| 【発明の名称】 |
食品加熱装置及びそれを備えた自動販売機 |
| 【発明者】 |
【氏名】小和瀬 進
【氏名】粕谷 潤一郎
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| 【要約】 |
【課題】食品に対する加熱効率を向上させることのできる食品加熱装置及びそれを備えた自動販売機を提供する。
【構成】外部からペットボトル飲料Ｘが格納される保管筒１６ｃと、発生させたマイクロ波をアンテナ１６ａ１から放出する加熱器１６ａとを備え、保管筒１６ｃに格納されたペットボトル飲料Ｘをマイクロ波により加熱する食品加熱装置１０において、マイクロ波による電界強度が最大となる位置と格納部に格納された食品の位置とを一致させる調整手段を備えた。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から容器入りの食品が格納される格納部と、発生させたマイクロ波をアンテナから放出するマグネトロンとを備え、格納部に格納された食品をマイクロ波により加熱する食品加熱装置において、
マイクロ波による電界強度が最大となる位置と格納部に格納された食品の位置とを一致させる調整手段を備えた
ことを特徴とする食品加熱装置。
【請求項２】
前記調整手段が、アンテナから放出されるマイクロ波の進行方向の所定位置に食品を移動させる食品移動手段を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の食品加熱装置。
【請求項３】
前記アンテナから放出されたマイクロ波を格納部に伝播する導波管と、
導波管内に取り付けられ、アンテナと格納部に格納された食品との間のインピーダンスを変化可能なスタブとを備え、
調整手段が、アンテナと食品との間のインピーダンスが整合するようにスタブを駆動するスタブ駆動手段を有する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の食品加熱装置。
【請求項４】
前記スタブ駆動手段が、導波管の長手方向にスタブを移動させる手段を有する
ことを特徴とする請求項３に記載の食品加熱装置。
【請求項５】
前記スタブ駆動手段が、スタブの体積を変化させる手段を有する
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の食品加熱装置。
【請求項６】
前記食品の温度を測定する温度測定手段と、
単位時間当たりの食品の温度変化を算出する温度変化算出手段とを備え、
温度変化算出手段により算出された食品の温度変化に基づいてスタブ駆動手段が動作するように構成した
ことを特徴とする請求項３乃至５の何れかに記載の食品加熱装置。
【請求項７】
前記食品に付与された識別情報を検出する識別情報検出手段を備え、
識別情報検出手段により検出された食品の識別情報に基づいてスタブ駆動手段が動作するように構成した
ことを特徴とする請求項３乃至５の何れかに記載の食品加熱装置。
【請求項８】
前記識別情報検出手段が、食品を販売する少なくとも１台の自動販売機から識別情報を受信する受信手段を有する
ことを特徴とする請求項７に記載の食品加熱装置。
【請求項９】
容器入りの食品を販売する自動販売機において、
請求項１乃至８の何れかに記載の食品加熱装置を備えた
ことを特徴とする自動販売機。
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【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペットボトル飲料等の容器入りの食品をマイクロ波により加熱する食品加熱装置及びそれを備えた自動販売機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、缶飲料、ペットボトル飲料等の容器入りの食品を加熱する場合は、これらの食品をショーケースに収納して加熱したり、自動販売機に貯蔵して加熱したりして、これらの食品を販売するようにしている。
【０００３】
しかし、このようなショーケースや自動販売機では、収納し又は貯蔵する食品を常時加熱して保管するので、エネルギー効率上、必ずしも有効な加熱手段ではなかった。また、長時間の高温加熱保管は食品の品質劣化を招き、食品を早期に廃棄したり消費期限を短期化させるという問題点もあった。
【０００４】
このような問題点に対し、加熱手段としてマイクロ波による食品加熱装置を備えた自動販売機において、自動販売機本体の上部に設けられた収納部から搬出された食品が緩やかな傾斜部を転動しながら自動販売機本体の下部に設けられた取出部に搬送される間に、マイクロ波により所定温度まで加熱するようにしたものが知られている（例えば特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１０−２７５２７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の食品加熱装置では、食品の容器が万遍なく加熱するためマイクロ波を加熱空間全体に行き渡らせるように攪拌しているので、加熱効率が悪いという問題点があった。
【０００６】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、食品に対する加熱効率を向上させることのできる食品加熱装置及びそれを備えた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】
【０００７】
本発明は前記目的を達成するために、外部から容器入りの食品が格納される格納部と、発生させたマイクロ波をアンテナから放出するマグネトロンとを備え、格納部に格納された食品をマイクロ波により加熱する食品加熱装置において、マイクロ波による電界強度が最大となる位置と格納部に格納された食品の位置とを一致させる調整手段を備えた食品加熱装置を提案する。
【０００８】
この食品加熱装置によれば、マイクロ波による電界強度が最大となる位置と格納部に格納された食品の位置とが一致するので、食品に対してマイクロ波による加熱効率を最大にすることができる。
【０００９】
また、本発明は前記目的を達成するために、容器入りの食品を販売する自動販売機において、前記食品加熱装置を備えた自動販売機を提案する。
【００１０】
この自動販売機によれば、マイクロ波による電界強度が最大となる位置と格納部に格納された食品の位置とが一致するので、食品に対してマイクロ波による加熱効率を最大にすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る食品加熱装置及び自動販売機によれば、食品に対してマイクロ波による加熱効率を最大にすることができるから、加熱に伴う消費電力量を少なくすることができ、食品加熱装置の小型化・簡素化を図ることができるとともに、加熱時間を短くすることができ、利用者に対するサービスの向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１乃至図８は本発明の第１実施形態を示すもので、図１は食品加熱装置の正面図、図２は図１に示した食品加熱装置の概略側断面図、図３は図２に示した加熱部の拡大側面図、図４は図３に示した加熱部にペットボトル飲料を格納した状態を説明する断面図、図５は図４に示したスタブの動作を説明する拡大上面図、図６は図１に示した食品加熱装置の制御系構成を示すブロック図、図７は図１に示した食品加熱装置の加熱動作を示すフローチャート、図８は図３に示した導波管内のマイクロ波の定常波を説明する波形図である。なお、以下の説明において、特に明記した場合を除き、容器入りの食品としてペットボトル飲料Ｘを用いて説明する。
【００１３】
図１に示すように、食品加熱装置１０の前面には、上部から下部にかけて表示装置１１、スピーカー１２、食品投入口１３、及び食品取出口１４が設けられている。
【００１４】
表示装置１１は、文字、図形、記号、静止画、動画等を表示するためのものであり、例えば液晶ディスプレイ等から構成されている。なお、同様の表示を可能とするものであれば、周知のＣＲＴディスプレイやプラズマディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等であってもよい。
【００１５】
スピーカー１２は、音声、信号音等を出力するためのものであり、表示装置１１の下方両側に配置されている。なお、スピーカー１２はステレオ方式等による立体的な音響効果を得るため２個以上設けることが好ましいが、１個であってもよい。また、表示装置１１及びスピーカー１２の両方を設ける場合に限定されず、何れか一方を設けるようにしてもよい。
【００１６】
食品投入口１３は、食品加熱装置１０により加熱する食品を外部から投入するためのものであり、スピーカー１２の下方中央に配置されている。また、食品投入口１３は、投入される食品のうちペットボトル飲料Ｘの外径よりも若干大きい径を有する円形状に形成されている。これにより、ペットボトル飲料Ｘが長手方向に投入される。
【００１７】
食品取出口１４は、加熱された食品を取り出すためのものであり、食品投入口１３の下方に配置されている。また、食品取出口１４には、手動により開放可能な開閉扉１４ａが設けられている。
【００１８】
図２に示すように、食品加熱装置１０の内部には、搬送部１５、加熱部１６、搬出部１７、及び電源１８が設けられている。
【００１９】
搬送部１５は、食品投入口１３から投入された食品を加熱部１６に搬送するためのものであり、食品投入口１３と加熱部１６との間を連通している。
【００２０】
搬出部１７は、加熱部１６により加熱された食品を食品取出口１４に搬出するためのものであり、加熱部１６と食品取出口１４との間を連通している。
【００２１】
電源１８は、食品加熱装置１０全体に電力を供給するためのものであり、本実施形態では一般的な家庭用電源を用いている。
【００２２】
図３及び図４に示すように、加熱部１６は加熱器１６ａ及びアプリケータ等から構成される周知のマイクロ波加熱装置である。
【００２３】
加熱器１６ａは周知のマグネトロンであり、電源１８から供給された電力によりマイクロ波を発生させ、アンテナ１６ａ１から放出するようになっている。
【００２４】
アプリケータは、導波管１６ｂ、格納部である保管筒１６ｃ（マイクロ波照射室）、上蓋１６ｄ、及び下蓋１６ｅから構成されている。
【００２５】
導波管１６ｂは、上板面１６ｆの一部を開口して保管筒１６ｃと接続しており、加熱器１６ａから放出されたマイクロ波を保管筒１６ｃの方向に伝播させている。
【００２６】
保管筒１６ｃは上面及び下面が開口した円筒形状からなり、上面開口部が搬送部１５と接続し、下面開口部が導波管１６ｂと接続している。また、保管筒１６ｃの上面開口部には上蓋１６ｄが開閉自在に設けられており、上蓋１６ｄを開閉することにより、搬送されたペットボトル飲料Ｘを上面開口部から搬入するとともに、保管筒１６ｃからマイクロ波が漏洩するのを防止するようになっている。なお、本実施形態では保管筒１６ｃを円筒形状としたが、これに限定されず、円筒以外の形状、例えば楕円や多角形であってもよい。
【００２７】
下蓋１６ｅは、導波管１６ｂの下板面１６ｈの一部を開閉自在に設けられており、下蓋１６ｅを開閉することにより、ペットボトル飲料Ｘを搬出部１７に搬出するとともに、搬入されたペットボトル飲料Ｘを支持して保管筒１６ｃに格納し、保管筒１６ｃからマイクロ波が漏洩するのを防止するようになっている。
【００２８】
孔１６ｊは、導波管１６ｂの上板面１６ｆの一部を開口して設けられており、加熱器１６ａ（マグネトロン）のアンテナ１６ａ１が挿入されている。
【００２９】
スタブ１６ｇは、アルミニウム等の非磁性体金属からなり、上板面１６ｆの内側、すなわち導波管１６ｂ内に取り付けられている。図５に示すように、スタブ１６ｇは、アーム１９ｂを介してモータ１９ａと結合されており、モータ１９ａが回転することにより導波管１６ｂの長手方向に移動するようになっている。ここで、アンテナ１６ａ１をマイクロ波源とし、保管筒１６ｃに格納されたペットボトル飲料Ｘを負荷としたマイクロ波回路において、スタブ１６ｇを導波管１６ｂの長手方向に移動させることで、マイクロ波回路のインピーダンスが変化する。これにより、アンテナ１６ａ１と保管筒１６ｃに格納されたペットボトル飲料Ｘとの間のインピーダンスを整合させることが可能となる。
【００３０】
なお、本実施形態ではスタブ１６ｇを導波管１６ｂの長手方向に移動させているが、これに限定されず、スタブ１６ｇの大きさや長さを変化させるようにしてもよい。これにより、マイクロ波回路のインピーダンスが変化し、アンテナ１６ａ１と保管筒１６ｃに格納されたペットボトル飲料Ｘとの間のインピーダンスを整合させることが可能となる。
【００３１】
このように構成された加熱部１６において、ペットボトル飲料Ｘの注ぎ口方向から保管筒１６ｃに格納し、アンテナ１６ａ１からペットボトル飲料Ｘの絞り部にマイクロ波を照射することにより、ペットボトル内の飲料の対流を効率良く導くことが可能となり、ペットボトル飲料Ｘを均一に加熱することができる。
【００３２】
なお、本実施形態では加熱器１６ａ及び導波管１６ｂをそれぞれ１つずつ設けるようにしたが、これに限定されず、それぞれ複数設けるようにしてもよい。これにより、ペットボトル飲料Ｘに複数方向からマイクロ波が照射され、より短時間で加熱することが可能となる。
【００３３】
図６に示すように、制御部２０は食品加熱装置１０全体を制御するためのものであり、ＣＰＵ及びＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリ等から構成される周知のコンピュータである。また、制御部２０には記憶部２１、表示装置１１、スピーカー１２、加熱器１６ａ、上蓋１６ｄ、下蓋１６ｅ、及びモータ１９ａが接続されており、自己のメモリ内に格納されたプログラムに基づいて制御信号を出力している。
【００３４】
記憶部２１は、ＥＥＰＲＯＭ等の書き換え可能な記憶素子等から構成されており、文字データ２１ａ、音声データ２１ｂ、スタブ位置データ２１ｃ等を記憶している。また、記憶部２１は制御部２０から入力された制御信号に基づいて文字データ２１ａ若しくは音声データ２１ｂ、又はスタブ位置データ２１ｃを制御部２０に出力するようになっている。なお、スタブ位置データ２１ｃは、アンテナ１６ａ１と保管筒１６ｃに格納されたペットボトル飲料Ｘとの間のインピーダンスが整合するスタブ１６ｇの位置をあらかじめ求めたものである。
【００３５】
表示装置１１は制御部２０から入力された文字データ２１ａを表示し、スピーカー１２は制御部２０から入力された音声データ２１ｂを出力するようになっている。
【００３６】
加熱器１６ａは制御部２０から入力された制御信号に基づいてマイクロ波を放出し、上蓋１６ｄは制御部２０から入力された制御信号に基づいて保管筒１６ｃの上面開口部を開閉し、下蓋１６ｅは制御部２０から入力された制御信号に基づいて下板面１６ｈの一部を開閉するようになっている。また、制御部２０は記憶部２１から入力されたスタブ位置データ２１ｃに基づいてモータ１９ａに制御信号を出力し、モータ１９ａは制御部２０から入力された制御信号に基づいて、アーム１９ｂを介してスタブ１６ｇを導波管１６ｂの長手方向に移動させるようになっている。
【００３７】
図７に示すように、食品加熱装置１０が起動すると、制御部２０は初期処理を行う（ステップＳ１１）。すなわち、制御部２０は上蓋１６ｄを開き、下蓋１６ｅを閉じるとともに、記憶部２１から文字データ２１ａ又は音声データ２１ｂを読み込んで、例えば「ペットボトル飲料を注ぎ口方向から投入して下さい」という旨のメッセージを表示装置１１に表示し、又は音声でスピーカー１２から出力する。
【００３８】
次いで制御部２０は、食品投入口１３からペットボトル飲料Ｘが投入され、保管筒１６ｃに格納されたか否かを判定し（ステップＳ１２）、ペットボトル飲料Ｘが格納されるまでステップＳ１２の処理を繰り返し行う。なお、本実施形態では下蓋１６ｅにマイクロスイッチ（図示せず）を設けて食品の検出データを制御部２０に出力し、制御部２０はマイクロスイッチ（図示せず）から入力される検出データによりペットボトル飲料Ｘが格納されたか否かを判定している。
【００３９】
この判定の結果、保管筒１６ｃにペットボトル飲料Ｘが格納された場合、制御部２０は上蓋１６ｄを閉じる（ステップＳ１３）。
【００４０】
次いで制御部２０は、記憶部２１から読み込んだスタブ位置データ２１ｃに基づいてモータ１９ａを駆動し、アンテナ１６ａ１と保管筒１６ｃに格納されたペットボトル飲料Ｘとの間のインピーダンスが整合する位置にスタブ１６ｇを移動させる（ステップＳ１４）。
【００４１】
ここで、アンテナ１６ａ１からマイクロ波が放出されると、導波管１６ｂ内に、アンテナ１６ａ１から放出されたマイクロ波（入射波）と保管筒１６ｃに格納されたペットボトル飲料Ｘに吸収されずに反射したマイクロ波（反射波）とによる周期的な定常波が発生する。定常波による電界と磁界とはλ／４の位相差があり、図８に示すように、導波管１６ｂの長手方向の所定位置、例えば位置Ｐ１で電界の強度が最大（Ｅ１）のとき磁界の強度はゼロになり、λ／４遅れた位置Ｐ２で磁界の強度が最大（Ｍ１）のとき電界の強度はゼロになっている。このように、アンテナ１６ａ１と保管筒１６ｃに格納されたペットボトル飲料Ｘとの間のインピーダンスが整合する位置にスタブ１６ｇを移動させることにより、定常波による電界強度が最大となる位置Ｐ１と保管筒１６ｃに格納されたペットボトル飲料Ｘの位置とが一致する。
【００４２】
なお、前述したように、アンテナ１６ａ１と保管筒１６ｃに格納されたペットボトル飲料Ｘとの間のインピーダンスが整合するように、制御部２０がスタブ１６ｇの大きさや長さを変化させる場合も同様である。
【００４３】
次いで制御部２０は、加熱器１６ａを駆動してペットボトル飲料Ｘが所定温度となるように加熱し（ステップＳ１５）、加熱終了後、下蓋１６ｅを開き（ステップＳ１６）、保管筒１６ｃから搬出部１７を介して食品取出口１４にペットボトル飲料Ｘを搬出する。
【００４４】
同時に、制御部２０は記憶部２１から文字データ２１ａ又は音声データ２１ｂを読み込んで、例えば「加熱が完了しました」という旨のメッセージを表示装置１１に表示し、又は音声でスピーカー１２から出力する（ステップＳ１７）。
【００４５】
ステップＳ１７の処理後、制御部２０は食品加熱装置１０が停止するまでステップＳ１１〜ステップＳ１７の処理を繰り返し行う。
【００４６】
このように、本実施形態によれば、アンテナ１６ａ１と保管筒１６ｃに格納されたペットボトル飲料Ｘとの間のインピーダンスが整合するようにスタブ１６ｇを駆動することにより、定常波による電界強度が最大となる位置Ｐ１と保管筒１６ｃに格納されたペットボトル飲料Ｘの位置とを一致させるので、ペットボトル飲料Ｘに対してマイクロ波による加熱効率を最大にすることができるから、加熱に伴う消費電力量を少なくすることができ、食品加熱装置１０の小型化、簡素化を図ることができるとともに、加熱時間を短くすることができ、利用者に対するサービスの向上を図ることができる。
【００４７】
図９乃至図１３は本発明の第２実施形態を示すもので、図９は加熱部の概略側断面図、図１０は図９に示した加熱部の上面図、図１１は保管筒１６ｃに格納されたペットボトル飲料の移動を説明する概略上面図、図１２は食品加熱装置の制御系構成を示すブロック図、図１３は食品加熱装置の加熱動作を示すフローチャートである。
【００４８】
第２実施形態と第１実施形態との相違点は、スタブ１６ｇを駆動する代わりに、ペットボトル飲料Ｘを移動させるようにしたことである。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表し、その説明を省略する。
【００４９】
すなわち、図９に示すように、下蓋１６ｅの所定位置に円形の凹部１６ｅ１が形成されており、保管筒１６ｃにペットボトル飲料Ｘを格納したときに、ペットボトル飲料ＸのキャップＸ１と凹部１６ｅ１とが接触するようになっている。
【００５０】
図１０に示すように、アンテナ１６ａ１、スタブ１６ｇ、及び凹部１６ｅ１は導波管１６ｂの中心軸Ｃ上に設けられている。また、凹部１６ｅ１の中心は導波管１６ｂの中心軸Ｃ上の位置Ｐ３と一致している。ここで、位置Ｐ３は、図８に示した定常波において電界強度が最大となる位置に設定されている。
【００５１】
図１１に示すように、凹部１６ｅ１はキャップＸ１の径よりも大きい径を有しており、保管筒１６ｃにペットボトル飲料Ｘが格納されたときにキャップＸ１の中心が凹部１６ｅ１の中心の位置Ｐ３とずれている場合がある（図１１（ａ）参照）。そこで、キャップＸ１の四方にバネ付ソレノイド２２を設けて、バネ付ソレノイド２２によってキャップＸ１の中心を位置Ｐ３に移動させる（図１１（ｂ）参照）。
【００５２】
図１２に示すように、第１実施形態において記憶されていたスタブ位置データ２１ｃは記憶部２１Ａに記憶されておらず、制御部２０Ａにはモータ１９ａに代えてバネ付ソレノイド２２が接続されている。各バネ付ソレノイド２２は、制御部２０Ａからの制御信号に基づいてキャップＸ１を移動させるようになっている。
【００５３】
図１３に示すように、第１実施形態と同様にステップＳ１１〜ステップＳ１３の処理を行った後、ステップＳ１４に代えて、制御部２０Ａは各バネ付ソレノイド２２を駆動し、キャップＸ１、すなわちペットボトル飲料Ｘを位置Ｐ３に移動させる（ステップＳ１８）。これにより、定常波による電界強度が最大となる位置Ｐ３と保管筒１６ｃに格納されたペットボトル飲料Ｘの位置とが一致する。
【００５４】
その後、第１実施形態と同様に制御部２０ＡはステップＳ１５〜ステップＳ１７の処理を行い、食品加熱装置１０が停止するまでステップＳ１１〜ステップＳ１７の処理を繰り返し行う。
【００５５】
このように、本実施形態によれば、アンテナ１６ａ１から放出されるマイクロ波の進行方向である導波管１６ｂの中心軸Ｃ上の位置Ｐ３に食品を移動させることにより、定常波による電界強度が最大となる位置Ｐ３と保管筒１６ｃに格納されたペットボトル飲料Ｘの位置とを一致させるので、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５６】
なお、本実施形態ではスタブ１６ｇを駆動する代わりに、ペットボトル飲料Ｘを移動させるようにしたが、これに限定されず、スタブ１６ｇを駆動するとともに、ペットボトル飲料Ｘを移動させるようにしてもよい。
【００５７】
図１４乃至図１７は本発明の第３実施形態を示すもので、図１４は食品加熱装置に設けられたパイプ及び温度測定ユニットの拡大断面図、図１５は図１４に示した食品加熱装置の制御系構成を示すブロック図、図１６は図１４に示した食品加熱装置の加熱動作を示すフローチャート、図１７はペットボトル飲料の温度変化を説明するグラフである。
【００５８】
第３実施形態と第１実施形態との相違点は、食品の温度変化に基づいてスタブ１６ｇを駆動させるようにしたことである。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表し、その説明を省略する。
【００５９】
すなわち、図１４に示すように、温度測定ユニット２３は周知の赤外線放射温度計２３ａ、ケース２３ｂ、及びネジ２３ｃから構成されており、保管筒１６ｃに格納されたペットボトル飲料Ｘの絞り部Ｘ２の温度を測定している。ここで、
ペットボトル飲料Ｘは注ぎ口方向から保管筒１６ｃに格納されるので、ペットボトル内の空気層はペットボトルの底面に存在し、絞り部Ｘ２には存在しない。また、一般に、絞り部Ｘ２にはペットボトルを覆うラベルが存在しないか又は存在しても隙間（空気層）がない。さらに、絞り部Ｘ２の厚さは他の部分、例えば底面やキャップ等と比較して厚いこともない。従って、ペットボトル飲料Ｘの絞り部Ｘ２の温度を測定することにより、ペットボトル内に収容された飲料の温度を正確に測定することができる。
【００６０】
なお、本実施形態ではペットボトル飲料Ｘを注ぎ口方向から保管筒１６ｃに格納しているが、これに限定されず、底面方向から保管筒１６ｃに格納して絞り部Ｘ２の温度を測定するようにしてもよい。
【００６１】
赤外線放射温度計２３ａは、測定角度θを変化させることが可能であり、絞り部Ｘ２の測定範囲Ａから放射された赤外線を受光して温度信号を出力している。
【００６２】
ケース２３ｂは赤外線放射温度計２３ａを覆っており、ネジ２３ｃでパイプ２４に取り付けられている。このように、ケース２３ｂによって赤外線放射温度計２３ａを覆うことにより測定範囲Ａ以外の赤外線の影響を低減することができるとともに、ケース２３ｂをパイプ２４にネジ２３ｃで取り付けることにより着脱が容易になる。
【００６３】
また、ケース２３ｂをパイプ２４に取り付けたときに、赤外線放射温度計２３ａはパイプ２４の中心軸Ｃ1上に配置されている。これにより、測定角度θを最大にすることができる。
【００６４】
パイプ２４は、保管筒１６ｃに格納されたペットボトル飲料Ｘの水平方向に設けられており、保管筒１６ｃと温度測定ユニット２３とを連通している。
【００６５】
図１５に示すように、第１実施形態において記憶されていたスタブ位置データ２１ｃは記憶部２１Ｂに記憶されておらず、制御部２０Ｂには、記憶部２１Ｂ、表示装置１１、スピーカー１２、加熱器１６ａ、上蓋１６ｄ、下蓋１６ｅ、及びモータ１９ａに加えて、赤外線放射温度計２３ａが接続されている。
【００６６】
赤外線放射温度計２３ａは絞り部Ｘ２の温度信号を制御部２０Ｂに出力し、制御部２０Ｂは赤外線放射温度計２３ａから入力された温度信号に基づいてモータ１９ａに制御信号を出力し、モータ１９ａは制御部２０Ｂから入力された制御信号に基づいて、アーム１９ｂを介してスタブ１６ｇを導波管１６ｂの長手方向に移動させるようになっている。
【００６７】
図１６に示すように、第１実施形態と同様にステップＳ１１〜ステップＳ１３の処理を行った後、ステップＳ１４及びステップＳ１５に代えて、制御部２０Ｂは、加熱器１６ａを駆動してペットボトル飲料Ｘが所定温度となるように加熱を開始するとともに、モータ１９ａを駆動してスタブ１６ｇの可動範囲内を移動させる（ステップＳ１９）。
【００６８】
同時に、制御部２０Ｂは赤外線放射温度計２３ａから入力された温度信号からペットボトル飲料Ｘの単位時間あたりの温度変化を算出する（ステップＳ２０）。図１７に示すように、ペットボトル飲料Ｘの温度変化はスタブ１６ｇの位置によって異なり、スタブ１６ｇの可動範囲内にペットボトル飲料Ｘの温度変化が最大（Ｔ１）となる位置Ｐ４が存在する。従って、制御部２０Ｂはペットボトル飲料Ｘを加熱しながらモータ１９ａを駆動して、算出されたペットボトル飲料Ｘの温度変化から求められる位置Ｐ４にスタブ１６ｇを移動させる（ステップＳ２１）。これにより、アンテナ１６ａ１と保管筒１６ｃに格納されたペットボトル飲料Ｘとの間のインピーダンスが整合する位置Ｐ４にスタブ１６ｇを移動させることができ、定常波による電界強度が最大となる位置と保管筒１６ｃに格納されたペットボトル飲料Ｘの位置とが一致する。
【００６９】
加熱終了後、第１実施形態と同様に、制御部２０ＢはステップＳ１６及びステップＳ１７の処理を行い、食品加熱装置１０が停止するまでステップＳ１１〜ステップＳ１７の処理を繰り返し行う。
【００７０】
なお、位置Ｐ４を求めたときに記憶部２１にスタブ位置データ２１ｃとして記憶しておき、以後の処理を第１実施形態と同様に行うようにしてもよい。
【００７１】
このように、本実施形態によれば、ペットボトル飲料Ｘの単位時間あたりの温度変化を算出し、算出されたペットボトル飲料Ｘの温度変化が最大となる位置Ｐ４にスタブ１６ｇを移動させるので、アンテナ１６ａ１と保管筒１６ｃに格納されたペットボトル飲料Ｘとの間のインピーダンスが整合する位置Ｐ４にスタブ１６ｇを移動させることができ、定常波による電界強度が最大となる位置と保管筒１６ｃに格納されたペットボトル飲料Ｘの位置とが一致することから、インピーダンスが整合するスタブ１６ｇの位置Ｐ４をあらかじめ記憶していなくても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７２】
なお、本実施形態ではスタブ１６ｇの可動範囲内を移動させ、ペットボトル飲料Ｘの温度変化が最大となる位置Ｐ４にスタブ１６ｇを移動させるようにしたが、これに限定されず、スタブ１６ｇの大きさや長さを変化させ、ペットボトル飲料Ｘの温度変化が最大となる大きさや長さにスタブ１６ｇを変化させるようにしてもよい。
【００７３】
図１８乃至図２２は本発明の第４実施形態を示すもので、図１８は食品加熱装置の正面図、図１９は図１８に示した食品加熱装置の制御系構成を示すブロック図、図２０はペットボトル飲料の種類ごとの温度変化を説明するグラフ、図２１は図１８に示した食品加熱装置の制御系構成の変形例を示すブロック図、図２２は図１８に示した食品加熱装置の加熱動作を示すフローチャートである。
【００７４】
第４実施形態と第１実施形態との相違点は、ペットボトル飲料Ｘに付与された識別情報に基づいてスタブ１６ｇを駆動させるようにしたことである。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表し、その説明を省略する。
【００７５】
すなわち、図１９に示すように、バーコードリーダ２５は、レーザー式又はＣＣＤ式のスキャナ等から構成される周知のバーコードリーダであり、食品加熱装置１０Ｃの前面に設けられた食品投入口１３の横に配置されており、ペットボトル飲料に印刷等されたバーコードを読み取っている。
【００７６】
なお、本実施形態ではバーコードリーダ２５を設けて食品のバーコードを読み取るようにしたが、これに限定されず、食品を識別可能な限りＱＲコードやＳＴコード等であってもよい。
【００７７】
図１９に示すように、制御部２０Ｃには記憶部２１Ｃ、表示装置１１、スピーカー１２、加熱器１６ａ、上蓋１６ｄ、下蓋１６ｅ、及びモータ１９ａに加えて、バーコードリーダ２５が接続されている。
【００７８】
バーコードリーダ２５はペットボトル飲料Ｘから読み取ったバーコードデータを制御部２０Ｃに出力するようになっている。
【００７９】
一般に、マイクロ波による食品の温度変化は容器（ペットボトル）の形状、食品の水分含有率等によって異なるものであり、図２０に示すように、種類Ａのペットボトル飲料の温度変化が最大（Ｔ１）になる位置Ｐ４と、種類Ｂのペットボトル飲料の温度変化が最大（Ｔ２）になる位置Ｐ５とは異なる。従って記憶部２１Ｃは、文字データ２１ａ及び音声データ２１ｂに加え、ペットボトル飲料Ｘの種類に応じた複数のスタブ位置データ２１ｃを記憶している。
【００８０】
なお、本実施形態ではバーコードリーダ２６を設けるようにしたが、これに限定されず、図２１に示すように、食品加熱装置１０Ｃの所定位置に食品データ受信器２６を設けるようにしてもよい。
【００８１】
図において、食品加熱装置１０Ｃの外部に設置された複数の自動販売機３０は、それぞれペットボトル飲料Ｘを販売しており、食品を販売するときに、自動販売機３０の各コラムに設定され、各コラムに収納された食品に付与された固有の食品データをそれぞれ送信している。食品データ受信器２６は各自動販売機３０から送信される食品データを受信し、制御部２０Ｃに出力するようになっている。なお、食品データの送受信方法は有線、無線を問わず、自動販売機３０は１台であってもよい。
【００８２】
図２２に示すように、第１実施形態と同様にステップＳ１１〜ステップＳ１３の処理を行った後、制御部２０Ｃはバーコードリーダ２５から入力されるバーコードデータが所定のバーコードか否かを判定する（ステップＳ２２）。
【００８３】
この判定の結果、所定のバーコードが入力された場合、制御部２０Ｃは所定のバーコードに対応するスタブ位置データ２１ｃを記憶部２１Ｃから読み込んで（ステップＳ２３）、読み込んだスタブ位置データ２１ｃに基づいてモータ１９ａを駆動し、アンテナ１６ａ１と保管筒１６ｃに格納されたペットボトル飲料Ｘとの間のインピーダンスが整合する位置にスタブ１６ｇを移動させる（ステップＳ１４）。これにより、アンテナ１６ａ１と保管筒１６ｃに格納されたペットボトル飲料Ｘとの間のインピーダンスが整合する位置Ｐ４，Ｐ５にスタブ１６ｇを移動させることができ、定常波による電界強度が最大となる位置と保管筒１６ｃに格納されたペットボトル飲料Ｘの位置とが一致する。
【００８４】
その後、第１実施形態と同様に、制御部２０ＣはステップＳ１５〜ステップＳ１７の処理を行う。
【００８５】
ステップＳ２２の判定の結果、所定のバーコードが入力されない場合、制御部２０Ｃは下蓋１６ｅを開き（ステップＳ２４）、保管筒１６ｃから搬出部１７を介して食品取出口１４にペットボトル飲料Ｘを搬出する。
【００８６】
同時に、制御部２０Ｃは記憶部２１Ｃから文字データ２１ａ又は音声データ２１ｂを読み込んで、例えば「ペットボトル飲料のバーコードをバーコードリーダにかざしてから、ペットボトル飲料を投入して下さい」という旨のメッセージを表示装置１１に表示し、又は音声でスピーカー１２から出力する（ステップＳ２５）。
【００８７】
ステップＳ１７又はステップ２５の処理後、制御部２０Ｃは食品加熱装置１０Ｃが停止するまでステップＳ１１〜ステップＳ１７の処理を繰り返し行う。
【００８８】
なお、本実施形態では、所定のバーコードが入力されない場合、制御部２０Ｃは下蓋１６ｅを開いて食品取出口１４にペットボトル飲料Ｘを搬出しているが、これに限定されず、第３実施形態と同様に、赤外線放射温度計２３ａを設けてペットボトル飲料Ｘの単位時間あたりの温度変化を算出し、算出された温度変化が最大となる位置にスタブ１６ｇを移動させるようにしてもよい。
【００８９】
このように、本実施形態によれば、ペットボトル飲料Ｘに付与された識別情報を検出し、検出された識別情報に対応する位置Ｐ４，Ｐ５にスタブ１６ｇを移動させるので、アンテナ１６ａ１と保管筒１６ｃに格納されたペットボトル飲料Ｘとの間のインピーダンスが整合する位置Ｐ４，Ｐ５にスタブ１６ｇを移動させることができ、定常波による電界強度が最大となる位置と保管筒１６ｃに格納されたペットボトル飲料Ｘの位置とが一致することから、複数種類のペットボトル飲料に対して第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９０】
また、ペットボトル飲料Ｘを販売するバケット式自動販売機の内部に食品加熱装置１０Ｃを設けて、ペットボトル飲料Ｘを販売する際に、バケット（搬送機構）がペットボトル飲料Ｘを注ぎ口方向から食品投入口１３に投入するとともに、前記食品データを自動販売機本体から食品データ受信器２６に送信する場合も、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９１】
なお、本発明の構成は、前記各実施形態の構成を組み合わせたり或いは一部の構成部分を入れ替えたりしてもよい。
【００９２】
また、本発明の構成は、前記各実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】食品加熱装置の正面図
【図２】図１に示した食品加熱装置の概略側断面図
【図３】図２に示した加熱部の拡大側面図
【図４】図３に示した加熱部にホット用ペットボトル飲料を格納した状態を説明する断面図
【図５】図４に示したスタブの動作を説明する拡大上面図
【図６】図１に示した食品加熱装置の制御系構成を示すブロック図
【図７】図１に示した食品加熱装置の加熱動作を示すフローチャート
【図８】図３に示した導波管内のマイクロ波の定常波を説明する波形図
【図９】加熱部の概略側断面図
【図１０】図９に示した加熱部の上面図
【図１１】保管筒１６ｃに格納されたペットボトル飲料の移動を説明する概略上面図
【図１２】食品加熱装置の制御系構成を示すブロック図
【図１３】食品加熱装置の加熱動作を示すフローチャート
【図１４】食品加熱装置に設けられたパイプ及び温度測定ユニットの拡大断面図
【図１５】図１４に示した食品加熱装置の制御系構成を示すブロック図
【図１６】図１４に示した食品加熱装置の加熱動作を示すフローチャート
【図１７】ペットボトル飲料の温度変化を説明するグラフ
【図１８】食品加熱装置の正面図
【図１９】図１８に示した食品加熱装置の制御系構成を示すブロック図
【図２０】ペットボトル飲料の種類ごとの温度変化を説明するグラフ
【図２１】図１８に示した食品加熱装置の制御系構成の変形例を示すブロック図
【図２２】図１８に示した食品加熱装置の加熱動作を示すフローチャート
【符号の説明】
【００９４】
１０，１０Ｃ…食品加熱装置、１６…加熱部、１６ａ…加熱器、１６ａ１…アンテナ、１６ｂ…導波管、１６ｃ…保管筒、スタブ…１６ｇ、１９ａ…モータ、１９ｂ…アーム、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…制御部、２２…バネ付ソレノイド、２３ａ…赤外線放射温度計、２５…バーコードリーダ、２６…食品データ受信器、Ｘ…ペットボトル飲料。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１８４５
【氏名又は名称】サンデン株式会社
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| 【出願日】 |
平成１８年６月２３日（２００６．６．２３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６９９８１
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 精孝
【識別番号】１０００８７８６０
【弁理士】
【氏名又は名称】長内 行雄
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| 【公開番号】 |
特開２００８−４４０９（Ｐ２００８−４４０９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成２０年１月１０日（２００８．１．１０） |
| 【出願番号】 |
特願２００６−１７３３８８（Ｐ２００６−１７３３８８） |
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