熱風進入烘焙桶的遠與近

 自從做了全熱風的烘豆機(V系列)，對於熱風的路徑開始有些心得？

以目前主流的半熱風系統來說，為了提高熱風通常是提高抽風的壓力並重視攪拌葉片的混合效果，由於熱源會先加熱烘焙桶，因此提高熱風的同時為了避免鍋體溫度過高，將火焰遠離烘焙桶或是加裝檔片又或是改為雙層鍋。

015_V3雙層鍋剖面圖

上圖是015_V3的雙層鍋剖面圖，紅色箭頭是熱風的路徑，藍色塗鴉區是生豆的堆積區，將內部分為A、B、C區。
以熱風的溫度來說，A > B > C，因此量測 C 區的排風溫通常溫度較 A 區低，一般也無法量測A區的溫度，有些烘豆師會在烘焙桶A區右方外入風的區域裝設溫度針測量。
由於進入烘焙桶的熱風溫度會因為生豆的混合而逐漸降低，表示生豆吸收大量的熱能，但是相對的，生豆因為攪拌葉片的效果，主要會堆積在C區下方，在這種烘焙桶的設計上，如何將生豆移動到A區就是重點了，因此可以看到雙層鍋的烘豆機，除了轉速較快外 (將生豆快速攪拌到B區)，利用大面積的葉片攪拌進入烘焙桶的熱風，減緩熱風行進的速度並增加與生豆接觸的時間。

上面影片為早期設計的1.5kg半熱風烘豆機的內部攪拌，轉速由慢到快，可以看到生豆因為攪拌的速度不同，分佈的位置也有所差異。

所以以半熱風架構的烘豆機，為了提高接觸熱風的時間與頻率，攪拌葉片的設計確實影響很大，而抽風的壓力過大造成熱風流速過快，也會影響熱風與生豆熱交換的時間，相對的抽風再強也會有限度，並非越強越好，因為抽風過強時，熱風只會快速通過，相對的，烘焙桶內的溫度雖然會提高，但是大量的熱能僅僅是通過烘焙桶，並沒有留在烘焙桶內；相對的抽風較強的狀況下，加熱的火力必須更強，也因此通常雙層鍋的烘豆機火排數量較多。
抽風有沒有過強，可從排風溫去觀察，但是為了維持相對高溫的熱風，抽風仍會稍強一點，通常熱機狀況下，豆溫的升溫略低於排風溫。

而V系列的全熱風烘豆機，熱風的路徑如下圖：

V_1.5剖面圖

圖片中的紅色箭頭是熱風的路徑，藍色區域為生豆堆積區，將烘焙桶分成三個區域，熱風溫度由高至低：A > B > C。

相對半熱風的熱風路徑，V系列的生豆堆積區與熱風的高溫區重疊，因此就葉片的攪拌效果來說，只要生豆能拋高一點就好，至於要不要推到 B區 C區倒不是那麼重要了，當然葉片的設計上也就沒半熱風系統那麼複雜。因為不需較強的抽風就可以得到高溫熱風，又是鍋內加熱的系統，排風溫明顯低於半熱風系統的排風溫。

目前的心得大概就是如何讓生豆首先接觸到最高溫的熱風，設計上著重點就會大不相同。

並非哪個系統最好，要看實際對應的環境，就熱能的消耗上， V系列較省瓦斯，因為烘焙桶的蓄熱並不高，大多的熱能都是提供給生豆。但從控制的穩定度來說，半熱風系統的穩定相對較高，因為有一定比例的傳導熱，但是在抽風的控制上就複雜許多，這也算另外一種穩定？