(57)【要約】【課題】ガスワイピングノズルの作業性及び操作性を阻害せずに、従来のガスワイピングノズルの簡易な改造で対応可能な騒音を低減させたガスワイピングノズルを提供する。【解決手段】金属ストリップ１３の表面に形成した溶融金属付着層に、ガス導入部１４に続き、上下方向高さが先側に向けて徐々に狭くなったノズル部１５からガスを吹付けて、過剰な溶融金属を除去して一定厚みの溶融金属めっき層を形成するガスワイピングノズル１０、１１において、ガス導入部１４の上下、ガス導入部１４とノズル部１５の外側連結領域の上下、又はノズル部１４の先側を除く外側傾斜領域の上下に、それぞれ上向き及び下向きの吸音材１６、１７を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ストリップの表面に形成した溶融金属付着層に、ガス導入部に続き、上下方向高さが先側に向けて徐々に狭くなったノズル部からガスを吹付けて、過剰な溶融金属を除去して一定厚みの溶融金属めっき層を形成するガスワイピングノズルにおいて、
前記ガス導入部の上下、該ガス導入部と前記ノズル部の外側連結領域の上下、及び前記ノズル部の先側を除く外側傾斜領域の上下のいずれか１に、それぞれ上向き及び下向きの吸音材を設けたことを特徴とする騒音を低減させたガスワイピングノズル。
【請求項２】
請求項１記載の騒音を低減させたガスワイピングノズルにおいて、前記吸音材は、該ガスワイピングノズルの幅方向に沿って、少なくとも該ガスワイピングノズルの幅全体に亘って設けられていることを特徴とするガスワイピングノズル。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか１項に記載の騒音を低減させたガスワイピングノズルにおいて、前記吸音材の上下に突出する部分の高さは、２５ｍｍ以上５５０ｍｍ以下の範囲であることを特徴とする騒音を低減させたガスワイピングノズル。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の騒音を低減させたガスワイピングノズルにおいて、前記吸音材は、着脱自在に取付けられていることを特徴とする騒音を低減させたガスワイピングノズル。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の騒音を低減させたガスワイピングノズルにおいて、前記吸音材は、平板形状とすることを特徴とする騒音を低減させたガスワイピングノズル。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の騒音を低減させたガスワイピングノズルにおいて、前記吸音材は、ガスの前記金属ストリップへの衝突部を囲む曲面の一部に合わせた形状とすることを特徴とする騒音を低減させたガスワイピングノズル。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の騒音を低減させたガスワイピングノズルにおいて、前記吸音材は、ガラス繊維、多孔金属箔積層材、及び多孔質発泡体のいずれか１を吸音性又は遮音性を備えた基板に取付けて形成されることを特徴とする騒音を低減させたガスワイピングノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属ストリップの表面に形成した溶融金属付着層にガスを吹付けて一定厚みの溶融金属めっき層を形成する騒音を低減させたガスワイピングノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、溶融亜鉛浴内を通過した金属ストリップに高圧ガスを吹付けて、金属ストリップの表面に付着した過剰な溶融亜鉛を除去して、金属ストリップの表面に形成される亜鉛めっき層の厚みを一定に制御するガスワイピングノズルが用いられている。ここで、ガスワイピングノズルより金属ストリップに向けて吹付ける高圧ガスジェットが金属ストリップと衝突したとき及び対向する高圧ガスジェットが金属ストリップの側縁部において衝突したときに高周波音が発生するため、作業環境の悪化を招いている。そこで、ガスワイピングノズルを含むガスワイピング装置全体を金属ストリップの通過する開口部を備えたシールボックスに収容することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５４−６５１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のように、ガスワイピングノズルがシールボックス内に収容されていると、（１）溶融亜鉛浴内のロール類の交換に伴って発生するガスワイピングノズルの取外しが困難になる、（２）溶融亜鉛浴の表面に発生した酸化亜鉛の除去が困難になる、（３）ガスワイピングノズルの位置を金属ストリップの位置を見ながら調整することが困難になる、（４）ガスワイピングノズルの先端部に形成されたスリット状のガス出口の手入れが困難になる等の作業性及び操作性が低下するという問題が生じる。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、ガスワイピングノズルの作業性及び操作性を阻害せずに、従来のガスワイピングノズルの簡易な改造で対応可能な騒音を低減させたガスワイピングノズルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的に沿う本発明に係る騒音を低減させたガスワイピングノズルは、金属ストリップの表面に形成した溶融金属付着層に、ガス導入部に続き、上下方向高さが先側に向けて徐々に狭くなったノズル部からガスを吹付けて、過剰な溶融金属を除去して一定厚みの溶融金属めっき層を形成するガスワイピングノズルにおいて、
前記ガス導入部の上下、該ガス導入部と前記ノズル部の外側連結領域の上下、及び前記ノズル部の先側を除く外側傾斜領域の上下のいずれか１に、それぞれ上向き及び下向きの吸音材を設けた。
【０００７】
本発明に係る騒音を低減させたガスワイピングノズルにおいて、前記吸音材は、該ガスワイピングノズルの幅方向に沿って、少なくとも該ガスワイピングノズルの幅全体に亘って設けられていることが好ましい。
そして、前記吸音材の上下に突出する部分の高さは、２５ｍｍ以上５５０ｍｍ以下の範囲とすることができる。
また、前記吸音材は、着脱自在に取付けられていることが好ましい。
【０００８】
本発明に係る騒音を低減させたガスワイピングノズルにおいて、前記吸音材を、平板形状とすることができる。
また、前記吸音材の形状を、ガスの前記金属ストリップへの衝突部を囲む曲面の一部とすることもできる。
【０００９】
本発明に係る騒音を低減させたガスワイピングノズルにおいて、前記吸音材は、ガラス繊維、多孔金属箔積層材、及び多孔質発泡体のいずれか１を吸音性又は遮音性を備えた基板に取付けて形成されることが好ましい。なお、多孔金属箔積層材とは、多数の孔（例えば、内径が０．０８〜０．２ｍｍ）が形成された金属箔（例えば、厚みが０．０１〜０．１ｍｍのアルミニウム箔）を積層して成形したものを指す。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る騒音を低減させたガスワイピングノズルにおいては、ガスワイピングノズルのガス導入部の上下、ガス導入部とノズル部の外側連結領域の上下、又はノズル部の先側を除く外側傾斜領域の上下に、それぞれ上向き及び下向きの吸音材を設けたので、従来のガスワイピングノズルの簡易な改造でガスワイピングノズル周囲の騒音を低減することができ、作業環境の改善を図ることができる。そして、ガスワイピングノズルが、例えば、シールボックスで囲まれていないので、溶融金属浴内のロール類の交換が容易になる、溶融金属浴、例えば溶融亜鉛浴の表面に発生した酸化亜鉛の除去が容易になる、ガスワイピングノズルの位置を金属ストリップの位置を見ながら調整することができる、ガスワイピングノズルの先端部に形成されたスリット状のガス出口の手入れが容易になる等の作業性及び操作性を向上させることができる。
【００１１】
本発明に係る騒音を低減させたガスワイピングノズルにおいて、吸音材が、ガスワイピングノズルの幅方向に沿って、少なくともガスワイピングノズルの幅全体に亘って設けられている場合、ガスワイピングノズルの外側傾斜領域に沿って伝わる騒音の拡がりを抑制することができる。
ここで、吸音材の上下に突出する部分の高さが、２５ｍｍ以上５５０ｍｍ以下の範囲である場合、可聴周波数範囲の騒音の拡がりを抑制することができる。
【００１２】
本発明に係る騒音を低減させたガスワイピングノズルにおいて、吸音材が、着脱自在に取付けられている場合、吸音材の交換が容易になる。
ここで、吸音材を、平板形状とする場合、吸音材の取付けが容易になる。
また、吸音材を、ガスの金属ストリップへの衝突部を囲む曲面の一部に合わせた形状とする場合、騒音の広がりを効果的に抑えることができる。
【００１３】
本発明に係る騒音を低減させたガスワイピングノズルにおいて、吸音材が、ガラス繊維、多孔金属箔積層材、及び多孔質発泡体のいずれか１を吸音性又は遮音性を備えた基板に取付けて形成される場合、基板により吸音材に剛性を付与することができ、吸音材を自立させることが可能になる。その結果、吸音材の取付けが容易にできる。また、吸音材に騒音が入射すると、ガラス繊維、多孔金属箔積層材、又は多孔質発泡体が振動して騒音を吸収し、ガラス繊維、多孔金属箔積層材、又は多孔質発泡体を通過した騒音は吸音性又は遮音性を備えた基板に入射して吸音又は遮音されるので、吸音材の背面側に存在する騒音の強さを大きく低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る騒音を低減させたガスワイピングノズルの断面図である。
【図２】同ガスワイピングノズルの平面図である。
【図３】変形例に係る吸音材の説明図である。
【図４】別の変形例に係る吸音材の説明図である。
【図５】従来のガスワイピングノズルより金属ストリップに向けて吹付けたガスが金属ストリップと衝突したときに発生するガスワイピングノズル周囲のガスの圧力変化の状態を示す説明図である。
【図６】本発明の騒音を低減させたガスワイピングノズル及び従来のガスワイピングノズルにおける騒音周波数と騒音レベルの関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１、図２に示すように、本発明の一実施の形態に係る騒音を低減させたガスワイピングノズル（以下、単にガスワイピングノズルという）１０、１１は、溶融金属浴内を通過して溶融金属（例えば、溶融亜鉛）１２が両面に付着した状態で上方に移動する金属ストリップ１３に対して、金属ストリップ１３の厚み方向の両側に金属ストリップ１３と隙間を設けて対向配置され、金属ストリップ１３に向けてガス（高圧ガスジェット）を吹付けて溶融金属付着層（溶融金属１２の付着厚み）の過剰な溶融金属１２を除去し、金属ストリップ１３の表面に一定厚みの溶融金属めっき層を形成するものである。
【００１６】
そして、ガスワイピングノズル１０（以下、ガスワイピングノズル１１についても同様）は、吹付けるガスが供給されるガス導入部１４と、ガス導入部１４に連接し上下方向高さが先側に向けて徐々に狭くなって先端に形成されたスリット状の開口（図示せず）からガスを噴出するノズル部１５を有し、ガス導入部１４とノズル部１５の外側連結領域の上下には、それぞれ上向き及び下向きの吸音材１６、１７が設けられている。以下詳細に説明する。
【００１７】
ガスワイピングノズル１０（以下、ガスワイピングノズル１１についても同様）は金属ストリップ１３の幅より大きな幅（金属ストリップ１３の幅の１．１〜１．５倍）を有している。また、金属ストリップ１３の幅方向の両側には、金属ストリップ１３の両端と隙間を設けてエッジマスク１８が配置されている。ガスワイピングノズル１０の幅を金属ストリップ１３の幅より大きくして、金属ストリップ１３の両端とエッジマスク１８との間に隙間を設けることで、移動する金属ストリップ１３に幅方向の蛇行が発生しても、金属ストリップ１３とエッジマスク１８の接触を防止して、しかも、金属ストリップ１３の全幅に亘ってガスワイピングノズル１０からガスを吹付けることができる。また、エッジマスク１８を設けることで、金属ストリップ１３のエッジ部迄、溶融金属めっき層の厚みを均一にできると共に、ガスワイピングノズル１０から噴出したガスが、金属ストリップ１３の両外側を通過して相互衝突したときに発生する騒音を低減できる。
【００１８】
吸音材１６（以下、吸音材１７についても同様）は、ガスワイピングノズル１０の幅方向に沿って、少なくともガスワイピングノズル１０の幅全体、すなわち、ガス導入部１４とノズル部１５の外側連結領域（例えば、ガス導入部１４とノズル部１５が連接する屈折箇所よりガス導入部１４側の帯状領域）の幅全体に亘って設けられている。これによって、ガスワイピングノズル１０から噴出したガスが金属ストリップ１３に衝突する衝突部を中心として、金属ストリップ１３の外側領域に向けてガスワイピングノズル１０の外側傾斜領域に沿って拡がるガスの圧力変動（騒音）を効果的に抑制することができる。
【００１９】
ここで、図１に示すように、吸音材１６は、例えば、長さがガス導入部１４とノズル部１５の外側連結領域の幅と同一長さで、外側連結領域から上下方向に突出する高さｈの突出部２０及び外側連結領域に取付けられ断面がＴ字状に形成された取付け部２２を有する遮音性を備えた基板（例えば、制振鋼板）１９と、突出部２０の一方の側面に貼着される多孔質発泡体の一例である通気性多孔質アルミニウム板２１とで形成されている。そして、吸音材１６は、通気性多孔質アルミニウム板２１が貼着された側をガスワイピングノズル１０の先側（金属ストリップ１３側）に向けて、取付け部２２が、ガス導入部１４とノズル部１５の外側連結領域の幅方向に亘って形成された断面Ｔ字状の溝２３内に嵌入され、溝２３の両端部にはそれぞれ端板部材２４が締結部材の一例であるボルト（図示せず）を介して固着されている。これによって、吸音材１６において、ガスワイピングノズル１０から突出する部分の形状を平板とし、吸音材１６を、ガスワイピングノズル１０に対して着脱自在に取付けることができる。また、吸音材１６の取付け部２２をガス導入部１４あるいはノズル部１５に、締結部材の一例であるボルトで縫付けても構わない。
【００２０】
ここで、上下に突出する突出部２０の高さｈ、すなわち、突出部２０に貼着された通気性多孔質アルミニウム板２１の高さは、２５ｍｍ以上で５５０ｍｍ以下の範囲である。これにより、ガスワイピングノズル１０より金属ストリップ１３に向けて吹付けるガスが金属ストリップ１３と衝突したとき及びガスが金属ストリップ１３の側縁部と衝突したときに発生し、ガスワイピングノズル１０の外側傾斜領域に沿って拡がるガスの圧力変動（騒音）を吸音材１６に当てて、吸音材１６の背面側に伝わるのを抑制することができる。そして、吸音材１６に当たったガスの圧力変動は、通気性多孔質アルミニウム板２１に吸収されるので、騒音を効率的に減衰させることができる。なお、ガスの圧力変動が通気性多孔質アルミニウム板２１を通過しても、遮音性を備えた基板１９に衝突して基板１９（吸音材１６）の背面側への伝搬が防止できる。
【００２１】
また、図３に示すように、ノズル部１５の先側を除く外側傾斜領域の上下に、例えば、ガス導入部１４とノズル部１５が連接する屈折箇所よりノズル部１５側の上下の帯状領域に、ガスワイピングノズル１０の上下に突出する突出部２６の形状と、突出部２６に取付ける通気性多孔質アルミニウム板２７の形状が、それぞれガスの金属ストリップ１３への衝突部を囲む曲面の一部に合わせた相似形状となった吸音材２５を設けることもできる。ここで、吸音材２５の高さｋは、外側傾斜領域に立てた垂線に沿って測った高さ（長さ）となる。吸音材２５において、突出部２６及び通気性多孔質アルミニウム板２７の形状を曲面とすることで、衝突部を中心に拡がるガスの圧力変動（騒音）を効率的に吸音材２５（通気性多孔質アルミニウム板２７）に当てて吸収することができる。
更に、図４に示すように、上下対称の形状を有するガス導入部３０に連接する上下非対称の形状を有するノズル部３１を備えたガスワイピングノズル３２において、ガス導入部３０とノズル部３１の外側連結領域の上下に、それぞれ上向き及び下向きの吸音材１６、１７を設けることもできる。
【００２２】
続いて、本発明の一実施の形態に係る騒音を低減させたガスワイピングノズル１０の作用について説明する。
図５に示すように、吸音材が設けられていない従来のガスワイピングノズル２８を使用した場合、ガスワイピングノズル２８より金属ストリップ２９に向けて吹付けられたガスは金属ストリップ２９の表面に衝突し、激しいガス流れの乱れが生じ、これが騒音発生源となっている。ここで、金属ストリップ２９の表面とガスの衝突部を中心とした金属ストリップ２９の外側領域に伝わるガスの圧力変動（騒音）を、例えば、シュリーレン法により可視化すると、図５に示すように、ガスの圧力変動、すなわち、ガスの粗密状態の変動は、ガスワイピングノズル２８の先端からガスワイピングノズル２８の表面に沿って拡がることが確認でき、ガスワイピングノズル２８の表面に沿った領域がガスの圧力変動が激しい領域であることが判明した。
【００２３】
従って、図１、図２に示すように、ガスワイピングノズル１０の表面に沿った領域、例えば、ガスワイピングノズル１０のガス導入部１４とノズル部１５との外側連結領域の上下に、それぞれ上向き及び下向きの吸音材１６、１７を設けることにより、激しいガスの圧力変動を吸音材１６、１７で効率的に吸収することができ、ガスの圧力変動に伴う騒音の拡がりを抑制することができる。ここで、ガス導入部１４とノズル部１５との外側連結領域に吸音材１６を設置して、周波数ｆのガスの圧力変動（騒音）の拡がりの抑制を図る場合、吸音材１６の上下に突出する部分の高さｈとガスの圧力変動の周波数ｆとの間には、ガスの圧力変動の伝播速度（騒音の音速）をＶとすると、ｈ≦Ｖ／ｆの関係が成立することが実験的に確認されている。一方、ガスワイピングノズル２８から発生する騒音レベル、例えば、Ａ特性周波数重み付け音圧レベルを測定すると、騒音レベルが８０デシベルを超える騒音の周波数は２５０〜１２５００Ｈｚの範囲である。従って、吸音材１６の上下に突出する部分の高さｈを２５ｍｍ以上かつ５５０ｍｍ以下に設定すると、周波数が２５０Ｈｚ以上のガスの圧力変動（騒音）の拡がりを抑制できる。また、高さｈを２５ｍｍ以上かつ２５０ｍｍ以下に設定すると、周波数が１６００Ｈｚ以上のガスの圧力変動（騒音）の拡がりを抑制できる。
図６に、ガスワイピングノズル１０のガス導入部１４とノズル部１５との外側連結領域の上下に、それぞれ上向き及び下向きに高さ２００ｍｍの吸音材１６、１７を設けた本発明のガスワイピングノズルと従来のガスワイピングノズルにおける騒音周波数（Ｈｚ）及び騒音レベル（ｄＢ）の関係の一例をそれぞれ示す。図６から、本発明のガスワイピングノズルでは、従来のガスワイピングノズルと比較して、２５０Ｈｚ以上の騒音周波数において、騒音レベルが５〜１０ｄＢ低下することが確認できた。
【００２４】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
例えば、ガス導入部とノズル部の外側連結領域の上下に平板形状の吸音材を設けたが、ガスワイピングノズルのノズル部の表面に沿った領域、すなわち、ノズル部の外側傾斜領域がガスの圧力変動が激しい領域であるので、ノズル部の先側を除く外側傾斜領域の上下に、それぞれ上向き及び下向きの吸音材を設けることもできる。また、ガス導入部の上下に吸音材を設けても構わない。
通気性多孔質アルミニウム板の代わりにガラス繊維、アルミナ繊維、炭素繊維等の耐熱性繊維で形成された成形体を使用してもよい。更に、吸音材を、ガラス繊維、アルミナ繊維、炭素繊維等の耐熱性繊維で形成された成形体、通気性多孔質アルミニウム板、又は多孔金属箔積層材を遮音性又は吸音性を有する基板（例えば、ステンレス鋼板あるいは樹脂やゴムを挟んだ制振鋼板等）に取付けて形成することもできる。
【符号の説明】
【００２５】
１０、１１：ガスワイピングノズル、１２：溶融金属、１３：金属ストリップ、１４：ガス導入部、１５：ノズル部、１６、１７：吸音材、１８：エッジマスク、１９：基板、２０：突出部、２１：通気性多孔質アルミニウム板、２２：取付け部、２３：溝、２４：端板部材、２５：吸音材、２６：突出部、２７：通気性多孔質アルミニウム板、２８：ガスワイピングノズル、２９：金属ストリップ、３０：ガス導入部、３１：ノズル部、３２：ガスワイピングノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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