CN108552353A - 红茶用加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及茶叶加工领域，公开了红茶用加工装置，包括发酵罐和增氧机构，发酵罐侧壁固接有套筒，发酵罐内转动连接有驱动轴，驱动轴内部设有空腔，空腔内储存有过氧化氢，驱动轴的侧壁设有出液口，驱动轴的一端穿过发酵罐的一端面并转动连接在支撑架上；驱动机构包括驱动齿轮和内齿圈，驱动齿轮和内齿圈之间啮合有从动齿轮，驱动齿轮与驱动轴同轴固接，从动齿轮同轴固接有从动轴，从动轴穿过套筒并向外延伸；增氧机构位于发酵罐内部，增氧机构包括固定套设在驱动轴上的催化筒，催化筒的内壁设有二氧化锰，催化筒上设有多个揉捻叶片，揉捻叶片上设有出气口。本装置解决了现有红茶发酵过程中由于氧气的量有限造成的茶叶品质低和生产效率低的问题。

Description

红茶用加工装置

技术领域

本发明涉及红茶加工领域，具体涉及红茶用加工装置。

背景技术

茶是一种起源于中国的、由茶树植物叶或芽制作的饮品。茶能消食去腻、降火明目、宁心除烦、清暑解毒、生津止渴。茶中含有的茶多酚，具有很强的抗氧化性和生理活性，是人体自由基的清除剂，可以阻断亚硝酸胺等多种致癌物质在体内合成。

茶按照加工工艺的不同分为绿茶、白茶和红茶等，红茶属于全发酵茶类，是以茶树的芽叶为原料,经过萎凋、揉捻(切)、发酵、干燥等典型工艺过程精制而成，其干茶色泽和冲泡的茶汤均以红色为主调。目前红茶的发酵是将茶叶放在发酵框或发酵车里，在发酵室内发酵。发酵过程需要大量的氧气，但现有的发酵室中由于氧气的量有限，经常导致茶叶发酵不足，茶叶品质低；而且茶叶发酵所需的时间长，通常要发酵12小时，茶叶发酵的效率才能达到70％，发酵效率低。

发明内容

本发明意在提供红茶用加工装置，以解决现有红茶发酵过程中由于氧气的量有限造成的茶叶品质低和生产效率低的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：红茶用加工装置，包括发酵罐和增氧机构，发酵罐设有进料口，进料口处设有仓门，发酵罐的两侧均设有支撑架，发酵罐的侧壁固接有套筒，套筒的轴线与发酵罐的轴线平行，发酵罐内转动连接有驱动轴，驱动轴的轴线与发酵罐的轴线共线设置，驱动轴的内部设有空腔，空腔内储存有过氧化氢溶液，驱动轴的侧壁设有出液口，驱动轴的一端穿过发酵罐的一端面并转动连接在支撑架上；驱动机构包括与驱动轴同轴固接的驱动齿轮，驱动齿轮外同心设置有固定连接在支撑架上的内齿圈，驱动齿轮和内齿圈之间啮合有从动齿轮，从动齿轮同轴固接有从动轴，从动轴穿过套筒并向外延伸；驱动轴的侧壁固接有与驱动轴的轴线垂直设置的驱动杆，驱动杆远离驱动轴的一端固接有套环，套环套设在从动轴上；增氧机构位于发酵罐的内部，增氧机构包括固定套设在驱动轴上的催化筒，催化筒的内壁设有二氧化锰，催化筒上沿催化筒的轴向连通有多个揉捻叶片，揉捻叶片上设有可使催化筒内的气体单向逸出到发酵罐内的出气口。

采用上述技术方案红茶用加工装置，实际应用时，发酵罐是茶叶发酵的场所，驱动轴起到驱动增氧机构对发酵罐进行增氧的作用，具体的，驱动轴转动过程中产生离心力，使得驱动轴的空腔内储存的过氧化氢溶液被甩至催化筒内，催化筒起到催化过氧化氢分解的作用，当过氧化氢溶液与催化筒内的二氧化锰接触时，二氧化锰起到催化的作用，使得过氧化氢快速的被分解成氧气和水，过氧化氢分解产生的氧气从揉捻叶片上的出气口逸出，对发酵罐进行增氧；同时，驱动轴转动还会带动与之固接的催化筒和揉捻叶片转动，使得揉捻叶片在转动过程中对发酵罐内的茶叶进行搅拌揉捻；驱动齿轮、从动齿轮与内齿圈共同构成行星齿轮机构，驱动轴转动带动与之同轴固接的驱动齿轮转动，进而带动从动齿轮在驱动齿轮与内齿圈之间啮合转动，从动齿轮在转动过程中在围绕自身轴线自转的同时，还会围绕驱动齿轮的轴线进行公转，从动齿轮带动从动轴围绕驱动轴的轴线转动，由于从动轴穿设在套筒内，使得从动轴带动发酵罐围绕发酵罐的轴线转动，此时驱动轴与发酵罐之间存在速度差，使得催化筒与发酵罐之间存在相对运动，使得茶叶被充分揉捻。

本技术方案的有益效果在于：

1.本装置通过驱动轴转动产生的离心力使得驱动轴空腔内的过氧化氢溶液被甩出，并与二氧化锰接触，二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，使得过氧化氢快速地分解成为水和氧气，氧气从揉捻叶片的出气口逸出，对发酵罐进行增氧，使得发酵罐内的氧气浓度增加，加快茶叶的发酵速度，解决现有红茶发酵过程中由于氧气的量有限造成的茶叶品质低和发酵效率低的问题。

2.本装置通过过氧化氢分解产生的水还可对发酵罐内的湿度进行调节，起到加湿的作用，进一步提高茶叶的发酵速率；同时，未被完全分解的过氧化氢从出气口流出，还可作为消毒剂对茶叶进行消毒。

3.本装置通过驱动轴转动，还可带动与之固接的催化筒和揉捻叶片转动，使得揉捻叶片在转动过程中对发酵罐内的茶叶进行搅拌揉捻，茶叶经揉捻后，使得茶叶的细胞壁被破坏，茶叶细胞被破坏后可加速茶叶的氧化，进而加快发酵速率。

4.本装置驱动齿轮、从动齿轮与内齿圈共同构成行星齿轮机构，使得与从动齿轮同轴固接的从动轴在自转的同时围绕驱动轴的轴线公转，由于从动轴穿设在套筒内，使得从动轴带动发酵罐围绕发酵罐的轴线转动，此时驱动轴与发酵罐之间存在速度差，使得催化筒与发酵罐之间存在相对运动，使得茶叶被充分揉捻，加强揉捻效果；同时，茶叶随发酵罐的转动而被翻搅，还可避免茶叶发酵过程中由于发酵膨胀而产生粘连现象。

进一步，驱动轴的空腔内设置有海绵。海绵具有保水的作用，使驱动轴空腔内的过氧化氢被吸附在海绵内，只有在驱动轴转动产生离心力后才会被甩出，避免过氧化氢的浪费。

进一步，驱动轴的另一端穿过发酵罐的另一端面并连接有补料机构，补料机构包括固接在支撑架上的储液箱，储液箱连通有出液管，出液管远离储液箱的一端转动连接在驱动轴端面的中心处，储液箱内密封滑动连接有活塞，活塞固接有活塞杆，活塞杆远离活塞的一端穿过储液箱的顶壁并间歇与从动轴相抵，活塞与储液箱的顶壁之间固接有拉簧，储液箱的一侧设有存储罐，存储罐与储液箱之间连通有导管，导管上设有可使存储箱内的液体单向流入储液箱内的单向进液阀。

补料机构起到对驱动轴空腔内的过氧化氢溶液进行补液的作用，从动轴围绕驱动轴的轴线转动过程中，会间歇性的与活塞杆相抵并挤压活塞杆，活塞杆受到挤压后，使得活塞沿储液箱的内壁向下移动并挤压储液箱内的过氧化氢溶液，使得过氧化氢溶液沿出液管流至空腔内，对空腔进行补充过氧化氢溶液，当从动轴转动到不再挤压活塞杆时，活塞在拉簧的弹力作用下沿储液箱的内壁向上滑动复位，在此过程中，活塞下方的储液箱的压强减小，产生负压，使得存储罐内的过氧化氢溶液沿导管流至储液箱内，继续对储液箱补充过氧化氢，使得装置可连续性工作并持续的对发酵罐进行增氧，操作方便。

进一步，发酵罐的侧壁设有热气出口，热气出口的两侧均设有复位腔，发酵罐内设有挡盘，挡盘的直径大于热气出口的直径，挡盘固接有插杆，插杆活动连接在热气出口内，挡盘上固接有复位弹簧，复位弹簧远离挡盘的一端固接在复位腔的底部。

热气出口起到排气的作用，可排出发酵罐内由于发酵产生的热气，由于氧气的质量分数大于空气的质量分数，使得氧气始终位于发酵罐的下部，而热气具有上浮的特性，使得发酵产生的热气大多分布于发酵罐的上部，发酵罐在转动过程中，当发酵罐转动到热气出口位于发酵罐的下部时，挡盘在自身重力和复位弹簧的弹力作用下将热气出口封堵，避免氧气外逸；当发酵罐转动到热气出口位于发酵罐的上部时，挡盘在重力的作用下向发酵罐的内部移动，此时，挡盘和插杆的重力大于复位弹簧的弹力，使得插杆沿热气出口向发酵罐内部滑动，将热气出口打开，位于发酵罐上部的热气被排放到发酵罐外，避免发酵罐内温度过高而使茶叶发酵过度。

进一步，发酵罐的内壁均布有若干凸块。凸块使得茶叶在随发酵罐转动的过程中会与凸块接触，凸块可增大发酵罐与茶叶之间的摩擦力，使得茶叶被进一步揉捻，加快茶叶的发酵速度。

进一步，支撑架上固接有用于带动驱动轴转动的驱动电机。用驱动电机带动驱动轴转动可保证驱动轴可获得稳定的动力输出，同时，还可方便控制驱动电机的启停。

进一步，拉簧与复位弹簧外均套设有弹性筒。弹性筒可避免拉簧和复位弹簧在伸缩的过程中发生绕卷现象，保证拉簧与复位弹簧的有效使用。

附图说明

图1为本发明实施例中红茶用加工装置的结构示意图；

图2为图1中A1处的放大图。

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：发酵罐1、支撑架2、驱动轴3、驱动齿轮4、内齿圈5、从动齿轮6、从动轴7、驱动杆8、套环9、催化筒10、揉捻叶片11、海绵12、储液箱13、出液管14、活塞杆15、拉簧16、导管17、凸块18、复位腔19、挡盘20、插杆21、复位弹簧22。

实施例基本如附图1所示：红茶用加工装置，包括发酵罐1、增氧机构、驱动机构和补料机构。

发酵罐1设有进料口，进料口处设有仓门，发酵罐1的左、右两侧均设有支撑架2，发酵罐1的侧壁一体成型有套筒，套筒的轴线与发酵罐1的轴线平行，发酵罐1的侧壁设有热气出口，结合图2所示，热气出口的左、右两侧均设有复位腔19，发酵罐1内设有挡盘20，挡盘20的直径大于热气出口的直径，挡盘20焊接有插杆21，插杆21穿设在热气出口内，且插杆21可沿热气出口滑动；挡盘20上焊接有复位弹簧22，复位弹簧22远离挡盘20的一端焊接在复位腔19的底部，复位弹簧22外套设有弹性筒(图中未示出)，弹性筒可避免复位弹簧22在伸缩过程中发生绕卷现象。发酵罐1的内壁均布有若干凸块18，发酵罐1内转动连接有驱动轴3，驱动轴3的轴线与发酵罐1的轴线共线设置，驱动轴3的内部设有空腔，空腔内储存有过氧化氢溶液，驱动轴3的空腔内设置有海绵12，海绵12对过氧化氢溶液具有吸附作用。驱动轴3的侧壁设有出液口，驱动轴3的左端穿过发酵罐1的左端面并转动连接在左侧的支撑架2上，且驱动轴3的左端与驱动机构相连，驱动轴3的右端穿过发酵罐1的右端面并与补料机构相连，支撑架2上固接有用于带动驱动轴3转动的驱动电机。

驱动机构包括与驱动轴3同轴固接的驱动齿轮4，驱动齿轮4外同心设置有固定连接在支撑架2上的内齿圈5，内齿圈5与支撑架2的具体连接方式为：支撑架2上焊接有横向设置的连杆，连杆远离支撑架2的一端焊接在内齿圈5上，如此，实现了内齿圈5与支撑架2的固定连接。驱动齿轮4和内齿圈5之间啮合有从动齿轮6，从动齿轮6同轴焊接有从动轴7，从动轴7穿过套筒并向右延伸；驱动轴3的侧壁焊接有与驱动轴3的轴线垂直设置的驱动杆8，驱动杆8远离驱动轴3的一端一体成型有套环9，套环9套设在从动轴7上。

增氧机构位于发酵罐1的内部，增氧机构包括固定套设在驱动轴3上的催化筒10，催化筒10的内壁通过螺钉固定有纱布囊，纱布囊内存储有二氧化锰，催化筒10上沿催化筒10的轴向连通有多个揉捻叶片11，揉捻叶片11上设有可使催化筒10内的气体单向逸出到发酵罐1内的出气口。

补料机构包括通过螺钉固定在支撑架2上的储液箱13，储液箱13连通有出液管14，出液管14远离储液箱13的一端转动连接在驱动轴3端面的中心处，储液箱13内密封滑动连接有活塞，活塞固接有活塞杆15，活塞杆15远离活塞的顶端穿过储液箱13的顶壁并间歇与从动轴7相抵，活塞与储液箱13的顶壁之间焊接有拉簧16，拉簧16外套设有弹性筒(图中未示出)，储液箱13的右侧设有存储罐(图中未示出)，存储罐与储液箱13之间连通有导管17，导管17上设有可使存储箱内的液体单向流入储液箱13内的单向进液阀。

具体实施过程如下：首先，打开仓门，将待发酵的茶叶倒入发酵罐1内，然后关闭仓门，并开启驱动电机，驱动轴3在驱动电机的带动下转动，驱动轴3转动带动与之同轴固接的驱动齿轮4转动，进而带动驱动轴3转动，驱动轴3通过驱动杆8带动从动轴7及从动齿轮6转动。从动齿轮6转动过程中，在围绕自身轴线自转的同时，还会围绕驱动齿轮4的轴线进行公转，从动齿轮6带动从动轴7围绕驱动轴3的轴线转动，由于从动轴7穿设在套筒内，使得从动轴7带动发酵罐1围绕发酵罐1的轴线转动。发酵罐1转动，使得发酵罐1内的茶叶相对发酵罐1运动，茶叶与发酵罐1内的凸块18接触，使得茶叶被初步揉捻。茶叶在凸块18摩擦力的作用下，茶叶的细胞结构被破坏，加速茶叶的氧化，进而加快发酵速率，同时，茶叶随发酵罐1的转动而被翻搅，还可避免茶叶发酵过程中由于发酵膨胀而产生粘连现象。在此过程中，驱动轴3与发酵罐1之间存在速度差，使得催化筒10与发酵罐1之间存在相对运动，使得茶叶被充分揉捻，进一步加快发酵速率。

随着茶叶发酵时间的延长，发酵罐1内的氧气被逐渐消耗，为保证发酵罐1内具有足够的氧气，增氧机构对发酵罐1进行持续的增氧。驱动轴3转动产生的离心力使得驱动轴3空腔内的过氧化氢溶液被甩至催化筒10内，并与催化筒10内的二氧化锰接触，过氧化氢在二氧化锰的催化下快速的被分解成氧气和水，过氧化氢分解产生的氧气从揉捻叶片11上的出气口逸出，对发酵罐1进行增氧，使得发酵罐1内的氧气浓度增加，加快茶叶的发酵速度，过氧化氢分解产生的水还可对发酵罐1内的湿度进行调节，起到加湿的作用，进一步提高茶叶的发酵速率。同时，未被完全分解的过氧化氢从出气口流出，还可作为消毒剂对茶叶进行消毒。

从动轴7围绕驱动轴3的轴线转动过程中，会间歇性的与活塞杆15相抵并挤压活塞杆15，活塞杆15受到挤压后，使得活塞沿储液箱13的内壁向下移动并挤压储液箱13内的过氧化氢溶液，使得过氧化氢溶液沿出液管14流至空腔内，对空腔进行补充过氧化氢溶液，当从动轴7转动到不再挤压活塞杆15时，活塞在拉簧16的弹力作用下沿储液箱13的内壁向上滑动复位，在此过程中，活塞下方的储液箱13的压强减小，产生负压，使得存储罐内的过氧化氢溶液沿导管17流至储液箱13内，继续对储液箱13补充过氧化氢，使得装置可连续性工作并持续的对发酵罐1进行增氧。

茶叶发酵过程中会产生大量的热气，由于氧气的质量分数大于空气的质量分数，使得氧气始终位于发酵罐1的下部，而热气具有上浮的特性，使得发酵产生的热气大多分布于发酵罐1的上部，发酵罐1在转动过程中，当发酵罐1转动到热气出口位于发酵罐1的下部时，挡盘20在自身重力和复位弹簧22的弹力作用下将热气出口封堵，避免氧气外逸；当发酵罐1转动到热气出口位于发酵罐1的上部时，挡盘20在重力的作用下向发酵罐1的内部移动，此时，挡盘20和插杆21的重力大于复位弹簧22的弹力，使得插杆21沿热气出口向发酵罐1内部滑动，将热气出口打开，位于发酵罐1上部的热气被排放到发酵罐1外，避免发酵罐1内温度过高而使茶叶发酵过度。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或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，在不脱离本发明技术方案的前提下，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 (7)

1.红茶用加工装置，其特征在于：包括发酵罐和增氧机构，所述发酵罐设有进料口，进料口处设有仓门，发酵罐的两侧均设有支撑架，发酵罐的侧壁固接有套筒，套筒的轴线与发酵罐的轴线平行，发酵罐内转动连接有驱动轴，驱动轴的轴线与发酵罐的轴线共线设置，驱动轴的内部设有空腔，空腔内储存有过氧化氢溶液，驱动轴的侧壁设有出液口，驱动轴的一端穿过发酵罐的一端面并转动连接在支撑架上；驱动机构包括与驱动轴同轴固接的驱动齿轮，驱动齿轮外同心设置有固接在支撑架上的内齿圈，驱动齿轮和内齿圈之间啮合有从动齿轮，从动齿轮同轴固接有从动轴，从动轴穿过套筒并向外延伸；驱动轴的侧壁固接有与驱动轴的轴线垂直设置的驱动杆，驱动杆远离驱动轴的一端固接有套环，套环套设在从动轴上；所述增氧机构位于发酵罐的内部，增氧机构包括固定套设在驱动轴上的催化筒，催化筒的内壁设有二氧化锰，催化筒上沿催化筒的轴向连通有多个揉捻叶片，揉捻叶片上设有可使催化筒内的气体单向逸出到发酵罐内的出气口。

2.根据权利要求1所述的红茶用加工装置，其特征在于：所述驱动轴的空腔内设置有海绵。

3.根据权利要求2所述的红茶用加工装置，其特征在于：驱动轴的另一端穿过发酵罐的另一端面并连接有补料机构，所述补料机构包括固接在支撑架上的储液箱，储液箱连通有出液管，出液管远离储液箱的一端转动连接在驱动轴端面的中心处，储液箱内密封滑动连接有活塞，活塞固接有活塞杆，活塞杆远离活塞的一端穿过储液箱的顶壁并间歇与从动轴相抵，活塞与储液箱的顶壁之间固接有拉簧，储液箱的一侧设有存储罐，存储罐与储液箱之间连通有导管，导管上设有可使存储箱内的液体单向流入储液箱内的单向进液阀。

4.根据权利要求3所述的红茶用加工装置，其特征在于：所述发酵罐的侧壁设有热气出口，热气出口的两侧均设有复位腔，发酵罐内设有挡盘，挡盘的直径大于热气出口的直径，挡盘固接有插杆，插杆活动连接在热气出口内，挡盘上固接有复位弹簧，复位弹簧远离挡盘的一端固接在复位腔的底部。

5.根据权利要求4所述的红茶用加工装置，其特征在于：所述发酵罐的内壁均布有若干凸块。

6.根据权利要求5所述的红茶用加工装置，其特征在于：所述支撑架上固接有用于带动驱动轴转动的驱动电机。

7.根据权利要求6所述的红茶用加工装置，其特征在于：所述拉簧与复位弹簧外均套设有弹性筒。