JPH0659422B2 - 流体噴射ノズル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は流体噴射ノズルに関し、詳しくは、有底筒状の
ノズル本体の内底部に、本体中心軸芯と同芯又はほぼ同
芯の有底内周面を形成すると共に、前記ノズル本体の底
部側に、吐出口を形成するための切欠部を、前記有底内
周面の中心軸芯を含む特定の仮想中央面の両側に１対、
分離穿設してある流体噴射ノズルに関する。

〔従来の技術〕

例えば、製鉄所の連続鋳造ラインで連続鋳造される鋼材
を冷却すべく冷却用流体を噴射する場合、熱間圧延ライ
ンで圧延される圧延鋼板を冷却すべく冷却用流体を噴射
する場合等においては、一定の長さにわたってフラット
に流体噴射が行われるフラットスプレー式の流体噴射ノ
ズルが用いられている。

かかる流体噴射ノズルを用いる場合、鋳造鋼材や圧延鋼
板等の被冷却物はその連続送給の過程でその幅方向に均
一に冷却される必要があるので、前記流体噴射ノズルと
しては、それの吐出口から噴射される流体を、前記被冷
却物の幅方向に長く且つその方向（以下長手方向とい
う）に均一に分布させ得るものが好ましい。

然るに、吐出口が中央に１個だけ設けられている流体噴
射ノズルにあっては、前記長手方向に均一な流体の噴射
分布が一般に得られない。

そこで、有底筒状のノズル本体の内底部に、本体中心軸
芯と同芯又はほぼ同芯の有底内周面を形成すると共に、
前記ノズル本体の底部側に、吐出口を形成するための切
欠部を、前記有底内周面の中心軸芯を含む特定の仮想中
央面の両側に１対、分離穿設してある流体噴射ノズルが
考えられる。

然るに、前記１対の切欠部を１本の直線上に設けた場
合、その中央部では前記１対の切欠部から夫々噴射され
る噴射流体が相互に重なり部分が生じ、その重なり合い
の程度が大きくなると、中央部が他の部分よりも流量が
多量となる噴射分布を呈することとなる。また前記重な
り合いの程度を小さくすべく、例えば前記１対の切欠部
の相互離隔距離を大きくすると、逆に中央部が他の部分
よりも流量が少量となる噴射分布を呈することとなり、
いずれにしても均一な噴射分布が得られ難い。そこで、
例えば第８図及び第９図に示す如く、有底筒状のノズル
本体(81)内にその中心軸芯に平行な１対の分岐路(82),
(82)を並設すると共に、前記ノズル本体(81)の外周部両
側に対称的に前記中心軸芯に平行する左右一対平行平面
(84),(84)及びこれに連なって傾斜する左右一対の傾斜
平面(83),(83)を形成し、しかも前記平行平面(84),(84)
及び前記左右の傾斜平面(83),(83)に前記分岐路(82),(8
2)と直交する方向に平行で且つ前記分岐路(82),(82)に
連通する１対の断面Ｖ字状の溝(85),(85)を形成し、も
って前記各分岐路(82),(82)の先端部に吐出口(86),(86)
を開口させてそこから互いに反対方向に第10図に示す如
く扇形噴射(A1),(A2)を行わせると共にその噴射を中央
部(C)にて第10図に示す如く重複させて全体としてノズ
ル本体の中央軸線に対して左右対称な一定範囲内に大略
均一な噴射を行うようにしたものがある（例えば、実開
昭58-86265号公報参照）。

〔発明が解決しようとする課題〕

然るに、上述した如き流体噴射ノズルから流体を噴射さ
せる場合、流体の噴射分布状況を詳細に観察すると、第
11図に示す如く、全体としての噴射分布における長手方
向(11)と個々の扇形の噴射(A1),(A2)における長手方向
(12),(13)とは一致していない上、各扇形噴射(A1),(A2)
はその長手方向両端部で幅方向へ拡がり易い傾向にあ
る。

これは、筒状のノズル本体(81)内に２本の分岐路(82),
(82)が並設されると共に、該ノズル本体(81)の外周部両
側に形成された平行平面(84),(84)及び傾斜平面(83),(8
3)に前記溝(85),(85)が形成されているため、前記各分
岐路(82),(82)の夫々の先端部分では吐出口(86),(86)が
直接的に開口して直接的な流体の噴射が行われる一方、
前記先端部分から前記長手方向両端側の部分では前記吐
出口(86),(86)から吐出される流体が前記溝(85),(85)を
経由して拡散され且つ偏向されて噴射されることに基づ
くと考えられる。従って、前記長手方向に十分に長く流
体を噴射させたいときは流体全体としての噴射分布の幅
(W)が第11図に示す如く大きくなってその増大分だけ前
記長手方向への分布の均一化が犠牲になってしまうとい
う問題があった。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、前記
長手方向に十分に長く流体を均一噴射させ得る流体噴射
ノズルを提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために講じた本発明に係る流体噴射
ノズルの技術手段は、有底筒状のノズル本体の内底部
に、本体中心軸芯と同芯又はほぼ同芯の有底内周面を形
成すると共に、前記ノズル本体の底部側に、吐出口を形
成するための切欠部を、前記有底内周面の中心軸芯を含
む特定の仮想中央面の両側に１対、分離穿設してあり、
前記１対の切欠部を、その各幅中央が、前記有底内周面
の中心軸芯を含み且つ前記仮想中央面と直交する直交面
に対し、互いに平行に且つ互いに逆方向へ等長離隔偏位
するように、前記ノズル本体の底部側外周面に設け、し
かも、前記１対の切欠部間の有底内周面の中央位置に
は、前記中心軸芯と同芯位置で流体流路上手側に突出し
て、ノズル本体内の流体を前記中心軸芯側から放射方向
に案内流動させる流動方向変更用の突起を設けてある点
にある。

〔作用〕

かかる流体噴射ノズルを用いて流体を前記吐出口から吐
出させてこれを噴射させる場合、前記吐出口、即ち前記
１対の切欠部を前記底部側外周面に形成することによっ
て設けられた前記吐出口は、前記仮想中央面と直交する
直交面に対していずれも平行となっているため、そこか
ら噴射される流体は、前記直交面に沿った方向（以下、
単に直交面方向という）の両端側、具体例を挙げれば、
噴射流体の模式的な平面視分布を示す第７図における両
端側(E),(E)で、前記吐出口から吐出される流体がその
まま前記直交面方向（第７図における左右方向）へ平行
に直線的に噴射される。

また前記直交面方向の中央部、具体例を挙げれば、前記
分布を示す第７図における中央部(C)においては、前記
吐出口を構成する前記１対の切欠部がその各幅中央を互
いに逆方向へ等長離隔偏位させた状態で設けられ且つ前
記有底内周面中央に前記突起が設けられているので、吐
出口から互いに逆方向へ偏位せしめられつつ平行に噴射
される流体は、前記中央の突起に衝突して放射状に拡散
する流体に影響されて前記直交面から離隔する方向へ偏
向し噴射される。

従って、前記一対の吐出口から夫々吐出される流体は、
前記両端側、具体例を挙げれば第７図における両端側
(E),(E)においていずれも前記直交面方向へ平行に直線
的に噴射される一方、前記中央部、具体例を挙げれば第
７図における中央部(C)において互いに反対方向へ離心
偏向されつつ噴射される。その結果、前記中央部（第７
図における中央部(C)）で夫々の吐出口からの流体が組
み合わされてなる流体噴射分布と前記直交方向の両端側
（第７図における両端側(E),(E))で夫々の吐出口からの
流体が独立して形成する流体噴射分布とを均一化するこ
とが可能となり、もって前記中央部及び前記両端側の全
てにわたって均一な噴射分布を、その幅を大きくするこ
となく形成することができるようになる。

〔発明の効果〕

従って、本発明の流体噴射ノズルを用いて流体を噴射す
る場合、前記直交面方向を前記被冷却物の幅方向に設定
することにより、前記長手方向へ十分に長く流体を均一
噴射して前記被冷却物を均一に冷却することが可能とな
り、懸案であった従来の問題は解決されることとなる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図〜第４図において、(1)は鋳造鋼材や圧延鋼板等
を水冷するための流体噴射ノズルの本体即ち有底筒状の
ノズル本体であり、その底部側外周面(1b)は、円錐面状
に形成されると共に該底部側外周面(1b)の先端部即ちノ
ズル本体(1)の底部には本体中心軸芯と直交する底平面
(1c)が形成されている。また該ノズル本体(1)の内底部
には、本体中心軸芯と同芯又はほぼ同芯の有底内周面(1
a)が形成されている。そして該有底内周面(1a)の中央位
置には、前記中心軸芯(P1)と同芯位置で流体流路上手側
に突出して、ノズル本体(1)内の流体を前記中心軸芯(P
1)側から放射方向に案内流動させる流動方向変更用の突
起(4)が設けられている。

また、前記ノズル本体(1)の底部側には、吐出口(3),(3)
を形成するための切欠部(2),(2)を、前記有底内周面(1
a)の中心軸芯(P1)を含む特定の仮想中央面(S1)の両側に
１対、分離穿設してあるが、該１対の切欠部(2),(2)
は、その各幅中央が、前記有底内周面(1a)の中心軸芯(P
1)を含む且つ前記仮想中央面(S1)と直交する直交面(S2)
に対し、互いに平行に且つ互いに逆方向へ等長離隔偏位
するように、前記円錐面状の底部外側外周面(1b)に（よ
り厳密には、円錐面状でない近傍の外周面にもわたるよ
うに）設けられている。

かかる流体噴射ノズルを用いて流体を前記吐出口(3),
(3)から吐出させてこれを噴射させる場合、該吐出口
(3),(3)が前記１対の切欠部(2),(2)を前記円錐面状の底
部側外周面(1b)に第２図及び第４図に示す如く平行に設
けられてなっているので、そこから噴射される流体は、
第６図及び第７図に示す如く、前記直交面(S2)に沿った
方向（以下、単に直交面方向という）の両端側では前記
吐出口(3),(3)から吐出される流体がそのまま前記直交
面方向へ平行に直線的に噴射される。また前記直交面方
向の中央部(C)においては、前記吐出口(3),(3)を構成す
る前記１対の切欠部(2),(2)がその各幅中央を互いに逆
方向へ等長離隔偏位せしめらつつ設けられ且つ前記有底
内周面(1a)中央に前記突起(4)が設けられているので、
前記吐出口(3),(3)から互いに逆方向へ偏位せしめられ
つつ平行に噴射される流体は前記中央の突起(4)に衝突
して第５図中の矢符にて示す如く放射状に拡散する流体
に影響されて前記直交面(S2)から第７図に示す如く離隔
する方向へ偏向して噴射される。従って、前記一対の吐
出口(3),(3)から夫々吐出される流体は、第７図に示す
如く、前記両端側(E),(E)においていずれも前記直交面
方向へ平行に直線的に噴射される一方、前記中央部(C)
において互いに反対方向へ離心偏向されつつ噴射され
る。その結果、前記中央部(C)で夫々の吐出口(3),(3)か
ら噴出される流体が複合組み合わされてなる流体噴射分
布と前記直交面方向の両端側(E),(E)での流体噴射分布
とを均一化することができ（第６図中の太線参照）、も
って前記中央部(C)及び前記両端側(E),(E)の全てにわた
って均一な噴射分布が実現し得ることとなる。

なお、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする
ために符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の
構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る流体噴射ノズルに係る流体噴射ノ
ズルの実施例を示す側面図、第２図はその底面図、第３
図は第２図のIII−III線による断面図、第４図は第２図
中のIV−IV線による断面図、第５図は第４図中のＶ−Ｖ
線による断面図、第６図は本発明の流体噴射ノズルを用
いて流体噴射したときの側面視による流体噴射分布図、
第７図はその平面視による流体噴射の状況を示す説明
図、第８図は従来の流体噴射ノズルを示す側面図、第９
図はその縦断面図、第10図は従来の流体噴射ノズルを用
いて流体噴射したときの側面視による流体噴射分布図、
第11図はその平面視による流体噴射の状況を示す説明図
である。 (1)……ノズル本体、(1a)……有底内周面、(1b)……底
部側外周面、(2)……切欠部、(3)……吐出口、(4)……
突起、(P1)……中心軸芯、(S1)……仮想中央面、(S2)…
…直交面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】有底筒状のノズル本体(1)の内底部に、本
   体中心軸芯と同芯又はほぼ同芯の有底内周面(1a)を形成
   すると共に、 前記ノズル本体(1)の底部側に、吐出口(3),(3)を形成す
   るための切欠部(2),(2)を、前記有底内周面(1a)の中心
   軸芯(P1)を含む特定の仮想中央面(S1)の両側に１対、分
   離穿設してあり、 前記１対の切欠部(2),(2)を、その各幅中央が、前記有
   底内周面(1aの中心軸芯(P1)を含み且つ前記仮想中央面
   (S1)と直交する直交面(S2)に対し、互いに平行に且つ互
   いに逆方向へ等長離隔偏位するように、前記ノズル本体
   (1)の底部側外周面(1b)に設け、 しかも、前記１対の切欠部(2),(2)間の有底内周面(1a)
   の中央位置には、前記中心軸芯(P1)と同芯位置で流体流
   路上手側に突出して、ノズル本体(1)内の流体を前記中
   心軸芯(P1)側から放射方向に案内流動させる流動方向変
   更用の突起(4)を設けてある流体噴射ノズル。