JPH10156427A - 物品を冷却する方法及び装置並びにその使用方法 - Google Patents
物品を冷却する方法及び装置並びにその使用方法Info
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- JPH10156427A JPH10156427A JP9301805A JP30180597A JPH10156427A JP H10156427 A JPH10156427 A JP H10156427A JP 9301805 A JP9301805 A JP 9301805A JP 30180597 A JP30180597 A JP 30180597A JP H10156427 A JPH10156427 A JP H10156427A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/62—Quenching devices
- C21D1/667—Quenching devices for spray quenching
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- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い冷却効率で物品を冷却する方法及び装置
を提供する。 【解決手段】 物品１８の表面２０に連続的なジェット
１６の形態の液体冷却剤を付与することにより物品を冷
却する方法においては、各冷却剤ジェット１６の供給速
度は、表面２０に衝突する冷却剤が完全に蒸発するよう
に設定される。冷却剤ジェット１６は、冷却すべき表面
２０の上方に分布される複数の小径ｄの冷却剤ジェット
１６によって付与される。各々の冷却剤ジェット１６
は、２０乃至２００μｍの直径ｄを有している。
を提供する。 【解決手段】 物品１８の表面２０に連続的なジェット
１６の形態の液体冷却剤を付与することにより物品を冷
却する方法においては、各冷却剤ジェット１６の供給速
度は、表面２０に衝突する冷却剤が完全に蒸発するよう
に設定される。冷却剤ジェット１６は、冷却すべき表面
２０の上方に分布される複数の小径ｄの冷却剤ジェット
１６によって付与される。各々の冷却剤ジェット１６
は、２０乃至２００μｍの直径ｄを有している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、物品の表面に連続
的なジェットの形態の液体冷却剤を与えることにより、
物品を冷却するためのプロセスに関する。本発明は、ま
た、上記プロセスを実行するための装置、並びに、上記
プロセスの使用方法及び上記装置の使用方法にも関係す
る。
的なジェットの形態の液体冷却剤を与えることにより、
物品を冷却するためのプロセスに関する。本発明は、ま
た、上記プロセスを実行するための装置、並びに、上記
プロセスの使用方法及び上記装置の使用方法にも関係す
る。
【０００２】
【従来の技術】押出成形されたアルミニウム合金製の異
形材、及び、熱間圧延されたアルミニウム合金製の帯材
を冷却する時には、そのような金属は、約４５０℃乃至
４８０℃の押出成形温度又は熱間圧延温度から約３００
℃未満の温度まで（多くの場合には、約１００℃ま
で）、可能な限り短い時間で冷却されなければならな
い。
形材、及び、熱間圧延されたアルミニウム合金製の帯材
を冷却する時には、そのような金属は、約４５０℃乃至
４８０℃の押出成形温度又は熱間圧延温度から約３００
℃未満の温度まで（多くの場合には、約１００℃ま
で）、可能な限り短い時間で冷却されなければならな
い。
【０００３】ＥＰ−Ａ（ヨーロッパ公開特許明細書）−
０３４３１０３は、スプレーノズルによって水スプレー
を生成することによって、押出成形された異形材及び圧
延された帯材を冷却するプロセスを開示している。しか
しながら、このプロセスは、熱交換が不十分であるため
に、熱間圧延された帯材をインラインで迅速に冷却する
のには適していない。スプレーノズルによる上記従来周
知の冷却プロセスは、鋳造された金属棒を冷却するプロ
セスとして、ＥＰ−Ａ−０４２９３９４に記載されてい
る。
０３４３１０３は、スプレーノズルによって水スプレー
を生成することによって、押出成形された異形材及び圧
延された帯材を冷却するプロセスを開示している。しか
しながら、このプロセスは、熱交換が不十分であるため
に、熱間圧延された帯材をインラインで迅速に冷却する
のには適していない。スプレーノズルによる上記従来周
知の冷却プロセスは、鋳造された金属棒を冷却するプロ
セスとして、ＥＰ−Ａ−０４２９３９４に記載されてい
る。
【０００４】ＥＰ−Ａ−０５７８６０７は、押出成形機
から出てくる異形材を冷却するためのインラインプロセ
スを開示しており、このプロセスにおいては、上記ＥＰ
−Ａ−０３４３１０３から周知のスプレーノズルがモジ
ュールに装着されている。
から出てくる異形材を冷却するためのインラインプロセ
スを開示しており、このプロセスにおいては、上記ＥＰ
−Ａ−０３４３１０３から周知のスプレーノズルがモジ
ュールに装着されている。
【０００５】ＥＰ−Ａ−０６９５５９０は、熱間圧延さ
れたアルミニウム合金製の板材及び帯材を冷却するため
のプロセス及び装置を開示しており、これらプロセス及
び装置においては、ある長さに切断された板材又は帯材
が、冷却ステーションを連続的に通過し、該冷却ステー
ションにおいては、平坦なスプレーノズルによって水が
板材又は帯材に直接与えられる。水のジェットは、平坦
なスプレーノズルから出た直後に、空気又は水の噴流に
よって周期的に偏向され、これにより、板材又は帯材の
表面に衝突する水のジェットは、ワイパー運動（拭い運
動）を行う。平坦なスプレーノズルを用いることによ
り、水のジェットが板材又は帯材の表面に衝突した時
に、狭い衝突面が生じて熱交換が大きくなる。この局部
的に大きな熱交換は、上記ワイパー運動と相俟って、熱
を均一に除去する。しかしながら、このプロセスにおい
ても、最後に通過した後に短い部分に巻き取る前に（す
なわち、非常に短い時間の間に）、例えば、熱間圧延さ
れたアルミニウム合金製の帯材を３００℃未満の温度ま
で冷却するためには、上記熱交換は小さ過ぎる。
れたアルミニウム合金製の板材及び帯材を冷却するため
のプロセス及び装置を開示しており、これらプロセス及
び装置においては、ある長さに切断された板材又は帯材
が、冷却ステーションを連続的に通過し、該冷却ステー
ションにおいては、平坦なスプレーノズルによって水が
板材又は帯材に直接与えられる。水のジェットは、平坦
なスプレーノズルから出た直後に、空気又は水の噴流に
よって周期的に偏向され、これにより、板材又は帯材の
表面に衝突する水のジェットは、ワイパー運動（拭い運
動）を行う。平坦なスプレーノズルを用いることによ
り、水のジェットが板材又は帯材の表面に衝突した時
に、狭い衝突面が生じて熱交換が大きくなる。この局部
的に大きな熱交換は、上記ワイパー運動と相俟って、熱
を均一に除去する。しかしながら、このプロセスにおい
ても、最後に通過した後に短い部分に巻き取る前に（す
なわち、非常に短い時間の間に）、例えば、熱間圧延さ
れたアルミニウム合金製の帯材を３００℃未満の温度ま
で冷却するためには、上記熱交換は小さ過ぎる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、周知のプロセス及び装置に比較して物品の冷却効率
を高めることのできる、上述のタイプのプロセス及び装
置を提供することである。
は、周知のプロセス及び装置に比較して物品の冷却効率
を高めることのできる、上述のタイプのプロセス及び装
置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記プロセスに関して
は、上記物品の表面に衝突する冷却剤が完全に蒸発する
ように、各冷却剤ジェットの供給速度を設定することに
より、問題点が解決される。
は、上記物品の表面に衝突する冷却剤が完全に蒸発する
ように、各冷却剤ジェットの供給速度を設定することに
より、問題点が解決される。
【０００８】完全な蒸発により、熱の除去を阻害する水
膜の形成が阻止される。冷却剤の局部的な体積は全く存
在しない。そのような局部的な体積が存在する場合に
は、冷却作用を制御することができず、従って、物品の
表面付近に機械的な性質の差異が生ずることになる。そ
のような種類の機械的な性質の差異は、成形性が局部的
に変化するために、例えばその後の成形作業において、
表面の性質に悪影響を与える。
膜の形成が阻止される。冷却剤の局部的な体積は全く存
在しない。そのような局部的な体積が存在する場合に
は、冷却作用を制御することができず、従って、物品の
表面付近に機械的な性質の差異が生ずることになる。そ
のような種類の機械的な性質の差異は、成形性が局部的
に変化するために、例えばその後の成形作業において、
表面の性質に悪影響を与える。
【０００９】また、本発明のプロセスは、冷却剤が完全
に蒸発するために、冷却剤の爆発性の蒸発がマイナスの
あるいはより一層危険な効果をもたらす総ての用途に対
して特に適している。
に蒸発するために、冷却剤の爆発性の蒸発がマイナスの
あるいはより一層危険な効果をもたらす総ての用途に対
して特に適している。
【００１０】冷却効率は、本発明のプロセスによって最
適に制御することができ、従って、正確で再現性のある
冷却条件が可能となる。
適に制御することができ、従って、正確で再現性のある
冷却条件が可能となる。
【００１１】物品の表面に水膜を形成させることなく、
極めて大量の水を蒸発させることができるので、冷却す
べき表面の上方に分布された小さな直径を有する複数の
冷却剤ジェットによって、冷却剤を与えることができ、
これにより、最適な冷却効率が得られる。
極めて大量の水を蒸発させることができるので、冷却す
べき表面の上方に分布された小さな直径を有する複数の
冷却剤ジェットによって、冷却剤を与えることができ、
これにより、最適な冷却効率が得られる。
【００１２】各々の冷却剤ジェットは、２０乃至２００
μｍ、特に、３０乃至１００μｍの直径を有するのが好
ましい。隣接する冷却剤ジェットの上記表面の上におけ
る衝突点の間の距離は、２乃至１０ｍｍであるのが好ま
しく、３乃至５ｍｍであるのが特に好ましい。
μｍ、特に、３０乃至１００μｍの直径を有するのが好
ましい。隣接する冷却剤ジェットの上記表面の上におけ
る衝突点の間の距離は、２乃至１０ｍｍであるのが好ま
しく、３乃至５ｍｍであるのが特に好ましい。
【００１３】冷却剤ジェットが層流である場合に、最大
の冷却効率が得られる。
の冷却効率が得られる。
【００１４】冷却ゾーンにおける物品の滞留時間が極め
て短い場合には、物品の表面からの熱の除去の大部分が
蒸発によって生じ、そのような熱の除去のほんの僅かの
部分が冷却剤を蒸発温度まで加熱することによって生ず
るようにしなければならない。表面に衝突する冷却剤の
温度が低すぎる場合には、冷却剤が完全には蒸発せずに
表面に冷却剤の膜が生じ、これにより、冷却効率を低下
させる恐れがある。従って、冷却剤の温度は、最高で５
０℃であるのが好ましく、特に、冷却剤の沸点よりも最
高で１０℃低いのが好ましい。更に、アルミニウム合金
に対する冷却剤としては、水が好ましい。
て短い場合には、物品の表面からの熱の除去の大部分が
蒸発によって生じ、そのような熱の除去のほんの僅かの
部分が冷却剤を蒸発温度まで加熱することによって生ず
るようにしなければならない。表面に衝突する冷却剤の
温度が低すぎる場合には、冷却剤が完全には蒸発せずに
表面に冷却剤の膜が生じ、これにより、冷却効率を低下
させる恐れがある。従って、冷却剤の温度は、最高で５
０℃であるのが好ましく、特に、冷却剤の沸点よりも最
高で１０℃低いのが好ましい。更に、アルミニウム合金
に対する冷却剤としては、水が好ましい。
【００１５】冷却すべき物品は、上記冷却剤ジェットの
方向と交差する方向に移動させるのが効果的である。
方向と交差する方向に移動させるのが効果的である。
【００１６】静止している物品を冷却する場合には、冷
却すべき物品を揺動又は振動させることによって、ま
た、インライン式の冷却作業の場合には、冷却すべき物
品を連続的に移動させることによって、冷却を行うのが
好ましい。冷却すべき物品を移動させる代わりに、ある
いは、そのような移動に加えて、冷却剤ジェット又は冷
却装置を、揺動又は振動によって、物品と相対的に動か
すこともできる。
却すべき物品を揺動又は振動させることによって、ま
た、インライン式の冷却作業の場合には、冷却すべき物
品を連続的に移動させることによって、冷却を行うのが
好ましい。冷却すべき物品を移動させる代わりに、ある
いは、そのような移動に加えて、冷却剤ジェット又は冷
却装置を、揺動又は振動によって、物品と相対的に動か
すこともできる。
【００１７】本発明のプロセスを実施するための適宜な
装置は、物品の表面に個々の冷却剤ジェットを与えるた
めの複数のノズルを備えている。各々のノズルは、２０
乃至２００μｍ、好ましくは、３０乃至１００μｍの直
径を有している。
装置は、物品の表面に個々の冷却剤ジェットを与えるた
めの複数のノズルを備えている。各々のノズルは、２０
乃至２００μｍ、好ましくは、３０乃至１００μｍの直
径を有している。
【００１８】本発明の装置の好ましい実施例において
は、上記ノズルは、グラファイト、セラミック、ガラ
ス、金属又はプラスチックから形成されたサポートに設
けられる微小通路の形態を有している。特に簡単で且つ
価格効果比の高い態様で製造することのできる装置の場
合には、上記サポートは、複数の平坦な要素から成るス
タック（積重体）によって形成され、上記要素の表面
は、互いに流体密に圧接するスタックの表面の役割を果
たす。隣接する要素の互いに向かい合う表面の少なくと
も一方には、溝が設けられていて、上記微小通路を形成
しており、これにより、冷却剤は、上記溝によって形成
された微小通路の一端部に入ることができると共に、上
記微小通路の他端部から出ることができる。
は、上記ノズルは、グラファイト、セラミック、ガラ
ス、金属又はプラスチックから形成されたサポートに設
けられる微小通路の形態を有している。特に簡単で且つ
価格効果比の高い態様で製造することのできる装置の場
合には、上記サポートは、複数の平坦な要素から成るス
タック（積重体）によって形成され、上記要素の表面
は、互いに流体密に圧接するスタックの表面の役割を果
たす。隣接する要素の互いに向かい合う表面の少なくと
も一方には、溝が設けられていて、上記微小通路を形成
しており、これにより、冷却剤は、上記溝によって形成
された微小通路の一端部に入ることができると共に、上
記微小通路の他端部から出ることができる。
【００１９】上記各要素は、平坦で平行な表面を有する
プレートの形態であるのが好ましく、冷却剤を上記微小
通路に供給するための少なくとも１つの開口を有してい
る。上記溝は、上記開口を円形であるのが好ましい上記
プレートの外縁部に接続する。
プレートの形態であるのが好ましく、冷却剤を上記微小
通路に供給するための少なくとも１つの開口を有してい
る。上記溝は、上記開口を円形であるのが好ましい上記
プレートの外縁部に接続する。
【００２０】上記冷却剤ジェットの寸法に従えば、上記
溝は、２０乃至２００μｍ、好ましくは、３０乃至１０
０μｍの幅及び深さを有する。
溝は、２０乃至２００μｍ、好ましくは、３０乃至１０
０μｍの幅及び深さを有する。
【００２１】隣接する冷却剤ジェットの上記表面におけ
る衝突点の間の上記所望の距離に従えば、上記個々の要
素は、２乃至１０ｍｍ、好ましくは、３乃至５ｍｍの厚
さを有する。
る衝突点の間の上記所望の距離に従えば、上記個々の要
素は、２乃至１０ｍｍ、好ましくは、３乃至５ｍｍの厚
さを有する。
【００２２】本発明の上記プロセス及び装置の好ましい
使用方法は、熱間圧延されたアルミニウム合金製の帯材
を連続的に冷却する工程を含む。本発明のプロセスの冷
却効率が高いために、小型ではあるが強力な冷却装置
を、圧延機と巻き取り手段との間に得ることのできる極
めて限定される場合が多いスペースに設けることができ
る。
使用方法は、熱間圧延されたアルミニウム合金製の帯材
を連続的に冷却する工程を含む。本発明のプロセスの冷
却効率が高いために、小型ではあるが強力な冷却装置
を、圧延機と巻き取り手段との間に得ることのできる極
めて限定される場合が多いスペースに設けることができ
る。
【００２３】本発明の上記プロセス及び装置は、まだ熱
い状態の鋳型の表面に離型剤の薄層を塗布するために、
理想的に使用することもできる。この目的のために、上
記離型剤は、冷却剤と混合される。冷却剤は、上記熱い
表面に衝突して完全に蒸発するので、上記離型剤は、極
めて均一な状態で塗布される。上記冷却ノズルは、加圧
ダイキャストモールドの表面に離型剤を塗布するよう
に、通常の態様で梁に取り付けることができ、上記梁
は、成形品を取り出した後の開いた鋳型の半部の間に導
入される。
い状態の鋳型の表面に離型剤の薄層を塗布するために、
理想的に使用することもできる。この目的のために、上
記離型剤は、冷却剤と混合される。冷却剤は、上記熱い
表面に衝突して完全に蒸発するので、上記離型剤は、極
めて均一な状態で塗布される。上記冷却ノズルは、加圧
ダイキャストモールドの表面に離型剤を塗布するよう
に、通常の態様で梁に取り付けることができ、上記梁
は、成形品を取り出した後の開いた鋳型の半部の間に導
入される。
【００２４】本発明の他の利点、並びに、特徴及び詳細
は、好ましい実施例に関する以下の記載を図面を参照し
て読むことにより、明らかとなろう。
は、好ましい実施例に関する以下の記載を図面を参照し
て読むことにより、明らかとなろう。
【００２５】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、ノズルモジュ
ールは、管状のサポート１０を備えており、このサポー
トは、微小通路すなわち微小ノズル１４に冷却剤を供給
するための中央の供給通路１２を有している。微小通路
１４は、中央の供給通路１２をサポート１０の表面に接
続している。
ールは、管状のサポート１０を備えており、このサポー
トは、微小通路すなわち微小ノズル１４に冷却剤を供給
するための中央の供給通路１２を有している。微小通路
１４は、中央の供給通路１２をサポート１０の表面に接
続している。
【００２６】冷却剤は、別個の冷却剤ジェット１６の形
態で、微小通路１４から出て、物品（例えば、熱間圧延
されたアルミニウム合金製の帯材）１８の熱い表面２０
に実質的に直角に衝突する。冷却剤として水を用いた場
合には、供給通路１２の中におけるその温度Ｔkは、例
えば、約９０℃であって、水の沸点Ｔsよりも約１０℃
だけ低い。
態で、微小通路１４から出て、物品（例えば、熱間圧延
されたアルミニウム合金製の帯材）１８の熱い表面２０
に実質的に直角に衝突する。冷却剤として水を用いた場
合には、供給通路１２の中におけるその温度Ｔkは、例
えば、約９０℃であって、水の沸点Ｔsよりも約１０℃
だけ低い。
【００２７】微小通路１４の長さは、例えば、１０ｍｍ
であり、また、その直径は、例えば、５０μｍである。
であり、また、その直径は、例えば、５０μｍである。
【００２８】例えば５０μｍの直径を有する冷却剤ジェ
ット１６は、距離ｈ（例えば、３０ｍｍ）にある表面２
０に衝突する。物品１８の表面２０に対する各冷却剤ジ
ェット１６の衝突点の間の距離は、例えば、３ｍｍであ
る。
ット１６は、距離ｈ（例えば、３０ｍｍ）にある表面２
０に衝突する。物品１８の表面２０に対する各冷却剤ジ
ェット１６の衝突点の間の距離は、例えば、３ｍｍであ
る。
【００２９】微小通路１４の直径、すなわち、冷却剤ジ
ェット１６の直径は、これら冷却剤ジェット１６が熱い
物品１８の表面２０に衝突した時に、そのような冷却剤
ジェットが冷却剤の蒸気２２に完全に変換するように、
決定されている。
ェット１６の直径は、これら冷却剤ジェット１６が熱い
物品１８の表面２０に衝突した時に、そのような冷却剤
ジェットが冷却剤の蒸気２２に完全に変換するように、
決定されている。
【００３０】図２乃至図４に示すノズルモジュールは、
個々の円形のプレート３２を備えており、これらプレー
トは、研磨されていて粗度が低く且つ平行で平坦な表面
３４を有する酸化アルミニウムのセラミックから形成さ
れている。プレート３２の中央開口３６から外縁部３８
まで半径方向に伸長している複数の溝が、表面３４の一
方に設けられている。これらの溝は、例えば、５０μｍ
の幅ｂ及び深さｔを有している。例えば３ｍｍの厚さを
有する個々のプレート３２は、２つのエンドプレート４
２の間に固定されたスタック３０を形成するように配列
されている。上記２つのエンドプレート４２の一方に
は、冷却剤入口４４が設けられており、この冷却剤入口
は、個々のプレート３２の中央開口３６によって形成さ
れているスタック３０の冷却剤通路４６に開口してい
る。
個々の円形のプレート３２を備えており、これらプレー
トは、研磨されていて粗度が低く且つ平行で平坦な表面
３４を有する酸化アルミニウムのセラミックから形成さ
れている。プレート３２の中央開口３６から外縁部３８
まで半径方向に伸長している複数の溝が、表面３４の一
方に設けられている。これらの溝は、例えば、５０μｍ
の幅ｂ及び深さｔを有している。例えば３ｍｍの厚さを
有する個々のプレート３２は、２つのエンドプレート４
２の間に固定されたスタック３０を形成するように配列
されている。上記２つのエンドプレート４２の一方に
は、冷却剤入口４４が設けられており、この冷却剤入口
は、個々のプレート３２の中央開口３６によって形成さ
れているスタック３０の冷却剤通路４６に開口してい
る。
【００３１】図５及び図６に示すノズルモジュールにお
いては、個々のプレート３２は、矩形状であって、複数
の中央開口３６を有している。これら開口からも、表面
３４の一方に形成されたそれぞれの溝４０が、プレート
３２の縁部３８まで伸長している。勿論、個々の中央開
口３６を設ける代わりに、単一の細長い開口を設けるこ
ともできる。
いては、個々のプレート３２は、矩形状であって、複数
の中央開口３６を有している。これら開口からも、表面
３４の一方に形成されたそれぞれの溝４０が、プレート
３２の縁部３８まで伸長している。勿論、個々の中央開
口３６を設ける代わりに、単一の細長い開口を設けるこ
ともできる。
【００３２】図７を参照すると、複数のノズルモジュー
ル又はスタック３０が、冷却剤ステーションにおいて互
いに平行に配列されていて、熱間圧延されたアルミニウ
ム合金製の帯材５０を冷却するようになっている。個々
のノズルモジュール又はスタック３０は、冷却剤供給ラ
イン４８に接続されている。帯材の熱い表面で発生した
冷却剤の蒸気が、帯材の上方で凝縮したり帯材に滴下し
たりすることがないようにしなければならないことは、
勿論のことである。そのような凝縮及び滴下は、帯材の
上方に設けられる励起手段の部品（例えば、抽出フー
ド）、並びに、冷却ラインを、冷却剤の沸点よりも高い
温度に維持することによって、防止することができる。
ル又はスタック３０が、冷却剤ステーションにおいて互
いに平行に配列されていて、熱間圧延されたアルミニウ
ム合金製の帯材５０を冷却するようになっている。個々
のノズルモジュール又はスタック３０は、冷却剤供給ラ
イン４８に接続されている。帯材の熱い表面で発生した
冷却剤の蒸気が、帯材の上方で凝縮したり帯材に滴下し
たりすることがないようにしなければならないことは、
勿論のことである。そのような凝縮及び滴下は、帯材の
上方に設けられる励起手段の部品（例えば、抽出フー
ド）、並びに、冷却ラインを、冷却剤の沸点よりも高い
温度に維持することによって、防止することができる。
【００３３】冷却剤ジェット１６によって覆われる帯材
５０の冷却面は、帯材の幅を２ｍとし、また、冷却ステ
ーションの長さを１メートルとすると、約２ｍ2であ
る。この種類の構成における微小通路１４の全数は、約
２０００００個である。所望の冷却効率に応じて、冷却
剤は、帯材５０の一方又は両方の表面に与えることがで
きる。
５０の冷却面は、帯材の幅を２ｍとし、また、冷却ステ
ーションの長さを１メートルとすると、約２ｍ2であ
る。この種類の構成における微小通路１４の全数は、約
２０００００個である。所望の冷却効率に応じて、冷却
剤は、帯材５０の一方又は両方の表面に与えることがで
きる。
【００３４】本発明のプロセスの冷却効率は、試験片に
対する冷却試験によって決定された。この目的のため
に、冷却剤ジェットを、５０ｍｍの長さ及び４ｍｍの直
径を有する円筒形のアルミニウム製試験片の端面に与え
た。種々のジェット条件における時間経過に対する試験
片の温度変化は、図８から分かる。温度が１８℃の水
が、冷却剤の役割を果たした。以下に示す値を冷却剤ジ
ェットに関する運転パラメータとして選択した。
対する冷却試験によって決定された。この目的のため
に、冷却剤ジェットを、５０ｍｍの長さ及び４ｍｍの直
径を有する円筒形のアルミニウム製試験片の端面に与え
た。種々のジェット条件における時間経過に対する試験
片の温度変化は、図８から分かる。温度が１８℃の水
が、冷却剤の役割を果たした。以下に示す値を冷却剤ジ
ェットに関する運転パラメータとして選択した。
【００３５】 曲線Ａ及びＢは、本発明のプロセスの冷却効率が高いこ
とを明らかに示している。得られた冷却速度は、５０℃
／ｓｅｃ（曲線Ａ）及び２００℃／ｓｅｃ（曲線Ｂ）で
あった。比較例として、上で用いた試験片を通常の冷却
方法で冷却した時の冷却速度は、約５℃／ｓｅｃと１５
℃／ｓｅｃとの間の値であった。
とを明らかに示している。得られた冷却速度は、５０℃
／ｓｅｃ（曲線Ａ）及び２００℃／ｓｅｃ（曲線Ｂ）で
あった。比較例として、上で用いた試験片を通常の冷却
方法で冷却した時の冷却速度は、約５℃／ｓｅｃと１５
℃／ｓｅｃとの間の値であった。
【図１】独立した冷却剤ジェットによる冷却プロセスを
概略的に示している。
概略的に示している。
【図２】ノズルモジュールの第１の実施例の側面図であ
る。
る。
【図３】図２のモジュールを図２の線Ｉ−Ｉに沿って示
す断面図である。
す断面図である。
【図４】図２のモジュールの要素を図３の線ＩＩ−ＩＩ
に沿って示す断面図である。
に沿って示す断面図である。
【図５】ノズルモジュールの第２の実施例の側面図であ
る。
る。
【図６】図５のモジュールを図５の線ＩＩＩ−ＩＩＩに
沿って示す断面図である。
沿って示す断面図である。
【図７】熱間圧延された帯材を冷却するためのノズルモ
ジュールを備えた構造の斜視図である。
ジュールを備えた構造の斜視図である。
【図８】試験片を冷却する際の温度変化を時間と共に示
すグラフである。
すグラフである。
１０ サポート １４ ノズル（微小通路） １６ 冷却剤ジェット １８ 物品 ２０ 物品の表面 ３０ スタック ３２ スタックの平坦な要素（プレート） ３４ 要素の表面 ３６ プレートの開口 ３８ プレートの外縁部 ４０ 溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591059652 Ｂａｄｉｓｃｈｅ Ｂａｈｎｈｏｆｓｔｒ ａｓｓｅ 16， ＣＨ−8212 Ｎｅｕｈａ ｕｓｅｎ ａｍ Ｒｈｅｉｎｆａｌｌ，Ｓ ｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ (72)発明者 クロード−アラン・ロール スイス国セアシュ−1870 モンテー，アヴ ニュー・ドゥ・ルーロープ 38ア
Claims (16)
- 【請求項１】 液体冷却剤を物品（１８）の表面（２
０）に連続的な冷却剤ジェット（１６）の形態で冷却剤
を与えることにより、物品を冷却するための冷却方法で
あって、各々の冷却剤ジェット（１６）の供給速度が、
前記表面（２０）に衝突する冷却剤が完全に蒸発するよ
うに設定されることを特徴とする冷却方法。 - 【請求項２】 請求項１の冷却方法において、前記冷却
剤は、冷却すべき表面（２０）の上方に分布された小径
（ｄ）の複数の冷却剤ジェット（１６）によって与えら
れることを特徴とする冷却方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２の冷却方法において、前
記各々の冷却剤ジェット（１６）は、２０乃至２００μ
ｍ、好ましくは、３０乃至１００μｍの直径（ｄ）を有
していることを特徴とする冷却方法。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかの冷却方法に
おいて、隣接する冷却剤ジェット（１６）の前記表面
（２０）の上における衝突点の間の距離（ａ）が、２乃
至１０ｍｍ、好ましくは、３乃至５ｍｍであることを特
徴とする冷却方法。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかの冷却方法に
おいて、前記冷却剤ジェット（１６）は、層流であるこ
とを特徴とする冷却方法。 - 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかの冷却方法に
おいて、前記冷却剤の温度（Ｔk）は、最高で５０℃で
あり、好ましくは、前記冷却剤の沸点（Ｔs）よりも最
高で１０℃低いことを特徴とする冷却方法。 - 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれかの冷却方法に
おいて、冷却すべき前記物品（２０）、及び、前記冷却
剤ジェット（１６）が、該冷却剤ジェットの方向（ｘ）
と交差する方向に相対的に移動し、その際に、冷却すべ
き前記物品（２０）及び／又は前記冷却剤ジェット（１
６）が振動し、及び／又は、冷却すべき前記物品（２
０）が連続的に移動するのが好ましいことを特徴とする
冷却方法。 - 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれかの冷却方法を
実施するための冷却装置であって、個々の冷却剤ジェッ
ト（１６）を物品（１８）の表面（２０）に与えるため
の複数のノズル（１４）を備えており、各々のノズル
は、２０乃至２００μｍ、好ましくは、３０乃至１００
μｍの直径（ｃ）を有していることを特徴とする冷却装
置。 - 【請求項９】 請求項８の冷却装置において、前記ノズ
ルは、微小通路（１４）の形態でサポート（１０）に設
けられており、該サポートは、グラファイト、セラミッ
ク、ガラス、金属又はプラスチックから形成されている
ことを特徴とする冷却装置。 - 【請求項１０】 請求項９の冷却装置において、前記サ
ポート（１０）は、平坦な要素（３２）から構成された
スタック（３０）によって形成されており、前記要素の
表面（３４）は、互いに流体密の状態で圧接する前記ス
タックの表面の役割を果たし、また、向かい合って隣接
する要素（３２）の表面の少なくとも一方には、溝（４
０）が設けられていて微小通路（１４）を形成してお
り、これにより、前記溝（４０）によって形成された前
記微小通路の一端部からこれら微小通路に冷却剤が入る
ことができ、前記微小通路の他端部から前記冷却剤が出
ることができるように構成されていることを特徴とする
冷却装置。 - 【請求項１１】 請求項１０の冷却装置において、前記
要素は、平行で平坦な表面（３４）を有するプレート
（３２）の形態を有していることを特徴とする冷却装
置。 - 【請求項１２】 請求項１１の冷却装置において、前記
プレート（３２）は、前記冷却剤を前記微小通路（１
４）に供給するための少なくとも１つの開口（３６）を
有しており、前記溝（４０）は、前記開口（３６）を前
記プレート（３２）の外縁部（３８）に接続しているこ
とを特徴とする冷却装置。 - 【請求項１３】 請求項１２の冷却装置において、前記
プレート（３２）は円形であることを特徴とする冷却装
置。 - 【請求項１４】 請求項１０乃至１３のいずれかの冷却
装置において、前記溝（４０）は、２０乃至２００μ
ｍ、好ましくは、３０乃至１００μｍの幅（ｂ）及び深
さ（ｔ）を有していることを特徴とする冷却装置。 - 【請求項１５】 請求項１０乃至１４のいずれかの冷却
装置において、前記個々の要素（３２）は、２乃至１０
ｍｍ、好ましくは、３乃至５ｍｍの厚さ（ｅ）を有して
いることを特徴とする冷却装置。 - 【請求項１６】 請求項１乃至７のいずれかの方法、又
は、請求項８乃至１５のいずれかの装置を使用して、離
型剤を冷却剤と混合することによって、鋳型の表面に前
記離型剤の薄層を均一に与えることを特徴とする使用方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH96810731.8 | 1996-11-01 | ||
| EP96810731A EP0839918B1 (de) | 1996-11-01 | 1996-11-01 | Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen eines Gegenstandes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10156427A true JPH10156427A (ja) | 1998-06-16 |
| JP3984339B2 JP3984339B2 (ja) | 2007-10-03 |
Family
ID=8225741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30180597A Expired - Lifetime JP3984339B2 (ja) | 1996-11-01 | 1997-11-04 | 物品を冷却する方法及び装置並びにその使用方法 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5902543A (ja) |
| EP (1) | EP0839918B1 (ja) |
| JP (1) | JP3984339B2 (ja) |
| AT (1) | ATE213785T1 (ja) |
| AU (1) | AU722395B2 (ja) |
| CA (1) | CA2218781C (ja) |
| DE (1) | DE59608802D1 (ja) |
| NO (1) | NO319260B1 (ja) |
| ZA (1) | ZA979364B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| DE10207584A1 (de) * | 2002-02-22 | 2003-09-11 | Vits Maschb Gmbh I Ins | Verfahren zum Abkühlen von Bändern oder Platten aus Metall und Kühlvorrichtung |
| EP2085489A1 (en) * | 2008-02-02 | 2009-08-05 | Novaltec Sàrl | Fluid microjet system |
| FR2942629B1 (fr) * | 2009-03-02 | 2011-11-04 | Cmi Thermline Services | Procede de refroidissement d'une bande metallique circulant dans une section de refroidissement d'une ligne de traitement thermique en continu, et installation de mise en oeuvre dudit procede |
| EP3067652B1 (en) * | 2015-03-11 | 2019-11-13 | Politechnika Gdanska | Heat exchanger and method for exchanging heat |
| CN115007824A (zh) * | 2022-05-11 | 2022-09-06 | 福建圣力智能工业科技股份有限公司 | 一种水平连铸机用水冷装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE955042C (de) * | 1953-08-02 | 1956-12-27 | Friedrichshuette Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Abkuehlen von warmgewalztem, flachem Walzgut |
| DE1214186B (de) * | 1956-09-05 | 1966-04-14 | United Steel Companies Ltd | Verfahren zum Kuehlen warmgewalzter metallischer Baender oder Bleche |
| US3035865A (en) * | 1958-11-21 | 1962-05-22 | James A Sokaly | Head rest for hair dryers |
| DE1558798B2 (de) * | 1967-04-24 | 1977-03-03 | Swiss Aluminium Ltd., Chippis (Schweiz) | Verfahren zur kuehlung von eine temperatur von ueber 371 grad c aufweisenden formkoerpern aus kupfer, aluminium oder legierungen dieser metalle |
| NL145782B (nl) * | 1970-01-20 | 1975-05-15 | Koninklijke Hoogovens En Staal | Koelsysteem. |
| JPS5727926B2 (ja) * | 1973-11-28 | 1982-06-14 | ||
| SU619524A1 (ru) * | 1976-08-17 | 1978-08-15 | Институт черной металлургии | Способ охлаждени проката |
| US4407487A (en) * | 1980-01-15 | 1983-10-04 | Heurtey Metallurgie | Device for cooling metal articles |
| EP0343103B1 (de) | 1988-05-19 | 1992-11-11 | Alusuisse-Lonza Services Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen eines Gegenstandes |
| US4882107A (en) * | 1988-11-23 | 1989-11-21 | Union Carbide Chemicals And Plastics Company Inc. | Mold release coating process and apparatus using a supercritical fluid |
| US5076344A (en) * | 1989-03-07 | 1991-12-31 | Aluminum Company Of America | Die-casting process and equipment |
| ZA908728B (en) * | 1989-11-23 | 1991-08-28 | Alusuisse Lonza Services Ag | Cooling of cast billets |
| CH686072A5 (de) | 1992-06-19 | 1995-12-29 | Alusuisse Lonza Services Ag | Sprayanlage zum Kuhlen von Profilen. |
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- 1996-11-01 DE DE59608802T patent/DE59608802D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-11-01 AT AT96810731T patent/ATE213785T1/de active
- 1996-11-01 EP EP96810731A patent/EP0839918B1/de not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-10-15 AU AU40986/97A patent/AU722395B2/en not_active Ceased
- 1997-10-20 ZA ZA9709364A patent/ZA979364B/xx unknown
- 1997-10-21 US US08/955,286 patent/US5902543A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-10-21 CA CA002218781A patent/CA2218781C/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-10-30 NO NO19975000A patent/NO319260B1/no not_active IP Right Cessation
- 1997-11-04 JP JP30180597A patent/JP3984339B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| CA2218781A1 (en) | 1998-05-01 |
| CA2218781C (en) | 2006-10-03 |
| JP3984339B2 (ja) | 2007-10-03 |
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| ATE213785T1 (de) | 2002-03-15 |
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| NO975000D0 (no) | 1997-10-30 |
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| ZA979364B (en) | 1998-05-12 |
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