JPH09303557A - 高圧容器の密封装置 - Google Patents
高圧容器の密封装置Info
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- JPH09303557A JPH09303557A JP8125921A JP12592196A JPH09303557A JP H09303557 A JPH09303557 A JP H09303557A JP 8125921 A JP8125921 A JP 8125921A JP 12592196 A JP12592196 A JP 12592196A JP H09303557 A JPH09303557 A JP H09303557A
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- seal ring
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J13/00—Covers or similar closure members for pressure vessels in general
-
- 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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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
- B01J3/03—Pressure vessels, or vacuum vessels, having closure members or seals specially adapted therefor
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S425/00—Plastic article or earthenware shaping or treating: apparatus
- Y10S425/026—High pressure
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S425/00—Plastic article or earthenware shaping or treating: apparatus
- Y10S425/047—Seal ring
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高圧容器内で被処理物を、等方圧で加圧処理
するとき、圧力の漏れを防止する。 【解決手段】 高圧容器２０内で被処理物３０をガス等
で等方圧処理するとき、容器２０の開閉端にリング部材
２７を嵌合し、蓋２３で閉じていて、軸シールリング２
９と面シールリング２８を装着している。
するとき、圧力の漏れを防止する。 【解決手段】 高圧容器２０内で被処理物３０をガス等
で等方圧処理するとき、容器２０の開閉端にリング部材
２７を嵌合し、蓋２３で閉じていて、軸シールリング２
９と面シールリング２８を装着している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高圧容器の密封装
置に関し、固体状の被処理物の装入・取出を簡便にする
ため高圧容器の開閉が容易でかつ加圧処理時の密封機能
にすぐれた装置を提供するものである。とくに、圧力媒
体として気体を用いる等方圧加圧装置で、内部を真空か
ら高圧まで広い圧力域で使用する装置において高圧容器
の開閉の容易さと密封性の確保を両立させるものであ
る。
置に関し、固体状の被処理物の装入・取出を簡便にする
ため高圧容器の開閉が容易でかつ加圧処理時の密封機能
にすぐれた装置を提供するものである。とくに、圧力媒
体として気体を用いる等方圧加圧装置で、内部を真空か
ら高圧まで広い圧力域で使用する装置において高圧容器
の開閉の容易さと密封性の確保を両立させるものであ
る。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】近年、産業用途に用い
られる高圧プロセスはその用途が多様化しつつあり、使
用される圧力の範囲も広くなりつつある。とくに、半導
体に代表されるような電子材料、電子デバイスの製造
に、数１００〜１０００ｋｇｆ／ｃｍ2 も検討されるよ
うになってきている。たとえば、磁気ヘッド用のソフト
フェライト焼結体やオプトエレクトロニクス用のＰＬＺ
Ｔ焼結体の内部の気孔の除去や、金属層とガラスセラミ
ックス層を多層重ねた積層デバイスの層間の密着性改善
に数１００〜２０００ｋｇｆ／ｃｍ2 の不活性ガスを用
いる熱間等方圧が、また、シリコンウェーハの表面にＳ
ｉＯ2 の酸化被膜を形成する方法として高圧の酸素を用
いる高圧酸化プロセスが、さらに最近ではシリコンウェ
ーハの上に形成されたＡｌ合金配線膜の下に形成された
気孔を潰す加圧埋込み法などが例としてあげられる。
られる高圧プロセスはその用途が多様化しつつあり、使
用される圧力の範囲も広くなりつつある。とくに、半導
体に代表されるような電子材料、電子デバイスの製造
に、数１００〜１０００ｋｇｆ／ｃｍ2 も検討されるよ
うになってきている。たとえば、磁気ヘッド用のソフト
フェライト焼結体やオプトエレクトロニクス用のＰＬＺ
Ｔ焼結体の内部の気孔の除去や、金属層とガラスセラミ
ックス層を多層重ねた積層デバイスの層間の密着性改善
に数１００〜２０００ｋｇｆ／ｃｍ2 の不活性ガスを用
いる熱間等方圧が、また、シリコンウェーハの表面にＳ
ｉＯ2 の酸化被膜を形成する方法として高圧の酸素を用
いる高圧酸化プロセスが、さらに最近ではシリコンウェ
ーハの上に形成されたＡｌ合金配線膜の下に形成された
気孔を潰す加圧埋込み法などが例としてあげられる。
【０００３】これらの分野では、高圧の圧媒ガス中に含
まれる不純物等による汚染が、製品の特性や商品価値に
大きな影響を及ぼすことから、場合によっては空気の混
入等を極力低減させることが必要で、高圧処理の前に真
空引きを行って、被処理物が特に加熱時に空気成分に接
触するのを防止することが行われる。このため、装置と
しては、場合によっては１０-3Ｔｏｒｒ以下の高真空域
から１０００ｋｇｆ／ｃｍ2 の高圧域までの広い圧力域
での密封性が必要とされる一方、これらの製品は価格競
争が激しく装置の高生産性も要求されており、被処理品
のハンドリング等の時間の短縮が必要となっている。被
処理品のハンドリング関係での一つの課題は装置の開閉
に要する時間であり、高圧装置にあっても開閉時間の短
縮が可能で、メンテナンスが容易な密封機構が不可欠と
なりつつある。
まれる不純物等による汚染が、製品の特性や商品価値に
大きな影響を及ぼすことから、場合によっては空気の混
入等を極力低減させることが必要で、高圧処理の前に真
空引きを行って、被処理物が特に加熱時に空気成分に接
触するのを防止することが行われる。このため、装置と
しては、場合によっては１０-3Ｔｏｒｒ以下の高真空域
から１０００ｋｇｆ／ｃｍ2 の高圧域までの広い圧力域
での密封性が必要とされる一方、これらの製品は価格競
争が激しく装置の高生産性も要求されており、被処理品
のハンドリング等の時間の短縮が必要となっている。被
処理品のハンドリング関係での一つの課題は装置の開閉
に要する時間であり、高圧装置にあっても開閉時間の短
縮が可能で、メンテナンスが容易な密封機構が不可欠と
なりつつある。
【０００４】図９は、最も代表的な高圧容器の高圧円筒
部と蓋のシール構造を示したものである。図９におい
て、高圧円筒Ａの端部に嵌合する突出部を持つ高圧容器
蓋Ｂの嵌合部に溝を形成してこの溝に図示したようなＯ
−リングもしくは円板状のパッキンやＵ−リングの軸シ
ールリングＣを挿入して高圧円筒の内面で軸シールする
構造となっている。また、１０００ｋｇｆ／ｃｍ2 以上
の高圧の条件でくり返し蓋が開閉される場合にはＵ−リ
ングが多用される。一方、このＵ−リングは高圧の圧媒
のシールに効果的であるが、内部を真空条件として使用
することもある場合には、シール性が乏しく、このよう
な場合には、図１０に示すように高圧ガスシール用のＵ
−リングＣ１と真空シール用のＯ−リングＣ２が併用さ
れることが多い。
部と蓋のシール構造を示したものである。図９におい
て、高圧円筒Ａの端部に嵌合する突出部を持つ高圧容器
蓋Ｂの嵌合部に溝を形成してこの溝に図示したようなＯ
−リングもしくは円板状のパッキンやＵ−リングの軸シ
ールリングＣを挿入して高圧円筒の内面で軸シールする
構造となっている。また、１０００ｋｇｆ／ｃｍ2 以上
の高圧の条件でくり返し蓋が開閉される場合にはＵ−リ
ングが多用される。一方、このＵ−リングは高圧の圧媒
のシールに効果的であるが、内部を真空条件として使用
することもある場合には、シール性が乏しく、このよう
な場合には、図１０に示すように高圧ガスシール用のＵ
−リングＣ１と真空シール用のＯ−リングＣ２が併用さ
れることが多い。
【０００５】また、大形のＨＩＰ装置用として、高圧シ
リンダ（容器）の下部の蓋として、下部プラグ（蓋）と
シリンダとの間に環状リングを挿入し、この環状リング
を移動自在としてシール効果を向上させた構造が提案さ
れている（特公昭５７−２５７４７号公報参照）。図１
１において、１は高圧シリンダ（高圧円筒）、２は上部
プラグ、３は下部プラグ、４はプレス枠である。この従
来技術では、図１２に示すように、下部プラグ３は高圧
室５に向かうに従って次第に断面積が狭まるテーパー形
状に形成され、高圧シリンダ１の下部開口との間に下部
プラグのテーパー面６に対応するテーパー面を有する環
状リング７が介設されている。このテーパー面にはシー
ルリング８が、また高圧シリンダ１と環状リング７との
嵌合面にもシールリング９が収設されている。この技術
では、図９に示したような軸シールでは、特に高圧シリ
ンダの直径が大きくなった場合に高圧円筒自体が内圧に
より拡径し、シールリング部の隙間が大きくなって、シ
ールリングがこの隙間に押し出されて損傷しシール機能
が損なわれることに対処するため、テーパー面でのシー
ル構造を組み合わせて高圧シリンダが拡径しても隙間が
大きくならないよう追随する環状のリングを設けたもの
である。
リンダ（容器）の下部の蓋として、下部プラグ（蓋）と
シリンダとの間に環状リングを挿入し、この環状リング
を移動自在としてシール効果を向上させた構造が提案さ
れている（特公昭５７−２５７４７号公報参照）。図１
１において、１は高圧シリンダ（高圧円筒）、２は上部
プラグ、３は下部プラグ、４はプレス枠である。この従
来技術では、図１２に示すように、下部プラグ３は高圧
室５に向かうに従って次第に断面積が狭まるテーパー形
状に形成され、高圧シリンダ１の下部開口との間に下部
プラグのテーパー面６に対応するテーパー面を有する環
状リング７が介設されている。このテーパー面にはシー
ルリング８が、また高圧シリンダ１と環状リング７との
嵌合面にもシールリング９が収設されている。この技術
では、図９に示したような軸シールでは、特に高圧シリ
ンダの直径が大きくなった場合に高圧円筒自体が内圧に
より拡径し、シールリング部の隙間が大きくなって、シ
ールリングがこの隙間に押し出されて損傷しシール機能
が損なわれることに対処するため、テーパー面でのシー
ル構造を組み合わせて高圧シリンダが拡径しても隙間が
大きくならないよう追随する環状のリングを設けたもの
である。
【０００６】以上述べた従来の高圧容器の蓋部のシール
構造（密封装置）の問題点は下記の通りである。 １）図９〜１２のいずれの構造も、蓋（プラグ）が高圧
円筒の内部に突出した構造であり、円筒面でのシールの
シール性確保を意図したもので、蓋を軸方向に抜き出し
て蓋を開けることとなる。したがって、蓋の開閉には、
少なくとも、高圧円筒に突出している部分の長さ分は蓋
を抜き出さなければならない。被処理品の全長が数１０
ｃｍから１ｍ以上もある製品の処理装置では、このよう
な蓋の使用でもよいが、製品の長さ（厚さ）が数ｃｍ以
下あるいは数ｍｍといった場合には、使用できないもの
であった。 ２）いずれの構造も、数１００〜数１０００ｋｇｆ／ｃ
ｍ2 といった高圧の圧媒のシールを優先したシール構造
であるため、軸シールとなっているが、軸シールでは蓋
の開閉時の摺動によるシールリングの損耗は回避でき
ず、真空封止の機能について寿命が短いものであった。
構造（密封装置）の問題点は下記の通りである。 １）図９〜１２のいずれの構造も、蓋（プラグ）が高圧
円筒の内部に突出した構造であり、円筒面でのシールの
シール性確保を意図したもので、蓋を軸方向に抜き出し
て蓋を開けることとなる。したがって、蓋の開閉には、
少なくとも、高圧円筒に突出している部分の長さ分は蓋
を抜き出さなければならない。被処理品の全長が数１０
ｃｍから１ｍ以上もある製品の処理装置では、このよう
な蓋の使用でもよいが、製品の長さ（厚さ）が数ｃｍ以
下あるいは数ｍｍといった場合には、使用できないもの
であった。 ２）いずれの構造も、数１００〜数１０００ｋｇｆ／ｃ
ｍ2 といった高圧の圧媒のシールを優先したシール構造
であるため、軸シールとなっているが、軸シールでは蓋
の開閉時の摺動によるシールリングの損耗は回避でき
ず、真空封止の機能について寿命が短いものであった。
【０００７】そこで本発明は、上述した従来技術の問題
点を解決した高圧容器の密封装置を提供することを目的
とする。
点を解決した高圧容器の密封装置を提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、二つ以上の部
材からなる円形断面の高圧容器を備え、該高圧容器内で
被処理物を等方圧力で加圧処理するとき、該圧力の漏れ
を防止して密封する装置において、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、前記高圧容器を構成する片方の部材の少なくと
も端部に円筒部が形成され、該円筒部にリング部材が嵌
装され、該嵌装界面に軸シール用のシールリングが装着
されており、前記リング部材の開放端部側に、高圧容器
を構成する他方の部材の端面に密着して面シール用のシ
ールリングが装着されていることを特徴とするものであ
る（請求項１）。
材からなる円形断面の高圧容器を備え、該高圧容器内で
被処理物を等方圧力で加圧処理するとき、該圧力の漏れ
を防止して密封する装置において、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、前記高圧容器を構成する片方の部材の少なくと
も端部に円筒部が形成され、該円筒部にリング部材が嵌
装され、該嵌装界面に軸シール用のシールリングが装着
されており、前記リング部材の開放端部側に、高圧容器
を構成する他方の部材の端面に密着して面シール用のシ
ールリングが装着されていることを特徴とするものであ
る（請求項１）。
【０００９】また、本発明においては、高圧容器の内部
圧力による容器軸方向の荷重を担持するフレームを備
え、前記荷重によるフレームの伸び量と同等以上の距離
で摺動可能として前記のリング部材が嵌装されている構
成を採用することが望ましく（請求項２）、更に、面シ
ール用のシールリングの初期封のためリング部材を押圧
する押圧手段を備えていることが望ましい（請求項
３）。
圧力による容器軸方向の荷重を担持するフレームを備
え、前記荷重によるフレームの伸び量と同等以上の距離
で摺動可能として前記のリング部材が嵌装されている構
成を採用することが望ましく（請求項２）、更に、面シ
ール用のシールリングの初期封のためリング部材を押圧
する押圧手段を備えていることが望ましい（請求項
３）。
【００１０】また、本発明では、面シールリングと軸シ
ールリングの双方が、前記リング部材に形成した溝に収
納されていることが望ましく（請求項４）、更には、面
シールリングと軸シールリングの少なくとも一方が高圧
容器の構成部材に形成した溝に収納されていることが望
ましく（請求項５）、また、面シールリングと軸シール
リングのうち少なくとも軸シールリングが複数とされて
おり、該複数の軸シールリングのうち少なくとも一つが
Ｏ−リングであることが望ましい（請求項６）。
ールリングの双方が、前記リング部材に形成した溝に収
納されていることが望ましく（請求項４）、更には、面
シールリングと軸シールリングの少なくとも一方が高圧
容器の構成部材に形成した溝に収納されていることが望
ましく（請求項５）、また、面シールリングと軸シール
リングのうち少なくとも軸シールリングが複数とされて
おり、該複数の軸シールリングのうち少なくとも一つが
Ｏ−リングであることが望ましい（請求項６）。
【００１１】前述のように、近年、高圧処理対象物が電
子材料やデバイスに移りつつあり、これに伴って被処理
品の形状が板状のものが多くなりつつある。また、これ
らの分野では、雰囲気の制御等の観点から、前処理とし
て高真空での処理が行われることが多く、高圧処理時の
空気の混入を回避するための処理前の装置内部の真空引
きの完全さも重要となってきている。また、コストダウ
ンが重要で短サイクルでの高圧処理の要請が多い。
子材料やデバイスに移りつつあり、これに伴って被処理
品の形状が板状のものが多くなりつつある。また、これ
らの分野では、雰囲気の制御等の観点から、前処理とし
て高真空での処理が行われることが多く、高圧処理時の
空気の混入を回避するための処理前の装置内部の真空引
きの完全さも重要となってきている。また、コストダウ
ンが重要で短サイクルでの高圧処理の要請が多い。
【００１２】本発明は、被処理品の出し入れ時の蓋の開
閉が簡便、すなわち短時間での開閉が可能で、かつ高圧
から高真空までのシール性に優れた密封装置を提供する
もので、前述の要請に応えうる有効な技術であることか
ら、今後のこれらの分野における高圧処理プロセスの発
展に寄与するところが極めて大である。
閉が簡便、すなわち短時間での開閉が可能で、かつ高圧
から高真空までのシール性に優れた密封装置を提供する
もので、前述の要請に応えうる有効な技術であることか
ら、今後のこれらの分野における高圧処理プロセスの発
展に寄与するところが極めて大である。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図を参照しつつ本発明の実
施形態と作用について説明する。図１は本発明の代表例
で、熱間等方圧加圧装置（ＨＩＰ装置）に適用したもの
である。高圧容器２０は高圧円筒２１、該高圧円筒２１
の上部開口部を塞ぐ上蓋２２および下部開口部を塞ぐ下
蓋２３によって構成されている。高圧容器内部のガス圧
力により発生する容器軸方向荷重を支持するための窓枠
状フレーム２４および高圧容器内部のヒータ２５と断熱
層２６からなる電気炉等から構成されている。
施形態と作用について説明する。図１は本発明の代表例
で、熱間等方圧加圧装置（ＨＩＰ装置）に適用したもの
である。高圧容器２０は高圧円筒２１、該高圧円筒２１
の上部開口部を塞ぐ上蓋２２および下部開口部を塞ぐ下
蓋２３によって構成されている。高圧容器内部のガス圧
力により発生する容器軸方向荷重を支持するための窓枠
状フレーム２４および高圧容器内部のヒータ２５と断熱
層２６からなる電気炉等から構成されている。
【００１４】下蓋自体は高圧円筒の下部端面に接するよ
うに配置されており、シールはこの下蓋の上面に接し、
かつ高圧円筒下部の内面に嵌合するリング部材２７に設
けられた面シールリング２８および軸シールリング２９
によって実現されている。すなわち、本発明の実施形態
は、二つ以上の部材からなる円形断面の高圧容器２０を
備え、該高圧容器内で被処理物３０を等方圧力で加圧処
理するとき、該圧力の漏れを防止して密封する装置にお
いて、前記高圧容器２０を構成する片方の部材、本例で
は高圧円筒２１の少なくとも端部に円筒部が形成され、
該円筒部にリング部材２７が嵌装され、該嵌装界面に軸
シール用のシールリング２９が装着されており、前記リ
ング部材２７の開放端部側に、高圧容器２０を構成する
他方の部材、本例では下蓋２３の端面に密着して面シー
ル用のシールリング２８が装着されているのである。
うに配置されており、シールはこの下蓋の上面に接し、
かつ高圧円筒下部の内面に嵌合するリング部材２７に設
けられた面シールリング２８および軸シールリング２９
によって実現されている。すなわち、本発明の実施形態
は、二つ以上の部材からなる円形断面の高圧容器２０を
備え、該高圧容器内で被処理物３０を等方圧力で加圧処
理するとき、該圧力の漏れを防止して密封する装置にお
いて、前記高圧容器２０を構成する片方の部材、本例で
は高圧円筒２１の少なくとも端部に円筒部が形成され、
該円筒部にリング部材２７が嵌装され、該嵌装界面に軸
シール用のシールリング２９が装着されており、前記リ
ング部材２７の開放端部側に、高圧容器２０を構成する
他方の部材、本例では下蓋２３の端面に密着して面シー
ル用のシールリング２８が装着されているのである。
【００１５】上述の構成において、高圧容器２０内で炉
床３１上の被処理物（品）３０をアルゴン等のガス圧媒
によって等方圧にて加圧処理するとき、高圧容器内部の
圧力が高くなると上下の蓋２２，２３に作用する容器軸
方向荷重が増大し、結果として窓枠状フレーム２４は上
下方向に伸びる。このため、高圧円筒２１が固定されて
いると、窓枠状フレーム２４の伸びに相当する分だけ、
上蓋２２は上方向に下蓋２３は下方向に移動しようとす
る。
床３１上の被処理物（品）３０をアルゴン等のガス圧媒
によって等方圧にて加圧処理するとき、高圧容器内部の
圧力が高くなると上下の蓋２２，２３に作用する容器軸
方向荷重が増大し、結果として窓枠状フレーム２４は上
下方向に伸びる。このため、高圧円筒２１が固定されて
いると、窓枠状フレーム２４の伸びに相当する分だけ、
上蓋２２は上方向に下蓋２３は下方向に移動しようとす
る。
【００１６】上蓋２２は高圧円筒２１内部に突出した部
分が十分に長ければシール機能は維持されるが、本図の
下蓋２３部ではリング部材２７が下方向に移動すること
によってシール機能は維持される。すなわち、このリン
グ部材２７には、高圧容器２０の内部の圧力が外部より
Ｐｋｇｆ／ｃｍ2 高ければ、軸シールリング２９の外径
Ｄｓと面シールリング２８の外径Ｄｆに対して、これに
相当する受圧断面積の差、Ｐ×π（Ｄｓ2 −Ｄｆ2 ）／
４の荷重が常に下方向に作用しており、面シール面を密
着させるような作用を生じる。このため、安定したシー
ル機能を実現することが可能となる。
分が十分に長ければシール機能は維持されるが、本図の
下蓋２３部ではリング部材２７が下方向に移動すること
によってシール機能は維持される。すなわち、このリン
グ部材２７には、高圧容器２０の内部の圧力が外部より
Ｐｋｇｆ／ｃｍ2 高ければ、軸シールリング２９の外径
Ｄｓと面シールリング２８の外径Ｄｆに対して、これに
相当する受圧断面積の差、Ｐ×π（Ｄｓ2 −Ｄｆ2 ）／
４の荷重が常に下方向に作用しており、面シール面を密
着させるような作用を生じる。このため、安定したシー
ル機能を実現することが可能となる。
【００１７】ＨＩＰ装置の場合、大形の装置で１回／日
の操業が通常であるが、被処理品の出し入れに毎回下蓋
を開放することになり、図９等に示した従来の軸シール
では、摺動によるシールリングの寿命が数１０回レベル
となるが、本発明の適用により、被処理品の出し入れ時
は、面シール部の開閉で可能となり、摺動による摩耗損
傷を大幅に低減でき、結果としてシールリングの寿命は
１桁以上改善されるのである。
の操業が通常であるが、被処理品の出し入れに毎回下蓋
を開放することになり、図９等に示した従来の軸シール
では、摺動によるシールリングの寿命が数１０回レベル
となるが、本発明の適用により、被処理品の出し入れ時
は、面シール部の開閉で可能となり、摺動による摩耗損
傷を大幅に低減でき、結果としてシールリングの寿命は
１桁以上改善されるのである。
【００１８】すなわち、本発明では、高圧容器２０の内
部圧力による容器軸方向の荷重を担持するフレーム２４
を備え、前記荷重によるフレーム２４の伸び量と同等以
上の距離で摺動可能として前記のリング部材２７が嵌装
されているのであり、フレーム２４は、積層板形式、巻
線形式等いずれも採用でき、窓枠状が望ましいが、Ｃ字
形であっても良い。
部圧力による容器軸方向の荷重を担持するフレーム２４
を備え、前記荷重によるフレーム２４の伸び量と同等以
上の距離で摺動可能として前記のリング部材２７が嵌装
されているのであり、フレーム２４は、積層板形式、巻
線形式等いずれも採用でき、窓枠状が望ましいが、Ｃ字
形であっても良い。
【００１９】また、フレーム２４は、被処理物３０の装
入・取出のため、上・下蓋２２，２３に対して係脱自在
であり、その係脱動作のため、台車式又は旋回式とされ
ている。図２は、ＨＩＰ装置への適用の同様の例で、リ
ング部材２７にヒータへの通電用の電極３２を有するリ
ードワイヤ３３等を絶縁シール構造物とともに組み込ん
だものである。この場合、高圧容器内部のヒータや断熱
層はこのリング部材２７の上に固定しても差し支えな
い。本図のように、リング状部材２７は必ずしも全体が
高圧円筒２１の内部に嵌合されている必要はなく、蓋２
３と円筒２１との間で外部にフランジ状に晒されても機
能の上で差異はない。
入・取出のため、上・下蓋２２，２３に対して係脱自在
であり、その係脱動作のため、台車式又は旋回式とされ
ている。図２は、ＨＩＰ装置への適用の同様の例で、リ
ング部材２７にヒータへの通電用の電極３２を有するリ
ードワイヤ３３等を絶縁シール構造物とともに組み込ん
だものである。この場合、高圧容器内部のヒータや断熱
層はこのリング部材２７の上に固定しても差し支えな
い。本図のように、リング状部材２７は必ずしも全体が
高圧円筒２１の内部に嵌合されている必要はなく、蓋２
３と円筒２１との間で外部にフランジ状に晒されても機
能の上で差異はない。
【００２０】図３、図４は、リング状部材２７とシール
リング２８，２９の配置の変形例を示したもので、シー
ルリング２８，２９自体はリング状部材側であっても、
相手側の高圧円筒内面、あるいは蓋の内面に設けられた
溝２８Ａ，２９Ａに収納されても同等の機能を発揮す
る。いずれの配置にするかは、シールリングの交換作業
の容易さ等から選択すれば良い。
リング２８，２９の配置の変形例を示したもので、シー
ルリング２８，２９自体はリング状部材側であっても、
相手側の高圧円筒内面、あるいは蓋の内面に設けられた
溝２８Ａ，２９Ａに収納されても同等の機能を発揮す
る。いずれの配置にするかは、シールリングの交換作業
の容易さ等から選択すれば良い。
【００２１】更に、図５に示すように、下蓋２３に凹部
２３Ａを形成してこの凹部２３Ａにリング部材２７を円
筒２１とに亘って嵌合したものであっても良い。図６
は、乾式の冷間静水圧プレス装置（ＣＩＰ）装置への適
用例を示したものであり、図６において、高圧容器２０
は、有底高圧円筒２１にフランジを有するリング部材２
７を嵌合し、その界面に軸シールリング２９が装着され
ており、被処理物３０は粉末であって、ゴム型３４と軟
質ゴム蓋３５とによって取囲まれ、軟質ゴム蓋３５とリ
ング部材２７とに亘って載置した上蓋２２との界面に、
面シールリング２８が装着され、本例では圧媒通孔３６
を介して水等の圧媒を処理室に加圧導入することでゴム
型３４を介して被処理物３０が等方圧にて加圧処理され
る。
２３Ａを形成してこの凹部２３Ａにリング部材２７を円
筒２１とに亘って嵌合したものであっても良い。図６
は、乾式の冷間静水圧プレス装置（ＣＩＰ）装置への適
用例を示したものであり、図６において、高圧容器２０
は、有底高圧円筒２１にフランジを有するリング部材２
７を嵌合し、その界面に軸シールリング２９が装着され
ており、被処理物３０は粉末であって、ゴム型３４と軟
質ゴム蓋３５とによって取囲まれ、軟質ゴム蓋３５とリ
ング部材２７とに亘って載置した上蓋２２との界面に、
面シールリング２８が装着され、本例では圧媒通孔３６
を介して水等の圧媒を処理室に加圧導入することでゴム
型３４を介して被処理物３０が等方圧にて加圧処理され
る。
【００２２】とくに、長さの短いあるいは、板状の成形
体を成形する場合には、前述のように高圧容器の長さは
短くなるため、蓋部の長さを短くして全体をコンパクト
に設計することが推奨される。図６の構造によれば、成
形用の原料粉末を上蓋軟質ゴム蓋３５を開放してゴム蓋
３４内に充填した後、軟質ゴム蓋３５を閉じて上蓋２２
を載せるが、面シールリング２８が上蓋２２に装着され
ているので、充填時にリング部材２７上にこぼれた粉末
は簡単に除去が可能で、こぼれた粉末によるシールの不
良や、面シールリング２８の損耗を防止できる。なお、
本図の場合、面シール部は圧媒ではなく、軟質ゴム蓋材
が内圧によりはみ出すのをシールすることとなるが、シ
ールという点での基本的な機能には差異はない。
体を成形する場合には、前述のように高圧容器の長さは
短くなるため、蓋部の長さを短くして全体をコンパクト
に設計することが推奨される。図６の構造によれば、成
形用の原料粉末を上蓋軟質ゴム蓋３５を開放してゴム蓋
３４内に充填した後、軟質ゴム蓋３５を閉じて上蓋２２
を載せるが、面シールリング２８が上蓋２２に装着され
ているので、充填時にリング部材２７上にこぼれた粉末
は簡単に除去が可能で、こぼれた粉末によるシールの不
良や、面シールリング２８の損耗を防止できる。なお、
本図の場合、面シール部は圧媒ではなく、軟質ゴム蓋材
が内圧によりはみ出すのをシールすることとなるが、シ
ールという点での基本的な機能には差異はない。
【００２３】なお、図６のＣＩＰ装置においても、前述
したフレーム２４が備えられる。図７は面シールの機能
を確実にするために、下蓋２３を閉とした後に面シール
リング２８を蓋部材２３のシール面に密着させるための
初期圧力を付与する押圧部材３７を設けた例を示したも
のである。本例では、高圧容器蓋２３を高圧円筒２１に
密着させた時に、支持リング３８により保持された押圧
用バネ３７によりリング部材２７が蓋に押し付けられる
構造となっている。バネの代わりに、リング部材２７の
自重や図１にて述べた高圧容器内部の断熱層２６等の構
造物の重量をこの押圧手段に用いてもかまわないし、押
圧用バネとしては、コイルバネでも皿バネであってもよ
い。
したフレーム２４が備えられる。図７は面シールの機能
を確実にするために、下蓋２３を閉とした後に面シール
リング２８を蓋部材２３のシール面に密着させるための
初期圧力を付与する押圧部材３７を設けた例を示したも
のである。本例では、高圧容器蓋２３を高圧円筒２１に
密着させた時に、支持リング３８により保持された押圧
用バネ３７によりリング部材２７が蓋に押し付けられる
構造となっている。バネの代わりに、リング部材２７の
自重や図１にて述べた高圧容器内部の断熱層２６等の構
造物の重量をこの押圧手段に用いてもかまわないし、押
圧用バネとしては、コイルバネでも皿バネであってもよ
い。
【００２４】図８は、軸シール部材２９をＵ−リング２
９ＢとＯ−リング２９Ｃの二重構造にした例である。高
圧で使用する際には、高圧シール性と耐久性に優れたＵ
−リングの機能を利用し、真空運転時にはＯ−リングの
気密性を利用する構造である。この場合、Ｏ−リングに
は高圧が作用しないように図示のように内側に高圧シー
ル用リングを用いる。なお、面シール部材２８を二重に
する場合も同様にＵ−リングを内側とするが、図８のよ
うな形状の場合、真空シール用のＯ−リングは高圧容器
蓋を高圧円筒下端面の間に設けても良い。
９ＢとＯ−リング２９Ｃの二重構造にした例である。高
圧で使用する際には、高圧シール性と耐久性に優れたＵ
−リングの機能を利用し、真空運転時にはＯ−リングの
気密性を利用する構造である。この場合、Ｏ−リングに
は高圧が作用しないように図示のように内側に高圧シー
ル用リングを用いる。なお、面シール部材２８を二重に
する場合も同様にＵ−リングを内側とするが、図８のよ
うな形状の場合、真空シール用のＯ−リングは高圧容器
蓋を高圧円筒下端面の間に設けても良い。
【００２５】なお、上述した実施形態において、シール
リング溝２８Ａ，２９Ａは、図示した角溝の他、Ｖ溝、
丸溝、アンダーカット溝でも良く、また、シールリング
２８，２９としては、図示したＯ−リング、Ｕ−リング
にそれぞれバックアップリングを付帯させたものを初
め、角リング、Ｘ−リング、Ｖ−リング、Ｔ−リング、
キャップシール付及びこれらにバックアップリングを付
帯させたものでも良い。
リング溝２８Ａ，２９Ａは、図示した角溝の他、Ｖ溝、
丸溝、アンダーカット溝でも良く、また、シールリング
２８，２９としては、図示したＯ−リング、Ｕ−リング
にそれぞれバックアップリングを付帯させたものを初
め、角リング、Ｘ−リング、Ｖ−リング、Ｔ−リング、
キャップシール付及びこれらにバックアップリングを付
帯させたものでも良い。
【００２６】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、被
処理物の装入・取出に際して面シールリングを有する構
成部材、すなわち、蓋部材を開閉すれば良く、このと
き、軸シールリングは摺動させる必要がないので短時間
での開閉が可能で、かつ、高圧から高真空までのシール
性に優れたものにできる。
処理物の装入・取出に際して面シールリングを有する構
成部材、すなわち、蓋部材を開閉すれば良く、このと
き、軸シールリングは摺動させる必要がないので短時間
での開閉が可能で、かつ、高圧から高真空までのシール
性に優れたものにできる。
【図１】本発明をＨＩＰ装置で示した構成図である。
【図２】本発明をＨＩＰ装置に採用したときの要部を示
す断面図である。
す断面図である。
【図３】本発明のシール構造を示す第１変形例の断面図
である。
である。
【図４】本発明のシール構造を示す第２変形例の断面図
である。
である。
【図５】本発明のシール構造を示す第３変形例の断面図
である。
である。
【図６】本発明をＣＩＰ装置に適用した構成図である。
【図７】本発明の好ましい変形例であって、押圧手段を
付帯した断面図である。
付帯した断面図である。
【図８】本発明の好ましい適用例であり、軸シールリン
グを二重（複数）とした断面図である。
グを二重（複数）とした断面図である。
【図９】従来例の１の断面図である。
【図１０】従来例の２の断面図である。
【図１１】従来例の３を示した全体構成図である。
【図１２】従来例の３の正面図である。
２０ 高圧容器 ２１ 高圧円筒（容器構成部材） ２３ 蓋部材（容器構成部材） ２７ リング部材 ２８ 面シールリング ２９ 軸シールリング
Claims (6)
- 【請求項１】 二つ以上の部材からなる円形断面の高圧
容器を備え、該高圧容器内で被処理物を等方圧力で加圧
処理するとき、該圧力の漏れを防止して密封する装置に
おいて、 前記高圧容器を構成する片方の部材の少なくとも端部に
円筒部が形成され、該円筒部にリング部材が嵌装され、
該嵌装界面に軸シール用のシールリングが装着されてお
り、前記リング部材の開放端部側に、高圧容器を構成す
る他方の部材の端面に密着して面シール用のシールリン
グが装着されていることを特徴とする高圧容器の密封装
置。 - 【請求項２】 高圧容器の内部圧力による容器軸方向の
荷重を担持するフレームを備え、前記荷重によるフレー
ムの伸び量と同等以上の距離で摺動可能として前記のリ
ング部材が嵌装されていることを特徴とする請求項１に
記載の高圧容器の密封装置。 - 【請求項３】 面シール用のシールリングの初期封のた
めリング部材を押圧する押圧手段を備えていることを特
徴とする請求項１に記載の高圧容器の密封装置。 - 【請求項４】 面シールリングと軸シールリングの双方
が、前記リング部材に形成した溝に収納されていること
を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の高圧容器
の密封装置。 - 【請求項５】 面シールリングと軸シールリングの少な
くとも一方が高圧容器の構成部材に形成した溝に収納さ
れていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
載の高圧容器の密封装置。 - 【請求項６】 面シールリングと軸シールリングのうち
少なくとも軸シールリングが複数とされており、該複数
の軸シールリングのうち少なくとも一つがＯ−リングで
あることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の
高圧容器の密封装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8125921A JPH09303557A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 高圧容器の密封装置 |
| US08/861,392 US5798126A (en) | 1996-05-21 | 1997-05-21 | Sealing device for high pressure vessel |
| KR1019970019672A KR100231474B1 (ko) | 1996-05-21 | 1997-05-21 | 고압용기의 밀봉장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8125921A JPH09303557A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 高圧容器の密封装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09303557A true JPH09303557A (ja) | 1997-11-25 |
Family
ID=14922247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8125921A Pending JPH09303557A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 高圧容器の密封装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5798126A (ja) |
| JP (1) | JPH09303557A (ja) |
| KR (1) | KR100231474B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100414723B1 (ko) * | 1999-08-31 | 2004-01-13 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 가압 처리 장치 |
| WO2015156448A1 (ko) * | 2014-04-11 | 2015-10-15 | 에너진(주) | 등방압 프레스장치 |
| JP2022550117A (ja) * | 2019-10-21 | 2022-11-30 | 安徽美芝制冷設備有限公司 | 接続構造、排気マフラー、マフラー及び圧縮機 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW539918B (en) * | 1997-05-27 | 2003-07-01 | Tokyo Electron Ltd | Removal of photoresist and photoresist residue from semiconductors using supercritical carbon dioxide process |
| TW517092B (en) * | 1999-03-17 | 2003-01-11 | Kobe Steel Ltd | High-temperature and high-pressure treatment device |
| US6748960B1 (en) | 1999-11-02 | 2004-06-15 | Tokyo Electron Limited | Apparatus for supercritical processing of multiple workpieces |
| AU2001290171A1 (en) * | 2000-07-26 | 2002-02-05 | Tokyo Electron Limited | High pressure processing chamber for semiconductor substrate |
| US6722642B1 (en) | 2002-11-06 | 2004-04-20 | Tokyo Electron Limited | High pressure compatible vacuum chuck for semiconductor wafer including lift mechanism |
| US7077917B2 (en) * | 2003-02-10 | 2006-07-18 | Tokyo Electric Limited | High-pressure processing chamber for a semiconductor wafer |
| US7767145B2 (en) | 2005-03-28 | 2010-08-03 | Toyko Electron Limited | High pressure fourier transform infrared cell |
| US7789971B2 (en) | 2005-05-13 | 2010-09-07 | Tokyo Electron Limited | Treatment of substrate using functionalizing agent in supercritical carbon dioxide |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3091804A (en) * | 1961-05-24 | 1963-06-04 | Barogenics Inc | Hydrostatic press for an elongated object |
| US3224042A (en) * | 1963-10-23 | 1965-12-21 | Barogenics Inc | Hydrostatic pressure device |
| SE381615B (sv) * | 1974-05-02 | 1975-12-15 | Asea Ab | Press for behandling av produkter vid hogt tryck |
| JPS58157300U (ja) * | 1982-04-13 | 1983-10-20 | 株式会社神戸製鋼所 | 熱間静水圧成形装置 |
| JPS60116702A (ja) * | 1983-11-29 | 1985-06-24 | Kobe Steel Ltd | 高能率熱間静水圧成形方法および装置 |
| US5057171A (en) * | 1990-04-26 | 1991-10-15 | Pacific Trinetics Corporation | Isostatic press for laminating multi-layer components and method of lamination |
-
1996
- 1996-05-21 JP JP8125921A patent/JPH09303557A/ja active Pending
-
1997
- 1997-05-21 KR KR1019970019672A patent/KR100231474B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-05-21 US US08/861,392 patent/US5798126A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100414723B1 (ko) * | 1999-08-31 | 2004-01-13 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 가압 처리 장치 |
| US6712081B1 (en) | 1999-08-31 | 2004-03-30 | Kobe Steel, Ltd. | Pressure processing device |
| WO2015156448A1 (ko) * | 2014-04-11 | 2015-10-15 | 에너진(주) | 등방압 프레스장치 |
| KR20150117830A (ko) * | 2014-04-11 | 2015-10-21 | 에너진(주) | 등방압 프레스장치 |
| JP2022550117A (ja) * | 2019-10-21 | 2022-11-30 | 安徽美芝制冷設備有限公司 | 接続構造、排気マフラー、マフラー及び圧縮機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100231474B1 (ko) | 2000-01-15 |
| KR970075599A (ko) | 1997-12-10 |
| US5798126A (en) | 1998-08-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040224 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040713 |