TWI857020B - 咖啡豆烘焙機 - Google Patents
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Abstract
一種咖啡豆烘焙機，包含一界定出一烘豆區的機座本體、一設置於該烘豆區且被控制地產生自下方吹送之熱風的電熱送風單元、一裝設於該烘豆區並用於翻動該烘豆區的咖啡豆的攪拌單元，及一能透過感測溫度變化來自動調控烘焙條件的溫控單元，上述咖啡豆烘焙機以該溫控單元精準控制烘焙咖啡豆時的溫度條件並配合該電熱送風單元產生自下方吹送之熱風，與該攪拌單元翻動而使該烘豆區內的咖啡豆於烘焙中均勻受熱，而能生產更高品質的咖啡豆。
Description
本發明是有關於一種咖啡豆烘焙機，特別是指一種用於烘焙咖啡豆的烘焙機。
咖啡是目前市面上廣受民眾歡迎的一項飲品，近年來為了能夠在家中也能享用到一杯好喝的咖啡，許多民眾嘗試購買現成的咖啡豆回到家中自行烘焙並研磨。而咖啡豆的好壞決定於它烘焙的過程，一般必須仰賴專業烘焙師的經驗與技巧來調整溫度且在一旁隨時監控並觀察豆色變化才有辦法完成，因此對非專業人士來說，如何烘焙產製高品質的咖啡豆是個大問題。
參閱圖1，如台灣專利公告第436741 B號所揭示的咖啡豆烘焙機9，包含一機本體91、一設置於該機本體91上方的進料斗92、一能轉動地橫置於該機本體91且與該進料斗92連通的攪拌桶93、一置於該攪拌桶93下方的加熱裝置94、一形成於該攪拌桶93上且與該攪拌桶93下部連通的下豆口95、一位於該下豆口95下方並於一側下部形成有一出豆口961的冷卻桶96，及一裝設於該機本
體91上的自動化裝置97。該加熱裝置94包括一瓦斯爐941，及一以相反兩端分別連接該瓦斯爐941與外接一瓦斯源(圖未示)的瓦斯管942。該自動化裝置97包括一穿設於該攪拌桶93的溫度感測器971、一安裝於該機本體91上的觸控式面板972、一設置於該機本體91上的顯示器973，及一與該加熱裝置94、該溫度感測器971、該觸控式面板972及該顯示器973電連接的中央處理器974。
操作該習知咖啡豆烘焙機9時，將咖啡豆經由該進料斗92倒入該攪拌桶93中，此時透過該自動化裝置97之該觸控式面板972來設定烘焙溫度並啟動烘焙作業，接著該觸控式面板972將所設定之訊號回傳至該中央處理器974以驅動該加熱裝置94對該攪拌桶93內的咖啡豆加熱。在烘焙期間，該自動化裝置97依據該溫度感測器971隨時量測該攪拌桶93內咖啡豆的溫度來調整瓦斯爐941的火力大小，使烘焙的過程不再需要在一旁監控調整，讓整個烘焙作業能簡單且快速地完成。當烘焙作業完成後，該攪拌桶93內的咖啡豆經由該下豆口95滑落至該冷卻桶96中以吹風、攪拌等手段將咖啡豆冷卻，最後再經由該出豆口961滑出並收集於一盛接的容器中。
但該習知咖啡豆烘焙機9用於烘焙咖啡豆時，由於該加熱裝置94必須外接於該瓦斯源，而有擺放位置受限、無法任意移動的困擾，且使用瓦斯進行直火加熱更有瓦斯外洩的風險。此外，該攪
拌桶93內部為一錐形，在進行翻攪咖啡豆的過程中，難免會有部分的咖啡豆殘留於底部，造成受熱不均勻的結果產生而影響咖啡的風味，因此上述該習知咖啡豆烘焙機9之結構還有待改良。
因此，本發明的目的，即在提供一種操作簡單、方便且在自動控溫烘焙期間能讓咖啡豆均勻受熱的咖啡豆烘焙機。
於是，本發明咖啡豆烘焙機，包含一機座本體、一盛裝單元、一電熱送風單元、一攪拌單元，及一溫控單元。
該機座本體界定出一具有一入豆口，及一出豆口的烘豆區。
該盛裝單元設置於該烘豆區，用於容放自該入豆口進入該烘豆區的咖啡豆，及將容盛的咖啡豆自該出豆口移出該烘豆區。
該電熱送風單元設置於該烘豆區且位於該盛裝單元下方，被控制地產生自下方通過該盛裝單元的熱風。
該攪拌單元對應該盛裝單元地裝設於該烘豆區，用於翻動自該入豆口進入該烘豆區的咖啡豆。
該溫控單元包括一位於該盛裝單元上方地設置於該烘豆區用以量測該烘豆區中溫度的溫度感測器，及一分別與該溫度感測器、該電熱送風單元和該攪拌單元電連接的控制處理器，該控制處理器具有一設置於該機座本體用於顯示資訊的顯示件、一與該溫度
感測器及該顯示件電連接用以對應該溫度感測器量測得到的溫度，並設定該電熱送風單元產生的熱風的風量與溫度及該攪拌單元翻動咖啡豆的頻率與動作模式的運算控制件，及一與該運算控制件電連接用以自外界輸入指令的輸入件。
本發明的功效在於：藉由該溫控單元來對烘焙咖啡豆時的溫度條件來進行自動化的調整，且配合使用該電熱送風單元作為加熱方式相對直火加熱來說更加便利且安全。此外，該烘豆區的直立設計配合該電熱送風單元及該攪拌單元更能使該烘豆區內的咖啡豆在烘焙期間皆能均勻地受熱。
1:機座本體
11:烘豆區
111:入豆口
112:出豆口
12:觀察區
2:盛裝單元
21:豆盤
211:篩孔
22:活動擋板
23:導豆件
24:擋片
25:上蓋
3:電熱送風單元
31:加熱線圈
32:固定板
321:固定槽
33:風扇組件
331:扇殼
332:風扇
333:風扇馬達
334:出風口
335:送風道
336:風道殼部
4:攪拌單元
41:攪拌扇
411:扇葉
42:攪拌馬達
5:溫控單元
51:溫度感測器
52:控制處理器
521:顯示件
522:運算控制件
523:輸入件
本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一立體圖，說明台灣專利公告第436741 B號揭示的咖啡豆烘焙機；圖2是一前視圖，說明本發明咖啡豆烘焙機的一實施例；圖3是該實施例的一剖視示意圖；圖4是圖3的局部立體分解圖，說明該實施例的一盛裝單元中的一豆盤、一活動擋板，及一導豆件；及圖5是圖3的局部剖視圖，說明該實施例的該活動擋板與該導
豆件在一開啟狀態。
參閱圖2及圖3，本發明咖啡豆烘焙機的一實施例，包含一機座本體1、一盛裝單元2、一電熱送風單元3、一攪拌單元4，及一溫控單元5，用於將生咖啡豆在一設定好的溫度條件下烘焙，並得到品質良好、新鮮美味的咖啡豆。
該機座本體1大致呈一直立圓筒狀，界定出一具有一入豆口111，及一出豆口112的烘豆區11，及一鄰近該入豆口111且為雙層玻璃構成而用於觀察該烘豆區11的觀察區12。
配合參閱圖4、圖5，該盛裝單元2設置於該烘豆區11，用於容放自該入豆口111進入該烘豆區11的咖啡豆，及將容盛的咖啡豆自該出豆口112移出該烘豆區11，詳細而言，該盛裝單元2包括一具有多數篩孔211用於容放咖啡豆的淺盤狀豆盤21、一能上下轉動地樞接於該豆盤21上的活動擋板22、一與該活動擋板22樞接且連動並鄰近該出豆口112的導豆件23、一用於可開啟地封閉該出豆口112的擋片24，及一位於該入豆口111上方的上蓋25。該豆盤21具有多孔的平面設計配合該電熱送風單元3及該攪拌單元4，使該烘豆區11內的咖啡豆在烘焙過程當中能被均勻地混合翻動，進而使咖啡豆能均勻受熱。
參閱圖3，該電熱送風單元3設置於該烘豆區11且位於該盛裝單元2下方，被控制地產生自下方通過該盛裝單元2的熱風，在本例中，該電熱送風單元3包括數個加熱線圈31、數片供該等加熱線圈31纏繞的固定板32，及一風扇組件33。該每一固定板32大致成由下至上的寬度漸減的梯形，能使纏繞於上方的該等加熱線圈31與自該風扇組件33產生之冷風的接觸面積增加，進而讓該等加熱線圈31所產生之熱儘可能地被利用而減少能源的浪費，而該每一固定板32具有數個容設該等加熱線圈31纏繞的固定槽321。該風扇組件33具有一扇殼331、一設置於該扇殼331內的風扇332，及一由該溫控單元5控制以帶動該風扇332轉動的風扇馬達333，該扇殼331大致成一倒置的截頭圓錐狀，並具有一界定出多數分別自下向上斜伸且彎曲並與一出風口334連通之送風道335的風道殼部336，使當該溫控單元5控制該風扇馬達333帶動該風扇332轉動產生該冷風時，該冷風經過彎曲的該送風道335後，能使該冷風以旋轉的方式通過該等出風口334並向上吹送，並將該等加熱線圈31產生之熱均勻地往上帶。
該攪拌單元4對應該盛裝單元2地裝設於該烘豆區11，用於翻動自該入豆口111進入該烘豆區11的咖啡豆，在本例中，該攪拌單元4包括一具有多片扇葉411且貼靠該豆盤21設置的攪拌扇41，及一由該溫控單元5控制以帶動該攪拌扇41轉動的攪拌馬達
42。該攪拌扇41之該每一扇葉411具有一自下向上斜伸且彎曲之特殊角度設計，能使該烘豆區11內的咖啡豆被快速且均勻地混合翻動，且讓咖啡豆能均勻受熱，減少因受熱不均而持續高速運作之該風扇馬達333所產生的噪音。
該溫控單元5包括一位於該盛裝單元2上方地設置於該烘豆區11用以量測該烘豆區11中溫度的溫度感測器51，及一分別與該溫度感測器51、該電熱送風單元3和該攪拌單元4電連接的控制處理器52，該控制處理器52具有一設置於該機座本體1用於顯示資訊的顯示件521、一與該溫度感測器51及該顯示件521電連接的運算控制件522，及一與該運算控制件522電連接用以自外界輸入指令的輸入件523。透過該輸入件523輸入所欲使用的溫度-時間曲線，能使該控制處理器52對該溫度感測器51、該電熱送風單元3及該攪拌單元4發出指令而開始運作並對咖啡豆進行預設之各種不同時間及溫度階段的烘焙。該控制處理器52可預設該電熱送風單元3產生之熱風的風量與溫度，及該攪拌單元4翻動咖啡豆的頻率與動作模式，及/或在烘焙中對應該溫度感測器51量測得到的溫度再設定該電熱送風單元3產生的之熱風的風量與溫度，及該攪拌單元4翻動咖啡豆的頻率與動作模式，同時配合該顯示件521所顯示出的參數來確認是否符合當前設定的溫度-時間曲線。在本發明的一些實施態樣中，該輸入件523能輸入100℃~250℃中任一溫度值的多
個設定溫度，該運算控制件522依據該輸入件523被輸入設定的多個溫度值連續地令該電熱送風單元3於0-2000W的功率和該攪拌單元4相配合地以對應該些溫度值的多個階段作動。在本發明的一些實施態樣中，該輸入件523能連續輸入分別是150℃、165℃、185℃、215℃、250℃的五個溫度值，該運算控制件522依據該五個溫度值連續地令該電熱送風單元3分別於12V/1500W、12V/1300W、12V/1500W、12V/1500W、12V/0W的功率的多個階段作動。
本發明咖啡豆烘焙機的實施例實際用於烘焙咖啡豆時，先將位於該入豆口111處的該上蓋25開啟並將咖啡豆經由該入豆口111倒入該烘豆區11中並使咖啡豆停留於該盛裝單元2之該豆盤21上。接著透過該輸入件523輸入所欲使用的溫度曲線，例如，依據咖啡豆烘焙的五大階段分別設定最佳的溫度範圍區間，當設定完成後，該電熱送風單元3與該攪拌單元4接收到該控制處理器52給的訊號而開始運作並隨即進入烘焙。
在一開始，於該控制處理器52預設目標溫度為150℃，溫度可調整範圍為130℃至165℃，該電熱送風單元3以12V/1500W的功率運作，並自下產生由該風扇馬達333以5500轉的轉速帶動該風扇332吹出且經該等加熱線圈31加熱的熱風，並穿過該豆盤21之該等篩孔211送達該烘豆區11，以穿過各篩孔211出
來的熱風烘焙盛放於該豆盤21上的咖啡豆，並於15秒後降至4000轉持續3分鐘，時間可調整範圍為0至5分鐘，同時配合該攪拌單元4使該豆盤21上的咖啡豆，令咖啡豆在烘焙過程中能均勻地受熱使豆子存放時的表面水氣蒸發並同時軟化。
之後，該控制處理器52以預設目標溫度為165℃，溫度可調整範圍為150℃至180℃，該電熱送風單元3以12V/1300W的功率運作，該風扇馬達333以4000轉運作持續3分鐘，時間可調整範圍為0至5分鐘，使咖啡豆的內部成分，例如胺基酸、酸類及醣類等產生梅納反應，而生出每一種咖啡豆特有的酸味。
緊接著該控制處理器52以預設目標溫度為185℃，溫度可調整範圍為165℃至210℃，該電熱送風單元3以12V/1500W的功率運作，該風扇馬達333以4000轉運作持續2分鐘，時間可調整範圍為0至6分鐘，使得該豆盤21上的咖啡豆同時藉由該攪拌單元4的翻攪讓咖啡豆內部的水氣蒸發爆出表皮，而讓咖啡豆完成一爆期的脫水。
當前述咖啡豆內部的水氣蒸發爆出表皮而令咖啡豆完成一爆期階段時，該控制處理器52以預設的不同烘焙時間及溫度持續進行烘焙，溫度可調整範圍為195℃至230℃、該電熱送風單元3以12V/1500W的功率運作、該風扇馬達333以4000轉運作，使得咖啡豆透過不同的烘焙時間及溫度被完全烘焙調整而具有最終的
熟度與風味。
最後，該控制處理器52控制該電熱送風單元3之該等加熱線圈31停止加熱並以12V/0W的功率持續運作，而該風扇馬達333則是調整以6000轉的轉速來運作，將該冷風持續向上吹送，並配合該攪拌單元4使該烘豆區11內的咖啡豆快速冷卻，以立即停止咖啡豆的熱反應而將風味鎖入豆中。待咖啡豆冷卻後，則開啟該出豆口112處的該擋片24並扳動該導豆件23來連動該活動擋板22，使得該豆盤21上的咖啡豆能透過該活動擋板22下滑至該導豆件23，並經由該出豆口112掉落至一盛接容器。配合該攪拌單元4的運作，能將該豆盤21上其餘的咖啡豆引導至該活動擋板22處，使所有咖啡豆皆能被取出並收集於該盛接容器。
本實施例在烘焙過程期間，該溫度感測器51隨時量測該烘豆區11內的溫度，並將所測得之溫度藉由該運算控制件522回傳至該控制處理器52；該控制處理器52透過所接收到的溫度訊號進而對該電熱送風單元3及該攪拌單元4進行作動上的調整，使整個烘焙過程之溫度維持在所設定的溫度曲線上；此外，該機本體之該觀察區12由於是由雙層玻璃所構成，操作者在烘焙過程中能透過該觀察區12對該烘豆區11內的咖啡豆進行觀察，進而幫助了解顏色上的變化，而雙層玻璃之構造不僅能為觀察區12提供一個開放的視野，同時也為該烘豆區11提供一個既能保溫且能降低噪音之功效。
要特別說明的是，該輸入件523也能夠採用無線接收技術，透過例如預設的應用程式來輸入烘焙條件及參數且以WIFI、藍芽等方式傳輸資料與各式設定，進而透過例如網路上傳而與他人分享一個屬於自己的烘焙曲線，同時我們也能透過下載專業烘焙師分享的烘焙曲線，使新手烘焙師也能輕易得到品質穩定的咖啡豆。
綜上所述，本發明咖啡豆烘焙機藉由該溫控單元5來對烘焙咖啡豆時的溫度條件來進行自動化的調整，透過輸入設定好的溫度曲線，能讓操作者不需要專業的烘焙師在一旁指導，也不需要時時刻刻地在一旁監控，就能輕易地在家自行烘豆，且本發明咖啡豆烘焙機使用該電熱送風單元3來達到烘焙咖啡豆的方式，不僅能讓操作者自由地選擇機台擺放的位置且相對直火加熱來說更加安全，此外，本發明咖啡豆烘焙機之該烘豆區11的直立設計配合該電熱送風單元3及該攪拌單元4更能使該烘豆區11內的咖啡豆在烘焙期間皆能均勻地受熱，讓操作者能獲得品質穩定的咖啡豆，故確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
1:機座本體
11:烘豆區
111:入豆口
112:出豆口
12:觀察區
2:盛裝單元
22:活動擋板
23:導豆件
24:擋片
25:上蓋
3:電熱送風單元
31:加熱線圈
32:固定板
321:固定槽
33:風扇組件
331:扇殼
332:風扇
333:風扇馬達
334:出風口
335:送風道
336:風道殼部
4:攪拌單元
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411:扇葉
42:攪拌馬達
5:溫控單元
51:溫度感測器
52:控制處理器
522:運算控制件
Claims (12)
- 一種咖啡豆烘焙機，包含：一機座本體，界定出一具有一入豆口，及一出豆口的烘豆區；一盛裝單元，設置於該烘豆區，用於容放自該入豆口進入該烘豆區的咖啡豆，及將容盛的咖啡豆自該出豆口移出該烘豆區，該盛裝單元包括一具有多數篩孔用於容放咖啡豆的豆盤、一能上下轉動地樞接於該豆盤上的活動擋板、一與該活動擋板樞接且連動並鄰近該出豆口的導豆件、一用於可開啟地封閉該出豆口的擋片，及一位於該入豆口上方的上蓋；一電熱送風單元，設置於該烘豆區且位於該盛裝單元下方，被控制地產生自下方通過該盛裝單元的熱風；一攪拌單元，對應該盛裝單元地裝設於該烘豆區，用於翻動自該入豆口進入該烘豆區的咖啡豆；及一溫控單元，包括一位於該盛裝單元上方地設置於該烘豆區用以量測該烘豆區中溫度的溫度感測器，及一分別與該溫度感測器、該電熱送風單元和該攪拌單元電連接的控制處理器，該控制處理器用以對應該溫度感測器量測得到的溫度並設定該電熱送風單元產生的熱風的風量與溫度，及該攪拌單元翻動咖啡豆的頻率與動作模式。
- 如請求項1所述的咖啡豆烘焙機，其中，該電熱送風單元包括數個加熱線圈、數片供該等加熱線圈纏繞的固定板，及一風扇組件。
- 如請求項2所述的咖啡豆烘焙機，其中，該每一固定板由下至上的寬度漸減並具有數個容設該等加熱線圈纏繞的固定槽。
- 如請求項2所述的咖啡豆烘焙機，其中，該風扇組件具有一形成有多數出風口的扇殼、一設置於該扇殼中的風扇，及一由該控制處理器控制以帶動該風扇轉動而自該等出風口出風的風扇馬達。
- 如請求項4所述的咖啡豆烘焙機，其中，該扇殼還具有多數分別界定出一自下向上斜伸且彎曲並與其中一出風口連通之送風道的風道殼部。
- 如請求項1所述的咖啡豆烘焙機，其中，該機座本體包括一鄰近該入豆口且為雙層玻璃構成而用於觀察該烘豆區的觀察區。
- 如請求項1所述的咖啡豆烘焙機，其中，該攪拌單元包括一具有多片扇葉且貼靠該豆盤設置的攪拌扇，及一由該控制處理器控制以帶動該攪拌扇轉動的攪拌馬達。
- 如請求項1所述的咖啡豆烘焙機，其中，該控制處理器具有一設置於該機座本體用於顯示資訊的顯示件、一與該溫度感測器及該顯示件電連接的運算控制件，及一與該運算控制件電連接用以自外界輸入指令的輸入件。
- 如請求項8所述的咖啡豆烘焙機，其中，該顯示件用以顯示該溫度感測器量測的溫度、經由該輸入件輸入的設定溫度、該電熱送風單元產生的熱風的風量與溫度、該攪拌單元翻動咖啡豆的頻率與動作模式其中任一，該輸入件用以 輸入設定溫度、該電熱送風單元產生的熱風的風量與溫度、該攪拌單元翻動咖啡豆的頻率與動作模式其中任一，該運算控制件依據該輸入件用以輸入設定溫度、該電熱送風單元產生的熱風的風量與溫度、該攪拌單元翻動咖啡豆的頻率與動作模式其中任一經過演算後控制該電熱送風單元產生的熱風的風量與溫度、該攪拌單元翻動咖啡豆的頻率與動作模式。
- 如請求項9所述的咖啡豆烘焙機，其中，該輸入件能輸入100℃~250℃中任一溫度值的多個設定溫度，該運算控制件依據該輸入件被輸入設定的多個溫度值連續地令該電熱送風單元於0-2000W的功率和該攪拌單元相配合地以對應該些溫度值的多個階段作動。
- 如請求項10所述的咖啡豆烘焙機，其中，該輸入件能連續輸入分別是150℃、165℃、185℃、215℃、250℃的五個溫度值，該運算控制件依據該五個溫度值連續地令該電熱送風單元分別於12V/1500W、12V/1300W、12V/1500W、12V/1500W、12V/0W的功率的多個階段作動。
- 一種咖啡豆烘焙機，包含：一機座本體，界定出一具有一入豆口，及一出豆口的烘豆區；一盛裝單元，設置於該烘豆區，用於容放自該入豆口進入該烘豆區的咖啡豆，及將容盛的咖啡豆自該出豆口移出該烘豆區； 一電熱送風單元，設置於該烘豆區且位於該盛裝單元下方，被控制地產生自下方通過該盛裝單元的熱風，該電熱送風單元包括數個加熱線圈、數片供該等加熱線圈纏繞的固定板，及一風扇組件，且該每一固定板由下至上的寬度漸減並具有數個容設該等加熱線圈纏繞的固定槽；一攪拌單元，對應該盛裝單元地裝設於該烘豆區，用於翻動自該入豆口進入該烘豆區的咖啡豆；及一溫控單元，包括一位於該盛裝單元上方地設置於該烘豆區用以量測該烘豆區中溫度的溫度感測器，及一分別與該溫度感測器、該電熱送風單元和該攪拌單元電連接的控制處理器，該控制處理器用以對應該溫度感測器量測得到的溫度並設定該電熱送風單元產生的熱風的風量與溫度，及該攪拌單元翻動咖啡豆的頻率與動作模式。
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