JPH04182A

JPH04182A - Ｈｉｐ装置における圧力容器の冷却装置

Info

Publication number: JPH04182A
Application number: JP17895190A
Authority: JP
Inventors: Takahiko Ishii; 孝彦石井; Kazuya Suzuki; 一也鈴木; Kazuhiro Uehara; 一浩上原
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1989-08-05
Filing date: 1990-07-05
Publication date: 1992-01-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、ＨＩＰ装置における圧力容器の冷却装置に関
する。

（従来の技術）各種金属及びセラミックス等の粉末材料の加圧焼結、鋳
造品および焼結晶の内部欠陥除去、拡散接合等のため、
高圧容器内において高い等方圧力と高温の相乗効果を利
用したＨＩＰ装置が各種産業分野で採用されている。

このＨＩＰ装置は、第１１図に示す如く、円筒形状に形
成されている圧力容器１の上開口部を、上蓋２で閉塞す
るとともに、下開口部は下上蓋３および上下Ｍ４で閉塞
して容器内に高圧室６を形成し、この高圧室６に収めて
いる倒立コツプ状の断熱層５内の処理室６Ａに加熱要素
７を設け、炉床師上に載置している被処理物８を熱間等
方圧で圧縮加工するものである。

二〇ＨＩＰ装置、特に圧力容器Ｉには千ｋｇ　ｆ　／　
ｃｎｔあるいはそれ以上の高い内圧が作用し、しかも高
温であることから、圧力の上昇とともに最も高い応力が
生じる容器内壁が塑性変形を開始し、この領域が大きく
なり容器全体が塑性変形に至ると破壊するおそれがある
。

また、使用温度が高くなると、一定圧力下でもクリープ
現象が生じるとともに、加圧繰返し数が多くなると、容
器に疲労破壊が生じる可能性がある。

叙述の事態は、安全性確保の見地から対処しなければな
らず、従って、ＨＩＰ装置の圧力容器１は、ＨＩＰ処理
中でも材料強度の面から、内壁温度を１５０″Ｃ程度に
抑える必要がある。

このため、容器内には断熱層５を設置して処理室６Ａか
らの輻射熱を遮断し、更に、圧力容器１の外周面には冷
却ジャケット９を設けて、水タンク１０内の冷却水を、
熱交換器１１およびポンプ１２等を介して図示の矢印で
示す如く送液循環させて圧力容器１を冷却している。

（発明が解決しようとする課題）ところで、ＨＩＰ装置の圧力容器１内では、高温、高圧
ガスの対流作用により温度勾配を生じ、この勾配は、容
器上部の１７３部分で急激に立上り圧力容器１を冷却す
る上でも、この部分を重点的に冷却することが効果的で
ある。

特に、大型ＨＩＰ装置や象、冷式ＨＩＰ装置では前述の
傾向が強いものである。

しかしながら、従来の技術では、最も温度が低い水が圧
力容器１の下方に送液されており、最も温度の高い圧力
容器１上方側はある程度暖まった水により冷却されてい
た。

この結果、温度勾配はさらに強まり、圧力容器１上方を
所定の温度まで冷却するには圧力容器１下方を必要以上
に冷却することになり、冷却水の流量も多くなっていた
。

また、圧力容器１下方を必要以上に冷却した場合、被処
理物８の取出し等のため上下Ｍ４を開放した時に空気が
入り込み、圧力容器１下部内壁で結露を起こし、これが
、錆、腐食につながり、圧力容器１の強度低下を招いて
いた。

一方、前述した従来技術は圧力容器１の外周に冷却装置
を設けたものであるから、容器内壁の冷却効果の点にお
いて不利があり、また、容器軸方向において冷却パター
ンをＨＩＰ処理に応じて変更する必要があるにも拘らず
、これに対応するのが困難であった。

本発明は、前述した問題点に鑑み、冷却ジャケットを容
器軸方向に区画した所謂多段ジャケットに構成すること
で圧力容器を冷却するとともに、更に、上段側から下段
側へと冷却水を循環させることによって圧力容器を効率
的に冷却し得るようにした技術を提供することを目的と
するものである。

（課題を解決するための手段）本発明は、容器軸方向端部の開口が嵌脱可能な蓋部材に
よって密閉されて内部に高圧室を有する圧力容器と、前
記高圧室に配置されている加熱要素と、該加熱要素を高
圧室内で内包している断熱層と、前記高圧室へ圧媒を供
給する圧媒供給手段と、冷却水給徘回路とを備えている
ＨＩＰ装置における圧力容器の冷却装置において、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
。

すなわち、本発明は、前記圧力容器１の外周に備えた筒
状の冷却ジャケット９は、容器軸方向に区画されている
複数の分割ジャケット９Ａ　、　９Ｂとされており、そ
れぞれの分割ジャケット９Ａ、９Ｂには、その下方側に
冷却水人口１３＾、１３Ｂがありその上方側に冷却水出
口１４Ａ、　１４Ｂが設けられており、前記分割ジャケ
ット９Ａ　、　９Ｂの上段側冷却水出口１４Ａと下段側
冷却水入口１３Ｂとを連通ずる管路１５が備えられ、前
記冷却水給排回路１６はその送液管路１７が最上段の分
割ジャケット９Ａの冷却水入口１３Ａに接続され、その
排液管路１８が最下段の分割ジャケット９Ｂの冷却水出
口１４Ｂに接続されていることを特徴とするものである
（請求項（１））。

また、本発明は、分割ジャケット９Ａ、９Ｂ、９Ｃのそ
れぞれに通じる冷却水入口および出口の管路１７Ａ。

１７Ｂ、　１７Ｇ、　１８Ａ、　１８Ｂ、　１８Ｃに、
測温計Ｔｚ、Ｔ：＋、Ｔ４．Ｔｓ、Ｔｔ。

Ｔ８を設け、最上段の分割ジャケット９Ａの送液管路１
７Ａに絞り弁１９付の電磁切換弁Ｖ、を設け、上段側分
割ジャケラ１−９Ａの排液管路１８八と下段側分割ジャ
ケット９Ｂの給液管路１７Ｂとをオンオフする電磁切換
弁ｖ２を設け、更に、圧力容器１の温度を計測する測温
計Ｔｌ、Ｔ６．Ｔ９を設けて分割ジャケン）９Ａ、９８
９Ｃの温度差により圧力容器１の冷却状況を制御管理す
るようにされていることを特徴とするものである（請求
項（２））。

更に、本発明は、その内部に冷媒用流路２７Ａ、２７Ｂ
。

２７Ｃをめぐらせかつ容器軸方向に区画されている複数
の分割ジャケット９Ａ、９Ｂ、９Ｃを有する筒形の冷却
ジャケット９が、前記圧力容器１の内面と断熱層５の外
面との間の高圧室６に、容器軸方向に挿脱自在に内装さ
れて圧力容器ｌの内面と冷却ジャケット９の外面との間
に間隙２４が形成されており、前記冷却ジャケット９に
は前記間隙２４と高圧室６とを連通して圧媒を間隙２４
に導通するための圧媒通孔２８が設けられ、更に、前記
分割ジャケット９八。

９Ｂ、　９Ｃにそれぞれ独立して冷却水を給排する冷却
水給排回路１６Ａ、　１６Ｂ、　１６Ｃが設けられてい
ることを特徴とするものである（請求項（３））。

（作　用）請求項（１）に係る本発明によれば、熱交換器１１を出
た冷却水はポンプ１２よりまず最上段の分割ジャケット
９Ａの下方側に形成した冷却水人口１３Ａを通じて送液
され、上方側の冷却水出口１４Ａを通じて排液される。

これにより、最も冷却水が必要とされるＨＩＰ装置にお
ける圧力容器１上部は最も低い冷却水で冷却されること
になる。

上方側の冷却水出口１４Ａから排液された冷却水は下段
側の分割ジャケット９Ｂの下方側に形成した冷却水入口
１３Ｂから該ジャケット内に送液されて上方側の冷却水
出口１４Ｂから排液される。

この下段側分割ジャケット９Ｂは上段側にて熱を奪い暖
まった水が流れることになるが圧力容器１下部を冷却す
るには充分な冷却水温度である。

また、請求項（２）に係る本発明によれば、圧力容器１
の温度を測温計Ｔｌ、Ｔ６．Ｔ９で計測し、分割ジャケ
ット９Ａ、９Ｂ、９Ｃの入側と出側の水温を測温計Ｔ２
＋Ｔ３．Ｔ４．Ｔ５．Ｔ７．Ｔ８で計測して圧力容器１
の冷却状態を管理し制御する。

例えば、測温計Ｔ２とＴ３、Ｔ４とＴ、と温度差がそれ
ぞれ１０°Ｃ以下になると電磁切換弁Ｖ、を励磁して冷
却水量を減らす。また、圧力容器１下部の温度が２０°
Ｃ以下になると、電磁切換弁ｖ２を励磁して下段側の分
割ジャケラ１−９Ｂへの冷却水を遮断する。さらに、圧
力容器１の温度が下がり、測温計Ｔ１が２０°Ｃ以下に
なるとポンプ１２を停止して冷却を終了する。

更に、請求項（３）に係る本発明によれば、圧力容器１
の内面と断熱層５の外面との間の高圧室６に内装した冷
却ジャケット９は、容器軸方向に区画されている複数の
分割ジャケット９Ａ、９Ｂ、９Ｃを有し、この分割ジャ
ケット９Ａ、９Ｂ、９Ｃにそれぞれ独立して冷却水を給
排回路１６Ａ、　１６Ｂ、　１６Ｃで送液することで、
容器内面側から冷却することとなり、冷却効率を向上す
る。

また、急速冷却時、高温ガスを断熱層５から噴出する場
合には、圧力容器１の上部ゾーンである分割ジャケン）
９Ａに冷却水を導通して冷却する。

更に、低圧昇温、真空昇温時（この場合は、圧媒ガスが
少ないか又はないため対流はなく、輻射による熱伝達が
支配的となる）は、圧力容器１の下部ゾーンである分割
ジャケット９Ｃに冷却水を導通して冷却する。

すなわち、ＨＩＰ運転の様々な状況に対、応した効率の
よい冷却ができ、しかも、内部冷却によって冷却性能は
向上する。

また、内部冷却であっても、高圧室６と間隙２４とは圧
媒通孔２８によって連通され、圧力バランスされている
ので内部冷却用の冷却ジャケット９の変形等はおさえら
れ、しかも、冷却ジャケット９内の冷却水を排出回収等
して該冷却ジャケット９を圧力容器ｌから引抜くことで
、圧力容器１の内面性状等を確認する。

（実施例）以下、図面の第１図乃至第３図を参照して請求項（１）
（２）に係る本発明の詳細な説明する。

なお、第１１図を参照して説明した従来例と共通する部
分は共通符号で示し、以下、相違点について説明する。

冷却ジャケット９は、容器軸方向に区画されており、本
例では上部１７３部分から２段に分割ジャケット９Ａ　
、　９Ｂとして区画され、それぞれの分割ジャケット９
Ａ、９Ｂには、その下方側に冷却水入口１３Ａ、１３Ｂ
があり、その上方側に冷却水出口１４Ａ、　１４Ｂが設
けられている。

前記分割ジャケット９Ａ、９Ｂの上段側冷却水出口１４
八と下段側冷却水入口１３Ｂとが管路１５で連通され、
熱交換器１１、ポンプ１２等を有する冷却水給排回路１
６の送液管路１７は上段側の分割ジャケット９Ａの冷却
水人口１３八に接続され、その送液管路１７は下段側の
分割ジャケット９Ｂの冷却水出口１４Ｂに接続されてい
る。

従って、タンク１０の冷却水は熱交換器１１、ポンプ１
２を介して上段側の分割ジャケラ１−９Ａの下方側より
供給されて圧力容器１の上方側の熱をうばって冷却し、
上方側に流れ、暖まった冷却水は下段側分割冷却ジャケ
ラ１−９Ｂの下方側から供給されて上方側よりタンク１
０に戻り、ここに、分割冷却ジャケット９Ａ、９Ｂ間に
おいて混り合うことはない。

また、第２図に示す如く、圧力容器１の上部と下部にそ
れぞれ測温計Ｔ、、Ｔ、が備えられ、上段側の送液管路
１７には絞り弁１９を有する電磁切換弁Ｖ。

が備えられているとともに、分割ジャケット９Ａ。

９Ｂのそれぞれの冷却水入口および出口の管路１７Ａ。

１７Ｂ、　１８Ａ、　１８Ｂにはそれぞれ各別に測温計
ＴＺ、Ｔ３．Ｔ４゜Ｔ５が備えられていて上段側の排液
管路１８Ａと下段側の給排液管路１８Ａ、１７Ｂ及び管
路１８Ｂ、　１８とに切換える電磁切換弁ｖ２が備えら
れ、排液管路１８には流量計２０が備えられている。

従って、この第２図の実施例では、圧力容器１の上部と
下部を測温計Ｔ、、Ｔ、で計測し、分割冷却ジャケット
９Ａ、　９Ｂの入側と出側の水温を測温計Ｔ２＋Ｔ３．
Ｔ４．ＴＳでそれぞれ計測して圧力容器１の冷却状況を
管理し制御できる。

例えば測温計Ｔ２とＴ３、Ｔ４とＴ、の温度差がそれぞ
れ１０°Ｃ以下になると、電磁弁ｖ１を励磁し、冷却水
量を減らし、また、圧力容器１下部の温度が下がり測温
計Ｔ６が２０°Ｃ以下になると電磁弁■２を励磁して下
部の分割冷却ジャケラ１−９Ｂへの冷却水の供給を遮断
し、さらに、圧力容器１の温度が下がり測温計Ｔ、が２
０″Ｃ以下になるとポンプ１２を停止して冷却を終える
。

なお、冷却水ジャケット９は、図では２段とされている
が、これ以上の複数段に分割し、上方の分割冷却水ジャ
ケットから順に冷却水を流すようにすればより効率的に
冷却水を使うことができる。

すなわち、第３図に冷却水ジャケット９を３段に分割し
た場合を示す。

第３図においては、圧力容器１の上部に測温計Ｔ５、中
央部に測温計Ｔ１、下部に測温計Ｔ６が備えられ、最上
段側の送液管路１７には絞り弁１９を有する電磁切換弁
ｖＩが備えられているとともに、分割ジャケット９Ａ、
９Ｂ、９Ｃのそれぞれの冷却水入口１３Ａ、１３Ｂ、　
１３Ｃおよび出口１４Ａ、　１４Ｂ、　１４Ｃの管路１
７Ａ、　１７Ｂ、　１７Ｃ１１８八、１８Ｂ、１８Ｃに
はそれぞれ各別に測温計Ｔ３４Ｓ＋ＴＢ、Ｔｚ、Ｔ４．
Ｔ７が備えられている。

また、上段側の排液管路１８Ａと中段側の排液管路１８
Ｂを中段側の給液管路１７Ｂと下段側の給排管路に切換
える電磁切換弁ｖ２と、該電磁切換弁ｖ２に接続された
中段側の給排管路と下段側の排液管路１８Ｃを下段側の
給液管路１７Ｃと下段側の管路１８に切換える電磁切換
弁ｖ３とが備えられ、咳管路１８には流量計２０が備え
られている。

従って、この第３図の実施例では、圧力容器１の上部と
下部および中部を、それぞれ測温計Ｔ、、Ｔ８．Ｔ９で
計測し、分割冷却ジャケント９Ａ、９８．９Ｃの入側と
出側の水温を測温計Ｔｚ、Ｔｚ、Ｔ７．Ｔｓ、Ｔａ、Ｔ
ｓでそれぞれ計測して圧力容器１の冷却状況を管理し制
御できる。

この制御法としては、例えば測温計Ｔ２とＴ’ｒ、Ｔａ
とＴｓ、　Ｔ’ｒ　とＴ、の温度差が１０’Ｃ以下にな
ると、電磁弁Ｖ、を励磁し、冷却水量を減らし、また、
圧力容器１下部の温度が下がり測温計Ｔ６が２０°Ｃ以
下になると電磁弁Ｖ、を励磁して下部の分割冷却ジャケ
ット９Ｃへの冷却水の供給を遮断し、圧力容器１中部の
温度が下がり測温計Ｔ、が２０°Ｃ以下になると電磁弁
ｖ２を励磁して中部の分割冷却ジャケット９Ｂへの冷却
水の供給を遮断し、さらに、圧力容器１の温度が下がり
測温計１１が２０“Ｃ以下になるとポンプ１２を停止し
て冷却を終える。

このように、冷却水ジャケットを多段に分割すると、効
率的に冷却水を使うことができる。また、圧力容器の軸
方向の長さが長いときにも、この方法が有効である。

次に、第４図乃至第７図を参照して請求項（３）に係る
本発明の実施例を詳述する。

第４図および第５図は請求項（３）に係る本発明の第１
実施例を示しており、１は圧力容器であって、容器軸方
向の端部、本例では両端部が開口されていて、該開口が
嵌脱可能な蓋部材、すなわち、上Ｍ２および下蓋３で密
閉されて内部に高圧室６を形成している。

この圧力容器１は、その内面が平滑面とされた円筒体で
あり、上蓋２にはアルゴン等の不活性ガスを初めとする
各種ガスによる圧媒ガスを、高圧室６に供給するための
加圧用圧媒導入口２Ａが形成されていて、該導入口２Ａ
には、ガス圧縮機、ガス装置、圧力調整器等を有する圧
媒供給手段が接続されており、該導入口２Ａは圧媒供給
手段の一部となっている。

５は断熱層であり、倒立断面コツプ形状とされていて、
高圧室６に配置されており、この断熱層５で内包されて
いる処理室６Ａ内の加熱要素７とともに炉体を構成して
おり、下蓋３上の支持台８八に載置されている被処理体
８を、等方圧で加圧処理可能としている。なお、この第
１実施例による炉体はグラファイトヒータと数種のグラ
ファイト系材料からなる断熱層で構成されているグラフ
ァイト炉、または、モリブデン炉等よりなる。

９は冷却ジャケットであり、圧力容器１と同種材料、例
えば低合金鋼等より構成されている円筒形であり、圧力
容器１および炉体とともに軸心を一致させて圧力容器１
の高圧室６に、容器軸方向挿脱自在として内装されてい
る。

第１実施例では、冷却ジャケット９の上端部にフランジ
部２１を形成し、このフランジ部２１内に、環状水室２
２を氷室キャップ２３とともに形成しておリ、断熱層５
の胴部外周面とこれと相対する容器内面との間に内装さ
れて、該容器内面と冷却ジャケット９の外周面との間に
、環状の間隙２４を圧力容器１の軸方向略全長にわたっ
て形成している。

冷却ジャケット９の下端は、容器工の下端面に取付けて
いる環状氷室２４Ａを有するリング２４°に内挿されて
おり、前記上Ｍ２は冷却ジャケット９の上部開口に高圧
シールパツキン２５を介して嵌脱可能に嵌合され、下蓋
３は冷却ジャケット９の下部開口に高圧シールパツキン
２６を介して嵌脱可能に嵌合されていて、上蓋２と容器
上端面にフランジ部２１を挟持しており、下蓋３でリン
グ２４゛　を押付けている。

冷却ジャケット９には第９図に示す如（冷媒用流路２７
Ａ、　２７Ｂ、２７Ｃが周方向の間隔を有し、かつ環状
にめくって容器軸方向に環状の区画壁１２７Ａ、１２７
Ｂを介して区画された分割ジャケット９Ａ、９Ｂ、９Ｃ
として形成されており、上部の分割ジャケット９Ａは水
室２２に形成した冷媒導入口２２Ａから水室２２に形成
した冷媒出口２２Ｂにわたって冷媒、例えば水を流下供
給させることによって、圧力容器１の上部内面を冷却す
べくされている。

中段及び下部分割ジャケット９Ｂ、９Ｃも冷媒導入口１
２２Ａ、２２２Ａと冷媒出口１２２Ｂ、２２２Ｂを有し
、圧力容器１の中段及び下部内面を冷却すべくされ、前
記導入口２２Ａ、１２２Ａ、２２２Ａはポンプ１２から
の冷却水を電磁パルプＩＶ、２Ｖ、３Ｖでそれぞれ独立
して供給排出可能な冷却水給排回路１６Ａ、１６Ｂ、　
１６Ｃに第１０図で示す如く接続されている。

なお、第１０図において、１１６Ａ、１１６Ｂ、１１６
Ｃは回収回路である。

更に、冷却ジャケット９には高圧室６と間隙２４とを連
通して高圧室６の圧媒（ガス）を、間隙２４に導入して
内外を圧力バランスさせて該冷却ジャケット９の変形を
阻止して支持するための圧媒通孔２８が上部側と下部側
のそれぞれに第５図で示す如く放射状配置で形成しであ
る。

なお、ＨＩＰ処理中において、容器軸方向に作用するプ
レス軸力に対して、上蓋２および下蓋３に係脱自在とさ
れる図示しないプレスフレームで担持するものとされて
いる。

その他、第４図において、２９は冷却ジャケット９の上
下外周に設けた高圧シールパツキンで、容器内面との界
面をシールする。３０はリング２４゛　の内周面上下に
設けた冷媒シールパツキンで、冷却シャケ・ント９の界
面を介して氷室２４Ａからの冷媒洩れをシールするもの
である。

第６図および第７図、第８図は請求項（３）に係る本発
明の第２実施例であり、冷却ジャケット９が内側ジャケ
ット筒１１９Ａと外側ジャケット筒１１９Ｂとで構成さ
れており、両ジャケット筒の界面に、冷媒用流路２７を
形成するとともに、下端の嵌合部には冷媒洩れのための
シールパツキン３１を備えている点が、前述していた第
１実施例と相違し、その他は、共通するので共通部分は
、共通符号で示している。

なお、この第２実施例にあっては、流路２７は、第８図
（１）に示す如く内側ジャケット筒１１９への外周面に
形成する場合、第８図（２）で示す如く外側ジャケット
筒１１９Ｂの内周面に形成する場合、第８図（３）で示
す如く両ジャケット筒１１９Ａ、１１９Ｂに形成する場
合があり、その流路２７の形状は図示の形状の他、矩形
等であってもよい。

次に、請求項（３）に係る本発明の実施例における作用
を説明する。

炉体に装入されている被処理体８は、真空引き、ガス置
換等の各工程を経て、圧媒供給手段録からのガス圧媒の
昇圧および加熱要素７の通電等によってＨＩＰ処理がな
され、このＨＩＰ処理中において、冷媒導入口から冷却
ジャケット９の内部の流路２７、すなわち分割ジャケラ
１−９Ａ、９Ｂ、９Ｃに冷媒をそれぞれ独立して連続的
に供給するとともに出口から連続的に排出することによ
って、圧力容器１の内部からの冷却がきわめて強力かつ
効果的に得られることになる。

即ち、圧力容器１の内部に冷却ジャケット９が存在する
ので、容器１の外部から冷却するものに比し、熱交換能
力は著しく増大され、しかも、断熱層５とあいまってロ
スのない迅速な冷却効果が期待できる。

このＨＩＰ処理中において冷却ジャケット９には半径方
向に貫通する圧媒通孔２８が設けられているので、冷却
ジャケント９と圧力容器１との間における間隙２４にも
ＨＩＰ圧媒の圧力が掛けられ、圧力容器１の半径方向に
掛る力は圧力容器ｌによって受けられ、冷却ジャケット
９には内と外とから等しい圧力が掛ることにより、圧力
バランスの問題も容易に解決できる。

また、象、速冷却の場合は、バルブ１ｖのみをＯＮにし
、バルブ２Ｖ、３ＶはＯＦＦにして上部の分割ジャケッ
ト９へのみに冷媒を導入し、低圧昇温、真空昇温時には
下部の分割ジャケラ！−９Ｃのみに冷媒を導入する等々
ＨＩＰ運転の様々な状況に対応した効率のよい内面冷却
ができる。

圧力容器１の内面状態の確認に当っては、ＨＩＰ処理用
のガス圧媒及び冷却ジャケット９の冷媒は排出回収後、
上下蓋２，３を容器軸方向に引抜（とともに、冷却ジャ
ケット９も容器軸方向に引抜くことによって、圧力容器
１の内面全体の点検、確認等が容易になされる。

（発明の効果）本発明は以上の通りであり、請求項（１）（２）に係る
本発明によれば、容器軸方向に分割して区画されている
分割冷却ジャケットの上段側の下方から上方へ冷却水を
流し、下段側分割ジャケットの下方側から上方に流すも
のであるから、冷却水を効率良く使うことができ、従来
技術に比べ少ない流量で冷却効果を上げることができ、
さらに、圧力容器の温度勾配を緩和する作用も加わり、
ＨＩＰ装置の性能向上が図れる。

また、冷却水量を制御し、過冷却を防ぐことができて圧
力容器内壁の結露を防止し、錆、腐食を抑えて圧力容器
の寿命を伸ばすことができる。

更に、請求項（３）に係る本発明の冷却装置によれば、
外部からの冷却手段に比し、圧力容器の設計自体を変え
る必要なく、優れた冷却機能を発揮できる冷却ジャケッ
トを、圧力容器内部に内面との間に間隙を存して内装す
ることにより、内部冷却を熱ロスのおそれなく、外部冷
却に比し数倍の熱交換能力下に設置可能となるのであり
、効率的な冷却を実現できる。

この際、冷却ジャケットにおいては内表面積〈外表面積
であるため、容器内面の圧媒圧力に比べて、小さい力で
バランスさせることができＨＩＰ用圧媒の導通あるいは
間隙内にＨＩＰ圧媒とは別の圧媒供給によって、冷却ジ
ャケットの流体圧保持ができ、これによると内外圧力の
バランスが容易に解決でき、しかもコンパクトな設備に
できる。

更に、圧力容器の内面を冷却する冷却ジャケットは容器
軸方向に複数に区画された分割冷却ジャケットであり、
各分割冷却ジャケットに冷媒を独立して給排可能である
からＨＩＰ運転の状況に応じた最適で効率のよい冷却が
できる。

また、圧力容器から冷却ジャケットを容易に取り外せる
ので、圧力容器内面状態の確認も簡便に実施でき、ここ
にＨＩＰ装置に用いる高温高圧容器の冷却装置として安
全性を充分に約束できる。

更に、ＨＩＰ処理後の冷却工程においても、ガス対流に
よる熱交換作用が、冷却ジャケットが内部に設けである
ことから極めて大きく、ここに、冷却工程の短縮化に伴
う生産効率の大幅な向上も約束する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明のいくつかの実施例と従来例を示し、第１
図から第３図は請求項（１）（２）に係る本発明の３つ
の実施例を示す各断面図、第４図は請求項（３）に係る
本発明装置第１実施例の縦断正面図、第５図は第４図１
−Ａ線断面図、第６図は同第２実施例の縦断正面図、第
７図は第６図Ａ−Ａ線断面図、第８図（１）乃至第８図
（３）は第７図の要部各実施例の横断平面図、第９図は
同冷却ジャケットの展開図、第１０図は全体の概念図、
第１１図は従来例の断面図である。１・・・圧力容器、５・・・断熱層、６・・・高圧室、
７・・・加熱要素、９・・・冷却ジャケット、９Ａ、９
Ｂ、９Ｃ・・・分割ジャケット、１１・・・熱交換器、
１２・・・ポンプ、１３Ａ、　１３Ｂ。１３Ｃ・・・冷却水入口、１４Ａ、　１４Ｂ、　１４Ｃ
・・・冷却水出口、１５・・・管路、１６．１６Ａ〜１
６Ｃ・・・冷却水給排回路、１７，１誦・・・送液管路
、１７Ｂ、　１７Ｃ・・・給液管路、１８Ａ、１８Ｃ・
・・排液管路、１９・・・絞り弁、Ｔ　Ｉ＋ＴＺ＋Ｔ３
＋Ｔ４＋ＴＳ＋Ｔ６＋Ｔ？＋ＴＩ＋Ｔ　ｑ　・・’測温
計、ｖｌ、ｖ２．ｖ３，１ｖ、２ｖ、３ｖ・・・電磁切
換弁、２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ・・・冷却流路、２８・
・・圧媒通孔。特許出願人株式会社神戸製網所第１０図第１１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）容器軸方向端部の開口が嵌脱可能な蓋部材によっ
て密閉されて内部に高圧室を有する圧力容器と、前記高
圧室に配置されている加熱要素と、該加熱要素を高圧室
内で内包している断熱層と、前記高圧室へ圧媒を供給す
る圧媒供給手段と、冷却水給排回路とを備えているＨＩ
Ｐ装置における圧力容器の冷却装置において、前記圧力容器（１）の外周に備えた筒状の冷却ジャケッ
ト（９）は、容器軸方向に区画されている複数の分割ジ
ャケット（９Ａ）（９Ｂ）とされており、それぞれの分
割ジャケット（９Ａ）（９Ｂ）には、その下方側に冷却
水入口（１３Ａ）（１３Ｂ）がありその上方側に冷却水
出口（１４Ａ）（１４Ｂ）が設けられており、前記分割
ジャケット（９Ａ）（９Ｂ）の上段側冷却水出口（１４
Ａ）と下段側冷却水入口（１３Ｂ）とを連通する管路（
１５）が備えられ、前記冷却水給排回路（１６）はその
送液管路（１７）が最上段の分割ジャケット（９Ａ）の
冷却水入口（１３Ａ）に接続され、その排液管路（１８
）が最下段の分割ジャケット（９Ｂ）の冷却水出口（１
４Ｂ）に接続されていることを特徴とするＨＩＰ装置に
おける圧力容器の冷却装置。
（２）分割ジャケット（９Ａ）（９Ｂ）（９Ｃ）のそれ
ぞれに通じる冷却水入口および出口の管路（１７Ａ）（
１７Ｂ）（１７Ｃ）（１８Ａ）（１８Ｂ）（１８Ｃ）に
、測温計（Ｔ＿２）（Ｔ＿３）（Ｔ＿４）（Ｔ＿５）（
Ｔ＿７）（Ｔ＿８）を設け、最上段の分割ジャケット（
９Ａ）の送液管路（１７Ａ）に絞り弁（１９）付の電磁
切換弁（Ｖ＿１）を設け、上段側分割ジャケット（９Ａ
）の排液管路（１８Ａ）と下段側分割ジャケット（９Ｂ
）の給液管路（１７Ｂ）とをオンオフする電磁切換弁（
Ｖ＿２）を設け、更に、圧力容器（１）の温度を計測す
る測温計（Ｔ＿１）（Ｔ＿６）（Ｔ＿９）を設けて分割
ジャケット（９Ａ）（９Ｂ）（９Ｃ）の温度差により圧
力容器（１）の冷却状況を制御管理するようにされてい
ることを特徴とする請求項（１）記載のＨＩＰ装置にお
ける圧力容器の冷却装置。
（３）容器軸方向端部の開口が嵌脱可能な蓋部材によっ
て密閉されて内部に高圧室を有する圧力容器と、前記高
圧室に配置されている加熱要素と、該加熱要素を高圧室
内で内包している断熱層と、前記高圧室へ圧媒を供給す
る圧媒供給手段と、冷却水給排回路とを備えているＨＩ
Ｐ装置における圧力容器の冷却装置において、その内部に冷媒用流路（２７Ａ）（２７Ｂ）（２７Ｃ）
をめぐらせかつ容器軸方向に区画されている複数の分割
ジャケット（９Ａ）（９Ｂ）（９Ｃ）を有する筒形の冷
却ジャケット（９）が、前記圧力容器（１）の内面と断
熱層（５）の外面との間の高圧室（６）に、容器軸方向
に挿脱自在に内装されて圧力容器（１）の内面と冷却ジ
ャケット（９）の外面との間に間隙（２４）が形成され
ており、前記冷却ジャケット（９）には前記間隙（２４
）と高圧室（６）とを連通して圧媒を間隙（２４）に導
通するための圧媒通孔（２８）が設けられ、更に、前記
分割ジャケット（９Ａ）（９Ｂ）（９Ｃ）にそれぞれ独
立して冷却水を給排する冷却水給排回路（１６Ａ）（１
６Ｂ）（１６Ｃ）が設けられていることを特徴とするＨ
ＩＰ装置における圧力容器の冷却装置。