JPH039018A - 作業機駆動用水冷エンジンの冷却風防塵装置の付着塵埃除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、多塵雰囲気で使用される作業機駆動用水冷エ
ンジンのエンジン冷却風から予め浮遊塵埃を除去する冷
却風防塵装置において、冷却風防塵装置に付着した塵埃
を除塵ファンにより吹き飛ばして除去する装置に関する
。

［背景］ 例エバ、コンバイン・脱穀機・ハーベスタ・トラクタ・
芝刈機等の農業機械、またはバックホー・動力運搬車等
の建設機械は多塵雰囲気中で使用されることがある。

これらの機械に搭載された水冷エンジンは、ラジェータ
が塵埃の付着堆積により目詰まりすると、オーバーヒー
トしてしまう。

これを防ぐために、一般に、エンジンの冷却ファンの吸
い込み側に金網等からなる防塵通風手段を設け、この防
塵通風手段てエンジン冷却風から予め浮遊塵埃を受は止
めて除去するようにしている。

［基本構造］ 本発明の前提となる水冷エンジンの冷却風防塵装置の付
着塵埃除去装置の基本構造は、次のようになっている。

例えば、第１図乃至第３図、または第６図に示すように
、作業機４４・１４４を駆動する水冷エンジント１０１
の冷却風２・１０２を冷却ファン３・１０３により、大
気中から防塵通風手段４・１０４、ラジェータ５・１０
５、及びエンジント１０１へ吹き通すように構成し、防
塵通風手段４・１０４の外面に付着した塵埃７・１０７
を除塵ファン６・１０６の除塵風８・１０８で除塵する
ように構成し、除塵用ファン駆動用制御装置９・１０９
により、除塵ファン６・１０６が停止するとともに冷却
ファン３・１０３が作動する冷却作動状態Ｘと、冷却フ
ァン３・１０３が停止するとともに除塵ファン６・１０
６が作動する除塵作動状態Ｙとに切り換え可能に構成し
たものである。

［従来の技術］ 上記基本構造において、防塵通風手段１０４に付着堆積
した塵埃１０７を除塵ファン１０６て吹き飛ばすための
具体的な構造として、従来の技術では、例えば実開昭５
０−３９６３３号公報に開示されたものがある。

これは、第６図に示すように、防塵通風手段１０４をラ
ジェータ１０５の前側に設けるのに対し、除塵ファン１
０６をラジェータ１０５の後側でエンジンルーム１１４
内に配置していた。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術では、次の問題があった。

■除塵ファン１０６で起こされた除塵風１０８は、ラジ
ェータ１０５で風速が大幅に低下させられるため、防塵
通風手段１０４に付着堆積した塵埃１０７を強力に吹き
飛ばすことができず、塵埃性能が悪い。

■除塵風１０８の全風量が塵埃１０７を含んだままエン
ジンルーム１１４内を通過するので、エンジン１及びそ
の付属機器に多量の塵埃１０７が付着する。

■除塵ファン１０６を一定の頻度で除塵作動させる場合
において、冷却ファン１０３が作動する冷却作動時には
、防塵通風手段１０４は、冷却風１０２の全量が通過す
るため、塵埃１０７が早く付着堆積し、通風抵抗が大き
い。このため、冷却風量が少なくなり、エンジンの冷却
性能が低い。

本発明は、除塵性能を高めること、除塵風中の塵埃のエ
ンジンへの付着堆積を大幅に低減すること、及びエンジ
ンの冷却性能を高めること、をその課題とする。

［課題を解決するための手段］ （第１発明） 本第１発明は、前記基本構造において、防塵通風手段４
に付着堆積した塵埃７を除塵ファン６で吹き飛ばすため
の具体的構造、並びに除塵作業の開始を制御する構造を
、次のようにすることを特徴とする特 許 例えば、第１図乃至第４図に示すように、防塵通風手段
４の内部空間に補助防塵通風手段１０の内部空間を連通
させ、補助防塵通風手段１０は、防塵通風手段４よりも
外部の塵埃７を吸い込みにくい位置に設け、除塵ファン
６を防塵通風手段４に直接に臨ませて設け、エンジン１
で駆動される作業機４４の作業運転の途中で間欠的に行
われる付随作業を付随作業検出手段４５で検出可能に構
成し、除塵用ファン駆動制御装置９は、付随作業検出手
段４５の検出作動に基づき、除塵ファン６及び冷却ファ
ン３を前記冷却作動状態Ｘから除塵作動状態Ｙに切り換
えて、除塵作業を開始２９するように構成したものであ
る。

上記構成の各要素を、次に具体的に示す。

ａ、防塵通風手段４には、例えば、金網・パンチングメ
タルまたは多孔板を用いる。

ｂ、防塵通風手段４よりも外部の塵埃７を吸い込みにく
い位置とは、例えば、浮遊塵埃の少ないより高い位置、
機械の外面からより奥まった位置または冷却ファン３か
らより遠くて吸風速度が遅くなる位置をいう。

Ｃ１除塵ファン６を設ける位置は、防塵通風手段４の内
外いずれでもよい。

ｄ９作業機４４としては、走行式のもの、定置式のもの
のいずれをも用いることができる。

例えば、コンバイン・脱穀機・ハーベスタ・トラクタ・
建設機械等を用いることができる。

ｅ９作業機４４が作業運転中であることは、次のように
して検出することができる。

コンバイン・脱穀機の場合には、脱穀クラッチがＯＮの
状態にあること、またはその操作レバーがＯＮの位置に
あることを検出すればよい。

トラクタの場合には、車速が低速であること、走行変速
レバーが低速位置にあること、または第４図に示すよう
に、左右後輪ブレーキペダル４７・４８を連結する牽制
金具４９が解除されていることを検出すればよい。

ｅ１作業機４４の作業運転の途中で間欠的に行われる付
随作業とは、方向転換に伴う作動または操作、満杯にな
った籾袋の交換に伴う作動または操作等をいい、付随作
業検出手段４５ではこれらの作動または操作を検出すれ
ばよい。

方向転換に伴う操作または作動としては、コンバインの
場合には、刈り取り部の上昇作動、またはその上昇操作
用レバーの上昇用操作、トラクタの場合には、ロータリ
部の上昇作動、またはその上昇操作用レバーの上昇用操
作、クローラ式走行作業機の場合には、操向用クラッチ
レバ−の操向操作等をあげることができる。

籾袋の交換に伴う作動または操作としては、゛籾袋が満
杯となったことを知らせる警報の作動、籾袋の取り替え
操作等をあげることができる。

（第２発明） 本第２発明は、上記第１発明において、除塵作業の終了
を制御する構造を次のようにしたことを特徴とする。

例えば、第１図乃至第３図に示すように、除塵用ファン
駆動制御装置９に除塵終了用タイマ２６を付設し、除塵
用ファン駆動制御装置９が除塵作動を開始２９してから
設定時間が経過したことに基づいて、これを除塵終了用
タイマ２６が計時して、除塵作動を終了３１させ、除塵
作動状態Ｙから冷却作動状態Ｘに復帰させるように構成
したものである。

［作用］ （第１発明） 本第１発明は、次のように作用する。

■例えば、第１図乃至第３図に示すように、除塵ファン
６を駆動して、防塵通風手段４に付着堆積した塵埃７を
除塵風８で吹き落とす除塵作動状態Ｙにおいては、除塵
風８は除塵ファン６で起こされた速い流速のまま塵埃７
を勢いよく吹き落とす。

このため、除塵性能が高い。

■上記除塵作動状態Ｙにおいて、除塵風８の大部分は補
助防塵通風手段１０から吸い込まれ、エンジンルーム１
４からはあまり吸い込まれない。

このため、除塵風８として吸い込まれる空気中の塵埃７
がエンジン１やその付属機器に付着堆積しにくい。

０ ■冷却ファン３を駆動して、エンジン１を冷却する冷却
作動状態Ｘにおいては、冷却風２は防塵通風手段４と補
助防塵通風手段１０の両方から吸い込まれる。

まず、防塵通風手段４は、冷却風２が補助防塵通風手段
１０から吸い込まれる分量たけ、通風量が少なくなるた
め、塵埃７の付着堆積速度か遅くなる。

次に、補助防塵通風手段１０は、塵埃７を吸い込みにく
いため、防塵通風手段４に塵埃７が多量に付着堆積する
に至ったときでも、塵埃７かそれほど付着堆積しておら
ず、冷却風２を多量にスムーズに吸い込む。

従って、冷却風２の吸風抵抗が小さいため、塵埃ファン
６による塵埃作業を一定の頻度で行う場合、冷却風２の
単位時間当たりの平均吸風量が多く、エンジン１の冷却
性能が高い。

［効果］ （第１発明） 本第１発明は、次の効果■乃至■を奏する。

■除塵ファンで起こされた除塵風は、早い流速のまま塵
埃を勢い良く吹き飛ばすので、除塵性能が高い。

■除塵風はエンジンルームからはあまり吸い込まれない
ので、除塵風として吸い込まれる空気中の塵埃がエンジ
ンやその付着機器に付着堆積しにくい。

■冷却風の吸風抵抗が小さいため、除塵ファンによる除
塵作業を一定の頻度で行う場合、冷却風の単位時間当た
りの平均吸風量が多く、エンジンの冷却性能が高い。

■除塵作業の開始が、付随作業に連動して自動的に行わ
れるので、人為操作により行われる場合ト比へて、人為
操作忘れによるエンジンのオーバーヒートの発生を無く
すことができる。

■除塵作業は、多塵雰囲気となる作業運転のみ行い、塵
埃量の少ない非作業運転時には行わないので、除塵ファ
ンの無駄作動によるエネルギーの損失を防止できる。

（第２発明） 本第２発明は、上記第１発明の効果■乃至■に加え、次
の効果■をも奏する。

■除塵作業の終了が、タイマにより自動的に行われるの
で、人為操作により行う場合に比べて、人為操作忘れに
よるエンジンのオーバーヒートの発生を無くすことがで
きるとともに、除塵ファンの無駄作動によるエネルギー
の損失を防止できる。

［実施例］ 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図乃至第５図は本発明の実施例に係る作業機駆動用
水冷エンジンの冷却風防塵装置の付着塵埃除去装置を説
明する図で、第１図は第１実施例に係る同装置の縦断面
図、第２図（Ａ）　　・　（Ｂ）は除塵ファンと冷却フ
ァンの作動及び停止の状態を説明する図、第３図（Ａ）
　・　（Ｂ）　・　（Ｃ）は第２実施例に係る同装置の
説明図、第４図は第３実施例に係る同装置の作業状態検
出手段の説明図、第５図は同装置を用いたコンバインの
側面図である。

まず、第１実施例に係る作業機駆動用水冷エンジンの防
塵吸風装置の付着塵埃除去装置を説明する。

第５図に示すように、この付着塵埃除去装置（図外）は
作業機４４であるコンバインの座席側方に設けた冷却風
防塵装置１５に用いている。

第１図に示すように、水冷エンジン１は、縦型のもので
、その前部にラジェータ５及び冷却ファン３を前後に配
置し、内部には冷却水循環用ポンプ１２を配置しである
。

このエンジン１は、ボンネット１８のエンジンルーム１
４内に収容し、ボンネット１８には冷却風防塵装置１５
が付設しである。

冷却風防塵装置１５は、金網を箱状に保形して形成し゛
たもので、防塵通風手段４とその上部に設けた補助防塵
通風手段１０とからなり、防塵通風手段４の内部空間に
補助防塵通風手段１０の内部空間を連通させている。

防塵通風手段４はボンネット１８の側壁の吸風口１９に
臨ませ、冷却ファン３の作動により、エンジン１の冷却
風２を大気中から冷却風防塵装置３− ４ １５、ラジェータ５、エンジン１の順に吹き通すように
し、大気中の浮遊塵埃７を冷却風防塵装置１５で捕獲す
るようにしである。

防塵通風装置１５のうち、吸風口１９に臨む防塵通風手
段４は吸風量が多く、塵埃７の付着速度が速いのに比べ
、吸風口１９から離れた補助防塵通風手段１０は吸風量
が少なく、塵埃７のイマ１着速度は遅い。

この防塵通風装置１５には、付着塵埃除去装置２０を設
けている。

付着塵埃除去装置２０は、防塵通風手段４に付着堆積し
た塵埃７を除去するもので、除塵ファン６を備えている
。

除塵ファン６は、防塵通風手段４の内部空間に配置され
、その吸風力により、外気が補助防塵通風手段１０から
吸風され、除塵風８として防塵通風手段４に内側から外
側に吹き通され、塵埃７を吹き落とすようになっている
。

塵埃ファン６の作動は、バッテリー２１からモータ給電
回路２２を介して給電される電動モータ２３で行われる
ようになっており、モータ給電回路２２には、エンジン
始動用のキースイッチ２４を介装し、これがＯＮ位置２
５にある場合にのみ給電を可能にし、エンジン１をか駆
動させる場合にのみ除塵ファン６が作動できるようにし
である。

また、モータ給電回路２２には塵埃用ファン制御装置９
を介装し、この装置９にクラッチ給電回路２７を介して
冷却ファン３の電磁クラッチ１３を連携させ、この装置
９により除塵ファン６及び冷却ファン３の作動を共に制
御するようにしである。

すなわち、この装置９には、作業状態検出手段４６と付
随作業検出手段４５を連携させ、作業状態検出手段４６
により脱穀クラッチ（図外）がＯＮの状態にあることを
検知し、かつ付随作業検出手段４５により刈り取り部（
図外）が上昇位置にあることを検出したことに基づいて
、この装置９が除塵開始指令Ｓを発しく第２図（Ａ）参
照）、除塵ファン６が停止するとともに冷却ファン３が
作動する冷却作動状態Ｘを、除塵ファン６が作動すると
ともに冷却ファン３が停止する除塵作動状態Ｙに切り換
えて除塵作業を開始２９させるのである。

また、この装置９は、内部に除塵終了用タイマ２６を備
え、開始２９から設定した時間が経過したことをタイマ
２Ｇが計時したことに基づいて、除塵終了指令Ｅを発し
、除塵作業状態Ｙを再度冷却作動状態Ｘに切り換えて除
塵作業を終了３１させるようにしである。

冷却作動状態Ｘにおいては、除塵ファン６の停止により
冷却ファン３で充分な冷却風２を確保することができ、
除塵作動状態Ｙにおいては、冷却ファン３の停止により
充分な除塵風８を確保することができる。

尚、第２図（Ｂ）に示すように、除塵開始指令Ｓと除塵
終了指令Ｅとの間で除塵作動状態Ｙと冷却作動状態Ｙと
を交互に切り換えてもよい。

かかる場合には、除塵作業状態Ｙと除塵作業状態Ｙの間
でエンジン１に冷却風２を供給して、そのオーバーヒー
トのおそれを軽減できる。

また、上記装置９には、時間設定調節タイヤル３２を設
け、その調節操作により除塵作業の終了３１の設定時期
、並びに除塵作業状態Ｙ及び冷却作業状態Ｘを交互に切
り換える場合にはそれぞれの設定時間を調節できるよう
にしである。

尚、除塵作業状態Ｙにおける冷却ファン３の停止期間は
、除塵ファン６の作動期間と完全に一致させる他、除塵
ファン６の作動期間３４よりも前後を短縮しまたは延長
してもよい。

ところで、前記冷却水循環用ポンプ１２は、エンジン１
のクランク軸１１に連動ベルト１７を介して連動連結さ
れ、冷却ファン３はこのポンプ１２に電磁クラッチ１３
を介して連動連結されており、電磁クラッチ１３により
冷却ファン３を停止しても、冷却水循環用ポンプ１２は
冷却ファン３の停止に拘わらず継続して作動し、エンジ
ン１の冷却に支障がないようにしである。

第２実施例は、第３図に示すように、除塵ファン６を防
塵通風手段４の外面に付設しである。

除塵ファン６は、円筒状の導風ケース４４内に７ ８ 配置し、このケース４４の周面に吸風口４５を防塵通風
手段４の外面から横に臨む状態に開口し、またこのケー
ス４４の外端面には排風口４６を開口し、除塵ファン６
の作動により、吸風口４５から吸引した外気を除塵風８
として防塵通風手段４の周縁部から中央部を経て通風さ
せ、この除塵風８で防塵通風手段４の外面に付着堆積し
た塵埃７をその外周縁部のものから順に剥離しては外方
へ吹き出すようにしである。

尚、導風ケース４４の四隅から両側に係合片４７を突出
させ、防塵通風手段４の両側に付設した平行な一対のガ
イド枠４２にこの係合片４７をスライドさせて係合させ
、導風ケース４４を取り外し可能としである。

第３実施例は、第４図に示すように、作業機４４がトラ
クタである場合の応用例である。

この例では、左右後輪ブレーキペダル４７・４８の一方
に付設した牽制金具４９の枢支部５０にロークリスイッ
チ５１を設け、他方に付設した係合金具５２の受は面５
３にリミットスイッチ５４を設け、これらを作業状態検
出手段４６に連携させ、牽制金具４９が係合金具５２か
ら係合を解除されていることを検出し、トラクタが作業
運転の途中であることを検出できるようにしである。

また、付随作業検知手段４５は、ロータリ部（図外）が
上昇作動したことを検出できるようにしである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の実施例に係る作業機駆動用
水冷エンジンの冷却開始防塵装置の付着塵埃除去装置を
説明する図で、第１図は第１実施例に係る同装置の縦断
面図、第２図（Ａ）　　・　（Ｂ）は除塵ファンと冷却
ファンの作動及び停止の状態を説明する図、第３図（Ａ
）　・　（Ｂ）　・　（Ｃ）は第２実施例に係る同装置
の説明図、第４図は第３実施例に係る同装置の作業状態
検出手段の説明図、第５図は同装置を用いたコンバイン
の側面図、第６図は従来技術の説明図である。 １・・水冷エンジン、２・・・冷却風、３・・・冷却フ
ァン、４・・・防塵通風手段、５・・・ラジェータ、６
・・・除塵ファン、７・・・塵埃、８・・・除塵風、９
・・・除塵用ファン駆動用制御装置、１０・・・補助防
塵通風装置、２６・・除塵終了用タイマ、２９・・・除
塵用ファン駆動制御装置、３１・・・終了、４４・・・
作業機、４５・・・付随作業検出手段、Ｘ・・・冷却作
動状態、Ｙ・・・除塵作業状態。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、作業機４４を駆動する水冷エンジン１の冷却風２を
   冷却ファン３により、大気中から防塵通風手段４、ラジ
   エータ５、及びエンジン１へ吹き通すように構成し、 防塵通風手段４の外面に付着した塵埃７を除塵ファン６
   の除塵風８で除塵するように構成し、 除塵用ファン駆動用制御装置９により、除塵ファン６が
   停止するとともに冷却ファン３が作動する冷却作動状態
   Ｘと、冷却ファン３が停止するとともに除塵ファン６が
   作動する除塵作動状態Ｙとに切り換え可能に構成した作
   業機駆動用水冷エンジンの冷却風防塵装置の付着塵埃除
   去装置において、 防塵通風手段４の内部空間に補助防塵通風手段１０の内
   部空間を連通させ、補助防塵通風手段１０は、防塵通風
   手段４よりも外部の塵埃７を吸い込みにくい位置に設け
   、除塵ファン６を防塵通風手段４に直接に臨ませて設け
   、エンジン１で駆動される作業機４４の作業運転の途中
   で間欠的に行われる付随作業を付随作業検出手段４５で
   検出可能に構成し、 除塵用ファン駆動制御装置９は、付随作業検出手段４５
   の検出作動に基づき、除塵ファン６及び冷却ファン３を
   前記冷却作動状態Ｘから除塵作動状態Ｙに切り換えて、
   除塵作業を開始２９するように構成した ことを特徴とする作業機駆動用水冷エンジンの冷却風防
   塵装置の付着塵埃除去装置 ２、除塵用ファン駆動制御装置９に除塵終了用タイマ２
   ６を付設し、 除塵用ファン駆動制御装置９が除塵作動を 開始２９してから設定時間が経過したことに基づいて、
   これを除塵終了用タイマ２６が計時して、除塵作動を終
   了３１させ、除塵作動状態Ｙから冷却作動状態Ｘに復帰
   させるように構成した ことを特徴とする請求項１に記載の作業機 駆動用水冷エンジンの冷却風防塵装置の付着塵埃除去装
   置