JP7108293B2 - 消毒装置 - Google Patents

Description

特許法第３０条第２項適用 説明した場所：帯広市役所 帯広市西５条南７丁目１番地、説明した日：平成３０年６月４日。

この明細書に記載の実施形態は、蹄の消毒技術に関する。

蹄病予防のため、消毒液により蹄を消毒する技術が知られる（例えば特許文献１，２）。特許文献１には、消毒液を貯めた槽を乳牛に通過させ、乳牛に足浴を行わせることで蹄を消毒することが記載される。特許文献２には、洗浄通路に乳牛を通過させる間、通路側壁の噴霧ノズルから下方に消毒液を噴霧し、蹄を消毒することが記載される。

特表２００５－５１４０２２号 特表２００３－５３４８２４号

特許文献１では、乳牛の足に付着する汚物が槽内に持ち込まれると、消毒液の効果が汚物によって低下する。そのため、特許文献１では、一定数の乳牛が槽内を通過する毎に槽内の消毒液を取り換える必要があり、連続して多頭の乳牛を消毒できない。

特許文献２では、通路側壁の噴霧ノズルから通路を通過中の動物の蹄に対して下方に向けて消毒液を噴霧する。そのため、消毒液が直接蹄壁にはかかるが、蹄病が生じやすい蹄底や趾間には消毒液がかかりづらい。

この明細書は、連続して多頭の乳牛を消毒することが可能であり、かつ蹄において蹄病が生じやすい部位を消毒可能な消毒技術を提供することを目的とする。

実施形態の消毒装置は、動物が立つ床に設置され、床面より高い位置かつ前記動物の後足の蹄の後ろ側に対応する位置に、少なくとも水平方向に開いた開口があるカバーと、前記カバーに覆われ、前記動物の後足の蹄の後ろ側に向けて前記開口を介して消毒液を噴霧する第１ノズルと、を備える。

実施形態の消毒装置では、前記カバーは、搾乳装置の入口ゲートの前にあり、前記搾乳装置の出口ゲートが開くことを検出するセンサと、前前記出口ゲートが開くことを前記センサが検出すると、前記第１ノズルから消毒液を噴霧する制御部と、を備える。実施形態の消毒装置では、前記カバーは、搾乳装置の出口の前にあり、前記搾乳装置から搾乳終了を示す信号を受信することにより、前記第１ノズルから消毒液を噴霧し、前記動物が前記搾乳装置から退出したことを示す信号を前記搾乳装置から受信することにより、前記第１ノズルからの消毒液の噴霧を停止する制御部と、を備える。

実施形態の消毒装置では、設定圧力以上の際にのみ開く第１バルブを介して前記第１ノズルが取り付けられる環状経路と、前記環状経路内で消毒液を循環させる循環ポンプと、前記環状経路に高圧をかけるための噴霧ポンプと、前記噴霧ポンプを前記環状経路に接続する圧力付加経路であって、前記噴霧ポンプから前記環状経路へ向かう消毒液の流れのみを許可する第２バルブが設けられた圧力付加経路と、を備え、前記制御部は、消毒液を噴霧しない通常時は、前記循環ポンプにより前記環状経路の圧力を前記設定圧力以下として前記環状経路内に消毒液を循環させ、消毒液を噴霧する際には、前記噴霧ポンプにより前記環状経路の圧力を前記設定圧力よりも大きくすることで、前記第１ノズルから消毒液を噴霧させる。

実施形態の消毒装置は、動物の通過領域を挟む位置に立つパイプであって、前記通過領域に向き少なくとも水平方向に開いた開口が床側にあるパイプと、前記パイプ内にあり、前記通過領域を通過する前記動物の蹄の後ろ側に向けて前記開口を介して消毒液を噴霧する第２ノズルと、を備える。

実施形態の消毒装置では、前記パイプは、搾乳装置の入口ゲートの前にあり、前記搾乳装置の出口ゲートが開くことを検出するセンサと、前記出口ゲートが開くことを前記センサが検出すると、前記第１ノズルから消毒液を噴霧する制御部と、を備える。

実施形態の消毒装置は、開口があり、動物が通過する床材と、前記動物の蹄底に消毒液を噴霧するための蹄底用ノズルであって、前記床材の下方にあり、前記開口を介して前記床の上方に向けて消毒液を噴霧する蹄底用ノズルとを備える。

実施形態の消毒装置では、搾乳装置の出口に繋がる消毒通路があり、前記消毒通路の床に設けられ、排水を行う凹状の消毒側ピットと、床上の消毒液及び汚物を前記消毒側ピットに落下させるためのピット開口が複数あり、前記消毒側ピットを覆うピットカバーと、前記ピットカバー上に置かれるマットであって、前記ピット開口のいずれかに繋がり前記いずれかのピット開口と共に前記開口を形成するマット開口と、前記マット開口につながり、前記ピット開口を介して消毒液および汚物を前記消毒側ピットに落下させるためのスリットと、があるマットと、を備え、前記ピットカバーおよび前記マットは前記床材を構成する。

実施形態の消毒装置では、前記消毒側ピットは、前記搾乳装置の床下に設けられた搾乳側ピットと繋がり、かつ、前記搾乳側ピットよりも浅く、前記消毒側ピット内の消毒液は、前記搾乳側ピットに流れる。実施形態の消毒装置では、前記蹄底用ノズルは、前記動物の左右の後足毎にあり、前記動物の左右の後足の副蹄を消毒するために左右の副蹄毎にある副蹄用ノズルは、噴霧口が床の上方、かつ前記蹄底用ノズルに対して前記消毒装置内の前記動物の進行方向と交差する方向における外側に位置し、前記消毒液を、前記動物の進行方向の前方、かつ、上方に噴霧する。

実施形態の消毒装置は、動物が通過する床にあり消毒液を収容するタンクと、前記タンクに基準位置から下方に没入可能に設けられるとともに、基準位置への復元力を付与される蹄底用ノズルであって、前記動物に踏まれて下方に没入すると前記消毒液が床上に向かって噴出する蹄底用ノズルとを備える。

実施形態の消毒装置では、前記消毒液は、無塩型次亜塩素酸水であり、前記動物は、牛などの偶蹄目である。

第１実施形態の消毒装置および搾乳装置を示す平面図である。 消毒装置の断面図である。 消毒液の経路の構成例を示す図である。 第２実施形態の消毒装置を示す図である。 第３実施形態の消毒装置を示す図である。 消毒液の経路の構成例を示す図である。 第４実施形態の搾乳装置および消毒装置の床の構成を示す図である。 ピットカバーおよびマットの斜視図である。 マットが撓む様子を示す断面図である。 マット開口の他の例を示す断面図である。 蹄底用ノズルの位置を示す平面図である。 ノズルの位置や向きを示す側面図である。 後足のノズルへ消毒液を供給する経路において、消毒側ピット周りの構成例を示す図である。 第４実施形態の消毒装置が組み込まれた搾乳装置の床の構成を示す図である。 蹄壁用ノズルおよび副蹄用ノズルの構成を示す模式図である。 第５実施形態の消毒装置の断面図である。 消毒側ピットへ通じる隙間を示す平面図である。 蹄底用ノズルの作動原理を説明するための模式図である。

以下、各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
（第１実施形態）
図１は、消毒装置１および搾乳装置９を示す平面図である。
消毒装置１は、牛舎内の搾乳装置９の入口ゲート９３前にある。消毒装置１については後述する。

搾乳装置９は、濃厚飼料を呼び餌とし、乳牛を自発的に装置９内に進入させ、自動的に搾乳する。搾乳装置９は、対向するフレーム９１，９２により形成される搾乳通路９０を備える。フレーム９１は、それぞれが水平方向に延びて上下に隙間を開けて設けられた複数のポールを備える。フレーム９２は、入口ゲート９３側の支柱と、出口ゲート９８側の支柱と、下端が乳牛の胴体の高さのあたりに位置するように両支柱間に亘って設けられた板状の壁部と、を備える。搾乳装置９は、飼槽９４およびロボットアーム９５を、壁部と床との間を通して搾乳通路９０の内外へ移動させる。フレーム９２には、搾乳通路９０の上方を覆う屋根部が取り付けられる。

搾乳通路９０は、乳牛を一頭収容可能な長さおよび幅を有する。搾乳装置９は、入口ゲート９３前の領域の赤外線の変化を感知するセンサにより、入口ゲート９３前の領域における乳牛の有無を検出する。搾乳装置９は、乳牛にとりつけられた無線タグから乳牛の識別情報をリーダを用いて読み取る。搾乳装置９は、装置９内へ乳牛を受け入れる場合、入口ゲート９３を開く。入口、出口ゲート９３、９８は、それぞれが水平方向に延びて上下に隙間を開けて設けられた複数のポールを備える。入口、出口ゲート９３、９８において、下端のポールは、乳牛の胴体の高さあたりにある。

搾乳装置９は、搾乳通路９０における乳牛の進行方向前方に飼槽９４を出すとともに、飼槽９４に濃厚飼料を給飼する。乳牛は搾乳通路９０の前方に進み、濃厚飼料を食べる。搾乳装置９は、屋根部に設置されるカメラにより、乳牛が搾乳通路９０内に入りきったことを検出すると、入口ゲート９３を閉じる。

搾乳装置９は、可動式のロボットアーム９５を搾乳通路９０内に出し、センサにより乳頭の位置を検出して乳頭を洗浄した後、乳頭にティートカップを装着する。搾乳装置９は、搾乳し、ミルクをタンクに送るとともに、ミルクに係る成分や温度等をセンサにて検出する。搾乳通路９０の床には凹状のピットが設けられており、該ピットを閉塞するように重量計９６が設けられている。乳牛は、濃厚飼料を食べている間、重量計９６に乗っている。搾乳装置９は、重量計９６により乳牛の重量を測る。ミルクに係る情報および乳牛の重量は、搾乳装置９の制御装置９７（制御部）が取得する。制御装置９７は、後述の制御装置２と同様、プロセッサ、メモリ、ディスプレイ、入力部を備える。

重量計９６には、汚物や乳頭の洗浄剤をピットに落下させるための排水口９６１が設けられている。排水口９６１には、蹄の落下を防止する複数のバーが隙間を開けて設けられている。ピットに落下する汚物等は、ピット内に設けられた排出口を介してピット外に排出される。ユーザは、制御装置９７を操作し、制御装置９７のディスプレイにてミルクに係る情報および乳牛の重量を確認できる。制御装置９７は、入口、出口ゲート９３，９８の開閉等、搾乳装置９の各種の制御を行う。ユーザは、ディスプレイに表示される設定画面にて、搾乳装置９の操作および各種の設定を行うことができる。

搾乳装置９は、搾乳後、ロボットアーム９５および飼槽９４を搾乳通路９０外へ移動させた後、出口ゲート９８を開く。乳牛は、出口ゲート９８を通って搾乳装置９から退出する。搾乳装置９は、屋根部にあるカメラにより、搾乳通路９０内から乳牛が退出したことを検出すると、出口ゲート９８を閉める。

消毒装置１は、搾乳装置９内の乳牛の後足の蹄に消毒液を噴霧する。消毒装置１は、カバー１１、趾間用ノズル１２、センサ１３、および制御装置２を備える。

カバー１１は、動物が立つ床に設置され、上方を乳牛が通過する。カバー１１は、例えばステンレス製である。カバー１１は、乳牛の進行方向（図１中左右方向）に直交する直交方向（図１中上下方向）に延びる。カバー１１には、乳牛の左右の後足の蹄の後ろ側に対応する各位置に開口１１１がある。開口１１１は、搾乳通路９０内における乳牛の進行方向を向く。カバー１１下の空間において、開口１１１に対応する箇所に趾間用ノズル１２（第１ノズル）がある。趾間用ノズル１２は、開口１１１を介して消毒液を噴霧する。趾間用ノズル１２は、消毒液を円錐状に広げて噴霧する。趾間用ノズル１２による消毒液の噴霧は、制御装置２の制御により行われる。センサ１３は、出口ゲート９８の開閉を検出し、出口ゲート９８の開閉を示す信号を制御装置２に出力する。センサ１３としては、例えば、出口ゲート９８の開閉に伴って、出口ゲート９８に取り付けられた磁石が適宜の位置にあるリードスイッチの接点を開閉させるものを使用できる。

制御装置２は、プロセッサ２１、メモリ２２、ディスプレイ２３、入力部２４を備える。プロセッサ２１は、メモリ２２内のプログラムを読み込むことにより、消毒液の噴霧処理等の消毒装置１の各種の処理を実行する。ディスプレイ２３は、消毒装置１が取得する情報や、消毒装置１の設定画面等を表示する。入力部２４は、ユーザの入力を受け付けるものであり、キーやタッチパネルである。

図２は、消毒装置１の断面図である。
カバー１１は、上方に膨出し湾曲した本体部１１２と、本体部１１２における乳牛の進行方向（図２中左右方向）両端に接続する平板部１１３とを備える。カバー１１は、平板部１１３を利用してボルト等により床に固定される。床がコンクリートであってもよく、カバー１１は、開口１１１を有する部位が上方に露出するようにして他の部位がコンクリートに埋め込まれていてもよい。開口１１１は、床面より高い位置にあり、少なくとも水平方向に開いている。本体部１１２の下方の空間に、消毒液が流通する配管１４が通される。配管１４に趾間用ノズル１２が取り付けられる。趾間用ノズル１２は、カバー１１に覆われ、先端等が開口１１１から外部に出ないように設置される。配管１４内には、配管１４を保温するための熱線１４１が入れられる。熱線１４１は手動でＯＮされてもよいし、サーモスタットにより自動で環境温度が低下するとＯＮされるようになっていてもよい。

制御装置２は、搾乳装置９が搾乳後に出口ゲート９８を開けると、出口ゲート９８が開くことをセンサ１３にて検出し、趾間用ノズル１２により消毒液を噴霧する。趾間用ノズル１２は、開口１１１を介して消毒液を、床と平行な成分を含むように円錐状に噴霧する。趾間用ノズル１２の位置や角度、噴霧される消毒液の拡がり方（霧密度）は、消毒液が、床と入口ゲート９３の間を通って、搾乳装置９内において図１にも示される待機位置の乳牛の後足の蹄の後ろ側から副蹄を含む範囲に噴霧されるように設定される。

乳牛の蹄は、乳牛の幅方向内側（図２中の拡大図上側）にある内蹄と、幅方向外側にある外蹄（図２中の拡大図下側）とに別れている。内蹄と外蹄の間には趾間が形成されている。趾間用ノズル１２から噴霧される消毒液の一部は、趾間を通って蹄の後方から前方に抜け、蹄の趾間および蹄底に直接あたって該部分を消毒する。制御装置２は、搾乳装置９が出口ゲート９８を閉じると、出口ゲート９８が閉まることをセンサ１３にて検出し、消毒液の噴霧を終了する。

図３は、消毒液の経路の構成例を示す図である。
趾間用ノズル１２が取り付けられる配管１４は、循環ポンプ１５３を通る環状経路１４３を構成している。循環ポンプ１５３は、タンク１５１から消毒液を送り出すとともに、環状経路１４３内で消毒液を循環させる。消毒液は、無塩型次亜塩素酸水を用いるものとするが、適宜のものを使用可能である。タンク１５１内の消毒液は、ヒータ１５２により３６℃～４０℃に温度が保たれている。趾間用ノズル１２は、設定圧力以上の圧力がかかると開くチェックバルブ１２１を介して環状経路１４３（配管１４）に接続する。チェックバルブ１２１は、趾間用ノズル１２内に組み込まれていてもよい。通常時は、制御装置２は、循環ポンプ１５３により環状経路１４３内の消毒液を、チェックバルブ１２１の設定圧力以下の低圧で循環させる。

環状経路１４３における趾間用ノズル１２と循環ポンプ１５３の間には、噴霧ポンプ１５４を環状経路１４３に接続する圧力付加経路１４４が接続する。噴霧ポンプ１５４は、環状経路１４３に高圧をかけるためのものであり、タンク１５１からの消毒液をチェックバルブ１５５を介して循環経路へ高圧で送る。チェックバルブ１５５は、噴霧ポンプ１５４から環状経路１４３へ向かう一方向の消毒液の流れのみを許可する。制御装置２は、消毒液の噴霧時には、噴霧ポンプ１５４により消毒液を高圧で送り、環状経路１４３の圧力を、チェックバルブ１２１の設定圧力より大きい高圧とする。これにより、各趾間用ノズル１２のチェックバルブ１２１は同時に開き、各趾間用ノズル１２が同時に消毒液を噴霧する。このように、制御装置２は、ポンプ１５３，１５４の出力を制御することで、消毒する時のみ趾間用ノズル１２を開いて消毒液を噴霧できる。

（第１実施形態の効果）
消毒装置１は、蹄の消毒を消毒液の噴霧により行うので、足浴で行う場合に必要となる槽内の消毒液の交換が不要である。そのため、消毒装置１は、連続して多頭の乳牛を消毒できる。消毒装置１は、床に沿って乳牛の後足の蹄の後ろ側に向けて消毒液を噴霧する。一部の消毒液は、趾間の後方から前方へと抜ける。これにより、消毒装置１は、乳牛の後足の蹄の蹄壁や蹄底、趾間を消毒できる。蹄病の９０パーセントは後足に生じるところ、消毒装置１は、乳牛の後足の蹄のみを消毒の対象とした装置構成とされることで、簡素な構成で乳牛の蹄病予防に十分な効果を奏することができる。

消毒装置１のカバー１１および趾間用ノズル１２は、搾乳装置９の入口ゲート９３前にある。そのため、搾乳装置９によって位置が規定される乳牛の後足に対して消毒液を噴霧できる。従って、消毒装置１は、消毒液を乳牛の後足に蹄に確実に噴霧できる。

搾乳中に乳牛を消毒すると、乳牛が不快に感じて搾乳量が落ちるおそれがある。消毒装置１は、出口ゲート９８が開くことを検出してから消毒液を噴霧するので、搾乳後に消毒でき、搾乳量の低下をもたらさない。消毒装置１は、出口ゲート９８が開くことを検出してから消毒液を噴霧するので、乳牛の搾乳装置９からの退出を促すことができ、搾乳装置９の稼働率の向上につながる。

酪農は寒冷地で行われることが多いため、消毒液や消毒液を噴霧するノズルの凍結防止が課題となる。消毒装置１では、趾間用ノズル１２が、先端が開口１１１から出ず全体がカバー１１に覆われている。そのため、趾間用ノズル１２をカバー１１により保温でき、趾間用ノズル１２の凍結を抑制できる。消毒装置１では、通常時には配管１４内の消毒液を循環ポンプ１５３により低圧で循環させ、消毒液の噴霧時には、噴霧ポンプ１５４により、趾間用ノズル１２が取り付けられた配管１４の前段へ高圧で消毒液を送り出す。そのため、趾間用ノズル１２から同時に消毒液を噴霧でき、また、通常時は消毒液の凍結を抑制できる。さらに、補助的に、熱線１４１をカバー１１内に設置しているので、これによっても配管１４内の消毒液の凍結防止を図ることができる。これにより、環境温度が－３０℃でも配管１４内の消毒液の凍結を防止できる。

消毒装置１は、消毒液として無塩型次亜塩素酸水を利用するので、消毒液としてホルムアルデヒドや硫酸銅を含有するものを利用する場合に比べ、環境への負荷を抑制できる。無塩型次亜塩素酸水は匂いが無いので、乳牛にとって違和感がない。

（第１実施形態の変形例）
趾間用ノズル１２を、適宜の駆動機構により、水平方向において乳牛に対して左右に往復して回動させることで、消毒液の噴霧範囲を拡げてもよい。

消毒装置１の制御装置２は、搾乳装置９の制御装置９７から搾乳の終了を示す信号または出口ゲート９８を開くことを示す信号を受信することで、消毒液の噴霧を開始してもよい。消毒装置１の制御装置２は、搾乳装置９の制御装置９７から出口ゲート９８を閉める信号を受信することで、消毒液の噴霧を終了してもよい。搾乳装置９では、出口ゲート９８を無くし、飼槽９４を搾乳通路９０へ出すことで乳牛の退室を不許可とし、飼槽９４を搾乳通路９０外へ移動させることで乳牛の退室を許可とする構成のものもある。消毒装置１の制御装置２は、搾乳装置９の制御装置９７から乳牛が搾乳通路９０から退室したことを示す信号を受信することで、消毒液の噴霧を終了してもよい。

消毒装置１（カバー１１および趾間用ノズル１２）は、設定位置に留まる乳牛に対して設けられると、後足の蹄への後方からの消毒液の噴霧が効果的に行える。従って、消毒装置１は、例えば、ロータリーパーラやパラレルパーラにおける個別のパーラへの入口の前や、フィードステーションにおける各個別の柵内への入り口前に設置できる。消毒装置１は、乳牛が一方向に通過する通路内に設置されてもよく、乳牛の後方から乳牛の後足の蹄に向けて消毒液を噴霧できればよい。

消毒装置１による消毒液の噴霧対象の動物は、乳牛でなくてもよく、ウマ、ブタ、ヤギ、ヒツジなどの蹄を有する動物であってもよい。趾間の消毒という観点からは、消毒装置１による消毒液の噴霧対象の動物が、牛等の偶蹄目であると消毒装置１の効果をより発揮できる。

（第２実施形態）
以下の各実施形態の説明では、前述の実施形態と同様の構成の説明は省略するか、簡略に説明する。
図４は、消毒装置１Ｅを示す図である。
消毒装置１Ｅは、搾乳装置９の搾乳通路９０の出口の前にある。消毒装置１Ｅは、搾乳装置９から搾乳終了を示す信号を受信することにより、趾間用ノズル１２から消毒液を噴霧する。搾乳装置９から退出した乳牛は、消毒装置１Ｅのカバー１１を越えて歩いていくところ、各後足の蹄の後方に消毒装置１Ｅから消毒液がかけられる。一部の消毒液は、趾間の後方から前方へ抜けていき、趾間を消毒する。消毒装置１Ｅは、搾乳装置９から乳牛が搾乳装置９から退出したことを示す信号を受信することにより、趾間用ノズル１２からの消毒液の噴霧を停止する。

（第２実施形態の効果）
消毒装置１Ｅは、第１実施形態と同様、乳牛の後足の蹄の趾間等を消毒できる。

（第３実施形態）
図５は、消毒装置１Ａを示す図である。
消毒装置１Ａは、２つのパイプ１１Ａを備える。２つのパイプ１１Ａは、搾乳装置９の入口ゲート９３に向かう乳牛の通過領域ＰＡを挟む位置に立つ。パイプ１１Ａには、床側に開口１１１Ａがある。開口１１１Ａは、通過領域ＰＡおよび搾乳装置９側に向き、かつ、少なくとも水平方向に開いている。パイプ１１Ａ内には配管１４Ａが通る。配管１４Ａにおいて、開口１１１Ａに対応する位置に趾間用ノズル１２Ａ（第２ノズル）が接続する。趾間用ノズル１２Ａは、パイプ１１Ａに覆われ、先端等が開口１１１Ａから外部に出ないように設置される。配管１４Ａ内には、不図示の熱線が設置される。

趾間用ノズル１２Ａは、開口１１１Ａを介して消毒液を床と平行な成分を含むように円錐状に噴霧する。趾間用ノズル１２Ａの位置や角度、噴霧される消毒液の拡がり方等は、第１実施形態と同様、搾乳装置９内の乳牛の後足の蹄の後ろ側から副蹄を含む範囲に消毒液が噴霧されるように設定される。消毒装置１Ａは、センサ１３により搾乳装置９の出口ゲート９８が開くことを検出することにより、または搾乳装置９から搾乳終了を示す信号を受信することにより、搾乳装置９内の乳牛の後足の蹄に向かって、趾間用ノズル１２Ａから消毒液を噴霧させる。消毒装置１Ａは、搾乳装置９の出口ゲート９８が閉まることを検出することにより、または搾乳装置９から乳牛の退出を示す信号を受信することにより、消毒液の噴霧を終了する。

図６は、消毒液の経路の構成例を示す図である。
消毒装置１Ａでは、循環ポンプ１５３は無く、配管１４Ａへは噴霧ポンプ１５４によりタンク１５１から消毒液が送られる。噴霧ポンプ１５４は、配管１４Ａへの圧力の開放非開放を切り替える電磁弁を備えており、制御装置２Ａにより消毒液の噴霧の指示を受けた際に、迅速に配管１４Ａへの圧力を増大させることができる。消毒装置１Ａでは、通常時から配管１４Ａへ高圧力をかけておく。消毒装置１Ａは、消毒液を噴霧する際に、噴霧ポンプ１５４を駆動させることにより、瞬時に配管１４Ａ内に圧力をかけることができ、これにより、各趾間用ノズル１２Ａのチェックバルブ１２１が瞬時に開放し、各趾間用ノズル１２Ａから消毒液が同時に噴霧される。

（第３実施形態の効果）
消毒装置１Ａは、趾間用ノズル１２Ａにより、搾乳装置９内の乳牛の後足の蹄に対し、斜め後ろ側から消毒液を噴霧する。一部の消毒液は、趾間の後方から前方へと抜ける。これにより、消毒装置１Ａは、乳牛の後足の蹄の蹄壁や蹄底、趾間を消毒できる。

消毒装置１Ａでは、趾間用ノズル１２Ａがパイプ１１Ａに覆われ保温されているので、趾間用ノズル１２Ａの凍結の防止を図ることができる。消毒装置１Ａでは、配管１４Ａ内を熱線によって加熱するので、配管１４Ａ内の消毒液の凍結の防止を図ることができる。

（変形例）
消毒装置１Ａは、趾間用ノズル１２Ａにより、搾乳装置９に入っていく乳牛の後足の蹄に対し、斜め後ろ側から消毒液を噴霧するようになっていてもよい。

（第４実施形態）
図７は、搾乳装置９および消毒装置１Ｂの床の構成を示す図であり、図７（Ａ）は平面図、図７（Ｂ）は断面図である。
消毒装置１Ｂは、搾乳装置９の出口に設けられる。消毒装置１Ｂについては後述する。
搾乳装置９の床には、乳牛の進行方向に沿って延びる凹状の搾乳側ピット８１が形成されている。搾乳側ピット８１は、排水口８１１を介して外部に汚物や乳頭等の洗浄に用いられる洗浄剤等を排水するためのものである。搾乳側ピット８１は、ピットカバー８２により閉塞される。ピットカバー８２は、例えば搾乳側ピット８１に固定されたブラケット８１２に支持される。ピットカバー８２上には複数のマット８３が敷かれる。

図８は、ピットカバー８２およびマット８３の斜視図である。
ピットカバー８２は、例えばＦＲＰ (Fiber Reinforced Plastics)製であり、格子状である。ピットカバー８２には、床上の汚物等を搾乳側ピット８１に落下させるための矩形のピット開口８２１が複数ある。ピット開口８２１の大きさは、乳牛の蹄底よりも小さい。ピットカバー８２は、乳牛を支持でき、床上の汚物等を搾乳側ピット８１に落下させることができれば、その素材や、ピット開口８２１の数、位置は適宜でよい。ピットカバー８２は、例えば厚み５０ｍｍのものを用いることができる。

マット８３は、例えばゴム製の矩形のシートであり、ピットカバー８２上に接着やビス等の適宜の手段により固定される。マット８３は、ピットカバー８２におけるピット開口８２１の周囲の縁部分により支持される。マット８３は、例えば厚み２０ｍｍのものを用いることができる。マット８３には、マット開口８３１とスリット８３２が形成されている。マット開口８３１は、マット８３の中央部に形成され、円状である。マット開口８３１は、ピット開口８２１に上下方向において繋がる。スリット８３２は、マット開口８３１に繋がっており、複数が、マット開口８３１を中心に放射状に形成されている。

図９は、マット８３が撓む様子を示す断面図であり、図９（Ａ）は撓む前を示し、図（Ｂ）は、撓んだ状態を示す。
乳牛がマット８３上を歩いた際に、マット８３には、乳牛から下方への荷重がかかる。この際、スリット８３２が開くことでよりマット８３が下に撓みやすくなる。そのため、マット８３上のゴミや消毒液、汚物等がマット開口８３１やスリット８３２を介してピット開口８２１に落下しやすくなる。なお、マット開口８３１は、鉛直でなくてもよく、図１０に示すように、下方へ向かって拡がるようにテーパが付いていてもよい。各スリット８３２の長さは適宜に設定できる。例えば、垂直に交わるある２方向（図８における上下左右方向）のスリット８３２の長さよりも、前記ある２方向から４５度ずれた２方向のスリット８３２の長さが短くなっていてもよい。

図７に戻り、消毒装置１Ｂは、対向するフレーム１７１，１７２により形成される消毒通路１０を備える。消毒通路１０は、搾乳通路９０と接続し、一方向に乳牛を進行させる。消毒通路１０は、乳牛を一頭収容可能な長さおよび幅を有する。消毒通路１０において、乳牛の進行方向先端には出口ゲート１７３がある。消毒装置１Ｂは、消毒通路１０内への乳牛の進入、退室を検出できるセンサ１７４を備える。センサ１７４は、人感センサのような赤外線を利用したものでもよいし、消毒通路１０内を監視する撮像装置であってもよい。

図７に示すように、消毒装置１は、消毒側ピット８４、ピットカバー８２Ａ、および複数のマット８３を備える。消毒側ピット８４は、消毒液および汚物を排水するためのものであり、消毒通路１０の床に設けられている。消毒側ピット８４は、凹状であり、乳牛の進行方向に延びる。消毒側ピット８４は、搾乳側ピット８１よりも浅くなっており、連通口８５を介して搾乳側ピット８１と繋がる。消毒側ピット８４内の消毒液および汚物は、連通口８５を介して搾乳側ピット８１に流れる。

ピットカバー８２Ａは、ピットカバー８２と同様、ＦＲＰ製の格子状であり、ピット開口８２１が複数ある。ピットカバー８２Ａは、消毒側ピット８４の開口を閉塞するように設けられる。ピットカバー８２Ａは、例えば消毒側ピット８４に固定されたブラケット８４１に支持される。ピットカバー８２Ａは、乳牛を支持でき、床上の汚物等を消毒側ピット８４に落下させることができれば、その素材や、ピット開口８２１の数、位置は適宜でよい。

ピットカバー８２Ａ上には、搾乳装置９で使用されているマット８３と同じマット８３が、ピット開口８２１毎に設置され固定される。マット８３には、マット開口８３１およびスリット８３２が形成されている。ピットカバー８２Ａおよびマット８３は、動物が通過する消毒通路１０の床材を構成する。ピット開口８２１およびマット開口８３１は、上下に繋がっている。

消毒側ピット８４内には、消毒液が流通する配管１４が通されている。配管１４には、蹄底用ノズル３１が接続されている。蹄底用ノズル３１は、ピット開口８２１およびマット開口８３１を介して床上に向かって消毒液を噴霧する。蹄底用ノズル３１の噴霧口は、ピット開口８２１中にあってもよい。蹄底用ノズル３１は、対応するマット開口８３１に乳牛の蹄底がある際に、蹄底に消毒液を直接噴霧できる。

図１１は、蹄底用ノズル３１の位置を示す平面図である。
搾乳装置９から出てきた乳牛は、消毒通路１０内の先頭で出口ゲート１７３が開くまで待機する。蹄底用ノズル３１は、乳牛の待機位置における左右の後足の蹄が接地すると想定される領域に複数ある。本実施形態では、蹄底用ノズル３１は、乳牛の各後足に対して、乳牛の進行方向に５つ並ぶ列が、進行方向に直交する直交方向において３つ設置される。すなわち、蹄底用ノズル３１は、乳牛の各後足に対して１５個ずつ設置される。

消毒装置１Ｂは、蹄の消毒用のノズルとして、蹄底用ノズル３１の他、蹄壁用ノズル３２および副蹄用ノズル３３を備える。蹄壁用ノズル３２は、乳牛の各足毎に一つあり、蹄底用ノズル３１および消毒側ピット８４から直交方向の両外側（図１１中上側および下側）にずれた位置、かつ、待機位置の乳牛の各足の蹄に対して進行方向前方にある。副蹄用ノズル３３は、乳牛の各足毎に一つあり、蹄底用ノズル３１および消毒側ピット８４から直交方向の両外側（図１１中上側および下側）にずれた位置、かつ、待機位置の乳牛の各足の蹄に対して進行方向後方にある。各ノズル３２，３３は、配管１４に接続されて消毒液が供給される。

図１２は、ノズル３１～３３の位置や向きを示す側面図である。
蹄壁用ノズル３２は、噴霧口が乳牛の蹄壁よりも高い位置となるように、かつ乳牛の進行方向後方に向けて斜め下方に消毒液を噴霧するように設置される。副蹄用ノズル３３は、噴霧口が、床の上方、かつ副蹄よりも低い位置にあるように、かつ乳牛の進行方向前方に向けて斜め上方に消毒液を噴霧するように設置される。

図１３は、後足のノズル３１～３３へ消毒液を供給する経路において、消毒側ピット８４周りの構成例を示す図である。
ノズル３１～３３への消毒液の供給は、第１実施形態と同様、循環ポンプ１５３および噴霧ポンプ１５４を用いて行われる。例えば後足のノズル３１～３３は配管１４に接続される。タンク１５から供給された配管１４内の消毒液は、通常時は循環ポンプ１５３により低圧で循環され、噴霧時は噴霧ポンプ１５４により高圧とされることにより、ノズル３１～３３に取り付けられたチェックバルブが開き、各ノズル３１～３３から同時に消毒液が噴霧される。配管１４は、消毒側ピット８４内では蛇行して設けられ、折り返される直線状の部位にそれぞれ蹄底用ノズル３１の列が接続される。蹄壁用ノズル３２は、配管１４の床面上に配置される部位において上方にＵ字状にされた部位に設けられ、床面から上方に設けられる。副蹄用ノズル３３は、配管１４の床面上に配置される部位に設けられ、床面から上方に設けられる。前足のノズル３２、３３への消毒液の供給経路も同様の構成にて実現できる。

乳牛は、搾乳装置９から退出して消毒装置１Ｂ内に入り、出口ゲート１７３まで進み、待機する。消毒装置１Ｂ（の制御装置２Ｂ）は、センサ１７４により、消毒通路１０内への乳牛の進入を検出すると、各ノズル３１～３３から消毒液を噴霧する。乳牛が待機位置で待機することにより、乳牛の後足は設定領域に位置することとなる。これにより、各ノズル３１～３３から乳牛の後足の蹄の蹄底、蹄壁、副蹄へ消毒液が噴霧される。消毒装置１Ｂは、設定時間経つと、消毒液の噴霧を終了し、出口ゲート１７３を開く。消毒装置１Ｂは、センサ１７４により乳牛が消毒通路１０から退出したことを検出すると、出口ゲート１７３を閉じる。消毒液の噴霧開始及び終了のタイミングは適宜に設定できる。例えば消毒装置１Ｂは、センサにより搾乳装置９の出口ゲート９８が開くことを検出すると、消毒液の噴霧を開始し、センサにより搾乳装置９の出口ゲート９８が閉まることを検出すると、消毒液の噴霧を終了してもよい。

（第４実施形態の効果）
乳牛の副蹄は、床が牛舎内等で比較的硬い場合には床に接触しないが、床が地面等で柔らかい場合、蹄底とともに床に接触し、汚れる。蹄壁は、乳牛の進行方向前方および側方に向くとともに上向きであるところ、副蹄は、乳牛の進行方向に対して後方に向くとともに、下向きである。そのため、通路側壁にある噴霧ノズルから下方に消毒液を噴霧する従来の消毒装置では、副蹄への消毒液の噴霧が不十分である。

消毒装置１Ｂは、副蹄用ノズル３３により、消毒液を上方かつ乳牛の進行方向前方に噴霧するので、副蹄に対して正面から消毒液を噴霧できる。さらに、消毒装置１Ｂは、蹄壁用ノズル３２により蹄壁に消毒液を噴霧できるので、蹄全体を消毒できる。

消毒装置１Ｂは、ピットカバー８２Ａおよびマット８３の下方にある蹄底用ノズル３１からピット開口８２１およびマット開口８３１を介して乳牛の蹄底に直接消毒液を噴霧できるので、蹄を効果的に消毒できる。

消毒装置１Ｂのマット８３は、搾乳装置９のマット８３と同じものを使用するので、乳牛が消毒装置１Ｂの床に違和感を覚えにくい。

（第４実施形態の変形例）
蹄底用ノズル３１の列は乳牛の各後足に対して一列でもよいし、乳牛の各後足に対して蹄底用ノズル３１が一つしかなくてもよい。ピットカバー８２Ａには、蹄底用ノズル３１が噴霧する消毒液をマット８３上に通すことができる開口があればよく、開口の大きさおよび形状は適宜に設定できる。ノズル３１～３３へ接続する配管１４の構成は適宜に設定できる。消毒通路１０は、直線状でなくてもよく、レイアウトは自由であり、消毒通路１０は途中で折れ曲がっていてもよい。乳牛の前足に対して、蹄底用ノズル３１が設置されていてもよい。蹄底用ノズル３１の噴霧口の高さ位置は、ピットカバー８２Ａより下にあってもよいし、マット開口８３１内にあってもよいし、床面にあってもよい。

消毒装置１Ｂは、センサ１７４により乳牛が設定位置にいるか否かを判定するので、搾乳装置９の出口ゲート９８に接続していなくても噴霧処理を開始できる。従って、消毒装置１Ｂは、搾乳装置９の搾乳通路９０に接続していなくてもよく、ユーザの所望の位置に設置できる。

（第５実施形態）
図１４は、消毒装置１Ｃが組み込まれた搾乳装置９の床の構成を示す図であり、図１４（Ａ）は平面図、図１４（Ｂ）は断面図である。
消毒装置１Ｃは、搾乳装置９に組み込まれている。搾乳装置９の床にピット８１が設けられ、ピット８１を閉塞するようにピットカバー８２が設けられている。ピットカバー８２上にマット８３が設置されている。ピット開口８２１およびマット開口８３１は、上下に繋がっている。ピット８１内において、搾乳時の乳牛の左右の後足が位置する各領域に蹄底用ノズル３１が設けられる。蹄底用ノズル３１は、消毒液が循環する配管１４に接続される。蹄底用ノズル３１は、ピット開口８２１およびマット開口８３１を介して床の上方に向かって消毒液を噴霧する。

図１５は、蹄壁用ノズル３２および副蹄用ノズル３３の構成を示す模式図である。
消毒装置１Ｃは、搾乳装置９のフレーム９２（図１４）と床の隙間を通して、搾乳通路９０の内外へセンサ１９１、蹄壁用ノズル３２、および副蹄用ノズル３３を、それぞれロボットアーム１９２～１９４により移動可能である。搾乳装置９のフレーム９２と床の隙間を通してセンサやある要素を搾乳通路９０の内外へ出し入れして三次元に動かす技術は、前述した搾乳用のセンサやティートカップを搾乳通路９０の内外へ出し入れして三次元に動かす既存のロボットアーム９５の技術を適用できる。

ロボットアーム１９３は、蹄壁用ノズル３２が乳牛の進行方向における後方、かつ下方に向いた姿勢で、蹄壁用ノズル３２を移動させることができる。ロボットアーム１９４は、副蹄用ノズル３３が乳牛の進行方向における前方、かつ上方に向いた姿勢で、副蹄用ノズル３を移動させることができる。ロボットアーム１９３、１９４は、ノズル３２，３３に接続する配管１４を保持する。

センサ１９１は、設定範囲にある乳牛の後足の前側の趾間および副蹄を検出するものであり、設定範囲内の蹄を三次元に走査する反射型光学センサや、設定範囲内の蹄を三次元で撮像する三次元画像センサを利用できる。センサ１９１は、趾間検出用と副蹄検出用のセンサを含んでいてもよい。

消毒装置１Ｃ（の制御装置２Ｃ）は、搾乳装置９の制御装置９７から、搾乳が終了することを示す信号を受信すると、センサ１９１により、乳牛の後足の蹄における前側の趾間および副蹄の三次元座標領域を判定する。消毒装置１Ｃは、ロボットアーム１９３を駆動して、乳牛の後足の前側の趾間に蹄壁用ノズル３２を用いて消毒液を噴霧する。消毒装置１Ｃは、ロボットアーム１９４を駆動して、乳牛の後足の副蹄に副蹄用ノズル３３を用いて消毒液を噴霧する。消毒装置１Ｃは、不図示のセンサにより、乳牛が搾乳装置９から退出したことを検出すると、ノズル３１～３３による噴霧を終了する。

（第５実施形態の効果）
消毒装置１Ｃは、乳牛の後足における前側の趾間に対し、消毒液を直接噴霧するので、趾間への消毒効果が良好である。

（第６実施形態）
図１６は、消毒装置１Ｄの断面図である。
消毒装置１Ｄでは、消毒側ピット８４は、上端部が平面視で外側に拡開しており、該部分が段差部８４２となる。消毒側ピット８４を覆う例えばステンレス製のタンク４１がある。タンク４１は、動物が通過する床にあり消毒液を収容する。タンク４１は、消毒液を、該消毒液に圧力が加えられた状態で収容する。タンク４１において、乳牛の進行方向（図１６中左右方向）の両端部が段差部８４２に支持される。タンク４１には、蹄底用ノズル３１Ｄが平面視でマトリクス状に配置される。タンク４１上には複数のマット８３が設置される。段差部１４２の深さは、内部にタンク４１およびマット８３を収容可能な深さである。消毒側ピット８４は、搾乳側ピット８１と繋がっていなくてもよく、消毒側ピット８４内の消毒液は、消毒側ピット８４内の排出口８４３を介して外部へ排出されてもよい。

図１７は、消毒側ピット８４へ通じる隙間Ｓを示す平面図である。
段差部８４２は、平面視で環状である。タンク４１は、平面視で矩形である。乳牛の進行方向の直交方向（図１７中上下方向）における消毒側ピット８４の幅は、タンク４１の幅よりも大きい。そのため、消毒側ピット８４の上部開口には、タンク４１によって覆われない隙間Ｓが形成される。各蹄底用ノズル３１Ｄから噴霧されてマット８３上に落下する消毒液は、マット開口８３１やスリット８３２、隙間Ｓを通って消毒側ピット８４内へ落下する。

図１８は、蹄底用ノズル３１Ｄの作動原理を説明するための模式図である。
タンク４１には、蹄底用ノズル３１Ｄが貫通する孔４１０がある．蹄底用ノズル３１Ｄは、タンク４１に基準位置から下方に没入可能に設けられるとともに、基準位置への復元力を付与される。蹄底用ノズル３１Ｄが乳牛に踏まれて下方に没入すると消毒液が床上に向かって噴出する。

タンク４１上に設置されるマット８３のマット開口８３１は、孔４１０と同経であり、上下に繋がる。蹄底用ノズル３１Ｄは、本体３１１、ヘッド３１２、バネ３１３を備える。本体３１１は、柱状であり、タンク４１内に立った状態で固定される。ヘッド３１２の外径は、孔４１０よりも小さい。ヘッド３１２は、本体３１１の先端に挿入され、本体３１１に対して垂直にスライド移動可能であり、基準位置から最大、設定幅まで下方にスライド移動することができる。ヘッド３１２は、プラスチックやステンレス製であってもよい。ヘッド３１２の下部には、孔４１０よりも径方向に大きい鍔部３１４がある。

バネ３１３は、本体３１１に通され、タンク４１の内壁とヘッド３１２の鍔部３１４との間で圧縮した状態で設置される。通常時は、ヘッド３１２は、孔４１０およびマット開口８３１を通って床上に先端が出た状態となる。通常時は、ヘッド３１２の鍔部３１４は、バネ３１３により孔４１０の周縁部に押し付けられ、孔４１０を閉塞する。なお、鍔部３１４上にはヘッド３１２が挿通する環状のゴムリング３１５が設置され、鍔部３１４と孔４１０の周縁部との密着度を高めている。

乳牛の蹄がヘッド３１２を踏み下方に押し下げると、鍔部３１４による孔４１０の閉塞が解除され、ヘッド３１２と孔４１０の隙間から、タンク４１内の高圧の消毒液が上方に噴出する。これにより、乳牛の蹄に消毒液が直接かけられる。

（第６実施形態の効果）
消毒装置１Ｄでは、電力を利用せずに乳牛の重量を利用して乳牛の蹄底へ消毒液を直接かけることができる。また、乳牛が床を踏むことで自動的に消毒液を噴出するので、乳牛を検出するためのセンサや、搾乳装置９から消毒液の噴出開始終了のためのトリガを受信することや、制御装置が不要となる。そのため、消毒装置１Ｄは、簡素な構成にできるとともに、適宜の場所に設置でき、汎用性がある。

本発明の特徴は、その特徴から逸脱することなく、いくつかの実施形態で実施できる。前述の実施形態、変形例、および効果は単なる例示であり、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。前述の実施形態および変形例は、特に言及しない限り、前述の実施形態および変形例のいずれかによって限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲で広く解釈されるべきである。前述の実施形態および変形例の特徴、構造、方法は、追加でき、また代替の構成を得るために様々な方法で組み合わせることができる。

１～１Ｅ…消毒装置、２～２Ｃ…制御装置（制御部）、９…搾乳装置、１０…消毒通路、１１…カバー、１１Ａ…パイプ、１２…趾間用ノズル（第１ノズル）、１２Ａ…趾間用ノズル（第２ノズル）、１３…出口ゲートが開くことを検出するセンサ、１３Ａ…入口ゲートが閉まることを検出するセンサ、３１～３１Ｄ…蹄底用ノズル、３３…副蹄用ノズル、８２～８２Ｄ…ピットカバー、８４…消毒側ピット、９３…搾乳装置の入口ゲート、９８…出口ゲート、１１１…開口、１１１Ａ…パイプの開口、１２１…チェックバルブ（第１バルブ）、１４３…環状経路、１４４…圧力付加経路、１５３…循環ポンプ、１５４…噴霧ポンプ、１５５…チェックバルブ（第２バルブ）、３１４…噴霧口、８２１…ピット開口、８３１～８３１Ｄ…マット開口、８３２…スリット。

Claims (6)

1. 動物が立つ床に設置されるとともに、前記動物の搾乳装置の外側、かつ前記搾乳装置の入口ゲートの前にあり、床面より高い位置かつ前記動物の後足の蹄の後ろ側に対応する位置に、少なくとも水平方向に開いた開口があるカバーと、
   前記カバーに覆われ、前記搾乳装置の内側にいる前記動物の後足の蹄の後ろ側に向けて前記開口を介して消毒液を噴霧する第１ノズルと、
   を備える消毒装置。
2. 請求項１に記載の消毒装置において、
   前記搾乳装置の出口ゲートが開くことを検出するセンサと、
   前記出口ゲートが開くことを前記センサが検出すると、前記搾乳装置の内側にいる前記動物の後足の蹄の後ろ側に向けて前記第１ノズルから消毒液を噴霧する制御部と、
   を備える消毒装置。
3. 請求項２に記載の消毒装置において、
   設定圧力以上の際にのみ開く第１バルブを介して前記第１ノズルが取り付けられる環状経路と、
   前記環状経路内で消毒液を循環させる循環ポンプと、
   前記環状経路に高圧をかけるための噴霧ポンプと、
   前記噴霧ポンプを前記環状経路に接続する圧力付加経路であって、前記噴霧ポンプから前記環状経路へ向かう消毒液の流れのみを許可する第２バルブが設けられた圧力付加経路と、を備え、
   前記制御部は、消毒液を噴霧しない通常時は、前記循環ポンプにより前記環状経路の圧力を前記設定圧力以下として前記環状経路内に消毒液を循環させ、消毒液を噴霧する際には、前記噴霧ポンプにより前記環状経路の圧力を前記設定圧力よりも大きくすることで、前記第１ノズルから消毒液を噴霧させる消毒装置。
4. 動物の通過領域を挟む位置に立つパイプであって、前記通過領域に向き少なくとも水平方向に開いた開口が床側にあり、前記動物の搾乳装置の外側、かつ前記搾乳装置の入口ゲートの前にあるパイプと、
   前記パイプ内にあり、前記通過領域を通過して前記搾乳装置の内側に入った前記動物の後足の蹄の後ろ側に向けて前記開口を介して消毒液を噴霧する第２ノズルと、
   前記搾乳装置の出口ゲートが開くことを検出するセンサと、
   前記出口ゲートが開くことを前記センサが検出すると、前記搾乳装置の内側にいる前記動物の後足の蹄の後ろ側に向けて前記第２ノズルから消毒液を噴霧する制御部と、
   を備える消毒装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の消毒装置において、
   前記消毒液は、無塩型次亜塩素酸水である消毒装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の消毒装置において、
   前記動物は、牛などの偶蹄目である消毒装置。

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