CN206851933U - 一种加热装置及滚筒杀青机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种加热装置及滚筒杀青机，属于茶叶加工设备领域。滚筒杀青机包括加热装置和驱动机构，加热装置包括机架、隔热外壳、滚筒及温度控制装置；温度控制装置包括冷却元件、加热元件、温度传感器及温控元件；温控元件根据所述温度传感器反馈的温度调节加热元件的加热温度，同时与冷却元件相配合，实现加热温度恒定。驱动机构带动滚筒转动实现茶叶的均匀受热。滚筒杀青机确保了杀青过程中茶叶均匀受热且温度恒定，在一定程度上避免了茶叶因受热不均匀，出现焦边爆点和色泽不一致的现象，从而提高了茶叶的品质。

Description

一种加热装置及滚筒杀青机

技术领域

本实用新型涉及茶叶加工设备领域，具体而言，涉及一种加热装置及滚筒杀青机。

背景技术

茶叶杀青的主要目的是通过高温破坏和钝化鲜叶中的氧化酶活性，抑制鲜叶中的茶多酚等酶的加速氧化，防止烘干过程中色泽发生严重变化；同时散发鲜叶的腥草味，促进良好香气的形成。

目前，除少数名茶高等级别以上的还采用手工杀青外，大多数茶叶一般都选用滚筒杀青机进行杀青。现有的滚筒杀青机大都采用燃料如煤、油、柴等作为热源，在滚筒下方间隔一定距离依靠燃料燃烧进行加热，从而使得加热的火候难以掌握，杀青的温度难以控制，茶叶受热不均匀，易出现焦边爆点和色泽不一致的现象，严重影响到茶叶的品质。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种加热装置，可保证在加热过程中，滚筒受热均匀，且温度可控，进而确保待加热物均匀受热。

本实用新型的另一目的在于提供一种滚筒杀青机，确保杀青过程中茶叶均匀受热且温度的恒定。

本实用新型是这样实现的：

一种加热装置，包括机架、隔热外壳、滚筒及温度控制装置。隔热外壳安装于机架，且设置有容纳滚筒的第一腔室，滚筒可转动地套设于第一腔室内，滚筒的滚动轴线与隔热外壳的中心轴线共线。滚筒设置有由侧壁围设而成、且两端形成有开口的柱形第二腔室，侧壁具有相对设置的内表面、外表面。

温度控制装置包括冷却元件、加热元件、温控元件、温度传感器以及PLC控制器，冷却元件、加热元件、温控元件、温度传感器分别受控地与PLC控制器匹配数据通信连接。

冷却元件固设于机架，且被配置为用于对位于第二腔室内的待加热物进行降温；加热元件设置于外表面，且被配置为通过侧壁进行热传递加热位于第二腔室内的待加热物。温度传感器设置于内表面，PLC控制器根据温度传感器反馈的温度数值控制温控元件，并通过温控元件可选地调节加热元件和冷却元件。

优选地，冷却元件包括鼓风机、导热风道管及排气管。鼓风机固定于机架，隔热外壳具有面向外表面的内壁，导热风道管设置于内壁，且导热风道管的两端分别与鼓风机、排气管相连；鼓风机、导热风道管以及排气管形成送风通道，排气管远离导热风道管的一端伸出隔热外壳。

优选地，隔热外壳为双层结构，隔热外壳包括第一壳层与第二壳层，第一壳层与第二壳层之间形成的空腔内设置有隔热件。

优选地，隔热件的材质为石棉或聚氨酯发泡板或云母板。

优选地，温控元件是双金属片式温控元件。

优选地，加热元件为电热管，滚筒具有沿轴向设置的第一端、第二端，电热管由第一端到第二端周向绕设于外表面。

优选地，滚筒内表面设置有多个导热件；多个导热件沿滚筒的轴向排列，每个导热件包括多个导叶板，多个导叶板沿滚筒内表面周向间隔布置。

优选地，导叶板的形状为螺旋形。

一种滚筒杀青机，包括进料斗、出料斗、驱动机构以及上述加热装置。其中，进料斗、出料斗分别设置于加热装置中的滚筒的两端，且进料斗、出料斗与第二腔室连通形成送料通道，驱动机构带动滚筒转动。

优选地，滚筒杀青机还包括扬叶器，扬叶器固设于机架，且邻近出料斗。

本实用新型的有益效果：在滚筒杀青机中，加热装置里设置有加热元件、温度传感器、冷却元件及温控元件；通过加热元件、温度传感器，冷却元件及温控元件之间的相互配合，可确保茶叶在进行加热杀青过程中温度的恒定。同时在加热过程中，滚筒可在驱动机构的作用下，通过转轴带动滚筒转动，进一步实现了茶叶的均匀受热，在一定程度上避免了茶叶因受热不均匀，出现焦边爆点和色泽不一致的现象，从而提高了茶叶的品质。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施例1提供的滚筒杀青机的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例1提供的加热装置的内部结构示意图；

图3是本实用新型实施例1提供的加热装置中的温度控制装置的电路原理框图；

图4是本实用新型实施例1提供的新型滚筒中导叶板的排列结构示意图。

图标：100-滚筒杀青机；110-机架；120-隔热外壳；122-内壁；124-第二壳层；126-第一壳层；128-隔热件；130-滚筒；131-第一端；132-第二端；136-第二腔室；137-内表面；138-外表面；140-冷却元件；141-鼓风机；142-导热风道管；143-排气管；144-加热元件；146-温度传感器；148-温控元件；150-进料口导热件；152-中间导热件；154-出料口导热件；156-导叶板；200-驱动机构；210-齿轮；212-外齿圈；220-主电机；300-进料斗；310-出料斗；400-扬叶器；500-PLC控制器。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

本实用新型实施例提供了一种滚筒杀青机100，其用于对茶叶进行杀青，可以更精确地控制杀青温度和时间以及杀青的均匀性，大大提高杀青的效果，有利于提高茶叶的品质。

图1是一种滚筒杀青机100的结构示意图。请参照图1，滚筒杀青机100包括加热装置(未标出)、驱动机构200、进料斗300、出料斗310及扬叶器400。

其中，加热装置是滚筒杀青机100的关键部件，其控制了杀青温度、时间以及杀青方式。具体地，本实施例中，加热装置包括机架110、隔热外壳120、两端设置有开口的滚筒130及温度控制装置(未标出)，扬叶器400与驱动机构200固定设置在机架110上，且驱动机构200带动滚筒130转动。

机架110为钢型材的整体焊接框架结构，其主要包括置物板和用于支撑置物板的四个支腿以及用于固定其他结构体的底板。其结构和材质可根据具体的产品需求进行设计和更改，本实施例不对其作具体限定。

请参照图1和图2，隔热外壳120设置于机架110上，且隔热外壳120内设置有用于容纳滚筒130的第一腔室(未示出)，滚筒130可转动套设于第一腔室，且滚筒130的滚动轴线与隔热外壳120的中心轴线共线。

在本实施例中隔热外壳120为双层结构，隔热外壳120包括第一壳层126和第二壳层124，且第一壳层126设置有面向外表面138的内壁122；进一步地，第一壳层126与第二壳层124之间形成的空腔内设置有隔热件128，用于隔绝温度控制装置产生的热量与外界热量的热交换，在一定程度上起到隔热作用，避免热量的浪费。在本实施例中隔热件128的材质是石棉，但在本实用新型的其它实施例中，隔热件128的材质并不仅仅局限于石棉，也可以是其它的隔热材质，例如聚氨酯发泡板、云母板。

滚筒130是对茶叶进行杀青的主要场所，其大体呈中空的圆柱形。滚筒130可以采用彩板卷绕焊接或者直接浇注成型。本实施例中，滚筒130为圆柱形，且由钢材直接浇注成型而成。钢材形成滚筒130的侧壁，且侧壁围设成两段开口的第二腔室136，待杀青的茶叶被布置于第二腔室136。

具体地，滚筒130具有沿轴向设置的第一端131、第二端132。滚筒杀青机100中的进料斗300和出料斗310分别设置于第一端131和第二端132。在本实施例中，进料斗300与隔热外壳120的第一端131固定连接，进料斗300从第一端131插入滚筒130第二腔室136，且向滚筒130的中心倾斜，并与滚筒130及其内部其他结构体导热件无直接的接触，以便于将茶叶放置入滚筒130内。出料斗310与隔热外壳120的另一端固定连接，且出料斗310远离隔热外壳120的一端边缘向下倾斜，便于在杀青过程结束后茶叶流出。进料斗300、出料斗310分别设置于滚筒130的两端，且进料斗300、出料斗310与第二腔室136连通形成送料通道，通过送料通道茶叶被送入滚筒130内，并期内杀青，并被输出。

进一步地，参照图2，滚筒130的侧壁设置有相对的内表面137和外表面138，且滚筒130内表面137设置有多个导热件，多个导热件沿滚筒130的轴向排列。导热件具有较高的传热系数，可更高效地将温度控制装置产生的热量传递给茶叶，提高能源利用率，同时更好地对茶叶进行杀青。在本实施例中，导热件的个数为三个，依次为进料口导热件150、中间导热件152及出料口导热件154。在本实用新型的其它实施例中，导热件的个数并不仅仅局限于三个，可根据滚筒杀青机100的型号及单次需要进行杀青的茶叶的数量来确定，故导热件的数量也可以是其它的，例如四个、五个等。

在本实施例中，每个导热件包括多个导叶板156，多个导叶板156沿滚筒130内表面137周向间隔布置。在本实施例中考虑到抛洒茶叶的均匀性，保证茶叶能够均匀的分布在导叶板156上，提高茶叶的杀青效果，每个导热件中导叶板156的个数为三个，但在本实用新型的其它实施例中，导叶板156的个数并不是唯一的，也可以是四个、五个、六个等。

进一步地，在本实施例中导叶板156的形状为螺旋形，参照图4，采用螺旋形导叶板156可起到翻转茶叶的作用，同时根据进料口导热件150、中间导热件152及出料口导热件154中导叶板156设置的角度不同，调节不同导热件中导叶板156的倾斜角度来控制茶叶杀青的时间。在杀青过程中随着滚筒130的转动，在导叶板156的作用下，滚筒130第二腔室136中的茶叶从滚筒130的第一端131向第二端132不断往前推送，最后由出料斗310出料，完成杀青过程。

温度控制装置主要用于控制加热温度、加热时间等加热方式，通过对加热方式的可选的控制，可以大大提高茶叶杀青效率和效果。请同时参照图1、图2、图3，温度控制装置包括冷却元件140、加热元件144、温度传感器146、温控元件148以及PLC控制器500(可编程逻辑控制器)，且冷却元件140、加热元件144、温控元件148、温度传感器146分别受控地与PLC控制器500匹配数据通信连接。

通过温度传感器146测量滚筒130内茶叶的温度，再将给温度反馈给PLC控制器500控制，再由PLC控制器500控制温控元件148可选地分别调节冷却元件140、加热元件144。其中，当温度过高(超过预设阈值)，则PLC控制器500可通过温控元件148以操纵冷却元件140进行制冷工作，当温度过低(低于预设阈值)，则PLC控制器500可通过温控元件148以操纵加热元件144进行制热工作。进一步地，PLC控制器500还可以通过温控元件148分别独立或者同时操纵冷却元件140和加热元件144，以便完成更灵活和辅助的茶叶杀青方式，从而可以根据需要制作不同类型的茶叶，同时提高工作效率、降低工作成本。

冷却元件140固设于机架110，且被配置为用于对位于第二腔室136内的茶叶进行降温。当滚筒130内的温度高于选定的杀青温度时，为了避免茶叶因温度过高而出现焦边爆点的现象，通过设置冷却元件140使滚筒130内的温度降到选定的杀青温度，从而加快了降温的速度，确保茶叶在杀青过程中受热均匀，在一定程度上避免了茶叶因受热不均匀，出现焦边爆点和色泽不一致的现象，提高了茶叶的品质。

请参照图1、图2，冷却元件140包括鼓风机141、导热风道管142及排气管143，鼓风机141固定于机架110上，导热风道管142设置于隔热外壳120的内壁122上，且导热风道管142的两端分别与鼓风机141、排气管143相连，排气管143远离导热风道管142的一端伸出隔热外壳120，鼓风机141、导热风道管142以及排气管143在滚筒130与隔热外壳120之间的空腔内形成了送风通道，便于将鼓风机141产生的冷风经过导热风道管142后通过排气管143排出。参照图1所示，排气管143的出气方向为隔热外壳120的正上方，即远离滚筒130的方向。当加热温度高于选定的杀青温度时，开启冷却元件140，打开鼓风机141，将通过鼓风机141产生的冷气输送到导热风道管142。

温控元件148与加热元件144、温度传感器146匹配电连接；在本实施例中加热元件144为电热管，电热管沿滚筒130的第一端131到第二端132的方向周向均匀绕设于滚筒130外表面138，滚筒130通过加热将热量传递给滚筒130内的茶叶，进行杀青过程。温度传感器146设置于滚筒130的内表面137，用于监测滚筒130内的杀青温度。

请继续参照图2和图3，温控元件148根据温度传感器146反馈的温度调节加热元件144的加热温度。在本实施例中温控元件148采用双金属片式温控元件148，双金属片式温控元件148的双金属是由一种或者多种具有合适性能的金属或其它材料所组成的一种复合材料。将两种膨胀系数不同的金属轧制在一起，常温下是平直的；温度越高，弯曲越大，温降后会恢复原状。当加热元件144进行加热工作时双金属片的动、静触点保持在闭合状态，当温度达到选定的杀青温度时，双金属片受热下弯，使得动触点离开静触点，自动切断电源；当温度低于选定杀青温度时，双金属片复原，动、静触点闭合；再接通电路，通电后温度又上升，超过选定杀青温度时再断开，如此反复通断，使滚筒130第二腔室136内茶叶温度保持在一定的范围内。

在本实施例中，例如设定的杀青温度为120℃，接通电路使加热元件144产生热量，当滚筒130内表面137上的温度传感器146监测到的温度高于120℃时，金属片式温控元件148会自动切断加热元件144，停止加热；当温度降到120℃以下时，双金属片式温控元件148自动闭合，接通电路，加热元件144继续加热，使滚筒130内的杀青温度控制在120℃左右。

参照图1，驱动机构200包括齿轮210和主电机220，齿轮210固定在机架110上，滚筒130的第二端132从隔热外壳120第一腔室中伸出，且第二端132上设置有外齿圈212，外齿圈212同齿轮210啮合在一起，主电机220通过皮带带动齿轮210的中心转轴转动，齿轮210通过啮合带动滚筒130转动。在本实用新型的其它实施例中，滚筒130的转动方式并不局限于通过齿轮210啮合转动，也可以是其它的转动方式，例如皮带转动、链条转动等。

本实施例中，在滚筒杀青机100的机架110邻近出料斗310的位置设置有扬叶器400，当茶叶从出料斗310出来下落过程中可以借助扬叶器400的风力作用将茶叶吹散开来，同时在一定程度上给杀青后的茶叶进行降温，避免茶叶粘连在一起。

本实施例中滚筒杀青机100的工作原理如下：从进料斗300向滚筒130内推进新鲜茶叶之前，通过温度传感器146的监测需将滚筒130内的温度加热到选定的杀青温度；通过进料斗300向滚筒130的第二腔室136进料，随着滚筒130的翻转，茶叶在导叶板156的作用下不断往前推进；当温度传感器146监测到的温度高于选定的杀青温度时，温控元件148自动断开，加热元件144停止加热；同时打开冷却元件140对第二腔室136的茶叶进行冷却，当温度传感器146监测的茶叶温度低于选定的杀青温度时，关闭冷却元件140，温控元件148自动打开，加热元件144进行加热，直至温度保持到选定的杀青温度。该加热装置中冷却元件140、加热元件144、温度传感器146及温控元件148等各个部分的相互配合在一定程度上确保茶叶的均匀受热，避免了茶叶因受热不均匀，出现焦边爆点和色泽不一致的现象，从而提高了茶叶的品质。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种加热装置，其特征在于，所述加热装置包括机架、隔热外壳、滚筒及温度控制装置；所述隔热外壳安装于所述机架，且设置有容纳所述滚筒的第一腔室，所述滚筒可转动地套设于所述第一腔室内，所述滚筒的滚动轴线与所述隔热外壳的中心轴线共线；所述滚筒设置有由侧壁围设而成、且两端形成有开口的柱形第二腔室，所述侧壁具有相对设置的内表面、外表面；

所述温度控制装置包括冷却元件、加热元件、温控元件、温度传感器以及PLC控制器，所述冷却元件、所述加热元件、所述温控元件、所述温度传感器分别受控地与所述PLC控制器匹配数据通信连接；

所述冷却元件固设于所述机架，且被配置为用于对位于所述第二腔室内的待加热物进行降温；所述加热元件设置于所述外表面，且被配置为通过所述侧壁进行热传递加热位于所述第二腔室内的所述待加热物；所述温度传感器设置于所述内表面，所述PLC控制器根据所述温度传感器反馈的温度数值控制所述温控元件，并通过所述温控元件可选地调节所述加热元件和所述冷却元件。

2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述冷却元件包括鼓风机、导热风道管及排气管，所述鼓风机固定于所述机架，所述隔热外壳具有面向所述外表面的内壁，所述导热风道管设置于所述内壁，且所述导热风道管的两端分别与所述鼓风机、所述排气管相连，所述排气管远离所述导热风道管的一端伸出所述隔热外壳；所述鼓风机、所述导热风道管以及所述排气管形成送风通道。

3.根据权利要求1或2所述的加热装置，其特征在于，所述隔热外壳为双层结构，所述隔热外壳包括第一壳层与第二壳层，所述第一壳层与所述第二壳层之间形成的空腔内设置有隔热件。

4.根据权利要求3所述的加热装置，其特征在于，所述隔热件的材质为石棉或聚氨酯发泡板或云母板。

5.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述温控元件是双金属片式温控元件。

6.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述加热元件为电热管，所述滚筒具有沿轴向设置的第一端、第二端，所述电热管由所述第一端到所述第二端周向绕设于所述外表面。

7.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述滚筒的所述内表面设置有多个导热件，所述多个导热件沿所述滚筒的轴向排列，每个所述导热件包括多个导叶板，所述多个导叶板沿所述滚筒的所述内表面周向间隔布置。

8.根据权利要求7所述的加热装置，其特征在于，所述导叶板的形状为螺旋形。

9.一种滚筒杀青机，其特征在于，包括进料斗、出料斗、用于驱动所述滚筒转动的驱动机构以及如权利要求1～8任一项所述的加热装置，所述进料斗、所述出料斗分别设置于所述滚筒的两端，且与所述第二腔室连通形成送料通道。

10.根据权利要求9所述的滚筒杀青机，其特征在于，所述滚筒杀青机还包括扬叶器，所述扬叶器固设于所述机架，且邻近所述出料斗。