KR20190048889A

KR20190048889A - 착유량 측정장치 및 측정방법

Info

Publication number: KR20190048889A
Application number: KR1020170144166A
Authority: KR
Inventors: 최희철; 이준엽; 이동현; 우샘이; 권경석; 최영경
Original assignee: 대한민국(농촌진흥청장); 주식회사 다운
Priority date: 2017-10-31
Filing date: 2017-10-31
Publication date: 2019-05-09
Also published as: KR102015026B1

Abstract

착유량 측정장치는 상부에 착유기와 연결된 착유 유입구가 형성되며 진공에 의하여 착유된 우유의 일정량을 담도록 형성되며, 하부에 잘록한 통로가 형성된 착유 계량 챔버; 원통형 몸체 하부에 밸브 브라켓이 형성되고 상기 원통형 몸체가 상기 잘록한 통로 사이에 위치되도록 장착되어, 상, 하 이동에 의해 상기 착유 계량 챔버의 잘록한 통로의 하부가 개방되거나, 폐쇄되도록 제어하는 중앙 밸브체; 및 상기 잘록한 통로에 의해 상기 착유 계량 챔버와 연결되도록 상기 착유 계량 챔버의 하부에 형성되며, 내부에 상기 중앙 밸브체를 제어하는 밸브제어장치가 장착되고 하부에 착유를 집유기로 배출시키는 배출구가 형성된 하부 챔버; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

착유량 측정장치 및 측정방법 {measurement unit of milking quantity and measuring method using the same}

본 발명은 가축의 착유량 측정장치 및 측정방법에 관한 기술이다.

착유농가에서 젖소의 착유량을 실시간 확인하는 것이 중요하다. 착유중인 개체의 유량의 변화를 확인하고 사료 급이량이나 개체의 이상 유무를 확인하는 척도로 밀크 유량측정기가 사용된다.

종래의 유량측정기는 흐르는 유량의 1/10의 량을 기계적으로 분리하고 분리된 우유의 양을 기준으로 유량을 기록하는 기계식 유량계가 축산 농가에 사용되었다.

또는 대형 유리병에 우유를 보관하게 하여 우유의 양을 눈금으로 확인할 수 있는 방법이 사용되기도 하였다.

이러한, 종래의 방법들은 측정 자료를 수기로 기록하여야 하는 불편함이 존재하였다.

이에 따라 자동으로 착유량을 측정할 수 있는 전자식 유량계가 연구되고 있다.

전자식 유량계는 관내에 흐르는 유량을 시간으로 환산하는 환산 식부터, 관내에 터빈을 고정하고 회전속도를 측정하는 방식 등이 연구되고 있다.

그러나 착유의 우유는 관내 버블(거품)이 30% 이상을 차지하는 관계로 환산 식이나 터빈을 이용한 일반 유체에서 사용하는 유량측정 방식은 오차율이 높은 관계로 정밀한 측정이 곤란한 문제점이 제기된다.

이에 따라 일정 용기에 거품을 제외한 우유가 일정량이 쌓이게 되면 솔레노이드 밸브를 개방하여 우유를 송출하는 것에 의하여 착유량을 측정하거나, 일정 계량 컵에 일정량의 우유가 쌓이게 되면 무게에 의해서 컵 안의 우유를 배출하는 횟수를 카운트하는 방식으로 착유량을 측정하는 방법이 연구된 바 있다.

이에 대하여는 대한민국 등록특허공보 10-0481011호로 전자식 착유량 측정기가 소개된 바 있다.

상기 전자식 착유량 측정기는 우유가 제1챔버에 가득 차게 되면 이를 감지하여 착유가 담겨있는 제1챔버의 하단부를 막고 있는 하부의 패킹을 솔레노이드의 구동력으로 들어올려서 제1챔버와 제2챔버의 사이를 개구시켜 제1챔버에 저장된 우유가 제2챔버(3)로 유출되는 횟수를 카운트하여 착유량을 산출할 수 있다.

위와 같은 방식은 착유량을 비교적 실시간으로 측정할 수 있으나, 솔레노이드가 제1챔버에 가득 찬 우유의 무게를 들어올리기 위해서는 상당한 파워를 가진 솔레노이드 구동력이 필요하고, 또한 솔레노이드가 제1챔버에 가득 찬 우유의 무게를 들어올리게 됨에 따라 약간의 공급전압의 변화에도, 솔레노이드가 밸브 패킹을 개폐 동작시키는 동작시간에 변화가 발생하게 되어 이에 따라 측정된 착유량의 오차가 발생될 수 있다.

또한, 작동식 솔레노이드의 힘을 이용하여 진공이 걸려있는 제1챔버의 상부로부터 지지간이 상승 및 하강으로 동작됨에 따라 제1챔버의 내부 진공을 유지하는 것에 곤란성이 발생될 수 있다.

대한민국 등록특허공보 10-0481011호 전자식 착유량 측정기

본 발명은 젖소 착유 농가에서 착유되는 유량 측정에 대한 오차를 줄이는 구조에 의해 착유량을 정확하게 측정할 수 있으며, 작동 구조가 간단한 착유량 측정장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명은 착유량을 정확하게 측정할 수 있으며, 내부 진공도를 일정하게 유지시킬 수 있는 구조의 착유량 측정장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일측면에 따르면, 저장된 우유의 배출하는 횟수에 따라서 착유량을 측정하는 착유량 측정장치에 있어서, 상기 착유량 측정장치는, 상부에 외부의 착유기와 연결된 착유 유입구가 형성되며 진공압에 의하여 착유된 우유가 유입되어 일정량이 저장되도록 형성되며, 하부에 잘록한 통로가 형성된 상기 착유 계량챔버; 원통형 몸체 하부에 밸브 브라켓이 형성되고 상기 원통형 몸체가 상기 잘록한 통로 사이에 위치되도록 장착되어, 상, 하 이동에 의해 상기 착유 계량 챔버의 잘록한 통로의 하부가 개방되거나, 폐쇄되도록 제어하는 중앙 밸브체; 및 상기 잘록한 통로에 의해 상기 착유 계량 챔버와 연결되도록 상기 착유 계량 챔버의 하부에 형성되며, 내부에 상기 중앙 밸브체를 제어하는 밸브제어장치가 장착되고 하부에 우유를 배출시키는 배출구가 형성된 하부 챔버; 를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 밸브제어장치는 상부에 상기 밸브브라켓의 하부와 접촉이 되도록 형성된 다이아프램이 형성되며, 상기 다이아프램의 하부에 상기 다이아프램의 수축을 제어하는 압력제어챔버를 포함하고, 상기 착유량 측정장치는, 제어부에 의해 상기 압력제어챔버의 압력을 제어하여 상기 중앙 밸브체의 상, 하 이동동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 착유량 측정장치가 제공된다.

또한, 상기 압력제어챔버는 진공펌프와 연결된 진공 흡입구와 외부로부터 대기압 흡입구가 연결되며, 내부에 솔레노이드 코일에 의해 작동되는 솔레노이드 밸브가 상기 제어부의 제어신호에 의해 상기 진공 흡입구와 대기압 흡입구를 선택적으로 개폐하도록 제어하는 것을 특징으로 하며, 상기 솔레노이드 밸브가 상기 진공 흡입구를 개방하고 상기 대기압 흡입구를 닫을 경우는 상기 다이아프램이 수축을 하고, 상기 대기압 흡입구를 개방하고 상기 진공 흡입구를 닫을 경우는 상기 다이아프램이 팽창하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 착유 계량 챔버는, 내부에 챔버 몸체의 상단의 일측에 형성된 제1 착유감지센서; 상기 챔버 몸체의 내부 중간부에 형성된 제2 착유감지센서; 및 상기 챔버 몸체의 내부 하단에 형성된 제3 착유감지 센서; 를 포함하며, 상기 제1 착유감지센서, 제2 착유감지센서 및 제3 착유감지센서에 우유가 접촉을 하면, 각각 제1 착유감지신호, 제2 착유감지신호 및 제3 착유감지신호를 상기 제어부로 전송하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는 상기 상기 착유량 측정장치에 내장되거나, 또는 외부에 별도로 설치될 수 있다.

또한, 상기 다이아프램은 상기 압력제어챔버 상부를 덮는 구조로 형성되며, 상기 압력제어챔버의 압력이 상기 착유 계량챔버의 압력보다 같거나, 낮으면, 상기 다이아프램은 하부 측으로 수축을 하고, 상기 압력제어챔버의 압력이 상기 착유 계량챔버의 압력보다 높으면, 상기 다이아프램은 상부 측으로 팽창을 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 다이아프램이 팽창을 하면, 상기 중앙밸브체의 밸브브라켓이 상승을 하여 상기 잘록한 통로의 하부를 폐쇄시키고, 상기 다이아프램이 수축을 하면, 상기 중앙밸브체의 밸브브라켓이 하강을 하여 상기 잘록한 통로 사이를 개방시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중앙밸브체의 밸브브라켓은 상기 원통형 몸체의 직경보다 큰 직경을 가지도록 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중앙밸브체의 밸브브라켓은 상기 상기의 하부 공간을 상, 하 이동에 의하여 폐쇄하거나, 개방하는 역할을 수행하며, 상기 원통형 몸체는 상기 밸브브라켓의 이동이 용이하도록 상기 잘록한 통로 사이를 이동하면서 수직이동을 가이드 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 착유 계량챔버의 잘록한 통로 하부가 상기 중앙밸브체에 의해 폐쇄된 상태에서, 제어부에 상기 제1 착유감지센서로부터 제1 착유감지신호가 입력이 되면, 상기 제어부는 상기 잘록한 통로 하부를 채워진 우유가 일정량 배출되는 시간만큼으로 정해진 제1 개방시간 동안 개방 후, 다시 폐쇄되도록 상기 솔레노이드 밸브의 동작 시간을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는 상기 착유 유입구의 유입라인에 장착된 우유 흐름감지센서에서 전송된 신호에 의해 우유가 더 이상 유입되지 않는다고 판단되면, 상기 제1 개방시간과 작동횟수를 연산하여, 상기 작동횟수에 상기 제1개방시간에 따른 용적량을 곱하여 1차 착유량을 산출하고, 상기 제2 착유감지신호 또는 제3 착유감지신호에 의해 남아있는 2차 착유량을 산출하여, 상기 1차 착유량에 상기 2차 착유량을 더하여 전체 착유량을 산출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 착유량 측정장치에 의하여 착유량을 측정하는 방법은, (a) 상기 착유량 측정장치의 유입라인에 형성된 우유흐름감지 센서로부터 우유감지 신호가 상기 제어부에 입력이 되면, 상기 제어부는 상기 중앙밸브체를 상승시켜 상기 착유 계량챔버의 잘록한 통로 하부를 폐쇄하는 우유 저장단계; (b) 상기 착유량 측정장치의 제1 착유감지센서로부터 상기 제1 착유감지센서 신호가 제어부에 입력되는 만수위 신호 입력단계; (c) 상기 제어부에 상기 제1 착유감지센서 신호가 입력이 되면, 상기 제어부는 상기 착유 계량챔버의 잘록한 통로 하부를 정해진 제1 개방시간 동안 개방하고, 다시 폐쇄하는 우유 배출단계; (d) 상기 우유 배출단계 이후에 상기 제어부는 상기 우유흐름감지 센서로부터 우유감지 신호가 계속 입력이 되면 착유 동작이 진행중인 것으로 판단을 하고 다시 상기 (a) 단계로 복귀하고, 상기 우유흐름감지 센서로부터 우유감지 신호가 입력이 되지 않으면, 착유된 우유가 더 이상 유입되지 않는다고 판단을 하는 착유 동작판단단계; 및 (e) 상기 (d) 단계에서 착유된 우유가 더 이상 유입되지 않는다고 판단을 한 경우, 착유된 우유의 착유량을 산출하는 착유량 산출단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 착유량 산출단계에서는 상기 제1 개방시간과 작동횟수를 연산하여, 상기 작동횟수에 상기 제1개방시간에 따른 용적량을 곱하여 1차 착유량을 산출하고, 상기 제2 착유감지신호 또는 제3 착유감지신호에 의해 남아 있는 2차 착유량을 산출하여, 상기 1차 착유량에 상기 2차 착유량을 더하여 전체 착유량을 산출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 착유량 측정장치는 솔레노이드 밸브가 압력제어챔버와 연결되는 진공흡입구 또는 대기압의 공기흡입구의 밸브를 제어하게 되므로 적은 동력으로 정확하게 제어할 수 있다.

또한, 다이아프램에 의해 밸브브라켓이 상, 하로 이동하게 되므로, 솔레노이드 밸브의 개폐동작에 의해 착유 계량챔버의 내부 진공 유지에 영향을 받지 않게 되어 착유량 측정 과정에서 내부 진공도를 일정하게 유지시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 다이아프램(diaphragm)에 의하여 작동되는 중앙밸브체의 매카니즘에 의하면, 상기 다이아프램이 솔레노이드 밸브에 의해 작동되며, 압력제어챔버의 내부 압력 변화에 의해 착유량을 측정하도록 함으로써, 간접제어를 통한 우유배출에 의해 기기의 오차율 저감 및 직접 우유를 배출하는 장치에 비해 고장률을 현저하게 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 대기압과 진공압의 차압에 따른 다이아프램(diaphragm)의 수축, 팽창현상에 의하여 작동되는 중앙밸브체를 제어함으로써, 신속한 제어와 연속성을 확보할 수가 있고, 3개의 접점센서를 이용하여 우유의 잔량을 2단계로 검출하는 방법에 의하여 우유의 잔량을 정확하게 측정할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 착유량 측정장치는, 간단하고 경제적인 비용으로 제조할 수 있으며, 상부 착유 영역의 진공을 유지하면서 오차율 3% 이내의 착유량을 정확하게 측정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 착유량 측정장치의 입체 구조를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 착유량 측정장치의 중앙밸브체의 구조를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 착유량 측정장치에서 중앙밸브체가 상승한 상태를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 착유량 측정장치에서 중앙밸브체가 하강한 상태를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 착유량 측정장치의 측면 구조를 도시한 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것이 아니다.

이하 본 발명의 구현에 따른 착유량 측정장치에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 착유량 측정장치의 입체 구조를 도시한 것이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 착유량 측정장치는 용기에 채워진 우유의 배출하는 횟수에 따라서 착유량을 측정하는 것을 특징으로 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 착유량 측정장치는 상부에 착유기와 연결된 착유 유입구(5)가 형성되고 진공압에 의하여 착유된 우유가 유입되어 일정량이 저장되도록 원통형 구조로 형성되며, 하부에 잘록한 통로가 형성된 착유 계량챔버(10)와, 상기 착유 계량챔버(10)의 하부에 형성되며 상기 잘록한 통로에 의해 상기 착유용적 챔버(10)와 연결되도록 형성되며, 내부에 중앙밸브체(30)를 제어하는 밸브제어장치(60)를 포함하고, 하부에 우유를 외부의 집유기로 배출시키는 배출구(6)가 형성된 하부 챔버(20)를 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에서 상기 착유 계량챔버(10)는 중심부의 직경이 상, 하부의 직경보다 큰 항아리 원통형 구조일 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 중앙밸브체의 구조를 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, 중앙밸브체(30)는 원통형 몸체(31)의 하부에 상기 원통형 몸체의 직경보다 큰 직경을 가진 밸브브라켓(33)이 형성된 것을 특징으로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 착유량 측정장치에서 중앙밸브체가 상승한 상태를 도시한 것이다.

도 3을 참조하면 다이아프램(diaphragm, 65)이 상부 측으로 팽창을 하여 중앙밸브체(30)가 상부 측으로 상승을 하여 착유 계량챔버(10)의 하부 공간을 폐쇄한 상태를 도시한 것이다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 착유량 측정장치에서 중앙밸브체가 하강한 상태를 도시한 것이다.

도 4를 참조하면 다이아프램(diaphragm, 65)이 하부 측으로 수축을 하여 중앙밸브체(30)가 하부 측으로 하강을 하여 착유 계량챔버(10)의 하부 공간이 개방된 상태를 도시한 것이다.

도 3, 4를 참조하면, 상기 중앙밸브체(30)는 상기 착유 계량챔버(10)와 하부 챔버(20) 사이에서 중앙밸브체(30)의 원통형 몸체(31)가 상기 잘록한 통로 내부를 상하 이동이 가능하도록 장착되고, 상기 밸브브라켓(33)은 상기 잘록한 통로의 하부에 장착되어서 상기 잘록한 통로의 하부에서 상기 원통형 몸체(31)와 같이 상하 이동하게 된다.

상기 착유 계량챔버(10)와 상기 하부 챔버(20)가 연결되는 잘록한 통로 사이에 장착된 중앙밸브체(31)의 상, 하 위치에 따라 도 3과 같이 상기 잘록한 통로 사이가 폐쇄되거나, 도 4와 같이 개방될 수 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 에에 따른 착유량 측정장치는, 상기 잘록한 통로의 하부에서 상기 밸브브라켓(33)이 상승하면서 상기 밸브브라켓(33)이 상기 잘록한 통로를 막아서 상기 착유 계량챔버(10)의 하부가 폐쇄된다.

또한, 도 4를 참조하면, 상기 밸브브라켓(33)이 하강하면, 상기 착유 계량챔버(10)의 하부 공간인 잘록한 통로가 개방된다.

밸브브라켓(33)은 상기 착유 계량챔버(10)의 하부 공간을 상, 하 이동에 의하여 폐쇄하거나, 개방하는 역할을 수행하며, 상기 원통형 몸체(31)는 상기 밸브브라켓(33)이 상기 잘록한 통로 하부에서 상, 하 이동이 용이하도록 상기 잘록한 통로 사이를 이동하면서 수직이동을 가이드 하는 역할을 수행한다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 착유량 측정장치의 측면 구조를 도시한 것이다.

도 5를 참조하면, 상기 중앙밸브체(30)의 밸브브라켓(33)의 하부에는 밸브제어장치(60)가 형성된다.

상기 밸브제어장치(60)는 상부에 상기 밸브브라켓(33)의 하부와 접촉이 되도록 형성된 다이아프램(diaphragm, 65)과, 상기 다이아프램(diaphragm, 65)의 하부에 형성된 압력제어챔버(61)를 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 착유량 측정장치는, 제어부에 의해 상기 압력제어챔버(61)의 압력을 제어하여 상기 중앙 밸브체(30)의 상, 하 이동동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는 상기 착유량 측정장치에 내장되거나, 또는 외부에 별도로 설치될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에서 다이아프램(diaphragm, 65)은 압력제어챔버(61) 상부를 덮는 구조로 형성되며, 상기 압력제어챔버(61)의 압력이 상기 착유 계량챔버(10)의 압력보다 같거나, 낮으면, 상기 다이아프램(65)은 하부 측으로 수축을 하고, 상기 압력제어챔버(61의 압력이 상기 착유 계량챔버(10)의 압력보다 높으면, 상기 다이아프램(65)은 상부 측으로 팽창을 하게 된다.

상기 압력제어챔버(61)의 압력이 상기 착유 계량챔버(10)의 압력보다 낮을 경우는 그 압력 차에 의해 상기 다이아프램(65)은 하부 측으로 수축을 하게 되며, 상기 착유 계량챔버(10)에 우유가 저장된 상태에서 상기 압력제어챔버(61)의 압력이 상기 착유 계량챔버(10)의 압력과 같을 경우에도 상기 저장된 우유 무게에 의하여 상기 다이아프램(65)은 하부 측으로 수축을 하게 된다.

한편, 상기 다이아프램(65)이 팽창을 하면, 상기 중앙밸브체(30)의 밸브브라켓(33)이 상승을 하여 상기 잘록한 통로의 하부를 폐쇄시켜서 상기 착유 계량챔버(10)에 착유된 우유를 저장할 수 있다.

또한, 다이아프램(65)이 수축을 하면, 상기 중앙밸브체(30)의 밸브브라켓(33)이 하강을 하여 상기 잘록한 통로 사이를 개방시켜서 상기 착유 계량챔버(10)에 저장된 우유를 배출 챔버(20)를 통하여 배출구(6)로 배출하게 된다.

상기 압력제어챔버(61)에는 진공발생장치(미 도시됨)와 연결된 진공 흡입구(62)와 대기압 공기흡입구(63)가 연결되며, 내부에 솔레노이드 장치(62)에 의해 작동되는 솔레노이드 밸브가 상기 진공 흡입구(62)와 대기압 공기흡입구(63)를 선택적으로 개폐하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

제어부의 제어신호에 의해 작동되는 솔레노이드 밸브가 상기 진공 흡입구(62)를 닫고 상기 대기압 공기 흡입구(63)를 개방할 경우에는, 상기 압력제어챔버(60)는 대기압 상태로 되고, 상기 착유 계량챔버(10)는 진공을 유지한 상태이어서 상기 다이아프램(65)이 상부로 팽창하고, 이에 따라 상기 밸브브라켓(33)이 상승하게 된다.

상기 밸브브라켓(33)이 상승하게 되면, 상기 잘록한 통로의 하부를 막게 되므로 상기 착유 계량챔버(10)는 폐쇄된 상태가 되며, 착유된 우유는 상기 착유 계량챔버(10) 내에 모이게 된다.

제어부의 제어신호에 의해 작동되는 솔레노이드 밸브가 상기 진공 흡입구(62)를 개방하고 대기압 공기 흡입구를 닫을 경우는, 상기 압력제어챔버(61)가 진공으로 되어 상기 다이아프램(65)이 하부로 수축하여 상기 밸브브라켓(33)이 하강하게 된다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 솔레노이드 밸브가 상기 진공 흡입구(62)를 개방할 경우, 상기 압력제어챔버(61)의 진공도는 상기 착유 계량챔버(10)의 진공도와 같거나, 높은 것을 특징으로 한다.

상기 압력제어챔버(61)의 진공도는 상기 착유 계량챔버(10)의 진공도보다 높은 경우에는 그 진공압의 차이에 의해 상기 다이아프램(65)이 하부로 수축하여 상기 밸브브라켓(33)이 하강하게 된다.

또한, 상기 압력제어챔버(61)의 진공도는 상기 착유 계량챔버(10)의 진공도와 같을 경우에는 상기 착유 계량챔버(10에 저장된 우유 무게에 의해 상기 밸브브라켓(33)이 하강하게 된다.

이에 따라 본 발명의 일 실시 예에 따른 착유량 측정장치는 제어부의 제어신호에 의해 상기 솔레노이드 밸브가 상기 진공흡입구(62) 또는 공기흡입구(63)의 밸브를 작동하는 동작에 의해 상기 착유 계량챔버(10)에 착유된 우유를 저장하거나 배출할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에서는 솔레노이드 밸브가 압력제어챔버(61)와 연결되는 진공흡입구(62) 또는 대기압의 공기흡입구(63)의 밸브를 제어하게 되므로 적은 동력으로 정확하게 제어할 수 있다.

또한, 상기 다이아프램(65)에 의해 상기 밸브브라켓(33)이 상, 하로 이동하게 되므로, 상기 솔레노이드 밸브의 동작에 의해 상기 착유 유입구(5)와 연결된 상기 착유 계량챔버의 진공에 영향을 받지 않게 된다.

이에 따라 본 발명의 일 실시 예에 따른 착유량 측정장치는 착유량 측정 과정에서 내부 진공도를 일정하게 유지시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 착유량 측정장치는 상기 착유 계량 챔버(10) 내부에 챔버 몸체의 상단의 일측에 형성된 제1 착유감지센서(71), 상기 챔버 몸체의 내부 중간부에 형성된 제2 착유감지센서(72) 및 상기 챔버 몸체의 내부 하단에 형성된 제3 착유감지 센서(73)를 포함하며, 상기 제1 착유감지센서(71), 제2 착유감지센서(72) 및 제3 착유감지 센서(73)에 우유가 접촉을 하면, 각각 제1 착유감지신호, 제2 착유감지신호, 제3착유감지신로를 제어부로 전송한다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 중앙밸브체(30)의 밸브브라켓(33)에 의해 상기 착유 계량 챔버(10)의 잘록한 통로가 폐쇄된 상태에서, 상기 착유 계량 챔버(10)에 착유가 투입되어 우유가 어느 정도 채워져서 상기 제1 착유감지센서(71)에 착유가 감지되면, 제어부는 솔레노이드 밸브(67)를 다이아프램(65)이 하부로 수축하도록 제어하여, 상기 착유 계량챔버(10)에 담겨있던 우유가 상기 잘록한 통로의 개방된 공간을 통하여 하부 챔버(20)의 배출구(6)로 배출시킨다.

본 발명의 일 실시 예에서는 상기 착유 계량챔버(10)에서 제1 착유감지센서(71)까지 채워진 우유가 일정량 배출되는 시간만큼으로 정해진 제1 개방시간 동안 상기 중앙밸브체(30)에 의해 잘록한 통로를 개방한 후에, 폐쇄되도록 상기 솔레노이드 밸브(67)의 동작 시간을 제어하는 것을 특징으로 한다.

제어부는 착유가 완료되어 착유 유입구(5)의 유입라인에 장착된 우유 흐름감지센서(미 도시됨)에 의해 착유된 우유가 더 이상 유입되지 않는다고 판단되면, 상기 솔레노이드 밸브(67)에 의한 상기 밸브브라켓(33)의 제1 개방시간과 작동횟수를 연산하고, 상기 작동횟수에 개방시간에 따른 용적량을 곱하여 1차 착유량을 산출한다.

이후 제2 착유감지센서(72) 및 제3 착유감지 센서(72)에 의해 남아 있는 2차 착유량을 산출하고 상기 1차 착유량에 상기 2차 착유량을 더하여 전체 착유량을 산출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 착유량 측정장치가 착유량을 측정하는 방법은 다음과 같다.

먼저, 우유의 유입을 감지하는 제1단계가 수행된다. 우유의 유입을 감지하는 단계에서는 착유 유입구와 연결된 유입 라인에 장착된 우유흐름감지 센서로부터 우유감지 신호가 착유량 측정장치의 제어부에 입력이 되면, 제어부는 우유의 유입을 감지하게 된다.

다음은 상기 착유 계량챔버(10)에 착유된 우유를 저장하는 제2단계가 수행된다.

착유된 우유를 저장하는 단계에서는, 제어부에 우유흐름감지 센서로부터 우유감지 신호가 착유량 측정장치의 제어부에 입력이 되면, 제어부는 상기 솔레노이드 밸브가 상기 진공 흡입구(62)를 닫고 상기 대기압 공기 흡입구(63)를 개방하도록 제어신호를 보내서 상기 중앙밸브체(30)를 상승시켜 상기 착유 계량챔버(10)의 하부를 폐쇄한다.

상기 착유 계량챔버(10)의 하부를 폐쇄하는 단계 이후에는 상기 착유 계량챔버(10)의 만수위 신호가 입력되는 제3 단계; 가 수행된다.

만수위 신호가 입력되는 단계에서는 상기 착유된 우유가 착우유입구(5)를 통하여 유입이 된 후, 유입된 우유가 만수위인 제1 착유감지센서(71) 지점까지 채워지게 되면, 제1 착유감지센서 신호가 상기 제어부로 입력이 된다.

다음은 상기 착유 계량챔버(10)에 착유된 우유를 배출하는 제4단계가 수행된다.

제4단계에서는, 착유된 우유의 만수위 신호가 입력이 되면, 제어부는 상기 솔레노이드 밸브가 상기 대기압 공기 흡입구(63)를 닫고 상기 진공 흡입구(62)를 개방하도록 제어신호를 보내서 상기 중앙밸브체(30)를 하강시켜서 상기 착유 계량챔버(10)의 하부를 정해진 제1 개방시간 동안 개방하고, 다시 상기 진공 흡입구(62)를 닫고 상기 대기압 공기 흡입구(63)를 개방하도록 제어신호를 보내서 상기 중앙밸브체를 상승시켜 상기 착유 계량챔버(10)의 하부를 폐쇄하는 과정이 수행된다.

상기 제4단계 이후에는 착유 동작상태를 판단하는 제5단계가 수행된다.

제5단계에서 제어부는 우유흐름감지 센서로부터 우유감지 신호가 계속 입력이 되면 착유 동작이 진행중인 것으로 판단을 하고 다시 제2단계로 복귀한다.

제5단계에서 제어부는 우유흐름감지 센서로부터 우유감지 신호가 입력이 되지 않으면, 착유된 우유가 더 이상 유입되지 않는다고 판단을 하고, 착유량 산출단계를 수행한다.

착유량 산출단계에서는 상기 솔레노이드 밸브(61)에 의한 상기 밸브브라켓(33)의 제1 개방시간과 작동횟수를 연산하여 상기 작동횟수에 개방시간에 따른 용적량을 곱하여 1차 착유량을 산출한 다음, 이후 제2 착유감지센서(72) 및 제3 착유감지 센서(72)에 의해 남아 있는 2차 착유량을 산출하고 상기 1차 착유량에 상기 2차 착유량을 더하여 전체 착유량을 산출하게 된다.

5: 착유 유입구
6: 배출구
10: 착유 계량 챔버
20: 하부 챔버
30: 중앙 밸브체
31: 원통형 몸체
33: 밸브 브라켓
60: 밸브제어장치
61: 압력제어챔버
62: 진공 흡입구
63: 대기압 공기흡입구
65: 다이아프램
67: 솔레노이드 밸브
71: 제1착유감지센서
72: 제2착유감지센서
73: 제2착유감지센서

Claims

저장된 우유의 배출하는 횟수에 따라서 착유량을 측정하는 착유량 측정장치에 있어서,
상기 착유량 측정장치는,
상부에 외부의 착유기와 연결된 착유 유입구가 형성되며 진공압에 의하여 착유된 우유가 유입되어 일정량이 저장되도록 형성되며, 하부에 잘록한 통로가 형성된 상기 착유 계량챔버;
원통형 몸체 하부에 밸브 브라켓이 형성되고 상기 원통형 몸체가 상기 잘록한 통로 사이에 위치되도록 장착되어, 상, 하 이동에 의해 상기 착유 계량 챔버의 잘록한 통로의 하부가 개방되거나, 폐쇄되도록 제어하는 중앙 밸브체; 및
상기 잘록한 통로에 의해 상기 착유 계량챔버와 연결되도록 상기 착유 계량 챔버의 하부에 형성되며, 내부에 상기 중앙 밸브체를 제어하는 밸브제어장치가 장착되고 하부에 우유를 배출시키는 배출구가 형성된 하부 챔버;
를 포함하는 것을 특징으로 하며,
상기 밸브제어장치는 상부에 상기 밸브브라켓의 하부와 접촉이 되도록 형성된 다이아프램이 형성되며, 상기 다이아프램의 하부에 상기 다이아프램의 수축을 제어하는 압력제어챔버를 포함하고,
상기 착유량 측정장치는, 제어부에 의해 상기 압력제어챔버의 압력을 제어하여 상기 중앙 밸브체의 상, 하 이동동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 착유량 측정장치.
제1항에 있어서,
상기 압력제어챔버는 진공펌프와 연결된 진공 흡입구와 외부로부터 대기압 흡입구가 연결되며, 내부에 솔레노이드 코일에 의해 작동되는 솔레노이드 밸브가 상기 제어부의 제어신호에 의해 상기 진공 흡입구와 대기압 흡입구를 선택적으로 개폐하도록 제어하는 것을 특징으로 하며,
상기 솔레노이드 밸브가 상기 진공 흡입구를 개방하고 상기 대기압 흡입구를 닫을 경우는 상기 다이아프램이 수축을 하고, 상기 대기압 흡입구를 개방하고 상기 진공 흡입구를 닫을 경우는 상기 다이아프램이 팽창하는 것을 특징으로 하는 착유량 측정장치.
제2항에 있어서,
상기 착유 계량 챔버는,
내부에 챔버 몸체의 상단의 일측에 형성된 제1 착유감지센서;
상기 챔버 몸체의 내부 중간부에 형성된 제2 착유감지센서; 및 상기 챔버 몸체의 내부 하단에 형성된 제3 착유감지센서; 를 포함하며,
상기 제1 착유감지센서, 제2 착유감지센서 및 제3착유감지센서에 우유가 접촉을 하면, 각각 제1 착유감지신호, 제2 착유감지신호 및 제3 착유감지신호를 상기 제어부로 전송하는 것을 특징으로 하는 착유량 측정장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 착유량 측정장치에 내장되거나, 또는 외부에 별도로 설치되는 것을 특징으로 하는 착유량 측정장치.
제1항에 있어서,
상기 다이아프램은 상기 압력제어챔버 상부를 덮는 구조로 형성되며, 상기 압력제어챔버의 압력이 상기 착유 계량챔버의 압력보다 같거나, 낮으면, 상기 다이아프램은 하부 측으로 수축을 하고, 상기 압력제어챔버의 압력이 상기 착유 계량챔버의 압력보다 높으면, 상기 다이아프램은 상부 측으로 팽창을 하는 것을 특징으로 하는 착유량 측정장치.
제2항에 있어서,
상기 다이아프램이 팽창을 하면, 상기 중앙밸브체의 밸브브라켓이 상승을 하여 상기 잘록한 통로의 하부를 폐쇄시키고,
상기 다이아프램이 수축을 하면, 상기 중앙밸브체의 밸브브라켓이 하강을 하여 상기 잘록한 통로 사이를 개방시키는 것을 특징으로 하는 착유량 측정장치.
제1항에 있어서,
상기 중앙밸브체의 밸브브라켓은 상기 원통형 몸체의 직경보다 큰 직경을 가지도록 형성된 것을 특징으로 하는 착유량 측정장치.
제1항에 있어서,
상기 중앙밸브체의 밸브브라켓은 상기 상기의 하부 공간을 상, 하 이동에 의하여 폐쇄하거나, 개방하는 역할을 수행하며,
상기 원통형 몸체는 상기 밸브브라켓의 이동이 용이하도록 상기 잘록한 통로 사이를 이동하면서 수직이동을 가이드 하는 것을 특징으로 하는 착유량 측정장치.
제3항에 있어서,
상기 착유 계량챔버의 잘록한 통로 하부가 상기 중앙밸브체에 의해 폐쇄된 상태에서, 제어부에 상기 제1 착유감지센서로부터 제1 착유감지신호가 입력이 되면, 상기 제어부는 상기 잘록한 통로 하부를 채워진 우유가 일정량 배출되는 시간만큼으로 정해진 제1 개방시간 동안 개방 후, 다시 폐쇄되도록 상기 솔레노이드 밸브의 동작 시간을 제어하는 것을 특징으로 하는 착유량 측정장치.
제9항에 있어서,
상기 제어부는 상기 착유 유입구의 유입라인에 장착된 우유 흐름감지센서에서 전송된 신호에 의해 우유가 더 이상 유입되지 않는다고 판단되면,
상기 제1 개방시간과 작동횟수를 연산하여, 상기 작동횟수에 상기 제1개방시간에 따른 용적량을 곱하여 1차 착유량을 산출하고, 상기 제2 착유감지신호 또는 제3 착유감지신호에 의해 남아있는 2차 착유량을 산출하여, 상기 1차 착유량에 상기 2차 착유량을 더하여 전체 착유량을 산출하는 것을 특징으로 하는 착유량 측정장치.
제3항의 착유량 측정장치에 의하여 착유량을 측정하는 방법에 있어서,
(a) 상기 착유량 측정장치의 유입라인에 형성된 우유흐름감지 센서로부터 우유감지 신호가 상기 제어부에 입력이 되면, 상기 제어부는 상기 중앙밸브체를 상승시켜 상기 착유 계량챔버의 잘록한 통로 하부를 폐쇄하는 우유 저장단계;
(b) 상기 착유량 측정장치의 제1 착유감지센서로부터 상기 제1 착유감지센서 신호가 제어부에 입력되는 만수위 신호 입력단계;
(c) 상기 제어부에 상기 제1 착유감지센서 신호가 입력이 되면, 상기 제어부는 상기 착유 계량챔버의 잘록한 통로 하부를 정해진 제1 개방시간 동안 개방하고, 다시 폐쇄하는 우유 배출단계;
(d) 상기 우유 배출단계 이후에 상기 제어부는 상기 우유흐름감지 센서로부터 우유감지 신호가 계속 입력이 되면 착유 동작이 진행중인 것으로 판단을 하고 다시 상기 (a) 단계로 복귀하고, 상기 우유흐름감지 센서로부터 우유감지 신호가 입력이 되지 않으면, 착유된 우유가 더 이상 유입되지 않는다고 판단을 하는 착유 동작 판단단계; 및
(e) 상기 (d) 단계에서 착유된 우유가 더 이상 유입되지 않는다고 판단을 한 경우, 착유된 우유의 착유량을 산출하는 착유량 산출단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 착유량 산출방법.
제11항에 있어서,
상기 착유량 산출단계에서는 상기 제1 개방시간과 작동횟수를 연산하여, 상기 작동횟수에 상기 제1 개방시간에 따른 용적량을 곱하여 1차 착유량을 산출하고, 상기 제2 착유감지신호 또는 제3 착유감지신호에 의해 남아 있는 2차 착유량을 산출하여, 상기 1차 착유량에 상기 2차 착유량을 더하여 전체 착유량을 산출하는 것을 특징으로 하는 착유량 측정방법.