(57)【要約】【解決手段】  本発明は、いくつかの実施形態において、第１の縁部及び第２の縁部を有する供給原料として非鉄合金の薄板を得ることと、横方向フラックス誘導加熱システムを使用して供給原料を加熱して、熱処理された生成物を形成することと、加熱ステップに付随して、供給原料の第１の縁部及び第２の縁部のうちの少なくとも１つを横切って少なくとも１つの流体をクロスフローさせることによって、供給原料の第１の縁部及び第２の縁部のうちの少なくとも１つを冷却することと、を含む方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）供給原料として薄板を得ることであって、
前記薄板が、非鉄合金であり、
前記供給原料が、第１の縁部及び第２の縁部を有する、得ることと、
（ｂ）横方向フラックス誘導加熱システムを使用して前記供給原料を加熱して、熱処理された生成物を形成することと、
（Ｃ）前記加熱ステップに付随して、前記供給原料の前記第１の縁部及び前記第２の縁部のうちの少なくとも１つを横切って少なくとも１つの流体をクロスフローさせることにより、前記供給原料の前記第１の縁部及び前記第２の縁部のうちの前記少なくとも１つを冷却することと、を含む、方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの流体が、ヘリウム、水素、又は空気のうちの少なくとも１つである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つの流体が、空気である、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記空気が、水蒸気を更に含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記空気が、液状水滴を更に含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記非鉄合金が、アルミニウム合金、マグネシウム合金、チタン合金、銅合金、ニッケル合金、亜鉛合金、及びスズ合金からなる群から選択される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記非鉄合金が、１ｘｘｘ、２ｘｘｘ、３ｘｘｘ、４ｘｘｘ、５ｘｘｘ、６ｘｘｘ、７ｘｘｘ、及び８ｘｘｘ系アルミニウム合金からなる群から選択されるアルミニウム合金である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記アルミニウム合金が、２ｘｘｘ、５ｘｘｘ、６ｘｘｘ、及び７ｘｘｘ系アルミニウム合金からなる群から選択される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記横方向フラックス誘導加熱システムが、複数の横方向フラックス誘導加熱器を備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記冷却ステップが、前記複数の横方向フラックス誘導加熱器のうちの少なくとも２つの間で行われる、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記冷却ステップは、前記供給原料が前記複数の横方向フラックス誘導加熱器のうちの少なくとも１つによって加熱された後に行われる、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記冷却ステップは、前記供給原料が前記複数の横方向フラックス誘導加熱器の半分超によって加熱された後に行われる、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、横方向フラックス誘導熱処理中の非鉄合金薄板の冷却に関する。
【背景技術】
【０００２】
横方向フラックス誘導熱処理は既知である。
【発明の概要】
【０００３】
一実施形態において、本発明は、供給原料として薄板を得ることであって、薄板が非鉄合金であり、供給原料が第１の縁部及び第２の縁部を有する、得ることと、横方向フラックス誘導加熱システムを使用して供給原料を加熱して、熱処理された生成物を形成することと、加熱ステップに付随して、供給原料の第１の縁部及び第２の縁部のうちの少なくとも１つを横切って少なくとも１つの流体をクロスフローさせることにより供給原料の第１の縁部及び第２の縁部のうちの少なくとも１つを冷却することと、を含む方法である。
【０００４】
本明細書で詳述される１つ以上の実施形態において、少なくとも１つの流体は、ヘリウム、水素、又は空気のうちの少なくとも１つである。本明細書で詳述される１つ以上の実施形態において、少なくとも１つの流体は、空気である。本明細書で詳述される１つ以上の実施形態において、空気は、水蒸気を更に含む。
【０００５】
本明細書で詳述される１つ以上の実施形態において、空気は、液状水滴を更に含む。本明細書で詳述される１つ以上の実施形態において、非鉄合金は、アルミニウム合金、マグネシウム合金、チタン合金、銅合金、ニッケル合金、亜鉛合金及びスズ合金からなる群から選択される。
【０００６】
本明細書で詳述される１つ以上の実施形態において、非鉄合金は、１ｘｘｘ、２ｘｘｘ、３ｘｘｘ、４ｘｘｘ、５ｘｘｘ、６ｘｘｘ、７ｘｘｘ、及び８ｘｘｘ系アルミニウム合金からなる群から選択されるアルミニウム合金である。本明細書で詳述される１つ以上の実施形態において、アルミニウム合金は、２ｘｘｘ、５ｘｘｘ、６ｘｘｘ、及び７ｘｘｘ系アルミニウム合金からなる群から選択される。本明細書で詳述される１つ以上の実施形態において、横方向フラックス誘導加熱システムは、複数の横方向フラックス誘導加熱器を備える。
【０００７】
冷却ステップが、複数の横方向フラックス誘導加熱器のうちの少なくとも２つの間で行われる、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【０００８】
冷却ステップが、供給原料が複数の横方向フラックス誘導加熱器のうちの少なくとも１つによって加熱された後に行われる、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【０００９】
冷却ステップが、供給原料が複数の横方向フラックス誘導加熱器の半分超によって加熱された後に行われる、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】誘導加熱された薄板にわたる典型的な温度プロファイルを例示する。
【００１１】
【図２】横方向フラックス誘導加熱システムの概要を例示する。
【００１２】
【図３】薄板縁部をクロスフロー冷却する特徴を例示する。
【００１３】
【図４】１秒当たり２０メートルのクロスフローを用いた、２．７ミリメートルの試料でのモデル化の結果を例示する。
【００１４】
【図５】クロスフロー縁部冷却誘導された加熱された薄板の温度プロファイルと比較した、図１の温度プロファイルを例示する。
【００１５】
【図６】非限定的な冷却ノズル構成を例示する。
【００１６】
【図７】非限定的な冷却ノズル構成を例示する。
【００１７】
【図８】非限定的な冷却ノズル構成を例示する。
【００１８】
【図９】典型的な縁部過熱プロファイル及び縁部冷却を伴うモデル化された補正温度プロファイルを例示する。
【００１９】
本発明は、いくつかの図を通じて同様の構造が同様の数字によって参照される添付の図面を参照して、更に説明される。示される図面は、必ずしも縮尺比又は縦横比に比例しておらず、代わりに、概して本発明の原理を例示することに重点が置かれている。更に、いくつかの特徴は、特定の構成要素の詳細を示すために誇張されている場合がある。
【００２０】
図は、本明細書の一部を構成し、本発明の例示的実施形態を含み、それらの様々な目的及び特徴を例示する。更に、図は、必ずしも縮尺比に比例しておらず、いくつかの特徴は、特定の構成要素の詳細を示すために誇張されている場合がある。更に、図に示されるあらゆる測定値及び仕様等は、例示的であって、制限的ではないことが意図される。したがって、本明細書に開示される特定の構造的及び機能的詳細は、限定するものではなく、単に本発明を様々に用いるために当業者に教示するための代表的な原理として解釈される。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、いくつかの図を通じて同様の構造が同様の数字によって参照される添付の図面を参照して、更に説明される。示される図面は、必ずしも縮尺比に比例しておらず、代わりに、概して本発明の原理を例示することに重点が置かれている。更に、いくつかの特徴は、特定の構成要素の詳細を示すために誇張されている場合がある。
【００２２】
図は、本明細書の一部を構成し、本発明の例示的実施形態を含み、それらの様々な目的及び特徴を例示する。更に、図は、必ずしも縮尺比に比例しておらず、いくつかの特徴は、特定の構成要素の詳細を示すために誇張されている場合がある。更に、図に示されるあらゆる測定値及び仕様等は、例示的であって、制限的ではないことが意図される。したがって、本明細書に開示される特定の構造的及び機能的詳細は、限定するものではなく、単に本発明を様々に用いるために当業者に教示するための代表的な原理として解釈される。
【００２３】
開示される利益及び改善の中でもとりわけ、本発明の他の目的及び利点は、添付の図面と合わせて、以下の説明から明らかになるであろう。本発明の詳細な実施形態が、本明細書に開示される。しかしながら、開示される実施形態が、単に様々な形態で具現化され得る本発明の例示であることを理解されたい。更に、例示的であって制限的ではないことが意図される本発明の様々な実施形態と関連して提供される実施例の各々。
【００２４】
本明細書及び特許請求の範囲を通じて、以下の用語は、文脈が別途明確に指示しない限り、本明細書で明示的に関連付けられた意味を持つ。表現「一実施形態において」及び「いくつかの実施形態において」は、本明細書で使用される場合、同じ実施形態（複数可）を指し得るが、必ずしも指すとは限らない。更に、表現「別の実施形態において」及び「いくつかの他の実施形態において」は、本明細書で使用される場合、異なる実施形態を指し得るが、必ずしも指すとは限らない。したがって、以下に記載されるように、本発明の様々な実施形態は、本発明の範囲又は趣旨から逸脱することなく、容易に組み合わせられ得る。
【００２５】
更に、本明細書で使用される場合、用語「又は」は、包括的な「又は」演算子であり、文脈が別途明確に指示しない限り、用語「及び／又は」と同等である。用語「に基づいて」は、排他的ではなく、文脈が別途明確に指示しない限り、記載されていない追加の要因に基づくことを許容する。更に、本明細書を通じて、「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」の意味は、複数の参照を含む。「ｉｎ」の意味は、「ｉｎ」及び「ｏｎ」を含む。
【００２６】
一実施形態において、本発明は、供給原料として薄板を得ることであって、薄板が非鉄合金であり、供給原料が第１の縁部及び第２の縁部を有する、得ることと、横方向フラックス誘導加熱システムを使用して供給原料を加熱して、熱処理された生成物を形成することと、加熱ステップに付随して、供給原料の第１の縁部及び第２の縁部のうちの少なくとも１つを横切って少なくとも１つの流体をクロスフローさせることにより供給原料の第１の縁部及び第２の縁部のうちの少なくとも１つを冷却することと、を含む方法である。
【００２７】
本明細書で詳述される１つ以上の実施形態において、少なくとも１つの流体は、ヘリウム、水素、又は空気のうちの少なくとも１つである。本明細書で詳述される１つ以上の実施形態において、少なくとも１つの流体は、空気である。本明細書で詳述される１つ以上の実施形態において、空気は、水蒸気を更に含む。
【００２８】
本明細書で詳述される１つ以上の実施形態において、空気は、液状水滴を更に含む。本明細書で詳述される１つ以上の実施形態において、非鉄合金は、アルミニウム合金、マグネシウム合金、チタン合金、銅合金、ニッケル合金、亜鉛合金及びスズ合金からなる群から選択される。
【００２９】
本明細書で詳述される１つ以上の実施形態において、非鉄合金は、１ｘｘｘ、２ｘｘｘ、３ｘｘｘ、４ｘｘｘ、５ｘｘｘ、６ｘｘｘ、７ｘｘｘ、及び８ｘｘｘ系アルミニウム合金からなる群から選択されるアルミニウム合金である。本明細書で詳述される１つ以上の実施形態において、アルミニウム合金は、２ｘｘｘ、５ｘｘｘ、６ｘｘｘ、及び７ｘｘｘ系アルミニウム合金からなる群から選択される。本明細書で詳述される１つ以上の実施形態において、横方向フラックス誘導加熱システムは、複数の横方向フラックス誘導加熱器を備える。
【００３０】
冷却ステップが、複数の横方向フラックス誘導加熱器のうちの少なくとも２つの間に行われる、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【００３１】
冷却ステップが、供給原料が複数の横方向フラックス誘導加熱器のうちの少なくとも１つによって加熱された後に行われる、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【００３２】
冷却ステップが、供給原料が複数の横方向フラックス誘導加熱器の半分超によって加熱された後に行われる、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
【００３３】
実施形態において、本発明は、連続プロセスで横方向フラックス誘導加熱器を使用して、導電性薄板を加熱することから縁部を過熱することを低減又は排除するように構成された冷却方法である。いくつかの実施形態において、薄板は、非鉄合金で形成されていてもよい。いくつかの実施形態において、非鉄合金は、アルミニウム合金、マグネシウム合金、チタン合金、銅合金、ニッケル合金、亜鉛合金、及びスズ合金からなる群から選択される。いくつかの実施形態において、非鉄合金は、１ｘｘｘ、２ｘｘｘ、３ｘｘｘ、４ｘｘｘ、５ｘｘｘ、６ｘｘｘ、７ｘｘｘ、及び８ｘｘｘ系アルミニウム合金からなる群から選択されるアルミニウム合金である。
【００３４】
本明細書で使用される場合、「薄板」は、任意の好適な厚さのものでもよく、概して、薄板ゲージ（０．００６インチ〜０．２４９インチ）又は薄プレートゲージ（０．２５０インチ〜０．４００インチ）のものであり、すなわち、０．００６インチ〜０．４００インチの範囲の厚さを有する。しかしながら、０．４００インチを超えるより厚いゲージも企図される。一実施形態において、薄板は、少なくとも０．０４０インチの厚さを有する。一実施形態において、薄板は、０．３２０インチ以下の厚さを有する。一実施形態において、薄板は、例えば、缶詰／包装用途のために使用されるとき、０．００７０〜０．０１８の厚さを有する。いくつかの実施形態において、薄板は、０．０６〜０．２５インチの範囲の厚さを有する。いくつかの実施形態において、薄板は、０．０８〜０．１４インチの範囲の厚さを有する。いくつかの実施形態において、薄板は、０．０８〜０．２０インチの範囲の厚さを有する。いくつかの実施形態において、薄板は、厚さが０．１〜０．２５インチの範囲の厚さを有する。用語「細長い一片」、「薄板」、及び「プレート」は、本明細書で同義に使用され得る。
【００３５】
縁部過熱は、横方向フラックス誘導加熱器を使用するとき、典型的には、薄板の縁部を越えて延在するインダクタ電流ループによって引き起こされる。これにより、薄板縁部での薄板内の誘導電流密度が局所的に高くなり、薄板がインダクタ電流ループ間を通過するにつれて、縁部も薄板の内側部分よりも長い時間の高電流密度を受ける。これらの現象はいずれも、過熱された薄板縁部をもたらし得る。縁部過熱の非限定的な実施例は、米国特許第６，５７６，８７８号に記載されている。
【００３６】
有限要素モデル化を使用して決定された誘導加熱プロセスによる薄板幅部分にわたる典型的な温度プロファイルの非限定的な実施例は、アルミニウム合金薄板に関して図１に示される。温度の変動は、薄板への入熱量が増加するにつれて増加する。
【００３７】
縁部過熱は、薄板縁部付近の薄板製品の特性（例えば、降伏力、伸長、成形性）のばらつきを生じさせる。更に、いくつかのアルミニウム製品に関して、加熱部を出る標的熱処理温度は、アルミニウム製品の固相線温度に極めて近い。
【００３８】
連続横方向フラックス熱処理システムに適用された本発明の実施形態の冷却方法の非限定的な実施例が図２に示される。図２は、横方向フラックス誘導加熱器を使用した薄板及び／又はプレートのための連続熱処理システムの加熱部分の概要を例示する。
【００３９】
一実施形態において、本方法は、連続横方向フラックス誘導加熱プロセスで起こる縁部過熱を十分に低減又は排除するために非鉄合金薄板を冷却することを含む。いくつかの実施形態において、本発明は、鋳造プロセスとインラインの連続横方向フラックス誘導加熱プロセスに供された非鉄合金薄板の冷却を含む。いくつかの実施形態において、鋳造プロセスは、参照により全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第６，６７２，３６８号、同第７，１２５，６１２号、同第８，４０３，０２７号、同第７，８４６，５５４号、同第８，６９７，２４８号、及び同第８，３８１，７９６号に記載される連続鋳造プロセスである。
【００４０】
いくつかの実施形態において、本発明は、鋳造プロセスによって生成された薄板とオフラインの連続横方向フラックス誘導加熱プロセスに供された非鉄合金薄板の冷却を含む。いくつかの実施形態において、鋳造プロセスは、参照により全体が本明細書に組み込まれる、米国特許第６，６７２，３６８号、同第７，１２５，６１２号、同第８，４０３，０２７号、同第７，８４６，５５４号、同第８，６９７，２４８号、及び同第８，３８１，７９６号に記載される連続鋳造プロセスである。いくつかの実施形態において、鋳造プロセスは、直接チル鋳造等の鋳塊ベースのプロセスである。
【００４１】
一実施形態において、本発明の冷却方法は、薄板の幅にわたり実質的に均一な温度をもたらす。
【００４２】
一実施形態において、本発明の方法は、縁部過熱及び／又は縁部溶融を低減又は阻止するために、縁部冷却と非鉄薄板の横方向フラックス誘導熱処理プロセスとを一体化させる。一実施形態において、縁部冷却の位置は、加熱プロセスの出口の前であるが、その近くにある。実施形態において、縁部冷却の位置の選択は、１）冷却空気と薄板との間の熱伝達の増加する推進力に起因して薄板温度が上昇しているときの冷却の有効性、２）加熱プロセスにより蓄積される縁部過熱、及び３）加熱プロセスの出口又はその付近に位置する最高温度領域における溶融の発生に少なくとも部分的に基づく。
【００４３】
実施形態において、本発明は、対流冷却を含む。他の実施形態において、対流冷却は、強制対流冷却である。いくつかの実施形態において、強制対流冷却は、少なくとも１つの流体を使用して達成される。一実施形態において、流体は、空気である。更に他の実施形態において、流体は、空気以外の気体を含み得る。実施形態において、流体は、水蒸気及び／又は液状水を含み得る。
【００４４】
いくつかの実施形態において、流体冷却を実行するための流れ構成としては、クロスフロー冷却（薄板の平面に対して平行であり、かつ薄板の中心線に向かって方向づけられた流れ）、並びに薄板縁部への衝突噴射が挙げられ得るが、これらに限定されない。本明細書で使用される場合、薄板を横切って流体を「クロスフローさせる」という用語及びその同様の用語は、薄板の中心線に向かって薄板の平面に対して実質的に平行の様式で流体を流すことを意味する。
【００４５】
実施形態において、冷却ステップは、横方向フラックス誘導加熱装置の加熱器間で行われる。他の実施形態において、冷却ステップは、横方向フラックス誘導加熱装置の加熱器と一体で行われる。更に他の実施形態において、冷却ステップは、横方向フラックス誘導加熱装置の入口よりも出口の近くで行われる。
【００４６】
いくつかの実施形態において、本発明は、クロスフロー流体冷却構成を含む。いくつかの実施形態において、流体は、空気である。この実施形態において、クロスフロー空気冷却は、薄板の中央部分をわずかに冷却する一方で、縁部過熱を十分に低減するように、薄板の縁部に沿って実行されてもよい。非限定的な実施例において、流れ構成の特徴が図３に示されており、ここで、薄板の縁部の極めて薄い温度境界層に起因して、薄板の中央部分と比較して実質的により高い熱伝達が薄板縁部で起こる。図３は、薄板縁部を冷却する一方で、中央部分からの熱を制限するためのクロスフロー冷却の設計特徴を示す。
【００４７】
以下の非限定的な実施例は、Ｉｎｃｒｏｐｅｒａ，ＤｅＷｉｔｔ，Ｂｅｒｇｍａｎ，Ｌａｖｉｎｅ，「Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ  ｏｆ  Ｈｅａｔ  ａｎｄ  Ｍａｓｓ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ」（「Ｉｎｃｒｏｐｅｒａ」）に記載される技法を使用したクロスフロー空気冷却熱伝達のモデル及び測定値を記載する。本明細書に詳述される非限定的な実施例において、薄板縁部に衝突する流れは、乱流が送風器及び圧縮空気ナイフ等の大部分の工業空気送達システムで起こるため、完全に乱れた流れであると見なされたが、薄板縁部に衝突する層流は、類似した効果をもたらし、Ｉｎｃｒｏｐｅｒａに記載される異なる技法を使用して、モデル化もされ得る。
【００４８】
方程式１及び２は、無次元形態でクロスフロー空気冷却の熱伝達をモデル化する。熱伝達係数等の次元値は、ヌセルト数（Ｎｕ）、レイノルズ数（Ｒｅ）、及びプランドル数（Ｐｒ）の定義を使用し、かつ特性長、冷却流体の特性、及び冷却流体の速度を使用することによって、方程式１及び２から計算することができる。
【００４９】
方程式１：Ｎｕｔ＝１．１５Ｒｅｔ１／２Ｐｒ１／３。（１）
【００５０】
方程式２：Ｎｕｘ＝０．０２９６Ｒｅｘ４／５Ｐｒ１／３。（２）
【００５１】
薄板縁部における熱伝達は、方程式１によって説明される。方程式１中、特性長は、薄板の厚さである。縁部からの距離の関数としての薄板の上面及び下面からの熱伝達は、方程式２によって説明される。方程式２中、特性長は、薄板縁部からの距離である。方程式２は、縁部からの距離が０に向かうにつれて、無限遠に向かう。したがって、方程式１を使用して、薄板縁部の薄板１枚分の厚さ以内の距離の上面及び下面のＮｕを計算した。方程式１及び２から計算した熱伝達係数を、薄板の計算熱伝達モデルのための境界条件として使用した。試験を、２．７ｍｍの厚さの試料で、２０ｍ／秒の流速で行い、冷却有効性を実証し、熱伝達モデルを較正した。非限定的な実施例の試験データと比較したモデル予測が図４に示される。図４に示される測定値は、薄板の前縁部から１．８ミリメートル及び５１．５ミリメートルに位置する。
【００５２】
上述の乱流の非限定的な実施例に関して、所望の冷却能力は、方程式１及び２の対流熱伝達の関係を使用して、空気流速を見積もることによって達成され得る。実施形態において、空気流速は、送風器を使用して達成され得る。他の実施形態において、空気流速は、薄板縁部の近くに位置する開口を通して空気を所定の速度で送達する低圧送風器を使用して、薄板縁部で所定の速度を達成するように周囲空気が連行される縁部からの距離に位置する最大音速の出口流速で、高圧スロットノズルに送達されてもよい。上記の非限定的な実施例のために開発されたモデルを使用して、広い範囲の薄板厚さ、薄板速度、及び熱処理プロセス条件のための冷却システムを特定することができる。
【００５３】
図５は、図１に示される典型的な縁部過熱温度プロファイルへの冷却の影響を示す。
【００５４】
いくつかの実施形態において、本発明は、衝突噴射冷却構成を含む。実施形態において、衝突噴射は、薄板縁部を冷却するためにも使用することができ、１つのスロット、スロットアレイ、ノズルアレイ、又はそれらの組み合わせとして実行され得る。噴射冷却装置の非限定的な構成は、図６、７、及び８に示される。
【００５５】
図６は、スロットノズル、スロットノズルアレイ、及び丸ノズルアレイを使用したいくつかの冷却ノズル構成を例示する。Ｄは、丸ノズル直径であり、Ｗは、スロットノズル幅であり、ｓは、薄板長さに沿ったノズルからノズルまでの距離であり、ｔは、薄板幅に沿ったノズルからノズルまでの距離であり、ｄは、薄板縁部からのノズルアレイ中心線の距離であり、Ｌは、冷却長さであり、Ｈノズル出口から薄板までの距離であり、ａは、薄板長さ方向に対して直角の平面における垂直からのノズルの角度であり、ｂは、薄板幅方向に対して直角の平面における垂直からのノズルの角度である。図７及び８は、図６に示される非限定的な構成の拡大図である。
【００５６】
非限定的な実施例において、Ｎ．Ｚｕｃｋｅｒｍａｎ  ａｎｄ  Ｎ．Ｌｉｏｒ，”Ｊｅｔ  Ｉｍｐｉｎｇｅｍｅｎｔ  Ｈｅａｔ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ：Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓ，ａｎｄ  Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ｍｏｄｅｌｉｎｇ”，Ａｄｖａｎｃｅｓ  ｉｎ  Ｈｅａｔ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ，Ｖｏｌ．３９，Ｐａｇｅｓ  ５６５〜６３１で詳述されるもの等の既知の熱伝達相関に基づいて、流体冷却は、２５〜１００ｍｍ（１〜４インチ）のスタンドオフ距離、２〜１０ｍｍ（０．０７５〜０．４インチ）の幅、並びに１０〜３００ｍ／秒（３０〜１０００ｆｔ／秒）の平均気体出口速度を有する単一のスロットノズルを使用して実行されてもよい。非限定的な実施例において、縁部における熱伝達係数は、１１０〜１０００Ｗ／ｍ２Ｋ（２０〜１８０ＢＴＵ／時間ｆｔ２Ｆ）である。既知の熱伝達相関を使用して、様々な構成での丸ノズルアレイ又はスロットノズルアレイのノズル形状、間隔、及び熱伝達を決定することができる。
【００５７】
いくつかの実施形態において、冷却噴射に送達される流体流は、薄板縁部から除去される熱を変えるようにパルスされる。更に他の実施形態において、ノズルは、除去される熱及び熱が除去される面積を変えるように、薄板に対して（幅、長さのいずれか、又はそれらの両方に対して）角度付けられている。
【００５８】
図９は、図１に示される典型的な縁部過熱温度プロファイルへの、薄板縁部に衝突噴射を使用する影響を示す。図９は、薄板縁部が横方向フラックス誘導熱処理プロセスを通過するときに薄板縁部で衝突噴射を使用した、典型的な縁部過熱プロファイル並びにモデル化及び補正温度プロファイルである。
【００５９】
いくつかの実施形態において、本明細書に詳述される衝突噴射及び／又はクロスフロー流体冷却方法、ノズルと薄板縁部との間のスタンドオフ距離は、薄板幅のばらつきに少なくとも部分的に基づいて修正されてもよいか、又は薄板縁部の移動は、ステアリングのため移動する。いくつかの実施形態において、クロスフロー流体冷却方法は、衝突噴射冷却方法よりも薄板縁部の位置付けに敏感ではない。
【００６０】
いくつかの本発明の実施形態が記載されている一方で、これらの実施形態が、単に例示的であって、制限的ではなく、多くの修正が当業者に明らかになり得ることが理解される。なお更に、様々なステップが、任意の所望の順序で実施され得る（かつ、任意の所望のステップが追加されてもよく、かつ／又は任意の所望のステップが省略されてもよい）。
【図１】
2019505686.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
2019505686.tif 000012
2019505686.tif 000013