WO2020076041A1 - 로스팅 장치 및 이것의 제어 방법 - Google Patents

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WO2020076041A1
WO2020076041A1 PCT/KR2019/013156 KR2019013156W WO2020076041A1 WO 2020076041 A1 WO2020076041 A1 WO 2020076041A1 KR 2019013156 W KR2019013156 W KR 2019013156W WO 2020076041 A1 WO2020076041 A1 WO 2020076041A1
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WO
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heat source
temperature
roasting chamber
roasting
unit
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PCT/KR2019/013156
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English (en)
French (fr)
Inventor
우종욱
Original Assignee
주식회사 스트롱홀드테크놀로지
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23N—MACHINES OR APPARATUS FOR TREATING HARVESTED FRUIT, VEGETABLES OR FLOWER BULBS IN BULK, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PEELING VEGETABLES OR FRUIT IN BULK; APPARATUS FOR PREPARING ANIMAL FEEDING- STUFFS
    • A23N12/00—Machines for cleaning, blanching, drying or roasting fruits or vegetables, e.g. coffee, cocoa, nuts
    • A23N12/08—Machines for cleaning, blanching, drying or roasting fruits or vegetables, e.g. coffee, cocoa, nuts for drying or roasting
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23N—MACHINES OR APPARATUS FOR TREATING HARVESTED FRUIT, VEGETABLES OR FLOWER BULBS IN BULK, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PEELING VEGETABLES OR FRUIT IN BULK; APPARATUS FOR PREPARING ANIMAL FEEDING- STUFFS
    • A23N12/00—Machines for cleaning, blanching, drying or roasting fruits or vegetables, e.g. coffee, cocoa, nuts
    • A23N12/08—Machines for cleaning, blanching, drying or roasting fruits or vegetables, e.g. coffee, cocoa, nuts for drying or roasting
    • A23N12/12—Auxiliary devices for roasting machines

Definitions

  • the present invention relates to a roasting apparatus and a control method of the roasting apparatus, and more particularly, to a roasting apparatus and a control method of the roasting apparatus in which the object is stirred and roasted in the roasting chamber.
  • Such a coffee roaster automatically roasts coffee beans by setting the roasting operation mode using a temperature sensor and a microcomputer.
  • the present invention is to reduce the roasting preheating operation time, and to provide a roasting apparatus with improved productivity and a control method thereof.
  • the present invention is to provide a roasting apparatus and a control method thereof, which can more effectively measure a process of roasting an object, and perform a roasting desired by a user.
  • roasting apparatus in the roasting apparatus for heating the object, the inside of the object is stirred and the cylindrical roasting chamber is formed extending in the vertical direction and stirring the object accommodated in the roasting chamber
  • the rotating stirring unit is rotated around a stirring shaft formed in a vertical direction, the roasting chamber unit;
  • a heat source part supplying heat to the roasting chamber part, wherein the heat source part comprises: a first heat source part providing hot air flow to the roasting chamber to provide convection heat inside the roasting chamber; It includes a second heat source portion contacting the surface of the roasting chamber and providing conduction heat to the roasting chamber in a conducting manner, and a third heat source portion providing radiant heat inside the roasting chamber.
  • the second heat source portion may include a second heat source portion body surrounding the outer circumferential surface in contact with the outer circumferential surface of the roasting chamber, and the second heat source portion body may be formed of a ceramic material.
  • At least one roasting chamber side through hole communicating with the outside is formed in the roasting chamber, and the second heat source portion body penetrates the second heat source portion body side formed at a position corresponding to the through hole of the roasting chamber side. Holes may be formed.
  • it further includes a conduction temperature measuring unit for measuring the temperature of the second heat source portion,
  • the conduction temperature measuring probe of the conduction temperature measuring unit is in contact with the inner surface of the body of the third heat source part and the outer circumferential surface of the roasting chamber at the same time between the second heat source part and the roasting chamber, and measures the conduction temperature.
  • the conduction temperature measuring probe of the unit may be disposed at a position most distant from the through hole on the roasting chamber side and the through hole on the body side of the second heat source.
  • the radiation temperature measuring unit for measuring the temperature of the object accommodated in the interior space of the roasting chamber; further comprising, the radiation temperature measuring unit is disposed in the upper unit disposed on the upper side of the roasting chamber, the roasting It can face the interior space side of the chamber.
  • the upper unit includes an upper unit body formed in a circle, the upper unit body is formed with a measuring hole penetrating in the vertical direction, the radiation temperature measuring unit, the sensing unit for measuring the temperature, and It is disposed in front of the sensing unit and includes a filter unit through which light of a predetermined wavelength band passes, and the sensing unit and the filter unit may be aligned with the measurement hole.
  • the radiation temperature measuring unit is fixed to the upper unit body, a first bracket having a first through hole formed therein, and one side contacting and fixed to the first bracket, the sensing part fitted and the first through And a second bracket through which a second through hole aligned with the hole is formed, and a substrate mounted on the sensing portion and fixed to the other side of the second bracket, wherein the first through hole and the second through hole are the measurement holes.
  • the filter unit may be installed between the first bracket and the second bracket.
  • first bracket the first bracket body forming the outer shape of the first bracket and the first through-hole in the center and a pair of protrusions protruding upward from one side of the first bracket body
  • a recessed space is formed between the protrusions
  • the second bracket, the second bracket body to form the outer shape of the second bracket and the second through-hole is disposed in the center
  • the second bracket body It is formed on one side and includes an insertion part fitted into the recessed space of the first bracket, and the filter part is aligned with the first through hole disposed in the recessed space, and the recessed space of the first bracket and the It may be in close contact between the insertion portion of the second bracket.
  • an elastic member may be disposed between at least one of the filter unit and the first bracket and between the filter unit and the second bracket.
  • a cylindrical guide portion is formed on the lower surface of the upper unit surrounding the measuring hole and protrudes downward, and the guide portion can be aligned with the measuring hole.
  • the first heat source unit includes a flow tube through which air flows, and a heating unit disposed on one side of the flow tube and heated by the flowing air
  • the third heat source unit includes a lamp unit that radiates radiant heat
  • the heating unit is fixed to the upper unit, and a first heat source arrangement hole for allowing heated air to flow into the interior space of the roasting chamber, and the radiant heat emitted from the lamp unit by fixing the lamp unit is the roasting chamber.
  • a third heat source arrangement hole is formed to be transferred to the interior space of the, the lamp unit and the third heat source arrangement hole are provided in a pair, and the first heat source is provided between the pair of the third heat source arrangement holes. Arrangement holes may be arranged.
  • the first heat source arrangement hole may be formed in a circular shape
  • the third heat source arrangement hole may be formed in a rectangular shape.
  • the first heat source part first provides convection heat to the interior space of the roasting chamber, and then the second heat source part The first heat source portion, the second heat source portion and the third heat source portion, so as to provide conduction heat to the interior space of the roasting chamber, and then provide the radiant heat to the interior space of the roasting chamber It can be activated sequentially.
  • the object is agitated therein and the cylindrical roasting chamber is formed extending in the vertical direction and a rotating stirring unit that is rotated to agitate the object accommodated in the roasting chamber Including, the rotating stirring portion is a roasting chamber portion that is rotated about a stirring axis formed in a vertical direction; And a heat source part supplying heat to the roasting chamber part, wherein the heat source part comprises: a first heat source part providing hot air flow to the roasting chamber to provide convection heat inside the roasting chamber; A control method of a roasting apparatus comprising a second heat source portion contacting the surface of the roasting chamber and providing conduction heat to the roasting chamber in a conducting manner, and a third heat source portion providing radiant heat inside the roasting chamber, the first comprising: A first heat source preheating operation step in which the heat source part provides hot air to the interior space of the roasting chamber; In the first heat source preheating operation step, when the measured first prehe
  • the first heat source preheating operation step when the measured first preheating temperature is equal to or greater than the first reference temperature, the first heat source portion provides convection heat so that the first preheating temperature is maintained at the first reference temperature.
  • 1 heat source temperature maintenance operation step In the second heat source preheating operation step, when the measured second preheating temperature is greater than or equal to the second reference temperature, the second heat source temperature to provide conductive heat so that the second heat source portion maintains the second preheating temperature at the second reference temperature.
  • a maintenance operation step In the third heat source preheating operation step, when the measured third preheating temperature is equal to or greater than a third reference temperature, the third heat source portion provides a radiant heat so that the third preheating temperature is maintained at the third reference temperature.
  • Temperature maintenance operation step It may include at least one of.
  • the preheating operation when the fourth preheating temperature, which is the measurement temperature outside the roasting chamber, rises to the fourth reference temperature, the preheating operation may be terminated.
  • the roasting device is disposed on the flow path of the hot air supplied to the roasting chamber by the first heat source, a convection temperature measurement unit for measuring the convection temperature of the hot air, and a conduction temperature measurement probe for the second Further comprising a conduction temperature measuring unit disposed between the heat source portion and the outer circumferential surface of the roasting chamber to measure the conduction temperature of the second heat source portion, and a radiation temperature measuring unit to measure the radiant temperature of the interior space of the roasting chamber, and the hot air
  • the convection temperature, the conduction temperature, the object temperature and the internal temperature of the roasting chamber may be the first preheating temperature, the second preheating temperature, and the third preheating temperature, respectively.
  • measurement positions of the first preheating temperature, the second preheating temperature, and the third preheating temperature may be different.
  • FIG. 1 is a view showing a roasting apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing a state in which the internal configuration of the roasting apparatus of FIG. 1 is projected.
  • FIG. 3 is a view showing the configuration of the roasting chamber part of the roasting apparatus of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a view showing a state in which the roasting chamber of FIG. 3 is viewed from above.
  • FIG. 5 is a view showing a state in which the third heat source is removed from the roasting chamber of FIG. 3.
  • FIG. 6 is a view showing an upper unit of the roasting chamber part of FIG. 3.
  • FIG. 7 is a view showing a cross-section of the roasting chamber of FIG. 3.
  • FIG. 8 is a view illustrating a state in which the first temperature sensing unit of the roasting apparatus of FIG. 1 is disassembled.
  • FIG. 9 is a view showing a cross-section of the first temperature sensing unit of FIG. 8.
  • FIG. 10 is a view showing a control method of the roasting apparatus of FIG. 1.
  • FIG. 1 is a view showing a roasting apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a view showing a state in which the internal configuration of the roasting apparatus of FIG. 1 is projected.
  • 3 is a view showing a configuration of the roasting chamber part of the roasting apparatus of FIG. 1
  • FIG. 4 is a view showing a state of the roasting chamber part of FIG. 3 as viewed from above.
  • FIG. 5 is a view showing a state in which the third heat source is removed from the roasting chamber of FIG. 3.
  • 6 is a view showing an upper unit of the roasting chamber part of FIG. 3
  • FIG. 7 is a view showing a cross-section of the roasting chamber part of FIG. 3.
  • the casing 190 is translucently projected to show a state in which the internal configuration of the roasting device 1 is projected to the outside.
  • the roasting device 1 is a device that heats an object such as coffee beans, so that the object is roasted, and the roasting chamber 100 in which the object is accommodated and roasted ), An operation panel unit 200 that displays information on the roasting status of the object and receives an operation signal from the user, and an object storage unit 400 in which the roasted object is stored in the roasting chamber unit 100, It includes a heat source unit (310, 320, 330) for supplying heat to the roasting chamber unit 100, the roasting chamber unit 100 is surrounded by a casing 190 formed of a metallic material.
  • a heat source unit 310, 320, 330
  • the roasting chamber part 100 is a cylindrical roasting chamber 120 in which the object is stirred in the inner space 121 and is formed to extend in the vertical direction, and in order to stir the object accommodated in the roasting chamber 120
  • the rotating stirring unit 180 including the rotating stirring blade units 181 is disposed on the upper side of the roasting chamber 120, and the upper unit 110 is formed in a circular shape and is disposed on the lower side of the roasting chamber 120.
  • the lower unit 130 formed in a circular shape communicates with the inner space 121 of the roasting chamber 120 and is selectively opened so that the roasted object is discharged to the outside in the inner space 121 of the roasting chamber 120. It includes a discharge unit 150.
  • the roasting chamber 120 may be formed in a cylindrical shape extending in a vertical direction, and a fixed wing 122 may be formed on the inner surface of the roasting chamber 120 to stir the object more smoothly.
  • the fixed wing 122 is formed to protrude from the inner surface of the roasting chamber 120, and the protruding height of the fixed wing 122 is formed in a shape that increases from the bottom of the roasting chamber 120 toward the upper side.
  • the discharge unit 150 includes a door unit (not shown) that is opened or closed by an operation signal from a control unit (not shown), and a lever for forcibly opening the door unit in an urgent situation regardless of a control signal from the control unit It may include a wealth (not shown).
  • the discharge unit 150 is formed to extend inclined toward the object storage unit 400, and when the door portion of the discharge unit 150 is opened, the roasted objects may be supplied to the object storage unit 400.
  • the stirring blade units 181 of the rotating stirring unit 180 are rotated around a stirring axis formed in a vertical direction. Therefore, in the state in which the roasting chamber part 100 according to the present embodiment extends in the vertical direction, the stirring wing units 181 of the rotary stirring part 180 are rotated around the stirring axis formed in the vertical direction, By stirring the object, the roasting of the object is performed more efficiently and there is an advantage that the roasting device 1 can be disposed more efficiently.
  • the heat source unit (310, 320, 330), by providing a hot air (Hot air flow) to the roasting chamber 120, the first heat source unit 310 to provide convection heat inside the roasting chamber 120, A third heat source part 320 that contacts the surface of the roasting chamber 120 and provides conduction heat to the roasting chamber 120 in a conductive manner, and a third heat source part 320 that provides radiant heat inside the roasting chamber 120. It includes.
  • the first heat source unit 310 includes a flow tube 311 through which air flows, and a heating unit 312 disposed on one side of the flow tube 311 and heated by flowing air.
  • the flow pipe 311 is connected to the blow unit 313 for supplying air to supply air, and one side of the heating unit 312 and the flow pipe 311 is connected to the upper unit 110.
  • the heating unit 312 is a plurality of heating elements are arranged in the form of a mesh (Mesh) or coil (Coil) and the heating elements are heated while the air passes.
  • the second heat source portion 330 includes a second heat source portion body surrounding the outer circumferential surface in contact with the outer circumferential surface of the roasting chamber 120, and the second heat source portion body is a band heater formed of a ceramic material ( Band Heater).
  • roasting chamber 120 at least one roasting chamber side through hole communicating with the outside is formed, and the second heat source portion body is formed in the second heat source portion body at a position corresponding to the through hole of the roasting chamber side. Side through holes are formed.
  • the roasting device 1 further includes a sample collection unit 161 capable of taking a sample in the roasting process, and a window unit 162 capable of visually checking the roasting process in the roasting chamber 120.
  • the sampling unit 161 and the window unit 162 are installed in the through-hole on the roasting chamber side and the through-hole on the body side of the second heat source.
  • an air outlet 163 communicating with an internal space of the roasting chamber 120 is formed on an upper side of the roasting chamber 120, and a second heat source unit 330 is not disposed on the air outlet 163 side.
  • the second heat source unit 330 is installed only up to a part of the outer circumferential surface of the roasting chamber 120, and the object up to the height at which the second heat source unit 330 is installed is accommodated in the internal space 121 of the roasting chamber 120. It can be defined as the limit of acceptance.
  • Dust (shells, etc.) generated from the object during the roasting process is transferred to the dust collecting unit 600 through the air outlet 163, and the dust collecting unit 600 allows air to be discharged to the outside and the dust is stored in the dust inside. (Not shown).
  • the third heat source unit 320 includes a lamp unit 321 that emits radiant heat, and is installed in the upper unit 110 to provide radiant heat to the internal space 121 of the roasting chamber 120.
  • the lamp unit 321 may be a halogen lamp.
  • the upper unit 110 includes an upper unit body 111 formed in a circle, and the heating unit 312 of the first heat source unit 310 is fixed to the upper unit body 111, and heated air is roasted.
  • the third heat source arrangement hole 114 to be transferred to the interior space 121 of the roasting chamber 120 and the hopper unit 170 of the roasting device 1 are connected to the inside of the roasting chamber 120
  • the object supply hole 112 to be introduced into the space 121 is formed.
  • a diffuser unit 118 whose diameter increases as it goes downward to guide hot air supplied from the first heat source unit 310 is formed below the upper unit 110.
  • the diffuser unit 118 is formed to extend from the lower surface of the upper unit 110 to the side of the rotating stirring unit 180 disposed under the roasting chamber 120, and the stirring wing unit 181 of the rotating stirring unit 180 A recessed groove (not shown) for avoiding interference with the diffuser unit 118 may be formed.
  • the lamp unit 331 and the third heat source arrangement hole 114 of the third heat source unit 320 are provided in a pair, and the first heat source arrangement hole (between the pair of third heat source arrangement holes 114) 113) is deployed.
  • the first heat source arrangement hole 113 disposed in the center of the upper unit body 111 is formed in a circular shape
  • the third heat source arrangement hole 114 is formed in a rectangular shape.
  • the upper unit body 111 according to this embodiment surrounds a third heat source arrangement hole 114, a third heat source guide portion 119 is formed extending toward the bottom is formed, the third heat source guide portion ( The cross section of 119) is formed in a rectangular shape corresponding to the third heat source arrangement hole 114.
  • the roasting apparatus 1 further comprises measuring units 510, 520, and 530 for measuring the heat source supply temperature of the heat source parts 310, 320, and 330 supplied to the roasting chamber 120. Includes.
  • the radiation temperature measurement unit 510 measures radiation temperature of an object accommodated in the interior space 121 of the roasting chamber 120 and is disposed on the upper unit 110 disposed above the roasting chamber 120 to roast. Toward the inner space 121 side of the chamber 120 At this time, the upper unit body 111 is formed with a measuring hole 115 penetrating in the vertical direction. The measuring hole 115 is located at an eccentric position in the center of the upper unit body 111.
  • the radiation temperature measuring unit 510 according to the present embodiment detects infrared rays emitted from the surface of the object during the roasting process.
  • the roasting device 1 compared to the existing roasting device that detects only the temperature change inside the roasting chamber 120, the roasting device 1 according to an embodiment of the present invention can accurately detect the temperature of an object and perform the roasting intended by the user accurately. There is an advantage.
  • the radiation temperature measuring unit 510 forms a lower surface forming the bottom surface of the roasting chamber 120. The surface temperature of the unit 130 may be sensed.
  • the radiation temperature measuring unit 510 according to the present embodiment will be described in more detail.
  • FIG. 8 is a view showing a state in which the first temperature sensing unit of the roasting apparatus of FIG. 1 is disassembled
  • FIG. 9 is a view showing a cross section of the first temperature sensing unit of FIG. 8.
  • the radiation temperature measuring unit 510, a sensing unit 511 for measuring the temperature, and a filter disposed in front of the sensing unit 511 and light through a predetermined wavelength band passes A part 514 and a first bracket 513 fixed to the upper unit body 111 of the roasting part 100 and having a first through hole 519 formed therein, and one side of the first bracket 513
  • the second bracket 521 in which the sensing part 511 is fitted in contact and fixed, the second through hole 526 aligned with the first through hole 519, and the sensing part 511 are mounted, and the second And a substrate 512 fixed to the other side of the bracket 521.
  • the sensing unit 511, the first through hole 519, the second through hole 526 and the filter unit 514 are aligned with the measurement hole 115 of the upper unit 110, the first bracket 513 ) And the second bracket 521 is provided with a filter unit 514.
  • the sensing unit 511 senses infrared radiation emitted from the object, is formed in a cylindrical shape, and is formed to extend in the same direction as the through-hole of the measurement hole 115.
  • the sensing unit 511 may be, for example, an IR sensor.
  • the filter unit 514 is, for example, transparent, such as glass, silicon, or the like, and may be formed of a material that is less deformed to heat, and only the infrared band of light transmitted from the roasting chamber 120 to the sensing unit 511 is transmitted. Pass through.
  • the first bracket 513 forms an outer shape of the first bracket 513 and includes a first bracket body 515 in which a first through hole 519 is disposed in the center, and a first bracket body 515. It includes a pair of protrusions 518 that are formed to protrude upward from one side, and becomes a recessed space 517 between the protrusions 518, and on the lower side of the first bracket body 515 to the upper unit body 111. A pair of first bracket fixing parts 516 through which the fastened first fastening members 630 penetrate is formed.
  • the second bracket 521 is formed on one side of the second bracket body 522 and the second bracket body 522 forming the outer shape of the second bracket 521 and is formed in the depression space of the first bracket 513.
  • the insertion portion 523 to be fitted, the substrate is placed on the upper surface of the second bracket 521, the substrate seating surface 524 on which the substrate 512 is seated, and the upper surface of the substrate seating surface 524 is formed protruding upward It includes a pair of substrate fixing projections 525 that take one side and the other side of the substrate 512.
  • the filter portion 514 is aligned with the first through hole 519 disposed in the depression space 517, the insertion space of the depression space 517 of the first bracket 513 and the second bracket 521 ( 523), the first bracket 513 and the second bracket 521 is inserted into the recessed portion 523 of the second bracket 521 in the recessed space 517 of the first bracket 513 In can be fixed to each other by a second fastening member 620 integrally penetrating the protrusion 518 of the first bracket 513 and the insertion portion 523 of the second bracket 521. That is, in the state in which the filter portion 514 seals the first through hole 519, the first bracket 513 and the second bracket 521 are firmly fixed to each other with the filter portion 514 therebetween.
  • a rubber or silicone elastic member (not shown) is disposed between at least one of the filter unit 514 and the first bracket 513 and between the filter unit 514 and the second bracket 521, thereby providing a space therebetween. It seals firmly, and damage to the filter unit 514 can be suppressed.
  • the sensing unit 511 is fitted into the second through hole 526 of the second bracket 521, the substrate 512 is seated on the seating surface 524, the third fastening member 610 A through the substrate 512 is fixed to the fastening hole 527 of the second bracket 521, it is possible to firmly perform the fixing of the substrate 512 and the second bracket 521.
  • the substrate 512 may be a PCB formed in a plate shape, and the substrate 512 has a roasting chamber capable of measuring an external temperature of the roasting chamber 120 adjacent to the roasting chamber 120 in a position where the substrate 512 is installed.
  • An external temperature measuring device (not shown) is provided. That is, the radiation temperature measuring unit 510 according to the present embodiment may measure the radiation temperature of the inner space 121 of the roasting chamber 120 and the temperature of the outer space of the roasting chamber 120.
  • a cylindrical guide portion 116 is formed on the lower surface of the upper unit 110 and surrounds the measuring hole 115 and protrudes downward, and the guide portion 116 is aligned with the measuring hole 115. That is, as the guide portion 116 surrounding the measurement hole 115 is protruded toward the inner space 121 of the roasting chamber 120, in the inner space 121 of the roasting chamber 120, it is generated in the roasting process. It is possible to suppress the dust or the like from entering the measurement hole 115 and contaminating the surface of the filter unit 514.
  • the sensing unit 511 may irradiate light for measurement to the interior space 121 of the roasting chamber 120 through the measurement hole 115 surrounded by the guide unit 116 or receive light emitted from the object. have.
  • the measuring units 510, 530, 540, and 550 of the roasting apparatus 1 are connected to the roasting chamber 120 by the first heat source unit 310.
  • a convection temperature measurement unit 530 for measuring the convection temperature of the hot air and a conduction temperature measurement probe 541 disposed on the flow path of the supplied hot air are provided by the second heat source unit 330 and the roasting chamber 120.
  • the conductive temperature measuring unit 540 is disposed between the outer circumferential surfaces to measure the conduction temperature of the second heat source unit 330, and is installed on the lower side of the roasting chamber 120 and is in direct contact with the object during the roasting process. It further includes a contact temperature measuring unit 550 for measuring the temperature.
  • the convection temperature measurement probe 531 of the convection temperature measurement unit 530 penetrates the side of the roasting chamber 120 and the diffuser portion 118, and the tip portion of the convection temperature measurement probe 531 is a heating unit 312 ) Is located on the downstream side of the hot air passing through the heating unit 312 can be measured.
  • the conduction temperature measuring probe 541 of the conduction temperature measuring unit 530 is disposed between the second heat source unit 330 and the roasting chamber 120, and the inner surface of the second heat source unit body 331 and the roasting chamber It is in contact with the outer peripheral surface of 120 at the same time.
  • the conduction temperature measurement probe 541 of the conduction temperature measurement unit 540 is disposed at a position most distant from the through-hole on the roasting chamber side and the through-hole on the body side of the second heat source. That is, the through-hole in the roasting chamber side and the through-hole in the body side of the second heat source portion communicate with the outside, and since the heating element of the second heat source portion 330 is not disposed in the corresponding position, the measurement temperature is relatively high.
  • the conduction temperature measuring probe 541 of the conduction temperature measuring unit 540 is disposed at a position most spaced apart from the through-hole on the roasting chamber side and the through-hole on the body side of the second heat source portion to measure conduction temperature based on the highest temperature. do.
  • FIG. 10 is a view showing a control method of the roasting apparatus of FIG. 1.
  • a preheating operation is performed to increase the temperature of the interior space 121 of the roasting chamber 120 to a desired preheating temperature before roasting by injecting an object into the roasting device 1 according to the present embodiment. do.
  • the roasting apparatus 1 according to the present embodiment has an advantage in that the temperature of the internal space 121 can be increased to a desired preheating temperature more quickly by performing the preheating operation by using three heat sources in combination.
  • the roasting apparatus 1 according to the present exemplary embodiment controls the three heat sources differently according to a user's preference after the preheating operation is finished, so that the roasting of a flavor desired by the user can be achieved.
  • a first heat source preheating operation step S110 in which the first heat source unit provides hot air to the interior space of the roasting chamber is performed.
  • the first heat source unit 310 when the measured first preheating temperature (T 1 ) is greater than or equal to the first reference temperature (T ref1 ) (S120), the first heat source unit 310 is the first 1
  • a first heat source temperature maintenance operation step S130 of providing convective heat is performed so that the preheating temperature T 1 is maintained at the first reference temperature T ref1 .
  • the first preheating temperature T 1 according to the present embodiment may be the convection temperature of the hot air measured by the convection temperature measuring unit 530, and the first heat source preheating operation in the first heat source temperature maintenance operation step S130.
  • the level of power lower than step S110 is supplied to the first heat source unit 310.
  • the first heat source preheating operation step (S110) is repeatedly performed.
  • a second heat source preheating operation step S130 in which the second heat source unit 330 provides conductive heat to the inner space 121 of the roasting chamber 120 is performed.
  • the second heat source unit 330 has a second preheating temperature ( In order to maintain T 2 ) at the second reference temperature T ref2 , a second heat source temperature maintenance operation step S160 of providing conduction heat is performed (S160).
  • the second preheating temperature T 2 may be the conduction temperature of the second heat source unit 330 measured by the conduction temperature measuring unit 540, and the second heat source temperature maintenance operation step (S160). In the power level lower than the second heat source preheating operation step S140 is supplied to the second heat source unit 330.
  • the second heat source preheating operation step (S140) is repeatedly performed.
  • the third heat source preheating operation step (S170) when the measured third preheat temperature T 3 is greater than or equal to the third reference temperature (T ref3 ) (S190), the third heat source unit 320, the third preheat temperature A third heat source temperature maintenance operation step S190 of providing radiant heat is performed so that (T 3 ) is maintained at the third reference temperature T ref3 .
  • the third preheating temperature T 3 may be the radiation temperature of the inner space 121 of the roasting chamber 120 measured by the radiation temperature measuring unit 510, and the third heat source temperature maintenance operation In step S190, a power lower than the third heat source preheating operation step S170 is supplied to the third heat source unit 320.
  • the third heat source preheating operation step (S170) is repeatedly performed.
  • the third heat source temperature maintenance operation S190 is repeatedly performed.
  • the first heat source temperature maintenance operation step (S130) and the second heat source temperature maintenance operation step (S160) are also continuously performed.
  • the first preheating temperature (T 1 ), the second preheating temperature (T 2 ) and the third preheating temperature (T 3 ) are the first heat source unit 310, the second heat source unit 330 and the third heat source unit 320 ) Is the convection temperature, conduction temperature and radiation temperature of the heat transferred from, and the fourth preheating temperature (T 4 ) is the temperature of the outer space adjacent to the roasting chamber 120 and the temperature of the inner space 121 of the roasting chamber 120. It is the temperature that can be estimated.
  • An embodiment according to the present invention relates to a roasting device and a control method thereof, and there is a possibility of repeatability and industrial use in a roasting device for roasting an object such as coffee or grain.

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Abstract

본 발명은 로스팅 장치 및 로스팅 장치의 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세히 대상물이 로스팅 챔버에서 교반되며 로스팅 되는 로스팅 장치 및 로스팅 장치의 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 로스팅 장치는, 대상물을 가열하는 로스팅 장치에 있어서, 내부에서 대상물이 교반되며 상하 방향으로 연장 형성되는 원통형의 로스팅 챔버와 상기 로스팅 챔버에 수용되는 상기 대상물을 교반하기 위하여 회전되는 회전 교반부를 포함하고, 상기 회전 교반부는 수직한 방향으로 형성되는 교반축을 중심으로 회전되는 로스팅 챔버부; 및 상기 로스팅 챔버부에 대하여 열을 공급하는 열원부를 포함하고, 상기 열원부는, 상기 로스팅 챔버에 열풍(Hot air flow)을 제공하여, 상기 로스팅 챔버 내부에 대류열을 제공하는 제1 열원부와, 상기 로스팅 챔버의 표면에 접촉되며 전도 방식으로 상기 로스팅 챔버에 전도열을 제공하는 제2 열원부와, 상기 로스팅 챔버 내부에 복사열을 제공하는 제3 열원부를 포함한다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 22.10.2019]　로스팅 장치 및 이것의 제어 방법
본 발명은 로스팅 장치 및 로스팅 장치의 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세히 대상물이 로스팅 챔버에서 교반되며 로스팅 되는 로스팅 장치 및 로스팅 장치의 제어 방법에 관한 것이다.
최근에 커피콩과 같은 곡물을 전문 커피숍이나 가정에서 손쉽게 자동으로 볶을 수 있는 곡물 로스터 또는 커피 로스터가 소개되고 있다.
이와 같은 커피 로스터는 온도센서와 마이크로컴퓨터를 이용하여 로스팅 운전모드를 세팅하면 자동으로 커피 콩을 볶아 준다.
종래의 업소용 자동 커피 로스터는 주로 수평 회전 드럼식으로 드럼을 정역 회전시켜 원두가 골고루 잘 볶아 지도록 교반하는 방식이다(등록특허 제342091호, 등록특허 제369539호, 등록특허 제463341호, 등록특허 제 804106호, 등록특허 제887985호, 등록특허 제963695호, 공개특허 제2009-30655호, 공개특허 제2010-38802호).
다만, 종래의 자동 커피 로스터의 경우, 수평 회전 드럼에 직접 가스 연소 등을 한 가지 열원 만을 이용하여 가열하는 방식을 제공하고 있어, 예열 시 시간이 많이 소요되며, 다양한 로스팅 환경에 대응하지 못하는 문제점이 있다.
이에, 본 발명은, 로스팅 예열 동작 시간을 감소시켜, 보다 향상된 생산성이 향상된 로스팅 장치 및 이것의 제어 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 대상물의 로스팅 진행 과정을 보다 효과적으로 측정하여, 사용자가 원하는 로스팅을 할 수 있는 로스팅 장치 및 이것의 제어 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예의 일 측면에 따른 로스팅 장치는, 대상물을 가열하는 로스팅 장치에 있어서, 내부에서 대상물이 교반되며 상하 방향으로 연장 형성되는 원통형의 로스팅 챔버와 상기 로스팅 챔버에 수용되는 상기 대상물을 교반하기 위하여 회전되는 회전 교반부를 포함하고, 상기 회전 교반부는 수직한 방향으로 형성되는 교반축을 중심으로 회전되는 로스팅 챔버부; 및 상기 로스팅 챔버부에 대하여 열을 공급하는 열원부를 포함하고, 상기 열원부는, 상기 로스팅 챔버에 열풍(Hot air flow)을 제공하여, 상기 로스팅 챔버 내부에 대류열을 제공하는 제1 열원부와, 상기 로스팅 챔버의 표면에 접촉되며 전도 방식으로 상기 로스팅 챔버에 전도열을 제공하는 제2 열원부와, 상기 로스팅 챔버 내부에 복사열을 제공하는 제3 열원부를 포함한다.
또한, 상기 제2 열원부는, 상기 로스팅 챔버의 외주면과 접촉된 상태에서 상기 외주면을 둘러싸는 제2 열원부 몸체를 포함하고, 상기 제2 열원부 몸체는 세라믹 재질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 로스팅 챔버에는, 외부와 연통되는 적어도 하나의 로스팅 챔버측 관통홀이 형성되며, 상기 제2 열원부 몸체는 상기 로스팅 챔버측 관통홀에 대응되는 위치에 형성되는 제2 열원부 몸체측 관통홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 열원부의 온도를 측정하기 위한 전도온도 측정유닛;을 더 포함하고,
상기 전도온도 측정유닛의 전도온도 측정프로브는 상기 제2 열원부와 상기 로스팅 챔버 사이에 배치된 상태에서 상기 제3 열원부 몸체의 내면과 상기 로스팅 챔버의 상기 외주면에 동시에 접촉되고, 상기 전도온도 측정유닛의 상기 전도온도 측정프로브는, 상기 로스팅 챔버측 관통홀 및 상기 제2 열원부 몸체측 관통홀과 가장 이격된 위치에 배치될 수 있다.
또한, 상기 로스팅 챔버의 내부 공간에 수용되는 대상물의 온도를 측정하기 위한 복사온도 측정유닛;을 더 포함하고, 상기 복사온도 측정유닛은, 상기 로스팅 챔버의 상측에 배치되는 상부유닛에 배치되어 상기 로스팅 챔버의 내부 공간 측을 향할 수 있다.
또한, 상기 상부유닛은 원형으로 형성되는 상부유닛 몸체를 포함하고, 상기 상부유닛 몸체에는 상하방향으로 관통되는 측정홀이 형성되고, 상기 복사온도 측정유닛은, 온도를 측정하기 위한 센싱부와, 상기 센싱부의 전방에 배치되며 기설정된 파장 대역의 광이 통과되는 필터부를 포함하고, 상기 센싱부 및 상기 필터부는 상기 측정홀과 정렬될 수 있다.
또한, 상기 복사온도 측정유닛은, 상기 상부유닛 몸체에 고정되며 내부에 제1 관통홀이 형성되는 제1 브래킷과, 일측이 상기 제1 브래킷에 접촉되어 고정되며 상기 센싱부가 끼워지고 상기 제1 관통홀과 정렬되는 제2 관통홀이 형성되는 제2 브래킷과, 상기 센싱부가 실장되며 상기 제2 브래킷의 타측에 고정되는 기판을 포함하고, 상기 제1 관통홀 및 상기 제2 관통홀은 상기 측정홀과 정렬되며, 상기 제1 브래킷과 상기 제2 브래킷 사이에는 상기 필터부가 설치될 수 있다.
또한, 상기 제1 브래킷은, 상기 제1 브래킷의 외형을 형성하며 중앙에 상기 제1 관통홀이 배치되는 제1 브래킷 몸체 및 제1 브래킷 몸체의 일측에서 상방을 향하여 돌출 형성되는 한 쌍의 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부 사이에는 함몰공간이 형성되고, 상기 제2 브래킷은, 상기 제2 브래킷의 외형을 형성하며 중앙에는 상기 제2 관통홀이 배치되는 제2 브래킷 몸체와, 상기 제2 브래킷 몸체의 일측에 형성되며 상기 제1 브래킷의 상기 함몰공간에 끼워지는 삽입부를 포함하고, 상기 필터부는 상기 함몰공간에 배치되는 상기 제1 관통홀에 정렬된 상태에서, 상기 제1 브래킷의 상기 함몰공간과 상기 제2 브래킷의 상기 삽입부 사이에 밀착될 수 있다.
또한, 상기 필터부와 상기 제1 브래킷 사이 및 상기 필터부와 상기 제2 브래킷 사이 중 적어도 하나에는 탄성부재가 배치될 수 있다.
또한, 상기 상부유닛의 하면에는 상기 측정홀을 둘러싸며 하방을 향하여 돌출 형성되는 원통형상의 가이드부가 형성되며, 상기 가이드부는 상기 측정홀과 정렬될 수 있다.
또한, 상기 제1 열원부는, 공기가 유동되는 유동관과, 상기 유동관의 일측에 배치되며 유동되는 공기가 가열되는 가열유닛을 포함하고, 상기 제3 열원부는, 복사열을 발산하는 램프유닛을 포함하고, 상기 상부유닛에는 상기 가열유닛이 고정되며 가열된 공기가 상기 로스팅 챔버의 상기 내부 공간으로 유동되도록 하는 제1 열원 배치홀과, 상기 램프유닛이 고정되어 상기 램프유닛에서 발산되는 상기 복사열이 상기 로스팅 챔버의 상기 내부 공간으로 전달되도록 하는 제3 열원 배치홀이 형성되며, 상기 램프유닛 및 상기 제3 열원 배치홀은 한 쌍으로 마련되고, 상기 한 쌍의 상기 제3 열원 배치홀 사이에 상기 제1 열원 배치홀이 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 열원 배치홀은 원형으로 형성되며, 상기 제3 열원 배치홀은 직사각형 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 로스팅 챔버의 내부 공간의 온도를 상온에서 기설정된 온도로 상승시키는 예열 동작 과정에서, 먼저 상기 제1 열원부가 상기 로스팅 챔버의 상기 내부 공간에 대류열을 제공한 다음, 상기 제2 열원부가 상기 로스팅 챔버의 상기 내부 공간에 전도열을 제공하고, 그 다음 상기 제3 열원부가 상기 로스팅 챔버의 상기 내부 공간에 복사열을 제공하도록, 상기 제1 열원부, 상기 제2 열원부 및 상기 제3 열원부는 순차적으로 활성화될 수 있다.
본 발명의 실시예의 다른 측면에 따른 로스팅 장치의 제어방법은, 내부에서 대상물이 교반되며 상하 방향으로 연장 형성되는 원통형의 로스팅 챔버와 상기 로스팅 챔버에 수용되는 상기 대상물을 교반하기 위하여 회전되는 회전 교반부를 포함하고, 상기 회전 교반부는 수직한 방향으로 형성되는 교반축을 중심으로 회전되는 로스팅 챔버부; 및 상기 로스팅 챔버부에 대하여 열을 공급하는 열원부를 포함하고, 상기 열원부는, 상기 로스팅 챔버에 열풍(Hot air flow)을 제공하여, 상기 로스팅 챔버 내부에 대류열을 제공하는 제1 열원부와, 상기 로스팅 챔버의 표면에 접촉되며 전도 방식으로 상기 로스팅 챔버에 전도열을 제공하는 제2 열원부와, 상기 로스팅 챔버 내부에 복사열을 제공하는 제3 열원부를 포함하는 로스팅 장치의 제어 방법에 있어서, 제1 열원부가 로스팅 챔버의 내부 공간에 열풍을 제공하는 제1 열원 예열 동작 단계; 상기 제1 열원 예열 동작 단계에서, 측정된 제1 예열 온도가 제1 기준 온도 이상인 경우, 제2 열원부가 상기 로스팅 챔버의 상기 내부 공간에 전도열을 제공하는 제2 열원 예열 동작 단계; 및 상기 제2 열원 예열 동작 단계에서, 측정된 제2 예열 온도가 제2 기준 온도 이상인 경우, 제3 열원부가 상기 로스팅 챔버의 상기 내부 공간에 복사열을 제공하는 제3 열원 예열 동작 단계;를 포함한다.
또한, 상기 제1 열원 예열 동작 단계에서, 측정된 제1 예열 온도가 제1 기준 온도 이상인 경우, 상기 제1 열원부가 상기 제1 예열 온도가 상기 제1 기준 온도로 유지되도록 대류열을 제공하는 제1 열원 온도 유지 동작 단계; 상기 제2 열원 예열 동작 단계에서, 측정된 제2 예열 온도가 제2 기준 온도 이상인 경우, 상기 제2 열원부가 상기 제2 예열 온도가 상기 제2 기준 온도로 유지되도록 전도열을 제공하는 제2 열원 온도 유지 동작 단계; 및 상기 제3 열원 예열 동작 단계에서, 측정된 제3 예열 온도가 제3 기준 온도 이상인 경우, 상기 제3 열원부가 상기 제3 예열 온도가 상기 제3 기준 온도로 유지되도록 복사열을 제공하는 제3 열원 온도 유지 동작 단계; 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제3 열원 온도 유지 동작 단계에서, 상기 로스팅 챔버 외부의 측정 온도인 제4 예열 온도가 제4 기준 온도로 상승된 경우, 예열 동작을 종료할 수 있다.
또한, 상기 로스팅 장치는, 상기 제1 열원부에 의하여 상기 로스팅 챔버에 공급되는 열풍의 유동 경로 상에 배치되어 상기 열풍의 대류온도를 측정하기 위한 대류온도 측정유닛와, 전도온도 측정프로브가 상기 제2 열원부와 로스팅 챔버의 외주면 사이에 배치되어 상기 제2 열원부의 전도 온도를 측정하는 전도온도 측정유닛와, 상기 로스팅 챔버의 내부 공간의 복사 온도를 측정하기 위한 복사온도 측정유닛을 더 포함하고, 상기 열풍의 대류온도, 상기 전도 온도, 상기 대상물의 온도 및 상기 로스팅 챔버의 내부 온도는 각각 상기 제1 예열 온도, 상기 제2 예열 온도, 상기 제3 예열 온도일 수 있다.
또한, 상기 제1 예열 온도, 상기 제2 예열 온도 및 상기 제3 예열 온도의 측정위치는 서로 다를 수 있다.
제안되는 실시예에 의하면, 로스팅 예열 동작 시간을 감소시켜, 보다 향상된 생산성이 향상된 로스팅 장치 및 이것의 제어 방법을 제공될 수 있다.
또한, 대상물의 로스팅 진행 과정을 보다 효과적으로 측정하여, 사용자가 원하는 로스팅을 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로스팅 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는, 도 1의 로스팅 장치의 내부 구성이 투영된 상태를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1의 로스팅 장치의 로스팅 챔버부의 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3의 로스팅 챔버부를 상측에서 바라본 상태를 보여주는 도면이다.
도 5는 도 3의 로스팅 챔버부에서 제3 열원부가 제거된 상태를 보여주는 도면이다.
도 6는 도 3의 로스팅 챔버부의 상부유닛을 보여주는 도면이다.
도 7은 도 3의 로스팅 챔버부의 단면을 보여주는 도면이다.
도 8은 도 1의 로스팅 장치의 제1 온도 감지 유닛이 분해된 상태를 보여주는 도면이다.
도 9는 도 8의 제1 온도 감지 유닛의 단면을 보여주는 도면이다.
도 10은 도 1의 로스팅 장치의 제어방법을 보여주는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
한편, 본 발명의 명세서에서 구체적으로 언급되지 않은 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대될 수 있는 잠정적인 효과는 본 명세서에 기재된 것과 같이 취급되며, 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공된 것인바, 도면에 도시된 내용은 실제 발명의 구현모습에 비해 과장되어 표현될 수 있으며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성의 상세한 설명은 생략하거나 간략하게 기재한다.
이하에서는 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로스팅 장치를 보여주는 도면이며, 도 2는, 도 1의 로스팅 장치의 내부 구성이 투영된 상태를 보여주는 도면이다. 도 3은 도 1의 로스팅 장치의 로스팅 챔버부의 구성을 보여주는 도면이며, 도 4는 도 3의 로스팅 챔버부를 상측에서 바라본 상태를 보여주는 도면이다. 그리고, 도 5는 도 3의 로스팅 챔버부에서 제3 열원부가 제거된 상태를 보여주는 도면이다. 도 6는 도 3의 로스팅 챔버부의 상부유닛을 보여주는 도면이며, 도 7은 도 3의 로스팅 챔버부의 단면을 보여주는 도면이다. 도 2에서는 로스팅 장치(1)의 외형을 형성하는 케이싱(190)이 설치된 상태에서, 케이싱(190)이 반투명하게 투사되어 로스팅 장치(1)의 내부 구성이 외부로 투영되는 상태를 나타낸다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 로스팅 장치(1)는, 커피 원두 등과 같은 대상물을 가열하여 대상물이 로스팅 되도록 하는 장치로서, 대상물이 수용되어 로스팅되는 로스팅 챔버부(100)와, 대상물의 로스팅 상황 등에 대한 정보를 표시하며 사용자로부터 조작신호를 입력받는 조작패널부(200)와, 로스팅 챔버부(100)에서 로스팅이 완료된 대상물이 저장되는 대상물 저장부(400)와, 로스팅 챔버부(100)에 대하여 열을 공급하는 열원부(310, 320, 330)를 포함하며, 로스팅 챔버부(100)는 금속재질로 형성되는 케이싱(190)에 의하여 둘러싸인다.
보다 상세히, 로스팅 챔버부(100)은 내부 공간(121)에서 상기 대상물이 교반되며 상하 방향으로 연장 형성되는 원통형의 로스팅 챔버(120)와, 로스팅 챔버(120)에 수용되는 상기 대상물을 교반하기 위하여 회전되는 교반 날개 유닛(181)들을 포함하는 회전 교반부(180)와, 로스팅 챔버(120)의 상측에 배치되며 원형으로 형성되는 상부유닛(110)과, 로스팅 챔버(120)의 하측에 배치되며 원형으로 형성되는 하부유닛(130)과, 로스팅 챔버(120)의 내부 공간(121)과 연통되며 선택적으로 개방되어 로스팅 챔버(120)의 내부 공간(121)에서 로스팅이 완료된 대상물이 외부로 배출되도록 하는 배출 유닛(150)을 포함한다.
로스팅 챔버(120)는 수직한 방향으로 연장 형성되는 원통 형상으로 형성될 수 있으며, 로스팅 챔버(120)의 내면에는 상기 대상물의 교반이 보다 원활하게 수행되도록 하기 위한 고정 날개(122)가 형성될 수 있다. 고정 날개(122)는 로스팅 챔버(120)의 내면에서 돌출 형성되며, 고정 날개(122)의 돌출 높이는 로스팅 챔버(120)의 하부에서 상부 측으로 갈수록 커지는 형상으로 형성된다.
배출 유닛(150)은, 제어부(미도시)의 조작 신호에 의하여 개방 또는 폐쇄되는 도어부(미도시)와, 상기 제어부의 제어신호와 관계없이 긴급한 상황에 사용자가 상기 도어부를 강제 개방하기 위한 레버부(미도시)를 포함할 수 있다. 배출 유닛(150)은 대상물 저장부(400) 측으로 기울어지게 연장 형성되어, 배출 유닛(150)의 상기 도어부가 개방되는 경우, 로스팅된 상기 대상물들이 대상물 저장부(400) 측으로 공급되도록 할 수 있다.
그리고, 회전 교반부(180)의 교반 날개 유닛(181)들은 수직한 방향으로 형성되는 교반축을 중심으로 회전된다. 따라서, 본 실시예에 따른 로스팅 챔버부(100)는 수직한 방향으로 연장 형성된 상태에서, 수직한 방향으로 형성되는 교반축을 중심으로 회전 교반부(180)의 교반 날개 유닛(181)들이 회전되어, 대상물을 교반함으로써, 대상물의 로스팅이 보다 효율적으로 수행되며 로스팅 장치(1)를 보다 효율적으로 배치시킬 수 있는 장점이 있다.
한편, 열원부(310, 320, 330)는, 로스팅 챔버(120)에 열풍(Hot air flow)을 제공하여, 로스팅 챔버(120) 내부에 대류열을 제공하는 제1 열원부(310)와, 로스팅 챔버(120)의 표면에 접촉되며 전도 방식으로 로스팅 챔버(120)에 전도열을 제공하는 제3 열원부(320)와, 로스팅 챔버(120) 내부에 복사열을 제공하는 제3 열원부(320)를 포함한다.
제1 열원부(310)는, 공기가 유동되는 유동관(311)과, 유동관(311)의 일측에 배치되며 유동되는 공기가 가열되는 가열유닛(312)을 포함한다. 유동관(311)은 공기를 공급하기 위한 블로우 유닛(313)과 연결되어 공기가 공급되며, 가열유닛(312) 및 유동관(311)의 일측은 상부유닛(110)과 연결된다. 예시적으로 가열유닛(312)은 복수의 가열 소자들이 메쉬(Mesh) 또는 코일(Coil) 형태로 배치되며 상기 가열소자들을 공기가 통과하면서 가열된다.
제2 열원부(330)는, 로스팅 챔버(120)의 외주면과 접촉된 상태에서 상기 외주면을 둘러싸는 제2 열원부 몸체를 포함하고, 상기 제2 열원부 몸체는 세라믹 재질로 형성되는 밴드 히터(Band Heater)일 수 있다.
한편, 로스팅 챔버(120)에는, 외부와 연통되는 적어도 하나의 로스팅 챔버측 관통홀이 형성되며, 상기 제2 열원부 몸체에는 상기 로스팅 챔버측 관통홀에 대응되는 위치에 형성되는 제2 열원부 몸체측 관통홀이 형성된다.
예시적으로 로스팅 장치(1)는 로스팅 과정에서 샘플을 채취할 수 있는 샘플 채취 유닛(161)과, 로스팅 챔버(120) 내에서의 로스팅 과정을 시각적으로 확인할 수 있는 윈도우 유닛(162)을 더 포함하며 샘플 채취 유닛(161) 및 윈도우 유닛(162)은 상기 로스팅 챔버측 관통홀 및 상기 제2 열원부 몸체측 관통홀에 설치된다. 한편, 로스팅 챔버(120)의 상측에는 로스팅 챔버(120)의 내부 공간과 연통되는 공기 배출구(163)가 형성되며, 공기 배출구(163) 측에는 제2 열원부(330)가 배치되지 않는 다. 즉 로스팅 챔버(120)의 외주면의 일부 높이까지만 제2 열원부(330)가 설치되며, 제2 열원부(330)가 설치된 높이까지가 로스팅 챔버(120)의 내부 공간(121)에 수용되는 대상물의 수용 한계선으로 규정될 수 있다.
로스팅 과정에서 대상물로부터 발생되는 분진(껍질 등)은 공기 배출구(163)를 통하여 집진유닛(600)으로 전달되며, 집진유닛(600)은, 공기는 외부로 배출되도록 하며 상기 분진은 내부의 분진 저장소(미도시)에 저장되도록 한다.
제3 열원부(320)는, 복사열을 발산하는 램프유닛(321)을 포함하고, 상부유닛(110)에 설치되어 로스팅 챔버(120)의 내부 공간(121)로 복사열을 제공할 수 있다. 예시적으로 램프유닛(321)은 할로겐 램프일 수 있다.
한편, 상부유닛(110)은 원형으로 형성되는 상부유닛 몸체(111)를 포함하고, 상부유닛 몸체(111)에는 제1 열원부(310)의 가열유닛(312)이 고정되며 가열된 공기가 로스팅 챔버(120)의 내부 공간(121)으로 유동되도록 하는 제1 열원 배치홀(113)과, 제3 열원부(320)의 램프유닛(321)이 고정되어 램프유닛(321)에서 발산되는 상기 복사열이 상기 로스팅 챔버(120)의 내부 공간(121)으로 전달되도록 하는 제3 열원 배치홀(114)과, 로스팅 장치(1)의 호퍼 유닛(170)과 연결되어 대상물이 로스팅 챔버(120)의 내부 공간(121)으로 투입되도록 하는 대상물 공급홀(112)이 형성된다. 또한, 상부유닛(110)의 하측에는 제1 열원부(310)로부터 공급되는 열풍을 가이드하기 위한 하방으로 갈수록 직경이 증가되는 디퓨저부(118)가 형성된다. 디퓨저부(118)는 상부유닛(110)의 하면에서 로스팅 챔버(120)의 하측에 배치되는 회전 교반부(180)측까지 연장 형성되며, 회전 교반부(180)의 교반 날개 유닛(181)에는 디퓨저부(118)와의 간섭을 회피하기 위한 함몰홈(미도시)이 형성될 수 있다.
이때, 제3 열원부(320)의 램프 유닛(331) 및 제3 열원 배치홀(114)은 한 쌍으로 마련되고, 한 쌍의 제3 열원 배치홀(114) 사이에 제1 열원 배치홀(113)이 배치된다. 그리고, 상부유닛 몸체(111)의 중앙에 배치되는 제1 열원 배치홀(113)은 원형으로 형성되며, 제3 열원 배치홀(114)은 직사각형 형상으로 형성된다. 한편, 본 실시예에 따른 상부유닛 몸체(111)에는 제3 열원 배치홀(114)을 둘러싸며, 하방을 향하여 연장 형성되는 제3 열원 가이드부(119)가 형성되며, 제3 열원 가이드부(119)의 단면은 제3 열원 배치홀(114)에 대응되는 직사각형 형상으로 형성된다. 제3 열원 가이드부(119)에 의하여, 로스팅 챔버(120)의 로스팅 과정에서 상기 대상물에서 발생되는 분진이 제3 열원(320)의 램프유닛(321)의 표면을 오염시키는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 로스팅 장치(1)는, 로스팅 챔버(120)에 공급되는 열원부(310, 320, 330)들의 열원 공급 온도를 측정하기 위한 측정유닛(510, 520, 530)들을 더 포함한다.
복사온도 측정유닛(510)은, 로스팅 챔버(120)의 내부 공간(121)에 수용되는 대상물의 복사 온도를 측정하며, 로스팅 챔버(120)의 상측에 배치되는 상부유닛(110)에 배치되어 로스팅 챔버(120)의 내부 공간(121) 측을 향한다 이때, 상부유닛 몸체(111)에는 상하방향으로 관통되는 측정홀(115)이 형성된다. 측정홀(115)은 상부유닛 몸체(111)의 중심에서 편심된 위치에 위치된다. 본 실시예에 따른 복사온도측정유닛(510)은 로스팅 과정에서 대상물의 온도 변화를 대상물의 표면에서 발산되는 적외선을 감지한다. 따라서 로스팅 챔버(120) 내부의 온도 변화만을 감지하는 기존의 로스팅 장치에 비하여, 본 발명의 실시예에 따른 로스팅 장치(1)는 대상물의 온도를 정확하게 감지하고 사용자가 의도하는 로스팅을 정확하게 수행할 수 있는 장점이 있다. 상기 대상물이 로스팅 챔버(120)의 내부에 투입되기 전에 로스팅 챔버(120)를 예열하는 예열 동작을 수행하는 과정에서, 복사온도 측정유닛(510)은 로스팅 챔버(120)의 바닥면을 형성하는 하부 유닛(130)의 표면 온도를 감지할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 복사온도 측정유닛(510)의 설치 위치에 대하여 이하와 같이 다수의 실험을 진행하였으며, 본 실시예에서는 복사온도 측정유닛(510)의 최적의 설치위치인 상부유닛(110) 측에서 하방을 바라보는 방향, 즉 상부유닛(110) 측에서 로스팅 챔버(120)의 내부 공간(121)을 향하는 방향을 바라보도록 설치하였다.
설치위치 필터 긁힘 필터 열손상 측정 정확도
로스팅 챔버 상부 X X 높음
로스팅 챔버 중앙부 O X 높음
로스팅 챔버 하부 O O 낮음
이하에서는 본 실시예에 따른 복사온도 측정 유닛(510)을 보다 상세하게 설명한다.
도 8은 도 1의 로스팅 장치의 제1 온도 감지 유닛이 분해된 상태를 보여주는 도면이며, 도 9는 도 8의 제1 온도 감지 유닛의 단면을 보여주는 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 복사온도 측정유닛(510)은, 온도를 측정하기 위한 센싱부(511)와, 센싱부(511)의 전방에 배치되며 기설정된 파장 대역의 광이 통과되는 필터부(514)와, 로스팅 부(100)의 상부유닛 몸체(111)에 고정되며 내부에 제1 관통홀(519)이 형성되는 제1 브래킷(513)과, 일측이 제1 브래킷(513)에 접촉되어 고정되며 센싱부(511)가 끼워지고 제1 관통홀(519)과 정렬되는 제2 관통홀(526)이 형성되는 제2 브래킷(521)과, 센싱부(511)가 실장되며 제2 브래킷(521)의 타측에 고정되는 기판(512)을 포함한다.
이때, 센싱부(511), 제1 관통홀(519), 제2 관통홀(526) 및 필터부(514)는 상부유닛(110)의 측정홀(115)과 정렬되며, 제1 브래킷(513)과 제2 브래킷(521) 사이에는 필터부(514)가 설치된다.
센싱부(511)는 대상물로부터 방사되는 적외선을 센싱하며, 원통형상으로 형성되며, 측정홀(115)의 관통 방향과 동일한 방향으로 연장 형성된다. 센싱부(511)는 예시적으로 IR 센서 일 수 있다.
필터부(514)는, 예시적으로 유리, 실리콘 등과 같이 투명하며, 열에 대한 변형이 적은 재질로 형성될 수 있으며, 로스팅 챔버(120)에서 센싱부(511) 측으로 전달되는 광 중, 적외선 대역만을 통과시킨다.
한편, 제1 브래킷(513)은, 제1 브래킷(513)의 외형을 형성하며 중앙에 제1 관통홀(519)이 배치되는 제1 브래킷 몸체(515)와, 제1 브래킷 몸체(515)의 일측에서 상방을 향하여 돌출 형성되는 한 쌍의 돌출부(518)를 포함하고, 돌출부(518) 사이에는 함몰공간(517)이 되며, 제1 브래킷 몸체(515)의 하측에는 상부유닛 몸체(111)에 체결되는 제1 체결부재(630)가 관통되는 한 쌍의 제1 브래킷 고정부(516)가 돌출 형성된다.
제2 브래킷(521)은, 제2 브래킷(521)의 외형을 형성하는 제2 브래킷 몸체(522)와, 제2 브래킷 몸체(522)의 일측에 형성되며 제1 브래킷(513)의 함몰공간에 끼워지는 삽입부(523)와, 제2 브래킷(521)의 상면에 배치되며 기판(512)이 안착되는 기판 안착면(524)과, 기판 안착면(524)의 테두리에 상방을 향하여 돌출 형성되어 기판(512)의 일측 및 타측이 걸리는 한 쌍의 기판고정돌기(525)를 포함한다.
필터부(514)는 함몰공간(517)에 배치되는 제1 관통홀(519)에 정렬된 상태에서, 제1 브래킷(513)의 함몰공간(517)과 제2 브래킷(521)의 삽입부(523) 사이에 밀착되며, 제1 브래킷(513) 및 제2 브래킷(521)은 제1 브래킷(513)의 함몰공간(517)에 제2 브래킷(521)의 삽입부(523)가 삽입된 상태에서 제1 브래킷(513)의 돌출부(518)와 제2 브래킷(521)의 삽입부(523)을 일체로 관통하는 제2 체결부재(620)에 의하여 상호 고정될 수 있다. 즉, 필터부(514)가 제1 관통홀(519)을 밀폐한 상태에서, 필터부(514)를 사이에 두고 제1 브래킷(513) 및 제2 브래킷(521)이 상호 간에 견고하게 고정됨으로써, 로스팅 챔버(120)의 측정홀(115)과 연통되는 제1 관통홀(519)을 통하여 로스팅 챔버(120)의 내부 공간(121)의 이물질이 복사온도 측정유닛(510) 측 및 바깥쪽으로 침입하는 것을 방지할 수 있다. 한편, 필터부(514)와 제1 브래킷(513) 사이 및 필터부(514)와 제2 브래킷(521) 사이 중 적어도 하나에는 고무 또는 실리콘 재질 탄성부재(미도시)가 배치되어, 사이 공간을 견고하게 실링하며, 필터부(514)의 파손을 억제할 수 있다.
한편, 센싱부(511)는, 제2 브래킷(521)의 제2 관통홀(526)에 끼워지며, 기판(512)이 안착면(524)에 안착된 상태에서, 제3 체결부재(610)가 기판(512)을 관통하여 제2 브래킷(521)의 체결홀(527)에 고정되어, 기판(512)과 제2 브래킷(521)의 고정을 견고하게 수행할 수 있다.
기판(512)은 판상형으로 형성되는 PCB일 수 있으며, 기판(512)에는 기판(512)이 설치된 위치, 즉 로스팅 챔버(120)에 인접한 로스팅 챔버(120)의 외부 온도를 측정할 수 있는 로스팅챔버 외부온도 측정소자(미도시)가 구비된다. 즉, 본 실시예에 따른 복사온도 측정유닛(510)은, 로스팅 챔버(120)의 내부 공간(121)의 복사온도 및 로스팅 챔버(120)의 외부 공간의 온도를 측정할 수 있다.
그리고, 상부유닛(110)의 하면에는 측정홀(115)을 둘러싸며 하방을 향하여 돌출 형성되는 원통형상의 가이드부(116)가 형성되며, 가이드부(116)는 측정홀(115)과 정렬된다. 즉, 측정홀(115)을 둘러싸는 가이드부(116)가 로스팅 챔버(120)의 내부 공간(121) 측으로 돌출 형성됨에 따라 로스팅 챔버(120)의 내부 공간(121)에서, 로스팅 과정에서 발생되는 분진 등이 측정홀(115) 측으로 유입되어 필터부(514)의 표면을 오염시키는 것을 억제할 수 있다. 센싱부(511)는 가이드부(116)에 둘러싸인 측정홀(115)을 통하여 로스팅 챔버(120)의 내부 공간(121)에 대하여 측정을 위한 광을 조사하거나 상기 대상물로부터 발산되는 광을 수광할 수 있다.
다시, 도 3 내지 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 로스팅 장치(1)의 측정유닛(510, 530, 540, 550)는, 제1 열원부(310)에 의하여 로스팅 챔버(120)에 공급되는 열풍의 유동 경로 상에 배치되어 상기 열풍의 대류온도를 측정하기 위한 대류온도 측정유닛(530)와, 전도온도 측정프로브(541)가 제2 열원부(330)와 로스팅 챔버(120)의 외주면 사이에 배치되어 제2 열원부(330)의 전도 온도를 측정하는 전도온도 측정유닛(540)와, 로스팅 챔버(120)의 하부 측에 설치되며 로스팅 과정 중에서 상기 대상물과 직접 접촉되어 상기 대상물의 온도를 측정하는 접촉온도 측정유닛(550)를 더 포함한다.
이때, 대류온도 측정유닛(530)의 대류온도 측정프로브(531)는 로스팅 챔버(120)의 측면 및 디퓨저부(118)을 관통하며, 대류온도 측정프로브(531)의 팁 부분은 가열유닛(312)의 하류 측에 위치되어 가열유닛(312)을 통과한 상기 열풍의 온도를 측정할 수 있다.
그리고, 전도온도 측정유닛(530)의 전도온도 측정프로브(541)는 제2 열원부(330)와 로스팅 챔버(120) 사이에 배치된 상태에서 제2 열원부 몸체(331)의 내면과 로스팅 챔버(120)의 상기 외주면에 동시에 접촉된다. 이때, 전도온도 측정유닛(540)의 전도온도 측정프로브(541)는, 상기 로스팅 챔버측 관통홀 및 상기 제2 열원부 몸체측 관통홀과 가장 이격된 위치에 배치된다. 즉, 상기 로스팅 챔버측 관통홀 및 상기 제2 열원부 몸체측 관통홀은 외부와 연통되며, 해당 위치에는 제2 열원부(330)의 가열소자가 배치되지 않기 때문에 상대적으로 측정온도가 높게 형성되는 상기 로스팅 챔버측 관통홀 및 상기 제2 열원부 몸체측 관통홀과 가장 이격된 위치에 전도온도 측정유닛(540)의 전도온도 측정프로브(541)가 배치되어 가장 높은 온도를 기준으로 전도온도를 측정한다.
이하에서는 본 실시예에 따른 로스팅 장치의 제어 방법, 특히 예열 동작에 대한 제어방법을 상세하게 설명한다.
도 10은 도 1의 로스팅 장치의 제어방법을 보여주는 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 로스팅 장치(1)에 대상물을 투입하여 로스팅 하기 전에 로스팅 챔버(120)의 내부 공간(121)의 온도를 원하는 수준의 예열온도로 상승시키는 예열 동작이 수행된다. 본 실시예에 따른 로스팅 장치(1)는 3가지 열원을 복합적으로 사용하여, 상기 예열 동작을 수행함으로써, 보다 신속하게 원하는 예열온도로 내부 공간(121)의 온도를 상승시킬 수 있는 장점이 있다. 또한 본 실시예에 따른 로스팅 장치(1)는 상기 예열 동작이 종료된 이후, 사용자의 취향에 따라 3가지 열원을 서로 다르게 제어하여, 사용자가 원하는 풍미의 로스팅이 이루어질 수 있도록 한다.
먼저, 제1 열원부가 로스팅 챔버의 내부 공간에 열풍을 제공하는 제1 열원 예열 동작 단계(S110)가 수행된다.
그 다음, 제1 열원 예열 동작 단계(S110)에서, 측정된 제1 예열 온도(T1)가 제1 기준 온도 이상(Tref1)인 경우(S120), 제1 열원부(310)가, 제1 예열 온도(T1)가 제1 기준 온도(Tref1)로 유지되도록 대류열을 제공하는 제1 열원 온도 유지 동작 단계(S130)가 수행된다. 이때, 본 실시예에 따른 제1 예열 온도(T1)는 대류온도 측정유닛(530)이 측정하는 열풍의 대류온도일 수 있으며, 제1 열원 온도 유지 동작 단계(S130)에서는 제1 열원 예열 동작 단계(S110)보다 낮은 수준의 전력이 제1 열원부(310)에 공급된다.
그리고, 측정된 제1 예열 온도(T1)가 제1 기준 온도(Tref1) 보다 작은 경우(S120), 제1 열원 예열 동작 단계(S110)가 반복 수행된다.
그 다음, 제2 열원부(330)가 로스팅 챔버(120)의 내부 공간(121)에 전도열을 제공하는 제2 열원 예열 동작 단계(S130)가 수행된다.
제2 열원 예열 동작 단계(S130)에서, 측정된 제2 예열 온도(T2)가 제2 기준 온도(Tref2) 이상인 경우(S150), 제2 열원부(330)가, 제2 예열 온도(T2)가 제2 기준 온도(Tref2)로 유지되도록, 전도열을 제공하는 제2 열원 온도 유지 동작 단계(S160)가 수행된다(S160). 이때, 본 실시예에 따른 제2 예열 온도(T2)는 전도온도 측정유닛(540)이 측정하는 제2 열원부(330)의 전도 온도일 수 있으며, 제2 열원 온도 유지 동작 단계(S160)에서는 제2 열원 예열 동작 단계(S140)보다 낮은 수준의 전력이 제2 열원부(330)에 공급된다.
그리고, 측정된 제2 예열 온도(T2)가 제2 기준 온도(Tref2) 보다 작은 경우(S150), 제2 열원 예열 동작 단계(S140)가 반복 수행된다.
그 다음, 제3 열원부(320)가 로스팅 챔버(120)의 내부 공간(121)에 복사열을 제공하는 제3 열원 예열 동작 단계(S170)가 수행된다.
제3 열원 예열 동작 단계(S170)에서, 측정된 제3 예열 온도(T3)가 제3 기준 온도 이상(Tref3)인 경우(S190), 제3 열원부(320)가, 제3 예열 온도(T3)가 제3 기준 온도(Tref3)로 유지되도록 복사열을 제공하는 제3 열원 온도 유지 동작 단계(S190)가 수행된다. 이때, 본 실시예에 따른 제3 예열 온도(T3)는 복사온도 측정유닛(510)이 측정하는 로스팅 챔버(120)의 내보 공간(121)의 복사 온도일 수 있으며, 제3 열원 온도 유지 동작 단계(S190)에서는 제3 열원 예열 동작 단계(S170)보다 낮은 수준의 전력이 제3 열원부(320)에 공급된다.
그리고, 측정된 제3 예열 온도(T3)가 제3 기준 온도(Tref3) 보다 작은 경우(S180), 제3 열원 예열 동작 단계(S170)가 반복 수행된다.
그 다음, 로스팅 챔버(120)의 외부의 측정 온도인 제4 예열 온도(T4)가 제4 기준 온도(Tref4)로 상승된 경우(S200), 예열 동작을 종료한다.
그리고, 측정된 제4 예열 온도(T4)가 제4 기준 온도(Tref4) 보다 작은 경우(S200), 제3 열원 온도 유지 동작(S190)가 반복 수행된다. 이때, 제1 열원 온도 유지 동작 단계(S130) 및 제2 열원 온도 유지 동작 단계(S160)도 계속 수행된다.
즉, 본 실시예에 따른 제1 예열 온도(T1), 제2 예열 온도(T2), 제3 예열 온도(T3) 및 제4 예열 온도(T4)의 측정위치는 서로 다르게 형성되며, 제1 예열 온도(T1), 제2 예열 온도(T2) 및 제3 예열 온도(T3)는 제1 열원부(310), 제2 열원부(330) 및 제3 열원부(320)로부터 전달되는 열의 대류온도, 전도온도 및 복사온도이며, 제4 예열 온도(T4)는 로스팅 챔버(120)에 인접된 외부 공간의 온도로서 로스팅 챔버(120)의 내부 공간(121)의 온도를 추정할 수 있는 온도이다.
제안되는 실시예에 의하면, 로스팅 예열 동작 시간을 감소시켜, 보다 향상된 생산성이 향상된 로스팅 장치 및 이것의 제어 방법을 제공될 수 있다.
또한, 대상물의 로스팅 진행 과정을 보다 효과적으로 측정하여, 사용자가 원하는 로스팅을 할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
발명의 실시를 위한 형태는 위의 발명의 실시를 위한 최선의 형태에서 함께 기술되었다.
본 발명에 따른 실시예는 로스팅 장치 및 이것의 제어 방법에 관한 것으로, 커피 또는 곡물 등의 대상물을 로스팅하는 로스팅 장치 등에서의 반복 가능성 및 산업상 이용 가능성이 있다.

Claims (18)

  1. 대상물을 가열하는 로스팅 장치에 있어서,
    내부에서 대상물이 교반되며 상하 방향으로 연장 형성되는 원통형의 로스팅 챔버와 상기 로스팅 챔버에 수용되는 상기 대상물을 교반하기 위하여 회전되는 회전 교반부를 포함하고, 상기 회전 교반부는 수직한 방향으로 형성되는 교반축을 중심으로 회전되는 로스팅 챔버부; 및
    상기 로스팅 챔버부에 대하여 열을 공급하는 열원부를 포함하고,
    상기 열원부는,
    상기 로스팅 챔버에 열풍(Hot air flow)을 제공하여, 상기 로스팅 챔버 내부에 대류열을 제공하는 제1 열원부와, 상기 로스팅 챔버의 표면에 접촉되며 전도 방식으로 상기 로스팅 챔버에 전도열을 제공하는 제2 열원부와, 상기 로스팅 챔버 내부에 복사열을 제공하는 제3 열원부를 포함하는 로스팅 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 열원부는, 상기 로스팅 챔버의 외주면과 접촉된 상태에서 상기 외주면을 둘러싸는 제2 열원부 몸체를 포함하고, 상기 제2 열원부 몸체는 세라믹 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 로스팅 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 로스팅 챔버에는, 외부와 연통되는 적어도 하나의 로스팅 챔버측 관통홀이 형성되며, 상기 제2 열원부 몸체는 상기 로스팅 챔버측 관통홀에 대응되는 위치에 형성되는 제2 열원부 몸체측 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 로스팅 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 열원부의 온도를 측정하기 위한 전도온도 측정유닛;을 더 포함하고,
    상기 전도온도 측정유닛의 전도온도 측정프로브는 상기 제2 열원부와 상기 로스팅 챔버 사이에 배치된 상태에서 상기 제3 열원부 몸체의 내면과 상기 로스팅 챔버의 상기 외주면에 동시에 접촉되고,
    상기 전도온도 측정유닛의 상기 전도온도 측정프로브는, 상기 로스팅 챔버측 관통홀 및 상기 제2 열원부 몸체측 관통홀과 가장 이격된 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 로스팅 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 로스팅 챔버의 내부 공간에 수용되는 대상물의 온도를 측정하기 위한 복사온도 측정유닛;을 더 포함하고,
    상기 복사온도 측정유닛은, 상기 로스팅 챔버의 상측에 배치되는 상부유닛에 배치되어 상기 로스팅 챔버의 내부 공간 측을 향하는 것을 특징으로 하는 로스팅 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 상부유닛은 원형으로 형성되는 상부유닛 몸체를 포함하고, 상기 상부유닛 몸체에는 상하방향으로 관통되는 측정홀이 형성되고,
    상기 복사온도 측정유닛은, 온도를 측정하기 위한 센싱부와, 상기 센싱부의 전방에 배치되며 기설정된 파장 대역의 광이 통과되는 필터부를 포함하고, 상기 센싱부 및 상기 필터부는 상기 측정홀과 정렬되는 것을 특징으로 하는 로스팅 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 복사온도 측정유닛은, 상기 상부유닛 몸체에 고정되며 내부에 제1 관통홀이 형성되는 제1 브래킷과, 일측이 상기 제1 브래킷에 접촉되어 고정되며 상기 센싱부가 끼워지고 상기 제1 관통홀과 정렬되는 제2 관통홀이 형성되는 제2 브래킷과, 상기 센싱부가 실장되며 상기 제2 브래킷의 타측에 고정되는 기판을 포함하고,
    상기 제1 관통홀 및 상기 제2 관통홀은 상기 측정홀과 정렬되며,
    상기 제1 브래킷과 상기 제2 브래킷 사이에는 상기 필터부가 설치되는 것을 특징으로 하는 로스팅 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 브래킷은, 상기 제1 브래킷의 외형을 형성하며 중앙에 상기 제1 관통홀이 배치되는 제1 브래킷 몸체 및 제1 브래킷 몸체의 일측에서 상방을 향하여 돌출 형성되는 한 쌍의 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부 사이에는 함몰공간이 형성되고,
    상기 제2 브래킷은, 상기 제2 브래킷의 외형을 형성하며 중앙에는 상기 제2 관통홀이 배치되는 제2 브래킷 몸체와, 상기 제2 브래킷 몸체의 일측에 형성되며 상기 제1 브래킷의 상기 함몰공간에 끼워지는 삽입부를 포함하고,
    상기 필터부는 상기 함몰공간에 배치되는 상기 제1 관통홀에 정렬된 상태에서, 상기 제1 브래킷의 상기 함몰공간과 상기 제2 브래킷의 상기 삽입부 사이에 밀착되는 것을 특징으로 하는 로스팅 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 필터부와 상기 제1 브래킷 사이 및 상기 필터부와 상기 제2 브래킷 사이 중 적어도 하나에는 탄성부재가 배치되는 로스팅 장치.
  10. 제6 항에 있어서,
    상기 상부유닛의 하면에는 상기 측정홀을 둘러싸며 하방을 향하여 돌출 형성되는 원통형상의 가이드부가 형성되며,
    상기 가이드부는 상기 측정홀과 정렬되는 것을 특징으로 하는 로스팅 장치.
  11. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 열원부는, 공기가 유동되는 유동관과, 상기 유동관의 일측에 배치되며 유동되는 공기가 가열되는 가열유닛을 포함하고,
    상기 제3 열원부는, 복사열을 발산하는 램프유닛을 포함하고,
    상기 상부유닛에는 상기 가열유닛이 고정되며 가열된 공기가 상기 로스팅 챔버의 상기 내부 공간으로 유동되도록 하는 제1 열원 배치홀과, 상기 램프유닛이 고정되어 상기 램프유닛에서 발산되는 상기 복사열이 상기 로스팅 챔버의 상기 내부 공간으로 전달되도록 하는 제3 열원 배치홀이 형성되며,
    상기 램프유닛 및 상기 제3 열원 배치홀은 한 쌍으로 마련되고,
    상기 한 쌍의 상기 제3 열원 배치홀 사이에 상기 제1 열원 배치홀이 배치되는 것을 특징으로 하는 로스팅 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 열원 배치홀은 원형으로 형성되며,
    상기 제3 열원 배치홀은 직사각형 형상으로 형성되는 로스팅 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 로스팅 챔버의 내부 공간의 온도를 상온에서 기설정된 온도로 상승시키는 예열 동작 과정에서,
    먼저 상기 제1 열원부가 상기 로스팅 챔버의 상기 내부 공간에 대류열을 제공한 다음, 상기 제2 열원부가 상기 로스팅 챔버의 상기 내부 공간에 전도열을 제공하고, 그 다음 상기 제3 열원부가 상기 로스팅 챔버의 상기 내부 공간에 복사열을 제공하도록, 상기 제1 열원부, 상기 제2 열원부 및 상기 제3 열원부는 순차적으로 활성화되는 것을 특징으로 하는 로스팅 장치.
  14. 내부에서 대상물이 교반되며 상하 방향으로 연장 형성되는 원통형의 로스팅 챔버와 상기 로스팅 챔버에 수용되는 상기 대상물을 교반하기 위하여 회전되는 회전 교반부를 포함하고, 상기 회전 교반부는 수직한 방향으로 형성되는 교반축을 중심으로 회전되는 로스팅 챔버부; 및 상기 로스팅 챔버부에 대하여 열을 공급하는 열원부를 포함하고, 상기 열원부는, 상기 로스팅 챔버에 열풍(Hot air flow)을 제공하여, 상기 로스팅 챔버 내부에 대류열을 제공하는 제1 열원부와, 상기 로스팅 챔버의 표면에 접촉되며 전도 방식으로 상기 로스팅 챔버에 전도열을 제공하는 제2 열원부와, 상기 로스팅 챔버 내부에 복사열을 제공하는 제3 열원부를 포함하는 로스팅 장치의 제어 방법에 있어서,
    제1 열원부가 로스팅 챔버의 내부 공간에 열풍을 제공하는 제1 열원 예열 동작 단계;
    상기 제1 열원 예열 동작 단계에서, 측정된 제1 예열 온도가 제1 기준 온도 이상인 경우, 제2 열원부가 상기 로스팅 챔버의 상기 내부 공간에 전도열을 제공하는 제2 열원 예열 동작 단계; 및
    상기 제2 열원 예열 동작 단계에서, 측정된 제2 예열 온도가 제2 기준 온도 이상인 경우, 제3 열원부가 상기 로스팅 챔버의 상기 내부 공간에 복사열을 제공하는 제3 열원 예열 동작 단계;를 포함하는 로스팅 장치의 제어방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 열원 예열 동작 단계에서, 측정된 제1 예열 온도가 제1 기준 온도 이상인 경우, 상기 제1 열원부가 상기 제1 예열 온도가 상기 제1 기준 온도로 유지되도록 대류열을 제공하는 제1 열원 온도 유지 동작 단계;
    상기 제2 열원 예열 동작 단계에서, 측정된 제2 예열 온도가 제2 기준 온도 이상인 경우, 상기 제2 열원부가 상기 제2 예열 온도가 상기 제2 기준 온도로 유지되도록 전도열을 제공하는 제2 열원 온도 유지 동작 단계; 및
    상기 제3 열원 예열 동작 단계에서, 측정된 제3 예열 온도가 제3 기준 온도 이상인 경우, 상기 제3 열원부가 상기 제3 예열 온도가 상기 제3 기준 온도로 유지되도록 복사열을 제공하는 제3 열원 온도 유지 동작 단계; 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로스팅 장치의 제어 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제3 열원 온도 유지 동작 단계에서, 상기 로스팅 챔버 외부의 측정 온도인 제4 예열 온도가 제4 기준 온도로 상승된 경우, 예열 동작을 종료하는 것을 특징으로 하는 로스팅 장치의 제어 방법.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 로스팅 장치는, 상기 제1 열원부에 의하여 상기 로스팅 챔버에 공급되는 열풍의 유동 경로 상에 배치되어 상기 열풍의 대류온도를 측정하기 위한 대류온도 측정유닛와, 전도온도 측정프로브가 상기 제2 열원부와 로스팅 챔버의 외주면 사이에 배치되어 상기 제2 열원부의 전도 온도를 측정하는 전도온도 측정유닛와, 상기 로스팅 챔버의 내부 공간의 복사 온도를 측정하기 위한 복사온도 측정유닛을 더 포함하고,
    상기 열풍의 대류온도, 상기 전도 온도, 상기 대상물의 온도 및 상기 로스팅 챔버의 내부 온도는 각각 상기 제1 예열 온도, 상기 제2 예열 온도, 상기 제3 예열 온도인 것을 특징으로 하는 로스팅 장치의 제어 방법
  18. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 예열 온도, 상기 제2 예열 온도 및 상기 제3 예열 온도의 측정위치는 서로 다른 것을 특징으로 하는 로스팅 장치의 제어 방법.
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