JP2951414B2 - アトマイズ用ガスノズル - Google Patents
アトマイズ用ガスノズルInfo
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- JP2951414B2 JP2951414B2 JP1000191A JP1000191A JP2951414B2 JP 2951414 B2 JP2951414 B2 JP 2951414B2 JP 1000191 A JP1000191 A JP 1000191A JP 1000191 A JP1000191 A JP 1000191A JP 2951414 B2 JP2951414 B2 JP 2951414B2
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- Japan
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- gas
- melt
- nozzle
- gas nozzle
- diameter
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- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、平均粒径の細かい粉末
を製造するために優れた特性を有するアトマイズ用ガス
ノズルを提供するものであり、しかも圧力損失が少な
く、経済的であり、金属、合金、セラミックス、有機物
のガスアトマイズによる微粉末作成に利用できる。
を製造するために優れた特性を有するアトマイズ用ガス
ノズルを提供するものであり、しかも圧力損失が少な
く、経済的であり、金属、合金、セラミックス、有機物
のガスアトマイズによる微粉末作成に利用できる。
【０００２】
【従来の技術】従来より、アトマイズ法により微粉末を
作成することが試みられているが、微粉末を作成するた
めに、自由落下式ノズルや、超音波発生型ノズルを用い
て細かい粒子を作成することが試みられている。
作成することが試みられているが、微粉末を作成するた
めに、自由落下式ノズルや、超音波発生型ノズルを用い
て細かい粒子を作成することが試みられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記に示される公知ノ
ズル、例えば、超音波発生型ノズルでは、ガスノズル内
における圧力損失が大きく、実際の設定圧力に対して、
半分以下の有効エネルギーしか得られず、細かい粒子を
得るには至っていない。また、自由落下式ノズルでは、
融液と噴出ガスとの距離が長く、アトマイズされる前に
粘度が上がり、微粉末が得られていない。
ズル、例えば、超音波発生型ノズルでは、ガスノズル内
における圧力損失が大きく、実際の設定圧力に対して、
半分以下の有効エネルギーしか得られず、細かい粒子を
得るには至っていない。また、自由落下式ノズルでは、
融液と噴出ガスとの距離が長く、アトマイズされる前に
粘度が上がり、微粉末が得られていない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は鋭意検討した
結果、以下に述べるアトマイズ用ガスノズルを開発する
にいたった。つまり、落下する融液を取り囲むようにそ
の中心に対して直径３〜１００ｍｍ以内にガス噴出口が
配置され、かつ落下する融液の進行方向に対して、ガス
噴出口の角度θがθ＝１０〜３０度である。θが１０度
未満であると、アトマイズガスと融液との距離が長すぎ
るため、充分なアトマイズ効果が得られず、又、θが３
０度を越えると、ガスとガスの衝突により充分なアトマ
イズ効果が得られない。好ましくは、θ＝１５〜２４度
である。
結果、以下に述べるアトマイズ用ガスノズルを開発する
にいたった。つまり、落下する融液を取り囲むようにそ
の中心に対して直径３〜１００ｍｍ以内にガス噴出口が
配置され、かつ落下する融液の進行方向に対して、ガス
噴出口の角度θがθ＝１０〜３０度である。θが１０度
未満であると、アトマイズガスと融液との距離が長すぎ
るため、充分なアトマイズ効果が得られず、又、θが３
０度を越えると、ガスとガスの衝突により充分なアトマ
イズ効果が得られない。好ましくは、θ＝１５〜２４度
である。
【０００５】本発明のガス噴出口は、図１に示されるよ
うに狭流部よりなるが、狭流部の長さは０．００１〜１
５ｍｍの範囲がよい。０．００１ｍｍ未満では、充分な
ノズル強度が得られず、また、１５ｍｍを超えるとかえ
ってガスの圧力損出を招き、好ましくない。好ましく
は、１ｍｍ〜１０ｍｍである。ここでいう狭流部とは、
ガス噴出口の断面積に対して０．０００１から１０倍の
ガス流路断面積を有する部分を示す。ガス噴出口の口径
は、０．００１ｍｍ〜１０ｍｍがよいが、０．００１ｍ
ｍ未満の場合には、かえってガス圧力損失が大きく、１
０ｍｍを超える場合には、ガスの線速度が充分得られ
ず、アトマイズ効果が低下する。好ましくは、０．１ｍ
ｍ〜５ｍｍである。
うに狭流部よりなるが、狭流部の長さは０．００１〜１
５ｍｍの範囲がよい。０．００１ｍｍ未満では、充分な
ノズル強度が得られず、また、１５ｍｍを超えるとかえ
ってガスの圧力損出を招き、好ましくない。好ましく
は、１ｍｍ〜１０ｍｍである。ここでいう狭流部とは、
ガス噴出口の断面積に対して０．０００１から１０倍の
ガス流路断面積を有する部分を示す。ガス噴出口の口径
は、０．００１ｍｍ〜１０ｍｍがよいが、０．００１ｍ
ｍ未満の場合には、かえってガス圧力損失が大きく、１
０ｍｍを超える場合には、ガスの線速度が充分得られ
ず、アトマイズ効果が低下する。好ましくは、０．１ｍ
ｍ〜５ｍｍである。
【０００６】本発明のガス噴出口の数は、１〜１０００
０００であるが、１００００００を超えるほどのガス噴
出口は必要でない。また、ガス噴出口の配置は、落下す
る融液の中心に対して、ガス噴出口の位置が直径３ｍｍ
〜１００ｍｍ以内に位置することがよいが、１００ｍｍ
を超える場合には、融液との距離が長すぎるためアトマ
イズ効果が充分得られない。好ましくは３ｍｍ〜５０ｍ
ｍである。本発明のアトマイズ用ガスノズルによれば、
ガス噴出口の出口部における膨張直前のガス圧力Ｐｂが
広域部Ａにおけるガス圧力Ｐａに対してＰｂ≧０．７Ｐ
ａの圧力損失となるが、広域部とは、狭流部を有するガ
ス噴出口に到達する以前にガスが通過する空間を示すも
のであり、狭流部を有するガス噴出口のガス通過可能体
積に対して、５倍以上のガス通過可能体積を有する部分
を意味する。０．７未満では、圧力損失が大きく、充分
なアトマイズ効果が得られない。また、０．７を超える
場合には、例えば１を超える場合も本発明のガスノズル
に含まれる。例えば、噴出口の先端を加熱して行う場合
も可能である。通常使用する場合には、０．７〜１．１
が好ましい。さらに、０．８〜０．９９が好ましい。
０００であるが、１００００００を超えるほどのガス噴
出口は必要でない。また、ガス噴出口の配置は、落下す
る融液の中心に対して、ガス噴出口の位置が直径３ｍｍ
〜１００ｍｍ以内に位置することがよいが、１００ｍｍ
を超える場合には、融液との距離が長すぎるためアトマ
イズ効果が充分得られない。好ましくは３ｍｍ〜５０ｍ
ｍである。本発明のアトマイズ用ガスノズルによれば、
ガス噴出口の出口部における膨張直前のガス圧力Ｐｂが
広域部Ａにおけるガス圧力Ｐａに対してＰｂ≧０．７Ｐ
ａの圧力損失となるが、広域部とは、狭流部を有するガ
ス噴出口に到達する以前にガスが通過する空間を示すも
のであり、狭流部を有するガス噴出口のガス通過可能体
積に対して、５倍以上のガス通過可能体積を有する部分
を意味する。０．７未満では、圧力損失が大きく、充分
なアトマイズ効果が得られない。また、０．７を超える
場合には、例えば１を超える場合も本発明のガスノズル
に含まれる。例えば、噴出口の先端を加熱して行う場合
も可能である。通常使用する場合には、０．７〜１．１
が好ましい。さらに、０．８〜０．９９が好ましい。
【０００７】本発明のガスノズルを使用する場合には、
ガス噴出口を直線に延長していって落下する融液とはじ
めて衝突する位置が、ガス噴出口出口から近いことが好
ましい。例えば、０．１〜１００ｍｍである。好ましく
は、１ｍｍ〜５０ｍｍである。さらに好ましくは、２ｍ
ｍ〜１５ｍｍである。
ガス噴出口を直線に延長していって落下する融液とはじ
めて衝突する位置が、ガス噴出口出口から近いことが好
ましい。例えば、０．１〜１００ｍｍである。好ましく
は、１ｍｍ〜５０ｍｍである。さらに好ましくは、２ｍ
ｍ〜１５ｍｍである。
【０００８】
【実施例】以下に実施例で説明する。 実施例１ 図１で示されるアトマイズ用ガスノズルを用いた。ガス
噴出口１は１．２ｍｍ直径であり、１８個の噴出口を有
している。ガス狭流部２の径は１．２ｍｍ、長さ４ｍｍ
である。３は広域部である。ガス噴出口１は通路４内を
落下する融液の中心部の直径８．１ｍｍ〜１２ｍｍ内に
１８個配置されている。ガス噴出口１の角度は、２２．
５度である。Ｃｕ１０００ｇを図２で示すようなるつぼ
５内で高周波誘導加熱コイル６を用いて加熱溶解して１
７００℃まで加熱溶解した。溶解後、前記図１に示した
ガスノズルを用いて１５Ｋ／Ｇのガス圧力（ガスノズル
入口）でるつぼ５より落下する融液をアトマイズした
（融液速度２０ｇ／秒、ガス噴出速度５０ｇ／秒）。Ｐ
ａ＝１５Ｋ／Ｇ、Ｐｂ＝１３Ｋ／Ｇであった。得られた
粉末の粒度分布は、平均粒径１３ミクロンと細かかっ
た。
噴出口１は１．２ｍｍ直径であり、１８個の噴出口を有
している。ガス狭流部２の径は１．２ｍｍ、長さ４ｍｍ
である。３は広域部である。ガス噴出口１は通路４内を
落下する融液の中心部の直径８．１ｍｍ〜１２ｍｍ内に
１８個配置されている。ガス噴出口１の角度は、２２．
５度である。Ｃｕ１０００ｇを図２で示すようなるつぼ
５内で高周波誘導加熱コイル６を用いて加熱溶解して１
７００℃まで加熱溶解した。溶解後、前記図１に示した
ガスノズルを用いて１５Ｋ／Ｇのガス圧力（ガスノズル
入口）でるつぼ５より落下する融液をアトマイズした
（融液速度２０ｇ／秒、ガス噴出速度５０ｇ／秒）。Ｐ
ａ＝１５Ｋ／Ｇ、Ｐｂ＝１３Ｋ／Ｇであった。得られた
粉末の粒度分布は、平均粒径１３ミクロンと細かかっ
た。
【０００９】比較例１ 図３に示されるように、実施例１と同径で同数のガス噴
出口を有する公知の超音波型ガスノズルを用いて実施例
１と同じ条件（１５Ｋ／Ｇ、ガスノズル入り口）でアト
マイズした。Ｐａ＝１５Ｋ／Ｇ、Ｐｂ＝７Ｋ／Ｇであっ
た。得られた粉末の平均粒子径は、２４ミクロンと大き
かった。
出口を有する公知の超音波型ガスノズルを用いて実施例
１と同じ条件（１５Ｋ／Ｇ、ガスノズル入り口）でアト
マイズした。Ｐａ＝１５Ｋ／Ｇ、Ｐｂ＝７Ｋ／Ｇであっ
た。得られた粉末の平均粒子径は、２４ミクロンと大き
かった。
【００１０】
【発明の効果】本発明は新規なアトマイズ用ガスノズル
を提供するものであり、このアトマイズ用ガスノズルを
用いることで、微粉末を高収率で得ることができる。し
かも高いガス圧を必要としないために、経済的でもあ
る。
を提供するものであり、このアトマイズ用ガスノズルを
用いることで、微粉末を高収率で得ることができる。し
かも高いガス圧を必要としないために、経済的でもあ
る。
【図１】本発明の実施例のノズルの断面図である。
【図２】同使用例の断面図である。
【図３】比較例のノズルの断面図ある。
１…ガス噴出口 ２…ガス狭流部 ３…広域部 ４…通路 ５…るつぼ ６…高周波誘導加熱コイル ７…ガス噴出口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−153006（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−188607（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−319608（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−196958（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22F 9/08 B01J 2/04
Claims (1)
- 【請求項１】 落下する融液を取り囲む様に、その中心
に対して直径３〜１００ｍｍ以内にガスの噴出口が配置
され、かつ落下する融液の進行方向に対して、ガスの噴
出口の噴出角度θがθ＝１０〜３０度であり、ガス噴出
口の口径が０．０１〜１０ｍｍであり、このガス噴出口
を含む狭流部の長さが０．００１ｍｍ〜１５ｍｍであ
り、かつ、ガス噴出口の数が１〜１００００００個であ
ることを特徴とするアトマイズ用ガスノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1000191A JP2951414B2 (ja) | 1991-01-04 | 1991-01-04 | アトマイズ用ガスノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1000191A JP2951414B2 (ja) | 1991-01-04 | 1991-01-04 | アトマイズ用ガスノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04235204A JPH04235204A (ja) | 1992-08-24 |
| JP2951414B2 true JP2951414B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=11738185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1000191A Expired - Lifetime JP2951414B2 (ja) | 1991-01-04 | 1991-01-04 | アトマイズ用ガスノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2951414B2 (ja) |
-
1991
- 1991-01-04 JP JP1000191A patent/JP2951414B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04235204A (ja) | 1992-08-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990629 |