(57)【要約】      （修正有）【課題】焙煎器からのコーヒー豆の取出効率を向上させたコーヒー豆焙煎装置を提供する。【解決手段】焙煎器を構成する回転ドラムの豆収容室にコーヒー豆を供給し、このコーヒー豆を加熱源により加熱して焙煎するコーヒー豆焙煎装置１において、回転ドラム２０の豆収容室が回転軸を中心とする円錐状内面２１Ａを有し、該円錐状内面の拡径端に臨んで回転ドラムの回転方向に相対して開口するダクト状取出スクレーパ７０を設け、回転ドラムの高速回転の遠心力により円錐状内面の拡径端に押上げられたコーヒー豆を取出スクレーパに導入して排出可能にすることを特徴とする。【選択図】図３
0003148013.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
焙煎器を構成する回転ドラムの豆収容室にコーヒー豆を供給し、このコーヒー豆を加熱源により加熱して焙煎するコーヒー豆焙煎装置において、回転ドラムの豆収容室が回転軸を中心とする円錐状内面を有し、該円錐状内面の拡径端に臨んで回転ドラムの回転方向に相対して開口するダクト状取出スクレーパを設け、回転ドラムの高速回転の遠心力により円錐状内面の拡径端に押上げられたコーヒー豆を取出スクレーパに導入して排出可能にすることを特徴とするコーヒー豆焙煎装置。
【請求項２】
前記焙煎器が外箱の内部に空気層を介して前記回転ドラムを回転可能に支持するとともに、回転ドラムを多孔板により形成し、空冷装置が外箱の内部に供給した冷却空気を回転ドラムの豆収容室に流通させ、焙煎後のコーヒー豆をこの焙煎器内で冷却可能にする請求項１に記載のコーヒー豆焙煎装置。
【請求項３】
前記焙煎器から排出される冷却空気をサイクロン集塵器に導き、サイクロン集塵器の上部に排風機付きバッグフィルタを連通させ、サイクロン集塵器の下部にダスト受器を連通させる請求項２に記載のコーヒー豆焙煎装置。
【請求項４】
前記加熱源、回転ドラムの回転、空冷装置及び排風機を駆動制御する制御装置を有する請求項３に記載のコーヒー豆焙煎装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案はコーヒー豆焙煎装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コーヒー豆焙煎装置として、特許文献１に記載の如く、焙煎器を構成する回転ドラムの豆収容室にコーヒー豆を供給し、このコーヒー豆を加熱源により加熱して焙煎するものがある。
【０００３】
このコーヒー豆焙煎装置では、熱風が供給される焙煎器の回転ドラム（焙煎釜）にコーヒー豆を供給し、このコーヒー豆を攪拌混合しながら焙煎し、焙煎したコーヒー豆を回転ドラムの回転による遠心力で回転ドラムの上縁側の取出口から放出して冷却槽（冷却箱）に取出し、この冷却槽に吸い込んだ冷却空気により常温まで冷却する。
【特許文献１】特開2007-29033
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のコーヒー豆焙煎装置では以下の問題点がある。
(1)焙煎したコーヒー豆を回転ドラムの回転による遠心力で、回転ドラムの上縁側の取出口から単に放出して取出すものであり、取出効率が悪い。
【０００５】
(2)焙煎したコーヒー豆を、焙煎器（回転ドラム）と別の冷却槽（冷却箱）に移送して冷却するものであり、焙煎装置が冷却槽の分だけ広いスペースを必要として大型化し、冷却槽への豆の移送時間が必要になって生産性が悪い。
【０００６】
本考案の課題は、焙煎器からのコーヒー豆の取出効率を向上することにある。
【０００７】
本考案の他の課題は、焙煎装置を小型化するとともに、生産性を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の考案は、焙煎器を構成する回転ドラムの豆収容室にコーヒー豆を供給し、このコーヒー豆を加熱源により加熱して焙煎するコーヒー豆焙煎装置において、回転ドラムの豆収容室が回転軸を中心とする円錐状内面を有し、該円錐状内面の拡径端に臨んで回転ドラムの回転方向に相対して開口するダクト状取出スクレーパを設け、回転ドラムの高速回転の遠心力により円錐状内面の拡径端に押上げられたコーヒー豆を取出スクレーパに導入して排出可能にするようにしたものである。
【０００９】
請求項２の考案は、請求項１の考案において更に、前記焙煎器が外箱の内部に空気層を介して前記回転ドラムを回転可能に支持するとともに、回転ドラムを多孔板により形成し、空冷装置が外箱の内部に供給した冷却空気を回転ドラムの豆収容室に流通させ、焙煎後のコーヒー豆をこの焙煎器内で冷却可能にするようにしたものである。
【００１０】
請求項３の考案は、請求項２の考案において更に、前記焙煎器から排出される冷却空気をサイクロン集塵器に導き、サイクロン集塵器の上部に排風機付きバッグフィルタを連通させ、サイクロン集塵器の下部にダスト受器を連通させるようにしたものである。
【００１１】
請求項４の考案は、請求項３の考案において更に、前記加熱源、回転ドラムの回転、空冷装置及び排風機を駆動制御する制御装置を有するようにしたものである。
【考案の効果】
【００１２】
（請求項１）
(a)焙煎器を構成する回転ドラムの高速回転の遠心力により円錐状内面の拡径端に押上げられたコーヒー豆を取出スクレーパに導入して排出する。従って、回転ドラムの円錐状内面の拡径端に押上げられて回転してくるコーヒー豆を取出スクレーパにより積極的かつ確実に掻き込んで取出すものになり、焙煎器からのコーヒー豆の取出効率を向上できる。
【００１３】
（請求項２）
(b)焙煎器の回転ドラムで焙煎したコーヒー豆を、その回転ドラムに収容したまま引き続いて冷却するものになり、焙煎器と別の冷却用スペースを必要とせず小型化かつ単純化できるし、冷却用スペースへの豆の移送時間も必要とせず、生産性を向上できる。
【００１４】
（請求項３）
(c)サイクロン集塵器の上下にバッグフィルタとダスト受器のそれぞれを縦列配置した。焙煎装置の運転休止時に、バッグフィルタに付着したダストを払い落したとき、ダストはサイクロン集塵器を貫通して下方のダスト受器に直行してスムースに回収される。ダスト受器を、サイクロン集塵器とバッグフィルタの双方に共用し、単一化できる。
【００１５】
（請求項４）
(d)制御装置により、例えば焙煎器の内部のコーヒー豆の検出温度に応じて、加熱源の出力制御、焙煎器による焙煎時間と回転ドラムの回転速度の管理、空冷装置のオン／オフの管理、焙煎器の内部を常に負圧に保つ排風機の出力制御を、予め設定されたプログラムに基づく自動制御システムを実行する。これにより、焙煎装置を省エネルギ化しながら、コーヒー豆の本来の香味を維持する焙煎を行ない、焙煎時に発生したダストを捕集処理し、及び焦げ臭を排出処理して環境の清潔を図ることができる。また、焙煎時に、火炎の操作やスプーンによる焙煎程度の確認のために焙煎器の外側の高温部に素手が接触する機会をなくし、火傷防止を図ることができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１はコーヒー豆焙煎装置を示す正面図、図２は図１の側面図、図３はコーヒー豆焙煎装置を示す模式図、図４は焙煎器を示す断面図、図５はヒータを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図、図６はヒータの取付構造を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図、図７は横型式焙煎器の回転ドラムを示し、（Ａ）は低速回転状態を示す模式正面図、（Ｂ）は（Ａ）の模式側面図、（Ｃ）は高速回転状態を示す模式正面図、（Ｄ）は（Ｃ）の模式側面図、図８は竪型式焙煎器の回転ドラムを示し、（Ａ）は低速回転状態を示す模式正面図、（Ｂ）は高速回転状態を示す模式正面図である。
【実施例】
【００１７】
コーヒー豆焙煎装置１は、図１〜図３に示す如く、横型式焙煎器１０を有する。焙煎器１０は、架台１１に固定される外箱１２の内部に空気層１２Ａを介して回転ドラム２０を水平軸まわりに回転可能に支持する。回転ドラム２０は、裁頭円錐体状の円錐板部２１と、円錐板部２１の拡径端に接続される円筒状の円筒板部２２と、円錐板部２１の拡径端に接続される側板部２３と、円筒板部２２の自由端に接続される側板部２４とからなり、それらの各部２１〜２４によって区画される豆収容室２５を形成する。円錐板部２１と側板部２３と側板部２４は空気の流通を自由にする多孔板からなる（円筒板部２２も多孔板であっても可）。側板部２３の外側面の中心部には水平配置される回転軸２６の一端が接続され、側板部２４の中心部には開口２４Ａが形成される。回転軸２６は、架台１１に固定される軸受２７に支持され、モータ２８により駆動される。
【００１８】
焙煎器１０の外箱１２は、回転ドラム２０の各部２１〜２４に空気層１２Ａを介してそれら各部を外側から覆う円錐板部３１、円筒板部３２、側板部３３、３４からなり、回転ドラム２０を外部空間に対して封止する。
【００１９】
焙煎装置１は、図４に示す如く、架台１１に支持される生豆ホッパ４０の供給管４１を焙煎器１０の外箱１２の側板部３４の中心部に貫通させて回転ドラム２０の側板部２４の開口２４Ａから豆収容室２５に開口し、ホッパ４０のコーヒー豆Ａを豆収容室２５に供給する。
【００２０】
焙煎装置１は、図４に示す如く、焙煎器１０の外箱１２の円錐板部３１の外面の周方向複数位置にコーヒー豆Ａの焙煎のための加熱源となる複数個のヒータ５０を取付ける。ヒータ５０は、例えば図５に示す如くの遠赤外線セラミックヒータからなり、平面視で四角状をなし、横断面視で円錐板部３１の円錐曲面に沿う湾曲状をなす。外箱１２の円錐板部３１は、四角孔を穿設され、四角枠５１の下端部をこの四角孔に嵌合し、四角枠５１の外方に立上げた上端フランジ部に四角上蓋５２を取着し、上蓋５２の内側面にヒータ５０を取付ける。尚、四角枠５１の下端フランジには空気層１２Ａに臨む石英ガラス薄板５３が取付けられる。石英ガラス薄板５３は、後述する空冷装置６０が供給する冷却空気がヒータ５０に直に接することによる熱ショックを緩和し、ヒータ５０の寿命を永くする。尚、焙煎器１０は、回転ドラム２０の内部で焙煎されるコーヒー豆Ａの温度を検出する検出器（不図示）を備える。
【００２１】
焙煎装置１は、図４に示す如く、架台１１内に設置されたブロアからなる空冷装置６０の送風管６１を焙煎器１０の外箱１２の円筒板部３２に貫通させて空気層１２Ａに開口し、空冷装置６０が外箱１２の内部に供給した冷却空気を回転ドラム２０の円錐板部２１、側板部２３、２４の多孔板を介して豆収容室２５に流通させ、焙煎後のコーヒー豆Ａをこの焙煎器１０内で冷却可能にする。
【００２２】
焙煎装置１は、焙煎器１０の回転ドラム２０の豆収容室２５が回転軸２６を中心とする円錐板部２１の円錐状内面２１Ａを有するところ、円錐状内面２１Ａの拡径端、本実施例では、円筒板部２２の円筒状内面２２Ａに臨んで回転ドラム２０の回転方向に相対して開口するダクト状取出スクレーパ７０を設ける。円筒状板部２２の円筒状内面２２Ａが取出スクレーパ７０に殆んど隙間なく、かつ干渉せずに相対回転し得るように、円筒板部２２は孔なし板からなることが好ましい。焙煎器１０によるコーヒー豆Ａの焙煎後、本実施例では焙煎されたコーヒー豆Ａの空冷装置６０による冷却後に回転制御される、回転ドラム２０の高速回転の遠心力により、円錐状内面２１Ａの拡径端たる円筒状内面２２Ａに押上げられたコーヒー豆Ａを取出スクレーパ７０の取出し口７１に導入して排出可能にする。取出スクレーパ７０の取出し管７２は、回転ドラム２０の側板部２４の開口２４Ａから外箱１２の側板部３４を貫通し、焙煎豆受器７３に臨んで開口する。
【００２３】
焙煎装置１は、焙煎後のコーヒー豆を冷却して焙煎器１０から排出される冷却空気をサイクロン集塵器８０に導き、サイクロン集塵器８０の上部にバッグフィルタ８１を連通させ、このバッグフィルタ８１に排風機８２を付帯させるとともに、サイクロン集塵器８０の下部にダスト受器８３を連設させている。サイクロン集塵器８０に連通する排風管８４が、焙煎器１０の外箱１２の円錐板部３１を貫通して空気層１２Ａに開口する。排風機８２の排風力が回転ドラム２０の豆収容室２５から円錐板部２１、側板部２３、２４の多孔板を通って空気層１２Ａに流出した上記冷却空気をサイクロン集塵器８０に導き、ひいてはこの空気をバッグフィルタ８１経由で外部に排出する。排風機８２の排風力が必要十分であれば、空冷装置６０は撤去できる。
【００２４】
尚、図３に２点斜線で示す如く、サイクロン集塵器８０を空冷ジャケット８５によって囲み、空冷ジャケット８５の下部に外気導入口８５Ａを設け、空冷ジャケット８５の上部を連通管８５Ｂにより空冷装置６０（空冷装置６０を撤去したときには送風管６１）に接続することもできる。空冷装置６０及び排風機８２の排風力により外気導入口８５Ａから空冷ジャケット８５に導入した外気により、焙煎器１０から排風管８４に排出されてサイクロン集塵器８０に導入される上記冷却空気の排熱を回収する。排熱を回収された焙煎器１０からの上記冷却空気をバッグフィルタ８１に通すことにより、バッグフィルタ８１を高熱から保護できる。また、排熱を回収した外気を連通管８５Ｂ、空冷装置６０、送風管６１経由で焙煎器１０に導き、焙煎器１０の熱源として再利用できる。
【００２５】
焙煎装置１は、制御装置９０を有する。制御装置９０は、焙煎器１０の回転ドラム２０の回転（回転速度及び回転時間）、ヒータ５０、空冷装置６０、排風機８２等を予め設定されたプログラムに基づいて自動制御し、焙煎装置１を以下の如くに稼働する。制御装置９０の制御盤には、電源、モータ２８の出力表示、低回転及び高回転制御、ヒータ５０の出力表示及び出力制御、コーヒー豆温度表示ＴＣ、排気温度表示Ｔ、排風機８２の出力制御及び背圧制御の各機能が配備される。
【００２６】
(1)ホッパ４０において計量された１バッチ分の生のコーヒー豆Ａが供給管４１から自然落下で焙煎器１０の回転ドラム２０の豆収容室２５に供給される。
【００２７】
(2)焙煎器１０の回転ドラム２０をモータ２８により低速回転し、コーヒー豆Ａを回転ドラム２０の内面にて攪拌、混合する。図７（Ａ）、（Ｂ）に示す如く、回転ドラム２０の回転によりコーヒー豆Ａに作用する遠心力ｆを、コーヒー豆Ａに作用する重力の加速度ｇに基づく下向き力ｐより小とする。このとき、ヒータ５０のオンにより高温となる回転ドラム２０の円錐板部２１等の伝熱と、遠赤外線の照射によりコーヒー豆Ａを焙煎する。焙煎の程度は加熱温度と加熱時間により管理される。
【００２８】
(3)コーヒー豆Ａの焙煎が終了すると、ヒータ５０をオフする。同時に、空冷装置６０を駆動して焙煎器１０に冷却空気を送る。焙煎器１０の回転ドラム２０はそのまま回転を続けながら、焙煎されたコーヒー豆Ａが冷却空気により冷却される。
【００２９】
(4)コーヒー豆Ａの温度が所定の温度に下がったことが確認されたとき、コーヒー豆Ａの排出工程に入る。空冷装置６０により焙煎器１０に冷却空気を送りながら、モータ２８により回転ドラム２０を高速回転し、コーヒー豆Ａを遠心力により回転ドラム２０の円錐状内面２１Ａから円筒状内面２２Ａに押上げ、このコーヒー豆Ａを取出スクレーパ７０により掻き出して焙煎豆受器７３に取出す。図７（Ｃ）、（Ｄ）に示す如く、回転ドラム２０の回転によりコーヒー豆Ａに作用する遠心力ｆを、コーヒー豆Ａに作用する重力の加速度ｇに基づく下向き力ｐより大にする。
【００３０】
(5)空冷装置６０が焙煎器１０に送った冷却空気は、コーヒー豆Ａの外皮をダストとして同伴し、サイクロン集塵器８０及びバッグフィルタ８１により捕捉されるダストは、ダスト受器８３に収容され、焦げ臭をもつ排気は排風機８２により外部へ排出される。
【００３１】
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)焙煎器１０を構成する回転ドラム２０の高速回転の遠心力により円錐状内面２１Ａの拡径端に押上げられたコーヒー豆Ａを取出スクレーパ７０に導入して排出する。従って、回転ドラム２０の円錐状内面２１Ａの拡径端に押上げられて回転してくるコーヒー豆Ａを取出スクレーパ７０により積極的かつ確実に掻き込んで取出すものになり、焙煎器１０からのコーヒー豆Ａの取出効率を向上できる。
【００３２】
(b)焙煎器１０の回転ドラム２０で焙煎したコーヒー豆Ａを、その回転ドラム２０に収容したまま引き続いて冷却するものになり、焙煎器１０と別の冷却用スペースを必要とせず小型化かつ単純化できるし、冷却用スペースへの豆の移送時間も必要とせず、生産性を向上できる。
【００３３】
(c)サイクロン集塵器８０の上下にバッグフィルタ８１とダスト受器８３のそれぞれを縦列配置した。焙煎装置１の運転休止時に、バッグフィルタ８１に付着したダストを払い落したとき、ダストはサイクロン集塵器８０を貫通して下方のダスト受器８３に直行してスムースに回収される。ダスト受器８３を、サイクロン集塵器８０とバッグフィルタ８１の双方に共用し、単一化できる。
【００３４】
(d)制御装置９０により、例えば焙煎器１０の内部のコーヒー豆Ａの検出温度に応じて、加熱源の出力制御、焙煎器１０による焙煎時間と回転ドラム２０の回転速度の管理、空冷装置６０のオン／オフの管理、焙煎器１０の内部を常に負圧に保つ排風機８２の出力制御を、予め設定されたプログラムに基づく自動制御システムを実行する。これにより、焙煎装置１を省エネルギ化しながら、コーヒー豆Ａの本来の香味を維持する焙煎を行ない、焙煎時に発生したダストを捕集処理し、及び焦げ臭を排出処理して環境の清潔を図ることができる。また、焙煎時に、火炎の操作やスプーンによる焙煎程度の確認のために焙煎器１０の外側の高温部に素手が接触する機会をなくし、火傷防止を図ることができる。
【００３５】
図８は竪型式焙煎器１００を示す模式図である。焙煎器１００は、不図示の外箱の内部に空気層を介して回転ドラム１１０を鉛直軸まわりに回転可能に支持するものである。回転ドラム１１０は、円錐板部１１１と、円錐板部１１１の拡径端に接続される円筒板部１１２と、円錐板部１１１の縮径端に接続される底板部１１３と、円筒板部１１２の自由端に接続される上板部１１４とからなり、それらの各部１１１〜１１４によって区画される豆収容室１１５を形成する。円錐板部１１１と底板部１１３と上板部１１４は空気の流通を自由にする多孔板からなる（円筒板部１１２も多孔板であっても可）。底板部１１３の中心部には鉛直配置される回転軸１１６の一端が接続され、上板部１１４の中心部には開口１１４Ａが形成される。回転軸１１６は、架台１１に固定される軸受１１７に支持され、モータにより駆動される。
【００３６】
このとき、円錐板部１１１の円錐状内面１１１Ａの拡径端、本実施例では円筒板部１１２の円筒状内面１１２Ａに臨んで、回転ドラム１１０の回転方向に相対して開口するダクト状取出スクレーパ１２０が設けられる。回転ドラム１１０の高速回転の遠心力により、円錐状内面１１１Ａの拡径端たる円筒状内面１１２Ａに押上げられたコーヒー豆Ａを、取出スクレーパ１２０の取出し口１２１に導入して排出可能にする。
【００３７】
尚、焙煎器１００にあっては、回転ドラム１１０におけるコーヒー豆Ａの焙煎時、回転ドラム１１０を低速回転してコーヒー豆Ａを円錐板部１１１の円錐状内面１１１Ａ、円筒板部１１２の円筒状内面１１２Ａで攪拌混合する。このとき、図８（Ａ）に示す如く、回転ドラム１１０の回転によりコーヒー豆Ａに作用する遠心力ｆに、コーヒー豆Ａと回転ドラム１１０の内面との摩擦係数μを乗じた値ｆ・μを、コーヒー豆Ａに作用する重力の加速度ｇに基づく下向き力ｐより小とする。他方、焙煎されたコーヒー豆Ａの回転ドラム１１０からの排出時、回転ドラム１１０を高速回転してコーヒー豆Ａを遠心力により回転ドラム１１０の円錐状内面１１１Ａから円筒状内面１１２Ａに押上げ、このコーヒー豆Ａを取出スクレーパ１２０により取出す。このとき、図８（Ｂ）に示す如く、回転ドラム１１０の回転によりコーヒー豆Ａに作用する遠心力ｆに、コーヒー豆Ａと回転ドラム１１０の内面との摩擦係数μを乗じた値ｆ・μを、コーヒー豆Ａに作用する重力の加速度ｇに基づく下向き力ｐより大とする。
【００３８】
以上、本考案の実施例を図面により詳述したが、本考案の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本考案に含まれる。例えば、本考案の焙煎装置は、焙煎器で焙煎されたコーヒー豆を冷却する冷却槽を該焙煎器と別に設けるものでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１はコーヒー豆焙煎装置を示す正面図である。
【図２】図２は図１の側面図である。
【図３】図３はコーヒー豆焙煎装置を示す模式図である。
【図４】図４は焙煎器を示す断面図である。
【図５】図５はヒータを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図である。
【図６】図６はヒータの取付構造を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図７】図７は横型式焙煎器の回転ドラムを示し、（Ａ）は低速回転状態を示す模式正面図、（Ｂ）は（Ａ）の模式側面図、（Ｃ）は高速回転状態を示す模式正面図、（Ｄ）は（Ｃ）の模式側面図である。
【図８】図８は竪型式焙煎器の回転ドラムを示し、（Ａ）は低速回転状態を示す模式正面図、（Ｂ）は高速回転状態を示す模式正面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  焙煎装置
１０  焙煎器
１２  外箱
２０  回転ドラム
２１  円錐板部
２１Ａ  円錐状内面
２２  円筒板部
２２Ａ  円筒状内面
２５  豆収容室
２６  回転軸
２８  モータ
５０  ヒータ（加熱源）
６０  空冷装置
７０  取出スクレーパ
８０  サイクロン集塵器
８１  バッグフィルタ
８２  排風機
８３  ダスト受器
９０  制御装置
【図１】
0003148013.tif 000003
【図２】
0003148013.tif 000004
【図３】
0003148013.tif 000005
【図４】
0003148013.tif 000006
【図５】
0003148013.tif 000007
【図６】
0003148013.tif 000008
【図７】
0003148013.tif 000009
【図８】
0003148013.tif 000010