JP2019110824A - 焙煎装置 - Google Patents

Abstract

【課題】遠赤外線を用いて焙煎物を焙煎する場合に、均一に遠赤外線を照射させてムラなく焙煎物を焙煎させるようにした焙煎装置を提供する【解決手段】コーヒー豆を収容し、複数の穴部３２を有する回転ドラム３と、この回転ドラム３を回転させる回転駆動部３０と、この回転ドラム３の外周方向の外側に配置された遠赤外線照射装置４とを備え、回転ドラム３の外側に配置された遠赤外線を回転ドラム３の穴部３２を介してコーヒー豆に直接照射させるようにする。また、回転ドラム３の内側には、互いに傾斜方向の異なる第一ブレード３３と第二ブレード３４を設けており、これによってコーヒー豆を前後方向に往復させながら均一にコーヒー豆を焙煎させる。【選択図】図２

Description

本発明は、コーヒー豆などの焙煎物を焙煎する焙煎装置に関するものであって、より詳しくは、遠赤外線を用いて焙煎物を均一に焙煎できるようにした焙煎装置に関するものである。

従来より、コーヒー豆などを焙煎する方法として、直火方式や熱風方式などが存在している。

このうち直火方式は、回転ドラムに生豆を入れ、その回転ドラムの下から直火を当てて豆を煎る方式である。この方式では、簡単な方法で豆を煎ることができるというメリットがある一方、直火を生豆に当たるため、ムラや焦げを生じやすく、また、火力を調節しながら時間をかけて焙煎しなければならないというデメリットがある。

一方、熱風方式は、回転ドラムに熱風を送り込んで豆を煎る方法である。この方式では、バーナーで加熱した熱風を回転軸近傍から送り込むようにしているため、直火方式と比べて豆をムラなく、しかも、短時間で焙煎することができるというメリットがある。しかしながら、この方式では、強烈な熱風によって香り成分や風味が飛びやすく、また、熱風を送り込むための装置や排気するための装置などが必要になるため、装置全体が大型化してしまうといった問題がある。

これに対して、近年では、セラミックなどから照射される遠赤外線を利用してコーヒー豆を焙煎する方法も提案されている（特許文献１など）。この方法は、円筒状の回転ドラムの内側に遠赤外線を発生させるセラミックスを設け、この回転ドラムを加熱させることによって遠赤外線を照射させてコーヒー豆を焙煎させるようにしたものである。このような方法によれば、直火方式のよる直接的な加熱によるムラを生じることもなく、また、送風設備なども必要ないため、簡単な構成でコーヒー豆を焙煎させることができるというメリットがある。

特願２００２−１１９２６９号公報

しかしながら、このような遠赤外線を用いて焙煎する場合、次のような問題がある。

すなわち、上述のような遠赤外線を用いた加熱方法では、回転ドラムの内側にセラミック層を設けるとともに、その回転ドラムをガスコンロで加熱させて遠赤外線を照射させるようにしているため、回転ドラムのセラミックに当たっている部分のコーヒー豆が強く加熱されてしまい、焙煎にムラを生じさせてしまう。また、回転ドラムをセラミックで構成する場合、コストがかかる上に、そのセラミックによって内側が滑り易い状態となるため、コーヒー豆が壁面で滑って撹拌させることができなくなってしまう。さらには、回転ドラムを全体的に加熱させた場合、回転軸端部の壁面近傍では、側面と端面の両方から加熱されることになるため、端面近傍ではコーヒー豆がより焦げやすい状態となる。

一方、回転ドラムの回転軸にセラミックを設けて、そこから遠赤外線を照射させることも可能であるが、このようにすると、回転ドラムの容量が小さくなってしまい、一度に多くのコーヒー豆を焙煎させることができなくなる。

そこで、本発明は上記課題に着目してなされたもので、遠赤外線を用いて焙煎物を焙煎する場合に、均一に遠赤外線を照射させてムラなく焙煎物を焙煎させるようにした焙煎装置を提供することを目的とする。

すなわち、本発明は上記課題を解決するために、焙煎物を収容し、複数の穴部を有する回転ドラムと、前記回転ドラムを回転させる回転駆動部と、当該回転ドラムの外側に配置された遠赤外線照射装置とを備え、回転ドラムの外側に配置された遠赤外線を回転ドラムの穴部を介して焙煎物に照射させるようにしたものである。

このように構成すれば、外側に配置された遠赤外線照射装置からの遠赤外線を回転ドラムの内側の焙煎物に照射させることができるため、焙煎物をムラなく焙煎させることができるようになる。また、穴部で焙煎物を引っ掛けて回転させることができるため、焙煎物をより撹拌させて均一に焙煎させることができるとともに、遠赤外線照射装置を回転ドラムの外側に設けるようにしているため、回転ドラムにおける容量を大きくすることができるようになる。

また、このような発明において、前記回転ドラムの回転軸を水平方向に設けるとともに、前記遠赤外線照射装置を、回転ドラムの左右方向および上方に設けるようにする。

このように構成すれば、焙煎物が回転ドラムの下方から迫り上がるように滞留しながら回転している状態で、左右方向および上方に設けられた遠赤外線照射装置から遠赤外線を焙煎物の左右方向および上から直接照射させて焙煎させることができるようになる。

さらに、前記回転ドラムを、回転軸の一端方向に向けて焙煎物を片寄せする第一ブレードと、当該第一ブレードの回転軸方向内側であって、回転軸の他端方向に向けて焙煎物を片寄せする第二ブレードとを設けて構成する。

このように構成すれば、回転ドラムの回転を用いて焙煎物を上下方向に回転させて撹拌させることができるとともに、第一ブレードと第二ブレードによって、軸方向に沿って焙煎物を往復させて撹拌させることができるため、従来のように上下方向に回転させる場合と比べて、遠赤外線を均一に照射させて焙煎させることができるようになる。

また、前記遠赤外線照射装置の外側に、遠赤外線を内側に反射させるカバー体を設けるようにする。

このように構成すれば、遠赤外線照射装置の内側から照射された遠赤外線を回転ドラムの穴部を介して焙煎物に照射させることができ、一方、遠赤外線照射装置から外側に向けて照射された遠赤外線は、カバー体で反射されて回転ドラム側に照射されるため、効率的に、かつ、均一に遠赤外線を照射させることができるようになる。

本発明によれば、外側に配置された遠赤外線照射装置からの遠赤外線を穴部を介して回転ドラム内の焙煎物の内側と外側に照射させることができるため、焙煎物をムラなく焙煎させることができるようになる。また、穴部で焙煎物を引っ掛けて回転させることができるため、焙煎物をより撹拌させて均一に焙煎させることができるとともに、遠赤外線照射装置を回転ドラムの外側に設けるようにしているため、回転ドラムにおける容量を大きくすることができるようになる。

本発明の一実施の形態を示す焙煎装置の側面概略図 同形態における前方からみた概略図 同形態における撹拌状態を示す図 同形態における遠赤外線の照射状態を示す図 同形態における焙煎物の回収方法を示す図

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

この実施の形態における焙煎装置１は、コーヒー豆を遠赤外線で焙煎できるようにしたものであって、図１や図２に示すように、筐体２の内側に、コーヒー豆を収容する回転ドラム３と、その回転ドラム３の外側に設けられた遠赤外線照射装置４と、その遠赤外線照射装置４から照射された遠赤外線を内側に向けて反射させるカバー体５とを備えて構成されるものである。そして、この回転ドラム３に投入されたコーヒー豆を、回転ドラム３の回転に伴って、図３に示すように上下方向に回転させながら撹拌させるとともに、回転ドラム３の内側に設けられた互いに逆方向に傾斜する第一ブレード３３や第二ブレード３４によって、図４に示すように軸方向に往復させて撹拌させ、これによって、コーヒー豆全体に遠赤外線を照射させて均一に焙煎させるようにしたものである。以下、本実施の形態における焙煎装置１について詳細に説明する。

まず、回転ドラム３は、焙煎装置１を構成する筐体２内に設けられるものであって、水平な回転軸３１の両端で回転可能に軸支されている。この回転ドラム３は、回転軸３１に支持部材３１ｂを介して取り付けられており、金属板にコーヒー豆よりも小さい複数の穴部３２を設けて遠赤外線照射装置４からの遠赤外線を内側に照射させるようになっている。なお、図１などでは、穴部３２として円形穴で構成されているが、メッシュ状の穴で構成されていてもよい。一方、回転ドラム３の奥方の壁面３５ｂについては、穴を有するメッシュ状の金属板で構成されており、また、前方側については、開口部３７から僅かな隙間を隔てて前方の壁面３５ｆが設けられており、その下方に開閉可能な窓部３６（図５参照）を設けるようにしている。そして、この回転ドラム３の回転軸３１の一端側にモーターなどの回転駆動装置３０を取り付けることで回転ドラム３を正逆方向に回転させられるようになっている。

この回転ドラム３の内周面には、回転軸３１の軸方向に沿ってコーヒー豆を前後方向に往復させるための第一ブレード３３や第二ブレード３４が設けられている。このうち、第一ブレード３３は、回転ドラム３の内周面に沿って螺旋方向に傾斜した板状物を取り付けて構成されており、一方、第二ブレード３４は、その第一ブレード３３の上端に接するように、逆方向に螺旋方向に傾斜した板状物を取り付けて構成されている。そして、回転ドラム３を回転させることによって、図２に示すように、回転ドラム３の内面に沿ってコーヒー豆を持ち上げて第一ブレード３３の螺旋状の傾斜方向に沿って前方に移動させていく。すると、第一ブレード３３に沿ってコーヒー豆が前方の壁面３５ｆに滞留すると、今度は、その第一ブレード３３の上側に設けられた第二ブレード３４によってコーヒー豆が持ち上げられて、奥方の壁面３５ｂに向けて移動するようになる（図４の状態）。以下、同様に、奥方の壁面３５ｂにコーヒー豆が移動すると、今度は、第一ブレード３３によって再び前方の壁面３５ｆに向けてコーヒー豆が移動し、コーヒー豆が前後方向に往復するようになる。このとき、第一ブレード３３や第二ブレード３４の上側を越えるコーヒー豆については、回転ドラム３の回転によって、回転軸３１方向の軸として回転するようになる。すなわち、回転ドラム３の回転と、第一ブレード３３や第二ブレード３４によって、コーヒー豆が前後方向への往復と、上下方向に撹拌されるようになる。

この回転ドラム３の外側には、遠赤外線照射装置４が設けられる。この遠赤外線照射装置４は、セラミックの内部に熱線を通して加熱させることで遠赤外線を照射させるようにしたものであって、回転ドラム３の軸方向に沿って設けられる。この遠赤外線照射装置４の配置箇所としては、図１や図２に示すように、回転ドラム３から少し離れた位置であって、回転ドラム３の左右両側、および、上方に設けられる。そして、このような位置に設けることによって、回転ドラム３を直接高温に加熱することなく、回転ドラム３の穴部３２を介してコーヒー豆に遠赤外線を当てて加熱させるようにしている。具体的には、回転ドラム３が回転すると、コーヒー豆は、回転ドラム３の内周面に沿って斜め上方に迫り上がるように持ち上げられるが、このとき、コーヒー豆に近い遠赤外線照射装置４の内側から照射された遠赤外線によって下側のコーヒー豆が加熱される。一方、これに対向する側に設けられた遠赤外線照射装置４や上方の遠赤外線照射装置４から照射された遠赤外線によって、上側に位置するコーヒー豆が加熱される。

このような遠赤外線照射装置４から遠赤外線を照射させる場合、遠赤外線照射装置４の内側面から照射された遠赤外線でしかコーヒー豆を加熱させることができない。そこで、この実施の形態では、遠赤外線照射装置４から外側に向けて照射された遠赤外線を内側に反射させ、その内側に向けて反射された遠赤外線をも用いてコーヒー豆を加熱させるためのカバー体５を設けている。このカバー体５は、金属によって筒状に構成されており、また、これによって遠赤外線照射装置４であるセラミックを保持させるとともに、加熱された熱を外部に漏らさないようにしている。

また、この焙煎装置１の前面側には、コーヒー豆を投入させるための投入口３８が設けられている（図１や図５参照）。この投入口３８は、上方から投入されたコーヒー豆を回転ドラム３の開口部３７に投入できるようにしたものであって、投入後にその投入口３８を閉じて内部の熱を逃げないようになっている。また、この投入口３８から導通する通路には、コーヒー豆の薄皮を排出するための排出口３８ａが設けられる。この排出口３８ａは、コーヒー豆の冷却時に開けられ、回転ドラム３の奥方に設けられたブロアによって薄皮を排出させるようになっている。

また、この焙煎装置１の回転ドラム３の下方には、穴部３２から零れたコーヒー豆を受けるトレイ２０が設けられる。そして、このトレイ２０を前方に引き出し可能にすることで、落下したコーヒー豆を廃棄できるようにしている。

次に、このように構成された焙煎装置１を用いてコーヒー豆を焙煎する方法について説明する。

まず、焙煎物となる生豆であるコーヒー豆を投入口３８から投入する。この投入を行う際、漏斗などを用いて投入口３８から投入する。すると、投入されたコーヒー豆は、投入口３８の通路を介して回転ドラム３の前面側の開口部３７から回転ドラム３内に投入される。このとき、投入されたコーヒー豆は、回転ドラム３の前面側に滞留した状態となる。

次に、この状態で回転ドラム３を回転させると同時に、遠赤外線照射装置４の電源を入れて加熱させる。このとき、回転ドラム３の回転方向としては、前面側に滞留したコーヒー豆を第一ブレード３３に沿って前方に移動させるような方向とする。すると、前面側に堆積したコーヒー豆は、第一ブレード３３に沿って前方の壁面３５ｆに山積みとなり、そこから、第二ブレード３４に当たって奥方の壁面３５ｂ側に移動する。また、このとき、第一ブレード３３や第二ブレード３４の上側を越えるコーヒー豆については、回転ドラム３の回転に伴って上下方向に回転するように撹拌される（図３および図４の状態）。

このように撹拌されている状態で遠赤外線照射装置４から遠赤外線が照射されると、その照射された遠赤外線は、回転ドラム３の穴部３２を通って広範囲に回折し、直接コーヒー豆に照射される。このとき、回転ドラム３の回転によって迫り上がったコーヒー豆に近い側の遠赤外線照射装置４からの遠赤外線によって下側のコーヒー豆が加熱され、また、コーヒー豆に通り側の遠赤外線照射装置４からの遠赤外線によって上側のコーヒー豆が加熱される。また、この遠赤外線照射装置４の外側方向に向けて照射された遠赤外線は、図２に示すように、カバー体５で反射され、内側の回転ドラム３側に向けて照射される。また、この遠赤外線でコーヒー豆を加熱する際、前後方向の中央部分では前後方向から遠赤外線が照射されるため、比較的多くの遠赤外線で加熱されるが、前方や奥方については、相対的に遠赤外線の量が少なくなってしまう。しかるに、この回転ドラム３では、前後方向にもコーヒー豆を往復動させて撹拌させるようにしているため、均一にコーヒー豆を焙煎させることができるようになる。

そして、コーヒー豆の焙煎が終了した場合、加熱を停止させるとともに、ブロアで送風を行いながら回転ドラム３を回転させてコーヒー豆を冷却させる。その際、ブロアからの風によって、前後上下方向に撹拌するコーヒー豆に混在していた薄皮を吹き飛ばすことができ、排出口３８ａから排出させることができるようになる。そして、冷却や薄皮の除去を行った後、回転ドラム３を回転させた状態で窓部３６を開放させる。すると、第一ブレード３３によって、コーヒー豆が前方側に移動するようになり、開放された窓部３６から排出されるようになる。このとき、回転ドラム３の内部に多量のコーヒー豆が投入されている場合であっても、一気に窓部３６から排出されるのではなく、第二ブレード３４によって上側のコーヒー豆を一旦奥方に移動させ、その後、第一ブレード３３に接するコーヒー豆のみを前方に移動させるので、窓部３６にコーヒー豆が窓部３６で詰まるようなことがなくなる。

このように上記実施の形態によれば、コーヒー豆を収容し、複数の穴部３２を有する回転ドラム３と、前記回転ドラム３を回転させるモーターなどの回転駆動部３０と、当該回転ドラム３の外側に配置された遠赤外線照射装置４とを備え、回転ドラム３の外側に配置された遠赤外線を回転ドラム３の穴部３２を介してコーヒー豆に照射させるようにしたので、回転ドラム３の外側に配置された遠赤外線照射装置４からの遠赤外線を穴部３２を介して回転ドラム３内のコーヒー豆に照射させることができるため、コーヒー豆をムラなく焙煎させることができるようになる。また、穴部３２でコーヒー豆を引っ掛けて回転させることができるため、コーヒー豆をより撹拌させて均一に焙煎させることができる。さらには、遠赤外線照射装置４を回転ドラム３の外側に設けるようにしているため、回転ドラム３における容量を大きくすることができるようになる。

また、前記回転ドラム３の回転軸３１を水平方向に設けるとともに、前記遠赤外線照射装置４を、回転ドラム３の左右方向および上方に設けるようにしたので、コーヒー豆が回転ドラム３の下方から迫り上がるように滞留しながら回転している状態で、左右方向および上方に設けられた遠赤外線照射装置４から遠赤外線をコーヒー豆の左右方向および上から直接照射させて焙煎させることができるようになる。

さらに、前記回転ドラム３を、回転軸３１の奥方に向けてコーヒー豆を片寄せする第一ブレード３３と、当該第一ブレード３３の回転軸３１方向内側であって、回転軸３１の前方方向に向けてコーヒー豆を片寄せする第二ブレード３４とを設けて構成するようにしたので、回転ドラム３の回転を用いてコーヒー豆を上下方向に回転させて撹拌させることができるとともに、第一ブレード３３と第二ブレード３４によって、軸方向に沿ってコーヒー豆を往復させて撹拌させることができるため、従来のように上下方向に回転させる場合と比べて、遠赤外線を均一に照射させて焙煎させることができるようになる。

また、前記遠赤外線照射装置４の外側に、遠赤外線を内側に反射させるカバー体５を設けるようにしたので、遠赤外線照射装置４の内側から照射された遠赤外線を回転ドラム３の穴部３２を介してコーヒー豆に照射させることができ、一方、遠赤外線照射装置４から外側に向けて照射された遠赤外線は、カバー体５で反射されて回転ドラム３側に照射されるため、効率的に、かつ、均一に遠赤外線を照射させることができるようになる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。

例えば、上記実施の形態では、焙煎物としてコーヒー豆を例に挙げて説明したが、これ以外に、大豆、黒豆、玄米、大麦、ピーナッツ、アーモンド、マカダミアナッツ、銀杏、カカオ、茶、蕎麦、ごぼう、タマネギの皮、野菜チップ、どくだみ、胡麻など、多種多様のものを焙煎する場合にも適用することができる。

また、上記実施の形態では、遠赤外線照射装置４としてセラミックを用いて説明したが、これ以外に、酸化チタンなどの他の部材を用いるようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、回転ドラム３の中心に回転軸３１を設けて回転させるようにしたが、中心に回転軸３１を設けることなく、回転ドラム３の外周に回転ローラーを接触させて回転させるようにしてもよい。このように外周に回転ローラーを接触させて回転させる場合は、焙煎物の重量に耐えることができるとともに、回転ドラム３の収容量も稼ぐことができるようになる。

１・・・焙煎装置
２・・・筐体
２０・・・トレイ
３・・・回転ドラム
３１・・・回転軸
３２・・・穴部
３３・・・第一ブレード
３４・・・第二ブレード
３５ｆ、ｂ・・・壁面
３６・・・窓部
３７・・・開口部
３８・・・投入口
４・・・遠赤外線照射装置
５・・・カバー体

Claims (4)

1. 焙煎物を収容し、複数の穴部を有する回転ドラムと、
   前記回転ドラムを回転させる回転駆動部と、
   当該回転ドラムの外側に配置された遠赤外線照射装置とを備え、
   回転ドラムの外側に配置された遠赤外線を回転ドラムの穴部を介して焙煎物に照射させるようにしたことを特徴とする焙煎装置。
2. 前記回転ドラムの回転軸を水平方向に設けるとともに、
   前記遠赤外線照射装置を、回転ドラムの左右方向および上方に設けるようにした請求項１に記載の焙煎装置。
3. 前記回転ドラムが、回転軸の一端方向に向けて焙煎物を片寄せする第一ブレードと、当該第一ブレードの回転軸方向内側に、回転軸の他端方向に向けて焙煎物を片寄せする第二ブレードとを設けて構成されたものである請求項１に記載の焙煎装置。
4. 前記遠赤外線照射装置の外側に、遠赤外線を内側に反射させるカバー体を設けるようにした請求項１に記載の焙煎装置。

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