KR101802321B1 - 저온 방식으로 로스팅되는 직화식 커피 로스팅 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저온 방식으로 로스팅되는 직화식 커피 로스팅 장치에 관한 것이다.
본 발명은 커피 생원두가 투입되는 호퍼와, 상기 호퍼의 하단부와 연결되고 교반수단을 구비하여 호퍼로부터 공급된 커피 생원두를 로스팅하는 로스팅 드럼과
로스팅에 필요한 열원을 상기 로스팅 드럼에 공급하는 가열수단 및 로스팅이 완료된 커피 생원두를 냉각시켜주기 위한 냉각부를 구비하는 커피 로스터에 있어서, 상기 로스팅 드럼과 가열수단이 주철재로 형성도어 케이스 내부에 배치되고, 상기 로스팅 드럼은 로스팅시 발생되는 연기와 채프를 상기 케이스가 형성하는 내부 공간으로 배출시킬 수 있도록 댐퍼를 구비하는 배출구가 형성되며, 상기 배출구로 배출되는 로스팅 연기와 채프는 상기 케이스 내부 공간에 머무르며 가열수단에 의해 재연소되는 구조를 가지며, 상기 로스팅 드럼에 가해지는 화로의 화력을 조절하기 위해 상기 화로를 상기 로스팅 드럼의 하부로부터 이격되는 위치로 이동시키는 이동수단과, 상기 케이스는 내부 공간에 존재하는 로스팅 가스를 배출시키기 위한 배연수단을 구비하여 풍미가 좋고 균일한 품질이 되도록 로스팅할 수 있게 되는 것이다.

Description

저온 방식으로 로스팅되는 직화식 커피 로스팅 장치{Direct flame type coffee roasting apparatus roasted in a low temperature method}

본 발명은 커피 생원두에 열을 가하여 볶는 직화식 커피 로스팅 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 로스팅 드럼에 200℃ 미만의 열을 가하면서 커피 생원두를 볶는 저온 방식의 직화식 커피 로스팅 장치에서, 밀폐된 케이스 내에 구비되는 로스팅 드럼과 화로를 주철(cast iron, 鑄鐵)로 제작하여 커피 생원두에 대류열과 복사열에 의해 균일한 열이 가하여 지도록 함으로써, 균일한 품질의 로스팅이 이루어지게 되고, 로스팅시 발생되는 연기와 채프를 재연소시킬 수 있으며, 로스팅이 완료된 커피 원두를 배출 후 신속하게 냉각시키는 과정이 하나의 시스템 내에서 이루어지게 되어, 풍미가 뛰어난 대량의 커피 생원두를 로스팅할 수 있도록 저온 방식으로 로스팅 되는 직화식 커피 로스팅 장치에 관한 것이다.

커피를 마시기 위하여 커피 생원두(coffee bean)로부터 커피액이 추출되는 과정은 커피 생원두 중에서 불량 생원두를 선별하는 핸드픽(hand pick)과정, 상기 핸드 픽에 의해 선별된 커피 생원두에 일정 이상의 온도로 가열하여 볶는 로스팅(roasting)과정, 상기 로스팅된 커피 원두를 분쇄하여 분말 상태로 제조하는 그라인딩(grinding)과정, 상기 그라인딩된 커피 분말에 뜨거운 물을 부어서 커피액을 추출하는 드립(driping) 과정을 거치게 된다.

일반적으로 맛있는 커피를 만들기 위해서 여러 가지 조건이 필요하지만 무엇보다 중요한 것은 커피 생원두를 로스팅하는 과정이다.

로스팅은 생두(green bean)에 열을 가하여 볶음으로써, 커피 특유의 맛과 향을 생성하는 공정으로, 커피 생원두는 적절한 온도의 열로 로스팅을 해야 풍미있는 커피를 얻을 수 있다.

커피의 맛과 향은 생원두의 품종에 따라 차이가 있지만, 생원두를 고온에서 로스팅할 때 화학적 변화가 발생하여 특유의 맛과 향이 생성된다.

따라서 생원두를 로스팅하는 과정에 따라 그 맛과 향이 크게 좌우된다.

커피를 로스팅하는 방법에는 직화식, 반열풍식 및 열풍식 방법 등이 있다.

직화식은 회전가능하게 설치되는 원통형의 드럼 하부에 열원을 설치하고, 원통형 드럼 속에 커피 생두를 넣은 다음 상기 드럼을 회전시키거나, 교반기를 이용하여 커피 생원두를 저으면서, 로스팅 드럼에 수용된 커피 원두에 열을 직접 가하며 커피빈을 로스팅하는 것이다.

이 방법은 장치가 간단하여 경제적이고, 커피의 맛과 향이 직접적으로 표현되므로 널리 사용되고 있으나, 커피 원두에 열기가 직접적으로 작용하여 균일한 품질을 얻기가 어려운 단점이 있다.

반열풍식은 직화식의 변형으로서, 드럼 뒤쪽에서 내부로 열풍이 전달되어 연소가스가 드럼 내부를 순환시키면서 로스팅을 하는 것으로, 열효율이 높은 장점이 있으나, 균일한 로스팅을 하는데에 한계가 있어서 좋은 풍미를 발현하기가 어려운 단점이 있다.

열풍식은 열풍을 원두 사이로 순환시켜 로스팅하는 방법으로서, 균일하고 단시간에 로스팅이 가능하며, 대량으로 생두를 볶을 때 유용한 방법이나, 직화식 로스팅에 의한 원두보다 풍미가 감소되는 단점이 있다.

따라서, 열풍식으로 로스팅을 하는 것 보다 직화식으로 로스팅할 경우 커피 원두의 풍미가 더 우수하여 커피 로스팅에는 주로 직화식 로스팅 장치를 많이 사용하고 있으며, 직화식의 경우 열원은 가스버너를 사용하고 있다.

이와 같이 가스버너를 사용하는 로스팅 장치는 커피 생원두가 수납되는 로스팅 드럼이 금속재로 제작되므로 열전달이 급격하게 이루어지게 되어 가열원에 의해 온도가 쉽게 상승되고, 또한 쉽게 냉각된다.

그리고, 상기 로스팅 드럼에 버너의 화염이 직접적으로 작용하기 때문에 열원의 온도가 높으면 로스팅 드럼의 온도가 급격히 상승되어 커피 생원두가 탄화되는 현상이 발생하기 때문에 로스팅 온도를 최적의 상태로 유지할 수 있도록 화력을 조절하기가 어렵게 된다.

이에 따라, 숙련된 작업자가 아니면 균일한 품질의 로스팅이 어려워서, 로스팅이 완료된 커피 원두의 풍미를 일정하게 유지할 수 없으며, 작업자의 숙련도에 따라 커피 원두의 풍미가 결정되게 된다.

KR 10-1727819 B1 (2017. 04. 11.) KR 20-0309461 Y1 (2003. 03. 21.)

일반적으로 고온 방식의 로스팅은 230℃ 이상의 열을 로스팅 드럼에 가하게 되고, 저온 방식의 로스팅은 200℃ 이하의 열을 가하며 로스팅을 하게 된다.

따라서, 기존의 로스팅 드럼에서의 열전달률을 감안하면 약 20㎏ 이상의 대용량을 로스팅 할 때에는 저온 로스팅이 불가능하였다.

이러한 이유로 비교적 많은 양의 커피 생원두를 로스팅 할 때에는 고온 로스팅을 하게 됨에 따라 화력에 따른 교반 및 로스팅 시간을 잘못 조절하게 되면 커피 생원두가 타거나 우수한 풍미를 발현하기 어렵게 된다. 또한, 저온 로스팅을 실현하고자 로스팅 시간을 길게 하면, 커피의 향이 날아가 풍미가 많이 떨어지게 된다.

커피 생원두를 로스팅함에 있어서 고온 방식의 로스팅 보다 저온 방식의 로스팅을 선호하게 된다. 그 이유는, 고온 방식으로 로스팅을 하게 되면 원두의 맛이 고소하게 되는 반면에 높은 온도에 따르는 화학적 성상의 변화로 인체에 해로울 수 있게 되는 반면에, 저온 로스팅 방식으로 로스팅된 원두에 의한 커피는 내장 기능이 약한 사람들도 마시고 난 다음에 속이 편안한 특징이 있기 때문이다.

이러한 과제를 풀기 위해서는, 즉 대용량의 커피 생원두를 저온 방식으로 로스팅을 하기 위해서는 로스팅 드럼에서 균일한 열전달이 이루어지면서 로스팅 시간이 일반 로스터기의 로스팅 시간과 같이 짧아져야한다.

이를 실현하기 위해서 로스터 드럼을 주물 제품, 예를 들면, 우리나라의 전통적인 가마솥을 로스터 드럼으로 사용하고, 화로가 설치되는 로스터 장치의 하부와 로스터 드럼이 설치되는 상부를 하나의 케이스에 넣어 화실의 열기가 바로 배출되지 않고 대류열과 복사열에 의해 케이스 내부 공간에 보관되는 효과적인 열관리 과정에 의해 로스팅이 이루어지게 된 다음에 배출되도록 하여야 한다.

이와 같은 저온 방식의 로스팅 장치에 의해 로스팅 장치의 내부 온도가 190℃ 이내를 유지하면서 약 20㎏의 커피 생원두를 약20분 이내에 로스팅할 수 있게 됨으로써 본 발명의 과제를 해결할 수 있게 된다.

이와 같은 본 발명의 목적에 따라 종래의 직화식 커피 로스터에서 가스를 로스팅 열원으로 사용함에 따라 화력의 세기가 미약하여 로스팅 시간이 지체되고, 커피 생원두가 균일하게 로스팅되지 못하였던 문제점을 해결하여, 커피 생원두를 균일한 품질로 로스팅할 수 있도록 저온 방식으로 로스팅되는 직화식 커피 로스팅 장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 목적에 따라 종래의 직화식 커피 로스팅 장치에서 화로와 로스팅 드럼이 비교적 얇은 두께의 강철재로 제작됨에 따라 가열된 열량을 보존하지 못하여 쉽게 냉각됨에 따르는 로스팅 품질의 불균일성을 개선하여 보존되는 열량의 복사열을 이용하여 커피 생원두를 균일한 품질로 로스팅할 수 있도록 저온 방식으로 로스팅되는 직화식 커피 로스팅 장치가 제공된다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적에 따라 종래의 직화식 커피 로스팅 장치에서 로스팅시 발생되는 연소가스와 열이 배출되면서, 연소가스가 커피 원두를 지나서 빠져나가게 됨으로써, 커피 원두의 풍미를 저하시킬 수 있는 문제점을 해결할 수 있도록 로스팅 연기가 로스팅 드럼 내에 일정시간 이상 체류할 수 있게 되어 커피 생원두를 균일한 품질로 로스팅할 수 있게 되며, 또한, 로스팅 과정에서 발생되는 채트를 효과적으로 포집하여 재연소시킴으로써 환경오염을 방지할 수 있도록 저온 방식으로 로스팅되는 직화식 커피 로스팅 장치가 제공된다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적에 따라 로스팅을 위한 가열수단을 로스팅 드럼으로부터 이격시켜서 로스팅 드럼에 작용하는 화염의 열기를 조절할 수 있게 됨으로써 커피 생원두를 균일한 품질로 로스팅할 수 있도록 저온 방식으로 로스팅되는 직화식 커피 로스팅 장치가 제공된다.

본 발명이 이루고자 하는 목적 및 그 기술적 과제는 앞서 기재한 기술적 과제에 한정되는 것이 아니다. 따라서 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명이 의도하는 목적을 달성하기 위한 기술적인 특징은 커피 생원두가 투입되는 호퍼와, 상기 호퍼의 하단부와 연결되고 교반수단을 구비하여 호퍼로부터 공급된 커피 생원두를 로스팅하는 로스팅 드럼과, 로스팅에 필요한 열원을 상기 로스팅 드럼에 공급하는 가열수단 및 로스팅이 완료된 커피 생원두를 냉각시켜주기 위한 냉각부를 구비하는 커피 로스터에 있어서, 상기 화로와 로스팅 드럼이 케이스 내부에 배치되어, 상기 화로의 열과 함께 대류열과 복사열에 의해 로스팅이 이루어지게 되고, 상기 화로는 목재, 펠릿, 화석연료에서 선택되는 어느 하나가 연료로 사용되며, 상기 로스팅 드럼은 댐퍼를 구비하는 배출구가 형성되어 상기 케이스에 의해 형성되는 내부 공간으로 로스팅시 발생되는 연기와 채프를 배출시킬 수 있게 되며, 상기 배출구로 배출되는 로스팅 연기와 채프는 상기 케이스 내부 공간에 머무르며 화로에 의해 재연소되는 구조를 가지며, 상기 로스팅 드럼에 가해지는 화로의 화력을 조절하기 위해 상기 화로를 상기 드럼의 하부로부터 이격되는 위치로 이동시키는 이동수단과, 상기 케이스는 내부 공간에 존재하는 로스팅 가스를 배출시키기 위한 배연수단 및 상기 로스팅 드럼에서 로스팅되어 배출되는 커피 원두를 냉각시키는 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 호퍼는 개폐구가 구비되어 상기 케이스 상부에 고정되면서 연결관이 케이스 상부를 관통하여 로스팅 드럼에 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 교반수단은 상기 케이스 상부에 고정되는 모터로부터 케이스 상부를 관통하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 로스팅 드럼과 화로는 주철재로 형성되어 화로의 열원으로부터 공급되는 열원을 보유할 수 있게 되는 것을 특징으로 한다.

상기 로스팅 드럼은 내부 바닥면으로부터 일정한 공간을 두고 형성되는 하부 바닥면을 구비하여 화로의 열원으로부터 열전달이 이루어지게 되는 것을 특징으로 한다.

상기 댐퍼는 상기 케이스 외부에서 개폐 조작 가능하게 되는 것을 특징으로 한다.

상기 화로는 사용되는 연료로서 장작과 같은 목재, 펠릿, 화석연료 중에서 어느 하나가 선택되는 것을 특징으로 한다.

상기 이동수단은 상기 케이스 내에서 상기 화로가 이동되는 공간이 구비되며, 케이스의 하부와 상기 공간의 바닥면에 가이드 레일이 설치되고, 상기 화로가 상기 가이드 레일 상에 이동 가능하게 설치되여, 로스팅 드럼의 하측에서 로스팅 드럼으로부터 이격되도록 이동할 수 있게 되는 것을 특징으로 한다.

상기 배연수단은 송풍기와 같은 흡출기와 내부공간을 개폐시키는 개폐구를 구비하는 배기관의 일측이 상기 로스팅 드럼이 설치되는 케이스 내부 공간과 접속되고, 다른 일측은 케이스 외부에 형성되어 로스팅이 완료된 케이스의 내부 공기를 배출시킬 수 있게 되는 것을 특징으로 한다.

상기 냉각부는 로스팅된 커피 원두가 담겨지는 용기에 냉각팬이 구비되고, 상기 로스팅 드럼의 내부 바닥면으로부터 상기 용기에 로스팅된 커피 원두가 이송되는 가이드 슈트가 구비되며, 상기 로스팅 드럼의 내부 바닥면에 인접한 가이드 슈트에는 개폐 가능한 배출댐퍼가 구비되어, 상기 케이스 외부에서 상기 배출댐퍼를 개폐시킬 수 있게 되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 화로와 로스팅 드럼이 주철재로 제작되어 화로의 연료로는 목재, 펠릿, 화석연료가 선택적으로 사용됨에 따라 기존의 가스 버너를 사용하는 화력보다 로스팅에 효과적인 화력을 제공할 수 있게 된다.

또한, 로스팅 드럼이 주철재로 형성되어 화로의 열원으로부터 공급되는 열기의 열전달이 일정하게 전달되면서, 일정이상 시간 동안 지속적으로 유지될 수 있게 된다.

또한, 화로와 로스팅 드럼이 케이스 내부에 구비되어, 케이스 외부로 열이 차단됨으로써, 케이스 내부에서 발생되는 대류열과 복사열에 의해 약 180℃의 온도를 유지하며 로스팅이 이루어지게 되어 풍미가 좋도록 로스팅할 수 있게 된다.

또한, 상기 로스팅 드럼의 하부가 커피 생원두가 놓여지는 내부 바닥면으로부터 일정한 공간을 두고 형성되는 하부 바닥면을 구비하여 화로의 열원이 커피 생원두가 놓여지는 내부 바닥면에 직접 작용하지 않고, 하부 바닥면을 통하여 전달되는 전도열에 의해 가열되어 로스팅이 이루어지게 됨으로써, 과도한 열기로 인해 커피 생원두가 탄화되는 현상을 방지하여 균일한 품질이 되도록 로스팅할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 로스팅 드럼에 댐퍼를 구비하는 배출구가 형성되어, 상기 댐퍼가 로스팅 드럼을 밀폐시킨 상태에서 로스팅이 이루어지게 되어, 로스팅 연기가 일정이상 시간 동안 로스팅 드럼에 머물게 한 다음, 채트와 함께 배출시킬 수 있게 되어 풍미가 좋고, 균일한 품질의 로스팅이 가능하게 된다.

또한, 일정이상 시간 동안 로스팅 드럼에 머물은 다음, 채트와 함께 배출되는 로스팅 가스가 로스팅 드럼 외부의 케이스에 의해 형성되는 공간 내에서 화로의 연료가 연소하는데 필요한 공기로 공급되어 재연소됨으로써, 채트로 인해 공기가 오염되는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 커피 로스터에 의하면, 주철재로 형성된 화로와 로스팅 드럼에 의해 로스팅 드럼에 열이 균일하게 확산되어 커피 생원두가 고르게 로스팅되며, 또한, 상기 로스팅 드럼이 말폐된 구조에서 로스팅이 이루어지게 지게 됨에 따라 고압을 형성하며 로스팅 되어 커피 애호가들에게 원두의 풍미가 극대화되는 최고 품질의 커피를 제공할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 생원두를 로스팅 드럼 내에 수용하여 가열하면서 로스팅할 때 처음부터 끝까지 균일하게 로스팅 가능하도록 함으로써, 지나치게 로스팅 되거나 반대로 제대로 로스팅이 안되는 현상이 생기지 않아, 결과적으로 원두 커피를 드로핑했을 때, 원두 커피의 향이나 맛 등의 품질이 저하되는 경우가 없어, 커피 애호가들에게 있어서 고품질의 커피를 제공할 수 있는 지대한 효과를 얻을 수 있는 커피 머신의 생원두 로스팅용 로스팅 드럼을 제공할 수 있다.

특히 본 발명의 로스팅용 로스팅 드럼의 교반 수단에 열확산 블레이드를 복수 개 형성하여 본체부 내부의 열을 충분히 확산시킴으로써, 원두가 균일하게 로스팅될 수 있도록 한 것이다.

도 1은 본 발명 실시 예의 사시도.
도 2는 본 발명 실시 예의 단면도.

본 발명의 특징과 장점은 첨부된 도면에 의하여 설명되는 실시 예에 의하여 보다 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시 예를 설명하기 전에, 다음의 실시 예에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 본 발명의 응용이 제한되는 것이 아니다. 본 발명은 다른 실시 예 들로 구현되고 실시될 수 있고, 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또한, 장치 또는 요소의 방향 등과 같은 용어들에 관하여 실시 예에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되며, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다. 예를 들면, "제1", "제2"와 같은 용어가 본 발명을 설명하는 실시 예와 청구항에 사용되는데, 이러한 용어가 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.

또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 발명자가 발명의 용어와 개념을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념에 입각하여 기재한 것으로 해석하여야 한다.

그리고, 본 명세서에 기재된 설명과 도면에 도시된 내용들은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 관련된 것이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형된 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

따라서 본 발명은 제시되는 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여, 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위에 기재된 기술사상의 균등한 범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능하다.

다음에서 본 발명의 실시 예를 설명한다.

도 1은 본 발명 실시 예의 사시도이고, 도 2는 단면도를 나타내고 있다.

이 도면을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따르는 직화식 커피 로스터는 케이스(10), 화로(20), 로스팅 드럼(30), 상기 로스팅 드럼(30)에 수납된 커피 생원두를 교반시키기 위한 교반수단(40)과, 상기 화로(20)를 이동시키기 위한 이동수단(50)과, 상기 케이스(10) 내의 로스팅 가스를 배출시키기 위한 배연수단(60) 및 냉각부(70)를 포함하여 구성된다.

상기 케이스(10)는 내부에 상기 화로(20)와 로스팅 드럼(30)이 배치되고, 상부로부터 커피 생원두를 로스팅 드럼(30)에 공급하는 투입구(100)와, 상기 로스팅 드럼(30)에 공급된 커피 생원두를 교반하는 이동수단(40)과, 상기 화로(20)를 이동시키는 이동수단(50) 및 로스팅에 의해 발생된 연기와 채프를 배출시키는 배연수단(60)이 구비된다.

또한, 내벽면에는 상기 로스팅 드럼(30)을 설치하기 위한 재치대(140)가 형성되며, 상기 재치대(140)에는 화로(20)의 열기 및 연소가스가 배출되는 복수의 통공(141)이 형성되어 있다.

이러한 케이스(10)는 밀폐된 구조로 형성되어, 로스팅 드럼(30)에서 배출되는 로스팅 연기와 채프가 내부 공간에 머무르면서 대류에 의해 순환되며 화로(20)에 의해 재연소되며, 또한 로스팅 과정에서 로스팅 드럼(30)으로부터 배출되는 로스팅 가스가 화료(20)의 화력에 의해 연소될 수 있게 된다.

상기 투입구(100)는 로스팅하고자 하는 커피 생원두를 로스팅 드럼(30)에 공급하기 위한 부분으로, 윗 부분이 넓고 아랫 부분이 좁은 원뿔 모양으로 형성되어 커피 생원두가 투입되는 호퍼(110)와, 상기 호퍼(110)에 투입된 커피 생원두를 상기 로스팅 드럼(30)에 공급하는 연결관(120)으로 이루어진다.

상기 연결관(120)은 커피 생원두 투입시 개방되는 개폐구(130)가 형성되어, 상기 케이스(10) 상부에 고정되면서 하단부가 케이스(10) 상부를 관통하여 케이스(10) 내부에 설치된 로스팅 드럼(30)의 상부에 연결된다.

상기 화로(20)는 상기 케이스(10) 내부에서 상기 로스팅 드럼(30)의 하부에 설치되어 로스팅에 필요한 화력을 발생시키며, 화력을 발생시키기 위한 열원으로는 장작과 같은 목재, 펠릿, 화석연료에서 선택되는 어느 하나가 연료로 사용될 수 있다.

이러한 화로(20)는 주철재 주물품으로 제작됨에 따라 열원으로부터 공급되는 열기를 보유한 상태에서 지속적인 열기를 로스팅 드럼(30)에 작용시킬 수 있게 된다.

한편, 화로(20)의 하부에는 재받이가 더 구비된다.

상기 로스팅 드럼(30)은 수직방향의 원통형으로 형성되면서 상부면(300)과 바닥면(310) 및 수직면(320)이 밀폐되는 구조로 이루어지면서, 상부면(300)은 상기 투입구(100)의 연결관(120) 하단부와 연결되어 상기 개폐구(130)를 조작함에 따라 커피 생원두가 투입되며, 투입구(100)로부터 공급된 커피 생원두를 화로(20)의 화력과 이동수단(40)을 이용하여 로스팅할 수 있게 된다.

상기 바닥면(310)은 내부 바닥면(311)으로부터 일정힌 공간을 두고 형성되는 하부 바닥면(312)으로 형성되어, 화로(20)에서 발생되는 열기가 하부 바닥면(311)을 통해 내부 바닥면(312)으로 전달되는 구조를 가진다.

이러한 바닥면(310)의 구조는 하부 바닥면(311)을 통해 내부 바닥면(312)으로 열기가 전달되는 과정에 의해 커피 생원두에 고온의 화력이 직접적으로 작용하여 커피 생원두가 탄화되는 현상을 방지하고, 하부 바닥면(311)과 내부 바닥면(312)에 지속적으로 보유되는 열기를 이용하여 풍미가 향상되는 로스팅을 구현할 수 있게 된다.

상기 수직면(320)에는 로스팅시 발생되는 연기와 채프를 상기 케이스(10)가 형성하는 내부 공간으로 배출시키는 배출구(330)가 형성되며, 상기 배출구(330)에는 개폐를 조절하는 댐퍼(340)가 형성된다.

상기 배출구(330)는 로스팅 과정에서 발생되는 로스팅 연기를 밀폐된 로스팅 드럼(30)으로부터 외부로 배출시키기 위한 것으로, 상기 댐퍼(340)에 의해 개폐된다.

상기 댐퍼(340)는 상기 케이스(10) 외부에서 개폐조작 가능하게 구성된다.

즉, 상기 댐퍼(340)는 케이스(10) 외부에 설치되는 개폐 손잡이(341)와 연결되어, 상기 개폐 손잡이(341)를 들어올리면 댐퍼(340)가 닫히고, 내리면 닫혀지게 된다.

따라서, 댐퍼(340)는 로스팅 과정에서 로스팅 드럼(30) 내에 형성되는 로스팅 연기와 채프와 같은 분진을 배출하고, 커피 생원두가 로스팅 되는데 필요한 산소의 공급량을 조절하게 된다. 즉, 댐퍼를 닫아주고 열어주는 작동에 의해 로스팅 향을 생원두에 담기게 하거나 날려버릴 수 있게 되어 로스팅 되는 원두의 향미를 조절할 수 있게 한다.

이러한 개폐식 댐퍼(340)는 주지된 구조, 예를 들면, 회전 가능하게 설치되는 댐퍼(340)의 회전축에 레버(도시되지 아니함)의 일측이 고정되고, 상기 레버의 다른 일측은 케이스(10) 외부에 설치되어, 상기 레버를 작동시킴에 따라 댐퍼(340)를 회전시킬 수 있게 된다.

댐퍼(340)를 개폐시키는 다른 방법으로는, 상기 댐퍼(340)의 회전축에는 댐퍼가 닫히는 방향으로 토션프프링과 같은 탄성부재의 탄성이 작용되도록 하고, 상기 회전축에 와이어(이상 도시되지 아니함)를 권취하여 케이스(10) 외부에서 상기 와이어를 잡아당김으로서 회전축을 회전시켜서 댐퍼가 개폐되도록 할 수 있다.

이러한 댐퍼(340)의 개폐 구조는 당업계에서 통상의 지식을 가진 사람에 의해 실시될 수 있으므로 구체적인 도시를 생략한다.

로스팅 드럼(30)은 주철재로 형성되어 화로(20)의 열원으로부터 공급되는 열원을 보유하며, 투입구(100)로부터 공급된 커피 생원두를 교반수단(40)에 의해 교반시키고, 상기 댐퍼(340)를 이용하여 로스팅 연기와 채프가 배출되는 배기량을 조절하면서 화로(20)에서 발생되는 열기로 로스팅을 수행하게 된다.

한편, 로스팅 드럼(30)의 상부면(300)을 통해서 교반수단(40)이 설치된다.

상기 교반수단(40)은 상기 케이스(10) 상부에 고정되는 브라켓(400)에 감속기구를 구비하는 모터(410)가 설치되고, 상기 모터(410)의 구동축(429)이 상기 케이스(10) 상부와 로스팅 드럼(30)의 상부면(300)을 관통하여 로스팅 드럼 내부에 연장설치되며, 상기 구동축(420)의 단부에 형성되어 로스팅 드럼(30)의 내부 바닥면(311)의 상부면에 근접 설치되는 교반날개(430)로 이루어진다.

상기 교반날개(430)은 반원형으로 형성되는 두 개의 회전편(431, 432)이 한 쌍을 이루며 모터(410)의 구동축(420)을 중심으로 사행형상으로 형성되어 효율적인 교반이 가능하게 된다.

상기 교반수단은 바람직하게 40~50rpm의 속도로 회전하며, 별도로 구비되는 콘트롤부(도시되지 아니함)에 의해 제어될 수 있다.

상기 이동수단(500)은 상기 케이스(10) 내에서 상기 화로(20)가 이동되는 공간(S)이 구비되고, 케이스(10)의 하부와 상기 공간(3)의 바닥면에 가이드 레일(500)이 설치되며, 상기 화로(20)에는 이동용 바퀴(510)가 형성되어, 상기 이동용 바퀴(510)가 상기 가이드 레일(500) 상에 이동 가능하게 설치된다.

이에 따라, 화로(20)는 로스팅 드럼(30)의 하측에서 상기 가이드 레일(500)을 따라 이동할 수 있게 되어, 상기 로스팅 드럼(30)에 가해지는 화로(20)의 화력을 조절하기 위해 상기 화로를 상기 드럼의 하부로부터 이격되는 위치로 이동시킬 수 있게 된다.

상기 배연수단(60)은 배출관(600)과 송풍기(610)로 구성된다.

상기 배출관(600)은 개폐구(620)가 형성되어, 케이스(10)의 내부공간을 외부와 차단시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 배출관(600)의 일측 단부가 놓여지는 공간은 로스팅 드럼(30)이 설치되는 공간 및 상기 화로(20)가 상기 가이드 레일(500)을 따라 상기 로스팅 드럼(30)으로부터 이격된 위치의 공간과 통하는 공간에 배치되어, 로스팅 드럼(30)에서 배출되는 로스팅 연기와 채트, 화로(20)의 연소가스 및 이동수단(50)에 의해 이동된 화로(20)에서 배출되는 열기가 배출될 수 있게 된다.

또한, 배출관(600)에는 헤파필터를 포함하는 필터를 형성하고, 배기관(600)에서 배출되는 온도를 감지하는 온도센서 및 압력을 감지하는 압력센서가 구성될 수 있다.

상기 송풍기(610)는 싸이클론(도시되지 아니함)으로 구성될 수도 있다.

상기 싸이클론은 하부에 분리된 채프가 저장되는 채프통이 설치되며, 선회류를 이용하여 상기 로스팅 드럼(30) 내부에서 발생되는 가스와 채프를 분리하여 배출시킨다.

상기 냉각부(70)는 로스팅된 커피 원두가 담겨지는 용기(700)에 냉각팬(710)이 구비되고, 상기 로스팅 드럼(30)의 내부 바닥면으로부터 상기 용기에 로스팅된 커피 원두가 이송되는 가이드 슈트(720)가 구비된다.

상기 가이드 슈트(720)는 상기 로스팅 드럼(30)의 내부 바닥면(311)에 부착되면서 개폐 가능한 배출댐퍼(730)가 구비되어, 상기 케이스(10) 외부에서 상기 배출댐퍼(730)를 개폐시킬 수 있게 된다.

상기 배출댐퍼(730)는 주지된 구조, 예를 들면, 회전 가능하게 설치되는 배출댐퍼(730)의 회전축에 레버(도시되지 아니함)의 일측이 고정되고, 상기 레버의 다른 일측은 케이스(10) 외부에 설치되어, 상기 레버를 작동시킴에 따라 배출댐퍼(730)를 회전시킬 수 있게 된다.

배출댐퍼(730)를 개폐시키는 다른 방법으로는, 상기 배출댐퍼(730)의 회전축에는 댐퍼가 닫히는 방향으로 토션프프링과 같은 탄성부재의 탄성이 작용되도록 하고, 상기 회전축에 와이어(이상 도시되지 아니함)를 권취하여 케이스(10) 외부에서 상기 와이어를 잡아당김으로서 회전축을 회전시켜서 댐퍼가 개폐되도록 할 수 있다.

상기 배출댐퍼(730)의 개폐 구조는 당업계에서 통상의 지식을 가진 사람에 의해 실시될 수 있으므로 구체적인 도시를 생략한다.

이러한 냉각부(70)는 로스팅이 완료된 커피 원두가 로스팅 드럼(30)에서 배출되는 즉시 냉각시켜서 커피 원두의 풍미를 유지할 수 있게 한다.

이와 같은 구성에 의하면, 로스팅 드럼(30)에 수용된 커피 생원두를 균일하게 로스팅할 수 있어, 양질의 원두를 생성할 수 있고, 결과적으로 커피 애호가들에게 최고 품질의 원두 커피를 제공할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 실시 예에 의하면, 로스팅 드럼(30)에 수용된 커피 생원두를 균일하게 로스팅 가능하게 됨으로써, 과도하게 로스팅 되거나 반대로 로스팅이 제대로 안되는 현상이 발생하지 않게 된다. 따라서, 원두 커피를 드립했을 때, 원두 커피의 향과 맛을 향상시킬 수 있게 되어 고품질의 커피를 제공할 수 있게 된다.

지금까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았다.

본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 관련된 것이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형된 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

따라서 본 발명은 제시되는 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위에 기재된 기술사상의 균등한 범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능한 실시 예가 있을 수 있다.

10: 케이스 100: 투입구
110: 호퍼 120: 연결관
130: 개폐구 140: 재치대
141: 통공
20: 화로
30: 로스팅 드럼 300: 상부면
310: 바닥면 311: 내부 바닥면
312: 하부 바닥면 320: 수직면
330: 배출구 340: 댐퍼
341: 개폐 손잡이
40: 교반수단 400: 브라켓
410: 모터 420: 구동축
430: 교반날개 431, 432: 회전편
50: 이동수단 500: 가이드레일
510: 이동용 바퀴
60: 배연수단 600: 배기관
610: 송풍기 620: 개폐구
70: 냉각부 700: 용기
710: 냉각팬 720: 가이드 슈트
730: 배출댐퍼

Claims (9)

1. 커피 생원두가 투입되는 투입구(100)와,
   상기 투입구(100)의 하단부와 연결되고 교반수단(40)을 구비하여 상기 투입구(100)로부터 공급된 커피 생원두를 로스팅하는 로스팅 드럼(30)과,
   로스팅에 필요한 열원을 상기 로스팅 드럼(30)에 공급하는 화로(20) 및 로스팅이 완료된 커피 생원두를 냉각시켜주기 위한 냉각부(70)를 구비하는 커피 로스터에 있어서,
   상기 화로(20)와 로스팅 드럼(30)이 케이스(10) 내부에 배치되어, 상기 화로(20)의 열과 함께 대류열과 복사열에 의해 로스팅이 이루어지게 되고,
   상기 화로(20)는,
   목재, 펠릿, 화석연료에서 선택되는 어느 하나가 연료로 사용되며,
   상기 로스팅 드럼(30)은,
   댐퍼(340)를 구비하는 배출구(330)가 형성되어 상기 케이스(10)에 의해 형성되는 내부 공간으로 로스팅시 발생되는 연기와 채프를 배출시킬 수 있게 되며,
   상기 배출구(330)로 배출되는 로스팅 연기와 채프는,
   상기 케이스(10) 내부 공간에 머무르며 화로(20)에 의해 재연소되는 구조를 가지며,
   상기 로스팅 드럼(30)에 가해지는 화로(20)의 화력을 조절하기 위해 상기 화로를 상기 드럼의 하부로부터 이격되는 위치로 이동시키는 이동수단(50)과,
   상기 케이스(10)는 내부 공간에 존재하는 로스팅 가스를 배출시키기 위한 배연수단(60) 및,
   상기 로스팅 드럼에서 로스팅되어 배출되는 커피 원두를 냉각시키는 냉각부를(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 저온 방식으로 로스팅되는 직화식 커피 로스팅 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 투입구(100)는,
   개폐구(130)구비되어 상기 케이스(10) 상부에 고정되면서 연결관(120)이 케이스(10) 상부를 관통하여 로스팅 드럼(30)에 연결되는 것을 특징으로 하는 저온 방식으로 로스팅되는 직화식 커피 로스팅 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 교반수단(40)은,
   상기 케이스(10) 상부에 고정되는 모터(410)로부터 케이스(10) 상부를 관통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 저온 방식으로 로스팅되는 직화식 커피 로스팅 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 로스팅 드럼(30)과 화로(20)는,
   주철재로 형성되어 화로(20)의 열원으로부터 공급되는 열원을 보유할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 저온 방식으로 로스팅되는 직화식 커피 로스팅 장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 로스팅 드럼(30)은,
   내부 바닥면(311)으로부터 일정한 공간을 두고 형성되는 하부 바닥면(312)을 구비하여 화로(20)의 열원으로부터 열전달이 이루어지게 되는 것을 특징으로 하는 저온 방식으로 로스팅되는 직화식 커피 로스팅 장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 댐퍼(340)는 상기 케이스(10) 외부에서 개폐조작 가능하게 되는 것을 특징으로 하는 저온 방식으로 로스팅되는 직화식 커피 로스팅 장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 이동수단(50)은,
   상기 케이스(10) 내에서 상기 화로(20)가 이동되는 공간이 구비되고,
   케이스(10)의 하부와 상기 공간의 바닥면에 가이드 레일(500)이 설치되며,
   상기 화로(20)가 상기 가이드 레일(500) 상에 이동 가능하게 설치되어, 로스팅 드럼(30)의 하측에서 로스팅 드럼(30)으로부터 이격되도록 이동할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 저온 방식으로 로스팅되는 직화식 커피 로스팅 장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 배연수단(60)은,
   송풍기(610)와 개폐구(620)를 구비하는 배기관(600)의 일측이 상기 로스팅 드럼(30)이 설치되는 케이스(10) 내부 공간과 접속되고,
   다른 일측은 케이스(10) 외부에 배치되어 로스팅이 완료된 케이스(10)의 내부 공기를 배출시킬 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 저온 방식으로 로스팅되는 직화식 커피 로스팅 장치.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 냉각부(70)는,
   로스팅된 커피 원두가 담겨지는 용기(700)에 냉각팬(710)이 구비되고,
   상기 로스팅 드럼(30)의 내부 바닥면(311)으로부터 상기 용기(700)에 로스팅된 커피 원두가 이송되는 가이드 슈트(720)가 구비되며,
   상기 로스팅 드럼(30)의 내부 바닥면에 인접한 가이드 슈트(720)에는 개폐 가능한 배출댐퍼(730)가 구비되어,
   상기 케이스(10) 외부에서 상기 배출댐퍼(730)를 개폐시킬 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 저온 방식으로 로스팅되는 직화식 커피 로스팅 장치.

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