JP2010060184A - 高温部品の冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置のコンパクト化を実現しつつ、優れた冷却能力を発揮しうる高温部品の冷却装置及び冷却方法を提供する。
【解決手段】 鋳造粗材２を収容する冷却室３と、冷却室３内で鋳造粗材２を移送する搬送部４と、冷却室３へ冷却用空気を供給する冷却用空気供給部５とを備える冷却装置１であり、さらに、冷却室３内に、搬送部４により移送される鋳造粗材２へ冷却用空気を上方から吹き付ける上方吹出し部８と、搬送部４により移送される鋳造粗材２へ冷却用空気を側方から吹き付ける側方吹出し部１０とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、鋳造直後の鋳造粗材などの高温部品を冷却するための冷却装置に関する。

アルミ等を材料とする鋳造粗材から製作される製品は、鋳造直後の高温域から作業者が取り扱うことのできる程度の低温域まで冷却される。そして、製品の生産能率を維持・向上させるためには、冷却効率を高め、できる限り急速に冷却する必要があることから、鋳造粗材等の高温部品を順次長手方向に、断続的に移送させる冷却装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
図５は、従来の冷却装置の構成例を示す斜視図である。
冷却装置１００は、鋳造粗材１０１を収容する冷却室１０２と、鋳造粗材１０１を移送する搬送部１０３と、冷却室１０２に冷却用空気を送風する冷却用空気供給部１０４と、上部空間が冷却室と連通し下部空間が水槽となっている水槽容器１０５と、水槽容器１０５の上部空間に水を噴霧する噴霧部１０６とを備えており、冷却用空気供給部１０４によって冷却用空気を冷却室１０２と水槽容器１０５との間で循環させるとともに、噴霧部１０６によって水槽容器１０５内の冷却用空気を冷却するものである。この冷却装置１００によれば、冷却用空気は冷却室１０２の上面内側に備えられた吹出し部１０７から鋳造粗材１０１に向けて吹きつけられた後、噴霧部１０６の水冷を受けて再び冷却用空気供給部１０４から冷却用空気として冷却室１０２に循環されるので、冷却室内での冷却能力の向上が図られるとともに工場内外の環境悪化の防止を実現することができる。
特開２００６−２５８３８４号公報

上記特許文献１の冷却装置は優れた冷却能力を発揮しうるが、その冷却能力を維持するには冷却用空気を鋳造粗材に所定時間当て続ける必要がある。そのために装置の冷却部分を長尺化しなければならないことから、装置が大型化して製作コストがかかるという問題がある。また、装置の大型化は作業者の作業能率向上の妨げにもなる。一方、冷却部分を単純に短尺化しただけでは、鋳造粗材の冷却が不十分となって製品の生産能率を低下させかねない。
そこで、本発明は、上記のような問題点に鑑みなされたものであり、装置のコンパクト化を実現しつつ、優れた冷却能力を発揮しうる高温部品の冷却装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る高温部品の冷却装置は、高温部品を収容する冷却室と、前記冷却室内で高温部品を移送する搬送手段と、前記冷却室へ冷却用空気を供給する冷却用空気供給手段とを備える高温部品の冷却装置であって、さらに、前記冷却室内に、前記搬送手段により移送される高温部品へ前記冷却用空気を上方から吹き付ける上方吹出し手段と、前記搬送手段により移送される高温部品へ前記冷却用空気を側方から吹き付ける側方吹出し手段とを備えることを特徴とする。
これによって、冷却の対象物である高温部品に冷却用空気の当たる面積が増加するので、装置の冷却能力の向上が図られ、冷却部分である冷却室を短尺化することが可能となり、装置のコンパクト化を実現することができる。
ここで、前記側方吹出し手段は、前記冷却室内に、高温部品の移送される方向に対して千鳥状に配置されているとしてもよい。
これによって、冷却用空気が高温部品に対して一方向に通過することになるので、冷却用空気の流れがスムーズになり冷却能力のさらなる向上を実現することができる。
また、前記側方吹出し手段は、冷却用空気の吹出し口となる開口部を備え、前記開口部の反対側の先端が、開口部側に向けて傾斜するテーパー状に形成されているのが好ましい。
これによって、開口部から送風される冷却用空気を高温部品の側面だけでなく底面方向にも流すことが可能となり、冷却能力を飛躍的に向上させることができる。
さらに、高温部品の移送される方向の上流側においては、前記側方吹出し手段の先端に前記開口部が形成され、高温部品の移送される方向の下流側においては、前記側方吹出し手段の高温部品側面に対応する位置に前記開口部が形成されるとするのがより好ましい。
これによって、開口部が設けられる高さ位置を変えて、冷却用空気を高温部品の底面方向に流したり、側面すなわち水平方向に流したりすることができ、移送される高温部品の温度状況に適した冷却を施すことができ、より優れた冷却能力を発揮する冷却装置が実現される。

以上説明したように、本発明に係る高温部品の冷却装置によれば、冷却用空気の当たる高温部品の面積が増え、さらに冷却室内における冷却用空気の流れがスムーズになって、装置の冷却能力が向上するので、冷却部分を短尺化することができ、装置のコンパクト化を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る冷却装置の構成例を示す斜視図である。
冷却装置１は、鋳造粗材２を冷却するための空間である冷却室３と、鋳造粗材２を搬送するための搬送部４と、冷却室３に冷却用空気を送風する冷却用空気供給部５と、上部空間が冷却室３と連通し下部空間が水槽となっている水槽容器６と、水槽容器６の上部空間に水を噴霧する噴霧部７とを備えている。そして、上方から冷却用空気を鋳造粗材２に吹き付けるための上方吹出し部８を冷却室３の上面内側に備え、側方から冷却用空気を鋳造粗材２に吹き付けるための側方吹出し部１０を冷却室３の両側内側に備えている。
この冷却装置１において、鋳造後のアルミ粗材等の鋳造粗材２は、送入口（図示せず）から装置内に送り込まれ、搬送部４によって冷却室３内を移送され、上方吹出し部８及び側方吹出し部１０からの冷却用空気により冷却された後、送出口９から送出される。一方、鋳造粗材２を冷却した冷却用空気は、噴霧部７の水冷を受けて再び冷却用空気供給部５から冷却室３に循環される。
図２は、図１の要部を拡大して示す図である。
図２に示すように、側方吹出し部１０は、開口されて冷却用空気の吹出し口となるスリット１０ａを備えており、スリット１０ａの形成されている面がそれぞれ鋳造粗材２に対向するよう冷却室３の両側内側に、鋳造粗材２を通過させることのできる間隔を空けて配置されている。また、側方吹出し部１０のスリット１０ａが形成されている面の反対側（外側）の先端は、スリット１０ａが形成されている側（内側）に向けて傾斜するようテーパー形状にカットされている。このように、側方吹出し部１０の外側の先端を内側に向けて傾斜する形状にすることで、スリット１０ａから送風される冷却用空気は鋳造粗材２の側面だけでなく底面方向にも流れることになるので、飛躍的な冷却能力の向上を実現することができる。なお、スリット１０ａの向きは、鋳造粗材２の移送される方向に対して垂直でなくてもよく、鋳造粗材２の移送される方向と逆方向に送風するよう傾きをつけて、冷却用空気の循環を促すようにしてもよい。
このような構成を備える冷却装置１は、上方吹出し部８からの送風に加えて側方吹出し部１０からの送風により鋳造粗材２の側部や底部をも冷却することが可能になる。すなわち、冷却の対象物である鋳造粗材に冷却用空気の当たる面積が増加するとともに冷却室内における冷却用空気の流れがスムーズになって、装置の冷却能力の向上が図られるので、冷却部分の短尺化ひいては装置のコンパクト化を実現することができる。
図３は、側方吹出し部の別の配置例を示す図である。
図３に示す配置例は、側方吹出し部１１を鋳造粗材２の移送される方向に対して千鳥状に配置するものである。このように側方吹出し部１１を千鳥状に配列することにより、冷却用空気は鋳造粗材２の底面をそれぞれ一方向に対して通過することになるので、冷却用空気の流れがスムーズになり冷却能力のさらなる向上を実現することができる。
図４は、側方吹出し部の別の構成例を示す図である。
図４に示す構成例は、鋳造粗材２の底部へ効率的に冷却用空気を送り込めるように側方吹出し部１２の先端付近にスリット１２ａを設け、鋳造粗材２の側部へ効率的に冷却用空気を送り込めるようにスリット１３ａを側方吹出し部１３の鋳造粗材２側面に対応する位置に設けたものである。このように、側方吹出し部１２、１３に設けるスリット１２ａ、１３ａの高さ位置の組合せを変えることにより、冷却用空気を鋳造粗材２の底面に潜り込ませたり側面を冷却したりすることができ、冷却室３内における冷却用空気の流れが円滑になるので、より優れた冷却能力を発揮することができる。ここで、スリットの高さ位置の組合せについては、鋳造粗材２の移送方向において上流側に底部を冷却するスリット１２ａを配置し、次に側部を冷却するスリット１３ａを配置するのが好ましい。一般に、高温部品である鋳造粗材２は底部の冷却に時間を要するため、早い段階で底部を冷却するのが冷却時間の短縮に資するからである。
（実施例）
以下、実施例として従来の冷却装置と本発明に係る冷却装置との冷却能力の評価実験結果を説明する。
上方吹出し部のみを備える従来の冷却装置に、鋳造直後で３８０〜４００℃の高温の鋳造粗材を順次送入する。従来の冷却装置の冷却室には７個の鋳造粗材が滞留し、最初に送入した鋳造粗材は約１９００秒後に６０℃まで冷却されて冷却室から送出される。すなわち、鋳造粗材１個を適温に冷却するまでに約２７０秒（１９００÷７）を要する計算となるので、装置をコンパクト化して冷却室内に滞留させる鋳造粗材を４個とした場合、最初に送入した鋳造粗材は約１０８０（４×２７０）秒後に６０℃まで冷却されて冷却室から送出されなくてはならない。
ここで、従来の冷却装置における送風機からの風速を高めることにより冷却能力の向上を試みたところ、１０８０秒後に送出された鋳造粗材は約９０℃までしか冷却されなかった。
次に、従来の冷却装置における上方吹出し部の設置個数を増やすことにより冷却能力の向上を試みたところ、１０８０秒後に送出された鋳造粗材は約７０℃まで冷却されたものの、適温まで冷却するには至らなかった。
一方、上方吹出し部と側方吹出し部の双方を備える本発明に係る冷却装置によれば、１０８０秒後に送出された鋳造粗材は約６０℃を下回るまで冷却されていた。
このことから、本発明に係る冷却装置は、上方吹出し部と側方吹出し部とを備えることにより、装置のコンパクト化を実現しつつ、優れた冷却能力を発揮しうることが明らかである。
以上、本発明に係る冷却装置について、実施の形態に基づいて説明したが本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の目的を達成でき、かつ発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々設計変更が可能であり、それらも全て本発明の範囲内に包含されるものである。
例えば、上記実施の形態の図では、側方吹出し部を冷却室の上面内側から吊り下げる形で配置する例を示しているが、側方から吹き出すのであれば冷却室の側壁に取り付ける配置であっても構わないし、吹出し口となるスリットの反対側の先端を狭くする限り角柱や円柱などの形状であってもよい。

本発明に係る冷却装置は、鋳造直後の鋳造粗材等の高温部品を急速に冷却するための冷却装置等として有用である。

本発明の実施の形態に係る冷却装置の構成例を示す斜視図である。 図１の要部を拡大して示す図である。 側方吹出し部の別の配置例を示す図である。 側方吹出し部の別の構成例を示す図である。 従来の冷却装置の構成例を示す斜視図である。

符号の説明

１、１００ 冷却装置
２、１０１ 鋳造粗材
３、１０２ 冷却室
４、１０３ 搬送部
５、１０４ 冷却用空気供給部
６、１０５ 水槽容器
７、１０６ 噴霧部
８、１０７ 上方吹出し部
９ 送出口
１０、１１、１２、１３ 側方吹出し部
１０ａ、１２ａ、１３ａ スリット

Claims (4)

1. 高温部品を収容する冷却室と、前記冷却室内で高温部品を移送する搬送手段と、前記冷却室へ冷却用空気を供給する冷却用空気供給手段とを備える高温部品の冷却装置であって、
   さらに、前記冷却室内に、前記搬送手段により移送される高温部品へ前記冷却用空気を上方から吹き付ける上方吹出し手段と、前記搬送手段により移送される高温部品へ前記冷却用空気を側方から吹き付ける側方吹出し手段とを備えることを特徴とする高温部品の冷却装置。
2. 前記側方吹出し手段は、
   前記冷却室内に、高温部品の移送される方向に対して千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項１記載の高温部品の冷却装置。
3. 前記側方吹出し手段は、
   冷却用空気の吹出し口となる開口部を備え、
   前記開口部の反対側の先端が、開口部側に向けて傾斜するテーパー状に形成されている
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の高温部品の冷却装置。
4. 高温部品の移送される方向の上流側においては、前記側方吹出し手段の先端に前記開口部が形成され、
   高温部品の移送される方向の下流側においては、前記側方吹出し手段の高温部品側面に対応する位置に前記開口部が形成される
   ことを特徴とする請求項３記載の高温部品の冷却装置。