JPH04342097A - 誘導加熱装置付き自動販売機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コーヒー等の缶入り飲
料商品（以下、缶飲料と呼ぶ）を販売時に誘導加熱して
温販売（以下、ＨＯＴ販売と呼ぶ）する誘導加熱装置付
き自動販売機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、誘導加熱技術を応用して、缶飲料
を販売時に誘導加熱してＨＯＴ販売する自動販売機が提
案されているが、この種の自動販売機として実開昭５３
−７６０９７号公報のように、円筒形の加熱コイルで缶
飲料が加熱コイル内に入る度に缶壁に温度検出器として
熱電対等の感温素子を缶飲料が加熱コイルより突出した
缶の胴部の壁に接触させ、この感温素子の特性の変化を
検知して、すなわち中身飲料の温度を直接検知できない
ので、缶壁温度を検出して間接的に中身飲料の温度を判
断して、缶飲料がＨＯＴ販売温度に達したところで誘導
加熱を停止し、温度検出器の接触を解除し、所定の温度
で販売するようにした誘導加熱装置を備えたものがある
。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な構成では、温度検出器が缶飲料の缶壁に接触している
ため機械的寿命が短かったり、温度検出器の接触の具合
により実際の缶壁温度を正しく検知できない場合があり
、缶飲料を適切なＨＯＴ販売温度で販売できないという
課題を有していた。しかも、近年は缶飲料の種類が増え
、缶径や缶の長さの様々なものがあり、缶の長さが短い
ものは加熱コイルの中に隠れてしまうため温度検出がで
きないという課題を有していた。

【０００４】また、缶壁の温度は加熱時に非接触にて温
度検出をした場合には、缶の胴部に存在する溶接部とペ
イント部との赤外線放射率の違いから、ペイント部の赤
外線放射率に合わせれば溶接部の温度を検出した場合同
じ温度の時でも出力は小さくなり、同一の出力で加熱を
停止すれば缶飲料の温度は高くなってしまい、缶飲料を
適切なＨＯＴ販売温度で販売できないという課題を有し
ていた。

【０００５】本発明は、上記課題に鑑み、第１に赤外線
放射率の違う箇所の温度を検出しても確実に同じ缶温度
で加熱終了し、缶飲料を一定の適切なＨＯＴ販売温度に
高める誘導加熱装置付き自動販売機を提供することを目
的とする。

【０００６】第２に容量の違う缶飲料に対しても、赤外
線放射率の違う箇所の温度を検出しても確実に同じ缶温
度で加熱終了し、缶飲料を一定の適切なＨＯＴ販売温度
に高める誘導加熱装置付き自動販売機を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の誘導加熱装置付き自動販売機は、缶飲料を誘
導加熱するために加熱コイルに一定の高周波電力を供給
する高周波電力変換装置と、受け台の中で誘導加熱され
る缶飲料の胴部の缶壁温度を非接触にて検出し、出力を
送出する温度検出器と、温度検出器の出力を増幅する増
幅器と、増幅器の出力変化を測定する出力変化測定手段
と、出力変化測定手段の出力により誘導加熱を終了する
判定値を変化させる判定値可変手段と、増幅器の出力が
判定値に達したかどうか判定する判定手段と、判定手段
による判定結果に基づき高周波電力変換装置を停止させ
る停止信号を発生する停止信号発生手段とを備えたもの
である。

【０００８】また、缶飲料を誘導加熱するために加熱コ
イルに一定の高周波電力を供給する高周波電力変換装置
と、缶飲料の容量を検出する容量検出手段と、受け台の
中で誘導加熱される缶飲料の胴部の缶壁温度を非接触に
て検出し、出力を送出する温度検出器と、温度検出器の
出力を増幅する増幅器と、増幅器の出力変化を測定する
出力変化測定手段と、出力変化測定手段の出力と容量検
出手段の出力により誘導加熱を終了する判定値を変化さ
せる判定値可変手段と、増幅器の出力が判定値に達した
かどうか判定する判定手段と、判定手段による判定結果
に基づき高宗派電力変換装置を停止させる停止信号を発
生する停止信号発生手段とを備えたものである。

【０００９】

【作用】本発明の誘導加熱装置付き自動販売機は、温度
検出器によって非接触で加熱中の缶飲料の胴部の缶壁温
度を検出し、缶が加熱されている時、一定時間の温度検
出器の出力変化を出力変化測定手段で検出し、出力変化
が少なければ赤外線放射率が低い溶接部を検出している
と判定し、判定値可変手段で判定値を下げるよう制御し
、判定手段で増幅器の出力が判定値に達したかどうか判
定する。

【００１０】そして、その判定結果に基づき高周波電力
変換装置を停止させる停止信号を発生させ、高周波電力
変換装置を制御しているため、赤外線放射率に応じた加
熱終了を決める判定値とすることができ、缶飲料を適切
なＨＯＴ販売温度で販売できるものである。

【００１１】また、機械的寿命の問題が無くなり、温度
検出器の接触の具合により実際の缶壁温度を正しく検知
できない場合を無くすことができ、加熱コイルを従来の
円筒状から円弧板状としているため長さの短い缶が加熱
コイルの中に隠れて温度検出ができないということが無
い。

【００１２】また、容量検出手段によりそれぞれの加熱
を終了する判定値を設定し、温度検出によって非接触に
て加熱中の缶飲料の胴部の缶壁温度を検出し、缶が加熱
されている時の一定時間の温度検出器の出力変化を出力
変化測定手段で検出し、出力変化が少なければ赤外線放
射率が低い溶接部を検出していると判定する。

【００１３】そして、判定値可変手段で缶の容量別に決
定された判定値を下げるよう制御し、判定手段で増幅器
の出力が判定値に達したかどうか判定し、その判定結果
に基づき高周波電力変換装置を停止させる停止信号を発
生させ、高周波電力変換装置を制御しているため、缶飲
料の容量の違いに対しても適切な判定値とすることがで
き、缶飲料を適切なＨＯＴ販売温度で販売できるもので
ある。

【００１４】

【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。

【００１５】図１は本発明の一実施例を示す回路ブロッ
ク図である。図１において、１は缶飲料２を誘導加熱す
る加熱コイルで、円筒状の缶壁が沿うように円弧板状に
巻設されている。３は商用電源４からの低周波電力を変
換して加熱コイル１に一定の高周波電力を供給する高周
波電力変換装置である。

【００１６】５は缶飲料２胴部の缶壁温度を非接触にて
検出する温度検出器であり、缶壁からの赤外線の量を電
気的失力信号に変換するサーモパイル等のもので、その
出力は増幅器６に入力されている。増幅器６は温度検出
器５の信号を増幅し缶壁温度にみあう信号を出力する。 この時増幅器６は缶飲料２のペイント部を検出した時、
すなわち、赤外線放射率が高い場合の増幅度に設定され
ている。

【００１７】７は出力変化測定手段で、増幅器６の出力
の変化を加熱が開始されてから一定時間測定するもので
ある。８は容量検出手段で、加熱される缶飲料２の容量
を検出し出力する。９は判定値可変手段で、出力変化測
定手段７と容量検出手段８の出力により加熱終了をする
判定値を決定する。判定値可変手段９は、加熱開始前に
容量検出手段８の出力により、まず缶容量に応じた基準
の判定値を設定する。

【００１８】この基準の判定値は缶飲料２のペイント部
を検出した時、増幅器６の出力がこの値になった時に加
熱を終了すれば中身飲料の温度が適温である時の値であ
る。また、この基準の判定値は容量により変わる。これ
は誘導加熱による単時間の加熱では、缶の容量により中
身飲料の対流が違うために中身飲料の温度と缶壁温度と
の相関が違うためである。

【００１９】制御装置１０は、増幅器６の出力が判定値
に達したかどうか判定する判定手段１１と、判定手段１
１による判定結果に基づき高周波電力変換装置３を停止
させる停止信号を発生させる停止信号発生手段１２と、
高周波電力変換装置３を所定の加熱出力で運転／停止す
る加熱制御手段１３とから構成されている。停止信号発
生手段１２は加熱制御手段１３に接続されていて、停止
信号を加熱制御手段１３に入力する。さらに加熱制御手
段１３にはＨＯＴ販売スイッチ群１４が接続されている
。

【００２０】また、出力変化測定手段７は加熱制御手段
１３の出力に接続されており加熱開始信号が出力されて
から一定時間の増幅器６の出力変化を測定する。判定値
可変手段９は出力変化測定手段７の出力により加熱前に
容量毎に設定された基準の判定値を変化させる。これは
ペイント部を検出した時の出力変化を基準としそれより
出力変化が少なければ赤外線放射率が低いところを検出
していると判断し判定値をその出力変化にみあうだけ下
げるものである。

【００２１】図２は断面図、図３は要部側面図で、１５
は缶飲料２を収納する収納装置で、１６は缶飲料２を受
ける受け台である。また１７は収納装置１５の下部に取
り付けられた搬出装置である。受け台１６は搬出装置１
７の下方に位置しており底面を傾斜させて取り付けられ
ている。また図３に示すように加熱コイル１は受け台１
６に並接して取り付けられている。また容量検出手段８
は缶径検出スイッチ１８および第１の缶サイズ検出スイ
ッチ１９，第２の缶サイズ検出スイッチ２０で構成され
ており現在販売されている５種類のサイズを検出できる
ものでその動作は表１のようになる。

【００２２】

【表１】

【００２３】また、温度検出器５は受け台１６内に缶飲
料２が入った時に缶飲料２の胴部の温度が検出できるよ
うに取り付けてある。２１は自動販売機の外壁である。 このような構成でＨＯＴ販売スイッチ群１４が押される
と搬出装置１７が開き、缶飲料２が受け台１６の中に入
れられる。そして加熱制御手段１３は缶飲料２の加熱を
開始する。そして温度検出器５の出力を増幅器６により
増幅し判定手段１１に入力し所定の温度になれば加熱を
停止する。

【００２４】図４は要部の具体的な回路図を示す。図１
と同じ部分については、詳細な説明を省略する。制御装
置１０はマイクロコンピュータ２２および周辺回路から
構成されている。マイクロコンピュータ２２は、ＣＰＵ
，ＲＯＭ，ＲＡＭおよび入出力部を有する、いわゆるワ
ンチップマイコンである。温度検出器５は増幅器６で出
力を増幅されＡ／Ｄ変換器２３を介して、マイクロコン
ピュータ２２の入力部に接続されている。

【００２５】これにより、温度検出器５からの温度信号
が２進符号に変換されて、マイクロコンピュータ２２に
読み込まれる。ＨＯＴ販売スイッチ群１４は押されたか
どうかを判断するためにマイクロコンピュータ２２に接
続されている。また、容量検出手段８もマイクロコンピ
ュータ２２に接続されている。また、マイクロコンピュ
ータ２２の出力部は高周波電力変換装置３に接続されて
いる。

【００２６】次に上記のように構成した自動販売機の誘
導加熱装置の動作を図４，図５のフローチャートを用い
て説明する。

【００２７】ＨＯＴ販売スイッチ軍１４からＨ０Ｔ販売
（開始）信号が入力されると（ステップ１０１）、マイ
クロコンピュータ２２中のＲＯＭに記憶された図５のフ
ローチャートに示されたプログラムの手順に従って、缶
飲料２の加熱が開始される。

【００２８】まず、マイクロコンピュータ２２は搬出装
置１７を開き収納装置１５内の缶飲料２を受け台１６内
に搬出する（ステップ１０２）。次に、容量検出手段８
の入力を取り込み、検出された容量に応じた加熱終了の
基準の判定値をセットする（ステップ１０３）。そして
、マイクロコンピュータ２２は所定の加熱出力で運転す
る加熱開始信号を高周波電力変換装置３に出力し加熱は
開始される（ステップ１０４）。

【００２９】そして、温度検出器５からの温度検出信号
は増幅器６を介してＡ／Ｄ変換器２３によりデジタル信
号としてマイクロコンピュータ２２に取り込まれ（ステ
ップ１０５）、マイクロコンピュータ２２は加熱中の一
定時間に増幅器６の出力の変化を測定し（ステップ１０
６）、基準の出力変化と比較し、判定値を測定した出力
変化にみあう値だけ変化させる（ステップ１０７）。

【００３０】次に、検出された増幅器６の出力がその設
定された判定値に達したかどうか判断して（ステップ１
０８）、判定値に達するとマイクロコンピュータ２２は
高周波電力変換装置３に停止信号を送り、高周波電力変
換装置３は停止し、誘導加熱を終了する（ステップ１０
９）。そして、ＨＯＴ販売を完了する（ステップ１１０
）。

【００３１】以上のように本発明によれば、加熱コイル
１を従来の円筒状から円弧板状としているため長さの短
い缶が加熱コイル１の中に隠れて温度検出ができないと
いうことが無い。また、温度検出器５によって非接触に
て加熱中の缶飲料２の胴部の缶壁温度を検出し、加熱階
四から一定時間の温度上昇を測定し、その温度上昇値に
より加熱前に設定つれた缶容量にみあう基準の判定値を
変化させ、増幅器６の出力が判定値に達したかどうか判
定手段にて判定する。

【００３２】そして、その判定結果に基づき加熱を停止
しているため、缶容量にかかわらず、缶飲料２の円周上
のどの部分を測定していても一定の缶壁温度で加熱終了
することができるものである。また、機械的寿命の問題
が無くなり、温度検出器５の接触の具合により実際の缶
壁温度を正しく検知できない場合を無くすことができ、
缶飲料２を適切なＨＯＴ販売温度で販売できるものであ
る。

【００３３】また、実際に加熱を行ったところ、傾斜し
た受け台１６で缶飲料２を加熱すれば、傾斜の下側に缶
飲料２のボトム面とプルトップ面がきた場合では、一定
時間加熱し中身飲料の温度が一定の時の缶壁温度に差が
生じ、プルトップ面がきた時の方が高くなった。これを
増幅器６の出力を一定値で加熱を終了させるとプルトッ
プ面がきた時は中身飲料の温度は低くなってしまう。し
かしながらこのような場合においても本実施例によれば
温度上昇値を検出し、温度上昇値が高ければ判定値を上
昇させるよう制御できるため一定の中身飲料の温度で加
熱を終了できるものである。

【００３４】

【発明の効果】以上、実施例からも明らかなように本発
明は、缶飲料を受ける電気絶縁物で成形し底面を傾斜さ
せた受け台と、受け台に並接し缶飲料を誘導加熱する円
弧板状に巻設された加熱コイルと、加熱コイルに誘導加
熱のための一定の高周波電力を供給する高周波電力変換
装置と、受け台の中で誘導加熱される缶飲料の胴部の缶
壁温度を非接触にて検出し、出力を送出する温度検出器
と、温度検出の出力を増幅する増幅器と、増幅器の出力
変化を測定する出力変化測定手段と、出力変化測定手段
の出力により誘導加熱を終了する判定値を変化させる判
定値可変手段と、増幅器の出力と判定値を比較し、増幅
器の出力が判定値となれば加熱終了を判定する判定手段
と、判定手段による判定結果に基づき高周波電力変換装
置を停止させる停止信号を発生する停止信号発生手段と
を備えたものであるから、長さの短い缶が加熱コイルの
中に隠れて温度検出ができないということが無い。

【００３５】さらに、缶飲料の円周上のどの部分を測定
しているかにかかわらず一定の缶壁温度で加熱終了をす
ることができ、機械的寿命の問題が無くなり、温度検出
器の接触の具合により実際の缶壁温度を正しく検知でき
ない場合を無くすことができ、缶飲料を適切なＨＯＴ販
売温度で販売できるものである。

【００３６】また、缶飲料の容量を検出する容量検出手
段と、出力変化測定手段の出力と容量検出手段の出力に
より誘導加熱を終了する判定値を変化させる判定値可変
手段を備えたものであるから缶容量にかかわらず、缶飲
料の円周上のどの部分を測定していても一定の缶壁温度
で加熱終了をすることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す誘導加熱装置付き自動
販売機のブロック図

【図２】自動販売機内の要部断面図

【図３】受け台の側面図

【図４】本実施例の要部の回路図

【図５】動作を示すフローチャート

【符号の説明】

１　　　　加熱コイル ２　　　　缶飲料 ３　　　　高周波電力変換装置 ５　　　　温度検出器 ６　　　　増幅器 ７　　　　出力変化測定手段 ８　　　　容量検出手段 ９　　　　判定値可変手段 １１　　判定手段 １２　　停止信号発生手段 １６　　受け台

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　缶飲料を受ける電気絶縁物で成形し底
   面を傾斜させた受け台と、前記受け台に並接し缶飲料を
   誘導加熱する円弧板状に巻設された加熱コイルと、前記
   加熱コイルに誘導加熱のための所定の高周波電力を供給
   する高周波電力変換装置と、前記受け台の中で誘導加熱
   される缶飲料の胴部の缶壁温度を非接触にて検出し、出
   力を送出する温度検出器と、前記温度検出器の出力を増
   幅する増幅器と、前記増幅器の出力変化を測定する出力
   変化測定手段と、前記出力変化測定手段の出力により誘
   導加熱を終了する判定値を変化させる判定値可変手段と
   、前記増幅器の出力と判定値を比較し、前記増幅器の出
   力が判定値となれば加熱終了を判定する判定手段と、前
   記判定手段による判定結果に基づき前記高周波電力変換
   装置を停止させる停止信号を発生する停止信号発生手段
   とを備えたことを特徴とする誘導加熱装置付き自動販売
   機。
2. 【請求項２】　　缶飲料を受ける電気絶縁物で成形し底
   面を傾斜させた受け台と、前記受け台に並接し缶飲料を
   誘導加熱する円弧板状に巻設された加熱コイルと、前記
   加熱コイルに誘導加熱のための所定の高周波電力を供給
   する高周波電力変換装置と、缶飲料の容量を検出する容
   量検出手段と、前記受け台の中で誘導加熱される缶飲料
   の胴部の缶壁温度を非接触にて検出し、出力を送出する
   温度検出器と、前記温度検出器の出力を増幅する増幅器
   と、前記増幅器の出力変化を測定する出力変化測定手段
   と、前記出力変化測定手段の出力と容量検出手段の出力
   により誘導加熱を終了する判定値を変化させる判定値可
   変手段と、前記増幅器の出力と判定値を比較し、前記増
   幅器の出力が判定値となれば加熱終了を判定する判定手
   段と、前記判定手段による判定結果に基づき前記高周波
   電力変換装置を停止させる停止信号を発生する停止信号
   発生手段とを備えたことを特徴とする誘導加熱装置付き
   自動販売機。