TWM447388U - 熱處理設備廢熱氣再利用之節能式加熱裝置 - Google Patents

Description

熱處理設備廢熱氣再利用之節能式加熱裝置

本創作係關於一種熱處理設備廢熱氣再利用之節能加熱裝置，尤指一種可利用廢熱回收再利用於對導熱介質進行加熱，將導熱介質用於清洗金屬工件表面髒污與油脂，以達到節約電熱能之目的的熱處理廢熱氣再利用之節能裝置。

為能提高如螺絲、螺栓、螺帽或鐵釘等金屬工件的機械性能或防止銹蝕之情形，通常會對金屬工件進行熱處理或表面處理作業。

以黑化防銹處理為例，即係透過一種連續式熱處理設備對金屬工件於熱處理製程中進行表面黑化防銹的處理，以下就該熱處理設備及其前置作業作一詳細說明，首先，該流程係以一自動送料機將加工成型後的金屬工件送入前脫脂洗淨槽內進行表面去脂程序，並於去除附著於金屬工件表面的潤滑油後以一鼓風機吹乾，此時即完成淬火處理的前置作業，接著將金屬工件送入熱處理設備前端的淬火區中進行加熱(約攝氏820度至900度之間)，並同時注入甲醇及丙烷等氣體以防止金屬工件表面脫碳，後續再以油淬方式對金屬工件進行急速冷卻(淬火)以使其產生硬化反應，然後再將金屬工件輸送至加熱後脫脂洗淨槽內進行油脂清洗作業並以鼓風機吹乾，最後才送入回火區中進行金屬工件回火處理，且藉由室溫使金屬工件緩慢地被冷卻下來。

上述熱處理的整個流程中，該淬火區係利用一設於熱處理設備前端頂部的廢氣燃燒加熱器，以熱輸出端朝下地對淬火區提供熱氣，藉以使金屬工件經過該淬火區能被氣體加熱升溫，此時，因熱體受熱上升原理而會直接自廢氣燃燒加熱器頂端向上散逸自外界空間，結果導致許多廢熱未能被加以充分利用之情形。

本創作之主要目的在於提供一種熱處理設備廢熱氣再利用之節能式加熱裝置，希藉此創作，改善目前熱處理設備中用以對金屬工件加熱之高溫氣體極容易散逸至設備外部，而過度消耗電熱能之問題。

為達前揭目的，本創作熱處理設備廢熱氣再利用之節能式加熱裝置係用以安裝於熱處理設備之爐體預熱區段，該節能式加熱裝置係包含：一廢氣燃燒加熱器，係用以設置於爐體預熱區段底部，該廢氣燃燒加熱器包含有一熱輸出端，該熱輸出端連接爐體預熱區段底部，廢氣燃燒加熱器能由下向上對爐體預熱區段供熱；以及一熱能回收器，係用以設置於爐體預熱區段頂部且與廢氣燃燒加熱器錯位，該熱能回收器包含一中空的隔熱殼體以及一熱導管，該隔熱殼體內部空間連通於爐體預熱區段，該熱導管設於隔熱殼體內，熱導管兩端伸出隔熱殼體外側，該熱導管內能導入導熱介質流動，且導熱介質能通過熱導管吸熱而將熱回收移轉至外部使用端。

經由以上所述可得知，本創作係將廢氣燃燒加熱器設置 於熱處理設備之爐體預熱區段底部，該廢氣燃燒加熱器能經熱輸出端對爐體預熱區段進行供熱，使經過爐體預熱區段的金屬工件能達到升溫目的，進而節省電熱電力的消耗。

於此同時，高溫氣體會流竄至熱能回收器中，並對熱導管外側表面傳遞熱能，使得熱導管中的導熱介質能因吸收熱能而升溫，且導熱介質能被移轉至熱處理設備外，用以對金屬工件作進入熱處理設備前之預熱清潔或是對油淬後的金屬工件作表面油漬做熱清洗動作，除此之外，當本創作係應用於爐體預熱區段之淬火區時，則可將向上通過隔熱殼體之含有一氧化碳及二氧化碳的高溫氣體，導入位於熱處理設備中後段區域之回火區中再利用，藉以提供金屬工件黑化處理之用。由上述可得知，本創作能充分地利用自爐體預熱區段逸出的高溫氣體回收至熱處理爐爐內幫助升溫，節省電熱，並可對導熱介質進行加熱，以對金屬工件進行除脂程序，且燃燒後之廢氣體可再導入回火區中對金屬工件進行黑化處理，藉此充分利用回收逸散廢熱氣之剩餘價值，以達到節能減碳之目的。

為能詳細瞭解本發明的技術特徵及實用功效，並可依照說明書的內容來實施，玆進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如後：

本發明所提出的熱處理設備廢熱氣再利用之節能式加熱裝置之較佳實施例，如圖1所示，所述節能式加熱裝置係用以設置於一熱處理設備1之爐體預熱區段2，該節能式加熱裝置係包含一廢氣燃燒加熱器10以及一熱能回收器 20。

如圖1所示，該廢氣燃燒加熱器10係用以設置於爐體預熱區段2底部，該廢氣燃燒加熱器10包含有一熱輸出端11，該熱輸出端11係連接爐體預熱區段2底部，使該廢氣燃燒加熱器10能由下向上對爐體預熱區段2提供高溫氣體。

如圖1所示，該熱能回收器20係包含一中空的隔熱殼體21以及一熱導管22，該隔熱殼體21係設置於爐體預熱區段2頂部且與廢氣燃燒加熱器10錯位，該隔熱殼體21內部空間連通於爐體預熱區段2，該熱導管22係設於該隔熱殼體21內，且熱導管22兩端伸出隔熱殼體21外側，該熱導管22內能導入導熱介質流動，導熱介質能通過熱導管22吸熱而將熱回收並移轉至外部使用端。

如圖1所示，該熱導管22係呈一中空螺旋管，用以提供導熱介質流入其中，該中空螺旋管於其二端分別形成一輸入端及一輸出端，該輸入端係連接一外部的供應導熱介質裝置，該輸出端則可進一步分成二輸出管道，其中一輸出管道可將導熱介質引流至熱處理設備1外側對金屬工件作進入熱處理設備1之前的預熱清洗，另一輸出管道則可將導熱介質引流至熱處理裝置1中後段對經過油淬降溫之金屬工件進行表面油漬熱清洗。

如圖1所示，所述節能裝置尚可進一步包含一空氣門裝置30，該空氣門裝置30係設置於所述熱處理設備1的入口端上方，該空氣門裝置30係包含一本體及一風扇組，該本體具有一容置空間、一設於本體下方的出風口，以及複數設 於本體前方的進風口，所述出風口與進風口均連通於容置空間，該風扇組係設於本體之容置空間中，該空氣門裝置30係用以將熱處理設備1的內外部空氣予以區隔，避免爐體預熱區段2中的高溫氣體直接自熱處理設備1之入口端散逸至外部而造成熱能浪費。

如圖1所示，所述節能式加熱裝置尚可進一步包含一風扇裝置40，該風扇裝置40係吹向朝下地設置於所述爐體預熱區段2上方且位於熱能回收器20一側。

該爐體預熱區段2係包含一淬火區及一回火區，於本較佳實施例中，如圖2所示，該爐體預熱區段2係位於熱處理設備1前端之淬火區，當廢氣燃燒加熱器10對待燃燒物進行燃燒時，會不斷地對淬火區供應高溫氣體，此時，該設於淬火區頂部的風扇裝置40可協助將高溫氣體均勻吹散至淬火區內，令經過淬火區的金屬工件50能被均勻且快速地加熱，至於設在風扇裝置40一側的熱能回收器20一方面除可導引燃燒後之廢氣體流至熱處理設備1後端之回火區中再利用，藉以對金屬工件50提供黑化處理時所需之一氧化碳及二氧化碳。

另一方面，熱能回收器20亦可令流經隔熱殼體21之高溫氣體對熱導管22外側表面傳遞熱能，使得熱導管22中的導熱介質因吸收熱能而能產生升溫效果，並將導熱介質分別輸送至熱處理設備1外對金屬工件50作進入熱處理設備1前之前清洗，以及對油淬後的金屬工件50作表面油漬清洗的動作，藉以協助完成前脫脂洗淨及後脫脂洗淨程序。

本創作能充分地將自爐體預熱區段2逸出的高溫氣體回收再利用，輔助爐內溫度升溫，並對導熱介質進行加熱，利用導熱介質對金屬工件50進行清洗除脂程序，若該爐體預熱區段2係淬火區時，則可將燃燒後之廢氣體導入回火區中對金屬工件50進行黑化處理，藉此充分利用所回收廢熱氣之剩餘價值，以達到節能減碳之目的。

以上所述，僅是揭示本創作之較佳實施例，並非對本創作作任何形式上的限制，任何所屬技術領域中具有通常知識者在不脫離本創作所提出的技術特徵的範圍內，利用本創作所揭示技術內容所作出局部更動或修飾的等效實施例，均仍屬於本創作技術特徵的範圍內。

1‧‧‧熱處理設備

2‧‧‧爐體預熱區段

10‧‧‧廢氣燃燒加熱器

11‧‧‧熱輸出端

20‧‧‧熱能回收器

21‧‧‧隔熱殼體

22‧‧‧熱導管

30‧‧‧空氣門裝置

40‧‧‧風扇裝置

50‧‧‧金屬工件

圖1係本創作熱處理設備廢熱氣再利用之節能式加熱裝置較佳實施例的平面示意圖。

圖2係本創作熱處理設備廢熱氣再利用之節能式加熱裝置較佳實施例的實施狀態圖。

1‧‧‧熱處理設備

2‧‧‧爐體預熱區段

10‧‧‧廢氣燃燒加熱器

11‧‧‧熱輸出端

20‧‧‧熱能回收器

21‧‧‧隔熱殼體

22‧‧‧熱導管

30‧‧‧空氣門裝置

40‧‧‧風扇裝置

Claims (4)

1. 一種熱處理設備廢熱氣再利用之節能式加熱裝置，係用以設置於所述熱處理設備之爐體預熱區段，該節能式加熱裝置係包含：一廢氣燃燒加熱器，係用以設置於爐體預熱區段底部，該廢氣燃燒加熱器包含有一熱輸出端，該熱輸出端連接爐體預熱區段底部，廢氣燃燒加熱器能由下向上對爐體預熱區段供熱；以及一熱能回收器，係用以設置於爐體預熱區段頂部且與廢氣燃燒加熱器錯位，該熱能回收器包含一中空的隔熱殼體以及一熱導管，該隔熱殼體內部空間連通於爐體預熱區段，該熱導管設於隔熱殼體內，熱導管兩端伸出隔熱殼體外側，該熱導管內能導入導熱介質流動，且導熱介質能通過熱導管吸熱而將熱回收移轉至外部使用端。
2. 如請求項1所述之熱處理設備廢熱氣再利用之節能式加熱裝置，所述節能式加熱裝置尚包含一空氣門裝置，該空氣門裝置係設置於所述熱處理設備的入口端上方；該空氣門裝置係包含一本體及一風扇組，該本體具有一容置空間、一設於本體下方的出風口，以及複數設於本體前方的進風口，所述出風口與進風口均連通於容置空間，該風扇組係設於本體之容置空間中。
3. 如請求項1或2所述之熱處理設備廢熱氣再利用之節能式加熱裝置，所述節能式加熱裝置尚包含一風扇裝置，該風扇裝置係吹向朝下地設置於所述爐體預熱區段頂部且位於熱能回收器一側。
4. 如請求項3所述之熱處理設備廢熱氣再利用之節能式加熱裝置，其中，該熱導管係呈一中空螺旋管。