KR20240007675A - 프레스 장치를 위한 방법 및 관련 시스템 - Google Patents

Abstract

프레스 장치를 위한 방법(100, 200)이 개시된다. 프레스 장치는 적어도 하나의 물품이 배치될 수 있는 단열 케이싱을 포함하는 압력 용기를 포함한다. 프레스 장치는 단열 케이싱 내에 배치되거나 배치될 수 있는 적어도 하나의 물품을 처리하도록 구성된다. 상기 방법은 프레스 장치를 사용하여 적어도 하나의 물품의 처리를 수행하기 전에 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 감소하도록 적어도 하나의 가열 수단을 사용하여 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열하는(101) 단계를 포함한다. 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열에 후속하여, 프레스 장치를 사용하여 적어도 하나의 물품의 처리가 수행된다(102). 프레스 장치(90) 및 적어도 하나의 가열 수단(41; 42)을 포함하는 시스템(90, 41; 42; 43)이 또한 개시된다.

Description

프레스 장치를 위한 방법 및 관련 시스템

본 발명은 일반적으로 고압 기술, 특히 압력 처리 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 예를 들어 열간 등압 프레싱(hot isostatic pressing, HIP)과 같은 등압 프레싱에 의해 적어도 하나의 물품을 처리하기 위한 프레스 장치를 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 방법과 관련된 시스템에 관한 것이다.

열간 등압 프레싱(HIP)은 고성능 부품 및 재료의 통합, 치밀화 또는 접착 등을 달성하기 위해 가압된 가열 가스 형태의 압력 매체(pressure medium)를 채용한다. 예를 들어 HIP는 가공된 물품의 다공성을 감소시키거나 심지어 제거하는 데 사용될 수 있으며, 주조품(예를 들어, 터빈 블레이드)과 같은 가공 물품에서 최대 이론 밀도의 100%를 달성하여 피로, 충격, 마모 및 마멸에 대한 탁월한 저항성을 제공한다. HIP는 또한 분말을 압축하여 제품을 제조하는 데에도 사용될 수 있는데(이를 분말 야금 HIP 또는 PM HIP라고도 할 수 있음), 이러한 제품들은 완전히 또는 실질적으로 완전히 조밀해야 하며, 기공이 없거나 실질적으로 기공이 없는 외부 표면 등을 가져야 한다. HIP 공정을 통해 얻은 제품은 단지 몇 가지 응용 사례를 언급하자면 예를 들어 비행기 본체, 항공 엔진, 자동차 엔진, 인체 임플란트 및 해양 산업에 사용될 수 있다. HIP는 많은 이점을 제공하며 단조, 주조 및 기계 가공과 같은 기존 공정에 대한 실행 가능한 고성능 대안 및/또는 보완재가 되었다. HIP에 의해 압력 처리될 물품은 단열 압력 용기의 적재실 또는 적재 챔버에 위치할 수 있다. 처리 사이클은 물품 적재(loading), 물품 처리(treating) 및 물품 적하(unloading)를 포함할 수 있다. 여러 물품을 동시에 처리할 수도 있다. 처리 사이클은 가압 단계, 가열 단계 및 냉각 단계와 같은 여러 부분 또는 단계로 나눌 수 있다. 물품을 압력 용기에 적재한 후, 물품을 밀봉한 후 압력 매체(예를 들어, 아르곤 함유 가스와 같은 불활성 가스를 포함함)를 압력 용기 및 그 적재실에 도입할 수 있다. 그런 다음 압력 매체의 압력과 온도가 증가시켜 물품이 선택된 기간 동안 증가된 압력과 증가된 온도에 노출되도록 한다. 압력 매체의 온도 증가(결국 물품의 온도를 증가시킬 수 있음)는 압력 용기의 퍼니스 챔버(furnace chamber)에 배치된 발열체 또는 퍼니스(furnace)에 의해 제공된다. 압력, 온도 및 처리 시간은 예를 들어 처리된 물품의 원하거나 요구되는 재료 특성, 특정 적용 분야 및 처리된 물품의 요구되는 품질에 따라 달라질 수 있다. HIP의 압력은 예를 들어 200bar 내지 5,000bar 범위일 수 있으며, 예컨대 800bar 내지 2,000bar일 수 있다. HIP의 온도는 예를 들어 300°C 내지 3,000°C 범위일 수 있으며, 예컨대 800°C 내지 2,000°C일 수 있다.

HIP와 같은 등압 프레싱에 사용되는 압력 매체 내 불순물(예를 들어, 물, 질소 또는 산소 형태의 불순물)은 처리된 물품에, 특히 이러한 불순물에 대한 반응성이 높은 재료, 예를 들어, 소위 초합금으로 만들어진 물품에 유해한 영향을 미칠 수 있다. 이러한 불순물은 물품 표면과 화학적으로 반응하여 물품의 원래 재료와 다른 화학적 성질을 갖는 표면층을 생성할 수 있다. 이러한 표면층은 예를 들어 산화물 및/또는 질화물, 예를 들어 크롬 산화물, 알루미늄 산화물 및/또는 티타늄 질화물을 포함할 수 있다. 이러한 표면층은 인성(toughness), 강도, 피로 및 부식 특성과 같은 물품의 재료 특성에 해로울 수 있는 물품의 표면 특성에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 이러한 표면층은 표면 코팅 공정과 같은 제조의 후속 공정 단계에서도 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 이러한 표면층은 물품의 색상을 변화시킬 수 있으며, 이하에서는 (물품 상의) 변색으로 지칭될 수 있다. 이러한 표면층이나 변색은 물품에서 제거해야 할 수도 있다. 물품으로부터 변색(들)을 제거하면 물품을 처리하는 데 필요한 작업 수가 증가할 수 있으며, 이에 따라 처리와 관련된 비용이 증가할 수 있다.

처리 중에 압력 매체에 존재하는 불순물은 표면 반응을 형성하는 대신 또는 표면 반응을 형성하는 것 외에도 물품 내부로 확산되어 물품의 재료의 화학적 성질을 변형시킬 수 있다. 이러한 화학적 성질의 약간만의 변형으로도 물품의 특성에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.

상기 관점에서, 본 발명의 관심은 예를 들어 HIP와 같은 등압 프레싱을 위한 처리용 프레스 장치에 사용되는 압력 매체에서 불순물의 양을 감소시키거나 심지어 불순물을 방지하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 관심은 처리, 예를 들어 HIP와 같은 등압 프레싱과 관련된 비용을 상대적으로 낮게 유지하는 방법을 제공하는 것이다.

이러한 관심사들 및 다른 관심사들 중 적어도 하나를 해결하기 위해, 독립항들에 따른 방법 및 시스템이 제공된다. 바람직한 실시예들은 종속항들에 의해 정의된다.

본 발명자들은 처리된 물품에 대한 임의의 변색에 대한 주요 이유들 중 하나, 또는 아마도 주요 이유가 압력 매체 내의 수증기(또는 증기)이며, 이 수증기는 소위 프레스 장치의 덮개(mantle) 내에 또는 상에(위에) 존재할 수 있는 수분으로부터 유래할 수 있다는 것을 발견하였다. 다른 이유는 압력 매체를 압력 장치로 공급할 때 압력 매체에 이미 존재할 수 있는 수증기(예를 들어, 압력 매체 공급원으로부터), 및 처리할 물품(들) 내에 또는 상에 존재할 수 있는 수분으로부터 유래할 수 있는 수증기를 포함할 수 있다. 덮개는 프레스 장치의 압력 용기에 배치되거나 배치 가능할 수 있다. 덮개는 단열 케이싱(heat insulated casing)이라고 지칭할 수 있다. 덮개는 압력 매체가 덮개의 내부로 들어가고 내부에서 나갈 수 있도록 배열된다. 덮개의 내부는 처리할 물품(들)을 수용하도록 배열된 하나 이상의 공동(cavity)을 포함한다. 이 공동 또는 공동들은 적재실(load compartment)로 지칭될 수 있다. 덮개는 단열 벽들, 예를 들어 단열 외벽들을 가질 수 있다. 덮개는, 예를 들어 덮개의 내부에/로부터 물품(들)을 놓거나, 대체하거나 탈거하기 위해, 덮개가 프레스 장치에서 적어도 일시적으로 탈거될 수 있도록, 프레스 장치에 탈거 가능하게 배치될 수 있다. 프레스 장치를 사용하여 처리를 수행하기 전에, 덮개는 압력 용기의 밖에 배치될 수 있으며, 여기서 예를 들어 프레스 장치가 설치되는 부근에서 장기간 동안(예를 들어, 몇 시간 동안, 또는 밤새) 주변 공기에 노출될 수 있다. 본 발명자들은 - 예를 들어 덮개가 압력 용기의 외부에 배치되어 주변 공기에 노출되는 이러한 장기간 동안 - 덮개에 포함될 수 있는 단열재 내에 또는 상에(예를 들어, 그 외벽 내에) 축적되는 주변 공기로부터 유래하는 수분의 경향이 있을 수 있고, 또한 덮개에 포함될 수 있는 단열재 내에 또는 상에 수분의 축적이 압력 용기에 수분이 축적되는 주요 이유들 중 하나이거나 주요 이유일 수 있음을 발견하였다. 주변 공기에 높은 수준의 습기가 있는 경우에도 아주 짧은 시간 동안(예를 들어, 압력 용기를 개방하고 프레스 장치에서 처리된 물품을 적하하고 프레스 장치에서 처리될 새로운 물품을 적재하는 데 걸리는 시간 동안) 덮개에 포함될 수 있는 단열재 내에 또는 상에 주변 공기로부터 유래하는 수분이 상당히 축적될 수도 있다. 덮개의 다른 부분 또는 다른 부분들 안에 또는 상에 수분이 축적될 수도 있다. 또한 덮개 안에 또는 상에 수분의 축적은 덮개가 일시적으로 압력 용기 외부에 배치된 경우뿐만 아니라 덮개가 압력 용기 내에 배치되고 압력 용기가 장기간(예를 들어, 몇 시간 동안 또는 밤새) 열려 있는 경우에도 발생할 수 있다. 만일 프레스 장치를 사용하여 처리를 수행하기 전에 프레스 장치의 단열 케이싱 내에 또는 상에 상당한 양의 수분이 존재하는 경우, 이 수분은 처리 중에(예를 들어, 처리 시작 시) 처리를 수행하기 위해 프레스 장치에 사용되는 압력 매체 내에 수증기의 축적을 야기할 수 있다. 처리 중 압력 매체의 수증기 분율이 충분히 높으면 압력 매체 내 수증기가 처리된 제품에 원하지 않는 표면층(변색)의 형성을 야기할 수 있다. 이 문제는 일반적으로 처리가 수행되는 (압력 용기 내) 압력이 높을수록 더욱 두드러진다. 일반적으로, 처리가 수행되는 압력이 높을수록, 처리된 물품에 코팅이 형성되지 않도록 하기 위해 압력 매체 내 수증기의 분율이 작아야 한다. 문제는 처리할 물품의 재질에 따라 달라진다. 각 재료에 대해 처리가 수행되는 특정 압력이 주어지면, 처리된 제품에 코팅이 형성되는 압력 매체에 수증기의 임계 분율이 있을 수 있다. 본 발명자들은 처리된 제품에 코팅이 형성되는 압력 매체에서 서로 다른 재료는 서로 다른 수증기 임계 분율을 가질 수 있다는 사실을 발견했다. 예를 들면, 다음 재료들은 처리된 제품에 코팅이 형성되는 압력 매체 내 수증기의 오름차순 임계 분율에 따라 순서가 지정된다: 니켈계 합금, 스테인리스 강, 티탄, 코발트-크롬, 강철. 따라서, 코팅은 예를 들어 강철계 제품보다 니켈계 제품, 예를 들어 크롬 및/또는 알루미늄을 함유하는 니켈계 합금으로 만들어진 제품의 경우 처리된 제품에 더 쉽게 형성될 수 있다. 각 재료에 대해 처리가 수행되는 특정 압력이 주어지면, 처리된 제품에 코팅이 형성되는 압력 매체에 수증기의 임계 분율이 있을 수 있다는 사실이 도 1에 도시되어 있다. 도 1은 다양한 유형의 재료들에 대해 처리가 수행되는 압력 P의 함수로서 대기압 C에서 압력 매체 내 수증기 분율을 개략적으로 나타낸 그래프이다. c1, c2, c3, c4 및 c5로 표시된 도 1의 각 그래프는 서로 다른 재료에 대한 것이다. 도 1에서, 처리가 수행되는 압력 P는 가로 축에 표시되고, 대기압 C에서 압력 매체 내 수증기 분율은 세로 축에 표시된다. 일 예에 따르면, 그래프 c1, c2, c3, c4 및 c5는 각각 니켈 계열 재료, 스테인리스 강, 티탄, 코발트-크롬 및 강철을 나타낸다. 그래프 c1, c2, c3, c4 및 c5의 각각이 수직 점선과 교차하는 도 1의 위치들은 예시적인 1000bar의 압력에서 니켈 계열 재료, 스테인리스 강, 티탄, 코발트-크롬 및 강철 각각에 대해 처리된 제품에 코팅이 형성되는 압력 매체 내 수증기의 임계 분율을 나타낸다.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 프레스 장치를 위한 방법이 제공된다. 본 발명의 제2 양태에 따르면, 시스템이 제공된다. 본 발명의 제1 및 제2 양태에 따른 방법 및 시스템은 일반적으로 프레스 장치를 사용하여 처리를 수행하기 전에 덮개 또는 단열 케이싱 안에 또는 상에 존재할 수 있는 수분이 감소하도록 덮개 또는 단열 케이싱을 가열하는 것에 관한 것이다.

본 발명의 제1 양태에 따른 프레스 장치는 압력 용기를 포함할 수 있고, 이는 프레스 장치를 사용하는 동안 내부에 압력 매체를 유지하도록 배치될 수 있다. 압력 용기는 단부 폐쇄부(end closure)를 포함할 수 있다. 압력 용기에는 제1 단부 폐쇄부와 제2 단부 폐쇄부가 포함될 수 있다. 예를 들어, 압력 용기가 수직 방향으로 배열되는 경우(예를 들어, 압력 용기의 길이 방향이 수직 방향을 따르도록), 제1 단부 폐쇄부와 제2 단부 폐쇄부는 상단부 폐쇄부와 하단부 폐쇄부로 지칭될 수 있다. 프레스 장치는 압력 용기 내에 배치된 단열 케이싱을 포함할 수 있다. 단열 케이싱은 적어도 부분적으로 퍼니스 챔버를 둘러쌀 수 있다. 단열 케이싱은 압력 매체가 퍼니스 챔버에(서) 들어가고 나갈 수 있도록 배열될 수 있다. 단열 케이싱은 퍼니스 챔버를 적어도 부분적으로 둘러쌀 수 있는 단열부와, 단열부를 적어도 부분적으로 둘러쌀 수 있는 하우징을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 물품을 수용하도록 배치된 처리 영역은 퍼니스 챔버에 의해 적어도 부분적으로 한정(정의 defined)될 수 있다. 프레스 장치는 적어도 하나의 물품을 처리하도록 구성될 수 있다. 단열 케이싱은 하우징의 적어도 일부와 단열부의 적어도 일부 사이에 형성될 수 있는 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로는 프레스 장치의 사용 중에 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로를 빠져나간 압력 매체가 압력 용기의 벽의 내부 표면에 근접하게 안내될 수 있도록 퍼니스 챔버에서 빠져나간 압력 매체를 단부 폐쇄부를 향해 안내하도록 배치될 수 있다.

본 발명의 제1 양태에 따른 방법은 프레스 장치를 사용하여 적어도 하나의 물품의 처리를 수행하기 전에, 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 감소하도록 적어도 하나의 가열 수단을 사용하여 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 본 발명의 제1 양태에 따른 방법은 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열에 후속하여, 프레스 장치를 사용하여 적어도 하나의 물품의 처리를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 제2 양태에 따르면, 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 프레스 장치를 포함할 수 있다. 본 발명의 제2 양태에 따른 프레스 장치는 본 발명의 제1 양태에 따른 프레스 장치와 동일하거나 유사할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제2 양태에 따른 프레스 장치는 압력 용기를 포함할 수 있고, 이는 프레스 장치를 사용하는 동안 내부에 압력 매체를 유지하도록 배치될 수 있다. 압력 용기는 단부 폐쇄부(end closure)를 포함할 수 있다. 프레스 장치는 압력 용기 내에 배치된 단열 케이싱을 포함할 수 있다. 단열 케이싱은 적어도 부분적으로 퍼니스 챔버를 둘러쌀 수 있다. 단열 케이싱은 압력 매체가 퍼니스 챔버에(서) 들어가고 나갈 수 있도록 배열될 수 있다. 단열 케이싱은 퍼니스 챔버를 적어도 부분적으로 둘러쌀 수 있는 단열부와, 단열부를 적어도 부분적으로 둘러쌀 수 있는 하우징을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 물품을 수용하도록 배치된 처리 영역은 퍼니스 챔버에 의해 적어도 부분적으로 정의될 수 있다. 프레스 장치는 적어도 하나의 물품을 처리하도록 구성될 수 있다. 단열 케이싱은 각각 하우징의 적어도 일부와 단열부의 적어도 일부 사이에 형성될 수 있는 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로는 프레스 장치의 사용 중에 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로를 빠져나간 압력 매체가 압력 용기의 벽의 내부 표면에 근접하게 안내될 수 있도록 퍼니스 챔버에서 빠져나간 압력 매체를 단부 폐쇄부를 향해 안내하도록 배치될 수 있다.

본 발명의 제2 양태에 따른 시스템은 적어도 하나의 가열 수단을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 가열 수단은 프레스 장치를 사용하여 적어도 하나의 물품의 처리를 수행하기 전에, 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 감소하도록 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 제2 양태에 따른 프레스 장치는 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열에 후속하여, 프레스 장치를 사용하여 적어도 하나의 물품의 처리를 수행하도록 구성될 수 있다.

본 출원의 맥락에서, 프레스 장치를 사용한 (적어도 하나의 물품의) 처리는 예를 들어 압력 처리 및/또는 온도(열) 처리를 수반할 수 있다. 압력 처리에는 압력 용기의 압력 증가 후, 그 이전 또는 이와 병행하여 가열 또는 열처리가 포함될 수 있다. 본 출원의 맥락에서, 용어 “처리”는 프레스 장치에 의해 수행될 수 있는 처리 사이클의 하나 이상의 가압 단계, 가열 단계, 유지 단계, 펌핑 단계, 진공 단계 및/또는 냉각 단계를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 제1 및 제2 양태에 따른 방법 및 시스템은 일반적으로 프레스 장치를 사용하여 처리를 수행하기 전에 단열 케이싱 안에 또는 상에 존재할 수 있는 수분이 감소하도록 단열 케이싱을 가열하는 것에 관한 것이다. 프레스 장치를 사용하여 적어도 하나의 물품의 처리를 수행하기 전에 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 감소하도록 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열함으로써, 프레스 장치에 사용되는 압력 매체 내 불순물의 양이 감소되거나 제거될 수도 있다. 예를 들면, 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열함으로써, 물 및/또는 다른 액체 또는 다른 액체들이 단열 케이싱의 하나 이상의 표면으로부터 방출, 증발 및/또는 확산될 수 있다. 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열하여, 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부가 건조될 수 있다. 본 출원의 맥락에서, 수분은 덮개에 포함될 수 있는 단열재와 같은 다공성 매체 내에서 증기로, 고체 내에서, 또는 표면에 응축되어 소량으로 확산되는 물 또는 기타 액체로 이해되어야 한다.

예를 들면, 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열하면, 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분이 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 하나 이상의 표면으로부터 방출될 수 있다. 물 및/또는 다른 물질의 분자는 물리 흡착에 의해 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 하나 이상의 표면에 결합될 수 있다. 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열하면, 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 하나 이상의 표면에 결합된 물 및/또는 다른 물질의 분자가 하나 이상의 표면으로부터 방출될 수 있는데, 온도가 상승함에 따라 물리 흡착에 의해 물 및/또는 다른 물질의 분자를 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 하나 이상의 표면에 결합시키는 힘이 일반적으로 약해지기 때문이다. 이어서, 생성된 기체상의 물(예를 들어, 수증기) 및/또는 다른 가스가 단열 케이싱으로부터 제거될 수 있다. 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 임의의 수분의 방출로 인해 발생하는 기체상의 물 및/또는 기타 가스는 단열 케이싱으로부터 및/또는 압력 용기로부터 (능동적으로) 인출하여 (예를 들어, 그것/그것들을 단열 케이싱 또는 압력 용기 밖으로 빨아내거나 배출시켜) 단열 케이싱으로부터 제거될 수 있다. 단열 케이싱 또는 압력 용기로부터 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 방출로 인해 생성된 기체상의 물 및/또는 기타 가스를 인출하는 것은, 예를 들어, 처리 사이클의 하나 이상의 진공 단계를 수행하거나, 예를 들어 압력 용기의 하나 이상의 진공 퍼지(vacuum purges)를 수행함으로써 수행될 수 있다. 예를 들면, 두 번 이상의 진공 단계 또는 진공 퍼지를, 예컨대 세 번 또는 네 번 또는 여섯 번 또는 그 이상을 수행할 수 있다.

따라서, 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열하면, 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분이 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 하나 이상의 표면으로부터 방출될 수 있다. 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열에 후속하여 그리고 프레스 장치를 사용하여 적어도 하나의 물품의 처리를 수행하기 전에, 단열 케이싱의 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 방출로 인해 생성된 가스는 단열 케이싱으로부터 또는 압력 용기로부터 인출될 수 있다. 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 방출로 인해 생성된 가스는 기체상의 물 또는 다른 가스로 구성될 수 있거나, 기체상의 물과 다른 가스 또는 가스들의 혼합물로 구성될 수 있다.

프레스 장치를 사용하여 적어도 하나의 물품의 처리를 수행하기 전에 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 감소하도록 적어도 하나의 가열 수단을 사용하여 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열함으로써, 처리 중에 프레스 장치에 사용되는 압력 매체에 수증기가 축적되지 않거나 아주 적게 축적될 수 있다. 이로써, 처리된 물품에 바람직하지 않은 표면층(변색)이 형성되는 문제가 완화되거나 완전히 방지될 수 있다. 또한, 처리 중 프레스 장치에 사용되는 압력 매체에 너무 많은 수증기가 존재하여 처리 중 압력 용기 내에서 발생할 수 있는 불리한 화학 반응이 감소되거나 제거될 수 있다. 이러한 불리한 화학 반응은 압력 용기의 또는 내부의 구성 요소, 예를 들어, 온도 센서(예를 들어, 열전대) 및/또는 관련 배선과 같은 퍼니스 챔버의 또는 내부의 구성 요소를 손상시킬 수 있다. 따라서, 프레스 장치를 사용하여 적어도 하나의 물품의 처리를 수행하기 전에 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 감소하도록 적어도 하나의 가열 수단을 사용하여 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열함으로써, 압력 용기의 내부의 구성 요소 수명이 상대적으로 길어질 수 있다. 이는 흑연과 같은 탄소계 재료로 적어도 부분적으로 제조된 단열 케이싱에 특히 유리할 수 있다.

전술한 바와 같이, 프레스 장치를 사용하여 적어도 하나의 물품의 처리를 수행하기 전에, 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 감소하도록 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열함으로써, 처리하는 동안 프레스 장치에 사용되는 압력 매체 내 불순물/수증기의 양이 감소되거나 제거될 수도 있다. 이는 하나 이상의 후속 처리에서 처리하는 동안 프레스 장치에 사용된 압력 매체의 상대적으로 큰 분율을 재사용하는 것을 용이하게 하거나 가능하게 할 수 있다. 예를 들면, 처리 사이클 동안 프레스 장치에 사용된 압력 매체의 상대적으로 큰 분율을 하나 이상의 후속 처리 사이클에서 재사용할 수 있다. 처리 사이클이 완료된 후, 압력 매체는 압력 용기에서 인출될 수 있으며, 그 후 처리된 물품(들)을 꺼내기 위해 압력 용기를 열 수 있다. 압력 용기로부터 인출된 압력 매체는 압력 용기와 유체 연통하는 압력 매체 저장소로 안내될 수 있다. 전술한 바와 같이 처리 사이클 동안 프레스 장치에 사용되는 압력 매체 내 불순물/수증기의 양은 상대적으로 작거나 미미할 수 있으므로(즉, 압력 매체의 순도는 상대적으로 높을 수 있음), 압력 용기로부터 인출되어 압력 매체 저장소로 안내되는 압력 매체는 후속 처리 사이클 시에 압력 용기에서 용이하게 사용될 수 있다. 재사용되는 압력 매체의 순도를 더욱 높이기 위해, 적절한 필터를 압력 용기와 압력 매체 저장소 중간에 배치하여 압력 용기로부터 인출된 압력 매체가 압력 매체 저장소로 가는 도중에 필터를 통과하도록 할 수 있다. 이러한 압력 매체의 재사용은 전체 압력 매체 소비를 줄이는 데 도움이 될 수 있다. 이러한 압력 매체의 재사용은 흑연과 같은 탄소계 재료로 적어도 부분적으로 제조된 단열 케이싱에 특히 유리할 수 있다. 처리 사이클에서 재사용된 압력 매체는 다른 유형의 압력 용기 또는 프레스 장치에서 재사용될 수 있다. 예를 들면, 적어도 일부가 흑연과 같은 탄소계 재료로 만들어진 단열 케이싱을 갖는 압력 용기를 갖는 프레스 장치에서 처리 사이클이 완료된 후, 압력 매체는 압력 용기로부터 인출될 수 있고 이어서 적어도 일부가 예를 들어 몰리브덴과 같은 다른 유형의 재료로 만들어진 단열 케이싱을 갖는 압력 용기를 갖는 프레스 장치에서 재사용될 수 있다.

예를 들어 압력 용기의 처리 사이클의 하나 이상의 진공 단계를 수행하는 것이 예열―즉, 프레스 장치를 사용하여 적어도 하나의 물품의 처리를 수행하기 전에 수행되는 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열―에 선행할 수 있다.

본 출원의 맥락에서, 처리 사이클의 진공 단계는 처리할 물품(들)을 압력 용기에 삽입한 후에 하나 이상의 진공 펌프를 이용하여 압력 용기의 내부에서 공기 및/또는 다른 가스를 배출하는 것을 포함한 처리 사이클의 단계(예를 들어, 처리 사이클의 초기 단계)를 의미한다.

본 발명의 제1 및 제2 양태에 따른 방법 및 시스템과 관련하여 전술한 단열 케이싱은 대안적으로 덮개(mantle)로 지칭될 수도 있다.

전술한 바와 같이, 본 출원의 맥락에서, 용어 “처리”는 프레스 장치에 의해 수행될 수 있는 처리 사이클의 하나 이상의 가압 단계, 가열 단계, 유지 단계, 펌핑 단계, 진공 단계 및/또는 냉각 단계를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 처리 사이클의 단계들 중 일부는 동시에 또는 겹치는 기간에 수행될 수 있다.

단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 감소하도록 적어도 하나의 가열 수단을 사용한 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열은 예를 들어 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 내 수분의 양의 특정(예를 들어, 선택된 또는 미리 정의된) 임계 수준을 초과하지 않도록 수행될 수 있다.

또한, 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 감소하도록 적어도 하나의 가열 수단을 사용한 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열은 예를 들어 처리하는 동안 프레스 장치에 사용된 압력 매체 내 수증기의 농도가 특정(예를 들어, 선택된 또는 미리 정의된) 임계 농도 수준을 초과하지 않도록 수행될 수 있다. 그렇게 하기 위해, 압력 매체를 (예를 들어, 압력 매체 공급원으로부터) 압력 장치로 공급할 시에 압력 매체에 수증기가 존재할 수 있고 수증기가 예를 들어 처리할 물품(들) 내에 또는 상에 존재할 수 있는 수분으로부터 유래할 수 있다는 것을 고려해야 할 수 있다. 압력 매체를 압력 장치에 공급할 시에(예를 들어, 압력 매체가 압력 용기와 별개일 수 있는 압력 매체 공급원에 있을 때) 압력 매체 내 수증기의 농도는 어떤 상황에서는 (약) 2ppm일 수 있다.

단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 내에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 감소된 것을 확인하기 위해(예를 들어, 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 내 수분 양의 특정 임계 수준을 초과하지 않도록), 및/또는 처리하는 동안 프레스 장치에 사용된 압력 매체 내 수증기의 농도가 특정(예를 들어, 선택된 또는 미리 정의된) 임계 농도 수준을 초과하지 않는 것을 확인하기 위해, 수분 센서 및/또는 산소 센서를 사용할 수 있다. 수분 센서 및/또는 산소 센서를 사용하는 것 외에도, 예를 들어 가스 크로마토그래프 등을 사용할 수 있다.

수분 센서 및/또는 산소 센서(및/또는 임의의 다른 적절한 유형의 센서)는 처리하는 동안 압력 용기에 사용되는 압력 매체 내 수분의 양을 직접적으로 또는 간접적으로 감지하도록 구성될 수 있다. 수분 센서 및/또는 산소 센서(및/또는 임의의 다른 적절한 유형의 센서)는 수분의 양이 도출되거나 도출될 수 있는 일부 양/양들을 감지함으로써 간접적으로 수분의 양을 감지하도록 구성될 수 있다. 수분 센서 및/또는 산소 센서(및/또는 임의의 다른 적절한 유형의 센서)는 예를 들어 처리하는 동안 단열 케이싱 내의(예를 들어, 퍼니스 챔버에서, 퍼니스 챔버에 포함된 적재실에서, 또는 단열 케이싱의 단열부의 내부에서) 압력 매체 내 수분의 양을 직접적으로 또는 간접적으로 감지하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 수분 센서 및/또는 산소 센서(및/또는 임의의 다른 적절한 유형의 센서)는 단열 케이싱 내에(예를 들어, 퍼니스 챔버에, 퍼니스 챔버에 포함된 적재실에, 또는 단열 케이싱의 단열부의 내부에) 배치될 수 있다. 그러나 수분 센서 및/또는 산소 센서(및/또는 다른 적절한 유형의 센서)는 다른 위치 또는 위치들에 배치될 수 있다. 예를 들어, 압력 매체 전환 디바이스가 제공될 수 있으며, 이 디바이스는 예를 들어 단열 케이싱 내의 공간(예를 들어, 퍼니스 챔버 내)으로부터, 압력 용기 외부에 있을 수 있는, 압력 매체 분석 디바이스로 압력 매체의 일부를 전환하도록(divert) 구성될 수 있다. 압력 매체 분석 디바이스는 예를 들어 수분 센서 및/또는 산소 센서 및/또는 압력 매체 전환 디바이스에 의해 전환된 압력 매체의 조성(예를 들어, 화학적 조성)을 분석하기 위한 디바이스를 포함할 수 있다. 압력 매체 분석 디바이스는 예를 들어 방사선을 감지하는 능력과 같은 하나 이상의 다른 능력을 추가로 나타낼 수도 있다. 방사선을 감지하는 능력은 예를 들어 처리 대상 물품(들)에 방사성 물질을 담는 컨테이너(예를 들어, 캡슐 또는 캔)가 포함되어 있는 경우 유용할 수 있으며, 이 경우 컨테이너 내 있을 수 있는 누출을 압력 매체 분석 디바이스가 감지할 수 있다. 압력 매체 전환 디바이스는 하나 이상의 압력 매체 안내 통로 또는 도관을 포함할 수 있다. 압력 용기의 일 부분 또는 일부로부터 예를 들어 단열 케이싱 내의 공간으로부터 전환된 압력 매체의 분석은 본원에 기술된 바와 같은 예열―즉, 프레스 장치를 사용하여 적어도 하나의 물품의 처리를 수행하기 전에 수행되는 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열―과 함께 수행될 수 있을 뿐만 아니라, 오히려 그러한 분석은 그러한 예열과 독립적으로 수행될 수도 있다. 예를 들어, 이러한 분석은 처리 사이클의 하나 이상의 선택된 단계 동안, 예를 들어 처리 사이클의 가압 단계 동안 수행될 수 있다. 압력 용기의 일 부분 또는 일부로부터 예를 들어 단열 케이싱 내의 공간으로부터 전환된 압력 매체의 조성(예를 들어, 화학적 조성)의 분석은 예를 들어 선택된 기간 동안 압력 매체의 조성을 모니터링하기 위해 반복적으로(예를 들어 연속적으로) 수행될 수 있다. 이는 압력 용기의 일 부분 또는 일부 내 압력 매체가 가능하게는 선택된 기간 동안 특정(예를 들어, 원하는 또는 요구되는) 조성을 갖도록 보장하거나 촉진할 수 있다. 가능한 응용 중 하나로서, 압력 용기의 일 부분 또는 일부로부터(예를 들어, 단열 케이싱 내의 공간으로부터) 전환된 압력 매체의 조성의 분석은 WO 2016/150490 A1에 개시된 것과 같은 케이스 경화 공정(침탄 공정 포함)과 관련하여(예를 들어, 동안) 압력 매체 내 탄소의 수준을 결정하거나 모니터링하기 위해 수행될 수 있다.

대안적으로 또는 추가적으로, 수분 센서 및/또는 산소 센서(및/또는 임의의 다른 적절한 유형의 센서)는 처리하는 동안 압력 용기의 다른 부분에서 예를 들어 단부 폐쇄부에서 또는 그 부근의 공간에서 압력 매체 내 수분의 양을 직접적으로 또는 간접적으로 감지하도록 구성될 수 있다.

센서가 예를 들어 프레스 장치에 제공될 수 있다. 이 센서는 처리하는 동안 단열 케이싱 내의 압력 매체 내 수증기의 농도가 특정 임계 농도 수준을 초과하지 않도록 보장하기 위해, 처리하는 동안 단열 케이싱 내 압력 매체 내 수분의 양을 감지하도록 구성될 수 있다. 이 센서는 전술한 바와 같이 수분 센서 및/또는 산소 센서(및/또는 임의의 다른 적절한 유형의 센서)를 포함하거나 이들로 구성될 수 있다.

프레스 장치에(예를 들어, 이의 압력 용기에) 사용되는 압력 매체는 예를 들어 가스, 예를 들어 아르곤 가스와 같은 불활성 가스를 포함할 수 있다.

단열 케이싱은 다양한 재료들 중 하나 이상으로 만들어질 수 있다.

예를 들면, 단열 케이싱 또는 이의 적어도 단열부 및 하우징은 금속성(예를 들어, 하나 이상의 금속 및/또는 금속 합금으로 구성된 재료들로 만들어진)일 수 있다. 가능하게는, 단열 케이싱 또는 이의 적어도 단열부 및 하우징은 전체적으로 또는 실질적으로 전체적으로 하나 이상의 금속 및/또는 금속 합금으로 구성된 재료들로 만들어질 수 있다. 금속 단열 케이싱의 경우 다른 재료로 만든 단열 케이싱에 비해 장기간(예를 들어, 몇 시간 또는 밤새) 압력 용기 외부에 일시적으로 배치된 경우 단열 케이싱 내에 또는 상에 수분이 상대적으로 적게 축적될 수 있다.

단열 케이싱은 예를 들어 Unifrax(https://www.unifrax.com)에서 제조한 Saffil, MAFTEC 다결정질 알루미나 섬유 재료, 슈퍼울, 및/또는 하나 이상의 다른 유형의 세라믹 재료, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 하나 이상의 세라믹 섬유 재료를 포함할 수 있다. 예를 들면, 단열 케이싱의 단열부의 내부, 또는 단열부를 구성하는 재료(들)는 하나 이상의 세라믹 섬유 재료를 포함하거나 이로 구성될 수 있다.

단열 케이싱은 전술한 재료와는 다른 유형 또는 다른 유형들의 재료를 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들면, 단열 케이싱은 대안적으로 또는 추가적으로 강철 기반 재료 또는 요소, 몰리브덴 기반 재료 또는 요소, 및/또는 예를 들어 흑연 및 탄소 섬유 블랭킷 등과 같은 탄소 기반 재료 또는 요소를 포함할 수 있다. 다른 예들에 따르면, 단열 케이싱은 대안적으로 또는 추가적으로 티타늄 또는 티타늄 기반 재료, 및/또는 텅스텐 또는 텅스텐 기반 재료를 포함할 수 있다.

적어도 하나의 가열 수단을 사용하여 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열은 여러 가지 방식으로 수행될 수 있다. 예를 들면, 예를 들어 전기적 발열체(전기 발열 소자)와 같은 발열체(발열 소자)들이 채용될 수 있다.

선택된 출력 전력에서 열을 생성하도록 작동 가능할 수 있는 적어도 하나의 발열체가, 적어도 하나의 발열체의 선택된 출력 전력에서 그리고 선택된 기간 동안 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 적어도 하나의 가열 수단을 사용하여 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열은 선택된 출력 전력에서 열을 생성하도록 작동 가능할 수 있는 적어도 하나의 발열체를 사용하여 적어도 하나의 발열체의 선택된 출력 전력에서 그리고 선택된 기간 동안 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열하는 것을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 발열체의 출력 전력 및 기간은 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 감소하도록(단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 내 수분 양의 특정 임계 수준을 초과하지 않도록) 선택될 수 있다.

따라서, 적어도 하나의 가열 수단은 예를 들어 적어도 하나의 전기적 발열체와 같은 적어도 하나의 발열체를 포함할 수 있다.

적어도 하나의 발열체의 원하는 또는 요구되는 출력 전력은 적어도 하나의 발열체에 제공되는 전류의 전류 레벨을 제어함으로써 달성될 수 있다.

적어도 하나의 가열 수단을 구성하거나 이에 포함될 수 있는 적어도 하나의 발열체는 예를 들어 예열―즉, 프레스 장치를 사용하여 적어도 하나의 물품의 처리를 수행하기 전에 수행되는 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열―전용의 추가적인 및/또는 별도의 발열체(들)일 수 있다.

대안적으로 또는 추가적으로, 적어도 하나의 가열 수단을 구성하거나 이에 포함될 수 있는 적어도 하나의 발열체는 HIP와 같은 등압 프레싱을 수행하는 데 사용될 수 있는 압력 용기 내 기존 발열체로 구성될 수 있다. 이하에서 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 자세히 설명하는 바와 같이, 퍼니스 챔버는 예를 들어 처리 사이클의 가압 단계 동안 압력 용기 내의 압력 매체를 가열하기 위한 퍼니스, 또는 히터 또는 발열체들을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 가열 수단을 구성하거나 이에 포함될 수 있는 적어도 하나의 발열체는 예를 들어 퍼니스로, 예를 들어 퍼니스 챔버의 퍼니스의 히터 또는 발열체들로 구성될 수 있다. 본 출원의 맥락에서, "퍼니스(furnace)"라는 용어는 가열을 제공하기 위한 요소 또는 수단을 지칭하는 반면, “퍼니스 챔버”라는 용어는 퍼니스 및 가능한 대로 적재실 및 임의의 물품이 위치할 수 있는 부위 또는 영역을 지칭한다.

적어도 하나의 발열체는 단열부의 적어도 일부 및/또는 하우징의 적어도 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 감소되도록, 적어도 하나의 발열체의 선택된 출력 전력에서 선택된 기간 동안 단열부의 적어도 일부, 및/또는 하우징의 적어도 일부를 가열하는 데 사용될 수 있다.

적어도 하나의 발열체는 예를 들어 단열 케이싱 내에 또는 내부에 배치될 수 있다. 예를 들면, 적어도 하나의 발열체는 단열 케이싱의 단열부의 내부에 배치될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 적어도 하나의 발열체는 단열 케이싱의 단열부의 내부 표면에 배치될 수 있다(예를 들어, 결합될 수 있다). 각각의 또는 임의의 발열체는 예를 들어 하나 이상의 금속 저항성 발열체를, 예를 들어, 단열부를 구성하는 재료(들)에 배치(예를 들어, 내장)될 수 있는 하나 이상의 와이어, 스트립 및/또는 리본의 형태로 포함할 수 있다. 하나 이상의 저항성 발열체는 하나 이상의 합금으로 만들어질 수 있다. 적어도 하나의 발열체가 단열 케이싱 내에 배치되는 구성의 이점은 적어도 하나의 발열체를 작동하는 동안 또는 작동한 후에도 단열 케이싱의 외부 표면이 상대적으로 차갑게 유지될 수 있다는 점이다. 이는 예를 들어 단열 케이싱이 압력 용기로부터 탈거되어 있는 동안 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열이 수행되는 한편 프레스 장치를 이용한 처리를 수행하기 위해 압력 용기에 단열 케이싱을 (재-)배치 또는 적재해야 하는 경우에 필요할 수 있는, 단열 케이싱의 수동 조작을 용이하게 할 수 있으며, 이에 대해서는 뒤에서 더 설명할 것이다.

하나 이상의 온도 센서(예를 들어, 하나 이상의 열전대)가, 단열부 또는 발열체(들)를 구성하는 재료(들)가 단열부 또는 발열체(들)를 구성하는 재료(들)에 발열체(들)의 작동에 의해 가해지도록 허용된 최대 허용 온도를 초과되지 않도록 보장하기 위해 각각의 또는 임의의 발열체에 구비될 수 있다.

전술한 바와 같이, 적어도 하나의 발열체의 원하는 또는 요구되는 출력 전력은 적어도 하나의 발열체에 제공되는 전류의 전류 레벨을 제어함으로써 달성될 수 있다. 적어도 하나의 발열체에 제공되는 전류의 전류 레벨은 압력 용기 내 압력 레벨에 기초하여 제한되거나 조정될 수 있다. 이는 (특히) 압력 용기 내 매우 낮은 압력에서, 적어도 하나의 발열체의 온도가 너무 높게 되어 적어도 하나의 발열체가 내장될 수 있는 단열부를 구성하거나 이에 포함되는 재료(들)의 특성들(예를 들어, 전기 전도성) 이 바람직하지 않은 방식으로 변할 수 있기 때문이다. 예를 들면, 적어도 하나의 발열체의 가열 스트립, 와이어 등을 위한 임의의 전기 절연체는 너무 많이 가열되면 바람직하지 않은 방식으로 변할 수 있다. 압력 용기 내 압력 레벨에 기초하여 적어도 하나의 발열체에 제공되는 전류의 전류 레벨을 제한하거나 조정함으로써, 단열부에 포함되거나 이를 구성하는 재료(들)의 특성들의 그러한 바람직하지 않은 변화들은 감소되거나 심지어 방지될 수도 있다. 이는 예를 들어 퍼니스 챔버의 퍼니스(예를 들어, 퍼니스의 임의의 발열체(들))에도 적용된다. 예를 들면, 퍼니스의 가열 스트립이나 와이어 또는 퍼니스의 발열체(들)에 대한 절연체의 재료 특성은 너무 많이 가열되면 바람직하지 않은 방식으로 변경될 수 있다. 이에 따라, 대안적으로 또는 추가적으로, 퍼니스에 또는 퍼니스의 발열체(들)에 제공되는 전류의 전류 레벨은 압력 용기 내 압력 레벨에 기초하여 제한되거나 조정될 수 있다. 퍼니스에 또는 퍼니스의 발열체(들)에 제공되는 전류의 전류 레벨에 대한 제한은 퍼니스 상의 또는 퍼니스의 발열체(들) 상의 온도에 기초할 수 있으며, 이 온도는 퍼니스 또는 퍼니스의 발열체(들)의 전기 저항에 기초하여 결정될 수 있다. 퍼니스 챔버 내 퍼니스에 대해서 이하에서 도면들을 참조하여 더 자세히 설명한다.

프레스 장치는 압력 매체 유동 발생기를 포함할 수 있으며, 이것은 퍼니스 챔버 및 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로에서 압력 매체의 유동을 발생시키도록 구성될 수 있다. 압력 매체 유동 발생기는 예를 들어 하나 이상의 팬 및/또는 배출기를 포함하거나 이들로 구성될 수 있다. 적어도 하나의 발열체를 사용하여 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열하는 것과 동시에 및/또는 그 후에, 압력 매체 유동 발생기가 가동되어 퍼니스 챔버 및 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로에서 압력 매체의 유동을 발생시킬 수 있다. 적어도 하나의 발열체를 사용하여 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열하는 것과 동시에 및/또는 그 후에 압력 매체 유동 발생기를 가동하여 퍼니스 챔버 및 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로에서 압력 매체의 유동을 발생시킴으로써, 처리될 적어도 하나의 물품 및 가능하게는 또한 압력 용기 내 다른 구성요소들 또한 가열 및 건조될 수 있다. 예를 들면, 단열 케이싱 및 하단 절연부(이에 대해서는 다음에 도면들을 참조하여 더 자세히 설명함)―하단 절연부는 단열 케이싱의 일부로 간주될 수도 있고 간주되지 않을 수도 있음―는 가열되고 건조될 수 있다. 또한, 이는 많은 수의 발열체를 필요로 하지 않고도 단열 케이싱의 상대적으로 큰 부분 또는 일부의 가열을 촉진하거나 가능하게 할 수 있는데, 왜냐하면 적어도 하나의 발열체에 의해 생성된 열이 가열된 압력 매체가 단열 케이싱의 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로를 통해 흐를 때 단열 케이싱을 통과해 가열된 압력 매체에 의해 이송될 수 있기 때문이다. 예를 들어, 단열 케이싱의 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로 내에 형성될 수 있는 하나 이상의 구멍 또는 개구를 통해, 단열 케이싱 내로(예를 들어, 단열부를 구성하는 재료(들) 내로 또는 단열부 내 공간(들) 또는 공극(들) 내로) 가열된 압력 매체의 유동이 있을 수 있다. 일 예에 따르면, 단열부와 같은 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부는 외부층, 중간층(또는 여러 개) 및 내부층을 갖는 층상 구조를 포함할 수 있으며, 외부층과 내부층 사이에 중간층이 배열되고, 중간층과 내부층 사이에 단열재가 배열된다. 단열재는 예를 들어 중간층과 내부층 사이에 끼워질 수 있다. 외부층, 중간층 및 내부층의 각각 또는 임의의 것은 예를 들어 강철 또는 강철계 재료, 몰리브덴 또는 몰리브덴계 재료, 및/또는 탄소 또는 탄소계 재료, 예를 들어, 예컨대 흑연으로 제조될 수 있다. 일 예에 따르면, 외부층과 중간층은 강철로 제조될 수 있고, 내부층은 몰리브덴으로 제조될 수 있다. 단열재는 예를 들어 Saffil, MAFTEC 다결정질 알루미나 섬유 재료, 슈퍼울, 및/또는 하나 이상의 다른 유형의 세라믹 재료, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 하나 이상의 세라믹 섬유 재료로 구성되거나 이를 포함할 수 있다. 외부층과 중간층 사이 및/또는 중간층과 내부층 사이에는 층들을 서로 간격을 두기 위해 소위 앵글 아이언(angle iron)을 포함하는 스페이서가 제공될 수 있다. 단열 케이싱의 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로는 외부층과 중간층 사이에 있을 수 있다. 중간층에는 하나 이상의 구멍 또는 개구가 제공될 수 있다. 이에 따라, 압력 매체 유동 발생기가 작동되어 단열 케이싱의 퍼니스 챔버 및 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로 내에서 압력 매체의 유동을 발생시키면, 단열재 내로 가열된 압력 매체의 유동이 있을 수 있다.

적어도 하나의 발열체가 다른 위치에 있는 것도 가능하다. 예를 들면, 적어도 하나의 발열체는 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로의 일 부분에 배치될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 적어도 하나의 발열체는 퍼니스 챔버의 일 부분에 배치될 수 있다.

단열 케이싱은 단열 케이싱이 압력 용기로부터 적어도 일시적으로 탈거될 수 있도록 압력 용기에 탈거 가능하게 배치될 수 있다. 예를 들면, 단열 케이싱은, 프레스 장치를 사용하여 물품(들)의 처리를 수행하기 전에 퍼니스 챔버에 물품(들)을 배치하거나 교체하기 위해, 또는 프레스 장치를 사용하여 물품(들)의 처리를 완료한 후에 퍼니스 챔버로부터 물품(들)을 빼내기 위해, 압력 용기로부터 탈거될 수 있다.

단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열은 단열 케이싱이 압력 용기로부터 탈거되어 있는 동안 수행될 수 있다.

예를 들면, 단열 케이싱은 압력 용기로부터 탈거될 수 있으며, 적어도 하나의 발열체를 사용한 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열은 단열 케이싱이 압력 용기로부터 탈거되어 있는 동안 수행될 수 있다. 적어도 하나의 발열체를 사용한 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열을 수행한 이후에, 단열 케이싱을 압력 용기 내에 배치할 수 있다.

따라서, 적어도 하나의 발열체를 사용한 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열의 수행은 압력 용기로부터 단열 케이싱을 탈거하는 단계, 단열 케이싱이 압력 용기로부터 탈거되어 있는 동안 적어도 하나의 발열체를 사용한 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열을 수행하는 단계, 및 적어도 하나의 발열체를 사용한 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열을 수행한 이후에 단열 케이싱을 압력 용기에 배치하는 단계를 포함할 수 있다.

전술한 바와 같이, 적어도 하나의 발열체가 다른 위치에 있는 것도 가능하다. 가능하게는, 적어도 하나의 발열체는 단열 케이싱 내에 배치되지 않을 수 있다. 예를 들면, 압력 용기로부터 단열 케이싱을 탈거하는 것에 이어서, 단열 케이싱은 단열 케이싱을 수용하도록 배치될 수 있는 컨테이너 내에 놓일 수 있다. 단열 케이싱이 컨테이너 내에 배치될 때 적어도 하나의 발열체가 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열하는 데 사용될 수 있도록, 적어도 하나의 발열체가 컨테이너 내에 또는 상에 놓일 수 있다. 적어도 하나의 발열체를 사용한 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열은 단열 케이싱이 컨테이너 내에 놓여 있는 동안 수행될 수 있다. 적어도 하나의 발열체를 사용한 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열을 수행한 이후에, 단열 케이싱은 컨테이너로부터 탈거될 수 있다. 후속적으로, 단열 케이싱은 압력 용기 내에 배치될 수 있다. 컨테이너는 예를 들어 적어도 하나의 발열체를 포함하거나 이로 구성될 수 있는 퍼니스를 포함할 수 있는 퍼니스 챔버(압력 용기의 퍼니스 챔버와 상이할 수 있고, 압력 용기와 별개일 수 있음)에 포함되거나 이로 구성될 수 있다. 컨테이너는, 예를 들어, 퍼니스 챔버에/로부터 물품(들)을 놓거나, 교체하거나 탈거하기 위해, 단열 케이싱이 압력 용기로부터 탈거된 후에 단열 케이싱을 지지하도록 배치된 지지 구조물을 포함할 수 있다. 컨테이너는 예를 들어 압력 용기에 탈거 가능하게 배치될 수 있는 퍼니스 베이스와 같은 하나 이상의 추가 구성요소를 지지하도록 배치될 수 있으며, 이로써 하나 이상의 추가 구성요소는 적어도 일시적으로 압력 용기로부터 탈거될 수 있다. 퍼니스 베이스에 대해서 이하에서 도면들을 참조하여 더 자세히 설명한다. 퍼니스 베이스는 대안적으로 하단 절연부라 칭할 수도 있다. 하단 절연부 또는 퍼니스 베이스는 단열 케이싱의 일부로 간주될 수도 있고 간주되지 않을 수도 있다. 하단 절연부는 압력 용기로부터 단열 케이싱과 함께 탈거될 수도 있고 탈거되지 않을 수도 있다. 하단 절연부가 압력 용기로부터 단열 케이싱과 함께 탈거되는 경우에, 하단 절연부는 이들이 압력 용기에서 꺼내진 후 단열 케이싱과 함께 컨테이너 내에서 또는 컨테이너에 의해 지지될 수 있다.

도면들을 참조하여 다음에 설명되는 바와 같이, 퍼니스 챔버는 처리될 물품(들)을 담도록 구성될 수 있는 적재 바스켓을 포함할 수 있다. 적재 바스켓은 하단 절연부 상에 배치될 수 있다.

하단 절연부는 압력 용기에서 탈거될 수 있지만 단열 케이싱은 압력 용기에서 탈거되지 않을 수도 있다. 퍼니스 챔버로부터 물품(들)을 배치, 교체 또는 탈거하려면, 적재 바스켓이 하단 절연부에 배치된 경우, 단열 케이싱이 압력 용기 내에 남아 있는 상태에서 압력 용기로부터 하단 절연부를(따라서 또한 적재 바스켓도) 탈거하기에 충분할 수 있다. 하단 절연부와 적재 바스켓이 압력 용기로부터 탈거되고 나면, 물품(들)은 적재 바스켓으로부터 배치, 교체 또는 탈거될 수 있다. 이어서, 하단 절연부와 적재 바스켓을 압력 용기에 재삽입할 수 있다.

전술한 바와 같은 컨테이너를 사용하는 것의 이점은, 단열 케이싱이 컨테이너 내에 놓여 있을 때 적어도 하나의 발열체를 사용하여 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열할 수 있도록 적어도 하나의 발열체가 컨테이너 내에 또는 상에 배치된 상태에서, 예를 들어 단열 케이싱 내에 배치되는 적어도 하나의 가열 수단에 포함될 수 있는 적어도 하나의 발열체를 갖는 구성을 사용하는 것에 비해 단열 케이싱의 구성이 덜 복잡할 수 있다는 것이다. 전술한 바와 같은 컨테이너를 사용하면, 예열(즉, 프레스 장치를 사용하여 적어도 하나의 물품의 처리를 수행하기 전에 수행되는 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열)을 위해 단열 케이싱 내의 발열체(들)가 줄어들거나 필요하지 않을 수도 있다.

단열 케이싱과 또한 하단 절연부 또는 퍼니스 베이스는 장기간(예를 들어, 몇 시간 또는 밤새) 동안 컨테이너 내에서 지지될 수 있다. 장기간 동안 단열 케이싱 내에 또는 상에 수분의 축적량을 줄이기 위해, 컨테이너는 주변 공기에서 산화 경향이 비교적 적은 재료(들)로 만들어질 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 장기간 동안 단열 케이싱 내에 또는 상에 수분의 축적량을 줄이기 위해, 컨테이너는 폐쇄될 수 있고 컨테이너의 내부는 가스, 바람직하게는 아르곤 가스와 같은 불활성 가스로 가압될 수 있다. 따라서, 컨테이너는 폐쇄될 수 있도록(단열 케이싱이 내부에 있음) 그리고 그 내부가 가스로 가압될 수 있도록 배치될 수 있다. 컨테이너의 내부를 가압하는 데 사용되는 가스의 양은 컨테이너 외부에서 컨테이너 내부로 공기나 수분이 전혀 또는 거의 전달되지 않을 정도로 충분해야 한다.

전술한 바와 같이, 프레스 장치는 압력 매체 유동 발생기를 포함할 수 있으며, 이것은 퍼니스 챔버 및 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로에서 압력 매체의 유동을 발생시키도록 구성될 수 있다. 가열된 압력 매체는 압력 용기 내로 도입될 수 있다. 압력 매체 유동 발생기가 선택된 기간 동안 작동하여 퍼니스 챔버 및 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로에서 가열된 압력 매체의 유동을 발생시킬 수 있다. 가열된 압력 매체는, 퍼니스 챔버 및 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로 내의 가열된 압력 매체가 통과하는 동안 및 선택된 기간 동안, 가열된 압력 매체로부터 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부로 열 에너지를 전달함으로써, 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부가 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 감소하도록 가열되도록 하는 양의 열 에너지를 포함할 수 있다. 선택된 기간은 예를 들어 5 내지 30분 범위 내, 예를 들어 10 내지 30분, 또는 15 내지 20분 범위 내일 수 있다.

따라서, 적어도 하나의 가열 수단을 사용하여 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열은 가열된 압력 매체를 압력 용기 내로 도입하는 단계, 및 선택된 기간 동안 압력 매체 유동 발생기를 작동하여 퍼니스 챔버 및 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로 내에서 상기 가열된 압력 매체의 유동을 발생시키는 단계를 포함할 수 있다.

가열된 압력 매체의 온도는 바람직하게는 (약) 50°C 내지 (약) 400°C 범위, 보다 바람직하게는 (약) 100°C 내지 (약) 400°C 범위, 또는 (약) 100°C 내지 (약) 300°C 범위이다. 그러나, 가열된 압력 매체의 온도는 50°C보다 낮거나 400°C보다 높을 수 있다. 예를 들면, 단열 케이싱의 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로 근처 또는 내의(예를 들어, 단열 케이싱의 상부 부분의) 가열된 압력 매체의 온도는 (약) 50°C 내지 (약) 400°C 범위, 보다 바람직하게는 (약) 100°C 내지 (약) 400°C 범위, 또는 (약) 100°C 내지 (약) 300°C 범위일 수 있다.

가열된 압력 매체는 예를 들어 재사용된 압력 매체를 포함할 수 있다. 가열된 압력 매체는 예를 들어 프레스 장치를 사용한 이전의 처리 과정 동안 프레스 장치에서 사용되었을 수 있다. 따라서, 적어도 하나의 가열 수단은 대안적으로 또는 추가적으로 예를 들어 재사용된 압력 매체 또는 프레스 장치를 사용한 이전의 처리 과정 동안 프레스 장치에서 사용되었던 압력 매체와 같은 가열된 압력 매체를 포함할 수 있다. 프레스 장치를 사용하여 처리한 후, 압력 용기 내의 압력 매체의 전부 또는 적어도 일부는 압력 용기로부터 당업계에 공지된 방식으로 제거될 수 있고, 압력 매체 컨테이너에 저장될 수도 있다. 이전 처리 과정(예를 들어, 하나 이상의 가압 단계, 가열 단계 및 유지 단계 포함) 동안 프레스 장치에서 압력 매체를 사용한 결과, 압력 매체는 상대적으로 높은 온도를 가질 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 재사용된 압력 매체는 압력 용기 내로 재도입되기 전에 예를 들어 당업계에 공지된 방식을 사용하여 가열될 수 있다. 이러한 압력 매체의 재사용은 전체 압력 매체 소비를 줄이는 데 도움이 될 수 있다.

프레스 장치를 사용한 이전 처리 과정 동안 프레스 장치에 사용된 압력 매체 양의 특정(예를 들어, 선택된) 부분은 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열을 수행하기 위해 압력 용기 내로 도입될 수 있는 (가열된) 압력 매체로서 재사용될 수 있다. 예를 들면, 프레스 장치를 사용한 이전 처리 과정 동안 프레스 장치에 사용된 약 40bar의 압력 용기 내 압력에 해당하는 압력 매체의 양은 이러한 방식으로 재사용될 수 있다.

압력 용기는 예를 들어 원통형이거나 실질적으로 원통형일 수 있다. 압력 용기의 외벽들의 외부 표면에는 채널들, 도관들 또는 튜브들 등이 제공될 수 있으며, 이 채널들, 도관들 또는 튜브들은 예를 들어 압력 용기의 외벽의 외부 표면과 연결되도록 배치될 수 있고 압력 용기의 축 방향에 평행하게 진행되도록 배치되고/거나 압력 용기의 외벽의 외부 표면 둘레에 나선형으로 배열될 수 있다. 압력 용기의 벽들을 냉각하기 위한 냉각제 또는 냉각 매체가 채널들, 도관들 또는 튜브들에 제공될 수 있으며, 이에 의해 압력 용기 또는 프레스 장치의 작동 중에 벽들이 해로운 열이 축적되는 것으로부터 보호되도록 압력 용기의 벽들이 냉각될 수 있다. 채널들, 도관들 또는 튜브들 내 냉각제는 예를 들어 물을 포함할 수 있지만 다른 유형 또는 다른 유형들의 냉각제도 가능하다. 압력 용기의 외벽들의 외부 표면에, 그리고 가능한 대로 냉각제용 채널들, 도관들 및/또는 튜브들 등에 프리스트레싱 수단(pre-stressing means)이 제공될 수 있다. 프리스트레싱 수단은 예를 들어 다수의 회전으로 감겨져 압력 용기의 외벽들의 외부 표면 및 가능하게는 그 위에 제공될 수 있는 냉각제를 위한 임의의 채널들, 도관들 및/또는 튜브들 등 주위에 하나 이상의 밴드를 형성하도록 와이어들(예를 들어, 강철로 만들어짐)의 형태로, 바람직하게는 여러 층으로 제공될 수 있다. 프리스트레싱 수단은 압력 용기 상에 반경 방향 압축력을 가하도록 배치될 수 있다. 프리스트레싱 수단은 압력 용기 상에 가해지는 반경 방향 및 축방향 힘을 수용할 수 있다.

이러한 프리스트레싱 수단은 압력 용기의 외벽(들)이 상대적으로 작은 두께를 갖도록 촉진하거나 허용할 수 있다. 그러한 프리스트레싱 수단이 없으면, 압력 용기의 외벽(들)은 압력 용기에 가해지는 반경 방향 및 축방향 힘을 견디기 위해 더 큰 두께를 가질 필요가 있을 수 있다. 이러한 프리스트레싱 수단이 없고 비교적 큰 두께의 외벽을 갖는 압력 용기를 모노블록 압력 용기라고 부를 수 있다. 이러한 프리스트레싱 수단은 선택적이고 필수가 아니며, 압력 용기에는 이러한 프리스트레싱 수단이 구비될 수도 있고 아닐 수도 있다(예를 들어, 압력 용기는 모노블록 압력 용기일 수도 있고 아닐 수도 있다)는 것을 이해해야 한다.

전술한 바와 같이, 압력 용기의 벽의 외부 표면에는 냉각 매체 회로가 제공될 수 있다. 냉각 매체 회로는 압력 용기의 외부 표면의 적어도 일부를 따라 연장될 수 있다. 냉각 매체 회로는 내부에서 냉각 매체 또는 냉각제를 순환시키도록 구성될 수 있다. 냉각 매체는 가열될 수 있고, 가열된 냉각 매체는 선택된 기간 동안 냉각 매체 회로 내에서 순환될 수 있다. 냉각 매체의 가열은, 선택된 기간 동안 냉각 매체 회로에서 가열된 냉각 매체가 순환하는 동안 가열된 냉각 매체로부터 압력 용기의 벽으로 열 에너지를 전달하여 이에 의해 열 에너지가 압력 용기의 내부로 전달되게 함으로써, 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부가 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 감소하도록 가열되도록 하는 양의 열 에너지를 가열된 냉각 매체가 포함하도록, 수행될 수 있다. 따라서, 적어도 하나의 가열 수단을 사용한 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열은 예를 들어 냉각 매체를 가열하는 것, 및 선택된 기간 동안 냉각 매체 회로에서 가열된 냉각 매체를 순환시키는 것을 포함할 수 있다.

따라서, 적어도 하나의 가열 수단은 대안적으로 또는 추가적으로 압력 용기의 벽의 외부 표면에 제공된 냉각 매체 회로에 가열된 냉각 매체를 포함할 수 있다. 냉각 매체는 예를 들어 물을 포함할 수 있지만, 대안적으로 또는 추가적으로 다른 유형 또는 다른 유형들의 냉각 매체도 채용될 수 있다.

허용된/실행 가능한 냉각 매체의 최대 온도는 전술한 바와 같이 임의의 프리스트레싱 수단의 와이어의 재료 선택에 따라 달라질 수 있다. 가열된 냉각 매체의 온도가 높을수록, 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양을 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 내 수분의 양의 특정(예를 들어, 선택된 또는 미리 정의된) 임계 수준을 초과하지 않도록 줄이기 위해 더 적은 시간이 필요할 수 있다.

압력 매체는 하나 이상의 가스를 포함할 수 있다. 예를 들면, 전술한 바와 같이, 압력 매체는 아르곤 가스와 같은 불활성 가스를 포함할 수 있다. 하나 이상의 게터 재료 또는 정화제는 프레스 장치를 사용하여 적어도 하나의 물품을 처리하는 동안 압력 매체에 노출되도록 압력 용기 내에 배치될 수 있다. 하나 이상의 게터 재료 또는 정화제는 압력 매체로부터 하나 이상의 선택된 가스의 입자들(예를 들어, 분자들)을 가두거나 제거하도록 구성된다. 하나 이상의 선택된 가스는 예를 들어 수증기를 포함할 수 있다.

만일 예열―즉, 프레스 장치를 사용하여 적어도 하나의 물품의 처리를 수행하기 전에 수행되는 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열―이 예를 들어 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 내 수분의 양의 특정 임계 수준을 초과하지 않도록 보장하기에 충분하지 않을 것 같다면, 압력 용기 내에 게터 재료의 사용은 처리하는 동안 프레스 장치에 사용되는 압력 매체 내 수증기의 농도가 특정(예를 들어, 선택된 또는 미리 정의된) 임계 농도 수준을 초과하지 않도록 보장하는 데 유용할 수 있다.

본 출원의 맥락에서, 게터 재료는, 원칙적으로 압력 용기 내 기체상으로부터 물리적으로 및/또는 화학적으로 반응성 가스 분자들을 가두고 제거할 수 있으며, 반응성 가스 분자들이 기체상(예를 들어, 압력 매체)에 재합류하기에 게터 재료로부터 스스로 분리될 수 없도록, 적어도 프레스 장치를 사용하여 적어도 하나의 물품을 처리하는 동안은 그렇지 않도록, 반응성 가스 분자들을 게터 재료에 흡수되거나 화학적으로 결합되도록 유지할 수 있는 임의의 모양(들) 또는 형태(들)의 임의의 재료(들)를 의미한다. 본 출원의 맥락에서, 반응성 가스 분자는 프레스 장치를 사용하여 처리하는 동안 처리된 물품 상에 코팅을 형성할 수 있는 가스 분자일 수 있다. 예를 들면, 수증기와 같은 산소 함유 가스는 물품 상에 산화물을 형성할 수 있다.

게터 재료(들)는 예를 들어 Ti(티탄), 예를 들어 Ti 칩 또는 Ti 포일과 같은 복수의 Ti 요소 또는 입자를 포함하거나 이로 구성될 수 있다. Ti계 게터 재료는 압력 용기 내의 기체상으로부터 산소 함유 가스를 제거하는 데 특히 유용할 수 있다. 그러나 다른 게터 재료가 대안적으로 또는 추가적으로 사용될 수 있다.

압력 용기 내 게터 재료(들)는 예를 들어 압력 용기 내의 하나 이상의 구성요소를 적어도 부분적으로 게터 재료(들)로 제조함으로써 제공될 수 있다. 예를 들면, 퍼니스 챔버의 일 부분 또는 일부 또는 퍼니스 챔버에 포함된 일부 요소는 게터 재료(들)를 포함할 수 있다. 도면들을 참조하여 다음에 설명되는 바와 같이, 퍼니스 챔버는 처리될 물품(들)을 담도록 구성될 수 있는 적재 바스켓을 포함할 수 있다. 적재 바스켓은 전체가 또는 부분이 Ti와 같은 하나 이상의 게터 재료로 제조될 수 있다.

본 발명의 추가 목적들 및 이점들을 예시적인 실시예들을 통해 이하에 설명한다. 본 발명은 청구범위에 인용된 특징의 모든 가능한 조합에 관한 것임을 유의해야 한다. 본 발명의 추가 특징들 및 이점들은 첨부된 청구범위 및 본원의 설명을 연구하면 명백해질 것이다. 당업자는 본 발명의 다양한 특징들을 조합하여 본원에 설명된 것 이외의 실시예들을 생성할 수 있다는 것을 인식한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시예들을 설명한다.
도 1은 다양한 유형의 재료들에 대해 처리가 수행되는 압력 P의 함수로서 대기압 C에서 압력 매체 내 수증기 분율을 개략적으로 나타낸 그래프이다.
도 2 및 도 3의 각각은 본 발명의 일 실시예에 따른 방법을 도시하는 개략적인 흐름도이다.
도 4 내지 도 6의 각각은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 장치를 위한 방법의 일 부분을 도시하는 개략적인 흐름도이다.
도 7 및 도 8의 각각은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 개략적인 부분 단면 측면도이다.
도 9, 10 및 11의 각각은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 부분의 개략적인 부분 단면 측면도이다.
도 12 및 도 13의 각각은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 개략적인 부분 단면 측면도이다.
도면들은 개략적인 것이며 반드시 축척에 맞춰질 필요는 없으며 일반적으로 본 발명의 실시예들을 설명하기 위해 필요한 부분들만을 도시하며, 다른 부분들은 생략되거나 단지 제안될 수 있다.

이하에서는 이제 본 발명의 예시적인 실시예들이 예시되는 첨부 도면들을 참조하여 본 발명을 설명할 것이다. 그러나, 본 발명은 많은 상이한 형태로 구현될 수 있고, 본원에 제시된 본 발명의 실시예들로 제한되는 것으로 해석되지 않아야 하며; 오히려, 이 실시예들은 이 개시 내용이 본 발명의 범위를 당업자에게 전달할 수 있도록 예로서 제공된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 장치를 위한 방법(100)을 도시하는 개략적인 흐름도이다. 프레스 장치는 프레스 장치를 사용하는 동안 내부에 압력 매체를 유지하도록 배치된 압력 용기를 포함한다. 압력 용기는 단부 폐쇄부(end closure)를 포함한다. 압력 용기에는 제1 단부 폐쇄부와 제2 단부 폐쇄부가 포함될 수 있다. 예를 들어, 압력 용기가 수직 방향으로 배열되는 경우(예를 들어, 압력 용기의 길이 방향이 수직 방향을 따르도록), 제1 단부 폐쇄부와 제2 단부 폐쇄부는 상단부 폐쇄부와 하단부 폐쇄부로 지칭될 수 있다. 프레스 장치는 압력 용기 내에 배치된 단열 케이싱(heat insulated casing)을 포함한다. 단열 케이싱은 압력 매체가 퍼니스 챔버에(서) 들어가고 나갈 수 있도록 배열된 퍼니스 챔버를 적어도 부분적으로 둘러싼다. 단열 케이싱은 퍼니스 챔버를 적어도 부분적으로 둘러싸는 단열부와, 단열부를 적어도 부분적으로 둘러싸는 하우징을 포함한다. 적어도 하나의 물품을 수용하도록 배치된 처리 영역은 퍼니스 챔버에 의해 적어도 부분적으로 정의된다. 프레스 장치는 적어도 하나의 물품을 처리하도록 구성된다. 단열 케이싱은 하우징의 적어도 일부와 단열부의 적어도 일부 사이에 형성된 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로를 포함한다. 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로는 프레스 장치의 사용 중에 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로를 빠져나간 압력 매체가 압력 용기의 벽의 내부 표면에 근접하게 안내될 수 있도록 퍼니스 챔버에서 빠져나간 압력 매체를 단부 폐쇄부를 향해 안내하도록 배치된다.

방법(100)은 101 단계에서 프레스 장치를 사용하여 적어도 하나의 물품의 처리를 수행하기 전에 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 감소하도록 적어도 하나의 가열 수단을 사용하여 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열하는 단계를 포함한다.

단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열하면, 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분이 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 하나 이상의 표면으로부터 방출될 수 있다. 가능하게는, 방법(100)은 103 단계에서, 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열에 후속하여, 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 방출로 인해 생성된 가스를 단열 케이싱으로부터 또는 압력 용기로부터 인출하는 단계를 포함할 수 있다. 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열은 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 방출로 인해 생성된 가스를 단열 케이싱으로부터 또는 압력 용기로부터 인출하는 동안 계속 수행될 수도 있고 수행되지 않을 수도 있다. 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 방출로 인해 생성된 가스를 단열 케이싱으로부터 또는 압력 용기로부터 인출하는 것은 예를 들어 프레스 장치를 사용하여 처리 사이클의 하나 이상의 진공 단계를 수행하여 실행될 수 있다.

102 단계에서, 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열에 후속하여, 프레스 장치를 사용하여 적어도 하나의 물품의 처리가 수행된다. 이 처리는 예를 들어 적어도 하나의 물품이 상대적으로 높은 압력과 상대적으로 높은 온도에 노출될 수 있는 소위 고압 열 처리 단계를 포함하거나 이에 의해 구성될 수 있다.

103 단계는 원칙적으로 선택적이고 생략될 수 있으며, 이는 도 2에서 103으로 표시된 요소를 형성하는 점선으로 표시된다. 따라서, 방법(100)에서, 103 단계는 생략되고 101 단계 바로 뒤에 102 단계가 이어질 수 있다.

도 2의 101 단계에서와 같이 적어도 하나의 가열 수단을 사용한 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열은 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이 여러 가지 방식으로 구현되거나 실현될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 장치를 위한 방법(200)을 도시하는 개략적인 흐름도이다. 방법(200)은 101, 102 및 103 단계를 포함하고, 여기서 102 단계와 103 단계는 도 2에 도시된 102 단계 및 103 단계와 각각 동일하거나 유사하다. 도 2에 도시된 103 단계와 마찬가지로, 도 3에 도시된 103 단계는 선택적이며 생략될 수 있다.

도 3에 도시된, 101 단계에서, 프레스 장치를 사용하여 적어도 하나의 물품의 처리를 수행하기 전에, 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부는 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 감소하도록 적어도 하나의 가열 수단을 사용하여 가열된다. 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, 101 단계는 104 단계에서 선택된 출력 전력에서 열을 생성하도록 작동 가능한 적어도 하나의 발열체를 사용하여, 적어도 하나의 발열체의 선택된 출력 전력에서 그리고 선택된 기간 동안 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열하는 것을 포함한다. 적어도 하나의 발열체의 출력 전력 및 기간은 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 감소하도록 선택된다.

적어도 하나의 발열체는 예를 들어 단열 케이싱 내에 배치될 수 있다. 프레스 장치는 압력 매체 유동 발생기를 포함할 수 있으며, 이것은 퍼니스 챔버 및 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로에서 압력 매체의 유동을 발생시키도록 구성될 수 있다. 압력 매체 유동 발생기는 예를 들어 하나 이상의 팬 및/또는 배출기를 포함하거나 이들로 구성될 수 있다. 예를 들면, 적어도 하나의 발열체가 단열 케이싱 내에 배치되는 경우, 도 3의 101 단계에 포함된 추가적인 105 단계를 수행하는 것이 특히 유리할 수 있다. 105 단계에서, 적어도 하나의 발열체를 사용하여 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열하는 것과 동시에 및/또는 그 후에, 압력 매체 유동 발생기가 가동되어 퍼니스 챔버 및 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로에서 압력 매체의 유동을 발생시킨다. 적어도 하나의 발열체를 사용하여 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열하는 것과 동시에 및/또는 그 후에 압력 매체 유동 발생기를 가동하여 퍼니스 챔버 및 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로에서 압력 매체의 유동을 발생시킴으로써, 처리될 적어도 하나의 물품 또한 가열 및 건조될 수 있다. 상기 적어도 하나의 물품 외에 압력 용기 내 다른 부품들도 가열 및 건조될 수 있다. 또한, 105 단계에서의 실행은 많은 수의 발열체를 필요로 하지 않고도 단열 케이싱의 상대적으로 큰 부분 또는 일부의 가열을 촉진하거나 가능하게 할 수 있는데, 왜냐하면 적어도 하나의 발열체에 의해 생성된 열이 가열된 압력 매체가 단열 케이싱의 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로를 통해 흐를 때 단열 케이싱을 통과해 가열된 압력 매체를 통해 이송될 수 있기 때문이다. 하지만 105 단계는 선택적이고 생략될 수 있음을 이해해야 하며, 이는 도 3에서 105로 표시된 요소를 형성하는 점선으로 표시된다. 따라서, 방법(200)에서, 101 단계는 105 단계가 생략되고 104 단계만을 포함할 수 있다. 이 경우, 104 단계 바로 다음에는 103 단계 또는 102 단계가 뒤따른다(103 단계는 선택적이며 생략될 수 있으므로).

전술한 바와 같이, 적어도 하나의 발열체는 예를 들어 단열 케이싱 내에 배치될 수 있다. 그러나, 적어도 하나의 발열체가 다른 위치들에 있는 것도 가능하다. 적어도 하나의 발열체는 단열 케이싱 내에 또는 가능하게는 압력 용기 내에 반드시 배치될 필요는 없다. 예를 들어, 단열 케이싱은 단열 케이싱이 압력 용기로부터 적어도 일시적으로 탈거될 수 있도록 압력 용기에 탈거 가능하게 배치될 수도 있다. 예를 들면, 단열 케이싱은, 프레스 장치를 사용하여 물품(들)의 처리를 수행하기 전에 퍼니스 챔버에 물품(들)을 배치하거나 교체하기 위해, 또는 프레스 장치를 사용하여 물품(들)의 처리를 완료한 후에 퍼니스 챔버로부터 물품(들)을 빼내기 위해, 압력 용기로부터 탈거될 수 있다. 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열은 단열 케이싱이 압력 용기로부터 탈거되어 있는 동안 수행될 수 있다.

단열 케이싱이 압력 용기로부터 적어도 일시적으로 탈거될 수 있도록 단열 케이싱이 압력 용기에 탈거 가능하게 배치되는 경우, 및 단열 케이싱이 압력 용기로부터 탈거되어 있는 동안 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열이 수행되는 경우는 도 4에 예시되어 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 장치를 위한 방법의 일 부분을 도시하는 개략적인 흐름도이다. 도 4는 적어도 하나의 발열체를 사용하여 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열을 수행하는 것이 어떻게 구현되거나 실현될 수 있는지에 대한 예시적인 방식들을 도시한다. 따라서, 도 4는 도 3의 104 단계가 어떻게 구현되거나 실현될 수 있는지에 대한 예시적인 방식들을 도시한다. 이에 따라, 도 4에 도시된 방법의 예시된 부분은 104 단계를 포함하고, 이 단계에서 선택된 출력 전력에서 열을 생성하도록 작동 가능한 적어도 하나의 발열체가, 적어도 하나의 발열체의 선택된 출력 전력에서 그리고 선택된 기간 동안 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열하는 데 사용된다.

도 4에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, 104 단계는 106 단계에서 압력 용기로부터 단열 케이싱을 탈거하는 단계를 포함한다.

가능하게는, 107 단계에서, 압력 용기로부터 단열 케이싱을 탈거하는 것에 이어서, 단열 케이싱은 단열 케이싱을 수용하도록 배치된 컨테이너 내에 놓일 수 있다. 단열 케이싱이 컨테이너 내에 배치될 때 적어도 하나의 발열체가 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열하는 데 사용될 수 있도록, 적어도 하나의 발열체가 컨테이너 내에 또는 상에 놓일 수 있다.

108 단계에서, 적어도 하나의 발열체를 사용한 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열이 단열 케이싱이 압력 용기로부터 탈거되어 있는 동안 수행된다.

107 단계는 선택적이고 생략될 수 있으며, 이는 도 4에서 107로 표시된 요소를 형성하는 점선으로 표시된다. 즉, 단열 케이싱은 압력 용기로부터 탈거될 수 있지만, 반드시 컨테이너 내에 배치될 필요는 없다. 예를 들면, 단열 케이싱은 압력 용기로부터 탈거된 이후에 바닥에 또는 다른 지지 표면에 놓일 수 있다. 따라서, 도 4에서, 107 단계는 생략되고 106 단계 바로 뒤에 108 단계가 이어질 수 있다.

107 단계가 포함될 경우, 108 단계에서 단열 케이싱이 압력 용기로부터 탈거된 동안 적어도 하나의 발열체를 사용한 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열은 단열 케이싱이 컨테이너에 놓여 있는 동안 수행될 수 있다. 따라서, 108 단계는 109 단계에서, 단열 케이싱이 컨테이너 내에 놓여 있는 동안 적어도 하나의 발열체를 사용한 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열을 수행하는 것을 포함할 수 있다. 109 단계는 선택적이고 생략될 수 있으며, 이는 도 4에서 109로 표시된 요소를 형성하는 점선으로 표시된다.

110 단계에서, 108 단계에서 적어도 하나의 발열체를 사용한 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열을 수행한 이후에, 단열 케이싱을 압력 용기 내에 배치한다.

107 단계가 포함될 경우, 110 단계 앞에 111 단계에서 컨테이너로부터 단열 케이싱을 탈거하는 것이 선행될 수 있다. 107 단계가 포함되지 않을 경우, 111 단계는 생략될 수 있으며, 108 단계 다음에 바로 110 단계가 이어질 수 있으며 111 단계는 그 사이에 오지 않는다. 따라서, 111 단계는 선택적이고 생략될 수 있으며, 이는 도 4에서 111로 표시된 요소를 형성하는 점선으로 표시된다.

도 3 및 그와 관련된 설명에 따라서 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 감소하도록 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열이 적어도 하나의 발열체를 사용하여 수행되지만, 적어도 하나의 발열체의 사용에 대안적으로 또는 추가적으로 적용될 수 있는 다른 구현들 또는 실현 방안들이 고려된다는 것을 이해해야 한다. 두 가지 예가 도 5 및 6에 도시되어 있으며, 이들 각각은 전술한 바와 같이 적어도 하나의 발열체의 사용에 대안적으로 또는 추가적으로 적용될 수 있다. 도 5 및 6에 예시된 예들은 전술한 바와 같은 적어도 하나의 발열체의 사용과 함께, 사용에 대안적으로 또는 추가적으로 사용될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 장치를 위한 방법의 일 부분을 도시하는 개략적인 흐름도이다. 도 5는 적어도 하나의 가열 수단을 사용하여 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열이 어떻게 구현되거나 실현될 수 있는지에 대한 예시적인 방식을 도시한다. 따라서, 도 5는 도 2의 101 단계가 어떻게 구현되거나 실현될 수 있는지에 대한 예시적인 방식을 도시한다.

전술한 바와 같이, 프레스 장치는 압력 매체 유동 발생기를 포함할 수 있으며, 이것은 퍼니스 챔버 및 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로에서 압력 매체의 유동을 발생시키도록 구성될 수 있다. 112 단계에서, 가열된 압력 매체가 압력 용기 내로 도입된다. 113 단계에서, 압력 매체 유동 발생기가 선택된 기간 동안 작동하여 퍼니스 챔버 및 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로에서 가열된 압력 매체의 유동을 발생시킨다. 가열된 압력 매체는, 퍼니스 챔버 및 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로 내의 가열된 압력 매체가 통과하는 동안 및 선택된 기간 동안, 가열된 압력 매체로부터 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부로 열 에너지를 전달함으로써, 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부가 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 감소하도록 가열되도록 하는 양의 열 에너지를 포함할 수 있다. 가열된 압력 매체는 예를 들어 프레스 장치를 사용한(이러한 사용으로 인해 압력 매체의 온도가 상대적으로 높아질 수 있음) 이전 처리 과정 동안 프레스 장치에서 사용된 압력 매체를 포함하거나 이것으로 구성될 수 있으며, 프레스 장치는 압력 용기에 도입하기 전에 가열되었을 수 있다. 이러한 압력 매체의 재사용은 전체 압력 매체 소비를 줄이는 데 도움이 될 수 있다. 프레스 장치를 사용한 이전 처리 과정 동안 프레스 장치에서 사용된 압력 매체는 일부 중간 또는 임시 압력 매체 저장소(예를 들어, 컨테이너, 용기 또는 저장소)에 (일시적으로) 저장될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 가열된 압력 매체는 압력 용기에 유동적으로 연결되어 있거나 연결될 수 있는 일부 압력 매체 저장소(예를 들어, 컨테이너, 용기 또는 저장소)에 압력 매체를 포함할 수 있으며, 이 압력 매체는 압력 용기에 도입되기 전에 가열될 수 있다. 압력 매체의 가열은 압력 매체가 압력 매체 저장소에 있는 동안 또는 압력 매체가 압력 매체 저장소로부터 압력 용기로 안내되는 동안, 예를 들어, 압력 매체 저장소와 압력 용기를 유동적으로 연결하는 압력 매체 통로(예를 들어, 배관) 내에 또는 상에 배치된 열 교환기(들) 및/또는 히터(들)에 의해, 수행될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레스 장치를 위한 방법의 일 부분을 도시하는 개략적인 흐름도이다. 도 6은 적어도 하나의 가열 수단을 사용하여 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열이 어떻게 구현되거나 실현될 수 있는지에 대한 예시적인 방식을 도시한다. 따라서, 도 6은 도 2의 101 단계가 어떻게 구현되거나 실현될 수 있는지에 대한 예시적인 방식을 도시한다.

압력 용기 벽의 외부 표면에는 외부 표면의 적어도 일부를 따라 연장될 수 있는 냉각 매체 회로가 제공될 수 있다. 냉각 매체 회로는 내부에서 냉각 매체를 순환시키도록 구성될 수 있다. 114 단계에서, 냉각 매체가 가열된다. 115 단계에서, 가열된 냉각 매체는 선택된 기간 동안 냉각 매체 회로 내에서 순환한다. 114 단계에서 냉각 매체의 가열은, 선택된 기간 동안 냉각 매체 회로에서 가열된 냉각 매체가 순환하는 동안 가열된 냉각 매체로부터 압력 용기의 벽으로 열 에너지를 전달하여 이에 의해 열 에너지가 압력 용기의 내부로 전달되게 함으로써, 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부가 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 감소하도록 가열되도록 하는 양의 열 에너지를 가열된 냉각 매체가 포함하도록, 수행될 수 있다. 냉각 매체의 가열은 예를 들어 냉각 매체의 온도가 (약) 40°C 내지 (약) 150°C, 또는 (약) 40°C 내지 (약) 120°C 범위에 있도록 수행될 수 있다. 114 단계 및 115 단계는 112단계 및 113 단계 및/또는 본원에 개시된 바와 같이 도 2의 101 단계를 구현 또는 실현하기 위한 다른 단계(들)에 더하여 수행될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 114 단계 및 115 단계가 본원에 개시된 바와 같이 도 2의 101 단계를 구현 또는 실현하기 위한 다른 단계(들)에 더하여 수행될 경우, 냉각 매체의 가열은 예를 들어 냉각 매체의 온도가 (약) 40°C 내지 (약) 60°C, 또는 (약) 40°C 내지 (약) 50°C 범위에 있도록 상대적으로 적당할 수 있다. 냉각 매체의 가열은 예를 들어 침수식 히터 및 펌프(예를 들어 냉각 매체 회로에서 냉각 매체를 순환시키도록 구성된 펌프)에 의해 수행될 수 있다. 냉각 매체가 가열된 경우, 처리 사이클의 임의의 냉각 단계를 수행하기 전에 냉각 단계가 냉각 매체의 온도가 너무 높아서 부정적인 영향을 받지 않도록 냉각 매체의 온도가 충분히 떨어졌는지 확인해야 한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 개략적인 부분 단면 측면도이다. 이 시스템은 프레스 장치(90) 및 가열 수단(41)을 포함하며, 이에 대해 이하에서 더 설명할 것이다. 이하에서 참조 번호 41 및 90을 이용해 집합적으로 언급되는 이 시스템은 도 7에 도시되지 않은 추가 부품, 구성요소 또는 요소를 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다.

프레스 장치(90)는 예를 들어 열간 등압 프레싱(HIP)과 같은 등압 프레싱에 의한 프레싱에 의해 적어도 하나의 물품을 처리하기 위해 배치된다. 프레스 장치(90)는 압력 용기를 포함하며, 압력 용기는 압력 실린더(1) 및 상단부 폐쇄부(8) 및 하단부 폐쇄부(9), 또는 보다 일반적으로는 (예를 들어, 압력 용기가 수직 방향으로 배열되지 않은 경우) 각각 제1 단부 폐쇄부 및 제2 단부 폐쇄부를 포함한다. 이하의 단부 폐쇄부(8, 9)는 각각 상단부 폐쇄부 및 하단부 폐쇄부로 지칭될 수 있지만, 이러한 설명은 개시된 실시예들을 예를 들어 수직 방향과 관련된 압력 용기의 특정 배향으로 제한하지 않는다는 것을 이해해야 한다. 오히려, 압력 용기는 예를 들어 수직 방향(수직 배향 압력 용기로 지칭될 수 있음)을 따라 또는 수평 방향(수평 배향 압력 용기로 지칭될 수 있음)을 따라 배열될 수 있으며, 이하에서는 단부 폐쇄부(8, 9)를 각각 상단부 폐쇄부 및 하단부 폐쇄부로 지칭할 수도 있지만, "상단" 및 "하단”이라는 용어가 예를 들어 수직 방향과 관련하여 압력 용기의 배향을 어떤 식으로든 제한하지 않는다는 것을 이해해야 한다. 이하에서 참조 번호 1, 8 및 9를 이용해 집합적으로 언급되는 이 압력 용기는 도 7에 도시되지 않은 추가 부품, 구성요소 또는 요소를 포함할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 압력 용기(1, 8, 9)는 프레스 장치(90)를 사용하는 동안 내부에 압력 매체를 유지하도록 배치된다.

압력 용기(1, 8, 9)는 퍼니스 챔버(18)를 포함한다. 퍼니스 챔버(18)는 압력 매체가 퍼니스 챔버(18)에(서) 들어가고 나갈 수 있도록 압력 용기(1, 8, 9) 내에 배치된다. 퍼니스 챔버(18)는 예를 들어 처리 사이클의 가열 단계 및/또는 가압 단계 동안 압력 용기(1, 8, 9) 내의 압력 매체를 가열하기 위한 퍼니스, 또는 히터 또는 발열체들을 포함할 수 있다. 퍼니스는 도 7에서 참조 번호 14로 개략적으로 표시된다. 퍼니스(14)의 부품들은 참조 번호(14)로 표시된 두 개의 동일한 요소로서 도 7에 도시되어 있다. 그러나 퍼니스(14)는 원칙적으로 임의의 개수의 부품, 즉 도 7에 도시된 바와 같이 2개의 부품뿐만 아니라 2개보다 적거나 많은 부품으로 제공될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 도 7에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, 퍼니스(14)는 퍼니스 챔버(18)의 하부 부분에 배치된다. 예를 들어, 퍼니스 챔버(18) 내부와 관련하여 퍼니스(14)의 다양한 구성 및 배열이 가능하다는 것을 이해해야 한다. 예를 들면, 도 7에 도시된 퍼니스(14)의 배열에 대해 대안적으로 또는 추가적으로, 퍼니스(14)는 예를 들어 도 7에 도시된 압력 매체 안내 통로(32) 내부 및/또는 도 7에 4와 19로 표시된 구성요소들(각각 하단 절연부 및 적재실, 이에 대해서는 아래에서 더 설명함) 사이에 있는 압력 매체 안내 통로 내부와 같이 퍼니스 챔버(18)의 상부 부분에 배치될 수도 있다.

예를 들어, 퍼니스 챔버(18) 내부와 관련된 퍼니스(14)의 배열과 관련된 퍼니스(14)의 임의의 구현은 본원에 개시된 본 발명의 실시예들 중 어느 하나에 사용될 수 있다. 본 출원의 맥락에서, “퍼니스(furnace)"라는 용어는 가열을 제공하기 위한 요소 또는 수단을 지칭하는 반면, “퍼니스 챔버”라는 용어는 퍼니스 및 가능한 대로 적재실 및 임의의 물품이 위치하는 부위 또는 영역을 지칭한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 퍼니스 챔버(18)는 압력 용기(1, 8, 9)의 전체 내부 공간을 점유하지 않을 수 있으며, 하지만 퍼니스 챔버(18) 주위에 압력 용기(1, 8, 9)의 내부의 중간 공간(10)을 남길 수 있다. 중간 공간(10)은 압력 매체 안내 통로(10)를 형성한다. 프레스 장치(90)가 작동하는 동안, 중간 공간(10) 내 온도는 퍼니스 챔버(18) 내 온도보다 낮을 수 있지만, 중간 공간(10)과 퍼니스 챔버(18)는 동일하거나 실질적으로 동일한 압력일 수 있다.

프레스 장치(90)는 압력 용기(1, 8, 9) 내에 배치된 단열 케이싱을 포함한다. 이하에서 참조 번호 2 및 7을 이용해 집합적으로 언급될 단열 케이싱은 압력 매체가 퍼니스 챔버(18)에(서) 들어가고 나갈 수 있도록 배치된다. 도 7에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, 단열 케이싱(2, 7)은 퍼니스 챔버(18)를 부분적으로 둘러싸는 단열부(7)와 단열부(7)를 부분적으로 둘러싸는 하우징(2)을 포함한다. 단열부(7)는 대안적으로 단열층이라 칭할 수도 있다. 단열 케이싱(2, 7)은 대안적으로 퍼니스 덮개라 칭할 수도 있다. 단열 케이싱(2, 7)은 하단 절연부(4)를 더 포함할 수 있다. 하단 절연부(4)는 대안적으로 퍼니스 베이스라 칭할 수도 있다. 하지만, 하단 절연부(4)는 단열 케이싱(2, 7)의 일부로 간주되지 않을 수도 있다. 예를 들면, 단열부(7)와 하우징(2)은, 이들이 압력 용기(1, 8, 9)에서 적어도 일시적으로 탈거될 수 있도록, 집합체 또는 유닛으로서 압력 용기(1, 8, 9) 내에 탈거 가능하게 배치될 수 있는 반면, 하단 절연부(4)는 압력 용기(1, 8, 9) 내에 탈거 가능하게 배치되지 않을 수도 있다. 그러나 하단 절연부(4)는 압력 용기(1, 8, 9) 내에 탈거 가능하게 배치될 수도 있다. 만일 하단 단열부(4)는 압력 용기(1, 8, 9) 내에 탈거 가능하게 배치되지 않지만 단열부(7)와 하우징(2)은 압력 용기(1, 8, 9) 내에 탈거 가능하게 배치된다면, 하단 절연부(4)는 단열 케이싱(2, 7)의 일부로 간주되지 않을 수 있다. 그렇지 않으면, 하단 절연부(4)는 단열 케이싱(2, 7)의 일부로 간주될 수 있다. 그러나 단열부(7), 하우징(2) 및 하단 절연부(4)의 각각 또는 임의의 것은 압력 용기(1, 8, 9) 내에 별도로 탈거 가능하게 배치될 수도 있다. 따라서, 단열부(7), 하우징(2) 및 하단 절연부(4) 모두가 집합체 또는 유닛으로서 압력 용기(1, 8, 9) 내에 탈거 가능하게 배치될 필요는 없다.

도 7 및 다른 도면들에 도시된 단열 케이싱(2, 7)의 실현 또는 구현은 예시에 따른 것이며, 단열 케이싱의 다른 실현 또는 구현이 가능하다는 것을 이해해야 한다.

일 예에 따르면, 단열 케이싱(2, 7)은 외부층, 중간층(또는 여러 개) 및 내부층을 갖는 층상 구조(도 7에는 도시되지 않음)를 포함할 수 있으며, 외부층과 내부층 사이에 중간층이 배열되고, 중간층과 내부층 사이에 단열재가 배열된다. 외부층은 하우징(2)으로 구성될 수 있고, 내부층은 단열부(7)의 내부 표면을 정의할 수 있으며, 중간층은 단열부(7)의 외부 표면을 정의할 수 있다. 단열재는 예를 들어 중간층과 내부층 사이에 끼워질 수 있다. 외부층, 중간층 및 내부층의 각각 또는 임의의 것은 예를 들어 강철 또는 강철계 재료, 몰리브덴 또는 몰리브덴계 재료, 및/또는 탄소 또는 탄소계 재료, 예를 들어, 예컨대 흑연으로 제조될 수 있다. 일 예에 따르면, 외부층과 중간층은 강철로 제조될 수 있고, 내부층은 몰리브덴으로 제조될 수 있다. 단열재는 예를 들어 Saffil, MAFTEC 다결정질 알루미나 섬유 재료, 슈퍼울, 및/또는 하나 이상의 다른 유형의 세라믹 재료, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 하나 이상의 세라믹 섬유 재료로 구성되거나 이를 포함할 수 있다. 외부층과 중간층 사이 및/또는 중간층과 내부층 사이에는 층들을 서로 간격을 두기 위해 소위 앵글 아이언(angle iron)을 포함하는 스페이서가 제공될 수 있다. 중간층에는 예를 들어 압력 매체가 통과할 수 있는 하나 이상의 구멍 또는 개구가 제공될 수 있다.

압력 용기(1, 8, 9)는 내부에 처리 영역을 포함한다. 처리 영역은 예를 들어 퍼니스 챔버(18)에 의해 적어도 부분적으로 정의될 수 있다. 예를 들면, 처리 영역은 퍼니스 챔버(18)의 내부로 구성되거나 이를 포함할 수 있다. 처리 영역은 그 안에 물품(5)(또는 가능하게는 여러 물품)를 수용하도록 배열된다. 도 7에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, 퍼니스 챔버(18)에 포함된 적재실(19; load compartment)은 그 안에 물품(5)을 수용하도록 배열된다. 도 7에 도시된 실시예에 따르면, 적재실(19)은 적재 바스켓의 내부에 의해 정의되거나 형성될 수 있다. 따라서, 적재실(19)은 물품(들)(5)을 담도록 구성된 적재 바스켓에 의해 정의될 수 있다. 적재 바스켓은 하단 절연부(4)에 고정적으로 배치되거나, 하단 절연부(4)에 풀릴 수 있게 배치될 수 있다(즉, 하단 절연부(4) 상에 배치되고 이어서 하단 절연부(4)에서 (비교적 쉽게) 탈거될 수 있도록). 처리 영역은 적재실(19)의 내부로 구성되거나 이를 포함할 수 있다. 프레스 장치(90)는 물품(5)을 처리하도록 구성된다.

단열 케이싱(2, 7)의 모든 요소가 단열되거나 단열하도록 배열될 수는 없다는 것을 이해해야 한다. 예를 들면, 하우징(2)은 반드시 단열되거나 단열하도록 배열될 필요는 없다. 퍼니스 챔버(18)를 둘러싸는 단열 케이싱(2, 7)은 프레스 장치(90)가 물품(5)을 처리 대상으로 하도록 구성될 수 있는 처리 사이클의 가열 단계 동안 에너지를 절약할 가능성이 높다. 단열 케이싱(2, 7)은 또한 대류가 보다 규칙적인 방식으로 발생하는 것을 촉진하거나 보장할 수 있다. 본 발명의 예시된 실시예에서 퍼니스 챔버(18)의 수직으로 긴 형상으로 인해, 단열 케이싱(2, 7)은 모니터링 및 제어가 어려울 수 있는 수평 온도 구배와 같은 온도 구배의 형성을 방지할 수 있다.

도 7의 압력 용기(1, 8, 9) 내의 화살표는 예를 들어, 처리 사이클의 냉각 단계 동안과 같이, 예를 들어 프레스 장치(90)를 사용하여 물품(들)(5)을 처리하는 동안, 프레스 장치(90)를 사용시에 압력 용기(1, 8, 9) 내의 압력 매체의 예시적인 유동을 나타낸다.

단열 케이싱(2, 7)은 하우징(2)과 단열부(7)의 부분들 사이에 각각 형성된 압력 매체 안내 통로(11)를 포함한다. 압력 매체 안내 통로(11)는 프레스 장치(90)를 사용할시에 압력 매체 안내 통로(11)를 빠져나간 압력 매체가 압력 용기(1, 8, 9)의 벽(들)(22)의 내부 표면(23)에 근접하게 안내될 수 있도록 퍼니스 챔버(18)를 빠져나간 압력 매체를 제1 단부 폐쇄부(예를 들어, 상단부 폐쇄부)(8)를 향해 안내하도록 배치된다. 보다 상세하게는, 도 7에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, 압력 매체 안내 통로(11)는 압력 매체를 퍼니스 챔버(18)를 빠져나간 후에 상단부 폐쇄부(8)와 퍼니스 챔버(18) 사이의 공간(17)으로 안내하도록 배치된다.

또한, 도 7에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, 압력 매체 안내 통로(11)는 외부 대류 루프의 일부를 형성한다. 외부 대류 루프의 또 다른 부분은 퍼니스 챔버(18) 주위의 압력 용기(1, 8, 9) 내부의 중간 공간(10)을 포함하며, 이는 압력 매체 안내 통로(10)로 지칭될 수도 있다. 압력 매체 안내 통로(10)는 압력 매체를 압력 용기(1, 8, 9)의 벽(들)(22)의 내부 표면(23)에 근접한 상단부 폐쇄부(8)와 퍼니스 챔버(18) 사이의 공간(17)으로부터 하단 절연부(4)와 하단부 폐쇄부(9) 사이의 공간(16)으로 안내하도록 배치된다. 따라서 압력 매체 안내 통로들(10, 11)은 퍼니스 챔버(18)와 유체 연통하고, 압력 용기(1, 8, 9) 내에 외부 대류 루프의 적어도 일부를 형성하도록 배치된다. 외부 대류 루프는 압력 매체를 압력 용기(1, 8, 9)의 벽(들)(22)의 내부 표면(23)에 근접한 퍼니스 챔버(18)를 빠져나간 후에 퍼니스 챔버(18)와 하단부 폐쇄부(9) 사이의 공간(16)으로 안내하도록 배치된다. 도 7에 표시된 바와 같이, 압력 용기(1, 8, 9)의 벽(들)(22)은 압력 용기(1, 8, 9)의 외벽(들)일 수 있다.

도 7에 표시된 바와 같이, 압력 매체는 적재실(19)의 상단 부분에서 빠져나오고 이어서 적재실(19)의 벽들과 단열부(7) 사이의 압력 매체 안내 통로(32)에서 안내될 수 있으며, 그 후 압력 매체는 단열부(7)와 하우징(2) 사이의 개구(들)(6)를 통해 압력 매체 안내 통로(11) 내로 들어갈 수 있다. 단열부(7)와 하우징(2) 사이의 개구(들)(6)는 도 7에 도시된 바와 같이 하단 절연부(4)의 높이 또는 대략 그 높이에 있을 수 있다. 그러나 단열부(7)와 하우징(2) 사이의 개구(들)(6)는 도 7에 도시된 것과 다른 위치에 있을 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 이는 도면들에 예시된 본 발명의 실시예들과 같이 본 발명의 개시된 실시예들 중 임의의 것에 적용된다.

단열부(7)와 하우징(2) 사이의 개구(들)를 통해 압력 매체 안내 통로(11) 내로 진입하는 압력 매체는 압력 매체 안내 통로(11) 내에서 상단부 폐쇄부(8)를 향해 안내되며 이곳에서 도 7에 도시된 바와 같이 하우징(2)의 개구, 예를 들어 하우징(2)의 중앙 개구를 통해 압력 매체 안내 통로(11) 및 단열 케이싱(2, 7)을 빠져나갈 수 있다.

상단부 폐쇄부(8)의 내부 표면에 의해 부분적으로 정의된 공간(17)과 압력 매체 안내 통로(10)에 의해 정의된 압력 매체 안내 통로는 상단부 폐쇄부(8)에 근접한 그리고 압력 용기(1, 8, 9)의 벽(들)(22)(예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이 각각 압력 실린더(1)의 벽(들))의 내부 표면(23)에 근접한 하우징(2)의 개구를 빠져나간 압력 매체를 퍼니스 챔버(18)와 하단부 폐쇄부(9) 사이의 공간(16)으로 안내하도록 배치된다.

도 7은 본 발명의 예시적인 실시예를 도시하고, 예를 들어 압력 매체가 압력 용기(1, 8, 9) 내에서 안내되는 방식과 관련하여 변형들이 가능하다는 것을 이해해야 한다. 예를 들면, 하우징(2)의 개구와 단열부(7)의 상부 사이에는 WO 2018/171884 A1에 개시되고 WO 2018/171884 A1의 도면들에 도시된 바와 같은 참조 번호 20으로 표시된 흡열체 등의 흡열 요소가 구비될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 예를 들어 WO 2019/149379 A1에 개시되고 WO 2019/149379 A1의 도면들에 도시된 바와 같은 참조 번호 170으로 표시된 열 교환 요소와 같은 열 교환 요소가 구비되어 상단부 폐쇄부(8)에 배치될 수 있다.

도 7에 명시적으로 도시되지 않았지만, 압력 용기(1, 8, 9)는 압력 용기(1, 8, 9) 내의 임의의 물품이 압력 용기(1, 8, 9)에 삽입되거나 그로부터 탈거될 수 있도록, 가능한 대로 단열 케이싱(2, 7)(및 가능한 대로 하단 절연부(4))이 압력 용기(1, 8, 9)에 삽입되거나 그로부터 탈거될 수 있도록, 개방 및 폐쇄될 수 있게 배치될 수 있다. 압력 용기(1, 8, 9)의 개폐가 가능하도록 하는 배치는 당업계에 알려진 바와 같이 여러 가지 다른 방식으로 실현될 수 있다. 도 7에 명시적으로 도시되지 않았지만, 상단부 폐쇄부(8) 및 하단부 폐쇄부(9) 중 하나 또는 둘 모두는 압력 용기(1, 8, 9) 내의 임의의 물품이 압력 용기(1, 8, 9)에 삽입되거나 그로부터 탈거될 수 있도록, 가능한 대로 단열 케이싱(2, 7)(및 가능한 대로 또한 하단 절연부(4))이 상단부 폐쇄부(8) 및 하단부 폐쇄부(9) 중 하나 또는 둘 모두를 통해 압력 용기(1, 8, 9)에 삽입되거나 그로부터 탈거될 수 있도록, 하나 또는 둘 모두가 개방 및 폐쇄될 수 있게 배치될 수 있다. 따라서, 물품(들)은 상단부 폐쇄부(8)와 하단부 폐쇄부(9) 중 하나 또는 둘 모두를 통해 압력 용기(1, 8, 9)에 적재(load)되거나 그로부터 적하(unload)될 수 있다.

압력 용기(1, 8, 9) 또는 프레스 장치(90)에 사용되는 압력 매체는 예를 들어 압력 용기(1, 8, 9) 내에서 처리될 물품(들)과 관련하여 비교적 낮은 화학적 친화도를 가질 수 있는 액체 또는 기체 매체를 포함하거나 이로 구성될 수 있다. 압력 매체는 예를 들어 가스를 포함할 수 있으며, 예를 들어 아르곤 가스와 같은 불활성 가스를 포함할 수 있다.

압력 용기(1, 8, 9)의 외벽들의 외부 표면에는 채널들, 도관들 또는 튜브들 등이 제공될 수 있으며(도 7에는 도시되지 않음), 이 채널들, 도관들 또는 튜브들은 예를 들어 압력 용기(1, 8, 9)의 외벽의 외부 표면과 연결되도록 배치될 수 있고, 이는 압력 용기(1, 8, 9)의 축 방향에 평행하게 진행되도록 배치되거나 압력 용기(1, 8, 9)의 외벽의 외부 표면 둘레에 나선형으로 배열될 수 있다. 압력 용기(1, 8, 9)의 벽들을 냉각하기 위한 냉각제 또는 냉각 매체가 채널들, 도관들 또는 튜브들에 제공될 수 있으며, 이에 의해 압력 용기(1, 8, 9)의 작동 중에 벽들이 해로운 열이 축적되는 것으로부터 보호되도록 압력 용기(1, 8, 9)의 벽들이 냉각될 수 있다. 채널들, 도관들 또는 튜브들 내 냉각제는 예를 들어 물을 포함할 수 있지만 다른 유형 또는 다른 유형들의 냉각제도 가능하다. 압력 용기(1, 8, 9)의 외벽들의 외부 표면에 제공되는 채널들, 도관들 또는 튜브들 내 냉각제의 예시적인 유동이 압력 용기(1, 8, 9)의 외부에 화살표로 도 7에 표시되어 있다.

압력 실린더(1)의 외벽들의 외부 표면에, 그리고 가능한 대로 전술한 바와 같은 냉각제용 채널들, 도관들 및/또는 튜브들 등에 프리스트레싱 수단(pre-stressing means)이 제공될 수 있다. 프리스트레싱 수단(도 7에 도시되지 않음)은 예를 들어 다수의 회전으로 감겨져 압력 실린더(1)의 외벽들의 외부 표면 및 가능하게는 그 위에 제공될 수 있는 냉각제를 위한 임의의 채널들, 도관들 및/또는 튜브들 등 주위에 하나 이상의 밴드를 형성하도록 와이어들(예를 들어, 강철로 만들어짐)의 형태로, 바람직하게는 여러 층으로 제공될 수 있다. 프리스트레싱 수단은 압력 실린더(1) 상에 반경 방향 압축력을 가하도록 배치될 수 있다.

전술한 바와 같이, 적어도 압력 매체 안내 통로(10)와 압력 매체 안내 통로(11)에 의해 외부 대류 루프가 형성될 수 있다. 외부 대류 루프의 일부에서, 압력 매체는 상단부 폐쇄부(8)의 내부 표면과 압력 용기(1, 8, 9) 또는 압력 실린더(1)의 벽(들)(22)의 내부 표면(23) 부근으로 안내된다. 압력 매체가 상단부 폐쇄부(8)의 내부 표면과 압력 용기(1, 8, 9) 또는 압력 실린더(1)의 벽들(22)의 내부 표면(23) 부근으로 통과하는 동안 압력 매체로부터 전달될 수 있는 열 에너지의 양은 다음 중 적어도 하나에 따라 달라질 수 있다: 압력 매체의 속도, 상단부 폐쇄부(8)의 내부 표면 및 압력 용기(1, 8, 9) 또는 압력 실린더(1)의 벽들(22)의 내부 표면(23)과 (직접) 접촉하는 압력 매체의 양, 압력 매체와 상단부 폐쇄부(8)의 내부 표면 및 압력 용기(1, 8, 9) 또는 압력 실린더(1)의 벽들(22)의 내부 표면(23) 사이의 상대 온도 차이, 상단부 폐쇄부(8)의 두께 및 압력 용기(1, 8, 9) 또는 압력 실린더(1)의 벽들(22)의 두께, 및 압력 용기(1, 8, 9) 또는 압력 실린더(1)의 벽들(22) 외부 표면에 제공된 채널들, 도관들 또는 튜브들 내 냉각제의 임의 유동 온도(도 7에서 압력 실린더(1)의 외부에 화살표로 표시됨).

압력 매체 안내 통로(10) 내에서 다시 퍼니스 챔버(18)를 향해 안내되는 압력 매체는 퍼니스 챔버(18)―또는 하단 절연부(4)―와 하단부 폐쇄부(9) 사이의 공간(16)으로 들어간다. 퍼니스 챔버(18)는 압력 매체가 공간(16)으로부터 퍼니스 챔버(18)로 들어가고 퍼니스 챔버(18)에서 빠져나가 공간(16)으로 들어갈 수 있도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, 퍼니스 챔버(18)에는 하단 절연부(4)에 개구가 제공되어 압력 매체가 퍼니스 챔버(18) 내로(또는 밖으로) 유동하도록 할 수 있다. 또한, 도 7에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, 예를 들어 도관(12)을 포함하는 압력 매체 안내 통로(12)는, 압력 매체 안내 통로 또는 도관(12)의 하부(또는 제1) 개구가 하단 절연부(4) 아래에(및 가능한 대로 도시된 실시예에 따라 공간(16) 내에) 있고 압력 매체 안내 통로 또는 도관(12)의 상부(또는 제2) 개구가 하단 절연부(4)의 상부 표면에(및 가능한 대로 도시된 실시예에 따라 적재실(19)의 개구와 정렬되어) 있으면서, 하단 절연부(4)를 통과해 연장되도록 배치된다. 압력 매체 안내 통로 또는 도관(12)의 하부(또는 제1) 개구에는 예를 들어 하나 이상의 조정 가능한 스로틀 또는 밸브와 같은 조정 가능한 압력 매체 유동 제한 수단이 제공될 수 있다. 가능한 대로, 압력 매체 안내 통로 또는 도관(12)의 상부(또는 제2) 개구는 하단 절연부(4)의 상부 표면으로부터 일정 거리를 두고, 가능한 대로 퍼니스 챔버(18) 또는 적재실(19) 내에 있을 수 있다. 따라서, 압력 매체 안내 통로 또는 도관(12)은 퍼니스 챔버(18) 또는 적재실(19) 내로 연장될 수 있다(도 7에는 도시되지 않음).

퍼니스 챔버(18)의 압력 매체 안내 통로(32)와 적재실(19)과 하단 절연부(4) 사이에 형성된 압력 매체 안내 통로는 부분적으로 내부 대류 루프를 형성하도록 적재실(19)과 유체 연통하며, 여기서 내부 대류 루프 내의 압력 매체는 적재실(19)을 통과해 그리고 퍼니스 챔버(18)의 압력 매체 안내 통로(32)와 적재실(19)과 하단 단열부(4) 사이에 형성된 압력 매체 안내 통로를 통과해 다시 적재실(19)로 안내되거나, 그 반대로 안내된다. 예를 들어 가열 단계 동안, 내부 대류 루프의 압력 매체 유동 방향은 퍼니스 챔버가 자연 대류 퍼니스 챔버인지 강제 대류 퍼니스 챔버인지에 따라 달라질 수 있다.

도 7에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, 프레스 장치(90)는 압력 용기(1, 8, 9) 내에서 압력 매체의 순환을 제공하도록 구성된 압력 매체 순환 유동 발생기(15)를 포함하고, 압력 매체가 순환하는 동안 압력 매체는 퍼니스 챔버(18)를 통과한다. 압력 매체 순환 유동 발생기(15)는 선택적이며 생략될 수 있다. 도 7에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, 압력 매체 순환 유동 발생기(15)는 퍼니스 챔버(18) 내의 압력 매체의 순환을 위한 팬(15) 등(또는 여러 개의 팬 등)을 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 압력 매체 순환 유동 발생기(15)는 예를 들어 하나 이상의 배출기(ejector)와 같이 팬 이외의 다른 유형 또는 다른 유형들의 압력 매체 순환 유동 발생기를 포함할 수도 있다. 또한, 도 7에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, 압력 매체 순환 유동 발생기(15)는 예를 들어 하단 절연부(4) 위의 적재실(19)에 있는 개구에 배치될 수 있으며, 이 개구는 압력 매체가 적재실(19) 안팎으로 유동하도록 허용한다. 압력 매체 순환 유동 발생기(15)는 적어도 그 작동 속도에 관해 제어가능할 수 있다. 압력 매체 순환 유동 발생기(15)의 작동 속도는 예를 들어 압력 매체 순환 유동 발생기(15)의 분당 회전수(rpm)를 포함할 수 있으며, 예컨대 상기 발생기가 하나 이상의 팬 등으로 구성되거나 이를 포함하는 경우, 압력 매체 순환 유동 발생기(15)의 특정 구현의 특성에 따라 다른 유형 또는 다른 유형들의 작동 속도가 고려된다. 압력 매체 순환 유동 발생기(15)는 전술한 내부 대류 루프에서 압력 매체의 유동률을 선택적으로 제어하도록 구성될 수 있다.

프레스 장치(90)는 압력 용기(1, 8, 9) 내에 배치되고 퍼니스 챔버(18)와 유체 연통하는 압력 매체 유동 발생기(13)를 포함할 수 있다. 예를 들어 처리 사이클의 냉각 단계 동안에, 압력 매체 유동 발생기(13)는 처리 영역에서 압력 매체를 냉각시키기 위해 적어도 퍼니스 챔버(18)와 하단부 폐쇄부(4) 사이의 공간(16)으로부터 퍼니스 챔버(18) 내로 압력 매체의 이송을 생성하도록 배치될 수 있다.

도 7에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, 압력 매체 유동 발생기(13)는 도 7에 개략적으로만 도시된 배출기 장치(13)(ejector arrangement)를 포함한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 공간(16)으로 진입하는 압력 매체 안내 통로(10)로부터의 압력 매체는 압력 매체 유동 발생기(13) 내로 끌려들어갈 수 있고 이어서 유동 발생기(13)로부터 압력 매체 안내 통로 또는 도관(12) 내로 배출될 수 있으며, 그런 후 이 통로 또는 도관은 압력 매체를 퍼니스 챔버(18)로 이송할 수 있다. 예를 들어 배출기 장치(13)를 포함하는, 압력 매체 유동 발생기(13)는 1단식 배출기, 또는 다단식 배출기(예를 들어, 각각 참조 번호 51과 52로 표시되고 US　10,458,711　B2의 도 3에 도시된 바와 같은 1차 및 2차 배출기와 같은 2단식 배출기)를 포함할 수 있다. 1단식 배출기란, 압력 매체 유동 발생기(13) 또는 배출기 장치(13)가 하나의 유동 발생기 또는 배출기를 포함한다는 것을 의미한다. 다단식 배출기란, 압력 매체 유동 발생기(13) 또는 배출기 장치(13)가, 적어도 하나의 유동 발생기 또는 배출기로부터 출력이 다른 유동 발생기 또는 배출기로 투입되도록 배치된, 복수의 유동 발생기 또는 배출기를 포함한다는 것을 의미한다. 상기 복수의 유동 발생기 또는 배출기는 예를 들어 직렬로 배열될 수 있다. 예를 들면, 압력 매체 유동 발생기(13) 또는 배출기 장치(13)는 1차 유동 발생기 또는 배출기 및 2차 유동 발생기 또는 배출기를 포함할 수 있으며, 1차 유동 발생기 또는 배출기는 공간(16)으로 들어가는 압력 매체 안내 통로(10)로부터 압력 매체를 끌어와 1차 유동 발생기 또는 배출기로 들어가도록 배치된다. 1차 유동 발생기 또는 배출기로부터 출력이 2차 유동 발생기 또는 배출기로 투입될 수 있고, 2차 유동 발생기 또는 배출기로부터 출력이 압력 매체 안내 통로 또는 도관(12) 내로 분출될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 압력 매체 유동 발생기(13)는 예를 들어 하나 이상의 팬, 펌프 등을 포함할 수 있으며, 이들은 압력 매체 안내 통로 또는 도관(12) 내로 압력 매체의 유동을 유발하도록 배열될 수 있다. 압력 매체 유동 발생기(13) 또는 배출기 장치(13)는 추진제 매체 시스템(도 7에 도시되지 않음), 예를 들어 압력 용기(1, 8, 9) 외부에 배치될 수 있는 추진제 가스 시스템에 연결될 수 있다. 압력 매체 유동 발생기(13) 또는 배출기 장치(13)는 예를 들어 하단부 폐쇄부(9)(또는 제2 단부 폐쇄부)를 통과해 연장되는 파이프 등을 통해 추진제 매체 시스템에 연결될 수 있다. 예를 들면, 압력 매체 유동 발생기(13) 또는 배출기 장치(13)의 1차 유동 발생기 또는 배출기는 이러한 추진제 매체 시스템에 연결될 수 있다. 이러한 추진제 매체 시스템으로부터 매체가 압력 매체 유동 발생기(13) 또는 배출기 장치(13)를 부분적으로 구동할 수 있다. 예를 들면, 이러한 추진제 매체 시스템으로부터 매체가 압력 매체 유동 발생기(13) 또는 배출기 장치(13)의 1차 유동 발생기 또는 배출기를 부분적으로 구동할 수 있다.

전술한 바와 같이, 도 7의 압력 용기(1, 8, 9) 내의 화살표는 예를 들어, 처리 사이클의 냉각 단계 동안과 같이, 예를 들어 프레스 장치(90)를 사용하여 물품(들)(5)을 처리하는 동안, 프레스 장치(90)를 사용시에 압력 용기(1, 8, 9) 내의 압력 매체의 예시적인 유동을 나타낸다.

또한 전술한 바와 같이, 프레스 장치(90)에 더하여, 시스템(41, 90)은 가열 수단(41)을 포함한다. 가열 수단(41)은 프레스 장치(90)를 사용하여 물품(들)(5)의 처리를 수행하기 전에 사용된다. 프레스 장치(90)를 사용하여 물품(들)(5)의 처리를 수행하기 전에, 압력 용기(1, 8, 9) 내의 압력 매체의 유동이 없을 수 있으며(예를 들어, 도 7에서 압력 용기(1, 8, 9) 내의 화살표들로 표시된 바와 같이 압력 용기(1, 8, 9) 내 압력 매체의 유동이 없음), 압력 매체가 아직 압력 용기(1, 8, 9)에 유입되지 않았을 수도 있다.

가열 수단(41)은 프레스 장치(90)를 사용하여 물품(들)(5)의 처리를 수행하기 전에 단열 케이싱(2, 7)의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 감소하도록 단열 케이싱(2, 7)의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열하도록 구성된다. 예를 들면, 단열 케이싱(2, 7)의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열함으로써, 물 및/또는 다른 액체 또는 다른 액체들이 단열 케이싱(2, 7)의 하나 이상의 표면으로부터 방출, 기화(예를 들어, 증발) 및/또는 확산될 수 있다. 그런 후, 생성된 기체상의 물(예를 들어, 수증기) 및/또는 다른 가스는, 예를 들어, 하나 이상의 진공 펌프(도 7에는 도시되지 않음)에 의해 수행될 수 있는 처리 사이클의 하나 이상의 진공 단계를 수행함으로써, 예를 들어 단열 케이싱(2, 7) 또는 압력 용기(1, 8, 9)로부터 그것/그것들을 (예를 들어, 적극적으로) 인출함으로써, 단열 케이싱(2, 7)으로부터 제거될 수 있다. 예를 들어 처리 사이클의 가열 단계에서, 압력 매체는 압력 매체 유동 발생기(13)의 작동에 의해, 가능하게는 압력 매체 순환 유동 발생기(15)의 작동과 결합하여, 압력 매체 안내 통로(11)를 통과해 안내되거나 밀려날 수 있다.

도 7에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, 가열 수단(41)은 단열 케이싱(2, 7) 내에 배치된 발열체들(41)을 포함한다. 예를 들면, 발열체들(41)은 도 7에 도시된 바와 같이 압력 매체 안내 통로(11) 내에 배치될 수 있다. 도 7에서는 발열체들(41) 중 일부만이 참조 번호 41로 표시되어 있다. 도 7의 발열체의 수는 예시이며, 발열체의 수는 도 7에 도시된 것보다 적거나 많을 수 있다는 것을 이해해야 한다. 발열체들(41)은 단열 케이싱(2, 7)의 하나 이상의 외부 및/또는 내부 표면을 가열하는 데 사용될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 발열체(41)는 도 7에 도시된 것과 달리 압력 용기의 다른 위치들에 배치될 수 있다. 예를 들면, 대안적으로 또는 추가적으로, 발열체(41)는 압력 매체 안내 통로(32) 내에 배치될 수 있다.

발열체들(41)은 선택된 출력 전력으로 열을 발생하도록 작동가능할 수 있다. 발열체들(41)은 선택된 기간 동안 발열체들(41)의 선택된 출력 전력으로 단열 케이싱(2, 7)의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열하는 데 사용될 수 있다. 발열체들(41)의 출력 전력 및 기간은 단열 케이싱(2, 7)의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 감소하도록 선택될 수 있다. 발열체들(41)의 출력 전력은, 퍼니스 챔버(18)에서, 압력 매체 안내 채널(11)(예를 들어, 발열체들(41)에)에서, 상단부 폐쇄부(8)와 하우징(2) 사이의 공간에서, 또는 공간(16)에서 특정 온도가 달성되도록(그러나 가능한 초과하지 않게), 선택될 수 있다. 열전대와 같은 하나 이상의 온도 센서를 통해 확인할 수 있는 이러한 온도(들)에 도달하면, 단열 케이싱(2, 7)의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 단열 케이싱(2, 7)의 적어도 일 부분 또는 일부 내 수분의 양의 특정(예를 들어, 선택된 또는 미리 정의된) 임계 수준을 초과하지 않도록, 단열 케이싱(2, 7)의 적어도 일 부분 또는 일부가 충분히 길게 가열된 것으로 간주할 수 있다. 따라서, 발열체들(41)은, (예를 들어, 압력 용기(내)의 하나 이상의 선택된 구성요소에서) 압력 용기 내의 하나 이상의 선택된 영역에서 특정 온도가 달성되도록, 선택된 기간 동안 발열체들(41)의 선택된 출력 전력으로 단열 케이싱(2, 7)의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열하는 데 사용될 수 있으며, 온도가 달성된 후에 발열체들(41)의 작동은 중지되거나 중단될 수 있다.

추가적으로 또는 대안적으로, 가열 수단은 퍼니스(14)를 포함할 수 있고, 발열체들(41)은 퍼니스의 일부일 수 있다는 점에 유의해야 한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 발열체들(41)은 전술한 바와 같이 예를 들어 압력 매체 안내 통로(32) 내에 배치될 수 있다. 시스템(41, 90)은 추가 가열 수단을 포함할 수 있으며 이는 반드시 발열체일 필요는 없고 다른 유형일 수 있다.

프레스 장치(90)는, 발열체들(41)을 사용하여 단열 케이싱(2, 7)의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열한 후, 프레스 장치(90)를 사용하여 물품(들)(5)의 처리를 수행하도록 구성된다.

단열 케이싱(2, 7)의 적어도 일 부분 또는 일부 내에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 감소되는 것을 보장하기 위해(예를 들어, 단열 케이싱(2, 7)의 적어도 일 부분 또는 일부 내 수분 양의 특정 임계 수준을 초과하지 않도록), 및/또는 처리하는 동안 프레스 장치(90)에 사용된 압력 매체 내 수증기의 농도가 특정(예를 들어, 선택된 또는 미리 정의된) 임계 농도 수준을 초과하지 않도록 보장하기 위해, 수분 센서 및/또는 산소 센서를 사용할 수 있다.

수분 센서 및/또는 산소 센서(및/또는 임의의 다른 적절한 유형의 센서)는 처리하는 동안 압력 용기(1, 8, 9)에 사용되는 압력 매체 내 수분의 양을 직접적으로 또는 간접적으로 감지하도록 구성될 수 있다. 수분 센서 및/또는 산소 센서(및/또는 임의의 다른 적절한 유형의 센서)는 수분의 양이 도출되거나 도출될 수 있는 일부 양/양들을 감지함으로써 간접적으로 수분의 양을 감지하도록 구성될 수 있다.

수분 센서 및/또는 산소 센서(및/또는 임의의 다른 적절한 유형의 센서)는 예를 들어 처리하는 동안 단열 케이싱(2, 7) 내의(예를 들어, 퍼니스 챔버(18)에서, 적재실(19)에서 또는 단열부(7) 내부에서) 압력 매체 내 수분의 양을 직접적으로 또는 간접적으로 감지하도록 구성될 수 있다. 이는 처리하는 동안 단열 케이싱(2, 7) 내의 압력 매체 내 수증기의 농도가 특정 임계 농도 수준을 초과하지 않도록 보장할 수 있거나 보장을 용이하게 한다.

도 7에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, 도 7에서 35로 개략적으로 표시된 수분 센서 및/또는 산소 센서(및/또는 임의의 다른 적절한 유형의 센서)는 퍼니스 챔버(18)에 배치될 수 있다. 그러나, 수분 센서 및/또는 산소 센서(35)는 대안적으로 또는 추가적으로 예를 들어 도 7에 도시된 것 이외의 퍼니스 챔버(18) 내의 다른 곳, 또는 단열 케이싱(2, 7) 내의 다른 곳(예를 들어, 적재실(19) 내, 압력 매체 안내 통로(11) 내 및/또는 단열 케이싱(2, 7)의 단열부(7) 내부), 또는 압력 용기(1, 8, 9) 내의 다른 곳에 배치될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 본원에서 논의된 수분 센서 및/또는 산소 센서(35)(및/또는 임의의 다른 적절한 유형의 센서)의 위치는, 측정 위치라고도 할 수 있는, 센서가 수분 및/또는 산소(및/또는 다른 물질)를 감지하는 위치와 관련된다는 것을 이해해야 한다. 센서의 일부(예를 들어, 회로, 배선 등)는 압력 용기(1, 8, 9) 외부의 다른 위치에 배치될 수 있다.

도 7에 도시된 것과 같은 수분 센서 및/또는 산소 센서가 본원에 개시된 본 발명의 실시예들 중 어느 하나에 포함될 수 있다.

압력 매체 전환 디바이스(도 7에는 도시되지 않음)가 제공될 수 있으며, 이 디바이스는 예를 들어 단열 케이싱(2, 7) 내의 공간(예를 들어, 퍼니스 챔버(18) 내)으로부터, 압력 용기(1, 8, 9) 외부에 배치될 수 있는, 압력 매체 분석 디바이스로 압력 매체의 일부를 전환하도록 구성될 수 있다. 압력 매체 분석 디바이스(도 7에는 도시되지 않음)는 예를 들어 압력 매체 전환 디바이스에 의해 전환된 압력 매체의 조성(예를 들어, 화학적 조성)을 분석하기 위한 디바이스를 포함할 수 있다. 압력 매체 분석 디바이스는 또한 수분 센서 및/또는 산소 센서(35)의 기능을 제공할 수 있으며, 이 경우 도 7에 도시된 수분 센서 및/또는 산소 센서(35)는 생략될 수 있다. 압력 매체 전환 디바이스는 예를 들어 압력 매체 분석 디바이스에 결합된 하나 이상의 압력 매체 안내 통로 또는 도관을 포함할 수 있으며, 예를 들어 압력 매체의 일부를 퍼니스 챔버(18) 내부로부터 압력 매체 분석 디바이스로 전환시킬 수 있도록 하기 위해 단부 폐쇄부(9), 하단 절연부(4)를 통과해 퍼니스 챔버(18) 내로 연장되도록 배치될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템(41, 90)의 개략적인 부분 단면 측면도이다. 시스템(41, 90)은 프레스 장치(90)와 가열 수단(41)을 포함한다. 도 8에 도시된 시스템(41, 90)은 도 7에 도시된 시스템(41, 90)과 유사하며, 도 7 및 도 8에서 동일한 참조 번호는 동일하거나 유사한 기능을 갖는 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다. 도 7에 도시된 시스템(41, 90)과 비교하여, 도 8에 도시된 시스템(41, 90)에서는 발열체들(41)이 단열 케이싱(2, 7) 내의 서로 다른 위치에 배치된다. 도 8에서는 발열체들(41) 중 일부만이 참조 번호 41로 표시되어 있다. 도 8의 발열체의 수는 예시이며, 발열체의 수는 도 8에 도시된 것보다 적거나 많을 수 있다는 것을 이해해야 한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 발열체들(41)은 단열부(7)의 내부에 배치되며, 단열부(7)를 구성하는 재료(들) 내에 배치될 수 있다(예를 들어, 내장될 수 있다). 단열부(7)를 구성하는 재료(들)는 예를 들어 Saffil, MAFTEC 다결정질 알루미나 섬유 재료, 슈퍼울, 및/또는 하나 이상의 다른 유형의 세라믹 재료, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 하나 이상의 세라믹 섬유 재료로 구성되거나 이를 포함할 수 있다(이는 또한 도 7에 도시된 단열부(7)에도 적용된다). 대안적으로 또는 추가적으로, 단열부(7)를 구성하는 재료(들)는 예를 들어 하나 이상의 흑연 블랭킷과 같은 하나 이상의 흑연계 원소를 포함할 수 있다. 발열체들(41)은 예를 들어 단열부(7)를 구성하는 재료(들)의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열하는 데 사용될 수 있다. 시스템(41, 90)은 도 7에 도시된 바와 같이 압력 매체 안내 통로(11)에 배치될 수 있는 발열체들과 같은 가열 수단, 및/또는 반드시 발열체일 필요는 없고 다른 유형의 것일 수 있는 가열 수단을 추가로 포함할 수도 있다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 각각의 또는 임의의 발열체(41)는 예를 들어 하나 이상의 와이어 및/또는 리본 형태의 하나 이상의 금속 저항성 발열체를 포함할 수 있다. 하나 이상의 온도 센서(예를 들어, 하나 이상의 열전대)가, 단열부(7) 또는 발열체(들)를 구성하는 재료(들)가 단열부(7) 또는 발열체(들)를 구성하는 재료(들)에 발열체(들)의 작동에 의해 가해지도록 허용된 최대 허용 온도가 되지 않도록 보장하기 위해 각각의 또는 임의의 발열체(41)에 구비될 수 있다.

도 4를 참조하여 전술한 바와 같이, 단열 케이싱(2, 7)의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열은 단열 케이싱(2, 7)이 압력 용기(1, 8, 9)로부터 탈거되어 있는 동안 수행될 수도 있다. 개시된 실시예들 중 임의의 것을 참조하면, 단열 케이싱은 단열 케이싱이 압력 용기로부터 적어도 일시적으로 탈거될 수 있도록 압력 용기에 탈거 가능하게 배치될 수 있다. 이는, 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열과는 별도로, 예를 들어 프레스 장치를 사용하여 물품(들)의 처리를 수행하기 전에 퍼니스 챔버에 물품(들)을 배치하거나 교체하기 위해, 또는 프레스 장치를 사용하여 물품(들)의 처리를 완료한 후에 퍼니스 챔버로부터 물품(들)을 빼내기 위해, 이루어질 수 있다. 단열 케이싱이 압력 용기로부터 탈거될 때 또는 때마다, 압력 용기로부터 단열 케이싱을 탈거하는 것에 이어서, 단열 케이싱은 단열 케이싱을 수용하도록 배치된 컨테이너 내에 놓일 수 있다. 컨테이너는 압력 용기에서 단열 케이싱을 꺼낸 후 단열 케이싱을 지지하도록 배치된 지지 구조물을 포함하거나 이로 구성될 수 있다. 이러한 컨테이너를 채용하는 본 발명의 실시예들을 도 9, 10, 11을 참조하여 이하에서 설명할 것이며, 이 도면들 각각은 가열 수단 및 프레스 장치의 단열 케이싱을 포함하여 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템 부분들의 개략적인 부분 단면 측면도이다.

도 9는 도 7을 참조하여 설명하고 도시한 바와 같은 단열 케이싱(2, 7)을 도시하며, 여기서 발열체들(41)을 포함하는 가열 수단은 단열 케이싱(2, 7) 내에 배치된다. 보다 구체적으로, 도 7 및 도 9에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, 발열체들(41)은 압력 매체 안내 통로(11)내에, 단열부(7)의 외부 표면에 배치된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 발열체들은 예를 들어 단열부(7)의 내부 표면에 배치될 수도 있다. 도 7에서 참조 번호로 표시된 구성요소 모두가 도 9에서 참조 번호로 표시된 것은 아니라는 점을 이해해야 한다.

도 9는 단열 케이싱(2, 7)이 프레스 장치의 압력 용기로부터 탈거되어 단열 케이싱(2, 7)을 수용하도록 배치된 컨테이너(50) 안에 놓인 상황을 도시한다. 컨테이너(50)는 도 9에 도시된 바와 같이 여러 개의 상호 연결된 부분을 포함할 수 있거나 단일 부품 또는 부분으로 구성될 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 단열 케이싱(2, 7)의 단열부(7)에 의해 부분적으로 둘러싸여 있고 퍼니스(14) 및 적재실(19)을 포함하는 퍼니스 챔버(18), 및 압력 매체 순환 유동 발생기(15)는 또한 적어도 일시적으로 압력 용기에서 탈거될 수 있도록 압력 용기에 탈거 가능하게 배치될 수 있다. 그러나, 단열 케이싱(2, 7)만 압력 용기에서 적어도 일시적으로 탈거될 수 있도록 그리고 도 9에 도시되어 있더라도 퍼니스 챔버(18), 퍼니스(14), 적재실(19) 및 압력 매체 순환 유동 발생기(15)는 탈거되지 않을 수 있도록, 단열 케이싱(2, 7)만 압력 용기에 탈거 가능하게 배치될 수도 있다. 단열 케이싱(2, 7) 외에도, 하단 절연부(4) 및 유동 발생기(13) 및 압력 매체 안내 통로 또는 도관(12)(도 9에 도시되지 않음; 도 7 및 8 참조)도 압력 용기에서 적어도 일시적으로 탈거될 수 있도록 압력 용기에 탈거 가능하게 배치될 수 있다.

따라서, 도 9는 단열 케이싱(2, 7)이 압력 용기(1, 8, 9)에서 탈거되어 있는 동안, 예를 들어 단열 케이싱(2, 7)이 도 9에 도시된 컨테이너(50) 안에 놓여 있을 때, 단열 케이싱(2, 7)의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열이 수행될 수 있는 예시를 도시한다. 도 9에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, 단열 케이싱(2, 7)의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열은 예컨대 도 7을 참조하여 전술한 단열 케이싱(2, 7) 내에 배치된 발열체들(41)을 포함하는 가열 수단을 사용하여 수행될 수 있다. 발열체들(41)은 퍼니스의 일부일 수 있다. 따라서, 퍼니스 챔버(18)의 기존 퍼니스는 예열―즉, 프레스 장치를 사용하여 물품(들)의 처리를 수행하기 전에 수행되는 단열 케이싱(2, 7)의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열―을 수행하는 데 사용될 수 있다. 그러므로 발열체들(41)은 반드시 예열 전용의 추가적인 및/또는 별도의 발열체(들)일 필요는 없을 수 있다.

컨테이너(50)는 전력 공급 장치(예를 들어, 배터리 또는 전력망)를 포함하거나 이에 결합될 수 있으며, 예를 들어 컨테이너(50) 내에 포함될 수 있고 발열체들(41)에 연결될 수 있는 배선 및/또는 케이블들(도 9에 도시되지 않음)에 의해 발열체들(41)에 전력을 전달하는 것을 허용할 수 있다. 또한, 컨테이너(50)는 예를 들어 발열체들(41)에서 온도를 감지할 수 있도록 배치될 수 있는 예를 들어 하나 이상의 열전대 등과 같은 하나 이상의 온도 센서에 연결하기 위한 배선 및/또는 케이블들을 포함할 수 있다.

따라서, 도 9에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, 단열 케이싱(2, 7)을 압력 용기로부터 탈거한 후, 단열 케이싱(2, 7)을 컨테이너(50) 안에 놓을 수 있다. 발열체들(41)을 사용한 단열 케이싱(2, 7)의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열은 단열 케이싱(2, 7)이 컨테이너(50) 안에 놓여 있는 동안 수행된다. 발열체들(41)을 사용하여 단열 케이싱(2, 7)의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열을 수행한 후, 단열 케이싱(2, 7)을 컨테이너(50)로부터 탈거할 수 있고 이어서 단열 케이싱(2, 7)을 압력 용기 내에 배치할 수 있다. 그런 다음 프레스 장치를 사용하여 물품(들)의 처리를 수행할 수 있다.

발열체들(41)은 대안적으로 또는 추가적으로 단열부(7)의 내부 표면에 배치될 수 있다. 이 경우, 하나 이상의 유동 발생기(예를 들어, 하나 이상의 팬 등)가 구비되고 사용되어 단열부(7)의 내부 표면에 배치된 임의의 발열체에 의해 생성된 열을 압력 매체 안내 통로(11) 내로 전달할 수 있다.

도 10은 도 8을 참조하여 설명하고 도시한 바와 같은 단열 케이싱(2, 7)을 도시하며, 여기서 발열체들(41)을 포함하는 가열 수단은 단열 케이싱(2, 7) 내에 배치된다. 보다 구체적으로, 도 8 및 10에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, 발열체들(41)은 단열부(7)의 내부에 배치되며, 단열부(7)를 구성하는 재료(들) 내에 배치될 수 있다(예를 들어, 내장될 수 있다). 도 8에서 참조 번호로 표시된 구성요소 모두가 도 10에서 참조 번호로 표시된 것은 아니라는 점을 이해해야 한다.

도 9와 마찬가지로, 도 10은 단열 케이싱(2, 7)이 프레스 장치의 압력 용기로부터 탈거되어 단열 케이싱(2, 7)을 수용하도록 배치된 컨테이너(50) 안에 놓인 상황을 도시한다. 컨테이너(50)는 도 10에 도시된 바와 같이 여러 개의 상호 연결된 부분을 포함할 수 있거나 단일 부품 또는 부분으로 구성될 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같이, 단열 케이싱(2, 7)의 단열부(7)에 의해 부분적으로 둘러싸여 있고 퍼니스(14) 및 적재실(19)을 포함하는 퍼니스 챔버(18), 및 압력 매체 순환 유동 발생기(15)는 또한 적어도 일시적으로 압력 용기에서 탈거될 수 있도록 압력 용기에 탈거 가능하게 배치될 수 있다. 그러나, 단열 케이싱(2, 7)만 압력 용기에서 적어도 일시적으로 탈거될 수 있도록 그리고 도 10에 도시되어 있더라도 퍼니스 챔버(18), 퍼니스(14), 적재실(19) 및 압력 매체 순환 유동 발생기(15)는 탈거되지 않을 수 있도록, 단열 케이싱(2, 7)만 압력 용기에 탈거 가능하게 배치될 수도 있다. 단열 케이싱(2, 7) 외에도, 하단 절연부(4) 및 유동 발생기(13) 및 압력 매체 안내 통로 또는 도관(12)(도 10에 도시되지 않음; 도 7 및 8 참조)도 압력 용기에서 적어도 일시적으로 탈거될 수 있도록 압력 용기에 탈거 가능하게 배치될 수 있다.

따라서, 도 10은 단열 케이싱(2, 7)이 압력 용기(1, 8, 9)에서 탈거되어 있는 동안, 예를 들어 단열 케이싱(2, 7)이 도 10에 도시된 컨테이너(50) 안에 놓여 있을 때, 단열 케이싱(2, 7)의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열이 수행될 수 있는 예시를 도시한다. 도 10에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, 단열 케이싱(2, 7)의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열은 예컨대 도 8을 참조하여 전술한 단열부(7)의 내부에 배치된 발열체들(41)을 포함하는 가열 수단을 사용하여 수행될 수 있다.

컨테이너(50)는 전력 공급 장치(예를 들어, 배터리 또는 전력망)를 포함하거나 이에 결합될 수 있으며, 예를 들어 컨테이너(50) 내에 포함될 수 있고 발열체들(41)에 연결될 수 있는 배선 및/또는 케이블들(도 10에 도시되지 않음)에 의해 발열체들(41)에 전력을 전달하는 것을 허용할 수 있다. 또한, 컨테이너(50)는 예를 들어 발열체들(41)에서 온도를 감지할 수 있도록 배치될 수 있는 예를 들어 하나 이상의 열전대 등과 같은 하나 이상의 온도 센서에 연결하기 위한 배선 및/또는 케이블들을 포함할 수 있다.

따라서, 도 10에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, 단열 케이싱(2, 7)을 압력 용기로부터 탈거한 후, 단열 케이싱(2, 7)을 컨테이너(50) 안에 놓을 수 있다. 발열체들(41)을 사용한 단열 케이싱(2, 7)의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열은 단열 케이싱(2, 7)이 컨테이너(50) 안에 놓여 있는 동안 수행된다. 발열체들(41)을 사용하여 단열 케이싱(2, 7)의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열을 수행한 후, 단열 케이싱(2, 7)을 컨테이너(50)로부터 탈거할 수 있고 이어서 단열 케이싱(2, 7)을 압력 용기 내에 배치할 수 있다. 그런 다음 프레스 장치를 사용하여 물품(들)의 처리를 수행할 수 있다.

도 11은 도 7을 참조하여 설명하고 도시한 단열 케이싱(2, 7)과 유사한 단열 케이싱(2, 7)을 도시한다. 그러나, 도 7을 참조하여 설명하고 도시한 단열 케이싱(2, 7)과 달리, 도 11에 도시된 단열 케이싱(2, 7)은 단열 케이싱(2, 7) 내에 배치된 임의의 가열 수단(예를 들어, 발열체들)을 포함하지 않는다(그러나 포함할 수도 있다). 도 7에서 참조 번호로 표시된 구성요소 모두가 도 11에서 참조 번호로 표시된 것은 아니라는 점을 이해해야 한다. 또한, 도 7에 도시된 물품(5)이 도 11에는 도시되지 않았다.

도 9 및 10과 마찬가지로, 도 11은 단열 케이싱(2, 7)이 프레스 장치의 압력 용기로부터 탈거되어 단열 케이싱(2, 7)을 수용하도록 배치된 컨테이너(50) 안에 놓인 상황을 도시한다. 컨테이너(50)는 도 11에 도시된 바와 같이 여러 개의 상호 연결된 부분을 포함할 수 있거나 단일 부품 또는 부분으로 구성될 수 있다.

도 11에 도시된 바와 같이, 단열 케이싱(2, 7)의 단열부(7)에 의해 부분적으로 둘러싸여 있고 퍼니스(14) 및 적재실(19)을 포함하는 퍼니스 챔버(18), 및 압력 매체 순환 유동 발생기(15)도 적어도 일시적으로 압력 용기에서 탈거될 수 있도록 압력 용기에 탈거 가능하게 배치될 수 있다. 그러나, 단열 케이싱(2, 7)만 압력 용기에서 적어도 일시적으로 탈거될 수 있도록 그리고 도 11에 도시되어 있더라도 퍼니스 챔버(18), 퍼니스(14), 적재실(19) 및 압력 매체 순환 유동 발생기(15)는 탈거되지 않을 수 있도록, 단열 케이싱(2, 7)만 압력 용기에 탈거 가능하게 배치될 수도 있다. 단열 케이싱(2, 7) 외에도, 하단 절연부(4) 및 유동 발생기(13) 및 압력 매체 안내 통로 또는 도관(12)(도 11에 도시되지 않음; 도 7 및 8 참조)도 압력 용기에서 적어도 일시적으로 탈거될 수 있도록 압력 용기에 탈거 가능하게 배치될 수 있다.

도 11에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, 단열 케이싱(2, 7)이 컨테이너(50) 안에 놓여 있을 때 발열체들(42)을 사용하여 단열 케이싱(2, 7)의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열할 수 있도록 발열체들(42)을 포함하는 가열 수단이 컨테이너(50) 내에 배치된다. 도 11에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, 발열체들(42)은 컨테이너(50)의 측벽들(또는 측벽)의 내부에 배치된다. 도 11에서는 발열체들(42) 중 일부만이 참조 번호 42로 표시되어 있다. 도 11의 발열체의 수는 예시이며, 발열체의 수는 도 11에 도시된 것보다 적거나 많을 수 있다는 것을 이해해야 한다.

도 11에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, 컨테이너(50)는, 컨테이너(50)를 닫거나 열 수 있고, 단열 케이싱(2, 7)이 컨테이너(50) 내에 놓여 있을 때 컨테이너(50)를 닫을 수 있는, 폐쇄 수단(예를 들어, 뚜껑을 포함)(51)을 가질 수 있다. 컨테이너(50)는 예를 들어 발열체들(42)에 전력을 전달하기 위한 전력 공급 장치(예를 들어, 배터리 또는 전력망)를 포함하거나 이에 결합될 수 있다. 또한, 컨테이너(50)는 예를 들어 발열체들(42)에서 온도를 감지할 수 있도록 배치될 수 있는 예를 들어 하나 이상의 열전대 등과 같은 하나 이상의 온도 센서에 연결하기 위한 배선 및/또는 케이블들을 포함할 수 있다.

따라서, 도 11에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, 단열 케이싱(2, 7)을 압력 용기로부터 탈거한 후, 단열 케이싱(2, 7)을 컨테이너(50) 안에 놓을 수 있다. 발열체들(42)을 사용한 단열 케이싱(2, 7)의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열은 단열 케이싱(2, 7)이 컨테이너(50) 안에 놓여 있는 동안 수행된다. 발열체들(42)을 사용하여 단열 케이싱(2, 7)의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열을 수행한 후, 단열 케이싱(2, 7)을 컨테이너(50)로부터 탈거할 수 있고 이어서 단열 케이싱(2, 7)을 압력 용기 내에 배치할 수 있다. 그런 다음 프레스 장치를 사용하여 물품(들)의 처리를 수행할 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 개략적인 부분 단면 측면도이다. 이 시스템은 프레스 장치(90) 및 가열 수단(43)을 포함하며, 이하에서는 시스템(43, 90)으로 지칭할 것이다. 도 12에 도시된 시스템(43, 90)은 도 7에 도시된 시스템(41, 90)과 유사하며, 도 7 및 도 12에서 동일한 참조 번호는 동일하거나 유사한 기능을 갖는 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다. 그러나 도 7에서 참조 번호로 표시된 구성요소 모두가 도 12에서 참조 번호로 표시된 것은 아니라는 점을 이해해야 한다. 도 7에 도시된 시스템(41, 90)과 비교하여, 도 12에 도시된 시스템(43, 90)은 임의의 발열체들(41)을 포함하지 않는다(그러나 포함할 수도 있다).

도 7에서와 마찬가지로, 도 12의 압력 용기(1, 8, 9) 내의 화살표는 예를 들어, 처리 사이클의 냉각 단계 동안과 같이, 예를 들어 프레스 장치(90)를 사용하여 물품(들)(5)을 처리하는 동안, 프레스 장치(90)를 사용시에 압력 용기(1, 8, 9) 내의 압력 매체의 예시적인 유동을 나타낸다. 프레스 장치(90)를 사용하여 물품(들)(5)의 처리를 수행하기 전에, 압력 용기(1, 8, 9) 내의 압력 매체의 유동이 없을 수 있으며(예를 들어, 도 12에서 압력 용기(1, 8, 9) 내의 화살표들로 표시된 바와 같이 압력 용기(1, 8, 9) 내 압력 매체의 유동이 없음), 압력 매체가 아직 압력 용기(1, 8, 9)에 유입되지 않았을 수도 있다.

도 12에 도시된 시스템(43, 90) 내 가열 수단(43)은 압력 용기(1, 8, 9)의 벽의 외부 표면 상에 구비된 냉각 매체 회로(43)로 구성된다. 도 12에 아주 개략적으로만 도시된 냉각 매체 회로(43)는 상기 외부 표면의 적어도 일부를 따라 연장될 수 있다. 냉각 매체 회로(43)는 예를 들어 하나 이상의 채널, 도관 또는 튜브 등을 포함할 수 있으며, 압력 용기(1, 8, 9)의 외벽의 외부 표면과 연결되도록 배치될 수 있다. 냉각 매체 회로(43)는 도 12에 도시된 바와 같이 압력 용기(1, 8, 9)의 축 방향에 평행하게 진행되도록 배치될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 냉각 매체 회로(43)는 예를 들어 압력 용기(1, 8, 9)의 외벽의 외부 표면 둘레에 나선형으로 진행될 수 있다.

냉각 매체 회로(43)는 내부에서 냉각 매체를 순환시키도록 구성될 수 있다. 압력 용기(1, 8, 9)의 벽의 외부 표면에 제공되는 냉각 매체 회로(43) 내 냉각 매체의 예시적인 유동이 압력 용기(1, 8, 9)의 외부에 화살표로 도 12에 표시되어 있다. 도 12에 도시되지는 않았지만, 냉각 매체 회로(43)는 추가로 단부 폐쇄부들(8, 9) 중 하나 이상에(및/또는 이를 통하여) 냉각 매체의 유동을 제공할 수 있다. 냉각 매체는 예를 들어 물을 포함할 수 있지만, 다른 유형 또는 다른 유형들의 냉각 매체도 가능하다. 냉각 매체는 압력 용기(1, 8, 9)의 벽들을 압력 용기(1, 8, 9) 또는 프레스 장치의 가동 중에(예를 들어, 처리 또는 처리 사이클 중에) 축적되는 유해한 열로부터 보호하기 위해 상기 벽들을 냉각하도록 배치될 수 있다. 예열―즉, 프레스 장치를 사용하여 물품(들)의 처리를 수행하기 전에 수행되는 단열 케이싱(2, 7)의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열―이 냉각 매체 회로(43)에 의해 수행될 수 있다. 구체적으로, 프레스 장치를 사용하여 물품(들)의 처리를 수행하기 전에 수행되는 단열 케이싱(2, 7)의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열은 냉각 매체를 가열하는 것, 및 선택된 기간 동안 냉각 매체 회로(43)에서 가열된 냉각 매체를 순환시키는 것을 포함할 수 있다. 냉각 매체의 가열은, 선택된 기간 동안 냉각 매체 회로(43)에서 가열된 냉각 매체가 순환하는 동안 가열된 냉각 매체로부터 압력 용기(1, 8, 9)의 벽으로 열 에너지를 전달하여 이에 의해 열 에너지가 압력 용기의 내부로 전달되게 함으로써, 단열 케이싱(2, 7)의 적어도 일 부분 또는 일부가 단열 케이싱(2, 7)의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 감소하도록 가열되도록 하는 양의 열 에너지를 가열된 냉각 매체가 포함하도록, 수행될 수 있다.

따라서, 예열을 수행하기 위한 가열 수단은 냉각 매체가 가열된 압력 용기(1, 8, 9)의 벽의 외부 표면에 제공된 냉각 매체 회로(43) 내에 냉각 매체를 포함할 수 있다.

냉각 매체 회로(43)에 의한 단열 케이싱(2, 7)의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열은 바람직하게는 예컨대 발열체들(41)(및/또는 퍼니스(14)) 및/또는 발열체들(42)을 사용하여 도 2 내지 11 중 어느 하나를 참조하여 설명된 바와 같이 본원에 개시된 예열을 수행하기 위한 임의의 다른 수단과 결합될 수 있다.

압력 용기(1, 8, 9)의 외벽들의 외부 표면 및 가능하게는 냉각 매체 회로(43) 상에, 프리스트레싱 수단(45)이 제공될 수 있다. 프리스트레싱 수단은 도 12에 매우 개략적으로만 설명되어 있다. 프리스트레싱 수단(45)은 예를 들어 도 12에 도시된 바와 같이 압력 용기(1, 8, 9)의 외벽들의 외부 표면 주위 및 가능하게는 냉각 매체 회로(43) 주위에 하나 이상의 밴드를 형성하도록 다수의 회전으로 감겨진 와이어들(예를 들어, 강철로 만들어짐)의 형태로, 바람직하게는 여러 층으로 제공될 수 있다. 프리스트레싱 수단(45)은 압력 용기(1, 8, 9) 상에 반경 방향 압축력을 가하도록 배치될 수 있다.

냉각 매체의 가열은 예를 들어 냉각 매체의 온도가 (약) 40°C 내지 (약) 150°C, 또는 (약) 40°C 내지 (약) 120°C 범위에 있도록 수행될 수 있다. 프리스트레싱 수단이 압력 용기(1, 8, 9)의 외벽들의 외부 표면 주위와 냉각 매체 회로(43) 주위에 하나 이상의 밴드를 형성하도록 다수의 회전으로 감겨진 와이어 형태로 제공되는 경우, 냉각 매체가 특정 온도를 초과하지 않는 것이 바람직하거나 필요할 수 있다. 이는 압력 용기(1, 8, 9)의 외벽들의 외부 표면 주위에 및 냉각 매체 회로(43) 주위에 그 권선으로 인한 와이어의 온도 및 와이어의 장력에 따라 달라질 수 있는, 프리스트레싱 수단의 와이어의 이완으로 인함이다.

냉각 매체 회로(43) 및 프리스트레싱(45)의 각각 또는 어느 하나는 본원에 설명된 본 발명의 실시예들 중 임의의 것에서 구현될 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 개략적인 부분 단면 측면도이다. 이 시스템은 프레스 장치(90) 및 가열 수단(41)을 포함하며, 이하에서는 시스템(41, 90)으로 지칭할 것이다. 도 13에 도시된 시스템(41, 90)은 도 7에 도시된 시스템(41, 90)과 유사하며, 도 7 및 도 13에서 동일한 참조 번호는 동일하거나 유사한 기능을 갖는 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다. 도 7에 도시된 시스템(41, 90)과 비교하여, 도 13에 도시된 시스템(41, 90)은 도 13에서 36으로 개략적으로 표시된 하나 이상의 게터 재료(getter material)들을 추가로 포함하며, 이들은 압력 용기(1, 8, 9) 내에 배치된다. 압력 매체는 하나 이상의 가스를 포함할 수 있으며, 게터 재료(들)(36)는 프레스 장치(90)를 사용하여 물품(들)(5)을 처리하는 동안 압력 매체에 노출되도록 압력 용기(1, 8, 9) 내에 배치된다. 게터 재료(들)(36)는 압력 매체로부터 하나 이상의 선택된 가스의 입자들을 가두거나 제거하도록 구성된다. 하나 이상의 선택된 가스는 수증기를 포함할 수 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, 게터 재료(들)(36)는 예를 들어 적재실(19)의 단부(예를 들어, 그 상단부)에 배치될 수 있다. 그러나, 예를 들어, 적재실(19)의 다른 단부(예를 들어, 그 하단부)와 같이 게터 재료(들)가 다른 위치에 있는 것도 고려된다. 게터 재료(들)는 예를 들어 적재실(19)의 한쪽 또는 양쪽 말단에 배치될 수 있다. 게터 재료(들)는 예를 들어 카트리지와 같은 하나 이상의 압력 매체 투과성 홀더에 위치할 수 있으며, 이는 예를 들어 나사 등과 같은 부착 수단에 의해 적재실(19)에 매달거나 장착될 수 있다. 게터 재료(들)(36)는 예를 들어 Ti, 예를 들어 Ti 칩 또는 Ti 포일과 같은 복수의 Ti 요소 또는 입자를 포함하거나 이로 구성될 수 있다. Ti계 게터 재료는 압력 용기(1, 8, 9) 내의 기체상으로부터 산소 함유 가스를 제거하는 데 특히 유용할 수 있다. 그러나 다른 게터 재료가 대안적으로 또는 추가적으로 사용될 수 있다.

도 13에 도시된 바와 같이, 압력 용기(1, 8, 9)의 별도 구성요소로서 게터 재료(들)(36)을 제공하는 것에 대안적으로 또는 추가적으로, 압력 용기(1, 8, 9)의 구성요소들 중 하나 이상은 적어도 부분적으로 게터 재료(들)로 만들어질 수 있다. 예를 들면, 퍼니스 챔버(18)의 일 부분 또는 일부 또는 퍼니스 챔버(18)에 포함된 일부 요소는 게터 재료(들)를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 적재실(19)은 적재 바스켓의 내부에 의해 정의되거나 형성될 수 있다. 일 예에 따르면, 적재 바스켓은 전체적으로 또는 부분적으로 Ti와 같은 게터 재료(들)로 만들어질 수 있다.

대안적으로 또는 추가적으로, 적재 바스켓은 게터 재료(들)용 홀더 또는 고정 장치를 수용하도록 배치될 수 있다.

게터 재료(들)(36)는 프레스 장치(90)를 사용하여 특정 횟수의 처리 사이클이 수행된 후에 교체될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 게터 재료(들)(36)는 프레스 장치(90)를 사용하여 특정 수의 처리 사이클이 수행된 후에, 예를 들어 게터 재료(들)(36)를 진공 처리함으로써, 예를 들어 압력 용기(1, 8, 9)로부터 게터 재료(들)(36)를 빼내어 진공 퍼니스에서 게터 재료(들)(36)를 처리함으로써, 정화되거나 재생될 수 있다. 게터 재료(들)(36)는 대안적으로 또는 추가적으로 처리 사이클의 하나 이상의 진공 단계를 수행함으로써 정화되거나 재생될 수 있다. 게터 재료(들)(36)를 정화하거나 재생하는 것은 게터 재료(들)(36)를 교체하는 것에 비해 비용이 덜 들 수 있다.

하나 이상의 게터 재료는 본원에 설명된 본 발명의 실시예들 중 어느 하나에서 구현될 수 있다.

결론적으로, 프레스 장치를 위한 방법이 개시된다. 프레스 장치는 적어도 하나의 물품이 배치될 수 있는 단열 케이싱을 포함하는 압력 용기를 포함한다. 프레스 장치는 적어도 하나의 물품을 처리하도록 구성된다. 상기 방법은 프레스 장치를 사용하여 적어도 하나의 물품의 처리를 수행하기 전에 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 감소하도록 적어도 하나의 가열 수단을 사용하여 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열하는 단계를 포함한다. 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열에 후속하여, 프레스 장치를 사용하여 적어도 하나의 물품의 처리가 수행된다. 프레스 장치 및 적어도 하나의 가열 수단을 포함하는 시스템이 또한 개시된다.

본 발명이 첨부된 도면들 및 전술한 설명에 예시되어 있지만, 이러한 예시는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 간주되어야 하며, 본 발명은 개시된 실시예들에 제한되지 않는다. 개시된 실시예들에 대한 다른 변형들이 도면들, 개시내용 및 첨부된 청구범위의 연구로부터 청구된 발명을 실시하는 데 있어서 당업자에 의해 이해되고 달성될 수 있다. 첨부된 청구범위에서 "포함하는”이라는 단어는 다른 구성요소나 단계를 배제하지 않으며, 단수 표현인 부정관사 "a" 또는 "an"은 복수를 배제하지 않는다. 특정 치수들이 서로 다른 종속항에 인용되어 있다는 단순한 사실이 이러한 치수들의 조합이 유리하게 사용될 수 없다는 것을 나타내지는 않는다. 청구항의 모든 참조 기호는 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (18)

1. 프레스 장치를 위한 방법(100, 200)에 있어서,
   상기 프레스 장치는 상기 프레스 장치를 사용하는 동안 내부에 압력 매체를 유지하기 위해 배치된 압력 용기를 포함하고, 상기 압력 용기는 단부 폐쇄부를 포함하며, 상기 프레스 장치는 상기 압력 용기 내에 배치된 단열 케이싱을 더 포함하고, 상기 단열 케이싱은 적어도 부분적으로 퍼니스 챔버를 감싸고 압력 매체가 상기 퍼니스 챔버에(서) 들어가고 나올 수 있도록 배치되며, 상기 단열 케이싱은 상기 퍼니스 챔버를 적어도 부분적으로 둘러싸는 단열부와, 상기 단열부를 적어도 부분적으로 둘러싸는 하우징을 포함하고; 적어도 하나의 물품을 수용하도록 배치된 처리 영역은 상기 퍼니스 챔버에 의해 적어도 부분적으로 정의되고, 상기 프레스 장치는 적어도 하나의 물품을 처리하도록 구성되고; 상기 단열 케이싱은 상기 하우징의 적어도 일부와 상기 단열부의 적어도 일부 사이에 형성된 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로를 포함하고, 상기 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로는 상기 프레스 장치를 사용하는 동안, 상기 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로를 빠져나온 압력 매체가 상기 압력 용기의 벽의 내부 표면에 근접하게 안내될 수 있도록 상기 퍼니스 챔버에서 빠져나온 압력 매체를 상기 단부 폐쇄부를 향해 안내하도록 배치되며, 상기 방법은:
   상기 프레스 장치를 사용하여 상기 적어도 하나의 물품의 처리를 수행하기 전에, 상기 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 감소하도록 적어도 하나의 가열 수단을 사용하여 상기 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열하는(101) 단계; 및
   상기 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열에 후속하여, 상기 프레스 장치를 사용하여 상기 적어도 하나의 물품의 처리(102)를 수행하는 단계;를 포함하는, 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열함으로써, 상기 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 내에 또는 상에 존재하는 수분이 상기 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 하나 이상의 표면으로부터 방출되고,
   상기 방법은 상기 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열 이후로 및 상기 프레스 장치를 사용하여 상기 적어도 하나의 물품의 처리를 수행하기 전에:
   상기 단열 케이싱으로부터 또는 상기 압력 용기로부터 상기 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 내에 또는 상에 존재하는 수분의 방출로부터 발생하는 가스를 인출하는(103) 단계를 더 포함하는, 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   적어도 하나의 가열 수단을 사용한 상기 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열은:
   선택된 출력 전력으로 열을 발생하도록 작동 가능한 적어도 하나의 발열체를 사용하여(104) 상기 적어도 하나의 발열체의 선택된 출력 전력에서 및 선택된 기간 동안 상기 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열하는 단계를 포함하되,
   상기 적어도 하나의 발열체의 출력 전력 및 기간은 상기 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 감소하도록 선택되는, 방법(200).
4. 제3항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 발열체는:
   상기 단열부의 적어도 일부 및/또는 상기 하우징의 적어도 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 감소되도록,
   상기 적어도 하나의 발열체의 선택된 출력 전력에서 상기 선택된 기간 동안 상기 단열부의 적어도 일부, 또는 상기 하우징의 적어도 일부 중 적어도 하나를 가열하는 데 사용되는, 방법.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 발열체는 상기 단열 케이싱 내에 또는 내부에 배치되는, 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 프레스 장치는 상기 퍼니스 챔버 및 상기 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로에서 압력 매체의 유동을 발생시키도록 구성된 압력 매체 유동 발생기를 포함하고;
   상기 방법(200)은:
   적어도 하나의 발열체를 사용하여 상기 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열하는 것과 동시에 및/또는 그 후에, 상기 압력 매체 유동 발생기를 가동하여(105) 상기 퍼니스 챔버 및 상기 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로에서 압력 매체의 유동을 발생시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 발열체는 상기 단열부의 내부에 배치되는, 방법.
8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 발열체는 상기 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로의 적어도 일 부분에 배치되는, 방법.
9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 발열체는 상기 퍼니스 챔버의 적어도 일 부분에 배치되는, 방법.
10. 제3항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단열 케이싱은, 상기 단열 케이싱이 상기 압력 용기에서 적어도 일시적으로 탈거될 수 있도록 상기 압력 용기에 탈거 가능하게 배치되고, 상기 적어도 하나의 발열체를 사용한(104) 상기 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열을 수행하는 단계는:
    상기 압력 용기로부터 상기 단열 케이싱을 탈거하는(106) 단계;
    상기 단열 케이싱이 상기 압력 용기로부터 탈거되어 있는 동안, 상기 적어도 하나의 발열체를 사용한 상기 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열(108)을 수행하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 발열체를 사용한 상기 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열을 수행한 이후에, 상기 단열 케이싱을 상기 압력 용기 내에 배치하는(110) 단계를 포함하는, 방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 압력 용기로부터 상기 단열 케이싱을 탈거한 이후에, 상기 단열 케이싱을 수용하도록 배치된 컨테이너 안에 상기 단열 케이싱을 놓는(107) 단계를 더 포함하되,
    상기 적어도 하나의 발열체는, 상기 단열 케이싱이 상기 컨테이너 내에 놓일 때 상기 적어도 하나의 발열체가 상기 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열하기 위해 사용될 수 있도록, 상기 컨테이너 내에 또는 상에 배치되고,
    상기 방법은:
    상기 단열 케이싱이 상기 컨테이너 내에 놓여 있는 동안 상기 적어도 하나의 발열체를 사용한 상기 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열(109)을 수행하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 발열체를 사용한 상기 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열을 수행한 이후에, 상기 컨테이너로부터 상기 단열 케이싱을 탈거하고(111) 이어서 상기 단열 케이싱을 상기 압력 용기 내에 배치하는(110) 단계를 더 포함하는, 방법.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프레스 장치는 상기 퍼니스 챔버 및 상기 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로 내에서 압력 매체의 유동을 생성하도록 구성된 압력 매체 유동 발생기를 포함하고, 상기 적어도 하나의 가열 수단을 사용한(101) 상기 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열은:
    가열된 압력 매체를 압력 용기 내로 도입하는(112) 단계; 및
    선택된 기간 동안 압력 매체 유동 발생기를 작동하여(113) 상기 퍼니스 챔버 및 상기 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로 내에서 상기 가열된 압력 매체의 유동을 발생시키는 단계;를 포함하되,
    상기 가열된 압력 매체는, 상기 퍼니스 챔버 및 상기 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로 내의 상기 가열된 압력 매체가 통과하는 동안 및 상기 선택된 기간 동안, 상기 가열된 압력 매체로부터 상기 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부로 열 에너지를 전달함으로써, 상기 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부가 상기 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 감소하도록 가열되도록 하는 양의 열 에너지를 포함하는, 방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 가열된 압력 매체는 상기 프레스 장치를 사용한 이전의 처리 과정 동안 상기 프레스 장치에서 사용된 압력 매체인, 방법.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압력 용기의 벽의 외부 표면에는 상기 외부 표면의 적어도 일부를 따라 연장되는 냉각 매체 회로가 구비되고, 상기 냉각 매체 회로는 내부에서 냉각 매체를 순환시키도록 구성되고, 상기 적어도 하나의 가열 수단을 사용한(101) 상기 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열은:
    상기 냉각 매체를 가열하는(114) 단계; 및
    상기 가열된 냉각 매체를 선택된 기간 동안 상기 냉각 매체 회로 내에서 순환시키는(115) 단계;를 포함하되,
    상기 냉각 매체의 가열은, 상기 선택된 기간 동안 상기 냉각 매체 회로에서 상기 가열된 냉각 매체가 순환하는 동안 상기 가열된 냉각 매체로부터 상기 압력 용기의 벽으로 열 에너지를 전달하여 이에 의해 열 에너지가 상기 압력 용기의 내부로 전달되게 함으로써, 상기 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부가 상기 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 감소하도록 가열되도록 하는 양의 열 에너지를 상기 가열된 냉각 매체가 포함하도록, 수행되는, 방법.
15. 시스템(90, 41; 42; 43)으로서,
    프레스 장치(90)를 포함하되, 상기 프레스 장치는:
    상기 프레스 장치를 사용하는 동안 내부에 압력 매체를 유지하도록 배치된 압력 용기(1, 8, 9)―상기 압력 용기는 단부 폐쇄부(8)를 포함함―; 및
    상기 압력 용기 내에 배치된 단열 케이싱(2, 7)―상기 단열 케이싱은 적어도 부분적으로 퍼니스 챔버(18)를 감싸고 압력 매체가 상기 퍼니스 챔버에(서) 들어가고 나올 수 있도록 배치되며, 상기 단열 케이싱은 상기 퍼니스 챔버를 적어도 부분적으로 둘러싸는 단열부(7)와, 상기 단열부를 적어도 부분적으로 둘러싸는 하우징(2)을 포함하고; 적어도 하나의 물품(5)을 수용하도록 배치된 처리 영역은 상기 퍼니스 챔버에 의해 적어도 부분적으로 정의되고, 상기 프레스 장치는 적어도 하나의 물품을 처리하도록 구성되고; 상기 단열 케이싱은 상기 하우징의 적어도 일부와 상기 단열부의 적어도 일부 사이에 형성된 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로(11)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로는 상기 프레스 장치를 사용하는 동안, 상기 적어도 하나의 압력 매체 안내 통로를 빠져나온 압력 매체가 상기 압력 용기의 벽(22)의 내부 표면(23)에 근접하게 안내될 수 있도록 상기 퍼니스 챔버에서 빠져나온 압력 매체를 상기 단부 폐쇄부를 향해 안내하도록 배치됨―;을 포함하고,
    상기 시스템은:
    상기 프레스 장치를 사용하여 상기 적어도 하나의 물품의 처리를 수행하기 전에, 상기 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부 안에 또는 상에 존재하는 수분의 양이 감소하도록 상기 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부를 가열하도록 구성된 적어도 하나의 가열 수단(41; 42; 43);을 더 포함하되,
    상기 프레스 장치는 상기 단열 케이싱의 적어도 일 부분 또는 일부의 가열에 후속하여, 상기 프레스 장치를 사용하여 상기 적어도 하나의 물품의 처리를 수행하도록 구성되는, 시스템.
16. 제15항에 있어서,
    상기 압력 매체는 하나 이상의 가스를 포함하고, 상기 프레스 장치를 사용하여 상기 적어도 하나의 물품을 처리하는 동안 상기 압력 매체에 노출되도록 상기 압력 용기 내에 하나 이상의 게터 재료(36)가 배치되며, 상기 하나 이상의 게터 재료는 상기 압력 매체로부터 하나 이상의 선택된 가스의 입자들을 가두거나 제거하도록 구성되고, 상기 하나 이상의 선택된 가스는 수증기를 포함하는, 시스템.
17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    처리하는 동안 상기 단열 케이싱 내의 압력 매체에 있는 수분의 양을 감지하도록 구성되는 센서(35)를 더 포함하는, 시스템.
18. 제17항에 있어서,
    상기 센서는 상기 퍼니스 챔버 내의 압력 매체에 있는 수분의 양을 감지하도록 구성되는, 시스템.