WO2018079394A1 - 等方圧加圧装置、および等方圧加圧装置を用いた等方圧加圧方法 - Google Patents

Abstract

圧力容器の内部を液体の圧力媒体で満たす際に、圧力容器内の被処理物が液流により圧力容器内で流れて排気口に吸い込まれることを防止する等方圧加圧装置を提供する。横置き配置された圧力容器（１）の軸方向両端部のうちの少なくとも一方の端部に排気口（１５ａ）が設けられており、圧力容器（１）の軸方向の端部の排気口（１５ａ）よりも低い位置に給液口（１４ａ）が設けられている。給排水ユニット（３）（圧媒供給装置）により給液口（１４ａ）から圧力容器（１）の中へ液体の圧力媒体が供給されることで、排気口（１５ａ）から空気が排出されつつ圧力容器（１）の中が前記圧力媒体で満たされる。

Description

等方圧加圧装置、および等方圧加圧装置を用いた等方圧加圧方法

　本発明は、横置き配置の圧力容器の中に入れられた被処理物を液体の圧力媒体で加圧処理する等方圧加圧装置に関するものである。

　等方圧加圧装置として、特許文献１には高圧処理装置が記載されている。高圧処理装置は、例えば食品産業で使用されるものであって、生産品の殺菌処理に用いられる。この高圧処理装置は、水平配置される筒状のチャンバー（圧力容器）と、チャンバーの軸方向両端部の開口を閉止するプラグとを備える。プラグの内部には、高圧水が流される流路が形成されている。この流路を通じてチャンバーの内部に加圧用の高圧水が供給される。加圧用の高圧水が供給されると、チャンバーの内部に入れられた被処理物には、例えば４００ＭＰａという高圧が作用する。これにより、被処理物は殺菌される。

　従来、上記したような高圧処理装置では、被処理物を加圧処理する準備工程として、水平配置された圧力容器の一方の軸方向の端部の最上部から圧力容器内に給水され、他方の軸方向の端部の最上部から圧力容器の中の空気が排出されることで、圧力容器の内部が水で満たされていた。

米国特許出願公開第２００４／００４５４５０号明細書

　圧力容器の内部を水で満たすための上記のような従来の方法では、圧力容器内が満水近くになると圧力容器内の上部の水流が速くなり、圧力容器内の被処理物（例えば、ラミネートフィルムで包装された食品）が、水流でバスケット（被処理物を収容しておく容器）から飛び出し、排気口に吸い込まれることがあった。

本発明は、圧力容器の内部を液体の圧力媒体で満たす際に、圧力容器内の被処理物が液流により圧力容器内で流れて排気口に吸い込まれることを防止することが可能な等方圧加圧装置および等方圧加圧装置を用いた等方圧加圧方法を提供することを目的とする。

　提供されるのは等方圧加圧装置であって、当該等方圧加圧装置は、所定の軸方向に沿って延びる筒状の圧力容器であって、当該圧力容器は前記軸方向が水平方向に沿うように横置きに配置されており、更に、前記圧力容器の前記軸方向の両端部には前記圧力容器の内部空間の両端部を構成する一対の開口がそれぞれ形成されている、圧力容器と、前記一対の開口をそれぞれ閉止するように前記圧力容器に装着される一対の蓋体と、前記圧力容器の前記内部空間に液体の圧力媒体を供給することが可能な圧媒供給装置と、前記圧力媒体が供給された前記圧力容器の前記内部空間を加圧することが可能な加圧部と、を備え、前記圧力容器の前記内部空間に入れられた被処理物を前記圧力媒体で加圧処理する等方圧加圧装置であって、前記内部空間の上端部と前記圧力容器の外部とを連通することが可能な少なくとも一つの排気口が、前記圧力容器に設けられており、前記圧媒供給装置に接続され、前記圧力媒体が前記内部空間に流入することを許容する少なくとも一つの給液口が、前記圧力容器の前記排気口よりも低い位置に設けられており、前記圧媒供給装置により前記給液口を通じて前記圧力容器の前記内部空間に前記圧力媒体が供給されることで、前記排気口から空気が排出されつつ前記圧力容器の中が前記圧力媒体で満たされる。

本発明の第１実施形態に係る等方圧加圧装置を示す概略の斜視図である。 図１に示す等方圧加圧装置において、圧力容器の開口を閉止する蓋体が開口を開放する位置にあるときの圧力容器、蓋体、およびその周辺部品の概略の側断面図である。 図１に示す等方圧加圧装置において、圧力容器の開口を閉止する蓋体が給液位置にあるときの圧力容器、蓋体、およびその周辺部品の概略の側断面図である。 図１に示す等方圧加圧装置において、圧力容器の開口を閉止する蓋体が加圧位置にあるときの圧力容器、蓋体、およびその周辺部品の概略の側断面図である。 本発明の第２実施形態に係る等方圧加圧装置において、圧力容器の開口を閉止する蓋体が給液位置にあるときの圧力容器、蓋体、およびその周辺部品の概略の側断面図である。

　以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下に説明する実施形態では、液体の圧力媒体として水を使用することとしているが、液体の圧力媒体は、水に限定されることはない。また、以下に説明する実施形態では、食品を加圧処理する例を記載しているが、被処理物として、食品以外に、金属粉末、セラミック粉末などがある。

　（等方圧加圧装置の構成）
　図１は、本発明の第１実施形態に係る等方圧加圧装置１００を示す概略の斜視図である。図１に基づき、本実施形態に係る等方圧加圧装置１００の全体構成が説明される。等方圧加圧装置１００は、横置き配置される円筒形状の圧力容器１と、プレスフレーム２と、油圧シリンダ（不図示）を介してプレスフレーム２に取り付けられた蓋体６，７と、タンク３ａを有する給排水ユニット３（圧媒供給装置）と、高圧ポンプユニット４と、これらを制御する制御盤５と、被処理物が入れられるバスケット１０と、を備える。バスケット１０は、例えば、供給コンベア１１によって圧力容器１の中に入れられ、排出コンベア１２によって圧力容器１の外へ出される。また、バスケット１０を収容する圧力容器１は、スライド装置１３にてプレスフレーム２内と、コンベア１１，１２側との間を移動させられる。

　給排水ユニット３は、圧力容器１の中（内部空間Ｓ）を圧力媒体である水で満たすための装置の一例である。高圧ポンプユニット４は、水で満たされた圧力容器１の中に加圧用の高圧の水を供給するための装置の一例である。給排水ユニット３からは低圧の水が吐出され、高圧ポンプユニット４からは高圧の水が吐出される。

　図２は、図１に示す等方圧加圧装置１００において、圧力容器１の開口１ａ、１ｂを閉止する第１蓋体６、第２蓋体７が開口１ａ、１ｂを開放する位置にあるときの圧力容器１、第１蓋体６、第２蓋体７、およびその周辺部品の概略の側断面図である。図３は、図１に示す等方圧加圧装置１００において、第１蓋体６、第２蓋体７が給液位置にあるときの圧力容器１、第１蓋体６、第２蓋体７、およびその周辺部品の概略の側断面図である。図４は、図１に示す等方圧加圧装置１００において、第１蓋体６、第２蓋体７が加圧位置にあるときの圧力容器１、第１蓋体６、第２蓋体７、およびその周辺部品の概略の側断面図である。圧力容器１は、所定の軸方向（水平方向）に沿って延びる筒形状を有する。圧力容器１の内部には、内部空間Ｓが形成されている。そして、圧力容器１は、前記軸方向が水平方向に沿うように横置きに配置される。また、圧力容器１は、筒状の容器本体１Ａと、環状フランジ８，９と、を有する。圧力容器１の容器本体１Ａの軸方向の両端部に形成された開口１ａ、１ｂは、内部空間Ｓの両端部を構成している。圧力容器１の容器本体１Ａの軸方向の両端面に、それぞれ環状フランジ８，９が取り付けられている。図２～４に示すように、環状フランジ８，９のうちの第１環状フランジ８（給液フランジ、給液用部材）の内部には圧媒流路１４および排気流路１５が形成されている。圧媒流路１４は配管（不図示）にて給排水ユニット３と接続される。第１環状フランジ８の内周面には給液口１４ａが設けられている。すなわち、給液口１４ａは、第１環状フランジ８の内周面を通じて内部空間Ｓに連通しており、圧力媒体である水が内部空間Ｓに流入することを許容する。圧媒流路１４は給液口１４ａと連通している。この結果、給液口１４ａは給排水ユニット３に接続されている。給排水ユニット３からの水は、圧媒流路１４を経て給液口１４ａから圧力容器１の中へ供給される。なお、圧力容器１は、当該圧力容器１の軸方向における中心よりも軸方向の一端側に配置された第１端部と、前記中心よりも前記軸方向の他端側に配置された第２端部と、を有する。環状フランジ８，９は、それぞれ圧力容器１の第１端部の一部および第２端部の一部を構成する。

　また、第１環状フランジ８の内面には、排気流路１５と連通する排気口１５ａが内部空間Ｓに連通するように設けられている。排気口１５ａは、内部空間Ｓの上端部と圧力容器１の外部とを連通することが可能とされている。給液口１４ａと排気口１５ａとは周方向において互いに１８０度異なる位置に設けられている。圧力容器１が横置き配置された状態において、給液口１４ａが最下部に、排気口１５ａが最上部に位置するように、圧力容器１に第１環状フランジ８が取り付けられる。排気流路１５の排気口１５ａと連通する側とは反対側は、例えば配管（不図示）が接続され大気に開放されている。

　第１環状フランジ８とは反対側の第２環状フランジ９（排気フランジ）の内部には排気流路１５が形成されている。なお、この第２環状フランジ９には、第１環状フランジ８に形成されている圧媒流路１４は形成されていない。第２環状フランジ９の内面には、排気流路１５と連通する排気口１５ａが設けられている。圧力容器１が横置き配置された状態において、排気口１５ａが最上部に位置するように、圧力容器１に第２環状フランジ９が取り付けられる。第１環状フランジ８の場合と同じく、第２環状フランジ９に形成された排気流路１５の排気口１５ａと連通する側とは反対側は、例えば配管（不図示）が接続され大気開放されている。

　本実施形態では、上記した構成で、横置き配置された圧力容器１の軸方向の両端部のうちの両方の最上部（排気口１５ａ）（内部空間Ｓの上端部）から、圧力容器１の中の空気が排出可能とされ、且つ、横置き配置された圧力容器１の軸方向の端部であって、空気が排出される前記最上部よりも低い位置（給液口１４ａ）から圧力容器１の中へ給排水ユニット３により水（圧力媒体）が供給可能とされている。なお、本実施形態では、給液口１４ａは、圧力容器１の軸心よりも下方に配置されている。

　圧力容器１の軸方向の両端部に設けられた開口１ａ、ｂ（図１参照）は、油圧シリンダを介してプレスフレーム２に取り付けられた第１蓋体６、第２蓋体７で閉止されるようになっている。

　図２～４に示すように、第１蓋体６は、内部空間Ｓに挿入される蓋本体部６ａと、蓋本体部６ａよりも大径の鍔部６ｂと、環状のシール部材１６と、環状のガイド部材１７と、を有する。第１蓋体６（蓋本体部６ａおよび鍔部６ｂ）の内部には、加圧用の水を圧力容器１の中に供給するための圧媒流路１８が形成されている。圧媒流路１８は、第１蓋体６の中心上（圧力容器１の軸心上）に形成されている。この圧媒流路１８は、配管（不図示）にて高圧ポンプユニット４と接続される。高圧ポンプユニット４、および圧媒流路１８は、水で満たされた圧力容器１の中を加圧するための加圧部を構成する。

　第１蓋体６の蓋本体部６ａは、第１環状フランジ８および圧力容器１の軸方向端部に、この順で軸方向に沿って挿入される。蓋本体部６ａの周囲（外周部）には、圧力容器１への挿入側から順に環状のシール部材１６、および環状のガイド部材１７が軸方向に沿って所定の間隔をあけて配置されている。シール部材１６は、給排水ユニット３から圧力容器１の中に供給された低圧の水が、圧力容器１の中から漏れないようにするための部材であるとともに、高圧ポンプユニット４から圧力容器１の中に供給された高圧の水が、圧力容器１の中から漏れないようにする（圧力容器１の中を高圧に保持する）ための部材でもある。

　なお、蓋本体部７ａと、蓋本体部７ａよりも大径の鍔部７ｂとを有する第２蓋体７の構成は、第１蓋体６と同じである。

　被処理物は、例えば、ラミネートフィルムで包装された食品５０である。図１～４に示すように、バスケット１０は、上部が開口する円筒形状のバスケット本体１０ａと、バスケット本体１０ａの軸方向の両端部に取り付けられた蓋１０ｂとで構成される。このバスケット１０の中に、複数の食品５０が積み重ねられて収容される。

　（等方圧加圧装置を用いた被処理物の加圧処理方法）
　図１～４を参照しつつ、等方圧加圧装置１００を用いた被処理物の加圧処理方法の一例について説明する。

　作業者は、複数の食品５０を、例えば手作業にてバスケット１０の中に入れる。次に、作業者は、複数の食品５０が入れられたバスケット１０を、供給コンベア１１によって圧力容器１の開口１ｂから圧力容器１の中に入れる。そして、プレスフレーム２が位置する方向へ圧力容器１がスライド移動される。第１蓋体６および第２蓋体７の軸方向と圧力容器１の軸方向とが一致する位置で圧力容器１の移動が停止される。

　次に、油圧シリンダ（不図示）が動作し、第１蓋体６（蓋本体部６ａ）の先端部および第２蓋体７（蓋本体部７ａ）の先端部が、図３に示す給液位置（軸方向における第１の位置）までそれぞれ環状フランジ８，９の中に挿入、装着される。給液位置は、シール部材１６の外周面が給液口１４ａよりも軸方向の外側において第１環状フランジ８の内周面に当接することで、圧力容器１がシール部材１６で密閉されつつ（圧力容器１の開口１ａ、１ｂが閉止されつつ）、圧力容器１の中（内部空間Ｓ）へ水を第１環状フランジ８の給液口１４ａから供給する位置である。その後、排気口１５ａを通じて内部空間Ｓと圧力容器１の外部とが連通した状態で給排水ユニット３が動作し、給液口１４ａから圧力容器１の中へ低圧水ＷＬが注入される（給液工程）。

　圧力容器１の中に低圧水ＷＬが注入されていくと、圧力容器１の中の空気（図３のＡｉｒ）は、圧力容器１の軸方向の両端部の最上部にそれぞれ位置する排気口１５ａから圧力容器１の外部に抜けていく。

　圧力容器１の中が水Ｗで満たされると、給排水ユニット３が停止され、油圧シリンダ（不図示）が動作することで、第１蓋体６（蓋本体部６ａ）の先端部および第２蓋体７（蓋本体部７ａ）の先端部が、図４に示す加圧位置（軸方向における第２の位置）までそれぞれ圧力容器１の軸方向の端部の中（内部空間Ｓ）に軸方向に沿って更に挿入される。加圧位置は、環状フランジ８，９よりも内方（圧力容器１の軸方向中心側、給液口１４ａよりも軸方向の内側）で、圧力容器１の内面にシール部材１６が当接することで、圧力容器１がシール部材１６で密閉されつつ、圧力容器１の中を加圧部により高圧の水で加圧する位置である。その後、高圧ポンプユニット４が動作し、圧力容器１の中へ圧媒流路１８から高圧水ＷＨが供給され、食品５０が等方圧にて所定の時間、加圧される（加圧工程）。これにより、食品５０は殺菌される。圧力容器１の中は、例えば６００ＭＰａに昇圧される。

　このように、第１蓋体６（蓋本体部６ａ）の先端部および第２蓋体７（蓋本体部７ａ）の先端部は、圧力容器１の内部空間Ｓに向かってそれぞれ軸方向に沿って二段階で挿入される（給液位置、加圧位置）。なお、給液位置（第１の位置）に装着された第１蓋体６のシール部材１６は、給液口１４ａよりも軸方向の外側に配置されることで給液口１４ａが内部空間Ｓに連通することを許容する。また、加圧位置（第２の位置）に装着された第１蓋体６のシール部材１６は、給液口１４ａよりも軸方向の内側に配置されることで給液口１４ａと内部空間Ｓとの間を塞ぐ。

　加圧処理が完了すると、第１蓋体６および第２蓋体７が圧力容器１に対して後退されることで圧力容器１から蓋体６，７が外され、圧力容器１の中の水が排水される。その後、圧力容器１がコンベア側へスライド移動される。そして、加圧処理された食品５０が入れられたバスケット１０が圧力容器１の中から取り出される。その後、例えば手作業にて、バスケット１０の中から食品５０が取り出される。

　本実施形態に係る等方圧加圧装置１００によれば、横置き配置された圧力容器１の内部が水で満たされる際に、圧力容器１の軸方向の端部のうち、空気が排出される高さよりも低い位置から圧力容器１の中へ圧力媒体としての水が供給される。これによると、圧力容器１内が満水近くになったとき、圧力容器１内の上部（喫水面近く）の水流は、圧力容器１内にその最上部から給水していた従来の構成と比較して、穏やかな流れとなる。その結果、圧力容器１内の食品５０が水流により流れて排気口１５ａに吸い込まれることが防止される。

　また、本実施形態に係る等方圧加圧装置１００では、横置き配置された圧力容器１の軸方向の両端部（第１端部および第２端部）のうちの両方の最上部に排気口１５ａが設けられている。

　この構成によると、圧力容器１の軸方向の両端部から空気が抜けるので、１箇所の排気口から排気される空気の速度が遅くなる。その結果、圧力容器１内の上部の水流が緩やかになって食品５０が排気口１５ａに吸い込まれることが更に防止される。

　また、本実施形態における等方圧加圧装置１００を構成する第１環状フランジ８に設けられた給液口１４ａ、および排気口１５ａに着目すると、これらの給液口１４ａ、および排気口１５ａは、圧力容器１の軸方向の両端部（第１端部および第２端部）のうち同じ側の端部に設けられている。

　この構成によると、圧力容器１への給水時、圧力容器１の下部に位置する給液口１４ａから給水され、給液口１４ａと同じ側の上部に位置する排気口１５ａから空気が抜ける。これによると、圧力容器１への給水により生じる水流の影響を食品５０が受けにくくなる。その結果、圧力容器１内の食品５０が水流により流れて排気口１５ａに吸い込まれることがより防止される。

　また、等方圧加圧装置１００では、圧力容器１の軸方向の端部に、内面に給液口１４ａが設けられた環状フランジ８（給液フランジ、給液用部材）が取り付けられている。

　この構成によると、圧力容器１の中を水で満たすための給液口および流路を、圧力容器１や蓋体６，７に形成する必要がない。このため、圧力容器１、および蓋体６，７の強度を確保し易くなる。

　また、等方圧加圧装置１００を用いた等方圧加圧方法として、前述のように、まず、環状フランジ８の内面にシール部材１６が当接することで、当該シール部材１６で圧力容器１が密閉されつつ、圧力容器１の中へ圧力媒体としての水が給液口１４ａから供給される（給液工程）。その後、水で内部が満たされた圧力容器１の軸方向端部へ蓋本体部６ａ，７ａが挿入され、環状フランジ８，９よりも軸方向の内側の圧力容器１の内面にシール部材１６が当接することで、当該シール部材１６で圧力容器１が密閉されつつ、圧力容器１の中を加圧部（４，１８）により圧力媒体としての水で加圧する（加圧工程）。

　前述のように、加圧処理時、圧力容器１の中は、例えば６００ＭＰａという高圧状態となる。上記の構成によれば、加圧処理時、環状フランジ８，９、およびその内面に設けられた給液口１４ａ、排気口１５ａには高圧の圧力がかからない（図４参照）。このため、圧媒流路１４と給排水ユニット３とを接続する配管、その配管に取り付けられる各種弁（不図示）として、耐強度が例えば６００ＭＰａという高圧仕様のものを使用する必要が低減される（低圧仕様のものを使用することができる）。排気流路１５に接続される配管、およびその配管に取り付けられる各種弁（不図示）についても同様であり、これら配管、各種弁として、耐強度が例えば６００ＭＰａという高圧仕様のものを使用する必要が低減される。

　（第２実施形態）
　図５は、本発明の第２実施形態に係る等方圧加圧装置において、第１蓋体６、第２蓋体７が給液位置にあるときの圧力容器１、第１蓋体６、第２蓋体７、およびその周辺部品の概略の側断面図である。図５を参照しつつ、第２実施形態について説明する。第２実施形態における第２環状フランジ９は、その反対側の第１環状フランジ８と同じく、圧力容器１が横置き配置された状態において、その内面の最上部に排気口１５ａが位置するとともに、その内面の最下部に給液口１４ａが位置するように、排気口１５ａおよび給液口１４ａがその内面に設けられている。すなわち、第２実施形態では、横置き配置された圧力容器１の軸方向の両端部（第１端部、第２端部）のうちの、排気口１５ａよりも低い位置に給液口１４ａがそれぞれ設けられている。なお、この場合、第２環状フランジ９は、排気機能だけでなく給水機能も有するので、排気フランジであるとともに給液フランジ（給液用部材）でもある。

　この構成によると、圧力容器１の軸方向の両端部から圧力容器１内に給水されるため、水流が相互に打ち消し合うようになり、圧力容器１内が満水近くになっても、圧力容器１内の上部の水流は速くならない。この結果、圧力容器１内の食品５０が水流により流れて排気口１５ａに吸い込まれることがより防止される。また、圧力容器１内の食品５０を収容するバスケット１０が、圧力容器１内で流されて蓋体６，７に衝突することが防止される。すなわち、バスケット１０の損傷が防止される。

　（第３実施形態）
　第３実施形態として、第１実施形態に係る等方圧加圧装置１００において、図２～４に示す第１実施形態における第２環状フランジ９が、排気口１５ａおよび排気流路１５を有さない態様でもよい。すなわち、給液口１４ａが排気口１５ａよりも低い位置に設けられることを前提とし、給液口１４ａと排気口１５ａとが、圧力容器１の軸方向の同じ側の端部（第１端部または第２端部）のみに設けられているものであってもよい。本構成によれば、圧力容器１の軸方向の両端部のいずれにも排気口１５ａが設けられている第１実施形態と比較して、圧力容器１への給水により生じる水流の影響を食品５０がより受けにくくなる。

　（第４実施形態）
　第４実施形態として、第１実施形態に係る等方圧加圧装置１００において、図２～４に示す第１実施形態における第１環状フランジ８が、排気口１５ａおよび排気流路１５を有さない態様でもよい。すなわち、給液口１４ａが排気口１５ａよりも低い位置に設けられることを前提とし、圧力容器１の一方の軸方向の端部（第１端部）のみに給液口１４ａが設けられ、圧力容器１の他方の軸方向の端部（第２端部）のみに排気口１５ａが設けられてもよい。

　（変形実施形態）
　上記の各実施形態に係る等方圧加圧装置１００は、圧力容器の中に外部から液体の圧力媒体を押し込んで被処理物を等方圧にて加圧処理する外部昇圧式等方圧加圧装置の一つである。本発明に係る等方圧加圧装置は、このような外部昇圧式等方圧加圧装置ではなく、ピストン直圧式等方圧加圧装置であってもよい。この場合、例えば、蓋体６，７に圧媒流路１８は形成される必要がない。そして、例えば、第２蓋体７がピストンとなる。第２蓋体７の蓋本体部７ａの長さは設計により決定される。圧力容器１の中が液体の圧力媒体で満液とされた状態で、圧力容器１の開口１ｂからその内部へ油圧シリンダ（不図示）などでピストン（第２蓋体７の蓋本体部７ａ）が押し込まれることで圧力容器１の中の被処理物は圧力媒体で等方圧にて加圧処理される。ピストン直圧式等方圧加圧装置の場合は、上記油圧シリンダが、圧力媒体で満たされた圧力容器１の中を加圧するための加圧部を構成する。

　上記の各実施形態では、給液口１４ａは、横置き配置された圧力容器１の軸方向の端部の最下部に設けられているが、給液口１４ａは、排気口１５ａよりも低い位置に設けられればよい。すなわち、給液口１４ａの位置は、最下部に限定されることはない。なお、上記の各実施形態のように、給液口１４ａが最下部に設けられていた方が、圧力容器１内が満水近くになったときの水流が、より穏やかなものとなる。

　また、圧力容器１の軸方向の端部に環状フランジ８，９が取り付けられていなくてもよい。この場合、給液口１４ａが排気口１５ａよりも低い位置に設けられることを前提とし、例えば、圧力容器１の軸方向端部の内面や、蓋体６，７の先端の外縁部に、排気口１５ａ、給液口１４ａが設けられる。

　以上、本発明の実施形態およびその変形について説明した。なお、その他に、当業者が想定できる範囲で種々の変更を行うことは可能である。

　本発明によって提供されるのは、等方圧加圧装置であって、所定の軸方向に沿って延びる筒状の圧力容器であって、当該圧力容器は前記軸方向が水平方向に沿うように横置きに配置されており、更に、前記圧力容器の前記軸方向の両端部には前記圧力容器の内部空間の両端部を構成する一対の開口がそれぞれ形成されている、圧力容器と、前記一対の開口をそれぞれ閉止するように前記圧力容器に装着される一対の蓋体と、前記圧力容器の前記内部空間に液体の圧力媒体を供給することが可能な圧媒供給装置と、前記圧力媒体が供給された前記圧力容器の前記内部空間を加圧することが可能な加圧部と、を備え、前記圧力容器の前記内部空間に入れられた被処理物を前記圧力媒体で加圧処理する等方圧加圧装置であって、前記内部空間の上端部と前記圧力容器の外部とを連通することが可能な少なくとも一つの排気口が、前記圧力容器に設けられており、前記圧媒供給装置に接続され、前記圧力媒体が前記内部空間に流入することを許容する少なくとも一つの給液口が、前記圧力容器の前記排気口よりも低い位置に設けられており、前記圧媒供給装置により前記給液口を通じて前記圧力容器の前記内部空間に前記圧力媒体が供給されることで、前記排気口から空気が排出されつつ前記圧力容器の中が前記圧力媒体で満たされる。

　また、前記圧力容器は、当該圧力容器の前記軸方向における中心よりも前記軸方向の一端側に配置された第１端部と、前記中心よりも前記軸方向の他端側に配置された第２端部と、を有し、前記少なくとも一つの排気口は、前記第１端部および前記第２端部の少なくとも一方の端部に設けられており、前記少なくとも一つの給液口は、前記第１端部および前記第２端部の少なくとも一方の端部に設けられているものでもよい。

　また、前記少なくとも一つの給液口および前記少なくとも一つの排気口は、前記圧力容器の前記第１端部および前記第２端部のうちの同じ端部に設けられているものでもよい。

　また、前記少なくとも一つの排気口は、前記圧力容器の前記第１端部および前記第２端部にそれぞれ設けられた一対の排気口を含むものでもよい。

　更に、前記少なくとも一つの給液口は、前記圧力容器の前記第１端部および前記第２端部にそれぞれ設けられた一対の給液口を含むものでもよい。

　また、前記圧力容器は、筒状の容器本体と、前記容器本体の前記軸方向の両端部のうちの少なくとも一方の端部に取り付けられ、前記圧力容器の前記第１端部の一部または前記第２端部の一部を構成する、少なくとも一つの環状の給液用部材と、を備え、前記給液口は、前記給液用部材の内周面を通じて前記内部空間に連通するように設けられているものでもよい。また、このような等方圧加圧装置を用いた等方圧加圧方法は、給液工程と、加圧工程とを備える。給液工程では、前記蓋体のうち前記内部空間に挿入される蓋本体部の周囲に配置された環状のシール部材の外周面が前記給液口よりも前記軸方向の外側において前記環状の給液用部材の内周面に当接するように前記蓋部を前記圧力容器に装着することで、当該シール部材で前記開口を閉止しつつ、前記排気口を通じて前記内部空間と前記圧力容器の外部とが連通した状態で前記給液口から前記圧力容器の前記内部空間に前記圧力媒体を供給する。また、加圧工程では、前記給液工程により前記内部空間が前記圧力媒体で満たされた状態の前記圧力容器に対して前記蓋本体部を前記軸方向に沿って更に挿入し、前記給液口よりも前記軸方向の内側の前記圧力容器の内面に前記シール部材を当接させることで、当該シール部材で前記圧力容器を密閉しつつ、前記加圧部によって前記圧力容器の前記内部空間を前記圧力媒体で加圧する。なお、前記蓋本体部の内部には、前記加圧部の一部を構成する圧媒流路が形成されており、前記加圧工程において、前記圧媒流路を通じて前記内部空間に前記圧力媒体を供給することで、前記圧力容器の前記内部空間を前記圧力媒体で加圧するものでもよい。

　また、前記一対の蓋体のうちの少なくとも一つの蓋体は、前記内部空間に挿入される蓋本体部と、前記蓋本体部の周囲に配置された環状のシール部材と、を有し、前記少なくとも一つの蓋体は、前記圧力容器に対して前記軸方向における第１の位置および第２の位置に装着可能とされており、前記第１の位置に装着された前記少なくとも一つの蓋体の前記シール部材は、前記給液口よりも前記軸方向の外側に配置されることで前記給液口が前記内部空間に連通することを許容し、前記第２の位置に装着された前記少なくとも一つの蓋体の前記シール部材は、前記給液口よりも前記軸方向の内側に配置されることで前記給液口と前記内部空間との間を塞ぐことが望ましい。当該等方圧加圧装置を用いた等方圧加圧方法は、給液工程と、加圧工程とを備える。給液工程では、前記環状のシール部材の外周面が、前記給液口よりも前記軸方向の外側において前記圧力容器の内周面に当接するように前記蓋部を前記第１の位置において前記圧力容器に装着することで、当該シール部材で前記開口を閉止しつつ、前記排気口を通じて前記内部空間と前記圧力容器の外部とが連通した状態で前記給液口から前記圧力容器の前記内部空間に前記圧力媒体を供給する。また、加圧工程では、前記給液工程により前記内部空間が前記圧力媒体で満たされた状態の前記圧力容器に対して前記蓋本体部を前記第２の位置まで前記軸方向に沿って更に挿入し、前記給液口よりも前記軸方向の内側の前記圧力容器の内周面に前記シール部材を当接させることで、当該シール部材で前記圧力容器を密閉しつつ、前記加圧部によって前記圧力容器の前記内部空間を前記圧力媒体で加圧する。
 

Claims (10)

1. 所定の軸方向に沿って延びる筒状の圧力容器であって、当該圧力容器は前記軸方向が水平方向に沿うように横置きに配置されており、更に、前記圧力容器の前記軸方向の両端部には前記圧力容器の内部空間の両端部を構成する一対の開口がそれぞれ形成されている、圧力容器と、
   前記一対の開口をそれぞれ閉止するように前記圧力容器に装着される一対の蓋体と、
   前記圧力容器の前記内部空間に液体の圧力媒体を供給することが可能な圧媒供給装置と、
   前記圧力媒体が供給された前記圧力容器の前記内部空間を加圧することが可能な加圧部と、
   を備え、前記圧力容器の前記内部空間に入れられた被処理物を前記圧力媒体で加圧処理する等方圧加圧装置であって、
   前記内部空間の上端部と前記圧力容器の外部とを連通することが可能な少なくとも一つの排気口が、前記圧力容器に設けられており、
   前記圧媒供給装置に接続され、前記圧力媒体が前記内部空間に流入することを許容する少なくとも一つの給液口が、前記圧力容器の前記排気口よりも低い位置に設けられており、
   前記圧媒供給装置により前記給液口を通じて前記圧力容器の前記内部空間に前記圧力媒体が供給されることで、前記排気口から空気が排出されつつ前記圧力容器の中が前記圧力媒体で満たされる、等方圧加圧装置。
2. 請求項１に記載の等方圧加圧装置において、
   前記圧力容器は、当該圧力容器の前記軸方向における中心よりも前記軸方向の一端側に配置された第１端部と、前記中心よりも前記軸方向の他端側に配置された第２端部と、を有し、
   前記少なくとも一つの排気口は、前記第１端部および前記第２端部の少なくとも一方の端部に設けられており、
   前記少なくとも一つの給液口は、前記第１端部および前記第２端部の少なくとも一方の端部に設けられている、等方圧加圧装置。
3. 請求項２に記載の等方圧加圧装置において、
   前記少なくとも一つの給液口および前記少なくとも一つの排気口は、前記圧力容器の前記第１端部および前記第２端部のうちの同じ端部に設けられている、等方圧加圧装置。
4. 請求項２または３に記載の等方圧加圧装置において、
   前記少なくとも一つの排気口は、前記圧力容器の前記第１端部および前記第２端部にそれぞれ設けられた一対の排気口を含む、等方圧加圧装置。
5. 請求項２または３に記載の等方圧加圧装置において、
   前記少なくとも一つの給液口は、前記圧力容器の前記第１端部および前記第２端部にそれぞれ設けられた一対の給液口を含む、等方圧加圧装置。
6. 請求項２に記載の等方圧加圧装置において、
   前記圧力容器は、
   　筒状の容器本体と、
   　前記容器本体の前記軸方向の両端部のうちの少なくとも一方の端部に取り付けられ、前記圧力容器の前記第１端部の一部または前記第２端部の一部を構成する、少なくとも一つの環状の給液用部材と、
   を備え、
   　前記給液口は、前記給液用部材の内周面を通じて前記内部空間に連通するように設けられている、等方圧加圧装置。
7. 請求項２に記載の等方圧加圧装置において、
   　前記一対の蓋体のうちの少なくとも一つの蓋体は、
   　　前記内部空間に挿入される蓋本体部と、
   　　前記蓋本体部の周囲に配置された環状のシール部材と、
   を有し、
   　前記少なくとも一つの蓋体は、前記圧力容器に対して前記軸方向における第１の位置および第２の位置に装着可能とされており、
   　前記第１の位置に装着された前記少なくとも一つの蓋体の前記シール部材は、前記給液口よりも前記軸方向の外側に配置されることで前記給液口が前記内部空間に連通することを許容し、
   　前記第２の位置に装着された前記少なくとも一つの蓋体の前記シール部材は、前記給液口よりも前記軸方向の内側に配置されることで前記給液口と前記内部空間との間を塞ぐ、等方圧加圧装置。
8. 請求項６に記載の等方圧加圧装置を用いた等方圧加圧方法であって、
   前記蓋体のうち前記内部空間に挿入される蓋本体部の周囲に配置された環状のシール部材の外周面が前記給液口よりも前記軸方向の外側において前記環状の給液用部材の内周面に当接するように前記蓋部を前記圧力容器に装着することで、当該シール部材で前記開口を閉止しつつ、前記排気口を通じて前記内部空間と前記圧力容器の外部とが連通した状態で前記給液口から前記圧力容器の前記内部空間に前記圧力媒体を供給する給液工程と、
   前記給液工程により前記内部空間が前記圧力媒体で満たされた状態の前記圧力容器に対して前記蓋本体部を前記軸方向に沿って更に挿入し、前記給液口よりも前記軸方向の内側の前記圧力容器の内面に前記シール部材を当接させることで、当該シール部材で前記圧力容器を密閉しつつ、前記加圧部によって前記圧力容器の前記内部空間を前記圧力媒体で加圧する加圧工程と、
   を備える、等方圧加圧方法。
9. 請求項８に記載の等方圧加圧方法において、
   前記蓋本体部の内部には、前記加圧部の一部を構成する圧媒流路が形成されており、
   前記加圧工程において、前記圧媒流路を通じて前記内部空間に前記圧力媒体を供給することで、前記圧力容器の前記内部空間を前記圧力媒体で加圧する、等方圧加圧方法。
10. 請求項７に記載の等方圧加圧装置を用いた等方圧加圧方法であって、
    前記環状のシール部材の外周面が、前記給液口よりも前記軸方向の外側において前記圧力容器の内周面に当接するように前記蓋部を前記第１の位置において前記圧力容器に装着することで、当該シール部材で前記開口を閉止しつつ、前記排気口を通じて前記内部空間と前記圧力容器の外部とが連通した状態で前記給液口から前記圧力容器の前記内部空間に前記圧力媒体を供給する給液工程と、
    前記給液工程により前記内部空間が前記圧力媒体で満たされた状態の前記圧力容器に対して前記蓋本体部を前記第２の位置まで前記軸方向に沿って更に挿入し、前記給液口よりも前記軸方向の内側の前記圧力容器の内周面に前記シール部材を当接させることで、当該シール部材で前記圧力容器を密閉しつつ、前記加圧部によって前記圧力容器の前記内部空間を前記圧力媒体で加圧する加圧工程と、
    を備えることを特徴とする、等方圧加圧方法。
     

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