JP2014003961A - コンバイン - Google Patents

Abstract

【課題】従来のコンバインにおいては、プレクリーナ付きの吸気管は機体側部近傍で機体上部まで延伸させ、かつＤＰＦからの排気管は、穀粒排出機の水平オーガ部分よりも下方に位置させ、そのテールエンドを後方に向ける構成としていたが、機体側部は藁屑などの塵埃の密度が高くなり、吸気への異物混入の確率が高くなるという問題点があった。
【解決手段】脱穀部５と貯留部６との間の空間に、ＤＰＦユニット１０と排気管１４と、を備え、かつエンジン１７の吸気口に接続される吸気管１３の上端部に設けたプレクリーナ１１と、排気管１４終端の排出口１４ｃとを前記グレンタンク１８よりも上方に配置し、前記排出口１４ｃをプレクリーナ（１１）から離れる方向へ向けて開口させたコンバインにより上記問題を解決した。
【選択図】図１

Description

本発明は、原動機として搭載したディーゼルエンジンの排気管にディーゼルパティキュレートフィルタを設けたコンバインに関するものである。

従来、原動機として搭載したディーゼルエンジンの排気管にディーゼルパティキュレートフィルタ（以後、「ＤＰＦ」または単に「フィルタ」という。）を設けて排気中の粒子状物質を濾過除去するコンバインがある。この排ガス中の粒子状物質を適切に除去するためには、ＤＰＦでのフィルタリング性能を確保すると共に、エンジンにおける燃焼を適切に行い、不完全燃焼による粒子状物質の増加を抑制する必要がある。そのためエンジンへの吸気は藁屑などの塵埃を含んでいないものである必要があり、かつＤＰＦからの排気をその吸気に混入させないようにする必要がある。

従来はエンジンの排気を吸気側へ混入させないように、プレクリーナ付きの吸気管は、機体側部近傍で機体上部まで延伸させ、かつＤＰＦからの排気管は、穀粒排出装置の横オーガ部分よりも下方に位置させ、そのテールエンドを後方に向けるようにして、エンジンの吸気口にＤＰＦからの排気を混入させないようにしている（特許文献１）。

特開２０１１−１３５８４６公報

上記特許文献記載の技術においては、機体側部ではコンバインの刈取作業中に藁屑などの塵埃の密度が高くなり、吸気への異物混入によりエンジンの燃焼効率が低下するという問題点があった。また、機体中央部に吸気管を配置した場合は、風向き等によっては車両停車時の排気が吸気に混入する確率が高くなるという問題点があり、エンジンの不完全燃焼により粒子状物質が増加し、その除去が十分に行われない場合があった。よって本発明が解決しようとする課題は、上記問題点を解決するコンバインを提供することである。

本発明は、上記課題を解決すべく次のような技術的手段を講じた。
すなわち、請求項１記載の発明は、機体フレーム（２）上の一側部に脱穀部（５）を、他側部にグレンタンク（１８）と穀粒排出装置（１６）とを備えた貯留部（６）をそれぞれ搭載し、前記脱穀部（５）と前記貯留部（６）との間の空間に、エンジン（１７）からの排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するＤＰＦユニット（１０）と、該ＤＰＦユニット（１０）からの排気管（１４）とを配置し、かつ前記エンジン（１７）の吸気口に接続される吸気管（１３）の上端部に設けたプレクリーナ（１１）と、排気管（１４）終端の排出口（１４ｃ）とを前記グレンタンク（１８）よりも上方に配置し、前記排出口（１４ｃ）をプレクリーナ（１１）から離れる方向へ向けて開口させたコンバインである。

また、請求項２記載の発明は、前記排出口（１４ｃ）を、格納状態における前記穀粒排出装置（１６）の横オーガ部分（１６ａ）に対してグレンタンク（１８）側に偏倚させて配置した請求項１記載のコンバインである。

また、請求項３記載の発明は、前記排気管（１４）の上部に、前記排出口（１４ｃ）を終端部に有する横配管部（１４ｂ）を備え、平面視において、該横配管部（１４ｂ）を、格納状態における前記穀粒排出装置（１６）の横オーガ部分（１６ａ）と平行に配置した請求項１又は請求項２に記載のコンバインである。

また、請求項４記載の発明は、前記脱穀部（５）と前記貯留部（６）との間の空間には、前記脱穀部（５）で選別された穀粒を前記グレンタンク（１８）へ搬送する一番揚穀筒（１５）を備え、この一番揚穀筒（１５）に沿わせて、前記排気管（１４）の縦配管部（１４ａ）を配置した請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のコンバインである。

また、請求項５記載の発明は、前記縦配管部（１４ａ）を、前記一番揚穀筒（１５）に支持した請求項４に記載のコンバインである。

請求項１記載の発明によれば、脱穀部（５）と貯留部（６）との間の空間に、エンジン（１７）からの排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するＤＰＦユニット（１０）と、該ＤＰＦユニット（１０）からの排気管（１４）とを配置し、かつ前記エンジン（１７）の吸気口に接続される吸気管（１３）の上端部に設けたプレクリーナ（１１）と、排気管（１４）の排出口（１４ｃ）とをグレンタンク（１８）よりも上方に配置し、更に排出口（１４ｃ）をプレクリーナ（１１）から離れる方向に向けて開口させたことにより、機体中央の塵埃の密度が低い部分に吸気管（１３）のプレクリーナ（１１）を設置でき、吸気に含まれる塵埃を少なくすることができる。また、吸気管（１３）後方に備えた排気管（１４）の排気口（１４ｃ）をプレクリーナ（１１）と離れる方向へ向けて開口させたことにより、排気が吸気に混入することを防止できる。これらによりエンジンの不完全燃焼を防止でき、粒子状物質の排出を抑制できる。

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、排出口（１４ｃ）を格納状態における穀粒排出装置（１６）の横オーガ部分（１６ａ）に対してグレンタンク（１８）側に偏倚させて配置したことにより、横オーガ部分（１６ａ）の格納時に、この横オーガ部分（１６ａ）が排出口（１４ｃ）に干渉することを防止でき、また穀粒排出装置（１６）を水平回動させても排出口（１４ｃ）に接触しにくくなり、排出口（１４ｃ）を高所に配置しながら穀粒排出装置（１６）による排出作業の能率を高めることができる。

請求項３記載の発明によれば、請求項１または請求項２に記載の発明の効果に加えて、平面視において、横配管部（１４ｂ）を格納状態における穀粒排出装置（１６）の横オーガ部分（１６ａ）と平行に配置したことにより、横オーガ部分（１６ａ）や、グレンタンク（１８）への高温の排気の接触を抑制することができ、グレンタンク（１８）及び穀粒排出装置（１６）内の穀粒の変質を抑制することができる。

請求項４記載の発明によれば、請求項１から請求項３に記載の発明の効果に加えて、脱穀部（５）と貯留部（６）との間に、一番揚穀筒（１５）に沿わせて、その前方に排気管（１４）の縦配管部（１４ａ）を配置したことにより、排気管（１４）をコンパクトに配置して、グレンタンク（１８）の容積を拡大することができる。

請求項５記載の発明によれば、請求項４に記載の発明の効果に加えて、縦配管部（１４ａ）を一番揚穀筒（１５）に支持したことにより、排気管（１４）の振動を抑え、騒音の発生を防止できる。

本発明の第一実施形態に係るコンバインの平面図である。 図１のコンバインの側面図である。 図１のコンバインの背面図である。 本発明の第二実施形態に係るコンバインの側面図である。 第三実施形態に係るコンバインの平面図である。 図５のコンバインの側面図である。 図５のコンバインの背面図である。 第四実施形態に係るコンバインの平面図である。 図８のコンバインの側面図である。 図８のコンバインの背面図である。 コンバイン運転部の部分拡大図である。

上記技術思想に基づいて具体的に構成された実施の形態について以下に図面を参照しつ
つ説明する。なお、本件においては、機体からその前進方向に向いて前後左右と称する。

図１から図３には本発明に係る第一実施形態のコンバインを示す。雲形部分は、機体フレーム２の中央近傍にあるエンジン等の機械要素を透視して示したものである。本発明に係るコンバインは、クローラで構成する走行部３で支持した機体フレーム２の前部に穀稈を刈り取る刈取部４を設け、その機体フレーム２上の左側に刈取部４から供給される刈取穀稈を処理する脱穀部５を設ける。加えて脱穀部５において脱穀された穀粒を蓄えるグレンタンク１８、及び蓄えた穀粒を機外へ搬出する穀粒搬出機１６等を備えた貯留部６を右側に設けると共に、走行部３、刈取部４及び脱穀部５の動力源であるディーゼルエンジン１７を貯留部６の前方に配置する。コンバインの使用者は、ディーゼルエンジン１７の上部に配置した運転部７からコンバインを操作し、走行、刈取等の一連の操作を行う。貯留部６を構成する穀粒搬出機１６は、鉛直オーガ部分１６ｂと横オーガ部分１６ａとからなり、鉛直オーガ部分１６ｂの下端がグレンタンク１８の下端と接続し、内部のオーガを回転させることで、グレンタンク１８に貯留した穀粒を機外へ排出する。穀粒搬出機１６は鉛直オーガ部分１６ｂの軸心を中心に、図１にある格納場所から脱穀部５の上方を通過して２７０度程度回動することが可能である。

ディーゼルエンジン１７は、走行部３・刈取部４・脱穀部５等の全ての駆動部を駆動する動力を生じる。このディーゼルエンジン１７はその右側に図示しないクーリングファンを設けると共にその右外側に図示しないラジエータを設け、サイドカバーで覆う構成としている。

機体フレーム２の略中央、即ち脱穀部５と貯留部６の間の空間には、エンジン１７の排気口と接続し、そのエンジン１７からの排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するボックス状のＤＰＦユニット１０を配置している。このＤＰＦユニット１０は、通常内部にＤＯＣ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）およびＤＰＦを内包し、ディーゼルエンジン１７からの排気ガスは、その中に含まれる炭化水素（ＨＣ）と一酸化炭素（ＣＯ）をまずＤＯＣで分解し、次にその中の黒煙を主体とする粒子状物質等をＤＰＦで捕集した後排出される。

粒子状物質を捕集するとＤＰＦは目詰まりを起こし濾過機能が低下するが、濾過機能の再生を行うことにより連続してＤＰＦを使用することが可能となる。ディーゼルエンジンの回転数を高速回転域に維持し排気ガスの温度を上げ、この高温の排気ガスをそのままＤＰＦに流し込むことで、粒子状物質を燃焼させることができ、濾過機能を再生することができる。このときＤＰＦ内部温度は２５０〜３００℃となり、排気ガスも高温になる。

ディーゼルエンジン１７への吸気管１３はディーゼルエンジン１７の吸気口から上方へ立設する。吸気管１３の上端部には比較的大きな塵埃を除去するプレクリーナ１１をグレンタンク１８よりも上方に設け、更にこのプレクリーナ１１の下方には比較的小さな塵埃を除去するためのエアクリーナ１２を設ける。これら２つのクリーナを直列に接続することによりディーゼルエンジン１７への吸気に含まれる塵埃を可能な限り除去する。また、吸気管１３の後方には、ＤＰＦユニット１０からの排気管１４を配置する。

排気管１４もＤＰＦユニット１０から上方へ立設する。排気管１４は、ＤＰＦユニット１０の排気口に直接接続する縦配管部１４ａと、その縦配管部１４ａから垂直に曲折した横配管部１４ｂとにより構成され、排気は横配管部１４ｂの端部にある後ろ向きの排気口１４ｃから機外へ放出される。即ち排気管１４の排気口１４ｃは、平面視において吸気管１３の上端に設けたプレクリーナ１１と排気管１４の鉛直部１４ａとを結ぶ直線上であって、プレクリーナ１１がある側から離れる方向に向いている。なお、横配管部１４ｂの排出口１４ｃは、格納状態における穀粒排出装置１６の横オーガ部分１６ａに対してグレンタンク１８側に偏倚させて配置し、かつ格納状態の横オーガ部分１６ａとほぼ平行に設ける。

脱穀部５と貯留部６との間の空間にＤＰＦユニット１０と、排気管１４とを備え、吸気管１３の上端部に設けたプレクリーナ１１と、排気管１４の排出口１４ｃとをグレンタンク１８よりも上方に配置し、更に横配管部１４ｂからの排出口１４ｃをプレクリーナ１１から離れる方向、即ち後ろ向きに開口させたことにより、吸気管１３のプレクリーナ１１を機体中央の塵埃の密度が低い部分に設置でき、従来の機体側方に吸気管を配置した場合に比較して格段に吸気に含まれる塵埃を少なくすることができる。また、吸気管１３後方に備えた排気管１４の排気口１４ｃをプレクリーナ１１から離れる方向、即ち後ろ向きに開口したことにより、排気が吸気に混入することを防止できる。これらによりエンジンの不完全燃焼を防止でき、粒子状物質の排出を抑制できる。

また排出口１４ｃを格納状態における穀粒排出装置１６の横オーガ部分１６ａに対してグレンタンク１８側に偏倚させて配置したことにより、横オーガ部分１６ａの格納時に、この横オーガ部分１６ａが排出口１４ｃに干渉することを防止でき、また穀粒排出時に穀粒排出装置１６を水平回動させても横配管部１４ｂに接触することがなくなり、排気口１４ｃを高所に配置しながら穀粒排出装置１６による排出作業の能率を高めることができる。

更に、平面視において横配管部１４ｂを、格納状態における穀粒排出装置１６の横オーガ部分１６ａと平行に配置したことにより、横オーガ部分１６ａや、グレンタンク１８への高温の排気の接触を抑制することができ、グレンタンク１８及び穀粒排出装置１６内の穀粒の変質を抑制することができる。

図４は本発明に係る第二実施形態のコンバインの側面図である。第一実施形態のコンバインとの相違点は、脱穀部５で選別された穀粒をグレンタンク１８へ搬送する一番揚穀筒１５の前方に、その一番揚穀筒１５に沿わせて排気管１４の縦配管部１４ａを配置し、その一番揚穀筒１５に縦配管部１４ａを結合した点である。また、ＤＰＦユニット１０の上方に尿素ＳＣＲ１９を設け、ディーゼルエンジン１７からの排気を、ＤＰＦユニット１０及び尿素ＳＣＲ１９の順に直列に接続した点である。

一番揚穀筒１５及び図示しない二番揚穀筒は、脱穀部５と貯留部６の間に該平行に立設し、グレンタンク１８の側面には、それらと接触しないように一番揚穀筒１５等の形状に合わせた凹部分を設ける。グレンタンク１８の容量を確保するために凹部分をできるだけ小さくする必要があるが、本実施形態にあるように一番揚穀筒１５に沿わせて排気管１４の縦配管部１４ａを配置したことにより、限定された空間に排気管１４をコンパクトに配置し、凹部の拡大を抑えて、グレンタンク１８の容積を拡大することができる。

また、縦配管部１４ａを一番揚穀筒１５に支持したことにより、排気管１４の振動を抑え、騒音の発生を防止できる。

尿素ＳＣＲ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）１９は、排出ガス浄化方法の一つで、尿素水を使用して窒素酸化物を浄化するものである。尿素水をタンクに入れて搭載し、これを排気中に噴射することにより高温下で加水分解させアンモニアガスを得て、このアンモニアガスにより窒素酸化物を還元し窒素ガスと水蒸気を得るものである。

尿素ＳＣＲ１９はＤＰＦユニット１０の上方で、グレンタンク１８の下部傾斜面と脱穀部５との間の空間に設置する。この場合、尿素ＳＣＲ１９はＤＰＦユニット１０の上方にあるので、ＤＰＦユニット１０よりも脱穀部５により接近するように配置する。このようにグレンタンク１８の下部傾斜面に沿うように配置することで、グレンタンク１８の下部の限られたスペースに尿素ＳＣＲ１９とＤＰＦユニット１０を無駄なく配置できる。

ディーゼルエンジン１７からの排気を、ＤＰＦユニット１０及び尿素ＳＣＲ１９の順に直列に接続したことにより、排気ガスの清浄性を向上することができる。また尿素ＳＣＲ１９を、ＤＰＦユニット１０の上方であって、ＤＰＦユニット１０よりも脱穀部５により接近するように配置することにより、限られたスペースに尿素ＳＣＲ１９とＤＰＦユニット１０を無駄なく配置でき、グレンタンク１８の側面に設ける凹部の拡大を抑えて、従来のグレンタンク容量と同程度の容量を確保することができる。

図５から図７には本発明に係る第三実施形態のコンバインを示す。雲形部分は、機体フレーム２の中央近傍にあるエンジン等の機械要素を透視して示したものである。第一実施形態のコンバインとの相違点は、ＤＰＦユニット１０からの排気管１４を、グレンタンク１８を貫通させて機体側部へ導出し、排気管１４の一部をグレンタンク１８に固定した点である。本実施形態において排気管１４は、ＤＰＦユニット１０の上部排出口に設けたＬ字排気管１４ｄと、グレンタンク１８の貫通孔へ挿入する接続管１４ｅと、機体側面に沿って前後方向に配置した横配管部１４ｂとから構成される。接続管１４ｅと横配管部１４ｂとは１本の管体を曲げて構成し、グレンタンク１８と固定される。また、この管体の内径はＬ字排気管１４ｄの外径よりも大きく、グレンタンク１８が所定位置にあるときは、接続管１４ｅの端部にＬ字排気管１４ｄが挿入され、グレンタンク１８をメンテナンス時にオープンにするときは、Ｌ字排気管１４ｄと接続管１４ｅとが離間する。

グレンタンク１８の貫通孔に排気管１４を挿入して、機体側下部へ向けて排気を可能としたことにより、従来のグレンタンク容量と同程度の容量を確保しながら、排気が吸気へ混入することを防止できる。

また、排気管１４を一本の管体１４ｂ・１４ｅとＬ字排気管１４ｄとで構成し、前記管体をグレンタンク１８に固定したことにより、グレンタンク１８の回動動作を従来どおりに行うことができる。また、前記管体の内径がＬ字排気管１４ｄの外径よりも大きく、その部分に重なりがあることによりデフューザー効果を得ることができる。

図８から図１０には本発明に係る第四実施形態のコンバインを示す。雲形部分は、機体フレーム２の中央近傍にあるエンジン等の機械要素を透視して示したものである。第一実施形態のコンバインとの相違点は、ＤＰＦユニット１０の後方に尿素ＳＣＲ１９を備え、ディーゼルエンジン１７からの排気をＤＰＦユニット１０と尿素ＳＣＲ１９とを通して浄化している点である。

ディーゼルエンジン１７からの排気を直列に接続したＤＰＦユニット１０と尿素ＳＣＲ１０を通して浄化することにより、排気ガスの清浄性を向上することができる。また、尿素ＳＣＲをＤＰＦユニット１９の後方に備えることで、グレンタンク１８の凹部を小さくすることができ、従来のグレンタンク容量と同程度の容量を確保することができる。加えて、排気を機体下部後方へ排出でき、排気が吸気へ混入することを防止できる。

図１１には運転部７に備えたシート周辺の構成図を示す。第一から第四の実施形態においては、シート２０をサポートするシート用ブラケット２３に、オーガリモコン２１のリモコン用ステイ２２と、ドリンクホルダ２５を固定する。シート２０は左右一対の前後レール２４上を前後に移動することが可能であり、またシート用ブラケット２３には、シート２０を上下に移動させる機構を備えている。シート用ブラケット２３にリモコン用ステイ２２を固定していることで、シート２０に着席した作業者とオーガリモコン２１との位置関係が変化せず、オーガリモコン２１の取り外し等の作業が容易になる。また、ドリンクホルダ２５についても、作業者とドリンクとの位置関係が変化せず、容易にドリンクを把持することができる。

また、ディーゼルエンジン１７の図示しないクーリングファンは、ＨＳＴによって駆動されており、コンバインの前進走行を停止した信号を制御装置が受信した場合、また後進走行の信号を制御装置が受信した場合、一定時間クーリングファンを逆回転させる制御を行う。コンバインの停止信号等に基づきクーリングファンを逆回転させる制御を行うことにより、ラジエータカバーに付着したゴミを除去することができる。また、走行停止や後進走行と言う低負荷時であるので、クーリングファンが逆転することにより水温が上昇することがない。

１ コンバイン
２ 機体フレーム
３ 走行部
４ 刈取部
５ 脱穀部
６ 貯留部
１０ ＤＰＦユニット
１１ プレクリーナ
１３ 吸気管
１４ 排気管
１４ａ 縦配管部
１４ｂ 横配管部
１４ｃ 排出口
１５ 一番揚穀筒
１６ 穀粒排出装置
１６ａ 横オーガ部分
１７ エンジン
１８ グレンタンク
１９ 尿素ＳＣＲ

Claims (5)

1. 機体フレーム（２）上の一側部に脱穀部（５）を、他側部にグレンタンク（１８）と穀粒排出装置（１６）とを備えた貯留部（６）をそれぞれ搭載し、
   前記脱穀部（５）と前記貯留部（６）との間の空間に、エンジン（１７）からの排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するＤＰＦユニット（１０）と、該ＤＰＦユニット（１０）からの排気管（１４）とを配置し、
   かつ前記エンジン（１７）の吸気口に接続される吸気管（１３）の上端部に設けたプレクリーナ（１１）と、排気管（１４）終端の排出口（１４ｃ）とを前記グレンタンク（１８）よりも上方に配置し、
   前記排出口（１４ｃ）をプレクリーナ（１１）から離れる方向へ向けて開口させたコンバイン。
2. 前記排出口（１４ｃ）を、
   格納状態における前記穀粒排出装置（１６）の横オーガ部分（１６ａ）に対してグレンタンク（１８）側に偏倚させて配置した請求項１記載のコンバイン。
3. 前記排気管（１４）の上部に、前記排出口（１４ｃ）を終端部に有する横配管部（１４ｂ）を備え、
   平面視において、該横配管部（１４ｂ）を、
   格納状態における前記穀粒排出装置（１６）の横オーガ部分（１６ａ）と平行に配置した請求項１又は請求項２に記載のコンバイン。
4. 前記脱穀部（５）と前記貯留部（６）との間の空間には、
   前記脱穀部（５）で選別された穀粒を前記グレンタンク（１８）へ搬送する一番揚穀筒（１５）を備え、
   この一番揚穀筒（１５）に沿わせて、前記排気管（１４）の縦配管部（１４ａ）を配置した請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のコンバイン。
5. 前記縦配管部（１４ａ）を、前記一番揚穀筒（１５）に支持した請求項４に記載のコンバイン。