JP3655341B2 - 焙煎装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、コーヒー豆、ピーナッツ等の被焙煎物を加熱により焙煎する焙煎装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の焙煎装置としては、図５（イ）（ロ）（ハ）に示すように、直火式、半直火半熱風式、熱風式のものが知られている。このような焙煎装置は、焙煎ドラム１００と、この焙煎ドラム１００の下部に配設される加熱用バーナ１０１あるいは熱風供給機構１０４を備えて構成されていた。
そして、被焙煎物の焙煎操作に伴って発生する臭気を伴った排ガスは、焙煎ドラム１００とともに備えられる排ガス路１０２を介して捕集されて、脱臭装置１０３で脱臭操作された後に外部に捨てられていた。
即ち、いずれの場合にあっても、排ガスは、外部に廃棄されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成の焙煎装置にあっては、焙煎トレイ上に発生する排ガスを完全には捕集できないために、臭気が漏れ、悪臭が残留するという問題があった。さらに、焙煎により発生する排ガスは、被焙煎物が有する揮発性の香気成分（例えば、フルフラール、酢酸、ピラジン、フェノール）を含んでいるが、この香気成分は従来の焙煎装置においては捨てられており、充分に利用されていないという問題があった。さらに、発生する排ガスは焙煎に伴って加熱されているが、保有する熱も従来捨てられており、充分に利用されていなかった。
従って、本発明の目的は、装置から焙煎操作に伴って発生する臭気を極力抑えることが可能であるとともに、焙煎に伴って供給する熱を有効に利用でき、さらには、被焙煎物に含まれる揮発性成分を有効に回収できる焙煎装置を得ることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するための本発明による請求項１に係わる焙煎装置の特徴構成は、被焙煎物を気密状態で収容する焙煎容器と、この焙煎容器に収容された状態にある被焙煎物を加熱する加熱用燃焼装置とを備え、加熱用燃焼装置による燃焼加熱により、焙煎容器から排出される排ガスを、燃焼用空気の一部として、加熱用燃焼装置に導くガス処理路を備え、前記ガス処理路に、路内を流れる排ガスを冷却する冷却機構を設け、この冷却機構による冷却操作により凝縮する凝縮成分を排ガス成分から分離する分離機構を備え、排ガス中から凝縮成分を分離されたガス成分のみをガス処理路を介して加熱用燃焼装置に導くように構成することにある。
そして、その作用・効果は次の通りである。
【０００５】
【作用】
請求項１に係わる焙煎装置にあっては、焙煎容器内に収納された焙煎物は、加熱用燃焼装置の加熱により加熱焙煎させる。そして、この状態で、被焙煎物から発生する排ガスは、焙煎容器が気密に構成されているため、ガス処理路を介して、加熱用燃焼装置に送られる。この排ガスは、燃焼装置において、その燃焼装置の燃焼用空気の一部として使用される。従って、この排ガス中に含有される臭い成分は燃焼され、分解されて、脱臭される。結果、装置は発生する臭気の少ないものとなっている。さらに、排ガスは、熱を保有するが、これは、捨てられることなく、加熱用燃焼装置に於ける予熱の用をなす。従って、焙煎に伴う熱の有効利用を図ることができている。
さらに、請求項１に係わる焙煎装置にあっては、排ガスが加熱用燃焼装置に送られる前に、冷却機構により冷却され凝縮成分が分離される。この凝縮成分が分離された残余のガス成分が燃焼装置に送られて、燃焼される。従って、元来、臭い成分を低減化されたガス成分を燃焼装置に送りながら、燃焼、脱臭処理することとなるため、悪臭の発生をより低減化できる。
一方、分離機構により分離された凝縮成分は、例えば被焙煎物がコーヒー豆の場合、殺菌作用を有する有機成分等を含んでいるため、これを回収して、有効に利用することができる。
即ち、この構成においては、焙煎装置は、被焙煎物の焙煎とその排ガスからの有用物の抽出分離をおこなうこととなっており、非常に有用である。
ただし、この構造の場合は、排ガスの有する熱は冷却機構において棄てることとなる。
【０００６】
【発明の効果】
従って、請求項１に係わる焙煎装置により、悪臭の発生が少なく、熱効率の良い焙煎装置を得ることができた。
さらに、請求項１に係わる焙煎装置においては、焙煎に伴って発生する香気成分を含む排ガスを冷却して、この凝縮物を回収するとともに、発生する臭気の非常に少ない（殆ど無い）焙煎装置を得ることができた。
【０００７】
【実施例】
本願の焙煎装置１の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に焙煎装置１の概略構成を、図２、図３に焙煎装置本体２の詳細構成を、さらに、図４に抽出装置３の内部構成を示した。
図１に示すように、焙煎装置１は、被焙煎物６であるコーヒー豆等が収容されて加熱焙煎される焙煎装置本体２と、この本体２から排出される排ガスを冷却して、香気成分である有機物を凝縮状態で取り出す抽出装置３とを備えて構成されており、この抽出装置３により抽出操作を終わった排ガスを前記焙煎装置本体２に備えられるバーナ４に戻す戻り流路５を備えて構成されている。
【０００８】
先ず、焙煎装置本体２に関して、図１、図２、図３を参照しながら説明する。
これは、被焙煎物６が焙煎時に収納される焙煎ドラム７である焙煎容器を、片持ち状態で回転可能に支持する本体ベース８と、この本体ベース８に備えられ、前記焙煎ドラム７の回転軸９を回転駆動する回転駆動用モータ１０を備えている。
上記の焙煎ドラム７は、軸芯Ａ回りに回転可能な円筒状の気密容器として構成されており、回転軸９の延出側とは反対側に被焙煎物６の投入、取り出し口１１を備えている。この口１１には、クランプ式の蓋１２が備えられている。一方、その気密容器内部には、内部に収容される被焙煎物６を回転状態で攪拌するための攪拌ブレード１３を備えるとともに、その内周面１４に遠赤外線コーティング処理がされている。又、蓋１２には、焙煎中のサンプルを取り出すサンプル取り出し具１２ａを備えるとともに、温度センサ１２ｂを備えている。
一方焙煎ドラム７の下部に、焙煎加熱用の加熱用燃焼装置としてのバーナ４を備えるとともに、この加熱効率を良好に保つため、水平方向で二つ割り構成の断熱カバー１５を、焙煎ドラム７の周部に開閉自在に備えている。この断熱カバー１５には、散水装置１５ａが備えられ、焙煎終了時の急速冷却に利用される。
この構成により、回転駆動用モータ１０からの回転力を得て回転されながら、上記のバーナ４の燃焼により加熱されて、焙煎ドラム７内に収容された被焙煎物６を焙煎することができる。
【０００９】
さて、上記の焙煎ドラム７にあっては、ドラム７から延出され、且つ二重管構成の回転軸９内に、前記ドラム７内に形成される空間に連通連結されるガス流路１６が備えられている。そして、回転駆動用モータ１０に対して備えられるスプロケット取付部１７よりもドラム７から離間する側に、このガス流路１６の出口１８が設けられている。従って、加熱焙煎操作により被焙煎物６から発生するガスは、このガス流路１６を通って、焙煎ドラム７から排出される。
この流路１６は、回転軸９内で外側に形成される流路であり、軸芯側の流路１６ａは、焙煎終了時の冷却風の吹き込み操作に利用される。
【００１０】
つぎに、前記抽出装置３の構成について、図１、図４に基づいて説明する。
この抽出装置３は、所謂水冷式の冷却装置として構成されており、前述の焙煎装置本体２に備えられるガス流路１６の出口１８からの排ガスが流れる排ガス路１９と、この排ガス路１９の回りに形成され、路内の排ガスを冷却するための水が収容される冷却水収容室２０とを備えている。ここで、前述の排ガス路１９は、図４に示すように、装置３の下部位置に、排ガス入口２１を備えるとともに、円筒状ケーシング本体の天井部位に、排ガス出口２２を備えている。さらに、排ガス入口２１近傍には、その底面側で接続される上下一対の円錐型をした流路拡大部２３を備えるとともに、上部側円錐２３ａの頂部に、コイル状の上部導出管２４を備えている。さらに、下部側にはこの排ガス路１９内で生成するドレンを抽出装置外に導出するドレン弁２５を備えている。
従って、この構成により、この抽出装置３に導かれる焙煎装置本体２側からの排ガスの全量は、この抽出装置３によって冷却され、凝縮成分をドレンとして回収される。
【００１１】
図１に示すように、この抽出装置３の排ガス出口２２は、戻り流路５を介して前記焙煎ドラム７の下部に設けられるバーナ４の一次燃焼用空気取り入れ部２６に接続されており、この流路を流れる排ガスは、バーナ４に導かれて、一次燃焼空気の一部として消費される。従って、排ガス内に残存している成分は、燃焼し、臭気の発生を伴うことはない。
【００１２】
上記の構成において、加熱用燃焼装置（バーナ４）の燃焼加熱により、焙煎容器（焙煎ドラム７）から排出される排ガスを、加熱用燃焼装置の一次燃焼用空気の一部として、加熱用燃焼装置に導く流路をガス処理路と呼ぶ。
上記の実施例においては、焙煎ドラム７の回転軸９内に設けられるガス流路１６、排ガス路１９、戻り流路５が前記のガス処理路を形成しており、焙煎ドラム７から発生する排ガスをバーナ４に導いて、それを燃焼させることにより、無臭化することができる。
一方、上記の実施例においては、抽出装置３が、ガス処理路内を流れる排ガスを冷却し、さらに、その冷却により形成される凝縮成分を気体成分から分離する働きをしている。従って、排ガスを冷却する機構を冷却機構と呼び、さらに、冷却操作により凝縮する凝縮成分を排ガス成分から分離する機構を分離機構と呼ぶ。
【００１３】
さて、以上が、本願の焙煎装置１の構成とその働きであるが、この装置１は、焙煎と焙煎に伴って発生する焙煎排ガスからの有用物の抽出を同時的におこなうことができるとともに、焙煎に伴って発生する悪臭の回収をおこない、これを燃焼処理することにより、脱臭処理することができるようになっている。
上記の実施例においては排ガスをバーナ４における一次燃焼用空気としたが、バーナが二次燃焼をおこなう構成のものであれば、この燃焼に排ガスを利用してもよい。
【００１４】
尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】焙煎装置の概略構成を示す説明図
【図２】焙煎装置本体の詳細構成を示す側断面図
【図３】焙煎装置本体の詳細構成を示す斜視図
【図４】抽出装置の内部構成を示す断面図
【図５】従来の焙煎装置の概略構成を示す説明図
【符号の説明】
４ 加熱用燃焼装置
６ 被焙煎物
７ 焙煎ドラム

Claims (1)

1. 被焙煎物（６）を気密状態で収容する焙煎容器（７）と、前記焙煎容器（７）に収容された状態にある前記被焙煎物（６）を加熱する加熱用燃焼装置（４）とを備え、
   前記加熱用燃焼装置（４）による燃焼加熱により、前記焙煎容器（７）から排出される排ガスを、燃焼用空気の一部として、前記加熱用燃焼装置（４）に導くガス処理路を備え、
   前記ガス処理路に、路内を流れる前記排ガスを冷却する冷却機構を設け、前記冷却機構による冷却操作により凝縮する凝縮成分を排ガス成分から分離する分離機構を備え、前記排ガス中から前記凝縮成分を分離されたガス成分のみを前記ガス処理路を介して前記加熱用燃焼装置（４）に導く構成の焙煎装置。

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