JP2008212055A - 代用乳溶解装置 - Google Patents

Abstract

【課題】湯沸かしタンク内の水の加熱効率を高めて、量に係わらず均一した温度のミルクを安定して作製できると共に、省エネ面でも優れた代用乳溶解装置を提供する。
【解決手段】代用乳を溶かすに必要な量の水を貯留して湯沸かしする湯沸かしタンクと、代用乳を貯留する代用乳ホッパーと、湯沸かしタンクから供給される湯と代用乳ホッパーから供給される代用乳とを攪拌溶解させる溶解タンクと、を備えた代用乳溶解装置であって、湯沸かしタンクの底壁内面側に加熱手段を配置すると共に、該加熱手段を覆うように伝熱板が配置されていることを特徴とする。また、前記伝熱板は湯沸かしタンク内に連通する開口部を有する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、子牛等を人工哺育する際に各子牛等に与えるミルクを作製するための代用乳溶解装置に関する。

従来、子牛用のミルクを作製する装置としては、例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示の装置（哺乳器）は、濃縮ミルク等の原液を貯える原液タンクと、原液と水を熱源により加熱しつつ混合攪拌して人工乳（ミルク）を作製する加熱攪拌タンクと、人工乳を乳頭に導く人工乳供給部と、制御機構を有し、制御機構で原液や水を供給すると共に熱源を制御して所定温度の人工乳を乳頭に供給することにより、乳頭から子牛に人工乳を与えるようしたものである。
特開昭５８−６７１３１号公報

しかしながら、このような装置にあっては、加熱攪拌タンクの底壁外側に配置した熱源によって該タンク内の水や原液を加熱する方式であるため、熱源によるタンク内の水等の加熱効率を十分に高めることが難しく、加熱された水等にその量に応じて温度ムラが発生し易く均一した温度のミルクを安定して作製することが困難であると共に、タンクの大きさに応じた比較的容量の大きな熱源が必要となって、省エネの面でも好ましくない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、湯沸かしタンク内の水の加熱効率を高めて、量に係わらず均一した温度のミルクを安定して作製できると共に、省エネ面でも優れた代用乳溶解装置を提供することにある。

かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、代用乳を溶かすに必要な量の水を貯留して湯沸かしする湯沸かしタンクと、前記代用乳を貯留する代用乳ホッパーと、前記湯沸かしタンクから供給される湯と代用乳ホッパーから供給される代用乳とを攪拌溶解させる溶解タンクと、を備えた代用乳溶解装置であって、前記湯沸かしタンクの底壁内面側に加熱手段を配置すると共に、該加熱手段を覆うように伝熱板が配置されていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記伝熱板が、湯沸かしタンク内に連通する開口部を有することを特徴とする。さらに、請求項３に記載の発明は、前記加熱手段がパイプ状の電熱ヒータで形成され、該電熱ヒータの略両側部と上部の外周面を覆うように前記伝熱板が湯沸かしタンクの底壁内面に固定されていることを特徴とする。

本発明のうち請求項１に記載の発明によれば、湯沸かしタンクの底壁内面側に加熱手段が配置されると共に、この加熱手段を覆うように伝熱板が配置されているため、加熱手段で加熱された伝熱板の熱により湯沸かしタンク内の水の加熱効率を高めることができて、量に係わらず均一した温度のミルクを安定して作製することができると共に、加熱手段の電力の無駄を省いて省エネの面でも優れた装置を得ることができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、伝熱板が湯沸かしタンク内に連通する開口部を有するため、伝熱板の長手方向や両側部に設けた開口部から伝熱板内側の加熱された高温の湯がタンク内の上部に上昇し、タンクの底壁部に効果的な対流を生じさせることができて、タンク内の水の加熱効率を一層高めることができる。

さらに、請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明の効果に加え、加熱手段がパイプ状の電熱ヒータで形成され、この電熱ヒータの外周面を覆うように伝熱板がタンク底壁内面に固定されているため、電熱ヒータと伝熱板を湯沸かしタンクの底壁内面側に容易に配置して、少量の水であっても効率的に加熱することができ、少量のミルクでも簡単かつ効率的に作製することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図７は、本発明に係わる代用乳溶解装置の一実施形態を示し、図１及び図２がその概要を示す正面図及び平面図、図３が湯沸かしタンクの平面図、図４がその縦断面図、図５及び図６が伝熱板の斜視図、図７が湯沸かしタンク内の湯の温度と時間の関係を示すグラフである。

図１及び図２において、代用乳溶解装置１（以下、溶解装置１という）は、縦長に枠組み構成された架台２を有し、この架台２の上部には湯沸かしタンク３と代用乳ホッパー４が配置され、このタンク３とホッパー４の下方で、正面視左側には溶解タンク５が配置されると共に正面視右側には制御装置６が配置されている。また、架台２の下部で溶解タンク５の下方には、哺乳瓶載せ台７が設けられている。

前記湯沸かしタンク３は、図３及び図４に示すように、例えばステンレス板により直方体形状に形成されてその上面開口部に蓋体３ａが配置されると共に、その内部には、水位センサ８と温度センサ９及び電熱ヒータ１０が配置されている。この時、水位センサ８は湯沸かしタンク３内に貯留される水の上限水位を検出できる位置に配置され、温度センサ９は該タンク３の高さ方向の略中心位置に配置されている。また、電熱ヒータ１０は、ヒータ部１０ａが絶縁性の円形状のパイプ１０ｂ内に嵌挿された状態で、湯沸かしタンク３の底壁３ｂ内面に若干の隙間を有し端部に設けた取付部を該タンク３の側壁３ｃに固定することにより、湯沸かしタンク３に配置されている。

そして、この電熱ヒータ１０の周囲には伝熱板１１が配置されている。この伝熱板１１は、図５に示すように、例えばステンレス板の折り曲げ加工により、一対の側壁部１１ａと断面三角形状の頂部１１ｂとで長手方向の両端部に開口部１２ａ、１２ｂを有する如く形成されている。また、側壁部１１ａの長手方向の端部には水平な固定部１１ｃが設けられ、この固定部１１ｃを湯沸かしタンク３の底壁３ｂ内面にネジや溶接等により固定することにより、電熱ヒータ１０のパイプ１０ｂの両側部と上部からなる外周面（周囲）を覆うようにして湯沸かしタンク３の底壁３ｂ内面に配置されている。

なお、伝熱板１１の形状は、図５に示す形状に限定されず、例えば図６に示すように、前記頂部１１ｂを断面円弧形状に形成することもできるし、図５の二点鎖線で示すように、固定部１１ｃを側壁部１１ａの両端部にそれぞれ設けたり、側壁部１１ａの中央部（一部）に切欠き状の開口部１２ｃを設け、この開口部１２ｃを介して伝熱板１１の内部とタンク３内とを連通させる形状とすることもできる。

また、伝熱板１１は、その長さが電熱ヒータ１０の長さより所定寸法短く設定されると共に、図３に示すように、前記開口部１２ａが湯沸かしタンク３の側壁３ｃに略当接状態で配置されると共に、その開口部１２ｂが湯沸かしタンク３内に開口して、該開口部１２ｂから電熱ヒータ１０の端部が該タンク３内に露出状態とされている。また、伝熱板１１の側壁部１１ａ下端は、湯沸かしタンク３の底壁３ｂ内面に略当接状態とされている。なお、湯沸かしタンク３には、図示しない給水電磁弁や給湯電磁弁が接続されると共にオーバーフローパイプ等が接続されている。

前記溶解タンク５は、図１に示すように、ステンレス板により底壁に円錐部を有する略円筒形状に形成され、その内部には、上部に配置された攪拌モータ１６により回転する攪拌羽根１７が回転可能に配置されると共に、該タンク５の円錐部の底壁には排出口が設けられ、この排出口には手動（もしくは自動）により開閉可能な排出コック１８が接続されている。そして、この溶解タンク５は、攪拌羽根１７が回転することにより、内部に投入された湯と代用乳が攪拌溶解されてミルクが作製され、このミルクが排出口及び排出コック１８から下方に排出されるようになっている。

前記代用乳ホッパー４は、図１及び図２に示すように、例えば樹脂成形により横断面が円形のホッパー形状に形成され、その内部の底壁側に掻き出し羽根４ａが設けられると共に、底壁の直径方向の一端側には排出口４ｂが設けられ、この排出口４ｂの下方にスクリュウモータ１９ａにより回転するスクリュウ装置１９が配置されている。また、スクリュウ装置１９の排出口側にはガイド筒２０が取り付けられており、このガイド筒２０の上部には、例えばプロペラファン等のファン２１が配置されている。そして、この代用乳ホッパー４は、内部に投入された代用乳が、スクリュウ装置１９の作動によりガイド筒２０まで搬送されて、該ガイド筒２０から下方に落下して前記溶解タンク５内に供給（投入）される。この時、ファン２１による送風がガイド２０筒内を上から下方向に流れるように設定されて、溶解タンク５内の湿気による代用乳の吸湿や固着等が抑制されるようになっている。

このように構成された湯沸かしタンク３、溶解タンク５及び代用乳ホッパー４は、前記制御装置６に接続されて、該制御装置６の図示しない操作パネルの各スイッチ等の操作によって、その動作が例えば次のように制御される。すなわち、制御装置６のメインスイッチがオンすると溶解装置１が作動可能な状態となり、先ず、前記給水電磁弁が開いて湯沸かしタンク３に所定量の水が給水される給水工程が実行され、この給水工程で湯沸かしタンク３内に水が供給されると、電熱ヒータ１０が通電されて湯沸かしタンク３内の水が所定温度まで加熱される湯沸かし工程が実行される。

この湯沸かし工程時に電熱ヒータ１０が通電されると、該ヒータ１０の熱でパイプ１０ｂの周囲に配置されている伝熱板１１が加熱、すなわち電熱ヒータ１０の熱を伝熱板１１が奪う形となって、伝熱板１１の比較的狭い空間である内部の水が加熱されて高温の湯となり、この高温の湯が伝熱板１１の開口部１２ｂから図４の矢印イの如く上方に流れて上方の温度の低い湯が下降する対流が発生する。この時、伝熱板１１の一端開口部１２ａ側が側壁３ｃにより略閉塞状態とされているため、伝熱板１１内部でも対流が生じることになり、これらの対流により、湯沸かしタンク３内の水が効率的に加熱されて、湯沸かしタンク３内に供給される水の量、すなわち作製するミルクの本数（量）が少ない場合であっても、タンク３内の上下における湯温のバラツキを抑えることが可能となる。

なお、この伝熱板１１を設ける場合と設けない場合における、前記湯沸かしタンク３内の湯の温度上昇を実験により確認したところ、図７に示す結果が得られた。このグラフから、伝熱板１１を設けた場合の温度上昇が、伝熱板１１が無い場合に比較して、時間と共に略直線状に上昇することが判明し、伝熱板１１により湯沸かしタンク３内の湯の温度バラツキを抑えることが確認されている。

そして、前記湯沸かし工程で湯沸かしタンク３内の水が所定温度まで加熱されると、前記給湯電磁弁が開いて、選択された哺乳瓶本数に対応する量の湯が溶解タンク５内に供給される給湯工程が実行される。また、給湯工程が開始されると略同時もしくは所定時間後に、代用乳供給工程が実行され、この代用乳供給工程はスクリュウ装置１９の作動時間によって制御されて、所定量の代用乳が溶解タンク５内に供給される。

この代用乳供給工程においてスクリュウ装置１９が作動すると、これと同時もしくは所定時間後に、攪拌モータ１６も作動して攪拌羽根１７が所定時間回転して、溶解タンク５内に供給される湯と代用乳とが攪拌される攪拌溶解工程が実行され、この攪拌溶解工程が所定時間実行されることによりミルクが作製される。そして、この溶解タンク５内で作製されたミルクが、作業者によって溶解タンク５の排出コック１８を開くことにより、排出コック１８の下方の哺乳瓶載せ台７上にセットされている哺乳瓶にミルクが充填され、このミルクが充填された所定本数の哺乳瓶により子牛にミルクが与えられる。

このように、上記実施形態の溶解装置１にあっては、湯沸かしタンク３の底壁３ｂ内面側に電熱ヒータ１０が配置されると共に、この電熱ヒータ１０の周囲を覆うように伝熱板１１が配置されているため、電熱ヒータ１０で加熱された伝熱板１１の熱により湯沸かしタンク３内の水の加熱効率を高めることができて、ミルクの作製量に係わらず均一した温度のミルクを安定して作製することができると共に、加熱効率の向上により電熱ヒータ１０自体の容量を低く設定できる等、電熱ヒータ１０の使用電力の無駄を省いて省エネの面でも優れた溶解装置１を得ることができる。

また、伝熱板１１の長手方向の両端部が開口し、その一方の開口部１２ｂが湯沸かしタンク３内に連通しているため、該開口部１２ｂから伝熱板１１内側の加熱された湯をタンク３の上部に上昇させて、タンク３の底壁３ｂ内側部分に効果的な対流を生じさせることができ、タンク底壁部の水の加熱効率を一層高めることができる。特に、伝熱板１１の側壁部１１ａの下部に開口部１２ｃを設けるようにすれば、より良好な対流状態が得られて水の加熱効率をより一層高めることが可能となる。

さらに、加熱手段としてパイプ状の電熱ヒータ１０が使用され、この電熱ヒータ１０の外周面を覆うように両側部１１ａと頂部１１ｂ等を有する伝熱板１１がタンク３の底壁３ｂ内面に固定されているため、電熱ヒータ１０と伝熱板１１を湯沸かしタンク３内に容易に配置することができると共に、少量の水であっても効率的に加熱することができて、少量のミルクを簡単かつ効率的に作製することができる。

また、上記実施形態の溶解装置１にあっては、次のような作用効果を得ることもできる。すなわち、溶解タンク５によって所定頭数分のミルクが繰り返し作製されると共に、繰り返し作製されたミルクが哺乳瓶載せ台７上の哺乳瓶にそれぞれ充填されるため、ミルクが充填された哺乳瓶により飼育者が子牛の体調等を管理しながら哺乳することができ、子牛の体調を良好に維持して販売時の価値を高めたり哺育期間の延長を防止することができると共に無駄な薬剤の投与等を防止できて、子牛の哺育コストを低減化させること等が可能となる。

また、一回の溶解作業で作製されるミルクの本数等が制御装置６の操作パネルで入力設定できるため、哺育農家の規模に応じた最適本数の哺乳瓶を作製できて、汎用性に優れた溶解装置１の提供が可能になると共に、ミルクの温度が冷めない状態の各哺乳瓶によりスピーディに哺乳でき、哺乳作業の能率向上等を図って、一層コスト的に有利な溶解装置１を提供することが可能となる。

さらに、溶解タンク５への湯の供給量が給湯電磁弁の開時間で行われると共に、代用乳の供給量が代用乳供給用のスクリュウ装置１９の作動時間で行われるため、電磁弁やスクリュウモータ１９ａ等の制御により均一な品質のミルクを簡単に作製することができると共に、代用乳ホッパー４のスクリュウ装置１９の排出口側に、ガイド筒２０内に送風するファン２１が配置されているため、溶解タンク５に供給される代用乳の吸湿によるガイド筒２０やスクリュウ装置１９への固着等を防止して、代用乳の溶解タンク５への搬送供給をスムーズに行うことができる。また、代用乳ホッパー４の排出口４ｂが底部の直径方向の一端側に設けられているため、掻き出し羽根４ａで送られる粉状の代用乳の排出口４ｂにおける詰まりを防止して、代用乳のスクリュウ装置１９への排出をスムーズに行うことができ、これらにより、品質的に一層均一なミルクの作製が可能となる。

なお、上記実施形態においては、伝熱板１１の長手方向の一端開口部１２ａを湯沸かしタンク３の側壁３ｃに略当接状態として、他端開口部１２ｂから電熱ヒータ１０を露出状態として配置したが、本発明はこの構成に限定されず、伝熱板１１を側壁３ｃから離して電熱ヒータ１０の両端部を伝熱板１１の両端開口部１２ａ、１２ｂから露出させる構成とすることもできるし、電熱板１１の両端部を閉塞して両側部１１ａに設けた開口部１２ｃを介して湯沸かしタンク３内に連通する構成とすることもできる。また、上記実施形態における、溶解装置１の全体形状、各タンク３、５やホッパー４の大きさ、配置位置等は一例であって、本発明に係わる各発明の要旨を逸脱しない範囲において、適宜に変更することができる。

本発明は、子牛への哺乳に限らず、子豚等の各種哺乳家畜の哺乳にも利用することができる。

本発明に係わる代用乳溶解装置の一実施形態を示す概略正面図 同その平面図 同その湯沸かしタンクの平面図 同湯沸かしタンクの縦断面図 同伝熱板の斜視図 同伝熱板の変形例を示す斜視図 同湯沸かしタンク内の湯の温度と時間の関係を示すグラフ

符号の説明

１・・・代用乳溶解装置、２・・・架台、３・・・湯沸かしタンク、３ｂ・・・底壁、４・・・代用乳ホッパー、４ａ・・・掻き出し羽根、４ｂ・・・排出口、５・・・溶解タンク、６・・・制御装置、７・・・哺乳瓶載せ台、８・・・水位センサ、９・・・温度センサ、１０・・・電熱ヒータ、１０ａ・・・ヒータ部、１０ｂ・・・パイプ、１１・・・伝熱板、１１ａ・・・側壁部、１１ｂ・・・頂部、１１ｃ・・・固定部、１２ａ〜１２ｃ・・・開口部、１６・・・攪拌モータ、１７・・・攪拌羽根、１８・・・排出コック、１９・・・スクリュウ装置、１９ａ・・・スクリュウモータ、２０・・・ガイド筒、２１・・・ファン。

Claims (3)

1. 代用乳を溶かすに必要な量の水を貯留して湯沸かしする湯沸かしタンクと、前記代用乳を貯留する代用乳ホッパーと、前記湯沸かしタンクから供給される湯と代用乳ホッパーから供給される代用乳とを攪拌溶解させる溶解タンクと、を備えた代用乳溶解装置であって、
   前記湯沸かしタンクの底壁内面側に加熱手段を配置すると共に、該加熱手段を覆うように伝熱板が配置されていることを特徴とする代用乳溶解装置。
2. 前記伝熱板は、湯沸かしタンク内に連通する開口部を有することを特徴とする請求項１に記載の代用乳溶解装置。
3. 前記加熱手段がパイプ状の電熱ヒータで形成され、該電熱ヒータの略両側部と上部の外周面を覆うように前記伝熱板が湯沸かしタンクの底壁内面に固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の代用乳溶解装置。

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