JP2015007397A - コンバイン - Google Patents

Abstract

【課題】排気ガス排出における大気汚染、尿素水の凍結。【解決手段】機体フレーム１の上方の一側に脱穀装置３を他側にグレンタンク５を設け、機体フレーム１の前方に刈取部４を設け、前記グレンタンク５の前方に操縦部６を設け、走行装置２と脱穀装置３と刈取部４とを駆動するエンジン１１の排気ガスを排気装置１２により機外に排出する構成とする。該排気装置１２はエンジン１１の排気マニホールド１３に接続した排気管１４に排気浄化装置１５を設けて構成し、排気浄化装置１５はＤＰＦ１６とＳＣＲ１７とにより構成し、該ＳＣＲ１７に供給する尿素水溶液の尿素水溶液タンク２５を設け、該尿素水溶液タンク２５内にエンジン１１の冷却水を循環させるパイプ２６を設ける。【選択図】図１

Description

本発明は、コンバインに係るものである。

従来、機体フレームの上方の左側に脱穀装置を、右側にグレンタンクをそれぞれ設け、グレンタンクの前側にエンジンを設け、エンジンの排気装置を脱穀装置とグレンタンクの間の上方に突き出すように設けた構成は公知である（特許文献１）。
また、排気浄化装置として、尿素水溶液由来のアンモニアを窒素酸化物と反応させて浄化するＳＣＲを備えた構成は、公知である（特許文献２）。

特開２０１１−２０６０６７号公報 特開２０１１−４６３２０号公報

前記公知例のうち、特許文献１に記載されたものは、窒素酸化物を十分に浄化できないという課題がある。
また、前記公知例のうち、特許文献２に記載されたものは、尿素水が凍結するなど、ＳＣＲに尿素水を円滑に供給できなくなる虞があるという課題がある。
本願は、コンバインの特性に鑑み、排気浄化装置の構成を工夫し、排気ガスの浄化効率を向上させたものである。

請求項１記載の発明は、下方に駆動する走行装置２を設けた機体フレーム１の上方の一側に脱穀装置３を他側にグレンタンク５を設け、機体フレーム１の前方に刈取部４を設け、前記グレンタンク５の前方に操縦部６を設け、走行装置２と脱穀装置３と刈取部４とを駆動するエンジン１１の排気ガスを排気装置１２により機外に排出する構成とし、該排気装置１２はエンジン１１の排気マニホールド１３に接続した排気管１４に排気浄化装置１５を設けて構成し、排気浄化装置１５はＤＰＦ１６とＳＣＲ１７とにより構成し、該ＳＣＲ１７に供給する尿素水溶液の尿素水溶液タンク２５を設け、該尿素水溶液タンク２５内にエンジン１１の冷却水を循環させるパイプ２６を設けたコンバインとしたものであり、エンジン１１からの排気ガスは排気装置１２の排気浄化装置１５のＤＰＦ１６とＳＣＲ１７により浄化されて排出される。
このとき、尿素水溶液が凍結するとエンジン１１が停止するが、エンジン冷却水を使用して尿素水溶液タンク２５内の尿素水溶液を加温して凍結防止および解凍する。
請求項２記載の発明は、前記エンジン１１から尿素水溶液タンク２５に至るパイプ２６の所定位置に冷却水を遮断するバルブ２７を設け、尿素水溶液タンク２５内の温度が一定以下の場合前記バルブ２７を開く構成としたコンバインとしたものであり、尿素水溶液タンク２５内の温度が一定以下になると、バルブ２７を開き、パイプ２６によりエンジン冷却水を尿素水溶液タンク２５に循環させる。
請求項３記載の発明は、機体の左右何れか一方側に前記尿素水溶液タンク２５の尿素水溶液給水口４３を設け、他方側に燃料タンク３５の燃料給油口４４を設けたコンバインとしたものであり、尿素水溶液給水口４３から尿素水溶液タンク２５に尿素水溶液を補給し、燃料給油口４４から燃料タンク３５に燃料を補給する。

請求項１記載の発明では、エンジン冷却水を使用して尿素水溶液タンク２５内の尿素水溶液を加温できるので、尿素水溶液の凍結防止および解凍を容易に行うことかできる。
請求項２記載の発明では、尿素水溶液タンク２５内の温度が一定以下になると、バルブ２７を開いてエンジン冷却水を尿素水溶液タンク２５に循環させるので、尿素水溶液の凍結防止および解凍を確実に行うことかできる。
請求項３記載の発明では、尿素水溶液給水口４３から尿素水溶液を補給し、燃料給油口４４から燃料を補給するので、誤って補給作業するのを抑制できる。

コンバインの側面図。 同背面図。 ＤＰＦとＳＣＲと尿素水溶液タンクの概略図。

本発明の一実施例を図により説明すると、１は作業機の機体フレームであり、本願はコンバインの実施例である。
機体フレーム１の下方には走行装置２を設け、機体フレーム１の上方の一側には脱穀装置３を設ける。脱穀装置３の前方には刈取部４を設け、脱穀装置３の側部にはグレンタンク５を設ける。６は操縦部である。
操縦部６の運転座席１０の下方にはエンジン１１を設け、エンジン１１には排気装置１２を接続する。排気装置１２は、エンジン１１の排気マニホールド１３に接続した排気管１４に排気浄化装置１５を設けて構成している。
排気浄化装置１５は、排気ガス中の粒子状物質を除去するＤＰＦ１６（Ｄｉｅｓｅｌ ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｆｉｌｔｅｒ、ディーゼルパティキュレートフィルタ）と、窒素酸化物に尿素を触媒として加水分解されたアンモニアを窒素酸化物に反応させて窒素酸化物を無害な窒素に変えるＳＣＲ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）１７とにより構成する。

前記ＤＰＦ１６は、ハニカム担体に触媒（Ｐｔ）を担持し、ＳＯＦ成分およびＮＯＸ成分を酸化させると共に、粒子状物質を捕集するものであり、ハニカム担体と複数の隔壁から成り、多角形断面を有する貫通孔を複数持つ、蜂の巣状のセル構造体と、それを取り囲む外壁から形成される。
ＤＰＦ１６とＳＣＲ１７の配置は任意であるが、例えば、両者を排気管１４の中間接続排気管１４Ｂにより機体進行方向と平行な略直線状で、グレンタンク５の下方の漏斗部２０の下方に位置させると、グレンタンク５の漏斗部２０周辺のデッドスペースに排気浄化装置１５を配置して、空間を有効利用でき、好適である。
また、排気浄化装置１５は脱穀装置３とグレンタンク５の間に配置され、ＤＰＦ１６とＳＣＲ１７の何れか一方または両方の一部または全部が脱穀装置３の唐箕の吸気用開口部に臨ませると、唐箕は、エンジン１１からの排気により熱っせられた排気浄化装置１５が放熱した熱気を吸気して脱穀装置３内に送風することができる。
１４Ａはエンジン１１の排気マニホールド１３に接続した始端側排気管、１４ＢはＤＰＦ１６とＳＣＲ１７とを接続する接続排気管、１４ＣはＳＣＲ１７に接続した終端側排気管、２２は終端側排気管１４Ｃに設けたカバーである。

ＳＣＲ１７に供給する尿素水溶液の尿素水溶液タンク２５を設け、該尿素水溶液タンク２５内にエンジン１１の冷却水を循環させるパイプ２６を設ける。
エンジン１１から尿素水溶液タンク２５に至るパイプ２６の所定位置に冷却水を遮断するバルブ２７を設ける。該バルブ２７の開閉操作は操縦部６にて行う構成とする。
２６Ａはエンジン１１からバルブ２７を経由して尿素水溶液タンク２５に至る送りパイプ、２６Ｂは尿素水溶液タンク２５からエンジン１１に戻る戻りパイプである。
尿素水溶液が凍結するとエンジン１１が停止するが、エンジン冷却水を使用して凍結防止および解凍する。また、尿素水溶液を温めすぎると品質劣化するが、尿素水溶液タンク２５への経路中にバルブ２７を設けているので、バルブ２７の開閉により尿素水溶液の凍結防止と過剰加温を回避とを行える。
前記バルブ２７は、尿素水溶液タンク２５内の温度が一定以下になると、開く構成としている。
そのため、尿素水溶液の凍結防止を確実に行える。
２８は尿素水溶液タンク２５に接続したポンプである。

前記尿素水溶液タンク２５内には温度センサ２９を設け、温度センサ２９とバルブ２７とを連動するように連結して、バルブ２７を自動開閉させる。
そのため、尿素水溶液を劣化させることなく、凍結防止および解凍できる。
前記操縦部６に温風を出すためにエンジン１１の冷却水を循環させるパイプを設け、該パイプにエンジン１１の冷却水を循環させると、前記パイプ２６を介して同時に尿素水溶液タンク２５内にも冷却水を循環させる。
そのため、一個のバルブ２７により操縦部６と尿素水溶液タンク２５の加温を行え、コストダウンになる。
図示は省略するが、前記尿素水溶液タンク２５をカートリッジ式とし、尿素カートリッジ３２の尿素水溶液タンク２５を操縦部６の下部に設けると、エンジン１１およびＤＰＦ１６から尿素カートリッジ３２を遠ざけることができ、熱による尿素の劣化を防止する。
また、装置を使用しないときは、尿素カートリッジ３２を尿素水溶液タンク２５から取り外して低温保管でき、この点でも、尿素の劣化を防止する。

しかして、機体の左右何れか一方側に前記尿素水溶液タンク２５の尿素水溶液給水口４３を設け、他方側に燃料タンク３５の燃料給油口４４を設ける。
そのため、尿素水溶液給水口４３から尿素水溶液タンク２５に尿素水溶液を補給し、燃料給油口４４から燃料タンク３５に燃料を補給するので、誤って補給作業するのを抑制できる。
また、尿素水溶液タンク２５の尿素水溶液給水口４３を操縦部６近傍に設置し、燃料タンク３５の燃料給油口４４を機体後部に設置してもよい。
尿素水溶液給水口４３と燃料給油口４４を離すことにより、誤った補給作業を回避できる。
前記尿素水溶液タンク２５を機体内部所定位置に設置し、尿素水溶液タンク２５の下部にホース５０の一端を接続し、ホース５０の他端は期待外部まで伸ばす。
劣化した尿素水ではエンジン始動できなくなるため、機械を使用しない期間の長いコンバインでは、尿素水の抜き替えが頻繁にあり、機体外部よりドレインであるホース５０を設けることで、抜き替え作業を容易にする。

また、以下の実施形態において、一部図示は省略するが、尿素カートリッジ３２を装着した尿素水溶液タンク２５は、機体後部に設けた燃料タンク３５近傍に設置してもよい。
尿素水溶液タンク２５を、エンジン１１および排気浄化装置１５の高温部から離し、高温の影響を受けにくくし、尿素水の劣化を抑制する。
また、機体後方から尿素水溶液タンク２５のメンテナンス作業が行え、尿素水溶液タンク２５のメンテナンス作業も容易にできる。
また、尿素水溶液タンク２５を操縦部６の運転座席１０の下方に設置し、燃料タンク３５を機体後部に設置してもよい。
また、前記尿素カートリッジ３２を装着した尿素水溶液タンク２５は、操縦部６とグレンタンク５の間に設置してもよい。
また、尿素水溶液タンク２５または前記尿素カートリッジ３２を装着した尿素水溶液タンク２５は、脱穀装置３からグレンタンク５へ穀粒を揚穀供給する揚穀装置３６の後方に設置してもよい。

また、尿素水溶液タンク２５または前記尿素カートリッジ３２を装着した尿素水溶液タンク２５は、グレンタンク５の下部に設置してもよい。
また、尿素水溶液タンク２５または前記尿素カートリッジ３２を装着した尿素水溶液タンク２５は、刈取装置４と脱穀装置との間に設置してもよい。
また、尿素水溶液タンク２５または前記尿素カートリッジ３２を装着した尿素水溶液タンク２５は、エンジン１１の上方で操縦部６の運転座席１０の後方下部に設置し、前記ＤＰＦ１６はエンジン１１近傍に設けてもよい。
なお、尿素水溶液タンク２５と燃料タンク３５とは任意箇所に夫々設置し、尿素水溶液タンク２５の尿素水溶液給水口４３と燃料タンク３５の燃料給油口４４とを互いに近傍に設置してもよい。
そもそも、燃料給油２回に１回ほどの頻度で尿素を補給する必要があり、燃料タンク３５近傍に尿素水溶液タンク２５を設置することで、尿素水の給水作業の効率アップが図れ、また、尿素水の給水作業の忘れも抑制できる。

尿素水溶液タンク２５は、機体後部に設けた燃料タンク３５近傍に設置してもよい。
そもそも、燃料給油２回に１回ほどの頻度で尿素を補給する必要があり、燃料タンク３５近傍に尿素水溶液タンク２５を設置することで、さらに使い勝手がよくなり、尿素水の給水作業の効率アップが図れ、また、尿素水の給水作業の忘れも抑制できる。
また、前記尿素水溶液タンク２５を操縦部６とグレンタンク５の間に設置し、燃料タンク３５を機体後部に設置してもよい。
また、尿素水溶液タンク２５を、前記穀粒をグレンタンクに揚穀供給する揚穀装置（図示省略）の後方に設け、尿素水溶液タンク２５は縦長に形成する。
そのため、スペースを有効利用できる。
また、尿素水溶液タンク２５は、脱穀装置３の後方に設けたカッター４０とグレンタンク５内の穀粒を排出する排出縦オーガ４１との間に設置してもよい。

また、前記尿素水溶液給水口４３を操縦部６とグレンタンク５の間に設置し、燃料給油口４４を機体後部に設置してもよい。
また、尿素水溶液給水口４３を、グレンタンク５と排出縦オーガ４１の間に設け、尿素水溶液タンク２５は縦長に形成する。
また、尿素水溶液給水口４３を、前記カッターカッター４０の右側であって前記排出縦オーガ４１の後方に設置してもよい。
また、尿素水溶液給水口４３を、刈取装置４と脱穀装置との間に設置してもよい。
機体の左右何れか一方側に尿素水溶液タンク２５の尿素水溶液給水口４３を設け、他方側に燃料タンク３５の燃料給油口４４を設ける。
そのため、誤った補給作業を回避できる。
少なくとも、尿素水溶液給水口４３をグレンタンク５の後方で排出縦オーガ４１近傍に設けると、グレンタンク５を外側オープンさせなくても、補給作業を容易に行える。

尿素水溶液タンク２５を、グレンタンク５の下部内側傾斜面５１の下方であって、機体後方に設ける。
そのため、尿素水溶液給水口４３と尿素水溶液タンク２５とＳＣＲ１７との配管をＵターンさせずに直線状に配置でき、コスト削減、省スペース化となる。

（実施例の作用）
エンジン１１を始動し、エンジン１１の回転により脱穀装置３と刈取部４の各部を駆動し、走行装置２を駆動して走行して刈取脱穀作業を行う。
エンジン１１は供給された燃料を燃焼させて得た駆動力を各部に伝達し、燃焼した燃料は排気ガスとして排気装置１２を通して機外に排出される。
排気浄化装置１５は、ＤＰＦ１６とＳＣＲ１７とを有しているので、ＤＰＦ１６により窒素酸化物を昇温させて吸着除去すると共に、ＳＣＲ１７により窒素酸化物に尿素を触媒として加水分解されたアンモニアを窒素酸化物に反応させて窒素酸化物を無害な窒素に帰して排出する。
ＳＣＲ１７に供給する尿素水溶液の尿素水溶液タンク２５を設け、該尿素水溶液タンク２５内にエンジン１１の冷却水を循環させるパイプ２６を設けているので、尿素水溶液が凍結するとエンジン１１が停止するが、エンジン冷却水を使用して尿素水溶液タンク２５内の尿素水溶液を加温して凍結防止および解凍する。

また、尿素水溶液を温めすぎると品質が劣化するが、エンジン１１から尿素水溶液タンク２５に至るパイプ２６の所定位置に冷却水を遮断するバルブ２７を設けているので、バルブ２７の開閉により、尿素水溶液タンク２５へのエンジン冷却水の循環を入り切りさせて尿素水溶液の過剰な加温を防止し、尿素水溶液の品質劣化を防止する。
バルブ２７は、尿素水溶液タンク２５内の温度が一定以下になると、開く構成としているので、尿素水溶液の凍結防止を確実に行える。
尿素水溶液タンク２５内には温度センサ２９を設け、温度センサ２９とバルブ２７とを連動するように連結して、バルブ２７を自動開閉させる構成としているので、尿素水溶液を劣化させることなく、凍結防止および解凍できる。
操縦部６に温風を出すためにエンジン１１の冷却水を循環させるパイプ３０を設け、該パイプ３０にエンジン１１の冷却水を循環させると、パイプ２６を介して同時に尿素水溶液タンク２５内にも冷却水を循環させる。

そのため、一個のバルブ２７により操縦部６と尿素水溶液タンク２５との加温を行え、コストダウンになる。
尿素水溶液タンク２５はカートリッジ式とし、尿素カートリッジ３２を操縦部６の下部に設けると、エンジン１１およびＤＰＦ１６から尿素カートリッジ３２を遠ざけることで、熱による尿素水溶液の劣化を防止する。
また、装置を使用しないときは、尿素カートリッジ３２を尿素水溶液タンク２５から取り外して低温保管でき、この点でも、尿素水溶液の劣化を防止する。

しかして、機体の左右何れか一方側に前記尿素水溶液タンク２５の尿素水溶液給水口４３を設け、他方側に燃料タンク３５の燃料給油口４４を設けているので、尿素水溶液給水口４３から尿素水溶液タンク２５に尿素水溶液を補給し、燃料給油口４４から燃料タンク３５に燃料を補給し、誤って補給作業するのを抑制できる。
尿素水溶液タンク２５の尿素水溶液給水口４３を操縦部６近傍に設置し、燃料タンク３５の燃料給油口４４を機体後部に設置すると、尿素水溶液給水口４３と燃料給油口４４を離すことにより、誤った補給作業を回避できる。
尿素水溶液タンク２５を機体内部所定位置に設置し、尿素水溶液タンク２５の下部にホース５０の一端を接続し、ホース５０の他端は期待外部まで伸ばすと、劣化した尿素水溶液ではエンジン始動できなくなるため、機械を使用しない期間の長いコンバインでは、尿素水溶液の抜き替えが頻繁にあり、機体外部よりドレインであるホース５０を設けることで、抜き替え作業を容易にする。

尿素カートリッジ３２を装着した尿素水溶液タンク２５は、機体後部に設けた燃料タンク３５近傍に設置すると、尿素水溶液タンク２５を、エンジン１１および排気浄化装置１５の高温部から離れ、高温の影響を受けにくくし、尿素水溶液の劣化を抑制する。
また、機体後方から尿素水溶液タンク２５のメンテナンス作業が行え、尿素水溶液タンク２５のメンテナンス作業も容易にできる。
尿素水溶液タンク２５は、機体後部に設けた燃料タンク３５近傍に設置すると、そもそも、燃料給油２回に１回ほどの頻度で尿素水溶液を補給する必要があるが、燃料タンク３５近傍に尿素水溶液タンク２５を設置することで、さらに使い勝手がよくなり、尿素水溶液の給水作業の効率アップが図れ、また、尿素水溶液の給水作業の忘れも抑制できる。

また、尿素水溶液タンク２５と燃料タンク３５とは任意箇所に夫々設置し、尿素水溶液タンク２５の尿素水溶液給水口４３と燃料タンク３５の燃料給油口４４とを互いに近傍に設置すると、尿素水溶液の給水作業の効率アップが図れ、また、尿素水溶液の給水作業の忘れも抑制できる。
また、尿素水溶液タンク２５を、穀粒をグレンタンクに揚穀供給する揚穀装置３６の後方に設け、尿素水溶液タンク２５は縦長に形成すると、スペースを有効利用でき、好適である。
機体の左右何れか一方側に尿素水溶液タンク２５の尿素水溶液給水口４３を設け、他方側に燃料タンク３５の燃料給油口４４を設けると、誤った補給作業を回避できる。
少なくとも、尿素水溶液給水口４３をグレンタンク５の後方で排出縦オーガ４１近傍に設けると、グレンタンク５を外側オープンさせなくても、補給作業を容易に行える。

尿素水溶液タンク２５を、グレンタンク５の下部内側傾斜面の下方であって、機体後方に設けると、尿素水溶液給水口４３と尿素水溶液タンク２５とＳＣＲ１７との配管をＵターンさせずに直線状に配置でき、コスト削減、省スペース化となる。
なお、前記した各実施例は、理解を容易にするために、個別または混在させて図示および説明しているが、これらの実施例は夫々種々組合せ可能であり、これらの表現によって、構成・作用等が限定されるものではなく、また、相乗効果を奏する場合も勿論存在する。
また、ＤＰＦ１６とＳＣＲ１７とは、理解を容易にするために、図中のＤＰＦ１６とＳＣＲ１７に斜線を付しているが、これにより構成が限定されることはない。
また、ＤＰＦ１６とＳＣＲ１７は、理解を容易にするために、ＤＰＦ１６とＳＣＲ１７の順に設置し、これにより排気ガスの浄化効果を向上させているが、順序を入れ替えても良い。

１…機体フレーム、２…走行装置、３…脱穀装置、４…刈取部、５…グレンタンク、１０…運転座席、１１…エンジン、１２…排気装置、１３…排気マニホールド、１４…排気管、１５…排気浄化装置、１６…ＤＰＦ、１７…ＳＣＲ、２５…尿素水溶液タンク、２６…パイプ、２７…バルブ、２９…温度センサ、３０…パイプ、３２…尿素カートリッジ、３５…燃料タンク、４０…カッター、４１…排出縦オーガ、４３…尿素水溶液給水口、４４…燃料給油口、５０…ホース。

Claims (3)

1. 下方に駆動する走行装置（２）を設けた機体フレーム（１）の上方の一側に脱穀装置（３）を他側にグレンタンク（５）を設け、機体フレーム（１）の前方に刈取部（４）を設け、前記グレンタンク（５）の前方に操縦部（６）を設け、走行装置（２）と脱穀装置（３）と刈取部（４）とを駆動するエンジン（１１）の排気ガスを排気装置（１２）により機外に排出する構成とし、該排気装置（１２）はエンジン（１１）の排気マニホールド（１３）に接続した排気管（１４）に排気浄化装置（１５）を設けて構成し、排気浄化装置（１５）はＤＰＦ（１６）とＳＣＲ（１７）とにより構成し、該ＳＣＲ（１７）に供給する尿素水溶液の尿素水溶液タンク（２５）を設け、該尿素水溶液タンク（２５）内にエンジン（１１）の冷却水を循環させるパイプ（２６）を設けたコンバイン。
2. 請求項１において、前記エンジン（１１）から尿素水溶液タンク（２５）に至るパイプ（２６）の所定位置に冷却水を遮断するバルブ（２７）を設け、尿素水溶液タンク（２５）内の温度が一定以下の場合前記バルブ（２７）を開く構成としたコンバイン。
3. 請求項１または請求項２において、機体の左右何れか一方側に前記尿素水溶液タンク（２５）の尿素水溶液給水口（４３）を設け、他方側に燃料タンク（３５）の燃料給油口（４４）を設けたコンバイン。

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