JP2018191544A

JP2018191544A - 碾茶炉

Info

Publication number: JP2018191544A
Application number: JP2017096265A
Authority: JP
Inventors: 康哲鈴木; Yasutetsu Suzuki; 泰久堀口; Yasuhisa Horiguchi
Original assignee: KAGOSHIMA HORIGUCHI SEICHA KK; Terada Seisakusho Co Ltd
Current assignee: KAGOSHIMA HORIGUCHI SEICHA KK; Terada Seisakusho Co Ltd
Priority date: 2017-05-15
Filing date: 2017-05-15
Publication date: 2018-12-06

Abstract

【課題】品質の良い碾茶を製造するためには、乾燥室内の温度をコントロールする必要があり、燃料消費を少なくするとともに、乾燥室内の温度を平均的にコントロールすることができる碾茶炉の提供。【解決手段】第１手段は、茶葉を乾燥する乾燥室１と、乾燥室１内に備え、茶葉を搬送する通気性の無端輸送体４、５、６、７と、乾燥室１内に備えた煙道１１、１２、１３、１４、１５と該煙道に導入する燃焼空気を生成する燃焼部１０とから構成するとともに、煙道１１、１２、１３、１４、１５の終端の燃焼空気を前記乾燥室１内へ導入する導入手段を設ける碾茶炉。【選択図】図１

Description

本発明は、抹茶の原料となる碾茶を製造する碾茶炉に関するものである。

碾茶とは、被覆した茶葉を蒸した後、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、蒸機７１による蒸熱→散茶機７２による散茶冷却→碾茶炉７３による乾燥→分離→仕上げ乾燥となっている。乾燥に碾茶炉を使用することも特徴であり、独特の香りはこの碾茶炉によって得られる。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（図７参照）。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。

上記の碾茶炉７３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、碾茶炉の製造は、碾茶炉を設置する製茶工場にレンガやレンガ以外の部品を持ってきて、製茶工場で側壁のレンガの積み上げやレンガ以外の部品の組立てをしており、製茶工場での工期は数ヶ月かかる。

上記の碾茶炉７３は、地下のピット７５部分に燃焼部７４を備えており、燃焼部７４の燃焼空気が煙道７７を通り、碾茶炉７３内を通過するようになっている。煙道７７により、碾茶炉７３内はあたためられる。

本出願人は、上記のようなレンガ製の碾茶炉の問題を解決するべく、特許文献１のような機械装置の碾茶炉を出願している。

特願２０１５−２１４５１１

従来、碾茶炉（特に特許文献１のような碾茶炉）の煙道の後半の乾燥室の温度を上昇させる場合は、燃焼部の出力を高く維持するか、更に高くする、または、煙道内の燃焼空気を放出する量を調整していた。燃焼部の出力を高く維持するか、更に高くすると、乾燥室の燃焼部に近い部分のみの温度が高くなりすぎてしまうという問題があった。煙道内の燃焼空気を放出する量を多くすると、高い温度の燃焼空気の放出が促され、後半の煙道内を滞留する燃焼空気の温度が高くなるため、煙道の後半の乾燥室の温度は高くなるが、煙道内に滞留する燃焼空気の量が低下するため、煙道内の温度が低下し、煙道の前半の乾燥室の温度が低下してしまう。すると、結果的に燃焼部の出力を上げて温度を保持しなければならず、燃料を多く消費するという問題があった。

品質の良い碾茶を製造するためには、乾燥室内の温度をコントロールする必要があった。本発明は、燃料消費を少なくするとともに、乾燥室内の温度を平均的にコントロールすることができる碾茶炉を提供することを課題としている。

本発明の第１手段は、茶葉を乾燥する乾燥室と、
該乾燥室内に備え、茶葉を搬送する通気性の無端輸送体と、
前記乾燥室内に備えた煙道と、
該煙道に導入する燃焼空気を生成する燃焼部とから構成するとともに、
前記煙道の終端の燃焼空気を前記乾燥室内へ導入する導入手段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手段において、前記導入手段は、前記煙道の始端付近に設ける。
本発明の第３手段は、上記第１または２手段において、前記導入手段には、送風手段を設ける。
本発明の第４手段は、上記第３手段において、前記送風手段は、出力調整自在とする。
本発明の第５手段は、上記第１、２、３または４手段において、前記煙道には、流量調整具を設ける。

本発明によって、碾茶炉の乾燥室全体の温度を自在にコントールすることが可能になる。茶葉の乾燥に最適な温度にすることができ、碾茶製品の品質向上につながる。また、燃焼空気を有効利用することができるので、無駄な燃料消費がなくなり、省エネルギーにつながる。

図１は碾茶炉の実施方法を示した正面図である。図２は碾茶炉の実施方法を示した投入側の側面図である。図３は碾茶炉の茶葉の流れを示した説明図である。図４は碾茶炉の煙道および燃焼空気の流れを示した正面図である。図５は碾茶炉の煙道および燃焼空気の流れを示した平面一部詳細図である。図６は碾茶炉の温度分布の例を示した説明図である。図７は従来の碾茶炉を示した説明図である。

本発明の碾茶炉は、乾燥室１の中に無端輸送体を備え、この無端輸送体は通気性と耐熱性を有しており、本実施例ではネットコンベヤ４、５、６、７を用いる。ネットコンベヤ４、５、６、７の終端下部には、ネットコンベヤ４、５、６、７に接するように回転ブラシ２４、２５、２６、２７を設ける。ネットコンベヤ４、５、６、７はそれぞれインバータ（図示しない）により速度調整自在であり、茶葉がネットコンベヤ４、５、６、７上で乾燥される時間を調整自在である。

ネットコンベヤ４、５の茶葉投入端の下には燃焼空気を生成する熱源であるバーナーを備えた燃焼部１０があり、この燃焼部１０で生成された燃焼空気は煙道１１を満たす。燃焼部１０に用いるバーナーはガスバーナーを用いる。本実施例では燃焼部１０を並列２基設けているが、燃焼部１０の数はこの限りではない。

ネットコンベヤ４、５の茶葉取出端で、燃焼空気は煙道１１から乾燥室１の外部の煙道１２へ入り、再び乾燥室１内の煙道１３へ入る。本実施例では、煙道１３はネットコンベヤ６とネットコンベヤ７の間に配設されている。煙道１３の終端の燃焼空気は煙道１４と煙道１５に分かれ、煙道１４へ入った燃焼空気は排出口１６から排出される。煙道１５へ入った燃焼空気は導入手段である補助ファン１７と乾燥室１の側壁に設けた導入口１８を介して乾燥室１へ導入される。本実施例では、導入手段として補助ファン１７を用いたが、ファンを用いなくても、乾燥室１の側壁に導入口１８を設け、その導入口１８へ煙道１５を接続し、燃焼空気が乾燥室１へ導入されるようにしてもよい。また、導入手段（導入口１８）は燃焼部１０付近（煙道１１の始端付近）へ設けると、温度が高い空気を煙道１１の終端方向へ動かすことができ、効果的であるが、この位置には限らない。煙道１５には流量調整具１９を設け、乾燥室１へ導入する燃焼空気の量を調整することができる。煙道１５へ入らなかった燃焼空気は、煙道１４を通って排出口１６から排出されることになる。

乾燥室１のネットコンベヤ４、５への茶葉Ｔの供給のため、散茶給葉部９を設けている。散茶給葉部９は、茶葉の散茶室３１と、茶葉Ｔを受け入れるホッパー３２と、ホッパー３２内の茶葉Ｔを風送するための送風ファン３３とを備えている。散茶室３１は、送風ファン３３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）となっている。

本実施例では、散茶給葉部９へ茶葉Ｔを供給するために、散茶機３０を設けている。散茶機３０は散茶室３４、３７、ホッパー３５、３８、送風ファン３６、３９を設け、コンベヤ４２によって搬送された茶葉Ｔを散茶して、散茶給葉部４のホッパー３２へ茶葉Ｔを供給している。本実施例では、散茶室３４、３７は２室であるが、この限りではない。また、散茶室３４、３７は、散茶室３１と同様に、通気性の良い側壁（本実施例では、網目の細かなネット）となっている。

乾燥室１内の空気は排気ファン２８により排気される。この排気ファン２８はインバータ（図示しない）により出力調整自在であり、乾燥室１内の温度を調節することができる。乾燥室１には温度計２１、２２、２３を設け、温度を計測する。

次に、この碾茶炉を起動し、茶葉Ｔを投入する動きを説明する。まずは、補助ファン１７を先行して運転させてから、燃焼部１０のバーナーを着火する。バーナー着火により燃焼空気が生成され、煙道１１内は徐々に燃焼空気に満たされていく。煙道１１を満たした燃焼空気は乾燥室１外の煙道１２を通り、煙道１３内を燃焼空気で満たし、その一部（流量調整具１９による）は煙道１５を通って補助ファン１７により乾燥室１へ導入され、残りは煙道１４を通って排気口１６より排気される。

乾燥室１内は煙道１１、１３による輻射熱によりあたためられる。乾燥室１内のあたためられた空気の温度を温度計２１、２２、２３により監視しながら、所望の温度になるように燃焼部１０の出力や流量調整具１９等を調整する。煙道１１、１３はそれぞれの始端の方が終端より温度が高く、徐々に低くなる。よって、乾燥室１内の温度も煙道１１の始端付近が一番高く、離れるほど低くなる。この煙道１１の始端付近に補助ファン１７によって送風し、煙道１１の終端方向に向かって送風することにより、煙道１１の始端付近の高い温度の空気を煙道１１の終端方向に移動させることができる。このとき、補助ファン１７によって送風される空気が外気の空気である場合、乾燥室１内へ所望温度より低い温度の空気が入り、乾燥室１内の温度を極端に低下させる恐れがあるが、本発明のように、排気する燃焼空気を補助ファン１７によって送風する場合、乾燥室１内の温度を低下させる恐れがなく、良好である。乾燥室１内が所望の温度になってから、茶葉Ｔを投入して乾燥を始める。

殺青処理した茶葉Ｔをコンベヤ４２により散茶機３０のホッパー３８へ搬送する。ホッパー３８に入った茶葉Ｔは、送風ファン３９の送風により、散茶室３７へ飛ばされ、ホッパー３５へ落下する。ホッパー３５に入った茶葉Ｔは、送風ファン３６の送風により、散茶室３４へ飛ばされ、ホッパー３２へ落下する。ホッパー３２に入った茶葉Ｔは、送風ファン３２の送風により、散茶室３３へ飛ばされ、落下して、ネットコンベヤ４またはネットコンベヤ５へのる。ネットコンベヤ４、５上では、輻射熱により茶葉Ｔが乾燥される。

ネットコンベヤ４、５上で乾燥された茶葉Ｔは、ネットコンベヤ６上へ落下する。落下時に、茶葉Ｔの上下や隣の茶葉Ｔとの位置やネットコンベヤ６への接触などが変化する。ネットコンベヤ６上で乾燥された茶葉Ｔは、ネットコンベヤ７上へ落下する。ネットコンベヤ６、７上でも、輻射熱により乾燥される。ネットコンベヤ７上で乾燥された茶葉Ｔは、搬送コンベヤ４１上へ取り出され、次の加工機械へ搬送されていく。乾燥室１内で茶葉から放出された水分を含んだ空気は、乾燥室１の上部に備えた排気ファン２８から排気され、乾燥室１内の温度調整をする。

補助ファン１７を運転しない場合は、温度計２１と温度計２２との現在温度の温度差が８０〜５０度程度となり、温度差が大きくなりすぎる。更に、温度計２１の現在温度が高くなると、制御により燃焼部１０の出力が小さくなり、燃焼空気の量が少なくなり、煙道１３への燃焼空気の流入量が少なくなり、ネットコンベヤ６、７付近の温度が低下する。これにより、茶葉Ｔは乾燥不足になるという問題がある。

図７に乾燥室１の温度分布に対する補助ファン１７の影響を示した図を示す。補助ファン１７の出力を７０％にすることで、温度計２１の現在温度と温度計２２の現在温度の温度差は３０度程度と少なくなる。Ａ時点で、補助ファン１７の出力を７０％から１００％に変更すると、温度計２１、２２ともに現在温度が下降し、設定温度に近づき、温度計２１と温度計２２との現在温度の温度差が少なくなり、さらには、温度計２３の現在温度が上昇し、温度計２３との現在温度の温度差も少なくなる。これにより、補助ファン１７による送風は乾燥室１内の温度を平均化することに効果があることがわかる。また、Ｂ時点では、バーナー出力を８０％から７０％に変更すると、温度計２１、２２ともに下降するため、バーナー出力は温度に直接影響することがわかる。Ｃ時点では、補助ファン１７の出力を１００％から７０％に変更すると、温度計２１、２２ともに現在温度が上昇し、設定温度から離れ、温度計２１と温度計２２との現在温度の温度差が広がり、更には温度計２３の現在温度が下降し、温度計２３との現在温度の温度差も広がる。これにより、補助ファン１７による送風は乾燥室１内の温度を平均化することに効果があることが確認できる。

その為、補助ファン１７は６０〜１００％の出力範囲内で調整して乾燥室１内の温度を調整すると、温度計２１と温度計２２との現在温度の温度差は３０〜１３度程度と少なくなり、良好である。

補助ファン１７による送風で、乾燥室１の温度を２００〜１８０度付近で平均化することにより、ネットコンベヤ４、５を茶葉Ｔが通過するときの温度が高くなり、補助ファン１７を設置しないときと比べて同じ処理時間では乾燥促進の効果がある。乾燥が促進されるため、処理時間の短縮化が期待でき、ネットコンベヤ４、５、６、７の移動速度を速くすることができるため、ネットコンベヤ４、５、６、７上の茶葉Ｔの量が減少し、茶葉Ｔの重なりを防ぐことができ、品質、特に色上がりの良い碾茶になる。また、その逆に、茶葉Ｔの処理量（投入量）を上げることが可能になる。

乾燥室１の温度調整をするためには、燃焼部１０の出力の調整に加えて、補助ファン１７の出力の調整でも行うことができる。そして、燃焼部１０の出力を高出力で保持しなくても、乾燥室１内の温度を乾燥に必要な温度に保持することが可能なため、省エネ効果が期待できる。

１乾燥室
４無端輸送体
５無端輸送体
６無端輸送体
７無端輸送体
９散茶給葉部
１０燃焼部
１１煙道
１２煙道
１３煙道
１４煙道
１５煙道
１６排出口
１７補助ファン
１８挿入口
１９流量調整具
２０投入口
２１温度計
２２温度計
２３温度計
２４回転ブラシ
２５回転ブラシ
２６回転ブラシ
２７回転ブラシ
２８排気ファン
３０散茶機
３１散茶室
３２ホッパー
３３ファン
３４散茶室
３５ホッパー
３６ファン
３７散茶室
３８ホッパー
３９ファン
４１コンベヤ
４２コンベヤ
７１蒸機
７２散茶機
７３碾茶炉
７４燃焼部
７５ピット
７６風送部
７７煙道

Claims

茶葉を乾燥する乾燥室と、
該乾燥室内に備え、茶葉を搬送する通気性の無端輸送体と、
前記乾燥室内に備えた煙道と、
該煙道に導入する燃焼空気を生成する燃焼部とから構成するとともに、
前記煙道の終端の燃焼空気を前記乾燥室内へ導入する導入手段を設けることを特徴とする碾茶炉。
前記導入手段は、前記煙道の始端付近に設けることを特徴とする請求項１記載の碾茶炉。
前記導入手段には、送風手段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。
前記送風手段は、出力調整自在とすることを特徴とする請求項３記載の碾茶炉。
前記煙道には、流量調整具を設けることを特徴とする請求項１、２、３または４記載の碾茶炉。