KR101505728B1 - 커피 로스터의 생두, 원두 유출입 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생두를 원두로 로스팅하되 직접적인 직화(直火) 로스팅 방식을 추구하는 커피 로스터에서 생두를 투입한 후, 로스팅된 원두를 다시 배출시키도록 하는 커피 로스터의 생두, 원두 유출입 구조에 관한 것이다. 본 발명은 상부의 투입 호퍼의 내측으로 생두를 투입하고, 회전 드럼이 양방향의 회전을 하면서 투입된 생두를 일정한 시간 동안 로스팅한 후, 원통형의 회전 드럼의 내측에 나선형의 형태로 절곡하여 체결된 교반 블레이드가 회전 드럼의 일방향 회전으로 인하여 원두를 타격하게 되면, 원두는 회전 드럼의 개방부를 향하여 이동하는 수평방향의 힘이 발생되어 도어 패널을 개방하는 것만으로 로스팅된 원두가 자연스럽게 슬라이딩 패널을 타고 흘러나올 수 있도록 한 커피 로스터의 생두, 원두 유출입 구조에 관한 것이다.

Description

커피 로스터의 생두, 원두 유출입 구조{input and output structure of coffee bean in coffee roaster}

본 발명은 생두를 원두로 로스팅하되 직접적인 직화(直火) 로스팅 방식을 추구하는 커피 로스터에서 생두를 투입한 후, 로스팅된 원두를 다시 배출시키도록 하는 커피 로스터의 생두, 원두 유출입 구조에 관한 것이다. 본 발명은 상부의 투입 호퍼의 내측으로 생두를 투입하고, 회전 드럼이 양방향의 회전을 하면서 투입된 생두를 일정한 시간 동안 로스팅한 후, 원통형의 회전 드럼의 내측에 나선형의 형태로 절곡하여 체결된 교반 블레이드가 회전 드럼의 일방향 회전으로 인하여 원두를 타격하게 되면, 원두는 회전 드럼의 개방부를 향하여 이동하는 수평방향의 힘이 발생되어 도어 패널을 개방하는 것만으로 로스팅된 원두가 자연스럽게 슬라이딩 패널을 타고 흘러나올 수 있도록 한 커피 로스터의 생두, 원두 유출입 구조에 관한 것이다.

일반적으로 커피나무의 열매 안에 있는 생두를 음용 가능한 커피로 가공하기 위해서는 열을 가하여 조직을 최대한 팽창시켜 생두가 가진 여러가지 성분을 조화롭게 표현하여 커피 특유의 맛과 향을 생성하여야만 한다.

이와 같은 일련의 과정을 커피 로스팅이라 하고, 상기 커피 로스팅의 공정을 상세히 설명한다. 2000가지가 넘는 물질로 구성된 생두는 220∼230℃의 온도에서 약 30분 정도 볶는 로스팅 과정을 통해서 700∼850가지의 향미를 낼 수 있는 성분을 가진 원두가 된다. 이와 같은 로스팅의 방법에는 전통적인 가정식 방법인 팬 로스팅과 근자에 가장 널리 사용되는 드럼 로스팅, 주로 인스턴트 커피 제조용으로 쓰이는 열풍 로스팅이 있다.

상기에서 보편적으로 사용하는 드럼 로스팅은 로스팅기에 생두를 투입하는 투입공정과, 생두에 열을 가하여 건조하는 건조공정과, 가열된 열에 의해 생두에 크랙이 발생하는 1차 크랙공정 및 2차 크랙공정으로 이루어진다. 투입공정은 로스팅의 초기 단계로 가열된 드럼에 선별한 생두를 투입하는 과정이다. 생두의 색은 밝은 녹색에서 황록색으로 점차 변화되고, 생두가 단단하고 수분 함량이 많을 수록 풋내가 오래 지속되며 수분 증발이 늦게 나타난다. 그리고, 상기 건조공정에서 생두는 황록색을 거쳐 노란색으로 바뀌며, 풋내는 고소한 빵을 굽는 향으로 바뀌게 된다. 생두가 열을 흡수(흡열반응)하면서 약 70∼80%에 가까운 수분이 소실되고, 드럼의 온도가 서서히 증가한다. 댐퍼(배기 송풍 조절기)를 통해 드럼 내부의 열량과 기압공급이 균일하도록(화력은 통상 210℃를 넘지 않도록 하고 댐퍼는 닫거나 30∼50%를 개방)하고 드럼회전속도 40∼50회 정도가 적당하다. 상기의 1차 크랙공정에서 생두는 이 시기에 탄수화물이 산화되면서 생두의 센터컷이 탁탁 갈라지는 소리가 들리게 된다. 이 과정을 통해 원두의 표면은 보다 팽창되고 색은 갈색에 가까우며 표면도 매끈해진다. 또 신향의 발산이 강한 시점으로 불필요한 신향을 줄이고 싶다면 댐퍼를 열어둔다. 통상 이 시점을 시나몬 로스팅 단계라고 한다.

상기의 2차 크랙공정의 원두의 고유한 향이 발생되는 시점으로 로스팅 과정에서 가장 중요한 단계이다. 1차 크랙 이후 원두 내부의 오일 성분이 원두의 표면으로 올라오게 된다. 원두는 점차 갈색에서 진한 갈색으로 바뀌며 원두의 표면은 1차 크랙 때 보다 더 팽창한다. 대략 이 시점을 풀 시티 로스팅 단계라고 하며 가열로 인한 캐러멜화로 신맛보다는 단맛이 섞이게 된다. 2차 크랙 이후부터는 신맛과 단맛은 거의 없어지고 쓴맛이 강해지는 프렌치로스팅, 이탈리아 로스팅 단계가 된다.

상기와 같이 커피를 로스팅하는 로스팅기에서 드럼 로스팅기는 원통형 드럼의 통속에 생두를 넣고 드럼을 회전시킴과 동시에 드럼에 열을 가하여 가열된 드럼의 내부에서 생두를 가열하는 로스팅기가 있으며, 드럼의 내외부에 가열수단을 위치시켜 통의 내부와 드럼 외주면에서 가열된 가열공기로 생두를 직접적으로 가열하여 로스팅하는 로스팅기가 있다.

그러나 실질적으로 커피의 향과 맛을 향상시키는 가열의 방식은 후자인 드럼의 내외부에서 가열수단을 통해서 직접적으로 열을 가하여 로스팅하는 방식이다. 특히 드럼의 내측에 가열수단을 두고, 생두를 직접적으로 가열하는 방식으로 로스팅된 커피에서는 그 맛과 향이 특별하여 질적으로 우수한 제품이 된다. 그럼 전자의 열풍 방식과 후자의 직화방식의 커피 로스터를 순차적으로 설명한다.

도시된 도 1에는 열풍을 이용하여 생두를 로스팅하는 로스터기를 도시하고 있는데, 이 건은 특허 출원 제10-2009-0034434호로 명칭이 "열풍식 커피 로스터"로 출원되었다.

도시된 것처럼, 이건은 본체(110)와, 커피 원두를 볶는 볶음수단(120)과, 상기 볶음수단(120)에서 볶아진 커피 원두를 냉각하기 위한 냉각수단(140)을 포함하되, 상기 볶음수단(120)은, 상기 본체(110)의 상부 공간에 마련되는 볶음용 베젤(122)과, 상기 볶음용 베젤(122)의 상부에 마련되고 커피원두를 투입하기 위한 호퍼(124)와, 외부 공기를 흡입하여 상기 볶음용 베젤(122)로 송풍하는 제1 송풍기(132)와, 상기 볶음용 베젤(122) 및 상기 제1 송풍기(132)를 연결하는 제1 이송관(134) 및, 상기 제1 이송관(134) 상에 마련되는 가열기(136)를 포함하며, 상기 냉각수단(140)은, 상기 볶음용 베젤(122)의 하부에 마련되는 냉각용 베젤(142)과, 외부 공기를 흡입하여 상기 냉각용 베젤(142)로 송풍하는 제2송풍기(152)와, 상기 냉각용 베젤(142) 및 상기 제2송풍기(152)를 연결하는 제2이송관(154)과, 상기 볶음용 베젤(122) 및 상기 냉각용 베젤(142)을 연결하는 연결관(162) 및, 상기 연결관(162)에 설치되는 제1 솔레노이드밸브(172)를 포함한다.

이러한 열풍 방식의 로스터는 비교적 간편하게 생두의 로스팅을 수행할 수 있지만, 로스팅 후에 원두에서 풍기는 미감이나 향이 다소 질적으로 떨어진다.

결국 커피 로스팅기(=로스터)의 경우, 생두에 직접적인 열을 가하여, 로스팅하는 로스팅기가 가장 효율적인 기기가 되어, 이 방향으로 많은 발전을 가져오고 있다. 따라서 이러한 로스팅기 중 본 발명의 출원인이 실시하고 사용한 "커피 로스터기"를 도시된 도 2을 통해서 상세히 설명한다.

이 로스팅기는 도시된 도면에서처럼, 전면이 개방된 공간부를 가지며 생두가 수용되며 모터(2)의 회전력을 인가받아 회전하는 드럼(3)이 형성된다. 상기 드럼(3)이 축 회전하도록 고정되는 하우징(5)이 있고, 이 하우징(5)에 고정되며 상기 드럼(3)의 전면을 패쇄하도록 된 커버(6)가 있다. 상기 커버(6)에 고정됨과 아울러 전원을 공급받아 발열하는 발열부(7)가 상기 드럼(3)의 공간부에 위치하게될 가열수단(8)과 결합된다. 또한 상기 커버(6)에 일부위를 개폐하여 상기 드럼(3)의 내부에서 로스팅된 원두를 배출하도록 별도로 배출구(9)를 마련하고, 상기 커버(6)에 고정하되 상기 드럼(3)의 공간부로 생두를 투입하도록 하는 투입부(10)도 별도로 마련된다. 물론 이 건 발명의 주요한 요지는 가열수단(8)의 발열부(7)의 근처에서 생성되는 집중열을 상기 드럼(3)의 공간부상 전 영역으로 발산하도록 하는 열확산 수단이다. 즉, 볼록한 볼록면을 가지는 열확산 반사경(16)을 통해서 일측으로 몰릴 수 있는 집중열을 드럼(3)의 내측으로 전면적으로 분산시킨다는 발명이다.

본 발명의 출원인이 상기 실시물품을 사용하는 과정에서 발생된 문제점은 다음과 같다. 우선 샤프트가 회전하는 과정에서 드럼(3)이 이리저리 흔들리기에 내구성이 약하다. 드럼(3)의 내측에 장형으로 고정되는 날개편(18)이 일자의 형태이기에 내부에서 생두가 균일하게 교반되지 않아, 실질적으로 열확산 수단의 쓰임이 불확실하다.

즉, 수평방향으로 누운 상태에서 회전하는 드럼(3)은 그 내측의 생두를 로스팅하게 되는데, 이 로스팅되는 과정에서 생두가 일측으로 쏠릴 우려가 높아 실질적으로 열을 분산시켜도 균일한 로스팅이 되지 않는다는 것이다. 또한 열확산 수단으로 사용되는 열확산 반사경(16)은 드럼(3)의 수평방향으로의 열반사만을 추구하고, 이에 반하여 가열수단인 히터는 수평방향으로 배열되어 열을 분출하기에 열에너지의 균일한 배열이 실질적으로 어려운 현상이 발생된다.

나아가 가열수단이 드럼의 중심부분에 장착된 상태이기에, 온도가 너무 높으면 생두가 타버리는 현상이 발생된다. 히터에 의해서 발생되는 고열이 복사의 형태로 생두를 로스팅하는 것이 그 맛을 향상시키는데, 너무 근접된 가열수단과 생두의 거리는 이러한 문제점을 발생시킨다. 또한 드럼의 중심선을 수평으로 지나는 가열수단은 배출구의 형성 크기를 제한하는 역할을 하여, 배출구에 형성되는 투시창의 크기도 작게 하여 로스팅되는 과정을 관찰하기 힘들다.

또한 도시된 도 2에서처럼, 드럼이 가열되어 생두를 로스팅하는 과정에서 결합된 구성요소 간의 열팽창율이 상이한 이유로, 드럼과 전면패널 사이의 간격(D)이 벌어져 로스팅되는 생두가 그 사이로 떨어지는 문제점이 있다. 생두가 내측으로 유입되면 생산량을 떨어뜨린다는 문제점과 아울러, 기체를 지저분하게 하는 문제점도 낳는다.

결국 이러한 종래의 커피 로스터의 문제점을 해결한 발명이 본 발명이다. 종래 로스터를 사용하는 과정에서 발생된 모든 문제점을 본 발명은 완벽하게 해결하였다.

본 발명은 생두를 원두로 로스팅하되 직접적인 직화 로스팅 방식을 추구하는 커피 로스터에서 생두를 투입한 후, 로스팅된 원두를 다시 배출시키도록 하는 커피 로스터의 생두, 원두 유출입 구조를 제공하고자 한다. 본 발명은 상부의 투입 호퍼의 내측으로 생두를 투입하고, 회전 드럼이 양방향의 회전을 하면서 투입된 생두를 일정한 시간 동안 로스팅한 후, 원통형의 회전 드럼의 내측에 나선형의 형태로 절곡하여 체결된 교반 블레이드가 회전 드럼의 일방향 회전으로 인하여 원두를 타격하게 되면, 원두는 회전 드럼의 개방부를 향하여 이동하는 수평방향의 힘이 발생되어 도어 패널을 개방하는 것만으로 로스팅된 원두가 자연스럽게 슬라이딩 패널을 타고 흘러나올 수 있도록 한 커피 로스터의 생두, 원두 유출입 구조를 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제1구성에 따라서 제공되는 커피 로스터의 생두, 원두 유출입 구조는 외곽 하우징(14)의 내측에 일측이 개방된 개방부(A)를 가진 회전 드럼(40)을 장착하고, 샤프트(31)를 통해서 회전시키며, 내측의 생두(1)를 로스팅해주는 로스팅기(100)의 생두, 원두 유출입 구조로서,
측판(41)에 체결된 샤프트(31)의 회전에 따라 시계방향과 반시계방향의 양방향 회전을 교번적으로 수행하는 원통형의 회전 드럼(40);
상기 외곽 하우징(14)의 내측으로 회전 드럼(40)의 개방부(A)를 폐쇄시키도록 밀착된 형태지만 체결되지 않은 형태로 고정되는 쌍의 전면패널(85);
기체의 상단에 고정되는 외곽 하우징(14)의 내측인 회전 드럼(40)의 전면 개방부(A)로 생두(1)가 유입되도록 전면패널(85)을 관통하는 유입구(11)를 배열하고, 최 상단에 고정되는 상광하협의 형상인 투입 호퍼(12);
상기 쌍의 전면패널(85)의 하단을 절개하고, 투시창(86)을 형성한 상태로, 상단의 경첩(87)을 통해서 회동가능하게 장착되는 겹의 도어 패널(50);
상기 도어 패널(50)의 전방으로 고정되는 손잡이(51); 및,
상기 회전 드럼(40)의 내주면에서 좌측단에서 우측단까지 장형으로 고정되어 돌출하되, 그 단면의 형상이 직사각형의 형상이 되도록 하고, 그 상면(49-1)이 항상 회전 드럼(40)의 중심선을 향하도록 부드럽게 나선의 형태로 절곡된 편의 형상을 한 교반 블레이드(49);
를 포함하고,
모터(33)의 회전을 통해서 나선형의 교반 블레이드(49)가 로스팅된, 생두(1)를 회전 드럼(40)의 개방부(A)로 이동시켜, 도어 패널(50)을 개방하면 용이하게 원두를 배출시킬 수 있도록 하고,
겹으로 형성된 상기 전면패널(85)과 도어 패널(50)은,
상기 제1 전면패널(83)과 제2 전면패널(84)로 이루어지고 쌍의 패널의 하단을 관통한 도어 개방구(55)를 형성하되, 제1 전면패널(83)은 수직된 수직 내주면(53)으로 형성하고, 제2 전면패널(84)은 내측으로 갈 수록 면적을 축소시키는 테이퍼면의 사선 내주면(56)을 형성하며;
이에 대응하는 도어 패널(50)도 제1 도어 패널(50-1)과 제2 도어 패널(50-2)로 이루어지되, 전면패널(85)과 동일 내지 유사하게 수직 내주면(52)과 사선 내주면(54)을 형성하여;
상기 도어 패널(50)의 상단과 전면패널(85)에 연결된 경첩(87)을 축으로 도어 패널(50)이 개방되고, 폐쇄될 때, 대응되는 수직 내주면(52, 53)과 사선 내주면(54, 56)이 서로 밀착되, 도어 패널(50)의 개방과 폐쇄를 달성한다.
본 발명의 제2구성에 따른 커피 로스터의 생두, 원두 유출입 구조는, 상기 제1구성을 전제로,
상기 도어 패널(50)의 전방으로 개방된 도어 개방구(55)에서 배출되는 로스팅된 원두를 하단으로 슬라이딩 배출시킬 수 있는 슬라이딩 패널(13)을 경사지게 고정한다.
본 발명의 제3구성에 따른 커피 로스터의 생두, 원두 유출입 구조는, 상기 제1구성을 전제로,
상기 회전 드럼(40)의 개방부(A) 외곽 외주면에는 플랜지 가이드레일(43)을 고정하고;
상기 전면패널(85)에서 고정되는 회전 샤프트(88)의 끝단에 형성된 가이드롤(44)을 플랜지 가이드레일(43)에 끼워, 측판(41)에 고정된 샤프트(31)가 상기 회전 드럼(40)을 회전시키면, 상기 가이드롤(44)이 플랜지 가이드레일(43)을 타고 회전을 가이드하여, 회전 드럼(40)이 정확한 회전을 할 수 있도록 한다.
본 발명의 제4구성에 따른 커피 로스터의 생두, 원두 유출입 구조는, 상기 제3구성을 전제로,
상기 플랜지 가이드레일(43)의 단면 형상은 "

"의 형상이거나 또는 "

"의 형상으로 실시하여, 전면패널(85)과 회전 드럼(40)의 개방부(A)가 긴밀한 간격(D)을 유지하며 회전 드럼(40)을 회전시켜 생두(1)나 원두가 간격(D)으로 빠지지 않도록 한다.
본 발명의 제5구성에 따른 커피 로스터의 생두, 원두 유출입 구조는, 상기 제3구성 또는 제4구성을 전제로,
상기 원형의 가이드롤(44) 전방에서 스크루(89)를 통해서 그 회전 샤프트(88)에 가이드롤(44)을 체결하고, 상기 스크루(89)를 회전시켜 회전 드럼(40)과 전면패널(85)의 간격(D)을 조절할 수 있도록 한다.

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본 발명에 따라 생두가 회전 드럼의 내측으로 투입된 후, 로스팅 작업이 완료되면 도어 패널을 개방하는 작동만으로 내측의 회전 드럼이 회전하여 로스팅된 원두를 자연스럽게 흘러나오게 한다는 점에서 장점이 있다.

또한 본 발명에 따라, 회전 드럼의 전방이 개방부로 이루어지지만, 그 개방부를 폐쇄하는 전면패널과 회전 드럼의 간격이 긴밀하게 밀착되기도 하면서, 이 간격을 조절할 수 있도록 하여 로스팅된 원두가 그 간격으로 빠지지 않도록 했다는 점에서 장점이 있다.

또한 본 발명에 따라, 회전 드럼의 측판에 고정된 샤프트를 통해서 회전 드럼을 회전시키면서, 타측방인 개방부쪽에는 회전 드럼의 외주면을 타고 도는 별도의 가이드롤을 형성하여 보다 정확한 회전운동을 할 수 있도록 하여 내구성을 향상시켰다는 장점이 있다.

도 1은 종래 사용하던 열풍 방식의 로스팅기의 모습을 도시한 단면도,
도 2는 종래 로스팅기의 드럼의 내측에서 발생되는 열 분산과정과, 드럼의 첫단 사이 간격으로 원두가 새어 나오는 현상을 지적한 도면,
도 3은 본 발명의 로스팅기를 전체적으로 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 로스팅기를 정단면하여 도시한 단면도,
도 5는 본 발명의 로스팅기의 외부 하우징을 벗겨내고 도시한 사시도,
도 6은 본 발명의 로스팅기의 외부 하우징을 벗겨내고 도시한 정면도,
도 7은 본 발명의 로스팅드럼의 개방부를 개방하고 폐쇄시키는 도어 패널의 작동상황을 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 회전 드럼의 사시도와 단면을 한 상태를 도시한 도면이다.

본 발명은 생두를 원두로 로스팅하기 위한 로스터기의 로스팅드럼에 생두를 투입하고, 다시 로스팅된 원두를 배출시키기 위한 유출입 수단에 관한 것이다. 따라서 본 발명의 구성과 그 작동의 방식을 도시된 도면과 함께 상세히 설명한다.

본 발명은 도시된 도 3 내지 8에서처럼, 본 발명은 외곽 하우징(14)의 내측에 일측이 개방된 개방부(A)를 가진 회전 드럼(40)을 장착하고, 샤프트(31)를 통해서 회전시키며, 내측의 생두(1)를 로스팅해주는 로스팅기(100)의 생두, 원두 유출입 구조에 있어서, 측판(41)에 체결된 샤프트(31)의 회전에 따라 시계방향과 반시계방향의 양방향 회전을 교번적으로 수행하는 원통형의 회전 드럼(40)이 있다. 또한 상기 외곽 하우징(14)의 내측으로 회전 드럼(40)의 개방부(A)를 폐쇄시키도록 밀착된 형태지만 체결되지 않은 형태로 고정되는 쌍의 전면패널(85)이 있고, 기체의 상단에 고정되는 외곽 하우징(14)의 내측인 회전 드럼(40)의 전면 개방부(A)로 생두(1)가 유입되도록 전면패널(85)을 관통하는 유입구(11)를 배열하고, 최 상단에 고정되는 상광하협의 형상인 투입 호퍼(12)이 있으며, 상기 쌍의 전면패널(85)의 하단을 절개하고, 투시창(86)을 형성한 상태로, 상단의 경첩(87)을 통해서 회동가능하게 장착되는 겹의 도어 패널(50)이 있다. 그리고 상기 도어 패널(50)의 전방으로 고정되는 손잡이(51) 및 상기 회전 드럼(40)의 내주면에서 좌측단에서 우측단까지 장형으로 고정되어 돌출하되, 그 단면의 형상이 직사각형의 형상이 되도록 하고, 그 상면(49-1)이 항상 회전 드럼(40)의 중심선을 향하도록 부드럽게 나선의 형태로 절곡된 편의 형상을 한 교반 블레이드(49)를 포함하고, 모터(33)의 회전을 통해서 나선형의 교반 블레이드(49)가 로스팅된, 생두(1)를 회전 드럼(40)의 개방부(A)로 이동시켜, 도어 패널(50)을 개방하면 용이하게 원두를 배출시킬 수 있도록 한다.

본 발명의 주요한 특징은 첫째, 생두(1)가 로스팅됨에 있어서 직화구이 방식으로 로스팅된다. 회전 드럼(40)의 내측에 전열 히터(81)를 내장시킨다는 점에서 특징이 있다.

그런데 이러한 직화의 방식을 통해서 생두(1)를 원두로 로스팅하는 과정에서 대체적으로 다음과 같은 문제가 발생된다. 이는 원두로 로스팅되는 과정에서 종래의 로스팅기(100)에서 발생된 것처럼 너무 많이 로스팅되어 커피의 맛과 향을 떨어뜨리게 되는 것이다. 또한 로스팅되는 과정에서 재의 형태로 떨어지는 생두의 껍질은 원두와 함께 커피로 끓여질 소지가 많아 커피의 맛과 질을 떨어뜨리는 또 다른 문제점을 낳는다.

본 발명의 특징은 둘째, 생두(1)가 회전 드럼(40)에서 구워지는 과정에서 회전하는 회전 드럼(40)의 내측에서 회전하며 이리저리 교반되는 작동은 물론, 수평 방향으로 좌측에서 우측으로 또는 우측에서 좌측으로 계속적인 움직임을 가져 어느 일측만이 로스팅되는 현상을 차단하고 전체적으로 균일하게 로스팅될 수 있는 여건을 마련했다. 또한 이를 보다 완벽하게 할 수 있는 교반 블레이드(49)를 나선형으로 체결한 구성적인 특징과 이러한 교반 블레이드(49)를 통해서 도어 패널(50)을 개방하는 간단한 작동만으로도 로스팅된 원두(1)를 자연스럽게 빼낼 수 있도록 하는 별도의 특징도 가진다.

본 발명은 도시된 도 3과 4에서처럼, 기체의 최상단에 설치되는 투입 호퍼(12)의 내측으로 생두(1)를 투입한다. 투입하는 방식은 아주 간단하다. 생두(1)를 단순하게 상광하협의 형상으로 체결된 투입 호퍼(12)의 내측에 부어주게 된다. 투입 호퍼(12)는 기체의 내측으로 유입구(11)가 배열되어 있기에, 투입 호퍼(12)에 부어진 생두는 유입구(11)를 통해서 기체(10)의 외곽 하우징(14) 내측의 회전 드럼(40)으로 부어진다. 이렇게 투입된 생두(1)는 회전 드럼(40)의 내측으로 떨어지면, 회전 드럼(40)의 내측 전열 히터(81)의 가열이 이루어지고, 회전 드럼(40)이 회전하면서 로스팅된다. 이때 본 발명의 회전의 방식은 일측 방향의 고정된 회전이 아니고, 간헐적이고 교번적인 양방향 회전이다, 시계방향으로 회전을 일정한 시간 동안 유지하다가, 다시 역방향으로 일정 시간동안 회전을 진행하여, 로스팅시킨다. 도시된 도 4에서처럼, 본 발명의 회전 드럼(40)의 내측에는 그 중심부분에서 일정한 거리 편심되어 고정되는 히터 하우징(80)이 있는데, 이 히터 하우징(80)의 내측에 전열 히터(81)가 내장된다. 전원을 가하면 고열의 열에너지를 발생시켜 회전 드럼(40) 내측의 생두(1)가 로스팅될 수 있도록 한다. 본 발명의 회전 드럼(40)은 도시된 것처럼 원통형의 형상이고, 일측이 개방된 개방부(A)를 가지고 있으며 타측은 측판(41)으로 폐쇄된 상태를 유지한다. 폐쇄된 측판(41)의 중심부에 본 발명의 샤프트(31)가 고정되는데, 본 발명의 동력전달수단(30)으로 갖추어진 모터(33)의 회전이 감속기(32)로 전달되어 샤프트(31)가 회전을 한다.

샤프트(31)가 회전을 하면, 측판(41)이 고정된 회전 드럼(40)은 샤프트(31)와 같이 회전을 하며, 투입된 생두(1)를 교반시키면서 로스팅을 한다. 이때 본 발명에서는 전술된 것처럼 일방향 회전이 아닌, 시계방향과 반시계방향의 양방향 회전을 유지한다. 이를 가능하게 하는 것은 회전 드럼(40) 내주면에 다수 개로 체결되는 교반 블레이드(49)에 의한 것이다.

교반 블레이드(49)는 고정되는 방식이 나선형으로 꼬여진 상태로 체결된다. 실질적으로 교반 블레이드(49)가 회전 드럼(40)의 내주면에 체결되어 회전하게 되면, 부딪히는 생두(1)는 방향성을 가지며 이동을 하여 전방향으로 향하거나 후방향으로 향하게 된다. 즉, 시계방향으로 회전 드럼(40)이 회전할 때, 부딪히는 생두(1)의 이동은 좌측방향이거나 우측방향이 될 수 있도록 나선형으로 절곡된 상태로 체결된다.

물론 전술된 작동과는 달리 반시계방향으로 회전 드럼(40)이 회전하게 되면, 부딪히는 생두(1)는 전자와는 다른 역방향의 수평이동을 달성한다. 이러한 생두(1)의 좌측방향과 우측방향의 이동은 아주 중요한 로스팅의 효과를 발생시킨다. 즉, 종래 로스팅기(100)에서 문제가 된 바 있던, 전열 히터(81)에서 발생되는 열에너지가 회전 드럼(40)의 일측에 모여 어느 일측의 온도가 높고, 타측은 낮은 온도분포의 편차가 발생되는 문제점을 완벽하게 해결한다는 점이다. 혹시 본 발명의 회전 드럼(40)에서 발생되는 전열 히터(81)의 고열은 회전 드럼(40)의 내측에 균일하게 분산되지 않은, 일측에 몰리는 쏠림현상이 발생된다고 해도, 생두(1)가 이리저리 이동하면서 로스팅되기에 생두(1)는 실질적으로 균일하게 로스팅된다.

이렇게 균일하게 로스팅된 생두(1)는 원두로 변화되고, 변화된 원두는 일정한 시간이 지난 후에 외부로 빼내게 되는데, 본 발명에서는 이러한 작업도 이 교반 블레이드(49)를 통해서 간단하게 수행할 수 있다. 단순하게 전면패널(85)의 하단에 설치된 도어 패널(50)을 가볍게 당겨주면 된다. 도어 패널(50)의 상단 부분에는 별도의 손잡이(51)가 체결되어 있고 경첩이 형성된 상태이기에 상기 손잡이(51)를 가볍게 당겨주면 외부로 배출된다.

물론 본 발명에 따른 상기 도어 패널(50)은 그 중심부에 투시창(86)이 형성되어 있기에 로스팅되는 과정을 모두 관찰할 수 있으며, 시각적으로 로스팅의 단계를 살피고, 원두를 배출시킬 수 있다. 본 발명의 교반 블레이드(49)는 전술한 것처럼, 회전 드럼(40)의 내측에 수평방향으로 곧게 장착되는 방식이 아니다. 부르럽게 라운드지게 절곡하여 나선의 형태로 장착된다. 교반 블레이드(49)의 상면이 항상 회전 드럼(40)의 중심선을 바라볼 수 있도록 장착된다. 이 장착의 방식이 중요한 이유는 원두의 이동성에 있다. 회전 드럼(40) 내측으로 유입된 생두(1)는 회전 드럼(40)이 회전함에 따라 그 나선형의 방향을 타고 수평방향의 이동이 자연스럽게 발생된다. 본 발명의 생두는 로스팅되는 과정까지는 회전 드럼(40)의 양방향 회전을 통해서 좌측방향과 우측방향의 교번적인 이동을 통해서 균일하게 로스팅된다. 원두는 로스팅이 완성되고 나서는 회전 드럼(40)의 전방 개방부에 형성된 도어 패널(50)의 외부로 빼내게 되는데, 이때에는 일방향의 회전만을 달성한다. 회전 드럼(40)의 전방인 개방부(A)를 향하여 원두가 이동할 수 있는 회전방향으로만 회전 드럼(40)을 회전시키게 되면, 상기 회전 드럼(40)의 내측 로스팅된 원두는 자연스럽게 전방부로 흘러나온다. 흘러나오는 로스팅된 원두는 전면패널(85)로 대부분이 폐쇄된 상태이고, 하단의 중심부분만이 도어 패널(50)로 개방된 상태이기에 이 공간 즉, 도어개방부(55)로 배출이 이루어진다. 자연스럽게 스스로 흘러나와 로스팅된 원두를 배출시키는 것이다.

본 발명은 이렇게 생두(1)를 투입하고, 원두를 배출시키는 그 유출입 구조, 유출입 수단을 포함한다.

그럼 본 발명의 보다 상세한 실시예를 도시된 도면과 함께 상세히 살펴본다. 본 발명에 따른 상기 도어 패널(50)의 전방으로 개방된 도어 개방구(55)에서 배출되는 로스팅된 원두를 하단으로 슬라이딩 배출시킬 수 있는 슬라이딩 패널(13)을 경사지게 고정한다. 즉, 도어 개방구(55)로 배출되는 원두는 자연스럽게 하단으로 떨어져 적당한 용기에 수용시켜야 하는데, 본 발명은 이를 중력을 통해서 달성하였다. 도어 개방구(55)에 밀착되게 체결된 슬라이딩 패널(13)을 형성하여, 원두가 도어 개방구(55)로 빠져나오고, 이후 슬라이딩 패널(13)을 타고 흘러내려 별도의 용기에 수용될 수 있도록 한다.

다음으로 본 발명의 도어 패널(50)을 보다 상세히 설명한다. 전술된 종래기술에서 종래 로스팅기에서 발생되는 문제점을 설명한 바 있는데, 본 발명의 로스팅기는 로스팅의 시간에는 고열을 발생시키고, 작동이 정지된 시간 동안에는 차가운 온도를 가진다. 이러한 온도편차는 구성요소간의 서로 다른 열팽창률에 따른 부피의 변화가 필수적이다. 바로 이러한 부피변화에 따라 종래의 로스팅기는 문제점이 발생된다. 도시된 도 2에서처럼 드럼의 끝단과 도어와의 사이인 간격(D)에 변화가 있는 것이다. 도 2에서처럼 열팽창이 이루어져 상기 간격(D)이 커지게 되면 원두를 쓸어 내리는 과정에서 간격(D)에 원두가 끼이고, 간격(D)을 통해서 하단으로 떨어져 기체를 지저분하게 하는 결과를 가져온다.

따라서 본 발명은 이러한 문제점을 완벽하게 해결하였다. 즉, 겹으로 형성된 전면패널(85)과 도어 패널(50)은, 제1 전면패널(83)과 제2 전면패널(84)로 이루어지고 쌍의 패널의 하단을 관통한 도어 개방구(55)를 형성하되, 제1 전면패널(83)은 수직된 수직 내주면(53)으로 형성하고, 제2 전면패널(84)은 내측으로 갈 수록 면적을 축소시키는 테이퍼면의 사선 내주면(56)을 형성하며, 이에 대응하는 도어 패널(50)도 제1 도어 패널(50-1)과 제2 도어 패널(50-2)로 이루어지되, 전면패널(85)과 동일 내지 유사하게 수직 내주면(52)과 사선 내주면(54)을 형성하여, 도어 패널(50)의 상단과 전면패널(85)에 연결된 경첩(87)을 축으로 도어 패널(50)이 개방되고, 폐쇄될 때, 대응되는 수직 내주면(52, 53)과 사선 내주면(54, 56)이 서로 밀착되, 도어 패널(50)의 개방과 폐쇄를 달성한다.

본 발명은 전면패널(85)과 도어 패널(50)을 모두 겹으로 실시한다. 회전 드럼(40)의 전방 개방부(A)에 아주 긴밀하게 전면패널(85)을 밀착시키고, 종래 도어 패널(50)의 두께가 전면패널(85)에 비하여 좁았던 문제점을 보완한 것이다. 전술된 간격(D)의 문제점은 로스팅된 원두가 간격으로 빠지는 현상을 발생시키기에 전면패널(85)과 도어 패널(50) 및 회전 드럼(40)의 첫단이 완벽하게 겹쳐서 개방하고 폐쇄시키는 방식을 택한 것이다.

도시된 도 7에서처럼 도어 패널(50)은 제1 도어 패널(50-1)과 제2 도어 패널(50-2)로 형성하되, 상기 제1 도어 패널(50-1)이 제2 도어 패널(50-2)에 비하여 넓은 면적을 가질 수 있도록 하고, 전면패널(85)의 경우도 제1 전면패널(83)과 제2 전면패널(84)에 동시에 도어 개방구(55)를 형성하되, 제1 전면패널(83)에 형성되는 도어 개방구(55)의 면적이 더 넓다. 그리고 상기 제1 도어 패널(50-1)의 측면은 수직 내주면(52)으로 형성하고, 제2 도어 패널(50-2)의 측면은 사선 내주면(54)으로 형성한다. 이와 대응되는 전면패널(85)도 제1 전면패널(83)의 내주면은 수직 내주면(53)으로 제2 전면패널(84)의 내주면은 사선 내주면(56)으로 형성하여 도어 패널(50)이 상단의 경첩(87)을 축으로 회동하여 도어 개방구(55)를 폐쇄시키게 되면, 서로 꽉 밀착되어 밀폐된 효과를 달성한다.

한편 본 발명의 회전 드럼(40)의 개방부(A) 외곽 외주면에는 플랜지 가이드레일(43)을 고정하고, 전면패널(85)에서 고정되는 회전 샤프트(88)의 끝단에 형성된 가이드롤(44)을 플랜지 가이드레일(43)에 끼워, 측판(41)에 고정된 샤프트(31)가 상기 회전 드럼(40)을 회전시키면, 상기 가이드롤(44)이 플랜지 가이드레일(43)을 타고 회전을 가이드하여, 회전 드럼(40)이 정확한 회전을 할 수 있도록 한다.

즉, 본 발명의 회전 드럼(40)은 도시된 도 4의 도면을 기준으로 우측단에 형성되는 동력전달수단(30)의 모터(33)의 회전력으로 회전하게 된다. 샤프트(31)가 회전 드럼(40)의 측판(41)에 고정되어 샤프트(31)가 회전하면 회전 드럼(40)이 회전한다. 이 회전은 거듭해서, 발생되고, 역방향과 정방향의 교번적인 회전이 이루어진다. 오랜 회전이 발생되면, 본 발명의 회전 드럼(40)은 세차운동을 할 소지가 높다. 이를 해결하기 위해서 본 발명은 회전 드럼(40)의 외주면을 일정한 간격을 두고 감싸는 플랜지부(42)를 형성하여 내구성을 향상시켰으며, 최 전방 즉 개방부(A) 외곽부로는 별도의 플랜지 가이드레일(43)을 형성하여 전면패널(85)에 체결된 가이드롤(44)이 타고 이동할 수 있도록 한다.

도시된 도 4와 7에서처럼, 전면패널(85)에 회전 샤프트(88)가 고정된 상태로 하우징의 내측으로 돌출되는 가이드롤(44)은 회전 드럼(40)의 플랜지 가이드레일(43)에 안착되어 회전 드럼(40)이 회전을 하면, 가이드롤(44)이 플랜지 가이드레일(43)을 타고 회전하기에 회전 드럼(40)은 항상 일정한 회전운동을 할 수 있도록 한다. 이러한 가이드롤(44)의 형성은 회전 드럼(40)의 첫 단과 전면패널(85)의 간격(D)을 밀착시킬 수 있도록 하는 여건을 제공하면서, 간격이 오랜 사용으로 인하여 벌어지는 또 다른 문제점을 보정한다.

한편 본 발명의 플랜지 가이드레일(43)의 단면 형상은 "

"의 형상이거나 또는 "

"의 형상으로 실시하여, 전면패널(85)과 회전 드럼(40)의 개방부(A)가 긴밀한 간격(D)을 유지하며 회전 드럼(40)을 회전시켜 생두(1)나 원두가 간격(D)으로 빠지지 않도록 한다. 즉, 일측단에만 걸림돌기부(46)를 형성하거나 양방향에 다 걸림돌기부(46)를 형성하는 별도의 플랜지 가이드레일(43)을 체결하는 것이다.

도 7에 양자의 실시예를 모두 도시하고 있는데, 상기 걸림돌기부(46)는 가이드롤(44)이 외부로 흘러가는 것을 방지하면서도, 가이드롤(44)을 통해서 간격(D)이 벌어지는 것을 차단한다.

즉, 원형의 가이드롤(44) 전방에서 스크루(89)를 통해서 그 회전 샤프트(88)에 가이드롤(44)을 체결하고, 상기 스크루(89)를 회전시켜 회전 드럼(40)과 전면패널(85)의 간격(D)을 조절할 수 있도록 한다. 도시된 도 4와 도 7에서처럼, 스크루(89)를 조이게 되면 상기 가이드롤(44)은 플랜지 가이드레일(43)의 걸림돌기부(46)를 가압하여 회전 드럼(40)이 전면패널(85)과 밀착될 수 있도록 한다. 간격(D)을 최소화시키는 것이다.

이러한 점은 회전 드럼(40)을 오랜 시간 회전시켜 사용한 후에도 원두가 새어 나오는 문제점을 보정할 수 있다. 사용이 가능하다. 간혹 오랜 사용이 있고 난 후에는 상기 간격(D)이 벌어져 그 간격(D)으로 원두가 끼거나 하단으로 빠지는 현상이 발생될 수 있기에, 이 간격(D)이 벌어지면 상기 스크루(89)를 죄어 그 간격(D)을 다시 좁혀준다. 아주 간단한 방식으로 간격(D)을 조절할 수 있으면서도, 상기 걸림돌기부(46)를 통해서 열팽창이 발생되더라도 상기 간격(D)이 벌어지는 문제점을 차단하여 보다 안정되게 로스팅기를 사용할 수 있다.

도시된 도면에서 미 설명된 부호인 "20"은 작동 컨트롤러이고, "21"은 조작스위치이다. 또한 70은 배출부로서 재로 떨어지게 되는 생두의 껍질을 배출시키는 부위를 가리킨다.

1; 생두 11; 유입구
12; 투입 호퍼 14; 외곽 하우징
31; 샤프트 30; 동력전달수단
33; 모터 40; 회전 드럼
49; 교반 블레이드 49-1; 상면
50; 도어 패널 50-1; 제1 도어 패널
50-2; 제2 도어 패널 56; 사선 내주면
85; 전면패널 87; 경첩
88; 회전 샤프트 89; 스크루

Claims (6)

1. 외곽 하우징(14)의 내측에 일측이 개방된 개방부(A)를 가진 회전 드럼(40)을 장착하고, 샤프트(31)를 통해서 회전시키며, 내측의 생두(1)를 로스팅해주는 로스팅기(100)의 생두, 원두 유출입 구조에 있어서,
   측판(41)에 체결된 샤프트(31)의 회전에 따라 시계방향과 반시계방향의 양방향 회전을 교번적으로 수행하는 원통형의 회전 드럼(40);
   상기 외곽 하우징(14)의 내측으로 회전 드럼(40)의 개방부(A)를 폐쇄시키도록 밀착된 형태지만 체결되지 않은 형태로 고정되는 쌍의 전면패널(85);
   기체의 상단에 고정되는 외곽 하우징(14)의 내측인 회전 드럼(40)의 전면 개방부(A)로 생두(1)가 유입되도록 전면패널(85)을 관통하는 유입구(11)를 배열하고, 최 상단에 고정되는 상광하협의 형상인 투입 호퍼(12);
   상기 쌍의 전면패널(85)의 하단을 절개하고, 투시창(86)을 형성한 상태로, 상단의 경첩(87)을 통해서 회동가능하게 장착되는 겹의 도어 패널(50);
   상기 도어 패널(50)의 전방으로 고정되는 손잡이(51); 및,
   상기 회전 드럼(40)의 내주면에서 좌측단에서 우측단까지 장형으로 고정되어 돌출하되, 그 단면의 형상이 직사각형의 형상이 되도록 하고, 그 상면(49-1)이 항상 회전 드럼(40)의 중심선을 향하도록 부드럽게 나선의 형태로 절곡된 편의 형상을 한 교반 블레이드(49);
   를 포함하고,
   모터(33)의 회전을 통해서 나선형의 교반 블레이드(49)가 로스팅된, 생두(1)를 회전 드럼(40)의 개방부(A)로 이동시켜, 도어 패널(50)을 개방하면 용이하게 원두를 배출시킬 수 있도록 하고,
   겹으로 형성된 상기 전면패널(85)은, 제1 전면패널(83)과 제2 전면패널(84)로 이루어지고 쌍의 패널의 하단을 관통한 도어 개방구(55)를 형성하되, 제1 전면패널(83)은 수직된 수직 내주면(53)으로 형성하고, 제2 전면패널(84)은 내측으로 갈 수록 도어 개방구(55) 면적을 축소시키는 테이퍼면의 사선 내주면(56)을 형성하며;
   이에 대응하는 도어 패널(50)도 제1 도어 패널(50-1)과 제2 도어 패널(50-2)로 이루어지되, 전면패널(85)과 동일 내지 유사하게 수직 내주면(52)과 사선 내주면(54)을 형성하여;
   상기 도어 패널(50)의 상단과 전면패널(85)에 연결된 경첩(87)을 축으로 도어 패널(50)이 개방되고, 폐쇄될 때, 대응되는 수직 내주면(52, 53)과 사선 내주면(54, 56)이 서로 밀착되, 도어 패널(50)의 개방과 폐쇄를 달성하는 것을 특징으로 하는, 커피 로스터의 생두, 원두 유출입 구조.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 도어 패널(50)의 전방으로 개방된 도어 개방구(55)에서 배출되는 로스팅된 원두를 하단으로 슬라이딩 배출시킬 수 있는 슬라이딩 패널(13)을 경사지게 고정한 것을 특징으로 하는, 커피 로스터의 생두, 원두 유출입 구조.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 회전 드럼(40)의 개방부(A) 외곽 외주면에는 플랜지 가이드레일(43)을 고정하고;
   상기 전면패널(85)에서 고정되는 회전 샤프트(88)의 끝단에 형성된 가이드롤(44)을 플랜지 가이드레일(43)에 끼워, 측판(41)에 고정된 샤프트(31)가 상기 회전 드럼(40)을 회전시키면, 상기 가이드롤(44)이 플랜지 가이드레일(43)을 타고 회전을 가이드하여, 회전 드럼(40)이 정확한 회전을 할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는, 커피 로스터의 생두, 원두 유출입 구조.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 플랜지 가이드레일(43)의 단면 형상은 "

   

   "의 형상이거나 또는 "

   

   "의 형상으로 실시하여, 전면패널(85)과 회전 드럼(40)의 개방부(A)가 긴밀한 간격(D)을 유지하며 회전 드럼(40)을 회전시켜 생두(1)나 원두가 간격(D)으로 빠지지 않도록 한 것을 특징으로 하는, 커피 로스터의 생두, 원두 유출입 구조.
   
6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
   상기 원형의 가이드롤(44) 전방에서 스크루(89)를 통해서 그 회전 샤프트(88)에 가이드롤(44)을 체결하고, 상기 스크루(89)를 회전시켜 회전 드럼(40)과 전면패널(85)의 간격(D)을 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는, 커피 로스터의 생두, 원두 유출입 구조.
   

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