CN108497111A - 搅拌式茶叶发酵机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及茶叶加工技术领域，公开了一种搅拌式茶叶发酵机，包括机架，机架上设有发酵室，发酵室内转动连接有转轴，转轴上固接有搅拌板，发酵室内滑动连接有与搅拌板相抵的滑块，滑块上固接有第一磁铁，机架上转动连接有齿轮，齿轮上啮合有齿条，齿条上固接有用于与第一磁铁相吸的第二磁铁，发酵室内设有喷头；机架上固接有活塞缸和气囊，活塞缸上设有单向进气阀，活塞缸内滑动连接有活塞，齿条的端部与活塞固接，气囊与活塞缸、发酵室均连通，气囊与活塞缸之间安装有单向阀，气囊与发酵室之间安装有阀门和涡流管，涡流管的进气端与气囊连通，涡流管的冷气端与发酵室连通。本发明解决了茶叶发酵过程中搅拌不均匀、温湿度不好控制的问题。

Description

搅拌式茶叶发酵机

技术领域

本发明涉及茶叶加工技术领域，具体涉及了一种搅拌式茶叶发酵机。

背景技术

发酵是茶叶加工过程中至关重要的一个工序，通过发酵能够改变茶叶的颜色、提高茶叶的香味，如红茶就是一种比较常见的发酵茶。传统的茶叶发酵通常是将茶叶放在敞口的发酵池内进行发酵，过程中为了避免茶叶局部过热而导致茶叶焦灼甚至腐烂，需工人不时地对茶叶进行翻滚以达到散热的效果，此方式所需劳动强度大，效率比较低，而且茶叶较多的情况下，容易导致翻滚不均匀；此外，茶叶发酵的过程需在一个合适温度、湿度的环境下进行，而敞口的发酵池不便于控制发酵的温度和湿度。

为了解决上述问题，亟需设计一种能够控制发酵温度和湿度的茶叶发酵装置，以提高茶叶的发酵质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够控制发酵温度和湿度的搅拌式茶叶发酵机，以解决茶叶发酵过程中搅拌不均匀、温湿度不好控制的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

搅拌式茶叶发酵机，包括机架，机架上设有发酵室，发酵室内转动连接有转轴，转轴与发酵室内固接有扭簧，转轴上固接有搅拌板，发酵室内滑动连接有与搅拌板相抵的滑块，滑块与搅拌板相抵的一面为曲面，滑块上固接有第一磁铁，机架上转动连接有齿轮，齿轮上啮合有齿条，齿条上固接有用于与第一磁铁相吸的第二磁铁，发酵室内设有喷头；机架上固接有活塞缸和气囊，活塞缸上设有单向进气阀，活塞缸内滑动连接有活塞，齿条的端部与活塞固接，气囊与活塞缸、发酵室均连通，气囊与活塞缸之间安装有用于向气囊进气的单向阀，气囊与发酵室之间安装有阀门和涡流管，涡流管的进气端与气囊连通，涡流管的冷气端与发酵室连通。

本发明的原理：将茶叶放入发酵室内，为了避免茶叶在发酵过程中出现局部过热，通过搅拌板进行搅拌，由齿轮正反转动带动齿条进行往复移动，齿条往复移动的过程中将带动第二磁铁往复移动，由于第二磁铁与第一磁铁相吸，因此两者之间将产生磁吸力，当第二磁铁往复移动时将带动第一磁铁往复移动，又由于第一磁铁固接在滑块上，因此第一磁铁将带动滑块往复移动；当滑块移动时，由于搅拌板与滑块相抵，且滑块与搅拌板相抵的一面为曲面，因此搅拌板将在滑块和扭簧的作用下发生正反向转动，即当滑块的曲面向搅拌板方向弯曲时，搅拌板将正向转动，此时扭簧被压缩，当滑块的曲面远离搅拌板方向弯曲时，搅拌板将在扭簧的作用下反向转动；通过滑块的往复移动，实现搅拌板的正反转动，搅拌板转动过程中将对茶叶进行搅拌。

齿条移动的过程中，将通过活塞压缩活塞缸内的空气，此时活塞缸内压强增大，活塞缸内的气体将进入到气囊中存储，随后齿条将带动活塞反向移动，此时活塞缸内压强减小，由于气囊与活塞缸安装有向气囊进气的单向阀，因此气囊内的气体不会进入到活塞缸内，此时单向进气阀将打开，外界空气将进入到活塞缸内使活塞缸内恢复常压；通过齿条的往复移动将实现不断地向气囊内打气。当发酵室内温度过高(如夏天)时，打开阀门，此时气囊中的气体将流进涡流管中，经涡流管后的气体将通过冷气端进入到发酵室内，实现降温，过程中可通过调节阀门和涡流管达到控制进入发酵室的冷气量，从而实现发酵温度的有效控制。当茶叶发酵的湿度未达到预设湿度时，将通过喷头向茶叶喷水，以达到发酵所需的湿度。

本发明的有益效果：与现有技术相比，

1、通过设置滑块，利用滑块的往复移动驱动搅拌板进行正反转动，再利用搅拌板的正反转动对发酵中的茶叶进行搅拌，避免茶叶在发酵过程中出现局部过热而导致茶叶焦灼甚至腐烂，保证茶叶的发酵质量；同时与现有技术中搅拌板单向转动进行搅拌相比，采用正反转动可打乱茶叶单向转动的稳定，能够达到更佳的均匀搅拌效果；此外，滑块在移动的过程中还能够使周围的茶叶发生移动，尤其是在发酵室角落搅拌板无法搅拌到的茶叶，可避免茶叶在死角堆积而出现局部过热的情况，进一步达到了提高发酵质量的效果。

2、通过设置齿条，利用齿条的往复移动，一方面可带动滑块进行往复移动，实现搅拌板的正反转动，从而实现对茶叶的均匀搅拌；另一方面与活塞缸配合可不断地向气囊内打气，实现气体的储存，当茶叶温度过高时，将储存的气体释放，再利用涡流管的性质制备冷气，并将冷气导入发酵室内对茶叶进行降温，使温度达到预设温度，保证了发酵的质量；同时通过设置喷头，可及时地给发酵中的茶叶喷水，保证发酵的湿度达标，从而提高发酵的质量。

进一步，所述气囊上安装有压力阀。可预先设置好压力阀的压力阈值，由于通过齿条和活塞缸不断地在向气囊内打气，当气囊内压力达到设定的压力阈值时，压力阀将自动打开，气囊内的气体将排出，可避免气囊内压力过大而造成气囊爆炸的问题。

进一步，所述机架上设有与喷头连通的水箱，涡流管的热气端与水箱连通。涡流管内流出的热气可用于给水箱内的水加热，使喷头喷出的水能够达到一定温度，最好与发酵温度相同，可避免喷水时对发酵温度造成较大的影响；同时实现废热气的利用，达到节能的效果。

进一步，所述搅拌板内设有加热件。当发酵室内温度降低(冬天时常出现)，且低于所需发酵温度时，可通过加热件进行加热，由于加热件设置在搅拌板内，通过搅拌板的转动，可达到均匀加热的效果，同时也避免了茶叶直接与加热件接触而导致烫伤的问题。

进一步，所述搅拌板边缘为弧形。弧形的设计，一方面可避免搅拌板转动的过程中棱边对茶叶造成损伤，另一方面可更好地与滑块进行线接触，减小彼此之间的磨损。

进一步，所述转轴上设有温湿传感器，机架上设有控制器，控制器与温湿传感器、阀门、加热件、水箱均为电连接。通过控制器预先设定好发酵的温度和湿度，当发酵室内温度或湿度与设定温度或湿度不同时，温湿传感器将电信号传输到控制器内，控制器将控制加热件、水箱或者阀门启动，对发酵室内的温度或者湿度进行调控。通过温湿传感器和控制器达到实时监控的效果，提高该设备的智能化。

附图说明

图1为本发明实施例的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：机架1、发酵室2、转轴3、温湿传感器4、搅拌板5、加热丝6、滑块7、第一磁铁8、齿轮9、齿条10、第二磁铁11、喷头12、活塞缸13、气囊14、活塞15、弹簧16、阀门17、涡流管18、控制器19。

实施例基本如附图1所示：

搅拌式茶叶发酵机，包括机架1，机架1上固接有发酵室2，发酵室2内转动连接有两个转轴3，每个转轴3与发酵室2内壁之间均焊接有扭簧，扭簧的作用主要是利用其弹性在转轴3与滑块7分离时使转轴3反向转动而保持与滑块7相抵；转轴3上安装有温湿传感器4，转轴3上均固接有五个长度不同的搅拌板5，且两个转轴3上的搅拌板5啮合，搅拌板5边缘为弧形，一方面可避免棱边对茶叶造成损伤，另一方面可更好地进行啮合；搅拌板5内固接有加热件，加热件优选为加热丝6，发酵室2内的底部滑动连接有与搅拌板5相抵的滑块7，滑块7与搅拌板5相抵的一面为曲面，滑块7上固接有第一磁铁8，机架1上转动连接有齿轮9和固接有用于驱动齿轮9转动的电机，齿轮9上啮合有齿条10，齿条10上固接有用于与第一磁铁8相吸且与发酵室2底部相抵的第二磁铁11；发酵室2内安装有喷头12，机架1上固接有与喷头12连通的水箱(图中未示出)；机架1上固接有两个活塞缸13和气囊14，每个活塞缸13上安装有单向进气阀，当活塞缸13内压强减小到一定值时，单向进气阀将自动打开，外界的空气将补入到活塞缸13内，活塞缸13内滑动连接有活塞15，活塞15与活塞缸13之间焊接有弹簧16，齿条10的左、右端分别与活塞15固接，气囊14分别与活塞缸13、发酵室2连通，气囊14上安装有压力阀，气囊14与活塞缸13之间安装有用于向气囊14进气的单向阀，气囊14与发酵室2之间安装有阀门17和涡流管18，涡流管18的进气端与气囊14连通，涡流管18的冷气端与发酵室2连通，且冷气入口位于发酵室2上方，由于冷气的密度较大，有向下走的趋势，因此从上方进冷气有助于发酵室2内整体降温，涡流管18的热气端与水箱连通；机架1上安装有控制器19，控制器19与温湿传感器4、阀门17、加热件、水箱均为电连接。

根据茶叶的种类，通过控制器19预先设定好温湿传感器4的温度和湿度阈值(即适宜发酵的温度和湿度)。将茶叶放入发酵室2内，启动电机，电机将驱动齿轮9进行间歇性地正反转动；当齿轮9正向转动(即沿顺时针方向转动)时，齿轮9将带动齿条10向右移动，由于第二磁铁11与第一磁铁8相吸，因此两者之间将产生磁吸力，此时齿条10将通过第二磁铁11、第一磁铁8带动滑块7向右移动；滑块7移动时，将向上推顶搅拌板5，此时左侧转轴3上的搅拌板5将发生逆时针转动，由于左右两侧转轴3上的搅拌板5啮合，因此左侧转轴3上的搅拌板5将带动右侧转轴3上的搅拌板5进行顺时针转动，通过左右两侧转轴3上搅拌板5的转动搅拌，使茶叶能够搅拌均匀，避免茶叶在发酵过程中出现局部过热而导致的焦灼甚至腐烂，通过左右转轴3上的搅拌板5沿相反方向转动进行搅拌，使发酵室2内的茶叶沿不同方向转动，与现有技术中单向搅拌相比，能够达到更加的搅拌效果；同时滑块7向右移动的过程中将推动发酵室2底部的茶叶移动，可避免茶叶在搅拌板5搅拌不到的死角堆积而出现局部过热的情况。

齿条10向右移动的过程中，也将推动右侧活塞缸13内的活塞15向右移动，并拉动左侧活塞缸13内的活塞15向右移动，此时右侧活塞缸13内压强增大，活塞缸13内的气体将进入到气囊14中存储，而左侧活塞缸13内压强减小，由于气囊14与活塞缸13安装有向气囊14进气的单向阀，因此气囊14内的气体不会进入到活塞缸13内，活塞缸13内压强减小时单向进气阀将自动打开，外界空气将进入到活塞缸13内使活塞缸13内恢复常压。同理，当齿轮9反向转动时，滑块7将向左移动，左右侧转轴3上的搅拌板5将反向转动对茶叶进行搅拌；同时通过齿条10的往复移动将实现不断地向气囊14内打气，过程中当气囊14内压力达到设定的压力阈值时，压力阀将自动打开，气囊14内的气体将排出，可避免气囊14内压力过大而造成气囊14爆炸的问题。

当发酵温度高于设定温度时，温湿传感器4将电信号传输到控制器19，控制器19将控制阀门17打开，此时气囊14中的气体将流进涡流管18中，经涡流管18后的气体将通过冷气端进入到发酵室2内，冷气进入发酵室2后在搅拌板5的搅拌作用下能够充分地与茶叶接触，实现降温；同时涡流管18内流出的热气可用于给水箱内的水加热，使喷头12喷出的水能够达到一定温度，最好与发酵温度相同，可避免喷水时对发酵温度造成较大的影响。当发酵温度低于设定温度时(尤其是在冬天比较冷的环境下)，温湿传感器4将电信号传输到控制器19，控制器19将控制加热丝6加热，随着搅拌板5的搅拌，使茶叶能够均匀受热，实现保温。当发酵湿度低于设定湿度时(尤其是在干燥的环境下)，温湿传感器4将电信号传输到控制器19，控制器19将控制水箱向喷头12供水，由喷头12向发酵室2内喷水，以达到所需的湿度，实现对湿度的调控。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进。这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.搅拌式茶叶发酵机，包括机架，其特征在于：机架上设有发酵室，发酵室内转动连接有转轴，转轴与发酵室内固接有扭簧，转轴上固接有搅拌板，发酵室内滑动连接有与搅拌板相抵的滑块，滑块与搅拌板相抵的一面为曲面，滑块上固接有第一磁铁，机架上转动连接有齿轮，齿轮上啮合有齿条，齿条上固接有用于与第一磁铁相吸的第二磁铁，发酵室内设有喷头；机架上固接有活塞缸和气囊，活塞缸上设有单向进气阀，活塞缸内滑动连接有活塞，齿条的端部与活塞固接，气囊与活塞缸、发酵室均连通，气囊与活塞缸之间安装有用于向气囊进气的单向阀，气囊与发酵室之间安装有阀门和涡流管，涡流管的进气端与气囊连通，涡流管的冷气端与发酵室连通。

2.根据权利要求1所述的搅拌式茶叶发酵机，其特征在于：所述气囊上安装有压力阀。

3.根据权利要求2所述的搅拌式茶叶发酵机，其特征在于：所述机架上设有与喷头连通的水箱，涡流管的热气端与水箱连通。

4.根据权利要求3所述的搅拌式茶叶发酵机，其特征在于：所述搅拌板内设有加热件。

5.根据权利要求4所述的搅拌式茶叶发酵机，其特征在于：所述搅拌板边缘为弧形。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的搅拌式茶叶发酵机，其特征在于：所述转轴上设有温湿传感器，机架上设有控制器，控制器与温湿传感器、阀门、加热件、水箱均为电连接。