KR102590651B1 - 커피 생두별 정점 로스팅 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 커피 생두별 정점 로스팅 장치에 관한 것으로, 특히 커피 생두의 산지나 종류별로 서로 다른 볶음 방식의 로스터에서 로스팅이 이루어지게 하여 향과 맛을 최적화하면서도 대량 생산을 가능하게 하는 커피 생두별 정점 로스팅 장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 커피 생두별 정점 로스팅 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 커피 생두의 산지나 종류별로 서로 다른 볶음 방식의 로스터에서 로스팅이 이루어지게 하여 향과 맛을 최적화하면서도 대량 생산을 가능하게 하는 커피 생두별 정점 로스팅 장치에 관한 것이다.
커피는 이미 대중적인 음료로 자리 잡았으며, 어디에서나 커피 전문점을 쉽게 찾아볼 수 있을 정도로 커피에 대한 관심이 높아져 단순히 커피를 마시는 것뿐 아니라 향과 맛에 대한 관심 또한 높아지고 있다.
이러한 커피는 선별된 생두(green been)를 로스팅하는 과정을 거쳐 고유의 풍미를 지니게 된다. 로스팅은 커피 생두를 볶아 맛과 향을 본격적으로 생성시키는 과정이며 여러 생두를 혼합하여 특유의 맛과 향을 추구하기도 한다.
커피 로스팅을 위해 보관 중인 생두를 로스터(roaster)에 투입하면, 로스터에서는 그 종류별로 복사, 전도, 대류 방식 등으로 열을 가한다. 이때, 직화식, 열풍식, 반열풍식으로 구분되는 여러 로스터가 이용되기도 한다.
그러나, 종래에는 커피 공급자 측에서 위와 같은 다양한 열 전달 방식의 로스터 중 어느 하나를 구매 혹은 제작하여 배치하고, 전문가는 이를 이용하여 커피 생두를 로스팅하여 원두를 공급하였다.
따라서, 커피 생두별로 정해진 적합한 조건에 의하여 정점 로스팅(Peak-Roasting)을 결정하여 커피의 향과 맛을 극대화시켜야 함에도, 한정된 물적 설비 및 인적 자원으로는 한계가 존재하였다.
예컨대, 한 종류의 커피 로스터를 이용하여서는 오직 몇몇 종류의 커피 생두를 로스팅하기에 적합하여 커피 생두를 최적의 조건으로 로스팅한 커피 즉, 정점 로스팅된 원두 공급에 한계가 있었다.
또한, 여러 종류나 산지 등의 커피 생두를 하나의 로스터로 로스팅할 수는 있지만, 이 경우 해당 로스터를 이용하여 최적의 로스팅 프로파일을 찾는 과정이 매우 어렵고, 커피 생두에 따라서는 최적의 로스팅이 불가능한 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 커피 생두의 산지나 종류별로 서로 다른 볶음 방식의 로스터에서 로스팅이 이루어지게 하여 향과 맛을 최적화하면서도 대량 생산을 가능하게 하는 커피 생두별 정점 로스팅 장치를 제공하고자 한다.
이를 위해, 본 발명에 따른 커피 생두별 정점 로스팅 장치는 서로 다른 열 전달 방식으로 로스팅이 이루어지며, 각각 독립 설치되어 있는 다수의 로스터와; 생두 보관기에 보관되어 있는 커피 생두를 상기 다수의 로스터로 각각 이송하도록 이송 경로를 제공하는 생두 이송기와; 상기 생두 이송기에 설치되며, 상기 다수의 로스터 중 어느 하나로 커피 생두를 투입시키도록 상기 이송 경로를 개폐하는 선택 공급기와; 상기 커피 생두의 종류를 식별하는 정보를 입력받아 상기 선택 공급기의 이송 경로 선택하는 로스팅 제어기; 및 상기 로스터에서 로스팅된 커피 원두를 원두 보관기로 이송하도록 배출 경로를 제공하는 원두 이송기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 로스터는 커피 생두가 투입된 챔버 내에 열풍을 인가하여 열풍식으로 커피 생두를 로스팅하는 제1 로스터; 및 커피 생두가 투입된 드럼을 화염에 의해 가열하고, 상기 드럼 내에 열풍을 인가하는 반열풍식으로 커피 생두를 로스팅하는 제2 로스터;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 로스터는 커피 생두를 투입하는 제1 투입기와; 상기 제1 투입기로부터 커피 생두를 공급받으며, 상기 열풍식으로 커피 생두를 볶는 로스팅 챔버; 및 상기 로스팅 챔버에서 볶아진 커피 생두를 투입받아 냉각용 공기로 식히는 제1 쿨러;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2 로스터는 커피 생두를 투입하는 제2 투입구와; 상기 제2 투입기로부터 커피 생두를 공급받으며, 상기 반열풍식으로 커피 생두를 볶는 로스팅 드럼과; 연료를 점화시켜 상기 로스팅 드럼을 향해 화염을 방출하는 로스팅 버너; 및 상기 로스팅 드럼에서 볶아진 커피 생두를 투입받아 냉각용 공기로 식히는 제2 쿨러;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 로스터의 제1 쿨러는 가열을 마친 커피 생두가 놓이는 스크린의 하부에서 상부로 냉각용 공기를 송풍하고, 상기 제2 쿨러는 가열을 마친 커피 생두가 놓이는 스크린의 상부에서 하부로 냉각용 공기를 송풍하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 생두 이송기는 커피 생두가 이송되는 통로를 제공하는 생두 이송관; 및 커피 생두를 밀어내도록 상기 생두 이송관 내에 고압 공기를 인가하는 공기 분사기;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 선택 공급기는 상기 생두 이송관을 개폐하는 전자식 개폐기;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 로스팅 제어기는 커피 생두의 사이즈, 밀도 및 함수율 각각에 대해 가해진 평가점수를 합산하여 상기 제1 로스터 또는 제2 로스터 중 어느 하나로 상기 커피 생두를 투입시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 원두 이송기는 원두가 이송되는 통로를 제공하는 원두 이송관과; 상기 원두 이송관의 내부를 따라 다수개가 이격 설치되어 투입된 원두를 밀어 이동시키는 컨베이어 밀대; 및 상기 컨베이어 밀대를 원두 이송관을 따라 이동시키는 작동기;를 포함하는 것이 바람직하다.
이상과 같은 본 발명은 서로 다른 볶음 방식을 적용한 다수의 로스터를 구비하고, 커피 생두의 산지나 종류별로 로스터를 선택하여, 그 선택된 로스터에서 자동으로 로스팅이 진행된다. 따라서, 원두의 향과 맛을 최적화하면서도 대량 생산을 가능하게 한다.
도 1은 본 발명에 따른 커피 생두별 정점 로스팅 장치를 나타낸 구성도이다.
도 2a 내지 도 2g는 본 발명의 제1 로스터(열풍식)를 나타낸 도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 제2 로스터(반열풍식)를 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 생두 이송기를 나타낸 도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 원두 이송기를 나타낸 도이다.
도 2a 내지 도 2g는 본 발명의 제1 로스터(열풍식)를 나타낸 도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 제2 로스터(반열풍식)를 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 생두 이송기를 나타낸 도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 원두 이송기를 나타낸 도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 커피 생두별 정점 로스팅 장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1과 같이, 본 발명에 따른 커피 생두별 정점 로스팅 장치(100)는 여러 종류의 커피 생두를 투입하여 각각 정점 로스팅(peak roasting)이 이루어질 수 있도록 하는 것으로, 필요시 로스팅 전 블렌딩(blending before roasting)이나 로스팅 후 블렌딩(blending after roasting)이 이루어질 수 있다.
특히, 본 발명은 서로 다른 볶음 방식을 적용한 다수의 로스터를 구비하고, 커피 생두의 산지나 종류별로 로스터를 선택하여, 그 선택된 로스터에서 자동으로 로스팅이 진행된다. 따라서, 원두의 향과 맛을 최적화하면서도 대량 생산을 가능하게 한다.
이를 위해, 본 발명은 실시예로서 다수의 로스터(110, 120)와, 생두 이송기(130), 선택 공급기(140), 로스팅 제어기(150) 및 원두 이송기(160)를 포함하며, 필요시 애프터 버너나 체프처리기와 같은 후처리 장치를 더 포함한다.
이러한 구성에서 상기 다수의 로스터(110, 120)는 각각 서로 다른 열 전달 방식으로 로스팅이 이루어진다.
생두 이송기(130)는 로스팅 전의 커피 생두(green bean)를 특정의 방식으로 이송하고, 원두 이송기(160)는 생두가 로스팅 후의 커피 원두(coffee bean)를 또 다른 특정의 방식으로 이송한다.
선택 공급기(140)는 생두 보관기에 보관되어 있는 커피 생두를 상기 다수의 로스터(110, 120) 중 어느 하나로 투입시키며, 로스팅 제어기(150)는 커피 생두의 종류를 식별하는 정보(분류 정보)를 입력받아 선택 공급기(140)를 제어한다.
즉, 로스팅 제어기(150)는 로스팅이 이루어지는 커피 생두의 정보를 확인 후 다수의 로스터(110, 120)들 중 커피 생두가 투입되는 로스터(110, 120)를 선택하여 그 선택된 로스터로 커피 생두가 투입되도록 선택 공급기(140)를 제어한다.
좀더 구체적으로, 로스터(110, 120)는 커피 생두에 열을 가하여 일정시간 동안 커피를 볶는 가공 장치로, 통상적으로 로스팅 강도에 따라서 크게 약, 중, 강으로 구분되며, 로스팅 강도가 강할수록 커피의 신맛이 약해지고 쓴맛이 강해진다.
따라서, 로스팅 공정에서는 생두에 열을 가해 조직을 팽창시켜 생두가 가진 여러 성분(수분, 지방분, 섬유질, 당질, 카페인, 유기산, 탄닌 등)을 조화롭게 표현하는 일련의 작업을 수행한다.
이때, 생두의 수확시기, 수분함량, 조밀도, 산지나 종자, 가공방법 등 생두의 특성을 파악하는 것이 중요하며, 같은 품종의 생두일지라도 자연환경의 변화나 보관 상태에 따라 최상의 맛과 향을 생성하기 위한 로스팅 조건은 다양하다.
이에, 본 발명에서는 하나의 정점 로스팅 장치에 다수개의 로스터(110, 120)를 구비하며, 서로 다른 열 전달 방식으로 로스팅하는 서로 다른 타입으로 분류된다. 예컨대, 다수의 로스터(110, 120)들은 복사, 전도, 대류 방식으로 구분되거나 혹은 직화식, 반열풍식, 열풍식으로 구분되는 다양한 로스터를 채택할 수 있다.
따라서, 본 발명은 서로 다른 로스팅 방식의 로스터(110, 120)를 다수개 제공하여 생두의 종류(품종이나 등급 혹은 보관상태 등)에 따라 그 중 어느 하나의 로스터(110, 120)를 선택하여 생두를 투입한다.
실시예로 로스터(110, 120)는 제1 로스터(110) 및 제2 로스터(120)를 포함하여 구성될 수 있는데, 제1 로스터(110)는 '열풍식 로스터'이고, 제2 로스터(120)는 '반열풍식 로스터'이다.
다시 말해 제1 로스터(110)는 생두가 투입된 챔버 내에 열풍을 인가하여 생두를 로스팅한다. 이때, 설정된 범위의 온도를 갖는 열풍이 유동 중인 챔버 내에서 설정된 양의 생두를 투입받아 설정된 시간 동안 교반시켜 로스팅할 수 있다.
제2 로스터(120)는 생두가 투입된 회전 드럼을 화염에 의해 가열하고, 상기 회전 드럼 내에 열풍을 인가하여 생두를 로스팅한다. 이때, 가열된 회전 드럼 내에 설정된 양의 생두를 투입시켜 혼합 중인 상태에서 회전 드럼 내부를 통과하도록 설정된 온도의 열풍을 가하여 로스팅할 수 있다.
열풍식의 제1 로스터(110)는 열풍만으로 반열풍식의 제2 로스터(120) 보다 단위 시간당 상대적으로 큰 열량을 공급하며, 이러한 특징으로 인해 선택 공급기(140)는 생두별로 제1 로스터(110)와 제2 로스터(120) 중 어느 하나의 로스터(110/120)를 선택하여 생두를 투입한다.
로스팅시 많은 열량을 필요로 하는 구분 인자로는 생두의 밀도가 커서 조직이 치밀하거나, 함수율이 높아서 맛과 향이 날아가기 이전에 최적의 시간 이내에 수분을 증발시켜야 하거나 혹은 크기나 부피가 커서 단위 체적당 표면적이 작은 경우와 같이 생두의 코어까지 열을 전달하기 어려운 경우 등이 있다.
이에 따라, 제1 로스터(110)에는 콜롬비아나 과테말라와 같은 중미 커피 생두 중 선택된 등급의 생두를 투입하고, 제2 로스터(120)에는 에티오피아나 케냐와 같은 아프리카 커피나 브라질과 같은 남미 커피 중 선택된 등급의 생두를 투입하게 된다.
도 2a에 좀더 상세히 도시되어 있는 바와 같이, 제1 로스터(110)인 열풍식 로스터는 크게 제1 투입기(111)와, 로스팅 챔버(112) 및 제1 쿨러(cooler, 113)를 포함한다.
도 2b와 같이 상기 제1 투입기(111)는 실시예로 호퍼가 적용되어 하측의 배출단(111a)이 로스팅 챔버(112)의 내부와 연결되어 로스팅 챔버(112)로 생두를 투입한다.
도 2c와 같이, 로스팅 챔버(112)는 그 내부에 다수의 교반 날개를 구비한 교반기(112a)가 설치되어 있다. 교반기(112a)는 회전축의 외면에서 방사상으로 연장된 다수의 날개가 구비되어 있다.
또한, 로스팅 챔버(112)의 일측에는 외부로부터 열풍이 유입되는 유입구(112b)가 설치되고 타측에는 상기 열풍이 배출되는 배출구(112c)가 설치되며, 유입구(112b)와 배출구(112c)는 교반기(112a)의 교반 진행 방향에 일치시킨다.
따라서, 도 5d와 같이 유입구(112b)를 통해 로스팅 챔버(112) 내부로 열풍을 공급하여 교반기(112a)에 의해 교반 중인 생두를 볶아 로스팅하며, 로스팅에 이용된 열풍은 배출구(112c)를 통해 배출된다.
이때, 생두를 투입 전 열풍을 미리 공급하여 예열을 시키고, 생두 투입에 따라 다시 온도가 낮아지면 단위 시간당 열풍량을 늘리거나 온도를 높여 설계값에 따라 로스팅 환경을 조절할 수 있다.
도 2e와 같이 제1 쿨러(113)는 로스팅을 마친 생두를 냉각시켜 커피의 맛과 향을 유지시키기 위한 것으로, 냉각 드럼(113a)과, 쿨링용 교반기(113b) 및 냉풍 배출구(113c)를 포함한다.
여기서, 냉각 드럼(113a)의 내부에는 모터에 의해 회전하는 쿨링 팬이 상면을 향해 냉각용 공기(이하, 냉풍이라 함)를 불도록 설치되고, 냉각 드럼(113a)의 상면은 일 예로 생두가 놓이는 스크린 등으로 구성됨에 따라 공기가 통하는 미세공이 관통 형성되어 있어서 볶아진 생두를 향해 냉풍을 분출한다.
또한, 냉각 드럼(113a)의 상면 일측에는 상기 로스팅 챔버(112)에서 볶아진 생두가 투입되는 투입구(113d)가 구비됨에 따라, 투입된 생두가 냉각 드럼(113a) 위로 투입된 후 쿨링용 교반기(113b)에 의해 교반된다.
따라서, 도 2f와 같이 냉각 드럼(113a) 내에서 상측을 향해 불어져 나온 냉풍은 교반 중인 볶음 생두를 냉각시킨 후 상측의 냉풍 배출구(113c)를 통해 배출된다. 즉, 다량(다수) 적층된 볶음 생두의 하측에서부터 냉풍을 불어 냉각이 이루어지게 된다.
이점은 아래에서 설명하는 제2 로스터(120)의 제2 쿨러(126)와 차이(하향 냉각 분사식)가 있는데, 도 2g와 같이 제1 쿨러(113)는 더 큰 스크린 사이즈와 함께 상향 분사 방식을 채택하여 냉각 드럼(113a)에 위에 놓인 생두의 하부에서 직접 냉풍을 분출한다. 제1 쿨러(113)는 제2 쿨러(126) 보다 상대적으로 급속 냉각을 가능하게 한다.
다음, 도 3a 및 도 3b와 같이, 제2 로스터(120)인 반열풍식 로스터는 크게 제2 투입기(121), 로스팅 버너(122), 로스팅 드럼(123), 열풍 인입구(124), 열풍 배출구(125) 및 제2 쿨러(126)를 포함하며, 실시예로 제2 투입기(121) 역시 호퍼가 적용되어 로스팅 드럼(123)의 내부에 연결된다.
로스팅 버너(122)는 연료를 연소시켜 화염을 분사하는 것으로 로스팅 드럼(123)의 하부에 설치되어 로스팅 드럼(123)에 열을 전달한다. 예컨대, 로스팅 버너(122)에서 발생된 열원 중 화염은 직접/간접적으로 로스팅 드럼(123)을 가열하고 그 열풍은 로스팅 드럼(123) 내부를 통과한다.
이때, 로스팅 드럼(123)은 지면에 대해 수평하게 설치된 상태에서 회전축을 중심으로 회전이 이루어지며, 내부에는 교반 날개(123a)가 설치된다. 교반 날개(123a)는 로스팅 드럼(123)의 내주면에 나선 방향으로 설치된다.
열풍 인입구(124)는 상기 로스팅 버너(122)의 단부와 로스팅 드럼(123)의 일측을 연결하도록 구비되어, 로스팅 버너(122)에 의해 발생된 열풍이 로스팅 드럼(123)의 내부로 유입되도록 안내한다.
열풍 배출구(125)는 로스팅 드럼(123)의 타측에 연결 설치된다. 따라서, 로스팅 드럼(123)의 일측을 통해 내부로 유입된 열풍이 로스팅 드럼(123) 내부를 관통한 후 열풍 배출구(125)를 통해 드럼 외부로 배출될 수 있게 한다.
따라서, 제2 투입기(121)를 통해 투입된 생두는 화염에 의해 가열된 로스팅 드럼(123)에 의한 볶음과 로스팅 드럼(123) 내부를 통과하는 열풍에 의한 볶음이 혼합된 반열풍 방식으로 로스팅이 이루어진다.
로스팅 후에는 로스팅 드럼(123)에서 배출된 볶음 생두를 제2 쿨러(126) 내에서 냉각시킨다.
도 3c와 같이, 제2 쿨러(126)는 로스팅을 마친 생두를 냉각시켜 커피의 맛과 향을 유지시키기 위한 것으로, 냉각 드럼(126a)과, 쿨링용 교반기(126b) 및 냉풍 흡입구(126c)를 포함한다.
여기서, 냉각 드럼(126a)의 내부에는 모터에 의해 회전하는 흡입 팬이 하측을 향해 냉풍을 흡입하도록 설치되고, 냉각 드럼(126a)의 상면(스크린)에는 공기가 통하는 미세공이 관통 형성되어 있어서 볶아진 생두를 향해 냉풍을 인가한다.
실시예로 냉풍은 냉각 드럼(126a)의 상측에 이격 설치된 배출 덕트(도시 생략)를 통해 하측으로 방출된다.
또한, 냉각 드럼(126a)의 상면 일측에는 상기 로스팅 드럼(123)에서 볶아진 생두가 투입되는 투입구(도시 생략)가 구비됨에 따라 투입된 생두가 냉각 드럼(126a) 위로 투입된 후 쿨링용 교반기(126b)에 의해 교반된다.
따라서, 냉각 드럼(126a) 상부의 배출 덕트에서 하측을 향해 불어져 나온 냉풍은 교반 중인 볶음 생두를 냉각시킨 후 하측의 냉풍 흡입구(126c)를 통해 흡입된 후 덕트(DUCT2) 등을 통해 외부로 배출된다.
위와 같이 본 발명은 제1 로스터(110)와 제2 로스터(120)에 투입되는 생두를 구분하므로, 더 나아가 생두 사이즈, 밀도 및 수분율 등의 차이로 인한 생두 특성에 따라 각각 최적의 냉각 온도나 냉각 시간을 갖도록 한다.
즉, 제2 쿨러(126)는 급속 냉각이 가능한 제1 쿨러(113)에 비해 상대적으로 낮은 냉각 성능으로 일반의 냉각을 하여도 충분한 생두의 특성상 맛과 향이 날아가기 이전에 충분히 냉각을 가능하게 한다.
제1 로스터(110) 및 제2 로스터(120)를 통해 로스팅을 마친 생두 즉, 원두는 각각 일측의 개폐구를 열어 배출하며, 배출된 원두는 후술하는 원두 이송기(160)를 통해 후속의 원두 보관기로 이송된다.
또한, 제1 로스터(110) 및 제2 로스터(120)에서 생두를 로스팅하는 과정에서 발생한 연기나 체프 등의 부산물은 부산물 처리기에 의해 처리가 이루어진다.
부산물 처리기는 로스터(110, 120)기에서 생두를 로스팅시 발생한 연기를 열에 의해 제거하는 애프터 버너(after-burner) 및 그 외 로스터(110, 120)기에서 생두를 로스팅시 발생한 체프(chaff)를 수집하여 배출하는 체프처리기를 포함할 수 있다.
한편, 생두 이송기(130)는 생두 보관기에 보관되어 있는 커피 생두를 다수의 로스터(110, 120)로 각각 이송하도록 이송 경로를 제공하는 것으로, 원두와는 다른 특별한 방식으로 이송된다.
생두는 로스터(110, 120)에 의해 볶아지기 이전의 상태이므로 조직이 치밀하고 견고하여 이송 중 손상의 가능성이 매우 작은 반면, 원두는 열에 의해 볶은 상태이므로 손상의 가능성이 크다. 따라서, 생두는 고압 공기 방식으로 이송하고, 원두는 컨베이어 방식으로 이송한다.
이를 위해, 도 4와 같이 생두 이송기(130)는 실시예로 생두가 이송되는 통로를 제공하는 생두 이송관(131) 및 생두를 밀어내도록 생두 이송관(131)에 연결되며 고압 공기를 인가하는 공기 분사기를 포함한다.
이러한 생두 이송기(130)는 생두 보관기(130)의 배출단에서부터 로스터(110, 120)까지 연결될 수 있으며, 이송 상태를 외부에서 확인할 수 있도록 생두 이송관(131) 중 적어도 일부 구간은 투명한 재질로 구성될 수 있다.
특히, 본 발명은 이송기로서 생두를 이송하는 생두 이송기(130)와 후술하는 바와 같이 원두를 이송하는 원두 이송기(160)를 별도로 구분하여, 생두와 원두를 서로 다른 방식의 이송장치에 의해 이송시킨다.
선택 공급기(140)는 커피 생두의 종류에 따라 생두 보관기(130)에 보관된 커피 생두를 다수의 로스터(110, 120)들 중 어느 하나로 투입시키기 위한 것으로, 실시예로 커피 생두에 따라 열풍식의 제1 로스터(110) 및 반열풍식의 제2 로스터(120) 중 어느 하나로 투입한다.
이를 위해, 선택 공급기(140)는 생두 이송기(130)에 설치되며, 열풍식의 제1 로스터(110) 및 반열풍식의 제2 로스터(120) 중 어느 하나로 커피 생두를 투입시키도록 이송 경로를 개폐하도록 전자식 개폐기를 포함한다. 여기서 전자식 개폐기는 이송 통로를 결정하는 레버나 이를 포함하는 구성으로도 적용할 수 있다.
구체적으로, 생두 보관기는 서로 다른 종류의 커피 생두를 분리하여 저장하도록 서로 구획되어 있는 다수의 저장셀을 포함하는데, 다수의 저장셀 상단과 하단에는 각각 공급관과 배출관이 연결 설치된다.
특히, 배출관은 상술한 생두 이송기(130)를 구성하는 생두 이송관(131)으로 구성되는데, 생두 이송관(131)은 생두 저장셀의 생두를 제1 로스터(110) 및 제2 로스터(120) 중 어느 하나로 커피 생두를 투입할 수 있도록 배관된다.
예컨대, 하나의 생두 이송관(131)은 하류측에서 분기되어 제1 로스터(110) 및 제2 로스터(120)에 각각 연결되거나, 저장셀에 각각 연결된 생두 이송관(배출관)이 1:1로 제1 로스터(110) 또는 제2 로스터(120)에 연결되거나, 혹은 이들을 조합한 방식으로 연결하는 배관을 하여 선택적으로 생두를 투입할 수 있게 한다.
이때, 선택 공급기(140)는 생두 이송관(131)에 설치되는 전자식 개폐기를 포함하여 생두가 공급되는 생두 이송관(131) 혹은 분기로에 설치되어, 전자식 개폐기로 내부 관로를 선택적으로 개폐함으로써 생두가 투입되는 로스터(110, 120)를 선택할 수 있게 한다. 따라서, 본 발명은 생두의 로스팅에 최적화된 로스터(110, 120)를 선택할 수 있게 한다.
로스팅 제어기(150)는 커피 생두에 따라 제1 로스터(110)나 제2 로스터(120)로 투입이 이루어지도록 선택 공급기(140)에 구비된 전자식 개폐기의 개폐를 제어한다.
이때, 각 생두별 투입량은 로스팅 제어기(150)의 제어하에 생두 보관기에서 공급시 미리 결정될 수 있으며, 그 후 제1 로스터(110)와 제2 로스터(120) 중 투입 대상 로스터만 선택할 수 있다.
예컨대, 열풍식의 제1 로스터(140)에는 크기가 SCR 15 초과 SCR 17 이하이거나, 밀도가 720g/L 초과이거나, 함수율이 11% 초과 13% 이하인 생두를 투입하거나 혹은 이들의 조합에 의해 결정된 생두가 투입되도록 할 수 있다.
반면, 반열풍식의 제2 로스터(150)에는 크기가 SCR 11 이상 SCR 15 이하이거나, 밀도가 720g/L 이하이거나, 함수율이 9% 이상 11% 이하인 생두를 투입하거나 혹은 이들의 조합에 의해 결정된 생두가 투입되도록 할 수 있다.
따라서, 본 발명은 서로 다른 볶음 방식을 적용한 다수의 로스터(110, 120)를 구비하고, 커피 생두의 산지나 종류별로 선택된 로스터(110, 120)에서 로스팅이 진행되므로, 향과 맛을 최적화한 원두를 대량으로 공급할 수 있게 한다.
도 5a와 같이, 원두 이송기(160)는 장치와 장치 사이에서 원두가 이송되는 통로를 제공하는 원두 이송관(161)과, 상기 원두 이송관(161)의 내부를 따라 다수개가 이격 설치된 컨베이어 밀대(162) 및 상기 컨베이어 밀대(162)를 원두 이송관(161)을 따라 이동시키는 작동기(163)를 포함한다.
컨베이어 밀대(162)는 원두 이송관(161)에 투입된 원두를 밀어 이동시키는 것으로서 일 예로 원판 형상으로 이루어지며, 원두 이송관(161) 내부를 따라 배치된 연결 로드(162a)에 결합된 상태에서 원두 이송관(161)의 내주면에 밀착된다.
도 5b와 같이, 작동기(163)는 상기한 연결 로드(162a)를 밀거나 당겨 이송 궤도(원두 이송관의 연장 설치 경로)를 따라 이동시키는 것으로, 연결 로드(162a)에 결합되어 있는 컨베이어 밀대(162)가 원두를 밀어 설계된 위치까지 이송시키는 동력을 전달한다.
따라서, 본 발명은 생두 보관기(130), 선택 공급기(140), 로스터(110, 120), 및 원두 보관기(160)는 물론, 그 외에 채택 가능한 블렌딩 혼합기 및 자동포장기 사이에서 생두나 원두를 각각 전자동으로 투입하여 로스팅 전공정이 자동으로 이루어지게 된다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
110: 제1 로스터(열풍식)
111: 제1 투입기
112: 로스팅 챔버
113: 제1 쿨러
120: 제2 로스터(반열풍식)
121: 제2 투입기
122: 로스팅 버너
123: 로스팅 드럼
124: 열풍 인입구
125: 열풍 배출구
126: 제2 쿨러
130: 생두 이송기
140: 선택 공급기
150: 로스팅 제어기
160: 원두 이송기
111: 제1 투입기
112: 로스팅 챔버
113: 제1 쿨러
120: 제2 로스터(반열풍식)
121: 제2 투입기
122: 로스팅 버너
123: 로스팅 드럼
124: 열풍 인입구
125: 열풍 배출구
126: 제2 쿨러
130: 생두 이송기
140: 선택 공급기
150: 로스팅 제어기
160: 원두 이송기
Claims (9)
- 서로 다른 열 전달 방식으로 로스팅이 이루어지며, 각각 독립 설치되어 있는 다수의 로스터(roaster)(110, 120)와;
생두 보관기에 보관되어 있는 커피 생두를 상기 다수의 로스터(110, 120)로 각각 이송하도록 이송 경로를 제공하는 생두 이송기(130)와;
상기 생두 이송기(130)에 설치되며, 상기 다수의 로스터(110, 120) 중 어느 하나로 커피 생두를 투입시키도록 상기 이송 경로를 개폐하는 선택 공급기(140)와;
상기 커피 생두의 종류를 식별하는 정보를 입력받아 상기 선택 공급기(140)의 이송 경로 선택하는 로스팅 제어기(150); 및
상기 로스터(110, 120)에서 로스팅된 커피 원두를 원두 보관기로 이송하도록 배출 경로를 제공하는 원두 이송기(160);를 포함하고,
상기 로스터(110, 120)는,
커피 생두가 투입된 챔버 내에 열풍을 인가하여 열풍식으로 커피 생두를 로스팅하는 제1 로스터(110); 및
커피 생두가 투입된 드럼을 화염에 의해 가열하고, 상기 드럼 내에 열풍을 인가하는 반열풍식으로 커피 생두를 로스팅하는 제2 로스터(120);를 포함하며,
상기 제1 로스터(110)는,
커피 생두를 투입하는 제1 투입기(111)와;
상기 제1 투입기로부터 커피 생두를 공급받으며, 상기 열풍식으로 커피 생두를 볶는 로스팅 챔버(112); 및
상기 로스팅 챔버에서 볶아진 커피 생두를 투입받아 냉각용 공기로 식히는 제1 쿨러(113);를 포함하고,
상기 제2 로스터(120)는,
커피 생두를 투입하는 제2 투입기(121)와;
상기 제2 투입기로부터 커피 생두를 공급받으며, 상기 반열풍식으로 커피 생두를 볶는 로스팅 드럼(123)과;
연료를 점화시켜 상기 로스팅 드럼을 향해 화염을 방출하는 로스팅 버너(122); 및
상기 로스팅 드럼에서 볶아진 커피 생두를 투입받아 냉각용 공기로 식히는 제2 쿨러(126);를 포함하되,
상기 제1 로스터(110)의 제1 쿨러(113)는, 가열을 마친 커피 생두가 놓이는 스크린의 하부에서 상부로 냉각용 공기를 송풍하되,
내부에는 모터에 의해 회전하는 쿨링 팬이 상면을 향해 냉각용 공기를 불도록 설치하고, 상면은 공기가 통하는 미세공이 관통 형성되어 볶아진 생두를 향해 냉풍을 분출하는 냉각 드럼(113a)과,
상기 냉각 드럼(113a)의 상면에 회전 가능하게 설치되는 쿨링용 교반기(113b)와,
상기 냉각 드럼(113a)의 상방에 설치되어 냉각 드럼(113a)에서 분출된 냉풍이 배출되는 냉풍 배출구(113c)를 포함하고,
상기 제2 로스터(120)의 상기 제2 쿨러(126)는 가열을 마친 커피 생두가 놓이는 스크린의 상부에서 하부로 냉각용 공기를 송풍하되,
내부에는 모터에 의해 회전하는 흡입 팬이 하측을 향해 냉풍을 흡입하도록 설치되고, 상면에는 공기가 통하는 미세공이 관통 형성되어 볶아진 생두를 향해 냉풍을 인가하는 냉각 드럼(126a)과,
상기 냉각 드럼(126a)의 상면에 회전 가능하게 설치되는 쿨링용 교반기(126b)와,
상기 냉각 드럼(126a)의 하측에 구비되어 교반 중인 볶음 생두를 냉각시킨 냉풍을 흡입한 후 덕트(DUCT2)를 통해 외부로 배출하는 냉풍 흡입구(126c)를 포함하여,
상기 제1 쿨러(113)는 상기 제2 쿨러(126)에 비해 상대적으로 급속 냉각이 가능한 것을 특징으로 하는 커피 생두별 정점 로스팅 장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 생두 이송기(130)는,
커피 생두가 이송되는 통로를 제공하는 생두 이송관(131); 및
커피 생두를 밀어내도록 상기 생두 이송관(131) 내에 고압 공기를 인가하는 공기 분사기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 커피 생두별 정점 로스팅 장치. - 제6항에 있어서,
상기 선택 공급기(140)는,
상기 생두 이송관(131)을 개폐하는 전자식 개폐기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 커피 생두별 정점 로스팅 장치. - 제7항에 있어서,
상기 로스팅 제어기(150)는,
커피 생두의 사이즈, 밀도 및 함수율 각각에 대해 가해진 평가점수를 합산하여 상기 제1 로스터(110) 또는 제2 로스터(120) 중 어느 하나로 상기 커피 생두를 투입시키는 것을 특징으로 하는 커피 생두별 정점 로스팅 장치. - 제1항에 있어서,
상기 원두 이송기(160)는,
원두가 이송되는 통로를 제공하는 원두 이송관(161)과;
상기 원두 이송관(161)의 내부를 따라 다수개가 이격 설치되어 투입된 원두를 밀어 이동시키는 컨베이어 밀대(162); 및
상기 컨베이어 밀대(162)를 원두 이송관(161)을 따라 이동시키는 작동기(163);를 포함하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 커피 생두별 정점 로스팅 장치.
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