KR101457807B1 - 커피 로스터의 로스팅 드럼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생두를 원두로 로스팅하되 직접적인 직화(直火) 로스팅 방식을 추구하는 커피 로스터의 로스팅 드럼에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 로스팅 드럼의 내측에 가열수단인 전열 히터를 설치하되, 수평방향으로 열에너지를 분산시키는 열반사판과 수직방향으로 열에너지를 분산시키는 반사판을 설치하여 드럼 내측에서 균일한 열에너지가 확산될 수 있도록 하고, 드럼 내주면에 고정되는 다수의 교반 블레이드를 설치하되 스크루의 형태로 부드럽게 라운드진 형태로 체결하여 로스팅 드럼의 회전방향에 따라 생두가 좌방향과 우방향으로 이동하면서 로스팅될 수 있도록 한 커피 로스터의 로스팅 드럼에 관한 것이다.

Description

커피 로스터의 로스팅 드럼{roasting drum of coffee roaster}

본 발명은 생두를 원두로 로스팅(roasting)하되 직접적인 직화(直火) 로스팅 방식을 추구하는 커피 로스터의 로스팅 드럼에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 로스팅 드럼의 내측에 가열수단인 전열 히터를 설치하되, 수평방향으로 열에너지를 분산시키는 열반사판과 수직방향으로 열에너지를 분산시키는 반사판을 설치하여 회전 드럼 내측에서 균일한 열에너지가 확산될 수 있도록 하고, 회전 드럼 내주면에 고정되는 다수의 교반 블레이드를 설치하되 스크루의 형태로 부드럽게 라운드진 형태로 체결하여 로스팅 드럼의 회전방향에 따라 생두가 좌방향과 우방향으로 이동하면서 로스팅될 수 있도록 한 커피 로스터의 로스팅 드럼에 관한 것이다.

일반적으로 커피나무의 열매 안에 있는 생두를 음용 가능한 커피로 가공하기 위해서는 열을 가하여 조직을 최대한 팽창시켜 생두가 가진 여러가지 성분을 조화롭게 표현하여 커피 특유의 맛과 향을 생성하여야만 한다.

이와 같은 일련의 과정을 커피 로스팅이라 하고, 상기 커피 로스팅의 공정을 상세히 설명한다. 2000가지가 넘는 물질로 구성된 생두는 220∼230℃의 온도에서 약 30분 정도 볶는 로스팅 과정을 통해서 700∼850가지의 향미를 낼 수 있는 성분을 가진 원두가 된다. 이와 같은 로스팅의 방법에는 전통적인 가정식 방법인 팬 로스팅과 근자에 가장 널리 사용되는 드럼 로스팅, 주로 인스턴트 커피 제조용으로 쓰이는 열풍 로스팅이 있다.

상기에서 보편적으로 사용하는 드럼 로스팅은 로스팅기에 생두를 투입하는 투입공정과, 생두에 열을 가하여 건조하는 건조공정과, 가열된 열에 의해 생두에 크랙이 발생하는 1차 크랙공정 및 2차 크랙공정으로 이루어진다. 투입공정은 로스팅의 초기 단계로 가열된 드럼에 선별한 생두를 투입하는 과정이다. 생두의 색은 밝은 녹색에서 황록색으로 점차 변화되고, 생두가 단단하고 수분 함량이 많을 수록 풋내가 오래 지속되며 수분 증발이 늦게 나타난다. 그리고, 상기 건조공정에서 생두는 황록색을 거쳐 노란색으로 바뀌며, 풋내는 고소한 빵을 굽는 향으로 바뀌게 된다. 생두가 열을 흡수(흡열반응)하면서 약 70∼80%에 가까운 수분이 소실되고, 드럼의 온도가 서서히 증가한다. 댐퍼(배기 송풍 조절기)를 통해 드럼 내부의 열량과 기압공급이 균일하도록(화력은 통상 210℃를 넘지 않도록 하고 댐퍼는 닫거나 30∼50%를 개방)하고 드럼회전속도 40∼50회 정도가 적당하다. 상기의 1차 크랙공정에서 생두는 이 시기에 탄수화물이 산화되면서 생두의 센터컷이 탁탁 갈라지는 소리가 들리게 된다. 이 과정을 통해 원두의 표면은 보다 팽창되고 색은 갈색에 가까우며 표면도 매끈해진다. 또 신향의 발산이 강한 시점으로 불필요한 신향을 줄이고 싶다면 댐퍼를 열어둔다. 통상 이 시점을 시나몬 로스팅 단계라고 한다.

상기의 2차 크랙공정의 원두의 고유한 향이 발생되는 시점으로 로스팅 과정에서 가장 중요한 단계이다. 1차 크랙 이후 원두 내부의 오일 성분이 원두의 표면으로 올라오게 된다. 원두는 점차 갈색에서 진한 갈색으로 바뀌며 원두의 표면은 1차 크랙 때 보다 더 팽창한다. 대략 이 시점을 풀 시티 로스팅 단계라고 하며 가열로 인한 캐러멜화로 신맛보다는 단맛이 섞이게 된다. 2차 크랙 이후부터는 신맛과 단맛은 거의 없어지고 쓴맛이 강해지는 프렌치 로스팅, 이탈리아 로스팅 단계가 된다.

상기와 같이 커피를 로스팅하는 로스팅기에서 드럼 로스팅기는 원통형 드럼의 통속에 생두를 넣고 드럼을 회전시킴과 동시에 드럼에 열을 가하여 가열된 드럼의 내부에서 생두를 가열하는 로스팅기가 있으며, 드럼의 내외부에 가열수단을 위치시켜 통의 내부와 드럼 외주면에서 가열된 가열공기로 생두를 직접적으로 가열하여 로스팅하는 로스팅기가 있다.

그러나 실질적으로 커피의 향과 맛을 향상시키는 가열의 방식은 후자인 드럼의 내외부에서 가열수단을 통해서 직접적으로 열을 가하여 로스팅하는 방식이다. 특히 드럼의 내측에 가열수단을 두고, 생두를 직접적으로 가열하는 방식으로 로스팅된 커피에서는 그 맛과 향이 특별하여 질적으로 우수한 제품이 된다. 그럼 전자의 열풍 방식과 후자의 직화방식의 커피 로스터를 순차적으로 설명한다.

도시된 도 1에는 열풍을 이용하여 생두를 로스팅하는 로스터기를 도시하고 있는데, 이 건은 특허 출원 제10-2009-0034434호로 명칭이 "열풍식 커피 로스터"로 출원되었다.

도시된 것처럼, 이건은 본체(110)와, 커피 원두를 볶는 볶음수단(120)과, 상기 볶음수단(120)에서 볶아진 커피 원두를 냉각하기 위한 냉각수단(140)을 포함하되, 상기 볶음수단(120)은, 상기 본체(110)의 상부 공간에 마련되는 볶음용 베젤(122)과, 상기 볶음용 베젤(122)의 상부에 마련되고 커피원두를 투입하기 위한 호퍼(124)와, 외부 공기를 흡입하여 상기 볶음용 베젤(122)로 송풍하는 제1송풍기(132)와, 상기 볶음용 베젤(122) 및 상기 제1송풍기(132)를 연결하는 제1이송관(134) 및, 상기 제1이송관(134) 상에 마련되는 가열기(136)를 포함하며, 상기 냉각수단(140)은, 상기 볶음용 베젤(122)의 하부에 마련되는 냉각용 베젤(142)과, 외부 공기를 흡입하여 상기 냉각용 베젤(142)로 송풍하는 제2송풍기(152)와, 상기 냉각용 베젤(142) 및 상기 제2송풍기(152)를 연결하는 제2이송관(154)과, 상기 볶음용 베젤(122) 및 상기 냉각용 베젤(142)을 연결하는 연결관(162) 및, 상기 연결관(162)에 설치되는 제1솔레노이드밸브(172)를 포함한다.

이러한 열풍 방식의 로스터는 비교적 간편하게 생두의 로스팅을 수행할 수 있지만, 로스팅 후에 원두에서 풍기는 미감이나 향이 다소 질적으로 떨어진다.

결국 커피 로스팅기(=로스터)의 경우, 생두에 직접적인 열을 가하여, 로스팅하는 로스팅기가 가장 효율적인 기기가 되어, 이 방향으로 많은 발전을 가져오고 있다. 따라서 이러한 로스팅기 중 본 발명의 출원인이 실시하고 사용한 "커피 로스터기"를 도시된 도 2을 통해서 상세히 설명한다.

이 로스팅기는 도시된 도면에서처럼, 전면이 개방된 공간부를 가지며 생두가 수용되며 모터(2)의 회전력을 인가받아 회전하는 드럼(3)이 형성된다. 상기 드럼(3)이 축 회전하도록 고정되는 하우징(5)이 있고, 이 하우징(5)에 고정되며 상기 드럼(3)의 전면을 패쇄하도록 된 커버(6)가 있다. 상기 커버(6)에 고정됨과 아울러 전원을 공급받아 발열하는 발열부(7)가 상기 드럼(3)의 공간부에 위치하게될 가열수단(8)과 결합된다. 또한 상기 커버(6)에 일부위를 개폐하여 상기 드럼(3)의 내부에서 로스팅된 원두를 배출하도록 별도로 배출구(9)를 마련하고, 상기 커버(6)에 고정하되 상기 드럼(3)의 공간부로 생두를 투입하도록 하는 투입부(10)도 별도로 마련된다. 물론 이 건 발명의 주요한 요지는 가열수단(8)의 발열부(7)의 근처에서 생성되는 집중열을 상기 드럼(3)의 공간부상 전 영역으로 발산하도록 하는 열확산수단이다. 즉, 볼록한 볼록면을 가지는 열확산 반사경(16)을 통해서 일측으로 몰릴 수 있는 집중열을 드럼(3)의 내측으로 전면적으로 분산시킨다는 발명이다.

본 발명의 출원인이 상기 실시물품을 사용하는 과정에서 발생된 문제점은 다음과 같다. 우선 샤프트가 회전하는 과정에서 드럼(3)이 이리저리 흔들리기에 내구성이 약하다. 드럼(3)의 내측에 장형으로 고정되는 날개편(18)이 일자의 형태이기에 내부에서 생두가 균일하게 교반되지 않아, 실질적으로 열확산수단의 쓰임이 불확실하다.

즉, 수평방향으로 누운 상태에서 회전하는 드럼(3)은 그 내측의 생두를 로스팅하게 되는데, 이 로스팅되는 과정에서 생두가 일측으로 쏠릴 우려가 높아 실질적으로 열을 분산시켜도 균일한 로스팅이 되지 않는다는 것이다. 또한 열확산수단으로 사용되는 열확산 반사경(16)은 드럼(3)의 수평방향으로의 열반사만을 추구하고, 이에 반하여 가열수단인 히터는 수평방향으로 배열되어 열을 분출하기에 열에너지의 균일한 배열이 실질적으로 어려운 현상이 발생된다.

나아가 가열수단이 드럼의 중심부분에 장착된 상태이기에, 온도가 너무 높으면 생두가 타버리는 현상이 발생된다. 히터에 의해서 발생되는 고열이 복사의 형태로 생두를 로스팅하는 것이 그 맛을 향상시키는데, 너무 근접된 가열수단과 생두의 거리는 이러한 문제점을 발생시킨다. 또한 드럼의 중심선을 수평으로 지나는 가열수단은 배출구의 형성 크기를 제한하는 역할을 하여, 배출구에 형성되는 투시창의 크기도 작게 하여 로스팅되는 과정을 관찰하기 힘들다.

이러한 많은 문제점 중 가장 종래의 이 건 발명을 실시하는 과정에서 발생된 가장 큰 문제점은 생두가 로스팅되는 과정에서 로스팅된 재의 형태로 배출되는 껍질은 로스팅된 원두와 함께 배출되어 커피를 끓일 때, 별도로 분류되어야 한다. 물론 이러한 작업을 번거러워하는 작업자라면, 재로 배출되는 원두의 껍질을 원두와 함께 분쇄하여 커피로 끓이기에 맛과 향이 떨어진다는 문제가 있다.

결국 이러한 종래의 커피 로스터의 문제점을 해결한 발명이 본 발명이다. 종래 로스터를 사용하는 과정에서 발생된 모든 문제점을 본 발명은 완벽하게 해결하였다.

본 발명은 생두를 원두로 로스팅하되 직접적인 직화 로스팅 방식을 추구하는 커피 로스터의 로스팅 드럼을 제공하고자 한다. 특히, 본 발명은 로스팅 드럼의 내측에 가열수단인 전열 히터를 설치하되, 수평방향으로 열에너지를 분산시키는 열반사판과 수직방향으로 열에너지를 분산시키는 반사판을 설치하여 회전 드럼 내측에서 균일한 열에너지가 확산될 수 있도록 하고, 회전 드럼 내주면에 고정되는 다수의 교반 블레이드를 설치하되 스크루의 형태로 부드럽게 라운드진 형태로 체결하여 로스팅 드럼의 회전방향에 따라 생두가 좌방향과 우방향으로 이동하면서 로스팅될 수 있도록 한 커피 로스터의 로스팅 드럼을 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 커피 로스터의 로스팅 드럼은, 원통형의 형태로 이루어지되, 일측면이 개방된 개방부(A)를 가진 회전 드럼(40); 상기 회전 드럼(40)의 외주면과 내주면을 관통하도록 사선으로 길게 절개시킨 다수의 배출라인(45); 폐쇄된 타측면인 측판(41)에 고정되는 샤프트(31)와; 상기 샤프트(31)의 끝단에 고정되어 회전 드럼(40)의 내측면을 형성하도록 하는 볼록한 열반사판(47); 상기 회전 드럼(40)의 내주면에 나선형의 형태로 일정한 간격을 두고 고정하되, 내부로 돌출되어 회전 드럼(40)의 우측단에서 좌측단까지 연장된 교반 블레이드(49); 상기 회전 드럼(40)의 중심부분에서 벗어난 편심된 위치에서 수평의 방향으로 배열되도록 설치되는 히터 하우징(80)과 그 내측에 장착되는 전열 히터(81);를 포함하고, 회전 드럼(40)의 간헐적인 정방향, 역방향의 회전으로 인하여, 생두(1)가 좌방향, 우방향으로 이동하며 균일하게 로스팅된다.

또한 본 발명 커피 로스터의 로스팅 드럼에 따른, 교반 블레이드(49)는, 내주면에 고정되어 돌출하되, 그 단면의 형상이 직사각형의 형상이 되도록 하고, 그 상면(49-1)이 항상 회전 드럼(40)의 중심선을 향하도록 부드럽게 절곡된 편의 형태로 돌출되어 정확한 교반작용을 수행할 수 있도록 하고; 볼록한 열반사판(47)은, 그 배면에 샤프트(31)가 끼워지는 삽입관(31-1)을 형성하여, 회전 드럼(40)의 폐쇄된 타측판(41)을 관통한 샤프트(31)가 삽입관(31-1)에 끼워져 체결되는, 측판(41)과 열반사판(47)의 이원적인 샤프트 체결구조로 회전 드럼(40)의 내측에 수용되어, 열에너지의 분산은 물론 샤프트(31)의 견고한 체결을 달성하며 : 회전 드럼(40)의 외주면에는, 일정한 간격을 두고 외주면을 감싸며 링의 형태로 고정되는 플랜지부(42)를 형성하여, 회전 드럼(40)의 내구성을 높이고, 측판(41)을 볼트체결할 수 있도록 한다.

또한 본 발명 커피 로스터의 로스팅 드럼에 따른, 회전 드럼(40)의 내주면에는 일정한 지름을 가지고 일정한 곡면율을 가진 볼록한 반사판(48)을 일정한 간격을 두고 결합하여, 열에너지의 균일한 분산을 향상시키고; 회전 드럼(40)의 내측에 결합되는 열반사판(47), 교반 블레이드(49), 반사판(48)은 빛을 반사시키는 써스 재질로 내장하여, 내구성은 물론 열반사 효율을 향상시킨다.

본 발명에 따라 생두를 원두로 로스팅하는 과정에서 발생되는 타버린 생두의 껍질을 로스팅과 함께 배출시켜 보다 맛있는 커피를 음미할 수 있도록 했다는 점에서 큰 특징이 있다.

또한 본 발명에 따라 종래 드럼 내측에서 발생되는 열에너지의 집중현상을 방지하고, 수평방향과 수직방향 모두 균일한 열에너지의 분산을 달성하여 균일한 로스팅을 달성할 수 있다는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따라 생두를 로스팅하는 과정에서 상기 생두를 좌측방향으로 이동시키다가 다시 우측방향으로 이동시키면서 로스팅을 달성하기에 비록 열에너지가 완벽하게 분산되지 않은 상태에서도 균일한 로스팅을 달성할 수 있도록 했다는 점에서 큰 장점이 있다.

도 1은 종래 사용하던 로스팅기의 모습을 도시한 단면도,
도 2는 종래 로스팅기의 드럼의 내측에서 발생되는 열 분산과정을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 로스팅기를 전체적으로 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 로스팅기를 정단면하여 도시한 단면도,
도 5는 본 발명의 로스팅기의 외부 하우징을 벗겨내고 도시한 사시도,
도 6은 본 발명의 로스팅기의 외부 하우징을 벗겨내고 도시한 정면도,
도 7은 본 발명의 로스팅 드럼을 전체적으로 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 로스팅 드럼을 단면하여 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 히터 하우징과 전열 히터를 도시한 요부도이다.

본 발명은 생두를 원두로 로스팅하기 위한 로스터기의 로스팅 드럼에 관한 것이다. 따라서 본 발명의 구성과 그 작동의 방식을 도시된 도면과 함께 상세히 설명한다.

본 발명은 도시된 도 3 내지 9에서처럼, 원통형의 형태로 이루어지되, 일측면이 개방된 개방부(A)를 가진 회전 드럼(40)이 있고, 상기 회전 드럼(40)의 외주면과 내주면을 관통하도록 사선으로 길게 절개시킨 다수의 배출라인(45)이 있으며, 폐쇄된 타측면인 측판(41)에 고정되는 샤프트(31)가 있다. 또한 상기 샤프트(31)의 끝단에 고정되어 회전 드럼(40)의 내측면을 형성하도록 하는 볼록한 열반사판(47)이 있고, 상기 회전 드럼(40)의 내주면에 나선형의 형태로 일정한 간격을 두고 고정하되, 내부로 돌출되어 회전 드럼(40)의 우측단에서 좌측단까지 연장된 교반 블레이드(49)이 있으며, 상기 회전 드럼(40)의 중심부분에서 벗어난 편심된 위치에서 수평의 방향으로 배열되도록 설치되는 히터 하우징(80)과 그 내측에 장착되는 전열 히터(81)를 포함하고, 회전 드럼(40)의 간헐적인 정방향, 역방향의 회전으로 인하여, 생두(1)가 좌방향, 우방향으로 이동하며 균일하게 로스팅된다.

본 발명의 주요한 특징은, 생두(1)가 로스팅됨에 있어서 직화구이 방식으로 로스팅된다. 따라서 회전 드럼(40)의 내측에 전열 히터(81)를 내장시킨다는 점에서 특징이 있다.

그런데 이러한 직화의 방식은 대체적으로 생두(1)를 원두로 로스팅하는 과정에서 다음과 같은 문제가 발생된다. 즉, 원두로 로스팅되는 과정에서 종래의 로스팅기(100)에서 발생된 것처럼 생두가 너무 많이 로스팅되어 커피의 맛과 향을 떨어뜨리게 된다. 또한 로스팅되는 과정에서 재의 형태로 떨어지는 생두의 껍질은 원두와 함께 커피로 끓여질 소지가 많아 커피의 맛과 질을 떨어뜨리는 또 다른 문제점을 낳는다.

본 발명의 특징은, 생두(1)가 회전 드럼(40)에서 구어지는 과정에서 회전하는 회전 드럼(40)의 내측에서 회전하는 것을 물론, 수평 방향으로 좌측에서 우측으로 또는 우측에서 좌측으로 계속적인 움직임을 가져 어느 일측만이 로스팅되는 현상을 차단하고 전체적으로 균일하게 로스팅될 수 있는 여건을 마련했다. 또한 이를 보다 완벽하게 유도 할 수 있는 교반 블레이드(49)를 나선형으로 체결한 구성적인 특징도 있으나 이는 작동의 설명과 함께 다시 한 번 설명한다.

본 발명은 도시된 도 3과 4에서처럼, 기체의 최상단에 설치되는 투입 호퍼(12)의 내측으로 생두(1)를 투입한다. 투입된 생두(1)는 회전 드럼(40)의 내측으로 떨어져 회전하면서 로스팅된다. 이때 본 발명의 회전의 방식은 일측 방향의 고정된 회전이 아니고, 간헐적인 양방향 회전이다, 시계방향의 회전을 일정한 시간 동안 유지하다가, 다시 역방향으로 일정 시간동안 회전을 진행하여, 로스팅시킨다. 도시된 도 4에서처럼, 본 발명의 회전 드럼(40)의 내측에는 그 중심부분에서 일정한 거리 편심되어 고정되는 히터 하우징(80)이 있는데, 이 히터 하우징(80)의 내측에 전열 히터(81)가 내장된다. 전원을 가하면 고열의 열에너지를 발생시켜 회전 드럼(40) 내측의 생두(1)가 로스팅될 수 있도록 한다. 본 발명의 회전 드럼(40)은 도시된 것처럼 원통형의 형상이고, 일측이 개방된 개방부(A)를 가지고 있으며 타측은 측판(41)으로 폐쇄된 상태를 유지한다. 폐쇄된 측판(41)의 중심부에 본 발명의 샤프트(31)가 고정되는데, 본 발명의 동력전달수단(30)인 모터(33)의 회전이 감속기(32)로 전달되어 샤프트(31)가 회전을 한다.

샤프트(31)가 회전을 하면, 측판(41)이 고정된 회전 드럼(40)은 샤프트(31)와 같이 회전을 하며, 투입된 생두(1)를 교반시키면서 로스팅을 한다. 이때 본 발명에서는 전술된 것처럼 일방향 회전이 아닌, 시계방향과 반시계방향의 양방향 회전을 유지한다. 이를 가능하게 하는 것은 회전 드럼(40) 내주면에 다수 개로 체결되는 교반 블레이드(49)에 의한 것이다.

교반 블레이드(49)는 고정 방식이 나선형으로 꼬여진 상태로 체결된다. 실질적으로 교반 블레이드(49)가 회전 드럼(40)의 내주면에 체결되어 회전하게 되면, 부딪히는 생두(1)는 방향성을 가지며 이동을 하여 전방향으로 향하거나 후방향으로 향하게 된다. 즉, 시계방향으로 회전 드럼(40)이 회전할 때, 부딪히는 생두(1)의 이동은 좌방향이거나 우측방향이 될 수 있도록 나선형으로 절곡된 상태로 체결된다는 것이다.

물론 전술된 작동과는 달리 반시계방향으로 회전 드럼(40)이 회전하게 되면, 부딪히는 생두(1)는 전자와는 다른 역방향의 수평이동을 달성한다. 이러한 생두(1)의 좌측방향과 우측방향의 이동은 아주 중요한 로스팅의 효과를 발생시킨다. 즉, 종래 로스팅기(100)에서 문제가 된 바 있던, 전열 히터(81)에서 발생되는 열에너지가 회전 드럼(40)의 일측에 모여 어느 일측의 온도가 높고, 타측은 낮은 온도분포의 편차가 발생되는 문제점을 완벽하게 해결한다는 점이다. 혹시 본 발명의 회전 드럼(40)에서 발생되는 전열 히터(81)의 고열이 회전 드럼(40)의 내측에 균일하게 분산되지 않은, 일측에 몰리는 쏠림 현상이 발생된다고 해도, 생두(1)가 이리저리 이동하면서 로스팅되기에 생두(1)는 실질적으로 균일하게 로스팅된다.

물론 본 발명에서는 이러한 문제점을 더 완벽하게 해결하기 위해서 측판(41)의 내측에 일정한 간격을 두고 볼록한 볼록면을 가진 열반사판(47)을 장착하여 혹시 발생될 수 있는 열의 쏠림 현상을 차단한다. 즉, 열은 내측 공기의 유동, 전열 히터(81)에서 발생되는 편차된 온도 발산 등의 원인에 의해서 회전 드럼(40)의 내측 중 어느 일측에 몰려서 열에너지가 편중될 수 있을 소지가 있다. 바로 이러한 현상을 미연에 차단하기 위해서 본 발명에서는 빛의 형태로 발산될 열에너지를 반사시켜 회전 드럼(40)의 내측에 전체적으로 균일하게 분포시킨다. 물론 이러한 기술적인 방식은 종래의 로스팅기(100)에서도 사용하고 있었지만, 실질적인 도움이 되지 못하였다. 또한 종래의 로스팅기(100)는 에어를 분사시켜 회전 드럼(40) 내측의 열기를 균일하게 분산시키고자 하는 실시 가능성 여부도 불명확한 기술을 추가하고 있어서, 재고가 필요했다.

결국 본 발명은 종래 발명에서 의도한 열의 분산을 회전 드럼(40)의 양방향 간헐적인 회동과, 회전 드럼(40) 내측에 고정되는 나선 형태의 교반 블레이드(49) 및 수평방향의 균일한 열에너지의 분산을 위한 열반사판(47)을 통해서 완벽하게 해결하였다. 실질적으로 종래의 로스팅기(100)에서 획득할 수 없었던 열의 균일한 분산을 본 발명이 달성한 것이다.

특별히 본 발명은 종래의 로스팅기(100)에서 발생되던 또 다른 문제점을 해결한 부분이 있는데, 로스팅의 과정에서 발생되는 탄 생두(1)의 껍질을 교반의 과정에서 걸러 배출시키는 것이다. 즉, 본 발명의 회전 드럼(40)은 도시된 도면에서처럼, 회전 드럼(40)의 내주면과 외주면을 관통하는 사선 형태의 장형의 구멍인 배출라인(45)을 형성하여 교반되고 구르는 과정에서 벗겨지는 생두의 껍질을 외부로 빼주게 된다. 회전방향에 비하여 구르는 생두(1)와 사선의 형태로 부딪치게 형성되는 배출라인(45)은 생두(1)와 마찰을 일으켜 생두(1)의 껍질이 보다 용이하게 벗겨질 수 있도록 하면서도, 벗겨진 껍질이 외부로 자연스럽게 배출되어 커피의 맛과 향을 더욱 향상시킬 수 있도록 했다. 이렇듯 본 발명은 종래의 로스팅기(100)를 이미 사용하고 실시해 보고, 그 로스팅기(100)에서 발생되는 모든 문제점을 해결하기 위해서 개발된 개량발명이다.

그럼 이러한 본 발명의 보다 상세한 실시예들을 도시된 도면과 함께 설명한다.

즉 본 발명의 교반 블레이드(49)는, 도시된 도 7과 8에서처럼, 내주면에 고정되어 돌출하되, 그 단면의 형상이 직사각형의 형상이 되도록 하고, 그 상면(49-1)이 항상 회전 드럼(40)의 중심선을 향하도록 부드럽게 절곡된 편의 형태로 돌출되어 정확한 교반작용을 수행할 수 있도록 한다.

본 발명은 상기에 설명된 것처럼, 로스팅되는 생두(1)가 타지 않고 균일하게 익도록 하기 위한 발명이다. 그를 위해서 본 발명의 로스팅 드럼은 항상 양방향으로 일정한 시간동안 교번적으로 회전을 한다. 이러한 회전은 본 발명의 교반 블레이드(49)와 결합하여 놀라운 작용을 하게 되는데, 바로 좌, 우방향 생두(1)의 이동을 가져온다.

교반 블레이드(49)는 도시된 것처럼, 일정한 각도를 두고 회전 드럼(40)의 내측에 다수 개로 체결되는데, 모두 스크루의 형태로 실질적으로 나선의 형태로 절곡되어 체결된다. 체결될 때 주의할 사항은 도시된 블레이드의 상면(49-1)이 항상 드럼의 중심선을 향하도록 체결한다는 것이다. 회전하면서 내측에서 이동하는 생두(1)와의 마찰을 유도하게 될 본 발명의 교반 블레이드(49)는 생두(1)를 많은 거리 이동시키는 것이 바람직하다.

따라서 상면(49-1)이 항상 회전 드럼(40)의 중심선을 바라보도록 설치하여 어떠한 위치에서도 생두(1)와 교반 블레이드(49)와의 접촉은 방향성을 갖도록 형성하여 마찰이 빈번하면서도 충격량을 크게할 수 있도록 한다. 이러한 작동이 본 발명에 유리한 점은 다음에 있다. 우선 생두(1)가 로스팅되는 과정에서 내부까지 전면적으로 구워지면서 그 껍질은 재가 되어 떨어지게 된다. 이때 상기 교반 블레이드(49)와 생두(1)와의 마찰이 크면 클수록 껍질이 잘 떨어지게 되는데, 이러한 점에서 본 발명의 교반 블레이드(49)는 유리하다.

또한 본 발명의 교반 블레이드(49)는 나선형으로 부드럽게 라운드진 형태로 절곡되어 체결되는데, 부딪힌 생두(1)가 타격의 방향을 가지고 일정한 수평거리를 이동하게 된다. 즉, 회전 드럼(40)은 일정한 시간 동안에는 시계방향으로 회전을 하게 될 때, 블레이드와 부딪힌 생두(1)는 시계방향으로 회전을 하면서 나선형으로 결합된 블레이드에 의해서 일정한 수평거리를 이동하게 되는 것이다. 좌측방향으로 이동을 하면서 쏠리어 로스팅되다가, 다시 역방향인 반시계방향으로 회전 드럼(40)이 회전하게 되면, 우측방향으로 이동을 한다. 혹 회전 드럼(40)의 내측에 존재하는 열에너지가 어느 일측에 쏠린 형태로 존재하더라도, 이리저리 좌측방향과 우측방향으로 이동하면서 로스팅되는 본 발명의 생두(1)는 전체적으로 균일한 로스팅 효과를 달성한다.

또한 본 발명에 따른 볼록한 열반사판(47)은, 그 배면에 샤프트(31)가 끼워지는 삽입관(31-1)을 형성하여, 회전 드럼(40)의 폐쇄된 타측판((41)을 관통한 샤프트(31)가 삽입관(31-1)에 끼워져 체결되는, 측판(41)과 열반사판(47)의 이원적인 샤프트 체결구조로 회전 드럼(40)의 내측에 수용되어, 열에너지의 분산은 물론 샤프트(31)의 견고한 체결을 달성한다. 본 발명의 회전 드럼(40)은 도시된 도 7과 8에서처럼, 일측단에 측판(41)이 형성되는데, 회전축이 되는 샤프트(31)는 이 측판(41)을 관통한 형태로 체결된다. 관통하여 회전 드럼(40)의 내측으로 유입된 샤프트(31)는 그 끝단이 상기 도시된 열반사판(47)의 배면과 체결된다. 체결되는 방식은 열반사판(47)의 배면에는 그 중심부에 샤프트(31)가 끼어들어갈 수 있는 삽입관(31-1)이 돌출되는데, 본 발명이 샤프트(31)는 이 삽입관(31-1)의 내측에 끼워진다. 그리고 용접이나 기타 체결수단을 통해서 견고하게 체결이 완성된다. 삽입관(31-1)에 샤프트(31)의 끝단이 끼워진 상태로 용접되고, 일정한 거리를 두고 측판을 관통한 샤프트(31)와 측판(41)이 용접으로 결합되면, 양자는 견고하게 체결을 완성한다. 종래의 발명은 이러한 이원적인 체결의 방식이 아니기에 일정한 사용이 있으면 편심이 생겨서 정확한 원회전을 하지 못한다. 본 발명은 종래의 문제점을 해결하였다.

다음으로 본 발명은 회전 드럼(40)의 외주면에는, 일정한 간격을 두고 외주면을 감싸며 링의 형태로 고정되는 플랜지부(42)를 형성하여, 회전 드럼(40)의 내구성을 높이고, 측판(41)을 볼트체결할 수 있도록 한다. 즉, 회전 드럼 자체의 강한 내구성을 향상시키기 위한 구성이다.

본 발명의 회전 드럼(40)은 수평방향으로 누운상태에서 양방향의 회전을 계속적으로 수행한다. 이러한 작동에 따라 정원이 찌그러지는 것을 방지하기 위해서 외주면을 둘레로 일정한 간격을 두고 플랜지부(42)를 형성한다. 다수 개로 형성하여 링의 형태로 외주면의 둘레로 돌출되는 플랜지부(42)는 회전 드럼(40)이 찌그러지는 현상을 방지시킨다. 물론 측판(41)을 체결할 수 있는 여건을 제공하기에 체결구조의 안정화는 물론 체결의 견고함을 달성할 수 있다.

또한 본 발명에서는 상기 회전 드럼(40)의 내주면에는 일정한 지름을 가지고 일정한 곡면율을 가진 볼록한 반사판(48)을 일정한 간격을 두고 결합하여, 열에너지의 균일한 분산을 향상시킨다. 본 발명의 로스팅 드럼은 그 내측에 구어지는 생두(1)가 균일하게 전체적으로 로스팅될 수 있도록 하기 위한 회전 드럼이다. 이는 생두가 내부에서 이리저리 이동도 해야 하지만, 회전 드럼(40)의 내측에 존재하는 열에너지의 편차도 없어야 한다. 어느 일정한 부위에만 열에너지가 쏠리게 되면, 로스팅되는 생두 중 타버리는 것이 발생된다. 이를 해결하기 위해서 본 발명에서는 상기 열반사판(47)을 형성하여 수평방향으로 열을 분산시켜 로스팅의 효과를 향상시켰다.

또한 본 발명에서는 상기 회전 드럼(40)의 내주면에 일정한 간격을 두고 볼록한 반사판(48)을 체결하여 수직방향으로의 열에너지의 분산을 달성한다. 모든 부분에서 동일한 열효율을 달성하기 위함이다. 빛에너지로 존재하는 열을 반사시켜 회전 드럼(40) 내측의 열분포를 균일하게 한 것이다. 보다 정확하게는 수직방향의 열분포를 균일하게 유지시킨다.

마지막으로 본 발명에서는 상기 회전 드럼(40)의 내측에 결합되는 열반사판(47), 교반 블레이드(49), 반사판(48)은 빛을 반사시키는 써스 재질로 내장하여, 내구성은 물론 열반사 효율을 향상시킨다. 상기 열반사판(47), 교반 블레이드(49), 반사판(48)을 모두 스텐레스 재질로 형성하여 열의 반사효율을 향상시킨다. 써스 재질은 열에 대한 내구성이 뛰어나고, 반사효율이 우수하여 본 발명에서 열반사판(47), 교반 블레이드(49) 및 반사판(48)의 재질로 사용하기 바람직하다.

도시된 도면에서 미설명된 부호인 "20"은 작동 컨트롤러이고, "21"은 조작 스위치이다. 또한 "43"은 플랜지 가이드레일이고, "70"은 배출부로서 재로 떨어지게 되는 생두의 껍질을 배출시키는 부위를 가리킨다.

31; 샤프트 31-1; 삽입관
40; 회전 드럼 41; 측판
42; 플랜지부 45; 배출라인
47; 열반사판 49; 교반 블레이드

Claims (6)

1. 원통형의 형태로 이루어지되, 일측면이 개방된 개방부(A)를 가진 회전 드럼(40);
   상기 회전 드럼(40)의 외주면과 내주면을 관통하도록 사선으로 길게 절개시킨 다수의 배출라인(45);
   폐쇄된 타측면인 측판(41)에 고정되는 샤프트(31);
   상기 샤프트(31)의 끝단에 고정되어 회전 드럼(40)의 내측면을 형성하도록 하는 볼록한 열반사판(47);
   상기 회전 드럼(40)의 내주면에 나선형의 형태로 일정한 간격을 두고 고정하되, 내부로 돌출되어 회전 드럼(40)의 우측단에서 좌측단까지 연장된 교반 블레이드(49); 및
   상기 회전 드럼(40)의 중심부분에서 벗어난 편심된 위치에서 수평의 방향으로 배열되도록 설치되는 히터 하우징(80)과 그 내측에 장착되는 전열 히터(81);
   를 포함하고,
   상기 회전 드럼(40)의 간헐적인 정방향, 역방향의 회전으로 인하여, 생두(1)가 좌방향, 우방향으로 이동하며 균일하게 로스팅되는 것을 특징으로 하는, 커피 로스터의 로스팅 드럼.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 교반 블레이드(49)는,
   내주면에 고정되어 돌출하되, 그 단면의 형상이 직사각형의 형상이 되도록 하고, 그 상면(49-1)이 항상 회전 드럼(40)의 중심선을 향하도록 부드럽게 절곡된 편의 형태로 돌출되어 정확한 교반작용을 수행할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는, 커피 로스터의 로스팅 드럼.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 볼록한 열반사판(47)은, 그 배면에 샤프트(31)가 끼워지는 삽입관(31-1)을 형성하여, 회전 드럼(40)의 폐쇄된 타측판((41)을 관통한 샤프트(31)가 삽입관(31-1)에 끼워져 체결되는, 측판(41)과 열반사판(47)의 이원적인 샤프트 체결구조로 회전 드럼(40)의 내측에 수용되어, 열에너지의 분산은 물론 샤프트(31)의 견고한 체결을 달성하는 것을 특징으로 하는, 커피 로스터의 로스팅 드럼.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 회전 드럼(40)의 외주면에는, 일정한 간격을 두고 외주면을 감싸며 링의 형태로 고정되는 플랜지부(42)를 형성하여, 회전 드럼(40)의 내구성을 높이고, 측판(41)을 볼트체결할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는, 커피 로스터의 로스팅 드럼.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 회전 드럼(40)의 내주면에는 일정한 지름을 가지고 일정한 곡면율을 가진 볼록한 반사판(48)을 일정한 간격을 두고 결합하여, 열에너지의 균일한 분산을 향상시키는 것을 특징으로 하는, 커피 로스터의 로스팅 드럼.
   
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 회전 드럼(40)의 내측에 결합되는 열반사판(47), 교반 블레이드(49), 반사판(48)은 빛을 반사시키는 써스 재질로 내장하여, 내구성은 물론 열반사 효율을 향상시키는 것을 특징으로 하는, 커피 로스터의 로스팅 드럼.
   

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