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JP7201520B2 - Molding sand heat exchange device - Google Patents
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JP7201520B2 - Molding sand heat exchange device - Google Patents

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Description

本発明は、鋳物砂の熱交換装置に関する。 The present invention relates to a heat exchange device for foundry sand.

特許文献1には、鋳型を解砕した際に発生する鋳物砂(古砂とも称される。)を冷却する熱交換帯を形成する筒状の輸送管を備え、当該輸送管の一端に吸引式集塵機の吸引口が接続された鋳物砂の冷却装置が記載されている。具体的には、当該冷却装置では、輸送管が上下方向に形成されており、吸引式集塵機による吸引によって、輸送管内部に上昇気流が形成され、当該上昇気流と鋳物砂とを直接流動接触させることによって、鋳物砂を冷却している。 In Patent Document 1, a cylindrical transport pipe forming a heat exchange zone for cooling foundry sand (also referred to as old sand) generated when a mold is crushed is provided, and suction is applied to one end of the transport pipe. A cooling device for foundry sand to which the suction port of a dust collector is connected is described. Specifically, in the cooling device, the transport pipe is formed in the vertical direction, and an updraft is formed inside the transport pipe by suction by the suction dust collector, and the updraft and the foundry sand are brought into direct fluid contact. This cools the foundry sand.

特開2011-224599号公報JP 2011-224599 A

しかしながら、特許文献1の冷却装置では、輸送管内部を吸引式集塵機によって吸引することにより鋳物砂を輸送する。この場合、輸送管内における流動砂の流動は均一流となっており、吸引される空気の量に対して輸送される鋳物砂の量が少ないため、鋳物砂の輸送速度が、例えば、20m/s程度と速くなる。そのため、当該輸送管の内部が早く摩耗してしまうという虞がある。 However, in the cooling device of Patent Document 1, the foundry sand is transported by sucking the inside of the transport pipe with a suction dust collector. In this case, the flow of fluidized sand in the transport pipe is a uniform flow, and the amount of molding sand transported relative to the amount of air sucked is small, so the transportation speed of the molding sand is, for example, 20 m/s. degree and speed. Therefore, there is a possibility that the inside of the transport pipe will wear out quickly.

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、輸送管内部の摩耗を抑制することができる鋳物砂の熱交換装置を提供することを目的とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such problems, and it is an object of the present invention to provide a heat exchange apparatus for foundry sand that is capable of suppressing abrasion inside a transport pipe.

本発明に係る鋳物砂の熱交換装置は、鋳物砂が供給される供給口を備え、下部から前記鋳物砂とは温度が異なる流動エアーが供給され、前記供給口から離れるにしたがって高さが低くなる複数の仕切り板が立設されている熱交換槽と、前記熱交換槽の前記供給口側とは反対側の位置に前記熱交換槽の上下方向に沿って立設された管であって、前記管の下部が前記熱交換槽の内部に挿入されている熱交換管と、前記熱交換管の下側から内部に向かって前記鋳物砂とは温度が異なる圧縮エアーを供給する圧縮エアー供給部と、を備える。 A heat exchange device for molding sand according to the present invention includes a supply port through which molding sand is supplied, flowing air having a temperature different from that of the molding sand is supplied from a lower portion, and the height decreases as the distance from the supply port increases. A heat exchange tank in which a plurality of partition plates are erected, and a pipe erected along the vertical direction of the heat exchange tank at a position on the opposite side of the heat exchange tank from the supply port side of the heat exchange tank, a heat exchange tube whose lower part is inserted into the heat exchange tank; and a compressed air supply that supplies compressed air having a temperature different from that of the foundry sand toward the inside from the lower side of the heat exchange tube. and

本発明に係る鋳物砂の熱交換装置によれば、熱交換槽において、下部から供給された流動エアーによって熱交換槽内の鋳物砂が流動し、複数の仕切り板が供給口から離れるにしたがって低くなっているため、供給口から離れる方向に向かって鋳物砂が移動する。また、熱交換管の内部に向かって供給される圧縮エアーによって熱交換管の下付近まで移動した鋳物砂が熱交換管の内部に送り込まれ、熱交換管を上方に向かって移動する。そのため、熱交換槽内部及び熱交換管内部における鋳物砂の流動は、例えば、約3m/s以上5m/s以下の流動流となり、熱交換槽や熱交換管の内部の摩耗を抑制することができる。また、流動エアー及び圧縮エアーの温度は鋳物砂の温度とは異なるため、熱交換槽及び熱交換管において鋳物砂の熱交換を行うことができる。そのため、輸送管内部の摩耗を抑制することができる鋳物砂の熱交換装置を提供することができる。 According to the molding sand heat exchange apparatus of the present invention, in the heat exchange tank, the molding sand in the heat exchange tank is fluidized by the fluidized air supplied from the lower part, and the plurality of partition plates become lower as they move away from the supply port. Therefore, the foundry sand moves away from the supply port. In addition, the foundry sand that has moved to the vicinity of the bottom of the heat exchange tube is sent into the heat exchange tube by the compressed air that is supplied toward the inside of the heat exchange tube, and moves upward in the heat exchange tube. Therefore, the flow of the foundry sand inside the heat exchange tank and inside the heat exchange tubes becomes, for example, about 3 m/s or more and 5 m/s or less, and abrasion inside the heat exchange tank or the heat exchange tubes can be suppressed. can. Further, since the temperature of the fluidizing air and the compressed air is different from the temperature of the foundry sand, the foundry sand can be heat-exchanged in the heat exchange tank and the heat exchange tube. Therefore, it is possible to provide a heat exchange device for foundry sand that can suppress abrasion inside the transport pipe.

本発明の実施の形態1に係る鋳物砂の再生処理方法と本発明の実施の形態1に係る熱交換装置の一例を側面側から見た断面とを模式的に示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram schematically showing a cross-section of a method for regenerating foundry sand according to Embodiment 1 of the present invention and an example of a heat exchange apparatus according to Embodiment 1 of the present invention as viewed from the side; 本発明の実施の形態1に係る熱交換装置の下段熱交換帯の一例を上面側から見た断面を模式的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing a cross section of an example of the lower heat exchange zone of the heat exchange device according to Embodiment 1 of the present invention, viewed from the upper surface side; 本発明の実施の形態1に係る熱交換管の下部構造を側面側から見た断面を模式的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing a cross section of the lower structure of the heat exchange tube according to Embodiment 1 of the present invention, viewed from the side.

実施の形態1
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1に、本発明の実施の形態1に係る鋳物砂Sの再生処理方法と本発明の実施の形態1に係る熱交換装置100の一例を側面側から見た断面とを模式的に示す。また、図2に、実施の形態1に係る熱交換装置100の下段熱交換帯Z1の一例を上面側から見た断面を模式的に示す。また、図3に、実施の形態1に係る熱交換管107の下部構造を側面側から見た断面を模式的に示す。なお、図1乃至図3において、鋳物砂Sの流動方向を実線の矢印で示し、流動エアー(空気)の流動方向を太字矢印で示す。
Embodiment 1
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a cross section viewed from the side of an example of a method for regenerating foundry sand S according to Embodiment 1 of the present invention and a heat exchange device 100 according to Embodiment 1 of the present invention. Further, FIG. 2 schematically shows a cross section of an example of the lower heat exchange zone Z1 of the heat exchange device 100 according to Embodiment 1 as viewed from above. Moreover, FIG. 3 schematically shows a cross section of the lower structure of the heat exchange tube 107 according to Embodiment 1 as viewed from the side. 1 to 3, the direction of flow of molding sand S is indicated by solid arrows, and the direction of flow of flowing air (air) is indicated by bold arrows.

図1に示すように、鋳物砂Sの再生処理方法は、鋳型を解砕した際に発生する鋳物砂Sを回収する工程(ステップS1)、鋳物砂Sを解砕する工程(ステップS2)、鋳物砂Sを加熱する工程(ステップS3)、鋳物砂Sを冷却する工程(ステップS4)、鋳物砂Sを研磨する工程(ステップS5)、鋳物砂Sを分級する工程(ステップS6)等を備える。
そして、本発明に係る熱交換装置100は、鋳物砂Sを加熱する工程(ステップS3)及び鋳物砂Sを冷却する工程(ステップS4)等において用いることができる。本実施の形態1では、熱交換装置100が鋳物砂Sを冷却する工程(ステップS4)において用いられる例について説明する。
As shown in FIG. 1, the method for regenerating the foundry sand S includes a step of recovering the foundry sand S generated when the mold is crushed (step S1), a step of crushing the foundry sand S (step S2), A step of heating the foundry sand S (step S3), a step of cooling the foundry sand S (step S4), a step of polishing the foundry sand S (step S5), a step of classifying the foundry sand S (step S6), etc. .
The heat exchange device 100 according to the present invention can be used in the step of heating the molding sand S (step S3), the step of cooling the molding sand S (step S4), and the like. Embodiment 1 describes an example in which the heat exchange device 100 is used in the step of cooling the foundry sand S (step S4).

また、図1に示すように、熱交換装置100は、下段熱交換帯Z1、輸送熱交換帯Z2、上段熱交換帯Z3を備える。そして、輸送熱交換帯Z2は、下段熱交換帯Z1から上段熱交換帯Z3へと鋳物砂Sを輸送しながら、当該鋳物砂Sの熱交換を行う。なお、上段熱交換帯Z3は、必要に応じて設けられれば良い。 Further, as shown in FIG. 1, the heat exchange device 100 includes a lower heat exchange zone Z1, a transport heat exchange zone Z2, and an upper heat exchange zone Z3. Then, the transport heat exchange zone Z2 performs heat exchange of the foundry sand S while transporting the foundry sand S from the lower heat exchange zone Z1 to the upper heat exchange zone Z3. The upper heat exchange zone Z3 may be provided as required.

具体的には、熱交換装置100は、下段熱交換槽101、仕切り板102A,102B,102C、下段流動エアーボックス103、下段多孔板104、下段流動エアー供給管105、圧縮エアー供給部としての圧縮エアー供給管106、熱交換管107、上段熱交換槽108、仕切り板109A,109B,109C、上段流動エアーボックス110、上段多孔板111、上段流動エアー供給管112等を備える。
そして、下段熱交換帯Z1は、下段熱交換槽101、仕切り板102A,102B,102C、下段流動エアーボックス103、下段多孔板104、下段流動エアー供給管105等を備えている。
また、輸送熱交換帯Z2は、圧縮エアー供給管106、熱交換管107等を備えている。
また、上段熱交換帯Z3は、上段熱交換槽108、仕切り板109A,109B,109C、上段流動エアーボックス110、上段多孔板111、上段流動エアー供給管112等を備えている。
なお、仕切り板102A,102B,102C及び仕切り板109A,109B,109Cが設けられる枚数は図1及び図2に示す枚数に限定されるものではなく、仕切り板102A,102B,102Cの枚数と仕切り板109A,109B,109Cの枚数が異なっていてもよい。
Specifically, the heat exchange device 100 includes a lower heat exchange tank 101, partition plates 102A, 102B, and 102C, a lower fluidized air box 103, a lower perforated plate 104, a lower fluidized air supply pipe 105, and a compressor as a compressed air supply unit. An air supply pipe 106, a heat exchange pipe 107, an upper heat exchange tank 108, partition plates 109A, 109B, 109C, an upper fluidized air box 110, an upper perforated plate 111, an upper fluidized air supply pipe 112, and the like.
The lower heat exchange zone Z1 includes a lower heat exchange tank 101, partition plates 102A, 102B, and 102C, a lower fluidized air box 103, a lower perforated plate 104, a lower fluidized air supply pipe 105, and the like.
The transport heat exchange zone Z2 also includes a compressed air supply pipe 106, a heat exchange pipe 107, and the like.
The upper heat exchange zone Z3 includes an upper heat exchange tank 108, partition plates 109A, 109B, 109C, an upper fluidized air box 110, an upper perforated plate 111, an upper fluidized air supply pipe 112, and the like.
The number of partition plates 102A, 102B, 102C and partition plates 109A, 109B, 109C provided is not limited to the number shown in FIGS. The number of sheets of 109A, 109B, and 109C may be different.

下段熱交換槽101は、鋳物砂Sが供給される供給口101Aを備える。供給口101Aは、図1及び図2に示すように、例えば、下段熱交換槽101の側面から突出するように、且つ、下段熱交換槽101の当該側面から離れるにしたがって上方に向かって傾斜するように、設けられている。また、供給口101Aは、下段熱交換槽101の側面の上部側に設けられている。 The lower heat exchange tank 101 has a supply port 101A through which the foundry sand S is supplied. The supply port 101A, as shown in FIGS. 1 and 2, for example, protrudes from the side surface of the lower heat exchange tank 101 and is inclined upward as it separates from the side surface of the lower heat exchange tank 101. So, it is provided. Also, the supply port 101A is provided on the upper side of the side surface of the lower heat exchange tank 101 .

下段熱交換槽101の下部は、下段多孔板104を介して、下段流動エアーボックス103に接続されている。そして、下段流動エアー供給管105を介して流動エアーが下段流動エアーボックス103内に供給されると、下段多孔板104の孔を通って、流動エアーが下段熱交換槽101内部に入り込む。すなわち、下段熱交換槽101の下部から流動エアーが供給される。なお、流動エアーの温度は、下段熱交換槽101に供給される鋳物砂Sの温度と異なる温度となるように制御されている。流動エアーの温度が下段熱交換槽101に供給される鋳物砂Sの温度より低い場合、下段熱交換帯Z1は、鋳物砂Sを冷却する。反対に、流動エアーの温度が下段熱交換槽101に供給される鋳物砂Sの温度より高い場合、下段熱交換帯Z1は、鋳物砂Sを加熱する。
また、下段流動エアー供給管105は、下段熱交換槽101の供給口101Aとは反対側から延びて下段流動エアーボックス103へ接続されている。具体的には、後述する複数の仕切り板102A,102B,102Cによって区画される複数の熱交換帯毎に、下段流動エアー供給管105は分岐して下段流動エアーボックス103に接続されている。
The lower part of the lower heat exchange tank 101 is connected to the lower fluidized air box 103 via the lower perforated plate 104 . When flowing air is supplied into the lower fluidized air box 103 through the lower fluidized air supply pipe 105 , the fluidized air enters the lower heat exchange tank 101 through the holes of the lower perforated plate 104 . That is, flowing air is supplied from the lower part of the lower heat exchange tank 101 . The temperature of the fluidizing air is controlled so as to be different from the temperature of the foundry sand S supplied to the lower heat exchange tank 101 . When the temperature of the fluidizing air is lower than the temperature of the foundry sand S supplied to the lower heat exchange tank 101, the lower heat exchange zone Z1 cools the foundry sand S. Conversely, when the temperature of the flowing air is higher than the temperature of the molding sand S supplied to the lower heat exchange tank 101, the lower heat exchange zone Z1 heats the molding sand S.
The lower fluidized air supply pipe 105 extends from the opposite side of the lower heat exchange tank 101 to the supply port 101A and is connected to the lower fluidized air box 103 . Specifically, the lower fluidized air supply pipe 105 is branched and connected to the lower fluidized air box 103 for each of a plurality of heat exchange zones partitioned by a plurality of partition plates 102A, 102B, and 102C, which will be described later.

また、下段熱交換槽101には、複数の仕切り板102A,102B,102Cが立設されている。また、複数の仕切り板102A,102B,102Cの面は、それぞれ、供給口101Aから熱交換管107に向かう方向に実質的に垂直となっている。これにより、下段熱交換槽101の内部及び下段流動エアーボックス103の内部は複数の熱交換帯に分割されている。
また、複数の仕切り板102A,102B,102Cの高さは、供給口101Aから離れるにしたがって低くなっている。これにより、下段熱交換槽101の下部から供給された流動エアーによって下段熱交換槽101内の鋳物砂Sが流動し、供給口101Aから離れる方向に向かって鋳物砂Sが移動する。
A plurality of partition plates 102A, 102B, and 102C are erected in the lower heat exchange tank 101. As shown in FIG. Further, the surfaces of the plurality of partition plates 102A, 102B, and 102C are substantially perpendicular to the direction from the supply port 101A toward the heat exchange tubes 107, respectively. Thereby, the inside of the lower heat exchange tank 101 and the inside of the lower fluidized air box 103 are divided into a plurality of heat exchange zones.
Also, the heights of the plurality of partition plates 102A, 102B, and 102C decrease with increasing distance from the supply port 101A. As a result, the casting sand S in the lower heat exchange tank 101 is caused to flow by the flowing air supplied from the lower part of the lower heat exchange tank 101, and the casting sand S moves away from the supply port 101A.

圧縮エアー供給管106は、図1及び図3に示すように、下段熱交換槽101の内部に挿入されている。また、熱交換管107は、下段熱交換槽101の供給口101A側とは反対側の位置に下段熱交換槽101の上下方向に沿って立設された管である。また、熱交換管107の下部は、下段熱交換槽101の内部に挿入されている。そして、圧縮エアー供給管106の先端部は、熱交換管107の下側の先端部107Aの内部に向けられている。また、圧縮エアー供給管106の先端部には、ノズル孔が少なくとも1つ以上設けられている。そのため、圧縮エアー供給管106を介して圧縮エアーが熱交換管107の下側から内部に向かって供給される。これにより、熱交換管107の下付近の鋳物砂Sは、圧縮エアーの流動に伴って、熱交換管107の内部へと送り込まれ、熱交換管107を上方に向かって移動する。なお、圧縮エアーの温度は、熱交換管107に送り込まれる鋳物砂Sの温度と異なる温度となるように制御されている。圧縮エアーの温度が熱交換管107に送り込まれる鋳物砂Sの温度より低い場合、輸送熱交換帯Z2は、鋳物砂Sを冷却する。反対に、圧縮エアーの温度が熱交換管107に送り込まれる鋳物砂Sの温度より高い場合、輸送熱交換帯Z2は、鋳物砂Sを加熱する。 The compressed air supply pipe 106 is inserted inside the lower heat exchange tank 101 as shown in FIGS. Also, the heat exchange pipe 107 is a pipe erected along the vertical direction of the lower heat exchange tank 101 at a position opposite to the supply port 101A side of the lower heat exchange tank 101 . The lower part of the heat exchange tube 107 is inserted inside the lower heat exchange tank 101 . The tip of the compressed air supply pipe 106 is directed toward the inside of the lower tip 107A of the heat exchange pipe 107 . At least one or more nozzle holes are provided at the tip of the compressed air supply pipe 106 . Therefore, compressed air is supplied from the lower side of the heat exchange tube 107 toward the inside through the compressed air supply tube 106 . As a result, the foundry sand S near the bottom of the heat exchange tube 107 is sent into the heat exchange tube 107 with the flow of the compressed air, and moves upward through the heat exchange tube 107 . The temperature of the compressed air is controlled so as to be different from the temperature of the foundry sand S fed into the heat exchange tube 107 . When the temperature of the compressed air is lower than the temperature of the foundry sand S fed into the heat exchange tube 107, the transport heat exchange zone Z2 cools the foundry sand S. Conversely, when the temperature of the compressed air is higher than the temperature of the foundry sand S fed into the heat exchange tube 107, the transport heat exchange zone Z2 heats the foundry sand S.

また、図3に示すように、熱交換管107の先端部107Aは、下端に向かうにつれて径が大きくなる形状となっている。換言すれば、熱交換管107の先端部107Aは、ラッパ形状となっている。これにより、熱交換管107の下付近に位置する鋳物砂Sをより効率的に熱交換管107の内部へと送り込むことができる。すなわち、熱交換管107の鋳物砂Sの輸送効率を向上させることができる。なお、熱交換管107の鋳物砂Sの輸送効率は、(所定期間内に熱交換管107によって輸送された鋳物砂Sの量)/(所定期間内に圧縮エアー供給管106によって供給された圧縮エアーの量)で表すことができる。ここで、鋳物砂Sの量及び圧縮エアーの量は体積及び質量の何れであってもよい。
また、圧縮エアー供給管106の先端部の上端は、熱交換管107の先端部107Aの下端よりも上に位置している。これにより、圧縮エアー供給管106を介して熱交換管107の内部に向かって供給される圧縮エアーによって、鋳物砂Sをより確実に熱交換管107の内部へと送り込むことができる。
また、熱交換管107の上部は、上段熱交換槽108の内部に挿入されている。これにより、熱交換管107を上方に向かって移動した鋳物砂Sは、上段熱交換槽108の内部へと供給される。
Further, as shown in FIG. 3, the tip portion 107A of the heat exchange tube 107 has a shape in which the diameter increases toward the lower end. In other words, the tip portion 107A of the heat exchange tube 107 has a trumpet shape. As a result, the foundry sand S positioned near the bottom of the heat exchange tube 107 can be sent into the heat exchange tube 107 more efficiently. That is, the transport efficiency of the foundry sand S in the heat exchange tube 107 can be improved. The transportation efficiency of the molding sand S of the heat exchange pipe 107 is (amount of molding sand S transported by the heat exchange pipe 107 within a predetermined period)/(compressed air supplied by the compressed air supply pipe 106 within a predetermined period). air volume). Here, the amount of foundry sand S and the amount of compressed air may be either volume or mass.
Also, the upper end of the tip portion of the compressed air supply pipe 106 is located above the lower end of the tip portion 107A of the heat exchange pipe 107 . Accordingly, the molding sand S can be sent into the heat exchange pipe 107 more reliably by the compressed air supplied toward the inside of the heat exchange pipe 107 through the compressed air supply pipe 106 .
The upper portion of the heat exchange tube 107 is inserted inside the upper heat exchange tank 108 . As a result, the foundry sand S that has moved upward through the heat exchange tube 107 is supplied into the upper heat exchange tank 108 .

上段熱交換槽108は、鋳物砂Sが排出される排出口108Aを備える。排出口108Aは、図1に示すように、例えば、上段熱交換槽108の側面から突出するように、且つ、上段熱交換槽108の当該側面から離れるにしたがって下方に向かって傾斜するように、設けられている。また、排出口108Aは、上段熱交換槽108の側面の下部側に設けられている。 The upper heat exchange tank 108 has an outlet 108A through which the foundry sand S is discharged. As shown in FIG. 1, for example, the outlet 108A protrudes from the side surface of the upper heat exchange tank 108 and slopes downward as it moves away from the side surface of the upper heat exchange tank 108. is provided. Also, the outlet 108A is provided on the lower side of the side surface of the upper heat exchange tank 108 .

上段熱交換槽108の下部は、上段多孔板111を介して、上段流動エアーボックス110に接続されている。そして、上段流動エアー供給管112を介して流動エアーが上段流動エアーボックス110内に供給されると、上段多孔板111の孔を通って、流動エアーが上段熱交換槽108内部に入り込む。すなわち、上段熱交換槽108の下部から流動エアーが供給される。なお、流動エアーの温度は、上段熱交換槽108に熱交換管107から供給される鋳物砂Sの温度と異なる温度となるように制御されている。流動エアーの温度が上段熱交換槽108に供給される鋳物砂Sの温度より低い場合、上段熱交換帯Z3は、鋳物砂Sを冷却する。反対に、流動エアーの温度が上段熱交換槽108に供給される鋳物砂Sの温度より高い場合、上段熱交換帯Z3は、鋳物砂Sを加熱する。
また、上段流動エアー供給管112は、上段熱交換槽108の排出口108Aとは反対側から延びて上段流動エアーボックス110へ接続されている。具体的には、後述する複数の仕切り板109A,109B,109Cによって区画される複数の熱交換帯毎に、上段流動エアー供給管112は分岐して上段流動エアーボックス110に接続されている。
The lower part of the upper heat exchange tank 108 is connected to the upper fluidized air box 110 via the upper perforated plate 111 . When the fluidized air is supplied into the upper fluidized air box 110 through the upper fluidized air supply pipe 112 , the fluidized air enters the upper heat exchange tank 108 through the holes of the upper perforated plate 111 . That is, flowing air is supplied from the lower part of the upper heat exchange tank 108 . The temperature of the fluidizing air is controlled so as to be different from the temperature of the foundry sand S supplied from the heat exchange pipe 107 to the upper heat exchange tank 108 . When the temperature of the fluidizing air is lower than the temperature of the molding sand S supplied to the upper heat exchange tank 108, the molding sand S is cooled in the upper heat exchange zone Z3. Conversely, when the temperature of the fluidizing air is higher than the temperature of the molding sand S supplied to the upper heat exchange tank 108, the upper heat exchange zone Z3 heats the molding sand S.
The upper fluidized air supply pipe 112 extends from the side opposite to the discharge port 108A of the upper heat exchange tank 108 and is connected to the upper fluidized air box 110 . Specifically, the upper fluidized air supply pipe 112 is branched and connected to the upper fluidized air box 110 for each of a plurality of heat exchange zones partitioned by a plurality of partition plates 109A, 109B, and 109C, which will be described later.

また、上段熱交換槽108には、複数の仕切り板109A,109B,109Cが立設されている。また、複数の仕切り板109A,109B,109Cの面は、それぞれ、熱交換管107から排出口108Aに向かう方向に実質的に垂直となっている。これにより、上段熱交換槽108の内部及び上段流動エアーボックス110の内部は複数の熱交換帯に分割されている。
また、複数の仕切り板109A,109B,109Cの高さは、熱交換管107から離れるにしたがって低くなっている。これにより、上段熱交換槽108の下部から供給された流動エアーによって上段熱交換槽108内の鋳物砂Sが流動し、熱交換管107から離れる方向に向かって鋳物砂Sが移動する。
A plurality of partition plates 109A, 109B, and 109C are erected in the upper heat exchange tank 108 . Further, the surfaces of the partition plates 109A, 109B, and 109C are substantially perpendicular to the direction from the heat exchange tube 107 toward the discharge port 108A. Thereby, the inside of the upper heat exchange tank 108 and the inside of the upper fluidized air box 110 are divided into a plurality of heat exchange zones.
Also, the heights of the plurality of partition plates 109A, 109B, and 109C decrease with increasing distance from the heat exchange tube 107 . As a result, the molding sand S in the upper heat exchange tank 108 is fluidized by the flowing air supplied from the lower part of the upper heat exchange tank 108 , and the molding sand S moves away from the heat exchange tube 107 .

以上に説明した実施の形態1に係る熱交換装置100によれば、下段熱交換槽101において、下部から供給された流動エアーによって下段熱交換槽101内の鋳物砂Sが流動し、複数の仕切り板102A,102B,102Cが供給口101Aから離れるにしたがって低くなっているため、供給口101Aから離れる方向に向かって鋳物砂Sが移動する。また、熱交換管107の内部に向かって供給される圧縮エアーによって熱交換管107の下付近まで移動した鋳物砂Sが熱交換管107の内部に送り込まれ、熱交換管107を上方に向かって移動する。そのため、下段熱交換槽101内部及び熱交換管107内部における鋳物砂Sの流動は、例えば、約3m/s以上5m/s以下の流動流となり、下段熱交換槽101や熱交換管107の内部の摩耗を抑制することができる。また、流動エアー及び圧縮エアーの温度は鋳物砂Sの温度とは異なるため、下段熱交換槽101及び熱交換管107において鋳物砂Sの熱交換を行うことができる。そのため、輸送管内部の摩耗を抑制することができる鋳物砂Sの熱交換装置100を提供することができる。 According to the heat exchange device 100 according to Embodiment 1 described above, in the lower heat exchange tank 101, the casting sand S in the lower heat exchange tank 101 is caused to flow by the flowing air supplied from the bottom, and the plurality of partitions are formed. Since the plates 102A, 102B, and 102C become lower as they move away from the supply port 101A, the foundry sand S moves away from the supply port 101A. In addition, the foundry sand S that has moved to the vicinity of the bottom of the heat exchange tube 107 is sent into the heat exchange tube 107 by the compressed air supplied toward the inside of the heat exchange tube 107, and the heat exchange tube 107 moves upward. Moving. Therefore, the flow of the foundry sand S inside the lower heat exchange tank 101 and inside the heat exchange tubes 107 is, for example, approximately 3 m/s or more and 5 m/s or less. wear can be suppressed. Further, since the temperature of the fluidizing air and the compressed air is different from the temperature of the molding sand S, the molding sand S can be heat-exchanged in the lower heat exchange tank 101 and the heat exchange pipes 107 . Therefore, it is possible to provide the heat exchange device 100 for the foundry sand S, which is capable of suppressing abrasion inside the transport pipe.

また、熱交換管107の先端部107Aは、ラッパ形状となっているため、熱交換管107の下付近に位置する鋳物砂Sをより効率的に熱交換管107の内部へと送り込むことができる。すなわち、熱交換管107の鋳物砂Sの輸送効率を向上させることができる。また、圧縮エアー供給管106の先端部の上端は、熱交換管107の先端部107Aの下端よりも上に位置しているため、圧縮エアー供給管106を介して熱交換管107の内部に向かって供給される圧縮エアーによって、鋳物砂Sをより確実に熱交換管107の内部へと送り込むことができる。 Further, since the tip portion 107A of the heat exchange tube 107 has a trumpet shape, the foundry sand S positioned near the bottom of the heat exchange tube 107 can be sent into the heat exchange tube 107 more efficiently. . That is, the transport efficiency of the foundry sand S in the heat exchange tube 107 can be improved. In addition, since the upper end of the tip portion of the compressed air supply pipe 106 is located above the lower end of the tip portion 107A of the heat exchange pipe 107, the air flows toward the inside of the heat exchange pipe 107 via the compressed air supply pipe 106. The foundry sand S can be sent into the heat exchange tube 107 more reliably by the compressed air supplied through the heat exchange tube 107 .

また、下段熱交換槽101において、供給口101Aは、下段熱交換槽101の側面の上部側から当該側面から離れるにしたがって上方に向かって傾斜するように、設けられている。すなわち、供給口101Aは、自然落下のシュートとなっている。そのため、バケットエレベータ等の搬送装置を用いなくても、前工程から回収した鋳物砂Sを下段熱交換槽101の内部へと供給することができる。
同様に、上段熱交換槽108において、排出口108Aは、上段熱交換槽108の側面の下部側から当該側面から離れるにしたがって下方に向かって傾斜するように、設けられている。すなわち、排出口108Aは、自然落下のシュートとなっている。そのため、バケットエレベータ等の搬送装置を用いなくても、上段熱交換槽108の内部の鋳物砂Sを後工程へと供給することができる。
Further, in the lower heat exchange tank 101, the supply port 101A is provided so as to be inclined upward from the upper side of the side surface of the lower heat exchange tank 101 as the distance from the side surface increases. That is, the supply port 101A serves as a free-falling chute. Therefore, the foundry sand S collected from the previous step can be supplied into the lower heat exchange tank 101 without using a conveying device such as a bucket elevator.
Similarly, in the upper heat exchange tank 108, the discharge port 108A is provided from the lower side of the side surface of the upper heat exchange tank 108 so as to incline downward as the distance from the side surface increases. That is, the discharge port 108A is a free-falling chute. Therefore, the foundry sand S inside the upper heat exchange tank 108 can be supplied to the subsequent process without using a conveying device such as a bucket elevator.

また、吸引式集塵機によって鋳物砂Sを輸送する場合、輸送する鋳物砂Sの量に対して大量の風量が必要となり大型のファンが必要になる。そのため、吸引式集塵機のフィルタを大型にする必要がある。また、鋳物砂Sに含まれる微粉ダストや添加物によって吸引式集塵機のフィルタが目詰まりするため、当該フィルタの清掃が必要となる。しかし、本実施の形態1に係る熱交換装置100では、熱交換管107における鋳物砂Sの輸送に圧縮エアーを用いるため、大型フィルタや大型ファンを必要とせず、フィルタの清掃も必要ない。 Further, when the molding sand S is transported by a suction type dust collector, a large amount of air is required for the amount of the molding sand S to be transported, and a large fan is required. Therefore, it is necessary to increase the size of the filter of the suction dust collector. Further, since the fine dust and additives contained in the foundry sand S clog the filter of the suction dust collector, the filter needs to be cleaned. However, in the heat exchange device 100 according to Embodiment 1, since compressed air is used to transport the foundry sand S in the heat exchange tubes 107, neither a large filter nor a large fan is required, and cleaning of the filter is not necessary.

また、本実施の形態1に係る熱交換装置100では、鋳物砂Sの冷却に冷却水を用いる必要がない。そのため、ラジエータや熱交換用の細い配管等を省くことができる。 Further, in the heat exchange device 100 according to Embodiment 1, it is not necessary to use cooling water for cooling the foundry sand S. Therefore, a radiator and thin pipes for heat exchange can be omitted.

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、仕切り板102A,102B,102Cの高さは、熱交換を行う材料の特性や熱交換仕様に合わせて適宜設定されるものであり、実施の形態1に示したものに限定されるものではない。これにより、仕切り板102A,102B,102Cによって区画される下段熱交換槽101の各熱交換帯における鋳物砂Sの滞留時間を鋳物砂Sの材料特性や所望する熱交換仕様に合わせて設定することができる。同様に、仕切り板109A,109B,109Cの高さを、熱交換を行う材料の特性や熱交換仕様に合わせて適宜設定することにより、仕切り板109A,109B,109Cによって区画される上段熱交換槽108の各熱交換帯における鋳物砂Sの滞留時間を所望する時間に設定することができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the scope of the invention. For example, the heights of the partition plates 102A, 102B, and 102C are appropriately set in accordance with the characteristics of the material for heat exchange and the heat exchange specifications, and are not limited to those shown in the first embodiment. Absent. Thereby, the retention time of the molding sand S in each heat exchange zone of the lower heat exchange tank 101 partitioned by the partition plates 102A, 102B, and 102C can be set according to the material properties of the molding sand S and the desired heat exchange specifications. can be done. Similarly, by appropriately setting the heights of the partition plates 109A, 109B, and 109C in accordance with the characteristics of the materials to be heat-exchanged and the heat exchange specifications, the upper heat exchange tanks partitioned by the partition plates 109A, 109B, and 109C The residence time of the foundry sand S in each heat exchange zone 108 can be set to a desired time.

100 熱交換装置
101 下段熱交換槽
101A 供給口
102A,102B,102C 仕切り板
103 下段流動エアーボックス
104 下段多孔板
105 下段流動エアー供給管
106 圧縮エアー供給管(圧縮エアー供給部)
107 熱交換管
108 上段熱交換槽
109A,109B,109C 仕切り板
110 上段流動エアーボックス
111 上段多孔板
112 上段流動エアー供給管
Z1 下段熱交換帯
Z2 輸送熱交換帯
Z3 上段熱交換帯
S 鋳物砂
100 Heat exchange device 101 Lower heat exchange tank 101A Supply ports 102A, 102B, 102C Partition plate 103 Lower fluidized air box 104 Lower perforated plate 105 Lower fluidized air supply pipe 106 Compressed air supply pipe (compressed air supply unit)
107 Heat exchange tube 108 Upper heat exchange tanks 109A, 109B, 109C Partition plate 110 Upper fluidized air box 111 Upper perforated plate 112 Upper fluidized air supply pipe Z1 Lower heat exchange zone Z2 Transportation heat exchange zone Z3 Upper heat exchange zone S Foundry sand

Claims (1)

鋳物砂が供給される供給口を備え、下部から前記鋳物砂とは温度が異なる流動エアーが供給され、前記供給口から離れるにしたがって高さが低くなる複数の仕切り板が立設されている熱交換槽と、
前記熱交換槽の前記供給口側とは反対側の位置に前記熱交換槽の上下方向に沿って立設された管であって、前記管の下部が前記熱交換槽の内部に挿入されている熱交換管と、
前記熱交換管の下側から前記熱交換管の上側端部に向かって前記鋳物砂とは温度が異なる圧縮エアーを供給し前記熱交換管の下側端部付近に位置する前記鋳物砂を前記熱交換管の前記上側端部へ送る圧縮エアー供給部と、
を備え
前記圧縮エアー供給部における圧縮エアーを供給する先端部上端は、前記熱交換管の前記下側端部よりも上方に位置している、鋳物砂の熱交換装置。
A heat source provided with a supply port for supplying molding sand, supplied with flowing air having a temperature different from that of the molding sand from the lower portion, and having a plurality of standing partition plates whose height decreases as the distance from the supply port increases. an exchange tank;
A pipe erected along the vertical direction of the heat exchange tank at a position opposite to the supply port side of the heat exchange tank, the lower part of the pipe being inserted into the heat exchange tank. a heat exchange tube with
Compressed air having a temperature different from that of the foundry sand is supplied from the lower side of the heat exchange tube toward the upper end of the heat exchange tube to remove the foundry sand located near the lower end of the heat exchange tube. a compressed air supply to the upper end of the heat exchange tube ;
with
A heat exchange device for molding sand , wherein an upper end of a tip portion of the compressed air supply portion that supplies compressed air is located above the lower end portion of the heat exchange tube .
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