具体实施方式

以下，使用附图说明本发明的实施方式。

图1是作为本发明的金属粉末制造装置的气体喷雾装置的整体结构图。图1的气体喷雾装置具备：收纳作为储蓄液体状的金属即熔融金属(熔液)的容器的熔锅(中间罐)100(参照图2)的溶解槽1；对从溶解槽1经由熔液喷嘴(后述)11成为细粒而流下的熔液吹送高压气体(气流)将其粉碎成多个微粒子并相对熔融金属进行液体喷雾的气体喷射器200；用于向气体喷射器200供给高压气体的喷射气体供给管(喷射流体供给管)3；为保持为惰性气体环境的容器且使从气体喷射器200雾状喷出的微粒子状的液体金属在落下中急冷凝固的喷雾槽4；以及设于喷雾槽4的底部且回收在喷雾槽4的落下中凝固的粉末状的固体金属的采集箱(仓斗)5。气体喷雾装置对从熔液喷嘴11流下的熔液通过气体喷射器200喷射气体来制造金属粉末。

优选溶解槽1内保持为惰性气体环境。喷雾槽4是在上部及中部具有相同的直径的圆筒状的容器，但从采集箱5对金属粉末的回收难易度的观点出发，在下部为越靠近采集箱5，直径越小的锥形状。从采集箱5适当排出惰性气体作为废气6。

图2是本实施方式的气体喷雾装置的气体喷射器200周边的剖视图，图3是本实施方式的气体喷射器200的仰视图，图4是本实施方式的气体喷射器200的立体图。此外，图4中，省略了构成图3中示出的第二气体喷射喷嘴72及第三气体喷射喷嘴73的多个喷射孔(贯通孔)92、93。

－熔液喷嘴11A、11B－

如图2所示，在溶解槽1内的熔锅100的底部从溶解槽1的底面朝向铅垂下方突出地设有使熔锅100内的熔融金属分别向喷雾槽4内流下的多个熔液喷嘴即熔液喷嘴11A、11B。两个熔液喷嘴11A、11B能够为相同的形状，在各自的内部具有供熔液流下且沿铅垂方向延伸的纵长的孔。该纵长的孔是供熔融金属从熔锅100的底部朝向铅垂下方流下的熔液流路。

位于熔液喷嘴11A和熔液喷嘴11B的下端的开口端21A、21B分别配置成从气体喷射器200的底面突出而面向喷雾槽4内的空洞。熔锅100内的熔融金属在熔液喷嘴11A、11B的内部的孔作为熔液流8流下，经由开口端21A、21B放出(流下)至喷雾槽4内。作为对向喷雾槽4内导入的熔液的直径的大小有贡献的第一熔液喷嘴11A和第二熔液喷嘴11B的最小内径，例如能够选择比以往小的5mm以下的值。

－气体喷射器200－

如图2所示，具有大致圆柱状的外形的气体喷射器200具备供多个熔液喷嘴11A、11B分别插入的多个熔液喷嘴插入孔12A、12B和对从各熔液喷嘴11A、11B流下的熔融金属喷射气体进行粉碎的第一气体喷射喷嘴71。气体喷射器200具有被惰性的高压气体充满的中空构造的圆柱形状的外形，其内部为在多个熔液喷嘴插入孔12A、12B的每一个的周围形成气体流的气体流路50。气体流路50从连接于设于气体喷射器200的圆柱的侧面的气体吸入孔(未图示)的喷射气体供给管3接受高压气体的供给。另外，气体喷射器70支撑熔锅100。此外，虽然省略图示，从防止来自溶解槽1的热传导的观点出发，优选在溶解槽1与气体喷射器70之间插入隔热材料。

－熔液喷嘴插入孔12A、12B－

如图4所示，熔液喷嘴插入孔12A和熔液喷嘴插入孔12B是具有与圆柱状的气体喷射器200的中心轴(Cg0)平行的轴(Cm1、Cm2)的两个圆柱状的贯通孔。在第一熔液喷嘴插入孔12A和第二熔液喷嘴插入孔12B分别插入有第一熔液喷嘴11A和第二熔液喷嘴11B。第一熔液喷嘴插入孔12A和第二熔液喷嘴插入孔12B的中心轴Cm1、Cm2能够与第一熔液喷嘴11A和第二熔液喷嘴11B的孔的中心轴一致。

－第一气体喷射喷嘴71(71A、71B)－

第一气体喷射喷嘴71由在多个熔液喷嘴插入孔12A、12B的每一个的周围以描绘第一环(参照图3)61的方式配置的多个喷射孔(贯通孔)91构成。在此，将第一气体喷射喷嘴71中的位于熔液喷嘴插入孔12A的周围的多个喷射孔91形成的喷嘴称为气体喷射喷嘴71A，将位于熔液喷嘴插入孔12B的周围的多个喷射孔91形成的喷嘴称为气体喷射喷嘴71B。

图5是构成气体喷射喷嘴71A的多个喷射孔91的气体喷射方向与第一熔液喷嘴11A的熔液的下游区域27的关系图。

图5用直线表示构成气体喷射喷嘴71A的多个喷射孔91的气体喷射方向，各喷射孔91通过在气体喷射器200的底面贯穿设置具有与对应的直线251一致的中心轴的贯通孔而形成。该多个喷射孔91在气体喷射器200的底面在作为与第一熔液喷嘴插入孔12A的中心轴Cm1同心的圆的第一环61上等间隔配置。构成气体喷射喷嘴71A的全部的喷射孔91的气体喷射方向(直线251)通过共通的焦点(第一焦点)261。即，全部的喷射孔91的气体喷射方向集中于一点(焦点261)。焦点261位于由从第一熔液喷嘴11A(图4中未图示)流下的熔融金属的外径规定的大致圆柱状的下游区域27内。下游区域27的直径能够根据构成第一熔液喷嘴11A的孔的最小内径(孔径)适当调整。下游区域27的直径也能够设为例如第一熔液喷嘴11A的开口端21A的直径以下的值。此外，虽然省略了说明，但气体喷射喷嘴71B也与气体喷射喷嘴71A同样地形成。

此外，本实施方式的第一环61是以熔液喷嘴插入孔12A、12B的中心轴与气体喷射器200的底面(面向喷雾槽4内的面)的交点为中心的正圆。图3中，构成气体喷射喷嘴71A的喷射孔91的数量和构成气体喷射喷嘴71B的喷射孔91的数量相同，但也可以不同。

－喷雾喷嘴20A、20B－

气体喷射喷嘴71A和熔液喷嘴11A构成向喷雾槽4内对熔融金属进行液体喷雾的第一喷雾喷嘴20A，气体喷射喷嘴71B和熔液喷嘴11B同样地构成第二喷雾喷嘴20B。即，本实施方式的气体喷雾装置具备第一喷雾喷嘴20A和第二喷雾喷嘴20B这两个喷雾喷嘴。

本实施方式的气体喷射器200除了上述的第一气体喷射喷嘴71，还具备设于气体喷射器200的底面的第二气体喷射喷嘴72及第三气体喷射喷嘴73和设于喷雾槽4的内壁面的第四气体喷射喷嘴74(参照图1)。

－第二气体喷射喷嘴72(72A、72B)－

第二气体喷射喷嘴72由以在两个第一环61的每一个的外侧描绘第二环62的方式配置于气体喷射器200的底面的多个喷射孔(贯通孔)92构成，是为了防止通过第一气体喷射喷嘴71粉碎的金属粒的飞散而喷射气体的气体喷射喷嘴。多个喷射孔92贯穿于气体喷射器200的底面。在此，将第二气体喷射喷嘴72中的位于熔液喷嘴插入孔12A的周围的多个喷射孔92形成的喷嘴称为气体喷射喷嘴72A，将位于熔液喷嘴插入孔12B的周围的多个喷射孔92形成的喷嘴称为气体喷射喷嘴72B。

图6是构成气体喷射喷嘴72A的多个喷射孔92的气体喷射方向与气体喷射喷嘴71A的焦点(第一焦点)261的关系图。

图6中用直线252表示构成气体喷射喷嘴72A的多个喷射孔92的气体喷射方向，各喷射孔92通过在气体喷射器200的底面贯穿设置具有与对应的直线252一致的中心轴的贯通孔而形成。该多个喷射孔92在气体喷射器200的底面在作为与第一熔液喷嘴插入孔12A的中心轴Cm1同心的圆的第二环62上等间隔地配置。构成气体喷射喷嘴72A的全部喷射孔92的气体喷射方向(直线252)通过共通的焦点(第二焦点)262。即，全部的喷射孔92的气体喷射方向集中于一点(焦点262)。该焦点(第二焦点)262位于比气体喷射喷嘴71A的焦点(第一焦点)261靠下方。此外，虽然省略说明，但气体喷射喷嘴72B也与气体喷射喷嘴72A同样地形成。

此外，本实施方式的第二环62是以熔液喷嘴插入孔12A、12B的中心轴与气体喷射器200的底面(面向喷雾槽4内的面)的交点为中心的正圆，但也可以是椭圆、多边形，也可以其中心从熔液喷嘴插入孔12A、12B的中心轴上偏离。但是，需要以使配置于第二环62上的多个喷射孔92的焦点(第二焦点)262位于比第一焦点261靠下方的方式设定第二环62及各喷射孔92的喷射方向252。另外，在图3中，构成气体喷射喷嘴72A的喷射孔92的数量和构成气体喷射喷嘴72B的喷射孔92的数量相同，但也可以不同。另外，在图6中，构成气体喷射喷嘴72A的喷射孔92的数量和构成气体喷射喷嘴71A的喷射孔91的数量相同，但也可以不同。

－第三气体喷射喷嘴73－

第三气体喷射喷嘴73由以在第二气体喷射喷嘴72(两个第二环62)的外侧描绘第三环63的方式配置于气体喷射器200的底面的多个喷射孔(贯通孔)93构成，是对喷雾槽4的内壁面喷射气体的气体喷射喷嘴。多个喷射孔93在气体喷射器200的底面在以气体喷射器200的中心轴Cg0通过的点为中心的第三环63上等间隔配置。

在图2及图3中用箭头253示出了构成气体喷射喷嘴73的喷射孔93的气体喷射方向。各喷射孔93的气体喷射方向(直线253)朝向喷雾槽4的最近的内壁面。将本实施方式的气体喷射方向253投影到气体喷射器200的向量从第三环63的中心(在气体喷射器200的底面气体喷射器200的中心轴Cg0穿过的点)朝向外侧成放射状。图3中表示多个喷射孔93中的一个气体喷射方向253。各喷射孔93通过在气体喷射器200的底面贯穿设置具有与对应的直线253一致的中心轴的贯通孔而形成。

此外，本实施方式的第三环63是以气体喷射器200的中心轴Cg0通过气体喷射器200的底面的点为中心的正圆，但也可以为椭圆、多边形，其中心可以从气体喷射器200的中心轴Cg0上偏离。但是，需要以使从各喷射孔92喷射的气体的喷射方向253朝向喷雾槽4的内壁面的方式设定第三环63及各喷射孔93的轴向。此外，图3所示的喷射孔93的数量仅是一例，能够在喷雾槽4的冷却性能不受损的范围内选择任意的数。

－第四气体喷射喷嘴74(74A、74B)－

如图1所示，第四气体喷射喷嘴74由配置于喷雾槽4内的预定的高度的多个喷射孔94构成，是通过沿喷雾槽4的内壁面喷射气体而在喷雾槽4内的喷雾槽4的中心轴Cg0的周围产生回旋流81的气体喷射喷嘴。在本实施方式中，如图1所示，设有喷雾槽4中的设置高度不同的两个气体喷射喷嘴74A、74B。在此，将第四气体喷射喷嘴74中的在喷雾槽4的高度方向上相对设于高的位置的喷嘴称为气体喷射喷嘴74A，将相对设于低的位置的喷嘴称为气体喷射喷嘴74B。

图7是喷雾槽4的图1中的VII－VII向视剖视图，是气体喷射喷嘴74A及构成其的多个喷射孔94的结构图。图7中用箭头254表示从构成气体喷射喷嘴74A的多个喷射孔94喷射的气体流，各喷射孔94由具有与喷雾槽4的内壁面的轴向截面的切向方向一致的中心轴的管形成。如图7所示，该多个喷射孔94在喷雾槽4的内周面的周向上等间隔配置。多个喷射孔94的每一个与喷射气体供给管(喷射流体供给管)3连接，从喷射气体供给管3接受高压气体的供给。此外，图7的例中在同一平面上以90度间隔配置有四个喷射孔94，但只要可以产生回旋流81，喷射孔94的数量也可以是其它值。另外，虽然省略了说明，但气体喷射喷嘴74B也与气体喷射喷嘴74A同样地形成。

－动作、效果－

(1)第一气体喷射喷嘴71(喷雾喷嘴20A、20B)

如上述地构成的金属粉末制造装置中，当从喷射气体供给管向气体喷射器200供给高压气体时，在气体喷射器200从构成第一气体喷射喷嘴71A、71B的全部喷射孔91向喷雾槽4的内部按照每个喷射孔91预定的喷射方向(直线251(参照图5))喷射相同的压力的高压气体。此时，在第一气体喷射喷嘴71A、71B中，气体集中喷射至各自的焦点(第一焦点)261，形成图5所示那样的以焦点261为顶点且以配置有多个喷射孔91的圆(环)61为底面的倒圆锥状(倒圆锥形状)的流体膜101。有时将该流体膜101称为金属喷雾气体射流(第一气体射流)101。

另一方面，当向溶解槽1投入熔融金属时，两个熔液流8经由设于溶解槽1的底面的多个熔液喷嘴11A、11B向喷雾槽4的内部流下。然后，该熔液流8在第一气体喷射喷嘴71A、71B的两个焦点261的附近与高压气体形成的金属喷雾气体射流101碰撞而被粉碎成多个微粒子15。

在本实施方式中，作为构成两个熔液喷嘴11A、11B的孔的最小内径选择了比以往(例如5mm左右)小的值(例如，1～2mm)，因此，例如即使从第一气体喷射喷嘴71A、71B以与以往相同的压力喷射气体，也可以容易地得到比以往直径更细的金属粒子。另外，在以与以往相同的压力喷射气体的情况下，也可以抑制喷雾槽4内的金属粒子的分散距离，因此无需从防止金属粒子变形的观点出发而更换为直径大的喷雾槽4、无需扩大喷雾槽4的设置空间。另一方面，相比以往，缩小了最小内径，因此若按照每个熔液喷嘴11A、11B观察，则单位时间的熔液流8的流量比以往降低，收获率降低，但是，在本实施方式中，对于一个喷雾槽4具有两个熔液喷嘴11A、11B(即两个喷雾喷嘴20A、20B)，因此能够使单位时间的收获率为两倍。

(2)第二气体喷射喷嘴72

另外，当从喷射气体供给管3向气体喷射器200供给高压气体时，与上述的第一气体喷射喷嘴71的情况同样地，在气体喷射器200从构成第二气体喷射喷嘴72A、72B的全部喷射孔92向喷雾槽4的内部按照每个喷射孔92预定的喷射方向(直线252(参照图6))喷射相同压力的高压气体。此时，在第二气体喷射喷嘴72A、72B中，气体集中喷射至各个焦点(第二焦点)262，形成图6所示那样的以焦点262为顶点且以配置有多个喷射孔92的圆(环)62为底面的倒圆锥状(倒圆锥形状)的流体膜102。有时将该流体膜102称为防接触气体射流(第二气体射流)102。

这样，第二气体喷射喷嘴72A、72B形成的防接触气体射流102作为防止从两个喷雾喷嘴20A、20B中的一方的喷雾喷嘴呈雾状喷射出的微粒子15(例如，从熔液喷嘴11A流下的熔融金属)和从另一方的喷雾喷嘴呈雾状喷射出的微粒子15(例如，从熔液喷嘴11B流下的熔融金属)碰撞的气帘发挥功能。其结果，能够防止变形的金属粒子的发生，与仅具备喷雾喷嘴20A、20B的情况相比，能够提高金属粉末的制造效率。

另外，本实施方式的金属粉末制造装置在一个喷雾槽4内具备两组喷雾喷嘴20A、20B，与喷雾喷嘴20仅为一组的现有的结构相比，从各喷雾喷嘴20A、20B到喷雾槽4的内壁面的距离缩短，成为凝固前的金属粉末15容易碰撞、附着于喷雾槽4的内壁面的构造。关于这一点，本实施方式的第二气体喷射喷嘴72形成的防接触气体射流(第二气体射流)102具有将金属喷雾气体射流(第一气体射流)101从外侧覆盖的大致圆锥形状，能够抑制微粒子15向喷雾槽4的内壁面飞散。即，根据本实施方式，从该观点出发，也可以提高金属粉末的制造效果。另外，即使在例如利用了与以往同径的喷雾槽4的情况下，也能够防止微粒子15的碰撞，因此能够防止喷雾槽4的更换成本、设置空间的增大。

此外，通过来自第一气体喷射喷嘴71的喷射气体成为微粒子15且通过来自第二气体喷射喷嘴72的喷射气体抑制了向喷雾槽4的径向飞散的金属在喷雾槽4内的落下中急速冷却而凝固，形成多个金属粉被采集箱5回收。

(3)第三气体喷射喷嘴73

另外，当从喷射气体供给管3向气体喷射器200供给高压气体时，与上述的第一、第二气体喷射喷嘴71、72的情况同样地，在气体喷射器200从构成第三气体喷射喷嘴73的全部喷射孔93向喷雾槽4的内壁按照每个喷射孔93预定的喷射方向(直线253(参照图3))喷射相同压力的高压气体。此时，在第三气体喷射喷嘴73中，从各喷射孔93向喷雾槽4的最近的内壁面喷射气体，形成图2所示那样的大致圆锥台状的流体膜103。有时将该流体膜103称为喷雾槽冷却气体射流(第三气体射流)103。

这样，第三气体喷射喷嘴73形成的喷雾槽冷却气体射流103放出至喷雾槽4的内壁面而冷却喷雾槽4。由此，通过喷雾喷嘴20A、20B喷雾出的微粒子(金属粉末)15在喷雾槽4内容易充分地冷却，因此能够抑制在喷雾槽4内不凝固而固着、堆积于仓斗5导致收获率降低。另外，喷雾槽冷却气体射流103与防接触气体射流102同样地发挥防止微粒子15与喷雾槽4的内壁面碰撞的功能。即，根据本实施方式，从该观点出发，也能够提高金属粉末的制造效率。

(4)第四气体喷射喷嘴74

另外，当向第四气体喷射喷嘴74(74A、74B)供给高压气体时，从构成第四气体喷射喷嘴74的全部喷射孔94沿喷雾槽4的内壁按照每个喷射孔94预定的喷射方向(例如，图7的内周壁的切线方向)喷射相同压力的高压气体。由此，在喷雾槽4发生如图7表示的箭头254那样的气体流，其结果，绕喷雾槽4的中心轴发生沿喷雾槽4的内壁的回旋流81。

该回旋流81与第二气体射流102、第三气体射流103同样地发挥防止微粒子15与喷雾槽4的内壁面碰撞的功能。另外，回旋流81发挥使喷雾槽4的水平面内的热分布均匀化的作用，因此，通过与第三气体射流103的协同效应，能够提高喷雾槽4的冷却性能。即，根据本实施方式，从该观点出发也能够提高金属粉末的制造效率。

如以上地，根据除了第一气体喷射喷嘴71还具备第二、第三以及第四气体喷射喷嘴72、73、74的本实施方式的金属喷雾装置，能够不改变喷雾槽的体型而高效地制造微细的金属粉末。

＜其它＞

本发明不限定于上述的实施方式，包括不脱离其主旨的范围内的各种变形例。例如，本发明不限于具备上述的实施方式中说明的全部结构，包括将其结构的一部分删除的方案。另外，可以对某实施方式的结构的一部分追加或转换其它实施方式的结构。

例如，气体喷射器200内的气体流路50也可以按照气体喷射喷嘴71～73分离，也可以在将气体流路50分离成多个后，通过对各气体流路供给不同的压力的气体，变更、调整从各气体喷射喷嘴71～73喷射的气体压。另外也可以使各气体喷射喷嘴71～74的直径适当不同。

在上述的实施方式中，对除了第一气体喷射喷嘴71还具备第二～第四气体喷射喷嘴72～74的情况进行了说明，但在具备第二～第四气体喷射喷嘴72～74中的至少一个气体喷射喷嘴的实施方式中，也可发挥金属粉末的制造效率的提高效果。

上述的第四气体喷射喷嘴74构成为绕图7中的逆时针产生回旋流81，但也可以以产生绕顺时针的回旋流81的方式变更喷射孔94的朝向。另外，第四气体喷射喷嘴74设于喷雾槽4的高度方向的两个部位，但也可以设于一个部位或三个部位以上。

上述的实施方式中对一个喷雾槽具备两个喷雾喷嘴20A、20B的情况进行了说明，但喷雾喷嘴的数量也可以减少为一个，也可以增加到三个以上。

另外，在上述中，对从气体喷射喷嘴71～74喷射气体(气体流体)的情况进行了说明，但也可以喷射水等液体。即，只要是喷射流体的喷嘴，就具有能够应用本发明的可能性。

符号说明

Cg0—金属喷雾装置200(喷雾槽4)的中心轴，Cm1、Cm2—熔液喷嘴插入孔的中心轴，1—溶解槽，3—喷射气体供给管，4—喷雾槽，5—采集箱，6—废气，7—熔融金属(熔液)，8—熔液流，10—喷射气体射流，11(11A、11B)—熔液喷嘴，12(12A、12B)—熔液喷嘴插入孔，15—微粒子，20(20A、20B)—喷雾喷嘴，21—熔液喷嘴的开口端，50—气体流路，61—第一环，62—第二环，63—第三环，71(71A、71B)—第一气体喷射喷嘴，72(72A、72B)—第二气体喷射喷嘴，73—第三气体喷射喷嘴，74(74A、74B)—第四气体喷射喷嘴，91—喷射孔，93—喷射孔，94—喷射孔，100—熔锅，101—金属喷雾气体射流，102—防接触气体射流，200—气体喷射器，251—气体喷射方向(喷射孔中心轴)，252—气体喷射方向(喷射孔中心轴)，253—气体喷射方向(喷射孔中心轴)，254—气体的流向，261—第一气体喷射喷嘴的焦点(第一焦点)，262—第二气体喷射喷嘴的焦点(第二焦点)。