JPH0514158Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は熱間静水圧加圧（以下、HIPと略記す
る。）法を用いて加圧焼結、拡散接合などの処理
を行う、いわゆるHIP装置の加熱装置に関するも
のである。

（従来の技術） HIP法は超硬合金、耐熱合金の焼結を始めとし
て粉末冶金、セラミツクスなどの分野で広く実用
化が試みられていて、近時、頓に注目されている
が、不活性高圧ガス雰囲気下で熱処理を行うこの
HIP法を実施する高圧高温炉では、それが1250℃
以上の高温下、数百気圧から数千気圧の高圧下で
運転されることから通常の電気ヒータでは電気
的、強度的に難があつて使用不可能であり、従つ
て従来はモリブデン線を抵抗発熱素線として、こ
れを酸化物、例えばアルミナ製の碍子を介して電
気的に絶縁し、金属製の篭形支持体に固定してな
る加熱装置が専ら使用されていた。

しかしながら、かかる構造のものもその後、
種々の欠点が指摘されると共にグラフアイトヒー
タの使用が取り沙汰され、特定形態のグラフアイ
トヒータにより発熱部を構成して、該ヒータで直
接加熱方式により効率よく加熱処理する方式が提
案されるに至つた。（特公昭56−53188号公報参
照） 即ち、このグラフアイトヒータはグラフアイト
製の板状体または筒状体を素材として、その上端
縁および下端縁から交互に上下方向のスリツトを
切削などによつて設けることによりジグザグ面を
有する板体又は筒体を形成し、板体の場合はこれ
を筒状に並設せしめて、また筒状体の場合はその
ままでジグザグ周面を有する筒状発熱体に構成し
たものであり、この筒状発熱体は通常、上下複数
ゾーンに断積み配置されてHIP装置の加熱処理に
使用されている。

ところで、上記HIP装置に対応して一方、比較
的小型のHIP装置の実用化が進められており、こ
れに内蔵される加熱装置としては圧力容器外へ取
り出す電極のスペース上の制約から１ゾーンの加
熱装置とせざるを得なかつた。

第４図及び第５図はその加熱装置例を示してお
り、第４図では圧力円筒１と、その上下両端に対
し着脱可能に取着した上蓋２、下蓋３によつて画
成される高圧室内に断熱層４と、その内側に加熱
装置を収設して炉室を形成し、その下部に断熱材
７を介して設けられた製品台６上に被処理物９を
載置し加熱処理を行うHIP装置で、加熱装置は高
圧室外へ取り出された電極８に連結され、上記被
処理物９の周囲を囲むようにして配置されるサイ
ドヒータ５を有する加熱装置となつており、第５
図では上記被処理物９の下方に配置されるベース
ヒータ１０を有する加熱装置となつている。

そして、第６図ａ，ｂは上記加熱装置の筒状発
熱体の断面図、第７図は第６図ｂの筒状発熱体の
立体的投影図を示しているが、前述した如く上端
縁及び下端縁から交互に上下方向にスリツトを形
成したジグザグ面を有する金属あるいはグラフア
イト製の筒体構造によつて構成されている。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、上記の如き加熱装置ではHIP処
理時、発熱体は消耗を少なくするため、できるだ
け広い表面積をとることが望ましいにかかわら
ず、小型（通常、処理室φ100mm以下）のHIP装
置の関係から高圧容器内外のスペースに制約され
て加熱装置を１ゾーンとせざるを得ないことは前
述の通りである。

即ち、高圧容器外部の制約としては高圧容器よ
り電極をとり出す際に下蓋面積の制約から複数の
電極の配置は実質上、不可能であり、一方、高圧
容器内部の制約としては加熱装置スペースに制限
があり、複数ゾーンの発熱体を配置することはで
きなかつた。

とは云え、益々小型化へのニーズが昂まり、こ
れに伴つて上記制約されたスペースに適した高温
の加熱装置の必要性が高まつて来た。

ところで、必要なスペースにより高温の加熱装
置を組み込むには発熱量を大きくする必要がある
が、前記従来のサイドヒータタイプあるいはベー
スヒータタイプの装置では発熱体を組み込むスペ
ースに限りがあることから、発熱量を大きくする
ことは不可能であり、その上、加熱装置設計上の
重要なパラメータである表面負荷密度（投入電
力／表面積）が増加して了い、発熱体消耗を早め
る問題があつた。

本考案は上述のような小型HIP装置における問
題に対処し、限られたスペースにおいて大きな発
熱量を得ることに着目し、サイドヒータにおいて
製品台下部のスペースを発熱体配置スペースとし
て利用す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、本考案の特徴とするところは、板状の発
熱体素材の上端縁および下端縁より交互に上下方
向にスリツトを設けてジグザグ周面を有する発熱
体を構成し、その両端を電極に接続する端子部と
なした熱間静水圧加圧装置の加熱装置において、
前記発熱体のジグザグ周面にサイドヒータに相当
する高い部分と、ベースヒータに相当する低い部
分を一体に形成せしめ、該発熱体を筒状に構成し
た点にある。

ここで発熱体素材としては従来用いられる金
属、グラフアイトなどが使用可能である。

また、高い部分、低い部分は１個に限らず、複
数個形成することが可能である。

（作用） 上記構成の加熱装置をHIP装置に設置すること
により、１ゾーン型であることからスペースの制
約を受けることなく、しかも従来のサイドヒータ
とベースヒータの両位置に発熱体が配置されるこ
とになつて、従来、使い分けられていた高圧→ベ
ースヒータタイプ、低圧→サイドヒータタイプの
使用にとらわれることなく、低圧から高圧まで広
い範囲で均熱性を得ることができ、小型HIP装置
の加熱を有効に確保することとなる。

（実施例） 以下、更に添付図面を参照し、本考案装置の実
施例を説明する。

第１図は本考案に係る加熱装置を備えたHIP装
置の１例であり、第２図、第３図は同加熱装置を
示す。

これら図において１は圧力円筒、２，３はその
上下開口部を封止する着脱可能な上蓋および下蓋
であり、これら圧力円筒１及び上蓋２、下蓋３に
よつて高圧室が画成されており、その内部に断熱
層４とその内側にジグザグ周面をもつ筒状構成の
発熱体からなる加熱装置１１が収設されて炉室を
形成すると共に、炉室下部に断熱材７を介して製
品台６が設置され、製品台６上に被処理物９を載
置し、加熱装置端子１２，１３を電極８に接続し
てHIP処理の加熱を行う基本的構成は第４図等に
示す従来の装置と別段変わりはない。

しかしながら、上記構成において、本考案の要
部をなす加熱装置１１は第２図、第３図に詳細が
示される如く板状発熱体のジグザグ周面に一部、
上下方向の高低部ａ，ｂが設けられ、長短のジグ
ザグをもつ周面として一体に筒状として形成され
ている。

そして、第１図装置において高い部分ａはサイ
ドヒータ１１ａとして被処理物９を囲むように配
置され、一方、低い部分ｂは製品台６下部のベー
スヒータ１１ｂとして配置されている。

即ち、従来におけるサイドヒータ部分およびベ
ースヒータ部分を一体型とした１ゾーン型の発熱
体からなる加熱装置１１である。

なお、上記図示例においては高い部分ａが左右
に、低い部分ｂが中央に形成されているが、高い
部分ａ、低い部分ｂを複数個、交互に形成せしめ
てもよい。

かくして１ゾーン型でガス圧力の高低を問わず
十分な均熱を確保するとができる。

（考案の効果） 本考案は以上のように板状発熱体に高低差を設
け、１ゾーン型でサイドヒータとベースヒータを
一体に形成し筒体となしたものであり、従来、有
効加熱温度に達するための発熱体収納スペースに
制約があり、その確保が困難であつた小型HIP装
置においても、サイドヒータの外に製品台の下部
スペースを有効に利用でき、ベースヒータとして
配置を可能ならしめる有利さがあり、加熱効果を
大ならしめることができると共に、従来は高圧→
ベースヒータ、低圧→サイドヒータと使い分けら
れたヒータを１ゾーンのヒータで圧力が低圧から
高圧まで広い範囲で均熱性が得られる顕著な効果
があり、しかも広い発熱面積をとることができる
のでヒータの消耗を少なく、小型HIP装置の加熱
装置として極めて効果的な加熱装置である。

なお、本考案加熱装置は更に展開状態で製作可
能であるため、金属、グラフアイトなど発熱体材
質を選ばず適用することができる利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案加熱装置を配置したHIP装置の
断面概要図、第２図は本考案加熱装置の筒状発熱
体展開状態図、第３図は同加熱装置の筒状発熱体
平面図、第４図および第５図は従来の加熱装置配
置をもつHIP装置の断面概要図、第６図ａ，ｂは
上記従来の加熱装置例を示す各正面図、第７図は
第６図ｂの一部省略部分斜視図である。 １……圧力円筒、２……上蓋、３……下蓋、４
……断熱層、６……製品台、７……断熱材、８…
…電極、９……被処理物、１１……加熱装置、１
１ａ……高いジグザグ部分（サイドヒータ部分）、
１１ｂ……低いジグザグ部分（ベースヒータ部
分）、１２，１３……端子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 板状の発熱体素材の上端縁および下端縁より交
   互に上下方向にスリツトを設けてジグザグ周面を
   有する発熱体に構成し、その両端を電極に接続す
   る端子部となした熱間静水圧加圧装置の加熱装置
   において、前記発熱体のジグザグ周面にサイドヒ
   ータに相当する高い部分と、ベースヒータに相当
   する低い部分を一体に形成せしめ、該発熱体を筒
   状に構成したことを特徴とする熱間静水圧加圧装
   置の加熱装置。