(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生茶葉を蒸熱処理する工程を含んで製茶する製茶装置において、
水入口及び水出口を備えたハウジングの内部に水処理剤を充填して配設し、前記水入口を第１の電磁弁を介して原水供給部側と給水管で連結して設けた水処理器と、
水槽の上部側に第１の水注入口と、この水注入口より上位側に位置して第２の水注入口を備えると共に前記水槽の下部側に水送出口を備え、前記第１の水注入口を前記水処理器の水出口と連結すると共に前記第２の水注入口を前記水処理器の水出口と第２の電磁弁を介して連結して設けた貯水タンクと、
前記水槽内に位置させて前記第１の水注入口に取付けて設けたフローと弁と、
前記貯水タンクの水送出口とボイラー側とを連結した送水管に介装して設けられ、前記水槽内の水をボイラー側へ送給するポンプ装置と、
前記送水管の前記ポンプ装置の出口側に位置する部位と前記給水管の前記第１の電磁弁及び前記水処理器との間に位置する部位とを連結して設けた循環用連結管と、
前記送水管側に位置させて、前記循環用連結管に介装して設けた第３の電磁弁と、
前記給水管側に位置させて前記循環用連結管に介装して設けられ、前記送水管側から前記給水管方向へのみ液体の流通を許容する逆止弁、とを備え、
前記水処理剤は二価三価鉄塩を含有するセラミック固形物よりなる層で構成され、
前記二価三価鉄塩は、式
Ｆｅ+２ｍＦｅ＋３ｎＣｌ２ｍ＋３ｎ（式中ｍ及びｎは正の整数を示す）
で示される化合物であり、
前記第１，第２及び第３の電磁弁は、第１の電磁弁を開にしたときは第２及び第３の電磁弁を閉に、また、第１の電磁弁を閉にしたときは第２及び第３の電磁弁を開にするように、所定の間隔で交互に開閉させるように設定されていることを特徴とする、
製茶装置。
【請求項２】
前記ポンプ装置は、このポンプ装置の出口側における前記送水管内の圧力が設定値以上になったときに、ポンプ装置のポンプの駆動を停止させると共に前記圧力が設定値以下になったとき、前記ポンプの駆動を再開させる自動制御手段を備えていることを特徴とする、請求項１記載の製茶装置。
【請求項３】
前記水処理剤は前記式で示される二価三価鉄塩を含有するセラミック固形物よりなる層を複数層積み重ねた重合層で構成されていることを特徴とする、請求項１又は２記載の製茶装置。
【請求項４】
前記水処理剤の各層は前記セラミック固形物よりなる各層間に介装して設けたフィルタで仕切りされて構成されていることを特徴とする、請求項３記載の製茶装置。
【請求項５】
前記セラミック固形物はボール状に形成されていることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の製茶装置。
【請求項６】
前記セラミック固形物は無数の微細な孔を備えていることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の製茶装置。
【請求項７】
前記ハウジング内の水通過路中に、前記水処理剤とは別の第２の水処理剤を充填して配設してあることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載の製茶装置。
【請求項８】
前記第２の水処理剤はカルシウムを含む材料よりなる層、活性炭よりなる層、ＰＨ調整用セラミック材よりなる層、及びミネラル成分含有固形物よりなる層の中から選択した１又はそれ以上の層で構成されていることを特徴とする、請求項７記載の製茶装置。
【請求項９】
前記水槽内に位置して前記第２の水注入口にフロート弁が取付けて設けてあることを特徴とする、請求項１ないし８のいずれかに記載の製茶装置。
【請求項１０】
前記ポンプ装置は加圧式ポンプ装置であることを特徴とする、請求項１ないし９のいずれかに記載の製茶装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、緑茶を製造する製茶方法及び製茶装置、更に詳しくは生茶葉を蒸熱処理する工程を含んで緑茶を製造する製茶方法及び製茶装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
緑茶の製造方法として、生茶葉の処理方法により蒸熱製法と釜炒り製法とに大別することができる。前者は生茶葉を蒸気で蒸し上げ（蒸熱処理）した後、所定の処理工程を経て製茶する方法である。また、後者は生茶葉を加熱された釜で炒り、その後、揉み処理工程及び乾燥工程を経て製茶する方法である（本発明は前者に属する）。
【０００３】
従来、蒸熱製法による茶の製造は、一般に、茶園から摘採された生茶葉を蒸気で蒸熱処理して蒸し茶にした後、粗揉処理、揉捻処理、中揉処理、及び精揉処理等を順に加えて荒茶にする。そして、この荒茶を乾燥処理し、更に、必要に応じて火入れ処理を行なって製品緑茶としている。また、従来は一般に水道水をボイラーで加熱して蒸気化し、この蒸気で前記蒸熱処理を行なっている。
【０００４】
ところで、緑茶の商品としての優劣の等級、つまり単価は製茶化されたときの葉色の水色状態、香気、滋味等を基準として決められるが、これらの中でも特に葉色の水色状態（グリーンの度合）を基準とし、これを最重要視して判断され、決定されている。したがって、葉色の水色状態をきれいに維持させて製品緑茶を得ることは茶の製造技術上における最も重要な要件であると言える。茶園から摘み取ったお茶の芽は最初から水色度合（グリーンの度合）が悪いものはほとんどない。しかるに、摘み取った直後からの劣化（酸化）、並びに製茶段階での劣化（酸化）の影響を受けて水色が失われてしまうものである。このように、茶の葉の水色（グリーン）が失われる要因の大半は摘採直後からの劣化及び製茶段階での劣化、特に後者にあると言える。そのため、茶葉の劣化（酸化）を抑え、水色を失うことなく製茶することは茶の製造技術上、最も重要なポイントになる。
【０００５】
前記問題を解決するための１つの手段として、例えば特開平１０−１１７６８７号公報に記載の製茶方法（以下、「先行技術」という）が提案されている。この先行技術は製茶工程において、生茶葉を蒸機で蒸熱処理し、この蒸熱処理した茶葉を直ちに冷却し、この冷却した茶葉を再び蒸熱処理し、この工程を複数回繰り返して行い、その後は常法に従って揉み工程、乾燥工程に移行して製茶するものである。この製茶方法によれば特有の成果があると思われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記した先行技術とは全く別の手段により、葉色の水色度合をグリーンに維持させて製品緑茶を製造できる新規な製茶方法及び製茶装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は前記目的を達成するために研究した結果、製茶段階において、生茶葉の蒸熱処理に使用されている「水」に注目した。つまり、植物にやさしい水であれば新芽の劣化（酸化）を抑え、水色が失われずに済むのではないかと考えた。そして、二価三価鉄塩の新規の活性物質Ｆｅ＋２ｍ  Ｆｅ＋３ｎ  Ｃｌ２ｍ＋３ｎ（式中ｍ及びｎは正の整数を示す）に着目した。
【０００８】
前記活性物質（二価三価鉄塩）は，二価鉄と三価鉄との中間の性質を示す鉄の塩酸塩，硫酸塩，硝酸塩等の無機塩、及び蟻酸塩，酢酸塩，プロピオン酸塩等の有機塩であり、例えば、塩化第二鉄を水酸化ナトリウム，水酸化カルシウム，水酸化カリウム，水酸化リチウム等の強アルカリの水溶液に投入して原子価変換を起こさせた場合の遷移形態等として得られるもので、現在工業的に生産可能である。
【０００９】
前記二価三価鉄塩の活性物質は水と接触することにより、次のような作用を有することが判明している。即ち、通常の水に前記活性物質を超微量（例えば濃度２×１０−１２モル＝１／２０兆）混入することにより、この物質１／２０兆％水溶液（以下、この水溶液を便宜上「パイウォーター」という）は以下のような特性をもつことが判明している。
【００１０】
（水分子の構造変化）…通常、水の水分子は水素と酸素の重心が重ならないため、プラス・マイナスの極性が起こる。そのため、水分子が水素結合によってカゴ状に結合するため、カゴの中に炭化水素，メタン，気体等を溶かし込むことになる。これに対し、パイウォーターでは電子スピンによって水分子及び水分子の結合構造を極性分子から無極性分子に変化、即ち、Ｈ（水素）とＯ（酸素）の重心を重ね、双極性を無にする。つまり、プラス及びマイナスを水分子自体が持たなくなり、その結果、通常の水のように炭化水素等を溶かし込むことはなくなる。
【００１１】
（脱イオン反応）…通常、水中では金属及び金属塩はイオン解離し、イオン反応を主体とする物質変化が起こるが、パイウォーター中ではプラス・マイナスが無くなるため、金属イオンの脱解離が起こり非イオン反応系を形成する。
【００１２】
（気体膨張係数の変動）…パイウォーターと気体（空気）が同一系内に共存している場合、温度に対する気体の見かけの膨張係数が温度によって変動する。即ち、蒸留水は温度の上昇に比例し空気体積が直線的に膨張したが、パイウォーターの場合は２２℃付近に変曲点をもつ曲線に沿って変化した。
【００１３】
（電位差の変化）…通常、水中では金属イオンの増加に伴い電位差も上昇するが、パイウォーター中では脱イオン解離するため、電位差も下がり含有する重金属イオンの除去につながる。
【００１４】
（ＰＨの安定効果）…通常、水に含まれる酸性物質及びアルカリ物質の度合（量）によりＰＨが決定するが、パイウォーター中では酸性（硫化物イオン等）物質やアルカリ（水酸化物イオン等）物質をコントロールし、脱イオン解離させ中性に安定する。
【００１５】
（病原菌の阻止）…バクテリア等の雑菌は単細胞の微生物でマイナスチャージをもっており、通常水のイオン反応系では生息するがパイウォーター中ではイオン反応を抑制し、雑菌の平衡状態を変化させ増殖はもちろん生息できない環境にする。
【００１６】
前記物質は上述したように、水分子の構造を変化させて活性することは実験上証明されている。
【００１７】
そこで、本発明者は前記課題を解決するため、パイウォーターを用いてさらに研究、実験をつづけた結果、その目的を達成したので、ここにその発明を提供する。
【００１８】
即ち、本発明のうち１つの発明（第１の発明）は、生茶葉を蒸熱処理する工程を含んで製茶する製茶方法において、生茶葉を式、Ｆｅ＋２ｍＦｅ＋３ｎＣｌ２ｍ＋３ｎ（式中ｍ及びｎは正の整数を示す）で示される化合物である二価三価鉄塩を含有する水を加熱した蒸気で蒸熱処理することを特徴とする。
【００１９】
上記第１の発明によれば次のような作用を奏する。（１）通常の水は１００℃で沸騰して蒸発活動を行なうが、パイウォーターは沸点が９０℃で蒸発活動を開始するため蒸気の量が通常の水に比べ１．５〜２倍になる。したがって、生茶葉は多くの蒸気に触れるため茶葉の蒸し作用が良好になる。（２）浅蒸しの場合は勿論、深蒸しの場合であっても葉色が変わることなく、水色度合をグリーンに維持させる。（３）塩素によるビタミン崩壊がなく、お茶本来の香りが保持される。（４）芽の切り口からの劣化を防止する（細胞障害を起こさない）。（５）生茶葉の全体が斑なく蒸され、葉に水滴が付着しにくくなり、蒸し処理でのヌメリが少ないため、揉み処理が良好になり、葉色が変わるのを防止する。また、揉み処理中において茶葉の粕が揉み機の底に付着するのを防止する。（６）パイウォーターはクラスター（水の分子）が通常の水より小さいため、蒸し終わった途端に乾燥が始まる。その結果、乾燥処理の段階において、茶葉に含まれている水分が通常の水で蒸した場合と比べて少ない。また、パイウォーターで蒸された茶葉は熱の通りが早いと共に蒸発状態がよいため、乾燥温度は約８０℃程度で十分であり、葉焼けによる葉色の変化を防止し、水色度合をグリーンに維持させることができる。
【００２０】
なお、本発明により製造された緑茶は、通常の緑茶として通常どおり浸出して飲用するだけでなく、缶や瓶詰めの緑茶ドリンクや茶エキス粉末の原料等として使用可能なこと勿論である。
【００２１】
本発明において、前記式で示される化合物は上述したように、二価鉄と三価鉄との中間の性質を示す鉄の塩酸塩，硫酸塩，硝酸塩等の無機塩、及び蟻酸塩，酢酸塩，プロピオン酸塩等の有機酸塩であり、例えば塩化第二鉄を水酸化ナトリウム，水酸化カルシウム，水酸化カリウム，水酸化リチウム等の強アルカリの水溶液に投入して原子価変換を起こさせた場合の遷移形態等として得られるもので、この物質の具体的製造方法として、例えば、次の工程により得たものを例示する。即ち、塩化第二鉄を強アルカリの水溶液に溶解させる工程、この溶液を塩酸で中和する工程、この中和した溶液を濃縮して結晶を得る工程、とを含んで製造する。
【００２２】
また、前記式中のｍとｎの割合は前記化合物製造のベースに用いる物質の種類等により特定の数値をとる。例えば、ｍとｎの数値として、１又は２等を挙げることができる。
【００２３】
他の１つの発明（第２の発明）は、第１の発明の製茶方法において、水入口及び水出口を備えたハウジングの内部に水処理剤を充填して配設した水処理器を有し、前記水処理剤は前記式で示される二価三価鉄塩を含有するセラミック固形物よりなる層で構成され、前記生茶葉の蒸熱処理に用いる水は、原水を前記ハウジング及び水処理剤を通過させた水で構成されていることを特徴とする。また、他の１つの発明（第３の発明）は、第１又は第２の発明の製茶方法において、前記水処理器の水出口側と連結して設けた貯水タンクを有し、前記ハウジング及び水処理剤を通過させた水を前記タンク内に貯留し、このタンク内の水をボイラー側へ送給してボイラーで加熱して蒸気化し、この蒸気で前記生茶葉を蒸熱処理することを特徴とする。
【００２４】
他の１つの発明（第４の発明）は、第１ないし第３の発明のいずれかの製茶方法において、前記水処理剤は前記式で示される二価三価鉄塩を含有するセラミック固形物よりなる層を複数層積み重ねた重合層で構成されていることを特徴とする。また、他の１つの発明（第５の発明）は、第３の発明の製茶方法において、前記水処理器の水入口側と前記貯水タンクの水送出口側とを連結し、前記タンク内の水を前記水処理器の水入口側へ戻して循環させ得るように構成したことを特徴とする。
【００２５】
これら第２ないし第５の発明によれば、水処理器を通過した水は前記式で示される二価三価鉄塩を含有する水となり、これにより、第１の発明と同様の作用を奏する。
【００２６】
本発明のうち、さらに他の１つの発明（第６の発明）は、生茶葉を蒸熱処理する工程を含んで製茶する製茶装置において、水入口及び水出口を備えたハウジングの内部に水処理剤を充填して配設し、前記水入口を第１の電磁弁を介して原水供給部側と給水管で連結して設けた水処理器と、水槽の上部側に第１の水注入口と、この水注入口より上位側に位置して第２の水注入口を備えると共に前記水槽の下部側に水送出口を備え、前記第１の水注入口を前記水処理器の水出口と連結すると共に前記第２の水注入口を前記水処理器の水出口と第２の電磁弁を介して連結して設けた貯水タンクと、前記水槽内に位置させて前記第１の水注入口に取付けて設けたフロート弁と、前記貯水タンクの水送出口とボイラー側とを連結した送水管に介装して設けられ、前記水槽内の水をボイラー側へ送給するポンプ装置と、前記送水管の前記ポンプ装置の出口側に位置する部位と前記給水管の前記第１の電磁弁及び前記水処理器との間に位置する部位とを連結して設けた循環用連結管と、前記送水管側に位置させて、前記循環用連結管に介装して設けた第３の電磁弁と、前記給水管側に位置させて前記循環用連結管に介装して設けられ、前記送水管側から前記給水管方向へのみ液体の流通を許容する逆止弁、とを備え、
前記水処理剤は二価三価鉄塩を含有するセラミック固形物よりなる層で構成され、前記二価三価鉄塩は、Ｆｅ＋２ｍＦｅ＋３ｎＣｌ２ｍ＋３ｎ（式中ｍ及びｎは正の整数を示す）で示される化合物であり、前記第１，第２及び第３の電磁弁は第１の電磁弁を開にしたときは第２及び第３の電磁弁を閉に、また、第１の電磁弁を閉にしたときは第２及び第３の電磁弁を開にするように、所定の間隔で交互に開閉させるように設定されていることを特徴とする。
【００２７】
上記第６の発明によれば、原水は第１の電磁弁が開の状態（この時、第２及び第３の電磁弁は閉）においては、水処理器の水入口からハウジング内に導入され、水処理剤を通過して水出口からハウジング外へ流出し、水槽内へ貯留される。前記ハウジング内に導入された原水は前記セラミック固形物と接触しながら水処理剤を通過するので、前記セラミック固形物との接触により、前記二価三価鉄塩を含有する水となって水出口から流出し、水槽内に貯留される。この水槽内の水はポンプ装置によりボイラーへ送られ、ボイラーで加熱されて蒸気化され、この蒸気で生茶葉の蒸熱処理が行なわれる。したがって、この発明によれば第１の発明と同様の作用を奏する。また、水槽内の前記水は、第２及び第３の電磁弁が開の状態（この時、第１の電磁弁は開）においてはポンプ装置により循環用連結管を通り、水処理器の水入口側へ戻されて水処理器と水槽との間を循環する。
【００２８】
本発明において、前記ポンプ装置は、請求項２記載の発明のように、前記ポンプ装置の出口側における前記送水管内の圧力が設定値以上になったとき、ポンプ装置のポンプの駆動を停止させると共に前記圧力が設定値以下になったとき、前記ポンプの駆動を再開させる自動制御手段を備える構成とすることができる。
【００２９】
本発明において、前記水処理剤は、請求項３記載の発明のように、前記式で示される二価三価鉄塩を含有するセラミック固形物よりなる層を複数層積み重ねた重合層で構成することもできる。また、前記水処理剤の各層は前記セラミック固形物よりなる各層間に介装して設けたフィルタで仕切りして構成することもできる。
【００３０】
本発明において、前記セラミック固形物は、請求項５記載の発明のように、ボール状に形成することができる。また、前記セラミック固形物は、請求項６記載の発明のように、無数の微細な孔を備える構成とすることができる。
【００３１】
本発明においては、請求項７記載の発明のように、前記ハウジング内の水通過路中に前記水処理剤とは別の第２の水処理剤を充填して配設することができる。前記第２の水処理剤は、請求項８記載の発明のように、カルシウムを含む材料よりなる層、活性炭よりなる層、ＰＨ調整用セラミック材よりなる層、及びミネラル成分含有固形物よりなる層の中から選択した１又はそれ以上の層で構成することができる。前記第２の水処理剤として前記例示した層を選択して採用することにより、それぞれの層の成分の特性により処理される水が得られる。
【００３２】
本発明においては、請求項９記載の発明のように、前記水槽内に位置して前記第２の水注入口にフロート弁を取付ける構成とすることができる。この構成を採用すると、前記第２の電磁弁が故障その他の原因で開いたままの状態になった場合でも、水槽内へ所定量以上の水が導入されるのを防止できる。また、本発明において、前記ポンプ装置は、請求項１０記載の発明のように、加圧式ポンプ装置で構成することもできる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を説明する。まづ製茶装置につき説明すると、図１は本発明の製茶装置の一実施の形態の全体構成の概要を示す説明図、図２は同上装置に採用した水処理器を示す縦断面図、図３は同上装置に採用したポンプ装置の概要を示す説明図、図４は同上装置に使用されている電磁弁を制御する電気回路を示す説明図、図５は同上装置に採用した貯水タンクのフロート弁側を拡大して示す説明図、図６は同上装置の水処理剤に採用したセラミック固形物の製造工程を示す説明図である。
【００３４】
上記図１〜図６において、この実施の形態の製茶装置は水処理器１と、この水処理器１と連結した貯水タンク２と、このタンク２内の水を送給するポンプ装置３とを有している。４はボイラー、５は茶葉蒸機、６は粗揉機、７は揉捻機、８は中揉機、９は精揉機、１０は乾燥機を示す。
【００３５】
前記水処理器１は、図２に詳細に示すように、ハウジング１１と、このハウジング１１内に充填して配設した第１の水処理剤１２及び第２の水処理剤１３とを有している。前記ハウジング１１内は前記第１及び第２の水処理剤１２，１３で略二分（図において、上半部側は第１の水処理剤１２、下半部側は第２の水処理剤１３）されている。また、図示のハウジング１１内には、図２において前記第１の水処理剤１２の上面及び前記第２の水処理剤１３の下面に敷設したグラスファイバー等よりなるフィルタ１４，１５を備えている。更に、ハウジング１１内の前記フィルタ１４の上面には所望数の水導入用の孔１６を形成した多孔板１７が敷設されていると共に、前記フィルタ１５の下面には適当な厚さを有し、所望数の水流出用の孔１８を形成した多孔性の支承板１９が支持部材２０で支持させて設けてある。これにより、前記第１及び第２の水処理材１２，１３は前記支承板１９で支承されてハウジング１１内に配設されている。
【００３６】
前記ハウジングは図２において上端部側に水入口２１を備えていると共に下端部側に水出口２２を備え、水入口２１の管２１ａにはハウジング内に位置させてプレフィルタ２３が取付けてある。また、この実施の形態のハウジング１１は一端（図２において下端）を底板２４で閉塞した適当な径及び長さの有底円筒体２５と、この円筒体２５の開口上端を気密に閉蓋し、ボルトナット等２６で固定して設けた蓋部材２７を備えてなっている。さらにまた、前記底板２４の中心部にはドレン用の開閉バルブ２８が取付けてある。これにより、水入口２１から供給される水は管２１ａ，プレフィルタ２３を通り、多孔板１７の孔１６から導入され、フィルタ１４，第１及び第２の水処理剤，フィルタ１５を通過して、板１９の孔１８から流出し、水出口２２からハウジング１１外へ流出するようになっている。２９はハウジング１１の支持脚を示す。
【００３７】
前記水処理器１は前記水入口２１を水道蛇口等の原水供給部３１側と第１の電磁弁３２を介して給水管３３で連結して設置されている。
【００３８】
前記貯水タンク２は所望の容積を有する水槽４１を有し、水槽４１は上部側に第１の水注入口４２と、この水注入口４２より上位側に位置して設けた第２の水注入口４３を備えていると共に水槽４１の下部側には水送出口４８を備えている。そして、前記第１の水注入口４２を前記水処理器１の水出口２２と連結管４４で連結すると共に前記第２の水注入口４３を前記水出口２２と第２の電磁弁４５を介して連結して設置されている。この実施の形態では前記連結管４４の先端に分岐連結管４４ａを延設し、この管４４ａに前記第２の電磁弁４５を介装して設け、管４４ａの先端を第２の水注入口４３と連結した例が開示されている。
【００３９】
前記貯水タンク２は、水槽４１内に位置させて前記第１の水流入口４２に取付けて設けたフロート弁４６を備えている。また、この実施の形態では水槽４１内に位置させて前記第２の水流入口４３に取付けて設けたフロート弁４７を備えている。前記水槽４１内の水位の調整は前記下部側のフロート弁４６より行なわれる。また、前記上部側のフロート弁４７は後述するように安全弁的機能を行なわせるために設けたもので、この弁４７は所望に応じて設ける。
【００４０】
前記貯水タンク２の水送出口４８は前記ポンプ装置３を介してボイラー４と送水管５１で連結されている。これにより、水槽内の水をポンプ装置３によりボイラーへ送給するようになっている。また、前記送水管５１の前記ポンプ装置３の出口側に位置する部位と前記給水管３３の前記第１の電磁弁３２及び水処理器１との間に位置する部位とを循環用連結管５２で連結してある。
【００４１】
前記循環用連結管５２には、送水管５１側に位置させて第３の電磁弁５３が介装して設けてある。また循環用連結管５２には、給水管３３側に位置させて逆止弁５４が介装して設けてある。この逆止弁５４は送水管５１側から給水管３３方向へのみ流体の流通を許容するように設定して設けてある。これにより、原水３１が給水管３３から循環用連結管５２へ逆流するのを防止してある。
【００４２】
前記第１，第２及び第３の電磁弁３２，４５，５３は、第１の電磁弁３２を開にしたときは第２及び第３の電磁弁４５，５３を閉にし、また、第１の電磁弁３２を閉にしたときは第２及び第３の電磁弁４５，５３を開にするように、所定の間隔で交互に開閉するように設定されている。この実施の形態では図４に示すようにタイマースイッチ５５を採用し、このスイッチ５５を設定した間隔でＯＮ，ＯＦＦさせ、例えばスイッチ５５がＯＮの間は第１の電磁弁３２を開、第２及び第３の電磁弁４５，５３を閉にし、また、スイッチがＯＦＦの間は前記と逆に動作させるように構成してある。前記開閉間隔は特に限定するものではなく、任意に設定できるものであるが、例えば約１分〜約５分程度の範囲を挙げることができる。なお、電磁弁の開閉はタイマースイッチ以外の任意の手段で行なえること勿論である。
【００４３】
前記ポンプ装置３として、この実施の形態では加圧式ポンプ装置３を採用した例が開示されている。即ち、図３に示すように、ポンプ装置３は送水管５１に介装して設けたポンプ６１と、圧力スイッチ６２及び圧力計６３を備えた連結管６４と、この連結管６４でポンプ６１の出口側と連結して設け、ポンプ６１から吐出される水に圧力を加える圧力タンク６５とを備えている。前記圧力スイッチ６２は所定の値（例えば約１〜約２Ｋｇ／ｃｍ２）に設定されている。これにより、ポンプ６１で送られる水を加圧して送給するようになっている。なお、この場合において、前記ポンプ装置は図示のような圧力タンク６５を備えた加圧式ポンプ装置に代え、通常のポンプ装置を採用することもできる。
【００４４】
前記ポンプ装置３は、前記送水管５１のポンプ６１の出口側の部位に位置させて設けた圧力スイッチ６６を有し、ポンプ６１の出口側における送水管５１内の圧力が設定値以上になったとき、ポンプ６１の駆動を停止させると共に前記圧力が設定値以下になったとき、ポンプ６１の駆動を再開させる自動制御手段を備えている。前記圧力スイッチ６６は所定の値（例えば約３．５Ｋｇ／ｃｍ２）に設定される。なお、前記自動制御手段は、この実施の形態の方式に限定するものではなく、図示以外の他の構成に変更可能なものである。
【００４５】
前記水処理器１の前記第１の水処理剤１２は二価三価鉄塩を含有するセラミック固形物１０１よりなる層７１ａ…７１ｅで構成されている。この実施の形態では前記セラミック固形物１０１よりなる層７１ａ…７１ｅを五層積み重ねた重合層で構成されている。
【００４６】
前記二価三価鉄塩は上述した式
Ｆｅ＋２ｍ  Ｆｅ＋３ｎ  Ｃｌ２ｍ＋３ｎ（式中ｍ及びｎは正の整数を示す）で示される化合物であり、前記セラミック固形物１０１は前記化合物をセラミック基材１０１ａに含有させたものである。セラミック固形物は適当な大きさ、形状に形成するもので、この実施の形態では図６に最も詳細に示すように、例えば直径約５〜約１５ミリ程度のボール状に形成してある。セラミック基材１０１ａの構成原料は粘土を主とし、これに所望の添加剤を適量混入する。また、セラミック固形物１０１は無数の微細な孔を備えた多孔質に形成することが好ましく、その形成手段として、前記基材１０１ａの原料中に適量のおがくずを混入するのが製造上においても簡単である。
【００４７】
前記セラミック基材１０１ａの焼成温度は約８００℃〜約１１００℃程度、焼成時間は特に限定されるものではないが、実験の結果では約１０時間〜約３０時間程度が好ましいことが判明した。また、基材１０１ａの原料中に混入する二価三価鉄塩の活性物質の量は極く少量で充分であり、例えばセラミック基材１０１ａの原料を混練して所望の大きさ、形状に形成する際に使用する水（蒸留水がよい）に約０．１〜約１．０％混入、即ち、前記活性物質を蒸留水に約０．１〜約１．０％（但し、前記％の範囲内に限定するものではない。）含有してなる水溶液を粘土材の練り用水として使用することにより目的を達成することができる。
【００４８】
この実施の形態の前記第１の水処理剤１２の各層７１ａ…７１ｅは、所望数の前記固形物１０１よりなる各層７１ａ…７１ｅ間に介装して設けた紙製や布製等のフィルタ７２で仕切りして構成してある。つまり、所望数の前記固形物１０１をフィルタ７２でサンドイッチ状に挟むようにしてハウジング１１内に充填して各層７１ａ…７１ｅを構成してある。
【００４９】
次に前記セラミック固形物１０１の具体的な製造方法の一例につき説明する。まづ、上述した式で示される二価三価鉄塩の活性物質は例えば次の方法により製造できる。即ち、１．０ｍｇの塩化第二鉄を１００ｍｌの０．５Ｎカセイソーダ水溶液に入れ、攪拌溶解させて２４時間静置する。前記溶液中に生じた不溶性物質を除去し、この溶液を塩酸で中和した後、減圧濃縮してデシケーター中で乾燥結晶化する。得られた結晶に５０ｍｌのイソプロピルアルコール８０重量％水溶液を加えて再溶解し、減圧濃縮して溶媒を除去、乾燥させ、この再溶解，濃縮，乾燥を数回繰り返すことにより０．２５ｍｇの結晶（二価三価鉄塩の活性物質）を得た。
【００５０】
次に前記固形物１０１は例えば次の方法により製造できる。即ち、図６に示すように、セラミック基材１０１ａの主原料として、粘土（粉末）７０重量％，これに添加剤として、ゼオライト（粉末）１０重量％，アルミナ（粉末）１０重量％，おがくず１０重量％を配合する。そして上記の原料、即ち、粘土１０２，ゼオライト１０３，アルミナ１０４，おがくず１０５を図６Ａに示すように適当な容器１０６に入れると共に、これに二価三価鉄塩（活性物質）約０．１〜約０．５％程度を含有（但し、前記％の範囲内に限定するものではない）した水溶液（蒸留水）１０７を適量添加して均一に攪拌混練し、これを所望の大きさ形状（例えば直径約１０ミリ程度のボール状）に形成する（図６Ｂ参照）。そして、この成形品１０１ｂを適当な温度（例えば約８００℃〜約１１００℃程度）で適当時間（例えば約１０時間〜約３０時間程度）焼成する。これにより、前記成形品１０１ｂはセラミック状に焼成固化し、また、二価三価鉄塩も同時に焼結してセラミック基材に均一に担持され、かつ、おがくずは燃焼してセラミック基材１０１ａには全体的に無数の微細な孔（室）１０８が形成され、セラミック固形物１０１が造られる（図６Ｃ参照）。
【００５１】
上記により製造したセラミック固形物１０１は、これを水に入れると、水はセラミック基材１０１ａの前記孔（室）１０８を通じて基材１０１ａ内に浸み込んで前記物質と接触し、前記物質を超微量（例えば、約２×１０−１２モル＝約１／２０兆））含有した水となる。この水は上述した特性を有している。また、前記物質はセラミック基材１０１ａに一体に焼結して担持されているので、水に一度に溶出することなく、基材内にとどまって長期間にわたり継続的に安定して作用する（有効作用期間は約１〜約２年程度）。
【００５２】
前記第２の水処理剤１３は前記ハウジング１１内の図２において下半部に充填して配設されている。この第２の水処理剤１３は第１の水処理剤１２を通過して処理された水を前記処理剤１２とは別の目的で処理するもので、前記第２の水処理剤１３は任意の材料で構成することができる。この実施の形態の前記処理剤１３はそれぞれ別の材質よりなる四つの層７３ａ…７３ｄを積み重ねて構成されている。
【００５３】
前記一つの層７３ａはカルシウムを含む材料で形成した層で構成されている。この材料としては例えば貝殻や珊瑚のようなもので形成することができる。代表的なものとして、前記カルシウム層７３ａの材料は微細に粉砕されたものを使用するが、小石状のものも使用することができる。この層７３ａを水が通過することにより、カルシウム成分が超微量づつ溶出し、長期間にわたって有効に作用する。
【００５４】
前記他の一つの層７３ｂは活性炭で形成した層で構成されている。一般に知られているように、活性炭はカビ臭、アンモニア臭などの悪臭等、水の臭気を除去する作用を有していると共に塩素を除去する作用を有し、かつ、活性炭の層７３ｂは約１μｍ以上の不純物を除去する作用を有している。したがって、前記活性炭の層７３ｂを水が通過することにより、悪臭等、水の臭気が除去されると共に残留塩素が除去され、きれいな水になる。
【００５５】
前記他の一つの層７３ｃはＰＨ調整用セラミック材で形成した層で構成されている。このセラミック材としては前記第１の水処理剤１２で使用されているセラミック固形物１０１と同様に構成したものを使用することができる。この層７３ｃを水が通過することにより、水のＰＨを弱アルカリ性に調整する。なお、上述したように、ハウジング１１内に導入される水は前記第１の水処理剤１２を通過する間にＰＨを調整されるが、前記層７３ｃを通過することによりＰＨを弱アルカリ性に安定する。
【００５６】
前記他の一つの層７３ｄはミネラル成分含有固形物で形成した層で構成されている。この固形物としては、例えば麦飯石や麦花石（いずれも商品名）のような天然石の粒、或いはこれらの石を粉砕して適当な大きさに形成したセラミック焼結体等を挙げることができる。前記層７３ｄを水が通過することにより前記固形物のミネラル成分が超微量づつ溶出し、長期間にわたって有効に作用する。
【００５７】
なお、前記第２の水処理剤１３の前記各層７３ａ…７３ｄは第１の水処理剤１２の各層と同様に各層間に前記と同様のフィルタ（図示せず）を介装して仕切りし、ハウジング１１内に充填して配設してある。
【００５８】
また、この実施の形態では、前記貯水タンク２の水槽４１内にも水処理剤４９が収容して設けてある。この水処理剤４９は前記第１の水処理剤１２のセラミック固形物１０１と同様に構成したセラミック固形物を、例えば多数の孔を有するケースや網状ケース内に任意数充填して構成してある。この水処理剤４９はサブ的機能を持たせるために設けたものである。
【００５９】
図１において、８１は給水管３３側と送水管５１側とを連結して設けたバイパス管で、この管８１は原水３１を、水処理器１を通過させないで原水のままバイパスさせて送水管５１側へ給水し、ボイラー４を洗浄する際等に使用するために設けたものである。また、図１において、８２，８３，８４，８５，８６，８７，８８，８９は前記各管の所定部に位置させて設けた開閉バルブを示し、装置稼働中においては、前記バイパス管８１に設けた前記バルブ８８及び８９は閉じ、それ以外の前記各バルブ８２…８７は開いておく。
【００６０】
この実施の形態の製茶装置は上記のように構成したもので、次に使用方法の一例及び作用等につき説明する。例えば圧力タンク６５の圧力スイッチ６２を約１．５Ｋｇ／ｃｍ２に設定すると共に自動制御手段の圧力スイッチ６６を約３．５Ｋｇ／ｃｍ２に設定し、タイマースイッチ５５のＯＮ，ＯＦＦ間隔を３分間に設定する。そこで原水供給部３１のバルブ（図示せず）を開くと、第１の電磁弁３２が開の状態（このとき第２及び第３の電磁弁４５，５３は閉）においては、原水は給水管３３を通ってハウジング１１内に導入され、この水はフィルタ１４、第１の水処理剤１２、第２の水処理剤１３及びフィルタ１５を通過し、水出口２２からハウジング１１外へ流出する。そして、前記水は第１の水処理剤１２の前記各層７１ａ…７１ｅを通過中、各層のセラミック固形物１０１と接触し、前記物質を超微量含有した水９１、即ち、上述した特性を有するパイウォーターになる。この水（パイウォーター）は第２の水処理剤１３の前記各層７３ａ…７３ｄを通過することにより上述した処理が行なわれ、水出口２２から流出し、管４４を通って第１の水流入口４２から水槽４１内に導入されて層４１内に順次貯留され、槽内の水９１の水位が上昇して下部側のフロート弁４６が閉じたとき、導入は停止する。
【００６１】
そこで、適当な頃を見計らって、ポンプ装置３のポンプ６１を駆動すると、槽４１内の水９１は水送出口４８から流出し、第２及び第３の電磁弁４５，５３が開の状態（このとき第１の電磁弁３２は閉）においては、ポンプ装置３により送られて、図１の矢印で示すように、循環用連結管５２を通り、水処理器１の水入口２１側へ戻され、前記したルートを通って第２の水流入口４３から水槽４１内へ戻される。このように、水槽４１内の水９１は水処理器１と水槽４１との間を循環する。なお、上記水の循環中において、下部側のフロート弁４６が開いているときは、前記水は第１の水流入口４２からも水槽４１内へ戻される。
【００６２】
上記動作と並行し、ポンプ装置３で送られる水９１は送水管５１を通ってボイラー４へ送給され、ボイラー４で加熱されて蒸気化される。そして、後述するように前記蒸気で生茶葉の蒸熱処理を行なう。
【００６３】
一方、前記のように水槽４１内の水９１がボイラー４へ送給されると槽４１内の水量は減少し、水位置が下がるので、下部側のフロート弁４６は開になる。そのため、第１の電磁弁３２が開の状態のとき、原水は水処理器１を通過してパイウォーターとなり、前記したルートを通って第１の水流入口４２から水槽４１内に所定量宛導入されて補給される。これにより水槽４１内の水量は所定の量に保持される。
【００６４】
また、前記したように、ボイラー４へ送られた水９１は加熱されて蒸気化し、ボイラー１内の水量が減少すると、ポンプ装置３により水９１がボイラーへ送給され、順次補給される。そして、ボイラー４内の水の量が所定値（満ぱい等）に達した時点において、第２及び第３の電磁弁４５，５３が閉の状態になっていると、送水管５１内の圧力（水圧）が上昇し、この圧力が前記設定した圧力（この実施の形態では約３．５Ｋｇ／ｃｍ２）に達すると、圧力スイッチ６６が働いてポンプ６１のモータ（図示せず）を停止し、ポンプ６１の駆動を停止する。この状態において、第２及び第３の電磁弁４５，５３が開になると、送水管５１内の圧力（水圧）は循環用連結管５２側へ流れるので、送水管５１内の圧力は次第に下がる。そして、送水管５１内の圧力が設定値（約３．５Ｋｇ／ｃｍ２）以下になったとき、圧力スイッチ６６が働いてポンプ６１のモータを駆動し、ポンプ６１の駆動を再開する。なお、前記圧力スイッチ６２及び６６の圧力設定値は任意に変更可能なこと勿論である。
【００６５】
また、装置を稼働中において、何らかの原因、例えば停電し、或いは第２の電磁弁４５が故障する等により開の状態のままになる場合が生じることがある。この状態において、第１の電磁弁が開いているときは、原水は前記ルートを通って水槽４１内へ導入され、下部側のフロート弁４６の位置を越えて水位が次第に上昇する。そして、水位が上昇側のフロート弁４７の位置まで達すると、フロート弁４７が閉じるので、それ以上の水の槽４１内への導入を規制する。したがって、この実施の形態のように、第２の水流入口４３にもフロート弁４７を設ける構成を採用すると、水槽４１内に容量以上の水が導入され、槽４１から溢れ出るのを防止することができる。
【００６６】
次にボイラー４以降の処理工程の一例について説明する。この処理工程は常法と同様に行なえるものである。即ち、生茶葉を茶葉蒸機５に所定量投入し、前記水９１をボイラー４で加熱して蒸気化した蒸気を当てながら、例えば約３０〜２００秒程度蒸し（蒸熱処理）て蒸し茶葉にする（但し、蒸す秒数は上記範囲に限定するものではない）。この工程により、段落番号１９で述べたように、ビタミンの崩壊がなく、お茶本来の香りを保持すると共に細胞障害を起こすことなく、水色度合をグリーンに維持した蒸し茶葉になる。なお、ビタミンの崩壊抑止作用については実験により判明している。即ち、通常の水道水と前記水９１（パイウォーター）をそれぞれ１００ｃｃずつ容器に入れ、その中にビタミンを各２ｍｇずつ添加し、１００℃で５分間加熱して、ビタミンの残留量を調べた結果、次のとおりであった。即ち、通常の水道水中のビタミンの残留量はゼロ（０．００ｍｇ／１００ｍｌ）であった。これに対し、パイウォーター中のビタミンの残留量は約１／２（１．１５ｍｇ／１００ｍｌ）であった。
【００６７】
次いで前記蒸し茶葉を一定量づつ粗揉機６に投入し、常法にしたがって粗揉処理を加えた後、揉捻機７、中揉機８、精揉機９へ順に投入して揉捻処理、中揉処理、精揉処理を順に加えて荒茶とする。これらの揉み処理工程中においても、段落番号１９で述べたように、お茶本来の香りを保持すると共に細胞障害を起こすことなく、水色度合をグリーンに維持する。なお、段落番号１９で述べたように、蒸し処理でのヌメリが少ないため、揉み処理中において茶葉の粕が揉機の底に付着するのを防止する。
【００６８】
次いで、前記荒茶を乾燥機１０へ移して乾燥し、必要に応じて火入れ、その他の処理を加えて仕上げ茶とする。なお、段落番号１９で述べたように、パイウォーターで蒸された茶葉は熱の通りが早いと共に蒸発状態が良好であるため、乾燥温度は約８０℃（従来は一般に１２０℃〜１５０℃程度の温度で乾燥）で十分に乾燥できる。したがって、高温乾燥による葉焼けによる葉色の変色を防止する。但し、従来と同様の温度で乾燥処理しても水色度合はグリーンに維持される。また、前記揉機６…９は一例として開示したもので、前記ライン中に図示以外の揉機を増設する等、任意に変更可能なものである。
【００６９】
なお、この実施の形態において、装置の使用方法の一例として、水槽４１内の水９１の水位が上昇して下部側のフロート弁４６が閉じて槽４１内への水の導入が停止した時点を見計らってポンプ装置３のポンプ６１を駆動する例を開示したが、通常の場合には水槽４１内に所定量の水９１が貯留されているので、原水供給部３１側のバルブを開くと同時にポンプ６１を駆動することができる。また、水槽４１内の水９１の水位が所定値に達する以前であっても、ポンプ６１を駆動してもよく、この場合においても装置を稼働中に原水供給部３１からの水は水槽４１内へ、所定の水位になるまで順次補給されるので、支障なく装置を稼働することができる。
【００７０】
また、この実施の形態では、送水管５１内の圧力（水圧）が設定値以上になったとき、圧力スイッチ６６を働かせてポンプ６１の駆動を停止させるように構成した例を開示したが、例えば、ボイラー４側に水位や圧力等を検知させるセンサー及び通路を開閉する電磁弁等を設け、ボイラー４内の水量が所定量に達した状態を前記センサーで検知して前記電磁弁等を閉じる（水量が所定量以下になったときは前記電磁弁等を開く）ように構成する。そして、前記第２及び第３の電磁弁４５，５３が閉の状態の間においては、前記センサーによる前記電磁弁等の閉動作と連動させてポンプ６１の駆動を停止（但し、電磁弁４５，５３が開のときはポンプ６１の駆動を継続させる）させるように構成する等、図示以外の構成に変更可能なものである。
【００７１】
【発明の効果】
本発明によれば、葉色の水色度合をグリーンに維持させると共に香気及び旨味の優れた製品緑茶を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製茶装置の一実施の形態の全体構成の概要を示す説明図。
【図２】同上製茶装置に採用した水処理器を示す縦断面図。
【図３】同上装置に採用したポンプ装置の概要を示す説明図。
【図４】同上装置に使用されている電磁弁を制御する電気回路を示す説明図。
【図５】同上装置に採用した貯水タンクのフロート弁側を拡大して示す説明図。
【図６】同上装置の水処理剤に採用した二価三価鉄塩を含有するセラミック固形物の製造工程を示す説明図であって、同図Ａはセラミック基材の構成原料を製造する工程を示す説明図、同図Ｂはセラミック基材の成形品を製造する工程を示す説明図、同図Ｃはセラミック固形物の完成品を示す説明図。
【符号の説明】
１…水処理器、４…ボイラー、５…茶葉蒸機、６…粗揉機、７…揉捻機、８…中揉機、９…精揉機、１０…乾燥機、９１…二価三価鉄塩を含有する水
【図１】
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【図３】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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