JP2018191544A - 碾茶炉 - Google Patents

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康哲 鈴木
Yasutetsu Suzuki
康哲 鈴木
泰久 堀口
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泰久 堀口
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Terada Seisakusho Co Ltd
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【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 (5)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
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