JP3898464B2 - 液膜生成用スリットノズル - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はスリットノズル、特に圧延鋼板の冷却やプリント回路基板の洗浄などに用いる実質的に板状の液膜を生成するスリットノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のノズルとしては、高温で導出される圧延鋼板を冷却する場合、従来は円筒状の水流を生成するラミナーノズルを使用するのが通例であるが、円筒状の水流自体が部分的な水量の変化を生じ、均一で平均した冷却効果が得られなかった。そのため図６に示すように内管と外管の二重構造を有するほゞ円筒状のノズル本体１１の、内管の一方の軸方向端の給水口１１ａから本体内部に冷却や洗浄のための水または液剤（以下単に液とする）を供給し、内管の長手方向に配した流出口から内管周囲の隙間を経て、外管から外方に突き出し、外管の長手方向に延設した平板状の吐出部１１ｂの先端に設けたスリット状吐出口に導かれた液がほゞ板状の液膜を生成するスリットノズルも提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のスリットノズルの場合も、特に平板状の吐出部を通過する液に、表面張力に起因する縮流が生じ、スリットから吐出される液膜の長手方向の途中で液膜が途切れると云う現象が起き、生成された液膜は依然として平均した流量で平均した冷却効果、洗浄効果を得ることができないと云う問題があった。
【０００４】
従って本発明の目的は、上記の問題を克服し、生成される液膜の長手方向において、縮流により液膜に途切れを生じることなく、流量分布がスリット状吐出口の長手方向全体で均一な液膜を生成し得るスリットノズルを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば上記の目的は、液供給口および長手方向に配列した複数の流出孔を有する内管および内管周面に隙間を設けて内管を取り囲むと共に長手方向に配設した液流出開口を有する外管よりなる本体部と、本体部の外管の液流出開口に実質的に板状の内部流路の流入端を連結して外管長手方向に沿い外管から突き出して流路先端をスリット状吐出口としたノズル部とを備える液膜生成用スリットノズルにおいて、スリットノズルは更に本体部の外管とノズル部との間に介在させて外管の液流出開口を取り囲む液溜部を備え、液溜部はノズル部内の実質的に板状の流路を横切る方向の巾をノズル部の流入端の巾より大とし、ノズル部の流入端と連結される液溜部の底面は本体部の長手方向に沿うノズル部流入端の長手方向に実質的に平行に配列した複数列の整流孔を有する整流板を形成することを特徴とするスリットノズルによって達成される。
【０００６】
【作用】
上述の構成を採ることによって、本発明によるスリットノズルにおいては本体部の内管内部から内管と外管との間の隙間に導かれた液は外管の液流出開口から一旦液溜部に溜められ、液溜部内でノズルの長手方向に生じうる乱流や縮流を防止しつつ液溜部の整流板の整流孔によって整流された状態でノズル部に供給される。したがってノズル部のスリット状吐出口から吐出される液膜がその長手方向に実質的に均一な流量の液膜を生成する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
【実施例】
図１から図８までを参照するに、本発明によるスリットノズルはこの場合軸方向一端に液供給口１ａを有し、周面の一部に軸方向に沿って配した複数の液流出孔１ｂを有する内管１、および内管１を包囲して内管外周面とは離間させて隙間を形成すると共に望ましくは内管の液流出孔１ｂとは反対の側に軸方向に沿って配した液流出開口２ａを有する外管２によって実質的に円筒状の本体部が形成される。実質的に細長い板状で、内部に実質的に板状の流路を有し、流路の先端をスリット状吐出口４ａとしたノズル部４が、本発明の顕著な特徴をなす液溜部３を介して本体部外管の液流出開口２ａ部分に取り付けられる。
【０００８】
液溜部３は図１のＡ−Ａ線の切断端面図である図２と、拡大した底面図である図４と、図４のＢ−Ｂ線の拡大部分切断端面図である図５から明らかなように細長い箱状で上面を開口とし、本体部外管２の液流出開口２ａを取り囲むように開口上面において外管２に取付けられる。開口上面に対向する液溜部３の底面は長手方向に沿ってこの場合２列に配した整流孔３ｂを有する整流板３ａを形成し、本体部外管２の液流出開口２ａから流出した液は一旦液溜部３内に滞留し、その間に実質的に均一に圧縮された後整流孔３ｂから整流されて排出される。
【０００９】
ノズル部４はその内部に区画する実質的に板状の流路の、長手方向を横切る巾方向にやゝ拡大された流入端側において液溜部３の整流板３ａに取り付けられ、流入端に比して縮小された巾のスリット状吐出口４ａを有する先端を本体部から離間する方向に向ける。このノズル部４の流路内に図７に示すような流入端から見て井桁状または格子状の整流板４ｂを流路長手方向に沿って配すれば、更に望ましい整流効果が得られる。
【００１０】
本体部の内管１内に供給される液は内管１の長手方向に流れ、長手方向に沿う液流出孔１ｂから内外管間の隙間に導出されるから、本体部から液溜部３へ供給される液の流量は液流出孔１ｂの径によって変わるので、液流出孔１ｂの径は所望の液膜流量に従って設定される。同時に、内管内に供給された液の内管長手方向の圧力分布は液供給口１ａからの距離に応じて変わるから、望ましくはこの距離の増加と共に液流出孔１ｂの径または面積を次第に減少させ、それによつて液溜部３に供給される液のノズルの長手方向の圧力分布を実質的に均一化すれば、生成される液膜の長手方向流量は更に均一化される。
【００１１】
液膜流量の均一化のためには、更に、外管２の液流出開口２ａとして、図８に例示するように外管長手方向に沿って多数の丸孔を平行する２列に、各列において等間隔で、隣接する他列に対しては半ピッチずらして配設する。各列の孔の軸線は、両列間の中心線と外管軸線を通る面に対してそれぞれ約１０度外方に傾ける。一方、液溜部３の整流孔３ｂは図４に例示のように各列の長手方向にそれぞれ延長する長孔として形成され、本体部外管の液流出開口２ａから流出する液は或る程度拡散されて整流孔３ａに送られ、整流効果が高められる。
【００１２】
更に本発明においては図９に示す如く、本体部の内管１においてその中央部に形成されるべき流出孔１ｂの少くとも一部が割愛される構成がとられる。この場合一般的にスリットノズルにあっては内管１の中央部での吐出量が増加する傾向を示すが、中央部の吐出量の増加は全供給量増加に占める割合に対し微小であるから、通常は問題はない。一方スリットの全幅方向に高い水量分布性能が要求される場合中央部の吐出量の割合が増加し勝ちになる。しかして中央部の流出孔１ｂを削減してあるから中央部の吐出量の増加を抑制できる。従って図１０に示す如くスリットノズルのノズル部４から吐出量を水量分布測定器１０で測定した結果、全体に亘って略均一の吐出量が得られた。尚、図９の実施形態における他の構成は上述した実施形態と同様であり、同様の作用を得ることができる。
【００１３】
また更に本発明においては図１１、図１２に示すように、ノズル部４のスリット状吐出口４ａにおいて、その長手方向の各流出端にアール状面を有した調整ブロック４ｃが配設される。これを詳述するにスリット状吐出口４ａにおいて長手方向の各流出端にブロックを配設すれば、スリット状吐出口４ａから吐出される液膜の巾を調整できる。ただ単にブロックを挿入するだけではスリット状吐出口４ａからの液膜の吐出がその長手方向において均一にならない。このときアール状面を有した調整ブロック４ｃを配置することによりスリット状吐出口４ａからの液膜の吐出を長手方向において実質的に均一にし得る。
【００１４】
この調整ブロック４ｃのアール状面はアール度は、Ｒ＝０．２〜０．９Ｔ、好ましくは０．４〜０．７Ｔにされる。ここでＴは調整ブロック４ｃの、スリット状吐出口４ａの巾方向の厚みである（図１１参照）。
【００１５】
【発明の効果】
上述のように構成された本発明の液膜生成用のスリットノズルによれば、生成された液膜の特に長手方向における液の流量が均一化され、高温の圧延鋼板の冷却やプリント回路基板の洗浄などに用いた時に鋼板や基板の巾方向における均一な冷却効果と洗浄効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明による液膜生成用のスリットノズルの一部を断面で示す側面図で
ある。
【図２】図２は図１におけるＡ−Ａ線に沿う切断端面におけるスリットノズルの断面図
である。
【図３】図３は図１のスリットノズルの底面図である。
【図４】図４は図１のスリットノズルの液溜部の底面図である。
【図５】図５は図４におけるＢ−Ｂ線に沿う液溜部とこれに隣接する本体部の部分拡大
断面図である。
【図６】図６はスリットノズルの従来例を示す簡略斜視図である。
【図７】図７は図１ないし図５のスリットノズルのノズル部流路内に配設される整流板
の一部の拡大斜視図である。
【図８】図８は本体部の外管の部分拡大底面図である。
【図９】図９は本発明による液膜生成用のスリットノズルの他の実施の形態の簡略説明図である。
【図１０】図１０は図９のスリットノズルの動作説明図である。
【図１１】図１１は本発明の他の実施の形態の一部を断面で示す側面図である。
【図１２】図１２は図１１の実施の形態の部分拡大図である。
【符号の説明】
１ 本体部内管
１ａ 液供給口
１ｂ 液流出孔
２ 本体部外管
２ａ 液流出開口
３ 液溜部
３ａ 整流板
３ｂ 整流孔
４ ノズル部
４ａ スリット状吐出口
４ｂ 整流板
４ｃ 調整ブロック
１０ 水量分布測定器
Claims (4)
- 液供給口および長手方向に配列した複数の流出孔を有する内管および内管周面に隙間を設けて内管を取り囲むと共に長手方向に配設した液流出開口を有する外管よりなる本体部と、本体部の外管の液流出開口に実質的に板状の内部流路の流入端を連結して外管長手方向に沿い外管から突き出して流路先端をスリット状吐出口としたノズル部とを備える液膜生成用スリットノズルにおいて、
スリットノズルは更に本体部の外管とノズル部との間に介在させて外管の液流出開口を取り囲む液溜部を備え、液溜部はノズル部内の実質的に板状の流路を横切る方向の巾をノズル部の流入端の巾より大とし、ノズル部の流入端と連結される液溜部の底面は本体部の長手方向に沿うノズル部流入端の長手方向に実質的に平行に配列した複数列の整流孔を有する整流板を形成することを特徴とするスリットノズル。 - 本体部の外管の液流出開口は外管の長手方向に沿って少なくとも２列に配した複数の孔でなり、各孔は各列において等間隔に、隣接する他の列の孔とはピッチをずらせて配置され、液溜部の整流孔は各列の長手方向に延びる長孔でなり、長孔はそれぞれ各列において等間隔に、隣接他列の孔とはピッチをずらせて配されることを特徴とする請求項１に記載のスリットノズル。
- 本体部の内管において内管の中央部に設ける流出孔の少なくとも一部を割愛してなることを特徴とする請求項１または２に記載のスリットノズル
- ノズル部のスリット状吐出口においてその長手方向の各流出端にアール状面を有した調整ブロックが配設されてなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のスリットノズル。
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