JPH10128164A - 冷却用スプレーノズル - Google Patents
冷却用スプレーノズルInfo
- Publication number
- JPH10128164A JPH10128164A JP28944596A JP28944596A JPH10128164A JP H10128164 A JPH10128164 A JP H10128164A JP 28944596 A JP28944596 A JP 28944596A JP 28944596 A JP28944596 A JP 28944596A JP H10128164 A JPH10128164 A JP H10128164A
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- Japan
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- cooling medium
- flow rate
- refrigerant
- orifice
- nozzle
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は鋼材冷却用スプレーノズルにおい
て、冷媒流量を広範囲に制御可能にする鋼材冷却用スプ
レーノズルを提供する。 【解決手段】 鋼材冷却用スプレーノズルにおいて、ノ
ズルチップ内の冷媒通路面積が冷媒の圧力によって自動
的に可変するオリフィスを有し、低流量時には通路面積
が狭くなり、高流量時には広くなることによって、冷媒
流量を広範囲に制御可能にすることを特徴とする鋼材冷
却用スプレーノズル。
て、冷媒流量を広範囲に制御可能にする鋼材冷却用スプ
レーノズルを提供する。 【解決手段】 鋼材冷却用スプレーノズルにおいて、ノ
ズルチップ内の冷媒通路面積が冷媒の圧力によって自動
的に可変するオリフィスを有し、低流量時には通路面積
が狭くなり、高流量時には広くなることによって、冷媒
流量を広範囲に制御可能にすることを特徴とする鋼材冷
却用スプレーノズル。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主に連続鋳造機に
おける鋳片の冷却用スプレーノズルに関するものであ
る。
おける鋳片の冷却用スプレーノズルに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】連続鋳造機における鋳片冷却用スプレー
ノズルの流量制御範囲は、冷媒を供給するポンプ能力と
配管圧損によって上限が決まり、下限流量は被冷却物で
ある鋳片等への安定的に噴霧可能な流量で決定される。
この下限流量はスプレーノズルの設置レイアウト（ノズ
ル設置間隔と設置高さ）にも依存するものである。
ノズルの流量制御範囲は、冷媒を供給するポンプ能力と
配管圧損によって上限が決まり、下限流量は被冷却物で
ある鋳片等への安定的に噴霧可能な流量で決定される。
この下限流量はスプレーノズルの設置レイアウト（ノズ
ル設置間隔と設置高さ）にも依存するものである。
【０００３】スプレーノズル単体性能は一般に冷媒の供
給圧力により次式の如く決まる。 Ｑ＝Ｋ・√Ｐ ここで、Ｑは流量、Ｐは圧力、Ｋはノズル定数を示す。
つまり、ある型番（ノズル定数）のノズルを選択すると
流量はその冷媒供給圧力によって一意に決まり、上述の
上下限流量は上限の圧力と下限の圧力を規制しているこ
とになる。
給圧力により次式の如く決まる。 Ｑ＝Ｋ・√Ｐ ここで、Ｑは流量、Ｐは圧力、Ｋはノズル定数を示す。
つまり、ある型番（ノズル定数）のノズルを選択すると
流量はその冷媒供給圧力によって一意に決まり、上述の
上下限流量は上限の圧力と下限の圧力を規制しているこ
とになる。
【０００４】従来、ノズル単体の流量制御範囲より大き
な流量制御が必要な場合には、冷却装置が許容する上限
圧力を満足する大流量ノズルと噴霧特性上必要な下限流
量を満足する小流量ノズルの複数型式ノズルを同一冷却
装置内に配置し、制御する方法（特公平５−７４４８１
号公報）が提案されている。
な流量制御が必要な場合には、冷却装置が許容する上限
圧力を満足する大流量ノズルと噴霧特性上必要な下限流
量を満足する小流量ノズルの複数型式ノズルを同一冷却
装置内に配置し、制御する方法（特公平５−７４４８１
号公報）が提案されている。
【０００５】一方、単一ノズル型式で広範囲に流量制御
する方法としては、二流体ノズル（気水ノズルとも呼ば
れている）がある。これは冷却媒体となる一つの流体に
もう一つの作動流体を搬送させて、上述の流体圧力を次
式の如く可変させるものである。 Ｑ＝Ｋ・√（ＰW −ＰA ） ここで、ＰW は冷媒の圧力、ＰA は作動流体の圧力を示
す。
する方法としては、二流体ノズル（気水ノズルとも呼ば
れている）がある。これは冷却媒体となる一つの流体に
もう一つの作動流体を搬送させて、上述の流体圧力を次
式の如く可変させるものである。 Ｑ＝Ｋ・√（ＰW −ＰA ） ここで、ＰW は冷媒の圧力、ＰA は作動流体の圧力を示
す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の特公平５−７４
４８１号公報の方法では、複数型式のノズルを設置する
必要があるため冷却装置内に十分な設置スペースが必要
であり、連続鋳造機の二次冷却設備のような狭い冷却装
置には採用出来ないし、仮に設置スペースがあったとし
ても、配管及び制御システムが複数化することから設備
費が高くなる欠点がある。また、二流体方式のノズルも
上述の一流体ノズル（スプレーノズル）に比べて流量制
御範囲は一般に二倍程度と広いが、配管が複雑になり設
置スペースの制約や設備コストが高くなることから、連
続鋳造機においては限られた部位にしか採用されていな
い。
４８１号公報の方法では、複数型式のノズルを設置する
必要があるため冷却装置内に十分な設置スペースが必要
であり、連続鋳造機の二次冷却設備のような狭い冷却装
置には採用出来ないし、仮に設置スペースがあったとし
ても、配管及び制御システムが複数化することから設備
費が高くなる欠点がある。また、二流体方式のノズルも
上述の一流体ノズル（スプレーノズル）に比べて流量制
御範囲は一般に二倍程度と広いが、配管が複雑になり設
置スペースの制約や設備コストが高くなることから、連
続鋳造機においては限られた部位にしか採用されていな
い。
【０００７】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、冷媒流量を広範囲に制御可
能にする鋼材冷却用スプレーノズルを提供することを目
的とする。
鑑みてなされたものであり、冷媒流量を広範囲に制御可
能にする鋼材冷却用スプレーノズルを提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、冷却用
スプレーノズルにおいて、ノズルチップ内の冷媒通路面
積が冷媒の供給圧力によって自動的に可変するオリフィ
スを有し、低流量時には通路面積が狭くなり、高流量時
には広くなることによって、冷媒流量を広範囲に制御可
能にすることを特徴とする冷却用スプレーノズルであ
る。
スプレーノズルにおいて、ノズルチップ内の冷媒通路面
積が冷媒の供給圧力によって自動的に可変するオリフィ
スを有し、低流量時には通路面積が狭くなり、高流量時
には広くなることによって、冷媒流量を広範囲に制御可
能にすることを特徴とする冷却用スプレーノズルであ
る。
【０００９】つまり、上述のノズル単体性能を示す式で
説明すると次の如くである。 Ｑ＝ＫB ・√Ｐ ここで、ＫB は冷媒の圧力によって自動的に可変するノ
ズル定数であり、本発明の基本的考え方である。
説明すると次の如くである。 Ｑ＝ＫB ・√Ｐ ここで、ＫB は冷媒の圧力によって自動的に可変するノ
ズル定数であり、本発明の基本的考え方である。
【００１０】すなわち本発明は、鋼材冷却用スプレーノ
ズルにおいて、ノズルチップ内の冷媒通路面積が冷媒の
圧力によって自動的に可変するオリフィスを有し、低流
量時には通路面積が狭くなり、高流量時には広くなるこ
とによって、冷媒流量を広範囲に制御可能にすることを
特徴とする冷却用スプレーノズルである。
ズルにおいて、ノズルチップ内の冷媒通路面積が冷媒の
圧力によって自動的に可変するオリフィスを有し、低流
量時には通路面積が狭くなり、高流量時には広くなるこ
とによって、冷媒流量を広範囲に制御可能にすることを
特徴とする冷却用スプレーノズルである。
【００１１】本発明は、連続鋳造機における鋳片冷却用
スプレーノズルにおいて、その噴霧流量を広範囲に制御
することが可能であり、従来技術のように複数形式のノ
ズルを複雑に組み合わせるとか、二流体ノズルを採用す
ることなく、単一のノズル形式でシンプル且つ安価な配
管設計を容易にし、連続鋳造機のような狭い設置スペー
スにも対応可能とする技術である。
スプレーノズルにおいて、その噴霧流量を広範囲に制御
することが可能であり、従来技術のように複数形式のノ
ズルを複雑に組み合わせるとか、二流体ノズルを採用す
ることなく、単一のノズル形式でシンプル且つ安価な配
管設計を容易にし、連続鋳造機のような狭い設置スペー
スにも対応可能とする技術である。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施例に基づい
て具体的に説明する。図１は従来のスプレーチップを表
わす図である。（ａ）は、スプレーチップを吐出口正面
から見た図である。（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ矢視図で
ある。スプレーチップ１内には、冷媒が均一に吐出口２
から噴出する目的でスプレーチップ内で冷媒が旋回流と
なるように半円形の二枚の邪魔板３をノズル軸方向に前
後に各々傾斜させて設置している。これら半円形の邪魔
板３は、流れ方向に垂直な方向からの投影図がＸ字状と
なるように接続したオリフィスの形となっている。
て具体的に説明する。図１は従来のスプレーチップを表
わす図である。（ａ）は、スプレーチップを吐出口正面
から見た図である。（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ矢視図で
ある。スプレーチップ１内には、冷媒が均一に吐出口２
から噴出する目的でスプレーチップ内で冷媒が旋回流と
なるように半円形の二枚の邪魔板３をノズル軸方向に前
後に各々傾斜させて設置している。これら半円形の邪魔
板３は、流れ方向に垂直な方向からの投影図がＸ字状と
なるように接続したオリフィスの形となっている。
【００１３】図１（ｃ）は、邪魔板３のみの斜視図であ
る。図示するように、オリフィスのＸ字状の上下の三角
状の隙間が冷媒の通路であり、この三角状の隙間面積の
大小で冷媒流量が決まる。
る。図示するように、オリフィスのＸ字状の上下の三角
状の隙間が冷媒の通路であり、この三角状の隙間面積の
大小で冷媒流量が決まる。
【００１４】
［実施例１］図２は、本発明の実施例の一つである。
（ａ）は冷媒流量が比較的小流量のときの状態であり、
（ｂ）は大流量の状態である。本実施例では、邪魔板１
３自体の構成は、図１のものと同じであるが、該邪魔板
１３の上流側が通常の剛性のある板材１３ａで、下流側
がゴムなどの弾性体１３ｂでできており、各端部はスプ
レーチップ内壁に固定されている。このスプレーノズル
を用いる場合、図２（ｂ）のように冷媒供給路１６から
の冷媒の供給圧力が高くなった場合、この弾性体１３ｂ
が下流側に膨らみ、冷媒通路である三角状隙間の面積が
大きくなり、冷媒が大流量流れる。即ち、冷媒の供給圧
力を変化させることにより冷媒流量を変化させることが
出来る。図において、１１はスプレーチップ本体、１２
は吐出口である。
（ａ）は冷媒流量が比較的小流量のときの状態であり、
（ｂ）は大流量の状態である。本実施例では、邪魔板１
３自体の構成は、図１のものと同じであるが、該邪魔板
１３の上流側が通常の剛性のある板材１３ａで、下流側
がゴムなどの弾性体１３ｂでできており、各端部はスプ
レーチップ内壁に固定されている。このスプレーノズル
を用いる場合、図２（ｂ）のように冷媒供給路１６から
の冷媒の供給圧力が高くなった場合、この弾性体１３ｂ
が下流側に膨らみ、冷媒通路である三角状隙間の面積が
大きくなり、冷媒が大流量流れる。即ち、冷媒の供給圧
力を変化させることにより冷媒流量を変化させることが
出来る。図において、１１はスプレーチップ本体、１２
は吐出口である。
【００１５】［実施例２］図３は、本発明の他の一実施
例である。各々の邪魔板は、その上流側の板１３ａの先
端１４はスプレーチップ本体１１に固定しているが、下
流側の弾性体の先端１５は、固定せず可動としている。
更に、下流側の邪魔板はゴムなどの弾性体１３ｂで出来
ている。従って、冷媒の供給圧力が大きくなると、邪魔
板の弾性体部分１３ｂは下流側に湾曲し（図３（ｂ）参
照）、冷媒の通路である三角状隙間の面積は大きくな
り、冷媒の流量は、増大する。即ち、冷媒の供給圧力を
変化させることにより冷媒流量を変化させることがで
き、この例では冷媒流量の変動範囲は図２の例より大き
くなる。
例である。各々の邪魔板は、その上流側の板１３ａの先
端１４はスプレーチップ本体１１に固定しているが、下
流側の弾性体の先端１５は、固定せず可動としている。
更に、下流側の邪魔板はゴムなどの弾性体１３ｂで出来
ている。従って、冷媒の供給圧力が大きくなると、邪魔
板の弾性体部分１３ｂは下流側に湾曲し（図３（ｂ）参
照）、冷媒の通路である三角状隙間の面積は大きくな
り、冷媒の流量は、増大する。即ち、冷媒の供給圧力を
変化させることにより冷媒流量を変化させることがで
き、この例では冷媒流量の変動範囲は図２の例より大き
くなる。
【００１６】ここで、弾性体１３ｂの弾性力は冷媒の必
要流量制御範囲によって最適なものを選択する必要が有
り、事前に噴霧試験等を実施して決定する。この弾性体
の材質は圧縮永久歪みの少ないフッ素ゴム等が優れてお
り、使用する環境に応じて、耐摩耗性・耐腐食性・耐温
度等を考慮して決定する。
要流量制御範囲によって最適なものを選択する必要が有
り、事前に噴霧試験等を実施して決定する。この弾性体
の材質は圧縮永久歪みの少ないフッ素ゴム等が優れてお
り、使用する環境に応じて、耐摩耗性・耐腐食性・耐温
度等を考慮して決定する。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のスプレー
ノズルによれば下記の効果が達成できる。図４に実施例
で示したスプレーノズルのＰ−Ｑ特性をＡ〜Ｅに示す
が、何れも噴霧水量は冷媒のノズル背圧の平方根に比例
しており、先に述べたＱ＝Ｋ・√Ｐの式に従う。本発明
のスプレーノズルは、上式のノズル定数Ｋが流量（圧
力）によって変化するため、従来のスプレーノズルのＰ
−Ｑ特性を横断するような特性を示し、その流量制御範
囲は二流体ノズルである気水ノズルをも超える非常に広
い制御範囲を単一ノズルで実現することが可能となる。
ノズルによれば下記の効果が達成できる。図４に実施例
で示したスプレーノズルのＰ−Ｑ特性をＡ〜Ｅに示す
が、何れも噴霧水量は冷媒のノズル背圧の平方根に比例
しており、先に述べたＱ＝Ｋ・√Ｐの式に従う。本発明
のスプレーノズルは、上式のノズル定数Ｋが流量（圧
力）によって変化するため、従来のスプレーノズルのＰ
−Ｑ特性を横断するような特性を示し、その流量制御範
囲は二流体ノズルである気水ノズルをも超える非常に広
い制御範囲を単一ノズルで実現することが可能となる。
【図１】従来のスプレーノズル構造。
【図２】本願発明の一実施例を表わす図。
【図３】本願発明の一実施例を表わす図。
【図４】スプレーノズルのＰ−Ｑ特性。
１１ スプレーチップ本体 １２ 吐出口 １３ 邪魔板 １４ 上流側の邪魔板の先端 １５ 下流側の弾性体の先端 １６ 冷媒供給路
Claims (3)
- 【請求項１】 冷媒通路に内蔵のオリフィスが、冷媒の
供給圧力によって冷媒通路断面積が自動的に可変するオ
リフィスであり、低流量時には通路面積が狭くなり、高
流量時には広くなることによって、冷媒流量を広範囲に
制御可能としたことを特徴とする冷却用スプレーノズ
ル。 - 【請求項２】 内蔵のオリフィスが半円状の板を互いに
冷媒流れ方向に対して前後に傾斜させ、流れ方向に垂直
な方向からの投影図がＸ字状となるように接続したオリ
フィスであって、該傾斜した半円状の各々の板について
冷媒の下流側の部位を弾性体としたことを特徴とする請
求項１記載の冷却用スプレーノズル。 - 【請求項３】 内蔵のオリフィスが半円状の板を互いに
冷媒流れ方向に対して前後に傾斜させ、流れ方向に垂直
な方向からの投影図がＸ字状となるように接続したオリ
フィスであって、前記傾斜した半円状の各々の板につい
て冷媒の上流側をスプレーチップ本体に固定し、下流側
を可動とし、且つ、可動側の板の部位を弾性体としたこ
とを特徴とする請求項１記載の冷却用スプレーノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28944596A JP3626565B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 冷却用スプレーノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28944596A JP3626565B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 冷却用スプレーノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10128164A true JPH10128164A (ja) | 1998-05-19 |
| JP3626565B2 JP3626565B2 (ja) | 2005-03-09 |
Family
ID=17743362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28944596A Expired - Fee Related JP3626565B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | 冷却用スプレーノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3626565B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005090945A (ja) * | 2003-06-25 | 2005-04-07 | Spraying Syst Co | ガスコンディショニング用途における空気消費量を低減させる方法及び装置 |
| KR100902375B1 (ko) | 2007-11-08 | 2009-06-11 | 주식회사 나래나노텍 | 노즐 구조, 이를 구비한 노즐 디스펜서, 및 그 제조방법 |
-
1996
- 1996-10-31 JP JP28944596A patent/JP3626565B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005090945A (ja) * | 2003-06-25 | 2005-04-07 | Spraying Syst Co | ガスコンディショニング用途における空気消費量を低減させる方法及び装置 |
| KR100902375B1 (ko) | 2007-11-08 | 2009-06-11 | 주식회사 나래나노텍 | 노즐 구조, 이를 구비한 노즐 디스펜서, 및 그 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3626565B2 (ja) | 2005-03-09 |
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