(57)【要約】【課題】  製造が容易で、低廉で、小型の焙煎装置を提供すること。【解決手段】  水平に置かれた円筒状の回転ドラム１４内に焙煎対象を搬入した状態で、回転ドラム１４を回転させながら焙煎対象を焙煎する焙煎装置１０において、回転ドラム１４は、回転ドラム１４本体の一端に形成されており焙煎対象を搬入及び搬出をするための開口部２３と、開口部２３から回転ドラム１４本体の他端に向けて拡がるテーパ部２０と、テーパ部２０内壁に取り付けられており焙煎対象の搬出を誘導する誘導部材２２と、回転ドラム１４本体の内壁に取り付けられており誘導部材２２から回転ドラム１４本体の他端に向けて延びる螺旋状の撹拌材１８とを備える。誘導部材２２は、例えば、台形状板の平行辺の各々が曲線状になる態様で丸めて、平行辺の長辺をテーパ部２０の先端側にして取り付けている。【選択図】図１
2005245206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平に置かれた円筒状の回転ドラム内に焙煎対象を搬入した状態で、当該回転ドラムを回転させながら焙煎対象を焙煎する焙煎装置において、
前記回転ドラムは、
回転ドラム本体の一端に形成されており前記焙煎対象を搬入及び搬出をするための開口部と、
前記開口部から回転ドラム本体の他端に向けて拡がるテーパ部と、
前記テーパ部内壁に取り付けられており前記焙煎対象の搬出を誘導する誘導部材と、
前記回転ドラム本体の一端と前記回転ドラム本体の他端との間に位置する網部と、
前記網部の内壁に取り付けられており当該誘導部材から回転ドラム本体の他端に向けて延びる螺旋状の撹拌材と、
を備えることを特徴とする焙煎装置。
【請求項２】
前記誘導部材は、台形状板の平行辺の各々が曲線状になる態様で丸めて、前記平行辺の長辺を前記テーパ部の先端側にして取り付けていることを特徴とする請求項１記載の焙煎装置。
【請求項３】
前記テーパ部の傾斜角は、前記回転ドラムの回転軸に対して２０°から２５°の範囲であることを特徴とする請求項１又は２記載の焙煎装置。
【請求項４】
前記網部は、複数のステンレス線を互いに直交させて、各開口の大きさが前記焙煎対象よりも小さくなるようにしていることを特徴とする請求項１から３のいずれか記載の焙煎装置。
【請求項５】
前記回転ドラムは、回転数が３０ｒｐｍであり、直径が７５ｍｍ〜９０ｍｍであり、
前記焙煎対象を焙煎する加熱手段は、電力量が３００Ｗ〜４００Ｗであり、直径が１０ｍｍ〜１５ｍｍであり、
前記加熱手段の中心軸が、前記回転ドラムの中心軸から下方向に４０ｍｍ〜５５ｍｍ、かつ水平方向であって前記回転方向前方に３０ｍｍ〜４５ｍｍに位置することを特徴とする請求項１から４のいずれか記載の焙煎装置。
【請求項６】
前記回転ドラムは、ステンレスから成ることを特徴とする請求項１から５のいずれか記載の焙煎装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焙煎装置に関し、特に、珈琲豆の家庭用焙煎装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被焙煎物を均等に焙煎することができると共に、焙煎後の被焙煎物の取り出しが容易な焙煎装置が、特許文献１に記載されている。この媒染装置は、回転ドラムの内面に、回転軸方向に沿って延びる水平撹拌部材と、回転軸方向に対して傾斜した方向に沿って延びる傾斜撹拌部材を備える撹拌部材を設け、焙煎時には、回転ドラム内に収容した珈琲豆を、回転ドラムの回転に従って水平撹拌部材により回転方向に押し出しながら撹拌する一方、焙煎後には、回転ドラム７内の焙煎した珈琲豆を、焙煎時と逆方向の回転ドラムの回転に従って傾斜撹拌部材により回転ドラムの一方の端部に寄せながら回転ドラム外に排出するものである。
【０００３】
この焙煎装置は、回転ドラムの上方に、豆投入用ガイド部材が設けられ、回転ドラムの下方に、豆排出口が設けられている。豆投入用ガイド部材から投入した珈琲豆は、回転ドラムを回転させることで、水平撹拌部材によって撹拌された状態で、遠赤外線放射材からの放射熱で焙煎される。焙煎完了後には、回転ドラムを逆回転させ、豆排出口から珈琲豆を取り出すようにしている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３３３７５６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、特許文献１に記載されている焙煎装置は、珈琲豆の撹拌用の水平撹拌部材と、珈琲豆の取り出しようの傾斜撹拌部材とが必要である。このため、回転ドラムの製造が面倒であり、材料コストを抑えることが困難である。したがって、特に、家庭用で容易に用いることができなかった。
【０００６】
また、特許文献１に記載されている焙煎装置は、豆投入用ガイド部材と、豆排出口とが各々形成されているため、空間スペースが多く、また、装置の大型化が否めない。装置の小型化が実現すれば、家庭でも簡単に珈琲豆の焙煎ができ、酸化してない珈琲豆を用いた珈琲を飲むことも可能になり健康面からも好ましい。
【０００７】
そこで、本発明は、製造が容易で、低廉で、小型の焙煎装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、水平に置かれた円筒状の回転ドラム内に焙煎対象を搬入した状態で、当該回転ドラムを回転させながら焙煎対象を焙煎する焙煎装置において、前記回転ドラムは、回転ドラム本体の一端に形成されており前記焙煎対象を搬入及び搬出をするための開口部と、前記開口部から回転ドラム本体の他端に向けて拡がるテーパ部と、前記テーパ部内壁に取り付けられており前記焙煎対象の搬出を誘導する誘導部材と、前記回転ドラム本体の一端と前記回転ドラム本体の他端との間に位置する網部と、前記網部の内壁に取り付けられており当該誘導部材から回転ドラム本体の他端に向けて延びる螺旋状の撹拌材とを備える。
【０００９】
このため、回転ドラムに特殊な装置がなくとも製造ができ、そのため製造コストの抑制により低廉で、焙煎対象の搬入及び搬出のためにスペースを割くことがない小型の焙煎装置を提供することができる。
【００１０】
前記誘導部材は、例えば、台形板の平行辺の各々が曲線状になる態様で丸めて、前記平行辺の長辺を前記テーパ部の先端側にして取り付けている。なお、誘導部材は、テーパ部に対して１５度程度斜めであって、前記平行面が前記撹拌材に直交する方向に傾けて接続すると、より焙煎対象の搬出が可能になるため好ましい。
【００１１】
前記テーパ部の傾斜角は、前記回転ドラムの回転軸に対して２０度から２５度の範囲であると好ましい。
【００１２】
前記網部は、複数のステンレス線を互いに直交させて、各開口の大きさが前記焙煎対象よりも小さくなるようにしている。網部の各開口は、３ｍｍ〜４ｍｍ程度にすると、焙煎対象が珈琲豆、とうもろこし、銀杏等の場合に、開口から回転ドラム外部に出ることを防止できるので好ましい。なお、焙煎対象がこれらよりも小さい場合には細かい網目とすればよいし、焙煎対象がこれらよりも大きい場合には粗い網目とすればよい。
【００１３】
前記回転ドラムは、焙煎対象の食品上の安全性の観点から、ステンレスなどを材料としている。
【００１４】
前記回転ドラムは、回転数が３０ｒｐｍであり、直径が７５ｍｍ〜９０ｍｍあり、前記焙煎対象を焙煎する加熱手段は、電力量が３００Ｗ〜４００Ｗであり、直径が１０ｍｍ〜１５ｍｍであり、前記加熱手段の中心軸が、前記回転ドラムの中心軸から下方向に４０ｍｍ〜５５ｍｍ、かつ水平方向であって前記回転方向前方に３０ｍｍ〜４５ｍｍに位置するとよい。こうすると、家庭用で十分に使用可能な大きさ、電力量が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態の焙煎装置１０の模式的な構成図である。図１に示す焙煎装置１０は、水平に置かれた回転ドラム１４と、回転ドラム１４の下方に位置する棒状のヒーター２６と、回転ドラム１４を双方向に回転可能なモータ４２とに大別される。
【００１７】
回転ドラム１４は、例えば長さａが９０ｍｍ〜１２０ｍｍ程度（本実施形態では１１８ｍｍ）、直径ｂが７５ｍｍ〜９０ｍｍ程度（本実施形態では８３ｍｍ）の円筒状の大きさとしている。回転ドラム１４は、ＳＵＳ３０４などのステンレスから成る。回転ドラム１４の一方端には、水平方向に対して２０°〜３０°（本実施形態では２２°）の傾斜で、丈が３０ｍｍ〜４０ｍｍ程度（本実施形態では３５ｍｍ）のテーパ部２０を形成している。回転ドラム１４の他端には、円盤状で丈が６ｍｍ程度の底部２１を形成している。回転ドラム１４の中央部は、各開口が例えば３ｍｍ〜４ｍｍとなるように０．８ｍ／ｍ程度のステンレス線に編み込んでなる（符号Ｃ参照）網部１６を形成している。
【００１８】
テーパ部２０の開口部２３は、例えば５３ｍｍ〜５５ｍｍ（本実施形態では５４ｍｍ）の直径としている。開口部２３は、珈琲豆等の搬入と搬出との双方を行えるようにしている。
【００１９】
網部１６は、底部２１に対して水平又は垂直方向にステンレス線を配するように形成してもよいし、これに対して例えば４５°程度斜めに配するようにしてもよい。ただし、後者の方が、回転ドラム１４の回転時に、珈琲豆等が回転し易いという点で好ましい。
【００２０】
網部１６の内側には、直径が３ｍｍ程度のステンレス棒から成る撹拌材１８を螺旋状に配している。撹拌材１８は、底部２１又はその付近に一端が位置し、網部１６内側を一周強螺旋状に巻き、網部１６とテーパ部２０との境界よりもやや先に他端が位置する。
【００２１】
撹拌材１８の他端は、珈琲豆等の搬出を誘導する誘導部２２の第１の面に取り付けられている。誘導部２２の第２の面は、テーパ部２０の内壁に取り付けられている。誘導部２２は、後述するように、台形状のステンレス板を丸めることによって形成している。
【００２２】
底部２１の中心には、モータ４２側との連結部材２４の一端が接続されている。連結部材２４は、回転ドラム１４側とモータ４２側とを仕切る断熱板１２と介して、その他端がモータ４２の取付部材２８内に収容されている。
【００２３】
断熱板１２を備えることにより、ヒーター２６からの放射熱が、モータ４２側に伝わることを防止し、効率よく珈琲豆等を焙煎できるようになる。このため、断熱板１２には、連結部材２４を通すために必要十分な大きさの貫通孔が形成されている。なお、連結部材２４は、断熱材料から成ることが好ましい。
【００２４】
モータ４２の取付部材２８は、連結部材２４の他端を収容する例えばアーチ形状の第１の部分２８ａと、第１の部分２８ａの底部から水平に延在する矩形の第２の部分２８ｂと、第２の部分２８ｂの終端側で上方向に延在する第３の部分２８ｃとを含む。取付部材２８は、鉄などから成る。
【００２５】
第１の部分２８ａは、断熱板１２の貫通孔と同程度の大きさの第１の貫通孔が形成されており、ここに、例えば上部に解放端を有するオイルレスブッシュ３２が収容される。また、第１の貫通孔の例えば上部には、取付部材２８と断熱板１２とを接続する一又は二以上のねじ３８を受けるねじ穴が形成されている。
【００２６】
第２の部分２８ｂは、取付部材２８の軽量化と放熱効率の向上とのために、一又は二以上の開口部３０が形成されている。
【００２７】
第３の部分２８ｃは、第１の部分２８ａと略同形であり、モータ４２のモータ軸３６を通す第２の貫通孔が形成されている。また、第２の貫通孔の例えば上部には、取付部材２８とモータ４２とを接続する一又は二以上のねじ４０を受けるねじ穴が形成されている。
【００２８】
オイルレスブッシュ３２内には、連結部材２４の他端と、モータ軸３６の先端に取り付けられたシャフト３４とが収容されている。モータ４２の駆動により、効率よく回転ドラム１４を回転させるために、オイルレスブッシュ３２内では、シャフト３４と連結部材２４とを多少偏心させている。偏心に基づく軸ぶれは、オイルレスブッシュ３２の開放端で吸収される。
【００２９】
ここで、回転ドラム１４の回転数は、例えば３０ｒｐｍとしている。モータ４２は、配線４４を通じて、回転ドラム１４の回転方向を切り換えるモータスイッチ４６に電気的に接続されている。モータスイッチ４６には、つまみ４６ｃが設けられている。
【００３０】
つまみ４６ｃは、珈琲豆等の焙煎時には例えば領域４６ａ側に切り替えればよく、珈琲豆等の搬出時には例えば領域４６ｂ側に切り替えればよい。モータ４２の駆動を停止させる場合には、領域４６ａ，４６ｂの中間につまみ４６ｃを切り替えればよい。モータスイッチ４６は、実際には、焙煎装置１０の筐体側面等に取り付けている。
【００３１】
モータスイッチ４６の取付位置近傍には、ヒーター２６のオン／オフを切り換えるヒータースイッチ５０が取り付けられている。ヒータースイッチ５０には、タイマー機能を備えており、ヒーター２６をオンしてから、例えば１５分でオフするようにしている。
【００３２】
また、ヒータースイッチ５０には、ヒーター２６がオフしたことを報知するための鈴等を備えている。ヒータースイッチ５０は、配線５２を介して、電気的にヒーター２６に接続されている。
【００３３】
ここで、ヒーター２６は、例えば１１０Ｖで３００Ｗ〜４００Ｗのガラス管、セラミック管又は遠赤外線管などの電熱管、これらと同程度の火力のガスヒーターとしている。ヒーター２６の直径は、例えば１０φ〜１５φ（本実施形態では１４φ）としている。このようなヒーター２６を用いると、２８０℃〜３００℃程度の放射熱が得られる。
【００３４】
また、選択的に、回転ドラム１４の上部に、珈琲豆等の焙煎時に生じる煙を除去するために、活性炭などからなる煙取り材４８を備えてもよい。さらに、選択的に、回転ドラム１４の下部に、珈琲豆の焙煎時に生じる珈琲豆のチャフを受けるチャフ受け部５４を備えてもよい。チャフ受け部５４は、引き出し式で焙煎装置１０本体に対して着脱可能とするとよい。
【００３５】
焙煎装置１０の筐体は、断熱板１２付近で切り離し可能とし、回転ドラム１４等のクリーニングを行えるようにすると好ましい。さらに、例えば連結部材２４を二重構造とし、ピンなどでこれらを相互に接続しておけば、焙煎装置１０本体から回転ドラム１４が着脱可能となり、クリーニングが更に容易に行えるようになるので更に好ましい。
【００３６】
また、焙煎装置１０の筐体は、内部でねじ止め等することで、外部の凹凸を少なくしている。また、この筐体は、ステンレス板等を二重構造としており、筐体表面側が熱くなりにくくしている。この筐体上部は、焙煎時に生じる煙を排気する排気口を設けている。
【００３７】
また、開口部２３から搬入した珈琲豆が、回転ドラム１４からこぼれ落ちないように、この筐体の開口部２３側は、開口部２３とあまり間隔を空けないようにしている。また、この筐体の開口部２３付近には、開口部２３よりやや大きい珈琲豆の搬入及び搬出用の扉を設けている。
【００３８】
図２は、図１に示すヒーター２６と回転ドラム１４とを軸方向から見た図である。既述のように、本実施形態では、回転ドラム１４の回転数は、例えば３０ｒｐｍとしている。また、ヒーター２６は、例えば１１０Ｖで３００Ｗ〜４００Ｗの電熱管としている。そして、回転ドラム１４の直径を８０ｍｍとしている。なお、回転ドラム１４は、焙煎時には、図２の時計回りに回転するようにしている。
【００３９】
この条件の場合、回転ドラム１４とヒーター２６との好ましい配置関係は、回転ドラム１４の中心軸に対して、ヒーター２６の中心軸が、左下の位置にすることである。そして、ヒーター２６の中心軸と回転ドラム１４の中心軸との水平方向の長さｃは、例えば３０ｍｍ〜４５ｍｍ（本実施形態では、ヒーター２６を３００Ｗのものを用いて３５ｍｍ）とする。また、垂直方向の長さｄは、例えば４０ｍｍ〜５５ｍｍ（本実施形態では、ヒーター２６を３００Ｗのものを用いて４５ｍｍ）とする。
【００４０】
回転ドラム１４に搬入した珈琲豆を焙煎するために、回転ドラム１４を図２の時計回りに回転させると、回転ドラム１４内の左下方向に珈琲豆が多く集まる。このため、珈琲豆を効率よく焙煎される。
【００４１】
実際に、上記の回転ドラム１４の回転数、ヒーター２６のワット数、回転ドラム１４の大きさ、ヒーター２６と回転ドラム１４との位置関係で、約カップ３倍分の珈琲をいれるのに必要な珈琲豆を焙煎したところ、焼きムラが生じることなく焙煎できた。
【００４２】
また、回転ドラム１４の中心軸に対して、ヒーター２６の中心軸が、左下の位置にくるようにすることによって、珈琲豆の焙煎時に生じる珈琲豆のチャフが落下して、ヒーター２６に付着するということが少なくなる。
【００４３】
このため、ヒーター２６に付着したチャフが焦げて、無用な煙が発生するということが抑えられる。また、ヒーター２６にチャフが付着しにくいため、ヒーター２６のクリーニングが楽になる。
【００４４】
図３（ａ）は、図１に示す回転ドラム１４の模式的な斜視図である。図３（ｂ）は、誘導部２２を拡げた状態を示す平面図である。誘導部２２は、例えば、３０ｍｍ×５２ｍｍのステンレス板を台形状に加工してから長手方向側が軸となる態様で丸めることによって形成している。
【００４５】
具体的には、３０ｍｍ×５２ｍｍのステンレス板（０．５ｍｍ厚）を、図３（ｂ）に示すような形状に切断等によって加工している。長さｆ〜長さｌは、例えば以下の通りとしている。長さｆは３０ｍｍ、長さｇは１６ｍｍ、長さｈは２ｍｍ、長さｉは５ｍｍ、長さｊは１０ｍｍ、長さｋは１２ｍｍ、長さｌは５２ｍｍ。このようにすると、角αは４０°程度、角βは６０°程度になる。誘導部２２は、図３（ａ）に示すように、底面側の角相互の間隔ｅが、例えば１０ｍｍ〜２０ｍｍに成る程度に、例えばプレス機を用いて、第２辺２２ｂを基線として丸めればよい。
【００４６】
開口部２３側に位置することとなる第１辺２２ａは、対向する第３辺２２ｃよりも長い。また、テーパ部２０に接続される側である第４辺２２ｄは相対的に鈍角な角部を有し、対向する第２辺２２ｂは相対的に鋭角な角部を有する。誘導部２２は、第１辺２２ａを開口部２３側にして、テーパ部２０の内壁に、時計回りに１５°〜４０°程度（本実施形態では３６°）ずらして接続している。
【００４７】
上記のような条件で、誘導部２２を回転ドラム１４に接続すると、誘導部２２の第３辺２２ｃと開口部２３とが、同一平面上に位置することになる。このような接続態様とすれば、回転ドラム１４内から珈琲豆を、すべて取り出すことができる。
【００４８】
つづいて、図１に示す焙煎装置１０によって珈琲豆を焙煎する手法について説明する。まず、筐体の扉を開けて、所要量の珈琲豆等を、開口部２３から回転ドラム１４に搬入する。それから扉を閉める。つぎに、モータスイッチ４６のつまみ４６ｃを４６ａ側に切り換えるとともに、ヒータースイッチ５０をオンする。
【００４９】
こうすると、モータ４２が駆動して、図２の時計回りに回転ドラム１４が回転し始めるとともに、ヒーター２６がオンして熱放射が始まる。回転ドラム１４内に搬入されている珈琲豆等は、撹拌材１８により回転ドラム１４内を底部２１側に移動していき、底部２１に当たることで開口部２３側に戻るという動作を繰り返す。このため、珈琲豆を撹拌しながら、ヒーター２６からの放射熱で焙煎することができる。
【００５０】
その後、焙煎開始から約１５分が経過すると、ヒータースイッチ５０に備えている鈴等が鳴るとともに、ヒーター２６がオフして焙煎終了が報知される。つづいて、筐体の扉下方に容器を設置する。そして、筐体の扉を開けて、モータスイッチ４６のつまみ４６ｃを、４６ａ側から４６ｂ側に切り換える。
【００５１】
こうすると、図２における反時計回りに回転ドラム１４が回転し始め、回転ドラム１４内の焙煎された珈琲豆等が、撹拌材１８により回転ドラム１４内を開口部２３側に移動してくる。そして、誘導部２２に到達した珈琲豆等は、誘導部２２よって誘導されながら回転ドラム１４から搬出され、容器内に入る。以上の手順により、焙煎され且つ酸化していない珈琲豆を得ることができる。
【００５２】
なお、実際に、回転ドラム１４内に搬入する珈琲豆の任意のものに、目印をつけて撹拌したところ、この珈琲豆が、開口部２３側と底部２１側との間を数回往復移動し、十分に撹拌されていたことがわかった。
【００５３】
本実施形態では、主として、珈琲豆を焙煎する場合を例に説明したが、焙煎対象は大豆、銀杏、とうもろこし、栗、麦、南京豆、ひまわりの種、スイカの種などとすることもできる。また、既述の各部の寸法等は、焙煎装置１０を家庭用とし、カップ３杯程度の珈琲豆を焙煎することを想定してものである。したがって、焙煎装置１０を業務用とする場合には、例えば回転ドラム１４の長さａを長くしたり、ヒーター２６をＳ字状の連続カーブとしたりするなどの設計変更を行えばよい。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
珈琲、大豆、銀杏、とうもろこし、栗、麦、南京豆、ひまわりの種、スイカの種などの焙煎に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態の焙煎装置１０の模式的な構成図である。
【図２】図１に示すヒーター２６と回転ドラム１４とを軸方向から見た図である。
【図３】図１に示す回転ドラム１４の模式的な斜視図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０  焙煎装置
１２  断熱板
１４  回転ドラム
１６  網部
１８  撹拌材
２０  テーパ部
２１  底部
２２  誘導部
２３  開口部
２４  連結部材
２６  ヒーター
２８  取付部材
２８ａ  第１の部分
２８ｂ  第２の部分
２８ｃ  第３の部分
３０  開口部
３２  オイルレスブッシュ
３４  シャフト
３６  モータ軸
３８，４０  ねじ
４２  モータ
４４，５２  配線
４６  モータスイッチ
４６ａ，４６ｂ  領域
４６ｃ  つまみ
４８  煙取り材
５０  ヒータースイッチ
５４  チャフ受け部
【図１】
2005245206.tif 000003
【図２】
2005245206.tif 000004
【図３】
2005245206.tif 000005