(57)【要約】【課題】自然エネルギーを用いた発電による電力により装置を作動させ省エネルギー化を達成しつつ、飲食品を迅速にかつ効率よく加熱できる飲食品加熱装置を提供する。【解決手段】自然エネルギーによって発電を行う発電手段と、該発電手段で得られた電気エネルギーを蓄電する蓄電手段と、蓄電手段からの電力供給によって飲食品を加熱する加熱手段とを有することを特徴とする飲食品加熱装置。【選択図】図１
2005190793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自然エネルギーによって発電を行う発電手段と、該発電手段で得られた電気エネルギーを蓄電する蓄電手段と、蓄電手段からの電力供給によって飲食品を加熱する加熱手段とを有することを特徴とする飲食品加熱装置。
【請求項２】
前記自然エネルギーが、太陽光または風力である、請求項１の飲食品加熱装置。
【請求項３】
前記蓄電手段と加熱手段との間に、前記蓄電手段からの電流を直流または交流に変換するとともに、所望電圧に変圧する変換手段が設けられている、請求項１または２の飲食品加熱装置。
【請求項４】
前記変換手段が、ＤＣ／ＤＣコンバータまたはＤＣ／ＡＣコンバータからなる、請求項３の飲食品加熱装置。
【請求項５】
前記蓄電手段が、電流を直流に変換する整流回路または逆流防止ダイオードと、蓄電手段電圧が過充電電圧に達した際に発電手段からの電力供給を遮断する過充電防止回路と、蓄電手段における充電効率を向上するために最適な電気形態に変換するための充電回路とを備えている、請求項１ないし４のいずれかに記載の飲食品加熱装置。
【請求項６】
前記蓄電手段が、２次電池または電気２層コンデンサからなる、請求項１ないし５のいずれかに記載の飲食品加熱装置。
【請求項７】
前記加熱手段が、高周波誘導加熱手段、マイクロ波加熱手段、電熱線加熱手段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１ないし６のいずれかに記載の飲食品加熱装置。
【請求項８】
前記加熱手段が、被加熱物としての飲食品の温度を検知する温度検知手段と、該温度検知手段で検知した温度に基づき前記蓄電手段からの電力供給を制御し加熱手段を調整する温度制御手段とを備えている、請求項１ないし７のいずれかに記載の飲食品加熱装置。
【請求項９】
前記蓄電手段および／または加熱手段に商用電源が接続されている、請求項１ないし８のいずれかに記載の飲食品加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲食品加熱装置に関し、とくに太陽光、風力等の自然エネルギーを主なエネルギー源とする飲食品加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、たとえば弁当、缶入り飲料等を販売時に加熱する飲食品加熱装置はよく知られている（たとえば、特許文献１）。また、このような飲食品加熱装置の作動は商用電源から供給される電力により行われるようになっている。また、飲食品加熱装置が自動販売機に内蔵され自動販売機側から電力供給を受ける場合においても、現在の自動販売機はそのほとんどが商用電源から電力供給により作動されているので、結局飲食品加熱装置の作動は専ら商用電源から供給される電力に依存していることに変わりない。
【特許文献１】特開平２−１９９９３号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、近年自然環境保護の必要が高まるにつれ、各産業分野において省エネルギー化、自然エネルギーを有効利用した商品開発の要請が高まっているが、飲食品加熱装置においては、販売時等に飲食品を迅速に加熱する必要があり短時間に多量の電力を消費する。このため、上記要請に十分対応できていないのが現状である。
【０００４】
本発明の課題は、装置の省エネルギー化を促進し、近年の自然環境保護の要請に対応しつつ、しかも迅速にかつ効率よく飲食品を加熱可能な飲食品加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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、自然エネルギーによって発電を行う発電手段と、該発電手段で得られた電気エネルギーを蓄電する蓄電手段と、蓄電手段からの電力供給によって飲食品を加熱する加熱手段とを有することを特徴とするものからなる。このような飲食品加熱装置においては、自然エネルギーにより発電する発電手段で得られた電気エネルギーにより加熱手段が作動される。つまり、加熱手段を作動するための電気エネルギーは、主に自然エネルギーにより発電する発電手段により得られるので、電力供給を商用電源にのみ依存する従来の加熱装置に比べて省エネルギー化を達成することができる。
【０００６】
上記自然エネルギーとしては、とくに限定されるものではないが、太陽光、風力を挙げることができる。
【０００７】
上記蓄電手段と加熱手段との間には、蓄電手段からの電流を直流または交流に変換するとともに、所望の電圧に変圧する変換手段を設けることが好ましい。このような変換手段を設ければ、加熱手段に応じて、直流または交流に変換しつつ、しかも所望の電圧で安定的に電力を供給できる。この場合、変換手段は上記加熱手段が、直流で作動するものであるときはＤＣ／ＤＣコンバータを、交流で作動するものであるときはＤＣ／ＡＣコンバータを用いることができる。
【０００８】
また、上記蓄電手段は、電流を直流に変換する整流回路または逆流防止ダイオードと、充電部の電圧が過充電電圧に達した際に発電手段からの電力供給を遮断する過充電防止回路と、蓄電部における充電効率を向上するために最適な電気形態に変換するための充電回路とを備えていることが好ましい。このように蓄電手段を構成すれば、蓄電手段の過充電状態が防止され該蓄電手段の耐久性を向上できるとともに、充電効率を向上できる。
【０００９】
上記蓄電手段は、とくに限定されるものではないが、たとえば２次電池、電気２層コンデンサを用いることができる。
【００１０】
上記加熱手段は、とくに限定されないが、たとえば被加熱物としての飲食品を加熱するのに好適な高周波誘導加熱手段、マイクロ波加熱手段、電熱線加熱手段から構成することができる。
【００１１】
また、上記加熱手段は、被加熱物としての飲食品の温度を検知する温度検知手段と、該温度検知手段で検知した温度に基づき蓄電手段からの電力供給を制御し加熱温度を調整可能な温度制御装置とを備えていることが好ましい。これによって、飲食品が所定の目標温度に加熱されたことが検知できるとともに、飲食品の種類に応じて最適な仕上がり温度に飲食品を加熱することができる。
【００１２】
加熱手段は、商品をそのケースやパックを通して、直接的に効率よく加熱できるものであることが好ましい。つまり、商品に対して局所的に効率のよい加熱が行われればよい。また、装置全体の小型化、低コスト化の観点からは、加熱手段もコンパクトであり低コストであることが好ましい。このような加熱手段としては、たとえば、基台上に配置される発熱体と、該基台上で前記発熱体を埋設する固定材とを有するものから構成でき、発熱体による熱を固定材を介して商品に直接的に伝熱させるようにすればよい。
【００１３】
上記発熱体は、たとえば、面状に延びる、ステンレス箔ヒータから構成することができる。
【００１４】
あるいは、効率のよい発熱体として、芯線に裸線を巻き付けた裸発熱線ヒータを採用することもできる。裸発熱線ヒータを採用する場合、上記芯線には、たとえば、耐熱性にすぐれたガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維のいずれかを用いることができる。
【００１５】
上記発熱用の裸線としては、たとえば、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、カーボンのいずれかによって構成されている裸線を用いることができる。
【００１６】
また、上記発熱体が、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、耐熱性ゴムのいずれかによって被覆されている構造を採用し、電気絶縁性を高めた構造とすることもできる。
【００１７】
上記固定材には、たとえばシリコーン系材料を用いることができ、必要な耐熱性と伝熱性とを両立させることが可能である。また、必要に応じて、この固定材上に温度均一化シート（たとえば、金属シート）を配置し、温度分布を均一にして加熱対象商品へと伝熱させるようにしてもよい。
【００１８】
また、上記基台は、たとえば、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、耐熱性ゴムのいずれかによって構成された構造とすることができる。これによって、基台に必要な断熱性を持たせることが可能になる。必要であれば、基台の下面側にさらに断熱シート等の断熱材を配置してもよい。
【００１９】
本発明においては、自然エネルギーにより発電を行う発電手段により得られた電気エネルギーを蓄電手段において蓄電し、主に蓄電手段からの電力供給により加熱手段が作動して飲食品が加熱される。しかし、たとえば何らかの理由により発電手段において十分な電気量が発電できない場合や、より短時間に飲食品を加熱するため大電力を必要とする場合もある。このため、商用電源を発電手段および／または加熱手段に接続することが好ましい。このようにすれば、発電手段による発電量の不足を商用電源からの電力供給により補うことができる。ただし、あくまで上記発電手段を主として、商用電源はとくに必要のある場合にのみ従として使用するので、省エネルギー化を図り自然環境を保護するという本願発明の目的が阻害されることはない。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る飲食品加熱装置においては、主電源として太陽光、風力等の自然エネルギーにより発電する発電手段が用いられているので、省エネルギー化を図り自然環境を保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明の望ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の第１実施態様に係る飲食品加熱装置を示している。図１において、１は飲食品加熱装置を示している。飲食品加熱装置１は自然エネルギーにより発電する発電手段２と、発電手段２により得られた電気エネルギーを蓄電する蓄電手段３と該蓄電手段３からの電気エネルギーを利用し飲食品５を加熱する加熱手段４とを有している。
【００２２】
発電手段２は、たとえば太陽光、風力等の自然エネルギーにより発電を行うようになっている。
【００２３】
蓄電手段３は、発電手段２により得られた電気エネルギーを蓄電するようになっている。蓄電手段３は、２次電池または電気２層コンデンサから構成することができる。
【００２４】
上記蓄電手段３は、図２に示すように電流を直流に変換する整流回路９と、蓄電手段３の電圧が過充電電圧に達した際に発電手段２からの電力供給を遮断する過充電防止回路８と、蓄電手段３における充電効率を向上するために最適な電気形態に変換するための充電回路１０とを備えていることが好ましい。また、このような回路は、整流回路９に代えて逆流防止ダイオード１１を用いて構成することもできる（図３）。このような蓄電手段３は、上述のように２次電池、電気２層コンデンサ等から構成することができる。
【００２５】
飲食品５のみに対して急速加熱を行うには、セラミック箔ヒータや裸発熱線ヒータが最適である。とくに、以下に例示するような裸発熱線ヒータを好適に使用することができる。
【００２６】
加熱手段４は、飲食品５を加熱可能に構成されている。該加熱手段４は、たとえば誘導加熱手段、マイクロ波加熱手段、電熱線加熱手段から構成することができる。本実施態様においては、また、加熱手段４には、飲食品５をより効率よく均一に加熱するために、飲食品５を回転または振動させる加熱促進手段を設けることも可能である。
【００２７】
また、加熱手段４は、被加熱物としての飲食品５の温度を検知する温度検知手段が設けられていることが好ましい。また、加熱手段４には、前記温度検知手段と該温度検知手段に基づき蓄電手段３からの電力供給を制御し加熱温度を調整する温度制御装置が設けられていることが好ましい。
【００２８】
たとえば図４に示すように、加熱手段４として、可撓性を有する基台２１上に発熱体としての裸発熱線２２を配置し、該基台２１上に固定材２３により裸発熱線２２を埋設して固定した裸発熱線ヒータ２４を使用することができる。固定材２３はたとえばシリコーン系材料から構成することができる。この裸発熱線２２による熱を固定材２３を介して伝熱し、固定材２３から、その上に載せられた飲食品５を直接、効率よく加熱できるようにしたものである。基台２１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、炭素繊維、シリコーン、耐熱性ゴムのいずれかによって構成することができ、反飲食品載置側に対する断熱性を付与することもできる。
【００２９】
発熱体としての裸発熱線２２は、たとえば図５に示すように、芯線２５に裸線２６を巻き付けた裸発熱線ヒータ形態に構成でき、図４に示した例では、さらに、裸線２６上にポリイミド、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、耐熱性ゴムのいずれかによる被覆材２７が被覆されている。芯線２５は、耐熱性の高い、たとえばガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維のいずれかによって構成することができる。裸線２６は、たとえば、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、カーボンのいずれかによって構成することができる。
【００３０】
このような裸発熱線ヒータ２４を加熱手段１１として使用することにより、不要な部分を加熱せずに、販売される商品３のみを効率よく加熱することが可能になる。
【００３１】
本実施態様においては、裸発熱線２２は図６に示すように、可撓性を有する基台２１上に蛇行して配置されている。基台２１の固定材２３内には、裸発熱線ヒータ２４の温度を検知する温度検知手段としての温度センサ２８が埋設されている。温度センサ２８は、温度制御装置２９に接続されており、該制御装置２９により裸発熱線ヒータ２４の裸発熱線２２電流が導通、遮断されるようになっている。制御装置２９には、開閉スイッチ３０、３１が接続されており、該開閉スイッチ３０、３１のオン、オフにより裸発熱線２２への電流が導通、遮断され、裸発熱線ヒータ２４の温度が調整されるようになっている。
【００３２】
基台２１の幅方向の端部には、一定のピッチで穴３２が配設されている。穴３２は図７、図８に示すように、一対の巻き取りローラ３３、３４の突起３５，３６に係合可能になっている。一対のローラ３３，３４はモータ４０により駆動されるようになっている。基台２２の一端はローラ３３側に、一方、基台２２の他端はローラ３４側に巻き取られるようになっている。また、加熱手段４には一対の送りローラ３８、３９が設けられており、該一対の送りローラ３８、３９の先に略円筒状の飲食品保持部３７が形成されるようになっている。
【００３３】
そして、飲食品５が飲食品保持部３７に送られると一対の巻き取りローラ３３、３４、および一対の送りローラ３８、３９が図８の矢印方向に回転し飲食品保持部３７が飲食品５の表面に密着するようになっている。
【００３４】
本実施態様のような飲食品加熱装置においては、飲食品５を加熱するための加熱手段４は、たとえば太陽光等によって発電する発電手段２より得られた電気エネルギーにより作動されるので、商用電源のみにより加熱手段を作動させる従来の飲食品加熱装置に比べて、大幅な省エネルギー化を達成できる。
【００３５】
図７は、本発明の第２実施態様に係る飲食品加熱装置６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、蓄電手段３と加熱手段４との間には変換手段７が設けられている。該変換手段７により、蓄電手段３から加熱手段４への電流を加熱手段４の特性に応じて直流または交流に変換するとともに、所望の電圧にまで変圧されるようになっている。このような変換手段７は、たとえば加熱手段４が直流により作動する場合はＤＣ／ＤＣコンバータ、加熱手段４が交流で作動する場合はＤＣ／ＡＣコンバータから構成することができる。
【００３６】
図１０は、本発明の第３実施態様に係る飲食品加熱装置１２を示している。なお、上記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、発電手段２と蓄電手段３との間には、商用電源１３が接続されている。通常、飲食品加熱装置１２は、自然エネルギーにより発電を行う発電手段２により得られた電気エネルギーを蓄電手段３において蓄電し、主に蓄電手段３からの電力供給により加熱手段４が作動して飲食品５が加熱されるようになっている。
【００３７】
しかし、たとえば何らかの理由により発電手段２において十分な電気量が発電できない場合、あるいはより短時間で飲食品５を加熱するために大電力を必要とする場合もある。このような場合には、上記発電手段２のみならず商用電源１３からも蓄電手段３に電力を蓄えればよい。また、商用電源１３は図１１に示す本発明の第４実施態様に係る飲食品加熱装置１４のように、加熱手段４に直接接続するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明に係る飲食品加熱装置は、販売された飲食品を短時間で所定温度まで加熱する飲食品加熱装置、とくに自動販売機に併設される飲食品加熱装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１実施態様に係る飲食品加熱装置の概略構成図である。
【図２】図１の飲食品加熱装置の蓄電手段の概略構成図である。
【図３】図２とは別の態様の蓄電手段の概略構成図である。
【図４】図１の飲食品加熱装置の加熱手段に好適なヒータの部分断面図である。
【図５】図４のヒータの裸発熱線の拡大断面図である。
【図６】図１の飲食品加熱装置の加熱手段の基台の平面図である。
【図７】図１の飲食品加熱装置の加熱手段の概略斜視図である。
【図８】図１の飲食品加熱装置の加熱手段の概略平面図である。
【図９】本発明の第２実施態様に係る飲食品加熱装置の概略構成図である。
【図１０】本発明の第３実施態様に係る飲食品加熱装置の概略構成図である。
【図１１】本発明の第４実施態様に係る飲食品加熱装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４０】
１、６、１２、１４  飲食品加熱装置
２  発電手段
３  蓄電手段
４  加熱手段
５  飲食品
７  変換手段
８  過充電防止回路
９  整流回路
１０  充電回路
１１  逆流防止ダイオード
１３  商用電源
２１  基台
２２  裸発熱線
２３  固定材
２４  裸発熱線ヒータ
２５  芯線
２６  裸線
２７  被覆材
２８  温度センサ
２９  温度制御装置
３０、３１  スイッチ
３２  穴
３３、３４  巻き取りローラ
３５、３６  巻き取りローラの突起
３７  飲食品保持部
３８、３９  送りローラ
４０  モータ
【図１】
2005190793.tif 000003
【図２】
2005190793.tif 000004
【図３】
2005190793.tif 000005
【図４】
2005190793.tif 000006
【図５】
2005190793.tif 000007
【図６】
2005190793.tif 000008
【図７】
2005190793.tif 000009
【図８】
2005190793.tif 000010
【図９】
2005190793.tif 000011
【図１０】
2005190793.tif 000012
【図１１】
2005190793.tif 000013