JP5666724B2

JP5666724B2 - コンバイン

Info

Publication number: JP5666724B2
Application number: JP2014004762A
Authority: JP
Inventors: 三島　圭介; 圭介三島; 達也山根
Original assignee: MITSUBISHI NOUKI KABUSHIKI KAISHA
Current assignee: MITSUBISHI NOUKI KABUSHIKI KAISHA
Priority date: 2014-01-15
Filing date: 2014-01-15
Publication date: 2015-02-12
Anticipated expiration: 2029-12-29
Also published as: JP2014128270A

Description

本発明は、脱穀部とグレンタンクとの間に排気ガス中の粒子状物質を除去するＤＰＦを設けたコンバインに関する。

一般にコンバインは、前処理部の後方で走行機台上に脱穀部と、運転部及びエンジンカバーで囲われるエンジン並びにグレンタンクを左右に配置している。
このようなコンバインにおいて、エンジンのマフラをエギゾーストマニホールドから延設される連結パイプに接続し、脱穀部とグレンタンクのタンク傾斜底壁との間に形成される空間部に配置したものが公知である（例えば特許文献１。）。

またトラックやバス及びトラクタ等では、搭載するエンジンの排気ガスを浄化処理するＤＰＦ（粒子状物質除去装置）を、連結パイプに在来のマフラと置き換えて接続し、排気ガスに含まれる粒子状物質をフィルタに付着させた状態で燃焼させることにより、排気ガスを浄化処理するようにしている。
そして、上記のようなＤＰＦ装置を備えたトラック等では、一般にＤＰＦを有効に作用させるためにエンジンを高回転域で運転させる強制再生モード切換え用の再生モードスイッチを備えており、該再生モードスイッチを必要により操作すると、エンジンを高回転させて排気ガス温度を上昇させることができ、フィルタに煤状に付着した粒子状物質を完全燃焼させて除去し、フィルタの目詰まりを防いで長期にわたるＤＰＦの再生使用を可能にする。

特開２００５−２８７３３２号公報

上記特許文献１で示されるようなコンバインで、エンジン排気ガスの浄化をトラック等に使用されるＤＰＦを利用して行なう場合には、連結パイプにマフラが連結されている位置で該マフラを取り外してＤＰＦと置き換えて装着使用することができる。
またコンバインは一般に最高回転域をコンバイン作業時の定格回転にしているため、装着されるＤＰＦは作業中に常時効果的に加熱されて排気ガスを浄化処理することができると共に、前記再生モードスイッチ操作及びその操作を省略することもできる。
然しながら、マフラ装着用の長い連結パイプにＤＰＦを接続すると、エンジンから大きく離れた機体の後部に設置されることになり、その間の熱ロスが大きくなってＤＰＦの高温化を妨げ粒子状物質の燃焼効率が低下するといった不具合がある。
またＤＰＦはマフラより大型で且つ高温で加熱されるため、連結パイプにより在来のマフラと同じように機体の後部位置に設置すると、ＤＰＦの後部に接続される排気パイプの長さに制約を受けて短くなり、十分な放熱が行なわれないまま高温状態の排気ガスを放出する等の課題がある。

本発明によるコンバインは係る課題を解決するために、前処理部（５）の後方で走行機台（４）の左側に脱穀部（６）を、右側に運転部（７）及びエンジンカバー（１０）で囲われるエンジン（１１）並びにグレンタンク（８）を配置したコンバイン（１）において、エンジン（１１）の直後位置で脱穀部（６）とグレンタンク（８）のタンク傾斜底壁（２０）の下方とで形成される空間部（２９）内に、排気ガスに含まれる粒子状物質を除去するＤＰＦ（２６）を配置するにあたり、該ＤＰＦ（２６）に接続される排気パイプ（３０）を、走行機台（４）の下方に沿わせ走行装置（３）の後部に至るように長く設けて、前記ＤＰＦ（２６）を、平面視方形状の底壁（２７ａ）と、該底壁（２７ａ）の前後に、その上部に傾斜辺を有して立設される前壁（３１）と後壁（３２）と、該前壁（３１）と後壁（３２）の右斜辺と左斜辺とをそれぞれ接続するように形成される右傾斜側壁（３３）と左傾斜側壁（３５）とからなり、該右傾斜側壁（３３）と該左傾斜側壁（３５）を互いの上辺を接続した箱状のカバー体（２７）内に収容して覆うと共に、該カバー体（２７）を前記走行機台（４）に設置したことを特徴としている。

請求項１の発明によれば、前処理部（５）の後方で走行機台（４）の左側に脱穀部（６）を、右側に運転部（７）及びエンジンカバー（１０）で囲われるエンジン（１１）並びにグレンタンク（８）を配置したコンバイン（１）において、エンジン（１１）の直後位置で脱穀部（６）とグレンタンク（８）のタンク傾斜底壁（２０）の下方とで形成される空間部（２９）内に、排気ガスに含まれる粒子状物質を除去するＤＰＦ（２６）を配置するにあたり、該ＤＰＦ（２６）に接続される排気パイプ（３０）を、走行機台（４）の下方に沿わせ走行装置（３）の後部に至るように長く設けて、前記ＤＰＦ（２６）を、平面視方形状の底壁（２７ａ）と、該底壁（２７ａ）の前後に、その上部に傾斜辺を有して立設される前壁（３１）と後壁（３２）と、該前壁（３１）と後壁（３２）の右斜辺と左斜辺とをそれぞれ接続するように形成される右傾斜側壁（３３）と左傾斜側壁（３５）とからなり、該右傾斜側壁（３３）と該左傾斜側壁（３５）を互いの上辺を接続した箱状のカバー体（２７）内に収容して覆うと共に、該カバー体（２７）を前記走行機台（４）に設置したことにより、エンジンから排出される高温排気ガスの放熱を抑制し、ＤＰＦによって熱効率よく粒子状物質を高温で効率よく燃焼させて排気ガスを浄化することができる。
また、カバー体内の空気をＤＰＦによって加熱しながら閉じ込め、ＤＰＦの放熱を抑制した高温状態を維持し粒子状物質の燃焼効率を上げて排気ガスを浄化することができる。

前壁（３１）と後壁（３２）並びに底壁（２７ａ）とを接続する右傾斜側壁（３３）と
左傾斜側壁（３５）を互いに上辺を接続することによりカバー体（２７）を気密性を有し
た箱体にすることで、カバー体（２７）内に形成されるＤＰＦルーム２８の断熱性を高め
ることができると共に、従来のマフラより大型化されるＤＰＦ（２６）を収容するカバー体（２７）を、グレンタンク（８）のタンク傾斜底壁（２０）の下方スペースを有効利用して設置することができ、また、上方から落ちてくる藁屑や塵埃等を傾斜面によって速やかに滑落させて付着堆積を防止することができる。

本発明が適用されたコンバインの右側面図である。図１の要部の構成を示す拡大側面図である。グレンタンクを穀粒収容作業位置からメンテナンス作業位置に開動した状態を示す側面図である。グレンタンクとＤＰＦ装置の配置構成を示す背面図である。グレンタンクをメンテナンス作業位置に開動した状態を示す背面図である。ＤＰＦ装置の構成を示す斜視図である。ＤＰＦ装置の第２実施形態に関わる構成を示す右側面図である。第２実施形態のＤＰＦ装置の構成を示す斜視図である。ＤＰＦ装置の第３実施形態に関わる構成を示す右側面図である。第３実施形態のＤＰＦ装置の構成を示す斜視図である。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１，図２において符号１は本発明に係
わるＤＰＦ装置２を備えたコンバインであり、クローラ式の走行装置３を有する走行機台４に、従来のものと同様に前処理部５と脱穀部６等の作業部を前後方向に配置し、前処理部５の後方で脱穀部６の右側に運転部７とグレンタンク８を配置している。上記運転部７は運転座席９を走行機台４に箱枠状に構成されるエンジンカバー１０上に支持しており、該エンジンカバー１０は冷却風路を形成するエンジンルーム１０ａ内に、走行機台４に搭載されるエンジン１１を収容している。

上記構成からなるコンバイン１は、前処理部５で刈り取った穀稈を扱深搬送部を介して脱穀部６に供給し、脱穀部６によって脱穀選別された穀粒を揚穀螺旋体を内装する揚穀筒１２によって上部からグレンタンク８内に供給し充填収容する。次いでグレンタンク８に収容された穀粒を、穀粒排出オーガ１３の操作作動によって機外に排出し一連のコンバイン作業を遂行することができる。
上記コンバイン１の運転部７は、運転部フロア７ａの前側で横方向に立設される前部運転パネル部７ｂと、該前部運転パネル部７ｂに連なり運転部フロア７ａ及び運転座席９の左側で前後方向に立設される側部運転パネル部７ｃとを平面視でＬ字状に構成している。そして、運転座席９の後方に、穀粒排出オーガ１３等を操作する排出オーガ操作部１５を配置している。

穀粒排出オーガ３は、グレンタンク８の後部で略グレンタンク高さとなし走行機台４に立設する縦オーガ１６と、該縦オーガ１６の上部に旋回傾動機構１７を介して連結される横オーガ１９とからなる。そして、前記排出オーガ操作部１５の操作に基づき旋回傾動機構１７を介して横オーガ１９を旋回及び傾動作動させることができ、所望位置での穀粒排出を各内装される螺旋体の回転によって行なう。

グレンタンク８は平面視方形状の箱型タンクにしており、機体奥側（左側）の傾斜底壁２０（図４参照）と右側のタンク傾斜底壁２０ａとによって漏斗状に集束形成しており、該グレンタンク８底部内に沿って穀粒搬送オーガ２１を軸装している。この穀粒搬送オーガ２１は軸後端を縦オーガ１６の基部に接続しており、軸前端に備える従動プーリをテンションクラッチ等を備えるベルト伝動装置によって伝動切換え可能に接続している。

またグレンタンク８は、後壁２３側を縦オーガ１６に縦軸回動可能に取付けており、グレンタンク８を空にした状態で図１，図２に示す穀粒収容作業位置から、前記ベルト伝動装置とのベルト接続を解除した状態で図３，図５で示すように、縦オーガ１６を中心に側方開動させ、脱穀部６の右側を大きく解放させたメンテナンス作業位置に変更することができる。このメンテナンス作業位置においてグレンタンク８は、縦オーガ１６を支点に前部側が揺動回動し脱穀部６及びエンジンカバー１０から離間するので、脱穀部６及び各種伝動機構の調整や点検修理並びに掃除等のメンテナンス作業に十分な作業スペースを形成し、またＤＰＦ装置２を露出させることができる。

上記構成においてコンバイン１は、図６で示す前記ＤＰＦ装置２を図２〜図４で示すように、エンジン１１のエギゾーストマニホールドから延設される連結パイプ（排気管）２５にＤＰＦ２６を接続し、該ＤＰＦ２６を後述する箱状のカバー体２７に収容した状態で、エンジンルーム１０ａの直後に配置している。またグレンタンク８が穀粒収容作業位置にある状態で、グレンタンク８のタンク傾斜底壁２０と脱穀部６の右側壁と走行機台４の間に形成される空間部２９に、カバー体２７をタンク傾斜底壁２０に接当させて設置している。そして、ＤＰＦ２６から延設される排気パイプ３０は、走行機台４の下方に沿わせ走行装置３の後部近傍に至るように長く設けることにより、放熱を促進して低温排気するようにしている。

本実施形態で使用するＤＰＦ２６は、トラックやトラクタ等で用いられる市販のディーゼル微粒子除去装置と同様のフィルタ装置であり、在来のエンジン用マフラに代えて装着することができ、排気ガスに含まれる粒子状物質を内部のフィルタに付着させながら燃焼し、クリーンな排気ガスを排出させることができる。
そして、コンバイン１の操縦部６には、エンジン１１を随時操作によって強制的に高回転させる再生モードスイッチ（不図示）を備えている。これによりコンバイン１は、エンジン１１がアイドリング中である場合に、上記再生モードスイッチを操作することによりエンジン１１を定格回転に制御するので、高温の排気ガスによってＤＰＦ２６内の温度を上げてフィルタに付着する粒子状物質を随時燃やし、フィルタの目詰まりを防止し排気ガスの浄化処理性能を保持するようにしている。

次に、図３〜図６を参照しＤＰＦ装置２及びカバー体２７について説明する。前記空間部２９内においてＤＰＦ２６を収容して設置するカバー体２７は、平面視方形状の底壁２７ａと、該底壁２７ａの前後に略三角形状をなして立設される前壁３１と後壁３２と、該前壁３１と後壁３２の右斜辺と左斜辺とをそれぞれ接続するように形成される右傾斜側壁３３と左傾斜側壁３５等からなる。
上記前壁３１と後壁３２は図４で示すように、右斜辺をグレンタンク８のタンク傾斜底壁２０の傾斜と略同じにし、左斜辺をタンク傾斜底壁２０の上端コーナ部に接当する位置から急傾斜又は鉛直状となるように形成している。

これによりカバー体２７は空間部２９内で走行機台４に設置したとき、右傾斜側壁３３をタンク傾斜底壁２０に接当させることができ、且つ左傾斜側壁３５の上端（三角形の頂点）をグレンタンク８の左縦壁３６から大きく突出させることなく上下方向に連ならせて設けることができる。
カバー体２７は在来のマフラより大型化されるＤＰＦ２６を収容した状態で、タンク傾斜底壁２０の下方スペースを有効利用して収納状態で設置することができ、また上方から落ちてくる藁屑や塵埃等を急傾斜面によって速やかに滑落させて付着堆積を防止することができる。

また前壁３１と後壁３２並びに底壁２７ａとを接続する右傾斜側壁３３と左傾斜側壁３５は、互いの上辺を接続することによりカバー体２７を気密性を有した箱体にすることができ、該カバー体２７内に形成されるＤＰＦルーム２８の断熱性を高めることができる。
尚、カバー体２７は、各壁面に断熱材を施工付与することができ、この場合には断熱性及び吸音性をより高めることができる。

またカバー体２７は図６で示すように、三角形の頂点部分のエンジン１１側を一段低くした平坦な天井壁３７を形成し、該天井壁３７の平坦面に穿設した孔に前記連結パイプ２５を挿入しＤＰＦ２６と接続させている。
そして、右傾斜側壁３３はグレンタンク８のタンク傾斜底壁２０に対面する位置を切欠又は穿設することによりメンテナンス用の開口部３９を形成し、該開口部３９をグレンタンク８が穀粒収容作業位置にあるとき、そのタンク傾斜底壁２０によって塞いで閉鎖するようにしている。

これによりカバー体２７は、タンク傾斜底壁２０を開口部３９の蓋となるように兼用することができ、カバー体２７の構成を廉価にすることができると共に、グレンタンク８がメンテナンス作業位置になるとき、タンク傾斜底壁２０が開口部３９の閉鎖を解除し開けるので、開口部３９からＤＰＦ２６の点検及び着脱作業等のメンテナンス作業を簡単且つ速やかに行なうことができる。またグレンタンク８が穀粒収容作業位置にあるとき、カバー体２７内の熱を開口部３９及び右傾斜側壁３３を介してタンク傾斜底壁２０に直接的に伝えることができるので、コンバイン作業時にタンク傾斜底壁２０を効率よく加熱することができる。

以上のように構成されるＤＰＦ装置２を備えたコンバイン１は、エンジン１１を高回転域の定格回転によって刈取りと脱穀を同時に行なってコンバイン作業を遂行する。
このときコンバイン１は、脱穀部６とグレンタンク８のタンク傾斜底壁２０下方でエンジン１１の直後位置に、ＤＰＦ２６を配置していることにより、エンジン１１から排出される排気ガスを連結パイプ２５を介してＤＰＦ２６に送り、該ＤＰＦ２６内のフィルタに付着する煤状の粒子状物質を燃焼処理させたのち、処理排気ガスを排気パイプ３０から機体の後方に向けて排出する。

そして、ＤＰＦ２６はエンジン１１の直後に近接設置し短い連結パイプ２５による連結を可能にしているので、排気ガスの放熱を抑制しＤＰＦ２６に熱効率よく送ることができ、粒子状物質を高温で効率よく燃焼させて排気ガスを浄化することができる。
またＤＰＦ２６を気密構造のカバー体２７内に収容することにより、ＤＰＦ２６によってカバー体２７内の空気を過熱しながら閉じ込めるので、ＤＰＦ２６の放熱を抑制した高温状態を維持して粒子状物質の燃焼効率を上げて排気ガスを浄化処理することができ、またカバー体２７の気密構造により消音効果も高めることができる。

さらに、ＤＰＦ装置２は、脱穀部６の側方で穀粒収容作業位置とメンテナンス作業位置とに揺動回動可能に設置されるグレンタンク８のタンク傾斜底壁２０の下部に近接させて設置しているので、タンク傾斜底壁２０を加熱し内部の穀粒水分量の低減を促進することができる。またＤＰＦ装置２はタンク傾斜底壁２０の下方で運転部７と脱穀部６に囲まれるので、脱穀部６とグレンタンク８及び運転部７とグレンタンク８等の隙間に入り込んで落下する藁屑や塵埃等の落下物の付着を防止することができる。
またＤＰＦ２６のフィルタ交換等のメンテナンス作業を行なうとき、グレンタンク８は縦オーガ１６を支点にメンテナンス作業位置に開動させると、脱穀部６の右側方を大きく解放する際にカバー体２７の全体を露出させメンテナンス作業を行い易くすることができる。このときカバー体２７は開口部３９を全開させることができ、該開口部３９からＤＰＦ２６の点検や整備及びフィルタ交換等の作業を能率よく行うことができる。
さらに、カバー体２７は在来のマフラより大型化されるＤＰＦ２６を収容した状態で、タンク傾斜底壁２０の下方スペースを有効利用して収納状態で設置することができ、また上方から落ちてくる藁屑や塵埃等を急傾斜面によって速やかに滑落させて付着堆積を防止することができる。

次に図７〜図１０を参照しＤＰＦ装置２の別実施形態について説明する。尚、前記実施形態と同様な構造及び作用については説明を省略する。
先ず図７，図８に示す第２実施形態に関わるＤＰＦ装置２は、前記実施形態のものと同様なカバー体２７のＤＰＦルーム２８の右側寄り後部に、排気パイプ３０の基部側を収容するパイプルーム２８ａを一体的に延長形成し、ＤＰＦルーム２８から後方に向けてタンク傾斜底壁２０の下部側に沿わせて設けている。

即ち、カバー体２７は、前記底壁２７ａの右側を延長させた延長壁に対し、後壁３２を平面視でクランク状に屈曲させて延長した延長壁３２ａと、右傾斜側壁３３の下部側を延長させた延長壁３３ａとを接続することにより、細長い箱体と上部に開口部３９ａを形成したパイプルーム２８ａを備えている。そして、ＤＰＦ２６に接続する排気パイプ３０は、基部側をパイプルーム２８ａ内に配置した状態で、端部側を上記延長壁３２ａの通孔に挿入して機外に突出している。

上記のように構成されるＤＰＦ装置２は、前記実施形態のものと同様に空間部２９にカバー体２７をセットすると、カバー体２７の開口部３９，３９ａをタンク傾斜底壁２０で塞いだ状態にすることができる。
これによりＤＰＦ装置２は、ＤＰＦ２６をタンク傾斜底壁２０に近接させた状態で、排気パイプ３０を前記穀粒搬送オーガ２１を内装するグレンタンク底部の外側面に沿わせて配置することができる。

従って、ＤＰＦ２６及び排気パイプ３０の熱をタンク傾斜底壁２０を介してグレンタンク８内に効率よく伝えることができ、穀粒水分量の低減を促進させて穀粒のスムーズな排出を促すと共に、長い排気パイプ３０を介しパイプルーム２８ａ内で放熱が促進されるため、排気パイプ３０から排出される排気温度の低減を図ることができる。
また排気パイプ３０は基部側をパイプルーム２８ａに収容した状態でタンク傾斜底壁２０によって覆われているので、温度の高い排気パイプ３０基部側への塵埃等の侵入及び堆積を防止し安全性を高めることができる。

図９，図１０に示す第３実施形態に関わるＤＰＦ装置２は、ＤＰＦ２６の排気パイプ３０を、カバー体２７の左傾斜側壁３５に挿入して上方に向けて屈曲延長させることにより、揚穀筒１２の外周に近接又は接当させた状態で沿わせ、排気パイプ３０の排気口を揚穀筒１２の上部近傍において後方に向けて開口させるように設けている。
また排気パイプ３０は揚穀筒１２に沿う部分を、外側から断面コ字状の遮熱カバー４０によって覆うことにより、排気パイプ３０の熱を揚穀筒１２に効率よく伝熱するようにしている。

このＤＰＦ装置２によれば、揚穀筒１２を排気パイプ３０の取付け部材に兼用しているため、排気ガスを廉価な構成によって機体上方に排出することができる。また揚穀筒１２は遮熱カバー４０で覆われる長い排気パイプ３０によって加熱された状態で、揚穀螺旋体の回転による攪拌作用により穀粒表面の水分量を低減することができるので、揚穀搬送をスムーズにすることができる。また排気パイプ３０の放熱を促進するので排気ガスの排気温度を低くして排出することができる等の特徴がある。

１コンバイン
２ＤＰＦ装置
４走行機台
５前処理部
６脱穀部
７運転部
８グレンタンク
１０エンジンカバー
１１エンジン
２０タンク傾斜底壁
２１穀粒搬送オーガ
２６ＤＰＦ
２７カバー体
３０排気パイプ

Claims

前処理部（５）の後方で走行機台（４）の左側に脱穀部（６）を、右側に運転部（７）及びエンジンカバー（１０）で囲われるエンジン（１１）並びにグレンタンク（８）を配置したコンバイン（１）において、エンジン（１１）の直後位置で脱穀部（６）とグレンタンク（８）のタンク傾斜底壁（２０）の下方とで形成される空間部（２９）内に、排気ガスに含まれる粒子状物質を除去するＤＰＦ（２６）を配置するにあたり、該ＤＰＦ（２６）に接続される排気パイプ（３０）を、走行機台（４）の下方に沿わせ走行装置（３）の後部に至るように長く設けて、前記ＤＰＦ（２６）を、平面視方形状の底壁（２７ａ）と、該底壁（２７ａ）の前後に、その上部に傾斜辺を有して立設される前壁（３１）と後壁（３２）と、該前壁（３１）と後壁（３２）の右斜辺と左斜辺とをそれぞれ接続するように形成される右傾斜側壁（３３）と左傾斜側壁（３５）とからなり、該右傾斜側壁（３３）と該左傾斜側壁（３５）を互いの上辺を接続した箱状のカバー体（２７）内に収容して覆うと共に、該カバー体（２７）を前記走行機台（４）に設置したことを特徴とするコンバイン。