JP6758627B2 - 碾茶炉およびこれを用いた荒茶製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、茶葉（生葉）を網状のベルトコンベア上に載せて熱風による乾燥を行う碾茶炉およびこれを用いた荒茶製造方法に関し、特に、乾燥効率を向上させて処理能力を高めた碾茶炉およびこれを用いた荒茶製造方法に関する。

茶葉を原料として製造された荒茶（日本茶）として、煎茶、玉露、抹茶、番茶、ほうじ茶等が知られている。煎茶は、新芽を蒸して揉み、乾燥したもの、玉露は、よしず棚等で茶園を覆い、直射日光をさけて旨味を増やし、苦味をおさえて育てた高級茶、抹茶は、玉露と同様に栽培し、蒸した葉を揉まずに乾燥した碾茶を石臼でひき、微粉にしたもの、番茶は、硬くなった新芽や茎等を原料とした茶、そして、ほうじ茶は、番茶や煎茶を強火で炒り、香ばしさをだした茶のことを言う。また、碾茶（てんちゃ）とは、蒸し製緑茶の一種で、抹茶等の原料となるものである。

碾茶の荒葉を製造する場合、まず、収穫された茶生葉は篩分（しぶん）され、通常の新芽と比べて小さな包葉や切れ葉が除去される。篩分された茶葉は、連続的に蒸すことができる網胴回転撹拌型蒸機等で短時間に蒸熱（じょうねつ）され、蒸葉（むしは）となる。蒸葉は、例えば、四連の吹き上げかや等で構成された散茶機で冷却される。

次に、蒸葉は、乾燥されるために碾茶機に投入される。碾茶機は、初期乾燥室と後期乾燥室とを備え、例えば、上段、中段、下段の三段に配置されたコンベアを有している。蒸葉は、碾茶機下段コンベアの入口に散布されて乾燥工程に移る。その後、乾燥されて碾茶機から出た蒸葉は、木茎分離機において、葉部と茎部とに分離される。分離された葉部と茎部は、別々に通風乾燥機に入れられ、それぞれ適温で仕上げ乾燥される。

ところで、投入量と乾燥程度は、投入量が少ないと乾燥が促進され、多いと進み難くなる関係にある。乾燥時間が短いと品質の安定を欠き、同じ投入量で時間を長くすると散布量の増加によりコンベア上の茶葉が重なり、いずれも良い条件が得難い。標準的な碾茶機の一基当たりの生葉処理能力は、一時間当たり略１００ｋｇ程度であるため、生産者として処理能力を増やすには、碾茶機の基数を増やす必要がある。また、一基当たりの処理能力を増やす場合、火炉の温度を上げると共に、コンベアの速度を速くしなければならない。然しながら、茶葉から蒸散した水蒸気が停滞し、蒸れや乾燥不足が生じて、碾茶の品質が低下してしまう。

近年、緑茶消費の低迷、茶価の下落傾向の中で、消費形態の変化動向に対応した工程、簡略化、低コスト化ライン、省エネ等の荒茶製造方法が求められている。このような状況の下、菓子や料理用の食品工業用抹茶を生産する上で、品質を損なわず生産コストを低減し、かつ大量生産を可能にすることは、重要な技術である。碾茶の場合、特有の甘香ばしさを活かしつつ、苦渋味の溶出が少ないものが良質とされるが、このような碾茶の生産量を増大させつつ、均質で安定した品質に仕上げることは難しい。

このような課題を解決した碾茶用乾燥装置が知られている。この碾茶用乾燥装置は、乾燥室を上部、下部に分割し、各々には複数段の碾茶搬送用の無端搬送帯（ベルトコンベヤ）、原動部、熱交換器を備え、無端搬送帯の中央を金網にて構成し、さらに、最上段の無端搬送帯に関しては、テフロン（登録商標）加工を施し、さらに、上段部１段、２段目は搬送帯を反転させずに動作させ、残りの段に関しては反転させ、また、外板類およびダクトには断熱処理を施し、さらに、必要箇所に遠赤外線照射体を取付可能としている。

碾茶用乾燥装置に投入される茶葉は、相当量の水分を含有しているが、この乾燥装置では、乾燥室を上段、下段に分割し、各々に熱交換器および原動部を備えているため、各々の熱交換器の温度設定および無端搬送帯の速度調整が独立して行えるので、多様な温度制御が可能となる。

さらに、無端搬送帯の金網構造およびテフロン加工による茶葉の付着防止により、通気性の向上および遠赤外線照射体が取付可能なことから茶葉の乾燥効率を向上させることができる（例えば、特許文献１参照。）。

実開平４−０８０３８２号公報

この従来の碾茶用乾燥装置では、無端搬送帯で搬送される茶葉は、遠赤外線照射体から照射される遠赤外線によって乾燥される。然しながら、茶葉同士が重ならないように構成されているため、茶葉の無端搬送帯上に投入できる量に制約があり、大量生産による生産コストの低減を阻害する要因となっていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、単位時間当たりの処理量を増大させて大量生産を可能にすると共に、乾燥効率を向上させて、品質を損なわず生産コストを低減した碾茶炉およびこれを用いた荒茶製造方法を提供することを目的としている。

係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、乾燥室と、この乾燥室内に配置されて網状のベルトで茶葉を搬送するベルトコンベアと、前記乾燥室内に前記ベルトコンベアへ熱風を発生させる熱風発生装置と、前記茶葉を供給する投入部と、前記茶葉を供給する投入部に配置されるとともに、前記ベルトコンベアに散布された前記茶葉の重なりを一定の厚さに揃えるかき戻し部と、前記ベルトコンベアの上段のベルト上方に複数配置され、積層された前記茶葉の表裏を反転する反転装置と、を備え、且つ、前記かき戻し部と前記反転装置が、ブラケットを介して回転自在に取り付けられた円筒状の回転部材と、この回転部材の外周に放射状に円周等配に固定された複数の支持軸と、この支持軸の先端に固定された部材とを備え、この部材の先端と前記上段のベルトとの隙間が所定の寸法に設定されると共に、前記かき戻し部の回転部材が前記上段のベルトの進行方向に対向する方向に回転し、前記反転装置の回転部材が前記上段のベルトの進行方向に回転することを特徴とする。

このように、乾燥室と、この乾燥室内に配置されて網状のベルトで茶葉を搬送するベルトコンベアと、乾燥室内にベルトコンベアへ熱風を発生させる熱風発生装置と、茶葉を供給する投入部と、茶葉を供給する投入部に配置されたかき戻し部と、ベルトコンベアの上段のベルト上方に複数配置され、積層された茶葉の表裏を反転する装置と、を備えているので、単位時間当たりの処理量を増大させて大量生産を可能にすると共に、茶葉をベルト上に広くまんべんなく積層させることができ、茶葉の乾燥効率を向上させて、品質を損なわず生産コストを低減させることができる。

好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記ベルトコンベアの上段のベルトと下段のベルトとの間に前記熱風発生装置が配設されていれば、従来のようなベルトコンベアの下段側のベルトの下方に配置されている碾茶炉に比べ、熱風が下段側のベルトで阻害されることはなく、乾燥効率が低下するのを防止することができる。

また、請求項１に記載の発明のように、前記茶葉を供給する投入部に配置され、前記ベルトコンベアに散布された前記茶葉の重なりを一定の厚さに揃えるかき戻し部を備えていれば、茶葉を効率良く、かつ安定的に乾燥させることができると共に、茶葉間のすきまから熱風が逃げ、乾燥効率が低下するのを抑制して茶葉の処理量を増大させることができ、生産コストを低減させることができる。

また、請求項１に記載の発明のように、前記かき戻し部と前記反転装置が、ブラケットを介して回転自在に取り付けられた円筒状の回転部材と、この回転部材の外周に放射状に円周等配に固定された複数の支持軸と、この支持軸の先端に固定された部材とを備え、この部材の先端と前記上段のベルトとの隙間が所定の寸法に設定されると共に、前記かき戻し部の回転部材が前記上段のベルトの進行方向に対向する方向に回転し、前記反転装置の回転部材が前記上段のベルトの進行方向に回転すれば、茶葉をベルト上に広くまんべんなく積層させることができ、茶葉の処理量を増大させることができると共に、茶葉の乾燥効率を向上させることができる。

本発明のうち請求項３に記載の発明は、前記請求項１又は請求項２に記載された碾茶炉を用いた荒茶製造方法であって、投入された茶葉の酸化酵素を失活させる工程と、この酸化酵素を失活させる工程から供給される前記茶葉を冷却する冷却工程と、この冷却工程の後、前記碾茶炉により前記茶葉の乾燥を行う乾燥工程と、前記茶葉を荒茶に仕上げる仕上げ乾燥工程と、を備えている。

このように、請求項１又は請求項２に記載された碾茶炉を用いた荒茶製造方法であって、投入された茶葉の酸化酵素を失活させる工程と、この酸化酵素を失活させる工程から供給される茶葉を冷却する冷却工程と、この冷却工程の後、碾茶炉により茶葉の乾燥を行う乾燥工程と、茶葉を荒茶に仕上げる仕上げ乾燥工程と、を備えているので、単位時間当たりの処理量を増大させて大量生産を可能にすると共に、乾燥効率を向上させて、品質を損なわず生産コストを低減した荒茶製造方法を提供することができる。

また、請求項４に記載の発明のように、前記冷却工程と乾燥工程の間に、前記茶葉を打圧処理する工程を備えていれば、茶葉が捏揉力を受けて千切れて細分化され、打圧を与えて表面に水分を均一に浮き上がらせることができると共に、抽出率の向上を図ることができる。

また、請求項５に記載の発明のように、前記乾燥工程と仕上げ乾燥工程の間に、前記乾燥工程の茶葉の茎部と葉部を木茎分離機によって分離する工程と、風力によって前記茎部と葉部を選別する木茎選別工程と、を備えていれば、葉部に比べて含水量が多く、乾燥が進み難い茎部を分離することにより、葉部の方が乾燥し過ぎるのを防止し、乾燥時間を短縮することができる。

本発明に係る碾茶炉は、乾燥室と、この乾燥室内に配置されて網状のベルトで茶葉を搬送するベルトコンベアと、前記乾燥室内に前記ベルトコンベアへ熱風を発生させる熱風発生装置と、前記茶葉を供給する投入部と、前記茶葉を供給する投入部に配置されたかき戻し部と、前記ベルトコンベアの上段のベルト上方に複数配置され、積層された前記茶葉の表裏を反転する装置と、を備えているので、単位時間当たりの処理量を増大させて大量生産を可能にすると共に、茶葉をベルト上に広くまんべんなく積層させることができ、茶葉の乾燥効率を向上させて、品質を損なわず生産コストを低減させることができる。

また、本発明に係る荒茶製造方法は、本発明に係る碾茶炉を用いた荒茶製造方法であって、投入された茶葉の酸化酵素を失活させる工程と、この酸化酵素を失活させる工程から供給される前記茶葉を冷却する冷却工程と、この冷却工程の後、前記碾茶炉により前記茶葉の乾燥を行う乾燥工程と、前記茶葉を荒茶に仕上げる仕上げ乾燥工程と、を備えているので、単位時間当たりの処理量を増大させて大量生産を可能にすると共に、乾燥効率を向上させて、品質を損なわず生産コストを低減した荒茶製造方法を提供することができる。

本発明に係る荒茶製造方法の工程を示す説明図である。 本発明に係る製茶蒸し装置の概略図を示す側面図である。 図２の要部側面図である。 本発明に係る蒸茶葉処理機を示す縦断面図である。 図４のＶ−Ｖ線断面図である。 （ａ）は、本発明に係る碾茶炉を示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）のＶＩ−ＶＩ矢視図である。 （ａ）は、図６のＡ部の要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＶＩＩ矢視図、（ｃ）は、図６のＢ部の要部拡大図である。 （ａ）は、本発明に係る木茎分離機を示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）のＶＩＩＩ矢視図である。 本発明に係る風力選別機を示す側面図および正面図である。 （ａ）は、本発明に係る仕上げ乾燥工程に用いられる乾燥炉の概略図を示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）の側面図である。

乾燥室と、この乾燥室内に一段に配置されて網状のベルトで茶葉を搬送するベルトコンベヤと、このベルトコンベアの上段のベルトと下段のベルトとの間に配設され、前記上段のベルトの下方から上方へ熱風を発生させる熱風発生装置と、前記茶葉を供給する投入部に配設され、前記ベルトコンベアに散布された前記茶葉の重なりを一定の厚さに揃えるかき戻し部と、前記上段のベルト上方に複数配置され、積層された前記茶葉の表裏を反転する反転装置と、を備え、前記かき戻し部と反転装置が、ブラケットを介して回転自在に取り付けられた円筒状の回転部材と、この回転部材の外周に放射状に円周等配に固定された複数の支持軸と、この支持軸の先端に取外し自在に固定され、鋼板から矩形状に形成されて、断面上で、その先端部が所定の傾斜角に折曲形成され、かつ、先端が鋸刃状に形成されたブレードとを備え、このブレードの先端と前記上段のベルトとの隙間が所定の寸法に設定されると共に、前記かき戻し部の回転部材が前記上段のベルトの進行方向に対向する方向に回転し、前記反転装置の回転部材が前記上段のベルトの進行方向に沿った方向に回転する。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る荒茶製造方法の工程を示す説明図、図２は、本発明に係る製茶蒸し装置の概略図を示す側面図、図３は、図２の要部側面図、図４は、本発明に係る蒸茶葉処理機を示す縦断面図、図５は、図４のＶ−Ｖ線断面図、図６（ａ）は、本発明に係る碾茶炉を示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）のＶＩ−ＶＩ矢視図、図７（ａ）は、図６のＡ部の要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＶＩＩ矢視図、（ｃ）は、図６のＢ部の要部拡大図、図８（ａ）は、本発明に係る木茎分離機を示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）のＶＩＩＩ矢視図、図９は、本発明に係る風力選別機を示す側面図および正面図、図１０（ａ）は、本発明に係る仕上げ乾燥工程に用いられる乾燥炉の概略図を示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）の側面図である。

図１は、本発明に係る荒茶製造方法の工程を示し、酸化酵素失活工程では、例えば、給葉（きゅうよう）機から投入された茶葉を、蒸胴（むしどう）内で加熱軟化させて物理的変化と化学的変化を付与して蒸す蒸機本体を通り、この蒸機（むしき）本体から供給される蒸葉を、ネットコンベアで連続的に搬送する間に、冷風または温風等で冷却する冷却工程、この冷却工程の後、茶葉を捏揉処理する打圧工程、茶葉を網状のベルトコンベア上に載せて熱風による乾燥を行う碾茶炉からなる乾燥工程を備えている。

乾燥工程を経た茶葉は、茎部と葉部を木茎分離機によって分離されるつる切り（木茎分離）工程、その後、風力によって茎部と葉部とを選別する木茎選別工程を経て葉部が仕上げ乾燥工程で荒茶に仕上げられる。一方、つる切り工程および木茎選別工程で分離された茎部は、別のルートの仕上げ乾燥工程で荒茶に仕上げられる。

製茶蒸し装置１は、図２に示すように、蒸機本体２と、冷却機３とを有している。蒸機本体２は、機枠４に対して回転自在に支持された可動枠５を有し、この可動枠５に、固定胴６ａと回転胴６ｂからなる蒸胴６が支持されている。この蒸胴６の固定胴６ａには、給葉機７が連結される投入口８と、図示しない蒸気発生装置が蒸気管９を介して連結される蒸気供給部１０とが設けられている。また、蒸胴６内には、その軸方向に攪拌軸１１が配設され、この攪拌軸１１には、図示しない多数の攪拌翼が突設されている。機枠４の一端側には、回転胴６ｂおよび攪拌軸１１を回転させる駆動機構１２が配設されている。蒸胴６は、回転胴６ｂ側に排出口１３を有すると共に、蒸胴６の下方には、蒸胴６から下方に落ちる葉と茎を回収等する流し板１４等が配設されている。なお、このような製茶蒸し装置１に限らず、例えば、図示しないが、軸周りに回転自在とされた円筒状部材からなり、側面が密閉状態とされて茶葉を収容しつつ一端の投入口から他端の取出口まで茶葉を送ることが可能な殺青胴と、この殺青胴の外周面を加熱し得るバーナーとを備え、殺青胴内に過熱蒸気を送り込むようにした構造の茶葉炒蒸機を使用しても良い。

冷却機３は、図３に示すように、側面視略三角状の機枠１５を有し、この機枠１５には、蒸葉Ｔを搬送するネットコンベア１６と、散乱・冷却用の下部ファン１７および冷却用の上部ファン１８等が配設されている。ネットコンベア１６は、例えばステンレス鋼線の金網からなり、機枠１５に設けた複数個のスプロケット２０ａ〜２０ｇに巻回されている。そして、スプロケット２０ａがチェーン２１を介してモータ２２に連結され、このモータ２２の回転によって、スプロケット２０ａ等が回転して、ネットコンベア１６が矢印イ方向に循環する。このネットコンベア１６に蒸葉Ｔが供給される位置には、ホッパ２３が配設されている。

機枠１５に配設される下部ファン１７は、その吐出口１７ａが、機枠１５に側板を固定して形成された散乱室２４に連通している。散乱室２４は、上辺が開口し、底辺および前辺（図３において左辺）がネットコンベア１６で形成される。下部ファン１７から吐出する冷風は、散乱室２４内に流入し、その大部分はネットコンベア１６から排風される。

ネットコンベア１６の下流側には、上部ファン１８が配設されている。この上部ファン１８の吐出口１８ａは、散乱室２４に連設されて、その底部がネットコンベア１６で形成された風胴２５に連通している。上部ファン１８から吐出する冷風は、風胴２５底部のネットコンベア１６に吹き付けられ、底部に設けた排気口２６から排風される。なお、この上部ファン１８および下部ファン１７は、モータ２７にそれぞれ連結されている。

次に、この製茶蒸し装置１の動作について説明する。まず、図示しない制御装置の操作により、蒸機本体２の駆動機構１２を動作させて、蒸機本体２を作動させる。蒸機本体２が作動すると、茶葉ｔが給葉機７から投入口８を介して蒸胴６内に投入され、蒸胴６内を数１０秒乃至数分の経過時間で移送される（図２参照）。この移送中に、蒸気供給部１０から供給される蒸気による加熱や、回転胴６ｂの回転作用と、攪拌軸１１に突設された攪拌翼の回転作用による打圧や攪拌によって、茶葉ｔが物理的変化と化学的変化を受けながら蒸される。

一方、冷却機３も、制御盤の制御信号により、モータ２２、２７がそれぞれ回転して、ネットコンベア１６が循環すると共に、下部ファン１７および上部ファン１８が作動して、その吐出口１７ａ、１８ａから冷風がそれぞれ吐出する。

蒸機本体２で蒸され、蒸胴６の排出口１３から排出される蒸葉Ｔは、冷却機３のホッパ２３を介してネットコンベア１６上に連続的に供給される。

そして、この蒸葉Ｔは、ネットコンベア１６上を散乱室２４方向に移動し、スプロケット２０ｅの位置で散乱室２４に落下する。この落下時に、蒸葉Ｔは、下部ファン１７から吐出している冷風により散乱、冷却され、その大部分は散乱室２４内のネットコンベア１６上に舞い落ちて再び搬送される。この散乱室２４内の蒸葉Ｔが、搬送されて風胴２５内に流入すると、上部ファン１８から吐出する冷風によって、ネットコンベア１６に吹き付けられ、さらに冷却される。

下部ファン１７および上部ファン１８で冷却された蒸葉Ｔは、機枠１５の右端に設けられた排出端３４から、例えば排出端３４の下方に設けた振動コンベア等の輸送手段（図示せず）に排出され、次の打圧工程に送られる。

図４、５は蒸茶葉処理機を示し、符号３５は回転胴で、蒸茶葉処理機の本体である。この回転胴３５は、略円筒形に形成され、先端には蒸茶葉の投入口３１が形成されると共に、末端は開口されていて、蒸茶葉を連続的に打圧処理することができるように構成されている。回転軸３６は胴内において前半分にスクリュ３７が取り付けられ、後半分には撹拌羽根３８が取り付けられている。回転軸３６を回転させることにより、投入口３１より投入された蒸茶葉を後方へ押しやると共に打圧することができる。胴の内壁面には数本の凸条（ダク）４０が突設されていて、胴内での蒸茶葉の旋回が規制されている。

続いて、図４に示す蒸茶葉処理機を用いて蒸茶葉を打圧する操作について説明する。先ず、回転軸３６を回転させつつ、常法にしたがって蒸熱した蒸茶葉を常温付近にまで冷却した後、投入口３１より回転胴３５に投入する。すると、蒸茶葉はスクリュ３７によって茶葉を傷めることなく効率よく胴の後方へ送られ、撹拌羽根３８によって撹拌されて柔化し、胴の末端より機外に排出される。

蒸葉は、凸条４０と撹拌羽根３８との間で強い打圧力を受けて千切れて細分化される。この打圧工程により、茶葉に打圧を与えて表面に水分を均一に浮き上がらせることができると共に、抽出率の向上を図ることができる。

次に、図６および図７を用いて、本発明に係る乾燥工程について説明する。図６（ａ）に示す碾茶炉４１は、乾燥室４２とベルトコンベヤ４３と熱風発生装置４４とを備える。乾燥室４２の入口（図中右側）には、茶葉の投入部４５が配設され、出口（図中左側）には、茶葉の取出部４５ａが配設されている。また、投入部４５の前には散茶機４６が配設されている。

次に、蒸葉は、乾燥されるために乾燥室４２へ投入される。具体的には、散茶機４６の投入部４５のベルトコンベヤ４３に移されたのち、送風機４７によって冷やされると共に蒸露が除去される。なお、散茶機４６は、温風や熱風（１３０℃程度）を茶葉に使用し、蒸葉の表面についた水分が蒸発するときの気化熱によって茶葉を冷却するタイプの冷却機であってもよい。

ベルトコンベヤ４３は、乾燥室４２内に１段に配置されて網状のベルト４３ａで水分を多く含む被乾燥物である茶葉を広く広げた状態で搬送する。蒸葉は、散茶機４６から投入部４５のベルト４３ａ上に均一に散布される。このベルトコンベヤ４３は、無端状に形成されたポリエステル等の合成樹脂製のベルト４３ａと、このベルト４３ａを循環駆動する駆動機構４３ｂと、ベルト４３ａを所望のスペース内で方向変換させる複数のガイド部４３ｃと、ベルト４３ａに所望の張力を付与する複数のテンショナー４３ｄを備える。ベルト４３ａは、合成樹脂である以外に、乾燥室４２内の高温環境においても使用できる材料で作られた網状のものであればよいので、例えばステンレス製の金網であってもよい。

図６（ｂ）に示す熱風発生装置４４は乾燥室４２とは別体に配設され、ダクト（風導）４４ａを介して乾燥室４２の側部に接続されている。図６（ａ）に示すダクト４４ａは、ベルトコンベア４３の上段（搬送部）のベルト４３ａと下段（戻り部）のベルト４３ｅとの間に、搬送方向に間隔を空けて配置され、乾燥室４２内にベルトコンベヤ４３の上段のベルト４３ａの下方から上方へ熱風を供給する。この熱風発生装置４４は、図６（ｂ）に示すように、上段のベルト４３ａの近くまで延びたラッパ状の給気ダクト４８を備えている。給気ダクト４８は、上段のベルト４３ａの下方から熱風を吹き上げる。熱源としては重油が使用されるが、これ以外に可燃性ガス、すなわち天然ガス、プロパンガス、または都市ガス等のガスを例示することができる。そして、例えば、熱風発生火炉は、重油をバーナー等で燃焼させ、熱交換器で熱せられた空気を送風機（図示せず）によりダクト４４ａおよび給気ダクト４８へ供給される。また、ガスの場合、その火焔（かえん）に送風機によって空気を混合することで、熱風を作り出している。

ここで、本実施形態では、一段のベルトコンベア４３の上段のベルト４３ａと下段のベルト４３ｅとの間に熱風発生装置４４の供給口（給気ダクト４８）が配設されているので、従来のような下段側のベルトの下方に配置されている碾茶炉に比べ、熱風が下段のベルトで阻害されることはなく、乾燥効率が低下するのを防止することができる。

投入部４５の先端部（図中右側）には、ベルトコンベア４３に散布された茶葉の重なりを一定の厚さに揃えるためのかき戻し部４９が配設されている。このかき戻し部４９は、図７（ａ）に拡大して示すように、ベルトコンベア４３の上段のベルト４３ａの上方に配置され、ブラケット５１に配設された転がり軸受５２を介して回転自在に取り付けられた円筒状の回転部材５３と、この回転部材５３の外周に放射状に円周等配に固定された複数（ここでは、４本）の支持軸５４、５４と、この支持軸５４の先端にねじ等で取外し自在に固定されたブレード５５、５５とを備えている。なお、ここでは、支持軸５４の本数を４本としたが、これに限らず、３本でも５本でも良い。つまり、回転部材５３の回転数が高い場合は３本、低い場合は５本というように、回転数に応じて設定される。

ブレード５５は鋼板から矩形状に形成され、断面上で、その先端部が所定の傾斜角αに折曲形成されている。ここでは、傾斜角αは、ブレード５５の先端部と上段のベルト４３ａの搬送面との交差角が４０°〜５０°の範囲になるように設定されている。また、図７（ｂ）に拡大して示すように、ブレード５５の先端は鋸刃状に形成され、その刃先と上段のベルト４３ａとの隙間Ｓは、２〜３枚の茶葉が重なる程度の寸法に設定されている。この隙間Ｓは、ブレード５５の先端の傾斜角αと相俟って、後述する茶葉の天地返し（表裏反転）の効率や処理量に関係してくる。なお、ブレード５５の先端を必ずしも鋸刃状に形成せずに平坦状にしても良いが、鋸刃状に形成することにより、茶葉を上段のベルト４３ａ上に広くまんべんなく積層させることができ、茶葉の処理量を増大させると共に、表裏反転効率を向上させ、茶葉の乾燥効率を向上させることができる。

本実施形態では、ベルトコンベア４３の上段のベルト４３ａは、図６、７中、矢印アで示すように、反時計回り（図中右から左方向）に進むように構成されている。この上段のベルト４３ａの進行方向に対向するように、回転部材５３も反時計回りに回転している。

上段のベルト４３ａの上流側（図中右側）に載置された茶葉の山は、上段のベルト４３ａの進行に伴ってブレード５５によって繰り返しかき戻しされ、所定の厚さで積層された茶葉だけを残した状態で下流側（図中左側）に搬送される。この時、茶葉は上段のベルト４３ａの表面全体にすきまなく積層された状態で均一に載置されているため、後述する乾燥工程では、上段のベルト４３ａの下方から吹き込まれる熱風によって茶葉間のすきまから熱風が逃げることがなくなり、このかき戻し部４９によって、茶葉を効率良く、かつ安定的に乾燥させることができると共に、連続的に投入される茶葉の処理量を増大させることができ、生産コストを低減させることができる。

次に、碾茶炉４１の乾燥室４２に茶葉がベルトコンベア４３によって搬送されてくるが、ここで、上段のベルト４３ａの上に反転装置（かき送り部）５０が等間隔に複数配設されている（図６参照）。この反転装置５０は、図７（ｃ）に示すように、基本的には前述したかき戻し部４９と同様の構成からなるため、同じ符号を付して重複した説明を省略する。

反転装置５０は、ベルトコンベア４３の上段のベルト４３ａの上方に対向配置され、ブラケット５１に回転自在に取り付けられた円筒状の回転部材５３と、この回転部材５３の外周に放射状に円周等配に固定された複数の支持軸５４、５４と、この支持軸５４の先端に固定されたブレード５５、５５とを備えている。

前述したかき戻し部４９と同様、ブレード５５の先端部と上段のベルト４３ａとの隙間は所定の寸法に設定されている。ここでは、回転部材５３の回転方向は、上段のベルト４３ａの進行方向に沿って時計回りに設定されている。上段のベルト４３ａの上流側（図中右側）に載置された茶葉は、上段のベルト４３ａの進行に伴ってブレード５５によって茶葉が繰り返しかき返されて天地返しされる、具体的には、上段のベルト４３ａ上に所定の厚さで積層された茶葉の表裏が反転され、上段のベルト４３ａの表面全体にすきまなく積層された状態で再び均一に載置される。茶葉はこれらの反転装置５０を順次通過して乾燥処理され、下流側（図中左側）に搬送される。

こうした構成を採用することにより、上段のベルト４３ａの下方から吹き込まれる熱風によって茶葉間のすきまから熱風が逃げることがなくなり、茶葉を効率良く、かつ安定的に乾燥させることができる。また、茶葉間のすきまから熱風が逃げ、乾燥効率が低下するのを抑制して茶葉の処理量を増大させることができ、生産コストを低減させることができる。

乾燥工程を通過した茶葉は、つる切り工程に送られる。碾茶機の乾燥を終了した葉部の含水量は略１０％でほぼ乾いている一方、茎部は葉部に比べて元々含水量が多く、乾燥が進み難く、１００〜１３０％の水分が残存するため、さらに乾燥を続ける必要がある。然しながら、そのままの状態で乾燥させた場合、葉部の方が乾燥し過ぎるため、このつる切り工程において、木茎分離機によって茎部と葉部とが分離される。

図８に本発明に係る木茎分離機５６を示す。この木茎分離機５６は、図８（ｂ）に示すように、軸方向に延びる本体胴５７と、この本体胴５７に固定された半円筒状の金網５９と、この金網５９の中で回転する回転軸６０を主として備えている。

図８（ａ）に示すように、回転軸６０の外周にはスクリュ翼６１が円周等配に複数個（ここでは、４個）固定されている。このスクリュ翼６１の先端は金網５９の内周に所定の径方向すきまを介して対向している。また、回転軸６０はその両端が小径に形成され、転がり軸受６２、６２によって回転自在に支承されている。そして、一端部が電動モータＭに連結されて回転力が付与される。転がり軸受６２は高さ調整自在に本体胴５７に取り付けられ、回転軸６０の芯調整を容易に行うことができる。また、金網５９の網目の大きさは、茶葉が通過する大きさに設定されている。すなわち、網目を通過する茶葉が本体胴５７の下部から排出して次工程へ送られる。一方、バケット６４から網目を通過しなかった大型の茎部が排出される。

符号６３は本体胴５７の上部に配設されたホッパで、このホッパ６３に茶葉を投入することによって茶葉は回転軸６０のスクリュ翼６１に引っ掛かりながら回転し、滞留することなく軸方向（図中左側）に搬送される。この時、茶葉は金網５９の中で回転するスクリュ翼６１によって大型の茎部と小型の茎部、葉部に分離され、網目を通過した小型の茎部と葉部は落下すると共に、網目を通過しなかった大型の茎部は、本体胴５７の開口部に配設されたバケット６４内に取り出される。網目を通過した小型の茎部と葉部は、次工程である木茎選別工程に搬送される。

図９は、木茎選別工程で使用される風力選別機６５で、本体６６と、投入コンベア５８と、搬送手段としてのバケットコンベア６７と、送風手段としてのファン６８と、風導６９と、これらファン６８と風導６９を収容するフード７０を主に備えている。フード７０には上シュート７１が連接し、選別された茶葉を誘導して取り出す。また、風導６９の下部には茎部排出スクリュ７２が配設され、分離した茎部をスクリュで茎部排出口７３側に移動する。

本体６６は、搬入口としての投入ホッパ７４を備え、茶葉は投入コンベア５８を正回転させることにより後方シュート５８ａから投入ホッパ７４に投入される。この投入ホッパ７４に例えば中火茶（なかびちゃ）等を搬入することにより、後述する一連の選別が行われるよう構成されている。バケットコンベア６７は、投入ホッパ７４における吐出口の下方位置から所定角度上昇傾斜してフード７０の手前まで延設されることにより、投入ホッパ７４にて搬入された茶葉を所定高さのフード７０まで搬送するものである。なお、フード７０のカバー７５の一部は金網から成り、ファン６８による送風が本体６６外へ抜けるよう構成されている。

バケットコンベア６７で搬送される茶葉は、掻（か）き均（なら）し具７７により一定の厚さに均されつつ、このバケットコンベア６７の終端まで搬送され、この終端に達したものから順次落下される。一方、バケットコンベア６７の終端下方に位置する風導６９はファン６８と連通している。これにより、ファン６８を駆動させると、バケットコンベア６７の終端から風導６９から落下する茶葉に向けて送風することができる。葉部と茎部が混入した茶葉のうち、葉部のみがこの風導６９に沿って移動し、風圧が掛かっているフード７０および上シュート７１を経由して本茶排出口７６で排出される。

具体的には、バケットコンベア６７の終端から落下された葉部と茎部は、ファン６８による送風を受けない状態では落下経路Ｃに沿って落下するが、送風を受けると、葉部のみがその風力で飛ばされて選別経路Ｄに沿ってフード７０および上シュート７１側へ移動して本茶排出口７６で排出される。一方、茎部は、送風を受けない状態では葉部と同様に落下経路Ｃに沿って落下するが、単体の重量が葉部より重いため、送風を受けた場合であっても、その風力に抗して落下経路Ｃに沿って落下する。なお、茎部排出口７３での茎部の状態と、本茶排出口７６での葉部の状態を検証し、葉部に茎部が多く混入している場合は、ファン６８の回転数を下げ、逆に茎部排出口７３に葉部が多く混入している場合は、ファン６８の回転数を上げることによって茎部の分離性能を適宜調整することができる。また、一時的に葉部と茎部を選別せずに一緒に排出したい場合、ファン６８の回転数を最高近辺に設定して葉部と茎部を一緒に、本茶排出口７６に排出させることも可能となる。

次に、前述した構成の風力選別機６５における作用について説明する。まず、一番茶のように葉部と茎部との選別を要しない茶葉の製茶時は、ファン６８および掻き均し具７７を駆動させないで、バケットコンベア６７のみを駆動させる。そして、茶葉（中火茶）を投入ホッパ７４に充填し、バケットコンベア６７によって茶葉をフード７０の手前で落下させる。落下された茶葉は、ファン６８による送風を受けないため、選別されずに落下経路Ｃに沿って落下する。本実施形態のように、投入コンベア５８が設置されている場合、葉部と茎部とを選別しない時は、本体６６の機能を停止、すなわち、バケットコンベア６７およびファン６８を駆動せず、投入コンベア５８を逆回転させると共に、カバー７５を取外して前方シュート５８ｂを取り付け、この前方シュート５８ｂからフード７０へ直接茶葉と茎部を投入することができる。投入された茶葉は、図示しない葉部用振動コンベアにて次工程に移送される。こうした風力選別機６５を採用することにより、選別が不要な場合の茶葉の迂回ラインを不要とし、製茶ラインの設備コストを低減することができると共に、処理能力に比べ据付面積が小さくてすみ、茎部の分離と最適処理量との適合を容易に行うことができる。

木茎選別工程で選別された葉部と茎部は、それぞれ仕上げ乾燥工程で乾燥され、葉部が荒茶に仕上げられる。仕上げ乾燥工程は、図１０に示す乾燥炉８０によって行われる。この乾燥炉８０は、図１０（ａ）に示すように、乾燥室８１と、この乾燥室８１の内部に複数段（ここでは、３段）のベルトコンベア８２、８２、８２がそれぞれ配設されている。このベルトコンベア８２は、スプロケット８３、８３にチェーン（図示せず）が巻回され、駆動機構８４により駆動されている。ベルトコンベヤ８２は、無端状に形成され、例えば、ポリエステル等の合成樹脂から作られたベルト８２ａと、このベルト８２ａを所望のスペース内で案内する複数のガイド部８２ｂ、８２ｂと、ベルト８２ａに所望の張力を付与する複数のテンショナー８２ｃを備える。ベルト８２ａは、合成樹脂である以外に、乾燥室８１内の高温環境においても使用できる材料で作られた網状のものであればよいので、例えばステンレス製の金網であってもよい。

乾燥室８１の上部には排気装置８５および茶粉回収装置（サイクロン）７８を備えている。符号８６は、前工程から搬送されてきた茶葉を乾燥室８１の投入口８７に投入するための投入部で、投入茶葉の茶層厚さを調整する掻（か）き均（なら）し装置８８が設けられている。

熱風発生装置８９は乾燥炉８０とは別体に配設され、図１０（ｂ）に示すように、風導９０を介して乾燥炉８０の側部に接続されている。図１０（ａ）の符号９１は取出口であり、乾燥を終えた茶葉を輸送機９２に排出する。輸送機９２には振動コンベアが用いられ、工場のレイアウトに合わせて数台連設され、次工程へ乾燥した茶葉を送る。

次に乾燥炉８０の作動態様について説明する。前工程から取り出された茶葉は、投入機８６により投入口８７から乾燥室８１内に投入される。茶葉は、ベルトコンベア８２の矢印にて示す往行面上に載って移送され、やがて、復行面上に落下して移送され、次いで次段のベルトコンベア８２上に落下する。これを繰り返し、乾燥室８１内を取出口９１まで移送される。一方、熱風発生機８９はガスまたは重油を燃料としガンタイプバーナーにより燃焼する。燃焼によって高熱となった炉筒と、燃焼経路にファンにより送られたエアーは熱交換されて熱風となり、風導９０を通って乾燥室８１内に供給される。熱風による乾燥作用を受けた茶葉は取出口９１より排出され、そして、輸送機９２によって次工程へ輸送される。

以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

本発明に係る碾茶炉は、茶葉を網状のベルトコンベア上に載せて熱風による乾燥を行なう荒茶製造の乾燥工程に適用することができる。

１ 製茶蒸し装置
２ 蒸機本体
３ 冷却機
４、１５ 機枠
５ 可動枠
６ 蒸胴
６ａ 固定胴
６ｂ 回転胴
７ 給葉機
８、３１ 投入口
９ 蒸気管
１０ 蒸気供給部
１１ 攪拌軸
１２、４３ｂ、８４ 駆動機構
１３ 排出口
１４ 流し板
１６ ネットコンベア
１７ 下部ファン
１７ａ 下部ファンの吐出口
１８ 上部ファン
１８ａ 上部ファンの吐出口
２０ａ〜２０ｇ、８３ スプロケット
２１、３１ チェーン
２２、２７ モータ
２３、６３ ホッパ
２４ 散乱室
２５ 風胴
２６ 排気口
３５ 捏揉胴
３６ 回転軸
３７ スクリュ
３８ 撹拌羽根
４０ 凸条（タグ）
４１ 碾茶炉
４２ 乾燥室
４３、８２ ベルトコンベヤ
４３ａ、４３ｅ ベルト
４３ｃ、８２ｂ ガイド部
４３ｄ、８２ｃ テンショナー
４４、８９ 熱風発生装置
４４ａ ダクト
４５ 投入部
４５ａ 取出部
４６ 散茶機
４７ 送風機
４８ 給気ダクト
４９ かき戻し部
５０ 反転装置（かき送り部）
５１ ブラケット
５２、６２ 転がり軸受
５３ 回転部材
５４ 支持軸
５５ ブレード
５６ 木茎分離機
５７ 本体胴
５８ 投入コンベア
５８ａ 後方シュート
５８ｂ 前方シュート
５９ 金網
６０ 回転軸
６１ スクリュ翼
６４ バケット
６５ 風力選別機
６６ 風力選別機の本体
６７ バケットコンベア
６８ ファン
６９ 風導
７０ フード
７１ 上シュート
７２ 茎部排出スクリュ
７３ 茎部排出口
７４ 投入ホッパ
７５ カバー
７６ 本茶排出口
７７ 掻き均し具
７８ 茶粉回収装置（サイクロン）
８０ 乾燥炉
８１ 乾燥室
８２ａ ベルト
８５ 排気装置
８６ 投入部
８７ 投入口
８８ 掻き均し装置
９０ 風導
９１ 取出口
９２ 輸送機
Ｍ 電動モータ
Ｓ ブレードとベルトとの隙間
ｔ、Ｔ 茶葉、蒸葉
α ブレードの先端部の傾斜角

Claims (5)

1. 乾燥室と、
   この乾燥室内に配置されて網状のベルトで茶葉を搬送するベルトコンベアと、
   前記乾燥室内に前記ベルトコンベアへ熱風を発生させる熱風発生装置と、
   前記茶葉を供給する投入部と、
   前記茶葉を供給する投入部に配置されるとともに、前記ベルトコンベアに散布された前記茶葉の重なりを一定の厚さに揃えるかき戻し部と、
   前記ベルトコンベアの上段のベルト上方に複数配置され、積層された前記茶葉の表裏を反転する反転装置と、を備え、且つ、前記かき戻し部と前記反転装置が、ブラケットを介して回転自在に取り付けられた円筒状の回転部材と、この回転部材の外周に放射状に円周等配に固定された複数の支持軸と、この支持軸の先端に固定された部材とを備え、この部材の先端と前記上段のベルトとの隙間が所定の寸法に設定されると共に、前記かき戻し部の回転部材が前記上段のベルトの進行方向に対向する方向に回転し、前記反転装置の回転部材が前記上段のベルトの進行方向に回転することを特徴とする碾茶炉。
2. 前記ベルトコンベアの上段のベルトと下段のベルトとの間に前記熱風発生装置が配設されている請求項１に記載の碾茶炉。
3. 前記請求項１又は請求項２に記載された碾茶炉を用いた荒茶製造方法であって、
   投入された茶葉の酸化酵素を失活させる工程と、
   この酸化酵素を失活させる工程から供給される前記茶葉を冷却する冷却工程と、
   この冷却工程の後、前記碾茶炉により前記茶葉の乾燥を行う乾燥工程と、
   前記茶葉を荒茶に仕上げる仕上げ乾燥工程と、を備えていることを特徴とする荒茶製造方法。
4. 前記冷却工程と乾燥工程の間に、前記茶葉を打圧処理する工程を備えている請求項３に記載の荒茶製造方法。
5. 前記乾燥工程と仕上げ乾燥工程の間に、前記乾燥工程の茶葉の茎部と葉部を木茎分離機によって分離する工程と、
   風力によって前記茎部と葉部を選別する木茎選別工程と、を備えている請求項３に記載の荒茶製造方法。

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