過熱水蒸気の特性

過熱水蒸気というのは､通常の水蒸気を加熱して 高温の水蒸気をつくって利用するものです。
しかし、珈琲の場合そこまでの高温の水蒸気は必要なく 過熱水蒸気の特性だけを利用すればいいと思いました。

過熱水蒸気の特性
・乾燥空気よりも乾燥速度かはやい
・乾燥空気より熱を伝える速度がはやい
（乾燥逆転温度以上の温度帯にておこる）

（写真・通常の排気監視窓）

（写真・実験中）

（写真・ソーセージを焙煎機からだす）

実際に実験する

実際に乾燥速度と乾燥量を実験することにしました。
今回の実験装置は､焙煎機の排気監視窓のガラスのかわりにアルミ板を いれそのアルミ板に肉用の精度の高い温度計をつけました。
この温度計にソーセージを差し込んで焙煎機の蒸気発生装置を使った状態と 使わない状態ではどれくらいソーセージか乾燥するかなどを調べてみました。

ガス圧　１５０　排気　５　バーナー　上
加湿状態では、排気温が１８０度で平衡状態になりました。
その状態で、６分間ソーセージを入れました。
ソーセージ温度　７５度
目減り量　１０．７％

加湿器をはずした状態では、１９５度で 平衡状態に達し実験を開始しました。
ソーセージ温度　７５度
目減り量　１０．３％
（写真・実際のソーセージ）

実験結果を考える

まず、乾燥の仕方ですが､少しではありますが加湿状態のほうが 乾燥が進みました。
（一回の実験では結論はだせませんが・・・）
温度上昇ですが､同じ熱量を送っていて実際にはソーセージの温度自体は まったく同じでした。つまり、過熱水蒸気の方が加熱力がおおきいとは いいがたいように思いました。
しかし、ソーセージの投入温度が加湿状態のほうが１５度ひくいことをを考えると 温度に対する加熱力はたかいと考えてもいいような・・・・
とりあえず、珈琲の焙煎に利用できる可能性のある技術だと思いました。
ただし、今回の実験でスチームをたきすぎて焙煎機のドラムがさびてしまったのは ちょっと情けなかったです・・・・・
（良い子はマネをしないように・・・・）

コーヒーで試してみる

焙煎データー
焙煎時間　１０分
２釜目以降　２００度投入
バーナー位置・中
火力・２４０
排気・２
蒸気の量　３ｃｃ／ｍｉｎ　（ＮＯ．６）

実際に過熱水蒸気を加えた場合と、加えない場合の比較をくず豆を使って実験してみました｡ つまり、学問的に有効であっても実際に使ってみて有効であるかを試してみたかったからです｡
文献によると乾燥空気よりも過熱水蒸気では約１０倍の熱の伝達能力がある（らしい・・・）
もしそうだとしたら、熱風の量が通常よりも低い状態で焙煎しても 豆を過熱することができるということです。

蒸気アリ（蒸気は３分後から６分間）
終了温度　排気　２０９度　本体　１５７度
４０００ｇ－３７５６ｇ＝２４４ｇ
目減り量　６．１％
豆の感じとしては､しわの伸びが良い
豆がもろくなっている
煎りあがりは少し濃い

蒸気ナシ
終了温度　排気　２０５度　本体　１５３度
４０００ｇ－３７６７ｇ＝２３３ｇ
目減り量　５．８％
豆が硬い
表面のしわが目立つ
かんでみると内側には火がとおっていない

過熱水蒸気は有効かどうか

実際に焙煎を途中でやめてコーヒーの目減りを計った感じでは有効だと思いました｡
つまり、学問的にいわれているように水分を引っ張る力は過熱水蒸気にはあるようですし 温度計がしめす数字も過熱水蒸気を送っているほうが高くなります｡
（ただし、蒸気の量や時間が適切かどうかまだわかりません）
ただし、豆の内部に火をいれるのには有効な技術ではないかと思いました｡
とりあえず、現在までにわかったことです。

蒸気を多くして実験

焙煎データー
焙煎時間　１２分
２釜目以降　１５０度投入
バーナー位置・下
火力・２４０
排気・３
蒸気の量　１５ｃｃ／ｍｉｎ　

本格的に蒸気を多くして実験する

蒸気を多くして過熱水蒸気の特性がもう少しでるように実験しました。
このころには、蒸気の必要なのは通常コーヒー屋さんがいう「蒸らし」の時だけだという考えにいたりました。
つまり、煎る段階にはいったら逆に蒸気が邪魔になると考えていました。
蒸気だけで焙煎したコーヒーがなぜはぜなかったかなどがこのころにはわかってきました。

蒸気アリ（蒸気は３分３０秒から１１分３０秒の間）
終了温度　本体　１７０度
４０００ｇ－３６９９．６ｇ＝３００．４ｇ
目減り量　７．５１％

１５０度・・・９分
１６０度・・・１０分３０秒
１７０度・・・１２分

いり豆の比重・３４０．４／６００＝０．５６
生豆の比重・・４２９．８／６００＝０．７１

膨張率・・・・１．２７　

蒸気ナシ
終了温度　本体　１６８度
４０００ｇ－３７０６．６ｇ＝２９３．４ｇ
目減り量　７．３３％

１５０度・・・９分１８秒
１６０度・・・１０分５１秒
１６８度・・・１２分

いり豆の比重・３３１．４／６００＝０．５５
生豆の比重・・４２９．８／６００＝０．７１

膨張率　　１．２９

モカで試してみる

焙煎データー
焙煎時間　１２分
２釜目以降　１５０度投入
バーナー位置・下
火力・２４０
排気・３
蒸気の量　１５ｃｃ／ｍｉｎ　

モカ
蒸気アリ（蒸気は３分３０秒から１１分３０秒の間）
終了温度　本体　１７０度
４０００ｇ－３３６７．４ｇ＝６３２．６ｇ
目減り量　１５．８％

１５０度・・・９分
１６０度・・・１０分３０秒
１７０度・・・１２分

いり豆の比重・２２１．４／６００＝０．３７
生豆の比重・・４３３．６／６００＝０．７２

膨張率・・・・１．９５　

モカ
蒸気ナシ
終了温度　本体　１６８度
４０００ｇ－３３７１．０ｇ＝６２９ｇ
目減り量　１５．７％

１５０度・・・９分１８秒
１６０度・・・１０分５１秒
１６８度・・・１２分

いり豆の比重・２２５．２／６００＝０．３８
生豆の比重・・４３３．６／６００＝０．７２

膨張率　　１．９２　

最終更新日：2016年 9月 28日 (水)

焙煎機の火力は､バーナーのガス圧で決めています。 実際に、どのぐらいの炎が伸びているかは実際にはよくわかっていません。 そこで、焙煎機からバーナーをはずして炎の高さをはかってみることにしました。 ちなみに、バーナーは､３kg用焙煎機のプロパン仕様です。

今回の装置
バーナーを台にしっかりと固定して危なくないようにします。
（思ったよりも怖い）
バーナーがひっくりかえったら本当に火事になると思いました。 それぐらい、やっていて実験が怖く感じられました。
それと、ものさしをたてておきましたが､残念ながら全く役にたちませんでした。 そのため、元のデジカメの画像から炎の大きさを割り出しました。

50mmaq
炎の高さ　85mm

100mmaq
炎の高さ　100mm

150mmaq
炎の高さ　120mm

200mmaq
炎の高さ　135mm

250mmaq
炎の高さ　145mm

バーナーの炎
バーナーの炎は､写真にとりにくかったので画像に５０％コントラストを強くしてみました。 ただし、実際の焙煎機の場合は、排気を強くすると炎が長くなります。 これは、排気で炎も空気といっしょに吸い上げられるからです。 実際にバーナーの高さ調節機能は５ｃｍもあればじゅうぶんだと思いました。 一番使う領域での炎の高さの差が約５ｃｍで収まるからです。

ガスの吹き出し量をはかる
焙煎機のバーナーのノズルを取り寄せてガスの噴出量を 正確に測定することにしました。 微圧計もバルブも焙煎機に使うものと同じものを使って います。 その状態でガスの吹き出し量はかってみました。 ところが、残念なことにガスの圧力はめちゃめちゃ弱いので この実験装置では、水の中にガスを通すときに圧力が下がってしまうのです。 ですから、実験装置も考え直さないと無理だと感じました。

ガスの吹き出し量測定装置をつくる
水道の水を上のじょうごに流しっぱなしにします。
（これにより、水圧が一定になる）
じょうごよりホースを通って下のガラスタンクに水がはいります。
（高低差によって圧力をつくっている） ガラスタンクの空気は､微圧計を通ってバーナーのノズルから放出させます。
バルブを適当に調整しておき水を流すと微圧計が適当な圧力をさします。
その状態で、ガラスタンクに一定の量の水がたまるまでの時間を正確にはかります。
（５００ｃｃの量で調べました。）

実験データー

ガス圧・・・・・微圧計の数値
ガス流量・・・・そのガス圧時のガス流量
バーナー.(6)・・３ｋｇ焙煎機のバーナー火力
バーナー.(9)・・５ｋｇ焙煎機のバーナー火力
バーナー.(15) ・５ｋｇ河野仕様の焙煎機のバーナー火力

ガス圧 (mmaq)	ガス流量 (ml/s)	バーナー.(6) (cal/s)	バーナー.(9) (cal/s)	バーナー.(15) (cal/s)
３０	５．６	７９２	１１８７	１９７９
４０	６．３	８９１	１３３６	２２２６
５０	６．８	９６１	１４４２	２４０３
６０	７．７	１０８８	１６３３	２７２１
７０	８．１	１１４５	１７１８	２８６３
８０	８．９	１２５８	１８８７	３１４５
９０	９．８	１３８５	２０７８	３４６３
１００	１０．２	１４４２	２１６３	３６０５
１１０	１０．９	１５４１	２３１１	３８５２
１２０	１１．１	１５６９	２３５４	３９２３
１３０	１１．４	１６１２	２４１７	４０２９
１４０	１２．２	１７２５	２５８７	４３１１
１５０	１２．５	１７６７	２６５１	４４１８
１６０	１３．２	１８６６	２７９９	４６６５
１７０	１３．５	１９０８	２８６３	４７７１
１８０	１３．９	１９６５	２９４７	４９１２
１９０	１４．３	２０２１	３０３２	５０５４
２００	１５．１	２１３５	３２０２	５３３６
２１０	１５．２	２１４９	３２２３	５３７２
２２０	１５．６	２２０５	３３０８	５５１３
２３０	１６．１	２２７６	３４１４	５６９０
２４０	１６．６	２３４７	３５２０	５８６６
２５０	１６．７	２３６１	３５４１	５９０２
２６０	１７．２	２４３１	３６４７	６０７８
２７０	１７．９	２５３０	３７９６	６３２６

結論

ガス圧を１０(mmaq)上げると０．５(ml/s)ガス量が上昇する

（バーナー１本に対して）
プロパンガスの燃焼熱
23560(kcal/m３)
23.56(cal/ml)
たとえば、１５０ (mmaq)　の
ガス圧で燃焼した場合
23.56(cal/ml)*12.5(ml/s)=294.5(cal/s)・・・・１本のバーナー

３ｋｇの焙煎機の場合は、バーナーが６本だから
294.5(cal/s)*6=1767(cal/s)・・・・６本のバーナー

５ｋｇの焙煎機の場合は､バーナーが９本だから
294.5(cal/s)*9=2650.5(cal/s)・・・・９本のバーナー

５ｋｇ河野仕様の焙煎機の場合は､バーナーが１５本だから
294.5(cal/s)*15=4417.5(cal/s)・・・・１５本のバーナー

つまり、３ｋｇの焙煎機で２００ (mmaq)の火力で焙煎していたものを
５ｋｇの焙煎機で同じ量の豆を焙煎しようと考えた場合､

３ｋｇの焙煎機の２００ (mmaq)のときの火力は２１３５(cal/s)
５ｋｇの焙煎機の火力で２１３５(cal/s)に近いガス圧は９０(mmaq) ぐらいとなります。

この表を使うと少量の焙煎をするときのガス圧の目安になります。
つまり、豆の量が半分になったら､カロリー数が半分になるぐらいの ガス圧を表で調べればいいのです。

＊　ここでは､焙煎機の蓄熱量や排気力は無視しています。
＊ 焙煎機はプロパンガス仕様のものです。

燃焼時の水の量 ガスを燃やしたときにどれくらい水がでるか計算してみました。
プロパンガスの化学式・・・・ＣＨ3ＣＨ2ＣＨ3
プロパンガスの燃焼
ＣＨ3ＣＨ2ＣＨ3＋５Ｏ2－－－３ＣＯ2＋４Ｈ2Ｏ

つまり、プロパンガス1に対して酸素が５必要になります。
実際は､空気に酸素が２０％しかないので プロパンガス１に対して空気は２５必要となります。 そして、炭酸ガスが３と水が４できます。

ガス圧200mmaqでバーナーを使うと３ｋｇ用の焙煎機では ９０ml/sのガスがでます。
90/22400=0.004・・・一秒間にバーナーからでるモル数
水４モルの重さ　７２ｇ
72*0.004=0.3g

つまり、ガス圧 200mmaq でバーナーを使うと３ｋｇ用の焙煎機では 一秒間に 0.3cc の水をつくっていることになるのです。
ちなみに、焙煎時間が20分 ならば、360cc ということになります。

気温と熱量の関係について
プロパンガスも都市ガスもあたりまえですが気体です。
当然、気体というのは気温によって体積が変化します。
そして、その体積の変化は熱量の変化となるわけです。
（微圧計は圧力をはかっていて熱量をはかっているわけではないですから・・・）
ですから、真夏と真冬では同じガス圧でも熱量はまったく違ってしまうのです。

例　3kgの焙煎機・ガス圧 200(mmaq)
火力　
2301(cal/s) 5℃・・・ガス圧 240 相当
2135(cal/s) 25℃
2060(cal/s) 35℃・・・ガス圧 190 相当

つまり、冬はバーナーの火力が表よりも１．０７８倍高い数値を示し
夏は逆に０．９６５倍低い数値になるわけです。
だから、夏はガス圧を高めにしなければカロリー不足なるし、冬は逆にガス圧を下げなければ
カロリーオーバーにおちいることになるわけです。

おおざっぱにいえば・・・
秋を基準にすると夏は10mmaq たかく・冬は逆に秋よりも10mmaq 低くする。
（夏と冬では約30mmaqぐらいは変化させてもいいということ）

（写真・ウォータークエンチ全体）

（写真・霧吹きのアップ）

ウォータークエンチ
コーヒーを冷却するときに、水をかける装置です。
（大手企業では・・けっこう使われている）
もともと冷却で水をかけることに否定的だったんですが、高温のコーヒー豆に水をかけることにより 豆の表面が急冷されて表面が締まるんじゃあないかと思ったんです。
そして、豆の表面が閉まれば香りが放出されにくくなるはずです。
つまり、豆の香りとか空気を遮断するのに有効な方法になりえると思ったのです。
熱風式の焙煎機で焙煎したものは豆が開いて香りの放出が早いといわれています。
本来は、そんなコーヒーに使うと効果が如実に表れると思います。
ちなみに・・・豆を冷却機に落としてスイッチを入れるとタイマー分だけノズルから霧が豆に吹き付けられます。
そのときに霧をまんべんなく広げるために扇風機が後ろから風を送るようになっています。
（現在は、４０秒間霧をコーヒー豆に吹き付けている）

（写真・ウォーターサイクロン）

ウォーターサイクロン
これも別に珍しい装置ではないのです。
シャワー機能を持っていてチャフを落とすサイクロンがないわけではありません。
ただ・・・今回つくった装置はチャフを水浸しにするわけではないのです。
もともと・・過熱水蒸気を煙に混ぜると煙の粒子を核にして水蒸気が水に戻ろうとします。
それを助けるために、サイクロンで霧を吹くのです。
そして、煙の粒子を重くしてサイクロンで取り去るのです。
そのために、ある一定温度に達したとき以外は霧を吹かないようにしてあります。
そして、この装置を使うことによりサイクロンの下にたまるチャフの量と微粒子の量が増えたように思います。
それと・・・チャフの乾燥度が下がりちょっと湿っぽくなった感じがします。

（写真・煙突スプレーの配管部分）

（写真・煙突部分）

煙突スプレー
これは、煙突のてっぺんから霧を吹いて煙の粒子をできるだけ取り去ろうとしてつくりました。
（びみょうに・・・煙が消えたらいいなぁというのも、ちょっと・・・）
そして・・・煙突の下部分にホースがついていてコーヒーの木酢液をとろうと思っています。
本来の木酢液は、炭をつくるときの煙を冷やすことによりででくる液体なんです。
しかし、残念ながらコーヒーからでる煙ではそこまでうまくとれない・・・
そこで、煙突の上から霧を吹いて煙を溶け込ませて煙突の下にあるホースから取り出すわけです。
・・・・問題は、このコーヒー木酢液もどきがなんに使えるのか・・・
とりあえず、お風呂にでも使ってみますか・・・
（この部分は・・・しゃれでつくってみました・・・）

最終更新日：2016年 9月 29日 (木)

排気ファンの圧力測定装置

マノスターゲージを取り付ける

排気ファンの圧力測定装置通常の排気をおこなっているときに、 排気室の圧力はどのように変化しているかを調べてみました｡
この装置の構造は､排気室にパイプを差し込んで 水がどれだけの高さまで引っ張られるかで排気室の圧力を測ろうとするものです。
（構造がめちゃめちゃ簡単ですが一番正確に測れる）
当然､吸う力が強ければ強いほど排気が強いことになります｡
富士ローヤルの３－５ｋｇ用の焙煎機は､排気用のファンで排気室の空気を抜く構造になっています｡
そして、その排気室には冷却と排気を切り替えるための切り替えダンパーと 排気の量を調節する排気ダンパーの２種類があります｡
この２つのダンパーが排気室の圧力に対してどのような影響を与えるのかを調べることにより 排気を感覚的でなく数値的に考えることができるからです。
（ちょっとした、思いつきもありますが･････）

実際の測定（単位はmmaq）＊　数字が大きいほど引っ張る力が強い

排気ダンパー	１	２	３	４	５	６	７	８
ノーマル	１６	１５	１５	１４	１３	１３	１２	１２
切り替え１	１４	１４	１３	１３	１２	１２	１２	１１
切り替え２	１０	１０	１０	１０	１０	９	９	９
切り替え３	７	７	７	７	７	６	６	５
補助ダンパー開	１３	１３	１３	１３	１２	１２	１２	１２
補助ダンパー連動	１３	１３	１４	１４	１３	１３	１３	１２

表の解説と傾向と対策　（ってこともないですが・・・・）ノーマルの状態では、排気１と排気２の部分で圧力に差がでます｡
つまり、排気１では排気を絞っているにもかかわらず排気室の圧力が低く 引っ張る力が強いため絞っているわりに排気が絞れないことになります｡
ですから、排気のイメージと実際の排気ではおおきく食い違ってしまうのです｡
つまり、排気１は、掃除機が紙なんかをすいつけて一生懸命吸おうとしている状態 なんです。圧力が低くなると小さい隙間でも勢いよく空気が流れ込んで思ったほど 吸う量が減らないのです｡
圧力が一定ならば、排気は排気ダンパーの穴の面積に依存するのですが､ その圧力部分が変化するとそのぶん排気が複雑になるのです｡
つまり、排気をイメージどおりにするには、最初から適当な抜け穴をつくっておいて 排気室の圧力の下がりすぎを押さえる必要があるのです｡
それに一番有効な方法は､切り替えダンパーを少し開けておいて排気を絞ったときに 圧力の下がりすぎを防ぐことだと思います｡
（ちなみに、切り替えダンパーの切り替え板に隙間がけっこうある場合は何もしなくても 排気が安定的に変化します）

ルーペ鏡筒部分

ルーペ部分

豆チェック用ルーペ
スプーンで豆をチェックするとき、ほとんど豆の色あわせしかやっていませんでした｡
過熱水蒸気を使っていてもっとレベルの高いチェックをしようということで 豆ののびと表面のテカリ具合をみるためにルーペを取り付けました｡
ルーペに光が入らないように缶を細工して鏡筒をつくりました。
けっこうみやすくなって都合がいいです。
（ちなみに、ミートソースの缶と同じサイズでした）

排気ダンパー表示板
焙煎していて、温度でダンパーを調整するんですが そのときに火力を変更したりバーナー位置を変更したりするんです。
いろいろな焙煎の仕方をやっているとなにがなんだかわかんなくなっちゃいます｡
そこで、ダンパーのところに操作仕様書みたいなものをつけておけば ミスがなくなります｡
そこで、焙煎の方法を磁石で変更が簡単にできるようにしました。

流入温度計
熱風式シリンダーを取り付けた場合に効果があります。
吸い込まれる熱風の温度を正確にはかることができます。
これにより、実際に熱風式焙煎機で実際の熱風の温度を正確に管理することが可能になりました。

最終更新日：2016年 9月 28日 (水)

蒸気吹き出し口

蒸気吹き出し口アップ

蒸気発生装置

過熱水蒸気を利用する
過熱水蒸気には、２つの特性があります。
１・ある温度以上に達すると乾燥空気よりもはやく乾燥させることができる。
（乾燥逆転温度は・・１７０度）
２・通常の加熱と膜凝縮伝熱が加わり効率よく加熱できる
（過熱水蒸気がコーヒー豆の表面に次々と膜凝縮してコーヒーに熱を与える）

本来この過熱水蒸気の能力を１００％使うには水蒸気１００％の状態で 焙煎をしなければなりません。
しかし､この過熱水蒸気の特性だけを利用するのならば１００％水蒸気という 状態を無理につくりださなくてもよいわけです。
（現在では､蒸気吹出口に熱変換器を取り付けてできるかぎり高温蒸気をつくるようにしています）
そこで、豆からの湿りけに依存していた蒸らしをバーナーの下より加湿器によって 湿度を上げて過熱水蒸気を利用できるようにしました。
（まだ、うまくいくかまではわかっていません）
この過熱水蒸気をうまく利用すれば豆の煎りむらの解消が簡単できるかも・・・・
今後の研究によりますが・・・・・

蒸気吹き出し口

蒸気の配管付近

蒸気用温度計

新型過熱水蒸気発生装置
今回蒸気発生装置を大幅に変えました。
できるかぎり､蒸気の温度を上げるために 焙煎機の燃焼室の中ほどまで蒸気のパイプを持ってきて燃焼室の熱や焙煎機自体の輻射熱を利用して 水蒸気の温度をあげるようにしました。
（パイプは、熱の吸収がいいように黒く塗ってある）
水蒸気の発生をチェックしやすいように温度計も取り付けました。

写真・アルミの部分がヒーターカバー

蒸気の吹き出し口
蒸気吹き出し口のパイプの下にヒーターをいれて過熱水蒸気の温度を上げるようにしました。
どうしても、加湿器では湿り水蒸気の状態になるので 蒸気を吹き出す前にヒーターでパイプを加熱して水蒸気の温度を上げてから燃焼室に 水蒸気を送り込みたかったのです。
最初は､パイプの内部にヒーターを入れて加熱しようと思ったんですが 残念ながら思うようなヒーターがみつからなくてパイプの下からの加熱となっちゃいました。
（実は､安く上げるために、はんだゴテを加工しています）

蒸気発生回路

制御盤付近

蒸気発生回路
本格的に過熱水蒸気焙煎をやるためにはヒーターやボイラーを制御しなければなりません。
それを電気的に制御しなければ、焙煎がめちゃめちゃ面倒になります。
めんどうな焙煎ではミスがおこります。
それでは、せっかくの改造が改悪になっちゃいます。
（実験の段階はめんどくさくてもしょうがないですが・・・・）
一応､回路の目玉は､予熱スイッチを押すとボイラーが最大のワット数で お湯を沸かしタイマーで自動的に切れるようにしました。
そして、通常のスタートスイッチを押すと蒸気の量を調節するボリュームと 蒸気を送る時間をタイマーで管理しています。
そして、スタートスイッチを押すと 豆が一定の温度になるまでは蒸気をださないようにタイマーを取り付けました｡
（まぁ、回路としてはひじょーーーに簡単なもんなんですけどね・・・・）

蒸気分岐バルブ

バルブのアップ

蒸気分岐バルブの裏付近

蒸気分岐バルブ
今回の改造は、ヒーターがはいってから蒸気がでてくるまでの タイムラグをなくすことを目的としています。
（前から､何とかしたいなぁと思っていたんですが・・・・）
このバルブがあると、加湿器の電源をいれっぱなしにしておいて 必要なときだけ焙煎機のほうに蒸気を送り込むことができます。
ずーーーと加湿器が動いた状態ですから､蒸気の量もボリュームで しっかりと調整した状態にできます。
それと、今までの場合ヒーターが切れたあとしばらくは焙煎機の方に 蒸気が流れていました。
その部分も、これで解消することができます。
（当然､制御回路も全部書き換えて配線をつなぎ直しました）
ちなみに、右の写真では蒸気が確実に開閉するように新しい装置がついています｡
しかし、この装置は残念ながら蒸気の量と蒸気の温度でちょっと能力不足であることがわかっています｡

写真・・ツイン蒸気発生装置

蒸気の量を増やす
通常の加湿器が２８０ｗです。それに５００ｗのヒーターを取り付けて７８０ｗまであげて使っていました。
しかし、それでも蒸気の量が足りないのでもう一つの加湿器をつなげて約１ｋｗまで熱量を上げました。
この当時から、蒸気の噴出し口が焙煎機のバーナーよりも上に取り付けて バーナーの熱を利用して蒸気の再加熱ができるように工夫しました。

最終更新日：2016年 9月 28日 (水)

バーナー位置・低

バーナー位置・高

バーナー高さ切り替え装置
いままで、焙煎量にあわせてバーナーの高さを三段階に切り替えることができるように していました。
今回は､焙煎中に自由にバーナーの高さを切り替えるようにしたのです。
遠火で焙煎した場合、豆はきれいに焼けるけれども、
味に力がでない欠点がありました。
近火で焙煎した場合､味に力がつくれるが、
蒸らしがむずかしく煎りむらがでやすい欠点がありました。
そのふたつのバーナー位置の欠点を加味すると蒸らし段階では､遠火を利用して はぜ以降では近火を利用するのがベストだと考えたのです。
この改造をおこなってから､コーヒー豆の個性がわかりやすくなったようなきがします。
（今回の改造は、めちゃめちゃ自信作です）

バルブ切り替え部分

ふいご取付状態

エアーガン取付状態

バーナー簡単掃除システム
焙煎機のバーナーは、結構、目詰まりを起こすものなんです。
バーナーのラッパをはずしてガスの吹き出し穴に細い針金を 差し込んで細かいごみをとるのが通常のバーナー掃除でした。
これは、バーナーユニットをはずしたり結構面倒でした。
そこで今回の改造では、高圧のエアーをバーナーに吹き込んでごみを吹き飛ばすように しました。当然､微圧計の方にエアーが送られると壊れてしまうので切り替え用の バルブを取り付けています。
それと、カプラーによりバルブの操作ミスによってガスの吹き出しを防いでいます。
（この装置を作ったことにより非常に掃除が楽になりました。）

高さ切り替えバーナー補助具
高さ切替え装置は、バーナー全体を上下に上げ下げしなければならず､ けっこう重たかったのです。（いわゆるぼくは、軟弱もんでして・・・） そこで、重さを補正するためにばねをつけました。 （ちなみに、左右でばねの太さが違う） これにより、今までけっこう重くてやりにくかったバーナーの上下が めちゃくちゃ楽になりました。

ドラムの隙間掃除用スリット
富士ローヤルの焙煎機の欠点の1つにドラムとドラムを覆っている カバーの隙間の部分にチャフがたまり燃えるという現象が起きていました。 （これにより、煙臭が豆につく） ここを掃除するいちばん簡単な方法は、バーナーをはずしてドラムと カバーの隙間にブロアーを吹くのが一番きれいにほこりが取れます。 それでは、あまりにもめんどくさいので､スリットへブロアーの空気を送り込むと ドラムとカバーの隙間に風があたるように細工をしました。 これにより、チャフが燃える対策としては､けっこう満足しています。

Ｔ型・吸い込み口

クリーニングブロアー Ｔ型
ブロアーがこわれて新しいブロアーにかえました。 今回のブロアーは､非常に強力で掃除機としての吸い込み力に余裕ができました。 それによって、今まではバーナーの真ん中より空気を吸っていましたが 今回の改造では､吸気口の周辺からも吸えるようになりました。 これにより使い勝手が非常に向上しました。

写真・１つだけふたが開いている状態のサンプル冷却機

サンプル冷却機
これは、焙煎途中の豆を冷やすためだけの冷却機です｡
通常の冷却機と同様に下に空気を吸うようになっています｡
そして、次の豆を冷やすときには冷えた豆にフタをして 冷却効率が落ちないように工夫してあります｡
これにより焙煎途中のサンプルをつくったり、途中の豆の味を調べるのに使います｡
特に､過熱水蒸気の効果を調べるためだけにつくったものです｡

最終更新日：2016年 9月 28日 (水)

シャッター付きのぞき窓

のぞき窓からドラム内をみる

シャッター付きのぞき窓
焙煎機の内部をみるためののぞき窓です。 これにより、焙煎中の煙や豆の攪拌状態がわかるようになります。 実際にこの窓の部分は､豆投入時に豆がのっかかったりするのを防ぐように 窓をおおうシャッターがついていて釜内部をみる場合は、シャッタを開けて みる事になります

焙煎機正面

焙煎機右部分

焙煎機左部分

制御盤
（中段２個の温度計）

センサー部分
焙煎機の左右同じ位置に
センサーを取り付けました

比較温度計
焙煎機の中で､豆は攪拌されます。そのときに、左のほうに豆が集まります。 そのため、排気温は､右側と左側では違いが生じます。 その違いを実際に表示するための温度計です。
この温度差から豆の乾燥度（水の抜け方）をチェックできるようになると 期待してつけました。
上の段の写真は､てんぷら用温度計を使っています。
実際に使えそうなので熱電対のまともな温度計でデーターをとっています。

ひとつぶ用スプーン

のぞき窓から豆をとる

ひとつぶ用スプーン
焙煎を実際にやっていて大切なのは豆に対して熱がしっかりと 加わって水がきれいに抜けているかです。 それを調べるのにいちばん簡単な方法は、豆を抜いて カッターナイフなどで豆をきってみることです。 そのために、のぞき窓から直接豆をひとつぶづつ取りだすスプーンをつくりました。

(写真･ダンパーの手前のダクトのところの温度計)

正確排気温
通常の焙煎機についている温度計などは、釜からの熱などが影響して 温度変化がスムーズにいきませんでした。 そこで、いちばん焙煎機本体に影響されない温度計を取り付けました。

高さ切り替え部分

高さ切り替え部分アップ

高さ切り替えバーナー部分に、バーナーの高さがわかりやすいように マークを色分けしました。その部分にそのときの火力も指示できるようにしました。
ついでに、その指示用に”のんたん”を使ってみました。
（これは、単なるシャレ・・・・）
ちなみに、この”のんたん”部分は「Ｄ」くんにつくってもらいました。

最終更新日：2016年 9月 28日 (水)

(写真･通常のダンパーの後ろにあるのが補助ダンパー)

焙煎機補助ダンパー
焙煎にとって一番、重要なのが排気です。排気の仕方でコーヒーの味や香りが ものすごく変わります。それだけ重要なものなんです。ところが、焙煎機というのは 同じ目盛にダンパーをしても外気温と煙突内の温度差で排気力が変わってしまいます。 そこで、外気温によって変わる排気力を補正するために作ったのがこの、補助ダンパーです。 これは、通常のダンパーの後についていて、これをあけることにより排気を弱くすることが できます。構造は単純でダンパーのすぐ後の部分の配管に穴をあけて開閉弁をつけただけです。 これにより、ダンパー操作に幅ができたように思います。

(写真･補助ダンパーの上についているのが温度計)

補助ダンパー温度計
補助ダンパーから、どれだけ空気を吸っているかを判断する目安がほしいということで、 温度計をつけました。温度計は、温度が知りたいのではなく温度が上がってきているのか 下がっているのかを知るためにあるのです。これはどの温度計にもいえることですが、 温度計の示しているのは、センサーの部分の温度なんです。たとえば、温度計が２００度を 示していても温度が上昇しているときの２００度のほうが下がっているときの２００度よりも実際は 高いのです。温度計の温度が上がるということは、簡単に言うとセンサーのまわりはその温度より 高いということなんです。その温度差が大きければ大きいほど上昇のスピードが上がるということです。 逆に下がるときは、センサーのまわりのが温度か低いからということになります。 温度計の示している温度を鵜呑みにしてしまうと大きなミスをしてしまうというのは このためです。ですから、自分の目を信じて温度計を補助的に使ってコーヒーは焙煎しなければ ならないとぼくは思います。

今までのバーナー部分

高さ切り替え機能付きバーナー

高さ切り替え機能付きバーナー
直火式焙煎機は、現在どちらかというとバーナーとドラムを離す熱風式に近いタイプが 主流になっているような気がします。ただし、それが正しい選択なのかどうかは誰も 判らないのです。 （ただし、炎を近づけた場合、蒸らしをしっかりやらないとうまく焙煎できないような気がしますが・・・） そこで、実際にどのぐらいの位置にバーナーがあるのが適当なのかを調べるためにバーナーの高さを 変えれるように改造しました。
ちなみに、個人的見解では炎は豆に直接ぶち当てた方がいいように思います。 どうも、ただコーヒーに熱を与えている以上に炎は意味があるように思えてならないのです。 （ただし、これは単なる直感なんでまだまだ根拠はないです）

クリーニングブロアー吸い込み口

焙煎機のドラムの掃除

Ｌ型・吸い込み口

クリーニングブロアー
焙煎したら毎回ドラムや煙道なんかをブロアーで掃除します。 これをしないと焙煎時に残ったチャフや微粉に次の焙煎で火がついて煙を出します。 このチャフや微粉が燃える場所がドラムよりも下だと珈琲豆が煙を吸着してしまいます。
（ぼくは、このドラムよりも下で燃えるのを防げはいりたて特有の煙くささは防げると思います。）
このブロアーで掃除をするときにほこりやチャフが舞い上がって大変なんです。 そこでつくったのが、掃除機の吸い込み口をバーナーの真ん中に置いて掃除機の吹き出し口を ブロアーとして使う事です。
この装置の良さは､ブロアーで吹いたときのほこりを掃除機が すぐに吸ってくれて焙煎機の外にほこりがでないことです。 それとバーナーの近くでほこりを 吸うとブロアーで舞い上がったほこりがバーナーのノズルをつまらせにくくできます。
（今までのブロアーでの掃除は､バーナーの上にふたをしてやっていました。）

釜本体用センサー

釜本体用センサー
焙煎機についているセンサーは､せいぜい豆の温度をはかるか 排気温をはかるかぐらいしかありませんでした。 今回は、釜の一番空気の動きのなさそうなところにセンサーを 取り付けました。これは、釜自体の温度をはかるものです。 つまり、排気温などか同じであっても釜の温度が低ければ､ 焙煎時間が長くなってしまいます。 つまり、釜の状態をみるためのセンサーです。

最終更新日：2016年 9月 28日 (水)

焙煎の理論なんかは、めちゃくちゃ変化します。それは、その時に考えられる最高の方法を 使って焙煎するからなんです。（けっこう、内緒で焙煎の方法をどんどん変えてしまう）
そうやってだんだんと焙煎機の欠点や良い点が見えてくるんです。 だから、ぼくはコーヒーの味が変わることを恐れずに焙煎機の改造を繰り返すのです。 （たまにやらなきゃ良かったと思うときもありますが・・・・・・）
じっくりと読んでみると最初のころと現在の焙煎の考え方が変わっているのがよくわかると思います。

(写真･ガス圧計の上にあるのが廃熱温度計)

廃熱温度計
焙煎機は、排気を絞るとドラム内が蒸し焼き状態になります。 つまり、バーナーで熱を加えても排気が弱くて熱がドラム内に こもってきます。こもってきた、熱を測定するためにとりつけたのが 写真の温度計です。これは、ドラム位置より少し下に穴をあけて 熱風を取り出しています。この温度がたかくなれば火力に対して 排気が絞り気味であるということになります。 逆に排気を開けぎみにすると上に伸びたパイプから熱気が上がらなくなり 一気に温度が下がることになります。 この温度計と、ドラム上部に取り付いた温度計（下の写真）で火力と排気の 関係を調べています。その中で判ったことは外気温が低いと煙突の効率が 非常にたかくなり排気を絞っていても通常より排気が強くなる傾向があるという事です。 ですから、焙煎するときは外気温に気を付けてください。

(写真･すきまそうじ用スリットのうえにあるのが廃熱温度計)

mew・廃熱温度計
以前の廃熱温度計は､パイプ内の空気の温度をはかっていて パイプが熱を持ったあと下がりが悪い欠点を持っていました。 そこで、今回はめちゃめちゃ単純にセンサーむきだしにしました。 これにより、廃熱がおおくなると簡単に温度が上がり､少なくなると 簡単に下がるようになりました。 排気の、ほんのちょっと変化がこれでわかるようになりました。

(写真･排気監視窓と下が排気チェック温度計)

排気監視窓
この窓は、どれだけ排気されているか、どれだけチャフがたまっているかを監視する窓です。 毎日焙煎をやる前にガラスをアルコールでふいてきれいにしています。（内側がけっこうよごれる） 掃除がしやすいように簡単にガラスがはずせるようにもなっています。そして、反対側にも 同じ窓がありそこからライトで光を送っています。（ひとつの窓だと焙煎機の中が暗くてよく見えない） この窓からみているとチャフの飛んでいく様子がよくわかります。そして、焙煎機の形状の欠点も。 この焙煎機では、ダンパーが焙煎機の上部にありチャフはドラムからＵ字を描いて飛んでいくことに なります。フロントパネルの下（スプーン上部の斜めの部分）は、空気の流れが遅いのでチャフが フロントパネル下にたまってしまうのです。ですからたまに、フロントパネル正面の窓から吹いて チャフを飛ばしてやらないといけないのです。 一度焙煎したら必ずブロアーなどで焙煎機内のチャフを飛ばしておかないと次の焙煎でたまったチャフに 火がついてコーヒーにいゃな煙臭ついてしまいます。

(写真･ガス圧計のした付近にチャフ受け皿冷却装置がある)

チャフ受け皿冷却装置
上に伸びたパイプからどれだけ煙がでてくるかでコーヒー豆が 煙をかぶっているかの目安にもなります 特にこのパイプをつけたことにより煎りたてのコーヒーが煙り臭くて おいしくない理由もわかりました。焙煎をするとコーヒーからチャフが はずれます。これが通常バーナーの下にあるチャフ受け皿にたまります。 チャフに火がついた状態でチャフ受けに落ちて火が消えないと大量の煙を だすのです。これが、ドラム内のコーヒーに吸着されるのです。 つまり、チャフ受け皿でチャフを燃えないようにしてやれば煙臭は 大きく減らすことが出来るのです。 そこで考えたのが、チャフ受け皿を冷やしてやることです。チャフが受け皿で 燃える理由は、受け皿が熱いからです。受け皿が冷たければ、火のついたチャフが 落ちてきても熱を奪ってしまい消えてしまいます。そうすれは、煙の量は一気に少なく することが出来るのです。そのために、チャフ受け皿の下に空気を通して冷やすような 装置をつけてしまいました。

最終更新日：2016年 9月 28日 (水)

東浦の「Ｉ」さんと焙煎機の話をしていて気づいたことを書きました
ぼくがつくった焙煎機かうまく動いていたのはたまたま偶然だった気がします
こんなに基本的なことを知らずにつくっていたとわかってちょっとびっくりしました（反省）
下の焙煎機はどちらも煙突にシャッターをつけて排気を調節しています
しかし、左は思うように排気をコントロールできるのに対して右は思うようにできませんでした
最初はそれがなぜかがわかりませんでした
「Ｉ」さんと話しているうちにそれがドラムとカバーの隙間にすべての問題があると感じたのです
そこがわかると焙煎機の改造は簡単だと思いました
ちなみに・・右側の焙煎機は豆投入口を排気調節に使うよう改造するそうです

（写真・とんがり屋根のようなカバー）

（写真・角型のカバー・東浦の「Ｉ」さん作）

一般の方が陥りやすいミス
ぼくの焙煎機の改造の基本は排気の調整がスムーズに行くことが一番のポイントです
そして・・・素人の方が陥りやすいミスがドラムを覆うカバーの取り付け方なのです
特にドラムのサイズに対してカバーのサイズを大きくつくりすぎるともうアウトなのです
なぜか・・・・
基本はドラムとカバーをできるだけ近づけること
ガスを燃やした熱風が必ずドラムの中を通過するように工夫することが大切です
ドラムの中を通るよりも熱風がドラムとカバーの隙間を通るほうが楽だと
そちらを優先的に通るようになってしまうのです
そうすると当然豆に熱を奪われないわけですから煙突部分が極端に高温となります
ですが豆は思うように煎られていかないことになります
あとバーナーが遠くなると大量の熱風ができることになります
業務用の焙煎機は、ファンで熱風を吸って焙煎をする構造になっています
それに対してこの素人の焙煎機は煙突効果だけが頼りなんです

いかに豆の中に熱風を通すか
まず・・・この構造の焙煎機で煙突から熱風がでてこないことはありえないのです
必ず温度差があるわけだから当然なのです

問題はドラムの中を通ったかドラムとカバーの隙間を通ったかだけの差だけです
煙突部分に取り付けた温度計のあがり方が極端に早い場合は
ドラムを通っていないと考えていいと思います
対策としては、バーナーがつくる熱風をドラムに流すフィンのようなものをつくるか
カバーとドラムの隙間を減らすように工夫するしかありません
あと・・・バーナーを近づけることも豆の中に熱風を通す方法のひとつとなります
（煎りムラを起こしやすいと嫌う人もありますが・・・）

最終更新日：2016年 9月 29日 (木)