JPH01230984A - 熱間静水圧加圧装置及び同装置の冷却運転方法 - Google Patents
熱間静水圧加圧装置及び同装置の冷却運転方法Info
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- JPH01230984A JPH01230984A JP5583888A JP5583888A JPH01230984A JP H01230984 A JPH01230984 A JP H01230984A JP 5583888 A JP5583888 A JP 5583888A JP 5583888 A JP5583888 A JP 5583888A JP H01230984 A JPH01230984 A JP H01230984A
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- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
- B30B11/001—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a flexible element, e.g. diaphragm, urged by fluid pressure; Isostatic presses
- B30B11/002—Isostatic press chambers; Press stands therefor
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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。
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)
本発明は熱間静水圧加圧(以下、HIPと略記する。)
装置に関し、詳しくは、HIP処理後の冷却工程におい
て、その冷却時間を短縮してなお、HIP処理体を均等
に冷却し得、もって稼動率の向上とHIP処理体の品質
安定化とを併せ可能とする上記HIP装置ならびに同装
置を用いた冷却運転方法に関するものである。
装置に関し、詳しくは、HIP処理後の冷却工程におい
て、その冷却時間を短縮してなお、HIP処理体を均等
に冷却し得、もって稼動率の向上とHIP処理体の品質
安定化とを併せ可能とする上記HIP装置ならびに同装
置を用いた冷却運転方法に関するものである。
(従来の技術)
従来、HIP装置は基本的に高圧容器と、上蓋および下
蓋とによって画成される高圧容器内の高圧室に断熱層と
、その内側ヒータに囲繞された処理空間、すなわち炉室
にて被処理体を高温・高圧処理することを基本構成とさ
れており、断熱性能、均熱性の重要なことより、これら
に関し種々の改良が提案されている。
蓋とによって画成される高圧容器内の高圧室に断熱層と
、その内側ヒータに囲繞された処理空間、すなわち炉室
にて被処理体を高温・高圧処理することを基本構成とさ
れており、断熱性能、均熱性の重要なことより、これら
に関し種々の改良が提案されている。
一方、このHIP処理は1サイクルに要する時間が長時
間に及ぶ難点があり、その重要な一因子として冷却工程
がある。
間に及ぶ難点があり、その重要な一因子として冷却工程
がある。
このことは、HIP装置の基本的な構成、即ちHIP処
理に要する高温なる熱から高圧容器の構成部材を保護す
るため、断熱層にて被処理体を含む炉室を被包し厳重に
熱遮閉した構成に起因するもので、その冷却工程におい
て断熱層に被包された炉室内の熱は、断熱層の熱遮断効
果により、外部に放散することを妨げられるからである
。
理に要する高温なる熱から高圧容器の構成部材を保護す
るため、断熱層にて被処理体を含む炉室を被包し厳重に
熱遮閉した構成に起因するもので、その冷却工程におい
て断熱層に被包された炉室内の熱は、断熱層の熱遮断効
果により、外部に放散することを妨げられるからである
。
そのため、断熱層と被処理体を含む炉室とを一体的に高
圧容器より取り出し、その冷却工程をHip装置外に設
けた装置に賦課させてHIP装置の稼動率を高めるシス
テム、所謂、モジュラ−型HIPシステム等が開発され
ると共に、HIP装置内の構成や構成部材等に種々の工
夫を加え、その冷却速度を高めんとする試みがなされて
いる。
圧容器より取り出し、その冷却工程をHip装置外に設
けた装置に賦課させてHIP装置の稼動率を高めるシス
テム、所謂、モジュラ−型HIPシステム等が開発され
ると共に、HIP装置内の構成や構成部材等に種々の工
夫を加え、その冷却速度を高めんとする試みがなされて
いる。
一般に、熱伝達方式には対流、輻射、伝導の3つの形態
があることは周知であるが、HIP装置の圧媒ガスを介
した高温・高圧下では特に対流が熱伝達の主体となる。
があることは周知であるが、HIP装置の圧媒ガスを介
した高温・高圧下では特に対流が熱伝達の主体となる。
従って、HIP装置において冷却時間の短縮を図るため
には対流する圧媒ガスの流れ、あるいはまた強制的に形
成した圧媒ガスの流れを利用するのが有効である。
には対流する圧媒ガスの流れ、あるいはまた強制的に形
成した圧媒ガスの流れを利用するのが有効である。
また、一方、冷却中、被処理体が上下方向に不均一に冷
却されると被処理体に歪が生じ、例えば薄物品のような
場合には処理後の被処理体が該歪によって使用に耐えな
くなるとか、また被処理体上下の冷却速度差により内外
組織に差を生じさせ、目的とする製品特性が部分的にし
か得られなくなるなどの品質低下を招来する。
却されると被処理体に歪が生じ、例えば薄物品のような
場合には処理後の被処理体が該歪によって使用に耐えな
くなるとか、また被処理体上下の冷却速度差により内外
組織に差を生じさせ、目的とする製品特性が部分的にし
か得られなくなるなどの品質低下を招来する。
そして、上記欠点は被処理体が大型である程、またその
高さが高い程、助長され、顕著となる。
高さが高い程、助長され、顕著となる。
そこで叙上の如き事情を勘案し、圧媒ガスの流れを利用
して冷却速度を高めると共に、被処理体を均一に冷却す
る試みとして例えば第5図に示す実願昭61−2467
6号装置が提案されるに至った。
して冷却速度を高めると共に、被処理体を均一に冷却す
る試みとして例えば第5図に示す実願昭61−2467
6号装置が提案されるに至った。
この装置は同第5図に示すように、高圧筒(1)。
および上M (2) 、下蓋(3)にて画成された高圧
室(a)内に断熱層(4)およびヒータ(5)を収設す
ることによって炉室l2I11を形成しており、被処理
体(7)が下M(3)上の断熱炉床(6)上に!!!置
されてHIP処理が行われるもので、同装置の断熱層(
4)は外側及び内側の両倒立コツプ形ケーシング(8)
(9)と、中間の倒立コツプ形ケーシング(至)がそ
の下端において金属リング(4A)に溶接等により気密
に結合されていて各ケーシング間には断熱材0湯が充填
されており、更に、外側ケーシング(8)の上面にガス
通路θ0)が、また中間のケーシングOaの上面にはガ
ス通路θωが夫々設けられ、上蓋(2)に装設された流
体シリンダー〇如き駆動装置02)の軸下端に取り付け
られた弁(It)を、その上下動と共に上下移動せしめ
て前記通路00)を開閉せしめるようになしていると共
に、ケーシング下端部において断熱層(4)とガスの充
満する高圧室内とを連通ずるガス通路06)が、下蓋上
で架台(4B)により支持され、各ケーシング(8)(
9)(14)の下端部を結合する金属リング(4A)の
内側ケーシング(9)と中間ケーシング圓との間の位置
に設けられている。
室(a)内に断熱層(4)およびヒータ(5)を収設す
ることによって炉室l2I11を形成しており、被処理
体(7)が下M(3)上の断熱炉床(6)上に!!!置
されてHIP処理が行われるもので、同装置の断熱層(
4)は外側及び内側の両倒立コツプ形ケーシング(8)
(9)と、中間の倒立コツプ形ケーシング(至)がそ
の下端において金属リング(4A)に溶接等により気密
に結合されていて各ケーシング間には断熱材0湯が充填
されており、更に、外側ケーシング(8)の上面にガス
通路θ0)が、また中間のケーシングOaの上面にはガ
ス通路θωが夫々設けられ、上蓋(2)に装設された流
体シリンダー〇如き駆動装置02)の軸下端に取り付け
られた弁(It)を、その上下動と共に上下移動せしめ
て前記通路00)を開閉せしめるようになしていると共
に、ケーシング下端部において断熱層(4)とガスの充
満する高圧室内とを連通ずるガス通路06)が、下蓋上
で架台(4B)により支持され、各ケーシング(8)(
9)(14)の下端部を結合する金属リング(4A)の
内側ケーシング(9)と中間ケーシング圓との間の位置
に設けられている。
又、同装置における前記被処理体(7)を載置保持する
断熱炉床(6)は下M(3)上にほぼ気密に結合された
架台(21)によって下蓋(3)から所要の空間を存し
て支持されていて、該空間に連通して上下方向に延びる
開孔(26)が穿設され、その上に該開孔(26)に連
通ずる開孔(27)を下面に有する被処理体収納用の収
納ケーシング(22)が載置保持されて被処理体(7)
を同ケーシング(22)内に収容してHIP処理する如
くなっていると共に、収納ケーシング(22)内では収
納時、被処理体(7)と収納ケーシング(22)との間
には後述するガスの流通する空隙が確保された構造とな
っている。
断熱炉床(6)は下M(3)上にほぼ気密に結合された
架台(21)によって下蓋(3)から所要の空間を存し
て支持されていて、該空間に連通して上下方向に延びる
開孔(26)が穿設され、その上に該開孔(26)に連
通ずる開孔(27)を下面に有する被処理体収納用の収
納ケーシング(22)が載置保持されて被処理体(7)
を同ケーシング(22)内に収容してHIP処理する如
くなっていると共に、収納ケーシング(22)内では収
納時、被処理体(7)と収納ケーシング(22)との間
には後述するガスの流通する空隙が確保された構造とな
っている。
そして、また、上記断熱炉床(6)の下部の空間におい
てモータ(25)により駆動される炉内ガスの撹拌用フ
ァン(24)が収設されていると共に、これを囲繞する
前記断熱炉床(1)の架台(21)側面に炉室C!0と
架台(21)内部とを連通ずる開孔(28)が設けられ
ている外、上記撹拌用ファン(24)とは別に断熱層内
の冷却用ガスを強制循環せしめるファン(31)が撹拌
用ファン(24)と同軸に結合され、同一駆動装置(2
5)によって駆動されて付設され、これと共に断熱層下
端の金属リング(4A)と案内筒(23)下端とを下蓋
上で支持する別の架台(4B)が図示の如く設けられ、
断熱層(4)下端の開孔0ωへの直接のガス流入を遮断
すると共に下M(3)の上面に開孔(32)が設けられ
、又、更に炉床(6)の架台(21)が区画板(34)
によって上下両半部に仕切られ、該区画板(34)と下
蓋(3)との間に冷却用ガスの流れる開孔(33)が設
けられている。
てモータ(25)により駆動される炉内ガスの撹拌用フ
ァン(24)が収設されていると共に、これを囲繞する
前記断熱炉床(1)の架台(21)側面に炉室C!0と
架台(21)内部とを連通ずる開孔(28)が設けられ
ている外、上記撹拌用ファン(24)とは別に断熱層内
の冷却用ガスを強制循環せしめるファン(31)が撹拌
用ファン(24)と同軸に結合され、同一駆動装置(2
5)によって駆動されて付設され、これと共に断熱層下
端の金属リング(4A)と案内筒(23)下端とを下蓋
上で支持する別の架台(4B)が図示の如く設けられ、
断熱層(4)下端の開孔0ωへの直接のガス流入を遮断
すると共に下M(3)の上面に開孔(32)が設けられ
、又、更に炉床(6)の架台(21)が区画板(34)
によって上下両半部に仕切られ、該区画板(34)と下
蓋(3)との間に冷却用ガスの流れる開孔(33)が設
けられている。
かくして、上記装置を用い、所要の冷却を行うにあたっ
ては、同第5図において撹拌用ファン(24)によって
強制的に炉室QOを流れるガス流(A)と、循環用ファ
ン(31)によって強制的に断熱層(4)内を上昇して
通路Oωを経て高圧筒(1)内壁に沿って流下するガス
流(B)とを内側倒立コツプ形ケーシング(9)を介し
て熱交換させ、前者流れ(A)をもって炉室I2Φ内の
均熱化を達成し、後者流れ(B)をもって速い冷却速度
を達成する。
ては、同第5図において撹拌用ファン(24)によって
強制的に炉室QOを流れるガス流(A)と、循環用ファ
ン(31)によって強制的に断熱層(4)内を上昇して
通路Oωを経て高圧筒(1)内壁に沿って流下するガス
流(B)とを内側倒立コツプ形ケーシング(9)を介し
て熱交換させ、前者流れ(A)をもって炉室I2Φ内の
均熱化を達成し、後者流れ(B)をもって速い冷却速度
を達成する。
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、上述の如き第5図に示す同一軸で2つの
ファン(24) (31)を回転させるときは炉室Q(
D内を流れるガス流(A)の流量と高圧筒(1)内壁を
流下するガス流(B)の流量とを夫々独立に制御するこ
とは困難である。例えば、冷却開始初期においては後者
ガス流(B)のガス温度は高く、上蓋(2)内面および
高圧筒(1)内壁の過昇温防止のため流量を極く僅かに
するか、あるいは弁(10を断続的に開閉する必要があ
る。
ファン(24) (31)を回転させるときは炉室Q(
D内を流れるガス流(A)の流量と高圧筒(1)内壁を
流下するガス流(B)の流量とを夫々独立に制御するこ
とは困難である。例えば、冷却開始初期においては後者
ガス流(B)のガス温度は高く、上蓋(2)内面および
高圧筒(1)内壁の過昇温防止のため流量を極く僅かに
するか、あるいは弁(10を断続的に開閉する必要があ
る。
しかし、この場合でも前者ガス流(A)の流量は一定量
を確保する必要があり、撹拌用ファン(24)の回転数
を落とすことはできない。従って、弁(11)を断続的
に開閉するにしろ、弁(II)あるいはガス流(B)の
流路中に可変絞りを設けて流量を小さくするにしろ、循
環用ファン(31)ひいてはモータ(25)に大きな負
荷が加わり、モータの短寿命化あるいは最悪の場合、モ
ータトリップで破損を惹起する原因となる。
を確保する必要があり、撹拌用ファン(24)の回転数
を落とすことはできない。従って、弁(11)を断続的
に開閉するにしろ、弁(II)あるいはガス流(B)の
流路中に可変絞りを設けて流量を小さくするにしろ、循
環用ファン(31)ひいてはモータ(25)に大きな負
荷が加わり、モータの短寿命化あるいは最悪の場合、モ
ータトリップで破損を惹起する原因となる。
通常、モータ(25)は圧力容器内という限られた空間
内に配置されるもので、出力に余裕をみた設計はコスト
アップにつながり、好ましくなく、父上M(2)下面と
、外側倒立コツプ型ケーシング(8)との空間に蓄熱器
を設けてガスの温度を下げ、絞り又は弁の開閉動作を不
要とする方法はやはり限られた圧力容器内の有効面積を
狭め、炉室QOを小さくして了うことから一般的に用い
られるべきではなく、しかも、この方法は熱抵抗が大き
くなるのみならず、前記2つのガスの流れ(A) (B
)を制御しているわけではない。
内に配置されるもので、出力に余裕をみた設計はコスト
アップにつながり、好ましくなく、父上M(2)下面と
、外側倒立コツプ型ケーシング(8)との空間に蓄熱器
を設けてガスの温度を下げ、絞り又は弁の開閉動作を不
要とする方法はやはり限られた圧力容器内の有効面積を
狭め、炉室QOを小さくして了うことから一般的に用い
られるべきではなく、しかも、この方法は熱抵抗が大き
くなるのみならず、前記2つのガスの流れ(A) (B
)を制御しているわけではない。
かくて、本発明は上記の如き実状に対処し、冷却中、モ
ータに過負荷を与えることなく、上記2つのガス流(A
) (B)を制御し、もって迅速かつ均一な冷却を達成
させることを目的とするものである。
ータに過負荷を与えることなく、上記2つのガス流(A
) (B)を制御し、もって迅速かつ均一な冷却を達成
させることを目的とするものである。
(課題を解決するための手段)
即ち、上記目的を達成する本発明の特徴とするところは
、第1に機構上、第1図に示すように前記第5図に示す
構成に加え、前記冷却用ガスの流路中、架台(4B)内
部の本質的に冷たい位置に弁(40)を備え、開閉可能
なガス通路(41)を設け、冷却用ガスの流れの一部又
は全部を該ガス通路を経て本質的に冷たい場所のみで循
環させることを可能ならしめた装置にあり、また、請求
項2は上記装置における同軸の撹拌用ファンと循環用フ
ァンを駆動する駆動装置を可変速ならしめてより効果的
とした構成にある。
、第1に機構上、第1図に示すように前記第5図に示す
構成に加え、前記冷却用ガスの流路中、架台(4B)内
部の本質的に冷たい位置に弁(40)を備え、開閉可能
なガス通路(41)を設け、冷却用ガスの流れの一部又
は全部を該ガス通路を経て本質的に冷たい場所のみで循
環させることを可能ならしめた装置にあり、また、請求
項2は上記装置における同軸の撹拌用ファンと循環用フ
ァンを駆動する駆動装置を可変速ならしめてより効果的
とした構成にある。
そして、請求項3および4は上記装置を用いる冷却運転
方法に関し、前者は駆動装置の可変速操作を利用し、外
側ケーシング上部のガス通路を開とし、同時に駆動装置
を動かして撹拌用ガスと循環用ガスを循環させる冷却工
程において撹拌用ガスの流量を上記駆動装置の可変速操
作によって、一方、冷却用ガスの流量を本質的に冷たい
位置に設けられたガス通路を開閉することによって夫々
調節し、冷却の効率化を達成することにあり、また後者
は特に、上記冷却工程の初期において外側ケーシング上
部の通路より出る冷却用ガスが高温にすぎ、ためにこの
通路が閉じた場合には下部の本質的に冷たい位置のガス
通路を開ならしめることにある。
方法に関し、前者は駆動装置の可変速操作を利用し、外
側ケーシング上部のガス通路を開とし、同時に駆動装置
を動かして撹拌用ガスと循環用ガスを循環させる冷却工
程において撹拌用ガスの流量を上記駆動装置の可変速操
作によって、一方、冷却用ガスの流量を本質的に冷たい
位置に設けられたガス通路を開閉することによって夫々
調節し、冷却の効率化を達成することにあり、また後者
は特に、上記冷却工程の初期において外側ケーシング上
部の通路より出る冷却用ガスが高温にすぎ、ためにこの
通路が閉じた場合には下部の本質的に冷たい位置のガス
通路を開ならしめることにある。
(作用)
上記の本発明によれば炉室内を流れるガス流(A)は速
度可変モータの回転数によって調節し、一方高圧筒内壁
に沿って流下するガス流(B)の流量は下方のガス通路
(41)に設けられた弁(40)によって調節する。
度可変モータの回転数によって調節し、一方高圧筒内壁
に沿って流下するガス流(B)の流量は下方のガス通路
(41)に設けられた弁(40)によって調節する。
そこで、以下、冷却過程を説明すると、炉室内を一定の
速度で冷却するためには前記2つのガス流(八)と(B
)との交換熱量が時間に対して略一定であることが必要
である。ところが、両ガス流(A)(B)の温度差は時
間とともに小さくなるのでガス流CB)の流量は時間と
共に多くならなければならない。一方、炉室内を均一に
冷却するためにはガス流(八)の流量は時間と共に多く
ならなければならないが、この流量増加量は一般にはガ
ス流(B)の流量増加量に比べて小さく、モータの回転
数を増すことで充分、対応可能である。
速度で冷却するためには前記2つのガス流(八)と(B
)との交換熱量が時間に対して略一定であることが必要
である。ところが、両ガス流(A)(B)の温度差は時
間とともに小さくなるのでガス流CB)の流量は時間と
共に多くならなければならない。一方、炉室内を均一に
冷却するためにはガス流(八)の流量は時間と共に多く
ならなければならないが、この流量増加量は一般にはガ
ス流(B)の流量増加量に比べて小さく、モータの回転
数を増すことで充分、対応可能である。
従って、ガス流(B)の流量が冷却終了付近でも十分な
量が得られるようファンおよび流路を設計し、それ以前
においては下部の1個又は複数個の弁(40)を順次閉
じることによって流量を調節する。
量が得られるようファンおよび流路を設計し、それ以前
においては下部の1個又は複数個の弁(40)を順次閉
じることによって流量を調節する。
次に冷却開始初期においては、ガス流(B)が高温であ
るために上部の弁(lりの開閉を繰り返すように通常設
計されているが、このとき、弁01)の閉止に連動して
下部の弁(40)を開け、モータに過負荷を加えないよ
うにする。そして、弁01)の開いたときは弁(40)
を閉じる。なお、弁(40)は弁(11)が開閉を繰り
返している間、開放したままとすることもある。
るために上部の弁(lりの開閉を繰り返すように通常設
計されているが、このとき、弁01)の閉止に連動して
下部の弁(40)を開け、モータに過負荷を加えないよ
うにする。そして、弁01)の開いたときは弁(40)
を閉じる。なお、弁(40)は弁(11)が開閉を繰り
返している間、開放したままとすることもある。
(実施例)
以下、更に添付図面を参照し、本発明の詳細な説明する
。
。
第1図および第2図は本発明に係るHIP装置の1例を
示し、第1図は上部弁が開いた場合、第2図は開弁が閉
じた場合である。
示し、第1図は上部弁が開いた場合、第2図は開弁が閉
じた場合である。
これら図において、その装置構成は本発明の要部とする
下部のガス通路を除いては前述の第5図の装置と略同様
であり、同一部分は同一符号をもって示し、詳細は省略
する。唯、これら図においては架台(4B)内部の区画
板(34)で仕切られた本質的に冷たい位置において下
M(3)上部の開孔(32)を形成する仕切板(42)
に1個又は複数の弁(40)を備えたガス通路(41)
が設けられており、区画板(34)と仕切板(42)と
の間と、前記開孔(32)とを連通させて開孔(33)
より出る冷却用ガスの流れの一部又は全部をガス通路(
41)を介して開孔(32)に循環せしめるようになし
ている。
下部のガス通路を除いては前述の第5図の装置と略同様
であり、同一部分は同一符号をもって示し、詳細は省略
する。唯、これら図においては架台(4B)内部の区画
板(34)で仕切られた本質的に冷たい位置において下
M(3)上部の開孔(32)を形成する仕切板(42)
に1個又は複数の弁(40)を備えたガス通路(41)
が設けられており、区画板(34)と仕切板(42)と
の間と、前記開孔(32)とを連通させて開孔(33)
より出る冷却用ガスの流れの一部又は全部をガス通路(
41)を介して開孔(32)に循環せしめるようになし
ている。
かくしてモータ(25)により駆動されて撹拌用ファン
(24)が作動すると断熱炉床(6)の開花(26)及
び被処理体(7)の収納ケーシング(22)の下面に設
けられた開孔(27)を通過した炉室内ガスは第1図矢
視(A)の如く被処理体(7)と収納ケーシング(22
)との空隙を通り、被処理体(7)の側面を経て熱を奪
い、炉室c2(Il上部で反転して断熱層(4)の内側
ケーシシグ(4)で断熱層内を通過する冷却用ガスと熱
交換しながら流下し、下蓋(3)上に結合された架台(
21)の開孔(28)からファン(24)を収設した炉
床下部の空間に還戻する。
(24)が作動すると断熱炉床(6)の開花(26)及
び被処理体(7)の収納ケーシング(22)の下面に設
けられた開孔(27)を通過した炉室内ガスは第1図矢
視(A)の如く被処理体(7)と収納ケーシング(22
)との空隙を通り、被処理体(7)の側面を経て熱を奪
い、炉室c2(Il上部で反転して断熱層(4)の内側
ケーシシグ(4)で断熱層内を通過する冷却用ガスと熱
交換しながら流下し、下蓋(3)上に結合された架台(
21)の開孔(28)からファン(24)を収設した炉
床下部の空間に還戻する。
一方、断熱N(4)内を通過して熱を奪い、高圧筒(1
)の内壁に沿って流下しつつ放冷する撹拌用冷却ファン
は前記第1図における炉室内ガスとは別に矢視(B)の
如く下蓋(3)に設けた開孔(32)を通過して循環用
ファン(31)の作用により該ファン部に流入し、区画
板(34)下部の開孔(33)を経て断熱層の下部の開
孔θ0に向かい強制的に循環されるが、このとき、この
ガス流(B)の流量は下部の弁(40)の開閉によって
更に別のガス流(B′)として流れ、iJR節がなされ
る。
)の内壁に沿って流下しつつ放冷する撹拌用冷却ファン
は前記第1図における炉室内ガスとは別に矢視(B)の
如く下蓋(3)に設けた開孔(32)を通過して循環用
ファン(31)の作用により該ファン部に流入し、区画
板(34)下部の開孔(33)を経て断熱層の下部の開
孔θ0に向かい強制的に循環されるが、このとき、この
ガス流(B)の流量は下部の弁(40)の開閉によって
更に別のガス流(B′)として流れ、iJR節がなされ
る。
即ち、炉室Q[D内を一定の速度で冷却するためには、
ガス流(A) (B)の交換熱量が時間に対して略−定
であることが必要である。しかし、通常、両ガス流(A
) (B)の温度差は時間と共に小さくなるのでガス流
(B)の流量は時間と共に多くならなければならない。
ガス流(A) (B)の交換熱量が時間に対して略−定
であることが必要である。しかし、通常、両ガス流(A
) (B)の温度差は時間と共に小さくなるのでガス流
(B)の流量は時間と共に多くならなければならない。
一方、炉室内を均一に冷却するためには、ガス流(A)
の流量は時間と共に多くならなければならないが、この
流量増加量は一般にはガス流(B)の流量増加量に比べ
て小さく、モータ(25)の回転数を増すことで対応可
能である。
の流量は時間と共に多くならなければならないが、この
流量増加量は一般にはガス流(B)の流量増加量に比べ
て小さく、モータ(25)の回転数を増すことで対応可
能である。
従って、ガス流CB)の流量が冷却終了付近でも十分な
量が得られるようファン(31)および流路を設計し、
それ以前においては1個若しくは複数個の弁(40)を
順次閉じることによって流量を調節する。
量が得られるようファン(31)および流路を設計し、
それ以前においては1個若しくは複数個の弁(40)を
順次閉じることによって流量を調節する。
即ち、弁(40)を開けることによって図に示す流れ(
B′)が生じ、前記ガス流(B)の流量を少なくするこ
ととなる。この弁(40)を複数個とするときは数段階
に分けてガス流(B)の流量を調節することができる。
B′)が生じ、前記ガス流(B)の流量を少なくするこ
ととなる。この弁(40)を複数個とするときは数段階
に分けてガス流(B)の流量を調節することができる。
また、冷却開始の初期段階においては、ガス流(B)の
温度が高く、そのために高圧筒(1)内壁の過昇温防止
の目的から弁θl)は開閉を繰り返すよう構成されるの
が通常であるが、このとき、第2図に示すように弁(1
1)が閉じるのに連動して弁(40)を開け、循環用フ
ァン(31)によるガスの流れを図中、矢視(B′)の
如くすることでモータ(25)に過負荷を加えないこと
ができる。なお、弁(川が開いたときは弁(40)を閉
じる。あるいは弁(40)は弁(11)が開閉を繰り返
している間、開き放しでもよく、何れの方法を選ぶかは
必要とするガス流(B)の流量による。しかし、後者の
方が一般に流量が少ない。
温度が高く、そのために高圧筒(1)内壁の過昇温防止
の目的から弁θl)は開閉を繰り返すよう構成されるの
が通常であるが、このとき、第2図に示すように弁(1
1)が閉じるのに連動して弁(40)を開け、循環用フ
ァン(31)によるガスの流れを図中、矢視(B′)の
如くすることでモータ(25)に過負荷を加えないこと
ができる。なお、弁(川が開いたときは弁(40)を閉
じる。あるいは弁(40)は弁(11)が開閉を繰り返
している間、開き放しでもよく、何れの方法を選ぶかは
必要とするガス流(B)の流量による。しかし、後者の
方が一般に流量が少ない。
次に上記第1図、第2図の例において弁(40)を同心
円状等間隔に8個配置し冷却を行う場合の運転例を第3
図に示す。
円状等間隔に8個配置し冷却を行う場合の運転例を第3
図に示す。
即ち、冷却開始後、しばらくは弁01)は開閉を繰り返
し、ガス流(B)の温度が下がり弁(11)が開き放し
になった後は弁(40)を対称的に4個、6個、8個と
順次、閉じガス流(B)の流量を増加させて上段図表の
如く一定の冷却速度を確保する。
し、ガス流(B)の温度が下がり弁(11)が開き放し
になった後は弁(40)を対称的に4個、6個、8個と
順次、閉じガス流(B)の流量を増加させて上段図表の
如く一定の冷却速度を確保する。
なお、均熱性については炉室向上部と下部の温度を測定
し、その差が一定範囲となるようモータ(25)の回転
数を増加することによって達成される。
し、その差が一定範囲となるようモータ(25)の回転
数を増加することによって達成される。
以上の操作は手動によっても勿論、可能であるが、好ま
しくは、冷却速度及び均熱性を予め設定して、この設定
に従って自動的に運転されるよう構成するのが有用であ
る。
しくは、冷却速度及び均熱性を予め設定して、この設定
に従って自動的に運転されるよう構成するのが有用であ
る。
なお、弁(40)としては形状が小型であればよく、基
本的には温度の低い領域、通常、約100°Cの領域に
おかれるためDCソレノイドなどが用いられる。
本的には温度の低い領域、通常、約100°Cの領域に
おかれるためDCソレノイドなどが用いられる。
そして、この弁(観)の駆動機構は下蓋側であっても、
炉室側であっても差し支えない。
炉室側であっても差し支えない。
第4図は前記第1図、第2図の変形に係る実施例装置で
あり、前記各図と同一部分は同一符号で示しているが、
被処理体(7)を下M(3)上で下部断熱部(43a)
を備えた支持部材(43)上に載置してHIP処理を行
うと共にヒータ外側の案内筒(23)を廃している。
あり、前記各図と同一部分は同一符号で示しているが、
被処理体(7)を下M(3)上で下部断熱部(43a)
を備えた支持部材(43)上に載置してHIP処理を行
うと共にヒータ外側の案内筒(23)を廃している。
そして、この場合には第1図と異なりガス流(B)の流
れは下部にある循環用ファン(31)で駆動され炉室下
部でガス流(A)と直接接触して熱交換し、混合した流
れが収納ケーシング(22)内を上昇する間に被処理体
(7)より熱を奪い、一部は上方の通路05)、(lω
を経てガス流(B)となり、高圧筒(1)に放熱し、残
りの大部分は炉室C!Φを下降し、ガス流(A)となる
。
れは下部にある循環用ファン(31)で駆動され炉室下
部でガス流(A)と直接接触して熱交換し、混合した流
れが収納ケーシング(22)内を上昇する間に被処理体
(7)より熱を奪い、一部は上方の通路05)、(lω
を経てガス流(B)となり、高圧筒(1)に放熱し、残
りの大部分は炉室C!Φを下降し、ガス流(A)となる
。
この装置は前記第1図の装置に比較し、2つのガス流(
A) 、 (B)が直接混合されるために熱交換の効率
がよく、より速い冷却速度を得ることができるが、この
構成においても撹拌用ファン(24)と循環用ファン(
31)は同一軸でモータ(25)に直結されており、図
に示すように通路(41)および弁(4o)を1組若し
くは複数組設け、ガス流(B′)の流れを作って可変速
モータを用いることによりガス流(A)(B)の流量を
調節することができ、均一かつ一定速度で迅速に被処理
体を冷却することができる。
A) 、 (B)が直接混合されるために熱交換の効率
がよく、より速い冷却速度を得ることができるが、この
構成においても撹拌用ファン(24)と循環用ファン(
31)は同一軸でモータ(25)に直結されており、図
に示すように通路(41)および弁(4o)を1組若し
くは複数組設け、ガス流(B′)の流れを作って可変速
モータを用いることによりガス流(A)(B)の流量を
調節することができ、均一かつ一定速度で迅速に被処理
体を冷却することができる。
(発明の効果)
本発明は以上のように撹拌用ファンと循環用ファンを同
軸に設け、循環用ファンによって強制的に循環される冷
却用ガスと、撹拌用ファンによって循環される撹拌用ガ
スを熱交換し得るようにしたHIP装置において、更に
下部に弁を備え、開閉可能なガス通路を設けたものであ
り、モータを速度可変モータとすることにより炉室内を
流れるガス流の流量ならびに高圧筒内壁に沿って流下す
るガス流の流量の調節を容易ならしめ、HIP装置の冷
却中、モータに過負荷を与えることなく、ガス流の流れ
を制御し、一定速度で、がっ均一な冷却を迅速に達成す
ることができる顕著な効果を奏する。
軸に設け、循環用ファンによって強制的に循環される冷
却用ガスと、撹拌用ファンによって循環される撹拌用ガ
スを熱交換し得るようにしたHIP装置において、更に
下部に弁を備え、開閉可能なガス通路を設けたものであ
り、モータを速度可変モータとすることにより炉室内を
流れるガス流の流量ならびに高圧筒内壁に沿って流下す
るガス流の流量の調節を容易ならしめ、HIP装置の冷
却中、モータに過負荷を与えることなく、ガス流の流れ
を制御し、一定速度で、がっ均一な冷却を迅速に達成す
ることができる顕著な効果を奏する。
殊に前記実願昭61−24676号によって提案された
装置にあっては被処理体の熱がガス流(A)→内側倒立
コツプ形ケーシング→還流ガス流(B)→高圧筒と伝わ
るために熱抵抗が太き(なるが本発明においては被処理
体の熱がガス流(A)→ガス流(B)→高圧筒となるた
め熱抵抗が小さく、より冷却速度は大となる。
装置にあっては被処理体の熱がガス流(A)→内側倒立
コツプ形ケーシング→還流ガス流(B)→高圧筒と伝わ
るために熱抵抗が太き(なるが本発明においては被処理
体の熱がガス流(A)→ガス流(B)→高圧筒となるた
め熱抵抗が小さく、より冷却速度は大となる。
しかも、本発明の場合、ガス流(B)の方向は冷たいガ
スが温められて上昇する自然対流の方向と同じであり、
強制的に同一流量を還流させる場合、逆方向に流すより
も少量の駆動力で済むという利点があると共に炉内下部
に流れるガスは既に筒壁により冷却されて冷たくなって
おり、上蓋下面には比較的高い温度のガスが存在するた
めに上蓋による熱放散も効率よく行えるという利点もあ
る。
スが温められて上昇する自然対流の方向と同じであり、
強制的に同一流量を還流させる場合、逆方向に流すより
も少量の駆動力で済むという利点があると共に炉内下部
に流れるガスは既に筒壁により冷却されて冷たくなって
おり、上蓋下面には比較的高い温度のガスが存在するた
めに上蓋による熱放散も効率よく行えるという利点もあ
る。
更に請求項3.4の運転によれば炉室内を均一に冷却す
るためのガス流(A)の流量の増加をモータの回転数の
増加により対応すると共にガス流(B)の流量の弁の閉
止によって順次調節できると共に、冷却開始初期におい
て循環用ファンによるガスの流れを(B′)の如くして
モータに過負荷を加えないようにすることができる。
るためのガス流(A)の流量の増加をモータの回転数の
増加により対応すると共にガス流(B)の流量の弁の閉
止によって順次調節できると共に、冷却開始初期におい
て循環用ファンによるガスの流れを(B′)の如くして
モータに過負荷を加えないようにすることができる。
か(して、本発明はHIP処理時における冷却工程で炉
室内に発生する上下方向温度不均一を低減し、平均化を
促進してガス循環による一層の効率的な冷却を可能とし
、HIP処理の実用化に求められる冷却工程の合理化を
進め、HIP装置の汎用化に格段の効用が期待される。
室内に発生する上下方向温度不均一を低減し、平均化を
促進してガス循環による一層の効率的な冷却を可能とし
、HIP処理の実用化に求められる冷却工程の合理化を
進め、HIP装置の汎用化に格段の効用が期待される。
第1図及び第2図は本発明に係る装置の1例を示す断面
概要図で、第1図は上部の弁を開放した状態、第2図は
向弁を閉鎖した状態である。第3図は上記装置の運転例
を示す図表、第4図は本発明装置の変形実施例に係る断
面概要図、第5図は従前のHIP装置例を示す断面概要
図である。 (1)・・・高圧容器、(2)・・・上蓋。 (3)・・・下蓋、(4)・・・断熱層。 (5)・・・ヒータ、(6)・・・炉床。 (7)・・・被処理体。 (8)・・・外側倒立コツプ形ケーシング。 (9)・・・内側倒立コツプ形ケーシング。 (14)・・中間倒立コツプ形ケーシング。 (10) (15) ・・・ケーシングの冷却用ガス
通路。 (11)・・・弁。 (16)・・断熱層下端冷却用ガス通路。 (20)・・炉室、 (23)・・・案内筒。 (24)・・炉室内ガス撹拌用ファン。 (25)・・駆動伝動機。 (26) (27) (28) (29) ・・・炉
室ガス循環開孔。 (31)・・冷却用ガス強制循環用ファン。 (32) (33) ・・・冷却用ガス循環用開孔。 (40)・・・弁、 (41)・・・ガス通路特許出
願人 株式会社 神戸製鋼所 第1図 第2図 第3図 茅4図
概要図で、第1図は上部の弁を開放した状態、第2図は
向弁を閉鎖した状態である。第3図は上記装置の運転例
を示す図表、第4図は本発明装置の変形実施例に係る断
面概要図、第5図は従前のHIP装置例を示す断面概要
図である。 (1)・・・高圧容器、(2)・・・上蓋。 (3)・・・下蓋、(4)・・・断熱層。 (5)・・・ヒータ、(6)・・・炉床。 (7)・・・被処理体。 (8)・・・外側倒立コツプ形ケーシング。 (9)・・・内側倒立コツプ形ケーシング。 (14)・・中間倒立コツプ形ケーシング。 (10) (15) ・・・ケーシングの冷却用ガス
通路。 (11)・・・弁。 (16)・・断熱層下端冷却用ガス通路。 (20)・・炉室、 (23)・・・案内筒。 (24)・・炉室内ガス撹拌用ファン。 (25)・・駆動伝動機。 (26) (27) (28) (29) ・・・炉
室ガス循環開孔。 (31)・・冷却用ガス強制循環用ファン。 (32) (33) ・・・冷却用ガス循環用開孔。 (40)・・・弁、 (41)・・・ガス通路特許出
願人 株式会社 神戸製鋼所 第1図 第2図 第3図 茅4図
Claims (4)
- 1.高圧筒と、上蓋および下蓋により画成される高圧室
内に、断熱層と、その内側にヒータを周設して炉室とな
し、かつ前記断熱層を気密構造の外側ケーシングと、内
側ケーシングとの少なくとも2つの倒立コップ状ケーシ
ングを含んで構成し、外側ケーシング上部に開閉可能な
ガス通路を設け、この通路より流出したガスが高圧筒内
壁に沿って流下する間に上蓋および高圧筒に放熱するよ
うな冷却用ガスの流れを作り出すよう構成する一方、被
処理体を設置する炉室内炉床の下方に炉室内ガス撹拌用
のファンを設け、また被処理体を囲み、下方に気密に炉
床に接続された収納ケーシング円筒を配して撹拌用ガス
のガスの流れを作りだすよう構成し、更に前記撹拌用フ
ァンの下方に位置し撹拌用ファンと同軸に同一駆動装置
で駆動される循環用ファンを取り付け、該循環用ファン
によって強制的に循環される前記冷却用ガスが外側ケー
シングに設けられた前記ガス通路を経て高圧筒内側に沿
って流下し、反転して上昇する間に前記円筒外を流れる
撹拌用ガスと直接あるいは間接に接触し熱交換を可能と
した熱間静水圧加圧装置において、上記冷却用ガスの流
路中、本質的に冷たい位置に開閉可能なガス通路を少な
くとも1個設け、冷却用ガスの流れの一部若しくは全部
を上記ガス通路を経て本質的に冷たい場所のみで循環さ
せることを可能としたことを特徴とする熱間静水圧加圧
装置。 - 2.請求項1記載の装置において同軸の撹拌用ファンと
循環用ファンを駆動する同一の駆動装置を可変速とした
熱間静水圧加圧装置。 - 3.請求項2記載の装置を用い、冷却過程中、外側ケー
シング上部のガス通路を開とし、同時に駆動装置を作動
して撹拌用ガスと循環用ガスを循環させる工程において
、撹拌用ガスの流量を駆動装置の可変速操作によって、
一方、冷却用ガスの流量を本質的に冷たい位置に設けら
れたガス通路の開閉によって夫々調節し、被処理体の均
一かつ一定速度の冷却をはかることを特徴とする熱間静
水圧加圧装置の冷却運転方法。 - 4.請求項1又は請求項2記載の装置を用い、冷却過程
中、外側ケーシング上部のガス通路を開とし、同時に駆
動装置を作動して撹拌用ガスと冷却用ガスを循環させる
工程の初期において、少なくとも外側ケーシング上部の
通路より出る冷却用ガスが高温にすぎ、ためにこの通路
が閉じた場合には本質的に冷たい位置に設けた通路を連
動的に開とする熱間静水圧加圧装置の冷却運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5583888A JPH0726787B2 (ja) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | 熱間静水圧加圧装置及び同装置の冷却運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5583888A JPH0726787B2 (ja) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | 熱間静水圧加圧装置及び同装置の冷却運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01230984A true JPH01230984A (ja) | 1989-09-14 |
| JPH0726787B2 JPH0726787B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=13010136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5583888A Expired - Lifetime JPH0726787B2 (ja) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | 熱間静水圧加圧装置及び同装置の冷却運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0726787B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5251880A (en) * | 1991-03-04 | 1993-10-12 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Cooling system and cooling method for hot isostatic pressurizing equipment |
| WO2011082825A1 (en) * | 2010-01-07 | 2011-07-14 | Avure Technologies Ab | High-pressure press |
| WO2012069090A1 (en) * | 2010-11-26 | 2012-05-31 | Avure Technologies Ab | Pressure vessel and method for cooling a pressure vessel |
| JP2018179351A (ja) * | 2017-04-07 | 2018-11-15 | 株式会社神戸製鋼所 | 熱間等方圧加圧装置 |
| CN111670113A (zh) * | 2018-02-05 | 2020-09-15 | 昆特斯技术公司 | 加工物品的方法和物品的高压处理方法 |
| WO2021043422A1 (en) * | 2019-09-06 | 2021-03-11 | Quintus Technologies Ab | A method of controlling the cooling rate in a hot pressing arrangement, a control module and a pressing arrangement per se |
| WO2022048739A1 (en) * | 2020-09-02 | 2022-03-10 | Quintus Technologies Ab | A press apparatus |
-
1988
- 1988-03-09 JP JP5583888A patent/JPH0726787B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| KR20190122785A (ko) * | 2017-04-07 | 2019-10-30 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 열간 등방압 가압 장치 |
| EP3608616A4 (en) * | 2017-04-07 | 2020-08-12 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | HOT ISOSTATIC COMPRESSION DEVICE |
| US11267046B2 (en) | 2017-04-07 | 2022-03-08 | Kobe Steel, Ltd. | Hot isostatic pressing device |
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| CN111670113B (zh) * | 2018-02-05 | 2022-04-26 | 昆特斯技术公司 | 加工物品的方法和物品的高压处理方法 |
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