KR102004953B1 - Device for roasting grains and method for roasting grains - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 커피의 생두, 참깨 등과 같은 곡물을 로스팅하는 곡물 로스팅장치에 관한 것으로서, 상세하게는 유기물인 곡물이 로스팅될 때 로스팅 완료된 곡물에 불완전 연소로 인한 탄화물이 생성되지 않도록 하는 곡물 로스팅장치에 관한 것이다.The present invention relates to a grain roasting apparatus for roasting grains such as green beans, sesame seeds, etc. of coffee, and more particularly, to a grain roasting apparatus for preventing carbides from being produced due to incomplete combustion in roasted grains when organic grains are roasted. will be.
다양한 곡물 중 커피원두, 깨, 콩 등과 같은 일부의 곡물들은 로스팅(배전 또는 볶음) 과정을 거쳐 소비자에게 제공된다.Some of the various grains, such as coffee beans, sesame seeds, beans, etc., are provided to consumers through roasting (roasting or roasting).
이하에서는 설명의 편의를 위하여 곡물의 예를 커피원두로 하여 설명하기로 한다.Hereinafter, for convenience of description, an example of grains will be described as coffee beans.
좋은 커피 맛을 얻기 위해서는 커피원두를 적절하게 볶아야 하는데, 통상적으로 150~280℃ 범위에서 30분 이내에 볶는 것이 일반적이다.In order to get a good coffee taste, the coffee beans should be roasted properly. Usually, the coffee beans are roasted within 30 minutes in the range of 150-280 ° C.
원두커피의 가공과정은 먼저 커피의 생두를 배전(볶음과정, roasting)하고, 필요에 따라 향료와 같은 첨가물을 첨가하여 배합(blending)한 후, 분쇄(grinding)하여 원두커피분으로 제품화 하여 유통하게 되며 사용시에는 끓는 물의 증기로 내려 커피차가 되는 것이다.In the process of processing coffee beans, the coffee beans are roasted (roasted, roasted) first, then blended with additives such as flavorings, and then grinded to produce coffee beans for distribution. When used, it will be coffee tea down to steam of boiling water.
이중 첫번째 과정인 로스팅, 즉 배전(焙煎)이란 생두(生豆, 커피생콩)를 연한 초콜릿색으로부터 진한 검은색이 될 때까지 가열하여 볶는 것을 말한다. 또한 배전은 생두를 볶음에 따라 생두에 포함되어있는 수분이 제거되고 수분이 제거된 후 볶음 정도에 따라 엷은 볶음부터 강한 볶음 까지의 과정으로 이루어 진다.Roasting, or roasting, is the first process of roasting coffee beans from light chocolate to dark black. In addition, the roasting is made by the process of the roasted beans to remove the moisture contained in the green beans, and after the water is removed, depending on the degree of roasting from light to strong roasting.
생두는 가열에 의해서 신맛향, 쓴맛향, 단맛향 등의 풍미를 자아내지만 생두 그 자체는 풋냄새만 날뿐 볶기 전에는 아무런 커피의 특징을 나타내지 않는다.Green beans give off flavors such as sour, bitter, and sweet flavors by heating, but green beans themselves do not show any characteristic of coffee before they are roasted.
따라서, 이러한 배전과정은 커피 생두를 가열하여 화학변화를 일으키게 하여 맛과 향기의 성분을 새롭게 생성 시키는 커피가공 작업으로서, 커피 생두가 가지고 있는 그 특성을 최대한 살려 맛과 향을 우수하게 하는 것으로, 원두커피의 가공과정에 있어서 가장 중요한 공정이라고 할 수 있다.Therefore, this roasting process is a coffee processing operation that heats the green coffee beans to cause chemical changes to newly create the flavor and aroma, and makes the best use of the characteristics of the coffee beans to improve the taste and aroma. It is the most important process in the processing of coffee.
이러한 로스팅에 있어서 종래의 로스팅 방법으로는 열풍식, 반열풍식, 직화식등이 있었다.In the roasting, conventional roasting methods include hot air, semi-hot air, and direct fire.
열풍식은 연소실이 설치되어 있고 온도콘트롤이 되는 열풍을 생두가 들어있는 회전드럼으로 공기를 송풍해 생두를 배전하는 방식이고, 반열풍식은 생두에 직접적으로 불이 안닿도록 유도관을 통하여 생두가 들어있는 회전드럼의 일부분에서 공기로 이루어진 열풍을 흡입하는 방식이며, 직화식은 생두를 그물망 형태인 회전드럼에 넣고, 회전드럼 하측의 연소장치의 불을 직접 닿게하여 배전하는 방식이다.The hot air type is a method of distributing green beans by blowing air to the rotating drum containing green beans, which is equipped with a combustion chamber and controlling temperature. The semi hot air type contains green beans through an induction pipe so that the fire does not directly touch the green beans. A part of the rotating drum sucks the hot air made of air, and the direct type puts the green beans into the rotating drum in the form of a mesh and distributes them by directly touching the fire of the combustion device under the rotating drum.
이렇게 종래기술과 같이, 산소를 함유하는 공기를 이용하여 로스팅하는 경우, 생두의 껍질 또는 생두의 외피 일부분이 고온 분위기 및 산소에 의해 불완전 연소 또는 연소하면서 그을음과 같은 탄화물이 발생하게 되며, 이렇게 불완전 연소 또는 연소로 인한 탄화물은 원두커피의 로스팅향을 저해할 수 있다. Thus, when roasting with oxygen-containing air, as in the prior art, carbide shells such as soot are generated while the shell of the green beans or a part of the outer shell of the green beans are incompletely burned or burned by a high temperature atmosphere and oxygen. Alternatively, carbides from combustion may interfere with the roasting flavor of the coffee beans.
즉, 종래기술에 의할 경우 생두/은피 등의 불완전 연소 또는 연소로 인한 탄화물로 인해 탄내 등과 같은 잡내를 발생시키고, 이러한 탄화물의 탄내는 커피 고유의 신맛, 쓴맛, 단맛보다 강해, 커피 원두의 전체적인 맛, 향, 풍미를 저해하는 요소로 원두커피의 품질을 저해하는 요소이다.In other words, according to the prior art, due to incomplete combustion of green beans / silver skin or carbides due to combustion, it causes mischief such as coal, etc., and the carbon of the carbide is stronger than the sour, bitter and sweet inherent in coffee, It is a factor that impairs the taste, aroma, and flavor. It is a factor that inhibits the quality of coffee beans.
또한, 이렇게 불완전 연소 또는 연소로 인해 생성된 탄화물은 발암물질 등을 함유할 가능성이 높아 원두커피 등과 같은 볶은 곡물 사용자의 건강을 해칠 수 있다는 문제점도 존재한다.In addition, the carbide produced by the incomplete combustion or combustion is also likely to contain carcinogens, etc. There is also a problem that may damage the health of roasted grain users such as coffee beans.
뿐만 아니라, 종래기술의 경우 공기 또는 산소분위기에서 로스팅과정이 실행되므로, 연소가스(또는 불완전 연소가스)가 발생할 수 밖에 없어 로스팅장치의 연통에 별도의 연소가스 정화설비를 구비해야 하는 문제점도 존재한다.In addition, since the roasting process is performed in the air or oxygen atmosphere in the prior art, there is a problem that a combustion gas (or incomplete combustion gas) must be generated and a separate combustion gas purification facility must be provided in the communication of the roasting device. .
따라서, 본 발명의 목적은 종래기술의 문제점을 해결하는 곡물 로스팅장치를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a grain roasting apparatus that solves the problems of the prior art.
구체적으로, 본 발명의 목적은 유기물인 곡물이 로스팅될 때 로스팅 완료된 곡물에 불완전 연소로 인한 탄화물이 생성되지 않도록 하는 곡물 로스팅장치를 제공하는 것이다.Specifically, it is an object of the present invention to provide a grain roasting apparatus that prevents the generation of carbides due to incomplete combustion in the roasted grains when the organic grains are roasted.
전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 곡물 로스팅장치로서, 외부 공기를 유입하여 상기 외부 공기에서 분리한 고순도 질소가스를 생성 및 유출시키는 질소발생유닛과; 상기 질소발생유닛에서 생성된 고순도 질소가스를 유입하여 가열한 고온 질소가스로 곡물을 로스팅하는 로스팅유닛;을 포함하는 곡물 로스팅장치를 제공할 수 있다.According to one embodiment of the present invention for solving the above problems, the present invention, a grain roasting apparatus, nitrogen generation unit for generating and flowing out high-purity nitrogen gas separated from the outside air by inflowing outside air; It is possible to provide a grain roasting apparatus comprising a; roasting unit for roasting grains by heating the high-temperature nitrogen gas introduced by the high-purity nitrogen gas generated in the nitrogen generating unit.
또한, 바람직하게는, 상기 로스팅유닛은, 로스팅하고자 하는 곡물이 수용되는 로스팅 챔버와; 상기 로스팅 챔버를 둘러싸고 상기 고온 질소가스의 유동경로를 한정하며, 상기 고순도 질소가스의 유입구와 상기 고온 질소가스의 유출구를 포함하는 하우징부와; 상기 하우징부의 내부에서 상기 질소가스의 유동경로 중 상기 로스팅 챔버의 상류에 구비되고, 상기 고순도 질소가스를 가열하도록 구성되는 온풍용 가열부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. Also, preferably, the roasting unit includes a roasting chamber in which grains to be roasted are accommodated; A housing part surrounding the roasting chamber and defining a flow path of the hot nitrogen gas, the housing part including an inlet of the high purity nitrogen gas and an outlet of the hot nitrogen gas; And a warm air heating unit provided upstream of the roasting chamber in the flow path of the nitrogen gas in the housing part and configured to heat the high purity nitrogen gas.
또한, 바람직하게는, 상기 로스팅 챔버는 회전가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다. Also preferably, the roasting chamber is configured to be rotatable.
또한, 바람직하게는, 상기 질소발생유닛은, 분압으로 외부공기에서 질소를 분리하여 고순도 질소를 생성 및 유출시키는 기체분리막을 포함하는 멤브레인모듈과; 분압이 발생하도록 그리고 상기 멤브레인모듈을 보호하도록 상기 외부공기를 상기 멤브레인모듈에 유입시키기 전에 전처리하는 전처리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, preferably, the nitrogen generating unit, a membrane module including a gas separation membrane for separating and generating high-purity nitrogen by separating nitrogen from the outside air at a partial pressure; And a pretreatment unit for pre-processing the external air to flow into the membrane module to generate partial pressure and to protect the membrane module.
또한, 바람직하게는, 상기 전처리부는, 상기 외부공기를 압축하여 상기 멤브레인모듈로 공급하는 컴프레셔와; 상기 컴프레셔의 전방에서 상기 외부공기에 포함되는 미세먼지 및 외부 이물질파티클을 여과하는 외부공기 필터부와; 상기 컴프레셔에서 압축된 공기에 함유된 응축수를 제거하는 응축수 제거부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. Also, preferably, the pretreatment unit comprises: a compressor for compressing the external air and supplying the compressed air to the membrane module; An external air filter unit for filtering fine dust and foreign particles contained in the external air in front of the compressor; And a condensate removal unit for removing condensate contained in the compressed air in the compressor.
또한, 바람직하게는, 상기 응축수 제거부는 원심분리 필터로 구성되고, 상기 컴프레셔와 상기 응축수 제거부 사이에는, 상기 컴프레셔에서 생성된 압축 공기를 일정 압력으로 중간 저장하여 상기 압축 공기를 연속적으로 유출시키는 에어탱크와, 상기 에어탱크에서 연속적으로 유출되어 상기 응축수 제거부로 공급되는 압축 공기의 유량을 조절하도록 구성되는 유량조절밸브가 더 구비되는 것을 특징으로 한다. In addition, preferably, the condensate removing unit is composed of a centrifugal filter, and between the compressor and the condensate removing unit, air which continuously stores the compressed air generated by the compressor at a predetermined pressure to continuously discharge the compressed air. And a flow rate control valve configured to adjust a flow rate of the compressed air continuously flowing out of the tank and the air tank and supplied to the condensate removal unit.
또한, 바람직하게는, 상기 전처리부는, 상기 전처리부의 최후방에서 컴프레셔에서 압축된 공기를 소정 온도만큼 냉각하여 냉각된 공기를 상기 멤브레인모듈로 공급하는 전방 온도조절부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The pretreatment unit may further include a front temperature control unit configured to cool the air compressed by the compressor at a rear end of the pretreatment unit to a predetermined temperature and supply the cooled air to the membrane module. .
또한, 바람직하게는, 상기 질소발생유닛은, 상기 멤브레인모듈에서 유출되는 고순도 질소를 상기 로스팅유닛에 유입시키기 전에 상기 로스팅유닛에 불순물이 유입되지 않도록 처리하는 후처리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the nitrogen generating unit, the after-treatment unit for processing so that impurities do not flow into the roasting unit before the high-purity nitrogen flowing out of the membrane module to the roasting unit; further comprises a; .
또한, 바람직하게는, 상기 후처리부는, 상기 멤브레인모듈에서 생성된 고순도 질소가스에 함유된 파티클을 제거하는 파티클 제거부;를 포함하고, 상기 파티클 제거부는, 상기 고순도 질소가스에 함유된 파티클을 여과하는 파티클 필터부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, preferably, the after-treatment unit includes a particle removal unit for removing particles contained in the high purity nitrogen gas generated in the membrane module, and the particle removal unit filters the particles contained in the high purity nitrogen gas. Particle filter unit; characterized in that it comprises a.
또한, 바람직하게는, 상기 파티클 제거부는, 상기 파티클 필터부에서 파티클이 1차로 여과된 고순도 질소가스를 연소시켜 고순도 질소가스에 함유된 파티클을 2차로 연소 및 기화시키는 연소부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. Also, preferably, the particle removal unit may further include a combustion unit configured to combust and vaporize particles contained in the high purity nitrogen gas by burning the high purity nitrogen gas in which the particles are first filtered in the particle filter unit. It features.
또한, 바람직하게는, 상기 후처리부는, 상기 후처리부의 최후방에서 상기 고순도 질소가스가 상기 로스팅유닛의 온풍용 가열부에 유입되기 전에 상기 고순도 질소가스를 예열시키는 후방 온도조절부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. Also, preferably, the aftertreatment unit may further include a rear temperature control unit configured to preheat the high purity nitrogen gas before the high purity nitrogen gas flows into the warm air heating unit of the roasting unit from the rear of the aftertreatment unit. Characterized in that.
또한, 바람직하게는, 상기 질소발생유닛은, 상기 전처리부의 최후방에서 컴프레셔에서 압축된 공기를 소정 온도만큼 냉각하여 냉각된 공기를 상기 멤브레인모듈로 공급하는 전방 온도조절부과; 상기 멤브레인모듈의 후방에서 또는 상기 질소발생유닛의 최후방에서 상기 고순도 질소가스가 상기 로스팅유닛의 온풍용 가열부에 유입되기 전에 상기 고순도 질소가스를 예열시키는 후방 온도조절부와; 일면에서 상기 전방 온도조절부와 면접촉하고, 타면에서 상기 후방 온도조절부와 면접촉하도록 구성되는 열전소자;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the nitrogen generating unit, the front temperature control unit for supplying the cooled air to the membrane module by cooling the air compressed by the compressor at the rear of the pre-treatment unit by a predetermined temperature; A rear temperature control unit for preheating the high purity nitrogen gas before the high purity nitrogen gas flows into the warm air heating unit of the roasting unit at the rear of the membrane module or at the rear of the nitrogen generating unit; And a thermoelectric element configured to be in surface contact with the front temperature control part on one surface and to be in surface contact with the rear temperature control part on the other surface.
그리고, 전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 곡물을 로스팅하는 곡물의 로스팅방법으로서, 외부 공기를 유입한 후, 질소발생유닛으로 상기 외부 공기에서 고순도 질소를 생성하여 상기 고순도 질소가스를 상기 질소발생유닛의 외부로 유출시키는 질소가스 생성단계; 상기 질소가스 생성단계에서 생성된 고순도 질소가스를 유입한 후 가열하여 상기 고순도 실소가스를 고온화하고, 상기 고온 고순도 질소가스로 곡물을 로스팅하는 로스팅단계;을 포함하는 곡물의 로스팅방법을 제공할 수 있다.And, according to another embodiment of the present invention for solving the above problems, the present invention, as a roasting method of grains for roasting grains, after introducing the outside air, the high purity in the outside air to the nitrogen generating unit A nitrogen gas generating step of generating nitrogen and flowing the high purity nitrogen gas out of the nitrogen generating unit; It is possible to provide a method for roasting grains, including; a step of heating the high purity nitrogen gas generated by introducing the high purity nitrogen gas generated in the nitrogen gas generation step and heating the high purity nitrogen gas, and roasting the grains with the high temperature high purity nitrogen gas. .
전술한 과제해결수단에 의하면, 산소를 함유하는 공기를 이용하는 종래의 로스팅장치와 달리, 본 발명은 질소발생유닛을 통하여 생성된 후 가열된 고온 질소가스로 곡물을 로스팅함으로써, 본 발명은 연소의 필수 3요소인 가연성 물질, 산소 및 발화점 이상의 고온 분위기 중 산소가 로스팅 장치 내부에서 제거되므로, 생두의 껍질 또는 생두의 외피가 불완전 연소 또는 연소되는 것을 방지할 수 있고, 이로 인해 그을음 등과 같은 탄화물이 원두에 생성되지 않게 된다.According to the above-mentioned problem solving means, unlike the conventional roasting apparatus using the air containing oxygen, the present invention is produced through the nitrogen generating unit by roasting grains with heated hot nitrogen gas, the present invention is essential for combustion Oxygen is removed from inside the roasting apparatus in a high temperature atmosphere of three elements combustible material, oxygen and ignition point, thereby preventing incomplete combustion or burning of the shell or the shell of green beans, so that carbides, such as soot It will not be created.
그 결과, 본 발명은 불완전 연소 또는 연소로 인한 탄화물로 인한 원두커피의 로스팅향 저하 현상을 방지하고, 탄화물의 탄향, 탄맛 등과 같은 불쾌한 향 및 맛을 최소화 또는 제거할 수 있어, 원두커피의 품질을 현저히 향상시킬 수 있다.As a result, the present invention can prevent the roasting flavor deterioration of the coffee beans due to the incomplete combustion or the carbides due to the combustion, and minimize or eliminate the unpleasant aromas and flavors such as the carbon aroma, charcoal taste of the carbide, thereby improving the quality of the coffee beans Can be significantly improved.
또한, 본 발명은 불완전 연소로 인해 생성된 탄화물이 전혀 발생하지 않게 되므로, 발암물질 등의 인체 유해물질이 없는 건강한 원두커피를 제공할 수 있다.In addition, the present invention does not generate any carbide produced due to incomplete combustion, it is possible to provide a healthy coffee beans without human harmful substances such as carcinogens.
게다가, 본 발명은 로스팅유닛에서 불완전연소 또는 연소과정이 발생하지 않고, 로스팅유닛에서는 단순히 질소가스만 배출되므로 로스팅장치의 연통에 별도의 연소가스 정화설비를 마련할 필요가 없는 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage that the incomplete combustion or combustion process does not occur in the roasting unit, and because only nitrogen gas is discharged from the roasting unit, it is not necessary to provide a separate combustion gas purification facility in the communication of the roasting device.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물 로스팅장치에 대한 개략도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로스팅유닛에 대한 개략적인 단면도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물 로스팅장치에 대한 개략적인 블록선도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 질소발생유닛에 대한 개략도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 질소발생유닛의 전처리부에 대한 개략도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 질소발생유닛의 후처리부에 대한 개략도이고,
도 7은 본 발명의 추가 실시예에 따른 전방 온도조절부 및 후방 온도조절부에 대한에 대한 개략도이다.1 is a schematic diagram of a grain roasting apparatus according to an embodiment of the present invention,
2 is a schematic cross-sectional view of a roasting unit according to an embodiment of the present invention;
3 is a schematic block diagram of a grain roasting apparatus according to an embodiment of the present invention,
Figure 4 is a schematic diagram of a nitrogen generating unit according to an embodiment of the present invention,
5 is a schematic diagram of a pretreatment unit of a nitrogen generating unit according to an embodiment of the present invention,
Figure 6 is a schematic diagram of the after-treatment unit of the nitrogen generating unit according to an embodiment of the present invention,
7 is a schematic view of the front temperature control and the rear temperature control according to a further embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be embodied in various different forms, and the present embodiments merely make the disclosure of the present invention complete, and are common in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention, which is to be defined only by the scope of the claims.
또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. Also, the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 이외의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, "comprises" and / or "comprising" does not exclude the presence or addition of components other than the mentioned components.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used in a sense that can be commonly understood by those skilled in the art.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해서 설명하기로 하겠다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described for the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물 로스팅장치(1000)에 대한 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로스팅유닛(200)에 대한 개략적인 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물 로스팅장치(1000)에 대한 개략적인 블록선도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 질소발생유닛(100)에 대한 개략도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 질소발생유닛(100)의 전처리부(110)에 대한 개략도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 질소발생유닛(100)의 후처리부(130)에 대한 개략도이다.1 is a schematic diagram of a
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 곡물 로스팅장치(1000)는, 외부 공기에서 질소를 분리하여 분리된 고순도 질소가스를 생성하는 질소발생유닛(100)과, 상기 질소발생유닛(100)에서부터 상기 고순도 질소가스를 공급받아 곡물의 로스팅 과정에 투입시키는 로스팅유닛(200)을 포함한다.1 to 6, the
여기서, 상기 로스팅유닛(200)은 열풍형 로스팅기 및 반열풍형 로스팅기를 포함할 수 있다.Here, the
상기 로스팅유닛(200)은 상기 질소발생유닛(100)에서 생성된 고순도 질소가스를 유입하여 가열한 후, 가열된 고온 질소가스로 곡물을 로스팅하도록 구성된다.The
구체적으로, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 로스팅유닛(200)은, 로스팅 챔버(210)와, 하우징부(220)와, 베이스부(230)와, 온풍용 가열부(240)와, 생곡물 투입부(250)와, 배출용 연통(260)과, 송풍팬(270)을 포함한다.Specifically, as shown in FIGS. 1 to 3, the
상기 로스팅 챔버(210)(즉, 로스팅 드럼)은 로스팅하고자 하는 곡물(예를 들어, 커피 생두 등)을 수용하도록 구성되며, 곡물을 가열하여 로스팅이 일어나는 공간이다.The roasting chamber 210 (ie, the roasting drum) is configured to receive grains (eg, coffee beans, etc.) to be roasted, and is a space where roasting occurs by heating the grains.
바람직하게는, 상기 로스팅 챔버(210)는 하우징부(220)에 회전가능하게 장착될 수 있다. Preferably, the roasting
이로 인해, 생곡물은 회전하는 로스팅 챔버(210) 내에서 로스팅 과정을 거치므로, 로스팅 챔버(210) 내에서 곡물들의 각각 위치가 곡물들 뭉치의 내부에서 외부로 외부에서 내부로 계속 이동하면서 로스팅이 이루어질 수 있어, 곡물 전체적으로 균일한 로스팅 과정이 실행될 수 있도록 한다. Due to this, since the grains go through a roasting process in the rotating
또한, 도면에 도시되진 않았지만, 상기 로스팅 챔버(210)는 고순도 질소가스의 유동 방향 기준으로 질소가스 유입부분이 질소가스 유출부분보다 낮은 위치에 위치하도록 하우징부(220)에 대해 소정 각도 경사지게 배치될 수 있다.In addition, although not shown in the drawing, the roasting
상기 로스팅 챔버(210)는 도 2에 도시된 바와 같이 중앙을 관통하며 함께 회전하도록 구성되는 회전축(211)을 포함한다. The roasting
상기 회전축(211)은 후술할 구동수단 및 동력전달수단에 의해 회전되어, 상기 로스팅 챔버(210)가 회전할 수 있도록 한다.The
또한, 상기 로스팅 챔버(210)의 일측면에는 생곡물 투입부(250)가 연결된다. In addition, the
바람직하게는, 상기 생곡물 투입부(250)는 호퍼(hopper)로 구성될 수 있다.Preferably, the
상기 하우징부(220)는 상기 로스팅 챔버(210)를 둘러싸고 상기 고온 질소가스의 유동경로를 한정하도록 구성된다.The
그리고, 상기 하우징부(220)는 하부에 위치되는 상기 고순도 질소가스의 유입구(221)와 상부에 위치되는 상기 고온 질소가스의 유출구(222)와, 상기 유입구(221)와 상기 유출구(222) 사이에서 상기 로스팅 챔버(210)를 수용하도록 형성된 수용공간 겸 고온 고순도 질소가스의 유동경로를 포함한다.In addition, the
상기 유입구(221)는 후술할 베이스부(230)의 하부 유로(232)와 유동적으로 연결되고, 상기 유출구(222)는 후술할 배출용 연통(260)과 유동적으로 연결된다.The
상기 온풍용 가열부는 상기 하우징부(220)의 내부에서 상기 질소가스의 유동경로 중 상기 로스팅 챔버(210)의 상류에 구비된다.The heating unit for warm air is provided upstream of the
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 온풍용 가열부(240)는 하우징부(220)의 하부에 구비되고, 상기 온풍용 가열부(240)는 상기 고순도 질소가스를 가열하도록 전열 히터로 구성될 수 있다.For example, as shown in FIG. 2, the
이때, 상기 하우징부(220)의 하부는, 유입구(221)를 통하여 유입된 고순도 질소가스가 온풍용 가열부(240)를 반드시 통과하여 로스팅 드럼으로 유동하도록 하는 유동 경로를 가지는 것이 바람직하다.At this time, the lower portion of the
상기 하우징부(220)의 하부에는, 상기 하우징부(220)를 지지하는 베이스부(230)가 구비된다.A
상기 베이스부(230)의 내부에는, 상기 하우징부(220)의 유입부와 유동적으로 연결되는 하부 유로(232)가 형성된다.Inside the
그리고, 상기 하부 유로(232)의 상류에는 연결부(231)가 구비되고, 상기 연결부(231)는 후술할 질소발생유닛(100)로부터 고순도 질소가 공급되는 연결관(104)의 단부와 탈착가능하게 결합되도록 구성된다.In addition, a
변형 실시예로서, 상기 하우징부(220)는 상기 베이스부(230) 및 상기 하부 유로(232) 없이 상기 하우징부(220)의 유입구(221)가 상기 연결관(104)의 단부에 직접 탈부탁가능하게 구성될 수도 있다.In an alternative embodiment, the
상기 베이스부(230), 상기 하우징부(220) 및 상기 배출용 연통(260)부 중 적어도 하나 이상에는 송풍팬(270)이 구비되며, 상기 송풍팬(270)은 고순도 질소가스가 하우징부(220)의 유입구(221)에서부터 배출용 연통(260)부의 토출구까지 강제유동할 수 있도록 한다.At least one or more of the
상기 하우징부(220) 또는 상기 베이스부(230)에는, 구동모터(281)가 구비된다.A driving
상기 구동모터(281)의 구동축에는 구동풀리가 구비되고, 상기 로스팅 챔버(210)의 회전축(211)에는 종동풀리가 구비되며, 상기 구동풀리와 상기 종동풀리는 벨트(283)에 의해 동력전달가능하도록 연결된다.The drive shaft of the
추가 실시예로서, 상기 구동모터(281)의 구동축에는 구동풀리 대신 구동용 스프로킷이 구비되고, 상기 로스팅 챔버(210)의 회전축(211)에는 종동용 스프로킷이 구비되며, 상기 구동용 스프로킷과 상기 종동용 스프로킷은 벨트(283) 대신 체인에 의해 동력전달가능하도록 연결될 수 있다.As a further embodiment, the drive shaft of the
도 1 및 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 질소발생유닛(100)은 외부 공기를 유입하여 상기 외부 공기에서 분리한 고순도 질소가스를 생성한 후, 생성된 고순도 질소가스를 상기 로스팅유닛(200)으로 유출시키도록 구성된다.As shown in FIGS. 1 and 3 to 6, the
우선, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 질소발생유닛(100)은 케이싱(101)과, 상기 케이싱(101)의 일면에 개폐가능하도록 구비되는 개폐도어(102)와, 상기 케이싱(101)의 일측면에 형성되어 외부공기를 상기 질소발생유닛(100)으로 유입시키는 외부공기 유입부(103)와, 상기 질소발생유닛(100)에서 발생된 고순도 질소가스를 상기 로스팅유닛(200)으로 이동시키는 연결관(104)을 포함한다.First, as shown in FIG. 1, the
그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 질소발생유닛(100)은, 유동의 흐름 순으로 전처리부(110)와, 멤브레인모듈(120)과, 후처리부(130)를 포함하며, 상기 후처리부(130)에서 후처리된 고순도 질소가스는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 연결관(104) 및 하부 유로(232)를 통하여 온풍용 가열부(240)로 공급된다.3, the
여기서, 상기 멤브레인모듈(120)은 복수 개의 기체분리막 또는 중공사막을 포함하고, 분압에 의해 상기 기체분리막을 투과하는 기체의 투과속도 차이를 이용하여 외부공기에서 질소를 분리하여 고순도 질소를 생성하여, 외부로 유출시키도록 구성된다.Here, the
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 멤브레인모듈(120)의 상류 또는 전방에는, 전처리부(110)를 포함한다.4 and 5, upstream or front of the
상기 전처리부(110)는 상기 멤브레인모듈(120)에 분압이 발생하도록 하고, 외부 공기의 상태를 조절하여 상기 멤브레인모듈(120)을 보호하도록(즉, 외부공기로 인해 멤브레인모듈(120)이 손상되지 않도록) 상기 외부공기를 상기 멤브레인모듈(120)에 유입시키기 전에 전처리하도록 구성된다.The
구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 전처리부(110)는, 외부공기 필터부(111)와, 컴프레셔(112)와, 역류방지부(113)와, 에어탱크(114)와, 유량조절밸브(115)와, 응축수 제거부(116)와, 전방 온도조절부(117) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 5, the
상기 외부공기 필터부(111)는 외부공기에 함유된 미세먼지, 이물질(외부 이물질파티클) 등을 흡착 및/또는 여과하도록 구성되며, 상기 외부공기 유입부(103)에 탈착가능하게 구비될 수 있다.The
바람직하게는, 상기 외부공기 필터부(111)는 활성탄 필터를 포함할 수 있다.Preferably, the
이렇게, 외부공기 필터부(111)를 구비함으로써, 컴프레셔(112)에 유입되는 일정부분 정화된 공기가 유입될 수 있어, 컴프레셔(112)의 청결상태를 유지할 수 있으므로 컴프레셔(112)의 수명을 증가시킬 수 있다.In this way, by providing the
상기 외부공기 필터부(111)에서 여과된 외부공기는 컴프레셔(112)로 유입된다.The external air filtered by the
상기 컴프레셔(112)는 상기 외부공기를 압축하여 분압을 발생시키고, 이렇게 압축된 외부공기를 상기 멤브레인모듈(120)로 공급한다. The
바람직하게는, 상기 컴프레셔(112)는 오일리스 컴프레셔(112)(oilless air compressor)로 구성될 수 있다. 이로 인해, 멤브레인모듈(120)에 미세 유분이 유입되는 것을 방지할 수 있어 기체분리막 또는 중공사막이 미세 유분에 의해 분리 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 상기 멤브레인모듈(120)에서 분리된 고순도 질소가스에 미세 유분이 함유되는 것 또한 방지할 수 있다.Preferably, the
상기 역류방지부(113)는 상기 컴프레셔(112)에서 압축된 외부 공기가 상류 방향 또는 전방 방향으로 역류하는 것을 방지하도록 구성되고, 바람직하게는 체크밸브일 수 있다.The
상기 응축수 제거부(116)는 상기 컴프레셔(112)에서 압축된 공기에 함유된 응축수를 제거하도록 구성된다.The
이로 인해, 수분이 제거되거나 또는 수분함유량이 최소화된 공기가 멤브레인모듈(120)로 공급될 수 있어, 멤브레인모듈(120)의 기체분리효율을 향상키실 수 있다.As a result, the air from which the water is removed or the water content is minimized may be supplied to the
바람직하게는, 상기 응축수 제거부(116)는 원심분리 필터로 구성될 수 있다. 이로 인해, 응축수 제거효율 또는 수분 제거 효율을 향상시킬 수 있다.Preferably, the
이때, 상기 컴프레셔(112)와 상기 응축수 제거부(116) 사이에는, 에어탱크(114)와, 유량조절밸브(115)가 구비될 수 있다.In this case, an
상기 에어탱크(114)는 상기 컴프레셔(112)에서 생성된 압축 공기를 일정 압력으로 중간 저장하여 상기 압축 공기를 연속적으로 유출시키도록 구성된다.The
그리고, 상기 유량조절밸브(115)는 상기 에어탱크(114)에서 연속적으로 유출되어 상기 응축수 제거부(116)로 공급되는 압축 공기의 유량을 조절하도록 구성된다.In addition, the
이는, 원심분리 필터의 경우 수분제거 효율이 높으나, 이러한 높은 수분제거 효율은 원심분리 필터에 연속적으로 공기가 공급되는 경우에만 그 성능이 신뢰도 높게 보장되므로, 본 발명과 같이 에어탱크(114), 유량조절밸브(115) 및 원심분리 필터의 유도흐름 구조로 인해 원심분리 필터의 수분제거 효율을 고효율로 유지시킬 수 있다.This is because the centrifugal filter has high water removal efficiency, but this high water removal efficiency ensures high performance only when air is continuously supplied to the centrifugal filter, so that the
상기 응축수 제거부(116)의 하류에는, 전방 온도조절부(117)가 구비되고, 상기 전방 온도조절부(117)의 하류부분은 상기 멤브레인모듈(120)에 유동적으로 연결된다.Downstream of the
상기 전방 온도조절부(117)는 상기 전처리부(110)의 최후방에서 컴프레셔(112)에서 압축된 공기를 소정 온도만큼 냉각하여 냉각된 공기를 상기 멤브레인모듈(120)로 공급하도록 구성된다.The front
즉, 상기 전방 온도조절부(117)는 압축된 외부 공기가 멤브레인모듈(120)로 공급되기 전에 상기 압축된 외부 공기의 온도를 소정 범위 낮추도록 구성된다.That is, the
이는, 수분 또는 응축수가 제거된 외부공기는 컴프레셔(112)에 의해 압축된 상태이므로 이렇게 압축된 상태의 외부공기는 온도가 높을 수 있어, 온도가 높아진 상태의 압축 외부공기를 그대로 멤브레인모듈(120)에 유입시키는 경우 멤브레인모듈(120) 내부에 포함되는 기체분리막 또는 중공사막(고분자로 구성되어 열에 취약함)이 손상될 우려가 있는 바, 본 발명은 상기 전방 온도조절부(117)를 통하여 이러한 우려를 사전에 제거할 수 있다.This is because the external air from which water or condensed water has been removed is compressed by the
도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 멤브레인모듈(120)의 하류 또는 후방에는, 후처리부(130)가 구비되며, 상기 후처리부(130)의 하류 또는 후방에는 연결관(104) 및/또는 로스팅유닛(200)의 온풍용 가열부(240)가 유동적으로 연결된다.As shown in Figure 3 and 6, downstream or rear of the
상기 후처리부(130)는 상기 멤브레인모듈(120)에서 유출되는 고순도 질소가스를 상기 로스팅유닛(200)에 유입시키기 전에 상기 로스팅유닛(200)에 불순물이 유입되지 않도록 후처리하도록 구성된다.The
상세하게는, 상기 후처리부(130)는 파티클 제거부(131)와, 삼방밸브(132)와, 저장탱크(133)와, 유량조절밸브(134)와, 후방 온도조절부(135)를 포함한다.In detail, the
상기 후처리부(130)는 상기 멤브레인모듈(120)에서 고순도 질소가스를 분리 및/또는 생성시 발생되어 고순도 질소가스에 함유되는 파티클(예를 들어, 백화가루 등)을 제거하도록 구성된다.The
상기 파티클 제거부(131)는, 상기 고순도 질소가스에 함유된 파티클을 여과하는 파티클 필터부(131a)와, 연소부(131b)를 포함한다.The
상기 연소부(131b)는 상기 파티클 필터부(131a)에서 파티클이 1차로 여과된 고순도 질소가스를 연소시켜, 고순도 질소가스에 함유된 파티클을 2차로 연소 및 기화시켜 제거하도록 구성된다.The
이렇게, 파티클 제거부(131)는 1차 필터로, 2차 연소로 파티클을 완전히 제거할 수 있어, 로스팅 유닛 내에 및/또는 음식물인 곡물 내에 백화가루 등과 같은 파티클이 유입되지 않도록 하여, 로스팅을 청결한 상태에서 진행할 수 있도록 할 수 있다.In this way, the
상기 파티클 제거부(131)의 하류 또는 후방에는, 삼방밸브(132)가 구비될 수 있다.Downstream or rearward of the
상기 파티클 제거부(131)에서 파티클이 제거된 고순도 질소가스가 상기 삼방밸브(132)러 유입되고, 이렇게 유입된 고순도 질소가스가 상기 삼방밸브(132)를 통하여 상기 삼방밸브(132)의 하류에 구비되는 저장탱크(133) 및 후방 온도조절부(135) 중 하나로 선택적으로 유동하도록 구성된다.High-purity nitrogen gas from which particles are removed from the
상기 저장탱크(133)의 하류에는 유량제어밸브가 구비되고, 상기 유량제어밸브의 하류에는 후방 온도조절부(135)가 연결된다.A downstream flow control valve is provided downstream of the
즉, 상기 삼방밸브(132)는 상기 고순도 질소가스가 후방 온도조절부(135)로 바로 직접 공급되게 하거나, 또는 선택적으로 상기 고순도 질소가스가 저장탱크(133) 및 유량조절밸브(134)를 우회하여 후방 온도조절부로 공급되도록 유동을 조절하도록 구성된다.That is, the three-
상기 저장탱크(133)는 상기 고순도 질소가스를 일정 압력으로 임시 저장하여 상기 고순도 질소가스가 상기 로스팅유닛(200)에 연속적으로 공급될 수 있도록 한다.The
그리고, 상기 유량조절밸브(134)는 상기 저장탱크(133)에서 연속적으로 유출되어 상기 로스팅유닛(200)으로 공급되는 고순도 질소가스의 유량을 조절하도록 구성된다.In addition, the
상기 후방 온도조절부(135)는 상기 후처리부(130)의 최후방에서 상기 고순도 질소가스가 상기 로스팅유닛(200)의 온풍용 가열부(240)에 유입되기 전에 상기 고순도 질소가스를 예열시키도록 구성된다.The
이는, 로스팅 챔버(210)에서 로스팅 온도는 150℃ ~ 280 ℃ 또는 그 이상의 고온이므로, 고온의 로스팅 챔버(210) 또는 온풍용 가열부(240)에 저온의 질소가스를 공급하면 열효율 측면이나 로스팅 효율 측면에서 악영향을 미칠 수 밖에 없으므로, 질소발생유닛(100)에서 로스팅유닛(200)에 공급하기 직전에 미리 고순도 질소가스를 예열함으로써 온풍용 가열부(240)의 열효율 측면이나 로스팅유닛(200)의 로스팅 효율이 새로운 고순도 질소가스의 유입으로 인해 저하되는 것을 최소화 또는 방지할 수 있다.This is because the roasting temperature in the
바람직하게는, 상기 질소발생유닛(100)와 상기 로스팅유닛(200)을 연결하는 연결관(104) 및/또는 상기 로스팅유닛(200)의 하부 유로(232)는 외부에 단열층을 구비하는 구조를 가질 수 있다. Preferably, the
이는, 후방 온도조절부(135)에서 예열된 고순도 질소가스가 주변온도에 의해 냉각되는 것을 방지하기 위함이다.This is to prevent the high purity nitrogen gas preheated by the rear
더 바람직하게는, 상기 질소발생유닛(100)와 상기 로스팅유닛(200)을 연결하는 연결관(104) 및/또는 상기 로스팅유닛(200)의 하부 유로(232)는 공기단열층을 가지는 이중구조의 실리콘 호스로 구성될 수 있다. More preferably, the
도 7은 본 발명의 추가 실시예에 따른 전방 온도조절부(117) 및 후방 온도조절부(135)에 대한에 대한 개략도이다.7 is a schematic diagram of the front
본 발명의 추가 실시예에 따르면, 상기 곡물 로스팅장치(1000)는 열전소자(300)를 더 포함한다.According to a further embodiment of the present invention, the
상세하게는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 열전소자(300)는 전력 케이블(311)을 통하여 전력을 공급받아, 상기 열전소자(300)에 접촉하는 물체로부터 열을 뺐거나 또는 상기 열전소자(300)와 접촉하는 물체로 열을 공급하도록 구성된다.In detail, as shown in FIG. 7, the
특히, 본 실시예에 따르면, 상기 열전소자(300)는 일면에서 상기 전방 온도조절부(117)와 면접촉하고, 타면에서 상기 후방 온도조절부(135)와 면접촉하도록 구성된다.In particular, according to the present embodiment, the
여기서, 상기 일면은 전방 온도조절부(117)에서 상기 열전소자(300) 쪽으로 열을 뺏는 흡열면이고, 상기 타면은 상기 전방 온도조절부(117)에서 뺏은 열을 열전소자(300)에서 상기 후방 온도조절부(135)로 공급하는 발열면이다.Here, the one surface is the heat absorbing surface to take heat from the front
바람직하게는, 상기 일면과 상기 전방 온도조절부(117), 그리고 상기 타면과 상기 후방 온도조절부(135)는 각각 열전도성 접착제로 결합될 수 있다.Preferably, the one surface and the front
이렇게, 하나의 열전소자(300)를 이용하여 전방 온도조절부(117)의 냉각기능과 후방 온도조절부(135)의 예열기능을 모두 구현할 수 있어, 곡물 로스팅장치(1000)의 에너지효율성을 향상시키고, 부품수를 줄일 수 있어 전체적인 제조단가를 절감할 수 있으며 동시에 곡물 로스팅장치(1000)를 컴팩트한 구조로 제조할 수 있다.Thus, by using one
전술한 바에 의하면, 본 발명은 질소발생유닛을 통하여 생성된 후 가열된 고온 질소가스로 곡물을 로스팅함으로써, 본 발명은 연소의 필수 3요소인 가연성 물질, 산소 및 발화점 이상의 고온 분위기 중 산소가 로스팅 장치 내부에서 제거되므로(즉 무산소 분위기에서 로스팅 과정이 이루어지므로), 생두의 껍질 또는 생두의 외피가 불완전 연소 또는 연소되는 것을 방지할 수 있고, 이로 인해 그을음 등과 같은 탄화물이 원두에 생성되지 않게 된다.According to the above, the present invention by roasting grains with hot nitrogen gas heated after being produced through the nitrogen generating unit, the present invention is combustible material, oxygen and oxygen in a high temperature atmosphere above the ignition point roasting apparatus is an essential three elements of combustion Since it is removed internally (ie, the roasting process is carried out in an oxygen-free atmosphere), it is possible to prevent incomplete combustion or burning of the shell of the green beans or the shell of the green beans, so that carbides such as soot are not generated in the beans.
그 결과, 본 발명은 불완전 연소로 인한 탄화물로 인한 원두커피의 로스팅향 저하 현상 및 탄맛과 같은 불쾌한 신맛 또는 쓴맛을 최소화할 수 있어, 원두커피의 품질을 현저히 향상시킬 수 있다.As a result, the present invention can minimize the unpleasant sour or bitter taste, such as roasting deterioration of the coffee beans due to carbides due to incomplete combustion and burnt taste, it is possible to significantly improve the quality of the coffee beans.
또한, 본 발명은 불완전 연소로 인해 생성된 탄화물이 전혀 발생하지 않게 되므로, 발암물질 등의 인체 유해물질이 없는 건강한 원두커피를 제공할 수 있다.In addition, the present invention does not generate any carbide produced due to incomplete combustion, it is possible to provide a healthy coffee beans without human harmful substances such as carcinogens.
게다가, 본 발명은 로스팅유닛에서 불완전연소 또는 연소과정이 발생하지 않고, 로스팅유닛에서는 단순히 질소가스만 배출되므로 로스팅장치의 연통에 별도의 연소가스 정화설비를 마련할 필요가 없는 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage that the incomplete combustion or combustion process does not occur in the roasting unit, and because only nitrogen gas is discharged from the roasting unit, it is not necessary to provide a separate combustion gas purification facility in the communication of the roasting device.
이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시예가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. As described above, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but it is only for the purpose of describing the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications or equivalents from the detailed description of the invention. It will be appreciated that one embodiment is possible.
따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.Therefore, the true scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the claims.
1000 : 곡물 로스팅장치
100 : 질소발생유닛
101 : 케이싱
102 : 개폐도어
103 : 외부공기 유입부
104 : 연결관
110 : 전처리부
111 : 외부공기 필터부
112 : 컴프레셔
113 : 역류방지부
114 : 에어탱크
115 : 유량조절밸브
116 : 응축수제거부
117 : 전방 온도조절부
120 : 멤브레인모듈
130 : 후처리부
131 : 파티클 제거부
131a : 파티클 필터부
131b : 연소부
132 : 삼방밸브
133 : 저장탱크
134 : 유량조절밸브
135 : 후방 온도조절부
200 : 로스팅유닛
210 : 로스팅 챔버(드럼)
211 : 회전축
220 : 하우징부
221 : 유입구
222 : 유출구
230 : 베이스부
231 : 연결부
232 : 하부 유로
240 : 온풍용 가열부
250 : 생곡물 투입부
260 : 배출용 연통
270 : 송풍팬
281 : 구동모터
282 : 구동 풀리
283 : 벨트
284 : 종동 풀리
300 : 열전소자
311 : 전력 케이블1000: Grain Roasting Equipment
100: nitrogen generating unit
101: casing
102: opening and closing door
103: outside air inlet
104: connector
110: preprocessing unit
111: outside air filter
112: compressor
113: backflow prevention unit
114: air tank
115: flow control valve
116: condensate removal unit
117: front temperature control unit
120: membrane module
130: post-processing unit
131: particle removal unit
131a: Particle filter unit
131b: combustion section
132: three way valve
133: storage tank
134: flow control valve
135: rear temperature controller
200: roasting unit
210: roasting chamber (drum)
211: rotation axis
220: housing part
221: inlet
222 outlet
230: base portion
231 connection
232: lower flow path
240: heating unit for warm air
250: grain input unit
260: discharge communication
270 blower fan
281: drive motor
282: Drive Pulley
283: Belt
284: driven pulley
300: thermoelectric element
311: power cable
Claims (12)
외부 공기를 유입하여 상기 외부 공기에서 분리한 고순도 질소가스를 생성 및 유출시키는 질소발생유닛과;
상기 질소발생유닛에서 생성된 고순도 질소가스를 유입하여 가열한 고온 질소가스로 곡물을 로스팅하는 로스팅유닛;을 포함하며,
상기 로스팅유닛은,
상기 고순도 질소가스를 가열하도록 구성되는 온풍용 가열부;를 포함하고,
상기 질소발생유닛은,
분압으로 외부공기에서 질소를 분리하여 고순도 질소를 생성 및 유출시키는 기체분리막을 포함하는 멤브레인모듈과;
분압이 발생하도록 그리고 상기 멤브레인모듈을 보호하도록 상기 외부공기를 상기 멤브레인모듈에 유입시키기 전에 전처리하는 전처리부와;
상기 전처리부의 최후방에서 컴프레셔에서 압축된 공기를 소정 온도만큼 냉각하여 냉각된 공기를 상기 멤브레인모듈로 공급하는 전방 온도조절부와;
상기 멤브레인모듈의 후방에서 또는 상기 질소발생유닛의 최후방에서 상기 고순도 질소가스가 상기 로스팅유닛의 온풍용 가열부에 유입되기 전에 상기 고순도 질소가스를 예열시키는 후방 온도조절부와;
일면에서 상기 전방 온도조절부와 면접촉하고, 타면에서 상기 후방 온도조절부와 면접촉하도록 구성되는 열전소자;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 곡물 로스팅장치.As a grain roasting device,
A nitrogen generating unit which introduces outside air to generate and discharge high purity nitrogen gas separated from the outside air;
It includes; Roasting unit for roasting grains by heating the high-temperature nitrogen gas flowing in the high-purity nitrogen gas generated in the nitrogen generating unit
The roasting unit,
And a warm air heating unit configured to heat the high purity nitrogen gas.
The nitrogen generating unit,
A membrane module including a gas separation membrane that separates nitrogen from external air at a partial pressure to generate and discharge high purity nitrogen;
A pretreatment unit for pre-processing the external air to flow into the membrane module to generate partial pressure and to protect the membrane module;
A front temperature control unit cooling the air compressed by the compressor at a rear end of the pretreatment unit to a predetermined temperature and supplying the cooled air to the membrane module;
A rear temperature control unit for preheating the high purity nitrogen gas before the high purity nitrogen gas flows into the warm air heating unit of the roasting unit at the rear of the membrane module or at the rear of the nitrogen generating unit;
And a thermoelectric element configured to be in surface contact with the front temperature control part on one surface and to be in surface contact with the rear temperature control part on the other surface.
상기 로스팅유닛은,
로스팅하고자 하는 곡물이 수용되는 로스팅 챔버와;
상기 로스팅 챔버를 둘러싸고 상기 고온 질소가스의 유동경로를 한정하며, 상기 고순도 질소가스의 유입구와 상기 고온 질소가스의 유출구를 포함하는 하우징부;를 포함하고,
상기 온풍용 가열부는,
상기 하우징부의 내부에서 상기 질소가스의 유동경로 중 상기 로스팅 챔버의 상류에 구비되는 것을 특징으로 하는 곡물 로스팅장치.The method of claim 1,
The roasting unit,
A roasting chamber which accommodates grain to be roasted;
And a housing part surrounding the roasting chamber and defining a flow path of the hot nitrogen gas, the housing part including an inlet of the high purity nitrogen gas and an outlet of the hot nitrogen gas.
The warm air heating unit,
Grain roasting apparatus is provided upstream of the roasting chamber of the flow path of the nitrogen gas in the housing portion.
상기 전처리부는,
상기 외부공기를 압축하여 상기 멤브레인모듈로 공급하는 컴프레셔와;
상기 컴프레셔의 전방에서 상기 외부공기에 포함되는 미세먼지 및 외부 이물질파티클을 여과하는 외부공기 필터부와;
상기 컴프레셔에서 압축된 공기에 함유된 응축수를 제거하는 응축수 제거부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡물 로스팅장치.The method of claim 1,
The preprocessing unit,
A compressor for compressing the external air and supplying the compressed air to the membrane module;
An external air filter unit for filtering fine dust and foreign particles contained in the external air in front of the compressor;
Condensate removal unit for removing the condensate contained in the air compressed by the compressor; grain roasting apparatus comprising a.
상기 응축수 제거부는 원심분리 필터로 구성되고,
상기 컴프레셔와 상기 응축수 제거부 사이에는,
상기 컴프레셔에서 생성된 압축 공기를 일정 압력으로 중간 저장하여 상기 압축 공기를 연속적으로 유출시키는 에어탱크와,
상기 에어탱크에서 연속적으로 유출되어 상기 응축수 제거부로 공급되는 압축 공기의 유량을 조절하도록 구성되는 유량조절밸브가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 곡물 로스팅장치.The method of claim 4, wherein
The condensate removal unit is composed of a centrifugal filter,
Between the compressor and the condensate removal unit,
An air tank for intermediately storing the compressed air generated by the compressor at a predetermined pressure to continuously discharge the compressed air;
And a flow control valve configured to adjust a flow rate of the compressed air continuously discharged from the air tank and supplied to the condensate removal unit.
상기 질소발생유닛은,
상기 멤브레인모듈에서 유출되는 고순도 질소를 상기 로스팅유닛에 유입시키기 전에 상기 로스팅유닛에 불순물이 유입되지 않도록 처리하는 후처리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 곡물 로스팅장치.The method of claim 1,
The nitrogen generating unit,
And a post-treatment unit for treating impurities to be introduced into the roasting unit before introducing the high purity nitrogen flowing out of the membrane module into the roasting unit.
상기 후처리부는, 상기 멤브레인모듈에서 생성된 고순도 질소가스에 함유된 파티클을 제거하는 파티클 제거부;를 포함하고,
상기 파티클 제거부는, 상기 고순도 질소가스에 함유된 파티클을 여과하는 파티클 필터부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡물 로스팅장치.The method of claim 7, wherein
The post-treatment unit, Particle removal unit for removing particles contained in the high purity nitrogen gas generated in the membrane module;
The particle removal unit, Particle roasting apparatus comprising a; particle filter for filtering the particles contained in the high purity nitrogen gas.
상기 파티클 제거부는,
상기 파티클 필터부에서 파티클이 1차로 여과된 고순도 질소가스를 연소시켜 고순도 질소가스에 함유된 파티클을 2차로 연소 및 기화시키는 연소부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 곡물 로스팅장치.The method of claim 8,
The particle removal unit,
And a combustion unit configured to combust and vaporize particles contained in the high purity nitrogen gas by burning the high purity nitrogen gas in which the particles are first filtered in the particle filter unit. 2.
외부 공기를 유입한 후, 질소발생유닛으로 상기 외부 공기에서 고순도 질소를 생성하여 상기 고순도 질소가스를 상기 질소발생유닛의 외부로 유출시키는 질소가스 생성단계;
상기 질소가스 생성단계에서 생성된 고순도 질소가스를 유입한 후 가열하여 상기 고순도 질소가스를 고온화하고, 상기 고온 고순도 질소가스로 곡물을 로스팅하는 로스팅단계;을 포함하는 곡물의 로스팅방법.A grain roasting method for roasting grain by using the grain roasting apparatus according to claim 1,
A nitrogen gas generating step of generating high-purity nitrogen from the external air with a nitrogen generating unit and then flowing the high-purity nitrogen gas out of the nitrogen generating unit after introducing external air;
And a roasting step of heating the high purity nitrogen gas produced by the nitrogen gas generating step and heating the high purity nitrogen gas, and roasting the grains with the high temperature high purity nitrogen gas.
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111685350A (en) * | 2020-06-16 | 2020-09-22 | 昆山亿政食品有限公司 | Efficient deep baking process and device thereof |
KR102326143B1 (en) | 2020-05-29 | 2021-11-16 | 정문성 | Apparatus for roasting of grain |
KR102386105B1 (en) * | 2021-02-17 | 2022-04-14 | 김경남 | Coffee roasting apparatus |
KR20230001709A (en) | 2021-06-29 | 2023-01-05 | 권혁윤 | Apparatus for improving roasting coffee bean |
KR20230021847A (en) | 2021-08-06 | 2023-02-14 | 농업회사법인 주식회사 그린로드 | Drum type Roasting device |
CN116272192A (en) * | 2023-04-03 | 2023-06-23 | 浙江杉茗植物科技有限公司 | Fire-retardant system of tealeaves baking smoke and dust |
WO2024162617A1 (en) * | 2023-02-02 | 2024-08-08 | 한명수 | Mobile high-concentration nitrogen injection apparatus for ca container |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06209749A (en) * | 1993-01-18 | 1994-08-02 | Kazuyuki Iwata | Device for roasting coffee bean or the like sealed in nitrogen and cooling device therefor |
JP2002159824A (en) * | 2000-11-24 | 2002-06-04 | Tokico Ltd | Gas separator |
KR20080114351A (en) * | 2007-06-27 | 2008-12-31 | 주식회사 두상 | Food safekeeping device using nitrogen gas |
KR101660281B1 (en) * | 2015-05-11 | 2016-09-28 | 케이에스티 주식회사 | High purity nitrogen generator for high functional glove box |
KR20170079323A (en) * | 2015-12-30 | 2017-07-10 | 주식회사 한국가스기술공사 | Nitrogen gas supply system capable of controlling nitrogen flow rate and concentration and method of supplying nitrogen gas using the same |
-
2018
- 2018-07-20 KR KR1020180084502A patent/KR102004953B1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06209749A (en) * | 1993-01-18 | 1994-08-02 | Kazuyuki Iwata | Device for roasting coffee bean or the like sealed in nitrogen and cooling device therefor |
JP2002159824A (en) * | 2000-11-24 | 2002-06-04 | Tokico Ltd | Gas separator |
KR20080114351A (en) * | 2007-06-27 | 2008-12-31 | 주식회사 두상 | Food safekeeping device using nitrogen gas |
KR101660281B1 (en) * | 2015-05-11 | 2016-09-28 | 케이에스티 주식회사 | High purity nitrogen generator for high functional glove box |
KR20170079323A (en) * | 2015-12-30 | 2017-07-10 | 주식회사 한국가스기술공사 | Nitrogen gas supply system capable of controlling nitrogen flow rate and concentration and method of supplying nitrogen gas using the same |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102326143B1 (en) | 2020-05-29 | 2021-11-16 | 정문성 | Apparatus for roasting of grain |
CN111685350A (en) * | 2020-06-16 | 2020-09-22 | 昆山亿政食品有限公司 | Efficient deep baking process and device thereof |
CN111685350B (en) * | 2020-06-16 | 2021-06-22 | 昆山亿政咖啡有限公司 | Efficient deep baking process and device thereof |
KR102386105B1 (en) * | 2021-02-17 | 2022-04-14 | 김경남 | Coffee roasting apparatus |
WO2022177285A1 (en) * | 2021-02-17 | 2022-08-25 | 김경남 | Coffee roasting apparatus |
KR20230001709A (en) | 2021-06-29 | 2023-01-05 | 권혁윤 | Apparatus for improving roasting coffee bean |
KR20230021847A (en) | 2021-08-06 | 2023-02-14 | 농업회사법인 주식회사 그린로드 | Drum type Roasting device |
WO2024162617A1 (en) * | 2023-02-02 | 2024-08-08 | 한명수 | Mobile high-concentration nitrogen injection apparatus for ca container |
CN116272192A (en) * | 2023-04-03 | 2023-06-23 | 浙江杉茗植物科技有限公司 | Fire-retardant system of tealeaves baking smoke and dust |
CN116272192B (en) * | 2023-04-03 | 2023-10-10 | 浙江杉茗植物科技有限公司 | Fire-retardant system of tealeaves baking smoke and dust |
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