盧貝思專欄

盧貝思功能大解析-【獨特鍋爐設計】雙層不鏽鋼鍋爐與加熱共振腔設計,絕熱保溫佳,熱效率超高

82 | 2022-07-12

雙層不鏽鋼薄鍋爐,絕熱保溫佳,熱效率超高 

烘豆機的雙層鍋爐設計

圖1.鍋爐厚度僅1mm蓄熱少,加熱、降溫反應速度快

 

常見的烘豆鍋爐為鑄鐵鍋,厚度約5mm~10mm

盧貝思烘豆機的鍋爐材質為304不鏽鋼,厚度僅1mm,


鑄鐵,比熱:0.108(cal/g‧℃)
304不鏽鋼,比熱:0.12(cal/g‧℃)
比熱,可以想像成裝熱的容量,

 

在相同的重量下,不鏽鋼的比熱比鑄鐵大,所以可以蓄比較多的熱,

在相同的重量下,鑄鐵的熱傳導係數比不鏽鋼大,所以傳導熱的速度比較快。

 

盧貝思的不鏽鋼鍋爐厚度僅1mm,

在相同溫度下,整體所需蓄熱還是比鑄鐵鍋的5mm少,

所以不鏽鋼鍋爐升溫、降溫都快。

 

鑄鐵,熱傳導係數:80(W/mK)

304不鏽鋼,熱傳導係數:16.3(W/mK)

熱傳導係數,可以想像導熱的速度有多快,

不鏽鋼的導熱係數比鑄鐵鍋小很多,不易把鍋爐內的熱能散到外部空氣,

再加上雙層薄鍋爐,類似保溫瓶的獨特設計,保溫性會更好

結合近紅外線無法直接穿透金屬的特性,

使全部熱源被鎖在鍋爐內部,

不僅可以可以節省能源,也能讓烘豆的環境更加舒適。

圖2.爐內溫度達200°C時,機身表面溫僅40度,烘豆環境仍維持室溫

 

近紅外線的燈管安裝在鍋爐正中心,

燈管發出的熱能,

大部分透過輻射熱、對流熱、傳導熱,被咖啡豆吸收,

所以盧貝思烘豆機的熱效率高超。

 

獨特鍋爐設計-加熱共振腔

圖3.近紅外線在鍋爐內部,各種加熱咖啡豆路徑的示意圖。


鍋爐內的近紅外線熱源會,a.直接加熱咖啡豆,b.反射後再加熱咖啡豆,

c.加熱不鏽鋼鍋爐璧, d.加熱鍋爐內的風,

形成一個加熱共振腔,持續在鍋爐內轉換,

根據熱力學第二定律,最終全部的熱源都會傳遞到較低溫的咖啡豆上。

 

使用盧貝思烘豆機。220V,滿鍋3kg,回溫點後,最高ROR可以達到36°C/Min。

操控升溫率靈敏,ROR可以快速上升、下降

圖4.升溫率(RoR)1分內達到36°C/Min,又能快速精準控制到10°C/Min

 

盧貝思雙層不鏽鋼薄鍋爐,隔熱良好

常見的烘豆鍋爐為單層鑄鐵鍋,厚度約5mm~10mm 

盧貝思的不鏽鋼鍋爐,厚度僅1mm

 

烘豆機雙層鍋爐

圖5.雙層鍋爐設計,類似保溫瓶的結構,可以將熱源鎖在鍋爐內部

 

獨特設計,鍋爐自動正反轉

 

盧貝思的烘豆機注重熱能的有效利用與穩定性,

因此設計了切換鍋爐旋轉方向的機制,

烘焙時,鍋爐逆時針轉,將咖啡豆往內推至鍋爐底部,

剛經過燈管加熱的熱對流能直接反應在咖啡豆上,增加熱能應用的效率,

出豆時,鍋爐順時針轉,將烘好的咖啡豆往外,送往散熱盤進行冷卻。

圖6.烘焙時,鍋爐逆時針轉,出豆時,鍋爐順時針轉。