KR20160082066A

KR20160082066A - 근적외선을 이용한 반열풍식 커피로스터

Info

Publication number: KR20160082066A
Application number: KR1020140194019A
Authority: KR
Inventors: 김인덕
Original assignee: 주식회사 디앤시스
Priority date: 2014-12-30
Filing date: 2014-12-30
Publication date: 2016-07-08
Also published as: KR101650736B1

Abstract

본 발명은 다수의 돌출부를 갖는 가열 드럼과, 상기 가열 드럼에 삽입되고 열풍을 공급하기 위한 덕트를 구비한 근적외선 히터와, 외부 공기를 흡입하고 코어 히터를 통해 가열하여 상기 덕트를 통해 열풍을 가함으로써, 근적외선과 열풍을 이용한 이중방식으로 커피 원두를 신속하고 균일하게 로스팅하며; 가열 드럼에 장착된 온도센서와 상기 가열 드럼을 감싸는 하우징에 장착된 임베디스 시스템을 연계하여 자동으로 로스팅 컨트롤을 하여 균일한 로스팅을 구현하는 근적외선을 이용한 반열풍식 커피로스터에 관한 것이다.

Description

근적외선을 이용한 반열풍식 커피로스터{HALF HEAT BLOWING TYPE COFFEE ROASTER USING NEAR INFRARED RAY}

본 발명은 근적외선을 이용한 반열풍식 커피로스터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 돌출부를 갖는 가열 드럼과, 상기 가열 드럼에 삽입되고 열풍을 공급하기 위한 덕트를 구비한 근적외선 히터와, 외부 공기를 흡입하고 코어 히터를 통해 가열하여 상기 덕트를 통해 열풍을 가함으로써, 근적외선과 열풍을 이용한 이중방식으로 커피 원두를 신속하고 균일하게 로스팅하며; 가열 드럼에 장착된 온도센서와 상기 가열 드럼을 감싸는 하우징에 장착된 임베디스 시스템을 연계하여 자동으로 로스팅 컨트롤을 하여 균일한 로스팅을 구현하는 근적외선을 이용한 반열풍식 커피로스터에 관한 것이다.

일반적으로, 커피 생두에 열을 가하여 일정시간 동안 커피의 내부 조직을 변화시키는 가공 공정을 로스팅이라고 하는데 이 로스팅 강도에 따라서 크게 약, 중, 강으로 구분되며, 로스팅 강도가 강할수록 커피의 신맛이 약해지고 쓴맛이 강해지기 때문에 로스팅은 커피의 맛을 결정하는데 있어서 가장 중요한 부분이라 할 수 있다.

이처럼 커피를 로스팅하기 위해서 사용하는 장치가 바로 커피 로스터인데 커피의 맛은 생두의 품종에 따라서 차이가 있긴 하지만, 근본적으로는 상기와 같이 커피 로스터를 이용해 커피를 로스팅 하는 과정에서의 온도, 습도, 시간 등에 따라서 커피의 맛이 결정된다.

한편, 커피로스팅 방식에는 크게 직화식, 반열풍식, 열풍식 3가지가 있는데 직화식은 경제적이나 균일한 로스팅이 힘들고, 반열풍식은 열효율이 높아 직화식보다 좀더 균일한 로스팅이 가능하며 열풍식은 대량의 로스팅에 적합하나 원두의 개성표현이 힘든 단점을 가지고 있다.

최근에는 직화식 로스터의 변형으로, 드럼의 몸체에 구멍을 뚫어 고온의 연소가스가 드럼 내부를 지나도록 하되, 송풍팬이나 모터를 이용해 연소가스를 강제로 불어넣으면서 고온의 연소가스를 재활용하여 열효율을 높인 반열풍식 로스터도 많이 사용하고 있으나 온도조절이나 로스팅 시간이 길어지는 것으로 인해 생두 본연의 품질을 저해하는 한계가 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것이 한국 공개특허 제 10-2014-0130886 호이다.

상기 선행특허는 로스터 내부에 구비되어 열풍의 전달로 가열됨에 따라 다량의 원두를 볶을수 있게 된 다수의 타공점을 갖는 볶음용 드럼과, 상기 볶음용 드럼의 상부에 마련되고 열풍 교환이 이루어지는 연통과, 외부 공기를 흡입하여 상기 볶음용 드럼으로 송풍하는 쿨러와, 볶음용 드럼을 가열하는 가열기와 볶음용 드럼 사이의 격판을 포함하며, 상기 볶음용 드럼과 쿨러에는 모터를 장착하여 이루어짐으로써, 드럼과 가열기 사이에 격판을 구비한 반열풍을 이용한 커피 로스터 및 커피 생두의 로스팅 품질을 향상시킬 수 있는 커피 로스터를 제공할 수 하는 효과가 있다.

그러나, 선행특허는 볶음용 드럼과 가열기 사이에 격판을 장착하여 가열기가 격판을 가열하고 가열된 격판에 의한 반열풍이 볶음용 드럼으로 전해져 로스팅이 행해지나, 신속하고 균일하게 로스팅하기에는 여전히 미흡하다는 문제가 있다.

1. 한국 공개특허 제 10-2014-0130886 호 "반열풍식 커피 로스터" (공개일자 : 2014. 11. 12.)

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 근적외선과 열풍을 이용한 이중방식으로 커피 원두를 신속하고 균일하게 로스팅하며; 가열 드럼에 장착된 온도센서와 상기 가열 드럼을 감싸는 하우징에 장착된 임베디스 시스템을 연계하여 자동으로 로스팅 컨트롤을 하여 균일한 로스팅을 구현하는 근적외선을 이용한 반열풍식 커피로스터를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명에 따른 근적외선을 이용한 반열풍식 커피로스터는 가열 드럼과, 상기 가열 드럼을 감싸는 하우징 및, 상기 가열 드럼 및 하우징과 연계되는 작동부로 구성되는 커피로스터로서, 상기 가열 드럼은 상기 하우징 내에 회전 가능하게 장착되며, 커피 원두가 담겨지는 밀폐된 공간을 갖도록 형성하되 일측에 개구부가 구비되며, 타측에는 근적외선 히터가 장착되며; 상기 근적외선 히터의 상부에는 복수의 배출홀을 구비하고 상기 배출홀을 통해 열풍을 공급하기 위한 덕트가 장착되어, 근적외선과 열풍으로 커피 원두를 로스팅하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 근적외선을 이용한 반열풍식 커피로스터는 근적외선과 열풍을 이용한 이중방식으로 커피 원두를 신속하고 균일하게 로스팅할 수 있다는 이점이 있다.

또한, 가열 드럼에 장착된 온도센서와 상기 가열 드럼을 감싸는 하우징에 장착된 임베디스 시스템을 연계하여 자동으로 로스팅 컨트롤을 하여 균일한 로스팅을 구현할 수 있다는 이점이 있다.

또한, 가열 드럼에 장착된 온도센서와 상기 가열 드럼을 감싸는 하우징에 장착된 임베디스 시스템을 연계되기에, 비숙련자도 간편하게 조작할 수 있다는 이점이 있다.

또한, 가열 드럼 내부에 장착된 돌출부에 의해 가열 드럼에 장입된 커피 원두가 가열 드럼의 회전시에 돌출부에 의해 혼합됨으로써, 로스팅 품질을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 근적외선을 이용한 반열풍식 커피로스터의 개략적 구성 블럭도.
도 2는 도 1의 작동부의 구성 블럭도.
도 3은 본 발명에 따른 근적외선을 이용한 반열풍식 커피로스터의 구성을 개락적으로 나타낸 개념적 측면도.
도 4는 도 2의 가열 드럼의 내부도.

이하, 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통하여 본 발명에 따른 근적외선을 이용한 반열풍식 커피로스터를 보다 상세히 기술하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 클라이언트나 운용자, 사용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도면 전체에 걸쳐 같은 참조번호는 같은 구성 요소를 가리킨다.

도 1은 본 발명에 따른 근적외선을 이용한 반열풍식 커피로스터의 개략적 구성 블럭도이며, 도 2는 도 1의 작동부의 구성 블럭도이며, 도 3은 본 발명에 따른 근적외선을 이용한 반열풍식 커피로스터의 구성을 개락적으로 나타낸 개념적 측면도이며, 도 4는 도 2의 가열 드럼의 내부도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 발명에 따른 근적외선을 이용한 반열풍식 커피로스터는 근적외선과 열풍으로 커피를 로스팅하기 위한 세부 구성을 포함하고 있다. 전체적으로, 근적외선을 이용한 반열풍식 커피로스터는 내부에 다수의 돌출부를 구비한 가열 드럼(100)과, 상기 가열 드럼(100)을 감싸는 하우징(200) 및, 상기 가열 드럼(100) 및 하우징(200)과 연계되는 작동부(300)로 구성된다.

여기서, 상기 가열 드럼(100)은 가열 드럼(100)의 회전시에 내부에 장입된 커피 원두를 균일하게 혼합하기 위해 상기 가열 드럼(100)의 내부에 장착된 복수의 돌출부(110)와 상기 가열 드럼(100)의 온도를 측정하기 위해 상기 가열 드럼(100)의 외측에 장착되고, 후술할 임베디드 시스템(210)과 연계되는 온도 센서(120)를 구비한다.

또한, 상기 하우징(200)은 내부에 상기 가열 드럼(100)이 수용되고 상기 가열 드럼(100)의 외측에 장착된 온도 센서(120)와 연계되어 가열 드럼(100)의 내부 압력 및 온도를 모니터링하기 위한 임베디드 시스템(210)을 구비한다.

또한, 작동부(300)는 상기 가열 드럼(100)을 회전시키기 위한 제1 모터(310)와; 상기 가열 드럼(100)의 내측에 삽입되어 상기 가열 드럼(100)에 장입된 커피 원두를 근적외선을 이용하여 직접 가열하기 위한 근적외선 히터(320)와; 상기 근적외선 히터(320)의 상부에 장착되며 복수의 배출홀을 구비한 덕트(330)와; 외부의 공기를 흡입하여 상기 덕트(330)로 공급하기 위한 흡기팬(340)과; 상기 흡기팬(340)을 구동하기 위한 제2 모터(350)와; 상기 흡기팬(340)에 의해 흡입된 공기를 가열하기 위한 코어 히터(360); 및 상기 제1 모터(310), 근적외선 히터(320), 덕트(330), 흡기팬(340), 제2 모터(350), 코어 히터(360)와 연계되어 이들을 제어하기 위한 컨트롤러(370)를 구비한다.

한편, 상기 가열 드럼(100)은 상기 하우징(200) 내에 회전 가능하게 장착되며, 커피 원두가 담겨지는 밀폐된 공간을 갖도록 형성하되 일측에 개구부(130)가 구비되어 있다. 이러한 가열 드럼(100)은 원통 또는 실린더 형태로 형성될 수 있으며, 상기 가열 드럼(100)의 외부에 설치된 제1 모터(310)와 연계되어 정회전 또는 역회전될 수 있다.

또한, 상기 가열 드럼(100)의 내부에는 일정 한도 이상의 압력이 측정된 경우 안전을 위하여 내압을 배출하기 위한 벤트(vent)와 같은 수단을 구비할 수 있다.

또한, 상기 가열 드럼(100)은 상기 개구부(130)를 덮을 수 있게 형성된 덮개부(140)를 구비하는데, 상기 덮개부(140)는 밀폐시 기밀을 유지하고 압력이 새지 않도록 개구부(130)와의 사이에 밀착하는 실링을 포함할 수 있다.

또한, 상기 가열 드럼(100)과 덮개부(140)는 고압에 견딜 수 있도록 금속, 주물류, 또는 강화유리나 내열유리 등에 의하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 덮개부(140)에는 회전방식으로 작동하는 조작핸들(150)이 장착되며, 이러한 조작핸들의 작동에 의해 상기 가열 드럼(100)의 압력을 서서히 낮출 수 있다.

또한, 상기 가열 드럼(100)의 내측에는 슬라이딩 방식으로 장착되는 트레이부(160)가 구비되여, 커피 로스팅이 완료되면 조작핸들의 작동에 의해 상기 가열 드럼(100)의 압력을 낮춘 후, 상기 개구부(130)를 오픈하여 트레이부(160)에 수집된 로스팅된 커피 원두를 인출할 수 있다.

또한, 상기 가열 드럼(100)의 덮개부(140)에는 커피 원두를 투입하기 위한 호퍼(170)가 연결되어 있으며, 상기 호퍼(170)는 커피 원두의 투입을 차단함과 동시에 가열 드럼(100)의 압력이 배출되는 것을 차단하기 위한 차단판(180)을 구비한다.

또 한편, 상기 가열 드럼(100)의 타측 즉, 개구부(130)가 설치된 반대쪽에는 상기 가열 드럼(100)에 장입된 커피 원두를 근적외선을 이용하여 직접 가열하기 위한 근적외선 히터(320)가 설치되며, 상기 근적외선 히터(320)의 상부에는 복수의 배출홀을 구비한 덕트(330)가 장착되어 있어, 상기 흡기팬(340)에 의해 흡입되어 상기 코어 히터(360)를 통해 가열된 외부의 공기가 상기 덕트(330)를 통해 공급됨으로써, 상기 가열 드럼(100)에 장입된 커피 원두를 열풍을 이용하여 로스팅할 수 있다.

또한, 상기 덕트(330)는 상기 가열 드럼(100)에 장입된 커피 원두가 상기 근적외선 히터(320)에 직접 접촉하는 것을 방지하는 역활도 한다.

또한, 상기 하우징(200)은 상기 가열 드럼(100)을 수용하기 위한 공간이 형성되어 있으며, 일측에 상기 하우징(220)을 개폐하기 위한 개폐부(220) 및 상기 가열 드럼(100)의 상태를 모니터링하기 위한 투명창(230)을 구비한다.

또한, 상기 임베디드 시스템(210)은 작동부(300)의 컨트롤러(370)와 연계되어 상기 컨트롤러(370)를 컨트롤할 수 있다.

이제, 발명에 따른 근적외선을 이용한 반열풍식 커피로스터의 작동을 설명하고자 한다.

먼저, 상기 하우징(200)을 개폐하기 위한 개폐부(220)를 개방한 후, 가열 드럼(100)의 덮개부(140)에 장착된 조작핸들(150)을 조작하여 개구부(130)를 오픈시킨다.

이후, 상기 개구부(130)를 통해 적당량의 커피 원두를 장입하고 개구부(130)를 덮개부(140)로 덮은 후 조작핸들(150)을 회전시켜 상기 가열 드럼(100)을 밀폐시키고 하우징(200)의 개폐부(220)를 폐쇄한다. 이때, 상기 가열 드럼(100) 내에는 트레이부(160)가 장착된 상태이다.

그 후, 상기 하우징(200)에 장착된 임베디드 시스템(201)을 조작하여 희망하는 온도 및 압력이 설정되도록 작동부(300)의 컨트롤러(370)를 적절히 컨트로하여 제1 모터(310)의 rpm, 근적외선 히터(320)의 온도 등을 컨트롤한다.

이후, 상기 가열 드럼(100)에 장입된 커피 원두가 컨트롤러(370)의 제어하에 근적외선 히터(320)에 의한 근적외선으로 로스팅되고 동시에 코어 히터(360)에 의하여 가열된 공기가 상기 근적외선 히터(320) 상부에 장착된 덕트(330)에 형성된 복수의 배출홀을 통해 배출됨으로써 열풍을 이용하여 로스팅된다. 이때, 상기 가열 드럼(100)의 내부 압력과 온도는 상기 가열 드럼(100)의 외측에 장착된 온도 센서(120)와 연계된 상기 임베디드 시스템(201)에 의하여 모니터링될 수 있으며, 적절한 압력 조건에 이를 수 있도록 조절될 수 있다. 또한, 일정치 이상의 압력이 발생하면 상기 임베디드 시스템(201)의 벤트 수단에 의하여 감압된다. 또한, 상기 가열 드럼(100)은 제1 모터(310)에 적절한 rpm으로 회전되는데, 상기 가열 드럼(100)의 회전 시에 가열 드럼(100) 내에 장착된 돌출부(110)에 의하여 상기 가열 드럼(100)에 장입된 커피 원두가 적절히 혼합된다.

그 후, 로스팅에 적절한 온도와 압력으로서 일정 시간이 경과되면, 하우징(200)의 걔폐부(220)를 개방하고, 상기 가열 드럼(100)의 덮개부(140)에 장착된 조작핸들(150)을 조작하여 상기 가열 드럼(100)의 내압이 대기압 정도가 될 수 있도록 한다.

이후, 상기 가열 드럼(100)의 덮개부(140)를 오픈하여 개구부(130)를 개방시킨 후에 슬라이딩 방식으로 장착된 트레이부(160)를 꺼내어 로스팅이 완료된 커피 원두를 인출시킨다.

전술한 바와 같은 본 발명에 따른 근적외선을 이용한 반열풍식 커피로스터는 근적외선과 열풍을 이용한 이중방식으로 커피 원두를 신속하고 균일하게 로스팅할 수 있다. 또한, 가열 드럼에 장착된 온도센서와 상기 가열 드럼을 감싸는 하우징에 장착된 임베디스 시스템을 연계하여 자동으로 로스팅 컨트롤을 하여 균일한 로스팅을 구현할 수 있다. 또한, 가열 드럼에 장착된 온도센서와 상기 가열 드럼을 감싸는 하우징에 장착된 임베디스 시스템을 연계되기에, 비숙련자도 간편하게 조작할 수 있다. 또한, 가열 드럼 내부에 장착된 돌출부에 의해 가열 드럼에 장입된 커피 원두가 가열 드럼의 회전시에 돌출부에 의해 혼합됨으로써, 로스팅 품질을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 양호한 실시 예에 근거하여 설명하였지만, 이러한 실시 예는 본 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이므로, 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련자라면 본 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시 예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능할 것이다. 그러므로, 본 발명의 보호 범위는 본 발명의 기술적 사상의 요지에 속하는 변화 예나 변경 예 또는 조절 예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 가열 드럼 110: 돌출부
120: 온도 센서 130: 개구부
140: 덮개부 150: 조작 핸들
160: 트레이부 170: 호퍼
180: 차단판 200: 하우징
210: 임베디드 시스템 220: 개폐부
230: 투명창 300: 작동부
310: 제1 모터 320: 근적외선 히터
330: 덕트 340: 흡기팬
350: 제2 모터 360: 코어 히터
370: 컨트롤러

Claims

가열 드럼(100)과, 상기 가열 드럼(100)을 감싸는 하우징(200) 및, 상기 가열 드럼(100) 및 하우징(200)과 연계되는 작동부(300)로 구성되는 커피로스터로서,
상기 가열 드럼(100)은 상기 하우징(200) 내에 회전 가능하게 장착되며, 커피 원두가 담겨지는 밀폐된 공간을 갖도록 형성하되 일측에 개구부(130)가 구비되며, 타측에는 근적외선 히터(320)가 장착되며;
상기 근적외선 히터(320)의 상부에는 복수의 배출홀을 구비하고 상기 배출홀을 통해 열풍을 공급하기 위한 덕트(330)가 장착되어, 근적외선과 열풍으로 커피 원두를 로스팅하는 것을 특징으로 하는 근적외선을 이용한 반열풍식 커피로스터.
청구항 1에 있어서,
상기 가열 드럼(100)은 원통 또는 실린더 형태로 형성될 수 있으며,
상기 가열 드럼(100)은 장입된 커피 원두를 혼합하도록 내측에 형성된 돌출부(110)와;
온도를 측정하도록 외측에 형성된 온도 센서(120)와;
개구부(130)를 덮기 위한 덮개부(140)와;
상기 덮개부(140)에 설치되어 상기 덮개부(140)와 개구부(130)를 밀착시키며, 상기 가열 드럼(100)의 내압을 낮추기 위한 조작핸들(150)과;
상기 가열 드럼(100) 내에 장착되어 로스팅된 커피 원두를 수용하기 위한 트레이부(160)와;
상기 덮개부(140)에 연결되어 커피 원두를 투입하기 위한 호퍼(170); 및
상기 커피 원두의 투입을 차단하고 가열 드럼(100)의 압력이 배출되는 것을 차단하기 위한 차단판(180)을 구비한 것을 특징으로 하는 근적외선을 이용한 반열풍식 커피로스터.
청구항 2에 있어서,
상기 하우징(200)은 외측에 형성되고 상기 가열 드럼(100)의 외측에 형성된 온도 센서(120)와 연계되어 상기 가열 드럼(100)의 온도 및 압력을 모니터링하기 위한 임베디드 시스템(210)와;
일측에 형성되어 하우징(200)을 개폐하기 위한 개폐부(220); 및
일측에 형성되어 상기 가열 드럼(100)의 상태를 모니터링하기 위한 투명창(230)을 구비한 것을 특징으로 하는 근적외선을 이용한 반열풍식 커피로스터.
청구항 1에 있어서,
상기 작동부(300)는,
상기 가열 드럼(100)을 회전시키기 위한 제1 모터(310)와;
상기 가열 드럼(100)의 내측에 삽입되어 상기 가열 드럼(100)에 장입된 커피 원두를 근적외선을 이용하여 직접 가열하기 위한 근적외선 히터(320)와;
상기 근적외선 히터(320)의 상부에 장착되며 복수의 배출홀을 구비한 덕트(330)와;
외부의 공기를 흡입하여 상기 덕트(330)로 공급하기 위한 흡기팬(340)과;
상기 흡기팬(340)을 구동하기 위한 제2 모터(350)와;
상기 흡기팬(340)에 의해 흡입된 공기를 가열하기 위한 코어 히터(360); 및
상기 제1 모터(310), 근적외선 히터(320), 덕트(330), 흡기팬(340), 제2 모터(350), 코어 히터(360)와 연계되어 이들을 제어하기 위한 컨트롤러(370)를 구비한 것을 특징으로 하는 근적외선을 이용한 반열풍식 커피로스터.
청구항 3에 있어서,
상기 임베디드 시스템(210)은 작동부(300)의 컨트롤러(370)와 연계되어 상기 컨트롤러(370)를 컨트롤 제1 모터(310)의 rpm, 근적외선 히터(320)의 온도 및 상기 가열 드럼(100)의 내압을 제어하는 것을 특징으로 하는 근적외선을 이용한 반열풍식 커피로스터.