(57)【要約】      （修正有）【課題】金属熱処理設備の熱エネルギー回收システムを提供する。【解決手段】金属熱処理設備には原料区１０、送り入れ真空区２０、予熱区３０、ガス加熱区４０、複数段の電力加熱区５１、５２、５３、５４、５５、５６、複数段の降温区６１、６２、６３、送り出し真空化区７０、出料区８０を設置し、金属被処理物を予熱、ガス加熱、複数段の電力加熱、降温、真空化等プロセスを経て、熱処理加作業を行う構成とし、各降温区６１、６２、６３にはそれぞれ吸出式ブロワー６４、６５、６６を設置し、保温輸送管９０により予熱区３０に設置される吸入式ブロワー３１に連接し、ガス加熱区４０の廃熱ガスの排気口４１に保温輸送管９０に接続して予熱区３０の吸入式ブロワー３１に連結することにより、各降温区、ガス加熱区高温廃熱ガス排出して予熱区に還流して、熱エネルギーを回收する。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
金属熱処理設備における熱エネルギー回收システムであって、
金属熱処理設備にその熱処理工程に沿って、原料区、送り入れ真空区、予熱区、ガス加熱区、複数段の電力加熱区、複数段の降温区、送り出し真空化区、出料区を設置し、
該原料区は、金属被処理物を後続の送り入れ真空区に移送し、
該送り入れ真空区は、金属被処理物に真空化プロセスを執行後、予熱区に移送し、
該予熱区は、金属被処理物に対して予熱作業を行い、
該ガス加熱区は、金属被処理物に対して加熱を行い、排気口を設置して廃熱明ガスを排出し、
該複数段の電力加熱区は、金属被処理物に対して分段式加熱を行い、
該複数段の降温区は、金属被処理物を冷却して降温させ、
該送り出し真空化区は、金属被処理物に真空化作業を執行後、該出料区へと移送し、
該出料区は、加熱処理作業が完成した金属被処理物を送り出して集荷し、
該金属熱処理設備の各降温区には、吸出式ブロワーをそれぞれ設置すると共に、該予熱区には、吸入式ブロワーを設置して保温輸送管により該各降温区の吸出式ブロワーと該予熱区の吸入式ブロワーを連結し、さらに該保温輸送管は、該ガス加熱区の廃熱ガスを排出する排気口と連結し、これにより降温区が生じる廃熱ガスとガス加熱区から排出する廃熱ガスを吸引して予熱区に還流する熱エネルギー回收システムを構成することを特徴とする熱エネルギー回收システム。
【請求項２】
前記金属熱処理設備の原料区、輸入真空区、予熱区、ガス加熱区、電力加熱区、降温区、輸出真空区及び出料区の各作業区の間には、それぞれゲートを設置して区画することを特徴とする請求項１に記載の熱エネルギー回收システム。
【請求項３】
前記金属熱処理設備は、該各電力加熱区に、それぞれモーター及びブレードを設置し、
該モーターにより該ブレードを伝動して内部気流を攪拌し、均熱効果を達成することを特徴とする請求項１に記載の熱エネルギー回收システム。
【請求項４】
前記金属熱処理設備の各電力加熱区は、電熱線型式加熱であることを特徴とする請求項１に記載の熱エネルギー回收システム。
【請求項５】
前記金属熱処理設備の各電力加熱区は、電熱管型式加熱であることを特徴とする請求項１に記載の熱エネルギー回收システム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、金属被処理物の熱処理設備における熱エネルギー回收システムに関し、特にガス加熱時に排出する必要がある廃熱ガス及び降温区が生じる高温廃熱ガスを吸引して予熱区に還流することで、金属被処理物に対して予熱作業を行い、これにより熱エネルギーを回收して再利用する省エネ、コスト削減の効果を達成し、極めて優れた産業経済利益を備える熱エネルギー回收システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に金属被処理物は、その構造強度を強化するため、熱処理作業を施すことが多いが、これにより、その硬度及び構造強度は、大幅に向上する。
このタイプの熱処理作業は、一般には、金属熱処理設備により実施される。
【０００３】
従来の金属熱処理設備の構造は、基本的には、一貫プロセスとして配列された原料区、予熱区、ガス加熱区、電力加熱区、降温区及び取り出し区等の作業区が設けられている。
必要に応じて、電力加熱区を多段階式とし、各電力加熱区の間には、ゲートを設置して区隔し、降温区も多段階式とし、同時にその原料区と予熱区、降温区と出料区の間には、真空区を増設する。
【０００４】
上記した構成の金属熱処理設備において作業する際には、金属被処理物を、原料区から真空区を経て予熱区へ導入して予熱を行う。
さらに、金属被処理物をガス加熱区に導入し第一段階の加熱を行い、金属被処理物の温度が予定温度まで上がったら、電力加熱区に導入し、後続の定時、定温加熱を行う。
かつ、ゲートの区隔によって、金属被処理物は各電力加熱区において安定して加熱され、各段階の電力加熱作業の完了後、金属被処理物を降温区に移送し、冷却降温定型作業を行う。
多段階式の降温区を通過し、金属被処理物を完全に冷却定型後、最後に真空区を通過して出料区へと移送し、金属被処理物の一貫熱処理作業を完了する。
【０００５】
上記の熱処理作業においては、金属被処理物の加熱作業完了後には、再度冷却降温を行わなければ、硬度及び構造強度の向上を達成することはできない。
この作業方式では、金属被処理物の高温を、熱交換により冷却降温する必要があり、そのため、廃熱排出の問題が必ず発生する。
一方、ガス加熱区は、持続的にガスを燃やす方式で加熱するため、これもまた廃熱ガス排出の問題が存在する。
つまり、金属被処理物の熱処理作業の過程では、廃熱ガス排出の問題は避けることができないということである。
【０００６】
しかし、予熱区では、電力或いはガス燃焼により、金属被処理物の予熱を行う必要があり、これが作業全体のコストの多くを占める。
さらに、廃熱を回收して利用することもできないため、産業利用上の経済効果と実用価値にとって実に不利である。
本考案は、従来の熱処理作業の上記した欠点に鑑みてなされたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２８４２６号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
本考案が解決しようとする課題は、ガス加熱時に排出する廃熱ガスと金属被処理物の冷却降温時に生じる廃熱が妥当に回收再利用されていないため、産業上の利用価値に悪影響を及ぼしている従来の金属熱処理設備に、解決の道をつける熱エネルギー回收システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本考案は下記の熱エネルギー回收システムを提供する。
本考案の熱エネルギー回收システムは、従来の金属熱処理設備の熱エネルギー浪費の問題を解決でき、熱処理設備の複数段の降温区に吸出式ブロワーを追加設置し、予熱区に吸入式ブロワーを追加設置して、降温区の各吸出式ブロワーにより保温輸送管を通して予熱区の吸入式ブロワーに接続し、ガス加熱区の廃熱ガスを排出する必要がある排気口は、保温輸送管により連接されて熱エネルギー回收輸送管路を構成し、ガス加熱区が排出する必要がある廃熱ガス及び降温区が生じる高温廃熱がすを吸引して予熱区に還流して金属被処理物に対して予熱作業を行う。
本考案の熱エネルギー回收システムは、降温区に設置する吸出式ブロワーに保温輸送管を経て予熱区の吸入式ブロワーに連接し、ガス加熱区の廃熱ガスを排出する必要がある排気口を保温輸送管を経て連結して熱エネルギー回收輸送管路を構成し、熱処理作業中に生じる廃熱ガスを吸引して予熱区に還流して再利用することにより、別に加熱装置或いは熱源装置を追加設置しなくとも、金属被処理物の予熱を再利用でき、
同時に降温区の高温廃熱ガスは吸出式ブロワーにより吸い出されるため、その放熱効率は向上し、放熱時間と全体の作業時間は短縮され、極めて優れた産業上の利用性と経済効果を備える。
【考案の効果】
【００１０】
本考案の熱エネルギー回收システムは、放熱効率が高く、放熱時間と全体の作業時間が短縮され、極めて優れた産業上の利用性と経済効果を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本考案一実施形態の構造立体模式図である。
【図２】本考案一実施形態の平面模式図である。
【図３】本考案一実施形態の底面模式図である。
【図４】本考案一実施形態の局部側視構造模式図である。
【図５】本考案一実施形態の作業温度パターン図である。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
以下に図面を参照しながら本考案を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１〜５に示すように、本考案の金属熱処理設備は、構造上、作業環境に応じてコの字型の空間節減レイアウトを形成する。
【００１４】
その中央部位には、作業人員が作業するための作業区間を残し、その片側には、ベルトコンベアである原料区１０を設置し、金属被処理物１を後続の送り入れ真空区２０に移送する。
【００１５】
移送した真空区２０では真空化プロセスを行った後、予熱区３０に送り入れ、金属被処理物１の予熱を行い、次にガス加熱区４０に移送し、第一段階の加熱作業を行う。
【００１６】
さらに、電力加熱区５０に移送し、後続の加温作業を行い、該電力加熱区５０は必要に応じて、複数段の電力加熱区（本考案実施形態は六段式加熱で、その数及び構成は、実際の作業の必要に応じて調整する）を構築する。
【００１７】
これにより、金属被処理物１は第一電力加熱区５１、第二電力加熱区５２、第三電力加熱区５３、第四電力加熱区５４、第五電力加熱区５５及び第六電力加熱区５６を通して、定時の加熱作業期を行う。
【００１８】
該各電力加熱区５１、５２、５３、５４、５５、５６には、それぞれモーター５７伝動ブレード５８を設置し、これにより内部気流を攪拌し、均熱効果を達成する。
【００１９】
その加熱方式は、電熱線型式或いは電熱管型式により実施された後、降温区６０に移送して冷却降温作業を行う。
【００２０】
良好な定型効果を得るため、その降温区６０は複数段の降温区に区画される（本考案実施形態では三段式降温）。
【００２１】
第一降温区６１、第二降温区６２及び第三降温区６３を経て、金属被処理物１は徐々に冷却降温し、常温状態となる。
【００２２】
最後に真空化区７０へ移送して、真空化プロセスを執行後、出料区８０へ移送して集荷する。
【００２３】
こうして、ガスと電力混合加熱の金属熱処理設備の基本構造を形成し、かつ、前述の各作業区間には、それぞれ可動ゲート２を設置して区隔し、これにより金属被処理物１の各作業区内では独立して作業を行い、相互干渉を受けることはない。
【００２４】
その熱処理作業の過程において、金属被処理物１はおおよそ２０℃から１時間で２００℃まで加熱され、定温加熱を１時間持続し、さらに１時間加熱し５００℃まで温度を上げた後、１時間定温加熱し７５０℃〜７８０℃まで温度を上げ、７５０℃〜７８０℃を８時間保温した後、７３０℃で温度を下げ、７３０℃〜７００℃まで２〜４時間かけて徐々に降温し、２時間以内に７００℃から２００℃まで徐々に温度を下げ、さらに１時間以内に２００℃から１００℃まで徐々に温度を下げ、最後に２０℃まで徐々に温度を下げる。
【００２５】
こうして、金属被処理物１の熱処理作業及び冷却定型を完成し、その全体硬度及び構造強度は大幅に向上する。
【００２６】
熱エネルギーを回収し、省エネの目的を達成するため、本考案は構造上、金属熱処理設備の各降温区６１、６２、６３に、それぞれ吸出式ブロワー６４、６５、６６を設置し、予熱区３０には吸入式ブロワー３１を設置する。
【００２７】
さらに、保温輸送管９０により、各降温区６１、６２、６３の吸出式ブロワー６４、６５、６６と予熱区３０の吸入式ブロワー３１に分岐して連結する。
【００２８】
同時に該保温輸送管９０は、ガス加熱区４０の廃熱ガスを排出する排気口４１と連結し、これにより本考案の熱エネルギー回收システムを構成する。
【００２９】
前述の熱エネルギー回收システムを通して、金属熱処理設備において金属被処理物１の熱処理作業を行う時には、予熱区３０の吸入式ブロワー３１を利用し、ガス加熱区４０の排気口４１から排出する廃熱ガスを吸引して予熱区３０に戻す。
【００３０】
同時に、各降温区６１、６２、６３の吸出式ブロワー６４、６５、６６を利用し、内部の廃熱ガスを吸出し、予熱区３０の吸入式ブロワー３１を対応させて、該各廃熱ガスを吸引して予熱区３０内に戻す。
【００３１】
こうして、別に加熱装置或いは熱源装置を追加設置しなくとも、本設備は、金属被処理物１の冷却降温プロセスが生じる廃熱ガス及びガス加熱区４０の作業で排出する廃熱ガスは、恒温の保温輸送管９０及び吸入式ブロワー３１を通して吸引され予熱区３０に戻され、金属被処理物１に対して予熱作業を行い、熱エネルギーを回收して再利用する効果を達成する。
【００３２】
しかも、降温区６１、６２、６３内部の高温廃熱は、吸出式ブロワー６４、６５、６６によって強制的に吸出されるため、効果的に放熱効率を向上させ、放熱時間を短縮でき、全体の作業時間を短縮でき、作業効率を向上させられ、省エネ、コスト削減の産業上の経済利益を達成することができる。
【００３３】
以上の説明により明らかなように、本考案の熱エネルギー回收システムは、ガス加熱区が排出せざるを得ない廃熱ガス及び降温区が生じる高温廃熱ガスを吸引して予熱区に還流することによって、金属被処理物に対して予熱作業を行い、これにより熱エネルギーを回收して再利用する省エネ、コスト削減の効果を達成し、従来の金属熱処理設備に比べ、産業上高い利用価値と経済的効果を備える。
【００３４】
上記を総合すると、本考案の熱エネルギー回收システムは、全体的な構成を通して、その作業過程で生じる降温区の廃熱ガス及びガス加熱区の廃熱ガスを吸引して予熱区に還流し、金属被処理物予熱の熱源とすることによって、熱エネルギーを浪費することなく、その作業効率を高め、省エネ、コスト削減の効果を達成し、従来の同類設備における欠点を解決し、極めて優れた産業的な利用性と実用価値を備える。
【００３５】
上記の本考案名称と内容は、本考案技術内容の説明の便に供するものであって、本考案を限定するものではない。本考案の精神に基づく等価応用或いは部品（構造）の転換、置換、数量の増減はすべて、本考案の保護範囲に含むものとする。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本考案は実用新案登録の要件である新規性を備え、従来の同類製品に比べ十分な進歩を有し、実用性が高く、社会のニーズに合致しており、産業上の利用価値は非常に大きい。
【符号の説明】
【００３７】
１  金属被処理物
２  ゲート
１０  原料区
２０  送り入れ真空区
３０  予熱区
３１  吸入式ブロワー
４０  ガス加熱区
４１  排気口
５０  電力加熱区
５１  第一電力加熱区
５２  第二電力加熱区
５３  第三電力加熱区
５４  第四電力加熱区
５５  第五電力加熱区
５６  第六電力加熱区
５７  モーター
５８  ブレード
６０  降温区
６１  第一降温区
６２  第二降温区
６３  第三降温区
６４  吸出式ブロワー
６５  吸出式ブロワー
６６  吸出式ブロワー
７０  送り出し真空化区
８０  出料区
９０  保温輸送管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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