JP2005080602A - 粉粒体用ロースター - Google Patents

Abstract

【課題】 粉粒体の内部にまで効果的にローストすることができ高品質な粉粒体とすることができるとともに、冷却された場合であっても結露する危険性がなくコンタミネーションの原因となる危険性を有効に回避することができる粉粒体用ロースターを提供する。
【解決手段】 粉粒体が投入される投入口２と、この投入口２から投入された粉粒体が収容されるドラム３０と、このドラム３０内に収容された粉粒体を加熱する加熱手段４９とを有する粉粒体用ロースター１において、上記投入口２と上記ドラム３０との間には、該投入口２から投入された粉粒体が予備加熱されるとともに上記ドラム３０に連通してなる予備加熱室３が形成されてなる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えば、コーヒー豆，茶葉，穀物等の粉粒体をローストするために使用される粉粒体用ロースターに関するものである。

コーヒー豆や茶葉等の粉粒体の中には、予めローストすることにより香味や風味が増すものが存在する等の理由から、こうした粉粒体のメーカーでは、粉粒体用ロースターを用いて大量の粉粒体をローストする場合が多い。この従来の粉粒体用ロースターとして、例えば、コーヒー豆（の粉粒体）をローストするために使用されるコーヒー豆用ロースター（以下、ロースターという）に付いて説明すると、このロースターは、上方にコーヒー豆（の粉粒体）が投入される開口が形成されたドラムと、このドラムを下方から加熱するバーナーと、上記ドラム内に収容された上記粉粒体を攪拌する攪拌羽根とから概略構成されている。また、他のロースターの例として、茶葉（の粉粒体）をローストする茶葉用ロースターは、水平方向に配置され一端側には上記粉粒体を内部に投入する投入口が形成され他端側にはローストされた粉粒体が排出される排出部を備えたドラムと、このドラムを回転駆動させる駆動装置と、上記ドラム内に収容された粉粒体を加熱する加熱装置とにより概略構成されている。こうしたロースターによれば、ドラム内に収容されたコーヒー豆や茶葉（の粉粒体）は、上記バーナーや加熱装置によりローストされ、上記コーヒー豆用ロースターでは、再びローストされたコーヒー豆を上記開口から排出し、また、上記茶葉用ロースターでは排出部からローストされた粉粒体が排出される。

しかしながら、各粉粒体が理想的にローストされるためには、所定の含水率であることが望ましい（例えば、米糠では、約２％未満の含水率であることが望ましい）が、上述した従来の各ロースターでは、上記（コーヒー豆や茶葉等の）粉粒体は、上記開口又は投入口からドラムの中に投入・収容され、所定の含水率とされることなく直接ローストされることから、粉粒体の内部までローストされず外部のみが黒くローストされる場合が多く、本来求められている粉粒体の香味や風味よりも劣るものとなる。さらに、上記茶葉用ロースターでは、外部の空気により冷やされると、ローストの際に粉粒体から放出された湿気により上記ドラムや攪拌羽根の表面に結露が発生しコンタミネーションの原因となる場合が多い。

そこで、本発明は、上述した従来の粉粒体用ロースターが有する課題を解決するために提案されたものであって、粉粒体の内部にまで効果的にローストすることができ高品質な粉粒体を製造することができるとともに、冷却された場合であっても結露する危険性がなくコンタミネーションの原因となる危険性を有効に回避することができる粉粒体用ロースターを提供することを目的とするものである。

本発明は上記の課題を解決するために提案されたものであって、第１の発明（請求項１記載の発明）は、粉粒体が投入される投入口と、この投入口から投入された粉粒体が収容されるドラムと、このドラム内に収容された粉粒体を加熱する加熱手段とを有する粉粒体用ロースターにおいて、上記投入口と上記ドラムとの間には、該投入口から投入された粉粒体が予備加熱されるとともに上記ドラムに連通してなる予備加熱室が形成されてなることを特徴とするものである。

また、第２の発明（請求項２記載の発明）は、上記第１の発明において、前記予備加熱室は、前記投入口から投入された粉粒体が支持されるとともに多数の透孔が形成された粉粒体支持部材と、この粉粒体支持部材の下方から熱風を供給する熱風供給手段と、この予備加熱室内の空気を外部に排気する排気手段と、を備えてなることを特徴とするものである。

また、第３の発明（請求項３記載の発明）は、上記第１又は第２の発明において、前記熱風供給手段により前記予備加熱室に供給される熱風は、前記ドラム内に収容された粉粒体を加熱する加熱手段により加熱された空気であることを特徴とするものである。

上記第１の発明（請求項１記載の発明）では、投入口と上記ドラムとの間には、該投入口から投入された粉粒体が予備加熱されるとともに上記ドラムに連通してなる予備加熱室が形成されてなることから、この予備加熱室において粉粒体の含水率を低くすることができ、したがって、この予備加熱室を通過した粉粒体は、上記ドラム内において、むら無く内部まで極めて効果的にローストされ、表面のみが黒く焦げるという事態を有効に防止することができる。また、この粉粒体用ロースターが冷却した場合であっても、ドラム内の湿度は低いことから内部での結露の発生を十分抑制することができコンタミネーションの原因となる危険性を有効に回避することができる。

上記第２の発明（請求項２記載の発明）では、前記投入口から投入され支持部材に支持された粉粒体は、該支持部材に形成された多数の透孔を通過した熱風により加熱される。すなわち、予備加熱室内の粉粒体は、支持部材の下方から上方に噴出される熱風により加熱される。したがって、この第２の発明によれば、特別な攪拌装置や駆動装置等を用いていないことから、安価で且つ極めて効果的に粉粒体を予備加熱することができる。さらに、この第２の発明においては、予備加熱室内の空気を外部に排気する排気手段を備えていることから、この粉粒体用ロースターが冷却した場合であっても、ドラム内ばかりではなく予備加熱室双方の湿度をより低くすることができることから、粉粒体用ロースター内部での結露の発生をさらに抑制することができ、コンタミネーションの原因となる危険性を一層回避することができる。

上記第３の発明（請求項３記載の発明）では、前記熱風供給手段により前記予備加熱室に供給される熱風は、前記ドラム内に収容された粉粒体を加熱する加熱手段により加熱された空気であり、ドラムに収容された粉粒体を加熱する加熱手段とは別個の加熱手段によるものではないことから、加熱エネルギーを効果的に利用することができ、従来の粉粒体用ロースターに比べ、ランニングコストを低減することができる。

以下、本発明の一実施の形態に係る粉粒体用ロースターについて、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この実施の形態に係る粉粒体用ロースターは、本発明を、ミルにより粉状に挽かれたコーヒー豆をローストするコーヒー豆用ロースター（以下、ロースターという。）に適用したものである。

このロースター１は、図１に示すように、コーヒー豆（の粉粒体：以下同様）が投入される投入口２を備え、この投入口２は、図２に示すように、予備加熱室３に連通している。上記投入口２は、図示しないフレキシブルパイプの端部に接続される部位であり、圧縮空気とともに上記コーヒー豆が流入する部位である。また、上記投入口２は、管状に成形され上記図示しないフレキシブルパイプの端部が接続される接続部材４に形成されてなるものであり、この接続部材４は、図１に示すように、上部が閉塞された円筒体５の側面に固定されている。また、この円筒体５は、正面形状が逆三角形状に成形され左側面側に形成された滑り板部（符号は省略する。）を備えた金物６を介して、このロースター１の右側板１ａに固定されている。また、上記円筒体５の内部と上記金物６の内部とはそれぞれ連通されてなるとともに、さらに上記金物６と上記予備加熱室３とは連通されている。なお、このロースター１の右側板１ａには、図２に示すように、上記金物６の配置位置よりも下方に、開閉蓋７が着脱可能に取り付けられており、この開閉蓋７の中央には、ガラス等の透明体からなる円形状の覗き窓７ａが固定され、この覗き窓７ａから、上記コーヒー豆が内部に流入しているか否かが確認できるようにされている。

また、このロースター１の内部であって該ロースター１の略中央から右側板1ａ側には、上記予備加熱室３が形成されている。この予備加熱室３は、後述するドラムが配置された本加熱室とこの予備加熱室３とを仕切る仕切り板９と、左端がこの仕切り板９に固定され右端は上記右側板１ａに固定された正面側仕切り板１０（図２又は図４参照）と、この正面側仕切り板１０よりも後方に配置され左端は上記仕切り板９に固定され右端は上記右側板１ａに固定された背面側仕切り板１１と、上記右側板１ａと、上記投入口２から流入したコーヒー豆が支持される支持板１２とにより形成されている。上記支持板１２は、本発明を構成する支持部材であり、左右に長さを有する長方形状の板体であって、図示しない多数の透孔が穿設されたパンチングメタルである。なお、この支持板１２に形成された多数の透孔は、該コーヒー豆が支持板１２の下方に脱落しないように上記コーヒー豆（の粉体又は粒体）の径よりも細かい径とされている。また、上記正面側仕切り板１０の下端は、この支持板１２の正面側端部に固定され、上記背面側仕切り板１１の下端は、支持板１２の背面側端部に固定されている。なお、上記支持板１２の右端側中途部は上記右側板１ａに固定されてなるとともに、図１に示すように更に右側に突出している。

また、上記正面側仕切り板１０の正面よりもさらに正面（手前）側には、該正面側仕切り板１０とともに熱風を上記支持板１２の下側に導くガイド板１３が固定されている。すなわち、上記予備加熱室３の正面側には、上記正面側仕切り板１０とガイド板１３とにより形成され、熱風を上記支持板１２の下側に導く熱風流路１４が形成されている。また、このロースター１の内部であって、上記予備加熱室３の上方には、図１に示すように、集塵機２０が配置されている。この集塵機２０は、多数のバグフィルター２１と、排気ファン２３とから概略構成されてなるものであり、このロースター１では、上記予備加熱室３内の空気は、上記排気ファン２３の駆動により、上記多数のバグフィルター２１を通過し大気に放出されるよう構成されている。すなわち、上記正面側仕切り板１０とガイド板１３とにより形成された熱風流路１４を介して上記支持板１２の下方に流入した熱風は、該支持板１２に形成された多数の透孔を通過して上記予備加熱室３内に（吹き上げられるようにして）流入し、上記多数のバグフィルター２１を通過して大気に放出される。このとき、上記投入口２からこのロースター１内に流入したコーヒー豆は、上記支持板１２の上面に支持されるとともに、下方から吹き上げられた熱風により加熱される。なお、上記予備加熱室３内で吹き上げられたコーヒー豆（の粉体又は粒体）は、このロースター１の外部に放出されることなく、上記バグフィルター２１の外周面により捕捉される。

また、上記予備加熱室３の形成位置よりも左側には、図１に示すように、上記仕切り板９を挟んで本加熱室２９が形成され、この本加熱室２９内には、ドラム３０が配置されている。このドラム３０は、図６に示すように、左右に長さを有する円筒状に成形されてなるものであり、左右両端は開放されている。そして、このドラム３０の左端側中途部の外周には一方のフランジ部３０ａが形成され、他端側中途部の外周には他方のフランジ部３０ｂが形成されている。また、このドラム３０の左端側であって下方よりやや正面側には、該ドラム３０を支持する第１の回転体３１が配置されている。また、上記ドラム３０の右端側であって下方よりやや正面側には、第２の回転体３２が配置され、この第２の回転体３２と上記第１の回転体３１とは一方の水平軸３３により接続され、さらに、上記第２の回転体３２には、第１の駆動モータ３４の駆動軸３４ａが固定されている。また、上記ドラム３０の左端側であって下方よりもやや背面側には、第３の回転体３５が配置されている。また、上記ドラム３０の右端側であって下方よりやや背面側には、第４の回転体３６が配置され、この第４の回転体３６と上記第３の回転体３５とは上記一方の水平軸３３と平行に配置された他方の水平軸３７により接続され、さらに、上記第４の回転体３６には、第２の駆動モータ３８の駆動軸３８ａが固定されている。なお、このロースター１では、上記第１の駆動モータ３４と第２の駆動モータ３８とは同期して回転するように構成されている。上記第１乃至第４の回転体３１，３２，３５，３６は、それぞれ外周にリング状の凹溝３１ａ，３２ａ，３５ａ，３６ａが形成されている。そして、上記ドラム３０は、該ドラム３０に形成された一方のフランジ部３０ａが、上記第１の回転体３１に形成された凹溝３１ａ内と上記第３の回転体３５に形成された凹溝３５ａ内に挿入され、且つ、該ドラム３０に形成された他方のフランジ部３０ｂが上記第２の回転体３２に形成された凹溝３２ａ内と上記第４の回転体３６に形成された凹溝３６ａ内に挿入された状態で、該第１乃至第４の回転体３１，３２，３５，３６に支持されている。そして、上記第１の回転体３１と第２の回転体３２に形成された各凹溝３１ａ，３２ａを形成する各リング状の面（上記一方又は他方のフランジ部３０ａ，３０ｂの周面と接する部位）には、図７に示すように、複数の段差部３１ｂが形成されている。なお、上記第３及び第４の回転体３５，３６には、本実施の形態に係るロースター１では、上記段差部は形成されていない。また、上記仕切り板９には、図２に示すように円形状の開口９ａが形成されている。したがって、コーヒー豆は、上記予備加熱室３にて上記支持板１２の下方から吹き上げられた熱風により加熱されながら、上記開口９ａを介して上記ドラム３０内に流入する。そして、上記第1及び第２の駆動モータ３４，３８の駆動により、上記第1乃至第４の回転体３１，３２，３５，３６が回転することにより、上記コーヒー豆が収容されたドラム３０が回転する。

また、上記ドラム３０の中心よりもやや下方位置には、図１に示すように、水平方向に回転軸４０が配置されている。この回転軸４０は、管状に成形されてなるものであり、右端が図示しない右軸受により回転可能に支持され、左端側中途部は図示しない左軸受により回転可能に支持されてなり、左端は、このロースター１の左側板１ｃよりも左側に突出されている。そして、この回転軸４０には、該回転軸４０の一端から他端側に第１乃至第４のビーター４１・・・４４が、それぞれ所定距離を置いて順番に固定されている。これら第１乃至第４のビーター４１・・・４４は、図８に示すように、上記回転軸４０の長さ方向と直行する方向に固定された軸４１ａ・・・４４ａと、この軸４１ａ・・・４４ａの先端に形成され略半円状に成形された攪拌羽根部４１ｂ・・・４４ｂとから構成されてなるものであって、上記第１のビーター４１と第２のビーター４２との固定位置は、この回転軸４０の一端側から他端側にかけて順番に９０度ずらされているとともに、上記各攪拌羽根部４１ｂ・・・４４ｂは、回転軸４０に対してそれぞれ４０度捻られている。なお、このロースター１の左側板１ｃには、この回転軸４０を回転駆動させる図示しない第３の駆動モータが固定され、この第３の駆動モータの駆動軸と回転軸４０とは図示しないチェーンベルトにより連結されている。したがって、上記第３の駆動モータの駆動により、上記回転軸４０が回転すると、上記第１乃至第４のビーター４１・・・４４により、コーヒー豆はドラム３０の右側から左側にかけて攪拌されながら且つ移動させられる。また、上記回転軸４０には、図８に示すように、第１乃至第４の反射部材４５・・・４８が支持されている。上記第１の反射部材４５は、上記第１のビーター４１の配置位置よりもロースター１の左側板１ｃ側に配置され、上記第２の反射部材４６は、上記第１のビーター４１と第２のビーター４２との間に、また、上記第３の反射部材４７は上記第２のビーター４２と第３のビーター４７との間に、上記第４の反射部材４８は上記第３のビーター４３と第４のビーター４４との間に配置されている。これら第１乃至第４の反射部材４５・・・４８は、それぞれ下面が上記回転軸４０の外周面に載置され円弧状に折曲された折曲部４５ａ・・・４８ａと、この折曲部４５ａ・・・４８ａと連続し上記回転軸４０の正面側に垂下してなる一方の垂下板部４５ｂ・・・４８ｂと、この一方の垂下板部４５ｂ・・・４８ｂと対向してなるとともに上記折曲部４５ａ・・・４８ａと連続し上記回転軸４０の背面側に垂下してなる他方の垂下板部４５ｃ・・・４８ｃとから構成されている。なお、上記一方の垂下板部４５ｂ・・・４８ｂと、上記他方の垂下部４５ｃ・・・４８ｃとのそれぞれ下端側には、肉厚部４５ｄ・・・４８ｄ，４５ｅ・・・４８ｅが形成されている。

また、図１に示すように、上記ドラム３０の下方には、本発明を構成する加熱手段としてのガスバーナー４９が配置されている。このガスバーナー４９は、配管４９ａを介して図示しないガス供給手段に接続されてなるものであり、上方に配置され回転する上記ドラム３０の内部に収容されたコーヒー豆を加熱するものである。また、上記ドラム３０の左側には、該ドラム３０内でローストされたコーヒー豆を、このロースター１から排出し管路５２を介して他所へ移送するロータリーバルブ５３が配置されており、上記ドラム３０の左側には、該ドラム３０の左端から排出されたコーヒー豆をこのロータリーバルブ５３内に導く排出路５５が形成されている。このロータリーバルブ５３は、上部にローストされたコーヒー豆が流入する図示しない流入口が形成され、下部には、コーヒー豆が排出されるとともに上記管路５２に連通してなる排出口が形成されたケース５３ａと、このケース５３ａ内に収納され第４の駆動モータ５４の駆動により回転する図示しないバルブ本体とを構成要素とし、上記バルブ本体には、上記流入口から流入したコーヒー豆が内部に収容される複数の収容室が形成されている。したがって、上記流入口からバルブ本体の収容室内に流入したコーヒー豆は、上記第４の駆動モータ５４の駆動により排出口まで移動させられ、上記管路５２内に落下する。

また、上記ドラム３０が配置された本加熱室２９には、図３に示すように、該本加熱室２９内の空気（加熱された空気）が流入する第１のダクト５８の一端が固定され、この第１のダクト５８の他端側には、吸気ファン５９が配置され、該第１のダクト５８は、図３及び図５に示すように、吸気ファン５９に形成された図示しない吸気口に接続されている。そして、この吸気ファン５９の排気口５９ａには、図１に示すように、第２のダクト６０の一端が接続され、この第２のダクト６０の他端は、補助ヒーター６１に接続されている。そしてさらに、この補助ヒーター６１と、前記正面側仕切り板１０とガイド板１３とにより形成された図２に示す熱風流路１４とは、第３のダクト６２を介して接続されている。すなわち、このロースター１では、上記本加熱室２９内の熱風は、上記吸気ファン５９の駆動により、上記第１のダクト５８と第２のダクト６０と第３のダクト６２を介して上記熱風流路１４内に至り、上記支持板１２の下方から該支持板１２に形成された多数の透孔を通過して上記予備加熱室３内に（吹き上げられるようにして）流入するように構成されている。

以下、上述した実施の形態に係るロースター１の動作について説明すると、上記投入口２から空気輸送により流入したコーヒー豆は、上記円筒体５の内部と金物６とを通過して上記予備加熱室３に流入し、支持板１２上に支持される。そして、この支持板１２上に支持されたコーヒー豆は、上述したように、下方から該支持板１２に形成された多数の透孔を通過して上記予備加熱室３内に（吹き上げられるようにして）流入する。こうした熱風により、上記予備加熱室９内のコーヒー豆は加熱・乾燥されながら、上記仕切り板９に形成された開口９ａから上記本加熱室２９内で回転するドラム３０内に流入する。このドラム３０に流入したコーヒー豆は、該ドラム３０の回転駆動と上記第１乃至第４のビーター４１・・・４４の回転駆動とにより攪拌されるとともに、上記第１及び第２の回転体３１，３２に形成された複数の段差部３１ｂ（第２の回転体３２に形成された段差部は図示されていない）とこれらの段差部３１ｂの回転により振動しながら転動するドラム３０内において、上下に小刻みに跳ねながら、このロースター１の左側に徐々に移動させられる。このとき、上記ドラム３０の下方には、本発明を構成する加熱手段としてのガスバーナー４９が配置されていることから、上記予備加熱室３内で予備加熱されたコーヒー豆は、このドラム３０内において本格的にローストされる。なお、上記回転軸４０には、前述した第１乃至第４の反射部材４５・・・４８が配置されていることから、上記ガスバーナー４９による熱は、これら第１乃至第４の反射部材４５・・・４８の内側面において反射しコーヒー豆側に集束された状態で放射される。そして、ローストされたコーヒー豆は、上記排出路５５を通過し、さらに上記ロータリーバルブ５３により上記管路５２内に移送される。また、上記ガスバーナー４９により加熱された空気は、上述したように、上記本加熱室２９内から上記第１のダクト５８と第２のダクト６０と第３のダクト６２を介して上記熱風流路１４内に至り、上記支持板１２の下方から該支持板１２に形成された多数の透孔を通過して上記予備加熱室３内に（吹き上げられるようにして）流入する。

したがって、この実施の形態に係るロースター１によれば、本加熱室２９内に配置されたドラム３０内でローストされる前段階において、上記予備加熱室３内において予備加熱・乾燥されることから、上記ドラム３０内においては、粉粒体であるコーヒー豆の内部にまで効果的にローストすることができ、極めて高品質なコーヒー豆を提供することができる。特に、このロースター１内における予備加熱は、上記支持板１２の下方から吹き上げる熱風によることから、予備加熱にむらを生ずることがない。また、こうした予備加熱室３内における予備加熱により、このロースター１が冷却した場合であっても、ドラム３０内の湿度は低いことから、該ロースター１の内部での結露の発生を十分抑制することができコンタミネーションの原因となる危険性を有効に回避することができる。特に、このロースター１では、予備加熱室３内の空気は、上記排気ファン２３により外部に排気されることからより一層コンタミネーションの発生を抑制することができる。

また、上記予備加熱室３内に供給される熱風は、上記本加熱室２９内において上記ガスバーナー４９により加熱された空気であることから、該ガスバーナー４９のエネルギーが有効に活用され省エネルギー効果も高い。なお、この実施の形態に係るロースター１では、上記本加熱室２９内の熱風を上記予備加熱室３内に供給するルートの途中において、補助ヒーター６１が配置されていることから、例えば、冬場等である場合や寒冷地において使用される場合のように、該予備加熱室３内に供給される熱風の温度が低い場合には、この補助ヒーター６１を駆動させることができる。

なお、上述した実施の形態に係るロースター１は、粉粒体としてコーヒー豆をローストするものであるが、本発明に係る粉粒体用ロースターは、言うまでもなく、こうしたコーヒー豆をローストするものに限定されるものではなく、例えば、茶葉や米糠等の各種の穀物からなる粉粒体をローストするものであっても良い。また、上記ロースター１では、本発明を構成する加熱手段として、ガスバーナーを用いているが、少なくともドラム内に収容された粉粒体をローストすることができるものであれば、電気ヒーター等のような他の加熱手段を用いても良い。

コーヒー豆用ロースターを示す正面図である。 コーヒー豆用ロースターの内部構造を一部示す側面図である。 コーヒー豆用ロースターの左側面図である。 コーヒー豆用ロースターの左側断面図である。 コーヒー豆用ロースターの平面図である。 ドラムの支持構造を示す分解斜視図である。 ドラムの支持状態を示す側断面図である。 回転軸とビーターとを示す斜視図である。 回転軸とビーターとを示す側断面図である。

符号の説明

１ コーヒー豆用ロースター
２ 投入口
３ 予備加熱室
９ 仕切り板
９ａ 開口
１２ 支持板
１４ 熱風流路
２９ 本加熱室
３０ ドラム
４９ ガスバーナー
５８ 第１のダクト
５９ 排気ファン
６０ 第２のダクト
６２ 第３のダクト

Claims (3)

1. 粉粒体が投入される投入口と、この投入口から投入された粉粒体が収容されるドラムと、このドラム内に収容された粉粒体を加熱する加熱手段とを有する粉粒体用ロースターにおいて、
   上記投入口と上記ドラムとの間には、該投入口から投入された粉粒体が予備加熱されるとともに上記ドラムに連通してなる予備加熱室が形成されてなることを特徴とする粉粒体用ロースター。
2. 前記予備加熱室は、前記投入口から投入された粉粒体が支持されるとともに多数の透孔が形成された粉粒体支持部材と、この粉粒体支持部材の下方から熱風を供給する熱風供給手段と、この予備加熱室内の空気を外部に排気する排気手段と、を備えてなることを特徴とする請求項１記載の粉粒体用ロースター。
3. 前記熱風供給手段により前記予備加熱室に供給される熱風は、前記ドラム内に収容された粉粒体を加熱する加熱手段により加熱された空気であることを特徴とする請求項１又は２記載の粉粒体用ロースター。

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