JP3601644B2 - ミルク計量器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は乳牛、水牛、羊、ヤギを含む哺乳動物からのミルク製品を測定するミルク計量器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ミルク計量器は、ミルクを哺乳動物の乳頭から搾乳はさみを通して受け取り、これを計量した後、ミルクを収集タンクへ送る。種々のミルク計量器が従来より公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来のミルク計量器を、特に、簡素さ、使い易さ、及びメインテナンスの容易さの点において改良することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、哺乳動物の乳頭からミルクを受け取る入口と、出口とを有する測定室と；前記測定室内へ延びる軸に沿って移動可能な、前記出口を開閉するバルブと；前記バルブが開いた際に、前記測定室の前記出口からミルクを受け取る入口と、ミルクを収集タンクへ排出する出口とを有する排出室と；前記バルブの前記移動軸上に設けられ、前記測定室内でのミルクの高さを検出すると共に該検出値に応じて前記バルブを制御するセンサと；を備えるミルク計量器により達成される。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１は、従来より公知の搾乳装置２０を概略的に示す図である。搾乳装置２０はミルク計量器２２を備えている。ミルク計量器２２は、乳牛２６などの哺乳動物の乳頭２４からティートカップ２８及び搾乳はさみ３０を通してミルクを受け取り、真空源３４からの真空によって引かれることでミルクを収集タンク３２へ送る。この真空はパルセーター３６を通して乳頭カップにも供給され、パルセータ３６により制御される。これらは全て従来技術において標準的なものであり、米国特許第４，２６９，１４３ 号、第４，５３０，３０７ 号、第４，５３７，１５２ 号、第５，０８０，０４１ 号、第５，１７８，０９５ 号、第５，２１８，９２４ 号、及び第５，２９１，８５３ 号を参照のために本文中に引用する。本発明はミルク計量器２２の改良に関する。
【０００６】
ミルク計量器２２（図２〜図４）は、乳牛の乳頭からミルクを受け取る入口４２と、出口４４とを有する測定室４０（図４）とを備えている。バルブ４６は出口４４を開閉する（図１１及び図４）。排出室４８は、バルブ４６が開かれた際に測定室４０の出口４４からミルクを受け取る入口５０と、ミルクを収集タンク３２へ排出する出口５２とを有している。
【０００７】
バルブ４６は測定室４０内へ延びる鉛直軸５４に沿って移動可能である。軸５４上のセンサ５６は、測定室４０内でのミルクの高さを検出して受け取ったミルクの容量を決定し、この量に応じてバルブ４６を制御する。センサ５６は測定室４０に設けられた可動ドーナッツ型フロートであり、軸５４に沿って往復する。バルブ４６は測定室４０内の可動プランジャ５８であり、軸５４に沿って往復する。フロート５６はプランジャ５８を囲み、測定室４０内のミルクの高さに応じて軸５４に沿って往復移動するようにプランジャ５６に沿ってガイドされている。
【０００８】
測定室４０は排出室４８の上方にあり、鉛直軸５４に沿って排出室４８と同軸である。下方の排出室４８は軸５４に沿って上向き方に延びる静止台座６０を有している。プランジャ５８は台座６０により台座６０と同心にガイドされている。測定室４０内のフロート５６は軸５４に沿って台座６０及びプランジャ５８と同心状態で往復する。プランジャ５８は台座６０を囲み、フロート５６はプランジャ５８を囲んでいる。台座６０は、排出室４８から排出室４８の入口５０及び測定室４０の出口４４を通過して上向きに延び、測定室４０内へ所与の距離だけ上向きに延びる上部６２を有している。測定室４０は、後述するバルブ駆動機構６４を有している。プランジャ５８はバルブ駆動機構６４から下向きに、台座６０の上部６２の周囲を囲むように延びている。フロート５６はその内部にリング形マグネット６６を有している。台座６０は、上部６２内の鉛直方向に離間された位置に、測定室４０内でのフロート５６の異なる高さを検出し、バルブ駆動機構６４を制御し、プランジャ５８を持ち上げてバルブを開く（図１１）ための磁気反応センサ６８及び７０を有している（図４）。磁気センサ６８及び７０は好ましくはリードスイッチであるが、他の型式のセンサを用いてもよい。
【０００９】
排出室４８にはその出口５２において、ミルクを排出室４８から収集タンク３２へ引くための真空が真空源３４から作用する。バルブプランジャ５８は、測定室４０の出口４４を閉じる下部周縁Ｏリングシール７２を有している。プランジャ５８は、その中空内部を通る真空伝送通路７４を有している。真空伝送通路７４は、真空を排出室４８からプランジャ５８を通して測定室４０へ、測定室４０内のミルクの最高高さより上方の高さ７４において伝達する。高さ７４は、バルブを閉状態にトリガーする下側高さ７６（図４）及びバルブを開状態にトリガーする上側高さ７８（図１１）より上にある。真空は排出室４８から、後述する下方バッフル８２の開口８０、プランジャ５８の中央真空伝送通路７４、及びプランジャ５８の頂部の開口８４を通して測定室４０内に、測定室４０内のミルクの高さより上方において伝達される。
【００１０】
バルブ駆動機構６４は可動ダイヤフラム８６を備えている。ダイヤフラム８６は、プランジャ５８の真空伝送通路７４を通して供給される測定室４０内の真空が作用する下側面と、室８８内の可変の真空が作用する上側面とを有している。ダイヤフラム８６の下側面には環状エラストマーホルダー９０が固定されている。ホルダー９０はプランジャ５８の頂部をスナップ止め式に離脱可能に係合把持してプランジャを移動させ、測定室４０の出口４４を開閉させる（図１１及び図４）。
【００１１】
駆動機構６４は、プランジャ５８を上向きに付勢するスプリング９２を備えている。このため、ダイヤフラム８６の下側面に作用する真空と釣り合う真空がダイヤフラム８６の上側面に作用した場合、プランジャ５８はスプリング９２の付勢力により上向きに移動する。付勢スプリング９２はその下端において静止プレート９４に係合し、その上端においてスタッド９８の拡大された頭部９６に係合している。スタッド９８はプレート９４を通過して下向きに延びており、支持プレート１０２、及びダイヤフラム８６を通過して延び、プランジャ５８に結合されたホルダー９０に螺合された下方ねじ切り端部１００を有している。真空は室８８からプレート９４の穴１０４を通してダイヤフラム８６の上側面に供給される。室８８は、ねじ切り環状保持リング１１０によってハウジング部材１０８に取り付けられた上部キャップ１０６により画成され、Ｏリング１１２及びダイヤフラム８６の外周エッジ１１４においてシールされている。キャップ１０６は上記可変の真空をキャップ部材８８に供給する制御ポート１１６を有している。この真空はダイヤフラム８６の上側面に作用する。
【００１２】
動作中に、測定室４０内のミルクがレベル７８まで上昇すると（図１１）、台座６０の上側リードスイッチ６８は、磁石６６からの磁力場により閉じられる。リードスイッチ６８が閉じられると電気制御信号が導線１１８を介してバルブ１２０に送られ（図１）、バルブ１２０は真空を真空源３４から制御ポート１１６に作用させ、真空を室８８及び穴１０４を通してダイヤフラム８６の上側面に作用させて、ダイヤフラム８６の下側面の真空と釣り合わせる。このため、プランジャ５８はスプリング９２の付勢力により図１１に示す位置まで上向きに移動する。これにより、バルブ４６が開き、ミルクが測定室４０から出口４４及び入口５０を通して排出室４８へ、測定室４０内のミルクの高さが高さ７６に低下するまで流入することが可能となる（図４）。フロート５６は下向きに移動するので、上側リードスイッチ６８は、それ自身が有する付勢力により開いて通常の開位置となる。フロート５６が下方レベル７６に達すると、下側リードスイッチ７０は磁石６６からの磁力場により閉じる。リードスイッチ７０が閉じると、電気制御信号が導線１１８を介してバルブ１２０に送られ、バルブ１２０は制御ポート１１６への真空の供給を遮断し、その代わりに大気を制御ポート１１６へ供給する。このため、室８８及び穴１０４を通して大気圧がダイヤフラム８６の上側面に作用し、ダイヤフラム８６の下側面に作用する真空によってダイヤフラムの両側に差圧が発生する。これにより、ダイヤフラム８６及びプランジャ５８は図４に示す位置まで下向きに移動し、バルブ４６を閉じる。そして、ミルクが再び高さ７８まで注がれると上記サイクルを繰り返す。プランジャ５８が上向きに移動し、マグネット６６が下側リードスイッチ７０から離れると、リードスイッチ７０はそれ自身が有する付勢力により開いて通常の開状態となる。
【００１３】
フロートの高さ及び密度はミルクの泡に起因する測定誤差を最小化するように設計されている。フロートの頂部より上方の泡の中に存在するミルクは一切測定されない。本質的に、フロートは、少なくとも３分の１が液面より下になり、ミルクの総質量（液体及び泡）の少なくとも９９．５％がフロートの頂面より下になるようミルク液面より十分に高く延びるように設計される。これにより、測定されないミルクによる誤差は０．５％未満に減少される。
【００１４】
結線１１８はミルクの伝導性を測定する一組の伝導性プローブからの信号をも伝送する。伝導性の測定が乳牛の乳房の健康状態を判別する上で役立つことを示唆する研究者もいる。乳房炎のミルクは健康なミルクと比較して、高いレベルのナトリウム及び塩素、及び低いレベルのカリウムを有しているため、ミルクの電気伝導性を測定することにより、異常を早期に検出することが可能となる。
【００１５】
排出室４８は、排出室の出口５２の周囲にダム壁１３２を有している（図３、図１４、及び図１５）。ダム壁は制限流開口１３４、１３６を有している。これにより、排出室４８内のミルクは排出室から開口１３４、１３６を通して出口５２へ荒立つことなくゆっくりと排出される。伝導性プローブ１２２及び１２４は排出室４８内にダム壁１３２の基部に隣接して配置されている。これにより、貯留されたミルクとの接触が最大となり、伝導性測定性能が向上されている。
【００１６】
排出室は、測定室４０での測定後、排出室４８からのミルクの採取を可能とする、取外し可能なプラグ１２８を備えたミルク採取アクセスポート１２６をも有している。
測定室４０は、排出室４０の出口４４よりも大径で、かつ、プランジャ５８の下部周縁シール７２よりも大径の上部開口１３０を有している。上部キャップ１０６は上部開口１３０において測定室に固定され、バルブ駆動機構を搭載している。リング１１０のねじをハウジング部１０８からゆるめることにより、キャップ１０６を測定室から取り外すことができる。これにより、オペレータはアクセス開口１３０を通してプランジャ５８にアクセスすることができ、アクセス開口１３０を通してプランジャ５８を取り外すことができる。
【００１７】
第１のバッフル１４０（図３及び図４）は測定室４０に設けられており、測定室の入口４２からのミルクの流れを測定室内へ導く。第２のバッフル８２は排出室４８に設けられており、排出室の入口５０からのミルクの流れを排出室内へ導く。これらのバッフルは鉛直軸５４に沿って同軸に整列されている。各バッフルは帽子状部材である。帽子状バッフル１４０は中央部１４２と、該中央部１４２から径方向外向きかつ下向きに延びる外側部１４４とを有している。帽子状バッフル８２は中央部１４６と、該中央部１４６から径方向外向きかつ下向きに延びる外側部１４８とを有している。バッフル１４０の中央部１４２はバッフル８２の中央部１４６に比して大径である。バッフル１４０の外側部１４４はバッフル８２の外側部１４８に比して大径である。プランジャ５８の中空内部７４により、バッフル８２とバッフル１４０との間に延び、真空を排出室４８から測定室４０へ、測定室内のミルクの最高高さより上方において伝達する真空伝送通路が供されている。真空はバッフル８２の開口８０を通して伝達され、これにより、真空は、排出室４８からバッフル８２及び真空伝送通路７４を通して、バッフル１４０及び測定室４０内のミルクの高さより上方に伝達される。
【００１８】
測定室４０は、内面１５２を備える円筒壁１５０を有する円筒室によって構成されている。バッフル１４０は円筒室４０内に設けられた傘形バッフルであり、入口４２からのミルクの流れを傘のように円筒壁１５０の内面１５２へ導き、内面１５２に沿って下向きに流す。バッフル１４０は円錐台部材であり、円筒壁１５０の内面１５２に向かう下向きかつ外向きのテーパ状にされたスカート部１４４を有している。スカート部１４４は、少なくとも部位１５６において円筒壁１５０の内面１５２から矢印１６０で示す如くミルクが通過して流れる径方向ギャップ１５８だけ隔てられた周縁部１５４を有している（図９）。
【００１９】
入口４２はミルクを接線方向の経路に沿って導入する（図２、図３、及び図７）。周方向に互いに離間された複数のリブ１６２は、スカート部１４４に沿って径方向外向きかつ下向きに延びている。リブ１６２はエネルギーを吸収して入口４２からのミルクの接線方向の流れを分断し、この流れを円筒壁１５０の内面１５２に向かう径方向外向きかつ下向きの流れに変換する。スカート部１４４の周縁部１５４は鋸歯状に形成されており（図８）、円筒壁１５０の内面１５２に沿った複数の流れを画定している。
【００２０】
円筒室は第１の径を有する下部１６４と、第１の径に比して大きい第２の径を有する上部１６６とにより構成されている。上部１６６は環状ショルダー部１６８において下部１６４へ遷移している。リブ１６２はショルダー部１６８に着座する外側チップ１７０を有している。これにより、ミルクはスカート部１４４に沿って、各リブ１６２の間をショルダー部１６８に向けて径方向外向きかつ下向きに流れ、更に、ギャップ１５８を通って円筒壁１５０の内面１５２に沿って流れる。
【００２１】
バッフル１４０は、外面１４２及び１４４、及び、バッフルの内部１７４に向いた内面１７２を有している。ミルクは外面１４２及び１４４に沿って流れる。真空は真空伝送通路７４からプランジャ５８の開口８４を通してバッフルの内部１７４に供給される。真空伝送通路７４は、バッフル１４０の頂部をハウジング部１０８の頂部より下方に配置することにより、及び／又は、バッフルに１７６のような開口又は凹部を設けることにより、バッフル１４０の内部１７４から測定室４０のミルクレベルより上方のバッフル１４０を囲む部位まで設けられている。ハウジング部１０８は、ねじ切りされた環状リング１８０によりハウジング部１７８に固定され、ガスケット１８２によりシールされている。
【００２２】
排出室４８内のバッフル８２は入口５０からのミルクの流れを排出室内へ導く。バッフル８２は排出室４８の入口５０に設けられている。バッフル８２の中央部１４６は測定室４０の出口４４内へ上向きに延びている。外側周縁フランジ部１４８は入口５０からギャップ１８４だけ離間されている。ミルクはギャップ１８４を通って流れ、次に、バッフル１８２の中央部１４６から離れるように向きを変え、フランジ１４８に沿って排出室４８内へ径方向外向きに流れる。バッフル８２は排出室４８内の入口５０と出口５２との間に配置されている。外側フランジ部１４８はミルクの流れを排出室４８内へ、ダム壁１３２を越えて横方向に導く。このため、ミルクはダム壁１３２の流れ制限開口１３４、１３６を通って流れなければならず、ミルクが排出室の入口５０から出口５２へ直接流れることが防止される。
【００２３】
排出室４８は、上記した排出室４８の出口となる開口５２を備える下床１８６を有している。ダム壁１３２は、下床１８６から上向きに延び、排出室４８の入口５０の近傍においてバッフル８２を支持する支持壁部１８８、１９０、１９２を備えている。バッフル８２はスロット１９６、１９８、２００を備える中央開口１９４を有している。スロット１９６、１９８、２００には、バッフルの向きを合わせると共にバッフルをガイドする台座６０の径方向スポーク２０２、２０４、２０６が貫通して延びている。下床１８６は下側ハウジング部２０８に形成されている。下側ハウジング部２０８はハウジング部１７８にねじ止めされ、ガスケット２１０によりシールされている。
【００２４】
請求項の範囲内で種々の同等の置換あるいは変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ミルク計量器を用いた搾乳装置の構成図である。
【図２】本発明に係るミルク計量器の斜視図である。
【図３】図２に示すミルク計量器の分解斜視図である。
【図４】図２に示すミルク計量器の断面図である。
【図５】図４に示す構造の一部の拡大図である。
【図６】図５に示す直線６−６に沿って切断した際の断面図である。
【図７】図４に示す直線７−７に沿って切断した際の断面図である。
【図８】図７に示す直線８−８に沿って切断した際の断面図である。
【図９】図８に示す直線９−９に沿って切断した際の断面図である。
【図１０】図２に示す構造の一部を部分的に切除して示す拡大図である。
【図１１】開状態であるバルブを示す図４と同様の図である。
【図１２】図１１に示す直線１２−１２に沿って切断した際の断面図である。
【図１３】図１１に示す直線１３−１３に沿って切断した際の断面図である。
【図１４】図１１に示す直線１４−１４に沿って切断した際の断面図である。
【図１５】図３に示す構造の一部の拡大図である。
【符号の説明】
２２ ミルク計量器
４０ 測定室
４２ 入口
４６ バルブ
４８ 排出室
５０ 入口
５６ フロート
５８ プランジャ
６８、７０ 磁気センサ
８２、１４０ バッフル
８６ ダイヤフラム
【発明の属する技術分野】
本発明は乳牛、水牛、羊、ヤギを含む哺乳動物からのミルク製品を測定するミルク計量器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ミルク計量器は、ミルクを哺乳動物の乳頭から搾乳はさみを通して受け取り、これを計量した後、ミルクを収集タンクへ送る。種々のミルク計量器が従来より公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来のミルク計量器を、特に、簡素さ、使い易さ、及びメインテナンスの容易さの点において改良することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、哺乳動物の乳頭からミルクを受け取る入口と、出口とを有する測定室と；前記測定室内へ延びる軸に沿って移動可能な、前記出口を開閉するバルブと；前記バルブが開いた際に、前記測定室の前記出口からミルクを受け取る入口と、ミルクを収集タンクへ排出する出口とを有する排出室と；前記バルブの前記移動軸上に設けられ、前記測定室内でのミルクの高さを検出すると共に該検出値に応じて前記バルブを制御するセンサと；を備えるミルク計量器により達成される。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１は、従来より公知の搾乳装置２０を概略的に示す図である。搾乳装置２０はミルク計量器２２を備えている。ミルク計量器２２は、乳牛２６などの哺乳動物の乳頭２４からティートカップ２８及び搾乳はさみ３０を通してミルクを受け取り、真空源３４からの真空によって引かれることでミルクを収集タンク３２へ送る。この真空はパルセーター３６を通して乳頭カップにも供給され、パルセータ３６により制御される。これらは全て従来技術において標準的なものであり、米国特許第４，２６９，１４３ 号、第４，５３０，３０７ 号、第４，５３７，１５２ 号、第５，０８０，０４１ 号、第５，１７８，０９５ 号、第５，２１８，９２４ 号、及び第５，２９１，８５３ 号を参照のために本文中に引用する。本発明はミルク計量器２２の改良に関する。
【０００６】
ミルク計量器２２（図２〜図４）は、乳牛の乳頭からミルクを受け取る入口４２と、出口４４とを有する測定室４０（図４）とを備えている。バルブ４６は出口４４を開閉する（図１１及び図４）。排出室４８は、バルブ４６が開かれた際に測定室４０の出口４４からミルクを受け取る入口５０と、ミルクを収集タンク３２へ排出する出口５２とを有している。
【０００７】
バルブ４６は測定室４０内へ延びる鉛直軸５４に沿って移動可能である。軸５４上のセンサ５６は、測定室４０内でのミルクの高さを検出して受け取ったミルクの容量を決定し、この量に応じてバルブ４６を制御する。センサ５６は測定室４０に設けられた可動ドーナッツ型フロートであり、軸５４に沿って往復する。バルブ４６は測定室４０内の可動プランジャ５８であり、軸５４に沿って往復する。フロート５６はプランジャ５８を囲み、測定室４０内のミルクの高さに応じて軸５４に沿って往復移動するようにプランジャ５６に沿ってガイドされている。
【０００８】
測定室４０は排出室４８の上方にあり、鉛直軸５４に沿って排出室４８と同軸である。下方の排出室４８は軸５４に沿って上向き方に延びる静止台座６０を有している。プランジャ５８は台座６０により台座６０と同心にガイドされている。測定室４０内のフロート５６は軸５４に沿って台座６０及びプランジャ５８と同心状態で往復する。プランジャ５８は台座６０を囲み、フロート５６はプランジャ５８を囲んでいる。台座６０は、排出室４８から排出室４８の入口５０及び測定室４０の出口４４を通過して上向きに延び、測定室４０内へ所与の距離だけ上向きに延びる上部６２を有している。測定室４０は、後述するバルブ駆動機構６４を有している。プランジャ５８はバルブ駆動機構６４から下向きに、台座６０の上部６２の周囲を囲むように延びている。フロート５６はその内部にリング形マグネット６６を有している。台座６０は、上部６２内の鉛直方向に離間された位置に、測定室４０内でのフロート５６の異なる高さを検出し、バルブ駆動機構６４を制御し、プランジャ５８を持ち上げてバルブを開く（図１１）ための磁気反応センサ６８及び７０を有している（図４）。磁気センサ６８及び７０は好ましくはリードスイッチであるが、他の型式のセンサを用いてもよい。
【０００９】
排出室４８にはその出口５２において、ミルクを排出室４８から収集タンク３２へ引くための真空が真空源３４から作用する。バルブプランジャ５８は、測定室４０の出口４４を閉じる下部周縁Ｏリングシール７２を有している。プランジャ５８は、その中空内部を通る真空伝送通路７４を有している。真空伝送通路７４は、真空を排出室４８からプランジャ５８を通して測定室４０へ、測定室４０内のミルクの最高高さより上方の高さ７４において伝達する。高さ７４は、バルブを閉状態にトリガーする下側高さ７６（図４）及びバルブを開状態にトリガーする上側高さ７８（図１１）より上にある。真空は排出室４８から、後述する下方バッフル８２の開口８０、プランジャ５８の中央真空伝送通路７４、及びプランジャ５８の頂部の開口８４を通して測定室４０内に、測定室４０内のミルクの高さより上方において伝達される。
【００１０】
バルブ駆動機構６４は可動ダイヤフラム８６を備えている。ダイヤフラム８６は、プランジャ５８の真空伝送通路７４を通して供給される測定室４０内の真空が作用する下側面と、室８８内の可変の真空が作用する上側面とを有している。ダイヤフラム８６の下側面には環状エラストマーホルダー９０が固定されている。ホルダー９０はプランジャ５８の頂部をスナップ止め式に離脱可能に係合把持してプランジャを移動させ、測定室４０の出口４４を開閉させる（図１１及び図４）。
【００１１】
駆動機構６４は、プランジャ５８を上向きに付勢するスプリング９２を備えている。このため、ダイヤフラム８６の下側面に作用する真空と釣り合う真空がダイヤフラム８６の上側面に作用した場合、プランジャ５８はスプリング９２の付勢力により上向きに移動する。付勢スプリング９２はその下端において静止プレート９４に係合し、その上端においてスタッド９８の拡大された頭部９６に係合している。スタッド９８はプレート９４を通過して下向きに延びており、支持プレート１０２、及びダイヤフラム８６を通過して延び、プランジャ５８に結合されたホルダー９０に螺合された下方ねじ切り端部１００を有している。真空は室８８からプレート９４の穴１０４を通してダイヤフラム８６の上側面に供給される。室８８は、ねじ切り環状保持リング１１０によってハウジング部材１０８に取り付けられた上部キャップ１０６により画成され、Ｏリング１１２及びダイヤフラム８６の外周エッジ１１４においてシールされている。キャップ１０６は上記可変の真空をキャップ部材８８に供給する制御ポート１１６を有している。この真空はダイヤフラム８６の上側面に作用する。
【００１２】
動作中に、測定室４０内のミルクがレベル７８まで上昇すると（図１１）、台座６０の上側リードスイッチ６８は、磁石６６からの磁力場により閉じられる。リードスイッチ６８が閉じられると電気制御信号が導線１１８を介してバルブ１２０に送られ（図１）、バルブ１２０は真空を真空源３４から制御ポート１１６に作用させ、真空を室８８及び穴１０４を通してダイヤフラム８６の上側面に作用させて、ダイヤフラム８６の下側面の真空と釣り合わせる。このため、プランジャ５８はスプリング９２の付勢力により図１１に示す位置まで上向きに移動する。これにより、バルブ４６が開き、ミルクが測定室４０から出口４４及び入口５０を通して排出室４８へ、測定室４０内のミルクの高さが高さ７６に低下するまで流入することが可能となる（図４）。フロート５６は下向きに移動するので、上側リードスイッチ６８は、それ自身が有する付勢力により開いて通常の開位置となる。フロート５６が下方レベル７６に達すると、下側リードスイッチ７０は磁石６６からの磁力場により閉じる。リードスイッチ７０が閉じると、電気制御信号が導線１１８を介してバルブ１２０に送られ、バルブ１２０は制御ポート１１６への真空の供給を遮断し、その代わりに大気を制御ポート１１６へ供給する。このため、室８８及び穴１０４を通して大気圧がダイヤフラム８６の上側面に作用し、ダイヤフラム８６の下側面に作用する真空によってダイヤフラムの両側に差圧が発生する。これにより、ダイヤフラム８６及びプランジャ５８は図４に示す位置まで下向きに移動し、バルブ４６を閉じる。そして、ミルクが再び高さ７８まで注がれると上記サイクルを繰り返す。プランジャ５８が上向きに移動し、マグネット６６が下側リードスイッチ７０から離れると、リードスイッチ７０はそれ自身が有する付勢力により開いて通常の開状態となる。
【００１３】
フロートの高さ及び密度はミルクの泡に起因する測定誤差を最小化するように設計されている。フロートの頂部より上方の泡の中に存在するミルクは一切測定されない。本質的に、フロートは、少なくとも３分の１が液面より下になり、ミルクの総質量（液体及び泡）の少なくとも９９．５％がフロートの頂面より下になるようミルク液面より十分に高く延びるように設計される。これにより、測定されないミルクによる誤差は０．５％未満に減少される。
【００１４】
結線１１８はミルクの伝導性を測定する一組の伝導性プローブからの信号をも伝送する。伝導性の測定が乳牛の乳房の健康状態を判別する上で役立つことを示唆する研究者もいる。乳房炎のミルクは健康なミルクと比較して、高いレベルのナトリウム及び塩素、及び低いレベルのカリウムを有しているため、ミルクの電気伝導性を測定することにより、異常を早期に検出することが可能となる。
【００１５】
排出室４８は、排出室の出口５２の周囲にダム壁１３２を有している（図３、図１４、及び図１５）。ダム壁は制限流開口１３４、１３６を有している。これにより、排出室４８内のミルクは排出室から開口１３４、１３６を通して出口５２へ荒立つことなくゆっくりと排出される。伝導性プローブ１２２及び１２４は排出室４８内にダム壁１３２の基部に隣接して配置されている。これにより、貯留されたミルクとの接触が最大となり、伝導性測定性能が向上されている。
【００１６】
排出室は、測定室４０での測定後、排出室４８からのミルクの採取を可能とする、取外し可能なプラグ１２８を備えたミルク採取アクセスポート１２６をも有している。
測定室４０は、排出室４０の出口４４よりも大径で、かつ、プランジャ５８の下部周縁シール７２よりも大径の上部開口１３０を有している。上部キャップ１０６は上部開口１３０において測定室に固定され、バルブ駆動機構を搭載している。リング１１０のねじをハウジング部１０８からゆるめることにより、キャップ１０６を測定室から取り外すことができる。これにより、オペレータはアクセス開口１３０を通してプランジャ５８にアクセスすることができ、アクセス開口１３０を通してプランジャ５８を取り外すことができる。
【００１７】
第１のバッフル１４０（図３及び図４）は測定室４０に設けられており、測定室の入口４２からのミルクの流れを測定室内へ導く。第２のバッフル８２は排出室４８に設けられており、排出室の入口５０からのミルクの流れを排出室内へ導く。これらのバッフルは鉛直軸５４に沿って同軸に整列されている。各バッフルは帽子状部材である。帽子状バッフル１４０は中央部１４２と、該中央部１４２から径方向外向きかつ下向きに延びる外側部１４４とを有している。帽子状バッフル８２は中央部１４６と、該中央部１４６から径方向外向きかつ下向きに延びる外側部１４８とを有している。バッフル１４０の中央部１４２はバッフル８２の中央部１４６に比して大径である。バッフル１４０の外側部１４４はバッフル８２の外側部１４８に比して大径である。プランジャ５８の中空内部７４により、バッフル８２とバッフル１４０との間に延び、真空を排出室４８から測定室４０へ、測定室内のミルクの最高高さより上方において伝達する真空伝送通路が供されている。真空はバッフル８２の開口８０を通して伝達され、これにより、真空は、排出室４８からバッフル８２及び真空伝送通路７４を通して、バッフル１４０及び測定室４０内のミルクの高さより上方に伝達される。
【００１８】
測定室４０は、内面１５２を備える円筒壁１５０を有する円筒室によって構成されている。バッフル１４０は円筒室４０内に設けられた傘形バッフルであり、入口４２からのミルクの流れを傘のように円筒壁１５０の内面１５２へ導き、内面１５２に沿って下向きに流す。バッフル１４０は円錐台部材であり、円筒壁１５０の内面１５２に向かう下向きかつ外向きのテーパ状にされたスカート部１４４を有している。スカート部１４４は、少なくとも部位１５６において円筒壁１５０の内面１５２から矢印１６０で示す如くミルクが通過して流れる径方向ギャップ１５８だけ隔てられた周縁部１５４を有している（図９）。
【００１９】
入口４２はミルクを接線方向の経路に沿って導入する（図２、図３、及び図７）。周方向に互いに離間された複数のリブ１６２は、スカート部１４４に沿って径方向外向きかつ下向きに延びている。リブ１６２はエネルギーを吸収して入口４２からのミルクの接線方向の流れを分断し、この流れを円筒壁１５０の内面１５２に向かう径方向外向きかつ下向きの流れに変換する。スカート部１４４の周縁部１５４は鋸歯状に形成されており（図８）、円筒壁１５０の内面１５２に沿った複数の流れを画定している。
【００２０】
円筒室は第１の径を有する下部１６４と、第１の径に比して大きい第２の径を有する上部１６６とにより構成されている。上部１６６は環状ショルダー部１６８において下部１６４へ遷移している。リブ１６２はショルダー部１６８に着座する外側チップ１７０を有している。これにより、ミルクはスカート部１４４に沿って、各リブ１６２の間をショルダー部１６８に向けて径方向外向きかつ下向きに流れ、更に、ギャップ１５８を通って円筒壁１５０の内面１５２に沿って流れる。
【００２１】
バッフル１４０は、外面１４２及び１４４、及び、バッフルの内部１７４に向いた内面１７２を有している。ミルクは外面１４２及び１４４に沿って流れる。真空は真空伝送通路７４からプランジャ５８の開口８４を通してバッフルの内部１７４に供給される。真空伝送通路７４は、バッフル１４０の頂部をハウジング部１０８の頂部より下方に配置することにより、及び／又は、バッフルに１７６のような開口又は凹部を設けることにより、バッフル１４０の内部１７４から測定室４０のミルクレベルより上方のバッフル１４０を囲む部位まで設けられている。ハウジング部１０８は、ねじ切りされた環状リング１８０によりハウジング部１７８に固定され、ガスケット１８２によりシールされている。
【００２２】
排出室４８内のバッフル８２は入口５０からのミルクの流れを排出室内へ導く。バッフル８２は排出室４８の入口５０に設けられている。バッフル８２の中央部１４６は測定室４０の出口４４内へ上向きに延びている。外側周縁フランジ部１４８は入口５０からギャップ１８４だけ離間されている。ミルクはギャップ１８４を通って流れ、次に、バッフル１８２の中央部１４６から離れるように向きを変え、フランジ１４８に沿って排出室４８内へ径方向外向きに流れる。バッフル８２は排出室４８内の入口５０と出口５２との間に配置されている。外側フランジ部１４８はミルクの流れを排出室４８内へ、ダム壁１３２を越えて横方向に導く。このため、ミルクはダム壁１３２の流れ制限開口１３４、１３６を通って流れなければならず、ミルクが排出室の入口５０から出口５２へ直接流れることが防止される。
【００２３】
排出室４８は、上記した排出室４８の出口となる開口５２を備える下床１８６を有している。ダム壁１３２は、下床１８６から上向きに延び、排出室４８の入口５０の近傍においてバッフル８２を支持する支持壁部１８８、１９０、１９２を備えている。バッフル８２はスロット１９６、１９８、２００を備える中央開口１９４を有している。スロット１９６、１９８、２００には、バッフルの向きを合わせると共にバッフルをガイドする台座６０の径方向スポーク２０２、２０４、２０６が貫通して延びている。下床１８６は下側ハウジング部２０８に形成されている。下側ハウジング部２０８はハウジング部１７８にねじ止めされ、ガスケット２１０によりシールされている。
【００２４】
請求項の範囲内で種々の同等の置換あるいは変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ミルク計量器を用いた搾乳装置の構成図である。
【図２】本発明に係るミルク計量器の斜視図である。
【図３】図２に示すミルク計量器の分解斜視図である。
【図４】図２に示すミルク計量器の断面図である。
【図５】図４に示す構造の一部の拡大図である。
【図６】図５に示す直線６−６に沿って切断した際の断面図である。
【図７】図４に示す直線７−７に沿って切断した際の断面図である。
【図８】図７に示す直線８−８に沿って切断した際の断面図である。
【図９】図８に示す直線９−９に沿って切断した際の断面図である。
【図１０】図２に示す構造の一部を部分的に切除して示す拡大図である。
【図１１】開状態であるバルブを示す図４と同様の図である。
【図１２】図１１に示す直線１２−１２に沿って切断した際の断面図である。
【図１３】図１１に示す直線１３−１３に沿って切断した際の断面図である。
【図１４】図１１に示す直線１４−１４に沿って切断した際の断面図である。
【図１５】図３に示す構造の一部の拡大図である。
【符号の説明】
２２ ミルク計量器
４０ 測定室
４２ 入口
４６ バルブ
４８ 排出室
５０ 入口
５６ フロート
５８ プランジャ
６８、７０ 磁気センサ
８２、１４０ バッフル
８６ ダイヤフラム
Claims (11)
- 哺乳動物の乳頭からミルクを受け取る入口と、出口とを有する測定室と；
前記測定室の下方に前記測定室と同軸に設けられ、前記測定室の前記出口からミルクを受け取る入口と、ミルクを収集タンクへ排出する出口とを有する排出室と；
前記２つの室の少なくとも一方に設けられ、前記軸に沿って延びる静止台座と；
前記台座により前記台座と同心に案内され、前記軸に沿って往復する可動プランジャを有し、前記測定室の前記出口を開閉するバルブと；
前記測定室内を前記軸に沿って前記台座及び前記プランジャと同心に往復し、前記測定室内のミルクの高さを検出する可動フロートと；を備え、
前記プランジャは前記台座を囲み；
前記フロートは前記プランジャを囲むミルク計量器。 - 前記台座は前記排出室から前記排出室の前記入口及び前記測定室の前記出口を通過して上向きに延び、前記測定室内へ所与の距離だけ上向きに延びる上部を有し；
前記測定室はバルブ駆動機構を有し；
前記プランジャは前記バルブ駆動機構から下向きに前記台座の周囲を囲むように延びる請求項１記載のミルク計量器。 - 前記フロートは磁石を有し；
前記台座は、前記上部内の鉛直方向に離間された位置に、前記測定室内でのフロートの異なる高さを検出して前記バルブの駆動機構を制御する磁気反応センサを有する請求項２記載のミルク計量器。 - 哺乳動物の乳頭からミルクを受け取る入口と、出口とを有する測定室と；
前記測定室内へ延びる軸に沿って移動可能な、前記出口を開閉するバルブと；
前記バルブが開いた際に、前記測定室の前記出口からミルクを受け取る入口と、ミルクを収集タンクへ排出する出口とを有する排出室と；
前記測定室の前記排出室とは反対側の端部に設けられ、前記バルブを駆動して開閉させるバルブ駆動機構と；を備え、
前記バルブは、前記測定室の前記出口を閉じる周縁シールを有する可動プランジャを含み；
前記測定室は前記測定室の前記出口に比して大径で、かつ、前記プランジャの前記周縁シールに比して大径のアクセス開口を有し；
前記アクセス開口において前記測定室に固定されたキャップを更に備え；
前記キャップは前記プランジャに係合する前記バルブ駆動機構を搭載し、前記プランジャを駆動して前記測定室の前記出口を開閉するよう操作可能であり、
前記キャップは、前記測定室の前記上部開口を通して前記プランジャへアクセスし、前記アクセス開口を通して前記プランジャを取り外すことができるように取外し可能であるミルク計量器。 - 哺乳動物の乳頭からミルクを受け取る入口と、出口とを有する測定室と；
前記測定室の前記出口からミルクを受け取る入口と、ミルクを収集タンクへ排出する出口とを有する排出室と；
シールを有する可動プランジャを備え、前記測定室の前記出口を開閉するバルブと；
可変の真空が作用すると共に前記プランジャに連結され、前記プランジャを駆動して前記測定室の前記出口を開閉する可動ダイヤフラムを備えるバルブ駆動機構と；を備え、
前記測定室は真空が作用し；
前記ダイヤフラムは前記測定室内の真空が作用する一側面を有し；
前記測定室に取り付けられ、前記可変の真空が供給される制御ポートを有するキャップを更に備え；
前記ダイヤフラムは前記制御ポートを通して供給された前記キャップ内の前記可変の真空が作用するもう一つの側面を有するミルク計量器。 - 哺乳動物の乳頭からミルクを受け取る入口と、出口とを有する測定室と；
前記測定室の前記出口に連通する入口と、ミルクを収集タンクへ排出する出口とを有する排出室と；
前記測定室、前記測定室の前記出口、前記排出室の前記入口、及び前記排出室を通過して延びる鉛直軸に沿って往復するプランジャを備え、前記測定室の前記出口を開閉するバルブと；
前記鉛直方向に往復するプランジャと同軸の、前記プランジャに沿って鉛直方向に往復するフロートを備えるレベルセンサと；を備え、
前記測定室は、下方の前記排出室と連通する前記測定室の前記出口となる開口を備える下床を有し；
前記プランジャは前記開口を閉じるシールを有し；
前記排出室から前記開口を貫通して前記測定室内へ上向きに延びる静止台座を備え；
前記フロートは前記プランジャを囲み；
前記プランジャは前記台座を囲み、前記台座に沿って入れ子式に下向きに延びるミルク計量器。 - 哺乳動物の乳頭からミルクを受け取る入口と、出口とを有する測定室と；
前記測定室の前記出口からミルクを受け取る入口と、ミルクを収集タンクへ排出する出口とを有する排出室と；
前記測定室内に設けられ、前記測定室の前記入口からのミルクの流れを前記測定室内へ導く第１のバッフルと；
前記排出室内に設けられ、前記排出室の前記入口からのミルクの流れを前記排出室内へ導く第２のバッフルと；を備えるミルク計量器。 - 哺乳動物の乳頭からミルクを受け取る入口と、出口とを有する測定室を備え、該測定室は内面を備える円筒壁を有する円筒室よりなり、前記円筒室に設けられたバッフルが前記入口からのミルクの流れを前記円筒壁の前記内面へ該内面に沿って流れるように導くミルク計量器において、
前記バッフルは、前記円筒壁の前記内面に向けて下向きかつ外向きのテーパ状にされ、少なくとも一部が前記円筒壁の前記内面からミルクが通過して流れる径方向ギャップだけ離間された周縁部を有するスカート部を有する円錐台状部材よりなる、ミルク計量器。 - 哺乳動物の乳頭からミルクを受け取る入口と、出口とを有する測定室と；
前記測定室の前記出口からミルクを受け取る入口と、出口とを有する排出室と；
前記排出室内に設けられ、前記排出室の前記入口からのミルクの流れを前記排出室内へ導くバッフルと；を備え、
前記排出室は前記排出室の前記出口の周囲にダム壁を有し；
前記ダム壁は、前記排出室から前記排出室の出口への流れを制限する流れ制限開口を有し；
前記バッフルは、前記排出室内の前記排出室の前記入口と前記排出室の前記出口との間に設けられ、ミルクの流れを前記ダム壁を越えて横方向に前記排出室内へ導く外側部を有してミルクが前記排出室の前記入口から前記排出室の前記出口への直接流れることを防止し、これにより、ミルクは前記ダム壁の前記流れ制限開口を通って流れなければならない、ミルク計量器。 - 哺乳動物の乳頭からミルクを受け取る入口と、出口とを有する測定室と；
前記測定室の前記出口からミルクを受け取る入口と、出口とを有する排出室と；
前記排出室内に設けられ、前記排出室の前記入口からのミルクの流れを前記排出室内へ導くバッフルと；を備え、
前記バッフルは前記排出室の入口に配設され；
前記バッフルは前記測定室の前記出口内へ延びる中央部と、該中央部から径方向外向きに前記排出室内へ延びる外周縁フランジとを有する帽子形部材よりなり；
前記フランジは前記排出室の前記入口からミルクが通過して流れるギャップを隔てて離間され、前記ギャップを通過したミルクは前記バッフルの前記中央部から離れて、前記フランジに沿って径方向外向きに前記排出室内へ導かれる、ミルク計量器。 - 哺乳動物の乳頭からミルクを受け取る入口と、出口とを有する測定室と；
前記測定室の前記出口からミルクを受け取る入口と、出口とを有する排出室と；
前記排出室内に設けられ、前記排出室の前記入口からのミルクの流れを前記排出室内へ導くバッフルと；を備え、
前記バッフルは前記排出室の入口に配設され；
前記排出室は前記排出室の前記出口を供する開口を備える下床を有し；
前記排出室は、前記下床から上向きに延び、前記排出室の前記入口近傍で前記バッフルを支持する支持壁を有し；
前記バッフルは、前記排出室の前記出口から上方に離間され、ミルクの流れを前記排出室内の、前記排出室の前記出口の横方向外側へ導く周縁フランジを備え；
前記支持壁は、ミルクが前記排出室の横方向外側の部位から前記排出室の前記出口へ向けて流通する流れ制限開口を有するダム壁を備え、これにより、前記排出室にその入口を通って流入するミルクは、前記バッフルにより横方向外向きに前記ダム壁の横方向外側の前記下床へ導かれ、次に、前記流れ制限開口を通って前記排出室の前記出口へ横方向内向きに流れることで、ミルクは前記排出室から荒立つことなくゆっくりと排出される、ミルク計量器。
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