CN220624636U - 一种木炭加热自动控制温度茶叶烘焙机 - Google Patents

Abstract

一种木炭加热自动控制温度茶叶烘焙机，包括机架、炭炉、炭热气输送管道、热交换室、茶叶烘焙室、回气室、混气管道、风机、温度传感器和控制电路；热交换室通过多个吹气孔与茶叶烘焙室连通，茶叶烘焙室通过多个回气孔与回气室连通；风机安装在混气管道中，混气管道上设有第一气源进口、第二气源进口和混合气体出口；炭热气输送管道的出气端与第一气源进口之间设有开关机构，炭热气输送管道出气端开启时与第一气源进口连通；回气室与第二气源进口连通；混合气体出口与热交换室连通；温度传感器设于茶叶烘焙室中。本实用新型的木炭加热自动控制温度茶叶烘焙机采用木炭加热，能够在烘焙过程中准确控制烘焙温度，对茶叶的烘焙比较均匀。

Description

一种木炭加热自动控制温度茶叶烘焙机

技术领域

本实用新型涉及茶叶烘焙设备，具体涉及一种木炭加热自动控制温度茶叶烘焙机。

背景技术

茶叶烘焙是制茶工艺中的最后一道工艺，其目的是蒸发茶叶内多余的水分，促使茶叶内含物起热化、构香作用，增进和固定品质，以利于茶叶的贮藏。

传统的茶叶烘焙采用木炭进行烘焙，经炭焙剔除茶叶青味，使茶叶具有炭火香气，对于提升茶叶的味道、口感具有辅助作用，但其效率低，对制作人员的技能要求较高，制作成本也较高。而且，采用炭炉对茶叶进行烘焙，烘焙过程中其温度难以准确控制，容易造成温度过高，使得茶叶烘焙过度。此外，由于炭焙过程中温度较难控制，不同批次制作的茶叶，其品质会出现较大差异。

目前市面上已有炭焙机用于茶叶烘焙，但是其自动化程度不高，且难以准确控制烘焙温度，对茶叶的烘焙也不够均匀。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种木炭加热自动控制温度茶叶烘焙机，这种木炭加热自动控制温度茶叶烘焙机采用木炭加热，能够在烘焙过程中准确控制烘焙温度，对茶叶的烘焙比较均匀。采用的技术方案如下：

一种木炭加热自动控制温度茶叶烘焙机，包括机架和炭炉，其特征在于还包括炭热气输送管道、热交换室、茶叶烘焙室、回气室、混气管道、风机、温度传感器和控制电路；炭炉、热交换室、茶叶烘焙室和回气室均设置在机架上；炭热气输送管道的进气端与炭炉的炉腔连通，炭热气输送管道有一部分处在热交换室中；热交换室通过多个吹气孔与茶叶烘焙室连通，茶叶烘焙室通过多个回气孔与回气室连通；风机安装在混气管道中，混气管道上设有第一气源进口、第二气源进口和混合气体出口，第一气源进口、第二气源进口处在风机的进风侧，混合气体出口处在风机的出风侧；炭热气输送管道的出气端与第一气源进口之间设有能够控制炭热气输送管道出气端开启或关闭的开关机构，炭热气输送管道出气端开启时与第一气源进口连通；回气室与第二气源进口连通；混合气体出口与热交换室连通；温度传感器设于茶叶烘焙室中，温度传感器与控制电路相应的输入端电连接，开关机构与控制电路相应的输出端电连接。

上述木炭加热自动控制温度茶叶烘焙机工作时，将待烘焙的茶叶放置在茶叶烘焙室中（通常分层放置），向炭炉的炉腔中添加木炭并燃烧，并且启动风机，此时开关机构使炭热气输送管道出气端处在开启的状态，炭热气输送管道的出气端与第一气源进口连通。风机运行时在茶叶烘焙机内部产生气流，其流向为：炭炉炉腔内的木炭燃烧产生炭热气，炭热气经炭热气输送管道、第一气源进口进入混气管道，经混气管道后从混合气体出口进入热交换室，然后通过各吹气孔进入茶叶烘焙室，再通过各回气孔进入回气室；回气室排出的气体经第二气源进口进入混气管道，与后续从第一气源进口进入混气管道的炭热气混合，再进入热交换室（在热交换室中混合气体与炭热气输送管道中的炭热气进行热交换而升温），然后通过各吹气孔进入茶叶烘焙室，再通过各回气孔进入回气室，再次经第二气源进口进入混气管道，如此循环。在茶叶烘焙室中，自各吹气孔吹出的热气流对茶叶进行烘焙；热气流烘焙茶叶后温度降低并进入回气室，再进入混气管道中与炭热气混合，并在热交换室中与炭热气输送管道中的炭热气进行热交换而升温，提升温度后再次用于烘焙。烘焙过程中，温度传感器检测茶叶烘焙室内部的温度，并将温度检测值传输至控制电路，控制电路将温度检测值与温度预设值进行比较，若温度检测值大于温度预设值，则发送控制信号使开关机构动作，将炭热气输送管道的出气端关闭，此时炭热气输送管道暂停输送炭热气，炭炉炉腔内的木炭燃烧减弱（即调小炉火），流经热交换室的气流吸收的热量减少或不再吸热，经一定时间的循环后，能够降低茶叶烘焙室内部的温度。

通常，上述炭炉设有第一空气进口，第一空气进口与炭炉的炉腔连通。第一空气进口用于向炭炉的炉腔补充空气。

一种具体方案中，上述炭炉设有炉门，炉门上安装有可开启或关闭的炉门板。通过设置炉门和炉门板，方便向炉腔中添加木炭。

优选方案中，上述木炭加热自动控制温度茶叶烘焙机还包括排气管，排气管的下端与茶叶烘焙室、回气室或混气管道进风侧连通。上述混气管道进风侧是指混气管道处在风机的进风侧的部分。热气流对茶叶进行烘焙后，其含水量会增高，通过设置排气管，使部分含水分的气体能够排出，降低循环气流的含水量。

优选方案中，上述开关机构包括阀座、挡风板、挡风板转轴以及能够驱动挡风板转轴转动的挡风板位置切换机构，阀座具有通气腔，阀座上设有与通气腔连通的第一进气口、第二进气口和出气口，第一进气口与炭热气输送管道的出气端连通，出气口与第一气源进口连通，挡风板转轴可转动安装在第一进气口与第二进气口的邻接处，挡风板一侧边沿与挡风板转轴连接；挡风板位置切换机构与控制电路相应的输出端电连接。挡风板位置切换机构驱动挡风板转轴转动，使挡风板在下面两个位置之间切换：在其中一个位置，挡风板遮挡第二进气口，此时第一进气口打开，炭热气输送管道出气端开启，炭热气输送管道出气端送出的炭热气经第一进气口、通气腔、出气口、第一气源进口进入混气管道中；在另一个位置，挡风板遮挡第一进气口，此时炭热气输送管道的出气端关闭，外界空气可经第二进气口、通气腔、出气口、第一气源进口进入混气管道中，引入外界空气有助于降低混气管道内气流的温度，从而降低茶叶烘焙室内部的温度。

一种更优选方案中，上述挡风板位置切换机构包括挡风板位置切换电动机，挡风板位置切换电动机的动力输出轴与挡风板转轴传动连接；挡风板位置切换电动机与控制电路相应的输出端电连接。挡风板位置切换电动机的动力输出轴与挡风板转轴之间的传动机构可以为齿轮组或带传动机构等。挡风板位置切换电动机可安装在炭热气输送管道的外壁上，也可安装在机架上或箱体顶部。

另一种更优选方案中，上述挡风板位置切换机构包括气缸和摆臂，气缸的缸体与炭热气输送管道的外壁、机架或箱体铰接，气缸的活塞杆与摆臂一端铰接，摆臂另一端与挡风板转轴连接；用于控制气缸进出气方向的电磁阀与控制电路相应的输出端电连接。

优选方案中，上述炭热气输送管道包括热交换管段和送气管段，热交换管段处在热交换室中（热交换管段即为炭热气输送管道处在热交换室中的部分），热交换管段下端与炭炉的炉腔连通（热交换管段下端构成炭热气输送管道的进气端），热交换管段上端与送气管段的进气端连通，送气管段的出气端构成炭热气输送管道的出气端；热交换管段采用导热材料制成。热交换管段的材质可以是不锈钢、铜、铁或铝合金。

优选方案中，上述茶叶烘焙室设于炭炉的上方，热交换室、回气室分处于茶叶烘焙室两侧。一种具体方案中，上述木炭加热自动控制温度茶叶烘焙机包括一箱体，箱体中设有第一隔板和第二隔板，第一隔板和第二隔板将箱体分隔成热交换室、茶叶烘焙室和回气室，所述吹气孔设于第一隔板上（吹气孔将热交换室与茶叶烘焙室连通），所述回气孔设于第二隔板上（回气孔将茶叶烘焙室与回气室连通）。更优选方案中，上述送气管段可拆卸安装在箱体顶部，送气管段的进气端与热交换管段上端之间活动连接（可以送气管段的进气端套接在热交换管段上端的外侧，将热交换管段上端罩住）。

优选方案中，上述茶叶烘焙室的内壁上安装有自上至下依次排列的多层支撑架。每层支撑架可由两个支撑条构成，两个支撑条分别安装在茶叶烘焙室两相对侧的内壁上。支撑架用于放置烘焙盘（烘焙盘用于盛放有待烘焙的茶叶），每层支撑架可放置一个烘焙盘。

优选方案中，上述混气管道中还设有电加热装置，电加热装置处于风机与混合气体出口之间；电加热装置与控制电路相应的输出端电连接。烘焙过程中，温度传感器检测茶叶烘焙室内部的温度，并将温度检测值传输至控制电路，控制电路将温度检测值与温度预设值进行比较，若温度检测值小于温度预设值，则发送控制信号使电加热装置通电，对经过的混合气体加热，使进入热交换室、茶叶烘焙室的气流升温，提高茶叶烘焙室内部的温度。

本实用新型采用木炭加热，通过设置温度传感器以检测茶叶烘焙室内部的温度，并基于检测到的温度高低，通过开关机构控制炭热气输送管道出气端的启闭，实现炉火大小的控制，从而能够在烘焙过程中准确控制烘焙温度，对茶叶的烘焙比较均匀。烘焙过程中，炭炉的炉腔产生的炭气经炭热气输送管道、混气管道连通、热交换室、吹气孔进入茶叶烘焙室，对置于茶叶烘焙室中的茶叶进行烘焙，使茶叶具有炭火香气，有利于提升茶叶的味道、口感。可在控制电路中设置烘焙温度基准值，这样，不同批次制作的茶叶，可在一致的温度下炭焙，从而保持不同批次茶叶品质的一致性。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型优选实施例1中开关机构的结构示意图；

图3是本实用新型优选实施例1另一工作状态的示意图；

图4是本实用新型优选实施例2的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，这种木炭加热自动控制温度茶叶烘焙机包括机架1、炭炉2、炭热气输送管道3、热交换室4、茶叶烘焙室5、回气室6、混气管道7、风机8、温度传感器9和控制电路；炭炉2、热交换室4、茶叶烘焙室5和回气室6均设置在机架1上；炭热气输送管道3的进气端与炭炉2的炉腔21连通，炭热气输送管道3有一部分处在热交换室4中；热交换室4通过多个吹气孔10与茶叶烘焙室5连通，茶叶烘焙室5通过多个回气孔11与回气室6连通；风机8安装在混气管道7中，混气管道7上设有第一气源进口71、第二气源进口72和混合气体出口73，第一气源进口71、第二气源进口72处在风机8的进风侧，混合气体出口73处在风机8的出风侧；炭热气输送管道3的出气端与第一气源进口71之间设有能够控制炭热气输送管道3出气端开启或关闭的开关机构12，炭热气输送管道3出气端开启时与第一气源进口71连通；回气室6与第二气源进口72连通；混合气体出口73与热交换室4连通；温度传感器9设于茶叶烘焙室5中，温度传感器9与控制电路相应的输入端电连接，开关机构12与控制电路相应的输出端电连接。

炭炉2设有第一空气进口22，第一空气进口22与炭炉2的炉腔21连通。第一空气进口22用于向炭炉的炉腔21补充空气。

炭炉2设有炉门23，炉门23上安装有可开启或关闭的炉门板24。通过设置炉门23和炉门板24，方便向炉腔21中添加木炭。

本实施例的木炭加热自动控制温度茶叶烘焙机还包括排气管13，排气管13的下端与混气管道7进风侧（即混气管道7处在风机8的进风侧的部分）连通，或者排气管13的下端与回气室6连通。热气流对茶叶进行烘焙后，其含水量会增高，含水分的气体经各回气孔11进入回气室6后，部分含水分的气体通过排气管13排出。

参考图2，本实施例中，开关机构12包括阀座121、挡风板122、挡风板转轴123以及能够驱动挡风板转轴122转动的挡风板位置切换机构，阀座121具有通气腔124，阀座124上设有与通气腔124连通的第一进气口125、第二进气口126和出气口127，第一进气口125与炭热气输送管道3的出气端连通，出气口127与第一气源进口71连通，挡风板转轴123可转动安装在第一进气口125与第二进气口126的邻接处，挡风板122一侧边沿与挡风板转轴123连接；挡风板位置切换机构包括挡风板位置切换电动机128，挡风板位置切换电动机128的动力输出轴与挡风板转轴123传动连接（挡风板位置切换电动机128的动力输出轴与挡风板转轴123之间的传动机构可以采用带传动机构129）；挡风板位置切换电动机128与控制电路相应的输出端电连接。挡风板位置切换电动机128驱动挡风板转轴123转动，使挡风板122在下面两个位置之间切换：在其中一个位置（参考图1），挡风板122遮挡第二进气口126，此时第一进气口125打开，炭热气输送管道3出气端开启，炭热气输送管道3出气端送出的炭热气经第一进气口125、通气腔124、出气口127、第一气源进口71进入混气管道7中；在另一个位置（参考图3），挡风板122遮挡第一进气口125，此时炭热气输送管道3的出气端关闭，外界空气可经第二进气口126、通气腔124、出气口127、第一气源进口71进入混气管道7中，引入外界空气有助于降低混气管道内气流的温度，从而降低茶叶烘焙室内部的温度。

本实施例中，炭热气输送管道3包括热交换管段31和送气管段32，热交换管段31处在热交换室4中（热交换管段31即为炭热气输送管道3处在热交换室4中的部分），热交换管段31下端与炭炉2的炉腔21连通（热交换管段31下端构成炭热气输送管道的进气端），热交换管段31上端与送气管段32的进气端连通，送气管段32的出气端构成炭热气输送管道的出气端；热交换管段31采用导热材料制成。热交换管段31的材质可以是不锈钢、铜、铁或铝合金。

本实施例中，茶叶烘焙室5设于炭炉2的上方，热交换室4、回气室6分处于茶叶烘焙室5两侧。本实施例的木炭加热自动控制温度茶叶烘焙机包括一箱体20，箱体20中设有第一隔板201和第二隔板202，第一隔板201和第二隔板202将箱体20分隔成热交换室4、茶叶烘焙室5和回气室6，所述吹气孔10设于第一隔板201上（吹气孔将热交换室与茶叶烘焙室连通），所述回气孔11设于第二隔板202上（回气孔将茶叶烘焙室与回气室连通）。送气管段32可拆卸安装在箱体20顶部，送气管段32的进气端与热交换管段31上端之间活动连接（可以送气管段的进气端套接在热交换管段上端的外侧，将热交换管段上端罩住）；挡风板位置切换电动机128安装在送气管段32的外壁上，阀座121与送气管段32固定连接。

茶叶烘焙室5的内壁上安装有自上至下依次排列的多层支撑架。每层支撑架可由两个支撑条14构成，两个支撑条14分别安装在茶叶烘焙室5两相对侧的内壁上。支撑架用于放置烘焙盘（烘焙盘用于盛放有待烘焙的茶叶），每层支撑架可放置一个烘焙盘。

混气管道7中还设有电加热装置15，电加热装置15处于风机8与混合气体出口73之间；电加热装置15与控制电路相应的输出端电连接。

下面简述一下本木炭加热自动控制温度茶叶烘焙机的工作原理：

工作时，将待烘焙的茶叶分层放置在茶叶烘焙室5中，向炭炉2的炉腔21中添加木炭16并燃烧，并且启动风机8，此时开关机构12使炭热气输送管道3出气端处在开启的状态，炭热气输送管道3的出气端与第一气源进口71连通。参考图1，风机8运行时在茶叶烘焙机内部产生气流，其流向为：炭炉炉腔21内的木炭16燃烧产生炭热气，炭热气经炭热气输送管道3、第一气源进口71进入混气管道7，经混气管道7后从混合气体出口73进入热交换室4，然后通过各吹气孔10进入茶叶烘焙室5，再通过各回气孔11进入回气室6；回气室6排出的气体经第二气源进口72进入混气管道7，与后续从第一气源进口71进入混气管道7的炭热气混合，再进入热交换室4（在热交换室4中混合气体与炭热气输送管道3中的炭热气进行热交换而升温），然后通过各吹气孔10进入茶叶烘焙室5，再通过各回气孔11进入回气室6，再次经第二气源进口72进入混气管道7，如此循环。

在茶叶烘焙室5中，自各吹气孔10吹出的热气流对茶叶进行烘焙；热气流烘焙茶叶后温度降低并进入回气室6，再进入混气管道7中与炭热气混合，并在热交换室5中与炭热气输送管道3中的炭热气进行热交换而升温，提升温度后再次用于烘焙。

烘焙过程中，温度传感器9检测茶叶烘焙室5内部的温度，并将温度检测值传输至控制电路，控制电路将温度检测值与温度预设值进行比较，若温度检测值大于温度预设值，则发送控制信号使开关机构12动作，参考图3，此时炭热气输送管道3的出气端关闭，炭热气输送管道3暂停输送炭热气，炭炉炉腔21内的木炭燃烧减弱（即调小炉火），流经热交换室4的气流吸收的热量减少或不再吸热，同时外界空气可经第二进气口126、通气腔124、出气口127、第一气源进口71进入混气管道7中，经一定时间的循环后，能够降低茶叶烘焙室5内部的温度。若温度检测值小于温度预设值，则发送控制信号使电加热装置15通电，对经过的混合气体加热，使进入热交换室4、茶叶烘焙室5的气流升温，提高茶叶烘焙室5内部的温度。

实施例2

如图4所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：排气管13的下端与茶叶烘焙室5连通；热气流对茶叶进行烘焙后，其含水量会增高，茶叶烘焙室5内部分含水分的气体经排气管13排出。

本实施例的其余结构与实施例1相同。

其他实施方案中，挡风板位置切换机构也可包括气缸和摆臂，气缸的缸体与炭热气输送管道的外壁、机架或箱体铰接，气缸的活塞杆与摆臂一端铰接，摆臂另一端与挡风板转轴连接；用于控制气缸进出气方向的电磁阀与控制电路相应的输出端电连接。

Claims (10)

1.一种木炭加热自动控制温度茶叶烘焙机，包括机架和炭炉，其特征在于还包括炭热气输送管道、热交换室、茶叶烘焙室、回气室、混气管道、风机、温度传感器和控制电路；炭炉、热交换室、茶叶烘焙室和回气室均设置在机架上；炭热气输送管道的进气端与炭炉的炉腔连通，炭热气输送管道有一部分处在热交换室中；热交换室通过多个吹气孔与茶叶烘焙室连通，茶叶烘焙室通过多个回气孔与回气室连通；风机安装在混气管道中，混气管道上设有第一气源进口、第二气源进口和混合气体出口，第一气源进口、第二气源进口处在风机的进风侧，混合气体出口处在风机的出风侧；炭热气输送管道的出气端与第一气源进口之间设有能够控制炭热气输送管道出气端开启或关闭的开关机构，炭热气输送管道出气端开启时与第一气源进口连通；回气室与第二气源进口连通；混合气体出口与热交换室连通；温度传感器设于茶叶烘焙室中，温度传感器与控制电路相应的输入端电连接，开关机构与控制电路相应的输出端电连接。

2.根据权利要求1所述的木炭加热自动控制温度茶叶烘焙机，其特征是：所述炭炉设有第一空气进口，第一空气进口与炭炉的炉腔连通。

3.根据权利要求1所述的木炭加热自动控制温度茶叶烘焙机，其特征是：所述木炭加热自动控制温度茶叶烘焙机还包括排气管，排气管的下端与茶叶烘焙室、回气室或混气管道进风侧连通。

4.根据权利要求1-3任一项所述的木炭加热自动控制温度茶叶烘焙机，其特征是：所述开关机构包括阀座、挡风板、挡风板转轴以及能够驱动挡风板转轴转动的挡风板位置切换机构，阀座具有通气腔，阀座上设有与通气腔连通的第一进气口、第二进气口和出气口，第一进气口与炭热气输送管道的出气端连通，出气口与第一气源进口连通，挡风板转轴可转动安装在第一进气口与第二进气口的邻接处，挡风板一侧边沿与挡风板转轴连接；挡风板位置切换机构与控制电路相应的输出端电连接。

5.根据权利要求4所述的木炭加热自动控制温度茶叶烘焙机，其特征是：所述挡风板位置切换机构包括挡风板位置切换电动机，挡风板位置切换电动机的动力输出轴与挡风板转轴传动连接；挡风板位置切换电动机与控制电路相应的输出端电连接。

6.根据权利要求4所述的木炭加热自动控制温度茶叶烘焙机，其特征是：所述挡风板位置切换机构包括气缸和摆臂，气缸的缸体与炭热气输送管道的外壁、机架或箱体铰接，气缸的活塞杆与摆臂一端铰接，摆臂另一端与挡风板转轴连接；用于控制气缸进出气方向的电磁阀与控制电路相应的输出端电连接。

7.根据权利要求1-3任一项所述的木炭加热自动控制温度茶叶烘焙机，其特征是：所述炭热气输送管道包括热交换管段和送气管段，热交换管段处在热交换室中，热交换管段下端与炭炉的炉腔连通，热交换管段上端与送气管段的进气端连通，送气管段的出气端构成炭热气输送管道的出气端；热交换管段采用导热材料制成。

8.根据权利要求1-3任一项所述的木炭加热自动控制温度茶叶烘焙机，其特征是：所述茶叶烘焙室设于炭炉的上方，热交换室、回气室分处于茶叶烘焙室两侧。

9.根据权利要求1-3任一项所述的木炭加热自动控制温度茶叶烘焙机，其特征是：所述茶叶烘焙室的内壁上安装有自上至下依次排列的多层支撑架。

10.根据权利要求1-3任一项所述的木炭加热自动控制温度茶叶烘焙机，其特征是：所述混气管道中还设有电加热装置，电加热装置处于风机与混合气体出口之间；电加热装置与控制电路相应的输出端电连接。