JPS61181368A - 葉たばこの乾燥法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、葉たばこの循環バルク乾燥において、乾葉の
品質が良好で、乾燥時間が最短となる葉たばこ乾燥法に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の乾燥法として、葉たばこの乾燥運転中に
乾燥材料の葉重比を測定し、乾燥前半の黄変期では、葉
重比測定値が各黄変率に対し予め定められた葉重比基準
値になるように熱風乾湿球温度を選定して乾燥速度を調
節しながら乾燥を行い、乾燥後半の乾固期間では、葉重
比測定値に対し予め定められた乾燥室流入熱風の乾湿法
温度に設定して乾燥を行うようにしたものが提案されて
いる。

この提案されている方法では、乾燥スケジュール表に従
った乾燥は、原料条件に係わりなく、各乾燥ステップご
との葉たばこの葉重比が基準値と一致するように進行す
るので、適宜のスケジュール表を用意してそれに従って
乾燥を行うことで、全乾燥工程において全乾燥時間の梨
型比曲線を持たせることが自在になる。つまり、乾燥ス
ケジュール表の内容を品種及び薬種に対し理想的に設定
しておけば、葉たばこを標準時間で乾燥できるので、乾
燥時間の過不足による品質低下や熱経済上の損失を防止
することができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の方法では、黄変期間における乾燥は、葉
重比測定値が各黄変率に対し予め定められた葉重比基準
値になるように熱風乾燥湿球温度を選定して乾燥速度を
調節しながら行われるため、黄変率の値を乾燥中におけ
る作業者の観察によって定めることが必要であり、５０
〜５５時間という長時間に亘る黄変期間中作業者が交代
で黄変の進行を観察し続けなければならず、その人的負
担が極めて大きいという問題点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述した従来のものの問題点を解消し、作業者
による黄変率の観察を不要にし自動的に制御を行えるよ
うになした葉たばこ乾燥法を提供しようとするもので、
その手段は、熱風乾燥機を用いて葉たばこを黄変させる
ようにした葉たばこの循環バルク乾燥において、黄変時
間の設定に基づいて標準葉重比パターンと標準温度及び
湿度パターンとをそれぞれ設定し、乾燥室の乾球温度を
測定し、該測定乾球温度を標準温度パターンによる標！
！温度と比較して標準温度となるように乾燥室の乾球温
度を制御し、乾燥室の湿度を測定し、該測定湿度を標準
湿度パターンによる標準湿度と比較して標準湿度となる
ように乾燥室の湿度を制御し、葉たばこの乾燥開始時の
葉重に対する黄変期間中の葉重比を測定し、該測定葉重
比を標準葉重比パターンによる標準葉重比と比較して標
準葉重比となるように前記標準湿度パターンを変更する
ことを特徴とする葉たばこ乾燥法、及び熱風乾燥機を用
いて葉たばこを黄変及び固定させるようにした葉たばこ
の循環バルク乾燥において、黄変時間及び固定時間の設
定に基づいて各期間の標準葉重比パターン及び標準温度
及び湿度パターンをそれぞれ設定し、各期間において乾
燥室の乾球温度を測定し、該測定乾球温度を標準温度パ
ターンによる標準温度と比較して標準温度となるように
乾燥室の乾球温度を制御し、乾燥室の湿度を測定し、該
測定湿度を標準湿度パターンによる標準湿度と比較して
標準湿度となるように乾燥室の湿度を制御し、葉たばこ
の乾燥開始時の葉重に対する葉重比を測定し、該測定葉
重比を標準葉重比パターンによる標準葉重比と比較して
標準葉重比となるように前記標準湿度パターンを変更し
、黄変が完了しかつ前記測定葉重比が所定値となったこ
とにより黄変期間から固定期間に移行することを特徴と
する葉たばこ乾燥法によってなされる。

〔作　用〕

乾燥中に減少する葉たばこの水分を随時計算し、葉たば
この素質に応じた黄変時間、′固定時間から予め計算さ
れた標準葉重比パターン、標準温度及び湿度パターンを
設け、これに基づいた葉重比変化をたどらせるように乾
燥室内の温湿度を自動的に制御するようにしているため
、作業者が黄変期間中に葉たばこの黄変率を観察してそ
の都度乾湿球温度差を設定するという面倒な作業が不用
になっている。

〔実施例〕

以下、本発明の乾燥法の一実施例を説明する。

まず、乾燥運転中の葉たばこの葉重比の測定の仕方につ
いて説明する。

今、葉重比をＷｃ　（％）とすると、 Ｗｃ＝１００Ｘ　（Ｌｗ−ＭＬ）／Ｌｗで表わされる。

ここで、Ｌｗは葉たばこの吊込量（ｋｇ）であり、吊込
時に秤量することにより知ることができる。Ｍｔは積算
脱水量（ｋｇ）であり、時間当りの脱水Ｎ　（ｋｇ）　
Ｍを積算することにより、ＭＬ＝Ｍｌ　　＋Ｍ２　＋・
・・・・・・・・・・・＋Ｍｎによって求められる。

なお、時間当りの脱水量Ｍは、 Ｍ＝ＶｘＸｄ で求めることができ、ここで■は時間当りの換気量（ｋ
ｇ）、Ｘｄは絶対湿度差（ｋｇ／ｋｇ）であり、１時間
の平均値から計算され、これは排気絶対湿度（ｋｇ／ｋ
ｇ）Ｘｏと人気絶対湿度（ｋｇ／ｋｇ）の差によって求
められ、これらの絶対湿度は１分毎に露点を読み込み下
式で計算した１時間の平均値である。

Ｘ＝Ａ＋Ｂｄ＋Ｃｄ２　＋Ｅｄ’　　（０〜２０℃）Ｘ
＝Ｆ＋Ｇｄ＋Ｈｄ２　＋Ｉｄ３　（２０〜４０℃）Ｘ−
Ｊ＋Ｋｄ＋Ｌｄ２　　＋Ｍｄ３　（４０〜６０°Ｃ）こ
こで、Ａ−Ｍは定数、ｄは露点（’ｃ）である。

また、時間当りの換気量■は下式で表わされる。

Ｖ＝　（ＶｎＸＦｒ＋ＶｆＸ　（１−Ｆｒ）ｘＧここで
、Ｖｎは炭酸ガス減衰法で求められた１時間値であるフ
ァンオン時の換気量（イ／時）、Ｆｒは毎時ごとの人気
ファンオン時間を計数して計算される人気ファン稼働率
、ＶｆはＶｎと同−法で求められた１時間値であるファ
ンオフ時の換気量（、Ｉ？／時）、Ｇは定数１．１４で
ある空気比重（ｋｇ／ｒｒ？）である。

次に、標準葉重比パターンと標準温湿度パターンについ
て説明するが、これらは長年の葉たばこ乾燥の実績によ
り経験的に定められている。

まず、葉たばこの吊込みから黄変完了までの間の葉重比
Ｗ（％）の曲線式は、 Ｗ＝Ｎ＋ＯＴ、＋ＰＴ、　２＋ＱＴ、　３で与えられ、
ここでＮ−Ｑは定数、Ｔ、は黄変時間補正値で、 Ｔ、＝Ｔｘ　（４８／Ｙｐ） で表わされる。なお、Ｔは黄変期間の経過時間、Ｙｐは
設定黄変時間で、これは葉たばこの素質により予め設定
される。

黄変の完了は黄変率１００と葉重比６３％との論理積に
よって得られ、その後は葉肉固定のための工程に進む。

次に、黄変完了から葉肉乾固定までの間の葉重比Ｗ（％
）の曲線式は、 Ｗ＝Ｒ＋ＳＴ２　＋ＴＴ２　”　＋ＵＴ２　’によって
与えられ、ここでＲ〜Ｕは定数、Ｔ２は固定時間補正値
で、 ７２＝ｔｘ　（３６／Ｄｐ） で表わされる。なお、ｔは固定期間の経過時間、Ｄｐは
設定固定時間で、これは葉たばこの素質により予め設定
される。

葉肉乾固は葉重比３０％の検出により完了し、これに応
じて次の中骨乾燥に進む。

そして、標準温湿度パターンは、以下のように設定され
る。

初期昇温での乾球温度は３０℃から３８℃に４時間かけ
て上昇され、昇温率は８℃／４時間＝２．０℃／時間で
ある。次の黄変期間では３８℃から４３℃に４４時間か
けて上昇し、昇温率は５／４４＝０．１）３６℃／時間
、固定期間では４３℃から５０℃に３６時間かけて上昇
し、昇温率は７／３６＝０．１９４４℃／時間、中骨乾
燥期間では５０°Ｃから６８℃に１８時間かけて上昇し
、昇温率１８／１８＝１℃／時間であり、その後は６８
℃一定で通常１０〜２０時間かけ乾固まで中骨乾燥とす
る。

なお、上記黄変期間と固定期間の昇温率は葉質などによ
り吊込時に設定される黄変時間、固定時間に応じて設定
されるので、上記値と異なるようになることもある。

露点は全期間を通じ３５℃一定を原則とするが、計算葉
重比と標準葉重比値とを１時間毎に対比し、２％以上の
ずれが生じた場合に、１℃上昇又は降下される。

以丘を要約すると、標準葉重比パターンは第１図ｆａ）
に、標準温湿度パターンは第１図（ｂ）にそれぞれ示す
ようになり、パターンｒ、ｎ、ｍは黄変期間４８，３６
．６０時間、固定期間３６，３０゜４２時間にそれぞれ
設定した場合であり、■を基本パターンとしている。

次に、上記実施例の葉たばこ乾燥法により運転される乾
燥装置を第２図によって説明する。

図において、１０は乾燥室であり、該乾燥室１０にはバ
ーナー１）によって加熱を行う加熱器１２によって加熱
された空気が循環ファン１４によって流入熱風１６とし
て流入され、乾燥室１０において葉たばこ１８からの蒸
発水分を得て流出熱風２０として流出され、その一部が
排気孔２２から排気２４として排出される。これに対応
して排気２４よりも低温、低湿度の外気が入気２６とし
て入気孔２８から流入されて換気が行われる。この結果
、蒸発水分に相当する水蒸気が外気に排出される。そし
て、上記人気孔２８には人気ファン３０が取付けられる
と共に、ファン稼働時以外に入気孔２８を閉じるダンパ
ー３２が設けられている。

乾燥室１０内には熱風１６の流入部に乾球温度制御用セ
ンサ３４、及び露点制御用センサ３６が、そして熱風２
０の流出部に排気用露点センサ３８がそれぞれ設けられ
かつ入気孔２８には人気用露点センサ４０が設けられて
いる。乾燥室１０内にはまた、葉色センサ４２が設けら
れ、該センサによって黄変１００％の検出が行われる。

５０はキーボード５２、表示装置５４及び中央演算処理
装置（ＣＰＵ）５６とを有する自動乾燥制御器であり、
ＣＰＵ５６は乾球温度制御用センサ３４、露点制御用セ
ンサ３６、排気用露点センサ３８、人気用露点センサ４
０からの信号並びに葉色センサ変換器４４を介して葉色
センサ４２からの信号をそれぞれ受は取り、後述するフ
ローチャートに示すように予め定めたプログラムに従っ
て仕事を行い、バーナー制御器６０によりバーナー１）
をオンオフ制御し、インバータ６２の出力を自動的に可
変して循環ファンを制御し、かつ入気ファン、ダンパー
制御器６４により人気ファン３０、ダンパー３２をオン
オフ制御する。

自動乾燥制御器５０が備えるキーボード５２は、吊込量
（ｋｇ）　、黄変時間、固定時間、人気ファンオンの換
気量（ｄ）、人気ファンオフの換気量を表示器５４に表
示されるメソセージに従って入力する際に使用するテン
キー、テンキーのデータをメモリへ入力するリターンキ
ー、テンキーの誤入力をリセットするクリアキーなどを
有する。表示器５４は、上述の入力時のメソセージの他
、設定温度、露点、実測温度、露点、経過時間、標準葉
重比、計算葉重圧、黄変又は固定経過時間などを表示す
る。

ＣＰＵ５６は、センサ３４による制御用乾球温度センサ
３６による制御用露点を１〜２秒毎に、センサ３８によ
る排気露点、センサ４０による人気露点を１分毎にそれ
ぞれデータとして入力すると共に、人力ファン稼働をフ
ァンのオン時間をカウントして得た１時間の積算値を入
力する。そしてこれらの入力に基づいてＣＰＵ５６はバ
ーナー制御、人気ファン制御及び循環ファン制御を行う
。

バーナー制御においては、専用温度パターンに沿ってバ
ーナーをオンオフ制御し、人気ファン制御では測定葉重
比と標準葉重比パターンとの対比により温度を自動的に
設定し、かつ循環ファン制御では、温度パターンからイ
ンバータの出力を自動的に可変し、５０℃到達時に８０
％、６８°Ｃ到達時に６０％運転を行う。

自動乾燥制御器５０は以上の他に、プリンタを備え、こ
れによって１時間毎に、乾球温度、露点の設定値および
測定値、ファン稼働率、入排気絶対温度、絶対湿度差、
脱水量、葉重比、インバータ出力、経過時間などをプリ
ントアウトさせることもできる。

上述した構成において、ＣＰＵ５６は第３図に示すフロ
ーチャートに従って仕事を行い、本発明による葉たばこ
乾燥法を実施する。

フローチャートは例えば装置電源の投入に応じてスター
トし、その第１のステップＳ１においてキーボード５２
による葉たばこの吊込み量の入力を受け、その後ステッ
プＳ２において葉たばこの素質などに応じた黄変期間の
時間の入力を同じキーボード５２によって受ける。ステ
ップＳ２において受けた人力データによりＣＰＵ５６は
続（ステップＳ３及びＳ４において予め定められた計算
式に基づいて黄変期間の標準温湿度パターン及び標準葉
重比パターンをそれぞれ計算する。上記ステップＳ４に
おける計算が終了した後、固定期間の時間の入力をステ
ップＳ５において受け、該入力データにより予め定めた
計算式に基づいてステップＳ６及びＳ７において固定期
間の標準温湿度パターン及び標準葉重比パターンをそれ
ぞれ計算する。

上記パターンの計算が終了した後ステップＳ８において
乾燥を開始し、次のステップＳ９において乾燥時間及び
黄変時間のカウントを行う。そしてその後ステップＳＩ
Ｏに進み、ここでセンサ３４及び３６により乾球温度及
び露点をそれぞれ計測する。該計測した乾球温度は次の
ステップＳ１）において上記ステップＳ３において計算
した温度パターンと比較され、該比較の結果、計測乾球
温度が低ければステップＳ１２においてバーナー制御器
６４によりバーナー１）をオンさせた後、計測乾球温度
が高ければステップＳ１３においてバーナー制御器６０
によりバーナー１）をオフさせた後、かつ両方が等しけ
ればそのまま次のステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４においては、ステップＳＩＯで計測した
露点とステップＳ３で計算した湿度パターンとを比較し
、該比較の結果、計測露点が低ければステップＳ１５に
おいて人気ファン３０をオフした後、計測露点が高けれ
ばステップＳ１６で人気ファンオンしかつステップＳ１
７で人気ファンの稼働時間をカウントした後、そして両
者が等しければ直接に次のステップＳ１８に進む。ステ
ップ３１８においては、これまでのステップにおいて設
定、計測などされたデータを表示器５４に表示する。

その後、次のステップＳ１９において１分タイマーのカ
ウントが１分以上となったかどうかを判定し、１分以下
であれば上記ステップ５１０に戻り、１分タイマーが１
分以上となったことがステップＳ１９において判定され
るまで、ステップ３１０〜Ｓ１９が繰返し実行される。

そして、ステップＳ１９により１分タイマーのカウント
が１分以上となったことが判定されると次のステップＳ
２０に進む。

該ステップＳ２０では、センサ４０及び３８により人気
露点及び排気露点をそれぞれ読込み積算し、次のステッ
プＳ２１に進む。ステップＳ２１では６０分タイマーが
６０分以上となったかどうかを判定し、６０分以下であ
れば上記ステップＳ１０に戻り、６０分タイマーが６０
分以上となったことがステップＳ２１によって判定され
るまで、ステップ５ＩＯ−３２１が繰返し実行される。

そして、ステップＳ２１により６０分タイマーのカウン
トが６０分以上となったことが判定されると次のステッ
プＳ２２に進む。

ステップＳ２２では、上記ステップ３２０によって読込
んだデータによる平均露点から絶対湿度を予め定めた式
により計算し、絶対湿度差を求める。このステップＳ２
２で求めた絶対湿度差は、次のステップＳ２３において
脱水量の計算を行い葉重比を求めるために利用される。

ステップＳ２４においては、中骨乾燥期かどうかを判定
し、ＮＯであれば、ステップＳ２５へ進み、ＹＥＳの場
合はステップＳ３６へ進む。該ステップＳ２３において
求めた葉重比は次のステップＳ２５において標準葉重比
パターンと比較される。

ステップＳ２５における比較の結果、ステップＳ２３で
の計算で求めた葉重比が標準葉重比パターンよりも２％
以上低い場合、ステップＳ２６で露点を１℃上げて設定
（ただし最大３６°Ｃである）した後、計算で求めた葉
重比が２％以上高い場合には、ステップＳ２７で露点を
１℃下げて設定（ただし最低３４℃とする）した後、そ
してステップＳ２５での比較の結果両者が等しい場合に
は、直ちにステップ５２８にそれぞれ進む。ステ・７プ
Ｓ２８では葉色センサ４２によって葉たばこの色を検知
し、次のステップＳ２９に進む。ステップＳ２９におい
ては、入排気露点、葉重比、設定露点などを表示器５４
に表示する。

その後、ステップＳ３０において、ステップ８２８にお
ける測定の結果黄変が完了していてかつ葉重比が６３％
以下となっているかどうかを判定し、該判定結果がＮｏ
であればステップＳＩＯに戻り、該判定がＹＥＳとなる
まで上記ステップ５１０−３３０を繰返し実行する。そ
して、ステップＳ３０の判定がＹＥＳとなると、黄変期
間の乾燥を終了して次のステップＳ３１に進む。

ステップＳ３１からは固定期間に入り、これ以降はステ
ップＳＬ＋及びＳ２５においてそれぞれ比較するパター
ンを固定期間について計算したものに変える。そして次
のステップＳ３２で固定期間の時間をカウントしてステ
ップＳ３３に進み、ここで葉重比が３０％以下となった
かどうかを判定し、判定がＮＯであれば上記ステップＳ
ＩＯに戻り、以後判定がＹＥＳとなるまでステップＳｌ
Ｏ〜Ｓ３３を繰返し実行する。ステップＳ３３での判定
がＹＥＳとなると、固定期間の乾燥を終了して次のステ
ップＳ３４に進む。

ステップＳ３４からは中骨乾燥期間に入り、これ以降は
ステップＳｌｌで使用する温度パターンは中骨乾燥期間
のものに切換えられ、またステップＳ２５で使用する葉
重比パターンはなくなり、露点は３５℃一定となる。次
のステップＳ３５では、設定温度が５０℃に到達したか
どうかを判定し、到達していなければ続くステップＳ３
６で設定温度が６８℃に到達したかどうかを判定する。

ステップＳ３６での判定がＮｏであれば、次にステップ
Ｓ３７で人気ファン３０の稼働率が０になったかどうか
を判定し、Ｎｏであれば上記ステップＳＩＯに戻り、以
後ステップＳ３７での判定がＹＥＳとなるまで上記ステ
ップ８１０〜Ｓ３７を繰返す。

なお、上記ステップＳＩＯ〜３３７を繰返し実行してい
る際、ステップＳ３５での判定がＹＥＳとなった場合に
は、ステップ３３８に進みここでインバータ６２の８０
％運転を命令し、またステップＳ３６での判定がＹＥＳ
となった場合には、ステップＳ３９に進みここでインバ
ータ６２の６０％運転を命令する。これは、中骨乾燥期
間でのｗｉ環風量を自動的に８０％、６０％と段階的に
減少させることで、香喫味の劣化を防止するのに有効で
ある。

上記ステップＳ３７での判定がＹＥＳとなり、人気ファ
ン３０の稼働率が０になると、次にステップＳ４０に進
み、ここで露点が３０°Ｃ以下となったかどうかを判定
する。そして露点が３０℃以下となるまで上記ステップ
５ＩＯ−Ｓ４０を繰返し実行し、３０℃以下となった時
点で次のステップＳ４０に進み、ここで人気ファン３０
とバーナー１）を停止させ１時間の維続運転を行った後
葉たばこ乾燥のための全てのステップを終了する。

〔効　果〕

以上説明したように本発明による葉たばこ乾燥法によれ
ば、乾燥中に減少する葉たばこの水分を随時計算し、予
め入力した葉たばこの素質に応じた黄変、固定時間から
計算されて求められた専用の葉重比パターン、標準温湿
度パターンを設定し、コレに基づいた葉重比変化をたど
らせるように、乾燥室内の温湿度制御を自動的に行わせ
るようにしている。

このため、従来のように乾燥中の葉たばこの黄変率を観
察し、所定の黄変率となる毎に乾湿法温度を設定するこ
とが必要なくなり、黄変の終了まで自動的に乾燥を進行
させることができ、特に黄変の終了も葉色センサなどを
用いて検出するようにすれば次の固定期間への移行も自
動的に行うことが可能になり、作業者の負担が大巾に軽
減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による葉たばこ乾燥法の一実施例を説明
するためのグラフで、（ａ）は標準葉重比パターン、（
ｂｌは標準温湿度パターンをそれぞれ示し、第２図は本
発明の乾燥法で運転される乾燥装置の一実施例を示す図
、及び第３図は第２図中のｃｐＵが行う仕事を示すフロ
ーチャート図である。 第１図（ａ）・・・標準葉重比パターン、第１図山）・
・・標準温湿度パターン、１０・・・乾燥室、１２・・
・加熱器、１４・・・循環ファン、１８・・・葉たばこ
、３４・・・乾球温度制御用センサ、３６・・・露点制
御用センサ、３８・・・排気用露点センサ、４０・・・
人気用露点センサ、５０・・・自動乾燥制御器。 特許出願人　　日　本　専　売　公　社日本専売公社研
究開発部長 指定代理人　　福　　澄　　　哲　　夫第１図 （ｂｌ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱風乾燥機を用いて葉たばこを黄変させるように
   した葉たばこの循環バルク乾燥において、黄変時間の設
   定に基づいて標準葉重比パターンと標準温度及び湿度パ
   ターンとをそれぞれ設定し、乾燥室の乾球温度を測定し
   、該測定乾球温度を標準温度パターンによる標準温度と
   比較して標準温度となるように乾燥室の乾球温度を制御
   し、乾燥室の湿度を測定し、該測定湿度を標準温湿度パ
   ターンによる標準湿度と比較して標準湿度となるように
   乾燥室の湿度を制御し、葉たばこの乾燥開始時の葉重に
   対する黄変期間中の葉重比を測定し、該測定葉重比を標
   準葉重比パターンによる標準葉重比と比較して標準葉重
   比となるように前記標準湿度パターンを変更することを
   特徴とする葉たばこ乾燥法。
2. （２）熱風乾燥機を用いて葉たばこを黄変及び固定させ
   るようにした葉たばこの循環バルク乾燥において、黄変
   時間及び固定時間の設定に基づいて各期間の標準葉重比
   パターン及び標準温度及び湿度パターンをそれぞれ設定
   し、各期間において乾燥室の乾球温度を測定し、該測定
   乾球温度を標準温度パターンによる標準温度と比較して
   標準温度となるように乾燥室の乾球温度を制御し、乾燥
   室の湿度を測定し、該測定湿度を標準湿度パターンによ
   る標準湿度と比較して標準湿度となるように乾燥室の湿
   度を制御し、葉たばこの乾燥開始時の葉重に対する葉重
   比を測定し、該測定葉重比を標準葉重比パターンによる
   標準葉重比と比較して標準葉重比となるように前記標準
   湿度パターンを変更し、黄変が完了しかつ前記測定葉重
   比が所定値となったことにより黄変期間から固定期間に
   移行することを特徴とする葉たばこ乾燥法。