JP2000300099A - 乳の流量検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】流量を安定かつ高精度に検出するとともに、加
えて誤検出を確実に防止することにより信頼性を高め
る。 【解決手段】管部２の内周面２ｓにリング形に形成した
一方の電極３を設けるとともに、一方の電極３の下方に
位置する管部２ｄの内径を一方の電極３の内径Ｄｘより
も大きくして電極収容空間Ｓを設け、この電極収容空間
Ｓに、軸方向に細長い棒形に形成し、かつ一方の電極３
の内径Ｄｘよりも大きい外径Ｄｙを有する他方の電極４
を、一方の電極３に対して同軸上に配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はミルクチューブの中
途に設ける流量検出用管部に一対の電極を備える乳の流
量検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ミルクチューブの中途に設ける流
量検出用管部に、乳の流量を検出するための一対の電極
を備える乳の流量検出装置は、特開平８−５１８８０号
公報で知られている。

【０００３】同公報で開示される流量検出装置は、流量
検出用管部を構成するパイプ部材を備え、このパイプ部
材における内周面の所定位置に一方の電極を突出した状
態で設けるとともに、この一方の電極からパイプ部材の
軸方向に離間した位置に、当該パイプ部材の一部を構成
する管状に形成した他方の電極を設けたもので、乳の流
量を検出する際には一対の電極間の電気抵抗を測定し、
この測定結果を換算することにより乳の流量を求める。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の流量検出装置は、次のような問題点があった。

【０００５】即ち、この種の流量検出装置は電極間の電
気抵抗に基づいて流量を検出するため、検出精度を高め
るには、できるだけ送乳方向における電極間の距離を短
くすることが望ましい。一方、電極間の距離が短いと電
極間における内周面の沿面距離も短くなるため、乳が流
れていなくても電極間における内周面に付着した乳脂肪
等による粘性乳膜が電極間抵抗として計測され、誤検出
を招いてしまう。

【０００６】したがって、従来の流量検出装置ではこの
ような誤検出を回避するため、電極間の距離をある程度
長くせざるを得ず、結局、流量を安定かつ高精度で検出
するには限界があるとともに、電極間の距離は検出精度
を考慮した妥協的な距離にならざるを得ないため、誤検
出を確実に回避するには不十分となり、信頼性に劣る問
題があった。

【０００７】本発明はこのような従来の技術に存在する
課題を解決したものであり、流量を安定かつ高精度で検
出できるとともに、加えて誤検出を確実に回避すること
により信頼性を高めることができる乳の流量検出装置の
提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び実施の形態】本発明
は、ミルクチューブＴの中途に設ける流量検出用管部２
に一対の電極３，４を備える乳Ｍの流量検出装置１を構
成するに際して、管部２の内周面２ｓにリング形に形成
した一方の電極３を設けるとともに、一方の電極３の下
方に位置する管部２ｄの内径を一方の電極３の内径Ｄｘ
よりも大きくして電極収容空間Ｓを設け、この電極収容
空間Ｓに、軸方向に細長い棒形に形成し、かつ一方の電
極３の内径Ｄｘよりも大きい外径Ｄｙを有する他方の電
極４を、一方の電極３に対して同軸上に配設したことを
特徴とする。

【０００９】この場合、好適な実施の形態により、管部
２の上端には、当該管部２の内周面２ｓの接線方向Ｈｓ
に乳Ｍが流入し、かつ上流側ミルクチューブＴｕを接続
するインレット部５を設ける。また、管部２は、脱着可
能に結合する上管部６と下管部７を有し、下管部７に対
する上管部６の周方向における相対的結合位置を変更可
能に構成するとともに、上管部６にインレット部５を設
ける。さらに、一方の電極３の上方に位置する管部２の
内周面２ｓは、上側が漸次大径となるテーパ面２ｓｔに
形成する。

【００１０】これにより、リング形に形成した一方の電
極３と棒形に形成した他方の電極４は同軸上に配される
ため、電極３と４間の沿面距離は飛躍的に長くなる。ま
た、電極３と４は軸線に対して直角となる同一平面上に
配することができるため、電極３と４間における有効電
極面を大きくできる。しかも、電極４の外径を選択する
ことにより、電極３と４間の空間距離を検出面及び乳流
面を考慮して最適な長さに設定できるとともに、たとえ
電極３と４間の空間距離が長くなっても、電極３の内径
Ｄｘよりも電極４の外径Ｄｙが大きいため、乳Ｍを両電
極３と４間に確実に接触させることができる。

【００１１】

【実施例】次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図
面に基づき詳細に説明する。

【００１２】まず、本実施例に係る流量検出装置１の構
成について、図１及び図２を参照して説明する。

【００１３】２はミルクチューブＴの中途に設ける流量
検出用管部である。この管部２は、脱着可能に結合する
上管部６と下管部７を有するとともに、上管部６の内部
に配設する内管部８を有する。上管部６，下管部７及び
内管部８は、それぞれ乳Ｍの流れる状態を外部から確認
できるように、全体を透明なプラスチックにより一体成
形できる。また、上管部６は、筒体部１１，この筒体部
１１の上端に一体形成した筒部１２ｃを含む上端面部１
２，この上端面部１２に一体形成したインレット部５及
び筒体部１１の下端に一体形成した雌側フランジ部１３
を有するとともに、下管部７は、筒体部１４，この筒体
部１４の下端に一体形成した下端面部１５，筒体部１４
の下端に一体形成したアウトレット部１６及び筒体部１
４の上端に一体形成した雄側フランジ部１７を有する。
一方、内管部８は、筒体部１８，この筒体部１８の上端
に一体形成した上フランジ部１９及び筒体部１８の下端
に一体形成した下フランジ部２０を有する。

【００１４】さらに、インレット部５は、先端に上流側
ミルクチューブＴｕを接続できるようにパイプ状に形成
し、上端面部１２の筒部１２ｃの外周面から水平方向外
方に突出する。また、インレット部５は、図２に示すよ
うに、軸線が管部２の中心に対してオフセットし、筒部
１２ｃの内周面（管部２の内周面２ｓ）の接線方向Ｈｓ
に乳Ｍが流入するように設ける。これにより、インレッ
ト部５から流入する乳Ｍは、点線矢印のように、管部２
の内部を螺旋状に流れる。一方、アウトレット部１６
は、先端に下流側ミルクチューブＴｄを接続できるよう
にパイプ状に形成し、筒体部１４の下端から水平方向外
方に突出する。また、アウトレット部１６は、図２に示
すように、軸線が管部２の中心に対してオフセットし、
管部２の内部を螺旋状に流れた乳Ｍの方向に一致するよ
うに、筒体部１４の内周面（管部２の内周面２ｓ）の接
線方向Ｈｓに設ける。

【００１５】これにより、内管部８を上管部６に収容す
るとともに、上管部６の雌側フランジ部１３に下管部７
の雄側フランジ部１７を嵌合し、上管部６と下管部７
を、周方向に等間隔に配した四組のネジ２１…とナット
２２…により結合すれば、一体化することができる。な
お、この際、内管部８の上フランジ部１９と上管部６の
上端面部１２間には、弾性シールリング２３を介在させ
るとともに、内管部８の下フランジ部２０と下管部７の
雄側フランジ部１７間には、弾性シールリング２４を介
在させる。

【００１６】他方、管部２には、導電性の金属素材で形
成した一対の電極３，４を設ける。一方の電極３はリン
グ形に形成して管部２の内周面２ｓに設ける。即ち、内
管部８における筒体部１８の上下方向中間部を上部及び
下部に対して比較的小径に形成し、この中間部の内周面
にリング形の電極３を固定する。この場合、電極３は中
間部の内径（内周面３ｓの径）をＤｘに選定するととも
に、電極３の上部の内径は、上端側へ行くに従って漸次
大径となり、かつ電極３の下部の内径は、下端側へ行く
に従って漸次大径となるように形成する。また、電極３
の上方に位置する内管部８の内周面は、上側が漸次大径
となるテーパ面に形成し、このテーパ面上にテフロン
（商標名）等の撥水性素材で形成した撥水面形成筒体２
５を嵌着する。この場合、撥水面形成筒体２５の内周面
は上側が漸次大径となり、後述する管部２の内周面２ｓ
に形成されるテーパ面２ｓｔとなる。さらに、電極３の
下方に位置する内管部８の内周面は、大径に形成し、こ
の内周面に撥水性素材で形成した撥水面形成筒体２６を
嵌着する。この撥水面形成筒体２６の内周面には下側が
漸次大径となるテーパ面２６ｔを形成する。

【００１７】これにより、テーパ面２ｓｔの下端は、電
極３の内周面３ｓ上端に連続するとともに、テーパ面２
ｓｔの上端は、弾性シールリング２３の内周面を介して
筒部１２ｃの内周面に連続する。また、テーパ面２６ｔ
の上端は、電極３の内周面３ｓ下端に連続するととも
に、テーパ面２６ｔの下端は、弾性シールリング２４の
内周面を介して筒体部１４の内周面に連続する。この場
合、電極３の下方に位置する管部２ｄの内径、即ち、筒
体部１４の内径（内周面の径）は一方の電極３の内径Ｄ
ｘよりも大きくなり、この結果、電極３の内径Ｄｘより
も大きい内径を有する電極収容空間Ｓが形成される。よ
って、上端面部１２の筒部１２ｃ，撥水面形成筒体２
５，撥水面形成筒体２６及び筒体部１４における各内周
面は管部２の内周面２ｓとなる。

【００１８】一方、他方の電極４は、細長い棒形に形成
し、一方の電極３の内径Ｄｘよりも大きい外径Ｄｙを有
する。また、電極４は上端部の一部を残して下側を小径
に形成し、外周に撥水性素材で形成した撥水面形成筒体
２７を嵌着するとともに、電極４の下端にはボルト部２
８を一体に形成する。よって、ボルト部２８を、弾性シ
ールリング２９を介して下端面部１５の中央に設けた孔
部に内部側から挿入し、外部側からナット３０を螺着す
れば、電極４を下端面部１５に固定することができる。
これにより、電極４は電極収容空間Ｓに収容され、一方
の電極３に対して同軸上に配される。他方、電極４の上
端部における上端面には、前記テーパ面２６ｔに対して
略平行に対面するテーパ電極部４ｔを形成するととも
に、中央には上方に突出して電極３の内周面３ｓに略平
行に対面する外周面を有する突起電極部４ｓを形成す
る。

【００１９】また、電極４の長さ（高さ）及び外径を選
定することにより、電極３と４間の空間距離を検出面及
び乳流面を考慮して最適な長さに設定する。電極３と４
間の空間距離は、あまり短くなると、乳房炎乳等に含ま
れる固形物や洗浄時に混入しやすい異物が詰まる虞れが
あるため、ある程度の空間距離を確保する必要があると
ともに、検出精度の面からは空間距離を短くする必要が
ある。しかし、本発明では一方の電極３の内径Ｄｘより
も他方の電極４の外径Ｄｙを大きくしたため、たとえ電
極３と４間の空間距離が長くなっても、乳Ｍを両電極３
と４間に確実に接触させることができる。

【００２０】なお、電極３は一部を筒体部１８を貫通し
て外部に突出させ、ネジ３１により接続コード３２を接
続するとともに、電極４の外部に露出するボルト部２８
の下端には、ネジ３３により接続コード３４を接続す
る。そして、接続コード３２と３４は制御装置３５に接
続する。

【００２１】次に、本実施例に係る流量検出装置１の取
付方法及び機能について、図１，図２及び図４を参照し
て説明する。

【００２２】まず、流量検出装置１を付設する搾乳機の
概略構成について、図４を参照して説明する。図４中、
５０はミルクパイプライン、５１は真空パイプラインで
ある。各パイプライン５０及び５１の所定位置には斜め
上方に傾いて設けられたミルクタップ５２を備え、この
ミルクタップ５２に対してディストリビュータ５３が着
脱する。ディストリビュータ５３はパルセータ５４を備
え、このパルセータ５４を介してエアチューブ５５と真
空パイプライン５１が挿通するとともに、ディストリビ
ュータ５３内の流路を介して送乳用のミルクチューブＴ
とミルクパイプライン５０が挿通する。また、ミルクチ
ューブＴの先端はミルククロー５６に接続し、このミル
ククロー５６には複数のティートカップライナ５７…を
接続する。なお、エアチューブ５５は各ティートカップ
ライナ５７…へそれぞれ分岐接続する。なお、３５は警
報機能を含む前記制御装置である。

【００２３】一方、本実施例に係る流量検出装置１は、
このような搾乳機におけるミルクチューブＴに対して後
付けできる。即ち、図４に示すように、ミルクチューブ
Ｔの任意位置を切断し、上流側ミルクチューブＴｕと下
流側ミルクチューブＴｄに分ける。そして、図１に示す
ように、上流側ミルクチューブＴｕを上管部６のインレ
ット部５に差し込んで接続するとともに、下流側ミルク
チューブＴｄを下管部７のアウトレット部１６に差し込
んで接続する。

【００２４】ところで、流量検出装置１の管部２におけ
る下管部７と上管部６は、ネジ２０…とナット２１…に
より脱着するため、下管部７に対する上管部６の周方向
における相対的結合位置を変更できる。即ち、下管部７
に対して上管部６を周方向に９０゜ずつ回した位置で結
合することができ、図２に仮想線で示すように、インレ
ット部５の相対的な突出方向をアウトレット部１６に対
して９０゜ずつ変更することができる。したがって、上
流側ミルクチューブＴｕと下流側ミルクチューブＴｄの
存在位置に対しても臨機応変に対応させることができ
る。

【００２５】そして、搾乳時には、ミルククロー５６か
ら送られる乳ＭがミルクチューブＴｕを通って流量検出
装置１に至り、乳Ｍは点線矢印で示すように、インレッ
ト部５から流入することにより、管部２の内部を通って
下方に至る。この際、インレット部５から流入する乳Ｍ
は、管部２の内周面２ｓの接線方向Ｈｓに流入するた
め、管部２の内部を螺旋状に流れる。

【００２６】管部２の内部を流れる乳Ｍは、両電極３と
４間を通過するため、制御装置３５により電極３と４間
の電気抵抗を測定する。乳Ｍが存在すれば電極３と４間
の電気抵抗は小さくなり、乳Ｍが存在しなければ電気抵
抗は大きくなるため、測定した電気抵抗を予め設定（登
録）したデータベース（又は変換関数）に基づいて流量
に変換する。

【００２７】この場合、インレット部５から流入した乳
Ｍは、テーパ面２ｓｔ上を流れることによって、より安
定した螺旋状の流れが生じ、一方の電極３に対して円滑
に流入するとともに、螺旋状に流入することにより乳Ｍ
の層厚が均一化し、両電極３と４に対して安定かつ均一
に接触することにより検出精度が高められる。また、リ
ング形に形成した一方の電極３と棒形に形成した他方の
電極４は同軸上に配するため、一方の電極３と他方の電
極４間の沿面距離は飛躍的に長くなるとともに、一方の
電極３と他方の電極４（突起電極部４ｓ）は軸心に直角
となる同一平面上に配するため、電極３と４間における
有効電極面が大きくなり、乳Ｍの流量を安定かつ高精度
に検出できる。さらに、撥水面形成筒体２５，２６及び
２７を設けたため、電極３及び４に隣接する表面に撥水
面が形成され、乳脂肪等による粘性乳膜が付着しにくく
なることにより、誤検出が回避される。

【００２８】一方、管部２の内部を流れた乳Ｍは、管部
２の内周面２ｓの接線方向Ｈｓに設けたアウトレット部
１６から流量抵抗の少ない状態で円滑に流出する。そし
て、アウトレット部１６から流出した乳Ｍは、ミルクチ
ューブＴｄを通ってディストリビュータ５３に流入す
る。

【００２９】以上、実施例について詳細に説明したが、
本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、
細部の構成，形状，素材等において、本発明の要旨を逸
脱しない範囲で任意に変更，追加，削除することができ
る。

【００３０】例えば、他方の電極４の形状は、図３に示
す変更実施例のように形成してもよい。図３に示す電極
４は、図１に示したテーパ電極部４ｔ及び突起電極部４
ｓを除去したものであり、これにより、図１の形状によ
り生ずる虞れのある洗浄時の死角を無くし、より洗浄性
とメンテナンス性を高めることができる。このように、
電極４の形状は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の
任意の形状を採用することができる。また、管部２はミ
ルクチューブＴの中途に後付けにより接続する場合を示
したが、予めミルクチューブＴに一体化した形式でもよ
い。さらに、筒体部１８に対して別途形成した撥水面形
成筒体２５と２６を付設した例を示したが、筒体部１８
自身を撥水面形成筒体２５と２６を含む形状に形成し、
筒体部１８自身を撥水性素材で形成してもよいし、筒体
部１８の内周面や撥水面形成筒体２７の代わりとなる電
極４の一部を撥水処理してもよい。

【００３１】

【発明の効果】このように、本発明に係る乳の流量検出
装置は、管部の内周面にリング形に形成した一方の電極
を設けるとともに、当該一方の電極の下方に位置する管
部の内径を当該一方の電極の内径よりも大きくして電極
収容空間を設け、この電極収容空間に、軸方向に細長い
棒形に形成し、かつ一方の電極の内径よりも大きい外径
を有する他方の電極を、一方の電極に対して同軸上に配
設したため、次のような顕著な効果を奏する。

【００３２】 電極間の送乳方向の距離を限りなく短
くしつつ沿面距離を飛躍的に長くできるため、管部の内
周面に付着する乳脂肪等の粘性乳膜による誤検出を防止
し、流量を確実に検出できるとともに、信頼性を高める
ことができる。

【００３３】 各電極を管部の軸心に直角となる同一
平面上に配することができるため、電極間の有効電極面
を大きくできるとともに、加えて電極の間隔を最適な大
きさに設定することにより、流量に対する安定かつ高精
度の検出を実現できる。

【００３４】 一方の電極の内径よりも他方の電極の
外径が大きいため、たとえ電極間の空間距離が長くなっ
ても、乳を両電極間に確実に接触させることができる。

【００３５】 好適な実施の形態により、管部の上端
に、当該管部の内周面の接線方向に乳が流入し、かつ上
流側ミルクチューブを接続するインレット部を設けれ
ば、インレット部から流入した乳は管部の内部を螺旋状
に流れるため、乳の層厚が均一化し、両電極に対して安
定かつ均一に接触することにより、より検出精度を高め
ることができる。

【００３６】 好適な実施の形態により、一方の電極
の上方に位置する管部の内周面を、上側が漸次大径とな
るテーパ面に形成すれば、インレット部から流入した乳
は、テーパ面上を流れることによって、より安定した螺
旋状の流れが生じ、一方の電極に対して円滑に流入させ
ることができる。

【００３７】 好適な実施の形態により、脱着可能に
結合する上管部と下管部を設け、下管部に対する上管部
の周方向における相対的結合位置を変更可能に構成する
とともに、上管部にインレット部を設ければ、インレッ
ト部の相対的な突出方向をアウトレット部に対して変更
することができ、上流側ミルクチューブと下流側ミルク
チューブの存在位置に対して臨機応変に対応させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な実施例に係る流量検出装置の縦
断面図、

【図２】同流量検出装置の平面図、

【図３】本発明の変更実施例に係る流量検出装置の要部
を示す縦断面図、

【図４】同流量検出装置を付設した搾乳機の外観図、

【符号の説明】

１ 流量検出装置 ２ 流量検出用管部 ２ｓｔ テーパ面 ２ｓ 管部の内周面 ２ｄ 一方の電極の下方に位置する管部 ３ 一方の電極 ４ 他方の電極 ５ インレット部 ６ 上管部 ７ 下管部 Ｔ ミルクチューブ Ｔｕ 上流側ミルクチューブ Ｍ 乳 Ｄｘ 一方の電極の内径 Ｄｙ 他方の電極の外径 Ｓ 電極収容空間 Ｈｓ 管部の内周面の接線方向

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ミルクチューブの中途に設ける流量検出
   用管部に一対の電極を備える乳の流量検出装置におい
   て、前記管部の内周面にリング形に形成した一方の電極
   を設けるとともに、当該一方の電極の下方に位置する前
   記管部の内径を当該一方の電極の内径よりも大きくして
   電極収容空間を設け、この電極収容空間に、軸方向に細
   長い棒形に形成し、かつ前記一方の電極の内径よりも大
   きい外径を有する他方の電極を、前記一方の電極に対し
   て同軸上に配設したことを特徴とする乳の流量検出装
   置。
2. 【請求項２】 前記管部の上端には、当該管部の内周面
   の接線方向に乳が流入し、かつ上流側ミルクチューブを
   接続するインレット部を設けたことを特徴とする請求項
   １記載の乳の流量検出装置。
3. 【請求項３】 前記管部は、脱着可能に結合する上管部
   と下管部を有し、下管部に対する上管部の周方向におけ
   る相対的結合位置を変更可能に構成するとともに、上管
   部に前記インレット部を設けたことを特徴とする請求項
   ２記載の乳の流量検出装置。
4. 【請求項４】 前記一方の電極の上方に位置する管部の
   内周面は、上側が漸次大径となるテーパ面に形成したこ
   とを特徴とする請求項１記載の乳の流量検出装置。