(57)【要約】【課題】蒸し工程と揉み工程とを一工程で行うことによって製茶スペースを小さくする。【解決手段】一端が高く、他端が低くなるように配置された回転胴１と、回転胴１の内部に回転可能に設けられた攪拌羽根２と、上記回転胴１と攪拌羽根２とを回転制御する制御装置３とから構成され、上記回転胴１の高い方の端部から茶葉ａと熱せられた蒸気を供給し、蒸気によって茶葉ａを蒸すとともに、攪拌羽根２と回転胴１及びリング７との間で押圧して茶葉ａの内部の水分を揉み出すことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が高く、他端が低くなるように配置された回転胴と、回転胴の内部の撹拌軸に間隔をおいて設けられた撹拌羽根と、上記回転胴の内周面に間隔をおいて設けられた複数のリングと、上記回転胴と撹拌羽根とを回転制御する制御装置と、を備え、高い方の端部から茶葉と蒸気を供給し、蒸気によって茶葉を蒸すとともに、撹拌羽根と回転胴の内周面及びリングとの間で茶葉の内部の水分を揉み出すことを特徴とする茶葉の蒸し揉み装置。
【請求項２】
上記制御装置は撹拌羽根の回転数と回転時間とを変更制御可能としたことを特徴とする、請求項１に記載の茶葉の蒸し揉み装置。
【請求項３】
上記リングは回転胴の略中間部と低い方の端部との間に設けたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の茶葉の蒸し揉み装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、茶葉の製造工程において茶葉の蒸し作業と揉み作業とを一工程で行うことができる茶葉の蒸し揉み装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、生茶葉を商品としての茶にするためには、まず生茶葉を蒸して酵素の働きを止めて茶葉の色が変色するのを防ぐ蒸し工程と、蒸した茶葉の内部の水分を揉み出す揉み工程と、茶葉の表面と内部の水分を乾燥させる乾燥工程とが必要とされている。つまり、茶葉はまず蒸し機で蒸熱され、揉み機にかけられて揉まれて葉脈や茎の中心部にある内部の水分を蒸発させて完成する。揉み工程は１回だけでなく複数回行われることもある。
【０００３】
このように、蒸し工程と揉み工程とが別工程で行なわれ、しかもこれらの工程は一連で行われるから、乾燥工程や揉み工程が２度以上ある場合は、各工程に専用の機械、つまり蒸し機と葉揉み機とを配置しなければならない。このため、製茶工場には全体的に大きなスペースを要している。
【０００４】
また、蒸し工程は蒸し時間が短いか長いかによって若蒸し（浅蒸し）と深蒸しとに分けられる。若蒸しにすれば茶の香りが高く、色もよい。深蒸しにすれば、味や旨みがよく出るようになる。お茶としては、色や香りがよく、味もよいのが望ましい。したがって、このようなお茶を製造するためには、若蒸し茶と深蒸し茶とをそれぞれ製造し、完成した若蒸し茶と深蒸し茶とをブレンドしていた。この場合、ブレンドする工程も必要であった。
【０００５】
このように、従来は、製茶工場には蒸し、揉み、乾燥、ブレンド等の作業を行う機械を導入しなければならず、またこれらの機械を上記各工程が連続的に行われるように配置しなければならなかったから、全体的に大きなスペースを必要としていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−０００１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明者は、これらの複雑な工程を簡略化することにより、工場の省スペース化を実現できないかと考えた。
【０００８】
まず、蒸し作業と揉み作業とを同時に行なうことの可能性について研究した。しかし、従来の方式であれば、茶葉の表面の水分を蒸し工程を経た後に乾燥され、さらに揉み工程に移され、揉み工程では茶葉の内部水分のみを揉み出すだけであるが、これに対し、上記蒸し揉み装置によれば、茶葉には表面の水分だけでなく内部の水分で濡れた状態になっているので、茶葉が柔らかくなるだけでなく、その表面には多くの水分が付着するため、回転胴が回転する際にその内面に茶葉が付着しやすく、１箇所に滞留してしまい、低い方に移動しにくく、定量ずつ排出されることがないから、排出量が安定しないという問題がある。
また、若蒸しと深蒸しとは、それぞれ蒸し時間が異なるので、これを同時に行うことは不可能であった。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解消し、蒸し工程と揉み工程とを一工程で行うことによって製茶スペースを小さくすることができるとともに、深蒸しと若蒸しとのブレンド工程を簡略にすることができる茶葉の蒸し揉み装置を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、一端が高く、他端が低くなるように配置された回転胴と、回転胴の内部の撹拌軸に間隔をおいて設けられた撹拌羽根と、上記回転胴の内周面に間隔をおいて設けられた複数のリングと、上記回転胴と撹拌羽根とを回転制御する制御装置と、を備え、高い方の端部から茶葉と蒸気を供給し、蒸気によって茶葉を蒸すとともに、撹拌羽根と回転胴の内周面及びリングとの間で茶葉の内部の水分を揉み出すことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１において、上記制御装置は撹拌羽根の回転数と回転時間とを変更制御可能としたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２において、上記リングは回転胴の略中間部と低い方の端部との間に設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明によれば、回転胴の高い方の端部から茶葉と蒸気を供給し、蒸気によって茶葉を蒸すとともに、撹拌羽根と回転胴の内周面及びリングとの間で茶葉の内部の水分を揉み出す構成であるから、茶葉の蒸し工程と揉み工程とを回転胴の内部で、一工程で行うことができる。
【００１４】
さらに、制御装置により回転胴と撹拌羽根の回転速度や回転時間を制御することで、回転胴の一端から投入してから排出されるまでの時間を制御することができる。したがって、茶葉の蒸しを浅くしたり深くしたりする制御を行うことができ、茶葉を供給する際に若蒸しと深蒸しとを交互に繰り返すことができる。これにより、２種類の茶がブレンドされ、色や香りがよく、味がよく旨みもあるお茶が得られる。なお、深蒸しだけあるいは若蒸しだけのお茶も製造することができることはもちろんである。
【００１５】
したがって、請求項１に係る発明によれば、茶葉の蒸しと揉み、さらにはブレンドを効率的に行うことによって製茶の工程を簡略にし、工場内の製茶スペースを小さくすることができる。
【００１６】
請求項２に係る発明は、上記制御装置は撹拌羽根の回転数と回転時間とを変更制御可能としたので、撹拌羽根の回転数を上げれば上げるほど、撹拌時に茶葉に作用する遠心力が大きいために、茶葉と回転胴の内面との付着力が強くなり、茶葉の回転胴の軸心方向の移動が遅くなる。また、逆に、撹拌羽根の回転数を下げれば下げるほど、撹拌時に茶葉に作用する遠心力は小さいために、茶葉と回転胴の内面との付着力が弱くなり、茶葉の回転胴の軸心方向の移動が早くなる。したがって、茶葉の供給速度を調整することができるから、供給速度を遅くすることによって深蒸しが可能となり、供給速度を速めることによって浅蒸しが可能となる。よって、蒸し揉み工程で供給速度を茶葉の供給速度を遅速させることによって深蒸し茶と若蒸し茶とを交互に供給することが可能となる。
【００１７】
請求項３に係る発明によれば、リングは回転胴の略中間部と低い方の端部との間に設けたので、回転胴内に投入された茶葉を効率よく排出側に移送させることができる。すなわち、回転胴内に投入されたばかりの茶葉は蒸しや揉み出しが始まったばかりなので、リングがなくても順調に下方に移動する。略中間部に移動したところで、茶葉が柔らかくなり、表面に付着する水分も多くなるので、回転胴の内面に付着しやすくなる。しかし、このような状態になった辺りからリングが設けられていることにより、茶葉は螺旋状に移動しながら円滑に下方に移動することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】茶葉の蒸し揉み装置の概略説明図
【図２】上記蒸し揉み装置の回転胴の縦断面図
【図３】上記蒸し揉み装置の回転胴の半分の斜視図
【図４】（ａ）〜（ｄ）は上記蒸し揉み装置による攪拌態様を示す横断面図
【図５】上記蒸し揉み装置の制御によって得られた蒸し態様の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は本発明に係る茶葉の蒸し揉み装置を示すもので、茶葉の蒸し揉み装置Ａは、図１に示されるように、回転胴１と、回転胴1内に設けられた攪拌羽根２と、回転胴１と攪拌羽根２の回転を制御する制御装置３と、制御装置３に対して回転胴１と攪拌羽根２の回転時間と回転数とを命令する入力手段４とから構成されている。
【００２０】
図２に示されるように、回転胴１は円筒形状で、傾斜した状態で設置されており、その斜度は変えることができるように設定されている。茶葉ａの投入側は高く、排出側は低くなっている。投入側の供給口６ａからは加熱された蒸熱用の蒸気も矢印に示すように供給され、蒸気も排出側の排出口６ｂから排出される。回転胴１の斜度が大きくなれば、茶葉ａの滞留時間は長くなり、斜度が小さくなれば、滞留時間は短くなる。回転胴１の内部には撹拌軸５が設けられ、撹拌軸５には複数の攪拌羽根２が突出形成されている。攪拌羽根２は間隔をおいて異なる方向に突出している。攪拌軸５は、図４（ａ）〜（ｄ）に示されるように、各攪拌羽根２の先端が下部において回転胴１の内面により接近するように、回転胴１の中心よりも下側に設けられている。
なお、ここでは回転胴１は内径が３００ｍｍ程度のものを使用するものとする。
【００２１】
また、回転胴１と撹拌軸５はそれぞれ図示しない駆動モータに作動連結され、同一方向に互いに異なる回転速度で回転する。回転胴１を回転する理由は、回転胴１を固定すると、茶葉ａが回転胴１の下部に溜まってしまい、良好な攪拌が損なわれるからである。回転胴１は通常は約４０回転／分程度回転する。攪拌羽根２の数や向きは特に限定されない。
【００２２】
ところで、図２及び図３に示されるように、回転胴１の内周面には複数のリング７が間隔をおいて固定されている。リング７は回転胴１のほぼ中間位置から回転胴１の低い排出側にかけて設けられている。リング７の高さは、供給側に配置されているリング７の方が排出側に配置されているリング７よりも低くなるように形成されている。例えば、供給側の３本のリング７の高さは約１２ｍｍに、排出側のリング７の高さは約１５ｍｍにすればよい。なお、各リング７の幅は約９ｍｍ前後あればよい。リング７は攪拌羽根２と干渉しないように配置されている。隣り合うリング７と攪拌羽根２との間には１５ｍｍ程度のわずかな隙間のみが形成されている。
【００２３】
なお、蒸し揉み装置Ａの排出口６ｂの下にはコンベアベルト８が配置されている。コンベアベルト８は蒸し揉み装置Ａから排出された茶葉ａを乾燥する乾燥工程に案内するための搬送手段である。
【００２４】
上記構成の蒸し揉み装置Ａによれば、回転胴１の高い位置にある供給口６ａから茶葉ａを投入して駆動モータを回転させると、茶葉ａは蒸気によって蒸されるとともに、回転胴１の斜度と撹拌軸５の回転速度に応じて排出側に移動していく。すなわち、図４（ａ）〜（ｄ）に示されるように、茶葉ａは攪拌羽根２によって掻き上げられるとともに、攪拌羽根２の先端と回転胴１の内周面との間及び攪拌羽根２とリング７の側周面との間で押圧される。掻き上げられて回転胴１の下部に落ちた茶葉ａは、回転胴１の回転に伴って持ち上げられ、上部付近で落下する。そして、茶葉ａの一部は攪拌羽根２の先端と回転胴１の内周面とリング７の側周面との間で押圧され、その圧力によって茶葉ａの葉脈や茎の中心部にある内部の水分も外に揉み出されていく。
【００２５】
そして、茶葉ａが回転胴１の中間部付近に至るころには、茶葉ａには蒸熱用の蒸気による水分だけでなく、攪拌羽根２と回転胴１とリング７とによって揉み出された水分が付着して粘りが出てくる。このように、茶葉ａは、初めのうち、つまり高い供給側位置にある間は、回転胴１と攪拌羽根２の回転に伴ってスムーズに下方に移動する。しかし、回転胴１の中間付近まで移動すると、茶葉ａが蒸気に接触する時間が長くなり、攪拌羽根２によって水分が揉み出されることで茶葉ａの表面の水分量は多くなる。このため、茶葉ａは回転胴１の内面に付着しやすくなり、なかなか下方には移動しにくくなる。
【００２６】
ところが、回転胴１の内周面にはリング７が設けられているので、図２に示されるように、水分を含んだ茶葉ａは第１のリング７ａの内側（高い方の側）の縁に溜まっていく。回転胴１は回転しているので、第１のリング７ａの全周に沿って茶葉ａが溜まり、ある程度溜まると、回転胴１が回転して茶葉ａが下から上に持ち上げられた後、まとまった量の茶葉ａがその自重で落下して次の第１のリング７ａと第２のリング７ｂ間の領域に移動する。移動した茶葉ａは、同様にして第２のリング７ｂの縁の内側に溜まっていき、ある程度溜まると、回転胴１が回転して下から上に持ち上げられた後、その自重で落下してさらに第２のリング７ｂ、７ｃ間領域に移動していく。このようにして、同じことを繰り返し、茶葉ａは螺旋を描くようにしながら移動して回転胴１の下端の排出口６ｂから排出されてベルトコンベア８上に落下し、次の乾燥工程に移送される。
【００２７】
次に、茶葉ａの蒸し揉み装置Ａには、回転胴１と撹拌軸５の回転を制御する制御装置３が設けられている。図２に示すように、回転胴１の外表面には駆動ローラ１０が回転可能に圧接され、駆動ローラ１０の駆動シャフト１１は図示しない駆動モータに作動連結している。駆動モータを作動させると、駆動シャフト１１とともに駆動ローラ１０が回転し、駆動ローラ１０が回転すると、回転胴１が回転する。また、撹拌軸５の端部には別の駆動モータ（図示せず）が作動連結されている。上記駆動モータを作動させると撹拌軸５が回転し、攪拌羽根２が撹拌軸５のまわりに回転する。制御装置３はこれらの駆動モータの回転を制御するように設定されている。なお、単一の駆動モータの回転力を異なるギアを介して駆動ローラ１０と撹拌軸５に伝達するように構成してもよい。
【００２８】
回転胴１の回転速度は、通常の揉み機と同様、約４０回転／分程度であればよい。しかし、撹拌軸５の回転速度は、制御装置３により、加速したり減速したりすることができるように制御されている。撹拌軸５の回転速度が大きいと、攪拌された茶葉ａに対して強い遠心力が働くから、茶葉ａは回転胴１の内面に張り付きやすくなり、その結果下方に移動しにくくなる。反対に、撹拌軸５の回転速度が小さいと、攪拌された茶葉ａに対する遠心力は小さいので、茶葉ａは下方に移動しやすくなるのである。したがって、回転速度が大きいと、茶葉ａの移動速度は遅くなるから、茶葉ａの蒸しを深くすることができ、回転速度が小さいと、茶葉ａの移動速度は速くなるから、茶葉ａの蒸しを浅くすることができる。
【００２９】
なお、制御装置３は、回転胴１の回転を制御する制御装置と攪拌羽根２の回転を制御する制御装置とに分けてもよいが、攪拌羽根２は変更制御できるように設定する。また、制御装置は設定されたプログラムをコンピュータ制御によって実行するようにしてもよいが、アナログ的に制御回路によって実行するように構成してもよい。
制御装置３に対して回転胴１と攪拌羽根２の回転時間と回転数とを命令するための入力手段４として入力ボタンや操作レバーが設けられている。
【００３０】
次に、撹拌軸５の回転の制御の一例を示す。
（１）まず、回転胴１の高い方の供給口６ａから茶葉ａを連続的に投入し、撹拌軸５を２０秒間だけ２００回転／分で回転する。
（２）さらに、２０秒かけて、撹拌軸５の回転速度を２００回転／分〜３００回転／分まで加速する。
（３）その後、撹拌軸５を約２０秒間だけ３００回転／分で回転する。
（４）さらに、約２０秒間、撹拌軸５の回転速度を３００回転／分〜２００回転／分まで減速する。
（５）撹拌軸５を約２０秒間だけ２００回転／分で回転し、以下繰り返す。
【００３１】
このように、撹拌軸５の回転を制御することにより、まず、上記（１）において撹拌軸５は２０秒間、約２００回転／分で回転するので、茶葉ａの移動速度は早く、蒸しの程度は若蒸しとなる。
【００３２】
次に、上記（２）において撹拌軸５は約２０秒間だけ２００回転／分〜３００回転／分まで加速されるので、茶葉ａの下方への移動速度はだんだん遅くなる。したがって、この段階では、蒸しの程度は若蒸しから深蒸しへと移行する。
【００３３】
さらに、上記（３）において撹拌軸５は約２０秒間だけ３００回転／分で回転する。茶葉ａの移動速度は遅くなるから、茶葉ａは下方に移動されにくくなり、よく蒸され、蒸しの程度は深蒸しとなる。
【００３４】
再び、上記（４）において撹拌軸５は約２０秒間だけ３００回転／分〜２００回転／分まで減速されるので、茶葉ａの移動速度はだんだん速くなる。したがって、この段階では、蒸しの程度は深蒸しから若蒸しへと移行する。
【００３５】
再び、撹拌軸５を約２０秒間だけ２００回転／分で回転すると（１）に戻り、茶葉ａは若蒸しとなる。以下、茶葉ａの蒸しの度合いは、若蒸し深蒸しの中間、深蒸し、深蒸し若蒸しの中間、若蒸しとなるように繰り返す。
【００３６】
上記制御によれば、蒸し揉み装置Ａに続くベルトコンベア８には、図５に示されるような若蒸し、若蒸し深蒸しの中間、深蒸し、深蒸し若蒸しの中間、若蒸しというように、蒸しの深浅が連続的に繰り返された状態で供給される。
【００３７】
以上のように、加熱した蒸気によって茶葉ａを蒸すとともに、攪拌羽根２と回転胴１の内周面及びリング７とによって茶葉ａの内部の水分を揉み出す構成であるから、茶葉ａの蒸し工程と揉み工程とを回転胴１の内部で、一工程で行うことができる。
【００３８】
また、制御装置３により回転胴１と攪拌羽根２の回転速度や回転時間を制御することで、回転胴１の一端から投入してから排出されるまでの時間を制御することができる。したがって、茶葉ａの蒸しを浅くしたり深くしたりする制御を行うことができ、茶葉ａを供給する際に若蒸しと深蒸しとを交互に繰り返すことができる。そして、後の粗揉工程で茶葉ａを撹拌乾燥することにより、２種類の茶がブレンドされ、色や香りがよく、味がよく旨みもあるお茶が得られる。なお、深蒸しだけあるいは若蒸しだけのお茶も製造することができることはもちろんである。
【００３９】
さらに、回転胴１の内周面には間隔をおいて複数のリング７が設けられているから、回転胴１と攪拌羽根２を回転させたとき、水分を含んだ茶葉ａが各リング７の縁に集中的に溜まるから揉むことができる。そして、茶葉ａが一定以上に溜まると、回転胴１が回転したときに、上部の茶葉ａは自重によって落下していく。落下したものは次のリング７の縁に溜まり、回転胴１の回転に伴って上部に持ち上げられ、自重によって落下していく。このように、茶葉ａは回転胴１の内部を螺旋状に移動しながら揉まれ、排出側に移動していくから、排出量が安定する。
【００４０】
したがって、上記蒸し揉み装置Ａによれば、茶葉ａの蒸しと揉み、さらにはブレンドを効率的に行うことによって製茶の工程を簡略にし、工場内の製茶スペースを小さくすることができる。
【符号の説明】
【００４１】
Ａ  蒸し揉み装置
ａ  茶葉
１  回転胴
２  攪拌羽根
３  制御装置
４  入力手段
５  攪拌軸
６ａ  供給口
６ｂ  排出口
７  リング
８  コンベアベルト
【図１】
2015050975.tif 000003
【図２】
2015050975.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015050975.tif 000006
【図５】
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