WO2011061868A1 - 乳量計,乳量測定方法及び搾乳装置 - Google Patents

乳量計,乳量測定方法及び搾乳装置 Download PDF

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WO2011061868A1
WO2011061868A1 PCT/JP2010/001312 JP2010001312W WO2011061868A1 WO 2011061868 A1 WO2011061868 A1 WO 2011061868A1 JP 2010001312 W JP2010001312 W JP 2010001312W WO 2011061868 A1 WO2011061868 A1 WO 2011061868A1
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WO
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milk
gas
outlet
flow rate
delivery port
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/001312
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
岡谷利幸
Original Assignee
オリオン機械株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by オリオン機械株式会社 filed Critical オリオン機械株式会社
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Priority to CN201080052523.0A priority patent/CN102665393B/zh
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Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01JMANUFACTURE OF DAIRY PRODUCTS
    • A01J5/00Milking machines or devices
    • A01J5/007Monitoring milking processes; Control or regulation of milking machines
    • A01J5/01Milkmeters; Milk flow sensing devices

Definitions

  • the present invention relates to a milk meter, a milk amount measuring method, and a milking device that are connected to a midway of a feeding line for sending milk milked by a milking machine and measure the milk amount.
  • milk meters that measure the amount of milk connected to the middle of the breastfeeding line.
  • This type of milk meter is a non-storage type that directly measures flowing milk, and a measuring container section for flowing milk.
  • storage types that are temporarily stored and measured.
  • the non-reservoir type has the advantage of being small and easy to configure, but has a difficulty in measurement accuracy. Therefore, a storage type is required to ensure high measurement accuracy.
  • the storage type is usually connected in the middle of the breastfeeding line and can store the milk flowing in from the inflow port, and the liquid in the lower position of the milk that is placed inside this measuring container and stored.
  • a liquid level detection unit having a low position electrode unit for detecting the surface and a high position electrode unit for detecting the high level liquid level of the stored milk, and a valve mechanism capable of opening and closing the outlet provided at the lower part of the measuring container unit
  • a control system that controls the valve mechanism so as to close the outflow port by detection of the low position electrode unit and open the outflow port by detection of the high position electrode unit.
  • a milk meter disclosed in Patent Document 1 is known as a meter.
  • the milk sent from the upstream milk tube is stored up to a certain level in the weighing container part, and then the open / close valve attached to the outlet at the bottom opens and the milk tube downstream from the outlet is opened. To be released.
  • the weighing container part since milk sent to the weighing container part is in a state where air is mixed, the weighing container part also serves as a gas-liquid separation chamber for separating air and milk, and the air is exposed to the roof part of the measuring container part. After being discharged from the vacuum line, it is added again to the milk discharged from the outlet in the weighing container, and the milk and air are mixed and sent out to the downstream milk tube.
  • the flow rate of milk sent through the milk tube be as average as possible in order to ensure stable milk feeding and to obtain milk free of bubbles, but it is large from the outlet of the measuring container. Since milk at a flow rate is temporarily released, unnecessary bubbles are likely to be mixed into the milk after discharge, and it is difficult to ensure stable and well-balanced feeding.
  • the present invention is intended to provide a milk meter, a milk amount measuring method, and a milking device that solve the problems existing in the background art.
  • the milk meter 1 is connected to the middle of the milk feeding line Lm and can store the milk M flowing in from the inflow port 2i, and the measuring container unit.
  • a liquid level detection unit 3 that detects the liquid level Mu of the milk M stored in the inside
  • a valve mechanism unit 4 that can open and close the outlet 2 e of the measuring container unit 2
  • at least the liquid level detection unit 3 is a liquid level A milk meter equipped with a control system 5 for controlling the opening and closing of the valve mechanism unit 4 when Mu is detected, at least once for flowing out of the outlet port 2e by the opening and closing of the valve mechanism unit 4 on the downstream side of the outlet port 2e.
  • a gas-liquid mixing buffer chamber Rd having a volume capable of storing milk is provided, and milk M is allowed to flow into the gas-liquid mixing buffer chamber Rd at a flow rate equal to or lower than a predetermined flow rate (first flow rate) Qf. 2 f of the outlet (first outlet) 6 f mixed and sent to the air A inside Characterized in that a milk delivery port portion 6 has.
  • the weighing container portion 2 is formed with the constricted portions 2su and 2sd at at least two locations in the longitudinal intermediate portion of the circumferential surface portion 2f formed in a cylindrical shape, so that the lowermost constricted portion is formed.
  • the lower side than 2sd is a gas-liquid mixing buffer chamber Rd, the lowermost constricted portion 2sd and the constricted portion 2su located above the constricted portion 2sd are located between the measuring chamber Rm and the constricted portion 2su of the next stage.
  • the upper side is configured as a gas-liquid separation chamber Rs
  • the inner peripheral surface of the lowermost constricted portion 2sd is an outlet 2e
  • the inner peripheral surface of the constricted portion 2su of the next stage is an intermediate port 2m
  • the intermediate port 2m is A valve mechanism 4 having a first valve 4u that can be opened and closed and a second valve 4d that can open and close the outlet 2e can be provided.
  • the weighing chamber Rm is formed such that the upper surface portion Rmu is an inclined surface with the circumferential surface portion side down and the lower surface portion Rmd is an inclined surface with the circumferential surface portion side up.
  • valve mechanism 4 is inserted into the outlet 2e and the intermediate port 2m, the upper end port 11u faces the upper end of the gas-liquid separation chamber Rs, and the lower end port 11d faces the gas-liquid mixing buffer chamber Rd.
  • a pipe shaft 11 that allows the gas-liquid separation chamber Rs and the gas-liquid mixing buffer chamber Rd to communicate with each other, a valve drive unit 12 that supports the upper end of the pipe shaft 11 and moves the pipe shaft 11 up and down, and a position within the measuring chamber Rm
  • the first valve 4u provided above the outer peripheral surface 11f of the pipe shaft 11 and the second valve 4d provided below the outer peripheral surface 11f can be configured.
  • the milk delivery port 6 stores and stores a first delivery port 6f that causes the milk M to flow out at a flow rate equal to or lower than the first flow rate Qf when the milk amount stored in the gas-liquid mixing buffer chamber Rd is equal to or less than a predetermined amount.
  • a second delivery port 6r through which milk M flows out at a flow rate equal to or higher than the second flow rate Qr when the milk amount exceeds a predetermined amount can be provided.
  • a buffer cylinder 7 is provided in the gas-liquid mixing buffer chamber Rd so as to stand up from the bottom surface portion Rdd, the lower end port 7d faces the outside, and the upper end port 7u faces the inside.
  • the second delivery port 6s can be formed, and the first delivery port 6f can be formed on the peripheral surface portion of the buffer cylinder 7. Further, the lower end of the pipe shaft 11 extends downward, and the lower end port 11d faces the inside of the discharge port 2t provided in the bottom surface portion Rdd of the gas-liquid mixing buffer chamber Rd, thereby facing the gas-liquid mixing buffer chamber Rd.
  • the portion can be a buffer cylinder 7, and the first delivery port 6 f can be formed in the lower peripheral surface portion of the buffer cylinder 7, and the second delivery port 6 s can be formed in the upper peripheral surface portion of the buffer cylinder 7.
  • the first delivery port 6f can use at least one or more slits 7s and / or holes 7h formed in the peripheral surface portion of the buffer cylinder 7, and the second delivery port 6s can be used as the buffer cylinder 7.
  • an umbrella-shaped cover 11c can be provided at the lower end of the pipe shaft 11 so that the milk M flowing out from the outlet 2e does not directly enter the milk delivery outlet portion 6.
  • the milk amount measuring method stores milk M flowing in from the inlet 2i in the measuring container unit 2 by the milk meter 1 connected in the middle of the milk feeding line Lm in order to solve the above-described problems.
  • the control system 5 When measuring the milk amount by opening / closing the outlet 2e of the measuring container part 2 by controlling the opening / closing of the mechanism part 4, it flows out of the outlet 2e downstream of the outlet 2e by the opening / closing control of the valve mechanism part 4e.
  • the milk M flowing out from the outlet 2e is stored in the gas-liquid mixing buffer chamber Rd.
  • the milk M flows out from the first delivery port 6f with a flow rate equal to or less than the first flow rate Qf,
  • the stored milk amount exceeds a predetermined amount, the milk M can be discharged from the second delivery port 6s with a flow rate equal to or higher than the second flow rate Qs.
  • the milking device 50 is connected to the middle of the milk feeding line Lm to solve the above-described problems, and the measuring container unit 2 capable of storing the milk M flowing in from the inlet 2i, and the measuring container A liquid level detection unit 3 that detects the liquid level Mu of the milk M stored in the unit 2, a valve mechanism unit 4 that can open and close the outlet 2e of the measuring container unit 2, and at least the liquid level detection unit 3 is a liquid A milking device having a milk meter having a control system 5 for controlling the opening and closing of the valve mechanism 4 when the surface Mu is detected, and flows out of the outlet 2e by opening and closing the valve mechanism 4 downstream of the outlet 2e.
  • a gas-liquid mixing buffer chamber Rd having a volume capable of storing at least one milk amount is provided, and milk M is caused to flow into the gas-liquid mixing buffer chamber Rd at a flow rate equal to or less than a predetermined flow rate (first flow rate) Qf.
  • the air A inside the weighing container 2 and sent out Characterized in that it comprises a milk meter 1 having a milk delivery port portion 6 having a delivery port (first outlet port) 6f.
  • the milk meter 1 can be attached to the milking machine 51 that milks the cow C according to a preferred embodiment.
  • the milking machine 51 is provided with at least a teat cup automatic detaching device 52, and the milk meter 1 can be attached to the teat cup automatic detaching device 52.
  • the milk meter 1 includes a milk meter main body 1m excluding the control system 5.
  • the milk meter main body 1m is attached to the outer surface of the teat cup automatic detaching device 52, and part or all of the control system 5 is teated.
  • the automatic cup detaching device 52 can be incorporated.
  • the milk meter 1 According to the milk meter 1, the milk amount measuring method and the milking apparatus 50 according to the present invention, the following remarkable effects are obtained.
  • the unit 6 can gradually discharge the milk M at a flow rate equal to or lower than the predetermined flow rate Qf with respect to the air A flowing out from the measuring container unit 2, thereby suppressing unnecessary generation of bubbles and further providing a stable balance. Ensuring feeding is possible.
  • the constricted portion 2sd is lower than the lowermost constricted portion 2sd.
  • the lower side is the gas-liquid mixing buffer chamber Rd, the lowermost constricted portion 2sd and the next constricted portion 2su located above the constricted portion 2sd are measured between the measuring chamber Rm, and the upper portion of the next constricted portion 2su is aired.
  • the inner peripheral surface of the lowermost constricted portion 2sd is the outlet 2e
  • the inner peripheral surface of the next constricted portion 2su is the intermediate port 2m
  • the intermediate port 2m can be opened and closed.
  • the weighing chamber Rm Since the inside is surrounded by a tapered surface, the measurement error caused by the tilt can be eliminated even in the actual usage environment (installation environment) even when the milk meter 1 is tilted. Milk yield can be measured.
  • the range (uses) of the use environment (installation environment) has been dramatically expanded, such as being able to be attached to a teat cup automatic detachment device that often shakes greatly during milking by being suspended through a hook on the stay. It is possible to improve versatility and convenience.
  • the piping of milk tubes and the like can be reduced, and can be used as a portable (movable) type.
  • the valve mechanism 4 is inserted into the outlet 2e and the intermediate port 2m, the upper end 11u faces the upper end of the gas-liquid separation chamber Rs, and the lower end 11d is gas-liquid mixing buffer chamber A pipe shaft 11 that allows the gas-liquid separation chamber Rs and the gas-liquid mixing buffer chamber Rd to communicate with each other by facing the Rd; a valve drive unit 12 that supports the upper end of the pipe shaft 11 and moves the pipe shaft 11 up and down; If the first valve 4u provided above the outer peripheral surface 11f of the pipe shaft 11 located in the measuring chamber Rm and the second valve 4d provided below the outer peripheral surface 11f are provided, the pipe shaft 11 is driven by a valve.
  • the valve mechanism 4 can be used both as a shaft for air and a pipe for venting, and also as a valve driving shaft for the first valve 4u and the second valve 4d. Simplification of formation, can contribute to cost reduction and size reduction.
  • the gas-liquid mixing buffer chamber Rd is provided with a buffer cylinder 7 that stands up from the bottom surface portion Rdd, the lower end port 7d faces the outside, and the upper end port 7u faces the inside. If the upper end port 7u is the second delivery port 6s and the first delivery port 6f is formed on the peripheral surface portion of the buffer cylinder 7, it is sufficient to additionally provide the buffer cylinder 7 in the gas-liquid mixing buffer chamber Rd. It can be implemented easily and at low cost.
  • the lower end of the pipe shaft 11 is extended downward, and the lower end port 11d faces the inside of the discharge port 2t provided in the bottom surface portion Rdd of the gas-liquid mixing buffer chamber Rd.
  • a portion facing the mixed buffer chamber Rd is a buffer cylinder 7, and a first delivery port 6 f is formed in the lower peripheral surface portion of the buffer cylinder 7, and a second delivery port 6 s is formed in the upper peripheral surface portion of the buffer cylinder 7.
  • the buffer cylinder 7 and the pipe shaft 11 can be integrally formed, the configuration (shape) on the gas-liquid mixing buffer chamber Rd side can be further simplified (simplified).
  • At least one or more slit portions 7s and / or holes 7h formed on the peripheral surface portion of the buffer cylinder 7 are used for the first delivery port 6f, or for the second delivery port 6s, If at least one or more holes 8h ... formed on the upper end 7u or the peripheral surface of the buffer cylinder 7 are used, a combination of slits 7s ... and holes 7h ... (8h ...), and also a combination of the quantity and shape thereof
  • the milk delivery port 6 having various delivery modes (delivery characteristics) can be easily provided, and the milk delivery port 6 can be optimized.
  • the milking device 50 is configured to include the milk meter 1 according to the present invention, it can eliminate unnecessary stress factors for the cow C, and can further eliminate the occurrence of mastitis and the like due to bacteria entering the teat. It can be used as a milking apparatus 50 that can suppress unnecessary generation of bubbles and realize stable and balanced milk feeding. Moreover, since the unity of the milk meter 1 with respect to the milking apparatus 50 can be provided, it is possible to reduce the number of pipes such as milk tubes.
  • the milk amount meter 1 is attached to the milking machine 51 that milks the cow C in the milking device 50 according to a preferred embodiment, the milk amount meter 1 is integrated with the milking machine 51 as a whole. Therefore, compactness, transportability and storage can be improved.
  • the milk meter 1 is provided with a milk meter main body 1m excluding the control system 5, and the milk meter main body 1m is attached to the outer surface of the teat cup automatic detaching device 52. If a part or the whole is built in the teat cup automatic detachment device 52, the piping and wiring can be reduced, which contributes to the overall miniaturization and compactness.
  • FIG. 1 A perspective view of a buffer cylinder provided in the gas-liquid mixing buffer chamber of the milk meter, Appearance side view showing the milk meter attached to the back of the teat cup automatic detachment device (including system diagram (virtual line) during cleaning and sterilization of the milk meter), Overall configuration diagram of the control system in the milk meter, Usage explanation of the milk meter, The flowchart for operation
  • FIG. 1 shows a milk meter main body 1 m in the milk meter 1.
  • Reference numeral 2 denotes a weighing container part, which is formed entirely of a transparent or translucent plastic or glass material into a cylindrical shape, and has two upper and lower constricted parts 2su and 2sd at predetermined positions in the middle part in the longitudinal direction of the peripheral surface part 2f. That is, the lowermost constricted portion 2sd and the next-stage constricted portion 2su located on the constricted portion 2sd are formed.
  • the gas-liquid separation chamber Rs is above the constricted portion 2su
  • the measuring chamber Rm is between the constricted portion 2su and the constricted portion 2sd
  • the gas-liquid mixing buffer chamber Rd is below the constricted portion 2sd
  • the constricted portion 2su is
  • the inner peripheral surface is an intermediate port 2m that communicates between the gas-liquid separation chamber Rs and the measuring chamber Rm
  • the inner peripheral surface of the constricted portion 2sd is an outlet 2e that communicates between the measuring chamber Rm and the gas-liquid mixing buffer chamber Rd.
  • the volume of the measuring chamber Rm can be selected, for example, to about 200 [milliliter]
  • the volume of the gas-liquid mixing buffer chamber Rd is a volume capable of storing at least one milk amount flowing out from the outlet 2e, For example, it can be selected to be about 1.5 to 2 times (300 to 400 [milliliter]) of the volume of the measuring chamber Rm.
  • One or more additional constricted portions 2su may be formed on the peripheral surface portion 2f in the gas-liquid separation chamber Rs as necessary.
  • the measuring container part 2 is configured to have a structure in which a plurality of divided bodies are combined, even when the constricted parts 2su and 2sd are provided, the manufacturing of the measuring container part 2 can be facilitated and maintenance (cleaning, cleaning, Exchange etc.) can be performed easily and reliably.
  • the gas-liquid separation chamber Rs includes an inlet 2i that protrudes in a tangential direction from the outer surface of the peripheral surface portion 2f near the upper end and can be connected to the milk tube 66 on the upstream side.
  • the milk M that has flowed into the gas-liquid separation chamber Rs from the inlet 2i flows spirally along the inner wall surface of the peripheral surface portion 2f in the gas-liquid separation chamber Rs, so that the milk M is in the gas-liquid separation chamber Rs.
  • the milk meter 1 can also be reduced in size and size.
  • the weighing chamber Rm forms the upper surface portion Rmu on the inclined surface with the peripheral surface portion side down, and the lower surface portion Rmd on the inclined surface with the peripheral surface portion side up.
  • the inside of the measuring chamber Rm is shaped so that the upper and lower sides are surrounded by a tapered surface. Therefore, when the milk M is stored in the measuring chamber Rm, the measuring container portion 2 (milk meter main body 1m) is in an inclined state. Even when the milk M is discharged from the measuring chamber Rm, the milk M remains even if the measuring container portion 2 (milk meter main body 1m) is inclined. None will happen. Therefore, the inclination angle of the inclined surface can be arbitrarily selected according to the actual use environment.
  • the tilt angle in the usage environment of the milk meter 1 is about 15 [°] at most. Therefore, if the angle of the inclined surface with respect to the horizontal plane is selected to be about 30 [°]. This is sufficient for practical use.
  • the weighing chamber Rm having the upper surface portion Rmu formed on the inclined surface with the peripheral surface portion side down and the lower surface portion Rmd formed on the inclined surface with the peripheral surface portion side up, the actual use environment (installation) In the environment), even when the milk meter 1 is inclined, the measurement error caused by the inclination can be eliminated, and the milk amount can be measured with high accuracy.
  • the range (uses) of the use environment (installation environment) has been dramatically expanded, such as being able to be attached to a teat cup automatic detachment device that often shakes greatly during milking by being suspended through a hook on the stay. It is possible to improve versatility and convenience.
  • the piping of milk tubes and the like can be reduced, and can be used as a portable (movable) type.
  • each of the rectifying piece portions Rms... Is projected by a predetermined width along the axial direction of the measuring chamber Rm and inward in the radial direction.
  • a valve mechanism unit 4 is disposed inside the measuring container unit 2 (gas-liquid separation chamber Rs and measuring chamber Rm).
  • the valve mechanism 4 is inserted into the outlet 2e and the intermediate port 2m, the upper end 11u faces the upper end of the gas-liquid separation chamber Rs, and the lower end 11d faces the gas-liquid mixing buffer chamber Rd.
  • a first valve 4u provided on the upper side of the outer peripheral surface 11f of the shaft 11 and a second valve 4d provided on the lower side of the outer peripheral surface 11f are provided. Both the first valve 4u and the second valve 4d are formed of an elastic material such as rubber.
  • Reference numeral 23 denotes a fixing member for fixing the first valve 4 u and the second valve 4 d to the outer peripheral surface 11 f of the pipe shaft 11.
  • the first valve 4u can open and close the intermediate port 2m between the measuring chamber Rm and the gas-liquid separation chamber Rs
  • the second valve 4d can open and close the outlet 2e between the measuring chamber Rm and the gas-liquid mixing buffer chamber Rd. It becomes.
  • the pipe shaft 11 can be used as both a valve driving shaft and an air vent pipe, and further, for valve driving for both the first valve 4u and the second valve 4d. Since it can also be used as a shaft, there is an advantage that the structure can be simplified, the cost can be reduced, and the size can be reduced.
  • valve drive unit 12 supports the upper end of the pipe shaft 11 via the support member 25 and closes the gas-liquid separation chamber Rs, that is, a circular opening 2uh provided in the upper surface 2u of the measuring container unit 2.
  • the switching chamber Rc is switched to a vacuum pressure or an atmospheric pressure under the control of a control system 5 (FIG. 4) described later.
  • Reference numeral 27 denotes a connection port protruding from the switching chamber Rc.
  • the diaphragm portion 26 is configured by a first diaphragm 26u and a second diaphragm 26d that are separated from each other in the vertical direction, and realizes stable up-and-down displacement, and the support member 25 does not block the upper end port 11u of the pipe shaft 11. By being formed in the form, it is coupled to the central lower surface of the second diaphragm 26d. If the valve drive unit 12 having such a configuration is provided, the vacuum pressure (vacuum line) used in the milking machine 51 (FIG. 5) can be used, which can contribute to cost reduction and downsizing by simplifying the configuration. There are advantages.
  • the gas-liquid mixing buffer chamber Rd has an upper surface portion Rdu formed on an inclined surface with the peripheral surface portion side down, and a bottom surface portion Rdd formed on an inclined surface with the peripheral surface portion side up. Same as Rm. Therefore, the inside of the gas-liquid mixing buffer chamber Rd is shaped so that the top and bottom are surrounded by a tapered surface, and when the milk M is sent out from the gas-liquid mixing buffer chamber Rd, the measuring container part 2 (milk meter main body 1m) is inclined. Even in the state, the milk M does not remain.
  • the milk (M) flows out at a flow rate equal to or lower than a predetermined flow rate (first flow rate) Qf, and is mixed with the air A inside the measuring container unit 2 (first discharge port).
  • a milk delivery port 6 having a delivery port 6f is provided. More desirably, in the milk delivery port 6, the first delivery port 6f that causes the milk M to flow out at a flow rate equal to or lower than the first flow rate Qf when the milk amount stored in the gas-liquid mixing buffer chamber Rd is equal to or less than a predetermined amount and storage.
  • a second delivery port 6s is provided to allow the milk M to flow out at a flow rate equal to or higher than Qr when the amount of milk exceeds a predetermined amount, and is set to satisfy the condition of Qf ⁇ Qr. Since the lower surface portion 2d of the weighing container portion 2 becomes the bottom surface portion Rdd of the gas-liquid mixing buffer chamber Rd, the milk feeding outlet portion 6 is provided by a cylindrical buffer cylinder 7 standing from the center of the bottom surface portion Rdd. it can.
  • the buffer cylinder 7 has an upper end port 7u facing the inside, and a lower end port 7d side protruding downward from the bottom surface portion Rdd and facing the outside.
  • the upper end port 7u of the buffer cylinder 7 it can function as the 2nd delivery port 6s of the milking outlet part 6, and an upper end is provided in the surrounding surface part of the buffer cylinder 7.
  • the flow rate equal to or less than the first flow rate Qf can be set by the opening area of the slit portion 7s, and the width of the slit portion 7s is the total amount of milk M at any inflow from the outlet 2e. Set an opening area that allows at least all flow out by time.
  • the width of the slit portion 7s can be selected to be 1 / N or less, preferably 1/6 or less of the diameter (inner diameter) of the buffer cylinder 7.
  • the second delivery port 6s flows out of the milk M in which the liquid level Mu of the stored milk M exceeds the height of the upper end opening 7u of the buffer cylinder 7, that is, the stored milk volume exceeds a predetermined amount. Occasionally milk M flows out with a flow rate above Qr. At this time, the flow rate equal to or higher than Qr can be set by the opening area of the circular upper end 7 u in the buffer cylinder 7.
  • the first delivery port 6f that causes the milk M to flow out at a flow rate equal to or lower than the first flow rate Qf when the milk amount stored in the gas-liquid mixing buffer chamber Rd is equal to or less than a predetermined amount is stored in the milk delivery port 6 and stored.
  • the second delivery port 6r is provided for allowing the milk M to flow out at a flow rate equal to or higher than the second flow rate Qr when the amount of milk produced exceeds a predetermined amount, the milk M remains in the gas-liquid mixing buffer chamber Rd.
  • the temporary overflow can be quickly eliminated by the second delivery port 6s.
  • a buffer cylinder 7 is provided in the gas-liquid mixing buffer chamber Rd so as to stand up from the bottom surface portion Rdd, the lower end port 7d faces the outside, and the upper end port 7u faces the inside. If the first outlet 6f is formed on the peripheral surface portion of the buffer cylinder 7 with the outlet 6s, it is sufficient to provide the buffer cylinder 7 in the gas-liquid mixing buffer chamber Rd. There are advantages you can do.
  • the lower end 11d of the pipe shaft 11 facing the inside of the gas-liquid mixing buffer chamber Rd is positioned directly above the upper end 7u of the buffer cylinder 7, and the outlet 2e is connected to the lower end of the pipe shaft 11.
  • An umbrella-shaped cover 11c is provided to prevent the milk M flowing out from the milk delivery port 6, that is, both the first delivery port 6f and the second delivery port 6s from entering directly.
  • the umbrella-shaped cover 11c is formed in a tapered shape in which the lower part is widened, and four rectifying piece portions 11s... Arranged at intervals of 90 ° are integrally formed on the outer peripheral surface. Each of the rectifying piece portions 11s is projected by a predetermined width along the axial direction and outward in the radial direction.
  • each rectifying piece portion 11s can be made to coincide with the position of each rectifying piece portion Rms.
  • the upper part of the upper end opening 7u of the buffer cylinder 7 is covered with the umbrella-shaped cover 11c, so that the trouble that the milk M flowing out from the outlet 2e directly enters the milk delivery outlet 6 can be avoided, and the outlet 2e
  • the function of temporarily storing all the milk M flowing out from the gas-liquid mixing buffer chamber Rd and allowing it to flow out little by little from the milk feeding outlet 6 can be reliably performed.
  • a sorting cylinder 21 for sorting (sampling) the sample (milk M) is provided on the lower surface 2d of the weighing container 2, that is, the bottom Rdd of the gas-liquid mixing buffer chamber Rd.
  • the sorting tube 21 rises from the bottom surface portion Rdd, with the lower end 21d facing the outside and the upper end surface 21u facing the inside.
  • the upper end surface 21u is positioned in the vicinity of the outlet 2e, the center position thereof is opposed to the inner peripheral edge of the outlet 2e, and the two rectifying piece portions 11s and 11s described above. Consider to be in the middle between.
  • the upper end surface 21u is inclined so as to be along the inclined surface of the upper surface portion Rdu of the gas-liquid mixing buffer chamber Rd, and the upper end surface 21u is provided with a slit-shaped sorting port 21ui along the radial direction of the measuring container portion 2.
  • 21c is a current collecting piece portion provided at the upper end of the sorting cylinder 21 for guiding a part of the milk M flowing out from the outlet 2e to the sorting port 21ui by surrounding a part around the sorting port 21ui. It is. Therefore, when such a current collecting piece portion 21c is provided, the attachment of the rectifying piece portions 11s,.
  • the lower end port 21d protrudes downward from the lower surface portion 2d and is formed as a connection port for connecting the sampling tube 100. Thereby, the container port of the sample container 101 can be connected to the lower end port 21d via the sampling tube 100.
  • the measuring chamber Rm and the gas-liquid separation chamber Rs are communicated with the measuring container portion 2 by standing upward from the upper surface portion Rmu of the measuring chamber Rm and having the upper end port 28u face the upper end of the gas-liquid separation chamber Rs.
  • a supply cylinder unit 28 is provided. By providing such a supply cylinder portion 28, the milk M in the measuring chamber Rm can be smoothly and quickly discharged from the outlet 2e.
  • a liquid level detection unit 3 facing the inside of the supply cylinder unit 28 is attached to the measuring container unit 2.
  • the liquid level detection unit 3 uses three detection electrodes 3a, 3b, and 3c (3c is a common electrode) that are spaced apart from each other to detect the presence of the milk M due to the resistance of the milk M.
  • the detection electrodes 3a and 3b When the milk M is stored in the gas-liquid separation chamber Rs from the measuring chamber Rm, the detection electrodes 3a and 3b have the liquid surface Mu of the milk M, particularly the liquid surface Mu excluding the foam Mb of the milk M, above the measuring chamber Rm.
  • the desired position is selected.
  • the position stored from the lower surface of the gas-liquid separation chamber Rs to a predetermined height can be detected.
  • the liquid level detection unit 3 detection electrodes 3a and 3b
  • the detection electrodes 3a ... is used for the liquid level detection part 3, while being able to implement at low cost by a comparatively simple structure, presence of milk M can be detected reliably.
  • FIG. 4 shows the control system 5 connected to the milk meter main body 1m.
  • the control system 5 includes a system controller 31 having a computing function for performing various control processes and arithmetic processes. Accordingly, the system memory built in the system controller 31 stores a control program 31p for executing a series of sequence control relating to milk yield measurement, and various setting data 31d including a set time Ts and the like to be described later.
  • the detection processing unit 32 is connected to the input port of the system controller 31, and the electromagnetic three-way valve 33 is connected to the control output port of the system controller 31.
  • the detection electrodes 3a, 3b, and 3c are connected to the input unit of the detection processing unit 32 via a predetermined connection cable 34.
  • the detection processing unit 32 has a function of detecting the liquid level Mu of the stored milk M by applying a predetermined voltage to each of the detection electrodes 3a and 3b and detecting a change in resistance value.
  • the system controller 31 includes a detection cancel function Fc that cancels the detection of the bubbles Mb by determining the magnitudes of the liquid level detection signals Sa and Sb. That is, the liquid level detection signal Sa corresponding to the resistance value between the detection electrodes 3a and 3c and the liquid level detection signal Sb corresponding to the resistance value between the detection electrodes 3b and 3c are output from the detection processing unit 32, and the system controller 31. To be granted. In this case, if there is a liquid portion of milk M between detection electrodes 3a and 3b, detection electrode 3a detects a resistance value including bubbles Mb, and detection electrode 3b detects a resistance value of only the liquid portion of milk M.
  • the system controller 31 compares the resistance values and detects when the difference between the resistance values is greater than or equal to a predetermined magnitude. It is determined that the liquid level Mu exists between the electrodes 3a and 3b, and the detection is canceled by the detection cancel function Fc.
  • the control system 5 configured as described above controls the valve mechanism unit 4 at least if the detection electrode 3a of the liquid level detection unit 3 detects the liquid level Mu, that is, closes the first valve 4u and the second valve. 4d is opened, the first valve 4u is opened according to a predetermined return condition, and the second valve 4d is closed.
  • connection port 27 protruding from the switching chamber portion Rc is connected to a common port 33o of the electromagnetic three-way valve 33 through a vacuum tube 35. Further, one branch port 33a of the electromagnetic three-way valve 33 is connected to a vacuum tube (vacuum pump). ) 71 and the other branch port 33b of the electromagnetic three-way valve 33 is opened to the atmosphere. Thereby, by performing switching control of the electromagnetic three-way valve 33, the switching chamber Rc described above can be switched to a vacuum state or an atmospheric state.
  • a predetermined set time Ts elapses as a predetermined return condition for opening the first valve 4u and closing the second valve 4d. Or detecting the end of the discharge of milk M from the outlet 2e can be used.
  • the elapse of a preset set time Ts is set as a return condition.
  • the set time Ts is set to be longer than the predetermined time Te described above.
  • a predetermined return condition it is also possible to perform control for opening the first valve 4u and closing the second valve 4d by detecting the end of the discharge of the milk M from the outlet 2e.
  • a detection unit similar to the liquid level detection unit 3 including the detection electrodes 3a described above may be attached to the outflow port 2e.
  • the control can be performed quickly by using the control to open the first valve 4u and close the second valve 4d. Shorter and more efficient weighing is possible.
  • the milk meter 1 is formed by forming the constricted portions 2su and 2sd at at least two positions in the middle portion in the longitudinal direction of the circumferential surface portion 2f formed in the cylindrical shape in the measuring container portion 2.
  • a gas-liquid mixing buffer chamber Rd is located below the lower constricted portion 2sd, a measuring chamber Rm is provided between the lower constricted portion 2sd and the constricted portion 2su located above the constricted portion 2sd, and the constricted portion in the next step.
  • the gas-liquid separation chamber Rs is configured above the portion 2su, the inner peripheral surface of the lowermost constricted portion 2sd is the outlet 2e, the inner peripheral surface of the constricted portion 2su of the next stage is the intermediate port 2m, If the valve mechanism 4 having the first valve 4u that can open and close the intermediate port 2m and the second valve 4d that can open and close the outlet 2e is provided, the measuring chamber Rm and the gas-liquid mixing buffer chamber Rd are linked.
  • the gas-liquid mixing buffer chamber can be implemented according to the optimum mode. It is possible to further enhance the effectiveness and reliability of the function of the d.
  • the milk meter main body 1m in the milk meter 1 can be attached to the back surface (outer surface) of the teat cup automatic detaching device 52 provided in the milking machine 51 as shown in FIG. Therefore, the milking machine 51 includes a teat cup automatic detaching device 52 and a transporter 63 described later.
  • the milk meter 1 (milk meter main body 1m) according to the present embodiment can be attached to the teat cup automatic detachment device 52, which is often shaken during milking and has been conventionally difficult to attach.
  • the teat cup automatic detachment device 52 includes a controller 31, a detection processing unit 32, and an electromagnetic three-way valve 33 in the control system 5 provided in the milk meter 1.
  • the teat cup automatic detaching device 52 includes a device main body 53 having an outer casing, a hook 54 protruding upward from the upper surface of the device main body 53, and a wire guide pipe 55 protruding from the lower surface of the device main body 53.
  • a release wire 56 (FIG. 5) is fed out from the lower end of the guide pipe 55.
  • the tip of the detachment wire 56 is connected to a milk claw 61 having four teat cups 61c. Therefore, a winding mechanism for winding the release wire 56 is provided inside the apparatus main body 53.
  • FIG. 5 shows an example of a milking device 50 using the milk meter 1.
  • the milking apparatus 50 includes a transporter 63 that moves along a rail 62, and a milking machine 51 is mounted on the transporter 63.
  • the teat cup automatic detaching device 52 is suspended by hooking a hook 54 on an arm stay 65 of the transporter 63.
  • FIG. 5 shows a state where the milking cow 51 is milking the cow C, and the cow C is equipped with four teat cups 61c.
  • raw milk (milk M) milked by the teat cups 61c is supplied from the milk claw 61 through the milk tube 66 to the inlet 2i of the milk meter main body 1m.
  • the milk M that has passed through the milk meter main body 1m is sent to the milk pipe 68 through the milk tube 67 from the discharge port 2t. Accordingly, the milk tubes 66 and 67 serve as a milk feeding line Lm for connecting the milk meter 1.
  • 70 is a vacuum pipe
  • 71 is a vacuum tube for connecting the vacuum pipe 70 side and the teat cup automatic detaching device 52 (FIG. 4)
  • 72 is a vacuum tube for connecting the teat cup automatic detaching device 52 and the teat cup 61c.
  • each detection electrode 3a Is connected to the teat cup automatic detachment device 52 (detection processing unit 32) side via the connection cable 34 (FIG. 4), and the switching chamber Rc (connection port 27). Is connected to the teat cup automatic detachment device 52 (the branch port 33a of the electromagnetic three-way valve 33) via the vacuum tube 35 (FIG. 4).
  • the milk M milked to the milk tube 66 in the milk feeding line Lm is intermittently sent, so that the milk M flows into the measuring container part 2 from the inlet 2i (step S1). ).
  • the first valve 4u and the second valve 4d are in the lowered position, the intermediate port 2m is open, and the outflow port 2e is closed.
  • the milk M that flows in flows spirally along the inner wall surface of the peripheral surface portion 2f in the gas-liquid separation chamber Rs, as indicated by solid arrows in FIG.
  • the liquid level Mu of the stored milk M rises. And if it raises to the position of the detection electrode 3b, between the detection electrodes 3b and 3c will be in an ON state.
  • the detection electrode A state in which 3a is immersed in the bubble Mb also occurs.
  • the liquid level detection signal Sa indicating the resistance value between the detection electrodes 3a and 3c is larger than the liquid level detection signal Sb indicating the resistance value between the detection electrodes 3b and 3c.
  • the detection is canceled by the detection cancel function Fc without considering the state. Thereby, an error factor due to the foam Mb is eliminated, and more accurate and stable milk amount measurement can be performed.
  • the system controller 31 determines that the liquid level Mu has officially increased to the height of the detection electrode 3a, and gives the valve switching signal Sc to the electromagnetic three-way valve 33. Thereby, the electromagnetic three-way valve 33 is switched, and a vacuum pressure (negative pressure) is applied to the switching chamber portion Rc (steps S3 and S4). As a result, as shown in FIG. 7C, the diaphragm portion 26 is displaced upward, and the first valve 4u and the second valve 4d are also displaced to the raised position, so that the intermediate port 2m is closed and the outlet port 2e. Is opened (step S5).
  • the milk M in the measuring chamber Rm flows into the gas-liquid mixing buffer chamber Rd through the outlet 2e (step S6).
  • the diameter of the outlet 2e is selected so that the milk M in the measuring chamber Rm flows out within the predetermined time Te, the milk M in the measuring chamber Rm flows out quickly.
  • the milk M flowing out from the outlet 2e flows down to the peripheral surface side of the gas-liquid mixing buffer chamber Rd by the function of the umbrella cover 11c, the milk M flows into the milk outlet port 6, that is, the first feeding port.
  • the liquid level Mu of the milk M stored in the gas-liquid mixing buffer chamber Rd is the upper end 7u (second) of the buffer cylinder 7. Since it is set so as not to exceed the delivery port 6s), all the milk M flowing out from the outflow port 2e is temporarily stored in the gas-liquid mixing buffer chamber Rd and flows out from the first delivery port 6f. Then, as shown in FIG. 7C, the milk M in the gas-liquid mixing buffer chamber Rd flows out into the buffer cylinder 7 through the slit 7s and is mixed with the air A from the upper end 7u, thereby buffering the milk.
  • step S7, S10 It is sent out to the milk tube 67 on the downstream side through the lower end 7d (discharge port 2t) of the tube 7 (steps S7, S10).
  • the opening area of the slit 7s is set so that the milk M flows out at a flow rate equal to or less than the first flow rate Qf, it is sent out little by little at a small flow rate.
  • FIG. 8 shows the actually measured pressure fluctuation in the feeding line Lm.
  • 8A shows the degree of vacuum [MPa] when the flow rate is 1 kg / min
  • FIG. 8B shows the degree of vacuum [MPa] when the flow rate is 2 kg / min
  • FIG. 8C shows the flow rate when the flow rate is 4 kg / min.
  • the actual measurement data Pi on the left side shows the case of the milk meter 1 according to the present embodiment, that is, after countermeasures
  • the actual measurement data Pr on the right side relates to the present embodiment.
  • a part of milk M which flowed out from the outflow port 2e is fractionated (sampled) from the fractionation opening 21ui provided in the upper end surface 21u of the fractionation cylinder 21, and a fractionation cylinder 21 and the sampling tube 100 are supplied to the sample container 101.
  • the flow of the milk M is rectified (regulated) by the rectifying pieces Rms... And 11 s.
  • the milk M can be made to flow smoothly into the gas-liquid mixing buffer chamber Rd, and a certain amount or more of the milk M can be made to flow efficiently and stably into the sorting port 21ui.
  • the milk M in the measuring chamber Rm flows into the gas-liquid mixing buffer chamber Rd
  • the liquid level Mu temporarily exceeds the height of the upper end 7u of the buffer cylinder 7, the milk M flows into the buffer cylinder 7 from the second delivery port 6s with a flow rate of Qr or more (step) S7, S8).
  • the second delivery port 6s becomes the upper end port 7u of the buffer cylinder 7, the second delivery port 6s quickly flows out due to the large flow rate, and the temporary overflow is eliminated.
  • the system controller 31 gives the valve return signal Sr to the electromagnetic three-way valve 33.
  • the electromagnetic three-way valve 33 is switched and the vacuum pressure applied to the switching chamber Rc is released, so that the switching chamber Rc returns to atmospheric pressure (steps S11 and S12).
  • the diaphragm portion 26 is displaced downward, and the first valve 4u and the second valve 4d are also returned to the lowered position as shown in FIG. 7 (d). Since the intermediate port 2m is opened and the outlet 2e is closed, the milk M in the gas-liquid separation chamber Rs flows into the measuring chamber Rm through the intermediate port 2m (step S13).
  • step S14, S1 Thereafter, the above operation (processing) is repeated until milking is completed (steps S14, S1,).
  • the system controller 31 obtains the total milk amount, further the flow rate (speed), and the like by calculation processing by counting the number of times of measurement in the measuring chamber Rm.
  • the milk meter 1 can be washed and sterilized as follows.
  • a system diagram when the milk meter 1 is washed and sterilized is shown in phantom in FIG.
  • the milking machine 51 When washing and sterilizing the milk meter 1, the milking machine 51 is moved to a predetermined washing area, the discharge port 2t (milk tube 67) side of the milk meter 1 is connected to the milk pipe 68, and the teat cup 61c ... is immersed in a cleaning liquid tank 200 containing a cleaning liquid (sterilizing liquid). And if milking machine 51 is operated, automatic washing mode will be performed, and automatic washing will be performed according to a preset washing program.
  • the cleaning liquid (sterilizing liquid) in the cleaning liquid tank 200 is sucked from the teat cups 61c... From the inlet 2e of the milk meter 1 to the gas-liquid separation chamber Rs via the milk claw 61 and the milk tube 66. Inflow.
  • the valve mechanism unit 4 is set to the operation mode in which the intermediate port 2m is closed, the gas-liquid separation chamber Rs is cleaned by the cleaning liquid, and the cleaning liquid is stored in the gas-liquid separation chamber Rs, and then the feed cylinder unit 28 Is discharged from the upper end port 28u. Further, the measuring chamber Rm, the gas-liquid mixing buffer chamber Rd, the sorting cylinder 21 and the like are cleaned by the cleaning liquid discharged from the upper end port 28u.
  • the cleaning liquid is discharged from the discharge port 2t and the discharged cleaning liquid. Is returned to the cleaning liquid tank 200 via the milk tube 67 and the milk pipe 68.
  • the valve mechanism 4 is set to the operation mode in which the intermediate port 2m is opened, the cleaning liquid can be maintained in the gas-liquid separation chamber Rs and the measuring chamber Rm. In the operation mode in which the intermediate port 2m is closed by the valve mechanism unit 4, the liquid quality (cleaning state) can be measured. Therefore, in addition to the detection electrodes 3a, 3b, and 3c, a temperature sensor, a pH sensor, and the like are attached to the gas-liquid separation chamber Rs in advance. Cleaning (sterilization) includes a rinsing process, an alkali cleaning process, and an acid rinsing process, and a cleaning pattern combining the processing time and operation mode of each process is executed.
  • FIG. 9 shows various modified examples of the milk delivery port 6.
  • FIGS. 9 (a) to 9 (d) are all modified from the first delivery port 6f.
  • FIG. 9 (a) is obtained by adding three slit portions 7s formed in a cut shape in addition to the form of the milk delivery port portion 6 shown in FIG. A predetermined length is cut in the axial direction from the edge of each other, and is provided at intervals of 90 ° in the circumferential direction.
  • the upper flow rate in the buffer cylinder 7 becomes larger than the lower flow rate. For example, when the amount of milk M in the gas-liquid mixing buffer chamber Rd is larger than usual, the larger amount is discharged faster. be able to.
  • FIG. 9 shows various modified examples of the milk delivery port 6.
  • FIGS. 9 (a) to 9 (d) are all modified from the first delivery port 6f.
  • FIG. 9 (a) is obtained by adding three slit portions 7s formed in a cut shape in addition to the form of the milk delivery port portion 6 shown in FIG.
  • FIG. 9B shows a V-shaped slit 7sw that expands upward at the upper part of the slit portion 7s shown in FIG. 2 instead of adding the three slit portions 7s... Formed in the cut shape in FIG. Is formed.
  • the basic function is the same as in FIG. 9A, but when the amount of milk M in the gas-liquid mixing buffer chamber Rd is larger than usual, a larger portion can be quickly discharged and the liquid level can be increased. As the Mu increases, the flow rate can be increased.
  • FIGS. 9 (c) and 9 (d) are different from the embodiment of the milk delivery port portion 6 shown in FIG. 2 in that the four slit portions 7s are formed at the edge of the upper end port 7u of the buffer cylinder 7.
  • FIG. ... are cut in a predetermined length in the axial direction and provided at intervals of 90 ° in the circumferential direction.
  • four holes 7h... Are formed in the axial direction in the vicinity of the bottom surface Rdd of the buffer cylinder 7, and are provided at intervals of 90 ° in the circumferential direction. Neither slit part 7s nor hole part 7h is provided in the middle part in the direction. Therefore, in the case of FIGS.
  • FIG. 9 (d) shows the same basic function as FIG. 9 (c), except that the lengths of the slits 7s and the holes 7h are partially changed.
  • the flow rate of the milk M to be discharged with respect to the height can be set, and the milk delivery port 6 can be optimized. As described above, the milk delivery port 6 can be implemented in various forms.
  • FIG. 10 shows a modified example of the buffer cylinder 7.
  • the lower end of the pipe shaft 11 extends downward, and the lower end port 11d faces the inside of the discharge port 2t provided in the bottom surface portion Rdd of the gas-liquid mixing buffer chamber Rd, thereby the gas-liquid mixing buffer chamber Rd.
  • the buffer cylinder 7 is the part facing the, and the first delivery port 6f is formed in the lower peripheral surface portion of the buffer cylinder 7, and the second delivery port 6s is formed in the upper peripheral surface portion of the buffer cylinder 7.
  • the first delivery port 6f is constituted by one slit 7s formed in the lower peripheral surface portion of the buffer cylinder 7, as in the embodiment shown in FIG. 7 is formed by, for example, four holes 8h...
  • the area and position (height) relationship between the slits 7s and the holes 8h is in accordance with the dimensions of the embodiment of FIG. Can be implemented.
  • the buffer cylinder 7 since the buffer cylinder 7 and the pipe shaft 11 can be integrally formed, the configuration (shape) on the gas-liquid mixing buffer chamber Rd side can be more easily implemented at low cost. There is an advantage that it can be simplified. Also, as shown in FIGS. 9 and 10, at least one or more slits 7s and / or holes 7h formed on the peripheral surface of the buffer cylinder 7 are used for the first delivery port 6f, If at least one or more holes 8h ... formed on the upper end 7u or the peripheral surface of the buffer cylinder 7 are used for the outlet 6s, the combination of the slits 7s ... and the holes 7h ... (8h ...), and the quantity and By combining the shapes, the milk delivery port 6 having various delivery modes (delivery characteristics) can be easily provided, and the milk delivery port 6 can be optimized.
  • FIG. 11 shows an example of changing the constricted portions 2sd and 2su.
  • the milk meter 1 shown in FIG. 1 assumes a measuring container part 2 having a constant wall part, and for example, when producing the constricted parts 2sd and 2su by drawing when manufacturing with a glass material or the like.
  • the constricted portions 2sd and 2su may be provided by forming a protruding portion on the flat inner wall surface of the measuring container portion 2. Therefore, such a modified example is also included in the concept of the constricting parts 2sd and 2su.
  • the upper surface part Rmu and lower surface part Rmd which form the measurement chamber Rm were formed by the horizontal surface (non-inclined surface) in the example, they may be formed by an inclined surface like the measurement chamber Rm shown in FIG. Of course it is possible. 10 and 11, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals to clarify the configuration, and detailed description thereof is omitted.
  • the milk delivery port 6 is provided with the first delivery port 6f and the second delivery port 6s
  • the second delivery port 6f is not necessarily used. It is not necessary to provide the outlet 6s.
  • the buffer cylinder 7 is provided on the bottom surface portion Rdd of the gas-liquid mixing buffer chamber Rd.
  • the gas-liquid mixing buffer chamber Rd has at least a predetermined flow rate ( The first flow rate may be replaced with another structure as long as it has the first delivery port 6f that allows the milk M to flow out at a flow rate of Qf or less.
  • the inclined surface with the peripheral surface portion side of the upper surface portion Rmu of the measuring chamber Rm facing down and the inclined surface with the peripheral surface portion side of the lower surface portion Rmd of the measuring chamber Rm facing up are shown as being tapered but are curved surfaces. May be. Therefore, you may form so that a front cross section may become a flat ellipse, and the form of an inclined surface is not limited to illustration.
  • the valve mechanism unit 4 has shown the case where the pipe shaft 11 is used as both a valve driving shaft and an air vent pipe. However, the valve driving shaft is formed of a bar material, and the air vent pipe is separately connected to another air vent pipe. You may provide in a position.
  • valve drive unit 12 is exemplified by the diaphragm unit 26 and the switching chamber Rc that can be switched to the vacuum pressure or the atmospheric pressure, but the diaphragm unit 26 is directly displaced by an actuator such as an electromagnetic solenoid or an air cylinder. Also good.
  • the case where the detection electrodes 3a... Are used as the liquid level detection unit 3 is exemplified.
  • Liquid level detectors based on various other principles such as electrostatic type for detecting electrostatic changes and electromagnetic type for detecting electromagnetic changes can be used.
  • control system 5 may be attached to the milk meter main body 1m or the like by separately configuring with a control box or the like.
  • the illustrated milk meter 1 is a so-called milk meter with a sampling function provided with the sampling tube 21.
  • the milk amount only provided with a milk measuring function without the sampling function (sorting tube 21).
  • the total amount 1 may be sufficient, and the milk amount meter 1 to which another function (configuration) is added as necessary may be used.
  • the milk meter 1 (milk amount measuring method) according to the present invention includes not only the milking apparatus 50 exemplified, but also various types of milking systems, various types of installation objects related to uses other than milking, milk measurement of various animals, and the like. It can be used by installing in a department.

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Abstract

 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、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を備える乳量計1を構成するに際して、流出口2eの下流側に、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気液混合緩衝室Rdを設けるとともに、当該気液混合緩衝室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を設ける。

Description

乳量計,乳量測定方法及び搾乳装置
 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,乳量測定方法及び搾乳装置に関する。
 従来、送乳ラインの中途に接続して乳量を測定する乳量計は知られており、この種の乳量計は、流れる乳を直接測定する非貯留タイプと、流れる乳を計量容器部に一時的に貯留して測定する貯留タイプに分類される。
 非貯留タイプは、小型かつ簡易に構成できる利点を有するものの測定精度に難点があるため、高い測定精度を確保するには貯留タイプが必要となる。貯留タイプは、通常、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により構成されており、このような貯留タイプの乳量計としては、特許文献1で開示されるミルクメーターが知られている。
米国特許No.4,391,222
 しかし、上述した特許文献1で開示される従来のミルクメーターは、次のような問題点があった。
 第一に、上流側のミルクチューブから送られる乳は、計量容器部の一定レベルまで貯留され、この後、底部の流出口に付設された開閉バルブが開いて当該流出口から下流側のミルクチューブに放出される。また、計量容器部に送られる乳は、空気が混在した状態となるため、計量容器部は、空気と乳を分離する気液分離室を兼ねており、空気は計量容器部のルーフ部に臨ませたバキュームラインから排出された後、計量容器部における前記流出口から放出された乳に再度付加され、乳と空気が混合して下流側のミルクチューブに送り出される。この場合、ミルクチューブの内部には乳を吸引するための負圧が付与されているため、開閉バルブの開時には、放出される乳により送乳路(ミルクチューブ等)が一時的に閉塞状態となり、ミルクチューブの内部圧力が変動する。結局、この圧力変動(圧力衝撃)は、ミルクチューブを介して乳頭に付加され、乳牛に対して無用なストレス要因になるとともに、乳頭に雑菌が入り込みやすくなり、乳房炎等の原因になる。
 第二に、ミルクチューブ内を送られる乳の流量は、できるだけ平均的になることが安定した送乳を確保し、気泡の混入しない乳を得る上で望ましいが、計量容器部の流出口から大流量の乳が一時的に放出されることから、放出後の乳に無用な気泡が混入しやすいとともに、安定したバランスのよい送乳を確保しにくい難点がある。
 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,乳量測定方法及び搾乳装置の提供を目的とするものである。
 本発明に係る乳量計1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を備える乳量計であって、流出口2eの下流側に、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気液混合緩衝室Rdを設けるとともに、当該気液混合緩衝室Rdに、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(第一送出口)6fを有する乳送出口部6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、計量容器部2は、円筒状に形成した周面部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。この際、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し、かつ下面部Rmdを周面部側が上になる傾斜面に形成することが望ましい。一方、弁機構部4は、流出口2e及び中間口2mに挿通し、上端口11uを気液分離室Rsの上端に臨ませ、かつ下端口11d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11と、このパイプシャフト11の上端を支持し、かつ当該パイプシャフト11を昇降させる弁駆動部12と、計量室Rm内に位置するパイプシャフト11の外周面11f上側に設けた第一バルブ4u及び外周面11f下側に設けた第二バルブ4dとを備えて構成できる。
 さらに、乳送出口部6には、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を流出させる第一送出口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を流出させる第二送出口6rを設けることができる。この場合、気液混合緩衝室Rdに、底面部Rddから起立し、下端口7dが外部に臨むとともに、上端口7uが内部に臨む緩衝筒7を設け、この緩衝筒7の上端口7uを第二送出口6sとし、かつ緩衝筒7の周面部に第一送出口6fを形成することができる。また、パイプシャフト11の下端を下方に延出し、下端口11dを気液混合緩衝室Rdの底面部Rddに設けた排出口2tの内部に臨ませることにより、当該気液混合緩衝室Rdに臨む部位を緩衝筒7とし、この緩衝筒7の下部の周面部に第一送出口6fを形成するとともに、緩衝筒7の上部の周面部に第二送出口6sを形成することができる。なお、第一送出口6fは、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…を用いることができるとともに、第二送出口6sは、緩衝筒7の上端7u又は周面部に形成した少なくとも一以上の孔部8h…を用いることができる。さらに、パイプシャフト11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11cを設けることができる。
 一方、本発明に係る乳量測定方法は、上述した課題を解決するため、送乳ラインLmの中途に接続した乳量計1により、流入口2iから流入する乳Mを計量容器部2に貯留し、この計量容器部2の内部に貯留される乳Mの液面Muを液面検出部3により検出するとともに、少なくとも液面検出部3が液面Muを検出したなら、制御系5により弁機構部4を開閉制御することにより計量容器部2の流出口2eを開閉して乳量の測定を行うに際し、流出口2eの下流側に、弁機構部4の開閉制御により流出口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気液混合緩衝室Rdを設けることにより、流出口2eから流出した乳Mを気液混合緩衝室Rdに貯留し、この後、当該気液混合緩衝室Rdに臨ませた乳送出口部6の送出口(第一送出口)6fから所定流量(第一流量)Qf以下の流量により乳Mを流出させ、かつ計量容器部2の内部の空気Aに混合して送り出すことを特徴とする。
 この場合、発明の好適な態様により、気液混合緩衝室Rdに貯留された乳量が所定量以下のときに第一送出口6fから第一流量Qf以下の流量により乳Mを流出させるとともに、貯留された乳量が所定量を越えたときに、第二送出口6sから第二流量Qs以上の流量により乳Mを流出させることができる。
 他方、本発明に係る搾乳装置50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を有する乳量計を備える搾乳装置であって、流出口2eの下流側に、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気液混合緩衝室Rdを設けるとともに、当該気液混合緩衝室Rdに、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(第一送出口)6fを有する乳送出口部6を設けた乳量計1を備えることを特徴とする。この場合、好適な実施の態様により、乳量計1は、乳牛Cに対して搾乳を行う搾乳機51に取付けることができる。なお、搾乳機51には、少なくともティートカップ自動離脱装置52を設け、このティートカップ自動離脱装置52に乳量計1を取付けることができる。また、乳量計1は、制御系5を除く乳量計本体1mを備え、この乳量計本体1mをティートカップ自動離脱装置52の外面に取付けるとともに、制御系5の一部又は全部をティートカップ自動離脱装置52に内蔵させることができる。
 このような本発明に係る乳量計1,乳量測定方法及び搾乳装置50によれば、次のような顕著な効果を奏する。
 (1) 流出口2eの下流側に、弁機構部4の開閉制御により流出口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気液混合緩衝室Rdを設けることにより、流出口2eから流出した乳Mを気液混合緩衝室Rdに貯留し、この後、当該気液混合緩衝室Rdに臨ませた乳送出口部6の送出口(第一送出口)6fから所定流量(第一流量)Qf以下の流量により乳Mを流出させ、かつ計量容器部2の内部の空気Aに混合して送り出すようにしたため、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。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。
 (2) 乳Mを流出口2eから気液混合緩衝室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、気液混合緩衝室Rdに設けた乳送出口部6により、計量容器部2から流出した空気Aに対して所定流量Qf以下の流量により乳Mを少しずつ流出させることができるため、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。
 (3) 好適な態様により、計量容器部2における円筒状に形成した周面部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を設けて構成すれば、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。
 (4) 好適な態様により、計量室Rmにおける上面部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すれば、計量室Rmの内部は、上下がテーパ面により囲まれる形状となるため、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。
 (5) 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11uを気液分離室Rsの上端に臨ませ、かつ下端口11d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11と、このパイプシャフト11の上端を支持し、かつ当該パイプシャフト11を昇降させる弁駆動部12と、計量室Rm内に位置するパイプシャフト11の外周面11f上側に設けた第一バルブ4u及び外周面11f下側に設けた第二バルブ4dとを設けて構成すれば、パイプシャフト11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。
 (6) 好適な態様により、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を流出させる第一送出口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を流出させる第二送出口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。
 (7) 好適な態様により、気液混合緩衝室Rdに、底面部Rddから起立し、下端口7dが外部に臨むとともに、上端口7uが内部に臨む緩衝筒7を設け、この緩衝筒7の上端口7uを第二送出口6sとし、かつ緩衝筒7の周面部に第一送出口6fを形成すれば、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。
 (8) 好適な態様により、パイプシャフト11の下端を下方に延出し、下端口11dを気液混合緩衝室Rdの底面部Rddに設けた排出口2tの内部に臨ませることにより、当該気液混合緩衝室Rdに臨む部位を緩衝筒7とし、この緩衝筒7の下部の周面部に第一送出口6fを形成するとともに、緩衝筒7の上部の周面部に第二送出口6sを形成すれば、緩衝筒7とパイプシャフト11と一体形成できるため、容易かつ低コストに実施できるとともに、気液混合緩衝室Rd側の構成(形状)をより簡略化(単純化)できる。
 (9) 好適な態様により、第一送出口6fに、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…を用いたり、第二送出口6sに、緩衝筒7の上端7u又は周面部に形成した少なくとも一以上の孔部8h…を用いれば、スリット部7s…と孔部7h…(8h…)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の最適化を図ることができる。
 (10) 好適な態様により、パイプシャフト11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11c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から少しずつ流出させる機能を確実に実行できる。
 (11) 搾乳装置50は、本発明に係る乳量計1を備えて構成したため、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、気泡の無用な発生の抑制及び安定したバランスのよい送乳を実現できる搾乳装置50として利用することができる。また、搾乳装置50に対する乳量計1の一体性を持たせることができるため、ミルクチューブ等の配管の引き回しをより少なくすることができる。
 (12) 好適な態様により、搾乳装置50において、乳量計1を、乳牛Cに対して搾乳を行う搾乳機51に取付ければ、搾乳機51に乳量計1を一体化することにより全体の煩雑性を回避できるため、コンパクト性,搬送性及び保管性を高めることができる。
 (13) 好適な態様により、搾乳機51に、少なくともティートカップ自動離脱装置52を設け、このティートカップ自動離脱装置52に乳量計1を取付ければ、搾乳中に大きく揺れることの多い、従来、取付けが困難と言われていたティートカップ自動離脱装置52に対する取付を実現できる。
 (14) 好適な態様により、乳量計1に、制御系5を除く乳量計本体1mを設け、この乳量計本体1mをティートカップ自動離脱装置52の外面に取付けるとともに、制御系5の一部又は全部をティートカップ自動離脱装置52に内蔵させるようにすれば、配管や配線の引き回しを少なくできるため、全体の小型コンパクト化に寄与できる。
本発明の好適実施形態に係る乳量計の側面断面図、 同乳量計の気液混合緩衝室に設ける緩衝筒の斜視図、 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、 本発明の好適実施形態に係る乳量測定方法を含む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、 同乳量計の動作時における送乳ライン内の圧力変化グラフ、 同乳量計における緩衝筒の変更実施形態を示す斜視図、 同乳量計における緩衝筒の他の変更実施形態を示す側面断面図、 同乳量計における括れ部の変更実施形態を示す側面断面図、
 1:乳量計,1m:乳量計本体,2:計量容器部,2i:流入口,2m:中間口,2e:流出口,2f:周面部,2su:括れ部,2sd:括れ部,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:第一送出口,6r:第二送出口,7:緩衝筒,7d:下端口,7u:上端口,7s…:スリット部,7h…:孔部,8h…:孔部,11:パイプシャフト,11u:上端口,11f:外周面,11c:傘形カバー,50:搾乳装置,51:搾乳機,52:ティートカップ自動離脱装置,Lm:送乳ライン,M:乳,Mu:乳の液面,Rd:気液混合緩衝室,Rdd:底面部,Rm:計量室,Rmu:上面部,Rmd:下面部,Rs:気液分離室,A:空気
 次に、本発明に係る最良実施形態を挙げ、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5及び図9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、周方向に90〔゜〕間隔で配した四つの整流片部Rms…を一体に形成する。この場合、各整流片部Rms…は、計量室Rmの軸方向に沿い、かつ径方向の内方に向けて所定幅だけ突出させる。また、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(気液分離室Rs及び計量室Rm)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11uを気液分離室Rsの上端に臨ませ、かつ下端口11d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11と、このパイプシャフト11の上端を支持し、かつ当該パイプシャフト11を昇降させる弁駆動部12と、計量室Rm内に位置するパイプシャフト11の外周面11f上側に設けた第一バルブ4u及び外周面11f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11の外周面11f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11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12は、パイプシャフト11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4)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11の上端口11u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12を設ければ、搾乳機51(図5)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。
 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が送り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。
 そして、この気液混合緩衝室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(第一送出口)6fを有する乳送出口部6を設ける。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を流出させる第一送出口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を流出させる第二送出口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、図1及び図2に示すように、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流出させることが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可能である。
 このように、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を流出させる第一送出口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を流出させる第二送出口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に、底面部Rddから起立し、下端口7dが外部に臨むとともに、上端口7uが内部に臨む緩衝筒7を設け、この緩衝筒7の上端口7uを第二送出口6sとし、かつ緩衝筒7の周面部に第一送出口6fを形成すれば、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利点がある。
 一方、気液混合緩衝室Rdの内部に臨ませたパイプシャフト11の下端口11d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11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11cを設ける。傘形カバー11cは、下方が広がるテーパ状に形成し、外側の周面には、90〔゜〕間隔で配した四つの整流片部11s…を一体形成する。各整流片部11s…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11s…の周方向の位置は前述した各整流片部Rms…の位置に一致させることができる。このような構成により、緩衝筒7の上端口7uの上方が傘形カバー11c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から少しずつ流出させる機能を確実に実行できる。
 さらに、計量容器部2の下面部2d、即ち、気液混合緩衝室Rdの底面部Rddには、試料(乳M)を分取(サンプリンング)するための分取筒21を設ける。分取筒21は底面部Rddから起立し、下端口21dを外部に臨ませるとともに、上端面21uを内部に臨ませる。この場合、上端面21uは、図1に示すように、流出口2eの近傍に位置させ、かつ中心位置を流出口2eの内周縁部に臨ませるとともに、上述した二つの整流片部11sと11s間の中央に位置するように考慮する。また、上端面21uは、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、上端面21uには計量容器部2の径方向に沿ったスリット状の分取口21uiを形成する。なお、21cは、分取口21ui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21uiに導く分取筒21の上端に設けた集流片部である。したがって、このような集流片部21cを設けた場合には、整流片部11s…,Rms…の付設を省略してもよい。一方、下端口21dは、下面部2dから下方に突出させ、サンプリングチューブ100を接続する接続口として形成する。これにより、下端口21dにはサンプリングチューブ100を介して試料容器101の容器口を接続することができる。
 他方、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。
 図4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)71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。
 このように、本実施形態に係る乳量計1は、計量容器部2における円筒状に形成した周面部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を設けて構成すれば、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。
 次に、本実施形態に係る乳量測定方法を含む乳量計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3に示すように、搾乳機51に備えるティートカップ自動離脱装置52の背面(外面)に取付けることができる。したがって、この搾乳機51には、ティートカップ自動離脱装置52と後述する搬送機63が含まれる。本実施形態に係る乳量計1(乳量計本体1m)は、搾乳中に大きく揺れることの多い、従来、取付けが困難と言われていたティートカップ自動離脱装置52にも取付可能である。この場合、ティートカップ自動離脱装置52は、乳量計1に備える制御系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。このように、乳量計本体1mをティートカップ自動離脱装置52の背面に取付け、かつ制御系5の一部又は全部をティートカップ自動離脱装置52に内蔵させれば、配管や配線の引き回しを少なくできるため、全体の小型コンパクト化に寄与できる。ティートカップ自動離脱装置52は、外部ケーシングを有する装置本体53と、この装置本体53の上面から上方に突出したフック54と、装置本体53の下面から突出したワイヤガイドパイプ55を有し、このワイヤガイドパイプ55の下端から離脱ワイヤ56(図5)が繰り出される。この離脱ワイヤ56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53の内部には離脱ワイヤ56を巻取る巻上機構を備えている。
 他方、図5は、乳量計1を使用する搾乳装置50の一例を示す。この搾乳装置50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51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54を引掛けることによりティートカップ自動離脱装置52を吊下げる。図5は、乳牛Cに対して搾乳機51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。搾乳装置50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、71は真空パイプ70側とティートカップ自動離脱装置52を接続する真空チューブ(図4)、72はティートカップ自動離脱装置52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4)を介してティートカップ自動離脱装置52(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4)を介してティートカップ自動離脱装置52(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7を参照しつつ図6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7(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11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7(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7(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7(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7(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。なお、この場合、流出口2eから流れ出た乳Mは、傘形カバー11c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から流出することになる。そして、気液混合緩衝室Rd内の乳Mは、図7(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に送り出される(ステップS7,S10)。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、小流量により少しずつ送り出される。
 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。しかも、計量容器部2から流出した空気Aに対して乳Mを少しずつ流出させることができるため、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。
 図8は、送乳ラインLm内の実測した圧力変動を示している。なお、実測位置は、乳頭に近いミルククロー61内部を用いた。また、図8(a)は流量1kg/minのとき、図8(b)は流量2kg/minのとき、図8(c)は流量4kg/minのとき、の真空度〔MPa〕をそれぞれ示す。図8(a)~(c)において、左側の実測データPiが本実施形態に係る乳量計1の場合、即ち、対策後の場合を示すとともに、右側の実測データPrが本実施形態に係る乳量計1の要部構造を除去、即ち、気液混合緩衝室Rd及び緩衝筒7を除去することにより、流出口2eと排出口2tが直接連通する対策前の構造を用いた場合を示している。図8(a)~(c)から明らかなように、本実施形態に係る乳量計1を用いることにより、送乳ラインLm内の圧力変動を大幅に低減できる。
 なお、図7(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21の上端面21uに設けた分取口21uiから分取(サンプリング)され、分取筒21及びサンプリングチューブ100を通して試料容器101に供給される。この場合、乳量計1が傾斜しているような場合であっても、整流片部Rms…及び11s…により乳Mの流れが整流(規制)されるため、乳Mの流れが一方に片寄りにくくなり、気液混合緩衝室Rdに対して乳Mをスムースに流入させることができるとともに、分取口21uiに対して一定量以上の乳Mを効率的かつ安定に流入させることができる。
 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(ステップS7,S8)。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(ステップS9,S10)。
 他方、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S11,S12)。この結果、ダイヤフラム部26は下方へ変位し、図7(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S13)。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S14,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。
 また、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3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51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51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2e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21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。
 次に、本発明に係る乳量計1の変更実施形態について、図9~図11を参照して説明する。
 図9は、乳送出口部6の各種変更例を示す。図9(a)~(d)はいずれも第一送出口6fを変更したものである。図9(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、多めの分を速めに流出させることができる。図9(b)は、図9(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9(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、多めの分を速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9(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9(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9(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9(d)は、基本的な機能が図9(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、乳送出口部6は、様々な形態により実施可能である。
 図10は、緩衝筒7の変更例を示す。図10は、パイプシャフト11の下端を下方に延出し、下端口11dを気液混合緩衝室Rdの底面部Rddに設けた排出口2tの内部に臨ませることにより、当該気液混合緩衝室Rdに臨む部位を緩衝筒7とし、この緩衝筒7の下部の周面部に第一送出口6fを形成するとともに、緩衝筒7の上部の周面部に第二送出口6sを形成したものである。この場合、第一送出口6fは、図1に示した実施形態と同様に、緩衝筒7の下部の周面部に形成した一つのスリット7sにより構成するとともに、第二送出口6sは、緩衝筒7の上部の周面部に形成した、例えば、四つの孔部8h…により構成し、スリット7s及び孔部8h…の面積や位置(高さ)関係は、図1の実施形態のディメンションに準じて実施できる。
 このような変更例に係る緩衝筒7によれば、緩衝筒7とパイプシャフト11と一体形成できるため、容易かつ低コストに実施できるとともに、気液混合緩衝室Rd側の構成(形状)をより簡略化(単純化)できる利点がある。また、図9及び図10に示すように、第一送出口6fに、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…を用いたり、第二送出口6sに、緩衝筒7の上端7u又は周面部に形成した少なくとも一以上の孔部8h…を用いれば、スリット部7s…と孔部7h…(8h…)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の最適化を図ることができる。
 図11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、プラスチック素材等により一体成形する場合には、図11に示すように、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。したがって、このような変更例も括れ部2sd,2suの概念に包含される。なお、計量室Rmを形成する上面部Rmu及び下面部Rmdは、例示の場合、水平面(非傾斜面)により形成したが、図1に示した計量室Rmのように傾斜面により形成することも勿論可能である。なお、図10及び図11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、最良実施形態及び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、乳送出口部6には、第一送出口6fと第二送出口6sを設けた場合を示したが、気液混合緩衝室Rdの容積に余裕がある場合等においては、必ずしも第二送出口6sを設けることを要しない。また、乳送出口部6を構成するに際し、気液混合緩衝室Rdの底面部Rddに緩衝筒7を設けて構成した場合を示したが、気液混合緩衝室Rdには、少なくとも所定流量(第一流量)Qf以下の流量により乳Mを流出させる第一送出口6fを有する構造であれば、他の構造に置換することもできる。一方、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。また、弁機構部4は、パイプシャフト11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。さらに、弁駆動部12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。なお、例示の乳量計1は、分取筒21を備えるいわばサンプリング機能付乳量計を示したが、勿論、サンプリング機能(分取筒21)を設けない乳量測定機能のみを備える乳量計1であってもよいし、必要により他の機能(構成)が付加された乳量計1であってもよい。
 本発明に係る乳量計1(乳量測定方法)は、例示した搾乳装置50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。

Claims (17)

  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、前記流出口の下流側に、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気液混合緩衝室を備えるとともに、当該気液混合緩衝室に、所定流量(第一流量)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(第一送出口)を有する乳送出口部を設けたことを特徴とする乳量計。
  2.  前記計量容器部は、円筒状に形成した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1記載の乳量計。
  3.  前記計量室は、上面部を周面部側が下になる傾斜面に形成し、かつ下面部を周面部側が上になる傾斜面に形成することを特徴とする請求項2記載の乳量計。
  4.  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2記載の乳量計。
  5.  前記乳送出口部は、気液混合緩衝室に貯留された乳量が所定量以下のときに前記第一流量以下の流量により乳を流出させる第一送出口及び貯留された乳量が前記所定量を越えたときに第二流量以上の流量により乳を流出させる第二送出口を有することを特徴とする請求項1記載の乳量計。
  6.  前記気液混合緩衝室に、底面部から起立し、下端口が外部に臨むとともに、上端口が内部に臨む緩衝筒を設け、この緩衝筒の前記上端口を前記第二送出口とし、かつ前記緩衝筒の周面部に前記第一送出口を形成することを特徴とする請求項1記載の乳量計。
  7.  前記パイプシャフトは、下端を下方に延出し、下端口を前記気液混合緩衝室の底面部に設けた排出口の内部に臨ませることにより、当該気液混合緩衝室に臨む部位を緩衝筒とし、前記緩衝筒の下部の周面部に前記第一送出口を形成するとともに、前記緩衝筒の上部の周面部に前記第二送出口を形成することを特徴とする請求項4記載の乳量計。
  8.  前記第一送出口は、前記緩衝筒の周面部に形成した少なくとも一以上のスリット部を用いることを特徴とする請求項1記載の乳量計。
  9.  前記第一送出口は、前記緩衝筒の周面部に形成した少なくとも一以上の孔部を用いることを特徴とする請求項1記載の乳量計。
  10.  前記第二送出口は、前記緩衝筒の上端又は周面部に形成した少なくとも一以上の孔部を用いることを特徴とする請求項1記載の乳量計。
  11.  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設けたことを特徴とする請求項4記載の乳量計。
  12.  送乳ラインの中途に乳量計を接続することにより、流入口から流入する乳を計量容器部に貯留し、この計量容器部の内部に貯留される乳の液面を液面検出部により検出するとともに、少なくとも前記液面検出部が前記液面を検出したなら、制御系により弁機構部を開閉制御することにより前記計量容器部の流出口を開閉して乳量の測定を行う乳量測定方法において、前記流出口の下流側に、前記弁機構部の開閉制御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気液混合緩衝室を設けることにより、前記流出口から流出した乳を前記気液混合緩衝室に貯留し、この後、当該気液混合緩衝室に臨ませた乳送出口部の送出口(第一送出口)から所定流量(第一流量)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ことを特徴とする乳量測定方法。
  13.  前記気液混合緩衝室に貯留された乳量が所定量以下のときに前記第一送出口から前記第一流量以下の流量により乳を流出させるとともに、貯留された乳量が前記所定量を越えたときに第二送出口から第二流量以上の流量により乳を流出させることを特徴とする請求項12記載の乳量測定方法。
  14.  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有する乳量計を備える搾乳装置であって、前記流出口の下流側に、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気液混合緩衝室を備えるとともに、当該気液混合緩衝室に、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設けた乳量計を備えることを特徴とする搾乳装置。
  15.  前記乳量計は、乳牛に対して搾乳を行う搾乳機に取付けることを特徴とする請求項14記載の搾乳装置。
  16.  前記搾乳機は、少なくともティートカップ自動離脱装置を備え、このティートカップ自動離脱装置に前記乳量計を取付けることを特徴とする請求項15記載の搾乳装置。
  17.  前記乳量計は、前記制御系を除く乳量計本体を備え、この乳量計本体を前記ティートカップ自動離脱装置の外面に取付けるとともに、前記制御系の一部又は全部を前記ティートカップ自動離脱装置に内蔵させることを特徴とする請求項16記載の搾乳装置。
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