代用乳溶解装置
【課題】所定濃度、温度等のミルクを必要量自動的に作製し得ると共に子牛等の体調に応じて哺乳することができて、例えば子牛等の価値を高めてコスト的なメリットが得られると共に、代用乳の種類等に係わらず適正な溶解状態が得られて均一した品質のミルクを常に安定して作製し得る代用乳溶解装置を提供する。
【解決手段】湯沸かしタンク、代用乳タンク、溶解タンク、哺乳瓶載せ台及び制御装置を備えた代用乳溶解装置であって、制御装置は、湯沸かしタンクから溶解タンクに湯が供給される給湯時間内に溶解タンク内に代用乳を供給すると共に溶解タンク内の攪拌装置を作動させ、給湯時間の終了後に攪拌装置を停止させることを特徴とする。また、前記制御装置は、溶解タンクに代用乳が供給される前に給湯を開始して一旦給湯を停止させ代用乳が供給された後に給湯を再開すると共に、代用乳の供給が終了した後に給湯を停止させかつ前記攪拌装置を停止させる。
【解決手段】湯沸かしタンク、代用乳タンク、溶解タンク、哺乳瓶載せ台及び制御装置を備えた代用乳溶解装置であって、制御装置は、湯沸かしタンクから溶解タンクに湯が供給される給湯時間内に溶解タンク内に代用乳を供給すると共に溶解タンク内の攪拌装置を作動させ、給湯時間の終了後に攪拌装置を停止させることを特徴とする。また、前記制御装置は、溶解タンクに代用乳が供給される前に給湯を開始して一旦給湯を停止させ代用乳が供給された後に給湯を再開すると共に、代用乳の供給が終了した後に給湯を停止させかつ前記攪拌装置を停止させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、子牛等を人工哺育する際に子牛等に与えるミルクを作製するための代用乳溶解装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、子牛哺育用のミルクを作製する装置としては、例えば特許文献１に開示されている。この装置（自動哺乳機）は、粉乳（代用乳）を貯留する粉乳槽と、攪拌羽根を有して代用乳と水を攪拌してミルクを作製する乳槽と、該乳槽に給乳導管で接続されると共に先端に哺乳口が設けられた哺乳管が接続された哺乳槽等を備え、子牛乗台に子牛が乗った際にこれを検知して、哺乳口から哺乳槽内の所定量のミルクを子牛に与えるようにしたものである。
【特許文献１】実公昭４８−１０７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような装置にあっては、哺乳口を子牛が吸うことにより自動的に哺乳できるものの、子牛の全頭数を同じ柵内に入れてほとんど飼育者が関与しない状態で哺乳されるため、例えば各子牛の下痢症状等の体調の悪化を個体管理することが困難で、子牛の価値（出荷価格）を低下させたり、出荷までの哺育期間が延びたり、あるいは本来なら体調が悪そうな子牛だけに与えればよい薬剤を全ての子牛に与えなければならない等、コスト的にディメリットが発生し易い。また、代用乳の特性（粉体特性）がメーカ毎または同一メーカでも銘柄毎に異なるため、例えば溶解によりミルクに泡が発生したり油脂分離が生じる等して適正な溶解状態が得られ難く、代用乳の種類等に拘わらず均一な品質のミルクを安定して作製することが難しい。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、所定濃度、温度等のミルクを必要量自動的に作製し得ると共に子牛等の体調に応じて哺乳することができて、例えば子牛等の価値を高めてコスト的なメリットが得られると共に、代用乳の種類等に係わらず適正な溶解状態が得られて均一した品質のミルクを常に安定して作製し得る代用乳溶解装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、代用乳を溶かすに必要な水を貯留して湯沸かしする湯沸かしタンクと、前記代用乳を収容する代用乳タンクと、前記湯沸かしタンクから供給される湯と代用乳タンクから供給される代用乳とを攪拌装置で攪拌して溶解させる溶解タンクと、前記溶解タンクの下方に設けられた哺乳瓶載せ台と、前記各タンクを制御する制御装置と、を備えた代用乳溶解装置であって、前記制御装置は、湯沸かしタンクから溶解タンクに湯が供給される給湯時間内に溶解タンク内に代用乳を供給すると共に溶解タンク内の攪拌装置を作動させ、前記給湯時間の終了後に攪拌装置を停止させることを特徴とする。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明は、前記制御装置が、溶解タンクに代用乳が供給される前に給湯を開始して一旦給湯を停止させ代用乳が供給された後に給湯を再開すると共に、代用乳の供給が終了した後に給湯を停止させかつ前記攪拌装置を停止させることを特徴とする。さらに、請求項３に記載の発明は、前記湯沸かしクンタの湯の温度が外気温度に基づいて設定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のうち請求項１に記載の発明によれば、湯沸かしタンク、代用乳タンク、溶解タンク、哺乳瓶載せ台及び制御装置等を備え、制御装置によって湯沸かしタンクから溶解タンクに湯が供給される給湯時間内に溶解タンク内に代用乳を供給すると共に、給湯時間の終了後に溶解タンクの攪拌装置を停止させるため、溶解タンクにより所定濃度、温度等のミルクを必要量自動的に作製することができると共に、このミルクが収容された哺乳瓶により飼育者が子牛等の体調を管理しながら哺乳することができ、子牛等の体調を良好に維持してその価値を高めたり哺育期間の延長を防止できると共に無駄な薬剤の投与等を防止できて、コスト的に有利な子牛等の哺育が可能となる。また、代用乳のメーカや銘柄等の種類に係わらず代用乳の良好な溶解状態が得られて、泡の発生や油脂分離を防止できる等、所望濃度等の均一な品質のミルクを常に安定して作製することができる。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、制御装置が、溶解タンクに代用乳が供給される前に給湯を開始して一旦給湯を停止させ代用乳が供給された後に給湯を再開すると共に、代用乳の供給が終了した後に給湯を停止させかつ前記攪拌装置を停止させるため、代用乳の溶解タンクの排出口における詰まり等を防止できると共に、給湯時間と代用乳供給時間及び攪拌時間を適正に設定して代用乳の湯との間に良好な溶解状態が得られ、一層均一な品質のミルクを作製することができる。
【０００９】
さらに、請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明の効果に加え、湯沸かしタンクの湯の温度が外気温度に基づいて設定されるため、作製したミルクの外気温度による温度低下を抑制して所望温度のミルクを安定して作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図１３は、本発明に係わる代用乳溶解装置の一実施形態を示し、図１〜図３がその概要を示す正面図、平面図、側面図、図４〜図６が各タンクを示す図、図７がコントロールボックスの正面図、図８が制御系のブロック図、図９の動作の一例を示す工程図、図１０がその具体的な動作を示すフローチャート、図１１がそのタイミングチャート、図１２が給湯量と給湯時間の関係を示す図、図１３が外気温度とヒータ設定温度及びミルク温度の関係を示す図である。
【００１１】
図１〜図３において、代用乳溶解装置１（以下、溶解装置１という）は、縦長に枠組み構成された架台２を有し、この架台２の上部には湯沸かしタンク３と代用乳タンク４が配置され、これらタンク３、４の下方で正面視左側には溶解タンク５が配置され正面視右側には制御装置としてのコントロールボックス６が配置されている。また、架台２の下部で溶解タンク５の下方には、平坦なステンレス板で形成された哺乳瓶載せ台７が設けられている。なお、この例の溶解装置１は、例えば１度に２リットルの哺乳瓶３本分（子牛３頭分）のミルクを作製し、２１頭の子牛の哺乳に適用できる容量に設定されている。
【００１２】
前記湯沸かしタンク３は、図４に示すように、ステンレス板により上面開口部を有する直方体形状で満水容積が略６リットルのタンク本体３ａと、このタンク本体３ａの上面開口部に着脱可能に配設された蓋体３ｂ等で構成されている。このタンク本体３ａの内部には水位センサ８と水温センサ９が配置され、その側壁にヒータ１０が配置されている。また、タンク本体３ａの側壁の上部にはオーバーフロー管１１が接続され、側壁の下部には給水電磁弁１２と給湯電磁弁１３が接続されている。なお、前記給湯電磁弁１３のオリフイス径は、後述するように給湯時間内に代用乳供給時間が入るように設定されている。
【００１３】
前記溶解タンク５は、図５に示すように、ステンレス板により底壁に円錐部を有する略円筒形状に形成されたタンク本体５ａと、このタンク本体５ａの上面開口部を閉塞する皿状の蓋体５ｂ等で構成されている。蓋体５ｂは、その所定位置が前記架台２に固定されると共に、その上面には攪拌装置としての攪拌モータ１５が取付板を介して取り付けられており、この攪拌モータ１５の回転軸の先端には攪拌羽根１６が固定されている。また、溶解タンク５は、タンク本体５ａの側壁外面で直径方向位置に一対の把手１７が固定され、この把手１７を持って、側壁の上部で十字の直径方向位置に設けた４個の係止突起１８を蓋体５ｂの係止溝（図示せず）に下方から挿入して係止させることにより、タンク本体５ａが蓋体５ｂに略ワンタッチで着脱できるように構成されている。
【００１４】
なお、溶解タンク５の蓋体５ｂの所定位置には、前記湯沸かしタンク３の給湯電磁弁１３が接続された給湯管と後述する代用乳タンク４のガイド筒２２が嵌挿する開口（図示せず）がそれぞれ設けられている。また、溶解タンク５のタンク本体５ａの円錐部の底壁には排出口５ｃが設けられ、この排出口５ｃには手動により開閉可能な排出コック１９が接続されている。
【００１５】
前記代用乳タンク４は、図６に示すように、ステンレス板により上面が広面積で形成された横断面が長方形状のホッパ形状で代用乳が１４リットル（約７Ｋｇ分）収容できる容積のタンク本体４ａと、このタンク本体４ａの上面開口部を閉塞する蓋体４ｂ等で構成されている。タンク本体４ａの側壁には透明な収容量表示窓４ｃが設けられると共に、その下部にはスクリュウ装置２０が配置されている。このスクリュウ装置２０は、スクリュウモータ２０ｃの作動で回転するスクリュウ２０ｂと、このスクリュウ２０ｂを覆う樋状のスクリュウケース２０ａ等によって構成されている。
【００１６】
また、スクリュウ２０ｂの長手方向の所定位置には、代用乳タンク４のタンク本体４ａ底面の排出口の大きさに対応した所定間隔を有する一対の規制板２１が配置され、この規制板２１により、代用乳タンク４から排出される粉ミルクからなる代用乳がスクリュウ装置２０の始端側や排出側にその粉体特性により侵入することが防止されるようになっている。なお、スクリュウ装置２０のスクリュウ２０ｂは、そのピッチと外径が前述した給湯電磁弁１３のオリフィス径と同様に、給湯時間内に代用乳供給時間が入るように設定されている。そして、このスクリュウ装置２０には、その排出口にガイド筒２２が接続され、このガイド筒２２の下端開口部が前記溶解タンク５の蓋体５ｂの開口部に嵌挿され、ガイド筒２２の上面には、代用乳の吸湿、固着を防止する例えばプロペラファン等の防湿ファン２３が配置されている。
【００１７】
前記コントロールボックス６は、筐体内に配置されたマイコン等の制御部６ａ（図８参照）と操作パネル６ｂ（図１及び図７参照）及び電源部（図示せず）等を有し、操作パネル６ｂは、例えば図７に示すように構成されている。すなわち、操作パネル６ｂは、その上部側に電源ランプ２８、溶解ランプ２９、洗浄ランプ３０、完了ランプ３１、異常ランプ３２等の各種表示ランプと、電源スイッチ３３、溶解スイッチ３４、洗浄スイッチ３５、停止スイッチ３６等の各種スイッチが配置され、これらの下方には、２個の数字表示器３７と、エラーコード表示器３８及び前記数字表示器３７に表示される数字が外気温度であるか設定温度であるかを表示する表示灯３９ａ、３９ｂが配置されている。
【００１８】
また、操作パネル６ｂの下部には、ユーザー入力設定部２７が設けられている。このユーザー入力設定部２７は、給湯温度を設定する給湯温度設定部２７ａ、自動給湯か手動給湯かを選択する給湯選択部２７ｂ、溶解タンク５で作製されるミルクの本数を設定する哺乳瓶作製本数設定部２７ｃ、１本当たりのミルク量を設定するミルク量設定部２７ｄ、スクリュウ装置２０の搬送量（スクリュウ２０ｂの回転数）を微調整するスクリュウ微調整部２７ｅ、哺乳瓶１本分のミルク量をチェックするチェックスイッチ２７ｆ等が配置されている。
【００１９】
そして、このように構成されたコントロールボックス６の制御部６ａは、図８に示すように接続されている。すなわち、制御部６ａの入力側には、前記ユーザー入力設定部２７、電源スイッチ３３、溶解スイッチ３４、洗浄スイッチ３５、停止スイッチ３６、水位センサ８、水温センサ９、外気温を検出する外気温センサ１４等が接続されている。また、制御部６ａの出力側には、前記電源ランプ２８、溶解ランプ２９、洗浄ランプ３０、完了ランプ３１、異常ランプ３２等と、給水電磁弁１２、給湯電磁弁１３、ヒータ１０、スクリュウモータ２０ｃ、攪拌モータ１５及び防湿ファン２３等が接続されている。
【００２０】
次に、前記溶解装置１の動作を図９〜図１３に基づいて説明する。先ず、溶解装置１は、図９の基本工程図に示すように、給水工程Ｋ１、湯沸かし工程Ｋ２、給湯工程Ｋ３、代用乳供給工程Ｋ４、攪拌溶解工程Ｋ５、充填工程Ｋ６及び洗浄工程Ｋ７の７つの工程によって、所定量のミルクが作製されて子牛に哺乳されるようになっている。そして、これらの工程Ｋ１〜Ｋ７のうち、前記給水工程Ｋ１から攪拌溶解工程Ｋ５までは、図１０に示すフロチーャートに基づいて、前記制御部６ａの制御信号によって自動的に実行される。以下、この図１０のフロチーャートを図９の工程図と関連付けて説明する。
【００２１】
前記操作パネル６ｂの電源スイッチ３３がオン（Ｓ１０１）すると、電源ランプ２８が点灯（Ｓ１０２）すると共に前記防湿ファン２３がオン（Ｓ１０３）してガイド筒２２内に送風され、この状態で溶解スイッチ３４がオン（Ｓ１０４）すると、溶解ランプ３０が点灯（Ｓ１０５）すると共に給水電磁弁１２がオン（開）となり湯沸かしタンク３内に給水が開始される。そして、湯沸かしタンク３の水位センサ８がオンか否か、すなわち湯沸かしタンク３が満水か否かが判断（Ｓ１０６）され、この判断Ｓ１０６で「ＹＥＳ」となった時点で給水電磁弁１２がオフ（閉）（Ｓ１０７）となる。このステップＳ１０６〜１０７により、前記給水工程Ｋ１が実行される。
【００２２】
ステップＳ１０７で給水電磁弁１２がオフになると、ヒータ１０がオン（Ｓ１０８）して、水温センサ９が前記給湯温度設定部２７ａで設定した設定温度か否かが判断（Ｓ１０９）され、この判断Ｓ１０９で「ＹＥＳ」の場合、すなわち湯沸かしタンク３内の水が設定温度（例えば４０℃）の湯となった場合に、ヒータ１０がオフ（Ｓ１１０）となる。なお、判断Ｓ１０９において使用される設定温度は、外気温センサ１４で検出された温度に基づいて、次のように調整（増減）される。
【００２３】
すなわち、例えば外気温が低い場合には、設定温度で作製されたミルクの放熱量が大きくて温度低下が生じ易いため、設定温度を所定温度上昇させて、溶解タンク５内において温度低下が起きても溶解タンク５から排出されるミルクの温度を目標温度により近づけるようになっている。具体的には、作製されるミルクの目標温度が４０℃の場合、外気温度に対するヒータ１０の設定温度を図１３（ａ）に示すように設定し、例えば外気温度が０℃の場合は設定温度を４１．５℃、外気温度が２０℃の場合は設定温度を３９．５℃等に設定することにより、図１３（ｂ）に示すように、溶解タンク５から排出されるミルクの温度を外気温度に係わらず目標温度４０℃により近づけることができる。これにより、前記湯沸かし工程Ｋ２が実行され、この時、湯の温度が外気温度に応じて適正な値に設定されることになる。
【００２４】
そして、ステップＳ１１０でヒータ１０がオフすると、給湯電磁弁１３がオン（Ｓ１１１）となり湯沸かしタンク３内の湯が溶解タンク５内に供給される。また、前記ステップＳ１１０でヒータ１０がオフすると、所定のディレイ時間Ｔａ（例えば５秒）後にスクリュウモータ２０ｃがオン（Ｓ１１２）してスクリュウ装置２０が作動し、さらに、ヒータ１０のオフからディレイ時間Ｔａ後に攪拌モータ１５がオン（Ｓ１１３）して攪拌羽根１６が回転し、この状態で制御部６ｂにより給湯電磁弁１３のオン時間Ｔ１が算出（Ｓ１１４）されると共に、スクリュウ装置２０の作動時間Ｔ２が算出（Ｓ１１５）される。
【００２５】
この時の給湯電磁弁１３のオン時間Ｔ１の算出は、前記哺乳瓶作製本数設定部２７ｃで選択された本数（本例の場合３本）に応じて、３本の場合はＴ１＝Ｔｂ、２本の場合はＴ１＝Ｔｂ／３×２＋Ｔｇ、１本の場合はＴ１＝Ｔｂ／３＋Ｔｈ（但し、Ｔｂは３本分排出に必要な給湯電磁弁１３のオン時間、Ｔｇ：２本時の水面位置変位による追加時間、Ｔｈ：１本時の水面変化による追加時間でいずれも固定値）で算出される。なお、この給湯時間は、実験により求めた図１２に示す給湯量と給湯時間のデータに基づいている。
【００２６】
また、ステップＳ１１５のスクリュウ装置２０の作動時間の算出Ｔ２は、前記哺乳瓶作製本数設定部２７ｃと１本当たりのミルク量設定部２７ｄ及びスクリュウ微調整部２７ｅの各設定値に基づいて、例えば次のようにして算出される。すなわち、３本の場合はＴ２＝Ｔｃ＋Ｔｄ＋Ｘ１×３×Ｔｅ、２本の場合はＴ２＝（Ｔｃ＋Ｔｄ）／３×２＋Ｘ１×２×Ｔｅ、１本の場合はＴ２＝（Ｔｃ＋Ｔｄ）／３＋Ｘ１×Ｔｅ（但し、Ｔｃ：使用するミルクに応じた該ミルク９００ｇを搬送するに必要な基本時間、Ｔｄ：スクリュウ微調整部で設定された値、Ｔｅ：（Ｔｃ＋Ｔｄ）／１８、Ｘ１：１本当たりのミルク量設定部２７ｄで設定された定数）で算出される。
【００２７】
なお、前記スクリュウ微調整部２７ｅの値をスクリュウ装置２０の作動時間に加味した理由は、代用乳のメーカ毎に前記スクリュウ装置２０による排出量（すなわち溶解タンク５への供給量）を実験したところ、排出量がメーカ間にバラツキがあり、スクリュウ装置２０の作動時間を一定に設定した場合、メーカ毎に溶解タンク５に供給される代用乳の量、すなわち作製されるミルクの濃度が異なり子牛の哺育上好ましくないからである。この点は、同一メーカの銘柄の違いによっても異なることが実験的に確認されている。
【００２８】
このようにして、ステップＳ１１４〜１１５で給湯電磁弁１３のオン時間Ｔ１とスクリュウ装置２０の作動時間Ｔ２が算出されると、オン時間Ｔ１の１／２が経過したか否かが判断（Ｓ１１６）され、この判断Ｓ１１６で「ＹＥＳ」となった時点で給湯電磁弁１３がオフ（Ｓ１１７）し、該給湯電磁弁１３の一時停止時間Ｔｉが経過したか否かが判断（Ｓ１１８）される。この時間Ｔｉは、例えばＴｉ＝（Ｔ２＋Ｔａ＋Ｔｊ）−Ｔ１（但し、Ｔｊ：最終給湯残り時間、例えば５秒）で算出される。そして、この判断Ｓ１１８で「ＹＥＳ」となった時点で給湯電磁弁１３がオン（Ｓ１１９）となり、攪拌モータ１５による攪拌時間Ｔ３が算出（Ｓ１２０）される。この攪拌時間Ｔ３の算出は、Ｔ２＋Ｔｆ（但し、Ｔｆは攪拌モータ動作時間）で算出され、例えば１０秒が使用される。
【００２９】
そして、攪拌時間Ｔ３が算出されると、前記作動時間Ｔ２が経過したか否かが判断（Ｓ１２１）され、この判断Ｓ１２１で「ＹＥＳ」となった時点でスクリュウ装置２０がオフ（Ｓ１２２）する。スクリュウ装置２０がオフして停止すると、前記時間Ｔ１の１／２の時間が経過したか否かが判断（Ｓ１２３）され、この判断Ｓ１２３で「ＹＥＳ」となった時点で給湯電磁弁１３がオフ（１２４）となり、さらに前記攪拌時間Ｔ３が経過したか否かが判断（Ｓ１２５）される。この判断Ｓ１２５で「ＹＥＳ」となった時点で攪拌モータ１５がオフ（Ｓ１２６）する。このステップＳ１１１〜Ｓ１２６により、前記給湯工程Ｋ３、代用乳供給工程Ｋ４及び攪拌溶解工程Ｋ５が一部並行して実行されることになる。
【００３０】
そして、ステップＳ１２６で攪拌モータ１５がオフして停止すると、完了ランプ３１が点灯（Ｓ１２７）し、その後停止スイッチ３６がオンか否かが判断（Ｓ１２８）され、この判断Ｓ１２８で「ＹＥＳ」となった時点でステップＳ１０４に戻り、該ステップＳ１０４以降を繰り返す。これらのステップＳ１０４〜１２８の繰り返しにより、例えば哺乳瓶本数設定部２７ｃで本数が３本に設定された場合は、子牛２１頭分のミルクが哺乳瓶３本づつ繰り返し作製されることになり、この哺乳瓶３本分に対応して、スクリュウ装置２０の作動時間が複数段階のうちから適正な作動時間に設定されて該スクリュウ装置２０により所定量の代用乳が溶解タンク５内に供給されることになる。
【００３１】
なお、以上の給水工程Ｋ１から攪拌溶解工程Ｋ５までにおける、電磁弁やモータ等の動作状態を示すのが図１１のタイミングチャートである。このタイミングチャートから明らかなように、給水電磁弁１２がオンからオフとなった時点で水温センサ９により湯温度が計測されると共にヒータ１０が作動し、その後、給湯電磁弁１３が前記所定時間Ｔ１オンとなる。この時、給湯電磁弁１３は、算出した作動時間Ｔ１の半分の時間Ｔ１×１／２作動して時間Ｔｉ停止し、その後再び半分の時間Ｔ１×１／２開となり、この後半の半分の時間のうち最終部分の時間Ｔｊの間は、スクリュウ装置２０の作動が停止した後の時間となるように設定されている。また、ヒータ１０の停止後、ディレイ時間Ｔａをおいてスクリュウ装置１０のモータ２０ｃが前記所定時間Ｔ２作動すると共に、攪拌モータ１５もディレイ時間Ｔａおいて時間Ｔ３作動しその後時間Ｔｆ（つまりＴ３＝Ｔ２＋Ｔｆ）作動するように設定されている。
【００３２】
そして、上記フローチャート（タイミングチャート）においては、ステップＳ１１２でディレイ時間Ｔａが設定されることから、代用乳が溶解タンク５内に湯より先に供給されることを防止する、すなわち代用乳が湯より先に供給されて溶解タンク５の底壁部の排出口５ｃに詰まりことが確実に防止されるようになっている。また、ステップＳ１１６とＳ１２３でオン時間Ｔ１の半分の時間（Ｔ１×１／２）が経過したか否かを判断して、給湯電磁弁１３と攪拌モータ１５及びスクリュウ装置２０の作動を所定に制御していることから、次のような作用が得られる。
【００３３】
すなわち、代用乳はメーカもしくは同一メーカでもその粉体特性に前述したように違いがあり、同一条件でスクリュウ装置２０を使用してもその搬送量に差が発生するため、代用乳に応じてスクリュウ装置２０等を作動させる必要があり、そのため、前記溶解装置１の場合はスクリュウ装置２０の作動時間Ｔ２を微調整できるようになっている。また、前記溶解装置１の場合、溶解に使用する湯量は基本的に哺乳瓶１本当たり例えば１．８リットルと一定に設定されており、そこでメーカ別や銘柄別の各種代用乳の中で最も供給時間が短い代用乳の供給時間を基準として、基準供給時間＋ディレイ時間Ｔａ＝代用乳供給となるように、給湯電磁弁１３のオリフィス径とスクリュウ装置２０のスクリュウ形状等が設定されている。
【００３４】
そして、基準供給時間＋ディレイ時間Ｔａ＜代用乳供給時間になる場合には、２段階の上記給湯フローを採用することにより、短時間で溶解作業を終了できると共に、作製されるミルクの濃度が一定に維持され、また、攪拌モータ１５（攪拌羽根１６）がディレイ時間Ｔａ遅れて作動して給湯が停止してから所定時間後に停止することから、攪拌時間Ｔ３を代用乳に応じた最適な時間に設定できることになる。
【００３５】
一方、図９の工程図における充填工程Ｋ６と洗浄工程Ｋ７は、例えば次のようにして実行される。すなわち、充填工程Ｋ６は、前記攪拌溶解工程Ｋ５により必要量の湯と代用乳が攪拌溶解して完了ランプ３１が点灯した後に、作業者が完了ランプ３１を確認して哺乳瓶載せ台７上に哺乳瓶を載置し、溶解タンク５の排出コック１９を開き哺乳瓶にミルクを充填することによって実行される。この時、ミルクの充填は、本数に応じた量のミルクが溶解タンク５内に作製されていることから、例えば排出コック１９の開閉動作と哺乳瓶への充填動作の繰り返しによって行われる。また、前記洗浄工程Ｋ７は、充填工程Ｋ６で一連の作業が終了したら、溶解タンク５のタンク本体５ａを蓋体５ｂから取り外して、タンク本体５ａ、攪拌羽根、蓋体５ｂ等を例えばミルク作製時の湯温より高い高温の洗浄湯を使用して洗浄することによって実行される。
【００３６】
つまり、前記溶解装置１を使用すれば、ミルクを自動的に作製する自動作業部分と作製したミルクを哺乳瓶に充填したりミルクが充填された哺乳瓶を使用して子牛に哺乳する手作業部分とを効果的に結び付けることができて、各子牛の個体管理を行いつつ均一なミルクによる哺育作業が効率的に行えることになる。特に、ミルクの作製時に、代用乳の溶解タンク５内への供給が、溶解タンク５への湯の供給時間内に入るように設定されていること等から、排出口５ｃに代用乳が詰まる事等を防止して、溶解タンク５内において代用乳と湯の良好な攪拌溶解状態が得られることになる。
【００３７】
このように、上記実施形態の溶解装置にあっては、湯沸かしタンク３、代用乳タンク４、溶解タンク５及び哺乳瓶載せ台７等を備えて、溶解タンク５によって子牛３頭分のミルクが繰り返し作製されると共に、繰り返し作製されたミルクが溶解タンク５の排出コック１９から哺乳瓶載せ台７上の３本の哺乳瓶にそれぞれ充填されるため、溶解タンク５によって均一な濃度、温度等のミルクを必要量自動的に作製することができると共に、このミルクが充填された哺乳瓶により飼育者が子牛の体調等を管理しながら哺乳することができる。その結果、子牛の体調を良好に維持して販売時の価値を高めたり哺育期間の延長を防止することができると共に無駄な薬剤の投与等を防止できて、子牛の哺育コストを低減化させること等が可能となる。
【００３８】
また、コントロールボックス６の制御部６ａの制御により、湯沸かしタンク３から溶解タンク５に湯が供給される給湯電磁弁１３のオン時間Ｔ２内に、溶解タンク５内に代用乳が供給されると共に攪拌モータ１５をオンさせて攪拌羽根１６を回転させ、かつ、オン時間Ｔ２の終了後に攪拌モータ１５を停止させるため、溶解タンク５内において代用乳と湯を良好に攪拌できる。特に、溶解タンク５に代用乳が供給される前に給湯を開始して所定時間後に一旦給湯を停止させ、代用乳の供給が終了した後に給湯を停止させると共に攪拌モータ１５を停止させることから、溶解タンク５内に一層良好な溶解状態が得られ、これらにより、例えば代用乳のメーカや銘柄等の種類に係わらず代用乳の溶解状態を適正に設定して泡の発生や油脂分離を防止できる等、所望濃度等の均一な品質のミルクを常に安定して作製することが可能となる。
【００３９】
また、代用乳を溶解する溶解タンク５内の湯の温度が、外気温センサ１４で検出された温度に基づいて設定されるため、例えば外気温度が低い場合に溶解に使用される湯の設定温度を自動的に高めて、作製されたミルクの外気温による温度低下を抑制できる。その結果、予め設定した頭数分のミルクが充填された哺乳瓶のミルク温度を安定化させて、所定温度のミルクが充填された各哺乳瓶から各子牛にそれぞれ哺乳でき、各子牛に安定した哺乳ができて哺乳作業の能率向上等を図ることが可能になる。
【００４０】
また、上記溶解装置１によれば、次のような付随的な作用効果を得ることができる。すなわち、一回の溶解作業で作製されるミルクの本数が、哺乳瓶作製本数設定部２７ｃにより１〜数本まで入力設定できるため、哺育農家の規模に応じた最適本数の哺乳瓶を作製できて、汎用性に優れた溶解装置１の提供が可能になると共に、ミルクの温度が冷めない状態の各哺乳瓶によりスピーディに哺乳でき、哺乳作業の能率向上等を図って、一層コスト的に有利な溶解装置１を提供することができる。
【００４１】
また、溶解タンク５への湯の供給量が給湯電磁弁１３のオン時間で行われると共に、代用乳の供給量が代用乳供給用のスクリュウーモータ２０ｃの作動時間で行われるため、電磁弁１３やモータ２０ｃ等の制御により均一な品質のミルクを簡単に作製することができる。さらに、代用乳タンク４のスクリュウ装置２０の排出口側に、ガイド筒２２内に送風して溶解タンク５内の湿気による代用乳の吸湿を防止する防湿ファン２３が配置されているため、溶解タンク５に供給される代用乳の吸湿によるガイド筒２２やスクリュウ装置２０への固着等を防止して、代用乳の溶解タンク５への搬送供給をスムーズに行うことができる。特に、防湿ファン２３が電源スイッチ３３のオンと同時に作動するため、少なくとも溶解タンク５に湯が供給されている間作動状態を維持することができて、代用乳の吸湿を確実に防止して所定量の代用乳を溶解タンク５に供給することができ、これらにより、より一層均一な濃度のミルクの作製が可能となる。
【００４２】
さらに、コントロールボックス６の制御部６ａにより、溶解タンク５内に供給される代用乳の量を複数段階に設定できるため、例えば代用乳のメーカや銘柄に応じた代用乳の量調整が可能となり、濃度が均一な品質のミルクを安定して作製することができる。特に、代用乳の量調整が制御部６ａによるスクリュウ装置２０の作動時間の制御で行われることから、簡易な制御によって代用乳の供給量を所望に設定できると共に、スクリュウ装置２０の搬送量を微調整するスクリュウ微調整部２７ｅを有するため、代用乳の溶解タンク５への供給量を高精度に制御できて、濃度等の一層均一なミルクの作製が可能となる。
【００４３】
なお、上記実施形態においては、防湿ファン２３としてプロペラファンを使用してガイド筒２２内に送風したが、例えばシロッコファンやクロスフローファン等を使用すると共にガイド筒２２内に誘導板を配置し、この誘導板によって送風を誘導しつつ代用乳の吸湿・固着を防止する構造とすることもできる。また、上記実施形態における、溶解装置全体の容量、各タンクの容量、架台に対する各タンクの配置位置、コントロールボックスの操作パネルの各部品の配置形態等は一例であって、本発明に係わる各発明の要旨を逸脱しない範囲において、適宜に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、子牛への哺乳に限らず、子豚等の各種哺乳家畜の哺乳にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係わる代用乳溶解装置の一実施形態を示す概略正面図
【図２】同その平面図
【図３】同側面図
【図４】同湯沸かしタンクの正面図
【図５】同溶解タンクの一部破断した正面図
【図６】同代用乳タンクの正面図
【図７】同コントロールパネルの正面図
【図８】同制御系のブロック図
【図９】同動作の一例を示す基本工程図
【図１０】同その具体的動作を示すフローチャート
【図１１】同そのタイミングチャート
【図１２】同給湯量と給湯時間の関係を示す図
【図１３】同外気温度とヒータ設定温度及びミルク温度の関係を示す図
【符号の説明】
【００４６】
１・・・代用乳溶解装置、２・・・架台、３・・・湯沸かしタンク、４・・・代用乳タンク、５・・・溶解タンク、６・・・コントロールボックス、６ａ・・・制御部、６ｂ・・・操作パネル、７・・・哺乳瓶載せ台、８・・・水位センサ、９・・・水温センサ、１０・・・ヒータ、１２・・・給水電磁弁、１３・・・給湯電磁弁、１４・・・外気温センサ、１５・・・攪拌モータ、１６・・・攪拌羽根、１７・・・把手、１８・・・係止突起、１９・・・排出コック、２０・・・スクリュウ装置、２０ａ・・・スクリュウケース、２０ｂ・・・スクリュウ、２０ｃ・・・スクリュウモータ、２２・・・ガイド筒、２３・・・防湿ファン、２７・・・ユーザー入力設定部、２７ａ・・・給湯温度設定部、２７ｃ・・・哺乳瓶作製本数設定部、２７ｅ・・・スクリュウ微調整部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、子牛等を人工哺育する際に子牛等に与えるミルクを作製するための代用乳溶解装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、子牛哺育用のミルクを作製する装置としては、例えば特許文献１に開示されている。この装置（自動哺乳機）は、粉乳（代用乳）を貯留する粉乳槽と、攪拌羽根を有して代用乳と水を攪拌してミルクを作製する乳槽と、該乳槽に給乳導管で接続されると共に先端に哺乳口が設けられた哺乳管が接続された哺乳槽等を備え、子牛乗台に子牛が乗った際にこれを検知して、哺乳口から哺乳槽内の所定量のミルクを子牛に与えるようにしたものである。
【特許文献１】実公昭４８−１０７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような装置にあっては、哺乳口を子牛が吸うことにより自動的に哺乳できるものの、子牛の全頭数を同じ柵内に入れてほとんど飼育者が関与しない状態で哺乳されるため、例えば各子牛の下痢症状等の体調の悪化を個体管理することが困難で、子牛の価値（出荷価格）を低下させたり、出荷までの哺育期間が延びたり、あるいは本来なら体調が悪そうな子牛だけに与えればよい薬剤を全ての子牛に与えなければならない等、コスト的にディメリットが発生し易い。また、代用乳の特性（粉体特性）がメーカ毎または同一メーカでも銘柄毎に異なるため、例えば溶解によりミルクに泡が発生したり油脂分離が生じる等して適正な溶解状態が得られ難く、代用乳の種類等に拘わらず均一な品質のミルクを安定して作製することが難しい。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、所定濃度、温度等のミルクを必要量自動的に作製し得ると共に子牛等の体調に応じて哺乳することができて、例えば子牛等の価値を高めてコスト的なメリットが得られると共に、代用乳の種類等に係わらず適正な溶解状態が得られて均一した品質のミルクを常に安定して作製し得る代用乳溶解装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、代用乳を溶かすに必要な水を貯留して湯沸かしする湯沸かしタンクと、前記代用乳を収容する代用乳タンクと、前記湯沸かしタンクから供給される湯と代用乳タンクから供給される代用乳とを攪拌装置で攪拌して溶解させる溶解タンクと、前記溶解タンクの下方に設けられた哺乳瓶載せ台と、前記各タンクを制御する制御装置と、を備えた代用乳溶解装置であって、前記制御装置は、湯沸かしタンクから溶解タンクに湯が供給される給湯時間内に溶解タンク内に代用乳を供給すると共に溶解タンク内の攪拌装置を作動させ、前記給湯時間の終了後に攪拌装置を停止させることを特徴とする。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明は、前記制御装置が、溶解タンクに代用乳が供給される前に給湯を開始して一旦給湯を停止させ代用乳が供給された後に給湯を再開すると共に、代用乳の供給が終了した後に給湯を停止させかつ前記攪拌装置を停止させることを特徴とする。さらに、請求項３に記載の発明は、前記湯沸かしクンタの湯の温度が外気温度に基づいて設定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のうち請求項１に記載の発明によれば、湯沸かしタンク、代用乳タンク、溶解タンク、哺乳瓶載せ台及び制御装置等を備え、制御装置によって湯沸かしタンクから溶解タンクに湯が供給される給湯時間内に溶解タンク内に代用乳を供給すると共に、給湯時間の終了後に溶解タンクの攪拌装置を停止させるため、溶解タンクにより所定濃度、温度等のミルクを必要量自動的に作製することができると共に、このミルクが収容された哺乳瓶により飼育者が子牛等の体調を管理しながら哺乳することができ、子牛等の体調を良好に維持してその価値を高めたり哺育期間の延長を防止できると共に無駄な薬剤の投与等を防止できて、コスト的に有利な子牛等の哺育が可能となる。また、代用乳のメーカや銘柄等の種類に係わらず代用乳の良好な溶解状態が得られて、泡の発生や油脂分離を防止できる等、所望濃度等の均一な品質のミルクを常に安定して作製することができる。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、制御装置が、溶解タンクに代用乳が供給される前に給湯を開始して一旦給湯を停止させ代用乳が供給された後に給湯を再開すると共に、代用乳の供給が終了した後に給湯を停止させかつ前記攪拌装置を停止させるため、代用乳の溶解タンクの排出口における詰まり等を防止できると共に、給湯時間と代用乳供給時間及び攪拌時間を適正に設定して代用乳の湯との間に良好な溶解状態が得られ、一層均一な品質のミルクを作製することができる。
【０００９】
さらに、請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明の効果に加え、湯沸かしタンクの湯の温度が外気温度に基づいて設定されるため、作製したミルクの外気温度による温度低下を抑制して所望温度のミルクを安定して作製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図１３は、本発明に係わる代用乳溶解装置の一実施形態を示し、図１〜図３がその概要を示す正面図、平面図、側面図、図４〜図６が各タンクを示す図、図７がコントロールボックスの正面図、図８が制御系のブロック図、図９の動作の一例を示す工程図、図１０がその具体的な動作を示すフローチャート、図１１がそのタイミングチャート、図１２が給湯量と給湯時間の関係を示す図、図１３が外気温度とヒータ設定温度及びミルク温度の関係を示す図である。
【００１１】
図１〜図３において、代用乳溶解装置１（以下、溶解装置１という）は、縦長に枠組み構成された架台２を有し、この架台２の上部には湯沸かしタンク３と代用乳タンク４が配置され、これらタンク３、４の下方で正面視左側には溶解タンク５が配置され正面視右側には制御装置としてのコントロールボックス６が配置されている。また、架台２の下部で溶解タンク５の下方には、平坦なステンレス板で形成された哺乳瓶載せ台７が設けられている。なお、この例の溶解装置１は、例えば１度に２リットルの哺乳瓶３本分（子牛３頭分）のミルクを作製し、２１頭の子牛の哺乳に適用できる容量に設定されている。
【００１２】
前記湯沸かしタンク３は、図４に示すように、ステンレス板により上面開口部を有する直方体形状で満水容積が略６リットルのタンク本体３ａと、このタンク本体３ａの上面開口部に着脱可能に配設された蓋体３ｂ等で構成されている。このタンク本体３ａの内部には水位センサ８と水温センサ９が配置され、その側壁にヒータ１０が配置されている。また、タンク本体３ａの側壁の上部にはオーバーフロー管１１が接続され、側壁の下部には給水電磁弁１２と給湯電磁弁１３が接続されている。なお、前記給湯電磁弁１３のオリフイス径は、後述するように給湯時間内に代用乳供給時間が入るように設定されている。
【００１３】
前記溶解タンク５は、図５に示すように、ステンレス板により底壁に円錐部を有する略円筒形状に形成されたタンク本体５ａと、このタンク本体５ａの上面開口部を閉塞する皿状の蓋体５ｂ等で構成されている。蓋体５ｂは、その所定位置が前記架台２に固定されると共に、その上面には攪拌装置としての攪拌モータ１５が取付板を介して取り付けられており、この攪拌モータ１５の回転軸の先端には攪拌羽根１６が固定されている。また、溶解タンク５は、タンク本体５ａの側壁外面で直径方向位置に一対の把手１７が固定され、この把手１７を持って、側壁の上部で十字の直径方向位置に設けた４個の係止突起１８を蓋体５ｂの係止溝（図示せず）に下方から挿入して係止させることにより、タンク本体５ａが蓋体５ｂに略ワンタッチで着脱できるように構成されている。
【００１４】
なお、溶解タンク５の蓋体５ｂの所定位置には、前記湯沸かしタンク３の給湯電磁弁１３が接続された給湯管と後述する代用乳タンク４のガイド筒２２が嵌挿する開口（図示せず）がそれぞれ設けられている。また、溶解タンク５のタンク本体５ａの円錐部の底壁には排出口５ｃが設けられ、この排出口５ｃには手動により開閉可能な排出コック１９が接続されている。
【００１５】
前記代用乳タンク４は、図６に示すように、ステンレス板により上面が広面積で形成された横断面が長方形状のホッパ形状で代用乳が１４リットル（約７Ｋｇ分）収容できる容積のタンク本体４ａと、このタンク本体４ａの上面開口部を閉塞する蓋体４ｂ等で構成されている。タンク本体４ａの側壁には透明な収容量表示窓４ｃが設けられると共に、その下部にはスクリュウ装置２０が配置されている。このスクリュウ装置２０は、スクリュウモータ２０ｃの作動で回転するスクリュウ２０ｂと、このスクリュウ２０ｂを覆う樋状のスクリュウケース２０ａ等によって構成されている。
【００１６】
また、スクリュウ２０ｂの長手方向の所定位置には、代用乳タンク４のタンク本体４ａ底面の排出口の大きさに対応した所定間隔を有する一対の規制板２１が配置され、この規制板２１により、代用乳タンク４から排出される粉ミルクからなる代用乳がスクリュウ装置２０の始端側や排出側にその粉体特性により侵入することが防止されるようになっている。なお、スクリュウ装置２０のスクリュウ２０ｂは、そのピッチと外径が前述した給湯電磁弁１３のオリフィス径と同様に、給湯時間内に代用乳供給時間が入るように設定されている。そして、このスクリュウ装置２０には、その排出口にガイド筒２２が接続され、このガイド筒２２の下端開口部が前記溶解タンク５の蓋体５ｂの開口部に嵌挿され、ガイド筒２２の上面には、代用乳の吸湿、固着を防止する例えばプロペラファン等の防湿ファン２３が配置されている。
【００１７】
前記コントロールボックス６は、筐体内に配置されたマイコン等の制御部６ａ（図８参照）と操作パネル６ｂ（図１及び図７参照）及び電源部（図示せず）等を有し、操作パネル６ｂは、例えば図７に示すように構成されている。すなわち、操作パネル６ｂは、その上部側に電源ランプ２８、溶解ランプ２９、洗浄ランプ３０、完了ランプ３１、異常ランプ３２等の各種表示ランプと、電源スイッチ３３、溶解スイッチ３４、洗浄スイッチ３５、停止スイッチ３６等の各種スイッチが配置され、これらの下方には、２個の数字表示器３７と、エラーコード表示器３８及び前記数字表示器３７に表示される数字が外気温度であるか設定温度であるかを表示する表示灯３９ａ、３９ｂが配置されている。
【００１８】
また、操作パネル６ｂの下部には、ユーザー入力設定部２７が設けられている。このユーザー入力設定部２７は、給湯温度を設定する給湯温度設定部２７ａ、自動給湯か手動給湯かを選択する給湯選択部２７ｂ、溶解タンク５で作製されるミルクの本数を設定する哺乳瓶作製本数設定部２７ｃ、１本当たりのミルク量を設定するミルク量設定部２７ｄ、スクリュウ装置２０の搬送量（スクリュウ２０ｂの回転数）を微調整するスクリュウ微調整部２７ｅ、哺乳瓶１本分のミルク量をチェックするチェックスイッチ２７ｆ等が配置されている。
【００１９】
そして、このように構成されたコントロールボックス６の制御部６ａは、図８に示すように接続されている。すなわち、制御部６ａの入力側には、前記ユーザー入力設定部２７、電源スイッチ３３、溶解スイッチ３４、洗浄スイッチ３５、停止スイッチ３６、水位センサ８、水温センサ９、外気温を検出する外気温センサ１４等が接続されている。また、制御部６ａの出力側には、前記電源ランプ２８、溶解ランプ２９、洗浄ランプ３０、完了ランプ３１、異常ランプ３２等と、給水電磁弁１２、給湯電磁弁１３、ヒータ１０、スクリュウモータ２０ｃ、攪拌モータ１５及び防湿ファン２３等が接続されている。
【００２０】
次に、前記溶解装置１の動作を図９〜図１３に基づいて説明する。先ず、溶解装置１は、図９の基本工程図に示すように、給水工程Ｋ１、湯沸かし工程Ｋ２、給湯工程Ｋ３、代用乳供給工程Ｋ４、攪拌溶解工程Ｋ５、充填工程Ｋ６及び洗浄工程Ｋ７の７つの工程によって、所定量のミルクが作製されて子牛に哺乳されるようになっている。そして、これらの工程Ｋ１〜Ｋ７のうち、前記給水工程Ｋ１から攪拌溶解工程Ｋ５までは、図１０に示すフロチーャートに基づいて、前記制御部６ａの制御信号によって自動的に実行される。以下、この図１０のフロチーャートを図９の工程図と関連付けて説明する。
【００２１】
前記操作パネル６ｂの電源スイッチ３３がオン（Ｓ１０１）すると、電源ランプ２８が点灯（Ｓ１０２）すると共に前記防湿ファン２３がオン（Ｓ１０３）してガイド筒２２内に送風され、この状態で溶解スイッチ３４がオン（Ｓ１０４）すると、溶解ランプ３０が点灯（Ｓ１０５）すると共に給水電磁弁１２がオン（開）となり湯沸かしタンク３内に給水が開始される。そして、湯沸かしタンク３の水位センサ８がオンか否か、すなわち湯沸かしタンク３が満水か否かが判断（Ｓ１０６）され、この判断Ｓ１０６で「ＹＥＳ」となった時点で給水電磁弁１２がオフ（閉）（Ｓ１０７）となる。このステップＳ１０６〜１０７により、前記給水工程Ｋ１が実行される。
【００２２】
ステップＳ１０７で給水電磁弁１２がオフになると、ヒータ１０がオン（Ｓ１０８）して、水温センサ９が前記給湯温度設定部２７ａで設定した設定温度か否かが判断（Ｓ１０９）され、この判断Ｓ１０９で「ＹＥＳ」の場合、すなわち湯沸かしタンク３内の水が設定温度（例えば４０℃）の湯となった場合に、ヒータ１０がオフ（Ｓ１１０）となる。なお、判断Ｓ１０９において使用される設定温度は、外気温センサ１４で検出された温度に基づいて、次のように調整（増減）される。
【００２３】
すなわち、例えば外気温が低い場合には、設定温度で作製されたミルクの放熱量が大きくて温度低下が生じ易いため、設定温度を所定温度上昇させて、溶解タンク５内において温度低下が起きても溶解タンク５から排出されるミルクの温度を目標温度により近づけるようになっている。具体的には、作製されるミルクの目標温度が４０℃の場合、外気温度に対するヒータ１０の設定温度を図１３（ａ）に示すように設定し、例えば外気温度が０℃の場合は設定温度を４１．５℃、外気温度が２０℃の場合は設定温度を３９．５℃等に設定することにより、図１３（ｂ）に示すように、溶解タンク５から排出されるミルクの温度を外気温度に係わらず目標温度４０℃により近づけることができる。これにより、前記湯沸かし工程Ｋ２が実行され、この時、湯の温度が外気温度に応じて適正な値に設定されることになる。
【００２４】
そして、ステップＳ１１０でヒータ１０がオフすると、給湯電磁弁１３がオン（Ｓ１１１）となり湯沸かしタンク３内の湯が溶解タンク５内に供給される。また、前記ステップＳ１１０でヒータ１０がオフすると、所定のディレイ時間Ｔａ（例えば５秒）後にスクリュウモータ２０ｃがオン（Ｓ１１２）してスクリュウ装置２０が作動し、さらに、ヒータ１０のオフからディレイ時間Ｔａ後に攪拌モータ１５がオン（Ｓ１１３）して攪拌羽根１６が回転し、この状態で制御部６ｂにより給湯電磁弁１３のオン時間Ｔ１が算出（Ｓ１１４）されると共に、スクリュウ装置２０の作動時間Ｔ２が算出（Ｓ１１５）される。
【００２５】
この時の給湯電磁弁１３のオン時間Ｔ１の算出は、前記哺乳瓶作製本数設定部２７ｃで選択された本数（本例の場合３本）に応じて、３本の場合はＴ１＝Ｔｂ、２本の場合はＴ１＝Ｔｂ／３×２＋Ｔｇ、１本の場合はＴ１＝Ｔｂ／３＋Ｔｈ（但し、Ｔｂは３本分排出に必要な給湯電磁弁１３のオン時間、Ｔｇ：２本時の水面位置変位による追加時間、Ｔｈ：１本時の水面変化による追加時間でいずれも固定値）で算出される。なお、この給湯時間は、実験により求めた図１２に示す給湯量と給湯時間のデータに基づいている。
【００２６】
また、ステップＳ１１５のスクリュウ装置２０の作動時間の算出Ｔ２は、前記哺乳瓶作製本数設定部２７ｃと１本当たりのミルク量設定部２７ｄ及びスクリュウ微調整部２７ｅの各設定値に基づいて、例えば次のようにして算出される。すなわち、３本の場合はＴ２＝Ｔｃ＋Ｔｄ＋Ｘ１×３×Ｔｅ、２本の場合はＴ２＝（Ｔｃ＋Ｔｄ）／３×２＋Ｘ１×２×Ｔｅ、１本の場合はＴ２＝（Ｔｃ＋Ｔｄ）／３＋Ｘ１×Ｔｅ（但し、Ｔｃ：使用するミルクに応じた該ミルク９００ｇを搬送するに必要な基本時間、Ｔｄ：スクリュウ微調整部で設定された値、Ｔｅ：（Ｔｃ＋Ｔｄ）／１８、Ｘ１：１本当たりのミルク量設定部２７ｄで設定された定数）で算出される。
【００２７】
なお、前記スクリュウ微調整部２７ｅの値をスクリュウ装置２０の作動時間に加味した理由は、代用乳のメーカ毎に前記スクリュウ装置２０による排出量（すなわち溶解タンク５への供給量）を実験したところ、排出量がメーカ間にバラツキがあり、スクリュウ装置２０の作動時間を一定に設定した場合、メーカ毎に溶解タンク５に供給される代用乳の量、すなわち作製されるミルクの濃度が異なり子牛の哺育上好ましくないからである。この点は、同一メーカの銘柄の違いによっても異なることが実験的に確認されている。
【００２８】
このようにして、ステップＳ１１４〜１１５で給湯電磁弁１３のオン時間Ｔ１とスクリュウ装置２０の作動時間Ｔ２が算出されると、オン時間Ｔ１の１／２が経過したか否かが判断（Ｓ１１６）され、この判断Ｓ１１６で「ＹＥＳ」となった時点で給湯電磁弁１３がオフ（Ｓ１１７）し、該給湯電磁弁１３の一時停止時間Ｔｉが経過したか否かが判断（Ｓ１１８）される。この時間Ｔｉは、例えばＴｉ＝（Ｔ２＋Ｔａ＋Ｔｊ）−Ｔ１（但し、Ｔｊ：最終給湯残り時間、例えば５秒）で算出される。そして、この判断Ｓ１１８で「ＹＥＳ」となった時点で給湯電磁弁１３がオン（Ｓ１１９）となり、攪拌モータ１５による攪拌時間Ｔ３が算出（Ｓ１２０）される。この攪拌時間Ｔ３の算出は、Ｔ２＋Ｔｆ（但し、Ｔｆは攪拌モータ動作時間）で算出され、例えば１０秒が使用される。
【００２９】
そして、攪拌時間Ｔ３が算出されると、前記作動時間Ｔ２が経過したか否かが判断（Ｓ１２１）され、この判断Ｓ１２１で「ＹＥＳ」となった時点でスクリュウ装置２０がオフ（Ｓ１２２）する。スクリュウ装置２０がオフして停止すると、前記時間Ｔ１の１／２の時間が経過したか否かが判断（Ｓ１２３）され、この判断Ｓ１２３で「ＹＥＳ」となった時点で給湯電磁弁１３がオフ（１２４）となり、さらに前記攪拌時間Ｔ３が経過したか否かが判断（Ｓ１２５）される。この判断Ｓ１２５で「ＹＥＳ」となった時点で攪拌モータ１５がオフ（Ｓ１２６）する。このステップＳ１１１〜Ｓ１２６により、前記給湯工程Ｋ３、代用乳供給工程Ｋ４及び攪拌溶解工程Ｋ５が一部並行して実行されることになる。
【００３０】
そして、ステップＳ１２６で攪拌モータ１５がオフして停止すると、完了ランプ３１が点灯（Ｓ１２７）し、その後停止スイッチ３６がオンか否かが判断（Ｓ１２８）され、この判断Ｓ１２８で「ＹＥＳ」となった時点でステップＳ１０４に戻り、該ステップＳ１０４以降を繰り返す。これらのステップＳ１０４〜１２８の繰り返しにより、例えば哺乳瓶本数設定部２７ｃで本数が３本に設定された場合は、子牛２１頭分のミルクが哺乳瓶３本づつ繰り返し作製されることになり、この哺乳瓶３本分に対応して、スクリュウ装置２０の作動時間が複数段階のうちから適正な作動時間に設定されて該スクリュウ装置２０により所定量の代用乳が溶解タンク５内に供給されることになる。
【００３１】
なお、以上の給水工程Ｋ１から攪拌溶解工程Ｋ５までにおける、電磁弁やモータ等の動作状態を示すのが図１１のタイミングチャートである。このタイミングチャートから明らかなように、給水電磁弁１２がオンからオフとなった時点で水温センサ９により湯温度が計測されると共にヒータ１０が作動し、その後、給湯電磁弁１３が前記所定時間Ｔ１オンとなる。この時、給湯電磁弁１３は、算出した作動時間Ｔ１の半分の時間Ｔ１×１／２作動して時間Ｔｉ停止し、その後再び半分の時間Ｔ１×１／２開となり、この後半の半分の時間のうち最終部分の時間Ｔｊの間は、スクリュウ装置２０の作動が停止した後の時間となるように設定されている。また、ヒータ１０の停止後、ディレイ時間Ｔａをおいてスクリュウ装置１０のモータ２０ｃが前記所定時間Ｔ２作動すると共に、攪拌モータ１５もディレイ時間Ｔａおいて時間Ｔ３作動しその後時間Ｔｆ（つまりＴ３＝Ｔ２＋Ｔｆ）作動するように設定されている。
【００３２】
そして、上記フローチャート（タイミングチャート）においては、ステップＳ１１２でディレイ時間Ｔａが設定されることから、代用乳が溶解タンク５内に湯より先に供給されることを防止する、すなわち代用乳が湯より先に供給されて溶解タンク５の底壁部の排出口５ｃに詰まりことが確実に防止されるようになっている。また、ステップＳ１１６とＳ１２３でオン時間Ｔ１の半分の時間（Ｔ１×１／２）が経過したか否かを判断して、給湯電磁弁１３と攪拌モータ１５及びスクリュウ装置２０の作動を所定に制御していることから、次のような作用が得られる。
【００３３】
すなわち、代用乳はメーカもしくは同一メーカでもその粉体特性に前述したように違いがあり、同一条件でスクリュウ装置２０を使用してもその搬送量に差が発生するため、代用乳に応じてスクリュウ装置２０等を作動させる必要があり、そのため、前記溶解装置１の場合はスクリュウ装置２０の作動時間Ｔ２を微調整できるようになっている。また、前記溶解装置１の場合、溶解に使用する湯量は基本的に哺乳瓶１本当たり例えば１．８リットルと一定に設定されており、そこでメーカ別や銘柄別の各種代用乳の中で最も供給時間が短い代用乳の供給時間を基準として、基準供給時間＋ディレイ時間Ｔａ＝代用乳供給となるように、給湯電磁弁１３のオリフィス径とスクリュウ装置２０のスクリュウ形状等が設定されている。
【００３４】
そして、基準供給時間＋ディレイ時間Ｔａ＜代用乳供給時間になる場合には、２段階の上記給湯フローを採用することにより、短時間で溶解作業を終了できると共に、作製されるミルクの濃度が一定に維持され、また、攪拌モータ１５（攪拌羽根１６）がディレイ時間Ｔａ遅れて作動して給湯が停止してから所定時間後に停止することから、攪拌時間Ｔ３を代用乳に応じた最適な時間に設定できることになる。
【００３５】
一方、図９の工程図における充填工程Ｋ６と洗浄工程Ｋ７は、例えば次のようにして実行される。すなわち、充填工程Ｋ６は、前記攪拌溶解工程Ｋ５により必要量の湯と代用乳が攪拌溶解して完了ランプ３１が点灯した後に、作業者が完了ランプ３１を確認して哺乳瓶載せ台７上に哺乳瓶を載置し、溶解タンク５の排出コック１９を開き哺乳瓶にミルクを充填することによって実行される。この時、ミルクの充填は、本数に応じた量のミルクが溶解タンク５内に作製されていることから、例えば排出コック１９の開閉動作と哺乳瓶への充填動作の繰り返しによって行われる。また、前記洗浄工程Ｋ７は、充填工程Ｋ６で一連の作業が終了したら、溶解タンク５のタンク本体５ａを蓋体５ｂから取り外して、タンク本体５ａ、攪拌羽根、蓋体５ｂ等を例えばミルク作製時の湯温より高い高温の洗浄湯を使用して洗浄することによって実行される。
【００３６】
つまり、前記溶解装置１を使用すれば、ミルクを自動的に作製する自動作業部分と作製したミルクを哺乳瓶に充填したりミルクが充填された哺乳瓶を使用して子牛に哺乳する手作業部分とを効果的に結び付けることができて、各子牛の個体管理を行いつつ均一なミルクによる哺育作業が効率的に行えることになる。特に、ミルクの作製時に、代用乳の溶解タンク５内への供給が、溶解タンク５への湯の供給時間内に入るように設定されていること等から、排出口５ｃに代用乳が詰まる事等を防止して、溶解タンク５内において代用乳と湯の良好な攪拌溶解状態が得られることになる。
【００３７】
このように、上記実施形態の溶解装置にあっては、湯沸かしタンク３、代用乳タンク４、溶解タンク５及び哺乳瓶載せ台７等を備えて、溶解タンク５によって子牛３頭分のミルクが繰り返し作製されると共に、繰り返し作製されたミルクが溶解タンク５の排出コック１９から哺乳瓶載せ台７上の３本の哺乳瓶にそれぞれ充填されるため、溶解タンク５によって均一な濃度、温度等のミルクを必要量自動的に作製することができると共に、このミルクが充填された哺乳瓶により飼育者が子牛の体調等を管理しながら哺乳することができる。その結果、子牛の体調を良好に維持して販売時の価値を高めたり哺育期間の延長を防止することができると共に無駄な薬剤の投与等を防止できて、子牛の哺育コストを低減化させること等が可能となる。
【００３８】
また、コントロールボックス６の制御部６ａの制御により、湯沸かしタンク３から溶解タンク５に湯が供給される給湯電磁弁１３のオン時間Ｔ２内に、溶解タンク５内に代用乳が供給されると共に攪拌モータ１５をオンさせて攪拌羽根１６を回転させ、かつ、オン時間Ｔ２の終了後に攪拌モータ１５を停止させるため、溶解タンク５内において代用乳と湯を良好に攪拌できる。特に、溶解タンク５に代用乳が供給される前に給湯を開始して所定時間後に一旦給湯を停止させ、代用乳の供給が終了した後に給湯を停止させると共に攪拌モータ１５を停止させることから、溶解タンク５内に一層良好な溶解状態が得られ、これらにより、例えば代用乳のメーカや銘柄等の種類に係わらず代用乳の溶解状態を適正に設定して泡の発生や油脂分離を防止できる等、所望濃度等の均一な品質のミルクを常に安定して作製することが可能となる。
【００３９】
また、代用乳を溶解する溶解タンク５内の湯の温度が、外気温センサ１４で検出された温度に基づいて設定されるため、例えば外気温度が低い場合に溶解に使用される湯の設定温度を自動的に高めて、作製されたミルクの外気温による温度低下を抑制できる。その結果、予め設定した頭数分のミルクが充填された哺乳瓶のミルク温度を安定化させて、所定温度のミルクが充填された各哺乳瓶から各子牛にそれぞれ哺乳でき、各子牛に安定した哺乳ができて哺乳作業の能率向上等を図ることが可能になる。
【００４０】
また、上記溶解装置１によれば、次のような付随的な作用効果を得ることができる。すなわち、一回の溶解作業で作製されるミルクの本数が、哺乳瓶作製本数設定部２７ｃにより１〜数本まで入力設定できるため、哺育農家の規模に応じた最適本数の哺乳瓶を作製できて、汎用性に優れた溶解装置１の提供が可能になると共に、ミルクの温度が冷めない状態の各哺乳瓶によりスピーディに哺乳でき、哺乳作業の能率向上等を図って、一層コスト的に有利な溶解装置１を提供することができる。
【００４１】
また、溶解タンク５への湯の供給量が給湯電磁弁１３のオン時間で行われると共に、代用乳の供給量が代用乳供給用のスクリュウーモータ２０ｃの作動時間で行われるため、電磁弁１３やモータ２０ｃ等の制御により均一な品質のミルクを簡単に作製することができる。さらに、代用乳タンク４のスクリュウ装置２０の排出口側に、ガイド筒２２内に送風して溶解タンク５内の湿気による代用乳の吸湿を防止する防湿ファン２３が配置されているため、溶解タンク５に供給される代用乳の吸湿によるガイド筒２２やスクリュウ装置２０への固着等を防止して、代用乳の溶解タンク５への搬送供給をスムーズに行うことができる。特に、防湿ファン２３が電源スイッチ３３のオンと同時に作動するため、少なくとも溶解タンク５に湯が供給されている間作動状態を維持することができて、代用乳の吸湿を確実に防止して所定量の代用乳を溶解タンク５に供給することができ、これらにより、より一層均一な濃度のミルクの作製が可能となる。
【００４２】
さらに、コントロールボックス６の制御部６ａにより、溶解タンク５内に供給される代用乳の量を複数段階に設定できるため、例えば代用乳のメーカや銘柄に応じた代用乳の量調整が可能となり、濃度が均一な品質のミルクを安定して作製することができる。特に、代用乳の量調整が制御部６ａによるスクリュウ装置２０の作動時間の制御で行われることから、簡易な制御によって代用乳の供給量を所望に設定できると共に、スクリュウ装置２０の搬送量を微調整するスクリュウ微調整部２７ｅを有するため、代用乳の溶解タンク５への供給量を高精度に制御できて、濃度等の一層均一なミルクの作製が可能となる。
【００４３】
なお、上記実施形態においては、防湿ファン２３としてプロペラファンを使用してガイド筒２２内に送風したが、例えばシロッコファンやクロスフローファン等を使用すると共にガイド筒２２内に誘導板を配置し、この誘導板によって送風を誘導しつつ代用乳の吸湿・固着を防止する構造とすることもできる。また、上記実施形態における、溶解装置全体の容量、各タンクの容量、架台に対する各タンクの配置位置、コントロールボックスの操作パネルの各部品の配置形態等は一例であって、本発明に係わる各発明の要旨を逸脱しない範囲において、適宜に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、子牛への哺乳に限らず、子豚等の各種哺乳家畜の哺乳にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係わる代用乳溶解装置の一実施形態を示す概略正面図
【図２】同その平面図
【図３】同側面図
【図４】同湯沸かしタンクの正面図
【図５】同溶解タンクの一部破断した正面図
【図６】同代用乳タンクの正面図
【図７】同コントロールパネルの正面図
【図８】同制御系のブロック図
【図９】同動作の一例を示す基本工程図
【図１０】同その具体的動作を示すフローチャート
【図１１】同そのタイミングチャート
【図１２】同給湯量と給湯時間の関係を示す図
【図１３】同外気温度とヒータ設定温度及びミルク温度の関係を示す図
【符号の説明】
【００４６】
１・・・代用乳溶解装置、２・・・架台、３・・・湯沸かしタンク、４・・・代用乳タンク、５・・・溶解タンク、６・・・コントロールボックス、６ａ・・・制御部、６ｂ・・・操作パネル、７・・・哺乳瓶載せ台、８・・・水位センサ、９・・・水温センサ、１０・・・ヒータ、１２・・・給水電磁弁、１３・・・給湯電磁弁、１４・・・外気温センサ、１５・・・攪拌モータ、１６・・・攪拌羽根、１７・・・把手、１８・・・係止突起、１９・・・排出コック、２０・・・スクリュウ装置、２０ａ・・・スクリュウケース、２０ｂ・・・スクリュウ、２０ｃ・・・スクリュウモータ、２２・・・ガイド筒、２３・・・防湿ファン、２７・・・ユーザー入力設定部、２７ａ・・・給湯温度設定部、２７ｃ・・・哺乳瓶作製本数設定部、２７ｅ・・・スクリュウ微調整部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
代用乳を溶かすに必要な水を貯留して湯沸かしする湯沸かしタンクと、前記代用乳を収容する代用乳タンクと、前記湯沸かしタンクから供給される湯と代用乳タンクから供給される代用乳とを攪拌装置で攪拌して溶解させる溶解タンクと、前記溶解タンクの下方に設けられた哺乳瓶載せ台と、前記各タンクを制御する制御装置と、を備えた代用乳溶解装置であって、
前記制御装置は、湯沸かしタンクから溶解タンクに湯が供給される給湯時間内に溶解タンク内に代用乳を供給すると共に前記攪拌装置を作動させ、前記給湯時間の終了後に攪拌装置を停止させることを特徴とする代用乳溶解装置。
【請求項２】
前記制御装置は、溶解タンクに代用乳が供給される前に給湯を開始して一旦給湯を停止させ代用乳が供給された後に給湯を再開すると共に、代用乳の供給が終了した後に給湯を停止させかつ前記攪拌装置を停止させることを特徴とする請求項１に記載の代用乳溶解装置。
【請求項３】
前記湯沸かしタンクの湯の温度が外気温度に基づいて設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の代用乳溶解装置。
【請求項１】
代用乳を溶かすに必要な水を貯留して湯沸かしする湯沸かしタンクと、前記代用乳を収容する代用乳タンクと、前記湯沸かしタンクから供給される湯と代用乳タンクから供給される代用乳とを攪拌装置で攪拌して溶解させる溶解タンクと、前記溶解タンクの下方に設けられた哺乳瓶載せ台と、前記各タンクを制御する制御装置と、を備えた代用乳溶解装置であって、
前記制御装置は、湯沸かしタンクから溶解タンクに湯が供給される給湯時間内に溶解タンク内に代用乳を供給すると共に前記攪拌装置を作動させ、前記給湯時間の終了後に攪拌装置を停止させることを特徴とする代用乳溶解装置。
【請求項２】
前記制御装置は、溶解タンクに代用乳が供給される前に給湯を開始して一旦給湯を停止させ代用乳が供給された後に給湯を再開すると共に、代用乳の供給が終了した後に給湯を停止させかつ前記攪拌装置を停止させることを特徴とする請求項１に記載の代用乳溶解装置。
【請求項３】
前記湯沸かしタンクの湯の温度が外気温度に基づいて設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の代用乳溶解装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００７−２４４２８１（Ｐ２００７−２４４２８１Ａ）
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−７２０４５（Ｐ２００６−７２０４５）
【出願日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【出願人】（０００１９７３４４）静岡製機株式会社 (37)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【出願人】（０００１９７３４４）静岡製機株式会社 (37)
【Ｆターム（参考）】
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