(57)【要約】【課題】  熱間圧延ラインにおいて高温状態で搬送される鋼板を板幅方向に均一に冷却することが可能で、しかも、製作及び保守が容易な鋼板の冷却設備を提供する【解決手段】  上、下水切りロール１２、１１により搬送される鋼板１３を冷却する複数の上、下スプレーユニット１５、１６を備えた鋼板１３の冷却設備１０において、上、下スプレーユニット１５、１６のいずれか一方又は双方は、水供給部材１７を備えた箱型のハウジング１８と、ハウジング１８内に取り外し可能に収納されて、水供給部材１７に連通された水室１９が形成されたケーシング２０と、水室１９に連結された複数の水ノズル２１と、ケーシング２０から突出する各水ノズル２１の先部が嵌入する開口部２２を備え、ケーシング２０とは一体的に連結され、ハウジング１８には複数のねじ２３でケーシング２０と共に取り外し可能に取付けられたエプロン２４とを有する。【選択図】        図２
2006205225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並べて配置された複数の下水切りロールと、該下水切りロールの上方にそれぞれ昇降可能に配置された上水切りロールと、隣り合う前記下水切りロール及び前記上水切りロール間にそれぞれ配置され、前記下水切りロールと前記上水切りロールとに挟まれながら搬送される高温状態の鋼板を冷却する複数の上及び下スプレーユニットとを有する鋼板の冷却設備において、
前記上及び下スプレーユニットのいずれか一方又は双方は、
水源に連結される水供給部材を備えた箱型のハウジングと、
前記ハウジング内に取り外し可能に収納されて、前記水供給部材に連通される水室を形成するケーシングと、
前記水室に連結され、それぞれは隙間を設けて配置される複数の水ノズルと、
前記ケーシングから突出するそれぞれの前記水ノズルの先部が嵌入する開口部を備え、前記ケーシングとは一体的に連結され、更に、前記ハウジングには複数のねじで、前記ケーシングと共に取り外し可能に取付けられたエプロンとを有することを特徴とする鋼板の冷却設備。
【請求項２】
並べて配置された複数の下水切りロールと、該下水切りロールの上方にそれぞれ昇降可能に配置された上水切りロールと、隣り合う前記下水切りロール及び前記上水切りロール間にそれぞれ配置され、前記下水切りロールと前記上水切りロールとに挟まれながら搬送される高温状態の鋼板を冷却する複数の上及び下スプレーユニットとを有する鋼板の冷却設備において、
前記上及び下スプレーユニットのいずれか一方又は双方は、
エア源及び水源にそれぞれ連結されるエア供給部材及び水供給部材を備えた箱型のハウジングと、
前記ハウジング内に取り外し可能に収納されて、前記水供給部材に連通される水室及び前記エア供給部材に連通される空気室を上下２段に形成するケーシングと、
前記水室及び空気室に直接連結され、それぞれは隙間を設けて配置される複数の気水ノズルと、
前記ケーシングから突出するそれぞれの前記気水ノズルの先部が嵌入する開口部を備え、前記ケーシングとは一体的に連結され、更に、前記ハウジングには複数のねじで、前記ケーシングと共に取り外し可能に取付けられたエプロンとを有することを特徴とする鋼板の冷却設備。
【請求項３】
請求項２記載の鋼板の冷却設備において、前記水室を前記鋼板側に、前記空気室を前記水室の背面側に配置したことを特徴とする鋼板の冷却設備。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の鋼板の冷却設備において、前記上スプレーユニットは、前記上水切りロールと一体的に昇降することを特徴とする鋼板の冷却設備。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の鋼板の冷却設備において、前記上スプレーユニットは、前記上水切りロールとは別に独立に昇降可能とすることを特徴とする鋼板の冷却設備。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の鋼板の冷却設備において、前記水室は、前記鋼板の板幅方向に複数設けられ、全部又は一部の前記水室への水は流量調整弁を介して供給され、前記鋼板の幅方向両側に位置する前記水室への供給水量を幅方向中央側に位置する前記水室より減量可能としていることを特徴とする鋼板の冷却設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間圧延ラインにおいて高温状態で搬送される鋼板を冷却する際に、鋼板を板幅方向に均一に冷却する鋼板の冷却設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、厚鋼板製造プロセスにおいて、低温域での大圧下圧延を特徴とする制御圧延と、５００℃前後まで急冷却した後に空冷することを特徴とする制御冷却とを組み合わせて、高強度かつ高靱性の鋼板を得る技術が広く実生産に適用されている。この方法により、低合金で溶接性にも優れた高強度かつ高靱性の鋼板が低コストで製造できる。
ここで、制御冷却を効果的に行なうには、細粒組織を得るために目標温度まで急速に冷却できる技術と、急速冷却を行なっても材質の均一性や鋼板の形状などを悪化させないための鋼板面内あるいは表裏面を均一に冷却する技術とが必要である。これらの技術に対する要求は、鋼板の性能に対する要求が高度化するにつれて厳しくなっており、これに対応し、高温の鋼板を冷却する場合の冷却速度を高めるには、冷却水量の増加や冷却水の高速化などが効果的であり、高圧水をスプレーノズル、あるいはスリットノズルから鋼板に噴出する方法が多く使用されてきている。
【０００３】
しかしながら、これらの方法では、鋼板上面の冷却において、ノズルから噴出された冷却水が鋼板上面に衝突した後、鋼板上を流れ、干渉水となって、鋼板サイド（端部）から流出する。それにより、最終的に鋼板は、板幅方向での冷却能が、板幅端部ほど大きくなり板幅方向での冷却の不均一が生じる。
そこで、鋼板の上方に鋼板の板幅方向に沿ってノズルが並んで取付けられたノズルヘッダーを設置すると共に、ノズルヘッダーと鋼板の間に鋼板の板幅方向の少なくとも４箇所に遮蔽板を設けてノズルから噴出した水を部分的に遮って、鋼板の板幅方向の水量分布を調整して板幅方向に均一に冷却が行なわれるようにしていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−１９３７１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、ノズルヘッダーに取付けるノズルは、鋼板の冷却能を均一にするために、小径化したノズルを多数配置したり、小幅のスリット化したノズルを使用している。このため、使用中にノズルの閉塞が発生し易く、これにより鋼板の板幅方向の水量制御が困難になるという問題が生じる。また、小径化したノズルが多数配置されていたり、小幅のスリット化したノズルが使用されているため、保守が困難になると共に、ノズルやノズルヘッダーの製作が困難になるという問題も生じていた。
【０００６】
一方、水を冷却媒体に使用した鋼板の冷却では、同一のノズルで広範囲な冷却能力の制御を行なう場合、スプレーパターンを確保する観点からは水の圧力を０．０４ＭＰａ以上とし、省エネルギー、設備コスト、及び設備効率の観点からは水の圧力を０．５ＭＰａ以下にする制約が存在する。このため、高ターンダウン冷却を実施する場合では、例えば、空気と水を組み合わせた気水ノズルを使用することが効果的となる。この形態のノズルでは、空気の噴射力により、低水量域においても、あるいは極低水圧域においても、安定したスプレーパターンを確保できるという利点がある。
しかし、気水ノズルでは、空気と水の供給がそれぞれ配管を介して行なわれるため、高密度に気水ノズルを配置する場合には、設備構成の複雑化と共に気水ノズルの小径口化という問題が生じる。更に、気水ノズルの小径口化に伴って、使用中にノズルの閉塞が発生し易く、これにより鋼板の板幅方向の水量制御が困難になるという問題や、保守が困難になるという問題も生じる。
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、高温状態で搬送される鋼板を冷却する際に鋼板を板幅方向に均一に冷却することが可能で、しかも、製作及び保守が容易な鋼板の冷却設備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】
【０００８】
前記目的に沿う第１の発明に係る鋼板の冷却設備は、並べて配置された複数の下水切りロールと、該下水切りロールの上方にそれぞれ昇降可能に配置された上水切りロールと、隣り合う前記下水切りロール及び前記上水切りロール間にそれぞれ配置され、前記下水切りロールと前記上水切りロールとに挟まれながら搬送される高温状態の鋼板を冷却する複数の上及び下スプレーユニットとを有する鋼板の冷却設備において、
前記上及び下スプレーユニットのいずれか一方又は双方は、
水源に連結される水供給部材を備えた箱型のハウジングと、
前記ハウジング内に取り外し可能に収納されて、前記水供給部材に連通される水室を形成するケーシングと、
前記水室に連結され、それぞれは隙間を設けて配置される複数の水ノズルと、
前記ケーシングから突出するそれぞれの前記水ノズルの先部が嵌入する開口部を備え、前記ケーシングとは一体的に連結され、更に、前記ハウジングには複数のねじで、前記ケーシングと共に取り外し可能に取付けられたエプロンとを有する。
【０００９】
前記目的に沿う第２の発明に係る鋼板の冷却設備は、並べて配置された複数の下水切りロールと、該下水切りロールの上方にそれぞれ昇降可能に配置された上水切りロールと、隣り合う前記下水切りロール及び前記上水切りロール間にそれぞれ配置され、前記下水切りロールと前記上水切りロールとに挟まれながら搬送される高温状態の鋼板を冷却する複数の上及び下スプレーユニットとを有する鋼板の冷却設備において、
前記上及び下スプレーユニットのいずれか一方又は双方は、
エア源及び水源にそれぞれ連結されるエア供給部材及び水供給部材を備えた箱型のハウジングと、
前記ハウジング内に取り外し可能に収納されて、前記水供給部材に連通される水室及び前記エア供給部材に連通される空気室を上下２段に形成するケーシングと、
前記水室及び空気室に直接連結され、それぞれは隙間を設けて配置される複数の気水ノズルと、
前記ケーシングから突出するそれぞれの前記気水ノズルの先部が嵌入する開口部を備え、前記ケーシングとは一体的に連結され、更に、前記ハウジングには複数のねじで、前記ケーシングと共に取り外し可能に取付けられたエプロンとを有する。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１及びこれに従属する請求項４〜６記載の鋼板の冷却設備においては、水ノズルの閉塞等のため水ノズルを交換する際、複数のねじを緩めてケーシングと共にエプロンをハウジングから取り外すことができる構成となっているので、上及び下スプレーユニットやケーシングの製作及び組立てを容易に行なうことが可能になる。また、水ノズルの交換が容易にでき、水ノズルの保守を容易に行なうことが可能になる。更に、エプロンには、水ノズルの先部が嵌入する開口部が設けられているので、水ノズルと鋼板との衝突を防止することができ、これにより、水ノズルの損傷を確実に防止することが可能になる。
【００１１】
請求項２及びこれに従属する請求項３〜６記載の鋼板の冷却設備においては、気水ノズルの閉塞等のため気水ノズルを交換する際、複数のねじを緩めてケーシングと共にエプロンをハウジングから取り外すことができる構成となっているので、上及び下スプレーユニットやケーシングの製作及び組立てを容易に行なうことが可能になる。また、気水ノズルの交換が容易にでき、気水ノズルの保守を容易に行なうことが可能になる。しかも、エプロンは、気水ノズルの先部が嵌入する開口部を備えているので、気水ノズルと鋼板との衝突を防止することができ、これにより、気水ノズルの損傷を確実に防止することが可能になる。
更に、複数の気水ノズルをそれぞれ水室及び空気室に直接連結し、水室は水源に連結する水供給部材と連通させ、空気室はエア源に連結するエア供給部材と連通させているので、各気水ノズルに空気と水を供給する際に、各気水ノズルと水供給部材及びエア供給部材を接続する配管あるいはホース等を用いる必要がなくなり、設備構成を簡単にすることができる。その結果、設備の製作コストを低減することができると共に、設備全体の保守及び管理も容易に行うことが可能になる。
【００１２】
請求項４記載の鋼板の冷却設備は、上スプレーユニットが上水切りロールと一体的に昇降するので、水ノズル又は気水ノズルと鋼板との距離を一定に保持ですることができ、鋼板に対する冷却効果を一定に保持することが可能になる。
また、請求項５記載の鋼板の冷却設備は、上スプレーユニットが上水切りロールとは別に独立に昇降可能であるので、水ノズル又は気水ノズルと鋼板との距離を調整でき、鋼板に対する冷却効果を容易に調整することが可能になる。
更に、請求項６記載の鋼板の冷却設備は、水室が鋼板の板幅方向に複数設けられ、全部又は一部の水室への水は流量調整弁を介して供給され、鋼板の幅方向両側に位置する水室への供給水量を幅方向中央側に位置する水室より減量可能としているので、鋼板の幅方向端部の過冷却を防止でき、鋼板の面内及び表裏面を均一に冷却することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。
ここで、図１は本発明の第１の実施の形態に係る鋼板の冷却設備の全体構成を示す側面図、図２は同鋼板の冷却設備における上スプレーユニットの側断面図、図３は同鋼板の冷却設備における上スプレーユニットに設けられた水室に水を供給する水供給系統の説明図、図４は本発明の第２の実施の形態に係る鋼板の冷却設備における上スプレーユニットの側断面図、図５は同鋼板の冷却設備における上スプレーユニットに設けられたケーシングに水及び空気を供給する供給系統の説明図である。
【００１４】
図１、図２に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る鋼板の冷却設備１０は、並べて配置された複数の下水切りロール１１と、下水切りロール１１の上方にそれぞれ昇降可能に配置された上水切りロール１２と、隣り合う下水切りロール１１及び上水切りロール１２間にそれぞれ配置され、下水切りロール１１と上水切りロール１２とに挟まれながら搬送される高温状態の鋼板１３に対して上から水１４をかけて冷却する複数の上スプレーユニット１５及び鋼板１３に対して下から水１４をかけて冷却する複数の下スプレーユニット１６とを有している。
【００１５】
ここで、図２に示すように、上スプレーユニット１５は、水源に連結される水供給部材の一例である水配管１７を備えた箱型のハウジング１８と、ハウジング１８内に取り外し可能に収納され、水配管１７に連通される水室１９が形成されたケーシング２０と、相互に隙間を設けてケーシング２０の底板３５に取付けられた水ノズル２１とを有している。更に、上スプレーユニット１５は、ケーシング２０の下端から突出するそれぞれの水ノズル２１の先部が嵌入する開口部２２を備え、ケーシング２０とは一体的に連結され、ハウジング１８に複数のねじ２３で、ケーシング２０と共に取り外し可能に取付けられたエプロン２４とを有している。以下、これらについて詳しく説明する。
なお、下スプレーユニット１６は、上スプレーユニット１５を上下逆にした構成であるので、下スプレーユニット１６の説明は省略する。
【００１６】
図１に示すように、図示しない取付け架台の天井部には油圧ジャッキが設けられており、油圧ジャッキのロッド２５には昇降フレーム２６が取付けられている。昇降フレーム２６の両側端部には吊りロッド２７が設けられ、吊りロッド２７の下端部には、上水切りロール１２の両端部に装着されるロールチョック２８が設けられている。これによって、油圧ジャッキの駆動により、昇降フレーム２６を介して上水切りロール１２を昇降することができる。
【００１７】
図２に示すように、ハウジング１８は、隙間を設け対向して配置された縦部材２９と、各縦部材２９にねじ３０を介して連結された横部材３１を有しており、横部材３１には貫通孔３２が形成されている。そして、貫通孔３２内には脱着シール３３を介して一端側に水供給口３４が設けられ他端側が水室１９に連通する水配管１７が貫通している。これによって、水配管１７から水供給口３４内に水を流入させることで、水室１９内に水を供給することができる。
更に、縦部材２９の上端部は、図示しない連結部材を介して吊りロッド２７の下端部の内側に連結されている。これによって、上スプレーユニット１５を上水切りロール１２と一体的に昇降することができる。
【００１８】
また、図２に示すように、ケーシング２０の底板３５には複数の水ノズル２１が、例えば、ねじ締結により取り外し可能に取付けられ、底板３５には開口部２２が形成されたエプロン２４がねじ３６ａにより一体的に連結されている。このため、水ノズル２１の先部は、エプロン２４に形成された開口部２２に嵌入した状態になっている。
なお、隣り合う水ノズル２１間の距離は、鋼板１３の搬送方向（図２参照）と板幅方向（図３参照）とで実質的に同一にするのがよく、例えば、一つの水ノズルに対して、その水ノズルの位置を中心とした正六角形の各頂点位置に最近接の水ノズルを配置するのがよい。更に、水ノズル２１からの水の噴出パターンは、平面視して円形が好ましい。
【００１９】
ここで、図３（ハウジング１８及びエプロン２４は省略している）に示すように、ケーシング２０は、底板３５と、底板３５に対向して設けられた上板３６と、底板３５及び上板３６の縁部を連結する側板３７とを備えている。そして、ケーシング２０内には、上下方向の両端が上板３６及び底板３５の内面にそれぞれ連結し、長手方向の両端が鋼板１３の搬送方向に直交する側板３７の内面にそれぞれ連結する仕切板３８が、鋼板１３の板幅方向に隙間を開けて設けられている。
これによって、ケーシング２０内に鋼板１３の板幅方向に並んだ複数の水室１９を構成することができる。
【００２０】
また、それぞれの水室１９への水は、水配管１７の水供給口３４に取付けられた流量調整弁３９を介して接続する導水枝管４０により給水され、各導水枝管４０は図示しない水源に接続した導水本管４０ａと連通している。
このような構成とすることにより、各水室１９への水の供給量を流量調整弁３９により独立して調整することができ、鋼板１３の幅方向両側近傍に位置する水室１９への供給水量を鋼板１３の幅方向中央部に位置する水室１９に対して減量することができる。
【００２１】
ここで、水ノズル２１の水進入口２１ａは、水室１９内で水室１９の高さの半分よりも高い位置に設けるのがよい。また、水室１９に連通する水配管１７の排出口３４ａの高さ位置は、水室１９内で水進入口２１ａの高さ位置より低い位置に配置するのが好ましい。
これによって、水室１９内に常時水を貯めて排出口３４ａを水没させた状態にすることができる。このため、水噴出時の応答性を向上することができると共に、水供給停止時においては水配管１７からの水抜けを防止することができ、水停止時の応答性を向上できる。
【００２２】
続いて、本発明の第１の実施の形態に係る鋼板の冷却設備１０の上スプレーユニット１５（下スプレーユニット１６も同じ）の使用方法及び作用について説明する。
先ず、図２に示すように、ケーシング２０の底板３５の外表面に当接させてエプロン２４をねじ３６ａでケーシング２０に締結する。更に、ハウジング１８の縦部材２９の下端部にねじ２３によりエプロン２４を固定する。その結果、エプロン２４に形成された開口部２２内に水ノズル２１の先部が嵌入した状態になっている。
【００２３】
次いで、鋼板１３の板幅に応じて、鋼板１３の幅方向両側に位置する水室１９への供給水量が鋼板１３の幅方向中央部に位置する水室１９に対して少なくなるように流量調整弁３９を操作する。そして、上水切りロール１２を下降させ、下水切りロール１１及び上水切りロール１２とで鋼板１３を挟んで搬送する。搬送される鋼板１３の上、下面に上、下スプレーユニット１５、１６の水ノズル２１から水を噴出する。これによって、鋼板１３の冷却を行うことができる。
このとき、上スプレーユニット１５が上水切りロール１２と一体的に昇降するので、鋼板１３の厚さＴが変わっても、水ノズル２１と鋼板１３との距離を一定に保持することができ、鋼板１３に対する冷却効果を一定に保持することが可能になる。また、鋼板１３の幅方向両側近傍に位置する水室１９への供給水量を減量しているので、鋼板１３の幅方向端部の過冷却を防止でき、鋼板１３の面内及び表裏面を均一に冷却することが可能になる。
【００２４】
また、水ノズル２１を交換する場合には、ねじ２３を緩めることにより、水ノズル２１の先部が嵌入する開口部２２を有するエプロン２４を、ケーシング２０と共にハウジング１８から取り外す。次いで、ねじ３６ａを緩めてケーシング２０とエプロン２４を分離し、ケーシング２０の底板３５にねじ締結された交換対象となる水ノズル２１を取り外して、新しい水ノズル２１を底板３５にねじ締結する。そして、新しい水ノズル２１を取付けた後、エプロン２４を底板３５の外表面に当接させてねじ３６ａで締結してケーシング２０とエプロン２４を一体化し、エプロン２４をねじ２３を介してハウジング１８に取付ける。このように、ハウジング１８からエプロン２４とケーシング２０を分離することができるため、水ノズル２１の交換が容易にでき、水ノズル２１の保守が容易となる。
【００２５】
本発明の第２の実施の形態に係る鋼板の冷却設備は、第１の実施の形態に係る鋼板の冷却設備１０と比較して、上スプレーユニット４１の構成が上スプレーユニット１５の構成と異なることが特徴となっている。このため、上スプレーユニット４１の構成について詳細に説明する。なお、第２の実施の形態に係る鋼板の冷却設備においても、下スプレーユニットは、上スプレーユニット４１を上下逆にした構成であるので、下スプレーユニットの説明は省略する。
【００２６】
図４に示すように、上スプレーユニット４１は、エア供給部材の一例である空気配管４２及び水供給部材の一例である水配管４３を備えた箱型のハウジング４４と、ハウジング４４内に取り外し可能に収納されたケーシング４５とを有している。
ここで、ケーシング４５には、搬送される鋼板１３側に水配管４３に連通する水室４６を配置し、水室４６の背面側に空気配管４２に連通する空気室４７を配置した上下２段の構成とする。これによって、高温状態の鋼板１３からの輻射熱を水室４６内の水で吸収することができ、ケーシング４５内部の温度を１００℃以下に保つことができ、ケーシング４５の熱変形を防止することができる。
また、上スプレーユニット４１は、空気室４７及び水室４６に直接連結され、相互に隙間を設けてケーシング４５の底板４８に取付けられた気水ノズル４９を有している。更に、上スプレーユニット４１は、ケーシング４５の下端から突出するそれぞれの気水ノズル４９の先部が嵌入する開口部５０を備え、ケーシング４５とは一体的に連結され、ハウジング４４に複数のねじ５１で、ケーシング４５と共に取り外し可能に取付けられたエプロン５２を有している。以下、これらについて詳しく説明する。
なお、空気室に流入する空気及び上下反対からの注水によって、高温状態の鋼板１３からの輻射熱を吸収してケーシングの熱変形が防止できる場合では、水室と空気室の配置を逆にしてもよい。
【００２７】
ハウジング４４は、隙間を設け対向して配置された縦部材５３と、各縦部材５３にねじ５４を介して連結された横部材５５とを有しており、横部材５５の前後方向（鋼板１３の搬送方向）の両側には貫通孔５７、５６がそれぞれ形成されている。
そして、貫通孔５６内には脱着シール５８を介して一端側にエア供給口５９が設けられ他端側が空気室４７に連通する空気配管４２が貫通している。また、貫通孔５７内には脱着シール６０を介して一端側に水供給口６１が設けられ他端側が水室４６に連通する水配管４３が貫通している。このような構成とすることにより、エア供給口５９から空気配管４２内に空気を流入させることで、空気室４７内に空気を供給することができる。また、水供給口６１から水配管４３内に水を流入させて、水室４６内に水を供給することができる。
更に、縦部材５３の上端部は、図示しない連結部材を介して吊りロッド２７の下端部の内側に連結されている。これによって、上スプレーユニット４１を上水切りロール１２と一体的に昇降することができる。
【００２８】
図４に示すように、ケーシング４５の底板４８には複数の気水ノズル４９が、例えば、ねじ締結により取り外し可能に取付けられ、底板４８には開口部５０が形成されたエプロン５２がねじ６２により一体的に連結されている。このため、気水ノズル４９の先部は、エプロン５２に形成された開口部５０に嵌入した状態になっている。
ここで、各気水ノズル４９間の距離は鋼板１３の搬送方向（図４参照）と板幅方向（図５参照）とで実質的に同一にするのがよく、例えば、一つの気水ノズルに対して、その気水ノズルの位置を中心とした正六角形の各頂点位置に最近接の気水ノズルを配置するのがよい。更に、気水ノズル４９からの水の噴出パターンは、平面視して円形が好ましい。
【００２９】
ここで、図５（ハウジング４４及びエプロン５２は省略している）に示すように、ケーシング４５は、底板４８と、底板４８に対向して設けられた上板６３と、底板４８及び上板６３の中間位置に平行に配置された中板６４を有している。更に、ケーシング４５は、底板４８、上板６３、及び中板６４の縁部を連結する側板６５を有している。
そして、ケーシング４５において、底板４８、中板６４、及び側板６５で囲まれて形成される下部空間内には、上下方向の両端が中板６４及び底板４８の内面にそれぞれ連結し、長手方向の両端が鋼板１３の搬送方向に直交する側板６５の内面にそれぞれ連結する下仕切板６６が、鋼板１３の板幅方向に隙間を開けて設けられている。
【００３０】
これによって、ケーシング４５内の鋼板１３側に、鋼板１３の板幅方向に並んだ複数の水室４６を構成することができる。また、ケーシング４５において、中板６４、上板６３、及び側板６５で囲まれて形成される上部空間内には、上下方向の両端が上板６３及び中板６４の内面にそれぞれ連結し、長手方向の両端が鋼板１３の搬送方向に直交する側板６５の内面にそれぞれ連結する上仕切板６７が、鋼板１３の板幅方向に下仕切板６６の２倍のピッチで隙間を開けて設けられている。これによって、ケーシング４５内の複数の水室４６の背面側に、鋼板１３の板幅方向に並んだ複数の空気室４７を構成することができる。
【００３１】
空気室４７を貫通し水室４６に連通する各水配管４３の水供給口６１には流量調整弁６８を介して導水枝管６９が接続され、各導水枝管６９は図示しない水源に接続した導水本管６９ａと連通している。これによって、各水室４６への水の供給量を流量調整弁６８により独立して調整することができる。
また、各空気室４７への空気は、空気配管４２のエア供給口５９に取付けられた流量調整弁７０を介して接続する空気供給枝管７１により供給され、各空気供給枝管７１は図示しない空気源に接続した空気供給本管７１ａと連通している。これによって、各空気室４７への空気の供給量を流量調整弁７０により独立して調整することができる。
【００３２】
その結果、各気水ノズル４９から噴出する空気と水の混合体である気水の流速差、すなわち、圧力損失の差が、鋼板１３の幅方向に発生しないようにすることができ、鋼板１３の全幅にわたって安定して空気及び水の供給を行なうことができる。例えば、鋼板１３の幅方向両側に位置する水室４６への供給水量を鋼板１３の幅方向中央部に位置する水室４６に対して減量すると共に、鋼板１３の幅方向両側に位置する空気室４７への空気供給量を鋼板１３の幅方向中央部に位置する空気室４７に対して減量することができ、鋼板１３の幅方向端部の過冷却を防止して、鋼板１３の面内及び表裏面を均一に冷却することができる。
更に、気水ノズル４９で極低水量噴出のために水のノズル背圧を低下（例えば０．０１ＭＰａ）させても、水配管４３内への空気の侵入を防止でき、安定した噴出パターンを確保することができる。
【００３３】
ここで、気水ノズル４９の空気進入口７２は気水ノズル４９の上端の空気室４７と連通するように設けられ、水進入口７３は、水室４６内で水室４６の高さの半分よりも高い位置に設けられるのがよい。また、水室４６に連通する水配管４３の排出口７４の高さ位置は、水室４６内で水進入口７３の高さ位置より低い位置に配置するのが好ましい。
これによって、水室４６内に常時水を貯めて排出口７４を水没させた状態に保持することができる。このため、水噴出時の応答性を向上することができると共に、水供給停止時においては水配管４３からの水抜けが防止でき水停止時の応答性を向上できる。
また、本発明の第２の実施の形態に係る鋼板の冷却設備の上スプレーユニット４１（下スプレーユニットも同じ）の使用方法及び作用は、第１の実施の形態に係る鋼板の冷却設備１０の上スプレーユニット１５と実質的に同一であるので、説明は省略する。
【００３４】
本発明は前記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本発明の鋼板の冷却設備を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
例えば、水室を鋼板の板幅方向に複数設け、それぞれの水室への水の供給は流量調整弁を介して行ったが、鋼板の板幅方向に均一な冷却が不要の場合では水室を１個として流量調整弁を設けなくてもよい。
また、上スプレーユニットを上水切りロールと一体的に昇降するようにしたが、上スプレーユニットを上水切りロールとは別に独立に昇降可能とすることもできる。これによって、上スプレーユニットと鋼板との距離を任意に調整でき、鋼板に対する冷却効果を容易に調整することができる。
更に、鋼板の板幅方向の中央部では冷却能が低いため多量の水や空気が必要になるので、鋼板の板幅方向の中央部に位置する水室及び空気室では、流量調整弁を介さず、水供給部材及び空気供給部材にそれぞれ導水枝管及び空気供給枝管を直接接続してもよい。
また、前記実施の形態では、上及び下スプレーユニットの双方に、ハウジング、ケーシング、水ノズル（気水ノズル）及びエプロンを設けたが、いずれか一方が有するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る鋼板の冷却設備の全体構成を示す側面図である。
【図２】同鋼板の冷却設備における上スプレーユニットの側断面図である。
【図３】同鋼板の冷却設備における上スプレーユニットに設けられた水室に水を供給する水供給系統の説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る鋼板の冷却設備における上スプレーユニットの側断面図である。
【図５】同鋼板の冷却設備における上スプレーユニットに設けられたケーシングに水及び空気を供給する供給系統の説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０：鋼板の冷却設備、１１：下水切りロール、１２：上水切りロール、１３：鋼板、１４：水、１５：上スプレーユニット、１６：下スプレーユニット、１７：水配管、１８：ハウジング、１９：水室、２０：ケーシング、２１：水ノズル、２１ａ：水進入口、２２：開口部、２３：ねじ、２４：エプロン、２５：ロッド、２６：昇降フレーム、２７：吊りロッド、２８：ロールチョック、２９：縦部材、３０：ねじ、３１：横部材、３２：貫通孔、３３：脱着シール、３４：水供給口、３４ａ：排出口、３５：底板、３６：上板、３６ａ：ねじ、３７：側板、３８：仕切板、３９：流量調整弁、４０：導水枝管、４０ａ：導水本管、４１：上スプレーユニット、４２：空気配管、４３：水配管、４４：ハウジング、４５：ケーシング、４６：水室、４７：空気室、４８：底板、４９：気水ノズル、５０：開口部、５１：ねじ、５２：エプロン、５３：縦部材、５４：ねじ、５５：横部材、５６、５７：貫通孔、５８：脱着シール、５９：エア供給口、６０：脱着シール、６１：水供給口、６２：ねじ、６３：上板、６４：中板、６５：側板、６６：下仕切板、６７：上仕切板、６８：流量調整弁、６９：導水枝管、６９ａ：導水本管、７０：流量調整弁、７１：空気供給枝管、７１ａ：空気供給本管、７２：空気進入口、７３：水進入口、７４：排出口
【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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