JP2016111963A - 粉粒体供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブロワを駆動する電動モータのレギュレータを合理的な手段で冷却できるようにして、全体構造の簡略化を図る。【解決手段】粉粒体の供給経路に風力搬送用の風を導入するためのブロワ６と、そのブロワ６を回転駆動するブロワモータ６４と、ブロワモータ６４の駆動回路に設けたレギュレータ６５とを備え、レギュレータ６５の放熱部６６が、ブロワ６の風路を流れる風と接触するように配設されている。【選択図】図３

Description

本発明は、粉粒体の供給経路に風力搬送用の風を導入するためのブロアと、そのブロワを回転駆動するブロワモータとを備えた粉粒体供給装置に関する。

上記のようなブロワ及びブロワモータを備えた粉粒体供給装置としては、例えば、下記［１］に記載の構造のものがある。
［１］粉粒体である肥料を貯留するホッパの下側に繰出し機構を備え、繰り出された粉粒体をブロワから送り込まれる搬送風に乗せて施肥ホース側へ送り出すように構成したもの（例えば特許文献１参照）。

特開２００２−９５３１２公報（段落「００２９」、「００５４」、及び図面の「図１５」乃至「図１７」参照）

特許文献１に示された構造のブロワでは、羽根車を電動モータで駆動するように構成している。
一般的に羽根車を電動モータで駆動する構造のものでは、モータの電圧安定用にレギュレータを用いているが、そのレギュレータの具体構成に関しては、この文献では何等の説明もない。このような電動モータでは、レギュレータを冷却するための何らかの手段を備えているものであるが、その手段としては、レギュレータの放熱部を冷却するための専用のファンを用いて、そのファンからの送風で冷却するようにしたものが一般的である。したがって、レギュレータの冷却のための構造が複雑になりやすい点で改善の余地がある。

本発明は、ブロワを駆動する電動モータのレギュレータを合理的な手段で冷却できるようにして、全体構造の簡略化を図ろうとするものである。

本発明の粉粒体供給装置における技術手段は、次の点に構成上の特徴、及び作用効果がある。

〔解決手段１〕
上記課題を解決するために講じた本発明の技術手段は、粉粒体の供給経路に風力搬送用の風を導入するためのブロワと、そのブロワのブロワファンを回転駆動するブロワモータと、前記ブロワモータの駆動回路に設けたレギュレータとを備え、前記レギュレータの放熱部が、前記ブロワの風路を流れる風と接触するように配設されているということである。

〔解決手段１にかかる発明の作用及び効果〕
上記の解決手段によれば、粉粒体の供給経路に風力搬送用の風を導入するためのブロワによる風の流れを、レギュレータの冷却作用のために有効利用することができ、専用の送風手段等を別途設ける場合に比べて、部品点数の削減や構造の簡素化を図り得る利点がある。

〔解決手段２〕
上記課題を解決するために講じた本発明の他の技術手段は、前記放熱部が、前記ブロワファンを内装するブロワケース内の風路に設置されていることである。

〔解決手段２にかかる発明の作用及び効果〕
上記の解決手段２によれば、握り操作部が、ブロワケース内の風路に放熱部が設置されることで、ブロワファンによる搬送風との熱交換がより効果的に行われる。また、同時にレギュレータの放熱を受けた搬送風がある程度昇温され、その搬送風を外部へ拡散させずに粉粒体の風力搬送に利用することができる。したがって、搬送中における粉粒体の乾燥状態を維持し易いという点でも有利である。

〔解決手段３〕
上記課題を解決するために講じた本発明の他の技術手段は、前記放熱部が、ヒートシンクを備え、その冷却用フィンを前記風路に臨ませて、前記冷却用フィンの長手方向が風の流れ方向に沿うように配設されたものであるということである。

〔解決手段３にかかる発明の作用及び効果〕
上記の解決手段３によれば、ヒートシンクなどの簡易な放熱手段を用いながら、効果的な放熱を行うことができ、また、その冷却フィンの長手方向が風の流れ方向に沿うものであるため、搬送風に対する抵抗ができるだけ少ない状態で効果的な放熱が行われやすいという利点がある。

乗用型田植機の全体側面図である。 乗用型田植機の全体平面図である。 施肥装置の送風構造部分を示す正面図である。 ブロワとレギュレータとの位置関係を示す側面図である。 ブロワとレギュレータとの取付構造を示す斜視図である。 別実施形態におけるブロワとレギュレータとの位置関係を示す斜視図である。 別実施形態におけるレギュレータの構造を示す斜視図である。

以下、本発明における水田作業機の実施の形態の一例を図面の記載に基づいて説明する。
尚、以下の実施形態での説明における前後方向及び左右方向は、特段の説明がない限り、以下のように記載している。つまり、機体の作業走行時における前進側の進行方向が「前」、後進側への進行方向が「後」、その前後方向での前向き姿勢を基準としての右側に相当する方向が「右」、同様に左側に相当する方向が「左」である。

〔全体構成〕
図１および図２に水田作業機の一例である乗用型田植機が示されている。
乗用型田植機は、機体フレーム１０が、操向操作自在な左右一対の前輪１１Ｆおよび左右一対の後輪１１Ｒに支持された自走機体１（走行機体に相当する）を備え、この自走機体１の後方に、昇降用シリンダ１３を備えたリンク機構１２を介して昇降自在な苗植付装置２（作業装置に相当する）が連結されている。
自走機体１には、前部側に位置させて、エンジン３０をボンネット３Ａ内に収容する状態で原動部３が配備されている。自走機体１の後部には粉粒体供給装置としての施肥装置４が配備されている。これらの原動部３と施肥装置４との前後方向での間隔幅内に、運転座席５０やステアリングハンドル５１を備える搭乗運転部５が配備されている。

原動部３では、図２に示すように。ボンネット３Ａ内に、エンジン３０がクランク軸（図示せず）を横向きにした横置き姿勢で配設され、左右方向での一端側である右端側にラジエータ３１が配設され、他端の左側端部にマフラー３２が配設されている。
エンジン３０の前記左端側には、図示はしないが出力用のプーリ、及び伝動ベルトが配設され、これらの伝動手段を介してエンジン３０よりも後方側に位置させたミッションケース３３内の変速機構（図示せず）にエンジン動力が伝達される。

ミッションケース３３内で変速された動力が、前輪１１Ｆ、及び伝動軸３４を介して後車軸ケース３５に伝達される。その後車軸ケース３５に伝達された動力が後輪駆動機構（図示せず）を介して後輪１１Ｒに伝達される。また、この後車軸ケース３５に伝えられた動力は、図示しない伝動機構を介して施肥装置４の繰り出し部４１にも伝達され、後方の苗植付装置２にも動力取り出し軸３６を介して伝達されている。

搭乗運転部５では、機体フレーム１０上で、ステアリングハンドル５１と運転座席５０との間に運転部ステップ５２が設けられている。この運転部ステップ５２に対して、地上から乗降するための足掛け用の乗降用ステップ５３が、運転部ステップ５２の左右両側に設けてある。運転部ステップ５２は、ステアリングハンドル５１と運転座席５０との間のみならず、ボンネット３Ａの左右両側にも設けてあり、機体前方側からの乗降も可能に構成されている。
ボンネット３Ａの左右両側に位置する運転部ステップ５２の横外側には、図１および図２に示すように、予備苗を搭載するための予備苗のせ台１４が立設されている。したがって機体前方側からの乗り降りは、ボンネット３Ａと予備苗のせ台１４との間の運転部ステップ５２を通って行われる。

施肥装置４は、運転座席５０の背部側に配置された粉粒状の肥料を貯留する施肥タンク４０と、その下方側に配設される繰り出し部４１と、繰り出された肥料を苗植付装置２に備えた作溝器２７に向けて搬送する施肥ホース４２とを備えている。施肥ホース４２は軟質樹脂製などの可撓管で構成され、苗植付装置２の昇降動作に伴って弾性変形可能であるように構成されている。

繰り出し部４１から繰り出された肥料を前記施肥ホース４２で風力搬送するための搬送風の供給手段として、施肥用のブロワ６が、繰り出し部４１の前方下方に設けてある。
このブロワ６で吸い込んだ外気は、図２及び図３に示されているように、左右に分岐する送風路４３を介して各繰り出し部４１の下部に供給される。そして、繰り出し部４１で繰り出されて落下してくる肥料が、吸引外気に乗って施肥ホース４２へ送り出され、作溝器２７へ向けて風力搬送されるように構成してある。

運転座席５０の左右横側部及び背部にわたって後部搭乗ステップ５４が設けられている。前記施肥装置４は後部搭乗ステップ５４よりも高い位置に配設されている。この後部搭乗ステップ５４は、施肥タンク４０へ肥料を補給する際に運転者が搭乗したり、予備苗のせ台１４から取り出したマット状苗を苗植付装置２の苗のせ台２０に補給する際に足を掛けるなどするために、運転部ステップ５２よりも少し高く位置するように構成されている。
そして、施肥用のブロワ６は、運転座席５０と施肥装置４との前後方向の間隔幅内で、後部搭乗ステップ５４よりも下方側に配設されている。このブロワ６で吸引された外気が、後部搭乗ステップ５４を貫いて上方側の施肥装置４の繰り出し部４１側へ送り込まれ、搬送風として利用される。

苗植付装置２は、８条植型式の苗のせ台２０と、８条分の苗を植え付け可能な植付装置２１とを備え、苗のせ台２０に載置されているマット状苗を、各条毎に植付装置２１の植付爪２１ａで分離し、圃場へ植え付けて行くように構成されている。
この苗植付装置２は、左右方向での中央位置に、動力取り出し軸３７を介して自走機体１側からエンジン３０の動力が伝達されるフィードケース２２が備えられている。フィードケース２２は苗植付装置２の左右方向でのほぼ全長にわたるツールバー２３の中央位置に固定支持されている。フィードケース２２の左右両側に延出されているツールバー２３の後面側には、前記植付装置２１に動力を伝えるための４本の植付伝動ケース２４の前端側が連結固定され、後方向きに延出された後端部の左右両側に前記植付装置２１が装備されている。

苗のせ台２０は、フィードケース２２に装備されている図示しない横送り機構によって左右方向で往復横移動するように構成されている。苗のせ台２０の往復横移動範囲は、苗のせ台２０における１条分の苗を載置する苗載置部２０ａの左右方向幅に相当する範囲である。
苗のせ台２０の下端側に位置して苗のせ台２０の横移動を案内する摺動板２５の左右方向幅は、苗のせ台２０の左右方向幅と、その往復横移動範囲との和よりも大きく設定されている。この摺動板２５の横外側方位置には、苗植付装置２に対する横側方からの他物の接触を回避するためのガード部材２８が設けられている。
また、苗植付装置２の下部には、苗植え付け作業時に、泥面に接地して滑走する整地用フロート２６が配置され、その整地用フロート２６に前記作溝器２７が取り付けられている。

〔ブロワ〕
繰り出し部４１から繰り出された肥料を施肥ホース４２で風力搬送するための搬送風の供給手段として用いられる施肥用のブロワ６は、次のように構成されている。
すなわち、ブロワ６は、図１乃至図３に示すように、自走機体１の左右方向でのほぼ中央位置で、後部搭乗ステップ５４よりも下方側において機体フレーム１０上の適所に固定して配備されている。このブロワ６で吸い込んだ外気を、施肥装置４の繰り出し部４１の下方で左右に分岐している送風路４３に送り込むように構成してある。

図３乃至図５に示すように、ブロワ６は、左右方向に沿う回転軸心ｐ１の回りで回転駆動されるブロワファン６０を内蔵し、前記回転軸心ｐ１方向視でほぼ円形の外周形状を有したブロワケース６１を備えている。このブロワケース６１には、回転軸心ｐ１に沿う方向で外気を吸い込む吸い込み口部６２と、ブロワファン６０の外周軌跡に対する接線方向に沿って吹き出すための吹き出し口部６３とが備えられている。
内蔵されたブロワファン６０は、回転軸心ｐ１に沿う方向から外気を吸い込んで、接線方向に排出するターボ形もしくはシロッコ形の遠心ファンによって構成されている。

ブロワケース６１の吸い込み口部６２を設けた側とは反対側のケース外面にブロワモータ６４を取り付けてある。このブロワモータ６４の駆動軸６４ａがブロワケース６１内に挿入されていて、その駆動軸６４ａにブロワファン６０が固定されている。したがって、駆動軸６４ａに取り付けられたブロワファン６０が、電動モータで構成されているブロワモータ６４の回転に伴って回転駆動されるように構成してある。
ブロワケース６１の吹き出し口部６３は、ブロワ６の斜め後方上方に位置する送風路４３に向けて搬送風を供給するように、斜め後方上方に向けられている。

〔レギュレータ〕
ブロワファン６０を回転駆動するブロワモータ６４の駆動回路（図示せず）には、ブロワモータ６４の駆動電圧を安定化させるためのレギュレータ６５が組み込まれている。
レギュレータ６５は、放熱面側にヒートシンク６６（放熱部に相当する）を備えていて、このヒートシンク６６がブロワ６の風路を流れる風と接触するように配設されている。

すなわち、図３乃至図５に示すように、機体フレーム１０の上面側で、ブロワケース６１の吸い込み口部６２の近くに立設してある支柱１５に取付ブラケット１６を溶接固定し、この取付ブラケット１６に止めボルト１７を用いてレギュレータ６５を装着するようにしてある。
吸い込み口部６２とレギュレータ６５との位置関係は、ブロワファン６０の回転によって吸い込み口部６２に流れ込む風の風路内にレギュレータ６５が存在する状態であるように配置される。

具体的には、図３及び図４に示されるように、ブロワファン６０の回転軸心ｐ１に沿う方向では、吸い込み口部６２の直前に位置し、その回転軸心ｐ１に沿う方向視では、吸い込み口部６２の開口面と重複するようにレギュレータ６５が存在している。
このとき、ヒートシンク６６の上下方向での中央部分が、吸い込み口部６２の開口中心となる位置（図４における回転軸心ｐ１が存在する位置）と同程度の高さ位置にあり、ヒートシンク６６を含むレギュレータ６５の全体が、吸い込み口部６２の開口中心となる位置の前方側（図４中では左側）に位置している。

ブロワファン６０は、図４に矢印で示すように反時計回りに回転して外気を吸引し、施肥装置４側へ送り出すものであるが、吸い込み口部６２の開口中心となる位置の後方側（図４中では右側）には、ヒートシンク６６を含むレギュレータ６５が存在していない。したがって、ブロワファン６０の周方向に沿う送風方向において、吹き出し口部６３から最も遠くて通路も狭く負圧を生じさせ易い箇所で、吸い込まれる気流に対する通路抵抗を、他の部位よりも少ない状態とすることができる。これによって、強い吸い込み作用が生じ易く、かつ長い距離での送り込み作用を与えやすい箇所での外気の吸い込みが効率良く行えるようにして、ブロワファン６０による送風作用を通路抵抗の増加による損失が少ない状態で行わせ易い。

また、ヒートシンク６６の各冷却用フィン６６ａは、その長手方向がブロワファン６０の回転軸心ｐ１の方向に沿うように配置されているので、ブロワファン６０による風の流れに対する抵抗をできるだけ小さく保ちながら長い距離で放熱を行わせ易い。
ヒートシンク６６は、アルミニュウム、もしくは銅などの熱伝導率の高い部材で構成されている。

〔別実施形態の１〕
上記の実施形態では、ヒートシンク６６を含むレギュレータ６５を、後部搭乗ステップ５４の下側でブロワケース６１の外側に設けた構造のもの例示したがこれに限られるものではない。
例えば図６に示すように、ヒートシンク６６を含むレギュレータ６５をブロワケース６１内に設けても良い。
また、この構造では、ヒートシンク６６を含むレギュレータ６５をブロワケース６１内の吸い込み口部６２の上側に配置しているが、これに限らず、前述の実施形態のように、吸い込み口部６２の開口中心となる位置の前方側で、吸い込み口部６２の内部に位置させたり、吸い込み口部６２側ではなく、吹き出し口部６３の内部に位置させたり、あるいは、ブロワケース６１内のブロワファン６０が内装されている箇所の外周面や横側面など、適宜の箇所を選択して設けてもよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。

〔別実施形態の２〕
上記の実施形態では、ヒートシンク６６を含むレギュレータ６５の全体が、ブロワ６の風路を流れる風と接触するように配設された構造のものを例示したが、これに限られたものではない。
例えば、レギュレータ６５の放熱部としてのヒートシンク６６部分のみがブロワ６の風路を流れる風と接触するように配設され、その他の部分はブロワ６の風路から外れた位置に配設されたものであってもよい。
この場合、ヒートシンク６６部分以外のレギュレータ駆動回路を有した半導体部分が、ヒートシンク６６部分と一体的に接合された状態であるものに限らず、ヒートシンク６６部分から離反した箇所にあって、ペルチェ素子や水冷装置を用いるなどして熱交換できるように連係されたものであってもよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。

〔別実施形態の３〕
上記の実施形態では、レギュレータ６５の放熱部として、ヒートシンク６６を備える構造のものを例示したが、これに限られるものではない。
例えば、レギュレータ６５を、レギュレータ駆動回路を有した半導体で構成し、ヒートシンク６６を備えずに、その半導体の放熱面だけで放熱部を構成し、その放熱部がブロワ６の風路を流れる風と接触するように配設されたものであってもよい。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。

〔別実施形態の４〕
上記の実施形態では、レギュレータ６５の放熱部として、ヒートシンク６６のみを備える構造のものを例示したが、これに限られるものではない。
例えば図７に示すように、ヒートシンク６６に加えて別途補助ファン６７を追加的に用いた構造のものであっても良い。この場合、補助ファン６７を備えることで、より一層冷却効果を向上させることができる。
その他の構成は、前述した実施形態と同様の構成を採用すればよい。

本発明に係る粉粒体供給装置は、乗用型田植機の施肥装置４における肥料搬送用のみならず、薬剤や種籾の搬送の際にも用いることができ、直播機やその他の水田作業機など、粉粒体を風力搬送するための各種の機器に採用することができる。

６ ブロワ
６０ ブロワファン
６１ ブロワケース
６２ 吸い込み口部
６３ 吹き出し口部
６４ ブロワモータ
６５ レギュレータ
６６ ヒートシンク（放熱部）
６６ａ 冷却用フィン

Claims (3)

1. 粉粒体の供給経路に風力搬送用の風を導入するためのブロワと、
   そのブロワを回転駆動するブロワモータと、
   前記ブロワモータの駆動回路に設けたレギュレータとを備え、
   前記レギュレータの放熱部が、前記ブロワの風路を流れる風と接触するように配設されている粉粒体供給装置。
2. 前記放熱部が、前記ブロワを内装するブロワケース内の風路に設置されている請求項１記載の粉粒体供給装置。
3. 前記放熱部が、ヒートシンクを備え、その冷却用フィンを前記風路に臨ませて、前記冷却用フィンの長手方向が風の流れ方向に沿うように配設されたものである請求項１又は２記載の粉粒体供給装置。

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