KR102296875B1

KR102296875B1 - 프레싱 장치

Info

Publication number: KR102296875B1
Application number: KR1020197028583A
Authority: KR
Inventors: 페르 부르스트렘; 마그누스 비그네비; 스테판 구스타프손
Original assignee: 퀸투스 테크놀로지스 에이비
Priority date: 2017-03-23
Filing date: 2017-03-23
Publication date: 2021-09-01
Also published as: ES2954993T3; EP3600866A1; EP3600866C0; WO2018171884A1; CN110678319B; JP2020511312A; JP6888111B2; RU2734855C1; US20200094508A1; KR20190126827A; US11298905B2; EP3600866B1; CN110678319A

Abstract

프레싱 장치(100)가 개시되어 있다. 프레싱 장치(100)는 압력 용기(2) 및 압력 용기(2) 내에 배치되어 있는 노 챔버(18)를 포함한다. 압력 매체가 노 챔버(18)로 유입되고 빠져나갈 수 있도록 노 챔버(18)의 적어도 일부분은 단열 케이싱(6, 5, 7, 8)에 의해 둘러싸여 있고 배치되어 있다. 압력 장치(100)는 노 챔버(18)와 유체 연통하며 압력 용기(2) 내에서 외부 냉각 루프를 형성하게 배치되는 복수의 압력 매체 안내 통로(10, 11)를 포함한다. 프레싱 장치(100)는 압력 용기(2) 내에 배치되어 있으며, 노 챔버(18)를 빠져나가는 압력 매체로부터 열을 흡수하도록 구성된 흡열 요소(20)를 포함한다.

Description

프레싱 장치

본 발명은 일반적으로 가압 처리 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 예를 들어 열간 등방 프레싱(HIP)과 같은 열간 가압으로 적어도 하나의 물품을 처리하기 위한 프레싱 장치(pressing arrangement)에 관한 것이다.

열간 등압 프레싱(HIP)은 예를 들어, 주물(예를 들어, 터빈 블레이드)의 기공을 감소시키거나 심지어 제거하여 주물의 사용수명 및 강도(예를 들어, 피로 강도)를 실질적으로 증가시키기 위해 사용될 수 있다. 또한, HIP은 분말을 압축시켜 완전히 또는 실질적으로 완전히 조밀하고 기공이 없거나 실질적으로 기공이 없는 외부 표면 등이 바람직하거나 요구되는 제품을 제조하는 데에 사용될 수 있다.

HIP에 의해 가압 처리되는 물품은 단열 압력 용기의 로드 격실 또는 챔버에 위치될 수 있다. 처리 사이클은 물품을 로딩하는 단계, 물품을 처리하는 단계, 물품을 언로딩하는 단계를 포함할 수 있다. 여러 개의 물품이 동시에 처리될 수 있다. 처리 사이클은 가압 단계, 가열 단계 및 냉각 단계와 같은 여러 부분 또는 단계로 분할될 수 있다. 물품을 압력 용기에 로딩하고, 물품을 밀봉한 후, (예컨대 아르곤-함유 가스와 같은 불활성 가스를 포함하는)압력 매체를 가압 용기 및 그 로드 격실에 도입할 수 있다. 그런 다음, 압력 매체의 압력 및 온도가 상승되어, 물품이 선택된 기간 동안에 상승된 압력 및 증가된 온도를 겪게 된다. 물품의 온도 상승을 야기할 수 있는 압력 매체의 온도 상승은 압력 용기의 노 챔버 내에 배열된 가열 요소 또는 가열로에 의해 제공된다. 압력, 온도 및 처리 시간은 예를 들어 처리되는 물품의 바람직하거나 요구되는 재료 특성, 특정 적용 분야 및 처리된 물품의 요구되는 품질에 따라 달라질 수 있다. HIP의 압력은 예를 들어 200 바 내지 5000 바, 예컨대 800 바 내지 2000 바의 범위일 수 있다. HIP의 온도는 예를 들어 300℃ 내지 3000℃, 예컨대 800℃ 내지 2000℃의 범위 일 수 있다.

물품의 가압 처리가 완료되면, 물품을 압력 용기로부터 제거하거나 언로드하기 전에 물품을 냉각시킬 필요가 있을 수 있다. 물품의 냉각 특성(예를 들어, 냉각 속도)은 처리되는 물품의 야금 특성에 영향을 미칠 수 있다. 일반적으로 물품을 균질한 방식으로 냉각시킬 수 있고, 가능하면 냉각 속도를 제어할 수 있는 것이 바람직하다. HIP 처리된 물품을 냉각하는 데에 필요한 시간을 줄이기 위한 노력이 있다. 예를 들면, 냉각 단계에서, 제어된 방식으로 로드 격실 내에 큰 온도 변동을 야기하지 않으면서(예를 들어 로드 격실 내 온도가 균일한 방식으로 감소되도록), 압력 매체의 온도(및 그에 따른 물품의 온도)를 급속하게 감소시키고, 선택된 기간에 온도 변동이 없거나 있더라도 매우 작은 상태로 선택된 기간에 특정 온도 레벨 또는 특정 온도 범위에서 온도를 유지하는 것이 바람직하거나 요구될 수 있다. 물품을 냉각하는 동안 로드 격실 내에서 온도 변동을 크게 하지 않음으로써, 물품을 냉각하는 동안에 물품의 상이한 부분에서 온도 변동이 없거나 있더라도 매우 작을 수 있다. 이에 의해, 처리된 물품의 내부 응력이 감소될 수 있다.

물품이 비교적 높은 압력을 받는 동안에 냉각이 수행될 수 있으며, 이는 처리 대상 물품의 야금학적 특성에 유리할 수 있는 것으로 고려된다.

이것과 전술한 배경 부분에서의 설명을 고려하여, 본 발명의 관심은 예를 들어 HIP에 의해 적어도 하나의 물품을 가압 처리할 수 있으며, 처리 사이클의 냉각 단계에서 가압 처리될 적어도 하나의 물품을 요구되거나 요망되는 온도로 상대적으로 급속 냉각할 수 있는 프레싱 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 관심은 예를 들어 HIP에 의해 적어도 하나의 물품을 가압 처리할 수 있는 프레싱 장치로, 처리 사이클의 냉각 단계에서 300℃/분을 초과하는 압력 매체의 냉각 속도로 가압 처리되는 적어도 하나의 물품을 상대적으로 급속 냉각할 수 있는 프레싱 장치를 제공하는 것이다.

이들 관심사 및 다른 관심사 중 적어도 하나를 해결하기 위해, 독립항에 따른 프레싱 장치가 제공된다. 바람직한 실시형태들이 종속항에 의해 정의된다.

제1 양태에 따르면, 프레싱 장치가 제공된다. 프레싱 장치는 프레싱, 예를 들어 HIP과 같은 핫 프레싱으로 적어도 하나의 물품을 처리하는 데에 적합할 수 있다. 프레싱 장치는 압력 용기를 포함한다. 압력 용기는 압력 실린더 및 단부 클로저를 포함한다. 프레싱 장치는 압력 용기 내에 배치되어 있는 노 챔버를 포함한다. 노 챔버는 적어도 하나의 물품을 유지하도록 배열되거나 구성될 수 있다. 노 챔버는 단열 케이싱에 의해 적어도 일부분이 둘러싸여 있다. 노 챔버(예를 들어, 노 챔버의 단열 케이싱)는 압력 매체가 노 챔버에 출입할 수 있도록 배열될 수 있다. 프레싱 장치는 노 챔버와 유체 연통하고 압력 용기 내에 외부 냉각 루프를 형성하도록 배열된 복수의 압력 매체 안내 통로를 포함한다. 프레싱 장치는 흡열 요소를 포함한다. 흡열 요소는 압력 용기 내에 배치되고, 압력 매체로부터 열 또는 열에너지를 흡수하도록 구성된다.

프레싱 장치의 단열 케이싱은 단열 부분 및 단열 부분을 적어도 부분적으로 둘러싸는 하우징을 포함한다.

외부 냉각 루프의 일부는 하우징의 적어도 일부와 단열 부분 사이에 각각 형성되고, 압력 매체가 노 챔버를 빠져나간 후 단부 클로저를 향해 단부 클로저와 노 챔버 사이에 있으며, 흡열 요소가 배치되어 있는 공간으로 압력 매체를 안내하게 배치되어 있는 적어도 하나의 제1 압력 매체 안내 통로를 포함한다.

흡열 요소는 노 챔버를 빠져나간 압력 매체가 흡열 요소의 내부로 들어가게 하는 적어도 하나의 입구를 포함한다. 흡열 요소는 압력 매체가 흡열 요소를 통해 흡열 요소의 적어도 하나의 출구를 향해 안내되도록 구성되며, 적어도 하나의 출구는 압력 매체가 흡열 요소를 빠져나가게 한다. 적어도 하나의 입구는 흡열 요소의 제1 측면에 배열되고 적어도 하나의 출구는 흡열 요소의 제2 측면에 배열된다. 흡열 요소의 제2 측면은 단부 클로저의 내부 표면을 향하는 방향을 향하고 있다.

외부 냉각 루프의 다른 부분은 압력 매체가 노 챔버로 재진입하기 전에, (적어도 하나의 제2 개구를 통해) 흡열 요소를 빠져나간 압력 매체를 가압 실린더의 벽의 내부 표면에 근접하게 안내하도록 배열된 적어도 하나의 제2 압력 매체 안내 통로를 포함한다.

따라서, 제1 양태에 따르면, 프레싱 장치는 노 챔버를 빠져나간 후의 압력 매체가 최종적으로 노 챔버로 복귀되기 전에 안내될 수 있는 외부 냉각 루프를 포함한다. 외부 냉각 루프를 통과하는 동안, 압력 매체는 압력 매체 안내 통로의 벽 및 압력 용기의 벽과 같은 프레싱 장치의 구성 요소로 열 또는 열에너지를 소산시킴으로써 냉각된다. 제1 양태에 따르면, 노 챔버를 빠져나가는 압력 매체는 먼저 압력 용기의 압력의 단부 클로저 쪽으로 하우징의 적어도 일부와 단열 부분 사이에 형성된 외부 냉각 루프의 일부로 압력 용기의 압력 실린더의 단부 클로저를 향해 먼저 안내된다. 따라서, 압력 매체는 단열 부분의 외부 표면과 단열 부분을 적어도 부분적으로 둘러싸고 있는 하우징의 내부 표면 사이를 통과할 수 있고, 이에 의해 압력 매체는 단열 부분보다 더 차가울 수 있는 하우징의 내부 표면에 근접하여 통과함으로써 냉각될 수 있다. 이어서, 압력 매체의 적어도 일부, 또는 심지어 모든(또는 실질적으로 모든) 압력 매체가 흡열 요소를 통과하여, 압력 매체가 추가로 냉각될 수 있다. 압력 매체가 흡열 요소를 빠져나간 후, 압력 매체는 압력 용기의 벽의 내부 표면에 근접하여 안내되고, 이에 의해 압력 매체는 노 챔버로 다시 들어가기 전에 추가로 냉각될 수 있다.

전술한 사항에 비추어, 하나 이상의 제1 압력 매체 안내 통로, 외부 냉각 루프의 하나 이상의 제2 압력 매체 안내 통로 및 흡열 요소에 의해, 예를 들어 노 챔버 내에 위치할 수 있는 모든 물품을 예를 들어 처리 사이클의 냉각 단계에서 필요하거나 요망되는 온도로 상대적으로 급속하게 냉각할 수 있게 된다. 또한, 예를 들어 흡열 용량 또는 성능과 관련하여 흡열 요소를 적절하게 구성함으로써, 예를 들어 처리 사이클의 냉각 단계 동안 물품의 비교적 높은 냉각 속도를 달성할 수 있다.

대안적으로, 열 싱크 유닛 또는 열교환기 유닛으로 지칭될 수 있는 흡열 요소는 그 전체가 압력 용기 내에 배치될 수 있다. 흡열 요소는 흡열 요소로 냉각 매체를 운송하거나 흡열 요소로부터 냉각 매체를 운송하기 위한 도관, 통로, 채널 등이 제공되지 않을 수 있다는 점에서 '수동'(passive) 요소 일 수 있다. 흡열 요소는 압력 용기의 외부와 연결되지 않을 수 있다. 특히, 흡열 요소는 압력 용기의 외부와 유체 연통하지 않을 수 있다.

압력 용기 또는 프레싱 장치에 사용되는 압력 매체는 예를 들어 프레싱 장치에서 처리될 물품(들)과 관련하여 상대적으로 낮은 화학적 친화도를 가질 수 있는 액상 또는 기상 매체를 포함하거나 이들로 구성될 수 있다. 압력 매체는 예를 들어 가스, 예를 들어 아르곤 가스와 같은 불활성 가스, 또는 액체, 예를 들어 오일을 포함할 수 있다.

하나 이상의 제2 압력 매체 안내 통로는 압력 용기의 벽을 따라, 예를 들어 압력 실린더의 벽을 따라 배열될 수 있다.

압력 실린더의 벽은 압력 실린더의 외부 벽을 포함할 수 있는데, 이 벽은 흡열 요소를 빠져나간 압력 매체가 노 챔버로 재-진입하기 전에 (적어도 하나의 제2 압력 매체 안내 통로) 내에서 압력 통로에 인접하게 안내되는 내부 표면을 구한다. 압력 실린더의 외부 벽은 예를 들어 압력 실린더의 측면 또는 원주 벽을 포함할 수 있다. 압력 실린더 외부 벽의 외부 표면(또는 압력 실린더의 외피 표면)에는 압력 실린더의 외부 벽을 냉각하기 위해 안에 냉각제 유동이 제공될 수 있는 채널, 도관 및/또는 튜브 등이 제공될 수 있다.

압력 실린더의 외부 벽의 외부 표면, 및 가능하게는 냉각제를 위한 임의의 채널, 도관 및/또는 튜브 등에 프리-스트레싱 수단(pre-stressing means)이 제공될 수 있다. 프리-스트레싱 수단은 예를 들어 압력 용기와 또한 그 위에 제공될 수 있는 냉각제를 위한 임의의 채널, 도관 및/또는 튜브 등의 외부 표면 주위에 하나 또는 그 이상의 밴드 바람직하게는 여러 층을 형성하기 위애 여러 번 감겨 있는 (예컨대 강재의) 와이어 형태로 제공될 수 있다. 프리-스트레싱 수단은 압력 실린더에 반경 방향 압축력을 가하도록 배치될 수 있다.

압력 실린더의 벽의 내부 표면에 근접하여 안내되는 압력 매체로부터 압력 실린더의 벽으로 전달될 수 있는 열에너지의 양은 다음 중 적어도 하나에 따라 달라질 수 있다: 압력 매체가 압력 실린더 벽의 내부 표면에 근접하여 통과하는 동안속도, 압력 매체가 압력 실린더 벽의 내부 표면에 인접하여 통과하는 중에 압력 실린더 벽의 내부 표면과 (직접) 접촉하는 양; 및 압력 매체와 압력 실린더 벽 사이의 상대 온도 차이. 압력 실린더의 벽은 압력 실린더의 외부 벽일 수 있다.

본 출원의 맥락에서, 외부 냉각 루프는 노 챔버 내의 냉각 루프, 예를 들어 노 챔버 내의 대류 루프와 분리되어 있는 냉각 루프를 의미한다.

흡열 요소는 예를 들어 흡열 요소의 제1 측면이 흡열 요소의 제2 측면과 대향하도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 흡열 요소의 제1 및 제2 측면은 흡열 요소의 2개의 대향 측면일 수 있다.

흡열 요소의 하나 이상의 입구는 예를 들어 하나 이상의 개구를 포함할 수 있다. 흡열 요소의 하나 이상의 출구는 하나 이상의 개구를 포함할 수 있다.

본 발명의 하나 이상의 실시형태에 따르면, 흡열 요소는 복수의 입구를 포함할 수 있다. 흡열 요소의 제1 측면의 적어도 일부는 흡열 요소의 제1 측면의 적어도 일부에 걸쳐 분포된 복수의 천공 또는 개구를 포함할 수 있다. 흡열 요소의 제1 측면의 적어도 일부에 걸쳐 분포된 복수의 천공 또는 개구는 흡열 요소의 복수의 입구를 구성할 수 있다. 노 챔버를 빠져나가서 하우징의 적어도 일부와 단열 부분 사이에 형성된 외부 냉각 루프의 일부에서 각각 압력 용기의 압력 실린더의 단부 클로저 쪽으로 안내되는 압력 매체는, 압력 매체의 유동 저항으로 인해, 복수의 천공 또는 개구를 포함하는 흡열 요소의 제1 측면의 적어도 일부에 걸쳐 고르게 또는 실질적으로 고르게 분포된다. 이에 의해, 노 챔버를 빠져나간 비교적 많은 양의 압력 매체가 흡열 요소의 내부로 유입되는 것이 촉진되거나 보장될 수 있다.

흡열 요소는 상이한 요구 사항 또는 요구에 대하여 흡열 용량 또는 성능을 조정하거나 맞춤화하기 위해 다른 방식으로 구성 또는 배열될 수 있다. 이에 의해, 예를 들어 처리 사이클의 냉각 단계 동안 물품의 비교적 높은 냉각 속도를 달성하는 것이 가능할 수 있다.

본 발명의 하나 이상의 실시형태에 따르면, 흡열 요소(흡열 요소의 내부)는 예를 들어 다중 채널 구조 또는 하니콤 구조(즉, 하니콤과 유사한 기하학적 구조를 갖는 구조)를 나타낼 수 있다. 흡열 요소는 예를 들어 복수의 압력 매체 안내 채널을 포함할 수 있으며, 압력 매체 안내 채널 각각은 흡열 요소의 내부 내에서 흡열 요소로 유입된 압력 매체가 적어도 하나의 출구를 향해 또는 적어도 하나의 출구로 안내하도록 배열될 수 있다. 흡열 요소의 압력 매체 안내 채널은 예를 들어 하니콤 구조에 포함되거나 하니콤 구조로 구성될 수 있다.

각각의 압력 매체 안내 채널은 일반적으로 흡열 요소의 제1 측면과 흡열 요소의 제2 측면 사이의 축을 따라 연장될 수 있다.

흡열 요소의 압력 매체 안내 채널들 중 적어도 하나는 예를 들어 각각의 압력 매체 안내 채널을 따른 방향에서 볼 때 정사각형, 원형 또는 타원형 단면을 가질 수 있다. 각각의 압력 매체 안내 채널을 따른 방향에서 보았을 때 정사각형, 또는 실질적으로 정사각형 단면을 갖는 압력 매체 안내 채널은 압력 매체가 압력 매체 안내 채널을 통해 이송되는 동안 압력 매체에 대해 비교적 낮은 유동 저항을 제공하는 것과 관련하여 특히 유리할 수 있다. 이에 의해, 예를 들어 처리 사이클의 냉각 단계 동안, 예를 들어 노 챔버 내에 배치될 수 있는 임의의 물품의 요구되는 또는 원하는 온도로 비교적 급속 냉각될 수 있으며, 동시에 냉각 단계에서 요구되는 체류 시간을 상대적으로 짧게 할 수 있다. 흡열 요소의 압력 매체 안내 채널 중 적어도 하나는, 각각의 압력 매체 안내 채널을 따른 방향으로 보았을 때 예시되어 있는 정사각형, 원형 또는 타원형 이외의 단면을 가질 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 삼각형 또는 사변형 또는 임의의 다른 다각형이 본 발명의 하나 이상의 실시형태에 따라 고려될 수 있다.

흡열 요소의 적어도 일부분 또는 일부는 금속 또는 비교적 높은 열 전도성을 갖는 다른 재료로 만들어질 수 있다.

예를 들어, 흡열 요소(흡수 요소의 내부)는 하나 이상의 열 축적 요소, 예를 들어 금속으로 제조된 복수의 구체 또는 비교적 높은 열 전도성을 갖는 다른 재료를 포함할 수 있다.

이와는 다르게 또는 이에 부가하여, 흡열 요소(흡수 요소의 내부)는 비교적 높은 열 전도성을 갖는 재료의 다공성 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어 흡열 요소(흡수 요소의 내부)는 공극이 서로 연결된 금속 폼, 예를 들어 소위 개방 폼을 포함할 수 있다.

흡열 요소가 복수의 출구를 포함할 수 있다. 흡열 요소의 제2 측면의 적어도 일부는 흡열 요소의 제2 측면의 적어도 일부에 분포된 복수의 천공 또는 개구를 포함할 수 있다. 흡열 요소의 제2 측면의 복수의 천공 또는 개구는 흡열 요소의 복수의 출구를 구성할 수 있다.

적어도 하나의 제2 압력 매체 안내 통로는 압력 용기의 압력 실린더의 단부 클로저를 따라 추가로 배치될 수 있다.

하나 이상의 제2 압력 매체 안내 통로는, 압력 매체가 노 챔버로 재진입하기 전에 단부 폐쇄에 근접하여 흡열 요소를 빠져나간 압력 매체를 (적어도 하나의 제2 개구를 통해) 더 안내하도록 배열될 수 있다. 단부 클로저에 근접하여 안내되는 동안, 열 또는 열에너지는 압력 매체로부터 단부 클로저로 전달될 수 있으며, 이를 통해 열 또는 열 에너지가 압력 용기로부터 후속적으로 소산될 수 있다. 따라서, 적어도 하나의 제2 압력 매체 안내 통로를 배열하여 압력 매체가 노 챔버로 재진입하기 전에 흡열 요소를 빠져나간 압력 매체를 단부 클로저에 근접하여 더 안내하도록 함으로써, 압력 매체의 냉각이 증가될 수 있다. 이에 의해, 예를 들어 처리 사이클의 냉각 단계 동안, 예를 들어 노 챔버 내에 배치될 수 있는 임의의 물품이 요구되거나 요망되는 온도로 비교적 급속 냉각될 수 있는 동시에 냉각 단계에서 요고되는 체류 시간을 짧게 할 수 있다.

단부 클로저에 근접하여 안내되는 압력 매체로부터 단부 클로저로 전달될 수있는 열에너지 양은 다음 중 적어도 하나에 따라 달라질 수 있다: 단부 클로저에 근접하여 압력 매체가 통과할 때의 속도, 단부 클로저에 근접하여 압력 매체가 통과할 때에 단부 클로저와 (직접) 접촉하는 압력 매체의 양 및 압력 매체와 단부 클로저 사이의 상대 온도 차이.

흡열 요소는, 예를 들어 흡열 요소의 제2 측면과 하우징의 일부 사이에 흡열 요소를 빠져나가는 압력 매체가 유입되는 공간이 형성되도록 하우징에 의해 적어도 일부분이 둘러싸일 수 있다. 압력 매체는 하우징의 전술한 부분의 적어도 하나의 개구를 통해 적어도 하나의 제2 압력 매체 안내 통로로 안내될 수 있다. 전술한 바와 같이, 하나 이상의 제2 압력 매체 안내 통로는 단부 클로저를 따라 추가로 배치될 수 있고, 하나 이상의 제2 압력 매체 안내 통로는 흡열 요소를 빠져나간 압력 매체가 노 챔버로 재진입하기 전에 단부 크로저에 근접하게 안내하도록 배치될 수 있다. 압력 매체는 전술한 하우징 부분의 적어도 하나의 개구를 통해 -단부 클로저에 근접하여- 적어도 하나의 제2 압력 매체 안내 통로로 안내될 수 있다.

하우징의 전술한 부분 내의 적어도 하나의 개구는 예를 들어 단부 클로저를 향하는 압력 용기의 길이 방향 축에 대해 중심이 있는 단일 개구일 수 있다. 이에 의해, 흡열 요소를 빠져나가는 압력 매체가 단부 클로저의 내부 표면을 향해 비교적 고속으로 유동할 수 있다. 결과적으로, 이를 통해 압력 매체로부터 단부 클로저로 열 또는 열에너지의 상대적으로 큰 전달을 촉진시키거나 허용할 수 있으며, 이를 통해 열 또는 열에너지가 압력 용기로부터 차후에 소산될 수 있고, 압력 매체의 냉각을 증대시킬 수 있다. 이에 의해, 예를 들어 처리 사이클의 냉각 단계 동안, 예를 들어 노 챔버 내에 배치될 수 있는 임의의 물품을 요구되거나 요망되는 온도로 비교적 빠르게 냉각하는 동시에 원하는 냉각 단계에서 필요한 지속 시간을 비교적 짧게 할 수 있다.

흡열 요소는 단부 클로저에 기계적으로 연결될 수 있다. 흡열 요소는 압력 매체로부터 단부 클로저로 비교적 많은 양의 열 또는 열에너지를 전달하기 위해 단부 클로저에 기계적으로 연결될 수 있다. 흡열 요소가 단부 클로저에 기계적으로 연결되어 있는 경우, 흡열 요소는 흡열 요소와 단부 폐쇄 사이에서 유동하는 압력 매체를 통해 단순히 단부 클로저에 열적으로 연결되거나 연결되지 않을 수 있다. 흡열 요소를 통해 전달되는 압력 매체로부터 흡열 요소에 의해 흡수되는 임의의 열 또는 열에너지의 적어도 일부는 흡열 요소와 단부 클로저 사이의 기계적 연결에 의해 흡열 요소로부터 단부 클로저로 전달될 수 있다. 흡열 요소로부터 단부 폐쇄로 전달되는 열 또는 열에너지는 후속해서 단부 클로저를 통해 압력 용기로부터 소산될 수 있다. 따라서, 흡열 요소가 단부 클로저에 기계적으로 연결됨으로써, 압력 매체의 냉각이 증가될 수 있다. 이에 의해, 예를 들어 처리 사이클의 냉각 단계 동안, 예를 들어 노 챔버 내에 배치될 수 있는 임의의 물품을 요구되거나 요망되는 온도로 비교적 빠르게 냉각하는 동시에 냉각 단계에서 필요로 하는 체류 시간을 짧게 유지할 수 있다.

흡열 요소는 예를 들어 단부 클로저와 기계적으로 접촉하는 흡열 요소의 일부 또는 일부분에 의해 단부 클로저에 기계적으로 연결될 수 있다. 이와는 다르게 또는 이에 부가하여, 흡열 요소는 예를 들어 흡열 요소 및 단부 클로저와 연결된 하나 이상의 개별 열 전도성 요소에 의해 단부 클로저에 기계적으로 연결될 수 있다.

흡열 요소는 압력 용기 내에 다른 방식으로 배열될 수 있다. 흡열 요소는 예를 들어 하우징의 일부에 고정 또는 고정 연결될 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 흡열 요소는 단열 부분 또는 하우징 중 적어도 하나에 결합될 수 있는 적어도 하나의 지지 구조물에 의해 지지될 수 있다.

단부 클로저는 예를 들어 상부 단부 클로저를 포함하거나 단부 단부 클로저로 의해 구성될 수 있다.

압력 용기는 하부 담부 클로저를 더 포함할 수 있다. 따라서 압력 용기는 상부 단부 클로저 및 하부 단부 클로저, 또는 -보다 일반적으로- 제1 단부 클로저 및 제2 단부 클로저를 포함할 수 있다. 노 챔버는 예를 들어 압력 매체가 노 챔버로 유입될 수 있고, 노 챔버로부터 빠져나와 노 챔버와 바닥 (또는 제2) 단부 클로저 사이의 공간으로 유입될 수 있도록 배치될 수 있다. 압력 용기 또는 압력 용기의 압력 실린더는 예를 들어 상부(또는 제1) 단부 클로저의 내부 표면 및 하부(또는 제2) 단부 클로저의 내부 표면이 서로를 향하게 또는 실질적으로 서로를 향하게 배치될 수 있다.

상기 언급된 단부 클로저들 중 어느 하나 각각은 예를 들어 당 업계에 공지된 임의의 방식에 따라 개폐될 수 있도록 배열될 수 있다.

이하에서 본 발명의 다른 목적 및 장점을 예시적인 실시형태에 의해 설명한다. 본 발명은 청구범위에 인용된 특징의 모든 가능한 조합에 관한 것이다. 본 발명의 추가 특징 및 이점은 첨부된 청구범위 및 본 명세서의 설명을 연구할 때 명백해질 것이다. 통상의 기술자는 본 발명의 상이한 특징이 조합되어 본 출원 명세서에 기재된 것과 다른 실시형태를 생성할 수 있음을 인지할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 프레싱 장치의 개략적인 부분 측면 단면도이다.
도 2는 개구 형태의 복수의 입구가 배열된 흡열 요소의 제1 측면 위에서 본, 본 발명의 일 실시형태에 따른 흡열 요소의 도면이다.
도 3은 개구 형태의 복수의 출구가 배열된 흡열 요소의 제2 측면 위에서 본, 도 2에 도시된 흡열 요소의 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 프레싱 장치의 개략적인 부분 측면 단면도이다.
모든 도면은 개략적인 것이며, 축척에 맞춰 도시된 것이 아니다. 일반적으로 본 발명의 실시형태를 설명하기 위해 필요한 부분만을 도시하였으며, 다른 부분은 생략되거나 또는 단지 교시되어 있을 수 있다.

이하에서 본 발명의 예시적인 실시형태를 나타내는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 다양한 형태로 구현될 수 있으며 본 명세서에서 설명하는 본 발명의 실시형태로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 오히려, 이들 실시형태는 예시로 제공되어 통상의 기술자에게 본 발명의 범위를 전달할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 프레싱 장치(100)의 개략적인 부분 측면 단면도이다. 프레싱 장치(100)는 참조번호 5로 개략적으로 지시된 적어도 하나의 물품을 가압하는 데에 사용되도록 의도된다. 프레싱 장치(100)는 압력 용기(2)를 포함한다. 도 1에 도시되지 않았지만, 압력 용기(2)는 압력 용기(2)에 압력 매체를 공급하고 압력 용기(2)에서 압력 매체를 배출하기 위한 하나 이상의 포트, 입구(inlet), 출구(outlet), 밸브 등과 같은 요소, 수단, 모듈 등을 포함할 수 있다.

압력 용기(2)는 압력 실린더(1), 상부 단부 클로저(3) 및 하부 단부 클로저(9)를 포함한다. 압력 용기(2)는 노 챔버(18)를 포함한다. 노 챔버(18)는 예를 들어 처리 사이클의 가압 단계에서 압력 용기 내의 압력 매체를 가열하기 위한 노, 히터 또는 가열 요소를 포함한다. 노는 도 1에 참조번호 36으로 개략적으로 표시되어 있다. 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 노(36)는 노 챔버(18)의 하부에 배치될 수 있다. 이와는 다르게 또는 이에 부가하여, 노(36)는 노 챔버(18)의 내측 또는 측면에 근접하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 노 챔버(18)와 관련하여 노(36)의 상이한 구성 및 배치가 가능한 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 노 챔버(18)와 관련하여 노(36)의 임의의 구현이 본 명세서에 기재되어 있는 본 발명의 임의의 하나의 실시형태에서 사용될 수 있다. 본 출원의 맥락에서, 용어 "노"(furnace)는 가열을 제공하기 위한 요소 또는 수단을 지칭하는 반면, "노 챔버"(furnace chamber)라는 용어는 내부에 노와 가능하기로는 로드 격실 및 임의의 물품이 위치하는 영역 또는 공간을 지칭한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 노 챔버(18)는 압력 용기(2)의 전체 내부 공간을 차지하지 않을 수 있지만, 노 챔버(18) 주위에 압력 용기(2) 내부의 중간 공간(10)을 남길 수 있다. 중간 공간(10)은 압력 매체 안내 통로(10)를 형성한다. 프레싱 장치(100)가 작동하는 중에, 중간 공간(10)의 온도는 노 챔버(18)의 온도보다 낮을 수 있지만, 중간 공간(10)과 노 챔버(18)의 압력은 동일하거나 실질적으로 동일할 수 있다.

압력 용기(2) 외벽의 외부 표면에는 채널, 도관 또는 튜브 등이 제공될 수 있다(도시되지 않음). 이들 채널, 도관 또는 튜브 등은 예를 들어 압력 용기(2) 외벽의 외부 표면과 연결되게 배치될 수 있고, 그리고 압력 용기(2)의 축 방향과 평행하게 연장하게 배치될 수 있다. 압력 용기(2)의 벽을 냉각시키기 위한 냉각제가 채널, 도관 또는 튜브에 제공될 수 있고, 이에 의해 압력 용기(2) 벽이 냉각되어서 압력 용기(2)가 작동하는 동안에 벽에 유해한 열이 축적되는 것을 방지할 수 있게 된다. 채널, 도관 또는 튜브 내의 냉각제는 예를 들어 물을 포함할 수 있지만, 다른 유형 또는 다른 유형의 냉각제도 가능하다. 압력 용기(2) 외벽의 외부 표면에 제공되는 채널, 도관 또는 튜브에서의 냉각제의 예시적 유동이 압력 용기(2) 외부의 화살표로 도 1에 표시되어 있다.

도면 중 어디에도 명시적으로 나타내지 않았더라도, 압력 용기(2)는, 압력 용기(2) 내에 모든 물품(5)이 삽입되거나 제거될 수 있도록 개방 및 폐쇄될 수 있도록 배열될 수 있다. 압력 용기(2)가 개방 및 폐쇄될 수 있도록 하는 구조는 당 업계에 공지된 바와 같이 다수의 상이한 방식으로 실현될 수 있다. 도 1에 명시적으로 나타내지 않았지만, 상부 단부 클로저(3) 및 하부 단부 클로저(9) 중 하나 또는 둘 모두가 개폐될 수 있도록 배치될 수 있다.

노 챔버(18)는 단열 케이싱(6, 7, 8)에 의해 둘러싸이고, 압력 매체가 노 챔버(18)에 출입할 수 있도록 배치된다. 도 1에 도시된 본 발명의 실시형태에 따르면, 단열 케이싱(6, 7, 8)은 단열 부분(7) 및 단열 부분(8)을 부분적으로 둘러싸는 하우징(6)과 하부 단열 부분(8)을 포함한다. 단열 케이싱이 총괄적으로 참조번호 6, 7로 지칭되어 있지만, 단열 또는 열을 차폐하기 위해 단열 케이싱(6, 7, 8)의 요소들 모두가 배치되지 않을 수 있다. 예를 들어, 하우징(6)은 단열 또는 차열하기 위해 배치되지 않을 수 있다.

프레싱 장치(100)는 흡열 요소(20)를 포함한다. 흡열 요소(20)는 압력 용기(2) 내에 배치되고, 압력 매체로부터 열을 흡수하도록 구성된다. 흡열 요소(20)의 적어도 일부 또는 일부분은 예를 들어 금속 또는 비교적 높은 열 전도성을 갖는 다른 재료로 제조될 수 있다. 흡열 요소(20)는 아래에서 추가로 설명한다.

단열 부분(7)과 하우징(6) 사이에 압력 매체 안내 통로(11)가 형성되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 압력 매체 안내 통로(10, 11)는 노 챔버(18)와 유체 연통하고 압력 용기(2) 내에서 외부 냉각 루프의 적어도 일부를 형성하게 배치되어 있다. 처리 사이클의 냉각 단계 동안의 압력 매체의 흐름이 도 1에 도시된 압력 용기(2) 내에 화살표로 도시되어 있다. 외부 냉각 루프의 일부는 각각이 하우징(6)의 부분과 단열 부분(7) 사이에 형성된 압력 매체 안내 통로(11)를 포함한다. 압력 매체 안내 통로(11)는 노 챔버(18)를 빠져나온 압력 매체를 상부 단부 클로저(3)를 향해 안에 흡열 요소(20)가 배치되어 있는 노 챔버(18)와 상부 단부 클로저(3) 사이의 공간으로 안내하도록 배열된다. 흡열 요소(20)는 예를 들어 하나 또는 그 이상의 지지 구조물(도 1에 도시되지 않음)에 의해 상부 단부 클로저(3)와 노 챔버(18) 사이의 공간 내에 현수되거나 배치될 수 있다. 지지 구조물은 예컨대 하우징(6) 및/또는 단열 부분(7)에 부착될 수 있다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 압력 매체는 로드 격실(19)을 빠져나가서 로드 격실(19) 벽과 단열 부분(7) 사이의 압력 매체 안내 통로 내로 안내되며, 그런 다음 압력 매체가 단열 부분(7)과 하우징(6) 사이의 개구를 통해 압력 매체 안내 통로(11)로 진입할 수 있다. 단열 부분(7)과 하우징(6) 사이의 개구에는 밸브 또는 다른 유형의 조절 가능한 스로틀 또는 압력 매체 흐름 제한 수단이 제공될 수 있다.

흡열 요소(20)는 노 챔버(18)를 빠져나간 압력 매체가 흡열 요소(20)의 내부(22)로 들어가게 하는 복수의 입구(21)를 포함한다. 흡열 요소(20)는 압력 매체가 흡열 요소(20)를 통과하여 흡열 요소(20)의 복수의 출구(23)를 향해 안내되게 구성된다. 복수의 출구(23)는 압력 매체가 흡열 요소(20)를 빠져나가게 한다. 입구(21)는 흡열 요소(20)의 제1 측면(24) 위에 배치되고, 출구(23)는 흡열 요소(20)의 제2 측면(25) 위에 배치되어 있다. 반드시 복수의 유입구(21) 및 복수의 배출구(23)를 가질 필요가 없음을 이해하여야 한다. 흡열 요소(20)의 제1 측면(24)에는 단 하나의 입구(21)가 있을 수 있고, 흡열 요소(20)의 제2 측면(25)에는 단 하나의 출구(23)만이 존재할 수 있다.

흡열 요소(20)의 제2 측면(25)은 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이 상부 단부 클로저(3)의 내부 표면을 향한 방향을 향하고 있다. 도 1에 추가로 도시된 바와 같이, 흡열 요소(20)는 흡열 요소(20)의 제1 측면(24)이 흡열 요소(20)의 제2 측면(25)과 대향하도록 배치될 수 있다.

외부 냉각 루프의 다른 부분은 상부 단부 클로저(3)의 내부 표면(예를 들어, 상부 단부 클로저(3) 아래)에 의해 정의된 공간에 의해 정의된 압력 매체 안내 통로 및 압력 매체 안내 통로(10)를 포함한다. 상단 폐쇄부(3)의 내부 표면에 의해 부분적으로 정의된 공간에 의해 형성되는 압력 매체 안내 통로 및 압력 매체 안내 통로(10)는 압력 매체가 노 챔버(18)로 재-진입되기 전에 상부 단부 클로저(3) 및 그리고 압력 용기(2)의 벽(예를 들어, 각각 도 1에 도시된 바와 같이 압력 실린더(1)의 벽)의 내부 표면(29)에 근접하여 흡열 요소(20)를 빠져나온 압력 매체를 안내하도록 배치되어 있다. 따라서, 외부 냉각 루프의 다른 부분에서, 압력 매체는 상부 단부 클로저(3)의 내부 표면 및 압력 실린더(1) 벽의 내부 표면(29)에 근접하게 안내된다. 압력 매체가 상부 단부 클로저(3)의 내부 표면 및 압력 실린더(1) 벽의 내부 표면(29)에 근접한 통로에서 지나는 중에 압력 매체로부터 전달될 수 있는 열에너지 양은, 압력 매체의 속도, 상부 단부 클로저(3)의 내부 표면 및 압력 실린더(1) 벽의 내부 표면(29)과 (직접) 접촉하는 압력 매체의 양, 압력 매체와 상부 단부 클로저(3)의 내부 표면 및 압력 실린더(1) 벽의 내부 표면(29) 사이의 상대 온도 차이, 상부 단부 클로저(3) 및 압력 실린더(1)의 두께, 및 압력 실린더(1) 벽의 외부 표면 위에 제공되어 있는 (도 1에서 압력 실린더(1) 외부 위에 화살표로 지시되어 있는) 채널, 도관 또는 튜브 내의 모든 냉각제 유동의 온도에 따라 달라질 수 있다.

압력 매체 안내 통로(10)에서 노 챔버(18)를 향해 다시 안내되는 압력 매체는 노 챔버(18)-또는 하부 단열 부분(8)-와 하부 단부 클로저(9) 사이의 공간으로 진입한다. 노 챔버(18)는 압력 매체가 노 챔버(18)와 하부 단부 클로저(9) 사이의 공간으로부터 노 챔버(18)로 유입되고 노 챔버(18)로부터 노 챔버(18)와 하부 단부 클로저(9) 사이의 공간으로 빠져나갈 수 있게 배치되어 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 본 발명의 실시형태에 따르면, 노 챔버(18)의 하부 단열 부분(8)에 압력 매체가 노 챔버(18) 내로 또는 노 챔버(18)로부터 유동할 수 있게 하는 개구가 제공될 수 있다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 프레싱 장치(100)는 노 챔버(18) 내에서 압력 매체를 순환하기 위한 팬(30) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 본 발명의 실시형태에 따르면, 팬(30)은 예를 들어 하부 단열 부분(8) 내의 전술한 개구에 배치될 수 있다. 팬은 압력 매체가 노 챔버(18) 안으로 또는 노 챔버(18) 밖으로 유동할 수 있게 한다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 하부 단열 부분(8)과 하부 단부 클로저(9) 사이의 공간으로부터 하부 단열 부분(8)을 통해 연장하여 압력 매체가 하부 단열 부분(8)과 하부 단부 클로저(9) 사이의 공간으로 진입할 수 있는 압력 매체 안내 통로(10)로부터 나온 압력 매체가 압력 매체 도관(31)을 거쳐 노 챔버(18)로 안내될 수 있도록 하는 압력 매체 도관(31)(예를 들어, 운반 파이프를 포함함)이 제공될 수 있다. 압력 매체 도관(31)에는 압력 매체가 압력 매체 도관(31)으로 유동할 수 있게 하는 밸브와 같은 하나 이상의 조절 가능한 스로틀을 포함할 수 있는 하나 이상의 개구(도 1에 도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 이와는 다르게 또는 이에 부가하여, 압력 매체 도관(31)의 단부는 하부 단부 클로저(9)의 내부 표면으로부터 이격되어 종단될 수 있고, 하부 단열 부분(8)과 하부 단부 클로저(9) 사이의 공간에 위치하는 입구를 포함하여, 압력 매체가 압력 매체 도관(31)으로 흐를 수 있게 할 수 있다.

프레싱 장치(100)는 예를 들어 하나 이상의 팬, 펌프, 이젝터 등의 형태인 하나 이상의 유동 발생기를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 유동 발생기는 압력 매체를 이송하기 위해 압력 용기(2) 내에 배열될 수 있으며, 압력 매체는 압력 매체 안내 통로(10) 내로 안내된 후 하부 단열 부분(8)과 하부 단부 클러저(9) 사이의 공간으로 들어가고, 예를 들어, 도 1에 도시된 압력 매체 도관(31)을 통해 노 챔버(18)를 향하여 그리고 노 챔버(18) 내로 안내된다. 적어도 하나의 유동 발생기는 도 1에 도시되지 않았다.

도 1에 도시된 본 발명의 실시형태에 따르면, 흡열 요소(20)는, 흡열 요소(20)의 제2 측면(25)과 흡열 요소(20)를 빠져나간 압력 매체가 들어갈 수 있는 공간이 있는 흡열 요소(20)의 일부분 사이에 공간이 있도록 하우징(6)에 의해 적어도 일부분이 둘러싸여 있다. 흡열 요소(20)를 빠져나와 이 공간 내로 유입되는 압력 매체는 하우징(6)의 일부분 내에 있는 (적어도) 개구(38)를 통해 어느 정도 상부 단부 클로저(3)의 내부 표면과 압력 매체 안내 통로(10)에 의해 획정되는 공간에 의해 획정되는 압력 매체 안내 통로로 안내된다.

도 2는 개구(21) 형태의 복수의 입구(21)가 배열된 흡열 요소(20)의 제1 측면(24) 위에서 바라본 본 발명의 일 실시형태에 따른 흡열 요소(20)의 도면이다. 도 3은 개구(23) 형태의 복수의 출구(23)가 배열된 흡열 요소(20)의 제2 측면(25) 위에서 바라본 도 2에 도시된 흡열 요소(20)의 도면이다. 흡열 요소(20)는 흡열 요소(20)의 내부에서 흡열 요소(20) 내로 유입된 압력 매체가 흡열 요소(20)의 적어도 하나의 출구를 향해 또는 적어도 하나의 출구로 안내하도록 배열된 복수의 압력 매체 안내 채널(26)을 포함한다. 압력 매체 안내 채널(26) 각각은 예를 들어 입구(21) 및 대응 출구(23)를 가질 수 있지만, 이것이 반드시 필요한 것은 아니다. 예를 들어, 하나 또는 일부 압력 매체 안내 채널(26)은 각각이 입구 매니폴드 및 출구(26)를 가질 수 있다.

흡열 요소(20) 내의 압력 매체 안내 채널(26)의 배열 또는 구성은 상이한 방식으로 실현되거나 구현될 수 있다. 예를 들어, 흡열 요소(20)의 압력 매체 안내 채널(26)은 하니컴 구조 내에 포함되거나 하니콤 구조로 구성될 수 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 본 발명의 실시형태에 따르면, 각 압력 매체 안내 채널(26)을 따르는 방향에서 보았을 때, 흡열 요소(20)의 압력 매체 안내 채널(26) 각각의 단면이 정사각형이다. 그러나 이것은 일 예에 따른 것으로, 각 압력 매체 안내 채널(26)을 따르는 방향에서 보았을 때, 하나 이상의 압력 매체 안내 채널(26)의 단면이 정사각형 이외의 다른 형상 예컨대 원형, 삼각형 또는 4변형, 또는 임의의 다른 다각형 형상일 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 복수의 압력 매체 안내 채널(26)을 갖는 흡열 요소(20)의 구성은 예시적이며 다른 구성도 가능하다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 흡열 요소(20)의 내부(22)는 하나 이상의 축열 요소, 예를 들어, 금속 또는 상대적으로 열전도도가 높은 다른 재료(도면에는 도시되지 않음)로 제조된 복수의 구체를 포함할 수 있다. 이와는 다르게 또는 이에 부가하여, 흡열 요소(20)의 내부(22)는 상대적으로 높은 열 전도성을 갖는 재료의 다공성 구조(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 흡열 요소(20)의 내부(22)는 금속 폼 예컨대 기공들이 서로 연결되어 있는 소위 개방형 폼을 포함할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 프레싱 장치(100)의 개략적인 부분 측면 단면도이다. 도 4에 도시된 프레싱 장치(100)는 도 1에 도시된 프레싱 장치(100)와 유사하며, 동일한 참조번호는 동일하거나 유사한 기능을 갖는 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다. 도 4에 도시된 프레싱 장치(100)는, 도 4에 도시된 프레싱 장치(100)가 흡열 요소(20)를 상부 단부 클로저(3)에 기계적으로 연결하도록 배열된 연결 요소(32)를 포함한다는 점에서 도 1에 도시된 프레싱 장치(100)와 다르다. 연결 요소(32)는 열 전도성 재료, 예를 들어 금속 또는 금속성 재료로 제조될 수 있다. 이와는 다르게 또는 이에 부가하여, 흡열 요소(20)는, 상부 단부 클로저(3)와 기계적으로 접촉하고 있는 흡열 요소(20)의 일부 또는 일부분에 의해 상부 단부 클로저(3)에 기계적으로 연결될 수 있다(도 4에는 도시되지 않음).

요약하면, 프레싱 장치가 개시되어 있다. 프레싱 장치는 압력 용기 및 압력 용기 내에 배치되어 있는 노 챔버를 포함한다. 노 챔버는, 압력 매체가 노 챔버에 출입할 수 있도록 적어도 일부분이 단열 케이싱에 의해 둘러싸여 있다. 프레싱 장치는 노 챔버와 유체 연통하고 압력 용기 내에 외부 냉각 루프를 형성하도록 배열된 복수의 압력 매체 안내 통로를 포함한다. 프레싱 장치는 압력 용기 내에 배치되고, 노 챔버를 빠져나간 압력 매체로부터 열을 흡수하도록 구성된 흡열 요소를 포함한다.

본 발명은 첨부된 도면 및 전술한 설명에서 예시되었지만, 이러한 예시는 설명을 위한 것이거나 예시적인 것으로, 본 발명을 한정하지 않은 것으로 간주되어야 한다. 본 발명은 개시된 실시형태로 제한되지 않는다. 개시된 실시형태에 대한 다른 변형은 도면, 개시 및 첨부된 청구 범위의 연구로부터 청구된 발명을 실시함에있어 통상의 기술자에 의해 이해되고 영향을 받을 수 있다. 첨부된 특허청구범위에서, "포함하는"이라는 단어는 다른 요소 또는 단계를 배제하지 않으며, 부정 관사 "a" 또는 "an"은 복수를 배제하지 않는다. 특정 조치들이 서로 다른 종속항들에서 인용된다는 사실은 이러한 조치들의 조합이 유리하게 사용될 수 없다는 것을 나타내지 않는다. 청구항의 임의의 참조 부호는 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

Claims

프레싱 장치(100)로,
압력 실린더(1) 및 제1 단부 클로저 및 제2 단부 클로저를 포함하는 압력 용기(2);
압력 용기 내에 배치되며, 적어도 일부분이 단열 케이싱(6, 7, 8)으로 둘러싸여 있고, 압력 매체가 출입할 수 있게 배치되어 있는 노 챔버(18);
노 챔버와 유체 연통하고, 압력 용기 내에서 외부 냉각 루프를 형성하게 배치되는 복수의 압력 매체 안내 통로(10, 11); 및
압력 용기 내에 배치되며, 압력 매체로부터 열을 흡수하게 구성되는 흡열 요소(20)를 포함하고,
단열 케이싱(6, 7, 8)은 단열 부분(7)과 적어도 일부분이 단열 부분을 둘러싸는 하우징(6)을 포함하고, 외부 냉각 루프의 일부는 각각이 하우징의 적어도 일부분들과 단열 부분 사이에 형성되어 있으며, 노 챔버를 빠져나온 압력 매체를 제1 단부 클로저를 향해 제1 단부 클로저와 흡열 요소가 배치되어 있는 노 챔버 사이의 공간으로 안내하도록 배치되어 있는 적어도 하나의 제1 압력 매체 안내 통로(11)를 포함하되, 흡열 요소는 압력 매체가 노 챔버를 빠져나와 흡열 요소의 내부로 유입되도록 하는 복수의 입구(21)를 포함하고, 흡열 요소는 흡열 요소를 통해 안내되는 압력 매체가 흡열 요소에서 빠져나가도록 구성된 흡열 요소의 적어도 하나의 출구(23)를 향하게 하도록 구성되며, 적어도 하나의 입구는 흡열 요소의 제1 측면(24) 위에 배치되어 있고, 적어도 하나의 출구는 흡열 요소의 제2 측면(25) 위에 배치되어 있으며, 흡열 요소의 제1 측면의 적어도 일부분은 흡열 요소의 제1 측면의 적어도 일부분 위에 분산되어 있으며, 흡열 요소의 복수의 입구를 구성하는 복수의 천공부 또는 개구를 포함하고, 흡열 요소의 복수의 입구는 제1 압력 매체 안내 통로 내에서 안내되는 모든 압력 매체가 흡열 요소의 내부로 안으로 유입되게 하고, 흡열 요소의 제2 측면은 단부 클로저의 내부 면을 향하는 방향으로 향하고 있고, 흡열 요소의 복수의 입구 각각은 수직 방향으로 단열 부분 위에 배치되되 적어도 하나의 제1 압력 매체 안내 통로 내에서 제1 단부 클로저를 향하는 압력 매체의 유동 방향으로 배치되어 있으며,
외부 냉각 루프의 다른 일부는 압력 매체가 노 챔버로 재-유입되기 전에 압력 실린더 벽의 내부 면(29) 근방의 흡열 요소를 빠져나오는 압력 매체를 안내하도록 배치된 적어도 하나의 제2 압력 매체 안내 통로(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레싱 장치.
제1항에 있어서,
흡열 요소의 제1 측면이 흡열 요소의 제2 측면과 마주보도록 흡열 요소가 배치되는 것을 특징으로 하는 프레싱 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
흡열 요소의 적어도 하나의 출구는 적어도 하나의 개구(23)를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레싱 장치.
제1항에 있어서,
흡열 요소가 흡열 요소의 내부에서 흡열 요소로 유입된 압력 매체를 흡열 요소의 적어도 하나의 출구를 향해 또는 흡열 요소의 적어도 하나의 출구로 안내하게 배치되어 있는 복수의 압력 매체 안내 채널들(26)을 포함하는 것을 특징으로 하는 프레싱 장치.
제4항에 있어서,
흡열 요소의 압력 매체 안내 채널들이 하니컴 구조 내에 포함되거나 하니컴 구조로 구성되는 것을 특징으로 하는 프레싱 장치.
제4항 또는 제5항에 있어서,
흡열 요소의 압력 매체 안내 채널들 각각을 따르는 방향에서 보았을 때, 압력 매체 안내 채널들 중 적어도 하나의 안내 채널의 단면이 정사각형, 원형 또는 타원형인 것을 특징으로 하는 프레싱 장치.
제1항에 있어서,
흡열 요소가 다공성 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레싱 장치.
제1항에 있어서,
압력 매체가 노 챔버로 재-유입되기 전에, 흡열 요소를 빠져나가는 압력 매체가 제1 단부 클로저에 더 가까운 곳으로 안내되도록 적어도 하나의 제2 압력 매체 안내 통로가 추가로 배치되는 것을 특징으로 하는 프레싱 장치.
제1항에 있어서,
흡열 요소를 빠져나간 압력 매체가 흡열 요소의 제2 측면과 하우징의 일부분 사이의 공간으로 유입되도록 흡열 요소의 적어도 일부분이 하우징으로 둘러싸여 있고, 하우징의 상기 일부분 내에서 적어도 하나의 개구(38)를 통해 압력 매체가 적어도 하나의 제2 압력 매체 안내 통로로 안내되는 것을 특징으로 하는 프레싱 장치.
제1항에 있어서,
흡열 요소가 제1 단부 클로저에 기계식으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 프레싱 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 단부 클로저는 상부 단부 클로저(3)를 포함하고, 상기 제2 단부 클로저는 하부 단부 클로저(9)를 포함하고, 노 챔버와 하부 단부 클로저 사이의 공간으로부터 압력 매체가 노 챔버로 유입될 수 있고, 노 챔버와 하부 단부 클로저 사이의 공간으로 압력 매체가 노 챔버로부터 배출될 수 있도록 노 챔버가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 프레싱 장치.
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