JPH0519327U - 熱間等方圧加圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被処理品を加熱、冷却する際の所要時間を短
縮し、被処理品の加熱時の温度差を小さくすることで処
理不良、欠陥を防止する。 【構成】 圧力容器1 内の炉室9 に備えたヒータ10,11
は、炉室9 の外周側に配置された平面視で筒状の第１ヒ
ータ10と炉室9 の中心部に配置された平面視で筒状の第
２ヒータ11とからなり、前記両ヒータ10,11 間に、被処
理品16の収納部12を備えている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、熱間等方圧加圧装置 (以下、ＨＩＰ装置という場合もある）に係り 、より具体的にはＨＩＰ装置の加熱手段 (ヒータ) を改良したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

ＨＩＰ装置の加熱装置は、筒状の断熱層とこの中に配置したヒータとからなり 、その形状は圧力容器の内部形状に合わせて通常円筒形状であり、ヒータも円周 面沿うようにされていて、被処理品は、外周面 (上・下面も含む) から加熱する ようにされている (特公昭56−53188 号参照) 。

【０００３】 一方、炉室の中央部に、上下貫通状のパイプを設けて高圧ガスの対流を促進し 、ＨＩＰ処理後の冷却速度を早めるようにした技術もある (特開昭61−29526 号 参照) 。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

前述した従来技術は、いずれも、炉室の外周側にのみ筒状のヒータを設けたも のであった。 従って、炉室に収容されている被処理品はいずれも外周面側からのみ加熱され ていた。

【０００５】 しかしながら、処理室が大形化するに伴って被処理品の中央部は、ヒータから の熱到達距離が長くなり、ヒータ周辺の温度上昇に比べ被処理品の中央部の温度 上昇が大幅に遅くなり、結果として被処理品中央部と外側部との温度差が顕著と なる。 この温度差は、処理室 (炉室) が大形化 (大径化) するのに比例して大きくな り、さらに、昇温速度が早くなる程大きくなる。

【０００６】 ＨＩＰ処理コストの節減のためには、被処理品を多量に処理しサイクルタイム を短くすることが必要不可欠であるにも拘わらず、従来の技術では、前述した温 度差が拡大し、被処理品の性能低下あるいは欠陥を発生する課題があった。 本考案は、炉室に配置されるヒータを内外二重の所謂ドーナツ形状にすること により、被処理品に対する熱到達距離を短くし、これにより、被処理品自体の昇 温速度を早め、被処理品の温度差を少なくし、併せて、ＨＩＰ処理後のガス対流 を促進して冷却速度を早め得るようにしたことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、開閉自在な蓋部材2,3 を少なくとも一端に備えた筒状の圧力容器1 内に、天板部6 と胴部7 を有する有底筒状の断熱層8 を設けて内部に炉室9 を画 成し、該炉室9 に、被処理品16を加熱するヒータ10,11 を設けている熱間等方圧 加圧装置において、前述の目的を達成するために、次の技術的手段を講じている 。

【０００８】 すなわち、請求項１に係る本考案は、前記ヒータ10,11 は、炉室9 の外周側に 配置された平面視で筒状の第１ヒータ10と炉室9 の中心部に配置された平面視で 筒状又は棒状の第２ヒータ11とからなり、前記両ヒータ10,11 間に、被処理品16 の収納部12を備えていることを特徴とするものである。 また、請求項２に係る本考案は、前記断熱層8 の天板部6 と胴部7 下部とに、 断熱層8 の内外に連通する通路17,18 を設け、該通路17,18 のそれぞれに開閉弁 19,20 を備えていることを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】

請求項１に係る本考案によれば、収納部12に収められている被処理品16は、第 １ヒータ10と第２ヒータ11に通電することにより、内外から昇温され、熱到達距 離が短くなるし、温度差も小さくなる。 請求項２に係る本考案によれば、天板部6 の開閉弁19および胴部7 下部の開閉 弁20を、ＨＩＰ処理後の冷却過程で開くことにより、図３に示す如く断熱層8 の 内外においてガスの対流が生じ、第１ヒータ11によって炉室9 の中心は上下貫通 状の通路21が形成されて、被処理品16の冷却速度を促進する。

【００１０】

【実施例】

以下、図を参照して本考案の実施例を説明する。 ＨＩＰ装置の立断面を示す図１および横断面を示す図２において、上下に開口 部を有する円筒形の圧力容器1 には、その開口部に上・下蓋部材2,3 が挿脱自在 に嵌合され、その嵌合面には高圧パッキン4,5 が備えられている。

【００１１】 なお、実施例では、下蓋部材3 は、円環形状とされた下上蓋3Aと、この中に挿 脱自在に高圧パッキン5Aを介して嵌合された下下蓋3Bとからなっている。 圧力容器1 内には、天板部6 と胴部7 とからなる倒立コップ形状の断熱層8 が 備えられてこの内部に炉室9 を区画しており、この実施例では、断熱層8 は下上 蓋3Aに載置されている。

【００１２】 炉室9 には、この外周側で断熱層8 の胴部7 に沿う平面視にて筒状の第１ヒー タ10と、炉室9 の中心部で平面視にて筒状または棒状とされた第２ヒータ11とが それぞれ配置されていて、両ヒータ10,11 間に、被処理品16を収納する所謂ドー ナツ形状の収納部12が所謂段積みされている。 実施例では、第１ヒータ10は下上蓋3Aに立設され、第２ヒータ11は下下蓋3Bに 立設され、下上蓋3Aおよび下下蓋3Bのそれぞれに埋設した通電用配線13,14 が接 続され、また、下下蓋3B上に炉床15が設けられている。

【００１３】 従って、この実施例では、炉床15上で段積みされた収納部12に納めた被処理品 16は、第２ヒータ11とともに下下蓋3Bを昇降することで炉室9 内に挿脱自在とさ れている。なお、上蓋部材2 および下下蓋3Bには施蓋状態において、図外の台車 形または旋回形プレスフレームが係脱自在に係合してプレス軸力を担持可能であ る。

【００１４】 次に、作動を説明すると、段積状とした収納部12に収めた被処理品16は、第１ ヒータ10および第２ヒータ11にそれぞれ通電することによって、炉室9 内におい てアルゴンなどの不活性ガスを圧力媒体とし、通常1000kgf/cm² 以上の圧力と10 00℃以上の温度との相乗効果を利用して等方圧で加圧処理される。 この加圧処理 (ＨＩＰ処理) の際、被処理品16に対して第１ヒータ10と第２ヒ ータ11による内外からの加熱がなされ、熱到達距離が短くなり、これにより、被 処理品16自体の昇温速度が上がり、被処理品16の中央部と外周部との温度差が小 さくなって、被処理品16の全体を迅速かつ均一に加熱処理することになる。

【００１５】 特に、低圧昇温時には、圧媒ガスの対流による熱の伝達よりも放射によるヒー タ10,11 からの熱伝達が支配的であるため、炉室中央部に第２ヒータ11によるエ ントツ状の空洞を設けても加熱時の効果は少なく、中央部から直接ヒータ11で加 熱する効果は大きくなる。 ＨＩＰ処理後においては、第１・２ヒータ10,11 への給電を停止するとともに 減圧工程等を経て冷却工程に移行し、下下蓋3Bを図外の昇降装置によって降下さ せることにより処理済の被処理品16を第２ヒータ11とともに炉室9 より取出す。

【００１６】 図３は請求項(2) に係る本考案の実施例であり、断熱層8 における天板部6 の 中央部と胴部7 下部の放射状位置にそれぞれ断熱層8 の内外を連通する通路17, 18を形成するとともに、該通路17,18 に遠隔自動操作される例えば電磁形の開閉 弁19,20 を設けたものであり、その他は、図１および図２を参照して既述した内 容と同一であり、共通部分は共通符号で示している。

【００１７】 この図３の装置においては、ＨＩＰ処理まで閉じられていた開閉弁19,20 を冷 却工程において開弁することにより、ガスの対流が図３の矢示の如く促進され、 特に、第２ヒータ11によるエントツ状の通路21が形成されて被処理品16の冷却速 度を早めることになる。 なお、以上の実施例において、上蓋部材、下蓋部材はいずれか一方が挿脱 (開 閉自在) できるものであってもよい。

【００１８】 また、第２ヒータ11は、中実の棒状であってもよい。

【００１９】

【考案の効果】

本考案は以上の通りであり、請求項(1) に係る本考案によれば、被処理品に対 するＨＩＰ時の熱到達距離が短くなり、被処理品の外周部と中央部との温度差が 少なくなり、迅速かつ均一なＨＩＰ処理ができる。 請求項(2) に係る本考案によれば、通路に備えた開閉弁を冷却過程において開 弁することにより、ガスの対流が促進され、このとき、筒状または棒状の第２ヒ ータによって中央部にガスの通路が形成されて冷却時間を大幅に短くすることが できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項(1) に係る本考案実施例の立断面図であ
る。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】請求項(2) に係る本考案実施例の立断面図であ
る。

【符号の説明】

1 圧力容器 2 上蓋部材 3 下蓋部材 6 天板部 7 胴部 8 断熱層 9 炉室 10 第１ヒータ 11 第２ヒータ 12 収納部 17 通路 18 通路 19 開閉弁 20 開閉弁

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 開閉自在な蓋部材(2)(3)を少なくとも一
   端に備えた筒状の圧力容器(1) 内に、天板部(6) と胴部
   (7) を有する有底筒状の断熱層(8) を設けて内部に炉室
   (9) を画成し、該炉室(9) に、被処理品(16)を加熱する
   ヒータ(10)(11)を設けている熱間等方圧加圧装置におい
   て、 前記ヒータ(10)(11)は、炉室(9) の外周側に配置された
   平面視で筒状の第１ヒータ(10)と炉室(9) の中心部に配
   置された平面視で筒状又は棒状の第２ヒータ(11)とから
   なり、前記両ヒータ(10)(11)間に、被処理品(16)の収納
   部(12)を備えていることを特徴とする熱間等方圧加圧装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１の断熱層(8) の天板部(6) と胴
   部(7) 下部とに、断熱層(8) の内外に連通する通路(17)
   (18)を設け、該通路(17)(18)のそれぞれに開閉弁(19)(2
   0)を備えていることを特徴とする熱間等方圧加圧装置。