特許 6844052 線材コイルの冷却装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6844052

(24)【登録日】2021年2月26日

(45)【発行日】2021年3月17日

(54)【発明の名称】線材コイルの冷却装置

(51)【国際特許分類】

   C21D 9/52 20060101AFI20210308BHJP

   C21D 1/00 20060101ALI20210308BHJP

【ＦＩ】

   C21D9/52 104

   C21D1/00 119

【請求項の数】4

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2020-85800(P2020-85800)

(22)【出願日】2020年5月15日

【審査請求日】2020年5月15日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000211123

【氏名又は名称】中外炉工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100094042

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 知

(72)【発明者】

【氏名】北橋 邦寛

【審査官】 鈴木 毅

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−１１８８０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭４８−０２０７０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２２２５２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭４８−０３９６８５（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開平１１−２１１３６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２１Ｄ ９／５２ − ９／６６

Ｃ２１Ｄ １／００

Ｂ２１Ｂ ４５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

線材コイルの貫通方向における一方側に当接して、該線材コイルを覆う覆い部材と、上記線材コイルの貫通方向における他方側に設けられ、該線材コイルの内側に上記覆い部材側に向かって空気を吹き出す送風孔とを有し、
上記覆い部材は、上記線材コイルの内側に挿入される突部を備え、
上記線材コイルと上記突部の外周面との間には、空隙が設けられると共に、
さらに、上記覆い部材が設けられる吊下支持体を有し、該吊下支持体は、上方から吊り下げられる吊下支持部と、該吊下支持部から垂設され、上記線材コイルに当接される上記覆い部材の上下方向の移動を案内するガイド部とを備えることを特徴とする線材コイルの冷却装置。

【請求項2】

前記吊下支持部は、上方に配置される滑車を介して、吊り下げ部材で吊り下げられていることを特徴とする請求項１に記載の線材コイルの冷却装置。

【請求項3】

前記覆い部材には、前記線材コイルと対向する部位に、クッション材が設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の線材コイルの冷却装置。

【請求項4】

前記クッション材は、銅製の金網であることを特徴とする請求項３に記載の線材コイルの冷却装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、線材コイルをより均一に冷却することが可能な線材コイルの冷却装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、炭素鋼、ステンレス鋼などの線材を巻回方向と直交する方向に巻締めした線材コイルの扱いに関して、特許文献１及び２が知られている。

【0003】

特許文献１の「線材コイル」は、線材の巻回方向の複数個所に、線材の巻回方向と直交する方向に結束フープを巻締めした線材コイルにおいて、前記線材コイルの胴体部分に、幅のあるバンド状をなしかつ鉄線よりも軟らかい胴巻フープを前記線材の巻回方向にかつまた前記結束フープと交差させて巻締めして構成されている。

【0004】

特許文献２の「線材コイルの冷却方法および冷却装置」は、線材コイルを存置場所に置き、線材コイルの空洞部の一端は塞ぎ板で塞ぐ。送風機によって空洞部の他端に空気を吹込むことにより線材コイルの各部分を均一かつ急速に冷却することができる。このようにして、６００℃から２００℃の間における線材コイルの各部分の冷却速度を１６℃／ｍｉｎ以上として冷却するようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平３−９８８６３号公報

【特許文献2】特開平７−３００６２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献２の冷却装置は、線材コイルの空洞部の一端を塞ぎ板で塞ぎ、空洞部の他端側から空気を吹き込むことにより、線材コイルを冷却している。

【0007】

このため、空洞部の他端側から吹き込まれた空気は、塞ぎ板に向かって流れ、塞ぎ板により直進方向が堰き止められて、線材コイルの空洞部の一端側では周方向に広がっていく。

【0008】

その結果、空気の動圧は、空気が吹き込まれる線材コイルの空洞部の他端側よりも、塞ぎ板で塞がれた一端側近傍で高くなる。

【0009】

従って、空洞部の他端側よりも一端側の近傍において、線材間を通り抜ける空気の量が大幅に多くなってしまい、線材コイルを均一に冷却できないという課題があった。

【0010】

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、線材コイルをより均一に冷却することが可能な線材コイルの冷却装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明にかかる線材コイルの冷却装置は、線材コイルの貫通方向における一方側に当接して、該線材コイルを覆う覆い部材と、上記線材コイルの貫通方向における他方側に設けられ、該線材コイルの内側に上記覆い部材側に向かって空気を吹き出す送風孔とを有し、上記覆い部材は、上記線材コイルの内側に挿入される突部を備え、上記線材コイルと上記突部の外周面との間には、空隙が設けられると共に、さらに、上記覆い部材が設けられる吊下支持体を有し、該吊下支持体は、上方から吊り下げられる吊下支持部と、該吊下支持部から垂設され、上記線材コイルに当接される上記覆い部材の上下方向の移動を案内するガイド部とを備えることを特徴とする。

【0012】

前記吊下支持部は、上方に配置される滑車を介して、吊り下げ部材で吊り下げられていることを特徴とする。

【0013】

前記覆い部材には、前記線材コイルと対向する部位に、クッション材が設けられることを特徴とする。前記クッション材は、銅製の金網であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

本発明にかかる線材コイルの冷却装置にあっては、線材コイルをより均一に冷却することができる。また、覆い部材は、上方から吊り下げられた吊下支持部から垂設されたガイド部に案内されて上下方向に移動するので、例えば線材コイルの積み上げ数が異なるなどして、覆い部材により塞ぐ位置（高さ）が変わったとしても、吊り操作のトラブルを無くすことができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明に係る線材コイルの冷却装置の好適な一実施形態を示す縦断面図である。

【図2】図１に示した線材コイルの冷却装置に線材コイルを設置する前の様子を示す縦断面図である。

【図3】図１に示した線材コイルの冷却装置に、線材コイルを高く重ねて設置した様子を示す縦断面図である。

【図4】図１に示した線材コイルの冷却装置で、突部によって得られる空気の流れの様子を説明する説明図である。

【図5】本実施形態と異なり、突部がない場合の空気の流れの様子を説明する説明図である。

【図6】本実施形態と異なり、吊下天板をワイヤーで直接吊り下げて操作する場合の問題点を説明する説明図である。

【図7】図１に示した線材コイルの冷却装置の変形例を示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下に、本発明にかかる線材コイルの冷却装置の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態に係る線材コイルの冷却装置（以下、冷却装置という）１は、図１に示すように、線材２ａを円筒状に巻回し、巻回された線材２ａを、円周方向における複数箇所でバンド等により束ねて構成した線材コイル２を冷却する装置である。

【0017】

円筒状に形成される線材コイル２の内側は、貫通方向（軸方向）に、空洞部２ｂとなっている。

【0018】

冷却装置１は、図１及び図２に示すように、線材コイル２が載置される載置台３と、載置台３の上方に吊り下げられた吊下支持体４と、吊下支持体４に上下方向へ移動可能に設けられる覆い部材５とを備えている。覆い部材５は、吊り下げ支持体４により、上下方向の移動が案内される。

【0019】

載置台３は、例えば平面矩形状に形成され、線材コイル２が載置される上面板３ａを備えている。上面板３ａの中央には、載置される線材コイル２の内径よりも小さな孔径の送風孔３ｂが設けられている。

【0020】

送風孔３ｂは、載置台３に載置される線材コイル２の貫通方向における線材コイル２の下端２ｄ側に位置することになる。

【0021】

送風孔３ｂからは、図示しない送風機から供給される空気が上方に向かって吹き出される。すなわち、空気は、上面板３ａに載置された線材コイル２の空洞部２ｂに、覆い部材５側へ向かって吹き出される。

【0022】

ここで、載置台３の代わりに、ローラやチェーンコンベアを用い、線材コイル２を順次搬入、搬出することも可能である。その場合には、送風孔３ｂの上部を避けてローラやチェーンを配置して、通風を確保できるようにしておく。

【0023】

吊下支持体４は、上方からワイヤー６等で吊り下げられる吊下支持部としての吊下天板７と、吊下天板７の下面７ａから垂設されたガイド部としての複数のロッド８とを備えている。

【0024】

吊下天板７は、上方に配置される滑車１２を介して、吊り下げ部材としてのワイヤー６で吊り下げられている。ワイヤー６は、滑車１２で向きが変えられ、側方に設けられたウインチ１３で巻き上げ、巻き降ろしされる。ワイヤー６に代えて、チェーンを採用しても良く、この場合には、滑車１２に代えて、スプロケットが用いられる。

【0025】

吊下天板７は、例えば平面矩形状に形成され、上面板３ａに対し、上下方向に間隔を隔てて対面するように吊り下げられている。

【0026】

ロッド８は、円柱状をなし、吊下天板７の四隅にそれぞれ鉛直方向に垂設されている。ロッド８は、覆い部材５にスライド自在に挿通され、これにより、覆い部材５は、ロッド８に案内されて、上下方向に移動可能とされる。

【0027】

ロッド８の下端には、覆い部材５の下方への移動を規制するストッパー８ａが設けられている。

【0028】

覆い部材５は、吊下天板７とほぼ同じ平面矩形状に形成された覆い板９と、覆い板９の下面９ａの中央に、下方へ突出させて設けられた円柱状の突部１０と、覆い板９の下面９ａに設けられたクッション材１１とを備えている。

【0029】

覆い板９の四隅には、吊下支持体４のロッド８が挿通される挿通孔９ｂが設けられている。

【0030】

突部１０は、線材コイル２の内径よりも小さな外径で形成されている。突部１０が載置台３に載置された線材コイル２の内側に挿入されることにより、覆い部材５が線材コイル２上に載置された状態では、突部１０の下面１０ａは、上面板３ａよりも上方に位置するように形成されている。

【0031】

線材コイル２の内側に挿入された突部１０の外周面１０ｂは、線材コイル２の内周側の線材２ａと間隔が隔てられている。すなわち、突部１０が挿入された線材コイル２と、突部１０の外周面１０ｂとの間には空隙Ｓが設けられている。

【0032】

クッション材１１は、覆い板９の下面９ａにおける突部１０を除く、線材コイル２と対向する部位に設けられる。

【0033】

クッション材１１は、例えば銅製の網材を複数枚重ねて取り付けて形成されている。クッション材１１は、耐熱性のある弾性部材であればよい。これにより、送風したときの覆い板９の振動などで線材コイル２の上端２ｃの面に傷が付くことを防ぐことができる。

【0034】

冷却装置１は、線材コイル２が載置台３に載置されていない状態では図２に示すように、覆い板９が、自重により、ロッド８の下端側に位置しており、ストッパー８ａに当接している。

【0035】

冷却装置１により線材コイル２を冷却する場合には図１に示すように、載置台３の上面板３ａ上に線材コイル２を載置し、覆い部材５の覆い板９の下に配置する。

【0036】

このとき、上面板３ａの送風孔３ｂを線材コイル２が囲むように配置し、線材コイル２上に覆い板９を載置する。

【0037】

これにより、線材コイル２内側の空洞部２ｂに突部１０が挿入され、クッション材１１が線材コイル２の一方側となる上端２ｃに当接し、線材コイル２上の全域が覆い部材５により覆われる。

【0038】

すなわち、覆い部材５は、線材コイル２の貫通方向における上端２ｃに当接して、当該線材コイル２を覆う。

【0039】

複数の線材コイル２を冷却する場合には、各線材コイル２の位置を揃えて空洞部２ｂが連続するように積み重ねる。

【0040】

線材コイル２を載置台３上に積み重ねる場合、ロッド８を介して覆い板９と共に、吊下天板７を、載置台３位置よりも高く吊り上げた状態で、線材コイル２を載置台３の上に載せていく。線材コイル２の積み上げ高さ（積み上げ個数）は、都度で異なる。線材コイル２の載置台３上への載置が完了したら、その後、吊下天板７を降ろしていく。覆い板９が線材コイル２の上端２ｃに乗った後は、覆い板９に対してロッド８がスライドしながら吊下天板７がさらに下がっていき、毎回、設定された最下降位置で吊下天板７は停止される。

【0041】

載置台３に線材コイル２が載置され、線材コイル２上に覆い部材５が載置された状態で、送風孔３ｂから空気が覆い板９側に向かって吹き出される。

【0042】

このとき、覆い部材５が風圧により浮き上がらないように、覆い部材５の重量が設定されている。

【0043】

送風孔３ｂから覆い板９側に向かって吹き出された空気は、空洞部２ｂを通って覆い部材５の突部１０に向かって流れる。

【0044】

送風孔３ｂから突部１０にわたる間の空気は、図４に示すように、線材コイル２内を外周方向（線材コイル２の内側から外側）に向けて広がると共に、線材コイル２と突部１０との間の空隙Ｓにも進入し、空隙Ｓに侵入した空気はさらに、覆い板９側に向かいつつ線材コイル２内を外周方向（線材コイル２の内側から外側）へも広がっていく。

【0045】

このため、突部１０が設けられていない図５の場合には、空洞部２ｂ内において、覆い板９周辺だけが極端に空気の動圧が高くなるが、突部１０を設けることにより、上述の空隙Ｓの効果によって、覆い板９周辺から空気が逃げ易くなるので、線材コイル２の下端２ｄから上端２ｃにわたり、空洞部２ｂ全体にほぼ均一な動圧が生じる。

【0046】

つまり、本実施形態の冷却装置１によれば、線材コイル２の上端２ｃ、複数の線材コイル２が積み重ねられている場合には、最上の線材コイル２の上端２ｃに当接して当該線材コイル２を覆う覆い部材５に、線材コイル２の内側となる空洞部２ｂに挿入されて送風による動圧を、覆い部材５側で低くなるようにして、空洞部２ｂ内の動圧を均一化するための突部１０が設けられているので、動圧の高い部分が覆い部材５側のみに集中するようなことがなく、線材コイル２の線材２ａ間を通過する空気量を線材コイル２全体において均等にすることができる。これにより、線材コイル２をより均一に冷却することができる。

【0047】

覆い部材５は、上方から吊り下げられた吊下天板７から垂設されたロッド８に案内されて上下方向に移動するので、例えば線材コイル２の積み上げ数が異なるなどして、覆い部材５により塞ぐ位置（高さ）が変わったとしても、吊下支持体４を吊り下げるワイヤー６が弛むことはない。

【0048】

すなわち、ワイヤー６を滑車１２で配索する際に、図６に示すように、吊下天板７をワイヤー６で直接吊り下げるようにした場合、吊下天板７が線材コイル２に乗った後、ワイヤー６が弛んでしまって、不注意でワイヤー６が滑車１２から外れてしまうことがある。

【0049】

本実施形態では、覆い板９が吊下天板７のロッド８に対してスライドするので、ワイヤー６の長さは、想定される線材コイル２の最も高い位置で張った状態になるように決定しておけば良い。これにより、吊下天板７を降ろしていき、覆い板９が線材コイル２の上端２ｃに乗った後も、吊下天板７は下がり続けることができ、線材コイル２の積み上げ高さがどのような場合でも、ワイヤー６は張った状態で停止するので、滑車１２から外れることがなく、吊り操作のトラブルを無くすことができる。

【0050】

覆い部材５は、吊下天板７から垂設された複数のロッド８に案内されるので、線材コイル２に対して位置ズレすることを防止できる。

【0051】

すなわち、覆い部材５は、ロッド８に対してスライドしながら吊下天板７が降下している最中でも、線材コイル２に対して位置ズレすることがない。

【0052】

覆い部材５には、線材コイル２と対向する部位にクッション材１１が設けられているので、覆い部材５によって線材コイル２が傷付くことを確実に防止することができる。

【0053】

図７には、上記実施形態の変形例が示されている。線材コイル２の上端２ｃの面は、必ずしも水平に平らな状態ではなく、傾斜している場合がある。本変形例は、このように線材コイル２の上端２ｃの面が傾斜している場合であっても、その上に覆い板９を傾けた状態で設置できて、線材コイル２の上端２ｃを好適に塞ぐことができるようにしたものである。

【0054】

まず、覆い板９の挿通孔９ｂの孔径が、ロッド８の外径よりも大きく形成される。これにより、ロッド８に対する覆い板９の傾斜が許容されて、覆い板９を、線材コイル２の上端２ｃの上に、当該上端２ｃの面の傾斜に合わせて、設置することができる。

【0055】

また、ロッド８のストッパー８ａの上面を、上方に向かって窄まるコーン状に形成すると共に、挿通孔９ｂ自体を下方に向かって広がるコーン状に形成したり、あるいは挿通孔９ｂの下部に、同様なコーン状の案内部材１４を取り付けるようにすることが好ましい。

【0056】

このようにすることで、吊下支持体４が上昇していくときに、ストッパー８ａが挿通孔９ｂもしくは案内部材１４に入り込み、覆い板９を水平姿勢に戻しかつセンタリングして吊り上げることができる。

【0057】

このような変形例であっても、上記実施形態と同様の作用効果を奏することはもちろんのこと、上述したように、線材コイル２の上端２ｃの面が傾斜していても、覆い板９を適切に設置して線材コイル２を効率よく冷却することができる。

【0058】

上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。

【符号の説明】

【0059】

１ 線材コイルの冷却装置
２ 線材コイル
２ａ 線材
２ｂ 空洞部
２ｃ 上端
２ｄ 下端
３ 載置台
３ａ 上面板
３ｂ 送風孔
４ 吊下支持体
５ 覆い部材
６ ワイヤー
７ 吊下天板
７ａ 下面
８ ロッド
８ａ ストッパー
９ 覆い板
９ａ 下面
９ｂ 挿通孔
１０ 突部
１０ａ 下面
１０ｂ 外周面
１１ クッション材
１２ 滑車
１３ ウインチ
１４ 案内部材
Ｓ 空隙

【要約】

【課題】線材コイルをより均一に冷却することが可能な線材コイルの冷却装置を提供する。
【解決手段】線材コイル２に、当該線材コイルの貫通方向における上端２ｃに当接して、線材コイルを覆う覆い部材５と、線材コイルの貫通方向における下端２ｄ側に設けられ、線材コイルの内側に覆い部材側に向かって空気を吹き出す送風孔３ｂとを有し、覆い部材は、線材コイルの内側に挿入される突部１０を備えている。上方から吊り下げられる吊下天板７と、吊下天板から垂設され、線材コイルに当接される覆い部材５の上下方向の移動を案内するロッド８とを備える。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】