以下、本発明を図に示した実施形態を用� ��て詳細に説明する。但し、この実施形態に� ��載されている構成部品の寸法、材質、形状� ��その相対配置などは特に特定的な記載がな� ��限り、この発明の範囲をそれのみに限定す� ��趣旨ではない。

 本発明をコーヒー豆の焙煎冷却に適用した� ��実施形態を図1~図3に基づいて説明する。
 図1において、本実施形態に係るコーヒー豆 の焙煎冷却装置10は、主要機器として、焙煎� ��11と、冷却槽20と、冷却用冷風を循環する閉 鎖循環路30と、低温ブラインを製造するブラ� ��ン供給装置40とを備えている。焙煎機11には 、焙煎する前のコーヒー豆を一時貯留するホ ッパ12が設けられており、通路13からコーヒ� �豆をホッパ12に送るようにしてある。ホッパ 12から焙煎機11に一定量のコーヒー豆をバッ� �式で供給し、焙煎機11で焙煎処理を行なう。

 焙煎機11の内部には、攪拌器15を設けて、 コーヒー豆を攪拌しながら焙煎する。焙煎処 理後のコーヒー豆を排出口17を開けて冷却槽2 0に送り込むが、その際、高温のコーヒー豆� �外気に触れて着火する場合がある。その着� �を防ぐために、ノズル16から煎り豆に冷却水 を噴射する。焙煎機11内の排気を排出する排� ��路14には、図示していないが、図4に示す遠� ��式脱塵器(サイクロン)53や、濾過フィルタを 用いた濾過式集塵機55や脱臭機56を介設し、� �ーヒー豆の剥皮等を除去すると共に、排気� �脱臭して外気に放出している。

 冷却槽20の内部には、閉鎖循環路30から絶え ず冷風を供給し、また攪拌器21を設けて、焙� ��後のコーヒー豆を攪拌しながら冷却する。� ��鎖循環路30は、密閉状に形成した閉鎖空間� �形成し、冷却槽20を含めて密閉空間を形成し ている。
 閉鎖循環路30に、低温ブラインで冷却用冷� �を冷却する熱交換器31を介設すると共に、熱 交換器31の上流側閉鎖循環路及び下流側閉鎖� ��環路の夫々に送りブロア32及び戻りブロア33 を介設し、矢印方向に流れる冷風循環流を形 成している。送りブロア32と熱交換器31間の� �風循環路30に、濾過フィルタを用いない遠心 式除塵装置(サイクロン)34を介設して、冷風� �含まれるコーヒー豆の剥皮等の固形分を除� �している。

 熱交換器31の入口及び出口には、冷風の� �量を調整するためのダンパ35及び37と、閉鎖� ��環路30を流れる冷風の圧力を検出する圧力� �ンサ36及び38を設けている。また、冷却槽20� �入口側の閉鎖循環路30には、冷風温度を検出 する温度センサ39を設けている。また、熱交� ��器31をシェルアンドチューブ型熱交換器で� �成している。

 ブライン供給装置40は、冷凍機41と、ブライ ンタンク42と、ブラインタンク42と熱交換器31 とを結ぶブライン供給路43及びブライン戻り� ��44とを備え、ブライン供給路43とブライン戻 り路44とでブライン循環路を形成している。
 ブラインタンク42を、冷ブライン槽42aと温� �ライン槽42bとに仕切り、冷凍機41で冷却され た低温ブラインを流路47を通って冷ブライン� ��42aに送り、冷ブライン槽42aに貯留する。冷� ��ライン槽42aに貯留した低温ブラインを、ブ� ��イン供給路43を介して熱交換器31に送り、熱 交換器31で冷風を冷却する。

 熱交換器31で冷風と熱交換して温まったブ� �インをブライン戻り路44を介して温ブライン 槽42bに戻す。温ブライン槽42bに貯留したブラ インをポンプ49を介設した流路48を介して冷� �機41に送り、冷凍機41でブラインを冷却する� ��
 また、ブライン供給路43に、ポンプ45と、ポ ンプ45の吐出量を制御するインバータ装置46� �設けている。

 かかる構成において、圧力センサ36及び38で 熱交換器31の上流側及び下流側の冷風循環路3 0の冷風圧力を検出すると共に、温度センサ39 で冷却槽20の入口の冷風温度を検出し、これ� ��の検出信号を制御装置22に送信する。
 焙煎直後の冷却用冷風は、ブロア32~サイク� ��ン34で90℃、熱交換器入口で80℃前後、熱交� ��器出口で5℃前後となる。制御装置22では、� ��度センサ39の冷風温度検出値から、冷却槽20 の入口部の冷風温度が-2℃となるように、イ� ��バータ装置46を制御して、ポンプ45の吐出量 を制御する。

 そのため、冷却が進むにつれて熱交換器� ��口で40℃、熱交換器出口で-4℃、冷却槽入口 温度-2℃に制御される。また、制御装置22で� �、冷ブライン槽42aの出口部の低温ブライン� �温度を-8℃とし、熱交換器31から出たブライ� ��の温度を-4℃となるように、冷凍機41の冷却 能力、送りブロア32及び戻りブロア33の吐出� �量、ダンパ35,37の開度及びポンプ45の吐出量� ��制御する。

 また、制御装置22により、熱交換器31の上流 側及び下流側の冷風循環路30内及び冷却槽20� �の冷風圧力が大気圧となるように送りブロ� �32、戻りブロア33及びダンパ35,37を制御する� �
 このように、焙煎直後の煎り豆を冷却用冷� ��で急速冷却させることにより、煎り豆から� ��、香りの成分が発散することなく、良い香� ��と味を出させることができる。

 次に、熱交換器31の洗浄装置50を図2に基� �いて説明する。図2において、熱交換器31は� �ェルアンドチューブ型熱交換器で、中央胴� �31aのチューブプレート310と中央胴部31aの両� �に形成されるチャンネルカバー部31b及び31c� �フランジ311で結合している。中央胴部31aの� �部で、チューブプレート310間に、長手方向� �多数の冷風管312を並列に架設し、冷風管312� �に冷却用冷風を通すようにしている。チャ� �ネルカバー部31bに温水供給管52を接続し、ボ イラ51で製造した温水を温水供給管52を介し� �中央胴部31aの冷風管312内及びチャンネルカ� �ー部31b及び31c内に供給する。

 また、中央胴部31aの両端に位置するチャ� ��ネルカバー部31b及び31cを結ぶ温水循環路53� �設けると共に、温水循環路53にポンプ54を介� ��している。中央胴部31aには、半径方向に複� ��のじゃま板313を配設し、中央胴部31a内に供� ��した低温ブラインをじゃま板313で蛇行させ� ��冷却用冷風との熱交換効率を大きくするよ� ��にしている。

 こうして、熱交換器31の洗浄工程時には� �ダンパ35及び37で閉鎖循環路30を閉鎖し、外� �部31b及び31cに供給された温水を温水循環路53 と熱交換器31内の冷風管312を通して循環させ� ��ことにより、冷風管312の内壁を洗浄する。� ��た、チャンネルカバー部31cに温水レベル計5 6を取り付け、温水の貯留量を確認するよう� �している。洗浄工程を終了したら、排水管55 から温水を排出する。

 かかる構成の本実施形態において、ホッ� ��12から焙煎機11に一定量のコーヒー豆をバッ チ式で供給し、焙煎機11で焙煎処理を行なう� ��その後、排出路17を開けて、焙煎処理後の� �り豆を冷却槽20に送る。このとき、煎り豆が 着火するおそれがあるときは、ノズル16から� ��却水を散布して着火を防ぐ。

 冷却槽20では、閉鎖循環路30を循環する冷 風によって、焙煎後のコーヒー豆を急速冷却 する。また、冷風を熱交換器31で低温ブライ� ��と熱交換して冷却する。ブライン供給装置4 0では、冷凍機41で低温ブラインを製造し、低 温ブラインをブラインタンク42に貯留する。� ��ラインタンク42に貯留した低温ブラインを� �ライン供給路43を介して熱交換器31に供給す� ��。

 本実施形態では、圧力センサ36及び38で、 熱交換器31の上流側及び下流側の冷風循環路3 0の圧力を検出し、該検出信号を制御装置22に 送る。そして、該検出値により送りブロア32� ��び戻りブロア33の風量を制御することによ� �、熱交換器31の出口部をほぼ大気圧に維持す ることができる。それにより冷却槽20内の圧� ��もほぼ大気圧程度とすることができ、冷却� ��20の構造を補強等の改造を施すことなく容� �に冷風循環方法を導入することができる。

 この場合、冷風循環方法の導入のためと� ��て特別に濾過フィルタを用いることなく、� ��気による冷却で使用していた従来の遠心式� ��塵装置34をそのまま使用できるので、冷風� �環路30の圧力損失を低減できる。そのため、 冷風循環路30の冷風圧力制御を容易にするこ� ��ができる。

 また、温度センサ39により冷却槽20入口の 冷風温度を検出し、制御装置22により、該冷� ��温度を-2℃とするように、インバータ装置46 を制御してポンプ45の吐出量を制御する。こ� ��によって、焙煎処理したコーヒー豆を急速� ��却でき、急速冷却処理したコーヒー豆に高� ��香りや風味をもたせることができる。

 このように、冷風循環路30の冷風温度及� �冷風圧力を高精度で制御できるので、本実� �形態においては、図3に示す運転手順を採用� ��ることができる。図3に基づいて、この運転 手順を説明する。図3において、焙煎機11によ る焙煎処理を1バッチ毎に12分行なう。(1)バッ チの焙煎処理中、冷却槽20では冷却槽20の予� �(6分)を行なう。(1)バッチの焙煎処理が終了� �たら、その直後に冷却槽20で(1)バッチの冷却 処理(6分)を行なう。

 なお、冷却槽20の予冷中は、送りブロア32及 び戻りブロア33の風量を最小にし、冷却処理� ��は、送りブロア32及び戻りブロア33の風量を 最大にする。
 また、予冷中に冷凍機41を稼動して低温ブ� �インを製造して冷ブライン槽42aに低温ブラ� �ンを蓄積するようにし、冷却処理中に、低� �ブラインの製造が追いつかない分を予冷中� �蓄えた低温ブラインで補うようにする。
 このように運転することで、連続的な焙煎� ��び冷却処理が可能になり、運転効率を向上� ��きる。また、前段の予冷で冷却槽20を冷却� �ておくことで、後段の冷却処理と合わせて� �速冷却が可能になると共に、煎り豆の冷却� �率を向上できる。

 図3に示すように、1バッチ焙煎を12分で行 い、予冷及び冷却処理を夫々6分で行なえば� �1時間で5バッチの焙煎及び冷却処理を可能と し、1日22時間焙煎冷却装置10を稼動させた後� ��2時間の洗浄工程を行なうようにする。これ によって、焙煎冷却装置10を連日稼動させる� ��とができる。

 本実施形態によれば、冷風を閉鎖循環路30� �循環させながら煎り豆を冷却するので、外� �温度を影響を受けずに済み、そのため、季� �を問わず焙煎時間と冷却時間を一定に保持� �て安定した連続運転を可能にすると共に、� �風温度が季節を問わず一定にするため、焙� �後の煎り豆の品質を容易に安定させること� �できる。
 また、一旦コーヒー豆から出た香気成分は� ��閉鎖循環路30を循環して冷却槽20に戻り、再 びコーヒー豆に吸着されるので、香り成分の 散逸防止と内蔵する炭酸ガス等のガス分の散 逸を防止し、コーヒー豆内への封じ込めがで き、コーヒー豆の香り、風味を高めることが できる。

 また、冷風循環路30に脱臭装置が不要にな� �、脱臭装置に要するメンテナンスコスト及� �ランニングコストを節減できる。
 また、熱交換器31としてシェルアンドチュ� �ブ型熱交換器を用いているため、洗浄が容� �になり、冷風通路に付着したコーヒー豆の� �皮等の固形分と油分を容易に洗浄できると� �に、洗浄時間を短縮できる。また、洗浄水� �して温水を用いているため、焙煎機11で噴射 される冷却水が熱交換器31の冷風通路に氷結� ��ても、洗浄時にデフロストすることができ� ��。