JP2003200083A - エアアシスト液体噴射ノズルアッセンブリ - Google Patents

エアアシスト液体噴射ノズルアッセンブリ

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JP2003200083A JP2002331086A JP2002331086A JP2003200083A JP 2003200083 A JP2003200083 A JP 2003200083A JP 2002331086 A JP2002331086 A JP 2002331086A JP 2002331086 A JP2002331086 A JP 2002331086A JP 2003200083 A JP2003200083 A JP 2003200083A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 実質的に低減されたエア消費量で作動するよ
うに適応された、連続金属鋳造システムで液体冷却材を
噴射するのに特定の効用を有する、エアアシスト噴射ノ
ズルアッセンブリを提供する。 【解決手段】 ノズル本体は、比較的小さいサイズの加
圧エア入口を有する予備噴霧化ユニットと、液体の分解
を強化しかつエア入口からの加圧エア流と混合するため
に独自に構成された衝突面を持つ衝突柱３８と、液体の
効率的な予備噴霧化を損じる渦流を低減するように構成
された膨張チャンバ２５とを含む。噴射ノズルはさら
に、着脱自在の噴射先端を適切に受容し支持するために
その長手軸に対して予め定められた回転方向に予備噴霧
化ヘッドに開放自在に装着するように適応された細長い
噴射先端支持胴を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に噴射ノズ
ルに関し、より詳細には、金属鋳造作業中に液体冷却材
を噴射する場合に特有の効用を有するエアアシスト噴射
ノズルに関する。
【０００２】
【発明の背景】金属鋳造作業中、特に鋼スラブ、ビレッ
ト、又は他の金属異形材が鋳型から押し出される連続金
属鋳造システムでは、急速熱除去のために、出現する金
属に液体冷却材すなわち水を噴射する必要がある。噴射
は微細に噴霧化され、均等な冷却のために金属上に均等
に向けられることが望まれる。液体冷却材の一様でない
分配は結果的に金属の不均等な冷却を生じ、それは亀
裂、高応力、ならびに表面及びエッジの品質低下を招く
おそれがある。液体粒子の分解及び配分を促進するため
に、加圧エアアシスト液体噴射システムを使用すること
が知られている。本願と同一譲受人に譲渡された米国特
許第５，４９１，０９９号は、連続鋳造作業で効果的に
使用されてきたエアアシスト噴射ノズルアッセンブリを
開示している。
【０００３】連続金属鋳造システムでは、鋳造金属異形
材が一般的に垂直方向に向けられた鋳型で形成され、次
いで一連の密に間隔配置された支持ローラを通して引き
出され、そこでその方向が垂直から水平へ変化する。複
数の冷却材方向付けノズルが各対のローラ間に配設され
る。そのような冷却システムでは使用しなければならな
い多数の噴射ノズルのため、大量の加圧エアが消費さ
れ、それは高価な高容量エアコンプレッサを必要とす
る。これまでのところ、エア消費量を低減するための努
力は、冷却液の噴霧化及び鋳造金属の表面に対するその
適用の均一性に悪影響を与えてきた。
【０００４】鋳造金属支持ローラの密な間隔配置は、そ
のような液体冷却材噴射システムにさらなる問題を生じ
る。出願人の上記特許第４，５９１，０９９号に開示さ
れたような従来の噴射ノズルアッセンブリは、偏平噴射
パターンが支持ローラの間に平行に正確に方向付けられ
るように、密に間隔配置された支持ローラの間に移動す
る鋳造金属に近接して噴射先端を支持する細長い胴又は
管を持つノズル本体を有する。偏平噴射パターンの適切
な方向付けを達成するために、噴射先端は正確に方向付
けなければならないので、細長い噴射先端支持胴を製造
中に溶接などによってノズル本体に固定することは、面
倒であり、かつ高価となるおそれがある。さらに、ノズ
ルアッセンブリの部分が使用中に破損するか過度に摩耗
した場合、噴射ノズルアッセンブリ全体を交換する必要
があり、それもまた高価となるおそれがある。
【０００５】
【発明を解決するための手段】本発明の目的は、より効
率的かつ経済的な使用のために適応させたエアアシスト
噴射ノズルを有する鋳造金属液体冷却材噴射システムを
提供することである。
【０００６】さらなる目的は、必要とするエア消費量を
実質的に低減しながら、高度の噴霧化及び均一な分配の
平坦な放出噴射パターンを生成するように作動できるエ
アアシスト噴射ノズルアッセンブリを提供することであ
る。
【０００７】さらなる目的は、細長い胴及び下流の噴射
先端に方向付ける前に液体粒子をより効率的かつ効果的
に分解するために設計された予備噴霧化部分を有する、
上記の特徴を持つ噴射ノズルアッセンブリを提供するこ
とである。
【０００８】さらに別の目的は、加圧エア及び液体の流
れを収束させることによる液体の予備噴霧化中に渦流損
失を最小化する予備噴霧化部分を有する、上記の型の噴
射ノズルアッセンブリを提供することである。
【０００９】さらに別の目的は、構造が比較的簡単であ
り、経済的な製造及び現場修理に役立つ、上記の種類の
噴射ノズルアッセンブリを提供することである。
【００１０】関連する目的は、噴射先端の適切な方向付
け及びしたがって平坦な放出噴射パターンの適切な方向
付けを確実にしながら、細長い噴射先端支持胴を容易に
ノズル本体に組み立てることができるような噴射ノズル
アッセンブリを提供することである。
【００１１】別の目的は、噴射先端支持胴が容易に現場
修理又は交換ができるように適応された、そのような型
の噴射ノズルアッセンブリを提供することである。
【００１２】本発明の他の目的及び利点は、以下の詳細
な説明を読み、かつ図面を参照することにより、明らか
になるであろう。
【００１３】本発明は様々な変形及び代替的構成が可能
であるが、その特定の実施の形態を図面に示し、以下で
詳細に説明する。しかし、本発明を開示する特定の形態
に限定する意図はなく、むしろ、本発明は発明の思想及
び範囲内に入る全ての変形、代替的構成、及び等価物を
含むものであることを理解されたい。
【００１４】
【発明の実施の形態】ここで、図面をさらに詳しく参照
すると、本発明の実施の形態によるエアアシスト液体噴
射ノズルアッセンブリ１２付き噴射システム１０を有す
る連続金属鋳造装置が示されている。連続鋳造装置は、
金属異形材がこの場合はスラブ１４の形でそこから押し
出される連続鋳型（図示せず）を含む、既知の型とする
ことができる。この場合スラブ１４が連続鋳造機から出
現し、出現する金属異形材の両面を回転可能に支持する
平行な組のガイドローラ１５、１６によって、垂直から
水平方向に転換される。複数の噴射ノズルアッセンブリ
１２が、冷却材すなわち水の偏平噴射パターンを移動す
る金属異形材１４の両面に方向付けるために、各対のロ
ーラ間１５、１６にそれぞれの列に支持される。当該技
術で既知の通り、噴射ノズルアッセンブリ１２は適切な
手段によって支持することができ、それはそれらの動作
のために必要な加圧エア及び水を供給するための適切な
配管を含むことができる。各噴射ノズルアッセンブリ１
２は同様の構造であるので、１つを詳細に説明するだけ
でよい。
【００１５】各噴射ノズルアッセンブリ１２は、図３に
最もよく示す通り、予備液体噴霧化ヘッド又は部分２０
と、上流端を噴霧化ヘッド２０に接続された細長い管状
胴２１と、胴２１の下流端に接続された噴射先端２２と
を含む。噴霧化ヘッド２０は、軸方向に伸長する細長い
膨張チャンバ２５を有する中空体２４と、中空体２４の
上流端の軸方向内径２９に螺合したオリフィス取付具２
８によって画定される加圧エア入口２６と、中空体２４
の側壁内に伸長する半径方向内径３２に螺合したオリフ
ィス取付具３１によって画定される膨張チャンバと横方
向に連通する液体冷却材入口３０とを含む。エア入口オ
リフィス取付具２８は加圧エア供給管路３４に接続さ
れ、液体入口オリフィス取付具３１は、液体冷却材、好
ましくは水の供給管路３５に結合される。噴霧化ヘッド
２０はさらに、液体入口３０とは直径方向に対向する関
係に半径方向内径３９内にプレス嵌めなどによって固定
された衝突柱３８を含む。衝突柱３８は、外端４０をほ
ぼ中空体２４の長手軸上に置いた状態で、チャンバ２５
内に伸長する。液体及びエア入口２６、３０からそれぞ
れ導入された加圧エア及び液体エアの流れは加圧ヘッド
内で収束し、胴２１内を進み噴射先端２２から放出され
るように液体を予備噴霧化する。
【００１６】開示内容を参照してここに組み入れる上述
した米国特許第４，５９１，０９９号に開示された型の
ものとすることができる噴射先端２２は、予備噴霧化ヘ
ッド２０から胴２１を介して受け取った予備噴霧化され
た液体を、予め定められた偏平噴射パターンに分配する
ように適応される。図示した噴射先端２２は、オリフィ
ス画定端４５及び上流中空ステム４６を含む。オリフィ
ス画定端４５は、横方向に向けられた円筒形混合チャン
バ４９と連通する端を貫通する交差スロットによって形
成される細長い放出アパーチャ４８を有し、混合チャン
バ４９は次に中空ステム４６と連通する。
【００１７】胴２１と予め定められた角度関係の細長い
放出穴４８を噴射先端２２に装着するために、噴射先端
ステム４６には、胴２１の下流端で対応する凹部５１と
の位置合せのために、上流方向に伸長する一対の直径方
向に対向する位置決めラグ５０が形成される（図６）。
図示した胴２１は、相互に９０°偏位した２対のラグ受
容凹部５１を有し、それは、特定の噴射用途のために相
互に９０°偏位した２つの位置のいずれかに方向付けら
れた放出オリフィス４８を、噴射先端２２に装着するこ
とを可能にする。
【００１８】噴射先端２２を胴２１に開放自在に固定す
るために、噴射先端ステム４６は、回転して軸方向に移
動するように胴２１の下流端に支持された雌ねじ付き環
状保持部材５４によって螺合するための雄ねじ付き上流
端を有する。保持器５４の回転による保持器５４と噴射
先端ステム４６の螺合は、ラグ５０及び凹部５１が適切
に位置合わせした状態で、噴射先端２２の上流端を胴２
１の下流端と不動に係合させる。この場合保持器５４の
上流スリーブ部分５５の低減された直径は、胴２１の周
りにその下流端に隣接して固定された止め輪に対抗して
引かれる。
【００１９】当該技術で既知の通り、移動する鋳造金属
の均等な冷却を促進するために、ローラ１５、１６に平
行に方向付けられた平坦な放射噴射パターンが両端でわ
ずかに重なるように、複数の噴射ノズルアッセンブリ１
２を支持ローラ１５、１６の列の間に並列に支持するこ
とができる。先行技術のエアアシスト噴射ノズルは、上
で指摘した通り、連続鋳造金属ようの冷却システムで効
果的に使用されてきたが、そのような冷却システムで使
用しなければならない多数のノズルのために、適切な液
体噴霧化及び配分のために、これまでは大量の加圧エア
が必要とされてきた。
【００２０】本発明の重要な態様では、本発明の噴射ノ
ズルアッセンブリの予備噴霧化ヘッドは、要求されるエ
ア消費量を実質的に低減しながら、高度の液体予備噴霧
化を達成するように設計されている。より詳細には、本
発明の噴射ノズルアッセンブリは、加圧エア所要量を３
０％も低減して、効果的に使用することができる。この
目的のために、エア噴霧化ヘッドは比較的小さいサイズ
の加圧エア入口を持ち、衝突柱は加圧エア流と液体の混
合を増強するために独自に構成された衝突面を持ち、膨
張チャンバは膨張チャンバ内における効率的な液体の予
備噴霧化を損じる渦流を家以前するように構成されてい
る。その複合効果が実質的により効率的な液体噴霧化で
ある。
【００２１】本発明を実行するにあたり、図示した噴射
ノズルアッセンブリ１２の予備噴霧化ヘッド２０は、液
体入口３０より実質的に小さいサイズの加圧エア入口２
６を有する。加圧エア入口は、液体入口３０の直径の約
０．８０から０．９３の間程度であることが好ましい。
混合及び膨張チャンバ２５は、エア入口オリフィスの直
径より少なくとも４倍大きく、好ましくはエア入口オリ
フィスの直径より約４．５倍ないし９．０倍大きい直径
を有する。所定の入口エア圧では、エア入口のサイズを
小さくすること自体が、噴霧化ヘッド内に導入される加
圧エア流の速度を増加しながらエア消費量を低減するこ
とは理解されるであろう。
【００２２】さらに本発明の説明を続けると、衝突柱３
８は、エア入口２６及びエア入口２６から軸方向に膨張
チャンバ２５内に方向付けられた加圧エア流に対して直
角な関係に、衝突柱の端に伸長する半円柱形凹部５８の
形状に内側に丸みを有する、すなわち凹湾した端面を有
する。この場合、凹湾部５８は、中空体２４のほぼ長手
軸上に位置する曲率中心、及び液体入口３０の直径より
わずかに大きい幅を有する。凹部５８は、液体入口と直
接対向する関係に、衝突柱３８の端に外向きに向けられ
たＵ字形衝突面を効果的に画定する。液体入口３０を通
して導入された加圧液体はＵ字形衝突面に衝突し、解体
し、液体粒子の分解及び加圧エア流との混合を増強する
ために衝突柱の端を横切るように方向付けられた加圧エ
ア流と接触するように方向を反転する。
【００２３】さらに本発明を実行すると、噴霧化ヘッド
２０の膨張チャンバ２５にはエア入口２６と衝突柱３８
との間を連通するテーパ付き入口が形成され、それは、
到来する加圧エア流の効率的な利用を損じるおそれのあ
る膨張チャンバの上流端の渦流を除去する。この場合、
膨張チャンバ２５は、中空体の長手軸に対して約２５°
の比較的浅い角度Φで、エア入口２６に隣接する位置か
ら衝突柱３８に隣接する位置まで伸長する、円錐台形の
壁５９によって画定される上流端を有する。円錐台形の
壁５９は、導入された加圧液体とエアの流れの混合を効
果的に増強しない渦流が発生し得る、膨張チャンバ２５
の上流端の角領域を実質的に除去する。代わりに、最大
限の相互作用及び液体の分解のために、液体とエアの乱
流混合が、主として衝突柱３８に近接して発生する。図
示したテーパ付き入口は円錐台形の壁５９を含むが、膨
張チャンバの上流の角が除去される限り、代替的にテー
パ付き入口は内向き又は外向きに湾曲した壁を持つこと
もできることは理解されるであろう。
【００２４】本発明のさらなる態様を実施すると、胴２
１は、噴射先端２２を適切に受容し支持するために下流
位置決め凹部５１をその長手軸を中心に予め定められた
回転方向に向けた状態で、予備噴霧化ヘッド２０に容易
に装着できるように適応される。図示した実施の形態で
は、胴２１の上流端は膨張チャンバ２５と連通するよう
に噴霧化ヘッド２２の下流端内に配置される。胴２１を
組み立られた位置に着脱自在に維持するために、噴霧化
ヘッド２０は、摺動自在に胴体２１上に配置されるよう
に取り付けられた雌ねじ付き環状リテーナキャップ６１
によって係合可能な雄ねじ付きハブ６０をその下流端に
有する。リテーナキャップ６１は低減された直径の穴を
持ち、それは環状保持フランジ６２を画定する、リテー
ナキャップ６１は、リテーナキャップ６１をハブ６０上
にねじ込みながら前進させるときに、ハブの端に隣接し
て胴２１の周りに装着された環状フェルール６４に対抗
して引かれる環状フランジ６２を画定する、低減された
直径の穴を有する。この場合、ハブ６０は、それらの間
に液封を形成するためにフェルール６４のテーパ付き上
流端を受容する外方に広がった下流開口６５を有する。
【００２５】偏平噴射パターンを適切に方向付けるよう
に胴２１に装着された噴射先端２２の細長い放出オリフ
ィス４８が予め定められた向きになるように、胴２１を
噴霧化ヘッド２０にその長手軸を中心に予め定められた
角度の向きに配置するために、胴２１の上流端には１対
の整列した位置決め穴６８が形成され、その中に着脱自
在な保持ピン６９が噴霧化ヘッド中空体２４の側部から
配置される。この目的のために、中空体２４には１対の
整列した通路７０、７１が形成される。通路７０は胴２
１の片側で中空体２４の側部に連通し、ピン６６のねじ
付きシャンク部７４を受容するようにねじが切られてい
る。胴２１の反対側の通路７１は、ピン６９の非ねじ付
き突出端を受容する。胴２１の整列した穴６８へのピン
６９の組立は、噴霧化ヘッド２０に対して胴２１を斜め
に方向付けるだけでなく、さらに胴体２１を装着された
位置に保持することは理解されるであろう。さらに、ピ
ンの取外し及び保持キャップ６１の取外しにより、胴の
損傷又は摩耗のために必要になる胴２１の素早くかつ容
易な現場での取外し及び交換を可能にする。
【００２６】以上から、本発明に係る噴射ノズルアッセ
ンブリを有する金属鋳造液体冷却材噴霧システムが、よ
り効率的かつ経済的な運用に適応していることが分か
る。噴射ノズルアッセンブリは、加圧エアの消費量を実
質的に低減しながら、より効果的な液体粒子の分解及び
平坦な放出噴射パターンの分配が達成されるように設計
されている。さらに噴射ノズルアッセンブリは構成が比
較的単純であり、噴射先端を支持する管状胴を噴霧化ヘ
ッドに対して正確な角度方向に組み立てることができる
一方、容易な現場修理及び交換を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による噴射ノズルアッセンブリ付き噴射
システムを有する連続金属鋳造装置の側面図である。
【図２】図１の線２−２で切った横断面図である。
【図３】図示した噴射システムにおける噴射ノズルアッ
センブリのうちの１つの拡大縦断面図である。
【図４】図３の線４−４の面で切った図示した噴射ノズ
ルアッセンブリの噴射先端を示す拡大放出端面図であ
る。
【図５】図４の線５−５の面で切った噴射先端の部分縦
断面図である。
【図６】図示したノズルアッセンブリの噴射先端及び支
持胴の拡大斜視図である。
【図７】支持胴上に組み立てられた噴射先端の斜視図で
ある。
【符号の説明】
１０ 噴射システム １２ エアアシスト液体噴射ノズルアッセンブリ １４ スラブ １５ ローラ １６ ローラ ２０ 噴霧化ヘッド ２１ 管状胴 ２２ 噴射先端 ２４ 中空体 ２５ 膨張チャンバ ２６ 加圧エア入口 ３０ 液体冷却材入口 ３８ 衝突柱
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 タナー， クリスティ ウェラー アメリカ合衆国， イリノイ州， グレン デイル ハイツ， パドック サークル 294 Ｆターム(参考） 4F033 QA04 QB02Y QB03X QB12Y QC02 QD02 QD07 QD11 QD23 QD30

Claims (31)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エアアシスト噴射ノズルであって、 混合及び噴霧化室と、加圧エア流がそこを通して前記混
    合及び噴霧化室内に向けられるエア入口オリフィスと、
    前記加圧エア流の方向に対して斜めに液体流がそこを通
    して前記混合及び噴霧化室内に向けられる液体入口オリ
    フィスとを有する中空体と、 前記室内に伸長する衝突柱であって、前記柱は前記液体
    入口オリフィスと実質的に整列し、かつ前記液体入口オ
    リフィスから前記室内へ向けられる液体流が衝突する端
    面を有しており、前記柱は前記エア入口オリフィスから
    前記室内に向けられる加圧エア流の移動の方向に対して
    直角に配置されており、前記液体入口オリフィスから前
    記室内に導入される液体流を受容し、かつ液体の分解及
    び噴霧化のために前記エア入口から前記混合及び噴霧化
    室内に導入された加圧エア流による混合強化のために前
    記液体を前記端面から遠ざかる方向に向けるために、内
    方を向いた凹部が前記衝突柱の端面に形成されて成る衝
    突柱と、及び前記混合及び噴霧化室と流体連通した放出
    オリフィスを有し、そこを通して前記噴霧化された液体
    が予め定められた噴射パターンに放出される噴射先端と
    を備える、エアアシスト噴射ノズル。
  2. 【請求項２】 前記凹部が内方に湾曲した形状を有す
    る、請求項１に記載のエアアシスト噴射ノズル。
  3. 【請求項３】 前記凹部が丸みを有する、請求項１に記
    載のエアアシスト噴射ノズル。
  4. 【請求項４】 前記凹部が、前記衝突柱の端部を通って
    前記エア入口に対して直角に伸長する円柱の分割片の形
    状である、請求項１に記載のエアアシスト噴射ノズル。
  5. 【請求項５】 前記凹部が、前記柱の端面に前記液体入
    口と正対する関係に外方に向けられたＵ字形衝突面を画
    定する、請求項１に記載のエアアシスト噴射ノズル。
  6. 【請求項６】 前記混合及び噴霧化室が、前記エア入口
    オリフィス及び前記放出オリフィスと軸方向に整列して
    配置された細長い形状を持ち、前記液体入口オリフィス
    が前記入口オリフィスに対して約９０°の角度に配置さ
    れる、請求項１に記載のエアアシスト噴射ノズル。
  7. 【請求項７】 前記エア入口オリフィスが、前記液体入
    口オリフィスの直径より小さい直径を持つ、請求項１に
    記載のエアアシスト噴射ノズル。
  8. 【請求項８】 前記混合及び膨張室が、前記衝突柱付近
    で前記加圧エア流と液体流の混合を促進するために、前
    記エア入口オリフィスに隣接する位置から前記衝突柱に
    隣接する位置まで伸長する円錐台形壁部分によって画定
    されるテーパ付き上流端を有する、請求項１に記載のエ
    アアシスト噴射ノズル。
  9. 【請求項９】 前記混合及び膨張室と流体連通した細長
    い管状胴を含み、 前記噴射先端が前記胴の下流端に予め定められた回転自
    在の向き付け関係に着脱自在に装着され、前記噴射先端
    が前記胴及び前記混合及び噴霧化室と流体連通する放出
    オリフィスを有し、そこを通して前記噴霧化された液体
    が予め定められた偏平噴射パターンに放出され、 前記胴に固定された噴射先端が前記中空体に対して予め
    定められた関係に偏平噴射パターンを放出するように、
    前記中空体に対して予め定められた回転自在な向きに前
    記胴を前記中空体に着脱自在に固定するための開放自在
    なファスナを含む、請求項１に記載のエアアシスト噴射
    ノズル。
  10. 【請求項１０】 エアアシスト噴射ノズルであって、 混合及び噴霧化室と、加圧エア流がそこを通して前記混
    合及び噴霧化室内に向けられるエア入口オリフィスと、
    前記加圧エア流の方向に対して斜めに液体流がそこを通
    して前記混合及び噴霧化室内に向けられる液体入口オリ
    フィスとを有する中空体であって、前記エア入口オリフ
    ィスが前記液体入口オリフィスの直径より小さい直径を
    有して成る中空体と、 前記室内に伸長する衝突柱であって、前記柱は前記液体
    入口オリフィスと実質的に整列し、かつ前記液体入口オ
    リフィスから前記室内へ向けられる液体流が衝突する端
    面を有しており、前記柱が前記エア入口オリフィスから
    前記室内に向けられる加圧エア流の移動の方向に対して
    直角に配置されるように構成された衝突柱と、及び前記
    混合及び噴霧化室と流体連通した放出オリフィスを有
    し、そこを通して前記噴霧化された液体が予め定められ
    た偏平噴射パターンに放出される噴射先端とを備える、
    エアシスト噴射ノズル。
  11. 【請求項１１】 前記エア入口オリフィスが、前記液体
    入口オリフィスの直径の約０．８０から０．９３の間の
    直径である、請求項１０に記載のエアアシスト噴射ノズ
    ル。
  12. 【請求項１２】 前記混合及び噴霧化室が、前記エア入
    口オリフィスの直径より少なくとも４倍の直径を持つ、
    請求項１１に記載のエアアシスト噴射ノズル。
  13. 【請求項１３】 前記混合及び膨張室が、前記衝突柱付
    近で前記加圧エア流と液体流の混合を促進するために、
    前記エア入口オリフィスに隣接する位置から前記衝突柱
    に隣接する位置まで伸長する円錐台形壁部分によって画
    定されるテーパ付き上流端を有する、請求項１０に記載
    のエアアシスト噴射ノズル。
  14. 【請求項１４】 前記液体入口オリフィスから前記室内
    に導入される液体流を受容し、かつ前記混合及び噴霧化
    室内に導入された加圧エア流による混合強化のために前
    記液体を前記端面から遠ざかる方向に向けるために、内
    方を向いた凹部が前記衝突柱の端面に形成された、請求
    項１０に記載のエアアシスト噴射ノズル。
  15. 【請求項１５】 前記混合及び膨張室と流体連通した細
    長い管状胴を含み、前記噴射先端が前記胴の下流端に予
    め定められた回転自在の向き付け関係に着脱自在に装着
    され、前記噴射先端が前記胴及び前記混合及び噴霧化室
    と流体連通する放出オリフィスを有し、そこを通して前
    記噴霧化された液体が予め定められた偏平噴射パターン
    に放出され、 前記胴に固定された噴射先端が前記中空体に対して予め
    定められた関係に偏平噴射パターンを放出するように、
    前記中空体に対して予め定められた回転自在前記胴を前
    記中空体に着脱自在に固定するための開放自在なファス
    ナを含む、請求項１０に記載のエアアシスト噴射ノズ
    ル。
  16. 【請求項１６】 エアアシスト噴射ノズルであって、 混合及び噴霧化室と、加圧エア流がそこを通して前記混
    合及び噴霧化室内に向けられるエア入口オリフィスと、
    前記加圧エア流の方向に対して斜めに液体流がそこを通
    して前記混合及び噴霧化室内に向けられる液体入口オリ
    フィスとを有する中空体と、 前記室内に伸長する衝突柱であって、前記柱は前記液体
    入口オリフィスと実質的に整列し、かつ前記液体入口オ
    リフィスから前記室内へ向けられる液体流が衝突する端
    面を有しており、前記柱が前記エア入口オリフィスから
    前記室内に向けられる加圧エア流の移動の方向に対して
    直角に配置されるように構成された衝突柱と、 前記衝突柱付近で前記加圧エア流と液体流の混合を促進
    するために、前記エア入口オリフィスに隣接する位置か
    ら前記衝突柱に隣接する位置まで伸長する円錐台形壁部
    分によって画定されるテーパ付き上流端を有する前記混
    合及び膨張室と、及び前記混合及び噴霧化室と流体連通
    した放出オリフィスを有し、そこを通して前記噴霧化さ
    れた液体が予め定められた噴射パターンに放出される噴
    射先端とを備える、エアアシスト噴射ノズル。
  17. 【請求項１７】 前記円錐形壁部分が、前記中空体の長
    手軸に対して約２５°の角度に伸長する、請求項１６に
    記載のエアアシスト噴射ノズル。
  18. 【請求項１８】 前記液体入口オリフィスから前記室内
    に導入される液体流を受容し、かつ前記混合及び噴霧化
    室内に導入された加圧エア流による混合強化のために前
    記液体を前記端面から遠ざかる方向に向けるために、内
    方を向いた凹部が前記衝突柱の端面に形成された、請求
    項１６に記載のエアアシスト噴射ノズル。
  19. 【請求項１９】 エアアシスト噴射ノズルであって、 混合及び噴霧化室と、液体流がそこを通して前記混合及
    び噴霧化室内に向けられる液体入口オリフィスと、前記
    液体流と混合してそれを噴霧化するために前記液体流の
    方向に対して斜めに加圧エア流がそこを通して前記混合
    及び噴霧化室内に向けられるエア入口オリフィスとを有
    する中空体と、 前記混合及び膨張室と流体連通した細長い管状胴と、 前記胴の下流端に予め定められた回転自在の向き付け関
    係に着脱自在に装着される噴射先端であって、前記前記
    胴及び前記混合及び噴霧化室と流体連通する放出オリフ
    ィスを有し、そこを通して前記噴霧化された液体が予め
    定められた偏平噴射パターンに放出されるように構成さ
    れた前記噴射先端と、及び前記胴に固定された噴射先端
    が前記中空体に対して予め定められた関係に偏平噴射パ
    ターンを放出するように、前記中空体に対して予め定め
    られた回転自在の向き付け関係に前記胴を前記中空体に
    着脱自在に固定するための開放自在なファスナとを備え
    る、エアアシスト噴射ノズル。
  20. 【請求項２０】 前記ファスナがピンを含み、前記中空
    体にピン受容通路を形成し、前記胴前記中空体に対して
    予め定められた角度で回転自在に向き付けるために、前
    記胴を前記中空体に固定した後前記ファスナのピンが前
    記通路内に配設される、請求項１９に記載のエアアシス
    ト噴射ノズル。
  21. 【請求項２１】 ピンが前記中空体のピン受容通路と螺
    合される、請求項２０に記載のエアアシスト噴射ノズ
    ル。
  22. 【請求項２２】 前記ピン受容通路が前記中空体の側面
    から前記中空体内に伸長する、請求項２０に記載のエア
    アシスト噴射ノズル。
  23. 【請求項２３】 前記ピン通路が前記管状胴の対向側面
    内に伸長する、請求項２０に記載のエアアシスト噴射ノ
    ズル。
  24. 【請求項２４】 前記ピン受容通路が前記ピンと螺合す
    るために前記胴の一側面にねじを切られる、請求項２３
    に記載のエアアシスト噴射ノズル。
  25. 【請求項２５】 前記胴を前記中空体に着脱自在に固定
    する開放自在な保持キャップを含む、請求項２３に記載
    のエアアシスト噴射ノズル。
  26. 【請求項２６】 前記室内に伸長する衝突柱を含み、前
    記柱が前記液体入口オリフィスと実質的に整列し、かつ
    前記液体入口オリフィスから前記室内に向けられた液体
    流が衝突する端面を有しており、前記柱が前記エア入口
    オリフィスから前記室内に向けられた加圧エア流の移動
    の方向に対して直角に配置される、請求項１９に記載の
    エアアシスト噴射ノズル。
  27. 【請求項２７】 金属鋳造装置で冷却液を方向付けるた
    めの噴射システムであって、 相互に並列関係に配設された複数の噴射ノズルであり、
    各ノズルは冷却液の偏平噴射パターンを冷却対象金属表
    面の適用領域上に方向付けるように作動可能であり、隣
    接ノズルの放射噴射の適用領域は相互に部分的に重なる
    関係にある、噴射ノズルと、 加圧液体の供給源及び加圧エアの供給源とを含み、前記
    ノズルは各々、 混合及び噴霧化室と、加圧エア流がそこを通して前記混
    合及び噴霧化室内に向けられるエア入口オリフィスと、
    前記加圧エア流の方向に対して斜めに液体流がそこを通
    して前記混合及び噴霧化室内に向けられる液体入口オリ
    フィスとを有する中空体を備え、 前記エア入口オリフィスは前記液体入口オリフィスの直
    径より小さい直径を持ち、前記室内に衝突柱が伸長し、
    前記柱は前記液体入口オリフィスと実質的に整列し、か
    つ前記液体入口オリフィスから前記室内に向けられた液
    体流が衝突する端面を有しており、前記柱は前記エア入
    口オリフィスから前記室内に向けられた加圧エア流の移
    動の方向に対して直角に配置され、噴射先端が前記混合
    及び噴霧化室と流体連通した放出オリフィスを有し、そ
    こを通して前記噴霧化された液体が予め定められた偏平
    パターンに放出されるように構成される、噴射システ
    ム。
  28. 【請求項２８】 各々の前記噴射ノズルの前記衝突柱端
    面に、前記液体入口オリフィスから前記室内に導入され
    る液体流を受容しかつ前記混合及び噴霧化室内に導入さ
    れた加圧エア流による混合強化のために前記液体を前記
    端面から遠ざかる方向に向けるために、内方に向けられ
    た凹部を形成する、請求項２７に記載のエアアシスト噴
    射ノズル。
  29. 【請求項２９】 各噴射ノズルの前記混合及び膨張室
    が、前記衝突柱付近で前記加圧エア流と液体流の混合を
    促進するために、前記エア入口オリフィスに隣接する位
    置から前記衝突柱に隣接する位置まで伸長する円錐台形
    壁部分によって画定されるテーパ付き上流端を有する、
    請求項２７に記載のエアアシスト噴射ノズル。
  30. 【請求項３０】 前記凹部が前記衝突柱の端に前記エア
    入口に対して直角に伸長する円柱の分割片の形状であ
    る、請求項２８に記載のエアアシスト噴射ノズル。
  31. 【請求項３１】 前記エア入口オリフィスが前記液体入
    口オリフィスの直径の約０．８０から０．９３の間の直
    径であり、前記混合及び噴霧化室が前記エア入口の直径
    より少なくとも４倍の直径を持つ、請求項２９に記載の
    エアアシスト噴射ノズル。
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