JPH07129835A - 誘導加熱式商品加熱装置の冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】缶商品７を誘導加熱式で温め販売に供する自動
販売機における商品加熱装置１５の誘導加熱コイル１７
は冷却ファン２４で風冷されるが、放熱が悪く連続加熱
時コイル１７や缶受け１６Ａが焦げるのでこれを防ぐ。 【構成】従来、缶受け１６Ａ，コイル１７，磁束遮断板
３４は、相互に密着して構成されていたが、缶受け１６
Ａは支点３１を軸に、ソレノイド３５により上方へ回動
し、磁束遮断板３４は支点４１を軸に、ソレノイド３３
により下方へ回動して、夫々コイル１７との間に空隙が
できるように構成し、商品加熱時には缶受け１６Ａ，コ
イル１７，磁束遮断板３４の相互間は密着状態とする
が、待機時にはソレノイド３３，３５の駆動で空隙有の
状態とし、この空隙を冷却ファン２４の風が通るように
することでコイル１７の放熱を促進する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコーヒーなどの缶入り商
品をホット商品として販売する自動販売機（自販機とも
略す）に搭載され、電磁誘導加熱式で缶入り商品（単に
缶商品又は缶とも略す）を加熱する商品加熱装置の誘導
加熱コイルを冷却する装置に関する。なお以下各図にお
いて同一符号は同一もしくは相当部分を示す。

【０００２】

【従来の技術】この種の誘導加熱式商品加熱装置は例え
ば本出願人の先願になる特願平４−２２０５４１号に提
案されている。次に図６ないし図９を用いてこの商品加
熱装置を説明する。図６はこの誘導加熱式商品加熱装置
を備えた自販機の全体構成を示す図であり、（ａ）は側
断面図，（ｂ）は外扉を外した状態の正面図である。同
図において、１は自動販売機のキャビネット、２はその
外扉、３は外扉２の中段位置に開口した商品取出口、４
は外扉２の背後に設けた断熱性の内扉、５は後述の商品
リフタに向けて内扉４の下部に開口した商品搬出口の開
閉フラッパ、６は庫内に設置して缶商品７を収納する例
えばサーペンタイン式のベンドラック、８はベンドラッ
ク６の下方に設けたシュータ、９は庫内の底部に配置し
た商品保冷用の冷却器、１０は冷却器９に併設した商品
保温用のヒータ、１１は庫内ファン、１２は冷凍機のコ
ンデンシングユニットである。ここで、庫内には複数基
のベンドラック６が左右に並べて収設されており、各基
のベンドラックと個々に対応してシュータ８，内扉４の
開閉フラッパ５などが左右に並んで配列している。

【０００３】ここで商品取出口３は庫内に収設した前記
の複数基の各ベンドラック６に共用のものである。また
外扉２と内扉４との間のスペースには各ベンドラック６
から搬出した商品７を受け取って上方に持ち上げ搬送
し、その上昇終端から放出して前記の商品取出口３に投
入させる商品リフタ１４を装備しており、さらに商品リ
フタ１４の終端と商品取出口３との間の商品放出路の中
間には、誘導加熱式の商品加熱装置１５が設置されてい
る。

【０００４】ここで、前記した商品リフタ１４の構成
は、例えば、特開平４−５９４号公報で知られており、
その構成は庫内の左右に並ぶベンドラックの配列に沿っ
た水平搬送路と、水平搬送路のエンドから上方に立ち上
がる垂直搬送路を組合わせてＬ字形に敷設したフィンガ
付きのベルトコンベヤとしてなり、ベンドラック６から
シュータ８を経由して前方に搬出された商品７を一定の
姿勢に搭載保持して持ち上げ搬送し、その終端から商品
取出口３に向けて商品６を慣性力により放出するように
したものである。

【０００５】一方、前記の商品加熱装置１５は図７で示
すように、商品リフタ１４の終端と商品取出口３との間
の商品放出経路に向き合わせて設置した筒状の加熱カバ
ー１６（非金属製）と、加熱カバー１６の外周面に配備
した鞍形の誘導加熱コイル（単にコイルとも略す）１７
と、誘導加熱コイル１７に接続した高周波電源としての
インバータ１８と、加熱カバー１６の出口端を閉塞する
搖動式の開閉シャッタ１９およびその駆動モータ２０と
で構成されている。ここで、加熱カバー１６の口径は缶
商品７の径に比べて径大であり、かつこの加熱カバー１
６は入口端を商品リフタ１４の終端に，出口端を商品取
出口３に向けて出口端が斜め下を向くよう傾斜姿勢に配
置されており、さらに商品リフタ１４の終端と加熱カバ
ー１６の入口端との間を結んで両者間には図示のように
下向きに湾曲した商品放出ガイドとなるシュータ２１が
敷設されている。

【０００６】次に前記構成による商品販売動作について
述べる。まず、販売待機状態では商品７はホット商品と
コールド商品とに区別して庫内に仕切られたホット室，
コールド室内のベンドラック６に収納されており、ここ
で、ホット商品は先記したヒータ９の加熱により品温３
０〜３５℃に保温され、コールド商品は冷却器９で所定
の販売温度に保冷されている。また、商品加熱装置１５
の誘導加熱コイル１７は非通電の状態にあり、かつ開閉
シャッタ１９は閉じて加熱カバー１６の出口端を閉塞し
ている。

【０００７】ここで販売指令が与えられると、まず、選
択されたベンドラック６のベンド機構が動作して商品７
を落下搬出するともに、商品リフタ１４が始動する。こ
れにより、ベンドラック６から搬出された商品７はシュ
ータ８を転がり落ちて内扉４のフラッパ５を押し開き、
その前方に位置した商品リフタ１４のコンベヤ上に載り
移って上方に持ち上げ搬送される。なお、この場合に商
品はコンベヤの両サイドに敷設したガイドレールに沿っ
て搬送方向に向き合わせた一定の姿勢に制御されて搬送
される。さらに、商品リフタ１４の上昇終端に達した商
品７は慣性力で商品リフタから飛び出し、先記シュータ
２１で方向転換して商品加熱装置１５の加熱カバー１６
の中に飛び込む。

【０００８】この場合にホット商品が選択されていれ
ば、商品加熱装置１５の開閉シャッタ１９を閉じたまま
誘導加熱コイル１７に高周波電流を通電する。これによ
り商品７はシャッタ１９に受け止められて加熱カバー１
６の中に受容保持され、この状態で例えばアルミ缶で作
られた商品７の容器が誘導加熱されるとともに、容器か
らの熱伝達により中身飲料が加熱され昇温する。なお、
図９は商品７の最終的な加熱温度（販売温度）を５５〜
６０℃として、品温３０〜３５℃に庫内で保温されてい
る商品を約２０ｄｅｇ上昇させるに必要な誘導加熱コイ
ル１６への入力と加熱時間との関係を表した特性図であ
り、図示から判るように誘導加熱コイル１７の入力を３
ＫＷに設定すれば、内容量２００ｇの缶入りの商品の場
合には必要な時間は約５秒、内容量２５０ｇの商品では
約８秒の加熱時間で販売温度にまで昇温する。そして、
所定の加熱時間が経過したところで、加熱カバー１６の
出口端を閉塞していたシャッタ１９を開放すると、いま
まで加熱カバー内に保持されていた商品７は自重により
商品取出口３に落下して搬出される。なお、商品の加熱
時間（１０秒以下）中はこの旨をディスプレィ表示など
により客に知らせることで、加熱中の待ち時間に対して
客に心理的な安心感を与えることができる。

【０００９】一方、販売時にコールド商品を選択した場
合には、商品リフタ１４の始動と同時に商品加熱装置１
５の誘導加熱コイル１７を非通電のまま開閉シャッタ１
９を開放する。これにより、庫内のコールド室内で保冷
さていたコールド商品は、前記ホット商品の場合と同様
にベンドラック６から搬出され商品リフタ１４により持
ち上げ搬送されてその上昇終端から飛び出すが、商品加
熱装置１５の加熱カバー１６はその出口端が開放されて
いるので、コールド商品はそのまま加熱カバー１６の中
を通過して商品取出口３に搬出される。

【００１０】次に、前記した商品加熱装置１５の応用構
成例を図８に示す。この図８は商品加熱装置１５の加熱
カバー１６内に受容保持したホット商品に対し、誘導加
熱中に外部から回転，往復動の加振力を加えて商品の中
身飲料を攪拌し、核沸騰による熱伝達を利用して商品の
中身飲料を効率よく加熱するようにしたものであり、加
熱カバー１６の開閉シャッタ１９に加振機構２２を備え
ている。なお、２３は加振機構２２の駆動モータ、２４
は駆動モータ２３で駆動する誘導加熱コイル１７の冷却
ファンである。

【００１１】なお、前記した誘導加熱コイル１７の外側
面（つまり加熱カバー１６へ接する面の逆側となる面）
にはコイル１７全体を覆うように高周波磁束が外方へ漏
れることを防ぐためのフエライトなどからなる図外の磁
束遮断板が設けられている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記した
従来の商品加熱装置においては、誘導加熱コイル１７
と、磁束遮断板と、加熱時に缶商品７を受ける缶受け手
段（単に缶受けともいう、上述の例では加熱カバー１
６）とが相互に接しているため、次のような問題があっ
た。

【００１３】誘導加熱コイル１７の空気と接している
面積が少なく、コイルの放熱効率が悪い。 そのため、缶７を連続して加熱すると、コイル温度が
上昇しすぎ、コイル１７及び加熱カバー１６が焦げる。 そこで本発明はこのような問題を解消できる誘導加熱式
商品加熱装置の冷却装置を提供することを課題とする。

【００１４】

【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の冷却装置は、缶系商品（７など）をホ
ット商品として販売に供する自動販売機（１など）の前
記缶系商品を加熱する誘導加熱式商品加熱装置（１５な
ど）であって、加熱時に対象の缶系商品を支持する樋状
又は筒状の缶受け体（缶受け１６Ａなど）この缶受け体
の外側面に接して設けられた鞍状の誘導加熱用コイル
（１７など）と、この誘導加熱用コイルの外側面に接し
て設けられた鞍状の磁束遮断体（磁束遮断板３４など）
と、前記コイルを風冷するための冷却ファン（２４な
ど）とを備えた誘導加熱式商品加熱装置において、非加
熱時、前記缶受け体と誘導加熱用コイルとの間及び誘導
加熱用コイルと磁束遮断体との間を離隔させる手段を備
えたものとする。

【００１５】また請求項２の冷却装置では、請求項１に
記載の冷却装置において、前記離隔させる手段は、前記
缶受け体と誘導加熱用コイルとの間を離隔させる第１の
離隔手段と、前記誘導加熱用コイルと磁束遮断体との間
を離隔させる第２の離隔手段とを備えたものであるよう
にする。また請求項３の冷却装置では、請求項２記載の
冷却装置において、前記第１の離隔手段は第１のソレノ
イド（缶受け用ソレノイド３５など）を駆動源とし、前
記第２の離隔手段は第２のソレノイド（磁束遮断板用ソ
レノイド３３など）を駆動源とするものであるようにす
る。

【００１６】

【作用】加熱機構部に誘導加熱コイル１７から缶受け１
６Ａを離すための手段およびコイル１７から磁束遮断板
３４を離すための手段を設ける。そして加熱時にはコイ
ル１７と磁束遮断板３４、およびコイル１７と缶受け１
６Ａを夫々密着し、待機時にはコイルと磁束遮断板間を
引離し、かつコイルと缶受け間を引離す。

【００１７】

【実施例】次に図１ないし図５を用いて本発明の実施例
を説明する。図１は本発明の一実施例としての商品加熱
装置の外観図、図２はこの商品加熱装置の加熱時の縦断
面図、図３は同じく待機時の縦断面図である。図１〜図
３に示すように本発明においては図７の加熱カバー１６
に置き換わる樋状の缶受け（非金属製）１６Ａの一方の
端部に缶受け１６Ａを上下に回動するための缶受け用ソ
レノイド３５を取り付け、この缶受け１６Ａの他方の端
部にこの回動の軸となる支点３１を設ける。同様にコイ
ル１７の缶受け１６Ａに接する面の逆側となる面にコイ
ル１７全体を覆うように設けられた鞍形の板状の軟磁性
体（通常フェライト）からなる磁束遮断板３４の一方の
端部にこの磁束遮断板３４を上下に回動するための磁束
遮断板用ソレノイド３３を取り付け、この磁束遮断板３
４の他方の端部にこの回動の軸となる支点４１を設け
る。また、上述した加熱機構部分の下方に冷却用ファン
２４を取り付ける。なお冷却用ファン２４は、常時動か
しておく。

【００１８】図４は商品加熱装置１５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３９はこの商品
加熱装置１５を制御する主制御部である。主制御部３９
は缶受け用ソレノイド３５を制御して缶受け１６Ａを駆
動し、インバータ１８を制御して誘導加熱コイル１７を
駆動し、磁束遮断板用ソレノイド３３を制御して磁束遮
断板３４を駆動する。

【００１９】図５は主制御部３９の動作説明用のフロー
チャートで、Ｓ０〜Ｓ７はそのステップを示す。次に図
１〜図４を参照しつつ図５を説明する。加熱の指令があ
ると（Ｓ０，分岐Ｙ）、主制御部３９は磁束遮断板用ソ
レノイド３３により磁束遮断板３４を上位置に動かし
（Ｓ１）、缶受け用ソレノイド３５により缶受け１６Ａ
を下位置に動かし（Ｓ２）、図２のように磁束遮断板３
４と缶受け１６Ａと誘導加熱コイル１７を相互に密着さ
せる。同時にインバータ１８を動作させ、誘導加熱コイ
ル１７により缶７の加熱を開始する（Ｓ３）。

【００２０】次に加熱が終了したら（Ｓ４，分岐Ｙ）、
主制御部３９は、インバータ１８を停止する（Ｓ５）。
そしてさらに、磁束遮断板用ソレノイド３３により磁束
遮断板３を下位置に動かし（Ｓ６）、缶受け用ソレノイ
ド３５により缶受け１６Ａを上位置に動かし（Ｓ７）、
図３のように磁束遮断板３４と缶受け１６Ａと誘導加熱
コイル１７を相互に離す。これにより誘導加熱コイル１
７が空気に接する面積が多くなるため、誘導加熱コイル
１７の放熱効率がよくなる。また更に冷却用ファン２４
により、空気が図３の矢印のように流れ、この結果、誘
導加熱コイル１７が急激に冷却される。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば誘導加熱式商品加熱装置
の誘導加熱コイルと缶受けとの間、及び誘導加熱コイル
と磁束遮断板との間を夫々加熱時には密着、待機時（非
加熱時）には離隔駆動する手段を設けて、待機時には冷
却ファンの風が誘導加熱コイルの両側面を通って冷却す
るようにしたので、待機時には、誘導加熱コイルの空気
に接する面積が多くなるため、誘導加熱コイルの放熱効
率がよくなり、連続加熱が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての誘導加熱式商品加熱
装置の外観図

【図２】図１の商品加熱装置の加熱時の縦断面図

【図３】同じく待機時の縦断面図

【図４】同じく制御回路のブロック図

【図５】図４の動作説明用のフローチャート

【図６】誘導加熱式商品加熱装置を備えた自動販売機の
全体構成を示す図

【図７】図６における従来の誘導加熱式商品加熱装置の
構成図

【図８】図７の商品加熱装置の加振機構を組合せた例の
概要図

【図９】図７の誘導加熱式商品加熱装置に対する誘導加
熱コイルの入力と加熱時間との関係を表す図

【符号の説明】

３ 商品取出口 ６ ベンドラック ７ 缶商品 １１ 庫内側に装備のヒータ １４ 商品リフタ １５ 誘導加熱式商品加熱装置 １６Ａ 缶受け １７ 誘導加熱コイル １８ インバータ １９ 開閉シャッタ ２２ 加振機構 ２４ 冷却ファン ３１ 支点 ３３ 磁束遮断板用ソレノイド ３４ 磁束遮断板 ３５ 缶受け用ソレノイド ４１ 支点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋口 勝敏 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】缶系商品をホット商品として販売する自動
   販売機の前記缶系商品を加熱する誘導加熱式商品加熱装
   置であって、 加熱時に対象の缶系商品を支持する樋状又は筒状の缶受
   け体と、この缶受け体の外側面に接して設けられた鞍状
   の誘導加熱コイルと、この誘導加熱コイルの外側面に接
   して設けられた鞍状の磁束遮断体と、前記コイルを風冷
   するための冷却ファンとを備えた誘導加熱式商品加熱装
   置において、 非加熱時、前記缶受け体と誘導加熱コイルとの間及び誘
   導加熱コイルと磁束遮断体との間を夫々離隔させる手段
   を備えたことを特徴とする誘導加熱式商品加熱装置の冷
   却装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の冷却装置において、 前記離隔させる手段は、前記缶受け体と誘導加熱コイル
   との間を離隔させる第１の離隔手段と、前記誘導加熱コ
   イルと磁束遮断体との間を離隔させる第２の離隔手段と
   を備えたものであることを特徴とする誘導加熱式商品加
   熱装置の冷却装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の冷却装置において、前記第
   １の離隔手段は第１のソレノイドを駆動源とし、前記第
   ２の離隔手段は第２のソレノイドを駆動源とするもので
   あることを特徴とする誘導加熱式商品加熱装置の冷却装
   置。