JPH09327263A - 葉打機の制御装置とその制御方法 - Google Patents

葉打機の制御装置とその制御方法

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JPH09327263A
JPH09327263A JP17059296A JP17059296A JPH09327263A JP H09327263 A JPH09327263 A JP H09327263A JP 17059296 A JP17059296 A JP 17059296A JP 17059296 A JP17059296 A JP 17059296A JP H09327263 A JPH09327263 A JP H09327263A
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JP
Japan
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leaf
kneading
drying chamber
hot air
weight
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Pending
Application number
JP17059296A
Other languages
English (en)
Inventor
Junichi Terada
順一 寺田
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Terada Seisakusho Co Ltd
Original Assignee
Terada Seisakusho Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 含水率200%以上で操作される葉打工程で
の乾燥状態を測定し、葉打工程の制御を行うことを目的
とする。 【解決手段】 揉乾室と熱風発生器をつなぐ熱風ダクト
をフレキシブルな部材で構成し、揉乾室の上に置かれる
計量装置と、揉乾室の下に置かれる輸送機を揉乾室と切
り離して設置し、揉乾室枠体に防振ゴムを介してロード
セルを設置する。 【効果】 葉打工程での乾燥状態が明確になり、最適な
制御をすることにより、後に続く工程の操作が安定し、
良質な製品をつくることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】通常、緑茶製造工程中、蒸熱
工程に続く粗揉工程の最初の部分を葉打工程と呼ぶ。こ
の発明は、葉打工程に関するものであって、葉打工程中
の水分の変化を測定し、葉打工程の制御を行おうとする
ものである。
【0002】
【従来の技術】近年、製茶工程中の水分を測定する方法
が種々開発され、茶葉中の電気抵抗を測定する方法やマ
イクロ波で測定する方法、近赤外線による方法等が実施
されている。
【0003】
【発明が解決しようとしている課題】しかし、これらは
いずれも茶葉の水分が200%以下(以下全て乾量基準
とする)で計測可能なものであって、400%〜200
%附近で操作される葉打工程には適用できないものであ
る。
【0004】この発明では、200%以上で操作される
葉打工程で利用可能な水分測定装置を提供し、葉打工程
での制御方法を確立することを課題とする。
【0005】
【課題を解決する為の手段】葉打機の揉乾室と熱風発生
器とをフレキシブルダクトで接続すると共に、揉乾室下
方の輸送機を揉乾室枠体と切り離して支持し、揉乾室上
方の茶葉計量器を揉乾室枠体と独立して支持し、揉乾室
枠体の下部に防振ゴムを介して、ロードセルを設けた荷
重検出ブロックを設置し、葉打機の熱風量、熱風温度、
回転軸の回転数等の制御装置へ揉乾室枠体のロードセル
を接続した。また、葉打工程中の揉乾室の全重量を測定
することにより、葉打機内の茶葉量を算出し、葉打機の
取出時の茶葉重量と葉打時間から茶葉重量の減少グラフ
を設定し、そのグラフに沿って揉乾作用が行われるよう
に葉打機の熱風量、熱風温度、回転軸の回転数を制御す
るようにした。
【0006】
【発明の実施の形態】この発明では、葉打機に投入され
た茶葉の全重量を常時計測し、葉打操作中の水分の蒸発
による重量減から蒸発水分の量を知り、含水率を算出す
るという手段を用いた。この方法については、特開昭5
6−96662に記載されているが実用化されていな
い。同公報では、製茶工程全般に応用した場合について
の一般論を述べてあり、主として各工程の取出時期の判
定について記載されているだけである。この発明では、
目的を水分の多い葉打工程の制御にしぼり、これを実施
するための種々の形態について述べる。
【0007】葉打機は、攪拌手を装着した回転軸を横架
した半円筒状の底部を有する揉乾室と、これに熱風を供
給する熱風発生器を備え、葉打工程を終了した茶葉を次
工程へ輸送するための輸送機を揉乾室下方に有してい
る。更に、通常、揉乾室上方には蒸熱された茶葉を計量
するための計量ホッパー、又は計量コンベヤが設けられ
ている。
【0008】この発明では、葉打工程中の茶葉の重量を
正確に図るため、熱風発生器から揉乾室へ熱風を送り込
むための熱風ダクトをフレキシブルな部材で構成し、熱
風発生器の重量が揉乾室枠体に掛からない構造とした。
次に、揉乾室下方の輸送機は通常、揉乾室枠体に組み込
まれているが、この発明では、輸送機の支持枠を揉乾室
枠体とは別個に独立して設け、輸送機の重量が揉乾室枠
体に掛からないようにした。
【0009】更に、通常、揉乾室枠体上部に設置されて
いる計量ホッパーも揉乾室枠体から離し、独立した支持
枠で支え、計量ホッパーの重量が揉乾室枠体に掛からぬ
ようにした。この上で、揉乾室枠体の下部にロードセル
を組み込んだ荷重検出ブロックを設置した。荷重検出ブ
ロックは、ロードセルの上下をクッションゴムで挟んだ
構造とし、機械の振動がロードセルに伝わらぬようにし
た。ロードセルからの信号は葉打機の熱風量、熱風温
度、回転軸の回転数を制御する制御盤(葉打機制御盤と
する)に取り込むという手段をとる。
【0010】次に、葉打機枠体の重量の計測値から葉打
工程を制御する方法について述べる。葉打機制御盤には
茶葉水分測定器(図面に記載なし)から葉打工程へ投入
される茶葉の含水率が伝送される。
【0011】計量ホッパーの設定値W1 (kg),葉打機揉
乾室枠体重量W2 (kg)とすると、茶葉投入時における揉
乾室全重量W3 (kg) W3 =W1 +W2 ・・・ 式が成り立つ。投入される茶葉の含水率X1 (%)(乾
量基準)とする。一般的に葉打機へ投入される茶葉の含
水率は、みる葉400%、並葉300%、硬葉200%
程度である。葉打機取出時における含水率はどの葉に対
しても約200%と考えてよい。従って、葉打機で蒸発
する水分X2 (%)は、 X2 =X1 −200 であり、蒸発水分量W4 (kg)は、 W4 =(X1 −200)÷(X1 +100)×W1 ・・・ 次に、葉打時間t(分)とすると蒸発させる時間当り水
分Y1 (kg/分)は、 Y1 =W4 ÷t =(X1 −200)÷(X1 +100)×W1 ÷t 単位熱風量当り熱風が蒸発させる水分量をY2 (kg/
m3)とすると、必要熱風量V1 (m3/分)は、 V1 =Y1 ÷Y2 =(X1 −200)÷(X1 +100)×W1 ÷t÷Y2 このV1 の値を熱風量の設定値とし、ファンの回転数を
決定する。
【0012】このようにして、葉打工程中常に茶葉重量
を測定し、図3のグラフ1に沿って、所定時間内に目的
重量になるように葉打機の熱風量、熱風温度、回転軸の
回転数を制御するという葉打機の制御方法をとる。
【0013】
【実施例】図面に基づいて実施例を説明する。図1はこ
の発明の葉打機とその制御装置を示す一部正面図、図2
は側面図である。
【0014】1は揉乾室枠体であり、中央部に回転軸2
が横架され、回転軸2には攪拌手3、揉手4が設置され
ている。葉打機の場合、攪拌手3だけで揉手4がない場
合もある。揉乾室5の上方には熱風吹出口6があり、揉
乾室5内へ熱風を吹き込む。熱風吹出口6は接続口7を
介して熱風発生器8とフレキシブルダクト9により接続
されている。揉乾室枠体1の下部には荷重検出ブロック
10が四角に設置されている。
【0015】図4は荷重検出ブロック10の詳細図であ
る。ロードセル11はベースプレート12に設置されて
おり、ベースプレート13との間にはクッションゴム1
4が挟んである。ロードセル11と接するプレート15
は硬度の高い材料で作られている。揉乾室枠体1と接す
るプレート16との間にはクッションゴム17が挟んで
ある。クッションゴム14、17により葉打機の振動は
吸収され、ロードセル11には重量だけが伝達される。
【0016】揉乾室枠体1上部には計量コンベヤ18が
設置されている。計量コンベヤ支持枠19により、揉乾
室枠体1とは独立して支持されている。20は計量コン
ベヤ内に溜められる茶葉21の重量を量るためのロード
セルである。揉乾室5下方には振動コンベヤ22が設置
されている。振動コンベヤ22は枠23により揉乾室枠
体1とは別個に支持されている。24は葉打機制御盤で
あり、ロードセル11、20からの重量信号を受信し、
葉打機の回転軸の回転数、熱風発生器8のファン(図面
記載なし)及びバーナーの制御を行って熱風量、熱風温
度をコントロールする。
【0017】蒸熱された茶葉21はコンベヤ25によっ
て計量コンベヤ18に溜められる。茶葉21が設定量と
なり、揉乾室5内が空であるのが確認されると、揉乾室
5内へ投入され、熱風を受けながら攪拌され、揉乾作用
を受ける。葉打工程が終わると、揉乾室5下部の取出扉
26が開き茶葉27は、振動コンベヤ22内へ落ちて運
ばれ、バケットコンベヤ28により次工程へ運ばれる。
【0018】次にロードセルで検出する揉乾室重量から
葉打工程を制御する方法を実施例に基づいて説明する。
まず、空の状態での揉乾室枠体重量W2 を取り込む。1
80K型のものについて計測すると、W2 ≒2400kg
である。この場合、標準の蒸葉で、投入量W1 =200
kgとする。式より、全重量W3 =2400+200=
2600kgとなる。ロードセル11はこれだけの荷重を
測定出来る大きさのものが必要となる。
【0019】一般的な生葉の含水率X1 は約300%で
ある。葉打工程終了時の含水率を200%とすると、
式より、蒸発水分W4 (kg)は、 W4 ={(300−200)÷(300+100)}×200 =(100÷400)×200 =50 となる。従って、取出時の全重量W6 (kg)、取出時の茶
葉重量W5 (kg)は、 W6 =2600−50=2550 W5 =200−50=150 葉打時間t=10(分)とすると、制御盤内で全重量か
ら揉乾室枠体重量を引いた茶葉の重量を図3のグラフ1
に示す。
【0020】葉打工程での重量減を示す乾燥関数は図3
のグラフ1のように一次関数W=at+bとなる。b=
投入量(kg)、a=単位時間あたり蒸発量(kg/分)、熱
風量(m3/分)をVとすると、蒸発量aは熱風量Vに比
例している。葉打時間t=10(分)とすると、 a=50(kg)÷10(分)=5(kg/分) となる。必要熱風量Vは熱風温度、空気の湿度に関係し
ており、湿り空気線図より求めることができる。一般的
にこの例では約200(m3/分)の熱風量が設定される
重量の実測値がグラフ2のようにグラフ1より上に来た
ら、目的時間で葉打工程を終えることができない。従っ
て、熱風量Vを増加させるよう制御される。又、グラフ
3のように下にずれてきたら、熱風量が多過ぎるのであ
り、熱風量を少し減少し、設定時間で乾き過ぎないよう
にする。
【0021】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果がある。
【0022】従来は、葉打工程については、まったく工
程途中の状態のデータを得ることが不可能であり、葉打
工程の製茶法の確立が出来なかった。しかし、この発明
により、茶葉の性質による葉打の変化状態を記録し、茶
葉に応じた最適の葉打操作をパターン化することが可能
となる。葉打工程に続く粗揉工程の操作も安定し、製品
の品質の向上に役立つ。この発明では重量検出のための
荷重検出ブロックを葉打機揉乾室枠体の下に置いてある
かい物と同じ大きさで作ってあるため、現在使用中の機
械にも簡単に交換して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の葉打機とその制御装置を示す一部正
面図。
【図2】この発明の葉打機とその制御装置を示す側面
図。
【図3】茶葉の重量の減少を示す図表。
【図4】荷重検出ブロックの詳細図。
【符号の説明】
1 揉乾室枠体 2 回転軸 3 攪拌手 4 揉手 5 揉乾室 6 熱風吹出口 7 接続口 8 熱風発生器 9 フレキシブルダクト 10 荷重検出ブロック 11 ロードセル 12 ベースプレート 13 ベースプレート 14 クッションゴム 15 プレート 16 プレート 17 クッションゴム 18 計量コンベヤ 19 計量コンベヤ支持枠 20 ロードセル 21 茶葉 22 振動コンベヤ 23 枠 24 葉打機制御盤 25 コンベヤ 26 取出扉 27 茶葉 28 バケットコンベヤ 29 温度計 30 駆動部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 葉打機の揉乾室と熱風発生器とをフレキ
    シブルダクトで接続すると共に、揉乾室下方の輸送機を
    揉乾室枠体と切り離して支持し、揉乾室上方の茶葉計量
    器を揉乾室枠体と独立して支持し、揉乾室枠体の下部に
    防振ゴムを介して、ロードセルを設けた荷重検出ブロッ
    クを設置し、葉打機の熱風量、熱風温度、回転軸の回転
    数等の制御装置へ揉乾室枠体のロードセルを接続したこ
    とを特徴とした葉打機の制御装置。
  2. 【請求項2】 葉打工程中の揉乾室の全重量を測定する
    ことにより、葉打機内の茶葉量を算出し、葉打機の取出
    時の茶葉重量と葉打時間から茶葉重量の減少グラフを設
    定し、そのグラフに沿って揉乾作用が行われるように葉
    打機の熱風量、熱風温度、回転軸の回転数を制御するよ
    うにした葉打機の制御方法。
JP17059296A 1996-06-10 1996-06-10 葉打機の制御装置とその制御方法 Pending JPH09327263A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009219423A (ja) * 2008-03-15 2009-10-01 Miyamura Tekkosho:Kk 茶の葉の殺青方法、荒茶製造システム、および荒茶の製造方法
JP2011130767A (ja) * 2009-12-22 2011-07-07 Unilever Nv 茶製品の製造方法
CN104358433A (zh) * 2014-10-22 2015-02-18 湖北龙王垭茶业有限公司 一种茶叶晒场
CN105480642A (zh) * 2015-12-31 2016-04-13 刘红林 一种茶叶揉捻自动进叶装置及进叶方法

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