年老いた珈琲豆焙煎屋のブログ

自家焙煎コーヒー豆小売業務に従事して30年、年老いた珈琲豆焙煎屋の珈琲雑記プログ

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コーヒー豆の熱伝達

コーヒー豆の熱加工処理(焙煎)では、単一粒子(コーヒー豆1個)における熱伝達の仕方が、多数の粒子(たくさんのコーヒー豆)が集合した時の熱伝達を表わす基本となると年老いた珈琲豆焙煎屋は考えています。

コーヒー豆が、周囲の流体(空気)に対して静止しているなら、コーヒー豆と流体(空気)との熱伝達は伝導伝熱のみを考えればよいのだと思います。

 
コーヒー豆と流体(空気)が、お互いに動いている場合には、対流による熱伝達も考える必要があるのだと思います。

温度が高くなってくると、輻射が、コーヒー豆の熱交換や熱放射を支配するようになると考えています。

 

伝熱とは、系内に温度差が存在していると、温度の高いところから、温度の低いところへと熱が移動して等しい温度になろうとする現象だと年老いた珈琲豆焙煎屋は理解しています。

伝熱は、温度差や温度勾配が存在すると熱移動が起きる現象で、伝導伝熱、対流伝熱、放射(輻射)伝熱に大きく分類されているようです。

 

伝導伝熱は、静止している物体(固体、液体、気体)中に温度差が存在していて、高温側から低温側へと熱が移動して行く現象です。

対流伝熱は、固体壁(混じり合わない2流体間では流体壁)と、それに接して流れている流体(気体か液体)の間に温度差が存在する時の伝熱現象です。

 

物体は、その温度に応じて周囲に向かって電磁波の形でエネルギーを放射し、同時に周囲からこれを吸収する性質を持っているわけですが、この形式によるエネルギー授受が放射伝熱です。

 

参考までにですが、焙煎中のコーヒー豆内部の熱移動は、次式のような関係になっていると年老いた珈琲豆無焙煎屋は考えています。もちろん、独断と偏見に基づく思い込みですが。

熱の蓄積速度=熱の流入速度-熱の流出速度+内部発熱速度