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風機的一些狀況.....

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前段時間設計的一組高效率集塵桶,主要是用來做為連續烘焙使用,小型烘豆機其實銀皮量相對不大的話,濾網式的集塵算是已經夠用了,也因為小型烘豆機的連續烘焙狀況並不多,每鍋烘焙完後,降溫進行下一鍋之前的空檔將集塵盒取出清理也算是不錯的方式。

但是對於有連續烘焙需求的狀況,例如得連續烘10鍋以上時,旋風集塵桶就是一個有效的改善方式,因為不用每一鍋都清理集塵盒,約5鍋在清理集塵桶的盒子即可,同時不會改變抽風量的同時穩定烘焙效果。也因此大多數商用烘豆機都會搭配一組旋風集塵桶。

DIY002搭配這組高效率型的集塵桶,重點在於避免過量的抽風將熱抽光造成失溫,常用的抽風機主要是45W的後傾式風機,葉片較少的狀況下不會因為銀皮太多而造成葉片阻塞。但是裝設風機的位置與搭配即陳桶的方式不同造成的抽風壓力也會有很大的差異。
以下有四個影片,分別拍攝主動式風機搭配不同的出風口徑與風管會對抽風壓力有什麼影響?
測試的過程採用半熱風鍋的形式,並使用60Pa的差壓計做為量測的工具。

#測試01的重點是主動式抽風(抽風機在烘豆機出風口與集塵桶之間)並採用3"的出風口,直接排出無加裝高效率旋風集塵桶。


#測試02的重點是主動式抽風(抽風機在烘豆機出風口與集塵桶之間)並採用2"的出風口,直接排出無加裝高效率旋風集塵桶。


#測試03的重點是主動式抽風(抽風機在烘豆機出風口與集塵桶之間)並採用2"的出風口,直接加裝高效率旋風集塵桶無風管連結。

#測試0的重點是主動式抽風(抽風機在烘豆機出風口與集塵桶之間)並採用2"的出風口,加裝高效率旋風集塵桶並採用風管連結。


測試下來的結果是,風機出風口的大小影響抽風的壓力不大,集塵桶的有無也影響抽風的壓力較明顯,但是對抽壓造成最大的影響卻是風管的裝設,因為風的流動過程,會因為路徑的長短造成流速的差異,所以要降低風壓比較快結的方式就是延長風管,相對的集塵的效果也會有所降低,這部份有些方式可以相對的改善,像是另外加裝抽風避免路徑過長造成延遲,也許都是一種可以思考的方向,但是有利也有弊,如何維持在正確的壓力並不會因為裝設額外的風機造成壓力的干涉,是值得考慮的部分。

小型烘豆機的狀況其實比大型烘豆機來的多,如何抓到一個平衡點就得看各人的經驗與想法了。

設計的矛盾之處。

自從起心動念要自己製做烘豆機迄今應該有五六年了,其中就是一個不斷強迫自己去學習的過程。
最常思考的流程是,先搜尋關於各年代烘豆機的資料,之前主要搜尋Google的專利資料庫,其中有很多個年代的烘豆機,然後思考當實的年代為什麼要設計這種結構的烘豆機?

慢慢的得到了很多的猜測與構築個人的設計想法。也有被人指正與修正的過程。感謝解惑!

但是一直遇到的狀況就是很難突破現有的設計框架,單就專利資料可以看出,設計烘豆機的想法與試誤在1960年的爐式烘豆機就開始進行,已當年的經濟發展與市場需求量,設計是突飛猛進的,然後發現自己想到的各種做法在過去就有很多人去嘗試並製做出成品。
這一點著實令人沮喪!

之前DIY003的問卷調查中,價格與成本之間的矛盾一直存在,而實際依照問卷製作的結果,成品滿意了確無法讓價格滿意,這其實也是理所當然。
我自己總是希望在符合諸多條件中去突現有的設計框架,然而總會發現周遭的人會提醒,既然已經有人把這個部分做好了那就直接用就好........

很理所當然的想法,但是牽扯到未來可能的專利風險,對我而言最大的問題是,如果直接採用既有的設計,就會設計出同樣的烘豆機。

是的,只會設計出同樣的烘豆機。

既然只會設計出同樣的烘豆機,那又何必繼續設計呢?
大多數的工廠應該都是為了降低成本吧。
因為:降低成本→降低售價→增加市場競爭力→營業額增加→繼續降低成本增加利潤

這種生產過剩的年代,消費者要看到的是越來越便宜還是更加便利的商品呢?

科技的進步讓很多人類的生產行為變的相對得容易,例如面包機,有嘗試做過面包的人都會發覺,天氣與發酵息息相關,然後買一台面包機,放入固定量的麵粉材料,時間到就做好了。這種便利性對大多數人而言,就是效率就是方便;但是卻缺乏個性。
買了同一個品牌的麵包機,做出來的麵包不會差太多,無論誰來使用。因為一般人只注意到使用的便利性卻失去了讓自己去感受的過程。
我自己認為跟食物相關的過程,由於是生活的必須,在食物成為料理並進入口中的整個過程,會讓人有類似儀式的昇華感受,尤其是自己親手製作的料理。
職人是必須製作出品質穩定的產品,而大多數人在參與生存的過程中應該也稱得上是某種領域的職人,這點要從食衣住行上去看待。
而不斷地從事某種生產行為並不斷的精進,最後會成為該領域的達人,烘焙咖啡豆也是一樣的。
自己烘焙咖啡豆的人越來越多,是一件好事,因為這年頭可以讓人…

高效率集塵桶102

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高效率集塵桶102 主要設計用在烘焙量1kg以下的烘豆機使用。


採用高效率的集塵比例製作,桶身較傳統的集塵桶設計細長,壓降較高,集塵效果也較佳,但是得搭配較強的風機,因此建議採用45W以上的抽風機。 風機的連接方式可以採用主動式或被動式,主動式為風機連接在烘豆機出風口與集塵器之間,重點在於推力,為半熱風烘豆機主要的採用方式,由於主要為推力,透浦式風機的效果較佳,然而風機葉片容易沾附銀皮,需要經常清理,採用主動式的連接方式在烘豆機上比較偏向採用傳導熱較高的烘焙方式,也可以經由改善火來的效率與修改空氣入風口來增加對流熱的比例;被動式則是把風機固定在集塵桶的出風口,由於多數銀皮已經由集塵桶處理,所以可以使用常見的多扇葉風機,然而仍會有扇葉累積銀皮的問題產生,主動式的風流動方式為抽力,目前採用的有兩種因素,一是高對流熱的烘豆機,此種烘豆機主要偏向對流熱高的烘焙方式,風門的調整較少,多為火力的調整,另外一種因素則是採用變頻風機的控制方式,然而變頻風機會因為天氣與濕度的不同還有馬達等控制因素,在調整上較不直觀,會建議採用差壓計搭配使用。


此款集塵桶的出口為3吋,入口為2吋;入風口可以使用常見的2.5吋風管,而出風口則可使用3吋或是3吋轉4吋的轉接頭連接風機或是風管。
出風口配有開孔,可自行調整鎖固。例如直接使用攻牙螺絲將風機固定在出風口。



底座的部分有提供M6螺孔可微調腳座的高度,也可依照該孔位設計鎖固在烘豆機上。

一般小型烘豆機對於集塵的部分在連續烘焙時有較大的困難度,因此可藉由加裝集塵器來作為連續烘焙的使用,並可採用較高風量的風機來增強抽風的力度,因為高效率風機的壓降較為嚴重,因此採用較強的風機是必要的。

關於RF300的討論對話。

關於RF300的討論:
A:首先考慮的重點,RF300是屬於偏重傳導熱抑或是對流熱高的機器呢?
Q:對流熱,沒改。
A:以這台烘豆機設計的原理來看,屬於對流熱高的機種,畢竟鍋體薄,沒什麼蓄熱。
Q:嗯
A:但是以對流熱高的機器來說,並沒有足夠的風流,僅採用自然流動的方式排煙。
Q:有diy 一個抽風箱在入口抽銀皮跟抽風。
A:可以視為排煙的效果加強,但是熱風的比例仍舊不高。
Q:嗯。
A:再來討論溫度針,通常設置的位置容易受到外在影響,變化大;所以可以做為參考的指標,但是不一定正確。
Q:我開最大火,也沒辦法在150左右變黃白。
A:這台烘豆機我個人認為,採用diy排風的方式容易造成失溫,因為風太大,而保溫不足。
Q:開大一點就會。
A:建議入豆溫提高,以時間來判斷升溫。例如200度入豆,不需要抽風,觀察5~6分是否豆子轉白,已經轉白且有部分銀皮掉落則可視為有足夠的熱,接下來靠火力調節升溫,抽風僅在一爆前再使用。以上請參考一下。
Q:好的,我試試。
用您說的方法試了,會場發的薩爾瓦多300g。

入豆溫 220
回溫點 105.5  2’45”
       107   3’
       116.2  4’
       127.2  5’
       140.8  6’
       170   7’  明顯轉黃白  小風抽銀皮
       182.3  8’
       194.5  9’
       204   10’
       216   11’  一爆開始  5秒開始抽小風
       223   12’15”  下豆

       13%   失水比 

過程中維持中小火,只有抽銀皮時會升溫快,所以稍轉小一些,升溫8度就沒抽了,火力恢復中小火。
比之前好喝很多,酸甜感很不錯,只是尾段感覺稍有一些些不太好微微的苦,希望可以再甜潤一些。

A:烘焙的狀況不錯喔!
Q:嗯,比預期中好。
A:會有些微的苦味是因為進入一爆時攜帶的水分太多,要注意的地方,既然白點後抽風升溫快,是實際生豆生溫快還是溫度針升溫快?
所以升溫快這個過程是必然的,但是升溫過快就要思考是哪種狀況?
Q:發現,只要開抽風,ktype的溫升就很快。
A:很正常,因為熱往上跑。
Q:變得很難控制。
A:抽風時會把底部的熱帶到前面,所以不要太注意溫度計。既然白點後抽風是為了脫水,那就繼續…

烘豆機設計的偏向。

為了推廣自己的烘豆機,慢慢的在北中南舉辦活動。 我個人僅以設計烘豆機的角度去剖析一台烘豆機常見的幾種偏向。 例如有的烘豆機,採用鑄鐵鍋體,鍋體能提供的接觸熱相當高,然而火焰接近鍋體,火力加大時雖然升溫明顯加快,卻無法依靠風門控制溫度。這種類型的烘豆機傳導熱偏高,烘焙出來的豆子通常甜度較明顯。 有的烘豆機抽風極強,風門效果明顯,但是傳導熱略為不足,加大火力時雖然升溫卻會緩步降低升溫率,這類型的烘豆機屬於熱風比例雖高,傳導熱不強,小心控制風門才能避免豆芯吸熱不足。
我個人認為烘焙咖啡豆雖然是個很療癒的過程,豆子烘出來味道不如想像總是讓人為之扼腕,然而這真的指是烘焙者自己技術上的問題嗎? 活動中我會舉個例子: 假設你自己是個技術高超的日本料理師傅,有個客人提供了一塊新鮮的虱目魚肚,要求你做出鮪魚中段風味的握壽司,你認為呢?
也許會有人去挑戰吧! 但是咖啡生豆有如握壽司一般,對於食材本身的要求極高。 杯測提供的風味跟烘焙師要烘出來的味道是有很大的差異,莫要被太多的資料控制了。咖啡終究是要喝入口的,入口的一瞬間大概就會對這杯咖啡有所評鑑了。 烘豆失能做得是減少這批生豆的缺點,表現出優點。 這優質的風味主要發揮在香氣?口感?後韻? 我們總會期許自己能烘出這批咖啡最佳的風味,然而這畢竟是個市場導向的飲品,每個地區對於咖啡的喜好不同,就別太勉強自己了。
11/18於台北松山車站前的七七咖啡舉辦活動,人來的比我想像中的還多。 多數人都有烘豆機與豐富的烘焙經驗,然而最常問到卻是為什麼我這樣烘卻跟別人不同? 烘豆機非常的多樣化,而烘豆機當時設計的目的也都不太一樣,所以烘豆機本身的偏向非常明顯,傳導熱高的機種就善用傳導熱吧!別太要求傳導熱高的機種去發揮出高熱風的特性。
首先認清自己烘豆機的偏向,才能避免落入不必要的誤區;烘豆機傳導熱高,就利用傳導熱高的特性去烘焙出甜感明顯風味厚實的咖啡;熱風高就盡量表現出酸感高香氣足的咖啡。 能不能用技巧去互相彌補呢? 當然可以,但是要思考這樣做自己的目的是什麼? 是為了表現自己的烘焙技巧還是為了迎合客人的需求?
都得先認真思考後再去調整烘焙的過程。
越來越多人投入烘焙咖啡的世界中,無論是為了放鬆?省錢?培養興趣?賺錢? 都是為了一杯美味的咖啡,慢慢的在其中找到屬於自己的風味就好。
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Trial error

從起心動念到真的製作出一台烘豆機到底會經過幾次試誤?
大概來估算一下!
1. 烘焙模式的選擇?
目前的主流烘焙模式主要採用半熱風式,也有直火式,全熱風式也可以,所以這裡只要選擇一種就可以了。不過大多數玩家都從半熱風與直火兩種擇一,這裡的試誤的數值是:2

2. 烘焙量的選擇?
烘焙桶先從烘焙量開始估算,要烘500g?1000g?2000g?烘焙的量決定了烘焙桶的大小,就以玩家常用的幾種規格來估算,300g、500g、1000g、1500g、2000g,這裡的試誤數值是:5

3. 烘焙桶的長度與直徑?
烘焙量的決定,就是估算烘焙桶的內徑與長度來確定容量,一般都以最大烘焙量的熟豆容積的1.5或2倍的容量,通常會是內徑與長度相當,不過也可以選擇長度是內徑的1.5倍的設計。這裡的試誤數值是:2

4. 烘焙桶材質的選擇?
烘焙桶的規格確定後,而先思考要採用的材質,常見的有黑鐵、鑄鐵與不鏽鋼三種,然而大多數人可以較易拿到的材料則是黑鐵與不鏽鋼,這裡的試誤數值是:2

5. 烘焙桶的厚度?
烘焙桶的長度與內徑尺寸確定了後,就是烘焙桶的厚度,厚度普遍可以取得的1mm、2mm、3mm、5mm,這裡的試誤數值是:4

6. 烘焙桶的中軸尺寸?
烘焙桶的中軸直徑會影響烘焙桶運轉的壽命,普遍的直徑是10mm、12mm、15mm,這裡的試誤數值是:3

7. 烘焙桶內部葉片的數量?
假設烘焙桶內部的葉片一組包括了往前攪拌的底葉片與往後攪拌的上葉片,通常選擇的組數有3、4組,這裡的試誤數值是:2

8. 烘焙桶內部中軸的固定支架?
烘焙桶內部要支撐中軸與烘焙桶之間的支架,通常是前後兩組,而前後支架本身的腳數量擇是依據葉片的組數決定,而支架的製作則分為圓柱形與平面兩種,這裡的試誤數值是:2

9. 烘焙桶開孔?
根據烘焙形式的不同,直火採用的是桶身為開孔的形式、後方無開孔,半熱風則是烘焙桶身無孔洞、後方採用開孔的板,這裡半熱風的擇有開孔的選擇,開多孔還是少孔?直火的開孔有3mm、4mm兩種,這裡的試誤數值是:2

10. 前後面板的厚度?
前後面板肩負固定軸承、馬達、入豆、下豆等多樣功能,厚度的選擇多為3mm、5mm兩種,這裡的試誤數值是:2

11. 前面板的開孔?
前面板通常開孔包括了入豆孔、下豆孔、中軸孔、豆溫固定、爐溫固定、取樣孔、觀豆窗孔等開孔位,每種約略有兩種選擇,這裡的試誤數值是:7*2

12 …

關於DIY這件事....

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這是一個小故事。
2015年的8月,有個網友寫信給我,希望能夠照自己的想法製作一台烘豆機。當時我正處於樂於助人的(不成熟)狀態?
互相討論的結果,就是半直火、電熱管的烘豆機。
首先這是網友(接下來簡稱網友A)提供的部分草圖:



我:
以構想來說算是十分完整了,雖然只是個初步的構想。
討論的內容是我提出問題對方回答的方式:
140*190的烘焙桶可以烘到500g。 A:剛剛好,合乎我的需求 1.烘焙桶的沖孔孔徑是2或3mm?普遍直火是3mm,但是電熱式的狀況? A:我在網拍上有購買一組簡易式的烘焙機,它的內桶也是網狀開孔孔徑有4MM,我試了一下不會卡豆也不會掉豆,所以我覺得4MM是一個理想值(或許有助於改善銀皮掉落之問題) 4.烘焙桶是有底部嗎?前方進豆下豆是空的,後方是密閉的? A:底部要有隔板因為考慮到持溫的問題,內桶鍋爐後方密閉前方開放的,因為鍋爐是在運轉狀態,故前方還有一圓形擋如圖C,擋板安裝下豆孔,視窗,下豆搖桿,熱電偶等...如圖F 3.電熱管的位置在烘焙桶的外面還是裡面?在外面的話,是在烘焙桶上方還是下方? A:電熱管安裝在鍋爐外側,至於上方或下方可能要時機安裝願轉之後袃做修改 4.電氣箱的體積要根據電子零件的大小再做規劃。 5.以示意圖來看,銀皮可能無法排出,只有煙會排掉,這可能導致烘焙桶內銀皮太多燃燒產生煙燻味。 A:如果網孔加大之後是否有助改善銀皮掉落呢? 6.馬達的轉速是固定的嗎?一分幾轉? A:馬達之選用可以固定可不固定目前我的馬達有減速裝置約25轉/min也可正逆轉 有開關可調 7.3"的排煙管會不會太大?要放在電氣箱裡需要隔熱層。 A:3''排煙管只是初步構想或許可以小些2''也可,外部連結時再變大即可 8.排煙是自然排煙還是要加裝抽風機? A:排煙構想如圖E
我:
關於製作的價格來說,3~4萬的預算應該是超乎對方的想像。
如果單就機體與外殼,不銹鋼材料與切割其實約1萬左右,但是焊接的部份要根據繪圖組裝的過程來估算⋯ 其實很難計算。 建議的方向是,有了機構的草稿後,要考量各個功能的平衡性與結構的穩定性。 功能的平衡就是各個功能的預定參數與組合後的問題: 1.500g的烘焙量需要電熱的功率是?w 2.抽風機採用的功率與耐熱的物理特性。 3.風門的結構。 4.隔熱的材質與厚度。
結構的穩定性則是根據採用…