JPH02302587A - 熱間静水圧加圧装置の冷却装置 - Google Patents

熱間静水圧加圧装置の冷却装置

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JPH02302587A
JPH02302587A JP1121486A JP12148689A JPH02302587A JP H02302587 A JPH02302587 A JP H02302587A JP 1121486 A JP1121486 A JP 1121486A JP 12148689 A JP12148689 A JP 12148689A JP H02302587 A JPH02302587 A JP H02302587A
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gas
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heat insulating
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JP1121486A
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Kazumasa Ozeki
大関 和正
Hidenobu Nagano
長野 秀信
Mikihiro Hayashi
幹洋 林
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/001Presses 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
    • B30B11/002Isostatic press chambers; Press stands therefor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Powder Metallurgy (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、金属粉末、セラミックス等を高圧高温のガス
雰囲気下で焼結するための熱間静水圧加圧装置(以下器
Pという)に関し、特に上記装置の高温炉内の冷却装置
に関する。
〔従来の技術〕
近年、高温高圧下で種々の材料の処理を行なう要求が高
まり、処理装置としてのHIPが注目されている。HI
Pは圧力容器の温度を所定の設計温度以下に維持しつつ
2000℃におよぶ高温処理を可能にしかつ炉内での良
好な温度分布を得るために倒立コツプ状の断熱層を具備
しているが、一方で上記断熱層は加熱後の冷却時間がか
かる原因となっている。特に近年、装置の大型化が進む
につれ生産性向上、処理コスト低減の観点から冷却速度
の向上に対する要求が強まってきている。
高圧のガスは、高密度、低粘度であることから、ガスを
流動させることにより、冷却速度を上げられることが知
られており第5図に示すように圧力容器2の下部にファ
ン16を置き、断熱層4内で圧媒ガスの強制対流を発生
させ、冷却速度を向上させることが試みられている(特
公昭59−14712号公報)。
〔発明が解決しようとする課題〕
第5図の圧力容器内にファンを設置する方法によっても
相応の効果を上げることは可能であるが、以下のような
欠点がある。
(1)ファンは、可動部品が多く、信頼性に欠ける。
(2)ファン方式は冷却能力が比較的小さく、生産設備
として使用される中・大型HIPの冷却装置としては不
十分である。
そこで、冷却能力を大きくする方法として、大ガス量用
のファンを使用することが考えられるが、ファンが大型
となり、多くのスペースを犠牲にするといった問題があ
る。
本発明は、上記の問題点を解決するものである。
〔課題を解決するための手段〕
すなわち、本発明の特徴は次の通りである。
(1)高圧ガスを封入する圧力容器内に倒立コツプ状の
断熱層を配置し、該断熱層内側に加熱装置および処理物
を収設してなる熱間静水圧加圧装置に於て、圧力容器内
下部に少なくとも1つの圧媒ガス噴出用ノズルを設け、
該ノズルに圧力容器の下蓋の流通孔を接続し、該流通孔
にガス圧縮機を連通ずるとともに、該ノズル噴出口より
断熱層空間内上部に連通ずる噴出ガス誘導管を設ける。
(2)更に望ましくは、圧力容器下部空間と断熱層下部
との間に、前記噴出ガス誘導管を避けて遮蔽板を設け、
圧力容器下部に低温圧媒ガス滞留空間を設ける。
(3)また更に、前記ノズルの噴出側でかつ前記低温圧
媒ガス滞留空間内に、適切な間隔を置いて少なくとも1
つのインジェクターを配設すgo(4)その上、冷却能
力を長時間維持するためには、前記断熱層下部と前記遮
蔽板との間に流路を形成しかつ断熱層と圧力容器内面と
の間にガス冷却流路を設ける。
〔作用および実施例〕
以下ノズルのみを装備した実施例を第1図に従って説明
する。ガスボンベ11のガスは、ガス圧縮機10で加圧
され、圧力容器2の下蓋3を貫通する流通孔17を通っ
てノズル9に到達する。ノズル90口径は、小さく絞ら
れており、ガスは高速で勢いよくノズル9から吹き出す
。ノズル9から吹き出たガスは、噴出ガス誘導管7を通
り、断熱層4内面上部まで達した後炉内に拡散する。こ
のため炉内上部に密度の高い低温ガスが広がることにな
り、直ちに密度の低い炉内高温ガスとの激しい対流が起
こる。この結果炉内の対流熱伝達率が上昇するとともに
、炉内がよく混合され炉内温度が均一化する。
尚、第1図ではノズル9および噴出ガス誘導管7を炉内
中央部に一式設置した例を示したが、上記装置一式また
は複数式を、炉内中央部または周辺部に設置しても同様
の効果が得られる。
以上の方法により発生したガス対流により、圧力容器2
下部の雰囲気温度が上がり、圧力容器2下部に設置した
電気品等に悪影響を及ぼす恐れがある場合には、第2図
に示すように、断熱層4の下部に前記噴出ガス誘導管7
以外の直通のガス流路を遮断する遮蔽板12を設けると
ともに圧力容器2の下部に低温圧媒ガス滞留空間15を
設けることにより、断熱層4内から吹き出るガス量を極
力抑える。尚この際、断熱層4内に吹き込まれた低温の
ガスが膨張し、断熱層4内の圧力が上がる場合は、断熱
層4下部と遮蔽板12との間より、圧力容器2内面と断
熱層4外面との間に向けて圧媒ガスを吹き出させる。
上記方法でも装置内の冷却速度がかなり改善されるが、
更に冷却速度の改善が可能な実施例を第3図に従って説
明する。この実施例は、ノズル9の噴出側で且つ低温圧
媒ガス滞留空間15内に、適切な間隔を置いて2段のイ
ンジェクター13−1゜13−2を配設したものである
。ガスボンベ11のガスは、ガス圧縮機10で加圧され
、圧力容器2の下蓋3を貫通する流通孔17を通ってノ
ズル9に到達する(第2図参照)。ノズル9の口径は小
さく絞られており、ガスは高速で勢いよくノズル9から
吹き出す。ノズル9から吹き出たガスは、圧力容器2下
部の低温圧媒ガス滞留空間15内の、低温かつ高密度の
ガスを巻き込んでインジェクター(1段目”)13−1
に入る。この時インジェクター(1段目)13−1を通
るガス流量は、ガス圧縮機10で加圧されたガス量に比
べ大幅に増加している。このガスは、更に多量の低温ガ
スを巻き込みながらインジェクター(2段目)13−2
へと導かれる。こうして流量を大幅に増したガスはイン
ジェクター(2段目)13−2から噴出ガス誘導管7を
通り、断熱層4内面上部に勢いよく吹き出されることに
なる。このため炉内上部に密度の高い低温ガスが広がる
ことになり、直ちに密度の低い炉内高温ガスとの激しい
対流が起こる。この結果炉内の対流熱伝達率が上昇する
とともに、炉内がよく混合され炉内温度が均一化する。
尚、上記冷却能力を長時間維持するためには、第4図に
示したように断熱層4下部と遮蔽板12との間に流路7
−1を設は断熱層4下部より積極的にガスを吹き出させ
る。更に該流路7−1より吹きでるガスが圧力容器2内
面および圧力容器2内面と断熱層4外側面の間に存在す
る低温の圧媒ガスと熱交換を行なうガス冷却流路14を
設ける。
これにより、低温ガス滞留空間15→断熱層4内上部→
ガス冷却流路14→低温ガス滞留空間15というガスル
ープが形成され、低温ガス滞留空間15には、低温の圧
媒ガスが次々と供給され、該低温ガス滞留空間15のガ
ス温度は、はとんど上昇せず、急速冷却を連続的に行な
うことができる。
この結果、第4図の方法においてφ460 X 100
0 h 。
2000℃対応の生産用大型HIPで、300kgの処
理品を本発明の冷却装置で冷却した場合、冷却装置を使
用しない通常冷却時間に比べ1/3に時間短縮ができる
〔発明の効果〕
上記の構成により、下記の効果がある。
2000℃に右よぶ高温処理に対し、十分な断熱性を有
したまま、標準のHIPに絞りを有したノズノペ噴出ガ
ス誘導管を新たに付加するだけで、冷却能力を高めるこ
とができる。
その上、遮蔽板を設置することで、圧力容器下部を低温
に保つこともできる。
更に、1個もしくは複数個のインジェクターを追加する
ことで、大幅に冷却能力を高めることができる。
また、ガス冷却流路を付加することで、長時間にわたり
大幅に冷却能力を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の1実施例を示す縦断面側面図、第2
図は、本発明の他の実施例を示す縦断面側面図、第3図
は、本発明の他の実施例の部分拡大断面側面図、第4図
は、本発明の他の実施例の部分拡大断面側面図、第5図
は、従来法の実施例を示す縦断面側面図である。 1・・・上蓋、      2・・・圧力容器、3・・
・下蓋、       4・・・断熱層、5・・・ヒー
ター、     6・・・処理物、7・・・噴出ガス誘
導管、 8・・・処理台、9・・・ノズノペ     
 10・・・ガス圧縮機、11・・・ガスボンベ、  
 12・・・遮蔽板、13・・・インジェクター、14
・・・ガス冷却流路、15・・・低温圧媒ガス滞留空間
、 16・・・ファン、     17・・・流通孔。 第1図 6・・・処理物  17・・・流通孔 第2図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.高圧ガスを封入する圧力容器に倒立コップ状の断熱
    層を配置し、該断熱層内側に加熱装置および処理物を収
    設してなる熱間静水圧加圧装置に於て、圧力容器内下部
    に少なくとも1つの圧媒ガス噴出用ノズルを設け、該ノ
    ズルに圧力容器の下蓋の流通孔を接続し、該流通孔にガ
    ス圧縮機を連通するとともに、該ノズル噴出口より断熱
    層空間内上部に連通する噴出ガス誘導管を設けたことを
    特徴とする熱間静水圧加圧装置の冷却装置。
  2. 2.圧力容器下部空間と断熱層下部との間に、遮蔽板を
    設けた請求項1記載の熱間静水圧加圧装置の冷却装置。
  3. 3.前記ノズルの噴出側でかつ低温圧媒ガス滞留空間内
    に、少なくとも1つのインジェクターを配設した請求項
    1又は2記載の熱間静水圧加圧装置の冷却装置。
  4. 4.前記断熱層下部と前記遮蔽板との間に流路を形成し
    かつ前記断熱層の外側面と圧力容器内面との間にガス冷
    却流路を設けた請求項3記載の熱間静水圧加圧装置の冷
    却装置。
JP1121486A 1989-05-17 1989-05-17 熱間静水圧加圧装置の冷却装置 Granted JPH02302587A (ja)

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