JPS6174722A - 冷却ノズル - 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〕 本発明は冷却ノズルに関し、特に、製鋼の被熱処理材の
冷却に使用される水冷ノズルに関する。

［従来の技術］ 金属材料に加熱と冷却の操作を施して、使用目的に最も
適した組織と性質を与えることが行われている。これが
熱処理であり、熱処理の目的でもある。すなわち、熱処
理は金属を適当な温度に加熱し、冷却することによって
、内部組織を変え、機械的あるいは化学的性質などを使
用状態に適したものにする操作である。

熱処理においては、その加熱や冷却を適切に行わなけれ
ば、８処理経費がかかるばかりでなく、かえって材料の
性質を損うことになる。

例えば、金属の熱処理の一つに焼入れという操作がある
が、これは鋼その他の金属材料を硬化しまたは強さを増
すために、変態点以上の適当な温度に加熱した後、急速
に冷却する操作である。

この場合、冷却が不均一であるようなときには、熟歪み
などによって焼入れ材にいわゆる焼曲がり（Ｗａｒｐｉ
ｎｇ）という日本刀の反りにみられるような現象を生じ
る。すなわち、早く冷えた方を外側にして曲がり、かか
る変形を生じたりする。

熱処理には熱処理炉が使用され、また、各種冷却媒体を
使用した冷却装置が使用される。

第４図に、熱処理設備の一例外概図を示した。

第４図にて、■は加熱炉で、この加熱炉で薄板や線材な
どが加熱処理され、次いで、冷却タンク２を有する冷却
装置３で冷却される。

ところで、第５図および第６図に従来の冷却装置の一例
を示す。第５図は同装置の平面図（上面図）、第６図は
第５図ＴＩ　−ＩＩ線断面図である。

この装置は、当該装置下部の導管４から供給された水が
、噴出口５から噴出し、被熱処理材を下部から冷却する
ようになっている。この装置では、第６図に示すように
、−木の導管４から、一方向に、水が供給されるように
なっており、中央部の水の出はよいが、両端部の水の出
が悪いという欠点がある。その為、加熱炉を経た被熱処
理材の冷却が不均一となり、ステンレス材などに曲りを
生じ、その矯正の為に生産能率を著しく低減したり、冷
却能も不充分で、炭化物の析出などを生じ、製品の品質
上も悪影響をおよぼしていた。

一方、従来装舒にあっては、ノズルを構成する仕切壁６
が、水圧により変形したりする。これを補強するために
、第５図および第６図に示すように、補強板７を仕切壁
６の間に配設したが、この補強板７の取付により、水の
吐出を妨害し、あるいは補強板７が腐蝕し、約６ｍｍ程
度に開けられた噴出口を詰らせたりし、よけい、水の噴
出量にバラツキを生じ、被処理材の曲りを大量に発生さ
せることとなった。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明はかかる従来技術の有する欠点を解消し、水噴出
の均一化（平均化）を図り、同時に、冷却能の増大を図
り、これにより、被熱処理材の曲りを低シし、しかも炭
化物の析出などのない優れた品質の被熱処理材を得るこ
とを目的としたものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明はかかる問題点を解決し、その目的を達成するた
めに、一又は二重りの導管を回心円上に配設し、＃！Ｐ
導管に流体流出孔を穿設し、前記導管の最内管の両端よ
り導入されて流出した流体を噴出口へと導く導体部を前
記導管側に設けて成る。

［作用］ 本発明の作用の一例を流体として水を例にとって簡単に
説明すると１本発明では、水の管路の両端から、水を供
給し、それぞれ同じ方向に流入してきた水を衝突させ、
そのぶつかり合った水を管路の外に二方向に流出させ、
噴出させるようにした。

例えば、それぞれ水流出孔を有する二以上の導管を同心
円ヒに配設し、この導管の最内管の両端開口より水を供
給（導入）し、当該管内で激突した水を同心円上に配設
した外管の前記流出孔より流出させ、次いで、当該外管
の外側に設けた導体部の噴出口に導き、水を噴出させる
ようにした。

［実施例］ 次に１本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明冷却ノズルの断面図、第２図は同平面
図で、第１図は第２図Ｉ−Ｉ線に沿う拡大断面図を示す
。

なお、本発明において、冷却ノズルとは、流体をスリッ
ト穴から構成される装置を備え、流体の噴出により彼処
理物を冷却させる装置をいう。

水を噴出させるノズル部８は、第１図に示すように、三
つの導管９．１０．１１を順次、同心円上に配管する。

最内管９にはその軸方向に流体流出孔を穿設する。

第３図に、この最内管９の側面図を示した。

第３図にて、１２は流体流出孔である。

最内管９に、ド方に向けて流出孔１２を設けるとともに
、該最内管９の外側の導管１０にも上方に向けて流出孔
１３を設け、さらに、該導管１０の外側に位置する・ｑ
管１１にも下方に向けて流出孔１４をそれぞれ管軸方向
に設ける。

第１図にて、１５は、最内管９の流出孔１２より二方向
に分流し１次いで、４管ｉｏの流出孔■３より二方向に
分流し、次いで、導管１１の流出孔１４より二方向に分
流した水を、ノズル部８の噴出口１６へと導く、導体部
であり、この導体部１５は、第１図に示すように、前記
導管（円管）１１の下゛１分の局面に沿う曲面部１７と
、この曲面部１７の端部に延設したガイド板１８と、導
管１１のＬ部に立設され、支持板１９により支持された
ガイド板２０とを備えて成る。第１図に示すように、こ
れらガイド板１９および２０により区画された部分の先
端は開口され、前記噴出口１６と成っている。噴出０１
６は、例えば４■のスリット孔とする。

次に、このノズル（装置）の配管系統を第２図により説
明する。

水源より水を供給する配管２１の先端部に第２図に示す
ように供給ノヘルブ２２を取付ける。

この配管２１の先端部と連結して、前記最内管９の一端
開「１に水を導メする配管２３と該最内ｖ９の他端開口
に水を導入する配管２４とを配設する。すなわち、配′
ｉ′Ｉ２１から供給した水を　二方向に分流し、その−
供給水を配管２３を経由して１１灸内管９の　端管路に
導入し、もう一方の供給水を配管２４を経由して最内管
９の他端に導入する。

配管２３および２４にはそれぞれ水量を調節するための
水量調部バルブ２５および２６を取付ける。

水で冷却する材ネ′［は、矢標２７で示す方向から進行
する。薄板などはその幅方向に冷却されるようになって
いる。

［発明の効果］ （１）本発明によれば、最内管の両端より水を当該管路
に導入し１例えばその略中央で両者が激突するようにし
、しかも、ノズル内四重構造化を図ったので、噴出１コ
より噴出する水量が、その中央でも、その両端でも皆均
質化（平均化）される。

したがって、ノズルの−に部を通過する材料が、幅方向
に、平均化して冷却される。

（２）シかも１本発明によれば、噴出量の増大をも図る
ことができ、上記と相まって冷却能率が著しく増大し、
急速に被熱処理材を冷却することもできる。

（３）シたがって、本発明によれば、被熱無材を幅方向
に平均化して冷却し、しかも冷却能の増大に伴う急冷の
可能性により、被熱処理材の曲りの低減を果たすことが
できる。

（４）また、上記から、被熱処理材の炭化物の析出の低
減や鋼組織の安定化など、被熱処理材の品質の向とに果
たす役割も大であり、工業り非常に有意義である。

以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

例えば前記実施＊例では、ノズル内を四重構造のものと
した例を示したが、最内管と導体部とでノズル部を構成
してもよいし、また、導管を第１図に示すように、導管
とせず、導管または口管以上としてもよい。

また、各導管の流出孔の位置を適宜変更してもよい。

さらに、冷却媒体として、冷却空気や食塩水や人以外の
各種冷却媒体（冷却剤）を使用してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例を示す第２図Ｉ−Ｉ線拡大断面図
、第２図は本発明実施例を示す平面図、第３図は本発明
に使用される流出孔を有する導管（最内管）の−例側面
図、第４図は熱処理設備の一例外Ｉｔ図、第５図は従来
例を示す平面図、第６図はｉ５図ＩＩ　−ＩＩ線断面図
である。 ９・・・導／Ｉ？　（最内管） １０・拳・導５１ト １１−−−導管 １２・・・流体流出孔 ｌ３・・争ｌ／ １４１１　・　・　　　　　ｌ／ １５・・・導体部 １６φ・・噴出口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一又は二以上の導管を同心円上に配設し、各導管に
   流体流出孔を穿設し、前記導管の最内管の両端より導入
   されて流出した流体を噴出口へと導く導体部を前記導管
   外側に設けて成ることを特徴とする冷却ノズル。 ２、冷却ノズルが、金属被熱処理材の水冷用冷却ノズル
   である、特許請求の範囲第１項記載のノズル。