CN116745105A - 通过加压液循环风扇能够快速加热和冷却的等静压压制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于通过加压液体对被加工物进行加压,更具体地,本发明涉及一种通过加压或冷却加压液体,对被加工物进行冷却或加热,并且通过可以实现等静压成型的加压液循环风扇能够快速加热和冷却的等静压压制装置。根据本发明的实施例的通过加压液循环风扇能够快速加热和冷却的等静压压制装置,包括:压力容器,通过加压液体的压力对被加工物进行加压成型;热交换器,设置在所述压力容器的内部,与所述加压液体进行热交换,以加热或冷却所述加压液体;以及加热冷却供应部,选择性地加热或冷却用于加热或冷却所述热交换器的热介质,并供应到所述热交换器,所述等静压压制装置包括:加压液循环风扇,位于所述压力容器的内部,并在所述压力容器的内部循环所述加压液体;循环风扇马达,旋转所述加压液循环风扇;马达容纳部,从所述压力容器分隔,以容纳所述循环风扇马达;以及均压调节部,对应于所述压力容器的内部压力,增减所述马达容纳部的内部压力,以阻断由于所述压力容器和所述马达容纳部的压力差导致所述加压液体向所述马达容纳部泄漏。

Description

通过加压液循环风扇能够快速加热和冷却的等静压压制装置
技术领域
本发明的目的在于通过加压液体对被加工物进行加压,更具体地,本发明涉及一种通过加压或冷却加压液体,对被加工物进行冷却或加热,并且通过可以实现等静压成型的加压液循环风扇能够快速加热和冷却的等静压压制装置。
背景技术
通常,等静压压制装置通过向压力容器的内部供应高压流体,以通过流体的压力使被加工物成型。
等静压压制装置分为在加热状态下加工的温等静压(Warm Isostatic press;WIP)或热等静压(Hot Isostatic press;HIP)以及在冷却状态下加工的冷等静压(ColdIsostatic press;CIP),其中HIP使用气态流体,WIP和CIP使用液体。特别是,HIP应用于将气态流体加热至300℃以上到2500℃的产品中,因此其用途与使用250℃以下的液体加压的WIP以及使用常温液体加压的CIP有所区别。
通常,所述WIP的加热或冷却所需时间较长,而且在对被加工物进行压缩加工后取出时,需要在高温状态下取出,因此对于在高温状态下变形的产品而言需要冷却后取出,在这种操作状态下,会产生被加工物压缩后恢复原状的回弹现象,从而降低了压缩加工的意义。
为了解决这种问题,本申请人开发过韩国授权专利第10-1708490号(以下,称为“现有技术1”)以及韩国授权专利第10-2138354号(以下,称为“现有技术2”)。
现有技术1被配置为通过选择供应部对热交换器进行冷却或加热,以选择性地执行冷等静压和热等静压,现有技术2被配置为通过托架使流体循环,从而可以快速改变加压流体的温度,并以快速且均匀的质量加工被加工物。
对此,在韩国授权专利公报第10-1311563号(以下,称为“现有技术3”)中,可以通过强制循环装置来调节流体中介质气体的循环量。
但是,由于现有技术1和现有技术2中没有单独循环加压介质的构造,因此加压介质的加热和冷却需要很长时间,而现有技术3中虽然可以通过强制循环装置强制循环加压介质,但存在加压介质流入驱动风扇的马达而损坏马达,并且由于压力差而导致马达损坏的问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明是为了解决上述问题而提出的,本发明旨在提供一种通过加压液循环风扇能够快速加热和冷却的等静压压制装置,所述装置能够在具有加热器和冷却器的加热冷却供应部中加热或冷却热介质后供应到热交换器,因此可以在加热或冷却加压流体后执行冷等静压加工和热等静压加工,从而可以快速冷却并取出发生回弹现象或在高温状态下变形的被加工物。
另外,本发明旨在提供一种通过加压液循环风扇能够快速加热和冷却的等静压压制装置,所述装置在将循环风扇马达容纳在马达容纳部中的状态下,通过均压调节部,对应于压力容器的压力变化,均衡地调节马达容纳部的压力,从而可以防止因压力差导致加压液体渗透到马达容纳部而使循环风扇马达损坏。
另外,本发明旨在提供一种通过加压液循环风扇能够快速加热和冷却的等静压压制装置,在所述装置中,加压液循环风扇在旋转的同时,通过托架使加压液体形成循环气流,从而可以在快速加热和冷却加压液体的同时,长时间保持恒定的温度,以避免被加工物的成型不良并实现快速的加工操作。
(二)技术方案
实现上述技术问题的根据本发明的实施例的通过加压液循环风扇能够快速加热和冷却的等静压压制装置,包括:压力容器,使用加压液体的压力对被加工物进行加压成型;热交换器,设置在所述压力容器的内部,与所述加压液体进行热交换,以加热或冷却所述加压液体;以及加热冷却供应部,选择性地加热或冷却用于加热或冷却所述热交换器的热介质,并供应到所述热交换器,其中,所述等静压压制装置包括:加压液循环风扇,位于所述压力容器的内部,并在所述压力容器的内部循环所述加压液体;循环风扇马达,旋转所述加压液循环风扇;马达容纳部,从所述压力容器分隔,以容纳所述循环风扇马达;以及均压调节部,对应于所述压力容器的内部压力,增减所述马达容纳部的内部压力,以阻断由于所述压力容器和所述马达容纳部的压力差导致所述加压液体向所述马达容纳部泄漏。
所述均压调节部可以包括:波纹管部件,位于所述压力容器和所述马达容纳部之间,并且体积根据所述压力容器的压力的增减而增大或缩小,以调节所述马达容纳部的压力。
所述波纹管部件可以通过由金属形成的多个环形板在堆叠的状态下交替接合彼此邻接的内周和外周而形成。
所述等静压压制装置可以包括:绝缘液体,被填充到所述马达容纳部,以根据所述均压调节部的操作容易地改变所述马达容纳部的内部压力。
所述热交换器可以通过堆叠多个形成介质流道和循环流道的导热板而构成,以使所述热介质经过的所述介质流道和所述加压液体经过的所述循环流道彼此不连接。
所述热交换器可以包括:中央供应部,形成在所述交换器的中央,设置有所述加压液循环风扇,并与所述循环流道的一端连通,以通过所述加压液循环风扇从所述循环流道供应加压液体,或者向所述循环流道供应加压液体;以及安置供应部,连通所述托架和所述循环流道的另一端,以将经过所述循环流道的所述加压液体供应到安置所述被加工物的所述托架,或者使所述加压液体经由所述托架供应到所述循环流道。
所述等静压压制装置可以包括:托架,安置所述被加工物,以将所述被加工物运入所述压力容器,或者从所述压力容器取出所述被加工物,所述托架可以包括:流入流出口,分别形成在所述托架的上部和下部,使得所述加压液体流入所述托架内部和从所述托架内部流出,以使所述加压液体形成循环所述被加工物的气流;以及托架壁,包围所述流入流出口的周围,以在所述压力容器中分隔容纳所述被加工物的安置空间和所述压力容器之间。
(三)有益效果
根据本发明,可以通过加热冷却供应部加热或冷却热交换器,因此可以提供能够快速改变温度的WIP,并且在高温高压的加压液体下以保持压力的状态快速冷却,从而可以缩短加工操作的时间,特别是可以生产没有气孔并抑制回弹现象的高质量的产品。
另外,通过加压液循环风扇循环加压液体,并通过托架形成使加压液体循环的循环气流,从而不仅可以使加压液体长时间保持恒定的温度,还可以快速改变加压液体的温度以执行快速的加工操作,而且可以最小化被加工物的不良发生。
另外,循环风扇马达设置在与压力容器分隔的马达容纳部中,并在马达容纳部中设置有均压调节部,以对应于压力容器的压力,调节马达容纳部的压力,因此可以防止轴封损坏,并防止加压液体流入马达容纳部而导致循环风扇马达损坏。
附图说明
图1是示意性地示出根据本发明的实施例的通过加压液循环风扇能够快速加热和冷却的等静压压制装置的侧截面图。
图2是示意性地示出根据本发明的实施例的通过加压液循环风扇能够快速加热和冷却的等静压压制装置的热交换器的侧截面图。
图3是示意性地示出根据本发明的实施例的通过加压液循环风扇能够快速加热和冷却的等静压压制装置的马达容纳部的操作状态的侧截面图。
附图标记说明
100:通过加压液循环风扇能够快速加热和冷却的等静压压制装置
110:压力容器 111:高压密封件
113:隔热材料 115:盖
120:加压液供应装置 130:热交换器
131:中央供应部 133:安置供应部
135:导热板 135a:循环流道
135b:介质流道 140:加热冷却供应部
141:加热器 143:冷却器
145:循环泵 150:加压液循环风扇
151:循环风扇马达 153:轴封
160:马达容纳部 165:均压调节部
166:压力室 167:波纹管部件
170:托架 171:托架壁
173:流入流出口 175:搁板
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施例进行说明。
如图1所示,根据本发明的实施例的通过加压液循环风扇150能够快速加热和冷却的等静压压制装置100可以包括压力容器110。
所述压力容器110可以通过填充加压液体并使用加压液体在被加工物的周围对容纳在内部的被加工物均衡加压的方式加工被加工物。
在实施例中,加工表示对被加工物施加压力以改变形状、用粉末压缩形成为任意形状、加压使被加工物的组织变得紧密、通过加压力改变组织或通过加压扩散接合等的被加工物的所有变形。
压力容器110可以形成为上部或下部中的任意一侧开口或上部和下部都开口的圆柱形状,并且在压力容器110上可以设置有打开和关闭开口的上部、下部或上部和下部两者的盖115。
设置在压力容器110上的盖115可以被设置为通过盖开闭部件打开和关闭盖,盖115可以部分插入压力容器110的内部,以形成密封压力容器110的开口部分且外径与压力容器110的内径对应的插入部。
在盖和压力容器110之间可以设置有高压密封件111,以阻断填充在压力容器110内部的加压液体泄漏到外部,并且高压密封件111可以应用各种形式的已知的高压密封件111,其能够通过压力容器110的内部压力而弹性变形来实现气密,或者在压力施加到倾斜面等时可被倾斜面引导并提高气密性。
在压力容器110中可以形成用于向压力容器110内部填充加压液体和排出加压液体的填充口和排出口,并且填充口和排出口可以形成在盖115上,当压力容器110被构造成在下部设置有盖115以能够打开下部时,也可以不用单独形成排出口。
压力容器110的填充口连接加压液供应装置120,从而可以通过加压液供应装置120将加压液体以高压方式供应到压力容器110的内部。
此时,加压液供应装置120也可以被实施为泵或活塞,以能够以高压方式供应加压液体。
另一方面,压力容器110为了承受高压,可以在压力容器110的周围卷绕金属丝,以加强压力容器110的刚性,金属丝还可以被实施为钢琴线。
其中,当压力容器110通过金属丝加强时,可以承受6000bar以上的超高压,因此可以用超高压来加工被加工物。
在压力容器110的内部可以设置有隔热材料113,以防止压力容器110内部的热排出到外部或与外部热交换而发生温度变化。
隔热材料113不仅被设置在压力容器110的内部,还被设置在压力容器110的盖115上,从而能够对压力容器110的整体内部空间进行隔热。
其中,相比于对压力容器110的温度进行保温,使用隔热材料113的目的在于,对在压力容器110内部进行加热或冷却的加压液体的温度进行保温,以提高被加工物的加热性和冷却性。
被填充到压力容器110中以加压被加工物的加压液体可以是水或油。
其中,当通过气体加压被加工物时,由于气体的压缩率高于液体的压缩率,因此不仅压缩被加工物所需的时间较长,而且与液体相比,其所占体积过大难以保管,还存在泄漏时难以回收且不易处理的问题。
因此,在实施例中,向压力容器110填充加压液体以用于加压被加工物,因此与气体相比更容易保管,泄漏时不仅容易回收,而且易于处理。
如图1所示,根据本发明的实施例的通过加压液循环风扇150能够快速加热和冷却的等静压压制装置100可以包括托架170。
所述托架170可以容纳被加工物,以将被加工物运入压力容器110的内部,或者从压力容器110取出被加工物。
托架170中设置有多个搁板175,在各搁板175上安置被加工物,以将被加工物运入压力容器110的内部,或者从压力容器110取出被加工物。
托架170不仅可以将被加工物运入压力容器110或从压力容器110取出,还可以在压力容器110的内部形成加压液体的循环气流。
托架170可以包括分隔被加工物所在的内部空间和压力容器110之间的空间的托架壁171,并且托架壁171可以形成为圆柱形状。
在托架壁171中可以设置有打开和关闭托架壁171的开闭门,以便被加工物被运入托架170的内部或从托架170的内部取出。
托架170可以在上部和下部形成流体流入和流出的流入流出口173,使得加压液体经过内部空间,流入流出口173可以形成为贯穿托架170的上部和下部的形状,或者流入流出口173也可以形成为完全打开托架170的上部和下部的形状。
在搁板175中可以贯穿形成加压液体穿过的多个搁板175孔,使加压液体可以穿过内部空间。
在实施例中,托架170被构造成使加压液体以如下方式循环,即,加压液体通过托架170上部的流入流出口173流入托架170内部,并且通过托架170下部的流入流出口173排出至托架170的外部,排出的加压液体通过加压液循环风扇150从托架壁171的外部再次向上移动至托架170的上部,从而通过位于托架170上部的流入流出口173流入托架170内部。
然而,加压液体还可以以与实施例相反的方式循环,即,加压液体通过形成在托架170下部的流入流出口173流入托架170内部,并通过形成在托架170上部的流入流出口173排出,并且通过托架壁171的外部向下移动并再次通过形成在托架170下部的流入流出口173流入。
托架170设置在密封压力容器110的盖115上,因此在打开盖115时,托架170可以一起从压力容器110被取出,并且在用盖115密封压力容器110时,托架170可以一起被运入压力容器110的内部。
如图1和图2所示,根据本发明的实施例的通过加压液循环风扇150能够快速加热和冷却的等静压压制装置100可以包括热交换器130。
热交换器130被设置在压力容器110的内部,以与填充在压力容器110内部的加压液体进行热交换,从而可以加热或冷却加压液体。
热交换器130可以通过循环热介质来与热介质进行热交换,从而加热或冷却。
在热交换器130中可以形成有热介质经过并进行热交换的介质流道135b,并且可以形成有加压液体经过并进行热交换的循环流道135a。
介质流道135b和循环流道135a可以彼此不连接地形成在热交换器130中,以防止热介质和加压液体混合。
热交换器130可以被构造成多个导热板135堆叠的形状,并且多个导热板135可以通过扩散接合来接合。
例如,热交换器130可以被制造成以下形态,即,在多个导热板135的每一个中形成用于形成循环流道135a的循环流道135a槽和用于形成介质流道135b的介质流道135b槽之后,在将多个导热板135彼此重叠的状态下粘合。
其中,形成在导热板135中的循环流道135a和介质流道135b彼此不连接,因此加压液体和热介质可以独立地移动而不混合。
另外,多个导热板135可以通过受外力加压而接合的扩散接合来接合。
热交换器130可以包括中央供应部131和安置供应部133。
中央供应部131可以形成在热交换器130的中央,并且可以与循环流道135a的一端连通。
在中央供应部131中设置有加压液循环风扇150中的产生吸入加压液体的吸力的部分,因此可以通过加压液循环风扇150的吸力,将经过循环流道135a被加热或冷却的加压液体被供应到加压液循环风扇150。
在安置供应部133中可以安置托架170,安置供应部133在托架170被安置到安置供应部133的状态下,可以连通托架壁171的内侧周围和循环流道135a的另一端,使得通过托架170与被加工物进行热交换的加压液体可以在经过托架170后流入热交换器130。
例如,当托架170被安置在安置供应部133中时,托架170的下端周围紧贴安置供应部133,从而可以通过加压液循环风扇150的吸力使加压液体在经过循环流道135a的另一端移动到循环流道135a的一端并进行热交换之后,被加压液循环风扇150吸入并排出至托架170的外部。
如图1所示,根据本发明的实施例的通过加压液循环风扇150能够快速加热和冷却的等静压压制装置100可以包括加热冷却供应部140。
加热冷却供应部140可以加热或冷却热介质后供应到热交换器130,以加热或冷却热交换器130。
加热冷却供应部140可以包括用于加热热介质的加热器141和用于冷却热介质的冷却器143。
例如,加热器141可以被实施为通过电加热的加热器141或热电元件。
例如,冷却器143可以包括热电元件,并以热电元件的冷却面冷却热介质。
作为另一个示例,冷却器143可以被构造成包括冷冻循环,例如冷凝器、蒸发器、压缩器以及膨胀器,使得相变材料在经过冷冻循环时冷却蒸发器,热介质与蒸发器热交换并被冷却。
加热冷却供应部140包括介质循环泵145,从而可以通过介质循环泵145使热介质强制循环热交换器130、加热器141和冷却器143,以进行加热或冷却。
为了加热或冷却加压液体,加热冷却供应部140可以选择性地操作加热器141和冷却器143。
例如,加热冷却供应部140在加热加压液体时,可以停止冷却器143的操作,只操作加热器141,而在冷却加压液体时,可以停止加热器141的操作,只操作冷却器143。
此时,加热冷却供应部140可以在串联加热器141和冷却器143的状态下,只操作加热器141和冷却器143中的任意一个来加热或冷却热介质,或者在并联加热器141和冷却器143的状态下,以控制热介质只经过加热器141和冷却器143中任意一个的形式来选择热介质的加热和冷却。
如图1所示,根据本发明的实施例的通过加压液循环风扇150能够快速加热和冷却的等静压压制装置100可以包括加压液循环风扇150和循环风扇马达151。
加压液循环风扇150径向设置有多个叶片,可以通过旋转的离心力产生吸力和排出力,并且加压液循环风扇150可以被实施为向中央吸入流体并将吸入的流体排出至周围的离心风扇。
其中,除离心风扇外,加压液循环风扇150还可以被实施为能够输送液体的各种形式的叶轮。
加压液循环风扇150的产生吸力的中央部分位于热交换器130的中央供应部131,从而可以通过中央供应部131吸入加压液体,并且吸入的加压液体可以排出至热交换器130的外部周围。
循环风扇马达151可以旋转加压液循环风扇150,并且循环风扇马达151可以被实施为通过电旋转的电气马达。
当循环风扇马达151位于压力容器110的内部时,填充在压力容器110的加压液体流入循环风扇马达151,从而存在循环风扇马达151短路的风险。
因此,循环风扇马达151可以容纳在下面说明的马达容纳部160中。
如图1和图3所示,根据本发明的实施例的通过加压液循环风扇150能够快速加热和冷却的等静压压制装置100可以包括马达容纳部160和均压调节部165。
马达容纳部160可以与压力容器110的填充加压液体的空间分隔而形成为独立的空间,并且可以在马达容纳部160中容纳循环风扇马达151。
容纳在马达容纳部160中的循环风扇马达151的马达轴可以贯穿压力容器110并结合到位于压力容器110内部的加压液循环风扇150,并且可以在马达轴贯穿的压力容器110部分设置用于阻断加压液体流入马达容纳部160的轴封153。
在马达容纳部160中可以填充有绝缘液体,并且绝缘液体具有绝缘性,因此可以防止因供应到循环风扇马达151的电力导致循环风扇马达151发生短路。
循环风扇马达151可以在绝缘液体填充在马达容纳部160中的状态下,以浸入绝缘液体中的状态位于马达容纳部160中。
绝缘液体可以是具有与填充在压力容器110中的加压液体的压缩率对应的压缩率或更低压缩率的液体,并且绝缘液体可以是非固化液体。
均压调节部165可以与压力容器110的内部压力成比例地增减马达容纳部160的压力,以使压力容器110的内部压力与马达容纳部160的内部压力相同或者使两者的内部压力差最小化。
均压调节部165可以设置在马达容纳部160和压力容器110连通的部分,均压调节部165通过减少压力容器110和马达容纳部160的压力差,最小化压力差导致的轴封153的损坏,从而阻断加压液体流入马达容纳部160,因此可以最小化循环风扇马达151的损坏。
均压调节部165可以被设置为,在马达容纳部160的一部分形成与压力容器110连通的压力室166,并设置于压力室166,或者在与马达容纳部160隔开的部分形成压力室166,并且通过连接流道使压力室166和马达容纳部160彼此连接的形态。
均压调节部165可以包括波纹管部件167。
波纹管部件167可以通过以下方式增减马达容纳部160的压力,即波纹管部件167的体积可以由填充在压力容器110的加压液体膨胀或缩小以加压马达容纳部160的绝缘液体或释放马达容纳部160的绝缘液体压力。
波纹管部件167可以以向马达容纳部160所在的方向体积膨胀或者从膨胀的状态缩小的方式设置在压力室166中。
波纹管部件167可以是一端开口且另一端密封的形状,并且可以在压力室166中开口的一端朝向压力容器110所在的方向设置,密封的另一端朝向马达容纳部160所在的方向设置。
在波纹管部件167中,压力容器110的加压液体可以从波纹管部件167的开口部分流入使得波纹管部件167的体积膨胀,在波纹管部件167体积膨胀的状态下加压液体再次流出时,可以通过弹性力变形为初始形状,并缩小体积。
波纹管部件167可以由金属形成,以能够承受填充在压力容器110中的加压液体的高压。
波纹管部件167可以形成为多个环形板形状的金属板在堆叠状态下交替接合彼此邻接的环形板形状的金属板的内周和外周的形态,以能够使流体流入内部。
例如,波纹管部件167可以以如下形式制造,即,在多个环形板在堆叠状态下,接合彼此邻接的环形板内周,接着位于其上部的环形板接合到内周彼此接合的环形板的外周,位于外周接合的环形板的上部的环形板则再次接合内周。
此时,在波纹管部件167的两端中的任意一端接合密封的板,从而可以制造成波纹管部件167的一端开口且另一端密封的形态。
另一方面,在压力室166中,当波纹管部件167的体积受压力容器110的压力而膨胀时,波纹管部件167会缩小压力室166的空间,同时对填充在压力室166中的绝缘液体进行加压,从而增大马达容纳部160的压力。
相反,在波纹管部件167的体积膨胀的状态下,当压力容器110的压力减小时,流入波纹管部件167中的加压液体受压力室166的压力而再次移动到压力容器110中,从而体积可以缩小。
对以上说明的各构造间的作用和效果进行说明。
根据本发明的实施例的通过加压液循环风扇150能够快速加热和冷却的等静压压制装置100可以在压力容器110的内部设置用于加热或冷却加压液体的热交换器130,并且可以在压力容器110的内部设置隔热材料113,以最小化由加热或冷却加压液体导致的温度变化。
由于加压液体以高压方式供应到压力容器110的内部,因此可以通过加压液体的压力来加工容纳在压力容器110内部的被加工物,并且由于在压力容器110中形成有填充口和排出口,因此可以将加压液体供应到压力容器110的内部,或者从压力容器110的内部向外部排出加压液体。
加压液体可以通过加压液供应装置120以高压方式供应到压力容器110的内部。
在热交换器130中形成有加压介质经过并进行热交换以实现加热或冷却的循环流道135a,并且在热交换器130中形成有不与循环流道135a连接且热介质经过的介质流道135b。
在热交换器130中可以形成有与循环流道135a的一端连接的中央供应部131,以使加压液体经过并进行热交换。
另外,在热交换器130中可以形成有安置托架170的安置供应部133,并且安置供应部133可以被构造成,连通托架170的内侧周围和循环流道135a的另一端,以使加压液体在经过托架170后进入热交换器130的循环流道135a。
热交换器130可以被制造成重叠多个导热板135并扩展接合的形态,以能够承受高压。
在安置于安置供应部133的托架170上,可以多段设置安置被加工物的多个搁板175,并且可以在搁板175上打孔形成多个穿孔,使得加压液体可以移动。
在托架170可以形成加压液体流入和流出的流入流出口173,使得加压液体在从上部向下部经过时,在对被加工物进行加压的同时,与被加工物进行热交换,从而可以加热或冷却被加工物,并且托架170被托架壁171包围,从而可以在压力容器110中分隔被加工物所在的位置和加压液体经过的流道。
托架170结合到盖115,因此在打开和关闭盖115时,托架170可以被运入压力容器110或从压力容器110取出。
热交换器130可以连接到供应热介质的加热冷却供应部140,加热冷却供应部140包括加热器141和冷却器143,从而可以选择性地将热介质通过加热器141进行加热,或者通过冷却器143进行冷却并提供到热交换器130。
用于循环加压液体的加压液循环风扇150可以位于热交换器130的中央供应部131中,并且加压液循环风扇150可以通过循环风扇马达151进行旋转,并且从中央供应部131吸入加压液体并排出至加压液循环风扇150的周围。
循环风扇马达151可以设置在从压力容器110中分隔的马达容纳部160中,在马达容纳部160中填充有绝缘液体,循环风扇马达151以浸入绝缘液体的状态设置。
另外,在马达容纳部160中可以设置均压调节部165,以防止由于压力容器110的压力差而损坏气密循环风扇马达151的轴封153。
均压调节部165可以形成连通马达容纳部160和压力容器110的内部空间的压力室166,并在压力室166中设置有根据压力容器110的压力体积缩小或膨胀的波纹管部件167。
在压力室166中,波纹管部件167可以以向马达容纳部160所在的方向体积膨胀或缩小并加压填充在马达容纳部160中的绝缘液体或释放填充在马达容纳部160中的绝缘液体压力的方式,对应于压力容器110的内部压力而增减马达容纳部160的内部压力。
波纹管部件167可以由金属形成,以能够最小化腐蚀并承受高压,并且波纹管部件167可以形成为多个金属环形板在堆叠的状态下交替接合彼此邻接的环形板的外周和内周的形态。
如上构造的根据本发明的实施例的通过加压液循环风扇150能够快速加热和冷却的等静压压制装置100在打开压力容器110的盖115的状态下,将被加工物安置在托架170的搁板175上。
另外,当关闭压力容器110的盖115时,托架170被运入压力容器110的内部,当压力容器110被盖115密封时,通过加压液供应装置120向压力容器110的内部注入加压液体。
向压力容器110的内部注入加压液体,使加压液体保持对被加工物进行加压的预设压力,并在预设压力下,通过加压液体对被加工物施加预设时间的压力,以加工被加工物。
另一方面,在对被加工物进行加工的情况下,当通过高温进行加热加工、或通过冷却进行加工时,通过加热冷却供应部140选择加热器141或冷却器143并操作。
当加热器141或冷却器143操作时,热介质通过加热器141加热或通过冷却器143冷却,并且冷却或加热的热介质被供应到热交换器130。
被供应到热交换器130的热介质可以在介质流道135b中循环,加压液体经过被热介质加热或冷却的热交换器130的循环流道135a并进行热交换,以能够通过加热或冷却加压液体的形式来加热或冷却被加工物并进行加工。
另一方面,由热交换器130加热或冷却的加压液体可以通过加压液循环风扇150在压力容器110中循环并快速改变压力容器110的温度,并保持改变的温度恒定。
当加压液循环风扇150旋转时,在热交换器130的中央供应部131产生吸力,同时加压液体通过热交换器130的安置供应部133被吸入到热交换器130的循环流道135a的另一端,以与热交换器130进行热交换,并且通过热交换被加热或冷却的加压液体被供应到位于循环流道135a的一端的中央供应部131。
另一方面,在位于循环流道135a的另一端的安置供应部133中,通过吸力,加压液体将通过形成在托架壁171的上部的流入流出口173流入托架170的内部,并且流入托架170内部的加压液体在加压被加工物的同时与被加工物接触,以加热或冷却被加工物。
另外,冷却或加热被加工物的加压液体通过形成在托架170下部的流入流出口173排出,并通过安置供应部133流入循环流道135a的另一端,并且通过加压液循环风扇150排出的流体将通过托架壁171的外部向上移动,并通过形成在托架170的上部的流入流出口173流入托架170的内部。
即,通过加压液循环风扇150经过热交换器130被加热或冷却的加压液体被排出到托架壁171和压力容器110之间空间,同时向压力容器110的上部移动,并通过形成在托架170的上部的流入流出口173流入托架170的内部,并在经过托架170的内部时对被加工物进行加压和热交换,以进行加热或冷却。
加热或冷却被加工物的加压液体通过以下方式循环,即,加压液体通过热交换器130的安置供应部133被供应到中央供应部131,并且在被加压液循环风扇150吸入后再次排出到加压液循环风扇150的周围,并向托架壁171和压力容器110之间移动。
在实施例中,以经过热交换器130的加压液体被排出到托架壁171和压力容器110之间,同时向上移动,并再次通过托架170的内部循环到热交换器130的形式进行了说明。
但是,也可以被配置为通过以下方式循环,即,通过加压液循环风扇150排出的流体在经过热交换器130流入托架170的内部并与被加工物进行热交换之后,通过托架170上部的流入流出口173排出,同时通过压力容器110和托架壁171之间向下移动,并再次通过加压液循环风扇150经过热交换器130流入托架170内部。
如上所述,当加压液体通过加压液循环风扇150循环时,由于可以与热交换器130进行快速的热交换,因此可以快速冷却或加热加压液体,从而可以实现加压液体的快速冷却或加热,因而能够进行快速的加工操作。
例如,当被加工物在加热的状态下取出时,为了防止烧伤事故、最小化被加工物的变形,需要在冷却被加工物后再取出,但是冷却加压液体所需时间较长,因此将通过操作冷却器143来冷却热交换器130的形式对加压液体进行冷却,从而可以快速取出被加工物。
另外,由于热交换器130可以通过加热冷却供应部140加热或冷却,因此也可以在诸如淬火一样在对被加工物进行加热期间快速冷却,或者在冷却加工期间快速加热以进行加工。
另外,由于可以快速冷却被加热到高温的被加工物,因此可以抑制在被加热到高温的被加工物中产生的回弹现象。
另一方面,当压力容器110的压力因加压液体而增加时,均压调节部165的波纹管部件167膨胀,并且在波纹管部件167膨胀时,流入压力室166的绝缘液体被加压,使得马达容纳部160的压力也随之增加。
相反,当压力容器110的压力降低时,膨胀的波纹管部件167再次收缩,并且在波纹管部件167收缩时,绝缘液体的加压力降低,使得马达容纳部160的压力也随之降低。
如上所述,由于均压调节部165可以使压力容器110和马达容纳部160的压力均衡,因此可以防止由压力差导致气密马达轴的轴封153损坏而使加压液体流入马达容纳部160并发生的循环风扇马达151的短路事故。
因此,根据本发明的实施例的通过加压液循环风扇150能够快速加热和冷却的等静压压制装置100不仅可以通过加压液循环风扇150循环加压液体以快速加热或冷却加压液体,因此可以快速执行加工操作,还可以长时间保持恒定的温度并对被加工物进行加工,以最小化加工不良的发生,并且可以抑制恢复到初始形状的回弹现象。
另外,由于均压调节部165对应于压力容器110的压力来增减马达容纳部160的压力,因此可以防止由压力差导致轴封153损坏而使加压液体流入马达容纳部160并损坏循环风扇马达151部的损坏。
另外,由于均压调节部165中调节压力的波纹管部件167是由金属形成的,因此,即使在高压的压力变化下,也可以尽量减少损坏,并且,由于热交换器130是由多个导热板135重叠制造的,因此可以防止根据压力容器110的压力而损坏热交换器130。
另外,由于是通过托架170形成加压液体的循环流道135a,因此可以使循环时湍流的发生最小化,从而快速加热或冷却加压流体,并且可以在压力容器110的内部整体上保持恒定的温度。
以上对本发明的实施例进行了说明,但本发明的权利范围不限于此,应包括本领域的普通技术人员通过本发明的实施例容易地变更并被认为等同的范围内的所有变更和修改。

Claims (7)

1.一种通过加压液循环风扇能够快速加热和冷却的等静压压制装置,其包括:压力容器,通过加压液体的压力对被加工物进行加压成型;热交换器,设置在所述压力容器的内部,与所述加压液体进行热交换,以加热或冷却所述加压液体;以及加热冷却供应部,选择性地加热或冷却用于加热或冷却所述热交换器的热介质,并供应到所述热交换器,
所述等静压压制装置的特征在于,包括:
加压液循环风扇,位于所述压力容器的内部,并在所述压力容器的内部循环所述加压液体;
循环风扇马达,旋转所述加压液循环风扇;
马达容纳部,从所述压力容器分隔,以容纳所述循环风扇马达;以及
均压调节部,对应于所述压力容器的内部压力,增减所述马达容纳部的内部压力,以阻断由于所述压力容器和所述马达容纳部的压力差导致所述加压液体向所述马达容纳部泄漏。
2.根据权利要求1所述的通过加压液循环风扇能够快速加热和冷却的等静压压制装置,其特征在于,
所述均压调节部包括:
波纹管部件,位于所述压力容器和所述马达容纳部之间,并且体积根据所述压力容器的压力的增减而增大或缩小,以调节所述马达容纳部的压力。
3.根据权利要求1所述的通过加压液循环风扇能够快速加热和冷却的等静压压制装置,其特征在于,
所述波纹管部件通过由金属形成的多个环形板在堆叠的状态下交替接合彼此邻接的内周和外周而形成。
4.根据权利要求1所述的通过加压液循环风扇能够快速加热和冷却的等静压压制装置,其特征在于,包括:
绝缘液体,被填充到所述马达容纳部中,以根据所述均压调节部的操作容易地改变所述马达容纳部的内部压力。
5.根据权利要求1所述的通过加压液循环风扇能够快速加热和冷却的等静压压制装置,其特征在于,
所述热交换器通过堆叠多个形成介质流道和循环流道的导热板而构成,以使所述热介质经过的所述介质流道和所述加压液体经过的所述循环流道彼此不连接。
6.根据权利要求1所述的通过加压液循环风扇能够快速加热和冷却的等静压压制装置,其特征在于,
所述热交换器包括:
中央供应部,形成在所述热交换器的中央,设置有所述加压液循环风扇,并与所述循环流道的一端连通,以通过所述加压液循环风扇从所述循环流道供应加压液体,或者向所述循环流道供应加压液体;以及
安置供应部,连通所述托架和所述循环流道的另一端,以将经过所述循环流道的所述加压液体供应到安置所述被加工物的所述托架,或者使所述加压液体经由所述托架供应到所述循环流道。
7.根据权利要求1所述的通过加压液循环风扇能够快速加热和冷却的等静压压制装置,其特征在于,包括:
托架,安置所述被加工物,以将所述被加工物运入所述压力容器中,或者从所述压力容器取出所述被加工物,
所述托架包括:
流入流出口,分别形成在所述托架的上部和下部,使得所述加压液体流入所述托架内部并从所述托架内部流出,以使所述加压液体形成循环所述被加工物的气流;以及
托架壁,包围所述流入流出口的周围,以在所述压力容器中分隔容纳所述被加工物的安置空间和所述压力容器之间。
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