本發(fā)明涉及金屬粉末制造裝置。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有技術(shù)中，已知有采用所謂的水霧化法來制造金屬粉末的方法(例如參照專利文獻1)。

在專利文獻1中記載的金屬粉末的制造方法中，采用了水霧化法作為以噴霧方式對熔融金屬粒噴液體流的液體噴霧法。在水霧化法中，由于噴霧后的冷卻速度快，因此，熔融金屬會在因表面張力而球形化之前固化。為此，獲得的粉末容易成為不規(guī)則形狀。

針對這樣的技術(shù)問題，在專利文獻1記載的發(fā)明中，通過追加使所形成的粉末通過加熱至粉末的構(gòu)成金屬的熔點以上的區(qū)域而使其球形化的工序，來嘗試解決。加熱至熔點以上的區(qū)域是等離子區(qū)域、燃燒氣體區(qū)域。

在先技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2001-64703號公報

但是，在專利文獻1記載的方法中，需要設(shè)置等離子區(qū)域、燃燒氣體區(qū)域，無法避免裝置的大型化和高成本化。此外，在該方法中，是使一度固化了的金屬粉末再次熔融，因此，會有導(dǎo)致非意愿的組成變化、結(jié)晶組織變化的擔(dān)憂。進而，例如在制造非晶態(tài)金屬的粉末的情況下，會有導(dǎo)致非意愿的結(jié)晶化的擔(dān)憂。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種可以制造非意愿的性狀變化少、且實現(xiàn)了充分的球形化的金屬粉末的金屬粉末制造裝置。

這樣的目的通過下述的本發(fā)明來實現(xiàn)。

本發(fā)明的金屬粉末制造裝置其特征在于，具有：熔融金屬供給部，用于供給熔融金屬；筒狀體，包括設(shè)置于所述熔融金屬供給部的下方的上部和設(shè)于所述上部的下方的下部；流體噴射部，向從所述熔融金屬供給部供給的熔融金屬噴射流體，并使所述流體在所述上部內(nèi)或所述上部的上方與所述熔融金屬沖突；以及冷卻液流出部，使冷卻液沿著所述筒狀體的所述上部的內(nèi)周面流出，其中，所述筒狀體的所述上部的軸線與鉛垂線所成的角度為0°以上20°以下、且所述筒狀體的所述下部的軸線與鉛垂線所成的角度為0°以上20°以下，所述筒狀體的所述下部的最小的內(nèi)徑為所述上部的內(nèi)徑的15％以上85％以下。

由此，能夠獲得可以制造非意愿的性狀變化少、且實現(xiàn)了充分的球形化的金屬粉末的金屬粉末制造裝置。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的金屬粉末制造裝置中，所述筒狀體包括內(nèi)徑朝向下方連續(xù)減少的部分。

由此，可以在不阻礙冷卻液的流動的情況下使流經(jīng)下部的冷卻液的回旋流的直徑逐漸地變小，因此，在可以形成適度的冷卻液層的同時，可以更強地壓縮上部與下部的邊界部處的空氣。其結(jié)果是，即便是在縮短了筒狀體的全長的情況下，對于落下的液滴，也可以確保充分的落下時間，實現(xiàn)充分的球形化。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的金屬粉末制造裝置中，鉛垂方向上的所述上部的長度為所述上部的內(nèi)徑的1倍以上7倍以下。

由此，上部的長度被最優(yōu)化，因此，可以必要且充分地確?；谝旱蔚淖匀幌侣涞娘w行距離，抑制非意愿的性狀變化并實現(xiàn)充分的球形化。此外，可以防止飛行時間過長，防止非意愿的組成變化、結(jié)晶化。其結(jié)果是，可以高效地制造非意愿的組成變化、組織變化少、且實現(xiàn)了充分的球形化的金屬粉末。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的金屬粉末制造裝置中，鉛垂方向上的所述下部的長度為所述上部的內(nèi)徑的2倍以上。

由此，下部的長度被最優(yōu)化，因此，可以在下部使冷卻液的流動適度地滯流。為此，可以在上部和下部的邊界部處使氣壓持續(xù)地上升。其結(jié)果是，可以高效地制造實現(xiàn)了充分的球形化的金屬粉末。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的金屬粉末制造裝置中，所述流體為不活潑(惰性)氣體。

由此，可以通過熱容比較小的流體來分割熔融金屬，因此，可以在實現(xiàn)粉末化的同時，在其進行過程中抑制金屬發(fā)生氧化。其結(jié)果是，可以在抑制液滴的氧化、顯著變形的同時分割熔融金屬，因此，可以將非意愿的組成變化控制得更少，并且，可以制造充分實現(xiàn)了球形化的金屬粉末。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的金屬粉末制造裝置中，包括：設(shè)于所述上部的內(nèi)部、且側(cè)方以及下方被由所述冷卻液構(gòu)成的冷卻液層所包圍的空間。

由此，形成除了上方之外均被氣密密封的空間，因此，在使這樣的空間內(nèi)的氣壓上升了時，其氣壓不易降低，易于維持一定的氣壓。其結(jié)果是，可以容易地制造在組成、結(jié)晶性、球形度方面波動小的金屬粉末。

此外，本發(fā)明的其它的金屬粉末制造裝置其特征在于，具有：熔融金屬供給部，用于供給熔融金屬；筒狀體，設(shè)置于所述熔融金屬供給部的下方，并包括在該筒狀體的內(nèi)周面上形成有螺旋狀的槽的部分；流體噴射部，向從所述熔融金屬供給部供給的熔融金屬噴射流體；以及冷卻液流出部，使冷卻液沿著所述筒狀體的所述部分的內(nèi)周面流出，其中，所述筒狀體的所述部分的軸線與鉛垂線所成的角度為0°以上20°以下，所述槽以及所述冷卻液流出部構(gòu)成為，使任意的物體在重力的作用下沿所述螺旋狀的槽移動而從鉛直上方觀察所述物體的移動情形時的所述物體的旋轉(zhuǎn)方向與從鉛直上方觀察使所述冷卻液沿所述筒狀體的所述部分的內(nèi)壁面流出的情形時的所述冷卻液的旋轉(zhuǎn)方向彼此相同。

由此，能夠獲得可以制造非意愿的組成變化少、且實現(xiàn)了充分的球形化的金屬粉末的金屬粉末制造裝置。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的其它的金屬粉末制造裝置中，與所述筒狀體的軸正交的平面和所述槽所成的角度等于所述平面和所述冷卻液的流出方向所成的角度。

由此，槽和冷卻液的流動一致，可以將冷卻液中的紊流的產(chǎn)生控制在最小限度。其結(jié)果是，可以實現(xiàn)冷卻液層的進一步穩(wěn)定化。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的其它的金屬粉末制造裝置中，所述槽的寬度為所述筒狀體的所述部分的內(nèi)徑的0.01％以上1％以下。

由此，根據(jù)冷卻液層的周向速率，槽的寬度得以最優(yōu)化。其結(jié)果是，可以使冷卻液層特別地穩(wěn)定化。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的其它的金屬粉末制造裝置中，所述槽的深度為所述槽的寬度的10％以上500％以下。

由此，根據(jù)冷卻液層的周向速率，槽的深度得以最優(yōu)化。其結(jié)果是，可以使冷卻液層特別地穩(wěn)定化。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的其它的金屬粉末制造裝置中，所述槽的橫截面形狀為三角形或半圓形。

由此，可以提高槽中的冷卻液的更換容易度。為此，可以進一步提高金屬粉末的品質(zhì)的均質(zhì)性。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的其它的金屬粉末制造裝置中，所述流體為不活潑氣體。

由此，可以通過熱容比較小的流體來分割熔融金屬，因此，可以在實現(xiàn)粉末化的同時，在其進行過程中抑制金屬發(fā)生氧化。其結(jié)果是，可以在抑制液滴的氧化、顯著變形的同時分割熔融金屬，因此，可以將非意愿的組成變化控制得更少，并且，可以制造充分實現(xiàn)了球形化的金屬粉末。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的其它的金屬粉末制造裝置中，所述筒狀體包括由所述部分構(gòu)成的上部和與所述上部的下端連續(xù)設(shè)置的下部，所述下部以所述下部的軸線與鉛垂線所成的角度大于所述上部的軸線與鉛垂線所成的角度的方式相對于所述上部傾斜。

由此，在上部和下部的連接部處，軸線為不連續(xù)的，因此，供給至上部的冷卻液在沿著上部的內(nèi)周面流下之后，在上部和下部的連接部處其流下速度降低。其結(jié)果是，在上部和下部的連接部處，持續(xù)冷卻液滯留的狀態(tài)。為此，在筒狀體的內(nèi)部空間中，除了側(cè)面之外，在底面上也形成充分厚度的冷卻液層。并且，熔融金屬的液滴能夠以高概率地沖進足夠體積的冷卻液中，可以抑制非意愿的性狀變化。

附圖說明

圖1是示出本發(fā)明的金屬粉末制造裝置的第一實施方式的示意圖(縱截面圖)。

圖2是放大示出圖1所示的金屬粉末制造裝置中流體噴射口附近的立體圖。

圖3是示出圖1所示的金屬粉末制造裝置的變形例的縱截面圖。

圖4是示出本發(fā)明的金屬粉末制造裝置的第二實施方式的示意圖(縱截面圖)。

圖5是示出本發(fā)明的金屬粉末制造裝置的第二實施方式的其它例子的示意圖(縱截面圖)。

圖6是放大示出圖4所示的筒狀體的局部的局部截面圖。

圖7是在圖6所示的筒狀體中示意性加注了冷卻液的流動的圖。

圖8是進一步放大示出圖6的局部的局部截面圖。

圖9是示出圖8所示的槽的變形例的局部截面圖。

圖10是示出圖8所示的槽的變形例的局部截面圖。

附圖標記說明

1金屬粉末制造裝置2熔融金屬供給部

3筒狀體4冷卻液流出部

5流體噴射部6感應(yīng)線圈

7蓋部件8排出管

9回收箱21排出口

30內(nèi)部空間31上部

32下部33連接部

34內(nèi)周面35槽

41冷卻液流出口51金屬熔液噴嘴

52氣體室53流體噴射口

321部分322部分

511金屬熔液噴嘴孔a1軸線

a2軸線a3軸線

g氣體l1長度

l2長度l3長度

q熔融金屬q1液滴

r金屬粉末r1旋轉(zhuǎn)方向

r2旋轉(zhuǎn)方向s冷卻液

s1冷卻液層vl鉛垂線(verticalline)

d1內(nèi)徑d2內(nèi)徑

θ1角度θ2角度

具體實施方式

下面，基于附圖所示的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明的金屬粉末制造裝置進行詳細說明。

(第一實施方式)

圖1是示出本發(fā)明的金屬粉末制造裝置的第一實施方式的示意圖(縱截面圖)。需要注意的是，在下面的說明中，將圖中的上側(cè)稱為“上”、將下側(cè)稱為“下”。

圖1所示的金屬粉末制造裝置1是通過霧化法使熔融金屬q粉末化之后，使其冷卻固化而獲得金屬粉末r的裝置。該金屬粉末制造裝置1具有：供給熔融金屬q的熔融金屬供給部2(漏斗)；設(shè)置于熔融金屬供給部2的下方的筒狀體3(冷卻容器)；使冷卻液s流出至筒狀體3內(nèi)的冷卻液流出部4；以及向流下來的熔融金屬q噴射氣體g(流體)的流體噴射部5(噴嘴)。下面，對各部的構(gòu)成進行詳細說明。

如圖1所示，熔融金屬供給部2具有呈有底筒狀的部分。在該熔融金屬供給部2內(nèi)暫時收納對要制造的金屬粉末的原材料進行熔融而得的熔融金屬q。這樣的熔融金屬供給部2例如由黑鉛、氮化硅等耐火性材料構(gòu)成。此外，在熔融金屬供給部2的外周設(shè)置有用于對熔融金屬q進行加熱、保溫的感應(yīng)線圈6。

熔融金屬q可以包含任何元素，例如，可以采用包含ti和al中至少一方的金屬。這些元素活性高，因此，在熔融金屬q包含這些元素的情況下，即使是和空氣短時間接觸也容易氧化，難以實現(xiàn)細微化。與此相對地，通過采用金屬粉末制造裝置1，即使是包含這樣的元素的熔融金屬q，也可以容易地實現(xiàn)粉末化，可以制造非意愿的組成變化少、且實現(xiàn)了充分的球形化的金屬粉末r。

此外，在熔融金屬供給部2的底部的中央處設(shè)置有排出口21。熔融金屬供給部2內(nèi)的熔融金屬q從該排出口21以自然下落的方式向下方排出。

在這樣的熔融金屬供給部2的下方設(shè)置有包含內(nèi)部空間30的筒狀體3。

筒狀體3形成為圓筒狀。并且，筒狀體3的軸線的長度長于筒狀體3的最大的內(nèi)徑。為此，筒狀體3形成為鉛垂方向上細長的圓筒狀。

在該筒狀體3的內(nèi)部空間30中，如后所述，被供給通過來自于流體噴射部5的氣體g而使熔融金屬g分成零零碎碎(飛散)所形成的許多液滴q1，并且，通過從冷卻液流出部4供給的冷卻液s而形成有冷卻液層s1。如果液滴q1接觸到冷卻液層s1，則液滴q1被冷卻，達到固化。這樣制造的金屬粉末r和冷卻液s一起被回收到回收箱9中。

需要注意的是，在與其軸線正交的方向上切開筒狀體3時的內(nèi)徑側(cè)的截面形狀例如為正圓、橢圓、長圓等圓形，但優(yōu)選為正圓。

在這樣的筒狀體3的上側(cè)(上端部附近)設(shè)置有環(huán)狀的蓋部件7。在該蓋部件7上，以能夠通過蓋部件7的中央部的開口向筒狀體3的內(nèi)部空間30噴射氣體g的方式設(shè)置有流體噴射部5。

此外，在筒狀體3的上端部附近沿其周向設(shè)置有冷卻液流出部4。冷卻液流出部4由沿蓋部件7的周向以大致等間隔排列設(shè)置的多個(在圖1中為2個)冷卻液流出口41構(gòu)成。

各冷卻液流出口41使冷卻液s向筒狀體3的內(nèi)周面的切線(tangentline)方向流出，從而可以使冷卻液s沿筒狀體3的周向回旋。由此，冷卻液s在筒狀體3的內(nèi)壁面上形成冷卻液層s1。

通過這樣地構(gòu)成各冷卻液流出口41，可以使筒狀體3內(nèi)的冷卻液s的流動穩(wěn)定化。其結(jié)果是，可以在筒狀體3內(nèi)形成充分厚度的冷卻液層s1，可以高效地冷卻與冷卻液層s1接觸的液滴q1。此外，通過使液滴q1與一直移動(旋轉(zhuǎn))著的冷卻液層s1接觸，冷卻液s的冷卻能力得以提高。其結(jié)果是，可以進一步提高液滴q1的冷卻速度。

需要說明的是，從冷卻液流出口41流出的冷卻液s的流出方向并不限定于筒狀體3的內(nèi)周面的切線方向，既可以是與鉛垂線平行的方向(鉛垂方向)，也可以是相對于切線方向和鉛垂方向兩者傾斜的方向。此外，冷卻液流出口41的設(shè)置數(shù)量也并沒有特別限定，也可以是3個以上。

此外，冷卻液s采用了水、油等，根據(jù)需要，也可以添加還原劑等添加劑。

此外，雖然沒有圖示，但各冷卻液流出口41經(jīng)由冷卻液供給管與冷卻液箱連接，在冷卻液供給管的中途設(shè)置有泵。由此，通過使泵進行動作，可以將冷卻液箱內(nèi)的冷卻液s經(jīng)由冷卻液供給管供給至各冷卻液流出口41，并可以使被加壓的冷卻液s從各冷卻液流出口41流出(噴射)。

在冷卻液流出部4的上方設(shè)置有流體噴射部5(氣體噴嘴)。

作為從流體噴射部5噴射的流體，可以列舉出氣體或液體。作為氣體，例如可以列舉出氮氣、氬氣這樣的不活潑氣體(inertgas)、氨分解氣體這樣的還原性氣體、空氣等。另一方面，作為液體，例如可以列舉出水、在水中添加了添加劑的混合液等。

其中，作為流體，優(yōu)選采用氣體，更特別優(yōu)選采用不活潑氣體。由此，可以通過熱容比較小的流體來分割熔融金屬q，因此，與采用液體作為流體的情況相比，可以在適度地控制冷卻速度的同時，實現(xiàn)粉末化，并且，在其進行過程中可以抑制金屬發(fā)生氧化。其結(jié)果是，可以在抑制液滴q1的氧化、顯著變形的同時分割熔融金屬q，因此，可以將非意愿的組成變化、組織變化(性狀變化)控制得更少，并且，可以制造充分實現(xiàn)了球形化的金屬粉末。

如圖1所示，流體噴射部5具備：和前述的熔融金屬供給部2的排出口21設(shè)置于同軸上的金屬熔液噴嘴51、沿金屬熔液噴嘴51的外周設(shè)置的氣體室52、和與氣體室52連通的多個流體噴射口53。

金屬熔液噴嘴51具有形成為沿鉛垂方向貫通的金屬熔液噴嘴孔511。此外，金屬熔液噴嘴51通過耐火材料而構(gòu)成。

這樣的金屬熔液噴嘴51暫時接住從前述的熔融金屬供給部2的排出口21流下來的熔融金屬q，之后，通過金屬熔液噴嘴孔511使其向筒狀體3內(nèi)流下。通過了金屬熔液噴嘴孔511的熔融金屬q的橫截面形狀和橫截面面積是與金屬熔液噴嘴孔511的橫截面形狀和橫截面面積對應(yīng)的形狀和面積。

在這樣的金屬熔液噴嘴51的外周側(cè)設(shè)置有沿其周向形成為環(huán)狀的氣體室52。通過未圖示的氣體供給管從外部向該氣體室52內(nèi)供給高壓的氣體g。

此外，在氣體室52的下側(cè)設(shè)置有沿其周向排列設(shè)置的多個流體噴射口53。各流體噴射口53與前述的氣體室52連通，用于噴射氣體g。

本實施方式所涉及的多個流體噴射口53將在后面進行詳細說明，其設(shè)置于將金屬熔液噴嘴51的軸線作為中心的同一圓周上。這樣的多個流體噴射口53均形成為朝向它們下方的金屬熔液噴嘴51的軸線上的大致相同的位置噴射氣體g。

從金屬熔液噴嘴51的金屬熔液噴嘴孔511流下的熔融金屬q在多個氣體g集中(匯聚)的位置與氣體g沖突，從而被分割成為多個液滴q1。多個液滴q1落下并與冷卻液層s1沖突而被進一步分割、細微化的同時冷卻固化，從而獲得金屬粉末r(多個金屬粒子的集合體)。

這里，在本實施方式中，筒狀體3包括：位于蓋部件7的下方的上部31、和與上部31的下端連續(xù)設(shè)置的下部32。

其中，上部31以其軸線a1沿著鉛垂方向的方式而構(gòu)成。具體而言，以軸線a1與鉛垂線vl所成角度為0°以上20°以下的方式配置有上部31。需要注意的是，在圖1中，作為一個例子，對軸線a1與鉛垂線vl所成角度為0°的金屬粉末制造裝置1進行了圖示。

本說明書中的軸線a1是指包含呈圓筒狀的上部31的軸的直線，鉛垂線vl是指表示重力的方向的直線。

此外，下部32以其軸線a2沿著鉛垂方向的方式而構(gòu)成。具體而言，以軸線a2與鉛垂線vl所成角度為0°以上20°以下的方式配置有下部32。需要注意的是，在圖1中，作為一個例子，對軸線a2與鉛垂線vl所成角度為0°的金屬粉末制造裝置1進行了圖示。此外，本說明書中的軸線a2是指包含下部32的軸的直線。

進而，下部32被設(shè)定為其最小的內(nèi)徑d2為上部31的內(nèi)徑d1的15％以上85％以下。

通過設(shè)置有具備以上這樣的上部31以及下部32的筒狀體3的金屬粉末制造裝置1，可以制造非意愿的組成變化少、且實現(xiàn)了充分的球形化的金屬粉末r。

即、通過上部31的軸線a1與鉛垂線vl所成的角度在上述范圍內(nèi)，可以確保液滴q1的飛行距離比較長。如果軸線a1與鉛垂線vl所成的角度在上述范圍內(nèi)，則在軸線a1與鉛垂方向接近于平行的狀態(tài)下配置上部31。在這樣的狀態(tài)下，基于液滴q1的自然下落的飛行方向與軸線a1大致平行，因此，可以沿筒狀體3的上下方向確保充分的飛行距離。換言之，在筒狀體3的內(nèi)周面中，在側(cè)面上形成有冷卻液層s1，因此，與之相應(yīng)，水平方向的飛行距離變短。與此相對地，在筒狀體3的上下方向上，可以最大限度地利用鉛垂方向上細長的形狀，因而確保充分的飛行距離。其結(jié)果是，液滴q1飛行充分長的飛行距離，由此確保充分長的飛行時間。為此，在飛行期間，因表面張力的液滴q1的球形化得以充分進行，可以獲得最終實現(xiàn)了充分的球形化的金屬粉末r。

需要注意的是，軸線a1與鉛垂線vl所成角度為0°以上20°以下，但優(yōu)選為0°以上10°以下。如果軸線a1與鉛垂線vl所成角度超過所述上限值，則成為軸線a1相對于鉛垂線vl較大地傾斜的狀態(tài)。為此，如果考慮熔融金屬q與氣體g發(fā)生沖突而飛散時的擴散方式的話，則存在液滴q1的大部分沖進形成于上部31的內(nèi)壁中的側(cè)面的冷卻液層s1的概率增高的擔(dān)憂。其結(jié)果是，無法確保充分長的飛行距離，液滴q1的球形化變得不充分，因此，存在最終獲得的金屬粉末r的球形化不充分的擔(dān)憂。

此外，下部32的最小的內(nèi)徑d2被設(shè)定為上部31的內(nèi)徑d1的15％以上85％以下，但優(yōu)選被設(shè)定為內(nèi)徑d1的25％以上80％以下，更優(yōu)選被設(shè)定為內(nèi)徑d1的35％以上75％以下。由此，在從上部31到下部32的邊界部處內(nèi)徑減小，因此，當冷卻液s集中于邊界部時，在其附近，內(nèi)部的空氣易于被壓縮。為此，在筒狀體3的內(nèi)部空間30中，于上部31和下部32的邊界部附近，氣壓上升。其結(jié)果是，在其附近落下的液滴q1的飛行速度(落下速度)下降，可以確保液滴q1的飛行時間更長。由此，可以獲得最終進一步實現(xiàn)了球形化的金屬粉末r。

加之，由于內(nèi)部空間30的氣壓上升，從而對飛行的液滴q1也施加壓縮的力。受到了該力的液滴q1變形為最小的表面積。即、液滴q1以接近真球的方式變形。從這方面來看，也可以實現(xiàn)金屬粉末r的球形化。

需要注意的是，制造金屬粉末r的過程中的內(nèi)部空間30的氣壓優(yōu)選最大是大氣壓的101％以上，更優(yōu)選為110％以上500％以下。由此，前述的效果將變得更加顯著。

此外，內(nèi)徑d1沒有特別的限定，但優(yōu)選為5cm以上200cm以下左右，更優(yōu)選為10cm以上100cm以下左右。

此外，如果下部32的最小的內(nèi)徑d2低于上述下限值，則下部32的最小的內(nèi)徑d2就會過小，因此，在單位時間內(nèi)可通過下部32的冷卻液s的量變小。為此，金屬粉末r的制造效率降低，并且，不得不限制從冷卻液流出口41流出的冷卻液s的量，導(dǎo)致液滴q1的冷卻速度下降，并限制內(nèi)部空間30中的氣壓的上升。其結(jié)果是，存在液滴q1的冷卻、球形化不充分的擔(dān)憂。此外，如果不限制冷卻液s的量，則會在上部31積存大量的冷卻液s，存在無法進行金屬粉末的制造的擔(dān)憂。

另一方面，如果下部32的最小的內(nèi)徑d2超過上述上限值，則下部32的內(nèi)徑d2就會過大，因此，在單位時間內(nèi)可通過下部32的冷卻液s的量增大，且容易跑掉空氣。為此，在內(nèi)部空間30中，空氣難以被壓縮，落下的液滴q1的飛行速度(落下速度)不易降低。其結(jié)果是，存在液滴q1的球形化不充分的擔(dān)憂。加之，由于在單位時間內(nèi)可通過下部32的冷卻液s的量變大，從而難以在下部32的上方形成覆蓋下部32的內(nèi)部空間這樣的冷卻液層s1，因此，存在液滴q1的冷卻速度降低的擔(dān)憂。

需要注意的是，如前所述，由于下部32的最小的內(nèi)徑d2在上述范圍內(nèi)，從而易于在下部32的上方形成覆蓋下部32的內(nèi)部空間這樣的冷卻液層s1。為此，在筒狀體3的內(nèi)部空間30中形成側(cè)方和下方被冷卻液層s1包圍的空間，基本上可以使幾乎所有的液滴q1與冷卻液層s1接觸。其結(jié)果是，冷卻速度的偏差小，隨之可以獲得品質(zhì)一致的金屬粉末r。

此外，軸線a2與鉛垂線vl所成角度為0°以上20°以下，但優(yōu)選為0°以上10°以下。如果軸線a2與鉛垂線vl所成角度超過上述上限值，則冷卻液層s1易于中斷，內(nèi)部空間30的空氣容易通過下部32跑掉，從而在內(nèi)部空間30中氣壓難以上升。為此，存在液滴q1的冷卻、球形化變得不充分的擔(dān)憂。

如上所述的金屬粉末制造裝置1取得可以制造非意愿的組成變化、組織變化少、且實現(xiàn)了充分的球形化的金屬粉末r的效果。

此外，上部31也可以是沿鉛垂方向其內(nèi)徑發(fā)生變化，但也可以如圖1所示，沿鉛垂方向其內(nèi)徑為一定。在后者的情況下，可以在上部31的內(nèi)部形成足夠大的空間，并易于在上部31的內(nèi)壁形成厚度波動少的冷卻液層s1。其結(jié)果是，可以獲得最終實現(xiàn)了充分的球形化、且品質(zhì)一致的金屬粉末r。

需要注意的是，在內(nèi)徑發(fā)生了變化的情況下，內(nèi)徑d1為上部31的下端的內(nèi)徑。并且，優(yōu)選上部31的內(nèi)徑為內(nèi)徑d1的0.9以上1.1以下。由此，可以獲得和上述相同的效果。

另一方面，下部32也可以是沿鉛垂方向其內(nèi)徑為一定，但優(yōu)選包括隨著往鉛直下方而內(nèi)徑逐漸減少的部分。由此，可以在不阻礙冷卻液s的流動的情況下使流經(jīng)下部32的冷卻液s的回旋流的直徑逐漸變小，因此，可以形成適度的冷卻液層s1，并能更強地壓縮上部31和下部32的邊界部處的空氣。其結(jié)果是，即便是在縮短了筒狀體3的全長的情況下，對于落下的液滴q1，也可以確保充分的落下時間，實現(xiàn)充分的球形化。

關(guān)于下部32的內(nèi)徑逐漸減少的部分321(參照圖1)，其也可以占據(jù)整個的下部32，但優(yōu)選其長度l3為下部32的長度l2的10％以上90％以下，更優(yōu)選為20％以上80％以下。由此，在這樣的部分321處，內(nèi)徑的減少率被最優(yōu)化，冷卻液層s1不易中斷。為此，可以使形成適度的冷卻液層s1和確保冷卻液s的流速而使內(nèi)部空間30的氣壓上升并存。其結(jié)果是，可以制造非意愿的組成變化、組織變化少、且實現(xiàn)了充分的球形化的金屬粉末r。

并且，在下部32包含內(nèi)徑逐漸減少的部分321的情況下，關(guān)于剩余的部分，優(yōu)選內(nèi)徑為一定。優(yōu)選內(nèi)徑為一定的部分322(參照圖1)的內(nèi)徑為上部31的內(nèi)徑d1的15％以上85％以下，更優(yōu)選為20％以上80％以下，進一步優(yōu)選為25％以上75％以下。由此，空氣非常不易從下部32跑掉，因此，在內(nèi)部空間30中空氣更易于被壓縮，可以使落下的液滴q1的飛行速度進一步降低。

此外，鉛垂方向上的上部31的長度l1并沒有特別的限定，但優(yōu)選為上部31的內(nèi)徑d1的1倍以上7倍以下，更優(yōu)選為1.5倍以上5倍以下，進一步優(yōu)選為2倍以上4倍以下。由此，上部31的長度l1被最優(yōu)化，因此，可以必要且充分地確?；谝旱蝢1的自然下落的飛行距離，抑制非意愿的性狀變化并實現(xiàn)充分的球形化。此外，可以防止飛行時間過長，防止非意愿的組成變化、結(jié)晶化。其結(jié)果是，可以高效地制造非意愿的組成變化、組織變化少、且實現(xiàn)了充分的球形化的金屬粉末r。

此外，鉛垂方向上的下部32的長度l2并沒有特別的限定，但優(yōu)選為上部31的內(nèi)徑d1的2倍以上，更優(yōu)選為3倍以上10倍以下。由此，下部32的長度l2被最優(yōu)化，因此，在下部32中可以適度地使冷卻液s的流動滯流。為此，可以在上部31和下部32的邊界部處使氣壓持續(xù)地上升。其結(jié)果是，可以高效地制造實現(xiàn)了充分的球形化的金屬粉末r。

需要說明的是，如果長度l2低于上述下限值，則氣壓的上升易于變成間歇性的，存在球形化不充分的擔(dān)憂。另一方面，雖然即使長度l2超過上述上限值，在球形化方面也不存在問題，但是，存在金屬粉末r的制造效率降低的擔(dān)憂。

此外，優(yōu)選上部31的軸線a1與下部32的軸線a2所成角度為10°以下，更優(yōu)選為5°以下。由此，在上部31和下部32之間大致連續(xù)地形成冷卻液層s1。為此，更易于在內(nèi)部空間30中實現(xiàn)氣壓的上升。其結(jié)果是，可以實現(xiàn)液滴q1的進一步球形化。此外，可以均勻地使液滴q1冷卻，抑制液滴q1的非意愿的組成變化、組織變化。即、可以將例如氧化量(含氧量)等組成、結(jié)晶性的波動控制在最小限度。

此外，在圖1所示的上部31的內(nèi)部，在側(cè)面(側(cè)方)和底面(下方)分別形成有冷卻液層s1。即、如果在下部32的上方形成冷卻液層s1，則可以通過冷卻液層s1覆蓋下部32的內(nèi)部空間，易于在筒狀體3的內(nèi)部空間30中形成除了上方之外均被冷卻液層s1包圍的空間。這樣的內(nèi)部空間30可以說是除了上方之外均被氣密密封的空間。為此，在內(nèi)部空間30中使氣壓上升了時，該氣壓不易降低，易于維持一定的氣壓。其結(jié)果是，可以容易地制造在組成、結(jié)晶性、球形度方面波動小的金屬粉末r。

這里，圖2是放大示出圖1所示的金屬粉末制造裝置1中的流體噴射口53附近的立體圖。

如前所述，在本實施方式中，多個流體噴射口53設(shè)置于以金屬熔液噴嘴51的軸線a3為中心的同一圓周上(參照圖2)。此外，多個流體噴射口53其開口面積也可以互不相同，但在本實施方式中為彼此相同。多個流體噴射口53分別與同一氣體室52連通，因此，從本實施方式所涉及的多個流體噴射口53以彼此相同的流速以及流量來噴射氣體g。并且，分別從多個流體噴射口53噴射出的氣體g匯聚在位于金屬熔液噴嘴51的軸線a3上的同一位置。為此，氣體g擴散為具有與金屬熔液噴嘴51的軸線a3相同的軸線的圓錐狀。

于是，當熔融金屬q與氣體g的匯聚位置發(fā)生了沖突時，所形成的液滴q1和氣體g一起擴散為圓錐狀。

另一方面，如前所述，筒狀體3的上部31的軸線a1和鉛垂線vl所成角度落入比較小的角度范圍內(nèi)。為此，在和氣體g一起擴散為圓錐狀的液滴q1自然下落時，可利用內(nèi)部空間30的形狀而確保適度的飛行距離(飛行時間)。其結(jié)果是，大部分的液滴q1可以實現(xiàn)充分的球形化。

需要注意的是，流體噴射口53的構(gòu)成并不限定于圖2所示的構(gòu)成。

圖3是示出圖1所示的金屬粉末制造裝置的變形例的縱截面圖。需要注意的是，圖3中對裝置的構(gòu)成省略了一部分來進行圖示。

在圖3所示的金屬粉末制造裝置1中，在下部32的下游側(cè)、即與上部31相反的一側(cè)上連接有用于將金屬粉末r和冷卻液s一起排出的排出管8。該排出管8連接于回收箱9。

并且，通過將回收于回收箱9的金屬粉末r和冷卻液s的混合物供給至脫液裝置等，從而可以分離金屬粉末r。分離后的金屬粉末r通過干燥裝置等進行干燥。

通過以上說明的金屬粉末制造裝置1，可以獲得非意愿的組成變化少、且實現(xiàn)了充分的球形化的金屬粉末r。

(第二實施方式)

圖4是示出本發(fā)明的金屬粉末制造裝置的第二實施方式的示意圖(縱截面圖)。此外，圖5是示出本發(fā)明的金屬粉末制造裝置的第二實施方式的其它例子的示意圖(縱截面圖)。需要注意的是，在圖5中，對裝置的構(gòu)成簡略化了一部分來進行圖示。

下面，對金屬粉末制造裝置的第二實施方式進行說明，但圍繞與前述的實施方式的不同點進行說明，相同的事項則省略其說明。

本實施方式的金屬粉末制造裝置1除了筒狀體3的構(gòu)成不同之外，其它均與前述的第一實施方式的金屬粉末制造裝置1相同。

本實施方式的筒狀體3與第一實施方式的金屬粉末制造裝置1的筒狀體3同樣地包括：位于蓋部件7的下方的上部31、和與上部31的下端連續(xù)設(shè)置的下部32。并且，上部31和下部32經(jīng)由連接部33而連接，由此，整體上構(gòu)成軸在中途發(fā)生了彎曲的筒狀體3。上部31和下部32分別呈圓筒狀。需要注意的是，本說明書中的連接部33是指上部31和下部32的邊界面。

其中，上部31構(gòu)成為其軸線a1沿著鉛垂方向。具體而言，以軸線a1與鉛垂線vl所成角度為0°以上20°以下的方式配置了上部31。需要注意的是，在圖4中，作為一個例子，就軸線a1與鉛垂線vl所成角度為0°的金屬粉末制造裝置1進行了圖示。

此外，在圖5中，作為其它例子，就軸線a1與鉛垂線vl所成角度θ1大于0°(但為20°以下)的金屬粉末制造裝置1進行了圖示。即、圖5除了角度θ1不同之外，其它均與圖4所示的金屬粉末制造裝置1相同。

此外，在下面的說明中，也將軸線a1與鉛垂線vl所成角度稱為“軸線a1的傾斜角度”。

圖6是放大示出了圖4所示的筒狀體3的局部的局部截面圖。

筒狀體3包括形成于上部31的內(nèi)周面34的螺旋狀的槽35。螺旋狀的槽35形成為其螺旋的軸和筒狀體3的上部31的軸一致。因此，在圖4的情況下，螺旋的軸與鉛垂線所成的角度與前述的角度θ1相等、且為0°以上20°以下。

此外，在圖6所示的例子中，槽35的橫截面形狀形成為三角形，相鄰的槽35之間彼此相接。

這里，螺旋狀的槽35的構(gòu)成與前述的冷卻液流出部4的構(gòu)成相關(guān)聯(lián)。

具體而言，假設(shè)使任意的物體在重力的作用下沿著槽35朝向鉛直下方移動，將從鉛直上方觀察該物體的移動情形時的物體的旋轉(zhuǎn)方向稱為“槽35的旋轉(zhuǎn)方向”。另一方面，將從鉛直上方觀察冷卻液s從冷卻液流出部4流出的情形時的冷卻液s的旋轉(zhuǎn)方向稱為“冷卻液s的旋轉(zhuǎn)方向”。在本實施方式中，以使槽35的旋轉(zhuǎn)方向和冷卻液s的旋轉(zhuǎn)方向彼此相同的方式分別構(gòu)成了槽35以及冷卻液流出部4。

通過設(shè)置有這樣的筒狀體3的金屬粉末制造裝置1，可以制造非意愿的性狀變化少、且實現(xiàn)了充分的球形化的金屬粉末r。

此外，由于上部31的軸線a1和鉛垂線vl所成的角度θ1在上述范圍內(nèi)，從而可以確保液滴q1的飛行距離比較長。如果軸線a1和鉛垂線vl所成的角度θ1在上述范圍內(nèi)，則在軸線a1與鉛垂方向接近平行的狀態(tài)下配置上部31。在這樣的狀態(tài)下，基于液滴q1的自然下落的飛行方向與軸線a1大致平行，因此，可沿筒狀體3的上下方向確保充分的飛行距離。換言之，由于在上部31的內(nèi)周面34上形成有冷卻液層s1，因此，與之相應(yīng)地，水平方向的飛行距離變短。與此相對地，在筒狀體3的上下方向上，可以最大限度地利用鉛垂方向上細長的形狀，因此，可以確保充分的飛行距離。其結(jié)果是，液滴q1飛行足夠長的飛行距離，由此，可以確保充分長的飛行時間。為此，在飛行期間，因表面張力的液滴q1的球形化得以充分進行，可以獲得最終實現(xiàn)了充分的球形化的金屬粉末r。

需要注意的是，軸線a1與鉛垂線vl所成角度θ1為0°以上20°以下，但優(yōu)選為0°以上10°以下。如果軸線a1與鉛垂線vl所成角度θ1超過上述上限值，則成為軸線a1相對于鉛垂線vl呈較大傾斜的狀態(tài)。為此，如果考慮熔融金屬q與氣體g發(fā)生沖突而飛散時的擴散方式的話，則存在大部分的液滴q1沖進形成于上部31的內(nèi)壁中的側(cè)面的冷卻液層s1的概率增高的擔(dān)憂。其結(jié)果是，無法確保充分長的飛行距離，液滴q1的球形化不充分，因此，存在最終獲得的金屬粉末r的球形化不充分的擔(dān)憂。

在圖6所示的例子中，槽35的旋轉(zhuǎn)方向r1為逆時針方向(逆時針轉(zhuǎn))。

另一方面，圖7是在圖6所示的筒狀體3中示意性加注了冷卻液s的流動的圖。在圖7所示的例子中，冷卻液s的旋轉(zhuǎn)方向r2也為逆時針方向(逆時針轉(zhuǎn))。

這樣，通過將槽35以及冷卻液流出部4構(gòu)成為使槽35的旋轉(zhuǎn)方向與冷卻液s的旋轉(zhuǎn)方向彼此相同，從而不易在流經(jīng)上部31的內(nèi)周面34上的冷卻液s中產(chǎn)生紊流。由此，冷卻液s可以在內(nèi)周面34上順利地流動，可以使所形成的冷卻液層s1更加穩(wěn)定化。這樣的現(xiàn)象可以認為是由于槽35的旋轉(zhuǎn)方向和冷卻液s的旋轉(zhuǎn)方向彼此相同，從而冷卻液s易于沿著槽35流動，因此，冷卻液層s1易于確保充分的厚度，等等。

此外，通過設(shè)置槽35，從而其內(nèi)面可以對在重力作用下欲落下的冷卻液s施加阻力。換言之，冷卻液層s1像掛在槽35上那樣來進行動作，因此，因重力導(dǎo)致的落下速度得以緩和。由此，由于落下速度降低，因此，從這樣的方面來看也可以賦予冷卻液層s1充分的厚度。

其結(jié)果是，冷卻液層s1的穩(wěn)定的冷卻作用得以發(fā)揮，可以抑制所被制造的金屬粉末r的性狀波動。例如，可以將氧化量(含氧量)等組成、結(jié)晶性的波動、粒度分布的擴散控制在最小限度，可以提高金屬粉末r的品質(zhì)以及流動性。

此外，在假想一與軸線a1正交的平面時，該平面和槽35所成的角度與所述平面和冷卻液s的流出方向所成的角度也可以彼此不同，但優(yōu)選以彼此相等的方式來構(gòu)成槽35以及冷卻液流出部4。由此，槽35和冷卻液s的流動一致，可以將冷卻液s中的紊流的產(chǎn)生控制在最小限度。其結(jié)果是，可以實現(xiàn)冷卻液層s1的進一步穩(wěn)定化。

需要注意的是，所述平面和槽35所成的角度與所述平面和冷卻液s的流出方向所成的角度彼此相等包括雙方的角度差為10°以下的狀態(tài)。

此外，雙方的角度差也可以大于10°，即使在這樣的情況下，如果是30°以下的話，關(guān)于冷卻液層s1，也預(yù)計有某種程度的穩(wěn)定化。

此外，所述平面和槽35所成的角度無需在整個槽35上都是一定的，也可以局部地不同。例如，既可以構(gòu)成為隨著往鉛直下方而所述平面和槽35所成的角度逐漸地變大，相反地，也可以構(gòu)成為隨著往鉛直下方而所述平面和槽35所成的角度逐漸地變小。

此外，根據(jù)上部31的內(nèi)徑、冷卻液s的流出速度等來適當?shù)卦O(shè)定槽35的寬度，但優(yōu)選為上部31的內(nèi)徑的0.01％以上1％以下，更優(yōu)選為0.05％以上0.5％以下。由此，根據(jù)形成于上部31的冷卻液層s1的周向速率(circumferentialspeed)，槽35的寬度得以最優(yōu)化。其結(jié)果是，可以使冷卻液層s1特別地穩(wěn)定化。

需要說明的是，如果槽35的寬度低于上述下限值，則在上部31的內(nèi)徑小的情況下，冷卻液層s1的周向速率也變小，因此，存在槽35的寬度過窄而使槽35的效果有限的擔(dān)憂。另一方面，如果槽35的寬度超過上述上限值，則在上部31的內(nèi)徑小的情況下，存在不得不某種程度地增大所述平面和槽35所成的角度的擔(dān)憂。

此外，優(yōu)選槽35的寬度為0.1mm以上20mm以下左右，更優(yōu)選為0.5mm以上10mm以下左右。

需要注意的是，槽35的寬度無需在整個槽35上均為一定，也可以局部地不同。

圖8是進一步放大示出圖6的局部的局部截面圖。

如圖8所示，槽35的寬度是指與槽35的延伸方向正交的方向上的長度w。

另一方面，槽35的深度也是根據(jù)上部31的內(nèi)徑、冷卻液s的流出速度等來適當?shù)卦O(shè)定，但優(yōu)選為槽35的寬度的10％以上500％以下，更優(yōu)選為20％以上300％以下。由此，根據(jù)形成于上部31的冷卻液層s1的周向速率，槽35的深度得以最優(yōu)化。其結(jié)果是，可以使冷卻液層s1特別地穩(wěn)定化。

需要說明的是，如果槽35的深度低于上述下限值，則在上部31的內(nèi)徑小的情況下，冷卻液層s1的周向速率也小，因此，存在槽35變得過淺而使槽35的效果有限的擔(dān)憂。另一方面，如果槽35的深度超過上述上限值，則在槽35的底部特別難以更換冷卻液s，導(dǎo)致存在一部分的金屬粉末r的冷卻速度降低的擔(dān)憂。

此外，槽35的深度無需在整個槽35上均為一定，也可以局部地不同。

如圖8所示，槽35的深度是指槽35的最大深度d。

此外，槽35的橫截面形狀并沒有特別的限定，也可以是不規(guī)則形狀(異形)，可列舉出正圓的一部分、橢圓的一部分、長圓的一部分這樣的半圓形或三角形、四角形這樣的多角形等。其中，如果是半圓形或三角形，則可以提高槽35中的冷卻液s的更換容易度。為此，可以進一步提高金屬粉末r的品質(zhì)的均質(zhì)性。需要注意的是，多角形也包含將其角磨圓后的形狀。

圖9、10分別是示出圖8所示的槽35的變形例的局部截面圖。

圖9所示的槽35其橫截面形狀呈半圓形。

另一方面，圖10所示的槽35其橫截面形狀呈類似三角形的形狀。具體而言，圖10所示的槽35的橫截面形狀形成為三條邊中的兩條邊彎曲為向內(nèi)側(cè)凹陷的弧的三角形。

即便是這樣形狀的槽35，也可以達到上述的效果。

此外，槽35的橫截面形狀無需在整個槽35上均為一定，也可以局部地不同。

另一方面，本實施方式所涉及的下部32其軸線a2與上部31的軸線a1相比，相對于鉛垂方向傾斜得更大。即、下部32的軸線a2與鉛垂線vl所成的角度θ2大于上部31的軸線a1與鉛垂線vl所成的角度θ1。需要注意的是，在下面的說明中，將軸線a2與鉛垂線vl所成的角度還稱為“軸線a2的傾斜角度”。

此外，由于下部32的軸線a2與鉛垂線vl所成的角度θ2大于上部31的軸線a1與鉛垂線vl所成的角度θ1，從而在上部31和下部32的連接部33處，軸線是不連續(xù)的。為此，供給至上部31的冷卻液s在沿著上部31的內(nèi)周面34流下之后，在上部31和下部32的連接部33處其流下速度降低。其結(jié)果是，在上部31和下部32的連接部33處，持續(xù)冷卻液s滯留的狀態(tài)。為此，在筒狀體3的內(nèi)部空間30中，除了側(cè)面之外，在底面也形成充分厚度的冷卻液層s1。因此，在內(nèi)部空間30中飛散的液滴q1能夠以高概率地沖進充分體積的冷卻液s中并在短時間內(nèi)得以均勻地冷卻，因此，可以抑制液滴q1的非意愿的組成變化、組織變化。即、例如可以將氧化量(含氧率)等組成、結(jié)晶性的波動控制在最小限度。

需要注意的是，角度θ1是指軸線a1和鉛垂線vl所成角度中銳角側(cè)的角度。同樣地，角度θ2是指軸線a2和鉛垂線vl所成角度中銳角側(cè)的角度。

另一方面，在角度θ2小于角度θ1的情況下，下部32的軸線a2為更接近平行于鉛垂方向的狀態(tài)。為此，冷卻液s為特別易于流下的狀態(tài)，在上部31和下部32的連接部33處，冷卻液s難以滯留。其結(jié)果是，在上部31的底面無法形成充分厚度的冷卻液層s1，導(dǎo)致冷卻速度下降、或未被充分冷卻，因此，存在液滴q1中產(chǎn)生非意愿的組成變化的擔(dān)憂。

需要說明的是，軸線a2的傾斜角度并沒有特別的限定，也可以等于軸線a1的傾斜角度。具體而言，在軸線a2的傾斜角度等于軸線a1的傾斜角度的情況下，圖4所示的上部31和下部32沿共同的軸在鉛垂方向上連續(xù)，但即使在那樣的情況下，也可以獲得設(shè)置槽35所帶來的效果。

此外，如果角度θ2大于角度θ1，則兩者的角度差沒有特別的限定，但優(yōu)選角度θ2和角度θ1的角度差為5°以上90°以下，更優(yōu)選為20°以上90°以下，進一步優(yōu)選為45°以上90°以下，特別優(yōu)選為60°以上90°以下。只要角度θ2和角度θ1的角度差在上述范圍內(nèi)，即使上部31、下部32的內(nèi)徑較大時，在上部31和下部32的連接部33處，冷卻液s也更易于滯留，在上部31的內(nèi)部空間的底面上，可以更加可靠地形成充分厚度的冷卻液層s1。為此，在內(nèi)部空間30中飛散的液滴q1在更短的時間內(nèi)得以均勻的冷卻，可更加可靠地抑制液滴q1的非意愿的組成變化。

此外，下部32的內(nèi)徑既可以大于上部31的內(nèi)徑，也可以等于上部31的內(nèi)徑，但優(yōu)選小于上部31的內(nèi)徑。由此，下部32中的冷卻液s的最大流量小于上部31中的冷卻液s的最大流量，在上部31和下部32的連接部33處，冷卻液s易于滯留。為此，在筒狀體3的內(nèi)部空間30中，在底面上形成更加充足厚度的冷卻液層s1。因此，在內(nèi)部空間30飛散的液滴q1在更短的時間內(nèi)得以均勻的冷卻，可更加可靠地抑制液滴q1的非意愿的組成變化。

需要說明的是，如果下部32的內(nèi)徑過小，在這種情況下，則下部32中的冷卻液s的最大流量、即排出能力變得過小，因此，存在冷卻液s在上部31的內(nèi)部過于滯留的擔(dān)憂。因此，雖然下部32的內(nèi)徑小于上部31的內(nèi)徑，但優(yōu)選控制在規(guī)定的比例內(nèi)。具體而言，優(yōu)選下部32的內(nèi)徑d2為上部31的內(nèi)徑d1的0.1倍以上0.9倍以下，更優(yōu)選為0.2倍以上0.8倍以下，進一步優(yōu)選為0.3倍以上0.7倍以下。由此，內(nèi)部空間30成為具有液滴q1在球形化的同時進行飛行所必要且充分的大小的空間。

進而，下部32中也可以包含填充有空氣、氣體g的空間，但優(yōu)選被冷卻液s所填充。由此，在液滴q1沖進冷卻液層s1之后，可以繼續(xù)更可靠地形成與冷卻液s持續(xù)接觸的狀態(tài)。其結(jié)果是，可以更加長時間地對液滴q1進行持續(xù)冷卻，能夠抑制在液滴q1中產(chǎn)生非意愿的組成變化。

此外，在圖4所示的上部31的內(nèi)部，在側(cè)面(側(cè)方)和底面(下方)分別形成有冷卻液層s1。即、在冷卻液s滯留于上部31和下部32的連接部33處的情況下，上部31的內(nèi)部、即內(nèi)部空間30成為除了上方之外均被冷卻液層s1包圍的空間。這樣的空間可以說是除了上方之外均被氣密密封的空間。

另一方面，從內(nèi)部空間30的上方持續(xù)地噴射氣體g(流體)。為此，氣體不會從內(nèi)部空間30的側(cè)方、下方侵入，在內(nèi)部空間30總是形成朝向鉛直下方的氣體的流動。并且，噴射的氣體g被卷入冷卻液s而向下部32側(cè)排出，因此，在內(nèi)部空間30中氣體g的填充狀態(tài)得以良好的維持。其結(jié)果是，例如即使在非常高溫的液滴q1和冷卻液s接觸而使冷卻液s蒸發(fā)產(chǎn)生了蒸汽(例如水蒸氣等)時，也可以抑制該蒸汽上升。為此，可以抑制由于液滴q1和蒸汽長時間接觸導(dǎo)致冷卻速度下降、或者由于上升氣流的產(chǎn)生導(dǎo)致阻礙液滴q1的落下。

特別是，如果角度θ1超過上述上限值(軸線a1以超過上述上限值的角度相對于鉛垂線vl傾斜)，則存在上部31中的冷卻液s的流下速度下降、內(nèi)部空間30內(nèi)的氣體向下部32側(cè)排出的速度下降的擔(dān)憂。在這種情況下，在內(nèi)部空間30中易于滯留氧、蒸汽等，存在產(chǎn)生金屬氧化這樣的非意愿的組成變化的擔(dān)憂。

需要注意的是，在圖4中，圖示了在呈圓筒狀的上部31的側(cè)壁上連接有下部32的形式，但筒狀體3的形式并不限定于此，例如也可以是在上部31的底部上連接有下部32的形式。

此外，流體噴射口53的構(gòu)成也不限定于圖2所示的構(gòu)成。

此外，也可以在下部32的下游側(cè)、即與上部31相反的一側(cè)上連接有用于將金屬粉末r和冷卻液s一起排出的排出管(未圖示)。該排出管連接于未圖示的回收箱。

并且，由于回收在回收箱的金屬粉末r和冷卻液s的混合物被供給于脫液裝置等，從而可以分離金屬粉末r。分離后的金屬粉末r通過干燥裝置等來進行干燥。

通過以上說明的金屬粉末制造裝置1，可以獲得非意愿的性狀變化少、且實現(xiàn)了充分的球形化的金屬粉末r。

以上，基于圖示的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明的金屬粉末制造裝置進行了說明，但本發(fā)明并不限定于此。

例如，在本發(fā)明的金屬粉末制造裝置中，上述第一以及第二實施方式所涉及的各部的構(gòu)成可以替換為發(fā)揮同樣功能的任意的構(gòu)成，此外，也可以增加任意的構(gòu)成。

(實施例)

下面，對本發(fā)明的具體實施例進行說明。

1.金屬粉末的制造

(實施例1a)

(1)首先，準備了圖1所示的金屬粉末制造裝置。需要注意的是，關(guān)于金屬粉末制造裝置的構(gòu)成如表1所示。此外，從流體噴射部噴射的流體采用了氮氣，從冷卻液流出部流出的冷卻液使用了自來水。并且，對流速進行了調(diào)整，使得在筒狀體內(nèi)總是可以形成空間。此外，在筒狀體的下部中的與上部的連接部附近，使內(nèi)徑逐漸地發(fā)生變化。

(2)然后，將作為原材料的sus304l的鑄塊投入至熔融金屬供給部，使其熔解來制作了熔融金屬。

(3)然后，通過金屬粉末制造裝置的動作制造了金屬粉末。需要注意的是，在金屬粉末的制造中，在筒狀體的內(nèi)部，成為了側(cè)方以及下方被冷卻液層包圍的狀態(tài)。

(實施例2a～12a)

除了如表1所示地變更了金屬粉末制造裝置的構(gòu)成之外，分別和實施例1a同樣地獲得了金屬粉末。

(比較例1a～10a)

除了如表1所示地變更了金屬粉末制造裝置的構(gòu)成之外，分別和實施例1a同樣地獲得了金屬粉末。

2.金屬粉末的評價

2.1球形度的評價

對通過實施例1a～12a以及比較例1a～10a所制造的金屬粉末實施了分級處理。

然后，對于分極后的金屬粉末，通過激光衍射式粒度分布測定裝置獲得了質(zhì)量基準的粒度分布。并且，求得從粒度分布的小粒徑側(cè)起累積50％時的粒徑作為平均粒徑，各實施例以及各比較例均在7.5μm～8.5μm的范圍內(nèi)。

然后，對于分極后的金屬粉末，測定了振實密度。需要說明的是，金屬粉末的振實密度是通過依照jisz2512(2012)所規(guī)定的金屬粉的振實密度測定方法的方法來測定的。此外，振實密度與金屬粉末的粒子的球形度和粒度分布相關(guān)，因此，通過評價振實密度可以間接地評價球形度以及粒度分布。

表1示出所測定的振實密度。

2.2流動度的評價

關(guān)于通過實施例1a～12a以及比較例1a～10a所制造的金屬粉末，通過jisz2502：2012所規(guī)定的金屬粉的流動性試驗方法測定了流動度[秒]。

2.3制造成品率(良品率)的評價

關(guān)于通過實施例1a～12a以及比較例1a～10a所制造的金屬粉末，利用掃描型電子顯微鏡以倍率500倍進行了觀察。

然后，就五個視場(視野)拍攝了圖像，在獲得的圖像中，分別指定了球狀粒子和球狀粒子以外的粒子(異形粒子)。

并且，在計測了球狀粒子的數(shù)量以及異形粒子的數(shù)量之后，基于下述式子計算出良品率。

良品率[％]＝球狀粒子的數(shù)量/(球狀粒子的數(shù)量+異形粒子的數(shù)量)×100

需要說明的是，球狀粒子以及異形粒子是基于根據(jù)在圖像中指定的粒子像的周長以及具有和這樣的粒子像相等的面積的正圓的周長按以下這樣算出的圓形度而分類的。

圓形度＝(具有和粒子像相等的面積的正圓的周長)/(粒子像的周長)

具體而言，將圓形度為0.9以上的粒子作為“球狀粒子”、將圓形度小于0.9的粒子作為“異形粒子”。

[表1]

由表1明顯可知，通過實施例1a～12a制造的金屬粉末其振實密度均高于通過比較例1a～10a所制造的金屬粉末。這表明金屬粉末的粒子的球形度高、以及金屬粉末的粒度分布達到某種程度的廣。

此外可知，通過使下部的最小的內(nèi)徑d2最優(yōu)化，關(guān)于流動度也得以提高(可以縮短流動所需時間)。進而可知，在關(guān)注了各粒子的形狀時，球形度高的粒子的比例(良品率)高。由此可以說，根據(jù)各實施例所制造的金屬粉末由于各粒子的球形度高，從而振實密度以及流動度高。

此外，雖然在表1中未記載，但可以得知，根據(jù)各實施例制造的金屬粉末其氧濃度均比通過進行再熔融處理這樣的現(xiàn)有制造方法所制造的金屬粉末低。

因此可知，根據(jù)本發(fā)明，能夠制造非意愿的性狀變化少、且實現(xiàn)了充分的球形化的金屬粉末。

此外，除了將從流體噴射部噴射的氣體變更為了氬氣之外，與實施例1a～12a以及比較例1a～10a同樣地制造了金屬粉末，但評價結(jié)果顯示出和上述同樣的趨勢。

3.金屬粉末的制造

(實施例1b)

(1)準備了圖4所示的金屬粉末制造裝置。需要注意的是，關(guān)于金屬粉末制造裝置的構(gòu)成如表2所示，作為筒狀體，使用了在內(nèi)周面上形成有橫截面形狀呈三角形的槽的筒狀體。此外，從流體噴射部噴射的流體采用了氮氣，從冷卻液流出部流出的冷卻液使用了自來水。并且，對流速進行了調(diào)整，使得在筒狀體內(nèi)總是可以形成空間。

(2)然后，將作為原材料的sus316l的鑄塊投入至熔融金屬供給部，使其熔解來制作了熔融金屬。

(3)然后，通過金屬粉末制造裝置的動作制造了金屬粉末。需要注意的是，在金屬粉末的制造中，筒狀體的下部的內(nèi)部維持被包含金屬粉末的冷卻液填充的狀態(tài)。即、在筒狀體的上部的內(nèi)部，成為了側(cè)方以及下方被冷卻液層包圍的狀態(tài)。

(實施例2b～14b)

除了如表2所示地變更了金屬粉末制造裝置的構(gòu)成之外，分別與實施例1b同樣地獲得了金屬粉末。

(比較例1b、2b)

除了如表2所示地變更了金屬粉末制造裝置的構(gòu)成之外，分別與實施例1b同樣地獲得了金屬粉末。需要注意的是，在比較例1b、2b中，筒狀體的上部的傾斜角度θ1未滿足規(guī)定的條件。

(比較例3b～6b)

除了如表2所示地變更了金屬粉末制造裝置的構(gòu)成之外，分別與實施例1b同樣地獲得了金屬粉末。需要注意的是，在比較例3b～6b中，使用了未形成有槽的筒狀體。

4.金屬粉末的評價

關(guān)于通過實施例1b～14b以及比較例1b～6b獲得的金屬粉末，采用了和對前述的實施例1a～12a以及比較例1a～10a的金屬粉末進行的評價方法(2.1球形度的評價、2.2流動度的評價以及2.3制造成品率(良品率)的評價)同樣的評價方法進行了評價。評價結(jié)果如表2所示。

[表2]

由表2明顯可知，關(guān)于振實密度以及流動度雙方，通過實施例1b～14b所制造的金屬粉末均比通過比較例1b～6b所制造的金屬粉末好。此外可知，在關(guān)注了各粒子的形狀時，球形度高的粒子的比例(良品率)高。由此可以說，通過實施例1b～14b所制造的金屬粉末由于各粒子的球形度高，從而振實密度以及流動度高。

此外，雖然在表2中未記載，但可以得知，通過實施例1b～14b所制造的金屬粉末其氧濃度均比通過進行再熔融處理這樣的現(xiàn)有制造方法所制造的金屬粉末低。

因此可知，根據(jù)本發(fā)明，能夠制造非意愿的性狀變化少、且實現(xiàn)了充分的球形化的金屬粉末。

需要說明的是，除了將從流體噴射部噴射的氣體變更為了氬氣之外，與實施例1b～14b以及比較例1b～6b同樣地制造了金屬粉末，但是，評價結(jié)果顯示出和上述同樣的趨勢。