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KR101770346B1 - 원적외선을 이용한 커피 로스팅 장치 및 방법 - Google Patents

원적외선을 이용한 커피 로스팅 장치 및 방법 Download PDF

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KR101770346B1
KR101770346B1 KR1020150170544A KR20150170544A KR101770346B1 KR 101770346 B1 KR101770346 B1 KR 101770346B1 KR 1020150170544 A KR1020150170544 A KR 1020150170544A KR 20150170544 A KR20150170544 A KR 20150170544A KR 101770346 B1 KR101770346 B1 KR 101770346B1
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Abstract

이 발명은, 로스터 드럼의 하부와 상부에 세라믹 재질의 열전달 플레이트와 인너 커버 플레이트를 설치하고, 생두로부터 열을 방출하는 발열반응이 일어나게 되면 열전달 플레이트와 인너 커버 플레이트로부터 방사되는 원적외선만으로 뜸들이기를 하면서 원두의 2차 크랙이 발생되기 이전에 강제로 급냉각을 하여 줌으로써 원두의 맛과 향을 향상시킬 수 있는, 원적외선을 이용한 커피 로스팅 장치 및 방법에 관한 것으로서,
이 발명의 장치의 구성은, 생두를 투입하기 위한 호퍼와, 상기한 호퍼에 연결되어 있는 로딩 슈트와, 상기한 로딩 슈트에 연결되어 있는 원통형의 로스터 드럼과, 상기한 로스터 드럼의 상부에 설치되는 세라믹 제질의 인너 커버 플레이트와, 상기한 커버 플레이트의 상부에 설치되는 절연 플레이트와, 상기한 절연 플레이트의 상부에 설치되는 로스터 커버 플레이트와, 상기한 로스터 드럼과 인너 커버 플레이트와 절연 플레이트와 로스터 커버 플레이트의 전방에 설치되는 프론트 리드와, 상기한 로스터 드럼과 인너 커버 플레이트와 절연 플레이트와 로스터 커버 플레이트의 후방에 설치되는 백 리드와, 상기한 로스터 드럼의 하부에 설치되어 있는 세라믹 재질의 열전달 플레이트와, 상기한 열전달 플레이트의 하부에 설치되어 있는 가스버너와, 상기한 로딩 슈트에 연결되어 설치되는 배기 파이프와, 상기한 배기 파이프에 연결되어 있는 컬렉터 박스와, 상기한 컬렉터 박스에 연결되어 있는 사이클론 어셈블리와, 상기한 사이클론 어셈블리의 상부에 설치되어 있는 배기팬 바디와, 상기한 배기팬 바디의 내부에 설치되어 있는 배기팬과, 상기한 배기팬에 연결되어 있는 제1 모터와, 상기한 로스터 드럼을 회전시키기 위한 제2 모터와, 상기한 프론트 리드에 설치되어 있는 드럼도어 어셈블리와, 상기한 드럼도어 어셈블리의 하부에 설치되는 냉각통과, 상기한 냉각통의 하부에 설치되어 있으며 컬렉터 박스와 연결되어 있는 냉각통 실드와, 상기한 구성요소들을 제어하기 위한 제어 패널과, 상기한 구성요소들을 지지하기 위한 베이스를 포함하여 이루어진다.

Description

원적외선을 이용한 커피 로스팅 장치 및 방법{The roasting apparatus and method using far infrared rays}
이 발명은 원적외선을 이용한 커피 로스팅 장치 및 방법에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 로스터 드럼의 하부와 상부에 세라믹 재질의 열전달 플레이트와 인너 커버 플레이트를 설치하고, 생두로부터 열을 방출하는 발열반응이 일어나게 되면 열전달 플레이트와 인너 커버 플레이트로부터 방사되는 원적외선만으로 뜸들이기를 하면서 원두의 2차 크랙이 발생되기 이전에 강제로 급냉각을 하여 줌으로써 원두의 맛과 향을 향상시킬 수 있는, 원적외선을 이용한 커피 로스팅 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 커피 로스터는 원통형 철제 드럼을 회전시키면서 드럼 표면에 가해지는 화염으로 드럼 내부의 생두를 볶아서 원두를 만들게 된다.
커피 생두는 그 자체로는 아무런 맛이나 향이 나지 않지만, 로스팅 공정을 통해서 생두의 세포 조직이 파괴되면서 지방 성분, 당분, 산성 성분, 카페인 등과 같은 여러가지 성분들이 활성화되고 외부로 발산된다. 즉, 로스팅 공정중에 어떤 성분들은 강화되고, 또 어떤 상분들은 영향을 덜 받기도 함으로써 로스팅 방법에 따라 맛과 향이 많이 달라지게 된다.
로스팅 방법에는 직화식, 열풍식, 반열풍식이 있는데, 근래에는 원적외선을 이용한 로스팅 방법이 소개되고 있다.
참고로, 로스팅되는 공간내에서 커피 생두와 원적외선 방사체를 같이 혼합하여 가열함으로써 원적외선 방사체가 커피 생두와 직접 접촉한 상태로 원적외선 로스팅이 이루어지도록 하는 기술이 대한민국 공개특허공보 공개번호 10-2013-0081480(공개일자 2013년 07월 17일)의 "커피 생두의 로스팅 방법"에서 개시된 바 있다.
그러나, 상기한 공개번호 10-2013-0081480를 포함한 종래의 원적외선을 이용한 커피 로스팅 장치는, 원두를 로스팅하는 과정에서 2차 크랙이 이루어짐으로써 쓴맛과 탄맛이 강하게 되는 문제점이 있다.
공개특허공보 공개번호 10-2013-0081480
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 로스터 드럼의 하부와 상부에 세라믹 재질의 열전달 플레이트와 인너 커버 플레이트를 설치하고, 생두로부터 열을 방출하는 발열반응이 일어나게 되면 열전달 플레이트와 인너 커버 플레이트로부터 방사되는 원적외선만으로 뜸들이기를 하면서 원두의 2차 크랙이 발생되기 이전에 급냉각을 하여 줌으로써 원두의 맛과 향을 향상시킬 수 있는, 원적외선을 이용한 커피 로스팅 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 생두를 투입하기 위한 호퍼와, 상기한 호퍼에 연결되어 있는 로딩 슈트와, 상기한 로딩 슈트에 연결되어 있는 원통형의 로스터 드럼과, 상기한 로스터 드럼의 상부에 설치되는 세라믹 제질의 인너 커버 플레이트와, 상기한 커버 플레이트의 상부에 설치되는 절연 플레이트와, 상기한 절연 플레이트의 상부에 설치되는 로스터 커버 플레이트와, 상기한 로스터 드럼과 인너 커버 플레이트와 절연 플레이트와 로스터 커버 플레이트의 전방에 설치되는 프론트 리드와, 상기한 로스터 드럼과 인너 커버 플레이트와 절연 플레이트와 로스터 커버 플레이트의 후방에 설치되는 백 리드와, 상기한 로스터 드럼의 하부에 설치되어 있는 세라믹 재질의 열전달 플레이트와, 상기한 열전달 플레이트의 하부에 설치되어 있는 가스버너와, 상기한 로딩 슈트에 연결되어 설치되는 배기 파이프와, 상기한 배기 파이프에 연결되어 있는 컬렉터 박스와, 상기한 컬렉터 박스에 연결되어 있는 사이클론 어셈블리와, 상기한 사이클론 어셈블리의 상부에 설치되어 있는 배기팬 바디와, 상기한 배기팬 바디의 내부에 설치되어 있는 배기팬과, 상기한 배기팬에 연결되어 있는 제1 모터와, 상기한 로스터 드럼을 회전시키기 위한 제2 모터와, 상기한 프론트 리드에 설치되어 있는 드럼도어 어셈블리와, 상기한 드럼도어 어셈블리의 하부에 설치되는 냉각통과, 상기한 냉각통의 하부에 설치되어 있으며 컬렉터 박스와 연결되어 있는 냉각통 실드와, 상기한 구성요소들을 제어하기 위한 제어 패널과, 상기한 구성요소들을 지지하기 위한 베이스를 포함하여 이루어지면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 냉각통에 설치되는 스크레이퍼와, 상기한 스크레이퍼에 연결되어 있는 스크레이퍼 샤프트와, 상기한 스크레이퍼 샤프트와 연결되어 있는 제2 기어박스와, 상기한 제2 기어박스와 연결되는 제3 기어박스와, 상기한 제3 기어박스와 연결되어 있는 제3 모터를 더 포함하여 이루어지면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 제어 패널은, 로딩 슈트에 설치되어 있는 생두 투입센서와, 로스터 드럼의 내부에 설치되어 있는 온도 센서와, 드럼도어 어셈블리에 설치되어 있는 도어 개폐센서와, 상기한 생두투입센서와 온도센서와 도어개폐센서에 연결되어 있는 컨트롤러와, 상기한 컨트롤러에 연결되어 있으며 가스 컨트롤 밸브를 구동하기 위한 밸브 구동부와, 상기한 컨트롤러에 연결되어 있으며 점화기를 구동하기 위한 점화 구동부와, 상기한 컨트롤러에 연결되어 있으며 제1 모터를 구동하기 위한 제1 모터 구동부와, 상기한 컨트롤러에 연결되어 있으며 제2 모터를 구동하기 위한 제1 모터 구동부와, 상기한 컨트롤러에 연결되어 있으며 제3 모터를 구동하기 위한 제3 모터 구동부와, 상기한 컨트롤러에 연결되어 있는 표시부를 포함하여 이루어지면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 컨트롤러는, 로스터 드럼을 예열한 뒤에 생두가 투입되었는지를 판단하여 생두가 투입된 경우에 가스버너를 점화를 하고, 생두를 원적외선과 함께 저온으로 로스팅을 하면서 건조와 1차 크랙시키면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 컨트롤러는, 생두를 로스팅하는 과정에서 제1 모터 구동부를 동작시켜서 제1 모터가 구동되도록 함으로써 배기팬의 회전에 의해 배기팬 바디에서 흡인력이 발생되도록 하여 생두가 저온으로 로스팅되는 과정에서 로스터 드럼의 내부에서 발생되는 생두 껍질이 배기 파이프와 컬렉터 박스를 거쳐서 사이클론 어셈블리로 들어와서 제거되도록 하면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 컨트롤러는, 생두의 온도가 섭씨 180도 이상인지를 판단하여 생두의 온도가 섭씨 180도 이상인 경우에 원적외선만으로 뜸들이기를 하면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 컨트롤러는, 원두의 온도가 섭씨 205도 이상인 경우에 원두가 배출되었는지를 판단하여 원두가 배출된 경우에 제1 모터 구동부를 통하여 제1 모터를 구동함으로써 원두의 열기가 냉각통 실드를 거쳐서 컬렉터 박스와, 사이클론 어셈블리를 거쳐서 배기팬 바디를 통하여 외부로 배출되도록 함으로써 원두를 강제로 급냉각시키면 바람직하다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 방법의 구성은, 로스터 드럼을 예열하는 단계와, 생두가 투입되었는지를 판단하여 생두가 투입된 경우에 가스버너를 점화를 하는 단계와, 생두를 원적외선과 함께 저온으로 로스팅을 하는 단계와, 생두를 건조시키는 단계와, 생두를 1차 크랙시키는 단계와, 생두의 온도가 섭씨 180도 이상인지를 판단하여 생두의 온도가 섭씨 180도 이상인 경우에 원적외선만으로 뜸들이기를 하는 단계와, 원두의 온도가 섭씨 205도 이상인 경우에 원두가 배출되었는지를 판단하여 원두가 배출된 경우에 원두를 강제로 급냉각시키는 단계를 포함하여 이루어지면 바람직하다.
이 발명은, 로스터 드럼의 하부와 상부에 세라믹 재질의 열전달 플레이트와 인너 커버 플레이트를 설치하고, 생두로부터 열을 방출하는 발열반응이 일어나게 되면 열전달 플레이트와 인너 커버 플레이트로부터 방사되는 원적외선만으로 뜸들이기를 하면서 원두의 2차 크랙이 발생되기 이전에 강제로 급냉각을 하여 줌으로써 원두의 맛과 향을 향상시킬 수 있는, 효과를 갖는다.
도 1은 이 발명의 일 실시예에 따른 원적외선을 이용한 커피 로스팅 장치의 사시 구성도이다.
도 2는 이 발명의 일 실시예에 따른 원적외선을 이용한 커피 로스팅 장치의 분해 구성도이다.
도 3은 이 발명의 일 실시예에 따른 원적외선을 이용한 커피 로스팅 장치의 제어 패널의 블럭 구성도이다.
도 4는 이 발명의 일 실시예에 따른 원적외선을 이용한 커피 로스팅 방법의 순서도이다.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.
참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.
또한, 본원의 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 정의된 것으로서, 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 일예로서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하며, 방향에 관한 용어는 설명상의 편의를 위하여 도면상에 표현된 위치를 기준으로 설정하기로 한다.
도 1은 이 발명의 일 실시예에 따른 원적외선을 이용한 커피 로스팅 장치의 사시도이고, 도 2는 이 발명의 일 실시예에 따른 원적외선을 이용한 커피 로스팅 장치의 분해도이다.
도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 일실시예에 따른 원적외선을 이용한 커피 로스팅 장치의 구성은, 생두를 투입하기 위한 호퍼(63)와, 상기한 호퍼(63)에 연결되어 있는 로딩 슈트(62)와, 상기한 로딩 슈트(62)에 연결되어 있는 원통형의 로스터 드럼(56)과, 상기한 로스터 드럼(56)의 상부에 설치되는 인너 커버 플레이트(60)와, 상기한 커버 플레이트(60)의 상부에 설치되는 절연 플레이트(61)와, 상기한 절연 플레이트(61)의 상부에 설치되는 로스터 커버 플레이트(64)와, 상기한 로스터 드럼(56)과 인너 커버 플레이트(60)와 절연 플레이트(60)와 로스터 커버 플레이트(64)의 전방에 설치되는 프론트 리드(52)와, 상기한 로스터 드럼(56)과 인너 커버 플레이트(60)와 절연 플레이트(60)와 로스터 커버 플레이트(64)의 후방에 설치되는 백 리드(58)와, 상기한 로스터 드럼(56)의 하부에 설치되어 있는 열전달 플레이트(54)와, 상기한 열전달 플레이트(54)의 하부에 설치되어 있는 가스버너(30)와, 상기한 가스버너(30)의 주변에 설치되는 점화기(55)와, 상기한 가스버너(30)에 연결되는 가스 파이프(28)와, 상기한 가스 파이프(28)에 설치되는 가스 컨트롤 밸브(24, 27, 29)와, 상기한 가스 파이프(28)에 설치되는 가스 압력계(22)와, 상기한 로딩 슈트(62)에 연결되어 설치되는 배기 파이프(65)와, 상기한 배기 파이프(65)에 연결되어 있는 컬렉터 박스(59)와, 상기한 컬렉터 박스(59)에 연결되어 있는 연결 파이프(10)와, 상기한 연결 파이프(10)에 연결되어 있는 사이클론 어셈블리(17)와, 상기한 사이클론 어셈블리(17)의 하부에 설치되는 사이클론 배럴(21)과, 상기한 사이클론 어셈블리(17)의 상부에 설치되어 있는 배기팬 바디(8)와, 상기한 배기팬 바디(8)의 내부에 설치되어 있는 배기팬(6)과, 상기한 배기팬(6)에 연결되어 있는 제1 모터(1)와, 상기한 배기팬 바디(8)의 측면에 연결되어 있는 배기구(7)와, 상기한 로스터 드럼(56)을 회전시키기 위한 드럼 샤프트(57)와, 상기한 드럼샤프트(57)에 연결되어 있는 제1 기어박스(11)와, 상기한 제1 기어박스(11)와 연결되어 있는 제2 모터(12)와, 상기한 프론트 리드(52)에 설치되어 있는 드럼도어 어셈블리(50)와, 상기한 드럼도어 어셈블리(50)의 하부에 설치되는 냉각통(36)과, 상기한 냉각통(36)의 하부에 설치되어 있으며 주름관(도시되지 않음)을 통하여 컬렉터 박스(59)와 연결되어 있는 냉각통 실드(33)와, 상기한 냉각통(36)에 설치되는 스크레이퍼(37)와, 상기한 스크레이퍼(37)에 연결되어 있는 스크레이퍼 샤프트(35)와, 상기한 스크레이퍼 샤프트(35)와 연결되어 있는 제2 기어박스(32)와, 상기한 제2 기어박스(32)와 연결되는 제3 기어박스(31)와, 상기한 제3 기어박스(31)와 연결되어 있는 제3 모터(39)와, 상기한 구성요소들을 제어하기 위한 제어 패널(34)과, 상기한 구성요소들을 지지하기 위한 베이스(26)를 포함하여 이루어진다.
상기한 열전달 플레이트(54)와 인너 커버 플레이트(60)는 세라믹 재질로 이루어진다.
상기한 인너 커버 플레이트(60)와 절연 플레이트(60)와 로스터 커버 플레이트(64)는 아치 형태로 이루어져서 로스터 드럼(56)의 상부와 측면을 감싸줌으로써 열이 외부로 빠져 나가지 못하도록 한다.
도 3은 이 발명의 일 실시예에 따른 원적외선을 이용한 커피 로스팅 장치의 제어 패널의 블럭 구성도이다.
도 3에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 일 실시예에 따른 원적외선을 이용한 커피 로스팅 장치의 제어 패널(34)의 구성은, 로딩 슈트(62)에 설치되어 있는 생두 투입센서(341)와, 로스터 드럼(56)의 내부에 설치되어 있는 온도 센서(342)와, 드럼도어 어셈블리(50)에 설치되어 있는 도어 개폐센서(343)와, 상기한 생두투입센서(341)와 온도센서(342)와 도어개폐센서(343)에 연결되어 있는 컨트롤러(344)와, 상기한 컨트롤러(344)에 연결되어 있으며 가스 컨트롤 밸브(24, 27, 29)를 구동하기 위한 밸브 구동부(345)와, 상기한 컨트롤러(344)에 연결되어 있으며 점화기(55)를 구동하기 위한 점화 구동부(346)와, 상기한 컨트롤러(344)에 연결되어 있으며 제1 모터(1)를 구동하기 위한 제1 모터 구동부(347)와, 상기한 컨트롤러(344)에 연결되어 있으며 제2 모터(12)를 구동하기 위한 제1 모터 구동부(348)와, 상기한 컨트롤러(344)에 연결되어 있으며 제3 모터(39)를 구동하기 위한 제3 모터 구동부(349)와, 상기한 컨트롤러(344)에 연결되어 있는 표시부(350)를 포함하여 이루어진다.
도 4는 이 발명의 일 실시예에 따른 원적외선을 이용한 커피 로스팅 방법의 순서도이다.
도 4에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 일 실시예에 따른 원적외선을 이용한 커피 로스팅 방법의 구성은, 동작이 시작되는 단계(S10)와, 로스터 드럼을 예열하는 단계(S20)와, 생두투입센서를 이용하여 생두가 투입되었는지를 판단하는 단계(S30)와, 생두가 투입된 경우에 가스버너를 점화를 하는 단계(S40)와, 생두를 원적외선과 함께 섭씨 100도 이하의 저온으로 로스팅을 하는 단계(S50)와, 생두를 건조시키는 단계(S60)와, 생두를 1차 크랙시키는 단계(S70)와, 온도센서를 이용하여 생두의 온도가 섭씨 180도 이상인지를 판단하는 단계(S80)와, 생두의 온도가 섭씨 180도 이상인 경우에 원적외선만으로 뜸들이기를 하는 단계(S90)와, 원두의 온도가 섭씨 205도 이상인 경우에 원두가 2차 크랙되기 이전에 사용자에게 원두를 배출할 것을 표시하는 단계(S100)와, 도어개페센서를 이용하여 원두가 배출되었는지를 판단하는 단계(S110)와, 원두가 배출된 경우에 원두를 강제로 급냉각시키는 단계(S120)와, 동작을 종료하는 단계(S130)를 포함하여 이루어진다.
상기한 구성에 의한, 이 발명의 일실시예에 따른 원적외선을 이용한 커피 로스팅 장치 및 방법의 작용은 다음과 같다.
동작이 시작되면(S10), 제어 패널(34)의 컨트롤러(344)는 섭씨 170도까지 로스터 드럼(35)을 예열하게 되는데(S20), 밸브 구동부(345)를 동작시켜서 가스 컨트롤 밸브(24, 27, 29)를 열어서 연료 가스가 가스 파이프(28)를 통하여 가스 버너(30)로 공급되도록 한 뒤에, 점화 구동부(346)를 동작시켜서 점화기(55)를 구동함으로써 가스 버너(30)가 점화되도록 한다. 상기한 가스버너(30)로부터 발생되는 화력은 열전달 플레이트(54)를 거쳐서 로스터 드럼(56)을 가열시킨 후에 인너 커버 플레이트(60)에 전달됨으로써 가스 버너(30)가 소화되어도 세라믹 재질의 열전달 플레이트(54)와 인너 커버 플레이트(60)로부터 원적외선이 방사되도록 한다.
다음에, 제어 패널(34)의 컨트롤러(344)는 생두투입센서(341)를 이용하여 생두가 투입되었는지를 판단한 후에(S30), 생두가 투입된 경우에 예열된 로스터 드럼(56)의 열량과 생두의 열량이 중간을 이루는 시점(터닝포인트)에서 가스버너(30)를 점화를 한다(S40).
가스버너(30)가 점화가 되면, 제어 패널(34)의 컨트롤러(344)는 세라믹 재질의 열전달 플레이트(54)와 인너 커버 플레이트(60)로부터 방사되는 원적외선과 함께 생두를 섭씨 100도 이하의 저온으로 로스팅을 한다(S50).
이 경우에, 제어 패널(34)의 컨트롤러(344)는 제2 모터 구동부(348)를 동작시켜서 제2 모터(12)가 구동되도록 함으로써 제2 모터(12)의 회전동력이 로스터 드럼(56)을 회전시키도록 한다.
또한, 제어 패널(34)의 컨트롤러(344)는 제1 모터 구동부(347)를 동작시켜서 제1 모터(1)가 구동되도록 함으로써 제1 모터(12)의 회전동력이 배기팬(6)을 회전시키도록 한다. 이와 같이 배기팬(6)이 회전되면, 배기팬 바디(8)에서 흡인력이 발생됨으로써 생두가 저온으로 로스팅되는 과정에서 로스터 드럼(56)의 내부에서 발생되는 연기는 로딩 슈트(62)와, 배기 파이프(65)와, 컬렉터 박스(59)와, 연결 파이프(10)와, 사이클론 어셈블리(17)를 거쳐서 배기팬 바디(8)로 들어온 뒤에, 배기구(7)를 통하여 외부로 배출된다. 이와 함께, 생두가 저온으로 로스팅되는 과정에서 로스터 드럼(56)의 내부에서 발생되는 생두 껍질은 연기와 함께 로딩 슈트(62)와, 배기 파이프(65)와, 컬렉터 박스(59)와, 연결 파이프(10)를 거쳐서 사이클론 어셈블리(17)로 들어온 뒤에 원심력이 줄어들면서 아래로 하강됨으로써 사이클론 어셈블리(17)의 하부에 설치되어 있는 사이클론 배럴(21)로 떨어지게 된다.
생두를 저온으로 계속 로스팅을 하게 되면, 생두가 열을 흡수하게 되는 흡열반응을 하게 되면서 수분이 70~90% 소실됨에 따라 로스터 드럼(56)의 온도가 서서히 증가하게 되는 건조 단계를 거치게 된다(S60). 이 건조 단계에서 생두는 황록을 거쳐서 노랙색으로 색이 바뀌게 되며, 고소한 빵을 굽는 듯한 향기가 나게 된다.
건조 단계를 거치게 되면, 생두의 탄수화물이 산화되면서 센터 컷(center cut)이 갈라지게 되는 1차 크랙 단계를 거치게 된다(S70). 이 1차 크랙단게에서 원두의 표면은 팽창되고 매끈해지면서 색은 갈색에 가깝게 되며, 수백가지의 아로마와 신향의 발산이 최고조에 이르게 된다.
제어 패널(34)의 컨트롤러(344)는 온도센서(342)를 이용하여 생두의 온도가 섭씨 180도 이상인지를 판단하여(S80), 생두의 온도가 섭씨 180도 이상인 경우에 열원인 가스 버너(30)를 오프시키고, 세라믹 재질의 열전달 플레이트(54)와 인너 커버 플레이트(60)로부터 방사되는 원적외선만으로 뜸들이기를 한다(S90).
생두의 온도가 섭씨 180도 이상이 되면, 열을 방출하는 발열반응이 일어나면서 내부 온도가 급격하게 상승하게 되면서 커피의 향기 성분이 본격적으로 생성되기 시작하는데, 이 시기에 열전달 플레이트(54)와 인너 커버 플레이트(60)로부터 방사되는 원적외선만으로 뜸들이기를 하여 줌으로써 강한 신향의 발산을 발란스에 맞도록 부드러운 단맛을 가진 원두로 바꾸어 주게 된다.
다음에, 제어 패널(34)의 컨트롤러(344)는 온도센서(342)를 이용하여 원두의 온도가 섭씨 205도 이상이 되면 원두가 2차 크랙되기 이전에 표시부(350)를 이용하여 사용자에게 원두를 배출할 것을 표시한다(S100).
원두의 온도가 섭씨 205도 이상이 되면 급격하게 아로마들이 사라지게 되기 때문에 이 시점에서 원두를 급랭시키게 되면 아로마 손실을 최대한 적게 할 수가 있으며, 원두의 2차 크랙이 발생하게 되는 것을 방지할 수 있게 된다.
제어 패널(34)의 컨트롤러(344)는 도어개페센서(343)를 이용하여 원두가 배출되었는지를 판단한 뒤에(S110), 사용자가 드럼도어 어셈블리(50)를 열어서 로스터 드럼(56)의 내부에 있는 원두를 냉각통(36)으로 배출시킨 경우에, 제1 모터 구동부(347)를 동작시켜서 제1 모터(1)가 구동되도록 함으로써 원두의 열기가 냉각통 실드(33)를 거쳐서 컬렉터 박스(59)와, 연결 파이프(10)와, 사이클론 어셈블리(17)를 거쳐서 배기팬 바디(8)로 들어온 뒤에, 배기구(7)를 통하여 외부로 배출되도록 함으로써 원두를 강제로 급냉각시킨다(S120).
이와 함께, 제어 패널(34)의 컨트롤러(344)는 제3 모터 구동부(349)를 동작시켜서 제3 모터(39)가 구동되도록 함으로써 제3 모터(39)의 회전동력이 스크레이퍼(37)를 회전시키도록 한다. 스크레이퍼(37)는 냉각통(36)에 있는 원두를 고르게 저어줌으로써 원두의 온도가 균일하게 유지되면 냉각되도록 한다.
이상에서와 같이, 로스터 드럼(56)의 하부와 상부에 세라믹 재질의 열전달 플레이트(54)와 인너 커버 플레이트(60)를 설치하고, 생두로부터 열을 방출하는 발열반응이 일어나게 되면 열전달 플레이트(54)와 인너 커버 플레이트(60)로부터 방사되는 원적외선만으로 뜸들이기를 하면서 원두의 2차 크랙이 발생되기 이전에 강제로 급냉각을 하여 줌으로써 원두의 맛과 향을 향상시킬 수 있게 된다.
1 : 제1 모터 6 : 배기팬
8 : 배기팬 바디 12 : 제2 모터
17 : 사이클론 어셈블리 26 : 베이스
30 : 가스버너 33 : 냉각통 실드
36 : 냉각통 37 : 스크레이퍼
39 : 제3 모터 54 : 열전달 플레이트
55 : 점화기 56 : 로스터 드럼
60 : 인너 커버 플레이트 62 : 로딩 슈트
63 : 호퍼 65 : 배기 파이프

Claims (8)

  1. 생두를 투입하기 위한 호퍼와,
    상기한 호퍼에 연결되어 있는 로딩 슈트와,
    상기한 로딩 슈트에 연결되어 있는 원통형의 로스터 드럼과,
    상기한 로스터 드럼의 상부에 설치되는 세라믹 재질의 인너 커버 플레이트와,
    상기한 커버 플레이트의 상부에 설치되는 절연 플레이트와,
    상기한 절연 플레이트의 상부에 설치되는 로스터 커버 플레이트와,
    상기한 로스터 드럼과 인너 커버 플레이트와 절연 플레이트와 로스터 커버 플레이트의 전방에 설치되는 프론트 리드와,
    상기한 로스터 드럼과 인너 커버 플레이트와 절연 플레이트와 로스터 커버 플레이트의 후방에 설치되는 백 리드와,
    상기한 로스터 드럼의 하부에 설치되어 있는 세라믹 재질의 열전달 플레이트와,
    상기한 열전달 플레이트의 하부에 설치되어 있는 가스버너와,
    상기한 로딩 슈트에 연결되어 설치되는 배기 파이프와,
    상기한 배기 파이프에 연결되어 있는 컬렉터 박스와,
    상기한 컬렉터 박스에 연결되어 있는 사이클론 어셈블리와,
    상기한 사이클론 어셈블리의 상부에 설치되어 있는 배기팬 바디와,
    상기한 배기팬 바디의 내부에 설치되어 있는 배기팬과,
    상기한 배기팬에 연결되어 있는 제1 모터와,
    상기한 로스터 드럼을 회전시키기 위한 제2 모터와,
    상기한 프론트 리드에 설치되어 있는 드럼도어 어셈블리와,
    상기한 드럼도어 어셈블리의 하부에 설치되는 냉각통과,
    상기한 냉각통의 하부에 설치되어 있으며 컬렉터 박스와 연결되어 있는 냉각통 실드와,
    상기한 구성요소들을 제어하기 위한 제어 패널과,
    상기한 구성요소들을 지지하기 위한 베이스와,
    상기한 냉각통에 설치되는 스크레이퍼와,
    상기한 스크레이퍼에 연결되어 있는 스크레이퍼 샤프트와,
    상기한 스크레이퍼 샤프트와 연결되어 있는 제2 기어박스와,
    상기한 제2 기어박스와 연결되는 제3 기어박스와,
    상기한 제3 기어박스와 연결되어 있는 제3 모터를 포함하며,
    상기한 제어 패널은, 로딩 슈트에 설치되어 있는 생두 투입센서와, 로스터 드럼의 내부에 설치되어 있는 온도 센서와, 드럼도어 어셈블리에 설치되어 있는 도어 개폐센서와, 상기한 생두투입센서와 온도센서와 도어개폐센서에 연결되어 있는 컨트롤러와, 상기한 컨트롤러에 연결되어 있으며 가스 컨트롤 밸브를 구동하기 위한 밸브 구동부와, 상기한 컨트롤러에 연결되어 있으며 점화기를 구동하기 위한 점화 구동부와, 상기한 컨트롤러에 연결되어 있으며 제1 모터를 구동하기 위한 제1 모터 구동부와, 상기한 컨트롤러에 연결되어 있으며 제2 모터를 구동하기 위한 제2 모터 구동부와, 상기한 컨트롤러에 연결되어 있으며 제3 모터를 구동하기 위한 제3 모터 구동부와, 상기한 컨트롤러에 연결되어 있는 표시부를 포함하며,
    상기한 컨트롤러는, 로스터 드럼을 예열한 뒤에, 생두가 투입되었는지를 판단하여 생두가 투입된 경우에 가스버너를 점화하고, 생두를 원적외선과 함께 섭씨 100도 이하의 저온으로 로스팅을 하면서 건조와 1차 크랙시키며,
    상기한 컨트롤러는, 생두를 로스팅하는 과정에서 제1 모터 구동부를 동작시켜서 제1 모터가 구동되도록 함으로써 배기팬의 회전에 의해 배기팬 바디에서 흡인력이 발생되도록 하여 생두가 저온으로 로스팅되는 과정에서 로스터 드럼의 내부에서 발생되는 생두 껍질이 배기 파이프와 컬렉터 박스를 거쳐서 사이클론 어셈블리로 들어와서 제거되도록 하며,
    상기한 컨트롤러는, 생두의 온도가 섭씨 180도 이상인지를 판단하여 생두의 온도가 섭씨 180도 이상인 경우에 원적외선 복사열만으로 뜸들이기를 하며,
    상기한 컨트롤러는, 원두의 온도가 섭씨 205도 이상인 경우에 원두가 배출되었는지를 판단하여 원두가 배출된 경우에 제1 모터 구동부를 통하여 제1 모터를 구동함으로써 원두의 열기가 냉각통 실드를 거쳐서 컬렉터 박스와, 사이클론 어셈블리를 거쳐서 배기팬 바디를 통하여 외부로 배출되도록 함으로써 원두를 강제로 급냉각시키는 것을 특징으로 하는 원적외선을 이용한 커피 로스팅 장치.
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  8. 생두를 투입하기 위한 호퍼와, 상기한 호퍼에 연결되어 있는 로딩 슈트와, 상기한 로딩 슈트에 연결되어 있는 원통형의 로스터 드럼과, 상기한 로스터 드럼의 상부에 설치되는 세라믹 재질의 인너 커버 플레이트와, 상기한 커버 플레이트의 상부에 설치되는 절연 플레이트와, 상기한 절연 플레이트의 상부에 설치되는 로스터 커버 플레이트와, 상기한 로스터 드럼과 인너 커버 플레이트와 절연 플레이트와 로스터 커버 플레이트의 전방에 설치되는 프론트 리드와, 상기한 로스터 드럼과 인너 커버 플레이트와 절연 플레이트와 로스터 커버 플레이트의 후방에 설치되는 백 리드와, 상기한 로스터 드럼의 하부에 설치되어 있는 세라믹 재질의 열전달 플레이트와, 상기한 열전달 플레이트의 하부에 설치되어 있는 가스버너와, 상기한 로딩 슈트에 연결되어 설치되는 배기 파이프와, 상기한 배기 파이프에 연결되어 있는 컬렉터 박스와, 상기한 컬렉터 박스에 연결되어 있는 사이클론 어셈블리와, 상기한 사이클론 어셈블리의 상부에 설치되어 있는 배기팬 바디와, 상기한 배기팬 바디의 내부에 설치되어 있는 배기팬과, 상기한 배기팬에 연결되어 있는 제1 모터와, 상기한 로스터 드럼을 회전시키기 위한 제2 모터와, 상기한 프론트 리드에 설치되어 있는 드럼도어 어셈블리와, 상기한 드럼도어 어셈블리의 하부에 설치되는 냉각통과, 상기한 냉각통의 하부에 설치되어 있으며 컬렉터 박스와 연결되어 있는 냉각통 실드와, 상기한 구성요소들을 제어하기 위한 제어 패널과, 상기한 구성요소들을 지지하기 위한 베이스와, 상기한 냉각통에 설치되는 스크레이퍼와, 상기한 스크레이퍼에 연결되어 있는 스크레이퍼 샤프트와, 상기한 스크레이퍼 샤프트와 연결되어 있는 제2 기어박스와, 상기한 제2 기어박스와 연결되는 제3 기어박스와, 상기한 제3 기어박스와 연결되어 있는 제3 모터를 포함하는 커피 로스팅 장치에 있어서,
    로스터 드럼을 예열하는 단계와,
    생두가 투입되었는지를 판단하여 생두가 투입된 경우에 가스버너를 점화를 하는 단계와,
    생두를 원적외선과 함께 섭씨 100도 이하의 저온으로 로스팅을 하는 단계와,
    생두를 건조시키는 단계와,
    생두를 1차 크랙시키는 단계와,
    생두의 온도가 섭씨 180도 이상인지를 판단하여 생두의 온도가 섭씨 180도 이상인 경우에 원적외선 복사열만으로 뜸들이기를 하는 단계와,
    원두의 온도가 섭씨 205도 이상인 경우에 원두가 배출되었는지를 판단하여 원두가 배출된 경우에 원두를 강제로 급냉각시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 원적외선을 이용한 커피 로스팅 방법.
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