JP5224549B2 - 乳量計 - Google Patents

Description

本発明は、搾乳機により搾乳した乳を送る送乳ラインの中途などに接続して乳量を測定する乳量計に関する。

一般に、搾乳時には、送乳ラインの中途に乳量計を接続して乳量の計測を行っており、この種の乳量計としては、特許文献１で開示される乳量計（ミルクメーター）が知られている。この乳量計は、基本的な構成として、送乳ラインの中途に接続し、流入口から流入する乳を貯留可能な計量容器部と、この計量容器部の内部に配し、かつ貯留される乳の低位置の液面を検知する低位置電極部及び貯留される乳の高位置の液面を検知する高位置電極部を有する液面検知部と、計量容器部の下部に設けた流出口を開閉可能な弁機構部を備えている。しかし、この種の乳量計は、その用途（目的）が乳量の計測に限られるため、必ずしも多機能性（多様性）に優れているとは言えない。

一方、搾乳した乳に対しては、その品質を検査する必要があるため、通常、送乳ラインの中途にサンプリング装置を接続して乳の採取を行っている。したがって、乳量計とサンプリング装置を一体的に構成すれば、全体の多様性（多機能性）を高めることができるとともに、全体の小型化及び低コスト化、更には保管性及び取扱性を有利にできるメリットがある。

従来、乳量計とサンプリング装置を一体的に構成した装置としては、特許文献２で開示される乳サンプル抽出装置が知られており、この乳サンプル抽出装置は、乳絞り用ダクト内に配置された乳流れ測定装置を有する乳サンプリグ抽出装置であって、さらに分析サンプル容器及び乳流れに連結された乳サンプル抽出装置を制御するためのプロセッサユニットとを有し、乳サンプル抽出装置は、電気的制御可能な電磁コイルを有し、該コイルによってシール本体がサンプル分離流れのための流れ貫通開口を塞ぐ第１位置までと当該開口を開放する第２位置まで可動であるように構成されている。

米国特許Ｎｏ．４，３９１，２２２ 特開平７−１６７７５５号公報

しかし、上述した従来の乳量計（ミルクメーター）及びサンプリング装置（乳サンプル抽出装置）は、次のような問題点があった。

第一に、乳量計とサンプリング装置を一体化する観点から見た場合、特許文献１は乳量計に対して別途のサンプリング装置を連結等により接続する必要があるとともに、特許文献２は乳量計とサンプリング装置を一体的に構成するも、基本的には、別々となる乳量計の構造部分とサンプリング装置の構造部分を連結する形態により構成したものであり、小型化及び低コスト化が必ずしも十分に図られるとは言えない。

第二に、サンプリング装置は、乳の全量に対して平均的な乳を採取する必要があることから、搾乳の開始から終了までの搾乳期間において所定の時間間隔毎に少量ずつ採取している。したがって、特許文献２のように、電気的制御可能な電磁コイルや制御用のプロセッサユニットが必要になるなど、サンプリング装置自体の構成が大掛かりとなり、装置の煩雑化，大型化及びコストアップを招くとともに、耐久性及び省エネルギ性においても難がある。

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量計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、送乳ラインＬｍの中途に接続し、流入口２ｉから流入する乳Ｍを貯留可能な計量容器部２と、この計量容器部２の内部に貯留される乳Ｍの液面Ｍｕを検出する液面検出部３と、計量容器部２の流出口２ｅを開閉可能な弁機構部４と、少なくとも液面検出部３が液面Ｍｕを検出したなら弁機構部４を開閉制御する制御系５を備える乳量計１を構成するに際して、円筒状に形成した周面部２ｆにおける縦方向中間部の少なくとも一個所に括れ部２ｓｄを形成し、この括れ部２ｓｄの内周面を流出口２ｅとした計量容器部２を備えるとともに、流出口２ｅの下流側に、流出口２ｅから流出する乳Ｍを貯留可能な気液混合緩衝室Ｒｄを備え、括れ部２ｓｄの上に位置する当該計量容器部２における計量室Ｒｍの下面部Ｒｍｄを、周面部側が上になる傾斜面にして当該下面部Ｒｍｄをテーパ面に形成し、他方、気液混合緩衝室Ｒｄの底面部Ｒｄｄ又は周面部から起立するとともに、内部に臨む上端部１１ｕに設けて流出口２ｅから流出した乳Ｍの一部を採取する分取口１０ｉを、流出口２ｅを形成する内周縁部２ｅｐの直下に位置させ、かつ下端口１１ｄが外部に臨む分取筒１１を有するサンプリング手段１０を設けたことを特徴とする。

この場合、発明の好適な態様により、気液混合緩衝室Ｒｄは、弁機構部４の開閉により流出口２ｅから流出した少なくとも一回分の乳量を貯留可能な容積を有するとともに、所定流量Ｑｆ以下の流量により乳Ｍを流出させ、かつ計量容器部２の内部の空気Ａに混合して送り出す送出口６ｆを有する乳送出口部６を設けることができる。また、分取筒１１には、分取口１０ｉの周りの一部を囲むことにより、流出口２ｅから流出する乳Ｍの一部を分取口１０ｉに導く集流片部１２を設けることができる。さらに、分取筒１１には、分取口１０ｉにより乳Ｍを採取する際に当該分取筒１１の内部の空気Ａを当該分取筒１１の外部に排出可能な排気口１１ｒを設けることができる。この排気口１１ｒは、分取口１０ｉに対して連続形成してもよいし、分取口１０ｉに対して非連続となるように別途形成してもよい。

一方、計量容器部２には、周面部２ｆの縦方向中間部の少なくとも二個所に括れ部２ｓｕ，２ｓｄを形成することにより、最下部の括れ部２ｓｄよりも下側を気液混合緩衝室Ｒｄ、最下部の括れ部２ｓｄとこの括れ部２ｓｄの上に位置する次段の括れ部２ｓｕ間を計量室Ｒｍ、当該次段の括れ部２ｓｕよりも上側を気液分離室Ｒｓにそれぞれ構成し、かつ最下部の括れ部２ｓｄの内周面を流出口２ｅとし、次段の括れ部２ｓｕの内周面を中間口２ｍとするとともに、中間口２ｍを開閉可能な第一バルブ４ｕ及び流出口２ｅを開閉可能な第二バルブ４ｄを有する弁機構部４を設けることができる。さらに、この弁機構部４は、流出口２ｅ及び中間口２ｍに挿通し、上端口１３ｕを気液分離室Ｒｓの上端に臨ませ、かつ下端口１３ｄを気液混合緩衝室Ｒｄの内部に臨ませることにより、気液分離室Ｒｓと気液混合緩衝室Ｒｄを連通させるパイプシャフト１３と、このパイプシャフト１３の上端を支持し、かつ当該パイプシャフト１３を昇降させる弁駆動部１４と、計量室Ｒｍ内に位置するパイプシャフト１３の外周面１３ｆ上側に設けた第一バルブ４ｕ及び外周面１３ｆ下側に設けた第二バルブ４ｄとを備えて構成できる。また、パイプシャフト１３の下端には、流出口２ｅから流出した乳Ｍが乳送出口部６に直接入らないようにするための傘形カバー１３ｃを設けることができる。なお、計量室Ｒｍの内周面，パイプシャフト１３の外周面，傘形カバー１３ｃの外周面，の少なくとも一つ以上に、周方向に所定間隔で配するとともに、軸方向に沿い、かつ径方向に向けて所定幅だけ突出させた複数の整流片部１５…，１６…を設けることもできる。

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

（１） 円筒状に形成した周面部２ｆにおける縦方向中間部の少なくとも一個所に括れ部２ｓｄを形成し、括れ部２ｓｄの内周面の下方に、流出口２ｅから流出した乳Ｍの一部を採取する分取口１０ｉを配し、この分取口１０ｉから採取した乳Ｍを計量容器部２の外部に導くサンプリング手段１０を備えるため、このサンプリング手段１０は、乳量計１の構造及び機能の一部をそのまま利用して構成できる。したがって、サンプリング手段１０を乳量計１の内部に配することができ、乳量計１の大型化を回避できるとともに、低コストに実施することができる。

（２） 流出口２ｅの下流側に、流出口２ｅから流出する乳Ｍを貯留可能な気液混合緩衝室Ｒｄを設けたため、最下部に位置する気液混合緩衝室Ｒｄにサンプリング手段１０を一体化できる。これにより、実施の容易化を図れるとともに、更なるコストダウンに寄与できる。特に、好適な態様により、気液混合緩衝室Ｒｄを、弁機構部４の開閉により流出口２ｅから流出した少なくとも一回分の乳量を貯留可能な容積を有するとともに、所定流量Ｑｆ以下の流量により乳Ｍを流出させ、かつ計量容器部２の内部の空気Ａに混合して送り出す送出口６ｆを有する乳送出口部６を設けて構成すれば、弁機構部４の開時に発生する乳Ｍによる送乳路（ミルクチューブ等）の一時的な閉塞状態が回避されるため、送乳ラインＬｍ内の圧力変動（圧力衝撃）が乳頭に付加される不具合を排除でき、乳牛Ｃに対する無用なストレス要因の解消、更には乳頭に雑菌が入り込むことによる乳房炎等の発生を解消できるとともに、気泡の無用な発生の抑制、更には安定したバランスのよい送乳の確保を実現できる。

（３） 気液混合緩衝室Ｒｄの底面部Ｒｄｄ又は周面部から起立するとともに、内部に臨む上端部１１ｕに設けて流出口２ｅから流出した乳Ｍの一部を採取する分取口１０ｉを、流出口２ｅを形成する内周縁部２ｅｐの直下に位置させ、かつ下端口１１ｄが外部に臨む分取筒１１を有するサンプリング手段１０を設けたため、気液混合緩衝室Ｒｄの底面部Ｒｄｄ又は周面部に、比較的単純形状となる単一部品の追加により実施できる。これにより、サンプリング手段１０の小型化及びコストダウンを図る観点から最適な形態により実施できるとともに、耐久性及び省エネルギ性にも貢献できる。

（４） 好適な態様により、分取筒１１に、分取口１０ｉの周りの一部を囲むことにより、流出口２ｅから流出する乳Ｍの一部を分取口１０ｉに導く集流片部１２を設ければ、乳量計１が傾斜状態にあっても、集流片部１２により流出口２ｅから流出する乳Ｍに対して、一定量以上の乳Ｍを効率的かつ安定に受け取ることができ、採取不足となる不具合を回避できる。

（５） 好適な態様により、分取筒１１に、分取口１０ｉにより乳Ｍを採取する際に当該分取筒１１の内部の空気Ａを当該分取筒１１の外部に排出可能な排気口１１ｒを設ければ、排気口１１ｒを通して分取筒１１の内部の空気Ａを外部に排出できるため、分取口１０ｉの開口面積が小さい場合であっても乳Ｍを安定かつ確実に採取できる。

（６） 好適な態様により、排気口１１ｒを、分取口１０ｉに対して連続形成すれば、開口の形成は一個所で足りるため、容易に実施できるとともに、排気口１１ｒを、分取口１０ｉに対して非連続となるように別途形成すれば、排気口１１ｒの形成場所を任意に選択できるため、設計自由度を高めることができるとともに、排気口１１ｒに対する乳Ｍの流入などを回避することができる。

（７） 好適な態様により、計量容器部２に、周面部２ｆの縦方向中間部の少なくとも二個所に括れ部２ｓｕ，２ｓｄを形成することにより、最下部の括れ部２ｓｄよりも下側を気液混合緩衝室Ｒｄ、最下部の括れ部２ｓｄとこの括れ部２ｓｄの上に位置する次段の括れ部２ｓｕ間を計量室Ｒｍ、当該次段の括れ部２ｓｕよりも上側を気液分離室Ｒｓにそれぞれ構成し、かつ最下部の括れ部２ｓｄの内周面を流出口２ｅとし、次段の括れ部２ｓｕの内周面を中間口２ｍとするとともに、中間口２ｍを開閉可能な第一バルブ４ｕ及び流出口２ｅを開閉可能な第二バルブ４ｄを有する弁機構部４を設ければ、計量室Ｒｍ内の乳Ｍを気液混合緩衝室Ｒｄ内に速やかに流出できるため、計量時間の短縮による計量の効率化に寄与できるとともに、計量室Ｒｍと気液混合緩衝室Ｒｄを連携させた最適な態様により実施可能となり、気液混合緩衝室Ｒｄの有する機能の有効性及び確実性をより高めることができる。

（８） 好適な態様により、弁機構部４を、流出口２ｅ及び中間口２ｍに挿通し、上端口１３ｕを気液分離室Ｒｓの上端に臨ませ、かつ下端口１３ｄを気液混合緩衝室Ｒｄの内部に臨ませることにより、気液分離室Ｒｓと気液混合緩衝室Ｒｄを連通させるパイプシャフト１３と、パイプシャフト１３の上端を支持し、かつパイプシャフト１３を昇降させる弁駆動部１４と、計量室Ｒｍ内に位置するパイプシャフト１３の外周面１３ｆ上側に設けた第一バルブ４ｕ及び外周面１３ｆ下側に設けた第二バルブ４ｄとを備えて構成すれば、パイプシャフト１３を、バルブ駆動用シャフトと空気抜き用パイプの双方に兼用できるとともに、さらに、第一バルブ４ｕと第二バルブ４ｄのバルブ駆動用シャフトにも兼用できるため、弁機構部４における構成の簡略化，低コスト化及び小型化に寄与できる。

（９） 好適な態様により、パイプシャフト１３の下端に、流出口２ｅから流出した乳Ｍが乳送出口部６に直接入らないようにするための傘形カバー１３ｃを設ければ、流出口２ｅから流出した乳Ｍが乳送出口部６に直接入る不具合を回避できるため、流出口２ｅから流出した全ての乳Ｍを気液混合緩衝室Ｒｄに一旦貯留し、乳送出口部６から少しずつ送り出す機能を確実に実行できる。

（１０） 好適な態様により、計量室Ｒｍの内周面，パイプシャフト１３の外周面，傘形カバー１３ｃの外周面，の少なくとも一つ以上に、周方向に所定間隔で配するとともに、軸方向に沿い、かつ径方向に向けて所定幅だけ突出させた複数の整流片部１５…，１６…を設ければ、乳量計１が傾斜状態にあっても、整流片部１５…，１６…により、流出口２ｅから流出する乳Ｍが整流（規制）されるため、乳Ｍの流れが一方に片寄りにくくなり、スムースに気液混合緩衝室Ｒｄへ流入させることができるとともに、分取口１０ｉへ効率的かつ安定に導くことができ、採取が過不足となる不具合を回避できる。

本発明の好適実施形態に係る乳量計の全体を示す側面断面図、 同乳量計の気液混合緩衝室に設ける分取筒及び緩衝筒の斜視図、 同乳量計の計量室の位置で横断した平面断面図、 同乳量計の一部であって弁機構部における第一バルブ及び第二バルブを上昇させた状態を示す側面断面図、 同乳量計をティートカップ自動離脱装置の背面に取付けた状態を示す外観側面図（同乳量計の洗浄及び殺菌時の系統図（仮想線）を含む）、 同乳量計における制御系の全体構成図、 同乳量計の使用説明図、 同乳量計の動作説明用のフローチャート、 同乳量計の動作説明用の模式図、 本発明の第一変更実施形態に係る乳量計の一部を示す側面断面図、 同乳量計の計量室の位置で横断した破断部分を含む平面断面図、 本発明の第二変更実施形態に係る乳量計の一部を示す側面断面図、 同乳量計に用いる分取筒の外観斜視図、 本発明の第三変更実施形態に係る乳量計の一部を示す側面断面図、 同乳量計に用いる分取筒の一部破断部分を含む外観平面図、 本発明の第四変更実施形態に係る乳量計に用いる緩衝筒の斜視図、 本発明の第五変更実施形態に係る乳量計の一部を示す側面断面図、

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量計１の構成について、図１〜図７を参照して具体的に説明する。

図１は、乳量計１における乳量計本体１ｍを示す。２は計量容器部であり、透明又は半透明のプラスチック或いはガラス等の素材より全体を円筒状に形成するとともに、周面部２ｆにおける縦方向中間部の所定位置に、上下二つの括れ部２ｓｕ，２ｓｄ、即ち、最下部の括れ部２ｓｄと、この括れ部２ｓｄの上に位置する次段の括れ部２ｓｕを形成する。これにより、括れ部２ｓｕよりも上側が気液分離室Ｒｓ、括れ部２ｓｕと括れ部２ｓｄ間が計量室Ｒｍ、括れ部２ｓｄよりも下側が気液混合緩衝室Ｒｄになるとともに、括れ部２ｓｕの内周面が気液分離室Ｒｓと計量室Ｒｍ間を連通させる中間口２ｍになり、括れ部２ｓｄの内周面が計量室Ｒｍと気液混合緩衝室Ｒｄ間を連通させる流出口２ｅになる。この場合、計量室Ｒｍの容積は、例えば、２００〔ミリリットル〕程度に選定できるとともに、気液混合緩衝室Ｒｄの容積は、流出口２ｅから流出した少なくとも一回分の乳量を貯留可能な容積、例えば、計量室Ｒｍの容積の１．５〜２倍（３００〜４００〔ミリリットル〕）程度に選定できる。なお、気液分離室Ｒｓにおける周面部２ｆには、必要により追加的な一又は二以上の括れ部２ｓｕを形成しても良い。これにより、周面部２ｆにおける内周面の実質面積を拡大できるため、乳Ｍの流速を下げ、泡Ｍｂの発生をより低減することができる。なお、計量容器部２は、複数の分割体を組合わせた構造に構成すれば、括れ部２ｓｕ，２ｓｄを設けた場合でも、計量容器部２における製造の容易化を図れるとともに、メンテナンス（洗浄，交換等）を容易かつ確実に行うことができる。

気液分離室Ｒｓは、上端付近の周面部２ｆの外面から接線方向に突出し、上流側のミルクチューブ６６を接続可能な流入口２ｉを備える。これにより、流入口２ｉから気液分離室Ｒｓの内部に流入した乳Ｍは、気液分離室Ｒｓにおける周面部２ｆの内壁面に沿って螺旋状に流れるため、乳Ｍが気液分離室Ｒｓの内壁面を流れ落ちる際には、流速が小さくなり、乳量測定の誤差要因となる泡の発生や液面Ｍｕの波立ちが大きく低減される。また、結果的に乳量計１の小型コンパクト化にも寄与できる。

計量室Ｒｍは、上面部Ｒｍｕを周面部側が下になる傾斜面に形成するとともに、下面部Ｒｍｄを周面部側が上になる傾斜面に形成する。これにより、計量室Ｒｍの内部は上下がテーパ面に囲まれる形状となるため、計量室Ｒｍに乳Ｍが貯留される際に計量容器部２（乳量計本体１ｍ）が傾斜した状態であっても空気Ａの層が発生することがないとともに、計量室Ｒｍから乳Ｍが排出される際に計量容器部２（乳量計本体１ｍ）が傾斜した状態であっても乳Ｍが残留することがなくなる。したがって、この傾斜面の傾斜角度は、実際の使用環境に対応して任意に選定することができる。通常、乳量計１（乳量計本体１ｍ）の使用環境における傾斜角度は、大きくても１５〔゜〕程度となるため、傾斜面の水平面に対する角度は、３０〔゜〕程度に選定すれば、実用上は十分となる。

このように、上面部Ｒｍｕを周面部側が下になる傾斜面に形成し、かつ下面部Ｒｍｄを周面部側が上になる傾斜面に形成した計量室Ｒｍを設ければ、実際の使用環境（設置環境）において、乳量計１が傾斜する場合であっても傾斜により発生する測定誤差を排除でき、精度の高い乳量測定を行うことができる。また、ステーにフックを介して吊下げることにより搾乳中に大きく揺れることも多いティートカップ自動離脱装置などにも付設可能になるなど、使用環境（設置環境）の範囲（用途）を飛躍的に拡大することができ、汎用性及び利便性を高めることができる。しかも、ミルクチューブ等の配管の引き回しを少なくできるとともに、可搬式（移動式）として使用することもできる。

さらに、計量室Ｒｍの周面部における内面には、図３に示すように、周方向に９０〔゜〕間隔で配した四つの整流片部１５…を一体形成する。この場合、各整流片部１５…は、計量室Ｒｍの軸方向に沿い、かつ径方向内方に向けて所定幅だけ突出させる。このような整流片部１５…を設けることにより、乳量計１が傾斜状態にあっても、流出口２ｅから乳Ｍが流出する際に整流片部１５…により整流（規制）されるため、乳Ｍの流れが一方に片寄りにくくなり、スムースに気液混合緩衝室Ｒｄへ流入させることができる。また、整流片部１５…により、流出口２ｅから流出する乳Ｍを、後述する分取口１０ｉへ効率的かつ安定に導くことができる。なお、計量室Ｒｍの下部、即ち、下面部Ｒｍｄの中央に設けられる流出口２ｅは、流入口２ｉから流入する乳Ｍの単位時間当たりの流量を考慮し、計量室Ｒｍ内の乳Ｍが所定時間Ｔｅ以内に排出される径を選定する。

他方、計量容器部２の内部には弁機構部４を配設する。弁機構部４は、流出口２ｅ及び中間口２ｍに挿通し、上端口１３ｕを気液分離室Ｒｓの上端に臨ませ、かつ下端口１３ｄを気液混合緩衝室Ｒｄに臨ませることにより、気液分離室Ｒｓと気液混合緩衝室Ｒｄを連通させるパイプシャフト１３と、このパイプシャフト１３の上端を支持し、かつ当該パイプシャフト１３を昇降させる弁駆動部１４と、計量室Ｒｍ内に位置するパイプシャフト１３の外周面１３ｆ上側に設けた第一バルブ４ｕ及び外周面１３ｆ下側に設けた第二バルブ４ｄを備える。第一バルブ４ｕ及び第二バルブ４ｄは、いずれもゴム等の弾性素材により形成する。２３は第一バルブ４ｕと第二バルブ４ｄをパイプシャフト１３の外周面１３ｆに固定するための固定部材である。これにより、第一バルブ４ｕは計量室Ｒｍと気液分離室Ｒｓ間の中間口２ｍを開閉可能となり、第二バルブ４ｄは計量室Ｒｍと気液混合緩衝室Ｒｄ間の流出口２ｅを開閉可能となる。このような構成の弁機構部４を設ければ、パイプシャフト１３をバルブ駆動用シャフトと空気抜き用パイプの双方に兼用できるとともに、さらに、第一バルブ４ｕと第二バルブ４ｄの双方に対するバルブ駆動用シャフトにも兼用できるため、構成の簡略化，低コスト化及び小型化に寄与できる利点がある。

また、弁駆動部１４は、パイプシャフト１３の上端を支持部材２５を介して支持し、かつ気液分離室Ｒｓを閉塞、即ち、計量容器部２の上面部２ｕに設けた円形の開口部２ｕｈを閉塞して気液分離室Ｒｓの上面部Ｒｓｕを形成するダイヤフラム部２６と、気液分離室Ｒｓに対して反対側でダイヤフラム部２６に臨ませた切換室部Ｒｃを備える。この切換室部Ｒｃは、後述する制御系５（図６）の制御により真空圧又は大気圧に切換えられる。なお、２７は切換室部Ｒｃから突出する接続口を示す。さらに、ダイヤフラム部２６は、上下に離間した第一ダイヤフラム２６ｕと第二ダイヤフラム２６ｄにより構成し、安定した昇降変位を実現させているとともに、支持部材２５は、パイプシャフト１３の上端口１３ｕを閉塞しない形態で形成することにより、第二ダイヤフラム２６ｄの中央下面に結合する。このような構成の弁駆動部１４を設ければ、搾乳機６４（図７）に使用される真空圧（真空ライン）を利用できるため、構成の簡略化による低コスト化及び小型化に寄与できる利点がある。

このように、本実施形態に係る乳量計１では、計量容器部２に、周面部２ｆの縦方向中間部の少なくとも二個所に括れ部２ｓｕ，２ｓｄを形成することにより、最下部の括れ部２ｓｄよりも下側を気液混合緩衝室Ｒｄ、最下部の括れ部２ｓｄとこの括れ部２ｓｄの上に位置する次段の括れ部２ｓｕ間を計量室Ｒｍ、当該次段の括れ部２ｓｕよりも上側を気液分離室Ｒｓにそれぞれ構成し、かつ最下部の括れ部２ｓｄの内周面を流出口２ｅとし、次段の括れ部２ｓｕの内周面を中間口２ｍとするとともに、中間口２ｍを開閉可能な第一バルブ４ｕ及び流出口２ｅを開閉可能な第二バルブ４ｄを有する弁機構部４を設けたため、計量室Ｒｍ内の乳Ｍを気液混合緩衝室Ｒｄ内に速やかに流出させることができ、計量時間の短縮による計量の効率化に寄与できるとともに、計量室Ｒｍと気液混合緩衝室Ｒｄを連携させた最適な態様により実施可能となり、気液混合緩衝室Ｒｄの有する機能の有効性及び確実性をより高めることができる利点がある。

一方、気液混合緩衝室Ｒｄは、上面部Ｒｄｕを周面部側が下になる傾斜面に形成するとともに、底面部Ｒｄｄを周面部側が上になる傾斜面に形成し、基本的な形態は計量室Ｒｍと同じになる。したがって、気液混合緩衝室Ｒｄの内部は上下がテーパ面に囲まれる形状となり、気液混合緩衝室Ｒｄから乳Ｍが送出される際には計量容器部２（乳量計本体１ｍ）が傾斜した状態であっても乳Ｍが残留することがなくなる。

他方、気液混合緩衝室Ｒｄには、所定流量（第一流量）Ｑｆ以下の流量により乳Ｍを流出させ、かつパイプシャフト１３から流入した気液分離室Ｒｓの空気Ａに混合して送り出す送出口（第一送出口）６ｆを有する乳送出口部６を設ける。この場合、より望ましくは、乳送出口部６に、気液混合緩衝室Ｒｄに貯留された乳量が所定量以下のときに第一流量Ｑｆ以下の流量により乳Ｍを送り出す第一送出口６ｆ及び貯留された乳量が所定量を越えたときにＱｒ以上の流量により乳Ｍを送り出す第二送出口６ｓを設け、Ｑｆ＜Ｑｒの条件を満たすように設定する。計量容器部２の下面部２ｄは、気液混合緩衝室Ｒｄの底面部Ｒｄｄとなるため、乳送出口部６は、この底面部Ｒｄｄの中央から起立する円筒形の緩衝筒７により設けることができる。この緩衝筒７は、上端口７ｕが内部に臨むとともに、下端口７ｄ側は底面部Ｒｄｄから下方に突出して外部に臨む。

これにより、緩衝筒７の上端口７ｕを、乳送出口部６の第二送出口６ｓとして機能させることができるとともに、緩衝筒７の周面部に、上端から軸方向に沿って底面部Ｒｄｄの位置に至る一つのスリット部７ｓを形成することにより、乳送出口部６の第一送出口６ｆとして機能させることができる。したがって、第一送出口６ｆは、貯留された乳Ｍの液面Ｍｕが緩衝筒７の上端口７ｕの高さ以下の乳Ｍが流出、即ち、貯留された乳量が所定量以下のときに第一流量Ｑｆ以下の流量により乳Ｍが流出する。この際、第一流量Ｑｆ以下の流量は、スリット部７ｓの開口面積により設定可能であり、スリット部７ｓの幅は、流出口２ｅから流入する任意の流入時における乳Ｍの全量が次の流入時までに少なくとも全て送出できる開口面積を設定する。例示の形態では、スリット部７ｓの幅を緩衝筒７の直径（内径）の１／Ｎ以下、望ましくは１／６以下に選定できる。また、第二送出口６ｓは、貯留された乳Ｍの液面Ｍｕが緩衝筒７の上端口７ｕの高さを越えた乳Ｍが流出、即ち、貯留された乳量が所定量を越えたときにＱｒ以上の流量により乳Ｍが流出する。この際、Ｑｒ以上の流量は、緩衝筒７における円形の上端口７ｕの開口面積により設定できる。

このように、乳送出口部６を設けるに際しては、気液混合緩衝室Ｒｄ内に緩衝筒７を追加的に設ければ足りるため、容易かつ低コストに実施できる。また、気液混合緩衝室Ｒｄに、所定流量Ｑｆ以下の流量により乳Ｍを流出させ、かつ計量容器部２の内部の空気Ａに混合して送り出す送出口６ｆを有する乳送出口部６を設ければ、弁機構部４の開時に発生する乳Ｍによる送乳路（ミルクチューブ等）の一時的な閉塞状態が回避されるため、送乳ラインＬｍ内の圧力変動（圧力衝撃）が乳頭に付加される不具合を排除でき、乳牛Ｃに対する無用なストレス要因の解消、更には乳頭に雑菌が入り込むことによる乳房炎等の発生を解消できるとともに、気泡の無用な発生の抑制、更には安定したバランスのよい送乳の確保を実現できる。特に、乳送出口部６に、気液混合緩衝室Ｒｄに貯留された乳量が所定量以下のときに第一流量Ｑｆ以下の流量により乳Ｍを送り出す第一送出口６ｆ及び貯留された乳量が所定量を越えたときに第二流量Ｑｒ以上の流量により乳Ｍを送り出す第二送出口６ｒを設ければ、気液混合緩衝室Ｒｄに乳Ｍが残留しているなどにより、気液混合緩衝室Ｒｄに流入した乳Ｍの液面Ｍｕが、いわば限界レベルを超えた場合であっても、第二送出口６ｓにより一時的なオーバーフローを速やかに解消できる。

また、気液混合緩衝室Ｒｄの内部に臨ませたパイプシャフト１３の下端口１３ｄは、緩衝筒７の上端口７ｕの真上に位置させるとともに、このパイプシャフト１３の下端には、流出口２ｅから流出した乳Ｍが乳送出口部６、即ち、第一送出口６ｆ及び第二送出口６ｓの双方に直接入らないようにするための傘形カバー１３ｃを設ける。傘形カバー１３ｃは、下方が広がるテーパ状に形成する。これにより、緩衝筒７の上端口７ｕの上方が傘形カバー１３ｃにより覆われるため、流出口２ｅから流出した乳Ｍが乳送出口部６に直接入る不具合を回避でき、流出口２ｅから流出した全ての乳Ｍを気液混合緩衝室Ｒｄに一旦貯留し、乳送出口部６から少しずつ送り出す機能を確実に実行できる。

さらに、傘形カバー１３ｃの外側の周面には、図３に示すように、９０〔゜〕間隔で配した四つの整流片部１６…を一体形成する。各整流片部１６…は、軸方向に沿い、かつ径方向外方に向けて所定幅だけ突出させる。各整流片部１６…の周方向の位置は前述した各整流片部１５…の位置に一致させることができる。このような整流片部１６…を設けることにより、乳量計１が傾斜状態にあっても、流出口２ｅから乳Ｍが流出する際に整流片部１６…により整流されるため、乳Ｍの流れが一方に片寄りにくくなり、スムースに気液混合緩衝室Ｒｄへ流入させることができる。また、整流片部１６…により、流出口２ｅから流出する乳Ｍを、後述する分取口１０ｉへ効率的かつ安定に導くことができる。なお、整流片部１５…と１６…は、例示のように、双方を設けてもよいし、或いはいずれか一方を設けてもよい。

そして、流出口２ｅを形成する内周縁部２ｅｐの下方には、流出口２ｅから流出した乳Ｍの一部を採取する分取口１０ｉを配し、この分取口１０ｉから採取した乳Ｍを計量容器部２の外部に導くサンプリング手段１０を設ける。サンプリング手段１０の具体的な形態としては、図２に示すように、計量容器部２の下面部２ｄとなる気液混合緩衝室Ｒｄの底面部Ｒｄｄに一体に設けることにより、試料（乳Ｍ）を採取する分取筒１１を用いることができる。この分取筒１１は底面部Ｒｄｄから起立し、下端口１１ｄを外部に臨ませ、かつ上端部１１ｕを内部に臨ませる。上端部１１ｕは、図１に示すように、流出口２ｅの近傍に位置させ、かつ流出口２ｅを形成する内周縁部２ｅｐの直下に位置させるとともに、図３に示すように、前述した二つの整流片部１６と１６間の中央付近に位置させる。さらに、上端部１１ｕは、図１に示すように、気液混合緩衝室Ｒｄの上面部Ｒｄｕの傾斜面に沿うように傾斜させ、上端部１１ｕには、図３に示すように、気液混合緩衝室Ｒｄの径方向に沿ったスリット状の分取口１０ｉを形成する。このように、サンプリング手段１０を設けるに際しては、計量容器部２の最下部に位置する気液混合緩衝室Ｒｄに一体化できるため、実施の容易化を図れるとともに、コストダウンに寄与できる。

また、分取筒１１の下端口１１ｄは、下面部２ｄから下方に突出させ、サンプリングチューブ１０１を接続する接続口として形成する。これにより、図１に示すように、下端口１１ｄにはサンプリングチューブ１０１の一端を接続できるとともに、サンプリングチューブ１０１の他端は、接続管１０２を介して試料容器１００の容器口１００ｉに接続することができる。

このように、サンプリング手段１０に、気液混合緩衝室Ｒｄの底面部Ｒｄｄ又は周面部から起立し、上端部１１ｕが内部に臨むことにより分取口１０ｉとなり、かつ下端口１１ｄが外部に臨むことにより試料容器１００側に対する接続口となる分取筒１１を用いれば、気液混合緩衝室Ｒｄの底面部Ｒｄｄ又は周面部に、比較的単純形状となる単一部品の追加により実施できるため、サンプリング手段１０の小型化及びコストダウンを図る観点から最適な形態により実施できるとともに、耐久性及び省エネルギ性にも貢献できる。

一方、計量容器部２には、計量室Ｒｍの上面部Ｒｍｕから上方に起立し、上端口２８ｕを気液分離室Ｒｓの上端に臨ませることにより計量室Ｒｍと気液分離室Ｒｓを連通させる給気筒部２８を設ける。このような給気筒部２８を設けることにより、計量室Ｒｍの乳Ｍを流出口２ｅからスムースかつ迅速に流出させることができる。さらに、計量容器部２には、給気筒部２８の内部に臨ませた液面検出部３を付設する。液面検出部３には、乳Ｍの抵抗により乳Ｍの存在を検出する上下に離間して配した三つの検出電極３ａ，３ｂ，３ｃ（３ｃは共通電極）を用いる。検出電極３ａ，３ｂは、乳Ｍが計量室Ｒｍから気液分離室Ｒｓに貯留される際に、乳Ｍの液面Ｍｕ、特に乳Ｍの泡Ｍｂを除く液面Ｍｕが計量室Ｒｍの上方となる所定位置を選定、望ましくは、図１に示すように、気液分離室Ｒｓの下面部から所定高さまで貯留される位置を検出できるように選定する。このように、液面検出部３（検出電極３ａ，３ｂ）を給気筒部２８の内部に臨ませれば、無用な波立ちや泡立ち等の影響を回避した検出を行うことができる。また、液面検出部３に、検出電極３ａ…を用いれば、比較的な簡易な構造により低コストに実施できるとともに、乳Ｍの存在を確実に検出できる。

他方、図６は、乳量計本体１ｍに接続する制御系５を示す。制御系５は、各種制御処理及び演算処理等を行うコンピューティング機能を有するシステムコントローラ３１を備える。したがって、システムコントローラ３１に内蔵するシステムメモリには、乳量測定に係わる一連のシーケンス制御を実行するための制御プログラム３１ｐを格納するとともに、後述する設定時間Ｔｓ等を含む各種設定データ３１ｄが設定される。一方、システムコントローラ３１の入力ポートには検出処理部３２を接続するとともに、システムコントローラ３１の制御出力ポートには電磁三方弁３３を接続する。また、検出処理部３２の入力部には、所定の接続ケーブル３４を介して検出電極３ａ，３ｂ，３ｃを接続する。この検出処理部３２は、各検出電極３ａ，３ｂに所定の電圧を付与し、抵抗値変化を検出することにより、貯留される乳Ｍの液面Ｍｕを検出する機能を有する。

なお、システムコントローラ３１は、液面検出信号Ｓａ，Ｓｂの大きさを判別することにより泡Ｍｂの検出をキャンセルする検出キャンセル機能Ｆｃを備える。即ち、検出処理部３２からは検出電極３ａと３ｃ間の抵抗値に対応する液面検出信号Ｓａと検出電極３ｂと３ｃ間の抵抗値に対応する液面検出信号Ｓｂが出力し、システムコントローラ３１に付与される。この場合、検出電極３ａと３ｂ間に乳Ｍの液体部分が存在すれば、検出電極３ａは泡Ｍｂを含む抵抗値を検出し、検出電極３ｂは乳Ｍの液体部分のみの抵抗値を検出するが、泡Ｍｂを含む抵抗値と乳Ｍの液体部分のみの抵抗値は異なるため、システムコントローラ３１は、各抵抗値を比較し、抵抗値間の差が所定の大きさ以上のときは、検出電極３ａと３ｂ間に液面Ｍｕが存在するものと判断し、検出キャンセル機能Ｆｃにより検出を無効にする。

このように構成する制御系５は、少なくとも上述した液面検出部３の検出電極３ａが液面Ｍｕを検出したなら弁機構部４を制御、即ち、第一バルブ４ｕを閉じ、かつ第二バルブ４ｄを開くとともに、所定の復帰条件に従って第一バルブ４ｕを開き、かつ第二バルブ４ｄを閉じる機能を備えている。

また、切換室部Ｒｃから突出する接続口２７は、真空チューブ３５を介して電磁三方弁３３のコモンポート３３ｏに接続し、さらに、電磁三方弁３３の一方の分岐ポート３３ａは真空チューブ（真空ポンプ）４１に接続するとともに、電磁三方弁３３の他方の分岐ポート３３ｂは大気に開放する。これにより、電磁三方弁３３を切換制御することにより、上述した切換室部Ｒｃを真空状態又は大気状態に切換えることができる。

一方、第一バルブ４ｕを閉じ、かつ第二バルブ４ｄを開いた後、第一バルブ４ｕを開き、かつ第二バルブ４ｄを閉じるための所定の復帰条件には、予め設定した設定時間Ｔｓが経過すること，又は流出口２ｅからの乳Ｍの排出終了を検出すること，を用いることができる。本実施形態では、予め設定した設定時間Ｔｓが経過することを復帰条件として設定した。この場合、設定時間Ｔｓは、前述した所定時間Ｔｅよりも長くなるように設定する。このように、所定の復帰条件として、予め設定した設定時間Ｔｓが経過することにより、第一バルブ４ｕを開き、かつ第二バルブ４ｄを閉じる制御を採用すれば、部品点数が少なくなり制御の容易化を図れるため、低コストに実施できる。他方、所定の復帰条件として、流出口２ｅからの乳Ｍの排出終了を検出することにより、第一バルブ４ｕを開き、かつ第二バルブ４ｄを閉じる制御を行うこともできる。この場合、例えば、流出口２ｅに前述した検出電極３ａ…からなる液面検出部３と同様の検出部を付設すればよい。所定の復帰条件として、流出口２ｅからの乳Ｍの排出終了を検出することにより、第一バルブ４ｕを開き、かつ第二バルブ４ｄを閉じる制御を用いれば、速やかに復帰できるため、計量時間が短くなり効率的な計量を行うことができる。

次に、本実施形態に係る乳量計１の使用方法及び動作（機能）について、図１〜図８を参照して説明する。

乳量計１における乳量計本体１ｍは、図５に示すように、ティートカップ自動離脱装置５１の背面に取付けることができる。この場合、ティートカップ自動離脱装置５１は、前述した制御系５におけるコントローラ３１，検出処理部３２及び電磁三方弁３３を内蔵する。なお、ティートカップ自動離脱装置５１は、外部ケーシングを有する装置本体５２と、この装置本体５２の上面から上方に突出したフック５３と、装置本体５２の下面から突出したワイヤガイドパイプ５４を有し、このワイヤガイドパイプ５４の下端から離脱ワイヤ５５（図７）が繰り出される。この離脱ワイヤ５５の先端は、四つのティートカップ６１ｃ…を有するミルククロー６１に接続する。したがって、装置本体５２の内部には離脱ワイヤ５５を巻取る巻上機構を備えている。

他方、図７は、乳量計１を使用する搾乳システムＷの一例を示す。この搾乳システムＷは、レール６２に沿って移動する搬送機６３を備えており、この搬送機６３に搾乳機６４を搭載する。また、搬送機６３に有するアームステー６５にはフック５３を引掛けることによりティートカップ自動離脱装置５１を吊下げる。図７は、乳牛Ｃに対して搾乳機６４により搾乳している状態を示し、乳牛Ｃには四つのティートカップ６１ｃ…が装着されている。搾乳システムＷでは、搾乳時に、ティートカップ６１ｃ…により搾乳された生乳（乳Ｍ）がミルククロー６１からミルクチューブ６６を介して乳量計本体１ｍの流入口２ｉに供給される。そして、乳量計本体１ｍを通過した乳Ｍは排出口２ｔからミルクチューブ６７を介してミルクパイプ６８に送られる。したがって、このミルクチューブ６６と６７が乳量計１を接続する送乳ラインＬｍとなる。なお、７０は真空パイプ、４１は真空パイプ７０側とティートカップ自動離脱装置５１を接続する真空チューブ（図６）、７２はティートカップ自動離脱装置５１とティートカップ６１ｃ…を接続する真空チューブをそれぞれ示す。また、前述したように、各検出電極３ａ…は接続ケーブル３４（図６）を介してティートカップ自動離脱装置５１（検出処理部３２）側に接続するとともに、切換室部Ｒｃ（接続口２７）は、真空チューブ３５（図６）を介してティートカップ自動離脱装置５１（電磁三方弁３３の分岐ポート３３ａ）側に接続する。

以下、搾乳時における乳量計１の動作について、図９を参照しつつ図８に示すフローチャートに従って説明する。

搾乳時（計量時）には、送乳ラインＬｍにおけるミルクチューブ６６に搾乳された乳Ｍが間欠的に送られるため、乳Ｍは流入口２ｉから計量容器部２の内部に流入する（ステップＳ１）。なお、流入初期では第一バルブ４ｕ及び第二バルブ４ｄは下降位置にあり、中間口２ｍは開き、かつ流出口２ｅは閉じている。そして、流入した乳Ｍは、図９（ａ）に実線矢印で示すように、気液分離室Ｒｓにおける周面部２ｆの内壁面に沿って螺旋状に流れる。これにより、良好な気液分離（遠心分離）が行われるとともに、気液分離室Ｒｓの内壁面を乳Ｍが流れ落ちる際に、流速が小さくなり、乳量測定の誤差要因となる泡Ｍｂの発生や液面Ｍｕの波立ちが大きく低減される。この際、分離された空気Ａは点線矢印で示すように、パイプシャフト１３の内部を通って気液混合緩衝室Ｒｄの内部に流入するとともに、空気Ａの分離された乳Ｍは、中間口２ｍを通って計量室Ｒｍに流入し、当該計量室Ｒｍに貯留される（ステップＳ２）。図９（ａ）はこの状態を示している。

乳Ｍの流入が進むに従って貯留される乳Ｍの液面Ｍｕは上昇する。そして、検出電極３ｂの位置まで上昇すれば、検出電極３ｂと３ｃ間がＯＮ状態となる。ところで、液面Ｍｕの上には、通常、少なからず泡Ｍｂが存在するため、図９（ｂ）に示すように、液面Ｍｕが検出電極３ａと３ｂ間に位置した際には、検出電極３ａが泡Ｍｂに浸かる状態も発生する。この場合、検出電極３ａと３ｃ間の抵抗値を示す液面検出信号Ｓａは検出電極３ｂと３ｃ間の抵抗値を示す液面検出信号Ｓｂよりも大きくなるため、検出電極３ａと３ｃ間はＯＮ状態とは見做されず、検出キャンセル機能Ｆｃにより検出はキャンセルされる。これにより、泡Ｍｂによる誤差要因が排除され、より正確で安定した乳量測定を行うことができる。

これに対して、さらに液面Ｍｕが上昇し、図９（ｃ）に示すように、検出電極３ａが乳Ｍに浸かる位置まで液面Ｍｕが上昇すれば、検出電極３ａ及び３ｂの双方が乳Ｍに浸かるため、液面検出信号ＳａとＳｂの偏差が一定許容範囲内になる。したがって、システムコントローラ３１は、液面Ｍｕが正式に検出電極３ａの高さまで上昇したものと判断し、バルブ切換信号Ｓｃを電磁三方弁３３に付与する。これにより、電磁三方弁３３が切換えられ、切換室部Ｒｃに真空圧（負圧）が付与される（ステップＳ３，Ｓ４）。この結果、図９（ｃ）に示すように、ダイヤフラム部２６は上方へ変位し、さらに第一バルブ４ｕ及び第二バルブ４ｄも上昇位置へ変位するため、中間口２ｍが閉じ、かつ流出口２ｅが開く（ステップＳ５）。

これにより、計量室Ｒｍ内の乳Ｍは流出口２ｅを通って気液混合緩衝室Ｒｄに流入する（ステップＳ６）。この際、計量室Ｒｍ内の乳Ｍが所定時間Ｔｅ以内に流出するように流出口２ｅの径が選定されるため、計量室Ｒｍ内の乳Ｍは速やかに流出する。また、この際、乳量計１が傾斜状態にあっても、流出口２ｅから乳Ｍが流出する際に整流片部１５…及び１６…により整流されるため、乳Ｍの流れが一方に片寄りにくくなり、スムースに気液混合緩衝室Ｒｄに流入させることができる。なお、流出口２ｅから流れ出た乳Ｍは、傘形カバー１３ｃの機能により気液混合緩衝室Ｒｄの周面側に流れ落ちるため、乳Ｍが乳送出口部６、即ち、第一送出口６ｆ及び第二送出口６ｓに直接入る不具合は回避されるとともに、通常の搾乳では、気液混合緩衝室Ｒｄに貯留される乳Ｍの液面Ｍｕが緩衝筒７の上端口７ｕ（第二送出口６ｓ）を超えることがないように設定されるため、流出口２ｅから流出した乳Ｍは全て気液混合緩衝室Ｒｄに一旦貯留され、第一送出口６ｆから送出されることになる。そして、気液混合緩衝室Ｒｄ内の乳Ｍは、図９（ｃ）に示すように、スリット７ｓを通して緩衝筒７の内部に流出し、上端口７ｕからの空気Ａと混合することにより、緩衝筒７の下端口７ｄ（排出口２ｔ）を通して下流側のミルクチューブ６７に送出される。この場合、スリット７ｓの開口面積は第一流量Ｑｆ以下の流量により乳Ｍが流出するように設定されるため、緩和された小流量により少しずつ送出される。

したがって、流出口２ｅの開時に発生する乳Ｍによる送乳路（ミルクチューブ等）の一時的な閉塞状態が回避される。これにより、送乳ラインＬｍ内の圧力変動（圧力衝撃）が乳頭に付加される不具合を排除できるため、乳牛Ｃに対する無用なストレス要因の解消、更には乳頭に雑菌が入り込むことによる乳房炎等の発生を解消できるとともに、計量容器部２から流出した空気Ａに対して乳Ｍを少しずつ送出できるため、気泡の無用な発生の抑制、更には安定したバランスのよい送乳の確保を実現できる。

さらに、図９（ｃ）に示すように、流出口２ｅから流れ出た乳Ｍの一部は分取筒１１の上端部１１ｕに設けた分取口１０ｉから採取され、分取筒１１及びサンプリングチューブ１０１及び接続管１０２を通して試料容器１００に供給される。この際、乳量計１が傾斜状態にあっても、流出口２ｅから乳Ｍが流出する際に整流片部１５…及び１６…により整流（規制）されるため、乳Ｍの流れが一方に片寄りにくくなり、流出口２ｅから流出する乳Ｍに対して、一定量以上の乳Ｍを分取口１０ｉへ効率的かつ安定に導くことができ、乳Ｍの採取に対する過不足を回避できる。

このように、本実施形態に係る乳量計１は、円筒状に形成した周面部２ｆにおける縦方向中間部の少なくとも一個所に括れ部２ｓｄを形成し、括れ部２ｓｄの内周面の下方に、流出口２ｅから流出した乳Ｍの一部を採取する分取口１０ｉを配し、この分取口１０ｉから採取した乳Ｍを計量容器部２の外部に導くサンプリング手段１０を備えるため、このサンプリング手段１０は、乳量計１の構造及び機能の一部をそのまま利用して構成できる。したがって、サンプリング手段１０を乳量計１の内部に配することができ、乳量計１の大型化を回避できるとともに、低コストに実施することができる。特に、乳量計１の機能の一部をそのまま利用することができる。即ち、サンプリングのタイミングは、弁機構部４の開時のタイミングにより行われるため、サンプリングのための弁機構は不要となり、乳量計１の本体に対して、前述した分取筒１１を追加するのみで、搾乳の開始から終了までの搾乳期間において所定の時間間隔毎に少量ずつ採取可能となり、乳Ｍの全量に対して平均的な乳Ｍを採取することができる。

一方、計量室Ｒｍの乳Ｍが気液混合緩衝室Ｒｄに流入する際に、気液混合緩衝室Ｒｄに乳Ｍが残留しているなどにより、気液混合緩衝室Ｒｄに流入した乳Ｍの液面Ｍｕが緩衝筒７の上端口７ｕの高さを一時的に超えてしまった場合には、第二送出口６ｓからＱｒ以上の流量により乳Ｍが緩衝筒７の内部に流入する。この場合、第二送出口６ｓは、緩衝筒７の上端口７ｕとなるため、大流量により速やかに流出され、一時的なオーバーフローが解消される。そして、乳Ｍの液面Ｍｕが緩衝筒７の上端口７ｕの高さ以下になった時点で第二送出口６ｓからの流出は停止し、第一送出口６ｆのみから流出する正常な状態に復帰する。

また、バルブ切換信号Ｓｃが出力した後、予め設定した設定時間Ｔｓが経過すれば、システムコントローラ３１は、バルブ復帰信号Ｓｒを電磁三方弁３３に付与する。これにより、電磁三方弁３３が切換えられ、切換室部Ｒｃに付与する真空圧が解除されるため、切換室部Ｒｃは大気圧に復帰する（ステップＳ８，Ｓ９）。この結果、ダイヤフラム部２６は下方へ変位し、図９（ｄ）に示すように、第一バルブ４ｕ及び第二バルブ４ｄも下降位置に復帰する。そして、中間口２ｍは開き、かつ流出口２ｅは閉じるため、気液分離室Ｒｓ内の乳Ｍは、中間口２ｍを通って計量室Ｒｍ内に流入する（ステップＳ１０）。この後、搾乳が終了するまで、以上の動作（処理）が繰り返される（ステップＳ１１，Ｓ１…）。なお、システムコントローラ３１では、計量室Ｒｍにより計量した回数をカウントすることにより全乳量、更には流量（速度）等を演算処理により求める。

一方、本実施形態に係る乳量計１は、次のように洗浄及び殺菌を行うことができる。乳量計１を洗浄及び殺菌する際における系統図を図５に仮想線で示す。乳量計１を洗浄及び殺菌する際には、搾乳機６４を所定の洗浄エリアに移動させ、乳量計１の排出口２ｔ（ミルクチューブ６７）側をミルクパイプ６８に接続するとともに、ティートカップ６１ｃ…を洗浄液（殺菌液）が収容された洗浄液槽２００に浸す。そして、搾乳機６４を運転させれば、自動洗浄モードが実行されるため、予め設定された洗浄プログラムに従って自動洗浄が行われる。自動洗浄時には、洗浄液槽２００の洗浄液（殺菌液）が、ティートカップ６１ｃ…から吸入され、ミルククロー６１及びミルクチューブ６６等を経由して乳量計１の流入口２ｉから気液分離室Ｒｓに流入する。この際、弁機構部４により中間口２ｍを閉じる動作モードにすれば、洗浄液により気液分離室Ｒｓが洗浄されるとともに、洗浄液は、気液分離室Ｒｓに貯留された後、給気筒部２８の上端口２８ｕから排出される。また、上端口２８ｕから排出された洗浄液により、計量室Ｒｍ、気液混合緩衝室Ｒｄ、分取筒１１等が洗浄され、この後、洗浄液は排出口２ｔから排出されるとともに、排出された洗浄液は、ミルクチューブ６７及びミルクパイプ６８等を経由して洗浄液槽２００に戻される。他方、弁機構部４により中間口２ｍを開く動作モードにすれば、洗浄液を気液分離室Ｒｓと計量室Ｒｍに満たした状態に維持することができる。なお、弁機構部４により中間口２ｍを閉じる動作モード時には、液質（洗浄状態）を測定することができる。したがって、気液分離室Ｒｓには、検出電極３ａ，３ｂ，３ｃに加え、予め温度センサやｐＨセンサ等を付設する。洗浄（殺菌）には、すすぎ工程，アルカリ洗浄工程，酸リンス工程が含まれており、各工程の処理時間と動作モード等を組合わせた洗浄パターンが実行される。

他方、図１０〜図１７には、本発明の各種変更実施形態に係る乳量計１…を示す。図１０及び図１１は第一変更実施形態に係る乳量計１を示す。この乳量計１は、分取筒１１に、分取口１０ｉの周りの一部を囲むことにより、流出口２ｅから流出する乳Ｍの一部を分取口１０ｉに導く集流片部１２を設たものである。この場合、集流片部１２は、半円筒形に形成して気液混合緩衝室Ｒｄの中心側に配するとともに、上端の高さは流出口２ｅを形成する内周縁部２ｅｐ付近まで起立させる。この際、集流片部１２における流出口２ｅの内周面に干渉する部分は切欠き形成する。これにより、乳量計１が傾斜状態にあっても、集流片部１２により流出口２ｅから流出する乳Ｍに対して、一定量以上の乳Ｍを効率的かつ安定に受け取ることができ、採取不足となる不具合を回避できる。

この集流片部１２は、乳量計１の傾斜状態に対する対策として設けたものであるため、このような集流片部１２を設ける場合には、前述した整流片部１５…及び１６…を省略することができる。したがって、図１０及び図１１は整流片部１５…及び１６…を省略した場合を示している。なお、集流片部１２を設けることに加え、整流片部１５…及び／又は１６…を一緒に設けてもよい。これにより、乳量計１が傾斜状態にあっても、流出口２ｅから流出する乳Ｍを分取口１０ｉに対して確実に導くという効果をより高めることができ、採取が過不足となる不具合を回避する効果をより高めることができる。その他、図１０及び図１１において、図１〜図３と同一部分には同一符号を付して、その構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略する。

図１２及び図１３は第二変更実施形態に係る乳量計１を示す。この乳量計１は、分取筒１１に、分取口１０ｉにより乳Ｍを採取する際に、当該分取筒１１の内部の空気Ａを当該分取筒１１の外部に排出可能な排気口１１ｒを設けたものである。この場合、排気口１１ｒは、図１３に示すように、上端傾斜面１１ｕｆに形成したスリット状の分取口１０ｉの下端を、さらに下方まで延ばし、分取筒１１の周面部にわたって連続形成した。このような排気口１１ｒを設ければ、この排気口１１ｒを通して分取筒１１の内部の空気Ａを外部に排出できるため、分取口１０ｉの開口面積が小さい場合であっても乳Ｍを安定かつ確実に採取できる。特に、排気口１１ｒを分取口１０ｉに対して連続形成すれば、開口の形成は一個所で足りるため、容易に実施できる。なお、図１２において、空気Ａの経路を点線矢印により、乳Ｍの経路を実線矢印により示した。その他、図１２及び図１３において、図１〜図３と同一部分には同一符号を付して、その構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略する。

図１４及び図１５に示す第三変更実施形態に係る乳量計１も、分取筒１１に、分取口１０ｉにより乳Ｍを採取する際に、当該分取筒１１の内部の空気Ａを当該分取筒１１の外部に排出可能な排気口１１ｒを設けたものであるが、第二変更実施形態に対して、排気口１１ｒを、分取口１０ｉに対して非連続となるように別途形成した点が異なる。第三変更実施形態も第二変更実施形態の場合と同様の基本的効果を享受できるとともに、特に、排気口１１ｒを設ける位置（場所）を任意に選択できるため、設計自由度を高めることができるとともに、分取口１０ｉとの干渉を回避、即ち、排気口１１ｒから内部に乳Ｍが流入するのを回避できる利点がある。なお、図１４及び図１５において、１２は、図１０及び図１１に示した集流片部１２と同様の機能を有する集流片部を示す。その他、図１４及び図１５において、図１〜図３と同一部分には同一符号を付して、その構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略する。

図１６には第四変更実施形態に係る乳量計１を示す。この第四変更実施形態に係る乳量計１は、特に、乳送出口部６の各種変更例を示す。図１６（ａ）〜（ｄ）はいずれも第一送出口６ｆを変更したものである。図１６（ａ）は、図２に示す乳送出口部６の態様に加えて、切込状に形成した三つのスリット部７ｓ…を追加したものであり、各スリット部７ｓ…は上端口７ｕの縁部から軸方向へ所定長さ切込み形成するとともに、周方向へ９０〔゜〕間隔で設ける。これにより、緩衝筒７における上部の流量が下部の流量に対して大きくなるため、例えば、気液混合緩衝室Ｒｄ内の乳Ｍが通常よりも多めのときに、多めの分を早めに流出させることができる。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）における切込状に形成した三つのスリット部７ｓ…を追加する代わりに、図２に示したスリット部７ｓの上部を上広がりとなるＶ字形スリット７ｓｗに形成したものである。これにより、基本的な機能は図１６（ａ）と同じになるが、気液混合緩衝室Ｒｄ内の乳Ｍが通常よりも多めのときに、多めの分を早めに流出できるとともに、液面Ｍｕが高くなるに従って流量をより大きくできる。図１６（ｃ）及び（ｄ）は、図２に示す乳送出口部６の態様に対して全体を異ならせたものであり、緩衝筒７の上端口７ｕの縁部に四つのスリット部７ｓ…を軸方向へ所定長さ切込み形成するとともに、周方向へ９０〔゜〕間隔で設ける。また、緩衝筒７の周面部てあって底面部Ｒｄｄ近傍に四つの孔部７ｈ…を軸方向へ形成するとともに、周方向へ９０〔゜〕間隔で設けたものであり、緩衝筒７の軸方向中間部分にはスリット部７ｓ及び孔部７ｈのいずれも設けない。したがって、図２，図１６（ａ）及び（ｂ）の場合には、液面Ｍｕが低下するに従って流量も小さくなるが、図１６（ｃ）の場合には、緩衝筒７の軸方向中間部分においては、流量をほぼ一定にすることができる。図１６（ｄ）は、基本的な機能が図１６（ｃ）と同じになるが、各スリット部７ｓ…及び各孔部７ｈ…の長さを一部変更したものであり、液面Ｍｕの高さに対して流出させる乳Ｍの流量を設定し、乳送出口部６の最適化を図ることができる。

このように、スリット部７ｓ…と孔部７ｈ…の組合わせ、更にはその数量及び形状の組合わせにより、様々な送出態様（送出特性）を有する乳送出口部６を容易に設けることができる。この際、第一送出口６ｆを、緩衝筒７の周面部に形成した少なくとも一以上のスリット部７ｓ…及び／又は孔部７ｈ…を用いれば、スリット部７ｓ…と孔部７ｈ…の組合わせ、更にはその数量及び形状の組合わせにより、様々な送出態様（送出特性）を有する乳送出口部６を容易に設けることができるとともに、乳送出口部６を容易に最適化することができる。その他、図１６において、図１及び図２と同一部分には同一符号を付して、その構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略する。

図１７に示す第五変更実施形態に係る乳量計１は、括れ部２ｓｄ，２ｓｕの変更例を示す。図１に示した乳量計１は壁部が一定の厚さを有する計量容器部２を想定し、例えば、ガラス素材等で製造する際に、絞り加工により括れ部２ｓｄ，２ｓｕを形成する場合を示したが、第四変更実施形態のように、プラスチック素材等により一体成形する場合には、計量容器部２の平坦な内壁面に突出部を形成して括れ部２ｓｄ，２ｓｕを設けてもよい。このような変更実施形態も括れ部２ｓｄ，２ｓｕの概念に包含される。この場合であっても、計量室Ｒｍの上下に、傾斜した上面部Ｒｍｕ及び下面部Ｒｍｄを設け、計量室Ｒｍが上下のテーパ面により囲まれる形状にすることができ、図１に示した乳量計１と同様の作用効果を享受できる。その他、図１７において、図１と同一部分には同一符号を付して、その構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略する。

以上、好適実施形態及び各種変更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，手法等において、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、サンプリング手段１０として、気液混合緩衝室Ｒｄの底面部Ｒｄｄから起立し、下端口１１ｄが外部に臨み、かつ上端部１１ｕが内部に臨むことにより分取口１０ｉとなる分取筒１１を用いた場合を示したが、分取筒１１は中間部を屈曲させ、気液混合緩衝室Ｒｄの周面部から起立させてもよいし、或いは流出口２ｅから流出する乳Ｍの一部を受取ることができるように、斜めに差出した半円筒形のチャンネルを利用して外部に流出させてもよい。また、計量室Ｒｍの上面部Ｒｍｕにおける周面部側が下になる傾斜面及び計量室Ｒｍの下面部Ｒｍｄにおける周面部側が上になる傾斜面は、テーパ状に形成した場合を示したが曲面であってもよい。したがって、正面断面が偏平な楕円形になるように形成してもよく、傾斜面の形態は例示に限定されるものではない。さらに、弁機構部４は、パイプシャフト１３をバルブ駆動用シャフトと空気抜き用パイプの双方に兼用する場合を示したが、バルブ駆動用シャフトを棒材により形成し、別途、空気抜き用パイプを他の位置に設けてもよい。一方、弁駆動部１４は、ダイヤフラム部２６と真空圧又は大気圧に切換えられる切換室部Ｒｃにより構成する場合を例示したが、ダイヤフラム部２６を電磁ソレノイド又はエアシリンダ等のアクチュエータにより直接変位させてもよい。他方、液面検出部３として検出電極３ａ…を用いた場合を例示したが、液面Ｍｕの位置を検出できるものであれば、フロート等を用いた機械式，光センサ等を用いた光学式，静電変化を検出する静電式，電磁変化を検出する電磁式など、他の各種原理に基づく液面検出部を利用可能である。また、制御系５は、制御ボックス等により別途構成することにより、乳量計本体１ｍなどに付設してもよい。

本発明に係る乳量計１は、例示した搾乳システムＷのみならず、各種形式の搾乳システムをはじめ、搾乳以外の用途や各種動物の乳量測定等に係わる各種設置対象部に設置して利用することができる。

１：乳量計，２：計量容器部，２ｉ：流入口，２ｅ：流出口，２ｍ：中間口，２ｆ：周面部，２ｓｕ：括れ部，２ｓｄ：括れ部，２ｅｐ：内周縁部，３：液面検出部，４：弁機構部，４ｕ：第一バルブ，４ｄ：第二バルブ，５：制御系，６：乳送出口部，６ｆ：送出口，１０：サンプリング手段，１０ｉ：分取口，１１：分取筒，１１ｕ：分取筒の上端部，１１ｕｆ：上端傾斜面，１１ｄ：分取筒の下端口，１１ｒ：排気口，１２：集流片部，１３：パイプシャフト，１３ｕ：上端口，１３ｄ：下端口，１３ｆ：外周面，１３ｃ：傘形カバー，１４：弁駆動部，１５…：整流片部，１６…：整流片部，Ｌｍ：送乳ライン，Ｍ：乳，Ｍｕ：液面，Ａ：空気，Ｒｄ：気液混合緩衝室，Ｒｄｄ：底面部，Ｒｍ：計量室，Ｒｍｄ：計量室の下面部，Ｒｓ：気液分離室

Claims (10)

1. 送乳ラインの中途に接続し、流入口から流入する乳を貯留可能な計量容器部と、この計量容器部の内部に貯留される乳の液面を検出する液面検出部と、前記計量容器部の流出口を開閉可能な弁機構部と、少なくとも前記液面検出部が前記液面を検出したなら前記弁機構部を開閉制御する制御系を備える乳量計において、円筒状に形成した周面部における縦方向中間部の少なくとも一個所に括れ部を形成し、この括れ部の内周面を前記流出口とした計量容器部を備えるとともに、前記流出口の下流側に、前記流出口から流出する乳を貯留可能な気液混合緩衝室を備え、前記括れ部の上に位置する当該計量容器部における計量室の下面部を、周面部側が上になる傾斜面にして当該下面部をテーパ面に形成し、他方、前記気液混合緩衝室の底面部又は周面部から起立するとともに、内部に臨む上端部に設けて前記流出口から流出した乳の一部を採取する分取口を、前記流出口を形成する内周縁部の直下に位置させ、かつ下端口が外部に臨む分取筒を有するサンプリング手段を設けたことを特徴とする乳量計。
2. 前記気液混合緩衝室は、前記弁機構部の開閉により前記流出口から流出した少なくとも一回分の乳量を貯留可能な容積を有するとともに、所定流量以下の流量により乳を流出させ、かつ前記計量容器部の内部の空気に混合して送り出す送出口を有する乳送出口部を備えることを特徴とする請求項１記載の乳量計。
3. 前記分取筒は、前記分取口の周りの一部を囲むことにより、前記流出口から流出する乳の一部を前記分取口に導く集流片部を備えることを特徴とする請求項１記載の乳量計。
4. 前記分取筒は、前記分取口により乳を採取する際に当該分取筒の内部の空気を当該分取筒の外部に排出可能な排気口を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の乳量計。
5. 前記排気口は、前記分取口に対して連続形成することを特徴とする請求項４記載の乳量計。
6. 前記排気口は、前記分取口に対して非連続となるように別途形成することを特徴とする請求項４記載の乳量計。
7. 前記計量容器部は、前記周面部の縦方向中間部の少なくとも二個所に括れ部を形成することにより、最下部の括れ部よりも下側を前記気液混合緩衝室、最下部の括れ部とこの括れ部の上に位置する次段の括れ部間を計量室、当該次段の括れ部よりも上側を気液分離室にそれぞれ構成し、かつ前記最下部の括れ部の内周面を前記流出口とし、前記次段の括れ部の内周面を中間口とするとともに、前記中間口を開閉可能な第一バルブ及び前記流出口を開閉可能な第二バルブを有する弁機構部を備えることを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の乳量計。
8. 前記弁機構部は、前記流出口及び前記中間口に挿通し、上端口を前記気液分離室の上端に臨ませ、かつ下端口を前記気液混合緩衝室の内部に臨ませることにより、前記気液分離室と前記気液混合緩衝室を連通させるパイプシャフトと、このパイプシャフトの上端を支持し、かつ当該パイプシャフトを昇降させる弁駆動部と、前記計量室内に位置する前記パイプシャフトの外周面上側に設けた前記第一バルブ及び外周面下側に設けた前記第二バルブとを備えることを特徴とする請求項７記載の乳量計。
9. 前記パイプシャフトの下端に、前記流出口から流出した乳が前記乳送出口部に直接入らないようにするための傘形カバーを備えることを特徴とする請求項８記載の乳量計。
10. 前記計量室の内周面，前記パイプシャフトの外周面，前記傘形カバーの外周面，の少なくとも一つ以上に、周方向に所定間隔で配するとともに、軸方向に沿い、かつ径方向に向けて所定幅だけ突出させた複数の整流片部を設けたことを特徴とする請求項８〜９のいずれかに記載の乳量計。

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