烘焙设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于烘焙咖啡豆的设备(10)，该设备包括：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】烘焙设备


[0001]本专利技术涉及用于用加热的空气烘焙咖啡豆并且特别适用于家庭中或商店和咖啡馆中的设备。

技术介绍

[0002]在家庭中或在商店和咖啡馆中小规模烘焙咖啡豆通常用小尺寸设备来实施，其中在热空气中搅拌咖啡豆。一种类型的设备使用旋转的穿孔转筒，其中咖啡豆被引入并在供应热的同时翻滚。
[0003]另一种类型的设备使用实施热空气流化床室的流化床技术。在此类室内，以足够的力迫使加热的空气通过咖啡豆下方的筛网或穿孔板以提升咖啡豆。当咖啡豆在此流化床内翻滚和循环时，热量被传递到咖啡豆。
[0004]该技术来源于US3964175中所述的工业烘焙机，经调整以用于小型家用装置，如US4484064、US4494314、US4631838、US5269072、US5564331。
[0005]在烘焙设备中，可使用不同类型的加热器，如煤气灶或电加热器。对于小尺寸的烘焙机，通常优选电加热器，诸如加热电阻。
[0006]大多数实施流化床技术的烘焙机具有与烘焙室、加热器和空气驱动器相同的关键元件构型。非常普遍且显然的是，这些元件沿竖直轴线一个叠一个地放置，其中空气驱动器定位在最低位置处，电阻定位在其上方，并且烘焙室定位在电阻上方。
[0007]通过将特定的热
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时间曲线(称为烘焙特征图)应用于咖啡豆来进行烘焙。通过控制加热器的功率和/或空气驱动器的功率来控制该烘焙特征图，而这通常通过用温度传感器监测温度来实现(通过反馈回路进行过程控制)。理想的是，该传感器定位在烘焙室内部，以便测量咖啡豆本身的温度。还优选地，在小型烘焙机中，热空气流化床室可从设备移除，以便手动引入和移除咖啡豆以及用于清洁操作。对于此类可移除室，不建议将温度探头定位在室内部，并且通常在该构型中，优选的是将温度传感器定位在可移除室的下方，即，定位在将热空气传导到室的管道内部。还在该构型内观察到测量不是非常准确并且没有提供最佳烘焙效果，原因是温度反馈回路中缺乏精确信息。
[0008]本专利技术的目的是解决该问题。

技术实现思路

[0009]在本专利技术的第一方面，提供了一种用于烘焙咖啡豆的设备，该设备包括：
[0010]‑
烘焙室，该烘焙室具有底部开口，
[0011]‑
空气驱动器，该空气驱动器被构造成驱动烘焙室内部的空气流通过所述室的底部开口，
[0012]‑
电加热器，该电加热器定位在室的底部开口下方并被构造成加热被驱动至烘焙室的底部开口的所述空气流，
[0013]其中该设备包括用于将热空气流从加热器驱动至烘焙室的底部开口的导管，并且
[0014]其中所述导管包括局部横向收缩部，其将导管的截面减小至最小横向截面，并且
[0015]其中至少一个温度探头定位在导管的局部横向收缩部的所述最小横向截面处。
[0016]烘焙设备包括具有底部开口并且通常具有顶部开口的烘焙室。该烘焙室被设计成当热空气通过底部开口被引入时能够产生热空气的流化床。
[0017]一般来讲，底部开口包括网格以将咖啡豆保持在室内同时使得热空气能够从其中穿过。
[0018]顶部开口使得能够排出在烘焙操作期间生成的烟雾和颗粒。这还使得能够引入待烘焙的咖啡豆并且在烘焙操作结束时移除经烘焙的咖啡豆。为进行这些最后的操作，烘焙室可从设备的壳体移除。
[0019]设备包括空气驱动器，该空气驱动器被构造成驱动烘焙室内部的空气流通过所述室的底部开口。通常，该空气驱动器是被设计成将空气向上吹到烘焙室的鼓风机或风扇。
[0020]设备包括电加热器，该电加热器定位在室的底部开口下方并被构造成在空气流被引入烘焙室内之前加热空气流。
[0021]一般来讲，加热器定位在室的底部开口的正下方，以便在热空气从加热器移动到烘焙室期间限制热损失。加热器的该位置也在烘焙室中的烘焙过程期间提供良好的温度调节：实际上加热器的任何温度变化都会立即影响烘焙室内的温度。
[0022]此外，设备包括导管、管道、通道或管以将热空气流从加热器驱动至烘焙室的底部开口。因此，该导管将热空气流从加热器引导至室的底部开口。
[0023]该导管包括局部横向收缩部，其将导管的截面减小至最小横向截面，并且至少一个温度探头在导管的所述最小横向截面处定位在导管的该局部横向收缩部中。
[0024]该局部横向收缩部使得导管的水力直径沿导管的小长度减小。循环通过该缩减部的空气流变得比上游更均匀，因此，在该位置处测量的温度更准确且更可靠。
[0025]一般来讲，设备包括被布置成控制所述设备的控制器，该控制器适于基于由至少一个温度探头测量的空气流的温度来控制电加热器和/或空气驱动器。
[0026]由于对引入烘焙室中的热空气流的更准确且更可靠的测量，通过反馈回路对电加热器和/或空气驱动器的控制得到改善，并且可将预定烘焙特征图曲线彻底应用于咖啡豆。因此，可重复地应用一致的烘焙。
[0027]至少两个温度探头可定位在所述最小横向截面处，每个探头定位在不同的径向位置处。在最小横向截面的平面的不同点处存在测量温度的若干探头能够验证热空气流的均匀性。
[0028]在优选的实施方案中，最小横向截面的水力直径可包括在15mm和25mm之间。
[0029]在这样的区域内，具有不同温度的不同空气流的风险被最小化。
[0030]水力直径是指具有圆形截面的导管的直径，该圆形截面呈现与具有不同形状的截面的导管相同的横截面积。
[0031]优选地，收缩部的设计包括导管的横向截面减小至最小横向截面的渐进式缩减部和导管的横向截面从所述最小横向截面开始的渐进式增大部。
[0032]因此，收缩部包括渐进收敛的区域，然后是渐进发散的区域。除了在最小横向截面处使气流均质化的效果之外，该设计还加速了收缩部下游的热空气流的速度。因此，可以较高速速将热空气引入烘焙室中，并且实现形成空气的流化床并搅拌咖啡豆的效果，即使在
咖啡豆像具有高湿度水平的生豆一样致密的情况下也是如此。咖啡豆在能量上受到室的底部开口处的热空气流的影响并且向上喷射，这使得其他咖啡豆能够定位在底部。因此，咖啡豆另选地定位在室的底部，这保证了所有咖啡豆的均质烘焙并且避免了它们中的一些过热。
[0033]优选地，最小横向截面的水力直径包括在收缩部上游的导管的水力直径(D)的1/3和2/3之间。
[0034]一般来讲，导管在最小横向截面的上游和下游呈现相同的水力直径和相同的形状。
[0035]优选地，烘焙室的底部以距离d定位在最小横向截面上方，所述距离d包括在最小横向截面的水力直径的2倍和3倍之间。
[0036]由于烘焙室的底部支撑引入室内的咖啡豆，该距离使得能够在室的底部开口处以增加的速度产生热空气流以便搅拌咖啡豆。
[0037]在一个实施方案中，导管可包括静态混合器，所述静态混合器定位在收缩部的上游。
[0038]该静态混合器被构造成在加热器下游中断热空气流并混合呈现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于烘焙咖啡豆的设备(10)，所述设备包括：
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烘焙室(1)，所述烘焙室具有底部开口(11)，
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空气驱动器(2)，所述空气驱动器被构造成驱动所述烘焙室内部的空气流通过所述室的所述底部开口，
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电加热器(3)，所述电加热器定位在所述室的所述底部开口下方并被构造成加热被驱动至所述烘焙室的所述底部开口的所述空气流，其中所述设备包括用于将热空气流从所述加热器(3)驱动至所述烘焙室的所述底部开口(11)的导管(6)，并且其中所述导管(6)包括局部横向收缩部(61)，其将所述导管的横向截面减小至最小横向截面，并且其中至少一个温度探头(7)定位在所述导管的所述最小横向截面处。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述设备包括被布置成控制所述设备的控制器(8)，所述控制器适于基于由所述至少一个温度探头(7)测量的所述空气流的温度来控制所述电加热器(2)和/或所述空气驱动器(2)。3.根据权利要求1或2所述的设备，其中至少两个温度探头(7)定位在所述导管的所述最小横向截面处，每个探头定位在...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：雀巢产品有限公司，
类型：发明
国别省市：