JPS63261A - 製茶方法並びに装置 - 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】 （発明の目的、） 〈産業上の利用分野〉 本発明は製茶方法並びに装置に関するものであって、特
に実質的に乾燥作用を伴う製茶工程、叩ち粗揉工程、中
揉工程、精揉工程等における加工方法並びに装置に適用
できるものである。

〈発明の背景〉 茶葉の加工は蒸した茶葉を粗揉工程から精揉工程に至る
間において順次揉捻及び乾燥を繰り返し、更に乾燥仕上
げして最終製品とする。このように製茶工程では茶菓の
揉捻加工と乾燥とが一体となって行われており粗揉艮を
始め、この工程の途中で使われる装置は実質的に乾燥作
用を営むものである。

このようなことから製茶工程においては希望する乾燥状
態を得られるように種々のファクター、例えば粗揉機に
おける主軸回転数、熱風温度、熱風量等が制御されて加
工されるものであって、特に最近ではこれを作業者の熟
練に頼ることな（自動的に制御しようとする試みも幾つ
か提案されてきている。ＮＪち本発明者を始め、幾多の
者が目標含水率を予め定め、現実の含水率がこれに沿っ
て推移すぺ（、製茶要素を制御する発明をなしてきたが
、その際、目標含水率自体をいかに定めるかについては
殊更省みてこられなかった。これは茶菓が下期によって
、また茶園の肥培管理によって、更には前工程の処理加
減等によって、その性状が大きく異なる事実をそのまま
認容していたことによるものと思われる。従って目標含
水率自体は、茶筒の経験値を統計的に処理した最大公約
数的なテーブルとしたものであって、数式的に捉え難い
ものであった。またこのため製茶装置が異なると揉乾室
の容量等が変わるため、その都度統計的な処理による目
標含水率推移曲線（テーブル）を作成しなければならず
、製茶工程の計数化がこの点で足踏みの状態となってい
た。

ところで本発明者はこの目標含水率推移曲線がある一定
の係数により一義に定まり、しかもその係数が茶葉の品
種や摘採時期等の数値的把握のし難い、感応的要素に関
係なく常に計測可能な要素で定まるものとすれば、製茶
工程の計数化を促進できる点に着眼した。この着眼に従
い、目標含水率推移曲線が一義に定まれば必要な製茶条
件、例えば回転数、熱風温度、熱風量等は各ｆｆ劾率を
考慮して求められることとなる。

例えば に１　；使用空気の水蒸気分圧による補正に２　；回転
数による補正 に３　　、容量による補正 に４　；処理工程による補正 に５　　、その他の影響による補正 とすれば総合効率はに１ｘｋ２　Ｘｋ３　ｘｋ４Ｘ　ｋ
　５として、各因子ごとのデータを分析すれば計数化が
可能となってゆく、勿論、当初は、その他の影ｉコによ
る補正に５の多くは必ずしも明砕にならないことは否定
できないものであろう。

しかしながら今までは、目標も千差万別で目標自体すで
に各種の補正に１　・・・ｋｓが考慮されていたりした
ので、すでに考慮した因子と考慮していない因子の区別
さえなく、計数化が足踏み状態となっていたのである。

く開発を試みた技術的事項〉 本発明は揉乾処理工程を単なる乾燥工程とみなして、目
標含水率推移曲線を求め、これによって必要製茶条件を
求めるにあたって、まず理想供給量を求め、これに各種
効率を掛ける形で求めれば製茶工程の計数化の促進がで
きる、という大前提を基礎とし、いかに目標含水率推移
曲線を定めるかを着想の基本としたものである。

そして目標含水率推移曲線を定めるにあたり、含水率減
少カーブはその時々の含水率に依存しているであろうと
いう点に更に着想を展開し、係る着想に従って求めた曲
線に現実の含水率が極めて近似していることを確認し、
技術思想としての完成を図ったものである。そして更に
製茶加工を理想的に行うため、茶温の実際値と目標値と
の比較をなし、その差に応じて製茶要素のフィードバッ
ク制御を行い得る手法をも開発しようとしたものである
。面この技術思想は実質的に乾燥作用を伴う工程、例え
ば粗揉、中揉、精揉工程等に適用できる。

〈発明の構成） く目的達成の手段〉 即ち本発明たる製茶方法は、実質的に乾燥作用を伴う茶
葉の加工方法において、いわゆるＣＰＵを中核とするマ
イクロコンピユータラ用い、現に行う揉乾処理の個性値
として、茶葉の投入含水率、目標取出含水率、設定工程
時間のうち、既定値として自動的に読みこまれるものを
除き、ヨリ定値として自動的に読み込むか、あるいは指
示ボードへのマニュアル入力値を読み込んで、これら三
者の値を読み込むことで現に行う揉乾処理の制御目標曲
線たる目標含水率推移曲線を一部に定め、現に行ってい
る揉乾処理中の茶葉の含水率がこの曲線にほぼ近似して
推移するように乾燥媒体供給手段の出力を主体として設
定される製茶要素を調節するようにし、且つ工程中にお
ける実茶温を測定することにより、目標茶温との差に応
じて製茶要素の制御を行うようにしたことを特徴として
成るものであり、もって前記目的を達成しようとするも
のである。

また本発明たる製茶装置は、いわゆるＣＰＵを中核とし
たマイクロコンピュータを演算・制御部として適用し、
目標含水率推移曲線にほぼ近似して推移するよう乾燥媒
体供給手段の出力を主体として設定される製茶要素が制
御され、実質的に茶葉の揉乾を行う装置において、少な
くとも投入時の茶葉の含水率の測定手段と、取出時の茶
葉の目標含水率と工程時間の設定手段と、茶葉の投入含
水率、目標取出含水率、設定工程時間を読み込み、演算
して前記目標含水率推移曲線を求める機能と、工程中の
実茶温の計測結果と目標茶温との差に応じて製茶要素の
制御を行う機能とを具えていることを特徴として成るも
のであり、もって前記目的を達成しようとするものであ
る。

〈実施例〉 以下本発明を図示の実施（＋ｌ＋に基づいて具体的に説
明する。本発明はすでに述べているように実質的に乾燥
作用を伴う各種の製茶装置に適用でき、具体的には粗揉
機、中揉機、精揉機等において適用できる。以下述べる
実施例ではこれらのうちの粗揉機を例にとって具体的に
説明するものであって、まず本発明の装置の具体的な実
施例を説明し、それの作動状態を制御フローチャートと
併せて説明しながら本発明の詳細な説明する。

第１図において本発明の一実施例を示すものであって、
このものは粗揉機１を骨格的に図示するとともに関連す
るマイクロコンピュータを主体とした制御装置を併せ示
すものである。まず粗揉機１は従来から公知のものを適
用するので詳細な図示は省略し骨格的な図示にとどめる
。

粗揉機１における符号２は揉胴であり、このものは茶葉
が加工される揉乾室２′を形成する中空洞状態のもので
あって、その下面を断面はぼ円弧状に形成しそこに通気
性を有する竹ダク等を敷き並べて構成する。この揉胴２
によって形成される揉乾室２′内には主軸３をその長手
方向のほぼ中心に配設するものであって、この主軸３に
は揉手４とさらい手５とが取り付けられている。そして
この主軸３に対してはチェーン６によって主軸モータＭ
の回転が伝達されて、揉手４とさらい手５とを揉乾室２
′内で回転させるものである。このような揉乾室２′に
対しては乾燥媒体である空気が導入されるとともに被加
工物たる茶葉が投入されるものであって、そのための機
構としてまず揉乾室２′の側部下方には熱風導入ダクト
９を配設するとともに、揉乾室２′の上方を排気口１０
とする。更にこの上方には茶葉投入口１１を設けるとと
もに、揉胴２の側部下方には揉乾室面の一部を開口し得
るように取出Ｍ１２を開閉自在に設けておくものである
０次にこの揉乾室２′に対する乾燥媒体供給手段１５に
ついて説明すると、このものは実質的に乾燥媒体たる加
熱された空気（熱風）が供給され、更に排出されるまで
の間に関与する諸装置すべてを含んだものとして定義す
る。この乾燥媒体供給手段１５の主要装置はいわゆるヒ
ータであって、まず外気を送り込む熱風送風ファン１６
を始発側に設け、更にその吹出側に加熱室１７を形成し
、この加熱室１７内にバーナ１８によって加熱される熱
交換器１９をジグザグ状に巡らせ、その間で熱風送風フ
ァン１６から送られてきた常温の外気を加熱して熱風と
し、これを熱風導入ダクト９に送り込むのである。この
ような熱風あるいは吸入される当初の常温風の供給経路
途中には種々のダンパが設けられるものであって、符号
２１は熱風送置ファン１６の出口側に設けた吸気調整ダ
ンパ、２２は熱風の供給ダクト部に設けた熱風調整ダン
パ、更に符号２３は排気口１０の上方に設けた排気ダン
パである０次に被加工物である茶葉の投入に関与する部
材について述べると符号２５は計量ボックスであって、
このものは適宜の粗揉機１の機枠に対しスプリング２６
によって支承され、その底部に底蓋２７を開閉自在に設
けて成るものである。そしてこの計量ボックス２５の基
本的な原理は、所定の茶葉が投入された場合にその重量
でスプリング２６が圧縮され計量ボックス２５の位置が
下がったことを検出し、所定の量を計量した後は底蓋２
７が開いて茶葉投入口１１から揉乾室２′内に茶葉が投
入されるのである。尚この茶葉投入口１１の底部には観
音開き状に開閉板２８を設ける。またこのような装置に
おいて、本発明にあっては次のようなセンサを設ける。

まず外気の導入部分には吸気乾球温度センサＳ１、吸気
湿球温度センサＳ２、吸気風速センサＳ３とを配設し、
ここにおいて導入される空気量やその性状を計測する。

そして熱風導入ダクト９近くには熱風温度センサＳ４を
設けるとともに熱風が排出される排気口１０近くには排
気乾球温度センサＳＳと排気湿球温度センサＳ６とを設
ける。更に前記計量ボックス２５の側傍には投入量検出
センサＳ７を設けるとともに、本装置にはサンプリング
した茶葉性状測定センサＳｓを別途付設する。

このような粗揉機においては常法に従い茶葉の投入とと
もに熱風を揉乾室２′内に供給し、主軸３を駆動するこ
とによって揉手４及びさらい手５で茶菓を揉捻、攪拌し
茶葉の揉みと乾燥とを行うのである。この基本動作それ
自体は従来手法と同様に行われる。しかしながら本発明
にあっては次に述べるような制御手段を付設することに
よって自動的に最も好ましい最終製品を得べく制御がな
される。まずこの制御系統について述べると符号３ｏは
制御系統の主要部材の一つであるマイクロコンピュータ
であって、このものは常法に従い情報を処理あるいは演
算、加工するＣＰＵに対し続出専用のメモリＲＯＭ、読
出・書込可能なＲＡＭとを具え、更に入出力信号を発受
するＩ１０ポートを具えて成るものである。このような
構成はいわゆるマイクロコンピュータそれ自体の有する
構成でありそれ以上の説明は省略する。このようなマイ
クロコンピュータ３０に対しそれぞれ実際の機構を駆動
したり、あるいは各種のセンサ群からの情報を得るため
のインターフェースが付設されるものであって、まず符
号３１は出力インターフェースであり、これはＩ１０ボ
ートからの出力を受けてアクチュエータ群３２を駆動す
る。このアクチュエータ群３２はそれぞれ制御する部材
の作動に応じて適切な駆動ができるようにし、ステッピ
ングモータその化トルクアクチュエータ等を適宜駆動す
る。更に符号３５は入力インターフェースであって、こ
の入力インターフェース３５の出力は前記マイクロコン
ピュータ３０に入力する。そしてこの入力インターフェ
ース３５に対してはセンサ群３６からの感知信号が入力
インターフェース３５へ情報として供給される。即ち、
具体的には各種のセンサＳ１〜Ｓ８からのデータである
。

更にこの入力インターフェース３５に対しては指示ボー
ド３７からの情報が入力される。この指示ボード３７に
は具体的には茶葉投入量、投入含水率、目標含水率、工
程時間、のデータが作業者のマニュアル操作によって入
力される。

本装置は以上述べたような構成を有し、次のようにして
加工処理を行う。尚、以下の説明は第３図に示す制御プ
ログラムを示したフローチャート並び、にその制御例で
ある目標含水率推移曲線（第２図及びその具体的な各デ
ータを示した第１表等に示されているデータ）を例とし
て説明するものであるが、その説明に先立ち各用語の一
部について説明する。まずプログラムのフローチャート
のステップを以下制御ステップと定義し、−方実際に加
工する際に茶葉の投入から取出に至る一連の加工時間を
ピリオドと定義し、更にこの一ピリオド中の単位時間（
それぞれ異なる時間であるが）を加ニステップと称する
ものである。尚、加ニステップのすべてをＮ１各加ニス
テツプをｎとしてフローチャート等において用いるもの
である。

ｉ）目標制御曲線の設定 まず運転開始にあたっては常法に従いマイクロコンピュ
ータ３０のイニシャライズをした後、制御ステップ１０
１において投入含水率、目標取出含水率、設定工程時間
を入力する。

例えば粗揉工程において表１及び第２図に示す実例では
、投入含水率（％）　＝３６０％、目標取出含水率（％
）　＝１００％、設定工程時間＝４０分として設定する
ものである。このような入力は前述した装置における指
示ボード３７をマニュアル操作して入力するものである
。

次いで制御ステップ１０２において空気性状、投入量、
目標茶温を入力するものである。このうち空気性状につ
いてはすでに乾燥媒体供給手段１５が運転を開始してい
ることから、逐次吸気乾球温度センサｓ１、吸気湿球温
度センサＳ２、吸気風速センサＳ３、熱風温度センサＳ
４、排気乾球温度センサｓｓ、排気湿球温度センサ３６
等からの検出信号が入力インターフェース３５に入力さ
れるものである。

勿論これらのすべてのデータを必ずしも入力させる必要
はなく、この第１表及び第２図に示す制御例では吸気位
置における乾湿法温度計の温度データ（−例として２５
℃、２１℃）を入力するものである。また投入量はこの
制御例では１２０　ｋｇ、目標茶温は３６℃に設定する
ものである。このような入力の後、制御ステップ１０３
に、おいて目標熱風温度の推移状態が入力される。これ
は実験データに基づき各加ニステップの比を定め、基準
値を乾湿法温度計の温度データ、目標茶温等によって東
め、これに各比を乗じて自動的に×；める方法と、指示
ボード３７に各加ニステップごとの値をマニュアル設定
する方法とがとられるものである。

その−例は表１の加ニステップに合わせ、例えば加ニス
テップＰ１〜Ｐ８に至るまでに下表のように９８℃〜９
１℃に漸減するような状態に設定されるものである。

〈温度主軸回転変化状態（表１より）〉つづいて制御ス
テップ１０４において工程の開始ができるか否かを判別
し、工程開始ができる状態であればその加ニステップが
第一回目の加ニステップ、即ち加ニステップＰｔである
か否かをつづく制御ステップ１０５において判別するも
のである。尚、工程開始に至らない場合にはループ２０
１によって再度工程開始か否かを判別する作業を繰り返
すものである。

このようにして最初の加ニステップにおける効率定数Ｋ
をつづく制御ステップ１０６において読み出すものであ
る。尚ここで効率定数Ｋについて説明すると、効率定数
にの選び方で目標と実際とが近似したり離れたりするの
で、設計者はここに意を注ぐ、効率に影ツするものとし
て、実施例では以下の因子を考慮した。

ｋｌ　　、水蒸気分圧 幹外気の乾球温度と湿球温度との関 係で定まり、乾燥した空気かどうか で乾燥速度が異なる。

ｋｚ　；主軸回転数 声揉手ヘラが内部水分をいかに速く 外部へ浸出するかで異なる。

ｋ３　：容量（何ｋｇ型か） ψ装置自体の晶熱容量などの機械的 効率。

に４　；処理工程内容 ―葉状状態なのか繰込状態なのか等 の影響。

ｋ５ｉその他の影響 ６＝除去水分／加ニステップの大小や 初期含水率の大小と補正用因子 （ｋ６）。

従って に＝ｋＬＸｋ２　Ｘｋ３　Ｘｋ４　Ｘｋ５　ｘｋ６とな
る。

そこで各因子ごとのデータを蓄積し、分析すれば計数化
に寄与する。勿論、実施例に挙げた因子がすべてではな
いだろうし、同一の原因から由来し重複した因子もある
かもしれない。しかしデータを蓄積、分析すればそれら
が整理されるはずである。換言すれば、本発明は不明（
不確定）因子（係数）を−辺に移項し、または−式に括
り、式を整理できるようにしたものでもある。

Ｋ×現実の目標推移風量 ＝目標含水率から求まる理想必要風量 （熱風温度にもよるが、常に一部に定 まる） ※効率１００％ 本発明者は前記入力条件のときの効率定数Ｋを例えば次
の値とした。勿論このＫは各因子を掛は合わせたもので
あるが、その詳細は本発明の要旨ではなく、本出曝人が
注目した因子についてデータ分析した結果得られたもの
であり、これは必ずしも一部ではない。

尚この効率定数Ｋについては上記表のように各加ニステ
ップＰ、−ｐａＯ間でそれぞれ異なるものであり、第一
回目でない場合は効率定数には適宜の補正値としてルー
プ２０２から制御ステップ１０６の１＆段に入力される
のである。つづいて制御ステップ１０８において目標含
水率推移曲線を算出し、各加ニステップごとに値の割り
振り作業をするのである。この演算は制御ステップ１０
１において入力された投入含水率、目標取出含水率、設
定工程時間の値のみによって演算し得るものである。こ
こで含水率の推移曲線の算出の根拠について説明する。

乾燥速度がそのときの含水率に依存すると仮定して、 ｔ；時間　　　　ｙ（ｔ）　；含水率 １−＞１　＋Δｔの間に乾燥する水分 ｙ（ｔ）−ｙ＜ｔ　＋Δ１）＝αｙ（ｔ）ΔＬ両辺をΔ
ｔで割って 、　　（ｙ（ｔ　　　＋　Δ　をン　−ｙ（ｔ））　　
／　　Δ　ｔ　　＝　−αｙ（ｔ）Δ１＝Ｏ０とすると ｄｙ／ｄｔ＝−αｙ 両辺をｙで割ると １／ｙ　　−ｄｙ／ｄｔ−α これを精分すると ／　１／ｙ　　−ｄｙ＝−αＩｄｔ ！ロ　ｙ　　＋Ｃｔ＝　　−α　　・　　ｔＣｔを移項
して Ｉｎｙ＝−α・ｔ−Ｃ１ ｙ＝ｅ＜−αｔ　−ＣＩ） ＝Ｃｅ　（−αｔ） （ただしＣ＝　ｅ　−ＣＩ　’） ここでｔ＝Ｑのとき初期含水率Ｙａとすれば ｙ＝Ｃ＝＝ｙ、＋ また、取出時間ｔ＝Ｔのとき取出金水出ｙｌとすれば ｙｌ　＝３’ｏ’・ｅ（−αＴ） ｅ（−αＴ）”’１１／’１０ 一αＴ＝ｐｎ−ｙｒ／ｙａ α＝　−（Ｉｎ　Ｏ’ｔ　／　Ｙａ　）　）　／Ｔ従っ
て含水率は ｙ　＝　ｙ（１ｅ（（Ｉｎ　（ｙＩ／ｙｏ）　）　　／
Ｔ）　ｔと表せる。

本発明は本来の仮定から前式が目標含水率推移曲線演算
式となるが、単にこの演算式を用いないためだけに、本
式に近似的な演算式を想定することも考えられる。

それには例えば ■　ｙ＝ｙ　　。　　６　　　（Ｉｎ　　　（）’＋　
　／　　ｙｏ）　　　／’ｌ”ａ　　　）　　　ｔ８■
ｙ＝　（（ｙｔ　−ｙｏ　）／Ｔ８）　　ｔＩｌ＋ｙ。

■ｙ　＝（ｙｏ　　ｙ　ｔ　）　　（１−５ｉｎ（πｔ
／２　Ｔ）　）＋ｙＬ ※Ｂ；単なる係数 等であるが、いずれにせよその定数として投入含水率、
取出含水率、工程時間を用い、これらのみによって−義
に定まる式である。

く第　１　表〉 即ち各加ニステップごとの目標含水率（Ｚ）は第１表に
示すように、加ニステップＰｏ　：３６０％ｄ、ｂ　、
以下Ｐｉ　　：３１７　　（単位省略以下同じ）　、Ｐ
ｚ　　：２７９　、Ｐ３：２３８　、　Ｐ４　　：２０
２　　、　　Ｐｓ　　　：１７２　　　、　　Ｐ　　６
　　：１４７　　、　　Ｐ７　　　：１２１　　　、Ｐ
ｅ：１００というように定まるのである。このような目
標含水率推移曲線の設定が本発明の基本的な技術思想の
一つであるが、これに基づいて更に各製茶要素、就中、
乾燥媒体供給手段１５を制御すべく種々の制御値の算出
を行ってゆくのである。即ち制御ステップ１０９におい
て、制御ステップ１０３において入力された目標熱風温
度推移値と前制御ステップたる制御ステップ１０８にお
いて算出した目標含水率推移曲線と制御ステップ１０６
．１０７において算出された効率定数にとの値により、
−ピリオドごとの各加ニステップにおける風量推移目標
値を算出するものである。この風量推移目標値の算出は
具体的には一例として次のような演算がなされ、算出さ
れてゆくのである。！１１ち理想必要風量は、次のよう
にして求まる。

茶温ｔｃ　　（’Ｃ）における蒸発潜熱（ｋ　ｃａ　ｊ
！／ｋｇ）＝Ｌとすると Ｌ＝５３９．１　０，６４３　Ｘ（ｔｃ　　１００　）
−０，０００８３４ｘ　（ｔ　ｃ−１００）　２比容積
Ｔは乾球温度をｔ　　（’ｃ）としてｒ　＝１．２’９
１　ｘ２７３４２７３　＋　ｔまた、各加ニステップで
除去すべき水分量Δ＋Ｕ（ｋｌＦ）は 投入量；Ｗ（ｋｇ） 投入含水率；　Ａｏ　（ｄ、　ｂ） 初含水率；　Ａｔ　（ｄ％　ｂ） 絡合水率；　Ａ　２　’（ｄ　−ｂ） とすると Δｕｓ＝ＷＸ　　（ＡＩ　　　Ａ２　）　　／　（ＡＯ
＋１００）で表される。

また 工程時間；Ｔ 熱風温度；ｔＨ 理想必要風量；Ｍ とすると Ｍ＝　（ＬｘΔｕＪ）　／　（０，２４Ｘ　ｔＨＸ　Ｔ
　ｘ７’）となる。

そこで例えば加ニステップＰ４に注目すればＬ−５３９
，１−０，６４３ｘ（３６−１００）−０，０Ｏ０８３
４，Ｘ（３６−１００）２−５７６．８ｒ　＝１，２９
１　Ｘ２７３　／２７３　＋２５＝１，１８３Δ口＝１
２０　Ｘ　（２３８−２０２）　／　（３６０＋　１０
０）　＝　９．３９Ｍ　−５７６，８ｘ９，３９１０．
２４ｘ９５Ｘ１．１８３　Ｘ　５＝　４０．２　（ｒｄ
　／ｍ１ｎ）　　となる。

以下同様にして、必要な風量は、 〈必要風量変化状態〉 ※単位　ｍ／ｗｉｎ これに前記効率定数を掛ければ、目標風量が下表のよう
に求まる。

〈目標風量変化状態（表１より）〉 ※単位　ｒｄ　／ｌｌｌ１ｎ このようにして製茶要素における具体的な各制御値が得
られたわけであり、その結果が既出の第１表に示すよう
な状態である。このようにしてデータ割り当てをした後
、制御ステップ１１０において各ピリオドにおける加ニ
ステップを一番目から順次制御してゆくわけであり、ま
ず一つの加ニステップ内においである一定時間に設定さ
れた加ニステップが完了するか否かに従って順次処理し
てゆくのである。まず最初の加ニステップ内に入ってい
ることを制御ステップ１１０で確認した後、制御ステッ
プ１０９における風量推移目標値の算出結果により当該
加ニステップｎにおける風量目標を読み出してゆくので
ある０例えば加ニステップｎが加ニステップＰ１であれ
ばそのときの風量は第１表の１９０　ｒｒｒ／ｍｉｎで
あることがわかり、その指令が出力されるのである。そ
して制御ステップ１１２において当該凰量目標値と現在
風量とが一致しているか否かをチエツクするものである
。勿論この際、現在風量と目標値とが不一致の場合には
ループ２０３を通り制御ステップ１１４において誤差に
応じた修正値が出力されるものである。このようにして
現在風量と風量目標値とが一致していることが確認され
た後には工程進捗度を制御ステップ１１３において判別
するものである。即ち加ニステップｎの工程時間、例え
ば加ニステップＰ１の場合は４分間であるが、４分間を
越えたか否かを判別して越えている場合には更に取出時
間、即ち−ピリオド分の加ニステップが消化されたか否
かを制御ステップ１１４で判別するものである。この制
御ステップ１１４では加ニステップｎが加ニステップＮ
に至っているか否かを判別し、未だ−ピリオド分の加ニ
ステップＮまで至っていない場合には次の加ニステップ
に移行すべく制御ステップ１１５においてｎ＋１に加ニ
ステップを置き換えて再度制御ステップ１１１にループ
２０６から入力し、すでに述べた工程を繰り返すのであ
る。尚、工程進捗度を判別する制御ステップ１１３にお
いて加ニステップｎに規定された時間が未だ越えていな
い場合には更に補助的な茶温による補正あるいは含水率
による補正等が行われるがこれらについては後述する。

このような制御ステップによる制御例において更に乾燥
媒体供給手段１５を制御する具体例について述べると、
まず処置温度調整にあたっては風量及びバーナ１８の出
力等が関係するわけであり、熱風送風ファン１６の回転
数をその駆動モータそれ自体の印加電圧を制御して増減
速したり、あるいはその途中に介在させた無段変速機を
シフトして変えるのである、更にこのような手段とは別
に、あるいはこれらの手段と共に吸気調整ダンパ２１を
切り替えることによってその制御を行ってもよい。この
場合には吸気調整ダンパ２１を例えば全開位置をＯ番地
とした場合に全閉位置あるいは所定の位置までを１番地
〜ｎ番地まで何段階かに分け、それに応じて回転角度を
得るようにモータ等によってシフトする。また熱交換器
１９の出力自体を制御する場合には、例えばバーナ１８
が複数基もうけられるときにはそのうちの一つあるいは
幾つかの運転を停止してバーナ１８の出力を切り替える
。勿論バーナ１８はこれを一基のみ設けている場合には
燃料の噴射量をノズル調整等によって行い、バーナ１８
自体の火炎の量を調整する。更に排気側を閉じることに
よってその調整もできるものであって、例えば排気調整
ダンパ２３を吸気調整ダンパ２１と同様に制御してその
開閉状態を切り替えるようにしてもよい。またこれ以外
に茶葉が直接乾燥媒体と触れる時間等をコントロールす
るために主軸３の回転を制御し、さらい手５により攪拌
状態を切り替えてもよい、この主軸３の回転数を切り替
えるために、具体的には主軸モータＭへの印加電圧を制
御してその回転数の増減を図るほか、その途中に無断変
速機等を介在させ、これを制御することによって主軸３
の回転制御を行ってもよい。以上述べたような工程に従
えば最終的な取出条件がほぼ得られて理想に近い性状で
の茶葉の乾燥加工がなし得るものである。

ｉｉ　）フィードバック制御 すでに述べた工程進捗度の判別を行う制御ステップ１１
３において各加ニステップごとの所要時間に未だ達゛し
ていない場合にはサブルーチン２０５において、茶温の
状態による補正及び含水、率による補正がなされるもの
である。

即ち制御ステップ１２０において逐次フィードバック補
正の必要があるか否かを判別し、必要がある場合には更
に一加エステップにおける、補正をかけてもよい時間間
層がたっているか否か、即ちチエツクタイムにきている
か、否かを制御ステップ１２１において判定するのであ
る。これらがいずれも否定的な場合にはルー１２０６に
出力をし、先に述べた制御ステップ１１１における制御
を繰り返すものである。

そして制御ステップ１２１からの肯定信号がチエツクタ
イム内である場合には茶温または含水率のいずれか一方
または双方の制御を行うべく制御ステップ１２２におい
て判別するものである。まず茶温の判別を行う場合には
制御ステップ１２３において現在茶温をセンサから入力
し、読み込むものである。しかる後制御ステップ１２４
において目標茶温、例えば３６°Ｃと現在茶温か合致し
ているか否かを判別し合致している場合にはループ２０
６に出力して既述の制御ステップを繰り返すのである。

また目標茶温と不一致の場合には補正出力を制御ステッ
プ１２５において出力し、ループ２０７を通して再び判
別用の制御ステップ１２４において比較判別を行うもの
である。例えば茶温か０．２℃ずれるごとに装置温度を
２℃増減するが如きである。勿論、補正出力を指示する
制御ステップ１２５の出力はそのままループ２０６側に
入力させるようにしてもよい。

−方、茶葉含水率によるフィードバック制御の場合には
制御ステップ１２６において現在含水率を入力するもの
である。具体的にはこの含水率情報は適宜サンプリング
した茶葉を高周波静電容量式の水分計等によって測定し
、その値を入力させるものである。このように現在含水
率が入力された後にはその７定時における加ニステップ
の目標含水率推移曲線から目標含水率を読み出すもので
あって、これを制御ステップ１０９における演算から当
該前ニステップが何段階目の加ニステップであるかを入
力して当該前ニステップにおける値を読み出すものであ
る。同様にして制御ステップ１２８においてはそのとき
の加ニステップにおける風量推移目標値を、制御ステッ
プ１０９における演算を基に入力させるものである。

このような入力をした後、現在含水率と目標含水率との
合致状態を制御ステップ１２９において判別し、合致し
ている場合にはループ２０６に出力を入力させて再び制
御ステップ１１１からの制御を繰り返すようにするので
ある。

勿論制御ステップ１２９において現在含水率と目標含水
率との不一致があった場合には制御ステップ１３０にお
いて補正出力を出力して、目標含水率に近づけるように
制御するのである。

尚このような補正それ自体もすでに述べたようなハード
ウェアにおけるバーナ１８の制御、熱風送風ファン１６
の回転数制御、さらには吸気調整ダンパ２１の制御等を
行うものである。

ｉｉｉ　）制御の継続判別 このようにして取出か否かをすでに述べた制御ステップ
１１４で判別した後、取出状態となった場合、即ち所定
の加ニステップがすべて消′化された状況となった場合
には、更に同一機において新たな茶葉を処理する次のピ
リオドの加工を続けるか否かを制御ステップ１１６で判
別する。即ち次のピリオドを続ける必要がない場合には
制御ステップ１１７において適宜のアラーム等を作動さ
せ、−連の製茶工程を終了させるものである。−方、更
に−ピリオドの加工が終了した後、新たな茶葉の加工を
行う第二ピリオドあるいはそれに続くピリオドの加工が
続けられる場合には制御ステップ１１８において実際に
取り出した茶菓の含水率を測定して読み込むものである
。次いで制御ステップ１１９において次の目標取出含水
率の値と制御ステップ１１８における実取出含水率との
比較によって、変更係数βを求めるものである。

即ち次ピリオドを繰り返す場合、取出後の実取出含水率
を測定入力し、目標含水率と比較し変更係数βを求め、
効率因子に６をβ・ｋ６に変更し、以降のピリオドでは
順次βが掛は合わされてに６が変わってゆく。ｎピリオ
ドではβｌ　・β２・・・βｎ−に６が従前のに６に変
わる。

例えば第二ピリオドで、第一ピリオド取出が９０％（ｄ
　−ｂ）なら、 β・ｋ　ｓ　＝　（３６０−９０）　／　（３６０−１
００）・ｋ６＝＝１．０３８ｋｓ　となる。

従って目標風量は前述の１　／　Ｌ　０３８倍を要する
。

また粗揉機２台、揉捻機１台でラインが構成されている
場合には、この変更を次のように行うことも考えられる
。

β′６＝（βＢ＋ｋｓ）÷２ ＝　（（（３６０−９０）　　ｋ　ｅ　／　（３６０−
１００）ｌ＋ｋｓ））÷２ 即ち前回と常に平均する式である。

このように新たな効率定数を設定した後、再びループ２
０４によって制御ステップ１１９からの出力を当初の制
御ステップ１０１の前段に入力させて同様の制御を繰り
返すものである。

（発明の効果） 本発明は以上述べたように茶葉の投入含水率、目標取出
含水率、設定工程時間を基礎として、これを入力するだ
けで一定のほぼ理想に近い制御データを得ることができ
、それに従って加工を行えばほぼ理想的な茶葉の加工が
なし得るものである。また本発明は工程途中の実茶温を
監視し、これと目標茶温との比較を行い、それらに差が
あった場合に、その差に応じて製茶要素のフィードバッ
ク制御を行うものであるから、より通切な加工がなし得
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す骨格的構成図、第２図
は本発明の制御手法に従った含水率推移目標曲線、第３
図は本発明を実施するための処理ステップを示したフロ
ーチャートである。 １；粗揉機 ２；揉胴 ３；主軸 ４；揉手 ５；さらい手 ６；チェーン ９；熱風導入ダクト １０：排気口 １１；茶葉投入口 １２；取出蓋 １５；乾燥媒体供給手段 １６；熱風送風ファン １７：加熱室 １８；バーナ １９；熱交換器 ２１；吸気調整ダンパ ２２；熱風調整ダンパ ２３ヨ排気調整ダンパ ２５；計量ボックス ２６；スプリング ２７；底蓋 ２８；開閉板 ３０；マイクロコンピュータ ３１；出力インターフェース ３２；アクチュエータ群 ３５；入カインターフコ、−ス ３６；センサ群 ３７；指示ボード Ｍ；主軸モータ Ｓｔ　　、吸気乾球温度センサ Ｓ２；吸気湿球温度センサ Ｓ３　；吸気風速センサ Ｓ４　；熱風温度センサ ＳＳ；排気乾球温度センサ Ｓ６　；排気湿球温度センサ Ｓ７ｉ投人量検出センサ Ｓａ　；茶葉性状測定センサ ：扉Ｓ″箋＝：＝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）実質的に乾燥作用を伴う茶葉の加工方法において
   、いわゆるＣＰＵを中核とするマイクロコンピュータを
   用い、現に行う揉乾処理の個性値として、茶葉の投入含
   水率、目標取出含水率、設定工程時間のうち、既定値と
   して自動的に読みこまれるものを除き、測定値として自
   動的に読み込むか、あるいは指示ボードへのマニュアル
   入力値を読み込んで、これら三者の値を読み込むことで
   現に行う揉乾処理の制御目標曲線たる目標含水率推移曲
   線を一義に定め、現に行っている揉乾処理中の茶葉の含
   水率がこの曲線にほぼ近似して推移するように乾燥媒体
   供給手段の出力を主体として設定される製茶要素を調節
   するようにし、且つ工程中における実茶温を測定するこ
   とにより、目標茶温との差に応じて製茶要素の制御を行
   うようにしたことを特徴とする製茶方法。
2. （２）いわゆるＣＰＵを中核としたマイクロコンピュー
   タを演算・制御部として適用し、目標含水率推移曲線に
   ほぼ近似して推移するよう乾燥媒体供給手段の出力を主
   体として設定される製茶要素が制御され、実質的に茶葉
   の揉乾を行う装置において、少なくとも投入時の茶葉の
   含水率の測定手段と、取出時の茶葉の目標含水率と工程
   時間の設定手段と、茶葉の投入含水率、目標取出含水率
   、設定工程時間を読み込み、演算して前記目標含水率推
   移曲線を求める機能と、工程中の実茶温の計測結果と目
   標茶温との差に応じて製茶要素の制御を行う機能とを具
   えていることを特徴とする製茶装置。