(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製茶機械の揉乾胴に開口された試料採取用開口より茶葉を採取する試料採取手段と、試料用茶葉を押圧する押圧板を備え、押圧力調整可能な押圧手段と、押圧板に穿設された孔を介して該試料用茶葉の温度を非接触で計測する温度計測手段と、計測が終了した該試料用茶葉を揉乾胴内に返送する返送手段とより構成するとともに、押圧時の押圧面と被押圧面との距離により、製茶機械内の茶葉の有無を確認する茶葉確認手段を設けることを特徴とする茶葉温度計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、製茶機械より茶葉の一部を採取し、茶葉の温度を計測する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、製茶機械の揉乾胴に接触型の温度計を埋め込み、接触した茶葉の温度を計測する装置や、特開平３−６５１３８号公報のように、茶葉の一部を採取し、茶葉に直接、接触させて温度を計測する装置や、実公平７−５０９４１号公報のように、茶葉の一部を採取し、非接触型の温度計で茶葉の温度を計測する装置などがあった。また、上記の装置を用いないで、茶葉を乾燥した熱風の排気温度を計測して乾燥中の茶葉の温度として考え、数値を代用するということもおこなわれていた。茶葉が製茶機械内に有るか無いかを確認するには、作業者が目で確認していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
熱風の排気温度を茶葉の温度に代用するものは、その温度が茶葉の温度ではないことがはっきりしており、あくまでも目安でしかなく、信用できないものであった。
【０００４】
接触型の温度計は瞬時に温度を計測することが出来ず、茶葉に接触してから温度を計測するまでに時間がかかる。特に、製茶機械の揉乾胴に接触型の温度計を埋め込んで茶葉の温度を計測する装置は、揉乾胴内に茶葉がない場合、温度計には約１００度の熱風が当たり続け、温度計も約１００度になる。その後、揉乾胴内に茶葉が入り、いざ、茶葉の温度を測ろうとしても、なかなか温度計の温度が下がらず、正確な温度を測れるようになるまでに１０分近くかかる。つまり、製茶機械の揉乾胴に茶葉が投入されてから約１０分間は正確な茶葉の温度を計測することが出来ず、場合によっては、茶葉の温度を計測する前に茶葉を取り出すことになってしまう。また、揉乾胴に茶しぶがつくと（通常、製茶時には必然的に茶しぶがつく）、温度計には茶しぶが接触しつづけ、茶しぶの温度を計測していることになり、茶葉の温度は測れなくなる。また、温度計は揉乾胴に埋め込んであるため、揉乾胴の温度の影響を受けやすい。製茶機械本体によって環境が異なり、撹拌手(揉み手、さらい手)と温度計の位置関係が影響し、また、ずっと温度計が茶葉に触れているわけではないので、計測に差が出やすい。茶葉の乾燥が進むと、熱風の温度の影響を受けやすくなり、正確な茶葉の温度が測れない。
【０００５】
特開平３−６５１３８号公報のような装置は、上記揉乾胴に埋め込む場合と反対に、揉乾胴の外に設置されているため、外気に影響されて温度計が短時間では茶葉の温度まで上がりきれない。しかし、茶葉を採取して温度を測ることは短時間で行わなければ多くのデータを取る事が出来ないため、結果的に、正確な茶葉の温度を知ることは出来ない。
【０００６】
実公平７−５０９４１号公報のような装置は、揉乾胴内の熱風の影響を受けやすく、茶葉の状態が不安定なので、正確な茶葉の温度を計測することは難しい。いずれにしても、正確な茶葉の温度を測ることが出来ず、確実な製茶を行うために、正確な茶葉の温度を測ることができる装置が望まれていた。
【０００７】
製茶機械が茶葉が有るときでも、無いと勘違いして製茶操作を行うことがあるので、茶葉が製茶機械内に有るか無いかを確認する装置が望まれていた。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記のような課題を解決するため、製茶機械の揉乾胴に開口された試料採取用開口より茶葉を採取する試料採取手段と、試料用茶葉を押圧する押圧板を備え、押圧力調整可能な押圧手段と、押圧板に穿設された孔を介して該試料用茶葉の温度を非接触で計測する温度計測手段と、計測が終了した該試料用茶葉を揉乾胴内に返送する返送手段とより構成するとともに、押圧時の押圧面と被押圧面との距離により、製茶機械内の茶葉の有無を確認する茶葉確認手段を設ける。
【０００９】
【発明の実施の形態】
上記の手段により、茶葉の温度を正確に計測し、茶葉の有無を知ることが出来る。
【００１０】
【実施例】
実施例１として、固定胴型の製茶機械に取り付けた例を、図１から図５を参照して説明する。製茶機械１の揉乾胴２には、揉み手４及び葉ざらい手５が軸止された回転軸３が横架されている。８は揉乾胴２の側部上方に設けられた送風ダクトであり、該送風ダクト８より揉乾胴２内に熱風を供給する。１１は揉乾胴２に開設された試料採取用開口であり、１２は揉乾胴２の外側で、かつ試料採取用開口１１の下部に設けられた試料採取受皿で、該試料採取受皿１２は底面に水分測定用の電極２０を設けている。１４はエアシリンダであり、該エアシリンダ１４のピストン杆の先端に試料押圧板１３が固設される。該試料押圧板１３には孔１８が穿設されており、この孔１８より試料採取受皿１２上の茶葉の温度を測れる位置に温度計１９を設ける。エアシリンダ１４には、前記した試料押圧板１３に対して適正な押圧力を与えるための圧力調整器（図示しない）とその圧力測定用の圧力計（図示しない）が付設されている。また、１７は遮蔽板であり、押圧時には揉乾胴２に開設された試料採取用開口１１を覆うものであり、製茶機械１内の熱風の遮断手段である。また、１５は試料採取受皿１２上の試料用茶葉７を揉乾胴２へ返送する試料返送用押板であり、試料採取用開口１１に対して横方向に作動するエアシリンダ１６によって進退可能とされている。茶葉確認手段として、エアシリンダ１４に光電センサ６を取付け、ピストン杆及び試料押圧板１３がどれくらい移動したかを感知する。
【００１１】
実施例１は、上記のように構成されるものであり、製茶機械１の揉乾胴２内に横架した回転軸３の回転により揉乾胴２内の原料茶葉は、葉ざらい手５によりすくい上げられ送風ダクト８から揉乾胴２内へ吹込まれる熱風にさらされて水分を除去されながら落下する。そして揉乾胴２の底部に落下した茶葉は、前記回転軸３とともに回転する揉み手４により揉圧を受け、茶葉内部の水分をその表面へしみ出させる操作を受け、このような操作を繰り返している。これらの過程において葉ざらい手５によりすくい上げられた揉乾胴２内の茶葉の一部は、揉乾胴２に開設された試料採取用開口１１より外部へこぼれ、試料採取用開口１１の外部に設けられている試料採取受皿１２上に滞留する。あらかじめ設定した時間が経過したとき、エアシリンダ１４を作動して試料押圧板１３を下降させ、試料採取受皿１２上の試料用茶葉７を押圧する。このとき、試料押圧板１３の下降とともに、試料押圧板１３に固定させる遮蔽板１７によって前記した試料採取用開口１１を塞ぎ、揉乾胴２内の茶葉および熱風が試料採取用開口１１より試料受皿１２上へ入り込むことを防いでいる。
【００１２】
試料採取受皿１２上の試料用茶葉７を試料押圧板１３で押圧し、その押圧された試料用茶葉７の電極間の電圧抵抗を測定し、温度計１７により温度を測定する。このとき、光電センサ６がピストン杆の位置を感知し、試料押圧板１３と、試料受皿１２の押圧面の距離が予め定められた値以上か、以下かを認識する。これらの結果を制御装置１０へ取り込み、押圧面と被押圧面の距離が設定値以上であれば、製茶機械の中に茶葉有りと判断し、設定値以下であれば茶葉無しと判断する。この制御装置１０では、電気抵抗値（水分値）、茶葉温度、茶葉の有無を表示したり、該データによって製茶要素を変更したりする。測定が終了したときエアシリンダ１４によって試料押圧板１３及び遮蔽板１７を上昇する。次に、エアシリンダ１６を作動して試料返送用押板１５を移動して、試料採取受皿１２上の試料用茶葉を試料採取用開口１１より揉乾胴２内に押し戻す。
【００１３】
次に、実施例２を図６から図１０を参照して、説明する。実施例２は、揉乾胴２２の外部から内部へ試料採取容器３２を挿入して試料用茶葉を採取するもので、例えば、胴回転型の製茶機械２１に用いるのに適している。胴回転型の製茶機械２１（例えば、製茶中揉機）は円筒型回転胴２６と該回転胴２６内で回転する揉み手２４により茶葉２７は拡散と揉圧作用を受けながら、製茶機械２１内の一方より送りこまれる熱風により乾燥操作が行われるものであるが、前記した円筒型回転胴２６の一端は鏡板と称される固定壁２５で閉鎖されており、この円筒型回転胴２６と固定壁２５により、揉乾胴２２を形成している。３１は前記固定壁に設けられた試料採取用開口であり、３２は前記固定壁２５の試料採取用開口３１に着脱自在に取り付けられ、絶縁体で形成される試料採取容器である。該試料採取容器３２の後部にはエアシリンダ３７の作動部先端が固定され、エアシリンダ３７の作動により前記の試料採取容器３２は試料採取函３０内を前後に摺動する。３５は前記した試料採取容器３２内に設けられた試料返送用押板であり、該試料返送用押板３５は試料採取容器３２内をエアシリンダ３６の作動により前後方向に摺動可能とされる。３３は試料押圧板で、該試料押圧板３３はエアシリンダ３４により上下方向に昇降可能とされる。また、３９は前記の試料押圧板３３に固定される温度計であり、試料押圧板３３に穿設された孔３８より、茶葉２７の温度を計測する。２９は試料押圧板３３に取り付けられた遮蔽板であり、製茶機械２１から熱風が吹込むのを遮断する手段である。本実施例では、遮蔽板２９を用いるが、遮断手段は熱風を遮断することが出来れば、フレキシブルな素材のものでもよい。エアシリンダはそれぞれ減圧弁（図示しない）を備えており、圧力を調整することが出来る。そして,前記したように絶縁体で形成された試料採取容器３２の底部には２本の導体４０が設けられており、また,前記した試料押圧板３３、試料返送用押板３５も絶縁体で形成されている。２８は固定壁２５に装着される案内板であり、試料採取容器上に茶葉をのりやすくするためのものである。
【００１４】
本実施例の茶葉温度計測装置は以上のように構成されているので、エアシリンダ３７を作動して試料採取容器３２を試料採取函３０内を前進させて、試料採取容器３２を製茶機械２１内に挿入する。このとき、エアシリンダ３６を同時に作動して、試料採取容器３２に対する試料返送用押板３５の位置を変えずに、エアシリンダ３７の移動量だけ移動させる。回転胴の回転と揉み手２４により持ち上げられた茶葉は、胴頂部まで上昇させられ重力によって落下し、その一部は試料採取容器３２に集葉される。試料採取容器３２内に茶葉が採取されると、エアシリンダ３７を作動して、試料採取容器３２を後退させ、試料採取容器３２が試料採取函３０に収容されると、エアシリンダ３４を作動して試料押圧板３３を降下させ、試料採取容器３２内に収容した茶葉を押圧する。このとき、前記の試料押圧板３３に固定される温度計３９、遮蔽板２９も試料押圧板３３と同時に降下し、押圧板３３に穿設された孔３８より茶葉の温度を計測する。前記した試料押圧板３３に加えられる圧力は減圧弁（図示しない）により常に一定の圧力となるように調節される。前記した試料採取容器３２の底部には２本の導体４０が設けられているので、この導体４０により一定圧力で押圧されている茶葉の電気抵抗を計測し、茶葉の含有水分を測定する。一定時間計測すると、エアシリンダ３４の作動により試料押圧板３３、温度計３９を上昇させ、エアシリンダ３６を作動して試料返送用押板３５を押進させ、試料採取函３０内に収容されている試料用茶葉２７を揉乾胴２内に押出し、計測の一サイクルを完了し、このサイクルを自動的に一定時間ごとに繰り返す。
【００１５】
本発明に用いる非接触型の温度計としては、放射温度計があり、これは、赤外線の量に応じて温度を計測している。この非接触型の温度計は、接触せずに瞬間の温度を計測することが出来るものである。実施例１、２では、水分計測手段を一緒に設けたが、温度計測手段のみでもよい。温度計が赤外線を用いた放射温度計の場合、放射率を変更することが可能であり、茶葉の色、例えば、茶のみるさ、工程時間等により放射率を変えると、一層正確に温度を知ることが出来る。茶葉温度計測装置の取付位置は、Ａ，Ａ'，Ａ"のどの位置でもよく、実施例１の茶葉温度計測装置を回転同型の製茶機械１に取り付けても、また、実施例２の茶葉温度計測装置を固定同型の製茶機械２１に取り付けてもかまわない。
【００１６】
【発明の効果】
本発明の茶葉温度計測装置は、茶葉を押圧し、茶葉の温度を正しく測ることが出来る瞬間のみ、茶葉の温度を計測するので、正確な茶葉温度を知ることが出来る。非接触型の茶葉温度計で、茶葉温度計即時以外は温度を測らないので、余計な情報を得ることがなく、外気の影響はない。茶葉確認手段により、製茶機械内の茶葉が有るか無いかわかり、製茶機械の誤動作がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】固定胴型の製茶機械の正面図。
【図２】固定胴型の製茶機械の側面図。
【図３】実施例１の茶葉温度計測装置の断面図（茶葉採取時）。
【図４】実施例１の茶葉温度計測装置の断面図（温度計測時）。
【図５】実施例１の茶葉温度計測装置の断面図（茶葉返送時）。
【図６】回転胴型の製茶機械の正面図。
【図７】回転胴型の製茶機械の側面断面図。
【図８】実施例２の茶葉温度計測装置の断面図（茶葉採取時）。
【図９】実施例２の茶葉温度計測装置の断面図（温度計測時）。
【図１０】実施例１の茶葉温度計測装置の断面図（茶葉返送時）。
【符号の説明】
１  製茶機械
２  揉乾胴
３  回転軸
４  揉み手
５  葉ざらい手
６  光電センサ
７  試料用茶葉
８  送風ダクト
９  機枠
１０  制御装置
１１  試料採取用開口
１２  試料採取受皿
１３  試料押圧板
１４  エアシリンダ
１５  試料返送用押板
１６  エアシリンダ
１７  遮蔽板
１８  孔
１９  温度計
２０  電極
２１  製茶機械
２２  揉乾胴
２３  回転軸
２４  揉み手
２５  固定壁
２６  円筒型回転胴
２７  試料用茶葉
２８  案内板
２９  遮蔽板
３０  試料採取函
３１  試料採取用開口
３２  試料採取容器
３３  試料押圧板
３４  エアシリンダ
３５  試料返送用押板
３６  エアシリンダ
３７  エアシリンダ
３８  孔
３９  温度計
４０  導体
Ａ，Ａ'，Ａ"  茶葉温度計測装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004120961.tif 000008
【図８】
0004120961.tif 000009
【図９】
0004120961.tif 000010
【図１０】
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