一种用于咖啡烘焙的冷却设备及冷却工艺

技术领域

本发明涉及咖啡生产加工技术领域，尤其是涉及一种用于咖啡烘焙的冷却设备及冷却工艺。

背景技术

在咖啡豆生产加工的过程中，需要将生咖啡豆放入烘焙设备内进行烘焙处理，激发出咖啡豆的风味和香气。然而，刚烘焙完成的咖啡豆具有一定的热度，为了避免残留的热度破坏咖啡豆的风味，咖啡豆烘焙完成后，需要迅速对咖啡豆进行冷却。现有的冷却方式大致分为两类，一类是风冷式，另一类是萃水式，但是由于萃水过程的操作难度较高，现在的咖啡豆生产加工过程中一般都会选择风冷的方式对烘焙后的咖啡豆进行冷却。

在现有技术中，对烘焙后的咖啡豆进行风冷时，需要通过烘焙设备上的输送管道将完成烘焙的咖啡豆输送至冷却设备内的托盘上，托盘底部设置的风扇持续朝向托盘吹送冷风，从而对咖啡豆进行风冷。

但是，在现有技术中，烘焙完成的咖啡豆在输送管道内输送的过程中，咖啡豆内部的高温仍在继续发生作用，直至咖啡豆被输送至托盘上才能够进行风冷降温，导致咖啡豆烘焙完成后的整体冷却时间增加，冷却效率降低。

发明内容

为了减少咖啡豆烘焙后的整体冷却时间，提升咖啡豆的冷却效率，本申请提供一种用于咖啡烘焙的冷却设备及冷却工艺。

本申请提供一种用于咖啡烘焙的冷却设备及冷却工艺,采用如下的技术方案：

一种用于咖啡烘焙的冷却设备，包括底座，所述底座上设有冷却箱，所述冷却箱的侧壁上设有输送管道，所述输送管道内设有用于对咖啡豆进行初步冷却的预冷却机构，所述预冷却机构包括用于对输送管道内的空气进行抽吸的抽吸冷却组件和用于对所述输送管道内的咖啡豆进行吹气的吹气冷却组件，所述冷却箱内设有用于对咖啡豆进行冷却的冷却机构。

通过采用上述技术方案，将烘焙完成的咖啡豆通过输送管道进行输送，吹气冷却组件会对输送管道内的咖啡豆进行吹气冷却，同时抽吸冷却组件会对输送管道内的空气进行抽吸，共同加快输送管道内部的空气流速，对咖啡豆进行预冷却，然后将经过预冷却的咖啡豆输送至冷却箱内，由冷却箱内的冷却机构对咖啡豆进行完全冷却，减少了咖啡豆烘焙后的整体冷却时间，提升了咖啡豆烘焙后的冷却效率。

在一个具体的可实施方案中，所述抽吸冷却组件包括抽吸转筒、齿圈、齿轮和驱动电机，所述抽吸转筒转动连接在所述输送管道内，所述齿圈套设在所述抽吸转筒上且贯穿所述输送管道，所述驱动电机设置在所述输送管道上，所述齿轮与所述驱动电机的输出端连接，所述齿轮与所述齿圈相啮合；所述抽吸转筒包括筒体，所述筒体上设有多个流通孔，所述输送管道上设有多个排气孔，所述筒体上设有多个圆盘，所述筒体上周向设置有多个叶片，所述叶片与所述圆盘连接。

通过采用上述技术方案，利用驱动电机带动齿轮和齿圈转动，从而能够带动筒体和多个叶片的转动，进而能够实现多个叶片在转动的同时通过流通孔对筒体内部的空气进行抽吸，从而加快筒体内部的空气流动，使得筒体内部的热气减少，有助于达到咖啡豆预冷却的效果。

在一个具体的可实施方案中，所述吹气冷却组件包括吹气管、供气管道和第一风机，所述第一风机设置在所述输送管道上，所述供气管道的一端与所述第一风机连通，所述供气管道远离所述第一风机的一端与所述吹气管连通，所述吹气管设置在所述输送管道内部，所述吹气管上设有多个吹气孔。

通过采用上述技术方案，利用第一风机从供气管道向吹气管内吹入空气，并使空气从多个吹气孔吹出，从而加快咖啡豆表面的空气流动，对筒体内的咖啡豆进行预冷却，提升了咖啡豆的预冷却效果。

在一个具体的可实施方案中，所述冷却机构包括网孔板、第二风机和搅拌组件，所述网孔板设置在所述冷却箱的内壁上，所述第二风机设置在所述底座上，所述冷却箱的侧壁上设有连接孔，所述连接孔位于所述网孔板下方，所述第二风机的输出端与所述连接孔连通。

通过采用上述技术方案，当咖啡豆被输送至网孔板上后，利用第二风机通过连接孔对冷却箱内的空气进行抽吸，从而能够加快冷却箱内的空气流动，进而实现对网孔板上咖啡豆的冷却降温。同时通过搅拌组件对网孔板上的咖啡豆进行搅拌，防止咖啡豆堆积在一起，有助于提升咖啡豆的冷却效率。

在一个具体的可实施方案中，所述搅拌组件包括搅拌电机、搅拌轴、连接杆和多个搅拌片，所述搅拌电机设置在所述冷却箱内，所述搅拌轴与所述搅拌电机的输出端连接，所述搅拌轴贯穿所述网孔板，所述连接杆与所述搅拌轴连接，多个所述搅拌片设置在所述连接杆上。

通过采用上述技术方案，利用搅拌电机带动搅拌轴转动，从而带动连接杆和多个搅拌片转动，对网孔板上的咖啡豆进行搅拌，使得咖啡豆在网孔板翻滚移动，有助于提升咖啡豆的冷却效果。

在一个具体的可实施方案中，所述冷却箱的内壁上设有防护罩，所述防护罩罩设在所述连接孔外，所述底座内部设有放置槽，所述放置槽内设有抽拉盒，所述底座和所述冷却箱上均设有集渣孔，所述集渣孔位于所述防护罩下方且所述集渣孔连通所述放置槽和所述冷却箱。

通过采用上述技术方案，利用防护罩能够阻挡咖啡豆内部的碎屑和银皮被吸入第二风机内，保障了第二风机的正常运转。通过集渣孔能够将防护罩表面吸附掉落的碎屑和银皮收集至抽拉盒内进行存储，方便后期对碎屑和银皮进行处理。

在一个具体的可实施方案中，所述冷却箱上设有箱盖，所述箱盖上设有安装孔，所述安装孔内设有第三风机。

通过采用上述技术方案，利用箱盖上的第三风机朝向冷却箱内部吹入空气，能够进一步加快冷却箱内的空气流速，进一步提升了咖啡豆的冷却效率。

在一个具体的可实施方案中，所述网孔板包括固定部和活动部，所述固定部与所述冷却箱的内壁固定连接，所述活动部与所述固定部相铰接，所述冷却箱内设有电动推杆，所述电动推杆的输出端与所述活动部相抵接，所述冷却箱的侧壁上设有用于供所述活动部转动的开口，所述箱体上设有与所述开口连通的出料管。

通过采用上述技术方案，当咖啡豆完成冷却后，利用电动推杆带动活动部转动，使得活动部与开口的底壁抵接，咖啡豆从活动部滑落至出料管内排出，方便对冷却完成后的咖啡豆进行收集。

在一个具体的可实施方案中，一种冷却设备的冷却工艺包括如下步骤：

S1：将完成烘焙的咖啡豆送入所述输送管道内进行输送，开启所述驱动电机，带动所述筒体和多个所述叶片转动，对所述筒体内部的空气进行抽吸；

S2：当咖啡豆被输送至所述冷却箱内后，启动所述第二风机，对所述冷却箱内的空气进行抽吸，同时启动所述第三风机，将外界空气吹入所述冷却箱内；

S3：在启动所述第二风机时，同时启动所述搅拌电机，带动多个所述搅拌片对咖啡豆进行搅拌；

S4：当咖啡豆冷却完成后，启动所述电动推杆，使所述电动推杆的输出端收缩，带动所述活动部转动，使得咖啡豆从出料管输出。

通过采用上述技术方案，利用驱动电机带动筒体和多个叶片转动，从实现对筒体内部的空气的抽吸，有助于在输送至冷却箱前对咖啡豆进行预冷却，减少了咖啡豆烘焙后的整体冷却时间，提升了咖啡豆的整体冷却效率。

在一个具体的可实施方案中，在步骤S1中，开启所述驱动电机的同时，开启所述第一风机，通过所述供气管道向所述吹气管内吹气，使得气体从多个所述吹气孔吹入所述筒体内。

通过采用上述技术方案，通过第一风机相吹气管内吹气，能够使得气体从多个吹气孔吹向咖啡豆，从而有助于加快咖啡豆之间的空气流速，提升了咖啡豆的预冷却效果。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过抽吸冷却组件和吹气冷却组件的设置，有助于在咖啡豆输送至冷却箱的过程中对咖啡豆进行预冷却，从而减少咖啡豆烘焙后的整体冷却时间，提升了咖啡豆的冷却效率；

2.通过搅拌组件的设置，有助于利用搅拌组件对网孔板上的咖啡豆进行搅拌，使得咖啡豆在网孔板铺散开来避免堆积，有助于提升咖啡豆的冷却效果，减少咖啡豆在冷却箱内的冷却时间，提升咖啡豆的冷却效率；

3.通过箱盖和第三风机的设置，有助于利用第三风机向冷却箱内吹入空气，有助于加快冷却箱内的空气流速，提升冷却箱内咖啡豆的冷却效果。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图。

图2是本申请实施例的部分结构剖视图。

图3是体现输送管道内部具体结构的局部剖视图。

图4是体现支撑结构具体结构的示意图。

图5是体现抽吸冷却组件具体结构的示意图。

图6是体现冷却箱内部具体结构的剖视图。

图7是体现搅拌组件具体结构的示意图。

附图标记说明：1、底座；2、冷却箱；21、连接孔；3、输送管道；4、抽吸冷却组件；41、抽吸转筒；411、筒体；412、圆盘；413、叶片；42、齿圈；43、齿轮；44、驱动电机；5、吹气冷却组件；51、吹气管；52、供气管道；53、第一风机；6、冷却机构；61、网孔板；611、固定部；612、活动部；62、第二风机；63、搅拌组件；631、搅拌电机；632、搅拌轴；633、连接杆；634、搅拌片；7、流通孔；8、排气孔；9、防护罩；10、放置槽；11、抽拉盒；12、集渣孔；13、箱盖；14、安装孔；15、第三风机；16、电动推杆；17、出料管；18、封闭盖；19、固定杆；20、活动杆；21、凹槽；22、复位弹簧。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开了一种用于咖啡烘焙的冷却设备，参照图1和图2，包括底座1，底座1上固定安装有冷却箱2，冷却箱2内部设置有冷却机构6，冷却箱2的顶端铰接有箱盖13，冷却箱2的底部侧壁上固定连通有出料管17，出料管17远离冷却箱2的一端可拆卸安装有封闭盖18。冷却箱2的侧壁上固定连通有输送管道3，输送管道3内部设置有预冷却机构。

参照图1和图2，在咖啡豆烘焙完成后，将咖啡豆送入输送管道3内，预冷却机构会对输送管道3内的咖啡豆进行预冷却，经过预冷却后的咖啡豆被输送至冷却箱2内。冷却箱2内的冷却机构6会对咖啡豆进行冷却，冷却完成后的咖啡豆会从出料管17排出。

参照图3和图4，预冷却机构包括抽吸冷却组件4，抽吸冷却组件4包括抽吸转筒41，抽吸转筒41包括筒体411，筒体411的内径能够供多个咖啡豆同时通过，尽量避免了咖啡豆在筒体411发生堵塞。筒体411的外壁上固定有多个圆盘412，多个圆盘412转动连接在输送管道3的内壁上。相邻两个圆盘412之间固定有多个叶片413，多个叶片413固定连接在筒体411的外壁周向上。筒体411上开设有多个流通孔7，流通孔7间隔排布在多个叶片413之间，输送管道3上开设有多个排气孔8。

参照图3和图4，抽吸冷却组件4还包括齿圈42、齿轮43和驱动电机44，齿圈42固定套接在一个圆盘412上，驱动电机44固定安装在输送管道3的外壁上，齿轮43固定连接在驱动电机44的输出端，齿轮43与齿圈42相啮合。

参照图3，预冷却机构还包括吹气冷却组件5，吹气冷却组件5包括第一风机53、供气管道52和吹气管51，吹气管51的外壁上设置有多组支撑结构，吹气管51通过多组支撑结构固定连接在筒体411内部，吹气管51上开设有多个吹气孔。第一风机53固定安装在输送管道3的外壁上，供气管道52与第一风机53的输出端固定连通，供气管道52远离所述第一风机53的一端与所述吹气管51转动连通。

参照图3和图4，每组支撑结构均包括固定杆19和活动杆20，固定杆19的一端与吹气管51固定连接，固定杆19的另一端与筒体411固定连接，本实施例中，固定杆19设置有两个，两个固定杆19对称设置在筒体411上。吹气管51的外壁和筒体411的内壁上均开设有凹槽21，凹槽21长度方向的相对两槽壁上均固定有复位弹簧22，活动杆20的一端活动抵接在吹气管51外壁上的凹槽21内且与凹槽21内部的两个复位弹簧22的端部固定连接，活动杆20的另一端活动抵接在筒体411内壁上的凹槽21内且与凹槽21内部的两个复位弹簧22的端部固定连接。本实施例中，活动杆20设置有两个，两个活动杆20对称分布在筒体411的两侧。

参照图3和图4，当咖啡豆经过筒体411内部的支撑结构处时，活动杆20受到咖啡豆的作用力，带动复位弹簧22发生弹性形变，从而发生转动，能够为咖啡豆进行让位，能够阻挡咖啡豆在支撑结构处发生堵塞。咖啡豆穿过后，复位弹簧22带动活动杆20进行复位，从而对吹气管51进行支撑。当支撑结构造成了咖啡豆的堵塞时，操作人员能够使用疏通工具（例如疏通杆）对筒体411内部进行疏通。

参照图3和图5，将定量的咖啡豆送入输送管道3后，启动第一风机53，从而通过供气管道52向吹气管51内送入空气，空气通过多个吹气孔吹出，从而吹向输送管道3内咖啡豆，加快咖啡豆周边的空气流速，有助于对咖啡豆进行预冷却。同时，启动驱动电机44，从而带动齿轮43转动，通过齿轮43的转动带动齿圈42和筒体411转动。当多个叶片413随着筒体411转动时，能够将筒体411外壁与输送管道3内壁之间的热气排出，从而使得筒体411内部的空气通过流通孔7流出，从而加快筒体411内部的空气流动，有助于进一步对筒体411内的咖啡豆进行预冷却。

参照图6，冷却机构6包括网孔板61和第二风机62，网孔板61与冷却箱2的内壁固定连接，第二风机62固定安装在底座1上，冷却箱2位于网孔板61下方的侧壁上开设有连接孔21，第二风机62的输出端与连接孔21相连通。

参照图6，当咖啡豆被输送至网孔板61上后，启动第二风机62，对冷却箱2内的空气进行抽吸，从而能够加快冷却箱2内的空气流动，进而对网孔板61上咖啡豆的冷却降温。

参照图6和图7，冷却机构6还包括搅拌组件63，搅拌组件63包括搅拌电机631、搅拌轴632、连接杆633和多个搅拌片634，搅拌电机631固定安装在冷却箱2的内部底面上，搅拌轴632固定连接在搅拌电机631的输出端，连接杆633贯穿固定在搅拌轴632的顶端，多个搅拌片634固定连接在连接杆633上，本实施例中，多个搅拌片634在竖直方向设置有两层。

参照图6和图7，当咖啡豆被输送至网孔板61上后，启动搅拌电机631，带动搅拌轴632转动，从而带动连接杆633和多个搅拌片634转动，对网孔板61上的咖啡豆进行搅拌，使得咖啡豆在网孔板61铺散开来，有助于提升咖啡豆的冷却效果。

参照图6和图7，箱盖13上开设有安装孔14，安装孔14内固定安装有第三风机15。启动第三风机15，朝向冷却箱2内部吹入空气，进一步加快冷却箱2内的空气流速，提升了冷却箱2内部咖啡豆的冷却效率。

参照图6，冷却箱2的内壁上固定有防护罩9，防护罩9固定罩接在连接孔21的外围。底座1内部开设有放置槽10，放置槽10内部放置有抽拉盒11，冷却箱2底壁和底座1上开设有连通放置槽10和冷却箱2的集渣孔12，集渣孔12位于防护罩9下方。

参照图6，当第二风机62开启时，被抽吸至网孔板61下方的碎屑和银皮被防护罩9阻挡，防止将碎屑和银皮吸入第二风机62内，保障了第二风机62的正常运转。从防护罩9表面掉落的碎屑和银皮掉落至集渣孔12内，穿过集渣孔12被收集至抽拉盒11内进行存储，方便后期对碎屑和银皮进行处理。

参照图7，网孔板61包括固定部611和活动部612，固定部611与冷却箱2的内壁固定连接，活动部612与固定部611相铰接。冷却箱2的内部底面上固定安装有电动推杆16，电动推杆16的输出端与活动部612的底面相抵接，冷却箱2的侧壁上开设有开口，开口与出料管17连通。

参照图6和图7，当咖啡豆完成冷却后，启动电动推杆16，使得电动推杆16的输出端收缩，活动部612转动，使得活动部612与开口的底壁抵接，同时多个搅拌片634对咖啡豆进行搅拌，使得咖啡豆从活动部612滑落至出料管17内，并从出料管17排出，方便对冷却完成后的咖啡豆进行收集。

本申请实施例还公开了一种基于上述冷却设备的冷却工艺，包括如下步骤：

S1：将完成烘焙的咖啡豆定量送入输送管道3内进行输送，开启驱动电机44，带动齿轮43转动，通过齿轮43的转动带动齿圈42和筒体411转动，从而带动多个叶片413转动，将筒体411外壁与输送管道3内壁之间的空气排出，进而通过流通孔7对筒体411内部的空气进行抽吸，加快筒体411内部的空气流动，有助于对筒体411内的咖啡豆进行预冷却；同时开启第一风机53，通过供气管道52向吹气管51内送入空气，空气通过多个吹气孔吹出，从而吹向输送管道3内咖啡豆，进一步加快咖啡豆周边的空气流速，提升咖啡豆的预冷却效果。

S2：当咖啡豆被输送至冷却箱2内后，启动第二风机62，对冷却箱2内的空气进行抽吸，加快冷却箱2内的空气流动，对网孔板61上咖啡豆进行冷却降温；同时启动第三风机15，将外界空气吹入冷却箱2内，进一步加快冷却箱2内的空气流速，提升冷却箱2内部咖啡豆的冷却效率。

S3：在启动第二风机62时，同时启动搅拌电机631，带动多个搅拌片634对咖啡豆进行搅拌，使得咖啡豆在网孔板61铺散开来，有助于提升咖啡豆的冷却效果。

S4：当咖啡豆冷却完成后，启动电动推杆16，使电动推杆16的输出端收缩，带动活动部612转动，使得咖啡豆从出料管17输出。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。