专利名称：一种阶梯式茶叶连续发酵装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及农业机械领域，特别涉及茶叶加工机械，主要涉及用于茶叶制作的发酵设备。
背景技术：
发酵是形成红茶质量的最关键工序，发酵时间一般要求45分钟至90分钟之间，发酵湿度大于90%。经过发酵，茶叶原料叶色由绿变红，形成红茶红叶红汤的品质特点，其关键在于控制发酵茶多酚酶性氧化聚合反应所需要的温度、湿度和氧气量。传统使用的发酵方式是通过置于发酵筐、木桶内、洁净地面堆放，以及封闭多层输送带、多层筛网盘的箱体及室体内进行发酵。具体操作中，主要采用自然通风补氧和超声波雾化的加湿方式，空调机以及加热装置来调节发酵室的温度，而对湿度上没有装置加以保证。公告号为CN2210537Y的中国实用新型专利公开了一种槽式连续发酵机，属于茶叶加工机械。它由与支承架固定连接的U形敞口式承茶槽、动力装置和减速装置组成。在本机中心轴上等距离设置数个撬手，在承茶槽内陆续加入需发酵的茶叶湿胚，在撬手的作用下，被定时、定量的撬松又推进，使其发酵充分、均匀。公开号为CN102687771A的中国发明专利申请公开了一种茶叶生产发酵机，属于茶叶的生产设备技术领域。具有多个呈纵向排布的发酵腔室，所述发酵腔室设有传送带，所述传送带的一端设有滚刷装置，所述传送带的下方设有温度调节装置。上述技术中，存在以下不足:第一、发酵叶堆积有一定厚度且翻动不充分，影响茶叶发酵的均匀性；第二、多层或堆放，温度和湿度分布不均匀，且得不到很好的控制，易发酵过渡或不足；第三、人工雾化水的加湿方式，存在发酵叶加湿不均匀和加湿效率低、湿度补充不及时。温湿度组合配比难以控制；第四、自然堆放发酵，使得发酵叶受环境影响太大，发酵叶所需要的温湿度很难得到控制，从而影响发酵叶的质量，不能很好的满足生产需求。第五、整个过程中不仅劳动强度大，同时存在着卫生条件差、品质不稳定、生产效率低、受气候变化影响等诸多问题，严重影响红茶产业的健康、持续、稳定、快速发展。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种阶梯式茶叶连续发酵装置，其通过分多次发酵，在发酵过程中提供严格的温湿度控制，使发酵更加均匀、品质更加稳定。同时，在发酵装置上提供有效打散和振动输送机构，不仅减轻发酵过程工人的劳动强度，而且造就更好的卫生条件，提高了产品品质和生产效率。本实用新型的技术方案是:一种阶梯式茶叶连续发酵装置，所述发酵装置至少包括一组发酵组；每组发酵组包括机架和至少两个发酵单元；所述发酵单元呈上下阶梯布置；每个发酵单元包括发酵箱、出料装置、打散装置和输送装置；所述发酵箱设有与发酵箱内腔连通的气室，在发酵箱底部设有一底盖；所述气室为环形，气室顶部和底部密闭；在所述气室一侧设有与外部连通的通风管；在所述通风管中还设有雾化喷嘴；在发酵箱内腔中设有温湿度传感器和氧浓度传感器。具体地，所述发酵箱包括外板和设置在所述外板内并与所述外板形成所述气室的内孔板；在内孔板上设有复数个气孔。采用组合式多阶多次串联连续发酵技术工艺，利于自动化、流水线作业。改变传统一次发酵工艺技术，通过二层或多层发酵箱，采用一次发酵-打散-再次发酵的循环工艺，发酵更均匀、透彻。通过环形的气室结构，使气流在气室中形成对流通风，使发酵均匀性、一致性品质明显提升。而该通过内孔板的隔层气室结构，可使发酵箱的气流经四壁气孔形成对流状串气，深入发酵箱内部补充发酵所需温度、湿气、氧气，使得茶叶在筒内发酵状态一致，保证发酵后红茶的品质的均匀性和一致性。为避免气流从通气管出来后，管口直径对应区域范围内风量过大，造成局部发酵过度，在所述内孔板对应所述通风管处设有一挡风板；所述温湿度传感器和氧浓度传感器设置在该挡风板上。作为一种优选技术方案，所述出料装置包括出料电机和由出料电机驱动的丝杆；所述丝杆螺纹连接在所述底盖的下面并通过丝杆拉动所述底盖在所述发酵箱底部形成一出料口。通过丝杆带动底盖形成出料口，可准确控制出料，防止发酵的茶叶散落到外部。作为一种优选技术方案，所述输送装置包括设置在机架上的导轨、机座、设置在机座上的送料槽、输送电机、由输送电机驱动并在所述导轨上滚动的滚轮和设置在导轨上的行程开关；所述行程开关的设置距离对应于所述出料口的宽度。通过输送装置的往复运动，使发酵原料可以更均匀的摊落在下一级发酵单元的发酵箱内。为了进一步提高摊落到下一级发酵单元的发酵原料更加均匀，使发酵原料进行二次打散作用。所述输送装置还包括设置在送料槽底部的振动器，所述送料槽通过若干弹性板连接在所述机座上；所述振动器为偏心振动或电磁振动或气力振动。一种阶梯式茶叶连续发酵装置，包括发酵单元；所述发酵单元包括发酵箱、出料装置、打散装置和输送装置；所述发酵箱包括外板、设置在外板内的内孔板、设置在外板上并与外部连通的通风管、设置在通风管内的雾化喷嘴、以及设置在在发酵箱内腔中的温湿度传感器和氧浓度传感器；所述内孔板呈环形围合并与所述外板环形围合部分间隔；在发酵箱的底部设有一可移动的底盖，在内孔板上均布有复数个气孔。通过独立的发酵单元可以灵活地形成多级串联，利于自动化流水线作业的连续性发酵；当发酵量大时，可将多阶的发酵单元并联，形成多组工作，提高产量。通过环形的气室结构，使气流在气室中形成对流通风，使发酵均匀性、一致性品质明显提升。而该通过内孔板的隔层气室结构，可使发酵箱的气流经四壁气孔形成对流状串气，深入发酵箱内部补充发酵所需温度、湿气、氧气，使得茶叶在筒内发酵状态一致，保证发酵后红茶的品质的均匀性和一致性。为避免气流从通气管出来后，管口直径对应区域范围内风量过大，造成单元发酵箱内局部发酵过度，在所述内孔板对应所述通风管处设有一挡风板；所述温湿度传感器和氧浓度传感器设置在该挡风板上。作为一种优选技术方案，所述出料装置包括出料电机和由出料电机驱动的丝杆；所述丝杆螺纹连接在所述底盖的下面并通过丝杆拉动所述底盖在所述发酵箱底部形成一出料口。通过丝杆带动底盖形成出料口，可准确控制出料，防止发酵的茶叶散落到外部。同时，更可方便发酵单元的串并联组合。[0016]为了使发酵原料可以更均匀的摊落在下一级发酵单元的发酵箱内，所述输送装置包括往复运动的送料槽，在输送槽底部设有振动器；所述送料槽往复运动的距离对应于所述出料口的宽度。本实用新型所提供的快速冷却装置的所产生的积极效果是:1、创新的采用组合式多阶多次串联连续发酵技术工艺，利于自动化、流水线作业。改变传统一次发酵工艺技术，通过二层或多层发酵箱，采用一次发酵-打散-再次发酵的循环工艺，发酵更均匀、透彻。2、基于中气室体结构的对流通风原理，使发酵均匀性、一致性品质提升明显。隔层气室结构的发酵箱可使气流经四壁气孔形成对流状串气，深入发酵箱内部补充发酵所需温度、湿气、氧气，使得茶叶在箱内发酵状态一致，保证发酵后红茶的品质的均匀性和一致性。3、发酵的连续化流水线式作业，工作效率大幅提高，且利于茶叶的清洁生产。本实用新型能设置各级发酵箱的发酵时间和出料打散、振动打散程度，以及控制供热供湿供氧系统的工作情况。通过高压雾化加湿系统快速补充水分或由通风管带走水分。3、整机结构简单、控制调节方便，造价低，对发酵方法、工艺和设备具有重要创新和指导意义。
图1为本实用新型的组合结构示意图。图2为本实用新型的单组结构示意图。图3为本实用新型的侧视图图4为本实用新型中发酵箱及出料装置结构示意图。其中，机架1、发酵箱2、外板21、内孔板22、气孔221、挡风板222、气室223、温湿度传感23、氧浓度传感器24、通风管25、雾化喷嘴26、出料装置3、底盖31、丝杠32、丝座33、出料电机34、打散装置4、料斗41、出料口 42、输送装置5、送料槽51、振动器52、弹性板53、导轨54、机座55、滚轮56、链传动机构57、行程开关58、输送电机59。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。参见图1 图4，本实用新型一种较佳实施例的一种阶梯式茶叶连续发酵装置，包括机架1、呈上下阶梯设置在机架I上的二个发酵单元。该二个发酵单元上下串联形成一个发酵组。在本实施例中，发酵装置包括三个发酵组，六个发酵单元。发酵单元包括发酵箱2、出料装置3、打散装置4和输送装置5。发酵箱2包括四个外板21围合而成的发酵箱主体，在发酵箱2内由四个内孔板22围合并与外板21呈一个间隔，形成一个环形的气室223。气室223的上下两端均为密闭。在发酵箱2的底部设有一个可滑动移开的底盖31，在该底盖31上设有一带螺纹的丝座33。在其中一个外板21上设有一个连通气室223的通风管25,该通风管25另一端与外部的加热风机(图上未不)和氧气发生器(图上未示)连通，使外部空气通往气室，进而通入内腔。在与通风管直接相对的内孔板上设有一挡风板222，防止局部气流大量直接与发酵原料接触而发酵过度。在通风管25中设有雾化喷嘴26，通过高压雾化加湿快速补充水分，对发酵箱2内进行湿度调节。在由内孔板22围合的发酵箱2内腔中设有温湿度传感23和氧浓度传感器24。在内孔板22上均布有大量的气孔221，使气室223与内孔板22围合形成的发酵箱2内腔连通。出料装置3包括一固定在机架I上的出料电机34和一由出料电机34驱动的丝杆32。该丝杆32与底盖31上的丝座33作螺纹连接。当出料电机34动作时通过丝杆32带动底盖31移动，形成一出料口 42。出料口 42的宽度取决于丝杆32移动底盖31的距离。打散装置4设置在该出料口 42的下方。由出料口 42出来的发酵原料通过打散装置4打散后摊落在输送装置5上，并由输送装置5送入下一级发酵单元的发酵箱2中。 输送装置5包括设置在机架I上的导轨54、机座55、设置在机座55上的送料槽51、输送电机59、由输送电机59驱动并在所述导轨54上滚动的滚轮56和设置在导轨54上的行程开关58。设置在机架I上的导轨54为两条，呈平行设置，滚轮56为四个呈两两设置在机座55上。行程开关58设置在在其中一个导轨54上，并分设在其中一个滚轮56的两边。在本实施例中，输送电机59通过一链条传动机构57带动滚轮56在导轨54上滚动,输送电机59根据滚轮56触碰的行程开关58进行换向，使输送装置5在导轨54上进行往复运动。行程开关58的设置距离与出料口 42的宽度对应。送料槽51通过弹性板53连接在机座55上，并在送料槽51的底部设有振动器52，使送料槽51在输送过程中进行振动，输送发酵原料沿送料槽51移动，并起到二次打散作用，使落在送料槽51上的发酵原料铺设均匀。通过输送装置5的往复运动和振动，使发酵原料可以更均匀的摊落在下一级发酵单元的发酵箱2内。工作时，利用外配的提升机(图上未示)和称重输送带(图上未示)将茶叶原料送入一级发酵箱2内，此时，外配加热风机(图上未示)和氧气发生器(图上未示)工作，气流携带发酵所需的适量温度、氧气经通风管吹进发酵箱2的气室223内。为避免气流有通气管25出来后，管口直接对应区域范围内风量过大造成局部发酵过渡，在该处设置了挡风板222。当气流吹至挡风板222上，开始向气室四周分流，使气室内压力场均匀。随着气室223内风压的逐渐增大，气流开始通过内孔板22四面的气孔221吹入并贯通发酵原料内部，并由发酵箱2顶部开口排出，使发酵箱2内茶原料得到发酵所需温度，并氧气充分接触。在挡风板222的内侧上的温湿度传感器和氧气浓度传感器，可对温湿度和氧气浓度进行探测。当湿度低于90%时，高压雾化喷嘴26工作。雾化水汽随气流进入发酵原料内部，保持湿度平衡。当氧气浓度过高时，氧气浓度传感器反馈信号到控制系统(图上未示)，停止外部的氧气发生器(图上未示)工作。当发酵到适度时，出料装置3工作。出料电机34通过转动丝杠32并通过与丝座33的螺旋副配合，使底盖31沿丝杠32方向水平移动。发酵原料落入打散装置4内，打散后的茶叶落在输送装置5的送料槽51上。送料槽51通过往复运动和振动，使发酵原料均匀的摊落在下一级发酵单元的发酵箱2内。发酵原料进入下一阶发酵箱2后，将继续延续上级发酵，直至发酵完成。此时，空出的上级发酵单元的发酵箱2内又开始装入新的原料，开始第一次发酵。阶梯式串联连续发酵方式可提高发酵效率和发酵品质的一致性，且连续性发酵利于自动化流水线作业的实现。当发酵量大时，可将多阶的发酵单元并联，多组工作提高产量。[0038]具体实施例是为了更清楚地理解本实用新型，并不作为对本实用新型权利的一种限制，在不脱离本实用新型宗旨的前提下，可以有各种各样的变化，所有这些对所述领域技术人员显而易见的修改将包括在本权利要求的范围之内。
权利要求1.一种阶梯式茶叶连续发酵装置，其特征在于:所述发酵装置至少包括一组发酵组；每组发酵组包括机架和至少两个发酵单元；所述发酵单元呈上下阶梯布置；每个发酵单元包括发酵箱、出料装置、打散装置和输送装置；所述发酵箱设有与发酵箱内腔连通的气室，在发酵箱底部设有一底盖；所述气室为环形，气室顶部和底部密闭；在所述气室一侧设有与外部连通的通风管；在所述通风管中还设有雾化喷嘴；在发酵箱内腔中设有温湿度传感器和氧浓度传感器。
2.根据权利要求1所述的发酵装置，其特征在于:所述发酵箱包括外板和设置在所述外板内并与所述外板形成所述气室的内孔板；在内孔板上设有复数个气孔。
3.根据权利要求2所述的发酵装置，其特征在于:在所述内孔板对应所述通风管处设有一挡风板；所述温湿度传感器和氧浓度传感器设置在该挡风板上。
4.根据权利要求1或2或3所述的发酵装置，其特征在于:所述出料装置包括出料电机和由出料电机驱动的丝杆；所述丝杆螺纹连接在所述底盖的下面并通过丝杆拉动所述底盖在所述发酵箱底部形成一出料口。
5.根据权利要求4所述的发酵装置，其特征在于:所述输送装置包括设置在机架上的导轨、机座、设置在机座上的送料槽、输送电机、由输送电机驱动并在所述导轨上滚动的滚轮和设置在导轨上的行程开关；所述行程开关的设置距离对应于所述出料口的宽度。
6.根据权利要求5所述的发酵装置，其特征在于:所述输送装置还包括设置在送料槽底部的振动器，所述送料槽通过若干弹性板连接在所述机座上；所述振动器为偏心振动或电磁振动或气力振动。
7.一种阶梯式茶叶连续发酵装置，其特征在于:包括发酵单元；所述发酵单元包括发酵箱、出料装置、打散装置和输送装置；所述发酵箱包括外板、设置在外板内的内孔板、设置在外板上并与外部连通的通风管、设置在通风管内的雾化喷嘴、以及设置在发酵箱内腔中的温湿度传感器和氧浓度传感器；所述内孔板呈环形围合并与所述外板环形围合部分间隔；在发酵箱的底部设有一可移动的底盖，在内孔板上均布有复数个气孔。
8.根据权利要求7所述的发酵装置，其特征在于:在所述内孔板对应所述通风管处设有一挡风板；所述温湿度传感器和氧浓度传感器设置在该挡风板上。
9.根据权利要求7或8所述的发酵装置，其特征在于:所述出料装置包括出料电机和由出料电机驱动的丝杆；所述丝杆螺纹连接在所述底盖的下面并通过丝杆拉动所述底盖在所述发酵箱底部形成一出料口。
10.根据权利要求9所述的发酵装置，其特征在于:所述输送装置包括往复运动的送料槽，在送料槽底部设有振动器；所述送料槽往复运动的距离对应于所述出料口的宽度。
专利摘要本实用新型公开了一种阶梯式茶叶连续发酵装置，所述发酵装置至少包括一组发酵组；每组发酵组包括机架和至少两个发酵单元；所述发酵单元呈上下阶梯布置；每个发酵单元包括发酵箱、出料装置、打散装置和输送装置；所述发酵箱设有与发酵箱内腔连通的气室，在发酵箱底部设有一底盖；所述气室为环形，气室顶部和底部密闭；在所述气室一侧设有与外部通风装置连通的通风管；在所述通风管中还设有雾化喷嘴；在发酵箱内腔中设有温湿度传感器和氧浓度传感器。通过二层或多层发酵箱，采用一次发酵-打散-再次发酵的循环工艺，发酵更均匀、透彻。通过环形的气室结构，使气流在气室中形成对流通风，保证发酵后红茶的品质的均匀性和一致性。
文档编号A23F3/08GK203040593SQ2012207034
公开日2013年7月10日 申请日期2012年12月19日 优先权日2012年12月19日
发明者叶阳, 董春旺, 朱宏凯, 刘飞, 钱园凤, 张坚强, 周小芬 申请人:中国农业科学院茶叶研究所