KR20170143106A

KR20170143106A - 커피 콩 그라인딩 장치

Info

Publication number: KR20170143106A
Application number: KR1020160076435A
Authority: KR
Inventors: 옥윤관; 이상수; 이승헌
Original assignee: 재단법인 강릉과학산업진흥원; (주)학산
Priority date: 2016-06-20
Filing date: 2016-06-20
Publication date: 2017-12-29

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 커피 탱크로 액화질소를 공급하는 제 1 액화질소 공급관; 상기 제 1 액화질소 공급관으로부터 공급된 상기 액화질소에 의해 상기 커피 콩의 온도가 감소되도록 하는 커피 탱크; 상기 커피 탱크의 하부와 커피 분쇄기의 상부를 연결하는 커피 이송관; 상기 커피 분쇄기로 상기 액화질소를 공급하는 제 2 액화질소 공급관; 상기 제 2 액화질소 공급관으로부터 액화질소를 공급 받고, 상기 이송관으로부터 이송된 상기 커피 콩을 분쇄하는 커피 분쇄기―상기 액화질소는 상기 커피 분쇄기의 내부 온도가 감소되도록 함─; 상기 커피 분쇄기를 개폐하고, 상기 커피 분쇄기로부터 분쇄된 커피 콩이 배출되는 배출구를 구비하는 커피 분쇄기 덮개; 상기 커피 분쇄기 덮개의 배출구와 연결되어 상기 분쇄된 커피 콩을 상기 커피 분쇄기에서 사이클론 분류기로 이송시키는 흡입팬; 상기 흡입팬에 의해 이송된 상기 분쇄된 커피 콩에 포함된 더스트와 커피 분말을 분리시키는 사이클론 분류기;을 포함하는 커피 콩 그라인딩 장치를 제공할 수 있다.

Description

커피 콩 그라인딩 장치{COFFEE BEAN GRINDING DEVICE}

본 개시된 내용은 커피 콩 그라인딩 장치에 관한 것이다.

일반적으로 원두는 열대지방에서 작물로서 생산된 후, 이를 커피 생산자가 로스팅하여 원두의 형태로 제작하며, 이를 구입한 중간상인이 특별한 가공을 통해서 분말형의 커피를 제작하거나 또는 원두를 판매상에게 판매를 하여 원두커피로서 원두커피 전문점에서 판매를 하곤 했다. 그런데 이러한 종래의 원두 생산과 판매 형태에 많은 변화를 가져오며, 소규모의 커피전문점에서도 원두를 직접 로스팅하고 분쇄하여 커피화시키는 제작과정을 작은 점포 안에서 수행하는 형태의 영업방식이 등장하였다.

원두커피를 분쇄하기 위한 통상의 커피 그라인더는 커피를 분쇄하기 위하여 분쇄날을 구비한 분쇄기를 이용하여 커피 분말을 제조할 수 있다. 그러나 커피가 분쇄되는 과정에서 커피는 분쇄 시 발생하는 마찰열로 인하여 커피 향의 손실을 가져올 수 있다.

이러한 문제를 해결하고자, 원두커피를 분쇄하기 위한 방법이 다양하게 제안되고 있다.

일본공개특허공보 특개 2001-258744 호

본 개시된 내용은 커피 분말을 제조하는 동안, 커피 콩의 온도를 일정온도 이하로 유지시키는 방법으로 향미가 우수한 커피 분말을 제조하는 커피 콩 그라인딩 장치를 제공하고자 한다.

본 개시된 내용은 커피 분말을 제조하는 동안, 커피 콩의 온도를 일정온도 이하로 유지시키는 방법으로 향미가 우수한 커피 분말을 제조할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 커피 콩 그라인딩 장치의 구성을 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 커피 콩 그라인딩 장치의 구성이 배치된 형태를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 커피 콩 그라인딩 장치의 커피 분쇄기가 개방된 모습을 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 커피 콩 그라인딩 장치의 사이클론 분류기의 단면도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 커피 콩 그라인딩 장치가 작동하는 순서를 도시한다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는 A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나 이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 달리 특정되지 않거나 단수 형태를 지시하는 것으로 문맥상 명확하지 않은 경우에, 본 명세서와 청구범위에서 단수는 일반적으로 "하나 또는 그 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 커피 콩 그라인딩 장치(1)의 구성을 도시한 도면이다.

커피 그라인딩 장치(1)는 사전에 로스팅된 커피 콩을 공급받고, 상기 커피 콩을 분쇄하여 커피 분말을 제조하는 장치이다.

커피 그라인딩 장치(1)에 의해 커피 콩을 분쇄하는 과정에서 상기 커피 콩의 향과 맛을 저하시키지 않기 위하여 상기 커피 콩의 온도는 일정 온도(예를 들어, -50℃) 이하가 되도록 감소된다. 이와 같은 경우, 커피 콩의 향이 공기 중으로 날아가지 않으므로 향이 좋아지고, 커피 콩의 맛도 풍부해질 수 있다.

커피 콩의 온도가 감소되도록, 액화질소가 커피 콩을 보관하는 커피 탱크(200)와 커피 콩을 분쇄하는 커피 분쇄기(500)로 공급될 수 있다. 이로 인하여 커피 탱크(200)에 보관된 커피 콩과 커피 분쇄기(500)에서 분쇄되는 커피 콩의 온도는 공급된 액화질소에 의해 감소될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 커피 콩이 커피 탱크(200)로 공급되었을 경우, 액화질소가 커피 탱크(200)로 공급될 수 있다. 그리고 커피 콩이 커피 이송관(400)을 통해 커피 분쇄기(500)로 이송되고 있을 경우, 액화질소가 커피 분쇄기(500)로 공급될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 커피 콩이 커피 탱크(200)로 공급되어 커피 분쇄기(500)에 의해 분쇄되는 동안 액화질소가 커피 탱크(200)와 커피 분쇄기(500)로 동시에 공급될 수 있다.

또한, 액화질소가 커피 탱크(200) 및 커피 분쇄기(500)에 동일한 양으로 공급될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 액화질소가 커피 탱크(200) 및 커피 분쇄기(500)에 동일한 속도로 공급될 수 있다. 이로 인하여 커피 콩의 온도와 커피 분쇄기(500)의 내부 온도가 유사하게 유지될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 커피 분말의 크기는 내부 휠(510) 또는 분쇄날(520)의 교체 없이 조절될 수 있다. 예를 들어, 내부 휠(510)의 회전 속도의 변화, 흡입팬(600)의 흡입 강도의 변화, 또는 이들의 조합으로 간편하게 커피 분말의 크기가 조절될 수 있다. 이로 인하여 사용자는 고객의 다양한 커피 분말 크기에 대한 요구를 별다른 어려움 없이 수용할 수 있다. 또한 사용자는 다양한 크기의 커피 분말을 빠른 시간 내에 제조할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 커피 콩 그라인딩 장치(1)의 구성이 배치된 형태를 도시한 배치도이다.

커피 콩 그라인딩 장치(1)는 사전에 로스팅된 커피 콩을 커피 탱크(200)로 공급하는 커피 공급관(100), 액화질소를 보관하는 액화질소 탱크(300), 상기 액화질소를 커피 탱크(200)로 공급하는 제 1 액화질소 공급관(310), 상기 액화질소에 의해 온도가 감소된 커피 콩을 보관하는 커피 탱크(200), 상기 커피 콩을 커피 분쇄기(500)로 이송하는 커피 이송관(400), 상기 커피 콩을 분쇄하는 커피 분쇄기(500), 상기 액화질소를 커피 분쇄기로 공급하는 제 2 액화질소 공급관(330), 상기 커피 분쇄기에서 분쇄된 커피 콩을 흡입하는 흡입팬(600), 커피 콩을 분쇄할 때 생성되거나 로스팅된 커피 콩과 함께 공급된 더스트를 커피 분말과 분류하기 위한 사이클론 분류기(700), 상기 분류된 커피 분말을 보관하는 커피 분말 보관 탱크(800), 상기 분류된 더스트를 보관하는 더스트함(900)으로 포함할 수 있다.

커피 콩 그라인딩 장치(1)는 커피 탱크(200)를 포함할 수 있다. 로스팅된 커피 콩을 커피 탱크(200)로 공급하는 커피 공급관(100), 액화질소가 공급되는 제 1 액화질소 공급관(310), 및 커피 콩을 커피 분쇄기(500)로 이송시키기 위한 커피 이송관(400)이 연결될 수 있다.

커피 탱크(200)에는 사전에 로스팅된 커피 콩을 상기 커피 탱크(200)로 투입하기 위한 커피 공급관(100)이 연결될 수 있다. 상기 커피 공급관(100)은 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 커피 공급관(100)은 파이프 형태, 깔때기 모양의 투입구를 가진 형태, 또는 이외의 커피 콩을 공급할 수 있는 여러 형태로 형성될 수 있다.

커피 탱크(200)는 내부에 로스팅된 커피 콩이 보관될 수 있도록 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 원통형, 박스형, 원형, 깔때기형으로 형성될 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.

커피 탱크(200)는 제 1 액화질소 공급관(310)과 연결될 수 있다. 액화질소 탱크(300)에 보관된 액화질소는 제 1 액화질소 공급관(310)을 통해 커피 탱크(200)로 공급될 수 있다. 상기 액화질소는 -196℃ 이하의 온도를 가질 수 있다. 그렇기 때문에 상기 공급된 액화질소는 커피 콩의 온도를 감소시킬 수 있다.

커피 콩의 온도가 감소되는 위치가 커피 탱크(200) 내부로만 한정되지 않으며, 커피 이송관(400)의 내부에서 커피 콩의 온도가 감소될 수 있다.

커피 콩 그라인딩 장치(1)는 액화질소가 보관되는 액화질소 탱크(300)가 구비될 수 있다. 액화질소 탱크(300)는 제 1 및 제 2 액화질소 공급관(310, 330)과 연결될 수 있다. 제 1 및 제 2 액화질소 공급관(310, 330)으로 액화질소 탱크(300)에 보관된 액화질소가 공급될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 외부의 액화질소 공급원을 통해 액화질소가 공급될 수 있으며, 이 밖에 다양한 방법으로 액화질소가 공급될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 커피 콩의 이동 경로에 따라서 제 1 및 제 2 액화질소 공급관(310, 330)으로 액화질소가 공급될 수 있다. 예를 들어, 커피 탱크(200)로 커피 콩이 공급될 때, 제 1 액화질소 공급관(310)으로 액화질소가 공급될 수 있다. 그리고 난 후, 커피 콩이 커피 이송관(400)을 통해 커피 분쇄기(500)로 이송되는 동안, 제 2 액화질소 공급관(330)으로 액화질소가 공급될 수 있다. 그리고, 이와 같은 경우 동일한 양의 액화질소가 제 1 및 제 2 액화질소 공급관(310, 330)으로 공급될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 커피 콩이 커피 탱크(200)로 공급되어 커피 분쇄기(500)에 의해 분쇄되는 동안, 제 1 및 제 2 액화질소 공급관(310, 330)으로 액화질소가 동시에 공급될 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.

제 1 액화질소 공급관(310)은 액화질소 탱크(300)와 커피 탱크(200)를 연결하는 통로일 수 있다. 제 1 액화질소 공급관(310)은 액화질소의 투입량이 조절되도록 제 1 액화질소 밸브(320)를 포함할 수 있다.

제 2 액화질소 공급관(330)은 액화질소 탱크(300)와 커피 분쇄기(500)를 연결하는 통로일 수 있다. 제 2 액화질소 공급관(330)은 액화질소의 투입량이 조절되도록 제 2 액화질소 밸브(340)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 액화질소는 제 1 액화질소 공급관(310)의 제 1 액화질소 밸브(320)와 제 2 액화질소 공급관(330)의 제 2 액화질소 밸브(340)에 의해 동일한 양으로 커피 탱크(200) 및 커피 분쇄기(500)로 공급될 수 있다. 또 다른 예로는, 액화질소는 제 1 액화질소 밸브(320)와 제 2 액화질소 밸브(340)에 의해 동일한 속도로 커피 탱크(200) 및 커피 분쇄기(500)로 공급될 수 있다. 이로 인하여, 커피 탱크(200)에 저장된 커피 콩의 온도와 커피 분쇄기(500)의 내부 온도는 제 1 액화질소 밸브(320)와 제 2 액화질소 밸브(340)에 의해 유사하게 형성될 수 있다. 이와 같은 경우, 커피 콩의 온도는 커피 분쇄기(500)에서 분쇄될 때까지 급격한 온도 변화가 일어나지 않을 수 있다. 이로 인하여, 커피 콩은 맛과 향의 손실이 최소화될 수 있다. 또한, 커피 콩에 급격한 온도 변화로 발생될 수 있는 크랙(crack)이 일어나지 않음으로써 커피 콩은 균일하게 분쇄될 수 있다. 또 다른 예로는, 커피 탱크(200)의 액화질소 공급량과 커피 분쇄기(500)의 액화질소 공급량은 상황에 따라서 다르게 공급되도록 조절될 수 있다.

커피 콩 그라인딩 장치(1)는 커피 탱크(200)와 커피 분쇄기(500)를 연결하면서, 상기 커피 탱크(200)에 보관된 커피 콩이 커피 분쇄기(500)로 이송되는 통로인 커피 이송관(400)을 포함할 수 있다. 상기 커피 이송관(400)은 내부에 커피 콩을 이송시키기 위한 이송 스크류(410)를 포함할 수 있다. 이송 스크류(410)는 이송 모터(450)와 연결될 수 있다. 이송 모터(450)는 이송 스크류(410)가 회전되도록 상기 이송 스크류(410)에 동력을 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 커피 탱크(200)에서 커피 분쇄기(500)로 커피 콩이 이송되도록, 커피 탱크(200)의 보관된 커피 콩이 커피 이송관(400)으로 투입될 수 있다. 투입된 커피 콩은 커피 이송관(400) 내부에 형성된 이송 스크류(410)에 안착될 수 있다. 이 때, 커피 콩은 이송 모터(450)의 동력을 전달받은 이송 스크류(410)의 회전에 의해 커피 분쇄기(500)로 이송될 수 있다. 커피 분쇄기(500)로 이송되는 커피 콩의 양은 이송 스크류(410)의 회전 속도에 따라 조절될 수 있다.

커피 콩 그라인딩 장치(1)는 커피 콩을 분쇄하기 위한 커피 분쇄기(500)를 포함할 수 있다. 커피 분쇄기(500)는 다양한 그라인더를 이용하여 커피 콩을 분쇄할 수 있다. 예를 들어, 커피 분쇄기(500)는 칼날형, 버(Burr)형, 롤(Roll)형, 또는 이외의 형식의 그라인딩 장치를 포함할 수 있다. 이 중 버형은 평면형, 원뿔형, 복합형 또는 이외의 형식의 그라인딩 장치로 나눌 수 있다. 앞서 설명한 다양한 그라인딩 장치는 커피 콩을 어떤 모양과 어떤 크기로 분쇄하는지에 따라서 상이하게 구비될 수 있다. 본 발명의 커피 분쇄기(500)는 상기 커피 분쇄기(500)에 구비된 분쇄날(520)에 의해 커피 콩을 분쇄할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 커피 분쇄기 덮개(550)가 개방되었을 경우를 도시한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 커피 분쇄기(500)는 내부 휠(510), 외부 휠(530), 분쇄날(520)로 구성될 수 있다. 내부 휠(510)은 커피 분쇄기(500)의 전동기(미도시)와 연결되어 회전하는 회전축에 고정될 수 있다. 외부 휠(530)은 톱니를 포함할 수 있다. 분쇄날(520)은 내부 휠(510)에 고정되어 내부 휠(510)과 같이 회전될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 커피 이송관(400)으로부터 이송된 커피 콩은 커피 분쇄기(500)의 투입구(580)를 통해 공급받는다. 공급된 커피 콩은 내부 휠(510)과 연결된 분쇄날(520)과 외부 휠(530) 사이에 빈 공간으로 투입될 수 있다. 이 때, 커피 콩을 분쇄하기 위하여 내부 휠(510)이 회전될 수 있다. 내부 휠(510)이 회전되는 동안, 커피 콩은 원심력으로 인하여 외부 휠(530) 쪽으로 다가가게 될 수 있다. 그리고, 커피 콩은 외부 휠(530)의 톱니와 분쇄날(520)의 마찰에 의하여 분쇄될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 커피 분쇄기(500)의 내부 휠(510)과 외부 휠(530)이 서로 다른 방향으로 회전하면서 커피 콩을 분쇄할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 내부 휠(510)의 회전 속도에 의해 분쇄된 커피 콩의 크기가 조절될 수 있다. 예를 들어, 내부 휠(510)의 회전 속도가 빠를수록, 분쇄된 커피 콩의 크기는 작아질 수 있다. 반대로, 내부 휠(510)의 회전 속도가 느릴수록, 분쇄된 커피 콩의 크기는 커질 수 있다.

이와 같은 경우, 내부 휠(510) 및 분쇄날(520)의 교체 없이 내부 휠(510)의 회전 속도에 의해 분쇄된 커피 콩의 크기가 조절될 수 있다. 내부 휠(510)의 회전 속도를 이용하여 분쇄된 커피 콩의 크기가 조절됨으로써, 사용자는 큰 어려움 없이 고객의 다양한 커피 분말 크기에 대한 요구를 충족시킬 수 있다. 또한, 커피 분쇄기(500)의 내부 휠(510) 및 분쇄날(520)을 교체하지 않으므로, 다양한 크기의 커피 분말이 빠른 시간 내에 제조될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 내부 휠(510)의 회전 속도는 조절 스위치, 조절 레버, 또는 조절 버튼으로 조절될 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.

커피 분쇄기(500)의 내부 온도가 감소되도록 액화질소 공급부(570)로 액화질소가 공급될 수 있다. 액화질소는 커피 콩이 분쇄되기 전에 커피 분쇄기(500)의 액화질소 공급부(570)로 공급될 수 있다. 또한, 액화질소는 커피 콩이 분쇄되는 동안에 커피 분쇄기(500)의 액화질소 공급부(570)로 공급될 수 있다. 그리고, 커피 콩이 분쇄되기 전에 액화질소가 공급되는 경우, 액화질소 공급부(570)에서 공급된 액화질소에 의해 커피 분쇄기(500)에 있는 커피 콩의 온도가 감소될 수 있다.

커피 분쇄기(500)는 액화질소가 공급되기 위한 통로인 제 2 액화질소 공급관(330)과 연결될 수 있다. 커피 분쇄기(500)의 액화질소 공급부(570)는 제 2 액화질소 공급관(330)과 연결될 수 있다. 이로 인하여, 액화질소는 액화질소 공급부(570)를 통해 커피 분쇄기(500)로 공급될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 커피 분쇄기(500)에서 커피 콩이 분쇄되는 동안 커피 분쇄기(500) 내부에 열이 발생될 수 있다. 이와 같은 경우, 커피 분쇄기(500)는 액화질소를 공급받아 커피 콩이 분쇄되는 동안에 열이 발생되어도 일정 온도(예를 들어, -50℃) 이하의 온도가 유지될 수 있다. 따라서, 커피 분쇄기(500)에 액화질소가 투입됨으로써, 커피 콩은 커피 분쇄기(500)에서 분쇄되는 동안 상온보다 낮은 온도(예를 들어, -50℃ 이하)가 유지될 수 있다. 이와 같은 경우, 분쇄된 커피 콩은 커피의 맛과 향이 그대로 유지될 수 있다.

커피 분쇄기(500)는 커피 분쇄기 덮개(550)를 더 포함할 수 있다. 커피 분쇄기는 커피 분쇄기 덮개(550)에 의해 개폐될 수 있다. 커피 분쇄기(500)가 폐쇄되는 경우, 분쇄된 커피 콩은 커피 분쇄기(500)의 외부로 빠져나가지 못 할 수 있다. 또한, 커피 분쇄기(500)가 개방되는 경우, 사용자는 커피 분쇄기(500)의 내부를 청소할 수 있다. 그리고, 사용자는 커피 분쇄기(500)가 고장이 나거나, 갑작스러운 이상으로 멈출 경우, 커피 분쇄기 덮개(550)를 개방하여 수리를 할 수 있다. 사용자의 안전을 위해서 커피 콩 그라인딩 장치(1)가 작동 중일 경우, 커피 분쇄기 덮개(550)는 개방되지 않을 수 있다. 또한 커피 분쇄기가 개방된 경우, 커피 콩 그라인딩 장치(1)는 동작을 안 할 수 있다.

커피 분쇄기(500)는 커피 분쇄기 덮개(550)와 연결되는 연결 힌지(540)를 포함할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 다양한 방법을 통해 커피 분쇄기(500)가 개폐될 수 있다.

커피 분쇄기 덮개(550)는 분쇄된 커피 콩을 배출시킬 수 있는 배출구(560)를 포함할 수 있다. 커피 분쇄기(500)에서 분쇄된 커피 콩은 커피 분쇄기 덮개(550)의 배출구(560)와 연결된 흡입관(610)으로 배출될 수 있다.

커피 콩 그라인딩 장치(1)는 커피 분쇄기(500)에서 분쇄된 커피 콩을 흡입하는 흡입팬(600)을 포함할 수 있다. 흡입팬(600)은 커피 분쇄기 덮개(550)와 연결되는 흡입관(610)을 통해 분쇄된 커피 콩을 흡입할 수 있다. 커피 분쇄기(500)에서 분쇄된 커피 콩은 공기를 흡입하는 흡입팬(600)에 의해 흡입관(610)으로 흡입될 수 있다. 흡입팬(600)이 흡입한 공기와 분쇄된 커피 콩은 사이클론 분류기(700)와 연결된 토출관(630)으로 토출될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 흡입팬(600)의 공기를 흡입하는 강도는 흡입밸브(미도시)에 의해 조절될 수 있다. 또한 흡입팬(600)에서 흡입 강도가 조절될 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.

본 발명의 일 실시예에서, 흡입팬(600)의 흡입 강도가 조절됨으로써, 분쇄된 커피 콩의 크기가 조절될 수 있다. 예를 들어, 공기를 흡입하는 강도가 높을수록 커피 분쇄기(500)에 커피 콩이 머무르는 시간이 짧아질 수 있다. 그러므로, 커피 콩의 크기는 커피 분쇄기(500)에 머무르는 시간이 짧을수록 커질 수 있다. 따라서, 공기를 흡입하는 강도가 높을수록 커피 콩의 크기는 커질 수 있다. 반대로, 공기를 흡입하는 강도가 낮을수록 커피 콩의 크기는 작아질 수 있다.

이와 같은 경우, 내부 휠(510) 및 분쇄날(520)의 교체 없이 흡입팬(600)의 흡입 강도에 따라 분쇄된 커피 콩의 크기가 조절될 수 있다. 따라서, 사용자는 분쇄된 커피 콩의 크기 조절을 간편하게 할 수 있다. 흡입팬(600)의 흡입 강도에 따라 분쇄된 커피 콩의 크기가 조절됨으로써, 사용자는 큰 어려움 없이 고객의 다양한 커피 분말 크기에 대한 요구를 충족시킬 수 있다. 또한, 커피 분쇄기(500)의 내부 휠(510) 및 분쇄날(520)을 교체하지 않으므로, 다양한 크기의 커피 분말이 빠른 시간 내에 제조될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 커피 분말의 크기는 내부 휠(510)의 회전 속도와 흡입팬(600)의 흡입 강도 모두에 의해 조절될 수 있다. 이와 같은 경우, 내부 휠(510)의 회전 속도와 흡입팬(600)의 흡입 강도 중 하나만 조절되는 방법에 비해, 커피 분말의 크기는 더 다양하게 조절될 수 있다. 예를 들어, 내부 휠(510)의 회전 속도를 최소로 줄이고, 흡입팬(600)의 흡입 강도를 최대로 높이는 경우, 커피 분말은 가장 큰 크기로 형성될 수 있다. 반대로, 내부 휠(510)의 회전 속도를 최대로 높이고, 흡입팬(600)의 흡입 강도를 최소로 낮추는 경우, 커피 분말은 가장 작은 크기로 형성될 수 있다. 또한, 내부 휠(510) 및 분쇄날(520)의 교체 없이 분쇄된 커피 콩의 크기가 조절될 수 있다. 따라서, 사용자는 분쇄된 커피 콩의 크기 조절을 간편하게 할 수 있다.

커피 콩 그라인딩 장치(1)는 커피 분말과 더스트를 분류하기 위한 사이클론 분류기(700)를 포함할 수 있다. 여기서 더스트는 커피의 맛을 저하시키는 찌꺼기를 의미한다. 그리고 커피 분말은 분쇄된 커피 콩에서 상기 더스트를 제거한 분말을 의미한다.

본 발명의 일 실시예에서, 더스트는 사전에 커피 콩을 로스팅하는 과정에서 커피 콩에 포함될 수 있다. 또한, 더스트는 커피 분쇄기(500)에서 분쇄하는 과정에서 분쇄된 커피 콩에 포함될 수 있다. 이런 더스트를 포함하는 분쇄된 커피 콩이 사이클론 분류기(700)로 투입될 수 있다. 이와 같은 경우, 더스트와 커피 분말은 사이클론 분류기(700)에 의해 분류될 수 있다. 예를 들어, 커피 분말은 사이클론 분류기(700)의 하부로 떨어질 수 있다. 또한, 더스트는 사이클론 분류기(700)의 상부로 올라가서 더스트관(910)을 통해 더스트함(900)에 저장될 수 있다. 사이클론 분류기(700)는 원추형으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 다양한 모양으로 형성될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 사이클론 분류기(700)의 단면도를 도시한다.

도 4에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서, 사이클론 분류기(700)로 흡입팬(600)으로부터 유입된 공기와 더스트를 포함하는 분쇄된 커피 콩이 공급될 수 있다. 이 때, 흡입된 공기는 더스트를 포함하는 분쇄된 커피 콩과 함께 사이클론 분류기(700)의 내벽면을 따라 선회류 유로(airflow path)를 형성하면서 회전하게 될 수 있다.

상기 선회류 유로는 도 4의 화살표로 표시된 유로와 같이 공기가 사이클론 분류기(700)에서 원운동을 하며 하부로 내려가다가 하단부에서 방향이 변하여 상승기류를 형성하는 유로를 뜻한다. 그러나 이에 한정하지 않고, 더스트와 커피 분말은 다양한 방법으로 분리될 수 있다. 예를 들어, 사이클론 분류기(700)의 하단부에 블로어(미도시)가 설치되어 상승기류가 형성될 수 있다. 이와 같은 경우, 더스트는 블로어가 형성한 상승기류에 의해 상부로 이동되어 커피 분말과 분리될 수 있다. 또한, 사이클론 분류기(700)에 스크류(미도시)가 설치될 수 있다. 이와 같은 경우, 더스트는 스크류에 의해 상부로 이동될 수 있다.

사이클론 분류기(700)로 흡입된 공기가 선회류 유로를 형성하는 경우, 분쇄된 커피 콩은 유입된 공기와 함께 회전될 수 있다. 이와 같은 경우, 분쇄된 커피 콩은 사이클론 분류기(700)의 내벽면에 충돌되면서 중력에 의해 하부로 낙하하게 된다. 하부로 낙하된 커피 분말은 사이클론 분류기(700)의 하부에 연결된 커피 분말 보관 탱크(800)에 보관될 수 있다. 또한, 흡입된 공기와 더스트는 사이클론 분류기(700)의 하단부에서 발생하는 상승기류에 의해 상기 사이클론 분류기(700)의 상부에 연결된 더스트관(910)으로 배출될 수 있다. 배출된 더스트는 더스트관(910)을 통해 더스트함(900)에 보관되어 따로 처리할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 커피 콩 그라인딩 장치(1)의 작동 순서를 도시한 도면이다.

S10 단계에서, 사전에 로스팅된 커피 콩이 커피 콩 그라인딩 장치(1)로 공급될 수 있다. 로스팅된 커피 콩은 커피 공급관(100)을 통해 공급될 수 있다. 상기 커피 공급관(100)은 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 커피 공급관(100)은 파이프 형태, 깔때기 모양의 투입구를 가진 형태, 또는 이외의 커피 콩을 공급할 수 있는 여러 형태로 형성될 수 있다.

S20 단계에서, 액화질소가 커피 탱크(200)로 공급될 수 있다. 상기 커피 콩의 온도가 감소되도록 액화질소 탱크(300)에 보관된 액화질소는 제 1 액화질소 공급관(310)을 통해 커피 탱크(200)로 공급할 수 있다.

S30 단계에서, 공급받은 커피 콩의 온도가 커피 탱크(200)에서 감소될 수 있다. 공급받은 커피 콩은 커피 탱크(200)에 보관될 수 있다. 그리고 커피 콩의 온도는 공급받은 액화질소에 의해 감소될 수 있다. 이와 같은 경우, 커피 콩의 향과 맛이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 상기 액화질소는 -196℃ 이하의 온도를 가질 수 있다. 그렇기 때문에 상기 공급된 액화질소는 커피 콩의 온도를 감소시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 액화질소는 커피 탱크(200)와 연결된 제 1 액화질소 공급관(310)을 통하여 커피 탱크(200)로 공급될 수 있다. 커피 콩의 온도는 공급받은 액화질소에 의해 감소될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 커피 콩의 온도가 감소되는 위치가 커피 탱크(200) 내부로만 한정되지 않으며, 커피 이송관(400)의 내부에서 커피 콩의 온도가 감소될 수 있다.

S40 단계에서, 커피 이송관(400)을 통해 커피 탱크(200)에 보관된 커피 콩이 커피 분쇄기(500)로 이송될 수 있다. 커피 이송관(400)은 내부에 커피 콩을 이송시키기 위한 이송 스크류(410)를 포함할 수 있다. 이송 스크류(410)는 이송 모터(450)와 연결될 수 있다. 이송 모터(450)는 이송 스크류(410)가 회전되도록 상기 이송 스크류(410)에 동력을 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 커피 탱크(200)에서 커피 분쇄기(500)로 커피 콩이 이송되도록, 커피 탱크(200)의 보관된 커피 콩이 커피 이송관(400)으로 투입될 수 있다. 투입된 커피 콩은 커피 이송관(400) 내부에 형성된 이송 스크류(410)에 안착될 수 있다. 이 때, 커피 콩은 이송 모터(450)의 동력을 전달받은 이송 스크류(410)의 회전에 의해 분쇄기로 이송될 수 있다. 커피 분쇄기(500)로 이송되는 커피 콩의 양은 이송 스크류(410)의 회전 속도에 따라 조절될 수 있다.

S50 단계에서, 커피 분쇄기(500)의 내부 온도가 감소되도록 액화질소 공급부(570)로부터 액화질소가 공급될 수 있다. 액화질소는 커피 콩이 분쇄되기 전에 커피 분쇄기(500)로 공급될 수 있다. 또한, 액화질소는 커피 콩이 분쇄되는 동안에 커피 분쇄기(500)로 공급될 수 있다. 그리고, 커피 콩이 분쇄되기 전에 액화질소가 공급되는 경우, 액화질소 공급부(570)에서 공급된 액화질소에 의해 커피 분쇄기(500)에 있는 커피 콩의 온도가 감소될 수 있다.

커피 분쇄기(500)는 액화질소가 공급되기 위한 통로인 제 2 액화질소 공급관(330)과 연결될 수 있다. 커피 분쇄기(500)의 액화질소 공급부(570)는 제 2 액화질소 공급관(330)과 연결될 수 있다. 이로 인하여, 액화질소는 액화질소 공급부(570)를 통해 커피 분쇄기(500)로 공급될 수 있다. 제 2 액화질소 공급관(330)은 액화질소의 투입량이 조절되도록 제 2 액화질소 밸브(340)를 포함할 수 있다.

S60 단계에서, 커피 콩은 커피 분쇄기(500)를 통해 분쇄될 수 있다. 커피 콩 그라인딩 장치(1)는 커피 콩을 분쇄하기 위한 커피 분쇄기(500)를 구비할 수 있다. 커피 분쇄기(500)는 다양한 그라인더를 이용하여 커피 콩을 분쇄할 수 있다. 예를 들어, 커피 분쇄기(500)는 칼날형, 버(Burr)형, 롤(Roll)형, 또는 이외의 형식의 그라인딩 장치를 포함할 수 있다. 이 중 버형은 평면형, 원뿔형, 복합형 또는 이외의 형식의 그라인딩 장치로 나눌 수 있다. 앞서 설명한 다양한 그라인딩 장치는 커피 콩을 어떤 모양과 어떤 크기로 분쇄하는지에 따라서 상이하게 구비될 수 있다. 본 발명의 커피 분쇄기(500)는 상기 커피 분쇄기(500)에 구비된 분쇄날(520)에 의해 커피 콩을 분쇄할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 커피 분쇄기(500)는 내부 휠(510), 외부 휠(530), 분쇄날(520)로 구성될 수 있다. 내부 휠(510)은 커피 분쇄기(500)의 전동기(미도시)와 연결되어 회전하는 회전축에 고정될 수 있다. 외부 휠(530)은 톱니를 포함할 수 있다. 분쇄날(520)은 내부 휠(510)에 고정되어 내부 휠(510)과 같이 회전될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 커피 콩은 커피 분쇄기(500)의 투입구(580)를 통해 공급받는다. 공급된 커피 콩은 내부 휠(510)과 연결된 분쇄날(520)과 외부 휠(530) 사이에 빈 공간으로 투입될 수 있다. 이 때, 커피 콩을 분쇄하기 위하여 내부 휠(510)이 회전될 수 있다. 내부 휠(510)이 회전하는 동안, 커피 콩은 원심력으로 인하여 외부 휠(530) 쪽으로 접근할 수 있다. 그리고, 커피 콩은 외부 휠(530)의 톱니와 분쇄날(520)에 의하여 분쇄될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 커피 분쇄기(500)의 내부 휠(510)과 외부 휠(530)이 서로 다른 방향으로 회전하면서 커피 콩을 분쇄할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 내부 휠(510)의 회전 속도에 의해 분쇄된 커피 콩의 크기가 조절될 수 있다. 예를 들어, 내부 휠(510)의 회전 속도가 빠를수록 분쇄된 커피 콩의 크기는 작아질 수 있다. 반대로, 내부 휠(510)의 회전 속도가 느릴수록 분쇄된 커피 콩의 크기는 커질 수 있다.

S70 단계에서, 커피 분쇄기(500)에서 분쇄된 커피 콩이 사이클론 분류기로 이송될 수 있다. 커피 콩 그라인딩 장치(1)는 분쇄된 커피 콩을 배출시킬 수 있는 배출구(560)가 구비된 커피 분쇄기 덮개(550)를 포함할 수 있다. 커피 분쇄기(500)에서 분쇄된 커피 콩은 커피 분쇄기 덮개(550)의 배출구(560)와 연결된 흡입관(610)으로 배출될 수 있다.

커피 콩 그라인딩 장치(1)는 커피 분쇄기 덮개(550)에서 배출된 분쇄된 커피 콩은 흡입팬(600)에 의해 흡입될 수 있다. 흡입팬(600)은 커피 분쇄기 덮개(550)와 연결되는 흡입관(610)을 통해 분쇄된 커피 콩을 흡입할 수 있다. 커피 분쇄기(500)에서 분쇄된 커피 콩은 공기를 흡입하는 흡입팬(600)에 의해 흡입관(610)으로 흡입될 수 있다. 흡입팬(600)이 흡입한 공기와 분쇄된 커피 콩은 사이클론 분류기(700)와 연결된 토출관(630)으로 토출될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 흡입팬(600)의 흡입 강도가 조절됨으로써, 분쇄된 커피 콩의 크기가 조절될 수 있다. 예를 들어, 공기를 흡입하는 강도가 높을수록 커피 콩은 커피 분쇄기(500)에 머무르는 시간이 짧아질 수 있다. 그러므로, 커피 콩의 크기는 커피 분쇄기(500)에 머무르는 시간이 짧을수록 커질 수 있다. 따라서, 공기를 흡입하는 강도가 높을수록 커피 콩의 크기는 커질 수 있다. 반대로, 공기를 흡입하는 강도가 낮을수록 커피 콩의 크기는 작아질 수 있다.

S80 단계에서, 더스트와 커피 분말은 사이클론 분류기(700)에 의해 분류되는 단계를 수행할 수 있다. 여기서 더스트는 커피의 맛을 저하시키는 찌꺼기를 의미한다. 그리고 커피 분말은 분쇄된 커피 콩에서 상기 더스트를 제거한 분말을 의미한다.

더스트는 사전에 커피 콩을 로스팅하는 과정에서 커피 콩에 포함될 수 있다. 또한, 더스트는 커피 분쇄기(500)에서 분쇄하는 과정에서 분쇄된 커피 콩에 포함될 수 있다. 이런 더스트를 포함하는 분쇄된 커피 콩이 사이클론 분류기(700)로 투입될 수 있다. 이와 같은 경우, 더스트와 커피 분말은 사이클론 분류기(700)에 의해 분류될 수 있다. 예를 들어, 커피 분말은 사이클론 분류기(700)의 하부로 떨어질 수 있다. 또한, 더스트는 사이클론 분류기(700)의 상부로 올라가서 더스트관(910)을 통해 더스트함(900)에 저장될 수 있다. 사이클론 분류기(700)는 원추형으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 다양한 모양으로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 사이클론 분류기(700)로 흡입팬(600)으로부터 유입된 공기와 더스트를 포함하는 분쇄된 커피 콩이 공급될 수 있다. 이 때, 흡입된 공기는 더스트를 포함하는 분쇄된 커피 콩과 함께 사이클론 분류기(700)의 내벽면을 따라 선회류 유로(airflow path)를 형성하면서 회전하게 될 수 있다.

상기 선회류 유로는 공기가 사이클론 분류기(700)에서 원운동을 하며 하부로 내려가다가 하단부에서 방향이 변하여 상승기류를 형성하는 유로를 뜻한다. 그러나 이에 한정하지 않고, 더스트와 커피 분말은 다양한 방법으로 분리될 수 있다. 예를 들어, 사이클론 분류기(700)의 하단부에 블로어(미도시)가 설치되어 상승기류가 형성될 수 있다. 이와 같은 경우, 더스트는 블로어가 형성한 상승기류에 의해 상부로 이동되어 커피 분말과 분리될 수 있다. 또한, 사이클론 분류기(700)에 스크류(미도시)가 설치될 수 있다. 이와 같은 경우, 더스트는 스크류에 의해 상부로 이동될 수 있다.

상기 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최대한 넓은 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims

커피 탱크로 액화질소를 공급하는 제 1 액화질소 공급관;
상기 제 1 액화질소 공급관으로부터 공급된 상기 액화질소에 의해 커피 콩의 온도가 감소되도록 하는 커피 탱크;
상기 커피 탱크의 하부와 커피 분쇄기의 상부를 연결하는 커피 이송관;
상기 커피 분쇄기로 상기 액화질소를 공급하는 제 2 액화질소 공급관;
상기 제 2 액화질소 공급관으로부터 액화질소를 공급 받고, 상기 이송관으로부터 이송된 상기 커피 콩을 분쇄하는 커피 분쇄기―상기 액화질소는 상기 커피 분쇄기의 내부 온도가 감소되도록 함─;
상기 커피 분쇄기를 개폐하고, 상기 커피 분쇄기로부터 분쇄된 커피 콩이 배출되는 배출구를 구비하는 커피 분쇄기 덮개;
상기 커피 분쇄기 덮개의 배출구와 연결되어 상기 분쇄된 커피 콩을 상기 커피 분쇄기에서 사이클론 분류기로 이송시키는 흡입팬; 및
상기 흡입팬에 의해 이송된 상기 분쇄된 커피 콩에 포함된 더스트와 커피 분말을 분리시키는 사이클론 분류기;
을 포함하는,
커피 콩 그라인딩 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 커피 분쇄기는,
전동기와 연결되어 회전하는 회전축에 고정되는 내부 휠;
상기 내부 휠에 일정한 간격으로 고정되어 있는 다수의 날로 구성된 분쇄날; 및
톱니를 포함하는 외부 휠;
을 포함하는,
커피 콩 그라인딩 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 커피 분쇄기는
상기 내부 휠의 회전속도를 조절하여 상기 분쇄된 커피 콩의 크기를 조절하는,
커피 콩 그라인딩 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 흡입팬은,
공기를 흡입하는 강도를 조절하여 상기 분쇄된 커피 콩의 크기를 조절하는,
커피 콩 그라인딩 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 커피 탱크와 연결되어 사전에 로스팅된 커피 콩이 상기 커피 탱크로 공급되는 커피 공급관;
을 더 포함하는,
커피 콩 그라인딩 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 액화질소를 보관하는 액화질소 탱크;
를 더 포함하는
커피 콩 그라인딩 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 액화질소 공급관 및 상기 제 2 액화질소 공급관 중 적어도 하나는,
상기 액화질소의 공급량을 조절할 수 있는 액화질소 밸브;
를 포함하는,
커피 콩 그라인딩 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 커피 이송관은,
상기 커피 콩이 스크류 날에 안착되도록 상기 커피 이송관 내부에 구비된 이송 스크류; 및
상기 이송 스크류와 연결되고, 상기 이송 스크류를 회전시키는 동력을 제공하는 이송 모터;
를 포함하는,
커피 콩 그라인딩 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 액화질소 공급관으로 공급되는 액화질소의 공급량과 상기 제 2 액화질소 공급관으로 공급되는 액화질소의 공급량을 동일하게 공급하거나 상기 제 1 액화질소 공급관으로 공급되는 액화질소의 공급 속도와 상기 제 2 액화질소 공급관으로 공급되는 액화질소의 공급 속도가 동일하도록 공급하는,
커피 콩 그라인딩 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 사이클론 분류기의 하부에 연결되어 상기 사이클론 분류기로부터 분류된 커피 분말을 보관하는 커피 분말 보관 탱크; 및
상기 사이클론 분류기의 상부에 연결되어 상기 사이클론 분류기로부터 분류된 더스트를 보관하는 더스트함;
을 더 포함하는,
커피 콩 그라인딩 장치.
커피 콩 그라인딩 장치에 의해 커피 분말을 제조하는 방법은,
액화질소 탱크와 연결된 제 1 액화질소 공급관을 통해 커피 탱크로 액화질소를 공급하는 단계;
상기 커피 탱크 내부에서 상기 액화질소에 의해 커피 콩의 온도를 감소시키는 단계;
상기 커피 콩을 커피 이송관 내부에 이송 모터와 연결된 이송 스크류의 회전에 의해 커피 분쇄기로 이송시키는 단계;
상기 액화질소 탱크와 연결된 제 2 액화질소 공급관을 통해 상기 액화질소를 커피 분쇄기에 공급하여 상기 커피 분쇄기의 내부 온도를 낮추는 단계;
상기 커피 분쇄기에서 상기 커피 콩을 분쇄하는 단계;
커피 분쇄기 덮개의 배출구를 통해 상기 분쇄된 커피 콩을 흡입관으로 배출하는 단계;
상기 배출된 상기 분쇄된 커피 콩을 흡입팬을 이용하여 흡입하여 사이클론 장치로 이송시키는 단계; 및
상기 사이클론 장치에 의해 상기 흡입팬에 의해 이송된 상기 분쇄된 커피 콩에 포함된 더스트와 커피 분말을 분리시키는 분리하는 단계;
를 포함하는,
커피 콩 그라인딩 장치에 의해 커피 분말을 제조하는 방법.