JPH0499814A - 水スプレーの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、圧縮空気によって水を噴霧する水スプレーに
おいて、安定した噴霧状態を達成させる制御方法に関す
るものである。

［従来の技術］ 例えば一定速度で移動する金属ストリップに水を噴霧し
て冷却するために金属ストリップに相対するようにスプ
レーノズルを設けてなるスプレー装置の系統図を第５図
に示す。図中１はスプレーノズル、２は該スプレーノズ
ル１に水源から水を供給する給水路、３は該スプレーノ
ズル１にその水を噴霧化するための圧縮空気を空圧源か
ら供給する給気路を示す。給水路２および給気路３には
夫々自動調節バルブ４，５が設けられている。６は給水
路２の水流量を検出する流量センサ、７はバルブＳの二
次側の給気路３の空気圧を検出する圧力センサである。

流量調節器８は流量センサ６による水流量の実測値ｙ２
　と水流量設定値との偏差の比例値と積分値と微分値を
調節要素とするＰＩＤ調節計よりなり、バルブ４の開度
を該流量調節器８より出力される操作量Ｘ２によりコン
トロールしている。また圧力調節器９は圧力センサ７に
よる空気圧の実測値ｙ工と空気圧設定値との偏差の比例
値と積分値と微分値を調節要素とするＰＩＤ調節計より
なり、バルブ５の開度を該圧力調節器９より出力される
操作量Ｘ□によりコントロールしている。

［従来技術の課題］ しかしてこのスプレー装置では、例えば前記金属ストリ
ップの冷却能力を調整するために水流量を変化させた場
合、スプレーノズル１内流路の水の占める割合が変わっ
て来るために空気圧に影響が及び、反対に空気圧を変化
させた場合水流量にその影響が及ぶ。このため、空気圧
或いは水流量が大きく脈動し安定したスプレー状態が得
られず、金属ストリップに均一に水が噴霧できなくなっ
て冷却むらを生じさせるおそれがある。この場合前記Ｐ
ＩＤ調節計の比例要素や微分要素の係数を小さくすれば
上記のような発振（ハンチング）状態になることは回避
できるが、設定値変更に対する応答が遅くなるという問
題が生じるので適切な解決にはならなかった。

［問題を解決するための手段］ 本発明は上記課題を解決しようとするもので、スプレー
ノズルへ水を供給する給水路にその水流量を自動調節す
る流量調節器が設けられ、該スプレーノズルへその水を
噴震化するための圧縮空気を供給する給気路を設けると
共に該給気路に該スプレーノズルに掛る空気圧を自動調
節する圧力調節器が設けられた水スプレー装置において
、水流量変動が空気圧に及ぼす影響度（以下、対空干渉
度という）、および空気圧変動が水流量に及ぼす影響度
（以下、対水干渉度という）を該スプレーノズルについ
て予め測定し、前記圧力調節器の操作量の変位と対空干
渉度との比例要素を前記流量調節器の操作量に加えると
共に、前記流量調節器の操作量の変位と対水干渉度との
比例要素を前記圧力調節器の操作量に加えることを特徴
とするものである。

［作用］ 互いの干渉度を予め計算に入れて操作量とすることによ
り干渉を最小限に抑えハンチングをなくすると共に応答
を速め水流量および空気圧の所期の制御を可能にして安
定した噴霧状態が達成できる。

［実施例コ 次に本発明の実施例を第１図〜第４図に従い説明する。

圧縮空気により水を噴霧化するスプレーノズルについて
、先ず、水流量変動が空気圧に及ぼす影響度（以下、対
空干渉度という）、および空気圧変動が水流量に及ぼす
影響度（以下、対水干渉度という）を測定する。第３図
および第４図に夫々その測定結果の一例を示す。これよ
り、このスプレーノズルについての対空干渉度α＝０．
０８、対水干渉度β＝−０，３５が実例される。

第１図に本発明に係る水スプレー装置の系統図を示し、
同図中第５図と同一符号は同一構成部分を示し、１はス
プレーノズル、２は給水路、３は給気路、４，５は夫々
給水路２．給気路３に設けられた自動調節バルブ、６は
流量センサ、７は圧力センサ、８は流量調節器、９は圧
力調節器である。しかして本発明では、圧力調節器９の
操作量Ｘ工の変位ΔＸ工と前記対空干渉度αとの比例要
素、即ちα′・ΔＸエ　（ただしα′＝ａα、ａは試験
上求められる定数）を流量調節器８の操作量Ｘ２に加え
るための対水干渉補償系路１０を設けると共に、流量調
節器８の操作量ｘ２　の変位Δｘ２と前記対水干渉度β
との比例要素、即ちβ′・ΔＸ（ただしβ’＝ｂβ、ｂ
は試験上求められる定数）を圧力調節器９の操作量ｘ１
に加えるための対空干渉補償係路１１を設ける。このよ
うに対水干渉補償系路１０．対空干渉補償係路１１が設
けられた制御系は第２図にブロック図を示したように、
空気圧変動Δｙ１が水流量ｙ２に及ぼす影響β・Δｙ工
が上記比例要素α′・ΔＸ１が予め流量調節器８の操作
量ｘ２　に加えられることによって理論上は相殺するこ
とが可能になる。また水流量変動Δｙ２が空気圧ｙ工に
及ぼす影響α・Δｙ２が上記比例要素β′・ΔＸ２が予
め圧力調節器９の操作量Ｘ□に加えられることによって
理論上相殺できることとなる。

なお、対空干渉度αは第３図から判るように水流量が約
１．２〜１．８　Ｑ／ｍｉｎの範囲では０゜０８の値と
なるが、１．２Ω／ｍｉｎ以下および１゜８Ｑ／ｍｉｎ
以上ではさらに違う値となる。このためこの場合水流量
に応じてこの対空干渉度αの値を変更して使用するよう
にするのが良く、さらにはその測定曲線に従い対空干渉
度αを追値するようにしてもよい。また、対水干渉度β
は第４図から判るように空気圧が約２．２〜３．２ｋｇ
／ａｌＴの範囲では−０，３５の値となるが、２．２ｋ
ｇ／ｃＪ以下および３．２ｋｇ／ａ＃以上では違う値と
なる。

このため同様に空気圧に応じてこの対水干渉度βの値を
変更して使用し、或いはこの測定曲線に従い対水干渉度
βを追値するようにしてもよい。

［発明の効果］ このように本発明は、圧縮空気によって水を噴霧化する
スプレー装置において、水流量変動に基因する空気圧の
変動、および、空気圧変動に基因する水流量の変動を抑
制することができるので、常に安定したスプレー状態が
得られ、金属ス１〜リップの冷却にむらを生じさせない
など有益な効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示したスプレー装置の系統
図、第２図はその制御系のブロック図、第３図および第
４図はスプレーノズルの水流量と空気圧との相互干渉状
態を表わした線図、第５図は従来のスプレー装置の系統
図である。 １・・・スプレーノズル、２・・・給水路、３・・・給
気路、４．５・・・自動調節バルブ、６・・・流量セン
サ、７・・・圧力センサ、８・・・流量調節器、９・・
・圧力調節器、１０・・・対水干渉補償系路、１１・・
・対空干渉補償系路。 特　許　出　願　人　　大同特殊鋼株式会社７一

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スプレーノズルへ水を供給する給水路にその水流量を自
   動調節する流量調節器が設けられ、該スプレーノズルへ
   その水を噴霧化するための圧縮空気を供給する給気路を
   設けると共に該給気路に該スプレーノズルに掛る空気圧
   を自動調節する圧力調節器が設けられた水スプレー装置
   において、水流量変動が空気圧に及ぼす影響度（以下、
   対空干渉度という）、および空気圧変動が水流量に及ぼ
   す影響度（以下、対水干渉度という）を該スプレーノズ
   ルについて予め測定し、前記圧力調節器の操作量の変位
   と対空干渉度との比例要素を前記流量調節器の操作量に
   加えると共に、前記流量調節器の操作量の変位と対水干
   渉度との比例要素を前記圧力調節器の操作量に加えるこ
   とを特徴とする水スプレーの制御方法。