JPH0579907B2 - - Google Patents
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- JPH0579907B2 JPH0579907B2 JP1121486A JP12148689A JPH0579907B2 JP H0579907 B2 JPH0579907 B2 JP H0579907B2 JP 1121486 A JP1121486 A JP 1121486A JP 12148689 A JP12148689 A JP 12148689A JP H0579907 B2 JPH0579907 B2 JP H0579907B2
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- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 11
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
- B30B11/001—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a flexible element, e.g. diaphragm, urged by fluid pressure; Isostatic presses
- B30B11/002—Isostatic press chambers; Press stands therefor
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、金属粉末、セラミツクス等を高圧高
温のガス雰囲気下で焼結するための熱間静水圧加
圧装置（以下HIPという）に関し、特に上記装置
の高温炉内の冷却装置に関する。
温のガス雰囲気下で焼結するための熱間静水圧加
圧装置（以下HIPという）に関し、特に上記装置
の高温炉内の冷却装置に関する。
近年、高温高圧下で種々の材料の処理を行なう
要求が高まり、処理装置としてのHIPが注目され
ている。HIPは圧力容器の温度を所定の設計温度
以下に維持しつつ2000℃におよぶ高温処理を可能
にしかつ炉内での良好な温度分布を得るために倒
立コツプ状の断熱層を具備しているが、一方で上
記断熱層は加熱後の冷却時間がかかる原因となつ
ている。特に近年、装置の大型化が進むにつれ生
産性向上、処理コスト低減の観点から冷却速度の
向上に対する要求が強まつてきている。
要求が高まり、処理装置としてのHIPが注目され
ている。HIPは圧力容器の温度を所定の設計温度
以下に維持しつつ2000℃におよぶ高温処理を可能
にしかつ炉内での良好な温度分布を得るために倒
立コツプ状の断熱層を具備しているが、一方で上
記断熱層は加熱後の冷却時間がかかる原因となつ
ている。特に近年、装置の大型化が進むにつれ生
産性向上、処理コスト低減の観点から冷却速度の
向上に対する要求が強まつてきている。
高圧のガスは、高密度、低粘度であることか
ら、ガスを流動させることにより、冷却速度を上
げられることが知られており第５図に示すように
圧力容器２の下部にフアン１６を置き、断熱層４
内で圧媒ガスの強制対流を発生させ、冷却速度を
向上させることが試みられている（特公昭59−
14712号公報）。
ら、ガスを流動させることにより、冷却速度を上
げられることが知られており第５図に示すように
圧力容器２の下部にフアン１６を置き、断熱層４
内で圧媒ガスの強制対流を発生させ、冷却速度を
向上させることが試みられている（特公昭59−
14712号公報）。
第５図の圧力容器内にフアンを設置する方法に
よつても相応の効果を上げることは可能である
が、以下のような欠点がある。
よつても相応の効果を上げることは可能である
が、以下のような欠点がある。
(1) フアンは、可動部品が多く、信頼性に欠け
る。
る。
(2) フアン方式は冷却能力が比較的小さく、生産
設備として使用される中・大型HIPの冷却装置
としては不十分である。
設備として使用される中・大型HIPの冷却装置
としては不十分である。
そこで、冷却能力を大きくする方法として、大
ガス量用のフアンを使用することが考えられる
が、フアンが大型となり、多くのスペースを犠牲
にするといつた問題がある。
ガス量用のフアンを使用することが考えられる
が、フアンが大型となり、多くのスペースを犠牲
にするといつた問題がある。
本発明は、上記の問題点を解決するものであ
る。
る。
すなわち、本発明の特徴は次の通りである。
(1) 高圧ガスを封入する圧力容器に倒立コツプ状
の断熱層を配置し、該断熱層内側に加熱装置お
よび処理物を収容し、該圧力容器内部に冷却用
の圧媒ガスを該圧力容器下部の外部から導入し
てなる熱間静水圧加圧装置の冷却装置におい
て、前記圧力容器内の下部空間と前記断熱層下
部との間に遮蔽板を設けて低温圧媒ガス滞流空
間を形成し、該低温圧媒ガス滞流空間内に、先
端に絞り部を有する１つ以上の圧媒ガス噴出用
ノズルを設け、該ノズルに圧力容器の下蓋に設
けた流通孔を接続するとともに該流通孔にガス
圧縮機を連通し、前記圧媒ガス噴出用ノズルの
噴出口の上部でかつ該ノズルと略同芯上に断熱
層空間内上部に通じる圧媒ガス誘導管を設け、
更に前記噴出用ノズルの噴出口と前記圧媒ガス
誘導管との間でかつ該ノズルと誘導管に略同芯
上に、１つ以上のインジエクターを設ける。
の断熱層を配置し、該断熱層内側に加熱装置お
よび処理物を収容し、該圧力容器内部に冷却用
の圧媒ガスを該圧力容器下部の外部から導入し
てなる熱間静水圧加圧装置の冷却装置におい
て、前記圧力容器内の下部空間と前記断熱層下
部との間に遮蔽板を設けて低温圧媒ガス滞流空
間を形成し、該低温圧媒ガス滞流空間内に、先
端に絞り部を有する１つ以上の圧媒ガス噴出用
ノズルを設け、該ノズルに圧力容器の下蓋に設
けた流通孔を接続するとともに該流通孔にガス
圧縮機を連通し、前記圧媒ガス噴出用ノズルの
噴出口の上部でかつ該ノズルと略同芯上に断熱
層空間内上部に通じる圧媒ガス誘導管を設け、
更に前記噴出用ノズルの噴出口と前記圧媒ガス
誘導管との間でかつ該ノズルと誘導管に略同芯
上に、１つ以上のインジエクターを設ける。
(2) その上、冷却能力を長時間維持するために
は、前記断熱層下部と前記遮蔽板との間に流路
を形成しかつ断熱層と圧力容器内面との間にガ
ス冷却流路を設ける。
は、前記断熱層下部と前記遮蔽板との間に流路
を形成しかつ断熱層と圧力容器内面との間にガ
ス冷却流路を設ける。
先ず、本発明の前提技術であるノズルのみを装
備した実施例を第１図に従つて説明する。ガスボ
ンベ１１のガスは、ガス圧縮機１０で加圧され、
圧力容器２の下蓋３を貫通する流通孔１７を通つ
てノズル９に到達する。ノズル９の口径は、小さ
く絞られており、ガスは高速で勢いよくノズル９
から吹き出す。ノズル９から吹き出たガスは、噴
出ガス誘導管７を通り、断熱層４内面上部まで達
した後炉内に拡散する。このため炉内上部に密度
の高い低温ガスが広がることになり、直ちに密度
の低い炉内高温ガスとの激しい対流が起こる。こ
の結果炉内の対流熱伝達率が上昇するとともに、
炉内がよく混合され炉内温度が均一化する。
備した実施例を第１図に従つて説明する。ガスボ
ンベ１１のガスは、ガス圧縮機１０で加圧され、
圧力容器２の下蓋３を貫通する流通孔１７を通つ
てノズル９に到達する。ノズル９の口径は、小さ
く絞られており、ガスは高速で勢いよくノズル９
から吹き出す。ノズル９から吹き出たガスは、噴
出ガス誘導管７を通り、断熱層４内面上部まで達
した後炉内に拡散する。このため炉内上部に密度
の高い低温ガスが広がることになり、直ちに密度
の低い炉内高温ガスとの激しい対流が起こる。こ
の結果炉内の対流熱伝達率が上昇するとともに、
炉内がよく混合され炉内温度が均一化する。
尚、第１図ではノズル９および噴出ガス誘導管
７を炉内中央部に一式設置した例を示したが、上
記装置一式または複数式を、炉内中央部または周
辺部に設置しても同様の効果が得られる。
７を炉内中央部に一式設置した例を示したが、上
記装置一式または複数式を、炉内中央部または周
辺部に設置しても同様の効果が得られる。
以上の方法により発生したガス対流により、圧
力容器２下部の雰囲気温度が上がり、圧力容器２
下部に設置した電気品等に悪影響を及ぼす恐れが
ある場合には、第２図に示すように、断熱層４の
下部に前記噴出ガス誘導管７以外の直通のガス流
路を遮断する遮蔽板１２を設けるとともに圧力容
器２の下部に低温圧媒ガス滞留空間１５を設ける
ことにより、断熱層４内から吹き出るガス量を極
力抑える。尚この際、断熱層４内に吹き込まれた
低温のガスが膨張し、断熱層４内の圧力が上がる
場合は、断熱層４下部と遮蔽板１２との間より、
圧力容器２内面と断熱層４外面との間に向けて圧
媒ガスを吹き出させる。
力容器２下部の雰囲気温度が上がり、圧力容器２
下部に設置した電気品等に悪影響を及ぼす恐れが
ある場合には、第２図に示すように、断熱層４の
下部に前記噴出ガス誘導管７以外の直通のガス流
路を遮断する遮蔽板１２を設けるとともに圧力容
器２の下部に低温圧媒ガス滞留空間１５を設ける
ことにより、断熱層４内から吹き出るガス量を極
力抑える。尚この際、断熱層４内に吹き込まれた
低温のガスが膨張し、断熱層４内の圧力が上がる
場合は、断熱層４下部と遮蔽板１２との間より、
圧力容器２内面と断熱層４外面との間に向けて圧
媒ガスを吹き出させる。
上記方法でも装置内の冷却速度がかなり改善さ
れるが、更に冷却速度を改善するために、本発明
は第３図に示す実施例を開発した。すなわち、こ
の実施例は、ノズル９の噴出側で且つ低温圧媒ガ
ス滞留空間１５内に、適切な間隔を置いて２段の
インジエクター１３−１，１３−２を配設したも
のである。ガスボンベ１１のガスは、ガス圧縮機
１０で加圧され、圧力容器２の下蓋３を貫通する
流通孔１７を通つてノズル９に到達する（第２図
参照）。ノズル９の口径は小さく絞られており、
ガスは高速で勢いよくノズル９から吹き出す。ノ
ズル９から吹き出たガスは、圧力容器２下部の低
温圧媒ガス滞留空間１５内の、低温かつ高密度の
ガスを巻き込んでインジエクター（１段目）１３
−１に入る。この時インジエクター（１段目）１
３−１を通るガス流量は、ガス圧縮機１０で加圧
されたガス量に比べ大幅に増加している。このガ
スは、更に多量の低温ガスを巻き込みながらイン
ジエクター（２段目）１３−２へと導かれる。こ
うして流量を大幅に増したガスはインジエクター
（２段目）１３−２から噴出ガス誘導管７を通り、
断熱層４内面上部に勢いよく吹き出されることに
なる。このため炉内上部に密度の高い低温ガスが
広がることになり、直ちに密度の低い炉内高温ガ
スとの激しい対流が起こる。この結果炉内の対流
熱伝達率が上昇するとともに、炉内がよく混合さ
れ炉内温度が均一化する。
れるが、更に冷却速度を改善するために、本発明
は第３図に示す実施例を開発した。すなわち、こ
の実施例は、ノズル９の噴出側で且つ低温圧媒ガ
ス滞留空間１５内に、適切な間隔を置いて２段の
インジエクター１３−１，１３−２を配設したも
のである。ガスボンベ１１のガスは、ガス圧縮機
１０で加圧され、圧力容器２の下蓋３を貫通する
流通孔１７を通つてノズル９に到達する（第２図
参照）。ノズル９の口径は小さく絞られており、
ガスは高速で勢いよくノズル９から吹き出す。ノ
ズル９から吹き出たガスは、圧力容器２下部の低
温圧媒ガス滞留空間１５内の、低温かつ高密度の
ガスを巻き込んでインジエクター（１段目）１３
−１に入る。この時インジエクター（１段目）１
３−１を通るガス流量は、ガス圧縮機１０で加圧
されたガス量に比べ大幅に増加している。このガ
スは、更に多量の低温ガスを巻き込みながらイン
ジエクター（２段目）１３−２へと導かれる。こ
うして流量を大幅に増したガスはインジエクター
（２段目）１３−２から噴出ガス誘導管７を通り、
断熱層４内面上部に勢いよく吹き出されることに
なる。このため炉内上部に密度の高い低温ガスが
広がることになり、直ちに密度の低い炉内高温ガ
スとの激しい対流が起こる。この結果炉内の対流
熱伝達率が上昇するとともに、炉内がよく混合さ
れ炉内温度が均一化する。
尚、上記冷却能力を長時間維持するためには、
第４図に示したように断熱層４下部と遮蔽板１２
との間に流路７−１を設け断熱層４下部より積極
的にガスを吹き出させる。更に該流路７−１より
吹きでるガスが圧力容器２内面および圧力容器２
内面と断熱層４外側面の間に存在する低温の圧媒
ガスと熱交換を行なうガス冷却流路１４を設け
る。これにより、低温ガス滞留空間１５→断熱層
４４内部→ガス冷却流路１４→低温ガス滞留空間
１５というガスループが形成され、低温ガス滞留
空間１５には、低温の圧媒ガスが次々と供給さ
れ、該低温ガス滞留空間１５のガス温度は、ほと
んど上昇せず、急速冷却を連続的に行なうことが
できる。この結果、第４図の方法においてφ460
×1000h、2000℃対応の生産用大型HIPで、300Kg
の処理品を本発明の冷却装置で冷却した場合、冷
却装置を使用しない通常冷却時間に比べ1/3に時
間短縮ができる。
第４図に示したように断熱層４下部と遮蔽板１２
との間に流路７−１を設け断熱層４下部より積極
的にガスを吹き出させる。更に該流路７−１より
吹きでるガスが圧力容器２内面および圧力容器２
内面と断熱層４外側面の間に存在する低温の圧媒
ガスと熱交換を行なうガス冷却流路１４を設け
る。これにより、低温ガス滞留空間１５→断熱層
４４内部→ガス冷却流路１４→低温ガス滞留空間
１５というガスループが形成され、低温ガス滞留
空間１５には、低温の圧媒ガスが次々と供給さ
れ、該低温ガス滞留空間１５のガス温度は、ほと
んど上昇せず、急速冷却を連続的に行なうことが
できる。この結果、第４図の方法においてφ460
×1000h、2000℃対応の生産用大型HIPで、300Kg
の処理品を本発明の冷却装置で冷却した場合、冷
却装置を使用しない通常冷却時間に比べ1/3に時
間短縮ができる。
上記の構成により、下記の効果がある。
2000℃におよぶ高温処理に対し、十分な断熱性
を有したまま、標準のHIPに絞りを有したノズ
ル、噴出ガス誘導管を新たに付加して冷却能力を
高め、その上、遮蔽板を設置することで、圧力容
器下部を低温に保ち、更に、１個もしくは複数個
のインジエクターを追加することで、大幅に冷却
能力を高めることができる。
を有したまま、標準のHIPに絞りを有したノズ
ル、噴出ガス誘導管を新たに付加して冷却能力を
高め、その上、遮蔽板を設置することで、圧力容
器下部を低温に保ち、更に、１個もしくは複数個
のインジエクターを追加することで、大幅に冷却
能力を高めることができる。
また、ガス冷却流路を付加することで、長時間
にわたり大幅に冷却能力を高めることができる。
にわたり大幅に冷却能力を高めることができる。
第１図は、熱間静水圧加圧装置の１実施例を示
す縦断面側面図、第２図は、同装置の他の実施例
を示す縦断面側面図、第３図は、本発明の実施例
の部分拡大断面側面図、第４図は、本発明の他の
実施例の部分拡大断面側面図、第５図は、従来法
の実施例を示す縦断面側面図である。 １……上蓋、２……圧力容器、３……下蓋、４
……断熱層、５……ヒーター、６……処理物、７
……噴出ガス誘導管、８……処理台、９……ノズ
ル、１０……ガス圧縮機、１１……ガスボンベ、
１２……遮蔽板、１３……インジエクター、１４
……ガス冷却流路、１５……低温圧媒ガス滞留空
間、１６……フアン、１７……流通孔。
す縦断面側面図、第２図は、同装置の他の実施例
を示す縦断面側面図、第３図は、本発明の実施例
の部分拡大断面側面図、第４図は、本発明の他の
実施例の部分拡大断面側面図、第５図は、従来法
の実施例を示す縦断面側面図である。 １……上蓋、２……圧力容器、３……下蓋、４
……断熱層、５……ヒーター、６……処理物、７
……噴出ガス誘導管、８……処理台、９……ノズ
ル、１０……ガス圧縮機、１１……ガスボンベ、
１２……遮蔽板、１３……インジエクター、１４
……ガス冷却流路、１５……低温圧媒ガス滞留空
間、１６……フアン、１７……流通孔。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 高圧ガスを封入する圧力容器に倒立コツプ状
の断熱層を配置し、該断熱層内側に加熱装置およ
び処理物を収容し、該圧力容器内部に冷却用の圧
媒ガスを該圧力容器下部の外部から導入してなる
熱間静水圧加圧装置の冷却装置において、前記圧
力容器内の下部空間と前記断熱層下部との間に遮
蔽板を設けて低温圧媒ガス滞流空間を形成し、該
低温圧媒ガス滞流空間内に、先端に絞り部を有す
る１つ以上の圧媒ガス噴出用ノズルを設け、該ノ
ズルに圧力容器の下蓋に設けた流通孔を接続する
とともに該流通孔にガス圧縮機を連通し、前記圧
媒ガス噴出用ノズルの噴出口の上部でかつ該ノズ
ルと略同芯上に断熱層空間内上部に通じる圧媒ガ
ス誘導管を設け、更に前記噴出用ノズルの噴出口
と前記圧媒ガス誘導管との間でかつ該ノズルと誘
導管と略同芯上に、１つ以上のインジエクターを
設けたことを特徴とする熱間静水圧加圧装置の冷
却装置。 ２ 前記断熱層下部と前記遮蔽板との間に流路を
形成し、かつ前記断熱層の外側面と圧力溶器内面
との間にガス冷却路を設けた請求項１記載の熱間
静水圧加圧装置の冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1121486A JPH02302587A (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | 熱間静水圧加圧装置の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1121486A JPH02302587A (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | 熱間静水圧加圧装置の冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02302587A JPH02302587A (ja) | 1990-12-14 |
| JPH0579907B2 true JPH0579907B2 (ja) | 1993-11-05 |
Family
ID=14812353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1121486A Granted JPH02302587A (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | 熱間静水圧加圧装置の冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02302587A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE509518C2 (sv) * | 1997-06-13 | 1999-02-08 | Asea Brown Boveri | Anordning för varmisostatisk pressning |
| DE102007023699B4 (de) | 2007-05-22 | 2020-03-26 | Cremer Thermoprozeßanlagen-GmbH | Heiß Isostatische Presse und Verfahren zur Schnellkühlung einer Heiß Isostatischen Presse |
| DE102008058330A1 (de) * | 2008-11-23 | 2010-05-27 | Dieffenbacher Gmbh + Co. Kg | Verfahren zur Temperierung einer Heiß isostatischen Presse und eine Heiß isostatische Presse |
| DE102008058329A1 (de) * | 2008-11-23 | 2010-05-27 | Dieffenbacher Gmbh + Co. Kg | Verfahren zur Temperierung einer Heiß Isostatischen Presse und eine Heiß Isostatische Presse |
| JP5826102B2 (ja) * | 2011-09-21 | 2015-12-02 | 株式会社神戸製鋼所 | 熱間等方圧加圧装置 |
| CN103057150B (zh) * | 2013-01-28 | 2015-06-17 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | 用于温等静压工作缸的流体介质分流结构 |
| US9551530B2 (en) * | 2013-03-13 | 2017-01-24 | Quintus Technologies Ab | Combined fan and ejector cooling |
| JP7131932B2 (ja) | 2018-03-15 | 2022-09-06 | トヨタ自動車株式会社 | アルミニウム合金部材の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH058473Y2 (ja) * | 1987-05-25 | 1993-03-03 |
-
1989
- 1989-05-17 JP JP1121486A patent/JPH02302587A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02302587A (ja) | 1990-12-14 |
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