JPS62182206A - 液体噴霧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、液体噴霧装置、特に中心孔を通って流下する
溶融流体流、例えば溶融金属流に対しその周囲から環状
スリットを介して液体を噴霧することにより、いわゆる
アトマイズ金属粉を製造する液体噴霧装置に関する。

（従来の技術） 今日、粉末冶金技術の発達により、いわゆる粉末の需要
が著しく増大しているが、その原料粉末の製造法として
は、■機械的粉砕法、■電解法、■還元法、あるいは■
アトマイズ法などがある。

このうち、製造が容易ということから、アトマイズ金属
粉が多量に製造されるようになり、またその製造技術に
も多くの改良がなされてきている。

例えば、液体アトマイズ法にあっても、噴霧液体の種類
あるいは噴霧の形態の面からも多くの改良がなされてい
るが、近年に至り、液体噴霧用のスリットノズルの噴射
角度と製造されるアトマイズ金属粉の特性との間に一定
の相関がみられることが分かった。

ところで、このような環状スリットノズルを使用して液
体アトマイズ法を実施する場合、周囲から噴射される高
速液体の衝突角度である噴霧角が大きいと得られるアト
マイズ粉の粒子径が小さく、不規則形状となる。粉末冶
金技術上、成形性および焼結性を向上させるにはかかる
形態の粉末が好ましい。

一方、粉末の用途によっては球形のものが好ましい場合
もあり、また溶融金属の種類によっては、同一の物理形
態の粉末を得るのにも最適噴霧角度が異なる場合がある
。

（発明が解決しようとする問題点） 第１図は、従来の液体噴霧装置の略式断面図であり、図
中、液体噴霧装置１０は環状の上ノズル部材へと環状下
ノズル部材Ｂとをポルト１）によって固着して構成した
ものであって、溶融金属流（図示せず）が流下する導入
口１２の下端周囲には環状スリットノズル１４が設けら
れている。環状スリットノズル１４は噴霧液体流人スリ
ノ目６に連結しており、一方、この噴ｆ！液体Ｗｊ人ス
リット１６は（ｍ端において、噴霧液体導入口１８に迂
路した環状の噴霧散体案内路２０に接続している。

したがって、適宜供給源（図示せず）から送られてくる
水、油などの噴霧液体は噴霧液体導入口１Ｂを経て噴霧
液体案内路２０に至る。この案内路は常に一定量の液体
を供給ずべく一種の貯溜容器、つまり溜の機能も果たす
ため環状の比較的大きな容積を占める。この案内路２０
に一時的に滞在した噴霧液体は、次いで、噴霧液体流入
スリット１６を経て環状スリットノズル１４から噴射さ
れる。符号２２は環状のセキを示し、外部供給源からの
流体の圧力を均一化する作用を有する。

このように、従来のノズル組立体は大きく区分すると上
ノズル部材と下ノズル部材によって構成されており、こ
れらはボルト等の適宜固着手段によって一体的に結合さ
れている。このような従来のノズルの欠点は、■液体の
噴出角度はノズル毎一定であり、異なる角度を得るため
にはノズル全体の取替が必要であり、取替時間のロスが
大きく、かつコスト高となる。■スリット先端部と上、
下ノズルの組立ボルトの位置からの寸法距離が構造上大
きくなるため、圧力による噴出口（スリット）の歪変形
が大きくなり、これによるスプレーの広がりも大となり
、強圧のスプレーが得難い。

■スリットのｖ！Ｊ間調整をライナの挟み込みで調整す
る必要があるため、上下ノズルをその都度分解する必要
がある。

このような従来の装置の欠点のうち特に■の点を改善す
るものとして、特公昭５５−２２５２２号公報および特
公昭５８−７２４号公報は、スリット隙間の調整にネジ
を用いたノズルを提案している。これらは、ネジの使用
により隙間の調整量を連続的に変えることができ、調整
作業は前述のものより迅速に行える点では改善されてい
る。しかしこれらのＵ案するノズルには、環状スリット
の幅（隙間）を全周にわたって均等に調整することが困
難である、という問題がある。その理由は、ノズルのス
リットを形成する構成部品がハウジング、リング、コア
の３部品あり、スリット幅の精度を決める部品間の嵌合
部の数が多いことがある。またこれらの装置においては
、各嵌合部の精度を上げてスリット幅を均一とするため
には嵌合部の長さを長くとる必要があり、精度を上げよ
うとすればノズル全体の高さが大きくなってしまう欠点
があった。

したがって、本発明の目的は、このような従来技術の問
題点を一挙に解消したすぐれた液体噴霧装置を提供する
ことにある。

（問題点を解決するための手段） ここに、本発明の要旨とするところは、液体噴霧ノズル
の枠本体、該枠本体に着脱自在に設けられ、液体噴霧ノ
ズルを構成する環状の上下ノズル部材、および該下ノズ
ル部材を前記枠本体に固着する押さえ部材から構成され
、前記上ノズル部材の下ノズル部材に対する位置を調整
自在とするよう該上下ノズル部材をネジ結合としたこと
を特徴とする、液体噴霧装置である。

本発明の好適態様にあっては、前記上下ノズル部子オの
ネジ結合部分の上下に、該上下ノズル部材を相互に嵌合
させる円筒状嵌合部を分置するものとしてもよい。さら
に前記液体噴霧ノズルのスリットに至るに先立った箇所
において、好ましくは前記上下ノズル部材の境界領域に
おける上ノズル部材に噴霧液体用の環状の溜を設け、噴
霧液体の０４給を安定化させてもよい。また、咳溜には
同じく環状のセキを設け、液溜を実質上分割するように
して外部供給源からの流体の圧力を均一化させてもよい
。

なお、前記上ノズル部材の中心に設けられた、溶融金属
流が流下する導入口下方に向って傾斜した、上記液体噴
霧ノズルの環状スリットは、前記導入口中心線上の一点
に集束するように傾斜して配置されるように構成し、装
置全体を前記導入口中心線に対し対称に構成するとよい
。

ここに“液体噴霧”とはいわゆる“アトマイズ”処理で
あって、熔融流体流に高速流体を噴射して該溶融流体を
分裂、冷却させ粒子を得る処理方法である。また、′環
状のノズル部材”とは、流下する溶融流体流を取り囲ん
で設けられている趣旨であり好ましくは輪状に取り囲む
形状を有し、一般にはリング状のものである。上下環状
ノズルによって構成される環状スリットはｔＴｉＩ述の
ように一点に集束するように構成するのが好ましい。

かくして、本発明によれば、液体噴ｎ装置を噴霧液体の
外部供給源と接続した枠本体を、これに対しカセット式
に着脱自在とした上下ノズル部材とに分割し、これら上
下ノズル部材をそれぞれネジ係合させたことにより、■
ノズル全体の取替えを容易にするとともに、■上ノズル
部材のネジ調整によってスリット幅が容易に調節可能と
なり、また■カセット式にした上下ノズル部材の下ノズ
ル部材を枠本体に固着しただりで高圧流体を噴霧させる
場合にも、出ロスリフト部の変形は少なく、スリット幅
は正確に保持できる。またネジ係合部分の上下に筒状の
嵌合部を設けることにより、■該ネジ係合部分の嵌合精
度をあげ、スリットの幅を容易に均一に調節できる。

（作用） 次に、添付図面を参照しながら本発明をさらに詳細に説
明する。

第２図は、本発明にかかる液体噴霧装置３０の略式部分
断面図である。これらは環状構造体であるため左右対称
であり、第２図には半分のみ示す。

また、第３図は、第２図の装置の鎖線■−■に沿う水平
断面を模式的に示す断面図である。

まず始めに組み立てられた形の装置構成の概略について
説明する。

図中、枠本体３１には外部の液体供給源（図示せず）に
接続した液体導管路３２が設けられている。

該枠本体３１の中心孔には上下ノズル部材３４．３６が
嵌着されており、さらに下ノズル部材３６は押さえ部材
３８によって上方から枠本体３１に押し付けられ、固着
されている。押え部材３８はボルトなどの適宜固着手段
３９によって枠本体３１に固着されている。

一方、上ノズル部材３４は下ノズル部材３６に嵌め込ま
れ、ネジ５０によりネジ込むように配置される。

次に枠本体３１への装着１）；１における上下ノズル部
材３４．３６の間のスリット４０の幅の調整について説
明する。

ネジ係合した上ノズル部材３４と下ノズル部材３６の下
側端部により構成される液体噴出用スリット４０の間隔
は上ノズル部材３４のネジ５０における単なるネジ押し
込み量を調整することにより調整できる。ネジ５０の回
転はネジ穴５１に工具を係合させて調節する。

スリット４０の幅は全周で均一でなければならない、こ
のスリット幅の精度はネジ５０の上下に分置された円筒
状嵌合部５２．５３における上下ノズル部材３４．３６
の正確な嵌合に依存している。従うてこの嵌合部５２．
５３の加工には精度が要求される。円筒状嵌合部はその
円筒の長さが長いほど精度があがる。本発明においては
、嵌合部５２．５３を上下に分置したので、その実効長
を嵌合部５２．５３の長さの総和以上にすることができ
る。

従ってノズル部材３４．３６の高さを高くすることなく
、長い円筒状嵌合部を設けたのと同じ効果が得られる。

またスリット４０を形成する部材が上下ノズル部材３４
．３６のみである点も精度をあげるのに効果がある。

次に、係合された上下ノズル部材３４．３６の枠本体へ
の着脱について説明する。

上下ノズル部材３４．３６から成るスリット組立体力セ
ントの外面５４は枠本体３１と嵌め合う円筒面となって
おり、複数個のネジ穴５５を利用する専用治具を使って
枠本体３１の内部に挿入する。スリット組立体力セント
は枠本体３１の段部５６に当って止まる。

そこで押え部材３８をかぶせ、複数個のボルト等の固着
手段３９を締付け、スリット組立体力セントを枠本体３
１に装着する。

上記スリットから高圧液体は噴出する場合、両ノズル部
材３４．３６には大きな力がその下端部においてかかり
、特に内側のノズル部材３４は上に押上られるようにな
るが、本発明にかかる構造を取る場合、上下ノズル部材
３４．３６がネジ係合していることから、また下ノズル
部材が枠本体に固着されていることからそのような心配
はなく、常に上ノズル部材は所定位置に固定されており
、スリ７）幅は正確に保持される。

また、噴霧条件を変えるべくノズル部材を取り替える場
合にも、上下ノズル部材３４．３６がカセット弐になっ
ており、単に押さえ部材３８を外すだけで容易に取替が
可能となるなど、取扱は簡便である。噴霧流体の枠本体
３１から外部供給源への取付をその都度外す必要はない
。

ところで、すでに述べたように、噴霧用液体は液体専管
路３２を経由して送られるが、この液体導管路３２は環
状導管部４２に合流する。下ノズル部材３６には複数の
案内孔４４が設けられており、その下流には上下ノズル
部材３４．３６によって囲まれた環状の溜４６．４７が
形作られる。符号４８は環状のセキである。第１溜４６
は複数の案内孔４４から流入する噴霧用液体を合流、混
合させて均圧し、さらに第２溜４７に導いて整流し、ス
リット４０に送り込む。

符号４１はスリット４０と第２溜４７を結合する流路を
示す、この流路４１への入口４９はくの字型に屈曲し、
渦流の沈静効果を高めている。噴霧用液体は２００ｋｇ
／ｃａｔ位の高圧であって本発明のような組立カセット
式のノズルは信頬性の高いシールが必要である。符号６
０．６１はスリット組立体力セントと外型のシールであ
り、６２は上下ノズル部材間のシールである。

（発明の効果） このように、本発明によれば、上下ノズル部材の取替え
が容易になるため作業性は向上し、生産性は著しく改善
され、またスリット幅の正確な調整が可能になるため最
適条件でのアトマイズ処理が実現され、得られる金属粉
末の緒特性も大幅に改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の液体噴霧装置の略式断面図；第２図は
、本発明にかかる液体噴霧装置の中心軸より右側の縦断
面を示す部分縦断面図；および第３図は、第２図の装置
の鎖線■−■に沿う水平断面を模式的に示す略式横断面
図である。 ｌＯ：液体噴霧装置　　【１：ボルト １２；　導入口　　　　　１４：環状スリットノズル１
６；噴霧液体流入スリット １８：噴霧液体導入口　２０：噴霧液体案内路２２：セ
キ　　　　　　３１：枠本体 ３２：液体導管路　　　３４：上ノズル部材３６：下ノ
ズル部材　　３８：押さえ部材３９−固着手ｖｊＬ４０
：　’ｔ＆体の噴出用スリット４１：流路　　　　　　
４２：環状導管部４４：案内孔　　　　　４６．４７：
溜４８：セキ　　　　　　４９：入口 ５０：ネジ　　　　　　５１：ネジ穴 ５２．５３：円筒状嵌合部 ５４：外面　　　　　　５５：ネジ穴 ５６：段部　　　　６０．６１．６２：　シール＾：上
ノズル部材 Ｂ：下ノズル部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）液体噴霧ノズルの枠本体、該枠本体に着脱自在に
   設けられ、液体噴霧ノズルを構成する環状の上下ノズル
   部材、および該下ノズル部材を前記枠本体に固着する押
   さえ部材から構成され、前記上ノズル部材の下ノズル部
   材に対する位置を調整自在とするよう該上下ノズル部材
   をネジ結合としたことを特徴とする、液体噴霧装置。
2. （２）前記上下ノズル部材のネジ結合部分の上下に、該
   上下ノズル部材を相互に嵌合させる円筒状嵌合部を分置
   した特許請求の範囲第１項記載の液体噴霧装置。
3. （３）さらに前記液体噴霧ノズルの環状スリットに至る
   に先立った箇所において前記上ノズル部材に噴霧液体用
   の溜を設けた、特許請求の範囲第１項または第２項記載
   の液体噴霧装置。
4. （４）前記溜に環状のセキを設けた、特許請求の範囲第
   ３項記載の液体噴霧装置。