JP2015086814A - 排気ガス冷却装置およびこの排気ガス冷却装置を備えたコンバイン - Google Patents

Abstract

【課題】排気管の外周面の温度を低下させ、熱による周辺の機器の故障を少なくすると共に、排気ガスの温度を低下させて作業者の環境の悪化を少なくする。
【解決手段】エンジン（９）の排気ガスを外部へ案内する排気筒（６１）を備え、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、排気管（６１Ａ）の外周面と包囲筒（６１Ｂ）の内周面との間に、空気や水やオイルなどの流体を排気管（６１Ａ）の外周面に沿って螺旋状に流動させる流体室（１００）を形成し、流体室（１００）の一端部に流体の供給口（Ｕ）を備え、流体室（１００）の他端部には流体の排出口（Ｄ）を備える。また、供給口（Ｕ）に、流体を排気管（６１Ａ）の外周面の接線方向に向けて噴射する噴射ノズル（Ｎ１）を接続し、排出口（Ｄ）に吸引ノズル（Ｎ２）を接続する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、排気ガス冷却装置およびこの排気ガス冷却装置を備えたコンバインに関するものである。

特許文献１および特許文献２には、コンバインにおいて、エンジンからの排気ガスを機外へ案内する排気管の上端部を、脱穀装置の上面よりも高い位置まで延設する技術が開示されている。

また、ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる粒子状物質を濾過して除去する排気浄化装置としてＤＰＦ（ディーゼル・パーティキュレート・フィルター）を備え、このＤＰＦを脱穀装置とグレンタンクの間に形成される空間に配置する技術が試みられている。

この例として、特許文献３には、グレンタンクの底部に形成した傾斜壁の下方にＤＰＦを配置し、この排気浄化装置の流出口に排気管の下端部を接続し、この排気管を後側下方へ延設する技術が開示されている。

また、上述のようなＤＰＦが搭載された作業車輌では、このＤＰＦに炭素が目詰りした場合に、排気ガス温度を更に上昇させ、この目詰まりした炭素を焼却して除去する再生制御が行なわれる構成としている。

特開２００７−２４７４７２号公報 特開２０１０−２０９８１３号公報 特開２０１１−１３５８４６号公報

上述の排気管から排出される排気ガスは高温であり、また、この高温の排気ガスによって排気管の周面温度が高温となるため、この排気管の周辺に配置される機器が熱の影響を受けて故障しやすくなる問題がある。また、この排気管の終端から排出される高温の排気ガスが操縦部側に漂い、作業者の環境を悪化させる問題がある。

そして、上述のようなＤＰＦを搭載した作業車輌では、ＤＰＦの再生制御が行なわれると、排気ガスの温度や排気管の周面温度が更に高温となり、この高熱の影響によって上述の問題は更に深刻化する。

そこで、本発明の主たる課題は、かかる問題点を解消することができるコンバインを提案することにある。

この発明は、上述の課題を解決するために、次の技術的手段を講じる。
即ち、請求項１記載の発明は、エンジン（９）の排気ガスを外部へ案内する排気筒（６１）を備え、該排気筒（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、前記排気管（６１Ａ）の外周面と包囲筒（６１Ｂ）の内周面との間に、空気や水やオイルなどの流体を前記排気管（６１Ａ）の外周面に沿って螺旋状に流動させる流体室（１００）を形成し、該流体室（１００）の一端部に前記流体の供給口（Ｕ）を備え、前記流体室（１００）の他端部には前記流体の排出口（Ｄ）を備えた排気ガス冷却装置としたものである。

請求項２記載の発明は、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、前記流体を該壁体（Ｋ）によって流動案内する構成とした請求項１記載の排気ガス冷却装置としたものである。

請求項３記載の発明は、前記供給口（Ｕ）に、前記流体を排気管（６１Ａ）の外周面の接線方向に向けて噴射する噴射ノズル（Ｎ１）を接続した請求項１記載の排気ガス冷却装置としたものである。

請求項４記載の発明は、前記排出口（Ｄ）に、前記流体を排気管（６１Ａ）の外周面の接線方向から吸引する吸引ノズル（Ｎ２）を接続した請求項１または請求項３記載の排気ガス冷却装置としたものである。

請求項５記載の発明は、前記排気筒（６１）を上下方向に向けて設け、前記供給口（Ｕ）を包囲筒（６１Ｂ）の上部に形成し、前記排出口（Ｄ）を包囲筒（６１Ｂ）の下部に形成した請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の排気ガス冷却装置としたものである。

請求項６記載の発明は、前記流体を流体室（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）を設けた請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の排気ガス冷却装置としたものである。

請求項７記載の発明は、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または前記排気管（６１Ａ）から排出される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）を自動的に作動させる制御装置（１１５）を設けた請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の排気ガス冷却装置としたものである。

請求項８記載の発明は、前記排気管（６１Ａ）の温度または前記包囲筒（６１Ｂ）の温度が第２設定温度を超えた場合に、前記循環装置（１０６）を自動的に作動させる制御装置（１１５）を設けた請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の排気ガス冷却装置としたものである。

請求項９記載の発明は、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）を備え、該排気浄化装置（４０）の排気流出口に前記排気管（６１Ａ）の基端部を連通させた請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の排気ガス冷却装置としたものである。

請求項１０記載の発明は、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９記載の排気ガス冷却装置としたものである。

請求項１１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、該グレンタンク（６）の前側には前記エンジン（９）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、前記排気筒（６１）を該揚穀装置（１４）に沿わせて上方へ延設した請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の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。

請求項１記載の発明によれば、エンジン（９）の排気ガスが、排気管（６１Ａ）の内部を通過する間に、この排気管（６１Ａ）の外周面に沿って螺旋状に流動する空気や水やオイルなどの流体によって熱を奪われるため、この排気管（６１Ａ）や包囲筒（６１Ｂ）の外周面の温度が低下し、熱による周辺の機器の故障を少なくすることができる。また、排気管（６１Ａ）の終端から排出される排気ガスの温度が低下し、この排気ガスによる環境の悪化を少なくすることができる。

請求項２記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明の効果を奏するうえで、排気管（６１Ａ）の外周面と包囲筒（６１Ｂ）の内周面との間に、流体室（１００）の供給口（Ｕ）側から排出口（Ｄ）側に向けて螺旋状に延在する壁体（Ｋ）を設けたので、供給口（Ｕ）から供給された流体が排出口（Ｄ）まで円滑に螺旋状に流動し、排気管（６１Ａ）や包囲筒（６１Ｂ）および排気ガスの冷却効果が高まる。

請求項３記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明の効果を奏するうえで、供給口（Ｕ）に設けた噴射ノズル（Ｎ１）から排気管（６１Ａ）の外周面の接線方向に向けて流体を噴射することで、この流体を流体室（１００）内において排気管（６１Ａ）の外周面に沿って螺旋状に流動させることができ、排気管（６１Ａ）や包囲筒（６１Ｂ）および排気ガスの冷却効果が高まる。

請求項４記載の発明によれば、上記請求項１または請求項３記載の発明の効果を奏するうえで、排出口（Ｄ）に設けた吸引ノズル（Ｎ２）によって、排気管（６１Ａ）の外周面の接線方向から流体を吸引して排出するので、この流体を流体室（１００）内において排気管（６１Ａ）の外周面に沿って螺旋状に流動させる効果が高まり、排気管（６１Ａ）や包囲筒（６１Ｂ）および排気ガスの冷却効果を更に高めることができる。

請求項５記載の発明によれば、上記請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明の効果を奏するうえで、排気筒（６１）を上下方向に向けて設けることで、上部の供給口（Ｕ）から下部の排出口（Ｄ）へ流体を円滑に流動させることができる。

請求項６記載の発明によれば、上記請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の発明の効果に加え、前記排気管（６１Ａ）の外周面に沿って螺旋状に流動して排出された流体が、冷却器（１０５）で冷却されて循環装置（１０６）によって流体室（１００）内へ循環するため、この排気管（６１Ａ）および包囲筒（６１Ｂ）の外周面の温度が更に低下し、熱による周辺の機器の故障を少なくすることができる。また、排気管（６１Ａ）の終端から排出される排気ガスの温度が更に低下し、この排気ガスによる作業者の環境の悪化を少なくすることができる。

請求項７記載の発明によれば、上記請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の発明の効果を奏するうえで、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または排気管（６１Ａ）から排出される排気ガスの温度が第１設定温度を超えた場合に循環装置（１０６）が自動的に作動するので、排気管（６１Ａ）および包囲筒（６１Ｂ）の温度を適正範囲に維持することができる。

請求項８記載の発明によれば、上記請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の発明の効果を奏するうえで、排気管（６１Ａ）の温度または包囲筒（６１Ｂ）の温度が第２設定温度を超えた場合に循環装置（１０６）が自動的に作動するので、排気管（６１Ａ）および包囲筒（６１Ｂ）の温度を適正範囲に維持することができる。

請求項９記載の発明によれば、上記請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の発明の効果を奏するうえに、排気浄化装置（４０）によってエンジン（９）の排気ガスから粒子状物質を除去し、環境汚染を少なくすることができる。

請求項１０記載の発明によれば、上記請求項９記載の発明の効果に加え、排気浄化装置（４０）に備えたＤＰＦの再生制御が開始された場合に循環装置（１０６）を自動的に作動させることによって、更に高温となった排気ガスを冷却し、排気管（６１Ａ）および包囲筒（６１Ｂ）の外周面の温度を低下させ、熱による周辺の機器の故障を少なくすることができる。また、排気管（６１Ａ）の終端から排出される排気ガスの温度を低下させ、この排気ガスによる作業者の環境の悪化を少なくすることができる。

請求項１１記載の発明によれば、上記請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の発明の効果に加え、排気浄化装置（４０）の排気流出口に連通した排気筒（６１）を、揚穀装置（１４）に沿わせて上方へ延設しているので、この排気管（６１Ａ）の上端部から排気ガスが排出されても、この排気ガスが、コンバインの機体下部に堆積しがちな藁屑に向かいにくくなる。

コンバインの正面図である。 コンバインの要部説明用の側面図である。 コンバインの要部説明用の平面図である。 コンバインの要部説明用の背面図である。 排気筒周辺の側面図である。 排気筒の一部の断面図である。 別実施例における排気筒の一部の説明用の断面図である。 制御装置のブロック図である。 コンバインの要部説明用の側面図である。 作用状態を示すコンバインの正面図である。 作用状態を示すコンバインの要部説明用の背面図である。 コンバインのキャビン部分の背面図である。 コンバインの要部の説明用の側面図である。 グレンタンクを脱穀装置側から視た状態での要部説明図である。 グレンタンクにおける脱穀装置側の側壁に対する揚穀筒と排気筒の配置を示す説明用平面図である。 吸気系および排気系周辺の正面図である。 吸気系および排気系周辺の斜視図である。

以下、本発明の第１実施形態について添付図面を参照しつつ詳説する。なお、理解を容易にするため、便宜的に方向を示して説明しているが、これらにより構成が限定されるものではない。

コンバイン１は、図１〜図４に示すように、圃場を走向する左右一対のクローラからなる走行装置３と、機体の前端位置で圃場から穀桿を刈取る刈取装置４と、その後方で穀桿の脱穀・選別を行なう脱穀装置５と、脱穀装置５の右側に並設され脱穀・選別された穀粒を貯留するグレンタンク６とを備え、グレンタンク６の前側で刈取装置４の背面に臨む部位に、操作者が搭乗するキャビン７を備えている。

また、グレンタンク６の後側には、貯留された穀粒を機外に排出する排出オーガ８を縦軸中心に旋回自在に備え、キャビン７の下方のエンジンルームＥの内部には、ディーゼルエンジン（請求項の「エンジン」）９を備えている。
（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。

一番受樋によって回収された穀粒は、脱穀装置５の右側に配置された第１揚穀装置（請求項における揚穀装置）１４によって上方へ搬送され、グレンタンク６に投入されて一時的に貯留される。第１揚穀装置１４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１揚穀装置１４の上部は、グレンタンク６の投入口に連通している。

また、第１揚穀装置１４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。
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。

また、グレンタンク６の左壁の上部は、多量の穀粒を貯留するために、上下方向に垂直に延在する垂直壁２３Ａに形成される。左壁の下部から下方へ連続するグレンタンク６の底部には、貯留された穀粒を能率良く排出螺旋に取り込ませるために、左側から右側に安息角度を持って傾斜した傾斜壁２３Ｂが形成されている。この傾斜壁２３Ｂは、機体前後方向で高さが異なる段差部を有している。

尚、排出オーガ８は、グレンタンク６の後側に縦軸回動自在に立設した揚穀チューブ（揚穀筒）８Ａと、この揚穀チューブ８Ａの上端部に横軸回動自在に接続した横送りチューブ８Ｂから構成している。横送りチューブ８Ｂは、脱穀装置５の上面に固定した支持部材８Ｄに載置した収納位置から、機体側方へ張り出した排出作業位置にわたって、旋回自在に構成されている。

脱穀装置５とグレンタンク６との間に形成された空間Ｓを有効に活用するために、左壁の垂直壁２３Ａには、第１揚穀装置１４と、第２揚穀装置１５を配置する凹部２２Ａが形成され、左壁の傾斜壁２３Ｂには、後述するディーゼル微粒子捕集フィルターであるＤＰＦユニット（請求項における排気浄化装置）４０の排気管６０を配置する凹部２２Ｂが形成されている。なお、左壁の傾斜壁２３Ｂの凹部２２Ｂに、高温状態のＤＰＦユニット４０の排気管６０を配置することによって、グレンタンク６に貯留された穀粒の乾燥が促進され穀粒の搬送を能率良く行なうことができる。
（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。

吸気タービン３０Ａには、接続管３５を介して吸気された空気中の不純物を除去するエアクリーナ３３が接続され、エアクリーナ３３には接続管３４を介して外気を濾過しながら吸気するプレクリーナ３２が接続され、排気マニホールド３０には、接続管５０を介して排気ガス中の不純物を除去するＤＰＦユニット４０の吸気口（排気流入口）が接続されている。
（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。

ＤＰＦユニット４０は、図２等に示すように、取付け構造を簡易にするために、マウントゴム９ａを介さずに機体フレーム２に固定される。このＤＰＦユニット４０は、エンジン９から排出される排気ガスの温度低下を防止するために、エンジン９の近傍に配置することが望ましいため、エンジン９の背面と第１揚穀装置１４の基部の間に配置している。また、ＤＰＦユニット４０の前端部をグレンタンク６の前壁と略同一位置に配置し、グレンタンク６に貯留された穀粒の乾燥を促進させる構成としている。

ＤＰＦユニット４０は、図３，４に示すように、ＤＰＦユニット４０からの放熱によってグレンタンク６内に貯留された穀粒を乾燥させるために、グレンタンク６の左右方向の略中央部分の下側に配置され、平面視において、グレンタンク６の底部の傾斜壁２３Ｂのシルエットの下側に配置されている。ＤＰＦユニット４０の排気口も、傾斜壁２３Ｂの下側に位置する。

図２に示すように、ＤＰＦユニット４０の吸気口は、接続管５０を介してエンジン９上部の排気マニホールド３０Ｂに接続され、ＤＰＦユニット４０の排気口には、不純物等が除去された排気ガスを外部に排出する排気筒部６０が接続されている。

接続管５０は、鋼管からなる第１接続管５１と、エンジン９の振動の伝播を低減する可撓性を有するステンレス管からなるフレキシブルチューブ５２と、鋼管からなる第２接続管５３によって構成されている。この接続管５０の全体またはフレキシブルチューブ５２を、ゴムなどの可撓性を有する素材で形成してもよい。

エンジン９の始動時や機体の走行時に、このエンジン９とＤＰＦユニット４０が互いに異なる振動を生じても、ＤＰＦユニット４０の吸気口と接続管５０の接続部分や、接続管５０と排気マニホールド３０Ｂの接続部分などに掛かる応力が減少し、排気流入側の管路の金属疲労が生じにくくなって耐久性が向上する。

図２に示すように、側面視において、第１接続管５１は、排気マニホールド３０から略下側に向かって延在し、フレキシブルチューブ５２は、第１接続管５１の先端部から略下側に向かって延在し、第２接続管５３は、フレキシブルチューブ５２の先端部から略９０度湾曲した後、後方に延在してＤＰＦユニット４０の吸気口に接続されている。

背面視において、第１接続管５１は、排気マニホールド３０から略９０度湾曲した後、下方へ延在し、フレキシブルチューブ５２は、第１接続管５１の先端部から下方へ向かって延在し、第２接続管５３は、フレキシブルチューブ５２の先端部から下方へ向かって延在した後、後方に向かって略９０度湾曲し、ＤＰＦユニット４０の吸気口に接続されている。

排気筒部６０は、鋼管からなる排気筒６１と、この排気筒６１への雨水等の浸入を防止する湾曲形状または屈折形状に形成されたカバー６２よって構成されている。
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。

図２、図１４に示すように、脱穀装置５とグレンタンク６の間に形成される空間Ｓを有効に活用するために、排気筒６１の上部は、第１揚穀装置１４を配置するグレンタンク６の垂直壁２３Ａに形成された上下方向の凹部２２Ａに、第１揚穀装置１４と平行な姿勢で、この第１揚穀装置１４の前方に配置されている。排気筒６１の上部は、第１揚穀装置１４に対してステーを介して支持されている。このように、グレンタンク６の垂直壁２３Ａの凹部２２Ａに、高温状態の排気筒６１の上部を配置することによって、グレンタンク６に貯留された穀粒の乾燥が促進され穀粒の搬送を能率良く行なうことができる。

排気筒６１から機外に排出された排気ガスがプレクリーナ３２によって吸気されるのを防止するために、カバー６２の開口部６２Ａにおける上下方向の中心位置を、プレクリーナ３２の吸気口よりも高い位置に配置している。なお、排気筒６１の上部の上端部に形成された排気口をプレクリーナ３２の吸気口よりも高い位置に配置するのがより好ましい。

また、図３に示すように、機外に排気ガスを能率良く排出するために、カバー６２による開口部６２Ａからの排気ガスの排出案内方向は、排出オーガ８の横送りチューブ（横移送筒）８Ｂがコンバインの機体上の収納状態にある状態で、この横送りチューブ８Ｂと略平行に設定されている。

脱穀装置５とグレンタンク６の間に形成される空間Ｓを有効に活用するために、排気筒６１の基部は、グレンタンク６の傾斜壁２３Ｂの段差によって形成された凹部２２Ｂ内に配置され、排気筒６１の上部は、第１揚穀装置１４が配置されているグレンタンク６の垂直壁２３Ａの凹部２２Ａに第１揚穀装置１４の前側に並列して配置されている。

ＤＰＦユニット４０の排気口の外径に対して、排気筒６１における排気管６１Ａの基部の内径を大径に形成し、連通部において外周方向の隙間を形成してもよい。これによってディフューザ効果が得られ、ＤＰＦユニット４０から排気管６１Ａに排出される排気ガスの流出によりＤＰＦユニット４０と排気管６１Ａの基部の隙間から空気を引込み排気管６１Ａ内の排気ガスの温度を低下させることができ、また、カバー６２の開口部６２Ａから浸入してきた雨水等をこの隙間から機外に排水することもできる。また、ＤＰＦユニット４０周辺の高温の雰囲気を機外へ吸い出し、ＤＰＦユニット４０の周辺に設けるセンサー類の故障を防ぐことができる。
（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。

側面視において、排気管６１Ａ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、上端部に形成された排気口には、上述のカバー６２が取付けられている。

包囲筒６１Ｂは、排気管６１Ａの下部から上部までを包囲し、この排気管６１Ａの外周面と包囲筒６１Ｂの内周面との間に上下方向に長い筒状の空間を形成し、その下端と上端を閉塞して、空気や水やオイルなどの流体が流動しうる流体室１００を形成する。

そして、包囲筒６１Ｂの上端部の前側壁に流体を供給できる孔である供給口Ｕを形成し、この供給口Ｕに流体供給管１０１の一端を接続する。一方、包囲筒６１Ｂの下端部の前側壁には流体を排出可能な孔である排出口Ｄを形成し、この排出口Ｄに流体排出管１０２の一端を接続する。

また、排気管６１Ａの外周面と包囲筒６１Ｂの内周面との間に、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を固着し、供給口Ｕから供給された流体を、この壁体Ｋの面によって案内して排気管６１Ａの外周面に沿って流動させ、排出口Ｄから排出する構成としている。

上記流体供給管１０１の他端には電動式の流体ポンプ１０３の吐き出し側を接続し、この流体ポンプ１０３の吸入側には、管１０４の一端を接続し、この管１０４の他端を冷却器１０５の流出口に接続する。また、上記流体排出管１０２の他端は冷却器１０５の流入口に接続する。以上により、流体ポンプ１０３を駆動源とした循環装置１０６が構成される。
（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。

また、包囲筒６１Ｂの下端部には、流体を排出する排出口Ｄを長孔状に形成し、この排出口Ｄから流体排出管１０２の先端部に備えた吸引ノズルＮ２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。

これにより、流体供給管１０１を介して噴射ノズルＮ１から高圧で噴射された流体は、流体室１００内を排気管６１Ａの外周面に沿って螺旋状（渦状）に流動し、吸引ノズルＮ２から流体排出管１０２に吸引される。
（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。

また、上記コントローラ１０９に対して、その出力側には、上記流体ポンプ１０３駆動用の電動モータへの通電を入り切りするリレー１１４を接続する。これにより、制御装置１１５が構成される。

以上の構成により、第１温度センサ１１０によって、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が、コントローラ１０９に予め設定された設定温度（請求項における「第１設定温度」）を超えたことが検出されると、コントローラ１０９からリレー１１４へ出力がなされ、流体ポンプ１０３駆動用の電動モータが起動し、流体ポンプ１０３の作動によって、上記冷却器１０５と流体室１００の間で流体の循環が開始される。尚、この流体ポンプ１０３の駆動速度、即ち流体の循環速度を、第１温度センサ１１０で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してもよい。

また、第２温度センサ１１１によって、排気管６１Ａの終端部から排出される排気ガスの温度が、設定温度（請求項における「第１設定温度」。但し、上述の設定温度と一致させなくともよい。）を超えたことが検出されると、コントローラ１０９からリレー１１４へ出力がなされ、流体ポンプ１０３駆動用の電動モータが起動し、流体ポンプ１０３の作動によって、上記冷却器１０５と流体室１００の間で流体の循環が開始される構成としてもよい。尚、この流体ポンプ１０３の駆動速度、即ち流体の循環速度を、第２温度センサ１１１で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してもよい。

また、第３温度センサ１１２によって、排気管６１Ａの表面温度が、コントローラ１０９に予め設定された設定温度（請求項における「第２設定温度」）を超えたことが検出されると、コントローラ１０９からリレー１１４へ出力がなされ、流体ポンプ１０３駆動用の電動モータが起動し、流体ポンプ１０３の作動によって、上記冷却器１０５と流体室１００の間で流体の循環が開始される構成としてもよい。尚、この流体ポンプ１０３の駆動速度、即ち流体の循環速度を、第３温度センサ１１２で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してもよい。

また、第４温度センサ１１３によって、包囲筒６１Ｂの表面温度が、コントローラ１０９に予め設定された設定温度（請求項における「第２設定温度」。但し、上述の設定温度と一致させなくともよい。）を超えたことが検出されると、コントローラ１０９からリレー１１４へ出力がなされ、流体ポンプ１０３駆動用の電動モータが起動し、流体ポンプ１０３の作動によって、上記冷却器１０５と流体室１００の間で流体の循環が開始される構成としてもよい。尚、この流体ポンプ１０３の駆動速度、即ち流体の循環速度を、第４温度センサ１１３で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してもよい。
（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。

これにより、第１圧力センサ１１６によって検出される圧力と第２圧力センサ１１７によって検出される圧力との差が設定圧力以上となった場合に、ＤＰＦ内のフィルターに目詰まりが発生したと判定し、コントロ−ラ１０９から燃料噴射量制御回路１２０へ出力がなされ、エンジン９の各シリンダへの燃料噴射量が増加し、燃焼温度の上昇によって排気ガス温度が高まり、ＤＰＦの内部温度が上昇してフィルターに詰まった炭素を焼却除去する自動再生制御が実行される。これと共に、コントローラ１０９からリレー１１４へ出力がなされ、流体ポンプ１０３駆動用の電動モータが起動し、流体ポンプ１０３の作動によって、上記冷却器１０５と流体室１００の間で流体の循環が開始される。

また、第５温度センサ１１８によってＤＰＦの内部温度が、コントローラ１０９に予め設定された温度を超えた場合にも、上記と同様の自動再生制御が行なわれると共に、冷却器１０５と流体室１００の間で流体の循環が開始される。

また、手動再生スイッチ１１９をＯＮ操作した場合にも、上記と同様に手動での再生制御が行なわれると共に、冷却器１０５と流体室１００の間で流体の循環が開始される。
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。

ＤＰＦユニット４０の吸気口は、接続管５０を介して排気マニホールド３０Ｂに接続され、ＤＰＦユニット４０の排気口には、不純物等が除去された排気ガスを外部に排出する排気筒部６０が接続されている。

接続管５０は、鋼管からなる第１接続管５１と、エンジン９の振動の伝播を低減する可撓性を有するステンレス管からなるフレキシブルチューブ５２と、鋼管からなる第２接続管５３によって構成されている。

排気筒部６０は、鋼管からなる排気管７１と、排気管７１への雨水等の浸入を防止する湾曲形状に形成されたカバー６２よって構成されている。
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。

背面視において、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、左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上側に向かって延在し、カバー６２は、排気管７１の上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。

脱穀装置５とグレンタンク６の間に形成される空間Ｓを有効に活用するために、排気管７１の基部は、グレンタンク６の傾斜壁２３Ｂの凹部２２Ｄに配置され、排気管７１の上部は、第２揚穀装置１５が配置されているグレンタンク６の垂直壁２３Ａの凹部内において、第２揚穀装置１５の後側に並列して配置されている。

ＤＰＦユニット４０の排気口の外径よりも排気管７１の基部の内径は大径に形成されている。これによってディフューザ効果が得られ、ＤＰＦユニット４０から排気管７１に排出される排気ガスの流出によりＤＰＦユニット４０と排気管７１の基部の隙間から空気を引込み排気管７１内の排気ガスの温度を低下させることができ、また、カバー６２の開口部６２Ａから浸入してきた雨水等を該隙間から機外に排出することもできる。
（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１〜図３、図１０〜図１３に示すように、このエアクリーナ３３は、脱穀装置５の上側において、キャビン７の左側後部の左側方に隣接した位置に、前後方向に沿って配置されている。エアクリーナ３３は、脱穀装置５の上面に設けた支持部材８０によって支持している。

図１０、図１１に示すように、支持部材８０は、脱穀装置５の上面を覆う上部カバー８１のうち、開閉する部分を避けて固定側のカバー８２に取り付けているので、上部カバー８１を開閉操作しても支障がない。

図１３に示すように、プレクリーナ３２は、支持部材８３を介して第１揚穀装置１４の上端部に支持している。この支持部材８３の中間部は、横送りチューブ８Ｂを支持する支持部材８Ｄに連結されている。

図１１に示すように、プレクリーナ３２は、エアクリーナ３３よりも高い位置に配置され、背面視においてキャビン７のシルエット内に配置されているので、横送りチューブ８Ｂとの干渉を防止できる。

図１〜図４、図１１に示すように、エアクリーナ３３を収納位置にある横送りチューブ８Ｂの下側に入り込ませている。
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８４を、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１２に示すように、予めエアクリーナ３３の上部とプレクリーナ３２の下部を接続管３４で接続して一体化しておき、この一体化したエアクリーナ３３とプレクリーナ３２を、支持部材８０と支持部材８３を介して機体側に取り付けることができる。

図１２に示すように、キャビン７の後面には後面窓を形成し、この後面窓を塞ぐ透明板８６を、上部支点Ｒを中心に後方へ開放自在に設けている。プレクリーナ３２は、透明板８６の開閉に支障がないように、透明板８６よりも左側に偏倚した位置に配置されている。この透明板８６を後方へ開放すると、キャビン７の後面窓からプレクリーナ３２のメンテナンスが行える。

エアクリーナ３３とエンジン９の吸気マニホールドは、接続管３５で接続している。
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１５に示す実施例では、第１揚穀装置１４と第２揚穀装置１５と排気筒６１を、グレンタンク６の左壁の垂直壁２３Ａに形成した凹部２２Ａ内に配置している。
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
９ エンジン
１４ 第１揚穀装置（揚穀装置）
４０ ＤＰＦユニット（排気浄化装置）
６１ 排気筒
６１Ａ 排気管
６１Ｂ 包囲筒
１００ 流体室
１０５ 冷却器
１０６ 循環装置
１１５ 制御装置
Ｄ 排出口
Ｋ 壁体
Ｎ１ 噴射ノズル
Ｎ２ 吸引ノズル
Ｕ 供給口

Claims (11)

1. エンジン（９）の排気ガスを外部へ案内する排気筒（６１）を備え、該排気筒（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、前記排気管（６１Ａ）の外周面と包囲筒（６１Ｂ）の内周面との間に、空気や水やオイルなどの流体を前記排気管（６１Ａ）の外周面に沿って螺旋状に流動させる流体室（１００）を形成し、該流体室（１００）の一端部に前記流体の供給口（Ｕ）を備え、前記流体室（１００）の他端部には前記流体の排出口（Ｄ）を備えた排気ガス冷却装置。
2. 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、前記流体を該壁体（Ｋ）によって流動案内する構成とした請求項１記載の排気ガス冷却装置。
3. 前記供給口（Ｕ）に、前記流体を排気管（６１Ａ）の外周面の接線方向に向けて噴射する噴射ノズル（Ｎ１）を接続した請求項１記載の排気ガス冷却装置。
4. 前記排出口（Ｄ）に、前記流体を排気管（６１Ａ）の外周面の接線方向から吸引する吸引ノズル（Ｎ２）を接続した請求項１または請求項３記載の排気ガス冷却装置。
5. 前記排気筒（６１）を上下方向に向けて設け、前記供給口（Ｕ）を包囲筒（６１Ｂ）の上部に形成し、前記排出口（Ｄ）を包囲筒（６１Ｂ）の下部に形成した請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の排気ガス冷却装置。
6. 前記流体を流体室（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）を設けた請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の排気ガス冷却装置。
7. 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または前記排気管（６１Ａ）から排出される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）を自動的に作動させる制御装置（１１５）を設けた請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の排気ガス冷却装置。
8. 前記排気管（６１Ａ）の温度または前記包囲筒（６１Ｂ）の温度が第２設定温度を超えた場合に、前記循環装置（１０６）を自動的に作動させる制御装置（１１５）を設けた請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の排気ガス冷却装置。
9. 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）を備え、該排気浄化装置（４０）の排気流出口に前記排気管（６１Ａ）の基端部を連通させた請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の排気ガス冷却装置。
10. 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９記載の排気ガス冷却装置。
11. 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、該グレンタンク（６）の前側には前記エンジン（９）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、前記排気筒（６１）を該揚穀装置（１４）に沿わせて上方へ延設した請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の排気ガス冷却装置を備えたコンバイン。

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