洗剤濃度検知装置および洗剤供給装置
【課題】洗剤供給装置を簡単に構成でき、かつ洗剤の液量の変更作業を容易に行い得る洗剤濃度検知装置を提供する。
【解決手段】洗浄槽５内に供給された洗剤および希釈液のうちのいずれか一方の液体に対して洗剤および希釈液のうちのいずれか他方の液体を混合した混合液の濃度を検出する濃度センサ６と、濃度センサ６で検出された濃度が所定濃度となったときに、他方の液体を洗浄槽５内に供給するポンプ４ａの作動を停止させる制御部１０とを備えている。したがって、洗剤供給装置１に使用したときには、希釈液が所定量供給された洗浄槽５にポンプ４ａで洗剤を供給している状態において、濃度センサ６で検出された混合液の濃度が所定濃度となったときに制御部１０がポンプ４ａの作動を停止させることで、所定濃度で、かつ所望の量の混合液を洗浄槽５内で調製することができ、洗剤シリンダを不要にできる。
【解決手段】洗浄槽５内に供給された洗剤および希釈液のうちのいずれか一方の液体に対して洗剤および希釈液のうちのいずれか他方の液体を混合した混合液の濃度を検出する濃度センサ６と、濃度センサ６で検出された濃度が所定濃度となったときに、他方の液体を洗浄槽５内に供給するポンプ４ａの作動を停止させる制御部１０とを備えている。したがって、洗剤供給装置１に使用したときには、希釈液が所定量供給された洗浄槽５にポンプ４ａで洗剤を供給している状態において、濃度センサ６で検出された混合液の濃度が所定濃度となったときに制御部１０がポンプ４ａの作動を停止させることで、所定濃度で、かつ所望の量の混合液を洗浄槽５内で調製することができ、洗剤シリンダを不要にできる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗剤タンクに貯留された液状の洗剤を希釈液で希釈して所定濃度の混合液を調製する際に使用される洗剤濃度検知装置と、この洗剤濃度検知装置を用いて洗剤および希釈液の混合液を所定濃度に調製して搾乳機のパイプラインや、搾乳後の原乳を冷却保存するバルククーラーなどに供給する洗剤供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の洗剤供給装置では、通常、まず、例えば出願人が既に提案している下記の特許文献１に開示された洗剤供給装置のように、洗剤タンクに収容された洗剤を洗剤シリンダに供給して所定の液量だけ計量し、計量した洗剤を洗浄槽などの洗剤用容器に供給する。次いで、この種の洗剤供給装置では、洗剤用容器に希釈液を供給して洗剤の濃度を所定の濃度に希釈することで、パイプラインなどの洗浄に使用する洗浄液を調製している。
【０００３】
この場合、出願人が提案している洗剤供給装置は、洗剤タンクに収容された洗剤を洗剤シリンダ内に送給する送液ポンプと、送液ポンプ駆動用のタイマーと、洗剤シリンダ内において一定液量（規定液量）以上に到達した洗剤を洗剤タンク内に戻す洗剤量調整手段（機械的な調整手段）と、洗剤シリンダ内の洗剤を洗浄槽に供給する電磁弁が配設された供給路とを備えて構成されている。この洗剤供給装置では、洗剤シリンダ内に供給される洗剤の液量が規定液量よりも多めとなるようにタイマーを用いて送液ポンプを一定時間駆動させて停止させる。規定液量よりも多めに供給された洗剤は洗剤量調整手段によって洗剤シリンダから洗剤タンク内に戻されるため、洗剤シリンダには一定液量の洗剤が供給された状態となる。これにより、洗剤シリンダにおいて洗剤の計量が行われる。
【特許文献１】特開平６−１８３４９５号公報（第３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、出願人が提案している洗剤供給装置には、以下の解決すべき課題が存在している。すなわち、この洗剤供給装置には、洗剤を貯留する洗剤タンク、および洗剤を所定の濃度に希釈する洗剤用容器だけでなく、洗剤を計量するための洗剤量調整手段を備えた洗剤シリンダが必要なため、装置構成が複雑であるという解決すべき課題が存在している。また、洗剤シリンダにおいて計量する洗剤の液量を変更するためには、洗剤量調整手段の機械的な構造を手動で変更（調整）する必要があるため、洗剤の液量の変更作業に手間がかかるという解決すべき課題も存在している。
【０００５】
本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、装置構成が簡単で、かつ洗剤の液量の変更作業を容易に行い得る洗剤濃度検知装置および洗剤供給装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成すべく請求項１記載の洗剤濃度検知装置は、洗剤用容器内に供給された洗剤および希釈液のうちのいずれか一方の液体に対して当該洗剤および当該希釈液のうちのいずれか他方の液体を混合した混合液の濃度を検出する濃度センサと、前記濃度センサで検出された前記濃度が所定濃度となったときに、前記他方の液体を前記洗剤用容器内に供給する第１ポンプの作動を停止させる制御部とを備えている。
【０００７】
請求項２記載の洗剤濃度検知装置は、請求項１記載の洗剤濃度検知装置において、前記洗剤用容器内の液体の温度を検出する温度センサを備え、前記制御部は、前記温度センサで検出された前記温度に基づいて、前記濃度センサで検出された前記濃度または前記所定濃度に対する温度補正を実行する。
【０００８】
請求項３記載の洗剤濃度検知装置は、請求項１または２記載の洗剤濃度検知装置において、前記第１ポンプの作動開始からの経過時間を計測する第１計測部を備え、前記制御部は、前記第１計測部で計測された経過時間が予め規定された所定時間以上となり、かつ前記濃度が前記所定濃度に達しないときに、その旨を報知する。
【０００９】
請求項４記載の洗剤濃度検知装置は、請求項１から３のいずれかに記載の洗剤濃度検知装置において、前記一方の液体を前記洗剤用容器に供給する第２ポンプの作動開始からの経過時間を計測する第２計測部とを備え、前記濃度センサは、電気伝導度センサで構成され、前記制御部は、前記第２計測部で計測された経過時間が予め規定された所定時間以上となり、かつ前記電気伝導度センサで検出された電気伝導度が所定の電気伝導度に達しないときに、その旨を報知する。
【００１０】
請求項５記載の洗剤濃度検知装置は、請求項１から４のいずれかに記載の洗剤濃度検知装置において、水流を発生させて前記洗剤と前記希釈液との混合状態を促進させる混合促進部を備えている。
【００１１】
請求項６記載の洗剤濃度検知装置は、請求項５記載の洗剤濃度検知装置において、前記濃度センサ付近における前記水流の流速を減速させる流速減速部を備えている。
【００１２】
上記目的を達成すべく請求項７記載の洗剤供給装置は、請求項１から６のいずれかに記載の洗剤濃度検知装置と、前記混合液を収容する前記洗剤用容器と、前記他方の液体を前記洗剤用容器内に供給する前記第１ポンプとを備え、前記所定濃度の前記混合液を前記洗剤用容器内で調製して供給する洗剤供給装置。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の洗剤濃度検知装置および請求項７記載の洗剤供給装置によれば、洗剤および希釈液のうちのいずれか一方の液体が所定量供給された状態の洗剤用容器に洗剤および希釈液のうちのいずれか他方の液体を第１ポンプで供給し、濃度センサで検出された洗剤および希釈液の混合液の濃度が所定濃度となったときに第１ポンプの作動を停止させることにより、洗剤シリンダを不要にすることができるため、装置構成を簡単にすることができる。
【００１４】
また、請求項２記載の洗剤濃度検知装置および請求項７記載の洗剤供給装置によれば、温度センサで検出された温度に基づいて濃度センサで検出している混合液の濃度または所定濃度に対する温度補正を制御部が実行することにより、混合液の温度が変化したとしても、洗剤を所定濃度に正確に希釈した混合液を調製して供給することができる。
【００１５】
また、請求項３記載の洗剤濃度検知装置および請求項７記載の洗剤供給装置によれば、第１計測部で計測された経過時間が予め規定された所定時間以上となり、かつ混合液の濃度が所定濃度に達しないときに、その旨を報知することにより、ポンプの故障や配管の詰まりなどに起因する洗剤および希釈液のうちのいずれか他方の液体の供給停止や供給量の低減などの異常状態の発生を作業者が確実かつ容易に確認することができる。
【００１６】
また、請求項４記載の洗剤濃度検知装置および請求項７記載の洗剤供給装置によれば、第２計測部で計測された経過時間が予め規定された所定時間以上となり、かつ電気伝導度センサで検出された電気伝導度が所定の電気伝導度に達しないときに、その旨を報知することにより、ポンプの故障や配管の詰まりなどに起因する洗剤および希釈液のうちのいずれか一方の液体の供給停止や供給量の低減などの異常状態の発生を作業者が確実かつ容易に確認することができる。
【００１７】
また、請求項５記載の洗剤濃度検知装置および請求項７記載の洗剤供給装置によれば、混合促進部が、混合液に水流を発生させて洗剤と希釈液との混合状態を促進させることにより、混合液の濃度を濃度センサによって正確に検出することができるため、洗剤が所定濃度に正確に希釈された混合液を調製して供給することができる。
【００１８】
また、請求項６記載の洗剤濃度検知装置および請求項７記載の洗剤供給装置によれば、流速減速部が、濃度センサ付近における水流の流速を減速させることにより、混合液の濃度を濃度センサによって正確に検出することができるため、洗剤が所定濃度に一層正確に希釈された混合液を調製して供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る洗剤濃度検知装置および洗剤供給装の最良の形態について説明する。
【００２０】
最初に、洗剤濃度検知装置３１および洗剤供給装置１の構成について、図面を参照して説明する。
【００２１】
洗剤供給装置１は、図１に示すように、複数（本例では一例として３つ）の洗剤タンク２ａ，２ｂ，２ｃ（以下、特に区別しないときには「洗剤タンク２」ともいう）、１つの希釈液タンク３、洗剤タンク２および希釈液タンク３の総数（本例では４つ）と同数のポンプ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ（以下、特に区別しなときには「ポンプ４」ともいう）、洗剤用容器（本例では洗浄槽）５、濃度センサ６、温度センサ７、混合促進部（本例では撹拌機）８、１つの電磁弁９、制御部１０、操作部１１および表示部１２を備えている。また、この洗剤供給装置１は、各洗剤タンク２に貯留された搾乳機洗浄用の液状の洗剤を１種類ずつ、各洗剤に対応して予め規定された濃度となるように洗浄槽５において希釈液で希釈して、洗剤および希釈液の混合液を調整し、この混合液を洗浄槽５から一例として搾乳機のパイプライン（図示せず）に供給可能に構成されている。
【００２２】
各洗剤タンク２のうちの洗剤タンク２ａには、洗剤として搾乳機の内部を除菌するための殺菌剤が不図示の専用容器から小分けにして収容される。また、他の洗剤タンク２ｂには、搾乳機の内部を洗浄するための洗剤であるアルカリ洗剤が不図示の専用容器から小分けにして収容され、他の洗剤タンク２ｃには、搾乳機の内部を洗浄するための洗剤である酸性洗剤が不図示の専用容器から小分けにして収容される。また、各洗剤タンク２ａ，２ｂ，２ｃは、対応する各ポンプ４ａ，４ｂ，４ｃと送液パイプ２１ａ，２１ｂ，２１ｃを介して一対一で連結されている。希釈液タンク３には、希釈液（本例では一例として温水）が収容されている。また、希釈液タンク３は、送液パイプ２１ｄを介してポンプ４ｄと一対一で連結されている。
【００２３】
各ポンプ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、本発明における第１ポンプに相当し、一例としてチューブポンプで構成されて、図１に示すように、制御部１０から制御信号Ｓｐ１，Ｓｐ２，Ｓｐ３，Ｓｐ４（以下、特に区別しなときには「制御信号Ｓｐ」ともいう）を入力しているときに作動する。また、各ポンプ４ａ，４ｂ，４ｃは、対応する洗剤タンク２ａ，２ｂ，２ｃに収容されている洗剤を送液パイプ２２ａ，２２ｂ，２２ｃを介して洗浄槽５に供給する。また、ポンプ４ｄは、本発明における第２ポンプに相当し、希釈液タンク３に収容されている希釈液を送液パイプ２２ｄを介して洗浄槽５に供給する。また、各ポンプ４の単位時間当たりの液体の供給量（送液量）は既知であるとする。なお、本例ではポンプ４ｄは温水を供給する構成のため、チューブポンプではなく、一般的なポンプを使用することもできる。
【００２４】
洗浄槽５には、図１に示すように、濃度センサ６、温度センサ７および撹拌機８が配設されている。濃度センサ６は、温度センサ７、混合促進部（本例では撹拌機）８、制御部１０、操作部１１、表示部１２および後述する流速減速部１３と共に本発明における洗剤濃度検知装置３１を構成し、本例では、一例として、図２に示すように、柱状の本体部６ａ、およびこの本体部６ａの一方の端面から互いに平行な状態で突出する一対の検出電極６ｂ，６ｂを備えた電気伝導度センサで構成されている。また、濃度センサ６は、図１〜４に示すように、洗浄槽５の側壁Ｗ１における底壁Ｗ２近傍に形成された装着孔５ａに本体部６ａが装着されて、その一対の検出電極６ｂ，６ｂが洗浄槽５の内部に突出した状態で洗浄槽５に配設されている。このように構成された濃度センサ６は、後述するように、各検出電極６ｂ，６ｂのうちの一方の検出電極６ｂに制御部１０から所定電圧値のクロック信号Ｓ１が供給されているときに、両検出電極６ｂ，６ｂ間の電気伝導度Ｅｃ（詳細には、両検出電極６ｂ，６ｂ間に存在する物質の電気伝導度Ｅｃ）に比例した振幅のパルス信号を検出信号Ｓｅとして他の検出電極６ｂから出力する（図５参照）。
【００２５】
温度センサ７は、濃度センサ６と同様にして、洗浄槽５の側壁Ｗ１における底壁Ｗ２近傍に配設されて、洗剤および希釈液の混合液の水温Ｔｗを検出すると共に、水温Ｔｗを示す温度データＤ１を出力する。撹拌機８は、電動モータ８ａと、洗浄槽５の底壁Ｗ２近傍に配設されて電動モータ８ａによって回転駆動される撹拌羽根８ｂとを備えている。また、撹拌機８は、制御部１０から制御信号Ｓ２を入力しているときに電動モータ８ａが作動して撹拌羽根８ｂを回転させることにより、洗浄槽５に供給された洗剤と希釈液との混合液に水流を発生させて撹拌して、洗剤と希釈液との混合状態を促進させる（より均一な混合状態に移行させる）。
【００２６】
また、本例では、洗浄槽５には、撹拌機８によって発生させられた混合液についての水流の濃度センサ６付近における流速を減速（低減）させるための流速減速部１３が配設されている。この流速減速部１３は、図２〜４に示すように、濃度センサ６の一対の検出電極６ｂ，６ｂを囲むように構成されている。具体的には、流速減速部１３は、一例として、検出電極６ｂ，６ｂの前方（突出方向）に位置する壁部１３ａ、検出電極６ｂ，６ｂの左右方向に位置する壁部１３ｂ，１３ｃ、検出電極６ｂ，６ｂの下方に位置する壁部１３ｄを備えて構成されている。この場合、壁部１３ａは、一例として平面視四角形に形成されて、洗浄槽５の側壁Ｗ１に対して平行であって、かつ底壁Ｗ２から所定距離離間した状態で配設されている。各壁部１３ｂ，１３ｃも平面視四角形に形成されて、底壁Ｗ２から所定距離離間し、かつ互いに平行な状態で配設されている。また、壁部１３ｂについては、壁部１３ａの左辺と洗浄槽５の側壁Ｗ１との間において、壁部１３ａおよび側壁Ｗ１に対して直角な状態で配設されている。一方、壁部１３ｃについては、壁部１３ａの右辺と洗浄槽５の側壁Ｗ１との間において、壁部１３ａおよび側壁Ｗ１に対して直角な状態で配設されている。壁部１３ｄは、一例として平面視四角形に形成されて、壁部１３ａ、壁部１３ｂおよび壁部１３ｃの各下辺と、洗浄槽５の側壁Ｗ１とで構成される四角形の隙間において、洗浄槽５の底壁Ｗ２に対して平行な状態で配設されている。また、壁部１３ｄは、三辺が壁部１３ａ、壁部１３ｂおよび壁部１３ｃの各下辺と接触し、かつ残りの一辺（洗浄槽５の側壁Ｗ１側の一辺）が側壁Ｗ１から離間した状態で配設されている。本例では、壁部１３ａの左辺に壁部１３ｂが、右辺に壁部１３ｃがそれぞれ連結されて、各壁部１３ａ〜１３ｃが図２に示すように全体としてコ字状に形成され、さらに壁部１３ａの下辺に壁部１３ｄが連結されて各壁部１３ａ〜１３ｄが一体的に形成されている。また、各壁部１３ｂ，１３ｃにおける壁部１３ａと連結された辺の対向辺には図２〜４に示すように固定用壁部１３ｅ，１３ｆが連結されており、流速減速部１３は、各固定用壁部１３ｅ，１３ｆが固定ネジ１４，１４で側壁Ｗ１に固定されることにより、側壁Ｗ１に取り付けられている。
【００２７】
この構成により、流速減速部１３は、濃度センサ６の前方（検出電極６ｂ，６ｂの先端方向）から流れてくる混合液が流速の大きい状態のまま各検出電極６ｂ，６ｂに到達するのを壁部１３ａで防止し、濃度センサ６の左右方向から流れてくる混合液が流速の大きい状態のまま各検出電極６ｂ，６ｂに到達するのを各壁部１３ｂ，１３ｃで防止し、濃度センサ６の下方向から流れてくる混合液（洗浄槽５の底壁Ｗ２に沿って流れてくる混合液）が流速の大きい状態のまま各検出電極６ｂ，６ｂに到達するのを壁部１３ｄで防止する。なお、流速減速部１３は、濃度センサ６の上方については、図２，３に示すように開放しており、かつ濃度センサ６の下方については図２〜４に示すように壁部１３ｄにおける一辺（洗浄槽５の側壁Ｗ１側の一辺）と側壁Ｗ１との間に幅狭な隙間ＳＰが生じた状態となっている。このため、この流速減速部１３における上部の開放部分および下部の隙間ＳＰを介しての各検出電極６ｂ，６ｂ近傍への混合液の対流が確保されて、濃度センサ６で検出される混合液における洗剤の濃度は洗浄槽５の他の領域の濃度と同等に維持される。
【００２８】
電磁弁９は、洗浄槽５の底壁Ｗ２に連結されて洗浄槽５と連通する送液パイプ２３に介装されている。また、電磁弁９は制御部１０から出力される制御信号Ｓ３に基づいて開閉動作して、送液パイプ２３を開通状態または閉塞状態にする。この洗剤供給装置１では、送液パイプ２３が搾乳機のパイプラインに接続されているため、以上の構成により、洗浄槽５に収容されている洗剤と希釈液との混合液は、電磁弁９が開通状態のときに送液パイプ２３を介してパイプラインに供給される。
【００２９】
制御部１０は、図５に示すように、ＣＰＵ１０ａ、パルス生成回路１０ｂ、検出回路１０ｃ、Ａ／Ｄ変換回路１０ｄおよびメモリ１０ｅで構成されている。この場合、ＣＰＵ１０ａは、制御信号Ｓｐ１，Ｓｐ２，Ｓｐ３，Ｓｐ４を出力することによって各ポンプ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに対する制御を実行し、また制御信号Ｓ２を出力することによって撹拌機８に対する制御を実行し、また制御信号Ｓ３を出力することによって電磁弁９に対する制御を実行する。また、ＣＰＵ１０ａ、つまり制御部１０は、本発明における第１計測部および第２計測部として機能して、各ポンプ４の作動時間を計測する。具体的には、ＣＰＵ１０ａは、各ポンプ４に出力する各制御信号Ｓｐの出力時間を計測することにより、各ポンプ４の作動時間を計測する。
【００３０】
また、ＣＰＵ１０ａは、パルス生成回路１０ｂを作動させて、クロック信号Ｓ１を生成させる。この場合、パルス生成回路１０ｂは、ＣＰＵ１０ａの制御下で、所定振幅のクロック信号Ｓ１を所定周期で生成して濃度センサ６の一方の検出電極６ｂに出力する。検出回路１０ｃは、クロック信号Ｓ１の供給状態において、対応する濃度センサ６の他方の検出電極６ｂに発生する検出信号Ｓｅ（パルス信号）を入力して、整流、平滑およびレベル変換を行って直流信号Ｓｅ２に変換して出力する。Ａ／Ｄ変換回路１０ｄは、検出回路１０ｃから直流信号Ｓｅ２を入力して、その振幅を示すディジタルデータＤｖｅを生成してＣＰＵ１０ａに出力する。
【００３１】
この場合、濃度センサ６の他方の検出電極６ｂに発生する検出信号Ｓｅの振幅は、上記したように、一対の検出電極６ｂ，６ｂ間の電気伝導度Ｅｃに比例して変化する。また、洗剤と希釈液の混合液についての電気伝導度Ｅｃは、混合液中の洗剤の濃度に比例して変化することが知られている。また、混合液の濃度は、混合液の水温Ｔｗによって変動することも知られている。したがって、ＣＰＵ１０ａは、検出信号Ｓｅの振幅を示すディジタルデータＤｖｅと、後述する洗剤毎の比例定数Ｋｐと、後述する洗剤毎の温度補正係数Ｋｔとに基づいて、洗浄槽５内の混合液における洗剤の濃度をほぼ正確に算出することが可能となっている。
【００３２】
メモリ１０ｅは、搾乳機のパイプラインに供給されるべき洗剤の種類（殺菌剤、アルカリ洗剤および酸性洗剤）、各洗剤についての電気伝導度Ｅｃに乗算して各洗剤の濃度を求めるための比例定数Ｋｐ（殺菌剤：Ｋｐ１、アルカリ洗剤：Ｋｐ２、酸性洗剤：Ｋｐ３）、各洗剤の濃度についての温度補正係数Ｋｔ（殺菌剤：Ｋｔ１、アルカリ洗剤：Ｋｔ２、酸性洗剤：Ｋｔ３）、各洗剤についての目標希釈濃度Ｄｅ（本発明における所定濃度（目標濃度）であって、殺菌剤についてはＤｅ１、アルカリ洗剤についてはＤｅ２、酸性洗剤についてはＤｅ３）、各洗剤の混合液の液量Ｍ（殺菌剤：Ｍ１、アルカリ洗剤：Ｍ２、酸性洗剤：Ｍ３）、およびＣＰＵ１０ａの動作プログラムなどを記憶する。以上のように構成された制御部１０は、操作部１１から入力した命令に応じて、メモリ１０ｅに記憶されている各洗剤の目標希釈濃度Ｄｅおよび各洗剤の混合液の液量Ｍについての書換処理や洗剤供給処理を実行する。表示部１２は、一例としてディスプレイ装置で構成されて、洗剤供給処理の結果などを画面上に表示する。
【００３３】
次に、洗剤濃度検知装置３１および洗剤供給装置１の動作について、図６〜図８を参照しつつ具体的に説明する。なお、洗剤の一例として、洗剤タンク２ａには殺菌剤が、また洗剤タンク２ｂにはアルカリ洗剤が、また洗剤タンク２ｃには酸性洗剤がそれぞれ収容されるものとする。
【００３４】
この洗剤供給装置１では、作動状態において、温度センサ７は、洗浄槽５内の温度（洗浄槽５が空の場合には気温、洗浄槽５に液体が収容されているときには水温）を示す温度データＤ１の出力を開始している。また、制御部１０は、図６に示すメイン処理を繰り返し実行している。このメイン処理では、制御部１０は、まず、書換処理および洗剤供給処理のいずれの処理を実行すべきかを示す命令が操作部１１から出力されたか否かを繰り返し検出し（ステップ５１）、命令の出力を検出したときには、その命令で示される処理が書換処理および洗剤供給処理のいずれであるかを判別する（ステップ５２）。この判別の結果、制御部１０は、命令で示される処理が書換処理のときには書換処理を実行し（ステップ５３）、洗剤供給処理のときには洗剤供給処理を実行する（ステップ５４）。
【００３５】
書換処理では、制御部１０は、まず、操作部１１から書換データが出力されたか否かを繰り返し検出し（ステップ６１）、書換データの出力を検出したときには、メモリ１０ｅに記憶されている各洗剤についての目標希釈濃度Ｄｅおよび各洗剤の混合液の液量Ｍのうちの書換データに含まれている書換すべき項目の数値で書き換える（ステップ６２）。例えば、書換データに含まれている書換すべき項目が洗剤のうちの殺菌剤の液量であるときには、書換データに含まれている書換すべき数値で洗剤の液量Ｍ１を書き換える。これにより、メモリ１０ｅに記憶されている各洗剤についての目標希釈濃度Ｄｅおよび各洗剤の混合液の液量Ｍが任意の数値に書き換えられる。これにより、書換処理が完了する。
【００３６】
一方、洗剤供給処理では、制御部１０は、まず、パルス生成回路１０ｂに対してクロック信号Ｓ１の生成を開始させる（ステップ７１）。これにより、濃度センサ６の一方の検出電極６ｂにクロック信号Ｓ１が供給され、濃度センサ６の他の検出電極６ｂから検出信号Ｓｅの出力が開始される。検出回路１０ｃは、濃度センサ６から出力される検出信号Ｓｅを直流信号Ｓｅ２に変換して出力する動作を開始し、また、Ａ／Ｄ変換回路１０ｄは検出回路１０ｃから出力される直流信号Ｓｅ２をディジタルデータＤｖｅに変換してＣＰＵ１０ａに出力する動作を開始する。
【００３７】
次いで、希釈液タンク３から洗浄槽５に希釈液を所定量だけ供給する希釈液供給処理を実行する（ステップ７２）。この希釈液供給処理では、制御部１０は、最初に、メモリ１０ｅから殺菌剤についての混合液の液量Ｍ１を読み出す。次いで、制御部１０は、この液量Ｍ１をポンプ４ｄの単位時間当たりの供給量（既知）で除算することにより、ポンプ４ｄの作動時間Ｔ１を算出する。続いて、制御部１０は、算出した作動時間Ｔ１だけ制御信号Ｓｐ４をポンプ４ｄに出力する。これにより、ポンプ４ｄは作動時間Ｔ１だけ作動して停止し、この結果、希釈液タンク３から洗浄槽５に希釈液が液量Ｍ（本発明における所定量）だけ供給される。なお、各洗剤は希釈液によって多くても約数％程度の濃度で希釈されるため、洗剤および希釈液の混合液の液量は希釈液の液量Ｍとほぼ一致する。
【００３８】
また、この希釈液供給処理において、希釈液タンク３への希釈液の未供給、ポンプ４ｄの故障、および送液パイプ２１ｄ，２２ｄの少なくとも一方についてのパイプ詰まりなどの異常が発生していたときには、洗浄槽５に希釈液が供給されない事態が発生する。このため、希釈液供給処理において、制御部１０は、Ａ／Ｄ変換回路１０ｄから出力されるディジタルデータＤｖｅに基づく電気伝導度Ｅｃの検出を実行しつつ、ポンプ４ｄの作動開始からの経過時間Ｔｄを検出して、この経過時間Ｔｄが所定時間Ｔｒ１（算出した作動時間Ｔ１以下の任意の時間）以上となったときに、検出している電気伝導度Ｅｃがポンプ４ｄの作動開始当初の電気伝導度Ｅｃ（この場合、洗浄槽５は空であるため、空気の電気伝導度Ｅｃ１）から変化して希釈液の電気伝導度Ｅｃ２に達したか否かを判別する。上記の異常が発生しているときには、検出している電気伝導度Ｅｃが希釈液の電気伝導度Ｅｃ２に達しないため、制御部１０は、異常が発生していると判別して、その旨を表示部１２に表示させて報知する。これにより、作業者は、上記の異常の発生を認識することができる。
【００３９】
次いで、制御部１０は、撹拌機８に制御信号Ｓ２を出力して洗浄槽５内の液体の撹拌動作を開始させると共に、温度センサ７から出力される温度データＤ１に基づく洗浄槽５内の液体（希釈液、または洗剤と希釈液との混合液）の水温Ｔｗの検出を開始する。また、制御部１０は、ディジタルデータＤｖｅに基づく洗浄槽５内の液体の電気伝導度Ｅｃの検出を続行する（ステップ７３）。続いて、制御部１０は、殺菌剤、アルカリ洗剤および酸性洗剤のうちのどの洗剤を洗浄槽５に供給させるかを示す命令が操作部１１から出力されたか否かを繰り返し検出し（ステップ７４）、この命令の出力を検出したときには、命令で指定された洗剤についての比例定数Ｋｐ、温度補正係数Ｋｔ、目標希釈濃度Ｄｅおよび液量Ｍをメモリ１０ｅから読み出す。以下では、一例として、この命令において殺菌剤が指定され、制御部１０が、殺菌剤についての比例定数Ｋｐ１、温度補正係数Ｋｔ１、目標希釈濃度Ｄｅ１および液量Ｍ１をメモリ１０ｅから読み出したものとする。
【００４０】
続いて、制御部１０は、操作部１１からの命令で指定された洗剤に対応するポンプ４に制御信号Ｓｐを出力することにより、命令で指定された洗剤の洗剤タンク２から洗浄槽５へのこの洗剤の供給を開始すると共に、希釈液の供給のときと同様にして、洗剤の供給開始からの経過時間Ｔｄの計測を開始する（ステップ７５）。本例では、制御部１０は、ポンプ４ａに制御信号Ｓｐ１を出力することにより、洗剤タンク２ａから洗浄槽５への殺菌剤の供給を開始すると共に、殺菌剤の供給開始からの経過時間Ｔｄの計測を開始する。この場合、洗浄槽５内に収容されている希釈液は撹拌機８によって撹拌されて、水流が発生した状態となっているため、洗浄槽５に供給された洗剤は希釈液と良好に混合される（混合状態が良好に促進される）。
【００４１】
次いで、制御部１０は、ディジタルデータＤｖｅに基づいて検出される洗浄槽５内の液体の電気伝導度Ｅｃと、メモリ１０ｅから読み出した比例定数Ｋｐ（本例では殺菌剤：Ｋｐ１）および温度補正係数Ｋｔ（本例では殺菌剤：Ｋｔ１）とに基づいて、洗浄槽５内の洗剤と希釈液との混合液の濃度Ｄを算出する（ステップ７６）。具体的には、制御部１０は、電気伝導度Ｅｃに比例定数Ｋｐを乗算し、その乗算値に温度補正係数Ｋｔをさらに乗算して濃度Ｄを算出する。この場合、温度が上昇することで混合液の濃度Ｄ（電気伝導度Ｅｃ）も増加する。このため、電気伝導度Ｅｃと比例定数Ｋｐとの乗算値に温度補正係数Ｋｔを乗算して温度補正（温度補償）することで、混合液の温度が変化したとしても、洗剤が所定濃度（目標希釈濃度Ｄｅ）に正確に希釈された混合液が調製される。この場合、目標希釈濃度Ｄｅ（所定濃度）に対して温度補正を行う構成を採用することもできる。また、この濃度Ｄの算出に際して、撹拌機８の撹拌によって発生する水流に起因して濃度センサ６の近傍の流速が大き過ぎると、濃度センサ６での混合液の電気伝導度Ｅｃを正確に検出できない事態も発生するが、本例では、流速減速部１３の存在により、濃度センサ６の周辺の流速が十分に減速されているため、濃度センサ６において正確な電気伝導度Ｅｃの検出が可能となっている。また、制御部１０は、濃度Ｄの算出と共に、計測している経過時間Ｔｄが所定時間Ｔｒ２（本発明における所定時間であって、予め設定された任意の時間）以上となったか否かの検出を実行する（ステップ７７）。
【００４２】
制御部１０は、算出した濃度Ｄをメモリ１０ｅから読み出した目標希釈濃度Ｄｅ（本例では殺菌剤：Ｄｅ１）と比較しつつ（ステップ７８）、ステップ７６，７７を繰り返し実行し、ステップ７８での比較の結果、算出した濃度Ｄが目標希釈濃度Ｄｅ以上となったときに、操作部１１からの命令で指定された洗剤に対応するポンプ４への制御信号Ｓｐの出力を停止して、洗剤タンク２から洗浄槽５への洗剤の供給を停止する（ステップ７９）。本例では、制御部１０は、ポンプ４ａへの制御信号Ｓｐ１の出力を停止してポンプ４ａの作動を停止させることで、洗剤タンク２ａから洗浄槽５への殺菌剤の供給を停止する。これにより、洗剤と希釈液との混合液（目標希釈濃度Ｄｅで洗剤が希釈された混合液）の調製が完了する。
【００４３】
次いで、制御部１０は、撹拌機８に対する制御信号Ｓ２の出力を停止して撹拌機８の作動を停止させると共に（ステップ８０）、電磁弁９に対して制御信号Ｓ３を一定時間出力する。これにより、洗浄槽５から送液パイプ２３を介して搾乳機のパイプラインに液量Ｍ（殺菌剤ではＭ１）の混合液が供給されて（ステップ８１）、この洗剤供給処理が完了する。
【００４４】
一方、洗浄槽５に供給しようとする洗剤の洗剤タンク２内での収容量の不足、この洗剤タンク２に対応するポンプ４ａ〜４ｃの故障、およびこの洗剤タンク２と洗浄槽５との間の送液パイプ２１ａ〜２１ｃ，２２ａ〜２２ｃの少なくとも一方でのパイプ詰まりの発生などの異常が発生していたときには、この洗剤の供給開始からの経過時間Ｔｄが所定時間Ｔｒ２に達しても、ステップ７６において算出している混合液の濃度Ｄが目標希釈濃度Ｄｅに達しない。このため、制御部１０は、ステップ７６〜７８を繰り返し実行している際に、ステップ７７において経過時間Ｔｄが所定時間Ｔｒ２以上となったことを検出したときには、上記の異常が発生したと判別して、その旨を表示部１２に表示させるなどの報知処理を実行して（ステップ８２）、この洗剤供給処理を終了させる。これにより、作業者は、洗剤の洗浄槽５への供給処理において何らかの異常が発生したことを認識することができる。
【００４５】
また、ステップ７４において、アルカリ洗剤や酸性洗剤が指定されたときにも、制御部１０が、上記した殺菌剤が指定されたときと同様にして洗剤供給処理を実行して、異常の発生しないときには、アルカリ洗剤や酸性洗剤が希釈液によって目標希釈濃度Ｄｅに希釈された液量Ｍ（アルカリ洗剤では液量Ｍ２、酸性洗剤では液量Ｍ３）の混合液が洗浄槽５から送液パイプ２３を介して搾乳機のパイプラインに供給され、一方、異常の発生したときには、混合液の供給が行われることなく、異常の発生の旨が表示部１２に表示される。
【００４６】
このように、この洗剤濃度検知装置３１および洗剤供給装置１によれば、制御部１０が、所定量の希釈液（希釈する洗剤に対応する液量Ｍ）が供給された状態の洗浄槽５に対応するポンプ４で洗剤を供給し、濃度センサ６で検出している洗剤および希釈液の混合液の濃度Ｄが所定濃度（目標希釈濃度Ｄｅ）となったときにポンプ４の作動を停止させることにより、洗剤シリンダを使用することなく、所望の液量Ｍの混合液を調製することができるため、洗剤シリンダを不要にできる分だけ、洗剤供給装置の構成を簡単にすることができる。また、操作部１１による操作によってメモリ１０ｅに記憶されている各洗剤についての液量Ｍを書き換えるだけで、洗浄槽５に供給する希釈液の液量を変更することができるため、洗浄槽５において調製する混合液の液量を自由に変更することができる結果、装置構成を手動で調整する必要のある従来の洗剤供給装置と比較して、洗剤および希釈液の混合液についての液量の変更作業を容易に行うことができる。
【００４７】
また、この洗剤濃度検知装置３１および洗剤供給装置１によれば、種類の異なる洗剤（上記例では、殺菌剤、アルカリ洗剤および酸性洗剤）毎に洗剤タンク２（上記例では洗剤タンク２ａ〜２ｃ）が複数配設され、制御部１０が、洗剤および希釈液の混合液の濃度が洗剤毎に予め規定された所定濃度（目標希釈濃度Ｄｅ）となったときに洗剤に対応するポンプ４の作動を停止させることにより、複数の洗剤のうちの任意の１種の洗剤をこの洗剤に規定された所定濃度（目標希釈濃度Ｄｅ）に希釈して混合液を調製し、かつ供給することができる。
【００４８】
また、この洗剤濃度検知装置３１および洗剤供給装置１によれば、制御部１０が、温度センサ７で検出された温度（水温Ｔｗ）に基づいて温度補正して混合液の濃度Ｄを算出することにより、混合液の温度が変化したとしても、洗剤が所定濃度（目標希釈濃度Ｄｅ）に正確に希釈された混合液を調製して供給することができる。
【００４９】
さらに、この洗剤濃度検知装置３１および洗剤供給装置１によれば、計測部として機能する制御部１０が洗剤の供給開始からの経過時間Ｔｄを計測し、この経過時間Ｔｄが予め規定された所定時間Ｔｒ２以上となり、かつ混合液の濃度Ｄが目標希釈濃度Ｄｅに達しないときに、その旨を表示部１２を使用して報知することにより、作業者は、ポンプ４ａ〜４ｃの故障や送液パイプ２１ａ〜２１ｃ，２２ａ〜２２ｃのパイプ詰まりなどの異常の発生を確実かつ容易に確認することができる。
【００５０】
また、この洗剤濃度検知装置３１および洗剤供給装置１によれば、計測部として機能する制御部１０が希釈液の供給開始からの経過時間Ｔｄを計測し、この経過時間Ｔｄが予め規定された所定時間Ｔｒ１以上となり、かつ濃度センサ６で検出された電気伝導度Ｅｃが所定の電気伝導度（希釈液の電気伝導度Ｅｃ２）に達しないときに、その旨を表示部１２を使用して報知することにより、作業者は、ポンプ４ｄの故障や送液パイプ２１ｄ，２２ｄのパイプ詰まりなどの異常の発生を確実かつ容易に確認することができる。
【００５１】
また、この洗剤濃度検知装置３１および洗剤供給装置１によれば、撹拌機８が混合液に水流を発生させて洗剤と希釈液との混合状態を促進させることにより、混合液の濃度Ｄを濃度センサ６によって正確に検出することができるため、洗剤が目標希釈濃度Ｄｅに正確に希釈された混合液を調製して供給することができる。
【００５２】
また、この洗剤濃度検知装置３１および洗剤供給装置１によれば、濃度センサ６近傍に配設された流速減速部１３が、濃度センサ６付近における水流の流速を減速させることにより、混合液の濃度Ｄを濃度センサ６によって正確に検出することができるため、洗剤が目標希釈濃度Ｄｅに一層正確に希釈された混合液を調製して供給することができる。
【００５３】
なお、本発明は、上記した構成に限定されない。例えば、上記の実施の形態では、洗浄槽５に希釈液を供給し、その後に洗浄槽５に所望の洗剤を供給する構成を採用しているが、逆に、洗浄槽５に所望の洗剤を供給し、その後に洗浄槽５に希釈液を供給する構成を採用することもできる。また、洗剤として３種類の洗剤（殺菌剤、アルカリ洗剤および酸性洗剤）を使用する構成を採用しているが、１種類、２種類または４種類以上の洗剤を使用する構成を採用することもできる。また、上記の洗剤供給装置１では、洗剤の混合液を洗浄槽５から搾乳機のパイプラインに供給しているが、搾乳機の一部を構成するバルククーラーに供給できるのは勿論である。
【００５４】
また、流速減速部１３を一例として図２〜図４に示す構成、すなわち濃度センサ６を４つの壁部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄで囲む構成としたが、混合液の水流の向きに応じて、下方に位置する壁部１３ｄに代えて濃度センサ６の上方に壁部を設けたり、左右の壁部１３ｂ，１３ｃの一方を省いたり、壁部１３ａを省いたりするなど、種々の壁部で流速減速部１３を構成することができる。また、このような壁部の少なくとも１つに挿通孔を１つまたは複数の形成して流速減速部１３を構成することもできる。また、撹拌機８によって混合液に発生する水流が、濃度センサ６での電気伝導度の検出の妨げにならない程度の流速のときには、流速減速部１３の配設を省略することもできる。
【００５５】
また、混合促進部の一例として撹拌羽根８ｂを備えた撹拌機８を採用しているが、撹拌羽根８ｂ以外の撹拌手段を備えた撹拌機８を採用してもよいのは勿論である。例えば、混合液の吸引・吐出動作を繰り返して撹拌する構成の撹拌機８を採用することもできる。また、希釈液に対する拡散性の高い洗剤を使用するときには、撹拌機８を使用しない構成を採用することもできる。また、温度変化に影響されることなく所定濃度の混合液を供給し得るように、温度センサ７を使用して濃度Ｄを温度補正する構成を採用しているが、温度変化の少ない環境下での使用が前提とされるときには、温度センサ７の配設を省いた構成を採用することもできる。また、表示部１２としてディスプレイ装置を使用した例について上記したが、ディスプレイ装置に代えて、またはディスプレイ装置と共に、ＬＥＤおよびランプなどの表示装置を使用して報知することもできるし、ブザーやスピーカーなどの鳴動装置を使用または併用して報知することもできる。また、制御部１０（詳細にはＣＰＵ１０ａ）が本発明における計測部として機能する構成を採用している、計測部としてタイマＩＣなどを別途配設する構成を採用することもできる。
【００５６】
また、濃度センサ６、温度センサ７、混合促進部（撹拌機）８、制御部１０、操作部１１、表示部１２および流速減速部１３で洗剤濃度検知装置３１を構成した例について上記したが、必須な構成要素である濃度センサ６および制御部１０以外の構成要素については必要とする機能に応じて適宜設けることができる。また、既に構築されている洗剤供給装置に洗剤濃度検知装置３１を組み込んで洗剤供給装置１を構築することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】洗剤濃度検知装置３１および洗剤供給装置１の構成を示す構成図である。
【図２】図１における濃度センサ６および流速減速部１３近傍の要部斜視図である。
【図３】図２の上方側から見た平面図である。
【図４】図２の下方側から見た底面図である（底壁Ｗ２を一部切り欠いた状態）。
【図５】制御部１０の構成を示すブロック図である。
【図６】洗剤供給装置１のメイン処理のフローチャートである。
【図７】図６の書換処理のフローチャートである。
【図８】図６の洗剤供給処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１ 洗剤供給装置
２ａ，２ｂ，２ｃ 洗剤タンク
３ 希釈液タンク
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ ポンプ
５ 洗浄槽
６ 濃度センサ
７ 温度センサ
８ 撹拌機
１０ 制御部
１３ 流速減速部
３１ 洗剤濃度検知装置
Ｄ 濃度
Ｄｅ 目標希釈濃度
Ｔｄ 経過時間
Ｔｒ２ 所定時間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、洗剤タンクに貯留された液状の洗剤を希釈液で希釈して所定濃度の混合液を調製する際に使用される洗剤濃度検知装置と、この洗剤濃度検知装置を用いて洗剤および希釈液の混合液を所定濃度に調製して搾乳機のパイプラインや、搾乳後の原乳を冷却保存するバルククーラーなどに供給する洗剤供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の洗剤供給装置では、通常、まず、例えば出願人が既に提案している下記の特許文献１に開示された洗剤供給装置のように、洗剤タンクに収容された洗剤を洗剤シリンダに供給して所定の液量だけ計量し、計量した洗剤を洗浄槽などの洗剤用容器に供給する。次いで、この種の洗剤供給装置では、洗剤用容器に希釈液を供給して洗剤の濃度を所定の濃度に希釈することで、パイプラインなどの洗浄に使用する洗浄液を調製している。
【０００３】
この場合、出願人が提案している洗剤供給装置は、洗剤タンクに収容された洗剤を洗剤シリンダ内に送給する送液ポンプと、送液ポンプ駆動用のタイマーと、洗剤シリンダ内において一定液量（規定液量）以上に到達した洗剤を洗剤タンク内に戻す洗剤量調整手段（機械的な調整手段）と、洗剤シリンダ内の洗剤を洗浄槽に供給する電磁弁が配設された供給路とを備えて構成されている。この洗剤供給装置では、洗剤シリンダ内に供給される洗剤の液量が規定液量よりも多めとなるようにタイマーを用いて送液ポンプを一定時間駆動させて停止させる。規定液量よりも多めに供給された洗剤は洗剤量調整手段によって洗剤シリンダから洗剤タンク内に戻されるため、洗剤シリンダには一定液量の洗剤が供給された状態となる。これにより、洗剤シリンダにおいて洗剤の計量が行われる。
【特許文献１】特開平６−１８３４９５号公報（第３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、出願人が提案している洗剤供給装置には、以下の解決すべき課題が存在している。すなわち、この洗剤供給装置には、洗剤を貯留する洗剤タンク、および洗剤を所定の濃度に希釈する洗剤用容器だけでなく、洗剤を計量するための洗剤量調整手段を備えた洗剤シリンダが必要なため、装置構成が複雑であるという解決すべき課題が存在している。また、洗剤シリンダにおいて計量する洗剤の液量を変更するためには、洗剤量調整手段の機械的な構造を手動で変更（調整）する必要があるため、洗剤の液量の変更作業に手間がかかるという解決すべき課題も存在している。
【０００５】
本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、装置構成が簡単で、かつ洗剤の液量の変更作業を容易に行い得る洗剤濃度検知装置および洗剤供給装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成すべく請求項１記載の洗剤濃度検知装置は、洗剤用容器内に供給された洗剤および希釈液のうちのいずれか一方の液体に対して当該洗剤および当該希釈液のうちのいずれか他方の液体を混合した混合液の濃度を検出する濃度センサと、前記濃度センサで検出された前記濃度が所定濃度となったときに、前記他方の液体を前記洗剤用容器内に供給する第１ポンプの作動を停止させる制御部とを備えている。
【０００７】
請求項２記載の洗剤濃度検知装置は、請求項１記載の洗剤濃度検知装置において、前記洗剤用容器内の液体の温度を検出する温度センサを備え、前記制御部は、前記温度センサで検出された前記温度に基づいて、前記濃度センサで検出された前記濃度または前記所定濃度に対する温度補正を実行する。
【０００８】
請求項３記載の洗剤濃度検知装置は、請求項１または２記載の洗剤濃度検知装置において、前記第１ポンプの作動開始からの経過時間を計測する第１計測部を備え、前記制御部は、前記第１計測部で計測された経過時間が予め規定された所定時間以上となり、かつ前記濃度が前記所定濃度に達しないときに、その旨を報知する。
【０００９】
請求項４記載の洗剤濃度検知装置は、請求項１から３のいずれかに記載の洗剤濃度検知装置において、前記一方の液体を前記洗剤用容器に供給する第２ポンプの作動開始からの経過時間を計測する第２計測部とを備え、前記濃度センサは、電気伝導度センサで構成され、前記制御部は、前記第２計測部で計測された経過時間が予め規定された所定時間以上となり、かつ前記電気伝導度センサで検出された電気伝導度が所定の電気伝導度に達しないときに、その旨を報知する。
【００１０】
請求項５記載の洗剤濃度検知装置は、請求項１から４のいずれかに記載の洗剤濃度検知装置において、水流を発生させて前記洗剤と前記希釈液との混合状態を促進させる混合促進部を備えている。
【００１１】
請求項６記載の洗剤濃度検知装置は、請求項５記載の洗剤濃度検知装置において、前記濃度センサ付近における前記水流の流速を減速させる流速減速部を備えている。
【００１２】
上記目的を達成すべく請求項７記載の洗剤供給装置は、請求項１から６のいずれかに記載の洗剤濃度検知装置と、前記混合液を収容する前記洗剤用容器と、前記他方の液体を前記洗剤用容器内に供給する前記第１ポンプとを備え、前記所定濃度の前記混合液を前記洗剤用容器内で調製して供給する洗剤供給装置。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の洗剤濃度検知装置および請求項７記載の洗剤供給装置によれば、洗剤および希釈液のうちのいずれか一方の液体が所定量供給された状態の洗剤用容器に洗剤および希釈液のうちのいずれか他方の液体を第１ポンプで供給し、濃度センサで検出された洗剤および希釈液の混合液の濃度が所定濃度となったときに第１ポンプの作動を停止させることにより、洗剤シリンダを不要にすることができるため、装置構成を簡単にすることができる。
【００１４】
また、請求項２記載の洗剤濃度検知装置および請求項７記載の洗剤供給装置によれば、温度センサで検出された温度に基づいて濃度センサで検出している混合液の濃度または所定濃度に対する温度補正を制御部が実行することにより、混合液の温度が変化したとしても、洗剤を所定濃度に正確に希釈した混合液を調製して供給することができる。
【００１５】
また、請求項３記載の洗剤濃度検知装置および請求項７記載の洗剤供給装置によれば、第１計測部で計測された経過時間が予め規定された所定時間以上となり、かつ混合液の濃度が所定濃度に達しないときに、その旨を報知することにより、ポンプの故障や配管の詰まりなどに起因する洗剤および希釈液のうちのいずれか他方の液体の供給停止や供給量の低減などの異常状態の発生を作業者が確実かつ容易に確認することができる。
【００１６】
また、請求項４記載の洗剤濃度検知装置および請求項７記載の洗剤供給装置によれば、第２計測部で計測された経過時間が予め規定された所定時間以上となり、かつ電気伝導度センサで検出された電気伝導度が所定の電気伝導度に達しないときに、その旨を報知することにより、ポンプの故障や配管の詰まりなどに起因する洗剤および希釈液のうちのいずれか一方の液体の供給停止や供給量の低減などの異常状態の発生を作業者が確実かつ容易に確認することができる。
【００１７】
また、請求項５記載の洗剤濃度検知装置および請求項７記載の洗剤供給装置によれば、混合促進部が、混合液に水流を発生させて洗剤と希釈液との混合状態を促進させることにより、混合液の濃度を濃度センサによって正確に検出することができるため、洗剤が所定濃度に正確に希釈された混合液を調製して供給することができる。
【００１８】
また、請求項６記載の洗剤濃度検知装置および請求項７記載の洗剤供給装置によれば、流速減速部が、濃度センサ付近における水流の流速を減速させることにより、混合液の濃度を濃度センサによって正確に検出することができるため、洗剤が所定濃度に一層正確に希釈された混合液を調製して供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る洗剤濃度検知装置および洗剤供給装の最良の形態について説明する。
【００２０】
最初に、洗剤濃度検知装置３１および洗剤供給装置１の構成について、図面を参照して説明する。
【００２１】
洗剤供給装置１は、図１に示すように、複数（本例では一例として３つ）の洗剤タンク２ａ，２ｂ，２ｃ（以下、特に区別しないときには「洗剤タンク２」ともいう）、１つの希釈液タンク３、洗剤タンク２および希釈液タンク３の総数（本例では４つ）と同数のポンプ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ（以下、特に区別しなときには「ポンプ４」ともいう）、洗剤用容器（本例では洗浄槽）５、濃度センサ６、温度センサ７、混合促進部（本例では撹拌機）８、１つの電磁弁９、制御部１０、操作部１１および表示部１２を備えている。また、この洗剤供給装置１は、各洗剤タンク２に貯留された搾乳機洗浄用の液状の洗剤を１種類ずつ、各洗剤に対応して予め規定された濃度となるように洗浄槽５において希釈液で希釈して、洗剤および希釈液の混合液を調整し、この混合液を洗浄槽５から一例として搾乳機のパイプライン（図示せず）に供給可能に構成されている。
【００２２】
各洗剤タンク２のうちの洗剤タンク２ａには、洗剤として搾乳機の内部を除菌するための殺菌剤が不図示の専用容器から小分けにして収容される。また、他の洗剤タンク２ｂには、搾乳機の内部を洗浄するための洗剤であるアルカリ洗剤が不図示の専用容器から小分けにして収容され、他の洗剤タンク２ｃには、搾乳機の内部を洗浄するための洗剤である酸性洗剤が不図示の専用容器から小分けにして収容される。また、各洗剤タンク２ａ，２ｂ，２ｃは、対応する各ポンプ４ａ，４ｂ，４ｃと送液パイプ２１ａ，２１ｂ，２１ｃを介して一対一で連結されている。希釈液タンク３には、希釈液（本例では一例として温水）が収容されている。また、希釈液タンク３は、送液パイプ２１ｄを介してポンプ４ｄと一対一で連結されている。
【００２３】
各ポンプ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、本発明における第１ポンプに相当し、一例としてチューブポンプで構成されて、図１に示すように、制御部１０から制御信号Ｓｐ１，Ｓｐ２，Ｓｐ３，Ｓｐ４（以下、特に区別しなときには「制御信号Ｓｐ」ともいう）を入力しているときに作動する。また、各ポンプ４ａ，４ｂ，４ｃは、対応する洗剤タンク２ａ，２ｂ，２ｃに収容されている洗剤を送液パイプ２２ａ，２２ｂ，２２ｃを介して洗浄槽５に供給する。また、ポンプ４ｄは、本発明における第２ポンプに相当し、希釈液タンク３に収容されている希釈液を送液パイプ２２ｄを介して洗浄槽５に供給する。また、各ポンプ４の単位時間当たりの液体の供給量（送液量）は既知であるとする。なお、本例ではポンプ４ｄは温水を供給する構成のため、チューブポンプではなく、一般的なポンプを使用することもできる。
【００２４】
洗浄槽５には、図１に示すように、濃度センサ６、温度センサ７および撹拌機８が配設されている。濃度センサ６は、温度センサ７、混合促進部（本例では撹拌機）８、制御部１０、操作部１１、表示部１２および後述する流速減速部１３と共に本発明における洗剤濃度検知装置３１を構成し、本例では、一例として、図２に示すように、柱状の本体部６ａ、およびこの本体部６ａの一方の端面から互いに平行な状態で突出する一対の検出電極６ｂ，６ｂを備えた電気伝導度センサで構成されている。また、濃度センサ６は、図１〜４に示すように、洗浄槽５の側壁Ｗ１における底壁Ｗ２近傍に形成された装着孔５ａに本体部６ａが装着されて、その一対の検出電極６ｂ，６ｂが洗浄槽５の内部に突出した状態で洗浄槽５に配設されている。このように構成された濃度センサ６は、後述するように、各検出電極６ｂ，６ｂのうちの一方の検出電極６ｂに制御部１０から所定電圧値のクロック信号Ｓ１が供給されているときに、両検出電極６ｂ，６ｂ間の電気伝導度Ｅｃ（詳細には、両検出電極６ｂ，６ｂ間に存在する物質の電気伝導度Ｅｃ）に比例した振幅のパルス信号を検出信号Ｓｅとして他の検出電極６ｂから出力する（図５参照）。
【００２５】
温度センサ７は、濃度センサ６と同様にして、洗浄槽５の側壁Ｗ１における底壁Ｗ２近傍に配設されて、洗剤および希釈液の混合液の水温Ｔｗを検出すると共に、水温Ｔｗを示す温度データＤ１を出力する。撹拌機８は、電動モータ８ａと、洗浄槽５の底壁Ｗ２近傍に配設されて電動モータ８ａによって回転駆動される撹拌羽根８ｂとを備えている。また、撹拌機８は、制御部１０から制御信号Ｓ２を入力しているときに電動モータ８ａが作動して撹拌羽根８ｂを回転させることにより、洗浄槽５に供給された洗剤と希釈液との混合液に水流を発生させて撹拌して、洗剤と希釈液との混合状態を促進させる（より均一な混合状態に移行させる）。
【００２６】
また、本例では、洗浄槽５には、撹拌機８によって発生させられた混合液についての水流の濃度センサ６付近における流速を減速（低減）させるための流速減速部１３が配設されている。この流速減速部１３は、図２〜４に示すように、濃度センサ６の一対の検出電極６ｂ，６ｂを囲むように構成されている。具体的には、流速減速部１３は、一例として、検出電極６ｂ，６ｂの前方（突出方向）に位置する壁部１３ａ、検出電極６ｂ，６ｂの左右方向に位置する壁部１３ｂ，１３ｃ、検出電極６ｂ，６ｂの下方に位置する壁部１３ｄを備えて構成されている。この場合、壁部１３ａは、一例として平面視四角形に形成されて、洗浄槽５の側壁Ｗ１に対して平行であって、かつ底壁Ｗ２から所定距離離間した状態で配設されている。各壁部１３ｂ，１３ｃも平面視四角形に形成されて、底壁Ｗ２から所定距離離間し、かつ互いに平行な状態で配設されている。また、壁部１３ｂについては、壁部１３ａの左辺と洗浄槽５の側壁Ｗ１との間において、壁部１３ａおよび側壁Ｗ１に対して直角な状態で配設されている。一方、壁部１３ｃについては、壁部１３ａの右辺と洗浄槽５の側壁Ｗ１との間において、壁部１３ａおよび側壁Ｗ１に対して直角な状態で配設されている。壁部１３ｄは、一例として平面視四角形に形成されて、壁部１３ａ、壁部１３ｂおよび壁部１３ｃの各下辺と、洗浄槽５の側壁Ｗ１とで構成される四角形の隙間において、洗浄槽５の底壁Ｗ２に対して平行な状態で配設されている。また、壁部１３ｄは、三辺が壁部１３ａ、壁部１３ｂおよび壁部１３ｃの各下辺と接触し、かつ残りの一辺（洗浄槽５の側壁Ｗ１側の一辺）が側壁Ｗ１から離間した状態で配設されている。本例では、壁部１３ａの左辺に壁部１３ｂが、右辺に壁部１３ｃがそれぞれ連結されて、各壁部１３ａ〜１３ｃが図２に示すように全体としてコ字状に形成され、さらに壁部１３ａの下辺に壁部１３ｄが連結されて各壁部１３ａ〜１３ｄが一体的に形成されている。また、各壁部１３ｂ，１３ｃにおける壁部１３ａと連結された辺の対向辺には図２〜４に示すように固定用壁部１３ｅ，１３ｆが連結されており、流速減速部１３は、各固定用壁部１３ｅ，１３ｆが固定ネジ１４，１４で側壁Ｗ１に固定されることにより、側壁Ｗ１に取り付けられている。
【００２７】
この構成により、流速減速部１３は、濃度センサ６の前方（検出電極６ｂ，６ｂの先端方向）から流れてくる混合液が流速の大きい状態のまま各検出電極６ｂ，６ｂに到達するのを壁部１３ａで防止し、濃度センサ６の左右方向から流れてくる混合液が流速の大きい状態のまま各検出電極６ｂ，６ｂに到達するのを各壁部１３ｂ，１３ｃで防止し、濃度センサ６の下方向から流れてくる混合液（洗浄槽５の底壁Ｗ２に沿って流れてくる混合液）が流速の大きい状態のまま各検出電極６ｂ，６ｂに到達するのを壁部１３ｄで防止する。なお、流速減速部１３は、濃度センサ６の上方については、図２，３に示すように開放しており、かつ濃度センサ６の下方については図２〜４に示すように壁部１３ｄにおける一辺（洗浄槽５の側壁Ｗ１側の一辺）と側壁Ｗ１との間に幅狭な隙間ＳＰが生じた状態となっている。このため、この流速減速部１３における上部の開放部分および下部の隙間ＳＰを介しての各検出電極６ｂ，６ｂ近傍への混合液の対流が確保されて、濃度センサ６で検出される混合液における洗剤の濃度は洗浄槽５の他の領域の濃度と同等に維持される。
【００２８】
電磁弁９は、洗浄槽５の底壁Ｗ２に連結されて洗浄槽５と連通する送液パイプ２３に介装されている。また、電磁弁９は制御部１０から出力される制御信号Ｓ３に基づいて開閉動作して、送液パイプ２３を開通状態または閉塞状態にする。この洗剤供給装置１では、送液パイプ２３が搾乳機のパイプラインに接続されているため、以上の構成により、洗浄槽５に収容されている洗剤と希釈液との混合液は、電磁弁９が開通状態のときに送液パイプ２３を介してパイプラインに供給される。
【００２９】
制御部１０は、図５に示すように、ＣＰＵ１０ａ、パルス生成回路１０ｂ、検出回路１０ｃ、Ａ／Ｄ変換回路１０ｄおよびメモリ１０ｅで構成されている。この場合、ＣＰＵ１０ａは、制御信号Ｓｐ１，Ｓｐ２，Ｓｐ３，Ｓｐ４を出力することによって各ポンプ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに対する制御を実行し、また制御信号Ｓ２を出力することによって撹拌機８に対する制御を実行し、また制御信号Ｓ３を出力することによって電磁弁９に対する制御を実行する。また、ＣＰＵ１０ａ、つまり制御部１０は、本発明における第１計測部および第２計測部として機能して、各ポンプ４の作動時間を計測する。具体的には、ＣＰＵ１０ａは、各ポンプ４に出力する各制御信号Ｓｐの出力時間を計測することにより、各ポンプ４の作動時間を計測する。
【００３０】
また、ＣＰＵ１０ａは、パルス生成回路１０ｂを作動させて、クロック信号Ｓ１を生成させる。この場合、パルス生成回路１０ｂは、ＣＰＵ１０ａの制御下で、所定振幅のクロック信号Ｓ１を所定周期で生成して濃度センサ６の一方の検出電極６ｂに出力する。検出回路１０ｃは、クロック信号Ｓ１の供給状態において、対応する濃度センサ６の他方の検出電極６ｂに発生する検出信号Ｓｅ（パルス信号）を入力して、整流、平滑およびレベル変換を行って直流信号Ｓｅ２に変換して出力する。Ａ／Ｄ変換回路１０ｄは、検出回路１０ｃから直流信号Ｓｅ２を入力して、その振幅を示すディジタルデータＤｖｅを生成してＣＰＵ１０ａに出力する。
【００３１】
この場合、濃度センサ６の他方の検出電極６ｂに発生する検出信号Ｓｅの振幅は、上記したように、一対の検出電極６ｂ，６ｂ間の電気伝導度Ｅｃに比例して変化する。また、洗剤と希釈液の混合液についての電気伝導度Ｅｃは、混合液中の洗剤の濃度に比例して変化することが知られている。また、混合液の濃度は、混合液の水温Ｔｗによって変動することも知られている。したがって、ＣＰＵ１０ａは、検出信号Ｓｅの振幅を示すディジタルデータＤｖｅと、後述する洗剤毎の比例定数Ｋｐと、後述する洗剤毎の温度補正係数Ｋｔとに基づいて、洗浄槽５内の混合液における洗剤の濃度をほぼ正確に算出することが可能となっている。
【００３２】
メモリ１０ｅは、搾乳機のパイプラインに供給されるべき洗剤の種類（殺菌剤、アルカリ洗剤および酸性洗剤）、各洗剤についての電気伝導度Ｅｃに乗算して各洗剤の濃度を求めるための比例定数Ｋｐ（殺菌剤：Ｋｐ１、アルカリ洗剤：Ｋｐ２、酸性洗剤：Ｋｐ３）、各洗剤の濃度についての温度補正係数Ｋｔ（殺菌剤：Ｋｔ１、アルカリ洗剤：Ｋｔ２、酸性洗剤：Ｋｔ３）、各洗剤についての目標希釈濃度Ｄｅ（本発明における所定濃度（目標濃度）であって、殺菌剤についてはＤｅ１、アルカリ洗剤についてはＤｅ２、酸性洗剤についてはＤｅ３）、各洗剤の混合液の液量Ｍ（殺菌剤：Ｍ１、アルカリ洗剤：Ｍ２、酸性洗剤：Ｍ３）、およびＣＰＵ１０ａの動作プログラムなどを記憶する。以上のように構成された制御部１０は、操作部１１から入力した命令に応じて、メモリ１０ｅに記憶されている各洗剤の目標希釈濃度Ｄｅおよび各洗剤の混合液の液量Ｍについての書換処理や洗剤供給処理を実行する。表示部１２は、一例としてディスプレイ装置で構成されて、洗剤供給処理の結果などを画面上に表示する。
【００３３】
次に、洗剤濃度検知装置３１および洗剤供給装置１の動作について、図６〜図８を参照しつつ具体的に説明する。なお、洗剤の一例として、洗剤タンク２ａには殺菌剤が、また洗剤タンク２ｂにはアルカリ洗剤が、また洗剤タンク２ｃには酸性洗剤がそれぞれ収容されるものとする。
【００３４】
この洗剤供給装置１では、作動状態において、温度センサ７は、洗浄槽５内の温度（洗浄槽５が空の場合には気温、洗浄槽５に液体が収容されているときには水温）を示す温度データＤ１の出力を開始している。また、制御部１０は、図６に示すメイン処理を繰り返し実行している。このメイン処理では、制御部１０は、まず、書換処理および洗剤供給処理のいずれの処理を実行すべきかを示す命令が操作部１１から出力されたか否かを繰り返し検出し（ステップ５１）、命令の出力を検出したときには、その命令で示される処理が書換処理および洗剤供給処理のいずれであるかを判別する（ステップ５２）。この判別の結果、制御部１０は、命令で示される処理が書換処理のときには書換処理を実行し（ステップ５３）、洗剤供給処理のときには洗剤供給処理を実行する（ステップ５４）。
【００３５】
書換処理では、制御部１０は、まず、操作部１１から書換データが出力されたか否かを繰り返し検出し（ステップ６１）、書換データの出力を検出したときには、メモリ１０ｅに記憶されている各洗剤についての目標希釈濃度Ｄｅおよび各洗剤の混合液の液量Ｍのうちの書換データに含まれている書換すべき項目の数値で書き換える（ステップ６２）。例えば、書換データに含まれている書換すべき項目が洗剤のうちの殺菌剤の液量であるときには、書換データに含まれている書換すべき数値で洗剤の液量Ｍ１を書き換える。これにより、メモリ１０ｅに記憶されている各洗剤についての目標希釈濃度Ｄｅおよび各洗剤の混合液の液量Ｍが任意の数値に書き換えられる。これにより、書換処理が完了する。
【００３６】
一方、洗剤供給処理では、制御部１０は、まず、パルス生成回路１０ｂに対してクロック信号Ｓ１の生成を開始させる（ステップ７１）。これにより、濃度センサ６の一方の検出電極６ｂにクロック信号Ｓ１が供給され、濃度センサ６の他の検出電極６ｂから検出信号Ｓｅの出力が開始される。検出回路１０ｃは、濃度センサ６から出力される検出信号Ｓｅを直流信号Ｓｅ２に変換して出力する動作を開始し、また、Ａ／Ｄ変換回路１０ｄは検出回路１０ｃから出力される直流信号Ｓｅ２をディジタルデータＤｖｅに変換してＣＰＵ１０ａに出力する動作を開始する。
【００３７】
次いで、希釈液タンク３から洗浄槽５に希釈液を所定量だけ供給する希釈液供給処理を実行する（ステップ７２）。この希釈液供給処理では、制御部１０は、最初に、メモリ１０ｅから殺菌剤についての混合液の液量Ｍ１を読み出す。次いで、制御部１０は、この液量Ｍ１をポンプ４ｄの単位時間当たりの供給量（既知）で除算することにより、ポンプ４ｄの作動時間Ｔ１を算出する。続いて、制御部１０は、算出した作動時間Ｔ１だけ制御信号Ｓｐ４をポンプ４ｄに出力する。これにより、ポンプ４ｄは作動時間Ｔ１だけ作動して停止し、この結果、希釈液タンク３から洗浄槽５に希釈液が液量Ｍ（本発明における所定量）だけ供給される。なお、各洗剤は希釈液によって多くても約数％程度の濃度で希釈されるため、洗剤および希釈液の混合液の液量は希釈液の液量Ｍとほぼ一致する。
【００３８】
また、この希釈液供給処理において、希釈液タンク３への希釈液の未供給、ポンプ４ｄの故障、および送液パイプ２１ｄ，２２ｄの少なくとも一方についてのパイプ詰まりなどの異常が発生していたときには、洗浄槽５に希釈液が供給されない事態が発生する。このため、希釈液供給処理において、制御部１０は、Ａ／Ｄ変換回路１０ｄから出力されるディジタルデータＤｖｅに基づく電気伝導度Ｅｃの検出を実行しつつ、ポンプ４ｄの作動開始からの経過時間Ｔｄを検出して、この経過時間Ｔｄが所定時間Ｔｒ１（算出した作動時間Ｔ１以下の任意の時間）以上となったときに、検出している電気伝導度Ｅｃがポンプ４ｄの作動開始当初の電気伝導度Ｅｃ（この場合、洗浄槽５は空であるため、空気の電気伝導度Ｅｃ１）から変化して希釈液の電気伝導度Ｅｃ２に達したか否かを判別する。上記の異常が発生しているときには、検出している電気伝導度Ｅｃが希釈液の電気伝導度Ｅｃ２に達しないため、制御部１０は、異常が発生していると判別して、その旨を表示部１２に表示させて報知する。これにより、作業者は、上記の異常の発生を認識することができる。
【００３９】
次いで、制御部１０は、撹拌機８に制御信号Ｓ２を出力して洗浄槽５内の液体の撹拌動作を開始させると共に、温度センサ７から出力される温度データＤ１に基づく洗浄槽５内の液体（希釈液、または洗剤と希釈液との混合液）の水温Ｔｗの検出を開始する。また、制御部１０は、ディジタルデータＤｖｅに基づく洗浄槽５内の液体の電気伝導度Ｅｃの検出を続行する（ステップ７３）。続いて、制御部１０は、殺菌剤、アルカリ洗剤および酸性洗剤のうちのどの洗剤を洗浄槽５に供給させるかを示す命令が操作部１１から出力されたか否かを繰り返し検出し（ステップ７４）、この命令の出力を検出したときには、命令で指定された洗剤についての比例定数Ｋｐ、温度補正係数Ｋｔ、目標希釈濃度Ｄｅおよび液量Ｍをメモリ１０ｅから読み出す。以下では、一例として、この命令において殺菌剤が指定され、制御部１０が、殺菌剤についての比例定数Ｋｐ１、温度補正係数Ｋｔ１、目標希釈濃度Ｄｅ１および液量Ｍ１をメモリ１０ｅから読み出したものとする。
【００４０】
続いて、制御部１０は、操作部１１からの命令で指定された洗剤に対応するポンプ４に制御信号Ｓｐを出力することにより、命令で指定された洗剤の洗剤タンク２から洗浄槽５へのこの洗剤の供給を開始すると共に、希釈液の供給のときと同様にして、洗剤の供給開始からの経過時間Ｔｄの計測を開始する（ステップ７５）。本例では、制御部１０は、ポンプ４ａに制御信号Ｓｐ１を出力することにより、洗剤タンク２ａから洗浄槽５への殺菌剤の供給を開始すると共に、殺菌剤の供給開始からの経過時間Ｔｄの計測を開始する。この場合、洗浄槽５内に収容されている希釈液は撹拌機８によって撹拌されて、水流が発生した状態となっているため、洗浄槽５に供給された洗剤は希釈液と良好に混合される（混合状態が良好に促進される）。
【００４１】
次いで、制御部１０は、ディジタルデータＤｖｅに基づいて検出される洗浄槽５内の液体の電気伝導度Ｅｃと、メモリ１０ｅから読み出した比例定数Ｋｐ（本例では殺菌剤：Ｋｐ１）および温度補正係数Ｋｔ（本例では殺菌剤：Ｋｔ１）とに基づいて、洗浄槽５内の洗剤と希釈液との混合液の濃度Ｄを算出する（ステップ７６）。具体的には、制御部１０は、電気伝導度Ｅｃに比例定数Ｋｐを乗算し、その乗算値に温度補正係数Ｋｔをさらに乗算して濃度Ｄを算出する。この場合、温度が上昇することで混合液の濃度Ｄ（電気伝導度Ｅｃ）も増加する。このため、電気伝導度Ｅｃと比例定数Ｋｐとの乗算値に温度補正係数Ｋｔを乗算して温度補正（温度補償）することで、混合液の温度が変化したとしても、洗剤が所定濃度（目標希釈濃度Ｄｅ）に正確に希釈された混合液が調製される。この場合、目標希釈濃度Ｄｅ（所定濃度）に対して温度補正を行う構成を採用することもできる。また、この濃度Ｄの算出に際して、撹拌機８の撹拌によって発生する水流に起因して濃度センサ６の近傍の流速が大き過ぎると、濃度センサ６での混合液の電気伝導度Ｅｃを正確に検出できない事態も発生するが、本例では、流速減速部１３の存在により、濃度センサ６の周辺の流速が十分に減速されているため、濃度センサ６において正確な電気伝導度Ｅｃの検出が可能となっている。また、制御部１０は、濃度Ｄの算出と共に、計測している経過時間Ｔｄが所定時間Ｔｒ２（本発明における所定時間であって、予め設定された任意の時間）以上となったか否かの検出を実行する（ステップ７７）。
【００４２】
制御部１０は、算出した濃度Ｄをメモリ１０ｅから読み出した目標希釈濃度Ｄｅ（本例では殺菌剤：Ｄｅ１）と比較しつつ（ステップ７８）、ステップ７６，７７を繰り返し実行し、ステップ７８での比較の結果、算出した濃度Ｄが目標希釈濃度Ｄｅ以上となったときに、操作部１１からの命令で指定された洗剤に対応するポンプ４への制御信号Ｓｐの出力を停止して、洗剤タンク２から洗浄槽５への洗剤の供給を停止する（ステップ７９）。本例では、制御部１０は、ポンプ４ａへの制御信号Ｓｐ１の出力を停止してポンプ４ａの作動を停止させることで、洗剤タンク２ａから洗浄槽５への殺菌剤の供給を停止する。これにより、洗剤と希釈液との混合液（目標希釈濃度Ｄｅで洗剤が希釈された混合液）の調製が完了する。
【００４３】
次いで、制御部１０は、撹拌機８に対する制御信号Ｓ２の出力を停止して撹拌機８の作動を停止させると共に（ステップ８０）、電磁弁９に対して制御信号Ｓ３を一定時間出力する。これにより、洗浄槽５から送液パイプ２３を介して搾乳機のパイプラインに液量Ｍ（殺菌剤ではＭ１）の混合液が供給されて（ステップ８１）、この洗剤供給処理が完了する。
【００４４】
一方、洗浄槽５に供給しようとする洗剤の洗剤タンク２内での収容量の不足、この洗剤タンク２に対応するポンプ４ａ〜４ｃの故障、およびこの洗剤タンク２と洗浄槽５との間の送液パイプ２１ａ〜２１ｃ，２２ａ〜２２ｃの少なくとも一方でのパイプ詰まりの発生などの異常が発生していたときには、この洗剤の供給開始からの経過時間Ｔｄが所定時間Ｔｒ２に達しても、ステップ７６において算出している混合液の濃度Ｄが目標希釈濃度Ｄｅに達しない。このため、制御部１０は、ステップ７６〜７８を繰り返し実行している際に、ステップ７７において経過時間Ｔｄが所定時間Ｔｒ２以上となったことを検出したときには、上記の異常が発生したと判別して、その旨を表示部１２に表示させるなどの報知処理を実行して（ステップ８２）、この洗剤供給処理を終了させる。これにより、作業者は、洗剤の洗浄槽５への供給処理において何らかの異常が発生したことを認識することができる。
【００４５】
また、ステップ７４において、アルカリ洗剤や酸性洗剤が指定されたときにも、制御部１０が、上記した殺菌剤が指定されたときと同様にして洗剤供給処理を実行して、異常の発生しないときには、アルカリ洗剤や酸性洗剤が希釈液によって目標希釈濃度Ｄｅに希釈された液量Ｍ（アルカリ洗剤では液量Ｍ２、酸性洗剤では液量Ｍ３）の混合液が洗浄槽５から送液パイプ２３を介して搾乳機のパイプラインに供給され、一方、異常の発生したときには、混合液の供給が行われることなく、異常の発生の旨が表示部１２に表示される。
【００４６】
このように、この洗剤濃度検知装置３１および洗剤供給装置１によれば、制御部１０が、所定量の希釈液（希釈する洗剤に対応する液量Ｍ）が供給された状態の洗浄槽５に対応するポンプ４で洗剤を供給し、濃度センサ６で検出している洗剤および希釈液の混合液の濃度Ｄが所定濃度（目標希釈濃度Ｄｅ）となったときにポンプ４の作動を停止させることにより、洗剤シリンダを使用することなく、所望の液量Ｍの混合液を調製することができるため、洗剤シリンダを不要にできる分だけ、洗剤供給装置の構成を簡単にすることができる。また、操作部１１による操作によってメモリ１０ｅに記憶されている各洗剤についての液量Ｍを書き換えるだけで、洗浄槽５に供給する希釈液の液量を変更することができるため、洗浄槽５において調製する混合液の液量を自由に変更することができる結果、装置構成を手動で調整する必要のある従来の洗剤供給装置と比較して、洗剤および希釈液の混合液についての液量の変更作業を容易に行うことができる。
【００４７】
また、この洗剤濃度検知装置３１および洗剤供給装置１によれば、種類の異なる洗剤（上記例では、殺菌剤、アルカリ洗剤および酸性洗剤）毎に洗剤タンク２（上記例では洗剤タンク２ａ〜２ｃ）が複数配設され、制御部１０が、洗剤および希釈液の混合液の濃度が洗剤毎に予め規定された所定濃度（目標希釈濃度Ｄｅ）となったときに洗剤に対応するポンプ４の作動を停止させることにより、複数の洗剤のうちの任意の１種の洗剤をこの洗剤に規定された所定濃度（目標希釈濃度Ｄｅ）に希釈して混合液を調製し、かつ供給することができる。
【００４８】
また、この洗剤濃度検知装置３１および洗剤供給装置１によれば、制御部１０が、温度センサ７で検出された温度（水温Ｔｗ）に基づいて温度補正して混合液の濃度Ｄを算出することにより、混合液の温度が変化したとしても、洗剤が所定濃度（目標希釈濃度Ｄｅ）に正確に希釈された混合液を調製して供給することができる。
【００４９】
さらに、この洗剤濃度検知装置３１および洗剤供給装置１によれば、計測部として機能する制御部１０が洗剤の供給開始からの経過時間Ｔｄを計測し、この経過時間Ｔｄが予め規定された所定時間Ｔｒ２以上となり、かつ混合液の濃度Ｄが目標希釈濃度Ｄｅに達しないときに、その旨を表示部１２を使用して報知することにより、作業者は、ポンプ４ａ〜４ｃの故障や送液パイプ２１ａ〜２１ｃ，２２ａ〜２２ｃのパイプ詰まりなどの異常の発生を確実かつ容易に確認することができる。
【００５０】
また、この洗剤濃度検知装置３１および洗剤供給装置１によれば、計測部として機能する制御部１０が希釈液の供給開始からの経過時間Ｔｄを計測し、この経過時間Ｔｄが予め規定された所定時間Ｔｒ１以上となり、かつ濃度センサ６で検出された電気伝導度Ｅｃが所定の電気伝導度（希釈液の電気伝導度Ｅｃ２）に達しないときに、その旨を表示部１２を使用して報知することにより、作業者は、ポンプ４ｄの故障や送液パイプ２１ｄ，２２ｄのパイプ詰まりなどの異常の発生を確実かつ容易に確認することができる。
【００５１】
また、この洗剤濃度検知装置３１および洗剤供給装置１によれば、撹拌機８が混合液に水流を発生させて洗剤と希釈液との混合状態を促進させることにより、混合液の濃度Ｄを濃度センサ６によって正確に検出することができるため、洗剤が目標希釈濃度Ｄｅに正確に希釈された混合液を調製して供給することができる。
【００５２】
また、この洗剤濃度検知装置３１および洗剤供給装置１によれば、濃度センサ６近傍に配設された流速減速部１３が、濃度センサ６付近における水流の流速を減速させることにより、混合液の濃度Ｄを濃度センサ６によって正確に検出することができるため、洗剤が目標希釈濃度Ｄｅに一層正確に希釈された混合液を調製して供給することができる。
【００５３】
なお、本発明は、上記した構成に限定されない。例えば、上記の実施の形態では、洗浄槽５に希釈液を供給し、その後に洗浄槽５に所望の洗剤を供給する構成を採用しているが、逆に、洗浄槽５に所望の洗剤を供給し、その後に洗浄槽５に希釈液を供給する構成を採用することもできる。また、洗剤として３種類の洗剤（殺菌剤、アルカリ洗剤および酸性洗剤）を使用する構成を採用しているが、１種類、２種類または４種類以上の洗剤を使用する構成を採用することもできる。また、上記の洗剤供給装置１では、洗剤の混合液を洗浄槽５から搾乳機のパイプラインに供給しているが、搾乳機の一部を構成するバルククーラーに供給できるのは勿論である。
【００５４】
また、流速減速部１３を一例として図２〜図４に示す構成、すなわち濃度センサ６を４つの壁部１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄで囲む構成としたが、混合液の水流の向きに応じて、下方に位置する壁部１３ｄに代えて濃度センサ６の上方に壁部を設けたり、左右の壁部１３ｂ，１３ｃの一方を省いたり、壁部１３ａを省いたりするなど、種々の壁部で流速減速部１３を構成することができる。また、このような壁部の少なくとも１つに挿通孔を１つまたは複数の形成して流速減速部１３を構成することもできる。また、撹拌機８によって混合液に発生する水流が、濃度センサ６での電気伝導度の検出の妨げにならない程度の流速のときには、流速減速部１３の配設を省略することもできる。
【００５５】
また、混合促進部の一例として撹拌羽根８ｂを備えた撹拌機８を採用しているが、撹拌羽根８ｂ以外の撹拌手段を備えた撹拌機８を採用してもよいのは勿論である。例えば、混合液の吸引・吐出動作を繰り返して撹拌する構成の撹拌機８を採用することもできる。また、希釈液に対する拡散性の高い洗剤を使用するときには、撹拌機８を使用しない構成を採用することもできる。また、温度変化に影響されることなく所定濃度の混合液を供給し得るように、温度センサ７を使用して濃度Ｄを温度補正する構成を採用しているが、温度変化の少ない環境下での使用が前提とされるときには、温度センサ７の配設を省いた構成を採用することもできる。また、表示部１２としてディスプレイ装置を使用した例について上記したが、ディスプレイ装置に代えて、またはディスプレイ装置と共に、ＬＥＤおよびランプなどの表示装置を使用して報知することもできるし、ブザーやスピーカーなどの鳴動装置を使用または併用して報知することもできる。また、制御部１０（詳細にはＣＰＵ１０ａ）が本発明における計測部として機能する構成を採用している、計測部としてタイマＩＣなどを別途配設する構成を採用することもできる。
【００５６】
また、濃度センサ６、温度センサ７、混合促進部（撹拌機）８、制御部１０、操作部１１、表示部１２および流速減速部１３で洗剤濃度検知装置３１を構成した例について上記したが、必須な構成要素である濃度センサ６および制御部１０以外の構成要素については必要とする機能に応じて適宜設けることができる。また、既に構築されている洗剤供給装置に洗剤濃度検知装置３１を組み込んで洗剤供給装置１を構築することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】洗剤濃度検知装置３１および洗剤供給装置１の構成を示す構成図である。
【図２】図１における濃度センサ６および流速減速部１３近傍の要部斜視図である。
【図３】図２の上方側から見た平面図である。
【図４】図２の下方側から見た底面図である（底壁Ｗ２を一部切り欠いた状態）。
【図５】制御部１０の構成を示すブロック図である。
【図６】洗剤供給装置１のメイン処理のフローチャートである。
【図７】図６の書換処理のフローチャートである。
【図８】図６の洗剤供給処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１ 洗剤供給装置
２ａ，２ｂ，２ｃ 洗剤タンク
３ 希釈液タンク
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ ポンプ
５ 洗浄槽
６ 濃度センサ
７ 温度センサ
８ 撹拌機
１０ 制御部
１３ 流速減速部
３１ 洗剤濃度検知装置
Ｄ 濃度
Ｄｅ 目標希釈濃度
Ｔｄ 経過時間
Ｔｒ２ 所定時間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗剤用容器内に供給された洗剤および希釈液のうちのいずれか一方の液体に対して当該洗剤および当該希釈液のうちのいずれか他方の液体を混合した混合液の濃度を検出する濃度センサと、
前記濃度センサで検出された前記濃度が所定濃度となったときに、前記他方の液体を前記洗剤用容器内に供給する第１ポンプの作動を停止させる制御部とを備えている洗剤濃度検知装置。
【請求項２】
前記洗剤用容器内の液体の温度を検出する温度センサを備え、
前記制御部は、前記温度センサで検出された前記温度に基づいて、前記濃度センサで検出された前記濃度または前記所定濃度に対する温度補正を実行する請求項１記載の洗剤濃度検知装置。
【請求項３】
前記第１ポンプの作動開始からの経過時間を計測する第１計測部を備え、
前記制御部は、前記第１計測部で計測された経過時間が予め規定された所定時間以上となり、かつ前記濃度が前記所定濃度に達しないときに、その旨を報知する請求項１または２記載の洗剤濃度検知装置。
【請求項４】
前記一方の液体を前記洗剤用容器に供給する第２ポンプの作動開始からの経過時間を計測する第２計測部とを備え、
前記濃度センサは、電気伝導度センサで構成され、
前記制御部は、前記第２計測部で計測された経過時間が予め規定された所定時間以上となり、かつ前記電気伝導度センサで検出された電気伝導度が所定の電気伝導度に達しないときに、その旨を報知する請求項１から３のいずれかに記載の洗剤濃度検知装置。
【請求項５】
水流を発生させて前記洗剤と前記希釈液との混合状態を促進させる混合促進部を備えている請求項１から４のいずれかに記載の洗剤濃度検知装置。
【請求項６】
前記濃度センサ付近における前記水流の流速を減速させる流速減速部を備えている請求項５記載の洗剤濃度検知装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の洗剤濃度検知装置と、
前記混合液を収容する前記洗剤用容器と、
前記他方の液体を前記洗剤用容器内に供給する前記第１ポンプとを備え、
前記所定濃度の前記混合液を前記洗剤用容器内で調製して供給する洗剤供給装置。
【請求項１】
洗剤用容器内に供給された洗剤および希釈液のうちのいずれか一方の液体に対して当該洗剤および当該希釈液のうちのいずれか他方の液体を混合した混合液の濃度を検出する濃度センサと、
前記濃度センサで検出された前記濃度が所定濃度となったときに、前記他方の液体を前記洗剤用容器内に供給する第１ポンプの作動を停止させる制御部とを備えている洗剤濃度検知装置。
【請求項２】
前記洗剤用容器内の液体の温度を検出する温度センサを備え、
前記制御部は、前記温度センサで検出された前記温度に基づいて、前記濃度センサで検出された前記濃度または前記所定濃度に対する温度補正を実行する請求項１記載の洗剤濃度検知装置。
【請求項３】
前記第１ポンプの作動開始からの経過時間を計測する第１計測部を備え、
前記制御部は、前記第１計測部で計測された経過時間が予め規定された所定時間以上となり、かつ前記濃度が前記所定濃度に達しないときに、その旨を報知する請求項１または２記載の洗剤濃度検知装置。
【請求項４】
前記一方の液体を前記洗剤用容器に供給する第２ポンプの作動開始からの経過時間を計測する第２計測部とを備え、
前記濃度センサは、電気伝導度センサで構成され、
前記制御部は、前記第２計測部で計測された経過時間が予め規定された所定時間以上となり、かつ前記電気伝導度センサで検出された電気伝導度が所定の電気伝導度に達しないときに、その旨を報知する請求項１から３のいずれかに記載の洗剤濃度検知装置。
【請求項５】
水流を発生させて前記洗剤と前記希釈液との混合状態を促進させる混合促進部を備えている請求項１から４のいずれかに記載の洗剤濃度検知装置。
【請求項６】
前記濃度センサ付近における前記水流の流速を減速させる流速減速部を備えている請求項５記載の洗剤濃度検知装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の洗剤濃度検知装置と、
前記混合液を収容する前記洗剤用容器と、
前記他方の液体を前記洗剤用容器内に供給する前記第１ポンプとを備え、
前記所定濃度の前記混合液を前記洗剤用容器内で調製して供給する洗剤供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−９５２７５（Ｐ２００９−９５２７５Ａ）
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６９６１７（Ｐ２００７−２６９６１７）
【出願日】平成１９年１０月１７日（２００７．１０．１７）
【出願人】（０００１０３９２１）オリオン機械株式会社 (450)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１７日（２００７．１０．１７）
【出願人】（０００１０３９２１）オリオン機械株式会社 (450)
【Ｆターム（参考）】
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