KR101845030B1 - 커피원두 냉각장치 - Google Patents

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Abstract

커피원두 냉각장치가 개시된다. 본 발명에 따른 커피원두 냉각장치는 냉기가 공급되며 로스팅된 커피원두가 냉기에 의해 냉각되는 냉각공간이 형성된 단위본체가 높이방향으로 복수 개 상호 적층되게 마련되되, 커피원두를 최상부 냉각공간에서 최하부 냉각공간으로 이동시켜 순차로 냉각하는 본체부; 및 본체부의 중심부에 관통 결합되어 회전되는 회전축과, 회전축에 결합되어 회전되며 각각의 냉각공간에 마련되어 커피원두를 교반하는 적어도 하나의 교반날개를 구비한 교반부를 포함한다.

Description

커피원두 냉각장치{A COOLING DEVICE FOR ROASTED COFFEE BEANS}
본 발명은 커피원두 냉각장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 로스팅된 커피원두를 균일하고 신속하게 냉각할 수 있는 커피원두 냉각장치에 관한 것이다.
생두(Green Bean)에 열을 가하여 커피 특유의 맛과 향을 생성하는 공정을 커피 로스팅(Coffee Roasting)이라 한다.
커피 로스팅은 생두에 열을 가해 조직을 최대한 팽창시켜 생두가 가진 여러 성분(수분, 지방분, 섬유질, 당질, 카페인, 유기산, 탄닌 등)을 조화롭게 표현하는 일련의 작업을 일컬은다.
생두 상태에서는 아무 맛이 없고 그저 딱딱한 씨앗에 불과하며 음용 가능한 커피를 만들기 위해서는 로스팅 단계를 거쳐야 하고 생두의 수확시기, 수분함량, 조밀도, 종자, 가공방법 등 생두의 특성을 파악하는 것이 중요하다.
같은 품종의 생두일지라도 자연환경의 변화, 보관 상태 등에 따라 조건이 달라서 최상의 커피 맛과 향을 생성하기 위해서는 숙련된 기술을 가진 로스터(Roaster; 커피 볶는 사람)의 노력이 필요하다. 또는 생두에 있는 성분들이 최고의 맛과 향을 갖게 되도록 하는 로스팅의 정도를 정점 로스팅(Peak-Roasting, 피크로스팅)이라 한다.
로스팅이 길어질수록 생두의 색상은 진해지고, 크기는 커지며(팽창), 캐러멜 향에서 신향을 거쳐 탄향이 짙어진다.
로스팅 과정과 생두의 변화를 살펴보면 2,000가지가 넘는 물질로 구성된 생두를 일반적으로 220~230℃의 온도에서 일정시간 볶는 로스팅 과정을 통해서 700~850가지의 향미를 낼 수 있는 성분을 가진 커피원두(Coffee Bean)를 제조한다.
한편 로스팅 직후의 커피원두는 매우 고온이므로 그대로 방치할 경우 로스팅된 커피원두 자체의 열기로 커피원두의 맛이 조금씩 변하게 되므로, 로스팅된 커피원두의 향을 보존하기 위해 로스팅된 커피원두를 즉시 냉각하는 것이 중요하다.
일반적으로 로스팅된 커피원두는 공기로 냉각하므로 시간이 오래 걸려 커피원두가 가지는 향이 대기중으로 방출되거나 균일하게 냉각되지 못하여 커피의 향내음이 균일하지 못하는 문제점이 있었다.
이에 대형 로스팅 공장에서 로스팅된 커피원두가 요구되는 볶음도를 가지며 로스팅된 커피원두의 품질을 일정하게 유지하면서 원하지 않는 부정적인 관능을 배제할 수 있도록 로스팅된 커피원두를 균일하고 신속하게 냉각하는 기술이 요구된다.
[문헌1] 대한민국 등록특허 제10-1427807호(2014.08.07. 공고)
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 로스팅된 커피원두를 균일하고 신속하게 냉각시켜 일정한 품질의 로스팅된 커피원두를 대량 생산할 수 있는 커피원두 냉각장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 냉기가 공급되며 로스팅된 커피원두가 냉기에 의해 냉각되는 냉각공간이 형성된 단위본체가 높이방향으로 복수 개 상호 적층되게 마련되되, 상기 커피원두를 최상부 상기 냉각공간에서 최하부 상기 냉각공간으로 이동시켜 순차로 냉각하는 본체부; 및 상기 본체부의 중심부에 관통 결합되어 회전되는 회전축과, 상기 회전축에 결합되어 회전되며 각각의 상기 냉각공간에 마련되어 상기 커피원두를 교반하는 적어도 하나의 교반날개를 구비한 교반부를 포함하며, 상기 단위본체 각각은, 상기 커피원두가 수용되며 상기 커피원두가 냉각되는 냉각공간을 형성하는 커피원두 수용부; 상기 커피원두 수용부의 하부에 착탈가능하게 장착되어 상기 커피원두 수용부에 수용된 상기 커피원두를 지지하되, 냉기가 관통하는 복수의 제1 통공이 형성되고 일측에 상기 커피원두를 하방으로 배출하는 제1 배출구가 형성된 제1 플레이트; 상기 커피원두 수용부의 하부에 착탈가능하게 장착되고 상기 제1 플레이트의 하부에 인접하게 마련되어 상기 제1 플레이트에 대해 상대 회전되되, 냉기가 관통하는 복수의 제2 통공이 형성되고 일측에 상기 제1 배출구와 중첩되는 경우에 상기 커피원두가 하방으로 배출되는 제2 배출구가 형성된 제2 플레이트; 및 상기 제2 플레이트의 중심부에 하방으로 절곡되게 마련된 홈부의 내주면을 따라 설치된 복수의 기어산과, 상기 회전축의 외주면에 고정 결합되고 상기 홈부의 내부에 배치되는 제1 기어와, 상기 홈부의 내부에 마련되고 상기 제1 기어와 복수의 상기 기어산 사이에 배치되어 상기 제1 기어와 상기 기어산에 치합되며 상기 회전축의 회전력을 전달하여 상기 제2 플레이트를 회전되게 하는 제2 기어를 구비하여 상기 제2 플레이트를 상기 제1 플레이트에 대해 상대 회전되게 하는 회전부를 포함하는 커피원두 냉각장치가 제공될 수 있다.
상기 본체부의 하부에 마련되어 복수의 상기 냉각공간에 냉기를 공급하는 제1 냉기 공급부를 더 포함하며, 상기 제1 냉기 공급부에서 공급되는 냉기는 복수의 상기 제1 플레이트에 형성된 복수의 상기 제1 통공을 통해 최하부 상기 냉각공간에서 최상부 상기 냉각공간으로 공급될 수 있다.
상기 제1 냉기 공급부는 상기 본체부의 하부에 마련되며 상부가 개방된 하우징; 상기 하우징에 연결되어 상기 하우징의 내부에 냉기를 공급하는 제1 냉기 공급라인; 및 상기 하우징의 내부에 마련되어 최하부 상기 냉각공간에서 최상부 상기 냉각공간으로 냉기를 블로잉하는 송풍팬을 포함할 수 있다.
각각의 상기 냉각공간이 형성된 위치에 대응되는 상기 본체부의 외측면에 연결되어 상기 냉각공간에 냉기를 공급하는 제2 냉기 공급라인을 구비한 제2 냉기 공급부를 더 포함할 수 있다.
상기 본체부의 상부에 마련되어 복수의 상기 냉각공간을 거치는 동안 가열된 냉기를 흡입하여 배출하는 냉기 배출부를 더 포함할 수 있다.
상기 본체부의 상기 커피원두가 유입되는 유입구의 상부에 마련되고 상기 유입구의 폭방향으로 길게 배치되는 제3 냉기 공급라인; 및 상기 제3 냉기 공급라인의 길이방향을 따라 복수 개 설치되어 상기 유입구에 유입되는 상기 커피원두에 냉기를 분사하는 냉기 분사노즐을 더 포함할 수 있다.
상기 단위본체는 상기 회전축에 고정결합되되, 상기 제2 플레이트의 하면을 회전 가능하게 지지하는 지지부재를 더 포함할 수 있다.
복수의 상기 커피원두 수용부가 높이방향으로 적층되도록, 상기 커피원두 수용부의 하면 테두리에는 수평방향으로 연장되고 하방으로 절곡된 돌출테두리가 형성되어 하부에 배치된 상기 커피원두 수용부의 상면이 상부에 배치된 상기 커피원두 수용부의 상기 돌출테두리에 끼우져 맞춤결합될 수 있다.
최상부에 위치한 상기 커피원두 수용부의 일측에는 로스팅된 상기 커피원두가 유입되는 유입구가 마련되고, 최하부에 위치한 상기 커피원두 수용부의 일측에는 냉각된 상기 커피원두가 토출하는 토출구가 마련될 수 있다.
본 발명의 실시예는 로스팅된 커피원두를 균일하고 신속하게 냉각하여 로스팅된 커피원두의 품질이 일정하게 유지될 수 있으며 원하지 않는 부정적인 관능(예를들어 쓴맛, 탄맛 등)을 배제할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 로스팅된 커피원두를 균일하고 신속하게 냉각함으로써 품질유지 기한 내 오일생성을 억제하고 산패로 인한 이취(異臭) 발생을 저감할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 커피원두 로스팅 시스템을 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 커피원두 냉각장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 제1 플레이트를 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 제2 플레이트를 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 회전부의 동작을 나타내는 평면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 커피원두 냉각장치의 동작상태도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 커피원두 로스팅 시스템을 개략적으로 나타내는 개념도이고, 도 2는 본 발명에 따른 커피원두 냉각장치를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 제1 플레이트를 나타내는 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 제2 플레이트를 나타내는 평면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 회전부의 동작을 나타내는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 커피원두 로스팅 시스템(100)은 커피원두를 로스팅하는 로스터(200)와, 로스터(200)에 인접하게 마련되어 로스터(200)에서 배출된 로스팅된 커피원두를 냉각시키는 커피원두 냉각장치(300)를 포함한다.
본 실시예에 따른 로스터(200)는 커피원두를 로스팅하는 역할을 한다.
상업적으로 가장 보편적으로 사용되는 드럼형 로스터(200)는 커피원두를 가열하는 가열통(210)과, 가열통(210)의 상부에 마련되는 호퍼(230)와, 가열통(210)의 일측 하부에 마련되어 로스팅된 커피원두가 배출되는 커피원두 배출구(250)를 포함한다.
커피원두는 호퍼(230)를 통해 가열통(210)에 투입되며 로스팅된 커피원두는 커피원두 배출구(250)를 통해 후술할 커피원두 냉각장치(300)(300)로 공급된다.
로스터(200)에서 배출되는 커피원두는 220~230℃의 고온이므로 그대로 방치할 경우 로스팅된 커피원두 자체의 열기로 커피원두의 맛이 조금씩 변하게 된다. 따라서 로스팅된 커피원두를 즉시 냉각하여야 한다.
본 실시예에 따른 커피원두 냉각장치(300)는 고온의 로스팅된 커피원두를 신속하고 균일하게 냉각시키는 역할을 한다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 커피원두 냉각장치(300)는 높이방향으로 복수의 냉각공간(S)이 형성된 본체부(310)와, 각각의 냉각공간(S)에 마련되어 커피원두를 교반하는 적어도 하나의 교반날개(362)를 구비한 교반부(360)와, 본체부(310)의 하부에 마련되어 복수의 냉각공간(S)에 냉기를 공급하는 제1 냉기 공급부(370)와, 각각의 냉각공간(S)의 위치에 대응되는 본체부(310)의 외측면에 연결되어 냉각공간(S) 각각에 냉기를 공급하는 제2 냉기 공급부(375)와, 로스팅된 커피원두가 유입되는 본체부(310)의 유입구(325)에 마련되어 로스팅된 커피원두에 냉기를 분사하는 제3 냉기 공급부(380)와, 본체부(310)의 상부에 마련되어 복수의 냉각공간(S)을 거치는 동안 가열된 냉기를 흡입하여 배출하는 냉기 배출부(355)를 포함한다.
본 실시예에 따른 본체부(310)는 높이방향으로 복수의 냉각공간(S)을 형성하여 로스팅된 커피원두를 최상부 냉각공간(S)에서 최하부 냉각으로 이동시키면서 순차로 냉각하는 역할을 한다.
본 실시예에서 본체부(310)는 높이방향으로 상호 적층된 복수의 단위본체(320)로 이뤄진다.
도 2에서 도시한 바와 같이, 단위본체(320) 각각은 커피원두가 수용되며 상부가 개방된 커피원두 수용부(321)와, 커피원두 수용부(321)의 하부에 착탈가능하게 장착되는 제1 플레이트(330)와, 커피원두 수용부(321)의 하부에 착탈가능하게 장착되며 제1 플레이트(330)의 하부에 인접하게 마련되어 제1 플레이트(330)에 대해 상대회전하는 제2 플레이트(335)를 포함한다.
커피원두 수용부(321)는 커피원두를 수용하며 커피원두가 냉각되는 냉각공간(S)을 형성한다.
그리고 복수의 커피원두 수용부(321)가 높이방향으로 적층될 수 있도록 커피원두 수용부(321)의 하부테두리에는 수평방향으로 연장되고 하방으로 절곡된 돌출테두리(323)가 형성된다. 하부에 배치되는 커피원두 수용부(321)의 상면은 상부에 배치되는 커피원두 수용부(321)의 하부에 마련된 돌출테두리(323)에 끼워져 맞춤결합된 후 높이방향으로 적층된다. 그리고 최상부 커피원두 수용부(321)는 덮개부(350)에 의해 상부가 폐쇄된다.
이때 로스팅된 커피원두의 양 및 냉각 시간 등을 고려하여 커피원두 수용부(321)의 적층 개수가 결정될 수 있으며, 본 발명의 권리범위가 커피원두 수용부(321)의 개수에 의해 제한되지 않는다.
그리고 최상부 커피원두 수용부(321)의 일측에는 로스팅된 커피원두가 유입되는 유입구(325)가 마련되며, 최하부 커피원두 수용부(321)의 일측에는 냉각된 커피원두가 토출되는 토출구(327)가 마련된다.
제1 플레이트(330)는 각각의 커피원두 수용부(321)의 하부에 착탈가능하게 장착되어 냉각공간(S)을 형성하며, 커피원두 수용부(321)에 수용된 커피원두를 지지하는 역할을 한다.
도 3에서 도시한 바와 같이, 제1 플레이트(330)는 원통형상을 갖는 커피원두 수용부(321)에 대응하여 원판형상으로 형성될 수 있다.
제1 플레이트(330)에는 냉기가 높이방향으로 관통되는 복수의 제1 통공(332)이 형성된다. 하부에서 공급되는 냉기는 복수의 제1 통공(332)을 통해 상부로 이동된다. 이처럼 제1 플레이트(330)에 복수의 제1 통공(332)을 형성하여 후술할 제1 냉기 공급부(370)와 제2 냉기 공급부(375)에서 공급되는 냉기가 상부로 이동될 수 있도록 한다.
또한 제1 플레이트(330)의 일측에는 커피원두가 하부에 위치한 커피원두 수용부(321)로 이동될 수 있도록 제1 배출구(331)가 형성된다. 한편, 최하부 커피원두 수용부(321)에는 최종적으로 냉각된 커피원두가 토출구(327)를 통해 외부로 배출되므로 제1 배출구(331)가 생략될 수 있다.
그리고, 제1 플레이트(330)의 일측에는 제1 배출구(331)를 개폐하는 제1 배출구 개폐부재(334)가 더 마련될 수 있다. 이는 커피원두 수용부(321) 내에 설치된 온도센서(미도시)를 통해 커피원두가 일정온도에 도달하는 경우에 제1 배출구(331)를 개방하여 커피원두가 하방으로 배출되게 하기 위함이다.
제1 플레이트(330)는 고온의 커피원두와 접촉되므로 커피원두가 가지는 열에 의해 가열된다. 이에 본 실시예에서는 제1 플레이트(330)의 내부에 지그재그 형상을 갖는 냉매유로(333)를 형성하고 냉매유로(333)에 냉매를 순환시켜 제1 플레이트(330)를 냉각한다. 이때 제1 플레이트(330)가 냉매에 의해 냉각되므로 제1 플레이트(330)에 접촉되는 고온의 커피원두를 더욱 신속하게 냉각시킬 수 있는 이점이 있다.
한편, 커피원두 수용부(321)와 제1 플레이트(330)에 의해 형성된 냉각공간(S)에는 커피원두 수용부(321)에 수용된 커피원두를 교반하는 교반부(360)가 마련된다.
본 실시예에 따른 교반부(360)는 커피원두 수용부(321)의 중심부에 높이방향으로 길게 배치되되 제1 플레이트(330)에 관통결합되어 회전되는 회전축(361)과, 회전축(361)에 결합되어 회전되고 커피원두 수용부(321)의 내부에 마련되어 커피원두를 교반하는 적어도 하나의 교반날개(362)와, 회전축(361)에 연결되어 회전축(361)을 회전시키는 구동모터(363)를 포함한다.
본 실시예에서는 하나의 회전축(361)이 복수의 커피원두 수용부(321)를 관통하며, 각각의 커피원두 수용부(321)에 마련된 제1 플레이트(330)에 베어링부재(B1)를 매개로 관통결합되어 제1 플레이트(330)가 커피원두 수용부(321)에 고정된 상태에서 회전축(361)만이 회전되게 도시되었으나, 이에 한정되지 않고 회전축(361)이 각각의 커피원두 수용부(321)에 별개로 마련되고 커피원두 수용부(321)의 하부에 마련된 제1 플레이트(330)에 베어링부재(B1)를 매개로 관통결합되고 복수의 회전축(361)이 연결부재(미도시)에 의해 상호 연결될 수 있다.
그리고 적어도 하나의 교반날개(362)가 회전축(361)에 결합되어 각각의 커피원두 수용부(321)에 수용된 커피원두를 교반하도록 한다.
도 4를 참조하면, 제2 플레이트(335)는 각각의 커피원두 수용부(321)의 하부에 착탈가능하게 장착되고 제1 플레이트(330)의 하부에 인접하게 마련된다. 그리고 제2 플레이트(335)는 회전축(361)에 연동되어 제1 플레이트(330)에 대해 상대회전한다. 한편, 최하부 커피원두 수용부(321)에는 최종적으로 냉각된 커피원두가 토출구(327)를 통해 외부로 배출되므로 제2 플레이트(335)가 생략될 수 있다.
제2 플레이트(335)에는 냉기가 높이방향으로 관통되는 복수의 제2 통공(337)이 형성되며, 원통형상을 갖는 커피원두 수용부(321)에 대응하여 원판형상으로 형성될 수 있다.
하부에서 공급되는 냉기는 복수의 제2 통공(337)을 통해 상부로 이동된다. 이처럼 제2 플레이트(335)에 복수의 제2 통공(337)을 형성하여 후술할 제1 냉기 공급부(370)와 제2 냉기 공급부(375)에서 공급되는 냉기가 상부로 이동될 수 있도록 한다.
또한 제2 플레이트(335)의 일측에는 제1 플레이트(330)의 제1 배출구(331)와 중첩되는 경우에 커피원두가 하방으로 배출되도록 하는 제2 배출구(336)가 형성된다. 이는 커피원두 수용부(321) 내에서 냉각되는 커피원두의 냉각시간을 조절할 수 있도록 제1 배출구(331)와 제2 배출구(331)가 상호 중첩되는 경우에 커피원두가 하방으로 배출되게 하기 위함이다. 따라서, 제2 플레이트(335)가 제1 플레이트(330)에 대해 상대회전되며, 제2 플레이트(335)의 회전속도를 조절하여 제1 배출구(331)와 제2 배출구(336)가 중첩되는 시간을 조절함으로써 각각의 커피원두 수용부(321) 내에서 냉각되는 커피원두의 냉각시간을 조절할 수 있다.
이에 본 실시예에 따른 단위본체(320)는 제1 플레이트(330)에 대한 제2 플레이트(335)의 상대 회전속도를 조절하도록 제2 플레이트(335)의 중심부에 마련되어 제2 플레이트(335)를 제1 플레이트(330)에 대해 상대 회전되게 하는 회전부(340)를 더 포함한다.
회전부(340)는 회전축(361)과 제2 플레이트(335)를 상호 연결하여 제2 플레이트(335)가 회전축(361)에 연동되어 제1 플레이트(330)에 대해 상대 회전되게 한다. 회전축(361)은 제2 플레이트(335)에 베어링부재(B2)를 매개로 관통결합되어 회전부(340)에 의해 제2 플레이트(335)가 제1 플레이트(330)에 대해 상대 회전되게 한다.
한편, 제2 플레이트(335)와 교반날개(362)는 회전축(361)에 연동되어 회전되며, 제2 플레이트(335)와 교반날개(362)의 회전속도는 커피원두 수용부(321)에 수용된 로스팅된 커피원두의 양 및 냉각속도 등에 따라 각각 다를 수 있다. 본 실시예에서는 회전축(361)의 회전속도와 교반날개(362)의 회전속도는 서로 동기되도록 하고, 제1 플레이트(330)에 대한 제2 플레이트(335)의 상대 회전속도는 회전부(340)에 의해 조절되도록 한다.
도 4 및 도 5에서 도시한 바와 같이, 회전부(340)는 제2 플레이트(335)의 중심부에 하방으로 절곡되게 마련된 홈부(338)의 내주면을 따라 설치된 복수의 기어산(341)과, 회전축(361)의 외주면에 고정 결합되고 홈부(338)의 내부에 배치되는 제1 기어(342)와, 홈부(338)의 내부에 마련되고 제1 기어(342)와 복수의 기어산(341)에 치합되어 제2 플레이트(335)를 회전시키는 제2 기어(343)를 포함한다.
회전부(340)는 제2 플레이트(335)의 중심부에 하방으로 절곡되게 마련된 홈부(338)에 내재된다. 홈부(338)의 내주면에는 원주방향을 따라 복수의 기어산(341)이 설치되며, 회전축(361)의 외주면에는 제1 기어(342)가 고정 결합되어 회전축(361)과 함께 회전되며, 제1 기어(342)와 복수의 기어산(341) 사이에 제1 기어(342)와 복수의 기어산(341)에 치합되는 제2 기어(343)를 설치하여 회전축(361)의 회전력을 전달하여 제2 플레이트(335)가 제1 플레이트(330)에 대해 상대 회전되게 한다.
즉, 제1 기어(342)의 기어비와 복수의 기어산(341)의 기어비에 따라 제2 플레이트(335)가 제1 플레이트(330)에 대해 상대 회전되는 회전속도를 조절할 수 있다.
이처럼, 제1 플레이트(330)에 대한 제2 플레이트(335)의 상대 회전속도를 조절하여 각각의 커피원두 수용부(321) 내부에서 커피원두의 냉각시간을 조절할 수 있다.
전술한 바와 같이 교반부(360)를 이루는 회전축(361)은 복수의 커피원두 수용부(321)와 제1 플레이트(330) 및 제2 플레이트(335)에 관통결합된다. 또한 회전축(361)은 교반날개(362)와 제2 플레이트(335)를 회전시키는 구동력을 제공한다. 특히 회전축(361)에 연동되어 제2 플레이트(335)가 제1 플레이트(330)에 대해 상대 회전되도록 제2 플레이트(335)는 회전축(361)에 결합되며, 단위본체(320)는 제2 플레이트(335)의 하면을 회전 가능하게 지지하도록 회전축(361)에 관통결합되는 지지부재(345)를 더 포함할 수 있다.
지지부재(345)는 제2 플레이트(335)에 형성된 홈부(338)의 외측 바닥면에 접촉되게 배치되어 홈부(338)를 지지하며 고정핀(미도시) 등의 결합수단에 의해 회전축(361)에 고정결합될 수 있다. 이에 제2 플레이트(335)의 하면은 지지부재(345)의 상면에 지지되어 회전된다.
본 실시예에 따른 제1 냉기 공급부(370)는 본체부(310)의 하부에 마련되어 냉기를 상방으로 블로잉하여 복수의 냉각공간(S)에 냉기를 공급하는 역할을 한다.
제1 냉기 공급부(370)에서 공급되는 냉기는 복수의 제1 플레이트(330)에 형성된 복수의 제1 통공(332)과 복수의 제2 플레이트(335)에 형성된 복수의 제2 통공(337)을 통해 최하부 냉각공간(S)에서 최상부 상기 냉각공간(S)으로 공급된다.
구체적으로, 제1 냉기 공급부(370)는 최하부 커피원두 수용부(321)의 하부에 결합되고 상부가 개방된 하우징(371)과, 하우징(371)에 연결되어 하우징(371)의 내부에 냉기를 공급하는 제1 냉기 공급라인(373)과, 하우징(371)의 내부에 마련되어 최하부 냉각공간(S)에서 최상부 냉각공간(S)으로 냉기를 블로잉하는 송풍팬(372)을 포함한다.
제1 냉기 공급라인(373)을 따라 하우징(371)의 내부로 유입된 냉기는 하우징(371)의 내부에 마련된 송풍팬(372)에 의해 순차로 최하부 냉각공간(S)에서 최상부 냉각공간(S)으로 이동된다.
그리고 본 실시예에 따른 제2 냉기 공급부(375)는 각각의 냉각공간(S)이 형성된 위치에 대응되는 본체부(310)의 외측면에 연결되어 각각의 냉각공간(S)에 냉기를 공급하는 제2 냉기 공급라인(376)을 구비한다.
구체적으로 제2 냉기 공급라인(376)은 각각의 커피원두 수용부(321)의 외측면에 커피원두 수용부(321)의 외측면을 따라 적어도 하나 이상 연결될 수 있다. 제1 냉기 공급부(370)에서 공급되는 냉기는 상부로 이동되면서 로스팅된 커피원두에 의해 가열되므로 상부에 배치되는 냉각공간(S)에서의 커피원두 냉각효율이 저하될 수 있다. 이에 각각의 커피원두 수용부(321)의 외측면에 냉기를 공급하는 제2 냉기 공급라인(376)을 연결하여 각각의 냉각공간(S)에서의 커피원두 냉각효율을 향상시킬 수 있다.
그리고 본 실시예에 따른 제3 냉기 공급부(380)는 로스팅된 커피원두가 유입되는 본체부(310)의 유입구(325)에 마련되어 로스팅된 커피원두에 냉기를 분사한다.
구체적으로 도 1에서 도시한 바와 같이 제3 냉기 공급부(380)는 최상부 커피원두 수용부(321)에 마련된 유입구(325)의 상부에 마련되고 유입구(325)의 폭방향으로 길게 배치되는 제3 냉기 공급라인(381)과, 제3 냉기 공급라인(381)의 길이방향을 따라 복수 개 설치되어 유입구(325)에 유입되는 커피원두에 냉기를 분사하는 냉기 분사노즐(382)을 포함한다.
제3 냉기 공급부(380)는 최상부 커피원두 수용부(321)에 마련된 유입구(325)의 상부에서 커피원두가 최상부 커피원두 수용부(321)에 유입되기 전에 로스팅된 커피원두에 냉기를 분사한다. 또한 최상부 커피원두 수용부(321)에 유입되기 전에 커피원두에 냉기를 분사함으로써 커피원두에 묻은 찌꺼기 등을 일정부분 제거할 수 있는 이점이 있다.
그리고 본 실시예에 따른 냉기 배출부(355)는 복수의 커피원두 수용부(321)에 마련된 냉각공간(S)을 거치는 동안 가열된 냉기를 흡입하여 배출한다. 냉기 배출부(355)는 덮개부(350)의 중심부에 마련되어 제1 냉기 공급부(370) 및 제2 냉기 공급부(375)에서 공급된 냉기가 복수의 제1 통공(332)과 제2 통공(337)으로 원할하게 이동될 수 있도록 함과 동시에 가열된 냉기를 흡입하여 배출한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 커피원두 냉각장치(300)의 동작을 설명하면 다음과 같다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 커피원두 냉각장치의 동작상태도이다.
도 6에서 도시한 바와 같이, 로스터에서 로스팅된 커피원두는 최상부 커피원두 수용부(321)의 일측에 마련된 유입구(325)를 통해 최상부 커피원두 수용부(321)로 유입된다. 이때 먼저 유입구(325)의 상부에 마련된 냉기 분사노즐(382)에서 최상부 커피원두 수용부(321)로 유입되는 로스팅된 커피원두에 냉기를 분사한다.
그리고 최상부 커피원두 수용부(321)에 유입된 커피원두는 설정시간 동안 교반날개(362)에 의해 교반됨과 동시에 제1 냉기 공급부(370)에서 공급된 냉기와 제2 냉기 공급부(375)에서 냉각된 냉기와 제1 플레이트(330)의 냉매유로(333)를 따라 공급된 냉매에 의해 냉각된다.
또한 최상부 커피원두 수용부(321)에서 설정시간 동안 교반날개(362)가 회전되는 동안 회전축(361)에 연동되어 제2 플레이트(335)가 제1 플레이트(330)에 대해 상대회전된다.
그리고 도 7에서 도시한 바와 같이, 커피원두는 최상부 커피원두 수용부(321)에서 설정시간 동안 냉각된 후 제2 플레이트(335)가 제1 플레이트(330)에 대해 상대 회전되어 제 제1 플레이트(330)에 형성된 제1 배출구(331)와 제2 플레이트(335)에 형성된 제2 배출구(336)가 상호 중첩되면 커피원두는 하측에 위치한 커피원두 수용부(321)로 배출되어 설정시간 동안 냉각된다. 한편, 커피원두 수용부 (321) 내에 설치된 온도센서를 통해 설정시간 동안 커피원두가 원하는 온도에 도달하였는지 여부를 확인할 수 있으며, 그 결과 냉각시간이 더 필요한지에 따라 제1 배출구 개폐부재(334)를 통해 제1 배출구(331)를 개폐조절할 수도 있다.
상기와 같이 본 발명에 따른 커피원두 냉각장치(300)는 최상부 커피원두 수용부(321)에서 최하부 커피원두 수용부(321)로 순차로 커피원두를 이동시키면서 냉각공정을 반복하여 실시한다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100: 커피원두 로스팅 시스템 200: 로스터
300: 커피원두 냉각장치 310: 본체부
320: 단위본체 321: 커피원두 수용부
323: 돌출 테두리 325: 유입구
327: 토출구 330: 제1 플레이트
331: 제1 배출구 332: 제1 통공
333: 냉매유로 335: 제2 플레이트
336: 제2 배출구 337: 제2 통공
338: 홈부 340: 회전부
341: 기어산 342: 제1 기어
343: 제2 기어 345: 지지부재
350: 덮개부 355: 냉기 배출부
360: 교반부 361: 회전축
362: 교반날개 363: 구동모터
370: 제1 냉기 공급부 371: 하우징
372: 송풍팬 373: 제1 냉기 공급라인
375: 제2 냉기 공급부 376: 제2 냉기 공급라인
380: 제3 냉기 공급부 381: 제3 냉기 공급라인
382: 냉기 분사노즐

Claims (9)

  1. 냉기가 공급되며 로스팅된 커피원두가 냉기에 의해 냉각되는 냉각공간이 형성된 단위본체가 높이방향으로 복수 개 상호 적층되게 마련되되, 상기 커피원두를 최상부 상기 냉각공간에서 최하부 상기 냉각공간으로 이동시켜 순차로 냉각하는 본체부; 및
    상기 본체부의 중심부에 관통 결합되어 회전되는 회전축과, 상기 회전축에 결합되어 회전되며 각각의 상기 냉각공간에 마련되어 상기 커피원두를 교반하는 적어도 하나의 교반날개를 구비한 교반부를 포함하며,
    상기 단위본체 각각은,
    상기 커피원두가 수용되며 상기 커피원두가 냉각되는 냉각공간을 형성하는 커피원두 수용부;
    상기 커피원두 수용부의 하부에 착탈가능하게 장착되어 상기 커피원두 수용부에 수용된 상기 커피원두를 지지하되, 냉기가 관통하는 복수의 제1 통공이 형성되고 일측에 상기 커피원두를 하방으로 배출하는 제1 배출구가 형성된 제1 플레이트;
    상기 커피원두 수용부의 하부에 착탈가능하게 장착되고 상기 제1 플레이트의 하부에 인접하게 마련되어 상기 제1 플레이트에 대해 상대 회전되되, 냉기가 관통하는 복수의 제2 통공이 형성되고 일측에 상기 제1 배출구와 중첩되는 경우에 상기 커피원두가 하방으로 배출되는 제2 배출구가 형성된 제2 플레이트; 및
    상기 제2 플레이트의 중심부에 하방으로 절곡되게 마련된 홈부의 내주면을 따라 설치된 복수의 기어산과, 상기 회전축의 외주면에 고정 결합되고 상기 홈부의 내부에 배치되는 제1 기어와, 상기 홈부의 내부에 마련되고 상기 제1 기어와 복수의 상기 기어산 사이에 배치되어 상기 제1 기어와 상기 기어산에 치합되며 상기 회전축의 회전력을 전달하여 상기 제2 플레이트를 회전되게 하는 제2 기어를 구비하여 상기 제2 플레이트를 상기 제1 플레이트에 대해 상대 회전되게 하는 회전부를 포함하는 커피원두 냉각장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 본체부의 하부에 마련되어 복수의 상기 냉각공간에 냉기를 공급하는 제1 냉기 공급부를 더 포함하며,
    상기 제1 냉기 공급부에서 공급되는 냉기는 복수의 상기 제1 플레이트에 형성된 복수의 상기 제1 통공을 통해 최하부 상기 냉각공간에서 최상부 상기 냉각공간으로 공급되는 커피원두 냉각장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 냉기 공급부는,
    상기 본체부의 하부에 마련되며 상부가 개방된 하우징;
    상기 하우징에 연결되어 상기 하우징의 내부에 냉기를 공급하는 제1 냉기 공급라인; 및
    상기 하우징의 내부에 마련되어 최하부 상기 냉각공간에서 최상부 상기 냉각공간으로 냉기를 블로잉하는 송풍팬을 포함하는 커피원두 냉각장치.
  4. 제1항에 있어서,
    각각의 상기 냉각공간이 형성된 위치에 대응되는 상기 본체부의 외측면에 연결되어 상기 냉각공간에 냉기를 공급하는 제2 냉기 공급라인을 구비한 제2 냉기 공급부를 더 포함하는 커피원두 냉각장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 본체부의 상부에 마련되어 복수의 상기 냉각공간을 거치는 동안 가열된 냉기를 흡입하여 배출하는 냉기 배출부를 더 포함하는 커피원두 냉각장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 본체부의 상기 커피원두가 유입되는 유입구의 상부에 마련되고 상기 유입구의 폭방향으로 길게 배치되는 제3 냉기 공급라인; 및
    상기 제3 냉기 공급라인의 길이방향을 따라 복수 개 설치되어 상기 유입구에 유입되는 상기 커피원두에 냉기를 분사하는 냉기 분사노즐을 더 포함하는 커피원두 냉각장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 단위본체는,
    상기 회전축에 고정결합되되, 상기 제2 플레이트의 하면을 회전 가능하게 지지하는 지지부재를 더 포함하는 커피원두 냉각장치.
  8. 제1항에 있어서,
    복수의 상기 커피원두 수용부가 높이방향으로 적층되도록, 상기 커피원두 수용부의 하면 테두리에는 수평방향으로 연장되고 하방으로 절곡된 돌출테두리가 형성되어 하부에 배치된 상기 커피원두 수용부의 상면이 상부에 배치된 상기 커피원두 수용부의 상기 돌출테두리에 끼우져 맞춤결합되는 커피원두 냉각장치.
  9. 제1항에 있어서,
    최상부에 위치한 상기 커피원두 수용부의 일측에는 로스팅된 상기 커피원두가 유입되는 유입구가 마련되고, 최하부에 위치한 상기 커피원두 수용부의 일측에는 냉각된 상기 커피원두가 토출하는 토출구가 마련되는 커피원두 냉각장치.
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