KR100843039B1 - 금속 분말 제조 장치 - Google Patents

Abstract

금속 분말 제조 장치는 제 1 부재와, 물을 분사하기 위한 오리피스가 형성되어 있는 제 2 부재를 구비하는 노즐을 포함한다. 제 1 오목부 및 제 1 용이 변형부는 제 1 부재에 형성되며, 제 2 오목부 및 제 2 용이 변형부는 제 2 부재에 형성된다. 상기 노즐은, 제 1 부재 및 제 2 부재가 제 1 부재와 제 2 부재 사이를 통과하는 유체의 압력에 의해 변형되는 것을 보장하도록 구성되며, 이에 의해 상기 오리피스는 이 오리피스를 통해 통과하는 유체의 압력에 의해 확대되는 것이 규제될 수 있다.

Description

금속 분말 제조 장치{METAL POWDER PRODUCTION APPARATUS}

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 금속 분말 제조 장치를 도시하는 종단면도,

도 2는 도 1의 일점 쇄선으로 둘러싸인 영역[A]의 확대 상세도,

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 금속 분말 제조 장치를 도시하는 종단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1A, 1B : 금속 분말 제조 장치(오토마이저)

2 : 공급부 3A, 3B : 노즐

4A, 4B : 제 1 부재 5A, 5B : 제 2 부재

7 : 커버 21 : 바닥부

22 : 내부 공간(캐비티부) 23 : 토출구

31 : 제 1 유로 32 : 제 2 유로

33 : 점차 감소하는 내경부 34 : 오리피스

35 : 저류부 36 : 도입로(중계로)

37 : 간극 38 : 경계

41 : 상단면 42 : 하부

43A, 43B : 제 1 오목부 44A, 44B : 제 1 용이 변형부

45, 45' : 제 1 중심부 46 : 부위

51 : 하단면 52 : 상부

53A, 53B : 제 2 오목부 54A, 54B : 제 2 용이 변형부

55 : 하부 56, 56' : 제 2 중심부

57 : 부위 331 : 부분

341 : 내주면 342 : 외주면

351 : 상면 352 : 내주면

353 : 하면 354 : 내주면

361 : 상면 362 : 하면

431, 432 : 경사면 433 : 정점

531, 532 : 경사면 533 : 정부

G : 공기(기체) O : 중심축

Q : 용융 금속 Q1 : 액적

R : 금속 분말 입자 S : 물(액체)

S1 : 액체 제트 S2 : 정부

본 발명은 용융 금속으로부터 금속 분말을 제조하기 위한 금속 분말 제조 장치에 관한 것이다.

종래에, 용융 금속을 오토마이징 방법에 의해 금속 분말로 분말화하는 금속 분말 장치(오토마이저)가 금속 분말을 제조하는데 이용되어 왔다. 본 기술분야에 공지된 금속 분말 제조 장치의 예로는 일본 특허 공보 제 1991-55522 호에 개시된 용융 금속 분무 미분화 장치가 공지되어 있다.

용융 금속 분무 미분화 장치는, 용탕(molten bath)(용융 금속)을 하방향으로 향해서 토출하는 용탕 노즐과, 용탕 노즐로부터 토출된 용탕이 통과하는 유로와 이 유로내로 개구된 슬릿을 구비하는 물 노즐을 구비한다. 물은 물 노즐의 슬릿으로부터 분사된다.

상술한 종래 기술의 장치는 슬릿으로부터 분사된 물에 유로를 통해 통과하는 용탕을 충돌시키며, 이에 의해 용탕을 비산시켜서 다수의 미세한 액적의 형태로 하는 동시에 다수의 미세한 액적을 냉각 고화시킴으로써 금속 분말을 제조하도록 구성되어 있다.

그러나, 상술한 종래 기술의 장치에 있어서, 슬릿을 통과하는 물의 압력에 의해 슬릿의 간격이 과도하게 확대된다. 그 결과, 물 노즐에서의 물 압력이 저하된다. 이러한 물 압력은 슬릿으로부터 분사된 물의 유속을 과도하게 감소시키는 문제점을 야기시킨다. 따라서, 용탕을 분쇄하기 위한 고속 물의 능력이 감소되어, 금속 분말의 미세화가 이뤄질 수 없다. 이것은 목적으로 하는 입도의 미세한 분말 을 얻을 수 없다.

따라서, 본 발명의 목적은 오리피스로부터 분사된 유체의 유속을 확실한 방법으로 거의 일정하게 유지할 수 있는 금속 분말 제조 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시 형태는 금속 분말 제조 장치에 관한 것이다. 금속 분말 제조 장치는 용융 금속을 공급하는 공급부와, 공급부의 하방에 마련된 노즐을 포함한다. 노즐은 공급부로부터 공급된 용융 금속이 통과 가능한 것으로 노즐의 내주면에 의해 형성된 유로로서, 노즐의 내주면은 내경이 하방향으로 점차 감소되는 점차 감소하는 내경부를 갖는, 상기 유로와, 유로의 하단부로 개구되고 유로를 향해 유체를 분사하기에 적합한 오리피스와, 유체를 일시적으로 저류하는 저류부와, 저류부로부터 오리피스까지 유체를 도입하기 위한 도입로를 구비한다.

용융 금속은 비산되고, 도입로를 통해 통과한 용융 금속이 노즐의 오리피스로부터 분사된 유체와 접촉됨으로써 다수의 미세한 액적으로 되며, 그 결과 다수의 미세한 액적이 고화되며, 이에 의해 금속 분말이 생성된다.

또한, 노즐은 점차 감소하는 내경부를 구비하는 제 1 부재와, 제 1 부재와의 사이에 간극을 두고 제 1 부재 하방에 설치된 제 2 부재를 구비한다. 오리피스, 저류부 및 도입로는 제 1 부재 및 제 2 부재에 의해 형성된다.

노즐은, 제 1 부재 및 제 2 부재가 제 1 부재와 제 2 부재 사이를 통과하는 유체의 압력에 의해 변형되는 것을 보장하도록 구성되며, 이에 의해 오리피스는 이 오리피스를 통해 통과하는 유체의 압력에 의해 확대되는 것이 규제될 수 있다.

상기 금속 분말 제조 장치에 따르면, 제 1 부재와 제 2 부재 사이를 통과하는 유체의 압력에 의한 제 1 부재 및 제 2 부재의 변형에 의해, 오리피스를 통해 통과하는 유체의 압력에 의해 오리피스가 확대되는 것이 규제될 수 있기 때문에, 오리피스로부터 분사된 유체의 유속을 확실한 방법으로 거의 일정하게 유지하는 것이 가능하다.

제 1 부재는 제 1 오목부 및 제 1 용이 변형부를 구비하며, 제 2 부재는 제 2 오목부 및 제 2 용이 변형부를 구비하는 것이 바람직하다.

이것은 오리피스로부터 분사된 유체의 유속을 보다 확실한 방법으로 거의 일정하게 유지하는 것이 가능하다.

제 1 부재는 제 1 오목부와, 제 1 오목부를 형성함으로써 제 1 부재의 두께를 감소시켜서 형성되고, 감소된 물리적 강성을 나타내며 용이하게 변형될 수 있는 제 1 용이 변형부와, 제 1 용이 변형부보다 유로의 중심축에 근접하게 위치되는 제 1 중심부를 구비하며, 제 2 부재는 제 2 오목부와, 제 2 오목부를 형성함으로써 제 2 부재의 두께를 감소시켜서 형성되고, 감소된 물리적 강성을 나타내며 용이하게 변형될 수 있는 제 2 용이 변형부와, 제 2 용이 변형부보다 유로의 중심축에 근접하게 위치되는 제 2 중심부를 구비하며, 제 1 중심부는 제 1 용이 변형부를 중심으로 변위되며, 제 2 중심부는 제 1 중심부의 이동을 추종하도록 제 2 용이 변형부를 중심으로 변형되며, 이에 의해 오리피스는 이 오리피스를 통해 유동하는 유체의 압력에 의해 확대되는 것이 규제될 수 있다.

이것은 오리피스로부터 분사된 유체의 유속을 보다 확실한 방법으로 거의 일정하게 유지하는 것이 가능하다.

오리피스는 노즐의 내주면상으로 연장되는 원주방향 슬릿 형상으로 개구되어 있는 것이 바람직하다.

이것은 유체를 정부가 하방에 정밀하게 위치하는 대체로 원추 형상으로 분사되게 하는 것을 보장한다.

오리피스는 제 1 부재에 의해 형성된 내주면과, 제 2 부재에 의해 형성된 외주면을 구비하는 것이 바람직하다.

이것은 오리피스를 용이하고 확실하게 형성할 수 있게 한다. 또한, 오리피스의 사이즈는 제 1 부재와 제 2 부재 사이에 설치된 간극의 사이즈에 따라 적절하게 설정될 수 있다.

오리피스는 유체를 정부가 하방에 위치하는 대체로 원추 형상으로 분사되게 하는 것을 보장하도록 구성되는 것이 바람직하다.

이것은 용융 금속이 대체로 원추 형상으로 분사되는 유체내에서 비산되고, 확실한 방법으로 다수의 미세한 액적으로 되게 한다.

도입로는 웨지 형상의 수직방향 단면을 갖고 있는 것이 바람직하다.

이것은 유체의 유속을 점진적으로 증가시키는 것이 가능하게 한다. 또한, 이것은 오리피스로부터 증가된 속도로 유체를 안정되게 분사할 수 있게 한다.

점차 감소하는 내경부는 수렴 형상인 것이 바람직하다.

이것은 노즐 상에 존재하는 공기가 오리피스로부터 분사된 유체의 흐름과 함 께 점차 감소하는 내경부내로 유동(또는 인입)되게 한다. 따라서, 도입된 공기는 점차 감소하는 내경부의 가장 작은 내경 부분 근방에서 가장 큰 유속을 나타낸다. 유속이 가장 큰 공기의 작용하에서, 용융 금속은 비산되어 확실한 방법으로 다수의 미세한 액적으로 된다.

제 1 오목부는 그 원주방향을 따라 점차 감소하는 내경부에 대응하는 제 1 부재에 원환 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

이것은 제 1 용이 변형부가 점차 감소하는 내경부의 원주를 따라 형성되게 하며, 이에 의해 제 1 중심부가 그 원주방향에서 모든 부분에서 균일하게 변위될 수 있게 하는 것을 보장한다.

제 1 오목부는 점차 감소하는 내경부의 원주방향을 따라 도입로 근방에 저류부를 형성하는 제 1 부재의 하부에 원환 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

이것은 제 1 용이 변형부가 점차 감소하는 내경부의 원주를 따라 형성되게 하며, 이에 의해 제 1 중심부가 그 원주방향에서 모든 부분에서 균일하게 변위될 수 있게 하는 것을 보장한다.

제 2 오목부는 점차 감소하는 내경부의 원주방향을 따라 오리피스 근방의 부위에 대응하는 제 2 부재의 하부에 원환 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

이것은 제 2 용이 변형부가 점차 감소하는 내경부의 원주를 따라 형성되게 하며, 이에 의해 제 2 중심부가 그 원주방향에서 모든 부분에서 균일하게 변위될 수 있게 하는 것을 보장한다.

제 2 오목부는 점차 감소하는 내경부의 원주방향을 따라 도입로 근방에 저류 부를 형성하는 제 2 부재의 상부에 원환 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

이것은 제 2 용이 변형부가 점차 감소하는 내경부의 원주를 따라 형성되게 하며, 이에 의해 제 2 중심부가 그 원주방향에서 모든 부분에서 균일하게 변위될 수 있게 하는 것을 보장한다.

제 1 오목부는 대체로 삼각형 형상의 수직방향 단면을 갖고 있는 것이 바람직하다.

이것은 오리피스로부터 분사된 유체의 유속을 보다 확실한 방법으로 거의 일정하게 유지하는 것이 가능하다.

제 2 오목부는 대체로 삼각형 형상의 수직방향 단면을 갖고 있는 것이 바람직하다.

이것은 오리피스로부터 분사된 유체의 유속을 보다 확실한 방법으로 거의 일정하게 유지하는 것이 가능하다.

저류부로 유동하는 유체에 의해 가해진 제 2 부재로의 압력과, 제 2 부재에 의해 유동 방향이 변경되는 유체에 의해 가해진 제 1 부재로의 압력에 의해, 오리피스가 확대되는 것이 규제된다.

이것은 오리피스로부터 분사된 유체의 유속을 보다 확실한 방법으로 거의 일정하게 유지하는 것이 가능하다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 장점은 첨부 도면과 관련하여 설명된 바람직한 실시예의 하기의 상세한 설명을 참조하면 잘 이해될 수 있다.

이후에, 본 발명에 따른 금속 분말 제조 장치를 첨부 도면에 도시된 바람직한 실시예를 참조하여 설명한다.

제 1 실시예

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 금속 분말 제조 장치를 도시하는 종단면도이며, 도 2는 도 1의 일점 쇄선으로 둘러싸인 영역[A]의 확대 상세도이다.

하기의 설명에서 설명의 간략화를 위해서, 도 1 및 도 2에서의 상측을 "상" 또는 "상방"이라고 하며, 하측을 "하" 또는 "하방"이라고 한다.

도 1에 도시된 금속 분말 제조 장치(오토마이저)(1A)는 용융 금속(Q)을 오토마이징 방법에 의해 분말화해서 다수의 금속 분말 입자(R)를 제조하는 장치이다. 금속 분말 제조 장치(1A)는 용융 금속(Q)을 공급하기 위한 공급부(2)와, 공급부(2) 하방에 설치된 노즐(3A)과, 노즐(3A)상에 형성된 단열층(6)과, 노즐(3A)(즉, 제 2 부재(5A))의 하단면(51)에 부착된 커버(7)를 포함한다.

본 실시예의 예로서 취한 것은 금속 분말 제조 장치(1A)가 스테인리스 스틸(예를 들면 304L, 316L, 17-4PH, 440C 등) 또는 Fe-Si계 자성 재료로 제조된 금속 분말 입자(R)를 제조하는 경우이다.

이제, 개별 부분의 구성을 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 공급부(2)는 유저통형의 부분을 갖고 있다. 공급부(2)의 내부 공간(캐비티부)(22)에는 소정의 몰비(예를 들면 1 : 2의 몰비)로 Co 단체와 Sn 단체를 혼합 용융한 용융 금속(Q)(용융물)을 일시적으로 저장한다.

또한, 공급부(2)의 저부(21)의 중심에는 토출부(23)가 형성되어 있다. 내부 공간(22)내의 용융 금속(Q)은 토출부(23)로부터 하방으로 향해 토출된다.

공급부(2)의 하방에는 노즐(3A)이 배치되어 있다. 노즐(3A)에는, 공급부(2)로부터 공급된(토출된) 용융 금속(Q)이 통과하는 제 1 유로(31)와, 유체(본 실시예에 있어서 물 또는 액체(S))를 공급하기 위한 급수원(도시하지 않음)으로부터 공급된 물(S)이 통과하는 제 2 유로(32)가 형성되어 있다.

제 1 유로(31)는 원형 단면이며, 노즐(3A)의 중심에서 수직방향으로 연장되어 있다. 제 1 유로(31)는 노즐(3A)의 내주면에 의해 규정된다. 노즐(3A)의 내주면은 수렴하는 형상의 점차 감소하는 내경을 가지며, 이 내경은 노즐(3A)의 상단면(41)으로부터 그 바닥을 향해 점차 감소된다. 특히, 이후에 상세하게 설명될 제 1 부재(4A)는 점차 감소하는 내경부(33)를 구비한다.

따라서, 노즐(3A)상에 내재하는 공기(가스)(G)는 이후에 설명될 오리피스(34)로부터 분사된 물(액체)(S)의 스트림과 함께 점차 감소하는 내경부(33)(제 1 유로(31)내로 유동한다(또는 흡입된다). 따라서, 유입된 공기(G)는 점차 감소하는 내경부(33)의 가장 작은 내경 부분(331) 근방(오리피스(34)가 개구되는 부분 근방)에서 가장 큰 유속을 나타낸다. 유속이 가장 크게 되어 있는 공기(G)의 작용하에서, 용융 금속(Q)은 비산되어 확실한 방법으로 미세한 액적(Q1)으로 된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제 2 유로(32)는 제 1 유로(31)의 바닥 단부(가장 작은 내경 부분(331)의 근방)를 향해 개구된 오리피스(34)와, 물(S)을 일시적으로 저류하기 위한 저류부(35)와, 도입로(상호연결로)(36)로 구성되며, 물(S)은 상기 도입로를 통해서 저류부(35)로부터 오리피스(34)내로 도입된다.

저류부(35)는 물 공급원에 연결되고, 이 공급원으로부터의 물(S)을 수용한다. 저류부(35)는 도입로(36)를 통해서 오리피스(34)와 연통된다.

또한, 저류부(35)는 직사각형(또는 정사각형)의 수직방향 단면을 갖고 있다.

도입로(36)는 그 수직방향 단면이 웨지형 형상(wedge-like shape)인 영역이다. 이것은 저류부(35)로부터 도입로(36)내로 유동하는 물(S)의 유속을 점진적으로 증가시키고, 그리고 그에 따라 오리피스(34)로부터 증가된 유속으로 물(S)을 안정되게 분사할 수 있게 한다.

오리피스(34)는, 저류부(35) 및 도입로(36)를 순서대로 통과한 물(S)이 제 1 유로(31)내로 분사 또는 분출되는 영역이다.

오리피스(34)는 노즐(3A)의 내주면상으로 연장되는 원주방향 슬릿 형상으로 개구된다. 또한, 오리피스(34)는 제 1 유로(31)의 중심축(O)에 대해서 경사진 방향으로 개구되어 있다.

이러한 방법으로 형성된 오리피스(34)에 의해, 물(S)은 그 정점부(apex)(S2)가 하부측에 확실하게 놓여 있는 대체로 원추 형상의 액체 제트(S1)로서 분사된다(도 1 참조). 이것은 액체 제트(S1) 및 그 내측에서, 용융 금속(Q)이 비산되어 확실한 방법으로 다수의 미세한 액적(Q1)으로 되게 하는 것을 보장한다.

상술한 바와 같이, 점차 감소하는 내경부(33)의 가장 작은 내경 부분(331) 근방에서 그 유속이 가장 크게 되는 공기(G)에 의해, 용융 금속(Q)은 더 비산되어 확실한 방법으로 다수의 미세한 액적(Q1)으로 된다. 이와 같은 상승 효과에 의해 용융 금속(Q)은 확실하게 비산되어 보다 확실한 방법으로 다수의 미세한 액적(Q1)으로 된다.

다수의 액적(Q1)으로 되는 용융 금속(Q)은 액체 제트(S1)와 접촉함으로써 냉각 및 고화되며, 이에 의해 다수의 금속 분말 미립자(R)가 생성된다. 따라서 생성된 다수의 금속 분말 미립자(R)는 금속 분말 제조 장치(1A) 아래에 배치된 용기(도시하지 않음)내로 수납된다.

제 1 유로(31) 및 제 2 유로(32)가 형성되어 있는 노즐(3A)은 디스크형 형상(링형 형상)의 제 1 부재(4A)와, 제 1 부재(4A)와 동심으로 배치된 디스크형 형상(링형 형상)의 제 2 부재(5A)를 포함한다(도 1 및 도 2 참조). 제 2 부재(5A)는 제 1 부재(4A) 아래에 간극(37)을 두고서 배치되어 있다.

오리피스(34), 도입로(36) 및 저류부(35)는 이러한 방법으로 배치된 제 1 부재(4A) 및 제 2 부재(5A)에 의해 각각 형성되어 있다. 즉, 제 2 유로(32)는 제 1 부재(4A)와 제 2 부재(5A) 사이에 형성된 간극(37)에 의해 형성된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 오리피스(34)는 제 1 부재(4A)의 하부(42)에 의해 형성된 내주면(341)과, 제 2 부재(5A)의 상부(52)에 의해 형성된 외주면(342)을 구비한다.

마찬가지로, 도입로(36)는 제 1 부재(4A)의 하부(42)에 의해 형성된 상면(361)과, 제 2 부재(5A)의 상부(52)에 의해 형성된 하면(362)을 구비한다.

또한, 저류부(35)는, 그 상면(351) 및 도입로(36) 위에 놓여 있는 내주면(352)이 제 1 부재(4A)의 하부(42)에 의해 형성되고, 그 하면(353) 및 도입 로(36) 아래에 놓여 있는 내주면(354)이 제 2 부재(5A)의 상부(52)에 의해 형성되어 있다.

이러한 방법으로 오리피스(34), 도입로(36) 및 저류부(35)를 형성함으로써, 오리피스(34), 도입로(36) 및 저류부(35)를 노즐(3A)에 용이하고 확실하게 형성하는 것이 가능하다. 또한, 오리피스(34), 도입로(36) 및 저류부(35)의 사이즈는 간극(37)의 사이즈에 따라 적절하게 설정될 수 있다.

제 1 부재(4A) 및 제 2 부재(5A)의 구성 재료의 예로는 다양한 금속 재료가 있지만 특별히 이것으로 제한되지 않는다. 특히, 스테인리스 스틸을 사용하는 것이 바람직하며, 크롬계 스테인리스 스틸 또는 석출경화형 스테인리스 스틸을 사용하는 것이 보다 바람직하다.

도 1에 도시된 바와 같이, 통체로 형성된 커버(7)는 제 2 부재(2)의 하단면(51)에 고정식으로 고정되어 있다. 커버(7)는 제 1 유로(31)와 동심으로 배치된다. 커버(7)를 사용함으로써 금속 분말 미립자(R)가 하방으로 낙하하는 것을 방지할 수 있으며, 이에 의해 금속 분말 미립자(R)가 용기에 확실하게 수납될 수 있게 한다.

도 2(또한 도 1 참조)에 도시된 바와 같이, 제 1 오목부(43A) 및 제 1 용이 변형부(44A)는 제 1 부재(4A)에 형성되어 있다. 또한, 제 2 오목부(53A) 및 제 2 용이 변형부(54A)는 제 2 부재(5A)에 형성되어 있다.

제 1 오목부(43A)는 점차 감소하는 내경부(33)에 대응하는 제 1 부재(4A)의 일부분을 절취함으로써 형성된다. 즉, 제 1 오목부(43A)는 점차 감소하는 내경 부(33)에 대응하는 제 1 부재(4A)에 형성된다.

제 1 부재(4A)의 두께는 제 1 오목부(43A)에 의해 감소된다. 두께 감소부는 감소된 물리적 강도를 나타내며, 용이하게 변형될 수 있으며, 그에 따라 제 1 용이 변형부(44A)를 형성한다.

제 1 용이 변형부(44A)가 용이하게 변형가능한 사실로 인해서, 제 1 용이 변형부(44A)보다 제 1 유로(31)의 중심축(O)에 근접하게 위치하는(도 2에서 제 1 용이 변형부(44A)의 우측에 위치하는) 제 1 중심부(45)는 제 1 용이 변형부(44A)를 중심으로 용이하고 확실하게 변위될 수 있다(도 2에서 이점쇄선으로 표시한 제 1 중심부(45') 참조).

제 1 오목부(43A)는 점차 감소하는 내경부(33)의 전체 원주에 걸쳐서 원환 형상으로 형성되어 있다. 따라서, 제 1 용이 변형부(44A)는 점차 감소하는 내경부(33)의 원주를 따라서 형성되며, 이에 의해 제 1 중심부(45)는 그 원주 방향에서 모든 부분에서 균일하게 변위될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 오목부(43A)는 저류부(35)와 도입로(36) 사이의 경계에 대해서 내측(중심축(O)에 근접한 측), 즉 도 2의 우측에 위치되어 있다.

제 1 오목부(43A)는 삼각형 형상의 수직방향 단면을 갖고 있다. 이것은 제 1 오목부(43A)의 2개의 경사면(431, 432)이 서로에 근접하게 이동되도록, 즉 제 1 오목부(43A)의 정점(433)의 정각이 감소될 수 있도록, 제 1 용이 변형부(44A)가 변형되게 한다. 따라서, 제 1 중심부(45)는 용이하게 그리고 확실하게 변위될 수 있 다.

제 1 오목부(43A)가 도시된 구성에서 경계(38)에 대해서 내측에 위치되어 있을 지라도, 본 발명은 이것으로 제한되지 않는다. 선택적으로, 제 1 오목부(43A)는 경계(38)에 대해서 외측에 위치될 수도 있다.

또한, 제 1 오목부(43A)가 도시된 구성에서 삼각형 형상의 수직방향 단면을 갖고 있을 지라도, 본 발명은 이것으로 제한되지 않는다. 예를 들면, 제 1 오목부(43A)의 수직방향 단면은 U자형 형상일 수 있다.

제 2 오목부(53A)는 오리피스(34) 근방의 제 2 부재(5A)의 하부(55)의 일부분을 절취함으로써 형성된다. 즉, 제 2 오목부(53A)는 오리피스(34) 근방의 부위에 대응하는 제 2 부재(5A)의 하부(55)에서 형성되어 있다.

제 2 부재(5A)의 두께는 제 2 오목부(53A)에 의해 감소된다. 두께 감소부는 감소된 물리적 강도를 나타내며, 용이하게 변형될 수 있으며, 그에 따라 제 2 용이 변형부(54A)를 형성한다.

제 2 용이 변형부(54A)가 용이하게 변형가능한 사실로 인해서, 제 2 부재(5A)의 제 2 용이 변형부(54A)보다 제 1 유로(31)의 중심축(O)에 근접하게 위치하는 제 2 중심부(56)는 제 1 중심부(45')의 이동에 추종하여 변위될 수 있다(도 2에서 이점쇄선으로 표시한 제 2 중심부(56') 참조).

제 2 오목부(53A)는 점차 감소하는 내경부(33)의 전체 원주에 걸쳐서 원환 형상으로 형성되어 있다. 따라서, 제 2 용이 변형부(54A)는 점차 감소하는 내경부(33)의 원주를 따라서 형성되며, 이에 의해 제 2 중심부(56)는 그 원주 방향에서 모든 부분에서 균일하게 변위될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 오목부(53A)는 저류부(35)와 도입로(36) 사이의 경계에 대해서 내측, 즉 도 2의 우측에 위치되어 있다.

제 2 오목부(53A)는 삼각형 형상의 수직방향 단면을 갖고 있다. 이것은 제 2 오목부(53A)의 2개의 경사면(531, 532)이 서로에 멀리 이동할 수 있도록, 즉 제 2 오목부(53A)의 정점(533)의 정각이 증가될 수 있도록, 제 2 용이 변형부(54A)가 변형되게 한다. 따라서, 제 2 중심부(56)는 용이하게 그리고 확실하게 변위될 수 있다.

제 2 오목부(53A)가 도시된 구성에서 경계(38)에 대해서 내측에 위치되어 있을 지라도, 본 발명은 이것으로 제한되지 않는다. 선택적으로, 제 2 오목부(53A)는 경계(38)에 대해서 외측에 위치될 수도 있다.

또한, 제 2 오목부(53A)가 도시된 구성에서 삼각형 형상의 수직방향 단면을 갖고 있을 지라도, 본 발명은 이것으로 제한되지 않는다. 예를 들면, 제 2 오목부(53A)의 수직방향 단면은 U자형 형상일 수 있다.

상술한 구성의 금속 분말 제조 장치(1A)에 따르면, 물(S)이 오리피스(34)로부터 분사될 때, 내주면(341) 및 외주면(342)은 오리피스(34)를 통해 통과하는 물(S)의 압력에 의해 가압된다. 그 결과, 오리피스(34)는 확대되도록 강제된다.

그러나, 금속 분말 제조 장치(1A)에 있어서, 물(S)이 오리피스(34)로부터 분사될 때, 제 1 중심부(45)는, 경계(38)의 근방, 도입로(36) 및 오리피스(34)를 통해 통과하는 물(S)의 압력하에서 제 1 용이 변형부(44A)를 중심으로 점선 위 치(45')로 변위된다(도 2 참조). 제 1 중심부(45)와 마찬가지로, 또한 제 2 중심부(56)는 물(S)의 압력하에서 점선 위치(45')로 변위된 제 1 중심부(45)의 변위에 추종하도록 점선 위치(56')로 변위된다.

상술한 바와 같이, 금속 분말 제조 장치(1A)는 제 1 중심부(45)(제 1 부재(4A) 및 제 2 중심부(56)(제 2 부재(5A))의 각각이 변위 또는 변형되는 것을 보장하도록 구성된다. 즉, 금속 분말 제조 장치(1A)에 있어서, 제 2 부재(5A)는 저류부(35)내로 유동하는 물(S)에 의해 가압되며, 제 1 부재(4A)는 유동 방향이 제 2 부재(5A)에 의해 변경되는 물(S)에 의해 가압된다.

이것은 오리피스(34)의 확대를 규제한다. 따라서, 오리피스(34)의 사이즈를 일정하게 유지할 수 있으며, 이에 의해 오리피스(S)로부터 분사된 물(S)의 유속이 확실한 방법으로 일정하게 유지될 수 있다.

제 2 실시예

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 금속 분말 제조 장치를 도시하는 수직방향 단면도이다.

하기의 설명에서 설명의 간략화를 위해서, 도 3의 상측을 "상" 또는 "상방"이라고 하며, 하측을 "하" 또는 "하방"이라고 한다.

이후에, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 금속 분말 제조 장치를 도 3을 참조하여 설명한다. 하기의 설명은 상술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하며, 동일한 점은 설명하지 않는다.

본 실시예는 제 1 오목부 및 제 2 오목부의 형성 위치의 차이를 제외하고는 제 1 실시예와 동일하다.

도 3에 도시된 금속 분말 제조 장치(1B)의 노즐(3B)에서는, 제 1 오목부(43B) 및 제 1 용이 변형부(44B)가 제 1 부재(4B)에 형성되고, 제 2 오목부(53B) 및 제 2 용이 변형부(54B)는 제 2 부재(5B)에 형성된다.

제 1 오목부(43B)는 점차 감소하는 내경부(33)의 원주방향을 따라서 도입로(36) 근방에 저류부(35)를 형성하는 제 1 부재(4B)의 하부(42)에 원환 형상으로 형성되어 있다. 따라서, 제 1 용이 변형부(44B)는 점차 감소하는 내경부(33)의 원주를 따라 형성되며, 이에 의해 제 1 중심부(45)는 그 원주방향에서 모든 부분에서 균일하게 변위될 수 있다.

제 1 오목부(43A)의 2개의 경사면(431, 432)이 서로 멀리 이동할 수 있도록, 즉 제 1 오목부(43A)의 정점(433)의 정각이 증가될 수 있도록, 제 1 용이 변형부(44B)가 변형되게 한다. 따라서, 제 1 중심부(45)는 용이하게 그리고 확실하게 변위될 수 있다.

제 1 오목부(43B)는 저류부(35)와 도입로(36) 사이의 경계(38)에 대해서 외측, 즉 도 3의 좌측에 위치되어 있다.

제 1 오목부(43B)가 도시된 구성에 있어서 경계(38)에 대해서 외측에 위치되어 있을 지라도, 본 발명은 이것으로 제한되지 않는다. 선택적으로, 제 1 오목부(43B)는 경계(38)에 대해 내측, 즉 도입로(36)의 상면(361)에 위치 또는 마련될 수도 있다.

제 2 오목부(53B)는 점차 감소하는 내경부(33)의 원주방향을 따라서 도입 로(36) 근방에 저류부(35)를 형성하는 제 2 부재(5B)의 상부(52)에 원환 형상으로 형성되어 있다. 따라서, 제 2 용이 변형부(54B)는 점차 감소하는 내경부(33)의 원주를 따라 형성되며, 이에 의해 제 2 중심부(56)는 그 원주방향에서 모든 부분에서 균일하게 변위될 수 있다.

제 2 오목부(53B)의 2개의 경사면(531, 532)이 서로 근접 이동할 수 있도록, 즉 제 2 오목부(53B)의 정점(533)의 정각이 감소될 수 있도록, 제 2 용이 변형부(54B)가 변형되게 한다. 따라서, 제 2 중심부(56)는 용이하게 그리고 확실하게 변위될 수 있다.

제 2 오목부(53B)는 저류부(35)와 도입로(36) 사이의 경계(38)에 대해서 외측에 위치되어 있다.

제 2 오목부(53B)가 도시된 구성에서 경계(38)에 대해서 외측에 위치되어 있을 지라도, 본 발명은 이것으로 제한되지 않는다. 선택적으로, 제 2 오목부(53B)는 경계(38)에 대해서 내측, 즉 도입로(36)의 하면(362)상에 위치 또는 마련될 수도 있다.

상술한 제 1 실시예의 금속 분말 제조 장치(1A)에서와 마찬가지로, 제 1 중심부(45) 및 제 2 중심부(56)의 각각이 변위 또는 변형될 수 있도록 금속 분말 제조 장치(1B)가 구성된다. 이것은 오리피스(34)의 확대를 규제한다. 따라서, 오리피스(34)의 사이즈를 일정하게 유지할 수 있으며, 이에 의해 오리피스(34)로부터 분사된 물(S)의 유속은 확실한 방법으로 일정하게 유지될 수 있다.

본 발명의 금속 분말 제조 장치를 도시된 실시예에 대해서 상술하였지만, 본 발명은 이것으로 제한되지 않는다. 금속 분말 장치를 구성하는 개별 부분은 유사한 기능을 실행할 수 있는 다른 임의의 것으로 대체될 수 있다. 더욱이, 필요하다면 임의의 구성 부분이 추가될 수도 있다.

또한, 본 발명의 금속 분말 제조 장치는 상술한 각 실시예중 2개 또는 그 이상의 임의의 구성(특징)을 조합하여 구성될 수도 있다.

예를 들면, 제 1 실시예의 제 2 오목부는 제 2 실시예의 제 2 오목부와 동일하게 형성될 수 있다. 유사하게, 제 1 실시예의 제 1 오목부는 제 2 실시예의 제 1 오목부와 동일하게 형성될 수 있다.

또한, 노즐로부터 분사된 액체(유체)가 상술한 실시예에서 물이지만, 본 발명은 이것으로 제한되지 않는다. 액체는 예를 들면 유지류나 용매일 수 있다.

본 발명의 금속 분말 제조 장치에 따르면, 제 1 부재와 제 2 부재 사이를 통과하는 유체의 압력에 의한 제 1 부재 및 제 2 부재의 변형에 의해, 오리피스를 통해 통과하는 유체의 압력에 의해 오리피스가 확대되는 것이 규제될 수 있기 때문에, 오리피스로부터 분사된 유체의 유속을 확실한 방법으로 거의 일정하게 유지하는 것이 가능하다.

Claims (15)

1. 금속 분말 제조 장치에 있어서,

   용융 금속을 공급하는 공급부와,

   상기 공급부의 하방에 마련된 노즐을 포함하고,

   상기 노즐은 상기 공급부로부터 공급된 용융 금속이 통과할 수 있는 상기 노즐의 내주면에 의해 형성된 유로로서, 상기 노즐의 내주면은 내경이 하방향으로 점차 감소되는 점차 감소하는 내경부를 갖는, 상기 유로와; 상기 유로의 하단부로 개구되고 상기 유로를 향해 유체를 분사하는 오리피스와; 상기 유체를 일시적으로 저류하는 저류부와; 상기 저류부로부터 상기 오리피스까지 상기 유체를 도입하기 위한 도입로를 구비하며,

   상기 노즐은 점차 감소하는 내경부를 구비하는 제 1 부재와, 상기 제 1 부재와의 사이에 간극을 두고 상기 제 1 부재 하방에 마련된 제 2 부재를 구비하며, 상기 오리피스, 상기 저류부 및 상기 도입로는 상기 제 1 부재 및 상기 제 2 부재에 의해 형성되며,

   이에 의해 상기 용융 금속은 비산되고, 상기 유로를 통과한 상기 용융 금속이 상기 노즐의 오리피스로부터 분사된 상기 유체와 접촉됨으로써 다수의 미세한 액적으로 되어, 상기 다수의 미세한 액적이 고화됨으로써 금속 분말이 생성되며,

   상기 오리피스는 상기 노즐의 내주면 상에서 연장되는 원주방향 슬릿 형상으로 개구되며, 상기 오리피스는 상기 제 1 부재에 의해 형성된 내주면과, 상기 제 2 부재에 의해 형성된 외주면을 구비하며,

   상기 제 1 부재는 제 1 오목부와, 상기 제 1 오목부를 형성함으로써 상기 제 1 부재의 두께를 감소시키는 것에 의해 형성된 제 1 용이 변형부(a first easy-to-deform portion)와, 상기 제 1 용이 변형부보다 상기 유로의 중심축에 근접하게 위치되는 제 1 중심부를 구비하며,

   상기 제 2 부재는 제 2 오목부와, 상기 제 2 오목부를 형성함으로써 상기 제 2 부재의 두께를 감소시키는 것에 의해 형성된 제 2 용이 변형부와, 상기 제 2 용이 변형부보다 상기 유로의 중심축에 근접하게 위치되는 제 2 중심부를 구비하며,

   상기 제 1 중심부는 상기 제 1 용이 변형부를 중심으로 압력에 의해 변위되며, 또한 상기 제 2 중심부는 상기 제 1 중심부의 이동을 추종하도록 상기 제 2 용이 변형부를 중심으로 압력에 의해 변형되며, 이에 의해 상기 오리피스는 상기 오리피스를 통과하는 유체의 압력에 의해 확대되는 것이 규제될 수 있는

   금속 분말 제조 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 오리피스는, 정점부(apex)가 하방에 위치하는 원추 형상으로 상기 유체가 분사되도록 구성되는

   금속 분말 제조 장치.
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 도입로는 웨지(wedge) 형상의 수직방향 단면을 갖는

   금속 분말 제조 장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 점차 감소하는 내경부는 수렴 형상인

   금속 분말 제조 장치.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 오목부는 원주방향을 따라 상기 점차 감소하는 내경부에 대응하는 상기 제 1 부재에 원환 형상으로 형성되는

   금속 분말 제조 장치.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 제 1 오목부는 상기 점차 감소하는 내경부의 원주방향을 따라 상기 도입로 근방에 상기 저류부를 형성하는 상기 제 1 부재의 하부에 원환 형상으로 형성되는

    금속 분말 제조 장치.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 제 2 오목부는 상기 점차 감소하는 내경부의 원주방향을 따라 상기 오리피스 근방의 영역에 대응하는 상기 제 2 부재의 하부에 원환 형상으로 형성되는

    금속 분말 제조 장치.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 제 2 오목부는 상기 점차 감소하는 내경부의 원주방향을 따라 상기 도입로 근방에 상기 저류부를 형성하는 상기 제 2 부재의 상부에 원환 형상으로 형성되는

    금속 분말 제조 장치.
13. 제 1 항에 있어서,

    상기 제 1 오목부는 삼각형 형상의 수직방향 단면을 갖는

    금속 분말 제조 장치.
14. 제 1 항에 있어서,

    상기 제 2 오목부는 삼각형 형상의 수직방향 단면을 갖는

    금속 분말 제조 장치.
15. 제 1 항에 있어서,

    상기 저류부로 유동하는 상기 유체에 의해 가해진 상기 제 2 부재로의 압력과, 상기 제 2 부재에 의해 유동 방향이 변경되는 상기 유체에 의해 가해진 상기 제 1 부재로의 압력에 의해, 상기 오리피스가 확대되는 것이 규제되는

    금속 분말 제조 장치.

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