JPH0520063B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、コーヒー豆等の焙煎機に関し、詳し
くはコーヒー豆等は焙煎することにより、青臭さ
や渋さがなくなり、コーヒー豆等の味と香りが引
き出されるが、同じ生豆でも、焙煎の仕方によ
り、千差万別の味が作り出されることから分かる
ように、焙煎という作業は、極めて複雑なデリケ
ートな作業である。本発明は、作業者の意志通り
の焙煎が出来る精密な制御を可能にしたコーヒー
豆等の焙煎機を提供するにある。

＜従来の技術＞ このようなコーヒー豆等用の焙煎機について
は、従来より種々提供されている。以下に、主な
従来技術とその問題点等を述べる。まず、従来の
噴流焙煎機におけるコーヒー豆の加熱方法は、対
流（噴流）伝熱のみであり、対流室の壁から外気
への放熱が大きく、その放熱分の熱量も含めて、
熱風から豆に熱量を供給しなければならないの
で、高温の熱風が必要であり、そのため豆の表面
温度と中心温度の均一性も悪く、熱効率も悪かつ
た。

また、流路分離筒を持たない従来の噴流焙煎機
は、噴流でコーヒー豆を流動させる際に、上昇中
のコーヒー豆と下降中のコーヒー豆が互いに干渉
し、流路を妨害し合つてエネルギーロスとなつて
いたので、大きな空気の運動エネルギー、つまり
経済的には大量の空気が必要となる。空気量が多
くなると、排ガス損失が大きくなり、熱効率が悪
くなるだけでなく、排ガスをビルダクトに接続す
るための冷却装置が大きくなる欠点を有してい
た。また、噴流用空気量を調節しすぎると、コー
ヒー豆の抵抗で、空気が流れ離くなり、ヒーター
内を通過する空気量が減り、空気の温度やヒータ
ー内部温度の異常上昇により、電熱線の寿命が短
かくなつたりする問題点も有していた。

このような従来技術属する具体的な例として
は、「コーヒーほう煎方法およびその装置」（特公
昭55−46705号）があるが、該技術は、「……本体
に対する熱風の供給により、上昇運動を強制する
水平螺旋と下降運動を強制する垂直螺旋の２重螺
旋の軌跡を有する浮遊運動をコーヒー豆に与え」
る技術、そして「コーヒー豆の焙煎器」（実公昭
58−10465号）においては、「底部に金網を設けた
漏斗状の焙煎容器を機体に着脱可能に設け、機体
内に送風機および送風加熱手段を設け、該送風加
熱手段からの熱風を焙煎容器の底部から上方に向
つて該容器内を通過させるように構成し、機体上
部に、焙煎容器の上部開口と接続し得る排風通路
および該排風通路の開口に集塵バツグを備えてな
る」技術が示されており、また「コーヒー豆の焙
煎装置」（実公昭61−35037号）は、「下端開口部
に耐熱性フイルタを設けて直立状態に機体に着脱
し得る漏斗状焙煎容器と、機体内に設けた送風機
および送風をコーヒー豆の乾燥と焙煎温度とに加
熱して焙煎容器の下端より該容器内上方に向けて
送入する送風加熱部と、機体上部に設けられて焙
煎容器の上端に着脱可能に接続し、焙煎容器を通
過した排気の通路を形成する排気通路と、一部に
着脱可能に設けた集塵容器と、集塵容器を通過し
た排気を機体外に送出する排気口と、焙煎容器内
のコーヒー豆の焙煎時間を設定して送風機および
送風加熱手段を作動させるタイマと、送風加熱部
の作動を制御して焙煎容器を通過する熱風温度を
制御する温度制御機構とを備えた」ことを構成要
件とするものである。また、「コーヒー豆の焙煎
方法とその装置」（特開昭57−110146号）では、
「直立させた漏斗状焙煎容器に所要量のコーヒー
豆を投入し、該容器の下端より熱風を送入して容
器内のコーヒー豆を前記熱風により上下に旋回さ
せることおよび熱風の温度を調節することを特
徴」とする技術や、「コーヒー豆の焙煎機」（特公
昭56−19986号）では、「コーヒーの生豆を焙煎す
るコーヒー焙煎機において、撹拌焙煎中のコーヒ
ー豆の間に挿入された感温素子によりコーヒー焙
煎機内に投入したコーヒー豆の焙煎から焙煎完了
の検知並びに冷却から冷却完了の検知までを一室
内にて一貫した工程で連続的に行ことができるよ
うにしてなるコーヒー焙煎機」が開示されてい
る。そして、更には「焙煎器」（実公昭62−42718
号）は、「バーナーを備えた燃焼室とその上方の
焙煎室との間に、多数の透孔を有する整流板の一
側部を水平な回転軸線まわりに角変位自在に支持
して、この整流板が原料を滞留する水平の姿勢と
原料の排出のための傾斜姿勢とを可能にし、整流
板の回転軸線の両端部には、整流板の上面に常時
当接する原料落下防止板が上下に変位自在に設け
られることを特徴とする焙煎器」であるが、これ
らのいずれの技術においても本発明が対流加熱と
輻射加熱の併用、それを可能とする流路分離筒を
必須の構成要件の一つとする精密制御を可能とし
た焙煎器は全く提供されていないのである。

＜発明が解決しようとする課題＞ 本発明は、このような従来技術の有していた欠
点や問題点をすべて是正するもので、その特徴と
するところは、喫茶店等での店頭のシヨウ効果を
高めるため、ガラス管を使用した噴流式焙煎機に
おいて、熱効率を上げエネルギー消費量を減らす
ためには、噴流用空気量を減らす必要があるが、
噴流用空気量を減すと、コーヒー豆の流動が少な
くなり、噴流式焙煎機の特徴であるところの焙煎
能力もシヨウ効果も落ちることになる。これらの
問題をすべて解決し、省エネルギーと店頭のシヨ
ウ効果を両立させ、更に精密焙煎を可能にするた
めの発明を提供するものである。

そして本発明は、噴流式焙煎器の下方の豆留ま
り部分を円筒状、またはトリツク状の輻射加熱室
とし、その中央下端から噴流空気を上方に向け、
噴出する構造とし、コーヒー豆は中央部の噴流
（噴射初速20〜200m／Sec）に乗つて上に吹き上
げられ、この間に対流加熱された後、外壁に沿つ
て輻射加熱室に落下して、輻射加熱され、再び中
央部から上に吹き上げられ対流加熱され、これを
繰り返すのである。このように本発明において
は、従来の単純な噴流方式に比べ、輻射加熱室を
設けることにより、対流加熱と輻射加熱とを併用
して、輻射と対流を合計した総合の熱伝達率を大
きくすることにより、熱風温度とコーヒー豆との
温度差を小さくし、部分的に温度の高いコーヒー
豆と温度の低いコーヒー豆が出来ないように、コ
ーヒー豆温度の均一性を高め、焙煎時間制御と温
度制御を行なう事により、更に精密な焙煎を可能
ならしめるのである。そして、本発明において
は、噴流部分に流路分離筒を配置し、筒の内側を
豆の上昇通路とし（空筒速度４〜60m／Sec）、外
側を下降通路に分離する事により、コーヒー豆の
流動が確実となり、店頭シヨウ効果が大きくな
り、しかも流動に要するエネルギーが少なくて済
む。流動が大きい程、豆の熱風の均一性もよくな
るのである。本発明における輻射加熱室は100〜
300℃の輻射熱を利用してコーヒー豆を加熱する
ので、遠赤外線領域の焙煎であり、コーヒー豆の
芯まで充分に熱を到達させることが出来るのであ
る。このため、コーヒー豆の表面と芯部との温度
差を小さくすること、つまり、一粒のコーヒー豆
の中の温度を均一温度に近づけることが出来るの
である。更には、本発明は噴流により、チヤフ
（外皮）を確実に排除できるので、コーヒー豆と
一緒にチヤフ（外皮）を煎る（焦がす）ことがな
く極めて良の焙煎が行なえる等の特徴を有してい
るのである。尚、本発明において焙煎に適応でき
る対象となり得るものとしては、コーヒー豆の
他、大豆、胡麻、あられ、ガーナ豆、ピーナツ等
がある。その具体的な適応に対しては、風量、温
度、時間などのソフト面を変化させるだけで本焙
煎機を使用し得るものである。本発明に係る明細
書においては、以下、これらを包含して、単にコ
ーヒー豆として表示する。

次に、本発明においては、コーヒー豆の流動流
路を上昇路と下降路とに物理的に分離したことに
より、従来より少さい空気量で、確実な流動を行
なえるようになつた。流動に必要な空気量が減つ
たことは、ブロアー、ヒーターなどの設備容量が
小さくて済むだけでなく、排ガス量が少なくなる
ことでもあるので、排ガスの熱損失が少なくな
り、その分だけ熱効率が上がり、更にビルダクト
などへ排気の排出の際の排ガス冷却装置を小さく
することにも繋がるのである。

このような特徴を有する本発明の要旨とすると
ころは、中央下端にコーヒー豆等の排出孔を有
し、中央部に流路分離筒を配置した焙煎室に供給
するコーヒー豆等の対流加熱用の熱風で輻射加熱
用の焙煎室外壁を加熱した後、焙煎室中央下端の
コーヒー豆等の排出孔の周囲の噴出孔から、焙煎
室中央に位置する流路分離筒の下端内部に熱風を
噴出しコーヒー豆等を流動循環しながら対流加熱
する構造の焙煎室と、それに熱風を供給するブロ
アーとヒーターを有し、焙煎室上部にシヨウ効果
上のガラス管を配置し、排気はサイクロン・セパ
レーター若しくはフイルター等でチヤフを分離し
て排出し、焙煎の済んだコーヒー豆等は、焙煎室
中央下端の排出孔からクーラーに取り出す構造の
コーヒー豆等の焙煎機である。

＜実施例＞ 以下、このような特徴を有する本発明を添付実
施例図面に従つて具体的に説明する。

第１図は、本発明に係るコーヒー豆等の焙煎機
を示す説明図である。本装置は、焙煎室１に熱風
を供給するためのブロアー３と電気ヒーター２、
下端部に排出孔８を持ち、流路分離筒１３を中央
に配置した焙煎室１、その上部のガラス管１４、
更にその上部にシヤツター１７を有するコーヒー
豆等の投入用ホツパー１６と、それを支えるチヤ
ンバー１５を配し、排気通路１８を経て、チヤフ
を分離するための排気孔２１を有するサイクロ
ン・セパレーター１９若しくはフイルター等（図
示せず）、焙煎室１下端の排出孔８に連通したク
ーラー２２と制御装置から構成されている。

このような本発明に係る焙煎機の実際の実施例
について説明すると、まず、予め決められた量の
コーヒー等の生豆をシヤツター１７を開き、投入
用ホツパー１６から焙煎室１内に投入し、シヤツ
ター１７を閉める。ブロアー３から送り出された
空気は、電気ヒーター２で所定温度に加熱され
て、導管６を経て焙煎室１の外套部４に導かれ、
焙煎室１の外壁５を加熱した後、焙煎室１下端の
排出孔８の周囲に位置する噴出孔７から焙煎室１
内の中央部に位置する流路分離筒１３の内側に向
かつて上向きに噴出される。この噴流により、生
豆は流路分離筒１３の内側を対流加熱されなが
ら、噴流に乗つて上昇し、流路分離筒１３の上部
に吹き上げられ、ガラス管１４と流路分離筒１３
とで構成されるアニユラー状の通路１０を焙煎室
１に向かつて下降する。（この状態はガラス管１
４を通して目視できるので喫茶店等でシヨウ効果
が得られる）。焙煎室１内では、焙煎室１外壁５
と流路分離筒１３とで構成されるアニユラー状の
通路１１を下降し、輻射加熱され、焙煎室１下端
で流路分離筒１３の内部に押し出され、再び噴流
に乗つて対流加熱されながら、流路分離筒１３の
内側を上昇し、これを繰り返しながら、均一に希
望の状態に焙煎するのである。

焙煎に使用された熱風の排気は、コーヒー豆か
ら分離したチヤフ（外皮）やゴミなどと共にチヤ
フ受け２０に叩き落した後、排気孔２１から排出
される。焙煎の終了したコーヒー豆は、排出弁９
が開き、排出孔８から排出され冷却されるのであ
る。

＜発明の効果＞ 本発明は、以上のような構成要件より成る結
果、従来技術が、コーヒー豆への加熱方式が対流
伝熱のみであつたこと、また本発明の如く流路分
離筒を装置に構成していないことに起因して、前
述のようなコーヒー豆の焙煎における重大な欠点
や問題点が指摘されていたが、本発明における構
成において採用する如く、加熱方式における対流
加熱と輻射加熱の併用、そしてそれを可能とする
流路分離筒を焙煎機内に形成することを必須の構
成要件の一つとした結果、従来技術においては全
く不可能とされた作業者の意志通りに精密な制御
を可能ならしめたコーヒー豆等の焙煎を可能なら
しめる発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るコーヒー豆等の焙煎機の
一実施例を示す説明図である。 １……焙煎室、２……電気ヒーター、３……ブ
ロアー、４……外套部、５……外壁、６……導
管、７……噴出孔、８……排出孔、９……排出
弁、１０，１１……通路、１３……流路分離筒、
１４……ガラス管、１５……チヤンバー、１６…
…投入用ホツパー、１７……シヤツター、１８…
…排気通路、１９……サイクロセパレーター、２
０……チヤフ受け、２１……排気孔、２２……ク
ーラー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 中央下端にコーヒー豆等の排出孔８を持ち、
   中央部に流路分離筒１３を配置した焙煎室１に供
   給するコーヒー豆等の対流加熱用の熱風で輻射加
   熱用の焙煎室１外壁を加熱した後、焙煎室１中央
   下端のコーヒー豆等の排出孔８の周囲の噴出孔７
   から焙煎室１中央に位置する流路分離筒１３の下
   端内部に熱風を噴出しコーヒー豆等を流動循環し
   ながら対流加熱する構造の焙煎室１と、それに熱
   風を供給するブロアー３とヒーター２を有し、焙
   煎室１上部にシヨウ効果等のガラス管１４を配置
   し、排気はサイクロン・セパレーター１９若しく
   はフイルター等でチヤフを分離して排出し、焙煎
   の済んだコーヒー豆等は、焙煎室１中央下端の排
   出孔８からクーラー２２に取り出す事を特徴とす
   るコーヒー豆等の焙煎機。