JP6242736B2 - 飲料供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、粉末原料を用いて飲料を生成して供給する飲料供給装置に関し、詳しくは、粉末原料の固化防止用のヒータを備える飲料供給装置に関する。

一般的に、飲料供給装置としては、インスタントコーヒー、ココア、抹茶、緑茶、クリーム等の粉末原料を用いて各種飲料を生成し、その飲料をカップに入れて利用者に提供するカップ式自動販売機等が知られている。この種の飲料供給装置は、飲料の粉末原料を貯蔵する原料容器を備え、この原料容器から払い出される粉末原料と液体等を混合調理して飲料を生成し提供するように構成されている。

ここで、この種の粉末原料は吸湿し易く、この吸湿により粉末原料が固化する場合がある。このため、粉末原料が塊り（塊状）となり、詰まりが生じ、原料容器からの粉末原料の払い出しができなくなったり、塊りで一気に払い出されて指定量より多く払い出されたりする等の払い出し不良が発生するおそれがある。このため、この種の飲料供給装置においては、粉末原料の固化を防止するための対策がなされている。

粉末原料の固化防止対策がなされた飲料供給装置としては、特許文献１に記載された飲料供給装置が知られている。特許文献１に記載された飲料供給装置は、粉末原料を貯蔵する原料容器を収容庫内に収納し、ヒータによりこの収容庫の内部の空気を暖めることにより、収容庫内の相対湿度を低下させて粉末原料の吸湿による固化の防止を図っている。そして、この飲料供給装置では、収容庫内の温度を検知する温度センサを備え、温度センサの検知温度が予め定められた温度に到達するまでヒータをオンにし、つまり、ヒータ運転を継続し、予め定められた温度を超えるとヒータをオフにするというヒータ制御を行っている。このように、粉末原料の固化防止のヒータ運転をするか否かを、予め定めた温度に基づいて一律に判断している。

特開２００９−２３７６９９号公報

ここで、一般的に、この種の粉末原料は空気に含まれる水蒸気量が多いと、吸湿量が多くなり固化し易い状態となる。したがって、粉末原料の周囲の空気の水蒸気量が多い状況下では、ヒータ運転をすべき状態であるといえる。
しかし、一般的に、大気圧下において、空気の温度が分かれば、その空気の飽和水蒸気量が分かるものの、温度だけでは、相対湿度やその空気に実際に含まれている水蒸気量は分からない。したがって、温度だけでは、粉末原料の固化防止のヒータ運転をすべき状態であるのか否かを正確に判断することはできない。

そして、一般的に、空気の相対湿度が高いと、粉末原料は固化し易く、空気の相対湿度が低いと、粉末原料は固化し難い傾向にある。しかし、例えば、大気圧下において、相対湿度が同じで温度が異なる場合を想定したき、低温下にあってはその空気に含まれる水蒸気量は高温下より少ないため、粉末原料が固化する可能性が低いが、高温下にあってはその空気に含まれる水蒸気量は低温下より多いため、粉末原料が固化する可能性が高い。したがって、相対湿度を検知したとしても、その検知相対湿度だけでは、粉末原料の固化防止のヒータ運転をすべき状態であるのか否かを正確に判断することはできない。

しかしながら、特許文献１に記載の飲料供給装置では、粉末原料の固化防止のヒータ運転をするか否かを、単に予め定めた温度に基づいて一律に判断する構成であるため、ヒータを起動する必要のないときに起動させ、逆に、ヒータを起動する必要があるときに起動させないおそれがある。そして、粉末原料の固化を防止することが重要であるため、ヒータ運転を行うか否かの温度の閾値を、安全を期して必要以上に低く設定すると、粉末原料の固化防止のために必要以上の電力を消費し、ヒータ運転を停止するか否かの温度の閾値を、安全を期して必要以上に高く設定すると、必要以上の電力を消費する可能性がある。
また、粉末原料の固化防止のヒータ運転をするか否かを、単に相対湿度に基づいて判断することも考えられるが、この場合であっても、ヒータ運転をすべき状態であるのか否かを正確に判断することはできず、安全を期して必要以上の電力を消費する可能性がある。

そこで、本発明は、このような実状に鑑み、ヒータの消費電力を抑制しつつ粉末原料の固化の防止を図ることが可能な、飲料供給装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面によると、飲料供給装置は、飲料の粉末原料を貯蔵する原料容器を備え、当該原料容器から払い出される粉末原料を用いて飲料を生成して供給する飲料供給装置において、前記原料容器の近傍に設けられるヒータと、前記原料容器の近傍の温度を検知する温度センサと、前記原料容器の近傍の相対湿度を検知する湿度センサと、前記湿度センサよって得られる検知相対湿度が、前記温度センサよって得られる検知温度に対応する湿度閾値を超えるとき、前記ヒータを起動させる制御部と、を備える構成とする。

本発明によれば、温度センサにより、原料容器の近傍の温度を検知し、湿度センサにより、原料容器の近傍の相対湿度を検知する。そして、制御部により、湿度センサの検知相対湿度が、温度センサの検知温度に対応する湿度閾値を超えるとき、原料容器近傍のヒータを起動させる。これにより、ヒータ運転をすべき状態であるのか否かを、そのときの検知温度に対応する湿度閾値と検知相対湿度とに基づいて判断することができる。したがって、例えば、温度が低いほど湿度閾値が高くなるように予め適切に設定すれば、低温下にあって水蒸気量が比較的低く固化し難い場合に、検知相対湿度が高くても、その検知相対湿度が湿度閾値を超えない限りヒータを起動させることはない。一方、高温下にあって水蒸気量が比較的多く固化し易い場合に、検知相対湿度が低くても、その検知相対湿度が湿度閾値を超えればヒータを起動させることができる。
このように、粉末原料の固化防止のヒータ運転をするか否かを、温度及び相対湿度の検知結果に基づいて、正確に判断することができるため、固化防止に必要なときにヒータを起動させることができる。

このようにして、ヒータの消費電力を抑制しつつ粉末原料の固化の防止を図ることが可能な、飲料供給装置を提供することができる。

本発明の一実施形態における飲料供給装置の概略正面図である。 同上実施形態における粉末容器を含む要部を示す斜視図である。 図２に示す粉末容器を含む要部の断面図である。 図２に示すＢ部の拡大図である。 同上実施形態における温度に対応して設定される湿度閾値を説明するための図である。 制御部によるヒータの駆動制御を説明するための図である。 制御部によるヒータの駆動制御を説明するための別の図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態による飲料供給装置１の概略正面図であり、図２は、飲料供給装置１の後述する粉末容器１０を含む要部を示す斜視図である。本実施形態においては、本発明に係る飲料供給装置を、飲料容器としてカップＡを用いて、飲料を供給（販売）するカップ式自動販売機に適用した場合について、以下説明する。
この飲料供給装置１は、例えば、コーヒー、紅茶、緑茶、ココア等の粉末原料を用いて飲料を生成して提供（販売）するものであり、装置本体２の内部に、粉末原料を貯蔵する適宜個数（図２では６個）の原料容器１０を備えている。飲料供給装置１は、この原料容器１０から払い出される粉末原料を用いて飲料を生成して供給する。

図１に示すように、装置本体２の前面（接客面）には、飲料商品を表示する表示部３と、利用者が購入商品を選択するための複数の商品選択スイッチ３ａと、利用者が商品を購入する際に飲料の濃さ、砂糖入り，ミルク入り等の味付けや温度等を選択する補助選択スイッチ３ｂとが設けられている。商品選択スイッチ３ａでは、例えば、カップＡのサイズ（飲料の量）、氷の有り無し、また、コーヒー飲料では、エスプレッソコーヒーとレギュラーコーヒー等の種類等が選択できるようになっている。また、装置本体２の前面には、利用者によって硬貨が投入される硬貨投入口４ａと、紙幣が投入される紙幣投入口４ｂと、投入金銭の金額や販売中であるか否か等を表示するデジタル表示器５と、投入金銭などの返却レバー６と、つり銭などを返却する硬貨返却口７と、新商品やお奨め商品の紹介や飲料商品の調理プロセス等の各種商品情報等を表示する液晶ディスプレイ部８と、が設けられている。また、装置本体２の前面中央部には、生成された飲料が入れられたカップＡを利用者が取り出すための商品取出口９が設けられている。

前記各原料容器１０は、飲料の粉末原料を貯蔵するものであり、図２に示すように、上面を開口して縦長の箱状に形成される箱体１０ａと、箱体１０ａの上面開口に開閉可能に取付けられる蓋１０ｂとを有する。各箱体１０ａは、支持台１０ｃ上で互いに側面を当接させて幅方向に並設されている。各箱体１０ａの上面開口から粉末原料が適宜投入され、この上面開口が蓋１０ｂにより閉じられる。
なお、本実施形態においては、原料容器１０は６個設けるものとして示したが、原料容器１０の個数はこれに限らず適宜個数設けることができる。

また、各原料容器１０の前面下端側には、図２及び原料容器１０を含む要部の断面図である図３に示すように、前方に向かって突設される筒状の出口部１０ｄが備えられる。
なお、図２及び後述する図４においては、出口部１０ｄの説明のために、図中右から２番目と３番目の原料容器１０用の出口部１０ｄを図示したが、実際には、後述する案内管１０ｇによって出口部１０ｄは外観からは見えない。

さらに、原料容器１０内の下端側には、図３に示すように、オーガスクリュー１０ｅが設けられている。このオーガスクリュー１０ｅは、その先端部が出口部１０ｄ内に位置するように配置されている。また、オーガスクリュー１０ｅは、原料容器１０の背面側に設けられるモータ１０ｆによって回転駆動され、生成する飲料に応じた量の粉末原料を出口部１０ｄから払い出すように構成されている。そして、筒状の出口部１０ｄには、この出口部１０ｄから払い出される粉末原料を下方に案内するように屈曲して形成される案内管１０ｇが接続される。
なお、図２及び後述する図４においては、出口部１０ｄを示すために、図中右から２番目と３番目の原料容器１０用の案内管１０ｇについては図示を省略したが、実際にはこの２番目及び３番目にも案内管１０ｇが接続されている。

また、オーガスクリュー１０ｅの上方には、オーガスクリュー１０ｅが回転すると、オーガスクリュー１０ｅのスクリューと噛合って回転する第１歯車１０ｈ１が設けられる。さらに、この第１歯車１０ｈ１の上方には、この第１歯車１０ｈ１と噛合ってそれぞれ回転する第２歯車１０ｈ２及び第３歯車１０ｈ３が設けられている。
これにより、モータ１０ｆが駆動すると、オーガスクリュー１０ｅの周囲の粉末原料がこのオーガスクリュー１０ｅの回転軸方向に沿って出口部１０ｄに向かって搬送される。これと同時に、オーガスクリュー１０ｅの上方の粉末原料が第１歯車１０ｈ１〜第３歯車１０ｈ３によって撹拌されることで原料容器１０（箱体１０ａ）内に偏って残ることなく、オーガスクリュー１０ｅに向かって搬送されると共に、粉末原料の塊状化が防止され、効率的に粉末原料を出口部１０ｄから払い出すことができる。

装置本体２の内部には、さらに、複数のカップＡを収容すると共にカップＡを一つずつ搬出するカップ搬出機（図示省略）と、カップ搬出機から搬出されたカップＡを移動させるカップ移動機構１１（図１、図３参照）とが備えられる。
カップ搬出機は、カップ移動機構１１のカップステージ１１ａ上にカップＡを落下搬出するように構成される。カップ移動機構１１は、カップステージ１１ａを有し、このカップステージ１１ａを駆動させて、カップＡを原料容器１０の出口部１０ｄ及び案内管１０ｇの下方位置と商品取出口９内との間で、例えば、図２に示すように、移動搬送可能に構成される。

本実施形態においては、カップ移動機構１１により原料容器１０の出口部１０ｄの下方にカップＡが配置される。そして、お湯等の液体と、出口部１０ｄから払い出されて案内管１０ｇによって案内された粉末原料とが、カップＡ内に投入され、攪拌機等により混合されて調理される。このようにして、飲料が生成される。
なお、本実施形態において、このカップＡが、本発明における「原料容器１０の出口部１０ｄの下方に配置され、粉末原料と液体とを混合調理して飲料を生成する調理部」に相当する。このようにして、飲料供給装置１は、出口部１０ｄから払い出される粉末原料をカップ（調理部）Ａへ案内する案内管１０ｇを備えて構成される。

また、原料容器１０の近傍には、図２及び図３に示すように、ヒータ１２と、カバー１３と、熱伝導板１４とが設けられている。これらヒータ１２、カバー１３及び熱伝導板１４は、図３に示すように、原料容器１０の前面下端側において、案内管１０ｇを覆うように取り付けられている。
なお、図２において、ヒータ１２、カバー１３及び熱伝導板１４については、組み付け前の状態（分解斜視図）を示している。

前記ヒータ１２は、パネル状に形成された電熱ヒータであり、通電されると発熱してその設置場所周囲の空気等を暖めるものである。ヒータ１２の通電配線１２ａは、例えば図示省略するリレー（継電器）を介して電源部と接続されている。ヒータ１２の駆動制御は、後述する制御部１７により、例えばこのリレーを駆動操作することにより行われる。なお、ヒータ１２の駆動制御については、後に詳述する。

本実施形態において、ヒータ１２は、図３に示すように、案内管１０ｇにおける粉末原料のカップ（調理部）Ａへの放出口１０ｇ１近傍に設けられ、この放出口１０ｇ１近傍から出口部１０ｄ近傍に至る領域Ｓの空気を昇温可能に構成される。

具体的には、ヒータ１２は、熱伝導板１４に取り付けられ、この熱伝導板１４とカバー１３の後述する屈曲板１３ａとの間に配置される。
このように、ヒータ１２を放出口１０ｇ１近傍に設けることにより、この放出口１０ｇ１からその上方の出口部１０ｄに至る上記領域Ｓの空気を昇温させることができる。

前記カバー１３は、案内管１０ｇの前方側を覆って、出口部１０ｄ近傍及び放出口１０ｇ１近傍を含む領域Ｓを内側に形成するものであり、例えば、断熱性の高い部材で形成される。

具体的には、カバー１３は、図２に示すように、案内管１０ｇの形状に合わせて屈曲形成された屈曲板１３ａと、屈曲板１３ａの幅方向両端部にそれぞれ設けられる側板１３ｂとを備え、下方及び背面側が開口形成され、図３に示すように、案内管１０ｇの前方側及び上端等との間に隙間を設けて、原料容器１０の支持部１０ｃ等に取り付け固定される。

前記熱伝導板１４は、ヒータ１２が取付けられこのヒータ１２の熱を伝導させる熱伝導板であって、カバー１３の内側面に設けられ、ヒータ１２の熱を領域Ｓに伝導させるものであり、熱伝導率の高い部材で形成される。

具体的には、熱伝導板１４は、図２に示すように、この外側面にヒータ１２が取付けられると共に、カバー１３の屈曲板１３ａの形状に合わせて屈曲形成される。

そして、装置本体２の内部には、図３及び図２のＢ部拡大図である図４に示すように、温度センサ１５と、湿度センサ１６と、図１に示すように、制御部１７とが設けられている。
なお、センサ保護のため、温度センサ１５及び湿度センサ１６は、図２及び図３に示すように、保護カバー１８内に設けられている。図４においては、各センサ１５，１６の説明のため保護カバー１８は図示省略されている。

前記温度センサ１５は、原料容器１０の近傍の温度を検知するものであり、検知温度Ｔに対応する信号が制御部１７に出力されるように構成されている。
本実施形態において、温度センサ１５は、出口部１０ｄ近傍に設けられ、この出口部１０ｄ近傍の温度を検知するように構成される。

具体的には、温度センサ１５は、複数並設される原料容器１０のうち、例えば最も固化し易い粉末原料が貯蔵される原料容器１０の出口部１０ｄの下方に、より具体的には、この出口部１０ｄと支持台１０ｃとの間に、配置される。
このように原料容器１０の出口部１０ｄの近傍に設けられた温度センサ１５により得られる検知温度Ｔは、原料容器１０内において吸湿し易い出口部１０ｄ内の温度と略同一とみなすことができる。なお、出口部１０ｄ内に温度センサ１５の検知部を挿入して直接出口部１０ｄ内の空気温度を測定してもよい。

前記湿度センサ１６は、原料容器１０の近傍の相対湿度を検知するものであり、検知相対湿度ＲＨに対応する信号が制御部１７に出力されるように構成されている。
本実施形態において、湿度センサ１６は、出口部１０ｄ近傍に設けられ、この出口部１０ｄ近傍の相対湿度を検知するように構成される。

具体的には、湿度センサ１６は、複数並設される原料容器１０のうち、例えば最も固化し易い粉末原料が貯蔵される原料容器１０の出口部１０ｄの下方に、より具体的には、この出口部１０ｄと支持台１０ｃとの間に、温度センサ１５と共に配置される。
ここで、互いに連通する領域内の異なる場所で、空気の相対湿度を測定する場合、測定場所の空気の温度が互いに異なると、互いに連通する領域内の空気であっても、相対湿度は異なる値を示す。本実施形態においては、上記のように、案内管１０ｇの放出口１０ｇ１を介して出口部１０ｄ内と連通する出口部１０ｄの近傍（下方）に、湿度センサ１６を設ける構成であるため、出口部１０ｄ内の空気の温度と同一とみなすことができる温度雰囲気下で相対湿度を検知することができる。このため、この湿度センサ１６により得られる検知相対湿度ＲＨは、案内管１０ｇの放出口１０ｇ１を経由して出口部１０ｄ内に存在する空気の相対湿度と略同一とみなすことができる。
なお、例えば、湿度センサ１６の検知部への粉末原料の付着を防止可能に、出口部１０ｄ内に湿度センサ１６の検知部を位置させて、出口部１０ｄ内の空気の相対湿度を直接的に測定可能に構成してもよい。

前記制御部１７は、図１に示すように、装置本体２内の適宜箇所に設けられ、ヒータ１２の駆動を制御すると共に、オーガスクリュー１０ｅ駆動用のモータ１０ｆ、カップ移動機構１１及びカップ搬出機等の各種機器の駆動制御や販売管理等を行うものである。制御部１７は、例えば、マイクロコンピュータによって構成され、各センサ１５，１６及び各スイッチ３ａ，３ｂ等と接続されている。

ここで、出口部１０ｄ近傍において、相対湿度が同じで温度だけが異なる場合を想定した場合、低温下にあってはその空気に含まれる水蒸気量は高温下より少ないため、粉末原料が固化する可能性が低いが、高温化にあってはその空気に含まれる水蒸気量は低温下より多いため、粉末原料が固化する可能性が高い。したがって、低温下の粉末原料が固化するおそれがある危険相対湿度（閾値）は、高温下における危険相対湿度（閾値）より高い、つまり、粉末原料が固化するおそれがある危険相対湿度は、温度によって異なる。
例えば、後述する図５に示すように、実験等により、所定温度Ｔaにおける危険相対湿度（閾値）が分かっていたとして、この閾値ＲＨ（Ｔa）を温度に拘わらずヒータ１２を運転させるか否かの代表閾値ＲＨ（Ｔa）として一律に用いてしまうと、図５に網掛けして示した温度Ｔ＜Ｔａにおける領域において、粉末原料の固化防止運転が不要な時にヒータ１２を運転してしまったり、図５に網掛けして示した温度Ｔ＞Ｔａにおける領域において、固化防止運転が必要な時にヒータ１２を運転しなかったりする可能性がある。
具体的には、例えば、上記所定温度より低温下において、相対湿度が上記危険相対湿度（閾値）を超えたときに、ヒータ１２を起動させることとすると、粉末原料が固化する可能性のない相対湿度下であっても、ヒータ１２を運転させることになる。逆に、上記所定温度より高温下において、相対湿度が上記危険相対湿度（閾値）を超えたときに、ヒータ１２を起動させることとすると、粉末原料が固化する可能性のある相対湿度下であっても、ヒータ１２を運転させないことになる。
上記のように粉末原料が固化するおそれがある危険相対湿度が温度によって異なることに着目し、制御部１７は、ヒータ１２を以下のように制御するように構成されている。

制御部１７は、湿度センサ１６よって得られる検知相対湿度ＲＨが、温度に対応して予め設定される湿度閾値のうち、温度センサ１５よって得られる検知温度Ｔに対応する湿度閾値ＲＨ（Ｔ）を超えるとき、ヒータ１２を起動させるように構成されている。

図５は、温度に対応して、制御部１７に温度に対応して予め設定される湿度閾値を説明するための図であり、実験等により得られる粉末原料の固化特性を示す図である。図５において、横軸は出口部１０ｄ近傍の温度Ｔを示し、縦軸は温度Ｔに対応する湿度閾値ＲＨ（Ｔ）を示す。ここで、湿度閾値ＲＨ（Ｔ）とは、その温度Ｔにおいて、粉末原料が固化するおそれがある危険相対湿度を示す。
図５から分かるように、温度Ｔが高いほど湿度閾値ＲＨ（Ｔ）が低くなる傾向にあり、ＲＨ（Ｔ）とＴとの間には下記（１）式の関係が成り立つ。
ＲＨ（Ｔ）＝−Ｃ×Ｔ＋Ｂ ・・・（１）
但し、Ｃは粉末原料に応じて実験により定まる傾きを示す所定の定数であり、Ｂは切片、つまり、温度０℃における湿度閾値を示す所定の定数である。

ここで、原料容器１０内に種々の粉末原料が貯蔵されており、粉末原料の種類によって固化の発生のし易さが異なるため、例えば、固化の発生し易い粉末原料について実験により上記（１）式を予め求め、この固化し易い粉末原料についての湿度閾値をヒータ１２の起動制御に用いる。
制御部１７は、予め上記（１）式に相当する演算式が記憶設定される記憶部（図示省略）を有し、温度センサ１５によって得られる検知温度Ｔと予め設定される演算式（（１）式）とに基づいて検知温度Ｔに応じて湿度閾値ＲＨ（Ｔ）を算定し、検知相対湿度ＲＨが算定した湿度閾値ＲＨ（Ｔ）を超えるか否かを判定するように構成されている。このように、制御部１７は、上記（１）式の演算式が予め設定されることで、温度に対応する湿度閾値が予め設定される。そして、制御部１７は、検知相対湿度ＲＨが算定した湿度閾値ＲＨ（Ｔ）を超えるとき（ＲＨ＞ＲＨ（Ｔ）のとき）、ヒータ１２を起動させる。つまり、図５に示すように、（１）式で示される線を固化するか否かの目安の境界線とし、制御部１７は、この線より上方の領域を固化領域とみなし、下方の領域を非固化領域とみなして、ヒータ１２の起動制御を行う。

具体的には、図示省略するが、ヒータ１２はリレーを介して電源部と接続されており、制御部１７は、このリレーを駆動操作することにより、ヒータ１２の駆動制御を行う。

次に、本実施形態に係る飲料供給装置１の制御部１７によるヒータ制御動作について、図５を参照して説明する。なお、制御部１７には固化の発生し易い粉末原料について上記（１）式に相当する演算式が予め記憶されているものとする。

温度センサ１５により検知されて得られた検知温度Ｔに対応する信号が制御部１７に出力されると共に、湿度センサ１６により検知されて得られた検知相対湿度ＲＨに対応する信号が制御部１７に出力される。このとき、制御部１７は、検知温度Ｔを予め記憶設定された演算式（（１）式）中のＴに入力して、検知温度Ｔに応じた湿度閾値ＲＨ（Ｔ）を算出する。そして、制御部１７は、湿度センサ１６からの検知相対湿度ＲＨが算出して得た湿度閾値ＲＨ（Ｔ）を超えるか否かを判定する。この湿度閾値ＲＨ（Ｔ）の算出、及び、検知相対湿度ＲＨと算出した湿度閾値ＲＨ（Ｔ）との比較判定は、温度及び相対湿度のサンプリング毎にそれぞれ行われる。制御部１７は、検知相対湿度ＲＨが算定した湿度閾値ＲＨ（Ｔ）を超えるとき（ＲＨ＞ＲＨ（Ｔ）のとき）、ヒータ１２を起動させる。そして、制御部１７は、ヒータ１２を起動後、例えば、湿度閾値ＲＨ（Ｔ）の算出、及び、検知相対湿度ＲＨと算出した湿度閾値ＲＨ（Ｔ）との比較判定を、適宜サンプリング間隔で入力される検知温度Ｔ及び検知相対湿度ＲＨ毎に継続して行い、検知相対湿度ＲＨが算出した湿度閾値ＲＨ（Ｔ）以下となるときに、ヒータ１２への通電を遮断しヒータ運転を停止させる。

かかる本実施形態による飲料供給装置１によれば、温度センサ１５により、原料容器１０の近傍の温度を検知し、湿度センサ１６により、原料容器１０の近傍の相対湿度を検知する。そして、制御部１７により、湿度センサ１６の検知相対湿度ＲＨが、温度センサ１５の検知温度Ｔに対応する湿度閾値ＲＨ（Ｔ）を超えるとき、原料容器１０近傍のヒータ１２を起動させる。これにより、ヒータ運転をすべき状態であるのか否かを、そのときの検知温度Ｔに対応する湿度閾値ＲＨ（Ｔ）と検知相対湿度ＲＨとに基づいて適切に判断することができる。したがって、例えば、粉末原料の固化特性に応じて、温度が低いほど湿度閾値ＲＨ（Ｔ）が高くなるように予め適切に設定すれば、低温（Ｔ１）下にあって水蒸気量が比較的低く固化し難い場合に、検知相対湿度ＲＨが高くても、その検知相対湿度ＲＨが湿度閾値ＲＨ（Ｔ１）を超えない限りヒータを起動させることはない。一方、高温（Ｔ２）下にあって水蒸気量が比較的多く固化し易い場合に、検知相対湿度ＲＨが低くても、その検知相対湿度ＲＨが湿度閾値ＲＨ（Ｔ２）を超えればヒータを起動させることができる。
このように、粉末原料の固化防止のヒータ運転をするか否かを、温度及び相対湿度の検知結果に基づいて、正確に判断することができるため、固化防止に必要なときにヒータを起動させることができる。
このようにして、ヒータの消費電力を抑制しつつ粉末原料の固化の防止を図ることが可能な、飲料供給装置を提供することができる。

また、本実施形態においては、ヒータ起動後、湿度閾値ＲＨ（Ｔ）の算出、及び、検知相対湿度ＲＨと算出した湿度閾値ＲＨ（Ｔ）との比較判定を、適宜サンプリング間隔で入力される検知温度Ｔ及び検知相対湿度ＲＨ毎に継続して行い、検知相対湿度ＲＨが算出した湿度閾値ＲＨ（Ｔ）以下となるときに、ヒータ１２への通電を遮断しヒータ運転を停止させる構成とした。
これにより、粉末原料の固化防止運転が不要なときにヒータ１２を確実に停止させることができるため、ヒータを最小限に運転して粉末原料の固化の防止を図ることが可能な、飲料供給装置を提供することができる。

また、本実施形態においては、案内管１０ｇの前方側を覆って、出口部１０ｄ近傍及び放出口１０ｇ１近傍を含む領域Ｓを内側に形成するカバー１３と、ヒータ１２が取付けられヒータ１２の熱を伝導させる熱伝導板１４であって、カバー１３の内側面に設けられ、ヒータ１２の熱を領域Ｓに伝導させる熱伝導板１４とを備える構成とした。
これにより、カバー１３の内側に、出口部１０ｄ近傍及び放出口１０ｇ１近傍を含む領域Ｓを区画形成することができるため、ヒータ１２により効率的に領域Ｓ内の空気を昇温させることができる。さらに、熱伝導板１４を設けることにより、ヒータ１２から発生する熱を領域Ｓに効率的に伝熱させることができ、より効率的に領域Ｓの空気を昇温させることができる。
なお、本実施形態においては、カバー１３及び熱伝導板１４を設ける構成で説明したが、これに限らず、熱伝導板１４だけ設けてもよいし、カバー１３だけ設けてもよい。カバー１３だけ設ける場合は、カバー１３の内側面にヒータ１２を取り付けて構成する。また、カバー１３及び熱伝導板１４のいずれも設けなくてもよい。

そして、本実施形態においては、制御部１７は、検知温度Ｔと予め設定される演算式（（１）式）とに基づいて、湿度閾値ＲＨ（Ｔ）を算定する構成とした。これにより、検知温度Ｔに応じた湿度閾値ＲＨ（Ｔ）を容易かつ正確に定めることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形及び変更が可能である。

例えば、上記実施形態においては、ヒータ１２の停止は、湿度閾値ＲＨ（Ｔ）により行うものとして説明したが、オペレータ等により、装置本体２の前面の扉が開けられた場合は、ヒータ１２を強制停止させてもよい。

また、上記実施形態においては、制御部１７は、湿度閾値によりヒータ１２を起動後、引き続き、湿度閾値によるヒータ１２の運転制御を行うものとしたが、ヒータ１２の運転制御は、これに限らない。
制御部１７は、例えば、図６及び図７に示すように、湿度閾値によりヒータ１２の起動後にヒータ１２の作動を強制的に維持させる強制作動期間を設けると共に、この強制作動期間の経過後にヒータ１２の運転を強制的に停止させ続ける強制停止期間を設け、この強制停止期間の経過後に湿度閾値によるヒータ１２の起動制御を可能とするように構成してもよい。
なお、図６及び図７において、縦軸はヒータ１２へ供給される電流値Ｉを示し、横軸は経過時刻ｔを示す。また、図６及び図７において、検知相対湿度ＲＨが算定した湿度閾値ＲＨ（Ｔ）を超える（ＲＨ＞ＲＨ（Ｔ））ていると、制御部１７により判定されたときを時刻０[min]とする。また、強制作動期間は適宜長さ（例えば１５分間）で設定でき、上記強制停止期間も適宜長さ（例えば５分間）で設定できる。

具体的には、制御部１７は、図６に示すように、例えば、制御部１７は、検知相対湿度ＲＨが算定した湿度閾値ＲＨ（Ｔ）を超えると判定すると（時刻０[min]）、ヒータ１２を起動させ、その後、検知温度Ｔ及び検知相対湿度ＲＨに拘わらず、ヒータ１２への通電を時刻１５[min]まで強制的に継続させ、時刻１５[min]を超えたところでヒータ１２への通電を、リレーを介して強制的に遮断させる。そして、制御部１７は、その後、検知温度Ｔ及び相対湿度ＲＨに拘わらず、ヒータ１２への通電遮断を５分間、強制的に継続させる。そして、制御部１７は、時刻２０[min]を超えたところで、湿度閾値によるヒータ１２の起動制御を再開し、検知相対湿度ＲＨが算定した湿度閾値ＲＨ（Ｔ）を超えている（ＲＨ＞ＲＨ（Ｔ）のとき）と判定した場合、ヒータ１２を起動させ、その後、同様に、時刻３５[min]まで強制作動期間を設けると共に、時刻３５[min]を超えた後、時刻４０[min]まで強制停止期間を設ける。そして、以後同様の制御を行う。

また、図７に示すように、制御部１７は、強制停止期間の終期である時刻２０[min]を超えたところで、検知相対湿度ＲＨが湿度閾値ＲＨ（Ｔ）以下であると判定した場合は、ヒータ１２への通電遮断を継続する。そして、制御部１７は、検知相対湿度ＲＨと湿度閾値ＲＨとを継続してモニタリングしそれらの比較判定を行い、例えば、ｘ分後に、検知湿度ＲＨが湿度閾値ＲＨ（Ｔ）を超えていると判定した場合、ヒータ１２を起動させ、その後、同様にして、強制作動期間及び強制停止期間を設けて、ヒータ１２の駆動制御を行う。

このように、ヒータ１２の強制作動期間及び強制停止期間を設けて、ヒータ１２の駆動制御を行うことにより、例えば、上記実施形態のように、ヒータ１２の通電制御を、リレーを介して行う構成とした場合に、リレーの寿命に対応して、リレー寿命期間内におけるリレーのＯＮ／ＯＦＦ回数を制限することができる。
なお、この場合、強制作動期間において、検知相対湿度ＲＨが湿度閾値ＲＨ（Ｔ）以下になっている場合や、強制停止期間において、検知相対湿度ＲＨが湿度閾値ＲＨ（Ｔ）を超えている場合も想定される。しかしながら、通常、飲料供給装置１の全体のピーク消費電力の抑制のためヒータ１２の発熱容量は低く抑えられているため、ヒータ１２の熱による装置本体２内の相対湿度の低下はゆっくりと進む。したがって、このような短期間（例えば１５分間）の強制作動期間に、検知相対湿度ＲＨが湿度閾値ＲＨ（Ｔ）以下になる瞬間が重なることは、リレー寿命期間内において比較的少ないため、全体としてはヒータ１２の消費電力を抑制することができる。また、短期間（例えば５分間）の強制停止期間内にＲＨ＞ＲＨ（Ｔ）となったとしても、その後、直ぐに強制作動期間に移行するため、粉末原料が実際に固化する可能性は低い。
このようにして、リレーの寿命を考慮して、ヒータ１２の強制作動期間及び強制停止期間を設けることにより、リレーの寿命を考慮しつつ、ヒータ１２の消費電力を抑えて粉末原料の固化の防止を図ることが可能である。

また、湿度閾値によりヒータ１２を起動させ、その後、強制作動期間及び強制停止期間を設け、湿度閾値による起動制御を再開する場合について説明したが、例えば、オペレータ等により、扉が開けられてヒータ１２を強制停止させた後、扉が閉められた場合や、電源投入直後等においては、内部の温湿度状況が分からないため、湿度閾値に依らず、ヒータ１２を強制起動させ、その強制起動後、強制作動期間及び強制停止期間を設け、湿度閾値による起動制御を再開するように構成してもよい。

また、上記実施形態において、温度に対応する湿度閾値は変更可能に構成するとよい。この場合、例えば、粉末原料の種別、設置場所及び季節等に応じてオペレータ等により、制御部１７に設定されている（１）式の傾きＣや切片Ｂの値を適宜変更して設定できるように構成する。また、これに限らず、制御部１７に傾きＣや切片Ｂが異なる複数種の（１）式を予め設定し、オペレータ等により、その複数の（１）式の中から使用するものを適宜選択できるように構成してもよい。

そして、上記実施形態において、ヒータ１２の運転制御のための湿度閾値は、（１）式に示す演算式と検知温度Ｔとに基づいて、制御部１７が都度算出するものとしたが、これに限らない。例えば、温度センサ１５の検知精度（検知刻み）に応じた間隔の温度毎に、予め実験等により湿度閾値ＲＨ（Ｔ）を求めておき、温度Ｔと湿度閾値ＲＨ（Ｔ）とを対応させたデータテーブルのデータを予め制御部１７に設定してもよい。この場合、制御部１７は、データテーブルの中から、検知温度Ｔと一番近い温度に対応する湿度閾値ＲＨ（Ｔ）を選択し、この選択した湿度閾値ＲＨ（Ｔ）と検知相対湿度ＲＨとの比較を行うように構成する。この構成において、例えば、データデーブルの数値をオペレータ等により変更できるように構成したり、制御部１７に複数種のデータテーブルを予め設定し、オペレータ等によりその複数のデータテーブルの中から使用するものを適宜選択できるように構成したりしてもよい。

また、上記実施形態において、カップＡを調理部とし、案内管１０ｇは出口部１０ｄから払い出される粉末原料をカップＡに直接的に案内し、案内管１０ｇの放出口１０ｇ１近傍にヒータ１２を設ける場合で説明したが、これに限らない。例えば、図示を省略するが、案内管１０ｇの先端部に案内管１０ｇを介して払い出される粉末原料を一時保留又はカップＡへ案内するシュータを取り付け、このシュータにおける粉末原料のカップＡへの放出口近傍にヒータ１２を設ける構成としてもよい。この場合、案内管１０ｇ及びシュータ全体が本発明に係る「案内管」に相当し、シュータの放出口が本発明に係る「放出口」に相当する。
また、カップＡを調理部として説明したが、これに限らず、例えば、案内管１０ｇとカップＡとの間や、上記シュータとカップＡとの間に、粉末原料と液体とを混合調理するミキシングボウルを設けてもよい。この場合、このミキシングボウルが本発明に係る「調理部」に相当する。

そして、上記実施形態において、ヒータ１２は案内管１０ｇの放出口１０ｇ１近傍に設けられ、温度センサ１５は出口部１０ｄ近傍に設けられ、この出口部１０ｄ近傍の温度を検知し、湿度センサ１６は出口部１０ｄ近傍に設けられ、この出口部１０ｄ近傍の相対湿度を検知する、構成としたが、これに限らない。ヒータ１２は原料容器１０の近傍に設けられ、温度センサ１５は原料容器１０の近傍の温度を検知し、湿度センサ１６は原料容器１０の近傍の相対湿度を検知する構成であればよい。

また、上記実施形態において、飲料供給装置１は、有料で飲料を提供する自動販売機に適用した場合で説明したが、これに限らず、例えば、粉末原料を用いてお茶等を無料で提供するいわゆるティーサーバー等に適用してもよい。

１・・・・・・飲料供給装置
１０・・・・・原料容器
１０ｄ・・・・出口部
１０ｇ・・・・案内管
１０ｇ１・・・放出口
１２・・・・・ヒータ
１３・・・・・カバー
１４・・・・・熱伝導板
１５・・・・・温度センサ
１６・・・・・湿度センサ
１７・・・・・制御部
Ａ・・・・・・カップ（調理部）
Ｓ・・・・・・領域

Claims (5)

1. 飲料の粉末原料を貯蔵する原料容器を備え、当該原料容器から払い出される粉末原料を用いて飲料を生成して供給する飲料供給装置において、
   前記原料容器の近傍に設けられるヒータと、
   前記原料容器の近傍の温度を検知する温度センサと、
   前記原料容器の近傍の相対湿度を検知する湿度センサと、
   前記湿度センサよって得られる検知相対湿度が、前記温度センサよって得られる検知温度に対応する湿度閾値を超えるとき、前記ヒータを起動させる制御部と、
   を備える、飲料供給装置。
2. 前記制御部は、前記ヒータの起動後に前記ヒータの作動を強制的に維持させる強制作動期間を設けると共に、当該強制作動期間の経過後に前記ヒータの運転を強制的に停止させ続ける強制停止期間を設け、当該強制停止期間の経過後に前記湿度閾値による前記ヒータの起動制御を可能とする、請求項１に記載の飲料供給装置。
3. 前記湿度閾値は変更可能である、請求項１又は２に記載の飲料供給装置。
4. 前記原料容器の出口部の下方に配置され、前記粉末原料と液体とを混合調理して飲料を生成する調理部と、
   前記出口部から払い出される前記粉末原料を前記調理部へ案内する案内管と、
   を備え、
   前記ヒータは、前記案内管における前記粉末原料の前記調理部への放出口近傍に設けられ、当該放出口近傍から前記出口部近傍に至る領域の空気を昇温可能であり、
   前記温度センサは、前記出口部近傍に設けられ、当該出口部近傍の温度を検知し、
   前記湿度センサは、前記出口部近傍に設けられ、当該出口部近傍の相対湿度を検知する、構成とした請求項１〜３のいずれか１つに記載の飲料供給装置。
5. 前記案内管の前方側を覆って、前記出口部近傍及び前記放出口近傍を含む領域を内側に形成するカバーと、
   前記ヒータが取付けられ当該ヒータの熱を伝導させる熱伝導板であって、前記カバーの内側面に設けられ、前記ヒータの熱を前記領域に伝導させる熱伝導板と、
   を更に備える、請求項４に記載の飲料供給装置。