焙煎装置
【課題】所望の排気機構を有する焙煎装置を提供すること。
【解決手段】倒置された円筒状の回転ドラム１４内に焙煎対象を搬入した状態で、回転ドラム１４を回転させながら焙煎対象を焙煎する焙煎装置１０に、前記焙煎対象の焙煎時に生じる煙を排気する排気機構６０を備える。排気機構６０は、頂部に開口スペース６５が形成されていて、前記煙が排気機構６０の底部から漏れることなく、前記開口スペース６５に向けて進む形状とされている。
【解決手段】倒置された円筒状の回転ドラム１４内に焙煎対象を搬入した状態で、回転ドラム１４を回転させながら焙煎対象を焙煎する焙煎装置１０に、前記焙煎対象の焙煎時に生じる煙を排気する排気機構６０を備える。排気機構６０は、頂部に開口スペース６５が形成されていて、前記煙が排気機構６０の底部から漏れることなく、前記開口スペース６５に向けて進む形状とされている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焙煎装置に関し、特に、珈琲豆の家庭用焙煎装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人による、製造が容易で、低廉で、小型の焙煎装置が、特許文献１に記載されている。この焙煎装置は、水平に置かれた円筒状の回転ドラム内に焙煎対象を搬入した状態で、当該回転ドラムを回転させながら焙煎対象を焙煎する焙煎装置であり、前記回転ドラムは、回転ドラム本体の一端に形成されており前記焙煎対象を搬入及び搬出をするための開口部と、前記開口部から回転ドラム本体の他端に向けて拡がるテーパ部と、前記テーパ部内壁に取り付けられており前記焙煎対象の搬出を誘導する誘導部材と、前記回転ドラム本体の一端と前記回転ドラム本体の他端との間に位置する網部と、前記網部の内壁に取り付けられており当該誘導部材から回転ドラム本体の他端に向けて延びる螺旋状の撹拌材とを備える。
【０００３】
この焙煎装置は、回転ドラムに特殊な装置がなくとも製造ができ、そのため製造コストの抑制により低廉で、焙煎対象の搬入及び搬出のためにスペースを割くことがなく小型となる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２４５２０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１には、焙煎装置の内部構造の小型化については、開示されているもの、その排気機構及び焙煎装置用筐体については開示されていない。
【０００６】
また、本出願人が、上記発明の完成後に、更なる研究・開発を行った結果、焙煎時に発生する煙の排気効率を調整すると、焙煎時に必要な電力量を抑制できることを見出した。
【０００７】
そこで、本発明は、所望の排気機構及びそれに伴う焙煎装置用筐体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、倒置された円筒状の回転ドラム内に焙煎対象を搬入した状態で、当該回転ドラムを回転させながら焙煎対象を焙煎する焙煎装置であって、
前記焙煎対象の焙煎時に生じる煙を排気する排気機構を有し、
当該排気機構は、
頂部に開口スペースが形成されていて、
前記煙が排気機構の底部から漏れることなく、前記開口スペースに向けて進む形状とされている。
【０００９】
このような排気機構を有する焙煎装置は、排気効果に優れ、焙煎時に必要な電力量を抑制できる。
【００１０】
具体的には、前記排気機構は、前記回転ドラムの円筒部分を被う概形であって、
少なくとも上側に平板状の煙収集部が位置し、下側に平板状の煙拡散防止上部が位置する。こうすると、回転ドラムの回転がファンの役目をして、焙煎装置内に煙が充満しにくく、排気効率が高い。
【００１１】
なお、前記煙収集部と煙拡散防止上部とが一体形成されていると、排気機構の製造面で
加工がしやすいというメリットがある。
【００１２】
また、本発明の焙煎装置は、前記排気機構と接続される筐体を有し、
前記筐体は、複数の孔が形成された外装部を有する。これにより、放熱効果が高まるという効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態の焙煎装置１０の模式的な内部構成図である。図１に示す焙煎装置１０は、水平に置かれた回転ドラム１４と、回転ドラム１４の下方に位置する棒状のヒーター２６と、回転ドラム１４を双方向に回転可能なモータ４２とに大別される。
【００１５】
回転ドラム１４は、例えば長さａが９０ｍｍ〜１２０ｍｍ程度（本実施形態では１１８ｍｍ）、直径ｂが７５ｍｍ〜１００ｍｍ程度（本実施形態では８３ｍｍ）の円筒状の大きさとしている。回転ドラム１４は、ＳＵＳ３０４などのステンレスから成る。回転ドラム１４の一方端には、水平方向に対して２０°〜３０°（本実施形態では２２°）の傾斜で、丈が３０ｍｍ〜４０ｍｍ程度（本実施形態では３５ｍｍ）のテーパ部２０を形成している。回転ドラム１４の他端には、円盤状で丈が６ｍｍ程度の底部２１を形成している。回転ドラム１４の中央部は、各開口が例えば３ｍｍ〜４ｍｍとなるように０．８ｍ／ｍ程度のステンレス線に編み込んでなる（符号Ｃ参照）網部１６を形成している。
【００１６】
テーパ部２０の開口部２３は、例えば５３ｍｍ〜５５ｍｍ（本実施形態では５４ｍｍ）の直径としている。開口部２３は、珈琲豆等の搬入と搬出との双方を行えるようにしている。
【００１７】
網部１６は、底部２１に対して水平又は垂直方向にステンレス線を配するように形成してもよいし、これに対して例えば４５°程度斜めに配するようにしてもよい。ただし、後者の方が、回転ドラム１４の回転時に、珈琲豆等が回転し易いという点で好ましい。
【００１８】
網部１６の内側には、直径が３ｍｍ程度のステンレス棒から成る撹拌材１８を螺旋状に配している。撹拌材１８は、底部２１又はその付近に一端が位置し、網部１６内側を一周強螺旋状に巻き、網部１６とテーパ部２０との境界よりもやや先に他端が位置する。
【００１９】
撹拌材１８の他端は、珈琲豆等の搬出を誘導する誘導部２２の第１の面に取り付けられている。誘導部２２の第２の面は、テーパ部２０の内壁に取り付けられている。誘導部２２は、後述するように、台形状のステンレス板を丸めることによって形成している。
【００２０】
底部２１の中心には、モータ４２側との連結部材２４の一端が接続されている。連結部材２４は、回転ドラム１４側とモータ４２側とを仕切る断熱板１２と介して、その他端がモータ４２の取付部材２８内に収容されている。
【００２１】
断熱板１２を備えることにより、ヒーター２６からの放射熱が、モータ４２側に伝わることを防止し、効率よく珈琲豆等を焙煎できるようになる。このため、断熱板１２には、連結部材２４を通すために必要十分な大きさの貫通孔が形成されている。なお、連結部材２４は、ガラス繊維、陶磁器などの断熱材料から成ることが好ましい。
【００２２】
モータ４２の取付部材２８は、連結部材２４の他端を収容する例えばアーチ形状の第１の部分２８ａと、第１の部分２８ａの底部から水平に延在する矩形の第２の部分２８ｂと、第２の部分２８ｂの終端側で上方向に延在する第３の部分２８ｃとを含む。取付部材２８は、鉄などから成る。
【００２３】
第１の部分２８ａは、断熱板１２の貫通孔と同程度の大きさの第１の貫通孔が形成されており、ここに、例えば上部に解放端を有するオイルレスブッシュ３２が収容される。また、第１の貫通孔の例えば上部には、取付部材２８と断熱板１２とを接続する一又は二以上のねじ３８を受けるねじ穴が形成されている。
【００２４】
第２の部分２８ｂは、取付部材２８の軽量化と放熱効率の向上とのために、一又は二以上の開口部３０が形成されている。
【００２５】
第３の部分２８ｃは、第１の部分２８ａと略同形であり、モータ４２のモータ軸３６を通す第２の貫通孔が形成されている。また、第２の貫通孔の例えば上部には、取付部材２８とモータ４２とを接続する一又は二以上のねじ４０を受けるねじ穴が形成されている。
【００２６】
オイルレスブッシュ３２内には、連結部材２４の他端と、モータ軸３６の先端に取り付けられたシャフト３４とが収容されている。モータ４２の駆動により、効率よく回転ドラム１４を回転させるために、オイルレスブッシュ３２内では、シャフト３４と連結部材２４とを多少偏心させている。
【００２７】
偏心に基づく軸ぶれは、オイルレスブッシュ３２の開放端で吸収される。さらに、回転ドラム１４側の熱が、モータ４２に伝達することを防止するために、本実施形態では、シャフト３４のモータ軸３６側に例えばすりわり部を形成し、モータ軸３６のシャフト３４側を当該すりわり部内に対応する形状とし、これらの接触面を少なくしている。
【００２８】
たとえるならば、シャフト３４を例えばマイナスドライバの先端のような形状とし、かつ、モータ軸３６をマイナスドライバ用のねじの頭部のようにしている。なお、シャフト３４の先端部にシャフト３４の軸方向に直交する開口部を設け、そこに上記すりわり部に対応する割りピン等を差込んでもよい。
【００２９】
また、取付部材２８の構造、形状等は、上記例に限定されるものではない。例えば、モータ軸３６とシャフト３４とを、耐熱性に優れたカップリング等で連結してもよい。こうすると、モータ軸３６とシャフト３４が接触しないので、モータ４２に対して更に熱が伝わりにくくなるという利点がある。
【００３０】
ここで、回転ドラム１４の回転数は、例えば３０ｒｐｍとしている。モータ４２は、配線４４を通じて、回転ドラム１４の回転方向を切り換えるモータスイッチ４６に電気的に接続されている。モータスイッチ４６には、つまみ４６ｃが設けられている。
【００３１】
つまみ４６ｃは、珈琲豆等の焙煎時には例えば領域４６ａ側に切り替えればよく、珈琲豆等の搬出時には例えば領域４６ｂ側に切り替えればよい。モータ４２の駆動を停止させる場合には、領域４６ａ，４６ｂの中間につまみ４６ｃを切り替えればよい。モータスイッチ４６は、実際には、焙煎装置１０の筐体側面等に取り付けている。
【００３２】
モータスイッチ４６の取付位置近傍には、ヒーター２６のオン／オフを切り換えるヒータースイッチ５０が取り付けられている。ヒータースイッチ５０には、タイマー機能を備えており、ヒーター２６をオンしてから、例えば１５〜２０分でオフするようにしている。
【００３３】
また、ヒータースイッチ５０には、ヒーター２６がオフしたことを報知するための鈴等を備えている。ヒータースイッチ５０は、配線５２を介して、電気的にヒーター２６に接続されている。
【００３４】
ここで、ヒーター２６は、例えば１１０Ｖで２００Ｗ〜４００Ｗのガラス管、セラミック管又は遠赤外線管などの電熱管、これらと同程度の火力のガスヒーターとしている。ヒーター２６の直径は、例えば１０φ〜１５φ（本実施形態では１４φ）としている。このようなヒーター２６を用いると、珈琲豆等は４００℃〜６００℃程度の放射熱で加熱される。
【００３５】
また、選択的に、回転ドラム１４の上部に、珈琲豆等の焙煎時に生じる煙を除去するために、活性炭などからなる煙取り材４８を備えてもよい。さらに、選択的に、回転ドラム１４の下部に、珈琲豆の焙煎時に生じる珈琲豆のチャフを受けるチャフ受け部５４を備えてもよい。チャフ受け部５４は、引き出し式で焙煎装置１０本体に対して着脱可能とするとよい。
【００３６】
焙煎装置１０の筐体は、断熱板１２付近で切り離し可能とし、回転ドラム１４等のクリーニングを行えるようにすると好ましい。さらに、例えば連結部材２４を二重構造とし、ピンなどでこれらを相互に接続しておけば、焙煎装置１０本体から回転ドラム１４が着脱可能となり、クリーニングが更に容易に行えるようになるので更に好ましい。
【００３７】
また、焙煎装置１０の筐体は、内部でねじ止め等することで、外部の凹凸を少なくしている。また、この筐体は、ステンレス板、メッキ加工が施された鉄板等を二重構造としており、筐体表面側が熱くなりにくくしている。この筐体上部は、焙煎時に生じる煙を排気する排気口を設けている。
【００３８】
また、開口部２３から搬入した珈琲豆が、回転ドラム１４からこぼれ落ちないように、この筐体の開口部２３側は、開口部２３とあまり間隔を空けないようにしている。また、この筐体の開口部２３付近には、開口部２３よりやや大きい珈琲豆の搬入及び搬出用の扉を設けている。
【００３９】
図２は、図１に示すヒーター２６と回転ドラム１４とを軸方向から見た図である。既述のように、本実施形態では、回転ドラム１４の回転数は、例えば３０ｒｐｍとしている。また、ヒーター２６は、例えば１１０Ｖで２００Ｗ〜４００Ｗの電熱管としている。そして、回転ドラム１４の直径を８０〜８５ｍｍとしている。なお、回転ドラム１４は、焙煎時には、図２の時計回りに回転するようにしている。
【００４０】
この条件の場合、回転ドラム１４とヒーター２６との好ましい配置関係は、回転ドラム１４の中心軸に対して、ヒーター２６の中心軸が、左下の位置にすることである。そして、ヒーター２６の中心軸と回転ドラム１４の中心軸との水平方向の長さｃは、例えば１０ｍｍ〜４５ｍｍ（本実施形態では、ヒーター２６を３００Ｗのものを用いて３５ｍｍ）とする。また、垂直方向の長さｄは、例えば４０ｍｍ〜６５ｍｍ（本実施形態では、ヒーター２６を３００Ｗのものを用いて４５ｍｍ）とする。
【００４１】
さらに、後述する排気機構を採用すると、ヒーター２６を２５０Ｗのものを用いたときに、長さｃが１４ｍｍ、長さｄが６３ｍｍとすることが望ましかった。なお、この場合、ヒーター２６の中心軸を通る垂直線に対して、ヒーター２６の中心軸とヒーター２６の中心軸とを結ぶ線分がなす角度θは１２度であった。
【００４２】
回転ドラム１４に搬入した珈琲豆を焙煎するために、回転ドラム１４を図２の時計回りに回転させると、回転ドラム１４内の左下方向に珈琲豆が多く集まる。このため、珈琲豆を効率よく焙煎される。
【００４３】
実際に、上記の回転ドラム１４の回転数、ヒーター２６のワット数、回転ドラム１４の大きさ、ヒーター２６と回転ドラム１４との位置関係で、約カップ３倍分の珈琲をいれるのに必要な珈琲豆を焙煎したところ、焼きムラが生じることなく焙煎できた。
【００４４】
また、回転ドラム１４の中心軸に対して、ヒーター２６の中心軸が、左下の位置にくるようにすることによって、珈琲豆の焙煎時に生じる珈琲豆のチャフが落下して、ヒーター２６に付着するということが少なくなる。
【００４５】
このため、ヒーター２６に付着したチャフが焦げて、無用な煙が発生するということが抑えられる。また、ヒーター２６にチャフが付着しにくいため、ヒーター２６のクリーニングが楽になる。
【００４６】
図３（ａ）は、図１に示す回転ドラム１４の模式的な斜視図である。図３（ｂ）は、誘導部２２を拡げた状態を示す平面図である。誘導部２２は、例えば、３０ｍｍ×５２ｍｍのステンレス板を台形状に加工してから長手方向側が軸となる態様で丸めることによって形成している。
【００４７】
具体的には、３０ｍｍ×５２ｍｍのステンレス板（０．５ｍｍ厚）を、図３（ｂ）に示すような形状に切断等によって加工している。長さｆ〜長さｌは、例えば以下の通りとしている。長さｆは３０ｍｍ、長さｇは１６ｍｍ、長さｈは２ｍｍ、長さｉは５ｍｍ、長さｊは１０ｍｍ、長さｋは１２ｍｍ、長さｌは５２ｍｍ。このようにすると、角αは４０°程度、角βは６０°程度になる。誘導部２２は、図３（ａ）に示すように、底面側の角相互の間隔ｅが、例えば１０ｍｍ〜２０ｍｍに成る程度に、例えばプレス機を用いて、第２辺２２ｂを基線として丸めればよい。
【００４８】
開口部２３側に位置することとなる第１辺２２ａは、対向する第３辺２２ｃよりも長い。また、テーパ部２０に接続される側である第４辺２２ｄは相対的に鈍角な角部を有し、対向する第２辺２２ｂは相対的に鋭角な角部を有する。誘導部２２は、第１辺２２ａを開口部２３側にして、テーパ部２０の内壁に、時計回りに１５°〜４０°程度（本実施形態では３６°）ずらして接続している。
【００４９】
上記のような条件で、誘導部２２を回転ドラム１４に接続すると、誘導部２２の第３辺２２ｃと開口部２３とが、同一平面上に位置することになる。このような接続態様とすれば、回転ドラム１４内から珈琲豆を、すべて取り出すことができる。
【００５０】
つづいて、図１に示す焙煎装置１０によって珈琲豆を焙煎する手法について説明する。まず、筐体の扉を開けて、所要量の珈琲豆等を、開口部２３から回転ドラム１４に搬入する。それから扉を閉める。つぎに、モータスイッチ４６のつまみ４６ｃを４６ａ側に切り換えるとともに、ヒータースイッチ５０をオンする。
【００５１】
こうすると、モータ４２が駆動して、図２の時計回りに回転ドラム１４が回転し始めるとともに、ヒーター２６がオンして熱放射が始まる。回転ドラム１４内に搬入されている珈琲豆等は、撹拌材１８により回転ドラム１４内を底部２１側に移動していき、底部２１に当たることで開口部２３側に戻るという動作を繰り返す。このため、珈琲豆を撹拌しながら、ヒーター２６からの放射熱で焙煎することができる。
【００５２】
その後、焙煎開始から約１５〜２０分が経過すると、ヒータースイッチ５０に備えている鈴等が鳴るとともに、ヒーター２６がオフして焙煎終了が報知される。つづいて、筐体の扉下方に容器を設置する。そして、筐体の扉を開けて、モータスイッチ４６のつまみ４６ｃを、４６ａ側から４６ｂ側に切り換える。
【００５３】
こうすると、図２における反時計回りに回転ドラム１４が回転し始め、回転ドラム１４内の焙煎された珈琲豆等が、撹拌材１８により回転ドラム１４内を開口部２３側に移動してくる。そして、誘導部２２に到達した珈琲豆等は、誘導部２２よって誘導されながら回転ドラム１４から搬出され、容器内に入る。以上の手順により、焙煎され且つ酸化していない珈琲豆を得ることができる。
【００５４】
なお、実際に、回転ドラム１４内に搬入する珈琲豆の任意のものに、目印をつけて撹拌したところ、この珈琲豆が、開口部２３側と底部２１側との間を数回往復移動し、十分に撹拌されていたことがわかった。
【００５５】
図４（ａ）は、図１に示す回転ドラム１４の円筒部分を被う態様で用いられる排気部材６０の斜視図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）の開口スペース６５側からの平面図である。排気部材６０は、例えば、厚さが０．３〜０．８程度の、矩形状のステンレス板、メッキ加工が施された鉄板を、所定位置で折り曲げ、かつ、所定位置を開口し、切断することによって作成される。
【００５６】
排気部材６０は、頂部の中央部に短辺の長さが１０〜３０ｍｍの矩形状の開口スペース６５が形成されている。開口スペース６５の長手方向の各辺側には、相互に例えば９０度を為す煙収集部６２，６３が位置する。煙収集部６２，６３の下側には、これらに対して例えば９０度を為す煙拡散防止上部６１，６４が位置する。拡散防止上部６１，６４の下側には、これらに対して例えば１３５度を為す拡散防止下部６６，６７が位置する。煙収集部６２，６３及び煙拡散防止上部６１，６４には、これらを後述する筐体に取り付けるためのねじを通す、複数のねじ穴６８が形成されている。
【００５７】
上記各角度、開口スペース６５の形状、間隔、拡散防止下部６６，６７の丈などは、相互に依存する関係にあり、これらのうち何れかの設定を変更することにより他の設定も変更される。結局のところ、これらの条件は、焙煎時に生じる煙が開口スペース６５に向けて進み、かつ、煙拡散防止下部６６，６７間に進まないものであればよい。
【００５８】
例えば、煙収集部６２，６３と煙拡散防止上部６１，６４との間の角度は、煙拡散防止上部６１，６４の下端が、回転ドラム１４の下端以下であれば、たとえ開口スペース６５が１０ｍｍ程度の場合でも、７５度程度まで許容できる。
【００５９】
すなわち、この条件下では、煙が排気部材６０によって形成される空間内に停滞することなく、開口スペース６５から適度に排気されるので、煙拡散防止上部６１，６４間から下方に進むことは目視ではほとんど確認できない。ましてや、焙煎装置１０の拡散防止下部６６，６７と筐体との隙間から、煙が漏れることは目視で確認できない。逆に、煙収集部６２，６３と煙拡散防止上部６１，６４との間の角度を１１０度程度としても、煙が煙拡散防止部６１，６４間から下方に進むことは、目視ではほとんど確認できない。煙収集部６２，６３と煙拡散防止上部６１，６４との連結部分等に、アールをつけた場合も、同様であった。この場合、ヒーター２６の電力量は、ほぼ２００Ｗであっても、十分な焙煎ができた。
【００６０】
ちなみに、煙収集部６２，６３と煙拡散防止上部６１，６４との間の角度を７０度以下とした場合には、チャフ受け部５４の周辺からも煙が排気されることが確認できた。これは、焙煎装置１０内に煙が充満し、開口スペース６５から排気し切れなかったことを意味する。これらの条件下で焙煎した珈琲豆から抽出した珈琲は、過度にいぶされ万人受けするようなものではなかった。しかも、ヒーター２６の電力量は、ほぼ４００Ｗ必要であった。排気機構６０の形状を図４に示すような角柱状とせず、アーチ状とした場合にも、同様の結果となった。
【００６１】
一方、煙収集部６２，６３と煙拡散防止上部６１，６４との間の角度を、１２０度以上とした場合には、相対的に、排気される煙の量が多かった。業務用、あるいは、室外用であれば、このような条件下でも、十分使用可能であろう。ただし、家庭用としては、一般的には不向きであろう。上記各検討により、開口スペース６５の間隔は、ユーザによって設定できるようにすることが好ましいことがわかった。
【００６２】
図５は、回転ドラム１４、ヒーター２６及び排気機構６０を筐体内に収容した状態を開口部２３側から見た模式的な断面図である。この筐体は、煙収集部６２，６３が取り付けられるムク材からなる角柱状の上枠７０及びアルミニウムなどの角パイプ状の上枠７１と、煙拡散防止上部６１，６４が取り付けられるアルミニウムなどの角パイプ状の下枠７２，ムク材からなる角柱状の下枠７３と、煙拡散防止下部６６，６７を受けるムク材からなる角柱状の足部７４，７５と、足部７４，７５を相互に連結するアルミニウムなどの角パイプ状の床部７６とを備える。排気機構６０と筐体とは、ねじ６９によって留められている。上枠７０，７１相互、下枠７２，７３相互、足部７４，７５と床部７６とは、ねじ８１によって、それぞれ、留められている。
【００６３】
さらに、この筐体は、回転ドラム１４の底部２１側に位置する、上枠７０，７１、下枠７２，７３と、足部７４，７５及び床部７６に対応する各枠、各部を備える。これらの対応する各枠は、複数の留部７７及びこれらの奥側に位置する、柱状の支持梁７７〜８０を介して接続されている。さらにまた、この筐体は、後述する外装部も含む。
【００６４】
ここで、本実施形態では、焙煎装置１０の小型化を図るために、筐体の概形と排気機構６０の概形とを同じにしてある。筐体の各部のサイズ・位置等の一例は、以下の通りである。
【００６５】
上枠７０は、外形が１０ｍｍ角で、長さが１４４ｍｍ、
上枠７１は、外形が１０ｍｍ角で、長さが１６４ｍｍ、
下枠７２は、外形が１０ｍｍ角で、長さが１６４ｍｍ、
下枠７３は、外形が１０ｍｍ角で、長さが１４４ｍｍ、
足部７４，７５は、両面共に外形が１０ｍｍ×１０ｍｍ角で、長さが７５ｍｍ、
床部７６は、１１４ｍｍ×１４０ｍｍ（足部７４，７５間が１１４ｍｍ）、
梁部７８と梁部７９との間隔、梁部７７と梁部８０との間隔は、それぞれ７１ｍｍである。
【００６６】
ただし、筐体の形状は、後述するように、種々の形状とすることができるし、寸法もこれらに限定されるものではない。
【００６７】
図６〜図１１は、それぞれ、焙煎装置１０の外観の正面図、背面図、左側面図、右側面図、平面図、底面図である。
【００６８】
図６には、回転ドラム１４の対応位置に設けられた円筒状の扉部９０と、扉部９０に対応する開口部が形成されていて各枠７０〜７３側を覆う外装部９８と、足部７４，７５及び底部７６側を覆う外装部９９と、底面に設けられたゴムなどの設置部１００とを示している。外装部９９は、チャフ受け部５４の引き出し面を除いた側面を一体で覆っている。
【００６９】
扉部９０は、扉部９０の開閉時にユーザが掴むつまみ部９１と、つまみ部９１が表面に取り付けられているステンレス製等の輪部９２と、輪部９２の外径と同外径の筒状の連結部９３（図８）と、扉部９０の開閉軸となる軸部９４と、筐体内を覗くための石英ガラス製の覗き窓９５と、つまみ部９１の裏側に設けられていて扉部９０の最大開位置を規定するステンレス製の規定ピン９７とを備えている。
【００７０】
図７には、扉部９０に対応する大きさ及び形状のタイマー・スイッチユニット１０１示している。タイマー・スイッチユニット１０１は、既述のモータスイッチ４６とヒータースイッチとを兼用したスイッチ部１０６と、ヒーター２６の加熱時間を設定するものであり設定時間目盛りが付された設定部１０７と、スイッチ部１０６が設けられていてモータ４２等が収容されている筒状の収容部１０８（図８）と、商用電源に電気的に接続される接続線１０２と、接続線１０２の端部に取り付けられていて当該端部にかかる応力を軽減するための線受部１０３とを備えている。
【００７１】
スイッチ部１０６は、例えば、中央ではヒーター２６及び回転ドラム１４がオフし、一方側を押すとヒーター２６がオンとなりかつ回転ドラム１４が順回転することで焙煎可能となり、他方側を押すとヒーター２６がオフとなりかつ回転ドラム１４が逆回転することで搬出可能となる。
【００７２】
図８〜図１０には、各枠７０〜７３間の斜面を覆う外装部１１０を示している。外装部１１０には、放熱効率を高めるために、複数のパンチ孔１１１が形成されている。パンチ孔１１１は、例えば、直径が１ｍｍ、ピッチが２ｍｍとしてある。図８，図９には、足部７４，７５と対応する足部との間を覆うアルミニウム製の外装部１１２を示している。また、図９に示すように、焙煎装置１０の右側面には、例えば鉄製の引き出しタイプのチャフ受け部５４と、チャフ受け部５４を挿抜するつまみ５５とが位置する。さらに、図１０に示すように、スイッチ部１０６と設定部１０７との間には、設定部１０７による加熱時間の設定時間を決定する際の基準位置部１０７ａが設けられている。
【００７３】
図１１には、合計４つの設置部１００が外装部９８の折り返し部分に設けられている状態を示している。線受部１０３に隣接して、モータ４２等の駆動により発生する熱などによるタイマー・スイッチユニット１０１内外の温度差を是正する空気穴１０８ａが設けられている。
【００７４】
なお、本実施形態では、外装部９８，１１２、連結部９３、収容部１０８、チャフ受け部５４等は、ステンレス製、アルミニウム製又は鉄製などとしている。このような材料の選択により、焙煎装置１０は、金属光沢が得られるという点でデザイン性に優れているという効果がある。さらに、焙煎装置１０の形状には、装置使用時に発生する熱の冷却、装置の小型化を可能とするという効果があることはもとより、形状自体に斬新さと独創性とがあるという意匠的効果も有する。
【００７５】
図１２（ａ）〜図１２（ｇ）は、焙煎装置１０の外観の変形例を示すものである。本実施形態では、図１２に示す各焙煎装置１０には、既述の排気機構及び外装部等を採用している。図１２に示す種々の変形例の場合にも、図６等に示す焙煎装置に対して、さほど装置を大型化することなく、装置使用時に発生する熱の冷却効果を高めることができる。
【００７６】
本実施形態では、主として、珈琲豆を焙煎する場合を例に説明したが、焙煎対象は大豆、銀杏、とうもろこし、栗、麦、南京豆、ひまわりの種、スイカの種などとすることもできる。また、既述の各部の寸法等は、焙煎装置１０を家庭用とし、カップ３杯程度の珈琲豆を焙煎することを想定してものである。したがって、焙煎装置１０を業務用とする場合には、例えば回転ドラム１４の長さａを長くしたり、ヒーター２６をＳ字状の連続カーブとしたりするなどの設計変更を行えばよい。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
珈琲、大豆、銀杏、とうもろこし、栗、麦、南京豆、ひまわりの種、スイカの種などの焙煎に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施形態の焙煎装置１０の模式的な構成図である。
【図２】図１に示すヒーター２６と回転ドラム１４とを軸方向から見た図である。
【図３】図１に示す回転ドラム１４の模式的な斜視図である。
【図４】排気部材６０の斜視図及び平面図である。
【図５】回転ドラム１４、ヒーター２６及び排気機構６０を筐体内に収容した状態を開口部２３側から見た模式的な断面図である。
【図６】焙煎装置１０の外観の正面図である。
【図７】焙煎装置１０の外観の背面図である。
【図８】焙煎装置１０の外観の左側面図である。
【図９】焙煎装置１０の外観の右側面図である。
【図１０】焙煎装置１０の外観の平面図である。
【図１１】焙煎装置１０の外観の底面図である。
【図１２】焙煎装置１０の外観の変形例である。
【符号の説明】
【００７９】
１０ 焙煎装置
１２ 断熱板
１４ 回転ドラム
１６ 網部
１８ 撹拌材
２０ テーパ部
２１ 底部
２２ 誘導部
２３ 開口部
２４ 連結部材
２６ ヒーター
２８ 取付部材
２８ａ 第１の部分
２８ｂ 第２の部分
２８ｃ 第３の部分
３０ 開口部
３２ オイルレスブッシュ
３４ シャフト
３６ モータ軸
３８，４０ ねじ
４２ モータ
４４，５２ 配線
４６ モータスイッチ
４６ａ，４６ｂ 領域
４６ｃ つまみ
４８ 煙取り材
５０ ヒータースイッチ
５４ チャフ受け部
６０ 排気部材
６１，６４ 拡散防止上部
６２，６３ 煙収集部
６５ 開口スペース
６６，６７ 拡散防止下部
７０，７１ 上枠
７２，７３ 下枠
７４，７５ 足部
７６ 床部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焙煎装置に関し、特に、珈琲豆の家庭用焙煎装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人による、製造が容易で、低廉で、小型の焙煎装置が、特許文献１に記載されている。この焙煎装置は、水平に置かれた円筒状の回転ドラム内に焙煎対象を搬入した状態で、当該回転ドラムを回転させながら焙煎対象を焙煎する焙煎装置であり、前記回転ドラムは、回転ドラム本体の一端に形成されており前記焙煎対象を搬入及び搬出をするための開口部と、前記開口部から回転ドラム本体の他端に向けて拡がるテーパ部と、前記テーパ部内壁に取り付けられており前記焙煎対象の搬出を誘導する誘導部材と、前記回転ドラム本体の一端と前記回転ドラム本体の他端との間に位置する網部と、前記網部の内壁に取り付けられており当該誘導部材から回転ドラム本体の他端に向けて延びる螺旋状の撹拌材とを備える。
【０００３】
この焙煎装置は、回転ドラムに特殊な装置がなくとも製造ができ、そのため製造コストの抑制により低廉で、焙煎対象の搬入及び搬出のためにスペースを割くことがなく小型となる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２４５２０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１には、焙煎装置の内部構造の小型化については、開示されているもの、その排気機構及び焙煎装置用筐体については開示されていない。
【０００６】
また、本出願人が、上記発明の完成後に、更なる研究・開発を行った結果、焙煎時に発生する煙の排気効率を調整すると、焙煎時に必要な電力量を抑制できることを見出した。
【０００７】
そこで、本発明は、所望の排気機構及びそれに伴う焙煎装置用筐体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、倒置された円筒状の回転ドラム内に焙煎対象を搬入した状態で、当該回転ドラムを回転させながら焙煎対象を焙煎する焙煎装置であって、
前記焙煎対象の焙煎時に生じる煙を排気する排気機構を有し、
当該排気機構は、
頂部に開口スペースが形成されていて、
前記煙が排気機構の底部から漏れることなく、前記開口スペースに向けて進む形状とされている。
【０００９】
このような排気機構を有する焙煎装置は、排気効果に優れ、焙煎時に必要な電力量を抑制できる。
【００１０】
具体的には、前記排気機構は、前記回転ドラムの円筒部分を被う概形であって、
少なくとも上側に平板状の煙収集部が位置し、下側に平板状の煙拡散防止上部が位置する。こうすると、回転ドラムの回転がファンの役目をして、焙煎装置内に煙が充満しにくく、排気効率が高い。
【００１１】
なお、前記煙収集部と煙拡散防止上部とが一体形成されていると、排気機構の製造面で
加工がしやすいというメリットがある。
【００１２】
また、本発明の焙煎装置は、前記排気機構と接続される筐体を有し、
前記筐体は、複数の孔が形成された外装部を有する。これにより、放熱効果が高まるという効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態の焙煎装置１０の模式的な内部構成図である。図１に示す焙煎装置１０は、水平に置かれた回転ドラム１４と、回転ドラム１４の下方に位置する棒状のヒーター２６と、回転ドラム１４を双方向に回転可能なモータ４２とに大別される。
【００１５】
回転ドラム１４は、例えば長さａが９０ｍｍ〜１２０ｍｍ程度（本実施形態では１１８ｍｍ）、直径ｂが７５ｍｍ〜１００ｍｍ程度（本実施形態では８３ｍｍ）の円筒状の大きさとしている。回転ドラム１４は、ＳＵＳ３０４などのステンレスから成る。回転ドラム１４の一方端には、水平方向に対して２０°〜３０°（本実施形態では２２°）の傾斜で、丈が３０ｍｍ〜４０ｍｍ程度（本実施形態では３５ｍｍ）のテーパ部２０を形成している。回転ドラム１４の他端には、円盤状で丈が６ｍｍ程度の底部２１を形成している。回転ドラム１４の中央部は、各開口が例えば３ｍｍ〜４ｍｍとなるように０．８ｍ／ｍ程度のステンレス線に編み込んでなる（符号Ｃ参照）網部１６を形成している。
【００１６】
テーパ部２０の開口部２３は、例えば５３ｍｍ〜５５ｍｍ（本実施形態では５４ｍｍ）の直径としている。開口部２３は、珈琲豆等の搬入と搬出との双方を行えるようにしている。
【００１７】
網部１６は、底部２１に対して水平又は垂直方向にステンレス線を配するように形成してもよいし、これに対して例えば４５°程度斜めに配するようにしてもよい。ただし、後者の方が、回転ドラム１４の回転時に、珈琲豆等が回転し易いという点で好ましい。
【００１８】
網部１６の内側には、直径が３ｍｍ程度のステンレス棒から成る撹拌材１８を螺旋状に配している。撹拌材１８は、底部２１又はその付近に一端が位置し、網部１６内側を一周強螺旋状に巻き、網部１６とテーパ部２０との境界よりもやや先に他端が位置する。
【００１９】
撹拌材１８の他端は、珈琲豆等の搬出を誘導する誘導部２２の第１の面に取り付けられている。誘導部２２の第２の面は、テーパ部２０の内壁に取り付けられている。誘導部２２は、後述するように、台形状のステンレス板を丸めることによって形成している。
【００２０】
底部２１の中心には、モータ４２側との連結部材２４の一端が接続されている。連結部材２４は、回転ドラム１４側とモータ４２側とを仕切る断熱板１２と介して、その他端がモータ４２の取付部材２８内に収容されている。
【００２１】
断熱板１２を備えることにより、ヒーター２６からの放射熱が、モータ４２側に伝わることを防止し、効率よく珈琲豆等を焙煎できるようになる。このため、断熱板１２には、連結部材２４を通すために必要十分な大きさの貫通孔が形成されている。なお、連結部材２４は、ガラス繊維、陶磁器などの断熱材料から成ることが好ましい。
【００２２】
モータ４２の取付部材２８は、連結部材２４の他端を収容する例えばアーチ形状の第１の部分２８ａと、第１の部分２８ａの底部から水平に延在する矩形の第２の部分２８ｂと、第２の部分２８ｂの終端側で上方向に延在する第３の部分２８ｃとを含む。取付部材２８は、鉄などから成る。
【００２３】
第１の部分２８ａは、断熱板１２の貫通孔と同程度の大きさの第１の貫通孔が形成されており、ここに、例えば上部に解放端を有するオイルレスブッシュ３２が収容される。また、第１の貫通孔の例えば上部には、取付部材２８と断熱板１２とを接続する一又は二以上のねじ３８を受けるねじ穴が形成されている。
【００２４】
第２の部分２８ｂは、取付部材２８の軽量化と放熱効率の向上とのために、一又は二以上の開口部３０が形成されている。
【００２５】
第３の部分２８ｃは、第１の部分２８ａと略同形であり、モータ４２のモータ軸３６を通す第２の貫通孔が形成されている。また、第２の貫通孔の例えば上部には、取付部材２８とモータ４２とを接続する一又は二以上のねじ４０を受けるねじ穴が形成されている。
【００２６】
オイルレスブッシュ３２内には、連結部材２４の他端と、モータ軸３６の先端に取り付けられたシャフト３４とが収容されている。モータ４２の駆動により、効率よく回転ドラム１４を回転させるために、オイルレスブッシュ３２内では、シャフト３４と連結部材２４とを多少偏心させている。
【００２７】
偏心に基づく軸ぶれは、オイルレスブッシュ３２の開放端で吸収される。さらに、回転ドラム１４側の熱が、モータ４２に伝達することを防止するために、本実施形態では、シャフト３４のモータ軸３６側に例えばすりわり部を形成し、モータ軸３６のシャフト３４側を当該すりわり部内に対応する形状とし、これらの接触面を少なくしている。
【００２８】
たとえるならば、シャフト３４を例えばマイナスドライバの先端のような形状とし、かつ、モータ軸３６をマイナスドライバ用のねじの頭部のようにしている。なお、シャフト３４の先端部にシャフト３４の軸方向に直交する開口部を設け、そこに上記すりわり部に対応する割りピン等を差込んでもよい。
【００２９】
また、取付部材２８の構造、形状等は、上記例に限定されるものではない。例えば、モータ軸３６とシャフト３４とを、耐熱性に優れたカップリング等で連結してもよい。こうすると、モータ軸３６とシャフト３４が接触しないので、モータ４２に対して更に熱が伝わりにくくなるという利点がある。
【００３０】
ここで、回転ドラム１４の回転数は、例えば３０ｒｐｍとしている。モータ４２は、配線４４を通じて、回転ドラム１４の回転方向を切り換えるモータスイッチ４６に電気的に接続されている。モータスイッチ４６には、つまみ４６ｃが設けられている。
【００３１】
つまみ４６ｃは、珈琲豆等の焙煎時には例えば領域４６ａ側に切り替えればよく、珈琲豆等の搬出時には例えば領域４６ｂ側に切り替えればよい。モータ４２の駆動を停止させる場合には、領域４６ａ，４６ｂの中間につまみ４６ｃを切り替えればよい。モータスイッチ４６は、実際には、焙煎装置１０の筐体側面等に取り付けている。
【００３２】
モータスイッチ４６の取付位置近傍には、ヒーター２６のオン／オフを切り換えるヒータースイッチ５０が取り付けられている。ヒータースイッチ５０には、タイマー機能を備えており、ヒーター２６をオンしてから、例えば１５〜２０分でオフするようにしている。
【００３３】
また、ヒータースイッチ５０には、ヒーター２６がオフしたことを報知するための鈴等を備えている。ヒータースイッチ５０は、配線５２を介して、電気的にヒーター２６に接続されている。
【００３４】
ここで、ヒーター２６は、例えば１１０Ｖで２００Ｗ〜４００Ｗのガラス管、セラミック管又は遠赤外線管などの電熱管、これらと同程度の火力のガスヒーターとしている。ヒーター２６の直径は、例えば１０φ〜１５φ（本実施形態では１４φ）としている。このようなヒーター２６を用いると、珈琲豆等は４００℃〜６００℃程度の放射熱で加熱される。
【００３５】
また、選択的に、回転ドラム１４の上部に、珈琲豆等の焙煎時に生じる煙を除去するために、活性炭などからなる煙取り材４８を備えてもよい。さらに、選択的に、回転ドラム１４の下部に、珈琲豆の焙煎時に生じる珈琲豆のチャフを受けるチャフ受け部５４を備えてもよい。チャフ受け部５４は、引き出し式で焙煎装置１０本体に対して着脱可能とするとよい。
【００３６】
焙煎装置１０の筐体は、断熱板１２付近で切り離し可能とし、回転ドラム１４等のクリーニングを行えるようにすると好ましい。さらに、例えば連結部材２４を二重構造とし、ピンなどでこれらを相互に接続しておけば、焙煎装置１０本体から回転ドラム１４が着脱可能となり、クリーニングが更に容易に行えるようになるので更に好ましい。
【００３７】
また、焙煎装置１０の筐体は、内部でねじ止め等することで、外部の凹凸を少なくしている。また、この筐体は、ステンレス板、メッキ加工が施された鉄板等を二重構造としており、筐体表面側が熱くなりにくくしている。この筐体上部は、焙煎時に生じる煙を排気する排気口を設けている。
【００３８】
また、開口部２３から搬入した珈琲豆が、回転ドラム１４からこぼれ落ちないように、この筐体の開口部２３側は、開口部２３とあまり間隔を空けないようにしている。また、この筐体の開口部２３付近には、開口部２３よりやや大きい珈琲豆の搬入及び搬出用の扉を設けている。
【００３９】
図２は、図１に示すヒーター２６と回転ドラム１４とを軸方向から見た図である。既述のように、本実施形態では、回転ドラム１４の回転数は、例えば３０ｒｐｍとしている。また、ヒーター２６は、例えば１１０Ｖで２００Ｗ〜４００Ｗの電熱管としている。そして、回転ドラム１４の直径を８０〜８５ｍｍとしている。なお、回転ドラム１４は、焙煎時には、図２の時計回りに回転するようにしている。
【００４０】
この条件の場合、回転ドラム１４とヒーター２６との好ましい配置関係は、回転ドラム１４の中心軸に対して、ヒーター２６の中心軸が、左下の位置にすることである。そして、ヒーター２６の中心軸と回転ドラム１４の中心軸との水平方向の長さｃは、例えば１０ｍｍ〜４５ｍｍ（本実施形態では、ヒーター２６を３００Ｗのものを用いて３５ｍｍ）とする。また、垂直方向の長さｄは、例えば４０ｍｍ〜６５ｍｍ（本実施形態では、ヒーター２６を３００Ｗのものを用いて４５ｍｍ）とする。
【００４１】
さらに、後述する排気機構を採用すると、ヒーター２６を２５０Ｗのものを用いたときに、長さｃが１４ｍｍ、長さｄが６３ｍｍとすることが望ましかった。なお、この場合、ヒーター２６の中心軸を通る垂直線に対して、ヒーター２６の中心軸とヒーター２６の中心軸とを結ぶ線分がなす角度θは１２度であった。
【００４２】
回転ドラム１４に搬入した珈琲豆を焙煎するために、回転ドラム１４を図２の時計回りに回転させると、回転ドラム１４内の左下方向に珈琲豆が多く集まる。このため、珈琲豆を効率よく焙煎される。
【００４３】
実際に、上記の回転ドラム１４の回転数、ヒーター２６のワット数、回転ドラム１４の大きさ、ヒーター２６と回転ドラム１４との位置関係で、約カップ３倍分の珈琲をいれるのに必要な珈琲豆を焙煎したところ、焼きムラが生じることなく焙煎できた。
【００４４】
また、回転ドラム１４の中心軸に対して、ヒーター２６の中心軸が、左下の位置にくるようにすることによって、珈琲豆の焙煎時に生じる珈琲豆のチャフが落下して、ヒーター２６に付着するということが少なくなる。
【００４５】
このため、ヒーター２６に付着したチャフが焦げて、無用な煙が発生するということが抑えられる。また、ヒーター２６にチャフが付着しにくいため、ヒーター２６のクリーニングが楽になる。
【００４６】
図３（ａ）は、図１に示す回転ドラム１４の模式的な斜視図である。図３（ｂ）は、誘導部２２を拡げた状態を示す平面図である。誘導部２２は、例えば、３０ｍｍ×５２ｍｍのステンレス板を台形状に加工してから長手方向側が軸となる態様で丸めることによって形成している。
【００４７】
具体的には、３０ｍｍ×５２ｍｍのステンレス板（０．５ｍｍ厚）を、図３（ｂ）に示すような形状に切断等によって加工している。長さｆ〜長さｌは、例えば以下の通りとしている。長さｆは３０ｍｍ、長さｇは１６ｍｍ、長さｈは２ｍｍ、長さｉは５ｍｍ、長さｊは１０ｍｍ、長さｋは１２ｍｍ、長さｌは５２ｍｍ。このようにすると、角αは４０°程度、角βは６０°程度になる。誘導部２２は、図３（ａ）に示すように、底面側の角相互の間隔ｅが、例えば１０ｍｍ〜２０ｍｍに成る程度に、例えばプレス機を用いて、第２辺２２ｂを基線として丸めればよい。
【００４８】
開口部２３側に位置することとなる第１辺２２ａは、対向する第３辺２２ｃよりも長い。また、テーパ部２０に接続される側である第４辺２２ｄは相対的に鈍角な角部を有し、対向する第２辺２２ｂは相対的に鋭角な角部を有する。誘導部２２は、第１辺２２ａを開口部２３側にして、テーパ部２０の内壁に、時計回りに１５°〜４０°程度（本実施形態では３６°）ずらして接続している。
【００４９】
上記のような条件で、誘導部２２を回転ドラム１４に接続すると、誘導部２２の第３辺２２ｃと開口部２３とが、同一平面上に位置することになる。このような接続態様とすれば、回転ドラム１４内から珈琲豆を、すべて取り出すことができる。
【００５０】
つづいて、図１に示す焙煎装置１０によって珈琲豆を焙煎する手法について説明する。まず、筐体の扉を開けて、所要量の珈琲豆等を、開口部２３から回転ドラム１４に搬入する。それから扉を閉める。つぎに、モータスイッチ４６のつまみ４６ｃを４６ａ側に切り換えるとともに、ヒータースイッチ５０をオンする。
【００５１】
こうすると、モータ４２が駆動して、図２の時計回りに回転ドラム１４が回転し始めるとともに、ヒーター２６がオンして熱放射が始まる。回転ドラム１４内に搬入されている珈琲豆等は、撹拌材１８により回転ドラム１４内を底部２１側に移動していき、底部２１に当たることで開口部２３側に戻るという動作を繰り返す。このため、珈琲豆を撹拌しながら、ヒーター２６からの放射熱で焙煎することができる。
【００５２】
その後、焙煎開始から約１５〜２０分が経過すると、ヒータースイッチ５０に備えている鈴等が鳴るとともに、ヒーター２６がオフして焙煎終了が報知される。つづいて、筐体の扉下方に容器を設置する。そして、筐体の扉を開けて、モータスイッチ４６のつまみ４６ｃを、４６ａ側から４６ｂ側に切り換える。
【００５３】
こうすると、図２における反時計回りに回転ドラム１４が回転し始め、回転ドラム１４内の焙煎された珈琲豆等が、撹拌材１８により回転ドラム１４内を開口部２３側に移動してくる。そして、誘導部２２に到達した珈琲豆等は、誘導部２２よって誘導されながら回転ドラム１４から搬出され、容器内に入る。以上の手順により、焙煎され且つ酸化していない珈琲豆を得ることができる。
【００５４】
なお、実際に、回転ドラム１４内に搬入する珈琲豆の任意のものに、目印をつけて撹拌したところ、この珈琲豆が、開口部２３側と底部２１側との間を数回往復移動し、十分に撹拌されていたことがわかった。
【００５５】
図４（ａ）は、図１に示す回転ドラム１４の円筒部分を被う態様で用いられる排気部材６０の斜視図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）の開口スペース６５側からの平面図である。排気部材６０は、例えば、厚さが０．３〜０．８程度の、矩形状のステンレス板、メッキ加工が施された鉄板を、所定位置で折り曲げ、かつ、所定位置を開口し、切断することによって作成される。
【００５６】
排気部材６０は、頂部の中央部に短辺の長さが１０〜３０ｍｍの矩形状の開口スペース６５が形成されている。開口スペース６５の長手方向の各辺側には、相互に例えば９０度を為す煙収集部６２，６３が位置する。煙収集部６２，６３の下側には、これらに対して例えば９０度を為す煙拡散防止上部６１，６４が位置する。拡散防止上部６１，６４の下側には、これらに対して例えば１３５度を為す拡散防止下部６６，６７が位置する。煙収集部６２，６３及び煙拡散防止上部６１，６４には、これらを後述する筐体に取り付けるためのねじを通す、複数のねじ穴６８が形成されている。
【００５７】
上記各角度、開口スペース６５の形状、間隔、拡散防止下部６６，６７の丈などは、相互に依存する関係にあり、これらのうち何れかの設定を変更することにより他の設定も変更される。結局のところ、これらの条件は、焙煎時に生じる煙が開口スペース６５に向けて進み、かつ、煙拡散防止下部６６，６７間に進まないものであればよい。
【００５８】
例えば、煙収集部６２，６３と煙拡散防止上部６１，６４との間の角度は、煙拡散防止上部６１，６４の下端が、回転ドラム１４の下端以下であれば、たとえ開口スペース６５が１０ｍｍ程度の場合でも、７５度程度まで許容できる。
【００５９】
すなわち、この条件下では、煙が排気部材６０によって形成される空間内に停滞することなく、開口スペース６５から適度に排気されるので、煙拡散防止上部６１，６４間から下方に進むことは目視ではほとんど確認できない。ましてや、焙煎装置１０の拡散防止下部６６，６７と筐体との隙間から、煙が漏れることは目視で確認できない。逆に、煙収集部６２，６３と煙拡散防止上部６１，６４との間の角度を１１０度程度としても、煙が煙拡散防止部６１，６４間から下方に進むことは、目視ではほとんど確認できない。煙収集部６２，６３と煙拡散防止上部６１，６４との連結部分等に、アールをつけた場合も、同様であった。この場合、ヒーター２６の電力量は、ほぼ２００Ｗであっても、十分な焙煎ができた。
【００６０】
ちなみに、煙収集部６２，６３と煙拡散防止上部６１，６４との間の角度を７０度以下とした場合には、チャフ受け部５４の周辺からも煙が排気されることが確認できた。これは、焙煎装置１０内に煙が充満し、開口スペース６５から排気し切れなかったことを意味する。これらの条件下で焙煎した珈琲豆から抽出した珈琲は、過度にいぶされ万人受けするようなものではなかった。しかも、ヒーター２６の電力量は、ほぼ４００Ｗ必要であった。排気機構６０の形状を図４に示すような角柱状とせず、アーチ状とした場合にも、同様の結果となった。
【００６１】
一方、煙収集部６２，６３と煙拡散防止上部６１，６４との間の角度を、１２０度以上とした場合には、相対的に、排気される煙の量が多かった。業務用、あるいは、室外用であれば、このような条件下でも、十分使用可能であろう。ただし、家庭用としては、一般的には不向きであろう。上記各検討により、開口スペース６５の間隔は、ユーザによって設定できるようにすることが好ましいことがわかった。
【００６２】
図５は、回転ドラム１４、ヒーター２６及び排気機構６０を筐体内に収容した状態を開口部２３側から見た模式的な断面図である。この筐体は、煙収集部６２，６３が取り付けられるムク材からなる角柱状の上枠７０及びアルミニウムなどの角パイプ状の上枠７１と、煙拡散防止上部６１，６４が取り付けられるアルミニウムなどの角パイプ状の下枠７２，ムク材からなる角柱状の下枠７３と、煙拡散防止下部６６，６７を受けるムク材からなる角柱状の足部７４，７５と、足部７４，７５を相互に連結するアルミニウムなどの角パイプ状の床部７６とを備える。排気機構６０と筐体とは、ねじ６９によって留められている。上枠７０，７１相互、下枠７２，７３相互、足部７４，７５と床部７６とは、ねじ８１によって、それぞれ、留められている。
【００６３】
さらに、この筐体は、回転ドラム１４の底部２１側に位置する、上枠７０，７１、下枠７２，７３と、足部７４，７５及び床部７６に対応する各枠、各部を備える。これらの対応する各枠は、複数の留部７７及びこれらの奥側に位置する、柱状の支持梁７７〜８０を介して接続されている。さらにまた、この筐体は、後述する外装部も含む。
【００６４】
ここで、本実施形態では、焙煎装置１０の小型化を図るために、筐体の概形と排気機構６０の概形とを同じにしてある。筐体の各部のサイズ・位置等の一例は、以下の通りである。
【００６５】
上枠７０は、外形が１０ｍｍ角で、長さが１４４ｍｍ、
上枠７１は、外形が１０ｍｍ角で、長さが１６４ｍｍ、
下枠７２は、外形が１０ｍｍ角で、長さが１６４ｍｍ、
下枠７３は、外形が１０ｍｍ角で、長さが１４４ｍｍ、
足部７４，７５は、両面共に外形が１０ｍｍ×１０ｍｍ角で、長さが７５ｍｍ、
床部７６は、１１４ｍｍ×１４０ｍｍ（足部７４，７５間が１１４ｍｍ）、
梁部７８と梁部７９との間隔、梁部７７と梁部８０との間隔は、それぞれ７１ｍｍである。
【００６６】
ただし、筐体の形状は、後述するように、種々の形状とすることができるし、寸法もこれらに限定されるものではない。
【００６７】
図６〜図１１は、それぞれ、焙煎装置１０の外観の正面図、背面図、左側面図、右側面図、平面図、底面図である。
【００６８】
図６には、回転ドラム１４の対応位置に設けられた円筒状の扉部９０と、扉部９０に対応する開口部が形成されていて各枠７０〜７３側を覆う外装部９８と、足部７４，７５及び底部７６側を覆う外装部９９と、底面に設けられたゴムなどの設置部１００とを示している。外装部９９は、チャフ受け部５４の引き出し面を除いた側面を一体で覆っている。
【００６９】
扉部９０は、扉部９０の開閉時にユーザが掴むつまみ部９１と、つまみ部９１が表面に取り付けられているステンレス製等の輪部９２と、輪部９２の外径と同外径の筒状の連結部９３（図８）と、扉部９０の開閉軸となる軸部９４と、筐体内を覗くための石英ガラス製の覗き窓９５と、つまみ部９１の裏側に設けられていて扉部９０の最大開位置を規定するステンレス製の規定ピン９７とを備えている。
【００７０】
図７には、扉部９０に対応する大きさ及び形状のタイマー・スイッチユニット１０１示している。タイマー・スイッチユニット１０１は、既述のモータスイッチ４６とヒータースイッチとを兼用したスイッチ部１０６と、ヒーター２６の加熱時間を設定するものであり設定時間目盛りが付された設定部１０７と、スイッチ部１０６が設けられていてモータ４２等が収容されている筒状の収容部１０８（図８）と、商用電源に電気的に接続される接続線１０２と、接続線１０２の端部に取り付けられていて当該端部にかかる応力を軽減するための線受部１０３とを備えている。
【００７１】
スイッチ部１０６は、例えば、中央ではヒーター２６及び回転ドラム１４がオフし、一方側を押すとヒーター２６がオンとなりかつ回転ドラム１４が順回転することで焙煎可能となり、他方側を押すとヒーター２６がオフとなりかつ回転ドラム１４が逆回転することで搬出可能となる。
【００７２】
図８〜図１０には、各枠７０〜７３間の斜面を覆う外装部１１０を示している。外装部１１０には、放熱効率を高めるために、複数のパンチ孔１１１が形成されている。パンチ孔１１１は、例えば、直径が１ｍｍ、ピッチが２ｍｍとしてある。図８，図９には、足部７４，７５と対応する足部との間を覆うアルミニウム製の外装部１１２を示している。また、図９に示すように、焙煎装置１０の右側面には、例えば鉄製の引き出しタイプのチャフ受け部５４と、チャフ受け部５４を挿抜するつまみ５５とが位置する。さらに、図１０に示すように、スイッチ部１０６と設定部１０７との間には、設定部１０７による加熱時間の設定時間を決定する際の基準位置部１０７ａが設けられている。
【００７３】
図１１には、合計４つの設置部１００が外装部９８の折り返し部分に設けられている状態を示している。線受部１０３に隣接して、モータ４２等の駆動により発生する熱などによるタイマー・スイッチユニット１０１内外の温度差を是正する空気穴１０８ａが設けられている。
【００７４】
なお、本実施形態では、外装部９８，１１２、連結部９３、収容部１０８、チャフ受け部５４等は、ステンレス製、アルミニウム製又は鉄製などとしている。このような材料の選択により、焙煎装置１０は、金属光沢が得られるという点でデザイン性に優れているという効果がある。さらに、焙煎装置１０の形状には、装置使用時に発生する熱の冷却、装置の小型化を可能とするという効果があることはもとより、形状自体に斬新さと独創性とがあるという意匠的効果も有する。
【００７５】
図１２（ａ）〜図１２（ｇ）は、焙煎装置１０の外観の変形例を示すものである。本実施形態では、図１２に示す各焙煎装置１０には、既述の排気機構及び外装部等を採用している。図１２に示す種々の変形例の場合にも、図６等に示す焙煎装置に対して、さほど装置を大型化することなく、装置使用時に発生する熱の冷却効果を高めることができる。
【００７６】
本実施形態では、主として、珈琲豆を焙煎する場合を例に説明したが、焙煎対象は大豆、銀杏、とうもろこし、栗、麦、南京豆、ひまわりの種、スイカの種などとすることもできる。また、既述の各部の寸法等は、焙煎装置１０を家庭用とし、カップ３杯程度の珈琲豆を焙煎することを想定してものである。したがって、焙煎装置１０を業務用とする場合には、例えば回転ドラム１４の長さａを長くしたり、ヒーター２６をＳ字状の連続カーブとしたりするなどの設計変更を行えばよい。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
珈琲、大豆、銀杏、とうもろこし、栗、麦、南京豆、ひまわりの種、スイカの種などの焙煎に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施形態の焙煎装置１０の模式的な構成図である。
【図２】図１に示すヒーター２６と回転ドラム１４とを軸方向から見た図である。
【図３】図１に示す回転ドラム１４の模式的な斜視図である。
【図４】排気部材６０の斜視図及び平面図である。
【図５】回転ドラム１４、ヒーター２６及び排気機構６０を筐体内に収容した状態を開口部２３側から見た模式的な断面図である。
【図６】焙煎装置１０の外観の正面図である。
【図７】焙煎装置１０の外観の背面図である。
【図８】焙煎装置１０の外観の左側面図である。
【図９】焙煎装置１０の外観の右側面図である。
【図１０】焙煎装置１０の外観の平面図である。
【図１１】焙煎装置１０の外観の底面図である。
【図１２】焙煎装置１０の外観の変形例である。
【符号の説明】
【００７９】
１０ 焙煎装置
１２ 断熱板
１４ 回転ドラム
１６ 網部
１８ 撹拌材
２０ テーパ部
２１ 底部
２２ 誘導部
２３ 開口部
２４ 連結部材
２６ ヒーター
２８ 取付部材
２８ａ 第１の部分
２８ｂ 第２の部分
２８ｃ 第３の部分
３０ 開口部
３２ オイルレスブッシュ
３４ シャフト
３６ モータ軸
３８，４０ ねじ
４２ モータ
４４，５２ 配線
４６ モータスイッチ
４６ａ，４６ｂ 領域
４６ｃ つまみ
４８ 煙取り材
５０ ヒータースイッチ
５４ チャフ受け部
６０ 排気部材
６１，６４ 拡散防止上部
６２，６３ 煙収集部
６５ 開口スペース
６６，６７ 拡散防止下部
７０，７１ 上枠
７２，７３ 下枠
７４，７５ 足部
７６ 床部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
倒置された円筒状の回転ドラム内に焙煎対象を搬入した状態で、当該回転ドラムを回転させながら焙煎対象を焙煎する焙煎装置であって、
前記焙煎対象の焙煎時に生じる煙を排気する排気機構を有し、
当該排気機構は、
頂部に開口スペースが形成されていて、
前記煙が排気機構の底部から漏れることなく、前記開口スペースに向けて進む形状とされている、焙煎装置。
【請求項２】
前記排気機構は、前記回転ドラムの円筒部分を被う概形であって、
少なくとも上側に平板状の煙収集部が位置し、下側に平板状の煙拡散防止上部が位置する、請求項１記載の焙煎装置。
【請求項３】
前記煙収集部と煙拡散防止上部とが一体形成されている、請求項２記載の焙煎装置。
【請求項４】
前記排気機構と接続される筐体を有し、
前記筐体は、複数の孔が形成された外装部を有する請求項１から３のいずれか記載の焙煎装置。
【請求項１】
倒置された円筒状の回転ドラム内に焙煎対象を搬入した状態で、当該回転ドラムを回転させながら焙煎対象を焙煎する焙煎装置であって、
前記焙煎対象の焙煎時に生じる煙を排気する排気機構を有し、
当該排気機構は、
頂部に開口スペースが形成されていて、
前記煙が排気機構の底部から漏れることなく、前記開口スペースに向けて進む形状とされている、焙煎装置。
【請求項２】
前記排気機構は、前記回転ドラムの円筒部分を被う概形であって、
少なくとも上側に平板状の煙収集部が位置し、下側に平板状の煙拡散防止上部が位置する、請求項１記載の焙煎装置。
【請求項３】
前記煙収集部と煙拡散防止上部とが一体形成されている、請求項２記載の焙煎装置。
【請求項４】
前記排気機構と接続される筐体を有し、
前記筐体は、複数の孔が形成された外装部を有する請求項１から３のいずれか記載の焙煎装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−１０４９２５（Ｐ２００７−１０４９２５Ａ）
【公開日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２９７０６７（Ｐ２００５−２９７０６７）
【出願日】平成１７年１０月１２日（２００５．１０．１２）
【出願人】（５０４０７９９７７）有限会社 豪円工業 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月１２日（２００５．１０．１２）
【出願人】（５０４０７９９７７）有限会社 豪円工業 (1)
【Ｆターム（参考）】
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