特許 7076446 乳の冷却のための方法及び装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-19

(45)【発行日】2022-05-27

(54)【発明の名称】乳の冷却のための方法及び装置

(51)【国際特許分類】

   A01J 5/00 20060101AFI20220520BHJP

   F25D 17/02 20060101ALI20220520BHJP

【ＦＩ】

A01J5/00

F25D17/02

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2019528023

(86)(22)【出願日】2017-12-15

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-01-23

(86)【国際出願番号】 SE2017051283

(87)【国際公開番号】W WO2018111184

(87)【国際公開日】2018-06-21

【審査請求日】2020-12-08

(31)【優先権主張番号】1651660-1

(32)【優先日】2016-12-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】SE

(73)【特許権者】

【識別番号】500215931

【氏名又は名称】デラヴァル ホルディング アーベー

(74)【代理人】

【識別番号】100103816

【弁理士】

【氏名又は名称】風早 信昭

(74)【代理人】

【識別番号】100120927

【弁理士】

【氏名又は名称】浅野 典子

(72)【発明者】

【氏名】ストパ， イエジー

【審査官】飯室 里美

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第０６１３１３９８（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００４／０１２９２２７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００３／０１３１６１９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００７／０２７２１５８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２００２－５２３０６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｊ

Ｆ２５Ｄ

Ｆ２５Ｂ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

搾乳装置（４）において乳を冷却するための方法（５０）であって、搾乳装置（４）は、
－ 少なくとも一頭の動物から乳を抽出するための搾乳システム（６）と、
－ 乳を冷却するための乳冷却装置（２）と、
－ 乳貯蔵タンク（８）と
を含み、乳冷却装置（２）は、搾乳システム（６）と乳貯蔵タンク（８）の間の乳の流れの経路中に配置されており、乳冷却装置（２）は、
－ 冷却液回路（１８）と、
－ 冷媒回路（２０）と
を含み、冷却液回路（１８）は、乳と冷却液との間の熱交換のために構成されており、冷媒回路（２０）は、冷媒と冷却液との間の熱交換のために構成されており、方法（５０）は、
－ 冷媒回路（２０）の少なくとも一部において、及び／又は冷却液回路（１８）の少なくとも一部において、予め規定された温度範囲を維持するように冷媒回路（２０）を制御する工程（５２）と、
－ 搾乳システム（６）から乳貯蔵タンク（８）へと向かう乳の流れの開始又は増大に関連する第一信号を受信する工程（５４）と、
－ 第一信号に応答して、冷却液回路（１８）中の冷却液の循環を開始又は増大する工程（５６）と、
－ 乳冷却装置（２）を通して乳の流れを導く工程（５８）と
を含むことを特徴とする方法。

【請求項2】

－ 搾乳システム（６）からの乳の流れを停止又は減少させる工程（６０）と、
－ 冷却液回路（１８）中の冷却液の循環を停止又は減少させる工程（６２）と
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法（５０）。

【請求項3】

乳冷却装置（２）を通して乳の流れを導く工程（５８）の後に、
－ 冷却液回路（１８）中の冷却液の流量を制御する工程（５９）
を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法（５０）。

【請求項4】

冷却液回路（１８）中の冷却液の循環を停止又は減少させる工程（６２）が、冷却液の温度が第一閾値温度に到達するか又は第一閾値温度より下がったときに実行されることを特徴とする、請求項２に記載の方法（５０）。

【請求項5】

第一信号が存在しない時間期間中に、冷却液回路（１８）中に冷却液を間欠的に循環させる工程（６４）が、冷却液が第二閾値温度にあるか又は第二閾値温度より下がるまで実行されることを特徴とする、請求項１～４のいずれかに記載の方法（５０）。

【請求項6】

冷却液を間欠的に循環させる工程（６４）が、規則正しい時間間隔で冷却液の循環を開始させる工程（６６）を含むことを特徴とする、請求項５に記載の方法（５０）。

【請求項7】

冷却液を間欠的に循環させる工程（６４）が、冷却液の温度が第三閾値温度に到達したときに冷却液の循環を開始させる工程（６８）を含むことを特徴とする、請求項５に記載の方法（５０）。

【請求項8】

第一信号が、搾乳システム（６）から乳貯蔵タンク（８）へと向かう乳のポンピングの開始と相関することを特徴とする、請求項１～７のいずれかに記載の方法（５０）。

【請求項9】

第一信号が、搾乳システム（６）からの乳の流れの開始までの時間期間に関連することを特徴とする、請求項１～７のいずれかに記載の方法（５０）。

【請求項10】

搾乳システム（６）が、自動搾乳システム（ＡＭＳ）であることを特徴とする、請求項１～９のいずれかに記載の方法（５０）。

【請求項11】

第一信号が、自動搾乳システム（ＡＭＳ）に近づくか又は入る動物に関連することを特徴とする、請求項１０に記載の方法（５０）。

【請求項12】

搾乳システム（６）が、乳が乳貯蔵タンク（８）へと導かれる前の乳の中間貯蔵のためのバランスタンク（１７）を含み、第一信号が、バランスタンク（１７）の充填度合いに関連することを特徴とする、請求項１～９のいずれかに記載の方法（５０）。

【請求項13】

冷却液回路（１８）中の冷却液の循環が、バランスタンク（１７）の充填度合いに基づいて制御されることを特徴とする、請求項１２に記載の方法（５０）。

【請求項14】

乳冷却装置（２）の下流の乳の温度を感知する工程、及び乳冷却装置（２）の下流の乳の感知された温度に応答して、搾乳システム（６）から乳貯蔵タンク（８）へと向かう乳の流れの速度を制御する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１～１３のいずれかに記載の方法（５０）。

【請求項15】

搾乳装置（４）において乳を冷却するための乳冷却装置（２）であって、搾乳装置（４）は、
－ 少なくとも一頭の動物から乳を抽出するための搾乳システム（６）と、
－ 乳を冷却するための乳冷却装置（２）と、
－ 乳貯蔵タンク（８）と
を含み、乳冷却装置（２）は、
－ 冷却液回路（１８）と、
－ 冷媒回路（２０）と、
－ 乳冷却装置の制御器（２２）と
を含み、
冷却液回路（１８）は、
－ 冷却液と乳の間の熱交換のために配置された第一熱交換器（２４）と、
－ 冷却液回路（１８）中に冷却液を循環させるために構成された冷却液ポンプ（２６）と、
－ 冷却液と冷媒回路（２０）の冷媒との間の熱交換のための熱交換装置（２８）と
を含み、第一熱交換器（２４）は、搾乳システム（６）から乳貯蔵タンク（８）へと導く導管（１６）中に配置されるように構成され、
乳冷却装置の制御器（２２）は、
－ 冷媒回路（２０）の少なくとも一部において、及び／又は冷却液回路（１８）の少なくとも一部において、予め規定された温度範囲を維持するように冷媒回路（２０）を制御することと、
－ 搾乳システム（６）から乳貯蔵タンク（８）へと向かう乳の流れの開始又は増大に関連する第一信号を受信することと、
－ 第一信号に応答して、冷却液回路（１８）中の冷却液の循環を開始又は増大することと
を実行するように構成されていることを特徴とする乳冷却装置（２）。

【請求項16】

冷却液が、水と不凍物質を含むことを特徴とする、請求項１５に記載の乳冷却装置（２）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、搾乳装置において乳を冷却するための方法に関する。本発明はさらに、搾乳装置において乳を冷却するための乳冷却装置に関する。

【背景技術】

【0002】

牧場での乳の冷却は、その特有の問題を有する。牧場で動物から搾乳された乳は、遊離脂肪酸の形成を防止するため、及び乳中での細菌の増殖を防止するために、動物の体温から約４℃までできる限り迅速に冷却されなければならない。さらに、乳は、凍結されることを防止されなければならない。凍結も、乳の品質にとって有害である。乳は、乳貯蔵タンク中で冷却され、乳製品工場に輸送されるまでそこに貯蔵されるか、中間乳タンク中で冷却されるか、及び／又は乳貯蔵タンクもしくは中間乳タンクへと導く導管中で冷却されることができる。

【0003】

ＥＰ１２５１７３２は、冷却タンク中の少量の乳の冷却を制御するための方法及びシステムを開示する。この方法及びシステムは、自動搾乳システム（ＡＭＳ）によって搾乳された乳の冷却のために特に適合されており、そこでは、冷却タンクが空であるか又は制限された量の乳のみを含む場合に乳は冷却タンクに導かれる。冷却タンクは、タンク内に乳冷却表面を有する底部壁部分を有し、この乳冷却表面は、冷却回路の一部である。この方法は、ａ）タンク中の乳の量を測定するための手段、及びタンク中の乳の温度を監視するための温度変換器を与えること、ｂ）冷却回路中に、タンクの底部壁部分と接続された蒸発器、圧縮器、及び復水器を与えること、ｃ）乳冷却表面の温度が常に０℃より高くなり、一方、蒸発器中の冷媒の温度が圧縮器が作動しているときには０℃未満になるように、蒸気圧を調整することによって、蒸発器中の冷媒の温度を制御することを含む。

【0004】

上述のように、乳は、乳貯蔵タンクへと導く導管中で冷却されることができる。この目的のため、熱交換器（例えば、プレート型の熱交換器（ＰＨＥ））が、導管中に配置されることができる。ＥＰ０８５９５４５は、乳などの製品を冷却するための装置を開示する。この装置は、第一蒸発器及び第二蒸発器、第一蒸発器を組み込んだ第一熱交換器、及び第二蒸発器を組み込んだ第二熱交換器を含む。作動において、乳は、二段階で冷却される。熱は、第一蒸発器によって乳から取り去られ、乳を中間温度まで冷却する。第二段階の間に、熱は、第二蒸発器によって乳から取り去られ、所望の温度にまで乳をさらに冷却する。

【0005】

ＥＰ０８５９５４５に開示されている乳を冷却するための装置の熱交換器は、冷媒のための蒸発器を含むが、乳を冷却するための装置は、代替的に、乳貯蔵タンクへと流れる乳を冷却するための熱交換器を含むことができる。この熱交換器は、冷却液（水やグリコール）によって内部を流されることができ、この冷却液は、次に、冷媒によって冷却される。後者のタイプの乳の冷却のための装置を作動させる一つの公知の態様は、乳が熱交換器中で常に冷却されるようにするために熱交換器を通して冷却液を連続的にポンピングすることである。関連する搾乳システムの洗浄中、冷却液のポンピングは、中断される。

【発明の概要】

【0006】

本発明の目的は、低いエネルギー消費を与える、乳を冷却するための方法を提供することにある。

【0007】

本発明の一つの側面によれば、この目的は、搾乳装置において乳を冷却するための方法によって達成される。搾乳装置は、少なくとも一頭の動物から乳を抽出するための搾乳システムと、乳を冷却するための乳冷却装置と、乳貯蔵タンクとを含む。乳冷却装置は、搾乳システムと乳貯蔵タンクの間の乳の流れの経路中に配置されており、乳冷却装置は、冷却液回路と、冷媒回路とを含む。冷却液回路は、乳と冷却液との間の熱交換のために構成されており、冷媒回路は、冷媒と冷却液との間の熱交換のために構成されている。方法は、
－ 冷媒回路の少なくとも一部において、及び／又は冷却液回路の少なくとも一部において、予め規定された温度範囲を維持するように冷媒回路を制御する工程と、
－ 搾乳システムから乳貯蔵タンクへと向かう乳の流れの開始又は増大に関連する第一信号を受信する工程と、
－ 第一信号に応答して、冷却液回路中の冷却液の循環を開始又は増大する工程と、
－ 乳冷却装置を通して乳の流れを導く工程と
を含む。

【0008】

冷媒回路は、冷媒回路の少なくとも一部において、及び／又は冷却液回路の少なくとも一部において、予め規定された温度範囲を維持するように制御されているので、また、冷却液回路中の冷却液の循環は、第一信号に応答して開始又は増大されるので、搾乳システムから乳貯蔵タンクへの乳の流れがあり、この乳の流れが冷却を必要とする場合に、冷却液が冷却されるための条件が与えられる。従って、乳貯蔵タンクへの乳の流れがない期間の間は、いかなる冷却液も冷却しないことによって、又は、乳貯蔵タンクへの乳の流れがある場合と比較して制限された量の冷却液のみを冷却することによって、エネルギーを節約することができる。その結果として、上述の目的が達成される。

【0009】

本発明者は、搾乳装置中で乳を冷却するために必要な冷却液の量は、時間にわたって変化することを認識した。自動搾乳システム（ＡＭＳ）では、ＡＭＳから乳貯蔵タンクへと導く乳の流れの経路に沿った乳の流れは、間欠的である。これは、一つ又は二つのＡＭＳのみからの乳が乳貯蔵タンクへと乳の流れの経路中を導かれる搾乳システムでは、特にそうである。しかし、二頭以上の動物を搾乳するために構成された搾乳所（例えば、回転タイプの搾乳所（手動又は自動の）、又は矢筈タイプもしくは平行タイプの搾乳所）を有する搾乳装置でも、乳の流れは、乳冷却装置が連続的な作動を必要としない程度まで変化しうる。

【0010】

搾乳システムは、乳頭カップを含むＡＭＳであることができる。この場合、乳頭カップは、動物の乳頭に自動的に取り付けられる。代替的に、搾乳システムは、乳頭カップを含み、これらの乳頭カップは、動物の乳頭に手動で取り付けられることができる。搾乳システム中で搾乳される動物は、例えば、ウシ、ヒツジ、ヤギであることができる。搾乳システムは、公知の態様（例えば、二つの室を有する乳頭カップと減圧の利用）で動物の乳頭から乳を抽出する。乳貯蔵タンクにおいて、乳は、乳を加工するために例えば乳製品工場に輸送される前に貯蔵される。乳貯蔵タンクでは、乳は、細菌の増殖及び遊離脂肪酸の形成を防止する貯蔵温度で貯蔵される。

【0011】

冷却液回路の一部が、搾乳システムと乳貯蔵タンクの間の乳の流れの経路中に配置されている。好適には、冷却液回路の一部は、乳と冷却液との間の熱交換のために構成された熱交換器を含む。乳と冷却液との間の熱交換において、乳は、冷却され、冷却液は、加熱される。乳は、冷却液によって実質的に乳貯蔵温度にまで冷却されることができる。冷媒回路中での冷媒と冷却液との間の熱交換において、冷却液は、冷媒によって冷却され、冷媒は、冷却液によって加熱される。冷媒回路自体は、公知の態様で自動的に制御されることができる。

【0012】

牧場における搾乳動物（例えば、ウシ）の平均数は増大しているが、比較的少数の搾乳動物しか有さない牧場区分（例えば、オーガニック牧場）があり、そこでは、これらの少数の搾乳動物は、例えばＡＭＳで搾乳されることができる。後者の牧場区分では、時間にわたる平均の乳の流れは、少ない。少ない乳の流れにとって、いわゆる即座の冷却（即ち、乳の貯蔵温度近くの温度への冷却）は、例えば乳品質の観点から良い選択である。

【0013】

しかし、従来技術の冷却システムのように好適な温度の冷却液を常に待機させておくことは、乳が冷却される必要のないときにもエネルギーを消費することになる。従って、本発明の実施形態では、冷却液をエネルギー効率的に提供する。これは、必要なときに乳の冷却のための用意ができた冷却液を利用可能にする。

【0014】

実施形態によれば、冷却液回路中の冷却液の循環を開始又は増大する工程は、第一信号に応答して、冷却液回路中の冷却液の循環を開始する工程を含むことができる。方法は、搾乳システムからの乳の流れを停止する工程を含むことができる。方法は、その後に、冷却液回路中の冷却液の循環を停止する工程を含むことができる。この態様において、冷却液回路中の冷却液の循環は、第一信号に応答して開始され、一旦乳の流れが停止すると、停止される。冷却液は、冷却を必要とする搾乳システムから乳貯蔵タンクへの乳の流れがある場合にのみ、冷却される。従って、乳貯蔵タンクへの乳の流れがない期間は、エネルギーを節約することができる。

【0015】

実施形態によれば、冷却液回路中の冷却液の循環を開始又は増大する工程は、第一信号に応答して、冷却液回路中の冷却液の循環を、低い流れでエネルギーを節約する冷却液循環から、高い流れで乳を冷却する冷却液循環へと増大させる工程を含むことができる。方法は、搾乳システムからの乳の流れを停止又は減少させて、そして冷却液回路中の冷却液の循環を、低い流れの冷却液循環へと戻すように減少させる工程をさらに含むことができる。この態様において、冷却液回路中の冷却液の循環は、第一信号に応答して増大される。乳貯蔵タンクへの乳の流れがない場合には、冷却液の低い流量についての条件が与えられ、乳貯蔵タンクへの乳の流れがある場合には、冷却液の高い流量についての条件が与えられる。従って、乳貯蔵タンクへの乳の流れが低いか又はない期間は、エネルギーを節約することができる。

【0016】

方法の実施形態によれば、第一信号が存在しない時間期間中に、冷却液回路中に冷却液を間欠的に循環させる工程は、冷却液が第二閾値温度にあるか又は第二閾値温度より下がるまで実行される。この態様において、冷却液は、搾乳システムから乳貯蔵タンクへの乳の流れを冷却するための用意ができた低温に維持されることができる。間欠的な循環は、冷却液の循環が規則正しい時間間隔で行なわれること、及び／又は冷却液の循環が温度制御されることを必要とすることがある。

【0017】

ある実施形態によれば、搾乳システムは、自動搾乳システム（ＡＭＳ）であることができる。代替的な実施形態によれば、搾乳システムは、手動搾乳システム、つまり、乳頭カップが動物の乳頭に手動で取り付けられる搾乳システムであることができる。

【0018】

本発明のさらなる側面によれば、上述の目的は、搾乳装置において乳を冷却するための乳冷却装置によって達成される。搾乳装置は、少なくとも一頭の動物から乳を抽出するための搾乳システムと、乳を冷却するための乳冷却装置と、乳貯蔵タンクとを含む。乳冷却装置は、冷却液回路と、冷媒回路と、乳冷却装置の制御器とを含む。冷却液回路は、乳と冷却液との間の熱交換のために構成されており、冷媒回路は、冷媒と冷却液との間の熱交換のために構成されている。乳冷却装置の制御器は、
－ 冷媒回路の少なくとも一部において、及び／又は冷却液回路の少なくとも一部において、予め規定された温度範囲を維持するように冷媒回路を制御することと、
－ 搾乳システムから乳貯蔵タンクへと向かう乳の流れの開始又は増大に関連する第一信号を受信することと、
－ 第一信号に応答して、冷却液回路中の冷却液の循環を開始又は増大することと
を実行するように構成されている。

【0019】

本発明のさらなる特徴及び利点は、添付の特許請求の範囲及び以下の詳細な記述を研究すれば明らかになるだろう。

【図面の簡単な説明】

【0020】

本発明の様々な側面は、その特定の特徴及び利点を含めて、以下の詳細な記述及び添付の図面において論じられている例示的な実施形態から容易に理解されるだろう。

【0021】

【図1】図１は、乳冷却装置及び搾乳装置の実施形態を模式的に示す。

【0022】

【図1a-1b】図１ａ－１ｂは、乳冷却装置の代替的な実施形態を示す。

【0023】

【図2】図２は、搾乳装置において乳を冷却するための方法の実施形態を示す。

【発明を実施するための形態】

【0024】

本発明の側面は、以下により詳細に記述されるだろう。明細書全体を通して同様の数字は、同様の要素に言及する。周知の機能又は構造は、簡潔さ及び／又は明確さのために必ずしも詳細に記述されていないだろう。

【0025】

図１は、乳冷却装置２及び搾乳装置４の実施形態を模式的に示す。乳冷却装置２は、搾乳装置４において乳を冷却するために構成されている。搾乳装置４は、少なくとも一頭の動物から乳を抽出するための搾乳システム６と、乳を冷却するための乳冷却装置２と、乳貯蔵タンク８とを含む。搾乳システム６は、動物の乳頭への乳頭カップ１２の自動取り付けのためのロボット腕９を含む自動搾乳システム（ＡＭＳ）であることができる。代替的に、搾乳システム６は、乳頭カップが動物の乳頭に手動で取り付けられる搾乳システムであることができる。

【0026】

搾乳システム６は、搾乳所１０の中に立っている動物の乳頭から乳を抽出するように構成されている。搾乳所１０は、図１に示されるように一頭のみの動物を収容するように構成されることができる。又は、搾乳所１０は、二頭以上の動物を同時に収容するように構成されることができる。搾乳システム６は、乳頭カップ１２と、公知の態様で作動する減圧システム１４とを含む。搾乳システム６中に抽出された乳は、導管１６を介して乳貯蔵タンク８に導かれる。乳貯蔵タンク８は、それ自身の冷却システムを有するタンクであるか、又は冷却システムを有さないタンクであることができる。後者の場合、乳貯蔵タンク８は、乳が収集されるまで十分低い温度を維持するように、十分に断熱されていることが必要である。代替的に、乳貯蔵タンク８は、可動のタンク（例えば、乳製品工場のトラック又はトレイラーのタンク）であることができ、これは、充填後に乳製品工場へと輸送される。

【0027】

搾乳システム６は、搾乳システム６から乳貯蔵タンク８へと向かう乳の流れを生成するために構成された乳ポンプ１５を含む。乳は、搾乳システム６の容器１７中に収集され、この容器１７から乳は、乳貯蔵タンク８へと向かって乳ポンプ１５によってポンピングされる。搾乳システム６が一頭の動物のためのＡＭＳを含む実施形態では、容器１７は、終端ユニット又は受容器であり、動物の搾乳が終了した後にそこから乳が乳ポンプ１５によってポンピングされる。搾乳システム６が数頭の動物を同時に搾乳するために構成されている実施形態では、容器１７は、バランスタンクであることができる。一旦バランスタンクが特定の度合いまで充填されると、乳は、乳ポンプ１５によってバランスタンクからポンピングされることができる。バランスタンクは、タンク中の乳のレベルを検出するレベルセンサーを与えられていることができる。後者のタイプの搾乳システムは、乳頭カップが手動で動物に取り付けられる搾乳システムであるか、又はより大規模の自動搾乳システムであることができる。

【0028】

乳貯蔵タンク８において、乳は、貯蔵温度で貯蔵される。貯蔵温度は、例えば局所的条件及び法律に応じて２～５℃又は２～７℃の範囲であるか、又は約４℃であることができる。乳冷却装置２は、乳を乳貯蔵温度へと冷却するために構成されることができる。もし乳貯蔵タンク８がそれ自体の冷却システムを含むのなら、乳冷却装置２は、乳を数度（例えば最大５℃の範囲内）の貯蔵温度へと冷却するために構成されることができる。乳貯蔵温度又はそれに近い温度へのかかる冷却は、「即座の冷却」と称されることができる。この文脈において、いわゆる予備冷却は、乳の温度を乳貯蔵温度に向かって部分的に、例えば予備冷却後に１５～２０℃の乳温度へと低下させることをもたらすに過ぎないことが言及されることができる。

【0029】

乳冷却装置２は、冷却液回路１８、冷媒回路２０、及び乳冷却装置の制御器２２を含む。乳冷却装置の制御器２２は、乳冷却装置２のための専用の制御器であることができる。代替的に、乳冷却装置の制御器２２は、搾乳システム６のための制御器、及び／又は乳貯蔵タンク８のための制御器の一部を形成することができる。乳冷却装置の制御器２２は、二つ以上の別個の制御ユニットを含むことができ、これらの制御ユニットのそれぞれは、乳冷却装置２の別個の部分を制御するように構成されている。一つ以上の別個の制御ユニットは、相互に通信するように、又は相互に通信せずに相互から独立して作動するように構成されることができる。乳冷却装置の制御器２２は、プロセッサー、及びプロセッサーに接続された一つ以上のセンサーを含むことができる。かかるセンサーは、例えば温度センサー又は圧力センサーであることができる。プロセッサーは、乳冷却装置２の様々な構成要素と通信することができる。プロセッサーは、センサーからの入力を解釈して、乳冷却装置２の様々な構成要素に制御命令を出力するために、コンピューターコードを実行するように構成されることができる。

【0030】

冷却液回路１８は、搾乳システム６から乳貯蔵タンク８への乳の流れ中を流れる乳と冷却液との間の熱交換のために構成されている。冷媒回路２０は、冷媒回路２０中を循環する冷媒と冷却液回路１８中を循環する冷却液との間の熱交換のために構成されている。冷却液は、搾乳システムによって搾乳された乳から冷媒への熱の移動のための中間液体である。冷媒は、液相から気相への相変化を利用して、冷却液からの熱を冷凍サイクル中に引き出す流体である。従って、乳は、冷却液を介して間接的に冷媒によって冷却される。実施形態によれば、冷却液は、水と不凍物質を含むことができる。この態様において、冷却液は、凍結のリスクなしに冷媒によって０℃以下の温度まで冷却されることができる。不凍物質の例は、プロピレングリコールである。

【0031】

実施形態によれば、冷却液回路１８は、冷却液と乳の間の熱交換のために配置された第一熱交換器２４、冷却液を冷却液回路１８中に循環させるための冷却液ポンプ２６、及び冷却液と冷媒回路２０中の冷媒との間の熱交換のための熱交換装置２８を含むことができる。第一熱交換器２４は、搾乳システム６から乳貯蔵タンク８へと導く導管１６中に配置されることができる。従って、冷却液が冷却液回路１８中を循環するとき、冷却液は、搾乳システム６からの乳の流れを冷却するが、冷却液は、同時に、冷媒回路２０中の冷媒によって冷却されることができる。

【0032】

いくつかの例に言及すると、冷却液回路１８は、２０～１０００リットル、又は２０～２００リットル、又は４０～１２０リットルの範囲の量の冷却液を含むことができる。冷却液の量は、搾乳システム６から乳貯蔵タンク８への予測される乳の流れに基づいて好適に選択されることができる。多数の動物（例えば、２０～１００頭の動物）が同時に搾乳される搾乳所を含む搾乳装置においては、乳貯蔵タンク８への高い乳の流れを生じるので、数百リットルの冷却液が使用されることができる。一頭だけの動物又は数頭だけの動物が同時に搾乳される搾乳装置では、低い例示範囲の量の冷却液で十分である。冷媒回路２０の冷却能力は、予測される乳の流れに適合されており、とりわけ搾乳システム６において同時に搾乳される動物の数に依存する。

【0033】

冷媒回路２０は、圧縮器３０、復水器３２、膨張装置３４、及び熱交換装置２８を含む。これらの実施形態では、熱交換装置２８は、第二熱交換器２９を含み、これは、冷媒回路２０中の蒸発器を形成する。公知の態様において、冷媒は、冷媒回路２０中を循環する。気体状の冷媒は、圧縮器３０において圧縮され、復水器３２において冷却され、これにより、冷媒は、液体形態へと凝結する。液体状の冷媒は、それが膨張装置３４を通過するにつれて圧力降下され、冷却液から熱を引き出すことによって蒸発器／第二熱交換器２９中で蒸発し、冷却液は、代わりに、冷媒によって冷却される。

【0034】

乳冷却装置の制御器２２は、以下のような多数の制御手段を実行するように構成されている：
－ 冷媒回路２０の少なくとも一部において、又は冷却液回路１８の少なくとも一部において、予め規定された温度範囲を維持するように冷媒回路２０を制御する。かかる温度制御は、冷媒回路２０の制御を専門とする、乳冷却装置の制御器２２の別個の制御回路によって実行されることができる。冷媒回路２０の少なくとも一部は、例えば、膨張装置３４と第二熱交換器２８の間の冷媒回路２０の部分、又は、熱交換装置２８の中もしくは後の冷媒回路２０の部分であることができる。冷却液回路１８の少なくとも一部は、例えば、冷媒回路２０と冷却液回路１８の間の熱交換装置２８中の冷却液回路１８の部分であることができる。予め規定された温度範囲は、冷媒回路２０の一部における圧力の制御によって間接的に維持されることができる。
－ 搾乳システム６から乳貯蔵タンク８へと向かう乳の流れの開始又は増大に関連する第一信号を受信する。第一信号は、搾乳装置４における多数の異なる事象、状態、又は機会の少なくとも一部に応答してトリガーされることができる。これらの事象、状態、又は機会は、様々な例示的な実施形態に言及して以下に論じられるように、搾乳システム６からの乳の流れの開始又は増大と直接的又は間接的に関連する。
－ 第一信号に応答して、冷却液回路１８中の冷却液の循環を制御する。冷却液の循環のかかる制御は、冷却液の循環を開始すること、冷却液の低い流量を与えること、冷却液の高い流量を与えること、冷却液の流量を制御すること、及び冷却液の流れを停止させることのうちの一つ以上を含むことができる。これは、冷却液ポンプ２６によって達成されることができる。
－ 第一信号に応答して、冷却液回路１８中の冷却液の循環を開始又は増大する。従って、冷媒回路２０中の冷媒によって冷却される冷却液は、一旦冷却液と乳との間の熱交換のために冷却液回路１８の第一熱交換器２４に乳の流れが到達すると、乳を冷却するために即座に利用可能である。
－ 搾乳システム６からの乳の流れを停止又は減少させる。乳の流れは、例えば搾乳システム６の全ての乳が乳貯蔵タンク８へとポンピングされた場合に停止されることができる。乳の流れは、例えば、容器１７（バランスタンク）中の乳のレベルが閾値よりも低い場合に減少されることができる。
－ 冷却液回路１８中の冷却液の循環を停止又は減少させる。それに応答して、一旦冷媒回路２０中の少なくとも一部における冷媒、又は冷却液回路１８中の少なくとも一部における冷却液が予め規定された温度範囲内になると、冷媒回路はスイッチオフされるだろう。

【0035】

ある実施形態によれば、冷却液の循環は、搾乳システム６からの乳の流れの停止と関連して実質的に即座に停止されることができる。ある実施形態によれば、乳冷却装置の制御器２２は、冷却液回路１８中の冷却液の循環が停止する前に、搾乳システム６からの乳の流れが停止したことを確認することができる。代替的な実施形態によれば、乳冷却装置の制御器２２は、冷却液が第一閾値温度に到達するか又は第一閾値温度よりも低下するときに冷却液回路１８中の冷却液の循環を停止するように構成されることができる。この態様において、冷却液は、冷却液の循環が停止する前に第一閾値温度まで低下させられることができる。温度は、第一閾値温度として選択されることができる。第一閾値温度は、第一信号が再び受信されるときに冷却液が有することが好適な温度である。

【0036】

冷媒は、圧縮器３０が作動している限り、冷媒回路２０中を循環する。従って、冷却液の冷却が必要とされない場合、乳冷却装置の制御器２２は、圧縮器３０を停止させる。温度センサー（図示されず）が、例えば熱交換装置２８中に配置されることができる。温度センサーは、第一閾値温度に到達した時を決定するために利用されることができる。温度センサーは、第二閾値温度などの他の閾値温度を決定するために利用されることができる。第二閾値温度は、乳冷却装置２が乳を冷却しておらず、搾乳システム６からの乳の流れの開始のために待機している時に利用されることができる。温度センサーはまた、冷媒回路２０自体を制御するための予め規定された温度範囲を決定するためにも利用されることができる。

【0037】

冷媒回路２０の予め規定された温度範囲は、乳冷却装置の制御器２２によって自動的に維持されることができる。冷媒回路２０の少なくとも一部又は冷却液回路１８の少なくとも一部において冷却液の温度が前記温度範囲を超えるとすぐに、圧縮器３０は、冷媒が冷媒回路２０中を循環するように作動する。好適には、冷媒回路２０は、搾乳システム６からの最高の予測される乳の流れにとって十分な冷却／冷媒能力を有する。冷媒回路２０の冷却能力は、冷却液回路１８中の冷却液を介して乳を冷却するために利用される。もし冷媒回路２０が作動していないなら、乳の流れは冷却されることができない。対照的に、他のタイプの従来技術の乳冷却装置は、多数の動物の搾乳を含む搾乳セッションの開始の前に調製された氷の大きな一塊を利用する。氷は、全ての動物の搾乳が完了した後でかつ続く搾乳セッションの前にのみ再び調製される。

【0038】

図１ａ及び１ｂは、乳冷却装置２の代替的な実施形態を示す。図１ａ及び１ｂの実施形態は、多くの点で図１の実施形態と似ている。図１ａ及び１ｂの実施形態において、異なるのは、主に熱交換装置２８である。以下、これらの相違が論じられるだろう。

【0039】

図１ａの実施形態において、熱交換装置２８は、冷却液のための緩衝タンク３１を含む。冷媒回路２０の蒸発器３３は、緩衝タンク３１中に配置されている。冷媒が冷媒回路２０中を循環するにつれて、緩衝タンク３１中の冷却液は、冷却される。冷却液は、冷却液回路１８中を、緩衝タンク３１から第一熱交換器２４へ、そして再び緩衝タンク３１へと冷却液ポンプ２６によって循環させられる。好適には、緩衝タンク３１は、断熱されている。攪拌器（図示されず）が、緩衝タンク３１中の熱の層別を防止するために緩衝タンク３１中に配置されることができる。緩衝タンク３１は、上述の量の冷却液を保持するために配置されることができる。

【0040】

図１ｂの実施形態において、熱交換装置２８は、冷却液のための緩衝タンク３１を再び含む。再び冷却液は、冷却液回路１８中を、緩衝タンク３１から第一熱交換器２４へ、そして再び緩衝タンク３１へと冷却液ポンプ２６によって循環させられる。第二熱交換器２９が、冷却液と冷媒の間の熱交換のために配置されている。従って、第二熱交換器２９は、冷媒回路２０の蒸発器を形成する。冷却液回路１８は、冷却液を緩衝タンク３１から第二熱交換器２９へ、そして再び緩衝タンク３１へと循環させるためのさらなる冷却液ポンプ３５を含む。好適には、緩衝タンク３１は、断熱されている。撹拌器（図示されず）が、緩衝タンク３１中の熱の層別を防止するために緩衝タンク３１中に配置されることができる。緩衝タンク３１は、上述の量の冷却液を保持するために配置されることができる。

【0041】

図２は、搾乳装置において乳を冷却するための方法５０の実施形態を示す。搾乳装置は、図１ａ－１ｂに関連して上述された搾乳装置４であることができる。以下、図１－２が参照される。従って、方法５０は、少なくとも一頭の動物から乳を抽出するための搾乳システム６と、乳を冷却するための乳冷却装置２と、乳貯蔵タンク８とを含む搾乳装置４中で実行される。乳冷却装置２は、搾乳システム６と乳貯蔵タンク８の間の乳の流れの経路中に配置されており、乳冷却装置２は、冷却液回路１８と、冷媒回路２０とを含み、冷却液回路１８は、乳と冷却液との間の熱交換のために構成されており、冷媒回路２０は、冷媒と冷却液との間の熱交換のために構成されている。

【0042】

方法は、以下の工程を含む：
－ 冷媒回路２０の少なくとも一部において、及び／又は冷却液回路１８の少なくとも一部において、予め規定された温度範囲を維持するように冷媒回路２０を制御する工程５２。冷媒回路２０の少なくとも一部は、熱交換装置２８中にあることができる。冷却液回路１８の少なくとも一部は、熱交換装置２８中にあることができる。従って、冷媒回路２０の自動制御が達成されることができる。
－ 搾乳システム６から乳貯蔵タンク８へと向かう乳の流れの開始又は増大に関連する第一信号を受信する工程５４。従って、冷却を必要とする乳の流れが開始される又は増大されることが示される。乳の流れは、第一信号の受信後、直ちに開始又は増大されることができる。代替的に、乳の流れは、第一信号の受信後、ある時間期間内に開始又は増大されることができる。
－ 第一信号に応答して、冷却液回路１８中の冷却液の循環を開始又は増大する工程５６。これは、冷却液ポンプ２６を制御することによって、そして所望によりさらなる冷却液ポンプ３５を含む実施形態では、さらなる冷却液ポンプ３５を制御することによって達成されることができる。かかる制御は、一定速度で回転する冷却液ポンプ（単数又は複数）を単純にスイッチオン又はスイッチオフすることを必要とすることができる。代替的に、冷却液ポンプ（単数又は複数）は、少なくとも第一熱交換器２４を通して可変流量の冷却液を与えるように速度制御されることができる。後者の場合、例えば、乳貯蔵タンク８への乳の流れがない時間期間中に、低い流量が使用されることができる。この低い流量は、乳貯蔵タンク８への乳の流れがある時間期間中に一つ以上のより高い流量へと増大されることができる。
－ 乳冷却装置２を通して乳の流れを導く工程５８。これは、搾乳システム６から乳貯蔵タンク８への乳の流れの経路に従う乳の流れによって達成されることができる。例えば、搾乳システム６からの乳は、搾乳システム６から、乳の流れの経路を形成する導管１６を通して、乳貯蔵タンク８へと乳ポンプ１５によってポンピングされることができる。

【0043】

実施形態によれば、方法５０は、以下の工程を含むことができる：
－ 搾乳システム６からの乳の流れを停止又は減少させる工程６０。乳の流れを停止させることは、例えば、搾乳システム中の乳が全て搾乳システムからポンピングされたときに実行されることができる。代替的に、乳の流れは、予め規定された量の乳が搾乳システム中に残っている場合にのみ停止されることができる。
－ 冷却液回路１８中の冷却液の循環を停止又は減少させる工程６２。例えば、冷却液ポンプ２６は、停止されることができる。代替的に、冷却液の循環は、低い流量へと減少される。従って、冷媒回路２０も、冷媒回路２０の少なくとも一部又は冷却液回路１８の少なくとも一部が予め規定された温度範囲内の温度を有するとすぐに、冷却液回路１８中の冷却液の冷却を停止するだろう。従って、エネルギーは、乳貯蔵タンク８への乳の流れがない時間期間中に節約されるだろう。

【0044】

実施形態によれば、乳冷却装置２を通して乳の流れを導く工程５８の後に、冷却液回路１８中の冷却液の流量を制御する工程５９を含むことができる。これは、少なくとも第一熱交換器２４を介して可変流量の冷却液を与えるように速度制御された冷却液ポンプ（単数又は複数）２６，３５によって達成されることができる。乳冷却装置の制御器２２は、冷却液ポンプ（単数又は複数）２６，３５を制御することができる。冷却液の流量は、例えば第一熱交換器２４を通る乳の流量に基づいて制御されることができる。乳ポンプ１５は、様々な乳の流量を与えることができる。

【0045】

実施形態によれば、冷却液回路１８中の冷却液の循環を停止又は減少させる工程６２は、冷却液の温度が第一閾値温度に到達するか又は第一閾値温度より下がったときに実行されることができる。この態様において、冷却液回路１８中の冷却液の循環は、搾乳システム６からの乳の流れが停止した後、第一閾値温度が達成されるまで継続される。従って、冷却液回路１８中の全ての冷却液が、搾乳システム６からの乳の流れの冷却を完了した後に、第一閾値温度又はそれ以下の温度にあることが保証されることができる。第一閾値温度は、例えば、搾乳システム６からの乳の流れを冷却するのに十分な温度であることができる。従って、一旦第一信号が再び受信されると、乳冷却装置２は、搾乳システム６からの続く乳の流れを冷却するように準備されることができる。

【0046】

実施形態によれば、第一信号が存在しない時間期間中に、冷却液回路１８中に冷却液を間欠的に循環させる工程６４は、冷却液が第二閾値温度に到達するか又は第二閾値温度より下がるまで実行されることができる。この態様において、一旦第一信号が受信されたら、冷却液は、好適な温度を有することが保証されることができる。

【0047】

実施形態によれば、第二閾値温度は、第一閾値温度と同じであることができる。この態様において、乳冷却装置２は、一旦第一信号が受信されたら、搾乳システム６からの乳の流れを冷却する準備がされていることができる。代替的に、第二閾値温度は、第一閾値温度よりも高いか又は低い温度であることができる。高い温度は、第一信号が受信された後、乳の流れが乳冷却装置２に到達するとすぐに搾乳システム６からの乳の流れを冷却するために十分な温度に冷却液が到達するように選択されることができる。低い温度は、冷却液の温度が第一閾値温度にまで上昇するためにある程度の時間期間がかかるように選択されることができる。

【0048】

実施形態によれば、冷却液を間欠的に循環させる工程６４は、規則正しい時間間隔で冷却液の循環を開始させる工程６６を含むことができる。この態様において、冷却液の温度は、特定の温度範囲内に維持されることができる。従って、冷却液は、第一信号が受信されるときに好適な温度に維持されることができる。時間期間の長さは、局所的条件（例えば、周囲温度）に依存して選択されることができる。

【0049】

実施形態によれば、冷却液を間欠的に循環させる工程６４は、冷却液の温度が第三閾値温度に到達したときに冷却液の循環を開始させる工程６８を含むことができる。この態様において、冷却液の温度は、冷却液回路１８において、特定の温度範囲内に維持されることができる。従って、冷却液は、第一信号が受信されるときに好適な温度に維持されることができる。第三閾値温度は、第二閾値温度より高くあることができ、第二閾値温度と第三閾値温度との間に好適な温度範囲が存在するように選択されることができる。

【0050】

以下、第一信号をトリガーする非限定的な例が列挙される。
－ ある実施形態によれば、第一信号は、搾乳システム６から乳貯蔵タンク８へと向かう乳のポンピングの開始又は増大と相関することができる。第一信号は、搾乳システム６の乳ポンプ１５が作動を開始されたとき、又は乳ポンプ１５が開始される前もしくは開始された後の予め規定された時間期間に与えられることができる。
－ ある実施形態によれば、第一信号は、搾乳システム６からの乳の流れの開始又は増大までの時間期間に関連することができる。搾乳システム６からの乳の流れに先行する、搾乳システム６における多数の事象がある。これらの事象は、乳の流れの開始の予め規定された時間期間内に生じる。時間期間は、正確な時間期間である必要はなく、大まかな時間期間であることができる。一例を挙げると、かかる事象は、一頭以上の動物が搾乳所へ入るか又は搾乳所から出ること、搾乳所のゲートが開いたり閉じたりすること、飼料が搾乳所中の動物に分布されること、乳頭カップが動物の乳頭に取り付けられることなどである。
－ ある実施形態によれば、第一信号は、自動搾乳システムＡＭＳに近づくか又は入る動物に関連することができる。動物がＡＭＳに近づいたか又は入ったことの決定は、例えばカメラによって、又はゲートの開閉を検出することによって、又は飼料が動物に分布されたことを決定することによって実行されることができる。これらは、一例にすぎない。
－ ある実施形態によれば、搾乳システム６は、乳が乳貯蔵タンク８へと導かれる前の乳の中間貯蔵のためのバランスタンク１７を含み、第一信号は、バランスタンク１７の充填度合いに関連することができる。バランスタンクの特定の充填度合い（即ち、タンク中に貯蔵されている乳の体積）は、搾乳システム６からの乳のポンピングの開始をトリガーすることができる。バランスタンクは、図１に符号１７で示されるような容器であることができる。これらの実施形態によれば、冷却液回路１８中の冷却液の循環は、バランスタンクの充填度合いの増大が冷却液回路１８中の冷却液の循環を増大させるように、バランスタンク１７の充填度合いに基づいて制御されることができる。これは、段階なしに（即ち、連続的に）、又は段階的に（例えば、充填度合いの予め規定された閾値レベルで、冷却装置の能力が冷却液回路１８中の冷却液の循環を増大させることによって増大されることによって）実行されることができる。同様に、バランスタンクの減少する充填度合いにおいて、冷却液回路１８中の冷却液の循環は、段階なしに又は段階的に減少されることができる。
一つの同じ搾乳装置において、第一信号は、一つの事象だけによってトリガーされることができるとは限らず、様々な事象によってトリガーされることもできる。これは、搾乳システムの現在の作動条件に依存するだろう。

【0051】

方法は、乳冷却装置２の下流の乳の温度を感知する工程、及び乳冷却装置２の下流の乳の感知された温度に応答して、搾乳システム６から乳貯蔵タンク８へと向かう乳の流れの速度を制御する工程をさらに含むことができる。バランスタンク１７を含む実施形態によれば、冷却液回路１８中の冷却液の循環の制御は、段階的になされ、乳の流れの速度は、乳が予め規定された温度範囲にあるように制御されることができる。

【0052】

例示的な実施例として、乳の流れの開始又は増大に関連する第一信号は、第一レベルでのバランスタンクの充填に関連されることができる。第一レベルより下の充填レベルでは、乳の流れはなく、冷却液回路１８中の冷却液の循環は、まだ開始されていない。バランスタンクの充填レベルが第一レベルを超えると、第一信号が発生されて、冷却液回路１８中の冷却液は、第一信号に応答して開始される。冷却液回路１８中の冷却液の循環は、予め規定されたレベルに維持されることができる。乳の温度は、乳冷却装置の下流で測定される。バランスタンクの充填レベルが（第一レベルより高い）第二レベルに到達するまで、搾乳システム６から乳貯蔵タンク８へと向かう乳の流れの速度は、乳の温度が予め規定された範囲（例えば、２℃～５℃）にあるように調整されるか、又は乳の温度が設定された温度（例えば、２℃又は４℃）に向かうように調整される。乳の流れの速度の調整は、乳ポンプ１５の速度を制御することによって実行される。バランスタンクの充填レベルが第二レベルに到達すると、冷却液回路１８中の冷却液の循環は、第二の予め規定されたレベルにまで増大され、再び、搾乳システム６から乳貯蔵タンク８へと向かう乳の流れの速度は、乳の温度が予め規定された範囲（例えば、２℃～５℃）にあるように調整されるか、又は乳の温度が設定された温度（例えば、２℃又は４℃）に向かうように調整される。

【0053】

代替的に、乳の流れの速度、及び冷却液回路１８中の冷却液の循環の速度は、乳冷却装置の下流で測定された乳の温度が予め規定された範囲（例えば、２℃～５℃）にあるように調整されるか、又は乳の温度が設定された温度（例えば、２℃又は４℃）に向かうように調整される。

【0054】

上述したことは、様々な例示的な実施形態の一例であること、及び本発明は、添付の特許請求の範囲のみによって規定されることは理解されるべきである。当業者は、例示的な実施形態は、改変されることができること、及び例示的な実施形態の異なる特徴は、添付の特許請求の範囲によって規定されるような本発明の範囲から離れることなしに、本明細書に記載された実施形態以外の実施形態を作り出すために組み合わせられることができることを理解するだろう。

【図1】

【図1a-1b】

【図2】