JP2018023332A - 碾茶炉 - Google Patents

Abstract

【課題】良質な碾茶は、春から初夏に製造することが多く、昼間に畑で茶葉を摘採し、夜間に製茶をすることが多いため、夜間の燃焼効率が低いのは、燃費や製品の出来に大きく影響するという問題があった。【解決手段】燃焼空気を導入する煙道１４と、煙道１４上に備えた通気性の無端輸送体３２，３３と、これらを覆う乾燥室１１，２１と、前記燃焼空気を生成する燃焼部１６とから構成すると、ともに、乾燥室１１，１２内の空気の一部を、燃焼部１６の給気口へ導入する配管を設ける碾茶炉。【選択図】図３

Description

本発明は抹茶の原料となる碾茶を製造する装置に関するものである。

碾茶とは、被覆した茶生葉を蒸した後、揉まずに乾燥したものであり、抹茶の原料となる。形状は葉が展開して透き通るように薄く、色沢は鮮緑色、香味は独特の炉の香りがある。

従来の碾茶の製造は、図７のように、蒸熱７１→散茶冷却７２→乾燥７３→分離→仕上げ乾燥となっている。乾燥７３は碾茶炉でおこなうことも特徴であり、独特の香りはこの碾茶炉によってつけられる。乾燥をおこなう碾茶炉は、長さ約１０〜１５メートル、幅約２メートル、高さ約２〜４メートルの大型である。更に、燃焼部７４を地下に備えているため、長さ約１０〜１５メートル、幅約２メートル、深さ約１メートル程度のピット７５（くぼみ）を設けている。

従来の碾茶炉は、２００度を超える高温となるため、耐熱性と保温性のあるレンガによって側壁を構成している。そのため、従来の碾茶炉の製造は、設置する製茶工場（現場）に部品（レンガを含む）を持ってきて、製茶工場で部品の組立てや側壁のレンガの積み上げをしている。

従来の碾茶炉は、地下に燃焼部７４を備えており、燃焼部７４の燃焼空気を煙道にて碾茶炉内を通過させる。煙道は、地下の燃焼部７４から徐々に上へ向かうように配置されており、茶葉を最下段に投入し、最下段で乾燥した茶葉を最上段へ吹き上げて、更に乾燥している。

従来の碾茶炉は、燃焼部７４が最下段で地下のためにピット７５が必要となるが、ピット７５を掘ることは大掛かりな作業であった。また、側壁がレンガであるため、レンガを積み上げるという製茶工場での作業が多かった。そして、装置が大型のために更に施工時間が長くかかるとともに、特別な技術を要する職人の作業者が必要であった。

本出願人は、特許文献１のような碾茶用乾燥装置を考案していた。この碾茶用乾燥装置は、送風による乾燥であり、仕上げ乾燥には良好であるが、従来の碾茶炉とは茶葉の乾燥具合、茶製品の色や香りが異なるという問題があった。

本出願人は、特許文献２、３を出願している。

実開平４−８０３８２号公報 特願２０１５−２１４５１１ 特願２０１５−２１４５１２

給気する空気の温度が高い方が燃焼部での燃焼効率は高く、温度が低い方が燃焼部での燃焼効率は低い。特に、夜間の気温は日中に比べると大きく下回るため、燃焼部での出力値は高く必要となる。碾茶炉全体としても炉内温度が低下すると、製品の出来（乾燥度）がその温度差に影響を受けるために注視しなければならない。

良質な碾茶は、春から初夏に製造することが多く、昼間に畑で茶葉を摘採し、夜間に製茶をすることが多いため、夜間の燃焼効率が低いのは、燃費や製品の出来に大きく影響するという問題があった。

本発明の第１手段は、
燃焼空気を導入する煙道と、
該煙道上に備えた通気性の無端輸送体と、
これらを覆う乾燥室と、
前記燃焼空気を生成する燃焼部とから構成するとともに、
前記乾燥室内の空気の一部を、前記燃焼部の給気口へ導入する配管を設けることを特徴とする碾茶炉。
本発明の第２手段は、上記第１手段の前記配管には流量調整具を設け、前記乾燥室から前記給気口へ導入する空気の量を調整する。
本発明の第３手段は、上記第１または２手段の前記乾燥室の燃焼部付近に、外気導入のための送風機を設ける。

燃焼空気は常に一定な温度になるように制御されているので、本発明によると、燃焼部へ供給される空気の温度は常に一定の温度になる。燃焼部へ給気する空気は常に高い温度で推移することができ、燃焼効率が向上する。燃焼部へ給気する空気が高い温度で一定になることで、燃焼部の出力が一定になり、製品の出来（茶葉の乾燥度）が昼夜を問わず、安定する。また、第３手段の送風機を設け、乾燥室内の空気の対流を促すことにより、乾燥室内の温度ムラがなくなり、茶葉の乾燥ムラもなくなる。

図１は本発明の碾茶炉の一例を示した斜視図である。 図２は本発明の碾茶炉の一例を示した正面一部断面図である。 図３は本発明の碾茶炉の茶葉の流れの一例を示した説明図である。 図４は本発明の碾茶炉の乾燥室内の空気の流れの一例を示した説明図である。 図５は本発明の碾茶炉の一例を示した側面一部断面図である。 図６は本発明の碾茶炉の給気口付近の斜視図である。 図７は従来の碾茶の製造を示した説明図である。

本発明の碾茶炉は下部の輻射熱乾燥部１と、上部の熱風乾燥部３とに分かれている。輻射熱乾燥部１は、更に第１乾燥室１１と第２乾燥室２１とに分かれており、第１乾燥室１１は上段、第２乾燥室２１は下段となっている。本実施例では、各乾燥室１１、２１は仕切板２により分けている。仕切板２は設置しなくてもよいが、各乾燥室１１、２１の温度を調整するためには、設置する方がよい。乾燥室の数はこの限りではない。

第１乾燥室１１への茶葉の供給のため、散茶給葉部４を設ける。散茶給葉部４は、茶葉Ｔを受け入れるホッパー４２と、ホッパー４２内の茶葉を風送するための送風ファン４１と、茶葉の散茶室４３を備えている。散茶室４３は、送風ファン４１からの送風が抜けるように、通気性の良い側壁（本実施例では金網４４）となっている。

第１乾燥室１１には通気性を有する無端輸送体を上下に２段設けてあり、茶葉は散茶給葉部４によりこれら２段の無端輸送体に分けられて搬送される（本実施例では２段であるが、１段でも３段以上でもよい）。本実施例では、無端輸送体としてネットコンベヤ１２、１３を用いる。２段に分けて茶葉を搬送すると、ネットコンベヤ１２、１３の全長は、それぞれ通常の半分でよく、本実施例では約６ｍ、第１乾燥室の全長は約５ｍ、幅は約２ｍとなる。ネットコンベヤ１２、１３の終端下部には、ネットコンベヤ１２、１３に接するように回転ブラシ１２Ａ、１３Ａが設けられている。第１乾燥室１１には、バーナーを備えた燃焼部１６を設け、煙道１４内を燃焼空気で満たす。燃焼部１６に用いるバーナーは重油バーナーよりガスバーナーの方が燃焼調整や排気調整が容易である。本実施例ではガスバーナー６１を幅方向に並列２基設けているが、ガスバーナーの数はこの限りではない。第１乾燥室１１内の空気の一部を燃焼部１６の給気口６３へ導入する配管６４を設ける。この配管６４は給気口６３とは切り離されており、第１乾燥室１１内の空気を大気へ放出しており、給気口６３では大気と配管から放出された熱い空気を混合して給気する。配管６４には、流量調整具６５を設けてあり、具体的にはダンパー６６を設けてダンパーレバー６７で開閉を調整する。

煙道１４は、燃焼部１６から水平に４〜６本設ける。第１乾燥室１１が均等に十分加熱されれば、煙道１４の本数はこの限りではない。燃焼部１６による燃焼空気は煙道１４を通り、機外に配設した煙道５１を通って、第２乾燥室２１の煙道２４へ導かれる。第１乾燥室１１内の温度を監視するため、温度計１８を設ける。第１乾燥室１１のネットコンベヤ１２、１３の終端の茶葉は、第２乾燥室２１のネットコンベヤ２２上へ自然落下する。

第２乾燥室２１は、通気性を有する無端輸送体を１段、煙道２４を水平方向に６本設けてあり、ここでも、本実施例では無端輸送体としてネットコンベヤ２２を用いる。ネットコンベヤ２２は、第１乾燥室１１のネットコンベヤ１２、１３に対し、逆行する。ネットコンベヤ２２の終端下部に接するように回転ブラシ２２Ａを設ける。機外に配設された煙道５１には、燃焼空気の導入量を調節するため、調節ダンパー５４、ダンパーレバー５５を配置する。導入量を調節することにより、各乾燥室１１、２１の温度が調整される。第２乾燥室２１内の温度を監視するため、温度計２３を設ける。第２乾燥室２１のネットコンベヤ２２の終端には、取出用のトラフコンベヤ２５を設け、トラフコンベヤ２５の終端にホッパー２６を設け、ホッパー２６内の茶葉を熱風乾燥部３の上部のシュート２９へ送るための送風ファン２７および風送管２８を設ける。

燃焼部１６で生成する燃焼空気を各ネットコンベヤ１２、１３、２２の下方に配置した煙道１４、２４内を通過させる。これにより、機内の温度を保つことに効果があり、煙道１４、２４から発する熱をネットコンベヤ１２、１３、２２上の茶葉に放射させることができる。

煙道１４、２４の表面または第１乾燥室１１、第２乾燥室２１の側壁の内側へ、遠赤外線を放射することができる塗料を塗布する。すると、塗料により、遠赤外線の効果による効率の良い乾燥がおこなわれ、茶葉は色や風味を落とすことなく乾燥できる。

乾燥室１１の側壁の燃焼部１６付近に送風機１９を設ける（本実施例では燃焼部１６の下方に送風機１９を設けたが、上方でも側方でもよく、この限りではない）。この送風機１９は乾燥室１１内の空気を動かすために設けるものであり、燃焼部１６付近に設けることにより、燃焼部１６付近の高い温度の空気を燃焼部１６から離れた風洞１７付近へ送り、熱移動することができる。

第１乾燥室１１のネットコンベヤ１２、１３から第２乾燥室２１のネットコンベヤ２２へ茶葉が自然落下する部分は仕切板２がなく、第１乾燥室１１と第２乾燥室２１はつながっており、風洞１７を形成し、茶葉Ｔから蒸散する湿気を帯びた空気は上昇し、上部の排気口１５により排出される。（図４破線参照）

熱風乾燥部３は、シュート２９から出た茶葉Ｔを薄く広げるためのかきならし具３５を備え、熱風乾燥室３１内に通気性を有する無端輸送体３２Ａ、３２Ｂ、３３Ａ、３３Ｂを４段設けている。無端輸送体の段数はこの限りではない。第２乾燥室２１を通過した燃焼空気を機外の煙道５２より熱風乾燥部３との間の排煙調整室３６へ導き、排煙調整室３６内の燃焼空気を機外の煙道５３、供給ファン３７により熱風乾燥室３１へ導入している。熱風乾燥室３１の上方には、乾燥に使用した熱風を排気するための排気ファン３８を設ける。供給ファン３７と排気ファン３８は、それぞれインバータ（図示しない）にて出力調整する。これにより機内の温度を調節することができる。無端輸送体３３Ｂの終端には、茶葉を取り出すためのスクリューコンベヤ２９を設ける。

それぞれの無端輸送体１２、１３、２２、３２Ａ、３２Ｂ、３３Ａ、３３Ｂには、インバータ（図示しない）を設け、それぞれのスピードを変更して、所望の処理時間を得られるようになっている。

次に、この碾茶炉を起動し、茶葉を投入した動きを説明する。殺青処理した茶葉Ｔを散茶給葉部４のホッパー４２へ搬送する。ホッパー４２に入った茶葉Ｔは、送風ファン４１の送風により、散茶室４３へ飛ばされ、落下するときに、上段のネットコンベヤ１２または下段のネットコンベヤ１３へのる。ネットコンベヤ１２、１３上では、煙道１４からの輻射熱や遠赤外線などにより乾燥される。

このとき、第１乾燥室１１の温度は、約２００度である。それに対し、平均気温は１５〜２０度で、最高気温と最低気温の差は約１０度程度ある。この気温よりも温度が高い第１乾燥室１１内の空気を、燃焼部１６の給気口６３に供給する。燃焼部１６のガスバーナー６１の耐熱温度は、気温＋５０度＝約７０度以下である。耐熱温度以上の空気をガスバーナー６１に供給することがないように、流量調整具６５の操作により、配管６４内の空気の流量を調整する。

第１乾燥室１１のネットコンベヤ１２、１３上で乾燥された茶葉Ｔは、第２乾燥室２１のネットコンベヤ２２上へ自然落下する。落下時に、茶葉Ｔの上下や隣の茶葉Ｔとの位置、ネットコンベヤへの接触などが変化する。

送風機１９の送風口２０から送風が行われることにより、第１乾燥室１１内の燃焼部１６付近の高い温度の空気が燃焼部１６から離れた位置へ送られ、送風をしない場合には温度差が約５０度あったとしても、送風により温度差が約１０〜２０度程度に減少する。空気の温度ムラがなくなり、茶葉の乾燥ムラがなくなる。

第２乾燥室２１のネットコンベヤ２２上でも、第１乾燥室１１と同様に、煙道２４からの輻射熱や遠赤外線などにより乾燥される。ネットコンベヤ２２上で乾燥された茶葉Ｔは、トラフコンベヤ２５上へ取り出され、ホッパー２６へ回収される。ホッパー２６内の茶葉へ送風ファン２７により送風し、風送管２８内を通過して、シュート２９により給葉部３４へ茶葉を投入する。

給葉部３４内の茶葉をかきならし具３５により薄く平らにして、無端輸送体３２Ａ上へのせる。供給ファン３７により排煙調整室３６内の熱風を煙道５３にて熱風乾燥室３１内へ取り込み、熱風により乾燥する。このときの熱風乾燥室３１の温度は約８０度であり、この温度は、供給ファン３７の回転数により変更することができる。茶葉から蒸散する湿気を帯びた空気は上昇し、上部の排気ファン３８により排気される。熱風乾燥室３１内で乾燥した茶葉をスクリューコンベヤ３９へ排出し、スクリューコンベヤ３９により、次の機械（または搬送装置）へ搬送する。

以上のような流れで、ネットコンベヤ１２、１３上を約１分から約２分３０秒、ネットコンベヤ２２上を約２分３０秒から約５分、無端輸送体３２Ａ、３２Ｂ、３３Ａ、３３Ｂは約１０分から約４０分程度で茶葉を良好に乾燥することができる。

Ｔ 茶葉
１ 輻射熱乾燥部
２ 仕切板
３ 熱風乾燥部
４ 散茶給葉部
１１ 第１乾燥室
１２ ネットコンベヤ
１２Ａ 回転ブラシ
１３ ネットコンベヤ
１３Ａ 回転ブラシ
１４ 煙道
１５ 排出口
１６ 燃焼部
１７ 風洞
１８ 温度計
１９ 送風機
２０ 送風口
２１ 第２乾燥室
２２ ネットコンベヤ
２２Ａ 回転ブラシ
２３ 温度計
２４ 煙道
２５ トラフコンベヤ
２６ ホッパー
２７ 送風ファン
２８ 風送管
２９ シュート
３１ 熱風乾燥室
３２Ａ 無端輸送体
３２Ｂ 無端輸送体
３３Ａ 無端輸送体
３３Ｂ 無端輸送体
３４ 給葉部
３５ かきならし具
３６ 排煙調整室
３７ 供給ファン
３８ 排気ファン
３９ スクリューコンベヤ
４０ 温度計
４１ 送風ファン
４２ ホッパー
４３ 散茶室
４４ 金網
５１ 煙道
５２ 煙道
５３ 煙道
５４ ダンパー
５５ ダンパーレバー
５６ ダンパー
５７ ダンパーレバー
６１ ガスバーナー
６２ 給気ファン
６３ 給気口
６４ 配管
６５ 流量調整具
６６ ダンパー
６７ ダンパーレバー
７１ 蒸熱
７２ 散茶冷却
７３ 乾燥
７４ 燃焼部
７５ ピット
７６ 吹上

Claims (3)

1. 燃焼空気を導入する煙道と、
   該煙道上に備えた通気性の無端輸送体と、
   これらを覆う乾燥室と、
   前記燃焼空気を生成する燃焼部とから構成するとともに、
   前記乾燥室内の空気の一部を、前記燃焼部の給気口へ導入する配管を設けることを特徴とする碾茶炉。
2. 前記配管には流量調整具を設け、前記乾燥室から前記給気口へ導入する空気の量を調整することを特徴とする請求項１記載の碾茶炉。
3. 前記乾燥室の燃焼部付近に、外気導入のための送風機を設けることを特徴とする請求項１または２記載の碾茶炉。

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