JPH06348948A - 電磁誘導式缶回転加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】缶商品２を回転駆動機構８を介し回転させつ
つ、インバータ１００により付勢される誘導加熱コイル
を介し所定温度になるように加熱して販売に供する自動
販売機などにおいて、缶の回転中の揺れでインバータ１
００の効率が低下し、加熱温度が低下することを防ぐ。 【構成】光センサ１０１の入力光ビームが缶２の外周縁
部を通過中、缶の揺れによって断続的に遮られるように
構成し、揺れ検出部１０２によりこの断続時間から缶の
揺れの大きさを検出する。加熱時間補正部１０３は揺れ
検出部１０２の検出した揺れの大きさが大きい程、加熱
時間を増大側に補正して制御部１０４に伝え、制御部１
０４は回転駆動機構８およびインバータ１００を制御
し、前記の補正された加熱時間、缶２の回転加熱を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機内で低温，常温ある
いは予熱した状態で貯蔵されているコーヒーなどの缶入
り商品を商品収納部から商品取出口へ搬出する途上に
て、電磁誘導方式により缶を回転しながら短時間のうち
に販売温度に加熱し、ホット商品として販売するように
した自動販売機などに用いられる電磁誘導式缶回転加熱
装置に関する。

【０００２】なお以下各図において同一の符号は同一も
しくは相当部分を示す。また自動販売機を自販機とも略
記する。

【０００３】

【従来の技術】商品取出口の近傍に誘導加熱方式の商品
加熱装置を備え、販売時にホット商品を選択した場合
に、機内の商品収納部から搬出された缶商品（単に缶と
もいう）を誘導加熱するようにした自販機は既に公知で
あり、その商品加熱装置として図５ないし図７に示すよ
うな構成のものが本出願人より提案されている。

【０００４】次に上記商品加熱装置を図について説明す
る。１は商品加熱装置、２は商品加熱装置１に装荷され
た缶商品である。ここで、商品加熱装置１は受台１１と
誘導加熱コイル１２とを組合せて構成されており、受台
１１は上面を開放した半円形の樋状体であり、例えば合
成樹脂などの非磁性，非導電性材で作られ、誘導加熱コ
イル１２は前記受台１１の下面中央に装着された鞍形の
空心形コイルとして成り、図示されてない高周波電源に
接続されている。また、缶商品２はブリキ缶，アルミ缶
などで作られた円筒状の缶２１に中身飲料２２を収容し
たものである。かかる構成で、受台１１の上に缶商品２
を倒置姿勢に載せ、この状態で誘導加熱コイル１２に高
周波電流を通電すると、図６に示すようにコイルの周域
に磁力線φが生成する。また磁力線φは非磁性材の受台
１１を透過し、缶商品２に対して缶胴２１の中心軸（長
手方向）と直交する方向に鎖交する。ここで缶商品２が
ブリキ缶であれば、ブリキ（軟鋼板に錫メッキを施した
もの）が磁性材であることから、磁力線φは図示のよう
に缶胴２１の壁面に沿ってその内部を集中して通り抜け
る。これにより缶胴２１の内部には起電力が誘導されて
符号ｉで示すように小ループのうず電流が流れ、かつこ
のうず電流によりジュール熱が発生するとともに、同時
に磁力線φとの鎖交によるヒステリシス損による加熱も
加わり、ここで発生した缶胴２１の缶壁から缶内の中身
飲料２２に熱伝達して加温する。なお、商品缶がアルミ
缶のように非磁性材である場合には、磁力線φの缶胴と
の鎖交分布が多少変わり、かつヒステリシス損による加
熱がなくなるが、前記と同様な小ループのうず電流が流
れてそのジュール熱により加熱されることになる。次に
上記商品加熱装置の動作を自販機の販売動作に関連して
説明する。図７において、３は自販機のキャビネット、
４は機内に収設した商品収納部、５は庫内を冷却する冷
却器、６はキャビネットの前面扉に開口した商品取出
口、７は商品搬出シュータであり、先記した商品加熱装
置１は商品取出口７に臨ませてその底部に設置されてい
る。ここで、販売待機状態では商品収納部４に収納され
ている缶商品２が冷却器５で保冷されている。一方、販
売指令により商品収納部４から缶商品２が搬出される
と、缶商品２は倒置姿勢のまま搬出シュータ７の上を商
品取出口６に向けて転動し、商品加熱装置１の受台１１
の上に落下して受容保持される。この場合にホット商品
を選択しなければ、客は商品取出口６を通じて受台１１
から冷えたままの缶商品２を直接取り出すことができ
る。またホット商品を選択した場合には、その選択によ
り図示されていないコントローラからの指令で商品加熱
装置１の誘導加熱コイル１２に高周波電流が所定時間だ
けで通電される。これにより図６に既に説明したよう
に、缶商品２が直接誘導加熱される。そして、加熱が済
むと加熱終了を客にサインで知らせる。これにより客は
商品取出口６よりホットな缶商品２を取り出すことがで
きる。このように上記した商品加熱装置は、特別なハン
ドリング機構を必要とすることなく、商品収納部から搬
出された缶商品をその搬出経路途上で倒置姿勢のまま受
容保持して誘導加熱することができ、かつ加熱後の商品
取出しも容易であるなど、機内における缶商品の取扱い
が便利である。

【０００５】ところで、この種の商品加熱装置は、商品
の販売動作時間との関連で商品加熱に要する時間はでき
るだけ短いことが望まれる。かかる点、先記した商品加
熱装置では缶商品を下面側から誘導加熱するようにして
いるので、その誘導加熱面は缶商品の下半分域に限定さ
れ、、このままでは商品を適温まで加熱させるのに時間
がかかるという問題がある。次に図８および図９に示す
商品加熱装置はこの問題を除去しようとする本出願人の
先願（特開平２−１９９９４）になる提案であり、先記
した誘導加熱方式の利点を生かしつつ、缶商品の加熱を
短時間で済ますことができるようにしたものである。図
８においては図５に対し回転駆動機構８が付加されてい
る。即ち図８では誘導加熱コイル１２の両端側に、缶２
１の周面に当接して缶商品２を下方から担持する２組の
転動ローラ８１と、該転動ローラ８１に伝動式に接する
駆動ローラ８２と、駆動ローラ８２に連結した駆動モー
タ８３が新設されている。ここで誘導加熱コイル１２に
近接するこれらの各ローラ８１，８２は不要な誘導加熱
を避けるために非磁性材で作られている。さらに缶商品
２と受台１１との摺動を避けるために、図９のように転
動ローラ８１の周面が受台１１の内周面よりも寸法ｄだ
け多少突き出るように配備されている。かかる構成で、
商品収納部から搬出した缶商品２が商品加熱装置１に受
容保持され、ここで誘導加熱コイル１２への通電に合わ
せて駆動モータ８３を始動し、転動ローラ８１を介して
缶商品２を緩速で自転式に転動させることにより、誘導
加熱コイル１２より受ける缶商品２の誘導加熱面の領域
が缶２１の周面に沿って逐次移動する。これにより缶商
品２はその全周面で誘導加熱されるようになり、結果と
して所望の温度まで上昇する加熱時間が短縮され、かつ
同時に中身飲料の温度も均温化する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで図８，図９に
示す装置では缶商品２を目標の温度まで加熱する場合、
予め或る温度に保っておいた缶商品を固定時間加熱する
ようにしている。しかしながら缶の回転時、缶に揺れが
生じると高周波電源としてのインバータの加熱効率が落
ち、固定時間加熱する場合、加熱後の缶温度が目標温度
に達しないという問題があった。そこで本発明はこの問
題を解消できる電磁誘導式缶回転加熱装置を提供するこ
どう課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項１の缶回転加熱装置は、円筒状の缶容器か
らなる缶商品を（回転駆動機構８などを介し）自転式に
回転させながら電磁誘導過熱コイル（１２など）を介
し、設定された加熱時間、加熱する装置において、缶商
品の揺れの大きさを検出する揺れ検出手段（揺れ検出部
１０２など）と、この揺れの大きさの増大に応じて前記
の設定加熱を時間を増大側に補正する手段（加熱時間補
正部１０３など）とを備えたものとする。

【０００８】また請求項２の缶回転加熱装置では、請求
項１に記載の缶回転加熱装置において、前記揺れ検出手
段は缶商品の外周縁部を通過し缶商品の回転軸を直角の
方向の揺れに基づく缶の遮光によって断続される光ビー
ムを受光する光センサ（１０１など）の検出信号を入力
するものであるようにする。

【０００９】また請求項３の缶回転加熱装置では、請求
項２に記載の缶回転加熱装置において、前記揺れ検出手
段は前記光センサの検出信号から得た光ビームの断続時
間から缶商品の揺れの大きさを検出するものであるよう
にする。

【００１０】

【作用】缶回転式加熱機構に缶の揺れを検知するための
光センサと、上記光センサにより缶の揺れの大きさを検
出する手段と、揺れの大きさにより加熱時間を補正する
手段とを設ける。そして揺れの大きさが大きい程、加熱
時間を長くする。

【００１１】

【実施例】以下図１ないし図４を用いて本発明の実施例
を説明する。図２は本発明の商品加熱装置の実施例とし
ての要部構成を示す斜視図で図８に対応するものであ
る。この図２においては図８に対し缶２の揺れて検出す
るための光センサ１０１が設けられている。

【００１２】図３は図２の装置を上方から見た平面図で
ある。図３において矢印１１０は缶２の回転によって生
ずる揺れの方向を示し、この方向は缶２の回転軸に対し
ほぼ直角の方向となる。そして光センサ１０１は、缶２
の回転中は缶２の揺れにより缶の外周縁部で入力光ビー
ムが断続的に遮られるように、そして缶２の静止時に
は、缶２の外周側面が入力光ビームを遮らないように配
置されている。なお図３において光センサ１０１を缶２
の反対側の側面に前記と同様に取り付けてもよい。

【００１３】図１は本発明の商品加熱装置の制御回路の
構成を示すブロック図である。同図において１００は誘
導加熱コイル１２を付勢する高周波電源としてのインバ
ータ、１０４は回転駆動機構８やインバータ１００を制
御する制御部、１０２は光センサ１０１の検出光から缶
２の揺れの大きさを検出する揺れ検出部、１０３は揺れ
検出部１０２の検出した揺れの大きさによって加熱時間
を補正し、制御部１０４に与える加熱時間補正部であ
る。

【００１４】図４は本発明における加熱制御の手順を示
すフローチャートで、Ｓ１〜Ｓ７はそのステップであ
る。次に図１ないし図３を参照しつつ図４を説明する。
加熱の指令があると制御部１０４は回転駆動機構８を動
作させ、缶２の回転を開始する（Ｓ１）。同時にインバ
ータ１００を動作させ、誘導加熱コイル１２により缶２
の加熱を開始する（Ｓ２）。揺れ検出部１０２は光セン
サ１０１の入力光が缶２によって、図３で述べたように
遮られる時間から揺れの大きさを求め、加熱時間補正部
１０３に知らせる（Ｓ３）。それにより加熱時間補正部
１０３では揺れの大きさが大きい程、加熱時間を増大さ
せるように補正を行い、補正された加熱時間を制御部１
０４に伝える（Ｓ４）。

【００１５】制御部１０４は加熱時間補正部１０３によ
って補正された加熱時間に達したと判断したら（Ｓ５，
分岐Ｙ）、インバータ１００を停止し、さらに回転駆動
機構を停止して、缶２の加熱回転を停止する（Ｓ６，Ｓ
７）。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば缶の揺れを検知して加熱
時間を補正しながら加熱するようにしたので、回転時、
缶の揺れによりインバータの加熱効率が落ちても、目標
温度まで缶を加熱することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例としての商品加熱装置の制御回
路の要部構成を示すブロック図

【図２】同じく商品加熱装置の要部構成を示す斜視図

【図３】図２に対応する平面図

【図４】本発明における加熱制御の手順を示すフローチ
ャート

【図５】従来の商品加熱装置の構成例を示す斜視図

【図６】図５の加熱動作説明図

【図７】商品加熱装置を組み込んだ自動販売機の機内構
成配置図

【図８】従来の商品加熱装置の構成の他の他の例を示す
斜視図

【図９】図８の端面図

【符号の説明】

２ 缶商品 ８ 回転駆動機構 １２ 誘導加熱コイル １００ インバータ １０１ 光センサ １０２ 揺れ検出部 １０３ 加熱時間補正部 １０４ 制御部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状の缶容器からなる缶商品を自転式に
   回転させながら電磁誘導加熱コイルを介し、設定された
   加熱時間、加熱する装置において、 缶商品の揺れの大きさを検出する揺れ検出手段と、 この揺れの大きさの増大に応じて前記の設定加熱時間を
   増大側に補正する手段とを備えたことを特徴とする電磁
   誘導式缶回転加熱装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の缶回転加熱装置におい
   て、前記揺れ検出手段は缶商品の外周縁部を通過し缶商
   品の回転軸と直角の方向の揺れに基づく缶の遮光によっ
   て断続される光ビームを受光する光センサの検出信号を
   入力するものであることを特徴とする電磁誘導式缶回転
   加熱装置。
3. 【請求項３】請求項２に記載の缶回転加熱装置におい
   て、 前記揺れ検出手段は前記光センサの検出信号から得た光
   ビームの断続時間から缶商品の揺れの大きさを検出する
   ものであることを特徴とする電磁誘導式缶回転加熱装
   置。