JPH0322254Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は0.1ミリメートルから数ミリメートル
の直径の粉末もしくは粒体（以下に粉粒体と称す
る）を製造するための装置に関する。

従来の技術 金属の粉粒体を製造する方法の１つとして、遠
心力を利用して溶融状態にある金属を小滴状に飛
散させ、これらの飛沫を水等の冷却液で受止めて
凝固させることにより、所望の直径の粉粒体を製
造する方法が知られている。

このような製造方法に使用される装置として例
えば実公昭38−20467号公報並びに特公昭38−
9422号公報に記載されている装置は、水を溜めた
円形タンク及び溶湯を内部へ導びかれるようにな
された側壁に多数の小孔を有する円筒形のポツト
を含み、ポツトを円形タンクの中心上方位置にて
回転させることによつて小孔を通じて飛散された
溶湯飛沫を円形タンク内に溜めた水で受止めて冷
却するように構成されている。

又、他の装置として例えば特開昭61−190009号
公報に記載されている装置は、２種以上の物性の
異なる液体を収容したドラム及び溶湯を噴射する
ための噴射装置を含み、ドラムを回転させること
によつてその周壁に遠心分離した複数の液体層を
形成し、内側から液体層へ向けて金属等の溶湯を
小滴状に噴射してこれを液体層内で冷却させるよ
うに構成されている。

従来技術の問題点 前者、即ち実公昭38−20467号公報並びに特公
昭38−9422号公報に記載されている装置では、飛
散された飛沫を円形タンク内の水面で受止める構
成であるため、円形タンクの直径は製造する粉粒
体の直径に応じて大きくなされねばならない。従
つて装置の設置面積が大きくなる欠点を免れな
い。

後者、即ち特開昭61−190009号公報に記載され
ている装置では、回転駆動されるドラム内に製造
される粉粒体が蓄積されるので、ドラム内の液体
及び製造された粉粒体を含めて全体を回転駆動す
るために装置特に駆動系が大型強固となることを
免れない。

更に又両者は、粉粒体を大量生産するには適せ
ず、大量生産するために装置は必然的に大型とな
らざるを得ないうえ、連続生産することは構造上
から本質的に不可能であるという決定的な欠点を
有している。

問題点を解決する手段 本考案に於ては、溶湯飛沫を形成するため回転
カツプの周囲にて冷却液を流下させて円筒状の冷
却液層を形成し、この冷却液層内に飛び込んで凝
固された粉粒体を冷却液とともに適当位置へ導び
いて捕捉容器内に捕捉するようになし、以て大量
生産並びに連続生産を可能にしたことを基本的な
特徴とする。

又、本考案では、冷却液を流下させて形成する
円筒形の冷却液層として、少なくとも１層の比較
的薄い膜状の層、或いは（及び）濃密な液滴落下
層を冷却液層の本流から間隔を隔てて内側に形成
し、この層によつて溶湯飛沫の表面凝固を行うと
ともに減速し、以て飛沫が冷却液層の本流に飛び
込む際の衝突による変形を極力抑えて装置の小型
化を達成したことを特徴とする。

作 用 上述のように、本考案による粉粒体の製造装置
は冷却液を流下させて円筒状の冷却液層を形成す
るので、その内部空間内に配置された回転カツプ
から飛散する溶湯飛沫は冷却液によつて冷却凝固
されるだけではなく、冷却液の流れによつて運び
去られる。回転カツプに対する溶湯の供給は、冷
却液層が円筒状であるのでその内部空間の上方位
置から行える。又、冷却液は連続的に上方から供
給されるので温度は一定に維持でき、次々に突入
される溶湯飛沫は同じ条件のもとで凝固される。
従つて適当な目の金網等で作ることのできる捕捉
容器によつて凝固された粉粒体を冷却液から分離
採取すれば、連続的に均質な粉粒体の生産が可能
となるのである。

又、回転カツプを内部に取付けている本体ボデ
ーの側壁内面に沿う冷却液層の本流よりも内側に
間隔を隔てて少なくとも１層の比較的薄い円筒状
の膜状の層、或いは（及び）濃密な液滴落下層を
形成することにより、この層を貫通する溶湯飛沫
は僅かの衝突力しか受けることなく、しかしなが
ら充分に飛翔速度を減速されて、その表面が凝固
されることになる。この表面凝固は冷却液層の本
流に飛沫が突入する際の衝突による耐変形力を高
め、又、減速は衝突力自体を低減する。従つて、
上記内側の膜状の層或いは（及び）濃密な液滴落
下層を形成することは、粉粒体の有効飛翔距離の
短縮を果たし、換言すれば回転カツプから冷却液
層の本流迄の距離の短縮を可能にするのであり、
それ故に装置の小型化を達成するのである。同時
に、この層は飛沫の初速の増大を可能にするので
ある。

図面を参照した説明 第１図に本考案による好ましい実施例を示す。
この装置の本体ボデー１は垂直に配向された円筒
形の側壁１ａを有して構成され、その中心軸線位
置に回転カツプ２が配置されている。回転カツプ
２は、上部に溶湯の受入れ口２ａを形成されると
ともに側壁２ｂに多数の貫通せる小孔２ｃ（0.1〜
１mm直径）を形成された円筒部材として構成され
ており、ここではモーターとされている回転駆動
装置３の出力シヤフト３ａと連結された回転シヤ
フト４上に固定されており、回転駆動装置３を付
勢することによつて回転駆動されるようになされ
ている。回転駆動装置３は、側壁１ａの内面間を
差し渡された適当数の支持バー５によつて強固に
取付けられている。本体ボデー１のこのような全
体は、地上に配設された槽６内に支持脚７で支持
されたベース板８上に固定されている。このベー
ス板８は中央に円形の開口８ａが形成されてお
り、又、ベース板８の下方にはこの開口８ａより
も広い入口９ａを有する粉粒体用捕捉容器９が装
脱自在に置かれるようになつている。この捕捉容
器９は、冷却液は通すが捕捉の対象となる粉粒体
は捕捉できるようなフイルター、例えば0.1ミリ
メートル程度の粉粒体を捕捉できるような目の金
網、多孔板、等によつて形成されている。又、槽
６には排水手段２０が備えられている。

本体ボデー１の上部には、冷却液の供給装置１
０が配置されている。この供給装置１０は環状の
中空路１０ａを有して形成されており、適当数の
冷却液供給口１０ｂを通して中空路１０ａ内に冷
却液を供給される一方、下面には、側壁１ａの内
面に沿つて全面的に矢印Ａで示すように流下する
冷却液槽の本流を形成するために、連続するスリ
ツトもしくは多数の並んだ開口１０ｃが形成され
ている。又、スリツトもしくは開口１０ｃよりも
間隔を隔てた内側位置には、矢印Ｂで示すように
ここでは１層の流下する比較的薄い冷却液の円筒
形の膜状の層或いは濃密な液滴落下層を形成する
ために、連続するスリツトもしくは多数の並んだ
開口１０ｄが形成されている。図示実施例ではこ
の層を１層としてあるが、複数層とすることは勿
論可能である。

このような冷却液の供給装置１０によつて囲繞
された中央空間１０ｅ内には、回転カツプ２の真
上位置に、回転カツプ２へ定量の溶湯を供給する
ための供給量調整手段（ここでは下端に小孔１１
ａの形成された溶湯溜め１１）が配備されてい
る。この溶湯溜め１１の上にはここでは図示して
いないが適当な溶湯供給部が配置され、溶湯溜め
１１に対して溶湯が供給されるようになされる。
溶湯供給部としては溶解炉自体の溶湯供給口や、
離れた位置の溶解炉から溶湯を導びくセラミツク
スパイプ等を任意に採用できる。勿論のことなが
ら、このような溶湯供給部から直接に回転カツプ
２へ溶湯を供給するようにして供給量調整手段１
１を省略することは可能である。

このように構成された装置によれば、冷却液は
供給口１０ｂから内部通路１０ａ内に供給され、
供給された冷却液はスリツトもしくは開口１０ｃ
並びに１０ｄを通して流下される。開口１０ｃを
通した冷却液は側壁１ａの内面全体に沿つて流下
して、冷却液層の本流Ａを形成する。又、開口１
０ｄを通した冷却液は冷却液層の本流Ａから内側
に間隔を隔てて、比較的薄い冷却液の膜状の層或
いは濃密な液滴落下層Ｂを形成する。一方、溶湯
は温度制御されて溶湯溜め１１に供給され、この
溶湯溜め１１から定量の溶湯が矢印Ｃで示すよう
に連続して回転カツプ２へ供給される。溶湯温度
は供給材料によつて相違し、適宜選定される。回
転カツプ２は高速、（例えば200〜2000rpm）回転
され、この回転による遠心力で回転カツプ２内の
溶湯が小孔２ｃを通して粉粒体飛沫３０として飛
散される。このように飛散した飛沫３０は、先ず
比較的薄い冷却液の膜状の層或いは濃密な液滴落
下層Ｂを通過し、この際にその表面を凝固される
とともに飛翔速度を減速され、しかる後に冷却液
層の本流Ａ内に突入して冷却され凝固される。こ
の本流Ａ内への突入に於て、飛沫３０は既に表面
を凝固され且つ又減速されているので、本流Ａへ
の突入における衝突による変形は極力抑えられ
る。

本流Ａ内に突入し凝固された粉粒体３０は冷却
液の流れによつてベース板８の開口８ａを通して
捕捉容器９内に導びかれる。捕捉容器９はこのよ
うな粉粒体のみを捕捉し、冷却液は槽６内に溜め
られた後排出口２０から外部へ排出される。

このようにして、粉粒体のみ捕捉容器９内に蓄
えられるので、適宜捕捉容器９を取り出せば粉粒
体が得られるのである。この粉粒体は槽６内で冷
却液により完全に冷却されている。

実験例 内径500ミリメートル、高さ800ミリメートルの
本体ボデー１と、内径50ミリメートル、高さ80ミ
リメートルで多数設けた小孔２ｃの直径が0.5ミ
リメートルである回転カツプ２を使用し、第１図
に示す装置を作成した。一方、15重量％のSiを含
むアルミニウムを２Kg溶解炉によつて850℃で溶
解し、この溶湯を毎分１Kgの量につき溶湯溜め１
１を介して回転カツプ２へ供給した。

このときの回転カツプ２の回転速度は
1200rpm、冷却液槽の本流Ａの流下量は200／
分、１層とした膜状の冷却液槽Ｂの流下量は150
／分であつた。

製造された粉粒体の粒径分布は0.3〜１ミリメ
ートルであり、平均粒径は0.7ミリメートルであ
つた。

この粉粒体のサンプルを目視観察したところ、
偏平状の形状のものは認められず、球状の良好な
形状の粉粒体であつた。

比較例 冷却液槽の本流Ａを本体ボデー壁面から５セン
チメートル離して流下させた以外は上述の実施例
と同じ条件で粉粒体を製造した。

この場合粉粒体の約20〜30％相当が本体ボデー
に付着してしまい、製造を継続することができな
かつた。

効 果 本考案による装置は従来装置に比較して簡単な
構造で小型であり、従つて安価に作成できる。ま
た良好な形状で且つ均質な粉粒体を連続して製造
できる。このように本考案は工業上多大の効果を
奏するのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による好ましい実施例とする粉
粒体の製造装置の概略的な立面断面図。 Ａ……本流、Ｂ……液滴落下層、１……本体ボ
デー、２……回転カツプ、２ｃ……小孔、３……
回転駆動装置、６……槽、９……粉粒体捕捉容
器、１０……供給装置、１０ｃ，１０ｄ……開
口、１１……溶湯溜め、２０……排水手段、３０
……飛沫。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 本体ボデーと、 前記本体ボデー内に配置され、溶湯を受入れる
   ための開口が上部に形成されるとともに、側面
   に多数の貫通せる小孔が形成された、回転駆動
   される回転カツプと、 前記回転カツプの小孔を通して飛散された溶湯
   飛沫を受止めて冷却凝固させるため、前記本体
   ボデーの側壁内面に沿つて流下せる冷却液層の
   本流と該本流から間隔を隔てゝ、内側に形成し
   て成る円筒状の冷却液層を形成する手段と、 前記流下させた冷却液によつて運ばれた凝固せ
   る粉粒体を捕捉するための捕捉装置と、 を有して構成されたことを特徴とする粉粒体の
   製造装置。 (2) 前記回転カツプの上方に、溶湯の定量供給を
   行うための供給量調整手段を備えたことを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の粉
   粒体の製造装置。