(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送装置で搬送されてくる熱処理材に付着する冷却用の油を回収すると共に熱処理材を洗浄して焼戻炉に搬送できるようにした中間処理装置と、焼戻炉の入口近傍に設けて中間処理装置側から焼戻炉側に搬送されてきた熱処理材から発生する油煙を燃焼させる燃焼装置と、油煙を燃焼装置内に吸引するとともに燃焼装置によって燃焼させた油煙の排ガスを燃焼装置外に排気する吸引ファンと、燃焼装置と連通するように設け上記の中間処理装置に備えた水槽から供給される水又は湯を、油煙の燃焼による燃焼熱によって加熱できるようにした熱交換器と、この熱交換器によって加熱された湯を中間処理装置内を搬送される熱処理材に降り注いで付着している冷却用の油を洗浄するためのシャワー機器とによって構成されていることを特徴とする油煙処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は油煙処理装置に関し、特に熱処理炉（装置）で焼入れされた熱処理材を冷却用油で冷却した後、焼戻炉に搬送する際に熱処理材から発生する油煙を処理するための油煙処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から熱処理材の一例である所望の鋼材に熱処理を施す場合には、先ず焼入炉に鋼材を入れて所定時間加熱をし、その後に、焼入炉から取り出した鋼材を直ちに油槽に入れて冷却し、冷却後に油槽から引き上げた鋼材をスプレー式のシャワーノズルによって中間洗浄した後に、焼き戻し炉に入れて焼き戻しを行っている。
【０００３】
そして上記の一連の熱処理工程において、油槽から引き上げた鋼材を焼戻炉に入れた時点で、鋼材から発生する油煙はダクトを介して吸引フアンで吸い集め、この集めた油煙を燃焼炉で燃焼したり、又はろ過して屋外に排気している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、熱処理工程で発生する油煙を燃焼やろ過しただけでは油煙の除去が不完全で大気汚染の要因となる。また、燃焼装置に油煙を導くためのダクトも従来は長く、このダクトに油が付着して火災の原因となっていた。さらに、油煙に対する従来の燃焼や排気の装置では、消煙効率も悪く、またランニングコストが高くなるといった問題があった。
【０００５】
そこで、従来の一連の熱処理工程において、なぜ問題となる油煙が多く発生するのかについて考えてみると、第１に中間洗浄工程における洗浄水の劣化があげられる。冷却用の油の付着した鋼材に対しては、最初は洗浄水もきれいであるので付着した油をきれいに洗い流すことができるが、繰り返し洗浄していると洗浄水も油が乳化（エマルジョン化）した状態となり、この洗浄水で鋼材を洗浄した場合には洗浄精度が著しく低下してしまう。
【０００６】
ではなぜ洗浄する水に対して乳化（エマルジョン化）が促進されるかについて考えてみると、中間洗浄工程で従来から使用されていたスプレー式のシャワーノズルによって鋼材を洗浄した場合、水がシャワーノズルの微細な孔を通過する時に、スプレー式のシャワーノズルでは上記の孔を通過する水がより強く物理的衝撃を受けてしまう。そのため、洗浄水は乳化を促進される。また、従来の中間洗浄工程における水（洗浄水）の加熱方法が、洗浄水槽自体を加熱する方法であったため、洗浄水槽全体の水の温度が上がってしまって乳化する要因となっていた。
【０００７】
さらに、洗浄方式の浸漬（ディッピング）が挙げられる。これは、鋼材が冷却用の油槽から約８０°Ｃの温度で引き上げて洗浄水の中に浸漬（ディッピング）されてからシャワー洗浄されるが、この浸漬（ディッピング）の時に洗浄水の温度が鋼材の温度と同じ温度であればよいのであるが、洗浄水の温度は鋼材温度より低いのが現状である。そのため、浸漬（ディッピング）時に鋼材が冷却されることになり、鋼材に付着している油の粘度が硬くなって、その後に洗浄水を鋼材にかけても洗浄精度が上がらないことになる。
【０００８】
本発明は、上記のような点に鑑みて開発されたものであり、その目的とするところは、洗浄水の乳化を防いで油煙の発生を抑制するとともに、熱処理材から発生した油煙中の油を除去して油煙による大気汚染の防止し、さらに、油（オイルミスト）の付着によるダクトからの火災発生をなくし、効果的に油煙を消すことができるようにした油煙処理装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を有効に達成するために、次のような構成にしてある。すなわち、本発明の油煙処理装置は、搬送装置で搬送されてくる熱処理材に付着する冷却用の油を回収すると共に熱処理材を洗浄して焼戻炉に搬送できるようにした中間処理装置と、焼戻炉の入口近傍に設けて中間処理装置側から焼戻炉側に搬送されてきた熱処理材から発生する油煙を燃焼させる燃焼装置と、油煙を燃焼装置内に吸引するとともに燃焼装置によって燃焼させた油煙の排ガスを燃焼装置外に排気する吸引ファンと、燃焼装置と連通するように設け上記の中間処理装置に備えた水槽から供給される水又は湯を、油煙の燃焼による燃焼熱によって加熱できるようにした熱交換器と、この熱交換器によって加熱された湯を中間処理装置内を搬送される熱処理材に降り注いで付着している冷却用の油を洗浄するためのシャワー機器とによって構成されている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付の図１〜図３に基づいて説明する。
図示のように本発明の油煙処理装置１は、熱処理装置２を構成する焼入炉３と焼戻炉４との間に配設されて、熱処理中の熱処理材からの油煙の発生を抑制すると共に油煙に含まれる油を効果的に除去して排ガス処理できるようにしたものである。尚、図１〜図３は簡略した説明図であって、説明の便宜上、図の一部を省略したり、破線で示すべきところを実線で示して各部の要部を判りやすくしてある。
【００１１】
先ず各種の形状に形成された鋼材等の熱処理材（ワーク）を熱処理する上記の熱処理装置２は、焼入炉３、油槽５、引き上げコンベヤ６、油煙処理装置１及び焼戻炉４を、図示（図１、図２参照）のような順に配設することによって構成されている。
【００１２】
焼入炉３としては、例えば公知のメッシュベルト式連続熱処理炉が使用されていている。勿論、熱処理材を焼入れ処理できれば如何なる構造の熱処理炉であってもよい。熱処理材Ａは、この焼入炉３内をコンベヤ７で搬送されながら焼入れされていく。
【００１３】
そしてこの焼入れされた熱処理材Ａは、焼入炉３の端部に設けた排出口であるシュート８から油槽５内に落下していく。
【００１４】
油槽５には、加熱された熱処理材（図示せず）を冷却する油が満たされている。この油槽５内には、投入された熱処理材を引き上げるための引上げコンベヤ６（搬送装置）が設けられている。引上げコンベヤ６としては、メッシュベルトコンベヤが使用されている。上記のシュート８から油槽５内に投入された熱処理材は、引上げコンベヤ６の一端側の上面に落下し、引上げコンベヤ６の駆動によって油槽内を搬送されて油槽内から引き上げられて行く。この間に熱処理材は油によって冷却される。
【００１５】
上記の引上げコンベヤ６によって油槽５から引上げられた熱処理材は、油煙処理装置１側に落下していく。
【００１６】
すなわち、油煙処理装置１は、上記の引上げコンベヤ６から落下した熱処理材を焼戻炉４側に搬送する搬送装置としての搬送コンベヤ９（例えばメッシュベルトコンベヤ）と、搬送コンベヤ９の上に落下した熱処理材から垂れる油を受ける水槽１０と、搬送コンベヤ９によって搬送されていく熱処理材に湯（又は水）を吹き付けて付着している油を強制的に洗い流すためのシャワー機器１１と、水槽１０に浮遊する油を回収するサブタンク３０（図２参照）と、このサブタンク３０に設けて油と水を分離するオイルスキマ１２と、オイルスキマ１２によって分離された油を回収する油回収タンク１３と、水槽１０の湯（又は水）を後述する熱交換器１４からシャワー機器１１に送るポンプ部１５ａ並びに減速機１５ｂ及びモータ１５ｃからなるポンプ１５と、このポンプ１５の吸入口側の配管に設けたストレーナ１６（図３参照）と、焼戻炉４の入口１７近傍の上方に設けたフード１８と、このフード１８を介して熱処理材から発生する油煙に含まれる油を燃焼させる燃焼装置１９と、油煙を燃焼装置１９内に吸引するとともに燃焼装置１９で燃焼させた油煙の排ガスを燃焼装置１９外に排気する吸引ファン２０（図２、図３参照）と、上記の燃焼装置１９の一端側の上部に燃焼装置１９と連通するように設けて上記の水槽１０から供給される水又は湯を燃焼熱によって加熱（水又は湯と燃焼熱との間で熱交換）する熱交換器１４、その他の各種バルブ等によって構成されている。
【００１７】
また、中間処理装置２１は、上記の搬送コンベヤ９、水槽１０、シャワー機器１１、オイルスキマ１２、油回収タンク１３、サブタンク３０、ポンプ１５及びストレーナ１７によって、引上げコンベヤ６で搬送されてきた熱処理材に付着する油を回収すると共に熱処理材を洗浄して焼戻炉４に搬送できるように構成されている。勿論、中間処理装置２１は、熱処理材に付着する油を回収すると共に洗浄して焼戻炉４に搬送できれば、上記の構成に限らず種々設計変更してもよい。
【００１８】
燃焼装置１９は、ガスバーナー２２（図３参照）から噴射するガスに着火することにより燃焼装置内に流入された油煙を燃焼させることができる。この燃焼装置１９の上部には吸引ファン２０が設けてあり、燃焼させた油煙の排ガスを燃焼装置外に排出できるようにしてある。油煙の誘引量は、吸引ファン２０の吸い込み流量を制御することにより任意に設定できるようにしてある。
【００１９】
さらに、燃焼装置１９の上部には熱交換器１４が設けられている。この熱交換器１４は、熱交換容器２３内に螺旋状に管２４を設け、管２４内を流れる水又は湯を燃焼装置１９による油煙の燃焼熱によって温められるようにしてある。
【００２０】
熱交換器の管は、一端をポンプ１５等を介して水槽１０及びサブタンク３０に接続されたパイプ２５に接続されていると共に、他端をシャワー機器１１のパイプ２６に接続されている。
【００２１】
上記のシャワー機器１１は、熱交換器の管２４に接続されたパイプ２６と、このパイプ２６の他端側に設けた２本のシャワーノズル２７、２８とからなる。各シャワーノズル２７、２８は、一端を封じた筒状のものであり長手方向に沿って多数の孔（図示省略）を形成してある。このシャワーノズル２７、２８（図１参照）は、搬送コンベヤ９を横切るようにして搬送コンベヤ９の上方に適宜間隔を以て平行に設けられている。また各シャワーノズル２７、２８は、図上（図１参照）の右上がりに設けられた搬送コンベヤ９の上面に対して略同じ間隔を以て設けてある。勿論、各シャワーノズル２７、２８は、搬送コンベヤ９の上面との間隔を変えて設けるようにしてもよい。熱交換器１５で温められた水又は湯は、搬送コンベヤ９によって搬送される熱処理材に対して各シャワーノズル２７、２８から降り注ぐようにしてある。各シャワーノズル２７、２８からは、熱処理材に滝状に多量の水又は湯が降り注いで、熱処理材に付着する油を洗い流せるようにしてある。
【００２２】
尚、シャワーノズルは、１本でも３本以上設けるようにしてもよい。また、水（温水）が滝状に搬送コンベヤ９の上面に降り注ぐことができれば、シャワーノズル２７、２８の形状、大きさ、孔の径・形・配置を自由に設計変更してもよい。勿論、シャワーノズルの孔は、湯又は水が滝状に降り注げるように、従来のスプレー式のノズルの孔より大径としてある。
【００２３】
次に上述した油煙処理装置１を備えた熱処理装置２によって熱処理材を熱処理する場合について説明する。
熱処理材は、焼入炉３内に設けられたコンベヤ７によって炉内を搬送されて行きながら焼入れ装置（図示省略）によって焼入れされる。
【００２４】
焼入炉３内を通過した熱処理材は、コンベヤ７の一端側に設けたシュート８から冷却用の油を満たした油槽５内に投入されて冷却される。
【００２５】
油槽５内に投入された熱処理材は、引上げコンベヤ６の一端側の上に落下し、この引上げコンベヤ６の駆動によって油槽５内を搬送され引上げられていく。この熱処理材には、表面全体に冷却用の油が付着している。
【００２６】
引上げコンベヤ６によって油槽５から引上げられた熱処理材は、中間処理装置２１側に導かれる。すなわち、引上げコンベヤ６の一端から落下した熱処理材は、水槽１０内に設けた搬送コンベヤ９の一端側の上部に載置され、焼戻炉４側に搬送されていく。この搬送途中において、搬送コンベヤ９上の熱処理材には、シャワー機器１１のシャワーノズル２７、２８から４０°Ｃ〜５０°Ｃ位の湯が降り注がれて、熱処理材の表面に付着している油を洗い流す。この油は、湯と共に引上げコンベヤ６（メッシュベルトコンベヤ）の隙間から水槽１０内に落下していく。水槽１０内では、油と水とが分離して油が上層に浮く。この上層の油は、オーバーフローによって繋ぎ通路２９を介してサブタンク３０に導かれる。この場合、油は多少の湯とともにサブタンク３０内に流入する。サブタンク３０内の湯と油は、オイルスキマ１２によって油のみ油回収タンク１３に導かれて回収される。
【００２７】
一方、搬送コンベヤ９によって搬送される熱処理材は、焼戻炉４の入口１７側に搬送され、焼戻炉４に備えたコンベヤ３１（図１参照）上に落下し、このコンベヤ３１によって焼戻炉４内に搬送され焼き戻しされる。
【００２８】
焼戻炉４の入口１７では、熱処理材から発生する油煙が吸引ファン２０によりフード１８を介して燃焼装置１９内に導かれる。燃焼装置１９内では、ガスバーナー２２によって油煙は燃焼される。この場合、燃焼装置１９内は、油の燃焼分解温度以上の温度となるように温度設定してあり、油煙を完全燃焼排ガスとなるようにしてある。このことにより油煙は、完全燃焼排ガス（又は燃焼排ガス）として吸引ファン２０によって燃焼装置１９外に排気される。
【００２９】
また、油煙を燃焼装置１９内で燃焼させた時に発生する燃焼熱は、シャワー機器１１内を流れる水又は湯を温めるのに利用される。すなわち、燃焼装置１９と連通するように設けられ熱交換器２３の管２４内には、ポンプ１５によって水槽１０及びサブタンク３０の水又は湯がストレーナ１６を介して導かれる。この管２４内の水又は湯は、上記の燃焼熱によって４０°Ｃ〜５０°Ｃ位に温められ、シャワーノズル２７、２８から搬送コンベヤ９上の熱処理材に降り注がれる。熱処理材の表面に付着した油は、上記の湯によって水に比べてより効果的に熱処理材から洗い流されることになる。尚、水槽１０及びサブタンク３０内の水又は湯水は、出来るだけ静止した状態にすると油との分離に効果があるため、ポンプ１５に接続される取水用の配管２５ａは、水槽１０及びサブタンク３０の下部に設けられている。
【００３０】
【発明の効果】
このように本発明の油煙処理装置は、焼入炉から焼戻炉に熱処理材を導く途中に設けることによって、焼戻炉に送り込む手前で、発生する油煙を燃焼させて排ガス処理を行うことができ、また従来のように燃焼装置に油煙を導くための長いダクトを設けることもなく、ダクトに油煙の油が付着して火災を引き起こす要因となることを極力防止することができる。また、燃焼装置で油煙を燃焼させた燃焼熱を利用して熱交換器を流れる水又は湯を昇温させ、この湯により、搬送装置によって焼戻炉側に搬送される熱処理材に付着する冷却用の油を洗い流すことによって、熱処理材に付着した油を効果的に除去することができる。また、湯又は水が乳化するのを抑制することができ、熱処理材から発生する油煙を極力抑制することができる。
【００３１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の油煙処理装置を備えた熱処理装置の一部を正面から見た説明図である。
【図２】本発明の油煙処理装置を備えた熱処理装置の一部を平面から見た説明図である。
【図３】本発明の油煙処理装置を簡略化した説明図である。
【符号の説明】
１    油煙処理装置
２    熱処理装置
３    焼入炉
４    焼戻炉
５    油槽
６    搬送装置（引上げコンベヤ）
１０    水槽
１１    シャワー機器
１４    熱交換器
１７    焼戻炉の入口
１９    燃焼装置
２０    吸引ファン
２１    中間処理装置
【図１】
0003904344.tif 000002
【図２】
0003904344.tif 000003
【図３】
0003904344.tif 000004