(57)【要約】【課題】海外製の難解なリキッドフィーディング装置の操作性・機能性・メンテナンス性を向上させ国内の小規模養豚農家から大規模農家の誰でも容易に安全な餌を供給できる液状飼料自動給餌システムを提供する。【解決手段】ポンプに攪拌機能をもたせるためケーシング内に吸い上げ室とその上段に遮断プレートで仕切られた攪拌室を重ねて配設し吸い上げ室内に配置している揚水・送液用のインペラと攪拌室内に配置した攪拌用インペラを駆動回転シャフトの同軸上に一体的に連結固着させ、通常の送液ポンプ機能と合わせてタンク槽内の液状飼料を攪拌混合するために攪拌室側壁に複数の放射状の排出口を設けて攪拌ポンプ機能を具備しタンク槽内へ攪拌機等の装備を別途に付加することなく、タンク槽内の液状飼料を効率よく混合させることにより遠方にある各餌箱に好適に給餌できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプに攪拌機能をもたせるためケーシング内に吸い上げ室とその上段に遮断プレートで仕切られた攪拌室を重ねて配設し吸い上げ室内に配置している揚水・送液用のインペラと攪拌室内に配置した攪拌用インペラを駆動回転シャフトの同軸上に一体的に連結固着させ、通常の送液ポンプ機能と合わせてタンク槽内の液状飼料を攪拌混合するために攪拌室側壁に複数の放射状の排出口を設けて攪拌ポンプ機能を具備しタンク槽内へ攪拌機等の装備を別途に付加することなく、タンク槽内の液状飼料を効率よく混合され遠方にある各餌箱に好適に給餌できることを特徴とする液状飼料自動給餌システム。
【請求項２】
タンク重量を計測手段のロードセルをタンク架台脚部に１点のみ配置し他の脚部２点には、縦横移動を可能できるロッドエンド手段でロードセル１点正確な測定ができることを特徴とする請求項１の液状飼料自動給餌システム。
【請求項３】
液状飼料移送時の循環ラインの開閉手段に空圧シリンダーを使用し、シリンダーの前端にはセンサを配置。開閉バルブのフィードバックが行われ液状飼料移送時の配管内部の異常圧力でパイプの破損を防止するためのインターロック機能を具持していることを特徴とする請求項１及び請求項２の液状飼料自動給餌システム。
【請求項４】
制御装置に被雷対策用アレスタを配置、操作が容易に行えるように全面に大型タッチパネルを配備した。これにより落雷などでシステム障害の防止や作業者が目の高さで対話形式の各種操作を容易に行うことできることを特徴とする請求項１、及び請求項２、請求項３の液状飼料自動給餌システム。
【請求項５】
給餌手段には給餌バルブの異常を感知する圧力センサを具備しており制御システムで給餌バルブの故障などの原因の特定が容易に解明できることをとする特徴請求項１、及び請求項２、請求項３、請求項４の液状飼料自動給餌システム。
【請求項６】
給餌量の設定値と実測値の誤差を計算し序々に設定値に近づくための補正システムを具備し正確な給餌量の投入ができることを特徴とする特徴請求項１、及び請求項２、請求項３、請求項４、請求項５の液状飼料自動給餌システム。
【請求項７】
制御盤と農場コンピュータをＬＡＮ接続しインターネット回線を通じ遠隔地にあるコンピュータ  又はシステム提供元の社内コンピュータなどからシステムの監視、ソフト書換え、データ収集が容易に行えることを特徴とする特徴請求項１、及び請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６の液状飼料自動給餌システム
【請求項８】
制御システムが故障した場合、強制的に給餌ができる手段として各手動動作手段を具備していることを特徴とする特徴請求項１、及び請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７の液状飼料自動給餌システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は固形飼料や食物残渣等例えば、（うどん、納豆、パンなどの穀類とホエーなどの乳酸菌を入れて発酵させた物）と水又は、温湯と攪拌し溶解された液状飼料をパイプラインで各餌箱に移送する。なお混合飼料の攪拌機能と移送機能を併せ持っている立型遠心ポンプ、混合飼料を正確な割合で配合し素早く給餌する為の制御装置、給餌バルブの異常を感知する為の圧力センサ、給餌量の記録シート、トラブルに素早く対処するための遠隔操作機能などを具備していることを特徴とする液状飼料自動給餌システムである。
【背景技術】
【０００２】従来のリキッドフィーディングシステムは国内代理店を経由して養豚が盛んなヨーロッパのメーカーから輸入され、国内の各養豚農家に提供されてきたが、落雷などでシステムダウンが起きたケースがあった。
国内で生産している部品ならば短期間で復旧するのだが、海外部品では入手が困難なため復旧するまで修理に要する期間と費用が莫大なものになった。（非特許文献１）【０００３】
【非特許文献１】ＡＦＣフォーラム  ２００８年  １月号  ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｆｃ．ｊｆｃ．ｇｏ．ｊｐ／ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ／ｍａｎａｇｅ／ｌｉｖｅｓｔｏｃｋ／０８０１１８．ｈｔｍｌ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】従来国内で多く使われているヨーロッパ製のリキッドフィーディングシステムは、落雷などによるシステムの被雷対策がなされていない為、システムにトラブルが生じた場合、復旧するまでに長い期間が必要だった。取り扱いは、容易なものではなく基板の設定を間違うとシステムが動作しない、マニュアルを見ても解らないなど難解な物が多かった。
本発明が解決しようとする課題は、上記リキッドフィーディング装置の操作性と機能性を向上させ小規模養豚農家から大規模農家の誰でも簡単に取り扱え、トラブルなどに迅速に対応できる液状飼料自動給餌システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】前記目的を達成する為の第１の発明は、ポンプに攪拌機能をもたせるためケーシング内に吸い上げ室とその上段に遮断プレートで仕切られた攪拌室を重ねて配設し吸い上げ室内に配置している揚水・送液用のインペラと攪拌室内に配置した攪拌用インペラを駆動回転シャフトの同軸上に一体的に連結固着させ、通常の送液ポンプ機能と合わせてタンク槽内の液状飼料を攪拌混合するために攪拌室側壁に複数の放射状の排出口を設けて攪拌ポンプ機能を具備しタンク槽内へ攪拌機等の装備を別途に付加することなく、タンク槽内の液状飼料を効率よく混合し遠方にある各餌箱に好適に給餌できる。これにより、タンク槽内へ攪拌機等の装備を別途に付加することなく、タンク槽内の液状飼料を効率よく混合され遠方にある各餌箱に好適に給餌することができる。【０００６】前記目的を達成する為の第２の発明は、タンク重量を計測するためロードセルをタンク架台脚部に１点のみ配置し他の脚部２点には、縦横移動を可能にできるロッドエンド手段でロードセル１点に荷重が均一に掛るように配置した。
これにより、従来タンク脚部にロードセル３点を配置していたものが１点でも給餌量の正確な測定が可能になった。【０００７】前記目的を達成する為の第３の発明は、液状飼料移送時の循環ラインの開閉手段に空圧シリンダーを使用し、シリンダーの前端にはセンサを配置。開閉バルブのフィードバックが行われ液状飼料移送時のポンプのインターロック機能で移送ラインのシステムが安全に保護される。【０００８】前記目的を達成する為の第４の発明は、制御装置に被雷対策用アレスタを配置、操作が容易に行えるように全面に大型タッチパネルを配備した。これにより落雷などでシステム障害の防御や作業者が目の高さで対話形式の各種操作を容易に行うことが可能となった。【０００９】前記目的を達成する為の第５の発明は、給餌手段には給餌バルブの動作異常を感知するための圧力センサを具備しており給餌バルブの故障などの原因の特定が容易に行うことが可能となった。【００１０】第６の発明は、給餌量の設定値と実測値の誤差を計算し序々に設定値に近づく制御システムを具備し正確な給餌量の投入が可能となった。【００１１】第７の発明は、制御装置と農場コンピュータをＬＡＮ接続しインターネット回線を通じ遠隔地にあるコンピュータ  例えば農場経営者自宅コンピュータまたは、システム提供元の社内コンピュータなどからシステムの監視、ソフト書換え、データ収集が容易に行えるようになった。【００１１】第８の発明は、制御システムが故障した場合、強制的に給餌ができる手段として各手動動作手段を具備していることである。
【発明の効果】
【００１２】本発明の自動給餌システムは、運転開始前の設定をタッチパネルで行い、セキュリティは２ヶ所同時押しとパスワード入力の２段階で、操作する人を制限できる。
第１段階でミキシングタンクに水を投入、第２段階で食物残渣を投入、第３段階で配合飼料を投入する。その場合の投入量は、設定された値になるようにロードセルで重量制御され正確に投入される。成分投入後は攪拌バルブを開け、センサが感知し攪拌機能付のポンプで決められた時間攪拌され、攪拌バルブが閉じ循環バルブと循環戻りバルブを共に開ける。センサが感知していない場合は、ポンプの運転は停止するため液状飼料移送システムは安全に保護される。給餌中給餌バルブの圧力センサが異常を感知した場合、給餌量と設定値の誤差を見比べバルブ異常かセンサの異常かを制御装置が判断しアラームをタッチパネルに表示させる。開閉バルブの異常以外はシステムを継続する。液体飼料の粘度が変わると給餌量のバラツキが出ることが多々ある。その場合は、設定量と供給量の誤差を次回の給餌から序々に設定量に近づけ設定量の±１０％の範囲で給餌量が調節され日々の給餌量を記録手段例えば記録シート、記録メモリーに記録され遠隔地のコンピュータでデータの閲覧が可能となった。システムの障害を回避する手段としてソフト書換え、データ変更が容易に行えるようになり現場までの移動ロスがなくなった。
また、システムが被雷した場合は被雷手段のアレスタにより侵入サージを防御しシステムを保護することが可能となった。
これにより養豚農家の作業環境の改善と飼料コストを削減できトラブルの対応が早急に行える為、豚へのストレスが軽減でき豚の発育が好適に良くなった。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態を示す液状飼料自動給餌システムのシステム系統図である。
【図２】本発明の攪拌付ポンプの外観図である。
【図３】本発明の攪拌付ポンプ図４におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明のロッドエンド手段におけるタンク架台脚部詳細図である。
【図５】本発明の攪拌付ポンプにおける循環還流のメカニズム図である。
【図６】本発明の制御システムの工程フローその１である。
【図７】本発明の制御システムの工程フローその２である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】以下、実施例で本発明の形態を詳細に説明する。
【実施例】
【００１５】図１は、本発明の一実施例を示したシステム系統図で液状飼料自動給餌システムの概要である。
液状飼料を製造する過程で水タンク１、食物残渣タンク２、配合飼料タンク３があり、第１の段階は水タンク１より水を供給する過程で水開閉バルブ５を開き水開閉圧力センサ５ｓが開信号を感知すると給水ポンプ４が作動しミキシングタンク１３に給水されロードセル１４で計量制御される。第２の段階は食物残渣タンク２より食物残渣を供給する過程で食物残渣開閉バルブ７が開き食物残渣開閉圧力センサ７ｓの開信号を感知するとスラリーポンプ６が作動しミキシングタンク１３に食物残渣の供給が始まりロードセル１４で計量制御される。第３段階は、食物残渣供給終了後オーガコンベア８が作動し配合飼料タンク３から配合飼料がミキシングタンク１３に供給されロードセル１４で計量制御される。成分は正確な割合に調合され液状飼料となる。攪拌時は、攪拌バルブ１０開  その他のバルブ例えば循環バルブ１１と循環戻りバルブ１２は閉である。攪拌バルブ開閉センサ１０ｓが開信号を感知し攪拌付ポンプ９が作動し混合攪拌される。【００１６】図２図３は、攪拌付ポンプの詳細図である。液状飼料を効率よく混合する為の第１の段階では、攪拌機能付ポンプの上部の攪拌インペラ１０５の回転ケーシング上部の攪拌吸込口１１４から液体飼料を吸込み、攪拌室側壁に設けた複数の噴射口１１１から放射状に液体を噴出し還流させる。発生させた渦流によりミキシングタンク１２内部の液状飼料を効率よく混合できる。
図４は、攪拌付ポンプにおける循環還流のメカニズム図である。第２の段階は、タンク１２２上部の攪拌用バルブ１２６を設け、ポンプ１２１で移送液体１２３をタンク１２２内部に戻すことにより還流１２９が起き液体飼料を効率よく混合できる。【００１７】図５は、計量手段であるタンク架台脚部の詳細を示す。ロッドエンドマウント２０とロッドエンド２１は、ナット手段で固定され、ロッドエンド支軸板２３は、タンク架台２７とネジ手段で固定される。ロッドエンド２１とロッドエンド支軸板２３は、ロットエンドピン２２の挿入手段により連結固定される。ロッドエンド２１はピロー型ユニットベアリング手段を具備しており、これによりタンク架台２７と固定されたロードセル接触板が縦横に動いてもロードセルマウント２６とボルト手段で固定されたロードセル２５に荷重が均等に配分される。【００１８】上記プロセスで計量・混合された液状飼料は、循環バルブ１１・循環戻りバルブ１２を作動させ循環バルブ開閉センサ１１ｓと循環戻りバルブ開閉センサ１２ｓが共に開ならば攪拌付ポンプ９が作動し循環パイプ１５の配管内部を液体飼料が循環し各給餌バルブ１８で給餌される。給餌中に給餌バルブ開閉圧力センサ１８ｓは、接点が開になり制御装置１９に信号が伝達され給餌バルブの動作異常を管理する。この一連の循環給餌手段で各バルブの開閉動作異常などで配管内圧の異常上昇でパイプが破損しない為のインターロック機能を制御装置１９で管理し異常が発生すると制御装置１９に具備されたタッチパネルでアラーム内容を表示しシステムを停止させパトライト（図表記なし）が農場の任意箇所で点灯する。これにより異常の特定が迅速かつ容易に行える。異常がない状態では、液面センサ１６が餌箱１７のＬｏｗレベルを感知し制御装置１９に信号を伝達し各給餌バルブ１８は無制限給餌又は制限給餌をする。【００１９】給餌が終了すると制御装置１９に給餌量、日時、レシピ番号が記録される。制御装置１９はＬＡＮ接続された農場コンピュータ２０の記録シートに記録内容を転送する。
インターネットで接続された社内コンピュータ２１は異常内容、給餌履歴を閲覧しシステムを最適化するためのリモート制御ができる。【００２０】図６と図７は、制御装置１９のシステムを説明するフロー図である。
先ず、工程１は予め設定された値、例えばタイマー運転開始時間及び終了時間、重量下限値１（給餌時間中でも給餌を止めミキシングを始める値）、重量下限値２（給餌時間中は給餌を継続し休止時間になればミキシングを始める値）、液状飼料の調合割合、各餌箱の給餌量、給餌回数、給餌時間、攪拌時間、循環時間、給餌休止時間を制御装置１９が読込む。【００２１】工程２では、運転の形態を決め、例えばタイマー運転か連続運転が開始される。【００２２】工程３では、ミキシングタンク１３内の重量を制御装置１９が認識し、ミキシング開始重量以下、例えば４００ｋｇ以下か判断する。【００２３】工程４では、ミキシングタンク１３下に設置されているロードセル１４がミキシング開始重量を計測し予め設定した値、例えば４００Ｋｇ以下の値を制御装置１９が判断する。ミキシングタンク１３の重量が４００ｋｇ以上の場合は、工程９（攪拌運転）にジャンプする。【００２４】工程５では、水開閉バルブ５を開、給水ポンプ４が作動、水タンク１から水をミキシングタンク１３に供給。次に食物残渣開閉バルブ７開、スラリーポンプ６が作動、食物残渣タンク２から食物残渣の供給開始。次にオーガコンベア８が作動し配合飼料タンク３から配合飼料の供給が開始される。【００２５】工程６では、上記工程に各センサ５ｓ・７ｓ・１０ｓバルブの開閉信号を制御装置１９が監視し、供給時の配管内圧の異常上昇によるパイプの破裂を防止する為の制御システムが具備されている。異常が発生した場合は、プロセスを中断しアラームを表示する。【００２６】工程７では、工程５（配合成分の投入）のプロセスを投入成分が閾値になるまで供給手段を継続する。【００２７】工程８では、成分投入終了後の成分の実重量を記録する。記録は、月曜〜日曜の７日分の記録が可能であり記録される内容は、投入成分の累積量である。【００２８】工程９では、ミキシングタンク１３内部の液状飼料を攪拌付ポンプ９が放射状に噴出し過流させる。発生させた還流と渦流により液状飼料を好適に混合する。【００２９】工程１０では、上記工程の異常を制御装置１９が監視し、異常が発生した場合は、プロセスを中止しアラームを表示する。【００３０】工程１１では、攪拌設定時間、例えば４分の設定時間とする。攪拌時間４分間は液状飼料の混合手段を継続する。【００３１】工程１２では、攪拌時間終了後、攪拌バルブ１０が閉、循環バルブ１１・循環戻りバルブ１２共に開、センサ１１ｓとセンサ１２ｓ両方の接点信号を制御装置１９が感知している時だけ攪拌付ポンプ１９は循環運転するようなインターロック機能を具備している。【００３２】工程１３では、上記工程の異常を制御装置１９が監視し、異常が発生した場合は、プロセスを中止しアラームを表示する。【００３３】工程１４では、循環設定時間、例えば２分の設定時間とする。循環運転２分間は液状飼料を循環パイプ１５の配管内を通り循環運転を継続する。【００３４】工程１５では、循環運転終了後も循環手段は継続される。餌箱１７に具備された液面センサ１８のＬｏｗレベルを制御装置１９が監視し餌箱１７の餌の有無を確認する。尚、液面センサの腐食防止のため循環手段中のみ液面センサを通電する。【００３５】工程１６では、ミキシングタンク１３下のロードセル１４から現在の重量信号を制御装置１９で変換し記憶メモリーに記憶される。【００３６】工程１７では、工程１５で確認された餌が無い番号の餌箱の指示値に従い制御装置１９は給餌バルブ１８を作動し餌箱１７に餌を投入する。餌を投入する順番は、先に要求があった順番に餌箱１７に投入する。【００３７】工程１８では、上記工程の異常  例えば給餌バルブ１８が作動した場合、給餌バルブ開閉圧力センサ１８ｓの接点信号はＯＦＦになるのだが、ＯＮのままの信号を数秒間カウントした場合は、制御装置１９が異常と判断し給餌を中断しアラームを表示する。この場合の異常は、「給餌バルブ類の破損」と判断するためのインターロック機能を具備している。【００３８】工程１９では、餌投入後のミキシングタンク１３の現重量をミキシングタンク１３下のロードセル１４から現重量信号を制御装置１９で変換し記憶メモリーに記憶される。【００３９】工程２０では、工程１６で記憶された値（投入前重量）から工程１９で記憶された値（投入後重量）を減算した値が実際の投入量になり制御装置１９のメモリーに記録され各餌箱番号に順番に記録される。表示できる最大の日数は７日分である。【００４０】工程２１では、工程２０で記録された値（実投入量）から指示値（設定値）を減算した値を制御装置１９は比較判断し、次回投入時間を補正する機能を具備している。【００４１】工程２２では、重量下限値１、例えばミキシングタンク１３の重量が４５０Ｋｇ以下になり且つ給餌時間が終了した場合は工程２３のプロセスに移行する。そうでない場合は、給餌時間まで工程１５（餌要求の確認）→工程１６（タンク重量記憶）→工程１７（餌投入）→工程１８（異常の監視）→工程１９（タンク重量記憶）→工程２０（投入量の記録）→工程２１（投入時間補正）のプロセスが継続され。給餌時間が終了後攪拌付ポンプ９を停止して循環バルブ１１と循環戻りバルブ１２を閉じ運転休止。休止時間のカウントが終了すれば、工程９（攪拌運転）にジャンプする。【００４２】工程２３では、重量下限値２  例えばミキシングタンク１２の重量が３５０Ｋｇ以下になるまで工程１５（餌要求の確認）→工程１６（タンク重量記憶）→工程１７（餌投入）→工程１８（異常の監視）→工程１９（タンク重量記憶）→工程２０（投入量の記録）→工程２１（投入時間補正）のプロセスが継続される。【００４３】工程２４では、工程２３でミキシングタンク１２の重量が重量下限値２例えば３５０Ｋｇ以下になった段階で餌箱１７に具備された液面センサ１６からの給餌要求が拒否される。【００４４】工程２５では、攪拌付ポンプ９が停止し循環バルブ１１と循環戻りバルブ１２が閉じ工程５（配合成分投入）にジャンプする。
この一連のサイクルを繰り返し、各餌箱１７に好適に給餌することを特徴とする液状飼料自動給餌システムである。
【符号の説明】
【００４５】１．水タンク
２．食物残渣タンク
３．配合飼料タンク
４．給水ポンプ
５．水開閉バルブ
６．スラリーポンプ
７．食物残渣開閉バルブ
８．オーガコンベア
９．攪拌付ポンプ
１０．攪拌バルブ
１１．循環バルブ
１２．循環戻りバルブ
１３．ミキシングタンク
１４．ロードセル
１５．循環パイプ
１６．液面センサ
１７．餌箱
１８．給餌バルブ
１９．制御装置
２０．農場コンピュータ
２１．社内コンピュータ
５ｓ．水開閉圧力センサ
７ｓ．食物残渣開閉圧力センサ
１０ｓ．攪拌バルブ開閉センサ
１１ｓ．循環バルブ開閉センサ
１２ｓ  循環戻りバルブ開閉センサ
１８ｓ．給餌開閉圧力センサ
１０１．駆動シャフト
１０２．パイプ
１０３．軸受け
１０４．シール
１０５．攪拌インペラ
１０６．遮断プレート
１０７．主インペラ
１０８．ケース
１０９．吸込口
１１０．吸上室
１１１．攪拌噴射室
１１２．排出口
１１３．攪拌室
１１４．攪拌吸込口
１２１．ポンプ
１２２．タンク
１２３．移送液体
１２４．分岐管ＶＰ
１２５．供給側配管ＶＰ
１２６．攪拌用バルブ
１２７．移送用バルブ
１２８．液体流れ
１２９．還流流れ
１３０．過流流れ
３０．ロッドエンドマウント
３１．ロッドエンド
３２．ロッドエンドピン
３３．ロッドエンド支軸板
３４．ロードセル接触盤
３５．ロードセル
３６．ロードセルマウント
３７．タンク架台
Ａ．矢視図  Ａ
Ｂ．矢視図  Ｂ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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