CN209950284U - 一种红茶高压发酵装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于制茶技术领域，具体地说，涉及一种红茶高压发酵装置；所述的红茶高压发酵装置包括前盖、滚筒发酵仓、高压进气管、氧气进气管、雾化水汽进气管、连接杆、步进电机、排气管、后盖；本实用新型采用控制器控制发酵仓内温度、湿度变化，使发酵仓内的温湿度相对稳定，茶叶发酵速率快、质量高，加大发酵仓内气压压强，增加相对体积内的氧气含量，进一步加快茶叶发酵速度，减少发酵时间，在茶叶发酵过程中对茶叶进行翻动，避免处于底部的茶叶腐烂或上下层茶叶发酵程度不一致，同一批茶叶发酵质量相同，减少差异，发酵完成能自动卸料，减轻操作人员劳动强度。

Description

一种红茶高压发酵装置

技术领域

本实用新型属于制茶技术领域，具体地说，涉及一种红茶高压发酵装置。

背景技术

目前，普通红茶的发酵一般都是在室内进行发酵的，当红茶需要发酵的时候就把红茶置入到发酵室内进行发酵的，通过控制室温保证发酵顺利进行，由于发酵仓内空气氧气浓度较低，且随着茶叶发酵的进行，氧气浓度会降低，并且无法控制发酵仓内的气体压力，而红茶发酵需要较大的氧浓度才能快速发酵，因此，普通红茶发酵的时间较长，工作效率较低，会影响下面工序的进行。红茶发酵时对空气湿度要求较高，过低或过高的空气湿度对茶叶发酵质量影响较大，因此，茶叶发酵时需要控制好发酵环境湿度变化，保证茶叶发酵质量。 发酵完成后人工取出发酵茶叶，劳动强度大。

因此，有必要对现有技术进行改进，保证红茶发酵过程稳定、快速进行。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本实用新型采用控制器控制发酵仓内温度、湿度变化，使发酵仓内的温湿度相对稳定，茶叶发酵速率快、质量高，加大发酵仓内气压压强，增加相对体积内的氧气含量，进一步加快茶叶发酵速度，减少发酵时间，在茶叶发酵过程中对茶叶进行翻动，避免处于底部的茶叶腐烂或上下层茶叶发酵程度不一致，同一批茶叶发酵质量相同，减少差异，发酵完成能自动卸料，减轻操作人员劳动强度。

为达到上述目的，本实用新型是按如下技术方案实施的：

一种红茶高压发酵装置，其特征在于：所述的红茶高压发酵装置包括前盖、滚筒发酵仓、高压进气管、氧气进气管、雾化水汽进气管、连接杆、步进电机、排气管、后盖；

所述的滚筒发酵仓一端设有前盖,另一端设有后盖,前盖上设有进料通道,进料通道端面设有用于封闭进料通道的进料门,前盖上设有贯穿前盖的高压进气管和氧气进气管,高压进气管一端伸入滚筒发酵仓内且伸入端设有喷头,高压进气管上从左到右依次设有电磁阀Ⅰ、雾化水汽进气管、加热器，雾化水汽进气管上设有电磁阀Ⅱ,氧气进气管上设有电磁阀Ⅲ, 前盖内壁设有气压传感器、氧气浓度传感器、温度传感器和湿度传感器; 所述的后盖外缘设有步进电机,步进电机与滚筒发酵仓通过齿轮啮合,后盖上设有贯穿后盖的排气管, 排气管上设有电磁阀Ⅳ,后盖底部设有出料通道,出料通道末端设有用于封闭出料通道的出料门,前盖与后盖之间设有连接杆，温度传感器、氧气浓度传感器、湿度传感器、气压传感器与外部控制器的信号输入端连接，电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ、电磁阀Ⅲ、电磁阀Ⅳ、步进电机、加热器与外部控制器的信号输出端连接。

进一步，所述的前盖上设有用于支撑前盖的前支架，前支架上设有卸料气缸，前盖底部与卸料气缸的活塞杆铰接，卸料气缸与外部的空压机连接，卸料气缸与控制器的信号输出端连接。

进一步，所述的后盖上设有用于支撑后盖的后支架。

进一步，所述的进料门与出料门上设有用于紧固的螺母。

本实用新型的有益效果：

本实用新型采用控制器控制发酵仓内温度、湿度变化，使发酵仓内的温湿度相对稳定，茶叶发酵速率快、质量高，加大发酵仓内气压压强，增加相对体积内的氧气含量，进一步加快茶叶发酵速度，减少发酵时间，在茶叶发酵过程中对茶叶进行翻动，避免处于底部的茶叶腐烂或上下层茶叶发酵程度不一致，同一批茶叶发酵质量相同，减少差异，发酵完成能自动卸料，减轻操作人员劳动强度。

附图说明

图1为本实用新型的剖视图；

图2为本实用新型主视图；

图3为本实用新型左视图；

图4为本实用新型右视图；

图5为本实用新型控制框图。

图1-4中，1-出料通道、2-进料门、3-前盖、4-滚筒发酵仓、5-高压进气管、6-氧气进气管、7-电磁阀Ⅰ、23-电磁阀Ⅱ、24-电磁阀Ⅲ、25-电磁阀Ⅳ、8-喷头、9-温度传感器、10-湿度传感器、11-连接杆、12-步进电机、13-排气管、14-加热器、15-后盖、16-出料门、17-后支架、18-前支架、19-卸料气缸、20-雾化水汽进气管、21-进料通道、50-气压传感器、51-氧气浓度传感器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。

如图1-4所示，所述的红茶高压发酵装置包括前盖3、滚筒发酵仓4、高压进气管5、氧气进气管6、雾化水汽进气管20、连接杆11、步进电机12、排气管13、后盖15；

所述的滚筒发酵仓4一端设有前盖3,另一端设有后盖15,前盖3、后盖15与滚筒发酵仓4采用轴瓦连接，连接端面上设有防止漏气的密封圈，使滚筒发酵仓4内部成为一个密闭空间。前盖3上设有进料通道21,进料通道21端面设有用于封闭进料通道21的进料门2，进料门2与前盖3铰接，进料时，将进料门2向侧方打开，从进料门2向滚筒发酵仓4腔内投入茶叶，茶叶穿过进料通道21落入滚筒发酵仓4内，投放完毕，旋转进料门2将进料通道21封闭，进料方便简单，易于操作。

优选的，所述的进料门2上设有用于紧固的螺母，茶叶发酵时，旋紧螺母，使进料门2封闭进料通道21，防止滚筒发酵仓4内的空气与外部流通，保证滚筒发酵仓4内压强稳定的同时避免了外部杂物污染。

前盖3上设有贯穿前盖3的高压进气管5和氧气进气管6,高压进气管5与外部的空压机连接，为装置提供高压气体，维持滚筒发酵仓4内空气压强相对稳定，提高滚筒发酵仓4内空气压强，滚筒发酵仓4体积不变，压强增大，空气密度增大，滚筒发酵仓4内氧气密度增大，滚筒发酵仓4内的茶叶在相同面积与更多的氧气向接触，茶叶发酵速度更快。高压进气管5一端伸入滚筒发酵仓4内且伸入端设有喷头8, 喷头8为球形，喷头8上设有多个通气孔，高压气体经高压进气管5后进入喷头8，由喷头8上的通气孔将高压气体喷射至滚筒发酵仓4腔内各个位置，喷射的高压气体使滚筒发酵仓4内的空气无规律快速运动，使滚筒发酵仓4腔内处于底部含有较少氧气的空气与顶部氧气较多的空气混合，滚筒发酵仓4内各处的空气氧气浓度相同，同等氧气浓度时茶叶发酵速率相同，减小茶叶发酵质量差异。氧气进气管6与外部氧气瓶连接，氧气瓶内压强高于滚筒发酵仓4内压强，在压差的的作用下将氧气注入滚筒发酵仓4内，注入的高纯度氧气与滚筒发酵仓4内氧气浓度较低的空气混合后，提高滚筒发酵仓4内氧气浓度，提高茶叶发酵速率。氧气进气管6上设有电磁阀Ⅲ24，电磁阀Ⅲ24使氧气进入滚筒发酵仓4可控，高压进气管5上从左到右依次设有电磁阀Ⅰ7、雾化水汽进气管20、加热器14，电磁阀Ⅰ7使高压气体进入滚筒发酵可控。雾化水汽进气管20与提供雾化水汽的雾化机连接，雾化水汽与高压空气相互连接后导入滚筒发酵仓4内，经喷头8被喷射至滚筒发酵仓4内的各个位置并被均匀混合，使滚筒发酵仓4腔内各个位置上的空气湿度相同，减小湿度差异对茶叶发酵的影响，使同一批发酵茶叶发酵程度相同。雾化水汽进气管20上设有电磁阀Ⅱ23，电磁阀Ⅱ23使雾化水汽进入滚筒发酵仓4可控。前盖3内壁设有氧气浓度传感器51、气压传感器50、温度传感器9和湿度传感器10，气压传感器50、温度传感器9与湿度传感器10将滚筒发酵仓4内的温湿度及气压情况转化为电信号输出。

所述的后盖15外缘设有步进电机12,步进电机12与滚筒发酵仓4通过齿轮啮合，步进电机12与外部电源连接，通电后步进电机12工作旋转，带动滚筒发酵仓4自转，茶叶随滚筒发酵仓4转动，滚筒发酵仓4内壁为摩擦力较大的粗糙曲面，茶叶随滚筒发酵仓4旋转向上运动，茶叶受重力作用有向下运动的趋势，当茶叶垂直方向上受的力大于茶叶间摩擦力的作用时，上层茶叶先向下运动，下层茶叶后向下运动，使上下层茶叶位置被置换，处于下层的茶叶被带到上层，下层茶叶在发酵作用下，茶叶间空气的氧气浓度降低，发酵速度变慢，被翻动后，上下层茶叶置换位置，保证茶叶上下层发酵速率相同，茶叶在被翻动时，由于重力和茶叶间的作用力的作用下，茶叶在滚筒内铺开，使茶叶不会堆积在一处，便于茶叶发酵。后盖15上设有贯穿后盖15的排气管13, 通过排气管13可将滚筒发酵仓4腔室内的空气排出，排气管13上设有电磁阀Ⅳ25，电磁阀Ⅳ25使滚筒发酵仓4排气可控。后盖15底部设有出料通道1,出料通道1末端设有用于封闭出料通道1的出料门16，出料门16与后盖15铰接，出料通道1末端设有用于封闭出料通道1的出料门16，出料时，打开出料门16，茶叶通过出料通道1后排出滚筒发酵仓4。优选的，出料门16上设有用于紧固的紧固螺母，茶叶发酵时，旋紧紧固螺母，使出料门16封闭进料通道21，防止滚筒发酵仓4内的空气与外部流通，保证仓内气压稳定的同时避免了外部杂物污染。前盖3与后盖15之间设有连接杆11，通过连接杆11的连接，使前盖3与后盖15的位置固定，保证整个装置的刚度。

温度传感器9、湿度传感器10、气压传感器50与外部控制器的信号输入端连接，各传感器的电信号通过控制器信号输入端输入控制器内。电磁阀Ⅰ7、电磁阀Ⅱ23、电磁阀Ⅲ24、电磁阀Ⅳ25、步进电机12、加热器14与外部控制器的信号输出端连接。

当温度传感器9感应到滚筒发酵仓4内温度低于设定温度最低值时，控制器根据温度传感器9传出信号发出相应指令，控制加热器14开启、电磁阀Ⅰ7打开，加热器14加热流过的高压气体，滚筒发酵仓4内导入高温高压空气，提高仓内温度，当温度传感器9感应到滚筒发酵仓4内温度高于设定温度最高值时，控制器根据温度传感器9传出信号发出相应指令，控制器控制加热器14关闭、电磁阀Ⅰ7打开，导入温度较低的高压空气，降低滚筒发酵仓4内温度。

当湿度传感器10感应到滚筒发酵仓4内湿度低于设定湿度最低值时，控制器根据湿度传感器10传出信号发出相应指令，控制器控制电磁阀Ⅱ23打开，雾化水汽经喷头8喷向滚筒发酵仓4内的各个位置，并在气流带动下混合均匀，当湿度传感器10感应到滚筒发酵仓4内湿度高于设定湿度最高值时，控制器根据湿度传感器10传出信号发出相应指令，控制器控制电磁阀Ⅳ25打开，由于滚筒发酵仓4内的气压大于外部空气大气压强，仓内空气向外流出，水汽随空气被排出仓外，降低湿度。

当气压传感器50感应到滚筒发酵仓4内气压低于设定气压最低值时，控制器根据气压传感器50传出信号发出相应指令，控制器控制电磁阀Ⅰ7打开，向滚筒发酵仓4内注入高压空气，提高仓内压强。当气压传感器50感应到滚筒发酵仓4内气压高于设定气压最高值时，控制器根据气压传感器50传出信号发出相应指令，控制器控制电磁阀Ⅳ25打开，排出部分气体，降低滚筒发酵仓4内压强，

当氧气浓度传感器51感应到滚筒发酵仓4内气压低于设定气压最低值时，控制器根据氧气浓度传感器51传出信号发出相应指令，控制器控制电磁阀Ⅲ24打开，向舱内注入高纯度氧气，提高氧含量。当氧气浓度传感器51感应到滚筒发酵仓4内气压高于设定气压最高值时，控制器根据氧气浓度传感器51传出信号发出相应指令，控制器控制电磁阀Ⅳ25打开，滚筒发酵仓4内氧气随空气被排出滚筒发酵仓4外。

控制器相同时间间隔控制步进电机12顺时针或逆时针旋转，将茶叶不断翻动，使各个位置上的茶叶具有相同的发酵速率，在同一时间发酵程度相同，同一批发酵茶叶质量一致，减少差异。

当发酵完成，控制器控制电磁阀Ⅰ7、电磁阀Ⅱ23、电磁阀Ⅲ24、加热器14关闭，控制器控制电磁阀Ⅳ25打开，排出仓内空气，降低滚筒发酵仓4内的压强，避免卸料时高压气体伤害人体，准备将茶叶取出。优选的，所述的后盖15上设有用于支撑后盖15的后支架17，后支架17与后盖15铰接。所述的前盖3上设有用于支撑前盖3的前支架18，前支架18上设有卸料气缸19，前盖3底部与卸料气缸19的活塞杆铰接，卸料气缸19与外部的空压机连接，卸料气缸19与控制器的信号输出端连接。茶叶发酵时，前支架18和后支架17给与装置牢固稳定的支撑，当茶叶发酵完成，滚筒发酵仓4内的气压与外部大气压一致时，手动打开出料门16，控制器控制卸料气缸19伸长，滚筒发酵仓4绕后支架17上的铰接位置旋转，滚筒发酵仓4进料端抬高，茶叶在重力作用下从出料通道1滑出仓体，不需进入仓内，避免意外发生，减轻了劳动强度。

本实用新型的工作过程：打开进料门2，向滚筒发酵仓4内投入待发酵茶叶，投放完毕，关闭进料门2，旋紧紧固螺母，茶叶开始发酵，当温度传感器9感应到滚筒发酵仓4内温度低于设定温度最低值时，控制器根据温度传感器9传出信号发出相应指令，控制器控制加热器14开启、电磁阀Ⅰ7打开，加热器14加热流过的高压气体，滚筒发酵仓4内导入高温高压空气，提高仓内温度，当温度传感器9感应到滚筒发酵仓4内温度高于设定温度最高值时，控制器根据温度传感器9传出信号发出相应指令，控制器控制加热器14关闭、电磁阀Ⅰ7打开，导入温度较低的高压空气，降低滚筒发酵仓4内温度。当湿度传感器10感应到滚筒发酵仓4内湿度低于设定湿度最低值时，控制器根据湿度传感器10传出信号发出相应指令，控制器控制电磁阀Ⅱ23打开，雾化水汽经喷头8喷向滚筒发酵仓4内的各个位置，并在气流带动下混合均匀，当湿度传感器10感应到滚筒发酵仓4内湿度高于设定湿度最高值时，控制器根据湿度传感器10传出信号发出相应指令，控制器控制电磁阀Ⅳ25打开，由于滚筒发酵仓4内的气压大于外部空气大气压强，仓内空气向外流出，水汽随空气被排出仓外，降低湿度。当气压传感器50感应到滚筒发酵仓4内气压低于设定气压最低值时，控制器根据气压传感器50传出信号发出相应指令，控制器控制电磁阀Ⅰ7打开，向滚筒发酵仓4内注入高压空气，提高仓内压强。当气压传感器50感应到滚筒发酵仓4内气压高于设定气压最高值时，控制器根据气压传感器50传出信号发出相应指令，控制器控制电磁阀Ⅳ25打开，排出部分气体，降低滚筒发酵仓4内压强，当氧气浓度传感器51感应到滚筒发酵仓4内气压低于设定气压最低值时，控制器根据氧气浓度传感器51传出信号发出相应指令，控制器控制电磁阀Ⅲ24打开，向舱内注入高纯度氧气，提高氧含量。当氧气浓度传感器51感应到滚筒发酵仓4内气压高于设定气压最高值时，控制器根据氧气浓度传感器51传出信号发出相应指令，控制器控制电磁阀Ⅳ25打开，滚筒发酵仓4内氧气随空气被排出滚筒发酵仓4外。控制器相同间隔时间控制步进电机12顺时针或逆时针旋转，将茶叶不断翻动。茶叶发酵完成，控制器控制电磁阀Ⅰ7、电磁阀Ⅱ23、电磁阀Ⅲ24、加热器14关闭，控制器控制电磁阀Ⅳ25打开，排出仓内空气，降低滚筒发酵仓4内的压强，滚筒发酵仓4内的气压与外部大气压一致时，手动打开出料门16，控制器控制卸料气缸19伸长，滚筒发酵仓4绕后支架17上的铰接位置旋转，滚筒发酵仓4进料端抬高，茶叶在重力作用下从出料通道1滑出仓体，完成卸料。

本实用新型采用控制器控制发酵仓内温度、湿度变化，使发酵仓内的温湿度相对稳定，茶叶发酵速率快、质量高，加大发酵仓内气压压强，增加相对体积内的氧气含量，进一步加快茶叶发酵速度，减少发酵时间，在茶叶发酵过程中对茶叶进行翻动，避免处于底部的茶叶腐烂或上下层茶叶发酵程度不一致，同一批茶叶发酵质量相同，减少差异，发酵完成能自动卸料，减轻操作人员劳动强度。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。

Claims (4)

1.一种红茶高压发酵装置，其特征在于：所述的红茶高压发酵装置包括前盖（3）、滚筒发酵仓（4）、高压进气管（5）、氧气进气管（6）、雾化水汽进气管（20）、连接杆（11）、步进电机（12）、排气管（13）、后盖（15）；

所述的滚筒发酵仓（4）一端设有前盖（3）,另一端设有后盖（15）,前盖（3）上设有进料通道（21）,进料通道（21）端面设有用于封闭进料通道（21）的进料门（2）,前盖（3）上设有贯穿前盖（3）的高压进气管（5）和氧气进气管（6）,高压进气管（5）一端伸入滚筒发酵仓（4）内且伸入端设有喷头（8）,高压进气管（5）上从左到右依次设有电磁阀Ⅰ（7）、雾化水汽进气管（20）、加热器（14），雾化水汽进气管（20）上设有电磁阀Ⅱ（23）,氧气进气管（6）上设有电磁阀Ⅲ（24）, 前盖（3）内壁设有气压传感器（50）、氧气浓度传感器（51）、温度传感器（9）和湿度传感器（10）; 所述的后盖（15）外缘设有步进电机（12）,步进电机（12）与滚筒发酵仓（4）通过齿轮啮合,后盖（15）上设有贯穿后盖（15）的排气管（13）, 排气管（13）上设有电磁阀Ⅳ（25）,后盖（15）底部设有出料通道（1）,出料通道（1）末端设有用于封闭出料通道（1）的出料门（16）,前盖（3）与后盖（15）之间设有连接杆（11），温度传感器（9）、氧气浓度传感器（51）、湿度传感器（10）、气压传感器（50）与外部控制器的信号输入端连接，电磁阀Ⅰ（7）、电磁阀Ⅱ（23）、电磁阀Ⅲ（24）、电磁阀Ⅳ（25）、步进电机（12）、加热器（14）与外部控制器的信号输出端连接。

2.根据权利要求1所述的一种红茶高压发酵装置，其特征在于：所述的前盖（3）上设有用于支撑前盖（3）的前支架（18），前支架（18）上设有卸料气缸（19），前盖（3）底部与卸料气缸（19）的活塞杆铰接，卸料气缸（19）与外部的空压机连接，卸料气缸（19）与控制器的信号输出端连接。

3.根据权利要求1所述的一种红茶高压发酵装置，其特征在于：所述的后盖（15）上设有用于支撑后盖（15）的后支架（17）。

4.根据权利要求1所述的一种红茶高压发酵装置，其特征在于：所述的进料门（2）与出料门（16）上设有用于紧固的螺母。

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