KR102389688B1 - 뜸들임을 이용한 원두 가공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 뜸들임을 이용한 원두 가공장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로스팅된 원두를 공급받고, 로스팅 과정에서 고온으로 가열된 원두에 남아 있는 열을 이용하여 인접한 다른 원두를 가열 즉 로스팅할 수 있어 로스팅 기기를 통한 로스팅 시간을 줄일 수 있어 고온에서 진행되는 로스팅 과정 중 탄화(炭化)되는 것을 방지하여 높은 품질의 원두를 생산할 수 있는 뜸들임을 이용한 원두 가공장치에 관한 것으로 이를 위해 본 발명은, 바닥면으로부터 수직하게 배치되며 다수 개가 상호 이격된 위치에 배치된 포스트와, 상기 포스트을 연결하는 다수 개의 수평지지대을 포함한 지지프레임, 상기 지지프레임에 회전 가능하게 배치되며 로스팅기기를 통해 로스팅된 원두가 저장되는 저장실이 형성된 회전드럼, 상기 회전드럼을 회전시키기 위한 구동수단, 상기 회전드럼의 하방에 배치되는 원두 수집용기, 상기 회전드럼으로 에어를 공급하는 에어공급수단 및 상기 구동수단 및 에어공급수단의 동작을 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 회전드럼에는, 상기 저장실의 온도를 감지하는 온도감지센서가 구비되고, 상기 제어부는 상기 온도감지센서에서 감지한 감지값을 수신하고, 수신한 감지값이 기 저장된 기준값에 비해 상대적으로 낮은 경우 상기 구동수단 및 상기 에어공급수단을 동작시킴으로써 상기 저장실의 온도가 제어부에 기 저장된 기준값에 상대적으로 높은 경우 저장실에 저장된 원두가 상호간의 열전도를 통해 가열되는 것을 특징으로 한다.

Description

뜸들임을 이용한 원두 가공장치{Bean processing equipment using steaming}

본 발명은 뜸들임을 이용한 원두 가공장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로스팅된 원두를 공급받고, 로스팅 과정에서 고온으로 가열된 원두에 남아 있는 열을 이용하여 인접한 다른 원두를 가열 즉 로스팅할 수 있어 로스팅 기기를 통한 로스팅 시간을 줄일 수 있어 고온에서 진행되는 로스팅 과정 중 탄화(炭化)되는 것을 방지하여 높은 품질의 원두를 생산할 수 있는 뜸들임을 이용한 원두 가공장치에 관한 것이다.

커피는 커피나무에서 수확한 생두(Green Bean)를 몇 번의 과정을 거쳐 음용하는 것으로, 생두를 가공하는 과정 중 중요한 과정으로 생두를 가열하여 원두(Coffee Bean)로 변환하는 로스팅(Roasting) 과정이 있다.

상기 로스팅 과정은, 생두를 회전하는 드럼에 넣은 후 일정 시간 동안 열을 가하여 생두를 볶는 과정으로서, 생두의 종류에 따라 가열하는 온도 및 시간을 조절해야만 생두가 가지고 있는 향과 맛을 최대한 보존하면서 원두로 변환시킬 수 있다.

상기 로스팅 과정을 좀 더 상세히 살펴보면, 커피의 생두는 약 20~25%의 수분을 함유하고 있으며, 탄수화물, 단백질, 무기질 등의 성분을 가지고 있다. 이러한 성분이 일정한 온도에 도달하면(약 210℃) 조직 내에 함유된 수분이 열을 받아 팽창하게 되며 이것을 팝핑 또는 크랙이라 부른다.

커피가 열을 흡수하여 1차 혹은 2차 팝핑이 될 때 까지의 과정에서 열에 의한 탄수화물, 단백질, 무기질 등의 성분들이 변성되거나 다른 성분들과 결합하면서 화학적 변화를 일으켜 새로운 물질을 생성하기도 하고 그 구조가 바뀌기도 한다.

이러한 과정에서 커피에 향미가 생기기도 하고, 단맛, 신맛, 감칠맛 등이 만들어 지기도 한다. 로스팅은 이러한 과정을 통하여 커피를 마시는 이들에게 맛과 풍미가 있는 커피를 제공하기 위한 것이다.

따라서 로스팅 과정에서 가열하는 시간, 가열하는 온도, 열원의 제거 시간, 냉각하는 시간 등은 원두의 맛과 풍미를 결정하는 매우 중요한 조건이며, 이러한 조건은 로스팅을 진행하는 로스터마다 각각의 경험에 의해서 결정되었다.

또한, 대형 커피전문점 등에서는 다량의 생두를 대형 로스팅 장치를 통하여 볶아낸 후 사용자에게 판매하고 있는데, 대형 로스팅 장치를 통해 로스팅된 원두는 품질이 일정하지 않기 때문에 맛과 풍미의 차이가 발생하는 문제점이 있고, 생두의 종류에 따라 가열온도, 가열시간, 열원제거시간 및 냉각시간을 조절해야 하는데 이를 섬세하게 조절하지 못하여 생두가 가지고 있는 맛과 풍미를 보존하기 어려운 문제점이 있었다.

물론, 커피의 맛과 풍미는 사람마다 느끼는 정도가 다르기 때문에 생두의 종류에 따라 정해진 로스팅 조건은 없으나, 일반적으로 커피 애호가들은 커피 생두가 가지고 있는 고유의 맛과 풍미를 가장 잘 살리는 것이 좋은 커피라고 한다.

한편, 커피는 매우 다양한 맛을 가지고 있는데, 크게 나누어 산미와 감미, 고유의 향미를 가지고 있으며 묵직하게 다가오는 맛과 질감인 바디감이 다른 음료에 비해 커피만이 가지고 있는 특징적인 맛으로 알려져 있다.

이러한 산미, 감미, 향미 및 바디감은 커피 생두를 로스팅하는 과정에서 변화될 수 있는데, 로스팅에서 배전도(볶이는 정도)가 낮으면 산미와 감미, 향미가 강하고 배전도가 높을수록 산미와 감미, 향미는 낮아지고 바디감이 증가한다는 것이 알려진 이론이다.

따라서 로스터들은 산미, 감미, 향미 및 바디감 중 어느 맛을 갖도록 할 것인지에 맞춰 로스팅을 진행하였으며, 이와 같이 종래에는 산미, 감미, 향미 및 바디감은 서로 공존하기 어려운 또는 하나의 커피에서 동시에 표현하기 어려운 요소로 인식되어 왔다.

이는 기존의 로스팅 장치가 단순히 열을 가하여 점점 높은 온도로 생두를 가열하는 장치이기 때문에 로스팅이 진행되는 과정에서 한 번 가열된 드럼은 열원을 제거하더라도 드럼 내부의 온도를 빠르게 조절할 수 없기 때문이며, 따라서 지속적으로 온도가 상승하는 과정에서 로스팅이 진행되다가 열원을 제거한 후 드럼에서 볶아진 원두를 외부로 배출하여 회전하는 원판 등을 통해 급격하게 냉각하게 된다.

그러나 볶는 과정에서 과열된 생두가 타거나 필요 이상으로 볶아져 산미, 감미, 향미가 없고 바디감만 존재하는 원두가 되는 등의 문제점이 있었다.

즉, 드럼에서 원두를 배출하기 전까지 지속적으로 가열된 상태에 원두가 노출되기 때문에 배출 시간을 조절하지 못하는 경우 원두의 탄화 또는 맛의 변화 등 다양한 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 종래기술로는 대한민국 등록특허 제10-1953378호(2019.02.22., 등록)가 있는데, 상기 종래기술은 본 발명의 출원인이 제안한 것으로, 전후 요동방식을 이용한 숯불 커피 로스터기에 관한 것이다.

상기 종래기술은 열원을 빠르게 제거하더라도 원두의 내부 잔열에 의하여 타는 현상 없이 뜸을 들일 수 있도록 한 것으로, 로스팅 과정에서 고온에 노출되는 시간을 줄여 탄화되는 원두 발생이 없고, 원두의 내부 잔열에 의하여 뜸을 들일 수 있도록 하여 산미, 감미, 향미 및 바디감지 적절하게 혼합된 원두를 제공할 수 있는 장점이 있다.

반면에 상기 종래기술은 로스팅의 시작과 뜸들임까지 모두 일체화된 장치이기 때문에 기 설치된 로스팅 장치를 통해 로스팅된 원두는 뜸들임을 할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서, 종래기술로 제안된 전후 요동방식을 이용한 숯불 커피 로스터기를 설치해야만 하기 때문에 비용적인 부담이 높은 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1953378호(2019.02.22., 등록)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 로스팅된 원두를 공급받고, 로스팅 과정에서 고온으로 가열된 원두에 남아 있는 열을 이용하여 인접한 다른 원두를 가열 즉 로스팅할 수 있어 로스팅 기기를 통한 로스팅 시간을 줄일 수 있어 고온에서 진행되는 로스팅 과정 중 탄화(炭化)되는 것을 방지하여 높은 품질의 원두를 생산할 수 있는 뜸들임을 이용한 원두 가공장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 기 설치된 로스팅 장치에서 로스팅된 원두도 뜸들임 과정을 진행할 수 있어 설치 비용을 최소화하여 경제성이 높은 장점이 있는 뜸들임을 이용한 원두 가공장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

바닥면으로부터 수직하게 배치되며 다수 개가 상호 이격된 위치에 배치된 포스트와, 상기 포스트을 연결하는 다수 개의 수평지지대을 포함한 지지프레임;

상기 지지프레임에 회전 가능하게 배치되며 로스팅기기를 통해 로스팅된 원두가 저장되는 저장실이 형성된 회전드럼;

상기 회전드럼을 회전시키기 위한 구동수단;

상기 회전드럼의 하방에 배치되는 원두 수집용기;

상기 회전드럼으로 에어를 공급하는 에어공급수단; 및

상기 구동수단 및 에어공급수단의 동작을 제어하는 제어부를 포함하되,

상기 회전드럼에는,

상기 저장실의 온도를 감지하는 온도감지센서가 구비되고,

상기 제어부는 상기 온도감지센서에서 감지한 감지값을 수신하고, 수신한 감지값이 기 저장된 기준값에 비해 상대적으로 낮은 경우 상기 구동수단 및 상기 에어공급수단을 동작시킴으로써 상기 저장실의 온도가 제어부에 기 저장된 기준값에 상대적으로 높은 경우 저장실에 저장된 원두가 상호간의 열전도를 통해 가열되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전드럼은, 다공성 메쉬망을 둥글게 말아서 형성하여 외부와 내부로 공기가 이동 가능하며 내부가 빈 관체 형태로 이루어진 외피와, 상기 외피의 길이 방향 양측단에 각각 배치된 한 쌍의 마감링과, 상기 한 쌍의 마감링 중 어느 하나에 결합되어 로스팅된 원두가 투입되는 원두투입구과 연결되는 연장관과, 상기 한 쌍의 마감링 중 다른 하나에 결합되어 상기 구동수단과 결합되어 구동력을 전달받는 회전축을 포함하되, 상기 연장관은 상기 지지프레임에 구비된 외경베어링에 회전 가능하게 결합하고, 내주면에 상기 원두투입구의 단부가 삽입되는 내경베어링이 구비된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 회전드럼에는, 저장된 원두를 교반하기 위한 교반수단이 더 구비되되, 상기 교반수단은 외피의 내주면에서 중앙을 향해 돌출되며 다수 개가 외피의 중앙을 기준으로 방사상으로 배치되고, 길이 방향을 따라 일정 간격으로 절개홈과 교반편이 교호(交互)로 형성된 고정교반날개와, 상기 회전축에 결합되되 상기 고정교반날개의 절개홈을 통과하는 지지편과, 상기 교반편이 통과하는 요홈이 교호(交互)로 형성된 사선교반날개를 포함하며, 상기 사선교반날개는 상기 회전드럼의 회전 방향에 대향(對向)하여 경사지게 배치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 에어공급수단은, 인가된 전원 및 신호를 통해 동작하면서 공기를 공급하는 에어펌프와, 상기 지지프레임에 배치되되 상기 회전드럼의 하방에 다수 개가 상호 간격을 두고 배치된 분사노즐과, 상기 에어펌프와 상기 분사노즐을 연결하는 이송관을 포함하되, 상기 분사노즐은 상기 회전드럼의 길이 방향을 따라 다수 개가 상호 대칭되게 배치되고, 에어가 배출되는 단부가 상기 회전드럼을 향하도록 사선 형태로 배치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지프레임에는, 상기 회전드럼의 상측에 배치되되 회전드럼의 상반(上半)을 감싸도록 배치되어 습기 및 이물질이 회전드럼으로 유입되는 것을 방지하고 동시에 상기 회전드럼에 저장된 원두에 의해 형성된 열이 상방으로 배출되는 것을 최소화하는 커버가 구비되고, 상기 커버에는 내부가 빈 관체 형태로 이루어져 커버로 구획된 내부와 외부를 연통시키는 배출구가 형성되고, 상기 배출구에는 개폐 가능하게 결합된 덮개가 구비되고, 상기 배출구의 빈 내부에 배치되어 배출되는 공기에 포함된 이물질을 필터링하는 필터수단이 더 구비된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어진 본 발명은, 로스팅 시간을 단축하여 로스팅 과정에서 과도하게 볶아져 탄화되는 원두 발생을 줄일 수 있어 산미, 감미, 향미 및 바디감이 혼합된 원두를 제공할 수 있는 장점이 있고,

기존 설치된 로스팅 장치를 통해 볶아진 원두를 투입하여 뜸들임 과정을 거칠 수 있어 활용도가 넓은 장점이 있다.

또한, 원두를 장시간 볶지 않아도 되어 로스팅에 소요되는 전기, 가스 등의 열원을 절감할 수 있어 경제성이 우수하고 환경오염을 줄일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 뜸들임을 이용한 원두 가공장치를 도시한 예시도.
도 2는 본 발명을 구성하는 회전드럼을 도시한 예시도.
도 3은 본 발명을 구성하는 회전드럼을 분해 도시한 예시도.
도 4는 본 발명을 구성하는 교반수단을 도시한 예시도.
도 5는 본 발명을 구성하는 에어공급수단을 도시한 예시도.
도 6은 본 발명을 구성하는 커버를 도시한 예시도.
도 7은 본 발명을 구성하는 교반수단의 다른 실시예를 도시한 예시도.

이하, 상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 뜸들임을 이용한 원두 가공장치의 바람직한 구현예를 설명하도록 한다.

먼저 본 발명에 따른 뜸들임을 이용한 원두 가공장치(1)는, 지지프레임(10)과, 상기 지지프레임(10)에 회전 가능하게 배치되어 로스팅된 원두가 투입되는 회전드럼(20)과, 상기 회전드럼(20)을 회전시키기 위한 구동수단(30)과, 상기 회전드럼(20)의 하방에 배치되어 뜸들임이 완료된 원두가 저장되는 원두 수집용기(40)과, 상기 회전드럼(20)으로 에어를 공급하여 회전드럼(20)의 온도를 낮추기 위한 에어공급수단(50) 및 상기 구동수단(30)과 에어공급수단(50)의 동작을 제어하는 제어부(60)를 포함한 것으로, 로스팅 장치에서 로스팅된 원두가 회전드럼에 저장된 후 회전드럼의 온도를 감지하여 기 저장된 기준값에 비해 감지된 회전드럼 내부의 온도가 낮은 경우 구동수단(30)과 에어공급수단(50)을 동작하여 회전드럼으로 에어를 분사하여 회전드럼의 온도를 낮춘다.

이를 통해 회전드럼(20)에 저장된 원두가 내부에 품고 있는 잔열을 통해 원두를 익힐 수 있어 로스팅 장치에서 고온으로 장시간 볶을 때 탄화된 원두가 발생하는 것을 방지할 수 있는 것이다.

이를 좀 더 상세히 살펴보면, 상기 지지프레임(10)은 상호 이격된 위치에서 지면 또는 바닥면에 수직으로 세워진 수직포스트(11)와, 상기 수직포스트(11)를 연결하는 다수 개의 지지대(12)를 포함한 것으로, 상기 지지프레임(10)은 후술하는 각 구성이 배치되고 이를 안정적으로 지지하기 위한 것이다. 따라서 각 구성을 안정적으로 지지하기 위하여 금속재의 각관을 소재로 하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 지지프레임(10)에서 수직포스트(11)의 하단부에는 이동용 캐스터(13)가 배치되어 본 발명에 따른 로스팅장치를 이동 가능하게 구성할 수 있다.

이어서 상기 지지프레임(10)은 도면 중 도시된 형태 이외에도 회전드럼(20)의 길이 및 직경, 그리고 에어공급수단(50)을 구성하는 에어펌프의 용량에 따라 다양하게 변경 가능한 것으로 도시된 형태에 한정되지 않음은 물론이다.

상기 회전드럼(20)은 로스팅 장치에서 로스팅된 원두가 저장되는 것으로, 다공성 메쉬망을 둥글게 말아서 형성하여 외부와 내부로 공기가 이동 가능하며 내부가 빈 관체 형태로 이루어진 외피(21)와, 상기 외피(21)의 길이 방향 양측단에 각각 배치된 한 쌍의 마감링(24)과, 상기 한 쌍의 마감링(24) 중 어느 하나에 결합되어 로스팅된 원두가 투입되는 원두투입구(29)와 연결되는 연장관(25)과, 상기 한 쌍의 마감링(24) 중 다른 하나에 결합되어 상기 구동수단(30)와 결합되어 구동력을 전달받는 회전축(26)을 포함한다.

상기 외피(21)는 도시된 바와 같이 다공성 메쉬망을 둥글게 말아서 양단을 접합하여 내부가 빈 관체 형상으로 형성된 것으로, 내부에 로스팅 된 원두가 저장되는 저장실(22)을 형성한다.

이때 상기 외피(21)에는 상기 저장실(22)에 저장된 원두를 외부로 배출하기 위한 출구가 형성되고, 상기 출구를 개폐하는 도어(211)가 외피(21)에 회전 가능하게 결합된다. 여기서 상기 도어(211)는 힌지 결합을 통해 회전 가능하게 결합될 수 있고, 상기 외피(21)의 외주면에 슬라이딩 형태로 이동 가능하게 결합될 수 있다.

상기 마감링(24)은 상기 외피(21)의 길이 방향 양단에 각각 결합되어 외피(21)의 형태를 고정하는 것으로, 상기 외피(21)의 양단부를 각각 감싸면서 결합하며 열 및 부식에 강한 금속재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 연장관(25)은 한 쌍의 마감링(24) 중 어느 하나에 결합된 것으로, 로스팅 된 원두가 투입되는 원두투입구(29)와 연결된다. 이러한 연장관(25)은 중앙이 빈 관체 형상으로 이루어지되 상기 마감링(24)과 결합하기 위하여 일단의 직경이 확장된 나팔 형태로 이루어진다.

여기서 상기 연장관(25)의 단부 즉 상기 원두투입구(29)가 결합되는 단부에는 후술하는 구동수단(30)에 의해 회전드럼(20)이 회전할 때 지지프레임(10)의 일측에 고정된 원두투입구(29)가 회전하는 것을 방지하기 위하여 연장관(25)의 외주면 및 내주면에 각각 외경베어링(27)과 내경베어링(28)이 배치된다.

상기 외경베어링(27)은 상기 지지프레임(10)에 배치되어 연장관(25)이 일측단이 회전 가능하게 결합되고, 상기 내경베어링(28)은 상기 연장관(25)의 일측단 내주면에 배치되어 원두투입구(29)의 단부가 삽입된다.

상기 외경베어링(27)과 내경베어링(28)을 통해 연장관(25)은 지지프레임(10)에 회전 가능하게 결합하고 회전시 원두투입구(29)가 위치 이동하는 것을 방지한다.

물론, 원두가 상기 외피(21)의 내측으로 투입이 완료된 이후 원두투입구(29)를 분리하여 회전드럼의 회전에 의한 손상을 방지할 수 있으나, 원두투입구(29)를 결합 및 분리하는 과정에서 소요되는 시간이 별도로 필요한 단점이 있다.

따라서, 본 발명에서는 원두투입구(29)를 연장관(25)에 분리 가능하게 결합하는 실시예를 포함하되, 상기의 내경베어링(28)을 배치하여 원두투입구(29)가 연장관(25)에 결합된 상태에서 회전드럼이 회전할 수 있도록 하는 실시예가 더 포함된다.

상기 회전축(26)은 상기 한 쌍의 마감링(24) 중 다른 하나에 결합되어 상기 구동수단(30)와 결합되어 구동력을 전달받는 것으로, 길이 방향으로 연장 형성되어 일단은 구동수단(30)에 결합되어 동력을 전달받는다.

한편, 상기 회전축(26)에는 상기 저장실(22)의 온도를 실시간으로 감지하고 감지한 감지값을 후술하는 제어부(60)로 전송하는 온도감지센서(23)가 더 구비되는데, 상기 온도감지센서(23)는 저장실(22)로 투입된 원두가 내부에 품고 있는 열에 의해 저장실의 온도가 변화하는데 변화하는 저장실의 온도를 실시간으로 감지하여 이를 제어부(60)로 전송한다.

이러한 온도감지센서(23)는 저장실의 온도를 감지하여 감지값에 따라 후술하는 구동수단(30) 및 에어공급수단(50)을 동작시키기 위한 것으로, 바람직하게는 상기 저장실에 복수 개가 상호 이격된 위치에 배치되어 배치된 위치의 온도를 감지하여 제어부로 전송한다.

상기 온도감지센서(23)의 개수는 저장실의 면적에 따라 변경 가능한 것으로, 도면 중 도시된 회전축(26)에 배치된 것은 일 실시예이며 상술한 바와 같이 다수개가 저장실에서 상호 이격된 위치에 배치될 수 있다.

상기 구동수단(30)은 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 상기 회전축(26)을 회전시켜 회전드럼(20)을 회전시키는 것으로, 이를 위해 구동모터(31)와, 상기 구동모터(31)의 동력을 전달받고 상기 회전축(26)의 일단이 결합하는 동력전달체(32)를 포함한다.

상기 구동모터(31)와 동력전달체(32)는 다양한 분야에서 사용되는 공지의 것으로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

상기 원두 수집용기(40)는 상부가 개구된 함체 형상으로 이루어지며 상기 지지프레임(10)에서 회전드럼(20)의 직하방에 배치되어 회전드럼(20)을 통해 뜸들여진 원두가 배출되면 이를 수집한다.

이러한 원두 수집용기(40)의 형태 및 크기는 회전드럼(20)의 길이 또는 회전드럼(20)에 구비된 출구의 형태에 대응하여 형성된 것으로 도시된 상단이 개구된 직사각형의 형태에 한정되지 않음은 물론이다.

상기 에어공급수단(50)은 인가된 전원 및 신호에 의해 동작하면서 외부 공기를 흡입한 후 상기 회전드럼(20)측으로 분사하는 것으로, 이를 위해 상기 에어공급수단(50)은, 인가된 전원 및 신호를 통해 동작하면서 공기를 공급하는 에어펌프(51)와, 상기 지지프레임(10)에 배치되되 상기 회전드럼(20)의 하방에 다수 개가 상호 간격을 두고 배치된 분사노즐(52)과, 상기 에어펌프(51)와 상기 분사노즐(52)을 연결하는 이송관(53)을 포함하되, 상기 분사노즐(52)은 상기 회전드럼(20)의 길이 방향을 따라 다수 개가 상호 대칭되게 배치되고, 에어가 배출되는 단부가 상기 회전드럼(20)을 향하도록 사선 형태로 배치된다.

상기 에어펌프(51)는 상기 지지프레임(10)에 배치되며 후술하는 제어부(60)를 통해 동작이 제어되는 것으로 동작시 외부 공기를 흡입하여 펌프이다. 이러한 에어펌프의 구조는 공지의 것이므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

상기 분사노즐(52)은 상기 지지프레임(10)에 다수 개가 상호 대칭되게 배치되되 상기 회전드럼(20)의 길이 방향을 따라 상호 일정 간격을 두고 배치된다.

이때 분사노즐(52)은 배출되는 에어가 회전드럼(20)측을 향하도록 사선 형태로 배치되어 분사노즐을 통해 배출되는 에어의 손실을 줄이는 것이 바람직하다.

상기 이송관(53)은 상기 에어펌프(51)와 상기 분사노즐(52)을 연결하여 에어펌프(51)로부터 펌핑된 에어를 분사노즐(52)로 전달하는 것이다.

상기와 같이 이루어진 에어공급수단(50)은 제어부(60)에 의해 동작이 제어되면서 외부 공기를 흡입하여 회전드럼측으로 분사하여 회전드럼의 온도를 낮추는 것으로, 회전드럼측을 향해 에어가 분사되도록 분사노즐의 배치 방향을 설정하여 회전드럼의 온도를 낮춘다.

상기 제어부(60)는 상기 구동수단(30)과 에어공급수단(50)의 동작을 제어하는 것으로, 상기 저장실(22)의 온도를 감지하는 온도감지센서(23)로부터 감지된 감지값을 수신하고, 수신한 감지값이 기 저장된 기준값에 비해 상대적으로 낮은 온도인 경우 구동수단(30)과 에어공급수단(50)을 가동하여 회전드럼의 온도를 낮추어 그 내부에 저장된 원두의 온도를 낮춘다.

이를 위해 상기 제어부(60)는 상기 온도감지센서(23)와 통신 가능하게 연결되고, 기준값이 저장된 저장부와, 수신한 감지값과 기 저장된 기준값을 저장하기 위한 연산부 및 상기 연산부의 연산 결과에 따라 구동수단(30)과 에어공급수단(50)의 동작을 제어하는 이벤트발생부를 포함한 것으로, 이러한 제어부(60)의 구조 및 동작관계는 공지의 것이므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

한편 본 발명의 제어부(60)에 기 저장된 기준값은 회전드럼에 형성된 저장실의 온도가 80℃인 것으로, 80℃에 비해 상대적으로 높은 온도에서는 원두가 가지고 있는 열을 이용하여 인접한 다른 원두를 가열할 수 있고, 80℃에 비해 상대적으로 낮은 온도에서는 원두의 가열은 완료되었기 때문에 원두의 온도를 낮춰야 하는 것이다.

여기서 상기 기준값은 생두의 종류 및 원두의 로스팅 시간에 따라 조절 가능함은 물론이다.

한편, 본 발명에서는 상기 회전드럼(20)에 교반수단(70)이 더 구비되는데, 상기 교반수단(70)은 저장실(22)에 저장된 원두를 교반하기 위한 것이다.

상기 저장실(22)에 저장된 원두를 교반하는 것은 원두의 온도를 낮추는 시간을 단축하기 위한 것이다.

이를 위한 본 발명의 교반수단(70)은, 상기 교반수단(70)은 외피(21)의 내주면에서 중앙을 향해 돌출되며 다수 개가 외피(21)의 중앙을 기준으로 방사상으로 배치되고, 길이 방향을 따라 일정 간격으로 절개홈(711)과 교반편(712)이 교호(交互)로 형성된 고정교반날개(71)와, 상기 회전축(26)에 결합되되 상기 고정교반날개(71)의 절개홈(711)을 통과하는 지지편(721)과, 상기 교반편(712)이 통과하는 요홈(722)이 교호(交互)로 형성된 사선교반날개(72)를 포함하며, 상기 사선교반날개(72)는 상기 회전드럼(20)의 회전 방향에 대향(對向)하여 경사지게 배치된다.

상기 고정교반날개(71)는 상기 외피(21)에 다수개가 방사상으로 배치되되 외피(21)의 길이 방향을 따라 연장 형성되며, 길이 방향을 따라 일정 간격으로 절개홈(711)과 교반편(712)이 교호로 형성된다.

이때 절개홈(711)과 교반편(712)은 도시된 웨이브(wave) 형태 이외에도 다양하게 변경 가능한 것으로, 도면 중 도시된 형태에 한정되지 않음은 물론이다.

한편 상기 고정교반날개(71)의 다른 실시예로서 상기 외피(21)에 방사상으로 다수개가 배치되되 어느 하나가 상기 외피(21)의 일측단에서 연장 형성되며 외피(21)의 중앙까지만 연장 형성되어 배치되고, 인접한 다른 고정교반날개(71)는 중앙에서 외피(21)의 타측단까지 연장 형성되어 배치된다.

즉, 도 7에 도시된 바와 같이 다수 개의 고정교반날개(71)가 외피(21)의 양측단에서 중앙까지만 연장 형성되고, 상호 엇갈리도록 배치되어 원두의 교반 효율을 향상시킨다.

상기 사선교반날개(72)는 상기 회전축(26)에 결합되되 상기 절개홈(711)을 통과하도록 돌출 형성된 지지편(721)과, 상기 교반편)이 통과하는 요홈(722)이 교호로 형성된다.

이어서 상기 사선교반날개(72)는 상기 회전드럼(20)의 회전 방향에 대향하여 경사지게 배치되는 것으로, 도 4에 도시된 바와 같이 회전드럼(20)의 회전방향이 우측에서 좌측으로 회전할 때 상기 사선교반날개(72)는 하단 즉 외피(21)의 내주면측으로 배치되는 단부가 좌측을 향하도록 경사지게 배치된다.

상기 사선교반날개(72)에 형성된 요홈(722)으로 고정교반날개(71)의 교반편(712)이 통과하고, 상기 고정교반날개(71)에 형성된 절개홈(711)에 사선교반날개(72)의 지지편(721)이 통과하면서 원두의 교반 효율을 높일 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1 : 뜸들임을 이용한 원두 가공장치
10 : 지지프레임
20 : 회전드럼
21 : 외피 22 : 저장실
23 : 온도감지센서 24 : 마감링
25 : 연장관 26 : 회전축
27 : 외경베어링 28 : 내경베어링
29 : 원두투입구
30 : 구동수단
40 : 원두 수집용기
50 : 에어공급수단
51 : 에어펌프 52 : 분사노즐
53 : 이송관
60 : 제어부
70 : 교반수단
71 : 고정교반날개
711 : 절개홈 712 : 교반편
72 : 사선교반날개
721 : 지지편 722 : 요홈

Claims (5)

1. 바닥면으로부터 수직하게 배치되며 다수 개가 상호 이격된 위치에 배치된 수직포스트(11)와, 상기 수직포스트(11)를 연결하는 다수 개의 수평지지대(12)를 포함한 지지프레임(10);
   상기 지지프레임(10)에 회전 가능하게 배치되며 로스팅기기를 통해 로스팅된 원두가 저장되는 저장실(22)이 형성된 회전드럼(20);
   상기 회전드럼(20)을 회전시키기 위한 구동수단(30);
   상기 회전드럼(20)의 하방에 배치되는 원두 수집용기(40);
   상기 회전드럼(20)으로 에어를 공급하는 에어공급수단(50); 및
   상기 구동수단(30) 및 에어공급수단(50)의 동작을 제어하는 제어부(60)를 포함하되,
   상기 회전드럼(20)에는,
   상기 저장실(22)의 온도를 감지하는 온도감지센서(23)가 구비되고,
   상기 제어부(60)는, 상기 온도감지센서(23)에서 감지한 감지값을 수신하고,
   상기 온도감지센서(23)에서 감지한 감지값이 기 저장된 기준값에 상대적으로 높은 경우 저장실에 저장된 원두가 상호간의 열전도를 통해 가열되도록 하고, 상기 구동수단(30) 및 상기 에어공급수단(50)의 동작은 정지하고,
   상기 온도감지센서(23)에서 감지한 감지값이 기 저장된 기준값에 비해 상대적으로 낮은 경우 상기 구동수단(30) 및 상기 에어공급수단(50)을 동작시켜 상기 회전드럼(20)으로 외기를 공급하여 회전드럼(20)의 온도를 낮추고,
   상기 회전드럼(20)은,
   다공성 메쉬망을 둥글게 말아서 형성하여 외부와 내부로 공기가 이동 가능하며 내부가 빈 관체 형태로 이루어진 외피(21)와,
   상기 외피(21)의 길이 방향 양측단에 각각 배치된 한 쌍의 마감링(24)과,
   상기 한 쌍의 마감링(24) 중 어느 하나에 결합되어 로스팅된 원두가 투입되는 원두투입구(29)와 연결되는 연장관(25)과,
   상기 한 쌍의 마감링(24) 중 다른 하나에 결합되어 상기 구동수단(30)와 결합되어 구동력을 전달받는 회전축(26)을 포함하되,
   상기 연장관(25)은 상기 지지프레임(10)에 구비된 외경베어링(27)에 회전 가능하게 결합하고, 내주면에 상기 원두투입구(29)의 단부가 삽입되는 내경베어링(28)이 구비되며,
   상기 회전드럼(20)에는,
   저장된 원두를 교반하기 위한 교반수단(70)이 더 구비되되,
   상기 교반수단(70)은 외피(21)의 내주면에서 중앙을 향해 돌출되며 다수 개가 외피(21)의 중앙을 기준으로 방사상으로 배치되고, 길이 방향을 따라 일정 간격으로 절개홈(711)과 교반편(712)이 교호(交互)로 형성된 고정교반날개(71)와,
   상기 회전축(26)에 결합되되 상기 고정교반날개(71)의 절개홈(711)을 통과하는 지지편(721)과, 상기 교반편(712)이 통과하는 요홈(722)이 교호(交互)로 형성된 사선교반날개(72)를 포함하며,
   상기 사선교반날개(72)는 상기 회전드럼(20)의 회전 방향에 대향(對向)하여 경사지게 배치된 것을 특징으로 하는 뜸들임을 이용한 원두 가공장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서, 상기 에어공급수단(50)은,
   인가된 전원 및 신호를 통해 동작하면서 공기를 공급하는 에어펌프(51)와,
   상기 지지프레임(10)에 배치되되 상기 회전드럼(20)의 하방에 다수 개가 상호 간격을 두고 배치된 분사노즐(52)과,
   상기 에어펌프(51)와 상기 분사노즐(52)을 연결하는 이송관(53)을 포함하되,
   상기 분사노즐(52)은 상기 회전드럼(20)의 길이 방향을 따라 다수 개가 상호 대칭되게 배치되고, 에어가 배출되는 단부가 상기 회전드럼(20)을 향하도록 사선 형태로 배치된 것을 특징으로 하는 뜸들임을 이용한 원두 가공장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 지지프레임(10)에는,
   상기 회전드럼(20)의 상측에 배치되되 회전드럼(20)의 상반(上半)을 감싸도록 배치되어 습기 및 이물질이 회전드럼(20)으로 유입되는 것을 방지하고 동시에 상기 회전드럼(20)에 저장된 원두에 의해 형성된 열이 상방으로 배출되는 것을 최소화하는 커버(14)가 구비되고,
   상기 커버(14)에는
   내부가 빈 관체 형태로 이루어져 커버(14)로 구획된 내부와 외부를 연통시키는 배출구(141)가 형성되고,
   상기 배출구(141)에는 개폐 가능하게 결합된 덮개(142)가 구비되고,
   상기 배출구(141)의 빈 내부에 배치되어 배출되는 공기에 포함된 이물질을 필터링하는 필터수단(143)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 뜸들임을 이용한 원두 가공장치.
   

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