CN115969057A - 一种顶部进气充分回收热能的高能效咖啡烘焙机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种顶部进气充分回收热能的高能效咖啡烘焙机，具体涉及咖啡机技术领域，包括炉膛壳体和控制系统，所述控制系统固定安装在炉膛壳体的内部底壁上，所述炉膛壳体的右上方拐角处拐角处开设有进料口，所述炉膛壳体的内壁且位于进料口处转动连接有进料门，所述炉膛壳体的内壁固定安装有导流板，所述炉膛壳体的内壁且位于导流板的下方开设有内炉。该顶部进气充分回收热能的高能效咖啡烘焙机，进气口和引风机引导气流从上往下穿过内锅，电热管和导流片使得气流在到达内锅之前被充分均匀的混合和加热，高温气流为咖啡烘焙过程提供了充足的对流热源，使得咖啡豆烘焙更均匀，引风机引导的气流带走烘焙过程中产生的烟气。

Description

一种顶部进气充分回收热能的高能效咖啡烘焙机

技术领域

本发明涉及咖啡机技术领域，特别涉及一种顶部进气充分回收热能的高能效咖啡烘焙机。

背景技术

咖啡，是用经过烘焙磨粉的咖啡豆制作出来的饮料，是流行于世界的主要饮品之一，随着时代的发展，传统手工咖啡因制作时间长，故一些对于咖啡风味追求不是很高的人，通常使用咖啡机，咖啡机将电子技术应用到咖啡机上，实现了磨粉、压粉、装粉、冲泡、清除残渣等酿制咖啡全过程的自动控制。

现有的咖啡烘焙机，加热装置设置在内锅的底部，进风口设置在底部，出风口设置在内锅上部，热空气从底部加热器进入，加热后从内锅后部进入内锅，在内锅中加热咖啡豆，之后从内锅前部上方排出，排出的空气带走银皮和烘焙过程中产生的烟气，在热空气的出口设置银皮过滤装置，用来过滤银皮。该方案的缺点在于需要单独设置银皮过滤装置，成本过高，烘焙机的尺寸过大，同时排出的热空气中的热能未被充分回收利用，能效不高。

以及不设置单独的进气口，在内锅顶部设置排气口，将烘焙过程中产生的烟雾从顶部排出。在内锅炉壁开孔或将内锅设计成笼状。利用开孔和笼状的设计在转动过程中筛落银皮。在内锅底部设置银皮抽屉，用于收集银皮。该方案的缺点在于没有将高温气流的对流传热作为主要热源，主要依靠热辐射和接触传热，对咖啡豆的加热不如对流传热的效率高，也不如对流传热那样能够实现360度全方位的加热。同时仅利用烟气自然上升的原理排出烟气，没有主动设计气流加强对烟气的吹扫，在烘焙完成的产品中容易出现令人不悦的烟味。

由于咖啡豆在烘焙过程中会膨胀，将内锅设计为笼状的方案在烘焙过程中咖啡豆容易卡在炉壁的钢丝间，需要经常拆开笼状内锅清理卡住的咖啡豆。在内锅炉壁开孔的方式用于孔径的限制，筛落银皮的效率不高，在烘焙完成的咖啡中仍然留存许多银皮。

上述两种设计均未利用废气的余热，能效不高，基于此，我们提出一种顶部进气充分回收热能的高能效咖啡烘焙机。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种顶部进气充分回收热能的高能效咖啡烘焙机，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种顶部进气充分回收热能的高能效咖啡烘焙机，包括炉膛壳体和控制系统，所述控制系统固定安装在炉膛壳体的内部底壁上，所述炉膛壳体的右上方拐角处拐角处开设有进料口，所述炉膛壳体的内壁且位于进料口处转动连接有进料门，所述炉膛壳体的内壁固定安装有导流板，所述炉膛壳体的内壁且位于导流板的下方开设有内炉，所述炉膛壳体的背部内固定安装有电机。

优选的，所述内炉的内部开设有平行开槽，所述内炉的内壁固定安装有温度传感器，所述内炉的的内部设有两组搅拌片。

优选的，所述内炉与电机之间设置有轴承，所述内炉的背部且靠近顶部位置固定安装有加热管，所述内炉背部及四周设置有隔热保温层，所述炉膛壳体与隔热保温层之间留有空隙，作为空气进入内炉顶部空气入口的前置通道。

优选的，所述内炉的下方连通有热气流出管，所述热气流出管远离内炉的一端与引风机固定连接，所述炉膛壳体与引风机之间的连接处开设有热气流出口，所述炉膛壳体的左侧且位于热气流出口的下方开设有进气风扇，所述炉膛壳体的内部底壁且位于控制系统的右方固定安装有冷却风机，所述冷却风机的上方设有出料冷却盘。

优选的，所述炉膛壳体的内部且位于内炉的下方滑动连接有银皮抽屉，所述银皮抽屉可从炉膛壳体内抽出，所述银皮抽屉上开设有抽屉格栅，所述内炉与银皮抽屉之间设有出料口，所述抽屉格栅用于引导银皮均匀掉落，同时抽屉格栅用来反射加热管的热辐射，提升整机的热效率，同时遮挡银皮，避免加热管将银皮烧焦。

优选的，所述炉膛壳体的右侧设置有出料门，所述炉膛壳体的右侧且位于出料门和银皮抽屉处开设有出料导槽，所述内炉的右侧固定安装有取样口，所述炉膛壳体与导流板之间开设有空气入口。

优选的，一组内的所述搅拌片设有三个，且关于内炉中心环形分布，两组所述搅拌片交叉排列，所述内炉的内部设有咖啡豆，搅拌片搅拌片跟随内炉转动的过程中抛起咖啡豆，使得咖啡豆翻滚运动，受热均匀，同时搅拌混合的过程产生空气对流，提升对流传热的效率，搅拌混合的过程中还能将咖啡豆烘焙中产生的银皮充分抖落，加热管的热辐射通过平行开槽直接加热内炉中的咖啡豆，平行开槽在转动过程中分离银皮，使得银皮掉落在内锅下方的银皮抽屉中，烘焙的过程中咖啡豆会膨胀，平行开槽与底部搅拌片平行避免在烘焙过程中咖啡豆膨胀后卡在底层搅拌片搅拌片与平行开槽处。

优选的，所述加热管贯穿隔热保温层并延伸至内炉的内部，所述隔热保温层与搅拌片固定连接，所述引风机将气流的流动方向引导，气流从顶部的空气入口往热气流出口方向流动，过程中穿过内炉，通过对流传热的方式将热能传到给内炉中的咖啡豆，向下流动的过程中将银皮通过平行开槽吹落到内锅底部的银皮抽屉中。

优选的，所述内炉内的热空气从导流板处进入，从热气流出管处流出，最后通过热气流出口从炉膛壳体内流出，所述引风机引导气流从上往下流动，在这个过程中，通过导流板的作用吹过加热管，引风机使得新进入的冷空气与加热后的热空气充分混合，使得进入炉膛壳体的空气被均匀充分的加热，温度充分提升，为炉膛壳体提供充分的对流热源。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.该顶部进气充分回收热能的高能效咖啡烘焙机，充分利用废气的余热来预热进入炉膛的空气，提升能效，进气气流穿过保温层和机身外壳间的间隙，在预热的同时为外壳降温。

2.该顶部进气充分回收热能的高能效咖啡烘焙机，顶部进气口和底部引风机的设计引导气流有规律的从上往下穿过内锅，顶部的电热管和导流片设计使得气流在到达内锅之前被充分均匀的混合和加热，高温气流为咖啡烘焙过程提供了充足的对流热源，使得咖啡豆烘焙更均匀，经过引风机引导的规律流动的气流可以有效带走烘焙过程中产生的烟气避免成品残留令人不悦的烟味。

3.该顶部进气充分回收热能的高能效咖啡烘焙机，从上往下流动的气流结合重力的作用可以充分带动烘焙过程中产生的银皮往下方的银皮抽屉掉落，避免成品中的银皮残留,内锅中设置的与底层搅拌片平行的开槽能够避免咖啡豆卡住，同时长条形的槽更有利于片状的银皮通过。

4.该顶部进气充分回收热能的高能效咖啡烘焙机，有规律的开槽结构形成的网状支撑结构强度也更高，在长期使用中不易变形损坏,倾斜向内的出料口导槽可以引导烘焙完成的物料向内掉落到冷却盘内，冷却盘也因此可以设置在烘焙仓底部，从而减少了设备尺寸。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的炉膛壳体结构示意图；

图3为本发明的出料门结构示意图；

图4为本发明的进料门结构示意图；

图5为本发明的搅拌片结构示意图；

图6为本发明的空气入口结构示意图；

图7为本发明的进气风扇结构示意图。

图中：1、炉膛壳体；2、进料口；3、进料门；4、导流板；5、内炉；6、平行开槽；7、温度传感器；8、搅拌片；9、电机；10、轴承；11、加热管；12、隔热保温层；13、热气流出管；14、引风机；15、热气流出口；16、进气风扇；17、控制系统；18、冷却风机；19、出料冷却盘；20、银皮抽屉；21、抽屉格栅；22、出料口；23、出料导槽；24、出料门；25、取样口；26、空气入口。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例一

如图1-6所示，一种顶部进气充分回收热能的高能效咖啡烘焙机，包括炉膛壳体1和控制系统17，控制系统17固定安装在炉膛壳体1的内部底壁上，炉膛壳体1的右上方拐角处拐角处开设有进料口2，炉膛壳体1的内壁且位于进料口2处转动连接有进料门3，炉膛壳体1的内壁固定安装有导流板4，炉膛壳体1的内壁且位于导流板4的下方开设有内炉5，炉膛壳体1的背部内固定安装有电机9。

内炉5的内部开设有平行开槽6，内炉5的内壁固定安装有温度传感器7，内炉5的的内部设有两组搅拌片8，一组内的搅拌片8设有三个，且关于内炉5中心环形分布，两组搅拌片8交叉排列，内炉5的内部设有咖啡豆，搅拌片搅拌片8跟随内炉5转动的过程中抛起咖啡豆。

内炉5与电机9之间设置有轴承10，内炉5的背部且靠近顶部位置固定安装有加热管11，内炉5背部及四周设置有隔热保温层12，炉膛壳体1与隔热保温层12之间留有空隙，作为空气进入内炉5顶部空气入口的前置通道，加热管11的热辐射通过平行开槽6直接加热内炉5中的咖啡豆，烘焙的过程中咖啡豆会膨胀，平行开槽6与底部搅拌片8平行，避免在烘焙过程中，咖啡豆膨胀后卡在底层搅拌片搅拌片8与平行开槽6处。

内炉5的下方连通有热气流出管13，热气流出管13远离内炉5的一端与引风机14固定连接，炉膛壳体1与引风机14之间的连接处开设有热气流出口15，炉膛壳体1的左侧且位于热气流出口15的下方开设有进气风扇16，炉膛壳体1的内部底壁且位于控制系统17的右方固定安装有冷却风机18，冷却风机18的上方设有出料冷却盘19。

加热管11贯穿隔热保温层12并延伸至内炉5的内部，隔热保温层12与搅拌片8固定连接，引风机14将气流的流动方向引导，气流从顶部的空气入口往热气流出口方向流动，过程中穿过内炉5，通过对流传热的方式将热能传到给内炉5中的咖啡豆。

内炉5内的热空气从导流板4处进入，从热气流出管13处流出，最后通过热气流出口15从炉膛壳体1内流出，引风机14引导气流从上往下流动，在这个过程中，通过导流板4的作用吹过加热管11，引风机14使得新进入的冷空气与加热后的热空气充分混合，使得进入炉膛壳体1的空气被均匀充分的加热，温度充分提升，为炉膛壳体1提供充分的对流热源。

本实施例中，用户从进料口2处将咖啡豆加入内炉5内，随后启动咖啡机，电机9带动内炉5转动，内炉5内部的搅拌片8与咖啡豆接触，使得咖啡豆翻滚运动，受热均匀，同时搅拌混合的过程产生空气对流，提升对流传热的效率，搅拌混合的过程中还能将咖啡豆烘焙中产生的银皮充分抖落，且配合平行开槽6转动过程中分离银皮。

在搅拌片8翻炒咖啡豆时，进气风扇16旋转将空气引入炉膛，并配合引风机14旋转引导气流，空气从进气风扇16处流向内炉5的上方，随后再流入内炉5，最后进入热气流出管13，形成一个完整流向，同时进风的冷空气气流在控制系统17与引风机14之间形成气幕，隔绝引风机14的高温并为其散热，同时也吸收引风机14的热能为进入炉膛壳体1的空气预热。

气流从内炉5处自上往下流动，在这个过程中，气流通过导流板4的作用吹过加热管11，利用热空气上升的物理性质，在引风机14的作用下使得新进入的冷空气与加热后的热空气充分混合，使得进入炉膛壳体1的空气被均匀充分的加热，温度充分提升，为炉膛壳体1提供充分的对流热源，充分利用废气的余热来预热进入炉膛壳体1的空气，提升能效。

而加热管11设置在内炉5的背部且靠近顶部处，从而避免了烘焙过程中掉落的银皮落在电热管上烧焦，避免了因此产生的烟雾和令人不悦的烧焦味以及影响电热管的使用寿命。

实施例二

如图3-7所示，炉膛壳体1的内部且位于内炉5的下方滑动连接有银皮抽屉20，银皮抽屉20可从炉膛壳体1内抽出，银皮抽屉20上开设有抽屉格栅21，抽屉格栅21用于引导银皮均匀掉落，内炉5与银皮抽屉20之间设有出料口22。

炉膛壳体1的右侧设置有出料门24，在烘焙完成后打开出料门24，咖啡豆从出料门24落到下方的出料冷却盘19内，在出料门24的外部的抽屉格栅21，用于引导咖啡豆掉落到出料冷却盘19内，避免洒出，炉膛壳体1的右侧且位于出料门24和银皮抽屉20处开设有出料导槽23，内炉5的右侧固定安装有取样口25，炉膛壳体1与导流板4之间开设有空气入口26。

本实施例中，银皮抽屉20的上方设置抽屉格栅21，用于引导银皮均匀掉落，，同时抽屉格栅21用来反射加热管11的热辐射，提升整机的热效率，同时遮挡银皮，避免加热管11将银皮烧焦，平行开槽6在转动过程中分离银皮，气流向下流动的过程中将银皮通过平行开槽6吹落到内锅底部的银皮抽屉20中。

用户可在烘焙过程中，可以通过取样口25观察咖啡豆状态，在烘焙完成后打开出料门24，咖啡豆从出料门24落到下方的出料冷却盘19内，抽屉格栅21可作为出料冷却盘19的把手使用。

最后冷却风机18在咖啡豆掉落到出料冷却盘19后，冷却风机18通过抽风的方式，引导机身外部气流穿过咖啡豆冷却。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种顶部进气充分回收热能的高能效咖啡烘焙机，包括炉膛壳体(1)和控制系统(17)，所述控制系统(17)固定安装在炉膛壳体(1)的内部底壁上，其特征在于：所述炉膛壳体(1)的右上方拐角处拐角处开设有进料口(2)，所述炉膛壳体(1)的内壁且位于进料口(2)处转动连接有进料门(3)，所述炉膛壳体(1)的内壁固定安装有导流板(4)，所述炉膛壳体(1)的内壁且位于导流板(4)的下方开设有内炉(5)，所述炉膛壳体(1)的背部内固定安装有电机(9)。

2.根据权利要求1所述的一种顶部进气充分回收热能的高能效咖啡烘焙机，其特征在于：所述内炉(5)的内部开设有平行开槽(6)，所述内炉(5)的内壁固定安装有温度传感器(7)，所述内炉(5)的的内部设有两组搅拌片(8)。

3.根据权利要求1所述的一种顶部进气充分回收热能的高能效咖啡烘焙机，其特征在于：所述内炉(5)与电机(9)之间设置有轴承(10)，所述内炉(5)的背部且靠近顶部位置固定安装有加热管(11)，所述内炉(5)背部及四周设置有隔热保温层(12)。

4.根据权利要求1所述的一种顶部进气充分回收热能的高能效咖啡烘焙机，其特征在于：所述内炉(5)的下方连通有热气流出管(13)，所述热气流出管(13)远离内炉(5)的一端与引风机(14)固定连接，所述炉膛壳体(1)与引风机(14)之间的连接处开设有热气流出口(15)，所述炉膛壳体(1)的左侧且位于热气流出口(15)的下方开设有进气风扇(16)，所述炉膛壳体(1)的内部底壁且位于控制系统(17)的右方固定安装有冷却风机(18)，所述冷却风机(18)的上方设有出料冷却盘(19)。

5.根据权利要求1所述的一种顶部进气充分回收热能的高能效咖啡烘焙机，其特征在于：所述炉膛壳体(1)的内部且位于内炉(5)的下方滑动连接有银皮抽屉(20)，所述银皮抽屉(20)可从炉膛壳体(1)内抽出，所述银皮抽屉(20)上开设有抽屉格栅(21)，所述内炉(5)与银皮抽屉(20)之间设有出料口(22)。

6.根据权利要求1所述的一种顶部进气充分回收热能的高能效咖啡烘焙机，其特征在于：所述炉膛壳体(1)的右侧设置有出料门(24)，所述炉膛壳体(1)的右侧且位于出料门(24)和银皮抽屉(20)处开设有出料导槽(23)，所述内炉(5)的右侧固定安装有取样口(25)，所述炉膛壳体(1)与导流板(4)之间开设有空气入口(26)。

7.根据权利要求2所述的一种顶部进气充分回收热能的高能效咖啡烘焙机，其特征在于：一组内的所述搅拌片(8)设有三个，且关于内炉(5)中心环形分布，两组所述搅拌片(8)交叉排列，所述平行开槽(6)与搅拌片(8)相互平行，所述内炉(5)的内部设有咖啡豆。

8.根据权利要求3所述的一种顶部进气充分回收热能的高能效咖啡烘焙机，其特征在于：所述加热管(11)贯穿隔热保温层(12)并延伸至内炉(5)的内部，所述隔热保温层(12)与搅拌片(8)固定连接。

9.根据权利要求4所述的一种顶部进气充分回收热能的高能效咖啡烘焙机，其特征在于：所述内炉(5)内的热空气从导流板(4)处进入，从热气流出管(13)处流出，最后通过热气流出口(15)从炉膛壳体(1)内流出。

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