JP2017132381A - 作業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】空調装置の効率が悪化する前に付着した塵挨を取り除くことで、空調装置の効率を良好に維持する作業車両を提供することである。【解決手段】作業車両であるコンバイン１は、運転部２０１を内設するキャビン２０と、運転部２０１用の空調装置と、正回転により空調装置のコンデンサに熱交換用空気を供給する回転ファン３４２と、キャビン２０に形成され、熱交換用空気を取り入れる外気取入口２０９と、回転ファン３４２を制御するファン制御部とを備え、空調装置の運転中に、ファン制御部は、所定時間毎に回転ファン３４２を逆回転させ、逆回転が正回転より高回転になるように制御することで、外気取入口２０９等に付着した塵挨を効率良く吹き飛ばす。【選択図】図４

Description

本発明は作業車両に関し、特に空調装置を備えた作業車両に関する。

従来、コンバインの一形態として、運転部の天井部に冷暖房用の空調装置を備えたものがあるが、収穫作業を行うと、刈取部などから塵埃が発生しやすいため、空調装置には熱交換用空気を吸入することに起因して塵埃が流れ込みやすくなっている。

そこで、特許文献１では、空調装置のコンデンサに熱交換用空気を供給する回転ファンを正回転させることで、運転部の上方から外気を吸引して冷暖房を可能にするとともに、収穫作業が停止されていることを条件に、回転ファンを逆回転させることで、運転部の上外方へ塵埃清掃風を排出させ、空調装置に付着している塵埃に塵埃清掃風を作用させて塵埃を取れやすくしている。特許文献１では、穀粒タンクから穀粒を搬出する穀粒搬出装置が駆動されたことを検出した場合に、収穫作業が停止されたと判断して、回転ファンを逆回転させている。

特開２０００−５５４１号公報

しかしながら、上記のコンバインでは、回転ファンを逆回転させる時期が、収穫作業の停止後に制約されているため、収穫作業中に塵埃目詰まりにより冷暖房効率が悪化した場合には対応できなかった。

本発明は、空調装置の効率が悪化する前に付着した塵挨を取り除くことで、空調装置の効率を良好に維持する作業車両を提供することを目的とする。

作業車両は、運転部を内設するキャビンと、前記運転部用の空調装置と、正回転により前記空調装置のコンデンサに熱交換用空気を供給する回転ファンと、前記キャビンに形成され、前記熱交換用空気を取り入れる外気取入口と、前記回転ファンを制御するファン制御部とを備え、前記空調装置の運転中に、前記ファン制御部は、所定時間毎に前記回転ファンを逆回転させ、逆回転が正回転より高回転になるように制御する。

また作業車両は、運転部を内設するキャビンと、前記運転部用の空調装置と、前記空調装置をオン及びオフ操作するための空調操作部と、正回転により前記空調装置のコンデンサに熱交換用空気を供給する回転ファンと、前記キャビンに形成され、前記熱交換用空気を取り入れる外気取入口と、前記回転ファンを制御するファン制御部とを備え、前記空調操作部がオン操作された場合、前記ファン制御部は、前記回転ファンを逆回転で始動させてから正回転させるように制御するようにしてもよい。

上記の作業車両において、前記キャビンのドア及び／又は窓の開状態を検知するセンサを備え、前記センサが開状態を検知した場合、前記ファン制御部は、前記回転ファンを逆回転させないように制御するようにしてもよい。

上記の作業車両によれば、空調装置の運転中に、所定時間毎に回転ファンを逆回転させることにより、空調装置の効率が悪化する前に外気取入口等に付着した塵挨を除去することで、空調装置の効率を良好に維持することができる。また、回転ファンの逆回転が正回転より高回転になるように制御することにより、正回転時には外気取入口を通じて外気を緩やかに吸い込むことによって外気取入口等への塵挨の付着を軽減して目詰まりを抑制する。一方、逆回転時には外気取入口を通じて塵挨除去風を強く吹き出すことによって外気取入口等に付着した塵挨を効率良く吹き飛ばす。これにより、空調装置の効率が悪化することを抑制することができる。

また上記の作業車両によれば、空調操作部がオン操作された場合、回転ファンを逆回転で始動させてから正回転させるように制御することにより、外気取入口等に付着した塵挨を除去してから運転を開始するので、始動時から空調装置の効率を良好に維持することができる。

また上記の作業車両によれば、ドア又は窓の少なくとも一方が開状態である場合、回転ファンを逆回転させないように制御することにより、塵挨除去風によって外気取入口から吹き飛ばされた塵挨が開放された乗降口や窓からキャビン内に入り込むことを防止でき、快適な作業性を実現することができる。

コンバインの左側面図である。 コンバインの右側面図である。 コンバインの上面図である。 キャビンを右斜め後方から見た斜視図である。 空調装置の概略図である。 回転ファンを制御するための構成を示すブロック図である。 回転ファンの制御方法を説明するタイミングチャートである。 回転ファンの制御方法を説明するタイミングチャートである。 回転ファンの制御方法を説明するタイミングチャートである。

以下では作業車両としてコンバインを例に説明する。図１はコンバインの左側面図、図２はコンバインの右側面図、図３はコンバインの上面図である。図中には、コンバインの前後方向、左右方向及び上下方向を示している。

コンバイン１は、エンジン３、走行部４、刈取部５、脱穀部６、選別部７、穀粒排出部８、排藁処理部９を備える。コンバイン１は、エンジン３の動力を走行部４、刈取部５、脱穀部６、選別部７、穀粒排出部８及び排藁処理部９に伝達して各部を駆動させる。

エンジン３は、キャビン２０の下方であってグレンタンク１６の前方に配置される。エンジン３は、燃料を燃焼させて得た熱エネルギーを回転動力に変換する。

走行部４は、機体２の下部に設けられる。走行部４は、エンジン３からの動力を変速するＨＳＴ等の変速機構及び左右一対のクローラを有するクローラ式走行装置１１を備える。クローラ式走行装置１１は、エンジン３の動力を伝達されて駆動する。これにより、機体２が走行する。

刈取部５は、機体２の前部に昇降可能に設けられる。刈取部５は、分草具１２、引起部１３、刈取搬送部１４および切断部１５を有する。刈取部５は、圃場の穀稈を分草具１２により分草し、分草後の穀稈を引起部１３により引き起こし、引起後の穀稈を刈取搬送部１４により後方へ搬送しつつ切断部１５により切断し、切断後の穀稈を刈取搬送部１４により脱穀部６に向けてさらに後方へ搬送する。

脱穀部６は、機体２の左上側に配置される。脱穀部６は、フィードチェン、扱胴及び処理胴を有する。脱穀部６は、刈取部５から搬送されてきた刈取後の穀稈をフィードチェンにより受け継いで後方へ搬送し、その搬送中の穀稈を扱胴により脱穀し、脱穀後の処理物を選別部７に向けて下方へ漏下させる。

また、脱穀部６は、扱胴により脱穀されなかった未処理物を、扱室から送塵口を介して処理室に搬送して、処理胴により処理する。そして、処理胴による処理物は、選別部７へ落下する過程で処理胴網により選別される。なお、扱室内の未処理物はその移動速度（滞留時間）を送塵弁により調節される。処理胴網から受樋へと落下した処理物は、リターンコンベアにより前方に搬送され、リターンコンベアの前端に設けられた排気口から選別部７に投入される。

選別部７は、機体２の左下側に配置される。選別部７は、揺動選別装置、風選別装置、穀粒搬送装置（一番コンベア、揚動装置、二番コンベア及び二番還元装置）、エンジン３の動力を穀粒搬送装置に伝達する選別ベルトを有する。選別部７は、脱穀部６から落下してきた処理物を揺動選別装置により揺動選別し、揺動選別後のものを風選別装置により風選別し、風選別後のもののうち、一番物を一番コンベアにより揚動装置へ搬送して、つづいて揚動装置により穀粒排出部８のグレンタンク１６へ搬送する。

また、選別部７は、二番物を二番コンベアにより二番還元装置へ搬送して、つづいて二番還元装置により脱穀部６の扱室または揺動選別装置の上方空間へ搬送する。その後、二番物は、脱穀されて、または脱穀されずに、揺動選別装置および風選別装置により再選別される。

穀粒排出部８は、グレンタンク１６、排出オーガ１７及びスクリューコンベアを有する。グレンタンク１６は、機体２の右後側に配置されている。グレンタンク１６の前端壁１６ａは、運転キャビン２０の後方に存在している。グレンタンク１６の側部カバー１６ｂの前端部は、前端壁１６ａよりも前方に突出している。グレンタンク１６には排出オーガ１７が接続されている。排出オーガ１７は、機体２上部にて、グレンタンク１６の後部から前方へ突出している。グレンタンク１６および排出オーガ１７には、スクリューコンベアが内設されている。グレンタンク１６内の穀粒はスクリューコンベアにより排出オーガ１７内を搬送されて、排出オーガ１７から機体２外部へ排出される。

排藁処理部９は、機体２の後側に配置される。排藁処理部９は、排藁搬送装置１８及び排藁切断装置１９を有する。排藁処理部９は、脱穀部６から搬送されてきた脱穀済みの排稈を、排藁として排藁搬送装置１８により後方へ搬送して機体２の外部へ排出し、または排藁切断装置１９へ搬送し、排藁を排藁切断装置１９へ搬送した場合には、排藁切断装置１９により切断した後に機体２の外部へ排出する。

機体２の前側にはキャビン２０が設けられている。キャビン２０は略四角形箱型に形成され、前面にフロントガラス２０２、左右側面に開閉窓２０３、右側面に乗降用の開閉ドア２０４が設けられている。

キャビン２０に内設される運転部２０１には、運転席のほか、ハンドル、走行レバー、変速レバー、作業クラッチレバー等の各種操作具が設けられている。また、キャビン２０には冷暖房運転可能な空調装置３０が設けられている。運転席の近傍には空調装置３０をオン及びオフ操作するためのオン・オフスイッチ３１１（図６参照）や設定温度を調節するための温度設定ダイヤル等を有する空調操作部３１（図６参照）が設けられている。

キャビン２０の天井部２０５は扁平箱型に形成され、内部に空調装置３０のいわゆる室内機が設けられる。天井部２０５の内側には吹出口が形成され、冷風又は温風を吹き出して、キャビン２０内を冷房又は暖房することができるようにしている。また、キャビン２０の後側壁２０６には空調装置のいわゆる室外機が設けられる。

図４はキャビン２０を右斜め後方から見た斜視図、図５は空調装置３０の概略図である。空調装置３０は室内機として、キャビン２０の天井部２０５の導風ダクト（図示せず）内にエバポレータ３２とエバポレータファン３３とを配置し、互いに連通させている。また、空調装置３０は室外機として、キャビン２０の後側壁２０６に、コンデンサ３４１と、コンデンサ３４１に熱交換用空気を供給する回転ファン３４２と、冷媒濾過・乾燥用のレシーバ３４３とを含むコンデンサユニット３４を配置している。

コンデンサユニット３４とエバポレータ３２との間には冷媒供給流路３５と冷媒戻し流路３６とを介設している。冷媒供給流路３５の中途部にレシーバ３４３を設け、冷媒戻し流路３６の中途部にコンプレッサ３７を設けている。コンプレッサ３７はエンジン３に連結されている。そして、エバポレータ３２から生起される冷気を導風ダクトより吹出口へ圧送している。

コンデンサ３４１は、ジグザグ状の冷媒流通パイプからなり、キャビン２０の後側壁２０６に形成された開口部に配置される。回転ファン３４２は、コンデンサ３４１の下流側（外側）にコンデンサ３４１に重ねて配置される。回転ファン３４２の回転軸には正回転と逆回転の何れにも回転駆動可能な電動式のファンモータ３４４が連結される。

キャビン２０内の後部には、キャビン２０の右側方から外気を流通させる外気流通空間Ｓが形成されており、コンデンサ３４１は外気流通空間Ｓに露出した状態に配設される。すなわち、キャビン２０内の運転席後方における左右側壁間には、仕切り壁２０７を後側壁２０６と前後方向に対面させて立設することにより、仕切り壁２０７と後側壁２０６との間に一定の間隔を保持して、その間に外気流通空間Ｓを形成している。

キャビン２０の右後部壁体２０８には、上下に２つの外気取入口２０９が開口されており、両外気取入口２０９には防塵挨網２１０が張設される。外気取入口２０９は外気流通空間Ｓと連通している。そして、正回転する回転ファン３４２の吸引力によって防塵挨網２１０を通じて外気が外気取入口２０９から外気流通空間Ｓに取り込まれ、コンデンサ３４１を通過しながら熱交換され、排気Ｗ１としてキャビン２０の後方に排出される。

また、空調装置３０は、熱交換器（図示せず）を備え、熱交換器とエンジン３との間に温水供給路と温水戻し路とを介設してキャビン２０内を暖房する暖房機能を持たせている。

このような空調装置３０において、回転ファン３４２を逆回転させることにより、外気が回転ファン３４２及びコンデンサ３４１を通じて外気流通空間Ｓに取り込まれ、外気取入口２０９の防塵挨網２１０を通じてキャビンの外部に排出される。すなわち、回転ファン３４２を逆回転させることにより、防塵挨網２１０に付着した塵挨をキャビン２０の外部へ向けて吹き飛ばして除去する塵挨除去風Ｗ２を発生させることができる。

以下に、回転ファン３４２を制御するための構成及び回転ファン３４２の制御方法について説明する。

図６は、回転ファン３４２を制御するための構成を示すブロック図である。ファン制御部３８は、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶部、ＣＰＵ等の演算処理部等により構成されたコンピュータ装置であり、キャビン２０等に設けられる。記憶部にはファンモータ３４４の駆動制御に関する制御プログラムが格納される。演算処理部は制御プログラムに基づいて各種入力情報を処理し、処理結果に基づいてファンモータ３４４を駆動する。

ファン制御部３８には、オン・オフスイッチ３１１を備えた空調操作部３１と、５分トリガー３９と、６０分トリガー４０と、ドアセンサ４１と、窓センサ４２と、ファンモータ３４４と、リレー４３とが接続される。また、ファンモータ３４４とリレー４３との接続回路には、抵抗器４４を挟んで接続される回路と、直結される回路とがある。

５分トリガー３９は５分毎にファン制御部３８に報知するものである。６０分トリガー４０は６０分毎にファン制御部３８に報知するものである。５分トリガー３９及び６０分トリガー４０のオン・オフは、使用者がスイッチ等で任意に切り替えることができる。５分トリガー３９及び６０分トリガー４０の両方がオンの場合は６５分毎にファン制御部３８に報知される。また、５分トリガー３９及び６０分トリガー４０の両方がオフの場合は計時されないのでファン制御部３８にも報知されない。

なお、トリガーの時間には特に限定はなく、適宜設計することができる。また、トリガーの数は２つ以外であってもよく、１つ又は３つ以上であってもよい。また、５分トリガー３９及び６０分トリガー４０の代わりに、ファン制御部３８にタイマ機能を組み込み、使用者が任意の時間に設定できるようにしてもよい。

ドアセンサ４１は開閉ドア２０４の開状態を検知するセンサである。窓センサ４２は開閉窓２０３の開状態を検知するセンサである。リレー４３はファン制御部３８の制御によりファンモータ３４４の正回転と逆回転を切り替えるスイッチであり、正回転時には抵抗器４４を挟む回路に、逆回転時には直結の回路に切り替える。抵抗器４４は正回転時にファンモータ３４４に供給される電流値を下げるものである。よって、回転ファン３４２は逆回転が正回転より高回転になる。

このように、回転ファン３４２の逆回転が正回転より高回転になるように制御することにより、正回転時には防塵挨網２１０を通じて外気を緩やかに吸い込むことによって防塵挨網２１０及びコンデンサ３４１への塵挨の付着を軽減して目詰まりを抑制する。一方、逆回転時には防塵挨網２１０を通じて塵挨除去風Ｗ２を強く吹き出すことによって防塵挨網２１０及びコンデンサ３４１に付着した塵挨を効率良く吹き飛ばす。これにより、空調装置３０の効率が悪化することを抑制することができる。

なお、回転ファン３４２の逆回転が正回転より高回転になるように制御することができれば、抵抗器４４を用いる構成でなくてもよい。例えば、抵抗器４４の代わりにファン制御部３８がファンモータ３４４の回転数を制御するような構成としてもよい。

図７から図９は回転ファンの制御方法を説明するタイミングチャートである。

図７は、オン・オフスイッチ３１１がオン操作され、空調装置３０がオフからオンに切り替えられた場合の動作を示している。ｔ１においてオン・オフスイッチ３１１がオン操作されると、ｔ２までの所定時間（例えば２０秒間）はファンモータ３４４を逆回転させる。次に、ｔ２からｔ３までの所定時間（例えば５秒間）はファンモータ３４４を停止させる。その後、ｔ３からはファンモータ３４４を正回転させて空調装置３０を冷暖房運転させる。

このように、空調装置３０がオフからオンに切り替えられた場合には、回転ファン３４４を逆回転で始動させてから正回転させるように制御することにより、防塵挨網２１０及びコンデンサ３４１に付着した塵挨を除去してから冷暖房運転を開始するので、始動時から空調装置３０の効率を良好に維持することができる。また、逆回転と正回転との合間にファンモータ３４４が停止している時間を設けることにより、ファンモータ３４４の負荷が軽減され劣化が抑制されるので、ファンモータ３４４を保護することができる。

図８は、空調装置３０が通常運転中の動作、つまり図７のｔ３以降の動作を示している。ｔ３からｔ４まではファンモータ３４４は正回転で駆動され、その時間は５分トリガー３９及び６０分トリガー４０のオン・オフによって設定される。例えば、ｔ３からｔ４までの時間は、５分トリガー３９がオン、かつ６０分トリガー４０がオフの場合は５分間である。また、５分トリガー３９がオフ、かつ６０分トリガー４０がオンの場合は６０分間である。また、５分トリガー３９及び６０分トリガー４０がオンの場合は６５分間である。また、５分トリガー３９及び６０分トリガー４０がオフの場合は計時されないので、ｔ４は存在せず、ファンモータ３４４は正回転で駆動され続ける。

ｔ４からｔ５までの所定時間（例えば５秒間）はファンモータ３４４の保護のためファンモータ３４４を停止させる。次に、ｔ５からｔ６までの所定時間（例えば２０秒間）はファンモータ３４４を逆回転させる。次に、ｔ６からｔ７までの所定時間（例えば５秒間）はファンモータ３４４の保護のためファンモータ３４４を停止させる。その後、ｔ７からはファンモータ３４４を正回転させ、トリガーの設定に従ってｔ３からｔ７の動作を繰り返す。これにより、５分トリガー３９及び６０分トリガー４０のオン・オフによって設定された所定時間毎にファンモータ３４４が逆回転される。

このように、空調装置３０の運転中に、ファン制御部３８の制御により所定時間毎に回転ファン３４２を逆回転させることにより、空調装置３０の効率が悪化する前に防塵挨網２１０及びコンデンサ３４１に付着した塵挨を除去することで、空調装置３０の効率を良好に維持することができる。回転ファン３４２を逆回転させる間隔となる所定時間は、使用者が５分トリガー３９及び６０分トリガー４０のオン・オフ操作によって、容易に所望の時間間隔に設定することができる。

図９は、オン・オフスイッチ３１１がオフ操作され、空調装置３０がオンからオフに切り替えられた場合の動作を示している。ｔ８においてオン・オフスイッチ３１１がオフ操作されると、ファンモータ３４４を停止させる。なお、オン・オフスイッチ３１１がオフ操作されたときに、ファンモータ３４４が正逆回転を切り替えるために停止中である場合は、ファンモータ３４４をそのまま停止させる。また、オン・オフスイッチ３１１がオフ操作されたときに、ファンモータ３４４が逆回転中である場合もファンモータ３４４を停止させる。そして、空調装置３０がオンからオフに切り替えられた場合には、トリガーによる計時は破棄される。

次に、回転ファンの他の制御方法を説明する。ドアセンサ４１又は窓センサ４２の少なくとも一方が開状態であることを検知した場合、ファン制御部３８は、回転ファン３４２を逆回転させないように制御する。これにより、塵挨除去風Ｗ２によって防塵挨網２１０から吹き飛ばされた塵挨が開放された乗降口や窓からキャビン２０内に入り込むことを防止でき、快適な作業性を実現することができる。

なお、ドア及び／又は窓が開状態のときに回転ファン３４２を逆回転させるタイミングになった場合、この逆回転の実行を閉状態になった直後にずらしてもよいし、この逆回転の実行を取り消してもよい。

１ コンバイン（作業車両）
２０ キャビン
３０ 空調装置
３１ 空調操作部
３８ ファン制御部
４１ ドアセンサ
４２ 窓センサ
２０１ 運転部
２０９ 外気取入口
３４４ 回転ファン

Claims (3)

1. 運転部を内設するキャビンと、
   前記運転部用の空調装置と、
   正回転により前記空調装置のコンデンサに熱交換用空気を供給する回転ファンと、
   前記キャビンに形成され、前記熱交換用空気を取り入れる外気取入口と、
   前記回転ファンを制御するファン制御部とを備え、
   前記空調装置の運転中に、前記ファン制御部は、所定時間毎に前記回転ファンを逆回転させ、逆回転が正回転より高回転になるように制御することを特徴とする作業車両。
2. 運転部を内設するキャビンと、
   前記運転部用の空調装置と、
   前記空調装置をオン及びオフ操作するための空調操作部と、
   正回転により前記空調装置のコンデンサに熱交換用空気を供給する回転ファンと、
   前記キャビンに形成され、前記熱交換用空気を取り入れる外気取入口と、
   前記回転ファンを制御するファン制御部とを備え、
   前記空調操作部がオン操作された場合、前記ファン制御部は、前記回転ファンを逆回転で始動させてから正回転させるように制御することを特徴とする作業車両。
3. 前記キャビンのドア及び／又は窓の開状態を検知するセンサを備え、
   前記センサが開状態を検知した場合、前記ファン制御部は、前記回転ファンを逆回転させないように制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の作業車両。

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