CN105378415A - 热等静压加压装置 - Google Patents

Abstract

提供一种能够进行处理室内的迅速的冷却的HIP装置（1）。HIP装置（1）具备壳（3、4）、加热部（7）、高压容器（2）、蓄热器（43）、及冷却促进流路（42），前述壳（3、4）是非透气性的，前述蓄热器（43）被设置于处理室的下侧。壳（3、4）配置成形成第1循环流（41）并且形成第2循环流（42），前述第1循环流（41）为，传压介质气体穿过该壳内的内侧流路（22）及外侧流路（12）回到内侧流路（22），前述第2循环流（42）为，从第1循环流（41）分岔的传压介质气体与前述被处理物热（W）热交换后返回至第1循环流（41）。冷却促进流路（42）使与被处理物（W）热交换之后的前述第2循环流（42）的传压介质气体在该传压介质气体与前述第1循环流合流（41）之前引导至蓄热器（43），使其在该蓄热器（43）中冷却。

Description

热等静压加压装置

技术领域

本发明涉及热等静压加压装置。

背景技术

以往,已知有使用热等静压加压装置的加压方法，即HIP（热等静压）法。该HIP法的特征在于，在被设定成数10~数100MPa的高压的环境的传压介质气体的情况下，使烧结制品（例如陶瓷等）和铸造制品等被处理物处于其再结晶温度以上的高温来进行处理，使被处理物中的残留气孔消失。因此，该HIP法以机械特性的提高、特性偏差的减少、成品率提高等为目的，如今被在工业上被广泛地使用。

但是，在实际的制造现场，强烈希望HIP处理的迅速化，因此，必须将在HIP处理的工序中也耗费时间的冷却工序在短时间内进行。因此，探讨在以往的热等静压加压装置（以下称作HIP装置）中，在将炉内保持均热的状态下使冷却速度提高。

例如，在专利文献1中记载有下述方法：在热等静压加压装置中，用送风机及喷射器使形成第1循环流的传压介质气体的一部分从热区的下方合流至第2循环流，使该已合流的传压介质气体在热区内循环，同时冷却，由此将在冷却过程产生的炉上部和下部的温度差消除，将炉内高效地冷却。

在专利文献1的容器中，低温的传压介质气体未被直接引导至炉内，所以不会将容器内周面过度冷却。此外，若是使用喷射器的强制循环，则能够实现较高的冷却速度。进而，若与在热区内设置送风机的情况相比，则使用没有相对于耐热性等的材料的制约的喷射器，所以炉构造不会变得复杂，抑制HIP装置的价格的升高。

在专利文献2中公开有下述技术：将高压容器内的传压介质气体取出至容器外，在容器外冷却之后回到容器内，由此在短时间内进行冷却工序。

以往的HIP装置提供为使生产性提高的急速冷却技术，能够将从HIP处理的处理温度即1000℃~1400℃的高温范围冷却至能够将被处理物取出的300℃以下的低温范围所需的冷却时间大幅缩短。具体地，在以往的HIP装置中，作为大概的平均冷却速度，在自然冷却最多为数℃/min的情况下，能够达到数十℃/min。

另一方面，相对于铝铸造件或镍基合金的精铸件进行固溶化处理等，但最近需要在HIP处理后进行急速冷却，由此与HIP处理连续地进行这些热处理。在这样的固溶化处理中必要的急速冷却不能在冷却速度较低的通常的HIP装置中进行，所以目前为止在除了HIP处理以外的另外的炉内进行再加热处理及急速冷却。

这里，在以铝铸造件或镍基合金的精铸件为对象的急速冷却中必要的冷却速度是至少数十℃/min以上的非常快的速度，也有根据处理物的厚度或材质需要100℃/min以上的冷却速度的情况。这样的较快的冷却速度在以往的HIP装置中难以实现。

专利文献1:日本特开2011—127886号公报。

专利文献2:日本特开2007—309626号公报。

发明内容

本发明的目的是，提供一种具有处理室的HIP装置，所述HIP装置能够将该处理室内在短时间内冷却。

本发明提供一种热等静压加压装置，前述热等静压加压装置具有处理室，使用该处理室内的传压介质气体进行相对于前述被处理物的等静压加压处理，前述热等静压加压装置具备壳、加热部、高压容器、蓄热器、冷却促进流路，前述壳配设成将前述被处理物包围，前述壳是非透气性的，前述加热部被设置于该壳的内侧，在前述被处理物的周围形成前述处理室，前述高压容器收纳前述加热部及前述壳，前述蓄热器被设置于前述处理室的下侧，与前述传压介质气体进行热交换，由此促进该传压介质气体的冷却，前述冷却促进流路形成于前述壳内。前述壳配置成形成第1循环流并且形成第2循环流，前述第1循环流为，前述传压介质气体穿过该壳内的内侧流路上升，然后在外侧流路下降，然后回到前述内侧流路，前述外侧流路位于前述高压容器的内周面和前述壳的外周面之间，前述第2循环流为，从前述第1循环流分岔的传压介质气体与前述壳的内侧的前述处理室内的被处理物热交换后返回至前述第1循环流。前述冷却促进流路将与前述被处理物热交换之后的前述第2循环流的传压介质气体在该传压介质气体与前述第1循环流的传压介质气体合流之前引导至前述蓄热器，使其在该蓄热器中冷却。

附图说明

图1是涉及本发明的实施方式的HIP装置的主视剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。

图1表示本实施方式的热等静压加压装置1（也有称为HIP装置1的情况）。该HIP装置1具备高压容器2、内壳3、外壳4。在前述内壳3与前述外壳4之间设置有容许传压介质气体在上下方向上流动的路径、即内侧流路22。在该路径中设置有用于将通路开闭的机构、即第1阀17。HIP装置1具有用于用传压介质气体对被处理物W进行HIP处理的处理室，在将该处理室内冷却的冷却过程中，前述路径被关闭。传压介质气体形成第1循环流41，所述第1循环流41为，在前述内壳3和外壳4之间上升之后，被引导至前述高压容器2的内周面和前述外壳4的外周面的间隙、即外侧流路12，在该间隙中下降，在此期间，借助与前述高压容器2的内周面的热交换来被冷却，再次从外壳底体14的下部穿过气体流路即第2流通路24被引导至内侧流路22。进而，传压介质气体的一部分从第1循环流41分岔，该分岔后的传压介质气体被引导至前述处理室内，与前述被处理物W进行热交换之后，穿过气体路线即冷却促进流路44，与位于前述处理室的下侧的蓄热器43进行热交换，之后合流至前述第1循环流41。以下，对其详细情况进行说明。

前述高压容器2收纳前述被处理物W。前述内壳3具有非透气性，配设成在前述高压容器2的内侧将前述被处理物W包围。前述外壳4具有非透气性，配设成将前述内壳3从外侧包围。这些内壳3及外壳4构成涉及本发明的“壳”。在前述内壳3和外壳4之间设有绝热部件，将内壳3的内部从外部热隔离。

前述HIP装置1还具备成品台6、加热部7、整流筒8。前述成品台6在内壳3的内侧支承被处理物W。加热部7将前述传压介质气体加热并且形成处理室。前述被处理物W被载置于前述成品台6上。前述整流筒8被设置于前述加热部7和前述被处理物W之间将二者间隔。前述加热部7被设置于前述整流筒8的外侧，将前述传压介质气体加热。该被加热的高温的传压介质气体被从前述整流筒8的上侧供给至该整流筒8的内部，在被处理物W的周围形成该传压介质气体的环境即热区。在该热区内进行前述被处理物W的热等静压处理（以下称作HIP处理）。

之后，对构成前述HIP装置1的各部件进行详细说明。

如图1所示，前述高压容器2具有容器主体9、盖体10、底体11，所述容器主体9绕沿上下方向的轴心形成为圆筒状。前述容器主体9具有上侧（图1的纸面中的上侧）的开口和下侧（图1的纸面中的下侧）的开口。前述盖体10将前述上侧的开口堵塞，前述底体11将前述下侧的开口堵塞。

在盖体10和包围上述上侧开口的前述容器主体9的上端部之间，及在底体11和包围前述下侧开口的容器主体9的下端部之间，分别设置有密封件45。这些密封件45将前述高压容器2的内部从外部物理隔离。

在高压容器2的周围，配置有省略图示的供给配管和排出配管，所述供给配管和排出配管被连结于该高压容器2。这些供给配管及排出配管用于将高压的传压介质气体、例如为了能够进行HIP处理被升压至10~300MPa左右的氩气或氮气供给至高压容器2内，或将其从高压容器2排出。

前述外壳4被配备于高压容器2的内侧。外壳4具有外壳主体13和外壳底体14。外壳主体13一体地具有圆筒状的周壁部、将该周壁的上端的开口堵塞的上盖部。该外壳4配合HIP处理的温度条件，使用不锈钢、镍合金、锰合金或石墨等非透气性的耐热材料来形成。外壳4的外壳主体13的前述周壁部具有比上述高压容器2的内径小的外径，被从高压容器2的内周面向径向的内侧隔开距离地配备。即，在外壳4的外周面和高压容器2的内周面之间形成间隙，该间隙构成容许传压介质气体沿上下方向流通的外侧流路12。

前述外壳主体13具有下侧的开口，前述外壳底体14堵塞该外壳主体13的下侧开口。在外壳主体13的前述上盖部的中央形成有上开口部15，该上开口部15容许外壳4的内侧的传压介质气体穿过该上开口部15被从下向上引导来被引导至外壳4的外侧。前述第1阀17将前述上开口部15开闭，由此，进行容许传压介质气体从前述外壳4的内侧向外侧的外侧流路12流通的状态和被截断的状态的切换。

此外，在外壳底体14上，形成有下开口部16和第2流通路24。下开口部16与上开口部15同样地，形成于外壳底体14的中央部位，接收经由前述外侧流路12流入至外壳底体14的下侧的传压介质气体。被该下开口部16接收的传压介质气体中，一部分传压介质气体穿过前述第2流通路24流至内侧流路22，剩余的传压介质气体穿过导管28被引导至热区内。此外，在下开口部16处，设置有促进穿过该下开口部16被导入至外壳底体14内的传压介质气体的循环的强制循环装置25。

前述第2流通路24以将前述外壳底体14的上侧和下侧连结的方式形成于该壳底体14的内部。第2流通路24容许被从设置于外壳底体14的下表面的入口、即前述下开口部16收进的传压介质气体穿过设置于外壳底体14的上表面的出口返回至内侧流路22。

第1阀17是被设置于前述传压介质气体的路径中用于进行该路径的开闭的机构。该第1阀17具备栓部件18和移动机构19，所述栓部件18具有能够将前述外壳4的上开口部15堵塞的形状，前述移动机构19使该栓部件18在上下方向上移动。移动机构19被设置于前述高压容器2的外侧，使前述栓部件18上下移动。借助该移动，该栓部件18将前述上开口部15开闭，能够任意地切换经由该上开口部15的传压介质气体的流通和截断。

前述内壳3是被配备于前述外壳4的内侧的箱体，与外壳4的外壳主体13相同地一体地具有周壁部和上盖部。周壁部构成为沿上下方向的大致圆筒状，上盖部堵塞周壁部的上端开口。内壳3的周壁部具有比外壳4的外壳主体13的周壁部的内径小的外径，从外壳主体13的内周面向径向内侧隔开距离地设置。即，内壳3配置成，在其外侧面和前述外壳4的外壳主体13的内侧面之间在径向及上下方向二者上形成间隙。前述绝热部件被设置于前述外壳4和前述内壳3的前述间隙。该绝热部件由具有气体流通性的绝热件料、例如加入碳素纤维的石墨质材料和陶瓷纤维等多孔质材料形成。

内壳3附设有与外壳4相同的耐热材料，向下方开口，被设置于比上述外壳底体14的上表面稍靠上方的位置。因此，在该内壳3的下端和前述外壳底体14的上表面之间确保上下方向的间隙。该间隙构成流通路23，所述流通路23容许位于内壳3的内侧的传压介质气体流通至该内壳3的外侧的内侧流路22。

前述加热部7及前述整流筒8被设置于前述内壳3的内部，加热部7位于整流筒8的径向外侧。前述热区形成于前述整流筒8的内侧。

接着，对内壳3的内部的构造进行说明。

前述加热部7具有多个（在图1所示的例中为2个）加热器元件，这些加热器元件配置成在上下方向上排列。加热部7配备成从内壳3的内周面向径向内侧隔开距离，前述整流筒8配备成从该加热部7向径向内侧进一步隔开距离。

在前述加热部7的内侧和外侧，分别形成有外侧气体流通路20及内侧气体流通路21，所述外侧气体流通路20及内侧气体流通路21容许传压介质气体在上下方向上流通。详细地说，前述外侧气体流通路20是在前述内壳3的周壁部的内周面和前述加热部7之间形成的流路，沿该内壳3的内周面在上下方向上延伸。前述内侧气体流通路21是在前述内壳3的周壁部的内周面和前述整流筒8之间形成的流路，沿整流筒8的内周面在上下方向上延伸，在前述内侧气体流通路21上，在该外侧气体流通路20流通的传压介质气体大部分流入至在之后详细说明的冷却促进流路44。在该内侧气体流通路21流通的传压介质气体的大部分分别流入至冷却促进流路44和形成于整流筒8的多个气体导入孔26。

整流筒8由不透气的板材构成。整流筒8构成为圆筒状，朝向上方和下方二者开口。整流筒8的上端位于前述内壳3的上盖部的下表面的稍下方。这样，在整流筒8的上端和内壳3的上盖部的下表面之间形成有上下方向的间隙，该间隙能够使得位于整流筒8的内侧（热区内）的传压介质气体穿过该间隙被引导至被设置于整流筒8的外侧的气体流通路（内侧气体流通路21或外侧气体流通路20的某一个）。

前述成品台6被设于前述整流筒8的下侧。该成品台6由容许传压介质气体的流通的部件、例如多孔板构成，前述传压介质气体能够透过该成品台6从下侧向上侧被引导。前述被处理物W被载置于前述成品台6上。该载置为，使间隔件介于该成品台6和该被处理物W之间，由此呈该被处理物W不直接接触于该成品台6的上表面的状态（被架高状态）。

前述各气体导入孔26形成在前述整流筒8中的位于比前述成品台6靠下侧的位置的部位。这些气体导入孔26将整流筒8的侧壁内外贯通，由此能够使得在内侧气体流通路21中流动的传压介质气体穿过该气体导入孔26被导入至整流筒8的内侧。这样，穿过前述气体导入孔26被导入至整流筒8的内部的传压介质气体透过上述成品台6，流入至成品台6的上方，被供给于在形成在成品台6的上方的热区上进行的HIP处理。

在涉及该实施方式的HIP装置1中，作为将热区内冷却的方式，进行如下所示的第1冷却和第2冷却。

前述传压介质气体以形成第1循环流41的方式在高压容器2内循环，由此来进行前述第1冷却。形成该第1循环流41的传压介质气体以下述方式循环：在内侧流路22中从下向上流动，穿过外壳4的上开口部15被引导至外侧流路12，沿外侧流路12从上向下被引导并且与高压容器2的容器壁接触，由此被冷却，穿过外壳4的第2流通路24回到内侧流路22，所述内侧流路22形成于上述外壳4和内壳3之间。

传压介质气体以形成第2循环流42的方式循环，由此来进行前述第2冷却。在该第2循环流42中以下述方式循环：热区内的传压介质气体的一部分被引导至热区的外侧，与在前述第1冷却部中以形成前述第1循环流41的方式被强制循环的传压介质气体在内侧流路22的下端合流，由此被冷却，这样地被冷却的传压介质气体的一部分回到热区。由上述第1冷却部冷却的传压介质气体的一部分在外壳4的外侧被冷却后，从热区的上部借助气体导入机构27被导入至热区内。

该HIP装置1进而具备作为节流部的多个第2阀34。这些第2阀34借助驱动器33被驱动，由此使上述外壳14的下开口部16和第2流通路24之间的流路的面积变化，由此能够调整在第2流通路24中流通的传压介质气体的流量（在第1循环流41中流动的传压介质气体的流量）和穿过气体导入机构27在热区内流通的传压介质气体的流量（在第2循环流42中流动的传压介质气体的流量）的比率。具体地，在底壳底体14的内部上，形成有位于前述下开口部16的上侧的空间即送风机容纳部32、和能够将该送风机容纳部32与底壳底体14的上侧的空间连通来使得该送风机容纳部32内的传压介质气体被送入至气体导入机构27的多个连通孔，上述第2阀34能够通过将前述连通孔关闭或敞开来调整从送风机容纳部32流入至气体导入机构27侧的传压介质气体的流量。该第2阀34能够任意改变在第1循环流41中流动的传压介质气体的流量和在第2循环流42中流动的传压介质气体的流量的比例（流量比），由此，能够更精密地控制HIP装置11的冷却速度。

前述气体导入机构27具有前述导管28和前述强制循环装置25。导管28从前述热区的下方延伸至该热区的上部，并且在该热区的上部被敞开。前述强制循环装置25将在前述壳的外侧被冷却的传压介质气体沿导管28引导至热区的上部。

前述强制循环装置25将前述外壳底体14的下开口部16的下侧的传压介质气体穿过该下开口部16强制引入至热区内来使其循环。本实施方式的强制循环装置25具备马达30、轴部31、送风机29，所述马达30被设置于高压容器2的底体11，所述轴部31从该马达30穿过下开口部16向上方延伸，所述送风机29被安装于轴部31的上端。该送风机29如前所述地被容纳于在外壳底体14的内部形成的送风机容纳部32，前述下开口部16将该送风机容纳部32和外侧流路12连通。前述送风机29以前述轴部31为中心旋转，即绕将前述下开口部16贯通地在上下方向上延伸的轴旋转，由此强制产生从下向上的传压介质气体的流动。

即，在该强制循环装置25中，马达30使被设置于轴部31的末端的送风机29旋转，由此被储存于外壳底体14的下侧的传压介质气体穿过下开口部16强制流入至送风机容纳部32。然后，流入至送风机容纳部32的传压介质气体的一部分或全部经由导管28被送至热区的上部，进而从该上部流入至热区，被用于该热区内的冷却。前述强制循环装置25不限于包括前述送风机29的部件，例如也可以用泵等。

导管28用于将流入至送风机容纳部32的传压介质气体送入热区的上部，由内部形成为空洞的管材形成，使得能够在不将传压介质气体泄露至管外且不与热区的传压介质气体混杂的情况下进行引导。该导管28的下端部28a具有比除了下端部28a以外的部分的外径及内径大的外径及内径，具有能够将前述多个连通孔全部包括的较大的面积，朝下开口，送风机容纳部32的传压介质气体能够从该开口穿过具有前述第2阀34的各连通孔，被收进至导管28内。此外，导管28从前述热区的下方的位置、即前述送风机容纳部32的配设位置以将整流筒8的内部在上下方向上贯通的方式向上延伸至前述热区的上部。该导管28的上端部28b在内壳3的上表面的稍下方分岔成T字状，由此形成多个出口，传压介质气体能够从这些出口向热区内在水平方向上喷出。

即，导管28从位于送风机容纳部32的上侧的下端部28a的开口（下侧的开口）穿过热区的中央向上延伸，在整流筒8的上侧的热区向径向的外侧分岔成分岔状。从该导管28的末端喷出的冷却后的传压介质气体沿内壳3的上表面水平地流动，以将位于热区的上部的高温的传压介质卷入的方式流入至外侧气体流通路20及内侧气体流通路21。此时，在形成第1循环流41的同时被冷却的传压介质气体和在热区内向上方移动的传压介质气体接触来被混合。这能够使互相难以混合的第1冷却部的传压介质气体和第2冷却部的传压介质气体，即，温度差较大的传压介质气体彼此切实地混合。

接着，对该HIP装置1的特征即前述蓄热器43及前述冷却促进流路44进行详细说明。

如图1所示，前述蓄热器43是具备比内壳3的内径稍小的外径的、在上下方向上具有厚度的大致圆柱状的部件，配备于在比加热机构7靠下方的内壳3的内部。图例的蓄热器43松散地嵌合于形成为圆筒状的前述内壳3的周壁部的内侧。

另一方面，在上述整流筒8的下部上，即在比前述载置台6靠下侧的部位上设置有将整流筒8在上下方向上间隔的下部绝热件46。该下部绝热件46是阻止传压介质气体的透过的部件，将内壳3的内部空间中的前述整流筒8的内侧的空间在上下方向上间隔。前述蓄热器43被配备于该下部绝热件46的更下方。此外，在蓄热器43的下侧，设置有用于在该蓄热器43的下表面和前述导管28的下端部28a之间形成间隙的多个间隔件49。

前述蓄热器43具备较大的热容量及表面积，以便能够吸收大量的热能。作为这样的蓄热器43，可以列举例如多孔质陶瓷等那样的在内部具备多个气孔的多孔构造的部件、具有将多个金属板互相隔开距离地排列的多层板构造或者使陶瓷的碎片或微小的颗粒稀疏地堆积的构造的部件。具备这样的构造的蓄热器43具有较大的热容量和较高的热传递能力，所以相对于在蓄热器43中流下的高温的传压介质气体具备充分的冷却能力。

例如，若蓄热器43具有在其内部具备多个气孔的多孔构造，则蓄热器43相对于冷却时的气流的接触表面积特别地増大，热交换效率提高。进而，像在急速冷却时以外时，即在热区内升温时及温度保持时那样没有气流时，该多孔构造的部件（堆积层）作为抑制向下部传热的绝热件发挥功能。

另一方面，在蓄热器43具有包括多个金属板且这些金属板被互相隔开距离地排列的多层构造时，也与前述多孔构造的情况相同，具有相对于冷却时的气流使热交换效率増大的效果。此外，在热区内的升温时及温度保持时那样没有气流时，能够与多孔构造的情况相同，发挥向下部的绝热效果。

在图1所示的实施方式中，在前述蓄热器43的内部形成有多个气体引导孔47。这些气体引导孔47将蓄热器43的上方的传压介质气体穿过该气体引导孔47引导至蓄热器43的下方。这些气体引导孔47在水平方向上互相分开，有助于被导入至各个气体引导孔47内的传压介质气体和蓄热器43的热交换面积的扩大，能够得到与前述多孔质部件或多层构造的蓄热器相同的效果。

蓄热器43的高度位置是能够避免该蓄热器43被加热部7直接加热的前述热区的下侧的位置，即被配置于热区外的低温的部位。因此，蓄热器43的温度比热区的上部的温度低。这给予蓄热器43能够将热区内的高温的传压介质气体冷却的冷却能力。

前述冷却促进流路44是用于促进上述蓄热器43和从前述第2循环流42分岔的传压介质气体的接触的流路。具体地，冷却促进流路44是从外侧气体流通路20及内侧气体流通路21的下端分岔并穿过蓄热器43连结至第1流通路23之间的流路，穿过前述外侧气体流通路20及内侧气体流通路21从上向下流动的传压介质气体的一部分构成穿过前述冷却促进流路44的气体，被送入至前述蓄热器43。这样被送入至蓄热器43的传压介质气体被分配至前述多个气体引导孔47，穿过各个气体引导孔47，由此被冷却。这样被冷却的传压介质气体穿过形成于内壳3的下侧的第1流通路23，在该内侧流路22的下端合流至在前述内侧流路22中流动的第1循环流41。

在上述HIP装置1中将其处理室内急速冷却时，首先进行第1阀17的开阀。具体地，该第1阀17的移动机构19使栓部件18上升来将外壳4的上开口部15敞开。另一方面，设置于外壳底体14的送风机容纳部32的强制循环装置25的送风机29被旋转驱动，由此穿过下开口部16将外壳底体14的下方的传压介质气体流入至送风机容纳部32。流入至该送风机容纳部32的传压介质气体的一部分穿过第2流通路24流入至内侧流路22，穿过该内侧流路22上升，从外壳4的上开口部15流出至外侧流路12。之后，该传压介质气体沿外侧流路12下降，在该下降时与高压容器2的内周壁之间进行热交换，由此被冷却。这样被冷却的传压介质气体返回至外壳底体14的下方。该传压介质气体的流动是前述第1循环流41。即，传压介质气体形成该第1循环流41，同时被冷却。

另一方面，若第2阀34将连通孔开通，则流入至送风机容纳部32的传压介质气体的剩余气体穿过气体导入机构27的导管28流入至热区的内部。即，从导管28的上端部28b向径向外侧喷出的冷却后的传压介质气体卷入借助自然对流上升的处理室的高温的传压介质气体，并且流入至外侧气体流通路20及内侧气体流通路21。然后，在该外侧气体流通路20及内侧气体流通路21中下降并且将加热部7等冷却，一部分从这些流通路20、21的下端回到热区内，剩余的流入至冷却促进流路44。即，在气体流通路20、21中下降的传压介质气体的一部分穿过整流筒8的气体导入孔26流入至处理室内，被供给至处理室内的被处理物W的冷却。

流入前述冷却促进流路44的传压介质气体穿过该冷却促进流路44被引导至蓄热器43，被分配至多个气体引导孔47，在各个气体引导孔47的内部与蓄热器43热交换。如上所述地蓄热器43被配备于热区外的呈低温的部位，所以具备能够将处理室内的传压介质气体充分冷却的冷却能力。因此，被送至蓄热器43的传压介质气体在短时间内被急速冷却，呈某种程度低温的传压介质气体穿过第1流通路23合流至第1循环流41。

假如前述蓄热器43不存在的情况下，若为了将处理室内的冷却速度提高，使从第2循环流42合流至第1循环流41的传压介质气体的流量过大，则在第1循环流41中流通的传压介质气体的温度过度上升，甚至有将强制循环装置25的马达30或驱动器33等烧坏的可能性。因此，在该情况下对从第2循环流42合流至第1循环流41的传压介质气体的流量有明显的限制。

但是，使使用上述蓄热器43来被暂时冷却的传压介质气体合流至第1循环流41，能够使从第2循环流42合流至第1循环流41的传压介质气体的流量増加，由此，能够不依赖被处理物W的量和制造条件地得到超过大致100℃/min的冷却速度。如前所述，处理室的下侧被保持于比处理室内较低的温度，所以在这里配置的蓄热器43即使例如处理室内的温度是超过100℃的高温，也能够被保持在比该温度低的300~400℃的低温。另一方面，在处理室内与被处理物W热交换后的传压介质气体与处理室内大致相同的温度，具有比蓄热器43高的温度，所以借助该高温的传压介质气体和前述蓄热器43的热交换，能够使热容量较大的蓄热器43吸收传压介质气体的热能，能够使传压介质气体在短时间内低温化。

如以上说明，借助前述HIP装置1，能够将处理室内在极短时间内急速地冷却，能够在HIP处理的冷却工序中继续实施需要急速冷却的热处理。此外，在热处理中不需要再加热等，所以能够使工序缩短化，并且有助于节约能源。若在HIP处理后的冷却工序中能够急速冷却，则不需要在HIP处理后特意实施用于固溶化处理的再加热处理和急速冷却。这样，像以往的固溶化处理一样，在HIP处理后将处理物再加热来进行热处理，减少进行急速冷却的工夫，显然能够使固溶化处理的工序大幅地简略化，能够实现大幅的节约能源。

另外，使用上述蓄热器43及冷却促进流路44的处理室的急速冷却实际优选为在从1200℃至大约500℃左右温度范围的冷却。例如在镍基合金的固溶化处理等中，希望从1200℃到500℃的急速冷却，在1200~500℃的温度范围内极快地冷却，由此，能够在HIP处理后的冷却工序中配合固溶化处理来实施。

本发明不限于上述各实施方式，能够在不改变发明的本质的范围内适当改变各部件的形状、构造、材质、组合等。特别地，在这次公开的实施方式中，未明示地公开的事项，例如运行条件或作业条件、各种参数、结构件的尺寸、重量、体积等，本领域技术人员在不脱离通常实施的范围的情况下，可采用通常的本领域技术人员容易想到的可能的值。

如以上说明，根据本发明，提高一种具有处理室的HIP装置，所述HIP装置能够将该处理室内在短时间内冷却。本发明提供的热等静压加压装置具有处理室，用该处理室内的传压介质气体进行相对于被处理物的等静压加压处理，具备壳、加热部、高压容器、蓄热器、冷却促进流路，所述壳配设成包围前述被处理物，所述壳是非透气性的，所述加热部被设置于该壳的内侧，在前述被处理物的周围形成前述处理室，所述高压容器收纳前述加热部及壳，所述蓄热器被设置于前述处理室的下侧，借助与前述传压介质气体的热交换来促进该传压介质气体的冷却，所述冷却促进流路在前述壳内形成。前述壳配置成形成第1循环流并且形成第2循环流，所述第1循环流为，前述传压介质气体穿过该壳内的内侧流路上升，然后在前述高压容器的内周面和前述壳的外周面之间的外侧流路下降，然后回到前述内侧流路，所述第2循环流为，从前述第1循环流分岔的传压介质气体与前述壳的内侧的前述处理室内的被处理物热交换后返回至第1循环流。前述冷却促进流路将与前述被处理物热交换之后的前述第2循环流的传压介质气体在该传压介质气体合流至前述第1循环流之前引导至前述蓄热器，使其被该蓄热器冷却。

借助前述HIP装置，借助由前述冷却促进流路进行的前述传压介质气体向前述蓄热器的引导、和该被引导的传压介质气体与前述蓄热器的热交换，能够将HIP装置的处理室内在短时间内冷却。

优选的是，前述蓄热器具有在内部具备多个气孔的多孔构造。

或者，优选的是，前述蓄热器具有多层构造，所述多层构造包括多个金属板，这些金属板互相隔开距离地配设。

优选的是，前述壳使形成前述第1循环流的传压介质气体和形成前述第2循环流的传压介质气体在比前述处理室靠下侧的前述内侧流路的下端合流，前述蓄热器被设置于前述内侧流路的下端和前述处理室之间的高度位置，前述冷却促进流路将从前述第2循环流分岔的传压介质气体以该传压介质气体相对于前述蓄热器从上向下穿过的方式进行引导。

Claims (4)

1.一种热等静压加压装置，前述热等静压加压装置具有处理室，使用该处理室内的传压介质气体进行相对于前述被处理物的等静压加压处理，其特征在于，

前述热等静压加压装置具备壳、加热部、高压容器、蓄热器、冷却促进流路，

前述壳配设成将前述被处理物包围，前述壳是非透气性的，

前述加热部被设置于该壳的内侧，在前述被处理物的周围形成前述处理室，

前述高压容器收纳前述加热部及前述壳，

前述蓄热器被设置于前述处理室的下侧，与前述传压介质气体进行热交换，由此促进该传压介质气体的冷却，

前述冷却促进流路形成于前述壳内，

前述壳配置成形成第1循环流并且形成第2循环流，前述第1循环流为，前述传压介质气体穿过该壳内的内侧流路上升，然后在外侧流路下降，然后回到前述内侧流路，前述外侧流路位于前述高压容器的内周面和前述壳的外周面之间，前述第2循环流为，从前述第1循环流分岔的传压介质气体与前述壳的内侧的前述处理室内的被处理物热交换后返回至前述第1循环流，

前述冷却促进流路将与前述被处理物热交换之后的前述第2循环流的传压介质气体在该传压介质气体与前述第1循环流的传压介质气体合流之前引导至前述蓄热器，使其在该蓄热器中冷却。

2.如权利要求1所述的一种热等静压加压装置，其特征在于，

前述蓄热器具有在内部具备多个气孔的多孔构造。

3.如权利要求1所述的一种热等静压加压装置，其特征在于，

前述蓄热器具有多层构造，前述多层构造包括多个金属板，这些金属板互相隔开距离地配设。

4.如权利要求1所述的一种热等静压加压装置，其特征在于，

前述壳使形成前述第1循环流的传压介质气体和形成前述第2循环流的传压介质气体在比前述处理室靠下侧的前述内侧流路的下端合流，前述蓄热器被设置于前述内侧流路的下端和前述处理室之间的高度位置，前述冷却促进流路将从前述第2循环流分岔的传压介质气体以该传压介质气体相对于前述蓄热器从上向下穿过的方式进行引导。