(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
穀粒選別部に選別風を供給する羽根車を備えるとともに、ケーシングの羽根車回転軸芯方向での両横側に吸入口を設けてある唐箕ファンであって、
前記ケーシングを、左右の側壁部とその側壁部に渡って形成される円弧状のファンガイドとそのファンガイドから送られるファン風を穀粒選別部に送り込む風道部とで形成し、前記風道部の選別風を案内する下壁面を、前記ファンガイドとの接続点から羽根車の羽根の回転接線方向に沿った上向きとなる傾斜面に設定し、前記ケーシングの風道部に羽根車からの選別風に案内作用する案内板を設けるとともに、前記羽根車の回転軸から延出して羽根を支持する支持アームと、前記案内板の基端部とを羽根車の回転軸芯に直交する方向に並設し、前記案内板の基端部を前記羽根に向かう円弧状面に形成するとともに、その円弧状面の下端を、前記羽根車に対する平面視において前記支持アームの先端近傍まで延出し、
前記羽根を、前記支持アームに連結固定される基端側取付け部分と、この基端側取付け部分よりも半径方向外側に位置する先端側部分とで構成し、前記先端側部分を前記基端側取付け部分に対して羽根車回転方向前方側に５０度くらい傾斜する前向き角を持って屈曲する前向き羽根に形成し、前記先端側部分の前記基端側取付け部分に対する屈曲部位から前記基端側取付け部分の基端内端縁までの半径方向内側長さより、前記屈曲部位から前記先端側部分の外周縁までの半径方向外側長さを、長くしてある唐箕ファン。
【請求項２】
前記案内板の複数枚を、前記風道部の横幅方向に並ぶとともに案内板どうしの間隔が吐出口側ほど広くなる状態に配置してある請求項１記載の唐箕ファン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、穀粒選別部に選別風を供給する羽根車を備えるとともに、ケーシングの羽根車回転軸芯方向での両横側に吸入口を設けてある唐箕ファンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記唐箕ファンは、回転する羽根車がケーシングの両横側の吸入口から吸気し、風道部の吐出口から穀粒選別部に選別風を供給するものである。
この種の唐箕ファンにおいて、従来、吐出口の横幅方向での両端部における風速度が中央部におけるそれよりも速くなっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来、穀粒選別部に対してこれの横幅方向での速度分布がかなり不均一な状態で選別風が供給され、処理物量の割りには選別風による選別作用が弱くて穀粒に塵埃が混入しやすいとか、処理物量の割りには選別風による選別作用が強くて穀粒が塵埃と共に飛散しやすい部分が穀粒選別部にできやすくなっていた。
本発明の目的は、穀粒選別部に極力均一な速度分布で選別風供給できる唐箕ファンを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１による発明の構成、作用、効果はつぎのとおりである。
【０００５】
〔構成〕
穀粒選別部に選別風を供給する羽根車を備えるとともに、ケーシングの羽根車回転軸芯方向での両横側に吸入口を設けてある唐箕ファンにおいて、
前記ケーシングを、左右の側壁部とその側壁部に渡って形成される円弧状のファンガイドとそのファンガイドから送られるファン風を穀粒選別部に送り込む風道部とで形成し、前記風道部の選別風を案内する下壁面を、前記ファンガイドとの接続点から羽根車の羽根の回転接線方向に沿った上向きとなる傾斜面に設定し、前記ケーシングの風道部に羽根車からの選別風に案内作用する案内板を設けるとともに、前記羽根車の回転軸から延出して羽根を支持する支持アームと、前記案内板の基端部とを羽根車の回転軸芯に直交する方向に並設し、前記案内板の基端部を前記円弧状面に形成するとともに、その円弧状面の下端を、前記羽根車に対する平面視において前記支持アームの先端近傍まで延出し、
前記羽根を、前記支持アームに連結固定される基端側取付け部分と、この基端側取付け部分よりも半径方向外側に位置する先端側部分とで構成し、前記先端側部分を前記基端側取付け部分に対して羽根車回転方向前方側に５０度くらい傾斜する前向き角を持って屈曲する前向き羽根に形成し、前記先端側部分の前記基端側取付け部分に対する屈曲部位から前記基端側取付け部分の基端内端縁までの半径方向内側長さより、前記屈曲部位から前記先端側部分の外周縁までの半径方向外側長さを、長くしてある。
【０００６】
〔作用〕
この種の唐箕ファンにあっては、羽根車の回転軸から延出する支持アームの両横側近くではその他の部分よりも風圧が低くなる。すると、この低圧部分にその付近から風が流れ込みやすくなるが、案内板が低圧部分への風の流れ込みを抑制する。この結果、低圧部分に周囲から風が流れ込んで風速の低くなる範囲が拡大することを抑制され、支持アームが存在する割りには、吐出口の横幅方向での風速分布が均一化する。
羽根車が前向き羽根を備え、吐出口の横幅方向での中央部と両端部と風速差が前向き角を有しない直線羽根で送風する場合のそれよりも少ない状態で送風するものである。
【０００７】
〔効果〕
唐箕ファンが吐出口の横幅方向での風速分布が極力均一な状態で選別風を供給し、穀粒選別部での横幅方向での風速分布が極力均一な状態になって、選別むらや穀粒飛散などを回避しやすい精度のよい選別を行わせられる。
案内板による風速調整作用の他に、羽根の前向き角による作用の面からも吐出口の中央部と両端部とでの風速差が一層少なくなって穀粒選別部に供給される選別風の速度分布がより一層均一化し、より選別むらが発生しにくいように精度よく選別を行わせられる。
【０００８】
請求項２による発明の構成、作用、効果はつぎのとおりである。
【０００９】
〔構成〕
請求項１による発明の構成において、前記案内板の複数枚を、前記風道部の横幅方向に並ぶとともに案内板どうしの間隔が吐出口側ほど広くなる状態に配置してある。
【００１０】
〔作用〕
冒頭に記した唐箕ファンにあっては、ケーシングの両横側から吸気するなどに起因し、吐出口の中央部では両端部よりも風速が遅くなる特性を有するが、案内板が前記配置構成により、羽根車からの選別風に対してこれの吐出口での速度分布が均一化するように案内作用するものである。
【００１１】
〔効果〕
羽根車の支持アームに起因する速度分布の不均一化を改善する他に、両側吸入口に起因する速度分布の不均一をも改善し、穀粒選別部に対してこれの横幅方向での風速分布がより均一化する状態で選別風を供給し、選別むらや穀粒飛散などがより一層少ない精度のよい選別を行わせられる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、脱穀フィードチェーン１によって刈取り穀稈の穂先側を扱室２に供給して回動する扱胴３によって脱穀処理し、脱穀排ワラを脱穀フィードチェーン１によって扱室２から搬出するように脱穀部Ａを構成してある。扱室２から受網４を通って落下する脱穀処理物、扱室２の排出口５から排出される脱穀処理物を受け入れて機体後方側に搬送しながら選別処理する駆動揺動自在な揺動選別装置６と、この揺動選別装置６の前方に位置する唐箕ファンＦによって供給される選別風とによって脱穀処理物を穀粒と塵埃とに選別処理し、塵埃を選別風と共に吸引ファン７によって吸引して機体外に排出するように穀粒選別部Ｃを構成してある。揺動選別装置６の前端側から落下した１番処理物を機体横外側に搬出する１番スクリューコンベア８ａ、揺動選別装置６の後端側から落下した２番処理物を機体横外側に搬出する２番スクリューコンベア８ｂを穀粒選別部Ｃの底部に設けるとともに、２番スクリューコンベア８ｂからの２番処理物を揚送装置９によって脱穀部Ａの底部の横側に揚送して機体内に送り込み、受網４と機体横側壁との間から揺動選別装置６の始端側に落下させて再度選別処理するように構成し、もって、コンバイン用の脱穀機を構成してある。
【００１７】
図２、図３などに示すように、前記唐箕ファンＦは、脱穀機における穀粒選別部Ｃの左横側壁を形成している部材の一部で左側壁部１１ａを、穀粒選別部Ｃの右横側壁を形成している部材の一部で右側壁部１１ｂをそれぞれ形成してあるケーシング１０と、このケーシング１０の内部に位置する複数枚の送風用の羽根２１を有する羽根車２０とによって構成してある。
【００１８】
ケーシング１０は、前記左右一対の側壁部１１ａ，１１ｂと、左側壁部１１ａの内面側と右側壁部１１ｂの内面側とにわたって連結している屈曲板で成るファンガイド１２とによって構成してある。そして、前記左側壁部１１ａに正方形の吸入口１３ａを設け、前記右側壁部１１ｂに円形の吸入口１３ｂを設けてある。前記ファンガイド１２を形成している板体の一端側の平板部分と、他端側の平板部分と、両平板部分を挟んでいる左右の側壁部１１ａ，１１ｂそれぞれの一部分とにより、穀粒選別部Ｃの揺動選別装置６の前端側の下方に開口する吐出口１４と、この吐出口１４をファンガイド１２の内部に連通させる風道部１５とを形成してある。
【００１９】
羽根車２０は、ケーシング１０の前記左側壁部１１ａの外面側に連結ボルト１６によって固定してある左ブラケット１７ａが支持するベアリング１８と、ケーシング１０の前記右側壁部１１ｂの外面側に連結ボルト１６によって固定してある右ブラケット１７ｂが支持するベアリング１８とによって回転自在に支持されている回転軸２２と、この回転軸２２のケーシング１０の内部に位置する部分の両端側から各別に一体回転自在に延出する左右一対の支持アーム２３，２３にわたって取り付けてある前記複数枚の羽根２１とによって構成してある。複数枚の羽根２１のそれぞれは、前記支持アーム２３に連結する基端側の取付け部分と先端側部分２１ａとの間に位置するとともに回転軸２２に平行な折り曲げ線２１ｂで折り曲げ加工した板体によって作成してあり、先端側部分２１ａにおいて羽根車２０の外周側に至るほど羽根車回転方向下手側に位置する前向き羽根に成っている。
【００２０】
ケーシング１０の前記風道部１５の内部に、風道部１５の横幅方向に並ぶ２枚の案内板１９を固定してある。２枚の案内板１９，１９は、図２に示す如く配置してある。すなわち、左側に位置する案内板１９の基端部１９ａと前記左側の支持アーム２３とが羽根車２０の回転軸芯に直交する方向に並び、右側の位置する案内板１９の基端部１９ａと前記右側の支持アーム２３とが羽根車２０の回転軸芯に直交する方向に並ぶようにして、かつ、案内板１９どうしの間隔が約８度の広がり角度θで吐出口１４側ほど広くなるようにして配置してある。これにより、案内板１９は、吐出口横幅方向における両端部での風に対しては中央部での風に対してよりも強い抵抗を与えるように案内作用し、吐出口２０における選別風の吐出口横幅方向での速度分布の均一化を図る。
【００２１】
図２に示すように、羽根車２０の回転軸２２のケーシング１０から右外側に突出する軸端部に入力ベルトプーリ２４を取り付け、この入力ベルトプーリ２４により、コンバインの走行機体に搭載されているエンジンからの回動力を回転軸２２に導入して羽根車２０を駆動するように構成してある。前記入力ベルトプーリ２４に、このベルトプーリ２４の回動力を扱胴３に伝達する出力ベルトプーリ２５を一体回転自在に備えさせ、羽根車２０の回転軸２２のケーシング１０が左外側に突出する軸端部に、回転軸２２の回動力を脱穀フィードチェーン１、スクリューコンベア８ａ，８ｂ、揺動選別装置６、吸引ファン７のそれぞれに伝達する２個の出力ベルトプーリ２６，２６を一体回転自在に備えさせてある。
【００２２】
図３に示すように、前記左右のブラケット１７ａ，１７ｂそれぞれのベアリングホルダー１７ｃよりも前側に位置する部分と、後側に位置する部分との２箇所に、ケーシング１０の前記吸入口１３ａ，１３ｂからの吸気を容易にするための通気孔１７ｄを設けてある。
【００２３】
羽根車２０の羽根２１を前向き角がついている前記前向き羽根にするとともに前記案内板１９を設けていない唐箕ファンＦと、羽根２１を図４に示す如く前向き角がついていない直線羽根に構成するとともに案内板１９を設けていない唐箕ファンＦとについて、唐箕ファンＦが供給する選別風の風道部１５の羽根出口での速度分布を得る実験を行ったところ、図６及び図７に示す結果が得られた。風道部１５での速度分布と、吐出口１４での速度分布とは同様になり、風道部１５での速度分布は、吐出口１４での速度分布と見なすことができる。
【００２４】
すなわち、図６と図７いずれにおいても、縦軸は、測定位置Ｙ／Ｂを示す。図１０に示すように、風道部１５及び吐出口１４の横幅、すなわち左端１４Ｌから右端１４Ｒまでの距離をＢとし、風道部１５での左端１４Ｌから測定位置までの距離をＹとし、この横幅Ｂと、距離Ｙとによって示している。横軸は、風速を示す。この風速は、実風速の設計風速に対する比率で示すとともに、０．５を基準として示している。図６に示すように、直線羽根の場合、風道部横幅方向での速度分布が、測定位置Ｙ／Ｂ＝０．３〜０．７で低く、両端部で高くなっている。これは、羽根２１が相当の横幅を持っているため、吸込口１３ａ，１３ｂから吸い込まれた空気が羽根車中央部まで流れ込まず、すぐさま吐き出し口から流れ出るためであると考えられる。
図７に示すように、前向き羽根の場合、風道部横幅方向での中央での速度が大きくなり、壁面近くとの差がかなり小さくなっている。測定位置Ｙ／Ｂ＝０．３〜０．８までの範囲で速度がほぼ一様となった。これは、前向き羽根のケーシング吐き出し流路内の再循環に伴うディフューザーの効果により、羽根車出口の圧力が下がり、空気を中央部にまで吸い込みやすくなった為である。この前向き羽根の場合、風道部１５の中央部と両端部とでの風速度差が直線羽根の場合のそれよりも小になっており、風道部横幅方向での速度分布が直線羽根の場合よりも均一化している。
【００２５】
羽根車２０の羽根２１を前進角がついている前記前向き羽根にするとともに前記案内板１９を２枚設けた前記唐箕ファンＦについて、唐箕ファンＦが供給する選別風の風道部１５の羽根出口での速度分布を得る実験を行ったところ、図８に示す結果が得られた。
【００２６】
図８において、縦軸は、測定位置Ｙ／Ｂを示す。図１０に示すように、風道部１５及び吐出口１４の横幅、すなわち左端１４Ｌから右端１４Ｒまでの距離をＢとし、風道部１５での左端１４Ｌから測定位置までの距離をＹとし、この横幅Ｂと、距離Ｙとによって測定位置を示している。横軸は、風速を示す。この風速は、実風速の設計風速に対する比率で示すとともに、０．５を基準として示している。図８に示すように、速度分布が測定値Ｙ／Ｂ＝０．２〜０．８で低く、両端部で高くなっている。そして、案内板１９が無い場合（図７）と比べると、中央部の速度が増しており、測定位置Ｙ／Ｂ＝０．２〜０．８で、かなり一様な流れになっている。風道部横幅方向での速度分布が案内板１９のない場合よりも均一化している。
結局、羽根２１の前向き角が大きくなるにつれて圧力、動力は増え続けるが、効率は５０度ぐらいで頭打ちとなる。直線羽根と前向き羽根のファン内部の流れで、前向き羽根の方が支持アーム２３の付近での再循環領域が大きい。前向き羽根では、大きな再循環領域のために、スクロール巻き終わりから吐き出し口にかけて、吐き出し流れは短い区間で急拡大され、圧力回復される。このため、この部分がディフューザーの役割を果たしている。
【００２７】
つまり、唐箕ファンＦは、入力ベルトプーリ２４に回動力が伝達されると、この動力によって回動する羽根車２０により、ケーシング１０の羽根車回転軸芯方向での両端側に位置する吸入口１３ａ，１３ｂから吸気し、選別風を風道部１５に送り込んで吐出口１４から穀粒選別部Ｃに供給する。このとき、羽根車２０の羽根２１が前向き羽根であって、直線羽根の場合よりも吐出口１４での風速度分布が均一化することと、２枚の案内板１９，１９が支持アーム２３に対する前記位置関係、及び、案内板１９どうしの前記配置関係のために羽根車２０からの選別風に案内作用して吐出口１４での風速度分布を極力均一化するように調整することとにより、穀粒選別部Ｃにおける横幅方向での風速分布が極力均一になるようにして選別風を供給する。
【００２８】
〔別実施形態〕
図９は、別の実施形態を備える唐箕ファンＦを示し、この唐箕ファンＦの風道部１５に設けた２枚の案内板１９，１９のそれぞれは、各案内板１９が基端部１９ａから先端部までの全長にわたって前記支持アーム２３と羽根車回転軸芯に直交する方向に並び、２枚の案内板１９，１９が平行に並ぶ状態に配置してある。
【図面の簡単な説明】
【図１】脱穀機の概略図
【図２】唐箕ファンの断面図
【図３】唐箕ファンのケーシングの斜視図
【図４】直進羽根の断面図
【図５】前向き羽根の断面図
【図６】直進羽根（案内板なし）の実験結果の説明図
【図７】前向き羽根（案内板なし）の実験結果の説明図
【図８】前向き羽根（案内板付き）の実験結果の説明図
【図９】別実施の案内板を備える唐箕ファンの断面図
【図１０】測定位置を示す説明図
【符号の説明】
１０                ケーシング
１３ａ,１３ｂ      吸入口
１５                風道部
１９                案内板
１９ａ              案内板の基端部
２０                羽根車
２１                羽根
２１ａ 先端側部分
２１ｂ 屈曲部位
２１ｃ 基端側取付け部分
２２                回転軸
２３                支持アーム
Ｃ                  穀粒選別部
α 前向き角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0003552952.tif 000010
【図１０】
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