JPH071997Y2 - 粒状食品用加熱機の排気浄化装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、粒状食品を加熱する装置の排気浄化装置に関
するもので、例えば小麦、大麦、大豆、コーヒー豆等を
焙煎する焙煎装置に適用される。

（従来の技術） 最近の食品グルメ趣好を反映し、コーヒー豆の焙煎を喫
茶店、デパート等の店内で実演し、その場で焙煎後のコ
ーヒー豆を顧客に販売し、新鮮なコーヒーを顧客に提供
するケースが増えてきている。

ところが、焙煎中に焙煎機から発煙や臭気が発生する怖
れがあるので、、このような発煙や臭気の発生を防止す
る対策として、種々の方策が取られている。例えば焙煎
時の回転ドラム内で発生した燃焼ガスを排気ガスとして
循環ファンにより外部に排出するものや、回転ドラム内
に臨む排気口からの自然排気により外部に排出するもの
等が知られている。

（考案が解決しようとする課題） しかし、これらの従来の焙煎装置は、排気ガスを外部に
排出するもので、発煙、臭気の発生を防止することはで
きない。発煙防止策として煙を燃焼させるアフターバー
ナ方式があるが、このアフターバーナ方式によると、ガ
ス燃焼のための危険が大、温度環境が悪い、設置スペー
スが大、コストが高い等、使用上に問題が多い。また臭
気の発生防止対策として、セラミック多孔体に酸化触媒
があるいは還元触媒を担持して排気ガスを浄化する方法
があるが、この従来の触媒法では臭気の発生を迎えるの
には不充分である。

本考案が解決しようとする課題は、焙煎機から発生する
排気からの発煙、臭気の発生を確実に防止し、店内に設
置しやすいという利便性を備えた粒状食品用加熱機の排
気浄化装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） そのために、本考案の粒状食品加熱機の排気浄化装置
は、断熱材によって形成される加熱炉と、この加熱炉内
に回転自在に設けられ粒状食品を収納して攪拌する有底
筒状の回転ドラムと、前記加熱炉の内壁に固定され前記
回転ドラムを加熱する加熱手段と、前記回転ドラム内に
発生する燃焼ガスを外部に排出する排気通路と、この排
気通路に設けられる触媒装置と、この触媒装置の排気上
流又は下流側の通路壁に取付けられ、通気孔を有する熱
回収体と、この熱回収体に取付けられるセラミックヒー
タとを備えたことを特徴とする。

（作用） 本考案の排気浄化装置によると、排気ガス中の煙はセラ
ミックヒータによって焼き払われ、臭気は、セラミック
ヒータにより加熱が促進される触媒装置によって除去さ
れる。

運転初期時であってもセラミックヒータによって早期に
触媒装置が活性化温度に達するので、触媒装置の脱臭作
用により臭気を効果的に除去できる。

（実施例） 本考案の実施例を図面にもとづいて説明する。

第２図に示すように、粒状食品用加熱機のフレーム１の
上部に加熱されるべき粒状食品を投入するための漏斗状
のホッパ２が設けられ、このホッパ２は内周面により形
成される通路が中途から下方にいくにしたがい次第に狭
められ、その小径円筒下端部2aが粒状食品通路３の上端
3aに接続されている。

鉛直下方に延びる粒状食品通路３は、その途中から曲折
されて傾斜される傾斜通路3bを経て後述する加熱炉10の
炉端開口面10aに開口している。一方、粒状食品通路３
の上端からは水平後方（第２図で右方向）に延びる排気
通路５が分岐され、その分岐部に粒状食品投入または排
気排出のいずれかを選択的に切替えるシャッタ６が支点
７を中心としてシャッタハンドル6aにより揺動切替自在
に取付けられている。

加熱炉10内に設けられる有底円筒状の回転ドラム13は、
その回転軸心線が水平方向になるように配置され、その
開口面14が前述した炉端開口面10aに平行に対面して隙
間を介して設けられている。この隙間は、例えば１〜2m
mに調節される。これにより、前述した傾斜通路3bから
の粒状食品を炉端開口面10aから開口面14を経て回転ド
ラム13内に取入れ、そのとき隙間から粒状食品が落下し
ないようにはかられている。

回転ドラム13の円筒本体15は、パンチングメタルにより
構成され、ドラムの内外を連通する多数の小孔例えば丸
孔が形成される。回転ドラム13の有底円板部16はパンチ
ングメタルにより円板状に形成され、ドラムの内外を連
通する多数の小孔が形成される。円筒本体15および有底
円板部16に形成される多数の小孔の開口率は20〜70％に
なるようにしてある。

円筒本体15の内周壁には、開口面14からドラム内に取入
れた粒状食品を回転時に有底円板部16側に送り込む２本
の薄板帯状の送り羽根30aと30bが円筒軸線に対し互いに
180度ズレた位置に螺線状に設けられている。ドラム13
内に取入れた粒状食品を開口面14側に送りだす薄板帯状
の戻し羽根31aと31bは、前記２本の送り羽根30aと30bに
交差する方向に円筒本体15の内周壁に取付けられてい
る。これらの送り羽根30a、30bと戻し羽根31a、31bは、
所定幅の薄板帯状のもので、この帯体に多数の小孔が開
口率20〜70％の範囲になるように設定されている。

回転ドラム13の有底円板部16のボス部16aには、駆動シ
ャフト17が固定され、この駆動シャフト17の内端17aに
は放射状に延びるスポーク18が設けられ、その他端は円
筒本体15の内周奥端に固定されている。このスポーク18
により回転ドラム13が駆動シャフト17に支持されてい
る。

回転ドラム13の外部に向かって延びる駆動シャフト17
は、炉端閉塞面10bの挿通孔10cを通して軸受19と20によ
り回転自在に支持され、これらの軸受19と20の間でスプ
ロケット21が嵌合される。このスプロケット21は、駆動
モータ24により駆動されるスプロケット23に巻き掛けら
れるチェーン22により駆動される。

有底円筒状の加熱炉10の内周壁面10bには、加熱炉10の
前後方向に延びるセラミック赤外線ヒータ12が回転ドラ
ム13を取り囲むように多数設けられている。赤外線ヒー
タ12は、例えばニクロム線等の発熱抵抗体をコージライ
ト磁器等のセラミック放射板に埋設したものを用いる。
赤外線ヒータ12への通電により波長３〜７μｍの赤外線
が放射される。赤外線ヒータ12が発熱されると、輻射熱
が回転ドラム13の小孔からドラム内に放射されるように
なっている。

焙煎時に回転ドラム13内で発生した排気ガスは、開口面
14から傾斜通路3bおよび粒状食品通路３を上昇し、粒状
食品通路３に接続される排気通路５を通り、この排気通
路５の下流側に設けられる排気用送風機52により吸引さ
れてダクト90に排出される。排気時には、シャッタ６は
第２図に示す如く粒状食品通路３と排気通路５との連通
を開状態に切替えている。

第２図に示すように、加熱炉10の炉端開口面10aに直下
部の炉端内壁には、回転ドラム13の圧力を検知する圧力
センサとしてのピトー管35が設けられている。このピト
ー管35の近傍の炉端10eには、回転ドラム13内の粒状食
品の焙煎進行度合を目視により観察するためのサンプラ
を取付けるためのサンプラ取付穴55が開口され、この取
付穴55にサンプラ本体56が着脱自在に取り付けられてい
る。

加熱炉10の内壁底面10fには、回転ドラム13に形成され
る小孔から抜け落ちた粒状食品外皮等を回収する受皿64
が敷設され、この受皿64は取手64aを引抜くことにより
引出口68から外部に取出せるようになっている。

加熱炉10の開口面10aの下方に位置する炉端10eには、焙
煎を終了した粒状食品が取出される半月状の排出口60が
開口され、この排出口60にハンドル62により開閉される
排出扉61が回動軸61aを中心として回動自在に取り付け
られている。排出口60の外部には、円弧断面をもつ薄板
状の湾曲した排出シュータ65が斜め下方に傾斜されて取
り付けられている。

排出シュータ65の下方には、冷却器70が設置される。円
筒状の冷却器本体71の内周上壁にパンチングブレードに
より形成される円板72が固定され、この円板72に多数の
小孔が形成されている。孔径は粒状食品が抜け落ちない
大きさに設定される。円板72の上面には、２枚の攪拌翼
73と74がロッド75により連結され、このロッド75の中央
部にボス部76を介して回転駆動される駆動モータ77の駆
動軸77aが連結されている。冷却器本体71の側方には冷
却器本体71内の負圧室71bの空気をダクト82により外部
に吸引する冷却用送風機80が設けられている。

駆動モータ77と冷却用送風機80が駆動されると、円板72
上にある粒状食品は、攪拌翼73、74により攪拌されなが
ら送風機80の吸引力により負圧室71bに生じる負圧によ
り円板72上で鉛直下方に吸引される。このとき、円板72
の小孔を通して下方に流通する空気により粒状食品の熱
が奪われ、熱を奪った空気は負圧室71bからダクト82を
経て外部に排出される。これにより円板72上に攪拌され
る粒状食品の冷却が促進されるようになっている。冷却
された粒状食品は、シャッタ78をもつ排出口79から排出
される。

そして、第３図に示すように、ダクト90は円筒91が収納
されるサイクロン92の内部に開口される。円筒91の外周
を図示矢印Ａ方向に旋回する排気は、図示矢印Ｂ方向か
ら円筒91内に入り、円筒状の断熱筒93に送られる。

断熱筒93は、その詳細が第１図に示されるように、内部
に排気通路94を有している。そしてセラミック多孔体か
らなる触媒装置としてのセラミックハニカム触媒95が通
路壁94aに取付金具97、98によって固定されている。こ
こに、セラミックハニカム触媒は、セラミック質の材料
で成るハニカム体に触媒を担持したものである。このハ
ニカム触媒95は、後述するセラミック面状ヒータからの
赤外線放射熱を効率よく吸収するので早く昇温する。排
気中の臭気は、ハニカム触媒95に当たると、排気成分が
炭酸がスと水に分解されて臭気が低減される。

ハニカム触媒95の上流側および下流側の通路壁94aに
は、それぞれハニカム触媒95から所定の距離の位置に熱
回収体としの円板100、102が取付金具104、105によって
通路壁94aに固定されている。円板100、102は、パンチ
ングメタルからなり、多数の通気孔を有している。この
円板100、102は、通気孔から排気を通過させるととも
に、後述するセラミック面状ヒータ110、112、、114、1
16で加熱された排気から熱を奪って排気温度を低下させ
るものである。

熱回収体100、102のそれぞれのセラミック触媒95側に
は、セラミックヒータとしてのセラミック面状ヒータ11
0、112、114、116が取付けらけている。

これらのセラミック面状ヒータ110、112、114、116は、
第４図〜第６図に示すように円弧状断面をもつ板状のも
のでその肉厚方向に多数の貫通孔120が開口されてい
る。貫通孔120が開口されていることで、排気流の抵抗
を弱める、排気流を乱さない等の利点がある。

そしてヒータ本体122内に熱線124がほぼ前面にわたって
埋設されている。このヒータは、600℃以上に加熱され
るもので排気流がヒータ本体122に接触すると、排気中
の煙が燃焼し、排気が浄化される。

そして、断熱筒93の下流側は、第３図に示すように、円
筒ハウジング130内に収納されるダクト131に接続され
る。ダクト131は、下流側すなわち第３図で上方にいく
にしたがい通路面積が縮小され、その先端に排気ブロア
134が取付けられている。この排気ブロア134の吸引力に
よって、断熱筒93内のハニカム触媒95をスムーズに排気
が通過して外部に排気が逃される。

次に本考案の実施例の作用について説明する。

ポッパ２から投入された粒状食品は、粒状食品通路３を
経て傾斜通路3bから開口面10aより回転ドラム13内に流
入される。回転ドラム13内に流入された粒状食品は、回
転ドラム13が回転されると、送り羽根30a、30bおよび戻
し羽根31a、31bにより攪拌されながら、赤外線ヒータ12
からの輻射熱により加熱（焙煎）される。

すなわち、回転ドラム13内の粒状食品は、その重力によ
りドラム底側に溜るので、ドラム回転に伴い送り羽根30
a、30bにより有底円板部16側に押送されるとともに、戻
し羽根31a、31bにより開口面14側に押送される。したが
って粒状食品は、ドラム軸方向に均等に往復動され攪拌
分布されながら赤外線ヒータ12からの輻射熱により焙煎
が均一に進行される。

焙煎時に回転ドラム13内に発生する燃焼ガス（排気ガ
ス）は、シャッタ６の開により開口面14から傾斜通路3b
および粒状食品通路３を上昇し、粒状食品通路３に接続
される排気通路５を通り、下流側の排気用送風機52によ
り吸引されてダクト90を経てサイクロン92に内に排出さ
れる。

サイクロン92に入った排気流は、第３図に示す矢印Ａ方
向に旋回し、矢印Ｂ方向から円筒91の内部を通って断熱
筒93内に送り込まれる。この排気の煙および臭いは、円
板100の通気孔を通ってセラミック面状ヒータ110、112
の周囲を通り、ハニカム触媒95に送られる。

このとき、ヒータに接触する煙は燃焼されて消失し、排
気中の臭気はハニカム触媒に当たってその臭気成分が炭
酸ガスと水に分解されて臭いが取り除かれる。ハニカム
触媒95はセラミックヒータ110、112、114、116によって
加熱されるので、ヒータ通電後早期に触媒が活性化して
臭気除去機能が発揮される。

このようにして煙および臭気が取り除かれた排気が下流
側の排気ブロア134を通って外部に排出される。したが
って、このような加熱機を店内に置いた場合、店内に排
出される煙や臭気の発生が低減されるという利点があ
る。

なお、実施例で用いた円板100、102は、パンチングメタ
ルを用いたが、本考案では金網を用いても良い。実施例
で用いたセラミック面状ヒータは、貫通孔のないヒータ
を用いても良い。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案の粒状食品用加熱機の排気
浄化装置によれば、セラミックヒータで加熱され活性化
された触媒装置の周囲に加熱機から発生する排気を通す
ことで臭気を低減し、また排気中の煙をセラミックヒー
タで燃焼させて消失するので、粒状食品加熱機から発生
される排気中の臭気や発煙を大幅に低減することができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例における排気浄化装置の要部を
表わす断面図、第２図は本考案の実施例の粒状食品用加
熱機を表わす概略断面図、第３図の実施例の排気系統を
表わす概略断面図、第４図はセラミック面状ヒータを表
わす平面図、第５図はその一部切欠側面図、第６図はそ
の一部切欠正面図である。 10…加熱炉、12…セラミックヒータ（加熱手段）、13…
回転ドラム、94…排気通路、94a…通路壁、95…セラミ
ックハニカム触媒、100、102…円板（熱回収体）、11
0、112、114、116…セラミックヒータ。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/86 53/87 Ｂ０１Ｄ 53/36 Ｈ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】断熱材によって形成される加熱炉と、 この加熱炉内に回転自在に設けられ粒状食品を収納して
   攪拌する有底筒状の回転ドラムと、 前記加熱炉の内壁に固定され前記回転ドラムを加熱する
   加熱手段と、 前記回転ドラム内に発生する燃焼ガスを外部に排出する
   排気通路と、 この排気通路に設けられる触媒装置と、 この触媒装置の排気上流または下流側の通路壁に取付け
   られ、通気孔を有する熱回収体と、 この熱回収体に取付けられるセラミックヒータと、 を備えたことを特徴とする粒状食品用加熱機の排気浄化
   装置。