JP2909008B2 - 搾乳機における管路開閉器及びティートカップ自動離脱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空配管式搾乳機
における各種配管を開閉する開閉器に関するものであ
り、特に、該開閉器を用いた搾乳ユニットの自動離脱装
置に関するものである。

【０００２】

【従来技術】この種の装置の一例は、特開昭５９−１２
５８２７号公報に記載されている。これは、図６に示す
ように、電磁切替弁２１９と、ミルク流路開閉機構２０
１とから構成されている。頂部に大気導入孔２１６を有
する電磁切替弁２１９を付勢することにより、該切替弁
の移動子２２０により、真空流路２１８と空気流路２２
１との連通状態が遮断され、大気導入孔２１６から空気
流路２２１に、大気が導入されるように構成されてい
る。この空気流路２２１は、ミルク流路開閉機構２０１
のケーシング上部に画成された上部空気室２０７に連通
している。

【０００３】上部空気室２０７の下に、ダイアフラム２
０５を隔てて大気室２０６が設けられている。この大気
室２０６は常に大気に開放されており、その下面は、ダ
イアフラム２０５と連結ロッド２２２により一体連結さ
れたダイアフラム２０４で構成される。このダイアフラ
ム２０４の下部に、水平管から成るチューブ接続部２１
１、２１２を縦方向に連通して成るミルク流路が形成さ
れている。ミルク流路は、上部ミルク室２０２と下部ミ
ルク室２０３とから成り、両者は、小孔２０８を介して
上下に連通する。

【０００４】この小孔には、該小孔を閉塞できる弁２１
０が臨ましめてあり、この弁は小孔を貫通する弁ロッド
２０９を介してダイアフラム２０５と連動する。この装
置は、図７に示す搾乳ユニットＳに装着されて用いられ
る。搾乳ユニットは、乳牛の乳首に装着されるティート
カップ２４２、該ティートカップ開口にミルク吸引真空
圧を送るミルククロー２３３、ティートカップ開口を囲
む脈動室に脈動圧を送るパルセーター２４１、ミルク輸
送パイプ２３０及び真空供給パイプ２３１への接続口と
なるコネクター２５１及び、これらを相互に連結するミ
ルクチューブ（２３２、２３４）、真空チューブ２４５
等から構成される。

【０００５】流路開閉機構２０１は、搾乳ユニットのミ
ルクチューブを分断して、その上流側のミルクチューブ
２３２を接続部２０１に、下流側のミルクチューブ２３
４を接続部２１２につなぐと共に、接続部２１７を真空
供給パイプに接続して使用する。２１３ａ，ｂは、下部
ミルク室に所定の高さで突出する電極から成るミルク検
出器で、ミルクによって導通状態になることにより、ミ
ルクを検出する。この検出器は、電源スイッチを投入
し、搾乳ユニットを牛に装着して、搾乳を開始すると、
制御器２２３によって、一定時間経過後に作動する。ミ
ルク検出器がミルクを検出しているとき、電磁切替弁
は、非導通状態で、ミルク流路開閉機構２０１は、図示
の状態を保ち、上部空気室２０７の大気圧と上部ミルク
室２０２の真空圧との差圧により、弁２１０が下降して
小孔２０８を開いている。

【０００６】ミルク検出器が非導通状態になり、且つ、
所定時間その状態が継続すると、制御器２２３が電磁切
替弁に通電して移動子２２０が上昇して上部空気室に真
空圧が供給され、それに伴い弁２１０が上昇して上部ミ
ルク室と下部ミルク室とは遮断される。これによって、
ティートカップ内への真空圧の供給が断たれ、ティート
カップは乳首から離脱する。このとき、図 に示すよう
に、空気流路２２１にミルククロー用のリフトシリンダ
２３８をチューブ２３９により接続し、ミルククロー２
３３をロープ２４０を介してピストン２３７に連結して
おけば、ミルククローは、シリンダー内の真空圧で上昇
するピストンにより持ち上げられて、床への落下が防止
される。

【０００７】このような構成から成る従来装置は、構造
が複雑であり製作費が高価になること、ミルク流路が屈
曲している上に、流路を絞る小孔２０８、該小孔を貫通
するロッド２０９、流路を遮る弁２１０などが存在し、
牛乳の流れや空気の流れに対して、大きな抵抗を示し、
搾乳時に乳頭に不快感を与え、搾乳量の減少や残乳が生
じて、牛の健康に悪影響を与える虞れがあること等の問
題点がある。特に、上部ミルク室から下部ミルク室に抜
ける屈曲したミルク流路は、搾乳終了後に洗浄を繰り返
しても、隅角部に汚れが残ってしまい、これら隅になる
部分の汚れを完全に除去するには、装置を分解してブラ
シでこする、ブラシ洗浄以外には方法がなく、種々の液
性を持つ洗浄液を繰り返し通過させる一般的な洗浄方法
では、完璧な洗浄効果が期し難いため、細菌繁殖による
汚染など、常に乳質に不安がつきまとう欠点があった。

【０００８】

【解決すべき課題】本発明の第１の目的は、ミルク流路
の形状が簡素で、流体抵抗が少なく、搾乳時のミルクや
低圧空気の流れに悪影響を及ぼさない搾乳機の管路開閉
器を開示することにある。本発明の第２の目的は、流路
が直線状で汚れが溜まりにくい構造の搾乳機の管路開閉
器を開示することにある。本発明の第３の目的は、洗
浄，殺菌が容易な搾乳ユニットのティートカップ自動離
脱装置を開示することにある。

【０００９】

【課題の解決手段】本発明の第一の要旨は、気密ケース
１内をダイアフラム２によって仕切ることにより、該気
密ケース内に、第１真空室３とこれに前記ダイアフラム
を介して隣接する第２真空室４を画成し、該両真空室の
夫々には、所定圧の真空を導入する導入口３ａ、４ａが
開口しており、前記第１真空室を気密性を保って貫通す
るように設けられた可撓管５の両端には開閉すべき管路
への接続部６、６を設け、前記可撓管を挟んで前記ダイ
アフラムと対面する位置に押圧体７を臨ましめると共に
該押圧体を連結枠８を介して前記ダイアフラムに固定
し、前記可撓管とダイアフラムとの間には、前記気密ケ
ースに固設された受圧体１０を前記押圧体に対向して設
けたことを特徴とする、真空配管式搾乳機における管路
開閉器Ｋにある。

【００１０】上記装置は、第１真空室と第２真空室との
気圧によって、ダイアフラムがバランス位置にあると
き、可撓管が、開通状態になっているか、若しくは、押
圧体と受圧体との間で押し潰されて閉塞状態になってお
り、両真空室の気圧バランスが変化して、ダイアフラム
が変位すると、それに伴い、可撓管が閉塞状態、又は、
開通状態となり、可撓管の両端に接続する管路を開、若
しくは、閉の状態にすることができる。特に、可撓管内
の気圧が、第１真空室内の気圧と拮抗する方向に変化す
る場合は、開閉動作は、一層速やかになる。可撓管は、
ゴムや軟質プラスチックなどで構成されるが、シリコン
ゴムやポリプロピレン、軟質ポリ塩化ビニールなどのチ
ューブのように繰り返しの曲げ荷重に強い材質であるこ
とが望ましく、又、内周表面は、耐薬品性があり、ミル
クや水、薬品等を弾いて付着しにくい撥水性を持つ素材
であることが好ましい。

【００１１】本発明の第二の要旨は、真空供給パイプと
ミルク輸送パイプとから成る一対の真空ラインを牛舎に
配設し、これにティートカップ、ミルククロー及びパル
セーター等を備えた搾乳ユニットを接続して搾乳を行う
ようにした真空配管式搾乳機において、前記ミルククロ
ーから前記ミルク輸送パイプに至るミルク流路に装着さ
れたミルク検出器と、前記ミルク流路に、前記第一要旨
として規定された管路開閉器をその接続部を介して接続
したものと、該管路開閉器の第１真空室と前記真空供給
パイプとを結ぶ真空圧供給路に介装され前記ミルク検出
器の信号に応じて切換動作をして前記第１真空室に真空
圧若しくは大気圧を供給する流路切替弁とを備え、前記
管路開閉器の第２真空室を前記真空供給パイプに連通せ
しめ、前記ミルク検出器のミルク不検知信号により、前
記第１真空室に大気圧が供給されるように構成したこと
を特徴とする搾乳機におけるティートカップ自動離脱装
置にある。

【００１２】この装置は、搾乳が終りに近づき、ミルク
の量が一定量以下になると、ミルク検出器が、その状態
を検出して、制御器を介して流路切替弁を付勢し、第１
真空室に大気圧を送入することにより、管路開閉器がミ
ルク流路を遮断して、ティートカップへの真空圧供給を
断つ。それにより、ティートカップ内の真空圧は急速に
低下して、ティートカップの重量により、乳首から離脱
する。このとき、前記従来技術において説明したような
ミルククロー用のリフトシリンダ２３８（図参照）をチ
ューブ２３９により前記流路切替弁に接続して、該リフ
トシリンダに真空圧を導入するようにすれば、ミルクク
ローの床への落下が防止される。

【００１３】この装置は、管路開閉器におけるミルクの
通過域が、直管状をなしミルクチューブと凹凸なく接続
されるので、洗浄液の通過のみで、完全な洗浄効果が期
待でき、又、構成が簡素であるため、分解、部品交換等
のメンテナンスも容易である。特に、第１真空室の周壁
の少なくとも一部分、望ましくは全周壁を透明素材と
し、更に、好ましくは可撓管も透明管とすることによ
り、開閉動作や開閉状態が、目視でき、開閉動作、洗浄
効果等の点検に有利である。

【００１４】

【発明の実施形態】図１は、本発明にかかる管路開閉器
を備えた搾乳ユニットの自動離脱装置の一実施形態を示
す概念図である。尚、従来技術において説明した部材と
同一機能の部材には、同一の符号を付して説明を省略す
る。図１において、２３０、２３１は、牛舎内に並行し
て配設されたパイプラインで、夫々、真空ポンプに連通
して、ミルク輸送パイプ２３０は、例えば、４５ｃｍＨ
ｇ前後に、真空供給パイプ２３１は、３５ｃｍＨｇ前後
に、常に保たれている。２５０は、これらパイプライン
へ搾乳ユニットＳを接続するための接続口である。

【００１５】搾乳ユニットは、ティートカップ２４２、
該ティートカップに連結するミルククロー２３３、ティ
ートカップ２４２の脈動室に連通して、大気圧と真空圧
とを交互に供給するパルセーター（図示せず、図７にお
ける２４１に相当する）、これらを、夫々、ミルク供給
パイプ２３０及び真空供給パイプ２３１の接続口にコネ
クター２５１を介して接続する連結チューブ（２３２、
２３４、２４５）から成る。この搾乳ユニットＳのミル
ククロー２３３とミルク輸送パイプ２３０とを結ぶミル
クチューブは、途中で分断されて、上流側ミルクチュー
ブ２３２と下流側ミルクチューブ２３４となっており、
この分断部に介在して、本願管路開閉器Ｋが、設けられ
ている。

【００１６】管路開閉器Ｋの外面を形成する箱形の気密
ケース１内は、ダイアフラム２によって仕切られること
により、該気密ケース１内に、第１真空室３と、これに
ダイアフラム２を介して隣接する第２真空室４が、区画
形成されている。第１真空室には、第１真空導入口３ａ
が、又、第２真空室には、第２真空導入口４ａが、夫々
開口している。気密ケース１は、組立を容易にするた
め、一側面が開口する偏平箱状をなす第２真空室構成部
１ｃと、同様に一側面が開口する箱状をなす第１真空室
構成部１ａと、両構成部間に介在し、一側で構成部１ｃ
にネジ止め固定され、該構成部１ｃとシール材を兼ねた
ダイアフラム２の周縁部を挟圧保持すると共に、他側で
構成部１ａと気密に嵌着する枠状の連結構成部１ｂとか
ら成る。尚、第１真空室構成部１ａは、透明プラスチッ
ク成形品で構成されている。１２は、シール材である。

【００１７】図２において、ダイアフラム２の右方に箱
状に形成された第１真空室の上面壁３ｄ及び下面壁３ｅ
には、対向位置に円形開口３ｂ，３ｃが設けられてい
る。この円形開口周縁には、上、下壁面から夫々上下方
向に突出する突縁３ｆ，３ｇが形成されている。この両
円形開口３ｂ、３ｃを通って、該開口と外径がほぼ等し
い可撓管５が、第１真空室３を貫通している。可撓管５
の上下両端には、Ｌ状に屈曲するフランジ部５ａ，５ｂ
が直径方向に突設されており、該フランジ部５ａ，ｂ
が、円形開口の突縁３ｆ，ｇに、気密に嵌合している。
可撓管５は、可撓性と弾性とを備え、更に耐薬品性をも
備えた素材、例えば、シリコンゴムなどで形成されてお
り、円形開口への装着にあたっては、その弾性に逆らっ
て軸方向に僅かに伸長させた状態（張力を付与した状
態）で、突縁３ｆ，３ｇに掛止されている。

【００１８】６、６は、その一側に設けた段状拡大径部
において、突縁３ｆ，ｇとフランジ部５ａ，ｂとの嵌合
部に外嵌して該嵌合部を強圧固定すると共に、他側にお
いて、ミルクチューブの分断部に嵌着して、ミルクチュ
ーブ２３２と２３４を可撓管５を介して一連に接続する
ための接続部で、その内径は可撓管の内径と等しくして
段差が生じないようにしてある。第１真空室３内には、
可撓管５を挟んで、ダイアフラム２と対面する位置に、
押圧体としての押圧ロッド７が臨ましめてある。押圧ロ
ッド７は、可撓管５の軸方向と直交する方向に伸長する
丸棒で、該ロッド７の両端を、略Ｕ字形の連結枠８によ
って挟持されており、該連結枠８は、中央部において、
ダイアフラム２に固着している。

【００１９】図２において、９、９は、第１真空室の側
壁内面に突設された一対の突縁で横方向に伸長して設け
られており、押圧ロッドの両端付近と該両端に固着する
連結枠とを横方向に案内する案内溝を構成している。
又、連結構成部１ｂには、第１真空室構成部１ａとの嵌
着部から可撓管５に近接若しくは接するように、上下方
向に受圧板１０が一体的に延設されている。該受圧板１
０は、受圧体として、可撓管５を挟んで押圧ロッド７と
対面するように配置され、押圧ロッドの軸方向と平行な
平面を有する。受圧体は、板体に限られず、例えば、丸
棒やエッジ部を押圧体に対向せしめた角棒などでもよ
い。

【００２０】このような構成から成る管路開閉器Ｋは、
前記したように搾乳ユニットのミルクチューブ２３４に
介装されて、ミルク輸送パイプに連結する。真空供給パ
イプ２３１からコネクター２５１を介して取り出される
真空圧は、真空チューブ２１を通して、後記する流路切
替弁Ｖの真空供給路３２ｃと入口ポート３８ａとに導か
れると共に、真空チューブ２１から分岐する真空チュー
ブ２２が、管路開閉器Ｋの第２真空導入口４ａに接続す
ることにより、第２真空室に導入される。図１に模式的
に示すように、流路切替弁Ｖは、電磁弁３１と、スライ
ドスプール３３と、該スプール３３のスプール駆動部３
２とにより構成される。

【００２１】スプール駆動部３２は、一面をダイアフラ
ム３４によって閉塞された気密室から成る真空導入室３
２ａを有し、該真空導入室３２ａに設けられた開口３２
ｂは、電磁弁３１が付勢されているときは、移動子３１
ａが上昇して大気供給路３５ａを閉じることにより真空
供給路３２ｃに連通し、電磁弁３１が付勢されていない
時には、エアフィルタ３５を通して大気に連通してい
る。図１は、非付勢時の電磁弁３１が、その移動子３１
ａの自重により、真空供給路３２ｃを閉じ、真空導入室
３２ａには、大気が満たされている状態を示している。

【００２２】ダイアフラム３４に垂設された弁ロッド３
６の下端は、流路切替弁Ｖの流路切換口に気密に摺接す
るスライドスプール３３に固着している。３７は、スラ
イドスプールと真空導入室３２ａとの間に介設された復
帰スプリングで、真空導入室３２ａが大気圧のとき、ス
ライドスプール３３を下死点に位置せしめ、入口ポート
３８ａと出口ポート３８ｂとを連通させ、該出口ポート
３８ｂと第１真空導入口３ａとを結ぶ真空チューブ２３
により、真空圧が第１真空室３に導入される。

【００２３】又、流路切替弁Ｖの他の出口ポート３８ｃ
は、牛舎配管等に懸垂されているリフトシリンダ２３８
内上部に真空チューブ２３９によって連結されている。
該シリンダ２３８内には、ピストン２３７が収納されて
おり、該ピストンに垂設された動滑車２４１には、ロー
プ２４２が巻き掛けられて、その一端がシリンダ外に垂
下し、該ロープ下端には、ミルククロー２３３が結び付
けられている。真空導入室３２ａに真空圧が満たされ、
流路切替弁Ｖのスライドスプール３３が、バネ３７を圧
縮しつつ上昇して上死点に到達したとき、出口ポート３
８ｃと入口ポート３８ａが連通し、出口ポート３８ｂ
は、大気に開放される。２５は、コネクター２５１に設
けられたミルク検出器で、コネクター２５１のミルク流
路に突出する一対の電極から成り、コネクターを流れる
ミルクによって、両電極が導通するとき、電磁弁３１の
制御器２２３にミルク検出信号を送る。

【００２４】

【作用】このような構成から成る搾乳機は、ティートカ
ップ２４２を装着して、制御器２２３のスイッチ制御回
路１２４のスイッチを投入する。このとき、搾られた牛
乳がミルク検出器に到達するのに十分な一定時間だけ、
初期遅延回路１２９が作動し、終了検知回路１２６の作
動を抑止する。ミルクがミルク検出器２５に到達し、そ
の検出信号が、電極信号発生回路１２５に入力しても、
切替弁駆動回路１２８から電磁弁３１には、電流が供給
されず、移動子３１ａは自重により、真空供給路３２ｃ
を閉じている。

【００２５】このとき、流路開閉器Ｋの第１真空室３及
び第２真空室４には、圧力の等しい真空圧が供給されて
おり、ダイアフラム２は、バランス位置にあり、可撓管
５を通過してミルク輸送パイプに送られる。勿論、可撓
管内部も、ミルク輸送パイプ内の真空圧より若干昇圧し
て、第１真空室の内圧に近い真空圧を保持している。搾
乳が終わりに近づき、ミルク検出器２５を流れるミルク
流量が一定値以下になるか、若しくは、流れがなくなる
と、検出器の両電極の配置等により、その状態を検出
し、終了検知回路１２６に信号が入力され、その状態が
一定時間継続すると、終了遅延回路１２７が信号を出力
して、切替弁駆動回路１２８が電磁弁３１のソレノイド
を付勢する。

【００２６】それにより、弁体移動子３１ａが引き上げ
られると、真空導入室３２ａに真空圧が供給され、流路
切替弁Ｖが切り替わり、第１真空室３には、大気圧が導
入されると共に、リフトシリンダ２３８には、真空圧が
供給される。すると、第１真空室と第２真空室の圧力バ
ランスが崩れ、ダイアフラム２は、第２真空室４を狭め
る方向に移動し、これに連動して、押圧ロッド７は、可
撓管５を受圧板１０に押し付けて可撓管５を潰し、ミル
ク流路を遮断する。これにより、ティートカップ２４２
内には、大気圧がはいって昇圧し、自重により乳首から
脱落する。このとき、リフトシリンダは、上昇を開始し
ており、ミルククロー２３３は、上に持ち上げられて、
搾乳作業が終了する。この動作は、可撓管５内が真空圧
によって満たされているので、素早く終了する。

【００２７】

【効果】本願管路開閉器は、第１真空室と第２真空室と
の圧力差によって作動し、伸縮性のある真っすぐな可撓
管を押し潰して管路を閉じる構成であるため、牛乳が流
れる際に、従来のような大きな圧力損失が生じない。構
造は、簡単であるため、安価に製作できる。また、コー
ナー部など汚れのたまる場所がないので、洗浄が著しく
容易になり、搾乳機を清潔に保つ効果がある。可撓管
は、張力を与えた状態で装着しておくことにより、繰り
返しの押し潰し操作が加わっても、速やかに元の形状に
復帰し、変形状態が残存せず、長期にわたって円筒管状
を保つ。第１真空室の外郭を透明体で構成すれば、装置
の点検が確実かつ容易で、作動不良による事故を未然に
防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す説明図である。

【図２】本発明にかかる管路開閉器の一例を示す断面説
明図である。

【図３】図２のＡ−Ａ断面説明図である。

【図４】図２の管路開閉器を右側面の透明窓側から見た
説明図である。

【図５】本発明にかかるティートカップ自動離脱装置の
制御器の一例を示す説明図である。

【図６】従来の管路開閉器の一例を示す説明図である。

【図７】図６の装置を組み込んだティートカップ自動離
脱装置の一例を示す説明図である。

【符号の説明】

Ｋ 管路開閉器 １ 気密ケース ２ ダイアフラム ３ 第１真空室 ４ 第２真空室 ５ 可撓管 ６ 接続部 ７ 押圧ロッド ８ 連結枠 １０ 受圧板 Ｖ 流路切替弁 ３１ 電磁弁 ３２ａ 真空導入室 ３３ スライドスプール ２３０ ミルク輸送パイプ ２３１ 真空供給パイプ ２３３ ミルククロー ２４２ ティートカップ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】気密ケース内をダイアフラムによって仕切
   ることにより、該気密ケース内に、第１真空室とこれに
   前記ダイアフラムを介して隣接する第２真空室を画成
   し、該両室の夫々には、所定圧の真空を導入する導入口
   が開口しており、前記第１真空室を気密性を保って貫通
   するように設けられた可撓管の両端には開閉すべき管路
   への接続部を設け、前記可撓管を挟んで前記ダイアフラ
   ムと対面する位置に押圧体を臨ましめると共に該押圧体
   を連結枠を介して前記ダイアフラムに固定し、前記可撓
   管とダイアフラムとの間には、前記気密ケースに固設さ
   れた受圧体を前記押圧体に対向して設けたことを特徴と
   する、真空配管式搾乳機における管路開閉器。
2. 【請求項２】真空供給パイプとミルク輸送パイプとから
   成る一対の真空ラインを牛舎に配設し、これにティート
   カップ、ミルククロー及びパルセーターを備えた搾乳ユ
   ニットを接続して搾乳を行うようにした真空配管式搾乳
   機において、前記ミルククローから前記ミルク輸送パイ
   プに至るミルク流路に装着されたミルク検出器と、前記
   ミルク流路に請求項１記載の接続部を介して介装された
   請求項１記載の管路開閉器と、該管路開閉器の第１真空
   室と前記真空供給パイプとを結ぶ真空圧供給路に介装さ
   れ前記ミルク検出器の信号に応じて切換動作をして前記
   第１真空室に真空圧若しくは大気圧を供給する流路切替
   弁とを備え、前記管路開閉器の第２真空室を前記真空供
   給パイプに連通せしめ、前記ミルク検出器のミルク不検
   知信号により、前記第１真空室に大気圧が供給されるよ
   うに構成したことを特徴とする搾乳機におけるティート
   カップ自動離脱装置。