JP2660288B2 - 製茶工程における茶葉取出時期判別方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、製茶プラントを構成する各製茶工程におい
て、茶葉取出時期を自動的に判別する方法及びその装置
に関するものである。

［従来の技術］ 緑茶製造工程は、原料生茶葉を蒸熱した後、揉圧を加
えながら順次乾燥整形操作を進めていく複数の工程より
なっている。そして、前記の工程は原料生茶葉の乾燥程
度によって、葉打ち、粗揉、揉捻、中揉、精揉、乾燥等
の工程に分かれている。そこで、一つの工程を終了させ
て、次の工程へと移行せしめるタイミングが製茶を上手
に行ううでの重要なポイントになっている。

一つの製茶工程から次の製茶工程へ茶葉を移す時期、
すなわち一つの製茶工程における操作中の茶葉の取出時
期は通常、茶葉の含水率を指標として決定される。その
ためには工程途中で茶葉の水分含量を測定することが必
要である。

そして、上記したようなものとして従来、特開昭57−
84343号公報・特公昭57−40428号公報に示されるような
技術がある。

前記した特開昭57−84343号公報に開示された技術
は、茶葉の水分量によって熱伝導率が変化することに着
目し、予め一定温度に加熱したセンサを一定時間茶葉団
の中に挿入して茶葉に当接せしめ、該センサの温度がど
れだけ下降したかを測定して、その下降した温度の値を
当該時点における茶葉水分の代理値として読み取るよう
にしたものであり、また、特公昭57−40428号公報に開
示された技術は、製茶機における茶葉を密閉室内で処理
・乾燥させる工程において、茶葉の乾燥用熱風の入口側
における加熱前の大気湿度と、排気側湿度を検出し、両
者の湿度の差を積算した値によって蒸発水分を計算し、
一方取り出し希望含水率に対する重量減パーセントを基
に、熱風量、熱風温度、投入量等から設定値を計算し、
この設定値と前記湿度の差を積算した値に基づく蒸発水
分計数値とが合致したとき、告知装置を働かせようとす
るものであるが、上記いずれの技術も構造が複雑で高価
となり実用上多少の問題があった。そして、現状では熟
練した作業者の勘により一つの製茶工程の終了の判断を
行っている。

そこで、大量の茶葉を自動的に処理する工場では、上
記の作業者の判断に基づいて、各製茶工程ごとにタイマ
ーをセットし、その時間で各工程の取出時期を決定して
いる。

［発明が解決しようとする課題］ 緑茶製造ラインに供給される茶葉の品質や、摘採日時
における気象条件は常に変化している。したがって、各
製茶工程を単に時間で区切ることでは長時間に亙って適
切な製茶操作を行うことができず、このため、作業者が
一つの製茶工程中頻繁に茶葉の状態を確認し、工程時間
の適否の判断をしなければならない。

そして上記の判断は、茶葉の品質、製茶機等にかなり
熟知したものでなければ行うことができず、作業者にと
ってはかなりの負担となっていた。

本発明は、一つの製茶工程中の茶葉の乾燥状態を測定
し、その測定値が所定の値になったとき自動的にその工
程を終了させて次工程へ移動せしめるための茶葉の取出
時期判別方法及びその装置を提供することをその目的と
するものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、前記の目的を達成するために、製茶工程に
おける茶葉取出時期判別方法として、一つの製茶工程中
において操作中の茶葉の一部を揉室の揉壁又は側壁に開
設した試料採取出開口を介して底部に電極を配設した試
料受皿に受容し、該試料受皿に受容した試料用茶葉に所
定の押圧力を加えて電気抵抗を測定し、測定終了後前記
の試料用茶葉を揉室に返送し、前記測定にて得られた測
定値と予め設定した目標値とを比較して操作中の茶葉の
最適の取出時期を判別することをその特徴とし、また、
その装置として、試料採取用開口を揉壁又は側壁に開口
した揉室と、前記試料採取用開口を介して揉室内で操作
中の茶葉を採取する底部に電極を配設した試料受皿と、
前記の側壁の外部上方に設けられ試料受皿に採取された
試料用茶葉を押圧する押圧力調整可能な押圧手段と、前
記試料採取用開口を介して前記試料受皿に受容した試料
用茶葉に前記の押圧手段を下動して押圧力を加えて電気
抵抗を測定する測定手段と、前記電気抵抗の測定が終了
した試料用茶葉を揉室内に返送する手段と、前記測定手
段によって測定された測定値と予め設定された目標値と
を比較する比較回路と、前記測定値が前記目標値に達し
たとき取出装置を作動させる制御手段と、からなること
をその特徴とするものである。

［作用］ 本発明は、製茶工程における一つの工程中の茶葉の乾
燥状態を自動的に測定するために、揉室内で操作中の茶
葉の採取手段を設け、該採取手段によって採取された茶
葉の含有水分量により茶葉の電気抵抗の変化を知り、そ
れを予め設定された値と比較して、その工程における茶
葉の取出時期の適否を判断するものであり、前記した操
作中の茶葉の一部を採取したままでは茶葉は未だ乾燥途
中であり、茶葉がうわ乾きしていて測定が不可能である
が、本発明においては、前記採取した茶葉に一定の押圧
力を加えることにより茶葉の内部水分を常に安定した状
態でにじみ出させるので、その測定を可能とするもので
あり、更に、一定の圧力を加えることにより、採取した
試料となる茶葉の密度を一定の状態とすることでその測
定値を安定させることができるものである。

［実施例］ 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図、第２図は、本発明による判別装置を粗揉工程
に適用した場合、製茶粗揉機本体との関係において判別
装置をどの位置に設置するかを図示したもので、粗揉操
作中の茶葉の一部を採取するために、判別装置Ａを揉室
２の側壁６に設置したものについて説明するが、上記の
判別装置（Ａ′として図示）を正面扉９を含めた揉壁に
設けてもよい。

第３、４、５、６及び７図は、本発明の第１実施例を
示し、第１図〜第７図において、１は粗揉機であり、該
粗揉機１の揉室２には、揉み手４及び葉ざらい手５が軸
止された回転軸３が横架されている。10は揉室２の側部
上方に設けられた送風ダクトであり、該送風ダクト10よ
り揉室２内に熱風を供給する。61は前記した側壁６に開
設された試料採取用開口であり、14は、前記側壁６の外
側で、かつ前記試料採取用開口61の下部に設けられた試
料受皿で、該試料受皿14は下部エアシリンダ11のピスト
ン杆によって昇降自在とされるとともに、試料受皿14の
底面上部に測定用の二つの電極21が設けられている。そ
いて、前記の試料受皿14が判別部として作用するもので
ある。

13は、前記した揉室２の外側で、かつ試料採取用開口
61の上方に設けられた上部エアシリンダであり、該上部
エアシリンダ13のピストン杆の先端に試料押圧板17が固
設されるとともに上記のエアシリンダ13には、前記した
試料押圧板17に対して適正な押圧力を与えるための圧力
調整器19とその圧力計測用の圧力計20が付設されてい
る。また、16は前記の試料押圧板17の側壁側の垂直方向
に取付けられた遮蔽板であり、該遮蔽板16は前記した側
壁６に開設された試料採取用開口61を覆う程度の大きさ
としてある。

また、15は揉室２の側壁６と平行とされる試料用茶葉
戻し用押板で、該押板15は前記試料採取用開口61に対し
て横方向に作動するエアシリンダ12によって進退可能と
されている。

本発明の第１実施例は、上記のように構成されるもの
であり、粗揉機１の揉室２内に横架した回転軸３の回転
により揉室２内の原料茶葉は、葉ざらい手５によりすく
い上げられ送風ダクト10から揉室２内へ吹き込まれる熱
風にさらされて水分を除去されながら落下する。そし
て、揉室２の底部に落下した茶葉は、前記回転軸３とと
もに回転する揉み手４により揉圧を受け、茶葉内部の水
分をその表面へしみ出させる操作を受け、このような操
作を繰り返している。

前記した過程において葉ざらい手５によりすくい上げ
られた揉室２内の茶葉７の一部は揉室２の側壁６に開設
された試料採取用開口61より外部へこぼれ、試料採取用
開口61の外部下側に設けられている試料受皿14に受けら
れ該試料受皿14上に滞留する。そして、測定するに必要
な量が試料受皿14上に滞留したとき、上部エアシリンダ
13を作動して試料押圧板17を下降せしめて試料受皿14上
の試料用茶葉を押圧する（第４図参照）。このとき、試
料押圧体17の下降とともに、該試料押圧板17に固定され
る遮蔽板16もともに下降し、遮蔽板16によって前記した
試料採取用開口61を塞ぐようにし、揉室内で操作中の茶
葉が前記の試料採取用開口61よりこぼれ落ち、押圧され
つつある試料用茶葉と混在することを防いでいる。

前記した試料押圧板17による試料茶葉の押圧は圧力調
整器19及び圧力計20により適正な押圧力になるように調
整されている。

前記したように試料受皿14には測定用の二つの電極が
設けられているので、試料受皿14上の試料用茶葉は、試
料押圧板17で押圧され、その押圧された試料用茶葉を介
して電極間の電気抵抗を測定し、測定が終了したとき、
上部エアシリンダ13によって試料押圧板17及び遮蔽板16
を上昇せしめ、次いで、下部エアシリンダ11を作動して
試料受皿14を試料採取用開口61の位置まで上昇せしめる
（第５図参照）。

次に、横方向エアシリンダ12を作動して試料用茶葉戻
し用押板16を揉室２の側壁６方向に移動して上昇してい
る試料受皿14上の試料用茶葉を試料採取用開口61より揉
室２内に押し戻すようにする（第６図参照）。以上のよ
うにして、試料用茶葉を損なうことなく、操作中の茶葉
７の乾燥状態を随時測定することができるものである。

第８図、第９図は、本発明の第２実施例で、この第２
実施例は、揉室２の外部から揉室内へ試料採取用受皿と
なる容器23を挿入して試料用茶葉を採取するもので、こ
れを第８、９図に基づいて説明すると、第２実施例は、
例えば胴回転式製茶機（中揉機）に用いるのに適してお
り判別装置は回転胴側壁（固定）30に取りつけられる。

62は前記した回転動側壁30に開設された試料採取用開
口用開口であり、28は、前記した回転胴側壁30の外側に
水平状に取付けられた架台上に載置したエアシリンダで
あり、該エアシリンダ28のピストン杆先端部にギヤモー
タ29が固定され、更に前記のギヤモータ29の軸先端に上
部開放の試料受皿用容器32が回動自在に取付けられると
ともに、該試料受皿用容器32の底部には測定用の二つの
電極21が設けられている。27は側壁30に設けられそのピ
ストン杆先端に試料押圧板17を保持したエアシリンダで
あり、前述した第１実施例のエアシリンダ13と同様に試
料押圧板17に適正な押圧力を付与するために圧力調整器
及び圧力計が第１実施例と同様に付設されている。

回転胴31内で操作中の茶葉の乾燥度を測定するときに
は、前記の水平状架台に取付けられたエアシリンダ28を
作動してピストン杆を伸長し、該ピストン杆の先端に取
付けられているギヤモータ29に取着の上部開放の試料受
皿用容器32を固定側壁30に開設された試料採取用開口用
開口62を会して回転胴31内へ挿入すると、胴回転により
すくい上げられた茶葉の一部が前記の試料受皿用容器32
内に採取される（第９図参照）。そして、測定に必要な
量の試料用茶葉が採取されたときは、水平状架台に設け
られるエアシリンダ28を操作して試料受皿用容器32を回
転胴31内より前記の試料採取用開口用開口62を介して回
転胴31外に引き出し、その状態で側壁30に固設のエアシ
リンダ27を作動して試料押圧板17を下降して、該試料押
圧板17にて試料受皿用容器32内の試料用茶葉を押圧し、
電気抵抗を測定する。測定が終了すると、再び試料受皿
用容器32を前記と同様に試料採取用開口用開口62を介し
て回転胴31内に挿入し、ギヤモータ29を半回転せしめて
試料受皿用容器32内の試料用茶葉を回転胴31内へ戻すよ
うにする。

第10図に示した回路は、前記した第１及び第２実施例
に使用される制御装置22の回路で、これを説明すると、
試料受皿14、試料受皿用容器32に設けた二つの電極21に
測定用電源40が接続されており、前記二つの電極21間に
発生する電気抵抗を電圧変換器で変換し、電圧出力とし
て取り出し、これを指示計42に接続し、その値を読み取
ることができる。一方、この測定値は、比較器43に接続
し、取り出し適期の値に予めセットしてある設定ボリュ
ウム44の電圧と比較する。

そして、測定値が設定値に達すると、その工程の操作
が終了し、電力回路リレー45に信号が送られ、取り出し
用エアシリンダの通電用スイッチ46が入り、取り出し用
エアシリンダのコイル47に電気が送られ、揉室２、31内
の茶葉は取り出され次工程へ送られることとなる。

以上、説明した本実施例によるときは、一つの製茶工
程中の茶葉の乾燥状態を自動的に測定するために、先
ず、茶葉の採取手段を設け、採取した茶葉の含有水分量
による試料用茶葉の電気抵抗の変化を知ることによっ
て、その工程における取出し時期の適否を可能とするも
のであり、しかも、本実施例においては、操作中の茶葉
そのものを操作中の状態で測定するのではなく、操作中
の茶葉の一部を採取し、これに一定の押圧力を加えた状
態で電気計測を行わせることにより、測定時の状態を常
に一定に保たせ、安定した測定値を得ることができるよ
うにしているものである。

単に乾燥途中の茶葉を採取した状態のままでは茶葉が
うわ乾きしているため測定不可能であっても、本実施例
においては、茶葉に一定の押圧力を加えることにより茶
葉の内部水分を常に安定してにじみ出させることがで
き、その測定を可能とするものであり、しかも、前記し
たように、一定の圧力を加えることにより試料の茶葉の
密度を一定の状態にすることができ、その測定値が常に
安定したものとなるのである。

［発明の効果］ 本発明に係る製茶工程における茶葉取り出し時期判別
方法及びその装置によると、乾燥を伴う各製茶工程にお
いて、操作中の茶葉の乾燥状態を定期的に自動的に計測
し、その値が予め設定してある最適の値に達したかどう
かを判定し、その工程の取り出し時期を検出し、茶葉の
取り出し装置を作動させて自動的に茶葉の取り出しを行
わせることができるので、作業者が頻繁に茶葉の乾燥状
態を調べる必要がなく、肉体的、精神的疲労から作業者
を解放することができる。

また、取り出し時期を数値で設定できるので、製茶経
験の浅い作業者であっても取り出し適期を容易に知るこ
とができ、ひいては茶の品質を向上させるものである。

また、単に操作時間のみで取り出しを行うものと比べ
ると、操作中の茶葉の乾燥度合いを測定して取り出しの
適期の判断をするものであるから、工程中にもその値に
基づいてその茶葉に理想的な乾燥操作を加えることがで
き、高品質の茶の能率的な製造に大いに貢献できるもの
であり、更に、押圧用のエアシリンダの圧力調整によ
り、どのような乾燥度合いの工程でも採取試料を最適の
検出状態にすることができ、製茶の全工程にわたって利
用が可能である。

更に、操作中の揉室よりの試料用茶葉の取出しにおい
ても、揉室の揉壁あるいは側壁に開設した試料採取用開
口より取出すようにしたので操作中であっても容易に行
うことができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は判別装置を備え
た製茶粗揉機の正面図、第２図は製茶粗揉機の左側面
図、第３図乃至第７図は判別装置の第１実施例で製茶粗
揉機に装着した右側面図でそれぞれ操作順を示し、第３
図は試料茶葉の採取の説明図、第４図は試料茶葉の押圧
測定の説明図、第５図は測定終了後の試料茶葉を上昇せ
しめた説明図、第６図は試料茶葉を揉室内に戻す説明
図、第７図は第３図のＹ−Ｙ線矢視図である。第８図、
第９図は、判別装置の第２実施例で、第８図は回転胴型
の製茶工程機が判定装置を装着した説明図、第９図はエ
アシリンダの作動状態の説明図であり、第10図は制御装
置の回路の説明図である。 2,31:揉室、6,30:側壁 14,32:試料受皿、17:試料押圧板 21:電極、61,62:開口

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一つの製茶工程中において操作中の茶葉の
   一部を揉室の揉壁又は側壁に開設した試料採取出開口を
   介して底部に電極を配設した試料受皿に受容し、該試料
   受皿に受容した試料用茶葉に所定の押圧力を加えて電気
   抵抗を測定し、測定終了後前記の試料用茶葉を揉室に返
   送し、前記測定にて得られた測定値と予め設定した目標
   値とを比較して操作中の茶葉の最適の取出時期を判別す
   る製茶工程における茶葉取出時期判別方法。
2. 【請求項２】試料採取用開口を揉壁又は側壁に開口した
   揉室と、 前記試料採取用開口を介して揉室内で操作中の茶葉を採
   取する底部に電極を配設した試料受皿と、 前記の側壁の外部上方に設けられ試料受皿に採取された
   試料用茶葉を押圧する押圧力調整可能な押圧手段と、 前記試料採取用開口を介して前記試料受皿に受容した試
   料用茶葉に前記の押圧手段を下動して押圧力を加えて電
   気抵抗を測定する測定手段と、 前記電気抵抗の測定が終了した試料用茶葉を揉室内に返
   送する手段と、 前記測定手段によって測定された測定値と予め設定され
   た目標値とを比較する比較回路と、 前記測定値が前記目標値に達したとき取出装置を作動さ
   せる制御手段と、 からなる製茶工程における茶葉取出時期判別装置。