JPS6224237Y2 - - Google Patents
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- JPS6224237Y2 JPS6224237Y2 JP1982165347U JP16534782U JPS6224237Y2 JP S6224237 Y2 JPS6224237 Y2 JP S6224237Y2 JP 1982165347 U JP1982165347 U JP 1982165347U JP 16534782 U JP16534782 U JP 16534782U JP S6224237 Y2 JPS6224237 Y2 JP S6224237Y2
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- JP
- Japan
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- heater
- heating device
- convection
- insulating material
- hot isostatic
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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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B5/00—Muffle furnaces; Retort furnaces; Other furnaces in which the charge is held completely isolated
- F27B5/04—Muffle furnaces; Retort furnaces; Other furnaces in which the charge is held completely isolated adapted for treating the charge in vacuum or special atmosphere
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- Fluid Mechanics (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
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Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、熱間静水圧プレス装置（以下HIP装
置と略記する）の加熱装置に係り、特に高圧容器
内のスペースをより有効に活用し得ると共に、同
一ヒータ高さに対して上下方向の均熱ゾーンを従
来に比し倍加した上記加熱装置に関する。
置と略記する）の加熱装置に係り、特に高圧容器
内のスペースをより有効に活用し得ると共に、同
一ヒータ高さに対して上下方向の均熱ゾーンを従
来に比し倍加した上記加熱装置に関する。
HIP装置は、近時、粉体の成形、焼結を始め拡
散接合、鋳造欠陥の除去など広汎な分野で活用さ
れ、注目されている装置の１つであるが、1000℃
以上、1000Kg／cm2以上という高温高圧下で使用さ
れるのが通常である。なかでも、最近の傾向の一
端として2000Kg／cm2前後に至る高圧下の利用が試
みられているが、このような高圧雰囲気下におい
ては、ガス体の熱容量が飛躍的に増大し、高温高
圧炉内におけるガスの対流による温度分布の不均
一が著しく、高温高圧炉における均熱部分の長さ
は僅かとなつて実質的な有効長さは炉内の一部に
限られることになり、高価な高圧容器の内空間の
利用として効率上、極めて不経済である。
散接合、鋳造欠陥の除去など広汎な分野で活用さ
れ、注目されている装置の１つであるが、1000℃
以上、1000Kg／cm2以上という高温高圧下で使用さ
れるのが通常である。なかでも、最近の傾向の一
端として2000Kg／cm2前後に至る高圧下の利用が試
みられているが、このような高圧雰囲気下におい
ては、ガス体の熱容量が飛躍的に増大し、高温高
圧炉内におけるガスの対流による温度分布の不均
一が著しく、高温高圧炉における均熱部分の長さ
は僅かとなつて実質的な有効長さは炉内の一部に
限られることになり、高価な高圧容器の内空間の
利用として効率上、極めて不経済である。
そこで、環状の碍子を用いて相互を連結固定す
ることにより多段自立形のヒータが簡単に得られ
ることに着眼し、従来、均熱ゾーンを拡大するた
め、そのようなヒータが一般に用いられて来た。
ることにより多段自立形のヒータが簡単に得られ
ることに着眼し、従来、均熱ゾーンを拡大するた
め、そのようなヒータが一般に用いられて来た。
しかしながら、このような多段式ではヒータが
大型化し、装置の大型化をもたらす不利があると
共に碍子とヒータとの熱膨脹の差によつて生じる
熱応力が大きくなつて強度の弱い方が破損する問
題があり、更に高温下での電気絶縁性、耐熱衝撃
性の良好な碍子を選択しようとすればコストの上
昇を来たし、又、製造技術面での困難を招来する
問題がある。
大型化し、装置の大型化をもたらす不利があると
共に碍子とヒータとの熱膨脹の差によつて生じる
熱応力が大きくなつて強度の弱い方が破損する問
題があり、更に高温下での電気絶縁性、耐熱衝撃
性の良好な碍子を選択しようとすればコストの上
昇を来たし、又、製造技術面での困難を招来する
問題がある。
しかも、最近、HIP装置の実用化と共に、コン
パクトな装置構成に対する需要が増大し、簡単な
構造で、かつ均熱性の良好な加熱装置が求められ
て来た。
パクトな装置構成に対する需要が増大し、簡単な
構造で、かつ均熱性の良好な加熱装置が求められ
て来た。
そして、この傾向は碍子を持たない筒状自立形
で、かつ単段のヒータを利用した簡単な構成の加
熱装置の採用を促し、同時にかかる加熱装置にお
ける均熱性の向上改善が課題となつて来た。
で、かつ単段のヒータを利用した簡単な構成の加
熱装置の採用を促し、同時にかかる加熱装置にお
ける均熱性の向上改善が課題となつて来た。
即ち、本考案は、上述の如き簡単な加熱装置を
具備するHIP装置において、ヒータ内側にヒータ
より上方に延出する対流促進用筒体を設け、ヒー
タ周辺での自然対流を促進させることにより前記
課題を解決し、コンパクトで、かつ均熱ゾーンを
拡大し高圧容器内のスペースをより有効に活用す
ることを目的とするものである。
具備するHIP装置において、ヒータ内側にヒータ
より上方に延出する対流促進用筒体を設け、ヒー
タ周辺での自然対流を促進させることにより前記
課題を解決し、コンパクトで、かつ均熱ゾーンを
拡大し高圧容器内のスペースをより有効に活用す
ることを目的とするものである。
しかして、上記目的を達成する本考案の特徴
は、高圧容器と、その内部に設けられる倒立コツ
プ状の断熱層と、該断熱層の更に内周に適宜間隔
を隔てて設けられるヒータからなるHIP装置にお
いて、前記ヒータが筒状自立形、かつ単段であつ
て低温部に設けられた電気絶縁材上に載置されて
おり、更に該電気絶縁材上で下部を支持して前記
ヒータの内側には該ヒータと間隔を有して対流促
進用の筒体が配置されてなり、筒体の上端部は前
記ヒータの上端部より上方に延びると共に筒体の
下部にはガス通路が設けられている構成にある。
は、高圧容器と、その内部に設けられる倒立コツ
プ状の断熱層と、該断熱層の更に内周に適宜間隔
を隔てて設けられるヒータからなるHIP装置にお
いて、前記ヒータが筒状自立形、かつ単段であつ
て低温部に設けられた電気絶縁材上に載置されて
おり、更に該電気絶縁材上で下部を支持して前記
ヒータの内側には該ヒータと間隔を有して対流促
進用の筒体が配置されてなり、筒体の上端部は前
記ヒータの上端部より上方に延びると共に筒体の
下部にはガス通路が設けられている構成にある。
ここで、ヒータの内側に筒状を配置した構造自
体は特公昭55−50276号公報に開示され、又、筒
状自立形かつ単段のヒータは特開昭54−97907号
公報等に開示されている。
体は特公昭55−50276号公報に開示され、又、筒
状自立形かつ単段のヒータは特開昭54−97907号
公報等に開示されている。
しかし、前者は、添付図面第１図に示し明らか
なように、筒体７の下方端は高圧シリンダ１と上
下各蓋２，３からなる高圧容器の前記下蓋３に気
密的に結合されており、かつ２つのガス通路４
ａ，４ｂが設けられていて、ガスは図の矢示方向
に下方のガス通路４ａより筒体７の内側を通り筒
体７とヒータ６の間隙空間を経て断熱層５の底部
より、断熱層５と高圧シリンダ１の間を通して上
部のガス通路より還流するようになつており、そ
の間、載台４上の被処理体Ｍの冷却速度を高める
ことを主眼とするものであつて、下部に対流促進
用ガス通路を設けて筒体の内外において高温高圧
ガスの対流を促し、処理室の均熱化を向上させる
ものとは明らかに区別される。
なように、筒体７の下方端は高圧シリンダ１と上
下各蓋２，３からなる高圧容器の前記下蓋３に気
密的に結合されており、かつ２つのガス通路４
ａ，４ｂが設けられていて、ガスは図の矢示方向
に下方のガス通路４ａより筒体７の内側を通り筒
体７とヒータ６の間隙空間を経て断熱層５の底部
より、断熱層５と高圧シリンダ１の間を通して上
部のガス通路より還流するようになつており、そ
の間、載台４上の被処理体Ｍの冷却速度を高める
ことを主眼とするものであつて、下部に対流促進
用ガス通路を設けて筒体の内外において高温高圧
ガスの対流を促し、処理室の均熱化を向上させる
ものとは明らかに区別される。
殊に、本考案の上記対流促進による均熱ゾーン
の拡大は、筒状自立形で、かつ単段のヒータから
なる単純な加熱装置構造と相俟つて装置のコンパ
クト化と均熱性向上の両目的を達成することは特
筆される。
の拡大は、筒状自立形で、かつ単段のヒータから
なる単純な加熱装置構造と相俟つて装置のコンパ
クト化と均熱性向上の両目的を達成することは特
筆される。
以下、本考案の具体的な実施の態様を添付図面
に示す実施例にもとづいて詳述する。
に示す実施例にもとづいて詳述する。
第２図は本考案に係るHIP装置の加熱装置の１
例を示しており、高圧シリンダ１と、上下の各蓋
２，３によつて高圧容器が画成され、その内部に
断熱層５が配置されていること、更に断熱層５の
内側にヒータ６が単段で配置されていることは第
１図の場合と同様である。
例を示しており、高圧シリンダ１と、上下の各蓋
２，３によつて高圧容器が画成され、その内部に
断熱層５が配置されていること、更に断熱層５の
内側にヒータ６が単段で配置されていることは第
１図の場合と同様である。
しかし、同第２図において、ヒータ６は下蓋３
上方の低温部に設けられた、例えばセラミツクス
等の如き電気絶縁材８上に載置されており、公知
の手段によつて固定されていると共に、上部にお
いて、同じくセラミツクスなど電気絶縁材からな
るガイドリング９が設けられている。
上方の低温部に設けられた、例えばセラミツクス
等の如き電気絶縁材８上に載置されており、公知
の手段によつて固定されていると共に、上部にお
いて、同じくセラミツクスなど電気絶縁材からな
るガイドリング９が設けられている。
このヒータ６は前述の如く筒状自立形で、かつ
単段であることが装置のコンパクト化の面から肝
要であり、通常、Mo，Ta，Ｗ等の高融点金属か
らなる筒状の発熱体であつて抵抗値を好ましい値
にするために第３図に図示するように適宜、長さ
方向に延びるスリツト１０あるいは内外に貫通す
る孔が設けられる。
単段であることが装置のコンパクト化の面から肝
要であり、通常、Mo，Ta，Ｗ等の高融点金属か
らなる筒状の発熱体であつて抵抗値を好ましい値
にするために第３図に図示するように適宜、長さ
方向に延びるスリツト１０あるいは内外に貫通す
る孔が設けられる。
しかし、勿論、金属に限らず、非金属材、例え
ばグラフアイトで形成することも可能である。
ばグラフアイトで形成することも可能である。
そして、更に前記電気絶縁材８にあつては、下
端をそれに支持させて前記ヒータ６の内側に対流
促進用筒体１１が前記ガイドリング９より上方に
延びて立設されており、前記ヒータ６との間に高
温高圧の圧媒ガスの流通間隙を形成している。
端をそれに支持させて前記ヒータ６の内側に対流
促進用筒体１１が前記ガイドリング９より上方に
延びて立設されており、前記ヒータ６との間に高
温高圧の圧媒ガスの流通間隙を形成している。
上記対流促進用筒体１１は本考案加熱装置にお
いて重要な特徴をなし、前記ヒータ６と同じく金
属材料で、使用温度によりアルミナあるいはボロ
ンナイトライド等の気密質なセラミツクスも使用
可能であるが、通常、Mo又はその合金、ステン
レス、Ni基合金の如き耐熱性金属で構成され
る。
いて重要な特徴をなし、前記ヒータ６と同じく金
属材料で、使用温度によりアルミナあるいはボロ
ンナイトライド等の気密質なセラミツクスも使用
可能であるが、通常、Mo又はその合金、ステン
レス、Ni基合金の如き耐熱性金属で構成され
る。
対流促進用筒体１１は、その役割に関連し、そ
の上端部がヒータ６の上端部より上方に延び出
し、上部にあることが要求され、ヒータ６の長さ
に合わせ、適宜、設定される。しかし、ヒータ６
上端部と、筒体１１上端部との位置の差は高圧容
器内の処理温度、処理圧力とも相互に関連を有
し、夫々の処理に応じて決められる。通常、好ま
しい範囲は1.3〜2.0倍前後である。
の上端部がヒータ６の上端部より上方に延び出
し、上部にあることが要求され、ヒータ６の長さ
に合わせ、適宜、設定される。しかし、ヒータ６
上端部と、筒体１１上端部との位置の差は高圧容
器内の処理温度、処理圧力とも相互に関連を有
し、夫々の処理に応じて決められる。通常、好ま
しい範囲は1.3〜2.0倍前後である。
そして、この対流促進用筒体１１は更にガスの
対流を促進するためのガス通路、例えばガス流通
孔１２を第４図に図示するように筒体下部に有す
る。このガス通路１２も亦、その数、大きさは対
流の促進を調整する。
対流を促進するためのガス通路、例えばガス流通
孔１２を第４図に図示するように筒体下部に有す
る。このガス通路１２も亦、その数、大きさは対
流の促進を調整する。
かくして、上記本考案加熱装置において、高温
高圧の圧媒ガスは高圧容器の製品載台４上に載置
された被処理体の周囲に沿つて対流し、第２図に
矢示で示したように被処理体Ｍに沿つてその温度
と圧力を与え、下降するガスは対流促進用筒体１
１下部のガス通路１２を通り、ヒータ６で加熱さ
れて再びヒータ６と筒体１１の間を通つて上昇
し、容器内で被処理体Ｍの加熱、加圧に寄与した
後、前記と同じく被処理体Ｍと筒体１１の間隙を
経てガス通路１２へ循環し、対流を繰り返えす。
そして、この間、同圧媒ガスにより高温高圧雰囲
気下においてHIP処理が行なわれる。
高圧の圧媒ガスは高圧容器の製品載台４上に載置
された被処理体の周囲に沿つて対流し、第２図に
矢示で示したように被処理体Ｍに沿つてその温度
と圧力を与え、下降するガスは対流促進用筒体１
１下部のガス通路１２を通り、ヒータ６で加熱さ
れて再びヒータ６と筒体１１の間を通つて上昇
し、容器内で被処理体Ｍの加熱、加圧に寄与した
後、前記と同じく被処理体Ｍと筒体１１の間隙を
経てガス通路１２へ循環し、対流を繰り返えす。
そして、この間、同圧媒ガスにより高温高圧雰囲
気下においてHIP処理が行なわれる。
このとき、ヒータ６の高さは低くとも、対流促
進用筒体１１による対流の促進から処理空間にお
ける上下の温度差は殆んど消失され、処理室内の
均熱ゾーンは実質的に筒体１１の囲繞範囲に拡が
り、均熱化された処理空間を実質的に拡大する。
進用筒体１１による対流の促進から処理空間にお
ける上下の温度差は殆んど消失され、処理室内の
均熱ゾーンは実質的に筒体１１の囲繞範囲に拡が
り、均熱化された処理空間を実質的に拡大する。
以上の如く、本考案加熱装置は、ヒータの内側
に対流促進用筒体を配してヒータ周辺でのガスの
自然対流を促進させることにより、高圧容器内処
理室空間の均熱性が向上し、実験結果によれば筒
体を具備しないものに比較して同一ヒータ高さの
場合、均熱ゾーンを1.5〜３倍に拡げ得ることが
実証され、頗る顕著な効果が期待される。
に対流促進用筒体を配してヒータ周辺でのガスの
自然対流を促進させることにより、高圧容器内処
理室空間の均熱性が向上し、実験結果によれば筒
体を具備しないものに比較して同一ヒータ高さの
場合、均熱ゾーンを1.5〜３倍に拡げ得ることが
実証され、頗る顕著な効果が期待される。
しかも、前述の如く、上記均熱性の向上は、こ
れに伴ないヒータは単段でよく、従つて、近時の
要求に適合する小型化の推進が可能となる利点を
もたらす。
れに伴ないヒータは単段でよく、従つて、近時の
要求に適合する小型化の推進が可能となる利点を
もたらす。
更にヒータは筒状自立形で電気絶縁材上に載置
され、碍子がないため、半径方向に極めてコンパ
クトとなり、高圧容器の内空間を有効かつ最大限
に利用することができるのみならず、碍子を用い
ないため、碍子の汚れによる絶縁性低下の懸念も
なく、その上、構造全体の単純簡素化を達成して
長期安定使用に頗る有用である。
され、碍子がないため、半径方向に極めてコンパ
クトとなり、高圧容器の内空間を有効かつ最大限
に利用することができるのみならず、碍子を用い
ないため、碍子の汚れによる絶縁性低下の懸念も
なく、その上、構造全体の単純簡素化を達成して
長期安定使用に頗る有用である。
第１図は公知の加熱装置の１例を示す略示説明
図、第２図は本考案に係る加熱装置の一例を示す
概要図、第３図はヒータの一例を示す一部省略斜
視図、第４図は対流促進用筒体の一例を示す斜視
図である。 １……高圧シリンダ、２……上部蓋、３……下
部蓋、５……断熱層、６……ヒータ、８……電気
絶縁材、１０のヒータのスリツト、１１……対流
促進用筒体、１２……ガス通路。
図、第２図は本考案に係る加熱装置の一例を示す
概要図、第３図はヒータの一例を示す一部省略斜
視図、第４図は対流促進用筒体の一例を示す斜視
図である。 １……高圧シリンダ、２……上部蓋、３……下
部蓋、５……断熱層、６……ヒータ、８……電気
絶縁材、１０のヒータのスリツト、１１……対流
促進用筒体、１２……ガス通路。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 １ 高圧容器と、その内部に設けられる倒立コツ
プ状の断熱層と、該断熱層の内周に更に間隔を
隔てて設けられるヒータを具備してなる熱間静
水圧プレス装置において、前記ヒータが筒状自
立形、かつ単段であつて低温部に設けられた電
気絶縁材上に載置されてなり、その内側には、
該ヒータと間隙を有して前記電気絶縁材上に下
部を支持して対流促進用筒体が配置され、該筒
体の上端部は前記ヒータの上端部より上方に位
置すると共に前記筒体の下部にはガス通路が設
けられていることを特徴とする熱間静水圧プレ
ス装置の加熱装置。 ２ ヒータ上部に電気絶縁材からなるガイドリン
グを具える実用新案登録請求の範囲第１項記載
の熱間静水圧プレス装置の加熱装置。 ３ ヒータ及び対流促進用筒体が共に金属材料か
らなる実用新案登録請求の範囲第１項又は第２
項記載の熱間静水圧プレス装置の加熱装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1982165347U JPS5970199U (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | 熱間静水圧プレス装置の加熱装置 |
| US06/545,516 US4509729A (en) | 1982-10-29 | 1983-10-26 | Hot isostatic pressing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1982165347U JPS5970199U (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | 熱間静水圧プレス装置の加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5970199U JPS5970199U (ja) | 1984-05-12 |
| JPS6224237Y2 true JPS6224237Y2 (ja) | 1987-06-20 |
Family
ID=15810619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1982165347U Granted JPS5970199U (ja) | 1982-10-29 | 1982-10-29 | 熱間静水圧プレス装置の加熱装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4509729A (ja) |
| JP (1) | JPS5970199U (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE467611B (sv) * | 1989-04-04 | 1992-08-17 | Asea Brown Boveri | Anordning foer kylning av lasten i en varmisostatpress |
| SE509760C2 (sv) * | 1997-05-16 | 1999-03-08 | Asea Brown Boveri | Anordning vid ett tryckkärl för varmisostatisk pressning |
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