JP2020065489A - Fixed-barrel type tea-making machine hot-air generator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、荒茶を製造する固定胴型製茶機の熱風発生器に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a hot air generator of a fixed barrel type tea making machine for producing rough tea.
製茶ラインは、おおまかに、蒸機、粗揉機、揉捻機、中揉機、精揉機、乾燥機などの製茶機によって構成されている。蒸機により蒸熱された茶葉は、良質な荒茶ができるよう、粗揉機以降の製茶機により適正な速度で乾燥される。そのために、製茶中には、様々な熱風供給の制御が行なわれている(例えば、特許文献1)。通常、加熱乾燥手段としては、粗揉機および中揉機、乾燥機では熱風乾燥、精揉機では伝熱乾燥が行われている。きわめて水分の高い茶生葉(約400%D.B.)からほぼ絶乾状態の茶(約5%D.B.)まで乾燥させるため、使用する熱エネルギーは非常に大きい。 The tea making line is roughly composed of tea making machines such as a steamer, a rough kneading machine, a kneading machine, a middle kneading machine, a kneading machine, and a dryer. The tea leaves steamed by the steamer are dried at an appropriate speed by a tea making machine after the rough kneader so that high quality rough tea can be produced. Therefore, various control of hot air supply is performed during tea making (for example, Patent Document 1). Usually, as a heating and drying means, a rough kneader and a middle kneader, a dryer and hot air drying, and a fine kneader are heat transfer drying. The heat energy used is very large because it is used to dry tea leaves with extremely high water content (about 400% DB) to almost dry tea (about 5% DB).
一般的に朝から夕方に茶生葉の摘採を行ない、製茶工場ではそれに合わせて茶生葉の受入を行ない、昼過ぎから翌日の朝にかけて製茶を行なう。製茶の準備のため、昼頃に製茶機の電源を入れると、翌日の朝に終了するまで製茶機の電源を切らず、入れっぱなしになる。つまり、茶葉が投入される前に、製茶機を温めて、準備を完了していなければならず、早めに電源を入れておく。 In general, fresh tea leaves are plucked from morning to evening, and fresh tea leaves are accepted at tea factories accordingly, and tea is made from early afternoon to the next morning. If you turn on the tea making machine around noon to prepare for tea making, the tea making machine will not be turned off and will be left on until the end of the next morning. That is, the tea making machine must be warmed up and ready before the tea leaves are put in, and the power is turned on early.
茶葉が投入されている製茶機は、製茶に最適な熱風の温度と風量が制御され、茶葉が排出されたあとの空の製茶機は、次の茶葉の投入に備えて投入時の設定値になるように熱風の温度と風量が制御されている。各製茶機の時間はスムーズに製茶が行なわれるように設定してあり、茶葉の水分を基に制御している場合は、茶葉の水分等の状態により設定時間より早く排出されることがある。また、製茶ラインは茶葉が滞留すると困るため、少し余裕を持って配置してある。よって、常時、全ての製茶機に茶葉が入って製茶しているとは限らず、次の茶葉が投入されるのを待機している空の製茶機が存在する。この時も、製茶機は熱風の温度と風量を投入時の設定値になるように制御し、バーナを燃焼しており、常に大きな熱エネルギーが使用されていた。 The tea making machine that supplies tea leaves controls the temperature and volume of the hot air that is optimal for making tea, and the empty tea making machine after the tea leaves are discharged is set to the set value at the time of preparation for the next tea making. The temperature and volume of hot air are controlled so that The time of each tea making machine is set so that tea can be smoothly produced, and when it is controlled based on the water content of the tea leaves, it may be discharged earlier than the set time depending on the water content of the tea leaves. In addition, the tea-making line is arranged with a little extra space because it is difficult for the tea leaves to accumulate. Therefore, not all tea making machines always contain tea leaves and make tea, and there are empty tea making machines waiting for the next tea leaves to be introduced. At this time as well, the tea making machine controlled the temperature and volume of the hot air to the set values at the time of introduction, burned the burner, and always used a large amount of heat energy.
そのため、省エネルギー化を図ろうと、近年、特許文献2のような製茶機が発明されていた。
Therefore, in order to save energy, a tea making machine as disclosed in
特許文献2の固定胴型製茶機の熱風発生器は熱交換をするタイプのものであり、空気をあたためるためには時間がかかった。そのため、茶葉を投入するよりも前にバーナを起動させなければならず、また、バーナを停止した後も熱風発生器内が熱く、送風ファンを停止させることはできない等の、問題をかかえていた。
The hot air generator of the fixed-body type tea making machine of
本発明は、このような問題を解決し、一層、燃料や電気の使用を削減することを課題としている。 An object of the present invention is to solve such a problem and further reduce the use of fuel and electricity.
本発明の第1手段は、固定胴型製茶機において、送風ファンによる空気の送風経路にバーナを設けて、該バーナで直接加熱した熱風を前記送風ファンで送風して、乾燥室内へ供給することを特徴とする固定胴型製茶機の熱風発生器。
本発明の第2手段は、前記第1手段において、前記バーナの燃料はガスとする。
本発明の第3手段は、前記第1または2手段において、前記熱風の温度を測定し、あらかじめ設定した温度になるようにバーナの燃焼量を比例制御する。
本発明の第4手段は、前記第1、2または3手段において、前記乾燥室から茶葉を取り出したときに前記バーナを停止させ、前記乾燥室へ茶葉を投入したときに前記バーナを燃焼させる。
本発明の第5手段は、前記第4手段において、前記バーナの燃焼とともに、前記送風ファンを設定風量にし、前記バーナの停止とともに、前記送風ファンを最低風量または停止する。
本発明の第6手段は、前記第4手段において、前記バーナの燃焼とともに、前記送風ファンを設定風量にし、前記バーナの停止時には、あらかじめ定めた時間の後に前記送風ファンを最低風量または停止する。
A first means of the present invention is, in a fixed-body type tea making machine, a burner is provided in an air blowing path of a blower fan, and hot air directly heated by the burner is blown by the blower fan to be supplied into a drying chamber. A hot-air generator for a fixed-body type tea making machine.
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the fuel of the burner is gas.
In a third means of the present invention, in the first or second means, the temperature of the hot air is measured and the burner combustion amount is proportionally controlled so as to reach a preset temperature.
A fourth means of the present invention is, in the first, second or third means, stops the burner when the tea leaves are taken out from the drying chamber and burns the burner when the tea leaves are put into the drying chamber.
A fifth means of the present invention, in the fourth means, sets the blower fan to a set airflow rate with the combustion of the burner, and stops the burner and stops the blower fan at the minimum airflow rate.
According to a sixth aspect of the present invention, in the fourth means, the blower fan is set to a set airflow rate along with the combustion of the burner, and when the burner is stopped, the blower fan is stopped at the minimum airflow rate or stopped after a predetermined time.
本発明の第1、2、3手段により、熱交換することなく熱風を供給するので、燃料の消費を抑えることができ、第3手段により、安定した熱風を供給できる。本発明の第4、5、6手段により、固定胴型製茶機へ供給することが必要な時のみ熱風を発生させるため、燃料の消費を抑えることができる。第6手段により、熱風発生器の熱を送風ファンの送風により取り除くので、熱風発生器の損傷を防ぐことができる。 By the first, second and third means of the present invention, hot air is supplied without heat exchange, so fuel consumption can be suppressed, and by the third means, stable hot air can be supplied. By the fourth, fifth and sixth means of the present invention, the hot air is generated only when it is necessary to supply the fixed barrel type tea making machine, so that the fuel consumption can be suppressed. By the sixth means, the heat of the hot air generator is removed by the air blow of the blower fan, so that the hot air generator can be prevented from being damaged.
製茶ラインの一例について図1を参照して説明をする。製茶ラインは、粗揉機1、粗揉機2、揉捻機3、中揉機4、中揉機5、搬送機6等によって構成されている(この前には蒸機等があり、この後も精揉機、乾燥機等続くが、本実施例では記載しない)。この中の粗揉機1、2が固定胴型製茶機である。これらの製茶機1〜5にはそれぞれに制御手段(粗揉機制御装置1A、2A、揉捻機制御装置3A、中揉機制御装置4A、5A)を備えており、それぞれ運転状況を制御している。搬送機6は搬送機制御装置6Aを備え、複数台の搬送機6を全体的に制御している。粗揉機1の前には計量器7を設置し、この計量器7の計量値は計量器制御装置7Aで設定する。これらの制御装置1A〜7Aはネットワークで接続されており、ライン制御装置8Aは制御装置1A〜7Aの運転状況を全体的に制御する。図1はあくまでも製茶ラインの一例であり、製茶機の種類、各製茶機の台数、配置などは、この限りではない。
An example of a tea making line will be described with reference to FIG. The tea making line is composed of a
図2〜5は粗揉機1である。粗揉機1は主に半円筒形の固定胴の乾燥室11であり、加熱乾燥手段である熱風発生器16を設ける。本実施例では熱風発生器16を2セット備えているが、熱風発生器16の数はこの限りではない。乾燥室11内には回転する主軸12に装着した揉手13、葉浚い手14を備え、熱風発生器16にはバーナ17と送風ファン18を備えている。乾燥室11内では、熱風発生器16による熱風をダクト20により送風し、茶葉を乾燥する。ダクト20内に整流板(図示しない)を設けることにより、乾燥室11へ供給する熱風を調整することができる。熱風発生器16では、送風ファン18によって送られた空気を、燃料にガスを用いたバーナ17により加熱し、この加熱された空気を送風ファン18により送風し、ダクト20を通って乾燥室11内へ供給している。従来、製茶機の燃料には重油を用いることが多かったが、重油の臭いが茶葉へ付着するのを防ぐため、ガスの方が良好である。送風ファン18にはインバータ(図示しない)が接続されており、風量を無段階に調節できる。乾燥室11内には温度測定手段(図示しない)を設け、熱風発生器16により送風される熱風の温度を測っている。熱風の温度が設定した温度になるように、バーナ17を比例制御する。比例制御でなくてもよいが、比例制御をすることにより熱風の温度が安定する。
2 to 5 show a
茶葉は、搬送機6によって乾燥室11の上方の投入口21より投入され、製茶が完了すると、下部の取出扉22が開いて、搬送機6上に排出される。粗揉機制御装置1Aは、粗揉機1の主軸12の駆動、バーナ17および送風ファン18、温度センサや、茶葉の水分を計測するための水分計(図示しない)の制御等を行なう。
The tea leaves are introduced by the
本発明の制御に関する基本的な流れについて、図6を参照して説明する。粗揉機制御盤1Aの電源を入れ、粗揉機1を起動して、バーナ17と送風ファン18の電源を入れると、バーナ17と送風ファン18の待機が始まり、バーナ17は停止、送風ファン18は最低風量となって、茶葉が粗揉機1へ投入された信号を待つ。最低風量は、本実施例では送風ファンの能力の20%とするが、15%でも25%でも30%でもよく、バーナ17の周囲が室温程度になれば停止してもよく、その場合最低風量は0%となる。茶葉が粗揉機1へ投入された信号が来ると、バーナ17を燃焼させ、送風ファン18の送風を設定値にし、供給する熱風を設定値になるように制御する。設定した熱風温度より計測した熱風温度が高くなればバーナ17の燃焼を弱くし、設定した熱風温度より計測した熱風温度が低くなればバーナ17の燃焼を強くする。製茶中は、設定値になるように、熱風の温度と風量を制御する。設定した温度と風量の熱風により、茶葉は製茶がおこなわれる。あらかじめ設定した時間または水分になると、茶葉は粗揉機1から取り出される。この茶葉が取り出されたときの信号または粗揉機1の中が空であることを検知すると、バーナ17が停止し、送風ファン18は最低風量とする。この送風ファン18を最低風量にするタイミングは、バーナ17を停止させると同時、またはバーナ17を停止させてから一定時間経過後のどちらでもよい。次に再び茶葉が粗揉機1へ投入された信号が来るまで、この待機状態を保つ。再び茶葉が粗揉機1へ投入されると、バーナ17が燃焼し、送風ファンを設定風量にして、1〜2分の短い時間で熱風温度を設定値(茶期や茶葉の性状によって異なるが、80〜100℃程度)にする。なお、乾燥室11内が空になるとほぼ同時に茶葉が投入され、乾燥室11内が空にならない場合は、製茶のための制御が再びおこなわれる。茶葉の投入、取出の信号は、粗揉機1に備えられた茶葉検知手段による信号、搬送制御盤6Aによる信号、ライン制御盤8Aによる信号のいずれでもよい。
A basic flow relating to the control of the present invention will be described with reference to FIG. When the power of the roughing
本実施例における省エネルギー率は約20%と高い。本実施例の装置は、省スペースともなり、製茶工場内で作業スペースや通路を確保することができる。 The energy saving rate in this embodiment is as high as about 20%. The apparatus of the present embodiment also saves space and can secure a working space and passage in the tea factory.
1 粗揉機
1A 粗揉機制御装置
2 粗揉機
2A 粗揉機制御装置
3 揉捻機
3A 揉捻機制御装置
4 中揉機
4A 中揉機制御装置
5 中揉機
5A 中揉機制御装置
6 搬送機
6A 搬送機制御装置
6B 通信線
7 計量器
7A 計量器制御装置
8A ライン制御装置
8B 通信線
11 乾燥室
12 主軸
13 揉手
14 葉浚い手
16 熱風発生器
17 バーナ
18 送風ファン
20 ダクト
21 投入口
22 取出口
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