JP6142777B2 - 排気ガス冷却装置を備えたコンバイン - Google Patents
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Description
即ち、請求項1記載の発明は、機体の左右一側に穀稈を脱穀する脱穀装置(5)を備え、機体の左右他側には穀粒を貯留するグレンタンク(6)を備え、前記脱穀装置(5)とグレンタンク(6)の間に、脱穀装置(5)によって脱穀された穀粒をグレンタンク(6)へ搬送する揚穀装置(14)を備え、前記グレンタンク(6)の前側にはエンジン(9)を備え、前記グレンタンク(6)の前側における刈取装置(4)の背面に臨む部位に操作者が搭乗するキャビン(7)を備え、該キャビン(7)における左側後部の左側方に隣接した位置に、前記脱穀装置(5)の上面に設けた第1支持部材(80)によって支持されたエアクリーナ(33)を配置し、該エアクリーナ(33)には接続管(34)を介してプレクリーナ(32)を接続し、該プレクリーナ(32)を第2支持部材(83)を介して前記揚穀装置(14)の上端部に支持し、前記キャビン(7)の左側面に側面窓を形成し、該側面窓を塞ぐ第1透明板(84)を、該第1透明板(84)の上部に設けた第1上部支点(Q)を中心として左側方へ開放自在に設け、前記エアクリーナ(33)を前記第1透明板(84)よりも後側の部位に配置し、該第1透明板(84)を左側方へ開放して側面窓から前記エアクリーナ(33)のメンテナンスが行える構成とし、前記キャビン(7)の後面には後面窓を形成し、該後面窓を塞ぐ第2透明板(86)を、該第2透明板(86)の上部に設けた第2上部支点(R)を中心として後方へ開放自在に設け、前記プレクリーナ(32)を前記第2透明板(86)よりも左側に偏倚した位置に配置し、該第2透明板(86)を後方へ開放して後面窓からプレクリーナ(32)のメンテナンスが行える構成とし、前記エンジン(9)の排気ガスを外部へ案内する排気筒(61)を前記揚穀装置(14)の前側に配置して該揚穀装置(14)に沿わせて上方へ延設し、排気ガスを排出案内する開口部(62A)を機体後方に向けたカバー(62)の基部を、前記排気筒(61)の上端部に取り付け、該カバー(62)の基部の内周面と前記排気筒(61)の上端部の外周面との間に隙間を形成し、前記排気筒(61)の上端部からカバー(62)側へ排出される排気ガスの流れによって前記隙間から外気が吸い込まれる構成とし、前記排気筒(61)を内側の排気管(61A)と該排気管(61A)の外周を包囲する包囲筒(61B)から構成し、前記エンジン(9)の排気ガスから粒子状物質を除去する排気浄化装置(40)の排気流出口に前記排気管(61A)の基端部を連通させ、前記包囲筒(61B)の上端部の前側壁に空気や水やオイルなどの流体を供給する供給口(U)を設け、前記包囲筒(61B)の下端部の前側壁には前記流体の排出口(D)を設け、前記排気管(61A)の外周面と包囲筒(61B)の内周面との間に、前記流体を前記排気管(61A)の外周面に沿って流動させる流体室(100)を形成し、前記排気管(61A)の外周面と包囲筒(61B)の内周面との間に固着され、前記供給口(U)側から排出口(D)側に向けて螺旋状に延在する壁体(K)を設け、前記供給口(U)から供給された流体を前記壁体(K)によって螺旋状に流動案内して前記排出口(D)から排出する構成とし、前記供給口(U)に流体供給管(101)の一端を接続し、前記排出口(D)には流体排出管(102)の一端を接続し、前記流体供給管(101)の他端に流体ポンプ(103)の吐き出し側を接続し、該流体ポンプ(13)の吸入側には管(104)の一端を接続し、該管(104)の他端を冷却器(105)の流出口に接続し、前記流体排出管(102)の他端を前記冷却器(105)の流入口に接続して、前記流体を、前記流体ポンプ(103)を駆動源として前記流体室(100)と該流体室(100)の外部に備えた冷却器(105)との間で循環させる循環装置(106)を構成し、前記エンジン(9)の外側の部位に外気を吸入する冷却ファン(107)を設け、該冷却ファン(107)の外側の部位にラジエータ(108)を設け、該ラジエータ(108)の外側の部位に前記冷却器(105)を設け、前記冷却ファン(107)で吸入される外気によって前記流体から放熱させる構成とした排気ガス冷却装置を備えたコンバインとしたものである。
また、キャビン(7)の後面に形成した後面窓を塞ぐ第2透明板(86)を後方へ開放して、後面窓からプレクリーナのメンテナンスを行うことができる。
(脱穀装置)
刈取装置4によって刈取られた穀稈は、脱穀装置5に供給され、脱穀装置5によって脱穀・選別される。脱穀装置5は、上部に穀稈の脱穀を行う扱室を備え、下部に穀稈の選別を行なう選別室を備えている。扱室には、前後方向に複数の扱歯を有する扱胴が軸支され、選別室には、揺動選別装置から漏下する穀粒を回収する一番受樋と、枝梗等が付着した穀粒を回収する二番受樋が設けられている。
二番受樋によって回収された枝梗等が付着した穀粒は、脱穀装置5の右側に設置された第2揚穀装置15によって二番処理室(図示省略)に揚送される。第1揚穀装置14の基部の後方に位置する第2揚穀装置15の基部は、脱穀装置5の右側下部に形成された排出口に連通し、第2揚穀装置15の上部は、二番処理室の投入口に連通している。また、第2揚穀装置15は、脱穀装置5とグレンタンク6によって挟まれた空間Sを基部から先端部に向かい前上がり傾斜して設置されている。
(グレンタンク)
第1揚穀装置14によって上方へ搬送された穀粒は、グレンタンク6に貯留される。グレンタンク6は、前後方向に間隔をおいて配置した前壁および後壁と、左右方向に間隔をおいて配置した右壁および左壁と、天井壁と、底壁で構成される。左壁の上部には穀粒を投入する投入口が形成され、グレンタンク6の底部には排出オーガ8に穀粒を移送する排出螺旋が設けられている。
(エンジン)
エンジン9は、マウントゴム(弾性部材)9aを介して機体フレーム2に取付けられている。エンジン9には、エンジン9に空気を過給する吸気タービン30Aとエンジン9から排気ガスを排出する排気マニホールド30Bを有する過給器30が設けられている。
(DPFユニット)
DPFユニット40は、吸気口(排気流入口)側の酸化触媒(DOC)40Aと、排気口(排気流出口)側のDPF(ディーゼル・パティキュレート・フィルター)40Bが内設されており、エンジン9から排出される排気ガス中の未燃焼燃料はDOC40Aによって酸化され、排気ガス中の粒子状物質はDPF40Bの濾過作用によって除去される。
排気筒61の基部(排気管61Aの下部)は、側面視において、DPFユニット40の排気口(排気流出口)から上側に向かって延在した後、段差を有する傾斜壁23Bにおける高い側の傾斜壁23Bの下面に沿って左側前方上方に向かって傾斜して延在している。排気筒61の上部は、この排気筒61の基部の先端部から前上がりに急傾斜して延在し、カバー62は、排気管61Aの上端部に形成された排気口の上側に、開口部62Aを後方に向けて取付けられている。カバー62は、排気管61Aの上端部に、ステーを介して取り付ける構成としているが、第1揚穀装置14の上端部に取り付ける構成としてもよい。カバー62は、縦断面形状が半円弧状に形成され、このカバー62の基部(下部)は筒状に形成され、この筒状部の内径は、排気筒61の上端部の外径よりも大きく形成されている。カバー62の基部を排気筒61の上端部に被せるように取り付けることで、このカバー62の基部の内周面と排気筒61の上端部の外周面との間には所定の隙間が形成される。この隙間においては、排気筒61の上端部からカバー62側へ排出される排気ガスの流れによってディフューザ効果が発生し、外気が吸い込まれ、開口部62Aから排出される排気ガスの温度が更に低下する。
(排気筒と循環装置の構成)
図6に示すように、前述した排気筒61は、鋼管からなる内部の排気管61Aと、この排気管61Aの外周を包囲する鋼管からなる包囲筒61Bから構成されている。
(排気管の別実施例)
図7に示すように、包囲筒61Bの上端部に流体を供給する供給口Uを長孔状に形成し、この供給口Uから流体供給管101の先端部に備えた噴射ノズルN1の先端を、排気管61Aの外周面の接線方向に向けて挿し込み、全周溶接等の手段によって固定する。
(冷却器の構成)
図3、図4に示すように、エンジン9の外側にはこのエンジン9を冷却するために外気を吸入する冷却ファン107が設けられ、この冷却ファン107の外側にエンジン冷却水の熱交換器としてのラジエータ108が設けられ、このラジエータ108の外側に上記の流体冷却用の冷却器105が設けられる。この冷却器105は、ラジエータ108と同様に、蛇行配置された流体の流通用の配管に多数の放熱用フィンを取り付けた構成であり、冷却ファン107によって吸入される外気によって、流体として利用する空気、水、オイル等から放熱させるものである。
(制御装置の構成および作用)
図8に示すように、コントローラ109に対して、その入力側に、エンジン9の排気ヘッドに設けられてこの排気ヘッドから排出される排気ガスの温度を検出する第1温度センサ110と、上記排気管61Aの上端部に設けられてこの排気管61Aの終端部から排出される排気ガスの温度を検出する第2温度センサ111と、上記排気管61Aの上下方向中間部に設けられてこの排気管61Aの表面温度を検出する第3温度センサ112と、上記包囲筒61Bの上下方向中間部に設けられてこの包囲筒61Bの表面温度を検出する第4温度センサ113を接続する。
(DPFの再生制御との連繋)
上記のコントローラ109の入力側に、DPFの排気ガス流入側の圧力を検出する第1圧力センサ116と、DPFの排気ガス流出側の圧力を検出する第2圧力センサ117と、DPFの内部温度または表面温度を検出する第5温度センサ118と、手動再生スイッチ119を接続する。また、コントローラ109の出力側には、エンジン9の各シリンダへの燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御回路120を接続する。
上記の再生制御中には、コントローラ109の出力側に接続された警告ランプ121が点灯し、再生制御中であることを操縦部の作業者に認知させる。
(エンジン負荷との連繋)
上記コントローラ109の入力側に、燃料噴射量やエンジン回転速度からエンジン9の負荷を検出するエンジン負荷センサ122を接続し、このエンジン負荷センサ122によって検出されるエンジン9の負荷が増大するほど、流体ポンプ103の駆動速度、即ち流体の循環速度を高めるように構成してもよい。
(排気浄化装置および排気管の他の実施例)
図9に示すように、DPFユニット40には、吸気口側のDOC40Aと、中央部のDPF40Bと、排気口側に接続された尿素SCR40Cが設けられており、エンジン9から排出される排気ガス中の未燃燃料はDOC40Aによって酸化され、排気ガス中の粒状化物質はDPF40Bによって濾過して除去され、排気ガス中の窒素酸化物は尿素SCR40Cで浄化される。
側面視において、排気管71の基部は、DPFユニット40の排気口から上側に向かって延在した後、前方上側に向かって傾斜して延在し、排気管71の上部は、排気管71の基部の先端部から前方上側に向かって急傾斜して延在し、カバー62は、排気管71の上部の先端部に形成された排気口に開口部62Aを後方に向けて取付けられている。
(エアクリーナおよびプレクリーナの配置)
エンジン9に供給される外気を濾過する大型のエアクリーナ33を脱穀装置5の上側に配置し、エンジン9の吸気効率を高めている。
図10、図11に示すように、キャビン7の左側面に側面窓を形成し、この側面窓を塞ぐ透明板(第1透明板)84を、上部支点(第1上部支点)Qを中心に左側方へ開放自在に設けている。エアクリーナ33は、この透明板84よりも後側に配置されており、この透明板84を左側方へ開放すると、側面窓からエアクリーナ33のメンテナンスが行える。
図14に示すように、プレクリーナ32と排気筒61の上端部に配置したカバー62は、略同じ高さに配置され、左右方向においても略同じ位置に配置されるが、カバー62の開口部62Aは、プレクリーナ32の存在する側とは反対側を向けて開口している。これによって、カバー62によって排出案内された排気ガスが、プレクリーナ32に吸い込まれにくいものとしている。
図14、図16、図17に示すように、DPFユニット40は、下面を開放したカバー88で覆い、このカバー88の上側に、DPFの内部圧力を検出する圧力センサー89等のセンサー類を取り付けている。
5 脱穀装置
6 グレンタンク
7 キャビン
9 エンジン
14 第1揚穀装置(揚穀装置)
32 プレクリーナ
33 エアクリーナ
34 接続管
40 DPFユニット(排気浄化装置)
61 排気筒
61A 排気管
61B 包囲筒
62 カバー
62A 開口部
80 支持部材(第1支持部材)
83 支持部材(第2支持部材)
84 透明板(第1透明板)
86 透明板(第2透明板)
100 流体室
101 流体供給管
102 流体排出管
103 流体ポンプ
104 管
105 冷却器
106 循環装置
107 冷却ファン
108 ラジエータ
110 第1温度センサ
111 第2温度センサ
112 第3温度センサ
113 第4温度センサ
115 制御装置
122 エンジン負荷センサ
D 排出口
K 壁体
Q 上部支点(第1上部支点)
R 上部支点(第2上部支点)
U 供給口
Claims (7)
- 機体の左右一側に穀稈を脱穀する脱穀装置(5)を備え、機体の左右他側には穀粒を貯留するグレンタンク(6)を備え、前記脱穀装置(5)とグレンタンク(6)の間に、脱穀装置(5)によって脱穀された穀粒をグレンタンク(6)へ搬送する揚穀装置(14)を備え、前記グレンタンク(6)の前側にはエンジン(9)を備え、前記グレンタンク(6)の前側における刈取装置(4)の背面に臨む部位に操作者が搭乗するキャビン(7)を備え、該キャビン(7)における左側後部の左側方に隣接した位置に、前記脱穀装置(5)の上面に設けた第1支持部材(80)によって支持されたエアクリーナ(33)を配置し、該エアクリーナ(33)には接続管(34)を介してプレクリーナ(32)を接続し、該プレクリーナ(32)を第2支持部材(83)を介して前記揚穀装置(14)の上端部に支持し、前記キャビン(7)の左側面に側面窓を形成し、該側面窓を塞ぐ第1透明板(84)を、該第1透明板(84)の上部に設けた第1上部支点(Q)を中心として左側方へ開放自在に設け、前記エアクリーナ(33)を前記第1透明板(84)よりも後側の部位に配置し、該第1透明板(84)を左側方へ開放して側面窓から前記エアクリーナ(33)のメンテナンスが行える構成とし、前記キャビン(7)の後面には後面窓を形成し、該後面窓を塞ぐ第2透明板(86)を、該第2透明板(86)の上部に設けた第2上部支点(R)を中心として後方へ開放自在に設け、前記プレクリーナ(32)を前記第2透明板(86)よりも左側に偏倚した位置に配置し、該第2透明板(86)を後方へ開放して後面窓からプレクリーナ(32)のメンテナンスが行える構成とし、前記エンジン(9)の排気ガスを外部へ案内する排気筒(61)を前記揚穀装置(14)の前側に配置して該揚穀装置(14)に沿わせて上方へ延設し、排気ガスを排出案内する開口部(62A)を機体後方に向けたカバー(62)の基部を、前記排気筒(61)の上端部に取り付け、該カバー(62)の基部の内周面と前記排気筒(61)の上端部の外周面との間に隙間を形成し、前記排気筒(61)の上端部からカバー(62)側へ排出される排気ガスの流れによって前記隙間から外気が吸い込まれる構成とし、前記排気筒(61)を内側の排気管(61A)と該排気管(61A)の外周を包囲する包囲筒(61B)から構成し、前記エンジン(9)の排気ガスから粒子状物質を除去する排気浄化装置(40)の排気流出口に前記排気管(61A)の基端部を連通させ、前記包囲筒(61B)の上端部の前側壁に空気や水やオイルなどの流体を供給する供給口(U)を設け、前記包囲筒(61B)の下端部の前側壁には前記流体の排出口(D)を設け、前記排気管(61A)の外周面と包囲筒(61B)の内周面との間に、前記流体を前記排気管(61A)の外周面に沿って流動させる流体室(100)を形成し、前記排気管(61A)の外周面と包囲筒(61B)の内周面との間に固着され、前記供給口(U)側から排出口(D)側に向けて螺旋状に延在する壁体(K)を設け、前記供給口(U)から供給された流体を前記壁体(K)によって螺旋状に流動案内して前記排出口(D)から排出する構成とし、前記供給口(U)に流体供給管(101)の一端を接続し、前記排出口(D)には流体排出管(102)の一端を接続し、前記流体供給管(101)の他端に流体ポンプ(103)の吐き出し側を接続し、該流体ポンプ(13)の吸入側には管(104)の一端を接続し、該管(104)の他端を冷却器(105)の流出口に接続し、前記流体排出管(102)の他端を前記冷却器(105)の流入口に接続して、前記流体を、前記流体ポンプ(103)を駆動源として前記流体室(100)と該流体室(100)の外部に備えた冷却器(105)との間で循環させる循環装置(106)を構成し、前記エンジン(9)の外側の部位に外気を吸入する冷却ファン(107)を設け、該冷却ファン(107)の外側の部位にラジエータ(108)を設け、該ラジエータ(108)の外側の部位に前記冷却器(105)を設け、前記冷却ファン(107)で吸入される外気によって前記流体から放熱させる構成とした排気ガス冷却装置を備えたコンバイン。
- 前記エンジン(9)の排気ヘッドから排出される排気ガスの温度を検出する第1温度センサ(110)を設け、該第1温度センサ(110)によって検出された排気ガスの温度が第1設定温度を超えた場合に、前記循環装置(106)の流体ポンプ(103)を自動的に起動させると共に、該流体ポンプ(103)の駆動速度を、前記第1温度センサ(110)によって検出される排気ガスの温度が高いほど高速になるように制御する制御装置(115)を設けた請求項1記載の排気ガス冷却装置を備えたコンバイン。
- 前記排気管(61A)から排出される排気ガスの温度を検出する第2温度センサ(111)を設け、該第2温度センサ(111)によって検出された排気ガスの温度が第1設定温度を超えた場合に、前記循環装置(106)の流体ポンプ(103)を自動的に起動させると共に、該流体ポンプ(103)の駆動速度を、前記第2温度センサ(111)によって検出される排気ガスの温度が高いほど高速になるように制御する制御装置(115)を設けた請求項1記載の排気ガス冷却装置を備えたコンバイン。
- 前記排気管(61A)の表面温度を検出する第3温度センサ(112)を設け、該第3温度センサ(112)によって検出された排気管(61A)の表面温度が第2設定温度を超えた場合に、前記循環装置(106)の流体ポンプ(103)を自動的に起動させると共に、該流体ポンプ(103)の駆動速度を、前記第3温度センサ(112)によって検出される排気管(61A)の表面温度が高いほど高速になるように制御する制御装置(115)を設けた請求項1記載の排気ガス冷却装置を備えたコンバイン。
- 前記包囲筒(61B)の表面温度を検出する第4温度センサ(113)を設け、該第4温度センサ(113)によって検出された包囲管(61B)の表面温度が第2設定温度を超えた場合に、前記循環装置(106)の流体ポンプ(103)を自動的に起動させると共に、該流体ポンプ(103)の駆動速度を、前記第4温度センサ(113)によって検出される包囲管(61B)の表面温度が高いほど高速になるように制御する制御装置(115)を設けた請求項1記載の排気ガス冷却装置を備えたコンバイン。
- 前記排気浄化装置(40)に、排気ガス中の粒子状物質を濾過して除去するDPFを備え、該DPFのフィルター部分に目詰まりした炭素を焼却して除去する再生制御が開始された場合に、前記循環装置(106)が自動的に作動する構成とした請求項1記載の排気ガス冷却装置を備えたコンバイン。
- 前記エンジン(9)における燃料噴射量と出力回転速度から該エンジン(9)の負荷を検出するエンジン負荷センサ(122)を設け、該エンジン負荷センサ(122)によって検出されるエンジン(9)の負荷が増大するほど前記流体ポンプ(103)の駆動速度を高める構成とした請求項1記載の排気ガス冷却装置を備えたコンバイン。
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