WO2014061070A1 - 高温部品の冷却装置 - Google Patents

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茂之 中村
利光 藤原
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特殊電極株式会社
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    • F28C1/00—Direct-contact trickle coolers, e.g. cooling towers
    • F28C1/02—Direct-contact trickle coolers, e.g. cooling towers with counter-current only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D30/00—Cooling castings, not restricted to casting processes covered by a single main group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
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    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Definitions

  • the present invention relates to a cooling device for cooling a high-temperature part such as a cast coarse material immediately after casting.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a configuration example of a conventional cooling device.
  • the cooling device 100 includes a cooling chamber 102 that accommodates the cast coarse material 101, a transport unit 103 that transfers the cast coarse material 101, a cooling air supply unit 104 that blows cooling air into the cooling chamber 102, and an upper space.
  • a water tank container 105 that communicates with the cooling chamber and whose lower space is a water tank and a spray unit 106 that sprays water on the upper space of the water tank container 105 are provided. Cooling air is cooled by the cooling air supply unit 104. While circulating between the chamber 102 and the water tank container 105, the cooling air in the water tank container 105 is cooled by the spray part 106.
  • the cooling air is blown toward the cast coarse material 101 from the blow-out portion 107 provided inside the upper surface of the cooling chamber 102, and then cooled again by receiving water cooling of the spray portion 106. Since it is circulated from the air supply unit 104 to the cooling chamber 102 as cooling air, the cooling capacity in the cooling chamber can be improved and the environmental deterioration inside and outside the factory can be prevented.
  • the cooling device of Patent Document 1 can exhibit excellent cooling capacity.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and is excellent in instantaneous processing capacity capable of recovering dust and odor even when the number of cast coarse materials to be charged is increased.
  • Another object of the present invention is to provide a cooling device for high temperature parts.
  • a cooling apparatus for high-temperature parts includes a cooling chamber for cooling high-temperature parts with cooling air, a conveying means for transferring the high-temperature parts in the cooling chamber, and cooling to the cooling chamber.
  • a cooling device for high-temperature parts comprising: a cooling air supply means for supplying the working air; and an air cooling means for spraying water to cool the cooling air used for cooling the high-temperature parts in the cooling chamber.
  • the cooling air used for cooling the high-temperature components is directed upward to be ventilated so as to face the water spraying direction of the cooling means.
  • cooling water is sprayed on the air containing dust and odors after cooling the cast coarse material so as to face the wind direction, and physical stress of water shower is added. Therefore, a cooling device for high-temperature parts is realized that is excellent in instantaneous processing capacity and can remove dust and odor even when the number of cast coarse materials to be charged is increased.
  • a gas-liquid contact material is disposed below the air cooling means.
  • the water from which the dust and odor have been removed is temporarily retained in the lower gas-liquid contact material and then dropped by the water ejected later, so that the dust and odor can be efficiently removed.
  • water is directed by directing the direction of the hot air after cooling the cast coarse material so as to be opposed to the water for cooling the hot air. Dust and odor are strongly removed by applying the physical stress of the shower, so it is possible to remove dust and odor even if the number of cast coarse materials to be charged is increased.
  • a cooling device for high-temperature parts is realized.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration example of a cooling device according to an embodiment of the present invention.
  • the cooling device 1 is roughly divided into a coarse material cooling unit that cools the coarse material, an air cooling unit that cools the cooling air used for cooling the coarse material and blows the air again to the coarse material cooling unit, and air in the device. And a ventilation section for circulation.
  • the coarse material cooling unit cools the cooling chamber 3 which is a space for cooling the cast coarse material 2, the charging port 9 for taking the cast coarse material 2 into the apparatus, and the cast coarse material 2 taken from the charge port 9.
  • a transport unit 4 for transporting and transporting while cooling in the chamber 3 and a blow-out unit 8 for supplying cooling air for cooling the cast coarse material 2 from above the cooling chamber 3 are provided.
  • the air cooling unit is used for cooling the cast coarse material 2 and is not only tinged with heat by being sprayed on the cast coarse material 2 and the spraying unit 7 that cools the heated air by jetting water.
  • the gas-liquid contact material 10 that purifies the air that also contains dust and odor with the gas-liquid contact filler, and is used for cooling and purification by the spray unit 7 and the gas-liquid contact material 10 to receive the falling liquid. Hot water that has entered the air cooling section after cooling the aquarium container 6 and the cast coarse material 2 is sucked upward, and the air cooled and purified by the spray section 7 and the gas-liquid contact material 10 is cooled as cooling air.
  • a cooling air supply unit 5 such as a fan for blowing air to the chamber 3.
  • the ventilation section includes a ventilation path 11 that serves as a passage for cooling air blown from the cooling air supply section 5, a ventilation duct 12 that allows ventilation from the air cooling section to the coarse material cooling section, and a blowing section 8 above the cooling chamber 3.
  • the cast coarse material 2 such as the aluminum raw material after casting is fed into the device from the inlet 9 and is transferred through the cooling chamber 3 by the transport unit 4, and the blowout unit 8. After being cooled by the cooling air from, it is sent out from the delivery port in the direction of the white arrow in the figure.
  • the cooling air that cools the cast coarse material 2 and is heated and contains dust and odor is sent from the ventilation duct 14 to the air cooling section as indicated by the black arrows, and the cooling air supply section 5 Due to the suction by the fan, the spray unit 7 and the gas-liquid contact material 10 receive cooling and removal of dust and odor, and the cooling air supply unit 5 again passes through the ventilation path 11, the ventilation duct 12, and the ventilation path 13 to cool the cooling chamber. It is circulated to 3.
  • the shower of cooling water by the spray unit 7 is opposed to the hot air after cooling the cast coarse material 2 and adds physical stress of the shower to more strongly remove dust and odor in the hot air. Can be removed.
  • the water from which the dust and odor have been removed is temporarily retained in the gas-liquid contact material 10 below, and then flows down into the aquarium container 6 by a shower ejected later.
  • the air cooling unit is vertically arranged, and is directed so as to suck up the hot air after the coarse material cooling, so that the shower by water cooling is opposed to this, It becomes possible to realize a cooling device with excellent instantaneous processing capability, which can remove dust and odor in hot air by applying physical stress of the shower. Therefore, even if the number of cast coarse materials is increased, dust and odor can be reliably removed.
  • the cooling device according to the present invention has been described above based on the embodiment.
  • the present invention is not limited to this, and the object of the present invention can be achieved and within the scope of the invention.
  • Various design changes are possible and all are included within the scope of the present invention.
  • gas-liquid contact material is disposed above and below the spraying part, but it may be disposed only below the spraying part.
  • the hot air after cooling the rough material is sucked up by the fan, other means may be used as long as it is directed upward.
  • the cooling device according to the present invention is useful as a cooling device or the like for rapidly cooling high-temperature parts such as a cast coarse material immediately after casting.

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Abstract

装入する鋳造粗材の数を増加させても、粉塵や臭気を回収することのできる瞬間的な処理能力に優れた高温部品の冷却装置を提供する。鋳造粗材２を冷却用空気により冷却する冷却室３と、冷却室３内で鋳造粗材２を移送する搬送部４と、冷却室３へ冷却用空気を供給する冷却用空気供給部５と、冷却室３で鋳造粗材２の冷却に用いた冷却用空気に水を噴霧して冷却する噴霧部７とを備え、噴霧部７の噴霧方向と相対するように、鋳造粗材２の冷却に用いられたことで熱風となった空気を上方へ吸い上げるように指向させて通風させる。

Description

高温部品の冷却装置
　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。
　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。）。
　図２は、従来の冷却装置の構成例を示す斜視図である。
　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によれば、冷却用空気は冷却室１０２の上面内側に備えられた吹出し部１０７から鋳造粗材１０１に向けて吹きつけられた後、噴霧部１０６の水冷を受けて再び冷却用空気供給部１０４から冷却用空気として冷却室１０２に循環されるので、冷却室内での冷却能力の向上が図られるとともに工場内外の環境悪化の防止を実現することができる。
特開２００６－２５８３８４号公報
　確かに、上記特許文献１の冷却装置は優れた冷却能力を発揮しうる。しかしながら、瞬間的な処理能力の点で問題がある。すなわち、上部空間で冷却し、冷却後の熱を帯びた風が水冷用のシャワー方向と並行に通風されるため、一度に装入できる鋳造粗材が限られてしまう。例えば、装入される鋳造粗材を２個に増やした場合、粉塵や臭気もその分増加するので、粉塵や臭気を完全に回収することが困難となる。また、装置内の循環が度重なると、粗材を搬出する際の冷却室の扉開放時に、粉塵や臭気が外部に放散されてしまう。そのため、装入する鋳造粗材の数の増加に対応することができない。
　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、装入する鋳造粗材の数を増加させても、粉塵や臭気を回収することのできる瞬間的な処理能力に優れた高温部品の冷却装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明に係る高温部品の冷却装置は、高温部品を冷却用空気により冷却する冷却室と、前記冷却室内で高温部品を移送する搬送手段と、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、冷却室で高温部品の冷却に用いた冷却用空気に水を噴霧して冷却する空気冷却手段とを備える高温部品の冷却装置であって、前記空気冷却手段の水の噴霧方向と相対するように、高温部品の冷却に用いた冷却用空気を上方へ指向させて通風させることを特徴とする。
　これによって、鋳造粗材を冷却した後の熱を帯びて粉塵や臭気を含んだ空気に、風向きと対向するように、冷却水が噴霧されることになり、水シャワーの物理的応力が付加されるので、瞬間的な処理能力に優れ、装入する鋳造粗材の数を増加させても粉塵や臭気を除去することができる高温部品の冷却装置が実現される。
　ここで、前記空気冷却手段の下方に、気液接触材が配置されているとするのが好ましい。
　これによって、粉塵や臭気を除去した水は、下方の気液接触材に一時滞留した後、後から噴出される水によって落下することになり、効率的に粉塵や臭気を除去することができる。
　以上説明したように、本発明に係る高温部品の冷却装置によれば、熱風を冷却するための水に相対するように、鋳造粗材を冷却した後の熱風の風向きを指向させることで、水シャワーの物理的応力を付加して粉塵や臭気を強力に除去するので、装入する鋳造粗材の数を増加させても粉塵や臭気の除去を可能とする、瞬間的な処理能力に優れた高温部品の冷却装置が実現される。
本発明の実施の形態に係る冷却装置の構成例を模式的に示す図である。 従来の冷却装置の構成例を示す斜視図である。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
　図１は、本発明の実施の形態に係る冷却装置の構成例を模式的に示す図である。
　冷却装置１は、大きく分けて、粗材を冷却する粗材冷却部と、粗材冷却に用いた冷却用空気を冷却し再び粗材冷却部へ送風する空気冷却部と、装置内の空気を循環させる通風部とを備えている。
　粗材冷却部は、鋳造粗材２を冷却するための空間である冷却室３と、鋳造粗材２を装置内に取り込む装入口９と、装入口９から取り込まれた鋳造粗材２を冷却室３で冷却しながら搬送し搬出するための搬送部４と、冷却室３の上方から鋳造粗材２を冷却するための冷却用空気を供給する吹出し部８とを備えている。
　空気冷却部は、鋳造粗材２の冷却に用いられ、熱を帯びた空気に水を噴出させて冷却する噴霧部７と、鋳造粗材２に吹き付けられたことにより、熱を帯びるだけでなく粉塵や臭気も含むようになった空気を気液接触充填物により浄化する気液接触材１０と、噴霧部７および気液接触材１０で冷却・浄化に用いられ、落下する液体を受け入れるための水槽である水槽容器６と、鋳造粗材２の冷却後に空気冷却部に入ってきた熱風を上方へ吸い上げ、噴霧部７および気液接触材１０で冷却・浄化された空気を冷却用空気として冷却室３へ送風するファン等の冷却用空気供給部５とを備えている。
　通風部は、冷却用空気供給部５から送風される冷却用空気の通り道となる通風路１１、空気冷却部から粗材冷却部へと通風させる通風ダクト１２、冷却室３の上方で吹出し部８へ冷却用空気を運ぶための通風路１３、および、粗材冷却部から空気冷却部へ、鋳造粗材２に吹き付けられた後の空気を通風させる通風ダクト１４を備えている。
　このように構成された冷却装置１において、鋳造後のアルミ粗材等の鋳造粗材２は、装入口９から装置内に送り込まれ、搬送部４によって冷却室３内を移送され、吹出し部８からの冷却用空気により冷却された後、図中の白抜き矢印の方向に送出口から送出される。一方、鋳造粗材２を冷却し、熱を帯びて粉塵や臭気を含んだ冷却用空気は、黒色矢印で示すように、通風ダクト１４から空気冷却部に送り込まれ、冷却用空気供給部５のファンによる吸い上げにより、噴霧部７および気液接触材１０により冷却と粉塵や臭気の除去を受け、再び冷却用空気供給部５から通風路１１、通風ダクト１２、通風路１３を経由して冷却室３へ循環される。
　このとき、噴霧部７による冷却水のシャワーは、鋳造粗材２を冷却した後の熱風に相対することになり、シャワーの物理的応力を付加して、より強力に熱風中の粉塵や臭気を除去することができる。粉塵や臭気を除去したその水は、下方の気液接触材１０に一時滞留した後、後から噴出されるシャワーにより水槽容器６へ落流していくことになる。
　このように、本実施の形態に係る冷却装置によれば、空気冷却部を縦置き構造として、粗材冷却後の熱風を吸い上げるように指向させ、水冷によるシャワーをこれに対向させて浴びせるので、シャワーの物理的応力が付加されて熱風中の粉塵や臭気を強力に除去することが可能な、瞬間的な処理能力に優れた冷却装置が実現可能となる。したがって、鋳造粗材の数を増加させても、粉塵や臭気を確実に除去することができる。
　以上、本発明に係る冷却装置について、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。
　例えば、上記実施の形態では、気液接触材を噴霧部の上下に配置した例を示したが、噴霧部の下方にだけ配置するとしてもよい。
　また、粗材冷却後の熱風をファンによる吸い上げとしたが、上方向へ指向させるのであれば、その他の手段を用いてもよい。
　本発明に係る冷却装置は、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。
　１，１００　　冷却装置
　２，１０１　　鋳造粗材
　３，１０２　　冷却室
　４，１０３　　搬送部
　５，１０４　　冷却用空気供給部
　６，１０５　　水槽容器
　７，１０６　　噴霧部
　８，１０７　　吹出し部
　９　　　　　　装入口
　１０　　　　　気液接触材
　１１，１３　　通風路
　１２，１４　　通風ダクト

Claims (2)

  1. 　高温部品を冷却用空気により冷却する冷却室と、前記冷却室内で高温部品を移送する搬送手段と、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、冷却室で高温部品の冷却に用いた冷却用空気に水を噴霧して冷却する空気冷却手段とを備える高温部品の冷却装置であって、前記空気冷却手段の水の噴霧方向と相対するように、高温部品の冷却に用いた冷却用空気を上方へ指向させて通風させることを特徴とする高温部品の冷却装置。
  2. 　前記空気冷却手段の下方に、気液接触材が配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の高温部品の冷却装置。
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