KR20200022896A - 다목적 로스팅기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입자상 대상물을 효과적으로 로스팅시킬 수 있는 저온 로스팅기에 관한 기술로서, 중심부는 좁게 형성되고 상기 중심부로부터 양단부로 갈수록 넓어지는 형상을 이루고, 상기 양단부에는 도어가 형성되는 챔버; 상기 중심부에 장착되어 내부로 마이크로파를 조사시키는 복수의 마그네트론; 상기 도어 중 어느 일측 도어에 연결되어 상기 챔버 내부를 진공화시키는 진공펌프; 상기 진공펌프가 연결되는 상기 도어의 내측면에 부착되되, 상기 챔버로 투입될 로스팅 대상물이 빠지지 않도록 하는 메쉬망; 상기 챔버의 좌우 양단부에 연결되어 상호 반대방향으로 승하강 동작되는 실린더모듈; 상기 챔버의 어느 일측 단부 근처에 결합되는 링기어; 상기 링기어와 치합되는 구동기어; 상기 구동기어를 회전시키는 모터; 상기 진공펌프가 연결되는 상기 일측 도어에 결합되어 상기 로스팅 대상물의 껍질을 흡입하여 배출되게 하는 껍질 배출팬;을 포함하는 것을 특징으로 하는 다목적 로스팅기이다.

Description

다목적 로스팅기{Multi-purpose roasting apparatus}

본 발명은 건조기와 관련되는 것으로 특히 입자상 피건조물을 효과적으로 건조시킬 수 있는 저온진공 건조기에 관한 기술이다.

농수산물의 보관 방법으로 건조는 중요한 분야이며, 원물 손상을 최소화하면서도 장기간 각종 야채나 곡류, 과일 등을 보관할 수 있는 방법이다.

건조라는 의미는 어떤 대상물에 포함된 수분을 제거함으로써 변질이 발생되지 않도록 하는 것을 말하는데, 크게 열풍건조, 동결건조, 진공건조 등의 기술이 알려져 있다.

산업적인 활용 가치를 위해서는 대량으로 건조가 가능하면서 균일한 건조가 이루어질 수 있어야 한다.

그리고 근래에는 마이크로파를 이용한 건조기술이 각광을 받고 있는데, 마이크로파는 건조대상물 심부로 침투하여 물분자를 진동시켜서 급속한 증발이 발생될 수 있도록 하므로 열효율이 매우 높다는 장점이 있다.

본 발명과 관련된 종래기술로는 대한민국 등록특허 제10-0389177호의 "마이크로파 회전 건조기"가 있다. 도 1은 종래기술에 의한 마이크로파 회전 건조기의 단면도를 나타낸 것이다.

구체적으로 살펴보면 마이크로파 회전 건조기는 내주면의 원주방향을 따라 다수의 위치에 배치된 축방향의 평행한 승강 블레이드를 구비한 회전드럼과, 회전드럼을 지지하면서 회전드럼을 원주방향을 따라 회전시키기 위한 드럼지지/구동장치를 포함하는 회전드럼장치와, 회전드럼의 일 단부면과 연통하는 덕트 입구부와 회전드럼의 타단부면과 연통하는 덕트 출구부를 구비한 덕트와, 덕트에 개재되어 연료의 연소에 의해 발생되는 연소가스를 덕트내에 송풍하는 가스 발생기와, 덕트에 개재되어 덕트 내부의 공기를 덕트 입구부로부터 덕트 출구부를 향하여 송풍하는 순환 송풍기를 포함하는 고온공기 공급기와, 마이크로파를 발생시키기 위한 마이크로파 발진기와 회전드럼의 단부면으로부터 회전드럼안에 삽입되고 발생된 마이크로파를 안내하여 마이크로파를 회전 드럼안에 방사하는 도파관을 포함하는 마이크로파 공급기를 구비한 것을 특징으로 한다.

종래기술은 회전드럼 내부에 건조할 식품가공 잔류물을 넣고서 회전드럼을 회전되게 하여 고온공기와 마이크로파를 회전드럼 내부에 공급하면서 건조가 이루어지도록 한다. 그리고 회전드럼 내부에 설치된 승강 블레이드에 의해 식품가공 잔류물이 섞이면서 고른 건조가 이루어지도록 한다.

하지만 종래기술은 원물 손상의 가능성이 많고 회전드럼이 지속적으로 회전동작 하므로 내구성이 떨어진다는 문제점이 있다. 또한, 고온공기와 마이크로파를 이용하므로 지나치게 높은 온도에서 건조가 이루어지므로 영양분 파괴가 최소화되어야 하는 식품 가공 분야에 사용하기에는 부적합하다는 문제점도 있다.

한편, 전 세계인의 주요한 기호식품인 커피의 경우 건조 단계를 넘어 볶아서 특유한 맛과 향을 만들도록 하는데, 이러한 과정을 로스팅이라 한다.

로스팅 장치는 매우 고가이며, 특히 수십 kg 정도의 로스팅 용량을 갖는 것들은 수억원에 달하기 때문에 구입이 쉽지 않다는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-0389177호

본 발명에서는 커피와 같은 입자상의 대상물을 가열시키면서 대용량으로 효과적으로 로스팅할 수 있는 가성비가 좋은 다목적 로스팅기를 제공하고자 한다.

제시한 바와 같은 본 발명의 다목적 로스팅기는, 중심부는 좁게 형성되고 상기 중심부로부터 양단부로 갈수록 넓어지는 형상을 이루고, 상기 양단부에는 도어가 형성되는 챔버; 상기 중심부에 장착되어 내부로 마이크로파를 조사시키는 복수의 마그네트론; 상기 도어 중 어느 일측 도어에 연결되어 상기 챔버 내부를 진공화시키는 진공펌프; 상기 진공펌프가 연결되는 상기 도어의 내측면에 부착되되, 상기 챔버로 투입될 로스팅 대상물이 빠지지 않도록 하는 메쉬망; 상기 챔버의 좌우 양단부에 연결되어 상호 반대방향으로 승하강 동작되는 실린더모듈; 상기 챔버의 어느 일측 단부 근처에 결합되는 링기어; 상기 링기어와 치합되는 구동기어; 상기 구동기어를 회전시키는 모터; 상기 진공펌프가 연결되는 상기 일측 도어에 결합되어 상기 로스팅 대상물의 껍질을 흡입하여 배출되게 하는 껍질 배출팬;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 다목적 로스팅기에 의하면 커피콩과 같은 입자상 대상물을 매우 효과적으로 로스팅할 수 있고, 특히 대용량으로 제작하기에 용이하여 산업용 로스팅기로 활용하기에 적합한 기술이다.

그리고 챔버 자체를 회전 및 경사지게 기울일 수 있기 때문에 매우 균일한 로스팅이 가능하고, 마이크로파를 이용하여 가열함으로써 단시간에 로스팅이 가능하다는 효과도 있다.

도 1은 종래기술에 의한 마이크로파 회전 건조기의 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 다목적 로스팅기의 바람직한 일 실시예를 보여주는 개략적인 구성도.

이하 본 발명에 의한 다목적 로스팅기에 대해 보다 상세한 설명을 하도록 하며, 첨부되는 도면을 참조하는 것으로 한다. 단, 제시되는 도면은 본 발명의 기술적 사상에 대한 하나의 실시 가능한 예를 보여주는 것일 뿐이다.

도 2는 본 발명에 따른 다목적 로스팅기의 바람직한 일 실시예를 보여주는 개략적인 구성도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 의한 다목적 로스팅기는 그 구성요소로 챔버(100), 마그네트론(200), 진공펌프(300), 메쉬망(400), 실린더모듈(500), 링기어(600), 구동기어(700), 모터(800), 껍질 배출팬(900)을 포함한다.

챔버(100)는 두 개의 나팔관을 붙여 놓은 것과 같은 형상을 이루는데, 중심부(110)는 좁게 형성되고, 중심부(110)로부터 양단부로 갈수록 내부 공간이 넓어지는 형상을 이루고, 챔버(100)의 양단부에는 도어(120)가 결합된다. 도어(120)는 개폐가 가능하며, 실링재가 마련되어 기밀이 유지될 수 있도록 한다.

바람직하게 챔버(100)는 원형 단면을 갖는 길다란 관이되, 중심부(110)의 내경이 가장 작고, 중심부(110)로부터 좌우 단부로 갈수록 내경이 증가되는 형상을 이루도록 한다.

챔버(100)의 중심부(110)에는 복수의 마그네트론(200)이 설치되며, 마그네트론(200)에 의해 생성되는 마이크로파는 챔버(100) 내부로 조사되어 챔버(100)로 투입될 로스팅 대상물을 가열시키는 작용을 한다.

챔버(100)의 좌우 양단에 결합되는 도어(120) 중 어느 일측 도어에는 챔버 내부를 진공화시키기 위한 진공펌프(300)가 연결된다. 즉, 배관을 통해 챔버(100)와 진공펌프(300)가 연결되어 챔버 내부를 진공화시킬 수 있게 된다.

진공펌프(300)는 본 로스팅기를 사용할 시에 지속적으로 운전하여 수증기를 배출시킬 수 있도록 운용할 수 있고, 혹은 단속적인 운전도 가능한다.

그리고 진공펌프(300)가 연결되는 도어(120)의 내측면에는 메쉬망(400)이 부착되도록 하는데, 메쉬망(400)은 챔버(100)로 투입될 로스팅 대상물의 크기보다 작은 구멍을 갖도록 하여 로스팅 대상물이 진공펌프(300)로 이동되지 않도록 한다.

챔버(100)의 좌우 양단부 근처에 승하강 동작되는 실린더모듈(500)이 하나씩 설치되며, 실린더모듈(500)은 지면에 고정되는 실린더(510)와 실린더(510)에 삽입되어 움직이는 피스톤(520) 및 롤러서포터(530)로 이루어진다.

롤러서포터(530)는 피스톤(520)의 상단과 결합을 이루며, 오목한 반원형의 형상을 이루고, 롤러서포터(530)의 상면에 챔버(100) 외면과 접촉되어 구름운동되는 롤러(531)가 다수 형성되는 것이다.

챔버(100)의 좌우 양측으로 실린더 모듈(500)이 구비됨에 따라 좌우 실린더모듈의 동작을 반대로 되게 하여 챔버(100) 자체를 수평 상태에서 어느 일측으로 원하는 각도만큼 기울어지게 할 수 있다.

한편, 챔버(100)의 어느 일측 단부 근처에 챔버(100)의 외면으로 링기어(600)가 결합된다. 링기어(600)는 챔버(100) 외면에 고정되며, 링기어(600)와 치합되는 구동기어(700)가 마련되고, 구동기어(700)를 회전시키는 모터(800)가 구비된다.

본 발명의 다목적 로스팅기의 경우 실린더모듈(500)을 이용하여 챔버(100)를 기울어지게 할 수 있으며, 또한, 소정의 범위내에서 챔버 자체를 회전시킬 수도 있다.

즉, 링기어(600), 구동기어(700), 모터(800)를 이용하여 챔버(100)를 정역방향으로 회전시킬 수 있고, 이때 실린더모듈(500)의 롤러서포터(530)에 의해 챔버(100)의 좌우 양단부가 회전 가능한 상태로 지지되므로서 안정적으로 챔버를 회전되게 할 수 있다.

또한, 진공펌프(300)가 연결되는 일측 도어(120)에는 껍질 배출팬(900)이 구비될 수 있다. 껍질 배출팬(900)은 로스팅됨에 따라 로스팅 대상물 표면의 껍질이 탈락되는 것을 강제 흡입하여 배출 분리할 수 있도록 하기 위한 것이다.

예를 들어 커피 원두를 로스팅하는 경우라면 커피 원두 표면에 존재하는 껍질이 벗겨져 탈락되는데, 이러한 껍질을 제때 제거하지 않게 되면 로스팅 효율이 떨어질 뿐 아니라 로스팅기의 고장을 유발하는 원인이 될 수도 있다.

따라서 일측 도어(120)에 껍질 배출팬(900)을 설치하여 로스팅이 완료된 후 로스팅 대상물로부터 탈락된 껍질을 강제 흡입하여 배출하게 함으로써 챔버 내부를 깨끗하게 유지관리할 수 있도록 하고, 로스팅된 대상물의 품질을 보다 우수하게 할 수 있다.

껍질 배출팬(900)은 송풍팬(910)과 에어주입관(920)으로 구성되며, 에어주입관(920)을 통해 고압의 에어를 챔버 내부로 주입하도록 하고, 동시에 송풍팬(910)을 작동시켜서 고압의 에어에 의해 부상되는 껍질이 송풍팬 측으로 흡입되어 배출되게 한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 다목적 로스팅기는 커피와 같은 대상물을 로스팅할 때 챔버 내부에 소정량의 로스팅 대상물을 투입한 후 챔버 내부를 진공화시키도록 한 다음 마그네트론을 통해서 챔버 내부로 마이크로파를 주사되게 한다.

특히, 챔버의 중심부에 마그네트론을 설치하여 챔버를 어느 일측으로 기울어지게 함에 따라 로스팅 대상물이 굴러서 챔버 중심부를 지나갈 때 마이크로파에 의해서 가열될 수 있도록 하며, 이러한 가열 방식으로 인해 로스팅 대상물은 비교적 고르게 가열할 수 있다. 그리고 진공 상태에서 가열이 이루어지므로 상대적으로 낮은 온도에서 로스팅을 할 수 있다.

챔버를 좌우로 기울여 가면서 반복적으로 로스팅 대상물이 마이크로파에 의해 가열되게 하며, 그 과정 중에 챔버를 수평으로 놓이게 하여 챔버 자체를 정역회전으로 회전시켜서 다량의 로스팅 대상물이 보다 고르게 섞이도록 하는 과정을 부여할 수 있다.

한편, 로스팅이 완료되고 나면, 껍질 배출팬을 이용하여 탈락된 껍질을 수거할 수 있도록 한다. 에어주입관을 통해 고압의 에어를 챔버 내부로 주입하게 되면 껍질이 부상하게 되고, 이때 송풍팬을 작동시키면 부상된 껍질을 쉽게 배출시킬 수 있게 된다.

본 발명의 커피와 같은 입자상 대상물을 가열하여 로스팅하거나 건조하는 용도로 활용할 수 있다

100 : 챔버
110 : 중심부 120 : 도어
200 : 마그네트론 300 : 진공펌프
400 : 메쉬망
500 : 실린더모듈
510 : 실린더 520 : 피스톤
530 : 롤러서포터 531 : 롤러
600 : 링기어
700 : 구동기어
800 : 모터
900 : 껍질 배출팬
910 : 송풍팬 920 : 에어주입관

Claims (1)

1. 중심부는 좁게 형성되고 상기 중심부로부터 양단부로 갈수록 넓어지는 형상을 이루고, 상기 양단부에는 도어가 형성되는 챔버;
   상기 중심부에 장착되어 내부로 마이크로파를 조사시키는 복수의 마그네트론;
   상기 도어 중 어느 일측 도어에 연결되어 상기 챔버 내부를 진공화시키는 진공펌프;
   상기 진공펌프가 연결되는 상기 도어의 내측면에 부착되되, 상기 챔버로 투입될 로스팅 대상물이 빠지지 않도록 하는 메쉬망;
   상기 챔버의 좌우 양단부에 연결되어 상호 반대방향으로 승하강 동작되는 실린더모듈;
   상기 챔버의 어느 일측 단부 근처에 결합되는 링기어;
   상기 링기어와 치합되는 구동기어;
   상기 구동기어를 회전시키는 모터;
   상기 진공펌프가 연결되는 상기 일측 도어에 결합되어 상기 로스팅 대상물의 껍질을 흡입하여 배출되게 하는 껍질 배출팬;을 포함하는 것을 특징으로 하는 다목적 로스팅기.
   
   

Images