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公開番号2025030049
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2023135012
出願日2023-08-22
発明の名称ガスアトマイズ装置
出願人株式会社IHI
代理人弁理士法人青海国際特許事務所
主分類B22F 9/08 20060101AFI20250228BHJP(鋳造;粉末冶金)
要約【課題】ガス流による溶融材料の粉砕能力を向上する。
【解決手段】ガスアトマイズ装置100は、材料を溶融させた液体を流下させる材料供給部130と、流下した液体の流れを取り囲むように配置される本体212と、本体212の下端に形成された複数のスリット216とを有するフローガイド210と、フローガイド210の本体212の外周に沿って環状に設けられた1または複数の開口222を有し、開口222から斜め下方に向けてガスを噴射する噴射ノズル220と、を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
材料を溶融させた液体を流下させる材料供給部と、
流下した前記液体の流れを取り囲むように配置される本体と、前記本体の下端に形成された複数のスリットとを有するフローガイドと、
前記フローガイドの前記本体の外周に沿って環状に設けられた１または複数の開口を有し、前記開口から斜め下方に向けてガスを噴射する噴射ノズルと、
を備える、ガスアトマイズ装置。
続きを表示（約 590 文字）【請求項２】
前記噴射ノズルの前記開口から噴射された前記ガスは、
前記フローガイドの前記スリットを通過して、第１の高さ位置で前記液体の流れに衝突する第１のガス流と、
前記フローガイドの前記本体に衝突して偏向され、前記第１の高さより低い第２の高さ位置で前記液体の流れに衝突する第２のガス流と、
を含む、請求項１に記載のガスアトマイズ装置。
【請求項３】
前記フローガイドは、２つ以上、５つ以下の前記スリットを有する、請求項１または２に記載のガスアトマイズ装置。
【請求項４】
前記フローガイドの前記スリットの開口幅は、上方から下方に向かって漸増する、請求項１または２に記載のガスアトマイズ装置。
【請求項５】
前記フローガイドの前記本体は、前記噴射ノズルの前記開口よりも下方に突出しており、
前記複数のスリットの面積の合計は、前記フローガイドの前記本体の突出部分の面積の２．０％以上、６．８％以下である、請求項１または２に記載のガスアトマイズ装置。
【請求項６】
前記フローガイドの前記本体は、前記噴射ノズルの前記開口よりも下方に突出しており、
前記フローガイドの前記本体の突出量は、２．０ｍｍ超、３．０ｍｍ以下である、請求項１または２に記載のガスアトマイズ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ガスアトマイズ装置に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
金属粉末は、電子材料、触媒、３Ｄプリンタ等の様々な分野で利用されている。金属粉末の性能を高めるために、金属粉末の微粒子化が要求されている。そこで、１μｍ以上、５００μｍ以下の金属粉末を低コストで製造する技術として、ガスアトマイズ装置が開発されている。
【０００３】
ガスアトマイズ装置は、例えば、溶湯を流下させる材料供給部と、溶湯の流れに向けてガスを噴射する噴射ノズルとを備える。ガスアトマイズ装置では、溶湯の流れの周囲に設けられた噴射ノズルからガスを噴射して溶湯に衝突させ、溶湯を粉砕する。粉砕された溶湯は、落下する過程で空冷され、これにより、金属粉末が製造される。
【０００４】
上記ガスアトマイズ装置では、噴射ノズルから噴射されるガスの流速を高くするほど、製造される金属粉末の粒径を小さくすることができる。しかし、ガスの流速が高くなると、溶湯とガス流との衝突箇所において発生する上向きの吹上流が大きくなってしまう。そうすると、吹上流によって噴射ノズルに溶湯が付着し、付着した溶湯の凝固により、噴射ノズルが閉塞してしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、溶湯の流れと噴射ノズルとの間に、円筒形のフローガイドを備え、噴射されたガス流をフローガイドの外壁に衝突させて偏向させることにより、噴射ノズルへの吹上流の到達を抑制する技術が開発されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開昭６１－２６６５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記特許文献１に記載されたフローガイドを備える技術では、フローガイドへのガス流の衝突により、ガスの流速が低下してしまい、ガス流による溶湯の粉砕能力が低下してしまうという問題がある。
【０００８】
本開示は、このような課題に鑑み、ガス流による溶融材料の粉砕能力を向上することが可能なガスアトマイズ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係るガスアトマイズ装置は、材料を溶融させた液体を流下させる材料供給部と、流下した液体の流れを取り囲むように配置される本体と、本体の下端に形成された複数のスリットとを有するフローガイドと、フローガイドの本体の外周に沿って環状に設けられた１または複数の開口を有し、開口から斜め下方に向けてガスを噴射する噴射ノズルと、を備える。
【００１０】
また、噴射ノズルの開口から噴射されたガスは、フローガイドのスリットを通過して、第１の高さ位置で液体の流れに衝突する第１のガス流と、フローガイドの本体に衝突して偏向され、第１の高さより低い第２の高さ位置で液体の流れに衝突する第２のガス流と、を含んでもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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