KR101437065B1 - 냉동 건조 분쇄 커피 분말의 상온화 이송 장치 - Google Patents

냉동 건조 분쇄 커피 분말의 상온화 이송 장치 Download PDF

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Abstract

냉동 분쇄된 커피 분말을 상온화시키는 냉동 건조 분쇄 커피 분말의 상온화 장치가 개시된다. 상기 상온화 장치는 냉동 분쇄된 커피 분말을 이송관 일측의 투입부를 통해 받아 이송관 타측의 방출부까지 이송시키는 이송유닛과; 상기 이송관 내에 제공되는 적어도 하나의 내부 온수 라인을 포함하고, 상기 내부 온수 라인을 흐르는 100℃ 미만의 온수에 의해 상기 커피 분말을 상온화시키는 상온화 유닛과; 상기 커피 분말의 상온화 과정에서 발생된 수증기를 제거하기 위한 제습유닛을 포함한다. 상기 내부 온수 라인은 상기 방출부 부근에 온수 인렛을 구비하고 상기 투입부 부근에 온수 아웃렛을 구비한다.

Description

냉동 건조 분쇄 커피 분말의 상온화 이송 장치{ORDINARY TEMPERATURE HEATING APPARATUS FOR FREEZE GROUND COFFEE POWDER}
본 발명은 냉동 건조 분쇄 커피 분말의 상온화 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 냉동 건조 분쇄 커피 분말을 상온화하여 커피 분말의 맛을 변질시키는 것으로 방지할 수 있는 냉동 건조 분쇄 커피 분말의 상온화 장치에 관한 것이다.
커피 제조 공정들 중에는 커피 재료를 분쇄하여 분말 형태의 커피(이하, 커피 분말)를 만드는 냉동 분쇄 공정이 있다. 이러한 냉동 분쇄 공정은, 냉동 분쇄기라 칭해지는 설비를 이용하여 수행되며, 대략 -40℃ 이하의 극저온에서 커피 재료를 건조, 냉동시킨 후 분쇄하는 방식으로 이루어진다.
냉동 건조 분쇄 작업을 거친 커피 분말은 냉동 상태로 다음 공정을 위해 이송되며, 이송 후 제품화 등의 다음 공정을 진행하기 위하여는 상온화 공정이 필요하다. 이때, 상온화 공정에서 갑작스러운 온도 변화를 겪게 되면, 갑작스러운 온도 변화는 결로 형상을 일으켜, 커피 분말에 다량에 수분이 포함되게 하며, 이는 커피 분말을 변질의 변질, 및 그로 인한 커피 향과 맛의 저하를 초래할 수 있다.
따라서 당해 기술분야에는 냉동 분쇄 공정을 거친 커피 분말이 냉동 상태로 이동 후 갑작스러운 온도 변화를 겪게 되어 커피 맛과 향의 저하가 초래되는 종래 방식을 개선할 수 있는 새로운 기술의 필요성이 존재한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 냉동 분쇄 공정을 거친 냉동 상태의 커피 분말을 이송 과정에서 상온화시키는 방식으로, 이송 후 그리고 이송 중에 커피 분말이 갑작스러운 온도 변화를 겪게 되는 것을 방지할 수 있는 냉동 건조 분쇄 커피 분말의 상온화장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따라, 냉동 분쇄된 커피 분말을 상온화시키는 상온화 장치가 제공되며, 상기 상온화 장치는, 냉동 분쇄된 커피 분말을 이송관 일측의 투입부를 통해 받아 이송관 타측의 방출부까지 이송시키는 이송유닛과; 상기 이송관 내에 제공되는 적어도 하나의 내부 온수 라인을 포함하고, 상기 내부 온수 라인을 흐르는 100℃ 미만의 온수에 의해 상기 커피 분말을 상온화시키는 상온화 유닛과; 상기 커피 분말의 상온화 과정에서 발생된 수증기를 제거하기 위한 제습유닛을 포함하며, 상기 내부 온수 라인은 상기 방출부 부근에 온수 인렛(inlet)을 구비하고 상기 투입부 부근에 온수 아웃렛(outlet)을 구비한다.
일 실시예에 따라, 상기 내부 온수 라인은 상기 이송관 내부에 설치된 온수 유동 재킷에 의해 형성될 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 이송유닛은 상기 이송관의 내측에 길게 설치된 이송 스크류를 포함할 수 있다. 상기 이송 스크류는 관형 샤프트와 상기 관형 샤프트에 형성된 나선형 스크류부를 포함할 수 있다. 상기 관형 샤프트에 형성된 온수 유동 중공과 상기 온수 유동 재킷에 의해 상기 이송관 내에는 적어도 2개의 내부 온수 라인이 형성될 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 관형 샤프트는 상기 온수 유동 중공의 양단에 삽입식으로 결합된 채 상기 이송관 외부로 연장되는 제1 및 제2 샤프트 연장부를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 샤프트 연장부 각각은 베어링에 의해 회전 가능하게 지지된 채 스크류 구동 기구와 연결되며, 상기 제1 및 제2 샤프트 연장부 각각에는 상기 온수 유동 중공 및 외부의 로터리 조인트와 연결되는 온수 인렛과 온수 아웃렛이 형성될 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 이송관의 횡단면은 평평한 상부와, 원호형 또는 반원형의 하부와, 상기 상부와 상기 하부를 연결하는 수직형 중간부로 구성될 수 있다. 상기 이송관의 상부에는 상기 투입부와, 습도계와, 상기 제습유닛의 접속부가 설치될 수 있다. 상기 온수 유동 재킷은 상기 이송관의 횡단면 상부를 제외하고 상기 이송관 횡단면의 중간부 및 하부를 전체적으로 덮도록 "U"형 횡단면 형태를 가지며, 상기 온수 유동 재킷에는 길이 방향을 따라 복수의 온수 가이드 격벽이 설치되고, 상기 온수 가이드 격벽 각각은 일단에서 온수 통로를 형성하고 타단에서 온수 통로를 닫으며, 상기 복수의 상기 온수 가이드 격벽은 상기 온수 통로를 형성하는 방향이 지그재그식으로 바뀌도록 배치된다. 여기에서, 용어 "제외하고"가 온수 유동 재킷이 이송관 상부를 덮는 것을 제외하는 것이 아니라, 온수 유동 재킷이 전체적으로 덮는 영역에서 이송관 상부가 제외된다는 것을 의미하는 것이다. 즉, 이송관 상부는 온수 유동 재킷에 의해 부분적으로 덮일 수 있음을 의미한다.
일 실시예에 따라, 상기 상온화 유닛은 상기 커피 분말에 대해 열 교환을 마치고 상기 내부 온수 라인의 온수 아웃렛을 통해 나온 물을 가열하는 가열기를 포함하며, 상기 가열기는 물을 10~90℃ 범위에서 가열하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 방출부의 하측에는 커피 분말이 회수되는 커피 분말 회수통이 위치하며, 상기 커피 분말 회수통과 상기 방출부의 사이에는 상기 커피 분말 중의 금속 성분을 제거하기 위한 금속 분리기가 설치될 수 있다.
본 발명에 따른 냉동 건조 분쇄 커피 분말의 상온화 장치는, 냉동 분쇄 공정을 거친 냉동 상태의 커피 분말을 이송 과정에서 상온화시키는 방식으로, 이송 후 커피 분말이 급작스러운 온도 변화를 겪게 되는 것, 그리고 그에 의해, 커피 분말이 변질되는 것을 막을 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 온수 유동 재킷 및/또는 이송 스크류의 온수 유동 중공에 의해 형성된 이송관 내부의 온수 라인이 커피 분말의 방출부 부근에 온수 인렛을 구비하고, 커피 분말의 투입부 부근에 온수 아웃렛을 구비하며, 이에 의해, 상기 투입부를 통해 이송관으로 들어와 방출부까지 이송되는 커피 분말은 점진적으로 상온화될 수 있고, 이송관 내에서도 커피 분말의 급작스러운 온도 변화를 막을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉동 건조 분쇄 커피 분말의 상온화 장치를 전반적으로 설명하기 위한 구성도이고,
도 2는 도 1에 도시된 상온화 장치를 이송유닛의 종단면이 보이도록 위에서 도시한 종단면도이고,
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 상온화 장치의 이송관 내부를 보이기 위한 횡단면도이고,
도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 상온화 장치의 온수 유동 재킷을 설명하기 위한 개략적인 사시도이고,
도 5는 도 4에 도시된 온수 유동 재킷의 전개도이며,
도 6은 본 발명에 따른 상온화 장치를 이용하여 냉동 건조 분쇄 커피 분말을 상온화하는 공정의 한 예를 보여주는 블록 구성도이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위해 과장되어 표현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉동 건조 분쇄 커피 분말의 상온화 장치를 전반적으로 설명하기 위한 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 상온화 장치를 이송유닛의 종단면이 보이도록 위에서 도시한 종단면도이며, 도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 상온화 장치의 이송관 내부를 보이기 위한 횡단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉동 건조 분쇄 커피 분말의 상온화 장치(이하, "상온화 장치")는 냉동 분쇄된 커피 분말을 이송시키는 이송유닛의 요소들로, 이송관(2)과, 상기 이송관(2) 내에서 회전하는 이송 스크류(3)와, 상기 이송 스크류(3)를 회전 구동시키는 스크류 구동기구(4)를 포함한다. 또한 상기 상온화 장치는, 위와 같은 요소들(2, 3, 4)이 설치된 프레임(1)의 하부에 바퀴(11)들을 포함하며, 이 바퀴(11)들을 이용하여, 커피 분말을 받을 수 있는 위치로 용이하게 움직일 수 있다.
상기 이송관(2)의 일단부 측 상부에는 냉동 분쇄된 커피 분말이 투입되는 커피 분말 투입부(21)가 형성되고, 상기 이송관(2)의 타단부 측 하부에는 상기 이송관(2)을 통해 이송된 커피 분말이 방출되는 커피 분말 방출부(22)가 형성된다. 상기 커피 분말 투입부(21)의 상부에는 냉동 분쇄된 커피 분말을 수집하기 위한 싸이클론(20)이 결합된다. 상기 사이클론(20)은 그 하부에 커피 분말을 정량 공급하기 위한 정량 공급기(200)을 구비할 수 있다.
상기 커피 분말 방출부(22)의 하측에는 커피 분말 회수통(5)이 위치하며, 상기 커피 분말 회수통(5)과 상기 커피 분말 방출부(22)의 사이, 더 구체적으로는, 상기 커피 분말 방출부(22)의 하단에는 커피 분말에 포함된 금속 성분을 제거하기 위한 금속 분리기(magnetic separator; 23)가 설치된다.
상기 이송 스크류(3)는 상기 커피 분말 이송관(21) 내에 길이 방향을 따라 길게 설치된다. 상기 이송 스크류(3)는 관형 샤프트(32)와 상기 관형 샤프트(32)의 외주면에 나선형으로 형성된 스크류부(34)를 포함한다. 제1 및 제2 샤프트 연장부(32a, 32b)는, 상기 관형 샤프트(32)의 양단에 결합된 채, 상기 이송관(21)의 양단을 지나 외부로 연장된다. 이때, 상기 제1 및 제2 샤프트 연장부(32, 32b)가 상기 커피 분말 이송관(2) 양단의 베어링들(33a, 33b)에 의해 회전가능하게 지지되며, 따라서, 상기 이송 스크류(3)는 상기 스크류 구동기구(4)에 의해 상기 이송관(2) 내에서 회전 구동될 수 있고, 상기 이송 스크류(3)의 회전에 의해, 상기 이송관(2) 내 커피 분말은 상기 투입부(21)로부터 상기 방출부(22)까지 이송될 수 있다.
상기 스크류 구동기구(4)는, 상기 이송 스크류(3)를 회전 구동시키는 구성들로, 예컨대, 기어 모터(41)와, 상기 기어 모터(41)의 축에 설치된 제1 체인 스프로킷(42)과, 체인(43)에 의해 상기 제1 체인 스프로킷(42)과 연결된 제2 체인 스프로킷(44)을 포함할 수 있다. 하지만 벨트, 기어 또는 다른 동력 전달 기구를 이용하는 스크류 구동기구가 본 발명에 적용될 수 있다.
상기 제2 체인 스프로킷(44)이 관형 샤프트(32)의 제1 샤프트 연장부(32a)에 결합됨으로써, 상기 관형 샤프트(32) 및 그것을 포함하는 이송 스크류(3)는 상기 스크류 구동기구(4)와 동력적으로 연결된다. 기어 모터(41)가 구동하여 자신의 축이 회전하면, 제1 및 제2 체인 스프로킷(42, 44)과 그들 사이의 체인(43)에 의해 상기 이송 스크류(3)에는 회전 동력이 전달된다.
한편, 상기 상온화 장치는, 상기 이송관(2) 내에서 냉동 상태로 이송되는 커피 분말을 상온화시키도록, 대략 100℃ 미만의 온수를 이용해 커피 분말을 열 교환 방식으로 간접 가열하는 상온화 유닛을 포함한다. 상기 상온화 유닛은, 온수가 흐르도록 이송관(2)에 형성된 온수 유동 재킷(24)을 포함하며, 이에 더하여, 온수가 흐르도록 상기 이송 스크류(3)에 형성된 온수 유동 중공(33)을 포함한다. 상기 온수 유동 재킷(24)와 상기 온수 유동 중공(33)에 의해 상기 이송관(2) 내에는 2개의 온수 라인이 형성될 수 있다. 상기 이송관(2) 내에서 2개 이상의 온수 유동 재킷 또는 2개 이상의 온수 유동 중공을 더 둠으로써, 3개 또는 그 이상의 내부 온수 랄인을 형성하는 것도 고려될 수 있다.
상기 온수는 이하 설명되는 가열기(7)에 의해 100℃ 미만 범위, 더 바람직하게는 10℃ ~ 90℃ 범위에서 조절되며, 상기 이송관(2) 내부의 온도를 최대 90℃까지 상승시켜, 대략 -30℃ 온도의 극저온 냉동 건조 분쇄 커피 분말을 이송과 함께 대략 15℃ 정도로 상온화시킨다.
앞에서 언급한 바와 같이, 상기 온수 유동 재킷(24)과 상기 온수 유동 중공(33)은, 상기 이송관(2) 내부에 내부 온수 라인들을 형성하면서, 상기 이송관(2) 외부의 외부 온수 라인(L)과 접속한다. 상기 외부 온수 라인(L)은 상기 이송관(2)의 외부에서 온수 보일러 등과 같은 가열기(7)에 연결된다. 상기 가열기(7)는 물을 일정 온도로 가열하여 상기 온수 유동 재킷(24)과 온수 유동 중공(33)에 공급한다. 상기 온수 유동 재킷(24)과 온수 유동 중공(33) 내로 공급된 온수는 냉동 상태로 이송관(2) 내부를 이동하는 커피 분말의 온도를 점진적으로 상승시킨다. 열 교환을 마치고 상기 온수 유동 재킷(24)과 온수 유동 중공(33)으로부터 나온 온수는 냉각된 상태로 가열기(7)에 회수되고, 상기 가열기는(7)는 온수를 재가열하여 상기 온수 유동 재킷(24)과 상기 온수 유동 중공(33)으로 상기 온수를 다시 보낸다.
상기 온수 유동 중공(33)은 상기 이송 스크류(3)의 관형 샤프트(32) 내에 길이 방향으로 형성된다. 상기 온수 유동 중공(33)의 일단부 및 타단부 각각에는 제1 및 제2 샤프트 연장부(32a, 32b)가 삽입식으로 결합되어 있다. 상기 제1 및 제2 샤프트 연장부(32a, 32b)는, 관통형 홀 구조의 온수 인렛(322a) 및 온수 아웃렛(322b)을 각각 구비한 채, 상기 이송관(2)의 외부로 연장되어 있다.
상기 이송관(2)의 외부에서, 상기 제1 및 제2 샤프트 연장부(32a, 32b) 각각은 제1 및 제2 로터리 조인트(34a, 34b)에 의해 외부 온수 라인(L)의 일부인 제1 및 제2 연결 배관(35a, 35b)에 접속한다. 상기 제1 및 제2 로터리 조인트(34a, 34b)는, 이송 스크류(3)의 회전을 허용하면서도, 상기 이송 스크류(3) 내 온수 유동 중공(33)에 의해 형성된 내부 온수 라인을 외부 온수 라인(L)에 접속시킴으로써, 회전중인 이송 스크류(3)에 대하여 온수를 공급하거나 회수할 수 있도록 해준다. 상기 제1 로터리 조인트(34a)의 내부 홀이 상기 온수 인렛(322a)과 연결되고 상기 제2 로터리 조인트(34b)의 내부 홀이 상기 온수 아웃렛(322b)과 연결된다.
도 2를 참조하면, 온수 유동 재킷(24)에 의해 형성된 내부 온수 라인을 외부 온수 라인(L; 도 1 참조)과 접속시키는 온수 인렛(242a)과 온수 아웃렛(242b)을 볼 수 있다. 상기 온수 유동 재킷(24)의 온수 인렛(242a)은 커피 분말 투입부(21)로부터 먼 커피 분말 방출부(22) 부근에 위치하고, 상기 온수 유동 재킷(24)의 온수 아웃렛(242b)은 커피 분말 방출부(22)로부터 먼 커피 분말 투입부(21) 부근에 위치한다. 마찬가지로, 상기 온수 유동 중공(33)의 온수 인렛(322a)은 커피 분말 투입부(21)로부터 먼 커피 분말 방출부(22) 부근에 위치하고, 상기 온수 유동 중공(33)의 온수 아웃렛(322b)은 커피 분말 방출부(22)로부터 먼 커피 분말 투입부(21) 부근에 위치한다.
상기 방출부(22) 부근의 온수 인렛(242a, 322a)을 통해 들어온 온수의 온도가 상기 투입부(21) 부근의 온수 아웃렛(242b, 322b)까지 흐르면서, 커피 분말과의 열 교환에 의해 온도가 점진적으로 낮아지므로, 투입부(21)를 통해 이송관(2)으로 들어와 방출부(22)까지 이송되는 커피 분말은 점진적으로 상온화되며, 따라서 커피 분말의 급작스러운 온도 변화를 막을 수 있다. 또한, 온수 인렛(242a, 322a)과 온수 아웃렛(242b, 322b)의 전술한 배치에 의해, 내부 온수 라인은 이송관(2) 전체 길이에 걸쳐 냉동 건조 분쇄 커피 분말에 대해 균일하고 안정적인 열 교환을 수행할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 상온화 장치는 상기 커피 분말의 상온화 및 건조 과정에서 발생한 수증기를 상기 이송관(2)의 내부로부터 제거하기 위한 제습유닛을 더 포함한다. 상기 제습유닛은 수증기 수거용 덕트 라인(51), 수증기 수거통(52) 및 진공 펌프(53)를 포함한다. 수증기 수거용 덕트 라인(51)은 접속부(512)에 의해 상기 이송관(2)의 내부와 접속된다. 상기 진공 펌프(53)가 구동하여, 상기 이송관(2) 내부에서 발생한 수증기를 상기 덕트 라인(51)을 통해 빨아 들여 상기 수증기 수거통(52) 내에 수거한다. 상기 이송관(2) 내의 습도는 상기 이송관(2)의 중간 상부에 설치된 습도계(54)에 의해 측정된다.
제어패널(6)은 상기 가열기(7)의 온/오프 및 온수 가열 온도 조절, 진공 펌프(53)의 온/오프, 이송 스크류(3)의 온/오프 및 속도 등을 제어하는데 참여한다. 또한, 상기 제어패널(6)에는 이송관(2)에 대한 온수의 인렛 온도 및 아웃렛 온도, 이송 스크류(3)의 회전 속도 등을 표시하는 창이 마련될 수 있다. 작업자는 제어패널(6)에 구비된 신호 입력부를 통해 상온화 장치의 작동을 자동 모드와 수동 모드 중 하나로 선택할 수 있다.
도 3에 잘 도시된 바와 같이, 상기 이송관(2)의 횡단면은 평평한 상부(2a)와, 원호형 또는 반원형의 하부(2c)와, 상기 상부(2a)와 상기 하부(2c)를 연결하는 수직형 중간부(2b)로 구성된다. 상기 하부(2c)와 상기 중간부(2b)는 대략 포물선 형태를 이루도록 연결되어 있다. 평평한 상기 이송관(2)의 상부(2a)에는 커피 분말의 투입부(21), 습도계(54) 및 제습유닛의 접속부(512) 등이 설치된다(도 1 참조). 상기 온수 유동 재킷(24)은 상기 이송관(2)의 관벽 내측면과 갭을 두고 설치되며, 상기 갭이 온수가 흐르는 통로가 된다.
이때, 상기 온수 유동 재킷(24)은, 상기 이송관(2) 횡단면의 중간부(2b) 및 하부(2c)에 대해서는 상기 이송관(2)의 관벽 전체를 덮되, 횡단면 상부(2a)를 부분적으로 덮거나 덮지 않도록 대략 "U"형의 횡단면을 갖는다. 커피 분말이 자중에 의해 상기 이송관(2)의 내측 상부면과는 이격된 상태로 이송되므로, 이송관(2) 상부에 온수 유동 재킷(24)을 적어도 부분적으로 제거하더라도 효율의 저하는 거의 없다. 오히려, 상기 이송관(2) 내에서 커피 분말과 주로 접촉되는 부분에 온수 유동 재킷(24)을 마련함으로써, 커피 분말의 상온화 효율을 더 높일 수 있다.
상기 이송 스크류(3)는 상기 이송관(2) 횡단면 하부의 원호 또는 반원의 원 중심과 동심원을 이루도록 상기 이송관(2) 내부에 설치되며, 앞에서 설명한 바와 같이, 상기 이송 스크류(3)는 온수 유동 중공(33)이 형성된 관형 샤프트(32)를 포함하고 있다. 이점쇄선으로 나선형 스크류부(34)의 외주부는 상기 온수 유동 재킷(24)과 가깝게 인접해 있다. 냉동 분쇄된 커피 분말은 내부와 외부에서 각각 온수가 흐르는 온수 유동 재킷(24)과 상기 관형 샤프트(32)와 연속적으로 접하면서 이송되며, 따라서, 이송 과정에서 균일하게 상온화될 수 있다.
도 4는 상기 온수 유동 재킷을 설명하기 위한 개략적인 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 온수 유동 재킷의 전개도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 온수 유동 재킷(24)에는 길이 방향을 따라 복수의 온수 가이드 격벽(242)이 설치되며, 상기 온수 가이드 격벽(242) 각각은 일단에서 온수 통로(242a)를 형성하고 타단에서 온수 통로를 닫도록 설치된다. 또한, 복수의 상기 온수 가이드 격벽(242)은 온수 통로(242a)를 형성하는 방향이 지그재그식으로 바뀌도록 배치된다. 이에 의해, 상기 온수는 유동 재킷(24)을 흐르는 온수는 커피 분말에 대하여 보다 더 넓게, 골고루, 그리고 균일하게 열을 가할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 상온화 장치를 이용하여 냉동 건조 분쇄 커피 분말을 상온화하는 공정의 한 예를 보여주는 블록 구성도이다. 실선 화살표는 커피 분말의 이동 방향을 나타낸다. 이점쇄선 화살표는 온수의 유동 방향을 나타낸다. 도 5를 참조하면, 냉동 분쇄기(F)에서 냉동 분쇄된 -30℃의 극저온의 커피 분말이 정량 공급기(200)를 통해 상온화 장치의 이송관(2)에 투입된다. 상기 이송관(2) 내의 내부 온수 라인 내로 대략 80℃의 온수가 공급되어, 상기 커피 분말에 대해 열 교환이 이루어진다. 상기 이송관(2) 내에서 이송 및 상기 온수와의 열교환을 마친 대략 15℃ 정도로 상온화 된 후 금속 분리기(23)을 거쳐 이송관(2) 외부로 방출된다. 이때, 냉동 커피 분말은 -30℃로부터 15℃까지 점진적으로 상온화된다. 열교환을 마치고 이송관(2)으로부터 나온 대략 60℃의 온수는 온수 보일러와 같은 가열기(7)에 의해 다시 80℃까지 가열된 후 상기 이송관(2)의 내부 온수 라인으로 공급된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 프레임 2: 이송관
3: 이송 스크류 4: 스크류 구동기구
6: 제어 패널 7: 가열기
21: 투입부 22: 방출부
24: 온수 유동 재킷 33: 온수 유동 중공
242a, 322a: 온수 인렛 242b, 322b: 온수 아웃렛

Claims (7)

  1. 냉동 분쇄된 커피 분말을 상온화시키는 상온화 장치에 있어서,
    냉동 분쇄된 커피 분말을 이송관 일측의 투입부를 통해 받아 이송관 타측의 방출부까지 이송시키는 이송유닛;
    상기 이송관 내에 제공되는 적어도 하나의 내부 온수 라인을 포함하고, 상기 내부 온수 라인을 흐르는 100℃ 미만의 온수에 의해 상기 커피 분말을 상온화시키는 상온화 유닛; 및
    상기 커피 분말의 상온화 과정에서 발생된 수증기를 제거하기 위한 제습유닛을 포함하며,
    상기 내부 온수 라인은 상기 방출부 부근에 온수 인렛을 구비하고 상기 투입부 부근에 온수 아웃렛을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉동 건조 분쇄 커피 분말의 상온화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부 온수 라인은 상기 이송관 내부에 설치된 온수 유동 재킷에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 냉동 건조 분쇄 커피 분말의 상온화 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 이송유닛은 상기 이송관의 내측에 길게 설치된 이송 스크류를 포함하고, 상기 이송 스크류는 관형 샤프트와 상기 관형 샤프트에 형성된 나선형 스크류부를 포함하며, 상기 관형 샤프트에 형성된 온수 유동 중공과 상기 온수 유동 재킷에 의해 상기 이송관 내에는 적어도 2개의 내부 온수 라인이 형성된 것을 특징으로 하는 냉동 건조 분쇄 커피 분말의 상온화 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 관형 샤프트는 상기 온수 유동 중공의 양단에 삽입식으로 결합된 채 상기 이송관 외부로 연장되는 제1 및 제2 샤프트 연장부를 포함하고, 상기 제1 및 제2 샤프트 연장부 각각은 베어링에 의해 회전 가능하게 지지된 채 스크류 구동 기구와 연결되며, 상기 제1 및 제2 샤프트 연장부 각각에는 상기 온수 유동 중공과 외부의 로터리 조인트와 연결되는 온수 인렛과 온수 아웃렛이 형성된 것을 특징으로 하는 냉동 건조 분쇄 커피 분말의 상온화 장치.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이송관의 횡단면은 평평한 상부와, 원호형 또는 반원형의 하부와, 상기 상부와 상기 하부를 연결하는 수직형 중간부로 구성되고, 상기 이송관의 상부에는 상기 투입부와, 습도계와, 상기 제습유닛의 접속부가 설치되며, 상기 온수 유동 재킷은 상기 이송관의 횡단면 상부를 제외하고 상기 이송관 횡단면의 중간부 및 하부를 전체적으로 덮도록 "U"형 횡단면 형태를 가지며, 상기 온수 유동 재킷에는 길이 방향을 따라 복수의 온수 가이드 격벽이 설치되고, 상기 온수 가이드 격벽 각각은 일단에서 온수 통로를 형성하고 타단에서 온수 통로를 닫으며, 상기 복수의 상기 온수 가이드 격벽은 상기 온수 통로를 형성하는 방향이 지그재그식으로 바뀌도록 배치된 것을 특징으로 하는 냉동 건조 분쇄 커피 분말의 상온화 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 상온화 유닛은 상기 커피 분말에 대해 열 교환을 마치고 상기 내부 온수 라인의 온수 아웃렛을 통해 나온 물을 가열하는 가열기를 포함하며, 상기 가열기는 물을 10~90℃ 범위에서 가열하도록 구성된 것을 특징으로 하는 냉동 건조 분쇄 커피 분말의 상온화 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 방출부의 하측에는 커피 분말이 회수되는 커피 분말 회수통이 위치하며, 상기 커피 분말 회수통과 상기 방출부의 사이에는 상기 커피 분말 중의 금속 성분을 제거하기 위한 금속 분리기가 설치된 것을 특징으로 하는 냉동 건조 분쇄 커피 분말의 상온화 장치.
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