JP2010090788A - 野菜収穫機 - Google Patents

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Abstract

【課題】ディーゼルエンジンの排気通路に排気ガスの浄化手段を設ける場合に、その排気ガスの浄化手段を内蔵するケースをディーゼルエンジンの周辺にコンパクトに設置することができる野菜収穫機を提供する。
【解決手段】搭載機台2の左右一側に設けられた収穫用作業機16と、搭載機台2の左右他側に設けられたディーゼルエンジン6と、搭載機台2の左右他側に設けられディーゼルエンジン6の前方に配置された運転部とを備える野菜収穫機において、ディーゼルエンジン6の排気通路に、排気ガスの浄化手段としてのディーゼルパティキュレートフィルタを設け、ディーゼルエンジン6と前記運転部との間に、前記ディーゼルパティキュレートフィルタを内蔵するディーゼルパティキュレートフィルタケース39を配置する。
【選択図】図5

Description

本発明は、ディーゼルエンジンを搭載する野菜収穫機に関する。
従来、圃場の大根や人参などの根菜野菜を収穫する自走式の野菜収穫機は公知となっている(例えば、特許文献1参照。)。このような野菜収穫機においては、機体の左右一側の前部に運転部が設けられ、その左右他側に作業機が設けられている。また、機体の後部に選別部が設けられるとともに、収納容器が設置可能とされている。そして、作業機で土中の根菜野菜を掘り起して機体後方へ搬送し、根菜野菜を茎葉部と根元部とに分離した後、根元部のみを選別部に送り、選別部で選別した後、収納容器に集積することができるようになっている。
特開2005−280439号公報
従来のような野菜収穫機においては、ディーゼルエンジンが作業機などの動力源として機体に搭載されていた。そのため、ディーゼルエンジンの排気通路に排気ガスの浄化手段、例えば排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集して減少させるディーゼルパティキュレートフィルタを設けようとする場合、このディーゼルパティキュレートフィルタを内蔵するディーゼルパティキュレートフィルタケースをどこに設置すればディーゼルエンジンの周辺にコンパクトに設置することができるかが問題となっていた。
そこで本発明は、ディーゼルエンジンの排気通路に排気ガスの浄化手段を設ける場合に、その排気ガスの浄化手段を内蔵するケースをディーゼルエンジンの周辺にコンパクトに設置することができる野菜収穫機を提供することを目的とする。
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項1においては、搭載機台の左右一側に設けられた収穫用作業機と、前記搭載機台の左右他側に設けられたディーゼルエンジンと、前記搭載機台の左右他側に設けられ前記ディーゼルエンジンの前方に配置された運転部とを備える野菜収穫機において、前記ディーゼルエンジンの排気通路に、前記ディーゼルパティキュレートフィルタを設け、前記ディーゼルエンジンと前記運転部との間に、前記ディーゼルパティキュレートフィルタを内蔵するディーゼルパティキュレートフィルタケースを配置するものである。
請求項2においては、前記排気通路の前記ディーゼルパティキュレートフィルタよりも下流側にNOx触媒を設け、前記ディーゼルエンジンと前記収穫用作業機との間で、前記ディーゼルパティキュレートフィルタケースよりも後方に、前記NOx触媒を内蔵するNOx触媒ケースを配置するものである。
請求項3においては、前記ディーゼルエンジンの上方、かつこのディーゼルエンジンを収容するエンジンルームの外部に、前記NOx触媒の還元剤を貯溜する還元剤タンクを配置して、前記還元剤タンクから前記排気通路の前記ディーゼルパティキュレートフィルタと前記NOx触媒との間に、前記還元剤を供給可能とするものである。
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
請求項1においては、ディーゼルパティキュレートフィルタを排気ガスの浄化手段とした場合に、ディーゼルエンジンと運転部との間の空間を有効に利用して、このディーゼルパティキュレートフィルタを内蔵するディーゼルパティキュレートフィルタケースをディーゼルエンジンの前方にコンパクトに設置することができる。
請求項2においては、NOx触媒を排気ガスの浄化手段とした場合に、ディーゼルエンジンと収穫用作業機との間の空間を有効に利用して、このNOx触媒を内蔵するNOx触媒ケースをディーゼルエンジンの側方にコンパクトに設置することができる。
請求項3においては、ディーゼルエンジンの上方の比較的広い空間を有効に利用して、NOx触媒の還元剤を貯溜する還元剤タンクをNOx触媒ケースの近傍に簡単に設置することができる。そのため、還元剤タンクの支持構造の簡略化を図り、還元剤タンクをディーゼルエンジンの上方にコンパクトに設置することができる。
次に、発明の実施の形態を説明する。
図1は本発明の一実施例に係る野菜収穫機の全体的な構成を示した側面図、図2は同じく平面図である。図3はディーゼルエンジン近傍の詳細を示した正面図、図4は同じく側面図、図5は同じく図4の拡大側面図、図6は同じく平面図である。
まず、圃場の大根や人参等の根菜野菜を収穫する野菜収穫機1の全体構成について説明する。
図1、図2に示すように、野菜収穫機1においては、搭載機台2が水平状に配置され、この搭載機台2の下部に左右一対のクローラ式走行装置3が設けられる。搭載機台2の左側には収穫用作業機16が設けられ、搭載機台2の後側に選別部32が設けられる。また、搭載機台2の右側にディーゼルエンジン6と運転部4とが設けられる。
収穫用作業機16は搭載機台2の左側前方から左側後端部付近まで前後方向に延長され、全体的に前低後高の傾斜状に配置される。収穫用作業機16には、引起装置21や、掘起装置24や、引抜コンベア装置22や、切断装置26や、シュータ27などが備えられる。
引起装置21は収穫用作業機16の前端部に備えられる。引起装置21は左右方向に対向するタイン28・28を有し、土中の根菜野菜の茎葉部をタイン28・28により引き起すことができるように構成される。
掘起装置24は収穫用作業機16の前部に備えられる。掘起装置24はゲージホイル23や堀取刃31などを有し、土中の根菜野菜を堀取刃31により根元部から掬い上げて浮揚させ、根菜野菜の掬上時における堀取刃31の土中への侵入深さをゲージホイル23により調節することができるように構成される。
引抜コンベア装置22は収穫用作業機16の前部と後部との間にわたって備えられる。引抜コンベア装置22は左右方向に対向する搬送ベルト25・25などを有し、根菜野菜を搬送ベルト25・25により茎葉部で挟扼して土中から引き抜き、収穫用作業機16の前部から後部へ向けて搬送することができるように構成される。
切断装置26は収穫用作業機16の前後中途部に備えられる。切断装置26は切断刃などを有し、引抜コンベア装置22にて搬送中の根菜野菜を切断刃により切断してその茎葉部と根元部とを分離させることができるように構成される。
シュータ27は収穫用作業機16の後端部に備えられる。シュータ27は引抜コンベア装置22から搭載機台2の後方へ向けて延出され、切断装置26により分離された根菜野菜の茎葉部を引抜コンベア装置22より受け継いで放出することができるように構成される。
また、選別部32は搭載機台2の左側方から左右中途部付近まで左右方向に延長され、収穫用作業機16の後部の右側方に配置される。選別部32は搬送コンベア10や、作業台33などを有し、切断装置26にて分離された根菜野菜の根元部を搬送コンベア10により収穫用作業機16側から右側方へ向けて搬送し、その搬送中の根元部を作業台33に搭乗する補助作業者が選別することができるように構成される。
なお、選別部32の右側方には収納容器が設置可能とされる。収納容器は搭載機台2などに支持され、選別後の根菜野菜の根元部を集積することができるように構成される。
ディーゼルエンジン6は収穫用作業機16の前後中途部の右側方、かつ選別部32の右側部の前方に配置される。ディーゼルエンジン6は動力を当該ディーゼルエンジン6を駆動源とする各部の装置に適宜の動力伝達機構を介して供給し、各装置を駆動させることができるように構成される。
運転部4は収穫用作業機16の前部の右側方、かつディーゼルエンジン6の前方に配置される。運転部4は運転座席9や、操向ハンドル8と変速レバー11と副変速レバー12と作業クラッチレバー13・13とを含む操作具類を有し、作業者を運転座席9に着座させ、この作業者が操作具類により各装置を操作することができるように構成される。
このようにして、野菜収穫機1は、運転部4での操作具類の操作によって、動力をディーゼルエンジン6から各装置に供給して、収穫用作業機16で土中の根菜野菜を掘り起して機体後方へ搬送し、根菜野菜を茎葉部と根元部とに分離した後、根元部のみを選別部32に送り、選別部32で選別した後、収納容器に集積することができるように構成される。
次に、機体に搭載されるディーゼルエンジン6の周辺の構成について説明する。
図3から図6に示すように、ディーゼルエンジン6は搭載機台2の右側前部に支持され、ボンネット51により覆われる。ボンネット51は略箱形状とされ、その前板51aがディーゼルエンジン6の前方に配置される運転部4と近接し、上板51cが屈曲して側面視で後方に向かって徐々に高くなる階段状となるように構成される。そしてこのボンネット51の内部にエンジンルーム5が形成される。
エンジンルーム5において、ディーゼルエンジン6の右側方にはラジエータ52が右向きに設けられ、ディーゼルエンジン6とラジエータ52との間に冷却ファン14が設けられる。冷却ファン14はディーゼルエンジン6から右側方へ突出される出力軸6aに支持され、ディーゼルエンジン6により回転駆動可能とされる。
ラジエータ52の右側方にはエンジンカバー15が設けられる。エンジンカバー15には開口部が形成され、この開口部とボンネット51の右側板51eに形成された開口部51bとが連通される。エンジンカバー15の開口部には網目状に複数の孔部を有する除塵用のスクリーン17が張設される。
こうして、エンジンルーム5で冷却ファン14が回転されるとき、その吸引力によって、エンジン冷却用の外気が、図2、図6に示す矢印aのように、エンジンカバー15のスクリーン17を介してボンネット51の右側板51eの開口部51bからエンジンルーム5に取り入れられて、冷却風としてディーゼルエンジン6に向けて送られ、その後に左側板51dの開口部51fから収穫用作業機16側に向かって放出可能とされる。
また、このエンジンルーム5において、ディーゼルエンジン6のシリンダブロックの上部に固設されるシリンダヘッド34近傍に過給機35や、エアクリーナ46や、排気ガスの浄化手段としてのディーゼルパティキュレートフィルタ(以下、DPFという。)を内蔵するDPFケース39や、排気ガスの浄化手段としてのNOx触媒を内蔵するNOx触媒ケース43などが設けられる。
過給機35はシリンダヘッド34の前面側に設けられる。過給機35はブロアホイールを内蔵するコンプレッサケース37と、タービンホイールを内蔵するタービンケース36とを有し、シリンダヘッド34に対して、コンプレッサケース37が右側に、タービンケース36が左側に位置するように配置される。
エアクリーナ46はシリンダヘッド34の右後部の上方に配置され、ボンネット51の上板51cの後部に支持部材54を介して支持される。エアクリーナ46は下流側(吸気排出側)でコンプレッサケース37の上流側(吸気取入側)に第一吸気管45を介して接続され、上流側で吸気ダクト47を介してエンジンカバー15に接続される。
そして、エアクリーナ46に接続されるコンプレッサケース37が、下流側でシリンダヘッド34の後面側に備えられる吸気マニホールド49に第二吸気管50を介して接続される。こうして、吸気マニホールド49の上流側に、ディーゼルエンジン6の吸気通路が吸気ダクト47や第一吸気管45や第二吸気管50などで形成される。
このような構成により、ディーゼルエンジン6の吸気系においては、エンジンカバー15の開口部を介してエアクリーナ46に吸い込まれた外気が、エアクリーナ46により浄化された後、コンプレッサケース37から吸気マニホールド49を経由してディーゼルエンジン6の各気筒に供給可能とされる。
また、DPFケース39は、シリンダヘッド34の前面側に設けられ、過給機35(タービンケース36)の左側方に配置される。DPFケース39はその長手方向を左右方向として水平に延長され、その下方に配置される排気マニホールド38、または、シリンダブロックにボルト等を介して着脱可能に締結される。DPFケース39は上流側(排気取入側)でタービンケース36の下流側(排気排出側)に第一排気管41を介して接続される。
これにより、DPFケース39に内蔵されるDPFが、第一排気管41などで形成される排気通路に設けられる。DPFはディーゼルエンジン6の排気に含まれる粒子状物質を捕集して減少させるものであり、詳細は図示していないが、耐熱金属材料製のDPFケース39に内蔵した略筒型のフィルタケースに、例えば白金等の酸化触媒とハニカム構造のフィルタ体とを直列に並べて収容した構造とされる。
ここで、DPFケース39は、当該DPFケース39が設けられない場合には、ディーゼルエンジン6と運転部4との間の一部にデッドスペースが形成されることから、このデッドスペースを利用して、ディーゼルエンジン6と運転部4との間でボンネット51の内部、即ちエンジンルーム5に配置される。なお、DPFケース39はマフラーを兼ねる構成とされる。
DPFケース39の下流側には第二排気管42が接続され、その接続部から後方へ向けて水平に延出される。第二排気管42はシリンダヘッド34の左側面側でディーゼルエンジン6の後側方まで延出された後、ボンネット51の左側板51dを貫通してエンジンルーム5の外部に至るように左側方へ向けて屈曲され、ディーゼルエンジン6と収穫用作業機16の間まで延出される。
そして、第二排気管42にテールパイプ44が接続され、その接続部から左側方へ向けて僅かに延出される。その後、テールパイプ44はディーゼルエンジン6と収穫用作業機16の間で上方へ向けて屈曲され、収穫用作業機16の上方まで延出される。このテールパイプ44の下流側の延出端部には排気口として開口部が設けられ、収穫用作業機16の上面よりも高い位置で左側方に向けて開口される。
そのうえで、NOx触媒ケース43はシリンダヘッド34の左側面側に設けられ、DPFケース39の左側部の後方、かつ第二吸気管50の左側方に配置される。NOx触媒ケース43はその長手方向を前後方向として水平に延長され、シリンダヘッド34の左側面付近で第二排気管42の水平状となる前後中途部に設けられる。
これにより、NOx触媒ケース43に内蔵されるNOx触媒が、第二排気管42などにより形成される排気通路のDPFよりも下流側に設けられる。NOx触媒は排気ガス中のNOx(窒素酸化物)を還元して無害化するためのものであり、本実施形態においては、尿素水を還元剤とした選択接触還元触媒とされる。
ここで、NOx触媒ケース43は、当該NOx触媒ケース43が設けられない場合には、ディーゼルエンジン6と収穫用作業機16との間の一部にデッドスペースが形成されることから、このデッドスペースを利用して、ディーゼルエンジン6と収穫用作業機16との間でボンネット51の内部、即ちエンジンルーム5に配置される。
さらに、NOx触媒の還元剤である尿素水を貯溜する還元剤タンクとしての尿素タンク53が、ディーゼルエンジン6の上方に配置される。尿素タンク53は、エアクリーナ46の上方で、エンジンルーム5の外部に配置され、ボンネット51の上板51cの後部に支持される。これにより、大容量タンクとなる尿素タンク53がNOx触媒ケース43近傍に設置可能とされる。
尿素タンク53は第二排気管42のDPFケース39とNOx触媒ケース43との間の部分と尿素供給装置を介して接続されて、この尿素タンク53中の尿素水が尿素供給装置により第二排気管42のNOx触媒ケース43も上流側でその内部に供給可能とされる。つまり、尿素タンク53中の尿素水が排気通路のDPFとNOx触媒との間、言い換えれば、DPFの下流側、かつNOx触媒の上流側に供給可能とされる。
そして、DPFケース39に接続されるタービンケース36が、上流側でシリンダヘッド34の前面側に備えられる排気マニホールド38に接続される。こうして、排気マニホールド38の下流側に、ディーゼルエンジン6の排気通路が第一排気管41や第二排気管42やテールパイプ44などで形成される。
このような構成により、ディーゼルエンジン6の排気系においては、ディーゼルエンジン6の各気筒から排気マニホールド38に排出された排気ガスが、タービンケース36を経由してDPFケース39で浄化され、NOx触媒で更に浄化された後、テールパイプ44から外部に放出可能とされる。
なお、エンジンの機種によっては排気通路にNOx触媒を設けず、DPFケース39のみを設けることもあり、この場合には、第一排気管41を延長するなどして、本実施形態におけるNOx触媒ケース43の配置箇所に、DPFケース39を配置することも可能である。
以上のように、本発明の一実施形態に係る野菜収穫機1は、搭載機台2の左右一側に設けられた収穫用作業機16と、搭載機台2の左右他側に設けられたディーゼルエンジン6と、搭載機台2の左右他側に設けられディーゼルエンジン6の前方に配置された運転部4とを備えるものであって、ディーゼルエンジン6の排気通路に、排気ガスの浄化手段としてのDPFを設け、ディーゼルエンジン6と運転部4との間に、前記DPFを内蔵するDPFケース39を配置する構成とされる。
これにより、DPFを排気ガスの浄化手段とした場合に、ディーゼルエンジン6と運転部4との間の空間を有効に利用して、このDPFを内蔵するDPFケース39をディーゼルエンジン6の前方にコンパクトに設置することができる。さらに、DPFケース39をディーゼルエンジン6のシリンダブロックや排気マニホールド38などの高剛性部品に支持することが可能となり、DPFケース39の支持剛性を高めることができる。
また、野菜収穫機1は、DPFケース39を過給機35の左側方に配置する、言い換えれば、DPFケース39と過給機35とをディーゼルエンジン6に対して左右方向に並置するとともに、過給機35をディーゼルエンジン6の左右一側(右側)に付設された冷却ファン14側に配置する構成とされる。
これにより、過給機35がDPFケース39と冷却ファン14との間に配置されることとなる。そのため、冷却ファン14による冷却風がDPFケース39に直接当たりにくくなり、DPFケース39が冷却ファン14による冷却風の影響を受けにくくなる。
したがって、DPFケース39に内蔵するDPFにて捕集された未燃焼物の燃焼処理用の加熱手段などを不要にして、DPFケース39の支持構造の簡略化を図り、DPFケース39をディーゼルエンジン6の前方にコンパクトに設置することができる。しかも、DPFケース39の温度管理の簡略化を図ることができる。
また、野菜収穫機1は、前記排気通路の前記DPFよりも下流側に、排気ガスの浄化手段としてのNOx触媒を設け、ディーゼルエンジン6と収穫用作業機16との間で、DPFケース39よりも後方に、前記NOx触媒を内蔵するNOx触媒ケース43を配置する構成とされる。
これにより、NOx触媒を排気ガスの浄化手段とした場合に、ディーゼルエンジン6と収穫用作業機16との間の空間を有効に利用して、このNOx触媒を内蔵するNOx触媒ケース43をディーゼルエンジン6の左右一側方(左側方)にコンパクトに設置することができる。
また、野菜収穫機1は、NOx触媒ケース43を第二吸気管50の左側方に配置する、言い換えれば、NOx触媒ケース43と、ディーゼルエンジン6の吸気通路を第一吸気管45とともに形成する第二吸気管50とをディーゼルエンジン6に対して左右方向に並置するとともに、第一吸気管45をディーゼルエンジン6の左右一側に付設された冷却ファン14側に配置する構成とされる。
これにより、第二吸気管50がNOx触媒ケース43と冷却ファン14との間に配置されることとなる。そのため、冷却ファン14による冷却風がDPFケース39に直接当たりにくくなり、NOx触媒ケース43が冷却ファン14による冷却風の影響を受けにくくなる。したがって、NOx触媒ケース43の温度管理の簡略化を図ることができる。
なお、本実施形態においては、NOx触媒ケース43を排気通路の一部を形成する第二排気管42の水平状部分に設けることから、NOx触媒ケース43の支持構造の簡略化を図り、DPFケース39をディーゼルエンジン6の前方にコンパクトに設置することもできる。
また、野菜収穫機1は、ディーゼルエンジン6の上方、かつこのディーゼルエンジン6を収容するエンジンルーム5の外部に、前記NOx触媒の還元剤である尿素水を貯溜する尿素タンク(還元剤タンク)53を配置して、尿素タンク53から前記排気通路の前記DPFと前記NOx触媒との間に、前記尿素水を供給可能とする構成とされる。
これにより、ディーゼルエンジン6の上方の比較的広い空間を有効に利用して、尿素タンク53をNOx触媒ケース43の近傍に簡単に設置することができる。そのため、尿素タンク53の支持構造の簡略化を図り、尿素タンク53をディーゼルエンジン6の上方にコンパクトに設置することができる。しかも、尿素タンク53への尿素の補充などが容易となり、そのメンテナンス性の向上を図ることができる。
なお、本実施形態においては、エアクリーナ46を、尿素タンク53の近傍に位置するように、ディーゼルエンジン6の上方、かつエンジンルーム5の内部に配置することから、エアクリーナ46の清掃なども容易となり、そのメンテナンス性の向上を図ることができる。
本発明の一実施例に係る野菜収穫機の全体的な構成を示した側面図。 同じく平面図。 ディーゼルエンジン近傍の詳細を示した正面図。 同じく側面図。 同じく図4の拡大側面図。 同じく平面図。
符号の説明
1 野菜収穫機
2 搭載機台
4 運転部
5 エンジンルーム
6 ディーゼルエンジン
16 収穫用作業機
39 DPFケース
43 NOx触媒ケース
53 尿素タンク(還元剤タンク)

Claims (3)

  1. 搭載機台の左右一側に設けられた収穫用作業機と、
    前記搭載機台の左右他側に設けられたディーゼルエンジンと、
    前記搭載機台の左右他側に設けられ前記ディーゼルエンジンの前方に配置された運転部と
    を備える野菜収穫機において、
    前記ディーゼルエンジンの排気通路に、ディーゼルパティキュレートフィルタを設け、
    前記ディーゼルエンジンと前記運転部との間に、前記ディーゼルパティキュレートフィルタを内蔵するディーゼルパティキュレートフィルタケースを配置する
    ことを特徴とする野菜収穫機。
  2. 前記排気通路の前記ディーゼルパティキュレートフィルタよりも下流側にNOx触媒を設け、
    前記ディーゼルエンジンと前記収穫用作業機との間で、前記ディーゼルパティキュレートフィルタケースよりも後方に、前記NOx触媒を内蔵するNOx触媒ケースを配置する
    ことを特徴とする、請求項1に記載の野菜収穫機。
  3. 前記ディーゼルエンジンの上方、かつこのディーゼルエンジンを収容するエンジンルームの外部に、前記NOx触媒の還元剤を貯溜する還元剤タンクを配置して、
    前記還元剤タンクから前記排気通路の前記ディーゼルパティキュレートフィルタと前記NOx触媒との間に、前記還元剤を供給可能とする
    ことを特徴とする、請求項2に記載の野菜収穫機。
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