(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠心投射機３Ｂから金属製ショットを被処理物に投射する遠心投射式ショットブラスト装置３において、
投射室３Ａの側壁、排気ダクト７の側壁およびショットＳを回収して再使用させるためのショットタンク３Ｅに、粉体若しくは流体状の熱媒体Ｒによる熱交換機構を備えるとともに、該熱媒体Ｒが、前記排気ダクト７の側壁、投射室３Ａの側壁、およびショットタンク３Ｅの順序でそれぞれの熱交換機構に供給可能に構成されており、かつ該ショットタンク３Ｅに備えられる熱交換機構を貫通する熱媒体輸送管８が、前記遠心投射式ショットブラスト装置３の前後に配置される、被処理物の前処理装置および表面処理された被処理物の後処理装置の加熱機器に供給回収装置を介して接続されていることを特徴とする遠心投射式ショットブラスト装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は遠心投射機から金属製ショットを投射して、鋼材のディスケ−リング、鉄鋼部品等のショットピ−ニングあるいは塗装前処理等の表面処理を施す遠心投射式ショットブラスト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鋼材等のディスケ−リングや鉄鋼部品等のショットピ−ニングのためには、機械的ブラスト法である遠心投射式ショットブラスト装置が広く使用されている。この遠心投射式ショットブラスト装置は、金属製の粒子である鉄鋼ショットあるいは線材を切断して作ったカットワイヤ粒子等（以下これらを単にショットという）を被処理物の表面に均等に照射し表面加工している。
【０００３】
この遠心投射式ショットブラスト装置のブラスト処理時には、ショットとワ−ク表面や投射室側壁面にショットが高速衝突して熱を発生させる。しかしながら、この発生した熱は、排気ダクト側壁を若干加熱しながら自然放熱あるいは排気されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記に鑑みて成されたもので、ショットブラストの処理時に発生する熱を有効活用することである。これにより加熱されて早期に劣化する遠心投射式ショットブラスト装置の部品などを長寿命化させ、さらにショットブラスト装置の前後に配置される前後処理装置の加熱機器の熱源として利用できる遠心投射式ショットブラスト装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明における遠心投射式ショットブラスト装置は、遠心投射機から金属製ショットを被処理物に投射する遠心投射式ショットブラスト装置であって、投射室の側壁、排気ダクトの側壁およびショットを回収して再使用させるためのショットタンクに、粉体若しくは流体状の熱媒体による熱交換機構を備えるとともに、該熱媒体が、前記排気ダクトの側壁、投射室の側壁、およびショットタンクの順序でそれぞれの熱交換機構に供給可能に構成されており、かつ該ショットタンクに備えられる熱交換機構を貫通する熱媒体輸送管が、前記遠心投射式ショットブラスト装置の前後に配置される、被処理物の前処理装置および表面処理された被処理物の後処理装置の加熱機器に供給回収装置を介して接続されていることを特徴とする。
【０００６】
【作用】
本発明によればショットブラスト処理時に発生した熱により加熱された熱媒体を供給回収装置に供給して該熱媒体の熱を前後処理装置の加熱機器の加熱に利用できるため、加熱機器の熱源として特別に燃料を要することがなくなる。なお、供給回収装置は、加熱された熱媒体を循環させて該熱媒体の熱を前後処理装置の加熱機器に供給する。
【０００７】
なお、ショットブラストにおけるショット投射には、遠心投射式と圧力投射式があり、遠心投射式は投射範囲が広くショットの加熱があるために本発明に適している。一方、圧力投射式すなわち圧力エヤ−による投射では空気によりショットが冷却されるため効果が得られない。
【０００８】
本発明において熱交換機構とは、構造的に効率よく受熱する受熱手段を有するものをいい、その方式は問わない。例えば断面外形、角形あるいは多角形をした管状のものにヒレ状の冷却板を組み合わせた装置でもよく、細径パイ形状のものを複数本連通した集合管形状にしてもよい。いずれも管内に熱媒体である気体、液体、粉粒体のいずれかを封入し、かつ循環が可能になるようなファンあるいはポンプを付設している。
【０００９】
また本発明において使用する投射材は、金属製ショット、特に鋼製ショットが好適である。ガラスやセラミックスでは熱伝導度が低いため適さない。さらに本発明において前処理装置もしくは後処理装置とは遠心投射式ショットブラスト装置の前後のいずれかに用いられる装置であり、例えば化成処理用の液水などを加熱したり、塗装面を乾燥させる空気を熱媒体により昇温させることができる装置をいう。
【００１０】
本発明において遠心投射式ショットブラスト装置とは、複数台の遠心投射機や複数のロ−ラによる被処理物の搬送装置、被処理物の出入り口、投射材飛散防止用シ−ル部品、点検扉、換気口等を備え、ショットが直接当たる投射室内壁面には耐摩耗製の高い保護板やライナ−等が取り付けられている。また材質は遠心投射機、投射室内壁、保護板、ライナ−等はすべて金属製で熱伝導性に優れている。
【００１１】
本発明において排気ダクトとは、ショットブラスト装置の投射室から集塵機に連通している管状の構成物で、管の断面形状は丸あるいは角形がよいが特に形状や構成は問わない。投射室内で発生した塵埃を空気と共に集塵機に導く働きをする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて詳しく説明する。図１は遠心投射式ショットブラスト装置を中心にした表面処理ラインのフロ−チャ−ト図を示し、図２は遠心投射式ショットブラスト装置のショット循環機構主要部を示す概要側面図、図３は投射室及び排気ダクトを中心にした概要断面図、図４は図３における投射室側壁の要部拡大断面図、図５は図３における排気ダクト部を詳細にした断面図、図６は回収ショットを溜めるショットタンクの要部断面図である。
【００１３】
図１において左側から前処理装置としての材料供給装置１及び予備矯正装置２が配置され、中心部に遠心投射式ショットブラスト装置３が、またその左側に後処理装置として潤滑剤皮膜装置あるいは塗装装置４、乾燥装置５、及び鋼材搬送、回収手段からなる集材装置６が設けられている。
【００１４】
図２に遠心投射式ショットブラスト装置３のショット循環機構の主要部が示されていて、投射室３Ａ内で複数の遠心投射機３Ｂ、３Ｂから被処理物Ｗとしての線材に向けて投射されたショットはホッパ３Ｃからバケットエレベ−タ３Ｄの底部に集められてバケットエレベ−タ３Ｄの上端部に移送されてショットタンク３Ｅに回収供給され、ショットタンク３Ｅから遠心投射式機３Ｂ、３Ｂに循環供給する機構にされている。
【００１５】
次に図３により遠心投射式ショットブラスト装置３の排気機構について説明する。投射室３Ａの上部には集塵機（図示せず）に連通する排気ダクト７が連通されており、投射室３Ａの側部に設けた空気取り入れ口３Ｆから空気を取り入れ、投射室３Ａ内で遠心投射機３Ｂ、３Ｂによりブラスト処理されて、舞い上がっている粉塵を巻き込んで排気ダクト７から図示されない集塵機に吸引されて粉塵の回収がなされる。
【００１６】
次に図４により遠心投射式ショットブラスト装置３の投射室３Ａ側壁の熱交換機構について説明する。投射室３Ａ側壁外面は、凹凸面３Ｇが形成され、この凹凸面３Ｇの外側は、間隙３Ｈをあけてカバ−状の熱媒体輸送管３Ｉで覆われている。そして前記間隙３Ｈに粉体若しくは流体状の熱媒体Ｒ（例えば気体、液体、粉粒体等）が下方から上方に向けて流れる間にショットとの衝突により加熱された側壁面の熱と熱交換されて熱媒体Ｒの温度を上昇させ、ショットタンク３Ｅの熱交換機構（後述する）に送られる。
【００１７】
次に図５により排気ダクト７の側壁の熱交換機構について説明する。基本的には前記投射室３Ａ側壁の熱交換機構と同じである。すなわち排気ダクト７の側壁外面は、凹凸面７Ａが形成され、この凹凸面７Ａの外側に間隙７Ｂをあけてカバ−状の熱媒体輸送管７Ｃで覆われている。そして前記間隙７Ｂに粉体若しくは流体状の熱媒体Ｒが下方から上方に向けて流れる間に加熱された排気用空気と熱交換されて熱媒体Ｒの温度を若干上昇させて前記投射室３Ａの熱交換機構に送られる。
【００１８】
次に図６により前記ショットタンク３Ｅの熱交換機構について説明する。ショットタンク３Ｅには前記投射室３Ａの熱交換機構である熱媒体輸送管３Ｉに通じる熱媒体輸送管８が左右に貫通して設けられており、該熱媒体輸送管８におけるショットタンク３Ｅ内位置外周面には複数のヒレ状の冷却板８Ａ、８Ａが適当な間隔をおいて設けられている。またその他の熱媒体輸送管８の外周には放熱を防止する保温材８Ｂが装着され、内部には前記投射室３Ａ側壁の熱交換機構である熱媒体輸送管３Ｉから送られる粉体若しくは流体状の熱媒体Ｒが流れる機構にされている。
【００１９】
したがって熱媒体輸送管８内を流れる熱媒体Ｒは、種々の部品に衝突して加熱されたショットＳが溜められているショットタンク３Ｅにおいて複数の冷却板８Ａ、８Ａを介して効率よく熱交換されてさらに温度を高くした後、前後処理装置（例えば塗装装置４の後に配置される乾燥装置５）の加熱機器の加熱として利用される。
【００２０】
以上説明したように、熱媒体Ｒの循環経路として排気ダクト７、投射室３Ａ側壁、ショットタンク３Ｅの順序で供給することにより熱媒体Ｒの加熱温度を順次高めてゆくことができ効率よく加熱できる。 
【００２１】
また、本発明の実施の形態では、被処理物Ｗとして線材を用いた例を示したが、被処理物の材質、大きさ、形状は限定されるものではない。また、被処理物の表面処理には、ディスケ−リング、ショットピ−ニングなど、塗装前処理など、さまざまな表面処理に適用できる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は上記の説明から明らかなように、ショットブラスト処理時に発生する熱を有効活用することができる。また遠心投射式ショットブラスト装置の各部品を熱媒体により冷却することになり熱影響を受けて早期に劣化する部品を長寿命化することができる。さらに熱媒体による熱交換を温度の低い部分から高い部分に順序よく行うことによりさらに効率がよくなる。又加熱された熱媒体を供給回収装置に供給して該熱媒体の熱を遠心投射式ショットブラスト装置の前後処理装置の加熱機器の加熱として利用することでランニングコストの低減に大きな効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】表面処理ラインのフロ−チャ−ト図である。
【図２】遠心投射式ショットブラスト装置のショット循環機構の主要部を示す概要側面図である。
【図３】投射室及び排気ダクトを中心にした概要断面図である。
【図４】図３における投射室側壁の要部拡大断面図である。
【図５】図３における排気ダクト部を中心にした要部断面図である。
【図６】ショットタンク部の要部断面図である。
【符号の説明】
１  材料供給装置
２  予備矯正装置
３  遠心投射式ショットブラスト装置
３Ａ  投射室
３Ｂ  遠心投射機
３Ｃ  ホッパ
３Ｄ  バケットエレベ−タ
３Ｅ  ショットタンク
３Ｆ  空気取り入れ口
３Ｇ  ７Ａ  凹凸面
３Ｈ  ７Ｂ  間隙
３Ｉ  ７Ｃ  ８  熱媒体輸送管
４  潤滑剤皮膜装置又は塗装装置
５  乾燥装置
６  集材装置
７  排気ダクト
８Ａ  冷却板
８Ｂ  保温材
Ｒ  熱媒体
Ｓ  ショット
Ｗ  被処理物
【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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【図６】
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