一种炭焙机的制作方法

本发明涉及炭焙烘烤设备制造技术领域，尤其是一种炭焙机。

背景技术：

在茶叶的制作工艺中，有一种炭焙制作工艺，通过炭焙制作完成茶叶叫炭焙茶，如大多数的武夷岩茶就采用炭焙工艺制作。炭焙的茶叶具有炭火香，更耐存放。且炭焙的火功可以达到渗透茶青、剔除青味、滋味容易转化效果，茶与水相溶性更好，没有分离感。但是传统的炭焙制作工艺制作人员的技能要求较高，炭焙过程中的温度难于控制，不同批次制作的品质会出现较大差异，制作成本也较高。

因此人们开始研发炭焙机器，以期提高烘焙效率，确保烘焙效果，降低烘焙成本。如2015年06月24日就公开一项专利号为zl201520010148.3、名称为“一种茶叶烘焙设备”的中国发明，其包括一烘焙箱体，烘焙箱体内底部摊铺有一导热炭灰层，导热炭灰层中埋设有发热体，导热炭灰层上方设有用于置放茶叶的烘焙桶及立在导热炭灰层上的第一夹板、第二夹板，第一夹板和第二夹板平行，烘焙桶循环地围绕第一轴线、第二轴线转动，第一轴线垂直于第一夹板，第二轴线垂直于第二夹板，第一轴线和第二轴线不共线,烘焙桶的桶体的轴线与导热炭灰层斜交，桶体上设有料口，料口处设有控制料口打开/关闭的活门，还包括控制料口朝向的控制单元。该发明能够降低茶叶烘焙的成本，使烘焙效率达到机焙效率，又能避免烘焙过程中产生一氧化碳气体影响茶叶品质，保证茶叶有炭焙茶叶的茶香效果。但是该茶叶烘焙设备是通过发热体对导热炭灰层进行加热然后产生含碳的热气流对茶叶进行烘焙，本质上是利用电热产生热量对茶叶进行烘焙。与传统利用炭燃烧产生含碳热气流对茶叶进行烘焙还是存在一定区别，其次，其对产生含碳热气流较难于控制，烘焙的温度控制精度也较差，烘焙的品质还难于精确控制。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种炭焙机，其能精确控制炭焙温度，确保炭焙质量，有效提高炭焙的自动化水平，降低操作人员的劳动强度和技能要求，降低炭焙成本。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种炭焙机，包括机箱、控制器，机箱上设有燃烧室和烘焙室，机箱上装有第一门板和第二门板，第一门板用于打开或关闭燃烧室，第二门板用于打开或关闭烘焙室；

燃烧室内设置有木炭燃烧桶，木炭燃烧桶的底部设有多个通气孔，燃烧室的下部设有进气通道，进气通道连通燃烧室与机箱外部；

燃烧室内上部设有热气出口，机箱上设有输气通道，热气出口连通输气通道；

烘焙室的一侧设有送气通道，烘焙室的另一侧设有回气通道，机箱上设置有出气管，烘焙室的内顶部连通出气管，送气通道和回气通道均连通烘焙室；

机箱上装有风机，风机的吸气口连通所述的输气通道和所述回气通道，风机的排气口连通所述送气通道；

机箱上还设置有进气管，进气管连通所述输气通道，所述输气通道上设置有控制阀，所述控制阀用于控制通过进气管进入输气通道冷气的流量和用于控制通过所述热气出口进入输气通道热气的流量；

烘焙室内设有第一温度传感器，第一温度传感器电连接控制器，按照预先设定的烘焙温度，控制器根据第一温度传感器传送的信号控制所述控制阀和所述风机的工作状态使得烘焙室内的烘焙温度处于设定范围内。

进一步改进，所述进气通道上设有进气阀，进气阀调节通过进气通道进入燃烧室的进风量。通过调节进入燃烧室的空气量，可以更好控制木炭的燃烧状态。

优选所述进气阀包括一个第一闸板、第一电机，第一闸板固连第一滑块，第一滑块配合在与第一闸板相平行的第一导轨上，第一闸板固连有与第一闸板相平行的第一齿条，第一电机输出轴固连有第一齿轮，第一齿轮与第一齿条相啮合，第一电机转动带动第一闸板移动堵住整个进气通道或堵住部分进气通道或脱离进气通道，第一电机工作状态由所述控制器控制。

进一步改进，在靠近所述热气出口处或在所述热气出口处设有第二温度传感器，第二温度传感器电连接所述控制器，当第二温度传感器检测到温度超过设定值时，控制器控制所述进气阀关闭所述进气通道，控制器还控制所述控制阀关闭所述热气出口。这样可以防止木炭的过度燃烧，节约木炭用量，提高使用安全性。

进一步改进，所述进气管和所述热气出口位置相对应，所述控制阀为一个，所述控制阀包括一个第二阀板、第二电机，第二阀板处于所述进气管和所述热气出口之间，第二阀板连接一支架，支架两侧均固连一个第二滑块，第二滑块与第二导轨相配合，第二导轨垂直于第二阀板，其中一个第二滑块固连一根与第二齿条，第二齿条垂直于第二阀板，第二电机的输出轴上固连一个第二齿轮，第二齿轮与第二齿条相啮合，第二电机转动带动第二阀板移动堵住所述进气管或堵住所述热气出口或处于所述进气管与所述热气出口之间，第二电机工作状态由所述控制器控制。这样控制阀只需一个，便于控制。

进一步改进，所述热气出口处设有抽屉式的炭灰过滤网；所述风机的电机为伺服电机或步进电机，通过控制器可改变风机的转速；在靠近所述风机的吸气口处设有辅助电加热器和/或在靠近所述风机的排气口处设有辅助电加热器。以进一步提高整台机器的性能。

进一步改进，所述木炭燃烧桶放置在一个可移动支架上面，可移动支架上设有抽屉式的承灰盘，所述可移动支架的下部装有四个滚轮，所述燃烧室内底部设有两个第一u形轨道，每两个滚轮配合在一个第一u形轨道上；在机箱的外部还设有一个移动车，移动车的上端面设有两个第二u形轨道，打开第一门板，移动车靠向燃烧室时，两个第二u形轨道分别对接两个第一u形轨道，所述木炭燃烧桶和可移动支架可转移至移动车上。以便在木炭燃烧完后，快速更换燃料，确保整个烘焙过程不受影响，以保证烘焙质量。

进一步改进，所述机箱上还设有保护装置，保护装置包括安装于烘焙室内的第三温度传感器、保护控制板，第三温度传感器电连接保护控制板，当第三温度传感器检测到烘焙室内温度达到保护温度时，保护控制板切断机器电源。以提高机器的安全性能。

进一步改进，所述烘焙室两侧设有支撑轨，烘焙托盘支撑在所述烘焙室两侧的支撑轨上；烘焙托盘用于铺设待烘焙物料，烘焙托盘底部设有多个通孔；

或所述烘焙室内设有一个旋转架，旋转架由装在机箱上的第三电机带动旋转，烘焙托盘放置在旋转架上。

进一步改进，所述烘焙室一侧底部设有进气口，进气口连通所述送气通道和烘焙室，所述烘焙室一侧还设有多个进气通孔，每个进气通孔连通烘焙室与所述送气通道；所述烘焙室另一侧底部设有回气口，回气口连通所述回气通道和烘焙室，所述烘焙室另一侧还设有多个回气通孔，每个回气通孔连通烘焙室与所述回气通道。这样更便于气流进入烘焙室和从烘焙室回流。提升热交换和相应物理化学反应的效率，提升烘焙效率。

本发明有益效果如下：

1、由于在机箱上设有燃烧室和烘焙室，燃烧室和烘焙室通过输气通道和送气通道相连通，输气通道和送气通道又通过风机相衔接，烘焙室的另一侧设有回气通道，回气通道和送气通道也通过风机相衔接，送气通道和回气通道均连通烘焙室；机箱上还设置有进气管，进气管连通所述输气通道；机箱上设置有出气管，烘焙室的内顶部连通出气管；烘焙室内设有第一温度传感器，第一温度传感器电连接控制器；所述输气通道上设置有控制阀，所述控制阀用于控制通过进气管进入输气通道冷气的流量和用于控制通过所述热气出口进入输气通道热气的流量。这样的结构，当烘焙室内的烘焙温度较低时，通过所述控制阀和所述风机的作用，可以增大输入烘焙室内含碳热气的流量，切断或降低从进气管进入冷气流量，以提升烘焙室温度；当烘焙室内的烘焙温度较高时，同样可以通过所述控制阀和所述风机的作用，打开进气管，增加输入烘焙室内冷气的流量，以降低烘焙室内的烘焙温度。按照预先设定的烘焙温度，控制器就可以根据第一温度传感器传送的信号控制所述控制阀和所述风机的工作状态使得烘焙室内的烘焙温度处于设定范围内。能精确控制炭焙温度，确保炭焙质量，有效提高炭焙的自动化水平。

2、由于本发明的应用，自动化水平较高，大大降低操作人员的劳动强度和技能要求，降低了炭焙成本。

3、由于本发明的应用，其能重复设定所需的炭焙温度，自动控制炭焙过程，可以使得不同批次的待烘焙物料有较为相同的烘焙质量。

4、本发明适用范围较广，可以用于茶叶、中草药、鱼等物料的烘焙作业。

附图说明

图1是本发明第一实施例立体图；

图2是本发明第一实施例隐藏第一门板和第二门板的立体图；

图3是本发明第一实施例隐藏部分机箱零件的俯视立体图；

图4是本发明第一实施例隐藏部分机箱零件的仰视立体图；

图5是本发明第一实施例俯视图；

图6是图5的a-a剖视图；

图7是图5的b-b剖视图；

图8是本发明第一实施例隐藏第一门板和第二门板且与移动车配合的立体图；

图9是本发明第二实施例隐藏第一门板和第二门板的主视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步详细说明。

实施例一、图1至图8所示，一种炭焙机，包括机箱1、控制器10，机箱1上设有燃烧室2和烘焙室3，机箱1上装有第一门板11和第二门板12，第一门板11用于打开或关闭燃烧室2，第二门板12用于打开或关闭烘焙室3。

燃烧室2内设置有木炭燃烧桶4，木炭燃烧桶4的底部设有多个通气孔41，燃烧室2的下部设有进气通道13，进气通道13连通燃烧室2与机箱1外部大气；

燃烧室2内的上部设有热气出口21，机箱1上设有输气通道14，热气出口21连通输气通道14；

烘焙室3的一侧设有送气通道31，烘焙室3的另一侧设有回气通道32，机箱1上设置有出气管33，出气管33连通大气，烘焙室3的内顶部连通出气管33，送气通道31和回气通道32均连通烘焙室3；所述烘焙室3一侧底部设有一个进气口311，进气口311连通所述送气通道31和烘焙室3，所述烘焙室3一侧还设有多个进气通孔312，每个进气通孔312连通烘焙室3与所述送气通道31；所述烘焙室3另一侧底部设有一个回气口321，回气口321连通所述回气通道32和烘焙室3，所述烘焙室3另一侧还设有多个回气通孔322，每个回气通孔322连通烘焙室3与所述回气通道32。

机箱1上装有风机5，风机5的吸气口连通所述的输气通道14和所述回气通道32，风机5的排气口连通所述送气通道31；

机箱1上还设置有进气管6，进气管6连通大气，进气管6连通所述输气通道14，所述输气通道14上设置有控制阀7，所述控制阀7用于控制通过进气管6进入输气通道14冷气的流量和用于控制通过所述热气出口21进入输气通道14热气的流量；

烘焙室3内设有第一温度传感器34，第一温度传感器34电连接控制器10，按照预先设定的烘焙温度，控制器10根据第一温度传感器34传送的信号控制所述控制阀7和所述风机5的工作状态使得烘焙室3内的烘焙温度处于设定范围内。

所述进气通道13上设有进气阀8，进气阀8调节通过进气通道13进入燃烧室2的进风量。以较好调节木炭燃烧桶4中木炭的燃烧状态。

所述进气阀8包括一个第一闸板81、第一电机82，第一闸板81固连第一滑块83，第一滑块83配合在与第一闸板81相平行的第一导轨84上，第一闸板81固连有与第一闸板81相平行的第一齿条85，第一电机82输出轴固连有第一齿轮86，第一齿轮86与第一齿条85相啮合，第一电机82转动带动第一闸板81移动堵住整个进气通道13或堵住部分进气通道13或脱离进气通道13。

在所述热气出口21处设有第二温度传感器22，第二温度传感器22电连接所述控制器10，当第二温度传感器22检测到温度超过设定值时，控制器10控制所述进气阀8关闭所述进气通道13，控制器10还控制所述控制阀7关闭所述热气出口21。控制器10还可通过喇叭发出报警音。

所述进气管6和所述热气出口21位置相对应，所述控制阀7为一个，所述控制阀7包括一个第二阀板71、第二电机72，第二阀板71处于所述进气管6和所述热气出口21之间，第二阀板71的上部连接一支架73，支架73两侧均固连一个第二滑块731，每个第二滑块731与两根第二导轨74相配合，每根第二导轨74垂直于第二阀板71，其中一个第二滑块731固连一根与第二齿条75，第二齿条75垂直于第二阀板71，第二电机72的输出轴上固连一个第二齿轮76，第二齿轮76与第二齿条75相啮合，第二电机72转动带动第二阀板71移动堵住所述进气管6或堵住所述热气出口21或处于所述进气管6与所述热气出口21之间。

所述热气出口21处设有抽屉式的炭灰过滤网23；所述风机5的电机可选用伺服电机或步进电机，通过控制器10可改变风机5的转速；在靠近所述风机5的吸气口处设有辅助电加热器9，在靠近所述风机5的排气口处设有辅助电加热器9。

所述木炭燃烧桶4放置在一个可移动支架42上面，可移动支架42上设有抽屉式的承灰盘421，所述可移动支架42的下部装有四个滚轮422，所述燃烧室2内底部设有两个第一u形轨道24，每两个滚轮422配合在一个第一u形轨道24上。

图8进一步所示，在机箱1的外部还设有一个移动车30，移动车30的上端面设有两个第二u形轨道201，打开第一门板11，移动车30靠向燃烧室2时，两个第二u形轨道201分别对接两个第一u形轨道24，所述木炭燃烧桶4和可移动支架42可转移至移动车30上。这样可以快速更换木炭燃烧桶4和木炭，确保炭焙过程的延续性和工作效率。

所述机箱1上还设有保护装置，保护装置包括安装于烘焙室3内的第三温度传感器35、保护控制板，第三温度传感器35电连接保护控制板，当第三温度传感器35检测到烘焙室3内温度达到保护温度时，保护控制板切断机器电源。以提高机器使用的安全性。

所述烘焙室3两侧分别设有多个l形的支撑轨36，每个烘焙托盘37支撑在所述烘焙室3两侧的两个支撑轨36上，烘焙托盘37用于铺设待烘焙物料，烘焙托盘37底部设有多个通孔，以便于烘焙气体的流通。

机箱1的底部装有四个万向轮15，以便于整机的移位。本实施例的控制器10可采用单片机或plc控制器。

本实施例使用时，把待炭焙的物料如茶叶铺设在烘焙托盘37上，然后把烘焙托盘37放入烘焙室3，支撑在所述烘焙室3两侧的两个支撑轨36上，关闭第二门板12。把所需的木炭装入木炭燃烧桶4中，引燃木炭，把装有引燃木炭的木炭燃烧桶4和可移动支架42一起移入机箱1上的燃烧室2，关闭第一门板11，在控制器10上预先设定烘焙温度，然后启动机器工作，控制器10自动控制控制阀7、进气阀8的工作状态，风机5启动工作；进一步参见附图6，风机5把燃烧室2产生含碳的热气经所述热气出口21、所述输气通道14吸入然后排入烘焙室3一侧的送气通道31，这些含碳的热气从所述烘焙室3一侧的进气口311和多个进气通孔312进入烘焙室内对待炭焙的物料进行烘焙，烘焙产生的一部分湿气会从烘焙室3内顶部的出气管33排出，一部分未进行热交换含碳的热气和另一小部分已交换产生的湿气从烘焙室3另一侧的回气口321和多个回气通孔322进入回气通道32，回气通道32内的含碳的热气和湿气又会被风机吸入再送回烘焙室进行烘焙作业，直至烘焙完成。

当烘焙室3高于设定温度时，控制阀7关闭所述热气出口21或关小所述热气出口21，打开所述进气管6引入外部的冷空气，从所述输气通道14、送气通道31进入烘焙室3进行降温。

当烘焙室3低于设定温度时，控制阀7打开所述热气出口21或开大所述热气出口21，关闭所述进气管6或关小所述进气管6，使得含碳热气更大量进入烘焙室3提升烘焙温度。当含碳热气较少不足于提升至设定烘焙温度时，控制器10会给辅助电加热器9通电以产生足够热气进入烘焙室3，以保持烘焙室3内处于设定烘焙温度内。确保烘焙质量。

当烘焙室3内超温时，保护控制板会切断机器电源。以保护待炭焙的物料，提高机器使用的安全性。

实施例二、图9所示，一种炭焙机，其与实施例一不同的是：所述烘焙室3内设有一个旋转架30，旋转架30由装在机箱1上的第三电机301带动旋转，烘焙托盘37放置在旋转架30上，第三电机301也由控制器10控制工作。旋转架30的底部装有多个滚轮302沿一圆形轨道移动。

本实施例烘焙作业时，旋转架30带动烘焙托盘37和待炭焙的物料在烘焙室3缓慢转动，以更好跟含炭热气进行热交换。

尽管结合优选实施例具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。