(57)【要約】  鋼板の表面に溶融金属をめっきする鋼板めっき設備の１つであって、鋼板に取り付けられためっき溶融液をワイピングして付着量を調整する多段ノズル型ガスワイピング装置が提供される。前記多段ノズル型ガスワイピング装置は、高圧ガスが収容されるボディと、前記ボディに備えられ、進行めっき鋼板の表面に高圧ガスを吐出するように備えられる多段のノズルユニットとを含んで構成されている。このような本発明によると、溶融金属が充填されためっき槽を通過しためっき鋼板の表面に高速のガスジェットをワイピングし、高速操業を維持ながらも溶融金属の飛散を抑制し、究極的にはめっき鋼板のめっきの厚さ（めっき付着量）を安定して均一に調節することを可能とする改善した効果が得られる。
2010511789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧ガスが収容されるボディと、
前記ボディに備えられ、進行めっき鋼板の表面に高圧ガスを吐出するように構成される多段ノズルユニットと、
を含んで構成された多段ノズル型ガスワイピング装置。
【請求項２】
前記ボディは、該ボディに連結された供給管を通じて供給される高圧ガスを内部に収容するための空間を形成するチャンバからなり、
前記多段ノズルユニットが設けられるチャンバの一側壁には、高圧ガスを排出する排出孔が備えられたことを特徴とする請求項１に記載の多段ノズル型ガスワイピング装置。
【請求項３】
前記ボディの内部には、チャンバ内部の高圧ガス収容空間を第１、第２均圧空間として形成する隔壁が備えられ、
前記隔壁には、ガス通過孔が形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多段ノズル型ガスワイピング装置。
【請求項４】
前記多段ノズルユニットは、
前記ボディであるチャンバの高圧ガス排出孔と連通するようにチャンバの一側壁に備えられるメインノズルと、
前記メインノズルの上・下側に高圧ガス排出孔と連通するようにさらに備えられる少なくとも１つ以上の補助ノズルと、
を含んで構成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多段ノズル型ガスワイピング装置。
【請求項５】
１つのメインノズルと、該メインノズルの上・下側に順次に備えられる第１、第２補助ノズルとを含んで構成されたことを特徴とする請求項４に記載の多段ノズル型ガスワイピング装置。
【請求項６】
前記メインノズルの内側に形成され、ボディであるチャンバの第２均圧空間とガス排出孔を通じて連通する第３均圧空間をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の多段ノズル型ガスワイピング装置。
【請求項７】
前記メインノズルと少なくとも１つ以上の補助ノズルは、前記ボディであるチャンバの一側壁に取り付けられてメイン及び補助ガス吐出口を形成する上・下部リブで構成されたことを特徴とする請求項４に記載の多段ノズル型ガスワイピング装置。
【請求項８】
前記チャンバから鋼板進行方向に補助ガス吐出口とメインガス吐出口の順に間隔を空けて配置されることを特徴とする請求項７に記載の多段ノズル型ガスワイピング装置。
【請求項９】
前記ボディであるチャンバは、
内部に高圧ガス収容空間を形成するチャンバボディと、
前記チャンバボディの一側に備えられ、多段ノズルユニットのリブが設けられるリブ支持ユニットと、
で構成されたことを特徴とする請求項２または請求項７に記載の多段ノズル型ガスワイピング装置。
【請求項１０】
前記リブ支持ユニットは、
前記メイン及び少なくとも１つ以上の補助ノズルの上・下部リブが傾斜して移動することができるように締結されるリブ支持部と、
チャンバに収容された高圧ガスをリブとの間に形成されたガス吐出口側に排出させるガス排出孔が備えられ、リブ支持部と一体となってワイピング装置の荷重に対する支柱の役割を行う支持ユニットボディと、
を含んで構成されたことを特徴とする請求項９に記載の多段ノズル型ガスワイピング装置。
【請求項１１】
前記チャンバの均圧空間の内部に備えられ、高圧ガスのメインノズルと補助ノズルへのガス流動量を調整するように構成された第１ガスガイドをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の多段ノズル型ガスワイピング装置。
【請求項１２】
前記第１ガスガイドは、リブ支持ユニットのメインノズル側のリブ支持部に回転可能に連結され、垂直連携された駆動ユニットとしてチャンバ内で旋回可能に設けられるガイド板を含むことを特徴とする請求項１１に記載の多段ノズル型ガスワイピング装置。
【請求項１３】
前記駆動ユニットは、高圧ガスの流動に干渉されないように前記チャンバの側壁に備えられ、前記ガイド板が連結される駆動シリンダで構成されたことを特徴とする請求項１２に記載の多段ノズル型ガスワイピング装置。
【請求項１４】
前記チャンバの均圧空間の内部に備えられ、高圧ガスのメインノズルと補助ノズルへの流動量を一定に維持するように提供された第２ガスガイドをさらに含むことを特徴とする請求項３または請求項６に記載の多段ノズル型ガスワイピング装置。
【請求項１５】
前記第２ガスガイドは、チャンバの第２均圧空間の内部にガス通過開口領域を形成し、且つ内側には第４均圧空間を形成するガイド板で構成されたことを特徴とする請求項１４に記載の多段ノズル型ガスワイピング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼板の表面に溶融亜鉛などの溶融金属をめっきする鋼板めっき設備の１つであって、鋼板に取り付けられためっき溶融液をワイピングして鋼板の付着量を調整するガスワイピング装置（ｇａｓ  ｗｉｐｉｎｇ  ａｐｐａｒａｔｕｓ）に関するものである。
【０００２】
より詳しくは、溶融金属が充填されためっき槽を通過しためっき鋼板の表面に高速のガスジェット（ｇａｓ  ｊｅｔ）をワイピングし、高速操業を維持ながらも溶融金属の飛散（ｓｐｌａｓｈ）を抑制して、究極的にはめっき鋼板のめっきの厚さ（めっき付着量）を安定して均一に調節することを可能とした多段ノズル型ガスワイピング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
鋼板、特に冷延鋼板の表面に特定の溶融金属、例えば、溶融亜鉛などをめっきするめっき鋼板は、鋼板の耐食性などに優れるだけでなく、その外観も美麗である。
【０００４】
特に、近年ではこのようなめっき鋼板が電子製品や自動車用鋼板として使用され、より高品質のめっき鋼板を製造する技術の開発に集中している実情である。
【０００５】
一方、このような鋼板の代表的なめっき工程は連続亜鉛めっき工程である。例えば、図１に示したように、ペイオフリール（Ｐａｙ  Ｏｆｆ  Ｒｅｅｌ）から繰出されたコイル鋼板Ｓ（冷延鋼板）は、溶接機と入側ルーパを経て熱処理炉で熱処理され、スナウト１１４（ｓｎｏｕｔ）を経て溶融金属、例えば溶融亜鉛１１２が充填されためっき槽１１０を通過しながらめっきが行われる。
【０００６】
そして、鋼板Ｓがめっき槽の湯面の上部に設けられたガスワイピング装置１２０（またはエアナイフ（ａｉｒ  Ｋｎｉｆｅ））を通過しながら鋼板表面に噴射される高圧のエアまたは窒素などの不活性ガス（以下、「ガス」と総称する。図１の「Ａ」参照）により鋼板表面の溶融めっき液（亜鉛）が適切に削られながらそのめっきの厚さが調節される。
【０００７】
次に、鋼板のめっき量が適当であるか否かをめっき付着量測定ゲージ１３０で測定し、この測定値をフィードバックしてガスワイピング装置１２０のガス吐出圧力や鋼板Ｓとガスワイピング装置１２０との間の間隔を調整してめっき鋼板のめっき付着量を連続制御する。
【０００８】
この時、図１において説明していない１１６と１１８は、鋼板をめっき槽の内部に案内し鋼板の震動を抑制するシンクロール（Ｓｉｎｋ  Ｒｏｌｌ）とスタビライジングロール（Ｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇ  Ｒｏｌｌ）である。
【０００９】
このように、ガスワイピング装置１２０（エアナイフ）は、需要者の要求に合わせて、実質的にめっき鋼板のめっきの厚さを決める重要な設備である。
【００１０】
次に、図２では、上記のようなガスワイピング装置１２０から発生される溶融めっき液（溶融亜鉛）の飛散問題を図示している。
【００１１】
即ち、図２に示したように、ガスワイピング装置１２０から高速の高圧ガスがワイピング装置１２０の吐出口１２２（例えば、上・下部リブの間に形成されたスリット状）を通じて吐出（噴射）されて鋼板表面に衝突した後、上下に移動するガスの速い移動速度により鋼板に取り付けられている溶融めっき液粒子ｄ（溶融亜鉛粒子。以下、「亜鉛チップ」（ｚｉｎｃ  ｃｈｉｐ）と総称する）が飛散される問題が発生する。
【００１２】
例えば、図２で高圧・高速のガスが吐出口から吐出されると吐出口の周辺に速い速度のガス移動により負圧（−）領域が発生してめっき層の表面から亜鉛チップｄの飛散が発生されるということである。
【００１３】
ところが、現在は、めっき鋼板の生産量を増やすために鋼板の移送速度を増大させるか、めっき鋼板の製品費用を低減するために可能な鋼板に取り付けられる溶融めっき層を所望の範囲内で最も薄く被膜する箔めっきが要求されている実情である。
【００１４】
一方、箔めっきの場合、めっき槽（図１の１１０）を通過しためっき鋼板の表面からより多量の溶融金属を削り取らなければならないため、このような箔めっきの場合は、ガスの運動量を増加させて衝突圧を高める必要がある。
【００１５】
しかし、前述したように、ガスの吐出速度を増加させるほど亜鉛チップの飛散が比例的に甚だしく発生するのでガス吐出速度を無制限に増加させることはできない。
【００１６】
一方、このように飛散される亜鉛チップｄは、ガスワイピング装置の吐出口（周辺）に取り付けられて、ガス吐出分布が鋼板の幅方向に均一に具現されないようにする原因を提供し、これはめっき鋼板のめっき不良を誘発する。
【００１７】
従って、箔めっきするときに飛散を抑制するため現在では鋼板の移動速度を下げてライン稼働が行われているが、めっき鋼板の高速操業の限界により、結局、めっき鋼板の生産低下につながる実情である。
【００１８】
近年、ガスワイピング装置１２０の操業に当たっての重要な関心は、ガスの高速・高圧吐出を可能にするとともに、鋼板の移動速度を速くしながらもめっき鋼板の製品品質に影響を及ぼす亜鉛チップの飛散は最大限に抑制することにある。
【００１９】
ところが、今まで知られていた従来のガスワイピング装置においては、亜鉛チップの飛散を抑制、または、防止するための様々な技術が提案されたが、それらは、ガスワイピング装置のほか、別途の装置を使用する複雑な構造のもの、または、実操業への適用時に亜鉛チップの飛散を効果的に遮断できないものが大部分であった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は、上記のような従来の問題点を解消するために案出されたものであって、その目的は、溶融金属が充填されためっき槽を通過した鋼板の表面に、ガスジェットを高速でワイピングし、高速操業を維持ながらも亜鉛チップの飛散を抑制する多段ノズル型ガスワイピング装置を提供することにある。
【００２１】
また、本発明の他の目的は、ワイピング装置の内部空間を多段均圧空間（チャンバ）を形成することによって、多段ノズルを通じて噴射されるガスジェット類の鋼板の幅方向の均一性を向上させるとともに、ジェット類の乱流成分を抑制して安定したジェットを噴射するようにする多段ノズル型ガスワイピング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記のような目的を達成するための技術的な側面として、本発明は、高圧ガスが収容されるボディと、上記ボディに備えられ、進行めっき鋼板の表面に高圧ガスを吐出するように構成される多段ノズルユニットとを含んで構成された多段ノズル型ガスワイピング装置を提供する。
【００２３】
好ましくは、上記ボディは、該ボディに連結された供給管を通じて供給される高圧ガスを内部に収容するための空間を形成するチャンバからなり、上記多段ノズルユニットが設けられるチャンバの一側壁には、ノズルユニットとして高圧ガスを排出する排出孔が備えられる。
【００２４】
より好ましくは、上記ボディの内部には、チャンバ内部の高圧ガス収容空間を第１、第２均圧空間として形成する隔壁が備えられ、上記隔壁にはガス通過孔が形成されるように構成する。
【００２５】
この時、上記多段ノズルユニットは、上記ボディであるチャンバの高圧ガスの排出孔と連通するようにチャンバの一側壁に備えられるメインノズルと、上記メインノズルの上・下側に高圧ガスの排出孔と連通するようにさらに備えられる少なくとも１つ以上の補助ノズルとを含むことができる。
【００２６】
上記多段ノズルユニットは、好ましくは１つのメインノズルと、該メインノズルの上・下側に順次に備えられる第１、第２補助ノズルとを含むことができる。
【００２７】
また、上記メインノズルの内側に形成され、ボディであるチャンバの第２均圧空間と、ガス排出孔を通じて連通する第３均圧空間をさらに含むことができる。
【００２８】
そして、上記メインノズルと少なくとも１つ以上の補助ノズルは、上記ボディであるチャンバの一側壁に取り付けられてメイン及び補助ガス吐出口を形成する上・下部リブからなることができる。
【００２９】
また、上記チャンバから鋼板進行方向に補助ガス吐出口とメインガス吐出口の順に間隔を空けて配置されることができる。
【００３０】
この時、上記ボディであるチャンバは、内部に高圧ガス収容空間を形成するチャンバボディと、上記チャンバボディの一側に備えられ、多段ノズルユニットのリブが設けられるリブ支持ユニットとからなることができる。
【００３１】
また、上記リブ支持ユニットは、上記メイン及び少なくとも１つ以上の補助ノズルの上・下部リブが傾斜して移動することができるように締結されるリブ支持部と、チャンバに収容された高圧ガスをリブとの間に形成されたガス吐出口側に排出させるガス排出孔が備えられ、リブ支持部と一体となってワイピング装置の荷重に対する支柱の役割を行う支持ユニットボディとを含むことができる。
【００３２】
ここで、上記チャンバの均圧空間の内部に備えられ、高圧ガスのメインノズルと補助ノズルへのガス流動量を調整するように構成された第１ガスガイドをさらに含むこともできる。
【００３３】
この時、上記第１ガスガイドは、リブ支持ユニットのメインノズル側のリブ支持部に回転可能に連結され、垂直連携された駆動ユニットとしてチャンバ内で旋回可能に設けられるガイド板を含む。
【００３４】
そして、上記駆動ユニットは、高圧ガスの流動に干渉されないように上記チャンバの側壁に備えられて、上記ガイド板が連結される駆動シリンダとして提供されることができる。
【００３５】
ここで、上記チャンバの均圧空間の内部に備えられ、高圧ガスのメインノズルと補助ノズルへの流動量を一定に維持するように提供された第２ガスガイドをさらに含むことができる。
【００３６】
この時、上記第２ガスガイドは、チャンバの第２均圧空間の内部にガス通過開口領域を形成し、且つ内側には第４均圧空間を形成するガイド板からなることができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明である多段ノズル型ガスワイピング装置によると、溶融金属が充填されためっき槽を通過しためっき鋼板の表面に高速のガスジェットをワイピングし、高速操業を維持ながらも亜鉛チップの飛散を効果的に防止し、これによりめっき工程の操業生産性を向上させるという利点を提供する。
【００３８】
さらに、ガスワイピング装置の内部空間を多段均圧空間（チャンバ）を形成することによって、多段ノズルを通じて噴射されるガスジェット類の鋼板の幅方向の均一性を向上させるとともに、ジェット類の乱流成分を抑制して安定したジェットを噴射する効果を提供する。
【００３９】
従って、本発明である多段ノズル型ガスワイピング装置によると、めっき鋼板のめっき付着量を調節するガスワイピング装置（エアナイフ）を稼働する時の亜鉛チップの飛散が防止され、鋼板の幅方向の均一な吐出が具現され、究極的には鋼板のめっき品質を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】鋼板めっき設備の一例として亜鉛めっき設備を図示した斜視図である。
【図２】従来のガスワイピング装置においての亜鉛チップの飛散状態を図示した状態図である。
【図３】本発明による多段ノズル型ガスワイピング装置を図示した概略構成図である。
【図４】本発明である多段ノズル型ガスワイピング装置によるガスワイピング状態を示した状態図である。
【図５】既存の単一ノズル型装置と本発明の多段ノズル型装置の使用時にワイピングガスの鋼板衝突圧を示したグラフである。
【図６】既存の単一ノズル型及び本発明の多段ノズル型装置の使用時にノズル付近での負圧発生挙動を示したもので、（ａ）はノズルの中心から上下１０ｃｍの地点での負圧発生挙動を示したグラフであり、（ｂ）はノズルの中心から上下２０ｃｍの地点での負圧発生挙動を示したグラフである。
【図７】本発明の３段ノズル型ガスワイピング装置の使用時に作動状態を図示した状態図である。
【図８】本発明による多段ノズル型ガスワイピング装置の好ましい実施例を図示した構成図である。
【図９】図８の分解斜視図である。
【図１０】本発明による多段ノズル型ガスワイピング装置の他の実施例を図示した構成図である。
【図１１】図１０の部分背面図である。
【図１２】図１０の一部切開斜視図である。
【図１３】本発明による多段ノズル型ガスワイピング装置のさらに他の実施例を図示した構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明を詳しく説明する。
【００４２】
めっき鋼板のめっきの厚さを調整するガスワイピングは、ガスワイピング装置（またはエアナイフ）のノズルを通じて高速で噴射される高圧ガス（エアまたは不活性ガス）が鋼板と衝突する時に発生する衝突圧により具現される。
【００４３】
ところが、ノズルでのガス噴射圧力が増加するほどガス粒子の運動量が増加するためより多くのめっき層をワイピングするようになり、それによってめっき層が薄くなる。
【００４４】
同時に、鋼板の移動速度が増加するほど単位時間当たりに、より多くのガスがワイピングされなければならないため、より高い圧力でガスを吐出させるか、または吐出ガスの吐出速度を増加させる必要がある。
【００４５】
例えば、めっき鋼板のめっきの厚さを調整するガスワイピング挙動を整理すると、めっきの厚さは鋼板の進行速度、ノズルでのガス噴射圧力と速度、鋼板とノズルとの間の間隔により変わってくる。
【００４６】
ところが、めっき鋼板の目標とするめっきの厚さが薄い箔めっきである場合、鋼板の移動速度を増加させるためにはノズルでのガス噴射圧力を増加させてガスの鋼板に対する衝突圧を高める必要がある。
【００４７】
この場合、高速のガス粒子は、鋼板に衝突した後、方向を変えて鋼板の長手方向に高速進行するようになり、このような鋼板の長手方向に流動するガス流動（以下、「ｗａｌｌ  ｊｅｔ」と称する）により鋼板に取り付けられた溶融めっきの表面にせん断応力が発生するようになる。
【００４８】
従って、このようなせん断応力が溶融めっきの表面層の表面張力を超過すると、鋼板の融融めっき層の表面が離脱されて図２のような金属チップ（亜鉛チップ）の飛散が発生するようになる。
【００４９】
一方、図２のような単一ノズルを使用する既存のガスワイピング装置の場合、例えば１６０ｍｐｍの鋼板移送速度に対して４０ｇ／ｍ２以下の箔めっきを操業するとき、亜鉛の飛散が発生するものと知られている。
【００５０】
従って、鋼板の進行速度が１６０ｍｐｍ以上である場合、４０ｇ／ｍ２以下の箔めっきの高速操業は、今までの通常のガスワイピング装置（エアナイフ）では困難であった。
【００５１】
結局、近年の自動車用鋼板や電気製品用鋼板などのめっき鋼板の需要が急増するにつれて高速めっきや箔めっきに限界が現れてきた。
【００５２】
従って、本発明のガスワイピング装置は、高速運転を可能とし、且つめっき鋼板の箔めっきを可能としたガスワイピング装置として提供されることをその特徴としている。
【実施例】
【００５３】
以下、添付された図面によって本発明である多段ノズル型ガスワイピング装置１の好ましい実施例について詳細に説明する。
【００５４】
先ず、図３では、本発明である多段ノズル型ガスワイピング装置１の基本構成を図示している。
【００５５】
即ち、図３に示したように、本発明である多段ノズル型ガスワイピング装置１は、基本的に高圧ガス（エアまたは不活性ガス）が収容されるボディ１０と、上記ボディに設けられ、進行めっき鋼板の表面に高圧ガスを吐出するように備えられる多段ノズルユニット３０とを含んで多段ノズル型で構成したことにその特徴がある。
【００５６】
この時、上記ボディ１０は、内部に高圧ガスが供給・収容される多段空間２０を形成するチャンバからなり、該チャンバは、具体的には図示していないが、装置を進行される鋼板の両側に固定する装置フレームに固定される。
【００５７】
そして、上記ボディであるチャンバの鋼板側の一側壁１２には、上記多段ノズルユニット３０が設けられる高圧ガスを排出する排出孔１２ａが備えられている。
【００５８】
また、上記ボディ１０であるチャンバの内部には、上記高圧ガス収容空間２０を多段の均圧空間２０ａ、２０ｂとして形成し、ガス通過孔１４ａが形成された隔壁１４、即ち水平隔壁を備える。
【００５９】
好ましくは、以下に詳細に説明するが、多段ノズルユニット３０のうちメインノズル３２の内側に形成され、ボディであるチャンバの第２均圧空間２０ｂとチャンバの一側壁の排出孔１２ａを通じて連通する第３均圧空間２０ｃをさらに含む。
【００６０】
従って、図３に示したように、ガスがボディ１０の側壁（図１０の１６参照）に連結されるか、または、チャンバの上部に連結される高圧ガス供給管１８を通じて高圧で供給されると、第１均圧空間２０ａから隔壁孔１４ａを通じて第２均圧空間２０ｂに供給され、チャンバの一側壁孔１２ａを通じてメインノズル３２側の第３均圧空間２０ｃに排出されるステップによって、高圧ガスは、それぞれの均圧空間で等しく広がって均一に分布されながら流動され、最終的に多段ノズルユニット３０のメインノズル３２と第１補助ノズル３４、第２補助ノズル３６を通じて吐出されるものである。
【００６１】
即ち、高圧ガスは、メインノズルと第１、第２補助ノズルを通じて鋼板の幅方向に均一に吐出されながら鋼板めっきの厚さを均一に調整する。
【００６２】
一方、本発明の多段ノズルユニット３０は、図３に示したように、上記ボディ１０であるチャンバの一側壁１２の排出孔１２ａと連通するようにチャンバ中央側に備えられ、鋼板めっき量を調整するメインノズル３２と、上記メインノズル３２の上・下側に高圧ガス配置孔と連通するようにさらに備えられてめっき金属の飛散を防止させるための少なくとも１つ以上の補助ノズル３４、３６とを含んで構成されたことにその特徴がある。
【００６３】
即ち、本発明のガスワイピング装置１は、１つのメインノズル３２と、該メインノズルの上・下側に順次に備えられる少なくとも１つの補助ノズル、好ましくは第１補助ノズル３４、第２補助ノズル３６を含んで構成されたことに特徴がある。
【００６４】
この時、図３において説明していない３２ｃ、３４ｃ、３６ｃは、ノズルのガス吐出口である。
【００６５】
次に、図４では、多段ノズル、即ちメインノズル３２と１つの補助ノズル３４（第１補助ノズル）とを含む多段ノズルユニット３０を通じて吐出されるガスの鋼板衝突状態を図示している。
【００６６】
即ち、図４に示したように、メインノズル３２から吐出されるメインガスＧ１は鋼板Ｓの表面に衝突してめっきの厚さを調節し、第１補助ノズル３４から吐出されるガスＧ２は第１ガスを包囲しながら、前述した図２に基づいて亜鉛チップ（金属チップ）の飛散を抑制する機能を提供する。
【００６７】
例えば、上記メインノズルから吐出されるガスの鋼板の長手方向のせん断応力がめっき層の表面張力より大きい場合であっても、その上に第１補助ノズルから吐出されるガスが包囲されながらメイン吐出ガスによる亜鉛チップの飛散を抑制するようになる。
【００６８】
次に、図５では、既存の単一ノズルを使用する場合と、メインノズルと補助ノズルを同時に使用する場合の鋼板のガス衝突圧を示している。
【００６９】
即ち、図５に示したように、補助ノズルを使用する場合が、鋼板の移動方向におけるガスの鋼板衝突圧が単一ノズル（補助ノズル無しと表示）を使用する場合よりさらに高いことが分かる。
【００７０】
即ち、本発明の多段ノズル型ガスワイピング装置は、メインノズルから吐出されるガスと補助ノズルから吐出されるガスが協力して、全体ガスの鋼板衝突圧は高めるとともに、補助ノズルの吐出ガスにより亜鉛チップの飛散を抑制するという利点を提供する。
【００７１】
従って、本発明のガスワイピング装置１は、同一のガス噴射速度でめっき量を調整する場合、既存の単一ノズルのみを用いる場合に比べて、吐出ガスの鋼板衝突圧を増加させて相対的に箔めっきを可能とし、且つ亜鉛飛散を抑制することを可能とするものである。
【００７２】
次に、図６ａ及び図６ｂでは、鋼板の移動方向に対し、ノズルの中心から１０ｃｍ及び２０ｃｍを基準としたノズルの負圧（−圧）の発生挙動を示している。
【００７３】
即ち、図６ｂに示したように、メインノズル３２と１つの補助ノズル３４を使用する場合、前述したｗａｌｌ  ｊｅｔの速度減少の効果が充分でないため、衝突点と鋼板の長手方向に多少離れた地点（ノズル中心から上下に２０ｃｍの地点）では、高速流動による負圧（陰圧）が発生し、亜鉛飛散の可能性が予測された。
【００７４】
しかし、図６ａに示したように、衝突点と鋼板の長手方向にそれ程離れていない地点（ノズル中心から上下に１０ｃｍの地点）では、高速流動による負圧がほとんど発生しないことが分かった。
【００７５】
従って、図３のように、好ましくは、第２補助ノズル３６を第１補助ノズル３４と同時に使用することから、周辺圧力を増加させてガスワイピング装置（エアナイフ）のノズルの近くの鋼板に部分的に発生する負圧を解消して活性化された動圧帯（ｐｏｓｉｔｉｖｅ圧力帯）を形成することによって鋼板の溶融めっき層の全体部位に対して亜鉛の飛散が発生しないようにすることが分かる。
【００７６】
次に、図７では、本発明である多段ノズル型ガスワイピング装置１で最も理想的な１つのメインノズル３２と、その上・下側の第１補助ノズル３４、第２補助ノズル３６を同時に使用する場合のガス吐出分布を図示している。
【００７７】
即ち、多段ノズルユニット３０のメインノズル３２と、第１補助ノズル３４を通じて高速箔めっきの条件であるガスワイピングに必要な吐出ガスＧ１、Ｇ２の運動量を供給する。
【００７８】
そして、第２補助ノズル３６は、上記メインノズルと第１補助ノズルよりは相対的に減速されたガスＧ３を吐出させて、メインノズルから吐出された高速のガス粒子が鋼板と衝突した後、少なくとも第２補助ノズル（好ましくは、第１、第２補助ノズル）から噴射された低速のガスと混合されて全体のガス速度を減少させ、結果的には、鋼板の手長方向へのｗａｌｌ  ｊｅｔガスの速度が減少され、これによってせん断応力が弱くなって亜鉛チップの飛散を抑制させるようになる。
【００７９】
次に、図８から図１３では、これまでその基本作用を説明した本発明の多段ノズル型ガスワイピング装置１の具体的な構造を図示している。
【００８０】
先ず、図８及び図９では、ガスワイピング装置１でリブ支持ユニット２４を備えた図３とは異なった形態のガスワイピング装置１を図示している。
【００８１】
例えば、前述した本発明のボディ１０であるチャンバは、内部に第１均圧空間２０ａ、第２均圧空間２０ｂ、第３均圧空間２０ｃからなる高圧ガス収容空間２０を形成し、装置固定フレームに固定されるチャンバボディ２２と、上記チャンバボディの一側に上記メインノズルと第１、第２補助ノズルが設けられるリブ支持ユニット２４とからなる。
【００８２】
この時、上記リブ支持ユニット２４は、上記メインノズル３２及び第１ノズル３４、第２ノズル３６の上・下部リブが傾斜して移動することができるように締結されるリブ支持部２６と、ガスをノズルの吐出口側に排出させるガス排出孔２８ａが備えられ、リブ支持部を一体として連結して装置の荷重に支える支柱の役割を行う支持ユニットボディ２８とで構成されたことを特徴とする。
【００８３】
従って、図８及び図９に示した他の形態の本発明のガスワイピング装置１は、リブ支持ユニット２４が装置の基本骨格を構成して荷重を支持する機能を提供するので、連携固定されるチャンバボディ２２の厚さが既存のエアナイフであるガスワイピング装置に比べて小さければ、装置の強度が維持される。
【００８４】
この時、上記チャンバボディ２２は、ガスワイピング装置の保持または製作時に、別途の構成部品を内部に設けることができるように曲げられた３つのピース２２ａ、２２ｂ、２２ｃが備えられたフランジｆがボルト及びナット締結される構造であり、上部及び下部チャンバピース２２ａ、２２ｃは、上記リブ支持ユニットの上部及び下部リブ支持部２６に締結される。
【００８５】
一方、上記メインノズル３２と第１補助ノズル３４、第２補助ノズル３６は、上記リブ支持ユニット２４のリブ支持部２６に組立・分解されるメインリブ３２ａ、３２ｂ及び第１、第２の上・下部リブ３４ａ、３４ｂ、３６ａ、３６ｂからなり、これらメインリブ及び第１、第２の上・下部リブは、上記リブ支持ユニットボディ２８の傾斜面に傾斜して設けられる。
【００８６】
この時、上記リブには長孔ｈが形成され、ボルトが通過してリブ支持部２６の傾斜面に締結されてその設置位置が調整されるようになる。
【００８７】
従って、図８及び図９のように、本発明のガスワイピング装置１では、中央側メインリブ３２ａ、３２ｂの端においてメインガス吐出口３２ｃが形成され、上記メインリブと上・下側の第１、第２補助上・下部リブ３４ａ、３４ｂ、３６ａ、３６ｂの間に第１補助ガス吐出口３４ｃ、第２補助ガス吐出口３６ｃがそれぞれ形成されるものである。
【００８８】
ここで重要なのは、上記メインガス吐出口３２ｃが鋼板に最も近接して位置され、その次に、第１補助ノズルの吐出口３４ｃ及び第２補助ノズルの吐出口３６ｃが順に位置されるものである。
【００８９】
従って、同一のガス吐出速度である場合、メインガス吐出口から吐出されたガスの鋼板衝突圧が最も高く、その次に、第１、第２補助ノズルの順となり、鋼板の吐出速度においても鋼板での間隔が最も大きい第２補助ガス吐出口から吐出されるガスが最も低速である。
【００９０】
即ち、図７のようにメインガス吐出口と第１補助ガス吐出口から吐出されるガスは鋼板のめっきの厚さを調整し、第１補助ガス吐出口と第２補助ガス吐出口から吐出されるガスはｗａｌｌ  ｊｅｔを減少させて亜鉛チップの飛散を抑制させるものである。
【００９１】
この時、図９の図面符号１６は側壁である。
【００９２】
次に、図１０から図１２では、本発明の他の形態のガスワイピング装置１を図示している。
【００９３】
即ち、図１０に示したように、本発明の他の形態のガスワイピング装置１は、上記チャンバの第２均圧空間の内部に備えられ、高圧ガスのメインノズルと補助ノズルユニットの供給量を調整するように構成された第１ガスガイド５０をさらに含むことにその特徴がある。
【００９４】
この時、上記第１ガスガイド５０は、チャンバ内の第２均圧空間の内部に備えられ、メインノズル３２の上・下部リブが固定されるリブ支持部２６に駆動ユニット５２として上下に回動可能に備えられるガイド板５０ａ、５０ｂを含む。
【００９５】
従って、上記ガイド板５０ａ、５０ｂは、駆動シリンダ５２の作動により上下にリブ支持ユニットにヒンジ設置された状態で回動されることによって、第１補助ノズル３４、第２補助ノズル３６側に流動される内部ガスの流動量を調整することができるようになる。
【００９６】
一方、上記駆動ユニット５２は、図１１と図１２に示したように、上記ボディ１０であるチャンバの側壁１６に備えられた突出部分１６ａに、カバー５１の内側に高圧ガスの流動に干渉されないように垂直に備えられ、且つ上記ガイド板が連結される駆動シリンダであることができる。
【００９７】
従って、駆動シリンダ稼働時のガイド板５０ａ、５０ｂがヒンジ点を基準として旋回されながら第１補助ノズル３４、第２補助ノズル３６に供給されるガス流動量を調整するものである。
【００９８】
この時、別途の符号で図示していないが、上記駆動シリンダのロードは、ガイド板に長孔とヒンジピンの構造でガイド板の旋回時に移動量を補償する構造で連結されいる。
【００９９】
一方、上記駆動シリンダ５２を、２つの作動ロードが同一のストロークとして移動するシリンダであれば上・下側ガイド板の回動量は同量に調整され、それぞれに個別駆動されるシリンダ５２を使用すれば上・下ガイド板を個別調整することができる。
【０１００】
次に、図１３では、さらに他の形態の本発明のガスワイピング装置１を図示している。
【０１０１】
即ち、本発明のさらに他の形態のガスワイピング装置は、上記チャンバの第２均圧空間の内部に備えられ、高圧ガスのメインノズルと補助ノズル供給量を一定に維持するように構成された第２ガスガイド５４、即ちガイド板をさらに含むことにその特徴がある。
【０１０２】
従って、この場合は、ガイド板５４の間に形成されるガス通過領域（開口部分）が一定で、第２ガイド板５４の内側に第４均圧空間２０ｄをさらに形成するため、供給されるガス流動量や圧力が変動されてもメインノズルと第１、第２補助ノズルを通じて吐出されるガス吐出分布性を一定にするという利点を提供する。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は、溶融金属が充填されためっき槽を通過しためっき鋼板の表面に高速のガスジェットをワイピングし、高速操業を維持ながらも溶融金属の飛散を抑制し、究極的にはめっき鋼板のめっきの厚さ（めっき付着量）を安定して均一に調節することを可能とした多段ノズル型ガスワイピング装置を提供する。
【０１０４】
前述したように、本発明において特定の実施例について図示し説明したが、以下の特許請求の範囲により備えられる本発明の精神や分野を外れない範囲内において本発明が多様に改造及び変化され得ることは当業界において通常の知識を有する者であれば容易に想到できることは明らかである。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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