JP6810323B2 - 碾茶乾燥炉 - Google Patents

Description

本発明は抹茶の原料となる碾茶を製造する装置に関するものである。

碾茶とは、覆い下で栽培された茶生葉を蒸した後、揉まずに乾燥したものであり、抹茶の原料となる。形状は葉が展開して透き通るように薄く、色沢は鮮緑色、香味は独特の炉の香りがある。

従来の碾茶の製造は、蒸熱７１→散茶冷却７２→乾燥７３→葉と茎の分離→仕上げ乾燥となっている。乾燥は炉でおこなうことも特徴であり、独特の香りはこの乾燥炉によってつけられる。乾燥をおこなう乾燥炉は、長さ約１０〜１５メートル、幅約２メートル、高さ約２〜４メートルの大型である（図６参照）。更に、燃焼部７４を地下に備えているため、長さ約１０〜１５メートル、幅約２メートル、深さ約１メートル程度のピット７５（くぼみ）を設けている。

上記の乾燥炉は、２００度を超える高温となるため、耐熱性と保温性のあるレンガによって側壁を構成している。そのため、乾燥炉の製造は、乾燥炉を設置する製茶工場（現場）に部品（レンガを含む）を運搬して、製茶工場で部品の組立てや側壁のレンガの積み上げをしている。

上記の乾燥炉は、地下に燃焼部を備えており、燃焼部の燃焼空気を煙道にて乾燥炉内を通過させる。煙道は、地下の燃焼部から徐々に上へ向かうように配置されており、茶葉を最下段に投入し、最下段で乾燥した茶葉を最上段へ吹き上げて、更に乾燥している。

本出願人は、特許文献１のような碾茶用乾燥装置を考案していた。この碾茶用乾燥装置は、送風による乾燥であった。

実開平４−８０３８２号公報

従来の乾燥炉は、燃焼部が最下段で地下のためピットが必要となるが、ピットを掘ることは大掛かりな作業であった。また、側壁がレンガであるため、レンガを積み上げるという製茶工場での作業が多かった。そして、装置が大型のために更に施工時間が長くかかるとともに、特別な技術を要する作業者(職人)が必要であった。

特許文献１は、送風による乾燥であり、仕上げ乾燥には良好であるが、従来の乾燥炉とは茶葉の乾燥具合い、茶製品の色や香りが異なるという問題があった。

本発明では、碾茶の乾燥に適した碾茶乾燥炉を提供することを課題としており、製茶工場で長時間かけてレンガを積み上げて組立作業をすることなく、完成品を据え付けることができ、独特の炉の香りがある碾茶を製造する装置を提供することを課題としている。

本発明の第１手段は、
輻射熱のみにより茶葉を乾燥する輻射熱乾燥部と、
熱風により茶葉を乾燥する熱風乾燥部とより構成することを特徴とする碾茶乾燥炉。
本発明の第２手段は、前記第１手段において、
熱風乾燥部を輻射熱乾燥部の上に配設する。
本発明の第３手段は、前記第１または２手段において、
熱風乾燥部は、
熱風の供給手段と、
通気性の無端輸送体と、
熱風の排気手段と、
これらを囲う乾燥室とから構成する。
本発明の第４手段は、前記第１、２または３手段において、
輻射熱乾燥部は、
燃焼空気を生成する燃焼部と、
該燃焼部で生成した燃焼空気を導入する煙道と、
通気性の無端輸送体と、
これらを囲う乾燥室とから構成する。
本発明の第５手段は、前記第４手段において、
前記輻射熱乾燥部の煙道内の燃焼空気を前記熱風乾燥部へ供給する熱風とする。
本発明の第６手段は、前記第４または５手段において、
前記輻射熱乾燥部と前記熱風乾燥部との間に、前記輻射熱乾燥部の煙道内の燃焼空気を導入し、前記熱風乾燥部へ熱風を供給する排煙調整室を設ける。

従来は製茶工場で組み立て作業をしており、製茶工場での作業時間がかかっていたが、本発明の碾茶乾燥炉により、移動可能となり、現地では据え付け、調整作業のみで済み、作業時間が短縮される。床面より上方に配置することで、メンテナンス、操作性がよい。本発明により、乾燥処理能力に必要な装置の省スペース化を図ることができる。また、熱を有効に利用することができ、省エネとなり、効率よく乾燥ができる。製造された茶製品には、しっかりと良い炉の香りがつく。

図１は本発明の碾茶乾燥炉の一例を示した斜視図である。 図２は本発明の碾茶乾燥炉の一例を示した正面一部断面図である。 図３は本発明の碾茶乾燥炉の茶葉の流れの一例を示した説明図である。 図４は本発明の碾茶乾燥炉の茶葉の流れの一部を示した説明図である。 図５は本発明の碾茶乾燥炉の燃焼空気の流れの一例を示した説明図である。 図６は本発明の碾茶乾燥炉の一例を示した側面一部断面図である。 図７は従来の碾茶の製造を示した説明図である。

碾茶乾燥炉は下部の輻射熱乾燥部１と、上部の熱風乾燥部３とに分かれている。輻射熱乾燥部１は、更に第１乾燥室１１と第２乾燥室２１とに分かれており、第１乾燥室１１は上段、第２乾燥室２１は下段となっており、各乾燥室の温度を調整するため、仕切板２により分けられている。乾燥室の数はこの限りではなく、増加する場合には、下段に増加するとよい。

第１乾燥室１１への茶葉の供給のため、散茶給葉部４を設ける。散茶給葉部４は、茶葉Ｔを受け入れるホッパー４２と、ホッパー４２内の茶葉を風送するための送風ファン４１と、茶葉の散茶室４３を備えている。散茶室４３は、送風ファン４１からの送風が抜けるように、通気性の良い側壁（本実施例では金網４４）となっている。

第１乾燥室１１には通気性を有する無端輸送体を上下に２段設けてあり、茶葉は散茶給葉部４によりこれら２段の無端輸送体に分けられて搬送される（本実施例では２段であるが、１段でも３段以上でもよい）。本実施例では、無端輸送体としてネットコンベヤ１２、１３を用いる。２段に分けて茶葉を搬送すると、ネットコンベヤ１２、１３の全長は、通常の半分でよく、本実施例では約６ｍ、第１乾燥室の全長は約５ｍ、幅は約２ｍとなる。ネットコンベヤ１２、１３の終端下部には、ネットコンベヤ１２、１３に接するように回転ブラシ１２Ａ、１３Ａが設けられている。第１乾燥室１１には、バーナーを備えた燃焼部１６を設け、煙道１４、１５内を燃焼空気で満たす。燃焼部１６に用いるバーナーは重油バーナーよりガスバーナーの方が燃焼調整や排気調整が容易であり、本実施例では幅方向に並列２基設けているが、ガスバーナーの数はこの限りではない。煙道１４は、燃焼部１６から水平に４〜６本設け、第１乾燥部室１１の空気を輻射熱により十分加熱するため、上下に２本の煙道１４、１５を設ける。第１乾燥室１１が均等に十分加熱されれば、煙道１４、１５の本数はこの限りではない。燃焼部１６による直接の燃焼空気は煙道１４を通り、煙道１４の終端の燃焼空気は機外に配設した煙道５１を通って、煙道１５に導かれる。煙道１４の終端の燃焼空気の一部は、機外に配設した煙道５２を通って、第２乾燥室２１の煙道２４へ導かれる。第１乾燥室１１内の温度を監視するため、温度計１８を設ける。第１乾燥室１１のネットコンベヤ１２、１３の終端の茶葉は、第２乾燥室２１のネットコンベヤ２２上へ自然落下する。

第２乾燥室２１は、通気性を有する無端輸送体を１段、煙道２４を水平方向に６本設けてあり、ここでも、本実施例では無端輸送体としてネットコンベヤ２２を用いる。ネットコンベヤ２２は、第１乾燥室１１のネットコンベヤ１２、１３に対し、逆行する。ネットコンベヤ２２の終端下部に接するように回転ブラシ２２Ａを設ける。第２乾燥室２１内の煙道２４は機外に配設された煙道５２により第１乾燥室１１の煙道１４と接続されており、第１乾燥室１１の煙道１４を通った燃焼空気を第２乾燥室２２の煙道２４へ導く。機外に配設された煙道５２、５３には、燃焼空気の導入量を調節するため、調節ダンパ５４を適宜、配置する。本実施例では、煙道５２、５３に設けたが、この限りではなく、煙道５１に設けてもよい。燃焼空気の導入量を調節することにより、第２乾燥室２２の温度が調整される。第２乾燥室２１内の温度を監視するため、温度計２３を設ける。第２乾燥室２１のネットコンベヤ２２の終端には、取出用のトラフコンベヤ２５を設け、トラフコンベヤ２５の終端にホッパー２６を設け、ホッパー２６内の茶葉を熱風乾燥炉３の上部のシュート２９へ送るための送風ファン２７および風送管２８を設ける。この部分の搬送は、他の搬送装置でもよい。

燃焼部１６で生成する燃焼空気を各ネットコンベヤ１２、１３、２２の上方や下方に配置した煙道１４、１５、２４内を通過させる。これにより、機内の温度を保つことに効果があり、煙道１４、１５、２４から発する熱をネットコンベヤ１２、１３、２２上の茶葉に放射させることができる。

煙道１４、１５、２４の表面または第１乾燥室１１、第２乾燥室２１の側壁の内側へ、遠赤外線を放射することができる塗料を塗布する。すると、塗料により、遠赤外線の効果による無理のない効率の良い乾燥がおこなわれ、茶葉は色落ちや風味を落とすことなく乾燥できる。

第１乾燥室１１のネットコンベヤ１２、１３から第２乾燥室２１のネットコンベヤ２２へ茶葉が自然落下する部分は仕切板２がなく、第１乾燥室１１と第２乾燥室２１はつながっており、風洞１７を形成し、茶葉から蒸散する湿気を帯びた空気は上昇し、上部の排気ファン３８により排出される。（図５において、破線矢印で茶葉から蒸散する湿気を帯びた空気の動きを示す）

熱風乾燥部３は、シュート２９から出た茶葉を薄く広げるためのかきならし具３５を備え、熱風乾燥室３１内に通気性を有する無端輸送体３２Ａ、３２Ｂ、３３Ａ、３３Ｂを４段設けている。無端輸送体の段数はこの限りではない。第１乾燥室１１または第２乾燥室２１を通過した燃焼空気を機外の煙道５３より熱風乾燥部３との間の排煙調整室３６へ導き、排煙調整室３６内の燃焼空気を供給ファン３７により下方から熱風乾燥室３１へ導入している。この排煙調整室３６は、第１乾燥室１１と熱風乾燥室３１の間で、第１乾燥室１１の上面かつ熱風乾燥室３１の下面にあり、第１乾燥室１１全域にわたっているとよい。これにより、第１乾燥室１１は上面からあたためられ、熱風乾燥室３１は下面からあたためられる。熱風乾燥室３１に導入する熱風温度を調整するため、排熱調整室３６に外気導入口（図示しない）を設け、必要に応じて外気を導入してもよい。一度、燃焼空気を排熱調整室３６に導入することで、安定した熱風を熱風乾燥室３１に導入することができる。熱風乾燥室３１の上方には、乾燥に使用した熱風を排気するための排気ファン３８を設ける。供給ファン３７と排気ファン３８は、それぞれインバータ（図示しない）にて出力調整する。これにより機内の温度を調節することができる。無端輸送体３３Ｂの終端には、茶葉を取り出すためのスクリューコンベヤ２９を設ける。

それぞれの無端輸送体１２、１３、２２、３２Ａ、３２Ｂ、３３Ａ、３３Ｂには、インバータ（図示しない）を設け、それぞれのスピード、処理時間を得られるようにして、調整する。

次に、この碾茶乾燥炉を起動し、茶葉を投入した動きを説明する。蒸熱し、冷却した茶葉Ｔを散茶給葉部４のホッパー４２へ搬送する。ホッパー４２に入った茶葉Ｔは、送風ファン４１の送風により、散茶室４３へ飛ばされ、落下するときに、上段のネットコンベヤ１２または下段のネットコンベヤ１３へのる。ネットコンベヤ１２、１３上では、煙道１４、１５からの輻射熱や対流した熱、塗料から放射される遠赤外線などにより乾燥される。このとき、第１乾燥室１１の温度は、約１２０〜２００度である。第１乾燥室１１のネットコンベヤ１２、１３上で乾燥された茶葉は、第２乾燥室２１のネットコンベヤ２２上へ自然落下する。落下時に、茶葉の上下、隣の茶葉との位置、ネットコンベヤへの接触などが変化する。

第２乾燥室２１のネットコンベヤ２２上でも、第１乾燥室１１と同様に、煙道２４からの輻射熱や塗料から放射される遠赤外線などにより乾燥される。このとき、第２乾燥室２１の温度は、約８０〜１３０度である。この温度を上げたいときは、調整ダンパ５４を開き、この温度を下げたいときは、調整ダンパ５４を閉じる。ネットコンベヤ２２上で乾燥された茶葉は、トラフコンベヤ２５上へ取り出され、ホッパー２６へ回収される。ホッパー２６内の茶葉へ送風ファン２７により送風し、風送管２８内を通過して、シュート２９により給葉部３４へ茶葉を投入する。

給葉部３４内の茶葉をかきならし具３５により薄く平らにして、無端輸送体３２Ａ上へのせる。供給ファン３７により排煙調整室３６内の熱風を熱風乾燥室３１内へ取り込み、熱風により乾燥する。このときの熱風乾燥室３１の温度は約８０〜９０度であり、この温度は、供給ファン３７の回転数により変更することができる。茶葉から蒸散する湿気を帯びた空気は上昇し、上部の排気ファン３８により排気される。熱風乾燥室３１内で乾燥した茶葉をスクリューコンベヤ３９へ排出し、スクリューコンベヤ３９により、次の機械（または搬送装置）へ搬送する。

以上のような流れで、ネットコンベヤ１２、１３上を約１分から約２分３０秒、ネットコンベヤ２２上を約２分３０秒から約５分、無端輸送体３２Ａ、３２Ｂ、３３Ａ、３３Ｂは約１０分から約４０分程度で茶葉を良好に乾燥することができる。

本実施例では、第１乾燥室１１を２本のネットコンベヤ１２、１３にしたため、茶葉の量をネットコンベヤが１本の場合と比べて、それぞれのネットコンベヤ１２、１３の上にのる茶葉を約半分にすることができる。そのため、ネットコンベヤ１２、１３の移送速度を約２倍に遅くすることができ、ネットコンベヤ１２、１３上で茶葉を乾燥する時間は、ネットコンベヤが１本の場合とほぼ同じとなる。第１乾燥室１１のネットコンベヤを３本以上にしても同様である。

Ｔ 茶葉
１ 輻射熱乾燥部
２ 仕切板
３ 熱風乾燥部
４ 散茶給葉部
１１ 第１乾燥室
１２ ネットコンベヤ
１２Ａ 回転ブラシ
１３ ネットコンベヤ
１３Ａ 回転ブラシ
１４ 煙道
１５ 煙道
１６ 燃焼部
１７ 風洞
１８ 温度計
２１ 第２乾燥室
２２ ネットコンベヤ
２２Ａ 回転ブラシ
２３ 温度計
２４ 煙道
２５ トラフコンベヤ
２６ ホッパー
２７ 送風ファン
２８ 風送管
２９ シュート
３１ 熱風乾燥室
３２Ａ 無端輸送体
３２Ｂ 無端輸送体
３３Ａ 無端輸送体
３３Ｂ 無端輸送体
３４ 給葉部
３５ かきならし具
３６ 排煙調整室
３７ 供給ファン
３８ 排気ファン
３９ スクリューコンベヤ
４０ 温度計
４１ 送風ファン
４２ ホッパー
４３ 散茶室
４４ 金網
５１ 煙道
５２ 煙道
５３ 煙道
５４ 調節ダンパ
７１ 蒸熱
７２ 散茶冷却
７３ 乾燥
７４ 燃焼部
７５ ピット
７６ 吹上

Claims (6)

1. 輻射熱のみにより茶葉を乾燥する輻射熱乾燥部と、
   熱風により茶葉を乾燥する熱風乾燥部とより構成することを特徴とする碾茶乾燥炉。
2. 熱風乾燥部を輻射熱乾燥部の上に配設することを特徴とする請求項１記載の碾茶乾燥炉。
3. 熱風乾燥部は、
   熱風の供給手段と、
   通気性の無端輸送体と、
   熱風の排気手段と、
   これらを囲う乾燥室とから構成することを特徴とする請求項１または２記載の碾茶乾燥炉。
4. 輻射熱乾燥部は、
   燃焼空気を生成する燃焼部と、
   該燃焼部で生成した燃焼空気を導入する煙道と、
   通気性の無端輸送体と、
   これらを囲う乾燥室とから構成することを特徴とする請求項１、２または３記載の碾茶乾燥炉。
5. 前記輻射熱乾燥部の煙道内の燃焼空気を前記熱風乾燥部へ供給する熱風とすることを特徴とする請求項４記載の碾茶乾燥炉。
6. 前記輻射熱乾燥部と前記熱風乾燥部との間に、前記輻射熱乾燥部の煙道内の燃焼空気を導入し、前記熱風乾燥部へ熱風を供給する排煙調整室を設けることを特徴とする請求項４または５記載の碾茶乾燥炉。

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