特許 6626786 鋼材冷却ミスト用ノズルチップ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6626786

(24)【登録日】2019年12月6日

(45)【発行日】2019年12月25日

(54)【発明の名称】鋼材冷却ミスト用ノズルチップ

(51)【国際特許分類】

   B22D 11/124 20060101AFI20191216BHJP

   B05B 1/04 20060101ALI20191216BHJP

   B05B 7/04 20060101ALI20191216BHJP

   B21B 45/02 20060101ALI20191216BHJP

【ＦＩ】

   B22D11/124 G

   B05B1/04

   B05B7/04

   B22D11/124 R

   B21B45/02 320B

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-124396(P2016-124396)

(22)【出願日】2016年6月23日

(65)【公開番号】特開2017-225996(P2017-225996A)

(43)【公開日】2017年12月28日

【審査請求日】2018年10月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(73)【特許権者】

【識別番号】000142023

【氏名又は名称】株式会社共立合金製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100120329

【弁理士】

【氏名又は名称】天野 一規

(74)【代理人】

【識別番号】100159581

【弁理士】

【氏名又は名称】藤本 勝誠

(74)【代理人】

【識別番号】100159499

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 義典

(74)【代理人】

【識別番号】100158540

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 博生

(74)【代理人】

【識別番号】100106264

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 耕治

(74)【代理人】

【識別番号】100176876

【弁理士】

【氏名又は名称】各務 幸樹

(74)【代理人】

【識別番号】100187768

【弁理士】

【氏名又は名称】藤中 賢一

(72)【発明者】

【氏名】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】丸岡 徹也

(72)【発明者】

【氏名】萩野 大二朗

【審査官】 菅原 洋平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１６８１６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５５−１２６８５５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５８−１７１２５４（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２２Ｄ １１／１２４

Ｂ０５Ｂ １／０４

Ｂ０５Ｂ ７／０４

Ｂ２１Ｂ ４５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

供給口から供給されるミストを先端面から噴射する鋼材冷却ミスト用ノズルチップであって、
先端面に平面視同一方向に沿って形成される少なくとも３条の噴射スリット、
上記噴射スリットと連通するミスト充填室、
上記供給口から上記ミスト充填室にミストを供給する流路、及び
上記供給口と上記ミスト充填室との間に配され、上記流路の一部を閉塞する遮蔽部を備え、
上記スリット長手方向と直交方向の縦断面において上記少なくとも３条の噴射スリットが放射状に配され、
上記少なくとも３条の噴射スリットのうち、中央の噴射スリットより外側の噴射スリットの方が平面視の長さが小さく、
上記先端面の上記外側の噴射スリットの形成される箇所が、中央側から外縁側に従って後端側に傾斜し、
上記ミスト充填室が平面視において長軸を有する形状であり、上記ミスト充填室の長軸が上記スリットと平面視交差し、
上記ミスト充填室が、平面視形状と同一断面形状の後端側部分と、この後端側部分から連続すると共に内径が先端につれて狭まる先端側部分を有し、この先端側部分で噴射スリットに連通し、この先端側部分の天面が、長軸方向及び短軸方向に湾曲する三次元曲面であることを特徴とする鋼材冷却ミスト用ノズルチップ。

【請求項2】

上記噴射スリットのスリット長手方向の端部がそれぞれ内部から先端側に従って外側に傾斜し、
上記先端面における上記中央の噴射スリットの上記端部の表出する箇所が、中央側から外縁側に従って後端側に傾斜している請求項１に記載の鋼材冷却ミスト用ノズルチップ。

【請求項3】

上記先端面の少なくとも縁部が、三次元曲面である請求項２に記載の鋼材冷却ミスト用ノズルチップ。

【請求項4】

上記遮蔽部が、上記ミスト充填室と平面視略同形状で、平面視ミスト充填室と重なっている請求項１、請求項２又は請求項３に記載の鋼材冷却ミスト用ノズルチップ。

【請求項5】

上記少なくとも３条の噴射スリットが平面視線対称である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の鋼材冷却ミスト用ノズルチップ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鋼材冷却ミスト用ノズルチップに関する。

【背景技術】

【0002】

鋼材の製造において、鋼材表面温度の制御や鋼材表面組織の制御を行うため、鋼材の冷却処理がなされる。このような冷却処理を行うためには、搬送状態の鋼材に対して冷却ミストを噴射する鋼材冷却ミスト用ノズルチップが用いられる。

【0003】

鋼材の広範囲の領域を冷却するために複数の鋼材冷却ミスト用ノズルチップを用いると、コストやメンテンナス性が悪くなる。このため、一つの鋼材冷却ミスト用ノズルチップで広範囲の領域を冷却できるように、冷却ミストを噴射する２条の噴射スリットが形成された鋼材冷却ミスト用ノズルチップが提案されている（特開２００８−１６８１６７号公報参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−１６８１６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、上記公報記載の鋼材冷却ミスト用ノズルチップにあっては、２条の噴射スリットのみから冷却ミストを噴射するものであるので、噴射領域の広範囲化が十分に図られるとは言えない。

【0006】

また、上記公報所載の鋼材冷却ミスト用ノズルチップは、噴射領域における噴射量の均一化を図っているが、同形状の２条の噴射スリットから冷却ミストを噴射するものであるので、噴射スリットの長手方向と直交する方向の噴射量の均一化も十分に図られていない。つまり、噴射領域において一方の噴射スリットの一方側（例えば右側の噴射スリットよりも右側の噴射領域）においては、他方の噴射スリットから冷却ミストが噴射されない部分が生じるため、噴射領域の噴射量の均一化が十分図られているとは言えない。

【0007】

上記不都合に鑑みて、本発明は、広範囲の噴射領域に対してミストを噴射でき、この噴射領域において噴射スリットの長手方向と直交する方向における噴射量の均一化を図ることができる鋼材冷却ミスト用ノズルチップを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、本発明に係る鋼材冷却ミスト用ノズルチップは、供給口から供給されるミストを先端面から噴射する鋼材冷却ミスト用ノズルチップであって、先端面に平面視同一方向に沿って形成される少なくとも３条の噴射スリット、上記噴射スリットと連通するミスト充填室、上記供給口から上記ミスト充填室にミストを供給する流路、及び上記供給口と上記ミスト充填室との間に配され、上記流路の一部を閉塞する遮蔽部を備え、上記スリット長手方向と直交方向の縦断面において上記少なくとも３条の噴射スリットが放射状に配され、上記少なくとも３条の噴射スリットのうち、中央の噴射スリットより外側の噴射スリットの方が平面視の長さが小さく、上記先端面の上記外側の噴射スリットの形成される箇所が、中央側から外縁側に従って後端側に傾斜していることを特徴とする。

【0009】

当該鋼材冷却ミスト用ノズルチップにあっては、供給口から供給されたミストが、遮蔽部によって一部が閉塞された流路を介して、ミスト充填室に供給され、このミスト充填室に供給されたミストが、上記少なくとも３条の噴射スリットから噴射される。上記少なくとも３条の噴射スリットは、スリット長手方向の直交方向（以下、スリット直交方向ということがある）の縦断面において放射状に配されているので、当該鋼材冷却ミスト用ノズルチップはスリット直交方向に広範囲にミストを噴射することができる。上記少なくとも３条の噴射スリットを同一形状に形成することも考えられるが、噴射領域におけるスリット直交方向の中央部分の噴射幅（スリット長手方向の噴射領域の長さ）が、スリット直交方向の外側部分の噴射幅に比べて小さくなるおそれがある。当該鋼材冷却ミスト用ノズルチップは、中央の噴射スリットより外側の噴射スリットの方が平面視の長さが小さく、外側の噴射スリットの形成される先端面の箇所が中央側から外縁側に従って後端側に傾斜しているので、スリット直交方向の中央部分と外側部分との噴射幅の均一化を図ることができる。

【0010】

上記噴射スリットのスリット長手方向の端部はそれぞれ内部から先端側に従って外側に傾斜し、上記先端面における上記中央の噴射スリットの上記端部の表出する箇所が、中央側から外縁側に従って後端側に傾斜していることが好ましい。このように噴射スリットのスリット長手方向の端部がそれぞれ内部から先端側に従って外側に傾斜していることで、スリットの長手方向の内径が内部から先端にかけて広がるので、スリット長手方向の噴射領域を広くすることができる。また、上記中央の噴射スリットの上記端部の表出する先端面の箇所が中央側から外縁側に従って後端側に傾斜する傾斜面であるので、噴射スリットの長手方向中央部分と端部付近とのスリット深さ（ミストがスリットを通過する距離）の差が大きくなり過ぎず、このため噴射スリットの長手方向の噴射量の好適化を図ることができる。

【0011】

上記先端面の少なくとも縁部は三次元曲面であることが好ましい。これにより、上述した外側の噴射スリットの形成される先端面の箇所が中央側から外縁側に従って後端側に傾斜する構成、及び中央の噴射スリットの上記端部の表出する先端面の箇所が中央側から外縁側に従って後端側に傾斜する構成を容易かつ確実に得ることができる。なお、三次元曲面とは、平面に展開できる曲面（例えば円柱の側面）を含まず、平面に展開できない、つまりは平面を変形させることで完成できない曲面を意味する。

【0012】

上記ミスト充填室が平面視において長軸を有する形状であり、上記ミスト充填室の長軸が上記スリットと平面視交差することが好ましい。これにより、ミスト充填室に充填されたミストが、上記少なくとも３条の噴射スリットに略均一に供給される。

【0013】

上記遮蔽部が、上記ミスト充填室と平面視略同形状で、平面視ミスト充填室と重なっている。上記ミスト充填室と平面視略重なる形状であることが好ましい。これにより、供給口から直線的にミスト充填室にミストが供給されることを上記遮蔽部によって的確に抑制でき、ミスト充填室内の圧力の均一化を図ることができる。

【0014】

上記少なくとも３条の噴射スリットが平面視線対称であることが好ましい。これにより、噴射領域の噴射量の適正化を向上することができる。なお、上記少なくとも３条の噴射スリットの対称な軸は、スリット長手方向及びスリット直交方向と平行であるとよい。スリット長手方向と平行であることで、スリット直交方向の噴射量の均一化を向上することができる。また、上記少なくとも３条の噴射スリットの対称な軸が、スリット直交方向と平行であることで、スリット長手方向の噴射量の適正化を向上することができる。

【発明の効果】

【0015】

以上のように、本発明の鋼材冷却ミスト用ノズルチップは、広範囲の噴射領域に対してミストを噴射でき、このスリット直交方向の噴射量の均一化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態の鋼材冷却ミスト用ノズルチップの概略的斜視図である。

【図2】図１の鋼材冷却ミスト用ノズルチップの概略的平面図である。

【図3】図１の鋼材冷却ミスト用ノズルチップを構成する先端部材の概略的底面図である。

【図4】図２のＩ−Ｉ線断面である。

【図5】図２のＩＩ−ＩＩ線断面である。

【図6】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面である。

【図7】比較例１の鋼材冷却ミスト用ノズルチップの概略的平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

［第１実施形態］
図１〜図６の鋼材冷却ミスト用ノズルチップ（以下、単にノズルチップということがある）は、供給口１０から供給されるミストを先端面１１から噴射する部材であって、公知の冷却散水装置（図示省略）に装着され、鋼材に向けてミストを噴射する。上記冷却散水装置は、液体（水）と気体（加圧空気）とを混合してミスト（二流体）を形成し、このミストを当該ノズルチップに上記供給口１０から供給する。ここで、気体としては工場内のエア設備からの加圧空気を好適に用いることができる。当該ノズルチップは、鋼材に対してミストを噴射することで、鋼材を冷却すると共に衝突圧によって鋼材表面のスケールや水膜等を除去する。つまり、当該ノズルチップは、スケール等の除去のために十分な衝突圧を有するミストを噴射することが好ましく、この衝突圧としては例えば１．０×１０^−４Ｍｐａ以上である。

【0018】

また、当該ノズルチップは、広範囲の領域を冷却できるものであるので、鋼材の広範囲の領域に対してミストを噴射する必要がある箇所に好適に用いられる。具体的には、連続鋳造設備（図示省略）において、鋳造された鋼材（鋳片）が上下複数対のロールに挟まれた状態で搬送されつつ冷却され、この搬送ルートの上流側に比べて下流側はロール間ピッチが広いため、この下流側のロール間ピッチが広い若しくはロールが存在しない箇所に当該ノズルチップが好適に用いられる。

【0019】

当該ノズルチップは、図４〜図６に示すように、先端面１１に平面視同一方向に沿って形成される６条の噴射スリット１３と、上記噴射スリット１３と連通するミスト充填室１４と、上記供給口１０から上記ミスト充填室１４にミストを供給する流路１５と、上記供給口１０と上記ミスト充填室１４との間に配され、上記流路１５の一部を閉塞する遮蔽部１６とを備えている。このため、上記供給口１０から供給されたミストが、遮蔽部１６によって一部が閉塞された流路１５を介して、ミスト充填室１４に供給され、このミスト充填室１４に供給されたミストが、上記噴射スリット１３から鋼材に向けて噴射される。

【0020】

当該ノズルチップは、後端に配され上記供給口１０を有する円筒状の筒部材２０と、上記噴射スリット１３が先端の蓋部２１ａに形成された有蓋筒状の先端部材２１とを有している。先端部材２１は平面視多角形状に形成されている。この筒部材２０と先端部材２１とが一体的に固着されている。具体的には、上記筒部材２０の先端に上記先端部材２１が外嵌されている。上記筒部材２０において上記冷却散水装置に装着される。上記筒部材２０及び先端部材２１の内部に断面円形の上記流路１５が形成される。筒部材２０の流路１５の径に比べて先端部材２１の流路１５の径が大きい。

【0021】

（ミスト充填室）
上記先端部材２１には、上記流路１５に連続して上記ミスト充填室１４が形成されている。このミスト充填室１４は、平面視において長軸を有する形状であり、上記ミスト充填室１４の長軸が上記噴射スリット１３と平面視交差（直交）するよう配されている。具体的には、ミスト充填室１４は、平面視略方形状であって、一対の短辺が中央にかけて外側に膨出した円弧から構成された形状をなしている。このミスト充填室１４の長軸の長さ（一対の短辺の最も離間している部分の間隔）は、流路１５（先端部材２１における流路１５）の幅と略等しく、短軸の長さ（一対の長辺間の間隔）は、流路１５の幅よりも小さい。また、ミスト充填室１４は、図４〜図６に示すように、上記平面視形状と同一断面形状の後端側部分１４ａと、この後端側部分から連続すると共に内径が先端につれて狭まる先端側部分１４ｂを有し、この先端側部分１４ｂにおいて図３及び図４に示すように上記噴射スリット１３に連通している。この先端側部分１４ｂの天面１４ｃは、長軸方向（スリット直交方向Ｙ）及び短軸方向（スリット長手方向Ｘ）に湾曲する三次元曲面となっている。

【0022】

（遮蔽部）
当該ノズルチップは、図４〜図６に示すように、上記流路１５（先端部材２１の流路１５）に内嵌されるリング部２３と、このリング部２３の後端に架け渡されるよう固着された板状の上記遮蔽部１６とを備える遮蔽部材２４を有する。なお、この遮蔽部材２４、上記筒部材２０及び上記先端部材２１は、素材を特に限定するものではないが、金属から形成されている。

【0023】

上記遮蔽部１６は、上記ミスト充填室１４と平面視略同形状で、上記ミスト充填室１４と平面視重なっている。このため、供給口１０から直線的にミスト充填室１４にミストが供給されることを上記遮蔽部１６によって的確に抑制でき、ミスト充填室１４内の圧力の均一化を図ることができる。なお、平面視でミスト充填室１４の面積に対して遮蔽部１６がミスト充填室１４に重なる面積の比は、９０％以上であることが好ましく、この比の下限は９５％はより好ましく、１００％がさらに好ましい。この比が上記下限に満たない場合、ミスト充填室１４内の圧力の均一化を阻害するおそれがある。また、平面視で遮蔽部１６の面積に対して遮蔽部１６がミスト充填室１４に重なる面積の比は、９０％以上であることが好ましく、この比の下限は９５％がより好ましく、１００％がさらに好ましい。この比が上記下限に満たない場合、遮蔽部１６による流路１５が閉塞される部分が大きく圧損が大きくなり過ぎるおそれがある。

【0024】

（噴射スリット）
上記６条の噴射スリット１３は、上記筒部材２０の蓋部２１ａに上記ミスト充填室１４まで貫通する溝から構成されている。図２に示すように、６条の噴射スリット１３のうち、中央の噴射スリット１３より外側の噴射スリット１３の方が平面視の長さが小さい。具体的には、平面視において、中央の一対の噴射スリット１３が最も長く、外側の噴射スリット１３に従って順次平面視の長さが小さくなる。

【0025】

６条の噴射スリット１３が平面視線対称であり、６条の噴射スリット１３の対称な軸はスリット長手方向Ｘ及びスリット直交方向Ｙと平行である。具体的には、６条の噴射スリット１３は、中央の一対の噴射スリット１３の間のスリット長手方向Ｘに平行な仮想直線に対して線対称である。また、６条の噴射スリット１３は各重心を結ぶ仮想直線を有し、この仮想直線に対しても６条の噴射スリット１３は線対象である。また、６条の噴射スリット１３は、平面視点対称である。

【0026】

６条の噴射スリット１３は、スリット直交方向Ｙの縦断面において放射状に配されている。つまり、噴射スリット１３は、流路１５の中心軸に対して外側にそれぞれ傾斜しており、この傾斜角は中央側の噴射スリット１３よりも外側の噴射スリット１３の方が大きい。換言すると、中央側の噴射スリット１３から外側の噴射スリット１３に従って上記傾斜角が大きくなる。

【0027】

上記噴射スリット１３のスリット長手方向Ｘの端部がそれぞれ内部から先端側に従って外側に傾斜している。つまり、各噴射スリット１３は、スリットの長手方向の内径が内部から先端にかけて広がっている。換言すると、各噴射スリット１３は、上記ミスト充填室１４の天面１４ｃから先端側に従って先端面１１における長さとなるよう順次拡径している。

【0028】

（先端面）
当該ノズルチッブの先端面１１は、中央部１１ｂを除いて、三次元曲面であり、具体的には球面の一部の曲面である。なお、先端面１１の三次元曲面の曲率半径は、上記流路１５の内径より大きい。上記中央部１１ｂは平坦面である。

【0029】

つまり、当該ノズルチップの先端面１１の縁部１１ａは三次元曲面である。このため、最も外側の噴射スリット１３の形成される先端面１１の箇所が、図４に示すように中央側から外縁側に従って後端側に傾斜している。さらに、この外側の噴射スリット１３の形成される先端面１１の箇所は、図６に示すようにスリット直交方向Ｙに傾斜すると共にスリット長手方向Ｘにおいても中央側から外縁側に従って後端側に傾斜している。

【0030】

また、最も中央の噴射スリット１３の長手方向の端部がそれぞれ表出する先端面１１の箇所が、中央側から外縁側に従って後端側に傾斜している。さらに、この中央側の噴射スリット１３の長手方向の端部がそれぞれ表出する先端面１１の箇所は、スリット長手方向Ｘに傾斜すると共にスリット直交方向Ｙにおいても中央側から外縁側に従って後端側に傾斜している。

【0031】

中間の噴射スリット１３（最も外側の噴射スリット１３と中央の噴射スリット１３との間に配される噴射スリット１３）の形成される先端面１１の箇所は、中央側から外縁側に従って後端側に傾斜している。また、この中間の噴射スリット１３の形成される先端面１１の箇所は、スリット直交方向Ｙに傾斜すると共にスリット長手方向Ｘにおいても中央側から外縁側に従って後端側に傾斜している。つまり、本実施形態のノズルチップは、最も中央の噴射スリット１３のスリット長手方向Ｘ中央部以外の噴射スリット１３の形成される先端面１１の箇所が、三次元曲面である。

【0032】

［利点］
当該ノズルチップは、６条の噴射スリット１３を有するので、スリット直交方向Ｙにおいてミストを幅広い範囲で噴射することができ、この６条の噴射スリット１３は、スリット直交方向Ｙの縦断面において放射状に配されているので、スリット直交方向Ｙにミストをより広範囲に噴射することができる。また、噴射スリット１３のスリット長手方向Ｘの端部がそれぞれ内部から先端側に従って外側に傾斜しているので、スリット長手方向Ｘにもミストを広範囲に噴射することができる。

【0033】

また、中央の噴射スリット１３より外側の噴射スリット１３の方が平面視の長さが小さく、外側の噴射スリット１３の形成される先端面１１の箇所が中央側から外縁側に従って後端側に傾斜しているので、スリット直交方向Ｙの中央部分と外側部分との噴射幅の均一化を図ることができると共に噴射領域の各部分において十分なミストの衝突圧を得ることができる。特に中央の一対の噴射スリット１３が最も長く、外側の噴射スリット１３に従って順次平面視の長さが小さくなるので、スリット直交方向Ｙの各部分の噴射幅の均一化及び十分なミストの衝突圧の確保がより図られる。

【0034】

さらに、外側の噴射スリット１３の形成される先端面１１の箇所が中央側から外縁側に従って後端側に傾斜しているので、外側の噴射スリット１３の傾斜角を十分に確保しやすく、また外側の噴射スリット１３の深さ（ミストが噴出スリットを通過する距離）が大きくなり圧損が大きくなり過ぎることを抑制できる。

【0035】

また、中央の噴射スリット１３及び中間の噴射スリット１３の長手方向の端部の表出する先端面１１の箇所が中央側から外縁側に従って後端側に傾斜しているので、噴射スリット１３の長手方向中央部分と端部付近とのスリット深さの適正化を図ることができ、このため噴射スリット１３の長手方向の噴射量及びミストの衝突圧の適正化を図ることができる。

【0036】

さらに、６条の噴出スリットは、ミスト充填室１４の長軸と平面視交差（直交）するので、ミスト充填室１４に充填されたミストが、６条の噴射スリット１３に均一に供給されやすく、噴射領域のスリット直交方向Ｙの噴射量及びミストの衝突圧の均一化をより確実に図ることができる。

【0037】

また、６条の噴射スリット１３が平面視で線対称であり、６条の噴射スリット１３の対称な軸は、スリット長手方向Ｘ及びスリット直交方向Ｙと平行であるので、スリット直交方向Ｙ及びスリット長手方向Ｘにおける噴射量及びミストの衝突圧の適正化を向上することができる。さらに、６条の噴射スリット１３が平面視点対称であるので、噴射領域全域に亘って噴射量及びミストの衝突圧の適正化を図ることができる。

【0038】

［その他の実施形態］
本発明のノズルチップは、上記実施形態に限定されるものではない。つまり、上記実施形態において、筒部材、先端部材及び遮蔽部材からノズルチップを構成するものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、またこれらの部材を用いた場合であっても形状や材料等は適宜設計変更可能である。具体的には、上記実施形態においては六角筒状の先端部材を用いるものについて説明したが、円筒状の先端部材を用いることも可能である。

【0039】

また、６条の噴射スリットを有するものについて説明したが、本発明はこれに限定されず３条以上の噴射スリットを有するものであれば良い。この噴射スリットの数の下限は４条が好ましく、６条がさらに好ましい。また、噴射スリットの数の上限は１０条が好ましく、８条がより好ましい。なお、噴射スリットの数は、奇数であっても良いが、偶数であることが好ましく、これによりスリット直交方向の噴射量の均一化が図られやすい。なお、本発明の効果を阻害しない範囲で、上述のような同一方向に沿って形成される複数の噴出スリット以外に、例えば紡錘状の噴射口を先端面に形成することも可能である。

【実施例】

【0040】

以下、実施例に基づき本発明を詳述するが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるものではない。

【0041】

（試験方法）
実施例１及び比較例１〜３のノズルチップそれぞれの供給口に、表１に示す噴射条件でミストを供給し、噴射スリットからミストを所定時間噴出した。この噴射したミストを、ノズルチップから２００ｍｍ下方に併設された複数の容器で採取した。採取する領域をスリット直交方向に５つの区画に分けて、各区画にスリット長手方向に所定数の容器を併設した。複数の容器は、いずれもスリット直交方向の長さが１２０ｍｍで、スリット長手方向の長さが２５ｍｍのものを用いた。これによりスリット直交方向６００ｍｍかつスリット長手方向６００ｍｍの領域においてミストの噴射量を計測した。この計測によって、スリット直交方向１２０ｍｍごとの各区画におけるスリット長手方向所定ピッチごとのミストの噴射量を計測した。

【0042】

（実施例１）
図１〜図６に示すように三次元曲面を有する先端面に６条の噴出スリットが形成され、流路に遮蔽部を有するノズルチップであって、供給口の内径が１９ｍｍであり、平面視における中央、中間及び外側の噴出スリットの長手方向長さがそれぞれ１９ｍｍ、１２ｍｍ及び８ｍｍであり、各噴出スリットの幅（スリット直交方向の長さ）２ｍｍであるものを実施例１のノズルチップとして用意した。

【0043】

（比較例１）
図７に示すように６条の噴出スリット１１の平面視形状が同一である点を除き、実施例１と同一の構成を有するものを比較例１のノズルチップとして用意した。なお、各噴出スリットの長手方向の長さは１２ｍｍである。なお、比較例１のノズルチップも遮蔽部１６を備える。

【0044】

（比較例２）
先端面が三次元曲面を有さない平坦面である点を除き、比較例１と同一の構成を有するものを比較例２のノズルチップとして用意した。

【0045】

（比較例３）
内部に遮蔽部を有さない点を除き、比較例２と同一の構成を有するものを比較例３のノズルチップとして用意した。

【0046】

（各区画水量分布）
各区画のミストの噴射総量（各区画の複数の容器の採取量の合計）を算出し、噴射総量が最大の区画の噴射総量を１００％して、噴射総量が最小の区画の噴射総量が８０％以上であればＯＫとし、８０％未満であればＮＧとした。

【0047】

（水量分布の連続性）
各区画でスリット長手方向の噴射量の分布が均一であるかを判断した。ここで、各区画におけるスリット長手方向の噴射量の分布は、台形となることが好ましい。つまり、板状の鋼材を冷却する際に鋼材の側部付近は二面冷却であることから冷却流量を減らす必要があるため、噴射量は、スリット長手方向の中央側において比較的均一で、外側が徐々に漸減することが好ましい。そして、このスリット長手方向の噴射量の分布は、各区画で均等であることが好ましい。このため、噴射総量が最大の区画における各容器の噴射量（各容器の採取量）に対して、それに対応する他の区画の容器の噴射量が８０％以上１２０％以下であればＯＫとし、８０％未満又は１２０％超であればＮＧとした。

【0048】

（外観検査）
ミストの噴射状況を状部から観察し、噴射領域が欠損なく略方形状となっているかを視認で観察した。

【0049】

（結果）
上記各試験結果を表１に示す。遮蔽部を有さず単に複数の噴出スリットを設けたに過ぎない比較例３のノズルチップは、中央の区画の噴射総量が高くなり、各区画の水量分布が悪かった。これに対して、実施例１並びに比較例１及び２のように遮蔽部を有するノズルチップは、各区画の噴射総量が均一化され、各区画の水量分布が良好であった。

【0050】

比較例１及び２のノズルチップのように遮蔽板を設けたのみでは中央の区画の噴射幅（スリット形成方向の噴射領域の長さ）が小さく、水量分布の連続性が悪い。つまり、比較例１及び２のノズルチップは、外側の区画に比べて中央の区画の噴射幅が小さかった。これに対して、実施例１のノズルチップは、各区画の噴射幅が均一であると共に各区画の対応位置の噴射量が均一であり、水量分布の連続性が良好であった。このことは外観検査からも判断できた。

【0051】

この実施例１のように遮蔽部を設け、先端面を三次元曲面とし、複数条の噴射スリットの長さを異ならしめることで、均一なミストの噴射が行えることが判明した。

【0052】

【表1】

【産業上の利用可能性】

【0053】

本発明の鋼材冷却ミスト用ノズルチップは、上述のように広範囲の噴射領域に対してミストを噴射でき、この噴射領域における噴射量の均一化を図ることができるため、連続鍛造設備における鋼材の冷却に好適に用いることができる。

【符号の説明】

【0054】

１０ 供給口
１１ 先端面
１１ａ 縁部
１１ｂ 平坦面
１３ 噴射スリット
１４ ミスト充填室
１５ 流路
１６ 遮蔽部
２０ 筒部材
２１ 先端部材
２１ａ 蓋部
２３ リング部
２４ 遮蔽部材
Ｘ スリット長手方向
Ｙ スリット直交方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】