(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動物の乳頭から搾乳機の乳汁収集部材へ乳汁を輸送するように構成されて、輸送される前記乳汁のための通路を形成する輸送部材（１，２０）と、前記通路を通って流れる前記乳汁と接触されるように設けられ評価装置（１８）に連結された少なくとも２つの電極（１４〜１７）を有し、動物の搾乳中に乳汁中の電気的パラメータを測定する装置において、
前記輸送部材（１，２０）は、前記通路内に設けられ前記通路に向かって開いた溝（１０）を形成する壁部材（５）を含み、前記電極（１４〜１７）は、前記溝（１０）内の前記壁部材（５）上に設けられ、前記壁部材は、前記通路を通って流れる前記乳汁の一部を受入れるために設けられ、前記溝（１０）は、前記乳汁の前記受入れられた部分の少なくとも一部が、前記電極（１４〜１７）と接触しながら前記溝を通って流れるように形作られていることを特徴とする、搾乳中の電気的パラメータを測定する装置。
【請求項２】
前記溝（１０）が、その幅および傾きに関して、前記輸送部材（１，２０）が作動位置にあるときに、前記輸送部材（１，２０）を通る乳汁流が本質的に確保されるように形作られていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記壁部材（５）が前記乳汁の前記一部を受入れするために配置された凹面（８）を含み、前記溝は前記凹面（８）を通って延びていることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記輸送部材（１）がクローを含み、該クローを通って前記通路が延び該クロー内に前記壁部材（５）が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記クロー（１）が前記乳頭から前記クロー（１）への乳汁の供給を可能にするように配置された入口（４）を含み、前記クロー（１）が作動位置にあるときに前記壁部材（５）は前記入口（４）の真下に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記壁部材（５）が前記乳汁の前記一部を受入れするために配置された凹面（８）を含み、前記溝は前記凹面（８）を通って延び、前記輸送部材（１）がクローを含み、該クローを通って前記通路が延び該クロー内に前記壁部材（５）が設けられ、前記クロー（１）が前記乳頭から前記クロー（１）への乳汁の供給を可能にするように配置された入口（４）を含み、前記クロー（１）が作動位置にあるときに前記壁部材（５）は前記入口（４）の真下に設けられ、前記壁部材（５）の前記凹面が前記入口（４）に面していることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項７】
前記溝（１０）が、本質的に、前記通路を通って流れる前記乳汁の流れの方向に延びていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記電気的パラメータが、前記乳汁の導電率を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記溝（１０）の深さが、前記乳汁の前記導電率の測定中に識別可能な最大値が得られるような深さである請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記溝（１０）が、長手方向の底面（１１）および長手方向の２つの側面（１２，１３）を含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
前記溝（１０）の幅、すなわち、前記長手方向の側面間の距離が、約１〜６ｍｍであることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記電極（１４〜１７）の領域における前記溝（１０）が、約５〜２０ｍｍの高さを有することを特徴とする請求項１０または１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記電極（１４〜１７）が、各側面（１２，１３）の上に、本質的に互いに対向して設けられていることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
前記電極（１４，１５）が、前記底面より約０〜１０ｍｍ上に設けられていることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記溝（１０）内に設けられた４つの電極（１４〜１７）を含むことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
前記電極の２つ（１４，１５）が、各側面（１２，１３）の上に本質的に互いに対向して設けられ、前記電極の２つ（１６，１７）が、前記底面（１１）上に設けられていることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記測定装置（１８）が、前記側面（１２，１３）上に設けられた前記電極間に電圧が供給され、前記底面（１１）上に設けられた前記２つの電極（１６，１７）間に所定のレベルの電圧降下をもたらすために必要な電流が測定されるように、前記電極（１４〜１７）により４極子測定を行うように、構成されていることを特徴とする請求項１５または１６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
発明の背景と先行技術
本発明は、乳汁を動物の乳頭から搾乳機の乳汁収集部材に輸送するように構成されて、搬送される乳汁用の通路を形成する輸送部材と、該通路を貫通する乳汁に接触するように設けられ、評価装置に連結された少なくとも２つの電極を含む、動物の搾乳中に乳汁中の電気的パラメータを測定する装置に関する。
乳汁の導電率が、乳汁が、例えば乳房炎または乳熱のため汚染されると変化することが知られている。特に、これらの場合、イオンの数が増加し、その汚染乳汁の導電率が増大する。したがって、乳汁の導電率を計測することにより、乳汁が汚染されているかどうかがわかる。乳腺の急性の炎症は、乳汁の導電率を比較的大きく変化させ、したがって乳汁導電率の測定によって比較的容易に検知される。しかし、論理上、そのような導電率の計測を行なうには量がわかってことが必須条件であり、これは、実際には、比較可能な導電率値を得るために、所定量の乳汁が２つの測定電極の間に配置されなくてはならないことを意味する。もし、この量が、確実に決定されず、また、各搾乳の場合に等しくなければ、単に実際の不明の乳汁量の導電値が得られるだけである。特に、乳腺の潜在性炎症に関しては、このような潜在性炎症は、乳汁の導電率の小さな変化を生じさせるに過ぎないため、所定量の乳汁について測定が行われることが重要である。
ヨーロッパ特許出願公開明細書397 274は、乳頭からの乳汁の導電率を測定する電極を有する乳房炎検知器を開示している。検知器は、乳汁導管内に設けられ、乳汁の流れの方向に対して上方に開いたカップ状の室を含んでいる。電極は室の底面に設けられている。乳汁が乳汁導管内を流れているときに、その乳汁の量が室内に集められて電極と接触することになる。それにより、乳汁の導電率の測定が行われ得る。しかし、開示された検知器は、室を通る流れを保証せずに、室内にある、集られた乳汁量の少なくとも一部が、どのくらいの量の乳汁が乳汁導管を通って流れているかに関係なく室内に滞留する。これは、乳汁の流れが停止してしまったときにも、検知器が、まだ室内に存在するであろう乳汁の導電率値を示すであろうことを意味する。
イギリス特許出願公開明細書2 124 877は、搾乳機の乳汁導管を流れる乳汁の流れを示す装置を開示している。乳汁導管は、搾乳機のクローと収集部材の間に設けられている。乳汁導管は、乳汁の流れの方向に順に設けられた２つの電極を含み、該電極の各々は、乳汁導管の内壁に隣接する開いたシリンダーから成る。電圧が電極に印加され、それにより、乳汁導管内を流れる乳汁の導電率の変化が測定される。これらの測定の結果は、該測定の平均値が所定の値未満に降下したときに搾乳を中断するために用いられる。しかし、開示された装置を用いては、２つの電極間にどれだけの量の乳汁があるかを知ることは不可能であり、したがって、乳汁の導電率の信頼性のある値は得られない。
ヨーロッパ特許出願明細書137 367は、個々の乳頭からの乳汁の流れを検出する測定器を含む装置を開示している。検出された値は、乳頭からの搾乳をいつ中断すべきかを決定するために利用される。測定器は、検知される各乳汁流に対して２つの電極を含む。第１の実施形態によれば、乳汁流用の乳汁導管は、主通路と、２つの電極が設けられた副通路とを含む。副通路の終端部に、乳汁が副通路から主通路へ戻ることを可能にする小さな穴がある。このようにして、副通路を通る流れが得られる。しかし、小さな穴は汚ない粒子または脂肪の塊の影響を非常に受けやすく、それらは乳汁中に存在し得るし、また、小さな穴を塞ぐ傾向がある。このようにして、副通路を通じる流れは中断されて、乳汁の正確な導電率値が得られない。別の非常に簡単な実施形態によれば、乳汁導管は、絞りと、絞りの上流の２つの電極を含む。この簡単な装置によっては、絞りより上方の領域に乳汁が集められたか否かを知ることができるに過ぎない。絞りは、もちろん、比較的大きい乳汁流の通過を可能にするように設けられなければならないことに留意すべきである。第３の実施形態によれば、乳汁は、各ティートカップから、主通路を有するクローへ導かれる。さらに、各ティートカップに対して、副通路が、ティートカップからの所定量の乳汁が各副通路に導かれるようにクロー内に設けられている。副通路は、副通路内にある乳汁の導電率を測定する２つの電極を含む。第１の実施形態と同様に、副通路を主通路に接続する小さな穴が副通路の端部にある。このようにして、副通路を流れる流れが保証される。この場合もまた、穴を塞ぐおそれが高い。
米国特許明細書4 325 028は、各個の乳頭からの乳汁の導電率を、ティートカップとクローの間の乳汁導管内で測定するが装置を開示している。この測定装置は、各乳汁導管内に設けられ、電極が内部に配置される受入れ装置と、電子評価装置とを含む。受入れ装置の構造は、詳細には記載されていない。開示された装置の目的は、各乳頭からの乳汁の導電率値が異常でないか否かを知り、それにより乳腺のいずれの部分が炎症を起こしているかどうかのを突き止めるのを可能にすることである。
ＰＣＴ特許出願明細書83/03305は、乳汁の導電率を測定することにより乳房炎を乳牛からの乳汁内で、検知する導電性装置を開示している。この装置は、搾乳機のクロー付近に設けられ得ると説明されているが、そもそも手動操作用のものである。この装置は、主乳汁流の小さな副乳汁流を集めて、この副乳汁流を、２つの電極を含む、可撓管の形態をした試験通路内に導くように作られている。この可撓管は、比較的薄く、汚れた粒子または脂肪の塊が、可撓管を通る乳汁の流れを停止させ得るおそれがある。
ＰＣＴ特許出願明細書95/22888は、乳房炎を検知するために、電気的コンダクタンスおよび／またはキャパシタンスのような乳汁の複素インピーダンスを測定する手段を有する搾乳機のためのクローを開示している。このクローは、４つの入口部材と、入口部材を通ってクロー内に流入する乳汁の一部を収集する、各入口部材の下に設けられた４つの室とを含む。室の底面に、室内に集められた乳汁をゆっくりと排出させる小さな開口部がある。この知られた装置も、また、汚ない粒子および脂肪の塊が小さな開口部を通る乳汁の流れを停止させるおそれがある。
発明の概要
本発明の目的は、上記の問題点を取り除き、乳汁の電気的パラメータを測定する改良された装置を提供することにある。特に、本発明は、少量の乳汁流の測定を可能にし、同時に、乳汁流が測定位置を連続して流れることを保証する装置を目的とする。
本発明の目的は、冒頭に定義され、輸送部材が、通路内に設けられて、この通路に対して開いた溝を形成する壁部材を含み、電極が溝内の壁部材上に設けられ、壁部材が、通路を通って流れる乳汁の一部を受入れるために設けられ、溝は、受入れた乳汁の部分の少なくとも一部が、電極と接触しながら溝を通って流れるように形成されていることを特徴とする装置によって達成される。このような構成により、壁部材によって受入れらる乳汁の量の少なくとも一部が、溝が常に乳汁で本質的に満たされるように、溝を通る連続する流れ内に分布され得、したがって、電極間に存在する乳汁の量が本質的に求められる。したがって、溝が乳汁で満たされているときに、電極間を流れる電流の最大値を得ることが可能である。この最大値は、コンダクタンス、インピーダンス、導電率または抵抗率のような乳汁の電気的パラメータの比較可能な値を決定するために利用され得る。従って、本発明の測定装置は、乳汁の導電率の非常に小さな変化を検知するために用いられ得る。それにより、動物の病気の可能性のある状態が初期段階で検知され得る。溝の寸法を適切に決定することにより、比較的小さな乳汁流の場合にも、溝は乳汁で満たされることになり、また、導電率の最大値を得ることも可能である。もし、得られた導電率値が最大値に達していなければ、乳汁流が非常に小さく、搾乳の工程が中断され得るということを示している。異なる搾乳の場合に得られた導電率の最大値を比較することにより、動物がいずれかの病気、例えば乳房炎にかかっているかどうかを知り得る。そのような開いた溝によって、溝内で詰まり、それにより溝を通じる流れを妨害する、汚れ、脂肪の塊、またはあらゆる種類の粒子が実質的に低減される。このような開いた溝はまた、例えば清浄液を注入させるのにアクセスできるため、清浄の観点からも有利である。溝は、その幅および傾斜に関して、輸送部材が作動位置にあるときに、溝を通過する乳汁流れが本質的に確保されるように形づくるのが望ましい。これは、実際の乳首からの乳汁流が小さい場合には、乳汁の比較的大部分が、溝を通過し、極端な場合には実質的に全ての乳汁が、溝を通過することになり、大きな乳汁流では、乳汁の比較的小さな部分が溝を通過することになることを意味する。このようにして、測定は、常に、実際の乳汁流に関して行われることになる。すなわち、溝内に残留している乳汁によって測定の質が低下することはない。これは、また、本発明の測定装置により、もし乳汁が溝内に残っていない場合に、個々の乳頭が乳汁を出しているかどうかを非常に確実に決定することが可能であることを意味する。
本発明の実施態様によれば、壁部材は、乳汁の前記部分を集めるように配置された凹面を有し、この溝は凹面を貫通して延びている。このように凹状に形作られた壁部材は、乳汁の前記部分を保持し、ある所定の期間中、前記部分を溝を通じて連続的に排出することができることになる。
本発明の有利な応用によれば、輸送部材はクローを含み、クローを通じて通路が延び、クロー内に壁部材が設けられている。そのため、クローは、前記乳頭からのクローへの乳汁の供給を可能にするように配置された入口を含み得、壁部材は、クローが作動位置にあるときに入口の真下に設けられる。さらに、壁部材の凹面は入口に面している。したがって、クロー内に存在する空間は、本発明の測定装置のために有利に利用され得る。特に、このようなクローは、動物の各乳頭からの乳汁の電気パラメータを個々に測定することを可能にすることに留意されるべきである。
本発明の他の実施態様によれば、溝は、通路を通って流れる乳汁の流れの方向に本質的に延びている。このような形状はまた、溝内を乳汁が連続して流れることを容易にする。溝は通路を通る乳汁流に妨害作用をもたらさない。
本発明の他の実施態様によれば、電気パラメータは乳汁の導電率を含む。そのため、溝は、乳汁の導電率の測定中に識別可能な最大値が得られるような深さを有し得る。
本発明の他の実施態様によれば、溝は、長手方向の底面と、長手方向の２つの側面を含む。溝の幅、すなわち、側面間の距離は、約１〜６ｍｍ、好ましくは２〜５ｍｍである。さらに、溝は、電極の領域において、約５〜２０ｍｍ、好ましくは１０〜１５ｍｍの高さを有する。電極は、側面の各々上に本質的に互いに対向して設けられるのが望ましい。さらに、電極は、底面の上方約０〜１０ｍｍ、好ましくは０〜５ｍｍ上に設けられ得る。
本発明の他の実施態様によれば、装置は、溝内に設けられた４つの電極を含む。それにより、電極の２つは、側面の各々上に本質的に互いに対向して設けられ得、該電極の２つは底面上に設けられ得る。さらに、評価装置は、側面上に設けられた電極間に電圧が供給され、底面上に設けられた２つの電極間に所定のレベルの電圧降下をもたらすための必要な電流が測定されるように電極によって４極測定法を行なうように構成され得る。
【図面の簡単な説明】
ここで、本発明を、例として開示される種々の実施形態により、そしてここに添付された図面を参照して、より詳細に説明する。
図１は、４つの各乳頭からの乳汁を受入れする、本発明の実施形態による４つの壁部材を有するクローの、一部が切り取られた図である。
図２は、図１に従う壁部材の拡大図である。
図３は、図２に従う壁部材の断面図である。
図４は、本発明の別の実施形態による壁部材を有する乳汁導管の断面図である。
図５は、図４の、線Ｖ-Ｖに沿った断面図である。
図６は、図４と類似であり、別の形態の壁部材を有する乳汁導管の断面図である。
種々の実施形態の詳細な説明
図１〜３を参照して、本発明の測定装置の第１の実施形態を開示する。図１は、下部２および上部３を有するクロー１を示している。下部２および上部３は、それらの半分のみが示されている。中心軸Ｙが上部３および下部２を通って延び、該軸は、クロー１が作動位置にあるときに垂直である。上部３は、４つの入口部材４を含み、入口部材の１つのみが示されている。各入口部材４は他端部にてティートカップ（図示せず）に接続されている短い乳汁導管を受入れるように配置されている。したがって、搾乳中、４つのティートカップからの乳汁は、各乳汁導管および各入口部材を通じてクロー１に導入されることになる。各入口部材４の真下に、受入れカップとして形成され、入口部材４を通じて導入される乳汁の少なくとも一部を受入れように配置された壁部材５がある。４つの受入れカップ５は、凹状プレート６上に設けられ、中心軸Ｙが交差する、プレート６の中心の最も低い領域に対して下向きに傾斜している。プレート６は、クロー１の下部２の一部、すなわち下部２内に設けられた構成要素を形成し得る。クロー１に流入した乳汁は、その後、プレート６の最も低い領域まで下向きに流れ、そこから、中心に配置された垂直な吸込み管（図示せず）を通じて上方に輸送され、そして出口ニップル７を通じて出ていく。乳汁は、出口ニップル７から、乳汁導管を介して搾乳機の収集部材（図示せず）へ輸送される。各受入れカップ５は、前記一部の乳汁を受容する上方凹面８を含む。凹面８は、各点において本質的に面８の最低点に向かって傾斜するように形成されている。面８の周囲に壁部９が延び、壁部９は、本質的に鉛直であり、すなわち受入れカップ５の中心に対していくらか下向きおよび内側に傾斜している。壁部９は、中心軸Ｙから離れた側の受入れカップ５の端部にて、より高い高さに延び、中心軸Ｙに面した側の受容カップ５の端部にて最低の高さである。面８、そして特に面８の最低点と壁部９を通じて、溝１０が、クローの中心軸Ｙに向かう方向に延びている。したがって、凹面８に衝突して受入れカップ５に受入れられた乳汁は、溝１０を通って流出することになる。開示された例において、受入れカップ５は、溝１０が中心軸Ｙに向かって内側に向くように設けられている。入口部材４からの乳汁は、中心に向かって下方に、いくらか斜め内側に流れるため、溝１０は、本質的に乳汁流全体の方向に延びている。しかし、溝１０が、任意の方向、例えば中心軸Ｙから半径方向外側に向けられるように受入れカップ５を回転し得ることに留意すべきである。
各溝は、底面１１および２つの側面１２を含む（図２および図３も参照のこと）。溝１０の底面１１は、鉛直軸Ｙに対して下向きに傾斜している。溝は、開示された形状以外の別の断面形を有し得ることに留意すべきである。例えば、側壁と底面の間の角に丸みをつけ得、これは、明確に画定された境界線が側壁と底面の間に存在しないことを意味する。溝が半円または半長円の断面形を有することもまた考えられる。
溝１０内に４つの電極１４〜１７がある。２つの電極１４および１５は、側面１２および１３の各々の上に設けられ、他の２つの電極１６および１７は、底面１１に設けられている。全ての電極１４〜１７は、溝１０を通じる乳汁の流れの方向に垂直な平面に存在している。４つの電極１４〜１７は、図３に概略的に示された評価装置に連結され、例えば下部２、すなわちプレート６の下面に取り付けられている。開示された電極の配置により、いわゆる４極子測定法を行うことが可能である。すなわち、側面１２と１３上に設けられた電極１４と１５の間に比較的高い電圧が与えられ、それにより、底面に設けられた２つの電極１６と１７の間に所定レベルの電圧降下をもたらすのに必要な電流が測定される。開示された測定装置はまた、２つの電極のみを用いる２極測定にも用いられ得ることに留意すべきである。それにより、１つの電極を側面１２と１３の各面上に設けられるのが望ましい。図２および３に示されているように、電極１４〜１７は、受入れカップ５内の凹部に下から導入される保持部材１９に取付けられ得る。
上方に開いた溝１０は、その幅と傾きに関して、溝を通る乳汁流が本質的に確保されるように形成されるべきである。溝１０はまた、実際の乳首から比較的少量の乳汁が流れる場合に溝１０が本質的に乳汁で満たされるような寸法を有さなければならない。これは、比較可能な導電率値を得るために重要である。その結果、長手方向の側面１２と１３の間の距離は、約１〜６ｍｍ、好ましくは２〜５ｍｍ、例えば４ｍｍであり得る。さらに、電極１４〜１７が配置される平面における溝１０の高さは、約５〜２０ｍｍ、好ましくは１０〜１５ｍｍであり得る。側面１２および１３上に設けられた電極１４および１５は、底面１１より約０〜１０ｍｍ、好ましくは０〜５ｍｍ上に配置し得る。
ここで、図４〜６を参照し、本発明の測定装置の幾つかの別の実施形態をより詳細に説明する。それによって、対応する機能を有する構成要素に対して、第１の実施形態中の符号と同一の参照符号が用いられていることに留意されるべきである。図４は、ティートカップからの乳汁導管のパイプ部であり得る輸送部材２０を示す。このようなパイプ部２０は、クローを使用しないときに特に望ましい。パイプ部２０は、作動位置に配置されるときに、矢印２１の方向の乳汁の流れが保証されるように水平面に対して傾斜していることに留意すべきである。パイプ部２０は、パイプ部２０の下部内面から角度Ｖだけ上向きに延びる壁部材５を含んでいる。図５に示すように、溝１０が壁部材５内に設けられている。４つの電極１４〜１７は、第１の実施形態での方法に対応する方法により設けられ、電極１４〜１７は、概略的に示された測定装置１８に連結されている。この実施形態においても、溝１０が、第１の実施形態の溝１０のために定められた寸法と同一の寸法を有することが有利である。溝１０の深さは、パイプ部２０の内面より上方の壁部材５の高さによって、または、溝の底面１１が、図４および５に示すように凹状であり、従ってパイプ部２０の壁部に延べているという事実によって決定され得る。極端な場合、傾斜角度Ｖは、０度であり得る。すなわち、壁部材５は、パイプ部２０の内面によって形成され、溝１０は、パイプ部２０の壁部内に作られた溝１０によって形成される。図６に示すように、壁部材５は、パイプ２０を通る長手方向の断面形が凹状であり得る。図５において、壁部材５は、パイプ部２０の横断面が平坦であることが示されているが、壁部材５は、また、その横断面が凹んだ形状を有して、壁部材により受入れられる乳汁のより大部分が溝１０内を下方へ向かって流れることを保証し得ることに留意すべきである。
本発明は、以上に開示された実施形態に限定されることなく、以下の請求の範囲内で変更および変形され得る。
【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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