(57)【要約】【課題】鋳造直後の鋳造品を効率よく冷却する。【解決手段】パレット４の下方から冷却媒体（エアや水等）を噴射する冷却媒体噴射部５を設けると共に、パレット４に穴４ａを設け、パレット４の穴４ａを介して冷却媒体噴射部５から噴射した冷却媒体を鋳造品Ｗの下方から接触させて鋳造品Ｗを冷却する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パレットに載せた鋳造品を冷却する鋳造品冷却装置であって、
前記パレットに穴を設けると共に、前記パレットの下方から冷却媒体を噴射する冷却媒体噴射部を設け、
前記冷却媒体噴射部から噴射した冷却媒体を、前記パレットの穴を介して鋳造品の下方から接触させて鋳造品を冷却する鋳造品冷却装置。
【請求項２】
前記パレット及び鋳造品を内部に収容するケースと、前記ケースの内部の空気を吸引する吸引手段とを備え、前記吸引手段が、前記ケースの内部空間のうち、前記ケースの内部に配置した前記パレットよりも上方の空間に開口した請求項１記載の鋳造品冷却装置。
【請求項３】
前記冷却媒体が水である請求項１又は２に記載の鋳造品冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造直後の鋳造品を冷却するための鋳造品冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋳造直後の鋳造品は非常に高温（４００℃程度）になっているため、通常、次工程での取り扱い性の向上を図るために冷却される。例えば特許文献１に示されている鋳造品冷却装置では、パレットに載せた鋳造品の上方からエアを吹き付けることで、鋳造品の冷却を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２９９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のような冷却方法では、鋳造品の温度を十分に下げることができない場合がある。例えば、エンジンのシリンダヘッドを鋳造する場合、鋳造機から取り出したシリンダヘッドは、通常、燃焼室側の面を下向きにしてパレット上に載置される。シリンダヘッドのうち、燃焼室の周囲は、エンジンの稼働時に大きな負荷が加わるため、厚肉に形成されている。このため、シリンダヘッドの燃焼室側の面は、熱容量が大きく、冷却されにくい。このような鋳造品を、上記特許文献１のように上方（燃焼室と反対側）からのみ冷却すると、冷却されにくい燃焼室側の面の反対側からエアが吹き付けられるため、冷却効率が悪く、十分に冷却されない恐れがある。
【０００５】
本発明は、鋳造直後の鋳造品を効率よく冷却することができる鋳造品冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するためになされた本発明は、パレットに載せた鋳造品を冷却する鋳造品冷却装置であって、前記パレットの下方から冷却媒体を噴射する冷却媒体噴射部を設けると共に、前記パレットに穴を設け、前記パレットの穴を介して前記冷却媒体噴射部から噴射した冷却媒体を鋳造品の下方から接触させて鋳造品を冷却するものである。
【０００７】
このように、パレットに穴を設け、この穴を介して鋳造品の下方から冷却媒体を接触させることにより、鋳造品を下方から冷却することができる。これにより、上方からは効率よく冷却することができない鋳造品であっても、下方から効率よく冷却することが可能となる。特に、冷却媒体が水である場合、エアよりも効率よく冷却することができる。この場合、鋳造品が水で濡れることになるが、上記のように鋳造品の下方から水を接触させることで、余分な水は重力により下方に落ちると共に、鋳造品に付着した水も鋳造品の余熱ですぐに蒸発するため、冷却後の鋳造品を乾燥した状態とすることができる。
【０００８】
上記の鋳造品冷却装置に、パレット及び鋳造品を内部に収容するケースを設け、このケースの内部で鋳造品を冷却することにより、冷却により生じる臭気や粉塵が周囲に飛散することを防止できる。この場合、ケースの内部空間のうち、パレットよりも上方の空間の温度は、パレットよりも下方の空間の温度よりも高くなる。そこで、ケースの内部の空気を吸引手段を設け、この吸引手段を、ケースの内部空間のうち、パレットよりも上方の空間に開口させれば、ケースの内部の高温の空気を外部へ排出することができるため、ケースの内部空間が冷却され、鋳造品の冷却効率がさらに高められる。
【０００９】
冷却媒体として水を使用する場合、パレットの穴の周囲の全周で鋳造品とパレットとを当接させれば、パレットの穴を介して下方から供給した冷却水が、鋳造品とパレットの間から漏れ出す事態を防止できる。これにより、鋳造品とパレットとの間の隙間から漏れ出した水でパレットの上面等が濡れてしまう事態を防止できる。
【００１０】
上記のような鋳造品冷却装置は、鋳造品がシリンダヘッドであり、冷却されにくい燃焼室側を下方としてパレットに載置する場合、特に有効となる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明の鋳造品冷却装置によれば、鋳造直後の鋳造品に下方から冷却媒体を接触させることにより、鋳造品を効率よく冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る鋳造品冷却装置の断面図である。
【図２】鋳造品を載せるパレットの平面図である。
【図３】図１の拡大図である。
【図４】鋳造品の下面（シリンダヘッドの燃焼室側の面）を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１に示す鋳造品冷却装置１は、鋳造機に併設され、鋳造直後の鋳造品Ｗを冷却するものである。鋳造品Ｗは、中子（図示省略）を鋳包んで鋳造される。本実施形態では、低圧鋳造機で鋳造した鋳造品Ｗとしてのシリンダヘッドを、鋳造品冷却装置１で冷却する場合を示す。鋳造品冷却装置１は、ケース２と、ケース２の内部に設けられ、パレット４を搬送するコンベア３と、コンベア３の下方に配された冷却媒体噴射部５と、コンベア３の上方に配されたエアブロア６と、ケース２の内部の空気を吸引する吸引手段７と、鋳造品Ｗから脱落した中子を回収する回収手段８とを備える。
【００１４】
本実施形態では、図２に示すように、パレット４に複数（２個）の鋳造品Ｗが載置される。各鋳造品Ｗは、燃焼室側を下方としてパレット４に載置される。パレット４には、上下方向に貫通した複数（２個）の穴４ａが設けられ、各穴４ａの上に鋳造品Ｗが載置される。パレット４の上面のうち、各穴４ａの周囲には、環状のシール部材４ｂが設けられる。パレット４に鋳造品Ｗを載置すると、シール部材４ｂが穴４ａの全周で鋳造品Ｗの下面に当接する。これにより、図３に示すように、パレット４の穴４ａの全周において、パレット４と鋳造品Ｗとの間の隙間がシール部材４ｂでシールされた状態となる。
【００１５】
ケース２は、パレット４に載せた鋳造品Ｗを搬入する搬入口２ａと、パレット４に載せた鋳造品Ｗを搬出する搬出口２ｂを有する。搬入口２ａ及び搬出口２ｂには、それぞれ開閉可能なシャッター２ｃ，２ｄが設けられる。シャッター２ｃ，２ｄを閉じると、ケース２の内部に略密閉された空間が形成される。
【００１６】
コンベア３は、ケース２の搬入口２ａから搬出口２ｂへ向けてパレット４を搬送するものである。図示例では、搬入口２ａから搬出口２ｂへ向けて若干下方に傾斜している。これにより、パレット４及び鋳造品Ｗが自重により搬出口２ｂ側へ搬送される。コンベア３には、パレット４を第１冷却位置Ａ１（図１に実線で示す位置）で係止する第１ストッパ３ａと、パレット４を第２冷却位置Ａ２（図１に鎖線で示す位置）で係止する第２ストッパ３ｂとが設けられる。各ストッパ３ａ，３ｂは、コンベア３の搬送面（上面）から上方に出没可能とされる。
【００１７】
冷却媒体噴射部５は、第１冷却位置Ａ１に配置したパレット４の下方に設けられる（図１参照）。冷却媒体噴射部５は、図３に示すように、冷却媒体（エアや水等）を噴射する複数のノズル５ａを有する。ノズル５ａは、第１冷却位置Ａ１に配置したパレット４の穴４ａの下方で、且つ、コンベア３を構成するローラの間に設けられる。ノズル５ａから噴射された冷却媒体は、コンベア３のローラの間及びパレット４の穴４ａを通過して、鋳造品Ｗの下面（燃焼室側の面）に接触する（点線矢印参照）。本実施形態では、図４に示すように、ノズル５ａから噴射された冷却媒体が、鋳造品Ｗの下面のうち、燃焼室Ｗ１の周囲の平坦面Ｗ２に吹き付けられる（冷却媒体が吹き付けられる位置を×で示す）。
【００１８】
エアブロア６は、第１冷却位置Ａ１及び第２冷却位置Ａ２に配したパレット４の上方にそれぞれ設けられる。各エアブロア６から噴射されたエアが、各冷却位置Ａ１，Ａ２に配したパレット４上の鋳造品Ｗに対して、上方から吹き付けられる。
【００１９】
吸引手段７は、ケース２の内部の空気を吸引するものである。吸引手段７は、ケース２の内部空間のうち、コンベア３上のパレット４よりも上方の空間に開口している。図示例では、吸引手段７の開口部が、ケース２の上壁に設けられている。吸引手段７で吸引された空気は、脱臭等のために水洗され、外部に排出される。
【００２０】
回収手段８は、ケース２の下部に設けられ、鋳造品Ｗから脱落した中子を回収するものである。回収手段８は、例えば中子の粒子よりも細かい網目を有するフィルタで構成される。回収手段８は、図示しない排出装置に接続され、フィルタを通過した空気や微細な粉塵等がケース２から排出される。
【００２１】
以下、上記構成の鋳造品冷却装置１により鋳造品Ｗを冷却する手順を説明する。尚、以下では、冷却媒体噴射部５から噴射する冷却媒体がエアである場合を示す。
【００２２】
まず、鋳造直後の鋳造品Ｗをパレット４に載せ、この鋳造品Ｗ及びパレット４をケース２の搬入口２ａからコンベア３上に搬入する。鋳造品Ｗ及びパレット４は、自重によりコンベア３上を移動し、パレット４が第１ストッパ３ａに当接することでパレット４及び鋳造品Ｗが第１冷却位置Ａ１で停止される（図１の実線位置）。尚、このとき、先に第１冷却位置Ａ１で冷却された鋳造品Ｗ’及びパレット４’ （図１に鎖線で示す）が、第２冷却位置Ａ２で停止されている。
【００２３】
そして、搬入口２ａ及び搬出口２ｂのシャッターを閉じ、ケース２の内部空間を略密閉した状態で、第１冷却位置Ａ１の鋳造品Ｗ及び第２冷却位置Ａ２の鋳造品Ｗ’の冷却が同時に行われる。第１冷却位置Ａ１では、冷却媒体噴射部５のノズル５ａから供給したエアが、パレット４の穴４ａを介して、鋳造品Ｗに対して下方から吹き付けられる（図３参照）。このように、冷却されにくい鋳造品Ｗの下面（燃焼室側の面）、特に、燃焼室Ｗ１の周囲の平坦面Ｗ２に下方からエアを吹き付けることで（図４参照）、鋳造品Ｗを効率よく冷却することができる。これと同時に、エアブロア６により鋳造品Ｗに上方からエアが吹き付けられる。このように、鋳造品Ｗの上下両側からエアを吹き付けることで、鋳造品Ｗの冷却効率をさらに高めることができる。一方、第２冷却位置Ａ２では、エアブロア６により鋳造品Ｗ’に上方からエアを吹き付けることで、鋳造品Ｗ’の冷却が行われる。
【００２４】
こうして鋳造品Ｗ，Ｗ’の冷却を行っている間、ケース２の内部空間の空気が吸引手段７から常に吸引されている。本実施形態では、吸引手段７が、ケース２の内部空間のうち、高温の空気がたまりやすい上方の空間に開口しているため、高温の空気が外部に排出されて内部の温度が低下するため、鋳造品Ｗ，Ｗ’の冷却効率がさらに高められる。
【００２５】
また、鋳造品Ｗにエアを吹き付けることで、鋳造品Ｗの中子の粉が落ちることがある。この中子の粉は、自重によりケース２の下部に降下し、回収手段８により回収される。これにより、中子を再利用して、低コスト化を図ることができる。
【００２６】
所定時間経過したら、エアブロア６及び冷却媒体噴射部５からのエアの噴射を停止する。そして、ケース２の搬出口２ｂのシャッターを開くと共に、第２ストッパ３ｂを降下させ、第２冷却位置Ａ２で冷却された鋳造品Ｗ’及びパレット４’をケース２から搬出する。その後、第２ストッパ３ｂを上昇させると共に第１ストッパ３ａを降下させ、第１冷却位置Ａ１で冷却された鋳造品Ｗ及びパレット４を自重で下流側に搬送し、パレット４が第２ストッパ３ｂに当接することで、パレット４及び鋳造品Ｗが第２冷却位置Ａ２に配される。その後、第１ストッパ３ａを上昇させると共に、新たな鋳造直後の鋳造品及びパレット（図示省略）を搬入口２ａから搬入し、第１冷却位置Ａ１に配する。以上の手順を繰り返すことにより、低圧鋳造機で鋳造された鋳造品が、第１冷却位置Ａ１及び第２冷却位置Ａ２で冷却され、次工程に搬送される。このように、２つの冷却位置Ａ１，Ａ２を設けることで、各鋳造品の冷却時間を長く取ることができるため、鋳造品を所望の温度まで確実に冷却することができる。
【００２７】
本発明は、上記の実施形態に限られない。例えば、上記の実施形態では、冷却媒体噴射部５から噴射する冷却媒体としてエアを使用したが、この冷却媒体として水を使用することもできる。この場合、エアを使用する場合と比べて冷却効率がさらに高められるため、冷却に要する時間、エネルギー、及びコストを大幅に削減できる。特に、鋳造品Ｗ（シリンダヘッド）の燃焼室側の面を水で冷却することで、冷却効率をさらに高めることができる。
【００２８】
こうして鋳造品Ｗの下方から水を吹き付けることで、鋳造品Ｗが濡れてしまうが、鋳造品Ｗに吹き付けられた水は自重により落下するため、鋳造品Ｗにはほとんど残らない。また、鋳造品Ｗに付着した水も鋳造品Ｗの余熱で蒸発するため、鋳造品Ｗを乾燥した状態で搬出できる。
【００２９】
ところで、鋳造品Ｗには上下方向の貫通孔が形成されているが、この貫通孔は中子で密閉されているため、鋳造品Ｗの貫通孔を介して水が上部に漏れ出すことはない。また、パレット４の穴４ａの全周で、パレット４と鋳造品Ｗとの間の隙間がシール部材４ｂでシールされているため、穴４ａの下方から供給された水が、鋳造品Ｗとパレット４との隙間から漏れだすことはない。よって、パレット４の上面等の周辺環境が水浸しになる事態を回避できる。
【００３０】
冷却媒体噴射部５から噴射した水は、鋳造品Ｗを冷却した後、ケース２の下部に設けた排水装置から排出される。排水装置の開口部には回収手段８が設けられ、水に混入した中子の粉が回収される。
【００３１】
上記のように第１冷却装置Ａ１において鋳造品Ｗを水冷することで、鋳造品を十分に冷却することができる。この場合、鋳造品Ｗの温度が低くなるため、鋳造品Ｗに付着した水が蒸発せずに残る恐れがある。この場合、第２冷却位置Ａ２に設けたエアブロア６は、鋳造品Ｗを乾燥させる乾燥工程の役割を果たす。
【００３２】
また、第１冷却装置Ａ１のみで鋳造品を十分に冷却し、且つ、水濡れの問題が無ければ、第２冷却位置Ａ２での冷却は省略してもよい。この場合、鋳造品冷却装置１を小型化することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１     鋳造品冷却装置
２     ケース
３     コンベア
４     パレット
４ａ   穴
４ｂ   シール部材
５     冷却媒体噴射部
６     エアブロア
７     吸引手段
８     回収手段
Ａ１   第１冷却位置
Ａ１   第２冷却装置
Ｗ     鋳造品
Ｗ１   燃焼室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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