JP2016529888A - コーヒー焙煎機 - Google Patents

Abstract

本発明はハウジングと、前記ハウジングの内部に位置し、一定領域に加熱手段を含む支持プレートと、前記ハウジングの内部に位置し、前記支持プレートの一方に位置するドラムチャンバと、前記ドラムチャンバの外周面と隣接して設置され、前記ドラムチャンバを支持するための第１支持部と、前記ドラムチャンバの外周面と隣接して設置され、前記第１支持部と一定間隔離隔して位置し、前記ドラムチャンバを支持するための第２支持部を含むコーヒー焙煎機に関し、ドラムチャンバの回転のための駆動力を第１支持部から伝達を受けて回転するため、前記ドラムチャンバが前記加熱手段によって妨害されず回転できる。【選択図】図２

Description

本発明はコーヒー焙煎機に関し、より詳細には回転するドラムチャンバの内部に固定した加熱手段を設け、構造が簡単であり、かつ熱効率が高いため、コーヒー生豆のロースティング品質を向上させることができるコーヒー焙煎機に関する。

コーヒー生豆に熱を加えて一定時間のあいだコーヒーの内部組織を変化させる加工工程を焙煎あるいはロースティングといい、このようにコーヒーをロースティングするために使用する装置をコーヒー焙煎機という。コーヒーの味は生豆の品種によって異なるが、根本的には上記のようにコーヒーロースターを利用してコーヒーをロースティングする過程での温度、湿度、時間などによってコーヒーの味が決定される。

ところが、大手コーヒーメーカーの場合、大型化された工場で先端施設と技術を使用して生豆を煎った後に包装して各売り場に供給して販売するが、ロースティングが完了したコーヒーの場合、ロースティング完了後、時間が経過するほどコーヒー固有の味と香りが消滅するため、ロースティング後には極力早めにコーヒーを消費した方がコーヒーの味と香りを美味しく楽しめる最善の選択といえる。

したがって、最近では売り場内にコーヒー焙煎機を備えて先豆を直接購入し、これを必要なだけ煎った後、消費することによって新鮮度を長所としてコーヒーを販売する小規模のカフェが大きく増加しており、これにつれ、生豆を煎ることができるコーヒー焙煎機の需要も増加している。

一般的なコーヒー焙煎機としては、円筒形のドラムを横にして回転させながらガスバーナーや油バーナーを利用してドラムの表面を加熱することによって熱くなったドラムの内部の空気によって焙煎が行われ、焙煎が完了すると、前方のドアを開けて焙煎が完了したコーヒー豆を冷却機に排出する直火式焙煎機が韓国特許出願第１０−２０００−２７７９７号として知られている。

図１に示すように、従来のコーヒー焙煎機は皮受け１１と豆受け１２が設置される前面支持板１０と、生豆を投入するための供給手段２１と、豆排出孔２２を作動部材２３により開閉させる排出ドア２４が設置され、前記前面支持板１０と結合される背面支持板２０と、前記前面支持板１０と背面支持板２０との間に設置されて生豆が焙煎されるドラムチャンバ３０と、前記ドラムチャンバ３０が回転作動されるように背面支持板２０に内設された第１駆動部材３１と、前記ドラムチャンバ３０の内部を加熱するように前記背面支持板２０に設置された加熱手段４０と、前記ドラムチャンバ３０の内部の温度を感知するように前記背面支持板２０に設置された温度センサ５０と、前記ドラムチャンバ３０から排出される豆が前記豆受け１２の内部に均等に排出するように前記背面支持板２０に設置された第２駆動部材６１により作動する移送コンベヤー６０と、前記前面支持板１０に設置されて生豆のロースティング過程を制御するための制御手段で構成されている。

このように構成される従来のコーヒー焙煎機は次のような問題点を有する。

第一に、従来のコーヒ焙煎機はドラムチャンバ３０全体が回転するように構成されているため、加熱手段４０と近接したドラムチャンバ３０の表面はドラムチャンバ３０の内部より表面が先に加熱されるので、ドラムチャンバ３０の表面に持続して接触している豆は皮だけが焦げてしまい、中身は生焼けになり、均等にロースティングされない。

第二に、従来のコーヒ焙煎機はドラムチャンバ３０全体が回転するように構成されているため、大きい動力が要求されるだけでなく、ドラムチャンバ３０の荷重が回転軸にそのまま伝達され回転軸の耐久性に問題が発生する恐れが多い。したがって、第１駆動部材３１の容量とサイズが大きくなって作動騒音も大きくなり、これによる製作費及び電力消費量が大きく増加する問題が予想される。

第三に、従来のコーヒ焙煎機は温度センサ５０がドラムチェンバ３０の内部温度だけを測定するように設置されており、加熱手段４０が豆自体の温度とは関係なくオン／オフされながらドラムチャンバ３０の内部を加熱する。したがって、生豆が正常にロースティングされず、温度変化と加熱時間に敏感なロースティングの特性上、コーヒーの味と香りが大きく落ちてしまう。

特に、このような温度センシング構造によれば、同じ状態のロースティング結果を得ることが非常に難しいため、同じ味と香りのコーヒーを再現することが非常に難しい。したがって、家庭用や小型化して商品化することが難しいのが現実である。

韓国特許出願第１０−２０００−２７７９７号

本発明が解決しようとする課題は、前記した問題点を解決するために案出されたものであって、温度制御が容易であり、かつ正確なロースティング動作が行われるコーヒー焙煎機を提供することにその目的がある。

本発明の目的は以上で言及した目的に制限されず、言及されていないまた他の目的は次の記載から当業者に明確に理解できるであろう。

前記指摘した問題点を解決するために、本発明はハウジングと、前記ハウジングの内部に位置し、一定領域に加熱手段を含む支持プレートと、前記ハウジングの内部に位置し、前記支持プレートの一方に位置するドラムチャンバと、前記ドラムチャンバの外周面と隣接して設置され、前記ドラムチャンバを支持するための第１支持部と、前記ドラムチャンバの外周面と隣接して設置され、前記第１支持部と一定間隔離隔して位置し、前記ドラムチャンバを支持するための第２支持部を含むコーヒー焙煎機を提供する。

また、本発明は、前記加熱手段は前記ドラムチャンバの内部に位置することを特徴とするコーヒー焙煎機を提供する。

また、本発明は、前記第１支持部は駆動モーターと連結され、前記駆動モーターの回転によって前記第１支持部は回転することを特徴とするコーヒー焙煎機を提供する。

また、本発明は、前記加熱手段は平板形状であり、前記平板形状の加熱手段は地面から５度ないし４５度の角度に傾いて配置されるコーヒー焙煎機を提供する。

また、本発明は、前記ハウジングの前方に位置する開口部をさらに含み、前記ドラムチャンバの直径は前記開口部の直径より小さいことを特徴とするコーヒー焙煎機を提供する。

前記したように本発明によれば、ドラムチャンバの回転のための駆動力を第１支持部から伝達を受けて回転するため、前記ドラムチャンバが前記加熱手段によって妨害されず、回転することができる。

また、本発明では前記ドア部が前記開口部を閉じた状態でも前記ウィンドウ部を介して前記ハウジングの内部を観察できるだけでなく、ユーザの必要に応じて前記ドア部を開いた後に、前記ドラムチャンバを前記開口部を介してハウジングの外部に取り出し、容易に前記ドラムチャンバを清掃したり、前記ハウジングの内部を清掃することができる。

また、焙煎されるコーヒー豆の表面温度を直接感知することによって温度制御が容易であり、かつ正確なロースティング動作が行われ得る。

従来のコーヒー焙煎機を示す側断面図である。 本発明によるコーヒー焙煎機を示す正面図である。 本発明によるコーヒー焙煎機の内部を示す正面図である。 本発明によるコーヒー焙煎機の内部を示す側面図である。 本発明によるコーヒー焙煎機のドラムチャンバ及び支持プレートを示す図である。 本発明のまた他の実施形態によるコーヒー焙煎機のドラムチャンバ及び支持プレートを示す図である。 本発明のまた他の実施形態によるコーヒー焙煎機のドラムチャンバを示す図である。 本発明のまた他の実施形態による焙煎機の排出ガスの誘導過程を示す部分図である。 本発明のまた他の実施形態による焙煎機の排出ガスの誘導過程を示す部分図である。

本発明の利点及び特徴、これらを達成する方法は添付する図面と共に詳細に後述する実施形態において明確になるであろう。しかし、本発明は、以下で開示する実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で実現されるものであり、本実施形態は、単に本発明の開示を完全にし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、請求項の範囲によってのみ定義される。

以下、添付する図面を参照して本発明の実施のための具体的な内容を詳細に説明する。明細書全体にかけて同一参照符号は同一構成要素を指称し、「および／または」は、言及されたアイテムの各々および一つ以上のすべての組合せを含む。

第１、第２などが多様な素子、構成要素を叙述するために使用されるが、これら素子、構成要素はこれらの用語によって制限されないことはいうまでもない。これらの用語は、単に一つ構成要素を他の構成要素と区別するために使用するものである。したがって、以下で言及される第１構成要素は本発明の技術的思想内で第２構成要であり得ることは勿論である。

本明細書で使用された用語は実施形態を説明するためであり、本発明を制限しようとするものではない。本明細書で、単数型は文句で特に言及しない限り複数型も含む。明細書で使用される「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／または「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は言及された構成要素、段階、動作および／または素子は一つ以上の他の構成要素、段階、動作および／または素子の存在または追加を排除しない。

他に定義されなければ、本明細書で使用されるすべての用語（技術および科学的用語を含む）は、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が共通に理解できる意味として使用され得る。また一般に使用される辞典に定義されている用語は明白に特別に定義されていない限り理想的にまたは過度に解釈しない。

空間的に相対的な用語である「下（ｂｅｌｏｗ）」、「下（ｂｅｎｅａｔｈ）」、「下部（ｌｏｗｅｒ）」、「上（ａｂｏｖｅ）」、「上部（ｕｐｐｅｒ）」などは図面に図示するように一つの素子または構成要素と異なる素子または構成要素との相関関係を容易に記述するために使用され得る。空間的に相対的な用語は、図面に図示する方向に加え、使用時または動作時の素子の互いに異なる方向を含む用語として理解しなければならない。例えば、図面に図示する素子をひっくり返す場合、他の素子の「下（ｂｅｌｏｗ）」または「下（ｂｅｎｅａｔｈ）」と記述された素子は他の素子の「上（ａｂｏｖｅ）」に置かれる。したがって、例示的な用語である「下」は下と上の方向をすべて含み得る。素子は他の方向にも配向し得、これにより空間的に相対的な用語は配向により解釈される。

以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。

図２は本発明によるコーヒー焙煎機を示す正面図であり、図３は本発明によるコーヒー焙煎機の内部を示す正面図であり、図４は本発明によるコーヒー焙煎機の内部を示す側面図である。

先に、図２を参照すると、本発明によるコーヒー焙煎機１００はハウジング１１０を含み、前記ハウジング１１０の一方、例えば前方には開口部１１２を含む。

また、前記ハウジング１１０の一側に位置して前記開口部１１２を開閉するためのドア部１１３を含む。このとき、前記ドア部１１３は支持フレーム１１３ａ及び前記支持フレーム１１３ａに結合されるウィンドウ部１１３ｂを含み、前記ドア部１１３が前記開口部１１２を閉じた状態でも前記ウィンドウ部１１３ｂを介して前記ハウジング１１０の内部を観察することができる。

引続き、図２、図３及び図４を参照すると、本発明によるコーヒー焙煎機１００は前記ハウジング１１０の内部に位置し、一定領域に加熱手段１４０を含む支持プレート１３０を含む。

このとき、前記支持プレート１３０は地面と垂直に配置され、前記加熱手段１４０は前記支持プレート１３０の面と垂直に配置され得る。

本発明で前記加熱手段１４０は均一に熱伝達をするため、平板形状のヒーターであることが好ましく、具体的には平板形状のセラミックヒーターであることが好ましい。

また、本発明で前記平板形状の加熱手段は地面から５度ないし４５度の角度に傾いて配置されることが好ましい。

図面に示すように、本発明では後述するドラムチェンバ１２０が一定方向、例えば、時計方向に回転するが、前記ドラムチャンバ１２０の時計方向の回転による慣性によって、豆が主にドラムチャンバ１２０の底面に位置するのではなく、図３の左側底面（図面符号１５１の方向）に主に位置する。

したがって、本発明では前記平板形状の加熱手段をドラムチャンバ１２０の回転方向に沿って一定角度に傾くように配置することによって、加熱手段の熱伝達効率を極大化することができる。

一方、前記加熱手段である前記セラミックヒーター１４０の面積と個数はドラムチャンバ１２０のサイズによって任意に決定され得る。

また、本発明によるコーヒー焙煎機１００は前記ハウジング１１０の内部に位置して生豆を焙煎するためのドラムチャンバ１２０を含む。

図５を参照すると、本発明による一実施形態で前記ドラムチャンバ１２０は円筒のドラム形状である場合を開示しているが、前記ドラムチャンバ１２０の形状は円筒のドラム形状に制限されず、円筒に近い多角形の形状に製作することもできる。

前記ドラムチャンバ１２０を円筒ではない多角形の形状に製作する場合、焙煎時に回転するドラムチャンバ１２０と豆との間に摩擦力が増大するため、豆の皮を剥くのに有利であり、焙煎される豆が均一に攪拌されながら回転する効果がある。

また、多角形の連結部に隙間１２４を備えることによって皮がより簡単に剥かれるようにし、発生した皮は第１収納箱１６０に効果的に排出され得る。

図６を参照すると、本発明のまた他の実施形態で前記ドラムチャンバ１２０′は１２角形形状のドラムに製作することもでき、このとき、前記ドラムチャンバ１２０′の両端部には円形のフランジ部１２２を含み、焙煎のためのドラムチャンバ１２０′の回転時に多角形形状のドラムを支持するように構成されることが好ましい。

次に、前記ドラムチャンバ１２０は前記支持プレートの一方、例えば、前方に位置して回転され得、前記ドラムチャンバ１２０の内部に生豆が流入して前記生豆が焙煎され得る。

すなわち、前記ドラムチャンバ１２０の内部に生豆が位置し、前記ドラムチャンバ１２０が回転することによって前記生豆は焙煎されるようになる。

このとき、前記ドラムチャンバ１２０はアルミニウムや銅、鉄、ステンレススチールなどのように熱伝導が優れる材質で製作されることが好ましく、前記支持プレート１３０の前方に回転可能なように配置され得る。

このとき、本発明では前記支持プレート１３０の一定領域に位置する加熱手段１４０が前記ドラムチャンバ１２０の内部に位置する。

したがって、本発明では前記ドラムチャンバ１２０が前記加熱手段１４０によって妨害されず、回転できるように構成されることが重要である。

引続き、図２、図３及び図４を参照すると、本発明によるコーヒー焙煎機１００は前記ドラムチャンバ１２０の外周面と隣接して設置され、前記ドラムチャンバ１２０を支持するための第１支持部１５０ｂ及び前記第１支持部１５０ｂと一定間隔離隔して位置し、前記ドラムチャンバ１２０を支持するための第２支持部１５１を含む。このとき、前記第２支持部１５１も前記ドラムチャンバ１２０の外周面に隣接して設置される。

一方、前記第１支持部１５０ｂは駆動モーター１５０ａと連結され、前記駆動モーター１５０ａの回転によって、前記第１支持部１５０ｂは回転し得る。

すなわち、前記第１支持部１５０ｂは前記駆動モーター１５０ａの回転力の伝達を受けて一定方向に回転し、前記第１支持部の回転によって前記ドラムチャンバ１２０が回転し得る。

このとき、前記第２支持部１５１は前記ドラムチャンバ１２０の回転により、前記第１支持部１５０ｂの回転方向と同一方向に回転し、前記ドラムチャンバ１２０を支持できる。

すなわち、前述した通り、本発明では前記ドラムチャンバ１２０が前記加熱手段１４０によって妨害されず、回転できるように構成されることが重要であり、これのため、前記ドラムチャンバ１２０は、回転のための駆動力を第１支持部１５０ｂから伝達を受けて回転するため、前記加熱手段１４０によって妨害されずに回転することができる。

このとき、第２支持部１５１は前記ドラムチャンバ１２０の回転により自然に回転しながら前記ドラムチャンバ１２０を支持し得る。

すなわち、本発明によるコーヒ焙煎機１００は前記加熱手段１４０が備えられた固定された状態の支持プレート１３０を中心に前記ドラムチャンバ１２０が別途の中心回転軸なしで回転するようになる。

これは前記ドラムチャンバ１２０の外周面に隣接するように設置された第１支持部１５０ｂの回転力の伝達を受けて摩擦力によってドラムチャンバ１２０を回転できるようにしたものである。

従来のコーヒー焙煎機の場合、ヒーターがドラムの外部に設置され、熱伝達及び効率が落ち、金属ヒーターを使用するため、生豆の外側と内側が均一に焙煎されにくく、焙煎時間を減らすために発熱温度を高めると、表面は焦げて中身は生焼けになるような不均一の焙煎結果をもたらした。

また、加熱手段１４０をチェンバ１２０の内部に含むコーヒー焙煎機の場合も、回転するドラムチャンバ１２０の内部に回転動力の軸を含んだり、生豆の攪拌装置が別途必要であるため、大容量のコーヒー焙煎機の場合、装置の容積の多くを占め、モーターの負荷が大きくなる問題があった。

しかし、前記のような本発明によるコーヒー焙煎機は、ドラムチャンバ１２０が外周面に備えられた第１支持部１５０ｂの回転力の伝達を受けて摩擦力によって回転する方式であり、別途の回転軸や動力軸を必要としないため、生豆の焙煎のための内部空間を充分に確保するようになり、これでドラムチャンバ１２０の内部に収容された生豆はドラムチャンバ１２０の回転と共に自動攪拌されて均等に焙煎され得る。すなわち、無理な荷重が印加されない状態で小さい動力だけでも生豆を焙煎するドラムチャンバ１２０を回転させることができるため、第１支持部１５０ｂの容量とサイズ及び消費電力を大きく減らすことができる。

したがって、サイズが小さく、かつ騒音及び電力消耗が小さいコーヒー焙煎機の製作が可能になる。

このとき、図７を参照すると、本発明のまた他の実施形態でドラムチャンバ１２０″の内部には焙煎時に豆が均等に混ざるようにし、焙煎後にも豆が短時間内に排出部１３３に移動できるようにする多様な形状のインペラ１２６を含み得る。

一方、図面には第１支持部１５０ｂは駆動モーター１５０ａと連結され、また第２支持部１５１は別途の駆動モーター１５０ａと連結されることなく、ドラムチャンバ１２０を支持する役割を果たす場合を示しているが、これとは異なって、前記第２支持部も駆動モーター１５０ａと連結されて前記ドラムチャンバ１２０に駆動力を加えることができるのは勿論である。

一方、前述した通り、前記ドラムチャンバ１２０は外周面に隣接した第１支持部１５０ｂ及び第２支持部１５１との摩擦力によって回転するが、このとき、外周面の摩擦力だけで回転する場合には、長期間使用時にドラムチャンバ１２０の外周面と第１支持部１５０ｂ及び第２支持部１５１の外周面が磨耗され得、このような場合、ドラムチャンバ１２０が第１支持部１５０ｂと離隔して旨く回転力の供給を受けることができず、滑り落ちて空回りする現象が発生し得る。

したがって、前記ドラムチャンバ１２０のより円滑な回転のためにドラムチャンバ１２０の外周面にギア部１２３及び前記ドラムチャンバ１２０の外周面と隣接した第１支持部１５０ｂの外周面にギア部１５４を含み、回転時に互いに噛み合わせて回転するように構成することができる（図６及び図８参照）。

これによって、前記第１支持部１５０ｂは駆動モーターの動力の提供を受けて動力損失やすべり現象なしで正確な速度比で回転力をドラムチャンバ１２０に伝達することができ、また寿命も長い長所がある。

引続き、図２を参照すると、前述した通り、本発明によるコーヒー焙煎機１００はハウジング１１０を含み、前記ハウジング１１０の一方、例えば前方には開口部１１２を含み、また、前記ハウジング１１０の一側に位置し、前記開口部１１２を開閉するためのドア部１１３を含む。

このとき、本発明で前記ドラムチャンバ１２０の直径は前記開口部１１２の直径より小さいことを特徴とする。

前述した通り、本発明では前記ドア部１１３が前記開口部１１２を閉じた状態でも前記ウィンドウ部１１３ｂを介して前記ハウジング１１０の内部を観察できるだけでなく、一定の焙煎作業が完了した後、前記ドラムチャンバ１２０または前記ハウジング１１０の内部を清掃する必要があるなど、ユーザの必要に応じて本発明では前記ドア部１１３を開いた後に、前記ドラムチャンバ１２０を前記開口部１１２を介してハウジング１１０の外部に取り出すことによって、容易に前記ドラムチャンバ１２０を清掃したり、前記ハウジング１１０の内部を清掃することができる。

すなわち、本発明では前記ドラムチャンバ１２０が前記第１支持部１５０ｂ及び前記第２支持部１５１により支持され、また、前記第１支持部１５０ｂの回転により回転する構造であるため、すなわち、前記ドラムチャンバ１２０が固定されている状態ではないため、前記ドラムチャンバ１２０を容易に前記ハウジング１１０の外部に取り出すことができる。

このように、ドラムチャンバ１２０の回転を担当する第１支持部１５０ｂの回転軸及び第２支持部１５１の回転軸がドラムチャンバ１２０の外部に構成されるため、モーターと関係がなく、ドラムチャンバ１２０を分離させることができるため、整備の側面からも非常に有利である。

引続き、図２、図３及び図４を参照すると、本発明によるコーヒー焙煎機１００は前記ハウジング１１０の一定領域、例えば上部に位置するホッパー１１１を含み、前記ホッパー１１１を介して生豆を前記ハウジング１１０の内部に投入することができる。

また、前記ハウジング１１０の内部一定領域、例えば、前記支持プレート１３０の後面には後述する排出ガス及び煙を吸入するための送風機１７０を含み得、前記送風機１７０から吸入された排出ガス及び煙を除去するための除煙機１８０を含み得る。

一方、図面には前記送風機１７０及び前記除煙機１８０が前記ハウジング１１０の内部に位置する場合を示しているが、これとは異なり、前記ハウジング１１０の外部に別途に設置され得る。

また、本発明によるコーヒー焙煎機１００は前記ドラムチャンバ１２０の底部に備えられ、焙煎過程で発生した豆の皮を溜めておく第１収納箱１６０及び前記第１収納箱１６０の底部に備えられて焙煎された豆を溜めておく第２収納箱１６１を含み得、また、前記第２収納箱の底部に備えられて焙煎された豆を冷却するための冷却ファン１９０と、生豆の焙煎過程を制御するための制御部をさらに含み得る。

このとき、前記第１収納箱１６０及び前記第２収納箱１６１はコーヒー焙煎機に分離及び結合が可能な引出し形態で構成され得る。ただし、本発明で前記収納箱の構成はこれに制限されない。

以下では本発明によるコーヒー焙煎機の支持プレートについて説明する。

前述した通り、本発明によるコーヒー焙煎機１００は一定領域に加熱手段１４０を含む支持プレート１３０を含む。

このとき、前記支持プレート１３０は地面と垂直に配置され得、前記加熱手段１４０は前記支持プレート１３０の面と垂直に配置され得る。

また、前記支持プレート１３０は前記ホッパー１１１から供給を受けた生豆が前記ドラムチャンバ１２０の内部に投入されるための流入部１３１及び焙煎された豆を排出させるための排出部１３３を含む。

すなわち、前記ホッパー１１１から供給された生豆は前記流入部１３１を介してドラムチャンバの内部に流入され、前記ドラムチャンバが回転しながら焙煎された豆は前記排出部１３３を介して排出され、前記第１収納箱１６０の底部に備えられる前記第２収納箱１６１に溜められる。

このとき、前記排出部１３３の後面にはワイヤーまたは四角板が付着された自動排出手段１３５が備えられ、本実施形態で前記自動排出手段１３５はソレノイド装置によって動作され得る。

すなわち、制御部の作動によって前記ソレノイドを備えた自動排出手段１３５が前記排出部１３３を選択的に遮蔽するように構成され、前記排出部１３３の上部にソレノイドが連結されてソレノイドの動作によって作動バーが前後進し、排出部１３３を開閉することができる。

したがって、焙煎時には排出部１３３が遮断された状態であったが、焙煎が完了すると前記制御部によって前記支持プレートの自動排出手段１３５が作動して前記排出部１３３が開かれ、前記排出部１３３から第２収納箱１６１の上部に形成された排出孔１６２を介して豆が落ちながら自動に溜められる。

一方、前記ドラムチャンバ１２０が回転しながら生豆を焙煎することにおいて発生する豆の皮は前記ドラムチャンバ１２０の底部に備えられる第１収納箱１６０に溜められる。

また、前記支持プレート１３０は生豆が焙煎するときに発生する排出ガス及び煙を外部に排出させるための排気孔１３２を含み得る。

すなわち、生豆を焙煎することにおいて、前記ドラムチャンバ１１０の内部には焙煎される豆から一定の排出ガス及び煙が発生するが、前記支持プレート１３０の排気孔１３２を介して前記排出ガス及び煙がドラムチャンバ１２０の外部に排出される。

また、前述した通り、前記ハウジング１２０の内部の一定領域、例えば、前記支持プレート１３０の後面には後述する排出ガス及び煙を吸入するための送風機１７０を含み得、前記送風機１７０は前記排気孔１３２から排出された排出ガス及び煙を吸入し、また、吸入された排出ガス及び煙は前記除煙機１８０を介して除去され得る。

一方、焙煎された豆は前記排出部１３３を介して排出され、前記第１収納箱１６０の底部に備えられた前記第２収納箱１６１に溜められる。

前記第２収納箱１６１に溜められた焙煎された豆が冷却され、排出ガス及び煙が発生し得、このとき発生した排出ガス及び煙も前記送風機１７０を介して吸入され、前記除煙機１８０を介して除去され得る。

また、前述した通り、本発明では前記第２収納箱１６１の底部には冷却ファン１９０が備えられて焙煎された豆を冷却することができる。

すなわち、焙煎が完了し、前記第２収納箱１６１に落ちた生豆は冷却ファン１９０により直ちに冷却され得、冷却過程を経た空気は前記第２収納箱１６１の上部に備えられる排出孔１６２を介して送風機１７０に誘導されて外部に放出され得る。

例えば、前記第２収納箱１６１の底部から上部の排出孔１６２に向かって冷却ファン１９０が風を吹き付けると同時に豆が冷却され、前記排出孔１６２の上部には送風機１７０が作動しているので、冷却に使用された空気は前記排出孔１６２を介して送風機１７０に誘導され、最終的に除煙機１８０を経て外部に放出されるため、焙煎後の豆の冷却を効果的に行うことができる。

このように、本発明による一実施形態では図４を参照すると、焙煎時に前記ドラムチャンバ１２０から発生する排出ガス及び煙が前記ドラムチャンバ１２０の支持プレート１３０に形成された排気孔１３２を介して抜け出て直ちに送風機１７０に誘導されていることを示している。

また、焙煎が完了した後には前記第２収納箱１６１に溜められた豆が冷却される際に発生する排出ガス及び煙も排出孔１６２を介して送風機１７０に誘導されていることを示している。すなわち、前記支持プレート１３０の排気孔１３２及び前記第２収納箱１６１の排出孔１６２は配管が連結されて送風機１７０の誘導を受けることができる。

このように、焙煎中に発生するガスや焙煎後に発生する熱気がすべて送風機１７０の誘導により除煙機１８０を通過してコーヒー焙煎機の外部に効果的に放出され得る。

一方、前記のような本発明による一実施形態では生豆の焙煎中、または焙煎後に発生するガスと煙は配管を連結して一つの送風機１７０に誘導して除煙機１８０を経て焙煎機外部に排出させるように構成したが、生豆の焙煎過程で発生するガスと煙は水分を含んでいるため、直ちに送風機１７０に誘導される場合には熱気と水分によって送風機１７０の寿命が短縮され得る。

したがって、焙煎中に発生するガスと煙の水分を除去した後、送風機１７０に誘導されるように構成することが好ましい。

図８及び図９はこのような本発明のまた他の実施形態による焙煎機の排出ガスの誘導過程を示す部分図である。

本発明のまた他の実施形態では、生豆の焙煎中にドラムチャンバ１２０の内部で発生する水分と熱気を含んだガスが排気孔１３２を介して直ちに送風機１７０に誘導されず、凝縮過程を経た後に送風機１７０に誘導されるようにする。

より詳細には、焙煎過程中にドラムチャンバ１２０の内部で水分と熱気を含んだガスは排気孔１３２を介して排出された後、排気管１６３を介して第２収納箱１６１に設けられた穴１６５に排出される。

次に、前記穴１６５を介して第２収納箱１６１に流入された水分と熱気を含んだガスは前記第２収納箱１６１の冷たい空気と接して冷却されながら前記第２収納箱１６１の上部に設けられた凝縮部１６４で凝縮過程を経る。

このとき、前記凝縮部１６４は床板１６４ａ、凝縮水貯蔵槽１６４ｂ及び下板１６４ｃで構成され、床板１６４ａ及び下板１６４ｃの一部はメッシュ網を含んで構成されることが好ましい。前記メッシュ網は焙煎後に第２収納箱１６１に溜まった豆から２次的に発生できる皮がファンを介して外部に流出しないようにすることができる。

また、ガスが前記第２収納箱１６１に流入したり、または凝縮過程を経たガスの排出がすべて円滑に行われるように前記第２収納箱１６１の上面で一定間隔離隔して形成され得る。

また、前記凝縮部１６４で凝縮過程を経て凝結された水が第２収納箱１６１に溜められた豆に落ちないように、前記穴１６５と隣接した下板１６４ｃにはメッシュ網が形成されないように構成し、凝縮過程を経て水分が除去された排出ガスは排出孔１６２を介して容易に排出できるように排出孔１６２と隣接した下板１６４ｃにはメッシュ網を含むように構成することが好ましい。

次に、凝縮過程を経て水分が除去された排出ガスは凝縮部１６４及び排出孔１６２を通過して送風機１７０に誘導される。

したがって、焙煎中にドラムチャンバ１２０で発生した排出ガスは排気管１６３及び凝縮部１６４により熱気と水分が除去された後、送風機１７０に誘導されるので送風機１７０の寿命が増加する。

一方、前記冷却ファン１９０は焙煎中にも作動し得る。すなわち、生豆が焙煎される過程で発生する熱い空気が前記支持プレート１３０の排気孔１３２を通過した後、排気管１６３を介して前記第２収納箱１６１に流入され、冷却ファン１９０によって前記第２収納箱１６１に流入する冷たい空気と接して前記凝縮部１６４で熱気と水分が除去された後、送風機１７０に誘導されるので、最終排出する空気の温度を低くすることができる。

一方、図８及び図９を参照すると、本発明のまた他の実施形態では第２収納箱１６１の上部に形成された排出孔１６２を介して送風機１７０が連結されるので、送風機の吸入によって第２収納箱１６１に焙煎された豆の冷却効果があり、したがって、別途の冷却ファンがなくても効果的な冷却を達成することができる。

次に、前記支持プレート１３０は前記ドラムチャンバ１２０の内部温度を感知するための温度センサ（図３の１３４ａ、１３４ｂ）を含み得る。

前記温度センサ（図３の１３４ａ、１３４ｂ）は前記支持プレート１３０の前面に露出するように備えられ、回転するドラムチェンバ１２０の内部で攪拌される豆の表面温度を直接測定することができる。

従来のコーヒー焙煎機に備えられる温度センサは、コーヒー豆の表面温度ではないドラムの表面温度を測定してヒーターを制御するため、豆の状態、外気温度などによって変化が激しく、再現性が落ち、初心者には利用するのは難しいという問題があった。

しかし、本発明によるコーヒー焙煎機の温度センサ１３４はドラムチャンバ１２０の内部の豆の温度を持続して測定するので、より正確な状態の温度を感知することにより細密な焙煎制御が可能であるため、外部環境及び温度にこだわらずコーヒーの味と香り、栄養素などを考慮した最適のコーヒー焙煎を初心者でも簡単に遂行することができる。

特に、前記温度センサ（図３の１３４ａ、１３４ｂ）はドラムチャンバ１２０の内部の雰囲気温度測定用センサ１３４ａ及び実際の豆に接触し、豆の表面温度測定用センサ１３４ｂが装着され得、これによりドラムチャンバ１２０の内部の雰囲気温度と実際の豆の表面温度を感知しながらより精密に制御することができる。

このとき、雰囲気温度測定用センサ１３４ａは焙煎される豆と直接接触しない位置に備えられ、表面温度測定用センサ１３４ｂは必ず焙煎される豆と直接的に接触する位置に備えられることが好ましい。

これにより、生豆の投入量が適正量より多い場合、雰囲気温度測定用センサ１３４ａに生豆が接触し、生豆投入量過多による警告及び自動排出を行うようにすることがきる。

一方、前記温度センサ（図３の１３４ａ、１３４ｂ）、セラミックヒーター１４０及びソレノイドのような動作は制御部により制御される。

前記制御部は各種データが入力される入力部と、現在の状態が表示される出力部と、前記入・出力部及び温度センサ（図３の１３４ａ、１３４ｂ）、第１支持部１５０ｂ、セラミックヒーター１４０、ソレノイドなどのような各種内部装置の制御のための各種プログラムが内蔵されたマイコンで構成され得る。

前記入・出力部はハウジング１１０に設けられたメニューにより外部からユーザが容易に入力できるように構成され得、前記マイコンに内蔵されたプログラムにはコーヒーの種類による生豆の多様な焙煎条件を入力し得る。

したがって、ユーザが所望するタイプのコーヒーをメニューから選択すると、あらかじめ入力されたプログラムによって生豆が適正温度と適正時間のあいだ自動焙煎され、第２収納箱１６１に収納され得、ユーザはハウジング１１０に設けられたメニューから生豆が焙煎される進行状態を把握することができる。

図５は本発明によるコーヒー焙煎機のドラムチャンバ及び支持プレートを示す図面であり、図６は本発明のまた他の実施形態によるコーヒー焙煎機のドラムチャンバ及び支持プレートを示す図である。

図５及び図６を参照すると、本発明によるコーヒー焙煎機のドラムチャンバ（１２０、１２０′）は内外週面に貫通したスリット形状の複数の皮排出孔１２１を含み得る。

これは、ドラムチャンバ（１２０，１２０′）に収容された豆がチェンバの回転と共に皮排出孔１２１のスリット形状に摩擦し、豆から剥がれ落ちた皮が重力方向によって自然にドラムチャンバ１２０の底部に形成された第１収納箱１６０に脱落するようにしたものであり、皮排出孔１２１の形状は必ず本発明のスリット形状に限定されない。

一方、前述した通り、焙煎過程ではコーヒー豆が熱によって油分などが揮発される際にガス及び煙が発生するが、このようなガス及び煙は前記支持プレート１３０に形成された排気孔１３２を介して随時排出される。

このとき、排気孔１３２を介して排出されたガス及び煙は送風機１７０を経て除煙機１８０を通過した後、外部に放出されるが、前記除煙機１８０には排出するガスに含まれた煙を除去するためのフィルターまたは高温で瞬間的に完全燃焼させて煙を除去するヒーターを含むことによって最終的にコーヒー焙煎機の外部に排出する煙は視覚的に確認できないほどの微細な水準である。

したがって、除煙機１８０が焙煎時に発生する煙を効果的に除去するので狭い室内や家庭でも安全でかつ快適なコーヒー焙煎機の使用が可能である。

このように構成された、本発明によるコーヒ焙煎機は次の通りに動作する。

先に、焙煎しようとする生豆をホッパー１１１に投入すると、前記ホッパー１１１と連結された流路を通過した生豆は支持プレート１３０に形成された流入部１３１を介してホッパーの下部に位置したドラムチャンバ１２０の内部に落ちる。

次に、ユーザが自身の好みに合うコーヒーの種類をメニューから選択すると、制御部がユーザが選択したコーヒーに合わせてあらかじめ入力されたプログラムにより前記温度センサ（図３の１３４ａ，１３４ｂ）、駆動モーター１５０ａ、加熱手段１４０及びソレノイドのような動作を制御する。

先ず、第１支持部１５０ｂがドラムチェンバ１２０を一側方向に回転させるように動作する。これと同時に加熱手段１４０が豆の温度が設定された温度に到達するときまで発熱されるが、豆の温度は支持プレート１３０に設置された温度センサ１３４により制御部でリアルタイムで感知し、前記温度センサ（図３の１３４ａ、１３４ｂ）から感知された温度の平均温度値が設定温度に到達すると、制御部が加熱手段１４０の動作を中止させ得る。したがって、従来のようにドラムチャンバ１２０の表面温度ではない豆の温度が正確に測定されるのでより精密な焙煎が可能である。

また、ドラムチャンバ１２０は回転するが、加熱手段１４０は支持プレート１３０に固定され、回転しないため、ドラムチャンバ１２０の内部温度は均一に上昇され、生豆が均等に焙煎される。

したがって、従来ようにドラムチャンバ１２０や加熱手段が共に回転することによりドラムチャンバ１２０の表面温度が不均一に上昇し、生豆の状態で皮だけが焦げてしまう現象を防止することができる。

一方、ドラムチャンバ１２０の内部の生豆の焙煎過程で発生したガス及び煙は前記支持プレート１３０に形成された排気孔１３２を介して送風機１７０に誘導されて排出され、前記排気孔１３２を介して排出されるガス及び煙は除煙機１８０を通過した後、比較的きれいな空気が最終的にコーヒー焙煎機の外部に放出される。

次に、ドラムチャンバ１２０の内部で焙煎される生豆は回転するドラムチャンバ１２０の内・外週面に貫通形成されたスリット形状の皮排出孔１２１に摩擦することにより皮が剥かれてドラムチャンバ１２０の底部に形成された第１収納箱１６０に落ちる。

また、焙煎された豆の温度が目標温度に到達すると、温度センサ１３４がこれを感知し、制御部はセラミックヒーター１４０の動作を中止させると同時に自動排出手段１３５のソレノイドを動作させて排出部１６２を開放させる。その結果、焙煎豆は第２収納箱１６１に落ちて溜められる。

次に、焙煎が完了した豆は第２収納箱１６１の底部に形成された冷却ファン１９０の風によって直ちに冷却され、冷却過程を経た空気は第２収納箱１６１の上部の排出孔１６２を介して送風機１７０に誘導され、除煙機１８０を経て外部に放出される。

一方、前記支持プレート１３０の排気孔１３２及び前記第２収納箱１６１の排出孔１６２は配管が互いに接して送風機１７０に連結されるので、生豆が焙煎される過程で発生する熱い空気が前記支持プレート１３０の排気孔１３２を通過した後、冷却ファン１９０により排出孔１６２から放出される冷たい空気と連結された配管で接して混合されて送風機を経て温度を低くした後、除煙機１８０を介して排出されるので、最終排出する空気の温度を低くすることができ、したがって、高温によるコーヒー焙煎機の耐久性を向上させることができる。

このように構成される本発明によるコーヒー焙煎機は、ドラムチャンバ１２０の回転のための駆動力を第１支持部１５０ｂから伝達を受けて回転するため、前記ドラムチャンバ１２０が前記加熱手段１４０によって妨害されずに回転することができる。

また、本発明では前記ドア部１１３が前記開口部１１２を閉じた状態でも前記ウィンドウ部１１３ｂを介して前記ハウジング１１０の内部を観察できるだけでなく、ユーザの必要に応じて、前記ドア部を開いた後に、前記ドラムチャンバ１２０を前記開口部１１２を介してハウジングの外部に取り出すことによって、容易に前記ドラムチャンバ１２０を清掃したり、前記ハウジング１１０の内部を清掃することができる。

また、焙煎されるコーヒー豆の表面温度を直接感知することによって温度制御が容易であり、かつ正確なロースティング動作が行われ得る。

以上、添付する図面を参照して本発明の実施形態について説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は、本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更しない範囲で他の具体的な形態で実施され得ることを理解できるであろう。したがって、以上で記述した実施形態はすべての面で例示的なものであり、限定的なものではないと理解しなければならない。

１００ コーヒー焙煎機
１１０ ハウジング
１１１ ホッパー
１２０ ドラムチャンバ
１２１ 皮排出孔
１３０ 支持プレート
１３１ 流入部
１３２ 排気孔
１３３ 排出部
１３４ 温度センサ
１３５ 自動排出手段
１４０ 加熱手段
１５０ａ 駆動モーター
１５０ｂ 第１支持部
１５１ 第２支持部
１６３ 排気管
１６４ 凝縮部
１７０ 送風機
１８０ 除煙機
１９０ 冷却ファン

Claims (11)

1. ハウジングと、
   前記ハウジングの内部に位置し、一定領域に加熱手段を含む支持プレートと、
   前記ハウジングの内部に位置し、前記支持プレートの一方に位置するドラムチャンバと、
   前記ドラムチャンバの外周面と隣接して設置され、前記ドラムチャンバを支持するための第１支持部と、
   前記ドラムチャンバの外周面と隣接して設置され、前記第１支持部と一定間隔離隔して位置し、前記ドラムチャンバを支持するための第２支持部を含むコーヒー焙煎機。
2. 前記加熱手段は前記ドラムチャンバの内部に位置することを特徴とする請求項１に記載のコーヒー焙煎機。
3. 前記第１支持部は駆動モーターと連結され、前記駆動モーターの回転によって前記第１支持部は回転することを特徴とする請求項１に記載のコーヒー焙煎機。
4. 前記支持プレートは地面と垂直に配置され、前記加熱手段は前記支持プレートの面と垂直に配置される請求項１に記載のコーヒー焙煎機。
5. 前記加熱手段は平板形状であり、
   前記平板形状の加熱手段は地面から５度ないし４５度の角度に傾いて配置される請求項１に記載のコーヒー焙煎機。
6. 前記ハウジングの前方に位置する開口部をさらに含む請求項１に記載のコーヒー焙煎機。
7. 前記ドラムチャンバの直径は前記開口部の直径より小さいことを特徴とする請求項６に記載のコーヒー焙煎機。
8. 前記開口部を開閉するためのドア部をさらに含み、
   前記ドア部は支持フレーム及び前記支持フレームに結合されるウィンドウ部を含む請求項６に記載のコーヒー焙煎機。
9. 前記支持プレートは前記ドラムチャンバの内部に生豆を投入するための流入部及び焙煎された豆を排出させるための排出部をさらに含む請求項１に記載のコーヒー焙煎機。
10. 前記支持プレートは生豆の焙煎時に発生する排出ガスまたは煙を外部に排出させるための排気孔及び前記ドラムチャンバの内部温度を感知するための温度センサをさらに含む請求項１に記載のコーヒー焙煎機。
11. 前記ハウジングは内部に凝縮部をさらに含み、
    前記凝縮部は前記排気孔から排出した排出ガスまたは煙を冷却及び凝縮させることを特徴とする請求項１０に記載のコーヒー焙煎機。