TW201720914A - 一種蠟液回收系統及其回收方法 - Google Patents

Abstract

一種蠟液回收系統，包含有：一容器、一輸送管路、一泵浦、一分離機以及一加熱裝置。該工作槽用以容裝蠟液；該輸送管路與該工作槽連通；該泵浦設置於該輸送管路的路徑上，該泵浦用以抽取蠟液，使該蠟液沿該輸送管路輸送；該分離機與該輸送管路連通，該分離機用以接收自該輸送管路輸出的蠟液並對蠟液進行分離純化；該加熱裝置用以對該輸送管路進行加熱，使該輸送管路中的蠟液維持為液態。本發明另提供一種蠟液回收方法，可有效率地執行蠟液的輸送、分離與純化作業。

Description

一種蠟液回收系統及其回收方法

本發明係與蠟液回收系統有關；特別是指一種蠟液回收系統及其回收方法。

在熔模精密鑄造（脫蠟）的製造過程中，蠟模的外觀、尺寸及其質量會直接地影響殼模能否生產合乎規格的鑄件，另外，在生產成本與環保的考量下，脫蠟後的蠟模通常會回收再利用。然而，長期反覆使用的蠟模材料，難免受到各種因素的污染，造成模料中灰分、雜質含量的不斷增加，是以，進行蠟液純化回收的製程應運而生。

目前來說，進行蠟液回收的方法主要在於，將回收而來的蠟模加熱融化成蠟液後，透過泵浦將蠟液抽送至分離機，再由分離機將蠟液中的灰分、水分等雜質分離出來，以獲得質量佳、純度高的蠟液再利用。

然而，由於蠟液具有高黏性以及高凝固點（例如：低於70℃之後容易凝固）的特性，因此在蠟液的輸送過程中，蠟液特別容易黏著或凝固於輸送蠟液的輸送管路之管壁，進而堵塞該輸送管路，使其流阻升高或流量降低，如此一來，會增加泵浦運轉的負擔，以至於泵浦常處於高負荷甚至過負荷的情況，導致泵浦具有損耗率提升以及使用壽命下降的問題。

由此可見，目前蠟液回收（蠟模回收）的製程仍有諸多需要改善與改進的地方。

有鑑於此，本發明之目的在於提供一種蠟液回收系統及其回收方法，可提升蠟液回收的效率同時又可降低其設備損耗率。

緣以達成上述目的，本發明提供的一種蠟液回收系統包括有：一容器、一輸送管路、一泵浦、一分離機以及一加熱裝置。該容器用以容裝蠟液；該輸送管路與該容器連通；該泵浦設置於該輸送管路的路徑上，該泵浦用以抽取蠟液，使該蠟液沿該輸送管路輸送；該分離機與該輸送管路連通，該分離機用以接收自該輸送管路輸出的蠟液並對蠟液進行分離純化；該加熱裝置用以對該輸送管路進行加熱，使該輸送管路中的蠟液維持為液態。

本發明另提供一種應用於包含有一容器以及一分離機的蠟液回收系統，其中該容器容裝蠟液，該分離機對蠟液進行分離純化作業；該蠟液回收方法包含有以下步驟： A. 抽取該容器中的蠟液，並將蠟液輸送至該分離機進行分離純化作業；以及 B. 對輸送中的蠟液進行加熱，以使蠟液維持於液態。

本發明之效果在於，透過加熱裝置對輸送管路進行加熱作業，可有效地保持輸送管路中的蠟液於一定溫度以上，而可使得蠟液保持在液態，方便執行蠟液的輸送、分離與純化作業。

為能更清楚地說明本發明，茲舉一較佳實施例並配合圖式詳細說明如後。請參圖１所示，為本發明一較佳實施例之蠟液回收系統1，其架構主要包括有一以工作槽10為例的容器、一輸送管路20、一泵浦30、一分離機40、一蒸氣產生器50以及一加熱裝置60，其中：

該工作槽10用以容裝蠟液，例如用以容裝經過多次循環使用後的蠟液，或是用以容裝待進行分離純化處理的蠟液，此外，該蠟液亦可是由鑄件、鑄腔經脫蠟後所蛻下的蠟、蠟模材料，再經由加熱熔化所形成之熔融狀態的蠟液、蠟模液。其中，為避免工作槽10中的蠟液凝固，於工作槽10的槽底與四周槽壁亦可設置有加熱器（圖未示），用以對工作槽10中的蠟液作持續地加熱，以控制蠟液保持於適當的溫度範圍內，舉例來說，係控制工作槽10內的蠟液溫度介於110℃至130℃之間，其中，工作槽內的溫度係控制在125℃左右為佳，而在此溫度區間之內，可有效地保持蠟液的流動性，同時又可避免因溫度過高而有蠟碳化的問題產生。另外，於其他實際應用上，亦可採用其他種類的容器來容裝蠟液，並不以工作槽10為限。

該輸送管路20係與該工作槽10連通，且該輸送管路20包含有一第一管段22、一第二管段24以及一三通閥26，該第一管段22連通該工作槽10與該泵浦30，該第二管段24連通該泵浦30與該分離機40，該三通閥26與該第二管段24連接，且該三通閥26具有一第一接口、一第二接口以及一第三接口，該第一接口與該泵浦30連通，該第二接口與該分離機40連通，該第三接口與該蒸氣產生器50連通，該三通閥26係可被操作地控制該第一接口與該第二接口導通或該第二接口與該第三接口導通。其中，該三通閥26係可採用電磁閥或氣壓閥，但不以此為限。

該泵浦30係設置於該數送管路20的路徑上，且分別與第一管段22與第二管段24連通，該泵浦30包含有一馬達（motor）32以及一齒輪泵（gear pump）34，該馬達32用以驅動該齒輪泵34運轉，來抽取工作槽10中的蠟液，以使蠟液沿該輸送管路20輸送至該分離機40。值得一提的是，為能提供足夠馬力與扭力輸出來抽送待處理蠟液，在本實施例當中，該泵浦30係採用內轉式齒輪泵浦，藉以提供高流量、高壓力輸出，而特別適合應用在黏稠度高的蠟液抽送使用。另外，於其他實際實施上，亦可依據使用情況，或是依據蠟液的種類與特性，來採用其他類形的泵浦，而不以內齒輪泵浦為限。另一提的是，該馬達32與該齒輪泵34係採隔離式的設計，兩者之間係藉由聯軸器（圖未示）連接，可提升傳動效率以及減少兩軸之間的對位誤差，特別的是，隔離式的設計可提升泵浦對於蠟液之高溫高壓的耐受性。

該分離機40與該輸送管路20連通，用以接收來自輸送管路20輸出的蠟液並對蠟液進行分離純化作業，於本實施例當中，該分離機40係採用高速離心式分離機，透過高速旋轉將蠟液中的水分、灰分等雜質分離，以獲得純化的蠟液。於其他實際實施上亦可採用其他種類的分離機，例如透過薄膜過濾之方式的分離機對蠟液中的雜質進行分離，以獲得純化後的蠟液，而不以上述離心式分離機為限，除此之外，當然亦可採取多階段分離純化作業，而不以單一階段之分離作業為限。

該蒸氣產生器50用以產生蒸氣，較佳者，係產生高溫蒸氣並通入該第二管段24中，藉以疏通第二管段24，即，使第二管段24內可能殘留的蠟液或凝固的蠟模熔解成蠟液並吹入分離機40內進行分離純化作業，或是將蠟液自第二管段24中排出，以使第二管段24保持暢通。

該加熱裝置60用以對輸送管路20進行加熱，以使輸送管路20中所輸送的蠟液可維持在一預定溫度之內或預定溫度之上，而得以維持蠟液在易於輸送的液態，其中，該加熱裝置60包含有一第一加熱器62、一第二加熱器64以及一控制器（圖未示），該第一加熱器62係設置於該第一管段22上，用以對該第一管段22進行加熱，該第二加熱器64係設置於該第二管段24以及該三通閥26上，用以對該第二管段24與該三通閥26進行加熱，在本實施例當中，該第一、第二加熱器62、64係分別設置於第一管段22與第二管段24的外圍，藉以透過其內部所包覆的電磁線圈（圖未示）提供輸送管路熱能，於其他實際實施上，亦可採用其他種加熱源，而不以上述的電磁線圈為限。

該控制器分別與該第一、第二加熱器62、64連接，用以控制第一、第二加熱器62、64啟動加熱，以及其加熱的溫度區間。其中，該第一、第二加熱器62、64的加熱溫度係介於70℃至100℃之間，以使蠟液保持在適當黏稠度的液態，而在本實施例當中，較佳者，所述的加熱溫度係可維持在80℃至90℃，以使管路中的蠟液得以維持在80℃至90℃之間或以上，其中，在這樣的溫度條件下，蠟液的流動性較佳，且不容易凝固。

另一提的是，為滿足抽取蠟液之壓力與流速的需求，更可提供一偵測器70與一變頻器80，該偵測器70係設置於第二管段24，用以偵測第二管段24內部的壓力，於本實施例當中該偵測器70係為壓力表，但於其他實際實施上並不以此為限；該變頻器80與該泵浦30的馬達32連接，且該變頻器80係可依據該偵測器70所測得之壓力，調節該馬達32的轉速，藉以達到保護馬達、避免馬達超載以及提升馬達使用壽命的功效。舉例來說，當第二管段24因阻塞或其他原因而導致管內壓力提升，而偵測器70偵測其壓力超過一高警戒值時，該變頻器80可控制該馬達32降低轉速，藉以保護馬達避免超載；另外，當第二管段24的管內壓力降低，而偵測器70偵測其壓力低於一低警戒值時，該變頻器80亦可控制馬達32降低其轉速，藉以節省不必要的能源消耗，以達到節約能源與延長馬達使用壽命的雙重功效。

請配合圖２所示，本發明的蠟液回收方法包含有以下步驟：

步驟S201：提供待處理之蠟液於該工作槽10中；

步驟S202：啟動泵浦30運轉，抽取該工作槽10中的蠟液並經由該輸送管路輸送至該分離機40中。

步驟S203： 啟動該加熱裝置對該輸送管路進行加熱，以維持該輸送管路中的蠟液為液態。其中，於本實施例當中，係透過控制器啟動第一加熱器62與第二加熱器64，以對第一管段22與第二管段24進行加熱；另外，於其他實際實施上，亦可依照實際需求，例如在第一管段22或第二管段24的其中一者有溫度異常下降的問題時，再僅啟動第一加熱器62或第二加熱器64進行加熱，而不以上述實施方式為限。

於待處理之蠟液抽送至分離機40之後，執行步驟S204：啟動分離機40，進而對該分離機當中的蠟液進行分離純化作業。

請配合圖３所示，為本發明另一較佳實施例的流程圖，本實施例的回收方法與前述實施例的回收方法大致相同，特別的是，為避免蠟液輸送的過程中或是蠟液輸送初期，因為輸送管路20初始溫度較低，以至於蠟液接觸輸送管路20內壁時有溫度驟降而易於冷凝堵塞管路的問題發生，於啟動泵浦30運轉之前，更可先執行一預熱輸送管路的步驟S301：先啟動第一、第二加熱器62、64，以對第一、第二管段22、24進行預熱，直到該第一、第二管段22、24內部的溫度達到一設定溫度（例如70℃至100℃之間）後，再啟動泵浦30運轉。另外，於其他實際實施上，亦可依據使用需求，例如：先預先偵測第一、第二管段22、24的溫度是否符合設定溫度，若其中一者不符合，則啟動對應的第一加熱器62或第二加熱器64以對特定管段進行加熱，而不以上述實施方式為限。

另一提的是，於啟動泵浦30運轉之前的一預定時間，更可執行一疏通輸送管路的步驟S302：對該第二管段24通入蒸氣，以疏通該第二管段24，而後停止通入蒸氣。更詳而言之，在回收系統開始運作之前，於輸送管路20中，特別是在第二管段24與分離機40之間的管路，常常會發生固化的蠟模堵塞管路的問題，因此，於系統運作之初，需要進行管路疏通步驟，亦即，先控制三通閥26的第二接口與第三接口導通，啟動蒸氣產生器50產生高溫蒸氣通入第二管段24中，以將管內的蠟液或是凝固的蠟模熔解成液態的蠟液，並吹入分離機40或吹出第二管段24，藉以疏通管路，待管路疏通後，再控制三通閥26的第一接口與第二接口導通，以利於後續之蠟液回收及蠟液純化作業的進行。其中，步驟S301與步驟S302之間並沒有特定的先後順序，亦可先執行步驟S302再執行步驟S301，或是同時執行步驟S301與步驟S302，而不以上述實施例為限。

藉此，透過上述的蠟液回收系統及其回收方法，可在低成本、易於實施的情況下，提升整體蠟液回收系統的效率以及品質，同時又可有效解決蠟液輸送期間容易冷凝固化的問題，以及達到延長泵浦使用壽命的雙重功效。

以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本發明之專利範圍內。

［本發明］
1‧‧‧蠟液回收系統
10‧‧‧工作槽
20‧‧‧輸送管路
22‧‧‧第一管段
24‧‧‧第二管段
26‧‧‧三通閥
30‧‧‧泵浦
32‧‧‧馬達
34‧‧‧齒輪泵
40‧‧‧分離機
50‧‧‧蒸氣產生器
60‧‧‧加熱裝置
62‧‧‧第一加熱器
64‧‧‧第二加熱器
70‧‧‧偵測器
80‧‧‧變頻器

圖１為本發明一較佳實施例之蠟液回收系統的架構圖。 圖２為本發明一較佳實施例之蠟液回收方法的流程圖。 圖３為本發明另一較佳實施例之蠟液回收方法的流程圖。

1‧‧‧蠟液回收系統

10‧‧‧工作槽

20‧‧‧輸送管路

22‧‧‧第一管段

24‧‧‧第二管段

26‧‧‧三通閥

30‧‧‧泵浦

32‧‧‧馬達

34‧‧‧齒輪泵

40‧‧‧分離機

50‧‧‧蒸氣產生器

60‧‧‧加熱裝置

62‧‧‧第一加熱器

64‧‧‧第二加熱器

70‧‧‧偵測器

80‧‧‧變頻器

Claims (12)

1. 一種蠟液回收系統，包含有： 一容器，用以容裝蠟液； 一輸送管路，與該容器連通； 一泵浦，用以抽取蠟液，使蠟液沿該輸送管路輸送； 一分離機，與該輸送管路連通，該分離機用以接收自該輸送管路輸出的蠟液並對蠟液進行分離純化；以及 一加熱裝置，用以對該輸送管路進行加熱，使該輸送管路中的蠟液維持為液態。
2. 如請求項1所述之蠟液回收系統，其中該輸送管路包含有一第一管段以及一第二管段，該第一管段連通該容器與該泵浦，該第二管段連通該泵浦與該分離機；該加熱裝置包含有一第一加熱器，該第一加熱器用以對該第一管段進行加熱。
3. 如請求項2所述之蠟液回收系統，其中該加熱裝置更包含有一第二加熱器，該第二加熱器用以對該第二管段進行加熱。
4. 如請求項2所述之蠟液回收系統，更包含有一偵測器以及一變頻器；該偵測器設置於該第二管段且用以偵測該第二管段內部的壓力；該變頻器與該泵浦之一馬達連接，該變頻器依據該偵測器所測得的壓力調節該馬達轉速。
5. 如請求項2所述之蠟液回收系統，更包含有一蒸氣產生器與該第二管段連接，該蒸氣產生器用以產生蒸氣，該蒸氣係通入該第二管段中，藉以疏通該第二管段。
6. 如請求項5所述之蠟液回收系統，其中該輸送管路更包含有一三通閥，該三通閥與該第二管段連接且具有一第一接口、一第二接口以及一第三接口，該第一接口與該泵浦連通，該第二接口與該分離機連通，該第三接口與該蒸氣產生器連通，該三通閥可被操作地控制該第一接口與該第二接口導通或該第二接口與該第三接口導通。
7. 如請求項1所述之蠟液回收系統，其中該加熱裝置的加熱溫度介於70℃至100℃之間。
8. 一種蠟液回收方法，應用於包含有一容器以及一分離機的蠟液回收系統，其中該容器容裝蠟液，該分離機對蠟液進行分離純化作業；該蠟液回收方法包含有以下步驟： A. 抽取該容器中的蠟液，並將蠟液輸送至該分離機進行分離純化作業；以及 B. 對輸送中的蠟液進行加熱，以使蠟液維持於液態。
9. 如請求項8所述之蠟液回收方法，其中該蠟液回收系統包含有一輸送管路以及一泵浦，該輸送管路與該容器以及該分離機連通；於步驟A中，啟動該泵浦以抽取該容器中的蠟液，使蠟液沿該輸送管路輸送；於步驟B中，對該輸送管路加熱，以使該輸送管路中的蠟液維持於液態。
10. 如請求項9所述之蠟液回收方法，其中於步驟A之前更包含：先對該輸送管路進行預熱直到該輸送管路的溫度達到一設定溫度。
11. 如請求項9所述之蠟液回收方法，其中該輸送管路包含有一第一管段以及一第二管段，該第一管段連通該容器與該泵浦，該第二管段連通該泵浦與該分離機，於步驟B中，對該第一管段進行加熱，以使該第一管段中的蠟液維持於一預定溫度。
12. 如請求項11所述之蠟液回收方法，其中於該泵浦啟動前的一預定時間，對該第二管段通入蒸氣，以疏通該第二管段，而後停止通入蒸氣。