(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023111851
(43)【公開日】2023-08-10
(54)【発明の名称】金属粉末製造装置及びその制御方法
(51)【国際特許分類】
B22F 9/08 20060101AFI20230803BHJP
B33Y 70/00 20200101ALI20230803BHJP
B22F 1/05 20220101ALN20230803BHJP
B22F 10/00 20210101ALN20230803BHJP
【ＦＩ】
B22F9/08 A
B33Y70/00
B22F1/05
B22F10/00
【審査請求】有
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022199593
(22)【出願日】2022-12-14
(31)【優先権主張番号】P 2022013192
(32)【優先日】2022-01-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001829
【氏名又は名称】弁理士法人開知
(72)【発明者】
【氏名】芝山 隆史
(72)【発明者】
【氏名】今野 晋也
【テーマコード（参考）】
4K017
4K018
【Ｆターム（参考）】
4K017EB07
4K017FA02
4K017FA04
4K017FA07
4K017FA09
4K017FA14
4K018BB04
(57)【要約】
【課題】るつぼに投入される溶解素材の形状の制限を緩和できる金属粉末製造装置及びその制御方法を提供すること。
【解決手段】溶解槽１に収納されたるつぼ１００と、るつぼの底面に取り付けられた溶湯ノズル１１と、噴霧槽４内において溶湯ノズルの周囲に設けられた複数のガス噴射ノズル７１と、溶湯ノズルにおける流路の上流部に設けられたオリフィス部１８とを備え、前記オリフィス部の内径が０．８ｍｍ以上３ｍｍ以下である金属粉末製造装置の制御方法であって、るつぼ内で溶解素材を溶解する時には、溶湯ノズルの上端に作用する圧力（Ｐｈ）と溶解槽の圧力（Ｐｍ）との合計値よりも噴霧槽の圧力（Ｐｓ）を高くし、るつぼ内の溶湯を溶湯ノズルを介して噴霧槽に流下させる時には、溶湯ノズルの上端に作用する圧力（Ｐｈ）と溶解槽の圧力（Ｐｍ）との合計値よりも噴霧槽の圧力（Ｐｓ）を低くする。
【選択図】 図２
【解決手段】溶解槽１に収納されたるつぼ１００と、るつぼの底面に取り付けられた溶湯ノズル１１と、噴霧槽４内において溶湯ノズルの周囲に設けられた複数のガス噴射ノズル７１と、溶湯ノズルにおける流路の上流部に設けられたオリフィス部１８とを備え、前記オリフィス部の内径が０．８ｍｍ以上３ｍｍ以下である金属粉末製造装置の制御方法であって、るつぼ内で溶解素材を溶解する時には、溶湯ノズルの上端に作用する圧力（Ｐｈ）と溶解槽の圧力（Ｐｍ）との合計値よりも噴霧槽の圧力（Ｐｓ）を高くし、るつぼ内の溶湯を溶湯ノズルを介して噴霧槽に流下させる時には、溶湯ノズルの上端に作用する圧力（Ｐｈ）と溶解槽の圧力（Ｐｍ）との合計値よりも噴霧槽の圧力（Ｐｓ）を低くする。
【選択図】 図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
溶解槽に収納され、溶解前の溶解素材を受け入れ可能なるつぼと、
前記るつぼの底面に設けられた開口部に取り付けられ、下端が噴霧槽内に位置する溶湯ノズルと、
前記噴霧槽内において前記溶湯ノズルの周囲に設けられ、前記溶湯ノズルから流下される溶融金属に対してガス流体を噴出する複数のガス噴射ノズルと、
前記溶湯ノズルにおける流路の上流部に設けられたオリフィス部とを備え、
前記オリフィス部の内径が０．８ｍｍ以上３ｍｍ以下である金属粉末製造装置の制御方法であって、
前記るつぼ内で溶解素材を溶解する時には、前記溶湯ノズルの上端に作用する圧力と前記溶解槽の圧力との合計値よりも前記噴霧槽の圧力を高くし、
前記るつぼ内の溶湯を前記溶湯ノズルを介して前記噴霧槽に流下させる時には、前記合計値よりも前記噴霧槽の圧力を低くすることを特徴とする金属粉末製造装置の制御方法。
前記るつぼの底面に設けられた開口部に取り付けられ、下端が噴霧槽内に位置する溶湯ノズルと、
前記噴霧槽内において前記溶湯ノズルの周囲に設けられ、前記溶湯ノズルから流下される溶融金属に対してガス流体を噴出する複数のガス噴射ノズルと、
前記溶湯ノズルにおける流路の上流部に設けられたオリフィス部とを備え、
前記オリフィス部の内径が０．８ｍｍ以上３ｍｍ以下である金属粉末製造装置の制御方法であって、
前記るつぼ内で溶解素材を溶解する時には、前記溶湯ノズルの上端に作用する圧力と前記溶解槽の圧力との合計値よりも前記噴霧槽の圧力を高くし、
前記るつぼ内の溶湯を前記溶湯ノズルを介して前記噴霧槽に流下させる時には、前記合計値よりも前記噴霧槽の圧力を低くすることを特徴とする金属粉末製造装置の制御方法。
【請求項2】
請求項１の金属粉末製造装置の制御方法において、
前記オリフィス部の内径は１ｍｍ以上２ｍｍ以下であることを特徴とする金属粉末製造装置の制御方法。
前記オリフィス部の内径は１ｍｍ以上２ｍｍ以下であることを特徴とする金属粉末製造装置の制御方法。
【請求項3】
請求項１の金属粉末製造装置の制御方法において、
前記るつぼ内で溶解素材を溶解する時には、前記噴霧槽の圧力は、前記溶湯ノズルの上端に作用する圧力と前記溶解槽の圧力との合計値に対して少なくとも１ｋＰａより高く２０ｋＰａより低いことを特徴とする金属粉末製造装置の制御方法。
前記るつぼ内で溶解素材を溶解する時には、前記噴霧槽の圧力は、前記溶湯ノズルの上端に作用する圧力と前記溶解槽の圧力との合計値に対して少なくとも１ｋＰａより高く２０ｋＰａより低いことを特徴とする金属粉末製造装置の制御方法。
【請求項4】
請求項１の金属粉末製造装置の制御方法において、
前記溶湯ノズルの上端に作用する圧力の少なくとも１つであるヘッド圧を、前記溶解素材の密度と量に基づいて演算することを特徴とする金属粉末製造装置の制御方法。
前記溶湯ノズルの上端に作用する圧力の少なくとも１つであるヘッド圧を、前記溶解素材の密度と量に基づいて演算することを特徴とする金属粉末製造装置の制御方法。
【請求項5】
請求項１の金属粉末製造装置の制御方法において、
前記噴霧槽の圧力の調整は、前記噴霧槽にガスを供給することで行い、
前記溶解槽の圧力の調整は、前記溶解槽からガスを排出することで行うことを特徴とする金属粉末製造装置の制御方法。
前記噴霧槽の圧力の調整は、前記噴霧槽にガスを供給することで行い、
前記溶解槽の圧力の調整は、前記溶解槽からガスを排出することで行うことを特徴とする金属粉末製造装置の制御方法。
【請求項6】
請求項３の金属粉末製造装置の制御方法において、
前記噴霧槽の圧力の調整は、前記噴霧槽へのガスの供給と前記噴霧槽からのガスの排出により行うことを特徴とする金属粉末製造装置の制御方法。
前記噴霧槽の圧力の調整は、前記噴霧槽へのガスの供給と前記噴霧槽からのガスの排出により行うことを特徴とする金属粉末製造装置の制御方法。
【請求項7】
請求項１の金属粉末製造装置の制御方法において、
前記溶湯ノズルは、前記るつぼに複数取り付けられた複数の溶湯ノズルであり、
前記複数のガス噴射ノズルは、前記複数の溶湯ノズルのそれぞれの周囲に設けられていることを特徴とする金属粉末製造装置の制御方法。
前記溶湯ノズルは、前記るつぼに複数取り付けられた複数の溶湯ノズルであり、
前記複数のガス噴射ノズルは、前記複数の溶湯ノズルのそれぞれの周囲に設けられていることを特徴とする金属粉末製造装置の制御方法。
【請求項8】
溶解槽に収納され、溶解前の溶解素材を受け入れ可能なるつぼと、
前記るつぼの底面に設けられた開口部に取り付けられ、下端が噴霧槽内に位置する溶湯ノズルと、
前記噴霧槽内において前記溶湯ノズルの周囲に設けられ、前記溶湯ノズルから流下される溶融金属に対してガス流体を噴出する複数のガス噴射ノズルと、
前記溶湯ノズルにおける流路の上流部に設けられたオリフィス部とを備え、
前記オリフィス部の内径が０．８ｍｍ以上３ｍｍ以下であることを特徴とする金属粉末製造装置。
前記るつぼの底面に設けられた開口部に取り付けられ、下端が噴霧槽内に位置する溶湯ノズルと、
前記噴霧槽内において前記溶湯ノズルの周囲に設けられ、前記溶湯ノズルから流下される溶融金属に対してガス流体を噴出する複数のガス噴射ノズルと、
前記溶湯ノズルにおける流路の上流部に設けられたオリフィス部とを備え、
前記オリフィス部の内径が０．８ｍｍ以上３ｍｍ以下であることを特徴とする金属粉末製造装置。
【請求項9】
請求項８の金属粉末製造装置において、
前記オリフィス部は、前記溶湯ノズルにおける流路の上端に設けられていることを特徴とする金属粉末製造装置。
前記オリフィス部は、前記溶湯ノズルにおける流路の上端に設けられていることを特徴とする金属粉末製造装置。
【請求項10】
請求項８の金属粉末製造装置において、
前記オリフィス部は、前記溶湯ノズルの下端に向かって内径が拡大する逆テーパ型の流路を有することを特徴とする金属粉末製造装置。
前記オリフィス部は、前記溶湯ノズルの下端に向かって内径が拡大する逆テーパ型の流路を有することを特徴とする金属粉末製造装置。
【請求項11】
請求項８の金属粉末製造装置において、
前記溶湯ノズルの上端は、前記るつぼの底面より上方に位置することを特徴とする金属粉末製造装置。
前記溶湯ノズルの上端は、前記るつぼの底面より上方に位置することを特徴とする金属粉末製造装置。
【請求項12】
請求項８の金属粉末製造装置において、
前記オリフィス部の内径は１ｍｍ以上かつ２ｍｍ以下であることを特徴とする金属粉末製造装置。
前記オリフィス部の内径は１ｍｍ以上かつ２ｍｍ以下であることを特徴とする金属粉末製造装置。
【請求項13】
請求項８の金属粉末製造装置において、
前記オリフィス部の長さは１０ｍｍ以下であることを特徴とする金属粉末製造装置。
前記オリフィス部の長さは１０ｍｍ以下であることを特徴とする金属粉末製造装置。
【請求項14】
請求項８の金属粉末製造装置において、
前記オリフィス部の長さは１ｍｍ以上かつ５ｍｍ以下であることを特徴とする金属粉末製造装置。
前記オリフィス部の長さは１ｍｍ以上かつ５ｍｍ以下であることを特徴とする金属粉末製造装置。
【請求項15】
請求項８の金属粉末製造装置の制御方法において、
前記溶湯ノズルは、前記るつぼに複数取り付けられた複数の溶湯ノズルであり、
前記複数のガス噴射ノズルは、前記複数の溶湯ノズルのそれぞれの周囲に設けられていることを特徴とする金属粉末製造装置。
前記溶湯ノズルは、前記るつぼに複数取り付けられた複数の溶湯ノズルであり、
前記複数のガス噴射ノズルは、前記複数の溶湯ノズルのそれぞれの周囲に設けられていることを特徴とする金属粉末製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は金属粉末製造装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
金属粉末製造装置には、溶解槽に収納され溶融金属を貯留するるつぼの下部に設けられた溶湯ノズルから溶湯を流下させ、噴霧槽内で当該溶湯ノズルの周囲に配置された複数の噴射孔より成るガス噴射ノズルから不活性ガスを当該溶湯に吹きつけることで微細な金属粉末を製造するガスアトマイザ（ガスアトマイズ装置）がある。
【0003】
近年、３Dプリンティング技術の普及により、アトマイズ法に従前求められていた金属粉末よりも粒径の小さいもののニーズが高まっている。粉末冶金や溶接等に用いられる従前からの金属粉末の粒径は例えば７０－１００μｍ程度であったが、３次元プリンタに用いられる金属粉末の粒径は例えば２０－５０μｍ程度と非常に細かい。
【0004】
金属粉末製造装置で微細な金属粉末を効率良く製造する方法として、特許文献１（国際公開第２０１９／１１２０５２号）は、噴霧槽内の溶湯ノズルの本数を増加することで１つの噴霧槽における単位時間あたりの出湯量を増加している。これにより各溶湯ノズルの断面積は変わらずガス圧の増加（変更）も不要となるので、噴霧槽の体型を変えずに微細な金属粉末を効率良く製造することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】国際公開第２０１９／１１２０５２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ガスアトマイザにおいて、溶湯ノズルが取り付けられたるつぼ内で溶解素材を溶解する場合には、溶湯ノズルに繋がるるつぼの開口部を閉塞するストッパが通常設けられる。溶解素材を溶解するときには、るつぼの開口部をストッパで塞いだ状態でるつぼ内に溶解素材を投入し、るつぼをヒータで加熱する。溶解素材の溶解が完了したら、ストッパを上方に移動させ、るつぼの開口部からストッパを離間させることで溶湯ノズルから溶湯を流下（出湯）させ、金属粉末の製造を開始する。
【0007】
このようにストッパは溶湯の出湯制御に必要なものであるが、溶解素材の溶解時にるつぼ内に位置するため溶解素材の形状を制限してしまう。特に、１つのるつぼに溶湯ノズルが複数取り付けられている場合にはストッパも溶湯ノズルと同数必要であり、溶解素材の形状はさらに制限され得るし、ストッパの数に応じてコストも増加する。
【0008】
本発明の目的は、るつぼに投入される溶解素材の形状の制限を緩和できる金属粉末製造装置及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、溶解槽に収納され、溶解前の溶解素材を受け入れ可能なるつぼと、前記るつぼの底面に設けられた開口部に取り付けられ、下端が噴霧槽内に位置する溶湯ノズルと、前記噴霧槽内において前記溶湯ノズルの周囲に設けられ、前記溶湯ノズルから流下される溶融金属に対してガス流体を噴出する複数のガス噴射ノズルと、溶湯ノズルにおける流路の上流部に設けられたオリフィス部とを備え、前記オリフィス部の内径が０．８ｍｍ以上３ｍｍ以下である金属粉末製造装置の制御方法であって、前記るつぼ内で溶解素材を溶解する時には、前記溶湯ノズルの上端に作用する圧力と前記溶解槽の圧力との合計値よりも前記噴霧槽の圧力を高くし、前記るつぼ内の溶湯を前記溶湯ノズルを介して前記噴霧槽に流下させる時には、前記合計値よりも前記噴霧槽の圧力を低くすることとした。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、少なくとも１つのストッパを省略できるので、るつぼに投入される溶解素材の形状の制限を緩和でき、装置の簡素化及び部品の損傷リスクの低減が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施形態に係る金属粉末製造装置であるガスアトマイズ装置（ガスアトマイザ）の全体構成図である。
【図3】溶湯ノズル（オリフィス部）の変形例の１つを示した図である。
【図4】溶湯ノズル（オリフィス部）の変形例の１つを示した図である。
【図5】溶湯保持中（素材溶解中）の条件の異なる１５の場合について出湯・粉末化の可否を観察した結果をまとめた図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【0013】
図１は本発明の実施形態に係る金属粉末製造装置であるガスアトマイズ装置（ガスアトマイザ）の全体構成図である。図１のガスアトマイズ装置は、液体状の金属である溶融金属（溶湯）７が蓄えられるるつぼ（タンディッシュとも称する）１００が収納される溶解槽１と、るつぼ１００から溶湯ノズル１１を介して細流となって流下する溶湯に対して高圧ガス（ガス流体）を吹き付けて多数の微粒子（金属粒子）に粉砕することで溶融金属を液体噴霧するガス噴射器２００と、ガス噴射器２００に高圧ガス４１を供給するためのガス供給管（噴射流体供給管）３１と、不活性ガス雰囲気に保持された容器であってガス噴射器２００から噴霧された微粒子状の液体金属が落下中に急冷凝固される噴霧槽４とを備えている。
【0014】
（溶解槽１）
溶解槽１内は不活性ガス雰囲気に保持することが好ましい。ここでは溶解槽１の圧力をＰｍと表記する。溶解槽１にはガス排出管３０が接続されており、ガス排出管３０からは溶解槽１内の不活性ガス４０を装置外（溶解槽１の外）に排気できる。ガス排出管３０による排気量は例えば図示しないバルブの開度を変更することで調整可能であり、これにより溶解槽１内の圧力Ｐｍを所望の値に調整できる。なお、溶解槽１にさらに給気用のガス供給管を接続し、当該ガス供給管による給気量とガス排出管３０による排気量とを調整することで溶解槽１内の圧力Ｐｍを調整しても良い。
溶解槽１内は不活性ガス雰囲気に保持することが好ましい。ここでは溶解槽１の圧力をＰｍと表記する。溶解槽１にはガス排出管３０が接続されており、ガス排出管３０からは溶解槽１内の不活性ガス４０を装置外（溶解槽１の外）に排気できる。ガス排出管３０による排気量は例えば図示しないバルブの開度を変更することで調整可能であり、これにより溶解槽１内の圧力Ｐｍを所望の値に調整できる。なお、溶解槽１にさらに給気用のガス供給管を接続し、当該ガス供給管による給気量とガス排出管３０による排気量とを調整することで溶解槽１内の圧力Ｐｍを調整しても良い。
【0015】
（るつぼ１００）
るつぼ１００は溶解前の溶解素材（金属）を受け入れ可能であり、るつぼ１００の周囲には、溶解素材を加熱溶融するための加熱装置（例えば、るつぼ１００の周囲に巻き付けられる高周波加熱コイル（図示せず））が取り付けられている。また、るつぼ１００には、るつぼ１００内の溶湯７を噴霧槽４内に流下させる溶湯ノズル１１が取り付けられている。
るつぼ１００は溶解前の溶解素材（金属）を受け入れ可能であり、るつぼ１００の周囲には、溶解素材を加熱溶融するための加熱装置（例えば、るつぼ１００の周囲に巻き付けられる高周波加熱コイル（図示せず））が取り付けられている。また、るつぼ１００には、るつぼ１００内の溶湯７を噴霧槽４内に流下させる溶湯ノズル１１が取り付けられている。
【0016】
（噴霧槽４）
噴霧槽４は、上部及び中部では同一の径を有する円筒状の容器である。ここでは噴霧槽４の圧力をＰｓと表記する。噴霧槽４にはガス供給管３２が接続されており、ガス供給管３２からは噴霧槽４に不活性ガス４２を給気できる。給気するガスは溶湯中の酸素を除去する目的等で還元性のガスを用いてもよい。ガス供給管３２による給気量は例えば図示しないバルブの開度を変更することで調整可能であり、これにより噴霧槽４内の圧力Ｐｓを所望の値に調整できる。なお、噴霧槽４にさらに排気用のガス排出管を接続し、当該ガス排出管による排気量とガス供給管３２による給気量とを調整することで噴霧槽４内の圧力Ｐｓを調整しても良い。
噴霧槽４は、上部及び中部では同一の径を有する円筒状の容器である。ここでは噴霧槽４の圧力をＰｓと表記する。噴霧槽４にはガス供給管３２が接続されており、ガス供給管３２からは噴霧槽４に不活性ガス４２を給気できる。給気するガスは溶湯中の酸素を除去する目的等で還元性のガスを用いてもよい。ガス供給管３２による給気量は例えば図示しないバルブの開度を変更することで調整可能であり、これにより噴霧槽４内の圧力Ｐｓを所望の値に調整できる。なお、噴霧槽４にさらに排気用のガス排出管を接続し、当該ガス排出管による排気量とガス供給管３２による給気量とを調整することで噴霧槽４内の圧力Ｐｓを調整しても良い。
【0017】
（ホッパ２）
噴霧槽４の下部にはホッパ２が設けられている。ホッパ２は、噴霧槽４内で落下中に凝固した粉末状の固体金属を回収するためのものであり、採集部５とテーパ部３から構成されている。テーパ部３は、ホッパ２による金属粉末の回収を促進する観点から採集部５に近づくほど径が小さくなっている。テーパ部３の下端は採集部５の上端に接続されている。採集部５は不活性ガスの流れ方向の下流側に位置し、採集部５にはガス排出管３３が接続されている。ガス排出管３３からは凝固した金属粉末とともに不活性ガス４３が装置外に排気されている。
噴霧槽４の下部にはホッパ２が設けられている。ホッパ２は、噴霧槽４内で落下中に凝固した粉末状の固体金属を回収するためのものであり、採集部５とテーパ部３から構成されている。テーパ部３は、ホッパ２による金属粉末の回収を促進する観点から採集部５に近づくほど径が小さくなっている。テーパ部３の下端は採集部５の上端に接続されている。採集部５は不活性ガスの流れ方向の下流側に位置し、採集部５にはガス排出管３３が接続されている。ガス排出管３３からは凝固した金属粉末とともに不活性ガス４３が装置外に排気されている。
【0018】
図２は本実施形態に係るガスアトマイズ装置の溶湯ノズル１１及びガス噴射器２００周辺の断面図である。
【0019】
（溶湯ノズル１１）
図２に示すように、るつぼ１００の底面１０１（底部）には開口部１０２が設けられており、開口部１０２に溶湯ノズル１１が取り付けられている。溶湯ノズル１１は、るつぼ１００内の溶融金属７を噴霧槽４内に流下させるもので、るつぼ１００の底面から鉛直下方に向かって突出して設けられている。溶湯ノズル１１は、その内部に溶湯が流下する鉛直方向に延びた縦長の孔を有している。この縦長の孔は、るつぼ１００の底面１０１から鉛直下方に向かって溶融金属が流下する溶湯流路となる。るつぼ１００に取り付ける溶湯ノズル１１の本数は１本に限定されず、例えば２本以上設けても構わない。
図２に示すように、るつぼ１００の底面１０１（底部）には開口部１０２が設けられており、開口部１０２に溶湯ノズル１１が取り付けられている。溶湯ノズル１１は、るつぼ１００内の溶融金属７を噴霧槽４内に流下させるもので、るつぼ１００の底面から鉛直下方に向かって突出して設けられている。溶湯ノズル１１は、その内部に溶湯が流下する鉛直方向に延びた縦長の孔を有している。この縦長の孔は、るつぼ１００の底面１０１から鉛直下方に向かって溶融金属が流下する溶湯流路となる。るつぼ１００に取り付ける溶湯ノズル１１の本数は１本に限定されず、例えば２本以上設けても構わない。
【0020】
溶湯ノズル１１の下端に位置する開口端１７は、ガス噴射器２００の底面から突出して噴霧槽４内に位置している。るつぼ１００内の溶融金属は溶湯ノズル１１の内部の孔を溶湯流となって流下し開口端１７を介して噴霧槽４内に放出（流下）される。
【0021】
（オリフィス部１８）
溶湯ノズル１１の最小内径は、溶湯ノズル１１の内部に設けられるオリフィス部１８の内径（オリフィス径）によって規定され、このオリフィス径（溶湯ノズル１１の最小内径）は噴霧槽４内に導入される溶湯の径の大きさに寄与する。溶湯ノズル１１の最小内径は溶湯ノズル１１の開口端１７の径以下の値にすることもできる。
溶湯ノズル１１の最小内径は、溶湯ノズル１１の内部に設けられるオリフィス部１８の内径（オリフィス径）によって規定され、このオリフィス径（溶湯ノズル１１の最小内径）は噴霧槽４内に導入される溶湯の径の大きさに寄与する。溶湯ノズル１１の最小内径は溶湯ノズル１１の開口端１７の径以下の値にすることもできる。
【0022】
オリフィス部１８は、溶湯ノズル１１における溶湯の流路の上流部に設けることが好ましく、可能であれば図２に示すように溶湯ノズルにおける溶湯の流路の上端に設けることが好ましい。なお、上流部とは、溶湯ノズル１１の流路長を３分割したときにるつぼ１００側に位置する部分を示す。溶湯ノズル１１の流路長を３分割した部分のうち、上流部の下流側の部分は「中央部」、中央部の下流側の部分は「下流部」と称する。
【0023】
オリフィス部１８は、図２に示すように上下方向に所定の長さＬを有しても良い。長さＬは、１０ｍｍ以下とすることが好ましく、可能であれば１ｍｍ以上かつ５ｍｍ以下とすることが好ましい。オリフィス部１８の流路は凝固した溶湯により詰まりを生じることがあるが、長さＬが１０ｍｍ以下（より好ましくは５ｍｍ以下）とするとその詰まりを解消しやすい。ただし、長さＬは、短すぎると溶湯の流れの安定性が阻害される可能性（溶湯流の軸がぶれる可能性）が高くなるため、１ｍｍ以上にした方が好ましい。
【0024】
オリフィス部１８の内径は、０．８ｍｍ以上３ｍｍ以下とすることが好ましく、可能であれば１ｍｍ以上かつ２ｍｍ以下とすることが好ましい。内径を３ｍｍ以上とすると、溶湯保持中に溶湯がオリフィスを通って溶解槽に数滴垂れる湯漏れ（意図しない出湯）が生じ得る。ただし、内径が小さすぎると溶湯の流量の安定性が阻害される可能性が高くなるため、０．８ｍｍ以上にした方が好ましい。
【0025】
（ガス噴射器２００）
略円柱状の外形を有するガス噴射器２００は、図２に示すように、溶湯ノズル１１が挿入される溶湯ノズル挿入孔１２と、溶湯ノズル１１から流下する溶融金属に対してガスを噴射して粉砕するガス噴射ノズル７１を備えている。ガス噴射器２００は、不活性の高圧ガスで満たされる中空構造の円柱形状の外形を有しており、その内部は溶湯ノズル挿入孔１２の周囲にガス流を形成するガス流路５０となっている。ガス流路５０は、ガス噴射器２００の側面（円柱の側面）に設けられたガス吸入孔（図示せず）に接続されるガス供給管３１から高圧ガス４１の供給を受ける。
略円柱状の外形を有するガス噴射器２００は、図２に示すように、溶湯ノズル１１が挿入される溶湯ノズル挿入孔１２と、溶湯ノズル１１から流下する溶融金属に対してガスを噴射して粉砕するガス噴射ノズル７１を備えている。ガス噴射器２００は、不活性の高圧ガスで満たされる中空構造の円柱形状の外形を有しており、その内部は溶湯ノズル挿入孔１２の周囲にガス流を形成するガス流路５０となっている。ガス流路５０は、ガス噴射器２００の側面（円柱の側面）に設けられたガス吸入孔（図示せず）に接続されるガス供給管３１から高圧ガス４１の供給を受ける。
【0026】
（ガス噴射ノズル７１）
ガス噴射ノズル７１は、溶湯ノズル挿入孔１２の周囲に円を描くように配置された複数の噴射孔（貫通孔）９１からなる。ガス噴射ノズル７１は、溶湯ノズル１１から流下する溶融金属に対して複数の噴射孔９１からガスを噴射する。
ガス噴射ノズル７１は、溶湯ノズル挿入孔１２の周囲に円を描くように配置された複数の噴射孔（貫通孔）９１からなる。ガス噴射ノズル７１は、溶湯ノズル１１から流下する溶融金属に対して複数の噴射孔９１からガスを噴射する。
【0027】
（噴霧ノズル２０）
噴射ノズル７１と溶湯ノズル１１は、噴霧槽４内に溶融金属を液体噴霧する噴霧ノズル２０を構成する。
噴射ノズル７１と溶湯ノズル１１は、噴霧槽４内に溶融金属を液体噴霧する噴霧ノズル２０を構成する。
【0028】
（溶湯ノズル１１の上端に作用する圧力Ｐｈ）
溶湯ノズル１１の上端に作用する圧力Ｐｈ（図２参照）の少なくとも１つとして、るつぼ１００内の溶湯７の重量による圧力がある。この圧力を溶湯７のヘッド圧と称する。ヘッド圧は、るつぼ１００に投入される溶解素材の密度と量（容積）とに基づいて演算できる。溶解素材の量（容積）は例えば溶湯７の液面高さ（湯面高さ）Ｈから把握できる。なお、溶湯ノズル１１の上端に作用する圧力Ｐｈは、溶湯の表面張力など、ヘッド圧以外の圧力も含まれている。
溶湯ノズル１１の上端に作用する圧力Ｐｈ（図２参照）の少なくとも１つとして、るつぼ１００内の溶湯７の重量による圧力がある。この圧力を溶湯７のヘッド圧と称する。ヘッド圧は、るつぼ１００に投入される溶解素材の密度と量（容積）とに基づいて演算できる。溶解素材の量（容積）は例えば溶湯７の液面高さ（湯面高さ）Ｈから把握できる。なお、溶湯ノズル１１の上端に作用する圧力Ｐｈは、溶湯の表面張力など、ヘッド圧以外の圧力も含まれている。
【0029】
（ガスアトマイズ装置の制御）
上記のように構成されるガスアトマイズ装置の制御（使用方法）について説明する。
上記のように構成されるガスアトマイズ装置の制御（使用方法）について説明する。
【0030】
まず、るつぼ１００に溶解素材を投入してるつぼ１００を加熱して溶湯７をつくる。るつぼ１００内で溶解素材を溶解している間は、溶湯７が溶湯ノズル１１を介して噴霧槽４に流下しないように（つまり、るつぼ１００内に溶湯７を保持するために）、溶解槽１の圧力Ｐｍと溶湯ノズル１１の上端に作用する圧力Ｐｈとの合計値よりも高くなるように噴霧槽４の圧力Ｐｓを保持する（すなわち、Ｐｍ＋Ｐｈ＜Ｐｓ を保持する）。溶湯ノズル１１の上端に作用する圧力Ｐｈは上記のように溶解素材の密度と量に関係する値なので、この圧力条件（Ｐｍ＋Ｐｈ＜Ｐｓ）を満たすように溶解槽１の圧力Ｐｍと噴霧槽４の圧力Ｐｓを調整することになる。噴霧槽４の圧力Ｐｓの調整はガス供給管３２による噴霧槽４へのガス供給により行い、溶解槽１の圧力Ｐｍの調整はガス排出管３０による溶解槽１からのガス排出により行う。ガス供給管３２から噴霧槽４内に不活性ガス４２を供給すると、噴霧槽４の圧力Ｐｓが上昇する。また、ガス排出管３０から溶解槽１外に不活性ガス４０を排出すると、溶解槽１の圧力Ｐｍが低下する。なお、溶解槽１と噴霧槽４のそれぞれの内部に圧力計を設置して各圧力計の値をコンピュータ等の制御装置に入力し、Ｐｍ＋Ｐｈ＜Ｐｓが満たされるように当該制御装置からガス排出管３０とガス供給管３１の各バルブに制御信号（開度指令）を出力し、溶解槽１と噴霧槽４の圧力Ｐｍ，Ｐｓを自動的に調整しても良い。また、溶解槽と噴霧槽を繋ぐバイパスを作り、間に圧縮機を備え、ガスを循環しつつ圧力差を制御してもよい。
【0031】
Ｐｍ＋Ｐｈ＜Ｐｓが満たされるように圧力Ｐｍ，Ｐｓを調整すると、従前のようなストッパが無くても、るつぼ１００内に溶湯７を保持することができる。このとき、噴霧槽４内の不活性ガス４２が溶湯ノズル１１を介してるつぼ１００内に逆流し、るつぼ１００内の溶湯７に泡９（図２参照）が発生する。このように噴霧槽４から溶解槽１に流入したガスは溶解槽１の圧力Ｐｍを上昇させ得るが、溶解槽１に接続したガス排出管３０から溶解槽１外にガスを適宜排出することで、溶解槽１の圧力Ｐｍを安定させる（つまり、圧力Ｐｍを所定値に近い状態で維持する）ことができる。
【0032】
溶解素材の溶解が完了したら、溶湯ノズル１１からの出湯を開始しつつ、ガス噴射ノズル７１からガスを噴射して金属粉末を製造する（出湯操作とも称する）。出湯を開始する場合（噴霧槽４内での溶融金属の噴霧を開始する場合）には、溶解槽１の圧力Ｐｍと溶湯ノズル１１の上端に作用する圧力Ｐｈとの合計値よりも噴霧槽４の圧力Ｐｓを低くする。すなわち、Ｐｍ＋Ｐｈ＞Ｐｓ とし、素材溶解時と圧力の大小関係を逆転させる。このように圧力を制御すると、るつぼ１００内の溶湯７を溶湯ノズル１１を介して噴霧槽４内に流下させることができる。そして、出湯中には、Ｐｍ＋Ｐｈ＞Ｐｓが満たされるように圧力Ｐｍ，Ｐｓを調整する。
【0033】
なお、溶湯ノズル１１に詰まりが発生した場合には、出湯に際して、詰まりの無い場合よりも溶解槽１の圧力Ｐｍを高くすることで当該詰まりを解消できる場合がある。詰まりが解消できた場合には、噴霧槽４の圧力Ｐｓが急上昇する可能性があるため、噴霧槽４にガス排出管を接続し、当該ガス排出管を介してガスを噴霧槽４外に排出することで噴霧槽４の圧力Ｐｓを低減することが好ましい。つまり、噴霧槽４にガス排出管を接続しておけば、溶湯ノズル１１に詰まりが生じたときに噴霧槽４の圧力Ｐｓが急上昇することを防止でき、噴霧槽４の圧力Ｐｓを安定化できる。
【0034】
（効果）
上記のように、本実施形態では、るつぼ１００内で溶解素材を溶解する時に、溶湯ノズル１１の上端に作用する圧力Ｐｈと溶解槽１の圧力Ｐｍとの合計値よりも噴霧槽４の圧力Ｐｓを高くし、るつぼ１００内の溶湯７を溶湯ノズル１１を介して噴霧槽４に流下させる時に、溶湯ノズル１１の上端に作用する圧力Ｐｈと溶解槽１の圧力Ｐｍとの合計値よりも噴霧槽の圧力Ｐｓを低くするようにガスアトマイズ装置を制御した。このようにガスアトマイズ装置を制御すると、素材溶解中に発生させた溶解槽１と噴霧槽４との圧力差で溶湯７をるつぼ１００内に保持することができるので、素材溶解中に従前利用していたストッパを省略できる。これにより、るつぼ１００に投入される溶解素材の形状の制限を緩和でき、また、ガスアトマイズ装置の簡素化やストッパが損傷した際の交換の手間をなくすことができる。
上記のように、本実施形態では、るつぼ１００内で溶解素材を溶解する時に、溶湯ノズル１１の上端に作用する圧力Ｐｈと溶解槽１の圧力Ｐｍとの合計値よりも噴霧槽４の圧力Ｐｓを高くし、るつぼ１００内の溶湯７を溶湯ノズル１１を介して噴霧槽４に流下させる時に、溶湯ノズル１１の上端に作用する圧力Ｐｈと溶解槽１の圧力Ｐｍとの合計値よりも噴霧槽の圧力Ｐｓを低くするようにガスアトマイズ装置を制御した。このようにガスアトマイズ装置を制御すると、素材溶解中に発生させた溶解槽１と噴霧槽４との圧力差で溶湯７をるつぼ１００内に保持することができるので、素材溶解中に従前利用していたストッパを省略できる。これにより、るつぼ１００に投入される溶解素材の形状の制限を緩和でき、また、ガスアトマイズ装置の簡素化やストッパが損傷した際の交換の手間をなくすことができる。
【0035】
また、上記のガスアトマイズ装置は、溶湯ノズル１１における流路の上流部（好ましくは当該流路の上端）に設けられたオリフィス部１８を備えている。素材溶解時に噴霧槽４のガスを溶湯ノズル１１を介してるつぼ１００内に導入すると、当該ガスによって溶湯が凝固してオリフィス部１８に詰まりを生じさせることがある。しかし、本実施形態のように溶湯ノズル１１の上流部にオリフィス部１８を設けると、るつぼ１００内で高温に保持された溶湯７とオリフィス部１８の距離が近いため、詰まりを溶湯７の熱で再溶解させ易く、出湯時の詰まりの発生を抑制できる。また、発明者らは、素材溶解中（溶湯７の保持中）にるつぼ１００内に発生する泡９が小さくなると溶湯ノズル１１に詰まりが生じやすいことに気づいたが、上記の位置にオリフィス部１８を設けると素材溶解中の泡９の縮小化を抑制でき、詰まりの発生を抑制できることを知見した。
【0036】
なお、上記では溶湯ノズル１１がるつぼ１００に１本だけ取り付けられている場合について説明したが、本実施形態は、るつぼ１００に複数の溶湯ノズル１１が取り付けられており、当該複数の溶湯ノズル１１のそれぞれの周囲にガス噴射ノズル７１が設けられているガスアトマイズ装置にも適用できる。このように溶湯ノズル１１が複数存在する場合には、少なくとも１つのストッパを省略することもできるし、全てのストッパを省略することもできる。省略できたストッパの数に応じた相乗的な効果が得られるので、ストッパの省略に伴う上記の各効果が顕著になる。
【0037】
＜溶湯ノズル（オリフィス部）の変形例＞
図３は溶湯ノズル（オリフィス部）の変形例の１つを示した図である。図３の溶湯ノズル１１Ａは、溶湯ノズル１１Ａの下端（開口端１７）に向かって内径が拡大する逆テーパ型の流路を有するオリフィス部１８Ａを備えている。このようなオリフィス部１８Ａを設けると、素材溶解中（溶湯７の保持中）に溶湯ノズル１１（オリフィス部１８Ａ）の上端よりも下方に詰まりが生じても、流路が下方に向かって拡大しているのでその詰まりの位置まで溶湯７を導き易くなり、出湯時に詰まりを解消しやすくなる。
図３は溶湯ノズル（オリフィス部）の変形例の１つを示した図である。図３の溶湯ノズル１１Ａは、溶湯ノズル１１Ａの下端（開口端１７）に向かって内径が拡大する逆テーパ型の流路を有するオリフィス部１８Ａを備えている。このようなオリフィス部１８Ａを設けると、素材溶解中（溶湯７の保持中）に溶湯ノズル１１（オリフィス部１８Ａ）の上端よりも下方に詰まりが生じても、流路が下方に向かって拡大しているのでその詰まりの位置まで溶湯７を導き易くなり、出湯時に詰まりを解消しやすくなる。
【0038】
図４は溶湯ノズル（オリフィス部）の変形例の１つを示した図である。図４の溶湯ノズル１１Ｂは、その上端１９がるつぼ１００の底面１０１より上方に位置している。このように溶湯ノズル１１Ｂを構成すると、図２に示した場合と比較して、るつぼ１００内で高温に保持された溶湯７にオリフィス部１８をさらに近づけることができるため、出湯時の詰まりの発生をさらに抑制できる。また、素材溶解中（溶湯７の保持中）にオリフィス部１８が周囲の溶湯７によって加熱されるため、詰まりが発生し難い点もメリットとなる。
【0039】
＜実施例＞
図５は、溶湯保持中（素材溶解中）の条件の異なる１５の場合について出湯・粉末化の可否を観察し、その結果を実施例としてまとめた図である。ここでは図中の番号を各実施例の番号として説明する（例えば、図中のＮｏ．１は第１実施例と称する）。なお、図に記載の無い条件（例えば、オリフィスの内径や長さ等）は各実施例で共通とする。
図５は、溶湯保持中（素材溶解中）の条件の異なる１５の場合について出湯・粉末化の可否を観察し、その結果を実施例としてまとめた図である。ここでは図中の番号を各実施例の番号として説明する（例えば、図中のＮｏ．１は第１実施例と称する）。なお、図に記載の無い条件（例えば、オリフィスの内径や長さ等）は各実施例で共通とする。
【0040】
溶湯保持中の条件としては、噴霧槽と溶解槽の圧力差［ｋＰａ］、溶湯ノズルの上端に作用する圧力［ｋＰａ］、溶湯ノズルの本数、オリフィス位置がある。このうち「噴霧槽と溶解槽の圧力差［ｋＰａ］」は、噴霧槽４の圧力Ｐｓと溶解槽１の圧力Ｐｍの測定値の差（Ｐｓ－Ｐｍ）を示す。「溶湯ノズルの上端に作用する圧力［ｋＰａ］」は、図２の圧力Ｐｈである。「溶湯ノズルの本数」は１つのるつぼ１００に取り付けられた溶湯ノズル１１の本数を示す。「オリフィスの位置」における“上流部”は、溶湯ノズル１１の上端から１０ｍｍ以内の位置にオリフィス部１８を設けた場合を示し、“その他”は、溶湯ノズル１１の上端から１０ｍｍより下側の位置にオリフィス部１８を設けた場合を示す。「オリフィス部の詰まり」は溶湯保持中の泡９の発生状況から判定しており、泡が発生している場合には詰まりなしと判定し、泡９の発生が停止した場合には詰まりありと判定した。なお、溶湯保持中に詰まりが発生したと判定されても、出湯が可能であれば使用上の支障は無いと判断する。「出湯・粉末化可否」は、出湯操作後（つまり、Ｐｍ＋Ｐｈ＞Ｐｓとした後）に速やかに出湯が開始されるか否かで可否を判断した。
【0041】
各実施例の結果をまとめると下記のようになる。
【0042】
第１－９実施例では、溶湯保持中にオリフィス詰まりが生じたものもあったが、出湯操作を行ったところいずれも速やかな出湯が観察された。第１０－１１実施例では、出湯操作後、１分以上遅れて出湯が観察され、実用的ではないと判断して出湯・粉末化を「否」と判定した。なお、第１０実施例では溶湯保持中に溶湯がオリフィスを通って溶解槽に数滴垂れるという湯漏れ（意図しない出湯）が生じた。第１２－１５実施例では、いずれも出湯は観察されなかった。
【0043】
オリフィス部を上流部以外に設けた第１１，１３－１５実施例では、出湯・粉末化は「否」であった。
【0044】
オリフィス部を上流部に設けた第１－１０，１２実施例のうち、圧力差と溶湯ノズルの上端に作用する圧力との差（Ｐｓ－Ｐｍ－Ｐｈ）が１［ｋＰａ］と０［ｋＰａ］の第１０，１２実施例では、出湯・粉末化は「否」であった。その一方で、圧力差と溶湯ノズルの上端に作用する圧力との差が３．５［ｋＰａ］以上の第１－９実施例では出湯・粉末化は「可」であった。このことから、圧力差と溶湯ノズルの上端に作用する圧力との差は少なくとも１［ｋＰａ］より大きい（すなわち、噴霧槽４の圧力は、溶解槽１の圧力と溶湯ノズル１１の上端に作用する圧力との合計値より少なくとも１ｋＰａより高い（つまり、Ｐｓ＞Ｐｍ＋Ｐｈ＋１［ｋＰａ］））ことが好ましく、さらに３．５［ｋＰａ］以上であること（つまり、Ｐｓ＞Ｐｍ＋Ｐｈ＋３．５［ｋＰａ］）がより好ましいと分かった。また、図５に示されていないが、圧力差と溶湯ノズルの上端に作用する圧力との差（Ｐｓ－Ｐｍ－Ｐｈ）が２０［ｋＰａ］より大きいとき、溶湯が跳ねたり、溶湯の流れが不安定となり、熱電対の保護管が割れた。このことから、噴霧槽４の圧力Ｐｓは、溶湯ノズル１１の上端に作用する圧力と溶解槽１の圧力との合計値に対して２０［ｋＰａ］より低くなるように制御することが好ましく（つまり、２０［ｋＰａ］＋Ｐｍ＋Ｐｈ＞Ｐｓ）、さらには、同合計値に対して１５［ｋＰａ］より低くなるように制御することがより好ましいこと（つまり、１５［ｋＰａ］＋Ｐｍ＋Ｐｈ＞Ｐｓ）が分かった。
【0045】
＜その他＞
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内の様々な変形例が含まれる。例えば、本発明は、上記の実施の形態で説明した全ての構成を備えるものに限定されず、その構成の一部を削除したものも含まれる。また、ある実施の形態に係る構成の一部を、他の実施の形態に係る構成に追加又は置換することが可能である。
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内の様々な変形例が含まれる。例えば、本発明は、上記の実施の形態で説明した全ての構成を備えるものに限定されず、その構成の一部を削除したものも含まれる。また、ある実施の形態に係る構成の一部を、他の実施の形態に係る構成に追加又は置換することが可能である。
【符号の説明】
【0046】
１…溶解槽，２…ホッパ，４…噴霧槽，５…採集部，７…溶融金属（溶湯），９…泡，１１，１１Ａ，１１Ｂ…溶湯ノズル，１２…溶湯ノズル挿入孔，１７…溶湯ノズルの開口端（下端），１８…オリフィス部，１８Ａ…オリフィス部，１９…溶湯ノズルの上端，２０…噴霧ノズル，３０…ガス排出管，３１…ガス供給管，３２…ガス供給管，３３…ガス排出管，４０…不活性ガス，４２…不活性ガス，４３…不活性ガス，５０…ガス流路，７１…ガス噴射ノズル，９１…噴射孔（貫通孔），１０１…底面，１０２…開口部，２００…ガス噴射器
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【手続補正書】
【提出日】2022-12-20
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
溶解槽に収納され、溶解前の溶解素材を受け入れ可能なるつぼと、
前記るつぼの底面に設けられた開口部に取り付けられ、下端が噴霧槽内に位置する溶湯ノズルと、
前記噴霧槽内において前記溶湯ノズルの周囲に設けられ、前記溶湯ノズルから流下される溶融金属に対してガス流体を噴出する複数のガス噴射ノズルと、
前記溶湯ノズルにおける流路の上流部に設けられたオリフィス部とを備え、
前記オリフィス部の内径が０．８ｍｍ以上３ｍｍ以下である金属粉末製造装置の制御方法であって、
前記るつぼ内で溶解素材を溶解する時には、前記溶湯ノズルの上端に作用する圧力と前記溶解槽の圧力との合計値よりも前記噴霧槽の圧力を高くし、
前記るつぼ内の溶湯を前記溶湯ノズルを介して前記噴霧槽に流下させる時には、前記合計値よりも前記噴霧槽の圧力を低くすることを特徴とする金属粉末製造装置の制御方法。
前記るつぼの底面に設けられた開口部に取り付けられ、下端が噴霧槽内に位置する溶湯ノズルと、
前記噴霧槽内において前記溶湯ノズルの周囲に設けられ、前記溶湯ノズルから流下される溶融金属に対してガス流体を噴出する複数のガス噴射ノズルと、
前記溶湯ノズルにおける流路の上流部に設けられたオリフィス部とを備え、
前記オリフィス部の内径が０．８ｍｍ以上３ｍｍ以下である金属粉末製造装置の制御方法であって、
前記るつぼ内で溶解素材を溶解する時には、前記溶湯ノズルの上端に作用する圧力と前記溶解槽の圧力との合計値よりも前記噴霧槽の圧力を高くし、
前記るつぼ内の溶湯を前記溶湯ノズルを介して前記噴霧槽に流下させる時には、前記合計値よりも前記噴霧槽の圧力を低くすることを特徴とする金属粉末製造装置の制御方法。
【請求項2】
請求項１の金属粉末製造装置の制御方法において、
前記オリフィス部の内径は１ｍｍ以上２ｍｍ以下であることを特徴とする金属粉末製造装置の制御方法。
前記オリフィス部の内径は１ｍｍ以上２ｍｍ以下であることを特徴とする金属粉末製造装置の制御方法。
【請求項3】
請求項１の金属粉末製造装置の制御方法において、
前記るつぼ内で溶解素材を溶解する時には、前記噴霧槽の圧力は、前記溶湯ノズルの上端に作用する圧力と前記溶解槽の圧力との合計値に対して少なくとも１ｋＰａより高く２０ｋＰａより低いことを特徴とする金属粉末製造装置の制御方法。
前記るつぼ内で溶解素材を溶解する時には、前記噴霧槽の圧力は、前記溶湯ノズルの上端に作用する圧力と前記溶解槽の圧力との合計値に対して少なくとも１ｋＰａより高く２０ｋＰａより低いことを特徴とする金属粉末製造装置の制御方法。
【請求項4】
請求項１の金属粉末製造装置の制御方法において、
前記溶湯ノズルの上端に作用する圧力の少なくとも１つであるヘッド圧を、前記溶解素材の密度と量に基づいて演算することを特徴とする金属粉末製造装置の制御方法。
前記溶湯ノズルの上端に作用する圧力の少なくとも１つであるヘッド圧を、前記溶解素材の密度と量に基づいて演算することを特徴とする金属粉末製造装置の制御方法。
【請求項5】
請求項１の金属粉末製造装置の制御方法において、
前記噴霧槽の圧力の調整は、前記噴霧槽にガスを供給することで行い、
前記溶解槽の圧力の調整は、前記溶解槽からガスを排出することで行うことを特徴とする金属粉末製造装置の制御方法。
前記噴霧槽の圧力の調整は、前記噴霧槽にガスを供給することで行い、
前記溶解槽の圧力の調整は、前記溶解槽からガスを排出することで行うことを特徴とする金属粉末製造装置の制御方法。
【請求項6】
請求項３の金属粉末製造装置の制御方法において、
前記噴霧槽の圧力の調整は、前記噴霧槽へのガスの供給と前記噴霧槽からのガスの排出により行うことを特徴とする金属粉末製造装置の制御方法。
前記噴霧槽の圧力の調整は、前記噴霧槽へのガスの供給と前記噴霧槽からのガスの排出により行うことを特徴とする金属粉末製造装置の制御方法。
【請求項7】
請求項１の金属粉末製造装置の制御方法において、
前記溶湯ノズルは、前記るつぼに複数取り付けられた複数の溶湯ノズルであり、
前記複数のガス噴射ノズルは、前記複数の溶湯ノズルのそれぞれの周囲に設けられていることを特徴とする金属粉末製造装置の制御方法。
前記溶湯ノズルは、前記るつぼに複数取り付けられた複数の溶湯ノズルであり、
前記複数のガス噴射ノズルは、前記複数の溶湯ノズルのそれぞれの周囲に設けられていることを特徴とする金属粉末製造装置の制御方法。
【請求項8】
溶解槽に収納され、溶解前の溶解素材を受け入れ可能なるつぼと、
前記るつぼの底面に設けられた開口部に取り付けられ、下端が噴霧槽内に位置する溶湯ノズルと、
前記噴霧槽内において前記溶湯ノズルの周囲に設けられ、前記溶湯ノズルから流下される溶融金属に対してガス流体を噴出する複数のガス噴射ノズルと、
前記溶湯ノズルにおける流路の上流部に設けられたオリフィス部とを備え、
前記オリフィス部の内径が０．８ｍｍ以上３ｍｍ以下であることを特徴とする金属粉末製造装置。
前記るつぼの底面に設けられた開口部に取り付けられ、下端が噴霧槽内に位置する溶湯ノズルと、
前記噴霧槽内において前記溶湯ノズルの周囲に設けられ、前記溶湯ノズルから流下される溶融金属に対してガス流体を噴出する複数のガス噴射ノズルと、
前記溶湯ノズルにおける流路の上流部に設けられたオリフィス部とを備え、
前記オリフィス部の内径が０．８ｍｍ以上３ｍｍ以下であることを特徴とする金属粉末製造装置。
【請求項9】
請求項８の金属粉末製造装置において、
前記オリフィス部は、前記溶湯ノズルにおける流路の上端に設けられていることを特徴とする金属粉末製造装置。
前記オリフィス部は、前記溶湯ノズルにおける流路の上端に設けられていることを特徴とする金属粉末製造装置。
【請求項10】
請求項８の金属粉末製造装置において、
前記オリフィス部は、前記溶湯ノズルの下端に向かって内径が拡大する逆テーパ型の流路を有することを特徴とする金属粉末製造装置。
前記オリフィス部は、前記溶湯ノズルの下端に向かって内径が拡大する逆テーパ型の流路を有することを特徴とする金属粉末製造装置。
【請求項11】
請求項８の金属粉末製造装置において、
前記溶湯ノズルの上端は、前記るつぼの底面より上方に位置することを特徴とする金属粉末製造装置。
前記溶湯ノズルの上端は、前記るつぼの底面より上方に位置することを特徴とする金属粉末製造装置。
【請求項12】
請求項８の金属粉末製造装置において、
前記オリフィス部の内径は１ｍｍ以上かつ２ｍｍ以下であることを特徴とする金属粉末製造装置。
前記オリフィス部の内径は１ｍｍ以上かつ２ｍｍ以下であることを特徴とする金属粉末製造装置。
【請求項13】
請求項８の金属粉末製造装置において、
前記オリフィス部の長さは１０ｍｍ以下であることを特徴とする金属粉末製造装置。
前記オリフィス部の長さは１０ｍｍ以下であることを特徴とする金属粉末製造装置。
【請求項14】
請求項８の金属粉末製造装置において、
前記オリフィス部の長さは１ｍｍ以上かつ５ｍｍ以下であることを特徴とする金属粉末製造装置。
前記オリフィス部の長さは１ｍｍ以上かつ５ｍｍ以下であることを特徴とする金属粉末製造装置。
【請求項15】
請求項８の金属粉末製造装置において、
前記溶湯ノズルは、前記るつぼに複数取り付けられた複数の溶湯ノズルであり、
前記複数のガス噴射ノズルは、前記複数の溶湯ノズルのそれぞれの周囲に設けられていることを特徴とする金属粉末製造装置。
前記溶湯ノズルは、前記るつぼに複数取り付けられた複数の溶湯ノズルであり、
前記複数のガス噴射ノズルは、前記複数の溶湯ノズルのそれぞれの周囲に設けられていることを特徴とする金属粉末製造装置。