JPH0128941Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、鋳型から取り外された鋳造直後の
鋳造品、例えばシエル中子を有するアルミ鋳造品
などを冷却するための冷却装置に関するものであ
る。

従来の技術 周知のように、エンジンのシリンダーヘツドな
どの鋳物製品をシエル中子などを用いて鋳造する
場合、中子や金型もしくは砂型で形成される鋳型
に例えば700℃前後の高温のアルミニユウム溶湯
を注ぎ、この溶湯が冷却により固体化した時点
で、型ばらし、すなわち鋳型より取り出した後
に、中子砂や鋳肌に接して残存している砂を取り
除く砂落しや、製品に不必要な湯口系、押湯、揚
がりなどを折り取つたり、切断する後工程に移行
させる。

ところで、この後工程は手作業で行なわれるこ
とが多いにもかかわらず、鋳型から取り出した直
後の鋳造品は、なお、400℃以上の高温にあり、
これを手で移送したり、手作業で前記の湯口系の
切断などを行なうのは危険であるとともに、非常
に困難である。そのため、鋳型から取り出した直
後の鋳造品は、人間が手作業を行なうことのでき
る温度までに強制的に冷却されている。

この冷却を行なうために、従来は、工場内など
の空気を換気扇で高温の鋳造品に送風し、空気冷
却を行なつている。

また、鋳造品内部に残つているシエル中子や、
有機樹脂を含む砂型の鋳造品表面への残存砂は、
高温のアルミニユムと接つすることにより、その
樹脂成分が熱分解を起し、そのために冷却過程で
もアンモニア、フエノール、クレゾールなどの臭
気ガスが発生する。この臭気ガスがそのまま工場
の外に排出されると、臭気公害の一因などとなる
ため、従来は、この臭気成分を含む送風空気の全
てを洗浄搭などにより、脱臭処理を行ない、その
後に、工場外に排出している。

これらの従来の鋳造品冷却装置および、空気洗
浄装置を、第７図に基づいて説明する。

冷却装置本体３０は鋼板によつてトンネル状に
形成されているとともに、その下部がホツパー状
に形成されており、その長手方向の両端部にそれ
ぞれ鋳造品搬入部３０ａと鋳造品搬出部３０ｂと
が設けられている。

この本体３０内に、トレー３１に積載された鋳
造品３２を搬送するためのローラーコンベヤー３
３が、長手の方向に沿つて配設されている。

さらに、本体３０の上部に、工場内の空気を吸
引して、本体３０内の鋳造品３２に送風するため
の、複数の換気扇３５が配置されているととも
に、この鋳造品３２に送風され、かつ鋳造品３２
を冷却した後の空気を捕集するためのフード３６
が本体３０の上部に連結されている。このフード
３６にはダクト３６ａを介して、吸引フアン３６
ｂが接続されており、この吸引フアン３６ｂは、
脱臭装置３７に接続されている。

鋳造品３２は、砂を有機樹脂で固形化した中子
を含んでおり、この樹脂成分は高温の鋳造品によ
り熱分解され、多量の砂のみならず、臭気が発生
する。

この鋳造品から発生した砂は、本体３０のホツ
パー状の下部により集められる。本体３０の下方
にこの砂を回収するための砂回収コンベヤー３８
を配設すれば、鋳造品の搬送中に落下する砂を効
率よく回収することができる。また、本体３０内
で発生した臭気は、フード３６からダクト３６ａ
に導かれ、吸引フアン３６ｂを通つて、脱臭装置
３７により臭気成分が除去されて排出される。

なお、脱臭装置３７には、臭気成分を除去する
ための薬液の循環装置３９および薬液と臭気成分
との接触を促進するための漏れ棚４０が設けられ
ている。

鋳造品搬入部３０から送り込まれた鋳造品３２
は本体３０の内部を通過する間に、換気扇３５に
よつて吹きつけられる空気によつて冷却され、本
体３０の他方の鋳造品搬出部３０ｂから搬出され
る。

考案が解決しようとする問題点 しかしながら、このような従来の冷却装置で
は、換気扇による送風の風速が２〜6m／ｓ以下
と小さく、冷却性能が低いため、非常に長い冷却
時間が必要であり、作業効率が悪いという問題点
がある。

また、このように冷却時間を長くするために
は、本体内の鋳造品を搬送するためのコンベヤー
を長くする必要があり、冷却装置自体の大型化が
必要となり、スペース効率が悪いという問題点も
ある。

さらに、従来の装置による脱臭処理では、送風
空気のすべてを脱臭処理しているために、その処
理に必要な動力は非常に大きく、省エネルギー上
好ましくないという問題点もある。

この考案は、上記問題点を解決することを基本
的な目的とし、鋳造品の冷却を効率よく行なうこ
とができ、その冷却工程で発生する臭気の脱臭処
理を最小限の動力で行なうことのできる鋳造品冷
却装置を提供するものである。

問題点を解決するための手段 すなわち、この考案は、閉鎖構造の本体に鋳造
品の搬入部と搬出部とが形成されているととも
に、本体内に位置する鋳造品に向けて冷却用空気
を吹き付ける噴射手段が本体内に配置され、その
噴射手段が送風手段を介して冷却装置に連通され
ているとともに、本体内の空気を吹い込んで前記
冷却手段に送るリターンダクトが冷却装置に連通
され、さらに前記搬入部および搬出部の近傍を大
気圧以下に保持する吸引手段が設けられているこ
とを特徴とする。

作 用 この考案によれば、鋳造品の搬入部と搬出部と
が形成されている閉鎖状態の本体内に配置されて
いる鋳造品に、高速の空気を吹き付け、この空気
を冷却した後、循環させるので、鋳造品の冷却を
効率よく行なうことができるとともに、この本体
の搬入部および搬出部近傍を大気圧以下に保持す
る吸引手段を設けたので、搬入部および搬出部か
ら臭気成分が含まれた空気が漏れるのを防止する
とともに、吸引手段から、臭気成分を含む最小限
の空気が吸引されて脱臭されるので、脱臭のため
の動力を必要最小限にすることができる。

実施例 以下に、この考案の実施例について説明する。

冷却装置本体１は鋼板によつてトンネル状に形
成されているとともに、その下部1cはホツパー状
に形成されており、その長手方向の両端部にはそ
れぞれ鋳造品搬入部１ａと鋳造品搬出部１ｂとが
設けられている。

この本体１内に、トレー２が積載され、砂を有
機樹脂で固形化した中子を含む鋳造品３をステツ
プ状（間欠的）に搬送するためのローラーコンベ
ヤー４が長手方向に沿つて配設されている。

この本体１の上方に、冷却用の空気を送風する
とともに鋳造品を冷却したのちの空気を冷却して
循環させる冷却循環装置５が配設されており、こ
の冷却循環装置５内に送風手段であるフアン５ａ
が配置されており、冷却循環装置５から延長され
ている空気供給用メインダクト５ｂは本体１の直
上に、その本体１の長手方向に沿つて配置されて
おり、その先端は閉じられている。

本体１の直上の空気供給用メインダクト５ｂに
は、冷却循環装置５から送風される空気が流入す
る複数の分岐管６が連結されており、この分岐管
６は本体１の上部を貫通して、その先端部が本体
内に位置している。分岐管６の内部には、流入空
気量を調節するための空気分配比率調節用ダンパ
ー６ａが設けられており、分岐管６の先端に、空
気分配用ダンパー７が連結されており、このダン
パー７には、空気を鋳造品３に吹き付けるための
複数のフレキシブルダクト８が連結されており、
同一の分岐管６におけるフレキシブルダクト８
は、互いに空気の吹き付け方向が内向するように
されている。なお、この空気の吹き付け部分と、
前記のローラーコンベヤー４のステツプ状の搬送
における鋳造品３の停止位置とが一致するように
されている。

さらに、本体１の上部に、各フレキシブルダク
ト８から吹き出され、鋳造品３の冷却を行なつた
後の空気を吸い込むための吸い込み口９が開口さ
れており、この吸い込み口９にリターンダクト１
０が連結されており、このリターンダクト１０は
さらに、前記冷却循環装置５に連結され、空気を
冷却して循環するようにされている。

この冷却循環装置５のリターンダクト１０側に
は鋳造品の冷却により昇温した空気を冷却するた
めの冷却装置を構成する熱交換器１１が配置され
ており、この熱交換器１１にはクーリングタワー
（図示しない）により冷却された冷却水が配管１
１ａによつて循環供給されている。

また、この熱交換器１１のさらにリターンダク
ト１０側には鋳造品３の冷却により発生する砂な
どの粉塵を除去するためのフイルター１２が配設
されている。

さらに、本体１の搬入部１ａおよび搬出部１ｂ
の近傍の上部には、それらの付近を大気圧以下す
なわち、負圧に保持するための吸引手段である捕
集ダクト１３が連結されており、各捕集ダクト１
３はダクト１４に連結されており、このダクト１
４は、脱臭装置（図示しない）に接続されてい
る。

次にこの実施例の作用について説明する。

本体１の鋳造品搬入部１ａから搬入される鋳造
品３は、順次、トレー２に積載された状態でロー
ラーコンベヤー４により、本体１内をステツプ状
に搬送される。このローラーコンベヤー４のステ
ツプ動作は、その停止時にフレキシブルダクト８
の吹き付け部分にトレー、すなわち鋳造品３を一
致させるように設定されている。冷却循環装置５
のフアン５ａから送り込まれる冷却用の空気は空
気供給用メインダクト５を通り、各分岐管に分岐
され、空気分配比率調節用ダンパー６ａ、および
空気分配用ダンパー７により、流入空気量が調節
されて、各フレキシブルダクト８から、停止位置
にある鋳造品３に吹き付けられる。

空気分配比率調節用ダンパー６ａは分岐管６に
流入する空気量を調節し、空気分配用ダンパー７
は各フレキシブルダクト８への空気流入量の調節
を行なう。

この鋳造品３に吹き付けられ、鋳造品３の冷却
を行なつた空気は吸い込み口９からリターンダク
ト１０を通つて再び冷却循環装置５に送られる。

鋳造品３は、砂を有機樹脂で固形化した中子を
含んでおり、この樹脂成分は高温の鋳造品により
熱分解され、多量の砂のみならず、臭気が発生す
る。

このような砂は粉塵となつて、前記の吸い込み
口９から冷却循環装置５に送られた空気にも含ま
れており、このような粉塵が冷却循環装置内の熱
交換器１１に付着すると熱交換率を低減させるお
それがあるので、粉塵を含む空気は熱交換器１１
に達する前にフイルター１２により除去する。粉
塵が除かれた空気は、鋳造品３の冷却により昇温
しているが、冷却水が循環供給されている熱交換
器１１により、冷却され、さらにフアン５ａによ
り鋳造品３を冷却するように、再度本体内に送風
され、循環されることになる。

また、粉塵とならなかつた大部分の砂は、本体
１のホツパー状に形成された下部１ｃにより、集
められ、例えば、本体１の下方に配置した砂回収
コンベヤー１５により一定場所に効率よく回収さ
れる。

この冷却工程で発生する前記臭気は、捕集ダク
ト１３から少量の空気とともに吸引され、ダクト
１４を通つて図示されていない脱臭装置により、
臭気成分が除去され、例えば、工場の外に排出さ
れる。

本体１内はこの捕集ダクトにより、負圧に保持
されているので、本体１の外部例えば、鋳造品搬
入部１ａや搬出部１ｂから洩れることが防止され
る。

鋳造品３は本体１の長手方向の一方、すなわち
鋳造品搬入部１ａから順次搬入され、冷却および
脱臭をされて後に本体１の他方すなわち、鋳造品
搬出部１ｂから順次本体１の外に搬出される。

次にこの実施例と従来例とを対比して、この実
施例の効果について説明する。

第２図は各送風速度における送風温度と冷却温
度との関係を示すグラフであり、送風速度が大き
いほど冷却時間は少なくて済む、すなわち冷却性
能が優れており、従来の換気扇による送風に対
し、この実施例では冷却時間は1/2と大幅に短縮
され、冷却性能は２倍に向上している。このため
この実施例では、鋳造品の冷却のためにその鋳造
品を保持する時間を短くすることができ、従つて
装置の小型化を図ることができる。

また、この実施例では、冷却空気を吹き出すダ
クトの改良も図つているので、鋳造品に対して、
より近い位置から高速の空気を吹き付けることが
でき、空気の到達距離を短くできるので、空気の
風速の低下を最小限に押えることができ、前記冷
却性能の向上と相まつて、冷却空気の吹き付け量
を減少させることができ、従来例に比較して、そ
の風量は1/2に減少させることができる。

さらに第３図はこの実施例と従来例との動力費
を比較したグラフである。

従来例では送風空気の全量を脱臭処理していた
ために、その処理に多大な動力を要している。一
方、この実施例では、冷却装置本体を微負圧に保
つだけの風量ですむため、脱臭処理の対象となる
風量は、従来例に比較して約1/10と大幅に低減す
ることができ、しかも脱臭すべき臭気成分の濃度
は約10倍に濃縮されている。

ところで臭気成分の濃度はppbのオーダーであ
り、非常に稀薄なものであるので、臭気濃度が10
倍に濃縮されても脱臭処理後の空気の臭気濃度に
は殆ど変化はなく、空気は充分に洗浄がなされて
いることになる。

従つて、脱臭処理に必要とされる動力も大幅に
削減することができ、従来例に比較して全体の動
力費を35％に低減することができる。

なお、この実施例での熱交換器は、冷却水を循
環供給して循環空気を間接的に冷却するものとし
たが、これに限定されるものではなく、冷却水を
循環空気に直接噴射し、循環空気の冷却および洗
浄をするものであつてもよく、これによりフイル
ターを省略することができ、またフイルターで空
気中の粉塵を除去した後にさらにこの冷却水で洗
浄するものであつてもよい。

この熱交換器を第４図に基づいて説明すると、
リターンダクト１０から冷却循環装置５に流入さ
れた高温で砂および臭気成分を含む空気に、冷却
水供給配管１５に設けられた複数のスプレーノズ
ル１６から冷却水が微粒化されて噴射されて冷却
されるとともに、砂および一部の臭気成分が洗い
流される。さらに微小な液滴を含んだ空気はエリ
ミネーター１７を通過して、このエリミネーター
１７により液滴が分離され、この空気はさらにフ
アン５ａにより空気供給用メインダクト５ｂに送
り込まれる。

一方、空気を冷却および洗浄し、砂を含むとと
もに昇温された冷却水は、ドレン管１８により冷
却水槽（図示しない）に導かれ、この冷却水槽で
砂を分離された後に冷却塔（図示しない）により
冷却され、さらに冷却水供給配管１６に循環供給
される。

また、前記実施例では、鋳造品に冷却用空気を
高速で吹き付ける手段として、空気分配用ダンパ
ー７とフレキシブルダクト８で構成したが、これ
に限定されるものではなく、第５図もしくは第６
図に示す構成とするものであつてもよい。

第５図は分岐管６の先端にノズル配設部材１９
が設けられており、この部材１９の下面に、複数
の円柱上の吹き出しノズル２０が設けられてお
り、このノズル２０から下方に空気を吹き出して
鋳造品の冷却を行なう。

第６図は、部材１９の下面にスリツト状のノズ
ル２１が形成されたものである。

考案の効果 以上説明したように、この考案によれば、鋳造
品の搬入部と搬出部とが形成されている閉鎖構造
の本体中に配置されている鋳造品に、高速の空気
を吹き付け、この空気を冷却した後に循環させる
ので、鋳造品の冷却効果を高めるとともに、送風
量を減少させることができる。

この冷却効果の向上により装置の小形化を図る
ことができ、スペース効率が向上するとともに、
作業効率が改善される。

また、この本体の搬入部および搬出部近傍を大
気圧以下に保持する吸引手段を設けたので、搬入
部および搬出部から臭気成分が含まれた空気が漏
れるのを防止するとともに、吸引手段から、臭気
成分を含む最小限の空気が吸引されて洗浄される
ので、前記送風量の減少と相まつて、洗浄のため
の動力を必要最小限にして大幅に削減することが
できるので、エネルギー効率を向上させる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の断面図であり、
Ａは正面断面図、Ｂは側面断面図、第２図は冷却
用空気送風量における送風温度と冷却時間との関
係を示すグラフ、第３図は実施例と従来例の動力
費を比較したグラフ、第４図は冷却循環装置内の
他の例の熱交換器付近の断面図、第５図は他の例
のノズル付近を示す図であり、Ａは正面図、Ｂは
底面図、第６図はさらに他例のノズル付近を示す
図であり、Ａは正面図、Ｂは底面図、第７図は従
来の冷却装置の断面図であり、Ａは正面断面図、
Ｂは側面断面図である。 １……冷却装置本体、２……鋳造品、５……冷
却循環装置、５ａ……フアン、８……フレキシブ
ルダクト、１１……熱交換器、１３……捕集ダク
ト、１６……スプレーノズル、２０，２１……ノ
ズル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 閉鎖構造の本体に鋳造品の搬入部と搬出部とが
   形成されているとともに、本体内に位置する鋳造
   品に向けて冷却用空気を吹き付ける噴射手段が本
   体内に配置され、その噴射手段が送風手段を介し
   て冷却装置に連通されているとともに、本体内の
   空気を吸い込んで前記冷却手段に送るリターンダ
   クトが冷却装置に連通され、さらに前記搬入部お
   よび搬出部の近傍を大気圧以下に保持する吸引手
   段が設けられていることを特徴とする鋳造品冷却
   装置。