JP5629961B2 - 搾乳機の動作モード切換方法及び搾乳システム - Google Patents

Description

本発明は、搾乳動作モードと洗浄動作モードを備える搾乳機の当該動作モードを切換えるための搾乳機の動作モード切換方法及び搾乳システムに関する。

従来、複数のストールに係留された乳牛を搾乳する搾乳機を備える搾乳システムは知られており、例えば、特許文献１には、搾乳ユニットの自動搬送装置を備える搾乳システムが開示されている。

この搾乳システムは、乳牛を係留する複数のストールの配列方向に沿って配した主レール及びこの主レールから分岐してストール間に配した複数の分岐レールを有するガイドレール部，主待機レールから所定間隔おきに分岐することによりホームポジションに配した複数の分岐待機レールを有する待機レール部，及び主待機レールとガイドレール部を接続する配送レール部を備えるとともに、各レール部を自走して搾乳ユニットを搬送する複数の搬送機（搾乳機）を備えている。これにより、搾乳機をガイドレール部に沿って移動させ、所定の分岐レールまで移動させたなら、搾乳ユニット（搾乳機）に備えるディストリビュータを、ストール側のミルクラインに付設したミルクタップに接続して搾乳を行うとともに、全搾乳が終了したなら搾乳機をホームポジションにおける分岐待機レールまで移動させて搾乳ユニットの洗浄を行うことができる。

一方、搾乳ユニットには、通常、乳量計を付設することにより搾乳時における乳量の測定を行っている。搾乳ユニットに付設する乳量計としては、送乳ラインとなるミルクチューブの内部に臨ませた一対の電極を用いて流れる乳を検出する比較的簡易な構成によるフリーフロー式の乳量計が知られているが、近時、より正確な乳量測定が要請され、既に、本出願人も、この要請に応える貯留式の乳量計を特許文献２により提案した。

この乳量計は、搾乳機に搭載可能であり、高い測定精度により乳量を測定することができるものであり、基本構成として、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と、低位置電極部の検知により流出口を閉じ、かつ高位置電極部の検知により流出口を開くように弁機構部を制御する制御系とを備えている。

特開２００６−０５５１２２号公報 特開２０１１−１０３８１３号公報

しかし、上述した従来における乳量計を搭載した搾乳機及びこの搾乳機を備える搾乳システムは、次のような解決すべき課題が存在した。

第一に、洗浄を行う場合、フリーフロー式の乳量計は、ミルクチューブに洗浄液を流すのみで電極の洗浄も可能となるが、貯留式の乳量計は、弁機構部を備えるため、洗浄時には、弁機構部を駆動制御する必要があり、しかも、十分な洗浄を行うには搾乳時に対して異なる制御により動作させることも必要となる。このため、搾乳ユニットのコントローラには、異なる制御パターンにより動作する搾乳動作モードと洗浄動作モードを設定しているが、搾乳時と洗浄時に、その都度、各動作モードに切換操作する必要があり、作業工数の増加及び作業能率の低下を招くとともに、切換を忘れた場合には、乳量の測定が不能になったり十分に洗浄できなくなるなどのトラブル要因となる虞れがある。

第二に、搾乳動作モード又は洗浄動作モードを自動で切換えるようにすればよいが、自動切換を実現するためには、例えば、搾乳機に、移動した場所が搾乳ゾーンであるか洗浄や搾乳動作設定の変更などを行うメンテナンスゾーンであるかを識別する識別機能を設け、この識別結果により動作モードを自動で切換えるための別途のシステムを設ける必要があるなど、設備の煩雑化を招くとともに、無視できないコストアップ要因となる。

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搾乳機の動作モード切換方法及び搾乳システムの提供を目的とするものである。

本発明に係る搾乳機の動作モード切換方法は、上述した課題を解決するため、搾乳ゾーンＨｓで搾乳を行う搾乳動作モードＸｓとメンテナンスゾーンＨｃで洗浄を行う洗浄動作モードＸｃを備える搾乳機Ｕにおける動作モードを切換えるための動作モード切換方法であって、交流電源Ｐｐ又はこの交流電源Ｐｐを整流した整流電源Ｐｈの、一方を搾乳ゾーンＨｓにおける搾乳機Ｕを接続するタップ２ｓに供給し、かつ他方をメンテナンスゾーンＨｃにおける搾乳機Ｕを接続するタップ２ｍに供給するとともに、搾乳機Ｕをタップ２ｓ，２ｍに接続した際に、搾乳機Ｕに備えるコントローラ３により、タップ２ｓ，２ｍから供給される電源が交流電源Ｐｐであるか又は整流電源Ｐｈであるかを判別処理し、搾乳動作モードＸｓ又は洗浄動作モードＸｃに切換処理するようにしたことを特徴とする。

また、本発明に係る搾乳システム１は、上述した課題を解決するため、搾乳ゾーンＨｓで搾乳を行う搾乳動作モードＸｓとメンテナンスゾーンＨｃで洗浄を行う洗浄動作モードＸｃを設定した搾乳機Ｕを備える搾乳システムであって、交流電源Ｐｐ又はこの交流電源Ｐｐを整流した整流電源Ｐｈの、一方を搾乳ゾーンＨｓにおける搾乳機Ｕを接続するタップ２ｓに供給し、かつ他方をメンテナンスゾーンＨｃにおける搾乳機Ｕを接続するタップ２ｍに供給する電源供給手段Ｆｐを備えるとともに、搾乳機Ｕに備えるコントローラ３に、タップ２ｓ，２ｍから供給される電源が交流電源Ｐｐであるか又は整流電源Ｐｈであるかを判別処理する電源判別手段Ｆｄと、この電源判別手段Ｆｄの判別処理の結果に基づいて、搾乳動作モードＸｓ又は洗浄動作モードＸｃに切換処理する動作モード切換手段Ｆｃとを備えてなることを特徴とする。

一方、本発明は、好適な実施の態様により、電源供給手段Ｆｐには、交流電源Ｐｐを全波整流して整流電源Ｐｈを得る全波整流回路４を設けることができる。他方、コントローラ３に備える電源判別手段Ｆｄには、交流電源Ｐｐを整流処理して半波成分Ｐｐｓを出力し、かつ整流電源Ｐｈを整流処理して０成分Ｐｈｏを出力する整流出力回路５を設けることができる。したがって、この整流処理により、半波成分Ｐｐｓを得るときは交流電源Ｐｐと判別し、かつ０成分Ｐｈｏを得るときは整流電源Ｐｈとして判別できる。さらに、搾乳機Ｕには、タップ２ｓ，２ｍから供給される交流電源Ｐｐ又は整流電源Ｐｈを直流化することにより搾乳機Ｕの動作用電源として出力する直流電源回路６を設けることができる。なお、本発明は、計量容器部２１に乳Ｍを一定量貯留して排出する動作を繰り返して計量を行う貯留式の乳量計２０を搭載する搾乳機Ｕに適用することが望ましい。

このような本発明に係る搾乳機Ｕの動作モード切換方法及び搾乳システム１によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１） 搾乳機Ｕをタップ２ｓ，２ｍに接続した際に、搾乳機Ｕに備えるコントローラ３により、タップ２ｓ，２ｍから供給される電源が交流電源Ｐｐであるか又は整流電源Ｐｈであるかを判別処理し、搾乳動作モードＸｓ又は洗浄動作モードＸｃに切換処理するようにしたため、搾乳時又は洗浄時には、それぞれ対応する搾乳動作モードＸｓ又は洗浄動作モードＸｃに、自動で切換えることができ、作業工数の低減及び作業能率の向上を実現できる。しかも、切換を忘れるなどの不具合を回避できるため、乳量の測定が不能になったり十分に洗浄できなくなるなどのトラブル要因も解消できる。

（２） 交流電源Ｐｐ又はこの交流電源Ｐｐを整流した整流電源Ｐｈの、一方を搾乳ゾーンＨｓにおける搾乳機Ｕを接続するタップ２ｓに供給し、かつ他方をメンテナンスゾーンＨｃにおける搾乳機Ｕを接続するタップ２ｍに供給する電源供給手段Ｆｐを備えるとともに、搾乳機Ｕに備えるコントローラ３に、タップ２ｓ，２ｍから供給される電源が交流電源Ｐｐであるか又は整流電源Ｐｈであるかを判別処理する電源判別手段Ｆｄと、この電源判別手段Ｆｄの判別処理の結果に基づいて、搾乳動作モードＸｓ又は洗浄動作モードＸｃに切換処理する動作モード切換手段Ｆｃとを設けたため、構成上は、既存の電源供給設備及びコントローラ３を備えれば足り、別途追加する構造上の部材や装置が不要となる。したがって、設備の煩雑化を招く虞れがないとともに、少数の電子部品追加により実現できることから低コスト性に優れる。

（３） 好適な態様により、電源供給手段Ｆｐに、交流電源Ｐｐを全波整流して整流電源Ｐｈを得る全波整流回路４を設けて構成すれば、基本的には、一個のダイオードスタックの追加で足りるため、電源供給手段Ｆｐの実施容易化及び低コスト化を図る観点から最も望ましい形態により実施できる。

（４） 好適な態様により、コントローラ３に備える電源判別手段Ｆｄに、交流電源Ｐｐを整流処理して半波成分Ｐｐｓを出力し、かつ整流電源Ｐｈを整流処理して０成分Ｐｈｏを出力する整流出力回路５を設ければ、一個のダイオードを基本とした整流回路により実現できるため、電源判別手段Ｆｄの実施容易化及び構成簡易化を図る観点から最も望ましい形態により実施できる。

（５） 好適な態様により、搾乳機Ｕに、タップ２ｓ，２ｍから供給される交流電源Ｐｐ又は整流電源Ｐｈを直流化することにより搾乳機Ｕの動作用電源として出力する直流電源回路６を設ければ、交流電源Ｐｐ又はこの交流電源Ｐｐを整流した整流電源Ｐｈ、特に、交流電源Ｐｐを全波整流した整流電源Ｐｈにより、搾乳機Ｕの動作用電源となる直流電源回路６からは同一の大きさ（容量）の出力を得れるため、常に安定した動作を行わせることができる信頼性の高い電源を確保できる。

（６） 好適な態様により、搾乳機Ｕに、計量容器部２１に乳Ｍを一定量貯留して排出する動作を繰り返して計量を行う貯留式の乳量計２０を搭載すれば、搾乳機Ｕにおいて乳量を正確に測定という基本的なニーズに確実に応えることができる。

本発明の好適実施形態に係る動作モード切換方法を実施できる搾乳システムの要部の構成を示すブロック系統図、 同搾乳システムにおける電源判別手段の回路例を含む搾乳機（搾乳ユニット）の制御系のブロック回路図、 同搾乳システムにおける電源供給手段の回路例を示す構成図、 同搾乳システムの各部における信号波形のタイミングチャート、 同動作モード切換方法の処理手順を説明するためのフローチャート、 同動作モード切換方法を実施できる搾乳システムにおける搾乳機搬送系の概要図、 同搾乳システムに備える搾乳機の全体側面図、 同搾乳システムに備える搾乳機に搭載する乳量計の原理的構成図、 同搾乳システムにおける送乳系の概要図、

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、本発明の理解を容易にするため、搾乳システム１の概要について、図１〜図９を参照して説明する。

図６は、繋留牛舎Ｈ内に設置された搾乳システム１における搾乳機Ｕ…を搬送する搬送系の概要を示す。繋留牛舎Ｈは多数のストールＡｓ…が配列するストール群Ａ１…が設けられた搾乳ゾーンＨｓとこの搾乳ゾーンＨｓに隣接したメンテナンスゾーンＨｃを有する。搾乳ゾーンＨｓでは、各ストールＡｓ…が通路５２に沿って順次配されるとともに、各ストールＡｓ…には乳牛Ｃ…が繋留される。例示した繋留牛舎Ｈは、二つの平行したストール群Ａ１，Ａ２を備える。一方、メンテナンスゾーンＨｃには、図９に示す洗浄装置６１等のメンテナンス設備をはじめ、送乳系におけるレシーバジャー６２及びバルククーラ６３等を備えるとともに、管理コンピュータ等を設置する管理室を備える。

そして、ストール群Ａ１（Ａ２も同じ）の上方には、当該ストール群Ａ１に沿った搾乳システム１のガイドレール５１を設置する。ガイドレール部５１は、ストール群Ａ１に沿って配した主レール５１ｍと、この主レール５１ｍの中途位置から直角方向に分岐し、かつストールＡｓとＡｓ…間に配した複数の分岐レール５１ｓ…を備える。この場合、分岐レール５１ｓ…は、配列するストールＡｓ…に対して一つ置き、即ち、相隣る分岐レール５１ｓと５１ｓ…間に二つのストールＡｓ…が入るように配する。また、メンテナンスゾーンＨｃにはホームレール５１ｈを配し、このホームレール５１ｈの端部と主レール５１ｍ…の端部を移送レール５１ｔにより連結する。これにより、ガイドレール５１の全体が構成される。

一方、図６及び図７に示すように、ストール群Ａ１における分岐レール５１ｓの先端近傍には、ストール群Ａ１に沿ったミルクライン（ミルクパイプ）Ｌｍ及び真空ライン（真空パイプ）Ｌｖを配設するとともに、ミルクラインＬｍ及び真空ラインＬｖにおける各分岐レール５１ｓに対向する位置には搾乳用タップ（ミルクタップ）２ｓ…を付設する。この搾乳用タップ２ｓ…には、後述する搾乳機Ｕの先端に設けたディストリビュータ３３が着脱する。搾乳用タップ２ｓは、ミルクラインＬｍ及び真空ラインＬｖとの接続口を有するとともに、電源ラインＬｅ（図３参照）の接続端子を有する。この場合、電源ラインＬｅは、後述する搾乳ユニットＵａ，Ｕｂの電源となる交流電圧２４〔Ｖ〕を供給する。具体的には、図１及び図３に示すように、商用交流電源ＡＣ１００〔Ｖ〕に、電源プラグ１４等を介して降圧トランス１５ｔを用いた電圧変換部１５の一次側を接続し、電圧変換部１５の二次側にＡＣ２４〔Ｖ〕の交流電源Ｐｐを得ている。

他方、図９には、搾乳した乳Ｍを送る搾乳システム１における送乳系の概要を示す。ミルクラインＬｍは、上述したように、各ストールＡｓ…に沿って配するとともに、一端側及び他端側を、それぞれレシーバジャー６２に接続する。なお、図９中、２ｓ…は、ミルクラインＬｍの中途に付設した前述の搾乳用タップを示す。また、メンテナンスゾーンＨｃに配したミルクラインＬｍの中途には、洗浄用タップ２ｍ…を付設する。この洗浄用タップ２ｍ…も基本的には前述した搾乳用タップ２ｓと同様に構成する。さらに、レシーバジャー６２には、モイスチャートラップ６５を介して真空ポンプ６６を接続するとともに、レシーバジャー６２の近傍に位置するミルクラインＬｍにはエアインジェクタ６７を接続する。また、エアインジェクタ６７とレシーバジャー６２間のミルクラインＬｍには開閉バルブ６８を直列に接続するとともに、洗浄用タップ２ｍ…とエアインジェクタ６７間におけるミルクラインＬｍには、エアインジェクタ６７側が低くなる段差部Ｌｐを形成する。さらに、レシーバジャー６２の底部に設けた乳出口にはミルクポンプ６９の吸入口を接続するとともに、このミルクポンプ６９の吐出口は、ミルクパイプＬｓを介してバルククーラ６３に接続する。また、６１は洗浄装置を示し、洗浄液Ｗを収容する洗浄液槽７１及びこの洗浄液槽７１に洗浄剤を供給する洗浄剤供給部７２等を備える。洗浄剤供給部７２から供給される洗浄剤には、アルカリ洗浄剤，酸リンス剤及び殺菌剤が含まれる。

一方、図６及び図７に示すように、ガイドレール５１には、搾乳機Ｕ…を装填する。例示の場合、二台の搾乳機Ｕ，Ｕが装填されており、各搾乳機Ｕ…はそれぞれガイドレール５１に沿って独立して移動できる。搾乳機Ｕは、ガイドレール部５１上を駆動モータにより走行するキャリア部３１及びこのキャリア部３１に一体の主コントローラ３２を備え、キャリア部３１は主コントローラ３２により駆動制御される。この場合、キャリア部３１の停止や移動方向の制御は、キャリア部３１に設けた検出部（検出センサ）がガイドレール部５１の所定位置に配した被検出部を検出することにより行われる。また、搾乳機Ｕの先端には、前述した洗浄用タップ２ｍ…に対して着脱するディストリビュータ３３を備える。

さらに、搾乳機Ｕは、キャリア部３１の両側に吊下げた左右一対の搾乳ユニットＵａ，Ｕｂを備える。搾乳ユニットＵａ（搾乳ユニットＵｂも同じ）は自動離脱装置４１を備えるとともに、乳牛Ｃの各乳頭に装着する四つのティートカップ４２…，ミルククロー４３等を備える。そして、ティートカップ４２…，ミルククロー４３，自動離脱装置４１及びディストリビュータ３３間はミルクチューブＬｍｔ…により接続するとともに、ティートカップ４２…，自動離脱装置４１及びディストリビュータ３３間は真空チューブＬｖｔ…により接続する。

また、自動離脱装置４１はハウジング４１ｈにより覆われ、このハウジング４１ｈ内には、搾乳ユニットＵａの全体の制御を司るコンピュータ機能を有する図２に示す搾乳ユニットコントローラ３を内蔵する。このコントローラ３は、ＣＰＵ，メモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ等）１１ｍ等のハードウェアを有するコントローラ本体１１を備え、メモリ１１ｍには、各種データを登録するデータエリア１１ｍｄ及び各種プログラム（ソフトウェア）を格納するプログラムエリア１１ｍｐを有し、少なくとも各種プログラムには、搾乳ゾーンＨｓで搾乳を行うための搾乳動作モードＸｓとメンテナンスゾーンＨｃで洗浄を行うための洗浄動作モードＸｃに係わる処理プログラム（シーケンス制御プログラム）が含まれるとともに、各動作モードＸｓ，Ｘｃを切換えるための本実施形態に係る動作データ切換方法を実行する処理プログラムが含まれる。一方、ハウジング４１ｈの正面側に設けた制御パネルには、図２に示す表示部１１ｖ及び操作部１１ｓを配設し、この表示部１１ｖ及び操作部１１ｓはコントローラ本体１１に接続する。さらに、自動離脱装置４１の内部には、巻上モータ４６を配設する。この巻上モータ４６により、ミルククロー４３に接続した離脱用ワイヤ４５を巻上げることができる。

他方、自動離脱装置４１の内部には、タップ２ｓ（ディストリビュータ３３）から供給される交流電源Ｐｐを直流化することにより搾乳ユニットＵａの動作用電源として出力する整流回路６ａ及び平滑回路６ｂからなる直流電源回路６を備える。具体的には、図２に示すように、入力側から、サージアブソーバＳＡ１、ノイズ除去用のリアクタンスＬ１，Ｌ２及びコンデンサＣ１、整流用のダイオードスタックＤｓ、平滑コンデンサＣ２を備え、図示のように結線される。これにより、直流電源回路６の入力には、ディストリビュータ３３（タップ２ｓ）からＡＣ２４〔Ｖ〕が印加され、直流電源回路６の出力には、直流化されたＤＣ電源を得ることができ、このＤＣ電源は搾乳ユニットＵａにおける動作用電源として用いられる。なお、図２中、１７はドライブ回路、１８はパルセータ（バルブ）を示す。

さらに、自動離脱装置４１のハウジング４１ｈの背面側には乳量計２０を搭載する。この乳量計２０は、計量容器部２１に乳Ｍを一定量貯留して排出する動作を繰り返して計量を行う貯留式の乳量計を用いる。搾乳ユニットＵａに、このような乳量計２０を搭載すれば、搾乳機Ｕにおいて乳量を正確に測定という基本的なニーズに確実に応えることができる。乳量計２０の構成を図８に示す。例示の乳量計２０は、ミルクチューブＬｍｔの中途に接続する計量容器部２１を備える。計量容器部２１は、縦方向中間部の二カ所に括れ部を有し、この括れ部により区画された、中間部を計量室Ｒｍ，上部を気液分離室Ｒｓ，下部を気液混合緩衝室Ｒｄとして機能させる。また、上側の括れ部により中間口２１ｍが形成され、下側の括れ部により流出口２１ｅが形成されるため、この中間口２１ｍと流出口２１ｅ間に、上下に一対の弁体を有する弁部２２を配する。さらに、気液分離室Ｒｓの上部には乳Ｍの流入口２１ｉを臨ませ、この流入口２１ｉに上流側のミルクチューブＬｍｔを接続するとともに、気液混合緩衝室Ｒｄの底部には乳Ｍの排出口２１ｏを設け、この排出口２１ｏに下流側のミルクチューブＬｍｔを接続する。他方、計量容器部２１には上下方向の三つの位置（高さ）に電極を配した液面検出部２３を設けるとともに、計量容器部２１の上端には弁駆動部２４を設ける。液面検出部２３は、検出処理部２５を介してコントローラ本体１１に接続するとともに、弁駆動部２４と弁部２２は通気シャフト２６により接続する。弁駆動部２４は負圧が付与されることにより弁部２２を上昇させ、負圧が解除されることにより弁部２２を下降させる。このため、この負圧の付与（ＯＮ）又は解除（ＯＦＦ）を行う電磁駆動式の三方バルブ１９を備えており、この三方バルブ１９はコントローラ３から付与されるバルブ切換信号により切換えられる。なお、この三方バルブ１９もハウジング４１ｈの内部に配設される。その他、乳量計２０において、２７は通気筒部、２８はサンプリング口をそれぞれ示す。

このような搾乳システム１により、搾乳時には、搾乳ユニットコントローラ３の動作モードを搾乳動作モードＸｓに切換える。これにより、少なくとも乳量計２０は乳量を測定する動作を行う。また、搾乳機Ｕは、ホームポジションからホームレール５１ｈ，移送レール５１ｔ，主レール５１ｍに沿って分岐レール５１ｓまで移動し、分岐レール５１ｓの定位置に達すれば、先端のディストリビュータ３３が搾乳用タップ２ｓに装着される。自動搬送方式の場合、ディストリビュータ３３が搾乳用タップ２ｓに装着されるまでは自動で行われる。そして、一方の搾乳ユニットＵａ（他方の搾乳ユニットＵｂも同じ）における各ティートカップ４２…を乳牛Ｃの乳頭に装着すれば、搾乳ユニットＵａにより搾乳が行われ、搾乳された乳Ｍは、ミルクチューブＬｍｔを通して乳量計２０に送られる。乳量計２０は、上述したように、搾乳動作モードＸｓにより乳量の測定を行う。

即ち、乳量計２０に送られた乳Ｍは、流入口２１ｉから計量容器部２１の内部に流入する。流入初期では、弁部２２が下降位置にあり、中間口２１ｍは開き、かつ流出口２１ｅは閉じているため、乳Ｍは、計量容器部２１の内部に貯留され、乳Ｍの液面が液面検出部２３の高位置（最上位置）の電極に達すれば、コントローラ３は、三方バルブ１９を切換制御して弁部２２を上昇位置へ変位させる。これにより、中間口２１ｍが閉じ、かつ流出口２１ｅが開き、計量室Ｒｍ内の乳Ｍは流出口２１ｅを通って気液混合緩衝室Ｒｄに流入し、排出口２１ｏから排出される。排出された乳ＭはミルクチューブＬｍｔを通ってディストリビュータ３３に至り、搾乳用タップ２ｓを介してミルクラインＬｍに流入する。一方、弁部２２を上昇位置へ変位させた後、予め設定した設定時間が経過すれば、三方バルブ１９を切換制御して弁部２２を下降位置に復帰させる。以上の動作（処理）は搾乳が終了するまで繰り返される。コントローラ３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。さらに、ミルクラインＬｍ内に流入した乳Ｍは、ミルクラインＬｍ内を送乳され、レシーバジャー６２に流入する。レシーバジャー６２に乳Ｍが満たされれば、ミルクポンプ６９がＯＮし、レシーバジャー６２の乳Ｍは、ミルクポンプ６９及びミルクパイプＬｓを送乳されてバルククーラ６３に収容される。

他方、全ての搾乳が終了すれば、搾乳機Ｕはホームポジションに戻され、洗浄装置７１により搾乳機Ｕ…を含めた搾乳システム１全体の洗浄処理が行われる。洗浄時には、搾乳機Ｕを洗浄用タップ２ｍに装着するとともに、搾乳ユニットコントローラ３の動作モードを洗浄動作モードＸｃに切換える。これにより、少なくとも乳量計２０は洗浄のための動作を行う。

洗浄時には、図９に示すように、搾乳ユニットＵａ…の各ティートカップ４２…を洗浄液Ｗを収容した洗浄液槽７１に浸漬する。また、エアインジェクタ６７及び開閉バルブ６８をそれぞれ閉側に切換え、真空ポンプ６６を作動させる。これにより、ミルクラインＬｍには、負圧が生じ、洗浄液槽７１の洗浄液Ｗはティートカップ４２…により吸入され、乳量計２０に送られる。乳量計２０は、上述したように、洗浄動作モードＸｃにより洗浄のための動作が行われる。具体的には、三方バルブ１９が予め設定した設定時間（例えば、１０〔秒〕）間隔で切換制御されることにより、乳量計２０の弁部２２が１０〔秒〕毎に下降位置又は上昇位置に変位する制御が行われる。この結果、洗浄時には、洗浄液Ｗが計量容器部２１の内部に満ちるとともに、オーバフローした洗浄液Ｗは通気シャフト２６の上端口から排出される状態を１０〔秒〕間経過するまで継続する第一の洗浄態様と、洗浄液Ｗが計量容器部２１に満ちることなく流れ落ち、排出口２１ｏからそのまま排出される状態を１０〔秒〕間継続する第二の洗浄態様が繰り返して行われる。

一方、排出口２１ｏから排出された洗浄液Ｗは、ディストリビュータ３３に至り、さらに洗浄用タップ２ｍを介してミルクラインＬｍに流入するとともに、この際、洗浄液Ｗは段差部Ｌｐに貯留される。洗浄液Ｗが段差部Ｌｐに満たされる時間（設定時間）に達したなら、エアインジェクタ６７を開側に切換える。この結果、空気がミルクラインＬｍに進入し、段差部Ｌｐに貯留された洗浄液Ｗは、スラグ流となってミルクラインＬｍを一巡するように流れた後、レシーバジャー６２に流入する。以上の動作を繰り返し、レシーバジャー６２に洗浄液が満たされれば、ミルクポンプ６９がＯＮする。これにより、レシーバジャー６２の洗浄液Ｗは、ミルクポンプ６９及びミルクパイプＬｓを流れてバルククーラ６３に流入し、バルククーラ６３の出口から外部に排出される。なお、ミルクパイプＬｓを流れる洗浄液Ｗは、バルククーラ６３に流入されることなく、切換バルブ等を介して洗浄液槽７１に戻してもよい。このような洗浄処理は、洗浄液Ｗを、水道水（すすぎ）、アルカリ洗浄剤、酸リンス剤及び殺菌剤を用いて順番に行われる。

ところで、以上の説明から明らかなように、貯留式の乳量計２０を備える場合、搾乳時には搾乳動作モードＸｓに切換え、洗浄時には洗浄動作モードＸｃに切換える必要があり、特別な手段を講じない限り、作業者が、その都度切換操作を行う必要がある。本発明（本実施形態）は、このような切換を自動で行えるようにしたものである。

次に、本実施形態に係る動作モード切換方法を実施できる搾乳機Ｕ及び搾乳システム１の要部構成について、図１〜図９を参照して説明する。

まず、搾乳用タップ２ｓ…側には、図１及び図３に示すように、交流電源Ｐｐを整流し、この整流した整流電源Ｐｈを洗浄用タップ２ｍ…に供給するための電源供給手段Ｆｐを設ける（追加する）。この場合、電源供給手段Ｆｐには、交流電源Ｐｐを全波整流して整流電源Ｐｈを得る全波整流回路４を設ける。具体的には、図３に示すように、整流用のダイオードスタックＤｃを使用し、電源ラインＬｅ（ＡＣ２４〔Ｖ〕）にダイオードスタックＤｃの一次側を並列接続するとともに、ダイオードスタックＤｃの二次側を電源ラインＬｅｔを介して洗浄用タップ２ｍ…に接続する。このように、電源供給手段Ｆｐに、交流電源Ｐｐを全波整流して整流電源Ｐｈを得る全波整流回路４を設けて構成すれば、基本的には、一個のダイオードスタックの追加で足りるため、電源供給手段Ｆｐの実施容易化及び低コスト化を図る観点から最も望ましい形態により実施できる利点がある。

他方、搾乳ユニットＵａ（搾乳ユニットＵｂも同じ）のコントローラ３には、図１及び図２に示すように、タップ２ｓ，２ｍから供給される電源が交流電源Ｐｐであるか又は整流電源Ｐｈであるかを判別処理する電源判別手段Ｆｄと、この電源判別手段Ｆｄの判別処理の結果に基づいて搾乳動作モードＸｓ又は洗浄動作モードＸｃに切換処理する動作モード切換手段Ｆｃとを設ける。この場合、電源判別手段Ｆｄは、判別回路Ｆｄｃとして構成する。判別回路Ｆｄｃは、交流電源Ｐｐを整流処理して半波成分Ｐｐｓを出力し、かつ整流電源Ｐｈを整流処理して０成分Ｐｈｏを出力する整流出力回路５を備える。この整流出力回路５として、具体的には、図２に示すように、整流用のダイオードＤｐを使用することができる。このように、電源判別手段Ｆｄに、交流電源Ｐｐを整流処理して半波成分Ｐｐｓを出力し、かつ整流電源Ｐｈを整流処理して０成分Ｐｈｏを出力する整流出力回路５を設ければ、一個のダイオードを基本とした整流回路により実現できるため、電源判別手段Ｆｄの実施容易化及び構成簡易化を図る観点から最も望ましい形態により実施できる利点がある。

なお、５ｃはダイオードＤｐの出力を安定化させる安定化回路である。この安定化回路５ｃは機能上、必須ではないが、設けることにより、より確実かつ安定した判別を行うことができる。安定化回路５ｃは、ダイオードＤｐの出力が入力する入力側から、平滑用のコンデンサＣ３、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２、オペアンプＯＰ１、基準電圧部Ｅｓを備える。したがって、ダイオードＤｐは、前述した直流電源回路６のリアクタンスＬ２の二次側から整流出力回路５の入力側に対して順方向に接続する。また、オペアンプＯＰ１の出力部はコントローラ本体１１に接続する。これにより、整流出力回路５と安定化回路５ｃは判別回路を構成し、電源判別手段Ｆｄとして機能する。さらに、コントローラ３は、オペアンプＯＰ１の出力部から付与される「１」信号又は「０」信号に基づいて搾乳動作モードＸｓ又は洗浄動作モードＸｃに切換処理するモード切換機能Ｆｃｃを有する動作モード切換手段Ｆｃを構成する。

次に、本実施形態に係る動作モード切換方法について、各図を参照しつつ図５に示すフローチャートに従って説明する。

まず、搾乳機Ｕのディストリビュータ３３が、搾乳用タップ２ｓ又は洗浄用タップ２ｍのいずれかに装着（接続）された場合を想定する（ステップＳ１）。今、搾乳用タップ２ｓに接続されたものとすれば、図４（ａ）に示す交流電源Ｐｐが電源ラインＬｅから搾乳用タップ２ｓを介してディストリビュータ３３に供給される。そして、直流電源回路６により直流化されることにより、搾乳ユニットＵａ，Ｕｂの動作用電源（直流電源）として供給される。一方、交流電源Ｐｐは、整流出力回路５に付与され、ダイオードＤｐにより整流される（ステップＳ２）。ダイオードＤｐの出力を図４（ｃ）に示す。この出力は交流電源Ｐｐを半波整流した半波成分Ｐｐｓとなる。また、この半波成分ＰｐｓはコンデンサＣ３により平滑された後、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２により分圧（降圧）される（ステップＳ３）。さらに、分圧された電圧は、オペアンプＯＰ１の非反転入力部に付与される。オペアンプＯＰ１の反転入力部には基準電圧部Ｅｓから基準電圧が付与されるため、オペアンプＯＰ１の出力部には、図４（ｄ）に示す「１」信号が出力し、コントローラ３に付与される（ステップＳ４，Ｓ５）。コントローラ３に「１」信号が付与されれば、モード切換機能Ｆｃｃ（動作モード切換手段Ｆｃ）により、搾乳動作モードＸｓが選択される（ステップＳ６，Ｓ７）。これにより、搾乳動作モードＸｓによる処理が行われる（ステップＳ８，Ｓ９）。即ち、コントローラ３は、交流電源Ｐｐが供給されることにより、搾乳処理が行われることを、いわば自動で判別し、搾乳動作モードＸｓを選択する。

他方、ディストリビュータ３３を洗浄用タップ２ｍに接続したものとする（ステップＳ１０，Ｓ１）。これにより、図４（ｂ）に示す整流電源Ｐｈが電源ラインＬｅｔから洗浄用タップ２ｍを介してディストリビュータ３３に供給される。そして、直流電源回路６により直流化されることにより、搾乳ユニットＵａ，Ｕｂの動作用電源（直流電源）として供給される。この場合、整流電源Ｐｈは、交流電源Ｐｐの全波整流波形となるため、搾乳用タップ２ｓからの交流電源Ｐｐから得る電力と洗浄用タップ２ｍからの整流電源Ｐｈからは、同一の大きさ（容量）の出力を得ることができる。これにより、常に安定した動作を行わせることができる信頼性の高い電源を確保できる。

一方、整流電源Ｐｈは、ダイオードＤｐにより整流される（ステップＳ２）。ダイオードＤｐの出力を図４（ｅ）に示す。この場合、ダイオードＤｐは整流電源Ｐｈを半波整流するため、ダイオードＤｐの出力には０成分Ｐｈｏが出力する。この結果、オペアンプＯＰ１の出力部にも「０」信号が出力し、コントローラ３に付与される（ステップＳ３，Ｓ４，Ｓ５）。コントローラ３に「０」が付与されれば、モード切換機能Ｆｃｃ（動作モード切換手段Ｆｃ）により、洗浄動作モードＸｃが選択される（ステップＳ６，Ｓ１１）。これにより、洗浄動作モードＸｃによる処理が行われる（ステップＳ１２，Ｓ１３）。即ち、コントローラ３は、整流電源Ｐｈが供給されることにより、洗浄処理が行われることを、いわば自動で判別し、洗浄動作モードＸｃを選択する。

よって、このような本実施形態に係る搾乳機Ｕの動作モード切換方法及び搾乳システム１によれば、搾乳機Ｕをタップ２ｓ，２ｍに接続した際に、搾乳機Ｕに備えるコントローラ３により、タップ２ｓ，２ｍから供給される電源が交流電源Ｐｐであるか又は整流電源Ｐｈであるかを判別処理し、搾乳動作モードＸｓ又は洗浄動作モードＸｃに切換処理するようにしたため、搾乳時又は洗浄時には、それぞれ対応する搾乳動作モードＸｓ又は洗浄動作モードＸｃに、自動で切換えることができ、作業工数の低減及び作業能率の向上を実現できる。しかも、切換を忘れるなどの不具合を回避できるため、乳量の測定が不能になったり十分に洗浄できなくなるなどのトラブル要因も解消できる。

また、交流電源Ｐｐ又はこの交流電源Ｐｐを整流した整流電源Ｐｈの、一方を搾乳ゾーンＨｓにおける搾乳機Ｕを接続するタップ２ｓに供給し、かつ他方をメンテナンスゾーンＨｃにおける搾乳機Ｕを接続するタップ２ｍに供給する電源供給手段Ｆｐを備えるとともに、搾乳機Ｕに備えるコントローラ３に、タップ２ｓ，２ｍから供給される電源が交流電源Ｐｐであるか又は整流電源Ｐｈであるかを判別処理する電源判別手段Ｆｄと、この電源判別手段Ｆｄの判別処理の結果に基づいて、搾乳動作モードＸｓ又は洗浄動作モードＸｃに切換処理する動作モード切換手段Ｆｃとを設けたため、構成上は、既存の電源供給設備及びコントローラ３を備えれば足り、別途追加する構造上の部材や装置が不要となる。したがって、設備の煩雑化を招く虞れがないとともに、少数の電子部品追加により実現できることから低コスト性に優れる。

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、細部の手法，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、実施形態で示した直流電源回路６や安定化回路５ｃ等の具体的な回路構成は例示であり、同様の機能を有する他の回路構成により置換することができる。また、貯留式の乳量計２０を搭載する搾乳機Ｕに適用した場合を示したが、乳量計の有無は必須の構成要素ではない。要は、搾乳時と洗浄時で異なる処理プログラムを立ち上げるなど、動作を切換える必要がある様々なケースに適用することができる。さらに、搾乳機Ｕとして、一対の搾乳ユニットＵａ，Ｕｂを搭載するタイプを例示したが、一つの搾乳ユニットＵａを搭載するタイプであってもよい。したがって、この場合には、搾乳ユニットＵａが搾乳機Ｕとなる。

本発明に係る動作モード切換方法は、異なる搾乳動作モードと洗浄動作モードを備える各種の搾乳機及び各種の搾乳システムに利用できる。

１：搾乳システム，２ｓ：タップ，２ｍ：タップ，３：コントローラ，４：全波整流回路，５：整流出力回路，６：直流電源回路，２０：乳量計，２１：計量容器部，Ｈｓ：搾乳ゾーン，Ｈｃ：メンテナンスゾーン，Ｕ：搾乳機，Ｐｐ：交流電源，Ｐｈ：整流電源，Ｆｐ：電源供給手段，Ｆｄ：電源判別手段，Ｆｃ：動作モード切換手段，Ｐｐｓ：半波成分，Ｐｈｏ：０成分，Ｍ：乳

Claims (8)

1. 搾乳ゾーンで搾乳を行う搾乳動作モードとメンテナンスゾーンで洗浄を行う洗浄動作モードを備える搾乳機における前記動作モードを切換えるための搾乳機の動作モード切換方法であって、交流電源又はこの交流電源を整流した整流電源の、一方を前記搾乳ゾーンにおける前記搾乳機を接続するタップに供給し、かつ他方を前記メンテナンスゾーンにおける前記搾乳機を接続するタップに供給するとともに、前記搾乳機を前記タップに接続した際に、前記搾乳機に備えるコントローラにより、前記タップから供給される電源が前記交流電源であるか又は前記整流電源であるかを判別処理し、前記搾乳動作モード又は前記洗浄動作モードに切換処理することを特徴とする搾乳機の動作モード切換方法。
2. 前記整流電源は、前記交流電源を全波整流して得ることを特徴とする請求項１記載の搾乳機の動作モード切換方法。
3. 前記コントローラにより、前記タップから供給される前記交流電源及び前記整流電源を整流処理し、当該整流処理により、半波成分を得るときは前記交流電源と判別し、かつ０成分を得るときは前記整流電源として判別することを特徴とする請求項１又は２記載の搾乳機の動作モード切換方法。
4. 搾乳ゾーンで搾乳を行う搾乳動作モードとメンテナンスゾーンで洗浄を行う洗浄動作モードを設定した搾乳機を備える搾乳システムであって、交流電源又はこの交流電源を整流した整流電源の、一方を前記搾乳ゾーンにおける前記搾乳機を接続するタップに供給し、かつ他方を前記メンテナンスゾーンにおける前記搾乳機を接続するタップに供給する電源供給手段を備えるとともに、前記搾乳機に備えるコントローラに、前記タップから供給される電源が前記交流電源であるか又は前記整流電源であるかを判別処理する電源判別手段と、この電源判別手段の判別処理の結果に基づいて、前記搾乳動作モード又は前記洗浄動作モードに切換処理する動作モード切換手段とを備えてなることを特徴とする搾乳システム。
5. 前記電源供給手段には、前記交流電源を全波整流して前記整流電源を得る全波整流回路を備えることを特徴とする請求項４記載の搾乳システム。
6. 前記電源判別手段は、前記交流電源を整流処理して半波成分を出力し、かつ前記整流電源を整流処理して０成分を出力する整流出力回路を備えることを特徴とする請求項４又は５記載の搾乳システム。
7. 前記搾乳機は、前記タップから供給される前記交流電源又は前記整流電源を直流化することにより前記搾乳機の動作用電源として出力する直流電源回路を備えることを特徴とする請求項４，５又は６記載の搾乳システム。
8. 前記搾乳機は、計量容器部に乳を一定量貯留して排出する動作を繰り返して計量を行う貯留式の乳量計を搭載してなることを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の搾乳システム。

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