特許 6797024 濾過システムを有する農業機械用キャビン加圧システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6797024

(24)【登録日】2020年11月19日

(45)【発行日】2020年12月9日

(54)【発明の名称】濾過システムを有する農業機械用キャビン加圧システム

(51)【国際特許分類】

   B60H 3/06 20060101AFI20201130BHJP

   B60H 1/00 20060101ALI20201130BHJP

【ＦＩ】

   B60H3/06 611A

   B60H1/00 102S

【請求項の数】6

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2016-562964(P2016-562964)

(86)(22)【出願日】2015年4月16日

(65)【公表番号】特表2017-513760(P2017-513760A)

(43)【公表日】2017年6月1日

(86)【国際出願番号】IB2015052770

(87)【国際公開番号】WO2015159248

(87)【国際公開日】20151022

【審査請求日】2018年3月20日

(31)【優先権主張番号】TO2014A000322

(32)【優先日】2014年4月16日

(33)【優先権主張国】IT

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】502009646

【氏名又は名称】デンソー・サーマル・システムズ・ソシエタ・ペル・アチオニ

【氏名又は名称原語表記】ＤＥＮＳＯ ＴＨＥＲＭＡＬ ＳＹＳＴＥＭＳ Ｓｐａ

(74)【代理人】

【識別番号】100106518

【弁理士】

【氏名又は名称】松谷 道子

(74)【代理人】

【識別番号】100111039

【弁理士】

【氏名又は名称】前堀 義之

(74)【代理人】

【識別番号】100138874

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 雅晴

(72)【発明者】

【氏名】マッシモ・ダヴィテル

(72)【発明者】

【氏名】ピエロ・スカッローネ

(72)【発明者】

【氏名】シルヴァーノ・ベルタリア

【審査官】 石田 佳久

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−２６４６７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３０８０３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０３６２６７１３（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０１２５９０７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１１／００４２４３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｈ ３／０６

Ｂ６０Ｈ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１つの外部エア入口（１１、１６）と、当該外部エア入口（１１、１６）の下流側に接続された濾過システム（２０）と、当該濾過システム（２０）の下流側に接続されていて少なくとも１つのブロア（３２）を有するＨＶＡＣシステム（３０）と、当該ＨＶＡＣシステム（３０）の下流側に接続されたキャビン・エア供給出口（４０）とを備える、農業機械用におけるキャビンのエア処理装置であって、
当該エア処理装置は、さらに、
内部に上記ＨＶＡＣシステム（３０）を収容する密閉されたボックス（１）であって、当該ボックス（１）を上記農業機械のキャビン（Ｃ）と連通させてボックス（１）内の圧力とキャビン（Ｃ）内の圧力を平準化するレベリング開口部（６０）を有するボックス（１）を備えており、
上記少なくとも１つの外部エア入口は、当該ボックス（１）に形成された第１外部エア入口（１１）を含んでいて、
上記濾過システム（２０）は、
第１エア入口（１１）と上記ボックス（１）内部とを連通させるフィルタボックス（２１ａ）と、
当該フィルタボックス（２１ａ）と、同フィルタボックスに固定されるとともに第１エア入口（１１）に配置されて、ダスト、エアゾールおよび蒸気のうちの少なくとも１つを濾過するフィルタ本体（２１ｂ）と、を備える第１フィルタ（２１）と、
当該フィルタボックス（２１ａ）に接続されるとともに上記ボックス（１）内に配置されていて、第１エア入口（１１）からエアを引き込み、当該エアをＨＶＡＣシステム（３０）に分配するブロア（２２）と、を備えており、
当該ブロア（２２）は、ボックス（１）内で第１フィルタ（２１）の下流側に直接接続されたものであって、上記ＨＶＡＣシステム（３０）のブロア（３２）とは異なるものである、エア処理装置。

【請求項2】

上記第１エア入口（１１）は、ＨＶＡＣシステム（３０）に対して、連通された状態と遮断された状態とを、選択的にとり得る、請求項１記載の装置。

【請求項3】

上記少なくとも１つの外部エア入口は、ボックス（１）に形成された第２外部エア入口（１６）をさらに含んでいて、
上記濾過システム（２０）は、第２エア入口（１６）に配置されてダストを機械的に濾過する第２フィルタ（２６）をさらに含んでいて、
第２エア入口（１６）は、ＨＶＡＣシステム（３０）に対して、連通された状態と遮断された状態とを、選択的にとり得る、請求項１または２記載の装置。

【請求項4】

上記第２エア入口（１６）がＨＶＡＣシステム（３０）から遮断された状態にあるときに、第２フィルタ（２６）は、ボックス（１）の内部と連通する状態とされて、当該第２フィルタ（２６）における圧力とボックス（１）内の圧力とが平準化される、請求項３記載の装置。

【請求項5】

上記第１外部エア入口および第２外部エア入口は、それぞれシャッタ・デバイス（２１ｅ、２６ｅ）を備えていて、
各シャッタ・デバイス（２１ｅ、２６ｅ）は、閉位置に向かって付勢されているとともに、当該シャッタ・デバイス（２１ｅ、２６ｅ）の下流側の圧力が外圧よりも低い場合に当該圧力で開く、請求項１〜４のいずれか１つに記載の装置。

【請求項6】

上記ボックスは、上記キャビンの上方であって農業機械の屋根（Ｒ）に配置されるよう構成されている、請求項１〜５のいずれか１つに記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、農業機械用のキャビンのエア処理装置に関する。エア処理装置は、少なくとも１つの外部エア入口と、当該外部エア入口の下流側に接続された濾過システムと、当該濾過システムの下流側に接続されていて少なくとも１つのブロアを有するＨＶＡＣシステムと、当該ＨＶＡＣシステム（３０）の下流側に接続されたキャビン・エア供給出口とを備えるものである。

【背景技術】

【0002】

農業機械用の従来のエア処理装置は、ダスト濾過を提供している。しかし、実際のところ、エアゾールおよび蒸気は、依然として車両のキャビン内に自由に流れ込む。概して、これらの既知の装置は柔軟性がなく、特に最新の標準を考慮する場合に、それらを使用してキャビンを満足なレベルで加圧することは難しい。さらに、汚染物質が侵入するのを避けるために処理装置を隔離しなければならないという問題がある。それには、装置の個々の構成要素をシールする要素を、正確に設計することが要求される。

【発明の概要】

【0003】

したがって、本発明は、冒頭で述べたタイプの装置であって、次の要素をさらに備える装置を提案する。
すなわち、本発明の装置は、内部にＨＶＡＣシステムを収容する密閉されたボックスであって、当該ボックスをキャビンと連通させてボックス内の圧力とキャビン内の圧力を平準化するレベリング開口部を有するボックスを、さらに備えている。
上記少なくとも１つの外部エア入口は、当該ボックスに形成された第１外部エア入口を含んでいる。
上記濾過システムは、
第１エア入口に配置されて、ダスト、エアゾールおよび蒸気のうちの少なくとも１つを濾過する第１フィルタと、
第１エア入口からエアを引き込み、当該エアをＨＶＡＣシステムに分配するブロアと、を備えている。当該ブロアは、ボックス内で第１フィルタの下流側に直接接続されたものであって、上記ＨＶＡＣシステムのブロアとは異なるものである。

【0004】

本発明によれば、ＨＶＡＣシステムと濾過システムのブロアとが、キャビン内の圧力と同じ圧力に加圧された１つのボックス内に収容される。処理装置を囲むボックス内環境を加圧することによって、ＨＶＡＣシステムの様々な構成要素やブロアに、外部汚染物質が接触するのを防ぐことができる。したがって、各構成要素の全てを、侵入した汚染物質から保護されるように構成する必要がなくなる。外部と連通するボックスのパーツだけを、特にフィルタを備えたエア入口だけを、当該目的に沿って構成しなければならない。これによって、明らかに、構造に関して高度のシンプル化がもたらされ、結果としてコストを節約できる。それだけでなく、オペレーターを保護するという観点から、より大きな安全性がもたらされる。

【0005】

本発明の好ましい実施形態は、従属クレームに記載されている。その記載は、ここでの説明と一体のものとして理解すべきである。

【0006】

本発明に係る装置のさらなる特性および利点は、以下に説明する発明の実施形態の詳細な説明から明らかとなる。その説明は、添付図面を参照しつつなされるものであって、限定を意図しない純粋な説明として与えられる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の処理装置を備える農業機械の屋根の斜視図。

【図2a】図１中の屋根を、カバーを外した状態で示す平面図。

【図2b】カバーを外した状態における屋根の部分拡大平面図。

【図3】図２の状態から処理装置も取り外した状態を示す平面図。

【図4】処理装置の第１外部エア入口の断面図。

【図5】処理装置の第２外部エア入口の断面図。

【図6】屋根の断面図であって、処理装置の異なる作動態様を示している。

【図7】屋根の断面図であって、処理装置の異なる作動態様を示している。

【図8】屋根の断面図であって、処理装置の異なる作動態様を示している。

【図9】屋根の断面図であって、処理装置の異なる作動態様を示している。

【図10】屋根の断面図であって、処理装置の異なる作動態様を示している。

【発明を実施するための形態】

【0008】

図１および図２ａは、農業機械の屋根Ｒを示している。一方、文字Ｃは、屋根Ｒの下方において、農業機械のキャビンで占められるエリアを示している。危険物への接触に関する規則によれば、キャビンは、外部環境から分離されるように要求されている（少なくとも、安全性が高いクラスにおいては）。

【0009】

カバー２で密閉されたボックス１が、農業機械の屋根Ｒの上に配置されている。図２ａは、ボックス１からカバー２を外した状態で屋根Ｒを示しており、特に、ボックスの外周縁に沿って配置されたガスケットが見えている。図２ｂに示されているように、ボックス１は区画３を形成していて、当該区画内には、本発明に係るエア処理装置１０の一部が配置されている。

【0010】

エア処理装置は、本質的に、ボックス１の壁を貫通して形成された第１の外部エア入口１１と、第２の外部エア入口１６とを備えている。これらのエア入口を通して、外部環境からエアが引き込まれる。外部エア入口１１、１６の下流側には、濾過システム２０が連結されている。ＨＶＡＣシステム３０が、濾過システム２０の下流側に連結されている。そして、キャビンへのエア供給出口４０が、ＨＶＡＣシステム３０の下流側に連結されている（図３に現れている）。処理されたエアが、エア供給出口４０を通って、外部環境の圧力よりも高い圧力で、キャビンＣに供給される。

【0011】

図４および図６を参照すると、濾過システム２０は、第１のフィルタ２１と、ブロア２２とを備える。第１のフィルタ２１は、第１のエア入口１１に配置されていて、ダスト、エアゾール、および蒸気のうちの少なくとも１つを濾過する。ブロア２２は、第１のエア入口１１からエアを引き込み、当該エアをＨＶＡＣシステム３０に供給する。このブロアは、第１フィルタ２１の下流側に直接接続されていて、ボックス１の内部に配置されている。

【0012】

同等のホール（孔）が従来よりキャビン内に設けられていて、キャビン内部の圧力を調節する。

【0013】

図４を参照すると、第１フィルタ２１は、フィルタ・ボックス２１ａと、当該フィルタ・ボックス２１ａ内に収容されたフィルタ本体２１ｂとを備える。フィルタ本体２１ｂは、ダスト、エアゾール及び蒸気を抑えることができる既知のフィルタ群の中から選ばれた１つのフィルタであること、言い換えれば、欧州規格ＥＮ１５６９５におけるカテゴリ４のフィルタであることが好ましい。さらに、エア入口グリル２１ｃが、フィルタ本体２１ｂの上流側で、第１エア入口１１と外部環境との境界に取り付けられている。シール手段２１ｄは、エア入口グリル２１ｃと、フィルタ・ボックス２１ａのエア入口との間に配置されている。シャッタ・デバイス２１ｅは、エア入口グリル２１ｃに配置されている。このデバイス２１ｅは、閉位置へ向かって付勢されるとともに、外部環境下の圧力よりも低いシャッタ・デバイス２１ｅ下流側の圧力によって開け得るタイプのものである。図示した実施形態では、シャッタ・デバイス２１ｅは、可撓性材料からなる複数のフィンで構成されており、フィンの下流側の圧力が外部環境圧力よりも低いときに、ボックス１の内側に向かって撓んで、それによって第１エア入口１１を開ける。

【0014】

フィルタ・ボックス２１ａはボックス１に固定されていて、そのエア出口は、ボックス１内で、シール手段２１ｆを介してブロア２２に接続されている。図示した実施形態においては、ブロア２２は遠心タイプのものであって、その出口は、導管２３を介してＨＶＡＣシステム３０の入口に接続されている。

【0015】

図６〜図１０に概略的に示したように、導管２３には、エア分配バルブ２４が設けられる。これによって、後述するように、第１エア入口１１は、選択的に、ＨＶＡＣシステム３０と連通したり、当該連通が断たれたりする。エア入口１１は、また、導管２３およびエア分配バルブ２４を介して、浄化導管２５に接続される。浄化導管２５は、外部へ接続されており、後述するように、第１フィルタ２１の掃除のために提供されている。

【0016】

図５および図６を参照すると、濾過システム２０は、さらに第２フィルタ２６を備えている。第２のフィルタ２６は、第２エア入口１６に配置されていて、ダストを機械的な濾過するものである

【0017】

図５を参照すると、第２フィルタ２６は、フィルタ・ボックス２６ａと、このフィルタ・ボックス２６ａ内に収容されたフィルタ本体２６ｂとを備える。好ましくは、フィルタ本体２６ｂは、欧州規格ＥＮ１５６９５によるカテゴリ２のフィルタであり、したがって、第１フィルタ２１よりも下位のカテゴリのものである。また、エア入口グリル２６ｃが、フィルタ本体２６ｂの上流側において、第２エア入口１６と外部環境との間のインターフェースに取り付けられている。
シール手段２６ｄが、エア入口グリル２６ｃとフィルタ・ボックス２６ａのエア入口との間に配置されている。シャッタ・デバイス２６ｅが、エア入口グリルに２６ｃ配置されており、このデバイスは、閉位置に向かって付勢されているタイプのもので、シャッタ・バイス２６ｅの下流側の圧力が外部環境の圧力よりも低い場合に開く。
図示した実施形態においては、シャッタ・デバイス２６ｅは、可撓性材料で構成された複数のフィンからなり、フィン下流側の圧力が外部環境圧力よりも低いときにボックス１の内側へと撓むことで、第２エア入口１６を開ける。

【0018】

フィルタ・ボックス２６ａはボックス１に固定されていて、そのエア出口は、ボックス１の壁を貫通して形成された通路に対して、シールされた態様で連結されている。このエア出口、その内端において、シールされた態様で導管２７を介して、ＨＶＡＣシステム３０の入口に接続される。

【0019】

図６〜図１０に概略的に示しているように、導管２７には、通気配分バルブ２８が設けられている。これによって第１エア入口１６は、ＨＶＡＣシステム３０に対して選択的に、連通された状態、あるいは遮断された状態となることができる。これについては、後述する。
また、外部エア入口１６は、導管２７および通気配分バルブ２８を通して、ボックス１の内部環境に接続される。これは第２フィルタ２６を加圧下に保つためであり、これについても、後述する。

【0020】

ＨＶＡＣシステム３０は、従来型のものである。キャビンＣに供給すべき新鮮で再利用されたエアが、このシステムによって、除湿され、所望の温度にされる。従来通り、ＨＶＡＣシステム３０は、エア混合プレナム３１、１または２以上のブロア３２（図６〜図１０参照）、蒸発器３３、およびヒーター３４を備える。

【0021】

キャビンＣもまた、ボックス１に形成されたエア再利用開口部５０（図３参照）を通して、ＨＶＡＣシステム３０のエア混合プレナム３１に接続されている。

【0022】

ボックス１は、さらにレベリング開口部（levelling opening）６０を有する（図３参照）。この開口部６０は、ボックス１の内部空間３をキャビンＣと連通状態とするためのものであって、ボックス１の内部圧力とキャビンＣの内部圧力を平準化する。

【0023】

本発明の装置の各構成要素の作動、圧力のモニタリング、およびキャビンＣ内におけるＨＶＡＣの状態は、電子制御ユニット（図示せず）によって制御される。

【0024】

図６〜図１０を参照して、本発明のエア処理装置の異なる操作態様を説明する。

【0025】

図６は、装置の起動時に行われるクリーニング態様を示している。この態様では、第１外部エア入口１１をＨＶＡＣシステム３０に接続する管体２３に関連する分配バルブ２４は、第１外部エア入口１１とＨＶＡＣシステム３０との連通を遮断し、かつ第１外部エア入口１１と浄化管体２５との連通を可能にする位置に配置されている。第２外部エア入口１６をＨＶＡＣシステム３０に接続する管体２７に関連した分配バルブ２８は、第２外部エア入口１６とＨＶＡＣシステム３０との連通を遮断する位置に配置されている。
図６において参照数字が付されていない矢印は、この態様によって作り出されたエア流路を表わしている。エア入口１１から入るエアは、ブロア２２によって引き込まれたものであるが、第１フィルタ２１内のあらゆる堆積物を除去し、かつそれらを浄化管体２５を通して外部に排出するのに使用される。

【0026】

図７は、装置の初期加圧態様を示している。この態様では、第１外部エア入口１１をＨＶＡＣシステム３０に接続する導管２３に関連する分配バルブ２４は、第１外部エア入口１１とＨＶＡＣシステム３０とを連通可能とし、第１外部エア入口１１と浄化導管２５との連通を遮断する位置に配置される。第２外部エア入口１６をＨＶＡＣシステム３０に接続する導管２７に関連する分配バルブ２８は、第２外部エア入口１６とＨＶＡＣシステム３０との連通を遮断する位置に留まっている。
図７において、参照数字が付されていない矢印は、この態様によって作り出されたエア流路を示している。エア入口１１から入るエアは、ブロア２２によって引き込まれたものであるが、第１フィルタ２１およびＨＶＡＣシステム３０を通過し、その後、キャビン・エア供給出口４０を通過して、キャビンＣを加圧する。

【0027】

図８は、装置の定常加圧状態を示している。この状態では、第１外部エア入口１１をＨＶＡＣシステム３０に接続する導管２３に関連する分配バルブ２４は、第１外部エア入口１６とＨＶＡＣシステム３０との連通を可能にする位置に留まっている。また、第２外部エア入口１６をＨＶＡＣシステム３０に接続する導管２７に関連する分配バルブ２８は、第２外部エア入口１６とＨＶＡＣシステム３０との連通を遮断する位置に留まっている。分配バルブ２８がこの位置にあることで、さらには、第２外部エア入口１６とボックス１の内部空間３との連通が可能となる。
図８において、参照数字が付されていない矢印は、エアの流路を示している。図７中に示した矢印に沿ってキャビンＣ内に入り続けるエアは、さらに、キャビンＣからボックス１内の空間３に入り、レベリング開口部６０を通過する。その結果、当該エアは、ボックス１の内部を加圧し、空間３から当該空間３と連通した導管２７に入り、第２フィルタ２６をさらに加圧する。

【0028】

図９は、装置における異常検出の態様を示している。この状況では、第１外部エア入口１１をＨＶＡＣシステム３０に接続する導管２３に関連する分配バルブ２４は、第１外部エア入口１１とＨＶＡＣシステム３０の連通を遮断する位置にある。また、第２外部エア入口１６をＨＶＡＣシステム３０に接続する導管２７に関連する分配バルブ２８は、第２外部エア入口１６とＨＶＡＣシステム３０との連通を遮断する位置にある。このようにして、外部エアが２つの外部エア入口１１および１６を通ってキャビンＣに入ることが防止される。

【0029】

図１０は、第２外部エア入口との関連で下位カテゴリのフィルタを使用した作動状態を示している。この構成は、作動状況が汚染に対する高度な保護を必要としない場合に、より高いカテゴリの作動状態（以前の図に表示）に対する代替として使用される。この構成では、第１外部エア入口１１をＨＶＡＣシステム３０に接続する導管２３に関連する分配バルブ２４は、第１外部エア入口１１とＨＶＡＣシステム３０との連通を遮断する位置にある。また、第２外部エア入口１６をＨＶＡＣシステム３０に接続する導管２７に関連する分配バルブ２８は、第２外部エア入口１６とＨＶＡＣシステム３０とを連通する位置にある。
図１０において、参照数字が付されていない矢印は、この構成によって作り出されたエア流路を表わしている。エア入口１６から入るエアは、ＨＶＡＣシステムのブロア３２によって引き込まれたものであるが、第２フィルタ２６およびＨＶＡＣシステム３０を通過し、その後、キャビン・エア供給出口４０を通過して、キャビンＣを加圧する。キャビンＣに入り続けるエアは、さらにキャビンＣからボックス１内の空間３に入り、レベリング開口部６０を通過する。その結果、当該エアは、ボックス１の内部を加圧する。

【図1】

【図2a】

【図2b】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】