JPH0116472B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、葉たばこの循環バルク乾燥におい
て、乾葉の品質が良好で、乾燥時間が最短となる
葉たばこ乾燥法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の乾燥法として、葉たばこの乾燥
運転中に乾燥材料の葉重比を測定し、乾燥前半の
黄変期では、葉重比測定値が各黄変率に対し予め
定められた葉重比基準値になるように熱風乾湿球
温度を選定して乾燥速度を調節しながら乾燥を行
い、乾燥後半の乾固期間では、葉重比測定値に対
し予め定められた乾燥室流入熱風の乾湿球温度に
設定して乾燥を行うようにしたものが提案されて
いる。

この提案されている方法では、乾燥スケジユー
ル表に従つた乾燥は、原料条件に係わりなく、各
乾燥ステツプごとの葉たばこの葉重比が基準値と
一致するように進行するので、適宜のスケジユー
ル表を用意してそれに従つて乾燥を行うことで、
全乾燥工程において全乾燥時間の葉重比曲線を持
たせることが自在になる。つまり、乾燥スケジユ
ール表の内容を品種及び葉種に対し理想的に設定
しておけば、葉たばこを標準時間で乾燥できるの
で、乾燥時間の過不足による品質低下や熱経済上
の損失を防止することができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の方法では、黄変期間における乾
燥は、葉重比測定値が各黄変率に対し予め定めら
れた葉重比基準値になるように熱風乾燥湿球温度
を選定して乾燥速度を調節しながら行われるた
め、黄変率の値を乾燥中における作業者の観察に
よつて定めることが必要であり、50〜55時間とい
う長時間に亘る黄変期間中作業者が交代で黄変の
進行を観察し続けなければならず、その人的負担
が極めて大きいという問題点があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述した従来のものの問題点を解消
し、作業者による黄変率の観察を不要にし自動的
に制御を行えるようになした葉たばこ乾燥法を提
供しようとするもので、その手段は、熱風乾燥機
を用いて葉たばこを黄変させるようにした葉たば
この循環バルク乾燥において、黄変時間の設定に
基づいて標準葉重比パターンと標準温度及び湿度
パターンとをそれぞれ設定し、乾燥室の乾球温度
を測定し、該測定乾球温度を標準温度パターンに
よる標準温度と比較して標準温度となるように乾
燥室の乾球温度を制御し、乾燥室の湿度を測定
し、該測定湿度を標準湿度パターンによる標準湿
度と比較して標準湿度となるように乾燥室の湿度
を制御し、葉たばこの乾燥開始時の葉重に対する
黄変期間中の葉重比を測定し、該測定葉重比を標
準葉重比パターンによる標準葉重比と比較して標
準葉重比となるように前記標準湿度パターンを変
更することを特徴とする葉たばこ乾燥法、及び熱
風乾燥機を用いて葉たばこを黄変及び固定させる
ようにした葉たばこの循環バルク乾燥において、
黄変時間及び固定時間の設定に基づいて各期間の
標準葉重比パターン及び標準温度及び湿度パター
ンをそれぞれ設定し、各期間において乾燥室の乾
球温度を測定し、該測定乾球温度を標準温度パタ
ーンによる標準温度と比較して標準温度となるよ
うに乾燥室の乾球温度を制御し、乾燥室の湿度を
測定し、該測定湿度を標準湿度パターンによる標
準湿度と比較して標準湿度となるように乾燥室の
湿度を制御し、葉たばこの乾燥開始時の葉重に対
する葉重比を測定し、該測定葉重比を標準葉重比
パターンによる標準葉重比と比較して標準葉重比
となるように前記標準湿度パターンを変更し、黄
変が完了しかつ前記測定葉重比が所定値となつた
ことにより黄変期間から固定期間に移行すること
を特徴とする葉たばこ乾燥法によつてなされる。

〔作用〕

乾燥中に減少する葉たばこの水分を随時計算
し、葉たばこの素質に応じた黄変時間、固定時間
から予め計算された標準葉重比パターン、標準温
度及び湿度パターンを設け、これに基づいた葉重
比変化をたどらせるように乾燥室内の温湿度を自
動的に制御するようにしているため、作業者が黄
変期間中に葉たばこの黄変率を観察してその都度
乾湿球温度差を設定するという面倒な作業が不用
になつている。

〔実施例〕

以下、本発明の乾燥法の一実施例を説明する。

まず、乾燥運転中の葉たばこの葉重比の測定の
仕方について説明する。

今、葉重比をWc（％）とすると、 Wc＝100×（Lw−Mt）／Lw で表わされる。ここで、Lwは葉たばこの吊込量
（Kg）であり、吊込時に秤量することにより知る
ことができる。Mtは積算脱水量（Kg）であり、
時間当りの脱水量（Kg）Ｍを積算することによ
り、 Mt＝M₁＋M₂＋……＋Mn によつて求められる。

なお、時間当りの脱水量Ｍは、 Ｍ＝Ｖ×Xd で求めることができ、ここでＶは時間当りの換気
量（Kg）、Xdは絶対湿度差（Kg／Kg）であり、１
時間の平均値から計算され、これは排気絶対湿度
（Kg／Kg）Xoと入気絶対湿度（Kg／Kg）の差によ
つて求められ、これらの絶対湿度は１分毎に露点
を読み込み下式で計算した１時間の平均値であ
る。

Ｘ＝Ａ＋Bd＋Cd²＋Ed³（０〜20℃） Ｘ＝Ｆ＋Gd＋Hd²＋Id³（20〜40℃） Ｘ＝Ｊ＋Kd＋Ld²＋Md³（40〜60℃） ここで、Ａ〜Ｍは定数、ｄは露点（℃）であ
る。

また、時間当りの換気量Ｖは下式で表わされ
る。

Ｖ＝（Vn×Fr＋Vf×（１−Fr）×Ｇ ここで、Vnは炭酸ガス減衰法で求められた１
時間値であるフアンオン時の換気量（m³／時）、
Frは毎時ごとの入気フアンオン時間を計数して
計算される入気フアン稼働率、VfはVnと同一法
で求められた１時間値であるフアンオフ時の換気
量（m³／時）、Ｇは定数1.14である空気比重
（Kg／m³）である。

次に、標準葉重比パターンと標準温湿度パター
ンについて説明するが、これらは長年の葉たばこ
乾燥の実績により経験的に定められている。

まず、葉たばこの吊込みから黄変完了までの間
の葉重比Ｗ（％）の曲線式は、 Ｗ＝Ｎ＋OT₁＋PT₁ ²＋QT₁ ³ で与えられ、ここでＮ〜Ｑは定数、T₁は黄変時
間補正値で、 T₁＝Ｔ×（48／Yp） で表わされる。なお、Ｔは黄変期間の経過時間、
Ypは設定黄変時間で、これは葉たばこの素質に
より予め設定される。

黄変の完了は黄変率100と葉重比63％との論理
積によつて得られ、その後は葉肉固定のための工
程に進む。

次に、黄変完了から葉肉乾固定までの間の葉重
比Ｗ（％）の曲線式は、 Ｗ＝Ｒ＋ST₂＋TT₂ ²＋UT₂ ³ によつて与えられ、ここでＲ〜Ｕは定数、T₂は
固定時間補正値で、 T₂＝ｔ×（36／Dp） で表わされる。なお、ｔは固定期間の経過時間、
Dpは設定固定時間で、これは葉たばこの素質に
より予め設定される。

葉肉乾固は葉重比30％の検出により完了し、こ
れに応じて次の中骨乾燥に進む。

そして、標準温湿度パターンは、以下のように
設定される。

初期昇温での乾球温度は30℃から38℃に４時間
かけて上昇され、昇温率は８℃／４時間＝2.0
℃／時間である。次の黄変期間では38℃から43℃
に44時間かけて上昇し、昇温率は５／44＝0.1136
℃／時間、固定期間では43℃から50℃に36時間か
けて上昇し、昇温率は７／36＝0.1944℃／時間、
中骨乾燥期間では50℃から68℃に18時間かけて上
昇し、昇温率18／18＝１℃／時間であり、その後
は68℃一定で通常10〜20時間かけ乾固まで中骨乾
燥とする。

なお、上記黄変期間と固定期間の昇温率は葉質
などにより吊込時に設定される黄変時間、固定時
間に応じて設定されるので、上記値と異なるよう
になることもある。

露点は全期間を通じ35℃一定を原則とするが、
計算葉重比と標準葉重比値とを１時間毎に対比
し、２％以上のずれが生じた場合に、１℃上昇又
は降下される。

以上を要約すると、標準葉重比パターンは第１
図ａに、標準温湿度パターンは第１図ｂにそれぞ
れ示すようになり、パターンＩ、、は黄変期
間48、36、60時間、固定期間36、30、42時間にそ
れぞれ設定した場合であり、Ｉを基本パターンと
している。

次に、上記実施例の葉たばこ乾燥法により運転
される乾燥装置を第２図によつて説明する。

図において、１０は乾燥室であり、該乾燥室１
０にはバーナー１１によつて加熱を行う加熱器１
２によつて加熱された空気が循環フアン１４によ
つて流入熱風１６として流入され、乾燥室１０に
おいて葉たばこ１８からの蒸発水分を得て流出熱
風２０として流出され、その一部が排気孔２２か
ら排気２４として排出される。これに対応して排
気２４よりも低温、低湿度の外気が入気２６とし
て入気孔２８から流入されて換気が行われる。こ
の結果、蒸発水分に相当する水蒸気が外気に排出
される。そして、上記入気孔２８には入気フアン
３０が取付けられると共に、フアン稼働時以外に
入気孔２８を閉じるダンパー３２が設けられてい
る。

乾燥室１０内には熱風１６の流入部に乾球温度
制御用センサ３４、及び露点制御用センサ３６
が、そして熱風２０の流出部に排気用露点センサ
３８がそれぞれ設けられかつ入気孔２８には入気
用露点センサ４０が設けられている。乾燥室１０
内にはまた、葉色センサ４２が設けられ、該セン
サによつて黄変100％の検出が行われる。

５０はキーボード５２、表示装置５４及び中央
演算処理装置（CPU）５６とを有する自動乾燥
制御器であり、CPU５６は乾球温度制御用セン
サ３４、露点制御用センサ３６、排気用露点セン
サ３８、入気用露点センサ４０からの信号並びに
葉色センサ変換器４４を介して葉色センサ４２か
らの信号をそれぞれ受け取り、後述するフローチ
ヤートに示すように予め定めたプログラムに従つ
て仕事を行い、バーナー制御器６０によりバーナ
ー１１をオンオフ制御し、インバータ６２の出力
を自動的に可変して循環フアンを制御し、かつ入
気フアン、ダンパー制御器６４により入気フアン
３０、ダンパー３２をオンオフ制御する。

自動乾燥制御器５０が備えるキーボード５２
は、吊込量（Kg）、黄変時間、固定時間、入気フ
アンオンの換気量（m³）、入気フアンオフの換気
量を表示器５４に表示されるメツセージに従つて
入力する際に使用するテンキー、テンキーのデー
タをメモリへ入力するリターンキー、テンキーの
誤入力をリセツトするクリアキーなどを有する。
表示器５４は、上述の入力時のメツセージの他、
設定温度、露点、実測温度、露点、経過時間、標
準葉重比、計算葉重比、黄変又は固定経過時間な
どを表示する。

CPU５６は、センサ３４による制御用乾球温
度センサ３６による制御用露点を１〜２秒毎に、
センサ３８による排気露点、センサ４０による入
気露点を１分毎にそれぞれデータとして入力する
と共に、入力フアン稼働をフアンのオン時間をカ
ウントして得た１時間の積算値を入力する。そし
てこれらの入力に基づいてCPU５６はバーナー
制御、入気フアン制御及び循環フアン制御を行
う。バーナー制御においては、専用温度パターン
に沿つてバーナーをオンオフ制御し、入気フアン
制御では測定葉重比と標準葉重比パターンとの対
比により温度を自動的に設定し、かつ循環フアン
制御では、温度パターンからインバータの出力を
自動的に可変し、50℃到達時に80％、68℃到達時
に60％運転を行う。

自動乾燥制御器５０は以上の他に、プリンタを
備え、これによつて１時間毎に、乾球温度、露点
の設定値および測定値、フアン稼働率、入排気絶
対温度、絶対湿度差、脱水量、葉重比、インバー
タ出力、経過時間などをプリントアウトさせるこ
ともできる。

上述した構成において、CPU５６は第３図に
示すフローチヤートに従つて仕事を行い、本発明
による葉たばこ乾燥法を実施する。

フローチヤートは例えば装置電源の投入に応じ
てスタートし、その第１のステツプS1において
キーボード５２による葉たばこの吊込み量の入力
を受け、その後ステツプS2において葉たばこの
素質などに応じた黄変期間の時間の入力を同じキ
ーボード５２によつて受ける。ステツプS2にお
いて受けた入力データによりCPU５６は続くス
テツプS3及びS4において予め定められた計算式
に基づいて黄変期間の標準温湿度パターン及び標
準葉重比パターンをそれぞれ計算する。上記ステ
ツプS4における計算が終了した後、固定期間の
時間の入力をステツプS5において受け、該入力
データにより予め定めた計算式に基づいてステツ
プS6及びS7において固定期間の標準温湿度パタ
ーン及び標準葉重比パターンをそれぞれ計算す
る。

上記パターンの計算が終了した後ステツプS8
において乾燥を開始し、次のステツプS9におい
て乾燥時間及び黄変時間のカウントを行う。そし
てその後ステツプS10に進み、ここでセンサ３４
及び３６により乾球温度及び露点をそれぞれ計測
する。該計測した乾球温度は次のステツプS11に
おいて上記ステツプS3において計算した温度パ
ターンと比較され、該比較の結果、計測乾球温度
が低ければステツプS12においてバーナー制御器
６４によりバーナー１１をオンさせた後、計測乾
球温度が高ければステツプS13においてバーナー
制御器６０によりバーナー１１をオフさせた後、
かつ両方が等しければそのまま次のステツプS14
に進む。

ステツプS14においては、ステツプS10で計測
した露点とステツプS3で計算した湿度パターン
とを比較し、該比較の結果、計測露点が低ければ
ステツプS15において入気フアン３０をオフした
後、計測露点が高ければステツプS16で入気フア
ンオンしかつステツプS17で入気フアンの稼働時
間をカウントした後、そして両者が等しければ直
接に次のステツプS18に進む。ステツプS18にお
いては、これまでのステツプにおいて設定、計測
などされたデータを表示器５４に表示する。

その後、次のステツプS19において１分タイマ
ーのカウントが１分以上となつたかどうかを判定
し、１分以下であれば上記ステツプS10に戻り、
１分タイマーが１分以上となつたことがステツプ
S19において判定されるまで、ステツプS10〜S19
が繰返し実行される。そして、ステツプS19によ
り１分タイマーのカウントが１分以上となつたこ
とが判定されると次のステツプS20に進む。

該ステツプS20では、センサ４０及び３８によ
り入気露点及び排気露点をそれぞれ読込み積算
し、次のステツプS21に進む。ステツプS21では
60分タイマーが60分以上となつたかどうかを判定
し、60分以下であれば上記ステツプS10に戻り、
60分タイマーが60分以上となつたことがステツプ
S21によつて判定されるまで、ステツプS10〜S21
が繰返し実行される。そして、ステツプS21によ
り60分タイマーのカウントが60分以上となつたこ
とが判定されると次のステツプS22に進む。

ステツプS22では、上記ステツプS20によつて
読込んだデータによる平均露点から絶対湿度を予
め定めた式により計算し、絶対湿度差を求める。
このステツプS22で求めた絶対湿度差は、次のス
テツプS23において脱水量の計算を行い葉重比を
求めるために利用される。ステツプS24において
は、中骨乾燥期かどうかを判定し、NOであれ
ば、ステツプS25へ進み、YESの場合はステツプ
S36へ進む。該ステツプS23において求めた葉重
比は次のステツプS25において標準葉重比パター
ンと比較される。

ステツプS25における比較の結果、ステツプ
S23での計算で求めた葉重比が標準葉重比パター
ンよりも２％以上低い場合、ステツプS26で露点
を１℃上げて設定（ただし最大36℃である）した
後、計算で求めた葉重比が２％以上高い場合に
は、ステツプS27で露点を１℃下げて設定（ただ
し最低34℃とする）した後、そしてステツプS25
での比較の結果両者が等しい場合には、直ちにス
テツプS28にそれぞれ進む。ステツプS28では葉
色センサ４２によつて葉たばこの色を検知し、次
のステツプS29に進む。ステツプS29においては、
入排気露点、葉重比、設定露点などを表示器５４
に表示する。

その後、ステツプS30において、ステツプS28
における測定の結果黄変が完了していてかつ葉重
比が63％以下となつているかどうかを判定し、該
判定結果がNOであればステツプS10に戻り、該
判定がYESとなるまで上記ステツプS10〜S30を
繰返し実行する。そして、ステツプS30の判定が
YESとなると、黄変期間の乾燥を終了して次の
ステツプS31に進む。

ステツプS31からは固定期間に入り、これ以降
はステツプS11及びS25においてそれぞれ比較す
るパターンを固定期間について計算したものに変
える。そして次のステツプS32で固定期間の時間
をカウントしてステツプS33に進み、ここで葉重
比が30％以下となつたかどうかを判定し、判定が
NOであれば上記ステツプS10に戻り、以後判定
がYESとなるまでステツプS10〜S33を繰返し実
行する。ステツプS33での判定がYESとなると、
固定期間の乾燥を終了して次のステツプS34に進
む。

ステツプS34からは中骨乾燥期間に入り、これ
以降はステツプS11で使用する温度パターンは中
骨乾燥期間のものに切換えられ、またステツプ
S25で使用する葉重比パターンはなくなり、露点
は35℃一定となる。次のステツプS35では、設定
温度が50℃に到達したかどうかを判定し、到達し
ていなければ続くステツプS36で設定温度が68℃
に到達したかどうかを判定する。ステツプS36で
の判定がNOであれば、次にステツプS37で入気
フアン３０の稼働率が０になつたかどうかを判定
し、NOであれば上記ステツプS10に戻り、以後
ステツプS37での判定がYESとなるまで上記ステ
ツプS10〜S37を繰返す。

なお、上記ステツプS10〜S37を繰返し実行し
ている際、ステツプS35での判定がYESとなつた
場合には、ステツプS38に進みここでインバータ
６２の80％運転を命令し、またステツプS36での
判定がYESとなつた場合には、ステツプS39に進
みここでインバータ６２の60％運転を命令する。
これは、中骨乾燥期間での循環風量を自動的に80
％、60％と段階的に減少させることで、香喫味の
劣化を防止するのに有効である。

上記ステツプS37での判定がYESとなり、入気
フアン３０の稼働率が０になると、次にステツプ
S40に進み、ここで露点が30℃以下となつたかど
うかを判定する。そして露点が30℃以下となるま
で上記ステツプS10〜S40を繰返し実行し、30℃
以下となつた時点で次のステツプS40に進み、こ
こで入気フアン３０とバーナー１１を停止させ１
時間の維続運転を行つた後葉たばこ乾燥のための
全てのステツプを終了する。

〔効果〕

以上説明したように本発明による葉たばこ乾燥
法によれば、乾燥中に減少する葉たばこの水分を
随時計算し、予め入力した葉たばこの素質に応じ
た黄変、固定時間から計算されて求められた専用
の葉重比パターン、標準温湿度パターンを設定
し、これに基づいた葉重比変化をたどらせるよう
に、乾燥室内の温湿度制御を自動的に行わせるよ
うにしている。

このため、従来のように乾燥中の葉たばこの黄
変率を観察し、所定の黄変率となる毎に乾湿球温
度を設定することが必要なくなり、黄変の終了ま
で自動的に乾燥を進行させることができ、特に黄
変の終了も葉色センサなどを用いて検出するよう
にすれば次の固定期間への移行も自動的に行うこ
とが可能になり、作業者の負担が大巾に軽減され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による葉たばこ乾燥法の一実施
例を説明するためのグラフで、ａは標準葉重比パ
ターン、ｂは標準温湿度パターンをそれぞれ示
し、第２図は本発明の乾燥法で運転される乾燥装
置の一実施例を示す図、及び第３図は第２図中の
CPUが行う仕事を示すフローチヤート図である。 第１図ａ……標準葉重比パターン、第１図ｂ…
…標準温湿度パターン、１０……乾燥室、１２…
…加熱器、１４……循環フアン、１８……葉たば
こ、３４……乾球温度制御用センサ、３６……露
点制御用センサ、３８……排気用露点センサ、４
０……入気用露点センサ、５０……自動乾燥制御
器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱風乾燥機を用いて葉たばこを黄変させるよ
   うにした葉たばこの循環バルク乾燥において、黄
   変時間の設定に基づいて標準葉重比パターンと標
   準温度及び湿度パターンとをそれぞれ設定し、乾
   燥室の乾球温度を測定し、該測定乾球温度を標準
   温度パターンによる標準温度と比較して標準温度
   となるように乾燥室の乾球温度を制御し、乾燥室
   の湿度を測定し、該測定湿度を標準温湿度パター
   ンによる標準湿度と比較して標準湿度となるよう
   に乾燥室の湿度を制御し、葉たばこの乾燥開始時
   の葉重に対する黄変期間中の葉重比を測定し、該
   測定葉重比を標準葉重比パターンによる標準葉重
   比と比較して標準葉重比となるように前記標準湿
   度パターンを変更することを特徴とする葉たばこ
   乾燥法。 ２ 熱風乾燥機を用いて葉たばこを黄変及び固定
   させるようにした葉たばこの循環バルク乾燥にお
   いて、黄変時間及び固定時間の設定に基づいて各
   期間の標準葉重比パターン及び標準温度及び湿度
   パターンをそれぞれ設定し、各期間において乾燥
   室の乾球温度を測定し、該測定乾球温度を標準温
   度パターンによる標準温度と比較して標準温度と
   なるように乾燥室の乾球温度を制御し、乾燥室の
   湿度を測定し、該測定湿度を標準湿度パターンに
   よる標準湿度と比較して標準湿度となるように乾
   燥室の湿度を制御し、葉たばこの乾燥開始時の葉
   重に対する葉重比を測定し、該測定葉重比を標準
   葉重比パターンによる標準葉重比と比較して標準
   葉重比となるように前記標準湿度パターンを変更
   し、黄変が完了しかつ前記測定葉重比が所定値と
   なつたことにより黄変期間から固定期間に移行す
   ることを特徴とする葉たばこ乾燥法。