(57)【要約】  【課題】飲料などを充填した容器を直接加熱することにより、熱の拡散を極力抑えて効率よく加熱する容器及び容器加熱装置とそれを用いた自動販売機を提供する。  【解決手段】キュリー温度を飲み頃温度に設定した自己温度制御作用を有するＰＴＣ発熱体３２と電極３３ａ、３３ｂを円筒容器３１外郭に印刷し、かつ電極３３ａ、３３ｂを円筒形状のＰＴＣ発熱体３２の上下端に配置したものであるから、大きな発熱体面積を形成することができ、熱の拡散を極力抑えて効率よく中身飲料を加熱することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電することにより発熱する発熱体層と電極を容器外郭に形成した容器。
【請求項２】
前記発熱体層を柱状容器の側面または底面に形成したことを特徴とする請求項１に記載の容器。
【請求項３】
側面に形成した前記発熱体層に通電する電極を上下に形成したことを特徴とする請求項２に記載の容器。
【請求項４】
前記発熱体層を、自己温度制御作用を有するＰＴＣにより構成したことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の容器。
【請求項５】
前記発熱体層を印刷により形成したことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の容器。
【請求項６】
前記容器に形成された電極と外部に設けた電力印加手段の電極とを接触させて前記発熱体層に通電し容器及び中身を加熱することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の容器加熱装置。
【請求項７】
前記容器を収納するコラムと、前記コラムに配置された前記電力印加手段の電極と前記容器に形成された電極とを接触させる電極接触手段とからなることを特徴とする請求項６に記載の容器加熱装置。
【請求項８】
前記容器に飲料を充填し請求項７に記載の容器加熱装置により加熱し販売する自動販売機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器を加熱することにより飲料等の中身を加熱する容器加熱装置とそれを用いた自動販売機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動販売機に対する消費電力量削減の要求が高まってきており、消費電力量削減手段として、冷気または暖気が通る風路を切り替えて、商品収納庫全域または下部のみに循環させるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、図面を参照しながら従来の自動販売機を説明する。
【０００４】
図８は特許文献１に開示されている従来の自動販売機の内部構造図である。図８は、冷却加温装置を備えた自動販売機の側面断面図を示し、図の右端が前面側である。本体ケース１内に設けられた商品収納庫２には商品ラック３が設けられ、この商品ラック３に収納された商品をコールド商品用に冷却したり、あるいはホット商品用に加温して販売する。冷却加温装置としては冷却稼働と加温稼働に切換可能であり、本体ケース１内の商品収納庫２には、冷媒を蒸発させて庫内を冷却するための蒸発器４、庫内を加温するヒーター５、そして冷暖気を循環させる循環ファン６が備わり、さらに機械室７内に装備された凝縮器８、送風ファン９、及び圧縮機１０等から構成されている。
【０００５】
また、商品収納庫２内には、本体ケース１の後部側板１ａに沿って冷暖気案内用のダクトを形成する隔壁２０がほぼ垂直に設けられ、商品収納庫２の高さのほぼ一杯に設けられた隔壁２０と後部側板１ａとの間に通風路２１を形成している。
【０００６】
隔壁２０の比較的低い位置には、本発明の骨子であるダクト切換用のシャッター２３が装着されている。即ち、隔壁２０の好適な低位置には連絡口２２が開口してあって、この連絡口２２にシャッター２３が組み込まれ、作動信号が送られるとアクチュエータの作動を受けて動作し、連絡口２２を開閉するようになっている。シャッター２３は矩形のプレートであり、図に対して垂直方向につまり本体ケース１の横幅方向に延びる横長さと、連絡口２２の高さに相当する縦長さをもつ大きさである。縦長さの中心部には回動支軸２４を有し、この回動支軸２４を介してシャッター２３が隔壁２０に回動可能に支持されている。
【０００７】
シャッター２３は電磁式のソレノイド２５等によるアクチュエータの作動を受けて回動支軸２４を支点に動作し、回動支軸２４には例えばソレノイド２５の作動を伝達するリンク機構２６が連結され、シャッター２３の蝶弁のごとき開閉動作を可能にしている。実施例では、シャッター２３は、回動支軸２４の軸周りに装着されたコイルスプリング（図示せず）によって、隔壁２０の連絡口２２を常時閉じる方向に付勢されている。リンク機構２６やコイルスプリング等によるシャッター２３の開閉メカニズムは所要の機能が得られれば特に構造に限定はない。ソレノイド２５は時間計測タイマー（図示せず）から設定時間の信号に基づいた作動信号を自動販売機の制御部から受けてオンオフし、それをシャッター２３の開閉動作に伝える構造である。また、冷暖気循環ファン６の下流側にはサーモスタット３０等の温度検出センサが配置され、庫内温度が所定温度に達したときこれを検出して信号を制御部に向け送出するようになっている。この検出信号によって制御部からは圧縮機１０に運転停止のオフ信号が送られるようになっている。
【０００８】
以上の構成により、商品の販売量が多い時間帯と少ない時間帯を経験的に割り出し、販売量の多い日中はシャッター２３を開いて冷気または暖気の循環を商品ラック３の下部に切り換え、販売量の少ない夜間や深夜はシャッター２３を閉じて冷気または暖気の循環を商品ラック３の全域に切り換えるものである。商品販売量が異なる一日の時間帯によって、冷気または暖気の循環を商品収納庫の全域かまたは下部領域に切り換えることで、省エネ及び節電に有効である。即ち、昼間の販売量が多い時間帯では商品収納庫の特に下部の商品を対象に短時間で集中的に冷却加温し、夜間深夜にかけて販売量が減少する時間帯では、商品収納庫の全域の商品を冷却加温して翌日待機の状態にするシステムであるから、多量販売時に冷却加温が不十分なまま商品が販売されるという不具合を解消できるとしている。
【特許文献１】特開平６−２７４７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の構成では、冷気または暖気を商品ラック３の全域と下部域に切り替えて販売に必要な本数分だけを冷却加温しようとするものであるが、冷気または暖気は商品ラック３内を対流により拡散し、特に暖気は上昇する特性があるため、下部領域だけを集中的に加温するということは困難なものである。
【００１０】
本発明は、従来の課題を解決するもので、熱の拡散を極力抑え必要な本数分だけ必要な温度まで短時間に加熱する容器と、容器加熱装置と、自動販売機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記従来の課題を解決するために、本発明の容器は、通電することにより発熱する発熱体層と電極を容器外郭に形成したものである。
【００１２】
これによって、発熱体層に通電することにより容器を直接加温することとなる。
【００１３】
また、本発明の容器は、発熱体層を柱状容器の側面または底面に形成したものである。
【００１４】
これによって、柱状容器の外郭に大きな面積の発熱体層を形成することとなる。
【００１５】
また、本発明の容器は、側面に形成した前記発熱体層に通電する電極を上下に形成したものである。
【００１６】
これによって、柱状容器の上部と下部に外周に沿って帯状に電極を形成することにより電極間の距離を離し両電極に挟まれた柱状部分に大きな面積の発熱体層を形成することとなる。
【００１７】
また、本発明の容器は、発熱体層を、自己温度制御作用を有するＰＴＣにより構成したものである。
【００１８】
これによって、容器の加温温度調節はサーミスタなどを用いた温度調節回路を設けずに発熱体自らで行うこととなる。
【００１９】
また、本発明の容器は、発熱体層を印刷により形成したものである。
【００２０】
これによって、発熱体層を広く薄く容器に定着させることとなる。
【００２１】
また、本発明の容器加熱装置は、容器に形成された電極と外部に設けた電力印加手段の電極とを接触させて前記発熱体層に通電し容器及び中身を加熱するものである。
【００２２】
これによって、発熱体層に通電することにより容器を直接加熱することとなる。
【００２３】
また、本発明の容器加熱装置は、容器を収納するコラムと、コラムに配置された電力印加手段の電極と前記容器に形成された電極とを接触させる電極接触手段とからなるものである。
【００２４】
これによって、コラムに収納された容器を直接加熱することとなる。
【００２５】
また、本発明の自動販売機は、飲料を充填した容器を容器加熱装置により加熱し販売するものである。
【００２６】
これによって、コラムに収納された容器を直接加熱し販売することとなる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の容器及び容器加熱装置は、熱の拡散を極力抑えて効率よく容器及び中身を加熱することができるとともに、自己温度制御作用を有するＰＴＣを用いることにより温度調節回路が不要になり安価な構成で精度よく温度調節が可能となる。
【００２８】
また、本発明の自動販売機は、必要な本数分だけ容器入り飲料を加熱することにより消費電力を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
請求項１に記載の発明は、通電することにより発熱する発熱体層と電極を容器外郭に形成した容器であるから、熱の拡散を極力抑えて効率よく容器及び中身を加熱することができる。
【００３０】
請求項２に記載の発明は、前記発熱体層を柱状容器の側面または底面に形成したことを特徴とする容器であるから、発熱体層の面積を大きくとることができ、熱の拡散を極力抑えて効率よく容器及び中身を加熱することができる。
【００３１】
請求項３に記載の発明は、側面に形成した前記発熱体層に通電する電極を上下に形成したことを特徴とする容器であるから、両電極を上下に距離を離して配置することにより発熱体層の面積を大きくとることができ、熱の拡散を極力抑えて効率よく容器及び中身を加熱することができる。
【００３２】
請求項４に記載の発明は、前記発熱体層を、自己温度制御作用を有するＰＴＣにより構成したことを特徴とする容器であるから、低温の容器には高能力の加熱エネルギーを与え、高温の容器には加熱エネルギーを与えないことにより、温度調節回路が不要になり安価な構成で精度よく温度を調節することができる。
【００３３】
請求項５に記載の発明は、前記発熱体層を印刷により形成したことを特徴とする容器であるから、発熱体層を広く薄く容器に定着させることにより低コストで容器を製造することができる。
【００３４】
請求項６に記載の発明は、前記容器に形成された電極と外部に設けた電力印加手段の電極とを接触させて前記発熱体層に通電し容器及び中身を加熱することを特徴とする容器加熱装置であるから、熱の拡散を極力抑えて効率よく容器及び中身を加熱することができる。
【００３５】
請求項７に記載の発明は、前記容器を収納するコラムと、前記コラムに配置された前記電力印加手段の電極と前記容器に形成された電極とを接触させる電極接触手段とからなることを特徴とする容器加熱装置であるから、熱の拡散を極力抑えて効率よく必要な本数だけ容器及び中身を加熱することができる。
【００３６】
請求項８に記載の発明は、飲料を充填した前記容器を容器加熱装置により加熱し販売する自動販売機であるから、必要な本数分だけ容器入り飲料を加熱することにより消費電力を抑えることができる。
【００３７】
以下、本発明による容器、容器加熱装置、及びそれを用いた自動販売機の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、従来と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における容器の斜視図である。
【００３９】
容器３１は飲料等を充填した缶飲料本体で、円筒形状の缶外郭にＰＴＣにより構成した発熱体３２が層状に形成されている。発熱体３２の上下の両端にはＰＴＣに通電するための電極３３ａ、３３ｂが形成されている。
【００４０】
図２は、本発明の実施の形態１における缶飲料の外郭構造の断面図である。
【００４１】
缶飲料３１の外郭は、スチールやアルミの基材３４の上に絶縁層３５を形成し、その上にＰＴＣで構成された発熱体層３２と電極３３ａ、３３ｂを形成する。さらにその上に印刷層３６とコーティング層３７を形成している。電極３３ａ、３３ｂ上は印刷層３６とコーティング層３７で被覆しない構造とし、外部の電極と接触するため缶飲料外郭表面に露出している。絶縁層３６は絶縁物を印刷もしくはＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）フィルムなどを張り合わせている。
【００４２】
ＰＴＣの発熱体層３２は絶縁層３５の上に直接印刷して形成される。
【００４３】
図３は、本発明の実施の形態１におけるＰＴＣ発熱体の構造図である。
【００４４】
図３において、櫛の歯状に形成した電極３３ａ、３３ｂとＰＴＣ発熱体３２を絶縁層３５上に薄膜状に形成している。製作手順は、絶縁層３５上に電極３３ａ、３３ｂ、ＰＴＣ発熱体３２の順に印刷される。
【００４５】
図４は、本発明の実施の形態１におけるＰＴＣ発熱体の構造模式図である。
【００４６】
図４において、ＰＴＣ発熱体３２はカーボン性の導電性粒子３８と、結晶性高分子３９により構成されている。低温度では結晶性高分子３９は小さな粒子であるため、導電性粒子３８の分布が高密度となり抵抗値が下がり電流が流れ易くなる（高能力）。一方、加熱により高温度になると結晶性高分子３９の粒子が膨張して大きくなるため、導電性粒子３８の分布が小密度となり抵抗値が上がり電流が流れにくくなる（小能力）。
【００４７】
図５は、本発明の実施の形態１におけるＰＴＣ発熱体の温度特性図である。
【００４８】
図５に示すように、ＰＴＣ発熱体３２は、キュリー温度を越えると急激に抵抗値が大きくなるという性質を利用して自己温度制御作用を持たせることが出来る。本実施の形態１の場合は、キュリー温度を缶飲料３１の飲み頃温度である５５〜６０℃に設定すると、５５〜６０℃程度の範囲で缶飲料３１の温度を自己制御することが出来る。つまり低温度の缶飲料３１のＰＴＣ発熱体３２には電流が流れ急速に加熱する。一方、飲み頃温度の缶飲料３１のＰＴＣ発熱体３２には電流は流れず加熱されないという動作を発現する。
【００４９】
以上のように、本実施の形態においては、キュリー温度を飲み頃温度に設定した自己温度制御作用を有するＰＴＣ発熱体３２と電極３３を円筒容器外郭に印刷し、かつ電極３３を円筒形状のＰＴＣ発熱体３２の上下端に配置したものであるから、大きな発熱体面積を形成することができ、熱の拡散を極力抑えて効率よく中身飲料を加熱することができる。
【００５０】
また、ＰＴＣ発熱体３２と電極を印刷することにより低コストで缶容器を製造することができる。ここで印刷と表現している工法は材料を塗布して定着させる工法も含んでいる。
【００５１】
尚、本実施の形態では、発熱体をＰＴＣとしたが、単なる電気ヒーターの材料と電極を同様に容器外郭に層状に形成し、サーミスタを用いた温度調節回路と併用して使用しても同様の効果が得られる。
【００５２】
また、本実施の形態では、発熱体３２と電極３３を直接容器に印刷する構成としたが、これらをＰＥＴフィルム上に形成し容器に張り合わせる構成にしても同様の硬貨が得られる。ただしこの場合はＰＥＴフィルムが断熱層になり、直接印刷する場合に比べて熱伝達性が劣化する。
【００５３】
さらに、容器形状については円筒形状以外の形状（例えば角柱形状）であっても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００５４】
（実施の形態２）
図６（ａ）は、本発明の実施の形態２における容器加熱装置の構成を示す側断面図であり、図６（ｂ）は、同実施の形態における図６（ａ）のＡ−Ａ‘線断面図である。本実施の形態の容器加熱装置については自動販売機に内蔵されたものとして説明する。
【００５５】
図６において、缶飲料３１は円弧状の板金を複数枚縦方向に配置して構成したコラム４０内に下方に向かって順序よく収納されている。コラムの下端に設けられたベンドメカ４１は、ストッパー４２によりコラムに収納された缶飲料３１を保持している。缶飲料３１を販売する時はベンドメカ４１のストッパー４２を開いて缶飲料３１を一つだけ下方に排出する。排出後はストッパー４２を閉じてコラム内の缶飲料３１を保持する。この構成により、缶飲料３１はストッパー４２に保持された最下端の缶飲料３１から順番に搬出されることとなる。
【００５６】
ベンドメカ４１のストッパー４２に保持されている３本の缶飲料の電極３３ａ、３３ｂと対抗する位置には、給電側電極４３ａ、４３ｂがベンドメカ４１に配置されている。そしてこれらの缶飲料は、バネ４４により給電側電極に缶飲料を押し付ける力が付勢された押し付け板４５により缶飲料の電極と給電側電極が接触するように並んでいる。このようにして電極接触手段４６はバネ４４と押し付け板４５により構成されている。
【００５７】
給電側電極４３ａ、４３ｂは電力印加手段４７に接続され、電極間抵抗に比例した電流が通電される。
【００５８】
以上の構成により、最下端から３本の缶飲料３１はＰＴＣ発熱体３２により常に飲み頃温度の５５〜６０℃に温められている。最下端の缶飲料が搬出された場合は、最下端から３本目の位置に新たな缶飲料（低温）が降り給電側電極と接触するため、通電により急速に温められる。そして飲み頃温度になるとＰＴＣの自己温度制御作用により通電が停止し、以後は飲み頃温度をキープするように通電される。
【００５９】
図７は、本発明の実施の形態２における容器加熱装置を組み込んだ自動販売機の構造図である。
【００６０】
図７において、自動販売機の本体ケース１の内壁は背面断熱材１ａ、天面断熱材１ｂ、前面断熱材１ｃ、底面断熱材１ｄにより囲われ、商品収納庫２を外気から断熱する構造になっている。商品（缶飲料３１）を収納するコラム４０は、円弧状の板金を複数枚縦方向に配置して複数列のコラムを形成している。コラム４０の上部から挿入された缶飲料３１は同一コラムの下方に向かって順序よく収納されている。各コラムの下端に設けられたベンドメカ４１ａ、４１ｂは、前後のコラムの間に設置され、ストッパー４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄにより各コラムに収納された缶飲料３１を保持している。缶飲料３１を販売する時は当該するコラムのベンドメカのストッパーを開いて缶飲料３１を一つだけ下方に排出する。排出後はストッパーを閉じてコラム内の缶飲料３１を保持する。排出された缶飲料３１はシュート４８を通り、取り出し口４９に搬出される。この構成により、缶飲料３１はストッパーに保持された最下端の缶飲料から順番に搬出されることとなる。
【００６１】
各ベンドメカに保持されている最下端から３本の缶飲料の電極と対抗する位置には給電側電極が各ベンドメカに配置されており、各飲料は図６に示す電極接触手段４６（図７には図示せず）により給電側電極に押し付けられ良好な接触を保っている。
【００６２】
以上のように、本実施の形態においては、缶飲料３１を収納するコラム４０と、コラム４０下端にベンドメカ４２を配置し、そのベンドメカに電力印加手段４７に接続された給電側電極４３ａ、４３ｂを配置し、さらにバネ４４で付勢された電極接触手段４６により容器側電極と給電側電極の接触を良好に保つ構成としたものであるから、熱の拡散を極力抑えて効率よく必要な本数だけ缶飲料３１を加熱することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
以上のように、本発明にかかる容器及び容器加熱装置とそれを用いた自動販売機は、容器を直接加熱するものであるから、容器入り飲料などを効率よく加温することが要求される用途に幅広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施の形態１における容器の斜視図
【図２】同実施の形態における容器の外郭構造の断面図
【図３】同実施の形態におけるＰＴＣ発熱体の構造図
【図４】同実施の形態におけるＰＴＣ発熱体の構造模式図
【図５】同実施の形態におけるＰＴＣ発熱体の温度特性図
【図６】（ａ）本発明の実施の形態２における容器加熱装置の構成を示す側断面図（ｂ）同実施の形態における図６（ａ）のＡ−Ａ‘線断面図
【図７】同実施の形態における容器加熱装置を組み込んだ自動販売機の構造図
【図８】従来の自動販売機の内部構造図
【符号の説明】
【００６５】
３１  缶飲料（容器）
３２  発熱体（ＰＴＣ）
３３ａ、３３ｂ  電極（容器側）
４０  コラム
４３ａ、４３ｂ  電極（給電側）
４６  電極接触手段
４７  電力印加手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2007052529.tif 000007
【図６】
2007052529.tif 000008
【図７】
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【図８】
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