KR102381561B1

KR102381561B1 - 열풍을 이용한 커피 원두의 로스팅 장치

Info

Publication number: KR102381561B1
Application number: KR1020200028568A
Authority: KR
Inventors: 김현수
Original assignee: 주식회사 휴
Priority date: 2020-03-06
Filing date: 2020-03-06
Publication date: 2022-04-01
Also published as: KR20210112916A

Abstract

본 발명은 커피 원두(Green Bean)에 열을 가하여 볶는 로스팅 작업을 거쳐 커피 특유의 맛과 향을 생성하는 것으로 커피 원두의 가열효율을 효율적으로 개선하여 원활하고 용이한 로스팅 작업을 가능하게 하기 위한 열풍을 이용한 커피 원두의 로스팅 장치에 관한 것이다.

Description

열풍을 이용한 커피 원두의 로스팅 장치{Roasting device of coffee beans using hot air}

본 발명은 로스팅 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공기에 회전력을 가하면서 공기의 온도를 높여 열풍을 형성하고, 형성된 열풍을 이용하여 커피 원두를 로스팅하는 로스팅 장치에 관한 것이다.

일반적으로 커피원두는 볶기 전에는 아무런 맛과 풍미를 가지고 있지 않다. 커피원두를 볶는 과정을 통상 로스팅(Roasting)이라 칭하며, 근래에는 이러한 로스팅 과정을 자동으로 수행할 수 있도록 하는 다양한 로스팅 기기가 사용되고 있다. 그러나 로스팅 기기에 의해 볶으면, 고유의 훌륭한 맛과 풍미를 지니게 된다. 그리고 상기 로스팅 기기는 다양한 요인으로 커피의 맛과 풍미에 영향을 미치게 된다.

더하여, 생원두는 로스팅 후 보관 기간이 오래되면 맛과 향이 현저하게 저하되어 최근에는 커피숍에서 커피 원두를 직접 로스팅할 수 있도록 원두커피 볶음 장치가 많이 보급되고 있는 추세이다. 그리고 이러한 커피 원두 볶음 장치는 여러 가지 형태로 제작되어 보급되고 있다.

로스팅 기기의 일례로서, 국내 등록 특허 등록번호 제10-1427807호에는 가열원이 구비된 장치 본체(110') 상기 장치 본체에 대하여 회전 가능하게 장착되며, 원두가 담겨지는 밀폐된 공간을 갖되 일측에 개구부가 구비된 회전내통(120') 스크루 방식으로 조작될 수 있게 구성되고, 상기 개구를 개방 또는 밀폐시킬 수 있게 형성된, 제1개방유닛(130') 상기 제1개방유닛을 지지할 수 있게 구성되고, 슬라이드 이동에 의하여 상기 제1개방유닛을 상기 개구에 대하여 이동시킬 수 있게 구성된, 제2개방유닛(140') 및 상기 개구의 하측에 배치되며, 로스팅이 완료된 상기 원두를 송풍에 의해 식힐 수 있게 형성된 쿨링유닛(170')을 포함하는, 커피 로스팅 장치가 공개되어 있다.

그러나 상기 종래 기술은 커피원두를 일정한 품질로 로스팅(Roasting)하는 것이 어렵고, 구조가 복잡하며 커피를 로스팅하는 시간이 길며, 제조원가가 높아지는 단점이 있었다.

본 발명은 원두를 빠른 속도로 회전시켜 커피 원두가 일정한 품질로 볶아질 수 있도록 하고, 로스팅(Roasting)을 짧은 시간 내에 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 로스팅을 수행하는 과정에서 원두껍질과 원두가 원활하게 분리될 수 있도록 하고자 하는데 그 목적이 있다. 또한, 본 발명의 또 다른 목적은 로스팅을 수행하는 동안, 로스팅이 수행되는 내부 공간의 온도를 균일하게 유지할 수 있으며 가열 효율성을 개선할 수 있는 로스팅 장치를 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 바닥면에 놓여져 설치되는 본체부와 본체부의 상측과 결합되며, 로스팅(Roasting) 대상체인 커피 원두가 수용되는 내부 공간이 형성된 원통형 체적부와 체적부의 상부 부분을 폐쇄하는 덮개부로 이루어지는 커피 원두의 로스팅 장치에 있어서, 본체부는 로스팅을 위한 회전력을 제공하는 모터를 포함한다. 체적부는 모터로부터 회전력을 전달받아 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하며 체적부 내부 공간에 수용된 커피 원두 및 공기에 회전력을 가해 송출하는 터보 팬과, 터보 팬으로부터 송출된 공기를 흡입하여 흡입된 공기의 온도를 올리는 히팅모듈이 구비된 파이프 형상의 흡기관과, 터보 팬의 중심에서 흡기관 속의 온도가 올라간 공기를 끌어주고 끌어들인 공기를 터보 팬의 외측으로 밀어내고, 체적부 내의 온도를 실시간으로 측정하는 온도감지센서와, 히팅모듈과 모터의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다. 흡기관은 체적부의 중앙에 수직으로 형성된다. 기술한 구조에 따르면, 히팅모듈에서 발생한 열기와 터보 팬에서 송출하는 공기에의해 체적부 내에 순환하는 열풍이 형성되고, 터보 팬의 회전에 의해 열풍의 열기가 체적부 내부 공간에 고루 방출되면서 공기의 순환을 유도하므로 보다 효과적으로 체적부 내부 공간에 담겨진 커피 원두를 회전 및 로스팅 할 수 있다. 또한, 터보 팬은 모터의 회전축에 결합하는 회전체와, 회전체의 원활한 회전을 위해 체적부의 내부공간을 하부방향에서 수평으로 구획하는 캡을 포함하며, 회전체는 중앙에 형성된 원형의 관통공인 열풍 유입공과, 열풍 유입공을 둘러싸도록 일정 간격으로 배치된 복수의 블레이드를 포함하고, 캡은 흡기관의 하단부에 결합되며 캡을 수직으로 관통하도록 형성된 복수개의 열풍 배출공을 포함한다. 열풍 유입공은 흡기관의 하단부와 연통된다. 덮개부는 복수의 장공으로 이루어져 열풍을 흡입하고 로스팅 시 발생하는 연기 및 습기를 배출하는 흡/배기공과, 흡/배기공의 하방에 구비되는 껍질 수거부를 포함한다. 열풍의 공기순환 방향에 따라 흡/배기공 방향으로 이동하는 커피 원두 찌꺼기는 복수의 장공에 의해 걸러지고, 껍질 수거부는 장공에 의해 걸러진 커피 원두 찌꺼기를 수거한다. 또한, 덮개부는 테두리가 하부방향을 향해 소정 높이를 갖도록 돌출되고, 중앙이 하부방향을 향해 오목하게 절곡된 경사영역을 포함하며, 경사영역의 바닥면은 개방되어 흡기관의 상단부와 연통된다. 흡/배기공의 장공은 일단이 덮개부의 외측을 향하도록 구비되고, 타단이 덮개부의 중앙에 형성된 경사영역에 구비된다. 또한, 껍질 수거부는 흡기관의 상단부에 인접하도록 구비되고 경사영역의 바닥면 인근 내측면을 둘러싸도록 형성되며, 상부방향을 향해 개방된 수용홈이 형성된다. 모터는 본체부 내 중앙에 수용되고, 회전축의 일단이 터보 팬과 결합하여 회전력을 터보 팬에 전달하며, 회전수가 7000RPM내지 13000RPM인 브러쉬레스 모터를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 히팅모듈은 흡기관 중앙에서 수직으로 구비되는 파이프형상의 중앙원통부와, 중앙원통부의 길이 방향을 따라 중앙원통부의 외측면에 접하도록 나선형으로 형성된 코일히터를 포함한다. 또한, 본체부는 본체부의 상면에 형성되며, 체적부의 하단부 형상에 대응되는 오목한 형상의 홈인 체적부 고정홈을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 제어부는 블루투스 모듈이 내장되어 블루투스 통신을 통해 사용자 단말기에 설치된 어플(APP)과 무선연결될 수 있으며, 사용자 단말기로부터 입력된 APP을 통해 신호가 송출될 경우, 히팅모듈 과 모터의 동작 상태 또는 동작 시간을 제어한다. 본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

본 발명에 따르면, 터보 팬을 통해 송출하는 공기에 회전력을 가함과 동시에, 원두를 함께 빠른속도로 회전시켜 로스팅(Roasting) 시간을 단축시킬 수 있으며, 원두껍질과 원두를 원활하게 분리할 수 있고, 사용한 열풍을 재순환시켜 원두가 수용된 체적부의 내부 온도를 균일하게 유지할 수 있어 간단한 구조의 장치로 고품질의 로스팅이 가능할 뿐만 아니라, 생산원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술의 형상을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 열풍을 이용한 커피 원두의 로스팅 장치의 형상을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 열풍을 이용한 커피 원두의 로스팅 장치의 측면도와 평면도를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 열풍을 이용한 커피 원두의 로스팅 장치의 터보 팬과 모터의 결합상태를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 열풍을 이용한 커피 원두의 로스팅 장치의 사용상태를 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

도 2는 본 발명의 열풍을 이용한 커피 원두의 로스팅 장치의 형상을 도시한 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명은 바닥면에 놓여져 설치되는 본체부(100)와 본체부(100)의 상측과 결합되며, 로스팅(Roasting) 대상체인 커피 원두가 수용되는 내부 공간이 형성된 원통형 체적부(200)와 체적부(200)의 상부 부분을 폐쇄하는 덮개부(300)로 이루어지는 커피 원두의 로스팅 장치(10)에 있어서, 본체부(100)는 로스팅을 위한 회전력을 제공하는 모터(110)를 포함한다. 체적부(200)는 모터(110)로부터 회전력을 전달받아 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하며 체적부(200) 내부 공간에 수용된 커피 원두 및 공기에 회전력을 가해 송출하는 터보 팬(210)과, 터보 팬(210)으로부터 송출된 공기를 흡입하여 흡입된 공기의 온도를 올리는 히팅모듈(221)이 구비된 파이프 형상의 흡기관(220)과, 터보 팬(210)의 중심에서 흡기관(220) 속의 온도가 올라간 공기를 끌어주고 끌어들인 공기를 터보 팬(210)의 외측으로 밀어내고, 체적부(200) 내의 온도를 실시간으로 측정하는 온도감지센서(240)와, 히팅모듈(221) 과 모터(110)의 동작을 제어하는 제어부(230)를 포함한다. 모터(110)는 본체부(100) 내 중앙에 수용된다. 흡기관(220)은 체적부(200)의 중앙에 수직으로 형성된다. 기술한 구조에 따르면, 히팅모듈(221)에서 발생한 열기와 터보 팬(210)에서 송출하는 공기에 의해 체적부(200) 내에 순환하는 열풍이 형성된다. 열풍은, 체적부가 원통 형상을 갖음에 따라, 체적부의 내측면을 따라 나선형으로 회전하며 기류에 의해 상승하는 형상을 갖는다. 터보 팬의 회전에 의해 열풍의 열기가 체적부(200) 내부 공간에 고루 방출되면서 공기의 순환을 유도하므로 체적부(200) 내에서 온도편차가 일어나지 않고 균일한 온도를 유지할 수 있다. 뿐만 아니라, 체적부(200) 내부 공간에 담겨진 커피 원두를 효과적으로 회전시켜 고품질의 로스팅이 가능하며, 원두껍질과 원두를 원활하게 분리할 수 있는 효과가 있다.

도 3은 본 발명의 열풍을 이용한 커피 원두의 로스팅 장치(10)의 측면도와 평면도를 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 덮개부(300)는 복수의 장공(311)으로 이루어져 열풍을 흡입하고 로스팅 시 발생하는 연기 및 습기를 배출하는 흡/배기공(310)과, 흡/배기공(310)의 하방에 구비되는 껍질 수거부(320)를 포함한다.

덮개부(300)는 테두리가 하부방향을 향해 소정 높이를 갖도록 돌출되고, 중앙이 하부방향을 향해 오목하게 절곡된 경사영역(330)을 포함하며, 경사영역(330)의 바닥면(330a)은 개방되어 흡기관(220)의 상단부(220a)와 연통된다. 흡/배기공(310)의 장공(311)은 일단이 덮개부(300)의 외측을 향하도록 구비되고, 타단이 덮개부(300)의 중앙에 형성된 경사영역(330)에 구비된다.

껍질 수거부(320)는 흡기관(220)의 상단부에 인접하도록 구비되고 경사영역(330)의 바닥면(330a) 인근 내측면을 둘러싸도록 형성되며, 상부방향을 향해 개방된 수용홈이 형성된다. 히팅모듈(221)은 흡기관(220) 중앙에서 수직으로 구비되는 파이프형상의 중앙원통부(221a)와, 중앙원통부(221a)의 길이 방향을 따라 중앙원통부(221a)의 외측면에 접하도록 나선형으로 형성된 코일히터(221b)를 포함한다.

실시예에 따르면, 본체부(100)는 본체부(100)의 상면에 형성되며, 체적부(200)의 하단부 형상에 대응되는 오목한 형상의 홈인 체적부 고정홈(120)을 포함할 수 있다.

도 4는 본 발명의 열풍을 이용한 커피 원두의 로스팅 장치(10)의 터보 팬(210)과 모터(110)의 결합상태를 도시한 것이다.

도 4를 참조하면, 터보 팬(210)은 모터(110)의 회전축에 결합하는 회전체(210a)와, 회전체의 원활한 회전을 위해 체적부의 내부공간을 하부방향에서 수평으로 구획하는 캡(210b)을 포함하며, 회전체는 중앙에 형성된 원형의 관통공인 열풍 유입공(211)과, 열풍 유입공을 둘러싸도록 일정 간격으로 배치된 복수의 블레이드(212)를 포함하고, 캡은 흡기관의 하단부에 결합되며 캡을 수직으로 관통하도록 형성된 복수개의 열풍 배출공(213)을 포함한다. 바람직한 실시예에 따르면, 열풍 배출공은 소정의 굴곡을 갖는 장공으로 형성되는 것이 가장 좋다. 또한, 열풍 배출공은 일단이 캡의 중심을 향하고, 타단이 캡의 외측을 향하도록 형성된다. 열풍 유입공은 흡기관(220)의 하단부(220b)와 연통된다. 모터(110)의 회전축의 일단이 터보 팬(210)과 결합하여 회전력을 터보 팬(210)에 전달하며, 회전수가 7000RPM내지 13000RPM인 브러쉬레스 모터(110)를 사용하는 것이 가장 바람직하다. 그러나 본 발명의 모터는 기술한 회전수를 갖는 모터한정되지 않으며, 로스팅 대상체의 특성 및 상황에 따라 그 밖의 다양한 회전수를 가질 수도 있다.

도 5는 본 발명의 열풍을 이용한 커피 원두의 로스팅 장치의 사용상태를 도시한 단면도이다.

도 5를 참조하면, 열풍의 공기순환 방향에 따라 흡/배기공(310) 방향으로 이동하는 커피 원두 찌꺼기는 복수의 장공(311)에 의해 걸러지고, 껍질 수거부(320)는 장공(311)에 의해 걸러진 커피 원두 찌꺼기를 수거한다. 이를 상세히 설명하면, 터보 팬(210)을 회전운동시켜 만들어진 공기의 흐름에 회전력을 가함과 동시에, 원두를 함께 빠른속도로 회전시켜 로스팅한다. 상기 터보 팬(210)의 형상에 따라 공기의 방향전환이 가능하다. 껍질 수거부(320)는 커피 원두 로스팅 시에 생기는 커피 원두 껍질과 같은 커피 원두 찌꺼기를 수집하여, 원두 껍질이 열풍에 의해 빠른 속도로 회전하며 충돌하는 순간 불꽃이 튀는 현상을 방지한다. 흡/배기공(310)은 터보 팬의 회전에 의해 공기가 유입되며 커피 원두의 로스팅 시에 발생하는 연기를 외부로 배출한다.

나아가, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 제어부(230)는 블루투스 모듈이 내장되어 블루투스 통신을 통해 사용자 단말기(20)에 설치된 어플(APP)과 무선연결될 수 있다. 이 경우, 사용자 단말기로부터 입력된 APP을 통해 신호가 송출될 경우, 제어부의 블루투스 모듈은 해당 신호를 수신하고 수신된 신호에 따라 히팅모듈(221)과 모터(110)의 동작 상태 또는 동작 시간을 제어한다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허 청구범위에 의해 명확해질 것이다.

10 : 로스팅 장치 20 : 사용자 단말기
100 : 본체부 110 : 모터
120 : 체적부 고정홈 200 : 체적부
210 : 터보 팬 211 : 열풍 유입공
212 : 블레이드 213 : 열풍 배출공
220 : 흡기관 221 : 히팅모듈
221a : 중앙원통부 221b : 코일히터
230 : 제어부 240 : 온도감지센서
300 : 덮개부 310 : 흡/배기공
311 : 장공 320 : 껍질 수거부
330 : 경사영역

Claims

바닥면에 놓여져 로스팅을 위한 회전력을 제공하는 모터를 포함하는 본체부와; 본체부의 상측과 결합되어 커피 원두가 수용되는 내부 공간이 형성된 원통형 체적부와, 체적부의 상부 부분을 폐쇄하는 덮개부로 이루어지는 커피 원두의 로스팅 장치에 있어서:
상기 체적부는 모터로부터 회전력을 전달받아 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하며 체적부 공간에 수용된 커피 원두 및 공기에 회전력을 가해 송출하는 터보 팬과; 터보 팬으로부터 송출된 공기를 흡입하여 흡입된 공기의 온도를 올리는 히팅모듈이 구비된 파이프 형상의 흡기관과; 히팅모듈과 모터의 동작을 제어하는 제어부와; 체적부 내의 온도를 실시간으로 측정하는 온도감지센서를; 포함하여 이루어지며,
상기 터보 팬은 모터의 회전축에 결합하는 회전체와; 회전체의 원활한 회전을 위해 체적부의 내부공간을 하부방향에서 수평으로 구획하는 캡을 포함하되,
상기 회전체는 흡기관의 하단부와 연통되면서 중앙에 형성된 원형의 관통공인 열풍 유입공과, 열풍 유입공을 둘러싸도록 일정 간격으로 배치된 복수의 블레이드를 포함하며,
상기 캡은 흡기관의 하단부에 결합되며 캡을 수직으로 관통하도록 형성된 복수개의 열풍 배출공을 포함하고,
순환되는 열풍은 상기 회전체의 중심에서 흡기관 내의 온도가 올라간 공기를 끌어주고, 끌어드린 공기를 회전체의 블레이드를 통해 바깥 외측으로 밀어내어 공기를 회전시키며, 터보 팬의 회전에 의해 상승되면서 열풍의 열기가 체적부 내부 공간에 고루 방출되면서 공기의 순환을 유도하므로 체적부 내에서 온도편차가 일어나지 않고 균일한 온도를 유지하면서 체적부 내부 공간에 담겨진 커피 원두를 회전시켜 로스팅이 가능하도록 이루어짐을 특징으로 하는 열풍을 이용한 커피 원두의 로스팅 장치.
삭제
제 1항에 있어서
덮개부는
복수의 장공으로 이루어져 열풍을 흡입하고 로스팅 시 발생하는 연기 및 습기를 배출하는 흡/배기공과; 흡/배기공의 하방에 구비되는 껍질 수거부와; 테두리가 하부방향을 향해 소정 높이를 갖도록 돌출되고, 중앙이 하부방향을 향해 오목하게 절곡되면서 바닥면은 개방되어 흡기관의 상단부와 연통되는 경사영역을; 포함하여 이루어지며,
상기 흡/배기공의 장공은 일단이 덮개부의 외측을 향하도록 구비되고, 타단이 덮개부의 중앙에 형성된 경사영역에 구비되며,
껍질 수거부는 흡기관의 상단부에 인접하도록 구비되고 경사영역의 바닥면 인근 내측면을 둘러싸도록 형성되며, 상부방향을 향해 개방된 수용홈이 형성되도록 이루어지고,
열풍의 공기순환 방향에 따라 흡/배기공 방향으로 이동하는 커피 원두 찌꺼기는 복수의 장공에 의해 걸러지고, 껍질 수거부는 장공에 의해 걸러진 커피 원두 찌꺼기를 수거하도록 이루어짐을 특징으로 하는 열풍을 이용한 커피 원두의 로스팅 장치.
삭제
삭제
삭제
제 1항에 있어서,
히팅모듈은 흡기관 중앙에서 수직으로 구비되는 파이프형상의 중앙원통부와, 중앙원통부의 길이 방향을 따라 중앙원통부의 외측면에 접하도록 나선형으로 형성된 코일히터를 포함하는 열풍을 이용한 커피 원두의 로스팅 장치.
삭제
삭제