(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
牛乳が貯蔵されている農家を回り、農家の貯乳槽（１２）から集乳車（２）に搭載されている集乳タンク（１）内に集乳ポンプ（１１）で集乳する巡回集乳車において、
前記集乳ポンプに接続管（６）を介してエアセパレータ（５）を連結するとともにこのエアセパレータに接続管（４）を介して流量計（１０）を接続し、この流量計と前記集乳タンクとの間に供給管（３）を接続し、更に前記集乳ポンプに集乳管（７）を接続して巡回先の貯乳槽から集乳タンクへ集乳するよう構成し、前記集乳ポンプにこれの吸入速度を低速から高速あるいは高速から停止に制御する制御部（２１）を接続し、この制御部は前記エアセパレータ内の圧力の変化を検出することにより集乳ポンプの吸入速度を操作するようにしたことを特徴とする集乳ポンプの制御装置。
【請求項２】
制御部はエアセパレータ内のタンク圧力が圧力上限値Ｐｈに達すると、エアセパレータに内蔵された圧力センサ（２３）が集乳ポンプの吸入速度を変更させる信号を出力するタイマにスタート信号を与える構成であることを特徴とする請求項１に記載の集乳ポンプの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、牛乳を生産する契約農家を巡回し、各農家の貯乳槽に貯蔵されている牛乳を巡回集乳するための集乳車において、集乳開始時と集乳終了時に発生する気泡の混入を最小限にして集乳計測誤差の発生を防止する集乳ポンプの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から牛乳の生産は農家が飼育している乳牛から毎日各農家が搾乳しており、これら搾乳された牛乳は農家に設置されている貯乳槽に一旦貯蔵されるようになっている。そして、このように貯乳槽に貯蔵されている牛乳は契約により巡回している集乳会社の集乳車で集められている。この集乳車は集乳タンクとこの集乳タンク内へ牛乳を吸入する集乳ポンプとを搭載しており、各農家で搾乳された牛乳の量は前記貯乳槽に備え付けられているゲージの目盛を目視により直読し、これを集乳担当者が伝票に手書きで記入して集乳実績量としているのが現状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように契約農家を巡回し集乳する作業においては、集乳作業の都度、その作業の開始前に前記ゲージの目盛をあらかじめ目視により直読し、この後、集乳担当者が集乳タンク内への集乳作業を行い、作業が終了すると、再びゲージの目盛を目視により直読してその差を集乳実績量として伝票に記入するようになっているので、このゲージの目盛を誤って読んだり、記入間違いあるいは記入されたものの読み間違いを生じたりしていた。そこで、最近では、集乳車にこの集乳量を計測する流量計を搭載し、これを集乳ポンプに接続して計測するようになっているが、攪拌された牛乳には空気の気泡が発生しやすく、このため、気泡を含んだまま流量計に供給されると、実際の集乳実績量との間に誤差が生じるので、集乳ポンプと流量計との間に混入している空気を牛乳から分離するために、必ずタンク形状のエアセパレータが設けられているのが現状である。
【０００４】
このようにエアセパレータを設けることで、集乳ポンプで吸入された牛乳に混入している気泡はこの中で分離されているが、この気泡を吸入しないようにして集乳することが最も計測誤差を生じないことはよく知られている。しかしながら、現実にはこのような気泡が混入しないようにして集乳することは集乳担当者の集乳ポンプに対する操作の熟練性が必要であるとともに時間がかかっていた。また、集乳担当者が変わると、集乳ポンプの操作にもばらつきが生じ、計測誤差にも同様にばらつきが生じている等の課題がある。
【０００５】
本発明の目的は、このような課題を解消して集乳時にできるだけ気泡が混入しないようにするとともに集乳ポンプの吸入速度をエアセパレータのタンク圧力に応じて変更可能にする集乳ポンプの制御装置を得ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、牛乳が貯蔵されている農家を回り、農家の貯乳槽１２から集乳車２に搭載されている集乳タンク１内に集乳ポンプ１１で集乳する巡回集乳車２において、前記集乳ポンプ１１に接続管６を介してエアセパレータ５を連結するとともにこのエアセパレータ５に接続管４を介して流量計１０を接続し、この流量計１０と前記集乳タンク１との間に供給管３を接続し、更に前記集乳ポンプ１１に集乳管７を接続して巡回先の貯乳槽１２から集乳タンク１へ集乳するよう構成し、前記集乳ポンプ１１にこれの吸入速度を低速から高速あるいは高速から停止に制御する制御部２１を接続し、この制御部２１は前記エアセパレータ５内の圧力の変化を検出することにより集乳ポンプ１１の吸入速度を操作するようにした集乳ポンプの制御装置を提供することで達成される。また、この目的は前記構成に加えて、制御部をエアセパレータ５内のタンク圧力が圧力上限値Ｐｈに達すると、エアセパレータ５に内蔵された圧力センサ２３が集乳ポンプ１１の吸入速度を変更させる信号を出力するタイマにスタート信号を与える構成とした集乳ポンプの制御装置を提供することによっても達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図５に基づき説明する。図２及び図３において、１は集乳車２に搭載された集乳タンクであり、この集乳タンク１の上部には一端が流量計１０に接続された供給管３の他端が固定されている。この流量計１０には接続管４を介してエアセパレータ５が接続してあり、エアセパレータ５にはもう一つの接続管６を介して集乳ポンプ１１が接続されている。この集乳ポンプ１１には各農家に設置されている貯乳槽１２からの集乳内に異物が混入していないかどうかをあらかじめ検査するためのサンプルを抽出するオートサンプラ１３を介して集乳管７が接続してあり、この集乳管７の先端はこれを延長することにより貯乳槽１２に接続されるようになっている。
【０００８】
また、前記流量計１０には、流体が流れると、パルス信号を発信する発信器（図示せず）が内蔵してあり、集乳ポンプ１１で吸入されてエアセパレータ５で空気が分離された牛乳が流量計１０内を流れて集乳タンク１内に供給されることにより、それに応じてパルス信号を発信するようになっている。この流量計１０の発信器は図１に示すように、操作処理ユニット２０に接続してあり、この操作処理ユニット２０で計測された集乳量が外部へ出力されるようになっている。
【０００９】
更に、図１に示すように、この操作処理ユニット２０内の制御部２１は集乳ポンプ１１を低速あるいは高速に駆動する信号を出力するポンプ駆動部２２に接続してあり、この制御部２１には前記ポンプ駆動部２２に所定時間経過後に集乳ポンプ１１を低速から高速に、高速駆動中の所定時間後に停止に、夫々操作信号を出力するポンプ高速駆動タイマ（図示せず）、ポンプ停止タイマ（図示せず）が内蔵されている。これらタイマは集乳される牛乳が入るタンク形状のエアセパレータに内蔵された圧力センサ２３からのセンサ信号を受けて夫々スタートするようになっており、図５に示すように、この圧力センサ２３はエアセパレータ５内のタンク圧力があらかじめ設定されている圧力上限値Ｐｈになると、センサ信号を出力するようになっている。このエアセパレータ５内の圧力上昇は集乳時に混入する気泡が減少するほど上昇し、即ち、牛乳の液面が上昇することによりエアセパレータ５の排気弁８が閉鎖されて上昇するようになっている。一方、牛乳がエアセパレータ５内に充満していない状態、即ち、空気が気泡となって吸入されている場合は、エアセパレータ５内の圧力不足で排気弁８は開放状態となり、圧力上限値Ｐｈに達せず圧力センサ２３は作動しないよう設定されている。
【００１０】
この圧力センサ２３はエアセパレータ５のタンク圧力があらかじめ設定されている圧力上限値Ｐｈを超えるＰ１点に達すると、ポンプ高速駆動タイマにセンサ信号を出力し、ポンプ高速駆動タイマがスタートして設定された所定時間Ｔ１経過後に集乳ポンプ１１を高速駆動するようになっている。また、集乳ポンプ１１が高速駆動している状態で、タンク圧力が前記圧力上限値Ｐｈから下がるＰ２点に達すると、再び圧力センサ２３はセンサ信号を出力し、前記集乳ポンプ１１にはポンプ停止タイマを介して所定時間Ｔ２経過後に停止信号が出力されるようになっている。更に、これら圧力上限値Ｐｈ、ポンプ高速駆動タイマの時間Ｔ１及びポンプ停止タイマの時間Ｔ２は夫々制御部２１に接続されている操作部２４で設定可能となっている。
【００１１】
このように構成された集乳車２による集乳作業において、集乳担当者がこの集乳車２で契約農家を回り、各農家で集乳作業をする場合、この集乳車２は前日の巡回集乳作業が終了すると、集乳タンク１及び牛乳が流れる各装置は洗浄殺菌された状態になっており、この日の初回集乳作業前には集乳タンク１内の牛乳が空の状態となっている。この状態で集乳車２が農家を巡回し、最初の農家において初回集乳作業を開始すると、まず最初に集乳管７を貯乳槽１２に接続することから作業が始まる。この後、図２及び図４に示すように、集乳作業開始（ステップＳ１）のスイッチ（図示せず）を入れると、操作処理ユニット２０が作動するとともに集乳ポンプ１１が低速駆動し（ステップＳ２）、集乳作業が始まる。これにより集乳された牛乳はエアセパレータ５に入り、ここで空気が分離された牛乳は流量計１０を通過する。この時、流量計１０からパルス信号が発信されるので、この信号が操作処理ユニット２０に入り、集乳データが積算されことになる。
【００１２】
この集乳作業の初期においては牛乳と同時に大量の空気が気泡となって混入されるので、エアセパレータ５内にはこの混入状態で吸入されるので、図１に示すように、このエアセパレータ５の排気弁８が開放されたままとなり、この中の圧力は上昇しない。このため、集乳ポンプ１１は低速駆動の状態であり、図４に示すように、圧力判定（ステップＳ３）が繰り返されながら少量の集乳作業が行われている。この状態により、エアセパレータ５内には最小限の空気しか牛乳に混入しなくなり、エアセパレータ５内の牛乳の液面が上昇する。このようにして牛乳の液面が上昇し、排気弁８が閉鎖されると、エアセパレータ５内の圧力は上昇し、図５に示す前記圧力上限値Ｐｈに達して上昇すると、圧力センサ２３が作動してポンプ高速駆動タイマがスタートする（ステップＳ４）。このポンプ高速駆動タイマにあらかじめ設定された遅延時間Ｔ１が経過すると（ステップＳ５）、集乳ポンプ１１は高速駆動され（ステップＳ６）、牛乳は集乳タンク１に大量に集乳される。
【００１３】
一方、この初回の集乳作業の開始時には集乳ポンプ１１が作動し集乳作業は行われているが、配管及びエアセパレータ５に供給されているだけで、流量計１０にはまだ牛乳が流れていないので信号は出力されていない。即ち、この計測集乳量は貯乳槽１２からの実集乳量より所定量だけ少ない計測値となる。このため、前記作業開始と同時に集乳担当者があらかじめ設定されている集乳ポンプ１１から流量計１０までの配管及びエアセパレータ５内の貯乳量に相当する集乳量を加算するための操作スイッチ（図示せず）をＯＮにすることで、初回加算量としての集乳量があらかじめ加算されることになる。続いて、配管及びエアセパレータ５を通過した牛乳は連続して流量計１０を通過することになり、流量計１０からのパルス信号が発信される。これにより集乳タンク１への集乳量が操作処理ユニット２０で集乳積算処理されて初回加算量に加算され、集乳実績量を補正する。
【００１４】
このようにして、牛乳が所定量集乳され、残量が少なくなると、再び空気の気泡が多く吸入される。これによりエアーセパレータ５内の圧力は低下し、圧力上限値Ｐｈに対する圧力判定が繰り返されて、タンク圧力が圧力上限値Ｐｈ達すると（ステップＳ７）、再び圧力センサ２３が作動してポンプ停止タイマがスタートし（ステップＳ８）、あらかじめ設定された遅延時間Ｔ２が経過すると（ステップＳ９）、図４に示すように、ポンプ停止信号が出力され（ステップＳ１０）、集乳ポンプ１１は停止する（ステップＳ１１）。これにより、集乳作業は終了する（ステップＳ１２）。一方、流量計１０からのパルス信号も停止し、操作処理ユニット２０での集乳積算処理も終了する。また、この実施の形態では、この初回加算量の加算操作を作業開始時に行うようにしているが、これに限定されるものではなく、集乳量の計測が終了してから加算して集乳実績量としてもよい。
【００１５】
この後、操作処理ユニット２０のプリンタ３０への出力スイッチ（図示せず）を入れることにより、生産者名、集乳実績量、日付等の必要な情報が伝票に印字される。そして、この伝票を生産者に渡し、集乳管７を貯乳槽１２から外し、この集乳管７を集乳車２に収納することで巡回初回の農家における集乳作業が完了する。一方、この集乳作業での集乳データはメモリカード３１に保存記憶されている。続いて集乳担当者は次の契約農家へ集乳車２を移動させ、再び貯乳槽１２に前記集乳管７を接続して移動先での集乳作業を開始する。この時の集乳ポンプ１１から流量計１０までの配管及びエアセパレータ５内には初回集乳時における牛乳が既に滞留しているので、以後の集乳実績量の補正は不要になる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は以上説明した実施の形態から明らかなように、貯乳槽１２から集乳タンク１内に集乳ポンプ１１で集乳する巡回集乳車２において、集乳ポンプ１１に接続管６を介してエアセパレータ５を連結するとともにこのエアセパレータ５に接続管４を介して流量計１０を接続し、流量計１０と集乳タンク１との間に供給管３を接続し、更に、集乳ポンプ１１に集乳管７を接続して巡回先の貯乳槽１２から集乳タンク１へ集乳するよう構成し、集乳ポンプにこれの吸入速度を低速から高速あるいは高速から停止に制御する制御部２１を接続し、この制御部２１は前記エアセパレータ５内の圧力の変化を検出することにより集乳ポンプ１１の吸入速度を操作するようにした集乳ポンプの制御装置である。
【００１７】
このように、エアセパレータで空気が分離された牛乳を確実に集乳することができ、計測誤差の少ない集乳量の計測を可能にする。このため、集乳担当者による集乳ポンプの操作の熟練性が不要になるとともに精度の高い集乳作業の自動化が推進される。また、集乳作業の自動化が推進されることで、集乳担当者による集乳ポンプの操作のばらつきがなくなり、計測誤差のばらつきも減少して常時一定の集乳計測が得られる。更に、流量計への気泡混入を極力抑制することでき、計測誤差を最小にすることができる。その上、圧力センサからの信号により集乳ポンプの速度変更をタイマの遅延時間を作用させて行っているので、気泡の除去が確実になる等の特有の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を示す構成図である。
【図２】本発明を使用した集乳システムの概略構成図である。
【図３】集乳車の後部正面図である。
【図４】集乳作業における制御状態を示すフローチャートである。
【図５】エアセパレータ内の圧力変化と集乳ポンプとの制御関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１  集乳タンク
２  集乳車
３  供給管
４  接続管
５  エアセパレータ
６  接続管
７  集乳管
８  排気弁
１０  流量計
１１  集乳ポンプ
１２  貯乳槽
１３  オートサンプラ
２０  操作処理ユニット
２１  制御部
２２  ポンプ駆動部
２３  圧力センサ
２４  操作部
３０  プリンタ
３１  メモリカード
【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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