(57)【要約】【課題】多くの労力及び時間を要することなく、精度よく、且つ、安全に、噴射ノズルの噴射方向を所望の噴射方向に調整可能な噴射ノズルの噴射方向調整方法及び噴射方向確認装置を提供すること。【解決手段】本発明に係る噴射ノズルの噴射方向調整方法は、鋼材の製造過程において鋼材に向けて流体を噴射する噴射ノズルの噴射方向を調整する噴射ノズルの噴射方向調整方法であって、噴射ノズルの軸心と光軸が一致している照射光を鋼材に向けて照射することによって噴射ノズルの噴射方向を確認し、確認結果に基づいて噴射ノズルの噴射方向を調整する調整ステップを含むことを特徴とする。【選択図】図１
2019183239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼材の製造過程において鋼材に向けて流体を噴射する噴射ノズルの噴射方向を調整する噴射ノズルの噴射方向調整方法であって、
前記噴射ノズルの軸心と光軸が一致している照射光を前記鋼材に向けて照射することによって前記噴射ノズルの噴射方向を確認し、確認結果に基づいて前記噴射ノズルの噴射方向を調整する調整ステップを含むことを特徴とする噴射ノズルの噴射方向調整方法。
【請求項２】
前記噴射ノズルは、捩角度に応じて流体の噴射領域が回転する噴射ノズルであり、前記調整ステップは、捩角度に応じて照射範囲が回転により変化する照射光を前記鋼材に向けて照射することによって前記噴射ノズルの捩角度を確認し、確認結果に基づいて前記噴射ノズルの捩角度を調整するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の噴射ノズルの噴射方向調整方法。
【請求項３】
前記噴射ノズルは、捩角度に応じて流体の噴射領域が回転する噴射ノズルであり、前記調整ステップは、前記鋼材に向けてスリット状の照射光を照射することによって前記噴射ノズルの捩角度を確認し、確認結果に基づいて前記噴射ノズルの捩角度を調整するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の噴射ノズルの噴射方向調整方法。
【請求項４】
前記噴射ノズルは、捩角度に応じて流体の噴射領域が回転する噴射ノズルであり、前記調整ステップは、前記鋼材に向けて交点位置が前記噴射ノズルの軸心と一致する交差する２つのスリット状の照射光を照射することによって前記噴射ノズルの捩角度を確認し、確認結果に基づいて前記噴射ノズルの捩角度を調整するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の噴射ノズルの噴射方向調整方法。
【請求項５】
前記噴射ノズルは、捩角度に応じて流体の噴射領域が回転する噴射ノズルであり、前記調整ステップは、前記鋼材に向けて点状の照射光とスリット状の照射光を照射することによって前記噴射ノズルの軸心及び捩角度を確認し、確認結果に基づいて前記噴射ノズルの軸心及び捩角度を調整するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の噴射ノズルの噴射方向調整方法。
【請求項６】
前記噴射ノズルは、捩角度に応じて流体の噴射領域が回転する噴射ノズルであり、前記調整ステップは、前記鋼材に向けて線上に配列された複数の点状の照射光を照射することによって前記噴射ノズルの軸心及び捩角度を確認し、確認結果に基づいて前記噴射ノズルの軸心及び捩角度を調整するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の噴射ノズルの噴射方向調整方法。
【請求項７】
鋼材の製造過程において鋼材に向けて流体を噴射する噴射ノズルの噴射方向を確認する際に用いられる噴射ノズルの噴射方向確認装置であって、
前記噴射ノズルの軸心と照射光の光軸が一致している照射光を前記鋼材に向けて照射する光源と、
を備えることを特徴とする噴射ノズルの噴射方向確認装置。
【請求項８】
前記噴射ノズルと接続する接続部を備え、前記接続部は、前記噴射ノズルの先端部が差し込まれる凹部を有することを特徴とする請求項７に記載の噴射ノズルの噴射方向確認装置。
【請求項９】
前記噴射ノズルと接続する接続部を備え、前記接続部は、前記噴射ノズルの噴射孔に差し込まれる凸部を備えることを特徴とする請求項７又は８に記載の噴射ノズルの噴射方向確認装置。
【請求項１０】
前記光源が照射した照射光をスリット状にして前記鋼材に向けて照射する部材を備えることを特徴とする請求項７〜９のうち、いずれか１項に記載の噴射ノズルの噴射方向確認装置。
【請求項１１】
前記鋼材に向けてスリット状の照射光を照射するスリット光用光源を備えることを特徴とする請求項７〜１０のうち、いずれか１項に記載の噴射ノズルの噴射方向確認装置。
【請求項１２】
前記光源が線上に複数配列されていることを特徴とする請求項７〜１１のうち、いずれか１項に記載の噴射ノズルの噴射方向確認装置。
【請求項１３】
前記噴射ノズルの軸心位置に対応する光源が照射する照射光の色、大きさ、及び位置関係のうちの少なくとも一つが、他の光源が照射する照射光の色、大きさ、及び位置関係のうちの少なくとも一つとは異なることを特徴とする請求項１２に記載の噴射ノズルの噴射方向確認装置。
【請求項１４】
前記鋼材は、鋼板、鋼管、めっき処理後の鋼板のうちいずれか一つであることを特徴とする請求項１〜６のうち、いずれか１項に記載の噴射ノズルの噴射方向調整方法。
【請求項１５】
前記鋼材は、鋼板、鋼管、めっき処理後の鋼板のうちいずれか一つであることを特徴とする請求項７〜１３のうち、いずれか１項に記載の噴射ノズルの噴射方向確認装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼材の製造過程において鋼材に向けて流体を噴射する噴射ノズルの噴射方向調整方法及び噴射方向確認装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄鋼分野では、冷却媒体噴射ノズルは、鋼管等の鋼材に向けて冷却媒体を噴射することによって鋼材を冷却して所望の特性を鋼材の幅方向及び長手方向にわたって均一に得るために用いられる。このため、冷却媒体噴射ノズルの噴射方向は所定の噴射方向に調整されている（例えば特許文献１参照）。ところが、例えば装置導入時やメンテナンス時、若しくは経時変化によって、冷却媒体噴射ノズルの噴射方向が所定の噴射方向からずれることがある。結果、冷却媒体が適切に噴射されなくなり、不均一な冷却によって鋼材の特性にばらつきが発生したり、熱収縮量の違いによって鋼材に反りが発生し、鋼材が設備に接触することによって設備が破損したりする可能性がある。
【０００３】
一方、冷却終了後に鋼材の表面に冷却媒体が滞留している場合、過冷却によって所望の特性が得られなくなることがある。また、製造工程中に剥離したスケール等の異物が鋼材の表面に残存している場合には、次工程で異物が押し込み疵の原因となってしまう。このため、水噴射ノズルやエア噴射ノズルから水やエアを噴射することによって鋼材の表面に存在する冷却媒体や異物を除去している。この水噴射ノズルやエア噴射ノズルについても、冷却媒体噴射ノズルと同様、冷却媒体や異物を確実に除去するためにその噴射方向は所定の噴射方向に調整されている。
【０００４】
このような背景から、鉄鋼分野では、対象物に向けて流体を噴射する噴射ノズルの噴射方向が所定の噴射方向に調整されているか否かを確認し、確認結果に従って噴射ノズルの噴射方向を所定の噴射方向に調整する作業が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２９８８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来までの作業は、噴射ノズルから対象物に向けて実際に流体を噴射することによって行われている。このため、流体を噴射しながら作業者が立ち入って噴射ノズルの噴射方向を調整することが作業の安全性から判断して難しい場合がある。さらに、噴射ノズルが噴射する流体がエアである場合には、噴射ノズルの噴射方向を確認することがさらに困難である。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、多くの労力及び時間を要することなく、精度よく、且つ、安全に、噴射ノズルの噴射方向を所望の噴射方向に調整可能な噴射ノズルの噴射方向調整方法及び噴射方向確認装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る噴射ノズルの噴射方向調整方法は、鋼材の製造過程において鋼材に向けて流体を噴射する噴射ノズルの噴射方向を調整する噴射ノズルの噴射方向調整方法であって、前記噴射ノズルの軸心と光軸が一致している照射光を前記鋼材に向けて照射することによって前記噴射ノズルの噴射方向を確認し、確認結果に基づいて前記噴射ノズルの噴射方向を調整する調整ステップを含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る噴射ノズルの噴射方向調整方法は、上記発明において、前記噴射ノズルは、捩角度に応じて流体の噴射領域が回転する噴射ノズルであり、前記調整ステップは、捩角度に応じて照射範囲が回転により変化する照射光を前記鋼材に向けて照射することによって前記噴射ノズルの捩角度を確認し、確認結果に基づいて前記噴射ノズルの捩角度を調整するステップを含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る噴射ノズルの噴射方向調整方法は、上記発明において、前記噴射ノズルは、捩角度に応じて流体の噴射領域が回転する噴射ノズルであり、前記調整ステップは、前記鋼材に向けてスリット状の照射光を照射することによって前記噴射ノズルの捩角度を確認し、確認結果に基づいて前記噴射ノズルの捩角度を調整するステップを含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る噴射ノズルの噴射方向調整方法は、上記発明において、前記噴射ノズルは、捩角度に応じて流体の噴射領域が回転する噴射ノズルであり、前記調整ステップは、前記鋼材に向けて交点位置が前記噴射ノズルの軸心と一致する交差する２つのスリット状の照射光を照射することによって前記噴射ノズルの捩角度を確認し、確認結果に基づいて前記噴射ノズルの捩角度を調整するステップを含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る噴射ノズルの噴射方向調整方法は、上記発明において、前記噴射ノズルは、捩角度に応じて流体の噴射領域が回転する噴射ノズルであり、前記調整ステップは、前記鋼材に向けて点状の照射光とスリット状の照射光を照射することによって前記噴射ノズルの軸心及び捩角度を確認し、確認結果に基づいて前記噴射ノズルの軸心及び捩角度を調整するステップを含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る噴射ノズルの噴射方向調整方法は、上記発明において、前記噴射ノズルは、捩角度に応じて流体の噴射領域が回転する噴射ノズルであり、前記調整ステップは、前記鋼材に向けて線上に配列された複数の点状の照射光を照射することによって前記噴射ノズルの軸心及び捩角度を確認し、確認結果に基づいて前記噴射ノズルの軸心及び捩角度を調整するステップを含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る噴射ノズルの噴射方向調整装置は、鋼材の製造過程において鋼材に向けて流体を噴射する噴射ノズルの噴射方向を確認する際に用いられる噴射ノズルの噴射方向確認装置であって、前記噴射ノズルの軸心と照射光の光軸が一致している照射光を前記鋼材に向けて照射する光源と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る噴射ノズルの噴射方向調整装置は、上記発明において、前記噴射ノズルと接続する接続部を備え、前記接続部は、前記噴射ノズルの先端部が差し込まれる凹部を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る噴射ノズルの噴射方向調整装置は、上記発明において、前記噴射ノズルと接続する接続部を備え、前記接続部は、前記噴射ノズルの噴射孔に差し込まれる凸部を備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る噴射ノズルの噴射方向調整装置は、上記発明において、前記光源が照射した照射光をスリット状にして前記鋼材に向けて照射する部材を備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る噴射ノズルの噴射方向調整装置は、上記発明において、前記鋼材に向けてスリット状の照射光を照射するスリット光用光源を備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る噴射ノズルの噴射方向調整装置は、上記発明において、前記光源が線上に複数配列されていることを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る噴射ノズルの噴射方向調整装置は、上記発明において、前記噴射ノズルの軸心位置に対応する光源が照射する照射光の色、大きさ、及び位置関係のうちの少なくとも一つが、他の光源が照射する照射光の色、大きさ、及び位置関係のうちの少なくとも一つとは異なることを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る噴射ノズルの噴射方向調整方法は、上記発明において、前記鋼材は、鋼板、鋼管、めっき処理後の鋼板のうちいずれか一つであることを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る噴射ノズルの噴射方向調整装置は、上記発明において、前記鋼材は、鋼板、鋼管、めっき処理後の鋼板のうちいずれか一つであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る噴射ノズルの噴射方向調整方法及び噴射方向確認装置によれば、実際に流体を噴射させることなく噴射ノズルの噴射方向を確認、調整するので、多くの労力及び時間を要することなく、精度よく、且つ、安全に、噴射ノズルの噴射方向を所望の噴射方向に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の一実施形態である噴射ノズルの噴射方向調整方法において用いられる噴射ノズルの噴射方向確認装置の構成を示す断面図である。
【図２】図２は、図１に示す噴射ノズルの噴射方向確認装置の変形例の構成を示す断面図である。
【図３】図３は、図１に示す噴射ノズルの噴射方向確認装置の変形例の構成を示す断面図である。
【図４】図４は、図１に示す噴射ノズルの噴射方向確認装置の変形例の構成を示す断面図である。
【図５】図５は、一般的なフラットスプレーノズルの構成を示す模式図である。
【図６】図６は、噴射ノズルがフラットスプレーノズルである場合における噴射ノズルの噴射方向確認装置の構成を示す断面図である。
【図７】図７は、図６に示す噴射ノズルの噴射方向確認装置の変形例の構成を示す模式図である。
【図８】図８は、図６に示す噴射ノズルの噴射方向確認装置の変形例の構成を示す模式図である。
【図９】図９は、図６に示す噴射ノズルの噴射方向確認装置の変形例の構成を示す断面図である。
【図１０】図１０は、図６に示す噴射ノズルの噴射方向確認装置の変形例の構成を示す模式図である。
【図１１】図１１は、一般的な角吹きスプレーノズルの構成を示す模式図である。
【図１２】図１２は、角吹きスプレーノズルの配置例を説明するための模式図である。
【図１３】図１３は、流体が過剰に供給されている領域と流体供給が不足している領域を説明するための模式図である。
【図１４】図１４は、実施例におけるフラットスプレーノズル群の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である噴射ノズルの噴射方向調整方法及び噴射方向確認装置について説明する。
【００２６】
図１は、本発明の一実施形態である噴射ノズルの噴射方向調整方法において用いられる噴射ノズルの噴射方向確認装置の構成を示す断面図である。図２〜図４は、図１に示す噴射ノズルの噴射方向確認装置の変形例の構成を示す断面図である。
【００２７】
図１に示すように、本発明の一実施形態である噴射ノズルの噴射方向調整方法において用いられる噴射ノズルの噴射方向確認装置（以下、噴射方向確認装置と略記）１は、噴射ノズル２の噴射孔２ａから噴射される流体の噴射方向を確認する際に用いられる装置であり、接続部１１及び光照射部１２を主な構成要素として備えている。
【００２８】
接続部１１は、流体の噴射方向となる噴射ノズル２の軸心Ｌ１と後述する光源１２ｂから照射される照射光ＬＢの軸とが一致した状態で噴射ノズル２に噴射方向確認装置１を接続する部材である。本実施形態では、接続部１１は、噴射ノズル２の先端部が差し込まれる凹部１１ａを備え、噴射ノズル２は、凹部１１ａ内に噴射ノズル２の先端部を差し込むことによって噴射方向確認装置１と接続される。なお、接続部１１は、噴射ノズル２の寸法や形状毎に用意されるものとする。このような構成によれば、寸法や形状が異なる噴射ノズル２を調整する場合、接続部１１のみを交換すれば調整可能となり、コストの増大を抑制できる。
【００２９】
なお、本実施形態では、凹部１１ａに噴射ノズル２の先端部を差し込むことによって噴射ノズル２に噴射方向確認装置１を接続したが、図２に示すように、噴射ノズル２の噴射孔２ａに差し込まれる凸部１１ｂを接続部１１に設け、噴射孔２ａ内に凸部１１ｂを差し込むことによって噴射ノズル２に噴射方向確認装置１を接続してもよい。このような構成によれば、ノズル同士の間隔が狭い噴射ノズルや外形が複雑な噴射ノズル、及び噴射口がノズル本体から取り外せる構造の噴射ノズルを調整することができる。
【００３０】
また、図３に示すように、図１に示す凹部１１ａ内に図２に示す凸部１１ｂを設け、凹部１１ａ内に噴射ノズル２の先端部を差し込みつつ、噴射孔２ａ内に凸部１１ｂを差し込むことによって噴射ノズル２に噴射方向確認装置１を接続してもよい。このような構成によれば、噴射ノズル２の外側及び噴射孔２ａ両方から位置が決まるので、噴射ノズル２の軸心Ｌ１と照射光ＬＢの軸とを精度よく一致させることができる。
【００３１】
図１に戻る。光照射部１２は、接続部１１と一体に構成された部材であり、収容部１２ａ及び収容部１２ａ内に収容された光源１２ｂを備えている。光源１２ｂは、レーザー光等の直進性が高い光を照射する光源によって構成され、収容部１２ａの開口端から外方向に向けて照射光ＬＢを照射する。ここで、上述した通り、噴射ノズル２の軸心Ｌ１と照射光ＬＢの軸とは一致している。但し、光源１２ｂ自体を照射光ＬＢの軸と一致させる必要は必ずしもない。例えば図４に示すように、収容部１２ａと光照射部１２の外部とを連通する導光部１２ｃを設け、光源１２ｂを光照射部１２の外部に配置し、収容部１２ａ内に照射光ＬＢを反射する鏡１２ｄを配置し、導光部１２ｃ及び鏡１２ｄを介して照射光ＬＢを照射してもよい。なお、噴射ノズル２の軸心Ｌ１と照射光ＬＢの軸とは必ずしも厳密に一致する必要はなく、要求される噴射方向精度に応じて多少の誤差を許容してもよい。
【００３２】
そして、このような構成を有する噴射方向確認装置１を用いて噴射ノズル２の噴射孔２ａから噴射される流体の噴射方向を調整する際には、噴射ノズル２に接続部１１を固定し、光源１２ｂから照射光ＬＢを照射する。このとき、流体の噴射方向となる噴射ノズル２の軸心Ｌ１と光源１２ｂから照射される照射光ＬＢの軸とは一致している。従って、流体を噴射する対象物の表面上における照射光ＬＢの位置を確認することによって、実際に流体を噴射することなく噴射ノズル２の噴射方向を確認できる。また、噴射する流体がエアであっても噴射ノズル２の噴射方向を確認することができる。また、噴射ノズル２が複数設置されている場合において、各噴射ノズル２から噴射された流体が他の噴射ノズル２から噴射された流体と重なることによって噴射ノズル２１本１本の噴射方向を確認することが困難となり、作業に多くの労力及び時間を要することを抑制できる。これにより、照射光ＬＢの位置を確認しながらボールジョイント等によって噴射ノズル２の噴射方向を調整することにより、噴射ノズル２の噴射方向を所望の噴射方向に調整することができる。なお、本実施形態では、流体を噴射する対象物として、鋼材の製造過程における鋼材、具体的には鋼板、鋼管、めっき処理後の鋼板等を想定している。
【００３３】
ところで、鋼管等の鋼材は、鋼材の搬送方向の複数個所において噴射ノズルから噴射される冷却媒体によって冷却される。このとき、噴射ノズルが冷却媒体の噴射形態が扇形形状（以下、噴射平面と表記）となるフラットスプレーノズルである場合、噴射平面内で冷却媒体の噴射圧力及び噴射量を均一化して鋼材を幅方向で均一に冷却できる。また、搬送方向で鋼材を複数回冷却することによって鋼材の冷却効率を向上できる。このような背景から、鋼材を冷却する際にはフラットスプレーノズルがよく用いられている。図５は、一般的なフラットスプレーノズルの構成を示す模式図である。図５に示すように、一般的なフラットスプレーノズル３では、噴射孔３ａには冷却媒体が扇形に広がる方向に溝３ｂが形成されており、溝３ｂ上の平面（噴射平面）内に冷却媒体Ｗが噴射される。
【００３４】
ところが、このようなフラットスプレーノズル３では、捩角度（図５に示すＲ方向（周方向）の角度）が所定の角度からずれた場合、鋼材の所定箇所を冷却できなくなる上に複数のフラットスプレーノズル３による冷却媒体の噴射が重なり過冷却が生じるおそれがある。また、捩角度にずれが無い場合であってもフラットスプレーノズル３の軸心方向がずれている場合には、冷却箇所の冷却度合が非対称となってしまうおそれがある。このとき、冷却されなかった箇所や過冷却された箇所の金属組織は所望の状態とならず、品質低下等の問題が生じる。このため、噴射ノズルがフラットスプレーノズル３である場合には、噴射方向確認装置１を以下に示すように構成してフラットスプレーノズル３の噴射方向を調整することが望ましい。以下、図６〜図１０を参照して、噴射ノズルがフラットスプレーノズルである場合における噴射ノズルの噴射方向調整方法及び噴射方向確認装置について説明する。
【００３５】
図６は、噴射ノズルがフラットスプレーノズルである場合における噴射ノズルの噴射方向確認装置の構成を示す断面図である。図７〜図１０は、図６に示す噴射ノズルの噴射方向確認装置の変形例の構成を示す断面図である。
【００３６】
図６に示すように、噴射ノズルがフラットスプレーノズル３である場合、噴射方向確認装置１は、フラットスプレーノズル３の溝３ｂ上の平面に対して垂直になるように照射光ＬＢの光軸上に配置された透明の円柱状部材１２ｅを備えている。このような構成を有する噴射方向確認装置１によれば、照射光ＬＢが円柱状部材１２ｅを通過する際、屈折率の変化によって点状の光がフラットスプレーノズル３の溝３ｂの形成方向と同じ方向に伸びるスリット状（線状）の光（以下、スリット光と表記）となって対象物の表面上に照射される。従って、対象物の表面上における所定方向に対するスリット光の延伸方向の角度を確認、調整することにより、流体を噴射させることなく、フラットスプレーノズル３の捩角度を調整することができる。
【００３７】
なお、実際にフラットスプレーノズル３を調整する場合には、フラットスプレー３の軸心と捩角度との両方を調整する必要がある。しかしながら、図６に示した捩角度を確認するためのスリット光だけではフラットスプレーノズル３の軸心の位置は確認できない。このため、フラットスプレーノズル３の軸心の位置を確認する必要がある場合には、図７に示すように、クロスラインレーザーのような交差する２本のスリット光ＳＢ１，ＳＢ２を照射し、２本のスリット光ＳＢ１，ＳＢ２の交点Ｏをフラットスプレーノズル３の軸心と一致させた噴射方向確認装置１を用いることが望ましい。これにより、フラットスプレーノズル３の軸心と捩角度との両方を同時に確認、調整できる。
【００３８】
また、図８に示すように、スリット光ＳＢとは別の点状の照射光ＬＢを照射することによってフラットスプレーノズル３の軸心の位置を判別できるようにしてもよい。このような構成によれば、フラットスプレーノズル３の軸心と捩角度との両方を同時に確認、調整できる。また、図９に示すように、溝３ｂの形成方向と同じ方向に配列された複数（本例では３つ）の光源１２ｂ１，１２ｂ２，１２ｂ３を設け、噴射平面上にスリット光ＬＢでなく複数の照射光ＬＢ１，ＬＢ２，ＬＢ３を照射することにより、フラットスプレーノズル３の軸心と捩角度とを調整してもよい。さらに、このとき図１０に示すように、ノズル軸心と一致させた照射光ＬＢ２の色、大きさ、位置関係のうちの少なくとも一つを他の照射光ＬＢ１，ＬＢ３の色、大きさ、位置関係のうちの少なくとも一つと異ならせることにより、フラットスプレーノズル３の軸心と捩角度とを同時に確認、調整することもできる。
【００３９】
なお、本発明の適用範囲は、フラットスプレーノズル３に限定されることはなく、図１１に示すような流体の噴射形態が四角錐形状となる角吹きスプレーノズル４のように、捩角度Ｒに応じて流体の噴射領域が変化する噴射ノズル全般の軸心及び捩角度の確認、調整にも用いることができる。なお、図１１に示す角吹きスプレーノズル４は噴射孔４ａの周部に溝４ｂ１，４ｂ２を有し、溝４ｂ１，４ｂ２の部分が流体の噴射範囲Ａの角の部分となる。図１２に示すように、角吹きスプレーノズル４は、対象物Ｓの幅方向に複数配置されて対象物Ｓの幅方向に均一に流体を噴射し、対象物Ｓの長手方向には対象物Ｓへの流体の噴射量に応じて複数配置される。このとき、角吹きスプレーノズル４の軸心位置や捩角度が適切でない場合、図１３に示すように流体が過剰に供給される領域Ａ１や流体供給が不足する領域Ａ２が発生するので、角吹きスプレーノズル４の軸心及び捩角度を調整する必要がある。また、フラットスプレーノズル３の捩角度調整に用いる照射光は、上記に限られず、捩角度に応じて照射範囲が回転し、捩角度を確認できる照射光であれば何でもよい。
【実施例】
【００４０】
本実施例では、図１４に示すような鋼管Ｐに冷却水ＣＬを噴射することによって鋼管Ｐを水冷却するフラットスプレーノズル群の噴射方向及び位置を作業者２人で調整した。図１４に示すフラットスプレーノズル群は、全長３０ｍの冷却水配管２１の長手方向にフラットスプレーノズル３が４００ｍｍピッチで７５本配列された構成を有し、ノズル位置の微調整のために冷却水配管２１と各フラットスプレーノズル３との間にはボールジョイント２２が設けられている。各フラットスプレーノズル３は、外径１１４ｍｍの鋼管Ｐから５００ｍｍ離れた位置において冷却水ＣＬのスプレー厚さＴが６８ｍｍとなる仕様の噴射ノズルにより構成されている。鋼管Ｐは図示しない鋼製ロール等の回転支持部材によって円周方向に回転させられながら支持されている。
【００４１】
また、各フラットスプレーノズル３は、ノズル軸心が鋼管Ｐの軸中心に向かうように設置され、ノズル軸心と鋼管Ｐの軸中心との間のずれ角度の許容範囲は±２°となっている。ずれ角度が＋２°より大きい又は−２°より小さい場合、冷却水ＣＬが鋼管Ｐに衝突しなくなり、鋼管Ｐが冷却されなくなるため、鋼管Ｐの硬度が低下して所望の硬度が得られなくなる。さらに、各フラットスプレーノズル３は、捩角度が鋼管Ｐの軸心と平行となるように設置され、捩角度と鋼管Ｐの軸心との間のずれ角度の許容範囲は±６°となっている。ずれ角度＋６°より大きい又は−６°より小さい場合、冷却水ＣＬが鋼管Ｐに衝突しなくなり、鋼管Ｐが冷却されなくなる箇所が発生する。鋼管Ｐは冷却期間中長手方向に移送されないため、冷却水が衝突しない箇所は鋼管Ｐの硬度が低下して所望の硬度が得られなくなる。
【００４２】
本実施例では、冷間の鋼管Ｐにフラットスプレーノズル３の軸心位置及びスプレーパターン位置を罫書き、図１に示す噴射方向確認装置１を用いてフラットスプレーノズル３の軸心を調整後、図５に示す噴射方向確認装置１を用いてフラットスプレーノズル３の捩角度を調整した。調整に要した時間は４時間であった。一方、比較例では、定規及び角度計を用いてフラットスプレーノズル３のスプレーパターン位置を罫書いた冷間の鋼管Ｐへの冷却水ＣＬの噴射状況を確認しながら調整した。冷却水ＣＬを噴射して噴射位置を確認し、フラットスプレーノズル３を調整した後、改めて冷却水ＣＬの噴射位置を確認するため、調整に要した時間は８時間であった。
【００４３】
調整後、肉厚１０ｍｍ、外径１１４ｍｍ、全長２８ｍのシームレス鋼管の焼き入れを実施した。焼入前の鋼管Ｐの温度を８００℃として、ほぼ常温になるまで鋼管Ｐを回転させながら焼入を実施した。冷却能力が高く、焼入が十分になされている場所はＨＲＣ（ロックウェル硬さ）で５０となり、焼入れの均一性が低下するほど、硬度が低下する位置が発生し、バラツキは大きくなる。実施例では、全長にわたってフラットスプレーノズル３の１本毎の位置調整のバラツキが小さく、硬度のバラツキはＨＲＣで３であった。一方、比較例では、最終的な位置調整の確認が噴射状況を確認する目視となるため、ノズル位置のバラツキが大きく、ほとんど冷却されていない部分が発生し、硬度のバラツキがＨＲＣで３０となった。
【００４４】
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。例えば、本発明において噴射方向を確認する噴射ノズルは実施形態に記載の噴射ノズルに限定されることはなく、本発明は、例えば鋼板の冷却水噴射ノズル、めっき鋼板用のめっき液残渣の洗浄水噴射ノズルや表面調整液噴射ノズル等、対象物に向けて流体を噴射する噴射ノズル全般に適用することができる。このように、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例、及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【００４５】
１  噴射ノズルの噴射方向確認装置
２  噴射ノズル
２ａ，３ａ，４ａ  噴射孔
３  フラットスプレーノズル
３ｂ，４ｂ１，４ｂ２  溝
４  角吹きスプレーノズル
１１  接続部
１１ａ  凹部
１１ｂ  凸部
１２  光照射部
１２ａ  収容部
１２ｂ，１２ｂ１，１２ｂ２，１２ｂ３  光源
１２ｃ  導光部
１２ｄ  鏡
１２ｅ  円柱状部材
２１  冷却水配管
２２  ボールジョイント
ＣＬ  冷却水
ＬＢ，ＬＢ１，ＬＢ２，ＬＢ３  照射光
Ｐ  鋼管
ＳＢ，ＳＢ１，ＳＢ２  スリット光
Ｗ  冷却媒体
【図１】
2019183239.tif 000003
【図２】
2019183239.tif 000004
【図３】
2019183239.tif 000005
【図４】
2019183239.tif 000006
【図５】
2019183239.tif 000007
【図６】
2019183239.tif 000008
【図７】
2019183239.tif 000009
【図８】
2019183239.tif 000010
【図９】
2019183239.tif 000011
【図１０】
2019183239.tif 000012
【図１１】
2019183239.tif 000013
【図１２】
2019183239.tif 000014
【図１３】
2019183239.tif 000015
【図１４】
2019183239.tif 000016