JP2002335861A - 静電分別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】製茶工場内の雰囲気に左右されず、常に十分な
静電気を得て確実に異物を分別することができる静電分
別装置を提供する。 【解決手段】振動コンベア３３の終端３３ａ下に配設さ
れ、接地されつつ回転自在な回転ドラム３４と、該回転
ドラム３４に近接して配設され、プラス電荷が付与され
て帯電しつつ回転自在な帯電ドラム３５と、該帯電ドラ
ム３５に付着された異物を除去するためのエア噴射手段
３８とを有し、回転ドラム３４上に落下した茶葉を当該
回転ドラム３４と帯電ドラム３５との間隙を通過させ、
異物を帯電ドラム３５に付着させて分別する静電分別装
置において、帯電ドラム３５の周囲を除湿する除湿手段
としての白熱灯３７を具備したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、製茶加工ラインを
流れる茶葉において混入してしまった異物を除去するた
め、茶葉に静電気を付与して当該茶葉より帯電し易い異
物を分別する静電分別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な製茶加工ラインは、生茶葉を製
品茶（緑茶）に加工するために複数の製茶機から構成さ
れており、例えば茶園から運搬された生茶葉を受け入れ
る受入部、生茶葉を適度な温度及び湿度条件にて一時貯
留するための生葉自動コンテナを有する生葉管理部、生
茶葉を蒸すための蒸機を有する蒸熱システム、各種揉乾
機が配設された中火システム、揉み上げた茶を十分に乾
燥させるための乾燥機等を有する仕上げシステムを備
え、これらが成す製茶工程を経ることにより、所望品質
の緑茶を得ている。

【０００３】ところで、茶葉の摘採時及び上記工程を経
る過程において、種々の異物が混入する可能性が指摘さ
れており、かかる異物を除去すべく従来より、種々の異
物除去装置が提案されている。このうち、製茶加工ライ
ンにおける茶葉の搬送経路中に、プラス電荷を付与して
帯電された帯電ドラムを配設しておき、該帯電ドラムか
ら生じる静電気によって帯電し易い異物（例えばビニー
ルやプラスチック片等）を吸引し、茶葉から異物を分別
する静電分別装置が用いられていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の静電分別装置においては、帯電ドラム等の構成要素
が製茶工場内の雰囲気に直接曝されていたので、湿気が
多い時に異物を分別する際には、静電気を十分に生じさ
せることができないこともあり、異物の付着が十分に行
えない虞があるという問題があった。即ち、湿気は、そ
の日の天候や時期によって大きく変化するとともに、製
茶工場内には他の種々揉乾機が配設されており、それら
から排出される蒸気等で湿気が外気より多くなる場合も
予想されるため、常に十分な静電気を得るのが困難とな
っていた。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、製茶工場内の雰囲気に左右されず、常に十分
な静電気を得て確実に異物を分別することができる静電
分別装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
茶葉を搬送し、終端から当該茶葉を落下させる搬送手段
と、該搬送手段の終端下に配設され、接地されつつ回転
自在な回転ドラムと、該回転ドラムに近接して配設さ
れ、電荷が付与されて帯電しつつ回転自在な帯電ドラム
と、該帯電ドラムに付着された異物を除去するための除
去手段とを有し、前記回転ドラム上に落下した茶葉を当
該回転ドラムと帯電ドラムとの間隙を通過させ、異物を
前記帯電ドラムに付着させて分別する静電分別装置にお
いて、前記帯電ドラムの周囲を除湿する除湿手段を具備
したことを特徴とする。

【０００７】かかる構成によれば、搬送手段の終端から
回転ドラム上に落下した茶葉は、当該回転ドラムと帯電
ドラムとの間隙を通過する際、混入した異物（帯電し易
い異物）が帯電ドラムから生じた静電気で引き寄せら
れ、当該帯電ドラムに付着する。ここで、帯電ドラム
は、その周囲が除湿手段によって除湿されているので、
常に十分な静電気を生じさせることができる。

【０００８】請求項２記載の発明は、前記除湿手段が、
前記帯電ドラムを加熱する加熱手段であることを特徴と
する。

【０００９】請求項３記載の発明は、前記加熱手段が、
前記帯電ドラムに光を照射可能な白熱灯であることを特
徴とする。

【００１０】請求項４記載の発明は、前記除湿手段が、
前記回転ドラム及び帯電ドラムを外気から遮断する小室
と、該小室内を除湿するエアーコンディショナーとを備
えたことを特徴とする。

【００１１】請求項５記載の発明は、前記除去手段が、
前記帯電ドラムに向かってエアを噴射するエア噴射手段
であり、該エア噴射手段によるエア圧で当該帯電ドラム
に付着した異物を除去することを特徴とする。

【００１２】請求項６記載の発明は、前記搬送手段が、
乾燥機による乾燥工程が終了した茶葉を搬送するもので
あり、前記帯電ドラムによる異物の分別は当該乾燥工程
後の茶葉に対して行われることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら具体的に説明する。本実施形態に係
る静電分別装置は、乾燥機から排出された茶葉が次工程
へ搬送される途中において異物を除去するものであり、
図３で示すように、茶葉を乾燥機１から次工程へ搬送す
べく配設された振動コンベア２５、垂直バケットコンベ
ア２６、ベルトコンベア２７、及び茶葉から異物を篩い
分ける篩分機２８の後であって、振動コンベア３０、垂
直バケットコンベア３１、ベルトコンベア３２の前に配
設されている。

【００１４】乾燥機１は、製茶工程における仕上げ工程
に配設され、中火工程で揉み上げた茶を十分に乾燥させ
るためのものであり、図４に示すように、乾燥機本体２
と熱風発生装置３とで主に構成されている。このうち乾
燥機本体２は、内部の乾燥室４内に４台のキャタピラ５
がそれぞれ略水平状態にて配設され、この各キャタピラ
５の上下の搬送面５ａ、５ｂが各段を形成している。

【００１５】そして、各キャタピラ５の搬送面５ａ、５
ｂは、茶葉が通過しない内径の孔を有する多孔板又は金
網で形成されるとともに、各キャタピラ５の上段の下流
側と下段の下流側には茶葉を下段に排出するための排出
機構部６、７がそれぞれ設けられている。また、最下段
のキャタピラ５の下方には、粉取装置８が傾斜した状態
で配設され、該粉取装置８の一端側（最下段の搬送面５
ｂの下流側）には、茶葉を排出する吐出口としてのチャ
ージングバルブ９が配設されている。

【００１６】更に、最上段のキャタピラ５の他端側（最
上段の搬送面５ａの下流側）上方には、排気ファン１０
とサイクロン１１及び排気フード１２が配設され、最上
段のキャタピラ５の一端側の上部には、投入口１３を介
して昇降機１４が連結されている。なお、乾燥室４の昇
降機１４下部の側壁には、キャタピラ５や昇降機２１を
作動させるインバータ１５及び駆動部１６が配設され、
乾燥室４の側壁内面には各キャタピラ５に対応してジャ
マ板１７がそれぞれ配設されている。

【００１７】また、この乾燥機２における側板には丸型
温度計１８が配設されており、乾燥室４内の温度を計測
している。かかる丸型温度計１８により、乾燥室４内が
設定温度に達したことを検知して茶葉の投入を行うよう
制御したり、製茶中の乾燥室４内の温度をモニタリング
することができる。

【００１８】一方、熱風発生装置３は、熱風ダクト２１
を介して乾燥室４内に熱風を供給するガンタイプのバー
ナ２０と、冷風ダクト２２を介して乾燥室４内に冷風を
供給する冷却ファン２３と、バーナ２０及び冷却ファン
２３を制御するバーナ制御部２４等を有している。ま
た、熱風ダクト２１の下流側は、４台のキャタピラ５の
うち下方の２台のキャタピラ５の上面側及び粉取装置８
の上面側に連通し、冷風ダクト２２の下流側は熱風ダク
ト２１と同一のキャタピラ５の上面側に連通した状態と
なっており、同図中の入口ａ、ｂにおける温度が略同一
となるように設定されている。

【００１９】また、熱風ダクト２１の下流入口ｂ近傍に
は、乾燥室４内に供給する熱風の温度を計測するための
サーミスタ型温度センサ１９が配設されており、該サー
ミスタ型温度センサ１９で検知された熱風温度の検知信
号はバーナ制御部２４に送信され、この信号に基づいて
熱風発生装置３内に配設されたバーナ２０の燃焼量が調
整され得るよう構成されている。

【００２０】上記構成により、昇降機１４を介して投入
口１３から投入された茶葉は、各段のキャタピラ５にお
ける搬送面５ａ、５ｂを経てチャージングバルブ９から
排出されるまでの間に、所望水分に乾燥されることとな
る。尚、茶葉の搬送経路については、同図において実線
の矢印で示しており、熱風の流路については破線の矢印
で示している。

【００２１】チャージングバルブ９から排出された茶葉
は、図３に示すように、紙面垂直方向に延びる振動コン
ベア２５を経て、垂直バケットコンベア２６により上方
へ搬送され、その後紙面垂直方向に延設されたベルトコ
ンベア２７にて同方向に搬送される。そして、当該ベル
トコンベア２７の終端から篩分機２８に落下した茶葉
は、その篩い作用により嵩の大きな異物が除去され、静
電分別装置２９内に落下する。

【００２２】ここで、静電分別装置２９は、静電気を発
生させて該静電気に引き寄せられる異物を茶葉から分別
及び除去するための装置であり、図１に示すように、振
動コンベア（搬送手段）３３と、回転ドラム３４と、帯
電ドラム３５と、白熱灯（除湿手段）３７と、エア噴射
手段（除去手段）３８とから主に構成されている。

【００２３】振動コンベア３３は、静電分別装置２９内
に配設され、その搬送面で篩分機２８の網目を通過した
茶葉を受けるとともに、付与される振動で当該茶葉を終
端まで搬送し、そこから落下させるものである。かかる
振動コンベア３３は、回転ドラム３４と帯電ドラム３５
との間隙に茶葉を通過させるべく、当該回転ドラム３４
上から茶葉を落下させれば足りるものであり、該振動コ
ンベアに代えて他の搬送手段（ベルトコンベア等）とし
てもよい。

【００２４】回転ドラム３４は、振動コンベア３３の終
端３３ａ下に配設され、電気的にグランドされつつ回転
軸３４ａを中心として同図ａ方向に回転自在とされたも
のである。即ち、回転軸３４ａは、図示しないアースを
有し、該アースが接地されることにより回転ドラム３４
自体が電気的にマイナスとされているのである。尚、本
実施形態での接地は、アースによるものの他、電位が相
対的に０Ｖ（グランド）となるよう調整された器具等で
あってもよい。また、回転軸３４ａは、図示しないモー
タ等の駆動源と連結され、所望速度で回転ドラム３４を
回転し得るよう構成されている。

【００２５】帯電ドラム３５は、回転ドラム３４に近接
して配設され、プラス電荷が付与されて帯電しつつ回転
軸３５ａを中心として同図ｂ方向に回転自在とされたも
のである。即ち、付与されたプラス電荷によって、回転
ドラム３４との間で静電気を生じさせ、ビニールやプラ
スチック片等帯電し易い異物を帯電ドラム３５に付着さ
せるよう構成されている。

【００２６】エア噴射手段３８は、帯電ドラム３５に向
かってエアを噴射するものであり、噴射されたエアの圧
力（エア圧）で帯電ドラム３５に付着した異物を吹き飛
ばして除去するものである。尚、エア噴射手段３８によ
るエア圧で吹き飛ばされた異物は、回収箱３６内に落下
して回収されるとともに、帯電ドラム３５に付着せず、
当該帯電ドラム３５と回転ドラム３４との間隙を通過し
た茶葉は、振動コンベア３０に落下して次工程へ搬送さ
れるよう構成されており、かかる作用により異物が茶葉
から分別される。

【００２７】白熱灯３７は、帯電ドラム３５に光を照射
可能なもので、照射した光によって帯電ドラム３５の周
囲を加熱して除湿を図るものである。即ち、白熱灯３７
は、帯電ドラム３５を加熱する加熱手段であれば足り、
他の加熱手段（例えばヒータ等）であってもよいが、本
実施形態の如く白熱灯３７を使用すれば、除湿効果に加
え、光を照射することで、作業者が装置の不具合等を監
視する際、目視し易くして不具合の発見を良好にするこ
とができる。

【００２８】尚、同図中符号３９は、静電分別装置２９
の本体から延びる壁面であり、振動コンベア３３の終端
３３ａとの間隙を一定に保つことで、当該終端３３から
回転ドラム３４上に落下される茶葉を一定量とすること
ができ、これにより帯電ドラム３５で異物を付着させ易
くすることができる。かかる壁面３９に代えて、静電分
別装置２９本体とは別体で構成され、投入する茶葉を定
量にするための汎用器具を用いてもよい。

【００２９】上記構成により、篩分機２８の網目を通過
した茶葉は、振動コンベア３３で搬送され、その終端３
３ａから回転ドラム３４上に落下される。そして、回転
ドラム３４と帯電ドラム３５との間隙を通過する際、帯
電し易い異物は帯電ドラム３４に付着され、そのまま当
該帯電ドラム３５の回転方向ｂへ移動した後、エア噴射
手段３８によるエア圧で吹き飛ばされて回収箱３６内へ
落下する。

【００３０】一方、帯電ドラム３４に付着されない茶葉
は、そのまま振動コンベア３０の搬送面上に落下し、図
３に示す垂直バケットコンベア３１の下方まで搬送され
る。その後、垂直バケットコンベア３１により上方へ搬
送され、その吐出口から振動コンベア３２上へ落下され
て次工程へ送られることとなる。

【００３１】次に、本発明に係る他の実施形態について
図２に基づいて説明する。本静電分別装置は、先の実施
形態と同様、篩分機２８から落下する茶葉を搬送する振
動コンベア３３と、電気的にグランドされた回転ドラム
３４と、プラス電荷が付与された帯電ドラム３５と、該
帯電ドラム３５に付着した異物を吹き飛ばすエア噴射手
段３８と、該エア噴射手段３８で吹き飛ばされた異物を
回収する回収箱３６とを具備するとともに、これら構成
要素を外気から遮断する小室４０及び該小室４０内を除
湿するエアーコンディショナーを備えたものである。

【００３２】上記構成要素、特に回転ドラム３４及び帯
電ドラム３５が小室４０内に収容されて外気から遮断さ
れつつ除湿されるので、製茶工場内の雰囲気に左右され
ず、常に十分な静電気を得て異物の分別をより確実に行
うことができる。尚、本実施形態のおいては、構成要素
全体を小室４０で覆っているが、少なくとも回転ドラム
３４及び帯電ドラム３５が小室４０内に収容される構成
であれば足りる。

【００３３】上記２つの実施形態によれば、乾燥機１に
よる乾燥工程が終了した茶葉に対して静電気による異物
の除去を行うので、帯電ドラム３５に水分が付着するこ
とがなく、当該帯電ドラム３５に異物を確実に付着して
分別することができる。即ち、生葉の状態や乾燥前の揉
乾工程においては、茶葉内に水分を有するため、該茶葉
によって帯電ドラム３５周囲が湿気を帯びることとな
り、該湿気によって帯電ドラムによる静電気の発生が十
分に行われなくなる虞があるのに対し、内部の水分が完
全に乾燥された状態である乾燥工程終了後の茶葉におい
ては、十分な静電気を生じさせることができるのであ
る。

【００３４】以上、本実施形態について説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、例えば小室４０
内に収容された帯電ドラム３５に対し、白熱灯３７で光
を照射するよう構成してもよく、この場合、白熱灯３７
によるメンテナンス向上効果と小室４０による除湿効果
の向上効果とを同時に奏することができる。また、本実
施形態における静電分別装置は、乾燥機１の後工程に配
設してあるが、他の工程に配設するようにしてもよい。

【００３５】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、帯電ドラム
は、その周囲が除湿手段によって除湿されているので、
製茶工場内の雰囲気に左右されず、常に十分な静電気を
得て確実に異物を分別することができる。

【００３６】請求項２の発明によれば、加熱手段にて帯
電ドラムを加熱しているので、その熱によって帯電ドラ
ムの周囲に存在する湿気が除去され、常に十分な静電気
を得て確実に異物を分別することができる。

【００３７】請求項３の発明によれば、白熱灯により帯
電ドラムに光を照射しているので、該光により帯電ドラ
ムの周囲が加熱され、その熱によって湿気が除去され
る。これにより、常に十分な静電気を得て確実に異物を
分別することができる。更に、光を照射することで、作
業者が装置の不具合等を監視する際、目視し易くして不
具合の発見を良好にすることができる。

【００３８】請求項４の発明によれば、回転ドラム及び
帯電ドラムを小室内に配設して外気と遮断するととも
に、該小室内をエアーコンディショナーで除湿するの
で、除湿効果を更に向上させることができ、異物の分別
をより確実に行うことができる。

【００３９】請求項５の発明によれば、エア噴射手段に
よって帯電ドラムに付着した異物を除去するので、簡単
な構成にて異物の分別を行うことができる。即ち、帯電
ドラムで生じた静電気に引き寄せられる異物は、比較的
重量が軽いものであり、かかる軽量異物を取り除くには
エア噴射によるエア圧で十分なのである。

【００４０】請求項６の発明によれば、乾燥機による乾
燥工程が終了した茶葉に対して静電気による異物の除去
を行うので、茶葉から帯電ドラムに水分が付着すること
がなく、当該帯電ドラムに異物を確実に付着して分別す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る静電分別装置を示す模
式図

【図２】本発明の他の実施形態に係る静電分別装置を示
す模式図

【図３】本発明の実施形態に係る静電分別装置が製茶加
工ラインに配設された状態を示す模式図

【図４】本発明の実施形態に係る異物除去装置が配設さ
れる前工程で使用される乾燥機を示す模式図

【符号の説明】

１…乾燥機 ２…乾燥機本体 ３…熱風発生装置 ４…乾燥室 ５…キャタピラ ５ａ、５ｂ…搬送面 ６、７…排出機構部 ８…粉取装置 ９…チャージングバルブ １０…排気ファン １１…サイクロン １２…排気フード １３…投入口 １４…昇降機 １５…インバータ １６…駆動部 １７…ジャマ板 １８…丸型温度計 １９…サーミスタ型温度センサ ２０…バーナ ２１…熱風ダクト ２２…冷風ダクト ２３…冷却ファン ２４…バーナ制御部 ２５、３０…振動コンベア ２６、３１…垂直バケットコンベア ２７、３２…ベルトコンベア ２８…篩分機 ２９…静電分別装置 ３３…振動コンベア（搬送手段） ３４…回転ドラム ３５…帯電ドラム ３４ａ、３４ａ…回転軸 ３６…回収箱 ３７…白熱灯（除湿手段） ３８…エア噴射手段 ３９…壁面 ４０…小室 ４１…エアーコンディショナー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 浩史 静岡県榛原郡金谷町金谷河原347番地の８ カワサキ機工株式会社内 Ｆターム(参考） 4B027 FB02 FC03 FP65 4D054 GA01 GA05 GB01

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】茶葉を搬送し、終端から当該茶葉を落下さ
   せる搬送手段と、 該搬送手段の終端下に配設され、接地されつつ回転自在
   な回転ドラムと、 該回転ドラムに近接して配設され、電荷が付与されて帯
   電しつつ回転自在な帯電ドラムと、 該帯電ドラムに付着された異物を除去するための除去手
   段と、を有し、前記回転ドラム上に落下した茶葉を当該
   回転ドラムと帯電ドラムとの間隙を通過させ、異物を前
   記帯電ドラムに付着させて分別する静電分別装置におい
   て、 前記帯電ドラムの周囲を除湿する除湿手段を具備したこ
   とを特徴とする静電分別装置。
2. 【請求項２】前記除湿手段は、前記帯電ドラムを加熱す
   る加熱手段であることを特徴とする請求項１記載の静電
   分別装置。
3. 【請求項３】前記加熱手段は、前記帯電ドラムに光を照
   射可能な白熱灯であることを特徴とする請求項２記載の
   静電分別装置。
4. 【請求項４】前記除湿手段は、 前記回転ドラム及び帯電ドラムを外気から遮断する小室
   と、 該小室内を除湿するエアーコンディショナーと、を備え
   たことを特徴とする請求項１記載の静電分別装置。
5. 【請求項５】前記除去手段は、前記帯電ドラムに向かっ
   てエアを噴射するエア噴射手段であり、該エア噴射手段
   によるエア圧で当該帯電ドラムに付着した異物を除去す
   ることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つ
   に記載の静電分別装置。
6. 【請求項６】前記搬送手段は、乾燥機による乾燥工程が
   終了した茶葉を搬送するものであり、前記帯電ドラムに
   よる異物の分別は当該乾燥工程後の茶葉に対して行われ
   ることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つ
   に記載の静電分別装置。