KR101254238B1 - 가변자기장 발생기를 이용한 볶음기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 커피를 볶는 장치에 관한 것으로, 비접촉식 가변자기장 발생기를 이용한 볶음기는 내부에 다수개의 블레이드가 형성된 드럼과; 드럼을 회전시키는 모터와; 내부에 코일이 형성되어 상기 드럼의 일측에서 상기 드럼과 접촉하지 아니하면서 드럼을 가열하는 비접촉식 가변자기장 발생기와; 드럼내부에 구비되어 드럼 내부 온도를 측정하는 온도센서와; 비접촉식 가변자기장 발생기를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 가변자기장 발생기를 이용한 볶음기를 포함하고, 비접촉식 가변자기장 발생기의 윗면은 원호 형상인 것을 특징으로 하는 비접촉식 가변자기장 발생기를 이용한 볶음기를 포함하며, 비접촉식 가변자기장 발생기는 원통형상의 내주면을 갖으면서 내주면의 외경은 드럼의 외경보다 큰 것을 특징으로 하는 비접촉식 가변자기장 발생기를 이용한 볶음기를 포함하고, 비접촉시 가변자기장 발생기의 코일은 나선형상으로 감긴 것을 특징으로 하는 비접촉식 가변자기장 발생기를 이용한 볶음기를 포함하여, 커피생두가 열원으로부터 직접적인 열을 받지 않아 커피생두에 잔류되는 가스의 양이 증가되어 커피의 맛이 향상되고 열원으로써 가변자기장 발생기를 사용하기 때문에 열공급 측면에서 가스장치나 기타 기름을 이용한 장치들 보다도 경제적이면서 비접촉식 가변자기장 발생기로써 원통형으로 드럼을 감싸 가열하므로 로스팅 되는 동안에 커피생두에 고른 열전달이 가능한 효과가 있다.

Description

가변자기장 발생기를 이용한 볶음기{Coffe roaster in use with variable magnetic field generator}

본 발명은 가변자기장 발생기를 이용한 볶음기에 관한 것이다.

로스팅이란 커피생두에 적당한 온도의 열을 가하여 일정시간 동안 커피의 내부조직을 변화시키는 가공 공정을 말한다.

커피의 로스팅(roasting) 작업은 맛있는 커피를 만드는데 있어서 가장 중요한 과정인데 그 중에서 특히 중요한 것이 바로 온도조절이다. 왜냐하면 볶는 과정에서 증기와 가스의 형성으로 커피생두 세포의 조직이 변형되어 커피생두에 잔류하는 가스의 양이 결정되기 때문이다.

신선한 커피를 내리면 거품이 일게 되는 것도 바로 이 때문인데, 결국 로스팅의 가열 방식이 중요함을 알 수 있다.

일반적인 커피 로스팅장치로는 다음과 같은 것들이 있다.

먼저 작은 구멍이 여럿 형성된 드럼에 커피생두를 넣고 드럼을 불 위에 올려놓는 직화식이 있다.

직화식은 운용이 간단하고 장치가격이 저렴하지만 커피생두가 불에 직접적으로 영향을 받기 때문에 탄 맛이 날 수 있으며, 골고루 로스팅 시키기가 어렵고 로스팅 시간이 길다는 단점이 있다.

다른 방식으로는 열풍식이 있다.

열풍식은 드럼속으로 강한 열을 불어넣어 순간적인 고열을 이용하여 커피를 볶는 방식이다.

열풍식은 열전달율이 좋아 단시간에 로스팅 할 수 있고, 커피생두를 골고루 로스팅 할 수 있어 커피의 일정한 맛을 유지할 수 있다는 장점이 있다.

그러나 열풍식은 로스터장치 자체가 거대하여 대량생산분야에 적합하고, 또한 그 구조가 봅잡하며, 향기가 쉽게 빠진 커피맛이 되기가 쉽다는 문제점이 존재한다.

또 다른 로스팅 방법으로는 반열풍식이 있는데, 이는 직화식과는 달리 드럼이 막혀있으면서 드럼에 불이 직접 닿지 않도록 드럼의 뒤쪽 구멍을 통하여 열이 전달되는 방식이다.

반열풍식은 고른 로스팅효과를 가져올 수는 있지만 로스팅기계가 비싼 단점이 있다.

따라서 본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 가변자기장 발생기를 이용하여 로스팅함으로써 장치비용면에서 경제적인 동시에 드럼을 골고루 가열할 수 있어 고른 로스팅을 가능케하는 가변자기장 발생기를 이용한 볶음기를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

위와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 가변자기장 발생기를 이용한 볶음기는 드럼과; 상기 드럼을 회전시키는 모터와; 내부에 코일이 형성되어 상기 드럼의 일측에서 상기 드럼을 가열하는 가변자기장 발생기와; 상기 드럼내부에 구비되어 상기 드럼 내부 온도를 측정하는 온도센서와; 상기 가변자기장 발생기를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변자기장 발생기를 이용한 볶음기를 포함한다.

또한, 가변자기장 발생기의 윗면은 원호 형상인 것을 특징으로 하는 가변자기장 발생기를 이용한 볶음기를 포함한다.

또한, 가변자기장 발생기는 원통형상의 내주면을 갖으면서 상기 내주면의 외경은 상기 드럼의 외경보다 큰 것을 특징으로 하는 가변자기장 발생기를 이용한 볶음기를 포함한다.

또한, 가변자기장 발생기의 코일은 나선형상으로 감긴 것을 특징으로 하는 비접촉식 가변자기장 발생기를 이용한 볶음기를 포함한다.

이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 유도전류에 의한 가열방식을 사용함으로써 커피생두가 열원으로부터 직접적인 열을 받지 않아 커피생두에 잔류되는 가스의 양이 증가되어 커피의 맛이 향상된다.

둘째, 가변자기장 발생기를 사용하여 유도전류에 의한 발열을 이용하기 때문에 열공급 측면에서 가스장치나 전기히터 등을 이용한 장치보다 안전하면서 경제적이다.

셋째, 드럼이 가변자기장 발생기로부터 원호 혹은 원통형으로 감싸진 채로 가열되므로 로스팅 되는 동안에 커피생두에 고른 열전달이 가능하기 때문에 커피를 골고루 로스팅시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 가변자기장 발생기를 이용한 볶음기의 개념도.
도 2는 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 가변자기장 발생기를 이용한 볶음기 드럼에 원호의 코일이 감겨진 모습의 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 가변자기장 발생기를 이용한 볶음기 드럼 주위를 나선형 코일로 감은 모습의 사시도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 모습으로서 전체적으로 살펴보면, 커피생두가 담기는 드럼(100)이 마련되고 드럼(100)의 일측에는 드럼(100)을 회전시키도록 모터(200)가 설치된다.

드럼(100)의 내부에는 갈퀴모양의 복수개의 블레이드(101)가 마련된다.

블레이드(101)는 모터(200)가 드럼(100)을 회전시킬 때 커피생두를 골고루 휘저어 골고루 볶여지도록 하는 역할을 한다.

드럼(100)의 아래에는 드럼(100)과 접촉하지 않으면서 드럼(100)을 가열하는 가변자기장 발생기(300)가 마련된다.

가변자기장 발생기(300)는 내부에 코일(301)이 마련된다.

가변자기장 발생기(300)는 코일(301)에 교류전류가 인가되면 코일(301) 주변에 자기장(미도시)을 형성시킨다.

형성된 자기장(미도시)은 드럼(100)에 유도전류(미도시)를 발생시킨다.

드럼(100)은 고유의 저항값을 가지기 때문에 유도전류(미도시)에 의하여 가열된다.

드럼(100)이 가열되면, 드럼(100)내부에 인입되어 있는 커피생두가 가열되어 로스팅이 이루어지게 된다.

따라서, 본 발명의 가변자기장 발생기를 이용한 볶음기는 기존의 직화식이나 열풍식이 아니라 커피를 볶는 과정에서 열을 간접적으로 전달하게 되고, 열을 간접적으로 전달하기 때문에 커피생두에 함유된 가스잔량이 급속도로 확산되어 공기중으로 방출되는 것을 막을 수 있어서 커피의 본연의 맛을 유지시킬 수 있다.

드럼(100)은 유도전류(미도시)에 대해 충분한 저항을 갖으면서 전기 전도율이 낮은 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 온도센서(103)가 드럼(100)의 내부에 마련되어 드럼(100)내부 온도를 측정한다.

온도센서(103)는 측정된 온도에 따라 가변자기장 발생기(300)를 제어하도록 제어부(400)와 연결된다.

제어부(400)는 로스팅 정도에 따라 알맞은 온도를 설정하도록 가변자기장 발생기(300)를 제어한다.

온도센서(103)는 럼(100)의 내부온도에 견딜 수 있는 것이 바람직하다.

도 2를 참조하면, 드럼(100)은 코일(301a)이 원호형상을 하면서 드럼(100)의 외주면의 아래절반을 바깥에서 감싸고 있다.

코일(301a)은 가변자기장 발생기내부에 포함되어 있는 것으로서 도 2에는 가변자기장 발생기의 외형은 도시하지 않고 코일(301a)의 형상만 도시하였음을 참고로 언급한다.

코일(301a)의 형상을 보다 상세하게 설명하면, 코일(301a)은 제1원호(303)가 드럼(100)의 외주면 곡면과 동형으로 형성된 채로 드럼(100)의 외주면에서 일정거리 이격되어 마련된다.

제1원호(303)의 일단은 제1직선부(307)의 일단과 수직 연결된다.

제1직선부(307)는 드럼(100)의 축방향(미도시)과 나란하면서 드럼(100)의 외주면 바깥쪽에 일정거리 이격되어 형성된다.

제1직선부(307)의 길이는 이하에서 설명할 제2원호(305)와 제1원호(303)사이의 간격과 일치한다.

또한, 이하에서 설명할 제2직선부(309)는 제1직선부(307)와 동형이며

제1원호부(303)는 이하에서 설명할 제2원호부(305)와 동형이다.

제1직선부(307)의 타단에는 제1원호(303)와 동형인 제2원호(305)의 일단이 연결된다.

제2원호(305)는 드럼(100)의 외주면 곡면과 동형으로 형성된 채로 드럼(100)의 외주면에서 일정거리 이격되어 마련된다.

동일한 방식으로 복수개의 원호코일들이 직선부와 곡선부를 갖으면서 드럼(100)으로부터 일정 거리 이격되어 드럼(100)의 외주면의 아래절반을 바깥에서 감싸고 있다.

따라서, 코일(301a)은 커피가 볶아지는 과정에서 주로 머물게 되는 영역인 드럼(100) 내부의 아래부분을 감싸게 되므로 고른 열전달이 가능하게 된다.

도 3은 본 발명의 바람직한 제3실시예로서, 코일(301b)은 가변자기장 발생기내부에 포함되어 있는 것으로서 도 3에는 가변자기장 발생기의 외형은 도시하지 않고 코일(301a)의 형상만 도시하였음을 참고로 언급한다.

코일(301b)은 나선형상을 하면서 드럼(100)의 외주면과 일정간격 이격된 채 마련된다.

보다 상세하게 설명하면 코일(301b)이 들어있는 가변자기장 발생기(미도시)의 외형은 속이 비어 있는 원통형상의 내주면(미도시)를 갖으면서 내주면(미도시)의 외경은 드럼(100)의 외경보다 크게 마련되어 형성된다.

따라서, 코일(301)에 교류전류가 흐르면 코일(301)과 일정간격 이격되어 있는 드럼(100)에서 유도전류(미도시)가 흐르게 된다.

유도전류(미도시)는 드럼(100) 내부의 저항과 작용하여 열을 발생시키게 되고 발생된 열이 드럼(100) 내부에 있는 커피를 가열하여 볶게 된다.

코일(301)이 드럼(100)을 외부에서 일정간격 이격된 채로 나선형으로 감싸고 있기 때문에 드럼(100)에 고른 열발생이 가능케 한다.

따라서, 드럼(100)이 회전할 때 드럼(100) 내부에 있는 커피가 골고루 잘 볶아지게 된다.

이상에서 설명한 내용을 바탕으로 본 발명의 동작례를 설명한다.

커피생두를 드럼(100)에 넣고 전원스위치(미도시)를 켠다.

모터(200)가 드럼(100)을 회전시키고 가변자기장 발생기(300)에는 교류전류가 인가된다.

교류전류는 코일(301)에 흐르게 되어 가변자기장 발생기(300)와 일정거리 이격되어 있는 드럼(100)에 유도전류(미도시)를 발생시킨다.

드럼(100)은 고유의 저항값을 가지고 있기 때문에 유도전류(미도시)에 의하여 저항에 의한 열을 발생시킨다.

드럼(100)에서 발생한 열은 드럼(100) 내부에 들어있는 커피생두를 볶게 되는데 모터(200)에 의해 회전하게 되고 드럼(100) 내부에 마련된 복수개의 블레이드(101)에 의해 커피생두가 골고루 섞이면서 볶아지게 된다.

가변자기장 발생기(300)는 스스로 직접적인 열을 발생시키지 않기 때문에 그로 인한 화상의 위험이 없고, 절전효과도 있어 경제적인 것이 특징이다.

또한, 본 발명에서는 가변자기장 발생기(300)를 사용하여 유도전류에 의해 드럼(100)을 데우는 동시에 드럼(100) 내부에 온도센서(103)를 설치하고 제어부(400)를 이용하여 제어하는 방식이기 때문에 화재나 폭발의 위험성이 없이 안전한 로스팅 작업이 가능해진다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 됨을 부언한다.

100 : 드럼 101 : 블레이드
103 : 온도센서 200 : 모터
300 : 가변자기장 발생기 301,301a,301b : 코일
303 : 제1원호부 305 : 제2원호부
307 : 제1직선부 309 : 제2직선부
400 : 제어부

Claims (4)

1. 드럼과;
   상기 드럼을 회전시키는 모터와;
   내부에 코일이 형성되어 상기 드럼의 일측에서 상기 드럼을 가열하는 가변자기장 발생기와;
   상기 드럼내부에 구비되어 상기 드럼 내부 온도를 측정하는 온도센서와;
   상기 가변자기장 발생기를 제어하는 제어부를 포함하되,
   상기 가변자기장 발생기의 코일은,
   상기 드럼의 외주면을 감싸는 제1원호와;
   상기 제1원호와 이격된채 상기 드럼의 외주면을 감싸는 제2원호와;
   상기 제1원호와 상기 제2원호를 연결하는 직선부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변자기장 발생기를 이용한 볶음기.
   
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 가변자기장 발생기는 원통형상의 내주면을 갖으면서 상기 내주면의 외경은 상기 드럼의 외경보다 큰 것을 특징으로 하는 가변자기장 발생기를 이용한 볶음기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 드럼에는 블레이드가 형성된 것을 특징으로 하는 비접촉식 가변자기장 발생기를 이용한 볶음기.
   

Images