JP7024958B2 - 冷却装置、及び冷却方法 - Google Patents
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Description
(2)無風の大気中にワークを静置して、ワークを自然放熱させる方法。
(3)水にワークを浸漬させる方法。
(4)図14に示すようにミストノズルZからミストMをワークWに噴霧する方法。
前記ワークに向けて圧縮空気を吹き出すエアノズルとを有する冷却装置。
前記凹みに圧縮空気が入るように、設置位置や圧縮空気の吹き出し方向が調整された前記エアノズルを有する項1に記載の冷却装置。
前記ミストノズルは、前記容器の内部にミストを噴霧し、
前記エアノズルは、前記容器の内部に配置される前記ワークに向けて圧縮空気を吹き出すことを特徴とする項1乃至3のいずれかに記載の冷却装置。
前記容器の壁には、空気の吸込口や吹出口が形成されており、
前記送風ファンは、前記吸込口から前記吹出口へ向かう空気の流れを前記容器の内部に生じさせる項4に記載の冷却装置。
前記空気の流れの上流側に向けて、圧縮空気を吹き出す第一エアノズルと、
前記空気の流れを横断する方向に、圧縮空気を吹き出す第二エアノズルとが設けられる項5に記載の冷却装置。
前記吸込口が前記下壁に形成され、前記吹出口が前記上壁に形成され、前記送風ファンの駆動により、前記吸込口から前記吹出口へ向けて前記容器の内部を上昇する空気の流れが生じ、
前記第一エアノズルは、前記容器の内部における前記吹出口の近傍に配置されて、下方に向けて圧縮空気を吹き出し、
前記第二エアノズルは、前記容器の内部における前記側壁の近傍に配置されて、前記容器の径内方に向けて圧縮空気を吹き出し、
前記第三エアノズルは、前記容器の内部における前記吸込口の近傍に配置されて、上方に向けて圧縮空気を吹き出す項7に記載の冷却装置。
前記容器の上側に配置される上筒とをさらに備え、
前記下筒は、上端及び下端に開口が形成される筒状を呈し、
前記下筒の上端における開口の周縁が前記容器の下壁における前記吸込口の周縁に接合されることで、前記下筒と前記容器とは、これらの内部が連通するように一体とされ、
前記上筒は、上端が上壁で塞がれ、下端や側壁に開口が形成された筒状を呈し、
前記上筒の下端における開口の周縁が、前記容器の上壁における前記吹出口の周縁に接合されることで、前記上筒と前記容器とは、これらの内部が連通するように一体とされ、
前記送風ファンは、前記上筒の内部に設けられる羽根車と、前記羽根車の駆動源であるモータとを備え、
前記モータは、前記上筒の上壁の上面に固定されるモータ本体と、前記モータ本体が発生する動力によって回転する回転軸とを備え、
前記回転軸は、前記モータ本体から下方に延びて、前記上筒の上壁を貫通するものであって、前記上筒の内部に延び出た前記回転軸の下部に前記羽根車が接続されており、
前記回転軸の回転に伴い、前記羽根車が回転駆動することで、前記下筒の下端の開口から前記下筒の内部に流入するとともに、前記容器の内部や前記上筒の内部を順次通過して、前記上筒の側壁の開口から排出される空気の流れが生じる項8に記載の冷却装置。
ミストノズルから前記ワークの周辺にミストを噴霧させることと、エアノズルから前記ワークに向けて圧縮空気を吹き出させることとが行われる冷却方法。
前記容器の内部に前記ワークを配置する配置工程と、
前記容器の内部に前記ワークが配置された状態で、前記送風ファンを駆動させて、前記吸込口から前記吹出口へ向かう空気の流れを前記容器の内部に生じさせるファン駆動工程とを有し、
前記ファン駆動工程が実施される間において、前記ミストノズルからミストを前記容器の内部に噴霧させることと、前記エアノズルから圧縮空気を前記容器の内部に吹き出させることとが行われる冷却方法。
前記ファン駆動工程が実施される間では、前記ワークの温度が前記第一温度から第二温度に低下するまでの時間において、前記ミストノズルからミストを噴霧させることと、前記エアノズルから圧縮空気を吹き出させることの双方が行われ、前記ワークの温度が前記第二温度から第三温度に低下するまでの時間では、前記ミストノズルからのミストの噴霧は行われず、前記エアノズルから圧縮空気を吹き出させることのみが行われる項11に記載の冷却方法。
前記ファン駆動工程では、前記ワークの温度が前記第一温度から第二温度に低下するまでの時間や、前記ワークの温度が前記第二温度から第三温度に低下するまでの時間において、前記ミストノズルからミストを噴霧させることと、前記エアノズルから圧縮空気を吹き出させることとの双方が行われ、
前記ワークの温度が前記第一温度から前記第二温度に低下するまでの時間では、前記ミストノズルから前記容器の内部に噴霧されるミストの単位時間あたりの量が、第一量とされ、
前記ワークの温度が前記第二温度から前記第三温度に低下するまでの時間では、前記ミストノズルから前記容器の内部に噴霧されるミストの単位時間あたりの量が、前記第一量よりも少ない第二量とされる項11に記載の冷却方法。
前記ファン駆動工程では、前記ワークの温度が前記第一温度から第二温度に低下するまでの間、前記ミストノズルからミストを噴霧させることと、前記エアノズルから空気を吹き出させることとの双方が行われて、前記ミストノズルから前記容器の内部に噴霧するミストの単位時間あたりの量が一定とされる項11に記載の冷却方法。
以上のことから本実施形態によれば、ワークWを短時間で冷却できる。そしてこのことから、冷却に要するミストMの量が少なく抑えられるので、冷却効率を向上させることができる。なお上記の効果を得るために、エアノズル7については、圧縮空気BがワークWに向かうように、設置位置や圧縮空気の吹き出し方向が調整される必要があるが、ミストノズル8については、ワークWの周辺にミストMが噴霧されるように、設置位置やミストMの噴霧方向が調整されればよい。上記の「ワークWの周辺」とは、「ミストMの浮遊によって、圧縮空気Bが吹き付けられるワークWの位置に、ミストMを到達させることの可能な空間」を意味するものであり、当該「ワークWの周辺」には、「ワークWが配置される空間」や、「ワークWが配置されないワークW近傍の空間」が含まれる。この「ワークWの周辺」にミストMが噴霧されれば、浮遊するミストMが圧縮空気BによってワークWに押し付けられるため、上記の効果が得られる。図1に示す冷却装置1では、容器2の内部が、上記の「ワークWの周辺」に相当する。
配置工程では、第一温度(例えば500℃)に加熱されたワークWが、容器2の内部に配置される。
ファン駆動工程が実施される間では(送風ファン5の駆動で空気の流れRが生じる間では)、ワークWの温度が前記第一温度から第二温度(例えば200℃)に低下するまでの時間において、ミストノズル8からミストMを噴霧させることと、エアノズル7から圧縮空気Bを吹き出させることの双方が行われ、ワークWの温度が前記第二温度から第三温度(例えば50℃)に低下するまでの時間では、ミストノズル8からのミストMの噴霧は行われず、エアノズル7から圧縮空気Bを吹き出させることのみが行われる。
配置工程では、第一温度(例えば500℃)に加熱されたワークWが、容器2の内部に配置される。
ファン駆動工程が実施される間では(送風ファン5の駆動で空気の流れRが生じる間では)、ワークWの温度が前記第一温度から第二温度(例えば200℃)に低下するまでの時間や、ワークWの温度が前記第二温度から第三温度(例えば50℃)に低下するまでの時間において、ミストノズル8からミストMを噴霧させることと、エアノズル7から圧縮空気Bを吹き出させることとの双方が行われる。
そしてワークWの温度が前記第一温度から前記第二温度に低下するまでの時間では、ミストノズル8から容器2の内部に供給されるミストMの単位時間あたりの量が、第一量とされ、ワークWの温度が前記第二温度から前記第三温度に低下するまでの時間では、ミストノズル8から容器2の内部に供給されるミストMの単位時間あたりの量が、第一量よりも少ない第二量とされる。
配置工程では、第一温度(例えば500℃)に加熱されたワークWが、容器2の内部に配置される。
ファン駆動工程では、ワークWの温度が前記第一温度から第二温度(例えば50℃)に低下するまでの間、ミストノズル8からミストMを噴霧させることと、エアノズル7から空気を吹き出させることとの双方が行われて、ミストノズル8から容器2の内部に供給されるミストMの単位時間あたりの量が一定とされる。
(2)モード1における「ワークWの温度が第二温度(例えば200℃)から第三温度(例えば50℃)に低下するまでの時間」
(3)モード2における「ワークWの温度が第一温度(例えば500℃)から第二温度(例えば200℃)に低下するまでの時間」
(4)モード2における「ワークWの温度が第二温度(例えば200℃)から第三温度(例えば50℃)に低下するまでの時間」
(5)モード3における「ワークWの温度が第一温度(例えば500℃)から第二温度(例えば50℃)に低下するまでの時間」
2 容器、
3 下筒、
4 上筒、
5 送風ファン、
7 エアノズル、
7A 第一エアノズル、
7B 第二エアノズル、
7C 第三エアノズル、
8 ミストノズル、
8A 第一ミストノズル、
8B 第二ミストノズル、
9 容器の上壁、
10 容器の下壁、
11 容器の側壁、
12 吹出口、
13 吸込口、
18 下筒の上端の開口、
19 下筒の下端の開口、
20 上筒の上壁、
21 上筒の下端の開口、
22 上筒の側壁の開口、
30 羽根車、
31 モータ、
32 モータ本体、
33 回転軸、
A 圧縮空気、
M ミスト、
R 空気の流れ、
W ワーク
Claims (11)
- 金属部品であるワークを冷却対象物とする冷却装置であって、
前記ワークの周辺にミストを噴霧するミストノズルと、
前記ワークに向けて圧縮空気を吹き出すエアノズルと、
前記ワークが内部に配置される容器と、
送風ファンとを有し、
前記ミストノズルは、前記容器の内部にミストを噴霧し、
前記エアノズルは、前記容器の内部に配置される前記ワークに向けて圧縮空気を吹き出し、
前記容器の壁には、前記エアノズルから吹き出される圧縮空気とは別の空気を前記容器内に吸い込むための吸込口と、前記容器内の空気を吹き出すための吹出口とが形成されており、
前記送風ファンは、前記吸込口から前記吹出口へ向かう空気の流れを前記容器の内部に生じさせる冷却装置。 - 前記ワークは、凹みを有するものであり、
前記凹みに圧縮空気が入るように、設置位置や圧縮空気の吹き出し方向が調整された前記エアノズルを有する請求項1に記載の冷却装置。 - 前記エアノズルから吹き出された圧縮空気が、前記ワークの所定範囲のみに当たるように、前記エアノズルの設置位置や前記エアノズルからの圧縮空気の吹き出し方向が調整されている請求項1又は2に記載の冷却装置。
- 前記エアノズルとして、
前記空気の流れの上流側に向けて、圧縮空気を吹き出す第一エアノズルと、
前記空気の流れを横断する方向に、圧縮空気を吹き出す第二エアノズルとが設けられる請求項1乃至3のいずれかに記載の冷却装置。 - 前記エアノズルとして、前記空気の流れの下流側に向けて、圧縮空気を吹き出す第三エアノズルがさらに設けられる請求項4に記載の冷却装置。
- 前記容器は、上下に相対する上壁及び下壁と、前記上壁及び前記下壁をつなぐ側壁とを有し、前記上壁、前記下壁、及び前記側壁によって囲まれる内部の空間に、前記ワークが配置され、
前記吸込口が前記下壁に形成され、前記吹出口が前記上壁に形成され、前記送風ファンの駆動により、前記吸込口から前記吹出口へ向けて前記容器の内部を上昇する空気の流れが生じ、
前記第一エアノズルは、前記容器の内部における前記吹出口の近傍に配置されて、下方に向けて圧縮空気を吹き出し、
前記第二エアノズルは、前記容器の内部における前記側壁の近傍に配置されて、前記容器の径内方に向けて圧縮空気を吹き出し、
前記第三エアノズルは、前記容器の内部における前記吸込口の近傍に配置されて、上方に向けて圧縮空気を吹き出す請求項5に記載の冷却装置。 - 前記容器の下側に配置される下筒と、
前記容器の上側に配置される上筒とをさらに備え、
前記下筒は、上端及び下端に開口が形成される筒状を呈し、
前記下筒の上端における開口の周縁が前記容器の下壁における前記吸込口の周縁に接合されることで、前記下筒と前記容器とは、これらの内部が連通するように一体とされ、 前記上筒は、上端が上壁で塞がれ、下端や側壁に開口が形成された筒状を呈し、
前記上筒の下端における開口の周縁が、前記容器の上壁における前記吹出口の周縁に接合されることで、前記上筒と前記容器とは、これらの内部が連通するように一体とされ、
前記送風ファンは、前記上筒の内部に設けられる羽根車と、前記羽根車の駆動源であるモータとを備え、
前記モータは、前記上筒の上壁の上面に固定されるモータ本体と、前記モータ本体が発生する動力によって回転する回転軸とを備え、
前記回転軸は、前記モータ本体から下方に延びて、前記上筒の上壁を貫通するものであって、前記上筒の内部に延び出た前記回転軸の下部に前記羽根車が接続されており、
前記回転軸の回転に伴い、前記羽根車が回転駆動することで、前記下筒の下端の開口から前記下筒の内部に流入するとともに、前記容器の内部や前記上筒の内部を順次通過して、前記上筒の側壁の開口から排出される空気の流れが生じる請求項6に記載の冷却装置。 - 請求項1乃至7のいずれかに記載の冷却装置を用いて、金属部品であるワークを冷却する方法であって、
前記容器の内部に前記ワークを配置する配置工程と、
前記容器の内部に前記ワークが配置された状態で、前記送風ファンを駆動させて、前記吸込口から前記吹出口へ向かう空気の流れを前記容器の内部に生じさせるファン駆動工程とを有し、
前記ファン駆動工程が実施される間において、前記ミストノズルからミストを前記容器の内部に噴霧させることと、前記エアノズルから圧縮空気を前記容器の内部に吹き出させることとが行われる冷却方法。 - 前記配置工程では、第一温度に加熱された前記ワークが、前記容器の内部に配置され、
前記ファン駆動工程が実施される間では、前記ワークの温度が前記第一温度から第二温度に低下するまでの時間において、前記ミストノズルからミストを噴霧させることと、前記エアノズルから圧縮空気を吹き出させることの双方が行われ、前記ワークの温度が前記第二温度から第三温度に低下するまでの時間では、前記ミストノズルからのミストの噴霧は行われず、前記エアノズルから圧縮空気を吹き出させることのみが行われる請求項8に記載の冷却方法。 - 前記配置工程では、第一温度に加熱された前記ワークが、前記容器の内部に配置され、
前記ファン駆動工程では、前記ワークの温度が前記第一温度から第二温度に低下するまでの時間や、前記ワークの温度が前記第二温度から第三温度に低下するまでの時間において、前記ミストノズルからミストを噴霧させることと、前記エアノズルから圧縮空気を吹き出させることとの双方が行われ、
前記ワークの温度が前記第一温度から前記第二温度に低下するまでの時間では、前記ミストノズルから前記容器の内部に噴霧されるミストの単位時間あたりの量が、第一量とされ、
前記ワークの温度が前記第二温度から前記第三温度に低下するまでの時間では、前記ミストノズルから前記容器の内部に噴霧されるミストの単位時間あたりの量が、前記第一量よりも少ない第二量とされる請求項8に記載の冷却方法。 - 前記配置工程では、第一温度に加熱された前記ワークが、前記容器の内部に配置され、
前記ファン駆動工程では、前記ワークの温度が前記第一温度から第二温度に低下するまでの間、前記ミストノズルからミストを噴霧させることと、前記エアノズルから空気を吹き出させることとの双方が行われて、前記ミストノズルから前記容器の内部に噴霧するミストの単位時間あたりの量が一定とされる請求項8に記載の冷却方法。
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