| 【発明の名称】 |
乳の流量検出装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】涌井 明男
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| 【要約】 |
【課題】流量を安定かつ高精度に検出するとともに、加えて誤検出を確実に防止することにより信頼性を高める。
【解決手段】ミルクチューブＴの中途に設ける流量検出用管部２の内部に、当該管部２の内周面２ｓに対して外周面５ｓが非接触となる軸方向に細長い電極支持棒部５を配設するとともに、管部２に一方の電極３を設け、かつ電極支持棒部５に当該一方の電極３に対向する他方の電極４を設ける。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ミルクチューブの中途に設ける流量検出用管部に一対の電極を備える乳の流量検出装置において、前記管部の内部に、当該管部の内周面に対して外周面が非接触となる軸方向に細長い電極支持棒部を配設するとともに、前記管部に一方の電極を設け、かつ前記電極支持棒部に当該一方の電極に対向する他方の電極を設けたことを特徴とする乳の流量検出装置。
【請求項２】 前記一方の電極は前記管部の内周面の周方向全周にわたって設けたことを特徴とする請求項１記載の乳の流量検出装置。
【請求項３】 前記他方の電極は前記電極支持棒部の外周面の周方向全周にわたって設けたことを特徴とする請求項１記載の乳の流量検出装置。
【請求項４】 前記管部における送乳方向前側に曲折流路を設け、この曲折流路を形成する内壁面から前記電極支持棒部を突出させたことを特徴とする請求項１記載の乳の流量検出装置。
【請求項５】 前記電極支持棒部は前記管部に対して偏心位置に配することにより、偏心方向における前記一方の電極と前記他方の電極の間隔の大きさを設定したことを特徴とする請求項１記載の乳の流量検出装置。
【請求項６】 前記管部における乳の流入口部は前記電極支持棒部の偏心方向にオフセットさせたことを特徴とする請求項５記載の乳の流量検出装置。
【請求項７】 前記電極に隣接する前記管部の内周面及び前記電極支持棒部の外周面は、撥水面により形成したことを特徴とする請求項１記載の乳の流量検出装置。
【請求項８】 前記電極支持棒部の内部には、乳の特性を検出するための検出用部品を収納する収納空間を設けたことを特徴とする請求項１記載の乳の流量検出装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はミルクチューブの中途に設ける流量検出用管部に一対の電極を備える乳の流量検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ミルクチューブの中途に設ける流量検出用管部に、乳の流量を検出するための一対の電極を備える乳の流量検出装置は、特開平８−５１８８０号公報で知られている。
【０００３】同公報で開示される流量検出装置は、流量検出用管部を構成するパイプ部材を備え、このパイプ部材における内周面の所定位置に一方の電極を突出した状態で設けるとともに、この一方の電極からパイプ部材の軸方向に離間した位置に、当該パイプ部材の一部を構成する管状に形成した他方の電極を設けたもので、乳の流量を検出する際には一対の電極間の電気抵抗を測定し、この測定結果を換算することにより乳の流量を求める。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来の流量検出装置は、次のような問題点があった。
【０００５】即ち、この種の流量検出装置は電極間の電気抵抗に基づいて流量を検出するため、検出精度を高めるには、できるだけ送乳方向における電極間の距離を短くすることが望ましい。一方、電極間の距離が短いと電極間における内周面の沿面距離も短くなるため、乳が流れていなくても電極間における内周面に付着した乳脂肪等による粘性乳膜が電極間抵抗として計測され、誤検出を招いてしまう。
【０００６】したがって、従来の流量検出装置ではこのような誤検出を回避するため、電極間の距離をある程度長くせざるを得ず、結局、流量を安定かつ高精度で検出するには限界があるとともに、電極間の距離は検出精度を考慮した妥協的な距離にならざるを得ないため、誤検出を確実に回避するには不十分となり、信頼性に劣る問題があった。
【０００７】本発明はこのような従来の技術に存在する課題を解決したものであり、流量を安定かつ高精度で検出できるとともに、加えて誤検出を確実に回避することにより信頼性を高めることができる乳の流量検出装置の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】本発明は、ミルクチューブＴの中途に設ける流量検出用管部２に一対の電極３，４を備える乳の流量検出装置１を構成するに際して、管部２の内部に、当該管部２の内周面２ｓに対して外周面５ｓが非接触となる軸方向に細長い電極支持棒部５を配設するとともに、管部２に一方の電極３を設け、かつ電極支持棒部５に当該一方の電極３に対向する他方の電極４を設けたことを特徴とする。
【０００９】この場合、好適な実施の形態により、一方の電極３は管部２の内周面２ｓの周方向全周にわたって設けるとともに、他方の電極４は電極支持棒部５の外周面５ｓの周方向全周にわたって設ける。また、管部２における送乳方向Ｆの前側（下流側）に曲折流路２ｃを設け、この曲折流路２ｃを形成する内壁面２ｃｓから電極支持棒部５を突出させる。この際、電極支持棒部５は管部２に対して偏心位置に配することにより、偏心方向Ｂにおける一方の電極３と他方の電極４の間隔Ｌｄの大きさを設定するとともに、管部２における乳の流入口部２ｉは電極支持棒部５の偏心方向Ｂにオフセットさせる。さらに、電極３及び４に隣接する管部２の内周面２ｓ及び電極支持棒部５の外周面５ｓは撥水面Ｓにより形成する。一方、電極支持棒部５の内部には、乳の特性を検出するための検出用部品Ｄａを収納する収納空間６を設けることができる。
【００１０】これにより、管部２の内周面２ｓに一方の電極３が臨むとともに、電極支持棒部５の外周面５ｓに他方の電極４が臨むため、一方の電極３と他方の電極４間の沿面距離は飛躍的に長くなる。また、一方の電極３と他方の電極４は軸心に直角となる同一平面上に配されるため、電極３と４間における有効電極面を大きくできるとともに、電極３と４間の空間距離は限りなく零に近付けることができるため、電極３と４の間隔Ｌｄを検出精度を考慮した最適な大きさに設定できる。
【００１１】
【実施例】次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００１２】まず、本実施例に係る流量検出装置１の構成について、図１及び図２を参照して説明する。
【００１３】流量検出装置１は上管部２ｕ，下管部２ｄ及び電極支持盤部１１を含む流量検出用管部２を備え、この流量検出用管部２は、上管部２ｕの下端に設けたフランジ部２ｕｆと下管部２ｄの上端に設けたフランジ部２ｄｆ間に電極支持盤部１１を挟むことにより、複数組の固定用ネジ１２ａ…と固定用ナット１２ｂ…により固定して構成する。この場合、フランジ部２ｕｆと電極支持盤部１１間にはＯリング１３を、また、電極支持盤部１１とフランジ部２ｄｆ間にはＯリング１４をそれぞれ介在させる。
【００１４】上管部２ｕは乳の流れる状態を外部から容易に確認できるように、全体を透明なプラスチックにより一体成形し、上端には流入側（上流側）のミルクチューブＴｕを接続する流入口部２ｉを設ける。また、下管部２ｄは円筒形に形成し、上管部２ｕと同様に全体を透明なプラスチックにより一体成形するとともに、下部側面には流出側（下流側）のミルクチューブＴｄを接続する流出口部２ｏを設ける。この流出口部２ｏは横方へ突出させ、かつ先端下がりに傾斜させる。これにより、下管部２ｄにおける送乳方向Ｆの前側には曲折流路２ｃが設けられる。
【００１５】電極支持盤部１１は撥水性を有する素材、例えば、テフロン（商標名）素材により全体をドーナツ形に形成するとともに、内部にはドーナツ形に形成した一方の電極３をインサートする。電極３は導電性の金属板により形成し、内周面は電極支持盤部１１の内周面（管部２の内周面２ｓ）上に露出させる。この場合、電極３は内周面２ｓに対して同一面上であってもよいし、内周面２ｓから突出させてもよい。これにより、電極３は管部２の内周面２ｓの周方向全周にわたって設けられるとともに、電極３に隣接する管部２の内周面２ｓには撥水面Ｓが形成される。このような撥水面Ｓが形成されることにより、当該内周面２ｓには乳脂肪等による粘性乳膜が付着しにくくなる。また、電極３には内部に雌ネジ部を有する筒形の接続端子１５の一端側を固定（接続）し、この接続端子１５の他端側はフランジ部２ｄｆを通して外部に露出させる。
【００１６】一方、下管部２ｄの内部には、当該下管部２ｄの下端、即ち、前記曲折流路２ｃを形成する内壁面２ｃｓから軸方向上方に突出する細長い電極支持棒部５を配設する。この電極支持棒部５は電導性を有する断面円形のパイプ部材１６を有し、このパイプ部材１６の外周面はテフロン素材により形成した被覆部１７により覆う。また、被覆部１７の上部にはドーナツ形に形成した他方の電極４をインサートする。電極４は導電性の金属板により形成し、電極４の外周面は被覆部１７の外周面（電極支持棒部５の外周面５ｓ）上に露出させるとともに、電極４の内周面はパイプ部材１６の外周面に固定（接続）する。この場合、電極４は外周面５ｓに対して同一面上であってもよいし、外周面５ｓから突出させてもよい。これにより、電極４は電極支持棒部５の外周面５ｓの周方向全周にわたって設けられるとともに、電極４に隣接する電極支持棒部５の外周面５ｓには撥水面Ｓが形成される。このような撥水面Ｓが形成されることにより、上述した管部２の内周面２ｓ側と同様に外周面５ｓには粘性乳膜が付着しにくくなる。
【００１７】さらに、パイプ部材１６の上部には透明なプラスチックにより形成したヘッド部１８を嵌着する。ヘッド部１８は先端尖形に形成し、パイプ部材１６の上端から上方に突出する。また、ヘッド部１８の下部側面には直径方向外方に突出した一対の透光突起部１９，１９を形成し、この透光突起部１９，１９は、パイプ部材１６及び被覆部１７に設けた孔部に貫通させることにより、先端を当該被覆部１７の外周面に至らせる。一方、ヘッド部１８の内部は中空に形成する。これにより、ヘッド部１８の内部はパイプ部材１６の内部と共に乳の特性を検出するための検出用部品Ｄａを収納する収納空間６となる。さらに、パイプ部材１６の下部側面には内部に雌ネジ部を有する筒形の接続端子２０の一端側を固定（接続）し、この接続端子２０の他端側は被覆部１７及び下管部２ｄを通して当該下管部２ｄの外周面に露出させる。
【００１８】また、電極支持棒部５の外周面５ｓは管部２の内周面２ｓよりも小径にし、下管部２ｄ（管部２）の内周面２ｓに対して外周面５ｓが非接触となるように配することにより、当該内周面２ｓと当該外周面５ｓ間に乳の流路を確保する。電極支持棒部５は図２に示すように、管部２（下管部２ｄ）に対して偏心位置に配し、偏心方向Ｂにおける電極支持棒部５の外周面５ｓと下管部２ｄの内部面２ｓの間隔Ｌｄは、通過する乳の電気抵抗を高精度で検出できる最適な大きさに設定する。なお、この間隔Ｌｄはあまり小さすぎると乳ブリッジが発生して正確な検知ができなくなったり、洗浄等のメンテナンスが困難になるため、２〔ｍｍ〕前後を目安に設定することが望ましい。
【００１９】他方、上管部２ｕの流入口部２ｉは図１に示すように、当該電極支持棒部５の偏心方向Ｂにオフセットさせる。これにより、間隔Ｌｄを形成する下管部２ｄの内部面２ｓ，上管部２ｕの内周面及び流入口部２ｉの内周面は、軸方向直線上に配される。このような構造と上記間隔Ｌｄの設定により、電極３と４間に確実に乳を流すことができる。なお、電極支持棒部５の上端（先端）は尖形に形成されるため、上管部２ｕの流入口部２ｉからフランジ部２ｕｆに至る他の周面は当該電極支持棒部５の上端形状に沿った傾斜形状に形成する。
【００２０】次に、本実施例に係る流量検出装置１の取付方法及び機能について、図１〜図３を参照して説明する。
【００２１】まず、流量検出装置１を付設する搾乳機の概略構成について、図３を参照して説明する。図３中、３０はミルクパイプライン、３１は真空パイプラインである。各パイプライン３０及び３１の所定位置には斜め上方に傾いて設けられたミルクタップ３２を備え、このミルクタップ３２に対してディストリビュータ３３が着脱する。ディストリビュータ３３はパルセータ３４を備え、このパルセータ３４を介してエアチューブ３５と真空パイプライン３１が挿通するとともに、ディストリビュータ３３内の流路を介して送乳用のミルクチューブＴとミルクパイプライン３０が挿通する。また、ミルクチューブＴの先端はミルククロー３６に接続し、このミルククロー３６には複数のティートカップライナ３７…を接続する。なお、エアチューブ３５は各ティートカップライナ３７…へそれぞれ分岐接続する。なお、３８は警報機能を含む制御装置である。
【００２２】一方、本実施例に係る流量検出装置１は、このような搾乳機におけるミルクチューブＴに対して後付けできる。即ち、図３に示すように、ミルクチューブＴの任意位置を切断し、上流側のミルクチューブＴｕと下流側のミルクチューブＴｄに分ける。そして、図１に示すように、上流側のミルクチューブＴｕを上管部２ｕの流入口部２ｉに差し込んで接続するとともに、下流側のミルクチューブＴｄを下管部２ｄの流出口部２ｏに差し込んで接続する。また、接続コード２５の一端は固定ネジ１５ｎを用いて接続端子１５に接続するとともに、他端は制御装置３８に接続し、さらに、接続コード２６の一端は固定ネジ２０ｎを用いて接続端子２０に接続するとともに、他端は制御装置３８に接続する。
【００２３】搾乳時には、ミルククロー３６から送られる乳がミルクチューブＴｕを通って流量検出装置１に至り、乳は流入口部２ｉから流入することにより、管部２の内部を通って下方に至る。そして、乳は流出口部２ｏから流出し、ミルクチューブＴｄを通ってディストリビュータ３３に流入する。この際、乳は電極３と４間を通過するため、制御装置３８により電極３と４間の電気抵抗を測定する。このとき乳が存在すれば電極３と４間の電気抵抗は小さくなり、乳が存在しなければ電気抵抗は大きくなるため、測定した電気抵抗を予め設定（登録）したデータベース（又は変換関数）に基づいて流量に変換する。この場合、電極支持棒部５は管部２に対して偏心位置に配されることにより、電極３と４間の距離、即ち、前記間隔Ｌｄが最適な大きさに設定され、また、流入口部２ｉは電極支持棒部５の偏心方向Ｂにオフセットされるため、乳の流量は安定かつ高精度に検出される。
【００２４】他方、電極支持棒部５の内部には収納空間６を設けたため、例えば、この収納空間６に発光部（検出用部品）Ｄａを配設するとともに、外部に当該発光部Ｄａからの光を受ける受光部Ｄｂを配設して乳の特性測定機能部を設けることができる。この場合、発光部Ｄａからの光は透光突起部１９を通り、さらに流れる乳を通過した後、下管部２ｄを通って受光部Ｄｂに至るため、そのときの透光量（透光内容）を測定（分析）することにより乳の特性、例えば、成分や性質等を検出できる。
【００２５】以上、実施例について詳細に説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材等において、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。
【００２６】例えば、流量検出用管部２はミルクチューブＴの中途に後付けにより接続する場合を示したが、予めミルクチューブＴに一体化した形式でもよい。また、各電極３，４は周方向全周にわたって設けた場合を示したが、一部に設けてもよい。さらに、電極支持棒部５は管部２の中心位置に配設してもよい。この場合、流入口部２ｉはオフセットすることなしに電極支持棒部５に対して同軸上に配する。また、管部２における送乳方向Ｆの前側に曲折流路２ｃを設けた場合を示したが、この曲折流路２ｃは管部２における送乳方向Ｆの後側に設けてもよい。一方、電極３及び４に隣接する管部２の内周面２ｓ及び電極支持棒部５の外周面５ｓは、テフロン素材により形成した場合を示したが、他の同効素材により形成してもよいし、これらの素材により表面のみを撥水処理してもよい。また、収納空間６は必ずしも設けることを要しない。
【００２７】
【発明の効果】このように、本発明に係る乳の流量検出装置は、ミルクチューブの中途に設ける流量検出用管部の内部に、当該管部の内周面に対して外周面が非接触となる軸方向に細長い電極支持棒部を配設するとともに、管部に一方の電極を設け、かつ電極支持棒部に当該一方の電極に対向する他方の電極を設けたため、次のような顕著な効果を奏する。
【００２８】■ 電極間の送乳方向の距離を限りなく短くしつつ沿面距離を飛躍的に長くできるため、管部の内周面に付着する乳脂肪等の粘性乳膜による誤検出を防止し、流量を確実に検出できるとともに、信頼性を高めることができる。
【００２９】■ 各電極は管部の軸心に直角となる同一平面上に配されるため、電極間の有効電極面を大きくできるとともに、加えて電極の間隔を最適な大きさに設定することにより、流量に対する安定かつ高精度の検出を実現できる。
【００３０】■ 好適な実施の形態により、電極支持棒部を管部に対して偏心位置に配し、偏心方向における一方の電極と他方の電極の間隔の大きさを設定するとともに、管部における乳の流入口部を電極支持棒部の偏心方向にオフセットさせれば、さらなる検出の確実性及び安定性と検出精度を高めることができる。
【００３１】■ 好適な実施の形態により、電極に隣接する周面を撥水面により形成すれば、粘性乳膜が付着しにくくなるため、さらなる検出の確実性及び安定性と検出精度が高められることに加え、メンテナンス性を向上させることができる。
【００３２】■ 好適な実施の形態により、電極支持棒部の内部に乳の特性を検出するための検出用部品を収納する収納空間を設ければ、乳に対する測定事項を拡大できるため、発展性及び多機能性が高められる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１０３９２１
【氏名又は名称】オリオン機械株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１０月２２日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】下田 茂
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１２３０２８ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）５月１１日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−２８９７９０ |
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