JPH11266689A - 脱穀機における排塵ファン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 騒音が小さく効率の高い横断流ファン方式の
排塵ファンを提供することを課題としている。 【解決手段】 下方の湾曲部分Ｂ内に羽根車３５が回転
自在に横設内装された略逆Ｓ字状の断面を有するダクト
３６の下方側の湾曲部分Ｂがなす羽根車３５の外周の一
部に沿って近接せしめて覆うカバー４１内径と羽根車３
５の外径との間隙δを羽根車３５の外径Ｄに比例せし
め、比例係数を０．０８±０．０２とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は脱穀機の機体内で
発生する排塵物を機外に排出する脱穀機における排塵フ
ァンに関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来ダク
ト内に羽根車を設けたいわゆる横断流ファンをコンバイ
ンやハーベスタ等に備えられた脱穀機における排塵ファ
ンに応用し、機体の幅方向に均一に吸風させて選別を良
好に行うように構成した脱穀機が一般に知られている。
そして上記排塵ファンは略逆Ｓ字状の断面を有する、機
体の幅方向に延出したダクトの一方の屈曲部に羽根車が
回転自在に横設内装された構造をなし、上記羽根車に近
接する開口部を空気（わら等の排塵物）の排出口とする
とともに、他方の開口部を空気（わら等の排塵物）の吸
入口としたものが一般的であった。

【０００３】このとき羽根車が配置されているダクトの
屈曲部分が羽根車の外径を羽根車に沿って覆うカバーと
して構成されるとともに、該カバーから排出口側に延出
する延出部と上記カバーとにより、一般的に横断流ファ
ンの作動中羽根車内周近傍に発生する比較的強いエアの
渦を安定化させるスタビライザが構成されているものが
知られている。

【０００４】そして一般的に羽根車とカバーとの間隙が
狭いほど空力性能（ファンとしてのエアの吸排出効率）
に有利であるが騒音に対して不利となることが知られて
おり、上記間隙をδ，羽根車の外径をＤとした場合、騒
音と空力特性が両立するように（両者の妥協点に）δが
δ／Ｄの値を基準に設定されている。しかし従来作業者
等にとって騒音は比較的大きく、このためより騒音が小
さく効率の高い横断流ファン方式の排塵ファンが望まれ
ていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めの本発明の脱穀機における排塵ファンは、脱穀機１内
に両端が開口した上下方向に略逆Ｓ字状の断面を有する
ダクト３６を形成せしめ、該ダクト３６の下方の湾曲部
分Ｂ内に羽根車３５を回転自在に横設内装し、上記羽根
車３５下方の開口部を排出口３８とするとともに、上方
の開口部を吸入口３７とした横断流式の脱穀機の排塵フ
ァンであって、上記ダクト３６の下方側の湾曲部分Ｂが
羽根車３５の外周の一部に沿って近接せしめて覆うカバ
ー４１を構成し、該カバー４１から排出口３８側に延出
する延出部４２とカバー４１とにより、横断流ファンの
エアの渦を安定化させるスタビライザ４３を構成したも
のにおいて、該カバー４１の内径と羽根車３５の外径と
の間隙δを羽根車３５の外径Ｄに比例せしめ、比例係数
を０．０８±０．０２としたことを特徴としている。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に本発明の１実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は本発明を応用した自動送込み
脱穀機１の左側面図であり、該脱穀機１は刈取穀稈を脱
穀する脱穀室２と、該脱穀された穀粒を選別する選別室
５と、該脱穀選別後の穀粒を収容する穀粒タンク３等が
備えられており、上記脱穀室２には刈取穀稈を扱室４に
沿って搬送するフィードチェーン６と、該搬送された穀
稈を脱穀処理する扱胴７及び扱降し物を漏下する扱網８
とが設けられている。

【０００７】そして脱穀室２における扱胴７及び扱網８
の終端穂先側には処理胴２１及び処理網２２を内装する
処理室２３が連接されており、上記選別室５は脱穀室２
及び処理室２３の下方に上記扱網８及び処理網２２によ
って区切られて位置している。また脱穀済みの穀稈を後
方に設置した排わらカッタ２４に搬送する排わら搬送体
２６もフィードチェーン６の終端に連接して設けられて
いる。

【０００８】一方選別室５には選別風を起風する唐箕フ
ァン１１と、藁屑等の塵芥を強制排出する後述する構造
の排塵ファン１２とが前後に設置されており、唐箕ファ
ン１１と排塵ファン１２により形成される選別風路Ｆ中
に、扱網８及び処理網２２によって漏下された穀粒を揺
動選別する揺動選別体９が前後方向に揺動可能に装架さ
れている。また揺動選別体９によって選別された一番物
を収容する一番収容部１３及び二番物を収容する二番収
容部１４も設けられている。

【０００９】さらに選別室５には、一番物を一番収容部
１３の端部まで横搬送する一番横らせん１６，端部まで
横搬送された一番物を穀粒タンク３まで揚上搬送する揚
穀筒１７，二番物を二番収容部１４の端部まで横搬送す
る二番横らせん１８，端部まで横搬送された二番物を揺
動選別体９に還元する還元筒１９等も備えられており、
その他一番収容部１３と二番収容部１４との間に揺動選
別体９側に向けて下方から副選別風を送風する送風ファ
ン２７も設けられている。

【００１０】このとき上記揺動選別体９は、左右の側板
９ａ間に前方から移送板３１及びチャフシーブ３１ａ
を、また該チャフシーブ３１ａの下方には選別網３２ａ
をそれぞれ張設し、その下方に前記一番収容部１３に一
番物を流下させる一番流板３２を斜設すると共に、該一
番流板３２の後端部にストローラック３３ａを突設し、
その下方に前記二番収容部１４に二番物を流下させる二
番流板３３を斜設して、これらを一体的に枠組み形成し
ている。

【００１１】なお上記揺動選別体９は、その前後が揺動
リンク２８と支持リンク２９とに着脱可能に支架させら
れているとともに、脱穀機１の機外から支架状態が解除
可能に構成されており、容易に挿脱作業を行うことがで
きるようになっている。そして以上に示す構成は従来の
自動送込み脱穀機と同様であり、本実施形態の脱穀機１
も従来と同様の脱穀，選別，穀粒の搬送動作等を行う。

【００１２】そして脱穀作業中に脱穀機１の機体内で発
生する藁屑等の塵芥（排塵物）は唐箕ファン１１及び排
塵ファン１２で形成される選別風によって選別風路Ｆか
ら連続する排塵風路ｆに沿って誘導され、排塵ファン１
２で吸引されて後述する排塵口３８から機外に排出する
構造となっており、次に排塵ファン１２の構造について
詳細に説明する。

【００１３】排塵ファン１２は図１に示されるように二
番流板３３の後端側下方に隣接して配置されており、図
１，図２に示されるように機体幅方向に略機体幅全幅に
わたって横設された筒状のダクトであるファンケース３
６と、このファンケース３６内に反時計周りの方向（Ｒ
方向）に回転可能に横架され、外周に多数の湾曲羽根３
５ａを所定の間隔で設けたドラム状の多翼形の羽根車３
５とを備えたいわゆる横断流ファンとして構成されてい
る。

【００１４】そして図３に示されるように羽根車３５の
軸心に突設されている回転軸３５ｂがファンケース３６
の左右両側板３６ａ，３６ｂ側に回転自在に軸支されて
おり、該回転軸３５ａの端部に取り付けられたプーリ３
４に回転駆動力が伝動されて回転軸３５ｂと一体的に羽
根車３５が回転駆動される構造となっている。

【００１５】一方上記ファンケース３６は、上端側に上
記排塵風路ｆに通じて開口した、唐箕ファン１１及び送
風ファン２７からの選別風により運ばれた排塵（空気）
を吸入する吸入口である入口部３７と、下端側に後方に
向けて下向きに開口した排塵（空気）を排出する排出口
である排塵口３８とを有した略逆Ｓ字状に湾曲せしめら
れた側断面形状を有する箱形形状をなし、脱穀機１（揺
動選別体９）に対して着脱自在に取り付けられている。

【００１６】つまり上記排塵風路ｆが略逆Ｓ字状に湾曲
せしめられており、選別風路Ｆからの選別風Ｗが排塵風
路ｆの入口部分（ファンケース３６の入口部３７）を形
成する湾曲したガイド部３９に沿って円滑な曲線を描い
て羽根車３５側に導かれて吸引され、図４に示される
「回転する羽根車Ｘを流体Ｙが流れる横断流ファンの理
論流線図」の流れに近似して選別風Ｗが排塵口３８から
排出され、この排塵風路ｆ内の選別風Ｗ（排塵風）に乗
って前記排塵物が上記排塵口３８から排出される。

【００１７】なお上記羽根車３５はファンケース３６の
下方側の湾曲部分内に収納されており、ファンケース３
６の上記下方側の湾曲部分Ｂにおける湾曲の内側が羽根
車３５の外周に沿って羽根車３５（羽根車３５の外周の
一部）を近接して覆うカバー４１として構成されている
が、羽根車３５の外径と該カバー４１の内周面（内径）
との間隙は、該間隙をδ，羽根車３５の外径をＤとした
場合に、δ＝ｋ・Ｄ（ｋは比例定数）で表されるように
羽根車３５の外径Ｄに比例せしめられるように設定され
ている。

【００１８】そしてｋ＝０．０８±０．０２と設定され
ており、換言するとＤが羽根車３５の外径であり、つま
り正の実数となるため、δはδ／Ｄ＝０．０８±０．０
２を満たすようにその値が設定されている。このため従
来に比較して比較的大きな値をとるδにより排塵物の排
出が容易に行われる。このとき上記０．０２はδ／Ｄの
所定の設定値（０．０８）に対する誤差である。

【００１９】またファンケース３６における上記カバー
４１から排塵口３８側に延出する延出部４２と上記カバ
ー４１とにより、一般的に横断流ファンの作動中羽根車
内周近傍に発生する比較的強いエアの渦Ｓ（図４参照）
を安定化させるスタビライザ４３が構成されており、該
スタビライザ４３を有した本実施形態の排塵ファン１２
（横断流ファン）におけるδの設定により上記渦がスタ
ビライザ４３側に近づけられ、空力性能（ファンとして
のエアの吸排出効率）の向上と騒音の減少が実現されて
いる。

【００２０】詳述すると排塵ファン１２（羽根車３５）
の回転数が１５００ｒｐｍの場合、図５（ａ），（ｂ）
に示されるように、所定範囲の流量（風量）（m³/min）
における騒音｛測定騒音レベルＬpa[dB（A）]｝及びフ
ァン動力（ｋｗ）に対する効率η（％）が、測定した流
量内ですべて向上（騒音の減少及び効率の上昇）してい
る。このとき実線Ｎが本実施形態における測定結果であ
り、点線Ｏが従来の排塵ファンの測定結果であり、騒音
が大幅に減少し、特に騒音の減少においては高次のＮＺ
音（２，３次）騒音が減少している。なお上記測定は流
量が約２０〜５５m³/minの範囲で行っているが、この流
量の範囲はおおむね排塵ファンとして使用する場合の範
囲である。

【００２１】また図１，図２に示されるようにファンケ
ース３６における前方側の周壁４４は羽根車３５の上方
側に延出して、羽根車３５の上方側を羽根車３５の外周
に沿って比較的近接して覆っている。このため図２に示
されるようにファンケース３６に略沿って逆Ｓ字形をな
す排塵風における、羽根車３５への吸入部分での入口部
３７側に戻ろうとする逆流が上記周壁４４により遮蔽さ
れ排塵口３８側に送られる。

【００２２】つまり周壁４４により排塵風の入口部３７
側への逆流が防止され、排塵効率の低下が防止され、換
言すると上記ファンケース３６の前方側周壁４４がファ
ンケース３６側に設けられた排塵風（一般的な横断流フ
ァンに当てはめると羽根車側への吸入風）の逆流を防止
する遮蔽部として構成されて機能している。

【００２３】一方図３に示されるようにファンケース３
６における羽根車３５の支持側板（左側板３６ａ側）に
は、該左側板３６ａと羽根車３５の端部との間隙ｔを覆
う羽根車３５の外径に沿って湾曲したプレート状のカバ
ー部材４６が、羽根車３５の上方側に位置して突設され
ており、該カバー部材４６によりファンケース３６の左
側板３６ａと羽根車３５との間で裸出する回転軸３５ｂ
の上方側がカバーされている。

【００２４】これによって脱穀機１の作動中（排塵ファ
ン１２の作動中）等において回転軸３５ｂにわら等が巻
き付くというトラブルが防止され、排塵ファン１２の作
動がより安定する（羽根車３５が安定して回転する）
他、羽根車３５の端部側がシールされることにより該端
部側からのエア漏れが減少し、排塵ファン１２の空力性
能も向上する。

【００２５】なお揺動選別体９における選別網３２ａ下
方には従来同様に唐箕ファン１１等による選別風を安定
させる（選別網３２ａの風上側の風速を他に比較して速
くする）ための風切り板４７が設けられているが、該風
切り板４７は本実施形態においては揺動自在に端部（前
端）が軸支されているとともに、脱穀機１の作動中（唐
箕ファン１１の作動中）常に一定周期で揺動作動させら
れるように駆動（駆動系統は図示しない）されている。
これにより選別網３２ａの風上側の風速が他に比較して
速くなるとともに、風下側での無風状態に近いデッドス
ペースが少なくなり、選別空間がより拡くなり選別効率
が向上している。

【００２６】

【発明の効果】以上のように構成される本発明の構造に
よれば、羽根車外径とカバー内径との間隙δが、δ／Ｄ
＝０．０８±０．０２（但しＤ＝羽根車の外径で正の実
数）となるように羽根車の外径に比例せしめられて設定
されているため、機外に排出されるべき排塵物等が容易
に排出されるとともに、騒音が減少し、比較的効率が高
く且つ騒音が小さい排塵ファンを構成することができる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動送込み脱穀機の左側面図である。

【図２】排塵ファン部分の要部側断面図である。

【図３】排塵ファン部分の要部背面断面図である。

【図４】横断流ファンの理論流線図である。

【図５】（ａ），（ｂ）は騒音及び効率の測定結果を示
すグラフである。

【符号の説明】

１ 脱穀機 ３６ ファンケース（ダクト） ３７ 入口部（吸入口） ３８ 排塵口（排出口） ４１ カバー ４２ 延出部 ４３ スタビライザ δ 間隙 Ｂ 湾曲部分 Ｄ 羽根車の外径

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 脱穀機（１）内に両端が開口した上下方
   向に略逆Ｓ字状の断面を有するダクト（３６）を形成せ
   しめ、該ダクト（３６）の下方の湾曲部分（Ｂ）内に羽
   根車（３５）を回転自在に横設内装し、上記羽根車（３
   ５）下方の開口部を排出口（３８）とするとともに、上
   方の開口部を吸入口（３７）とした横断流式の脱穀機の
   排塵ファンであって、上記ダクト（３６）の下方側の湾
   曲部分（Ｂ）が羽根車（３５）の外周の一部に沿って近
   接せしめて覆うカバー（４１）を構成し、該カバー（４
   １）から排出口（３８）側に延出する延出部（４２）と
   カバー（４１）とにより、横断流ファンのエアの渦を安
   定化させるスタビライザ（４３）を構成したものにおい
   て、該カバー（４１）の内径と羽根車（３５）の外径と
   の間隙（δ）を羽根車（３５）の外径（Ｄ）に比例せし
   め、比例係数を０．０８±０．０２とした脱穀機におけ
   る排塵ファン。