JPH0641119Y2

JPH0641119Y2 - 熱間等方圧加圧装置

Info

Publication number: JPH0641119Y2
Application number: JP11139988U
Authority: JP
Inventors: 明浅利; 孝彦石井; 成川　　裕
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1988-08-24
Filing date: 1988-08-24
Publication date: 1994-10-26
Anticipated expiration: 2003-08-24
Also published as: JPH0234991U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、冷却装置を備えた熱間等方圧加圧装置（HIP
装置）に関する。

（従来の技術）密閉された高圧容器内において、金属粉末等の被処理物
を、高温、高圧下で等方的に圧縮成形する熱間等方圧加
圧装置（HIP装置）において、処理後の被処理物の取出
しに当り、被処理物を迅速に冷却し、必要冷却時間を短
縮して生産性向上に備える場合、冷却装置が必要であ
る。

この冷却装置としては、第６図および第７図に例示する
従来技術がある。

第６図に示したものは実公昭59-17380号公報に開示され
たもので、オートクレーブにおける殻（圧力容器）102
における炉床106、覆い（断熱層）104、加熱部材108お
よび遮閉109によって囲まれた炉室内の被処理物を、フ
ァン150によりガスを強制循環させたつる巻導管168aに
よって冷却するのであり、該つる巻導管168a内には炉内
ガスが流動され、バルブ173を介して容器外へ放出され
るとともに、つる巻導管に入る前のガスは、一旦容器10
2の内壁に接して設けた熱交換器（導管延長部分）169を
通ることに冷却するようにしたものであり、また圧力容
器102は下蓋101に対し締結ボルト103で固定されたもの
である。

また第７図に示したものは、特開昭61-205761号公報に
開示されたものであって、その詳細は同号公報記載に譲
るが、圧力容器111内の被処理物116の冷却に当り、冷却
ガスを容器111外から導入し、炉内を循環させて容器上
部に配設した蓄熱器121に放熱させ、同ガスを放出また
は再循環させるのであり、更には付加的に上蓋112に冷
却用溝を設けるか、あるいは前記蓄熱器121と上蓋112と
の間に熱交換器128を設けるようにしたものであり、ま
た上蓋112は容器111に対しネジ嵌合されたものであり、
何れも高圧高温処理された被処理物を、強制冷却してそ
の冷却時間の短縮を企図したものである。

（考案が解決しようとする課題）上記した従来技術に開示された被処理物の冷却手段によ
れば、その何れもプレスフレーム形の熱間等方圧加圧装
置（HIP装置）には適用できない点において大きな問題
点がある。

即ち、前者は上端が閉鎖された倒コップ状の圧力容器の
下端を下蓋側にボルト締着して閉鎖するタイプであると
ともに、ファンと熱交換器による冷却方式であり、更に
ファンの回動軸や伝動機構も必要とされているので、プ
レスフレーム形のHIP装置には到底適用できない。

また後者の蓄熱器に冷却ガスを放熱させるタイプのもの
では、下端が閉塞された高圧容器の上部開口にネジ蓋構
造による上蓋を閉鎖させるものであり、前者と同様、プ
レスフレーム形のHIP装置には適用困難であり、また、
冷却手段として蓄熱器を用いるものでは、奪える熱量に
限度があり、次第に蓄熱器側の温度が上昇してガス温と
同温になれば、最早奪熱作用は生じないのであり、ま
た、蓄熱器設置スペースは高圧容器における炉室有効積
を阻害しない程度のものに制約される欠点もあり、特に
高温ガス部には使用しにくい問題もある。

（課題を解決するための手段）本考案は、蓄熱器やファンを用いること無く、かつ、炉
室有効容積を阻害すること無く効果的に冷却することが
できる熱間等方圧加圧装置を提供することを目的とす
る。

請求項１記載の本考案の特徴とすところは、筒状の高圧
容器と、該容器の上下開口に密閉される上蓋および下蓋
と、該容器内に収納された加熱装置とを備えた熱間等方
圧加圧装置において、前記加熱装置の外周を直接囲繞す
る冷媒導管が設けられ、該冷媒導管の端部は、前記上蓋
または下蓋を貫通して容器外部に延出している点にあ
る。

請求項２記載の本考案の特徴とするところは、筒状の高
圧容器と、該容器の上下開口に密閉される上蓋および下
蓋と、該容器内に収納された加熱装置とを備えた熱間等
方圧加圧装置において、前記加熱装置の上部外周を直接
冷却する複数本の冷媒導管が設けられ、該各冷媒導管の
端部は、前記上蓋または下蓋を貫通して容器外部に延出
している点にある。

また、請求項３記載の本考案の特徴とするところは、前
記熱間等方圧加圧装置において、該装置は、更に前記
上、下蓋に作用する軸力を担持する一対のプレスフレー
ムを備え、該プレスフレームは、前記上蓋および下蓋の
両者に亘って、何れも該上下蓋の中心を外れた両側位置
で該上下蓋に係合され、且つ、該係合位置から互いに離
反する方向へ退避可能に設けられ、前記係合位置にある
前記一対のプレスフレーム間に、前記冷媒導管の端部が
延出している点にある。

（作用）前記請求項１記載の本考案によれば、熱交換器により直
接加熱装置の外周壁を冷却しているので、冷却効率が向
上する。

また、請求項２記載の本考案によれば、複数の冷却器を
設けているので、温度に応じて、適切な冷媒を効果的に
組み合わせて使用することができ、冷却効率を更に向上
させることができる。

また、請求項３記載の本考案によれば、左右一対のプレ
スフレーム間に冷却配管を配置したので、プレースフレ
ームの移動に支障を来すことがなくなる。

〔実施例〕

本考案の適切な実施例を、第１、第２に分けて、第１図
乃至第５図に亘って説示する。

〔第１実施例〕第１図乃至第３図に例示した第１実施例は、熱交換器６
を高圧容器２内にめぐらせたものを示しており、軸方向
上下両端の開口された筒状の高圧容器２、上下開口にシ
ール14を介して気密に閉塞される嵌脱可能な上蓋３およ
び下蓋４を備えている。高圧容器２に密閉された上蓋３
の上面および下蓋４の下面に亘って共通に挟持状に拘束
して、加圧成形時に生じる軸力を支える一対のプレスフ
レーム1a,1bを、第２図に例示するように、担持部材15
にそれぞれ一端が枢支部12a,12bにより可回動に枢支さ
れ、矢印のように各相反方向に旋回開閉可能として備え
ている。

両フレーム1a,1bは上、下蓋3,4の各中心を外れた径方向
外方の外面に係合され、蓋中心を含む蓋本体の中央部
が、閉じられた両フレーム1a,1bの中間に位置するよう
にされ、この係合位置から、径外方向に退避可能であ
る。図例では係止窓孔を持つ枠形フレームとされている
が、これはコ形枠等でもよい。上蓋３の中心位置の外面
には昇降用シリンダ８とともに、製品挿入取出用押棒９
が設置され、その両側に冷媒分岐配管継手ブロック10,1
0が突出状に設けられるている。各継手ブロック10には
その一端はブロック10外に突出され、他端は上蓋３の蓋
本体をシールプラグ11による圧力シールを介して高圧容
器内に貫通突出する冷媒分岐配管13が挿設されている。

同配管13の継手ブロック10外に突出する一端は、図示省
略するが、冷媒給排源側に適宜配管、弁等を介して連結
され、他端には冷媒導管6aが一体化され、支え台７によ
って支えられるとともに、この実施例においては２本の
冷媒導管6a,6aが両継手ブロック10,10の各冷媒分岐配管
13,13と連結一体化され、加熱装置５の外周を囲繞し
て、上下方向に亘り螺旋状に蛇行することによって熱交
換器６を形成している。

従ってこの熱交換器６の場合は、第１図向って左側の継
手ブロック10側分岐管13よりも矢印のように供給された
冷媒は、加熱装置５の外周と高圧容器２の内面との間に
おいて、上方から下方へ、下方からまた上方へ循環流動
して目的の冷却を行ない、図向って右側の継手ブロック
10の分岐配管13側から器外に排出されることになる。

これはもとより１例に止まり、例えば第３図に示した実
施例のように、加熱装置５の外周に沿って、上下方向に
直線的に往復循環させた熱交換器６とすることもできる
ように、冷媒導管6aをどのような形状を持つ熱交換器６
とするかは、きわめて広い選択が可能である。

また第１図、第３図に示したものは、何れも１個の熱交
換器６として構成したものを示しているが、かかる冷媒
導管6aを用いて複数個の熱交換器６を設けること、従っ
て高圧容器３内に複数個の熱交換器６を配設することも
容易に可能である。

また、第2a図および第３図において示すように、冷媒分
岐配管13そのものを継手ブロック10内に複数本挿設する
こと、また、第３図に示すように分岐配管13の中途より
分岐管13a,13bを分設することもでき、かかる構造によ
れば複数の冷媒を分流させ、あるいは異質の冷媒を組合
せて使用する等のことも容易に可能となるのであり、こ
れらは被冷却対象や高温内容に応じて適切な冷媒を効果
的に使用することも可能となるのである。

前記したブロックにおける圧力シール用のシールプラグ
11は、配管13とは「銀ロー」手段によって一体に止めら
れる。

〔第２実施例〕第４図および第５図に例示した第２実施例は、前記した
熱交換器６を、図示のように上蓋３の内面にかつ複数個
を配設したものである。

即ち、１対のプレスフレーム1a,1bの中間位置におい
て、上蓋３の中央部に昇降用シリンダ８とともに製品挿
入取出用押棒９、更に冷媒分岐配管継手ブロック10,10
を設けることは同様であり、このさいこの実施例では、
複数の熱交換器６を設置するため、前記継手ブロック1
0,10には何れも図例では２本（数は自由）の冷媒分岐配
管13,13を、圧力シールのためのシールプラグ11,11を介
して、第１の実施例と同様に挿設するのである。

そしてこの各配管13,13と一体に連結される冷媒導管6a
によって、螺旋状、蛇行状等の形状とした複数の熱交換
器16,26を支え板7,7により支持して、上蓋３の内面側に
吊持状に配設するのである。図例では２個の熱交換器16
とし、熱交換器16を上位に、これに対し熱交換器26を下
位に、即ち、上下方向に重ねるように配設した１例を示
しているが、熱交換器の数は２個以上自由に増加でき、
またその配置も上下方向のみに止まることなく。同一平
面内で左右、前後のように組合せて配設することもでき
る。

第４図において、左右の各冷媒分岐配管継手ブロック1
0,10における上下各２本の分岐配管13,13において、上
位の配管13,13の各一端に付した矢印ａ、また下位の配
管13,13の各一端に付した矢印ｂは、それぞれ冷媒の流
れ方向を示しているのであり、図向って左側のブロック
10における上位の配管13に矢印ａで示すように入った冷
媒は、上位の熱交換器16内を流動して後、図向って右側
のブロック10における上位の配管13より矢印ａのように
排出されることになり、また、図向って左側のブロック
10における下位の配管13に矢印Ｂで示すように入った冷
媒は、下位の熱交換器26内を流動して後、図向って右側
のブロック10における下位の配管13より矢印ｂで示すよ
うに排出されることになる。

即ちこの１例で明らかなように複数の熱交換器16,26に
対してそれぞれ別に冷媒を供給、流動させることが可能
である。

このことは、例えば加熱装置５に近接した位置にある下
位の熱交換器26側では、例えばAr₂,N₂等の沸騰しても心
配する必要のないガスを冷媒として用い、これに対し上
位の熱交換器16においては、熱交換器26である程度冷却
されたガスを、大幅に冷却するため、例えば冷却水等を
冷媒として使用するように、複数の熱交換器の各配設位
置における温度域に応じ、最も適切な冷媒を選択使用し
て効率的に冷却を行なうことが可能となるのである。

上記した各実施例においては、何れも上蓋３側に本考案
の冷媒分岐配管継手ブロック10,10、また上蓋３側から
上蓋内面または高圧容器内に熱交換器を設けたものにつ
いて述べたが、これは下蓋４側から同様に設けることを
妨げないのである。

また、プレスフレーム1a,1bはいずれの実施例において
も旋回形として例示しているが、各フレーム1a,1bを台
車に立設して設けて、この台車の走行で上、下蓋3,4の
外面にフレーム1a,1bを係脱自在とする台車形であって
もよい。

（考案の効果）本考案によれば、蓄熱器やファンを用いること無く、か
つ、炉室有効容積を阻害すること無く効果的に冷却する
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案第１実施例の縦断正面図、第２図は第１
図Ａ矢示の平面図、第2a図は同変形実施例で第３図Ａ矢
示の平面図、第３図は同実施例の縦断正面図、第４図は
第２実施例の縦断正面図、第５図は第４図Ｂ−Ｂ線断面
図、第6,7図は何れも従来例の縦断正面図である。 1a,1b……軸力受けプレスフレーム、２……高圧容器、
３……上蓋、４……下蓋、５……加熱装置、6,16,26…
…熱交換器、6a……冷媒導管、７……支え板、10……冷
媒分岐配管継手ブロック、11……分岐配管。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】筒状の高圧容器（２）と、該容器（２）の
上下開口に密閉される上蓋（３）および下蓋（４）と、
該容器（２）内に収納された加熱装置（５）とを備えた
熱間等方圧加圧装置において、前記加熱装置（５）の外周を直接囲繞する冷媒導管（6
a）が設けられ、該冷媒導管（6a）の端部は、前記上蓋
（３）または下蓋（４）を貫通して容器外部に延出して
いることを特徴とする熱間等方圧加圧装置。
【請求項２】筒状の高圧容器（２）と、該容器（２）の
上下開口に密閉される上蓋（３）および下蓋（４）と、
該容器（２）内に収納された加熱装置（５）とを備えた
熱間等方圧加圧装置において、前記加熱装置（５）の上部外周を直接冷却する複数本の
冷媒導管（6a）が設けられ、該各冷媒導管（6a）の端部
は、前記上蓋（３）または下蓋（４）を貫通して容器外
部に延出していることを特徴とする熱間等方圧加圧装
置。
【請求項３】請求項１又は２のいずれかに記載の熱間等
方圧加圧装置において、該装置は、更に前記上、下蓋（３）（４）に作用する軸
力を担持する一対のプレスフレーム（1a）（1b）を備
え、該プレスフレーム（1a）（1b）は、前記上蓋（３）
および下蓋（４）の両者に亘って、何れも該上下蓋
（３）（４）の中心を外れた両側位置で該上下蓋（３）
（４）に係合され、且つ、該係合位置から互いに離反す
る方向へ退避可能に設けられ、前記係合位置にある前記一対のプレスフレーム（1a）
（1b）間に、前記冷媒導管（6a）の端部が延出している
ことを特徴とする熱間等方圧加圧装置。