CN107649686B - 具有组合的风扇和喷射器冷却的压制装置和压制的方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及具有组合的风扇和喷射器冷却的压制装置和压制的方法。用于通过热压处理物品的压制装置包括压力容器，包括：炉腔，其包括隔热的外壳和熔炉，适于保持物品。负载室布置有至少一个顶部开口和至少一个底部开口，其中允许压力介质流经负载室。此外，在负载室处布置用于使压力介质在炉腔内循环和用于增强内部对流回路的风扇，其中内部对流回路压力介质具有经过负载室的向上流和沿着炉腔的外围部分的向下流。至少一个流动发生器布置为用于在风扇下游形成压力介质到负载室中的流动，以增强内部对流回路，通过从在底部隔热部分下方和底部末端部分上方的空间向上运输压力介质且在风扇下游将压力介质喷射到负载室中形成流动，以增强内部对流回路。

Description

具有组合的风扇和喷射器冷却的压制装置和压制的方法

本申请是申请日为2014年3月10日，申请号为201480021135.4，发明名称为“具有组合的风扇和喷射器冷却的压制装置和压制的方法”的申请的分案申请。

发明的技术领域

本发明涉及通过热压制且优选地通过热等静压压制处理物品的装置和通过热压制处理物品。

发明背景

热等静压压制(HIP)是发现越来越广泛使用的技术。例如，热等静压压制用于实现铸件(比如，例如，涡轮叶片)中的多孔性的消除，以便实质上增加其使用寿命和强度，特别是疲劳强度。应用的另一个领域是借助于压缩粉末制造产品，要求该产品是完全地致密的且具有无气孔的表面。

在热等静压压制中，将所要经受通过压制来处理的物品放置在隔绝的压力容器的负载室中。周期或处理周期包括下列步骤：物品的装载、处理和卸载，和此处将周期的整体持续时间称为周期时间。依次可以将处理分成几个部分或阶段，如压制阶段、加热阶段和冷却阶段。

在装载之后，使容器密封且将压力介质引入到压力容器和其负载室中。然后，增加压力介质的压力和温度，使得物品在选择的时间段期间经受增加的压力和增加的温度。借助于布置在压力容器的炉腔内的加热元件或熔炉提供压力介质的温度增加，且从而提供物品的温度增加。当然，压力、温度和处理时间依赖于很多因素，如处理的物品的材料属性、应用领域、和处理的物品的必需的品质。热等静压压制中的压力和温度的范围可以通常分别是从200巴至5000巴，且优选地从800巴至2000巴，和从300℃至3000℃，且优选地从800℃至2000℃。

现今，也存在来自HIP配置客户，能够调整或定制具有高度的温度精确度和稳定性和具有非常迅速和均匀冷却的可能性的处理周期的不断增长的要求。例如，可以期望首先将压力和温度增加到第一压力水平和第一温度水平和在第一时段期间将温度和压力维持在这些水平上。之后，可以期望以可控的方式迅速地降低温度，而没有引起负载室内任何大的温度变化(也就是，均匀地减少温度)，且在第二时段期间以高度的温度稳定性将温度保持在第二温度水平上。还如提到的，重要的是，以均匀或均质的方式冷却一个或多个处理的工件，以避免材料中的任何缺陷，因为，在很多种冶金处理中，例如，冷却期间工件内的温度变化将以负面的方式影响冶金性能。

当完成物品的压制时，在从压力容器去除或卸载之前，经常需要冷却物品。如上所述，冷却和冷却速度可以影响冶金性能。例如，应该最小化热应力(或温度应力)和晶粒生长，以便获得高品质材料。因而，期望均匀地冷却材料，且如果可能，控制冷却速度。本领域已知的很多压力机遭受物品的缓慢冷却，因此，做出了减少物品的冷却时间的努力。

US 5,123,832公开用于实现负载的更均匀的冷却的热等静压机，其中通过在喷射器中使冷气体与来自炉腔的热气体混合获得气体混合物。喷射到装载空间内的气体混合物的温度比装载空间中的目前温度低大约10％。喷射器中的冷气体和热气体的混合需要相当大的节流或限制，以用于提供良好的混合效果。因而，用于使混合的气体进入装载空间中的进口非常小，直径通常是100mm，然而装载空间的直径通常是大约1.2m。虽然可以实现令人满意的冷却，但是，这种结构也具有缺点。在压制操作期间，当炉腔被加热时，由于朝装载空间方向的小的进口面积，炉腔的加热和具体地装载空间的加热将变得非常不均匀，除非在炉腔的侧面上提供加热元件。在很多情况下，仅在炉腔的底部处具有加热元件是期望的，尤其是为了如简单和节约成本的原因。因而，仍然需要简单的备选方案，其提供良好的混合且没有上述的结构限制。

在其他现有技术热等静压机中，在炉腔内安装风扇，以用于使压力介质在炉腔内循环和增强内部对流回路，其中压力介质具有经过负载室的向上流和沿着炉腔的外围部分的向下流。通常，将风扇安装在负载室的底部处，连接到用于压力介质进入负载室中的入口开口。也就是说，将风扇在进入装载室中的压力介质入口处安装在负载下方(在垂直方向上)，以实现压力介质流经过负载。从而，通过在不同的操作速度下操作风扇来影响冷却是可能的。

然而，为了结合在负载室(也就是，整个负载)内以高度温度稳定性将压力介质保持在特定的温度下的能力获得非常迅速的冷却，需要非常大的风扇，且进而需要功率大的电动机。当然，这将需要在压制装置内的更多的空间，其引起负载室反而将更小。此外，这种溶液也将需要热交换器，以提供压力介质的另外的冷却。

在美国专利第5 118 289号中，公开了适于通过利用热交换器在完成压制和加热处理之后迅速地冷却物品的热等静压机。热交换器位于热区之上，以便能够减少用于冷却物品的时间。从而，将在压力介质接触压力容器壁之前，压力介质将通过热交换器被冷却。因此，热交换器允许增加的冷却能力，而没有过度加热压力容器的壁的危险。此外，如在传统的热等静压机中，当在冷却物品期间压力介质经过压力容器壁和保温层之间的间隙时，压力介质被冷却。当冷却后的压力介质到达压力容器的底部时，其经由通过保温层的通道重新进入热区(所要冷却的物品位于所述热区内)。如果将热交换器与大的风扇结合，以获得迅速的冷却速度和以高的精确度维持在特定温度下的能力，则可以通过操作靠近压力介质的入口安装在负载室的底部处的风扇来使压力介质进一步经过负载室循环。

然而，这种解决方法与缺点相关联。例如，热交换器在压力介质和物品的冷却期间变热，且为了在物品的冷却期间起增强器的作用，必须在可操作压力机以便处理新的一组物品之前冷却热交换器。因而，后面的周期之间的时间依赖于热交换器的冷却时间。

还有的另一种途径可以将风扇与喷射器结合(且也可能在热交换器上)。喷射器可以安装成在风扇的进口喷射冷气体(也就是，压力介质)，且从而可以形成暖的和冷的压力介质的混合物。可以通过控制喷射器的供给来控制输送到负载室中的冷的压力介质的量。这种途径的一种问题是，一开始循环(通过开始风扇)，冷的压力介质就将总是被卷入到内部对流回路内。这将不可避免地导致高的功率损失且也可能以负面的方式影响热交换器的能力。此外，也将喷射器安装成使得将冷的压力介质提供给风扇的进口，因为必须将非常大的量的压力介质运输到负载室内，以便获得期望的迅速的冷却和将温度维持在特定的水平的能力，因此风扇将必须是大的。

因此，尽管在本领域内已经做出了所有的努力，仍然需要改进的解决方法，该方法可以提供期望的迅速的均匀或均质的冷却和将温度保持或维持在特定的温度水平上的能力，而没有上述的缺点。

发明概述

本发明的一般目标是提供一种改进的压制装置，其消除或至少减少上述提到的问题中的至少一个。

具体地，本发明的目标是提供能够迅速和均匀地冷却负载的压制装置和用于这种装置的方法。

本发明的另一个目标是提供能够在实现改进的温度稳定性的同时迅速和均匀地冷却负载的压制装置和用于这种装置的方法。

本发明的另一个目标是提供能够在以压力容器上的低温负载实现改进的温度稳定性的同时迅速和均匀地冷却负载的压制装置和用于这种装置的方法。

本发明的进一步目标是提供能够改进温度稳定性和迅速且均匀地冷却的压制装置的简洁和有经济效益的设计。

本发明的另一个目标是提供能够改进温度稳定性和迅速且均匀地冷却的压制装置的稳健设计。

借助于具有下文中定义的特征的压力容器和用于这种容器的方法实现本发明的这些和其他目标。

在本发明的背景下，应该在压力容器内的平均温度的意义上来解释术语“冷的”和“热的”或“暖的”(例如，冷的和暖的或热的压力介质或冷的和暖的或热的温度)。同样地，也应该在压力容器内的平均温度的意义上来解释术语“低的”和“高的”温度。

此外，在本发明的背景下，术语“热交换器单元”指的是能够存储热能且与周围环境交换热能的单元。

根据本发明的第一个方面，提供了通过热等静压压制处理物品的压制装置，所述装置包括压力容器，所述压力容器包括：适于保持物品的包括隔热外壳和熔炉的炉腔，和适于保持所要处理的物品的负载室，该负载室布置成允许压力介质流经负载室。此外，在负载室处布置用于使压力介质在炉腔内循环和用于增强内部对流回路的风扇，其中内部对流回路压力介质具有通过负载室的向上流和沿着炉腔的外围部分的向下流。至少一个流动发生器布置成用于形成压力介质到负载室中的流动，以增强内部对流回路，通过从在底部隔热部分下方和在底部末端部分上方的空间向上运输压力介质且将压力介质喷射到负载室内形成该流动，以增强内部对流回路。

根据本发明的压制装置有利地用于与物品的处理相关的热等静压压制。

在本发明的一个实施方式中，至少一个流动发生器包括至少一个初级流动发生器和次级流动发生器，优选地喷射器。该至少一个初级流动发生器连接至布置在压力容器外部的气体推进剂系统，且次级流动发生器布置有包括来自至少一个第一流动发生器的气体的气体推进剂流。从而，可以显著地增强由喷射器提供的冷却效果。

根据本发明的实施方式，次级流动发生器的运输管优选地与风扇的驱动轴同轴地且围绕所述驱动轴中心地布置在压力容器中，且所述运输管设置有靠近负载室内的驱动轴布置的至少一个排气口或出口。也就是说，驱动轴被布置在次级喷射器的运输管内部且靠近风扇的驱动轴布置运输管的至少一个出口。例如，可以通过许多连接元件如辐条将驱动轴连接至风扇。例如，如果三个辐条用于连接驱动轴与风扇，那么运输管将具有三个出口。

根据本发明的实施方式，至少一个流动发生器布置为用于在风扇下游形成压力介质到负载室的流动，以增强内部对流回路，通过从在底部隔热部分下面和在底部末端部分上方的空间向上运输压力介质且在风扇下游将压力介质喷射到负载室中形成该流动，以增强内部对流回路。

根据本发明的另一个方面，提供用于通过热等静压压制处理物品的压制装置的方法，该压制装置包括压力容器，所述压力容器包括：适于保持物品的包括隔热外壳和熔炉的炉腔，和适于保持所要处理的物品的负载室，该负载室布置有至少一个顶部开口和至少一个底部开口，其中允许压力介质流经负载室。该方法包括利用风扇提供压力介质在炉腔内的循环流以用于增强内部对流回路，其中内部对流回路压力介质具有经过负载室的向上流和沿着炉腔的外围部分的向下流；和利用至少一个流动发生器形成压力介质到负载室中的流动，以增强内部对流回路，通过从在底部隔热部分下方和在底部末端部分上方的空间向上运输压力介质且将压力介质喷射到负载室中形成该流动，以增强内部对流回路。

优选地，在根据本发明的第一个方面的压制装置中实施和执行根据本发明的方法。为此，控制模块可以经配置用于控制压制装置的配备，以实现和执行该方法。

根据本发明的实施方式，利用风扇提供压力介质在炉腔内的循环流以用于增强内部对流回路，其中内部对流回路压力介质具有经过负载室的向上流和沿着炉腔的外围部分的向下流；且利用至少一个流动发生器在风扇下游形成压力介质到负载室中的流动，以增强内部对流回路。通过从在底部隔热部分下方和在底部末端部分上方的空间向上运输压力介质且在风扇下游将压力介质喷射到负载室中来形成压力介质的流动。

通常，为了实现压力容器内的冷却和在压力容器内处理的物品的冷却，使压力介质经过压力容器的炉腔和冷却器区域(比如炉腔外部的中间空间)循环。因而，在炉腔内含有的压力介质的量大约恒定时，在炉腔内存在热远离物品的正净流。

本发明关注与如何增强和加速这种冷却进程和提供改进的温度稳定性和温度精确度有关的整体水平。

本发明以这样的见解为基础，即，来自用于使压力介质在负载室内循环的风扇和优选地包括布置为将冷的压力介质喷射到负载室内的至少一个喷射器的流动发生器的联合效果可以用于获得遍及整个负载室的非常有效的冷却和在负载室内获得非常稳定的温度。循环风扇和流动发生器(例如喷射器)将推动压力介质向上经过负载室和向下经过另外的引导通道。结果，以非常精确的方法形成和控制内部的主动的对流回路。例如，可以形成负载的均匀的或平均的温度分布且温度稳定性将非常精确。通过接近于风扇、在风扇上游或下游喷射冷的压力介质，在负载室中喷射器的出口处出现超压，其增强内部对流回路。

进一步地，与现有技术压制装置相比，可以实质上增加冷却速度。喷射器布置为从底部隔热部分下方的空间吸取压力介质，在该处，压力介质是冷的且将冷的压力介质喷射到负载室内。从而，与普通的喷射器冷却相比，可以将冷却效果增加5-7倍。

此外，与设置有冷却风扇的压制装置(也就是，其中风扇被用于冷却负载室的装置)相比，可以利用显著较小的电动机操作循环风扇。电动机可以制造为功率小大约15-50倍，例如，大约2kW而不是30-100kW的功率。

此外，因为可以连续地操作循环风扇，以便提供压力介质在负载室内的循环，且喷射器可以被用于当期望时和以期望的量将冷的压力介质喷射到负载室中，因此可以以非常精确的方式控制冷却工艺，例如，关于冷却速度和温度稳定性。

因为循环风扇被用于压力介质的循环，因此可以在稳定状态期间和在温度减少或增加之后，非常快速地实现暖区内的均匀的温度。

根据本发明的实施方式，至少一个流动发生器包括初级流动发生器和次级流动发生器，优选地喷射器。初级流动发生器连接至被布置在压力容器外部的气体推进剂系统，且次级流动发生器布置有包括来自第一流动发生器的气体的气体推进剂流。从而，可以显著地增强由喷射器提供的冷却效果。

根据本发明的实施方式，至少一个流动发生器的出口位于相对于循环风扇的下游位置且在径向方向上位于风扇外部，用于在循环风扇下游和在风扇外部在径向方向上喷射压力介质。在其他实施方式中，出口在径向方向上位于风扇下游、外部和如在垂直方向中看到的位于风扇上方。

根据本发明的实施方式，每一个流动发生器包括布置在负载室内的至少一个分配管。在实施方式中，分配管围绕压力容器的中心轴线在大体上水平和径向方向延伸和包括用于喷射压力介质的至少一个出口。

根据本发明的实施方式，该至少一个分配管围绕压力容器的中心轴线形成至少半圆形部分。在其他实施方式中，该至少一个分配管围绕中心轴线形成圆形部分。因此，从负载室的顶部观察，分配管(或多个分配管)将具有甜甜圈状形状。

根据本发明的实施方式，每一个分配管包括至少一个出口，该至少一个出口相对于中心轴线成角度布置，使得大体上朝向负载室的侧壁喷射压力介质或压力介质大体上朝向负载室的侧壁。因此，出口布置在或定位在由循环风扇形成的湍流的背风面上或从风扇观察在径向方向的外部上。从而，将由压力介质的喷射形成的超压减少为接近于静态压力减去直接地在风扇下游的动态压力(在风扇的操作期间)。

根据本发明的实施方式，至少一个流动发生器包括用于从在底部隔热部分下方的空间向上运输压力介质以将压力介质喷射到负载室中的至少两个运输管。

在本发明的一个优选的实施方式中，运输管具有两个分支。因此，在底部隔热部分下方的空间中布置喷射器且在运输管进入负载室中之前将运输管分成两个分支。在负载室中，每一个运输管分支连接至负载室中的分配管。从负载室的顶部观察，每一个分配管可以具有半圆形形状，两个分配管一起具有甜甜圈状形状，但是彼此没有连接。将相应的分配管的出口布置在或定位在外部上(在径向方向观察)或由循环风扇(当操作时)形成的湍流的背风面上。

在本发明的实施方式中，将用于冷却压力介质的热交换器单元布置在熔炉和底部隔热部分下方的压力容器的区域内，以便实现更迅速和有效的冷却工艺。发明人已经发现了，通过组合布置在负载室中的循环风扇、用于在风扇上游或下游喷射压力介质的喷射器(或多个喷射器)和布置在底部隔热部分下方的热交换器，甚至可以实现更有效和精确的冷却工艺。

根据本发明的实施方式，将至少一个第一进口在隔热的外壳的下部部分处布置在隔热的外壳中以用于压力介质经过，且将至少一个第二进口在隔热的外壳的下部部分处布置在隔热的外壳中以用于压力介质经过，至少一个第二进口布置在至少一个第一进口下方。

上部的进口和下部的进口的分别的仔细设计和布置或进口的组的仔细设计和布置和热交换器单元的布置共同形成在不同的阶段期间(例如，在热交换器单元的冷却期间)经过热交换器单元的有效的泵送效应。如果热交换器单元是暖的，也就是，比从下面进入的压力介质暖，则泵送效应将是强大的，反之亦然。

为了使压力容器的壁维持热等静压压制工艺的高温度和压力，优选地，热等静压压制设置有用于冷却压力容器的工具。例如，用于冷却的工具可以是冷却剂，如水。冷却剂可以布置为在管道系统中或冷却槽道中沿着压力容器的外壁流动，以便将壁温度保持在适当的水平上。

进一步地，炉腔的隔热的外壳包括底部隔热部分且热交换器单元位于外壳的底部隔热部分下方。因此，将热交换器单元与炉腔内的物品分开且隔热。从而，有效地将炉腔内的热区与热等静压压制装置的下部中的冷区隔绝。

当使压力介质与压力容器壁接触时，在压力介质和壁之间交换热能，可以通过来自压力容器的外部的冷却剂来冷却壁。如此，有利地布置压制装置，以便使压力容器内的压力介质循环，从而形成外部的被动的对流回路。外部对流回路的目的是能够在物品的冷却期间冷却压力介质和能够在物品的加热期间冷却热交换器单元。这使得在物品的压制和加热期间冷却热交换器单元成为可能。也就是说，在物品的冷却期间将热从压力介质转移给热交换器单元和在物品的压制和加热期间从热交换器转移给压力介质。如此，可以减少周期时间，因为在物品的冷却之后，可以立即操作压力机，以便压制和加热新的一组物品。

在外部对流回路中，在压力容器的外壁处即在压力容器的内表面处冷却压力介质，在该处，压力介质流向压制装置的底部。在迅速的冷却期间，在压制装置的底部处，压力介质的一部分可被向回推动到炉腔中，在炉腔中，通过物品(或负载)加热所述压力介质的一部分。

在本发明的实施方式中，隔热的外壳包括在壳体零件和隔热部分之间形成的引导通道，引导通道布置为经由上部的进口和/或下部的进口从热交换器单元引导压力介质。在本发明的实施方式中，引导通道朝向压力容器的顶部或朝向压力容器的壁引导压力介质。这种引导通道将在例如稳定状态期间增强压力介质的朝向上的流动。

在本发明的实施方式中，在与热交换器单元相同的高度上布置至少一个第二进口。

根据本发明的实施方式，将热交换器单元布置在至少一个第二进口或下部的进口上方。通过将热交换器单元布置在下部的进口上方，在迅速冷却阶段期间形成压力介质经过热交换器且流入第二引导通道中的流动。从而，由于来自经过热交换器单元向下流动的压力介质的有效的热转移，可以获得更有效的和更迅速的冷却工艺。

在本发明的实施方式中，大体上将热交换器单元布置在至少一个第一进口和至少一个第二进口之间。从而，可以在稳定状态期间且也可以在适度的冷却阶段期间将热交换器单元保持在冷却条件下。这引起根据需要可以在容器壁的低热负载下实现迅速的冷却，因为可以在热交换器单元的低的初始温度下开始迅速的冷却阶段。因此，可以从压力介质将显著的热能转移给热交换器单元，从而减少必须转移给容器的壁的热能的量，以便达到压力腔室的预定的温度。

根据本发明的实施方式，在大体上与至少一个第一进口相同的高度上布置底部隔热部分。

完全地将散热单元或热交换器单元布置在压力容器内部，且没有供给任何外部冷却介质。因此，热交换器单元与压力容器的外部的环境没有物理连接。

本发明的其他目标、特征和优势将从以下详细描述、附加的从属权利要求和附加的附图是明显的。

本发明还涉及以下方面：

1)一种压制装置，其用于通过热等静压压制处理物品，包括压力容器，所述压力容器包括：

炉腔，其包括隔热的外壳和熔炉，适于保持物品；

负载室，其适于保持所要处理的物品，所述负载室布置有至少一个顶部开口和至少一个底部开口，其中允许压力介质流经所述负载室；

风扇，其用于使所述压力介质在所述炉腔内循环并用于增强内部对流回路，其中在所述内部对流回路中，所述压力介质具有经过所述负载室的向上流和沿着所述炉腔的外围部分的向下流；和

至少一个流动发生器，其布置为用于形成所述压力介质到所述负载室中的流动，以增强所述内部对流回路，通过从在底部隔热部分下方和底部末端部分上方的空间向上运输所述压力介质和将所述压力介质喷射到所述负载室中来形成所述流动，以增强所述内部对流回路。

2)根据1)所述的压制装置，其中所述至少一个流动发生器包括初级流动发生器和次级流动发生器，其中所述初级流动发生器连接至布置在所述压力容器的外部的气体推进剂系统且其中所述次级流动发生器布置有包括来自所述初级流动发生器的气体的气体推进剂流。

3)根据1)所述的压制装置，其中所述至少一个流动发生器布置为用于在所述风扇下游形成所述压力介质到所述负载室中的流动，以增强所述内部对流回路，通过从在所述底部隔热部分下方和所述底部末端部分上方的所述空间向上运输所述压力介质且在所述风扇下游将所述压力介质喷射到所述负载室中来形成所述流动，以增强所述内部对流回路。

4)根据1)-3)中任一项所述的压制装置，其中所述至少一个流动发生器的出口被布置在相对于所述风扇的下游位置和在径向方向上在所述风扇外部的位置中，用于在所述风扇下游和在所述风扇外部在所述径向方向上喷射所述压力介质。

5)根据1)-4)中任一项所述的压制装置，其中每一个流动发生器包括布置在所述负载室内的至少一个分配管，所述分配管围绕所述压力容器的中心轴线以大体上水平和径向方向延伸且包括至少一个出口。

6)根据5)所述的压制装置，其中布置在所述负载室内的所述至少一个分配管围绕所述压力容器的所述中心轴线形成至少半圆形部分。

7)根据5)或6)所述的压制装置，其中所述分配管包括至少一个出口，所述至少一个出口相对于所述中心轴线成角度布置，使得所喷射的压力介质大体上朝向所述负载室的侧壁。

8)根据1)-7)中任一项所述的压制装置，其中所述至少一个流动发生器包括至少两个运输管，以用于从所述空间向上运输所述压力介质，以便在所述风扇下游将所述压力介质喷射到所述负载室中。

9)根据8)所述的压制装置，其中每一个运输管连接至布置在所述负载室内的分配管，所述分配管设置有用于在所述风扇下游将所述压力介质喷射到所述负载室内的至少一个出口。

10)根据2)所述的压制装置，其中所述次级流动发生器包括与所述风扇的驱动轴同轴地布置的运输管且包括用于将压力介质喷射到所述负载室内的至少一个出口。

11)根据10)所述的压制装置，其中所述驱动轴被用至少两个连接元件连接到所述风扇。

12)根据1)-11)中任一项所述的压制装置，还包括：

热交换器单元，其布置在所述炉腔下方且适合于当所述压力介质经过所述热交换器单元时与所述压力介质交换热能。

13)根据12)所述的压制装置，还包括：

至少一个第一进口，其在所述隔热的外壳的下部部分处布置在所述隔热的外壳中以用于使所述压力介质经过；和

至少一个第二进口，其在所述隔热的外壳的所述下部部分处布置在所述隔热的外壳中以用于使所述压力介质经过，所述至少一个第二进口布置在所述至少一个第一进口下方。

14)根据13)所述的压制装置，其中所述隔热的外壳包括在壳体部分和隔热的部分之间形成的引导通道，所述引导通道布置成从所述热交换器单元引导经由所述至少一个第一进口和所述至少一个第二进口供应的压力介质。

15)根据13)或14)所述的压制装置，其中所述热交换器单元布置在所述至少一个第一进口下方。

16)根据13)或14)所述的压制装置，其中所述热交换器单元布置在所述至少一个第二进口上方。

17)根据13)或14)所述的压制装置，其中所述热交换器单元大体上布置在所述至少一个第一进口和所述至少一个第二进口之间。

18)一种用于通过热等静压压制处理物品的压制装置的方法，所述压制装置包括压力容器，所述压力容器包括：炉腔，其包括隔热的外壳和熔炉，适于保持所述物品；和负载室，其适于保持所要处理的物品，所述负载室布置有至少一个顶部开口和至少一个底部开口，其中允许压力介质流经所述负载室，所述方法包括：

利用风扇提供所述压力介质在所述炉腔内的循环流动以用于增强内部对流回路，其中在所述内部对流回路中，所述压力介质具有经过所述负载室的向上流和沿着所述炉腔的外围部分的向下流；和

利用至少一个流动发生器形成所述压力介质到所述负载室中的流动，以增强所述内部对流回路，通过从在底部隔热部分下方和底部末端部分上方的空间向上运输所述压力介质和将所述压力介质喷射到所述负载室中形成所述流动，以增强所述内部对流回路。

附图简述

从以下详细描述和附图将容易地理解本发明的各个方面，包括其具体的特征和优势。在下列附图中，相同的参考标记自始至终表示本发明的实施方式的相同的元件或特征。此外，用于对称定位的项、元件或特征指示物的参考标记仅在图中表示一次。在图上：

图1是根据本发明的实施方式的压制装置的侧视图；

图2是根据本发明的另一个实施方式的压制装置的侧视图；

图3是根据本发明的进一步的实施方式的压制装置的侧视图；

图4是根据本发明的又另一个实施方式的压制装置的侧视图；

图5a是根据本发明的进一步的实施方式的压制装置的下部部分的详细的侧视图；

图5b是从图5a所示的压制装置的实施方式的顶部观察的图；

图6是在操作期间的图1所示的本发明的实施方式的示意图；

图7是在操作期间的图3所示的本发明的实施方式的示意图；

图8是在迅速的冷却期间的图3所示的本发明的实施方式的示意图；

图9是图示根据本发明的方法的步骤的流程图；

图10是根据本发明的另外的实施方式的压制装置的下部部分的详细的侧视图；和

图11是从图10所示的压制装置的实施方式的顶部观察的图。

具体实施方式

下面是本发明的例示的实施方式的描述。这种描述意在仅为了解释的目的且不采取限制的意义。应该注意，附图是示意性的且描述的实施方式的压制装置可以包括为了简化而附图中没有表示的特征和元件。

根据本发明的压制装置的实施方式可以用于通过压制特别是通过热等静压压制处理由许多不同的可能的材料制成的物品。

图1显示根据本发明的实施方式的压制装置。意在用于物品的压制的压制装置100包括具有诸如用于供应和排出压力介质的一个或更多个端口、进口和出口的机构(没有显示)的压力容器1。压力介质可以是关于所要处理的物品具有低的化学亲和力的液态或气态介质。压力容器1包括炉腔18，其包括熔炉(或加热器)(没有显示)，或加热元件，以用于在处理周期的压制阶段期间加热压力介质。例如，如图1所示，熔炉可以位于炉腔18的下部处或可以位于炉腔18的侧部处。本领域的技术人员认识到，也可能组合侧部处的加热元件和底部处的加热元件，以便实现位于炉腔的侧部处和底部处的熔炉。明显地，如本领域已知的，可以将熔炉的关于加热元件的放置的任何实施应用于此处所示的实施方式。应该注意，术语“熔炉”指的是用于加热的机构，而术语“炉腔”指的是负载和熔炉位于其中的容积。炉腔18没有占据整个压力容器1，而是在其周围留下中间空间10。在压制装置100的正常操作期间，中间空间10通常比炉腔18冷，但是在相同的压力下。

炉腔18还包括用于接收和保持所要处理的物品的负载室19。由隔热的外壳3包围炉腔18，所述外壳3很可能在加热阶段节约能量。其也可以确保以更有序的方式发生对流。具体地，由于炉腔18的竖直长形形状，因此隔热的外壳3可以阻止水平温度梯度的形成，所述水平温度梯度是难以监控和控制的。

为了获得压力介质的最佳流动，首先在冷却阶段期间，将第一流动发生器30和第二流动发生器31布置在压力机的炉腔18的负载室19的下端处。以这样的方式布置第一流动发生器30和第二流动发生器31，使得形成压力介质经过含有所要冷却的物品的负载室19和隔热的外壳3和容器壁之间的空间10(在压力容器的外壁的内侧和外壳3之间形成的第一引导通道10)的期望的和控制的流动。

在本发明的优选的实施方式中，第一流动发生器包括由电动机35驱动的风扇30，以用于使压力介质在炉腔18内循环和增强内部对流回路，在该内部对流回路中压力介质具有经过负载室19的向上流动和沿着炉腔的外围部分12的向下流动。将风扇30布置在负载室19的下部部分的开口21中。

第二流动发生器包括布置在底部隔热部分7b下方的喷射器31。将喷射器31连接至布置在压力机外部的气体推进剂系统22上。运输管43布置在底部隔热部分7b的通孔中，用于将压力介质从底部隔热部分7b下方的空间26运输至负载室19。喷射器31的至少一个出口33布置在负载室19中在风扇30的下游，使得在风扇30下游喷射压力介质。

在本发明的实施方式中，该至少一个出口33位于连接至运输管43且布置在负载室19内的分配管41上，该出口33设置在相对于由风扇30的操作引起的压力介质中的湍流的背风面或避风面上。就是说，出口33朝向负载室19的侧壁42。因此，出口33布置在由风扇30的操作引起的湍流的背风面上。

喷射器31布置在底部隔热部分7b下方的空间26中，且通过气体推进剂流被驱动。来自在压力容器的外壁的内侧和外壳3之间形成的第一引导通道10中的冷却回路的气体被吸入第一喷射器31中。第一引导通道10用于将压力介质从压力容器1的顶部引导到其底部。

通过风扇30和喷射器31的联合作用，可以形成流入熔炉18中的冷却气体流。风扇30和喷射器31独立于彼此地操作。风扇30和喷射器31的联合作用可用于形成例如静置压力介质状态，也就是稳定状态，以便以高精确度将负载室19内的温度维持在特定的温度水平。

此外，压力容器1的外壁可以设置有通道或管道(没有显示)，在其中可以提供用于冷却的冷却剂。以这种方式，可以冷却容器壁，以便保护它免受有害的加热。优选地，冷却剂是水，但是也考虑其他冷却剂。在图中，通过压力容器的外部的箭头指示冷却剂的流动。

即使图中没有显示，但是可以打开压力容器1，使得可以移除压力容器1内的物品。因此，为了这个目的，压力容器可以包括底端闭合部16和/或顶端闭合部17。然而，这可以以许多不同的方式实现，对于本领域的技术人员来说所有这些都是明显的。

进一步地，隔热的外壳3包括隔热部分7和布置成包围隔热部分7的壳体2，其热密封压力容器1的内部，以便减少热损失。

此外，在炉腔18的壳体2和炉腔18的隔热部分7之间形成第二引导通道11。第二引导通道11用于朝向压力容器的顶部引导压力介质。开口14布置在隔热部分7中在其下部部分中。

根据图2所示的本发明的另一个实施方式，压力容器1还包括位于压力容器1的底部处的在炉腔18以及底部隔热部分7b下面的热交换器单元15。将利用相同的参考标记表示与图1相关的上述已经描述的相同的或相似的零件且将省略其描述。

热交换器单元15被布置为与压力介质交换热能、驱散和/或吸收热能。

压制装置200还包括布置在压力机的炉腔18的负载室19的下端处中的第一流动发生器30和第二流动发生器31。以产生压力介质经过含有所要冷却的物品的负载室19和在隔热的外壳3和容器壁之间的空间10(即在压力容器的外壁的内侧和外壳3之间形成的第一引导通道10)的期望的和控制的流动的这种方式来布置第一流动发生器30和第二流动发生器31。

在本发明的优选的实施方式中，第一流动发生器包含由电动机35驱动的风扇30，以用于使压力介质在炉腔18内循环和增强内部对流回路，其中压力介质具有经过负载室19的向上流和沿着炉腔的外围部分12的向下流。风扇30布置在负载室19的下部部分的开口21中。

第二流动发生器包括布置在底部隔热部分7b下方的喷射器31。喷射器31连接至布置在压力机外部的气体推进剂系统22。在底部隔热部分7b的通孔中布置运输管43，以用于将压力介质从空间26运输至负载室19。喷射器31的至少一个出口33布置在负载室19中在风扇30的下游，使得在风扇30下游喷射压力介质。在本发明的实施方式中，该至少一个出口33位于连接至运输管43且布置在负载室19内的分配管41上，该出口33设置在相对于由风扇30的操作引起的压力介质中的湍流的背风面或避风面上。就是说，出口33朝向负载室19的侧壁42。

喷射器31布置在底部隔热部分7b下方的空间26中，且通过气体推进剂流被驱动。来自在压力容器的外壁的内侧和外壳3之间形成的第一引导通道10中的冷却回路的气体被吸入第一喷射器31中。第一引导通道10用于将压力介质从压力容器1的顶部引导到其底部。

风扇30和喷射器31彼此独立地操作。通过风扇30和喷射器31的联合作用，形成流入熔炉18中的可被精确地控制的有效的冷却气体流。从而，可以实现迅速的冷却工艺和精确的温度稳定性。这种迅速的冷却工艺和温度稳定性通过由热交换器15提供的冷却效应来进一步增强和改进。

在本发明的这个实施方式中，第二引导通道11设置有用于向那里供应压力介质的至少第一进口或上部进口24和至少第二进口或下部进口25，以及在压力容器的顶部处的用于允许压力介质流入第一引导通道10中的开口13。优选地，第二引导通道11设置有许多第一进口24和许多第二进口25，其位于相对于热交换器单元15的大约相同的垂直高度上，例如，成排布置。第一组进口24和第二组进口25邻近热交换器单元15布置在隔热的外壳3的下部部分26中。

根据本发明的实施方式，该至少一个第一进口的开口横截面面积小于该至少第二进口的开口横截面面积。

第一进口24优选布置在第二进口25上方且具有比第二进口25小的总的横截面开口面积。热交换器单元15优选布置在使得其布置在图2所示的第一进口24和第二进口25之间且在底部隔热部分7b下方的位置处。

第一组进口24优选位于与底部隔热部分7b大约相同的高度上，也就是，在热交换单元15之上。从而，通过压力容器1的第一引导通道10和第二引导通道11以及在压力容器1的下部中在底部隔热部分7b下方形成外部对流回路。

现在转向图3，将描述根据本发明的另外的实施方式。将利用相同的参考标记表示与图1或图2相关的上述已经描述的相同的或相似的零件且将省略其描述。在这个实施方式中，压制装置300包括第二流动发生器，所述第二流动发生器包括布置在底部隔热部分7b下方且经过底部隔热部分7b的初级喷射器51和次级喷射器52。初级喷射器51连接到布置在压力机外部的气体推进剂系统22。运输管55布置在底部隔热部分7b的通孔中，用于将压力介质运输到负载室19，在负载室19中，初级喷射器51和次级喷射器52的至少一个出口54分别地布置在负载室19中在风扇30的下游，使得在风扇30的下游喷射压力介质。

在本发明的实施方式中，该至少一个出口54位于连接至运输管55且布置在负载室19内的分配管53上，该出口54设置在相对于由风扇30的操作引起的压力介质中的湍流的背风面或避风面上。就是说，出口54朝向负载室19的侧壁42。

初级喷射器51布置在底部隔热部分7b下方的空间26中且通过气体推进剂流被驱动。来自压力容器的外壁的内侧和外壳3之间形成的第一引导通道10中的冷却回路的气体被吸入第一喷射器51中。第一引导通道10用于将压力介质从压力容器1的顶部引入到其底部。初级喷射器51为次级喷射器52提供气体推进剂流。

通过风扇30和初级喷射器51和次级喷射器52的联合作用，可以形成流入熔炉18中的冷却气体流。风扇30和第一喷射器51和第二喷射器52独立于彼此地操作。

在图4中，图示包括热交换器15和两个(初级和次级)喷射器51和52的压制装置400的实施方式。将利用相同的参考标记表示与图1-3相关的上述已经描述的相同的或相似的零件且将省略其描述。

现在参考图5a和5b，显示本发明的进一步的实施方式。将利用相同的参考数字表示与图1-4相关的上述已经描述的相同的或相似的零件且将省略它的描述。

参考图5a，分别地将初级喷射器61和次级喷射器62布置在底部隔热部分7b下方。初级喷射器61连接至布置在压力机外部的气体推进剂系统22。

初级喷射器61布置在底部隔热部分7b下方的空间中且通过气体推进剂流被驱动。来自压力容器的外壁的内侧和外壳3之间形成的第一引导通道10中的冷却回路的气体被吸入第一喷射器61中。第一引导通道10用于将压力介质从压力容器1的顶部引入到其底部。初级喷射器61为次级喷射器62提供气体推进剂流。

第一运输管65a和第二运输管65b布置在底部隔热部分7b的通孔中，用于将压力介质从底部隔热部分7b下方的空间26运输到负载室19。每一个运输管65a、65b连接至分配管63a、63b，分配管63a、63b布置在负载室19中且设置有至少一个出口64a、64b，该至少一个出口64a、64b布置在负载室19中在风扇30下游，使得在风扇30下游喷射压力介质。

在本发明的实施方式中，至少一个出口64a、64b在相对于由风扇30的操纵引起的压力介质中的湍流的背风面或避风面上位于分配管63a、63b上。也就是说，出口64a、64b朝向负载室19的侧壁42。

现在参考图5b，其是图5a中的箭头68的方向上的示意图(或在上方从顶部末端闭合部向底部末端闭合部16观察)。如可看到的，分配管63a和63b围绕压力容器1的中心轴线40形成半圆形部分。

根据本发明的实施方式，流动发生器可以作为喷射泵、或电力地或水力地驱动的泵来实现。

现在，将大致描述根据本发明的实施方式的典型的压制装置的操作。

在下列描述中，处理周期可以包括几个阶段，如装载阶段、压制和/或加热阶段、冷却阶段、迅速冷却阶段、和卸载阶段。

首先，打开压力容器1，使得可以进入其炉腔18和负载室19。这可以以本领域已知的许多不同的方式来完成，且为了理解本发明的原理，不需要其进一步的描述。

然后，将所要压制的物品放置在负载室19内且关闭压力容器1。

当物品已经被放置在压力容器1的负载室19内时，例如，借助于压缩机、加压存储罐(压力供应)、低温泵或类似物将压力介质供给至压力容器1中。继续将压力介质供给至压力容器1中，直到在压力容器1内获得期望的压力。

在将压力介质供给至压力容器1中时，或之后，激活炉腔18的熔炉(加热元件)且增加负载室内的温度。如果需要，继续供给压力介质，且增加压力，直到获得低于压制工艺所期望的压力且在低于期望的压制温度的温度下的压力水平。然后，通过增加炉腔18内的温度，将压力增加到最终的量，使得，达到期望压制压力。可选择地，同时地达到期望的温度和压力或在已经达到期望的温度之后，达到期望的压力。本领域的技术人员意识到，本领域已知的任何适当的方法可以用于达到期望的压制压力和温度。例如，可能的是，均衡压力容器中的压力和高压供应，且然后借助于压缩机进一步使压力容器加压，且同时进一步加热压力介质。可以通过循环风扇30和喷射器(或多个喷射器)31、51、52、61和62激活内部对流回路，以便实现均等的温度分布。

在维持温度和压力的选定的时期(也就是，实际的压制阶段)之后，压力介质的温度要降低，也就是，开始冷却的阶段。对于压制装置100的实施方式，例如，冷却阶段可以包括如下面描述的一个或更多个迅速的冷却阶段。

当已经充分降低温度时，可以从压力容器1排出在压制阶段期间使用的压力介质。对于某些压力介质，将压力介质排放到罐或类似物中以用于再循环可能是便利的。

在减压之后，打开压力容器1，使得可以从负载室19卸载压制的物品5。

现在参考图6-8，将更详细地解释工艺的不同的阶段，包括稳定状态和特别地适度的和迅速的冷却阶段。再次，关于压力容器内的压力介质的平均温度来解释术语“热的”或“暖的”和“冷的”。此外，箭头指示压力介质的流动方向。

首先，转向图6，图示图1所示的本发明的实施方式中的压力介质的流动方向。图3中所示的本发明的实施方式的操作将相似且因此没有在下面讨论。

如可以看到的，向下经过第一引导通道10的冷的压力介质部分地被吸入喷射器31中且被向上运输且被喷射到负载室19内和部分地在第二引导通道11中向上流动。这两种流动之间的关系将主要地依赖于喷射器31的操作。为了在稳定状态期间维持负载室19的均等温度，平衡了内部对流回路中由风扇30引起的压力介质和来自喷射器31的喷射的冷的压力介质的循环。在这种情况下，将仅在低功率下操作喷射器31，以便连续地喷射有限的冷的压力介质的流，或在短的时间间隔期间操作，以喷射一阵阵的冷的压力介质。这些间隔的长度和操作的功率将依赖于例如负载室19中的期望的温度和/或稳定状态阶段的长度。如果期望迅速的冷却或迅速的温度降低，则在较高的功率下操作喷射器31，以便将冷的压力介质的较强的流喷射到负载室19内，且因此，经过第一引导通道向上的流相对于被吸入到喷射器31中的流将更少。

现在参考图7，将描述图2所示的本发明的实施方式中的压力介质的流动方向。图4所示的本发明的实施方式的操作将相似且因此没有在下面讨论。在稳定状态期间，向下经过第一引导通道10的冷的压力介质部分地被吸入喷射器31中且被向上运输和喷射到负载室19内和部分地经过热交换器单元15上升且冷却热交换器单元15或将其维持在低的温度下。已经向下经过第一引导通道10的冷的压力介质的一部分流经第二进口25且流入第二引导通道11中。之后，通过热交换器单元15上升的压力介质流经第二引导通道11的上部的进口24且流入第二引导通道11中。第二引导通道11中的压力介质上升且进一步通过开口13。因而，上部进口24布置有足够大的开口面积，其足以在稳定状态或适度的冷却期间提供通流(through-flow)，从而冷却热交换单元15或将其维持在低的温度。

被吸入喷射器31中的流和经过热交换器15的流之间的关系将主要地取决于喷射器31的操作。为了在稳定状态期间维持负载室19中的均等温度，平衡了内部对流回路中由风扇30引起的压力介质和来自喷射器31的喷射的冷的压力介质的循环。在这种情况下，喷射器31将仅在低功率下操作，以便连续地喷射有限的冷的压力介质的流，或在短的时间间隔期间操作，以喷射一阵阵的冷的压力介质。这些间隔的长度和操作的功率将依赖于例如负载室19中的期望的温度和/或稳定状态阶段的长度。如果期望迅速的冷却或迅速的温度降低，则在较高的功率下操作喷射器31，以便将冷的压力介质的较强的流喷射到负载室19内，且因此，经过热交换器15和进一步地经过第一引导通道的向上的流将相对于被吸入到喷射器31中的流更少。

现在参考图8，将讨论迅速冷却阶段。在迅速冷却期间，在非常高的功率下操作喷射器31，也就是，将显著地高于稳定状态期间和适度的冷却阶段期间的冷的压力介质的强流喷射到负载室19内。因为通过暖的压力介质流入第二引导通道11中来充满上部的进口24，所以向下流经通道12的暖的压力介质流经上部的进口24且流经热交换器单元15。由于将热或热能从压力介质转移给热交换器单元15，因此通过热交换器单元15冷却向下流经热交换器单元15的压力介质。之后，从热交换器单元15流出的冷却的压力介质经过下部的进口25进入第二引导通道11中。经过第一引导通道10下行的冷的压力介质经过下部的进口25流入第二引导通道11中。这引起，可以将大量的热或热能从压力介质转移给热交换单元15且同时可以避免压力容器1的外壁的热超载。

现在参考图9，将描述根据本发明的典型的实施方法。优选地，在用于通过根据参考图1-8上述描述的实施方式中的任何一个的热等静压压制处理物品的压制装置中执行该方法。在整体一般水平上，方法包括，在压力周期期间，在步骤S900，将所要经受压制装置中的处理的物品放置在压力容器1的负载室19中，且在步骤S910，例如，借助于压缩机、加压存储罐(压力供应)、低温泵或类似物将压力介质供给到压力容器1中。继续将压力介质供给到压力容器1中，直到在压力容器1内获得期望的压力。在将压力介质供给到压力容器1中时，或之后，在步骤S920(其相应地可以与步骤S910同时地执行)，激活炉腔18的熔炉(加热元件)且增加负载室内的温度。如果需要，在步骤S920期间，继续供给压力介质，且增加压力，直到获得低于压制工艺所期望的压力且在低于期望的压制温度的温度下的压力水平。然后，通过增加炉腔18内的温度，将压力增加到最终的量，使得达到期望的压制压力。可选择地，同时地达到期望的温度和压力或在已经达到期望的温度之后达到期望的压力。本领域的技术人员意识到，本领域已知的任何适当的方法可以用于达到期望的压制压力和温度。例如，可能的是，均衡压力容器中的压力和高压供应，且然后借助于压缩机进一步使压力容器加压，且同时进一步加热压力介质。可以通过循环风扇30、90和喷射器(或多个喷射器)31、51、52、61、62、91和92激活内部对流回路，以便实现均等的温度分布。

在步骤S930，根据需要和取决于生产周期的需要，例如，在短的间隔期间或在不同程度的功率下，在步骤S120，利用至少一个流动发生器31；51、52；61、62或91、92靠近风扇30、90(例如，在风扇下游)形成压力介质到负载室中的流动，以便增强所述内部对流回路。优选地，在冷的压介质的喷射期间由风扇引起的循环流被连续地保持，风扇30、90用于增强内部对流回路，其中内部对流回路压力介质具有经过所述负载室19的向上流和沿着炉腔的外围部分12的向下流。通过从在底部隔热部分7b下方和底部末端部分16上方的空间26向上运输压力介质且在风扇30的下游将所述压力介质喷射到负载室19内，形成了冷的压力介质的流动，以增强内部对流回路。冷的压力介质的这种流动也可以用于实现冷却。

在步骤S940，开始冷却的阶段。对于压制装置100的实施方式，例如，冷却阶段可以包括如下面描述的一个或更多个迅速的冷却阶段。当已经充分降低温度时，可以从压力容器1排出在压制阶段期间使用的压力介质。对于某些压力介质，将压力介质排放到罐或类似物中以用于再循环可能是便利的。在步骤S950，在解压之后，打开压力容器1，使得可以从负载室19卸载压制的物品5。

现在参考图10和11，将讨论本发明的另一个实施方式。压力容器1包括位于压力容器1的底部处在炉腔18以及底部隔热部分7b下方的热交换器单元15。将利用相同的参考标记表示与图1和图2相关的上述已经描述的相同的或相似的零件且将省略其描述。

压制装置500包括布置在负载室19内的第一流动发生器90。在这个实施方式中，压制装置500包括第二流动发生器，其包括布置在底部隔热部分7b下方和经过底部隔热部分7b的两个初级喷射器91和次级喷射器92。初级喷射器91连接至布置在压力机外部的气体推进器系统22。次级喷射器92的运输管95与第一流动发生器90的驱动轴98同轴地布置在中心轴线40处。也就是说，驱动轴98布置在运输管95内部。运输管95将压力介质运输到负载室19，在负载室19，接近负载室19内风扇90的驱动轴98分别地布置初级喷射器91和次级喷射器92的至少一个出口94，使得压力介质被喷射到负载室19内。

在本发明的实施方式中，至少一个出口94位于连接至运输管95且布置在负载室19内的分配管上(没有显示)。

初级喷射器91布置在底部隔热部分7b下方的空间26中，且通过气体推进剂流被驱动。来自压力容器的外壁的内侧和外壳(见例如图4)之间形成的第一引导通道(见例如图4)中的冷却回路的气体被吸入第一喷射器91中。第一引导通道用于将压力介质从压力容器1的顶部引导到其底部。初级喷射器91为次级喷射器92提供气体推进剂流。

通过风扇90和初级喷射器91和次级喷射器92的联合作用，可以形成流入熔炉18中的冷却气体流。风扇30和第一喷射器91和第二喷射器92独立于彼此地操作。

在图11中，其是沿着图10中的截面A-A在图10中的箭头100的方向中的示意图(或在上方从顶部末端闭合部向底部末端闭合部16观察)。如示例中所示，可以通过许多辐条105将驱动轴连接到风扇90。在图示的实施方式中，三个辐条105用于将驱动轴98连接至风扇，且运输管95具有用于将压力介质喷射到负载室19中的三个出口94。如技术人员意识到的，原则上，辐条的数目是任意的，例如，可设想具有两个、四个或五个辐条和相应地具有两个、四个或五个出口。

虽然本描述和附图公开了包括部件、材料、温度范围、压力范围等等的选择的实施方式和示例，但是本发明不限于这些具体的示例。可以做出许多修饰和变化，而不脱离通过附加的权利要求界定的本发明的范畴。

Claims (15)

1.一种压制装置，其用于通过热等静压压制处理至少一个物品，所述压制装置包括压力容器(1)，所述压力容器(1)包括：

炉腔(18)，其包括熔炉，其中所述炉腔(18)至少部分地被隔热的外壳(3)包围，并且其中所述炉腔(18)包括被配置为保持所要处理的至少一个物品的负载室(19)，其中所述负载室(19)被布置以便允许压力介质流经所述负载室(19)；和

至少两个流动发生器(51、52)，其布置为用于形成压力介质到所述负载室中的流动，其中所述压力介质到所述负载室中的所述流动通过经由运输管从在所述压力容器(1)的底部隔热部分(7b)下方和底部末端部分(16)上方的空间(26)向上运输压力介质和将所述压力介质喷射到所述负载室中来形成，所述运输管具有布置在所述空间(26)内的进口、联接到所述进口且延伸穿过所述底部隔热部分(7b)的中间节段和联接到所述中间节段的出口；

其中所述至少两个流动发生器包括初级流动发生器(51)和次级流动发生器(52)，所述初级流动发生器布置在所述底部隔热部分(7b)下方，所述次级流动发生器布置为与所述初级流动发生器(51)相关，以便接收由所述初级流动发生器(51)形成的所述压力介质的流并且将压力介质的流形成到所述负载室中，其中所述次级流动发生器(52)布置在所述底部隔热部分(7b)下方并经过所述底部隔热部分(7b)，并且其中所述初级流动发生器(51)和所述次级流动发生器(52)中的每一个包括至少一个喷射器。

2.根据权利要求1所述的压制装置，其中所述初级流动发生器(51)被配置为使得来自第一压力介质引导通道(10)中的冷却回路的压力介质被吸入所述初级流动发生器(51)中，所述第一压力介质引导通道(10)在所述压力容器(1)的外壁的内表面和所述隔热的外壳(3)之间形成。

3.根据权利要求1所述的压制装置，其中所述次级流动发生器(52)与所述初级流动发生器(51)对准。

4.根据权利要求1所述的压制装置，其中所述初级流动发生器(51)和所述次级流动发生器(52)布置为彼此相关，使得由所述初级流动发生器形成的压力介质的流动大体上朝向与由所述次级流动发生器形成的压力介质的流动相同的方向。

5.根据权利要求1所述的压制装置，其中所述初级流动发生器连接至布置在所述压力容器外部的气体推进剂系统(22)。

6.根据权利要求1所述的压制装置，其中压力介质向上流经所述负载室是允许的，并且其中所述压力容器(1)还包括：

风扇(30)，其用于使所述压力介质在所述炉腔(18)内循环并用于增强内部对流回路，其中在所述内部对流回路中，所述压力介质具有经过所述负载室(19)的向上流和沿着所述炉腔(18)的外围部分(12)的向下流。

7.根据权利要求6所述的压制装置，其中所述至少两个流动发生器中的一个或更多个出口(54)被布置在相对于所述风扇的下游位置且在径向方向上在所述风扇外部的位置，用于在所述风扇下游以及在所述风扇外部在所述径向方向上喷射所述压力介质。

8.根据权利要求6所述的压制装置，其中所述至少两个流动发生器包括至少两个运输管(65a、65b)，用于将压力介质从所述空间向上运输，以在所述风扇下游将所述压力介质喷射到所述负载室中。

9.根据权利要求8所述的压制装置，其中所述至少两个运输管中的每个连接到布置在所述负载室中的分配管(63a、63b)，所述分配管设置有用于在所述风扇下游将压力介质喷射到所述负载室中的至少一个出口(64a、64b)。

10.根据权利要求6所述的压制装置，其中所述次级流动发生器包括与所述风扇的驱动轴(98)同轴地布置的运输管(95)且包括用于将压力介质喷射到所述负载室中的至少一个出口(94)。

11.根据权利要求1所述的压制装置，其中所述初级流动发生器连接至布置在所述压力容器外部的气体推进剂系统(22)，其中所述次级流动发生器被布置为以便设置有包括来自所述初级流动发生器的气体的气体推进剂流。

12.根据权利要求1所述的压制装置，其中所述次级流动发生器包括布置在所述负载室中的至少一个分配管(53)，所述至少一个分配管围绕所述压力容器的中心轴线(40)以大体上水平和径向方向延伸，并且所述至少一个分配管包括至少一个出口(54)。

13.根据权利要求12所述的压制装置，其中布置在所述负载室中的所述至少一个分配管围绕所述压力容器的所述中心轴线形成至少半圆形部分。

14.根据权利要求12所述的压制装置，其中所述至少一个分配管的所述至少一个出口(54)相对于所述中心轴线成角度布置，使得喷射到所述负载室中的所述压力介质大体上朝向所述负载室的侧壁(42)。

15.一种用于压制装置的方法，所述压制装置用于通过热等静压压制处理至少一个物品，所述压制装置包括压力容器(1)，所述压力容器(1)包括炉腔(18)，所述炉腔包括熔炉，其中所述炉腔(18)至少部分地被隔热的外壳(3)包围，并且其中所述炉腔(18)包括负载室(19)，所述负载室被配置为保持所要处理的至少一个物品，其中所述负载室(19)被布置以便允许压力介质流经所述负载室(19)，所述方法包括：

利用至少两个流动发生器(51、52)形成压力介质到所述负载室中的流动，其中所述压力介质到所述负载室中的所述流动通过经由运输管从在所述压力容器(1)的底部隔热部分(7b)下方和底部末端部分(16)上方的空间(26)向上运输压力介质和将所述压力介质喷射到所述负载室中来形成，所述运输管具有布置在所述空间(26)内的进口、联接到所述进口且延伸穿过所述底部隔热部分(7b)的中间节段和联接到所述中间节段的出口，其中所述至少两个流动发生器包括初级流动发生器(51)和次级流动发生器(52)，所述初级流动发生器布置在所述底部隔热部分(7b)下方，所述次级流动发生器布置为与所述初级流动发生器(51)相关，以便接收由所述初级流动发生器(51)形成的压力介质的流并且将压力介质的流形成到所述负载室中，其中所述次级流动发生器(52)布置在所述底部隔热部分(7b)下方并经过所述底部隔热部分(7b)，并且其中所述初级流动发生器(51)和所述次级流动发生器(52)中的每一个包括至少一个喷射器。

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