JPH06194043A - マイクロ波荒茶乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 荒茶の品質を向上させることができ、また短
時間で乾燥が終了し、かつ作業環境を良好に維持できる
ようにする。 【構成】 マイクロ波パワーユニット１５により搬送さ
れる荒茶７にマイクロ波を照射すると同時に、送風ダク
ト１６の複数の送風口から荒茶７へ、風速０．１〜１ｍ
／ｓの範囲の送風を与え、荒茶７の品温を５０〜７０°
Ｃの範囲に維持しながら乾燥処理する。この場合、ベル
トコンベアにメッシュベルト１３を用いることができ、
またマイクロ波照射ラインの後に、送風のみの送風ライ
ンを設けることができ、このマイクロ波照射ラインへの
供給は繰り返し行う。これにより、荒茶７の品質を著し
く向上させ、また乾燥を短時間に終了させることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、荒茶製造の最終工程で
ある乾燥工程で用いられるマイクロ波荒茶乾燥装置の新
たなシステム構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】荒茶製造においては、揉念（茶葉の表面
細胞はそのままで内部を破壊する）工程、精揉工程等の
後の最終工程として乾燥工程があり、この乾燥工程で
は、従来から熱風式荒茶乾燥装置が用いられている。

【０００３】図５には、上記熱風式荒茶乾燥装置の概略
構成が示されており、図示のように、乾燥部１に茶葉供
給機２及び熱風発生機３が取り付けらた構成となってい
る。この乾燥部１内には、キャタピラコンベア４が上下
方向で隣同士の左右位置をずらしながら配置され、最下
段のキャタピラコンベア４の端部下方に取出し口５が設
けられ、更に乾燥部１の上部には排気ファン６が配設さ
れている。

【０００４】この装置によれば、茶葉供給機２から精揉
後の荒茶７が最上段のキャタピラコンベア４上に供給さ
れ、この荒茶７は下方のキャタピラコンベア４へ順に搬
送される。このとき、熱風発生機３から出力された熱風
が乾燥部１の左側からキャタピラコンベア４上の荒茶７
へ向けて送られることになり、荒茶７へ作用した熱風は
排気ファン６によって外部へ排出される。従って、荒茶
７は熱風により徐々に乾燥されることになるが、従来で
はキャタピラコンベア４上に供給された荒茶７が約３０
分で取出し口５へ搬送され、この処理を２回（約１時
間）行うことにより、乾燥工程が終了する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の熱風式荒茶乾燥装置では、熱風発生機３から出力さ
れる熱風を全ての荒茶７へ均一に与えることができず、
搬送される荒茶７の品温を一定に維持することができな
い。しかも、荒茶７がキャタピラコンベア４にある程度
の厚さを以て積層されるため、熱風が内部の荒茶７まで
十分に行き渡らず、積層される荒茶７の表面部と内部で
の品温が相違し、荒茶の品質が低下しやすいという問題
がある。

【０００６】また、熱風を荒茶７の外側から当てる（即
ち外部加熱）ため加熱効率が悪く、乾燥に時間がかかる
ことになる。更には、比較的熱い風が排気ファン６によ
って外部へ排出されることから、乾燥装置が配置された
室内の温度が上昇し、作業環境も悪化するという問題が
ある。

【０００７】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、荒茶の品質を向上させる
ことができ、また短時間で乾燥が終了し、かつ作業環境
を良好に維持することができるマイクロ波荒茶乾燥装置
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１請求項の発明に係るマイクロ波荒茶乾燥装置
は、荒茶を搬送させる搬送手段と、搬送される荒茶にマ
イクロ波を照射するマイクロ波照射手段と、荒茶の搬送
路に沿って複数の送風口が配置され、この送風口から荒
茶へ所定風速の送風を与える送風手段と、を備え、上記
マイクロ波照射及び所定風速の送風によって所定品温に
維持しながら荒茶を乾燥処理することを特徴とする。第
２請求項記載の発明は、上記送風手段により、風速０．
１〜１ｍ／ｓの範囲の所定風速で荒茶へ送風するように
したことを特徴とする。

【０００９】第３請求項記載の発明は、上記搬送手段で
は荒茶を載せるベルトコンベアにメッシュ状のベルトを
用いたことを特徴とする。第４請求項記載の発明は、荒
茶を上記マイクロ波照射手段及び送風手段が設けられた
マイクロ波照射ラインへ供給する供給手段を設け、上記
搬送手段では乾燥処理後に荒茶が上記供給手段へ戻され
るように搬送ラインを設置し、荒茶を複数回マイクロ波
照射ラインへ供給するようにしたことを特徴とする。第
５請求項記載の発明は、上記マイクロ波照射ラインで乾
燥処理がされた荒茶を導入し、この荒茶に所定風速の送
風のみを与える送風ラインを設けたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】上記の構成によれば、マイクロ波照射ラインを
搬送される荒茶にはマイクロ波が照射されると共に、風
速０．１〜１ｍ／ｓの風が与えられ、この荒茶の品温が
５０〜７０°Ｃとなるように制御される。即ち、マイク
ロ加熱においては、被加熱物にマイクロ波照射により強
い電界が与えられると、被加熱物の分子内で双極子の回
転や振動が発生し、その内部摩擦によって熱が発生す
る。この際の電力損失Ｐは、次式のようになる。

【００１１】

【数１】 ここで、ｆ：マイクロ波周波数［Ｈｚ］、Ｅ：マイクロ
波の電界の強さ［Ｖ／ｍ］、ε_r ：被加熱物の比誘電
率、ｔａｎδ：被加熱物の誘電体損失角である。そし
て、上記のような電力損失のためにマイクロ波は、被加
熱物内を進行するに従ってその強度は弱くなっていく。
マイクロ波エネルギが１／ｅに減衰する深さをＤで表す
と、これは次式のようになる。

【００１２】

【数２】 ここで、λ：マイクロ波の自由空間波長である。

【００１３】例えば、マイクロ波周波数ｆ＝２４５０Ｍ
Ｈｚ、被加熱物の比誘電率ε_r ＝２、誘電体損失角ｔａ
ｎδ＝０．１とすると、深さＤは約２７．５ｃｍとな
る。従って、荒茶を比較的厚く積んで搬送しても、マイ
クロ波を全ての荒茶に浸透させることができ、荒茶の分
子内の内部摩擦により乾燥のための熱を均一に発生させ
ることができる。この場合、荒茶をメッシュ状のベルト
コンベアに載せ、このベルトコンベアの下部に複数の送
風口を配置することができる。このようにして、荒茶に
内部から熱が均一に与えられると同時に、所定風速の風
が比較的均一に与えられるので、品質のよい荒茶がで
き、しかも短時間に乾燥が行えるという利点がある。ま
た、マイクロ波加熱の際には荒茶に送風しているので、
加熱により荒茶から蒸発した蒸気を飛ばすことができ、
荒茶が蒸れることもない。

【００１４】更に、上記マイクロ波照射ラインに荒茶を
供給手段によって、繰返し搬送することができ、また供
給手段に戻す搬送ラインを所定風速の送風のみを行う送
風ラインとすることができる。このようにして、本発明
では簡略化された装置にて効率よく乾燥処理をすること
が可能となる。

【００１５】

【実施例】図１には、実施例に係るマイクロ波荒茶乾燥
装置の構成が示されている。図において、茶葉供給機１
０の上部の供給口１０ａにはホッパー１１が配設され、
マイクロ波照射ラインを形成するベルトコンベア１２が
その端部を上記ポッパー１１の下方へ置くように設けら
れている。実施例では、このベルトコンベア１２に荒茶
７が通過しない程度の大きさの網目を有するメッシュベ
ルト１３が用いられており、上面と下面間での通気が可
能となっている。このベルトコンベア１２は、マイクロ
波照射部１４内へ配置されており、このマイクロ波照射
部１４の上部には、マイクロ波を上記メッシュベルト１
３の上面部へ向けて照射するマイクロ波パワーユニット
１５が複数個設けられる。また、上記荒茶７を搬送する
メッシュベルト１３の下方で搬送ラインに沿って送風ダ
クト１６が複数配設され、この送風ダクト１６は不図示
の送風機に接続されており、マイクロ波照射部１４の上
部壁面に排気口１７が取り付けられている。

【００１６】図２には、上記メッシュベルト１３及び送
風ダクト１６の詳細な構成が示されている。図示のよう
に、メッシュベルト１３の裏面近傍に配置された送風ダ
クト１６には複数の送風口１８が形成され、この送風口
１８からメッシュベルト１３上の荒茶７へ向けて所定風
速の風が送られる。実施例では、荒茶７に到達する風の
速度が０．１〜１ｍ／ｓの範囲となるように送風制御が
行われる。上述のように、実施例では送風ダクト１６を
メッシュベルト１３の下方へ配置したが、この送風ダク
ト１６及び送風口１８はメッシュベルト１３の側方へ或
いは上方へ配置することもできる。

【００１７】図１において、上記マイクロ波パワーユニ
ット１５は、制御操作部２０によって出力制御されてい
る。即ち、マイクロ波照射部１４内に荒茶７の温度を測
定する赤外線放射温度計２１が設けられ、マイクロ波照
射部１４の出口近傍に荒茶７の温度を測定する熱電対温
度計２２が設けられており、これらの検出温度は制御操
作部２０へ入力される。そして、制御操作部２０は上記
両測定値に基づいて、複数のマイクロ波パワーユニット
１５のそれぞれの出力を調整し、荒茶７の品温が５０〜
７０°Ｃの範囲の一定温度となるように制御することに
なる。

【００１８】また、上記ベルトコンベア１２の下方に、
上記メッシュベルト１３と同様のメッシュベルト２４を
有するリターン用の送風ラインを形成するベルトコンベ
ア２５が配設されており、このベルトコンベア２５はリ
ターン送風部２６内へ配置される。このリターン送風部
２６内においては、メッシュベルト２４の下側近傍に複
数の送風ダクト２７が配設され、リターン送風部２６の
上方には排気口２８が取り付けられる。従って、このリ
ターン送風部２６ではマイクロ波の照射はなく、所定風
速の送風だけが行われ、実施例では風速０．１〜０．５
ｍ／ｓの風が荒茶７へ与えられる。そして、上記ベルト
コンベア２５はその端部が茶葉供給機１０の導入口１０
ｂの上方へ配置され、乾燥処理された荒茶７を茶葉供給
機１０へ戻せるようになっている。

【００１９】更に、図１の右側に示されるように、ベル
トコンベア１２からベルトコンベア２５への搬送途中
に、切換えシューター３０が配設されている。即ち、図
３に切換えシューター３０の構成が示されており、この
切換えシューター３０には内部に例えば２枚の切換え板
３１が取り付けられる。そして、この切換え板３１を点
線の位置に切り換えると、下側のベルトコンベア２５へ
荒茶７が搬送され、実線の位置に切換え板３１を切り換
えると、取出し口３２へ荒茶７は搬送され、最終的に容
器３３へ収納される。

【００２０】実施例は以上の構成からなり、以下にその
作用を説明する。まず、図１の茶葉供給機１０から精揉
後の荒茶７がベルトコンベア１２へ落下して供給される
が、ベルトコンベア１２の搬送速度を２〜４ｍ／ｓと
し、荒茶７の供給量を調整することによって、メッシュ
ベルト１３上には厚さ２０ｍｍ程度に荒茶７が積まれて
搬送される。この荒茶７がベルトコンベア１２により、
マイクロ波照射部１４へ搬送されると、所定強度のマイ
クロ波が複数のマイクロ波パワーユニット１５から荒茶
７へ照射され、同時に搬送ラインに沿って設けられてい
る送風ダクト１６の複数の送風口１８から例えば風速
０．５ｍ／ｓの風が与えられる。

【００２１】従って、荒茶７はマイクロ波により内部か
ら昇温し、蒸気が放出されることになり、この蒸気はメ
ッシュベルト１３の下側からの送風によって吹き飛ばさ
れ、蒸気を含んだ空気は排気口１７から排気される。こ
の結果、荒茶７は効率よく乾燥され、送風により荒茶７
が蒸れることもない。そして、搬送される荒茶７の品温
は放射温度計２１及び熱電対温度計２２にて２ヵ所で測
定されており、この検出温度は制御操作部２０に供給さ
れる。従って、この制御操作部２０によりマイクロ波パ
ワーユニット１５が出力制御され、荒茶７は５０〜７０
°Ｃの範囲内の、例えば６０°Ｃの品温に維持される。

【００２２】次に、荒茶７はベルトコンベア２５からリ
ターン送風部２６へ搬送されることになり、ここでは、
マイクロ波の照射はなく、送風ダクト２７の複数の送風
口１８から荒茶７へ風速０．１〜０．５ｍ／ｓの範囲の
風、即ち上記マイクロ波照射ラインの場合よりもやや緩
い風が与えられる。従って、荒茶７はここでも乾燥され
ると共に、常温程度まで冷却される。なお、ベルトコン
ベア２５の搬送速度は上記ベルトコンベア１２と同じに
設定されている。そして、このリターン送風部２６を通
過した荒茶７は導入口１０ｂから茶葉供給機１０へ戻さ
れ、この荒茶７は再び供給口１０ａからベルトコンベア
１２へ供給される。

【００２３】このようにして、実施例では、マイクロ波
照射ラインとリターン送風ラインで構成される１サイク
ルを複数回（例えば４，５回）繰り返すことになる。精
揉後の荒茶７は、初期含水率が１０〜１３％Ｄ．Ｂ．
（ドライベース）程度であるが、実施例によれば、約３
０分程度の上記乾燥処理によって、約５％Ｄ．Ｂ．の含
水率まで乾燥させることができる。

【００２４】図４には、送風速度を変えた場合の官能検
査の評価が示されており、図示されるように、風速０．
１〜１ｍ／ｓの送風をした場合は熱風レベル１００に比
べて評価値が高くなった。また、風速０．５ｍ／ｓの送
風の場合がその他に比べて一番評価が高く、この風速
０．５ｍ／ｓの送風の中でも、品温を６０°Ｃとした場
合が最も評価値が高くなった。即ち、官能検査評価値は
色沢、香気、水色、滋味の４項目において、各項目を２
０点満点で評価した値であり、これらの評価値は次の表
１のようになった。

【００２５】

【表１】

【００２６】上記表１において、色沢は製茶１５０ｇ位
により、明度、色相、彩度、つやと色を含めた均一性を
判断するものであり、香気は茶３ｇを茶碗にとって熱湯
を注ぎ、１〜２分後から、さじ等で茶殻をすくい上げ、
芳香、そう快性の有無、強さ、その調和を鼻先で嗅ぐも
のであり、水色は新たに茶３ｇを茶碗にとって熱湯を注
ぎ、正確に５分間浸出し、すくい網で茶殻をすくい上げ
た浸出液で色調、濃淡、濁り、沈さ等を調べるものであ
り、滋味は上記水色を調べた浸出液をさじですくい、口
に入れて舌の前面に広げ、ぐるぐる回しながら、苦味、
渋味、うま味とその調和度を調べるものである。この表
１に示されるように、従来方法による荒茶乾燥品と実施
例のものとを比較すると、実施例の方が全ての項目で優
れ、総合官能検査評価も従来が５４．５であるのに対し
て、実施例が６３．５となり、良好な荒茶７が得られ
た。

【００２７】これは、本発明が熱源としてマイクロ波を
用い、荒茶７の内部から熱を与えるようにしたこと、
０．１〜１ｍ／ｓの範囲の送風し、荒茶７の蒸れをなく
したことの寄与が大きい。また、本発明は上記構成によ
り短時間に乾燥処理ができるという利点があり、上述し
た図５の従来装置によれば６０分で終了する乾燥工程が
実施例では３０分（１／２）で済むことになり、時間の
大幅な短縮が可能となった。更に、本発明では熱風発生
機を用いず、熱風を外部へ排出することがないので、作
業環境を良好に維持できるという利点がある。

【００２８】このようにして、乾燥処理が終了すると、
切換え式シューター３０の切換え板３１が図３の実線位
置へ回動させられ、乾燥された荒茶７は取出し口３２か
ら容器３３へ取り出されることになる。この切換え式シ
ューター３０によれば、自動的に荒茶７を最適な位置に
取り出すことができる。

【００２９】上記実施例では、ベルトコンベア１２，２
５のベルトとして通気のよいメッシュベルト１３を用い
るようにしたが、これに限らず一般に多く用いられるベ
ルトを用いてもよく、この場合には送風ダクト１６，２
７の配置も変えることが好ましい。また、上記実施例で
は、リターン送風部２６を用いた例を示したが、もちろ
ん上記マイクロ波照射部１４のみ、或いはリターン部に
もマイクロ波照射部を設ける構成とすることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
マイクロ波照射手段により搬送される荒茶にマイクロ波
を照射すると同時に、複数の送風口から荒茶へ、好まし
くは風速０．１〜１ｍ／ｓの範囲の送風を与え、荒茶の
品温を所定範囲に維持しながら荒茶を乾燥処理するよう
にしたので、荒茶の品質を著しく向上させることがで
き、また短時間で乾燥を終了させることができる。しか
も、熱風発生機を用いないので、作業環境を良好に維持
することが可能となる。

【００３１】また、上記搬送手段のベルトコンベアにメ
ッシュ状のベルトを用いることにより、荒茶へ効率よく
送風を与えることができる。

【００３２】更に、マイクロ波照射ラインから乾燥処理
後の荒茶を供給手段へ戻し、荒茶を繰り返しマイクロ波
照射ラインへ供給することができ、またマイクロ波照射
ラインの後に、送風のみをする送風ラインを設けること
もでき、これらによれば、簡素化された構成により、効
率よく乾燥処理が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るマイクロ波荒茶乾燥装置
の構成を示す一部断面図である。

【図２】実施例のメッシュベルト及び送風ダクトの構成
を示す斜視図である。

【図３】実施例の切換え式シューターの構成を示す断面
図である。

【図４】実施例の送風速度を変えた場合の官能検査の評
価値を示すグラフ図である。

【図５】従来の熱風式荒茶乾燥装置の構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

２，１０ … 茶葉供給機、 ３ … 熱風発生機、 ７ … 荒茶、 １２，２５ … ベルトコンベア、 １３ … メッシュベルト、 １４ … マイクロ波照射部、 １５ … マイクロ波パワーユニット、 １６，２７ … 送風ダクト、 ２６ … リターン送風部、 ３０ … 切換え式シューター。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小畑 英幸 埼玉県上福岡市福岡二丁目１番１号 新日 本無線株式会社川越製作所内 (72)発明者 小寺 茂 埼玉県上福岡市福岡二丁目１番１号 新日 本無線株式会社川越製作所内 (72)発明者 吉田 郁雄 福岡県福岡市南区塩原二丁目１番47号 九 州電力株式会社総合研究所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荒茶を搬送させる搬送手段と、搬送され
   る荒茶にマイクロ波を照射するマイクロ波照射手段と、
   荒茶の搬送路に沿って複数の送風口が配置され、この送
   風口から荒茶へ所定風速の送風を与える送風手段と、を
   備え、上記マイクロ波照射及び所定風速の送風によって
   所定品温に維持しながら荒茶を乾燥処理するマイクロ波
   荒茶乾燥装置。
2. 【請求項２】 上記送風手段は、風速０．１〜１ｍ／ｓ
   の範囲の所定風速で荒茶へ送風することを特徴とする上
   記第１請求項記載のマイクロ波荒茶乾燥装置。
3. 【請求項３】 上記搬送手段は、荒茶を載せるベルトコ
   ンベアにメッシュ状のベルトを用いたことを特徴とする
   上記第１請求項記載のマイクロ波荒茶乾燥装置。
4. 【請求項４】 荒茶を上記マイクロ波照射手段及び送風
   手段が設けられたマイクロ波照射ラインへ供給する供給
   手段を設け、上記搬送手段では乾燥処理後に荒茶が上記
   供給手段へ戻されるように搬送ラインを設置し、荒茶を
   複数回マイクロ波照射ラインへ供給するようにしたこと
   を特徴とする上記第１請求項記載のマイクロ波荒茶乾燥
   装置。
5. 【請求項５】 上記マイクロ波照射ラインで乾燥処理が
   された荒茶を導入し、この荒茶に所定風速の送風のみを
   与える送風ラインを設けたことを特徴とする上記第１請
   求項又は第４請求項記載のマイクロ波荒茶乾燥装置。