MX2010004662A - Tostador industrial de cafe, grano a grano, electrico con turbina de aire caliente. - Google Patents

Abstract

Me refiero a un sistema de tueste de granos de café, grano a grano, en un proceso de cocción resultado de mezclar en un tubo venturi, aire presurizado, calor de una resistencia eléctrica en espiral y los granos de café, uno a uno, en un proceso de tueste por flotación, sistema que incluye un subsistema de reciclado de aire caliente para cocción que permite la limpieza del aire por sólidos y el reciclado de la energía calorífica, logrando cero emisiones de humo blanco, negro o tizne o mínimos componentes gaseosos de NOx, SOx o CO2, con un nivel de eficiencia de energía eléctrica adecuado logrado por la configuración total de los componentes calefactores y térmicos, el sistema de reciclado de energía calorífica y la sincronización de los dispositivos eléctricos de temperatura, tiempo y flujo de aire para tueste o enfriamiento del proceso de cocción.

Description

TOSTADOR INDUSTRIAL DE CAFÉ, GRANO A GRANO, ELECTRICO CON TURBINA DE AIRE CALIENTE ANTECEDENTES DE LA INVENCION Siendo el café una bebida natural , universal y de amplio consumo con grandes atributos benéficos para la salud y con una antigua historia, que nos remonta a I pasado junto con sus procesos artesanales de preparación del tueste en sartenes rústicos con carbón y moliendas en tamices de piedra , he desarrollado en ese sentido una contribución tecnológica, de la cual se solicita su patente, para mejorar el proceso de torrefacción y expandir su consumo aun mas cuidando detalles de diseño en eficiencia energética y su viabilidad sanitaria.

Actualmente el proceso de torrefacción del café se realiza por diversos procesos que abarcan básicamente los tostadores de barril con engranajes, motor reductores y uso de gas, los tostadores de turbina sin barril con aire caliente a gas o los diversos tostadores eléctricos sin aire caliente totalmente mecánicos con barriles giratorios y gran cantidad de resistencias con un alto consumo eléctrico de watts o altos amperajes , también existen tostadores manuales en su mayoría y otros de gran automatización, estos se usan para prueba de 250 gramos o en la masticación del tueste en producciones de 500 kilogramos en tiempos relativamente cortos, la gran mayoría de los tostadores actuales requieren el uso obligatorio de combustibles fósiles y con sofisticados sistemas mecánicos que hacen girar los tambos rotatorios que alojan en su interior los granos de café pero que muestran altos costos en el consumo energético de gas y energía eléctrica Con el fin de mejorar estos procesos y básicamente suprimir el uso de combustibles que emiten directamente hacia el horno emanaciones de la combustión, gases de Ox, SOx y C02 de los que se tiene referencia del daño y efectos colaterales hacia la salud humana, la atmosfera y la vida, se ha diseñado la presente invención de la cual se reitera la solicitud de protección.

DESCRIPCION DE LA INVENSION Se indica como nueva invención industrial un tostador de café de granos crudos o en verde, tipo electrodoméstico con capacidad de 1 kg cada 20 minutos, que funciona en su totalidad con energía eléctrica a 110 o 220 volts, que evita el uso de gas Ip o cualquier otro combustible fósil que emita directamente humos o emanaciones de gases NOx, SOx o C02 .

Este sistema está caracterizado por la aplicación combinada de sistemas aerodinámicos simples que convierten a esta invención a una de alta eficiencia en el uso de la corriente eléctrica y la energía calorífica y con la cero emisión de humo blanco, negro o tizné.

En la presente descripción se incluyen dos figuras las cuales se cita: La figura 1 que se refiere a una descripción frontal del exterior y algunos elementos del interior del tostador de café de esta invención que describen de abajo hacia arriba: En la parte posterior y superior de esta tolva se cuenta con una abertura de ventilación que 75 permite exclusivamente el retorno del aire caliente en un proceso de reciclaje por un ducto de aluminio(16), por fuera del sistema, reingresando este hacia la turbina sopladora(3), dentro de esta cámara de cocción de la tolva alimentadora (23)se cuenta con una rejilla, a la par de la ventilación mencionada, que no permite el paso de los granos tostados y a su vez se cuenta con un ducto térmico de aluminio(16) que conduce este aire caliente hacia la turbina la cual es 80 desmontable pues en su interior contiene rejillas y exteriormente un mini ciclón (17) que limpian el grano procesado de café de todo tipo de impurezas solidas o cascarillas.

Se indica que todo este sistema al no usar gas Ip u cualquier otro derivado para combustión, permite una producción libre de humo u otro derivado quemado, nocivo para el consumo de alimentos y a su vez permite tostados uniformes que conservan naturalmente todas las altas 85 propiedades de calidad en el tueste, color y sabor.

La invención aquí presente se refiere a la torrefacción de café en grano crudo o verde, con una tecnología industrial 100% eléctrica no utilizada en la actualidad, este proceso permite el tueste del café con temperaturas adecuadas y tiempos perfectamente controlados en una cámara de convección y cocción de acero inoxidable(23) sin el uso de combustibles que contaminen el 90 ambiente interno de la cámara de cocción con la liberación de gases dañinos o radicales libres producto de la combustión, de igual forma el control total de la temperatura de tueste y tiempo de cocción permiten conservar todas las cualidades organolépticas y antioxidantes del café.

El objetivo de este nuevo tostador de café grano a grano con capacidad de 1 kg cada 20 min es ofrecer mejoras en el consumo energético tanto de corriente eléctrica como de tiempo y control 95 humano del tostado, mostrando eficiencia considerable por el hecho de integrar: A) Un sistema de reciclaje de aire caliente anti humo(16) B) Una cúpula de cristal que permite el ingreso de materia prima(15) y la iluminación natural junto con la observación directa del tueste.

C) Controles semiautomáticos de temperatura (termostato (18) de 300 grados centígrados 100 conectados al encendido general(22) y a la resistencia(5 ), control de semiautomático de tiempo(20) (reloj de corte eléctrico hasta 1 h conectado al encendido general(22) y a la resistencia(5 )),y una resistencia variable(21) conectada a el motor de la turbina(3) (la cual controla el flujo de aire para la flotación y enfriamiento del proceso) Todos estos elementos permiten la semiautomatizacion y control del proceso industrial de 105 tueste de cafés de alta calidad en este caso en particular. Su simpleza en uso y eficiencia es reflejada en costos energéticos, que permiten sea utilizado por hogares o microindustrias independientes que requieran autoproducciones frescas de granos de café tostado en el momento.

Esta figura numero 2 esquematiza una vista lateral con los aspectos constructivos del interior y 110 exterior del tostador con la circulación del aire y el proceso de cocción y en referencia a esta tenemos en el orden inferior a superior los siguientes elementos ordenados: 1) Un motor eléctrico ultraligero e independiente que enfría todo el sistema interno del área del motor soplador y resistencia 2) En la base del sistema se indica un motor eléctrico compacto de altas revoluciones 115 3) Una turbina sopladora de acero contenida en una carcasa circular. 4) Un tubo venturi con entrada inferior hacia la carcasa y con una reducción en su parte superior que presurizar el aire 5) Una resistencia en espiral en el interior y al centro del tubo venturi 6) Recubrimiento térmico para el núcleo calefactor 120 7) Cuerpo exterior del núcleo calefactor 8) Carcasa doble principal con recubrimiento térmico 9) Panel frontal para controles eléctricos 10 Una tolva cónica desmontable con rejilla multiperforadora al centro con salida del café tostado 11 Una tolva cónica superior fija haciendo la cámara de cocción y de enfriamiento 125 12 Un recubrimiento aislante y térmico de vidrio 13 Un recipiente de acero inoxidable en exterior que aloja la tolva inferior con rejilla, el material ais ante y la tolva fija cónica de la cámara de cocción 14 Una brida con difusor de granos en cocción 15 Cúpula de cristal térmico o tapa para ingreso de materia prima 130 16 Ducto de aluminio reciclador de calor 17 Filtro ciclón de cristal con entradas adicionales de aire externo y rejilla colectora de cascarilla 18 Termostato eléctrico con led hasta 300 grados centígrados 19 Termómetro físico hasta 300 grados centígrados 20 Control de tiempo con corte eléctrico del sistema 135 21 Control de flujo de aire con resistencia variable y led de encendido 22 Encendido general 23 Cámara de convección o cocción 24 Núcleo calefactor 25 Maneral de descarga de café tostado

Claims (4)

REIVINDICACIONES Una vez descrito con extensión este equipo en invención, que me permito reclamar como mi exclusiva propiedad y que se caracteriza principalmente por lo siguiente:

1. - Tostador industrial de café, grano a grano, semiautomático, eléctrico a 110 o 220 volts sin sistemas mecánicos, caracterizado por operar mediante un núcleo de calor(24) que contiene un sistema aerodinámico que se integra de un tubo de sistema venturi (4)con una resistencia en espiral en su interior(5) alojada en flotación al centro de este y que genera un flujo de aire caliente de alta temperatura concentrada en la salida superior de presurización del tubo venturi (4)y en la base de la brida con difusor tubular central(14) de la cámara de convección, cocción (23) , en este punto se obtiene el máximo poder calorífico de aire presurizado en el cual se reciben y combinan grano a grano las semillas de café, con el aire caliente y se efectúa el proceso de tueste en flotación de forma concatenada y rítmica.

2. - Tostador industrial de café, grano a grano, semiautomático, eléctrico a 110 o 220 volts sin sistemas mecánicos, caracterizado por operar mediante un sistema de reciclaje de aire caliente que conecta la cámara de convección, cocción(23) y la turbina sopladora de acero(3) en un ciclo de retorno de aire caliente por el núcleo de calefactor(24) hacia la brida con difusora(14) ingresando nuevamente este aire caliente a la cámara de convección, cocción(23).

3.- Tostador industrial de café, grano a grano, semiautomático, eléctrico a 110 o 220 volts sin sistemas mecánicos, y que en referencia a la reivindicación 1, se incluye en su parte inferior un sistema de presurización de aire que se caracteriza por operar mediante una turbina sopládora(3) dentro de una carcasa metálica circular de acero que es silenciosa e impulsada por un motor compacto silencioso de altas revoluciones 8,000 rpm(2) y cuyo flujo de aire es controlado por una resistencia variable de voltaje(21) ,se añade la mención de que este sistema soplador no se encuentra configurado comercialmente en el mercado.

4.- Tostador industrial de café, grano a grano, semiautomático, eléctrico a 110 o 220 volts sin sistemas mecánicos que en concordancia al reivindicación 1, se tiene en la parte superior de núcleo de calor(24), la integración de una cámara de convección, cocción(23) caracterizada por operar con el aire presurizado como se menciona en la reivindicación 3 y con el núcleo de calor(24) llevando en operación el proceso total de cocción y tueste en el interior de la cámara de convección , cocción y tueste(23) se añade que esta cámara(23) es de diseño particular y especial para este fin, la cual integra una tolva alimentadora desmontable con rejilla(lO) y salida de cafe de acero inoxidable, una tolva fija de alimentación(ll) y circulación de acero inoxidable recubiertos con material aislante de vidrio(6) y contenidos en un recipiente de acero inoxidable(13) y a si mismo este proceso se puede observar por la parte más alta a través de una tapa semiesférica de cristal térmico (15). Tostador industrial de café, grano a grano, semiautomático, eléctrico a 110 o 220 volts sin sistemas mecánicos y en concordancia a la reinvindicacion 2 se incluye sistema de limpieza y reciclaje de aire caliente (16) para el tueste que se caracteriza por integrar un miniciclon de cristal con rejilla para evitar el paso de materiales solidos al sistema de aire provenientes de la cámara de convección , cocción(23)