(57)【要約】      （修正有）【課題】直火バーナー方式による局所加熱を回避する、およびドラム内の位置による温度差の影響を回避する茶葉乾燥機の提供。【解決手段】茶葉乾燥機Ａの回転ドラム２内は、略全長にわたって放熱面部３ａを略下向きにした状態の加熱乾燥用のバーナー３が配設されていると共に、回転ドラム２に投入された茶葉を、回転に伴なって内周壁面２ｅ全域に繰返し蛇行拡散させる茶葉の蛇行拡散手段と、回転ドラム２の胴部２ａに開口され、この回転ドラム２の逆方向の回転動により、乾燥処理後の茶葉を排出する排出口１３を備えて、更には加熱乾燥用のバーナー３を、回転ドラム２の内周壁面における対向面に対して遠近移動させる、遠近移動調整機構Ｂ及び、放熱面部３ａを、回転ドラム２の内周壁面における対向面に対して角度変向する、放熱方向変向機構Ｃを備えている。【選択図】図３
2005224182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機枠に略水平支承された回転ドラムを回転させながら、この回転ドラムの一方端開口部から投入された茶葉を加熱乾燥して、乾燥処理後の茶葉を排出口から排出する製茶工程における茶葉乾燥機であって、
前記回転ドラム内に配設された略全長にわたる加熱乾燥用のバーナーと、
前記回転ドラムに投入された茶葉を、前記回転ドラムの回転に伴なって前記回転ドラムの内周壁面全域に繰返し蛇行拡散させる茶葉の蛇行拡散手段と、
前記回転ドラムの胴部に開口され、この回転ドラムの乾燥処理時回転方向とは逆方向の回転動により、乾燥処理後の茶葉を排出する排出口と、
を備えていることを特徴とする茶葉乾燥機。
【請求項２】
加熱乾燥用のバーナーは、回転ドラムの略全長にわたって放熱面部を略下向きにして配設され、しかも前記加熱乾燥用のバーナーを、前記回転ドラムの内周壁面における対向面に対して遠近移動させる、遠近移動調整機構を備えていることを特徴とする前記請求項１に記載の茶葉乾燥機。
【請求項３】
加熱乾燥用のバーナーの放熱面部を、回転ドラムの内周壁面における対向面に対して角度変向する、放熱方向変向機構を備えていることを特徴とする前記請求項１又は２に記載の茶葉乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製茶工程において茶葉を乾燥（火入れ）する茶葉乾燥機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の茶葉乾燥機としては、機枠に回転可能に水平支承された回転ドラムと、回転ドラムを外側下方から加熱する直火バーナーと、直火バーナーによる加熱燃焼ガスを再び回転ドラム内に導入する再循環機構を備え、回転ドラムの一方端開口部から投入した茶葉を、ドラム内周面に形成した螺旋溝により、この回転ドラムの回転に伴なって他方端開口部の排出側方向に搬送する過程において、直火バーナーとドラム内に導入した加熱燃焼ガスで茶葉を乾燥処理するものである（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１９６２１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
横向きに支承された回転ドラム内に茶葉を投入して加熱乾燥処理する形式の茶葉乾燥機は、回転ドラムの外側下方から直火バーナーにより加熱する方式が主流であるが、この直火バーナー方式は、回転ドラムを局所的に加熱するので、ドラム内において極端に高温な部位があることとなり、これがために茶葉がこげるおそれがあると共に全体温度が平均しないので、乾燥むらが生じて均質な製品を得ることができないことから、上記文献技術のごとく、直火バーナーと、その燃焼ガスをドラム内に導入することにより、ドラム内からも加熱する手段が採られている。
【０００５】
しかし、文献技術による加熱手段にあっても、回転ドラム内の中央部位と両開口端付近では温度差がありドラム内の温度バランスが一定しないことと、ドラムの一方端開口から投入した茶葉が、ドラムの回転に伴ない狭い螺旋溝を他方端開口方向へ搬送される過程において乾燥処理するものであることから、茶葉が十分に拡散されず上層部と下層部のみが加熱され中層部が乾燥不足となり、均質な製品が得られず、また茶葉の高級葉とされる玉露や下級葉とされる番茶及び焙じ茶などの茶葉の品質によって異なる加熱温度の調整にあっても、直火バーナー群のうちの燃焼ノズル数を制限する調整手段であり、多段階微調整にはほど遠いものである。
【０００６】
本発明は前記を考慮して、直火バーナー方式による局所加熱を回避するためにバーナーを回転ドラムに内装した、いわゆる内焚き手段と、ドラム内の位置による温度差の影響を回避するために、投入された茶葉をドラムの回転に伴なって内周面全体に拡散させる手段及び茶葉の品質ごとに加熱温度を調整する手段を備えた茶葉乾燥機を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する茶葉乾燥機は、機枠に略水平支承された回転ドラムを回転させながら、この回転ドラムの一方端開口部から投入された茶葉を加熱乾燥して、乾燥処理後の茶葉を排出口から排出する製茶工程における茶葉乾燥機で、回転ドラム内には、略全長にわたって放熱面部を略下向きにした状態の加熱乾燥用のバーナーが配設されていると共に、回転ドラムに投入された茶葉を、回転に伴なって内周壁面全域に繰返し蛇行拡散させる茶葉の蛇行拡散手段と、回転ドラムの胴部に開口され、この回転ドラムの乾燥処理時回転方向とは逆方向の回転動により、乾燥処理後の茶葉を排出する排出口を備えていることを特徴とし、更には加熱乾燥用のバーナーを、回転ドラムの内周壁面における対向面に対して遠近移動させる、遠近移動調整機構及び、放熱面部を、回転ドラムの内周壁面における対向面に対して角度変向する、放熱方向変向機構を備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る茶葉乾燥機によれば、茶葉の乾燥処理にあたって、バーナーが回転ドラムの略全長にわたって配設された、いわゆる内焚方式であるから、回転ドラム胴部内が平均して加熱されるので局所加熱が回避され、また回転ドラム内に投入された茶葉を、この回転ドラムの回転に伴なう自然撹拌だけでなく、蛇行拡散手段により胴部の両側方向へ蛇行させると共に集合させることを繰返して全域にわたって拡散させながら乾燥するものであり、処理後の茶葉排出にあっても、回転ドラムを逆回転することにより排出口から排出されるので、手間がかからないばかりか、この逆転時にあっても茶葉は蛇行拡散されつつ胴部に開口された排出口から排出されるものであるから、乾燥処理のみならず排出の過程にあっても胴部内における両側や中央部位の温度に差がある場合でも、これに影響されることがないので、茶葉が全体的に均一に乾燥処理され均質な製茶を得ることができ、更には、バーナーの遠近移動調整機構及び放熱面部の放熱方向変向機構により、回転ドラム内の雰囲気と投入された茶葉の品質に適応する条件下に微細調整することができるので、高級茶に要求される香りや中級茶の火香付け、下級茶の渋味、臭みの解消と火香付けなど、微妙調整が可能となる。
【実施例】
【０００９】
図は本発明に係る茶葉乾燥機の一実施例を示すもので、以下各図に基き説明する。
【００１０】
符号Ａは茶葉乾燥機を示し、この茶葉乾燥機Ａは、機枠１に略水平支承された回転ドラム２と、この回転ドラム２内に配設された茶葉加熱乾燥用のバーナー３と、このバーナー３を、対向する回転ドラム２の内周壁面２ｅに対して遠近移動させる遠近移動調整機構Ｂと、バーナー３の放熱面部３ａを、対向する回転ドラム２の内周壁面２ｅに対して角度を変える放熱方向変向機構Ｃとで概略構成されている。
【００１１】
前記回転ドラム２は、端面視八角形の角筒状の胴部２ａと、この両側に一体状に設けられた多角錐状部２ｂからなり、この多角錐状部２ｂの狭窄した両端部位に開口部２ｃが開設され、この各開口部２ｃの外周には、輪環状の案内レール４が固設されており、機枠１の両側部位に一対ずつ軸支された各ローラー５により案内レール４が受支された態様で、この回転ドラム２が機枠１に対して略水平に支承されているもので、一方側の一対のローラー５，５は、同軸の各スプロケット６，６間に掛架されたチェーン７により連絡され、そのうちの一方ローラ５の駆動用のスプロケット８と変速手段を備えた駆動モータ９軸のスプロケット１０間にチェーン１１が掛架されており、回転ドラム２はこの駆動モータ９により図１において時計回り及び反時計回り方向に回転動される。
【００１２】
更に回転ドラム２の一方端開口部２ｃ内には、機枠１に固定された茶葉の投入シュート１２の供給口端が配置され、胴部２ａには、この胴部２ａの長手方向中央部位であって、胴芯２ｄを中心に相対する部位のそれぞれに、回転ドラム２内において乾燥処理された茶葉を排出する排出口１３が開設されていると共に、胴部２ａの下方位置の機枠１には、排出口１３から排出される乾燥処理後の茶葉の取出しシュート１４が配設されており、そしてこの回転ドラム２は、中程より上方部位が機枠１に張設されたパネルによるカバー体１ａで両開口部２ｃ部位を除き包囲され、その頂部位には開閉排気口１ｂが設けられている。
【００１３】
更に回転ドラム２の胴部２ａに開設された各排出口１３には、胴部２ａ内に開口する茶葉取込み口１５を備えた回転ドラム２の逆回転による茶葉排出手段が配装されており、この手段は、図３に示すごとく、回転ドラム２の胴部２ａに開口された各排出口１３から、胴部２ａの内周壁面２ｅと間隔をもって乾燥時回転方向（時計回り方向）とは逆回転方向（反時計回り方向）に延設された内側周壁部２ｆにより、排出口１３に連通する空隙部１６が内周壁面２ｅに沿って形成され、この空隙部１６の排出口１３とは反対方向の逆回転方向部位に、胴部２ａの全幅におよぶ前記茶葉の取込み口１５が開設されているものである。
【００１４】
そしてこの回転ドラム２における胴部２ａの内周壁面２ｅには、前記取込み口１５のほか、投入シュート１２から投入された茶葉を、回転ドラム２の乾燥時回転に伴ない内周壁面２ｅの全域にわたって蛇行拡散させる手段が配装されており、この茶葉の蛇行拡散手段は（図３，４）、胴部２ａの内周壁面２ｅの周方向線に対して一方は右側方向き、他方は左側方向きのごとく、互いに向きの異なる二様の誘導片列１７ａ，１７ｂが、この内周壁面２ｅの周方向に交互に配設されていると共に、中央部位方向に誘導する寄集め片１７ｃが配設されているものである。
勿論誘導片１７ａ，１７ｂ、寄集め片１７ｃの配列、態様はこれに限るものではない。  
【００１５】
冒頭に記した茶葉の加熱乾燥用のバーナー３は、回転ドラム２の胴部２ａ内を通り、左右の開口部２ｃから突出させた横架杆１８，１９に、放熱面部３ａを略下向きにした態様で胴部２ａ内の略全長にわたって配設されており、左右それぞれの開口部２ｃから突出した横架杆１８，１９の各杆端と各開口部２ｃに対向する機枠１との間には、冒頭の遠近移動調整機構Ｂが配設され、横架杆１８，１９とバーナー３との間には、冒頭の放熱面部３ａの放熱方向変向機構Ｃが配設されている。
【００１６】
前記遠近移動調整機構Ｂは、回転ドラム２の左右両開口部２ｃ部位のそれぞれに配装されているもので、一方側の態様を示す図５，６により説明する。
回転ドラム２の開口部２ｃに対向する機枠１に、右方向に傾倒させた縦ねじ杆２０が間隔をもって並設されており、この縦ねじ杆２０は、回転ドラム２の胴芯２ｄからの垂直下線Ｊに対して乾燥時回転方向（図１，３，５時計回り方向）へ略２５°〜２８°の回転角度をもって傾倒されているもので（傾斜線Ｍ）、これは、回転ドラム２内に投入され胴部２ａの内周壁面２ｅにおける周方向線上の最下位点Ｋ付近に堆積した状態の茶葉が、回転ドラム２の乾燥時回転動に伴ない回転方向に上昇され、堆積部位の内周壁面２ｃが水平面状態から傾斜面状態になることにより堆積された茶葉が自重により最下位点Ｋ方向に崩れながら滑り落ちる過程における崩落部位方向を指向するものである。
【００１７】
そして並設された両縦ねじ杆２０の間には、各縦ねじ杆２０に螺合させた雌ねじ体２１を有する昇降板２２が架設されており、この昇降板２２と反対側の開口部２ｃ部位に配設された他方側の昇降板２０との間には、回転ドラム２内に通した二条の横架杆１８，１９が架設され、その各杆端が昇降板２０に固定されているもので、各横架杆１８，１９は、それぞれが昇降板２０における各縦ねじ杆２０寄りに配設され、図５において下方位となる横架杆１９には、バーナー３の放熱面部３ａを下向きに取付けたバーナー支持片３ｂの一方端部位が揺動可能に軸支され、上方位の横架杆１８には、リンク機構Ｌを介してバーナー支持片３ｂの他方端部位が取付けられている。
【００１８】
更に前記各縦ねじ杆２０の上端には、べべルギア２０ａが固定され、この各ベベルギア２０ａは、機枠１に横設された横軸２３のベベルギア２３ａと噛合され、この横軸２３の軸端に固定されたベベルギア２３ｂと、反対側の開口部２ｃ部位に配設された同機構Ｂの同ベベルギア２３ｂは、両側機構Ｂ，Ｂ間に横架した連絡軸２４の各ベベルギア２４ａと噛合され、この連絡軸２４の軸端には、ハンドル２５が設けられており、このハンドル２５の回転操作により、各ベベルギア２４ａ，２３ｂ，２３ａ，２０ａを介して各縦ねじ杆２０が回転され、これに伴ない雌ねじ体２１を有する昇降板２２がこの縦ねじ杆２０に沿って移動されることにより、バーナー３の放熱面部３ａが対向する回転ドラム２の内周壁面２ｅ部位方向に遠近移動調整される。
【００１９】
前記バーナー３における方熱面部３ａの放熱方向変向機構Ｃは（図５，６）、回転ドラム２の両開口部２ｃ部位に配設された前記各バーナー３の遠近移動調整機構Ｂ付近に配設されているもので、バーナー３が取付けられたバーナー支持片３ｂの一方端部位が回転ドラム２内に通した一方の横架杆１９に揺動可動に軸支され、他方端部位は、リンク機構Ｌを介して横架杆１８に吊持取付けられた構成であって、このリンク機構Ｌは、４個のリンク片の各リンク片端が枢支された四辺形を呈し、対角となる対向する一方の枢支部間の距離の伸縮により、他方の枢支部間の距離を相対的に変えるリンク機構を採用するもので、図６において各リンク片３０，３１，３２，３３のリンク片端が枢支された四辺形リンクの枢支部が上下方向と左右方向に対向する態様に配設され、上下に対向する枢支部３４ａ，３４ｂのうちの上位枢支部３４ａが横架杆１８に取付けられ、下位置の枢支部３４ｂは反対側の開口部２ｃ部位に配設され同機構Ｃにおける下位置の枢支部３４ｂとの間に架設された横杆３５の杆端に取付けられ、この横杆３５に前記バーナー支持片３ｂの他方端部位が取付けられており、左右に対する枢支部３６ａ，３６ｂと、反対側の同機構Ｃにおける同枢支部３６ａ，３６ｂとの間には操作杆３７が架設されており、一方の枢支部３６ａがこの操作杆３７に取付けられ、他方の枢支部３６ｂは、この操作杆３７のねじ部３７ａに螺合され、操作杆３７の一端にはハンドル３８が設けられている。
【００２０】
そしてハンドル３８を回転操作すると、左右に対向する枢支部３６ａ，３６ｂのうちのねじ部３７ａに螺合された枢支部３６ｂが他方枢支部３６ａ方向に接近離反動し、この移動に相対して上下に対向する枢支部３４ａ，３４ｂのうちの横架杆１８に取付けられた枢支部３４ａを基準として横杆３５に取付けられた他方枢支部３４ｂすなわち、この横杆３５に吊持取付けられたバーナー支持部３ｂの他方端部位が接近離反動されるもので、これによりバーナー支持片３ｂの一方端部位と昇降板２２が軸支された横架杆１９を支点として、バーナー３の放熱面部３ａが、傾斜線Ｍ方向から更に回転ドラム２の内周壁面２ｅにおける最下位点Ｋ方向と乾燥時回転方向とに広角度に変向動される。
【００２１】
前記実施例における茶葉乾燥機Ａは、機枠１に略水平支承された回転ドラム２を、駆動モータ９により図１，３，５において時計回り方向に回転動させ（乾燥時回転方向）、加熱乾燥用のバーナー３により、回転ドラム２内を加熱して、投入シュート１２から回転ドラム２内に乾燥処理する茶葉を投入する。投入された茶葉は、回転ドラム２の胴部２ａの内周壁面２ｅにおける周方向線上の最下位点Ｋに堆積された状態であるが、この回転ドラム２の乾燥時回転により内周壁面２ｅが水平面状態から傾斜面、垂直面状態となるに従って、この堆積された茶葉が、自重により上層からしだいに崩れながら最下位点Ｋ方向に滑り落ちることにより自然撹拌されると共に、蛇行拡散手段により胴部２ａの内周壁面２ｅに方向を違えて配列された二様の各誘導片列１７ａ，１７ｂと、中央部位方向に向けた寄集め片１７ｃにより、茶葉がこの胴部２ａの両側方向（長手方向）への蛇行と中央部位への寄せ集めを繰返しながら胴部２ａ内の全域にわたって拡散される過程において乾燥処理される（図３、図４符号）。
【００２２】
前記回転ドラム２内に投入された茶葉は、その品質ごとの乾燥条件により処理されるもので、例えば玉露やかぶせ茶などの高級茶は、７０°〜９０℃、２０〜３０分が適当とされ、鋏摘一番、二番茶などの中級茶は、９０°〜１１０℃、１５〜２５分、焙じ茶は、１５０°〜２７０℃、２〜５分が適当とされることから、高級茶の乾燥処理にあっては、遠近移動調整機構Ｂにおけるハンドル２５を回転操作することによる、縦ねじ杆２０の回転動で昇降板２２を上昇動させることにより、バーナー３の放熱面部３ａを回転ドラム２の内周壁面２ｅから遠い位置に移動すると共に、時間を長くするために回転ドラム２の回転速度を遅くすることによる、堆積茶葉の崩落位置が内周壁面２ｅの最下位点Ｋ方向へ変位するのに対し、放熱方向変向機構Ｃにおけるハンドル３８を回転操作してリンク機構Ｌを介して吊持されたバーナー支持片３ｂを横架杆１９による支点を中心として揺動して、バーナー３の放熱面部３ａを適応する崩落位置に変向調整動することにより、遠火（弱火）、長時間乾燥条件として乾燥処理する。
【００２３】
焙じ茶にあっては、前記と逆に遠近移動調整機構Ｂによりバーナー３を回転ドラム２の内周壁面２ｅに近づけると共に、短時間とするための回転ドラム２の高速回転による崩落位置の上方変位に対し、放熱方向変向機構Ｃにより放熱面部３ａを上向きに変向させて強火、短時間乾燥条件として乾燥処理する。
【００２４】
またこの乾燥処理は、常に開放状態の回転ドラム２の排出口１３から、バーナーの放熱が放出されて回転ドラム２を包囲するカバー１ａ内に充満することによる、外気から回転ドラム２を隔離遮断した状況下で行なわれる。
【００２５】
そして乾燥処理後は、回転ドラム２を前記乾燥時回転方向とは逆回転させる（排出時回転方向）もので、茶葉は、この回転ドラム２の逆回転にあっても前記乾燥処理時と同様に回転により胴部２ａの内周壁面２ｅを滑落して自然撹拌されると共に、蛇行拡散されるが、この逆転に伴なって内周壁面２ｅと内側周壁部２５とで一部が二重周壁状に設けられ、これにより内周壁面２ｅに沿って形成された空隙部１６における逆回転方向部位の取込み口１５に、茶葉がしだいに取込まれて空隙部１６を経て胴部２ａの中央位に開設された排出口１３から取出しシュート１４へ排出されるものである（図４、符合Ｎ）。
なお、前記のごとく回転ドラム２内の茶葉は、排出時回転においてのみ取込み口１５から取込まれ排出されるもので、乾燥時回転にあっては、内側周壁部２ｆ面を滑落し空隙部１６や取込み口１５には影響されない。
【００２６】
この茶葉乾燥機によれば、茶葉の乾燥処理にあたって、バーナー３が回転ドラム２の略全長にわたって配設された、いわゆる内焚方式であるから、胴部２ａ内が平均して加熱されるので局所加熱が回避され、また回転ドラム２内に投入された茶葉を、この回転ドラム２の回転に伴なう自然撹拌だけでなく、内周壁面２ｅに配設された蛇行拡散手段により、胴部２ａの両側方向へ蛇行させると共に集合させることを繰返して全域にわたって拡散させながら乾燥するものであり、処理後の茶葉排出にあっても、回転ドラム２を逆回転することにより排出口から排出されるので、手間がかからないばかりか、この逆転時にあっても茶葉は蛇行拡散されつつ胴部２ａの中央位に開口された排出口から排出されるものであるから、乾燥処理のみならず排出の過程にあっても胴部２ａ内における両側や中央部位の温度に差がある場合でも、これに影響されることがないので、茶葉が全体的に均一に乾燥処理され均質な製茶を得ることができる。
【００２７】
更に回転ドラム２の変速とバーナー３の遠近移動調整機構Ｂ及び放熱面部３ａの放熱方向変向機構Ｃにより、回転ドラム内の雰囲気と投入された茶葉の品質に適応する条件下に微細調整することができるので、高級茶に要求される香りや中級茶の火香付け、下級茶の渋味、臭みの解消と火香付けなど、微妙調整が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】茶葉乾燥機の側面図。
【図２】カバー体を切欠した状態の正面図。
【図３】回転ドラムの簡略断面側面図。
【図４】図３におけるＸ−Ｙ展開図。
【図５】バーナーの遠近移動調整機構及び放熱方向変向機構の側面図。
【図６】バーナーの遠近移動調整機構及び放熱方向変向機構の一部正面図。
【符号の説明】
【００２９】
Ａ              茶葉乾燥機
Ｂ              遠近移動調整機構
Ｃ              放熱方向変向機構
１              機枠
１ａ            カバー体
２              回転ドラム
２ａ            胴部
２ｃ            開口部
２ｅ            内周壁面
２ｆ            内側周壁部
３              バーナー
３ａ            放熱面部
３ｂ            バーナー支持片
１２            投入シュート
１３            排出口
１４            取出シュート
１５            取込み口
１６            空隙部
１７ａ，１７ｂ  誘導片
１７ｃ          寄集め片
１８，１９      横架杆
２０            縦ねじ杆
２１            雌ねじ体
２２            昇降板
３０〜３３      リンク片
３４ａ，３４ｂ，３６ａ，３６ｂ      枢支部
３５            横杆
３７            操作杆
３７ａ          ねじ部
【図１】
2005224182.tif 000003
【図２】
2005224182.tif 000004
【図３】
2005224182.tif 000005
【図４】
2005224182.tif 000006
【図５】
2005224182.tif 000007
【図６】
2005224182.tif 000008