JPS6340879Y2 - - Google Patents

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JPS6340879Y2
JPS6340879Y2 JP1981161806U JP16180681U JPS6340879Y2 JP S6340879 Y2 JPS6340879 Y2 JP S6340879Y2 JP 1981161806 U JP1981161806 U JP 1981161806U JP 16180681 U JP16180681 U JP 16180681U JP S6340879 Y2 JPS6340879 Y2 JP S6340879Y2
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heating
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12—Both compacting and sintering
    • B22F3/14—Both compacting and sintering simultaneously
    • B22F3/15—Hot isostatic pressing
    • 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
    • F27B5/06—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B5/14—Arrangements of heating devices
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/62—Heating elements specially adapted for furnaces
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/62—Heating elements specially adapted for furnaces
    • H05B3/64—Heating elements specially adapted for furnaces using ribbon, rod, or wire heater

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は熱間静水圧処理装置の加熱源として用
いる加熱装置の構造に関し、特に上下の同軸的に
段積みしてなる複数のヒータ相互を機械的に連結
する場合に高温高圧下で電気絶縁性にすぐれ、か
つ熱衝撃に十分な耐性が発揮される連結手段を採
用することによつて、長期に亘り安定した加熱性
能を保証することが可能な加熱装置を提供しよう
とするものである。
高温高圧ガス雰囲気下で被処理体を加圧加熱す
る熱間静水圧処理装置の加熱装置に用いるヒータ
としては第１図イ〜ハに示す構造のものが多く
て、1250℃以上の高温下、数百気圧から数千気圧
の高圧下で運転される苛酷な条件下での使用に耐
え得るものとしてグラフアイトなど特殊材料から
なるヒータが用いられている。
かかる非金属材からなるヒータは圧縮強度は大
きいが抵抗値を上げるために細くすると撓みやす
くなり、しかも僅かな機械的衝撃が加わつただけ
で簡単に破損する脆弱性を有しているので、取扱
い上細心の注意が必要であることはもとより、高
温高圧炉内での支持固定にも慎重を期さねばなら
ない。
従来のこの種ヒータにおいて、第１図ロのＵ形
あるいはＷ形エレメントと第１図ハの棒形エレメ
ントとはセグメント形と称されるものであつて、
炉内でセグメント相互を接続することが必要で面
倒さを有する反面、製造に際して比較的容易であ
るのに対して、第１図イの一体形は炉内での組み
付け作業は容易であつて、いずれも一長一短を有
しているが、高温高圧炉内での組み付け精度に限
つてみた場合、セグメント形は円筒に正しく沿わ
せた配置とすることが困難であつて一体形のもの
が有利ということができ、従つて一体形構造のヒ
ータが用いられる傾向にある。
近時、熱間静水圧処理装置が大型化してくるの
に伴つて前記加熱装置も単段のものでなく、第２
図に例示する如くヒータを２段以上積みして使用
するものが多くなつてきている。
これは一体形のものでは形状が大きくなつて製
造上難点が多いこと、高温高圧炉内で上下位置に
よつて温度ムラが生じないようにするには加熱装
置を容量が異る複数の加熱ゾーンに区分する必要
があることなどの点から成されるものであつて、
第２図々示の如き環状の碍子５′を用いて相互を
連結固定することにより、多段自立形のものが簡
単に得られるとあつて、かかる固定手段が普通行
われている。
しかしながら装置が大形となり、ヒータもそれ
につれて大形となつてくると、碍子５′とヒータ
３ａとの熱膨脹の差によつて生じる熱応力が大き
くなつてきて強度の弱い方が破損する問題があ
り、さらに高温下での電気絶縁性、耐熱衝撃性が
良い碍子を選択しようとすると、大形環を製造す
るのに原価が高騰してコスト面で不利であるだけ
でなく、製造技術的にも困難さを伴う結果となり
好ましくなかつた。
このように多段組立て形の加熱装置において、
特に熱衝撃に耐性を有しながら組立ての単純化を
果すことが可能で、しかも経済面での有利性をそ
こなうことがない構造のものが得られない現状に
鑑みて本考案は上述せる従来欠陥を克服し、しか
も所期目的を達成することが可能な新規な構造の
熱間静水圧処理装置における加熱装置を提供しよ
うとして成されたものであつて、上下の少くとも
２段に配設してなる各加熱ゾーンのヒータの上・
下両端縁部のうち、少くとも最上段加熱ゾーンに
おける下端縁部および他の加熱ゾーンの上・下各
端縁部を、前記ヒータの最高使用温度の下で十分
な電気絶縁性を持つ材料からなる碍子によつてそ
れぞれ電気的に絶縁処理すると共に、耐熱材料か
らなる単体もしくは結合体により環状、切欠環状
等各ヒータの上・下端縁部に対応した形状に形成
した連結具を用いて、上段側ヒータの下端縁部と
直下段側ヒータの上端縁部とを前記碍子の介在下
において機懐的に連結せしめた構成となしたこと
を特徴とする。
本考案をさらに添付図面に示す例にもとづいて
以下詳細に説明する。
第３図において２点鎖線により囲んだ部分は熱
間静水圧処理装置における高温高圧ガス雰囲気が
醸成される炉室１の室内を示すものであつて、断
熱層により囲繞されている。
この炉室１内には、本考案に係る加熱装置２が
収設されており、該加熱装置２は円注状空間を形
成する前記炉室１内において、同心的配置をなす
円筒状又は多角筒状で配設されていて被処理体
（図示せず）を周囲から均一に加熱するようにな
つている。
上記加熱装置２は縦縞の連続格子状をなす形状
で非金属材例えばグラフアイトからなる自立可能
な筒状に形成してなるヒータ３を少くとも２段に
図示例は３段に配設して、上下の同軸的に連る少
くとも２つの（図示例は３つ）加熱ゾーンＡ，
Ｂ，Ｃを構成していて、全体が金属製の支持台４
によつて支持されて、自立形加熱装置２を構成し
ている。
なお、ヒータ３の素材にはカーボン以外の非金
属材料が用いられるものであつて、酸化物系のヒ
ータであつてもよい。
各加熱ゾーンＡ〜Ｃのヒータ３…はその上・下
両端縁部を碍子５によつて夫々電気的に絶縁処理
すると共に、耐熱材料からなる連結具６を用い
て、上段側ヒータ３の下端縁部と直下段側ヒータ
３の上端縁部とを、前記碍子５，５の介在下にお
いて機械的に連結せしめていて、かくすることに
より、各ヒータ３，３間の電気的絶縁状態を保持
しながら段積み一体化された加熱装置２が形成さ
れる。
上記碍子５は、ヒータ３の最高使用温度下で十
分な電気絶縁抵抗を持つ材料から形成されてい
て、ヒータ３の上端縁部あるいは下端縁部に存し
て水平方向に延在するヒータわたり部分に対応さ
せた長さを有し、かつ、このわたり部分の耳部を
受け容れる凹溝および前記連結具６の凸部を受け
容れる凹溝を上・下面に有する断面Ｈ状に形成せ
しめている。
この碍子５を、対応する前記ヒータわたり部分
に夫々組み付けることによつて、全体としてリン
グ状をなす碍子が得られるものであるが、各碍子
５を２つ又は３つ以上のヒータわたり部分に対し
て一括組み付け可能な長寸形状となしても勿論差
支えなく、リング状単一構造になる従来の碍子に
比して夫々が小形であつて製作容易となる利点が
ある。
なお、上記碍子５の材料は最高使用温度により
任意に選択可能であつて、Al2O3，Si3N4，BN、
その他の酸化物、窒化物またはその混合焼結体か
ら適当なものを選定すればよい。
一方、連結具６については、耐熱材料からなる
単体もしくは結合体により、環状、切欠環状等各
ヒータ３…の上・下端縁部に対応した形状に形成
されるものであつて、第３図々示例のものは上下
両面に碍子５の前記凹溝に係入せしめる凸条を設
けている。
上記連結具６は各種の耐熱材料から適当なもの
を選定して所定形状のものに成型されるが、ヒー
タ３と同一材料例えばヒータ３がクラフアイトか
ら形成されている場合には連結具６も同じグラフ
アイトから形成することが好ましく、これは熱膨
脹の差による熱応力が生じないようにする点で容
易に理解されるところである。
なお連結具６は碍子に比して成型が容易である
ことから単一体からなる比較的大形のものであつ
ても製作面であまり問題は生じない。
この連結具６を用いて上段側ヒータ３の下端縁
部と直下段側ヒータ３の上端縁部とを前記碍子
５，５の介在下で、凸条と凹溝の係合関係により
機械的に連結せしめ、かくして上段ヒータ３の自
重を下段ヒータ３が担持し得る段積方式の一体化
が行われるものであり、ヒータ３，３相互間のず
れの吸収、撓みが発生したときの安定保持はこの
連結具６で持たせることができる。
なお、本明細書中において述べている機械的連
結とは、強力な結合関係だけを意味するのではな
く対偶関係をなす２つの部材間における位置関係
が余りずれない程度の緩衝的連結をも包含した広
義の連結を意味するものである。
しかして上記連結具６は第３図々示の形態例に
限るものではなく、第４図に部分斜視で示すよう
に、対向する碍子５，５によつて挟在される平坦
な上下両面を持つ環部分の外周縁に沿つて直交叉
する配置となした胴縁が一体に設けられてなる断
面Ｔ形の連結具であつてもよく、環部分が垂直方
向の力を受けると共に、胴縁が熱膨脹による水平
方向の熱応力を受けるようになり、要求される機
械的連結の程度は十分満足される。
なお、上記環部分の適当個所に予じめ穴７を穿
設しておけば、下段側から上段側のヒータ３に接
続用導体を延設する場合に有効に利用されるの
で、ヒータ３の巾すなわち半径方向の厚みが大き
くならず、コンパクトな加熱装置を形成すること
ができる利点がある。
なお、第３図中、８は前記連結具６と略々同形
をなすリングであつて同じ素材から形成されてお
り、加熱ゾーンのうち最上段加熱ゾーンのヒータ
３における上端縁部に碍子５と組合わされて使用
されるものである。
このリング８および碍子５は場合によつては省
略され、最上段ヒータ３の上端縁部は絶縁処理す
ることなく露呈した状態にしておくことも必要に
応じて行われるものである。
さらに、第３図中９は下段導体部、１０は電
極、１１は下蓋に設けた端子を夫々示している。
本考案は叙上の構成を有するものであつて、碍
子によつて上下のヒータ３，３を機械的に連結す
る従来方式とは異り、各段のヒータにそれぞれ係
止してなる碍子５の間に連結具６を挟在させて機
械的に連結する構成であるから、碍子５は分割構
造とすることが可能となり、小形にし得ることか
ら製造面での型の小形化、製造コストの低減がは
かれる利点がある。
また、碍子５は１つの加熱ゾーンにおけるヒー
タの端縁部とのみ係合しているので、熱膨脹の差
により生じる熱応力がヒータ３と碍子５の一方に
損傷をもたらす如き大きなものとならないように
設計することは極めて容易であり、さらに碍子５
を分割構造とすることで設計面と実用面での利点
は倍増される。
さらに本考案は連結具６が緩衝的にヒータ３，
３間の連結を果すように機能しているので、碍子
５は電気絶縁面のみについて、一方、連結具６は
耐熱衝撃面のみについて夫々分担機能することと
なり、従つて製作上での簡易化を果し得ることは
勿論、高温高圧下で電気絶縁性ならびに耐熱衝撃
性にすぐれた加熱装置を提供し得る効果を奏する
ものであつて、本考案は実用価値に富むところ大
なる熱間静水圧処理装置における加熱装置であ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図イ〜ハは熱間静水圧処理装置の加熱装置
に用いるヒータの各例の部分斜視図、第２図は従
来の加熱装置における多段形ヒータの断面図、第
３図は本考案加熱装置の１例の断面示正面図、第
４図は本考案加熱装置の例に係る部分斜視図であ
る。 ３……ヒータ、５……碍子、６……連結具。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 高温高圧ガス雰囲気下で被処理体を加圧加熱す
    る熱間静水圧処理装置の加熱装置であつて、縦縞
    形状をなす非金属板材により自立可能な筒状に形
    成せしめたヒータ３を少なくとも２段に配設し
    て、上下の同軸的に連る少なくとも２つの加熱ゾ
    ーンを構成し、各加熱ゾーンのヒータ３…の上・
    下両端縁部のうち少なくとも最上段加熱ゾーンに
    おける下端縁部および他の加熱ゾーンの上・下各
    端縁部を、前記ヒータ３…の最高使用温度下で十
    分な電気絶縁抵抗を持つ材料からなる碍子５によ
    つて夫々電気的に絶縁処理すると共に、耐熱材料
    からなる単体もしくは結合体により環状、切欠環
    状等各ヒータ３…の上・下端縁部に対応した形状
    に形成した連結具６を用いて、上段側ヒータの下
    端縁部と直下段側ヒータの上端縁部とを前記碍子
    ５，５の介在下において機械的に連結せしめたこ
    とを特徴とする加熱装置。
JP1981161806U 1981-10-28 1981-10-28 熱間静水圧処理装置における加熱装置 Granted JPS5865795U (ja)

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