JP2011524175A - 農業用排気調整システム - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
前記トラクターの前記エンジンから、前記空気式播種機具の前記播種ファンまで排気物質を伝達するように配された排気ダクトと、
前記エンジンと前記播種ファンの間を通る排気物質を受け取るように、前記排気ダクトと直列に連結されるように配された排気通路を備える凝縮器と、
前記排気通路の表面を横切って冷却空気を向かわせるように配された凝縮器ファンと、
前記排気の温度を検知するように配された排気温度センサと、
選択された温度範囲内の前記排気物質の温度を維持するために、前記凝縮器ファン、前記播種ファン、又は前記排気物質の温度に応答性である前記エンジンの毎分の回転、のうち少なくとも1つの速度を制御可能に変化させるように配されたコンピュータ制御装置と、を備える。
i)多すぎる凝縮物及び種の詰まりを防ぐために、下限より高く温度を維持する。そして、
ii)燃焼及び種及び播種管へ損傷を与えることを防ぐために、上限より低く温度を維持する。
前記コンピュータ制御装置はまた、i)規定された量を超える排気物質中の酸素を示す酸素センサ、又はii)排気物質アナライザによって感知された排気物質の含有物、に応答して前記エンジンによって消費された空気に対する燃料の比を増加させるように配され得る。
コンピュータ制御装置(56)が弁を閉め、播種管から地面への種の分配のために凝縮器から播種ファンへの排気を迂回させるポイントで良好に動作中であると、システム(10)が確認されるまで、誘導弁(54)は、開いた位置のままであることにより、トラクターの排気筒へ排気を完全に迂回させる。
種とともに地面に注入されるように形成されるいくらかの凝縮物を許可する一方、種又は播種管への損傷を防ぐという点でも、典型的に効果的である。
Claims (49)
- 農業機具に付随する内燃エンジンのための排気調整システムであって、
前記システムは、
前記エンジンから前記農業機具まで排気物質を伝達するように配される排気ダクトと、
前記農業機具に付随し、且つ前記排気ダクトを通る排気物質の流れを引きこむように配された農業インペラファンと、
前記エンジンと前記インペラファンの間を通る前記排気物質を受け取るように、前記排気ダクトと直列に連結されるように配された排気通路を備える凝縮器と、
前記排気通路の表面を横切って冷却空気を向かわせるように配された凝縮器ファンと、
前記排気の温度を検知するように配された排気温度センサと、
選択された温度範囲内の前記排気物質の温度を維持するために、前記排気物質の温度に応答性して、前記凝縮器ファン、前記インペラファン、又は前記エンジンの毎分の回転、のうち少なくとも1つの速度を制御可能に変化させるように配されたコンピュータ制御装置と、
を備えることを特徴とする排気調整システム。 - 芝刈り用デッキを有する芝刈り機を備える農業機具とともに使用されるシステムであって、
前記エンジンは、地面を横切る前記機具の前方への動きの機動力となるように配され、
前記排気ダクトは、前記エンジンと前記芝刈り用デッキの間を連通するように配され、
これにより、前記インペラファンは、前記芝刈り用デッキの中へ排気物質を向かわせるように配され、
前記排気物質は、前記芝刈り用デッキの刈り取った芝生及び芝生への栄養補給のために葉面と混ぜられるように配されることを特徴とする請求項1記載のシステム。 - 耕運機用フードを有するロータリー式耕運機を備える農業機具とともに使用されるシステムであって、
前記エンジンは、地面を横切る前記機具の前方への動きの機動力となるための前記ロータリー式耕運機の地面係合羽根の回転駆動のために配され、
前記排気ダクトは、前記エンジンと前記耕運機用フードの間を連通するように配され、
これにより、前記インペラファンは、前記フードの中へ排気物質を向かわせるように配され、前記排気物質は、地面の中へ混ぜられるように配されることを特徴とする請求項1記載のシステム。 - 空気式播種機具を備える農業機具とともに用いて使用されるシステムであって、
前記空気式播種機具は、地面の畝間を形成するための複数のオープナーと、播種タンクと、前記タンクから前記オープナーまで種を運ぶように配された複数の播種管と、を備え、
前記エンジンは、前記空気式播種機具を牽引するために配されたトラクターのエンジンを備え、前記インペラファンは、前記空気式播種機具の播種ファンを備え、前記空気式播種機具は、前記播種管を通って種を吹き飛ばすように配されることを特徴とする請求項1記載のシステム。 - 前記排気ダクトが前記排気物質の方向を変えるように配されることにより、前記排気物質が、湿度、酸化有機物又はバイオチャーのいずれかによって、種の発芽に影響を与えるように配されることを特徴とする請求項4記載のシステム。
- 前記コンピュータ制御装置が、前記凝縮器ファンの速度を制御可能に変化させるように配されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一つに記載のシステム。
- 前記コンピュータ制御装置が、前記インペラファンの速度を制御可能に変化させるように配されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一つに記載のシステム。
- 前記コンピュータ制御装置が、前記インペラファンの速度を制御可能に変化させるように配されることにより、凝縮器内の圧力を低下させ、且つ噴射流の圧力を増加させるように前記インペラファンが配されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一つに記載のシステム。
- 前記コンピュータ制御装置が、前記エンジンによって消費されるバイオ燃料と添加剤の比を制御可能に変化させることにより、約30:1である前記排気物質の規定の炭素と窒素の比を維持することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一つに記載のシステム。
- 前記オープナー、前記凝縮器及び前記エンジンのいずれかに隣接する前記排気の温度を検知するように配された排気温度センサが提供され、前記コンピュータ制御装置が、前記温度センサの夫々によって決定された前記排気物質の温度に応答性することを特徴とする請求項4乃至9のいずれか一つに記載のシステム。
- 動いていない前記インペラファンに応答して前記凝縮器から離れた位置の前記エンジンから、排気物質の方向を選択的に変えるように配された安全弁が提供されることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一つに記載のシステム。
- 規定される温度上限を超える前記排気の温度に応答して前記凝縮器から離れた前記エンジンから、排気物質の方向を選択的に変えるように配された安全弁が提供されることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一つに記載のシステム。
- 前記コンピュータ制御装置が、夫々の選択された設定点に応答して複数の変数を制御するように配され、前記設定点が、規定される温度上限を超える前記排気の温度に応答してそれぞれのデフォルト設定に戻るように配されることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか一つに記載のシステム。
- 前記エンジンと前記凝縮器の間の前記排気ダクトと連通する補助空気吸入口が提供され、前記補助空気吸入口は、前記インペラファンの前に前記排気物質と混ぜられるべき前記排気ダクトの中へ周囲空気を注入するように配されることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか一つに記載のシステム。
- 前記補助空気吸入口の中へ空気を向かわせるように配された補助ファンが提供され、前記補助ファンは、前記コンピュータ制御装置によって制御されることを特徴とする請求項14記載のシステム。
- 前記選択された温度範囲が、華氏90〜200度を含むことを特徴とする請求項1乃至15のいずれか一つに記載のシステム。
- 前記選択された温度範囲が、華氏110〜150度を含むことを特徴とする請求項1乃至16のいずれか一つに記載のシステム。
- 前記凝縮器が、前記排気通路に凝縮物を形成するように配され、前記排気通路が、前記播種管へ前記凝縮物を運搬するように配されることを特徴とする請求項4乃至17のいずれか一つに記載のシステム。
- 前記凝縮器が、
そこを通る前記排気物質を受け取るように、前記排気ダクトと結合されるように配された排気通路と、
前記排気通路の表面の第1の位置を横切って冷却空気を向かわせるように配された主冷却通路と、
前記排気通路の表面の第2の位置を横切って冷却空気を向かわせるように配された補助冷却通路と、
を備え、
前記コンピュータ制御装置が、前記排気物質の温度に夫々応答して主冷却通路及び補助冷却通路に収容された冷却空気の量を制御可能に変化させるように配されることを特徴とする請求項1乃至18のいずれか一つに記載のシステム。 - 前記主冷却通路が、前記排気通路から同心円状に延出し、前記補助冷却通路が、前記排気通路の外側の周りに向けられることを特徴とする請求項19記載のシステム。
- 前記排気通路の直径方向に対向する2つの側面の間の前記主冷却通路を直径方向に横切って、排気物質を伝達するように夫々配された複数の交換管が提供されることを特徴とする請求項20記載のシステム。
- 各交換管に付随する前記排気通路中のバッフル部材が提供され、前記バッフル部材は、排気物質の流れを前記各交換管を通って軸方向から半径方向へ方向を変えるように配されていることを特徴とする請求項21記載のシステム。
- 前記主冷却通路及び前記排気通路が同心の管状部材を備え、前記同心の管状部材が圧入接続部によって対向端で結合されており、前記圧入接続部が長手方向における前記管状部材の異なる熱膨張速度を適応させるよう配されることを特徴とする請求項19乃至22のいずれか一つに記載のシステム。
- 前記凝縮器における様々な位置で圧縮ガスの充填を定期的に放出するように配されることにより、排気煤が定着すること及び前記凝縮器を塞ぐことを防止するように配された補助圧縮ガスシステムが提供されることを特徴とする請求項1乃至23のいずれか一つに記載のシステム。
- 規定される温度上限を超える排気温度に応答して前記排気ダクトの中へ冷却水を注入するように配された補助水タンクが提供されることを特徴とする請求項1乃至24のいずれか一つに記載のシステム。
- 前記排気物質の含有物を決定するように配された排気物質アナライザが提供され、前記コンピュータ制御装置が、前記排気物質の前記含有物に応答して、前記凝縮器ファン、前記インペラファン、又は前記エンジンの毎分の回転、のうち少なくとも1つの速度を制御可能に変化させるように配されることを特徴とする請求項1乃至25のいずれか一つに記載のシステム。
- 前記排気物質の含有物を決定するように配された排気物質アナライザが提供され、前記コンピュータ制御装置が、前記排気物質の前記含有物に応答して前記エンジンによって消費される高タンパク質含有物を有するバイオ燃料の速度を制御可能に変化させるように配されることを特徴とする請求項1乃至26のいずれか一つに記載のシステム。
- 排気物質の量が、前記エンジンのRPMを増加させることにより、前記コンピュータ制御装置によって増加するように配されることを特徴とする請求項27記載のシステム。
- 排気物質の量が、前記エンジンの動作温度を増加させることにより、前記コンピュータ制御装置によって増加するように配されることを特徴とする請求項27記載のシステム。
- 排気物質の量が、周囲空気の混合を減少させるインペラファン又はインジェクションファンの速度を減少させることにより、前記コンピュータ制御装置によって増加するように配されることを特徴とする請求項27記載のシステム。
- 前記エンジンと前記凝縮器との間に、前記排気ダクトと直列であるアフターバーナーが提供されることを特徴とする請求項27記載のシステム。
- 前記播種管中の凝縮物の量を測定するように配された凝縮物測定装置が提供され、前記コンピュータ制御装置が、前記凝縮物の量に応答して、前記凝縮器ファン、前記播種ファン、又は前記エンジンの毎分の回転、のうち少なくとも1つの速度を制御可能に変化させるように配されることを特徴とする請求項4乃至31のいずれか一つに記載のシステム。
- 前記コンピュータ制御装置が、前記凝縮器ファンの速度を増加させることにより、凝縮物の量を増加させるように配されることを特徴とする請求項32記載のシステム。
- 前記コンピュータ制御装置が、冷却空気がそこを横切って向かう前記排気通路の表面積を増加させることにより、凝縮物の量を増加させるように配されることを特徴とする請求項33記載のシステム。
- 前記コンピュータ制御装置が、含水種子を備える播種管の封鎖に応答して凝縮物の量を減少させるように配されることを特徴とする請求項32乃至34のいずれか一つに記載のシステム。
- 前記コンピュータ制御装置が、オペレーターコンソール上に前記排気温度を表示させるように配されることを特徴とする請求項1乃至35のいずれか一つに記載のシステム。
- 前記排気物質の含有物を決定するように配された排気物質アナライザと、前記エンジン中へ燃料添加剤を投入するように配された燃料添加ディスペンサーと、が提供され、前記コンピュータ制御装置が、前記排気物質の前記含有物に応答して前記燃料添加剤を投入する速度を制御可能に変化させるように配されることを特徴とする請求項1乃至36のいずれか一つに記載のシステム。
- 前記排気物質の含有物を決定するように配された排気物質アナライザと、前記エンジン中へ燃料添加剤を投入するように配された燃料添加ディスペンサーと、が提供され、前記コンピュータ制御装置が、そこを通って装置が駆動する作物の種類に応答して前記燃料添加剤を投入する速度を制御可能に変化させるように配されることを特徴とする請求項1乃至37のいずれか一つに記載のシステム。
- 草作物と組み合わされ、前記燃料添加剤がシリコーンを含むことを特徴とする請求項38記載のシステム。
- マメ作物と組み合わされ、前記燃料添加剤がカルシウムを含むことを特徴とする請求項38記載のシステム。
- 前記排気物質中のバイオチャーを形成するように配されるように、前記コンピュータ制御装置が、前記エンジンによって消費された燃料及び空気の比を制御可能に変化させるように配されることを特徴とする請求項1乃至40のいずれか一つに記載のシステム。
- 前記コンピュータ制御装置が、酸素センサに応答して前記エンジンによって消費された空気に対する燃料の比を増加させるように配され、前記酸素センサは、規定された量を超える前記排気物質中の酸素を示すことを特徴とする請求項41記載のシステム。
- 前記コンピュータ制御装置が、排気物質アナライザによって感知された前記排気物質の前記含有物に応答して前記エンジンによって消費された空気に対する燃料の比を増加させるように配されることを特徴とする請求項41記載のシステム。
- 前記排気物質と連通する微粒子センサが、規定されるバイオチャーと等しい、前記排気物質のバイオチャーレベルを検知するまでに、前記コンピュータ制御装置が、前記エンジンによって消費された燃料及び空気の比を増加させるように配されることを特徴とする請求項41記載のシステム。
- 内燃エンジンのための排気調整システムであって、
前記システムは、
農業装置のエンジンからの排気物質を受け取るように配される排気ダクトと、凝縮器と、を備え、
前記凝縮器は、
そこを通る前記排気物質を受け取るように、前記排気ダクトと直列に連結されるように配された排気通路と、
前記排気通路の表面の第1の位置を横切って冷却空気を向かわせるように配された主冷却通路と、
前記排気通路の表面の第2の位置を横切って冷却空気を向かわせるように配された補助冷却通路と、
前記各冷却通路を通る前記冷却空気を吹き飛ばすように配された凝縮器ファンと、
選択された温度範囲内の前記排気物質の温度を維持するために、前記排気物質の温度に夫々応答して前記主冷却通路及び前記補助冷却通路に収容される冷却空気の量を制御可能に変化させるように配されたコンピュータ制御装置と、
を備えることを特徴とする排気調整システム。 - 前記主冷却通路が、前記冷却通路を通って同心円状に延出し、前記補助冷却通路が、前記排気通路の外側の周りに向けられることを特徴とする請求項45記載のシステム。
- 前記排気通路の直径方向に対向する2つの側面の間の前記主冷却通路を直径方向に横切って、排気物質を伝達するように夫々配された複数の交換管が提供されることを特徴とする請求項46記載のシステム。
- 各交換管に付随する前記排気通路中のバッフル部材が提供され、前記バッフル部材は、排気物質の流れを前記各交換管を通って軸方向から半径方向へ方向を変えるように配されていることを特徴とする請求項47記載のシステム。
- 前記主冷却通路及び前記排気通路が同心の管状部材を備え、前記同心の管状部材が圧入接続部によって対向端で結合されており、前記圧入接続部が長手方向における前記管状部材の異なる熱膨張速度を適応させるよう配されることを特徴とする請求項45乃至48のいずれか一つに記載のシステム。
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