JP7430315B2 - Cooling system - Google Patents

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本発明は、冷却装置に関する。 The present invention relates to a cooling device.

鋳造等により高温に加熱された金属製品等のワークを冷却する方法として、自然放熱やファンの利用等が従来から行われているが、冷却に長時間を要するという問題がある。また、ワークを水に浸して冷却時間を短くする方法もあるが、ワークの急激な温度変化により割れが発生するおそれがある。 Natural heat radiation and the use of fans have been conventionally used as methods for cooling works such as metal products that have been heated to high temperatures by casting or the like, but there is a problem in that cooling takes a long time. Another method is to shorten the cooling time by soaking the workpiece in water, but there is a risk that cracks may occur due to sudden temperature changes in the workpiece.

そこで、これらの問題を解決するため、非特許文献1には、微小な水滴(ミスト)と高圧エアを製品にあてることで、従来の自然放熱方式やファン風冷方式の100分の1以下の時間で、製品不良が発生することなく冷却することができる急速冷却装置が開示されている。 Therefore, in order to solve these problems, Non-Patent Document 1 states that by applying minute water droplets (mist) and high-pressure air to the product, the product can be heated to less than 1/100th of the conventional natural heat dissipation method or fan air cooling method. A rapid cooling device is disclosed that can cool the product in a short period of time without causing product defects.

中部電力株式会社等、「急速冷却装置“HDブラストクーラー”の開発~冷却時間を従来と比べ100分の1以下>に短縮できる画期的な技術~」、[online]、平成29年10月24日、中部電力株式会社ウェブページ、[平成30年6月22日検索]、インターネット<URL:http://www.chuden.co.jp/corporate/publicity/pub_release/press/3266100_21432.html>Chubu Electric Power Co., Ltd., “Development of rapid cooling device “HD Blast Cooler” - Groundbreaking technology that can reduce cooling time to less than 1/100 compared to conventional methods,” [online], October 2017. 24th, Chubu Electric Power Co., Ltd. webpage, [searched on June 22, 2018], Internet <URL: http://www.chuden.co.jp/corporate/publicity/pub_release/press/3266100_21432.html>

上記非特許文献1に開示された急速冷却装置は、冷却時間短縮および製品不良防止の両立を図ることができる一方、高圧エアを使用するために、設置場所の制約を受けるおそれや、エアの消費量の増大によってランニングコストが増大するおそれがあり、この点で更に改良の余地があった。 The rapid cooling device disclosed in Non-Patent Document 1 can reduce the cooling time and prevent product defects, but because it uses high-pressure air, there is a risk of restrictions on the installation location and air consumption. There is a risk that running costs will increase due to an increase in the amount, and there is room for further improvement in this respect.

そこで、本発明は、ワークの不良発生を防止しつつ、迅速・容易且つ低コストにワークの冷却を行うことができる冷却装置の提供を目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a cooling device that can cool a workpiece quickly, easily, and at low cost while preventing the occurrence of defects in the workpiece.

本発明の前記目的は、容器内に収容されたワークを冷却する冷却装置であって、前記容器内にミストを噴霧するミストノズルと、噴霧されたミストをワークに押し当てるように前記容器内に外気を押し込み供給する送風機とを備え、前記ミストノズルは、ワークに向けてミストを噴霧するように配置されており、前記容器内の気流によってワークの表面にミストを押し当てて、ワークからミストへの伝熱を促すことによりワークを冷却し、前記送風機は、流路断面が絞られた絞り部を介して前記容器に接続されている冷却装置により達成される。
The object of the present invention is to provide a cooling device for cooling a workpiece housed in a container, which comprises: a mist nozzle that sprays mist into the container; The mist nozzle is arranged so as to spray mist toward the workpiece, and the mist nozzle is arranged to spray mist toward the workpiece, and the mist is pressed against the surface of the workpiece by the airflow in the container, thereby dispersing the mist from the workpiece. The workpiece is cooled by promoting heat transfer .

前記容器は、ワークの一方面側に吹き付けられる気流の一部をワークの周囲に拡散させる第1のガイド部を備えることが好ましい。 Preferably, the container includes a first guide portion that diffuses a part of the airflow blown onto one side of the workpiece around the workpiece.

前記容器は、内部に拡散された気流をワークの他方面側に吹き付けるように案内する第2のガイド部を備えることが好ましい。 Preferably, the container includes a second guide portion that guides the airflow diffused inside the container so as to blow it toward the other surface of the workpiece.

前記ミストノズルは、ワークの周囲に複数配置されていることが好ましく、前記容器内に噴霧したミストが、前記容器内の気流によってワークの表面全体に押し当てられることが好ましい。 Preferably, a plurality of the mist nozzles are arranged around the workpiece, and the mist sprayed into the container is preferably pressed against the entire surface of the workpiece by an airflow inside the container.

また、前記容器内を通過するようにワークを搬送する搬送装置を更に備えることが可能である。この場合、前記送風機およびミストノズルは、前記容器内を搬送されるワークを互いに離間する複数の冷却位置で冷却するように、各冷却位置に対応して配置されていることが好ましい。この構成においては、搬送方向上流側の冷却位置に搬送されたワークに対して前記ミストノズルが噴霧するミストの粒径が、搬送方向下流側の冷却位置に搬送されたワークに対して前記ミストノズルが噴霧するミストの粒径よりも大きいことが好ましい。また、搬送方向上流側の冷却位置に搬送されたワークに対して前記ミストノズルが噴霧するミストの単位時間あたりの噴霧量が、搬送方向下流側の冷却位置に搬送されたワークに対して前記ミストノズルが噴霧するミストの単位時間あたりの噴霧量よりも多いことが好ましい。 Moreover, it is possible to further include a conveyance device that conveys the work so as to pass through the inside of the container. In this case, it is preferable that the blower and the mist nozzle are arranged corresponding to each cooling position so that the workpiece being conveyed in the container is cooled at a plurality of cooling positions spaced apart from each other. In this configuration, the particle size of the mist sprayed by the mist nozzle to the workpiece transported to the cooling position on the upstream side in the transport direction is smaller than that of the mist sprayed on the workpiece transported to the cooling position on the downstream side in the transport direction. is preferably larger than the particle size of the mist to be sprayed. Further, the amount of mist sprayed by the mist nozzle per unit time to the workpiece transported to the cooling position on the upstream side of the transport direction is such that the amount of mist sprayed per unit time to the workpiece transported to the cooling position on the downstream side of the transport direction is It is preferable that the amount of mist sprayed by the nozzle is larger than the amount of mist sprayed per unit time.

本発明によれば、ワークの不良発生を防止しつつ、迅速・容易且つ低コストにワークの冷却を行うことができる冷却装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a cooling device that can cool a workpiece quickly, easily, and at low cost while preventing the occurrence of defects in the workpiece.

本発明の一実施形態に係る冷却装置の正面図である。FIG. 1 is a front view of a cooling device according to an embodiment of the present invention. 図1のA-A断面図である。2 is a sectional view taken along line AA in FIG. 1. FIG. 図2に示す冷却装置の要部拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of main parts of the cooling device shown in FIG. 2. FIG. 図2に示す冷却装置の変形例を示す要部拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of essential parts of a modification of the cooling device shown in FIG. 2; 本発明の他の実施形態に係る冷却装置の正面図である。It is a front view of the cooling device concerning other embodiments of the present invention. 図5のB-B断面図である。6 is a sectional view taken along line BB in FIG. 5. FIG.

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る冷却装置の正面図であり、図2は、図1のA-A断面図である。図1および図2に示すように、冷却装置1は、容器10および送風機20を備えている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a front view of a cooling device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the cooling device 1 includes a container 10 and a blower 20.

容器10は、上部に絞り部11が設けられており、絞り部11の上端に供給口12が形成されている。送風機20は、供給口12に接続されており、ケーシング21の内部に配置された羽根車22が電動モータ23により回転駆動されることで、吸込口24から外気を取り込み、絞り部11を介して容器10内に外気を供給する。送風機20の種類は、容器10内に外気を押し込み供給可能であれば特に限定されないが、吹出静圧が高いターボファンやシロッコファン等の遠心ファンを、好ましく例示することができる。 The container 10 is provided with a constriction part 11 at the top thereof, and a supply port 12 is formed at the upper end of the constriction part 11. The blower 20 is connected to the supply port 12 , and an impeller 22 disposed inside the casing 21 is rotationally driven by an electric motor 23 to take in outside air from the suction port 24 and pass it through the throttle section 11 . Outside air is supplied into the container 10. The type of blower 20 is not particularly limited as long as it can push and supply outside air into the container 10, but centrifugal fans such as turbo fans and sirocco fans with high blowing static pressure can be preferably exemplified.

容器10の内部は、絞り部11において円形状の流路断面が絞られた後、下方に向けてテーパ状に拡がるように形成されている。容器10の下部には、くびれ部19が形成されており、くびれ部19の下方で内部が再度テーパ状に拡がるように形成されている。容器10の内壁面は、くびれ部19の上方に湾曲部10aが形成されており、この湾曲部10aによって気流が容器10の中央に向かうように案内される。容器10の下端には、気流を排出する排出口13が形成されている。排出口13は、鉛直方向に延びる絞り部11の中心線が中心を通過するように配置されている。 The inside of the container 10 is formed so that a circular cross-section of the flow path is narrowed in the narrowing part 11 and then expands downward in a tapered shape. A constriction part 19 is formed at the lower part of the container 10, and the inside is formed so as to expand into a tapered shape again below the constriction part 19. A curved portion 10a is formed on the inner wall surface of the container 10 above the constricted portion 19, and the airflow is guided toward the center of the container 10 by this curved portion 10a. A discharge port 13 is formed at the lower end of the container 10 to discharge the airflow. The discharge port 13 is arranged so that the center line of the aperture portion 11 extending in the vertical direction passes through the center.

くびれ部19の上部には格子状の載置台15が設けられており、容器10の側壁に開閉自在に設けられた扉14を介して、ワークWを載置台15に搭載することができる。 A lattice-shaped mounting table 15 is provided at the upper part of the constricted portion 19, and the workpiece W can be mounted on the mounting table 15 via a door 14 provided on the side wall of the container 10 so as to be openable and closable.

容器10の内部には、載置台15に搭載されるワークWを取り囲むように、複数のミストノズル31,32,33が設けられている。すなわち、容器10の上部および下部に、第1のミストノズル31および第2のミストノズル32がそれぞれ配置されており、ワークWと略同じ高さの周囲に、第3のミストノズル33が周方向に90度ずつ間隔をあけて4個配置されている。第1のミストノズル31、第2のミストノズル32および第3のミストノズル33は、加圧ポンプや開閉弁を適宜介して水道管や貯水タンク等の給水源(いずれも図示せず)に接続されており、ワークWに向けてミストを噴霧するように、不図示のブラケットにより支持されている。噴霧される液体は、水道水に限定されるものではなく、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類やフロン等のように、粘性が低く40~150℃程度で蒸発する液体を使用してもよい。ミストノズル31,32,33は、一流体ノズルであってもよく、あるいは、圧縮空気と混合する二流体ノズルであってもよい。 Inside the container 10, a plurality of mist nozzles 31, 32, and 33 are provided so as to surround the workpiece W mounted on the mounting table 15. That is, a first mist nozzle 31 and a second mist nozzle 32 are arranged at the upper and lower parts of the container 10, respectively, and a third mist nozzle 33 is arranged around the workpiece W at approximately the same height as the work W in the circumferential direction. There are four arranged at 90 degree intervals. The first mist nozzle 31, the second mist nozzle 32, and the third mist nozzle 33 are connected to a water supply source such as a water pipe or a water storage tank (all not shown) via a pressurizing pump or an on-off valve as appropriate. The workpiece W is supported by a bracket (not shown) so as to spray mist toward the workpiece W. The liquid to be sprayed is not limited to tap water; for example, liquids that have low viscosity and evaporate at about 40 to 150 degrees Celsius, such as alcohols such as methanol, ethanol, and propanol, or chlorofluorocarbons, may be used. Good too. The mist nozzles 31, 32, 33 may be single-fluid nozzles or may be two-fluid nozzles that mix with compressed air.

また、容器10の内部には、絞り部11を介して容器10内に導入される気流を案内する第1のガイド部41および第2のガイド部42が設けられている。第1のガイド部41は、絞り部11の近傍に設けられており、容器10の内壁面に放射状に設けられた複数のリブ41aを備えている。第2のガイド部42は、容器10の内壁面から延びる支持ロッド(図示せず)により載置台15の下方近傍に支持されており、ガイド溝42aを備えている。ガイド溝42aは、底面がワークWに対向しており、第2のミストノズル32を取り囲むようにリング状に形成されている。 Furthermore, inside the container 10, a first guide section 41 and a second guide section 42 are provided that guide the airflow introduced into the container 10 via the constriction section 11. The first guide portion 41 is provided near the constriction portion 11 and includes a plurality of ribs 41 a radially provided on the inner wall surface of the container 10 . The second guide portion 42 is supported near the bottom of the mounting table 15 by a support rod (not shown) extending from the inner wall surface of the container 10, and includes a guide groove 42a. The guide groove 42a has a bottom surface facing the workpiece W, and is formed in a ring shape so as to surround the second mist nozzle 32.

上記の構成を備える冷却装置1は、送風機20を作動させると共に、第1のミストノズル31、第2のミストノズル32および第3のミストノズル33を作動させることにより、容器10内に外気およびミストが供給される。 The cooling device 1 having the above configuration operates the air blower 20 and also operates the first mist nozzle 31, the second mist nozzle 32, and the third mist nozzle 33, thereby causing outside air and mist to flow into the container 10. is supplied.

図3は、容器10の内部を拡大して示す断面図であり、容器10内における気流およびミスト流れを、破線の矢印で示している。載置台15に搭載したワークWが直方体状である場合、第1のミストノズル31、第2のミストノズル32および第3のミストノズル33から、それぞれワークWの上面、下面および側面に向けて、ミストM1,M2,M3が噴射される。容器10に導入される気流は、絞り部11を通過することにより整流され、流速分布が均一となって容器10内に導入される。絞り部11の断面中央部を通過した気流F1は、ワークWの上面に吹き付けられ、第1のミストノズル31から噴霧されたミストM1をワークWの上面に押し当てる。 FIG. 3 is an enlarged sectional view of the inside of the container 10, and the airflow and mist flow within the container 10 are indicated by broken arrows. When the workpiece W mounted on the mounting table 15 has a rectangular parallelepiped shape, from the first mist nozzle 31, the second mist nozzle 32, and the third mist nozzle 33, toward the upper surface, lower surface, and side surface of the workpiece W, respectively. Mists M1, M2, and M3 are injected. The airflow introduced into the container 10 is rectified by passing through the constriction part 11, and is introduced into the container 10 with a uniform flow velocity distribution. The airflow F1 that has passed through the center of the cross section of the throttle section 11 is blown onto the upper surface of the workpiece W, and the mist M1 sprayed from the first mist nozzle 31 is pressed against the upper surface of the workpiece W.

一方、絞り部11の断面周縁部を通過した気流は、容器10の内壁面に沿って拡散される。本実施形態においては、絞り部11の近傍に第1のガイド部41が設けられているため、絞り部11の断面周縁部を通過する気流を、より確実に拡散させることができる。第1のガイド部41は、本実施形態のリブ状のものに限定されず、例えば、格子状やスリット状の構造を有する部材であってもよい。 On the other hand, the airflow that has passed through the peripheral edge of the cross section of the throttle section 11 is diffused along the inner wall surface of the container 10. In this embodiment, since the first guide section 41 is provided near the constriction section 11, the airflow passing through the peripheral edge of the cross section of the constriction section 11 can be more reliably diffused. The first guide portion 41 is not limited to the rib-like structure of this embodiment, but may be a member having a grid-like or slit-like structure, for example.

容器10内で拡散された気流のうち、主として湾曲面10aによって案内される気流F3は、ワークWの側面に吹き付けられ、第3のミストノズル33から噴霧されたミストM3をワークWの側面に押し当てる。また、くびれ部19を通過した気流のうち、主として第2のガイド部42により案内される気流F2は、格子状の載置台15を介してワークWの下面に吹き付けられ、第2のミストノズル42から噴霧されたミストM2をワークWの下面に押し当てる。こうして、ワークWの各面に吹き付けられた気流は、第2のガイド部42の周囲を通過して外部に排出される。 Among the airflows diffused in the container 10, the airflow F3 mainly guided by the curved surface 10a is blown onto the side surface of the workpiece W, and pushes the mist M3 sprayed from the third mist nozzle 33 onto the side surface of the workpiece W. guess. In addition, among the airflows that have passed through the constriction part 19, the airflow F2 that is mainly guided by the second guide part 42 is blown onto the lower surface of the workpiece W via the grid-shaped mounting table 15, and is directed to the second mist nozzle 42. The mist M2 sprayed from is pressed against the lower surface of the workpiece W. In this way, the airflow blown onto each surface of the workpiece W passes around the second guide portion 42 and is discharged to the outside.

このように、本実施形態の冷却装置1は、容器10内に噴霧したミストを、ワークWの表面全体に押し当てることができるので、高い冷却効果を得ることができる。すなわち、ワークWに付着したミストは、ワークWがまだ高温(例えば、140~300℃程度)の場合にワークWの表面近傍で蒸発し、ワークWとミストとの間に蒸気膜を形成して冷却効率を低下させる、いわゆるライデンフロスト現象が生じるおそれがあるが、本実施形態の冷却装置1は、ワークWの全体にミストを確実に押し当てることができるので、ワークWからミストへの伝熱を促して、ワークWの全体を効率良く冷却することができる。したがって、ワークの不良発生を防止しつつ、ワークを迅速に冷却することができる。 In this way, the cooling device 1 of the present embodiment can press the mist sprayed into the container 10 onto the entire surface of the workpiece W, so that a high cooling effect can be obtained. That is, the mist attached to the workpiece W evaporates near the surface of the workpiece W when the workpiece W is still at a high temperature (for example, about 140 to 300°C), forming a vapor film between the workpiece W and the mist. Although there is a risk that the so-called Leidenfrost phenomenon, which reduces cooling efficiency, may occur, the cooling device 1 of this embodiment can reliably press the mist onto the entire workpiece W, so that heat transfer from the workpiece W to the mist is prevented. This allows the entire workpiece W to be efficiently cooled. Therefore, the workpiece can be cooled quickly while preventing the occurrence of defects in the workpiece.

更に、本実施形態の冷却装置1は、送風機20の作動によりワークWの広範囲を確実に冷却することができるので、高圧エアを大量に使用する必要がなく、ワークの冷却を容易且つ低コストに行うことができる。 Furthermore, the cooling device 1 of this embodiment can reliably cool a wide area of the workpiece W by operating the blower 20, so there is no need to use a large amount of high-pressure air, and the workpiece can be cooled easily and at low cost. It can be carried out.

送風機20を作動させる間にミストノズル31,32,33から噴霧されるミストの単位時間あたりの噴霧量は、一定であってもよいが、時間の経過と共に噴霧量を低減させるか、あるいは噴霧を停止させるようにミストノズル31,32,33の作動制御を行ってもよく、これによって冷却後のワークWに水分が残留するのを確実に防止することができる。 The amount of mist sprayed from the mist nozzles 31, 32, and 33 per unit time while the blower 20 is operating may be constant, but the amount of mist may be reduced over time or the amount of mist may be reduced over time. The operation of the mist nozzles 31, 32, and 33 may be controlled so as to stop the mist nozzles 31, 32, and 33, thereby reliably preventing moisture from remaining in the workpiece W after cooling.

以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明の具体的な態様は上記実施形態に限定されない。例えば、ワークWの形状は、直方体状に限定されず、任意の立体形状であってよく、焼き入れ等により高温になった種々の形状を有する金属製品やセラミック製品等を、迅速に冷却することができる。ミストノズル31,32,33の数や配置についても特に制限はなく、ミストが気流によってワークWの表面全体に押し当てられるように構成すればよい。例えば、ワークWが薄板状である場合には、第3のミストノズル33を設けずに、第1のミストノズル31および第2のミストノズル32のみを備える構成であってもよい。ミストノズル31,32,33は、ワークWの形状や大きさに応じて、噴霧位置や噴霧方向等を調整できるように構成してもよい。また、本実施形態の容器10は円錐状に形成されているが、容器10の形状についても特に制限はなく、例えば、容器10を四角錐状に形成し、絞り部11において四角形状の流路断面を絞るように構成することもできる。 Although one embodiment of the present invention has been described in detail above, specific aspects of the present invention are not limited to the above embodiment. For example, the shape of the workpiece W is not limited to a rectangular parallelepiped shape, but may be any three-dimensional shape, and can quickly cool metal products, ceramic products, etc. of various shapes that have become hot due to quenching etc. I can do it. There are no particular restrictions on the number or arrangement of the mist nozzles 31, 32, 33, and they may be configured so that the mist is pressed against the entire surface of the workpiece W by the airflow. For example, when the workpiece W is in the shape of a thin plate, the third mist nozzle 33 may not be provided, and only the first mist nozzle 31 and the second mist nozzle 32 may be provided. The mist nozzles 31, 32, and 33 may be configured so that the spray position, spray direction, etc. can be adjusted depending on the shape and size of the workpiece W. Further, although the container 10 of this embodiment is formed into a conical shape, there is no particular restriction on the shape of the container 10. For example, the container 10 may be formed into a square pyramid shape, and the constricted portion 11 may have a square flow channel. It can also be configured to narrow the cross section.

また、本実施形態においては、第1のガイド部41および第2のガイド部42が、それぞれ気流の拡散および収束を行うことにより、ワークWの一方面側(例えば上面)および他方面側(例えば下面)への気流の吹き付けを確実に行うように構成しているが、容器10の内壁面の形状等によって容器10内の気流を制御することも可能であり、第1のガイド部41および第2のガイド部42の一方または双方を備えない構成にすることもできる。 In addition, in this embodiment, the first guide part 41 and the second guide part 42 diffuse and converge the airflow, respectively, so that one surface side (for example, the upper surface) and the other surface side (for example, Although the structure is configured to reliably blow the airflow to the lower surface of the container 10, it is also possible to control the airflow inside the container 10 depending on the shape of the inner wall surface of the container 10, etc. It is also possible to adopt a configuration in which one or both of the two guide portions 42 are not provided.

また、本実施形態においては、各ミストノズル31,32,33からワークWに向けてミストM1,M2,M3を噴霧し、ミストM1,M2,M3の周囲から気流F1,F2,F3をワークWに吹き付けることにより、ワークWの表面にミストを確実に押し当てるように構成しているが、例えば、図4(a)に示すように、容器10の内壁面に沿って流れる気流Fの流れ方向に沿ってミストMを噴霧するようにミストノズル30を配置してもよく、ミストMを気流Fに乗せてワークに押し当てることもできる。ミストノズル30は、例えばブラケット30aを介して容器10の内壁面に取り付けることができる。 In addition, in this embodiment, mist M1, M2, M3 is sprayed from each mist nozzle 31, 32, 33 toward the workpiece W, and airflows F1, F2, F3 are directed from around the mist M1, M2, M3 to the workpiece W. The configuration is such that the mist is reliably pressed against the surface of the workpiece W by spraying the mist onto the surface of the workpiece W. For example, as shown in FIG. The mist nozzle 30 may be arranged so as to spray the mist M along the air flow F, or the mist M may be placed on the airflow F and pressed against the workpiece. The mist nozzle 30 can be attached to the inner wall surface of the container 10, for example, via a bracket 30a.

あるいは、図4(b)に示すように、容器10内に生じる気流Fと交差するようにミストノズル30からミストMを噴霧し、ミストMを気流Fに混合させてワークWの表面に押し当てることもできる。この場合、気流Fの外部からミストMを噴霧すると、ミストMが気流Fによって弾かれてしまい、ミストMと気流Fとの混合が良好に行われないおそれがあることから、ミストノズル30のノズル先端30bを気流F内に配置することが好ましい。これによって、噴霧したミストMを気流Fと共にワークの表面に確実に搬送することができ、ワークを迅速に冷却することができる。 Alternatively, as shown in FIG. 4(b), the mist M is sprayed from the mist nozzle 30 so as to intersect with the airflow F generated in the container 10, and the mist M is mixed with the airflow F and pressed against the surface of the workpiece W. You can also do that. In this case, if the mist M is sprayed from outside the airflow F, the mist M will be repelled by the airflow F, and there is a risk that the mist M and the airflow F will not mix well. Preferably, the tip 30b is placed within the airflow F. Thereby, the sprayed mist M can be reliably conveyed to the surface of the workpiece together with the airflow F, and the workpiece can be cooled quickly.

また、本実施形態の冷却装置1は、ワークを静止状態で冷却するバッチ式の構成としているが、複数のワークを順次搬送しながら冷却する連続式の構成にすることも可能である。図5は、連続式の冷却装置101の一例を示す正面図であり、図6は、図5のB-B断面図である。図5および図6に示す冷却装置101において、図1等に示す冷却装置1と同様の構成部分には、同一の符号を付している。 Furthermore, although the cooling device 1 of this embodiment has a batch-type configuration in which the workpieces are cooled in a stationary state, it is also possible to have a continuous-type configuration in which the plurality of workpieces are cooled while being sequentially conveyed. FIG. 5 is a front view showing an example of the continuous cooling device 101, and FIG. 6 is a sectional view taken along line BB in FIG. In the cooling device 101 shown in FIGS. 5 and 6, the same components as those in the cooling device 1 shown in FIG. 1 etc. are denoted by the same reference numerals.

図5および図6に示すように、冷却装置101は、容器10が基台50の上面に設けられており、ベルトコンベアからなる搬送装置51を備えている。搬送装置51は、無端状に形成されたネット状のコンベアベルト51aを備えており、コンベアベルト51aに搭載されたワークWを矢示T方向に水平搬送することにより、ワークWを入口10bから容器10内に導入して、出口10cから排出する。 As shown in FIGS. 5 and 6, the cooling device 101 includes a container 10 provided on the upper surface of a base 50, and a conveying device 51 consisting of a belt conveyor. The conveyance device 51 includes an endless net-like conveyor belt 51a, and horizontally conveys the workpiece W mounted on the conveyor belt 51a in the direction of arrow T, thereby transferring the workpiece W from the inlet 10b to the container. 10 and discharged from the outlet 10c.

容器10は、互いに離間した搬送位置である第1の冷却位置P1および第2の冷却位置P2においてワークWを冷却できるように、複数の送風機20、20が接続されている。第1の冷却位置P1および第2の冷却位置P2のそれぞれには、第1のミストノズル31および第3のミストノズル33が設けられており、噴霧されたミストを、送風機20から第1のガイド部41によって案内された気流によって、ワークWに押し付けることができる。ミストノズルの配置や気流のガイド構造は、図1等に示す冷却装置1と同様に種々の変形が可能である。容器10内の気流は、複数の送風機20の間に設置された排気ダクト16を上昇し、排出口13から排出される。 A plurality of blowers 20, 20 are connected to the container 10 so that the work W can be cooled at a first cooling position P1 and a second cooling position P2, which are transport positions spaced apart from each other. A first mist nozzle 31 and a third mist nozzle 33 are provided at the first cooling position P1 and the second cooling position P2, respectively, and the sprayed mist is transferred from the blower 20 to the first guide. It can be pressed against the workpiece W by the airflow guided by the section 41. The arrangement of the mist nozzles and the airflow guide structure can be modified in various ways, similar to the cooling device 1 shown in FIG. 1 and the like. The airflow within the container 10 ascends through an exhaust duct 16 installed between the plurality of blowers 20 and is discharged from the exhaust port 13.

容器10の入口10bおよび出口10c付近には、容器10内に噴霧されたミストを捕集するスチームトラップを設けてもよい。また、容器10内の冷却位置は3つ以上にすることも可能であり、各冷却位置において所望の気流が生じるように、容器10内に仕切板を適宜設けてもよい。 A steam trap may be provided near the inlet 10b and outlet 10c of the container 10 to collect the mist sprayed into the container 10. Further, the number of cooling positions within the container 10 may be three or more, and a partition plate may be appropriately provided within the container 10 so that a desired airflow is generated at each cooling position.

上記の構成を備える冷却装置101は、複数の冷却位置P1,P2においてワークWを迅速に冷却することができるので、搬送装置51の搬送速度を高めても、ワークWを確実に冷却することができる。したがって、多数のワークWを効率良く冷却することができる。 The cooling device 101 having the above configuration can quickly cool the work W at the plurality of cooling positions P1 and P2, so even if the transport speed of the transport device 51 is increased, the work W cannot be reliably cooled. can. Therefore, a large number of works W can be efficiently cooled.

搬送方向上流側である第1の冷却位置P1においてワークWに噴霧するミストの粒径は、搬送方向下流側である第2の冷却位置P2においてワークWに噴霧するミストの粒径よりも大きいことが好ましい。これにより、ワークWが高温(例えば、500℃~100℃)の間は、第1の冷却位置P1において、粒径の大きいミストによりワークWの冷却を促進することができる一方、ワークWの温度が低下(例えば、100℃未満)した後は、第2の冷却位置P2において、粒径の小さいミストの蒸発を促して、冷却後のワークWに水分が残留するのを確実に防止することができる。 The particle size of the mist sprayed onto the work W at the first cooling position P1 on the upstream side in the transport direction is larger than the particle size of the mist sprayed on the work W at the second cooling position P2 on the downstream side in the transport direction. is preferred. As a result, when the workpiece W is at a high temperature (for example, 500°C to 100°C), the cooling of the workpiece W can be promoted by the mist with large particle size at the first cooling position P1, while the temperature of the workpiece W is After the temperature decreases (for example, below 100° C.), it is possible to promote the evaporation of mist with small particle size at the second cooling position P2 to reliably prevent moisture from remaining in the workpiece W after cooling. can.

あるいは、第1の冷却位置P1においてワークWに噴霧するミストの単位時間あたりの噴霧量を、第2の冷却位置P2においてワークWに噴霧するミストの単位時間あたりの噴霧量よりも多くしてもよく、これによっても上記と同様の効果を得ることができる。更には、上述した第1の冷却位置P1および第2の冷却位置P2におけるミスト粒径の制御とミスト噴霧量の制御とを併用してもよい。 Alternatively, the amount of mist sprayed onto the workpiece W at the first cooling position P1 per unit time may be made larger than the amount of mist sprayed onto the workpiece W per unit time at the second cooling position P2. In this case, the same effect as above can be obtained. Furthermore, the control of the mist particle size and the control of the amount of mist sprayed at the first cooling position P1 and the second cooling position P2 described above may be used together.

1,101 冷却装置
10 容器
11 絞り部
20 送風機
31 第1のミストノズル
32 第2のミストノズル
33 第3のミストノズル
41 第1のガイド部
42 第2のガイド部
51 搬送装置
W ワーク
P1 第1の冷却位置
P2 第2の冷却位置
1,101 Cooling device 10 Container 11 Squeezing section 20 Air blower 31 First mist nozzle 32 Second mist nozzle 33 Third mist nozzle 41 First guide section 42 Second guide section 51 Conveying device W Work P1 First Cooling position P2 Second cooling position

Claims (7)

容器内に収容されたワークを冷却する冷却装置であって、
前記容器内にミストを噴霧するミストノズルと、
噴霧されたミストをワークに押し当てるように前記容器内に外気を押し込み供給する送風機とを備え、
前記ミストノズルは、ワークに向けてミストを噴霧するように配置されており、
前記容器内の気流によってワークの表面にミストを押し当てて、ワークからミストへの伝熱を促すことによりワークを冷却し、
前記送風機は、流路断面が絞られた絞り部を介して前記容器に接続されている冷却装置。
A cooling device that cools a workpiece housed in a container,
a mist nozzle that sprays mist into the container;
and a blower that pushes and supplies outside air into the container so as to press the sprayed mist against the workpiece,
The mist nozzle is arranged to spray mist toward the workpiece,
Cooling the workpiece by pressing the mist against the surface of the workpiece by airflow in the container to promote heat transfer from the workpiece to the mist ,
The blower is a cooling device that is connected to the container via a constriction section in which a cross section of the flow path is constricted .
前記容器は、ワークの一方面側に吹き付けられる気流の一部をワークの周囲に拡散させる第1のガイド部を備える請求項1に記載の冷却装置。 The cooling device according to claim 1 , wherein the container includes a first guide portion that diffuses a part of the airflow blown onto one side of the work around the work. 前記容器は、内部に拡散された気流をワークの他方面側に吹き付けるように案内する第2のガイド部を備える請求項2に記載の冷却装置。 3. The cooling device according to claim 2, wherein the container includes a second guide portion that guides the airflow diffused inside the container so as to blow it toward the other surface of the workpiece. 前記ミストノズルは、ワークの周囲に複数配置されており、
前記容器内に噴霧したミストが、前記容器内の気流によってワークの表面全体に押し当てられる請求項1から3のいずれかに記載の冷却装置。
A plurality of the mist nozzles are arranged around the workpiece,
The cooling device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the mist sprayed into the container is pressed against the entire surface of the workpiece by an airflow inside the container.
前記容器内を通過するようにワークを搬送する搬送装置を更に備え、
前記送風機およびミストノズルは、前記容器内を搬送されるワークを互いに離間する複数の冷却位置で冷却するように、各冷却位置に対応して配置されている請求項1または2に記載の冷却装置。
further comprising a transport device that transports the workpiece so as to pass through the container,
The cooling device according to claim 1 or 2 , wherein the blower and the mist nozzle are arranged corresponding to each cooling position so that the workpiece being conveyed in the container is cooled at a plurality of cooling positions spaced apart from each other. .
搬送方向上流側の冷却位置に搬送されたワークに対して前記ミストノズルが噴霧するミストの粒径が、搬送方向下流側の冷却位置に搬送されたワークに対して前記ミストノズルが噴霧するミストの粒径よりも大きい請求項5に記載の冷却装置。 The particle size of the mist sprayed by the mist nozzle on the workpiece transported to the cooling position on the upstream side in the transport direction is such that the particle size of the mist sprayed by the mist nozzle on the workpiece transported to the cooling position on the downstream side in the transport direction is The cooling device according to claim 5, wherein the cooling device is larger than the particle size. 搬送方向上流側の冷却位置に搬送されたワークに対して前記ミストノズルが噴霧するミストの単位時間あたりの噴霧量が、搬送方向下流側の冷却位置に搬送されたワークに対して前記ミストノズルが噴霧するミストの単位時間あたりの噴霧量よりも多い請求項5または6に記載の冷却装置。 The amount of mist sprayed by the mist nozzle per unit time on the workpiece transported to the cooling position on the upstream side in the transport direction is such that the amount of mist sprayed by the mist nozzle per unit time on the workpiece transported to the cooling position on the downstream side in the transport direction is The cooling device according to claim 5 or 6, wherein the amount of mist to be sprayed is larger than the amount of mist to be sprayed per unit time.
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