JP3031437U

JP3031437U - スプレーノズル構造

Info

Publication number: JP3031437U
Application number: JP1996005330U
Authority: JP
Inventors: 久次田中
Original assignee: ティックコーポレーション株式会社
Priority date: 1996-05-21
Filing date: 1996-05-21
Publication date: 1996-11-29
Anticipated expiration: 2002-05-21

Abstract

(57)【要約】【課題】各種装置などに用いられる部品や完成製品の
薄型化などのために、薄肉化、小型化されたスラブなど
の中間製品を、デスケーリング処理の際に過剰冷却して
品質劣化したりすることのないように、スラブなどに近
接させて噴射することにより噴射水量を減じることがで
きるスプレーノズル構造を提供する。【解決手段】ノズルチップ42に処理流体を導入する整
流板７を、その軸部7aと整流翼部7bとを中実にして形成
する。ノズルチップ42はチップホルダ41に対して、処理
流体の上流側から挿入する。整流板７を中実に形成する
ため、該整流板７を小型化でき、スプレーノズルを小型
化できるので、デスケーリング用に配設されたスプレー
ノズルの配列間隔を小さくすると共に、スラブなどに近
接させて配設することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

この考案は、水その他の液体を噴射するスプレーノズルであって、特にビレットやスラブ、ビームブランクなどの工業用中間製品のデスケーリングなど表面を処理するために水などを噴射するのに適したスプレーノズルの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

工業用中間製品として成形されるビレットやスラブなどの表面にはスケールなどが付着しているため、圧延加工前に表面に水などを噴射してスケールを除去するデスケーリングの処理が行われる。デスケーリングは高圧水をスプレーノズルによってスラブなどに噴射することによって行われるが、スラブの幅員全体にわたって洗浄水を噴射するためには、スラブの走行方向とほぼ直交する方向に沿って適宜数のスプレーノズルを配設する必要がある。そして、これらのスプレーノズルの処理範囲を隣接するもの同士で適宜に重畳させてスラブ全体をデスケーリング処理できるようにしてある。

【０００３】ところで、近年、これらスラブなどの中間製品は、従来のものよりも薄肉化されたり小型化されたりするようになっている。このため、従来のスプレーノズルではこの種の中間製品に対しては水量が多くなってしまい、過剰冷却によって品質を損うおそれがある。そのため、噴射水量を減じて処理を行うようにしたりしている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上述したように、従来のスプレーノズルを用いて薄型化したスラブなどを処理するためには噴射水量を減じて対処しているが、噴射水量を減じるために水圧が低下し、噴射水がスラブに達した状態ではスケールを除去するのに十分な水圧が得られないおそれが生じている。そのため、スプレーノズルをスラブに近接させて噴射する必要があるが、スプレーノズルをスラブに近接させると、スラブ面における噴射範囲が狭くなる。他方、スプレーノズルは、噴射水をスプレーノズルに供給するための供給管に、デスケーリング処理すべき面積に応じて配設する必要があるが、スラブに近接させると、等しい面積のデスケーリング処理を行なうに際して、スプレーノズルの必要数が多くなるとともに、隣接するスプレーノズルを接近させて配設しなければならない。ところが、従来のスプレーノズルは大型であるため隣接するスプレーノズル同士を十分に接近させて配設することができない。このため、スプレーノズルを小型化して、隣接するスプレーノズルとの間隔を小さくするとともに、スラブに近接させてデスケーリング処理を行うことが要求されている。

【０００５】しかしながら、従来のスプレーノズルでは、該スプレーノズルを構成する部品である整流板を所望の大きさまで小型化できず、スプレーノズルを小型化するには限界があった。図10は従来のこの整流板50が整流筒51に収容された状態の中央部横断面図であるが、従来のスプレーノズルに用いられている整流板50は板材を曲げ成形した中空構造となっている。このため、所定の整流効果を得るためには精密な成形が要求され、そのために該整流板50の十分な小型化を図ることができなかった。

【０００６】また、従来のスプレーノズルでは、ノズルチップと該ノズルチップを保持するチップホルダとをしまりばめにして該ノズルチップを噴射側からチップホルダに挿入して結合させていたため、処理流体の圧力を高くすると疲労などによってノズルチップがチップホルダから飛出してしまうおそれがあった。

【０００７】さらに、従来のスプレーノズルでは、上記整流板50がストレイナー部に配設されていたため、整流板50がストレイナー部と共に供給管内の流れの中心部近傍に位置するとともに、ノズル部からも離れて位置してしまい、噴射水を該整流板50 で十分に整流することができず、また整流された噴射水の流れがノズルに至る間に再び乱れてノズルから噴射されることになる。このため、当該ノズルの噴射範囲における噴射圧力の均一化が阻害されて、十分なデスケーリング処理を行なえないおそれがある。

【０００８】そこで、この考案は、近年の薄型化されたスラブなどの中間製品に対応できるように、上記整流板の小型化を図ることによってスプレーノズルを小型化し、必要に応じた個数のスプレーノズルを該スラブなどに近接させてデスケーリング処理を行うことができるようにしたスプレーノズル構造を提供することを主たる目的とし、処理流体の圧力を高くしてもノズルチップがチップホルダから飛出してしまうことがなく、さらに噴射圧力の均一化を図ることができるように、確実に整流された噴射水をノズルに供給できるようにしたスプレーノズル構造を提供することも目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するための技術的手段として、この考案に係るスプレーノズル構造は、高圧流体を供給することによってノズル部から該流体を噴射するスプレーノズルにおいて、前記高圧流体を供給する供給管に固着するニップル部と、上記ニップル部に挿脱自在なノズルアッセンブリと、上記ノズルアッセンブリを上記ニップル部に挿入した状態で該ノズルアッセンブリのニップル部からの脱落を防止する、ニップル部に着脱自在としたキャップ部とからなり、上記ノズルアッセンブリは上記供給管の内部に突出したストレイナー部と、該ストレイナー部と一体的で、該ストレイナー部を通過した高圧流体を整流する整流板を有する整流部と、該整流部と着脱自在で、該整流部を通過した高圧流体を噴射するノズルチップを有するノズル部とからなり、上記整流板の軸部と整流翼部とを中実に形成して小型化したことを特徴としている。

【００１０】上記整流板の軸部と整流翼部とを中実にして形成するから、該整流板を小型に成形することができ、そのため該整流板を収容した整流部を小型に形成できる。したがって、該整流部を含むノズルアッセンブリを小型にでき、スプレーノズル全体を小型にできる。スプレーノズルを小型化できるから、必要に応じた個数のスプレーノズルをスラブなどに近接させてデスケーリング処理を行うことができ、該スラブなどが過剰冷却されることを防止できる。

【００１１】また、高圧流体を供給することによってノズル部から該流体を噴射するスプレーノズルにおいて、前記高圧流体を供給する供給管に固着するニップル部と、上記ニップル部に挿脱自在なノズルアッセンブリと、上記ノズルアッセンブリを上記ニップル部に挿入した状態で該ノズルアッセンブリのニップル部からの脱落を防止する、ニップル部に着脱自在としたキャップ部とからなり、上記ノズルアッセンブリは上記供給管の内部に突出したストレイナー部と、該ストレイナー部と一体的で、該ストレイナー部を通過した高圧流体を整流する整流板を有する整流部と、該整流部と着脱自在で、該整流部を通過した高圧流体を噴射するノズルチップをチップホルダに保持させたノズル部とからなり、上記ノズルチップをチップホルダに対して、上記ストレイナー部側から挿入してチップホルダに保持させたことも特徴としている。

【００１２】ノズルチップをチップホルダにストレイナー側から挿入するため、ノズルチップとチップホルダとの接触面をテーパ状に形成するなどにより、ノズルチップに高圧が加えられても該ノズルチップがチップホルダから脱落することがない。したがって、デスケーリングに際して所望の圧力で処理を行うことができる。

【００１３】さらに、上記整流板の軸部と整流翼部とを中実に形成して小型化し、前記ノズル部を構成するチップホルダに、前記ストレイナー部側からノズルチップを挿入したことも特徴としている。

【００１４】また、前記整流部を、前記ストレイナー部とノズル部とに挟まれた位置に設けたことを特徴としている。

【００１５】供給管から導入された噴射水は、ストレイナー部を通過してゴミなどが除去されたのち前記整流部の整流板で整流されてノズル部に供給される。整流板は供給管内の流れの中心部から外れて位置しているから、導入された噴射水を確実に整流することができ、噴射水は流れが乱れることなくノズル部に供給されることになる。

【００１６】

【考案の実施の形態】

以下、図示した好ましい実施の形態に基づいて、この考案に係るスプレーノズル構造を具体的に説明する。

【００１７】図１はこの考案に係る構造を備えたスプレーノズルの分解斜視図で、このスプレーノズルは、ニップル部１とストレイナー部２、整流部３、ノズル部４、キャップ部５とから構成されている。なお、ノズル部４の外周部にはガスケット６が遊嵌される。

【００１８】ニップル部１はステンレス材などによって円筒形に形成され、一端部側には適宜に縮径された嵌合部1aが形成され、他端部側は適宜に縮径されその表面に雄ネジが形成されたネジ部1bが設けられている。このニップル部１は、図２に示すように、図示しない高圧ポンプの吐出口に接続された供給管10に、上記嵌合部1aを嵌合させて溶接などによって固着される。また、図１及び図３に示すように、ネジ部1bの内側面の適宜位置には位置決め用の平面部1cが形成されている。なお、この実施形態では、対向する位置の２ヵ所に該平面部1cが形成されているが、該平面部1cは１ヵ所であっても構わない。

【００１９】前記ストレイナー部２は黄銅などによって、図１と図２、図４に示すように、一端部に底面が形成された円筒状に形成され、この端部に底面から側面にかけて適宜数のスリット2aが形成されている。また、他端部には外側面に雄ネジ部2bが形成されている。前記整流部３は黄銅などによって円筒形に形成された整流筒31 と該整流筒31に収容された整流板７とによって構成されている。整流筒31の一端部には内側面に上記雄ネジ部2bと螺合する雌ネジ部3aが形成されており、他端部には外側面に雄ネジ部3bが形成されている。この整流筒31の内径は、ほぼ中央部において変更され、上記雌ネジ部3aが形成された側を上記雄ネジ部3bが形成された側よりも拡径し、該拡径された部分で整流板収容部3cが形成されている。そして、この整流板収容部3cに、図５及び図６に示すように、上記整流板７が収容されている。

【００２０】上記整流板７は、図６に示すように、軸部7aと該軸部7aの側面に放射状に設けられた８枚の整流翼部7bとが一体に、且つ中実に、ステンレス材などによって形成されて構成されている。この整流板７を上記整流板収容部3cに収容させた状態で、整流翼部7bの先端部が整流筒31の縮径された段部に当接して位置決めされるようにしてある。なお、該整流板７は整流筒31にしまりばめによって嵌合させることが好ましい。

【００２１】前記ノズル部４は、図７に示すように、ステンレス材によって円筒形に形成されたチップホルダ41にノズルチップ42を収容させ、該ノズルチップ42をチップ押え43によってチップホルダ41の先端部に固定している。チップホルダ41の先端部は、図１及び図７に示すように、底面を形成しその底面の中央部を矩形状に切取った状態にして開放し、該矩形の長辺によってノズルチップ42を係止する鈎部41 a を対向させて形成してある。チップホルダ41の基端部側には前記整流部３の雄ネジ部3bと螺合する雌ネジ部41b が形成されている。チップホルダ41の外周面の適宜位置には水切り溝41d が形成され、軟銅などによって形成した前記ガスケット６がこの水切り溝41d を形成したフランジ部に当接するように、チップホルダ 41に該ガスケット６が遊嵌されている。さらに、チップホルダ41の外側面には、ニップル部１に形成された前記平面部1cと合致する平面部41e が形成されており、ニップル部１にノズル部４を挿入する際には、これら平面部1c、41e が合致した状態にして行うようにしてある。

【００２２】ノズルチップ42はタングステンカーバイドなどよって、中央部に流体を噴射するためのノズル孔42a が形成され、外径をチップホルダ41の内径とほぼ等しい寸法に形成してある。また、先端部にはチップホルダ41に形成された前記鈎部41a の対向した面41c に挟まれる突出部42b が形成され、この突出部42b に挟まれた部分に溝部42c が形成され、この溝部42c のほぼ中心部に前記ノズル孔42a が開口している。なお、ノズル孔42a の形状は円形に形成し、この開口の形状を溝部 42c に沿った方向を長軸とした楕円形に形成することが好ましい。

【００２３】前記チップ押え43はステンレス材などによって形成し、中央部に前記ノズル孔 42a に連通すると共に、反ノズル孔42a に向って徐々に拡径した円錐形のガイド孔43a が形成されている。このチップ押え43をチップホルダ41に嵌合させた状態でノズルチップ42がチップホルダ41の先端部に保持されるようにしてある。

【００２４】前記キャップ部５は袋状のナットの底面に開口が形成された形状にステンレス材などによって形成されており、前記ニップル部１のネジ部1bに螺合するようにしてある。そして、上記開口からノズルチップ42の先端部とチップホルダ41の鈎部41a とが適宜長さ突出するようにしてある。

【００２５】以上により構成したこの考案に係るスプレーノズル構造の実施形態について、その作用を以下に説明する。

【００２６】供給管10に形成された孔部にこのスプレーノズルのニップル部１を挿入し、溶接などによって固定する。このとき、ニップル部１の嵌合部1aを孔部に挿入することによって、該孔部とニップル部１との中心が合致するようにしておくことが好ましい。また、スプレーノズルはデスケーリングを行うべきスラブなどの幅員に応じた個数を設置する必要があり、それぞれのスプレーノズルが所定の範囲に高圧流体を噴射するようにノズルチップ42の噴射方向を調整する必要がある。この調整には、後述するようにニップル部１にノズルチップ42を固定した状態で、前記溝部42c が所定の方向に沿った方向となるようにして行う。

【００２７】他方、整流筒31に整流板７を挿入し、該整流筒31とストレイナー部２とを、雌ネジ部3aと雄ネジ部2bとを螺合させて結合する。なお、この実施形態ではストレイナー部２と整流部３とを、それぞれに形成した雄ネジ部2bと雌ネジ部3aとを螺合させて結合する構造について説明したが、これらストレイナー部２と整流部３とは一体的であって構わず、ネジ部によらずにしまりばめによって結合した構造でも構わない。また、チップホルダ41にノズルチップ42とチップ押え43とを挿入してノズル部４を完成し、このノズル部４にガスケット６を遊嵌させて、該ノズル部４と上記整流部３とを、雄ネジ部3bと雌ネジ部41b とを螺合させて結合させ、ノズルアッセンブリを完成する。

【００２８】完成したノズルアッセンブリを供給管10に固定されたニップル部１の先端から挿入し、キャップ部５をニップル部１の先端部に螺合させれば、ニップル部１の先端面とチップホルダ41の水切り溝41d を形成するフランジ部との間にガスケット６が挟持された状態となって、供給管10にスプレーノズルが取り付けられた状態となる。しかも、ノズルアッセンブリをニップル部１に挿入する際には、ニップル部１の平面部1cとチップホルダ41の平面部41e とを一致させなければ挿入できないから、平面部41e を鈎部41a に対して所定の位置に形成することによって、ノズルアッセンブリがニップル部１に挿入された状態において、ノズルチップ 42の溝部42c の方向が一定となる。すなわち、ニップル部１を供給管10に固定する際に、該ニップル部１にノズルアッセンブリを組み込み、ノズルチップ42の溝部42c が所定の方向となるように調整しておけば、ノズルチップ42が摩耗して交換する場合にも、交換後においてもノズルチップ42の溝部42c を所定の方向とすることができる。

【００２９】すなわち、図８に示すように、ノズルチップ42から噴射される流体11は、溝部 42c の方向に徐々に広がり、その噴射角度がαとなりスラブ12の走行方向または走行方向に対して適宜な角度に傾いた方向に沿った方向を軸方向としたほぼ三角柱形となって、スラブ12の表面に矩形状に衝突する。また、スプレーノズルの処理範囲は、隣接するスプレーノズルで適宜に重畳するようにしてある。

【００３０】また、ノズルチップ42をチップホルダ41に対して整流部３との結合側から挿入し、該ノズルチップ42の先端部が鈎部41a に形成されるようにしてあるから、流体の圧力をうけてノズルチップ42がチップホルダ41から飛出してしまうことがない。

【００３１】本考案による構造では、整流板７をその軸部7aと整流軸部7bとを中実にして構成したため、該整流板７を小型化することができ、該整流板７を収容させた整流筒31の外径を小さくすることができる。このため、整流筒31及びストレイナー部２の外径をほぼ18.5mmとし、ニップル部１の外径をほぼ32mmとすることができた。また、ニップル部１の全長は最短のものでほぼ39mmとすることができた。なお、従来の板材をまげ成形したものでは、整流筒51の外径がほぼ21mm、ニップル部の外径がほぼ48.5mm、ニップル部の全長が最短のものでほぼ73mmであった。

【００３２】図９は本考案に係る構造を備えたスプレーノズルと従来の構造のスプレーノズルで、等しい範囲をデスケーリング処理する場合の噴射条件の比較を示す概略図である。水圧がｐ＝2000Ｎ／cm² の処理流体を用いて、処理面に対する衝撃圧力をｔ＝0.59Ｎ／mm² 、ノズルの噴射角度をα＝30゜としてデスケーリングを行う場合には、従来型のスプレーノズルでは、処理面との距離がｈ₀＝200mmの位置に間隔を 102mmにして５個のスプレーノズルを配設するのに対して、本考案に係る構造を備えたスプレーノズルでは、処理面との距離をｈ₁＝110mmとした位置に間隔を56.5mmにして９個のスプレーノズルを配設する。このときのデスケーリングに要する水量を測定すると、従来型のものでは１つのスプレーノズル当り101.82 ｌ／min で総水量では、101.82×５＝509.1ｌ／minを要する。他方、本考案に係る構造を備えたスプレーノズルでは、１つのスプレーノズル当り39.6ｌ／min で総水量では、39.6×９＝356.4ｌ／minとなる。すなわち、等しい処理範囲で、処理面に対して等しい圧力を作用させる場合では、従来のものより本考案に係る構造を有するスプレーノズルの方が水量が少なくてよい。このため、スラブなどの中間製品を過剰冷却することがなく、また高圧流体を供給するための高圧ポンプの動力を小さくすることができ、エネルギー効率を向上させることができる。しかも、前述したようにこの実施形態に係る構造では、キャップ部５から突出しているチップホルダ41の鈎部41a とノズルチップ42の先端部とは僅かな部分であるから、スラブから剥離したスケールの跳ね返りがあっても、ノズルチップ41に衝突することが抑制され、ノズルチップ41の損傷が防止される。

【００３３】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案に係るスプレーノズル構造によれば、整流板の大きさを小さくすることができ、このため整流部を小型化し、これに伴われてノズルアッセンブリが小型化され、スプレーノズル本体を小型化することができる。そして、スプレーノズルの小型化により、スラブなどの中間製品に対して該スプレーノズルを近接させてデスケーリング処理を行うことができ、このためスラブなどを過剰冷却してしまうことを防止できる。

【００３４】さらに、スラブなどに近接して配設できるため、デスケーリング処理に必要な衝撃圧力を得るのに水量が少なくてよく、高圧ポンプの動力を低減できて、エネルギー効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案に係る構造を備えたスプレーノズルの
概略の分解斜視図である。

【図２】この考案に係る構造を備えたスプレーノズルの
設置状態を、一部を接断して示す図である。

【図３】ニップル部を、一部を接断して示す側面図であ
る。

【図４】ストレイナー部と整流部とを結合させた状態
を、一部を接断して示す側面図である。

【図５】図４におけるＡ部を拡大して示した断面図であ
る。

【図６】図５における中央部水平断面図である。

【図７】ノズル部を、一部を接断して示す側面図であ
る。

【図８】この考案に係るスプレーノズルによってスラブ
のデスケーリング処理を行う状態を示す図である。

【図９】この考案に係る構造を有するスプレーノズル
と、従来型のスプレーノズルとの比較を説明する図であ
る。

【図１０】従来のスプレーノズルに用いられている整流
板を示す水平方向断面図で、整流筒に収容されている状
態を示している。

【符号の説明】

１ニップル部 1c 平面部２ストレイナー部 2a スリット３整流部 31 整流筒４ノズル部 41 チップホルダ 41a 鈎部 41e 平面部 42 ノズルチップ 42a ノズル孔 42b 突出部 42c 溝部 43 チップ押え５キャップ部６ガスケット７整流板 7a 軸部 7b 整流軸部 10 供給管

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】高圧流体を供給することによってノズル
部から該流体を噴射するスプレーノズルにおいて、前記高圧流体を供給する供給管に固着するニップル部
と、上記ニップル部に挿脱自在なノズルアッセンブリと、上記ノズルアッセンブリを上記ニップル部に挿入した状
態で該ノズルアッセンブリのニップル部からの脱落を防
止する、ニップル部に着脱自在としたキャップ部とから
なり、上記ノズルアッセンブリは上記供給管の内部に突出した
ストレイナー部と、該ストレイナー部と一体的で、該ス
トレイナー部を通過した高圧流体を整流する整流板を有
する整流部と、該整流部と着脱自在で、該整流部を通過
した高圧流体を噴射するノズルチップを有するノズル部
とからなり、上記整流板の軸部と整流翼部とを中実に形成して小型化
したことを特徴とするスプレーノズル構造。
【請求項２】高圧流体を供給することによってノズル
部から該流体を噴射するスプレーノズルにおいて、前記高圧流体を供給する供給管に固着するニップル部
と、上記ニップル部に挿脱自在なノズルアッセンブリと、上記ノズルアッセンブリを上記ニップル部に挿入した状
態で該ノズルアッセンブリのニップル部からの脱落を防
止する、ニップル部に着脱自在としたキャップ部とから
なり、上記ノズルアッセンブリは上記供給管の内部に突出した
ストレイナー部と、該ストレイナー部と一体的で、該ス
トレイナー部を通過した高圧流体を整流する整流板を有
する整流部と、該整流部と着脱自在で、該整流部を通過
した高圧流体を噴射するノズルチップをチップホルダに
保持させたノズル部とからなり、上記ノズルチップをチップホルダに対して、上記ストレ
イナー部側から挿入してチップホルダに保持させたこと
を特徴とするスプレーノズル構造。
【請求項３】前記ノズル部を構成するチップホルダ
に、前記ストレイナー部側からノズルチップを挿入した
ことを特徴とする請求項１に記載のスプレーノズル構
造。
【請求項４】前記整流部を、前記ストレイナー部とノ
ズル部とに挟まれた位置に設けたことを特徴とする請求
項１ないし請求項３に記載のスプレーノズル構造。