JP2007222065A - 複合蒸葉処理乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】製茶工場における蒸機から粗揉機の間に設けられる複数の揉乾装置の設置スペースの問題や購入コスト的な問題などを解消し得る複合蒸葉処理乾燥機を提供する。
【解決手段】揉乾胴２内を二室に区分し、各揉乾室にはそれぞれ独立して駆動される回転主軸２２、３２を一本ずつ具え、上流側の揉乾室を、回転主軸２２に対し葉ざらい２３が複数本取り付けられて回転主軸２２の回転数を１５〜２８r.p.m に設定される固定胴処理室２０とする。またその下流側の揉乾室を、回転主軸３２に対し葉ざらい３３と揉手３６との双方若しくは葉ざらい３３のみが複数本取り付けられて回転主軸３２の回転数を２８〜４１r.p.m に設定される流動葉打室３０とすることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は煎茶の製造にあたり、蒸機で蒸熱された茶葉について、粗揉機による揉み込みを行う前に、蒸し露の付着を防止することと色沢や香味を改善する装置に関するものであり、特にこれらの処理を複数種の機械で行っていたものを、一つの機械で行う複合蒸葉処理乾燥機に係るものである。

茶の製造工程においては、蒸し工程から粗揉機による粗揉工程に至るまでの間の茶葉加工を、更に細分化して何段階かに渡って加工処理することが好ましい。このため何段階かに分けて複数種の単機能の加工装置を設置して、その要望に応えていた。具体的には、図５に示されるように固定胴処理機４０や流動式などの葉打機４１を用いることが行われている（先行文献としては例えば特許文献１、２参照）。なおこれら固定胴処理機４０や葉打機４１への茶葉の投入は、垂直バケットコンベヤ４２を用いて揉乾胴の上方開口から茶葉を投入することが行われている。

しかしこのような手法は大規模工場では採り入れることが可能であっても、小規模のいわゆる自園自製といわれるような茶園では、スペースの制約等から導入が行い難かった。一方、たとえ大規模工場で、複数基の装置を導入し得る場合でも、各装置との間を結んで、茶葉を移送するためには、通常、作業者の頭上を通るように垂直バケットコンベヤ等が不可欠であり、このような関連機器を含めると、装置総数の増加を来すとともに、垂直バケットコンベヤを中心とした頭上搬送ラインのサニタリー管理を頻繁に行うことが必要とされていた。

このような既存手法の改善を試みる場合、一基の装置で複数の処理機能を得られれば解決が図られるであろうことまでは、技術思想として想定は不可能ではないものの、それ以上の技術的な進展を図るには別途解決を図るべき問題が生じていた。つまり現実の蒸し茶葉の性状の変化（乾燥の進捗等）に合わせた処理を、単一の装置により一気に行うことができる実機については、いまだその提案はなされていない。すなわち一基の装置で異なる加工操作が行い得る機種についてはまだ研究途上にあったのである。
特開平９−１６８３６４号公報 特許第３３８６１９４号公報

本発明はこのような背景からなされたものであって、固定胴処理機と葉打機の両方の機能を具えた新たな複合蒸葉処理乾燥機の開発を試み、以て設置スペースの問題や購入コストの問題などの解消を実現しようとするものである。

すなわち請求項１記載の複合蒸葉処理乾燥機は、揉乾胴内を二室に区分し、各揉乾室にはそれぞれ独立して駆動される回転主軸を一本ずつ具え、上流側の揉乾室を、回転主軸に対し葉ざらいが複数本取り付けられて回転主軸の回転数を１５〜２８r.p.m に設定される固定胴処理室とし、その下流側の揉乾室を、回転主軸に対し葉ざらいと揉手との双方若しくは葉ざらいのみが複数本取り付けられて回転主軸の回転数を２８〜４１r.p.m に設定される流動葉打室とすることを特徴として成るものである。

更に請求項２記載の複合蒸葉処理乾燥機は、前記要件に加え、前記固定胴処理室と流動葉打室との間を、仕切壁で隔つとともに、流量を制御する流量制御中間バルブを設けることを特徴として成るものである。

また請求項３記載の複合蒸葉処理乾燥機は、前記要件に加え、前記固定胴処理室の葉ざらいの先端のさらい手の指の少なくとも一本は、羽根板形状をしており、且つ回転方向に傾動可能に構成されていることを特徴として成るものである。

また請求項４記載の複合蒸葉処理乾燥機は、前記要件に加え、前記傾動可能な指の背面側にも、羽根板形状の指が回転方向反対側に所定角度屈曲されて固定状態に設置されていることを特徴として成るものである。

また請求項５記載の複合蒸葉処理乾燥機は、前記要件に加え、前記固定胴処理室内の茶葉と、流動葉打室内の茶葉をサンプリングして水分計測する水分計測装置を、固定胴処理室及び流動葉打室に臨ませて揉乾胴にそれぞれ設けるとともに、この水分値に基づき供給する熱風量、各回転主軸の回転数、前記流量制御中間バルブの開放量、または流動葉打室終端にて茶葉の排出を行う排出バルブの開放量の制御を行う制御装置を具えていることを特徴として成るものである。

本発明の複合蒸葉処理乾燥機は、上述した手段により以下のような効果を奏するものである。
すなわち請求項１記載の複合蒸葉処理乾燥機によれば、揉み込み前の茶葉の乾燥前処理を行う固定胴処理機と、流動葉打機とが一体となることで、これらを構成する部材点数やこれらの装置の間を移送する移送機器が不要となり、安価に装置を提供し得るようになるとともに、設置スペースを少なく済ませることが可能となる。

更に請求項２記載の複合蒸葉処理乾燥機によれば、固定胴処理室と流動葉打室との間を仕切壁で隔つとともにここに流量制御中間バルブを設けることにより、各室をそれぞれの処理に適した雰囲気に保つことが可能となる。

また請求項３記載の複合蒸葉処理乾燥機によれば、茶葉が葉ざらいですくい上げられ、上方で放り落とされる際に、少なくとも一本のさらい手の指が回転方向に傾動するため、より振り落とし力が強くなるとともに、指間に挟まれた茶葉も確実に振り落とすことが可能となる。

また請求項４記載の複合蒸葉処理乾燥機によれば、前記傾動可能な指が折れ曲がっていて上手に茶葉をすくい上げられなかった茶葉をすくい上げることが可能である。また指は回転方向反対側に所定角度屈曲されているため、揉乾胴の揉底と葉ざらいとの間に茶葉を挟み込むことがなくなり、より一層効果的な葉打処理が行える。更に指が回転方向反対側に所定角度屈曲されているため、上方での放り投げ時において、茶葉の葉ざらいからの離れがよい。

また請求項５記載の複合蒸葉処理乾燥機によれば、水分計測する水分計測装置を用いて茶葉を所望の水分値にすることが可能となる。

本発明の最良の形態は、具体的には以下の実施例に述べる通りである。

以下本発明を図示の実施の形態に基づき説明する。
本発明に係る複合蒸葉処理乾燥機１は、図１に示されるように機枠に対し固定状態に設けられる半円筒状の下胴部３と、その上方に連接される上胴部４とから成る揉乾胴２を具える。前記下胴部３は、その内面に杆状のダク板３ａを長手方向に向けて多数密着状態に張り付けて成る。下胴部３の上方の上胴部４は、機枠を平板状パネル等で覆って成るもので、上方が開放した箱状スペースを形成している。上胴部４の前面には各種設定調節、保守点検及び清掃を行う際に開放して使用する前管理扉５が設けられる。一方、上胴部４の後方には、熱風導６が設けられ、ここに外部に設けられた熱風発生機Ｈからの熱風が揉乾胴２内に送り込まれる。揉乾胴２の左右の側板には、投入口２１及び排出口３１がそれぞれ設けられる。投入口２１及び排出口３１には、振動コンベヤＢがそれぞれ臨まされるとともに、このうち排出口３１には、排出バルブ３７が設けられる。排出バルブ３７は半円形板状をしており、回動軸３７ａにより傾動自在とされている。

そして揉乾胴２内はほぼ中央を仕切壁８で仕切られ、上流側を固定胴処理室２０とし、下流側を流動葉打室３０としている。なお前記仕切壁８には、流量制御中間バルブ９が設けられるものであり、この流量制御中間バルブ９は半円形板状をしている。流量制御中間バルブ９は回動軸９ａにより傾動自在とされており、傾斜角度によって茶葉Ａの流量が制御されるものである。

前記固定胴処理室２０について説明すると、固定胴処理室２０の中心を貫いて回転主軸２２が懸架されるものであり、この回転主軸２２に対し複数の葉ざらい２３が設けられている。固定胴処理室２０は、従来の固定胴処理機４０に相当するものであり、回転主軸２２の回転数は、１５〜２８r.p.m に設定されるものであり、好ましくは約２２r.p.m に設定される。この固定胴処理室２０の回転主軸２２は、投入口２１側に設置された可変速の駆動モータＭ１によって駆動される。またこの固定胴処理室２０では、例えば乾量基準の含水率表示で３６０％の茶葉Ａが３２０〜３４０％に乾燥される。

前記葉ざらい２３について説明する。固定胴処理室２０の葉ざらい２３は、本実施例の特徴として、先端のさらい手２４の中央の指２５は、二枚の重なるように取り付けられた羽根板形状の可動板と補助板２５Ｂとから成る。回転方向前方の可動板は回転方向に傾動可能に取り付けられ、その背面側に取り付けられる補助板２５Ｂは、固定状態に取り付けられるものであり、回転方向反対側に所定角度（本実施例では約４０度）屈曲されて設置されている。なお図中にこの補助板２５Ｂの屈曲角度をαで示す。

前管理扉５の固定胴処理室２０の終端位置には、この位置の固定胴処理室２０内の茶葉Ａをサンプリングして水分値を計測し含水率を算出する水分計測装置７Ｆが設けられる。水分計測装置７Ｆは、本出願人が、例えば特開２００２−２４７９５１で開示するようにマイクロ波の送信機と受信機との間に伝送路を形成し、この伝送路をサンプリングされた茶葉Ａを収容する茶葉収容部７０内に位置させ、含水率を測定するものである。計測された茶葉Ａは、一例として戻しシリンダ７１により駆動される戻し板７２によって固定胴処理室２０内に押し戻される。

次に流動葉打室３０について説明する。流動葉打室３０の中心を貫いて前記固定胴処理室２０の回転主軸２２とは独立した回転主軸３２が懸架されるものであり、この回転主軸３２に対し複数の葉ざらい３３と揉手３６とが設けられている。上流側には葉ざらい３３のみが設けられ、下流側には葉ざらい３３と揉手３６との双方が設けられている。この葉ざらい３３のさらい手３４は、図３（ｂ）に示すように従来の葉打機４１において周知慣用の杆状の指３５を具えた葉ざらい３３である。なおこの流動葉打室３０を流量調節バルブを具えた仕切壁８で仕切るようにしてもよい。

回転主軸３２の回転数は、本実施例では一例として約３７r.p.m に設定されるものであるが、２８〜４１r.p.m の範囲で設定調節される。この流動葉打室３０の回転主軸３２は、排出口３１側に設置された可変速の駆動モータＭ２によって駆動される。この流動葉打室３０では、例えば乾量基準表示で含水率３１０〜３２０％の茶葉Ａが含水率約２５０％に乾燥される。固定胴処理室２０と流動葉打室３０の回転主軸２２、３２の両端部は、それぞれベアリング１０で支持されるものであり、揉乾胴２中央付近の二本の回転主軸２２、３２の端部は、図２（ａ）の拡大図に示すようにベアリング１０で支持され、ハウジング１１により覆われている。

前管理扉５の流動葉打室３０の終端位置には、この位置の流動葉打室３０内の茶葉Ａをサンプリングして水分値を計測する水分計測装置７Ｂが設けられる。水分計測装置７Ｂの具体構成は、前記固定胴処理室２０の水分計測装置７Ｆと同様構成のものを用いるものである。

本発明の複合蒸葉処理乾燥機１の一例は以上のような具体的形態を有するものであって、以下この作動態様を説明する。
（１）設置状態
設置状態は、従来の固定胴処理機４０と葉打機４１が一体とされているため、非常にコンパクトであり、別々の装置を二台設置するよりも設置スペースが少なくて済むものである。

（２）固定胴処理室
固定胴処理室２０では、蒸機により蒸熱された茶葉Ａを受け入れ、この茶葉Ａを葉ざらい２３でさらい上げて、放り落とすことにより茶葉Ａの塊をほぐしながら茶葉Ａの乾燥を促進する。回転主軸２２の回転数は、本実施例では一例として約２２r.p.m に設定される。

本実施例の特徴として、傾動板２５Ａは、揉底において茶葉Ａをすくい上げる際には、図４（ａ）に示すように他の左右の固定される指２５と同一角度に姿勢設定されているが、回転して揉乾胴２の上方に位置したときには、葉ざらい２３の回転方向に図４（ｂ）に示すように回動して茶葉Ａを放り落とす。また傾動板２５Ａと左右の固定された指２５との間に挟まった茶葉Ａも、この傾動板２５Ａが傾動することによって落下される。従って茶葉Ａを振り落とす力が強いため、さらい手２４に水分をたっぷり含んだ茶葉Ａが付着してしまうことがない。

また傾動板２５Ａの背面側に位置する補助板２５Ｂは、傾動板２５Ａに引き続き傾動板２５Ａですくいもれた茶葉Ａ等をすくい上げる。また例えば茶葉Ａのすくい上げ時に傾動しており、うまくすくい上げできないような場合でも茶葉Ａをすくい上げることができる。
また固定胴処理室２０終端まで移動した茶葉Ａは、葉ざらい２３によりかき上げられた際に開放した流量制御中間バルブ９の隙間から流動葉打室３０へ少量ずつ移転する。この固定胴処理室２０において、乾量基準表示で含水率３６０％の茶葉Ａが含水率３２０〜３１０％に乾燥される。

また更に固定胴処理室２０終端近くまで移動した茶葉Ａは、葉ざらい２３によりかき上げられた際に水分計測装置７Ｆの茶葉収容部７０内に落下し、サンプリングされる。サンプリングされた茶葉Ａは、含水率が計測された後、揉乾胴２内へ返却される。含水率が計測された後、制御装置Ｃによって予め設定された目標含水率との比較を行い、熱風量、回転主軸２２の回転数、流量制御中間バルブ９の開放量等の制御が行われる。

（３）流動葉打室
流動葉打室３０では、固定胴処理室２０で乾燥された茶葉Ａを受け入れ、葉ざらい３３により茶葉Ａの塊が解きほぐされながら、拡散され、熱風にさらされることにより乾燥がなされるとともに、揉手３６による茶葉Ａの揉み込みがなされる。回転主軸３２の回転数は、一例として約３７r.p.m に設定される。
また流動葉打室３０終端まで移動した茶葉Ａは、葉ざらい３３によりかき上げられた際に開放した排出バルブ３７の隙間から少量ずつ排出される。この流動葉打室３０で乾量基準表示で含水率３２０〜３１０％の茶葉Ａが含水率約２５０％とされる。

また更に流動葉打室３０終端近くまで移動した茶葉Ａは、葉ざらい３３によりかき上げられた際に水分計測装置７Ｂの茶葉収容部７０内に落下し、サンプリングされる。サンプリングされた茶葉Ａは、含水率が計測された後、揉乾胴２内へ返却される。
含水率が計測された後、制御装置Ｃによって予め設定された目標含水率との比較を行い、熱風量、回転主軸３２の回転数、流量制御中間バルブ９の開放量、排出バルブ３７の開放量の制御等が行われる。

なお以上のように本装置に対し茶葉Ａは、揉乾胴２の左右側板の低い位置から取り入れ、取り出しが行われるため、清掃が容易でよく行き届かせることが可能である。

本発明の複合蒸葉処理乾燥機を示す縦断正面図と部分拡大図である。 同上平面図（ａ）と、左側面図（ｂ）と、右側面図（ｃ）である。 固定胴処理室に設けられる葉ざらい（ａ）と、流動葉打室に設けられる葉ざらい（ｂ）をそれぞれ示す正面図である。 固定胴処理室に設けられる葉ざらいの回転位置による茶葉に対する作用の違い（ａ）（ｂ）を示す側面図である。 固定胴処理機と葉打機を組み合わせた従来の揉乾ラインを模式的に示す正面図である。

符号の説明

１ 複合蒸葉処理乾燥機
２ 揉乾胴
３ 下胴部
３ａ ダク板
４ 上胴部
５ 前管理扉
６ 熱風導
７Ｂ 水分計測装置
７Ｆ 水分計測装置
８ 仕切壁
９ 流量制御中間バルブ
９ａ 回動軸
１０ ベアリング
１１ ハウジング
２０ 固定胴処理室
２１ 投入口
２２ 回転主軸
２３ 葉ざらい
２４ さらい手
２５ 指
２５Ａ 傾動板
２５Ｂ 補助板
３０ 流動葉打室
３１ 排出口
３２ 回転主軸
３３ 葉ざらい
３４ さらい手
３５ 指
３６ 揉手
３７ 排出バルブ
３７ａ 回動軸
４０ 固定胴処理機
４１ 葉打機
４２ 垂直バケットコンベヤ
７０ 茶葉収容部
７１ 戻しシリンダ
７２ 戻し板
Ａ 茶葉
Ｂ 振動コンベヤ
Ｃ 制御装置
Ｍ１ 駆動モータ
Ｍ２ 駆動モータ
α 補助板の屈曲角度

Claims (5)

1. 揉乾胴内を二室に区分し、各揉乾室にはそれぞれ独立して駆動される回転主軸を一本ずつ具え、上流側の揉乾室を、回転主軸に対し葉ざらいが複数本取り付けられて回転主軸の回転数を１５〜２８r.p.m に設定される固定胴処理室とし、その下流側の揉乾室を、回転主軸に対し葉ざらいと揉手との双方若しくは葉ざらいのみが複数本取り付けられて回転主軸の回転数を２８〜４１r.p.m に設定される流動葉打室とすることを特徴とする複合蒸葉処理乾燥機。
2. 前記固定胴処理室と流動葉打室との間を、仕切壁で隔つとともに、流量を制御する流量制御中間バルブを設けることを特徴とする請求項１記載の複合蒸葉処理乾燥機。
3. 前記固定胴処理室の葉ざらいの先端のさらい手の指の少なくとも一本は、羽根板形状をしており、且つ回転方向に傾動可能に構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の複合蒸葉処理乾燥機。
4. 前記傾動可能な指の背面側にも、羽根板形状の指が回転方向反対側に所定角度屈曲されて固定状態に設置されていることを特徴とする請求項３記載の複合蒸葉処理乾燥機。
5. 前記固定胴処理室内の茶葉と、流動葉打室内の茶葉をサンプリングして水分計測する水分計測装置を、固定胴処理室及び流動葉打室に臨ませて揉乾胴にそれぞれ設けるとともに、この水分値に基づき供給する熱風量、各回転主軸の回転数、前記流量制御中間バルブの開放量、または流動葉打室終端にて茶葉の排出を行う排出バルブの開放量の制御を行う制御装置を具えていることを特徴とする請求項１、２、３または４記載の複合蒸葉処理乾燥機。

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