JP3200494U - 豆焙煎装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】赤外線照射により気体を加熱して熱効率を高める豆焙煎装置を提供する。【解決手段】豆焙煎装置100は、回転ドラムユニット10、加熱ランプ群20及び給気/排気ユニット30を備える。回転ドラムユニット10は、ベース11と、ベース11内に枢着されて収容空間12を有する回転ドラム13と、ベース11の一側に配設されて回転ドラム13を回転させる回転装置14とを含む。 加熱ランプ群20は、ベース11に結合した位置決めベースと、少なくとも1つの加熱ランプと、少なくとも1つの吸気管とを含む。給気/排気ユニット30は、ベース11の一側に配設されて回転ドラム13の収容空間12と連通する導風部31と、導風部31の一側に配設され、導風部31を介して回転ドラム13の収容空間12へ正圧を供給する吸気ファンまたは負圧を供給する排気ファン32とを含む。【選択図】図1

Description

本考案は、豆焙煎装置に関し、特に、赤外線照射により気体を加熱して熱効率を高める豆焙煎装置に関する。
コーヒーは、現代社会において広く普及している飲み物の一つであり、飲用すると頭がスッキリし、抑うつ効果を得て、消化を促進し、たん石の発生を防ぐなどの効能を有する。コーヒーは、コーヒー豆を焙煎した後に挽いてお湯で抽出した飲み物である。コーヒー豆の焙煎にかかる時間、温度及び方式は、コーヒーの味に大きな影響を与えるが、コーヒー豆の焙煎に係る時間及び温度は、焙煎を行う専門家の経験及びカンに頼る部分が大きく、焙煎に使用する焙煎装置の加熱方式に関し、長年、研究及び改善が行われている。
現在市販されている豆焙煎装置は、直火式、半直火式及び熱風式の3種類に分類される。直火式の場合、回転ドラムに入れたコーヒー豆をバーナーにより直接煎るため、焦げ目ができたりコーヒー豆全体が焦げてしまったりすることがあった。半直火式とは半熱風式のことであり、半直火式では、回転ドラムとバーナーとの接触面には孔が無く、回転ドラムの側辺に形成された小孔を介して熱風が回転ドラム内に導入され、金属製の回転ドラムの熱伝導を高め、コーヒー豆の焙煎をより均一に行うことができる。熱風式の場合、高温な熱風をコーヒー豆へ吹きつけ、空気による熱伝導により高い熱伝導効果を得るが、大量の空気を加熱する必要があるため大量のエネルギーを消費する。
従来の半直火式焙煎装置は、バーナー加熱装置の代わりに赤外線加熱装置を用いることもできたが、その場合、赤外線又は遠赤外線により回転ドラムを加熱するだけであり、コーヒー豆に直接照射するわけではないため、熱の伝導がバーナーの火よりも遅く、焙煎時間が長めであった。そのため、熱効率を高めて焙煎時間を短縮する豆焙煎装置が求められていた。
そのため、本考案の目的は、赤外線を照射して気体を加熱することにより熱効率を高める豆焙煎装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本考案の一実施形態に係る豆焙煎装置は、
回転ドラムユニット、加熱ランプ群及び給気/排気ユニットを備えた豆焙煎装置であって、
前記回転ドラムユニットは、ベースと、前記ベース内に枢着されて収容空間を有する回転ドラムと、前記ベースの一側に配設されて前記回転ドラムを回転させる回転装置と、を含み、
前記加熱ランプ群は、前記ベースに結合した位置決めベースと、一端が前記位置決めベースに結合されて前記収容空間内に深く挿入される少なくとも1つの加熱ランプと、前記加熱ランプの外側にそれぞれ形成されて前記回転ドラムの前記収容空間へ空気を案内する少なくとも1つの吸気管と、を含み、
前記給気/排気ユニットは、前記ベースの一側に配設され、前記回転ドラムの前記収容空間と連通する導風部と、前記導風部の一側に配設され、前記導風部を介して前記回転ドラムの前記収容空間へ正圧を供給する吸気ファンまたは負圧を供給する排気ファンと、を含む。
さらに、前記回転ドラムユニットは、前記ベースの一側に配設されたフィーダ部を含み、前記フィーダ部は、前記回転ドラムの前記収容空間と連通するフィーダ管と、前記フィーダ管の一側に形成されたフィーダ口と、前記フィーダ管の一側に配設されて前記フィーダ口に対応して開閉するフィーダ装置と、を含む。
さらに、前記フィーダ装置は、前記フィーダ口に対応して配設された第1のストッパ板と、前記第1のストッパ板の一側に配設されて前記第1のストッパ板を回転させる第1の回転軸と、前記第1の回転軸と連結されて第1の方向で前記第1の回転軸を回転させる第1の伝動装置と、前記第1の回転軸と連結されて第2の方向で前記第1の回転軸を回転させる第1の重力ハンドルと、を含み、
さらに、前記フィーダ装置は、前記第1の伝動装置により前記第1の回転軸を回転させることで、前記第1のストッパ板が前記第1の方向で回転して前記フィーダ口に対して開いた第1状態と、前記第1の重力ハンドルにより前記第1の回転軸を回転させることで、前記第1のストッパ板が前記第2の方向で回転させて前記フィーダ口に対して閉じた第2状態とを有する。
さらに、前記回転ドラムユニットは、前記ベースの一側に形成されて前記回転ドラムの前記収容空間と連通する送出口と、前記ベースの一側に配設されて前記送出口に対応して開閉する送出装置と、を含む。
さらに、前記送出装置は、前記送出口に対応して配設された第2のストッパ板と、前記第2のストッパ板の一側に配設されて前記第2のストッパ板を回転させる第2の回転軸と、前記第2の回転軸と連結されて第1方向で前記第2の回転軸を回転させる第2の伝動装置と、前記第2の回転軸と連結されて第2の方向に前記第2の回転軸を回転させる第2の重力ハンドルと、を含み、
さらに前記送出装置は、前記第2の伝動装置により前記第2の回転軸を回転させることで、前記第2のストッパ板が前記第1の方向で回転して前記送出口に対して開いた第1状態と、前記第2の重力ハンドルにより前記第2の回転軸を回転させることで、前記第2のストッパ板が前記第2の方向で回転させて前記送出口に対して閉じた第2状態とを有する。
さらに、前記加熱ランプ群は、前記吸気管の一側に配設されて、前記吸気管に正圧を供給する少なくとも1つの吸気ユニットを含む。
さらに、前記加熱ランプ群は、前記吸気管内に又は前記吸気管が前記収容空間に対応する一端部に形成された開口にそれぞれ配設される少なくとも1つの金属網を含む。
さらに、前記回転ドラムは、前記回転装置の回転方向に対応して前記収容空間内の一側に形成された回転領域を含み、
前記加熱ランプは、前記収容空間内の前記回転領域の反対側に配設される。
さらに、前記加熱ランプは赤外線ランプである。
さらに、前記導風部は、前記回転ドラムの前記収容空間と連通する排気口と、前記吸気ファンまたは排気ファンに接続されて前記排気口に対応する排気管と、を含む。
本考案の豆焙煎装置は、従来技術と比べて以下(1)〜(4)の効果を有する。
(1)赤外線ランプが赤外線をコーヒー豆に直接照射するため、赤外線がコーヒー豆の芯まで達してスピーディーかつ均一に加熱され、コーヒー豆の内側及び外側の焙煎が不均一となる問題を改善するとともに、焙煎時間を短縮することができる。
(2)フィーダ装置及び送出装置により作業を自動化することができる。
(3)空気により吸気管の温度を下げるため、コーヒー豆が吸気管に触れて焦げることを防ぐ。
(4)回転ドラム内に加熱源が設置されるため、熱源により回転ドラム内を効率良く加熱し、消費エネルギーを節約することができる。
図1は、本考案の一実施形態に係る豆焙煎装置を示す斜視図である。 図2は、本考案の一実施形態に係る豆焙煎装置を別の角度から見た状態を示す斜視図である。 図3は、本考案の一実施形態に係る豆焙煎装置の加熱ランプ群の使用状態の説明図である。 図4は、本考案の一実施形態に係る豆焙煎装置の回転範囲の説明図である。 図5Aは、本考案の一実施形態に係る豆焙煎装置のフィーダの第1状態の説明図である。 図5Bは、本考案の一実施形態に係る豆焙煎装置のフィーダの第2状態の説明図である。 図6Aは、本考案の一実施形態に係る豆焙煎装置の送出装置の第1状態の説明図である。 図6Bは、本考案の一実施形態に係る豆焙煎装置の送出装置の第2状態の説明図である。 図7は、本考案の一実施形態に係る豆焙煎装置内の空気が流れる方向の説明図である。
以下、本考案の実施形態について図に基づいて説明する。なお、これによって本考案が限定されるものではない。
図1及び図2を参照する。図1は、本考案の一実施形態に係る豆焙煎装置を示す斜視図である。図2は、本考案の一実施形態に係る豆焙煎装置を別の角度から見た状態を示す斜視図である。
図1及び図2に示すように、本考案の一実施形態に係る豆焙煎装置100は、回転ドラムユニット10と、回転ドラムユニット10の一側に配設された加熱ランプ群20と、回転ドラムユニット10に接続された排気ユニット30と、から構成されている。回転ドラムユニット10は、ベース11と、ベース11内に枢着されて収容空間12を有する回転ドラム13と、ベース11の一側に配設されて回転ドラム13を回転させる回転装置14と、ベース11の一側に配設されたフィーダ部15と、ベース11の一側に配設された送出部16と、を含む。本実施形態の豆焙煎装置100は、コーヒー豆の焙煎に用いるが、焙煎するのはコーヒー豆だけに限定されるわけではなく、穀物、茶葉、豆類など豆焙煎装置100により焙煎できるもの全てを含む。
上述の回転装置14は、回転ドラム13の一側に接続された回転軸141と、回転軸141により回転するベルトホイール構造142と、ベルトホイール構造142を運転させるモータ143と、を含む。上述した回転装置14は、上述したものの他に、プーリ機構(pulley mechanism)、歯車機構(gear mechanism)、摩擦車機構(friction wheel mechanism)またはその他回転ドラム13を回転させる機構でもよく、その種類は特に限定されるわけではない。回転ドラム13の後方に接続された回転装置14を利用することにより、本考案の回転ドラム13の前方に軸受又は接続軸を増設する必要はなく、回転ドラム13の前方に加熱ランプ群20を取り付けるのは可能になる。
上述の排気ユニット30は、ベース11の一側に配設される。排気ユニット30は、回転ドラム13の収容空間12と連通する導風部31と、導風部31の一側に配設されて導風部31を介して回転ドラム13の収容空間12へ負圧を供給する排気ファン32と、を含む。導風部31は、回転ドラム13の収容空間12と連通する排気口311と、排気ファン32に接続して排気口311に対応する排気管312と、を含む。
図3を参照する。図3は、本考案の一実施形態に係る豆焙煎装置の加熱ランプ群の使用状態の説明図である。
図3に示すように、上述の加熱ランプ群20は、ベース11に結合した位置決めベース21と、一端が位置決めベース21上に結合されて収容空間12内に深く挿入される少なくとも1つの加熱ランプ22と、加熱ランプ22の外側にそれぞれ配設されて回転ドラム13の収容空間12へ空気を案内する少なくとも1つの吸気管23と、吸気管23の一側に配設されて吸気管23に正圧を供給する少なくとも1つの吸気ユニット24と、吸気管23内に又は吸気管23が収容空間12に対応する一端部に形成された開口にそれぞれ配設される少なくとも1つの金属網25と、を含む。加熱ランプ22は、赤外線ランプ(infrared lamp)、遠赤外線セラミック加熱プレート(far infrared ceramic heating plate)またはその他赤外線により加熱する装置でもよく、その種類は特に限定されるわけではない。本実施形態の吸気管23は、内部の加熱ランプ22を保護するために用い、加熱ランプ22が作動すると、ランプのタングステンの温度が数千度に達する上、加熱ランプ22自身の温度も600〜700度に達するため、吸気管23により導風して加熱ランプ22の放熱を行うとともに、被焙煎物と加熱ランプ22とを分離し、被焙煎物が加熱ランプ22に直接触れて焦げてしまうことを防ぐ。吸気管23は、耐熱ガラス又は石英管からなってもよく、その材料は特に限定されるわけではない。本実施形態の金属網25の構造は、被焙煎物が加熱ランプ群20中に進入することを防ぐことができる。また、本実施形態の加熱ランプ群20には、加熱ランプ群20上の被焙煎物を振動により振り落とす振動モータ(図示せず)が増設されてもよい。
図4を参照する。図4は、本考案の一実施形態に係る豆焙煎装置の回転範囲の説明図である。
図4に示すように、回転ドラム13は、回転装置14の回転方向に対応して回転ドラム13の収容空間12内の一側に形成された回転領域50を含む。加熱ランプ22は、回転ドラム13の収容空間12内の回転領域50の反対側に配設される。図面を見ると分かるように、加熱ランプ22を回転ドラム13の収容空間12の中央部ではなく斜め上側部(収容空間12の右上方又は左上方)に設置することで、被焙煎物の回転領域50を大きくすることができる。
図5A及び図5Bを参照する。図5Aは、本考案の一実施形態に係る豆焙煎装置のフィーダの第1状態の説明図である。図5Bは、本考案の一実施形態に係る豆焙煎装置のフィーダの第2状態の説明図である。
図5A及び図5Bに示すように、上述のフィーダ部15は、回転ドラム13の収容空間12と連通するフィーダ管151と、フィーダ管151の一側に配設されるフィーダ口152と、フィーダ管151の一側に配設されてフィーダ口152に対して開閉するフィーダ装置153と、を含む。フィーダ装置153は、フィーダ口152に対応して配設された第1のストッパ板154と、第1のストッパ板154の一側に配設されて第1のストッパ板154を回転させる第1の回転軸155と、第1の回転軸155と連結されて第1の方向R1で第1の回転軸155を回転させる第1の伝動装置156と、第1の回転軸155と連結されて第2の方向R2で第1の回転軸155を回転させる第1の重力ハンドル157と、を含む。この構成により、第1のストッパ板154を重力により自動的に閉めるか、第1の伝動装置156により第1のストッパ板154の開閉を行う。第1の伝動装置156は、プーリ機構(pulley mechanism)、歯車機構(gear mechanism)、摩擦車機構(friction wheel mechanism)またはその他第1の回転軸155を回転させる機構でもよく、この種類は特に限定されるわけではない。
フィーダ装置153は第1の伝動装置156により第1の回転軸155を回転させることで、第1のストッパ板154が第1の方向R1で回転させてフィーダ口152に対して開いた第1状態と、第1の重力ハンドル157により第1の回転軸155を回転させることで、第1のストッパ板154が第2の方向R2で回転させてフィーダ口152に対して閉じた第2状態とを有する。
図6A及び図6Bを参照する。図6Aは、本考案の一実施形態に係る豆焙煎装置の送出装置の第1状態の説明図である。図6Bは、本考案の一実施形態に係る豆焙煎装置の送出装置の第2状態の説明図である。
図6A及び図6Bに示すように、本考案の一実施形態に係る豆焙煎装置の送出部16は、ベース11の一側に配設されて回転ドラム13の収容空間12と連通する送出口161と、ベース11の一側に配設されて送出口161に対して開閉する送出装置162と、を含む。送出装置162は、送出口161に対応して配設された第2のストッパ板163と、第2のストッパ板163の一側に配設されて第2のストッパ板163を回転させる第2の回転軸164と、第2の回転軸164と連結されて第1方向R1で第2の回転軸164を回転させる第2の伝動装置165と、第2の回転軸164と連結されて第2の方向R2で第2の回転軸164を回転させる第2の重力ハンドル166と、を含む。この構成により、第2のストッパ板163が重力により自動的に閉まるか、第2の伝動装置165により第2のストッパ板163の開閉を行う。第2の伝動装置165は、プーリ機構(pulley mechanism)、歯車機構(gear mechanism)、摩擦車機構(friction wheel mechanism)またはその他第2の回転軸164を回転させる機構でもよく、この種類は特に限定されるわけではない。
送出装置162は第2の伝動装置165により第2の回転軸164を回転させることで、第2のストッパ板163が第1の方向R1で回転して送出口161に対して開いた第1状態と、第2の重力ハンドル166により第2の回転軸164を回転させることで、第2のストッパ板163が第2の方向R2で回転させて送出口161に対して閉じた第2状態とを有する。
上述のフィーダ装置153及び送出装置162の構造は、当業者が必要な機能及び構造に応じて変更してもよく、上述の構造だけに限定されるわけではない。
図7を参照する。図7は、本考案の一実施形態に係る豆焙煎装置内の空気が流れる方向の説明図である。
図7に示すように、本考案の一実施形態に係る豆焙煎装置は、吸気ユニット24により外気を吸気管23内へ案内して加熱ランプ22により空気を加熱することで、空気温度が急速に上昇するとともに、空気が回転ドラム13の収容空間12へ流れて、排気ユニット24により回転ドラム13の収容空間12内の空気を豆焙煎装置100の外部へ排出する。
上述したことから分かるように、本考案の豆焙煎装置は、吸気管の開放空間及び排気ファンにより、回転ドラムの収容空間に負圧を生成することで、空気が吸気管を介して回転ドラムの収容空間内に流入し、吸気管内に加熱ランプで加熱されることができ、加熱された空気と輻射熱とにより回転ドラム内のコーヒー豆が加熱されるため、消費エネルギーを節約することができる上、排気ファンの導風により、加熱ランプの温度が下がり、被焙煎物が吸気管に触れて焦げることを防ぐことができる。
以下の表1は、本考案の焙煎装置を直火式焙煎装置、半直火式焙煎装置及び熱風式焙煎装置と比較した結果を表したものである。表1から分かるように、本考案の焙煎装置は、直火式焙煎装置、半直火式焙煎装置と比べた場合、焙煎時間が短く、焙煎が均一で焦げにくく、焙煎熱効率が高いという長所を有し、熱風式焙煎装置と比べた場合、焙煎時間が短く、焙煎熱効率が高く、焙煎容量が大きいという長所を有する。
10 回転ドラムユニット
11 ベース
12 収容空間
13 回転ドラム
14 回転装置
15 フィーダ部
16 送出部
20 加熱ランプ群
21 位置決めベース
22 加熱ランプ
23 吸気管
24 吸気ユニット
25 金属網
30 排気ユニット
31 導風部
32 排気ファン
50 回転領域
100 豆焙煎装置
141 回転軸
142 ベルトホイール構造
143 モータ
151 フィーダ管
152 フィーダ口
153 フィーダ装置
154 第1のストッパ板
155 第1の回転軸
156 第1の伝動装置
157 第1の重力ハンドル
161 送出口
162 送出装置
163 第2のストッパ板
164 第2の回転軸
165 第2の伝動装置
166 第2の重力ハンドル
311 排気口
312 排気管

Claims (10)

  1. 回転ドラムユニット、加熱ランプ群及び給気/排気ユニットを備えた豆焙煎装置であって、
    前記回転ドラムユニットは、ベースと、前記ベース内に枢着されて収容空間を有する回転ドラムと、前記ベースの一側に配設されて前記回転ドラムを回転させる回転装置と、を含み、
    前記加熱ランプ群は、前記ベースに結合した位置決めベースと、一端が前記位置決めベースに結合されて前記収容空間内に深く挿入される少なくとも1つの加熱ランプと、前記加熱ランプの外側にそれぞれ形成されて前記回転ドラムの前記収容空間へ空気を案内する少なくとも1つの吸気管と、を含み、
    前記給気/排気ユニットは、前記ベースの一側に配設され、前記回転ドラムの前記収容空間と連通する導風部と、前記導風部の一側に配設され、前記導風部を介して前記回転ドラムの前記収容空間へ正圧を供給する吸気ファンまたは負圧を供給する排気ファンと、を含むことを特徴とする豆焙煎装置。
  2. 前記回転ドラムユニットは、前記ベースの一側に配設されたフィーダ部を含み、
    前記フィーダ部は、前記回転ドラムの前記収容空間と連通するフィーダ管と、前記フィーダ管の一側に形成されたフィーダ口と、前記フィーダ管の一側に配設されて前記フィーダ口に対応して開閉するフィーダ装置と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の豆焙煎装置。
  3. 前記フィーダ装置は、前記フィーダ口に対応して配設された第1のストッパ板と、前記第1のストッパ板の一側に配設されて前記第1のストッパ板を回転させる第1の回転軸と、前記第1の回転軸と連結されて第1の方向で前記第1の回転軸を回転させる第1の伝動装置と、前記第1の回転軸と連結されて第2の方向で前記第1の回転軸を回転させる第1の重力ハンドルと、を含み、
    前記フィーダ装置は、前記第1の伝動装置により前記第1の回転軸を回転させることで、前記第1のストッパ板が前記第1の方向で回転して前記フィーダ口に対して開いた第1状態と、前記第1の重力ハンドルにより前記第1の回転軸を回転させることで、前記第1のストッパ板が前記第2の方向で回転させて前記フィーダ口に対して閉じた第2状態とを有することを特徴とする請求項2に記載の豆焙煎装置。
  4. 前記回転ドラムユニットは、前記ベースの一側に形成されて前記回転ドラムの前記収容空間と連通する送出口と、前記ベースの一側に配設されて前記送出口に対応して開閉する送出装置と、を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の豆焙煎装置。
  5. 前記送出装置は、前記送出口に対応して配設された第2のストッパ板と、前記第2のストッパ板の一側に配設されて前記第2のストッパ板を回転させる第2の回転軸と、前記第2の回転軸と連結されて第1方向で前記第2の回転軸を回転させる第2の伝動装置と、前記第2の回転軸と連結されて第2の方向に前記第2の回転軸を回転させる第2の重力ハンドルと、を含み、
    前記送出装置は、前記第2の伝動装置により前記第2の回転軸を回転させることで、前記第2のストッパ板が前記第1の方向で回転して前記送出口に対して開いた第1状態と、前記第2の重力ハンドルにより前記第2の回転軸を回転させることで、前記第2のストッパ板が前記第2の方向で回転させて前記送出口に対して閉じた第2状態とを有することを特徴とする請求項4に記載の豆焙煎装置。
  6. 前記加熱ランプ群は、前記吸気管の一側に配設されて、前記吸気管に正圧を供給する少なくとも1つの吸気ユニットを含むことを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の豆焙煎装置。
  7. 前記加熱ランプ群は、前記吸気管内に又は前記吸気管が前記収容空間に対応する一端部に形成された開口にそれぞれ配設される少なくとも1つの金属網を含むことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の豆焙煎装置。
  8. 前記回転ドラムは、前記回転装置の回転方向に対応して前記収容空間内の一側に形成された回転領域を含み、
    前記加熱ランプは、前記収容空間内の前記回転領域の反対側に配設されることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の豆焙煎装置。
  9. 前記加熱ランプは赤外線ランプであることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の豆焙煎装置。
  10. 前記導風部は、前記回転ドラムの前記収容空間と連通する排気口と、前記吸気ファンまたは排気ファンに接続されて前記排気口に対応する排気管と、を含むことを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の豆焙煎装置。
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