(57)【要約】【課題】発熱体の発熱効率を向上し、被加熱物を迅速かつ効率的にしかも安全に加熱するヒータを提供する。【解決手段】被加熱物を加熱するヒータであって、発熱体と、該発熱体が配設される基台と、該基台上に敷設され前記発熱体が埋設されるとともに発熱体から被加熱物に熱伝導する固定材料とを有することを特徴とするヒータ。【選択図】図１
2004356087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱物を加熱するヒータであって、発熱体と、該発熱体が配設される基台と、該基台上に敷設され前記発熱体が埋設されるとともに発熱体から被加熱物に熱伝導する固定材料とを有することを特徴とするヒータ。
【請求項２】
前記発熱体が面状発熱体からなる、請求項１のヒータ。
【請求項３】
前記発熱体が芯線に裸線を巻きつけた裸発熱線からなる、請求項１のヒータ。
【請求項４】
前記芯線がガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維の中から選択されたいずれかの繊維からなる、請求項３のヒータ。
【請求項５】
前記裸線が、鉄−クロム−アルミニウム系合金、ニッケル−クロム系合金、白金、モリブデン、タンタル、タングステン、炭化珪素、モリブデン−シリサイト、カーボンの中から選択されたいずれかの材料からなる、請求項３または４のヒータ。
【請求項６】
前記発熱体が、ポリイミド、耐熱性ポリエチレンテレフタレート、ガラス繊維、炭素繊維、シリコーン、耐熱性ゴムから選択された材料により被覆されている、請求項１ないし５のいずれかに記載のヒータ。
【請求項７】
前記発熱体の断面形状が円形、楕円形、四角形のいずれかの形状に形成されている、請求項１ないし６のいずれかに記載のヒータ。
【請求項８】
前記固定材料がシリコーン系材料からなる、請求項１ないし７のいずれかに記載のヒータ。
【請求項９】
前記固定材料に金属粉状物が添加されている、請求項１ないし８のいずれかに記載のヒータ。
【請求項１０】
前記基台が、ポリイミド、耐熱性ポリエチレンテレフタレート、ガラス繊維、アラミド繊維、シリコーン、耐熱性ゴムから選択されたいずれかの材料からなる、請求項１ないし９のいずれかに記載のヒータ。
【請求項１１】
前記固定材料と被加熱物との間に第１介装材が介装されている、請求項１ないし１０のいずれかに記載のヒータ。
【請求項１２】
前記第１介装材が樹脂またはゴムからなる、請求項１１のヒータ。
【請求項１３】
前記第１介装材と被加熱物との間に金属からなる第２介装材が介装されている、請求項１１または１２のヒータ。
【請求項１４】
前記第２介装材が銅、アルミニウム、ステンレスの中から選択されたいずれかの材料からなる、請求項１３のヒータ。
【請求項１５】
前記基台の発熱体の配設面の裏面に断熱材料が設けられている、請求項１ないし１４のいずれかに記載のヒータ。
【請求項１６】
前記断熱材料がグラスウールまたはロックウールのいずれかの材料からなる、請求項１５のヒータ。
【請求項１７】
前記発熱体の温度を制御する温度制御手段が設けられている、請求項１ないし１６のいずれかに記載のヒータ。
【請求項１８】
請求項１ないし１７のいずれかに記載のヒータを有する加熱手段を備えたことを特徴とする飲食品加熱装置。
【請求項１９】
前記加熱手段に、加熱される飲食品に回転または振動を与える加熱促進手段が設けられている、請求項１８の飲食品加熱装置。
【請求項２０】
前記加熱手段に、飲食品の温度を検知する温度検知手段が設けられている、請求項１８または１９の飲食品加熱装置。
【請求項２１】
前記加熱手段に、飲食品の種類に応じて加熱終了温度を設定可能な加熱温度設定手段が設けられている、請求項１８ないし２０のいずれかに記載の飲食品加熱装置。
【請求項２２】
前記加熱手段への電力供給手段が、商用電源、蓄電池、電気２層コンデンサ、太陽電池、またはこれらの少なくとも２つを組み合わせた手段からなる、請求項１８ないし２１のいずれかに記載の飲食品加熱装置。
【請求項２３】
前記加熱手段に、該加熱手段に搬送された飲食品の加熱の要否を判断する加熱要否判断手段が設けられている、請求項１８ないし２２のいずれかに記載の飲食品加熱装置。
【請求項２４】
請求項１８ないし２３のいずれかに記載の飲食品加熱装置を備えたことを特徴とする自動販売機。
【請求項２５】
前記飲食品加熱装置が、本体箱内に形成されるとともに商品としての飲食品が収納される商品収納庫室から、商品取出口へと商品が搬送される搬送通路の途中に設けられている、請求項２４の自動販売機。
【請求項２６】
前記飲食品加熱装置が、商品収納庫室の商品払出口から前記本体箱の内扉までの搬送通路内に設けられている、請求項２４または２５の自動販売機。
【請求項２７】
前記飲食品加熱装置が、本体箱の内扉から商品取出口までの搬送通路内に設けられている、請求項２４または２５の自動販売機。
【請求項２８】
前記搬送通路に、商品を飲食品加熱装置へと搬送する搬送手段が設けられている、請求項２４ないし２７のいずれかに記載の自動販売機。
【請求項２９】
前記商品収納庫室に、商品を予め加熱する予備加熱手段が設けられている、請求項２４ないし２８にいずれかに記載の自動販売機。
【請求項３０】
前記予備加熱手段が、加温ヒータまたはヒートポンプからなる請求項２９の自動販売機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は被加熱物を加熱するヒータに関し、とくに薄型や可撓性に構成されたり、飲食品容器を直接加熱したりするのに用いて好適なヒータおよび該ヒータを有する加熱手段を備えた飲食品加熱装置、さらに該飲食品加熱装置を備えた自動販売機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に発熱線を用いるヒータとしては発熱体としての裸発熱線とそれをシーズで覆ったシーズヒータが主流である（たとえば、特許文献１）。シーズヒータは被加熱物に合わせて任意の形状に曲げることができる利点を有するが、被加熱物を短時間で加熱する場合には被加熱物の表面をより多くの裸発熱線で覆う必要がある。しかし、裸発熱線を密に配置すると、感電、発熱体の短寿命化等を招くおそれがある。
【０００３】
また、別のヒータとして、裸発熱線を絶縁体で覆ったものを基台に配線している方式のものも多い。しかし、このようなヒータの場合、裸発熱線ピッチ間には空気層が存在するため発熱効率が低下するおそれがある。また、このような、空気層が形成されるとヒータの被加熱物側の表面の温度の均一性が損なわれ、被加熱物に効率良く伝熱できなくなるおそれがあった。とくに、被加熱物を急速加熱する場合には伝熱効率が低下するため、短時間で所定温度まで迅速に加熱できなくなるおそれがある。また、上記のようなヒータにおいては、裸発熱線を覆う絶縁体の破損が生じた場合には漏電のおそれがあるため、金属材料からなる飲料容器、食材容器（以下、単に飲食品容器と言う。）の加熱には適用されていないのが実状である。このため、このようなヒータを有する加熱手段を備えた飲食品加熱装置においては、飲食品の迅速な加熱が不可能になるおそれがある。また、飲食品容器の材質等に起因し加熱可能商品（飲食品）の範囲が制限されるおそれもある。
【０００４】
さらに、従来の飲食品加熱装置を備え販売時に商品を加熱するタイプの自動販売機においては、販売時間が遅延するおそれがある。また、販売時間を短縮すべく商品を予め温蔵すると自動販売機に収蔵される商品の劣化が加速されるおそれがある。なお、自動販売機に電子レンジを内蔵させた提案もなされているが（特許文献２）、自動販売機の小型化、低コスト化の要請に十分対応できなくなるおそれがある。また、電子レンジを加熱手段に用いたのでは、缶入り飲料の加熱が不可能になるため、自動販売機における販売可能商品が著しく制限されるおそれがある。
【特許文献１】特開平０２−７５１８６号公報（第１−第２頁）
【特許文献２】特開平２−３１０６９２号公報（第１−第２頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、発熱体の発熱効率を向上するとともに、ヒータの被加熱物側の表面積を拡大しつつ、絶縁性を確保し、金属製等の伝導性の被加熱物も迅速かつ安全に急速加熱可能なヒータおよび該ヒータを備えた飲食品加熱装置、さらには該飲食品加熱装置を備え販売時間を短縮しつつ、加熱可能商品を拡大でき、併せて商品としての飲食品の劣化を抑制できる自動販売機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係るヒータは、被加熱物を加熱するヒータであって、発熱体と、該発熱体が配設される基台と、該基台上に敷設され前記発熱体が埋設されるとともに発熱体から被加熱物に熱伝導する固定材料とを有することを特徴とするものからなる。
【０００７】
上記発熱体としては、面状発熱体（たとえば、ステンレス箔）または芯線に裸線を巻きつけた裸発熱線等を挙げることができる。また、発熱体は、ポリイミド、耐熱性ポリエチレン、ガラス繊維、炭素繊維、シリコーン、耐熱性ゴム等の高絶縁性、高熱伝導性の中から選択された可撓性材料で被覆することもできる。高熱伝導性を確保しつつ、被加熱物への漏電を確実に防止できる。
【０００８】
上記芯線は、ガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維の耐熱性材料中から選択された一つまたは複数の可撓性材料を組み合わせたものから形成できる。また、上記芯線および発熱体の断面形状は円形、楕円形、四角形、多角形等に形成できる。とくに断面形状を楕円形、四角形に形成すれば、被加熱物側への熱伝導性を向上できる。また、ヒータの被加熱物側の面に対する温度勾配の発生を抑制することができる。  
【０００９】
また、上記芯線に巻きつけられる裸線は、鉄−クロム−アルミニウム系合金、ニッケル−クロム系合金、白金（白金を含有する合金を含む）、モリデブン（モリブデンを含有する合金を含む）、タンタル（タンタルを含有する合金を含む）、タングステン（タングステンを含有する合金を含む）、炭化珪素、モリブデン−シリサイト、カーボンの中から選択される一つまたは複数の可撓性材料の組み合わせから形成することが可能である。
【００１０】
上記固定材料としては、高絶縁性、高熱伝導性を有する材料であることが好ましい。被加熱物への漏電を防止しつつ、被加熱物の迅速な加熱を実現するためである。また、上記固定材料を可撓性に構成すれば、被加熱物の表面形状に沿ってヒータの被加熱物側の面形状を変化させることができるので、被加熱物への接触面積を拡大でき、より迅速な加熱を実現できる。固定材料としては、たとえば高絶縁性、高熱伝導性および可撓性を有するシリコーン系材料を挙げることができる。また、上記固定材料には金属粉末等の高熱伝導性物質を添加することもできる。たとえば、鉄、銅、アルミニウムの粉末を添加すれば固定材料の熱伝導性を向上できる。
【００１１】
上記固定材料と被加熱物との間には、第１介装材を介装することが好ましい。たとえば高絶縁性のフィルム状物を介装すれば、被加熱物への漏電をより確実に防止することができ、金属製の飲食物容器を安全に加熱できる。また、上記第１介装材を可撓性に構成すれば、被加熱物の表面形状に沿ってヒータの被加熱物側の面形状を変化させることができるので、被加熱物への接触面積を拡大できより迅速な加熱を実現できる。第１介装材および後述の第２介装材は、フィルム状、シート状、テープ状に形成できる。第１介装材は、たとえば樹脂、ゴム等から形成することができる。
【００１２】
上記第１介装材と被加熱物の間には、金属製の第２介装材を介装することもできる。このような金属製の介装材を設ければ、ヒータの被加熱物側の面における温度勾配を解消することができる。また、被加熱物に対する熱伝導面積を拡大することができる。したがって、被加熱物の全体を迅速かつ効率的に加熱することができる。また、上記第２介装材を上記第１介装材と同様、可撓性に構成すれば、被加熱物の表面形状に沿ってヒータの被加熱物側の面形状を変化させることができるので、被加熱物への接触面積を拡大でき、より迅速な加熱を実現できる。このような材料として、たとえば、銅、アルミニウム、ステンレス（ＳＵＳ）等からなる金属製の材料が好ましい。なお、金属製の第２介装材と固定材料との間には、高絶縁性、高熱伝導性の第１介装材が介装されているので、被加熱物への漏電を確実に防止できる。
【００１３】
上記基台の発熱体の配設面の裏面、換言すればヒータの被加熱物側の面の裏側には、断熱材料を設けることが好ましい。上記裏面に断熱材料を設ければ熱損失を防止することができるので、発熱体の効率的な発熱、ひいては被加熱物の加熱を効率化できる。また、上記断熱材料を可撓性に構成すれば、被加熱物の表面形状に沿ってヒータの被加熱物側の面形状を変化させることができるので、被加熱物への接触面積を拡大でき、より迅速な加熱を実現できる。このような材料として、たとえば、グラスウール、ロックウール等の材料が好ましい。
【００１４】
上記基台は、ポリイミド、耐熱性ポリエチレンテレフタレート、ガラス繊維、アラミド繊維、シリコーン、耐熱性ゴムから選択される一つまたは複数の材料を組み合わせて形成することができる。また、基台をシート状、フィルム状、テープ状に形成すれば、ヒータ全体を可撓性に構成することができるので、被加熱物の形状に合わせてヒータ全体を被加熱物に接触させることができる。
【００１５】
また、ヒータには、温度検知手段および温度調整手段を有する温度制御手段を設けることが好ましい。
【００１６】
上記のようなヒータにおいては、発熱体が配設される基台上には、たとえば高絶縁性、高熱伝導性のシリコーン系材料からなる固定材料が設けられているので、従来のヒータのように発熱体ピッチ間に空気層が形成されることはなく発熱体の発熱効率が向上される。また、固定材料に発熱体を埋設すれば、発熱体から放熱された熱は、高熱伝導性の固定材料を介して被加熱物の表面に迅速に熱伝導される。また、発熱体を被加熱物に接触させる従来のヒータに比べ接触面積も大幅に拡大される。したがって、被加熱物を迅速かつ温度むらなく効率的に加熱できる。また、このような構成とすることにより、被加熱物がたとえば金属製の飲食容器であっても漏電のおそれを完全に解消することができる。本発明のヒータにおいては、全ての材料を可撓性に構成することができる。そのため、被加熱物の表面形状に沿ってヒータの被加熱物側の面形状を変化させることができるので、被加熱物への接触面積を拡大でき、より迅速な加熱を実現できる。
【００１７】
本発明に係るヒータによれば電導性、絶縁性のいずれの材料から形成される被加熱物であっても、安全にしかも迅速に加熱できる。被加熱物としては、たとえば鉄、アルミニウム等からなる金属缶、ペットボトル、紙パック、紙／プラスチック容器、プラスチック容器等の飲食品容器を挙げることができる。ただし、これに限定されるものではなく、ヒータに直接接触可能なものなら加熱可能である。たとえば食材をそのまま加熱することもできる。
【００１８】
また、上記課題を解決するために、本発明に係る飲食品加熱装置は、請求項１ないし１７のいずれかに記載のヒータを有する加熱手段を備えたものからなる。上記のようなヒータを有する加熱手段を備えた飲食品加熱装置によれば、飲食品の種類にかかわらず、多種多様な飲食品を迅速、確実に所定温度に加熱できる。
【００１９】
上記加熱手段には、加熱される飲食品が充填される飲食品に回転または振動を付与する加熱促進手段が設けられることが好ましい。このような、加熱促進手段を設ければ飲食品に振動等を付与でき、たとえば飲料等の場合は撹拌されることになるので、飲食品を迅速に加熱することができる。
【００２０】
上記加熱手段には、飲食品の温度を検知する温度検知手段を設けることが好ましい。このような、温度検知手段を設ければ加熱される飲食品の温度を常に把握することが可能となるので、飲食品の過加熱あるいは加熱不足を防止でき、所定温度まで迅速、確実に加熱できる。
【００２１】
上記加熱手段には、加熱される飲食品の温度を予め設定可能な加熱温度設定手段を設けることが好ましい。また、上記温度検知手段と加熱温度設定手段とを組み合わせれば、飲食品の種類に応じて最適な仕上がり温度に自動的に加熱することが可能になる。
【００２２】
上記加熱手段への電力供給手段は、とくに限定されるものではないが、たとえば商用電源、蓄電池、電気２層コンデンサ、太陽電池、またはこれらの少なくとも２つを組み合わせた手段として構成できる。
【００２３】
上記加熱手段には、該加熱手段に搬送された飲食品の加熱の要否を判断する加熱要否判断手段が設けられることが好ましい。このような、加熱要否判断手段を設ければ、たとえば加熱する必要のない果汁飲料等の飲食品を誤って加熱するような不都合を防止できる。
【００２４】
また、上記課題を解決するために、本発明に係る自動販売機は、請求項１８ないし２４のいずれかに記載の飲食品加熱装置を備えたものからなる。このような飲食品加熱装置を設ければ、商品である飲食品を販売時に迅速に、しかも確実に最適温度に加熱することができ、販売時間を短縮できる。また、この場合、たとえば全商品を冷蔵しておくことが可能になるので、商品の劣化を抑制することができる。なお、本明細書において販売時間とは、自動販売機の利用者等が選択した購入商品の情報が自動販売機に入力されてから、商品取出口に商品が搬送されるまでに要する時間を言う。
【００２５】
上記飲食品加熱装置は、本体箱内に形成され、商品としての飲食品が収納される商品収納庫室から、利用者等が商品を取り出す商品取出口へと商品が搬送される搬送通路内に設けられることが好ましい。搬送通路に飲食品加熱装置を設ければ、搬送中に飲食品を迅速に加熱することができるので、販売時間を大幅に短縮できる。
【００２６】
具体的には、飲食品加熱装置は、たとえば商品収納庫室の商品払出口から本体箱の内扉まで間、または本体箱の内扉から商品取出口までの間に設けることができる。
【００２７】
上記搬送通路には、飲食品を飲食品加熱装置まで搬送する搬送手段（たとえば、リフタ、コンベア等）が設けられることが好ましい。このような搬送手段を設ければ、飲食品は飲食品加熱装置へと迅速に、かつ、確実に搬送され加熱されるので、一層販売時間を短縮できる。なお、飲食品は飲食品加熱装置により迅速、確実に加熱されるので、予備加熱の温度は比較的低温に設定できる。したがって、飲食品の劣化が加速されることはない。
【００２８】
上記のような自動販売機において販売される飲食品は多種多様であり、加熱すべき温度や時間も異なる。したがって、搬送中に速やかに加熱を完了させるためには、商品収納庫室内において飲食品を予め予備加熱可能な予備加熱手段を設けることが好ましい。このようにすれば、種々の飲食品を限られた搬送時間の中で確実に所定温度まで加熱できる。
【００２９】
上記のような予備加熱手段は、たとえば加温ヒータ、あるいは自動販売機内の各機器からの放熱を利用するヒートポンプを利用することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明に係るヒータによれば、基台上には発熱体を埋設するとともに、被加熱物側へ熱伝導する固定材料が設けられているので、発熱体の発熱効率を向上できるとともに、ヒータの被加熱物側への熱伝導面積を拡大しつつ絶縁性も確保できる。したがって、金属製の被加熱物を迅速に効率よくしかも安全に加熱できる。また、本発明に係るヒータにおいては、発熱体、基台、固定材料および第１介装材、第２介装材、断熱材の全ての材料を、可撓性を有する材料から構成することもできる。そのため、被加熱物の表面形状に沿ってヒータの被加熱物側の面形状を変化させることができるので、被加熱物への接触面積を拡大でき、より迅速な加熱を実現できる。
【００３１】
また、本発明に係る飲食品加熱装置によれば、飲食品を迅速、かつ、確実に加熱することができる。また、本発明に係る自動販売機によれば、販売時間を短縮しつつ、商品の劣化を大幅に抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に本発明に係るヒータの望ましい実施の形態を図面を参照して説明する。  図１および図２は、本発明の第１実施態様に係るヒータを示している。図１において、１はヒータ、とくに数１０〜数１００ミクロンの極薄型のヒータを示している。ヒータ１は、発熱体としての裸発熱線２と、該裸発熱線２が配線される基台３とを有している。裸発熱線２は発熱体の配設される面４上に配線されている。また、基台３の面４上には、裸発熱線２を固定する固定材料５が設けられている。本実施態様においては、図１に示すように裸発熱線２は固定材料５の層６中に埋設されている。固定材料５は高絶縁性、高熱伝導性および可撓性を有するシリコーン系材料が用いられている。
【００３３】
ヒータ１により加熱される被加熱物７（たとえば、飲食品）は層６に直接接触されている。被加熱物７は、ヒータ１、より詳しくは層６に直接接触可能なものであればとくに限定されるものではないが、本実施態様においては被加熱物７は飲料が充填された金属缶である。
【００３４】
裸発熱線２は、図２に示すように芯線８と、該芯線８の表面に巻きつけられた裸線９からなっている。
【００３５】
芯線８は、たとえばガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維（カーボン）等の可撓性を有する耐熱材料の中から適宜選択した繊維から形成することができる。
【００３６】
なお、図１、図２においては、発熱体としての裸発熱線２の断面形状は略円形に形成されているが、図３に示すように裸発熱線２の断面形状は楕円形に形成してもよい。図３においては、楕円形の長軸を基台３と略平行に配置することにより裸発熱線２から広範囲に被加熱物７側へ熱伝導されるようになっている。また、発熱体としての裸発熱線２の断面形状は図４に示すように四角形に形成してもよい。図３の場合と同様に被加熱物７側へ広範囲に熱伝導される。図３、図４のように発熱体としての裸発熱線２の断面形状を形成すれば、裸発熱線２から放熱された熱を被加熱物７側へ広範囲にしかも均一に熱伝導させることができるので、被加熱物７をより一層、迅速かつ効率的に加熱できる。
【００３７】
一方、裸線９は、鉄−クロム−アルミニウム合金、ニッケル−クロム合金、白金（白金を含有する合金を含む）、モリブデン（モリブデンを含有する合金を含む）、タンタル（タンタルを含有する合金を含む）、タングステン（タングステンを含有する合金を含む）、炭化珪素、モリブデン−シリサイト、カーボン等の中から適宜選択された一つの可撓性を有する材料から形成することができる。
【００３８】
本実施態様においては、発熱体としての裸発熱線２は図２に示したように、被覆材１０により被覆されている。被覆材１０には、ポリイミド、耐熱性ＰＥＴ、ガラス繊維、アラミド繊維、シリコーン、耐熱性ゴム等の高絶縁性、高熱伝導性を有する可撓性材料を用いることができる。なお、被覆材１０は裸発熱線２の全周に設けなくてもよい。たとえば、図５に示すように被覆材１０を設けてもよい。
【００３９】
基台３は、ポリイミド、耐熱性ポリエチレンテレフタレート、ガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維、シリコーン、耐熱性ゴム等の高絶縁性で可撓性材料からなっている。また、基台３は、シート状物として形成されている。このため、ヒータ１全体を任意の形状に変形させることができる。したがって、被加熱物７の形状に沿うように固定材料５の層６を密着させることができるようになっている。
【００４０】
ヒータ１には、温度制御手段１１が設けられている。温度制御手段１１は、被加熱物７の温度を検知する温度検知手段１２と、発熱体としての裸発熱線２の温度を検知する温度検知手段１３と、両温度検知手段１２、１３により検知される温度に基づき裸発熱線２への電力印加を制御する温度調整手段１４とを有している。温度検知手段１２、１３はたとえば、温度検知センサから構成することができる。図６に温度制御の一例を示す。はじめに、温度制御がスタートされると（ステップ１）、発熱体としての裸発熱線２への電力が印加され（ステップ２）、裸発熱線２が加熱される（ステップ３）。該裸発熱線２の加熱により被加熱物７が加熱される（ステップ４）。次に、被加熱物を設定温度まで加熱する場合に必要な裸発熱線設定温度になっているか否かが判定される（ステップ５）。そして、ステップ５で裸発熱線設定温度になっていないと判定されたときは、現在の裸発熱線の温度が設定値以上であるか、以下であるかが判定される（ステップ６）。温度が設定値以上であるときは、裸発熱線の設定温度は、被加熱物を設定温度まで加熱するのに充分な温度であるため、裸発熱線への電力印加が中止され（ステップ７）、裸発熱線への電力の印加なしで、ステップ４〜５がくり返される。一方、温度が設定値以下であるときは、裸発熱線の加熱が必要であるため、ステップ３〜５がくり返される。
【００４１】
ステップ５において裸発熱線設定温度になっていると判定されたときは、被加熱物７が被加熱物設定温度になっているか否かが判定される（ステップ８）。ステップ８において、被加熱物７の温度が設定温度以下と判定されたときは、ステップ４〜８がくり返される。一方、ステップ８において設定温度に達したと判定されたときは、電力印加が中止され（ステップ９）、温度制御が終了される（ステップ１０）。なお、本実施態様における温度制御手段１１は、以下に示す実施態様にも設けることができる。
【００４２】
本実施態様においては、発熱体としての裸発熱線２が配線される基台３の面４上には、高絶縁性、高熱伝導性および可撓性を有するシリコーン系材料からなる固定材料５の層６が設けられており、裸発熱線２は層６に埋設されている。したがって、従来のヒータのように裸発熱線２のピッチ間には空気層が形成されることはないので、熱損失が抑制され裸発熱線２の発熱効率を向上できる。また、発熱体としての裸発熱線２から放熱された熱は、高熱伝導性の固定材料５を介して層６に広く面接触する被加熱物７全体にしかも迅速に熱伝導される。また、従来のヒータにおいては、発熱体から被加熱物に熱伝導されるのに対し、本実施態様においては固定材料５の層６全体から熱伝導される。したがって、被加熱物７を迅速にしかも温度むらなく効率的に加熱することができる。
【００４３】
また、固定材料５には、高絶縁性のシリコーン系材料が使用されるとともに、発熱体としての裸発熱線２も高絶縁性の被覆材１０により覆われているので、被加熱物７への漏電を完全に防止できる。したがって、金属缶である被加熱物７を安全に加熱することができる。
【００４４】
また、固定材料５および発熱体としての裸発熱線２を構成する、芯線８、裸線９、被覆材１０の各々は、可撓性を有する材料から構成されているとともに、基台３も可撓性材料を用いてシート状物として形成されているので、被加熱物７の形状に沿うようにヒータ１全体を任意に変形させることができる。したがって、あらゆる形状の被加熱物を迅速にしかも効率よく加熱できる。
【００４５】
図７は、本発明の第２実施態様に係るヒータ１５を示している。なお、上記第１実施態様と同一の部材には同一の番号を付しその説明を省略する。本実施態様においては、発熱体として可撓性を有するステンレス箔１６が設けられている。本実施態様においても、上記第１実施態様の作用に準じ、被加熱物７を迅速にしかも効率よく安全に加熱することができる。また、発熱体としてステンレス箔１６を用いれば、ヒータ１５の厚み（図７の上下方向）を低減することができるので、薄型化に寄与することができる。さらに、可撓性を有するステンレス箔を用いているため、被加熱物の表面形状に沿ってヒータの被加熱物側の面形状を変化させることができるので、被加熱物への接触面積を拡大でき、より迅速な加熱を実現できる。
【００４６】
図８は、本発明の第３実施態様に係るヒータ１７を示している。なお、上述の実施態様と同一の部材には同一の番号を付しその説明を省略する。本実施態様においては、固定材料５の層６と被加熱物７との間には第１介装材としてのフィルム１８が設けられている。フィルム１８は、可撓性、たとえば、樹脂、ゴム等の材料により構成されている。また、フィルム１８は、高絶縁性、高熱伝導性の材料から形成されている。また、基台３の面４の裏面１９には、可撓性を有する、たとえば、グラスウール、ロックウール等の材料からなる断熱材２０が設けられている。
【００４７】
また、固定材料５中には、図９に示すように金属粉末２１が添加されている。
【００４８】
本実施態様においても上述の実施態様の作用に準じ被加熱物７を迅速にしかも効率よく安全に被加熱物７を加熱することができる。また、本実施態様においては、固定材料５の層６と被加熱物７との間には、高絶縁性のフィルム１８が設けられているので、被加熱物７が金属缶である場合においても漏電が完全に防止され安全な加熱が確保されるようになっている。
【００４９】
また、本実施態様においては、固定材料５中には、鉄、銅、アルミニウム等の高熱伝導性の金属粉末２１が添加されているので、裸発熱線２から放熱された熱を効率良く、フィルム１８、被加熱物７へと熱伝導させることができる。また、断熱材２０を設けることにより基台３の面１９から外部への放熱が防止される。したがって、裸発熱線２の発熱効率、および被加熱物７の加熱効率を向上することができる。さらに、本実施態様においても、第１介装材としてのフィルム１８と断熱材２０を、可撓性を有する材料から構成しているため、被加熱物の表面形状に沿ってヒータの被加熱物側の面形状を変化させることができるので、被加熱物への接触面積を拡大でき、より迅速な加熱を実現できる。
【００５０】
図１０は、本発明の第４実施態様に係るヒータ２２を示している。なお、上述の実施態様と同一の部材には同一の番号を付しその説明を省略する。本実施態様においては、第１介装材としてのフィルム１８と被加熱物７との間には、第２介装材としてのフィルム２３が設けられている。フィルム２３は、可撓性を有する、たとえば、銅、アルミニウム、ステレンス（ＳＵＳ）等の金属からなっている。
【００５１】
本実施態様においても、上述の実施態様の作用に準じ被加熱物７を迅速かつ効率よく安全に加熱することができる。また、本実施態様においては、第１介装材としてのフィルム１８と被加熱物７との間には、第２介装材としての金属製のフィルム２３が設けられている。フィルム２３は、高伝導性を有する。このため、フィルム２３が加熱された場合には全体の温度が略均一化される。したがって、被加熱物７全体を温度むらなく均一に加熱することができ、一層加熱効率を向上できる。さらに、本実施態様においても、第２介装材としてのフィルム２３を、可撓性を有する材料から構成しているため、被加熱物の表面形状に沿ってヒータの被加熱物側の面形状を変化させることができるので、被加熱物への接触面積を拡大でき、より迅速な加熱を実現できる。
【００５２】
図１１は、本発明の第５実施態様に係る飲食品加熱装置２４を示しており、飲食品加熱装置２４の加熱手段２５は上記第１実施態様から第４実施態様に示したようなヒータを有するものから構成されている。基台３上には裸発熱線２が蛇行して配置されている。基台３の固定材料５の層６内には、ヒータの温度を検知する温度検知手段２６（温度センサ）が埋設されている。温度検知手段２６は制御手段３６に接続されている。制御手段３６には、飲食品３７（たとえば、缶飲料）の種類に応じて加熱終了温度を設定可能な加熱温度設定手段、および飲食品３７の種類等を検知し加熱の要否を判断する加熱要否判断手段としての機能も付与されている。また、飲食品加熱装置２４には飲食品３７に振動を付与する加熱促進手段（図示略）が設けられている。
【００５３】
基台３の幅方向の端部には、一定のピッチで穴２７が配設されている。穴２７は図１２、図１３に示すように、一対の巻き取りローラ２８、２９の突起３０、３１係合されている。一対の巻き取りローラ２８、２９はモータ３２により駆動されるようになっている。基台３の一端はローラ２８側に、他端はローラ２９側に巻き取られるようになっている。また、加熱手段２５には、一対の送りローラ３３、３４が設けられており、該一対の送りローラ３３、３４の先に略円筒上の飲食品保持部３５が形成されている。
【００５４】
そして、飲食品３７が飲食品保持部３５に送られるとローラ２８、２９、３３、３４が図１３の矢印の方向に回転し飲食品保持部３５が飲食品３７の表面に密着されるようになっている。
【００５５】
本実施態様に係る飲食品加熱装置２４は、請求項１ないし１７のいずれかに記載のヒータを有する加熱手段２５を備えたものからなっているので、飲食品３７の種類にかかわらず、多種多様な飲食品３７を迅速、確実に所定温度に加熱できる。
【００５６】
また、加熱手段２５には、加熱される飲食品が充填される飲食品に振動を付与する加熱促進手段が設けられているので、飲食品３７に振動が付与されるので、飲食品３７を迅速に加熱することができる。
【００５７】
また、加熱手段２５には、飲食品３７の温度を検知する温度検知手段２６が設けられているので、加熱される飲食品３７の温度を常に把握することが可能となる。したがって、飲食品３７の過加熱あるいは加熱不足を防止できる。
【００５８】
また、加熱手段２５には、加熱される飲食品３７の温度を予め設定可能な加熱温度設定手段が設けられている。また、本実施態様においては温度検知手段２６が設けられているので、両者を組み合わせれば、飲食品３７の種類に応じて最適な仕上がり温度に自動的に加熱することが可能になる。
【００５９】
また、加熱手段２５には、該加熱手段２５に搬送された飲食品の加熱の要否を判断する加熱要否判断手段が設けられるので、たとえば加熱する必要のない果汁飲料等の飲食品を誤って加熱するような不都合を防止できる。
【００６０】
図１４は、本発明の第６実施態様に係る自動販売機を示しており、自動販売機の飲食品加熱装置は上記第５実施態様に示した飲食品加熱装置２４が用いられている。自動販売機３８は、本体箱３９を有している。本体箱３９内には販売される商品としての飲食品３７が収納される商品収納庫室４０が設けられている。商品収納庫室４０には、商品収納棚４１が設けられている。また、商品収納庫室４０には、飲食品３７を払い出す商品払出口４２が設けられている。なお、商品収納庫室４０には、収納される飲食品３７を予め予備加熱する予備加熱手段（図示略）を設けるようにしてもよい、このような予備加熱手段を設ければ後述の飲食品加熱装置２４による加熱時間を短縮できるので、販売時間を一層短縮できる。予備加熱手段は、自動販売機３８に組み込まれた他の機器（たとえば、冷凍回路中の圧縮機等）の放熱を利用するヒートポンプから構成できる。なお、飲食品３７は飲食品加熱装置２４により迅速、確実に加熱されるので、予備加熱の温度は比較的低温に設定できる。したがって、商品収納庫しつ４０内の飲食品３７の劣化が加速されることはない。
【００６１】
自動販売機３８の正面（図１４の左側）には、利用者等が飲食品３７を取り出す商品取出口４３を備えた外扉４４が設けられている。
【００６２】
商品収納庫室４０と外扉４４との間には内扉４５が設けられている。商品収納庫室４０の下方には商品払出口４２から払い出された飲食品３７を商品取出口４２へと搬送する搬送通路４６が設けられている。
【００６３】
搬送通路４６内の途中には飲食品３７を必要に応じて加熱する飲食品加熱装置２４が設けられている。本実施態様においては、飲食品加熱装置２４は商品払出口４２から内扉４５に至る搬送通路４６内に設けられている。ただし、飲食品加熱装置２４は、図１５に示すように内扉４５から商品取出口４３へと至る搬送通路４６内の途中に設けてもよい。
【００６４】
本実施態様においては、利用者等に選択された飲食品３７が商品収納庫室４０の商品払出口４２から払い出され、搬送通路４６を通り商品取出口４３へと搬送されるが、搬送通路４６に飲食品加熱装置２４が設けられており、搬送と加熱が実質的に並行して行われるので、販売時間を大幅に短縮できる。また、従来の電子レンジ内蔵型の自動販売機に比べ飲食品加熱手段２５の設置スペースを大幅に削減できるので、自動販売機３８の小型化、低コスト化を達成できる。また、加熱可能な飲食品３７の品種を拡大できる。
【００６５】
図１６は、本発明の第７実施態様に係る自動販売機４７を示している。なお上記第６実施態様と同一の部材には同一の番号を付しその説明を省略することとする。本実施態様においては、搬送通路４６から飲食品３７を飲食品加熱装置２４に搬送するとともに、加熱された飲食品３７を再び搬送通路４６に戻す搬送手段としてのリフタ４８が設けられている。リフタ４８は、飲食品加熱装置２４の加熱要否判断手段により、販売される飲食品３７が加熱要と判断された場合にのみ作動するようになっており、加熱否と判断された場合には作動せず、飲食品３７はそのまま通過されるようになっている。
【００６６】
本実施態様においても、上記第６実施態様の作用に準じ飲食品３７を迅速、かつ、確実に加熱することができるので、販売時間を短縮しつつ、自動販売機４７の小型化、低コスト化に寄与できる。また、本実施態様においては、搬送手段としてのリフタ４８が設けられているので、搬送通路４６の搬送経路が複雑になっても迅速な加熱、搬送を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明にかかるヒータは、たとえば飲食品を加熱する飲食品加熱装置に適用でき、該飲食品加熱装置によれば、多種の飲食品を迅速に、しかも確実に加熱できる。また、本発明に係る飲食品加熱装置は、販売時に飲食品を迅速に加熱する必要のある自動販売機に備えて好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１実施態様に係るヒータの断面図である。
【図２】図２の発熱体の拡大断面図である。
【図３】図２の発熱体とは別の態様の発熱体を用いたヒータの断面図である。
【図４】図２の発熱体とはもう一つ別の態様の発熱体を用いたヒータの断面図である。
【図５】図２の発熱体とはもう一つ別の態様の発熱体を用いたヒータの断面図である。
【図６】図１のヒータの温度制御の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２実施態様に係るヒータの断面図である。
【図８】本発明の第３実施態様に係るヒータの断面図である。
【図９】図８のヒータの部分拡大断面図である。
【図１０】本発明の第４実施態様に係るヒータの断面図である。
【図１１】本発明の第５実施態様に係る飲食品加熱装置の加熱手段の平面図である。
【図１２】図１１の飲食品加熱装置の斜視図である。
【図１３】図１１の飲食品加熱装置の平面図である。
【図１４】本発明の第６実施態様に係る自動販売機の概略構成図である。
【図１５】図１４とは別の態様の自動販売機の概略構成図である。
【図１６】本発明の第７実施態様に係る自動販売機の概略構成図である。
【符号の説明】
【００６９】
１、１５、１７、２２  ヒータ
２  発熱体としての裸発熱線
３  基台
４  発熱体の配設される面
５  固定材料
６  固定材料の層
７  被加熱物
８  芯線
９  裸線
１０  被覆材
１１  温度制御手段
１２、１３  温度検知手段としての温度センサ
１４  温度調整手段
１６  ステンレス箔
１８  フィルム
１９  裏面
２０  断熱材
２１  金属粉末
２３  フィルム
２４  飲食品加熱装置
２５  加熱手段
２６  温度検知手段
２７  穴
２８  、２９  巻き取りローラ
３０、３１  突起
３２  モータ
３３、３４  送りローラ
３５  飲食品保持部
３６  制御手段
３７  飲食品
３８、４７  自動販売機
３９  本体箱
４０  商品収納庫室
４１  商品収納棚
４２  商品払出口
４３  商品取出口
４４  外扉
４５  内扉
４６  搬送通路
４８  リフタ
【図１】
2004356087.tif 000003
【図２】
2004356087.tif 000004
【図３】
2004356087.tif 000005
【図４】
2004356087.tif 000006
【図５】
2004356087.tif 000007
【図６】
2004356087.tif 000008
【図７】
2004356087.tif 000009
【図８】
2004356087.tif 000010
【図９】
2004356087.tif 000011
【図１０】
2004356087.tif 000012
【図１１】
2004356087.tif 000013
【図１２】
2004356087.tif 000014
【図１３】
2004356087.tif 000015
【図１４】
2004356087.tif 000016
【図１５】
2004356087.tif 000017
【図１６】
2004356087.tif 000018