JP2002028537A - 液膜生成用スリットノズル - Google Patents
液膜生成用スリットノズルInfo
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Abstract
において縮流による液膜の途切れや液の流量の不均一を
除去し、均一な流量分布の液膜を生成しうる液膜生成用
スリットノズルを提供する。 【解決手段】 本発明の液膜生成用のスリットノズルは
内管1と外管2の二重構造でなる本体部の、内管の軸方
向一端から供給されて内管長手方向に配した液流出孔1
bから外管内部を経て外管長手方向に沿う液流出開口2
aから排出される冷却用または洗浄用の液を、スリット
状吐出口4aを有するノズル部4に供給する前に、一旦
本体部の液流出開口2aを取り囲む液溜部3で滞留さ
せ、流量や圧力の分布をノズル部4の長手方向において
均一化させてから、液溜部3の整流孔3bを介してノズ
ル部4に送る。スリット状吐出口4aから生成される液
膜は長手方向に途切れることなく均一な流量分布を有す
る。
Description
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。
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。
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。
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。
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の長手方向に沿い
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。
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。
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。
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。
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4
a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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
ルの一部を断面で示す側面図である。
おけるスリットノズルの断面図である。
である。
れに隣接する本体部の部分拡大断面図である。
図である。
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。
ルの他の実施の形態の簡略説明図である。
である。
面で示す側面図である。
ある。
Claims (7)
- 【請求項1】 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。 - 【請求項2】 ノズル部内の実質的に板状の流路の巾を
流入端において拡大し、スリット状吐出口において縮小
したことを特徴とする請求項1のスリットノズル。 - 【請求項3】 ノズル部の流路内に流入端から吐出口へ
の液流方向に延設した整流板を備えることを特徴とする
請求項1または2のスリットノズル。 - 【請求項4】 本体部の内管の液流出孔の各々の少なく
とも径および面積の一方を液供給口からの距離の増加と
共に小さくしたことを特徴とする請求項1ないし3の一
のスリットノズル。 - 【請求項5】 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ないし4の一のスリットノ
ズル。 - 【請求項6】 本体部の内管において内管の中央部に設
ける流出孔の少くとも一部を割愛してなることを特徴と
する請求項1ないし3の一のスリットノズル。 - 【請求項7】 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6
の一のスリットノズル。
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