイルが開口部側と缶係止部側との間の中央部で粗となるように巻かれているため、開口側および缶係止部側のコイルから発生する磁束が中央部に達して中央部の加熱コイルから発生する磁束と干渉しても、中央部で磁束密度が最大となって缶胴保持部の中央付近で過大な発熱が生じることがない。したがって缶胴内面の樹脂被膜や塗膜が熱劣化して、樹脂被膜や塗膜の成分が内容物に溶出したり、樹脂被膜や塗膜がはがれ、もしくは亀裂が発生して、ここから缶の金属成分が内容物に溶出することにより内容物の品質を劣化させるなどの不具合が防止される。さらに、缶体外面の印刷や粘着フィルム、シュリンクフィルム等が熱劣化して、その変色やフィルムのはがれ等によって缶体の外観を悪化させたりする不具合が防止される。

また、本発明の誘導加熱方法によれば、前記飲料缶を、鉛直線に対し所定の角度だけ傾いた状態で保持して回転させることにより、内容物が乱流状態となって内容物の攪拌効果を高めることができる。さらに、飲料缶の回転を開始してから回転を終了するまでの間に、飲料缶の回転速度の増加と減少とを繰り返すから、内容物を撹拌する効果が高まる。すなわち、飲料缶が回転することにより内容物も回転するが、内容物は飲料缶の内面と接触する領域での内容物と缶内面との摩擦により回転し、その回転が内容物全体に伝わることにより、内容物全体が回転して撹拌される。したがって、内容物全体が一定の回転速度で回転するようになるまでには、飲料缶の回転開始からある程度の時間がかかる。したがって、飲料缶の回転速度を変化させると、飲料缶の内面近傍の内容物と、飲料缶の中央部の内容物との間で回転速度に差が生じるため、内容物が乱流状態となって、撹拌効果がより高められる。したがって、粘度の高い内容物が充填された飲料缶を加熱した場合でも内容物が缶内面に焦げ付くことがない。また、缶体で発生した熱が内容物に良好に伝達されるため、飲料缶表面が過度に高温となることがなく、加熱終了後に飲料缶を取り出し易くなる。

なお、本発明において、回転速度を増加させる区間および回転速度を減少させる区間では、回転速度を継続的に増加あるいは減少させる以外に、その区間の一部で回転数が一定となってもよい。

また、本発明の誘導加熱方法では、飲料缶の回転を開始してから誘導加熱を開始し、飲料缶を加熱した後、誘導加熱を停止し、誘導加熱を行わない状態で飲料缶を所定時間回転させるので、加熱された飲料缶の熱が内容物に伝達されて、飲料缶表面の温度が下がり、飲料缶と内容物の温度が均質化される。そのため、飲料缶の回転を停止した後、缶保持体から飲料缶を取り出し易くなる。

また、本発明の誘導加熱方法では、誘導加熱を断続的に行うことにより、内容物が缶内面に焦げ付くことを防止できる。すなわち、加熱開始から加熱を終了するまでの間に、飲料缶が誘導加熱される加熱区間と誘導加熱されない非加熱区間が交互に繰り返される。したがって、誘導加熱されている間に飲料缶の金属部分で発生した熱が、誘導加熱されていない間に内容物に伝達され、飲料缶の温度が下がるので、飲料缶の温度が過度に上昇して、内容物が缶内面に焦げ付くことを防止できる。また、飲料缶表面が過度に高温となることがなく、加熱終了後に缶保持体から飲料缶を取り出し易くなる。

図１は、本発明に係る飲料缶加熱装置の一例を示す図であって、リシール缶を倒置状態で保持している状態での内部構造を模式的に示す断面図である。
図２は、リシール缶を正置状態で保持している缶保持体を模式的に表す断面図である。
図３は、リシール缶を倒置状態で保持している缶保持体を模式的に表す断面図である。
図４（ａ）は、加熱コイルにおけるリッツ線の巻回構造の一例を示す部分断面図である。
図４（ｂ）は、加熱コイルにおけるリッツ線の巻き線数と巻き線密度の状態を模式的に示す部分断面図である。
図５は、本発明の飲料缶の誘導加熱装置における缶保持体の回転の態様の一例を示す図である。
図６は、本発明の飲料缶の誘導加熱装置における加熱の態様の一例を示す図である。
図７は、従来の缶保持体を示し、リシール缶を倒置状態で保持している状態での断面図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１は本発明に係る飲料缶の誘導加熱装置の実施の形態を示し、リシール缶を倒置状態に保持した状態での飲料缶加熱装置の内部の構造を模式的に示す断面図である。図２は本発明の缶保持体にリシール缶が正置状態で保持された状態を示す図、図３は本発明の缶保持体にリシール缶が倒置状態に保持された状態を示す図である。

また、図４（ａ）は本実施形態の飲料缶の誘導加熱装置の加熱コイルにおけるリッツ線の巻回構造の一例を示す部分断面図及び図４（ｂ）は加熱コイルにおけるリッツ線の巻き線数と巻き線密度の状態を模式的に示す部分断面図である。また、図５は本実施形態の飲料缶の誘導加熱装置における缶保持体の回転の態様の一例を示す図であり、図６は誘導加熱の態様の一例を示す図である。

図１において、箱状の本体ケース１内には、リシール缶等の飲料缶２を保持する円筒状の缶保持体３が所定の角度に傾斜した状態で、缶保持体３の中心軸Ａを中心に回転自在に設置され、その底部下方には、缶保持体３を回転駆動する回転機構としてモーター４が設置されている。缶保持体３の開口側には、保持される飲料缶２の缶胴外径よりも所定の長さだけ大きな内径を有する缶胴保持部５が設けられ、その外周に飲料缶２を誘導加熱する加熱コイル６が設置されている。缶胴保持部５の高さ（中心軸Ａ方向での長さ）は、適用される飲料缶２の缶胴部高さの２分の１以上で飲料缶２の高さ（缶中心軸方向での長さ）以下が好ましい。缶胴部高さの２分の１未満では、缶胴保持部５を回転させたときに、飲料缶２が安定して回転出来ないため好ましくない。飲料缶２をより安定して回転させるためには、飲料缶２の缶胴部高さの３分の２以上とするのがより好ましい。また、缶胴保持部５の高さを飲料缶２の高さ以上とすると、飲料缶２の投入や取り出しが行いにくいという問題があり、好ましくない。

図４（ａ）および図４（ｂ）に本発明で使用する加熱コイル６の構造の一例を示す。加熱コイル６には、電流を流す電線として複数の銅線を撚り合わせたリッツ線を使用するのが好ましい。また、図４（ａ）に示すように、加熱コイル６は缶胴保持部５の開口側に近い領域６Ａ、中央付近の領域６Ｂ及び缶係止部７に近い領域６Ｃに分けることができる。図４（ｂ）に示すように、開口側に近い領域６Ａ及び缶係止部７に近い領域６Ｃの各領域では、電線の巻き線数（電線を缶胴保持部の外周に巻いた回数）を多くして密に巻くようにし、中央付近の領域６Ｂでは巻き線数を少なくし、粗に巻くようにして加熱コイル６を形成することが好ましい。銅線を均等に巻いて加熱コイル６を形成すると、開口側および缶係止部７側の加熱コイル６から発生する磁束が中央部にも達し、中央部の加熱コイル６から発生する磁束と干歩することにより、中央部で磁束密度が最大となるため、缶胴保持部５の中央付近の缶体に大きな誘導電流が生じることとなる。その結果、缶胴保持部５中央付近でより大きな熱が発生するため、中央付近の缶胴表面の樹脂被膜や塗膜が熱劣化して内容物の品質を劣化させたり、缶体の外観を悪化させる不具合が生じる。これに対して、缶胴保持部５の中央付近における加熱コイル６の巻き線数を減らすことにより、中央付近の加熱コイル６から生じる磁束を減少させ、缶胴保持部５の中央付近での過大な加熱を抑制して、均質な加熱を行うことができる。また缶胴表面の樹脂被膜や塗膜の熱劣化による内容物の品質劣化や外観の悪化を防止することができる。特に、缶外面に熱収縮性のシュリンクラベルが装着されている場合、加熱コイル６の中央付近における缶体の過大な発熱や、これに起因してシュリンクラベルが破れることを効果的に防止できる。

また、開口側または缶係止部７側から加熱コイル６の中央部に向かって徐々に巻き線数が減少するように構成することが好ましい。このように構成すれば、缶体に発生する誘導電流が均質化されるため、前記のような加熱コイル６の中央部付近の缶体で過大な発熱が生じたり、それに伴う不具合を防止する効果に加え、内部の飲料をムラなく加熱することができる。また、缶軸（缶体の中心軸線）方向の単位長さあたりの巻き線数（巻き線密度という）についても、缶胴保持部５の開口側に近い領域６ａおよび缶係止部７に近い領域６ｃでは大きくし、缶胴保持部５の中央付近で小さくなるように構成することが好ましい。このとき、中央付近の巻き線密度（ＴＢ）に対する、缶胴保持部５の開口側に近い領域６ａの巻き線密度（ＴＡ）および缶係止部７に近い領域の巻き線密度（ＴＣ）の比（ＴＡ／ＴＢ、ＴＣ／ＴＢ）は、１．２〜２．０の範囲となるように構成することが好ましい。１．２より小さい場合には、加熱コイル６の中央部への磁束の集中が十分に緩和されず、加熱コイル６の中央部付近の缶体で過大な発熱が生じることによる不具合を防止する効果が小さい。また、２．０よりも大きい場合には、中央部の加熱が不十分となって、加熱が不均質になる虞がある。また、缶胴保持部５の開口側に近い領域６ａの巻き線密度よりも缶係止部７に近い領域６ｃの巻き線密度を大きくすることが好ましい。このように構成することで、缶下部側が相対的に強く加熱されることにより、内容液の対流が生じ、熱伝達の効率が高くなり、内部の飲料が均質に加熱される。このような構成の加熱コイル６は、缶係止部７を有する缶保持体３に限らず、従来のような缶係止部のない缶保持体３に適用しても同様の効果を生じる。

缶胴保持部５の下端部は、缶係止部７が缶胴保持部５の内方（缶胴保持部５の中心方向）に向かって突出し、中央にリシール缶２のキャップ部８が通過できる大きさの孔９が形成された環状の平面として形成されている。その下方には、缶胴保持部５の内径よりも小さな内径の円筒状の内面を有するキャップ保持部１０が設けられている。正置状態で投入されたリシール缶２の缶胴部はこの缶係止部７によりキャップ保持部１０への進入が阻止され、これに対して倒置状態で投入されたリシール缶２のキャップ部８はこの缶係止部７を通過して、キャップ保持部１０により保持される。キャップ保持部１０は倒置状態で投入されたリシール缶２のキャップ部８を保持できるようにその内径および深さが設定されている。その外周には加熱コイル６が設置されておらず、加熱コイル６は缶胴保持部５の外周に設置されている。すなわち、前記リシール缶２が前記缶保持体３に突き当たるように投入されて保持された状態では、その投入力向に関わらず、加熱コイル６がリシール缶２のキャップ部８を除く側面の外方にのみ位置するように配置されている。そのために、倒置状態で缶保持体３に投入されたリシール缶２のキャップ部８は必要以上に加熱されない。

缶保持体３は、磁束を通過させることができ、かつ耐熱性の高い材質、例えばポリアセタール樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリカーボネイト樹脂やＭＣナイロン（日本ポリペンコ株式会社の登録商標）樹脂等で作成されることが好ましい。また、キャップ保持部１０は、磁束を遮蔽するような構成であることが好ましい。そのような構成であれば、キャップ保持部１０に保持されたネジ付きキャップ部８に到達する磁束が減少し、誘導電流の発生が抑制されて不必要な加熱を防ぐことができる。具体的にはキャップ保持部１０をフェライト等で覆うことにより磁束を遮蔽することができる。

モーター４の下側には、加熱コイル６に高周波電流を供給する高周波電源装置１１が設けられている。本体ケース１の上面の一部は缶保持体３の開口部を覆うカバー１２となっていて、その横には、操作パネル（図示せず）が設置されている。操作パネルには加熱を開始させるスタートボタン、加熱装置を途中で停止させるストップボタン、加熱の程度を調節する温度調節ボタン等が設けられている。

カバー１２を開いて缶保持体３に飲料缶２を投入すると、缶保持体３に投入された飲料缶２は、その投入および取り出しを容易にするために、その上部が缶保持体３から突出した状態で保持される。再びカバー１２を閉じた後、操作パネルを操作して加熱を開始する。本実施の形態では、安全のため、カバー１２の開閉状態を検知するセンサー（図示せず）を設置して、カバー１２が開いている場合には加熱コイル６に通電しないように制御される。

加熱が開始されると、モーター４の駆動により缶保持体３が中心軸Ａを中心として回転を開始し、制御部１３により制御された高周波電源装置１１から加熱コイル６に高周波電流が供給され、飲料缶２が所定の時間加熱され、自動的に停止する。飲料缶２がその中心軸Ａを中心として回転しながら誘導加熱されるため、飲料缶２がムラなく加熱される。また、内容物が撹絆される効果も生じるため、効率よく均質な加熱が行える。特に本実施の形態の場合には、飲料缶２が鉛直線に対して所定の角度だけ傾いた状態で保持されて回転するため、内容液が乱流状態となり、内容物の撹絆効果が高く、より短時間でムラなく加熱することができる。この場合、内容物の攪拌効果を高めるためには、鉛直線に対する傾斜角度を１０°以上８０°以下とするのが好ましく、また、３０°以上６０°以下の角度とするのがより好ましい。

図２に本発明の缶保持体３にリシール缶２が正置状態で投入された場合を示す。正置状態では、リシール缶２の缶胴部が、缶係止部７によって係止され、キャップ保持部１０にまで達することがない。これにより、加熱コイル６によって効率よく缶胴部が加熱される。本発明における缶係止部７の突出量ｗは、缶胴保持部５の内周直径Ｄｈと缶胴部の外周直径Ｄｄとの差よりも大きく形成されていることが好ましい。缶係止部７の缶胴保持部５の内方への突出量ｗが缶胴保持部５の内周直径Ｄｈと缶胴外周直径Ｄｄとの差よりも小さいと、缶胴部の一方の側面が缶胴保持部５の内面に接するように保持される場合に、缶胴部の他方の側面が缶係止部７と接しない部分が生じて、缶の保持が不安定になるおそれがある。特に缶を回転させたり振動させながら加熱する場合には、缶を安定して保持する必要があるため、突出量ｗを大きくすることが有効である。突出量ｗを缶胴保持部５の内周直径Ｄｈと缶胴外周直径Ｄｄとの差よりも大きく形成した場合には、たとえ、缶胴部の一方の側面が缶胴保持部５の内面に接するように保持されても、その反対側の缶胴部が缶係止部７と当接することにより、缶係止部７に確実に係止されるので、缶胴部が安定して缶胴保持部５により保持される。特に、缶底側が縮径され、接地部の直径が缶胴外径よりも小さい場合には、図２に示すように、接地部半径（０．５Ｄｓ）と缶胴部半径（０．５Ｄｄ）との和を接地長さＬｓとした場合、突出量ｗは缶胴保持部５の内周直径Ｄｈと接地長さＬｓとの差よりも大きくすることがより好ましい。このように構成することにより、接地部が缶係止部７に係止されるため、缶胴部が安定して缶胴保持部５により保持される。なお、本実施の形態においては、缶胴保持部５の内径を缶胴外径よりも大きくし、缶胴保持部５を回転させた際に、保持されたリシール缶２が缶胴保持部５の内面を転がり、自由に回転するように構成している。このように構成することにより、飲料缶２の回転による内容物の撹拌効果が得られることに加え、缶胴保持部５の内径が缶胴外径よりも大きいことから、飲料缶２の投入及び取り出しが容易になるため好ましい。この場合、缶胴保持部５の内径は、投入される飲料缶の高さ（缶中心軸方向での長さ）よりも小さくすることが好ましい。缶胴保持部５の内径を飲料缶の高さ以上とすると、飲料缶の側面と缶胴保持部５の内面との接触面積が小さくなるので飲料缶の回転が不安定になり易く、回転中に飲料缶の中心軸が缶胴保持部５の中心軸に対して傾いて回転し、飲料缶が缶胴保持部５の内面にぶつかって飲料缶の外面に傷がつく場合や、回転中に飲料缶の中心軸が缶胴保持部５の中心軸に対して大きく傾いて回転し、飲料缶の中心軸が缶胴保持部５の中心軸に直交して、すなわち、缶胴保持部５の中心軸方向に対して飲料缶が倒れたような状態で、飲料缶の側面が缶胴保持部５の缶係止部に接触して飲料缶が保持されてしまうことにより、飲料缶の加熱が不十分となる場合があるため好ましくない。また、このような実施の形態の他、缶胴保持部５の内径を缶胴外径と実質的に同一とし、リシール缶２が缶胴保持部５の内面で転がらないように、缶胴保持部５の内面と缶胴部外面を密着させて保持し、缶を回転させるように構成することも可能である。この場合、缶保持体５の内面はゴムやスポンジ等の耐熱性の弾性体で覆っておくことが好ましい。

図３にリシール缶２が倒置状態で投入された場合を示す。本発明における缶係止部７の突出量ｗが前記缶胴部の外周半径（０．５Ｄｄ）と前記キャップ部８の外周半径（０．５Ｄｃ）との差よりも小さく形成されることにより、リシール缶２が倒置状態に投入された場合には、キャップ部８が缶係止部７を通過して、缶胴保持部５の下方に保持されるので、ネジ付きキャップ部８が必要以上に加熱されることがない。そのため、キャップ部８の内面やネジ部外面の樹脂被覆や塗膜が熱劣化あるいは溶融して損傷したり、ネジ部外面とキャップ部８内面の摩擦抵抗が増加してキャップを開栓しにくくさせたり、変色や焦げが生じて外観を悪くさせたり、内容物の味や風味を悪くさせる等の不具合の発生を回避することができる。

また、キャップ部８がキャップ保持部１０により保持されるため、キャップ部８が必要以上に加熱されない。そして、缶胴保持部５により缶胴部が保持されるので、正置状態とほぼ同じ効率で加熱することができる。なお、缶胴部の直径が異なる複数種類のリシール缶２を、本発明の誘導加熱装置により加熱する場合には、缶胴保持部５の内周直径Ｄｈは、缶胴部の外周直径Ｄｄが最も大きな缶を保持できる寸法を有するよう設定し、また、缶係止部７の突出量ｗは、缶胴部の外周直径Ｄｄの最も小さな缶が、缶係止部７を通過しない寸法となるように設定するとともに、投入する全ての種類のリシール缶２のキャップ部８が缶胴保持部５を通過できるように設定する必要がある。

これに対し、図７に示すように、いわゆる缶胴保持部のみからなる従来の缶胴保持体３０にリシール缶２を倒置状態で保持させると、肩部およびネジ付きキャップ部８の縮径量が大きく、缶胴部よりも小径に縮径されているため、キャップ部８と加熱コイル６０との距離が大きくなることにより、発生する誘導電流が小さくなり、加熱効率が大幅に低下してしまう。

また、前述の通り、ネジ付きキャップ部８が加熱されることによりキャップ部８の内面の樹脂被覆や塗膜が溶融して損傷したり、口部のネジ部外面とキャップ部８の内面との間の樹脂同士が融着してキャップを開栓しにくくさせたり、変色や焦げを生じて外観が悪くなったり、内容物の味や風味が悪くなる等の不具合が生じるおそれがある。

このような不具合の発生を防止するため、加熱装置に缶の倒置状態を検知するセンサーを設けて、缶が倒置状態に投入された場合には、操作者に知らせることにより、正常な状態に入れ直すようにすることも可能である。しかし、この場合、センサーを設けなければならないため、装置のコストが増加し、また、倒置状態に投入した場合、操作者が缶を入れ直す必要が生じ、操作性が悪くなる問題がある。また、リシール缶２が倒置状態で投入された場合に、缶保持体３０の底部側からキャップ部８に相当する高さまでは加熱コイル６０を設置せず、それより上側に加熱コイル６０を設置することによって、倒置状態でもリシール缶２の缶胴部のみを加熱するように構成することも考えられる。しかし、この場合には、リシール缶２を正置状態に投入した場合や、通常の円筒状の缶を加熱する場合に、加熱される領域が狭くなることにより、加熱が不十分となって、所望温度に加熱するのに必要な時間が長くなる等、加熱能力が低下する問題がある。本発明においては、このような問題を生じることなく、リシール缶２が倒置状態で投入されても良好に加熱できる。

また、図５に本発明の飲料缶の誘導加熱装置における缶保持体３の回転の態様、すなわち本発明による加熱方法での缶の回転の態様の一例を示す。本発明では、缶保持体３もしくは缶を回転させている間に、その回転数の増大と減少とを繰り返す。缶保持体３の回転の制御は、制御部１３に内蔵されたコンピューターに、動作開始からの経過時間とその経過時間における回転速度を予めプログラミングしておいて、制御部１３によりモーター４の回転速度を制御することにより行うことができる。図５では、最初の回転速度増加区間において、飲料缶２が投入された缶保持体３が停止している状態から、初めの１秒で毎分８００回転まで回転速度を増加させ、その後の２秒間はその回転速度を維持する。続く回転速度減少区間において、初めの０．５秒の間に毎分８００回転から毎分４００回転まで回転速度を減少させ、その後の１．５秒間はその回転速度を維持する。そして、次の回転速度増加区間では、初めの０．５秒の間に毎分４００回転から毎分８００回転まで回転速度を増加させ、その後の１．５秒間はその回転速度を維持する。以降、同様の態様で、２秒毎に回転速度増加区間と回転速度減少区間を交互に繰り返し、所定の時間だけ加熱を行って加熱を停止する。このように回転速度を増減させることで、内容物の撹拌効果を高めることが可能となり、内容物が飲料缶２の内面に焦げ付くことを防止することができる。また、缶体で発生した熱が内容物に良好に伝達されるので、加熱の効率が高くなり、加熱時間を短縮することができる。ここで、回転開始から回転終了までの総回転時間の長さ、回転速度増加区間及び回転速度減少区間の時間の長さ、回転速度等は、加熱する飲料缶２の種類、内容物の種類、内容物の粘度、誘導加熱の態様等により適宜定めることができる。なお、図５には図示していないが、本実施の形態では、缶温が所望の温度に到達し、誘導加熱を停止した後、さらに２０秒間、回転速度増加区間と回転速度減少区間を交互に繰り返して缶保持体の回転を停止する。このことにより、缶体の熱が内容物に良く伝達されて、缶表面の温度が下がるので、加熱された飲料缶を取り出し易くなる。

図６に、本発明における誘導加熱のパターンの一例を示す。誘導加熱パターンの制御は、制御部１３に内蔵されたコンピューターに、動作開始からの経過時間とその経過時間において誘導加熱コイルにどの程度の大きさの出力で高周波電流を供給する（通電する）のかあるいは高周波電流の供給を停止する（通電を遮断する）のかを予めプログラミングしておいて、制御部１３により高周波電源装置１１を制御することにより行うことができる。本実施の形態では、缶保持体３の回転開始から１秒経過後に最初の加熱区間に入り、誘導加熱コイル６ヘ電力を供給して誘導加熱を開始し、１．０ｋＷの出力で２０秒間誘導加熱を行う。その後、誘導加熱コイル６ヘの電力の供給を停止して１０秒間の非加熱区間を経た後、再び誘導加熱コイル６ヘ電力を供給して１．０ｋＷで１０秒間の誘導加熱を行う。その後は、１０秒間の非加熱区間と１０秒間の加熱区間を交後に繰り返す。このようにして、所定の時間、断続的に誘導加熱を行って、飲料缶２を所望の温度まで加熱する。このように断続的に誘導加熱を行うことにより、粘度が高く、また流動性が低い内容物を加熱しても、飲料缶２の内面に焦げ付きが発生することを防止できる。ここで、缶保持体３の回転開始から１秒経過後に誘導加熱を開始するのは、回転開始時には飲料缶２の回転が不安定で、回転速度が不十分であり、内容物が十分に撹拌されない状態になっているため、このような状態で加熱してしまうと、内容物の焦げ付きを生じるおそれがあるので、回転開始から所定の時間が経過し、飲料缶の回転が安定してから加熱する必要があるからである。また、最初の加熱区間における誘導加熱時間が、その後の加熱区間における加熱時間よりも長いのは、飲料缶が常温以下の温度で保存された状態から加熱を開始するので、最初の加熱区間においては加熱時間を長くしても飲料缶の内面に焦げ付きを生じにくいからである。このように最初の加熱区間における加熱時間を長くすることにより、内容物の昇温が促進されるので、飲料缶誘導加熱装置の動作開始から動作終了までの時間を短縮することができる。本実施の形態においては、前述の通り、誘導加熱を停止した後、さらに２０秒間、飲料缶２を回転させて缶保持体３の回転を停止する。このことにより、缶体の熱が内容物に良く伝達されて、缶表面の温度が下がるので、加熱された飲料缶２を取り出し易くなる。なお、誘導加熱コイル６ヘ供給する電力、加熱区間及び非加熱区間の時間の長さは加熱する飲料缶２の種類、内容物の種類や粘度等により適宜定めることができる。尚、加熱終了後に加熱された飲料缶２を取り出す際には、加熱された飲料缶２を直接手で掴むように構成する以外に、缶保持体３の底部に、飲料缶２を押し上げて、飲料缶２の先端部を缶保持体３から突出させ、突出した先端部を手で掴むことにより取り出すように構成することも可能である。

本発明の第１の実施例として、前述の実施の形態の缶保持体３を有する飲料缶の誘導加熱装置を使用して、リシール缶２が正置状態の場合と倒置状態の場合の加熱状態を比較した。

加熱するリシール缶２として、缶胴部外周直径が約５２mm、接地部直径が約４６mm、キャップ部８の外周直径が約３８mm、缶高さが約１２４mmで、内容物として約１９０ｇのコーヒー飲料を充填したスチール製のリシール缶２を用いた。

実施例として、図１に示したような缶胴保持部５、缶係止部７、キャップ保持部１０が形成されたリシール缶２を保持する円筒状の缶保持体３を有する飲料缶加熱装置において、缶胴保持部５の内周直径を５５mm、缶胴保持部５の高さ（開口端から缶係止部７までの高さ）を７５mmとし、キャップ保持部１０の内径を４２mm、キャップ保持部１０の高さ（缶係止部７から底部までの高さ）を２０mmとして、リシール缶２が倒置状態で保持される場合にはキャップ部８頂面がキャップ保持部１０の底面に当接するように構成した。また、保持されるリシール缶２の中心軸Ａが水平面に対して４５°の角度で傾斜するように缶保持体３を構成した。本実施例においては、缶保持体３はＭＣナイロン（日本ポリペンコ株式会社の登録商標）樹脂を使用して作成した。

缶係止部７の突出量ｗは、缶胴保持部５の内周直径と前記缶胴部の外周直径との差が３mmであり、缶胴保持部５の内周直径と接地長さＬｓとの差が６mmであり、缶胴部の外周半径と前記キャップ部８の外周半径との差が７mmであることから、６．５mmとした。缶胴保持部５の外周には加熱コイル６が巻回され、開口端から底部に向かって５mmの位置から缶係止部７までの範囲の外周に設置されるよう構成した。加熱コイル６には、直径０．１２mmの銅線２本を撚り合わせたリッツ線を使用した。缶胴保持部５の開口側に近い領域および缶係止部７に近い領域では、リッツ線の巻き線数を多くして中央付近に対して密となるように、缶胴保持部５の中央付近では巻き線数を少なくして開口側および缶係止部７側に近い領域に対して粗となるようにして、加熱コイル６を形成した。

本実施例の加熱コイル６の片側断面を図４（ａ）、図４（ｂ）に示す。本実施例では、加熱コイル６の構成を、開口側、中央部、缶係止部側の３つの領域６Ａ，６Ｂ，６Ｃに区分して異ならせた。先ず、開口側領域６Ａでは、リッツ線を缶胴の周りに巻回した巻き線数を１８回とした。このとき、リッツ線が巻かれる開口側領域６Ａの缶中心軸方向の距離を２８mmとし、巻き線密度ＴＡを０．６４回／mmとした。さらに、開口側領域６Ａのうち、開口側寄りの１４mmの区間では巻き線数を１０回、中央寄りの１４mmの区間では８回として、中央側に近づく程巻き線数および巻き線密度が増加するように形成した。また、中央部領域６Ｂでは、開口側領域６Ａの下端から所定の隙間を形成し、巻き線数を６回とし、中央部領域６Ｂの缶中心軸方向の距離を１２mmとして巻き線密度ＴＢを０．５回／mmとした。さらに、缶係止部側領域６Ｃでは、中央部側領域６Ｂの下端から所定の隙間をあけ、巻き線数を１４回とし、缶係止部側領域６Ｃの缶中心軸方向の距離を１６mmとして、巻き線密度ＴＣを０．８８回／mmとした、缶係止部側領域６Ｃにおいても、中央寄りの８mmの区間では、巻き線数を６回、缶係止部寄りの区間では８回として、缶係止部側に近づく程、巻き線数および巻き線密度が増加するように形成した。中央部領域６Ｂの巻き線密度に対する開口側領域６Ａの巻き線密度の比（ＴＡ／ＴＢ）は約１．３、中央部領域６Ｂの巻き線密度に対する缶係止部側領域６Ｃの巻き線密度の比（ＴＣ／ＴＢ）は約１．７とした。缶係止部側領域６Ｃの巻き線密度を開口側領域６Ａよりも大きくなるように構成し、相対的に缶下部が強く加熱されるように構成した。なお、缶胴保持部５と加熱コイル６との間には、絶縁体として厚さ１mmのフッ素樹脂（例えばテフロン（デュポン社の登録商標））製の絶縁層１４を形成した。

そして、高周波電源装置１１により、２０ｋＨｚの高周制波電流を発生して加熱コイル６に供給し、缶保持体３を毎分１０００回転で回転させながら２．５ｋＷの出力で誘導加熱する飲料缶の誘導加熱装置を使用してリシール缶２の正置状態、倒置状態の場合の缶温度の上昇を測定した。

また、比較例として、缶係止部７およびキャップ保持部１０を形成しない缶胴保持部５のみの缶保持体３０を有する以外は実施例と同一の構成を有する飲料缶の誘導加熱装置（図７参照）を使用して、実施例と同様にリシール缶２の正置状態、倒置状態の場合の缶温度の上昇を測定した。正置状態、倒置状態でそれぞれ５缶ずつ測定し、その平均値を求めた。結果を表１に示す。

２５℃の缶温から１０秒間加熱した場合の温度の上昇は、実施例、比較例のいずれの装置でも、正置状態ではいずれも温度が加熱前の温度から２６℃上昇して５１℃に達したが、実施例では、倒置の場合に２３．３℃の温度上昇が得られたのに対し、比較例では倒置の場合で１５．５℃の温度上昇しか得られなかった。

比較例では倒置状態で保持した場合、正置状態に対して十分な温度上昇が得られないのに対し、実施例においては、倒置状態でも正置状態に近い電流値および温度上昇が得られ、実用上問題ない程度の加熱ができている。

以上、本発明の実施の形態および第１の実施例について説明したが、本発明の飲料缶の誘導加熱装置は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。

例えば、本実施の形態では、リシール缶２の中心軸Ａが水平面に対して所定の角度に傾斜して保持するように構成したが、中心軸Ａが水平面に対して垂直となるよう保持する構成とすることも可能である。この場合には、飲料缶の誘導加熱装置において適用する飲料缶のうち、最も小さい外径の飲料缶を投入した場合でも、缶係止部に缶胴部が確実に当接し、飲料缶が係止されるように缶胴保持部５の内径及び缶係止部の突出量を設定することが好ましい。飲料缶が缶係止部に当接せず、缶係止部を通過してその下側に缶が落ちてしまうと加熱効率が低下し、また、飲料缶が取り出しにくくなるためである。

また、本実施の形態では、缶係止部７を、中央に孔９を有する環状の板として形成したが、缶胴保持部５の内方（中心側）に向かって突出する突起として形成することも可能である。この場合、缶保持体３の材料の節減を図れるので、装置の低コスト化が可能である。またこの場合、缶を安定して保持するために、円周方向に等間隔で３箇所以上の突起を設けることが好ましい。また、本実施の形態では、突出量ｗが周方向の全域に亘って一定となるように構成したが、突出量ｗが周方向で異なる量となるように構成してもよい。

また、キャップ保持部１０に底側へ向かって内径が小さくなるテーパー部を形成することもできる。このように形成することにより、倒置状態で投入されたリシール缶２が缶係止部７の内周の角部に出たって損傷するようなことがなく、キャップ部８がスムーズにキャップ保持部１０に案内される。

また、本実施の形態では、リシール缶２が倒置状態で投入された場合に、キャップ部８の頂面がキャップ保持部１０の底面に当接して保持するよう構成したが、肩部を缶係止部７に当接させることにより保持するよう構成することも可能である。この場合には、リシール缶２の肩部と当接する缶係止部７の内周に耐熱性の弾性体を設けることが好ましい。これにより、肩部が缶係止部７に当接することにより缶体に傷がついたりすることがなく、缶を回転させて加熱する場合には、安定した姿勢で缶を保持することが可能となる。

また、肩部を缶係止部７に当接させて保持するよう構成した場合には、キャップ保持部１０を設けずに、キャップ部８が缶保持体３の係止部から底側外部に突出するように構成することも可能である。この場合、キャップ保持部１０を形成しないため、缶保持体３の作成が容易となり、また、材料費を節減できるため装置の低コスト化が可能である。この場合、缶保持体３を回転させるように構成するためには、キャップ保持部１０の底部にモーター４の駆動軸を接合させて回転させることはできないので、缶保持体３の側方に駆動用のローラーを当接させて回転させる等、適宜の手段を用いることができる。

また、本実施の形態では、リシール缶２を保持した缶保持体３を回転させて加熱するように構成したが、必ずしも回転させる必要はなく、加熱時間や加熱コイル６の制御等の加熱条件を適切に設定することにより、缶保持体３を振動させた状態や静止した状態で加熱することも可能である。また、本実施の形態では、スチール缶を対象としたが、アルミ缶に対しても適用可能である。アルミ缶の場合には、スチール缶と比べて、誘導加熱による発熱量が小さく、加熱効率が劣るため、加熱能力や加熱効率を高める適宜の手段を用いることが好ましい。また、加熱コイルとして、缶胴保持部の外部にリッツ線を巻いた断面が円周状のコイルを用いたが、コイルの形状は断面が円周状に限られるものではなく、断面がＣ字状あるいは半円状等の円弧状断面を有するもの等、種々の形状のコイルを適用することができる。

次に、第２の実施例として、本発明の加熱パターン及び缶保持体の回転パターンを用いた場合と、用いない場合とについて飲料缶の加熱状態を比較した。加熱するリシール缶２としては、第１の実施例と同様、缶胴部外周直径が約５２mm、接地部直径が約４６mm、キャップ部８の外周直経が約３８mm、缶高さが約１２４mmのリシール缶を用い、内容物として約１９０ｇの粥を充填したスチール製のリシール缶２を用いた。そして、第１の実施例の飲料缶の誘導加熱装置を使用し、図５に示す缶胴保持部の回転パターン及び図６に示す誘導加熱パターンにより飲料缶を加熱した。具体的には、制御部１３のコンピュータに対し、以下のようにモーター４および高周波電源装置１１を制御するようにプログラミングを行って、飲料缶の誘導加熱装置を動作させた。缶胴保持部の回転については、まず、動作開始とほぼ同時にモーター４の回転を開始し、動作開始から１秒経過後に毎分８００回転まで回転速度を増加させ、その後の２秒間は毎分８００回転の回転速度を維持する。そして、その後の０．５秒間で毎分８００回転の回転速度から毎分４００回転の回転速度まで回転速度を減少させ、その後、１．５秒間は毎分４００回転の回転の速度を維持する。続く０．５秒間で毎分４００回転の回転速度から毎分８００回転の回転速度まで回転速度を増加させ、その後の１．５秒間は毎分８００回転の回転速度を維持する。それ以降は、０．５秒間で毎分８００回転の回転速度から毎分４００回転の回転速度まで回転速度を減少させて、その後の１．５秒間は毎分４００回転の回転速度を維持する回転速度減少区間と、０．５秒間で毎分４００回転の回転速度から毎分８００回転の回転速度まで回転速度を増加させ、その後の１．５秒間は毎分８００回転の回転速度を維持する回転速度増加区間とを２秒毎に交互に繰り返し、動作開始から１２１秒後に回転を停止するように制御した。また、高周波電源装置１１については、飲料缶誘導加熱装置の動作開始すなわち缶保持体の回転の開始から１秒後に誘導加熱コイルへ通電し２０秒間誘導加熱を行う。その後の１０秒間は誘導加熱コイルへの通電を停止し、その後の１０秒間は誘導加熱コイルへ再び通電し誘導加熱を行う。以降は、誘導加熱コイルへの通電を１０秒間停止する非加熱区間と、誘導加熱コイルへ通電し１０秒間誘導加熱を行う加熱区間を１０秒毎に交互に繰り返し、動作開始から１０１秒後に最後の加熱区間が終了するように制御した。加熱開始から最後の加熱区間が終了するまでの加熱区間の合計は６０秒、非加熱区間の合計は４０秒、回転開始から回転終了までの総回転時間は１２１秒とし、最後の加熱区間の終了から２０秒間は、誘導加熱を行わずに飲料缶を回転させて、その後回転を停止した。加熱の出力は１．０ｋWとし、２０ｋHzの高周波電流を発生して加熱コイル６に供給した。比較例として、回転開始から１秒経過後に誘導加熱を開始し、加熱終了まで非加熱区間を経ることなく、継続して加熱を行った。缶保持体の回転は、回転開始から１秒で毎分８００回転まで回転速度を増加させた後は、加熱終了までその回転速度を維持した。加熱開始から加熱が終了するまでの加熱時間の合計は６０秒、非加熱区間は設けず、回転開始から回転終了までの総回転時間は６１秒とし、加熱終了の直後に回転を停止させた。加熱の出力は、実施例と同様、１．０ｋWとし、２０ｋHzの高周波電流を発生して加熱コイル６に供給した。実施例、比較例ともに１０缶ずつのサンプルを作成し、回転停止直後の飲料缶の表面温度を測定し、飲料缶の内面に内容物の焦げ付きが無いか確認した。

第２の実施例の飲料缶の表面温度の平均値は５３．５℃となり、飲料缶を素手で保持しても熱すぎることはなく、缶保持体から取り出す際も、容易に取り出すことができた。これに対し、比較例の飲料缶の表面温度の平均値はは６７．４℃となり、飲料缶を素手で保持すると熱すぎて、加熱終了直後は素手で缶保持体から飲料缶を取り出すことは困難だった。

また、第２の実施例によれば、飲料缶の内面の焦げ付きが全く発生しなかったのに対し、比較例では全ての飲料缶で内面の焦げ付きが発生した。

以上、第２の実施例について説明したが、本発明の飲料缶の誘導加熱装置は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、加熱区間、非加熱区間の時間の長さや加熱の出力、回転速度増加区間、回転速度減少区間の時間の長さや回転数は、飲料缶の形状や材質、内容物の種類等に応じて、適宜変更が可能である。

本発明は、温めた状態で飲んだり食べたりする内容物を充填した缶を誘導加熱する装置の製造・販売を行う産業分野で利用することができる。

Claims (12)

1. 缶胴部よりも縮径された口部にネジ部が形成されるとともにそのネジ部にキャップが巻締められてキャップ部が形成され、かつ該キャップ部により再密封が可能な金属製飲料缶を保持する缶保持体を有し、その缶保持体の外周側に誘導加熱コイルが配置された飲料缶の誘導加熱装置において、
   前記缶保持体は、前記飲料缶の胴部外径以上の内径で、所定の高さを有する缶胴保持部と、前記缶保持体の内方へ突出する缶係止部とを有し、
   前記缶係止部の突出量は、前記缶保持体に前記飲料缶をその底部側から正置状態で投入した場合には前記飲料缶の底部に接触して缶胴部の通過を阻止し、かつ前記口部側から倒置状態で前記缶保持体に前記飲料缶を投入した場合には前記キャップ部を通過させる突出量に設定され、
   前記飲料缶が、正置状態あるいは倒置状態のいずれの状態で保持された場合でも、前記誘導加熱コイルがキャップ部を除く前記飲料缶の側面の外方にのみ位置するように配置されていることを特徴とする飲料缶の誘導加熱装置。
2. 前記缶係止部の突出量は、前記缶胴部の外周半径と前記キャップ部の外周半径との差よりも小さい量であることを特徴とする請求項１に記載の飲料缶の誘導加熱装置。
3. 前記誘導加熱コイルは、前記缶保持体における前記缶胴保持部の外周側にのみ配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の飲料缶の誘導加熱装置。
4. 前記誘導加熱コイルは、前記缶胴保持部の開口部側と缶係止部側とに対し、これら開口部側と缶係止部側との間の中央部で粗となるように巻かれていることを特徴とする請求項１または２に記載の飲料缶の誘導加熱装置。
5. 前記誘導加熱コイルは、前記缶胴保持部の開口部側と缶係止部側とに対し、これら開口部側と缶係止部側との間の中央部で粗となるように巻かれていることを特徴とする請求項３に記載の飲料缶の誘導加熱装置。
6. 前記缶保持体に保持されている前記飲料缶を、その中心軸線を中心にして回転させる回転機構が更に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の飲料缶の誘導加熱装置。
7. 缶胴部よりも縮径された口部にネジ部が形成されるとともにそのネジ部にキャップが巻締められてキャップ部が形成され、かつ該キャップ部により再密封が可能な金属製飲料缶を前記飲料缶の胴部外径以上の内径で、所定の高さを有する缶胴保持部と、前記缶保持体の内方へ突出する缶係止部とを有する缶保持体によって保持した状態で回転機構によってその飲料缶を回転させつつ、缶保持体の外周側に配置した誘導加熱コイルによって前記飲料缶を誘導加熱する飲料缶の誘導加熱方法において、
   前記飲料缶がその底部側から正置状態あるいは倒置状態のいずれの状態で保持された場合でも、キャップ部を除く前記飲料缶の側面の外方にのみ位置するように配置された誘導加熱コイルにより前記飲料缶を加熱し、かつ、前記飲料缶を、鉛直線に対し所定の角度だけ傾いた状態で保持して回転させるとともに、前記飲料缶の回転を開始してから回転を終了するまでの間に、前記飲料缶の回転速度の増加と飲料缶の回転速度の減少とを交互に繰り返すことにより前記飲料缶を回転させることを特徴とする飲料缶の誘導加熱方法。
8. 前記飲料缶の回転を開始してから誘導加熱を開始し、前記飲料缶を加熱した後に誘導加熱を停止し、誘導加熱を行わない状態で前記飲料缶を所定時間回転させた後、前記飲料缶の回転を停止することを特徴とする請求項７に記載の飲料缶の誘導加熱方法。
9. 前記飲料缶の誘導加熱を断続的に行うことを特徴とする請求項７または８に記載の飲料缶の誘導加熱方法。
10. 最初の誘導加熱時間が、それ以降の誘導加熱時間より長いことを特徴とする請求項９に記載の飲料缶の誘導加熱方法。
11. 前記誘導加熱コイルに対して所定時間毎に通電し、かつその通電を遮断することにより前記飲料缶を断続的に誘導加熱することを特徴とする請求項９に記載の飲料缶の誘導加熱方法。
12. 前記誘導加熱コイルに対して所定時間毎に通電し、かつその通電を遮断することにより前記飲料缶を断続的に誘導加熱することを特徴とする請求項１０に記載の飲料缶の誘導加熱方法。

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