JPS6216855Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、蒸胴内を通過する茶葉の蒸し時間を
所望する目標値とすべく、蒸し時間の制御を自動
的に行なわしめるようにした製茶蒸し装置の本体
に関するするものである。

背景技術とその問題点 製茶工程（荒茶工程）は最初に行なわれる蒸し
工程とこれに続く各揉乾工程と最後に行なわれる
乾燥工程とからなるのであるが、これら各工程の
うち最初に行なわれる蒸し工程は製品荒茶の価値
を決定すると言われる程重要な工程である。

蒸し工程中における、従来の蒸し時間の管理の
実状について、第６図に従つて説明する。

第６図において、ａは蒸機本体を示し、ｂは給
葉機、ｃは冷却機である。ｄは蒸胴であり、該蒸
胴ｄは一端に投入口ｅが形成され他端に蒸気供給
部ｆが形成された固定胴ｇと該固定胴ｇに連設さ
れた回転胴ｈとからなる。

そして、蒸胴ｄは可動枠ｉに支持されており、
該可動枠ｉは機枠ｊに対して回動自在に支持され
ている。ｋは可動枠ｉの回動支点部であり、１は
胴傾斜度調節機構、ｍは該調節機構１の作業レバ
ー、ｎは蒸胴ｄ内の軸方向に貫通された撹拌軸で
あり、該撹拌軸ｎには図示しない多数の撹拌翼が
突設されている。ｏは駆動部で、該駆動部ｏには
回転胴ｈ及び撹拌軸ｎを駆動する駆動機構が備え
られている。また、ｑは蒸胴ｄの排出口ｐから排
出される蒸葉が飛び散らないようにする排出口カ
バー、ｒは蒸胴ｄから下にこぼれ落ちる葉茎を回
収等する流し板、ｓは蒸気供給部ｆへ蒸気を供給
する蒸気管、ｔは給葉機ｂから茶葉を蒸機投入口
ｅ内へ押し込むためのジヨーゴである。

しかして、生葉は給葉機ｂによりジヨーゴｔを
通して固定胴ｇの投入口ｅから蒸胴ｄ内に投入さ
れ、蒸胴ｄ内を数10秒乃至数分といつた通過時間
をもつて移送され、この移送される間に蒸気によ
る加熱や回転胴ｈの回転作用と撹拌軸ｎに突設さ
れた撹拌翼の回転作用による打圧や撹拌を受けな
がら上記した物理的変化や化学的変性を行ない、
回転胴ｈ先端の排出口ｐから蒸胴ｄ外へ排出され
る。そして、蒸胴ｄから排出された蒸葉は冷却機
ｃにより冷却され、次の粗揉工程へ移される。

そして、蒸し工程を管理する茶師は、蒸胴ｄの
排出口ｐから排出される蒸葉を時折サンプリング
して、その色、香、手のひらで握つたときの弾性
や粘り具合、葉面に付着した蒸露などの状態を官
能的に捉えて蒸葉の仕上り品質を直ちに判定し、
判定結果に何らかの不満があれば、回転胴ｈの回
転速度や撹拌軸ｎの回転速度あるいは、蒸胴ｄの
傾斜度や蒸気の性状等制御要素を適宜調整する。
これら各制御要素のうち回転胴ｈの回転速度と撹
拌軸ｎの回転速度そして蒸胴ｄの傾斜度は生葉の
蒸胴ｄ内通過時間即ち蒸し時間に直接関与する要
素であり、特に蒸胴ｄの傾斜度は蒸し時間を大き
く左右する要素である。

従来の蒸し工程は上記したようになされ、蒸し
時間の管理は蒸葉の仕上り品質をサンプリングし
ながら適宜制御要素を調整するといつたいわゆる
手探りの方法を用いて行なわれている。

つまり、従来の蒸し工程は蒸し時間を管理しな
がら行なわれるのではなく、茶師の経験的な判定
による蒸葉品質を管理しながら行なうものであつ
た。

考案の目的と概要 従つて、蒸胴内を連続して通過する茶葉の蒸し
時間を常に正確に測定し、この測定した蒸し時間
と目標とする蒸し時間とを比較して、蒸し時間を
所望する目標値とすべく、蒸し時間の制御を自動
的に行なわしめるようにすれば、上述の従来のよ
うな勘のみに頼る管理から、計数的、画一的な管
理へと脱皮できる筈である。

そこで、本出願人は、蒸胴内を通過中の茶葉の
重量を蒸胴を支持する枠ごと計量して求め、一
方、該蒸胴内へ生葉を供給する給葉機の単位時間
当たりの供給量を設定しまたは現実に供給してい
る単位時間当たりの供給量を計測し、上記蒸胴内
を通過中の茶葉重量を該設定したまたは計測した
単位時間当たりの供給量で除算して茶葉の蒸胴内
通過時間を算出し、この算出した値を蒸し時間と
とらえあらかじめ設定した蒸し時間の目標値と比
較し、両者の差に応じて蒸胴内通過時間に関与す
る制御要素を調整する製茶蒸し方法を発明した
が、本考案はこの発明の実施にきわめて有用な製
茶蒸し装置の本体を提供するものである。

製茶蒸し時間測定の原理を第５図を用いて概略
説明して、問題点をさらに明らかにする。

１は全体が略円筒状に形成された蒸胴を示す。
蒸胴１は固定胴２と該固定胴２の先端開口部に連
結開口部を突き合わせるようにして配置された回
転胴３とから構成されている。４は固定胴２の基
端上部に形成された投入口、５は固定胴２の先端
部外周面を囲むようにして設けられた円筒状の蒸
気室である。なお、蒸胴１には撹拌翼が突設され
た撹拌軸が貫通されており、固定胴２の基端側に
は駆動部が配置され、この駆動部によつて回転胴
３及び上記撹拌軸が回転駆動されるようになつて
いる。また蒸胴１は適宜な傾斜度調整機構によつ
てその傾斜度を調整することができるようになつ
ており、さらに、蒸胴１内を通過中の茶葉の重量
を蒸胴１、駆動部、傾斜度調整機構やそれらを支
持する枠ごと計量して求めることができるようス
プリング６・６等を介して基台７に支持されてい
る。

８は例えばポテンシヨメータあるいは差動トラ
ンス等の変位量検出器であり、可変抵抗器９と該
可変抵抗器９の抵抗値を変化させる可動子１０と
を備えられている。可動子１０は蒸胴１に上下方
向の変位動作と連動して稼働されるようになつて
いる。

１１は蒸胴１に一定重量の茶葉を定常的に供給
可能な給葉機であり、その送出端は蒸胴１の投入
口４に臨まされており、また、給葉機１１のホツ
パー上方には輸送機１２の送出端が臨まされてい
る。

しかして、輸送機１２から給葉機１１のホツパ
ー内に生葉を供給してゆけば、生葉は給葉機１１
の送出端から固定胴２の投入口４を通つて蒸胴１
内に投入され、蒸胴１内に投入された生葉は固定
胴２から回転胴３へ移動され、回転胴３の排出口
１３から蒸胴１外へ排出されてゆく。そして、蒸
胴１内を移送される間に、蒸気室５から供給され
る蒸気によつて加熱されかつ回転胴３及び前記撹
拌翼によつて撹拌され打圧され、これらの加熱、
撹拌および打圧を受けることにより蒸しが施され
る。

また、蒸胴１内に生葉が供給されると、蒸胴１
は蒸胴１を支持する枠と共に投入された茶葉の重
量によつて下方へ変位され、その変位動作と連動
して変位量検出器８の可変抵抗器９の抵抗値が変
化せしめられる。このときの抵抗値は蒸胴１内を
通過中の蒸し処理を受けている茶葉の重量に応じ
た大きさで変動する。

しかして、蒸胴１内で蒸しを受けた茶葉は蒸胴
１の排出口１３から図示しない冷却機に導かれ次
の粗揉工程に送られてゆく。

１４は給葉機１１が定常的にどのくらいの生葉
を蒸胴１に提供するかの目標供給量を設定する流
量設定器であり、１５は現実に今どのくらいの重
量の生葉が単位時間当たり供給されているかを計
測する流量計測器であり、給葉機１１は、流量計
測器１５で測定された供給量の測定現在値が流量
設定器１４に設定されている設定目標値と一致す
るよう、その搬送速度や搬送厚さがフイードバツ
ク制御されている。

EPROMはリードオンリーメモリであり、演算
プログラム等が書き込まれている。RAMはラン
ダムアクセスメモリ、CPUは中央処理装置であ
り、EPROMに書き込まれている演算プログラム
に従つて蒸し時間を算出する。DISPは表示手段
であり、例えばLEDを使用して蒸し時間を表示
している。EXITは外部出力端子であり、算出さ
れた蒸し時間に応じて制御要素例えば蒸胴の傾斜
度を調整する信号を送出するためのものである。

INは入力端子であり、給葉機１１の流量設定
器１４の設定値あるいは流量計測器１５の測定値
の信号が入力される。

そこで、蒸し時間の測定は、蒸胴１内を通過中
の茶葉の重量Ｗを蒸胴１を支持する枠ごと計量し
て求め、一方、この蒸胴１内を通過中の茶葉重量
Ｗを該蒸胴１内へ生葉を供給している給葉機１１
の単位時間当たりの供給量の設定目標値Ｑ１また
は現実に供給されている測定現在値Ｑ２で除算
（Ｗ÷Ｑ１またはＷ÷Ｑ２の式を計算）して茶葉
の胴内通過時間Ｔを算出することによつて行なわ
れる。

すなわち、給葉機１１の流量設定器１４の設定
値または流量計測器１５の測定値がRAM内に読
み込まれ、一方、蒸胴１内を通過中の茶葉重量つ
まり変位量検出器８を示す電圧値の変化量も
RAM内に読み込まれ、後者を前者で除算する演
算が行なわれて蒸胴内通過時間つまり蒸し時間が
測定されるのである。

例えば、蒸胴１内を通過中の茶葉重量Ｗが４Kg
であり、供給量の測定値Ｑ２が360Kg／ｈであれ
ば蒸し時間は蒸胴内通過時間Ｔ＝40秒として算出
されるのである。

そこで、前述した蒸し時間の制御は、この原理
に基づいて測定した蒸し時間を基に、蒸し時間に
関与する制御要素を調節することで行なわれるこ
ととなるが、蒸し時間の制御の精度は、何と行つ
ても、この測定した蒸し時間の精度がそのまま反
映される。

そこで、理想的に制御を行なうためには、どう
してもこの原理に基づく蒸し時間の測定精度を上
げる必要がある。

ところが、製茶蒸し装置の特殊性があるが故
に、この測定精度を上げるためには格別な構成を
必要とする。

第７図に示した実験結果にてその理由を説明す
る。

同図は、適当時間稼働後の蒸し装置本体各部に
おける茶葉のカス等付着状況を棒グラフおよびパ
ーレート図として表わしたものである。

No.１は第６図における回転胴ｈの排出口ｐを略
覆うように取り付けられている排出口カバーｑ内
壁に付着したものであり、No.２は蒸胴ｄ自体の温
度を上げるため、あるいは、蒸気損失として蒸胴
等に見掛け上吸収されたかのように水滴化した蒸
気分であり、No.３は固定胴ｇの蒸気供給部ｆ内で
の付着あるいは目詰り等のカスであり、No.４は回
転胴ｈ排出口ｐ付近で枠ｉ・ｊ等に付着したカス
であり、No.５はその他の部分の枠に付着したカス
であり、No.６は固定胴ｇの投入口ｅのジヨーゴｔ
内での付着、No.７は固定胴ｇ内隅部の付着であ
る。

なお、蒸胴ｄの下方の流し板ｒ上への付着は、
No.１〜No.７の量に比較してきわめて多量であり、
時間と共に確実に増加するので、同図上にはこれ
を除いた。

これらカスの付着箇所のうち、No.１の排出口カ
バーｑは従来可動枠ｉの先端に取り付けられ、つ
まり蒸胴ｄを直接支持する枠と一体化されてい
た。

また、No.２の蒸気の水滴化の現象は不可避の現
象であり、No.３の蒸気供給部ｆ内の付着は構造上
避け難く、No.４〜No.７の箇所も構造上避け難いと
ころである。

ちなみに、出願人が行つた同実験での排出口カ
バーｑへの付着量は約1.9Kgであり、生葉の供給
量は360Kg／Ｈの時であつたので、 Ｔ＝（1.9／360）×60×60＝19となり、 測定蒸し時間に約19秒の誤差を与えることとな
る。

また、流し板ｒ上に溜るカスの量はこれ以上で
あるので、これまで計量してしまうと、測定蒸し
時間にはさらに大きな誤差が生じる。

カスの付着する箇所のうち此の上位２箇所にお
ける付着の問題を解決すれば、前述の原理による
蒸し時間の制御は実用可能なものとすることがで
きる。

本考案は、いたつて簡単な構造でこの問題を解
決するものである。なお、第７図におけるNo.２以
下のカスの付着により生ずる誤差を解消するのは
機構上、単に構造を改良して行なうのはほとんど
不可能であり、本考案の要旨とするところではな
いが、これらは、付着の経時的変化曲線を実験等
で前もつて調べておき、蒸し時間を演算する際に
電気的に当該時点における該変化曲線上のカス付
着予測量を減算し補正することによつてほとんど
解消することが可能となる。

実施例 第１図乃至第３図が本考案の製茶蒸し装置の本
体の一実施例であり、説明の便宜上、第１図を正
面図として各部分の方向を定め以下の説明をす
る。

図中１６は中枠支持枠であり、適宜の角形部材
により骨組されている。

１７は可動中枠であり、その左右端を中枠支持
枠１６から突出した形で該中枠支持枠１６内に組
み込まれている。可動中枠１７の左端に近い部分
は２つの吊金具１８・１８を介して吊軸１９に回
動可能に支承されており、また、右端に近い部分
は支持アーム２０・２０を介し、中枠支持片１６
に軸支されたアーム軸２１の両端の回動アーム２
２・２２（背面側の支持アーム２０、回動アーム
２２は全面側のものと重なつているので図面上に
現われない。）に支承されている。そして、２３
はアーム軸２１の前端に取着された扇形ギヤであ
り、中枠支持枠１６に取り付けられた胴傾斜度制
御モータ２４の軸のウオームギヤ２５と噛み合わ
されている。従つて該モータ２４を回転させるこ
とにより可動中枠１７は吊軸１９を回動中心とし
て回動し、このような操作部により可動中枠１７
即ち蒸胴の傾斜度を調節することができる。

可動中枠１７の上には蒸胴２６の本体と駆動部
２７とが載置されている。蒸胴２６は略円筒状の
固定胴２８と、該固定胴２８の先端部外周面囲う
ように設けられた円筒形の蒸気室２９と固定胴２
８に右側からその開口部を付き合わせるように配
置されている円筒状金網製の回転胴３０とを主た
る構成部分とし、蒸気室２９及び固定胴２８は可
動中枠１７に固定されているのに対し、回転胴３
０は回動自在にされている。即ち、該回転胴３０
はその右側開口端のリム３１が可動中枠１７に取
り付けられた２つの胴受コロ３２・３２によつて
支承され、また、左端の環状ギヤ３３は前側下部
が受ギヤ３４に後側下部が該環状ギヤ３３にそれ
ぞれ噛み合う駆動ギヤ３５によつて支承されてい
る。なお、駆動ギヤ３５は駆動部２７から延設さ
れた回転胴駆動シヤフト３６に取り付けられてい
るので回転胴３０はこれらの機構により回転され
る。

また、全体として円筒形をなすこれら固定胴２
８、回転胴３０の内部には回動自在に撹拌軸３７
が配置されており、該撹拌軸３７の左右両端３
８・３９は可動中枠１７に軸支され、そして、該
軸３７の左端３８は駆動部２７から突出された撹
拌軸駆動シヤフト４０に連結されている。また、
該撹拌軸３７には多数の撹拌翼４１・４１……が
軸中心から外方へ放射状に取着されている。そし
て、４２は回転胴３０を上下から囲む固定カバ
ー、４３・４３は調整カバーであり、固定カバー
４２についてはネジを外すことにより取外し可能
に、また、調整カバー４３・４３については把手
４４・４４を引くことにより開閉の調節が自在に
されている。

駆動部２７内には回転胴３０及び撹拌軸３７を
回転するための駆動モータと大小のプーリから成
る減速比一定の減速機構と回転胴３０及び撹拌軸
３７の回転数を変化させるための減速機構（制御
要素操作部）が含まれている。

また、４５は基台であり、正面凸形に骨組さ
れ、その凸部右辺柱４６の上下に軸支されたアー
ム軸４７・４７にはその一端を中枠支持枠１６の
中央支持柱４８の上下に取着した平行アーム４
９・４９の他端を枢着し、下方のアーム軸４７に
は逆方向にバランス杆５０を取着し、該バランス
杆５０の先端に分銅５１を係止して、蒸胴２６や
駆動部２７、可動中枠１７等必要な部材を全て装
着した中枠支持枠１６の全重量と釣り合わせて上
下動自在としてある。

５２は蒸し時間測定の原理を説明した第５図に
おけるスプリング６に相当するスプリングであ
り、蒸胴２６等を支持する中枠支持枠１６は前述
のとおりバランス杆５０で分銅５１と釣り合わさ
れてあるので、蒸胴２６内を通過中の茶葉の重量
によつて上下伸縮し、蒸胴２６や駆動部２７、枠
１６・１７等の重量に左右されない高精度の茶葉
の重量測定が可能とされている。

５３は、基台４５に固定したポテンシオメータ
等の可変抵抗器５４にピニオン５５を軸着し、中
枠支持枠１６にラツク５６を可動子として取着
し、これらピニオン５５・ラツク５６を噛合させ
た変位量検出器で、第５図における変位量検出器
８に相当する。

５７は中枠支持枠１６の上下振動を減衰するた
めのオイルダンパーで、基台４５に装着した円筒
ポツト５８内にマシン油を満し、該円筒ポツト５
８の内周壁に遊嵌するピストン５９をそのマシン
油中に浸漬させ、ピストン５９の基端を中枠支持
枠１６に吊設してなる。

６０は固定胴２８の上側左端に近い部分に開口
した投入口であり、該投入口６０には角漏斗状の
ジヨウゴ６１が固着され、ジヨウゴ６１には小型
モータ６２で駆動されるスクリユー６３が内装さ
れ、ジヨウゴ６１内に投入された生葉を速やかに
固定胴２８内に導びく役目を果たす。ジヨウゴ６
１・小型モータ６２およびスクリユー６３は中枠
支持枠１６ないしは可動中枠１７上で支持され、
生葉の押し込みによる給葉機側からの力の干渉を
極力排除し、蒸胴内通過中の茶葉重量の測定誤差
を最小にして、高精度の蒸し時間が得られるよう
にしている。

また、６４は、蒸胴２６の下面全体を覆い、蒸
胴２６内で蒸気が水滴化して落下したものや洗浄
時の水を排水したり、回転胴３０の網目を抜け落
ちた茶茎等を排出し易くする流し板で、蒸胴内通
過中の茶葉重量の測定に誤差を与えないよう、基
台４５に支持させる。

６５は後述するボイラーの蒸気主管と蒸気室２
９との間に接続された可撓性の豊かな可撓蒸気管
であり、これにより中枠支持枠１６の自由な上下
動が許される。

６６は蒸胴２６内へ一定重量の生葉を定常的に
供給する給葉機であり、６７は給葉機６６の流量
設定器及び現在供給量を算出する演算回路を有
し、流量設定器の設定目標値あるいは現在の供給
量の測定現在値を蒸し装置制御盤に出力する給葉
機６６の制御盤を示す。

６８はボイラを示す。６９はボイラ６８の加熱
室に取着されたバーナ７０の燃焼度を制御するバ
ーナコントローラであり、ボイラ６８は、バーナ
７０の燃焼度が変化すると、それによつて発生す
る蒸気の量その他の性状を変化するようになつて
いる。７１はボイラ６８の蒸気室から蒸胴２６の
蒸気室２９近くまで配管された蒸気主管であり、
蒸気主管７１の先に前述の可撓蒸気管６５が接続
される。

また、７２は排出口カバーであり、従来の排出
口カバーｑとは異なる、蒸し装置が設備される生
葉室の地面に直接設置し、可動中枠１７には係止
しない。

なお、以上説明した図示実施例における蒸胴内
を通過中の茶葉の重量を蒸胴を支持する枠ごと計
量する手段は、中枠支持枠を平行アームとバラン
ス杆にて中枠支持枠の全重量と釣り合わせて上下
動自在に基台に支持し、基台と中枠支持枠との間
にはスプリングやオイルダンパーを介装すると共
にポテンシオメータ等の可変抵抗器と可動子から
なる変位量検出器を装着する構造を採用したが、
これに限らず第４図に概略示すごとくいわゆるロ
ードセルを用いたものであつても、勿論である。

つまり、中枠支持枠７３は従来普通の箱型に骨
組したものであり、基台７４も薄箱型に骨組した
ものであり、基台７４に中枠支持枠７３をその四
隅において防振ゴム７５、ロードセル７６を介し
て搭載してなるものである。

考案の効果 従つて、以上述べた本考案によれば、蒸し時間
に大きく誤差を生じさせるカスの付着のうち、構
造上不可避な箇所を除き、しかも、の最上位２箇
所におけるカス付着による影響を最も単純な構造
で回避することができ、実用可能な蒸し時間の測
定・制御が可能となる。また、蒸気室と接続され
る蒸気管が可撓性のため、これまた、重量計測に
影響を与えることはなく、本考案によれば、実用
上精度の高い蒸し時間の制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本考案製茶蒸し装置の本体
の一具体例を示し、第１図はその正面図、第２図
は蒸し装置の全体を示す概略平面図、第３図は中
枠支持枠に装着されるものを主に示す本体の平面
図、第４図は他の実施例の正面概略図、第５図は
蒸し時間測定の原理を示す説明図、第６図は従来
の製茶蒸し装置の概略を示す側面図、第７図はカ
バー付着の実験結果のグラフである。 １・２６……蒸胴、２・２８……固定胴、３・
３０……回転胴、８・５３……変位量検出器、２
９……蒸気室、１６・７３……中枠支持枠、１７
……可動中枠、２４……胴傾斜度制御モータ、４
５・７４……基台、６４……流し板、６５……可
撓蒸気管、７２……排出口カバー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 蒸胴の傾斜度を変更する操作部と、蒸胴内を通
   過中の茶葉の重量を蒸胴を支持する枠ごと計量す
   る手段とを備え、蒸胴の傾斜度を調整して蒸し時
   間の制御を行なうようにした蒸し装置の本体であ
   つて、蒸胴へ蒸気を供給する蒸気管は、蒸気室と
   の接続部が可撓性であり、流し板および排出口カ
   バーは、蒸胴を支持する被計量側の枠に取着する
   のではなく、基台に取着、あるいは、蒸し室の地
   面に直接設置したことを特徴とする製茶蒸し装置
   の本体。