流动焙炒装置的原料滞留检验装置以及流动焙炒装置的原料滞留检验方法

摘要

本发明提供一种能够迅速地判断有无原料滞留的流动焙炒装置的原料滞留检验装置以及流动焙炒装置的原料滞留检验方法。在一边使供给到旋转焙炒床（6）上的原料（10）流动一边用热风对原料（10）进行焙炒的流动焙炒装置（1）的原料滞留检验装置中，具备：排出检测机构（31），检测原料（10）从旋转焙炒床（6）的排出状态；以及原料滞留判断机构（32），基于检测出的原料（10）的排出不良的继续状态判断有无原料滞留。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用热风对小麦、大麦、米、谷物、豆类、茶叶等原料进行炒制的流动焙炒装置内的原料的排出流路及旋转焙炒床的收容量具内的原料滞留检验。

背景技术

现有的流动焙炒装置的一例公开在下述专利文献1（参照第2页左上栏12行～右上栏20行）中。在专利文献1所记载的装置中，从设有煤气燃烧器的燃烧筒供给热风，该热风在送风机的作用下供给到热风通过炉中。另一方面，原料供给到设在热风通过炉内的旋转焙炒床的收容量具内。供给到热风通过炉的热风经过收容量具下部的多孔板流入收容量具内。收容量具内的原料在热风的作用下一边流动一边被焙炒。随着旋转焙炒床的旋转，收容了原料的收容量具也旋转。通过该旋转，原料被依次运至与排出口相对应的位置，原料从排出口排出。

【专利文献1】特开昭63-273464号公报

但是，上述这种现有的流动焙炒装置中存在下述的问题。当从旋转焙炒床上落下的原料的块过大时，存在不能够进入设在排出流路中的旋转阀情况。而且，存在原料附着在旋转阀的收容量具上，原料的排出量降低的情况。当产生这种状况时，原本应排出的原料滞留在流动焙炒装置内的旋转阀或旋转阀之前的滑道内、旋转焙炒床的收容量具内，排出量降低的状态继续。

进而，虽然频度很少，但当使用水分过多的原料时，存在原料彼此附着成块并附着在旋转焙炒床的收容量具内而不排出的情况。附着在收容量具内的原料被过度焙炒而成为高温，有可能引起着火。

另一方面，若能够迅速地判断有原料的滞留，则通过使流动焙炒装置的旋转停止，能够防止原料的排出不良继续的状态，并且能够防止原料的着火。

发明内容

本发明是为了解决上述这种现有的问题而提出的，其目的在于提供一种能够迅速地判断是否有原料滞留的流动焙炒装置的原料滞留检验装置以及流动焙炒装置的原料滞留检验方法。

为了实现上述目的，本发明的流动焙炒装置的原料滞留检验装置是一边使供给到旋转焙炒床上的原料流动一边用热风对上述原料进行焙炒的流动焙炒装置的原料滞留检验装置，具备：排出检测机构，检测原料从上述旋转焙炒床的排出状态；以及原料滞留判断机构，基于检测出的原料的排出不良的继续状态判断是否有原料滞留。

本发明的流动焙炒装置的原料滞留检验方法是流动焙炒装置一边使供给到旋转焙炒床上的原料流动一边用热风对上述原料进行焙炒的流动焙炒装置的原料滞留检验方法，检测原料从上述原料焙炒床的排出状态，基于检测出的原料的排出不良的继续状态判断是否有原料滞留。

在流动焙炒装置中，当产生原料滞留时则原料的排出量减少。因此，原料滞留与原料的排出状态为联动关系。因此，通过检测原料的排出状态，不必检测原料滞留自身即能够迅速地判断有无原料滞留。另一方面，从旋转焙炒床排出的原料的排出量周期地重复增减。在本发明中，由于是检测原料的排出不良的继续状态，从而判断有无原料滞留，所以考虑了原料排出量的周期增减后的有无原料滞留的判断成为可能。因此，根据本发明，能够迅速地判断有无原料滞留，同时有无原料滞留的判断的可靠性提高。

在本发明中，原料的排出不良的继续状态是未得到正常时的排出量的状态继续的状态，例如是在排出量小于设定值的状态下超过一定时间继续的状态、或从排出量跃升到设定值时开始不再向设定值跃升的状态下超过一定时间继续的状态。而且，继续状态的检测不仅包继续时间的检测，也包含旋转焙炒床的位置的变化量的检测。

在上述本发明的流动焙炒装置的原料滞留检验装置中，优选地是还具备供给检测机构，检测原料向上述旋转焙炒床的供给状态，上述原料滞留判断机构基于检测出的原料的供给状态以及排出状态双方的继续状态判断有无原料滞留。

在上述本发明的流动焙炒装置的原料滞留检验方法中，优选地是进而检测原料向上述旋转焙炒床的供给状态，基于检测出的原料的供给状态以及排出状态双方的继续状态判断有无原料滞留。

如果是检测原料的供给状态的上述本发明的优选的结构，则通过检测原料的供给状态，能够防止在原料的供给暂时停止的期间判断有无原料滞留，进一步提高有无原料滞留的判断的可靠性。

在上述本发明的流动焙炒装置的原料滞留检验装置中，优选地是在检测出了以原料的排出量小于设定值的状态继续到经过设定时间的排出状态时，或者在检测出以原料的排出量小于设定值的状态继续到上述旋转焙炒床的旋转达到设定旋转量的排出状态时，上述原料滞留判断机构判断有原料滞留。

在上述本发明的流动焙炒装置的原料滞留检验方法中，优选地是在检测出了以原料的排出量小于设定值的状态继续到经过设定时间的排出状态时，或者在检测出以原料的排出量小于设定值的状态继续到上述旋转焙炒床的旋转达到设定旋转量的排出状态时，判断有原料滞留。

如上述本发明的优选结构所示，通过使原料的排出量为小于设定值时判断有原料滞留的基准为设定时间或旋转焙炒床的旋转量，则排出不良的继续状态的检测容易且可靠，有无原料滞留的判断的可靠性提高。

根据本发明，由于通过检测原料的排出状态，不必检验原料的滞留自身即能够迅速地判断有无原料滞留，同时检测原料的排出不良的继续状态来判断有无原料滞留，所以考虑了原料排出量的周期增减后的有无原料滞留的判断成为可能，有无原料滞留的判断的可靠性提高。

附图说明

图1是本发明的一实施方式所涉及的流动焙炒装置的结构图；

图2是图1的流动焙炒装置中旋转焙炒床的俯视图；

图3是表示本发明的一实施方式所涉及的供给检测机构的立体图；

图4是表示本发明的一实施方式所涉及的排出检测机构的立体图；

图5是示意表示了本发明的一实施方式所涉及的流动焙炒装置中时间t与原料的排出量q的关系的附图；

图6是本发明的一实施方式所涉及的有无原料滞留的判断的流程图；

图7是表示本发明的一实施方式中由其它的结构检测排出不良的继续状态的例子的俯视图。

附图标记说明：

1：流动焙炒装置；

2：燃烧器；

4：送风机；

6：旋转焙炒床；

8、8a、8b、8c：收容量具；

10：原料；

17：原料排出旋转阀；

18：原料投入旋转阀；

30：供给检测机构；

31：排出检测机构；

32：原料滞留判断机构；

40：最终排出口。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一实施方式进行说明。图1是本发明的一实施方式所涉及的流动焙炒装置1的结构图。由煤气燃烧器2加热后的空气成为热风并向燃烧筒3输送（箭头a）。燃烧筒3的热风被送风机4送风到热风通过炉5（箭头b）。热风通过炉5中设有旋转焙炒床6。

图2表示了旋转焙炒床6的俯视图。图2（a）表示了收纳在旋转焙炒床6内的原料10被流动焙炒的状态。图2（b）表示了从图2（a）的状态开始旋转焙炒床6的旋转持续的状态。图2（c）表示了从图2（b）的状态开始旋转焙炒床6的旋转持续的状态。旋转焙炒床6的外形为圆形，通过放射状延伸的隔壁7形成收纳原料10的多个收容量具8。作为原料10的例子，可列举出小麦、大麦、米、谷物、豆类、茶叶等。

在图2的各图中，收容在收容量具8中的原料10经过旋转的原料投入旋转阀18（图1），从配置在旋转焙炒床6的上部的投入口16供给。如图1所示，在收容量具8的下部配置有多孔板、即振动板9。送风至热风通过炉5中的热风经过设在振动板9上的孔流入收容量具8内。这样一来，从投入口16供给并进入到收容量具8内的原料10一边流动一边被热风焙炒。旋转焙炒床6随着由马达11驱动的轴12的旋转而旋转。因此，收容量具8内的原料10一边旋转一边被焙炒，从排出口15落下，经过原料排出口旋转阀17，通过排出筒39而从最终排出口40排出。

在图2（a）中，在A所示范围的收容量具8的下部设有图1所示的振动板9，在B所示范围的收容量具8的下部设有无孔的板。因此，随着旋转焙炒床5的旋转移动，收容量具8内的原料在振动板8上被流动焙炒后，经过无孔的板上而被运至排出口15的位置。

更具体地说，图2（a）的收容量具8a内原料10是在振动板9上被流动焙炒，但随着在图2（b）中旋转焙炒床6的旋转移动，收容量具8a和8b内的原料10位于无孔的板上而未被流动焙炒，成为稍稍靠近与旋转方向相反一侧的隔壁7的山状。由于位于排出口15的上部的振动板9是开口的，所以运至排出口15的上部的原料10逐渐向排出口15内落下，经过旋转的原料排出旋转阀17（图1）而排出。

在从图2（b）的状态开始旋转焙炒床6的旋转持续的图2（c）的状态下，除了收容量具8a、8b之外，收容量具8c内的原料也来到无孔的板上。排出口15整体位于收容量具8a内中央，成为了山状的原料10的落下量也最为增加。若旋转焙炒床6的旋转进一步持续，则成为排出口15跨在收容量具8a和收容量具8b上的状态，原料10的落下量减少。因此，详情如之后所说明的那样，原料10的排出量周期地重复增减。

在图1中，通过了收容量具8的热风至旋风器20的上部（箭头c）。此时，通过原料10的流动焙炒而产生的粉尘落在旋风器20上被回收。旋风器20与排气通道22之间通过连接管21连接。被旋风器20除去了粉尘的热风经过连接管21朝向排气通道22行进（箭头d）。到达排气通道22的热风在排气通道22内上升并从排气口23排气。

在图1的例子中，从连接管21分支出循环通道24。在循环通道24内设有循环挡板25，通过打开循环挡板25，在连接管21内流动的热风的一部分能够经过循环通道24（箭头e）向燃烧筒3内流通。这样一来，能够再利用暂时成为高温后的热风。而且，设有外气导入管27以及吸气挡板26，能够打开吸气挡板26导入外气。

流动焙炒装置1具有原料滞留检验装置。原料滞留检验装置具备排出检测机构31以及原料滞留判断机构32，进而也可以如图1的例子所示具备供给检测机构30。详情如之后所说明的那样，通过排出检测机构31检测来自旋转焙炒床6的原料10的排出状态，通过原料滞留判断机构32判断有无原料滞留。而且，通过设置供给检测机构30，能够检测原料10向旋转焙炒床6的供给状态。

图3是表示图1的供给检测机构30的立体图。在图3中，原料投入到形成了开口的滑道33上。在滑道33上横贯开口地安装有轴34。板35与轴34为一体。当原料10投入到滑道33上时，原料10碰到板35，板35朝下旋转移动。随着该旋转移动，轴34旋转移动，同时与轴34为一体的杆36向接近传感器37的方向旋转移动。

当随着原料10的供给量的增大，板35以及轴34的旋转量增大时，杆36旋转移动，接近传感器37的正面。当供给量减少，板35以及轴34的旋转量减小时，杆36的位置下降而不再进入传感器37的接通区域，传感器37从接通状态成为断开状态。供给检测机构30设定成当原料10的供给量小于规定量时传感器37为断开状态，而当原料10的供给量为规定量以上时传感器37为接通状态。断开状态以及接通状态的信号输送到原料滞留判断机构32（图1）中。

图4是表示图1的排出检验机构31的立体图。经过原料排出旋转阀17（图1）后的原料从排出筒39端部的最终排出口40排出。在排出筒39上横贯排出筒39地安装有轴41。板42与轴41为一体。在原料10从最终排出口40排出之际，原料10碰到板42，板42朝上旋转移动。随着该旋转移动，轴41旋转移动，同时与轴41为一体的板43向接近传感器44的方向旋转移动。

当随着原料10的排出量的增大，板42以及轴41的旋转量增大时，板43旋转移动，接近传感器44的正面。当排出量减少，板42以及轴41的旋转量减小时，板43的位置上升而不再进入传感器44的接通区域，传感器44从接通状态成为断开状态。排出检测机构31设定成当原料10的排出量小于规定量时传感器44成为断开状态，而当原料10的排出量为规定量以上时传感器44为接通状态。断开状态以及接通状态的信号输送到原料滞留判断机构32（图1）中。

接着，对原料10的排出量的周期的变化进行说明。图5是示意表示了时间t与排出量q的关系的附图。图5（a）示出了正常状态，图5（b）示出了原料10滞留的状态的一例。如上所述，当如图2（b）所示那样收容了原料10的收容量具8a到达排出口15的上部时，收容量具8a内的原料10落到排出口15上，从最终排出口40（图1、图4）排出。该排出随着旋转焙炒床6的旋转而连续地行进。

图5（a）从时间t1开始原料10的排出。如使用图2所说明的那样，当收容量具8a内的原料10处于无孔的板上时，原料10成为稍稍靠近与旋转方向相反侧的隔壁7的山状。因此，原料10开始逐渐地从排出口15排出，当排出口15整体来到收容量具8a内中央时排出量暂时增加而且逐渐减少。

因此，随着旋转焙炒床6的旋转，如图5（a）所示，排出量q逐渐增加，当达到极大值后逐渐减少。若与图2的收容量具8a、8b相对应时，在时间t4之后原料10开始从邻接的收容量具8b落下。因此，从时间t1自时间t4的时间T成为收容量具8a一个量的落下时间。在时间t4之后排出量q再次逐渐增加，达到极大值后逐渐减少。以后也同样，随着旋转焙炒床6的旋转，排出量q周期地重复增减。

在图4所示的排出检测机构31中，当设定成排出量为q1时传感器44为接通状态时，在图5（a）的A点处，传感器44从断开状态成为接通状态。以后接通状态继续，当排出量再次超过了成为q1的B点时，传感器44再次成为断开状态。在这种情况下，从时间t2至时间t3的时间Ta为接通时间。

一度小于q1的排出量在C点处再次达到q1，传感器44从断开状态成为接通状态。在这种情况下，从时间t3至时间t5的时间Tb为断开时间。以后也同样，在正常状态下，时间Ta的接通状态与时间Tb的断开状态交替重复。

接着，参照图5（b）对产生了原料10的滞留的情况进行说明。在图5（b）中，从时间t1至时间t4的排出量q的变化的样子与图5（a）的情况相同。因此，传感器44经过时间Ta的接通状态成为断开状态。在图5（a）的正常状态下，在仅经过了时间Tb的C点处，排出量达到q1。

但是，在图5（b）中，在从B点仅经过了时间Tb的C点处，排出量未达到q1，停止在达到比q1小的q2。排出量达到q1是在时间t11中的E点处。因此，在图5（b）中，传感器44的断开时间成为大幅度地长于Tb的Tb’，其间不能够得到正常状态下的原料10的排出量。

在规定量的原料10供给到了旋转焙炒床6的情况下，如图5（b）所示，排出量q的减少状态的时间变长是由于流动焙炒装置1内的原料10滞留的缘故。即，原料10的滞留与原料10的排出状态为联动关系。作为原料10滞留的方式，在图1中列举了从排出口15至最终排出口10的排出流路中的滞留、因原料向旋转焙炒床6的收容量具8上附着而产生的滞留。

在从旋转焙炒床6落下的原料10的块过大的情况、因原料10而在排出流路中桥膨胀而排出流路被堵塞的情况下，排出流路中的原料10的滞留由于原料10不进入原料排出旋转阀17内而容易产生。在使用水分过多的原料10的情况下，原料10向旋转焙炒床6的收容量具8上的附着容易产生，例如当形成原料10的块时，该块容易附着在收容量具8上。

在图5（b）的例子中，与图2的收容量具8a、8b、8c相对应，收容量具8a内的原料10的排出结束，收容量具8b、8c内的原料10的排出量小于q1后，在时间t11处再次达到q1。因此，滞留的原因可认为是由于原料10附着在了收容量具8b、8c上缘故。在这种情况下，只要收容量具8b、8c的原料10的附着未除去，则旋转焙炒床6在每一轮均出现排出不良的状态。

如上所述，当在产生了原料10的滞留的状态下继续运行，则成为未得到规定的排出量的排出不良继续的状态，特别是在原料10附着在收容量具8内的情况下，该附着的原料10与新投入的原料10一起被过度焙炒而成为高温，成为了着火的原因。因此，为了防止原料10的排出不良的继续状态变长，防止原料10的着火，要迅速地得知有原料10的滞留。

如上所述，原料10的滞留与原料10的排出状态为联动关系。因此，在本实施方式中，通过检测原料10的排出状态，能够不检测原料10的滞留自身地迅速判断有原料10的滞留。具体地说，在图5（b）中，排出量q小于q1的传感器44的断开时间超过了时间Tb的状态、即排出不良的继续状态能够判断产生了原料10的滞留。

因此，作为有无原料滞留的判断的一例，列举了在图5（b）中到达了传感器44从接通状态切换到断开状态的时间t3的时刻，使原料滞留判断机构32所具备的定时器动作的例子。在该例子中，即便是到达了定时器的设定时间（超过时间Tb的时间）传感器44未切换到接通状态时，原料滞留判断机构32也判断有原料10的滞留。定时器的设定时间例如能够是在正常时的传感器44的断开时间Tb为3秒钟的情况下加上2秒钟的误差而为5秒钟。

在该例子中，在经过了传感器44的断开时间Tb后能够迅速地判断有滞留。若根据该判断而使装置停止，则能够防止原料10的排出不良的继续状态变长，同时能够防止附着在收容量具8上的原料10被过度焙炒，并能够防止原料10的着火。

以下，参照图6对使原料滞留判断机构32所具备的定时器动作的情况下的有无原料滞留的判断进行时间系列的说明。图6示出了有无原料滞留的判断的流程图。当流动焙炒装置1的运行开始后，原料滞留检验装置成为待机状态，待机定时器的计时开始（步骤S100）。这是由于在原料10的供给开始时，旋转焙炒床6的第一个收容量具8内不能够定量投入，每旋转一圈的流动焙炒时间段未排出原料10。例如若流动焙炒时间为45秒钟，则待机时间为在其上加上15秒钟左右的时间。

当根据待机定时器经过了待机时间，则原料滞留检验装置开始排出状态的监视（步骤S101）。这样，如采用图5所说明的那样，当原料10的排出量为q1以上时传感器44成为接通状态，当原料10的排出量小于q1时传感器44为断开状态（步骤S102）。原料滞留判断机构32在传感器44成为断开状态时断开时间计量用的定时器的计时开始（步骤S103），如传感器44的断开状态未继续到定时器的计时设定值，则定时器的计时复位而接着监视排出状态，当传感器44的断开状态继续到定时器的计时设定值时则发出运行停止命令。

根据运行停止命令，流动焙炒装置1的各部分的运行停止。该运行停止优选是优先降低流动焙炒装置1内的温度，分阶段地停止流动焙炒装置1的各部分。例如在图1的流动焙炒装置1中，最初使煤气燃烧器2停止并发出警报，使原料供给停止。接着打开吸气挡板26导入外气，使旋转焙炒床6的温度降低。之后，使原料投入旋转阀18、旋转焙炒床6、原料排出旋转阀17、以及送风机4停止。

上述的有无原料滞留的判断基于来自排出检测机构31（图1、图4）的信息，但通过进而采用供给检测机构30（图1、图3）的信息，有无原料滞留的判断更为可靠。在原料10的供给暂时停止的期间，传感器44的断开状态继续。由于该断开状态的继续不是起因于滞留，所以不必一定使流动焙炒装置1的运行停止。

因此，为了防止流动焙炒装置1的不必要的运行停止，可以是预先供给规定量的原料10，并且当传感器44的断开状态继续到定时器的计时设定值时，原料滞留判断机构32判断有滞留。更具体地说，在图3中，可以是将杆36的旋转角度预先设定成当供给了规定量以上的原料10时传感器37成为接通状态，预先以传感器37为接通状态作为原料滞留判断机构32的有无原料滞留的判断的前提条件。

虽然以通过定时器检测传感器44的断开时间的例子说明了上述实施方式中的有无原料滞留的判断，但并不仅限于该例子，只要是能够检测原料10的排出不良的继续状态即可。例如，也可以检测原料10的排出量从设定值q1跃升至下一次排出量从设定值q1跃升时的时间。该时间是图5（a）中的A点至C点的时间，在图5（b）中与其相对应的时间为从A点至E点的时间，与图5（a）的正常状态相比时间加长了。

而且，虽然以按照时间检测排出不良的继续状态的例子对上述实施方式中的有无原料滞留的判断进行了说明，但只要是能够检测排出不良的继续状态的程度即可，并不仅限于该例子。图7是由其它的结构检测排出不良的继续状态的例子的俯视图。在本图的例子中，将检测齿轮50安装在了图1所示的轴12上。将传感器51配置成与检测齿轮50对置。通过传感器51，能够检测与轴12一体旋转的检测齿轮50的齿数（旋转量）。根据该结构，原料滞留判断机构32只要是例如在传感器44成为断开状态，并且检测齿轮50继续旋转到设定旋转量时判断有滞留即可。

而且，在上述实施方式中从排出检测机构31得到的信息为传感器44的接通和断开两种，但也可以将排出检测机构31代之为流量计来测定排出量（流量）。在这种情况下，例如只要是排出量低于设定值则使定时器动作，当在排出量低于设定值的状态下达到设定时间时，原料滞留判断机构32判断有滞留即可。流量计例如能够采用冲击式流量计。而且也可以将供给检测机构30代之为流量计。

【实施例】

以下，参照图1对本发明的实施例进行说明。实施例为与图1的流动焙炒装置1同样的结构，原料10为酱油用小麦。该酱油用小麦有意识地预先加入一部分水而成为流动焙炒中容易滞留的状态。旋转焙炒床6的旋转一圈的时间为60秒钟。在这种情况下，45秒钟成为了流动焙炒时间。在实际进行运行，以320℃对酱油用小麦进行流动焙炒后，运行开始5分钟后，传感器44的断开状态继续5秒钟，判断有酱油用小麦的滞留，燃烧器2熄灭，警报响起，原料10的供给进料停止。

接着，吸气挡板26打开，外气导入，当旋转焙炒床6上的热风温度为80℃以下时，原料投入旋转阀18、旋转焙炒床6、原料排出旋转阀17、以及送风机4停止，最后排气扇停止。当从观察窗确认旋转焙炒床6内的样子时，虽然焦糊的酱油用小麦附着在了收容量具8内，但未发现着火。