JP5164171B2

JP5164171B2 - 乳頭洗浄装置

Info

Publication number: JP5164171B2
Application number: JP2009056572A
Authority: JP
Inventors: 利幸上條; 好治大日向; 晃平田; 裕後藤
Original assignee: Orion Machinery Co Ltd; National Agriculture and Food Research Organization
Current assignee: Orion Machinery Co Ltd; National Agriculture and Food Research Organization
Priority date: 2009-03-10
Filing date: 2009-03-10
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2029-03-10
Also published as: JP2010207140A

Description

本発明は、乳牛の乳頭を洗浄（清拭）する際に用いて好適な洗浄ユニット及びこの洗浄ユニットに接続する本体部を備える乳頭洗浄装置に関する。

一般に、搾乳を行う乳牛の乳頭には、汚れや雑菌（病原菌等）が付着しているため、牛乳の衛生的生産や乳質低下防止の観点或いは牛体の乳房炎等を防止する観点から、搾乳前に、乳頭に対する所定の洗浄作業（清拭作業）を行う必要があり、既に、本出願人もこのような洗浄作業に用いて好適な洗浄装置を特許文献１により提案した。

同文献１で開示される洗浄装置は、突起状の被洗浄物における起伏のある先端部であっても有効かつ十分な洗浄を行えるようにするとともに、ブラシ機構部におけるブラシへのゴミの付着を回避するようにしたものであり、突起状の被洗浄物を挿入口から内部に挿入可能なハウジング部，このハウジング部に挿入した被洗浄物を洗浄するブラシ機構部，このブラシ機構部を回転させる回転駆動部及びハウジング部の内部に洗浄液を噴射する噴射部を備える洗浄ユニットと、少なくとも、洗浄ユニットに対して洗浄液を供給する洗浄液供給手段及び電力を供給する電力供給手段を備える本体ユニットからなる洗浄装置であって、ブラシ機構部に、弾性素材により形成し、先端のエッジ部を被洗浄物における少なくとも先端面に当接させて当該先端面の汚れを掻き取る複数の突起部を所定の密度で配した先端面洗浄ブラシを備えている。この場合、ブラシ機構部は、被洗浄物の周面部を洗浄する第一洗浄ブラシ部と当該被洗浄物の先端部を洗浄する第二洗浄ブラシ部を備えるとともに、この第二洗浄ブラシ部に、被洗浄物の先端部における先端面に当接する先端面洗浄ブラシ、及びこの先端面洗浄ブラシを中心にして放射方向に延出し、少なくとも先端面から周面部に至る境曲面に当接する境曲面洗浄ブラシを備えている。

特開２００８−２０６４０９号公報

しかし、上述した特許文献１で開示される洗浄装置は、次のような解決すべき課題が存在した。

第一に、ブラシ機構部は被洗浄物からの汚れが付着するため、本来の洗浄能力を確保するとともに、病原菌等の感染を防止する観点から、使用後はブラシ機構部におけるブラシ自身を洗浄する作業、即ち、洗浄ユニットを乳頭に対して非装着状態にして洗浄装置を作動させる自己洗浄が必要となる。このような自己洗浄は、一回の使用毎に行う必要があり、作業工数の増加を招くことから全体の作業能率を低下させる要因となる。

第二に、自己洗浄は作業者自身の操作により行う必要があるため、洗浄時間が一回の自己洗浄毎にバラつき、洗浄が不十分になる虞れがある。また、自己洗浄は乳頭に対する洗浄条件が適用されるため、必ずしも自己洗浄に適しているとは言えない。さらに、自己洗浄は洗浄ユニットを乳頭に対して非装着状態で行うため、乳頭を挿入する挿入口が開放された状態でブラシが回転し、汚れた洗浄液が周囲に飛び散る不具合を招くなど、更なる幾つかの改善余地があった。

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した乳頭洗浄装置の提供を目的とするものである。

本発明は、上述した課題を解決するため、乳頭Ｍを挿入口２ｉから内部に挿入可能なブラシカップ部２，このブラシカップ部２に挿入した乳頭Ｍを洗浄するブラシ機構部３，このブラシ機構部３を回転させる回転駆動部４及びブラシカップ部２の内部に洗浄液Ｌを噴射する噴射部５を備える洗浄ユニットＵ１と、少なくとも、洗浄ユニットＵ１に対して洗浄液Ｌを供給する洗浄液供給手段６及び電力を供給する電力供給手段７を備える本体部Ｕ２からなる乳頭洗浄装置１を構成するに際して、洗浄ユニットＵ１を着脱可能に保持するユニットホルダ部１１と、このユニットホルダ部１１に洗浄ユニットＵ１が保持されたことを検出するユニット検出部１２と、このユニット検出部１２により洗浄ユニットＵ１が保持されたことが検出されたなら予め設定した所定の洗浄条件に従って洗浄液Ｌを噴射部５から噴射させる動作を行う自己洗浄機能部１３を備えることを特徴とする。

このような構成を有する本発明に係る乳頭洗浄装置１によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１）ユニットホルダ部１１に対して洗浄ユニットＵ１が保持されたことをユニット検出部１２により検出し、自己洗浄機能部１３により、予め設定した所定の洗浄条件に従って洗浄液Ｌを噴射部５から噴射させるようにしたため、使用後、作業者は洗浄ユニットＵ１をユニットホルダ部１１にセットするのみで、ブラシ機構部３におけるブラシ自身を自動で洗浄する自己洗浄を行うことができ、作業工数の削減による全体の作業能率を向上させることができる。特に、洗浄ユニットＵ１をユニットホルダ部１１にセットする行為は、使用後、自己洗浄を行うか否かに拘わらず、通常の作業行為となるため、自己洗浄のための作業は実質的にゼロにすることができる。

（２）自己洗浄機能部１３により予め設定した所定の洗浄条件に従って洗浄液Ｌを噴射部５から噴射させる動作を自動で行うため、一回の自己洗浄毎における洗浄時間のバラつきを解消し、自己洗浄が不十分になる不具合を回避できるとともに、自己洗浄に適した任意の洗浄条件を設定することができるため、常に一定水準以上の良好な自己洗浄処理を実現することができる。

（３）発明の好適な態様により、ユニットホルダ部１１を、洗浄ユニットＵ１に設けた鍔部１１ｓの両側を載置する一対の保持ロッド部１１ｆ，１１ｆを備えて構成すれば、作業者は、洗浄ユニットＵ１をユニットホルダ部１１に載置するのみで極めて容易にセットすることができる。

（４）発明の好適な態様により、ユニットホルダ部１１に、保持された洗浄ユニットＵ１の上方を覆うカバー部１１ｃを設ければ、自己洗浄時に、汚れた洗浄液Ｌが挿入口２ｉから周囲に飛び散る不具合を回避することができる。

（５）発明の好適な態様により、ユニット検出部１２に、保持された洗浄ユニットＵ１を接触方式又は非接触方式により検出するリミットスイッチ等の検出スイッチ１２ｓ又は光学センサ等の検出センサを用いれば、単一部品を付設するのみで容易に実施することができる。

（６）発明の好適な態様により、自己洗浄機能部１３に、少なくとも、洗浄条件として、噴射部５における全部の噴射孔１４ａ…，１４ｂ…から洗浄液Ｌを噴射させるとともに、噴射部５から噴射させる時間Ｔｓを設定すれば、洗浄効果の高い最適な自己洗浄処理を行うことができる。

本発明の好適実施形態に係る乳頭洗浄装置の全体側面図、同乳頭洗浄装置におけるユニットホルダ部の拡大側面図、同ユニットホルダ部の拡大平面図、同乳頭洗浄装置における洗浄ユニットの洗浄部材を除いた平面図、同洗浄ユニットの断面側面図、同乳頭洗浄装置のブロック系統図、同乳頭洗浄装置の主要部の動作を説明するためのフローチャート、同乳頭洗浄装置における洗浄ユニットの使用説明図、

次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施形態に係る乳頭洗浄装置１の構成について、図１〜図６を参照して具体的に説明する。

乳頭洗浄装置１は、基本的な構成として、接続ラインＵｓにより接続した洗浄ユニットＵ１と本体部Ｕ２を備え、具体的な形態の一例を図１に示す。図１に示す乳頭洗浄装置１は、洗浄ユニットＵ１と本体部Ｕ２を台車部８１に搭載したものであり、自由に移動させることができる。台車部８１は、底面に複数の移動用の車輪部８２…を備えるとともに、上面にハンドル部８３を備える。また、本体部Ｕ２は、洗浄液Ｌを収容する洗浄液貯留部（洗浄液タンク）Ｕｔと本体ユニットＵｍを備える。この本体部Ｕ２は、洗浄ユニットＵ１に対して洗浄液Ｌを供給する洗浄液供給手段６及び電力を供給する電力供給手段７を構成する。

そして、台車部８１の上面であってハンドル部８３側（後側）位置には、洗浄液貯留部Ｕｔを搭載するとともに、台車部８１の上面であって前側位置には、本体ユニットＵｍを搭載する。この場合、本体ユニットＵｍは台車部８１の上面に起立したポスト部２１により支持される。ポスト部２１は、台車部８１の上面に固定した固定ポスト部２１ｃと、この固定ポスト部２１ｃに着脱可能な被支持ポスト部２１ｓを有し、この被支持ポスト部２１ｓの外周面に本体ユニットＵｍの背面を固定する。被支持ポスト部２１ｓは所定長さのパイプ部材を使用する。これにより、この被支持ポスト部２１ｓの下端開口を固定ポスト部２１ｃに装着し、固定ピン又はボルトナット等の固定部材２２，２２により両者間を固定できるとともに、固定部材２２，２２を外すことにより、被支持ポスト部２１ｓを固定ポスト部２１ｃから離脱することができる。

一方、被支持ポスト部２１ｓの上端付近には、洗浄ユニットＵ１を着脱可能に保持するユニットホルダ部１１を取付ける。図２及び図３はユニットホルダ部１１を拡大して示す。ユニットホルダ部１１は、Ｌ形に折曲した取付プレート２３を備える。取付プレート２３は垂直側の取付プレート本体部２３ｍと、この取付プレート本体部２３ｍの上端から前方へ突出した水平側のカバー部１１ｃからなり、この取付プレート本体部２３ｍの背面を取付部材２４を介して被支持ポスト部２１ｓの上端付近に取付ける。この取付プレート本体部２３ｍには一対の保持ロッド部１１ｆ，１１ｆを取付ける。各保持ロッド部１１ｆ…は、それぞれ一本の棒材を使用し、後端を取付プレート本体部２３ｍの前面に固定して前方へ突出させる。この際、保持ロッド部１１ｆと１１ｆ間の間隔は、後述する洗浄ユニットＵ１のブラシカップ部２の直径よりも稍大きく設定し、かつ平行に配する。また、図２に示すように、各保持ロッド部１１ｆ，１１ｆは、前側を稍上向きに折曲させるとともに、図３に示すように、前側を稍外広がりに折曲させる。

さらに、カバー部１１ｃには、ユニットホルダ部１１に、洗浄ユニットＵ１が保持されたことを検出するユニット検出部１２を付設する。この場合、ユニット検出部１２には、カバー部１１ｃの下面に取付けた接触方式により検出するリミットスイッチ（検出スイッチ）１２ｓを用いる。リミットスイッチ１２ｓの取付位置は、保持ロッド部１１ｆ，１１ｆに洗浄ユニットＵ１を載置した際に、当該洗浄ユニットＵ１の外面に押されてＯＮする位置を選定する。リミットスイッチ１２ｓはケーブル２５を介して本体ユニットＵｍに接続する。ユニット検出部１２として検出スイッチ（リミットスイッチ）１２ｓを例示したが、非接触方式により検出する光学センサ等の検出センサを用いても同様に実施できる。このように、ユニット検出部１２は、リミットスイッチ１２ｓ等の単一部品を付設するのみで容易に実施できる。

他方、洗浄ユニットＵ１の構成を図４及び図５に具体的に示す。洗浄ユニットＵ１は、基本的な構成として、乳牛Ｃ（図８）の乳頭Ｍを挿入口２ｉから内部に挿入可能なブラシカップ部２，このブラシカップ部２に挿入した乳頭Ｍを洗浄するブラシ機構部３，このブラシ機構部３を回転させる回転駆動部４及びブラシカップ部２の内部に洗浄液Ｌを噴射する上噴射部５ａ及び下噴射部５ｂからなる噴射部５を備える。ブラシカップ部２は、全体を円筒形に形成し、上端開口が挿入口２ｉとなる。

また、図５に示すように、ブラシカップ部２の上端位置より稍下側の位置となる外周面には、ブラシカップ部２の直径よりも大きいリング盤状の鍔部１１ｓを一体形成する。この鍔部１１ｓは、図２〜図４に示すように、ブラシカップ部２（洗浄ユニットＵ１）を一対の保持ロッド部１１ｆと１１ｆ間に収容した際に、鍔部１１ｓの両側下面が各保持ロッド部１１ｆ，１１ｆの上に載置可能な直径を選定するとともに、鍔部１１ｓの形成位置は、図２に示すように、ブラシカップ部２（洗浄ユニットＵ１）の上端とカバー部１１ｃの下面間に所定の隙間Ｇが生じるように選定する。この場合、後述する自己洗浄時に、汚れた洗浄液Ｌが、挿入口２ｉから周囲に飛び散らない隙間Ｇの大きさを選定するとともに、前述したカバー部１１ｃの大きさ（形状）も、自己洗浄時に、汚れた洗浄液Ｌが、挿入口２ｉから周囲に飛び散らない大きさ（形状）を選定する。

ブラシカップ部２は、内周面の上部に嵌め入れたリング形の噴射部形成部材３１を有し、この噴射部形成部材３１は、その外周面に、周方向に沿ったリング状の凹溝による上下一対の液通路３２ａ，３２ｂを有するとともに、各液通路３２ａ，３２ｂと内周面間に形成した複数の上噴射孔１４ａ…及び複数の下噴射孔１４ｂ…を有する。この場合、各上噴射孔１４ａ…及び下噴射孔１４ｂ…は、それぞれ周方向に沿って一定間隔おきに配する。これにより、ブラシカップ部２の上部には、上噴射部５ａと下噴射部５ｂがそれぞれ上下に離間して設けられ、上噴射部５ａ（上噴射孔１４ａ…）は、後述する洗浄部材３５の上方に配されるとともに、下噴射部５ｂ（下噴射孔１４ｂ…）は、洗浄部材３５の下方に配される。

ブラシ機構部３は、底面部下面を回転駆動部４の回転シャフトに結合し、この回転駆動部４により回転するカップ状（円筒状）をなすブラシホルダ部４１と、このブラシホルダ部４１の周面に保持され、ブラシカップ部２に挿入した乳頭Ｍの周面部Ｍｆを洗浄（清拭）する周面部洗浄ブラシ部４２と、ブラシホルダ部４１により軸方向Ｆｓの所定範囲にわたって変位自在に支持されるとともに、三つのスプリング４３…により挿入口２ｉ側に付勢され、乳頭Ｍにおける少なくとも先端部Ｍｓの洗浄（清拭）を行う先端部洗浄ブラシ部４４を備える。

周面部洗浄ブラシ部４２は、図４及び図５に示すように、連結リング部３４ｒ（図５）及びこの連結リング部３４ｒの下面から下方に延設した三つのブラシ支持部３４ｐ…を備え、各ブラシ支持部３４ｐ…は連結リング部３４ｒの周方向に沿って１２０〔゜〕間隔で配されるとともに、各ブラシ支持部３４ｐ…は、図４に示すように、ブラシホルダ部４１の上端から切込状に形成した三つの取付スリットに対して凹凸レールにより着脱する。したがって、各ブラシ支持部３４ｐ…の装着時にはブラシホルダ部４１に係合（嵌合）し、ブラシホルダ部４１と一体に回転する。そして、各ブラシ支持部３４ｐ…の内側面に周面ブラシ４２ｘ…を取付ける。なお、周面ブラシ４２ｘ…はブラシ支持部３４ｐ…に対して着脱可能である。周面ブラシ４２ｘは、シリコンゴム、望ましくは、硬度を６０〜７０〔度〕（ショアＡ）から選択したシリコンゴムを用いたシート材の前端辺から複数の切込みを設けることにより複数のブラシ片を形成したブラシシート部４２ｘｐ…を軸方向Ｆｓに所定間隔おきに配列させて構成する。この際、各ブラシシート部４２ｘｐ…は、当該ブラシシート部４２ｘｐ…の面を回転方向（旋回方向）に対して略平行に配する。このような周面ブラシ４２ｘは、ゴミや細菌が溜まりにくく、周面ブラシ４２ｘに付着したゴミ等の除去作業を大幅に軽減できるとともに、常に清潔な周面ブラシ４２ｘを維持できる。また、ブラシ片には曲がりや変形が生じにくく、使用による清浄能力の低下を回避できるなど、耐久性を向上させることができるとともに、ゴミの残存防止を図ることができる。さらに、周面ブラシ４２ｘは容易に製造でき、しかも、耐久性向上による新品交換の回数も大幅に低減できるため、イニシャルコスト及びランニングコストの双方におけるコスト削減に寄与できる利点がある。

連結リング３４ｒの上面には洗浄部材３５を取付ける。洗浄部材３５は、円盤リング状に形成し、中央に乳頭Ｍが挿通する挿通孔を有する。洗浄部材３５は、上面から上方に突出する複数のフィン状部３５ｆ…を有する。この場合、各フィン状部３５ｆ…は放射方向に形成するとともに、周方向に沿って一定間隔おきに配する。洗浄部材３５はシリコンゴム、望ましくは、硬度を５５〜６５〔度〕（ショアＡ）から選択したシリコンゴムにより一体成形する。これにより、洗浄部材３５は、ブラシカップ部２の挿入口２ｉに配され、ブラシ機構部３と一体に回転することにより乳頭Ｍにおける根元部位Ｍｂを洗浄する。このように、洗浄部材３５をシリコンゴムにより一体成形すれば、単一部品により容易かつ低コストに実施できるとともに、乳頭Ｍに対する保護を図りつつ根元部位Ｍｂに対する十分な洗浄を行うことができる。

先端部洗浄ブラシ部４４は、図４に示すように、先端面ブラシ４４ｓと三つの境曲面ブラシ４４ｒ…を備える。先端面ブラシ４４ｓは、乳頭Ｍの先端部Ｍｓにおける先端面Ｍｓｓに当接して当該先端面Ｍｓｓの洗浄を行うものであり、硬度の低いシリコンゴム、望ましくは、硬度を５〜１５〔度〕（ショアＡ）から選択したシリコンゴムを用いて全体を、中心から１２０〔゜〕間隔で放射三方向に延出した形状に形成し、上面には多数の円柱突起部４６…を設ける。円柱突起部４６…は、上端にエッジ部が形成され、乳頭Ｍ上の汚れを掻き取ることができる。これにより、突起状の乳頭Ｍにおける起伏のある先端部Ｍｓであっても有効かつ十分な洗浄を行うことができ、特に、牛乳の衛生的生産の確保及び乳質低下防止や乳房炎等の防止に貢献できるとともに、乳頭Ｍにおける汚れの残存を解消できるため、洗浄後の確認作業や手作業による追加洗浄などが不要或いは軽減され、作業性の向上及び作業能率の向上を図ることができる。境曲面ブラシ４４ｒ…は、先端面Ｍｓｓから周面Ｍｆに至る境曲面Ｍｓｒに当接して当該境曲面Ｍｓｒの洗浄を行うものであり、シリコンゴム、望ましくは、硬度を５５〜６５〔度〕（ショアＡ）から選択したシリコンゴムにより形成し、図５に示すように、複数の切り溝を入れた二枚のシートを組み合わせた形態に形成する。これにより、乳頭Ｍにおける先端部Ｍｓに対する洗浄性能をより高めることができ、効率的で良好な洗浄を行うことができる。このようなブラシ機構部３の構成により、各周面ブラシ４２ｘ…と各境曲面ブラシ４４ｒ…は、図４に示すように、周方向に沿って６０〔゜〕間隔で交互に配され、異なる長さの乳頭Ｍに対しても先端部Ｍｓの洗浄を常にムラ無く良好に行うことができる。

一方、回転駆動部４は、ケーシング５１にブラシモータ５２を内蔵して構成し、ケーシング５１の上端面からブラシモータ５２の回転シャフトが上方に突出する。そして、ケーシング５１の上端はブラシカップ部２の下端開口に取付けるとともに、ケーシング５１の下面にはコネクタ５３を取付ける。また、ケーシング５１には、ブラシカップ部２の内部に連通する排液口部５４を一体に形成する。なお、ブラシカップ部２の外周面には手で持った状態で操作できる運転スイッチ５５（図６）を付設する。

このような洗浄ユニットＵ１の構成により、乳頭Ｍにゴミ（稲藁，おがこ，籾殻，糞等）が付着している場合であっても、ゴミはブラシ機構部３のブラシで掻き取られる前に、洗浄部材３５により除去されるとともに、洗浄液Ｌにより速やかに流されるため、ブラシ機構部３におけるブラシへのゴミの付着を回避できる。これにより、洗浄能力の低下やブラシに付着したゴミの頻繁な除去作業を排除し又は軽減することができるとともに、より少ない量の洗浄液Ｌにより効率良く清拭できる。また、専用の洗浄部材３５により乳頭Ｍにおける根元部位Ｍｂの洗浄が可能なため、根元部位Ｍｂに対して洗浄ユニットＵ１を必要以上の力で押付ける必要が無く、根元部位Ｍｂ側に対して不必要な負担をかけてしまう弊害を回避できるとともに、洗浄時間も不必要に長くなる弊害を回避できる。しかも、洗浄部材３５の上方に配した上噴射部５ａ及び洗浄部材３５の下方に配した下噴射部５ｂを備えるため、少ない洗浄液Ｌにより乳頭Ｍにおける先端部Ｍｓから根元部位Ｍｂまで効率良く洗浄できる。

他方、本体ユニットＵｍは、全体が本体ハウジング６０により覆われ、図６に示すように、下側に配した洗浄液処理ユニットＵｐと上側に配した制御ユニットＵｃを内蔵する。以下、本体ユニットＵｍの構成を含む全体の接続系統の概要について、図６を参照して説明する。

まず、制御ユニットＵｃは、防水構造のケーシング６１を備え、このケーシング６１の内部に制御部（コントローラ）６２を配設する。制御部６２は各種制御を実行するマイクロコンピュータ及びメモリを含むコンピューティング機能を備え、設定した所定の洗浄条件に従って洗浄液Ｌを噴射部５から噴射させる動作を行わせるための自己洗浄機能部１３を構成する。したがって、制御部６２は、少なくとも、所定の洗浄条件を設定する機能を備えるとともに、設定された所定の洗浄条件に従って洗浄液Ｌを噴射部５から噴射させるシーケンス制御を実行するための制御プログラムを格納する。また、ケーシング６１にはバッテリ６３を内蔵し、制御部６２に接続する。なお、制御部６２は、外部電源によって使用可能であり、本体ハウジング６０には外部電源端子を備えている。バッテリ６３は着脱式であり、外部電源端子を使用する場合には、ケーシング６１から外部に取出すことができる。

一方、本体ハウジング６０にはコネクタ２６を配設し、このコネクタ２６に前述したリミットスイッチ（検出スイッチ）１２ｓからのケーブル２５を接続するとともに、コネクタ２６は制御部６２に接続する。他方、洗浄ユニットＵ１に備えるコネクタ５３の内側接続端子には、ブラシモータ５２と運転スイッチ５５を接続する。そして、コネクタ５３は、接続ケーブル６５を介して本体ハウジング６０のコネクタ６６に接続するとともに、コネクタ６６の内側接続端子は制御ユニットＵｃの制御部６２に接続する。また、洗浄ユニットＵ１におけるケーシング５１に設けた排液口部５４は、廃液チューブ５６を介して洗浄液処理ユニットＵｐの廃液チューブ接続口６７ｉに接続する。洗浄液処理ユニットＵｐは廃液回収タンク６７は備え、この廃液回収タンク６７に廃液チューブ接続口６７ｉが連通する。洗浄液チューブ５７ａ，５７ｂは廃液チューブ５６の内部に挿通させ、一端となる流出端を、洗浄ユニットＵ１におけるブラシカップ部２の内部に設けた接続口部５８ａ，５８ｂにそれぞれ接続する。各接続口部５８ａ，５８ｂはブラシカップ部２の内部流路を介して、上噴射部５ａ，下噴射部５ｂにそれぞれ接続する。各洗浄液チューブ５７ａ，５７ｂの他端となる流入端は、廃液チューブ接続口６７ｉを通して、廃液回収タンク６７に付設した継手管６８ａ，６８ｂの下端口にそれぞれ接続する。これにより、本体ユニットＵｍと洗浄ユニットＵ１は、洗浄液チューブ５７ａ，５７ｂを含む廃液チューブ５６と接続ケーブル６５を有する接続ラインＵｓにより接続される。

さらに、洗浄液処理ユニットＵｐに備える廃液回収タンク６７には吸気ファン６９を臨ませる。また、一方の継手管６８ａの上端口は電磁バルブ７０を介して三方継手７２の第一分岐端に接続するとともに、他方の継手管６８ｂの上端口は三方継手７２の第二分岐端に直接接続する。そして、三方継手７２の入力端は送液ポンプ７３の吐出口に接続するとともに、送液ポンプ７３の吸入口は洗浄液貯留部Ｕｔに接続する。吸気ファン６９と電磁バルブ７０は制御部６２に接続する。なお、廃液回収タンク６７において、６７ｅは自動排出を行うオートドレインであり、回収された洗浄液（廃液）Ｌｒはオートドレイン６７ｅ及び排水管９１を通して外部に排出される。

次に、本実施形態に係る乳頭洗浄装置１の使用方法及び動作（機能）について、図７に示すフローチャートを含む図１〜図８を参照して説明する。

図１は、乳頭洗浄装置１の非使用時における状態を示す。乳頭洗浄装置１を使用する際には、作業者は、洗浄ユニットＵ１を手で持ち、ユニットホルダ部１１から離脱するとともに、図８に示すように、ブラシカップ部２の挿入口２ｉに乳牛Ｃの乳頭Ｍを挿入すれば、一連の洗浄（清拭）処理を行うことができる（ステップＳ１）。なお、洗浄ユニットＵ１における先端部洗浄ブラシ部４４は、スプリング４３…により上方に付勢されるため、乳頭Ｍが未挿入のときは、図５に示す最上昇位置にあるが、乳頭Ｍが挿入されれば、下降変位する。

洗浄は、予備洗浄と主洗浄からなり、最初に予備洗浄を行う。予備洗浄は、主洗浄を行う前に各乳頭Ｍ…を洗浄液Ｌで濡らすことにより主洗浄において汚れをより落とし易くする目的で行う。この際、作業者は、洗浄ユニットＵ１を手で持った状態で運転スイッチ５５を押してＯＮにする。これにより、送液ポンプ７３，電磁バルブ７０，ブラシモータ５２及び吸気ファン６９がＯＮになり、洗浄液貯留部Ｕｔ内の洗浄液Ｌは、洗浄液チューブ５７ａ及び５７ｂを介して上噴射部５ａ及び下噴射部５ｂにそれぞれ供給される。そして、洗浄液Ｌは、上噴射孔１４ａ…から洗浄部材３５の上方に噴射されるとともに、下噴射孔１４ｂ…から洗浄部材３５の下方に噴射される。また、ブラシモータ５２が正転と逆転を交互に繰り返す。ブラシモータ５２の回転により、先端面ブラシ４４ｓ，三つの境曲面ブラシ４４ｒ…，周面ブラシ４２ｘ…及び洗浄部材３５が一体に回転し、乳頭Ｍに対する予備洗浄が行われる。さらに、吸気ファン６９のＯＮにより、廃液チューブ５６内が吸気されるため、ブラシカップ部２の内部における使用済の洗浄液（廃液）Ｌｒは、廃液チューブ５６を介して本体ユニットＵｍの廃液回収タンク６７内に回収される。廃液回収タンク６７に回収された廃液Ｌｒは、オートドレイン６７ｅから自動排出される。予備洗浄の時間Ｔａとしては、数〔秒〕程度の僅かな時間で足りる。

予備洗浄が終了したなら、主洗浄を行う。主洗浄でも基本的な操作は予備洗浄と同じであるが、作業者は、乳頭Ｍの汚れ度合等を考慮して、運転スイッチ５５を押す時間（ＯＮ時間）を任意に変えることができる。まず、洗浄ユニットＵ１に乳頭Ｍを挿入する。そして、運転スイッチ５５を押してＯＮにする。運転スイッチ５５のＯＮにより、予備洗浄の場合と同様、洗浄液Ｌは、上噴射孔１４ａ…から洗浄部材３５の上方に噴射されるとともに、下噴射孔１４ｂ…から洗浄部材３５の下方に噴射される。また、ブラシモータ５２は、正転と逆転を交互に繰り返し、乳頭Ｍに対する主洗浄が行われる。この場合、周面ブラシ４２ｘ…は、乳頭Ｍの周面部Ｍｆに対する洗浄を行う。さらに、境曲面ブラシ４４ｒ…は、乳頭Ｍの先端部Ｍｓにおける境曲面部位の洗浄を行うとともに、先端面ブラシ４４ｓは、乳頭Ｍの先端部Ｍｓにおける先端面部位の洗浄を行う。この際、周面ブラシ４２ｘ…及び境曲面ブラシ４４ｒ…は、シート状のため、ゴミが付着しにくい利点があるとともに、先端面ブラシ４４ｓは、円柱突起部４６…を用いるため、上端のエッジ部により乳頭Ｍ上の汚れを掻き取ることができ、突起状の乳頭Ｍにおける起伏のある先端部Ｍｓであっても有効かつ十分な洗浄を行うことができる。したがって、牛乳の衛生的生産の確保及び乳質低下防止や乳房炎等の防止に貢献できるとともに、乳頭Ｍｍにおける汚れの残存を解消できるため、洗浄後の確認作業や手作業による追加洗浄などが不要或いは軽減され、作業性の向上及び作業能率の向上を図ることができる。また、洗浄部材３５の回転により、フィン状部３５ｆ…による乳頭Ｍにおける根元部位Ｍｂの洗浄が行われ、この洗浄には洗浄部材３５の上方に配した上噴射部５ａから噴射される洗浄液Ｌが用いられる。

一方、吸気ファン６９により、廃液チューブ５６内が吸引されるため、ブラシカップ部２の内部における廃液Ｌｒは、廃液チューブ５６を介して廃液回収タンク６７に回収される。廃液回収タンク６７に回収された廃液Ｌｒは、オートドレイン６７ｅから自動排出される。主洗浄は正規の洗浄を行うため、時間Ｔｄは、予備洗浄時の時間Ｔａよりも例えば２倍程度長くする。そして、設定した最大時間Ｔａｍが経過した以降は、乳頭Ｍの根元部位Ｍｂに対する実質的な洗浄が終了し、洗浄部材３５は回転するフィン状部３５ｆ…により液切り及び乾燥を開始する。運転スイッチ５５がＯＦＦになることにより、ブラシモータ５２の回転は、正転方向にのみ回転する。また、送液ポンプ７３はそのままＯＮを継続し、予め設定したＴｅ時間経過後に、送液ポンプ７３及びブラシモータ５２がＯＦＦになる。したがって、運転スイッチ５５をＯＦＦにした後、このＴｅ時間内に、洗浄ユニットＵ１を乳頭Ｍから離脱する（ステップＳ２）。

そして、離脱した洗浄ユニットＵ１は、そのままユニットホルダ部１１にセットする（ステップＳ３）。即ち、ユニットホルダ部１１の一対の保持ロッド部１１ｆ，１１ｆ間に洗浄ユニットＵ１を収容し、洗浄ユニットＵ１の鍔部１１ｓの両側を保持ロッド部１１ｆ，１１ｆの上に載置してそのまま押し込めばよい。このように、作業者は、洗浄ユニットＵ１をユニットホルダ部１１に載置するのみで極めて容易にセットできる。この際、各保持ロッド部１１ｆ，１１ｆは、前側を稍外広がりに折曲させているため、洗浄ユニットＵ１を保持ロッド部１１ｆと１１ｆ間に容易に収容できるとともに、各保持ロッド部１１ｆ，１１ｆは、前側を稍上向きに折曲させているため、台車８１の移動時等にも洗浄ユニットＵ１が保持ロッド部１１ｆ，１１ｆから落下するのを回避できる。

また、洗浄ユニットＵ１をユニットホルダ部１１にセットすることにより、図３に示すように、洗浄ユニットＵ１のブラシカップ部２の外面がリミットスイッチ１２ｓを押してＯＮにする（ステップＳ４）。リミットスイッチ１２ｓのＯＮにより、制御部６２は、設定された洗浄条件に基づく自己洗浄処理を自動で開始する（ステップＳ５）。この場合、少なくとも、洗浄条件としては、噴射部５における全部の噴射孔１４ａ…，１４ｂ…から洗浄液Ｌを噴射させるとともに、噴射部５から噴射させる時間Ｔｓを設定する。したがって、必要に応じて送液ポンプ７３の出力（噴射孔１４ａ…，１４ｂ…からの噴射圧力）を高くしたり、ブラシモータ５２（ブラシ機構部３）の回転数を速くしたり、ブラシモータ５２（ブラシ機構部３）の回転方向又は反転切換周期を変更したり、或いは、吸気ファン６９のＯＮのタイミングや時間を変更するなど、任意の条件により設定可能である。

したがって、自己洗浄処理は、予め設定された所定の洗浄条件により、先端面ブラシ４４ｓ，三つの境曲面ブラシ４４ｒ…，周面ブラシ４２ｘ…及び洗浄部材３５自身の洗浄（自己洗浄）が行われる。この際、ユニットホルダ部１１には、洗浄ユニットＵ１の上方を覆うカバー部１１ｃを備えるため、汚れた洗浄液Ｌが挿入口２ｉから周囲に飛び散る不具合を回避できる。そして、設定した時間Ｔｓが経過すれば、自己洗浄処理は自動的に終了する（ステップＳ６，Ｓ７）。

このように、自己洗浄の洗浄条件として、上述した予備洗浄や主洗浄とは異なる洗浄条件を設定することにより、洗浄効果の高い最適な自己洗浄処理を行うことができる。また、自己洗浄処理は、洗浄ユニットＵ１をユニットホルダ部１１にセットするのみで自動的に開始し、かつ自動的に終了するため、次の乳牛Ｃ（乳頭Ｍ）に対する洗浄（清拭）がある場合には、台車８１の移動中に行うことができ、次に洗浄（清拭）を行う乳牛Ｃに到着したなら、作業者は、洗浄ユニットＵ１を手で持ち、ユニットホルダ部１１から離脱するとともに、ブラシカップ部２の挿入口２ｉに乳牛Ｃの乳頭Ｍを挿入すれば、一連の洗浄（清拭）処理を行うことができる（ステップＳ８，Ｓ９，Ｓ１…）。

よって、このような本実施形態に係る乳頭洗浄装置１によれば、ユニットホルダ部１１に対して洗浄ユニットＵ１が保持されたことをユニット検出部１２により検出し、自己洗浄機能部１３により、予め設定した所定の洗浄条件に従って洗浄液Ｌを噴射部５から噴射させるようにしたため、使用後、作業者は洗浄ユニットＵ１をユニットホルダ部１１にセットするのみで、ブラシ機構部３におけるブラシ自身を自動で洗浄する自己洗浄を行うことができ、作業工数の削減による全体の作業能率を向上させることができる。特に、洗浄ユニットＵ１をユニットホルダ部１１にセットする行為は、使用後、自己洗浄を行うか否かに拘わらず、通常の作業行為となるため、自己洗浄のための作業は実質的にゼロにすることができる。しかも、自己洗浄機能部１３により予め設定した所定の洗浄条件に従って洗浄液Ｌを噴射部５から噴射させる動作を自動で行うため、一回の自己洗浄毎における洗浄時間のバラつきを解消し、自己洗浄が不十分になる不具合を回避できるとともに、自己洗浄に適した任意の洗浄条件を設定することができるため、常に一定水準以上の良好な自己洗浄処理を実現することができる。

以上、好適実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量等において、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。例えば、ユニットホルダ部１１は、洗浄ユニットＵ１に設けた鍔部１１ｓの両側を載置する一対の保持ロッド部１１ｆ，１１ｆにより構成した場合を例示したが、同様の機能を有するものであれば、他の構成を排除するものではない。また、洗浄ユニットＵ１と本体部Ｕ２は、台車部８１に搭載した場合を例示したが、天井に配したレール等により吊り下げられて移動する場合など、各種形態を適用できる。さらに、本体ユニットＵｍは、制御ユニットＵｃと洗浄液処理ユニットＵｐを一体に構成した場合を例示したが、それぞれ別体に構成してもよい。

本発明に係る乳頭洗浄装置１は、乳牛の乳頭を洗浄又は清拭する際に利用できる。したがって、乳頭洗浄装置１は少なくとも乳頭清拭装置を含む概念である。

１：乳頭洗浄装置，２：ブラシカップ部，２ｉ：挿入口，３：ブラシ機構部，４：回転駆動部，５：噴射部，６：洗浄液供給手段，７：電力供給手段，１１：ユニットホルダ部，１１ｓ：鍔部，１１ｆ…：保持ロッド部，１１ｃ：カバー部，１２：ユニット検出部，１２ｓ：検出スイッチ，１３：自己洗浄機能部，１４ａ…：噴射孔，１４ｂ…：噴射孔，Ｕ１：洗浄ユニット，Ｕ２：本体部，Ｍ：乳頭，Ｌ：洗浄液

Claims

乳頭を挿入口から内部に挿入可能なブラシカップ部，このブラシカップ部に挿入した乳頭を洗浄するブラシ機構部，このブラシ機構部を回転させる回転駆動部及び前記ブラシカップ部の内部に洗浄液を噴射する噴射部を備える洗浄ユニットと、少なくとも、前記洗浄ユニットに対して洗浄液を供給する洗浄液供給手段及び電力を供給する電力供給手段を備える本体部からなる乳頭洗浄装置において、前記洗浄ユニットを着脱可能に保持するユニットホルダ部と、このユニットホルダ部に前記洗浄ユニットが保持されたことを検出するユニット検出部と、このユニット検出部により前記洗浄ユニットが保持されたことが検出されたなら予め設定した所定の洗浄条件に従って前記洗浄液を前記噴射部から噴射させる動作を行う自己洗浄機能部を備えることを特徴とする乳頭洗浄装置。
前記ユニットホルダ部は、前記洗浄ユニットに設けた鍔部の両側を載置する一対の保持ロッド部を備えることを特徴とする請求項１記載の乳頭洗浄装置。
前記ユニットホルダ部は、保持された前記洗浄ユニットの上方を覆うカバー部を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の乳頭洗浄装置。
前記ユニット検出部は、保持された前記洗浄ユニットを接触方式又は非接触方式により検出する検出スイッチ又は検出センサを用いることを特徴とする請求項１記載の乳頭洗浄装置。
前記自己洗浄機能部は、前記洗浄条件として、少なくとも、前記噴射部における全部の噴射孔から洗浄液を噴射させるとともに、前記噴射部から噴射させる時間を設定することを特徴とする請求項１記載の乳頭洗浄装置。