KR101864503B1 - 공정이 간소화된 진공식 커피 로스터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공정이 간소화된 진공식 커피 로스터에 관한 것으로,
본 발명의 실시예에 따른 공정이 간소화된 진공식 커피 로스터는,
챔버; 상기 챔버의 일측에 형성되며 개폐 가능한 도어캡; 상기 챔버의 타측에 형성된 진공캡; 상기 챔버의 내주면으로부터 이격되어 형성되며, 가공 대상물의 투입과 배출을 위해 개폐 가능한 바스켓 도어가 형성된 바스켓; 상기 챔버 내부의 진공 상태를 조절하는 진공 조절수단; 상기 바스켓과 축 연결되어 상기 바스켓을 회전시키는 구동모터; 및, 상기 챔버 내부에 상기 바스켓과 이격되어 형성된 히터를 포함한다.

Description

공정이 간소화된 진공식 커피 로스터{vacuum coffee roaster capable of simplifying a process}

본 발명은 진공식 로스터에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 챔버 내부를 진공 상태로 유지하여 연기의 발생없이 로스팅되고 있는 재료의 수분을 효과적으로 제거할 수 있고, 가열된 재료의 냉각이나 껍질 등의 부산물을 제거하기 위한 추가적인 공정을 수행할 필요가 없는 공정이 간소화된 진공식 커피 로스터에 관한 것이다.

일반적으로 커피 생원두와 같은 곡물이나 찻잎 등은 가공 중 로스터(roaster) 등의 장치에서 고열로 볶는 공정을 거치게 되는 경우가 많다. 특히 원두커피는 커피의 열매인 생원두를 볶아서 빻은 분말을 이용하여 마시는 커피로서, 맛과 향이 뛰어나 많은 사람들이 즐기고 있다.

이러한 원두커피는 생원두를 고온에서 볶을 때 커피 특유의 맛과 향이 발생하기 때문에, 볶기 전의 커피콩 생원두 자체에서는 원하는 특유의 맛과 향을 느끼기 어렵다. 그에 따라 생원두를 볶는 로스팅 과정이 필요하게 되는데, 원두커피의 맛과 향은 원두의 품종 자체에 따른 차이뿐만 아니라, 생원두를 볶는 절차나 기술에 따라 크게 바뀔 수 있게 되므로, 생원두가 뛰어난 맛과 향을 낼 수 있도록 볶기 위한 다양한 장치나 로스터 등이 제안된 바 있다.

그에 따라 종래에는 상부에 깔때기 형상의 주입구가 구비된 본체와, 이러한 본체 내에 회전가능하게 설치되어 주입구를 통해 생원두가 내측으로 공급되는 회전드럼과, 이러한 회전드럼을 회전시키는 모터와, 본체 내측으로 열을 공급하여 회전드럼의 저면을 가열시키는 버너를 포함하여 이루어진 진공식 볶는 장치가 커피 생원두를 볶기 위한 장치로 사용되곤 하였다.

그러나, 이러한 종래의 장치는 회전드럼 내측의 생원두를 버너로부터 공급되는 열로 가열하여 볶게 되는데, 이때 버너로부터 공급되는 열이 회전드럼의 일부분 특히 저면에 집중될 뿐만 아니라, 회전드럼의 저면에서도 가열 온도가 불균일하게 되어, 회전드럼 내측의 생원두를 균일하게 볶지 못하며, 그로 인해 커피 향의 질을 저하시키게 되는 문제점이 있었다.

또한, 최근에는 대한민국 등록특허 제10-0804835호에 개시된 바와 같이, 가공대상물이 유입되기 위한 유입부가 구비되고 이러한 유입부를 개폐시키는 개폐수단이 설치되며 가공대상물을 배출시키기 위해 도어에 의해 개방되는 배출구가 구비된 진공챔버와, 진공챔버 내측에 회전 가능하게 설치되며 유입부를 통해서 가공대상물이 내측으로 공급되는 회전드럼과, 이러한 회전드럼을 회전시키는 회전모터와, 진공챔버에 진공을 공급하는 진공공급수단과, 진공챔버에 설치되는 히터를 포함하는 진공식 볶는 장치 및 그 방법이 제안된바 있다.

그러나, 이러한 대한민국 등록특허 제10-0804835호는 유입부가 자동으로 개폐 조절되면서 회전드럼으로 가공대상물이 공급된 후, 진공챔버 내부를 진공상태로 조절하고 회전드럼을 회전시키며 가공대상을 가열시키되, 가공대상물이 공급되는 공급구가 하측을 향하도록 경사지게 설치함으로써, 진공상태의 유지와 향의 외부 발산 방지 효율을 높임과 아울러, 가공대상물을 균일하게 가열하며 볶을 수 있게 하였다는 장점은 있으나, 이는 커피콩 등의 가공대상물이 유입부를 통하여 지속적으로 공급되어 로스팅 될 수 있게 한 대형 로스터에 적합한 형태이었는바, 소량의 커피를 만들기 위해 원두커피를 로스팅하여야 하는 경우 등에는 적합하지 않은 문제점이 있었다.

그에 따라, 많은 양의 커피를 만들기 위해 커피콩을 쉴 새 없이 로스팅해야 하는 대형매장이 아닌, 소형매장이나 가정적인 규모에서도 보다 풍부한 풍미의 커피를 즐길 수 있도록 원두커피를 로스팅할 수 있는 소형 로스터에 대한 요청은 커피에 대한 관심과 소형 커피 전문점의 증가와 더불어 함께 커지고 있다.

또한, 종래에 제안되었던 커피콩 등을 볶는 대형 로스터와 같은 장치들은 회전드럼 내에서는 커피콩이 계속 가열되어야 하였으므로, 가열이 완료된 커피콩 등의 가공대상물은 진공챔버 외부로 배출된 후 별도의 장치에서 냉각되어야 하였고, 이 경우 회전드럼 내에서 볶는 동안 발생된 껍데기 등의 이물질을 제거하는 공정도 거쳐야 하였으므로, 가공대상물을 볶는 로스터에 더하여, 별도의 쿨링장치나 이물질 제거장치 등이 요구되어야 하였는바, 이는 설치하고자 하는 로스터 설비의 전체적인 부피 증가를 초래하게 되는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-0804835호 미국등록특허 US 8,679,561 미국등록특허 US 7,838,799

본 발명은 챔버 내부를 진공 상태로 유지하여 연기의 발생없이 로스팅되고 있는 재료의 수분을 효과적으로 제거할 수 있고, 가열된 재료의 냉각이나 껍질 등의 부산물을 제거하기 위한 추가적인 공정을 수행할 필요가 없는 공정이 간소화된 진공식 커피 로스터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 공정이 간소화된 진공식 커피 로스터는,

챔버; 상기 챔버의 일측에 형성되며 개폐 가능한 도어캡; 상기 챔버의 타측에 형성된 진공캡; 상기 챔버의 내주면으로부터 이격되어 형성되며, 가공 대상물의 투입과 배출을 위해 개폐 가능한 바스켓 도어가 형성된 바스켓; 상기 챔버 내부의 진공 상태를 조절하는 진공 조절수단; 상기 바스켓과 축 연결되어 상기 바스켓을 회전시키는 구동모터; 및, 상기 챔버 내부에 상기 바스켓과 이격되어 형성된 히터를 포함한다.

본 발명의 일 양상에 의하면, 상기 바스켓의 외주면에는 가공 대상물이 로스팅되는 동안 생성되는 가공 대상물의 부산물이 배출될 수 있는 배출공이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 양상에 의하면, 상기 배출공은 1 내지 10 mm의 지름을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 양상에 의하면, 상기 바스켓 하부에는, 상기 배출공을 통해 배출된 가공 대상물의 부산물이 적재되는 더스트 박스가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 양상에 의하면, 상기 진공 조절수단은, 상기 챔버 내부의 공기를 흡입하는 진공 펌프와, 상기 진공 펌프의 흡입에 의해 유동하는 공기의 유동 경로 상에 형성되어 흡입된 공기 내에 포함된 수분을 응축시켜서 저장하는 워터트랩과, 상기 유동 경로 상에 형성되어 상기 챔버 내부의 진공압을 측정하는 진공 게이지를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 양상에 의하면, 상기 유동 경로를 늘이기 위한 코일 형상으로 형성된 코일관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 양상에 의하면, 상기 챔버 내부에 형성되며, 상기 챔버 내부에서 발생된 가스 중에 포함된 미세 먼지를 제거하는 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 양상에 의하면, 상기 챔버는 그 단면이 원형인 원통형 챔버인 것을 특징으로 한다.

기타 본 발명의 다양한 측면에 따른 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.

본 발명의 실시 형태에 따르면,

진공 펌프에 의해 간편하게 구현할 수 있는 음압의 진공 상태에서 커피콩 등을 타지 않게 로스팅할 수 있으며, 로스팅하는 동안 발생될 수 있는 가스는 진공 펌프의 흡입력에 의해 흡입된 후, 워터트랩에 응축 저장되므로 불쾌한 가스의 발생을 최소화할 수 있고, 히터에 의해 로스팅되는 온도를 정밀하게 조정할 수 있는 효과가 있다.

또한, 부피가 크고 복잡한 구조로 이루어지면서 비용도 값비싼 대형 로스터를 구비하지 않고도, 보다 작은 공간에 저렴한 비용으로 로스터를 구축하여 간편하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 히터의 가열에 의한 로스팅이 종료된 후, 상온에서의 냉각이 챔버 내부에서 연속적으로 진행될 수 있게 함과 아울러, 로스팅되는 동안 발생된 껍질 등의 부산물 배출이 별도의 공정이나 장치 없이, 냉각이 진행되는 동안 챔버 내부에서 자연스럽게 이루어질 수 있어 로스팅의 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

한편, 챔버가 원통형 챔버인 경우, 챔버 내부에 진공 형성시, 챔버 내부와 외부의 기압차에 의한 압력이 원통 표면에서 골고루 분산되어, 챔버의 형태를 유지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공식 로스터의 전체 구성이 도시된 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공식 로스터의 챔버 내부가 도시된 도면이다.
도 3은 챔버 내부에 설치되는 바스켓이 도시된 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공식 로스터의 외형이 도시된 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진공식 로스터의 챔버 형상이 도시된 도면이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 공정이 간소화된 진공식 커피 로스터를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공식 로스터의 전체 구성이 도시된 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공식 로스터의 챔버 내부가 도시된 도면이다. 도 3은 챔버 내부에 설치되는 바스켓이 도시된 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공식 로스터의 외형이 도시된 도면이다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진공식 로스터의 챔버 형상이 도시된 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공정이 간소화된 진공식 커피 로스터(이하 ‘진공식 로스터’라 함)는, 챔버(100)와, 상기 챔버의 일측에 형성되며 개폐 가능한 도어캡(110)과, 상기 챔버의 타측에 형성된 진공캡(120)과, 상기 챔버의 내주면으로부터 이격되어 형성되며, 가공 대상물의 투입과 배출을 위해 개폐 가능한 바스켓 도어가 형성된 바스켓(200)과, 상기 챔버 내부의 진공 상태를 조절하는 진공 조절수단(300)과, 상기 바스켓과 축 연결되어 상기 바스켓을 회전시키는 구동모터(130)와, 상기 챔버 내부에 상기 바스켓과 이격되어 형성된 히터(140)를 포함한다.

상기 챔버(100)는 내부에 소정의 공간이 형성된 중공관 형상으로 형성되며, 그 단면은 사각형 형상, 사다리꼴 형상, 원형 형상으로 형성될 수 있다. 상기 챔버(100)는 단면이 원형인 원통 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 이에 대해서는 후술하도록 한다.

상기 챔버(100)의 일측에는 개폐 가능한 구조로 도어캡(110)이 형성되며, 상기 챔버(100)의 타측에는 진공캡(120)이 형성된다. 챔버(100) 측면에는 바스켓(200)과 축 연결되는 구동모터(130)가 설치되는데, 구동모터 설치로 인해 챔버 측면의 밀봉이 저하될 수 있다. 진공캡(120)은 구동모터가 설치된 챔버 측면의 밀봉 저하를 방지하기 위해 설치되며, 챔버(100)와 접촉하는 부분에는 씰링 부재(미도시)가 형성될 수 있다.

상기 챔버(100)의 내부에는 챔버의 내주면으로부터 소정 거리 이격된 바스켓(200)이 형성된다. 상기 바스켓(200)은 챔버(100) 내부에서 챔버의 내주면으로부터 이격된 상태로 분리되게 설치됨으로써, 종래에 막혀 있는 진공 챔버 내부에서 커피콩 등의 가공 대상물이 챔버 내부에 접하게 되어 커피콩이 타게 되는 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있게 되어 보다 풍미가 풍부한 커피의 제조가 가능하게 된다.

한편, 상기 챔버(100)의 외주면에는 챔버 내부를 관찰할 수 있도록 투시 가능한 재질로 이루어진 투명창(190)이 형성될 수 있다. 투명창(190)은 반드시 필수적인 구성은 아니나, 가공 대상물의 로스팅 과정을 외부에서 관찰할 수 있도록 하여 사용자의 만족감을 고취시킬 수 있는 효과를 준다.

상기 챔버(100)의 내부 공간을 음압(negative pressure)상태로 만들기 위해, 상기 챔버(100)에는 챔버 내부 공간에 있는 공기나 가스가 이동할 수 있도록 통로가 형성되고, 이러한 통로를 통하여 진공 조절수단(300)에 연결된다.

한편, 챔버(100)와 진공 조절수단(300)을 연결하는 통로의 입구에는 바스켓(200)의 배출공(220)을 통해 배출되거나, 챔버 내부에 부유하는 미세 먼지, 미세 부산물을 제거하는 필터(180)가 형성될 수 있다.

상기 필터(180)는 챔버 내부의 미세 먼지 등이 진공 조절수단(300)으로 이동하는 것을 방지하여 진공 조절수단(300)을 구성하는 워터트랩(320)이나 진공 펌프(310)의 기능이 저하되는 것을 방지한다.

이와 같이 챔버(100)에 진공 조절수단(300)을 연결함으로써, 로스팅이 이루어지는 동안 챔버(100) 내부를 음압(negative pressure)의 진공 상태로 유지하고, 로스팅 후 커피콩 등을 배출하고자 할 경우에는 챔버 내부 공간을 다시 대기압과 동일하게 조절할 수 있게 되어, 로스팅 중 진공 상태를 적절히 유지할 수 있게 되어 커피콩의 향이 불필요하게 외부로 발산되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이처럼 상기 챔버(100)에 진공 조절수단(300)을 연결함으로써, 회전드럼 내부에서부터 진공을 발생시키던 종래의 로스터와는 달리, 간편한 진공 펌프의 조작으로 챔버 내부 전체를 음압(negative pressure)의 진공 상태로 구현할 수 있게 된다. 이를 위하여 본 발명의 실시예에 따른 챔버는 종래의 로스터에 적용되는 경우와 같이 큰 형태의 챔버보다는, 챔버 내부 전체의 진공 상태 구현이 용이한 소형의 챔버로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 바스켓(200)은 챔버(100)의 내주면으로부터 이격되어 형성되며, 일면에는 커피콩 등의 가공 대상물이 투입되고 배출되기 위한 바스켓 도어(210)가 형성된다. 또한, 바스켓(200) 내부에는 커피콩 등의 가공 대상물을 교반하기 위한 블레이드(230)가 형성된다.

상기 바스켓(200)의 외주면에는, 소정의 형상, 예를 들어 원형 형상으로 형성된 배출공(220)이 형성된다. 상기 배출공(220)은 바스켓(200)의 외주면 전체에 형성되는 것이 바람직하다. 상기 배출공(220)은 커피콩과 같은 가공 대상물이 바스켓(200) 내부에 투입된 후 가열되면서 로스팅되는 동안 생성된 커피콩 껍데기와 같은 부산물이, 바스켓(200)이 회전될 때 외부로 배출될 수 있도록 한다.

한편, 상기 배출공(220)을 통하여 바스켓(200) 내부의 공기도 함께 빠져나오게 되므로, 상기 챔버(100)를 음압(negative pressure)의 진공 상태로 만들 때 바스켓 내부도 함께 음압의 진공 상태로 만들 수 있게 된다. 즉, 챔버 내부 전체를 진공 상태로 만들 수 있게 된다.

상기 배출공(220)의 지름은 로스팅하고자 하는 가공 대상물의 크기에 따라 증감될 수 있으며, 통상적인 커피콩의 경우를 고려할 때, 약 1 ~ 10mm의 크기를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 바스켓(200)의 하부에는 바스켓 내부에서 로스팅되는 커피콩 등의 가공 대상물에서 발생된 껍데기 등의 부산물이 쌓이도록 상부가 개방되어 있는 더스트 박스(Dust Box)(150)가 설치될 수 있다. 상기 부산물은 배출공(220)을 통해 바스켓(200) 외부로 배출되고, 배출된 부산물은 바스켓(200) 하부에 설치된 더스트 박스(150)로 적재되어 수집된다.

이와 같이 바스켓(200)의 하부에 더스트 박스(150)가 구비됨으로써, 로스팅 되는 동안 발생된 부산물은, 별도의 껍질 분리 장치나 분리 공정을 거치지 않고도, 로스팅되는 동안 또는 상온에서 냉각되는 동안 바스켓(200)으로부터 자동 분리되고, 챔버(100) 내부 청소 또는 챔버(100) 내부 환기시에, 더스트 박스(150)을 꺼내서 비우는 것만으로 로스팅 부산물을 용이하게 배출할 수 있게 된다.

이처럼 바스켓(200) 하부에 더스트 박스(150)를 설치하는 것은 바스켓(200)이 챔버(100)의 내주면으로부터 이격되어 형성됨으로써 가능하다.

그리고, 바스켓(200)을 챔버(100)의 내주면으로부터 이격된 상태로 챔버 내부에 설치하기 위하여, 챔버(100) 내부 저면에는 바스켓(200)을 고정시킬 수 있는 지지프레임(160)이 형성된다.

또한, 지지프레임(160) 상에는 바스켓(200)의 회전을 지원하는 아이들 롤러(170, idle roller)가 형성된다. 바스켓(200)은 구동모터(130)와 축 연결되어 회전하므로 바스켓(200)을 지지하기 위한 지지수단이 필수적인 것은 아니나, 구동모터(130)의 축은 바스켓(200)의 자중을 받으므로, 바스켓의 자중을 분산하면서 바스켓(200)의 회전을 지원하는 아이들 롤러(170)를 구비하는 것이 바람직하다.

이와 같이 챔버(100)의 일측에 형성된 도어캡(110)으로 챔버를 개방한 다음, 바스켓(200)을 꺼내고, 바스켓 도어(210)를 개방하여 로스팅하고자 하는 커피콩 등 가공 대상물을 소량씩(예를 들어, 100g ~ 2kg 내외) 집어넣은 다음, 바스켓 도어(210)를 닫고, 바스켓(200)을 구동모터(130)의 회전축에 연결한 다음, 도어캡(110)을 닫고 진공 조절수단(300)으로 챔버 내부를 진공 상태로 하면서 로스팅할 수 있게 되므로, 로스팅하고자 하는 가공 대상물을 자동으로 공급하거나 배출시키기 위한 복잡한 도어 실린더 구조나 개폐 실린더 구조를 채택하지 않고도 보다 간이한 형태로 로스터를 구현할 수 있게 된다.

상기 진공 조절수단(300)은 챔버(100)의 내부 공기나 가스를 흡입하여 챔버 내부를 음압(negative pressure)의 진공 상태로 만들기 위한 진공 펌프(310)와, 진공 펌프의 흡입에 의해 유동하는 공기의 유동 경로 상에 형성되어, 흡입된 공기 내에 포함된 수분을 응축시켜서 저장하는 워터트랩(320)과, 상기 유동 경로 상에 형성되어 챔버 내부의 진공압을 측정하는 진공 게이지(330)를 포함한다.

로스팅 중에 챔버 내부에서 발생된 가스는 챔버에 형성된 필터(180)를 거치면서 가스 중에 포함된 미세 먼지 등은 제거되고, 필터(180)를 통과한 가스는 진공 조절수단(300)과 연결되는 유동 경로를 유동하는 중에 쿨링 코일(340)을 흐르면서 가스 내에 포함된 수분이 냉각되어 응축되고 응축된 가스는 워터드랩(320)에 의해 포집된다.

진공 조절수단(300)에 의해 커피콩 등이 로스팅 되는 동안 챔버 내부의 압력을 일정한 수준의 압력, 예를 들어 460 내지 760mmHg의 음압(negative pressure)의 진공 상태로 유지함으로써, 진공 상태에서 로스팅되는 커피콩의 풍미를 풍부히 할 수 있게 된다.

상기 구동 모터(130)는 회전축(131)을 통해 바스켓(200)과 연결되고, 회전축(131)의 회전에 따라 바스켓(200)이 회전되면서 그 내부에 있는 가공 대상물인 커피콩 등이 움직이면서 고르게 로스팅 될 수 있다.

상기 히터(140)는 바스켓(200)의 일면 외측에 이격 설치되어 바스켓 내부에 투입되어 있는 커피콩 등의 가공 대상물로 열을 공급한다.

상기 히터(140)에서 공급되는 열은 바스켓(200) 내부 뿐만 아니라 챔버 내부 전체를 가열하게 되지만, 가공 대상물이 담겨 있는 바스켓(200)은 챔버(100)의 내주면으로부터 이격 설치되어 있으므로, 즉, 바스켓이 챔버로부터 분리되어 있으므로, 바스켓 내부의 특정 위치에서 가공 대상물이 챔버 내주면에 접하면서 과도하게 많은 열을 전달 받아 타게 되는 것을 근본적으로 방지할 수 있게 되어, 더욱 풍미가 많은 커피를 제조할 수 있게 된다.

상기 챔버(100) 외부에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 챔버(100) 내부의 진공압을 조절하거나, 로스팅 시간이나, 로스팅 온도를 조절할 수 있는 여러 조작 수단 등이 구비된 제어 패널(400)이 구비될 수 있다.

제어 패널(400)은, 구동 모터(130)의 동작 여부와 회전 속도를 제어하는 모터 제어부(410)와, 로스팅하는 온도를 설정할 수 있도록 히터의 구동을 제어하는 온도 제어부(420)와, 로스팅하는 시간을 설정하는 시간 제어부(630)를 포함할 수 있다.

이때, 챔버 내부의 진공압을 사용자가 일일이 설정하고 조절하도록 구성될 수도 있음은 물론, 미리 설정된 진공압의 범위에서 로스팅하는 가공 대상물의 양에 따라 진공압이 자동으로 조절되도록 구성될 수도 있다.

이와 같이, 사용자의 조작이 가능하도록 외부에 노출되어 있는 모터 제어부와 온도 제어부와 시간 제어부 등을 조작하여, 예를 들어, 커피콩 100g ~ 2kg을 로스팅하기 위해 로스팅 시간을 60분 ~ 120분으로 설정하고, 로스팅 온도를 60 ~150℃로 설정하며, 진공압력을 460 ~ 760mmHg의 음압 상태로 설정한 후, 로스팅을 할 수 있게 된다.

이러한 설정값에 따라 진공 조절수단(300)의 진공 펌프(310)을 구동하여 진공압을 일정한 음압 상태로 유지하면서, 히터(140)와 구동 모터(130)를 구동하여 로스팅을 위한 열을 가하면서, 바스켓(200)을 회전시켜 커피콩 등의 가공 대상물에 고르게 열이 전달되어 로스팅될 수 있게 한다.

이때, 진공 펌프(310)에서 빨아들이는 흡입력에 의해 로스팅되는 동안 커피콩 등으로부터 발생된 가스는 쿨링 코일(340)과 같은 냉각수단에 의해 냉각된 후 워터트랩(320)에서 응축되어 저장된다.

설정된 시간 동안의 로스팅이 종료되면, 진공 펌프(310)과 히터(140)의 구동은 종료되지만, 구동 모터(130)은 상온에서의 자연 냉각이 이루어질 때까지 천천히 회전하면서 껍질 등의 부산물이 커피콩 등의 가공 대상물로부터 분리될 수 있게 한다. 이후 냉각이 완료되면, 도어캡(110)과 바스켓 도어(210)를 개방하여, 가공 대상물인 커피콩 등을 수거하고, 더스트 박스(150)에 있는 껍질 등의 이물질을 버려서 로스팅을 종료하게 된다.

한편, 챔버(100)의 형상과 관련하여, 본 발명의 실시예에 따른 챔버의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니나, 그 단면이 원형인 원통형 챔버인 것이 바람직하다. 이하, 이에 대해 도 5를 참조하여 설명한다.

도 5의 (a)는 챔버(100)의 단면 형상이 다각형 형상인 경우이다. 도 5의 (a)와 같이 챔버의 단면 형상이 다각형인 경우, 챔버는 전체적으로 다각 기둥 형상을 가진다.

진공 조절수단(300)로 다각 기둥 형상의 챔버 내부를 진공 상태로 만들 경우, 챔버 내부는 진공이고, 외부는 대기압 상태이어서, 챔버의 표면에 압력이 작용한다. 이 압력에 의해 도 5의 (b)와 같이 챔버의 저면이 부풀어 오르는 현상이 발생한다. 본 발명자는 실험에 의해 챔버 형상이 다각 기둥일 경우, 상기와 같이 챔버 내부에 진공을 형성할 때, 챔버의 저면이 부풀어 오르는 것을 확인하였다.

한편, 본 발명자는 챔버 형상은 원통형으로 하여 챔버 내부에 진공을 형성해 본 결과, 챔버 형상이 원통형일 경우, 도 5의 (b)과 같이 부풀어 오르지 않음을 발견하였다.

이는, 챔버 형상이 원통형일 경우라도, 챔버 내부는 진공이고 외부는 대기압 상태이어서 챔버의 표면에 압력이 작용하는 것은 다각 기둥인 경우와 동일하나, 기압차에 의한 압력이 원통 표면에서 골고루 분산되어, 챔버의 형태를 유지할 수 있는 것이다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 챔버는 그 단면이 원형인 원통형 챔버인 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 진공식 로스터에 의하면, 진공 펌프에 의해 간편하게 구현할 수 있는 음압의 진공 상태에서 커피콩 등을 타지 않게 로스팅할 수 있으며, 로스팅하는 동안 발생될 수 있는 가스는 진공 펌프의 흡입력에 의해 흡입된 후, 워터트랩에 응축 저장되므로 불쾌한 가스의 발생을 최소화할 수 있고, 히터에 의해 로스팅되는 온도를 정밀하게 조정할 수 있는 효과가 있다.

또한, 부피가 크고 복잡한 구조로 이루어지면서 비용도 값비싼 대형 로스터를 구비하지 않고도, 보다 작은 공간에 저렴한 비용으로 로스터를 구축하여 간편하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 히터의 가열에 의한 로스팅이 종료된 후, 상온에서의 냉각이 챔버 내부에서 연속적으로 진행될 수 있게 함과 아울러, 로스팅되는 동안 발생된 껍질 등의 부산물 배출이 별도의 공정이나 장치 없이, 냉각이 진행되는 동안 챔버 내부에서 자연스럽게 이루어질 수 있어 로스팅의 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

한편, 챔버가 원통형 챔버인 경우, 챔버 내부에 진공 형성시, 챔버 내부와 외부의 기압차에 의한 압력이 원통 표면에서 골고루 분산되어, 챔버의 형태를 유지할 수 있는 효과가 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

100 : 챔버 110 : 도어캡
120 : 진공캡 130 : 구동모터
140 : 히터 150 : 더스트 박스
160 : 지지프레임 170 : 아이들 롤러
180 : 필터 200 : 바스켓
210 : 바스켓 도어 220 : 배출공
230 : 블레이드
300 : 진공 조절수단 310 : 진공 펌프
320 : 워터트랩 330 : 진공 게이지
340 : 쿨링 코일 400 : 제어 패널

Claims (8)

1. 챔버;
   상기 챔버의 일측에 형성되며 개폐 가능한 도어캡;
   상기 챔버의 타측에 형성된 진공캡;
   상기 챔버의 내주면으로부터 이격되어 형성되며, 가공 대상물의 투입과 배출을 위해 개폐 가능한 바스켓 도어가 형성되고, 내부에는 투입된 가공 대상물을 교반하기 위한 블레이드가 형성된 바스켓;
   상기 챔버의 내부 저면에 형성되고 상기 바스켓을 지지하는 지지프레임;
   상기 챔버 내부의 진공 상태를 조절하는 진공 조절수단;
   상기 바스켓과 축 연결되어 상기 바스켓을 회전시키는 구동모터;
   상기 챔버 내부에 상기 바스켓과 이격되어 형성된 히터; 및,
   상기 챔버 내부에 형성되며, 상기 챔버 내부에서 발생된 가스 중에 포함된 미세 먼지를 제거하는 필터
   를 포함하며,
   상기 진공 조절수단은,
   상기 챔버 내부의 공기를 흡입하는 진공 펌프와,
   상기 진공 펌프의 흡입에 의해 유동하는 공기의 유동 경로 상에 형성되어, 흡입된 공기 내에 포함된 수분을 응축시켜서 포집하는 워터트랩과,
   상기 유동 경로 상에 형성되어 상기 챔버 내부의 진공압을 측정하는 진공 게이지와,
   상기 유동 경로를 늘이기 위한 코일 형상으로 형성되며, 상기 유동 경로를 유동하는 공기를 냉각시키는 쿨링 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 공정이 간소화된 진공식 커피 로스터.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 바스켓의 외주면에는 가공 대상물이 로스팅되는 동안 생성되는 가공 대상물의 부산물이 배출될 수 있는 배출공이 형성되는 것을 특징으로 하는 공정이 간소화된 진공식 커피 로스터.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 배출공은 1 내지 10 mm의 지름을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 공정이 간소화된 진공식 커피 로스터.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 바스켓 하부에는, 상기 배출공을 통해 배출된 가공 대상물의 부산물이 적재되는 더스트 박스가 형성되는 것을 특징으로 하는 공정이 간소화된 진공식 커피 로스터.
   
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 챔버는 그 단면이 원형인 원통형 챔버인 것을 특징으로 하는 공정이 간소화된 진공식 커피 로스터.

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