(57)【要約】【課題】鋼帯に付着した液体の除去能力を向上させたエアナイフ装置を提供する。【解決手段】第１部材１と、エア噴射通路３を介して第１部材１と対向する第２部材２と、を備えるエアナイフ装置１０であって、エア噴射通路３に対向する第１部材１の内面及び第２部材２の内面は、それぞれ、エア噴射通路３の中心線Ｃに平行な平面となっており、第１部材１の外面及び第２部材２の外面には、それぞれ、エア噴射口４を形成する先端部１１、２１の先端から基端部１４、２４に向けて、中心線Ｃに対して対称となるテーパ面１１２、２１２が形成されていることを特徴とする。【選択図】図２
2017164664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材と、エア噴射通路を介して前記第１部材と対向する第２部材と、を備えるエアナイフ装置であって、
前記エア噴射通路に対向する前記第１部材の内面及び前記第２部材の内面は、それぞれ、前記エア噴射通路の中心線に平行な平面となっており、
前記第１部材の外面及び前記第２部材の外面には、それぞれ、エア噴射口を形成する先端部の先端から基端部に向けて、前記中心線に対して対称となるテーパ面が形成されていることを特徴とする、エアナイフ装置。
【請求項２】
前記第１部材の先端部及び前記第２部材の先端部は、それぞれ、前記中心線に対して直交する第１先端面及び第２先端面を有しており、
前記第１先端面と前記第２先端面とは、同一平面上に位置している、請求項１記載のエアナイフ装置。
【請求項３】
前記テーパ面は、前記中心線に対して２０〜４０度傾斜しており、
前記第１部材と前記第２部材との間の距離は、１．５〜２．５ｍｍとなっている、請求項１又は２に記載のエアナイフ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼帯にエアを吹き付けるエアナイフ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１〜３に示されるように、熱処理によって鋼帯に付着した水等の液体は、水切りロールとスリット状のノズルを有するエアワイパー（エアナイフ装置）との組み合わせによって除去されるようになっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１１４５３６号公報
【特許文献２】特開平１１−１２７７２号公報
【特許文献３】特開平７−８８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、水切りロールは、鋼帯を両面から挟んで水切りを行うため、ロールが鋼帯に接触し、鋼帯の表面に傷を付ける恐れがある。一方、エアナイフ装置は、鋼帯と非接触であるが、鋼帯に付着した液体の除去能力が十分ではなく、エアナイフ装置のみで鋼帯に付着した液体の除去を行うことは難しかった。
【０００５】
そこで、本発明は、鋼帯に付着した液体の除去能力を向上させたエアナイフ装置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】
【０００６】
本発明は、第１部材と、エア噴射通路を介して前記第１部材と対向する第２部材と、を備えるエアナイフ装置であって、
前記エア噴射通路に対向する前記第１部材の内面及び前記第２部材の内面は、それぞれ、前記エア噴射通路の中心線に平行な平面となっており、
前記第１部材の外面及び前記第２部材の外面には、それぞれ、エア噴射口を形成する先端部の先端から基端部に向けて、前記中心線に対して対称となるテーパ面が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
前記構成によれば、第１部材の内面及び前記第２部材の内面は、それぞれ、エア噴射通路の中心線に平行な平面となっており、第１部材の外面及び第２部材の外面には、それぞれ、エア噴射通路の中心線に対して対称となるテーパ面が形成されているので、エア噴射通路から噴射されたエア速度の減衰を低減させることができ、エアナイフ装置の水切り性能を向上させることができる。その結果、エアナイフ装置のみで鋼帯の水切りを行うことで、水切りロールを不要とすることができ、水切りロールによって鋼帯の表面に傷を付けることを防止できる。
【０００８】
本発明は、更に、次のような構成を備えるのが好ましい。
（１）前記第１部材の先端部及び前記第２部材の先端部は、それぞれ、前記中心線に対して直交する第１先端面及び第２先端面を有しており、
前記第１先端面と前記第２先端面とは、同一平面上に位置している。
（２）前記テーパ面は、前記中心線に対して２０〜４０度傾斜しており、
前記第１部材と前記第２部材との間の距離は、１．５〜２．５ｍｍとなっている。
【０００９】
前記構成（１）によれば、第１先端面と第２先端面とが同一平面上に位置しているので、エア噴射口近傍の乱流の発生が抑制され、エア噴射口から噴射されたエア速度の減衰を低減させることができ、エアナイフ装置の水切り性能を向上させることができる。
【００１０】
前記構成（２）によれば、テーパ面がエア噴射通路の中心線に対して所定の角度だけ傾斜しているので、エア噴射口から噴射されたエア速度の減衰をより低減させることができ、エアナイフ装置の水切り性能を向上させることができる。また、第１部材と第２部材との間の距離を所定の範囲内とすることで、エア供給設備を増強させることなく、エアの噴射性を維持しながら、エア噴射圧力を所定以上とすることができ、その結果、エア噴射通路から噴射されるエア速度を増加させることができる。そして、エア速度を増加させることで、エアナイフ装置の水切り性能を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
要するに、本発明によると、鋼帯に付着した液体の除去能力を向上させたエアナイフ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るエアナイフ装置の概略斜視図である。
【図２】エアナイフ装置の断面拡大図である。
【図３】テーパ面の有無に対する、エアナイフ装置の先端部から鋼板までの距離とエア速度との関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係るエアナイフ装置１０の概略斜視図であり、図２は、エアナイフ装置１０の断面拡大図である。図１及び図２に示されるように、エアナイフ装置１０は、第１部材１と、エア噴射通路３を介して第１部材１と対向する第２部材２と、を備えている。
【００１４】
第１部材１は、鋼板Ｓにエアを噴射するエア噴射口４を形成する先端部１１と、エア噴射通路３と対向する直線部１２と、直線部１２から折り曲げられて延びる折り曲げ部１３と、折り曲げ部１３から延び、エア供給管（図示せず）と接続され、エアチャンバ５を形成する基端部１４と、を備えている。
【００１５】
先端部１１は、エア噴射通路３の中心線Ｃと直交する先端面１１１と、第１部材１の外面であって、先端部１１の先端である先端面１１１から基端部１４に向けて、中心線Ｃに対して傾斜するテーパ面１１２と、第１部材１の内面であって、先端面１１１から基端部１４に向けて、中心線Ｃに平行に延びる先端部内面１１３と、を備えている。
【００１６】
直線部１２は、第１部材１の外面であって、テーパ面１１２から基端部１４に向けて、中心線Ｃに平行に延びる直線部外面１２１と、先端部内面１１３から基端部１４に向けて、中心線Ｃに平行に延びる直線部内面１２２と、を備えている。なお、先端部内面１１３と直線部内面１２２とは、同一平面上で連続した平面となっている。
【００１７】
第２部材２は、鋼板Ｓにエアを噴射するエア噴射口４を形成する先端部２１と、エア噴射通路３と対向する直線部２２と、直線部２２から折り曲げられて延びる折り曲げ部２３と、折り曲げ部２３から延び、エア供給管（図示せず）と接続され、エアチャンバ５を形成する基端部２４と、を備えている。なお、折り曲げ部１３と折り曲げ部２３とは、中心線Ｃに対して対称となるように、直線部１２又は直線部２２に対して折り曲げられている。具体的には、折り曲げ部１３及び折り曲げ部２３は、折り曲げ部１３と折り曲げ部２３とで形成される空間が基端部１４、２４に向かって拡がるよう、折り曲げられている。また、基端部１４と基端部２４とは、中心線Ｃに対して対称となるように、折り曲げ部１３又は折り曲げ部２３から、中心線Ｃに平行に延びている。
【００１８】
先端部２１は、エア噴射通路３の中心線Ｃと直交する先端面２１１と、第２部材２の外面であって、先端部２１の先端である先端面２１１から基端部２４に向けて、中心線Ｃに対して傾斜するテーパ面２１２と、第２部材２の内面であって、先端面２１１から基端部２４に向けて、中心線Ｃに平行に延びる先端部内面２１３と、を備えている。
【００１９】
直線部２２は、第２部材２の外面であって、テーパ面２１２から基端部２４に向けて、中心線Ｃに平行に延びる直線部外面２２１と、先端部内面２１３から基端部２４に向けて、中心線Ｃに平行に延びる直線部内面２２２と、を備えている。なお、先端部内面２１３と直線部内面２２２とは、同一平面上で連続した平面となっている。
【００２０】
先端面１１１と先端面２１１とは、同一平面上に位置しており、鋼板Ｓから等距離の位置に位置するようになっている。また、テーパ面１１２とテーパ面２１２とは、中心線Ｃに対して対称となるよう傾斜している。具体的には、テーパ面１１２及びテーパ面２１２は、先端面１１１及び先端面２１１から基端部１４及び基端部２４に向けて、中心線Ｃとの距離が長くなるように傾斜している。テーパ面１１２及びテーパ面２１２の、中心線Ｃに対する傾斜角度Ｄは、２０〜４０度となっている。テーパ面１１２及びテーパ面２１２の大きさは、中心線Ｃに平行な方向に３ｍｍ程度、中心線Ｃに垂直な方向に１．５ｍｍ程度である。
【００２１】
直線部内面１２２と直線部内面２２２との距離は、１．５〜２．５ｍｍであり、直線部内面１２２と先端部内面１１３とは同一平面上に位置し、直線部内面２２２と先端部内面２１３とは同一平面上に位置するので、先端部内面１１３と先端部内面２１３との距離も同様に、１．５〜２．５ｍｍである。すなわち、エア噴射通路３の幅は、１．５〜２．５ｍｍである。なお、直線部１２及び直線部２２の厚さは、それぞれエア噴射通路３の幅より小さくなっている。
【００２２】
前記構成のエアナイフ装置１０によれば、次のような効果を発揮できる。
【００２３】
（１）第１部材１の内面である、先端部内面１１３及び直線部内面１２２は、エア噴射通路３の中心線Ｃに平行な平面となっており、第２部材２の内面である、先端部内面２１３及び直線部内面２２２は、エア噴射通路３の中心線Ｃに平行な平面となっている。さらに、第１部材１の外面及び第２部材２の外面には、それぞれ、エア噴射通路３の中心線に対して対称となるテーパ面１１２及びテーパ面２１２が形成されているので、エア噴射通路３から噴射されたエア速度の減衰を低減させることができ、エアナイフ装置１０の水切り性能を向上させることができる。その結果、エアナイフ装置１０のみで鋼帯Ｓの水切りを行うことで、水切りロールを不要とすることができ、水切りロールによって鋼帯Ｓの表面に傷を付けることを防止できる。
【００２４】
（２）先端面１１１と先端面２１１とが同一平面上に位置しているので、エア噴射口４近傍の乱流の発生が抑制され、エア噴射口４から噴射されたエア速度の減衰を低減させることができ、エアナイフ装置１０の水切り性能を向上させることができる。
【００２５】
（３）テーパ面１１２及びテーパ面２１２は、エア噴射通路３の中心線Ｃに対して２０〜４０度傾斜するようになっているので、エア噴射口４から噴射されたエア速度の減衰をより低減させることができ、エアナイフ装置１０の水切り性能を向上させることができる。
【００２６】
なお、テーパ面１１２、２１２が設けられず、直線部外面１２１、２２１と先端面１１１、１２１とで構成される角度が直角である場合、噴射されたエアは、周囲の空気を円滑に巻き込むことができず、乱流が発生しエア速度が減衰してしまう。また、テーパ面１１２、２１２の傾斜角度Ｄが２０度以下の場合には、テーパ面１１２、２１２と先端面１１１、１２１とで構成される角度が直角に近くなり、同様に乱流が発生しエア速度が減衰してしまう。そして、テーパ面１１２、２１２の傾斜角度Ｄが４０度を超える場合は、直線部外面１２１、２２１とテーパ面１１２、２１２とで構成される角度が直角に近づくこととなり、同様に乱流が発生しエア速度が減衰してしまう。また、テーパ面１１２、２１２は、直線部１２、２２の内面に設けられるよりも外面に設けられる方が好ましい。図３は、テーパ面の有無に対する、エアナイフ装置１０の先端部１１から鋼板Ｓまでの距離とエア速度との関係を示したグラフである。図３に示されるように、エアの噴射条件が同じとき、テーパ面なしの場合、直線部１２、２２の内面にテーパ面を設ける場合（内側テーパ面）及び直線部１２、２２の外面にテーパ面を設ける場合（外側テーパ面）を比較すると、外側テーパ面が、最もエア速度が減速しにくいことがわかる。なお、先端部１１から鋼板Ｓまでの距離が近いほどエア速度が速くなっているが、実際には高速で走行する鋼板Ｓのばたつきや、鋼板Ｓの継ぎ目によって鋼板Ｓの厚さが変動する場合があるので、先端部１１から鋼板Ｓまでの距離は１５〜２０ｍｍであることが好ましい。実際、図３に示されるように、先端部１１から鋼板Ｓまでの距離が１５〜２０ｍｍのところで、エア速度の減速に対するテーパ面なし、内側テーパ面、外側テーパ面の違いが特に顕著に現れている。
【００２７】
（４）先端部内面１１３及び直線部内面１２２と先端部内面２１３及び直線部内面２２２との距離が、１．５〜２．５ｍｍとなっている。すなわち、エア噴射通路３の幅を１．５〜２．５ｍｍとすることによって、エア供給設備を増強させることなく、エアの噴射性を維持しながら、エア噴射圧力を所定以上とすることができ、その結果、エア噴射通路３から噴射されるエア速度を増加させることができる。そして、エア速度を増加させることで、エアナイフ装置１０の水切り性能を向上させることができる。なお、ここで、エア噴射通路３から噴射されるエア速度は、１６０ｍ／ｓ以上あることが好ましい。
【００２８】
上記実施形態では、直線部１２の直線部外面１２１は、中心線Ｃに平行に延びているが、中心線Ｃに対して傾斜していても良い。ただし、テーパ面１１２の中心線Ｃに対する傾斜角度より小さい角度で傾斜していることが好ましい。直線部２２の直線部外面２２１についても同様である。なお、直線部外面１２１及び直線部外面２２１が、中心線Ｃに対して傾斜する場合でも、直線部外面１２１と直線部外面２２１は、中心線Ｃに対して対称となるように傾斜することが好ましい。
【００２９】
上記実施形態では、折り曲げ部１３及び折り曲げ部２３が設けられているが、折り曲げ部が設けられず、直線部が直接基端部に接続されても良い。
【００３０】
特許請求の範囲に記載された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、上記実施形態に対して各種変形及び変更を行うことも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明では、鋼帯に付着した液体の除去能力を向上させたエアナイフ装置を提供できるので、産業上の利用価値が大である。
【符号の説明】
【００３２】
１  第１部材
１１  先端部
１１１  先端面  １１２  テーパ面  １１３  先端部内面
１２  直線部
１２１  直線部外面  １２２  直線部内面
１３  折り曲げ部  １４  基端部
２  第２部材
２１  先端部
２１１  先端面  ２１２  テーパ面  ２１３  先端部内面
２２  直線部
２２１  直線部外面  ２２２  直線部内面
２３  折り曲げ部  ２４  基端部
３  エア噴射通路
４  エア噴射口
５  エアチャンバ
１０  エアナイフ装置
Ｃ  中心線
Ｓ  鋼板
Ｄ  傾斜角度
【図１】
2017164664.tif 000003
【図２】
2017164664.tif 000004
【図３】
2017164664.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成29年7月20日(2017.7.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材と、エア噴射通路を介して前記第１部材と対向する第２部材と、を備えるエアナイフ装置であって、
前記エア噴射通路に対向する前記第１部材の内面及び前記第２部材の内面は、それぞれ、前記エア噴射通路の中心線に平行な平面となっており、
前記第１部材の外面及び前記第２部材の外面には、それぞれ、エア噴射口を形成する先端部の先端から基端部に向けて、前記中心線に対して対称となるテーパ面が形成され、
前記先端部は、前記エアナイフ装置によってエアが吹き付けられる鋼帯までの距離が１５〜２０ｍｍの位置に配置されていることを特徴とする、エアナイフ装置。
【請求項２】
前記第１部材の先端部及び前記第２部材の先端部は、それぞれ、前記中心線に対して直交する第１先端面及び第２先端面を有しており、
前記第１先端面と前記第２先端面とは、同一平面上に位置している、請求項１記載のエアナイフ装置。
【請求項３】
前記テーパ面は、前記中心線に対して２０〜４０度傾斜しており、
前記第１部材と前記第２部材との間の距離は、１．５〜２．５ｍｍとなっている、請求項１又は２に記載のエアナイフ装置。