CN108606344A - 一种节能高效咖啡豆烘焙机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节能高效咖啡豆烘焙机，包括底座，所述底座的顶端安装有烘焙机主体、冷却盘和尾气箱，所述烘焙机主体位于冷却盘和尾气箱之间，且烘焙机主体的内部安装有内筒和滤气板，所述滤气板位于内筒的下方，且滤气板的两侧分别形成有混热腔和燃烧腔，所述燃烧腔的内部安装有燃烧器，且燃烧腔与底座之间连接有燃气管，本发明设置了排气管、尾气箱、回气管、混热腔、风机、滤气板和燃烧腔，烘焙机在工作时，燃气进入烘焙机主体时通过燃烧器的点火燃烧，在燃烧腔的内部膨胀燃烧而迅速升温，燃烧后产生的高温气体穿过滤气板进入混热腔内部，然后通过风机被导入内筒，对咖啡豆进行加热烘焙。
Description
技术领域
本发明属于咖啡豆烘焙技术领域，具体涉及一种节能高效咖啡豆烘焙机。
背景技术
咖啡豆烘焙是咖啡豆内部成分的转化过程，烘焙的过程中会产生一连串的化学变化，初始时，绿色的咖啡豆会失去部分湿度，转变成黄色，在此过程中，咖啡豆会膨胀，从结实的、高密度的生豆状态转变为低密度的蓬松状态，经过这一过程，咖啡豆体积会增大约一倍，呈现出轻炒后的浅褐色，这一阶段完成之后，热量会转小，咖啡的颜色转变成深色当达到了预设的烘焙深度，可以用冷空气来为咖啡豆降温，以便停止烘焙过程。
但是，现有的咖啡豆烘焙机在工作的过程中，均通过加热燃烧后产生的热气流与咖啡豆之间的接触实现咖啡豆的升温烘焙过程，但热气流对咖啡豆烘焙的过程中，未完全失去热量，其中有一部热量随气流的排出而被浪费，使得烘焙机耗能较高，而且烘焙机在下料和排料的过程中，需要严密控制进料管和排料管的密封与开启，以保证咖啡豆的烘焙质量，另外咖啡豆在降温过程中容易出现咖啡豆未完全降温而泄漏的现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节能高效咖啡豆烘焙机，以解决现有的烘焙机耗能较高、不便于严密控制进料管和排料管的密封与开启和咖啡豆未完全降温而泄漏的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种节能高效咖啡豆烘焙机，包括底座，所述底座的顶端安装有烘焙机主体、冷却盘和尾气箱，所述烘焙机主体位于冷却盘和尾气箱之间，且烘焙机主体的内部安装有内筒和滤气板，所述滤气板位于内筒的下方，且滤气板的两侧分别形成有混热腔和燃烧腔，所述燃烧腔的内部安装有燃烧器，且燃烧腔与底座之间连接有燃气管，所述混热腔与尾气箱之间连接有回气管，且混热腔外壁上位于回气管一侧的位置处安装有风机，所述风机远离混热腔的一端通过气管与内筒连接，所述内筒与尾气箱之间连接有排气管，所述尾气箱的内部安装有尾气净化器，且尾气箱的顶端安装有排气阀。
优选的，所述底座顶端位于烘焙机主体下方的位置处安装有第一电机，且底座顶端位于烘焙机主体一侧的位置处安装有带轮箱，所述第一电机通过转轴与带轮箱转动连接，所述内筒的内部安装有搅拌轴，所述搅拌轴与带轮箱通过转轴转动连接，且搅拌轴的外壁上焊接有搅拌叶。
优选的，所述冷却盘的两侧内壁上均开设有排料孔和滑槽，所述滑槽位于排料孔的一侧，且滑槽的内部安装有筛板和密封侧板，所述密封侧板焊接于筛板的一侧外壁上，且密封侧板靠近筛板的位置处开设有导孔，所述滑槽相邻于排料孔的一侧位置处开设有安装槽，所述安装槽的内部安装有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的其中一端与筛板连接，所述冷却盘的内部底端安装有第二电机，所述且冷却盘底端位于第二电机两侧的位置处均开设有排渣斗，所述第二电机的一端通过转轴转动连接有主搅杆，所述主搅杆的外壁上焊接有副搅杆。
优选的，所述烘焙机主体的一侧外壁上安装有安装座、联动阀和排料管，所述联动阀位于安装座和排料管之间，所述排料管的其中一端与内筒连接，且排料管的内部安装有排料密封阀芯，所述安装座的两端分别安装有下料斗和下料斜座，所述下料斜座的内部安装有下料管，所述下料管的内部安装有下料密封阀芯。
优选的，所述联动阀的一侧外壁安装有排料转钮和下料转钮，所述下料转钮位于排料转钮的上方，且下料转钮的一端通过转轴转动连接有偏心轮，所述偏心轮的一侧啮合连接有连杆，所述连杆远离偏心轮的一端与下料密封阀芯连接，所述排料转钮的一端通过转轴转动连接有螺套，所述螺套的内部旋合连接有螺杆，所述螺杆远离螺套的一端与排料密封阀芯连接，所述偏心轮和螺套均位于联动阀的内部。
优选的，所述底座的内部安装有残渣收集箱，且底座顶端位于烘焙机主体相邻于带轮箱的一侧位置处安装有PLC控制器，所述第一电机、尾气净化器、风机、燃烧器、第二电机和电动伸缩杆均与PLC控制器电性连接，所述PLC控制器与外接电源电性连接。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)本发明设置了排气管、尾气箱、回气管、混热腔、风机、滤气板和燃烧腔，烘焙机在工作时，燃气进入烘焙机主体时通过燃烧器的点火燃烧，在燃烧腔的内部膨胀燃烧而迅速升温，燃烧后产生的高温气体穿过滤气板进入混热腔内部，然后通过风机被导入内筒，对咖啡豆进行加热烘焙，而内筒内的气体则通过排气管排入尾气箱内，并经过尾气净化器的净化后通过回气管重新导入混热腔内，与后续燃气燃烧产生的高温尾气重新混合，再次由风机导入内筒，如此循环，内筒所排出的尾气中仍含有一部分热量，通过回气管重新导入混热腔内，可与后续产生的高温气体混合，降低相同体积烘焙气体所需要的燃气，从而节省在烘焙过程中燃气的消耗，同时两种气体在混热腔内混合，一方面通过混合作用对内筒进行初步加热，另一方面提高气体温度的均匀程度，从而提高咖啡豆的烘焙效率和烘焙质量，有效降低咖啡豆表面灼伤的几率。
(2)本发明设置了联动阀、偏心轮、螺杆、螺套、排料转钮和下料转钮，启动下料时，将下料转钮逆时针转动90度，下料转钮在转动的过程中通过转轴带动偏心轮转动，偏心轮发生转动后与连杆的啮合位置产生改变，使得连杆下移，从而带动下料密封阀芯下移，而下料密封阀芯的位置改变后下料管处于开启状态，下料斗内的咖啡豆则顺着下料管导入烘焙机主体的内筒中，而排料时，转动联动阀上的排料转钮，排料转钮通过转轴带动螺套转动，螺套与螺杆旋合，从而带动螺杆移动，而螺杆在移动时带动排料密封阀芯远离排料管，使得排料管处于开启状态，完成烘焙后的咖啡豆通过排料管落入冷却盘内，整体结构能有效保证下料管和排料管的密封状态，且开启操作也十分简便，便于实现烘焙机的准确下料和排料。
(3)本发明设置了筛板、排料孔、滑槽、密封侧板、导孔、安装槽和电动伸缩杆，冷却盘在工作的过程中，筛板处于滑槽的最低端，此时导孔与排料孔处于错位状态，形成冷却盘外壁密封的效果，当咖啡豆完全冷却后，开启电动伸缩杆，电动伸缩杆伸长，从而推动筛板上移，而筛板则带动密封侧板上移，直至密封侧板的顶端到达滑槽顶端时，密封侧板上的导孔与冷却盘外壁上的排料孔重合，冷却筛选后的高质量咖啡豆则通过排料孔被排出，从而完成一次完整的咖啡豆的烘焙，整体装置既能保证冷却盘的密封冷却，有效避免咖啡豆泄漏，又能避免实现冷却后的排料过程。
附图说明
图1为本发明的正视图；
图2为本发明的后视图；
图3为本发明的俯视图；
图4为本发明冷却盘的结构示意图；
图5为本发明的A处放大图；
图6为本发明的B处放大图；
图7为本发明密封侧板的侧视图；
图8为本发明的电路框图；
图中：1-排气阀、2-排气管、3-烘焙机主体、4-内筒、5-下料斗、6-安装座、7-下料斜座、8-下料管、9-下料密封阀芯、10-联动阀、11-排料管、12-冷却盘、13-残渣收集箱、14-燃气管、15-底座、16-第一电机、17-带轮箱、18-尾气箱、19-尾气净化器、20-回气管、21-搅拌轴、22-搅拌叶、23-混热腔、24-风机、25-滤气板、26-燃烧腔、27-燃烧器、28-PLC控制器、29-主搅杆、30-副搅杆、31-排渣斗、32-第二电机、33-筛板、34-排料孔、35-滑槽、36-连杆、37-偏心轮、38-螺杆、39-螺套、40-排料转钮、41-下料转钮、42-密封侧板、43-导孔、44-安装槽、45-电动伸缩杆、46-排料密封阀芯。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图8所示，本发明提供如下技术方案：一种节能高效咖啡豆烘焙机，包括底座15，底座15的顶端安装有烘焙机主体3、冷却盘12和尾气箱18，烘焙机主体3位于冷却盘12和尾气箱18之间，且烘焙机主体3的内部安装有内筒4和滤气板25，滤气板25位于内筒4的下方，且滤气板25的两侧分别形成有混热腔23和燃烧腔26，燃烧腔26的内部安装有燃烧器27，且燃烧腔26与底座15之间连接有燃气管14，混热腔23与尾气箱18之间连接有回气管20，且混热腔23外壁上位于回气管20一侧的位置处安装有风机24，风机24远离混热腔23的一端通过气管与内筒4连接，内筒4与尾气箱18之间连接有排气管2，尾气箱18的内部安装有尾气净化器19，且尾气箱18的顶端安装有排气阀1，烘焙机在工作时，燃气进入烘焙机主体3时通过燃烧器27的点火燃烧，在燃烧腔26的内部膨胀燃烧而迅速升温，燃烧后产生的高温气体穿过滤气板25进入混热腔23内部，然后通过风机24被导入内筒4，对咖啡豆进行加热烘焙，而内筒4内的气体则通过排气管2排入尾气箱18内，并经过尾气净化器19的净化后通过回气管20重新导入混热腔23内，与后续燃气燃烧产生的高温尾气重新混合，再次由风机24导入内筒4，如此循环，从而降低烘焙机工作时的能耗。
本发明中，优选的，底座15顶端位于烘焙机主体3下方的位置处安装有第一电机16，且底座15顶端位于烘焙机主体3一侧的位置处安装有带轮箱17，第一电机16通过转轴与带轮箱17转动连接，内筒4的内部安装有搅拌轴21，搅拌轴21与带轮箱17通过转轴转动连接，且搅拌轴21的外壁上焊接有搅拌叶22，烘焙机在工作时，由第一电机16驱动转轴，并通过转轴带动带轮箱17转动，而通过带轮箱17的传动使得内筒4内的搅拌轴21带动搅拌叶22转动，使得咖啡豆的受热更加均匀。
本发明中，优选的，冷却盘12的两侧内壁上均开设有排料孔34和滑槽35，滑槽35位于排料孔34的一侧，且滑槽35的内部安装有筛板33和密封侧板42，密封侧板42焊接于筛板33的一侧外壁上，且密封侧板42靠近筛板33的位置处开设有导孔43，滑槽35相邻于排料孔34的一侧位置处开设有安装槽44，安装槽44的内部安装有电动伸缩杆45，电动伸缩杆45的其中一端与筛板33连接，冷却盘12的内部底端安装有第二电机32，且冷却盘12底端位于第二电机32两侧的位置处均开设有排渣斗31，第二电机32的一端通过转轴转动连接有主搅杆29，主搅杆29的外壁上焊接有副搅杆30，在冷却盘12中由第二电机32驱动转轴带动主搅杆29转动，主搅杆29在转动的过程中带动副搅杆30转动，从而提高咖啡豆的冷却速度，在搅动咖啡豆的同时，咖啡豆在烘焙过程中所产生的残渣穿过筛板33，并通过排渣斗31落入残渣收集箱13内，当咖啡豆完全冷却后，开启电动伸缩杆45，电动伸缩杆45伸长，从而推动筛板33上移，而筛板33则带动密封侧板42上移，直至密封侧板42的顶端到达滑槽35顶端时，密封侧板42上的导孔43与冷却盘12外壁上的排料孔34重合，冷却筛选后的高质量咖啡豆则通过排料孔34被排出。
本发明中，优选的，烘焙机主体3的一侧外壁上安装有安装座6、联动阀10和排料管11，联动阀10位于安装座6和排料管11之间，排料管11的其中一端与内筒4连接，且排料管11的内部安装有排料密封阀芯46，安装座6的两端分别安装有下料斗5和下料斜座7，下料斜座7的内部安装有下料管8，下料管8的内部安装有下料密封阀芯9，使用该烘焙机时，需根据烘焙机的具体容量想将咖啡豆倒入安装座6顶端的下料斗5内，下料管8和排料管11分别用实现烘焙的下料和排料过程。
本发明中，优选的，联动阀10的一侧外壁安装有排料转钮40和下料转钮41，下料转钮41位于排料转钮40的上方，且下料转钮41的一端通过转轴转动连接有偏心轮37，偏心轮37的一侧啮合连接有连杆36，连杆36远离偏心轮37的一端与下料密封阀芯9连接，排料转钮40的一端通过转轴转动连接有螺套39，螺套39的内部旋合连接有螺杆38，螺杆38远离螺套39的一端与排料密封阀芯46连接，偏心轮37和螺套39均位于联动阀10的内部，启动下料时，将下料转钮41逆时针转动90度，下料转钮41在转动的过程中通过转轴带动偏心轮37转动，偏心轮37发生转动后与连杆36的啮合位置产生改变，使得连杆36下移，从而带动下料密封阀芯9下移，而下料密封阀芯9的位置改变后下料管8处于开启状态，而排料时，转动联动阀10上的排料转钮40，排料转钮40通过转轴带动螺套39转动，螺套39与螺杆38旋合，从而带动螺杆38移动，而螺杆38在移动时带动排料密封阀芯46远离排料管11，使得排料管11处于开启状态。
本发明中，优选的，底座15的内部安装有残渣收集箱13，且底座15顶端位于烘焙机主体3相邻于带轮箱17的一侧位置处安装有PLC控制器28，第一电机16、尾气净化器19、风机24、燃烧器27、第二电机32和电动伸缩杆45均与PLC控制器28电性连接，PLC控制器28与外接电源电性连接，使用该烘焙机时，首先根据烘焙需求通过PLC控制器28对烘焙时的温度和时间进行设定，而残渣收集箱13用于收集在烘焙过程中破碎的咖啡豆碎渣，第一电机16和第二电机32均采用采用Y180M-2三相驱动电机，其额定电压为：380V，其额定转速为：1400RPM，其额定功率为：0.7-200KW。
本发明的工作原理及使用流程：使用该烘焙机时，首先根据烘焙需求通过PLC控制器28对烘焙时的温度和时间进行设定，然后根据烘焙机的具体容量想将咖啡豆倒入安装座6顶端的下料斗5内，然后开启联动阀10上的下料转钮41，启动下料时，将下料转钮41逆时针转动90度，下料转钮41在转动的过程中通过转轴带动偏心轮37转动，偏心轮37发生转动后与连杆36的啮合位置产生改变，使得连杆36下移，从而带动下料密封阀芯9下移，而下料密封阀芯9的位置改变后下料管8处于开启状态，下料斗5内的咖啡豆则顺着下料管8导入烘焙机主体3的内筒4中，导入合适的咖啡豆后，将下料转钮41顺时针转动90度，通过偏心轮37的转动使得下料密封阀芯9重新密封于下料管8的内部，阻止咖啡豆的下料过程，下料完成后，开启烘焙机的电源，并通过燃气管14向烘焙机主体3内通入燃气，烘焙机在工作时，燃气进入烘焙机主体3时通过燃烧器27的点火燃烧，在燃烧腔26的内部膨胀燃烧而迅速升温，燃烧后产生的高温气体穿过滤气板25进入混热腔23内部，然后通过风机24被导入内筒4，对咖啡豆进行加热烘焙，而内筒4内的气体则通过排气管2排入尾气箱18内，并经过尾气净化器19的净化后通过回气管20重新导入混热腔23内，与后续燃气燃烧产生的高温尾气重新混合，再次由风机24导入内筒4，如此循环，同时由第一电机16驱动转轴，并通过转轴带动带轮箱17转动，而通过带轮箱17的传动使得内筒4内的搅拌轴21带动搅拌叶22转动，使得咖啡豆的受热更加均匀，当咖啡豆经过一系列的加热烘焙后关闭烘焙机电源，停止烘焙，此时转动联动阀10上的排料转钮40，排料转钮40通过转轴带动螺套39转动，螺套39与螺杆38旋合，从而带动螺杆38移动，而螺杆38在移动时带动排料密封阀芯46远离排料管11，使得排料管11处于开启状态，完成烘焙后的咖啡豆通过排料管11落入冷却盘12内，当咖啡豆被完全排出后关闭排料密封阀芯46，此时重新下料，开始下一次烘焙，而在下一次烘焙的同时，可开启冷却盘12内的第二电机32，由第二电机32驱动转轴带动主搅杆29转动，主搅杆29在转动的过程中带动副搅杆30转动，从而提高咖啡豆的冷却速度，在搅动咖啡豆的同时，咖啡豆在烘焙过程中所产生的残渣穿过筛板33，并通过排渣斗31落入残渣收集箱13内，当咖啡豆完全冷却后，开启电动伸缩杆45，电动伸缩杆45伸长，从而推动筛板33上移，而筛板33则带动密封侧板42上移，直至密封侧板42的顶端到达滑槽35顶端时，密封侧板42上的导孔43与冷却盘12外壁上的排料孔34重合，冷却筛选后的高质量咖啡豆则通过排料孔34被排出，从而完成一次完整的咖啡豆的烘焙，而当最终停止烘焙时，可开启尾气箱18顶端的排气阀1，将净化后的尾气排出。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种节能高效咖啡豆烘焙机，包括底座(15)，其特征在于：所述底座(15)的顶端安装有烘焙机主体(3)、冷却盘(12)和尾气箱(18)，所述烘焙机主体(3)位于冷却盘(12)和尾气箱(18)之间，且烘焙机主体(3)的内部安装有内筒(4)和滤气板(25)，所述滤气板(25)位于内筒(4)的下方，且滤气板(25)的两侧分别形成有混热腔(23)和燃烧腔(26)，所述燃烧腔(26)的内部安装有燃烧器(27)，且燃烧腔(26)与底座(15)之间连接有燃气管(14)，所述混热腔(23)与尾气箱(18)之间连接有回气管(20)，且混热腔(23)外壁上位于回气管(20)一侧的位置处安装有风机(24)，所述风机(24)远离混热腔(23)的一端通过气管与内筒(4)连接，所述内筒(4)与尾气箱(18)之间连接有排气管(2)，所述尾气箱(18)的内部安装有尾气净化器(19)，且尾气箱(18)的顶端安装有排气阀(1)。
2.根据权利要求1所述的一种节能高效咖啡豆烘焙机，其特征在于：所述底座(15)顶端位于烘焙机主体(3)下方的位置处安装有第一电机(16)，且底座(15)顶端位于烘焙机主体(3)一侧的位置处安装有带轮箱(17)，所述第一电机(16)通过转轴与带轮箱(17)转动连接，所述内筒(4)的内部安装有搅拌轴(21)，所述搅拌轴(21)与带轮箱(17)通过转轴转动连接，且搅拌轴(21)的外壁上焊接有搅拌叶(22)。
3.根据权利要求1所述的一种节能高效咖啡豆烘焙机，其特征在于：所述冷却盘(12)的两侧内壁上均开设有排料孔(34)和滑槽(35)，所述滑槽(35)位于排料孔(34)的一侧，且滑槽(35)的内部安装有筛板(33)和密封侧板(42)，所述密封侧板(42)焊接于筛板(33)的一侧外壁上，且密封侧板(42)靠近筛板(33)的位置处开设有导孔(43)，所述滑槽(35)相邻于排料孔(34)的一侧位置处开设有安装槽(44)，所述安装槽(44)的内部安装有电动伸缩杆(45)，所述电动伸缩杆(45)的其中一端与筛板(33)连接，所述冷却盘(12)的内部底端安装有第二电机(32)，所述且冷却盘(12)底端位于第二电机(32)两侧的位置处均开设有排渣斗(31)，所述第二电机(32)的一端通过转轴转动连接有主搅杆(29)，所述主搅杆(29)的外壁上焊接有副搅杆(30)。
4.根据权利要求2所述的一种节能高效咖啡豆烘焙机，其特征在于：所述烘焙机主体(3)的一侧外壁上安装有安装座(6)、联动阀(10)和排料管(11)，所述联动阀(10)位于安装座(6)和排料管(11)之间，所述排料管(11)的其中一端与内筒(4)连接，且排料管(11)的内部安装有排料密封阀芯(46)，所述安装座(6)的两端分别安装有下料斗(5)和下料斜座(7)，所述下料斜座(7)的内部安装有下料管(8)，所述下料管(8)的内部安装有下料密封阀芯(9)。
5.根据权利要求4所述的一种节能高效咖啡豆烘焙机，其特征在于：所述联动阀(10)的一侧外壁安装有排料转钮(40)和下料转钮(41)，所述下料转钮(41)位于排料转钮(40)的上方，且下料转钮(41)的一端通过转轴转动连接有偏心轮(37)，所述偏心轮(37)的一侧啮合连接有连杆(36)，所述连杆(36)远离偏心轮(37)的一端与下料密封阀芯(9)连接，所述排料转钮(40)的一端通过转轴转动连接有螺套(39)，所述螺套(39)的内部旋合连接有螺杆(38)，所述螺杆(38)远离螺套(39)的一端与排料密封阀芯(46)连接，所述偏心轮(37)和螺套(39)均位于联动阀(10)的内部。
6.根据权利要求2所述的一种节能高效咖啡豆烘焙机，其特征在于：所述底座(15)的内部安装有残渣收集箱(13)，且底座(15)顶端位于烘焙机主体(3)相邻于带轮箱(17)的一侧位置处安装有PLC控制器(28)，所述第一电机(16)、尾气净化器(19)、风机(24)、燃烧器(27)、第二电机(32)和电动伸缩杆(45)均与PLC控制器(28)电性连接，所述PLC控制器(28)与外接电源电性连接。
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