(57)【要約】【課題】シリンダーの外径を大きくすることなくシリンダーを冷却することが可能で、既存の設備に、特に既存の連続鋳造設備に容易に適用し得る設備を提供する。【解決手段】油圧シリンダー３の上部に冷却水８を噴出する開口の孔７有する配管６を配設して該配管６の開口から冷却水８を油圧シリンダー３の外壁全体に掛けて冷却し、油圧シリンダー３の下部に受水パン１０を配設して使用済み冷却水を受ける用にした大きな熱負荷の掛かるシリンダーの冷却構造。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダーの上部に冷却水を噴出する開口を有する配管を配設して該配管の開口から冷却水をシリンダーの外壁全体に掛けて冷却することを特徴とする大きな熱負荷の掛かるシリンダーの冷却構造。
【請求項２】
シリンダーの下部にシリンダーを冷却した使用済み冷却水を受けるパンを配設したことを特徴とする請求項１に記載の大きな熱負荷の掛かるシリンダーの冷却構造。
【請求項３】
冷却水を噴出する開口を有する配管は少なくとも１個の孔をシリンダー側に開口した配管であることを特徴とする請求項１または２に記載の大きな熱負荷の掛かるシリンダーの冷却構造。
【請求項４】
冷却水を噴出する開口を有する配管はシリンダー側にノズル開口を有する噴霧ノズルからなることを特徴とする請求項１または２に記載の大きな熱負荷の掛かるシリンダーの冷却構造。
【請求項５】
冷却水を掛けるシリンダーの近傍の大気を強制的に換気するエアーファンを配設したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の大きな熱負荷の掛かるシリンダーの冷却構造。
【請求項６】
シリンダーは連続鋳造設備の圧下ロールに圧下力を及ぼす油圧シリンダーであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の大きな熱負荷の掛かるシリンダーの冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、熱負荷の大きい場所に使用される油圧シリンダーなどのシリンダーの冷却構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
熱負荷の大きい場所に使用される油圧シリンダーなどのシリンダーはシリンダーで駆動する本体そのものから熱伝導によって大きな熱負荷を受ける。例えば、図１に示すように、鉄鋼などの連続鋳造設備においては鋳型から矢印１３の方向に引き抜かれた中心部が凝固末期にある高温の鋳片１は、一対または複数対の圧下ロール２の間に通して軽圧下されて凝固末期の鋳片１の中心偏析の改善が図られる。この場合、鋳片１の高熱がこれらの圧下ロール２から熱伝導によって圧下ロール２をバックアップして圧下力を付与する油圧シリンダー３に大きな熱負荷が掛かり、油圧シリンダー３はかなりの高温になる。例えばこの温度は２００℃を優に超えるものであるので、油圧シリンダー３の中に使用されているパッキンの耐熱温度を多少あるいは著しく超えることとなることがある。このように耐熱温度を超えて加熱されると、油圧シリンダー３はパッキン不良に基づく内部リークが生じ、油圧シリンダー３の圧力不足を生じたり、グランド部のパッキン不良による油漏れを生じることがある。
【０００３】
これらの油圧シリンダー３に掛かる熱負荷による問題を解決する手段としては、油圧シリンダー３の内部に冷却ジャケットなどの冷却機構を設けた油圧シリンダー３を使用することで、ほぼパッキンの本来の機械寿命にまで使用を延命できることができる。このような冷却ジャケットなどの冷却機構を設けたシリンダーは、例えば、特許文献１あるいは特許文献２に開示されている。しかし、これらのシリンダーは、内部に冷却機構を設けているので、シリンダー機器の外径が大きくなり、既存の設備、例えば既存の連続鋳造設備などには、そのままでは必ずしも適用しやすくない問題があった。
【０００４】
【特許文献１】
特開平３−１０３６０２号公報
【特許文献２】
特開平４−３２５７０３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、シリンダーの外径を大きくすることなくシリンダーを冷却することが可能で、既存の設備に、特に既存の連続鋳造設備に容易に適用し得る設備を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための本発明の手段は、請求項１の発明では、シリンダーの上部に冷却水を噴出する開口を有する配管を配設して該配管の開口から冷却水をシリンダーの外壁全体に掛けて冷却することを特徴とする大きな熱負荷の掛かるシリンダーの冷却構造である。
【０００７】
請求項２の発明では、シリンダーの下部にシリンダーを冷却した使用済み冷却水を受ける受水パンを配設したことを特徴とする請求項１の手段の大きな熱負荷の掛かるシリンダーの冷却構造である。
【０００８】
請求項３の発明では、冷却水を噴出する開口を有する配管は少なくとも１個の孔をシリンダー側に開口した配管であることを特徴とする請求項１または２の手段の大きな熱負荷の掛かるシリンダーの冷却構造である。
【０００９】
請求項４の発明では、冷却水を噴出する開口を有する配管はシリンダー側にノズル開口を有する噴霧ノズルからなることを特徴とする請求項１または２の手段の大きな熱負荷の掛かるシリンダーの冷却構造である。
【００１０】
請求項５の発明では、冷却水を掛けるシリンダーの近傍の大気を強制的に換気するエアーファンを配設したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項の手段の大きな熱負荷の掛かるシリンダーの冷却構造である。
【００１１】
請求項６の発明では、シリンダーは連続鋳造設備の圧下ロールに圧下力を及ぼす油圧シリンダーであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項の手段の大きな熱負荷の掛かるシリンダーの冷却構造である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、従来の技術および本発明の実施の形態を説明する。先ず、図１により従来の連続鋳造設備の鋳片１の引抜き工程における軽圧下用の圧下ロール２およびその圧下ロール２に軽圧下を付与する油圧シリンダー３を模式的に示す。矢印１３の方向に引き抜かれている鋳片１の左右には圧下ロール２が配設されている。圧下ロール２はロールフレーム４に支持され矢印５の水平方向に移動するように、同じくロールフレーム４に設けられた水平方向に加圧力を配した油圧シリンダー３により軽圧下力が加圧される。図１では、圧下ロールの左右の対のうち、片方の圧下ロール２が移動可能に示されているが、対の左右両方の圧下ロール２が油圧シリンダー３により移動されるものもある。鋳片１は鋳型からこの圧下ロール２に至る間に冷却水の噴霧により冷却されているが、それでもなお鋳片１の内部の中心部は凝固末期にあり、鋳片１は極めて高温の状態にある。そのため圧下ロール２を通じて熱伝導により圧下ロール２の背部の油圧シリンダー３に熱が伝わり、油圧シリンダー３の温度は２００℃を超えるものとなっている。
【００１３】
本発明の実施の形態では、図１の従来の連続鋳造設備の引抜き工程における軽圧下用の圧下ロール２およびその圧下ロール２に軽圧下を付与する油圧シリンダー３およびそれらを支持しているロールフレーム４の構造と全く同様の構造である。さらにこれらの構造に加えて、図２に示すように、油圧シリンダー３の上部に少し離間してこの油圧シリンダー３を冷却するための冷却水８を噴出する開口の孔７を有する配管６が油圧シリンダー３に沿って配設されている。さらに油圧シリンダー３の下部に油圧シリンダー３を冷却した使用済みの冷却水８を受ける受水パン１０を配設する。受水パン１０には受け入れた水を配設する排水管１２が適宜設けてある。
【００１４】
この場合、図３の（ａ）に示すように、配管６に替えてスプレーノズル９を設けているが、これは油圧シリンダー３の上に１本を配設することもできる。しかし、図３の（ｂ）に示すように２本の配管６を配設してもよく、その配管６の孔７の数と冷却する油圧シリンダー３の径との関係に基づいて油圧シリンダー３の全体に冷却水８が掛かる範囲となるように適宜数の配管６あるいはスプレーノズル９を設けるものとする。
【００１５】
以上に示したように冷却水８を噴出する図２に示す配管６に置き替えて霧状に冷却水８を噴霧するスプレーノズル９を油圧シリンダー３の近傍に配設してもよい。スプレーノズル９を設ける場合は、油圧シリンダー３の上部に配設することもできるが、油圧シリンダー３の両サイドに平行に配設して噴霧するする構造としてもよい。
【００１６】
上記の構造において、冷却水８を掛ける水の量は、油圧シリンダー３の下部より水が落ちる程度以上であれば、油圧シリンダー３の冷却として十分である。
【００１７】
以上に示した実施の形態では、配管６またはスプレーノズル９は油圧シリンダー３の周囲の空間に比して細いものとすることができ、さらに受水パン１０も薄いトレー状とすることができるので、従来の油圧シリンダー３の設備に加えてその設備内の空間にこれらを配設することが容易にでき、従ってコスト的にも負担を掛かることなく、簡便に付設することができる。
【００１８】
ところで、さらに油圧シリンダー３の冷却を向上させるために、冷却水８を掛けている油圧シリンダー３の近傍の大気を強制的に換気するファン１１を油圧シリンダー３の周りに適宜手段で配設する。図４では、油圧シリンダー３の端部側に設置しているが、油圧シリンダー３の側部あるいは上部に配設することもできる。このように油圧シリンダー３の近傍の大気を強制的に換気することで霧状に漂う高温の水分を含んだ空気を素早く取り除くことで、油圧シリンダー３の冷却はさらに効果的となり、シリンダー寿命が延命する。
【００１９】
以上の説明で、油圧シリンダー３は連続鋳造設備の圧下ロールにおける油圧シリンダー３として説明したが、シリンダーはそれらに限られるものでなく、大きな熱負荷の掛かるシリンダーであれば本発明の冷却構造が適用できることはいうまでもない。
【００２０】
【発明の効果】
以上に説明したように、大きな熱負荷の掛かるシリンダーの冷却を、従来のシリンダーのように内部に水冷ジャケットを設け、シリンダーの径がその分大径となっているシリンダーと交換することで行うものと異なり、本発明は、従来のシリンダーをそのまま利用して外部からシリンダーを冷却する機構を設けることで、安価に設置してシリンダーの寿命を延ばすことができる優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来に連続鋳造設備における鋳片と軽圧下のための圧下ロールおよびシリンダーの構造を模式的に示す図である。
【図２】本発明の連続鋳造設備における鋳片と軽圧下のための圧下ロールおよびシリンダーの構造並びにその冷却機構を模式的に示す図である。
【図３】本発明の連続鋳造設備における軽圧下用シリンダーおよび冷却機構をシリンダー端面側から見た模式図で（ａ）は冷却機構のスプレーノズルを１本設けた図で、（ｂ）は配管を２本設けた図である。
【図４】本発明の連続鋳造設備におけるシリンダーの構造並びにその冷却機構に換気用のファンを配した構造を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１　鋳片
２　圧下ロール
３　油圧シリンダー
４　ロールフレーム
５　矢印
６　配管
７　孔
８　冷却水
９　スプレーノズル
１０　受水パン
１１　ファン
１２　排水管
１３　矢印
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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