自作珈琲焙煎機の大幅設計変更

by 管理者
5月 23日 2011 年

今日はコーヒーロースターについて沢山の報告があります。

まず、コーヒーロースターの基本設計を変えました。

というのは、加工業者に回転ドラム(今まで回転カゴと書いていましたが、網からパンチングメタルに変更したので回転ドラムの方が適当)の両側の蓋部分の加工方法について相談したところ、円形に切り抜いた金属板の外周に金属の板を丸めて円筒形を作って溶接するより、数を作らないのであれば、「へら絞り」が良いとの回答を頂きました。

「へら絞り」とは、楽器のトランペットやサックスののラッパ部分の加工するときに金属の板を回転させながら先の尖った棒を押し付けて金属板を伸ばす加工方法ですが、簡単な木型(数千円)を作ることで作成できるとのこと。しかも今まで銅や真鍮のような柔らかい金属でないと加工できないと思っていたのですが、ステンレスや鉄でも大丈夫とのことでした。

つまり、円筒形じゃなくても三角錐のような形状でも作成可能であるということなんです。

ということで、設計を大幅に変更しました。

何故なら、ローストしているときにドラム内の豆の煎り加減を確認するために、回転軸に引き出し式の確認ポケット(下図参照)を付ける予定でしたが、豆をドラム内に入れたり取り出したりするのが難儀しそうだったので、使い勝手に大きな不安要素を抱えていたからです。

イメージ図1

そこで、回転軸を回転ドラムの片側のみ固定する方式にして豆の煎り具合は反対側に予め開けてある穴からスプーンを突っ込んで確認する方式にしまえば、確認ポケットは不要になりし、蓋の部分も円錐形にすればコーヒー豆の取り出しも楽になります。

これを考慮した設計が下図になります。

イメージ図2

しかし、コンロの真上に回転ドラムが位置するように五徳の上にロースターを載せると、モーター側が横に突出したようになり、重量バランスが悪くなります。

そこで、モーター側の重量を軽くするため、フレームを小さくしました。

これが下の図です。

イメージ図3

現在の懸案は、モーターと回転ドラムとのジョイント部分です。

完全に連結する方式にするのか、それとも切り離せるようにするのか。

豆を入れたり、取り出したりするときに切り離せるようにした方が便利なことは分かっていますが、そのための部品がモーター付近に増え、重量バランスが悪くなります。

かといって、一体式にすると豆を入れたり、取り出したりするときにモーターだけでなく、配線まで付いた状態になるのでので、取り回しが煩わしくなります。

配線をカプラで簡単にはずせるようにする方法も考えていますが、まだ結論は出ていません。

 

次にパンチングメタルの穴の大きさと数ですが、「コーヒー豆の豆工房」さん(http://www.1jb.jp/)にお聞きしました。

「コーヒー豆の豆工房」さんには突然のメールの質問に親切に回答して頂き、大変感謝しております。

「穴の直径ですが、最大でもφ4かφ4.5くらいが良いと思います。

モカのように粒が小さい場合、穴の径が小さいと挟まってしまいます。

開孔率については、おっしゃる通りです。

最低でも10%は必要ですが、大きいのは50%くらいまで大丈夫と思います。
ただ、大きいと換気が良すぎるので、火力がかなり必要です。

参考にしてください。」

これにより、パンチングメタルの開孔率を60度千鳥型 φ4 × 7Pで29.6%で考えております。

さらに炎をステンレス板で覆った場合のステンレスパイプの熱伝導について調べて見ました。

以前、同じようなテストを行いましたが、ステンレス板で覆ってなかったため、再テストをしました。

下写真の緑のテープがステンレス板の端から10cmの位置です。

熱電動テスト1

ステンレスパイプを回すと、赤熱しているの分かりますか?

熱電動テスト2

テープの張ってある10cmの位置でほんのりと温かい状態だったので、回転ドラムの無い厳しい条件でのテスだということを考慮すると、かなり良好な結果だと考えています。

この記事へのトラックバックURL