JP5390889B2 - 金属容器内の液体の加熱方法、及びそのための装置 - Google Patents
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Description
本発明の目的は、金属の容器に入れた液体を、効率良く加温する金属容器内の液体の加熱方法、及びそのための装置を提供する。
本発明の他の目的は、金属缶入りの飲料を、適温に効率よく加温し、かつ、加温時間にストレスの感じない程度(10秒以下)の加熱する金属容器内の液体の加熱方法、及びそのための装置を提供する。
本発明の発明1の金属容器内の液体の加熱方法は、交流電源に接続されたコイルによって発生された交番磁界によって、金属容器に渦電流を発生させて、前記金属容器を誘導加熱することによって、前記金属容器内の液体を加熱する金属容器内の液体の加熱方法において、前記交番磁界とともに、前記金属容器に静磁界を与え、前記静磁界と前記渦電流が相互作用して、前記金属容器に超音波を発生させ、前記超音波によって前記液体を攪拌することを特徴とする。
本発明の発明3の金属容器内の液体の加熱方法は、発明1又は2の金属容器内の液体の加熱方法において、低周波振動発生手段によって3Hz以下の低周期の振動を前記金属容器に与えて、前記金属容器内の前記液体を攪拌することを特徴とする。
本発明の発明6の金属容器内の液体の加熱装置は、発明4又は5の金属容器内の液体の
加熱装置において、前記静磁場発生手段は、磁石であることを特徴とする。
本発明によると、金属容器内の液体は、誘導加熱すると共に、電磁超音波で液体を攪拌し、加熱時の熱伝達を促進することができるようになった。
本発明によると、超音波は、静磁場発生手段と、誘導加熱の交番磁界の相互作用より発生するので、直接金属容器内に発生して、液体を振動攪拌すると共に、圧電素子等の独立機構を用いる必要がなくなった。
図2は、超音波を発生させる原理を模式的に図示した図である。図2には、金属2a(金属容器2)の表面に置かれたコイル3と磁石4が図示されている。超音波は、人間の聴覚に聞こえる音声より高い周波数の音波である。個人差により人間の耳に聞こえる周波数は、20Hz〜20kHz程度と言われている。
図4は、加熱装置1の電気回路の概要を示したブロック図である。加熱装置1は、交流/直流電源変換器11、高周波発振器12、高周波電力増幅器13、制御・操作部14、及び、低周波振動制御器15等からなる。交流/直流電源変換器11は、商用周波数の100V(又は200V)電圧を直流電圧に変換し高周波発振器12、制御・操作部14、高周波電力増幅器13に供給するものである。
また、磁石を取り除き、つまり、超音波、低周波振動を掛けずに、金属缶入り液体を、同様に加温した場合は、温度が60℃までになるには、約2分30秒程度でかかった。このとき、インピーダンスや共振周波数の最適化は行っていない。
2…金属容器
3…コイル
4…磁石
5…円筒
6…匡体
7…検出センサ
8…低周波振動器
11…交流/直流電源変換器
12…高周波発振器
13…高周波電力増幅器
14…制御・操作部
15…低周波振動制御器15
Claims (7)
- 交流電源に接続されたコイルによって発生された交番磁界によって、金属容器に渦電流を発生させて、前記金属容器を誘導加熱することによって、前記金属容器内の液体を加熱する金属容器内の液体の加熱方法において、
前記交番磁界とともに、前記金属容器に静磁界を与え、
前記静磁界と前記渦電流が相互作用して、前記金属容器に超音波を発生させ、
前記超音波によって前記液体を攪拌する
ことを特徴とする金属容器内の液体の加熱方法。 - 請求項1に記載の金属容器内の液体の加熱方法において、
前記静磁界は、前記金属容器の周囲に配置された永久磁石によるものである
ことを特徴とする金属容器内の液体の加熱方法。 - 請求項1又は2に記載の金属容器内の液体の加熱方法において、
低周波振動発生手段によって3Hz以下の低周期の振動を前記金属容器に与えて、前記金属容器内の前記液体を攪拌する
ことを特徴とする金属容器内の液体の加熱方法。 - 交流電源に接続され、その付近に配置された金属容器に渦電流を発生させるためのコイルからなる渦電流発生手段、及び、
前記金属容器に内蔵された液体を攪拌するための超音波を発生させる超音波発生手段からなる加熱装置において、
静磁場を発生するための静磁場発生手段を前記コイルの近傍に有し、
前記静磁場発生手段によって発生した前記静磁場と、前記渦電流との相互作用によって、前記超音波を前記金属容器に発生させる
ことを特徴とする金属容器内の液体の加熱装置。 - 請求項4に記載の金属容器内の液体の加熱装置において、
0.5Hz以上3Hz以下の低周期の振動を前記金属容器に与え、前記金属容器内の前記液体を攪拌するための低周波振動発生手段を有する
ことを特徴とする金属容器内の液体の加熱装置。 - 請求項4又は5に記載の金属容器内の液体の加熱装置において、
前記静磁場発生手段は、磁石である
ことを特徴とする金属容器内の液体の加熱装置。 - 請求項6に記載の金属容器内の液体の加熱装置において、
前記磁石は、前記金属容器の周囲に設置された、細長い形状を有する2以上の磁石要素からなり、
前記磁石要素の磁極は、前記金属容器へ向いて配置され、
隣接して配置される前記磁石要素の前記磁極は、N極とS極を交互に前記金属容器へ向くように配置され、
前記磁石は、前記磁石の長手軸が前記金属容器の長手軸に平行になるように配置された
ことを特徴とする金属容器内の液体の加熱装置。
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