CN102665393A - 奶量计、奶量测定方法和挤奶装置 - Google Patents
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Abstract
奶量计(1)具有:计量容器部(2),其与送奶管路(Lm)的中段连接且能储存从流入口(2i)流入的奶(M);液面检测部(3),其对储存在计量容器部(2)的内部的奶(M)的液面(Mu)进行检测;以及阀机构部(4),其能够开闭计量容器部(2)的流出口(2e),在构成该奶量计(1)时,在流出口(2e)的下游侧设置气液混合缓冲室(Rd),该气液混合缓冲室具有能储存通过阀机构部(4)的开闭而从流出(2e)流出的至少一次份的奶量的容积,并且在该气液混合缓冲室(Rd)设置奶送出口部(6),该奶送出口部具有使奶(M)以预定流量(Qf)以下的流量流出并将所述奶与计量容器部(2)的内部的空气(A)混合后送出的送出口(6f)。
Description
技术领域
本发明涉及用于与送奶管路的中段等连接来测定奶量的奶量计、奶量测定方法和挤奶装置,所述送奶管路用于输送由挤奶机所挤出的奶。
背景技术
以往,已知用于与送奶管路的中段连接来测定奶量的奶量计,这种奶量计分为:直接测定流动的奶的非储存型;和将流动的奶暂时储存在计量容器部进行测定的储存型。
非储存型的奶量计尽管具有小型且能够简易地构成的优点,但在测定精度方面存在难点,因此,要确保高测定精度的话,需要储存型的奶量计。储存型奶量计通常由下述部分构成:计量容器部,其与送奶管路的中段连接且能储存从流入口流入的奶;液面检测部,其配置在所述计量容器部的内部,且具有对所储存的奶的低位置的液面进行检测的低位置电极部和对所储存的奶的高位置的液面进行检测的高位置电极部;阀机构部,其能够对设在计量容器部的下部的流出口进行开闭;以及控制系统,其控制阀机构部以根据低位置电极部的检测而关闭流出口且根据高位置电极部的检测而打开流出口,作为这种储存型的奶量计,已知有专利文献1公开的奶测量器。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利No.4391222
发明内容
发明要解决的课题
然而,上述专利文献1公开的现有的奶测量器存在下述问题点。
第一,储存从上游侧的奶管送来的奶达到计量容器部的固定水平为止,此后,将附设在底部的流出口处的开闭阀打开,将所述奶从该流出口放出到下游侧的奶管。而且,由于送到计量容器部的奶处于混有空气的状态,所以计量容器部兼用作将空气和奶分离的气液分离室,在将空气从与计量容器部的顶部相对的真空管路排出后,将所述空气再次附加到从计量容器部的所述流出口放出的奶中,将奶和空气相混合并送出到下游侧的奶管。在该情况下,因为对奶管的内部施加了用于吸引奶的负压,所以在开闭阀的开阀时,送奶通道(奶管等)由于放出的奶而暂时成为闭塞状态,奶管的内部压力发生变动。结果,该压力变动(压力冲击)经由奶管附加到奶头,成为对奶牛来说不必要的紧张因素,并且杂菌容易进入奶头而成为乳房炎等的诱因。
第二,在奶管内输送的奶的流量尽可能平均,这在确保稳定的送奶、得到未混入气泡的奶的方面是理想的,但是由于短时间内从计量容器部的流出口放出大流量的奶,所以存在放出后的奶中容易混入不必要的气泡且难以确保稳定且平衡性良好的送奶的难点。
本发明的目的在于提供一种解决了上述背景技术中存在的课题的奶量计、奶量测定方法和挤奶装置。
用于解决问题的手段
为了解决上述问题,本发明涉及的奶量计1具有:计量容器部2,其与送奶管路Lm的中段连接且能储存从流入口2i流入的奶M;液面检测部3,其用于对储存在所述计量容器部2的内部的奶M的液面Mu进行检测;阀机构部4,其能够开闭计量容器部2的流出口2e;以及控制系统5,其至少在液面检测部3检测出液面Mu时对阀机构部4进行开闭控制,所述奶量计1的特征在于,在流出口2e的下游侧设有气液混合缓冲室Rd,所述气液混合缓冲室Rd具有能储存通过阀机构部4的开闭而从流出口2e流出的至少一次份的奶量的容积,并且在所述气液混合缓冲室Rd设有奶送出口部6,该奶送出口部6具有送出口(第一送出口)6f,所述送出口(第一送出口)6f用于使奶M以预定流量(第一流量)Qf以下的流量流出并将所述奶M与计量容器部2内部的空气A混合后送出。
在该情况下,根据发明的优选方式,可以是,计量容器部2通过在形成为圆筒状的周面部2f的纵向中间部的至少两个位置处形成收窄部2su、2sd,从而将所述计量容器部2的比最下部的收窄部2sd靠下侧的部分构成为气液混合缓冲室Rd,将所述计量容器部2的最下部的收窄部2sd与比所述收窄部2sd靠上方的次级的收窄部2su之间构成为计量室Rm,将所述计量容器部2的比所述次级的收窄部2su靠上侧的部分构成为气液分离室Rs,且将最下部的收窄部2sd的内周面作为流出口2e,将次级的收窄部2su的内周面作为中间口2m,并且所述计量容器部2设有阀机构部4,所述阀机构部4具有开闭中间口2m的第一阀4u和能够开闭流出口2e的第二阀4d。这时,优选将计量室Rm的上表面部Rmu形成为倾斜面,所述计量室Rm的周面部侧处于该倾斜面的下方,且将计量室Rm的下表面部Rmd形成为倾斜面,所述计量室Rm的周面部侧处于该倾斜面的上方。另一方面,可以是,阀机构部4构成为具有:导管轴11,其贯穿插入于流出口2e和中间口2m,且该导管轴11通过使上端口11u与气液分离室Rs的上端相对且使下端口11d与气液混合缓冲室Rd相对,从而使气液分离室Rs与气液混合缓冲室Rd连通;阀驱动部12,其支承所述导管轴11的上端,且使所述导管轴11升降;第一阀4u,其设在导管轴11的位于计量室Rm内的外周面11f上侧;以及第二阀4d,其设在导管轴11的位于计量室Rm内的外周面11f下侧。
并且,可以是,在奶送出口部6设有第一送出口6f和第二送出口6s,所述第一送出口6f在储存于气液混合缓冲室Rd的奶量为预定量以下时使奶M以第一流量Qf以下的流量流出,所述第二送出口6s在储存的奶量超过预定量时使奶M以第二流量Qr以上的流量流出。在该情况下,可以是,在气液混合缓冲室Rd设有缓冲筒7,所述缓冲筒7从底面部Rdd立起,并且该缓冲筒7的下端口7d面向外部且上端口7u面向内部,该缓冲筒7的上端口7u作为第二送出口6s,且在缓冲筒7的周面部形成第一送出口6f。而且,可以是,通过使导管轴11的下端向下方延伸,并使所述导管轴11的下端口11d面向设在气液混合缓冲室Rd的底面部Rdd中的排出口2t的内部,从而将该导管轴11的面向该气液混合缓冲室Rd的部位作为缓冲筒7,在该缓冲筒7的下部的周面部形成第一送出口6f,并且在缓冲筒7的上部的周面部形成第二送出口6s。另外,可以是,第一送出口6f采用在缓冲筒7的周面部形成的至少一个以上的狭缝部7s…和/或孔部7h…,并且第二送出口6s采用在缓冲筒7的上端7u或周面部形成的至少一个以上的孔部8h…。并且,可以是,在导管轴11的下端设有伞形罩11c,所述伞形罩11c用于使从流出口2e流出的奶M不直接流入奶送出口部6。
另一方面,为了解决上述问题,本发明涉及的奶量测定方法的特征在于,利用与送奶管路Lm的中段连接的奶量计1将从流入口2i流入的奶M储存在计量容器部2,利用液面检测部3检测在该计量容器部2内部储存的奶M的液面Mu,并且至少在液面检测部3检测到液面Mu后,通过利用控制系统5对阀机构部4进行开闭控制,从而开闭计量容器部2的流出口2e并进行奶量的测定,此时,在流出口2e的下游侧设置气液混合缓冲室Rd,所述气液混合缓冲室Rd具有能储存通过阀机构部4的开闭控制而从流出口2e流出的至少一次份的奶量的容积,由此将从流出口2e流出的奶M储存在气液混合缓冲室Rd,此后,使奶M以预定流量(第一流量)Qf以下的流量从与所述气液混合缓冲室Rd相对的奶送出口部6的送出口(第一送出口)6f流出,且将所述奶M与计量容器部2的内部的空气A混合后送出。
在该情况下,根据发明的优选方式,可以是,当储存于气液混合缓冲室Rd的奶量为预定量以下时,使奶M从第一送出口6f以第一流量Qf以下的流量流出,并且当储存的奶量超过预定量时,使奶M从第二送出口6s以第二流量Qs以上的流量流出。
另一方面,为了解决上述问题,本发明涉及的挤奶装置50具备奶量计1,所述奶量计1具有:计量容器部2,其与送奶管路Lm的中段连接且能储存从流入口2i流入的奶M;液面检测部3,其用于检测被储存在所述计量容器部2内部的奶M的液面Mu;阀机构部4,其能够开闭计量容器部2的流出口2e;以及控制系统5,其至少在液面检测部3检测到液面Mu后对阀机构部4进行开闭控制,所述挤奶装置50的特征在于,所述挤奶装置50所具备的奶量计1在流出口2e的下游侧设有气液混合缓冲室Rd,所述气液混合缓冲室Rd具有能储存通过阀机构部4的开闭而从流出口2e流出的至少一次份的奶量的容积,并且所述奶量计1在所述气液混合缓冲室Rd设有奶送出口部6,所述奶送出口部6具有送出口(第一送出口)6f,所述送出口(第一送出口)6f使奶M以预定流量(第一流量)Qf以下的流量流出并将所述奶M与计量容器部2的内部的空气A混合后送出。在该情况下,根据优选的实施方式,可以是,奶量计1安装在对奶牛C进行挤奶的挤奶机51。另外,可以是,在挤奶机51至少设有挤奶杯自动脱离装置52,在该挤奶杯自动脱离装置52安装奶量计1。而且,可以是,奶量计1具有除去了控制系统5的奶量计主体1m,将该奶量计主体1m安装在挤奶杯自动脱离装置52的外表面,并且使控制系统5的一部分或全部内置于挤奶杯自动脱离装置52。
发明的效果
根据本发明涉及的奶量计1、奶量测定方法和挤奶装置50,起到下述显著的效果。
(1)在流出口2e的下游侧设置气液混合缓冲室Rd,所述气液混合缓冲室Rd具有能储存通过阀机构部4的开闭控制而从流出口2e流出的至少一次份的奶量的容积,由此将从流出口2e流出的奶M储存在气液混合缓冲室Rd,此后,使奶M从与该气液混合缓冲室Rd相对的奶送出口部6的送出口(第一送出口)6f以预定流量(第一流量)Qf以下的流量流出,且将所述奶M与计量容器部2内部的空气A混合后送出,因此,避免了在阀机构部4的开阀时产生的、由奶M将送奶通道(奶管等)暂时闭塞的状态。由此,能够排除送奶管路Lm内的压力变动(压力冲击)被附加给奶头的不良影响,因此能够消除对奶牛C来说不必要的紧张因素,进而能够消除由于杂菌进入奶头引起的乳房炎等的发生。
(2)由于奶M能够从流出口2e迅速地流出到气液混合缓冲室Rd内,因此有利于通过计量时间的缩短来实现计量的高效化,并且由于能够通过设在气液混合缓冲室Rd的奶送出口部6使奶M相对于从计量容器部2流出的空气A以预定流量Qf以下的流量一点一点地流出,因此能够抑制气泡的不必要的产生,进而能够确保稳定且平衡性良好的送奶。
(3)根据优选方式,通过在计量容器部2的形成为圆筒状的周面部2f的纵向中间部的至少两个位置处形成收窄部2su、2sd,来将所述计量容器部2的比最下部的收窄部2sd靠下侧的部分构成为气液混合缓冲室Rd,将所述计量容器部2的最下部的收窄部2sd与位于该收窄部2sd上方的次级的收窄部2su之间的部分构成为计量室Rm,将所述计量容器部2的比该次级的收窄部2su靠上侧的部分构成为气液分离室Rs,且将最下侧的收窄部2sd的内周面作为流出口2e,将次级的收窄部2su的内周面作为中间口2m,并且所述计量容器部2设有阀机构部4,所述阀机构部4具有能够开闭中间口2m的第一阀4u和能够开闭流出口2e的第二阀4d,如此构成的话,则能够以联合了计量室Rm与气液混合缓冲室Rd的最佳方式实施,能够进一步提高气液混合缓冲室Rd所具有的功能的有效性和可靠性。
(4)根据优选方式,计量室Rm的上表面部Rmu形成为倾斜面,所述计量室Rm的周面部侧处于该倾斜面的下方,且计量室Rm的下表面部Rmd形成为倾斜面,所述计量室Rm的周面部侧处于该倾斜面的上方,这样的话,由于计量室Rm的内部形成为上方和下方由锥面包围的形状,因此在实际的使用环境(设置环境)中,即使在奶量计1倾斜的情况下也能消除由于倾斜而产生的测定误差,能够进行高精度的奶量测定。而且,能够显著地扩大使用环境(设置环境)的范围(用途),例如能够将奶量计附设在因经由挂钩悬吊于支承件而在挤奶时经常大幅摆动的挤奶杯自动脱离装置等,从而能够提高通用性和便利性。而且,能够减少奶管等配管的排布,还能够作为可搬式(移动式)奶量计来使用。
(5)根据优选方式,阀机构部4构成为设有:导管轴11,其贯穿插入于流出口2e和中间口2m,该导管轴11的上端口11u与气液分离室Rs的上端相对且下端口11d与气液混合缓冲室Rd相对,从而使气液分离室Rs与气液混合缓冲室Rd连通;阀驱动部12,其支承所述导管轴11的上端,且使所述导管轴11升降;第一阀4u,其设在导管轴11的位于计量室Rm内的外周面11f上侧;以及第二阀4d,其设在导管轴11的位于计量室Rm内的外周面11f下侧,这样的话,则导管轴11能够兼用作阀驱动用轴和抽气用导管两者,并且还能够兼用作对第一阀4u和第二阀4d进行驱动的阀驱动用轴,所以有助于阀机构部4的结构的简化、低成本化以及小型化。
(6)根据优选方式,在奶送出口部6设有第一送出口6f和第二送出口6s,所述第一送出口6f在储存于气液混合缓冲室Rd的奶量为预定量以下时使奶M以第一流量Qf以下的流量流出,所述第二送出口6s在储存的奶量超过预定量时使奶M以第二流量Qr以上的流量送出,这样的话,则即使在由于奶M残留在气液混合缓冲室Rd等而使流入气液混合缓冲室Rd中的奶M的液面Mu超过所谓临界水平的情况下,也能够利用第二送出口6s迅速地消除暂时的溢流。
(7)根据优选方式,在气液混合缓冲室Rd设有缓冲筒7,所述缓冲筒7从底面部Rdd立起,并且所述缓冲筒7的下端口7d面向外部且上端口7u面向内部,将该缓冲筒7的上端口7u作为第二送出口6s,且在缓冲筒7的周面部形成第一送出口6f,这样的话,则在气液混合缓冲室Rd内追加设置缓冲筒7就足够了,因此能够容易且低成本地实施。
(8)根据优选方式,导管轴11的下端向下方延伸,使下端口11d面向设在气液混合缓冲室Rd的底面部Rdd的排出口2t的内部,从而将导管轴11的面向该气液混合缓冲室Rd的部位作为缓冲筒7,在该缓冲筒7的下部的周面部形成第一送出口6f,并且在缓冲筒7的上部的周面部形成第二送出口6s,这样的话,则由于缓冲筒7和导管轴11能够一体形成,所以能够容易且低成本地实施,并且能使气液混合缓冲室Rd侧的结构(形状)进一步简化(简单化)。
(9)根据优选方式,第一送出口6f采用在缓冲筒7的周面部形成的至少一个以上狭缝部7s…和/或孔部7h…,第二送出口6s采用在缓冲筒7的上端7u或周面部形成的至少一个以上孔部8h…,这样的话,则通过狭缝部7s…和孔部7h…(8h…)的组合,进而通过所述狭缝部7s…和孔部7h…(8h…)的数量和形状的组合,能够容易地设置具有各种送出形态(送出特性)的奶送出口部6,并且能实现奶送出口部6的最佳化。
(10)根据优选方式,在导管轴11的下端设有伞形罩11c,所述伞形罩11c用于使从流出口2e流出的奶M不直接流入奶送出口部6,这样的话,则能够避免从流出口2e流出的奶M直接进入奶送出口部6的不良情况,因此能够可靠地实现将从流出口2e流出的所有奶M暂时储存在气液混合缓冲室Rd然后从奶送出口部6一点一点地流出的功能。
(11)由于挤奶装置50构成为具备本发明涉及的奶量计1,因此能够作为具有下述优点的挤奶装置50利用:能够消除对奶牛C来说不必要的紧张因素,并且能够消除杂菌进入奶头导致的乳房炎等的发生,并且能够抑制气泡的不必要的产生和实现稳定且平衡性良好的送奶。而且,能够使奶量计1相对于挤奶装置50具有一体性,因此能够进一步减少奶管等配管的排布。
(12)根据优选方式,在挤奶装置50中,将奶量计1安装于对奶牛C进行挤奶的挤奶机51,这样的话,则能够通过使奶量计1与挤奶机51一体化而避免整体的繁杂性,因此,能够提高紧凑性、搬运性和保管性。
(13)根据优选方式,在挤奶机51至少设有挤奶杯自动脱离装置52,在所述挤奶杯自动脱离装置52安装奶量计1,这样的话,则能够把奶量计安装在因挤奶时经常大幅摆动而在以往被认为难以安装奶量计的挤奶杯自动脱离装置52。
(14)根据优选方式,在奶量计1设有除去了控制系统5的奶量计主体1m,将该奶量计主体1m安装在挤奶杯自动脱离装置52的外表面,并且将控制系统5的一部分或全部内置于挤奶杯自动脱离装置52,这样的话,则能够减少配管和配线的排布,因此能够有助于整体的小型紧凑化。
附图说明
图1是本发明的优选实施方式涉及的奶量计的侧面剖视图;
图2是设在该奶量计的气液混合缓冲室的缓冲筒的立体图;
图3是表示将该奶量计安装于挤奶杯自动脱离装置的背面的状态的外观侧视图(包括该奶量计的清洗和杀菌时的系统图(虚拟线));
图4是该奶量计中的控制系统的整体结构图;
图5是该奶量计的使用说明图;
图6是包括本发明的优选实施方式涉及的奶量测定方法的、该奶量计的动作说明用的流程图;
图7是该奶量计的动作说明用的示意图;
图8是该奶量计进行动作时的送奶管路内的压力变化曲线图;
图9是表示该奶量计中的缓冲筒的变更实施方式的立体图;
图10是表示该奶量计中的缓冲筒的另一变更实施方式的侧面剖视图;
图11是表示该奶量计中的收窄部的变更实施方式的侧面剖视图;
标号说明
1:奶量计;1m:奶量计主体;2:计量容器部;2i:流入口;2m:中间口;2e:流出口;2f:周面部;2su:收窄部;2sd:收窄部;3:液面检测部;4:阀机构部;4u:第一阀;4d:第二阀;5:控制系统;6:奶送出口部;6f:第一送出口;6s:第二送出口;7:缓冲筒;7d:下端口;7u:上端口;7s…:狭缝部;7h…:孔部;8h…:孔部;11:管轴;11u:上端口;11f:外周面;11c:伞形罩;50:挤奶装置;51:挤奶机;52:挤奶杯自动脱离装置;Lm:送奶管路;M:奶;Mu:奶的液面;Rd:气液混合缓冲室;Rdd:底面部;Rm:计量室;Rmu:上表面部;Rmd:下表面部;Rs:气液分离室;A:空气。
具体实施方式
下面,列举本发明涉及的最佳实施方式并基于附图进行详细说明。
首先,参照图1~图5以及图9对本实施方式涉及的奶量计1的结构进行具体说明。
图1表示奶量计1中的奶量计主体1m。标号2是计量容器部,由透明或半透明的塑料或玻璃等材料形成为整体呈圆筒状,并且在周面部2f的纵向中间部的预定位置形成有上下两个收窄部2su、2sd、即最下部的收窄部2sd和位于该收窄部2sd之上的次级的收窄部2su。由此,计量容器部2的比收窄部2su靠上侧的部分为气液分离室Rs,收窄部2su与收窄部2sd之间为计量室Rm,比收窄部2sd靠下侧的部分为气液混合缓冲室Rd,并且收窄部2su的内周面成为连通气液分离室Rs和计量室Rm间的中间口2m,收窄部2sd的内周面成为连通计量室Rm和气液混合缓冲室Rd间的流出口2e。在该情况下,计量室Rm的容积例如可选定为200〔毫升〕左右,并且气液混合缓冲室Rd的容积可选定为能够储存从流出口2e流出的至少一次份的奶量的容积,例如为计量室Rm容积的1.5~2倍(300~400〔毫升〕)左右。另外,根据需要还可以在气液分离室Rs中的周面部2f形成追加的一个或两个以上的收窄部2su。由此,能够扩大周面部2f的内周面的实质面积,因此能够降低奶M的流速,进一步减少泡Mb的产生。另外,若计量容器部2构成为多个分割体组合而成的结构,则即使在设有收窄部2su、2sd的情况下,也能实现计量容器部2的制造的容易化,而且能够容易且可靠地进行维护(清洗、更换等)。
气液分离室Rs具有流入口2i,所述流入口2i从气液分离室Rs的上端附近的周面部2f的外表面沿切线方向突出且能够与上游侧的奶管(milk tube)66连接。由此,从流入口2i流入气液分离室Rs内部的奶M沿气液分离室Rs的周面部2f的内壁面呈螺旋状地流动,因此当奶M在气液分离室Rs的内壁面流下时,流速变小,大幅降低了作为奶量测定的误差因素的泡的产生和液面Mu的波动。并且,结果还能有助于奶量计1的小型紧凑化。
计量室Rm的上表面部Rmu形成为倾斜面,所述计量室Rm的周面部侧处于该倾斜面的下方,并且计量室Rm的下表面部Rmd形成为倾斜面,所述计量室Rm的周面部侧处于该倾斜面的上方。由此,计量室Rm的内部成为上方和下方由锥面包围的形状,因此,在计量室Rm中储存奶M时,即使计量容器部2(奶量计主体1m)处于倾斜的状态,也不会产生空气A的层,并且当从计量室Rm排出奶M时,即使计量容器部2(奶量计主体1m)处于倾斜的状态,奶M也不会残留。因此,所述倾斜面的倾斜角度可根据实际的使用环境任意选定。通常,奶量计1(奶量计主体1m)在使用环境中的倾斜角度再大也就为15〔°〕左右,因此,将倾斜面相对于水平面的角度选定为30〔°〕左右的话,则在实际应用方面就足够了。
这样,若计量室Rm被设置成上表面部Rmu形成为周面部侧处于下方的倾斜面且下表面部Rmd形成为周面部侧处于上方的倾斜面的话,则在实际的使用环境(设置环境)中,即使在奶量计1倾斜的情况下,也能排除由倾斜产生的测定误差,能够进行高精度的奶量测定。而且,能够显著地扩大使用环境(设置环境)的范围(用途),例如能够将奶量计附设在因经由挂钩悬吊于支承件而在挤奶时经常大幅摆动的挤奶杯自动脱离装置等,从而能够提高通用性和便利性。而且,能够减少奶管等配管的排布,并可作为可搬式(移动式)奶量计来使用。
并且,在计量室Rm的周面部的内表面,一体形成有沿周向以90〔°〕间隔配置的四个整流片部Rms…。在该情况下,各整流片部Rms…沿计量室Rm的轴向设置且朝径向内侧突出预定宽度。而且,对于设置在计量室Rm的下部即下表面部Rmd的中央的流出口2e,考虑到从流入口2i流入的奶M的每单位时间的流量,将流出口2e的直径选定为将计量室Rm内的奶M在预定时间Te以内排出的直径。
另一方面,在计量容器部2(气液分离室Rs和计量室Rm)的内部配设有阀机构部4。阀机构部4具有:导管轴11,其贯穿插入于流出口2e和中间口2m,所述导管轴11的上端口11u与气液分离室Rs的上端相对且下端口11d与气液混合缓冲室Rd相对,从而使气液分离室Rs和气液混合缓冲室Rd连通;阀驱动部12,其支承所述导管轴11的上端,且使所述导管轴11升降;第一阀4u,其设在导管轴11的位于计量室Rm内的外周面11f上侧;以及第二阀4d,其设在导管轴11的位于计量室Rm内的外周面11f下侧。第一阀4u和第二阀4d均由橡胶等弹性材料形成。标号23是用于将第一阀4u和第二阀4d固定于导管轴11的外周面11f的固定部件。由此,第一阀4u能够开闭计量室Rm和气液分离室Rs间的中间口2m,第二阀4d能够开闭计量室Rm和气液混合缓冲室Rd间的流出口2e。若设置这样结构的阀机构部4,则能够将导管轴11兼用作阀驱动用轴和抽气用导管这两者,并且还能够兼用作对第一阀4u和第二阀4d双方进行驱动的阀驱动用轴,所以具有有助于结构的简化、低成本化以及小型化的优点。
而且,阀驱动部12具有:隔膜部26,其经由支承部件25支承导管轴11的上端,且封闭气液分离室Rs即封闭设在计量容器部2的上表面部2u的圆形的开口部2uh以形成该气液分离室Rs的上表面部Rsu;和切换室部Rc,其在与气液分离室Rs相反的一侧面向隔膜部26。该切换室部Rc通过后述的控制系统5(图4)的控制而被切换成真空压或大气压。另外,标号27表示从切换室部Rc突出的连接口。并且,隔膜部26由上下分开的第一隔膜26u和第二隔膜26d构成,实现了稳定的升降移位,并且支承部件25以不封闭导管轴11的上端口11u的形态形成,由此所述支承部件25结合于第二隔膜26d的中央下表面。若设置这样结构的阀驱动部12,则具有下述优点:由于能够利用在挤奶机51(图5)中使用的真空压(真空管路),所以有助于通过结构的简化来实现低成本化和小型化。
另一方面,气液混合缓冲室Rd将上表面部Rdu形成为倾斜面,所述气液混合缓冲室Rd的周面部侧处于该倾斜面的下方,并且将底面部Rdd形成为倾斜面,所述气液混合缓冲室Rd的周面部侧处于该倾斜面的上方,该气液混合缓冲室Rd的基本形态与计量室Rm相同。因此,气液混合缓冲室Rd的内部为上方和下方由锥面包围的形状,当从气液混合缓冲室Rd送出奶M时,即使计量容器部2(奶量计主体1m)处于倾斜的状态,奶M也不会残留。
而且,在该气液混合缓冲室Rd设有奶送出口部6,所述奶送出口部6具有使奶M以预定流量(第一流量)Qf以下的流量流出并将所述奶M与计量容器部2的内部的空气A混合后送出的送出口(第一送出口)6f。更为优选的是,在奶送出口部6设有第一送出口6f和第二送出口6s,所述第一送出口6f在储存于气液混合缓冲室Rd的奶量为预定量以下时使奶M以第一流量Qf以下的流量流出,所述第二送出口6s在储存的奶量超过预定量时使奶M以Qr以上的流量流出,并且设定为满足Qf<Qr的条件。计量容器部2的下表面部2d为气液混合缓冲室Rd的底面部Rdd,因此,奶送出口部6能够利用从该底面部Rdd的中央立起的圆筒形的缓冲筒7来设置。该缓冲筒7的上端口7u面向内部,并且下端口7d侧从底面部Rdd向下方突出并面向外部。
由此,如图1和图2所示,缓冲筒7的上端口7u能够作为奶送出口部6的第二送出口6s发挥功能,并且通过在缓冲筒7的周面部形成从上端沿轴向到达底面部Rdd的位置的一个狭缝部7s,从而能够将该狭缝部7s作为奶送出口部6的第一送出口6f发挥功能。因此,第一送出口6f使所储存的奶M的液面Mu在缓冲筒7的上端口7u的高度以下的奶M流出,即,第一送出口6f在所储存的奶量为预定量以下时使奶M以第一流量Qf以下的流量流出。此时,第一流量Qf以下的流量能够通过狭缝部7s的开口面积来设定,狭缝部7s的宽度设定为使从流出口2e流入的任意的流入时的奶M的全部量能够在下一次流入之前至少全部流出的开口面积。在示例的形态中,狭缝部7s的宽度可选定为缓冲筒7的直径(内径)的1/N以下,优选为1/6以下。而且,第二送出口6s使所储存的奶M的液面Mu超过缓冲筒7的上端口7u的高度的奶M流出,即,第二送出口6s在所储存的奶量超过预定量时使奶M以Qr以上的流量流出。此时,Qr以上的流量能通过缓冲筒7的圆形的上端口7u的开口面积来设定。
这样,在奶送出口部6设有第一送出口6f和第二送出口6s,所述第一送出口6f在储存于气液混合缓冲室Rd的奶量为预定量以下时使奶M以第一流量Qf以下的流量流出,所述第二送出口6s在储存的奶量超过预定量时使奶M以第二流量Qr以上的流量流出,这样的话,则即使在由于奶M残留在气液混合缓冲室Rd等而使流入气液混合缓冲室Rd中的奶M的液面Mu超过所谓临界水平的情况下,也能够通过第二送出口6s迅速地消除暂时的溢流。而且,在气液混合缓冲室Rd设有缓冲筒7,所述缓冲筒7从底面部Rdd立起,并且该缓冲筒7的下端口7d面向外部且上端口7u面向内部,该缓冲筒7的上端口7u作为第二送出口6s,且在缓冲筒7的周面部形成有第一送出口6f,这样的话,则在气液混合缓冲室Rd内追加设置缓冲筒7就足够了,因此具有能够容易且低成本地实施的优点。
另一方面,导管轴11的面向气液混合缓冲室Rd的内部的下端口11d位于缓冲筒7的上端口7u的正上方,并且在该导管轴11的下端设有伞形罩11c,所述伞形罩11c用于使从流出口2e流出的奶M不直接进入奶送出口部6即第一送出口6f和第二送出口6s双方。伞形罩11c形成为下方较宽的锥形状,在伞形罩11c的外侧的周面一体形成有以90〔°〕间隔配置的四个整流片部11s…。各整流片部11s…沿轴向设置且朝径向外方突出预定宽度。可以使各整流片部11s…的周向的位置与所述的各整流片部Rms…的位置一致。通过这样的结构,由于缓冲筒7的上端口7u的上方由伞形罩11c覆盖,因此能够避免从流出口2e流出的奶M直接进入奶送出口部6的不良情况,能够可靠地实现将从流出口2e流出的所有奶M暂时储存于气液混合缓冲室Rd然后使所述奶M从奶送出口部6一点一点地流出的功能。
并且,在计量容器部2的下表面部2d即气液混合缓冲室Rd的底面部Rdd设有用于对试样(奶M)进行提取(取样)的提取筒21。提取筒21从底面部Rdd立起,使下端口21d面向外部,并且使上端面21u面向内部。在该情况下,如图1所示,考虑使提取筒21的上端面21u位于流出口2e的附近,且使该上端面21u的中心位置面向流出口2e的内周缘部,并且使该上端面21u位于上述两个整流片部11s和11s间的中央。而且,使上端面21u以沿着气液混合缓冲室Rd的上表面部Rdu的倾斜面的方式倾斜,在上端面21u形成沿着计量容器部2的径向的狭缝状的提取口21ui。另外,标号21c是设在提取筒21上端的集流片部,所述集流片部21c通过包围提取口21ui的周围的一部分而将从流出口2e流出的奶M的一部分引导至提取口21ui。由此,在设置了这样的集流片部21c的情况下,也可以将整流片部11s…、Rms…的附设省略。另一方面,下端口21d从下表面部2d向下方突出,作为与取样管100连接的连接口形成。由此,能够将试样容器101的容器口经由取样管100与下端口21d连接。
另一方面,在计量容器部2设有供气筒部28,所述供气筒部28从计量室Rm的上表面部Rmu向上方立起,并使上端口28u面向气液分离室Rs的上端,从而将计量室Rm与气液分离室Rs连通。通过设置这样的供气筒部28,能够使计量室Rm的奶M从流出口2e顺畅且迅速地流出。并且,在计量容器部2附设有面向供气筒部28的内部的液面检测部3。液面检测部3采用了三个检测电极3a、3b、3c(3c是共用电极),所述三个检测电极3a、3b、3c上下隔开地配置并且用于通过奶M的电阻来检测奶M的存在。检测电极3a、3b选定为在奶M从计量室Rm储存到气液分离室Rs时奶M的液面Mu、特别是奶M的除去泡Mb的液面Mu达到计量室Rm的上方的预定位置,优选的是,如图1所示,选定为能够在从气液分离室Rs的下表面部到预定高度的范围检测奶M所储存的位置。这样,若使液面检测部3(检测电极3a、3b)面向供气筒部28的内部,则能够进行避免了不必要的波动或起泡等的影响的检查。而且,若液面检测部3采用检测电极3a…,则能够通过比较简易的结构以低成本实施,并且能够可靠地检测奶M的存在。
图4表示与奶量计主体1m连接的控制系统5。控制系统5具有系统控制器31,所述系统控制器31具有进行各种控制处理和运算处理等的计算功能。因此,在内置于系统控制器31的系统存储器,保存有用于执行与奶量测定相关的一系列的顺序控制的控制程序31p,并且设定有包括后述的设定时间Ts等的各种设定数据31d。另一方面,系统控制器31的输入端口与检测处理部32连接,并且系统控制器31的控制输出端口与三向电磁阀33连接。而且,检测处理部32的输入部经由预定的连接线缆34与检测电极3a、3b、3c连接。该检测处理部32具有对各检测电极3a、3b施加预定的电压,检测电阻值变化,从而检测所储存的奶M的液面Mu的功能。
另外,系统控制器31具有通过判别液面检测信号Sa、Sb的大小来撤销泡Mb的检测的检测撤销功能Fc。即,从检测处理部32输出与检测电极3a和3c间的电阻值对应的液面检测信号Sa、以及与检测电极3b和3c间的电阻值对应的液面检测信号Sb,并施加给系统控制器31。在该情况下,若检测电极3a和3b间存在奶M的液体部分,则检测电极3a检测出包含泡Mb的电阻值,检测电极3b检测出仅奶M的液体部分的电阻值,但由于包含泡Mb的电阻值和仅奶M的液体部分的电阻值不同,因此,系统控制器31比较各电阻值,当电阻值间的差为预定的大小以上时,判断为在检测电极3a和3b间存在液面Mu,通过检测撤销功能Fc使检测无效。
这样构成的控制系统5具有下述功能:至少在上述的液面检测部3的检测电极3a检测出液面Mu后控制阀机构部4、即关闭第一阀4u且打开第二阀4d,并且按照预定的恢复条件打开第一阀4u且关闭第二阀4d。
而且,从切换室部Rc突出的连接口27经由真空管35与三向电磁阀33的公共端口33o连接,并且,三向电磁阀33的一个分支端口33a与真空管(真空泵)71连接,并且三向电磁阀33的另一个分支端口33b向大气敞开。由此,通过切换控制三向电磁阀33,就能够将上述的切换室部Rc切换为真空状态或大气状态。
另一方面,用于在关闭第一阀4u且打开第二阀4d后打开第一阀4u且关闭第二阀4d的预定的恢复条件可采用:经过预先设定的设定时间Ts、或者检测到从流出口2e排出的奶M的排出结束。在本实施方式中,将经过预先设定的设定时间Ts设定为恢复条件。在该情况下,将设定时间Ts设定得比所述的预定时间Te长。这样,作为预定恢复条件,通过经过预先设定的设定时间Ts来打开第一阀4u且关闭第二阀4d,若采用这样的控制,则部件数目减少并实现了控制的容易化,因此能够低成本地实施。另一方面,作为预定恢复条件,也可以通过检测到从流出口2e排出的奶M的排出结束来进行打开第一阀4u且关闭第二阀4d的控制。在该情况下,例如在流出口2e附设与由所述检测电极3a…构成的液面检测部3同样的检测部即可。作为预定的恢复条件,通过检测到从流出口2e排出的奶M的排出结束来打开第一阀4u且关闭第二阀4d,若采用这样的控制,则能够迅速地恢复,因此计量时间变短,能够进行高效的计量。
这样,本实施方式涉及的奶量计1构成为:在计量容器部2中的形成为圆筒状的周面部2f的纵向中间部的至少两个位置处形成收窄部2su、2sd,由此将计量容器部2的比最下部的收窄部2sd靠下侧的部分构成为气液混合缓冲室Rd,将最下部的收窄部2sd与位于该收窄部2sd上方的次级的收窄部2su之间构成为计量室Rm,将计量容器部2的比该次级的收窄部2su靠上侧的部分构成为气液分离室Rs,且将最下部的收窄部2sd的内周面作为流出口2e,将次级的收窄部2su的内周面作为中间口2m,并且在计量容器部2设有阀机构部4,所述阀机构部4具有能够开闭中间口2m的第一阀4u和能够开闭流出口2e的第二阀4d,这样的话,则能够以联合了计量室Rm和气液混合缓冲室Rd的最佳方式实施,能够进一步提高气液混合缓冲室Rd所具有的功能的有效性和可靠性。
接下来,参照图1~图8对包括本实施方式涉及的奶量测定方法的、奶量计1的使用方法和动作(功能)进行说明。
如图3所示,奶量计1的奶量计主体1m能够安装于挤奶机51所具备的挤奶杯自动脱离装置52的背面(外表面)。因此,该挤奶机51包括挤奶杯自动脱离装置52和后述的输送机63。本实施方式涉及的奶量计1(奶量计主体1m)也可以安装于挤奶杯自动脱离装置52,挤奶杯自动脱离装置52在挤奶时经常大幅摆动,因而以往被认为是难以安装奶量计。在该情况下,挤奶杯自动脱离装置52内置有奶量计1所具备的控制系统5中的控制器31、检测处理部32和三向电磁阀33。这样,将奶量计主体1m安装于挤奶杯自动脱离装置52的背面且将控制系统5的一部分或全部内置于挤奶杯自动脱离装置52的话,能够减少配管和配线的排布,因此能够有助于整体的小型紧凑化。挤奶杯自动脱离装置52具有:装置主体53,其具有外部壳体;挂钩54,其从所述装置主体53的上表面向上方突出;和线引导管55,其从装置主体53的下表面突出,脱离线56(图5)从该线引导管55的下端被送出。该脱离线56的末端与集奶器(ミルククロ一)61连接,所述集奶器61具有四个挤奶杯61c…。因此,在装置主体53的内部具有卷绕脱离线56的卷绕机构。
另一方面,图5表示使用奶量计1的挤奶装置50的一例。该挤奶装置50具有沿轨道62移动的输送机63,在该输送机63搭载挤奶机51。而且,通过将挂钩54勾挂在输送机63所具有的臂端撑条65,从而悬吊挤奶杯自动脱离装置52。图5表示通过挤奶机51对奶牛C进行挤奶的状态,在奶牛C装配有四个挤奶杯61c…。在挤奶装置50中,在挤奶时将通过挤奶杯61c…挤出的生奶(奶M)从集奶器61经由奶管66供给到奶量计主体1m的流入口2i。接着,将通过了奶量计主体1m的奶M从排出口2t经由奶管67送至导奶管(milk pipe)68。因此,所述奶管66和67成为与奶量计1连接的送奶管路Lm。另外,标号70表示真空导管,标号71表示将真空导管70侧和挤奶杯自动脱离装置52连接起来的真空管(图4),标号72表示将挤奶杯自动脱离装置52和挤奶杯61c…连接起来的真空管。而且,如前所述,各检测电极3a…经由连接线缆34(图4)与挤奶杯自动脱离装置52(检测处理部32)侧连接,并且切换室部Rc(连接口27)经由真空管35(图4)与挤奶杯自动脱离装置52(三向电磁阀33的分支端口33a)侧连接。
下面,参照图7并按照图6所示的流程图对挤奶时奶量计1的动作进行说明。
在挤奶时(计量时),将挤出的奶M间歇地送至送奶管路Lm中的奶管66,因此奶M从流入口2i流入计量容器部2的内部(步骤S1)。另外,在流入初期,第一阀4u和第二阀4d处于下降位置,中间口2m打开,且流出口2e关闭。接着,流入的奶M如图7的(a)的实线箭头所示沿气液分离室Rs的周面部2f的内壁面呈螺旋状地流动。由此,进行了良好的气液分离(离心分离),并且当奶M在气液分离室Rs的内壁面流下时,流速变小,大幅减少了作为奶量测定的误差因素的泡Mb的产生和液面Mu的波动。此时,被分离的空气A如虚线箭头所示通过导管轴11的内部流入气液混合缓冲室Rd的内部,并且分离出空气A后的奶M通过中间口2m流入计量室Rm,并储存在该计量室Rm(步骤S2)。图7的(a)表示该状态。
随着奶M逐渐流入,储存的奶M的液面Mu上升。接着,当所述奶M的液面Mu上升至检测电极3b的位置时,则检测电极3b和3c之间成为接通(ON)状态。不过,由于在液面Mu上通常存在不少的泡Mb,因此,如图7的(b)所示,当液面Mu位于检测电极3a和3b之间时,也会产生检测电极3a浸于泡Mb中的状态。在该情况下,表示检测电极3a和3c之间的电阻值的液面检测信号Sa大于表示检测电极3b和3c之间的电阻值的液面检测信号Sb,因此不认为检测电极3a和3c之间是接通(ON)状态,通过检测撤销功能Fc将检测撤销。由此,排除了由泡Mb引起的误差因素,能够进行更正确且稳定的奶量测定。
与此相对地,当液面Mu进一步上升,如图7的(c)所示,液面Mu上升至检测电极3a浸没于奶M中的位置时,则检测电极3a和3b双方都浸没于奶M中,因此,液面检测信号Sa和Sb的偏差处于固定允许范围内。因此,系统控制器31判断为液面Mu正式上升至检测电极3a的高度,并向三向电磁阀33施加阀切换信号Sc。由此,三向电磁阀33被切换,以向切换室部Rc施加真空压(负压)(步骤S3、S4)。其结果是,如图7的(c)所示,隔膜部26向上方移位,进而第一阀4u和第二阀4d也向上升位置移位,因此,中间口2m关闭且流出口2e打开(步骤S5)。
由此,计量室Rm内的奶M通过流出口2e流入气液混合缓冲室Rd(步骤S6)。此时,由于流出口2e的直径被选定为使计量室Rm内的奶M在预定时间Te以内流出,因此计量室Rm内的奶M迅速流出。另外,在该情况下,由于从流出口2e流出的奶M因伞形罩11c的作用而流下到气液混合缓冲室Rd的周面侧,因此能够避免奶M直接进入奶送出口部6即第一送出口6f和第二送出口6s的不良情况,并且就通常的挤奶来说,由于设定为储存于气液混合缓冲室Rd的奶M的液面Mu不会超过缓冲筒7的上端口7u(第二送出口6s),因此从流出口2e流出的奶M都暂时储存在气液混合缓冲室Rd然后从第一送出口6f流出。接着,如图7的(c)所示,气液混合缓冲室Rd内的奶M通过狭缝7s流出到缓冲筒7的内部,并与来自上端口7u的空气A混合,由此通过缓冲筒7的下端口7d(排出口2t)被送出到下游侧的奶管67(步骤S7、S10)。在该情况下,狭缝7s的开口面积被设定为使得奶M以第一流量Qf以下的流量流出,因此奶M以小流量一点一点地送出。
因此,避免了流出口2e打开时所产生的、由奶M将送奶路(奶管等)暂时性闭塞的状态。由此,能够排除送奶管路Lm内的压力变动(压力冲击)被附加给奶头的不良情况,因此能够消除对奶牛C来说不必要的紧张因素,进而能够消除由杂菌进入奶头引起的乳房炎等的发生。并且,由于能够相对于从计量容器部2流出的空气A使奶M一点一点地流出,因此能够抑制气泡的不必要的产生,进而能够确保稳定且平衡性良好的送奶。
图8示出了送奶管路Lm内实测的压力变动。另外,实测位置采用的是接近奶头的集奶器61内部。另外,图8的(a)表示流量为1kg/min时的真空度(MPa),图8的(b)表示流量为2kg/min时的真空度(MPa),图8的(c)表示流量为4kg/min时的真空度(MPa)。在图8的(a)~(c)中,左侧的实测数据Pi表示本实施方式涉及的奶量计1的情况,即采取措施后的情况,并且右侧的实测数据Pr表示使用了采取措施前的构造的情况,该采取措施前的构造通过除去本实施方式涉及的奶量计1的主要部分构造,即除去气液混合缓冲室Rd和缓冲筒7而将流出口2e和排出口2t直接连通。从图8的(a)~(c)可以明确,通过采用本实施方式涉及的奶量计1,能够大幅降低送奶管路Lm内的压力变动。
另外,如图7的(c)所示,从设在提取筒21的上端面21u的提取口21ui对从流出口2e流出的奶M的一部分进行提取(取样),并将所述从流出口2e流出的奶M的一部分通过提取筒21和取样管100供给到试样容器101。在该情况下,即使奶量计1倾斜的情况下,由于通过整流片部Rms…和11s…对奶M的流动进行了整流(调整),奶M的流动不易偏向一方,能够使奶M顺畅地流入气液混合缓冲室Rd,并且能够使固定量以上的奶M高效且稳定地流入提取口21ui。
一方面,在计量室Rm的奶M流入气液混合缓冲室Rd时,由于在气液混合缓冲室Rd残留有奶M等而使流入气液混合缓冲室Rd中的奶M的液面Mu暂时超过缓冲筒7的上端口7u的高度的情况下,奶M从第二送出口6s以Qr以上的流量流入缓冲筒7的内部(步骤S7、S8)。在该情况下,第二送出口6s为缓冲筒7的上端口7u,因此奶M以大流量快速地流出,从而消除了暂时的溢流。接着,在奶M的液面Mu达到缓冲筒7的上端口7u的高度以下的时刻,奶M从第二送出口6s的流出停止,恢复成仅从第一送出口6f流出的正常状态(步骤S9、S10)。
另一方面,在输出阀切换信号Sc后,如果经过了预先设定的设定时间Ts,则系统控制器31向三向电磁阀33施加阀恢复信号Sr。由此,三向电磁阀33被切换,施加给切换室部Rc的真空压被解除,因此切换室部Rc恢复至大气压(步骤S11、S12)。其结果是,隔膜部26向下方移位,如图7的(d)所示,第一阀4u和第二阀4d也恢复到下降位置。接着,由于中间口2m打开且流出口2e关闭,因此气液分离室Rs内的奶M通过中间口2m流入计量室Rm内(步骤S13)。此后,重复上述动作(处理)直到挤奶结束(步骤S14、S1…)。另外,在系统控制器31中,对由计量室Rm计量的次数进行计数,由此,通过运算处理求出整体奶量、进而求出流量(速度)等。
而且,本实施方式涉及的奶量计1能够如下所述进行清洗和杀菌。对奶量计1进行清洗和杀菌时的系统图在图3中以虚拟线示出。在对奶量计1进行清洗和杀菌时,将挤奶机51移动到预定的清洗区域,将奶量计1的排出口2t(奶管67)侧与导奶管68连接,并将挤奶杯61c…浸入收纳有清洗液(杀菌液)的清洗液槽200中。接着,若使挤奶机51运转,则执行自动清洗模式,因此,按照预先设定的清洗程序进行自动清洗。在自动清洗时,清洗液槽200的清洗液(杀菌液)被从挤奶杯61c…吸入,然后经由集奶器61和奶管66等从奶量计1的流入口2e流入气液分离室Rs。此时,若设为通过阀机构部4关闭中间口2m的动作模式,则通过清洗液清洗气液分离室Rs,并且清洗液在储存于气液分离室Rs后,从供气筒部28的上端口28u排出。而且,通过从上端口28u排出的清洗液,清洗计量室Rm、气液混合缓冲室Rd、提取筒21等,此后,清洗液从排出口2t排出,并且排出的清洗液经由奶管67和导奶管68等返回清洗液槽200。另一方面,若设为通过阀机构部4打开中间口2m的动作模式,则能够维持使清洗液充满气液分离室Rs和计量室Rm的状态。另外,在通过阀机构部4关闭中间口2m的动作模式时,能够测定液质(清洗状态)。因此,在气液分离室Rs除了检测电极3a、3b、3c还预先附设温度传感器或pH传感器等。清洗(杀菌)包括:漂洗工序、碱洗工序、酸洗工序,并且执行组合了各工序的处理时间与动作模式等的清洗模式。
下面,参照图9~图11对本发明涉及的奶量计1的变更实施方式进行说明。
图9表示奶送出口部6的各种变更例。图9的(a)~(d)均为将第一送出口6f变更了的结构。图9的(a)为在图2所示的奶送出口部6的形态的基础上,追加了形成为切入状的三个狭缝部7s…的结构。各狭缝部7s…形成为从上端口7u的边缘部沿轴向切入预定长度,并且各狭缝部7s…沿周向隔开90〔°〕间隔设置。由此,缓冲筒7中的上部的流量相对于下部的流量变大,因此,例如在气液混合缓冲室Rd内的奶M比通常稍多的时候,能使稍多的部分较快速地流出。图9的(b)是取代图9的(a)中追加形成为切入状的三个狭缝部7s…,将在图2所示的狭缝部7s的上部形成为上方较宽的V字形狭缝7sw而成的结构。由此,基本的功能和图9的(a)相同,但是在气液混合缓冲室Rd内的奶M比通常稍多的时候,能够使稍多的部分较快速地流出,并且能够伴随着液面Mu升高使流量进一步变大。
图9的(c)和(d)与图2所示的奶送出口部6的形态整体不同,在缓冲筒7的上端口7u的边缘部沿轴向切入预定长度地形成四个狭缝部7s…,并且所述四个狭缝部7s…沿周向隔开90〔°〕间隔设置。而且,在缓冲筒7的周面部的靠底面部Rdd附近沿轴向形成四个孔部7h…,且所述四个孔部7h…沿周向隔开90〔°〕间隔设置,在缓冲筒7的轴向中间部分既不设置狭缝部7s也不设置孔部7h。由此,在图2、图9的(a)和(b)的情况下,伴随着液面Mu下降,流量也变小,但是在图9的(c)的情况下,在缓冲筒7的轴向中间部分,能够使流量大致固定。图9的(d)的基本的功能和图9的(c)相同,但是对各狭缝部7s…和各孔部7h…的长度进行了一部分变更,相对于液面Mu的高度设定流出的奶M的流量,能实现奶送出口部6的最佳化。这样,奶送出口部6能够以各种形态实施。
图10表示缓冲筒7的变更例。在图10中,将导管轴11的下端向下方延伸,使下端口11d与设在气液混合缓冲室Rd的底面部Rdd的排出口2t的内部相对,从而将导管轴11的与该气液混合缓冲室Rd相对的部位作为缓冲筒7,在该缓冲筒7的下部的周面部形成第一送出口6f,并且在缓冲筒7的上部的周面部形成第二送出口6s。在该情况下,与图1所示的实施方式同样地,第一送出口6f由形成于缓冲筒7的下部的周面部的一条狭缝7s构成,并且第二送出口6s由形成在缓冲筒7的上部的周面部的例如四个孔部8h…形成,狭缝7s和孔部8h…的面积和位置(高度)关系可以依照图1的实施方式的尺寸实施。
根据该种变更例涉及的缓冲筒7,由于缓冲筒7和导管轴11能够一体形成,所以具有能容易且低成本地实施、并且能够使气液混合缓冲室Rd侧的结构(形状)进一步简化(简单化)的优点。而且,如图9及图10所示,第一送出口6f采用形成于缓冲筒7的周面部的至少一个以上狭缝部7s…和/或孔部7h…,第二送出口6s采用形成于缓冲筒7的上端7u或周面部的至少一个以上孔部8h…,这样的话,则通过狭缝部7s…和孔部7h…(8h…)的组合,进而通过狭缝部7s…和孔部7h…(8h…)的数量和形状的组合,能够容易地设置具有各种送出形态(送出特性)的奶送出口部6,并且能实现奶送出口部6的最佳化。
图11表示收窄部2sd、2su的变更例。图1所示的奶量计1示出了这样的情况:假定了具有固定的厚度的壁部的计量容器部2,例如在用玻璃材料等制造时,通过拉伸加工而形成收窄部2sd、2su,但在由塑料材料等一体成型的情况下,如图11所示,也可通过在计量容器部2的平坦的内壁面形成突出部来设置收窄部2sd、2su。由此,这样的变更例也包含于收窄部2sd、2su的概念中。另外,在示例的情况下,形成计量室Rm的上表面部Rmu和下表面部Rmd由水平面(非倾斜面)形成,但是当然也可以像图1所示的计量室Rm那样由倾斜面形成。另外,在图10和图11中,对与图1相同的部分标注相同的标号以明确其结构,并省略其详细说明。
以上,对最佳实施方式和变形实施方式进行了详细说明,但本发明并不限定于这些实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内,能够对细节的结构、形状、材料、数量、方法等进行任意的变化、追加、删除。
例如,虽然示出了在奶送出口部6设有第一送出口6f和第二送出口6s的情况,但是在气液混合缓冲室Rd的容积有富余等情况下,并不一定需要设置第二送出口6s。而且,虽然示出了在构成奶送出口部6时,构成为在气液混合缓冲室Rd的底面部Rdd设有缓冲筒7的情况,但是,只要是在气液混合缓冲室Rd至少具有使奶M以预定流量(第一流量)Qf以下的流量流出的第一送出口6f的构造的话,也可以置换为其他构造。另一方面,示出了计量室Rm的上表面部Rmu的周面部侧处于下方的倾斜面和计量室Rm的下表面部Rmd的周面部侧处于上方的倾斜面形成为锥形的情况,但所述倾斜面也可以形成为曲面。因此,可以形成为正面剖面为扁平的椭圆形,倾斜面的形态不限于示例的方式。而且,关于阀机构部4,虽然示出了将导管轴11兼用作阀驱动用轴和抽气用导管这两者的情况,但也可以利用杆材形成阀驱动用轴,并将抽气用导管另外设置在其他位置。并且,虽然举例示出了阀驱动部12由隔膜部26和可切换为真空压或大气压的切换室部Rc构成的情况,但也可以通过电磁阀或气缸等致动器使隔膜部26直接移位。另一方面,虽然举例示出了采用检测电极3a…作为液面检测部3的情况,但只要是能够检测液面Mu的位置的结构,还可以利用使用浮子等的机械式、使用光传感器等的光学式、检测静电变化的静电式、检测电磁变化的电磁式等基于其他各种原理的液面检测部。而且,控制系统5还可以通过控制箱等另外构成,由此附设在奶量计主体1m等。另外,虽然示例的奶量计1示出了具备提取筒21的所谓带取样功能的奶量计,当然,也可以是不设置取样功能(提取筒21)而仅具备奶量测定功能的奶量计1,还可以是根据需要而附加了其他功能(结构)的奶量计1。
产业上的可利用性
本发明涉及的奶量计1(奶量测定方法)不仅能够设置于例示的挤奶装置50,而且能够设置在以各种形式的挤奶系统为首的、与挤奶以外的用途或各种动物的奶量测定等相关的各种设置对象部中加以利用。
Claims (17)
1.一种奶量计,所述奶量计具有:计量容器部,所述计量容器部与送奶管路的中段连接,且所述计量容器部能储存从流入口流入的奶;液面检测部,所述液面检测部用于对储存在所述计量容器部的内部的奶的液面进行检测;阀机构部,所述阀机构部能够开闭所述计量容器部的流出口;以及控制系统,所述控制系统至少在所述液面检测部检测到所述液面时对所述阀机构部进行开闭控制,所述奶量计的特征在于,在所述流出口的下游侧具备气液混合缓冲室,所述气液混合缓冲室具有能储存通过所述阀机构部的开闭而从所述流出口流出的至少一次份的奶量的容积,并且在该气液混合缓冲室设有奶送出口部,所述奶送出口部具有送出口(第一送出口),所述送出口(第一送出口)使奶以预定流量(第一流量)以下的流量流出并将所述奶与所述计量容器部的内部的空气混合后送出。
2.根据权利要求1所述的奶量计,其特征在于,所述计量容器部在形成为圆筒状的周面部的纵向中间部的至少两个位置处形成收窄部,由此,将所述计量容器部的比最下部的收窄部靠下侧的部分构成为所述气液混合缓冲室,将所述计量容器部的最下部的收窄部与位于该收窄部的上方的次级的收窄部之间的部分构成为计量室,将所述计量容器部的比所述次级的收窄部靠上侧的部分构成为气液分离室,且将所述最下部的收窄部的内周面作为所述流出口,将所述次级的收窄部的内周面作为中间口,并且所述计量容器部具有阀机构部,所述阀机构部具有能够开闭所述中间口的第一阀和能够开闭所述流出口的第二阀。
3.根据权利要求2所述的奶量计,其特征在于,所述计量室的上表面部形成为倾斜面,所述计量室的周面部侧处于该倾斜面的下方,且所述计量室的下表面部形成为倾斜面,所述计量室的周面部侧处于该倾斜面的上方。
4.根据权利要求2所述的奶量计,其特征在于,所述阀机构部具有:导管轴,所述导管轴贯穿插入于所述流出口和所述中间口,且所述导管轴通过使上端口面向所述气液分离室的上端并使下端口面向所述气液混合缓冲室,来使所述气液分离室和所述气液混合缓冲室连通;阀驱动部,所述阀驱动部支承所述导管轴的上端,且使所述导管轴升降;所述第一阀,所述第一阀设在所述导管轴的位于所述计量室内的外周面上侧;以及所述第二阀,所述第二阀设在所述导管轴的位于所述计量室内的外周面下侧。
5.根据权利要求1所述的奶量计,其特征在于,所述奶送出口部具有第一送出口和第二送出口,所述第一送出口在储存于气液混合缓冲室的奶量为预定量以下时使奶以所述第一流量以下的流量流出,所述第二送出口在储存的奶量超过所述预定量时使奶以第二流量以上的流量流出。
6.根据权利要求1所述的奶量计,其特征在于,在所述气液混合缓冲室设有缓冲筒,所述缓冲筒从底面部立起,并且所述缓冲筒的下端口面向外部且上端口面向内部,所述缓冲筒的所述上端口作为所述第二送出口,且在所述缓冲筒的周面部形成所述第一送出口。
7.根据权利要求4所述的奶量计,其特征在于,通过使所述导管轴的下端向下方延伸且使所述导管轴的下端口与设在所述气液混合缓冲室的底面部的排出口的内部相对,从而将所述导管轴的与所述气液混合缓冲室相对的部位作为缓冲筒,在所述缓冲筒的下部的周面部形成所述第一送出口,并且在所述缓冲筒的上部的周面部形成所述第二送出口。
8.根据权利要求1所述的奶量计,其特征在于,所述第一送出口采用在所述缓冲筒的周面部形成的至少一个以上的狭缝部。
9.根据权利要求1所述的奶量计,其特征在于,所述第一送出口采用在所述缓冲筒的周面部形成的至少一个以上的孔部。
10.根据权利要求1所述的奶量计,其特征在于,所述第二送出口采用在所述缓冲筒的上端或周面部形成的至少一个以上的孔部。
11.根据权利要求4所述的奶量计,其特征在于,在所述导管轴的下端设有伞形罩,所述伞形罩用于使从所述流出口流出的奶不直接流入所述奶送出口部。
12.一种奶量测定方法,所述奶量测定方法为,将奶量计与送奶管路的中段连接,由此将从流入口流入的奶储存在计量容器部,利用液面检测部检测在所述计量容器部的内部储存的奶的液面,并且至少在所述液面检测部检测到所述液面时,利用控制系统对阀机构部进行开闭控制,由此开闭所述计量容器部的流出口并进行奶量的测定,所述奶量测定方法的特征在于,在所述流出口的下游侧设置气液混合缓冲室,所述气液混合缓冲室具有能储存通过所述阀机构部的开闭控制而从所述流出口流出的至少一次份的奶量的容积,由此将从所述流出口流出的奶储存在所述气液混合缓冲室,此后,使奶以预定流量(第一流量)以下的流量从面向所述气液混合缓冲室的奶送出口部的送出口(第一送出口)流出,并将所述奶与所述计量容器部的内部的空气混合后送出。
13.根据权利要求12所述的奶量测定方法,其特征在于,当储存于所述气液混合缓冲室的奶量为预定量以下时,使奶从所述第一送出口以所述第一流量以下的流量流出,并且,当储存的奶量超过所述预定量时,使奶从第二送出口以第二流量以上的流量流出。
14.一种挤奶装置,所述挤奶装置具备奶量计,所述奶量计具有:计量容器部,所述计量容器部与送奶管路的中段连接,且所述计量容器部能储存从流入口流入的奶;液面检测部,所述液面检测部用于对储存在所述计量容器部内部的奶的液面进行检测;阀机构部,所述阀机构部能够开闭所述计量容器部的流出口;以及控制系统,所述控制系统至少在所述液面检测部检测出所述液面时对所述阀机构部进行开闭控制,所述挤奶装置的特征在于,所述挤奶装置所具备的奶量计在所述流出口的下游侧具备气液混合缓冲室,所述气液混合缓冲室具有能储存通过所述阀机构部的开闭而从所述流出口流出的至少一次份的奶量的容积,并且在所述气液混合缓冲室设有奶送出口部,所述奶送出口部具有送出口,所述送出口使奶以预定流量以下的流量流出并将所述奶与所述计量容器部的内部的空气混合后送出。
15.根据权利要求14所述的挤奶装置,其特征在于,所述奶量计安装在对奶牛进行挤奶的挤奶机。
16.根据权利要求15所述的挤奶装置,其特征在于,所述挤奶机至少具备挤奶杯自动脱离装置,将所述奶量计安装于所述挤奶杯自动脱离装置。
17.根据权利要求16所述的挤奶装置,其特征在于,所述奶量计具有除去了所述控制系统的奶量计主体,所述奶量计主体安装在所述挤奶杯自动脱离装置的外表面,并且所述控制系统的一部分或全部内置于所述挤奶杯自动脱离装置。
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