JP2023505532A - 煙フィルタユニットを乾燥させる方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、コーヒー豆焙煎装置及び煙処理ユニットのシステムにおいて、煙処理ユニットの電気集塵装置の少なくとも１つのセルを乾燥させるための方法に関し、本方法は、セルが電気静止集塵装置の内部に配置されている間、かつセルのスイッチがオフになっている間、高温の空気をセルに通す工程を含む。【選択図】 図１

Description

本発明は、安全な環境でコーヒー豆を焙煎するための装置に関する。

コーヒー豆の焙煎は、周知のプロセスである。主要工程は、豆を所望の焙煎レベルに加熱し、次いで加熱された豆を冷却又は急冷して焙煎を停止することからなる。加熱中、煙が放出される。この煙には、安全かつ所望の成分、特に通常の焙煎コーヒーアロマが、全て一緒に含まれるだけでなく、ピリジン、２－フランメタノール、カフェインフルフラール、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドなどの望ましくない安全性の低い揮発性有機化合物（ＶＯＣ）ＶＯＣ、及び粒子状物質（ＰＭ_２．５、ＰＭ_１０）も含まれる。

重要な量の焙煎豆を生産する製造現場で焙煎が実施される場合、一般に安全でない成分を捕捉するための全ての条件が供給される。

しかし最近は、顧客が焙煎したての豆で淹れたコーヒーを消費することが可能な店舗、レストラン及びコーヒーにおいて、小さなロースターで小バッチの焙煎を実施する傾向がある。ロースターは、新鮮さ及び現場の利点を提供するだけでなく、店舗の内部又はコーヒーに心地よい焙煎コーヒーアロマを送出する。

しかし、上述したように、有害な成分も放出される。ロースターが店舗、コーヒー又はレストランのような閉鎖的な環境で使用される場合、部屋のサイズ、部屋の換気に応じて、一部の成分の放出が有害となり得る。その部屋で数時間作業する人々にとって、ロースターの煙を嗅ぐことは、健康問題につながる可能性がある。

その結果、このような環境では、店舗内にいる人々の健康な問題を回避するために、ロースターからの煙の放出を停止することが推奨される。既存の解決策は、夾雑物の熱酸化を可能にするアフターバーナー若しくは触媒アフターバーナーなどで夾雑物を消滅させること、又は機械的フィルタ（金属ふるい若しくは紙フィルタ）、活性炭フィルタ、電気集塵装置、若しくはそれらの組み合わせなどの装置内部に夾雑物を保持することから成る。

電気集塵装置は、一部のＰＭを捕捉する。電気集塵装置の利点は、購入及び使用が低コストであり、使用中にノイズ及び熱が発生しないことである。電気集塵装置は、電気集塵装置の帯電セルに付着したままの夾雑物を捕捉するため、装置は定期的に洗浄されなければならない。洗浄動作は、フィルタデバイスから電気集塵装置のセルを取り外すことと、水と任意選択で洗剤とでセルを洗浄することとから成る。次いで、セルは、フィルタユニットの内部に再設置される前に乾燥させる必要があり、そうしなければ、操作されたときに水滴がフィルタデバイス内部の故障を引き起こす。非常に少量の水でもセルの機能不全を生じさせるため、再設置される前にセルが良好に乾燥していることが不可欠である。このため、セルの乾燥は、十分な時間を必要とする。一般に、１２時間の時間が必要である。操作者は、１日の最後にセルを洗浄し、翌朝にはセルを乾燥した状態にすることができる。

この乾燥時間は、焙煎装置及び関連するフィルタが１日に１回又は時々しか使用されない場合は問題にならないが、店舗、レストラン、及びコーヒーで小さなロースターを使用する最近の傾向では、焙煎動作が営業時間中に頻繁に行われる可能性があり、煙フィルタデバイスを洗浄する必要性が、営業時間中に緊急に発生するおそれがある。その場合、洗浄の長さは、ロースター及びフィルタデバイスの高い使用率と相容れない。

本発明の目的は、コーヒー豆焙煎から生じる煙を処理し、電気集塵装置を含むユニットを短時間で洗浄することを可能にするという問題に対処することである。

本発明の第１の態様では、焙煎システムの煙処理ユニット（３）の電気集塵煙フィルタの少なくとも１つの濡れた取り外し可能セルを乾燥させる方法が提供され、このシステムは、
焙煎装置と、
焙煎装置によって生成された煙を処理するように構成された煙処理ユニットであって、電気集塵煙フィルタを含む、煙処理ユニットと、
を備え、
電気集塵煙フィルタが、少なくとも１つの取り外し可能セルを備え、
セルが、イオン化ワイヤ、収集電極、及び反発電極を備え、
セルに電力が供給され、
本方法は、セルが電気集塵装置の内部に配置されている間、かつセルのスイッチがオフになっている間、高温の空気を濡れた取り外し可能セルに通す工程を少なくとも含み、
高温の空気が、コーヒー豆焙煎装置の焙煎チャンバが空である間、特にコーヒー豆焙煎装置の焙煎チャンバにコーヒー豆が入っていない間、コーヒー豆焙煎装置によって生成される。

本方法は、２つの装置を備えるシステムで使用される電気集塵装置のセルの乾燥に関し、第１の装置は、豆が焙煎されるように加熱され得る焙煎装置であり、第２の装置は、コーヒー豆の焙煎中に第１の焙煎装置内部で発生した煙を処理するように構成された煙処理ユニットであり、煙処理ユニットは少なくとも電気集塵装置を備える。

この２つの装置は、１つの単一の主システムのサブパートであり得、あるいは、この２つの装置は、焙煎プロセス中に連携する分離したモジュールとして考えられ得る。

電気集塵装置は、静電荷を使用して煙流から粒子を除去することによって煙をフィルタリングする粒子収集デバイスである。電気集塵煙フィルタは、１つ以上のセルを備える。各セルは同一であり、
上流イオン化領域内のイオン化ワイヤ又はコロナ金属ワイヤと、
下流収集領域内の収集電極及び反発電極と、を備える。通常、電極は、プレートの形態を有する。電場は、電極を通じて生成され、煙の流れに対して垂直である。互いに間隔を空けた収集プレートと反発プレートとのいくつかの対を関連付けて、煙を収集プレートと反発プレートとの間の空間に流すことができる。

通常、イオン化ワイヤは、イオン化ワイヤに高電圧Ｖを印加するために電力が供給される。イオン化領域を通って流れる煙の粒子は、正又は負のいずれかの電荷にイオン化される。

次いで、煙の流れが下流の金属プレートを通過する時、収集電極がイオン化粒子のコレクタとなり、荷電粒子がプレートに引き付けられ、プレートに向かって移動し、プレート上に留まる層を形成する。したがって、出ていく煙流は、収集電極上に収集された荷電粒子から除去される。

電気集塵装置を使用して、１．０～１０μｍのサイズを有する粒子を捕捉することができる。

一定時間後、電極又はプレートを洗浄する必要がある。洗浄動作は、電気集塵デバイスから関連するワイヤ及びプレートのセルを取り外すことと、セルを水で洗浄し、最終的に洗剤で洗浄する、又は食洗器に入れることと、セルを電気集塵デバイスの内部に戻す前に排水することと、から成る。

通常、排水直後は、セルはまだ濡れており、濡れたワイヤ及びプレートは電気集塵デバイスの動作を不能にするため、セルをデバイスの内部には戻さない。しかしながら、本方法において、少なくとも１つのセルは、インプレース乾燥動作を実行するために、電気集塵デバイスに戻される。

少なくとも１つのセルの乾燥は、セルが電気集塵装置の内部に配置され、かつセルのスイッチがオフになっている間、高温の空気をセルに通すことによって達成される。

セルは、電気集塵装置の内部に配置されているが、セルのスイッチがオフになっていて、電源に接続されていないという事実により、短絡のリスクなく乾燥することを可能にする。

高温の空気は、コーヒー豆焙煎装置の焙煎チャンバが空である間、特にコーヒー豆焙煎装置の焙煎チャンバにコーヒー豆が入っていない間、コーヒー豆焙煎装置によって生成される。

したがって、焙煎装置は、夾雑物を含まない高温の空気の流れを生成することによって、セルを乾燥させるために使用される。この高温の空気は、セル上に残る水滴を、セル上に粒子を堆積させることなく蒸発させる。

一実施形態では、本方法は、セルを乾燥させる前に、焙煎チャンバの内部に豆が存在しないことを検証する工程を含むことができる。例えば、圧力センサ又は温度センサを使用して、加熱動作が始まる間に、豆の存在を検出することができる（それぞれ、豆による空気の減少と熱吸収の差）。

本方法は、少なくとも１つのセルを洗浄し、次いで乾燥させるのに必要な時間を大幅に低減することを可能にし、乾燥動作を１時間未満、更には３０分未満に低減することができ、このことは、焙煎装置の非動作状態がオペレータにとってあまり重要ではなくなることを意味する。

本方法は、手動モードでは、操作者が、電気集塵装置のスイッチをオフにしたままで、焙煎チャンバの内部に豆を導入することなく焙煎装置を作動させ、発生させた高温の空気を煙フィルタリングユニット内に一定時間導入することによって実行することができる。本方法を約３０分間作動させることは、通常、電気集塵装置のセルを乾燥させるのに十分である。

コーヒー豆焙煎装置によって生成される高温の空気の温度は、通常、湿気の蒸発を可能にするために１００℃よりも高い。温度が高いほど、乾燥時間を短縮することができるが、再び使用する前に焙煎装置を冷却する時間を増加させることもできる。最適な温度は、焙煎装置のタイプ（急速に冷却する特性か否か）及び煙フィルタリングユニット（煙フィルタリングユニットのサブユニットのうちのいくつかは高温によって損傷する可能性がある）に依存し得る。

焙煎装置における２００℃の温度は、電気集塵装置内に約６０℃の高温の空気の流れを生成することができ、電気集塵装置のセルを急速に乾燥させるのに十分である。

好ましくは、本方法は、自動モードで実行される。このモードは、オペレータを支援し、乾燥動作をできるだけ短時間に、具体的には３０分未満にすることを可能にするように規定される。

好ましくは、高温の空気を電気集塵装置の少なくとも１つのセルに通しながら、本方法は、
Ｓ１－１つの第１の予め定められた期間中、電気集塵装置のセルのスイッチをオフにしたままにする工程と、次いで、
Ｓ２－第１の予め定められた期間の終了時に、セルのスイッチを電気的にオンにする工程と、
第２の予め定められた期間中に短絡が検出された場合、工程Ｓ１及びＳ２を再度実行する工程と、
第２の予め定められた期間中に短絡が検出されなかった場合、空気をセルに通す動作を終了する工程と、を含むことができる。

工程Ｓ１の第１の予め定められた期間は、工程Ｓ１中の十分な乾燥時間を可能にするように設定される。この時間は、各タイプのシステムに対して予め定めることができ、電気集塵装置のタイプ（セルの内部の列及びプレートの内部仕様）、電気集塵装置内のセルの数、煙処理ユニット内の空気経路の長さ、焙煎装置のタイプ、洗浄のタイプ（手動又は部分的な乾燥サイクルを有する食洗器）などのそれぞれの特定の構成に依存する。一般に、店舗又はレストラン用に寸法決めされた小さなシステムの場合、約５分の時間と規定することができる。

工程Ｓ２では、第２の予め定められた期間中にセルのスイッチをオンにすることによって検出されるいかなる短絡も、乾燥が完了していないことを確認するのに十分であり、工程Ｓ１を再び開始しなければならない。この第２の予め定められた期間は、例えば、約５～１５秒程度と比較的短くすることができる。

電気集塵装置がいくつかのセルを備える場合、工程Ｓ２中、少なくとも１つのセルの短絡を検出するために、各セルのスイッチを連続的にオンにすることができる。少なくとも１つのセルで短絡が検出された場合、工程Ｓ１が再度実行されなければならない。

別の実施形態では、セルのスイッチを同時にオンにすることができる。

ここで、「いくつか」とは、２つ以上を意味する。

一実施形態では、工程Ｓ２中に短絡が検出されなかった場合、空気をセルに通す動作を終了する前に、チェック工程Ｓ３が予め定められたチェック期間の間実行され、チェック工程Ｓ３中、セルのスイッチがオンになっている間に、高温の空気を電気集塵装置に通し、少なくとも１つの短絡が工程Ｓ３中に検出された場合、工程Ｓ１及び／又はＳ２が再度実行される。

このチェック工程Ｓ３は、セルの有効な乾燥の追加チェックである。チェック工程Ｓ３により、より長い時間、工程Ｓ２が再現される。予め定められたチェック期間は、システムの構成に依存してもよく、通常は約１分又は２分間で十分である。

各セルに短絡が検出されなかった場合、乾燥動作を終了することができる。

空気をセルに通す動作を終了する工程は、通常、冷却用空気をセルに通す工程を含む。この工程は、煙処理ユニット全体の温度と、高温の空気を生成したコーヒー焙煎装置の温度とを低下させることを目的とする。この最後の工程により、システムの２つの部分が再び動作可能になる。

煙処理ユニットを構成するフィルタリング構成要素のタイプに応じて、煙処理ユニットの使用中にこのユニットを特定の温度範囲に保つことが不可欠であり得る。例えば、煙処理ユニットが活性炭フィルタを含む場合、一般に、このフィルタは最大６５℃の温度で最適に動作可能である。電気集塵装置のセルの乾燥動作が、この限界に近い煙処理の温度まで上昇した場合、煙処理ユニット内部、特に活性炭フィルタの温度を、新しいフィルタリング動作前に低下させなければならない。

同様に、焙煎装置内部での豆の新しいバッチの焙煎を可能にするために、焙煎装置内の温度は、周囲温度よりも高すぎない温度範囲になければならない。電気集塵装置のセルの乾燥動作中に生成される高温の空気の温度（一般に、セル内の水の急速な蒸発を可能にするのに十分に高い）に応じて、焙煎装置の冷却が必要である。

冷却は、焙煎装置内部の加熱を停止し、焙煎チャンバを通じて、及び煙処理ユニットを通じて周囲空気を送ることによって達成される。

一実施形態では、煙処理ユニットは、活性炭フィルタ及び／又は少なくとも１つの金属メッシュフィルタを備えることができる。

煙処理ユニットが電気集塵装置に加えてそのようなフィルタを備える場合、本方法は、電気集塵装置のセルの乾燥動作中に追加のフィルタを加熱するという利点を有する。

金属メッシュフィルタは、電気集塵装置のセルと同様に洗浄（水洗、排水、及び乾燥）されるため、現在のインプレース乾燥方法が金属メッシュフィルタにも適用され、金属メッシュフィルタは、洗浄直後に煙処理ユニットの内部に戻され、煙処理ユニット内部に導入される高温の空気の流れによって電気集塵装置のセルと同時に乾燥される。

活性炭フィルタに関して、いくらかの湿気を含む場合、フィルタ効率が低下することが観察されている。したがって、電気集塵装置のセルの乾燥中に、活性炭フィルタを煙処理ユニット内部に保持することができ、高温の空気が、フィルタ内に残っている可能性のある湿気を排除し、後続の使用中の、当該フィルタのフィルタリング効率を改善することができる。

好ましくは、煙処理ユニットが活性炭フィルタを含む場合、活性炭フィルタの温度を最大６５℃に維持しながら、高温の空気が電気集塵装置のセルを通過する。

上述のように、そのようなフィルタは、温度が６５℃を回避した場合に損傷を受ける可能性がある。

好ましくは、電気集塵装置の少なくとも１つのセルを乾燥させるための動作の時間長及び／又は当該動作中の高温の空気の温度は、焙煎装置のチャンバ内の過度に重要な温度を回避するように設定される。

通常、この温度を制御することは、終了動作中に焙煎装置の過度に長時間の冷却を防止する。しかし、この値は、使用される焙煎装置の種類に依存し得る。

第２の態様では、コーヒー豆焙煎装置及び煙処理ユニットのシステムが提供され、
煙処理ユニットが、煙ドライバと、少なくとも電気集塵装置とを備え、電気集塵装置が、関連する列及びプレートの少なくとも１つの取り外し可能セルを備え、
コーヒー豆装置が、加熱デバイスを備え、
システムが、制御システムを備え、制御システムが、
焙煎装置の加熱デバイスと、
煙処理ユニットの煙ドライバと、
電気集塵装置の少なくとも１つのセルの電気的切り換えと、
を制御するように動作可能であり、
制御システムが、電気集塵装置の少なくとも１つの取り外し可能セルを乾燥させる上記の方法を実行するように構成されている。

一般に、焙煎装置及び煙フィルタリングユニットのそれぞれは、制御システムを備え、制御システムは、少なくとも乾燥モードで動作するように接続され得る。

システムの好ましい一実施形態では、煙処理の制御システムは、焙煎装置の制御システムに接続することができ、焙煎装置の制御システムはマスターであり、煙処理ユニットの制御システムはスレーブである。

乾燥モードでは、制御システムは、
高温の空気を生成するために焙煎装置の加熱デバイスを制御し、
高温の空気を電気集塵装置の少なくとも１つのセルに通すために煙フィルタリングユニットの煙ドライバを制御し、
１つの第１の予め定められた期間中に電気集塵装置の少なくとも１つのスイッチをオフに切り換えることによって、電気集塵装置の少なくとも１つのセルの電気的切り換えを制御するように構成されている。

結果として、乾燥モードの少なくとも１つの第１の予め定められた期間中に、制御システムは、セルのスイッチがオフになっている間、電気集塵装置の内部に配置されたセルを通して焙煎装置から高温の空気流を送るように構成されている。

好ましくは、乾燥モードでは、制御システムは、セルを通して焙煎装置から高温の空気流を送りながら、以下の工程を実行するように構成されている。

Ｓ１－第１の予め定められた期間中、電気集塵装置の少なくとも１つのセルのスイッチをオフにしたままにする工程、次いで、
Ｓ２－第１の予め定められた期間の終了時に、セルのスイッチを電気的にオンにする工程、
第２の予め定められた期間中に短絡が検出された場合、工程Ｓ１及びＳ２を再度実行する工程と、
第２の予め定められた期間中に短絡が検出されなかった場合、空気をセルに通す動作を終了する工程と、を含むことができる。

電気集塵装置がいくつかのセルを備える場合、工程Ｓ２中、制御システムは、少なくとも１つのセルの短絡を検出するために、各セルを並列又は直列で、連続してスイッチをオンにするように構成されている。

一実施形態では、制御システムは、セルを通して焙煎装置から高温の空気流を送りながら、以下の工程を実行するように構成されている。

工程Ｓ２中に短絡が検出されなかった場合、空気をセルに通す動作を終了する前に、中間チェック工程Ｓ３が実行され、中間チェック工程Ｓ３中、セルのスイッチがオンになっている間、高温の空気が電気集塵装置のセルに通され、
工程Ｓ３中に少なくとも１つの短絡が検出された場合、工程Ｓ１及び／又はＳ２が再度実行される。

好ましくは、乾燥モードの動作を終了する工程中、制御システムは、冷却用空気を少なくとも１つのセルに通すために、焙煎装置の加熱デバイスを停止させ、煙処理ユニットの煙ドライバを作動させるように構成されている。

したがって、終了する工程中、加熱デバイスを停止させることは、煙処理ユニット全体及びコーヒー焙煎装置の温度の低下を可能にし、それにより、煙処理ユニット及びコーヒー焙煎装置両方の焙煎及びフィルタリング動作への準備を整えることができる。

好ましくは、煙処理ユニットは、煙フィルタリングサブユニットの内部に周囲空気を導入するように構成された空気入口を備えることができる。

システムの一実施形態では、煙処理ユニットは、活性炭フィルタを備え、システムの制御システムは、焙煎装置の加熱デバイスと煙処理ユニットの煙ドライバとを動作させて、活性炭フィルタの温度を最高６５℃に維持するように構成されている。

好ましくは、電気集塵装置のセルを乾燥させる動作の時間長と当該動作中の高温の空気の温度は、焙煎装置内の過剰に高い温度を回避するように設定される。

この温度範囲は、焙煎装置の過熱を回避し、例えば、３分未満での焙煎装置の迅速な冷却を可能にする。

第３の態様では、コンピュータ、プロセッサ、又は制御ユニットによって実行されると、コンピュータ、プロセッサ、又は制御ユニットに上述したような乾燥方法を実行させる命令を含むコンピュータプログラムが提供される。

第３の態様では、コンピュータ、プロセッサ、又は制御ユニットによって実行されると、コンピュータ、プロセッサ、又は制御ユニット（３０）に上述したような乾燥方法を実行させる命令を含むコンピュータ可読記憶媒体が提供される。

本発明の上記の諸態様は、任意の好適な組み合わせで組み合わせることができる。更には、本明細書における様々な特徴を、上記の諸態様のうちの１つ以上と組み合わせることにより、具体的に図示及び説明されたもの以外の組み合わせを提供することができる。本発明の更なる目的及び有利な特徴は、「特許請求の範囲」、「発明を実施するための形態」、及び添付図面から明らかとなるであろう。

本発明の特定の実施形態が、以下の図面を参照して、例として更にここで記載される。

システムを通る煙又は高温の空気の経路を示す焙煎装置及び煙処理ユニットのシステムの図である。 煙処理ユニットからの電気集塵装置の２つのセルの取り外しを示す図である。 図１のシステムの収集デバイス及び空気入口の詳細図である。 本発明によるシステムのコントローラのブロック図である。

焙煎及びフィルタリングのためのシステム
図１及び図２は、焙煎装置１及び煙処理ユニット２のシステムの例示的な図を示す。機能上、焙煎装置は、コーヒー豆を焙煎するように動作可能であり、煙処理ユニットは、焙煎中に焙煎装置によって生成された煙を処理するように動作可能である。

焙煎装置
焙煎装置１は、焙煎チャンバ１２内部でコーヒー豆を受け入れ、焙煎するように動作可能である。

好ましくは、焙煎装置１は、焙煎チャンバ１２を備え、この焙煎チャンバ１２では、高温の空気の流れが導入されて、豆を撹拌及び加熱する。高温の空気流は、通常、空気流ドライバ及びヒータを含む加熱デバイス１３によって生成される。これらのデバイスは、焙煎チャンバの下方に配置され、チャンバの底部を通じて高温の空気の流れを導入する。示した図では、チャンバの底部は、空気が通過することができるように構成されており、具体的には、豆が置かれ、それを通して空気が上向きに流れることができる多孔板であり得る。

空気流ドライバは、容器の底部の方向に上向きに空気流を生成するように動作可能である。生成された流れは、豆を加熱し、撹拌して持ち上げるように構成される。その結果、豆は均質に加熱される。具体的には、空気流ドライバは、モーターを動力源とするファンであり得る。空気入口は、ハウジング内部に空気を供給するためにハウジングの基部内に設けることができ、空気流ドライバは、チャンバ１２の方向にこの空気を吹き込む。

ヒータは、空気流ドライバによって生成された空気の流れを加熱するように動作可能である。好ましくは、ヒータは、ファンと多孔板との間に配置された電気抵抗であり、その結果、空気の流れは、チャンバ１２に入る前に加熱されて、豆を加熱し、持ち上げる。

ヒータ及び／又はファンは、焙煎プロファイルを豆に適用するように動作可能であり、この焙煎プロファイルは、時間に対する温度の曲線として規定される。

豆の焙煎は、図１の矢印Ｓ１で示すように、空気流ドライバによって生成された空気の流れによって焙煎チャンバの上部開口部１２１に送られる煙を生成する。

一般に、チャフコレクタは、チャンバの上部開口部１２１と流れ連通しており、焙煎中に豆から徐々に分離し、それらの軽い密度によってチャフコレクタに吹き飛ばされるチャフを受け止める。

残りの煙は、焙煎装置の上部の煙出口１１を通って排出される。

煙処理ユニット
煙処理ユニット２は、焙煎装置の煙出口１１で放出された煙Ａ１を受け入れ、処理するように動作可能である。

第１に、煙処理ユニット２は、焙煎装置によって生成された煙又は高温の空気を収集するように適合された煙収集デバイス２１を備える。この煙収集デバイス２１は、特に図２の分解図に示されており、収集デバイスは、焙煎装置の出口１１から煙又は空気（点線Ａ１、Ａ２、Ａ３）を煙フィルタリングサブユニット２２の方向に誘導する内部空隙空間を形成する。図２では、煙収集デバイスの底部は、焙煎装置の煙出口１１と緩く連携するように設計された孔２１１を備え、孔２１１は、焙煎装置の煙出口端部の断面よりもかなり大きいことが理解できる。一般に、煙収集デバイスの底部は、固定手段なしに、焙煎装置の上部の上に単に設置される。これは、焙煎ユニット１と煙処理ユニット２とが２つの分離したモジュールである場合に、特に実用的である。煙処理ユニット２は、任意の焙煎装置から容易に接続することができる、又は焙煎装置から容易に分離することができる。

収集デバイスは、煙フィルタリングサブユニット２２である煙処理ユニットの第２の部分に煙を導く誘導ダクト２７と連携する煙出口２１２を備える。図示した実施形態では、誘導ダクト２７は、異なるフィルタリングデバイスを底部から上部へ通過させるために、煙又は空気を下向きに運ぶように設計されている。更に、図示されていない他の実施形態では、誘導ダクトは、煙が異なるフィルタリングデバイスを上部から底部へ通過するように導くよう設計することができる。

図示した実施形態では、煙フィルタリングサブユニット２２は、焙煎装置の近く及び脇に配置されている。

第２に、煙フィルタリングサブユニット２２は、小さな粒子状物質ＰＭ２．５をフィルタリングするように適合された電気集塵装置２２２を備える。図３に例示されるように、電気集塵装置は、洗浄のために煙フィルタリングユニットから取り外すことのできる２つのセル２２２ａ、２２２ｂを備える。いったん水で洗浄され、排水されると、セルは煙処理ユニットの内部に戻すことができ、乾燥方法を実行することができる。

この特定の例示された実施形態では、煙フィルタリングサブユニット２２はまた、
煙からＶＯＣを除去するように適合された活性炭フィルタ２２１と、
大きな粒子状物質ＰＭ１０をフィルタリングするように適合されたデバイス２２３などの粒子状物質用の他のフィルタ（例えば、ＨＥＰＡフィルタ、金属フィルタ、紙フィルタ）と、を備える。

好ましくは、粒子状物質を除去するためのデバイスは、活性炭フィルタの上流に配置される。この上流位置は、粒子状物質が活性炭フィルタを汚染しないことを保証する。

電気集塵装置は、物理的に、活性炭フィルタの下に配置され、電気集塵装置のスイッチがオフにされたときに活性炭フィルタ上に電気集塵装置から粒子が落ちることを回避する。

第３に、煙フィルタリングサブユニット２２は、汚染された煙又は高温の空気を、収集デバイスの入口２１１から、汚染された煙が通過する煙フィルタリングサブユニット２２を通して煙フィルタリングサブユニット２２の出口２５へと吸引するための煙ドライバ２３、一般的にはファンを備え、出口２５において周囲雰囲気に送出する。

システムの制御システム
図１、図３、及び図４を参照して、ここで、制御システム３について検討する。制御システム３は、焙煎装置１及び煙処理ユニット２の構成要素を制御して、対のセル２２２ａ、２２２ｂを乾燥させるように動作可能である。制御システム３は、典型的には、ユーザインタフェース３２と、処理ユニット３０と、温度センサ２６と、電源３３と、メモリ３１と、を備える。

煙処理ユニット２の制御システムは、焙煎装置の制御システムから（手動モードで使用される場合）独立させることができる、又は、好ましくは、煙処理ユニット２の制御システムは、焙煎装置の制御システムに接続することができ、焙煎装置の制御システムは、マスターであり、煙処理ユニットの制御システムは、スレーブである。

ユーザインタフェース３２は、最終消費者がプロセッサ３０とインタフェースすることを可能にするハードウェアを備えており、したがって、このハードウェアに作動的に接続される。より具体的には、ユーザインタフェースは、ユーザからコマンドを受信し、ユーザインタフェース信号が、このコマンドを入力としてプロセッサ３０に転送する。コマンドは、例えば、乾燥プロセスを実行する命令とすることができる。ユーザインタフェース３２のハードウェアは、任意の適切なデバイスを備えることができ、例えば、ハードウェアは、ジョイスティックボタン又は押しボタンなどのボタンと、ジョイスティックと、ＬＥＤと、グラフィック又は文字液晶ディスプレイと、タッチセンサ及び／又は画面エッジボタンをもつグラフィカル画面と、のうちの１つ以上を備える。

煙処理ユニットの制御システムが焙煎装置の制御システムのスレーブであるとき、焙煎装置のユーザインタフェースは、両装置の共通インタフェースとして使用することができ、煙処理ユニットの入力と出力は、その共通インタフェースから管理されている。例えば、煙処理ユニットの乾燥プロセスに関する進捗は、焙煎装置のユーザインタフェース上に表すことができる。

センサ２６は、乾燥プロセスを監視するための入力を提供するために、プロセッサ３０に作動的に接続される。特に、センサ２６は、活性炭フィルタ２２１の上流の温度に関する入力をコントローラに提供する。ＶＯＣ又はＰＭ検出センサのような他の任意選択のセンサは、乾燥モード中の機能不全、例えば焙煎装置のチャンバ内部のコーヒー豆の存在を検出するために実装され得る。

プロセッサ３０は、一般に、メモリと、集積回路として、典型的にはマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラとして配置された、入力及び出力システム構成要素と、を備える。プロセッサ３０は、例えば、ＡＳＩＣなどの他の適切な集積回路、ＦＰＧＡなどのプログラマブルロジックデバイス、コントローラなどのアナログ集積回路を備えることができる。プロセッサ３０はまた、上述の集積回路、すなわち、複数のプロセッサのうちの１つ以上を備えてもよい。

電源３３は、少なくともプロセッサ３０、電気集塵装置及び電気集塵装置の対のセル２２２ａ、２２２ｂのような電力を必要とする任意のフィルタリングデバイス、煙ドライバ２３、並びに焙煎装置の加熱デバイスに電気エネルギーを供給するように動作可能である。

メモリユニット３１は、一般に、プログラムコード及び任意選択のデータの記憶用に構成されている。特に、プログラムコードは乾燥プロセスを符号化する。メモリユニットは典型的には、例えば、プログラムコード及び動作パラメータ記憶用のＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、又はＦｌａｓｈなどの不揮発性メモリと、データ記憶用の揮発性メモリ（ＲＡＭ）と、を備える。メモリユニット３１は、別個の及び／又は（例えば、プロセッサのダイ上に）集積されたメモリを備えることができる。プログラマブルロジックデバイスについては、命令をプログラムされた論理として記憶することができる。

特に、メモリユニット１９に記憶された命令は、電気集塵装置のセルの乾燥プロセスのプログラムを含むように理想化することができる。

制御システム３は、短絡の検出器２８及び任意選択の温度センサ２６に基づいて、焙煎装置の加熱デバイス１３、煙処理ユニットの２３の煙ドライバ、及び電気集塵装置のセルのスイッチ２９ａ、２９ｂを制御することによって、この乾燥プロセスプログラムを適用するように動作可能である。

プログラムは、コード上に符号化された抽出情報、並びに／又は、メモリユニット１９にデータとして記憶され得る、及び／若しくはユーザインタフェース２０、及び／若しくは短絡のセンサ２８及び任意選択の温度センサ２６の信号を介して入力され得る他の情報を使用して、上記構成要素の制御を行うことができる。

具体的には、制御システム３は、電気集塵装置の対のセルが乾燥され、湿気がセル内に短絡を生じさせなくなるまで、これらのセルのスイッチをオフにした状態を保ちつつ、焙煎装置内で高温の空気を生成し、この高温の空気を電気集塵装置の対のセルに通すように構成されている。

処理ユニット３０は、
電気集塵装置の内部に配置された電気集塵装置のセル２２２ａ、２２２ｂの乾燥が要求されているというユーザインタフェース３２からの入力を受信する、
メモリユニット３１に記憶された煙処理プログラムコード（又はプログラムされた論理）に従って入力を処理する、
焙煎装置の加熱デバイス１３、煙ドライバ２３、及び電気集塵装置のセルのスイッチ２９ａ、２９ｂの制御を含む出力を提供する、ように動作可能である。

具体的には、出力は、
第１の工程Ｓ１で、第１の予め定められた期間中、焙煎装置の加熱デバイス１３を作動させて高温の空気を生成し、煙ドライバ２３を作動させて、電気集塵装置のセルのスイッチをオフに保ちながら、この高温の空気の流れをセル２２２ａ、２２２ｂに通すことと、
第２の工程Ｓ２で、予め定められた期間の終了時、セル２２２ａのスイッチを電気的にオンにして、短絡がないか検出し、次いでセル２２２ｂのスイッチを電気的にオンにして、短絡がないか検出することと、次いで
短絡が検出された場合、工程Ｓ１及びＳ２を再度実行し、短絡が検出されなかった場合、空気をセルに通す動作を終了することと、から成る。

好ましい実施形態では、乾燥プロセスは、煙処理ユニット内部の温度の制御、特にこのユニットが図１に示されるような活性炭フィルタ２２１を含む場合の制御を含む。その好ましい実施形態では、上述の工程に加えて、処理ユニット３０は、
温度センサ２６の入力を受信し、
メモリユニット３１に記憶された煙処理プログラムコード（又はプログラムされた論理）に従って入力を処理し、
煙ドライバ２３の制御を含む出力を提供する、ように動作可能とすることができる。プロセスは、より好ましくは、温度センサ２６からの入力信号をフィードバックとして使用して、閉ループ制御を用いて実行される。その工程では、処理ユニットは、焙煎装置の加熱デバイスも制御することができ、例えば、ヒータの電力を低下させる。

温度が高くなりすぎる場合には、煙ドライバ２３のファンの速度を速めて空気入口２４でより重要な量の周囲空気Ａを導入し、より多くの周囲空気と高温の空気Ａ１とを混合して、高温の空気Ａ２の流れの温度を低下させる効果を図る。

あるいは、温度が低くなりすぎる場合、煙ドライバ２３のファンの速度を遅らせて、空気入口２４でより重要でない量の周囲空気Ａを導入し、より少ない量の空気と高温の空気Ａ１とを混合して、煙フィルタリングサブユニット２２を通る高温の空気Ａ２の流れの温度を上昇させる効果を図る。

図示されるようなシステムでは、乾燥方法は、
２００℃で高温の空気を生成する焙煎装置と、
電気集塵装置２２２の下流へ約６０℃の温度の高温の空気を送る煙ドライバと、
５分間の第１の予め定められた期間行われる工程Ｓ１と、
５秒間の予め定められた期間中に行われる工程Ｓ２と、
２分間の予め定められたチェック期間中に行われるチェック工程Ｓ３と、を用いて実行した。

セルの湿潤状態に応じて、乾燥は、１０～３０分間に及んだ。

本発明の方法は、焙煎装置の煙処理ユニットの非常に迅速な洗浄を可能にし、煙処理ユニットの非動作状態を数時間から３０分未満まで低減するという利点を有する。

加えて、本方法は、煙処理ユニットの他のフィルタ部分を同時に乾燥させることを可能にする。

本発明は、上記で例示された実施形態を参照して説明されているが、特許請求される本発明は、決してこれらの例示された実施形態によって限定されるものではないことが理解されるであろう。

「特許請求の範囲」で定義されるような本発明の範囲を逸脱することなく、変形及び修正が実施可能である。更に、既知の均等物が特定の特徴に対して存在する場合、かかる均等物は、本明細書で具体的に言及されているかのように組み込まれる。

本明細書で使用するとき、用語「備える」、「備えている」、及び同様の語は、排他的又は網羅的な意味で解釈されるべきではない。換言すれば、これらは、「～を含むが、それらに限定されない」ことを意味するものとする。

１ 焙煎装置
１１ 煙出口
１２ 焙煎チャンバ
１２１ 上部出口
１３ 加熱デバイス
１４ 温度センサ
２ 煙処理ユニット
２１ 煙収集デバイス
２１１ 煙入口
２１２ 煙出口
２２ 煙フィルタリングサブユニット
２２１ 活性炭フィルタ
２２２ 電気集塵装置
２２２ａ、２２２ｂ セル
２２３ フィルタ
２３ 煙ドライバ
２４ 空気入口
２５ 出口
２６ 温度センサ
２７ 誘導ダクト
２８ 短絡検出器
２９ａ、２９ｂ セルのスイッチ
３ コントローラ
３０ 処理ユニット
３１ メモリユニット
３２ ユーザインタフェース
３３ 電源
１００ システム

Claims (13)

1. 焙煎システム（１０）の煙処理ユニット（３）の電気集塵煙フィルタの少なくとも１つの濡れた取り外し可能セル（２２２ａ、２２２ｃ）を乾燥させる方法であって、前記システムが、
   焙煎装置（２）と、
   前記焙煎装置によって生成された煙を処理するように構成された煙処理ユニット（３）であって、前記電気集塵煙フィルタ（２２２）を備える、煙処理ユニットと、
   を備え、
   前記電気集塵煙フィルタが、前記少なくとも１つの取り外し可能セルを備え、
   前記セルが、イオン化ワイヤ、収集電極、及び反発電極を備え、
   前記ワイヤ及び前記電極に電力が供給され、
   前記方法が、前記セルが前記電気集塵装置（２２２）の内部に配置されている間、かつ前記セルのスイッチがオフになっている間、高温の空気（Ａ３）を前記濡れた取り外し可能セルに通す工程を少なくとも含み、
   前記高温の空気は、前記コーヒー豆焙煎装置の焙煎チャンバ（１２）が空である間、特に前記コーヒー豆焙煎装置の焙煎チャンバ（１２）にコーヒー豆が入っていない間、前記コーヒー豆焙煎装置によって生成される、方法。
2. 高温の空気を前記電気集塵装置の前記少なくとも１つのセルに通しながら、前記方法が、
   Ｓ１－１つの第１の予め定められた期間中、前記電気集塵装置の前記少なくとも１つのセル（２２２ａ、２２２ｂ）のスイッチをオフにしたままにする工程と、次いで、
   Ｓ２－前記第１の予め定められた期間の終了時に、前記セルのスイッチを電気的にオンにする工程と、
   第２の予め定められた期間中に短絡が検出された場合、工程Ｓ１及びＳ２を再度実行する工程と、
   前記第２の予め定められた期間中に短絡が検出されなかった場合、空気を前記セルに通す動作を終了する工程と、を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記電気集塵装置（２２２）が、いくつかのセル（２２２ａ、２２２ｂ）を備え、工程Ｓ２中、少なくとも１つのセルの短絡を検出するために、各セルのスイッチを連続的にオンにする、請求項２に記載の方法。
4. 工程Ｓ２中に短絡が検出されなかった場合、空気を前記少なくとも１つのセルに通す動作を終了する前に、中間チェック工程Ｓ３が実行され、前記中間チェック工程Ｓ３中、前記セルのスイッチがオンになっている間、高温の空気を前記電気集塵装置の前記セルに通し、
   工程Ｓ３中に短絡が検出された場合、工程Ｓ１及びＳ２が再度実行される、請求項２又は３に記載の方法。
5. 高温の空気を前記セルに通す前記動作を前記終了する工程が、冷却用空気を前記セルに通す工程を含む、請求項２～３のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記煙処理ユニットが、活性炭フィルタ（２２１）及び／又は少なくとも１つの金属メッシュフィルタ（２２３）を備える、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記煙処理ユニットが、活性炭フィルタを含み、
   前記活性炭フィルタの温度を最高６５℃に維持しながら、高温の空気を前記セルに通す、請求項６に記載の方法。
8. コーヒー豆焙煎装置（１）及び煙処理ユニット（２）のシステム（１００）であって、
   前記煙処理ユニットが、煙ドライバ（２３）と、少なくとも電気集塵装置（２２２）とを備え、前記電気集塵装置が、関連するワイヤ及びプレート（２２２ａ、２２２ｂ）の少なくとも１つの取り外し可能セルを備え、
   前記コーヒー豆装置が、加熱デバイス（１３）を備え、
   前記システムが、制御システム（３）を備え、前記制御システムが、
   前記焙煎装置の前記加熱デバイスと、
   前記煙処理ユニットの前記煙ドライバと、
   前記電気集塵装置の前記少なくとも１つのセルの電気的切り換えと、
   を制御するように動作可能であり、
   前記制御システムが、請求項１～７のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成されている、システム。
9. 請求項８に記載の、コーヒー豆焙煎装置及び煙処理ユニットのシステムであって、前記乾燥モードの動作を前記終了する工程中、前記制御システムが、冷却用空気を前記少なくとも１つのセルに通すために、前記焙煎装置の前記加熱デバイス（１３）を停止し、前記煙処理ユニットの前記煙ドライバ（２３）を作動させるように構成されている、システム。
10. 請求項９に記載の、コーヒー豆焙煎装置及び煙処理ユニットのシステムであって、前記煙処理ユニットが、煙フィルタリングサブユニット（２２）内部に周囲空気を導入するように構成された空気入口（２４）を備える、システム。
11. 請求項８～１０のいずれか一項に記載の、コーヒー豆焙煎装置及び煙処理ユニットのシステムであって、前記煙処理ユニットが、活性炭フィルタ（２２１）を備え、
    前記システムの前記制御システムが、前記焙煎装置の前記加熱デバイス（１３）と前記煙処理ユニットの前記煙ドライバ（２３）とを動作させて、前記活性炭フィルタの温度を最高６５℃に維持するように構成されている、システム。
12. コンピュータ、プロセッサ、又は制御ユニット（３０）によって実行されると、前記コンピュータ、前記プロセッサ、又は前記制御ユニット（３０）に請求項１～７のいずれか一項に記載の方法を実行させる命令を含むコンピュータプログラム。
13. コンピュータ、プロセッサ、又は制御ユニットによって実行されると、前記コンピュータ、前記プロセッサ、又は前記制御ユニット（３０）に請求項１～７のいずれか一項に記載の方法を実行させる命令を含むコンピュータ可読記憶媒体。

Images