CN105229402B - 热等压加压装置 - Google Patents

Abstract

提供一种能够在抑制高压容器的下部的温度的同时将HIP处理的热区内效率良好地冷却的HIP装置（1）。该HIP装置（1）具备：气体不透过性的壳体（3、4），将被处理物（W）包围；加热部（7），设在壳体（3、4）的内侧，在被处理物（W）的周围形成热区；高压容器（2）；和冷却部，将在壳体的外侧被冷却的压媒气体向热区内引导而将该热区冷却。冷却部包括：气体导入部，将在壳体（3、4）的外侧被冷却的压媒气体向热区内导入；和冷却促进部（37），通过使在壳体的外侧被冷却的压媒气体与高压容器（2）的底体（11）热交换，将压媒气体冷却。

Description

热等压加压装置

技术领域

本发明涉及热等压加压装置。

背景技术

以往，已知有作为使用热等压加压装置的施压方法的HIP法。该HIP法是在被设定为几十～几百MPa的高压的气体环境的压媒气体下使烧结制品（陶瓷等）或铸造制品等被处理物成为其再结晶温度以上的高温而处理的方法，其特征在于能够使被处理物中的残留气孔消失。因此，该HIP法被确认了机械特性的提高、特性的离差的降低、成品率提高等的效果，近来，达到了广泛在工业中使用。

可是，在实际的制造现场强烈希望处理的迅速化，为此，在HIP处理的工序中，也将花费时间的冷却工序在短时间中进行成为必不可少的。所以，在以往的热等压加压装置（以下称作HIP装置）中，提出了在将炉内保持为均热的原状下使冷却速度提高的各种各样的方法。

例如，在专利文献1中，公开了一种HIP装置，具备：高压容器，收容被处理物；气体不透过性的内壳体，在该高压容器的内侧以将上述被处理物包围的方式配设；气体不透过性的外壳体，以将上述内壳体从外侧包围的方式配设；加热机构，设在上述内壳体的内侧，在被处理物的周围形成热区。上述热区形成在上述内壳体的内部，被该内壳体及上述外壳体绝热地保持。上述等方压加压处理使用储存在上述热区内的压媒气体进行。

该HIP装置还具备通过在高压容器的内部使压媒气体循环而将上述热区内的被处理物冷却的冷却机构。该冷却机构包括第1冷却机构和第2冷却机构。

上述第1冷却机构通过使压媒气体循环以使该压媒气体形成第1循环流来进行冷却。在该第1循环流中，上述压媒气体被引导以在内壳体与外壳体之间从下朝上流动，被从外壳体的上部向外壳体的外侧导引，再一边沿着高压容器的内周面被从上向下导引一边被冷却。这样被冷却后的压媒气体被从外壳体的下部向内壳体与外壳体之间送回。

上述第2冷却机构通过使压媒气体循环以使该压媒气体形成第2循环流来进行该压媒气体的冷却。在该第2循环流中，上述热区内的压媒气体被向该热区的外侧引导，通过与被上述第1冷却机构强制循环的压媒气体合流而被冷却。进行该压媒气体的循环，以将这样被冷却的压媒气体的一部分向热区内送回。

在上述专利文献1的热等压加压装置中，使用风扇及喷射器使构成上述第1循环流的压媒气体的一部分从热区的下方向第2循环流合流，该合流后的压媒气体一边在热区内循环一边将该热区冷却。这能够将在冷却过程中发生的炉上部与下部的温度差消除而将炉内有效率地冷却。

此外，在专利文献2中，公开了一种通过将高压容器内的压媒气体取出到容器外、在容器外冷却后向容器内送回、将冷却工序在短时间中进行的热等压加压装置。

在上述专利文献1的HIP装置中，将热区内的高温气体向绝热层外上部引导、在该高温气体在容器与绝热层间的间隙中下降的期间中通过使该高温气体与容器内表面热交换而使该高温气体降温、和使结果成为低温的气体在热区内循环，能够实现该热区的急速冷却。特别是，在专利文献1的HIP装置中，形成第1循环流的压媒气体被充分地冷却，可以说以能够保持压力容器等的健全性之程度成为低温。

但是，在该以往技术中，有不能将设在高压容器的下部的电机零件等的温度充分降低的课题。具体而言，在该高压容器的下部，有带有循环气体促进用的旋转控制功能的风扇、马达及用于气体流控制的阀、及其驱动机或电加热器及测温用热电偶的触点等，从这些部件的耐热性的观点，上述高压容器的下部的温度不能说充分低。因而，有可能使这些电机零件烧坏。

该问题在如专利文献1记载的装置那样使形成上述第1循环流的低温的压媒气体和形成上述第2循环流的高温的压媒气体先合流、使该合流后的压媒气体沿着高压容器的内周面下降的情况下容易成为更严重的问题。

例如，在仅将不形成第2循环流、形成沿着高压容器的内周面下降而成为低温的第1循环流的压媒气体向热区内引导、将由此成为高温的该压媒气体再次向高压容器内周面引导的、以往以来进行的急冷方法中，由于其循环流量本身较小，所以沿着高压容器内周面下降后的循环流的温度较低，已经被冷却到不发生电机零件的烧坏的温度。但是，在将形成第1循环流的压媒气体与形成第2循环流的压媒气体先混合后、通过使该混合后的压媒气体沿着高压容器的内周面流下来进行冷却的情况下，由于循环气体流量较大，所以上述压媒气体的温度有可能没有充分降低，该高温的压媒气体流入到上述高压容器的下部而使电机零件烧坏的可能性变高。

这样的先将压媒气体彼此混合后进行冷却的冷却方式在如专利文献1的HIP装置那样使形成第1循环流的压媒气体的循环量变大而想要获取冷却速度的情况下采用的较多。所以，在专利文献1的HIP装置中，有根据运转条件而电机零件烧坏的可能性变大的问题。

专利文献1：特开2011－127886号公报

专利文献2：特开2007－309626号公报。

发明内容

本发明的目的是提供一种也包括高压容器的下部能够在HIP处理后将处理室内的热区效率良好地冷却的热等压加压装置。

本发明提供的热等压加压装置具备：气体不透过性的壳体，上述气体不透过性的壳体具有气体不透过性，以将被处理物包围的方式配设；加热部，上述加热部设在该壳体的内侧，在上述被处理物的周围形成热区，由此能够使用该热区内的压媒气体进行上述被处理物的热等压加压处理；高压容器，上述高压容器将收存上述加热部及上述壳体的空间包围且具有将该空间从下方堵塞的底体；和冷却部，上述冷却部将在上述壳体的外侧从上朝下流动而被冷却的压媒气体向上述热区内引导，由此将该热区冷却。该冷却部包括气体导入部和冷却促进部，上述气体导入部将在上述壳体的外侧被冷却的压媒气体以该压媒气体从上述高压容器的下部到上述热区的上部不与上述热区内的压媒气体混杂的方式引导，向上述热区内导入，上述冷却促进部通过使在上述壳体的外侧被冷却的压媒气体与上述底体热交换，将该压媒气体冷却。

附图说明

图1是第1实施方式的HIP装置的正面剖视图。

图2是第2实施方式的HIP装置的正面剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图详细地说明本发明的实施方式。

图1表示本发明的第1实施方式的热等压加压装置1（以下称作HIP装置1）。该HIP装置1具有收容被处理物W的高压容器2和有气体不透过性的壳体。上述壳体具有内壳体3和外壳体4。上述内壳体3有气体不透过性，以将上述被处理物W包围的方式配设在上述高压容器2的内侧。上述外壳体4有气体不透过性，以将上述内壳体3从外侧包围的方式配设。在内壳体3与外壳体4之间设有省略图示的绝热层5。该绝热层5将内壳体3的内部从该内壳体3的外部绝热地隔离。

上述HIP装置1还具备在内壳体3的内侧支承被处理物W的制品台6、将压媒气体加热的加热部7和整流筒8。上述被处理物W被载置到上述制品台6之上。上述整流筒8夹设在加热部7与被处理物W之间，将两者分隔。上述加热部7设在上述整流筒8的外侧，将上述压媒气体加热。通过这样被加热的高温的压媒气体被从上述整流筒8的下侧向整流筒8的内部供给而将被处理物W包围，形成热区。在该热区内进行对于被处理物W的热等压加压处理（以下称作HIP处理）。

以下，详细地说明构成HIP装置1的各部件。

上述高压容器2具有容器主体9、盖体10和底体11。上述容器主体9形成为具有沿着上下方向的轴心的圆筒状。该容器主体9朝向上方和下方的双方开口。上述盖体10将上述容器主体9的上侧（图1的纸面的上侧）的开口堵塞，上述底体11将上述容器主体9的下侧（图1的纸面的下侧）的开口堵塞。此外，上述盖体10及上述底体11被未图示的施压框支承，以便不会因容器主体9的压媒气体的压力从容器主体9脱出。

在上述容器主体9的上侧开口与盖体10之间、以及容器主体9的下侧开口与底体11之间，分别设有密封部件46。这些密封部件46将高压容器2的内部从外部气密地隔离。

在高压容器2上，连结着设在其周围的、省略图示的供给配管及排出配管。经由这些供给配管及排出配管，分别进行高温高压的压媒气体、例如如被升压到10～300MPa左右以便能够进行HIP处理的氩气或氮气向容器的供给及从容器的排出。

上述外壳体4是配备在高压容器2的内侧的有盖圆筒状的部件。该外壳体4匹配于HIP处理的温度条件而使用不锈钢、镍合金、钼合金或石墨等气体不透过性的耐热材料形成。上述外壳体4是比上述高压容器2直径小的圆筒状，从高压容器2的内周面向径向的内侧隔开距离配备。即，在外壳体4的外周面与高压容器2的内周面之间形成有间隙。该间隙构成压媒气体能够沿着上下方向流通的外侧流路12。

具体而言，外壳体4具备朝向下方开口的倒杯状的外壳体主体13、和将该外壳体主体13的下侧开口堵塞的外壳体底体14。在外壳体主体13的上部形成有上开口部15，经由该上开口部15将外壳体4的内侧的压媒气体从下向上引导，向外壳体4的外侧导引。在该上开口部15，设有将从外壳体4的内侧向外侧的外侧流路12流出的压媒气体的流通截断的第1阀机构17。

在外壳体底体14的中央部形成有下开口部16。该下开口部16与上开口部15同样，能够将经由外侧流路12流入到外壳体底体14的下侧的压媒气体穿过该下开口部16向热区内引导。穿过该下开口部16被导入到外壳体底体4内的压媒气体中的一部分的压媒气体穿过后述的第2流通孔24向内侧流路22流动，其余的压媒气体穿过多个导管28被向热区内引导。在下开口部16，如在后面详细叙述那样，设有促进穿过该下开口部16被导入的压媒气体的循环的强制循环部25。

上述第2流通孔24形成在上述外壳体底体14上，使处于外壳体4的外侧（外壳体底体14的下侧）的压媒气体的一部分穿过该第2流通孔24向外壳体4的内侧流通。该第2流通孔24以将外壳体底体14贯通而将外壳体底体14的上侧与下侧连结的方式形成。该第2流通孔24具有设在外壳体底体14的下表面上的入口和设在外壳体底体14的上表面上的出口，能够使从上述入口取入的压媒气体向内侧流路22回归。

上述第1阀机构17具备将上述外壳体4的上开口部15堵塞的栓部件18、和使该栓部件18在上下方向上移动的移动机构19。上述移动机构19设在上述高压容器2的外侧，通过使用该移动机构19使上述栓部件18向上下某个方向移动，能够将上开口部15开闭。即，能够任意地切换经由上开口部15的压媒气体的流通和截断。

内壳体3是配备在外壳体4的内侧的箱体，与外壳体4同样形成为沿着上下方向的大致圆筒状。内壳体3形成为直径比外壳体4小的圆筒状，从外壳体4的内周面向径向的内侧隔开距离而设置。即，能够在其中的壳体3的外周面与外壳体4的内周面之间形成间隙。上述绝热层5设在该间隙中。该绝热层5由具有气体流通性的材料、例如编入了碳纤维的石墨质材料或陶瓷纤维等多孔质材料形成。即，上述间隙构成容许上述压媒气体透过上述绝热层5沿着上下方向流通的内侧流路22。

内壳体3使用与外壳体4同样的耐热材料形成为倒杯状，在比上述外壳体底体14的上表面稍稍靠上方，以在外壳体底体14的上表面的上方隔开间隙的方式配备。即，在内壳体3的下部与外壳体底体14之间形成有上下方向的间隙。该间隙构成使处于内壳体3的内侧的压媒气体向外侧（内侧流路22）流通的第1流通孔23。

上述加热部7及上述整流筒8设在上述内壳体3的内部。整流筒8位于加热部7的径向内侧，该整流筒8的内部为热区。接着，对内壳体3的内部的构造进行说明。

上述加热部7具有在上下方向上排列的多个筒状的加热器元件7a。在该实施方式中，在沿上下方向排列的3个位置分别设有上述加热器元件7a。包括这些加热器元件7a的上述加热部7从内壳体3的内周面向径向的内侧隔开距离而配备。从该加热部7向径向的内侧再隔开距离而配备有上述整流筒8。

在上述加热部7的径向的内侧和外侧，分别形成有使压媒气体上下流通的气体流通路。具体而言，形成有加热部7的外侧的外侧气体流通路20和加热机构7的内侧的内侧气体流通路21。外侧气体流通路20沿着内壳体3的内周面在上下方向上延伸，其下端连通到上述第1流通孔23。热区内的压媒气体穿过该第1流通孔23被向外侧流路12导引。加热部7的内侧的上述内侧气体流通路21沿着整流筒8的外周面在上下方向上延伸，与形成在整流筒8的下侧的气体导入孔26连通。上述压媒气体能够穿过该气体导入孔26被向上述热区内送回。

整流筒8由不透过气体的板材形成为圆筒状，上端及下端开口。整流筒8的上端处于内壳体3的内周面（上表面）的稍稍下方的位置。即，在整流筒8的上端与内壳体3之间形成有上下方向的间隙。处于整流筒8的内侧的热区内的压媒气体穿过该间隙被向设在整流筒8的外侧的作为上述气体流通路的上述内侧气体流通路21或上述外侧气体流通路20的某个导引。

上述制品台6设在上述整流筒8的下侧。该制品台6由压媒气体能够流通的多孔板形成，能够透过该制品台6而将上述压媒气体从下侧朝向上侧导引。在该制品台6的上侧适当设置间隔件，通过该间隔件夹设在该制品台6与被处理物W之间，能够阻止该被处理物W与制品台6的上表面直接接触、即将该被处理物W加高，并且将该被处理物W载置到上述制品台6之上。

上述整流筒8具有气体导入孔26。该气体导入孔26处于比上述制品台6更靠下方的位置。该气体导入孔26将整流筒8的侧壁内外地贯通，能够穿过该气体导入孔2将内侧气体流通路21的压媒气体向整流筒8的内侧导入。穿过该气体导入孔26被导入到整流筒8的内部的压媒气体朝上透过上述制品台6而向制品台6的上方流入，贡献于形成在该制品台6的上方的热区中的HIP处理。

该HIP装置1还具备将上述热区内冷却的冷却部。该冷却部包括第1冷却部和第2冷却部。

第1冷却部一边使上述压媒气体循环以使该压媒气体形成第1循环流41一边进行冷却。在该第1循环流41中如以下这样循环：上述压媒气体沿着形成在上述外壳体4与内壳体3之间的内侧流路22被从下朝上引导，被从外壳体4的上开口部15向外侧流路12导引，再一边沿着外侧流路12被从上向下导引一边通过与高压容器2接触而被冷却，在这样被冷却后穿过外壳体4的下开口部16及第2流通孔24向内侧流路22返回。

另一方面，第2冷却部一边使上述压媒气体循环以使该压媒气体形成第2循环流42一边进行冷却。在该第2循环流42如以下这样循环：上述热区内的压媒气体的一部分被向热区的外侧引导，通过与被上述第1冷却部强制循环的压媒气体合流而被冷却，这样被冷却后的压媒气体的一部分向热区返回。

具体而言，该第2冷却部包括气体导入部27。该气体导入部27将在外壳体4的外侧被冷却后的压媒气体（被第1冷却部冷却后的压媒气体的一部分）从热区的上部向热区内导入。

气体导入部27具有上述多个导管28和强制循环部25。各导管28从热区的下方朝向热区的上部延伸并在该热区的上部开口。强制循环部25将在上述壳体的外侧被冷却后的压媒气体沿着导管28向热区的上部导引。具体而言，强制循环部25设在外壳体底体14的下开口部16，通过将下开口部16的下侧的压媒气体向热区内强制地引入而使其循环。本实施方式的强制循环部25具备设在高压容器2的底体11上的马达30、从该马达30穿过下开口部16向上方延伸的轴部31、和安装在轴部31的上端处的风扇29。该风扇29被收存在形成于外壳体底体14的内部的风扇收存部32中，上述下开口部16以将该风扇收存部32与外侧流路12连通的方式形成，容许上述轴部31一边将该下开口部16在上下方向上贯通一边在上下方向上延伸。上述风扇29通过绕上述轴部31旋转，使压媒气体强制地产生从下方朝向上方的流动。

即，在该强制循环部25中，马达30将设在轴部31的前端处的风扇29旋转驱动，由此，使储存在外壳体底体14的下侧的压媒气体穿过下开口部16向风扇收存部32强制地流入。这样流入到风扇收存部32中的压媒气体穿过上述各导管28被送到热区的上部、从其上部流入到该热区内而将热区内冷却的强制循环部25并不限定于具有上述风扇，例如也可以具有泵等。

上述各导管28是用来将流入到风扇收存部32中的压媒气体向热区的上部输送的部件，由内部为空洞的管材形成，以便能够将该压媒气体不泄漏、此外不与热区的压媒气体混杂而导引。各导管28具有在风扇收存部32内开口的下端，能够从该下端将风扇收存部32的压媒气体取入到导管28内。另一方面，在上述整流筒8与上述外壳体底壁14之间夹设着内部底壁50，上述各导管28从位于上述热区的下方的上述风扇收存部32沿着上述内部底壁50的外周面及上述整流筒8的外周面在上下方向上延伸，该导管28的上端达到热区的上部。

具体而言，上述各导管28从在风扇收存部32的上端开口的上述下端朝向上方延伸，在上述内部底壁50的内部向径向的外侧弯曲，在达到了该内部底壁50的外周面后再次朝向上方弯曲，沿着整流筒8的外周面朝上以直线状延伸到热区的上部。该导管28的上端朝向热区的上部开口。

即，导管28的上端从径外侧朝向径内侧弯曲，以朝向热区的上端。该导管28具有如喷嘴那样形成为尖细状的前端。如果这样导管28的前端是朝向径内侧的喷嘴状，则从该导管28的前端喷出的压媒气体与在热区内向上方移动来的压媒气体对流接触而相互被混合。因而，能够进行温度差较大而相互难以被混合的压媒气体彼此（具体而言，从上述导管28的前端喷出的压媒气体与在热区内朝上移动后的压媒气体）的）可靠的混合。

在本实施方式中，上述导管28分别被配置在夹着整流筒8的中心对称的两个位置（绕中心为180°的位置）。但是，导管28的数量也可以是1根，此外也可以是3根以上。此外，在具备多个导管28的情况下，这些导管28也可以并不一定在周向上等间隔地配置。

该HIP装置1还具备具有节流阀的功能的第2阀机构33。该第2阀机构33设在上述第2流通孔24的中途部分，通过将在该第2流通孔24中流通的压媒气体的流量节流，能够调整在上述导管28中流通的压媒气体的流量与向内侧流路22返回的压媒气体的流量的比率。这样的由第2阀机构33进行的第2流通孔24的开闭能够进行从风扇收存部32向内侧流路22流入的压媒气体的流量与向热区流入的压媒气体的流量的流量比的调整，进而能够任意地变更形成第1循环流41的压媒气体的流量与形成第2循环流42的压媒气体的流量的比例（流量比），还能够更精密地控制HIP装置1的冷却速度。

形成上述第1循环流41的压媒气体虽说如上述那样被冷却了，但如果考虑设在高压容器2的下部的构成强制循环部25的风扇29及马达30、第2阀机构33的驱动机构、或者构成加热部7的电加热器及测温用热电偶等电机零件的耐热性，则不能说是充分地成为低温。

所以，图1所示的HIP装置1还具备冷却促进部37。该冷却促进部37通过使在外壳体4的外侧（外侧流路12）被冷却的压媒气体与底体11热交换，将被第1冷却机构冷却后的压媒气体进一步冷却，将该冷却后的压媒气体向上述底体11的上方的气体储存部35输送。

上述气体储存部35如图1所示，形成在上述底体11与壳体底体14之间，是能够将用来向气体导入部27导入的压媒气体储存的空间。该气体储存部35位于壳体底体14的内部中的上述风扇收存部32的下侧。气体储存部35被隔壁48从外壳体4的外侧的空间、换言之从外侧流路12隔离。

上述冷却促进部37通过使在外壳体4的外侧被冷却的压媒气体与底体11热交换而将该压媒气体冷却后，向气体储存部35输送。具体而言，第1实施方式的冷却促进部37具有形成在底体11的内部的气体冷却流路36，该气体冷却流路36以在外壳体4的外侧被冷却的压媒气体在底体11内环绕的方式，将该压媒气体引导。

接着，对上述气体储存部35和构成上述冷却促进部37的上述气体冷却流路36详细地说明。

气体储存部35形成在壳体底体14的下表面的下方，朝向下方开口。该气体储存部35的内部为空洞，在该空洞中储存压媒气体。上述风扇收存部32位于上述气体储存部35的上侧，这些气体储存部35和风扇收存部32通过上述下开口部16相互连通。进而，该气体储存部35收容对于高温较弱的构成上述强制循环部25的马达30、及第2阀机构33等对于高温较弱的设备。

气体储存部35如上述那样被从外侧流路12隔离。更详细地讲，该HIP装置1具备隔壁47。该隔壁47夹设在壳体底体14的下端与底体11的上表面之间，在将上述气体储存部35和外侧流路12相互隔离的隔壁47的下表面与底体11的上表面之间，夹设着防止压媒气体从外侧流路12向气体储存部35内侵入的绝热层下部密封件43。通过该绝热层下部密封件43和上述隔壁47，将气体储存部35从外壳体4的外侧（外侧流路12）以气密状态隔离。

气体冷却流路36是使在外壳体4的外侧被冷却的压媒气体流通的流路，形成在该底体11的内部，以使该压媒气体能够在底体11的内部环绕而与该底体11热交换。上述底体11在HIP处理的加热工序或加工处理工序时几乎不从热区受到热流束，被冷却为低温直到室温附近的情况较多。因此，即使是通过在外侧流路12中流通而暂且被冷却的压媒气体，通过与上述底体11的热交换，也能够被冷却到更低温。所以，气体冷却流路36形成为，通过使在外侧流路12中流通而被冷却的压媒气体与底体11之间热交换，进一步冷却到低温，将这样被促进了冷却的压媒气体向气体储存部35输送。

具体而言，在上述底体11的上表面中的、位于外侧流路12的最下侧的部分，形成将压媒气体取入的气体取入口44，另一方面，在面向上述气体储存部35内的部分处，形成有将从气体取入口44取入的压媒气体向气体储存部35内供给的气体取出口45。上述气体冷却流路36将上述气体取入口44与气体取出口45之间连结。该气体冷却流路36绕过上述隔壁48以将底体11内贯通并且在底体11内较大地蜿蜒的方式在该底体11内环绕。该环绕能够在处于低温状态的底体11与上述压媒气体之间确保充分的热交换面积。

有关该实施方式的HIP装置1还具备底体冷却部38。该底体冷却部38设在上述底体11上，进行底体11自身的冷却，以便能够使得在上述冷却促进部37的气体冷却流路36与压媒气体之间进行的热交换的热量进一步变大。该底体冷却部38由将底体11的内部贯通的流路构成，在该流路中能够流通被冷机等冷却后的冷却水或氟里昂替代物等冷媒。该底体冷却部38通过使底体11的温度进一步降低，能够将穿过上述气体冷却流路36的压媒气体进一步冷却到低温，或对于压媒气体稳定地发挥较高的冷却能力。这样的底体冷却部38特别在急速冷却时能够将底体11的热迅速地放散，所以是优选的。

说明使用上述第1实施方式的HIP装置1将热区内冷却的方法、换言之HIP装置1的冷却方法。

由具备上述结构的HIP装置1对被处理物W进行等方压处理，接着进行将被处理物W在短时间中冷却的急速冷却工序。该急速冷却工序通过在加热部7的加热停止的状态下使栓部件18向上方移动、使强制循环部25的风扇29旋转来进行。

此时，如果调整上述第2阀机构33中的压媒气体的流量，则能够调整穿过第2流通孔24及内侧流路22向外侧流路12返回的压媒气体的流量与穿过导管28向热区引导的压媒气体的流量的流量比，结果，能够控制外侧流路12中的形成第1循环流41的低温的压媒气体与形成第2循环流42的高温的压媒气体合流后的压媒气体的温度。

这样在合流后被引导到外侧流路12中的压媒气体通过在沿着高压容器2的内周面下降的期间中与高压容器2的容器壁热交换而被冷却。在该压媒气体的冷却的初期，高压容器2的容器壁的温度与压媒气体相比是充分低的温度，所以为了有效率地进行冷却尽可能使在外侧流路12中流通的压媒气体的流量变大是有利的。

但是，如果冷却进展而高压容器2的容器壁的温度变高，则尽管有压媒气体与高压容器2的内周面之间的热交换，压媒气体的温度也不怎么变低。例如，在冷却的初期，在外侧流路12中被冷却的压媒气体的温度下降到几十℃左右。但是，如果冷却进展，则即使在外侧流路12中被冷却，也维持200℃附近的温度。如果这样的接近于200℃的高温的压媒气体原样向设在高压容器2的下部的气体储存部35流入，则通过该高温的压媒气体与构成强制循环部25的风扇29及马达30、第2阀机构33的驱动机构、或者构成加热部7的电加热器及测温用热电偶等的触点等接触而使这些电机零件烧坏的可能性变高。

但是，在第1实施方式的HIP装置1中，通过一边在外侧流路12中下降一边冷却的压媒气体穿过气体冷却流路36，进一步促进该压媒气体的冷却。由于该气体冷却流路36以在底体11的内部中环绕的方式形成，所以能够进行在外侧流路12中流通而被冷却的压媒气体与底体11之间的热交换，由此能够将该压媒气体冷却到更低温。并且，将由该气体冷却流路36冷却到更低温的压媒气体向气体储存部35输送。

在气体储存部35中，设有作为对于高温较弱的电机设备的强制循环部25的风扇29及马达30、第2阀机构33的驱动机构、或者在加热机构7中使用的电加热器及测温用热电偶等的触点等，但由于在该气体储存部35中储存有被上述气体冷却流路36冷却到更低温的压媒气体，所以能够防止上述电机零件的烧坏。所以，能够不使设在高压容器2的下部的电机零件烧坏，而在HIP处理后将处理室（热区）内效率良好且在短时间中冷却，在急速冷却工序中也能够将热区内可靠地保持为耐热极限以下的温度。

接着，说明本发明的第2实施方式。

图2表示上述第2实施方式的HIP装置1。该HIP装置1与上述第1实施方式的HIP装置1同样具备冷却促进部，但该冷却促进部代替上述气体冷却流路36而具备热交换器39。该热交换器39使在其一次侧的壳体的外侧被冷却的压媒气体与二次侧的底体11之间进行热交换。

在该第2实施方式的HIP装置1中，在外壳体底体14与底体11之间，没有设置第1实施方式中具有那样的隔壁47，容许压媒气体穿过外壳体底体14与底体11之间在外壳体4的内外自由地移动。并且，在作为这样容许压媒气体的移动的通路的外壳体底体14与底体11之间设有上述热交换器39。

热交换器39是能够进行压媒气体的自由的穿过的构造，具有下述构造：将形成在高压容器2的容器壁的内周面下降的第1循环流41的压媒气体通过与底体11之间热交换而冷却，将该冷却后的压媒气体向气体储存部35引导。在该热交换器39的构造中，为了实现上述压媒气体与上述底体11的热交换面积的扩大，优选的是采用具备设在底体11的上表面上的翅片等的多层构造、或具备用于流路面积的扩大的多孔质的翅片等的多孔质构造。

此外，在热交换器39的上侧，可以设置抑制外壳体底体14的热经由该热交换器39向底体11传递的绝热部件。这样的绝热部件能够抑制因外壳体底体14的热使底体11的温度上升的情况，能够将热媒气体有效率地冷却。

在图2所示的HIP装置1中，在热区的中央设置有与图1所示的导管28同样的导管28。但是，该导管28也可以与图1的情况同样设在热区的外周侧。

在以上说明的第2实施方式的HIP装置1中，能够将与容器主体2的容器壁的内周面热交换后的第1循环流的压媒气体进一步冷却。此外，在该第2实施方式中，与上述第1实施方式不同，不需要在底体11的内部形成使压媒气体流通的气体冷却流路36，由此，更好地维持对于高压容器2的内部的高压的作为耐压部件的底体11的功能，能够实现该底体11的高寿命化。

即，该第2实施方式的HIP装置1的构成冷却促进部的上述热交换器39是与作为耐压部件发挥功能的底体11不同的部件，所以可以由适合于热交换的铜或铝等形成、或具有多层构造、多孔质构造、翅片构造等，由此，能够具有较高的冷却促进功能。

本发明并不限定于上述各实施方式，在不变更发明的本质的范围内能够将各部件的形状、构造、材质、组合等适当变更。特别是，在此次公开的实施方式中没有明示地公开的事项，例如运转条件或作业条件、各种参数、构成物的尺寸、重量、体积等不脱离本领域的技术人员通常实施的范围，采用只要是通常的本领域的技术人员就能够容易地设想的值。

如以上这样，根据本发明，提供一种也包括高压容器的下部、在HIP处理后能够将处理室内的热区效率良好地冷却的热等压加压装置。该热等压加压装置具备：气体不透过性的壳体，上述气体不透过性的壳体具有气体不透过性，以将被处理物包围的方式配设；加热部，上述加热部设在该壳体的内侧，在上述被处理物的周围形成热区，由此能够使用该热区内的压媒气体进行上述被处理物的热等压加压处理；高压容器，上述高压容器将收存上述加热部及上述壳体的空间包围且具有将该空间从下方堵塞的底体；和冷却部，上述冷却部将在上述壳体的外侧从上朝下流动而被冷却的压媒气体向上述热区内引导，由此将该热区冷却。该冷却部包括气体导入部和冷却促进部，上述气体导入部将在上述壳体的外侧被冷却的压媒气体以该压媒气体从上述高压容器的下部到上述热区的上部不与上述热区内的压媒气体混杂的方式引导，向上述热区内导入，上述冷却促进部通过使在上述壳体的外侧被冷却的压媒气体与上述底体热交换，将该压媒气体冷却。

根据该HIP装置，通过利用构成高压容器的底体促进压媒气体的冷却，不会使设在高压容器的下部的电机零件烧坏，在HIP处理后能够将处理室（热区）内效率良好地冷却。

另外，优选的是，上述壳体具备壳体主体和壳体底体，上述壳体主体具有下侧开口，上述壳体底体将该壳体主体的下侧开口封闭；在上述底体与壳体底体之间，以从上述壳体的外侧的空间隔离的状态设有气体储存部，上述气体储存部储存向上述气体导入机构导入的压媒气体；上述冷却促进机构将在与上述底体之间热交换后的压媒气体向上述气体储存部输送。

上述冷却促进部例如优选的是具有气体冷却流路，上述气体冷却流路形成在上述底体的内部，引导在上述壳体的外侧被冷却的压媒气体，以使该压媒气体在上述底体的内部环绕。该气体冷却流路能够不使用特别的部件而使上述底体与上述压媒气体热交换。

或者，也可以是，上述冷却促进部具有热交换器，上述热交换器使在上述壳体的外侧被冷却的压媒气体与上述底体之间热交换。

有关本发明的HIP装置优选的是，在上述底体上还具备底体冷却部，上述底体冷却部通过使与上述压媒气体不同的冷媒流通而将上述底体强制冷却。

Claims (4)

1.一种热等压加压装置，用来将被处理物热等压加压处理，其特征在于，

具备：

气体不透过性的壳体，上述气体不透过性的壳体具有气体不透过性，以将上述被处理物包围的方式配设；

加热部，上述加热部设在该壳体的内侧，在上述被处理物的周围形成热区，由此能够使用该热区内的压媒气体进行上述被处理物的热等压加压处理；

高压容器，上述高压容器将收存上述加热部及上述壳体的空间包围且具有将该空间从下方堵塞的底体；和

冷却部，上述冷却部将在上述壳体的外侧从上朝下流动而被冷却的压媒气体向上述热区内引导，由此将该热区冷却；

上述冷却部包括气体导入部和冷却促进部，上述气体导入部将在上述壳体的外侧被冷却的压媒气体以该压媒气体从上述高压容器的下部到上述热区的上部不与上述热区内的压媒气体混杂的方式引导，向上述热区内导入，上述冷却促进部通过使在上述壳体的外侧被冷却的压媒气体与上述底体热交换，将该压媒气体冷却；

上述壳体具备壳体主体和壳体底体，上述壳体主体具有下侧开口，上述壳体底体将该壳体主体的下侧开口封闭；

在上述底体与上述壳体底体之间，以从上述壳体的外侧的空间隔离的状态设有气体储存部，上述气体储存部储存向气体导入机构导入的压媒气体；

上述冷却促进机构将在与上述底体之间热交换后的压媒气体向上述气体储存部输送。

2.如权利要求1所述的热等压加压装置，其特征在于，

上述冷却促进部具有气体冷却流路，上述气体冷却流路形成在上述底体的内部，引导在上述壳体的外侧被冷却的压媒气体，以使该压媒气体在上述底体的内部环绕。

3.如权利要求1所述的热等压加压装置，其特征在于，

上述冷却促进部具有热交换器，上述热交换器使在上述壳体的外侧被冷却的压媒气体与上述底体之间热交换。

4.如权利要求1所述的热等压加压装置，其特征在于，

在上述底体上还具备底体冷却部，上述底体冷却部通过使与上述压媒气体不同的冷媒流通而将上述底体强制冷却。