JPH03277233A - 製茶工程に於ける水分測定方法及び工程制御方法と製茶装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔屋禦上の利用分野〕 この発明は、製茶工程中の本分の測定方法と、ＩＩ＋御
方法及び、水分測定方法ＴｅｕＡえた製茶装置に間する
ものである。

（従来の技術〕 製茶工程中の水分に足方法については、（１）特公昭５
７−４０４２８．（２）特開昭５１−５１−１Ｏ，（３
）特開昭５６−７０４５３．（４）特開平１−２２５４
４２．（５）特開平１）、 ５．２４０１４４　％がある・ ノ 〔発明が解決しようとする１１１１） Ｉ２茶工程中の水分測定方法について（よ、前記のよう
に多数の出願がなされでいる。

８桟出して、蒸発本分を算出するものである。

一般に１度の測定方法に、１屓に比較して複雑で高価で
ある。

特にこの場合１よ、排気の７！度が高１（５０℃以上）
多：冨で粉塵も多く、このような雰囲気Ｔ：温−１を計
ること（ま、非富ｉこ困酩である。

又、加工中の茶葉を直接澗足しないので、芙Ｗの茶葉が
どのようｔ状態である力’　ＩＮＦ知ること乃・、出来
ないという欠占かある。

又、投入された茶葉の含水率、投入量が分っていなけれ
は、加工中の茶葉（こ含まれている水分量を求めること
が８来ない。

（２ン、（３）、（４）、（５）の方、去（こつい以下
本分中で便用Ｔる含水率は、 全て乾量ａｉＩ１１ を用いるものとＴる。

ン・更に、（２）、（３）の方式（よ、実行困難であτ ４、（４）の方式は、近年髄及しつつある近赤分線水分
計による方法であるが、高本分域の測定（３出来ないし
　高価である。

わ丁かに（５）の方式が、本分の少い耗揉工程宋ｗ！及
び中揉工程で実施されているた１すＣゐる。

この発明１．ｔ、水分の多い葉打工程や、粍揉工程でも
使用出来る本分測定方法及び、工程制御方法と、ＦＪ茶
装冒を提供することを目的とする。

〔課題Ｔｅ解決する為の手段〕

ＦＪ斎加工中の茶葉水分１よ１粍社工程で（よ４００％
〜８０％、中揉工程て（ｔ　＋　ＯＯ九〜３０％の節回
で変化する。

ン、、）発、１．８カ約、。ｏ８゜よ。□ゆ工、。

前期・中期ては、排気の中に含まれる本分（Ｈｅ）と、
１２煙円熟風に含まれる水分（Ｈｈ）の差からＩＷ発し
た水分を求める方法を用い、水分がわ］００％以下にな
ると、製茶加工中の茶葉の本分を、曹接測定Ｔる手段に
切替えることにより、水分の多い状態から、少い状態ま
でをカバーしでいる工程の終了時期の判定は、茶葉をＷ
？Ｉ測定了る手段で行う。

絽気、排気の水分の差を不のる為に、この発明てＣよマ
イフンを偏えた制御器へ、Ｐ！風１屓センサと排気Ｊ屓
センサーを接続し、マイフンによつその水分を計算させ
る手段を用いた、 ［作用コ 般に１煙に用いられた空気＋ｓ、ＥＦｊ理論から、２１
図表（周ＩＯの５のちので詳細ｆまし１に示された断訃
滝却線に、８って変化することか、知られている。

す１，２度を１大させて、排気として６製茶機よつ排出
される。

製茶操作（こといて（ま、ＴＩｆｌＰ、令却線は、締和
屓１００％の１覆Ｓａと、蚕１が又わる沖を通ることが
知られてる。

図表１から加鮎望気が茶葉から奪う水分〔ま、熱風１屓
と排気１厘の差に比例しており、その比率はｌ’ｉｐ！
；令却線の傾きから求めればよいことが分かる。

加？Ａ￥気（１度○ｈ１．＝濱Ｈｈ）と製茶加工により
不労を含んだ排気（，８屓ｅ　ｅ　、　Ａ覆Ｈｅ）との
間に：ま、次のよう一断Ｐ冷却線の間係式か成り立つ。

（Ｈｅ−Ｈｈ）＝ｋ（ｅｈ−ｅｅ）・・（＋）式ＦＪＴ
ｔ加ｘｌｔ、ｉ温ｉり３　ａｏＣ−３８°Ｃノｉｉ！囲
で行われるので、 ｋ＝０．０００４３４ で近似させることが出来る。

（１）式から、蒸発した水分を求め、これずこ風、童と
時間と掛ければ、製茶加工により、蒸発したン 水分の乾量νｅを求めることが出来る。

ｙｅ＝　　（Ｈｅ−Ｈｈ）　　ｘＡｘ、ｔ＝ｋ　（ｅｈ
−６ｅ）ＸＡＸｔ−べ２）式％式％） （） 風量は、送風ファンの回転数ｎと！気ｉｉＡの間係をあ
らかじめ調べでおき１回転数ｎそ般足して、空気１１Ａ
を求めればよい。

製斎揉作が許り取出された茶葉は、輸送機６゜！１Ｍ輸
送１１７により１次工程へ運（ばれる。

次工程の製茶１１１８の上方には、計量裟冨５か設けて
あり、投入される茶葉の重量を妬退しなから、計測する
。

この手法について（ま、本出願人の出師に係る芙開昭６
３−２００２８に於いて詳細を記載してあり本願では省
略する。

計量ＨＩＩ　ｉ！て、３１足した重量を２５．製茶加工
後、計量装Ｎ５て測定した重量を２．とすると、製茶機
で除去された水分２．は次式で求められるＺｓ　＝Ｚ　
　−Ｚ−・・・・・・・・（３）式これは、（２）式Ｔ
−求めたＩＩＥ発した水分ｙｅ仁等しいはづてあり、次
式か成り立つ。

２□＝αｙｅ・・・・・・・・・・（４）弐〇は、重量
測定値と温ｆＩ差より求めた値との補正ｉ数である。

−・・ｊｉ！木はα＝１となる。

ノ 重量胴足値と湿ｆｆｉ′差より求めた値を常に比較し補
正係数αを求め、計算て翠める水分滅の値ｖｉ−禍正す
る。

水分滅の値から、加工中の茶葉の含水率を不めるには、
投入前の茶葉の重量と、含水♀を計っておくことかｉ・
要である。

般的に（は全乾性と称し２ま丁逼宜のＮＩ葉を採取し、
この重量Ｚを計ったのち、赤外緯打等で乾燥ざぜ、本分
を＃去したのち固形分の１ｍｘを計る方まを用いる。ｖ
Ａ去した水分をｙとすると２含水率Ｗ　９６は次式とな
る。

Ｗ％＝（Ｙ７′ｘ）Ｘ＋００・１・・・（５）式％式％
（６） 初ｗＩ富水率ＷＩ％、初期茶葉投入量Ｚ、に９そ翠めて
おけば（５）、（６）式から、 乾斎量ｘ、＝２．／（＋＋Ｗ、／ＴＯＯ）　・（７）式
水分鳳ｙ　＋　＝　Ｚ　、／　（１＋　ＴＯＯ／Ｗ　＋
　）・（８）式が不まる。

を時間律の含水率：Ｗｔ。

を時間の間に蒸発した本分量；ｙｅｔ とすると、 Ｗｔ＝［（ｙ＋−ｖｅｒ）／ｘ＋コｘｊＯＯ−−（９）
式とする。

（９）式により、製茶加工中の茶葉の２本Ｎを蒸発量か
ら富に葺土することが出来る。

又、製茶加工をＰ了し取出された茶葉の含水率Ｗ、＋よ
、（９）式に（３）式を代入して、Ｗ＊＝［（ｙ＋−Ｚ
ｓ）／ｘ＋］Ｘ＋ＯＯ・・・・・・・（１０）式 ［］ 熱風発生器２て加ｐされた熱風は、製茶機１の稜部の熱
風ダクト１７から揉！１Ｂ内へ吠き込まれ、攬袢手２ｏ
により攪拌されている茶葉に１ｆ触熱風ダクトには、熱
風温度センサー１４、接見天井には、排気温度センサー
１５．１６が設けである。

Ｖ悲処理された斎Ｗ【よ、敷布コンベヤ９により揉！上
方の計量装Ｗ４に投入され、１回分の投入量２．だけｘ
ｔのられて、投入され揉ｔ２揖作を受１７る。

揉ｉ　１８へ吠き込まれたＰ風（工、茶葉のポカを！Ｅ
発させて、温度ｅｈがらｅｅに下がって天井がら１奔出
される。

例え１．？、ｊ！＾風２度８５℃、排気１度５０℃とテ
ると、排出される水分（よ、（１）式より（Ｈｅ　−Ｈ
ａ　）　＝　Ｏ，０Ｏ０４３４ｘ　（８５−５０）＝　
０．（Ｎ５１９に９木／ＫＱ乾煙！気今、７アン３の回
転数ｎが１５０Ｏｒρｍのとき風量Ａが＋２０１１乾燥
玉気／分とすると、０．０＋５＋９　　ｘ　１２０　　
＝　１．８２ＫＱ水／分・　・　（Ｉ＋）式の水分が蒸
発することになる。

ナ・ン ノ投入時の茶葉重量ＺＩ＝＋＋ＯＫＱ、含水率Ｗ−４０
０にとすると、（７）式より乾茶重量ｆよ、ｘ　、　＝
　１１０／（１＋　４００／１００）＝２２に９（８）
式より水分重量は、 １０分後の含水準は（９）式より Ｗ　　、０’＝　　［（８８−〕８．２）／２２コ　Ｘ
＋０Ｏ＝３１７％となる。

含水率が１３０％以下になると、本分測定器１１を作鮎
させて本分測定する。

製茶加工中の茶葉の本分を直接測定する方法については
、前述のように穆ヤな万ユかある。

ここて（ま、本ＩＩ出―大の出願に係る特開平１−２４
０＋４４て示した万ヱについて説明する。

この手法の原理等について（よ、該出願の記載を援用す
ることと■る。

朝揉機揉室１８の前面には、本分測定器１１を取付けＣ
ある。そのｌｌＴ面詳細を第３図に示し測定ｒｅ間始す
ると、まず、押板２４が徒退すると、葉ざらい２０によ
つ、攪拌された茶葉の一部〕 が測定室２８内へ入る。

すると、シリンダー２１が延び押板２３によって茶葉２
７を測定室ε板２５に平行に設けた２本の電極２６へ押
しつける。これにより、茶葉の電気抵抗を測定して本分
を測定する。

潮足が終ると、再びシリンダー２１は引込んて押板２３
は上へよりする。そして、押板２４か茶葉そ拝呈１８内
へ押返す。

この操作を一足の間隔て繰り返丁。

本分か多いと電気抵抗は少く、乾く（こ従っＴ：増大す
る、念木工か１３０％イ１近で電気抵抗を電流価ｊこ（
β算した値が１．　　：　ｍ　Ａ　１１反を示了。

この価が０．６ｍＡ程度にｔったとき粗揉工程Ｂｙ了慴
号を出し　茶葉の取出しを行う。

このとき、含季率約１００〜９０％である。

ｌｆ１楼時開時間０万掛ったとすると（１）ン式がつ 竪穴＊分計舅値７ｅａ。＝　１．８２ｘ　ＡＯ＝　７２
．８にらとなる。

＋１Ｏ−４０＝　７０に９てあつ、（４）式より補正係
ｐ　ａ　＝　Ｚ　ｘ／ｖ　ｅ　＝　）　７０／７２．８
　＝　０．９６と不めることが出来る。

又、取出された茶葉の含水率は（１ｏ）式よりｗ、＝　
［（８８−７０／−２２）ｘ＋ＯＯ＋１＋８２％と求め
ることが出来る。

［発明の９力果］ 従来、製茶加工中の茶葉の本おの状ｒｉ：を計ることは
困阿てあった。

１〕　この発明の菓１項ｌこ示了方法は　製？：機へ供
給するＰ鳳温反と、製茶機から排出される排気温度を計
測するたけて、茶葉から取去さられた水分を計る５ので
あり、通常、熱風温度の計測手段ることか可能である。

又、通富の水分針等では、計測不可能な１１域（粗揉工
程の程んどは、これに含まれる。）で有効である。

２）　製茶機へ投入する茶葉のｍ童の計測手段（よ譚準
として製茶セ這うインに［プであるので、水分減％を蔦
１項の方法で、ＦＩｉＶ拳に不めることが出来る。

連革粍拝呈程Ｐ了の目安（は、本父滅５０〜６０％とい
われているが、従来１３、製茶加工中の測定方法ケ英施
されていなかった。

３）　投入前の茶葉の含水率を予じめ討っておくことに
より、製茶加工中の茶葉含水率を算出することが可能と
なった。

４）　更に、製茶加工ｒｅ許終了た茶葉の重量の計測手
段を加えることによって、篤１項で計測した水分減と、
実際に蒸発した水分を比ｔ２Ｔることが出来、製茶操作
中の水分滅の計測方法をより正確に行うことが出来る。

５）　粗揉操愕の終了時期の判定（よ非雷に微妙てあ９
、加工中の茶葉をサン７リングし、ＭＭ１Ｅ葉−′、゛
、） の′水分を計測する方法が最もよい、この発明（さ、水
分の多い間は、Ｍ１項の方法で水分を計り、水分が一足
の値まで減少しできたとき、加工中の茶葉を１ｆｔｌ瑚
足する手段を併用することにより、そ合理ａ′）な水分
胴足が可能となった。

本分４００％以下の中揉工程に於いても、工程の前半は
接見の水分から求め、接手ば、ｉｉ＊茶葉茶葉木屑８測
定手段を用いる、この方法力＼通用可能である６ ６）　この発明の水分測定方法（よ、１度センサて得ら
れる数値、鳳量般足値等を計算処理■る必要があるが、
近年手に入り易く、使用も簡単ｔマイコンを利用するこ
とで計算処理上の問題ｐを解決出来た。

近年普及しつつある。マイコン利用によるＩ８Ｉ斎法に
有効な手段を提供出来るものである。

【図面の簡単な説明】

水分測定手段１１の詳１Ｉｌｒ２、図表１は、１ト表に
基づいた説明図である。 １・・・製茶機 ２・・・熱ａａ発王器 ３・・・ファン ４・・・計量装置 ５・・・計１装置 ６・・・輸送機 ７・・・垂２輪退機 ８　・　・　・　次工程製茶機 ９・・・散布フンへヤ １０・・・制御器 １１・・・水分測定器 １２・・・外気温度センサ １３・・・外気１度センサー １４・・・熱風温度センサー １５・・・排気温度センサー １６・・・排気温度センサー １７・・・熱風ダクト １８・・・拝呈 １９・・・茶温センサー ２０・・・葉さらい ２１・・・シリンダ ２５・・・測定！底板 ２６　・　・　・　ｇｉ　　　楊 ２　？　・　・　・　茶　　菓 ・測定！ 第 ２ 図 第 図 θｅ 楓もミ５ら＝　　’：ｔ４？ｊ＼５８もノシし砥 加戟空如％准 １鳥′６→ ｊ躬 表 ０ ２

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）製茶機へ供給する加熱空気の温度と、製茶機から
   排出される排気の温度を計測し、空気供給量の計測値又
   は、設定値により、製茶加工中の茶葉から蒸発した水分
   量を算出する、製茶工程に於ける水分測定方法。
2. （２）製茶機へ投入する茶葉の重量と含水率を測定し、
   第１項で算出した蒸発水分量から加工中の茶葉の水分減
   ％又は、含水率％を算出する特許請求範囲第１項の水分
   測定方法。
3. （３）加工を終了して、製茶機から取出された茶葉の重
   量を測定し、投入された茶葉の重量から水分減の量を算
   出し、第１項で算出した水分減の量と比較して、第１項
   の算出量を補正するようにした、特許請求範囲第１項記
   載の水分測定方法。
4. （４）第１項で算出した水分の蒸発量が、予め設定した
   値に達したとき、加工中の茶葉の水分を直接測定する手
   段を作動させ、その値が設定値に達したとき、製茶加工
   を終了させて茶葉を取出すようにした、水分による製茶
   工程の制御方法。
5. （５）製茶機へ供給する熱風の温度センサーと、製茶機
   から排出される排気用の温度センサーを備えた製茶機に
   於いて、上記各センサーは、マイコンを装備した制御器
   へ接続し、制御器へは風量設定手段を設けて風量制御を
   し、上記各センサーの計測値と、風量設定価により、水
   分蒸発量の計算をするプログラムを装備した水分測定装
   置を設けた製茶装置。
6. （６）製茶機に投入する茶葉の重量測定装置と、該製茶
   機から取出された茶葉の重量測定装置を設けた特許請求
   の範囲第５項記載の製茶装置。
7. （７）加工中の茶葉の水分を直接計測する手段を併設し
   たことを特徴とした特許請求の範囲第５項記載の製茶装
   置。