JP6755586B2 - Cooling device for high temperature parts - Google Patents
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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。 The present invention relates to a cooling device for cooling a high temperature part such as a cast rough material immediately after casting.
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。)。 Products made from rough castings made of aluminum or the like are cooled from a high temperature range immediately after casting to a low temperature range that can be handled by workers. Then, in order to maintain and improve the production efficiency of the product, it is necessary to increase the cooling efficiency and cool as quickly as possible. Therefore, high-temperature parts such as cast rough materials are sequentially and intermittently transferred in the longitudinal direction. A cooling device has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
図6は、従来の冷却装置の構成例を示す斜視図であり、従来の冷却装置の要部を拡大して示す図である。 FIG. 6 is a perspective view showing a configuration example of the conventional cooling device, and is an enlarged view showing a main part of the conventional cooling device.
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は、高温部品へ冷却用空気を上方から吹き付ける上方吹出し部107に加えて、図7に示すように冷却用空気を側方から吹き付ける側方吹出し部109を備えることで、冷却用空気が当たる面積を増加させて、冷却能力の向上を図るというものである。
The
ここで、鋳造粗材の冷却は後工程を考慮しなければならず、鋳造粗材の成形品の均質性のためには鋳造粗材の表面だけではなく、内部まで冷却する必要がある。 Here, the cooling of the cast rough material must take into consideration the post-process, and for the homogeneity of the molded product of the cast rough material, it is necessary to cool not only the surface of the cast rough material but also the inside.
上記特許文献1の冷却装置は優れた冷却能力を発揮し、所定時間内に鋳造粗材の表面を作業者が触れる程度の温度域にまで冷却可能である。しかしながら、搬送部の搭載面に鋳造粗材が密着して配置されるため鋳造粗材の全体に冷却風が行きわたらず、鋳造粗材の内部まで冷却するには不十分であるという問題がある。
The cooling device of
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、鋳造粗材等の高温部品の表面だけでなく内部までも所定時間内に冷却することができる高温部品の冷却装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and provides a cooling device for high-temperature parts that can cool not only the surface of high-temperature parts such as cast rough materials but also the inside within a predetermined time. The purpose is to provide.
上記の課題を解決するため、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、前記冷却室へ冷却用空気を供給する冷却用空気供給手段と、前記冷却室の底面に載置される高温部品を前記底面から嵩上げする嵩上げ手段とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the cooling device for high temperature parts according to the present invention includes a cooling chamber for accommodating high temperature parts, a cooling air supply means for supplying cooling air to the cooling chamber, and a bottom surface of the cooling chamber. It is characterized by including a raising means for raising the high temperature component placed on the bottom surface from the bottom surface.
これによれば、嵩上げ部が高温部品の鋳造粗材を嵩上げし、高温部品の底面にも冷却用空気が当たることになるので、高温部品全体に冷却用空気が行きわたり高温部品の内部まで冷却可能な高温部品の冷却装置が実現される。 According to this, the raised part raises the cast rough material of the high temperature part, and the cooling air also hits the bottom surface of the high temperature part, so that the cooling air spreads throughout the high temperature part and cools the inside of the high temperature part. A cooling device for possible high temperature parts is realized.
ここで、前記嵩上げ手段は、嵩上げの高さを調整する高さ調整部を備えるのが好ましく、また、前記冷却用空気供給手段は、冷却用空気を吹き出す速度を調整する風速調整部を備えるのが好ましい。 Here, the raising means preferably includes a height adjusting unit for adjusting the height of the raising, and the cooling air supply means includes a wind speed adjusting unit for adjusting the speed at which the cooling air is blown out. Is preferable.
これによれば、適切な高さと風速で冷却条件を設定することができる。 According to this, the cooling conditions can be set at an appropriate height and wind speed.
さらに、前記嵩上げ部は、冷却用空気を通風させる通風孔を備えるとしてもよい。 Further, the raised portion may be provided with a ventilation hole for ventilating cooling air.
これによれば、嵩上げ部が冷却室内の冷却用空気の流れを阻害することがないので、効率的な冷却が可能となる。 According to this, since the raised portion does not obstruct the flow of the cooling air in the cooling chamber, efficient cooling is possible.
以上のように、本発明に係る高温部品の冷却装置によれば、嵩上げ部が冷却室の底から高温部品の鋳造粗材を嵩上げするため、高温部品の底面にも冷却用空気が当たり、高温部品の全体に冷却用空気が行きわたって高温部品の内部まで冷却可能となる。 As described above, according to the cooling device for high-temperature parts according to the present invention, since the raised portion raises the cast rough material of the high-temperature parts from the bottom of the cooling chamber, the cooling air also hits the bottom surface of the high-temperature parts and the temperature is high. Cooling air spreads throughout the component, enabling cooling to the inside of high-temperature components.
以下、本発明に係る高温部品の冷却装置について図を参照しながら説明する。 Hereinafter, the cooling device for high temperature parts according to the present invention will be described with reference to the drawings.
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図である。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a cooling device according to an embodiment of the present invention.
冷却装置1は、高温部品である鋳造粗材2を冷却するための空間である冷却室3と、冷却室3に冷却用空気(冷却風)を送風する冷却用空気供給部(図示せず)と、上方から冷却風を鋳造粗材2に吹き付けるための上方吹出し部10を冷却室3の上面内側に備え、側方から冷却風を鋳造粗材2に吹き付けるための側方吹出し部11を冷却室3の両側内側に備えている。
The
この冷却装置1は、鋳造サイクルの1ショット(鋳造1回ごと)分の鋳造粗材2を冷却室3に搬入し冷却してから搬出する冷却サイクルと、鋳造サイクルとを適合させた、所謂バッチ式の冷却装置である。冷却室3へ搬入された鋳造粗材2は、冷却室3の底面に位置するパレット12に載置されて、上方吹出し部10および側方吹出し部11からの冷却風により冷却される。
This
パレット12は、冷却室3の底面に位置し、冷却室3内で鋳造粗材2を冷却する際に鋳造粗材2を載置するための部材である。このパレット12の上面から嵩上げ部13が上方へ突き出している。
The
嵩上げ部材1は、鋳造粗材2の底面がパレット12と密着しないように鋳造粗材2を底上げする部材である。嵩上げ部13が鋳造粗材2の底面を露出させることで、側方吹出し部11からの冷却風が鋳造粗材2の底面にも当たって鋳造粗材2の全体を冷却することが可能となる。
The raising
嵩上げ部13は、図1に示すように、パレット12の上面から所定の高さAまで鋳造粗材2を嵩上げする。所定の高さAの嵩上げ代は、10mm以上で250mm未満とするのが好ましい。嵩上げ代が10mm未満であると、側方吹出し部11からの冷却風が鋳造粗材2の底面に十分な風量で冷却することが困難になるからである。また、嵩上げ代が250mm以上になると、嵩上げにより生じる間隙が大きくなりすぎて、冷却風が鋳造粗材2の底面を効率的に冷却することが困難になるからである。
As shown in FIG. 1, the raising
上方吹出し部10および側方吹出し部11から吹き出される冷却風の風速も調整することが好ましい。吹き出し速度(風速)は、10m/sec以上で、100m/sec未満とする。10m/sec未満であれば絶対的な冷却能力が不足するからである。100m/sec以上となれば鋳造粗材2に吹き付けられる冷却風の跳ね返りが顕著になり冷却室3内部で乱流風を引き起こし、冷却速度の制御が困難となるだけでなく、鋳造粗材2に付着する粉塵等の飛散が大きくなって装置外へ飛散し、作業環境を悪化させるおそれがあるからである。
It is also preferable to adjust the wind speed of the cooling air blown from the upper blowing
冷却室3内に熱電対や風速センサ等を設置して鋳造粗材2の冷却状況を検出し、嵩上げ部13の所定の高さAの高さ調整と、上方吹出し部10および側方吹出し部11から吹き出される冷却風の風速調整とを併せて制御可能にするのが好ましい。これにより、後工程を考慮して、効率的な冷却が可能となる。
A thermocouple, a wind speed sensor, or the like is installed in the cooling chamber 3 to detect the cooling status of the cast
図2は、嵩上げ部13の構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the raised
嵩上げ部13は、パレット12の上面から上方へ突き出している。パレット12の上面に固定して配置されていてもよいが、図2に示すように、パレット12に嵩上げ収納部14を開口して嵩上げ部13を収納可能とし、鋳造粗材2を嵩上げする際に嵩上げ部13が突出する構成とするのが好ましい。
The raised
また、図2に示すように嵩上げ部13を板状に形成する場合、嵩上げ部13が冷却風の流れを遮断しないように、通風孔13aを設けてもよい。板状の嵩上げ部13を開口して通風可能にするものであれば、通風孔13aは図示したものに限られず、スリット状などにしてもよい。嵩上げ部13が鋳造粗材2を嵩上げした状態で保持するだけの強度を備えるようにしていれば、通風孔13aの位置や比率は適宜設計することができる。また、嵩上げ部13の材質も金属製や熱硬化樹脂製など、上記の強度を備えるものであれば足り、特に限定するものではない。
Further, when the raised
図3に嵩上げ部の別の構成を示す。このように、四隅にL字型の嵩上げ部15と嵩上げ収納部16とを設けるようにしてもよい。この構成であれば、嵩上げ部15が冷却室3内の冷却風の流れを阻害せずに効率的な冷却を可能にすることができる。
FIG. 3 shows another configuration of the raised portion. In this way, the L-shaped raised
図4に嵩上げ部のさらに別の構成を示す。四隅に円柱状の嵩上げ部17とこれを収納する嵩上げ収納部18とを設けている例である。この構成によっても、嵩上げ部17が冷却室3内の冷却風の流れを阻害することがないので、効率的な冷却が可能となる。
FIG. 4 shows yet another configuration of the raised portion. This is an example in which a columnar raised
図5に嵩上げ部およびパレットの別の構成を示す。
パレット12aは、周縁に壁部が形成されたトレイ形状になっている。嵩上げ部19はパレット12aの底面上に溶接固定されており、パレット12aの底面上から周縁の壁部より高く上方へ突き出している。この例では、鋳造粗材2に付着していた鋳砂が脱落したときに、パレット12aが受け皿となって鋳砂を溜めるので、鋳砂の回収および排出を容易にできる。
FIG. 5 shows another configuration of the raised portion and the pallet.
The
このような構成を備える冷却装置1は、嵩上げ部13が冷却室3の底から鋳造粗材2を嵩上げするので、鋳造粗材2の底面にも冷却風が当たり、鋳造粗材の全体に冷却風が行きわたって鋳造粗材の内部まで冷却することが可能となる。
In the
なお、実施例として本発明に係る高温部品の冷却装置の冷却能力の評価実験結果を説明する。 As an example, the result of an evaluation experiment of the cooling capacity of the cooling device for high temperature parts according to the present invention will be described.
嵩上げ部13の所定の高さAを200mmとし、上方吹出し部10および側方吹出し部11から吹き出される冷却風の風速を50m/secとし、鋳造直後で高温域(例えば、400℃程度)にある鋳造粗材2を冷却室3に搬入した。
The predetermined height A of the raised
鋳造粗材2の搬入から9分後には鋳造粗材2の温度を目標温度である低温域(60℃程度)にまで冷却することができ、速やかに冷却室3から搬出することができた。
Nine minutes after the
以上、本発明に係る高温部品の冷却装置について、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。 The cooling device for high-temperature parts according to the present invention has been described above based on the embodiments, but the present invention is not limited thereto, and the object of the present invention can be achieved and the gist of the present invention is not deviated. Various design changes can be made within the invention, all of which are included within the scope of the present invention.
例えば、上記実施の形態では、バッチ式の冷却装置として説明したが、従来の冷却装置として例示した、鋳造粗材を長手方向に順次移送して冷却する搬送式の冷却装置に適用してもよい。 For example, in the above-described embodiment, the batch type cooling device has been described, but it may be applied to a transport type cooling device that sequentially transfers and cools the cast rough material in the longitudinal direction, which is exemplified as a conventional cooling device. ..
本発明に係る高温部品の冷却装置は、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。 The cooling device for high-temperature parts according to the present invention is useful as a cooling device or the like for rapidly cooling high-temperature parts such as a cast rough material immediately after casting.
1,100 冷却装置
2,101 鋳造粗材
3,102 冷却室
10,107 上方吹出し部
11,109 側方吹出し部
12,12a パレット
13,15,17,19 嵩上げ部
13a 通風孔
14,16,18 嵩上げ収納部
103 搬送部
104 冷却用空気供給部
105 水槽容器
106 噴霧部
108 送出口
1,100 Cooling device 2,101 Casting rough material 3,102 Cooling chamber 10,107 Upper blowout part 11,109
Claims (4)
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、
前記冷却室の底面に載置される高温部品を前記底面から嵩上げする嵩上げ手段と、
前記冷却室内における高温部品の冷却状況を検出するセンサとを備え、
前記嵩上げ手段は、前記センサの検出する冷却状況に応じて嵩上げの高さを調整する高さ調整部を備え、
前記冷却用空気供給手段は、前記センサの検出する冷却状況に応じて冷却用空気を吹き出す速度を調整する風速調整部を備える
ことを特徴とする高温部品の冷却装置。 A cooling chamber that houses high-temperature parts and
A cooling air supply means for supplying cooling air to the cooling chamber and
A raising means for raising a high-temperature component placed on the bottom surface of the cooling chamber from the bottom surface, and
It is equipped with a sensor that detects the cooling status of high-temperature parts in the cooling chamber.
The raising means includes a height adjusting unit that adjusts the height of the raising according to the cooling condition detected by the sensor.
The cooling air supply means is a cooling device for high-temperature components including a wind speed adjusting unit that adjusts the speed at which cooling air is blown out according to a cooling condition detected by the sensor.
ことを特徴とする請求項1記載の高温部品の冷却装置。 The cooling device for high-temperature parts according to claim 1, wherein the raising means is arranged at four corners of the bottom surface of the cooling chamber.
前記パレットは、周縁に壁部が形成されたトレイ形状を有しており、
前記嵩上げ手段は、前記壁部より高く上方へ突き出している
ことを特徴とする請求項1記載の高温部品の冷却装置。 A pallet for placing high-temperature parts is provided on the bottom surface of the cooling chamber.
The pallet has a tray shape with a wall formed on the peripheral edge.
The cooling device for high-temperature parts according to claim 1 , wherein the raising means projects higher than the wall portion and upward.
冷却用空気を通風させる通風孔を備える
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の高温部品の冷却装置。 The raising means
The cooling device for high-temperature components according to any one of claims 1 to 3, further comprising a ventilation hole for ventilating cooling air.
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