热等静压加压装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种热等静压加压装置。有关本发明专利技术的热等静压加压装置，是在收容被处理物的高压容器的内侧具备包围该被处理物而配设的非透气性的壳体、和设在该壳体的内侧、在被处理物的周围形成热区的加热机构、使用热区内的压力介质气体对被处理物进行等静压加压处理的热等静压加压装置。设有将在壳体的外侧被从上方朝向下方引导而被冷却的压力介质气体向热区内引导而将该热区冷却的冷却机构；在冷却机构中，为了将热区内效率良好地冷却，具备将在壳体的外侧被冷却后的压力介质气体以不与热区内的压力介质气体交会的方式从高压容器的下部引导到热区的上部、向热区内导入的气体导入机构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热等静压加压装置。
技术介绍
HIP法(使用热等静压加压装置的加压方法)是基于设定为几十 几百MPa的高压的气体环境的压力介质气体、使烧结制品(陶瓷等)或铸造制品等被处理物成为其再结晶温度以上的高温而进行处理的方法，具有能够消灭被处理物中的残留气孔的特征。因此，该HIP法可以确认机械特性的提高、特性的不均匀的降低，成品率提高等的效果，目前达到广泛地在工业中使用的状况。可是，在实际的制造现场中强烈地希望处理的迅速化，为此，在HIP处理的工序中也将花费时间的冷却工序在短时间内进行是必要不可缺的。所以，在以往的热等静压加压 装置(以下，称作HIP装置)中，提出了在将炉内保持为均热的状态下使冷却速度提高的各种各样的方法。例如，美国专利公开2011/165283中，公开了在收容被处理物的高压容器的内侧、具备包围该被处理物而配设的非透气性的内壳体、从外侧包围该内壳体而配设的非透气性的外壳体、和设在上述内壳体的内侧、在上述被处理物的周围形成热区的加热机构的HIP装置。在该HIP装置中，使内壳体的内部成为热区，能够使用储存在由这些内外壳体绝热地保持的热区内的压力介质气体对被处理物进行等静压加压处理。在该HIP装置中，作为在高压容器的内部使压力介质气体循环而将热区内(被处理物)冷却的冷却机构，设有第I冷却机构和第2冷却机构。S卩，第I冷却机构是通过使压力介质气体沿着第I循环流循环而进行冷却的机构，该第I循环流是将在内壳体与外壳体之间被从下方朝向上方引导的压力介质气体从外壳体的上部向外壳体的外侧导引、将导引的压力介质气体一边沿着高压容器的内周面从上方向下方导引一边冷却、使冷却后的压力介质气体从外壳体的下部回到内壳体与外壳体之间的循环流。第2冷却机构是通过使压力介质气体沿着第2循环流循环而进行冷却的机构，该第2循环流是将压力介质气体循环、以将热区内的压力介质气体向热区的外侧引导、使引导到外侧的压力介质气体合流到由上述第I冷却机构强制循环的压力介质气体中而进行冷却、使冷却后的压力介质气体的一部分回到热区内的循环流。在上述热等静压加压装置中，使用风扇及喷射器使在第I循环流中流动的压力介质气体的一部分从热区的下方合流到第2循环流中，合流后的压力介质气体一边在热区内循环一边冷却，所以能够将在冷却过程中发生的炉上部与下部的温度差消除而将炉内效率地冷却。特别是，在上述热等静压加压装置的容器中，不会将低温的压力介质气体直接向炉内引导，所以不会将容器内周面过度地冷却。此外，如果是使用喷射器的强制循环，则能够实现较高的冷却速度。进而，与在热区内设置风扇的情况相比，使用没有对于耐热性等的材料的制约的喷射器，所以炉构造不变得复杂，HIP装置的价格也不会高涨。此外，在日本 特开2007 - 309626号中，公开了通过将高压容器内的压力介质气体取出到容器外、在容器外冷却后送回到容器内、在短时间内进行冷却工序的技术。在上述美国专利公开2011/165283的HIP装置中，其特征是通过喷射器在炉内形成第2循环流、一边使炉内均热化一边冷却。但是，经由喷射器流入到热区内的在第I循环流中流动的压力介质气体与处于热区内的压力介质气体在温度及密度方面有较大的差异，一般难以混合。即，即使使作为第I循环流流动的低温的压力介质气体合流到作为第2循环流流动的高温的压力介质气体中，在此状态下两者也不会充分混合。因此，在该HIP装置中需要提高喷射器的流速，结果喷射器或风扇的出侧与入侧的压力差(压力损失)变大，在驱动它们的电动机中不得不使用大型的结构。结果，该HIP装置相应于必须对风扇及电动机分出较大的设置空间、处理被处理物的空间变窄。
技术实现思路
·本专利技术是鉴于上述问题而做出的，目的是提供一种不会使HIP处理的处理室(热区)内变窄、在HIP处理后能够将处理室(热区)内效率良好地且在短时间内冷却的HIP装置。为了解决上述课题，本专利技术的热等静压加压装置(HIP装置)采用以下的技术手段。S卩，本专利技术的热等静压加压装置，由以下部分构成高压容器，收容被处理物；非透气性的壳体，配设在上述高压容器的内侧，以使其包围上述被处理物；加热机构，设在上述壳体的内侧，在上述被处理物的周围形成热区，使用上述热区内的压力介质气体对上述被处理物进行等静压加压处理；冷却机构，将在上述壳体的外侧被从上方朝向下方引导而被冷却的压力介质气体引导到上述热区内，将该热区冷却；气体导入机构，装备在上述冷却机构中，上述气体导入机构将在上述壳体的外侧被冷却后的压力介质气体以不与上述热区内的压力介质气体交会的方式从上述高压容器的下部引导到上述热区的上部、向上述热区内导入。优选的是，上述气体导入机构具有从上述热区的下方延伸到热区的上部并且在上述热区的上部开放的导管、和将在上述壳体的外侧被冷却的压力介质气体通过上述导管向热区的上部导引的强制循环机构。优选的是，上述壳体具有设置成包围上述被处理物的内壳体、和设置成从外侧包围该内壳体的外壳体，上述内壳体和外壳体在内外隔开间隔设置；在上述内壳体的内侧，配备有将上述内壳体的内侧的空间分割成内外侧并且包围上述热区的整流筒；上述冷却机构具有第I冷却机构，将压力介质气体循环，以将在上述内壳体与外壳体之间被从下方朝向上方引导的压力介质气体从外壳体的上部向外壳体的外侧导引，将该被导引的压力介质气体一边沿着高压容器的内周面从上方向下方导引一边冷却，将该冷却后的压力介质气体从外壳体的下部向内壳体与外壳体之间送回；第2冷却机构,使压力介质气体在上述整流筒的外侧与上述整流筒的内侧之间循环；上述气体导入机构将由上述第I冷却机构冷却后的压力介质气体向上述热区的上部引导，使其合流到由上述第2冷却机构循环的压力介质气体中。在上述结构的热等静压加压装置中，也可以是，上述第2冷却机构将压力介质气体循环，以将上述热区内的压力介质气体从上述整流筒的上部向上述整流筒的外侧引导，将该被引导到外侧的压力介质气体从上述整流筒的下侧向上述热区内送回。或者，也可以是，上述第2冷却机构将压力介质气体循环，以将上述整流筒的外侧的压力介质气体从上述整流筒的上部向上述热区内引导，将该被引导到热区内的压力介质气体从上述整流筒的下侧向上述热区外侧送回。优选的是，上述导管沿着上述整流筒的外周面或内周面设置。优选的是，上述导管设置成在上下方向上贯通上述整流筒的中央部。优选的是，上述加热机构被配置成从上述热区的中心起算的径向距离一定并且在周向上分为多个；在上述在径向上分为多个的加热机构之间，在距上述热区的中心的径向距离与上述加热机构相同的位置上配备有上述导管。优选的是，具有外部导管，所述外部导管配设为将由上述第I冷却机构冷却后的压力介质气体的一部分向上述高压容器外引导，在高压容器外冷却，向设在高压容器内的上述导管再次引导，并且连接在导管的下端部上；在上述外部导管上，设有设在高压容器外并且使外部导管内的压力介质气体强制地循环的外部强制循环机构。优选的是，上述外部强制循环机构与设在上述导管上、将在上述壳体的外侧被冷却后的压力介质气体向热区的上部导引的强制循环机构分开设置。优选的是，在上述外部导管与导管的连接部分上设有喷射器，所述喷射器将由第I冷却机构循环的压力介质气体的一部分吸引并且使吸引的压力介质气体混合到在上述高压容器外被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热等静压加压装置，其特征在于，由以下部分构成：高压容器，收容被处理物；非透气性的壳体，配设在上述高压容器的内侧，以使其包围上述被处理物；加热机构，设在上述壳体的内侧，在上述被处理物的周围形成热区，使用上述热区内的压力介质气体对上述被处理物进行等静压加压处理；冷却机构，将在上述壳体的外侧被从上方朝向下方引导而被冷却的压力介质气体引导到上述热区内，将该热区冷却；气体导入机构，装备在上述冷却机构中，上述气体导入机构将在上述壳体的外侧被冷却后的压力介质气体以不与上述热区内的压力介质气体交会的方式从上述高压容器的下部引导到上述热区的上部、向上述热区内导入。

【技术特征摘要】
2011.09.21 JP 2011-206123;2012.02.10 JP 2012-02731.一种热等静压加压装置，其特征在于，由以下部分构成 高压容器，收容被处理物； 非透气性的壳体，配设在上述高压容器的内侧，以使其包围上述被处理物； 加热机构，设在上述壳体的内侧，在上述被处理物的周围形成热区，使用上述热区内的压力介质气体对上述被处理物进行等静压加压处理； 冷却机构，将在上述壳体的外侧被从上方朝向下方引导而被冷却的压力介质气体引导到上述热区内，将该热区冷却； 气体导入机构，装备在上述冷却机构中，上述气体导入机构将在上述壳体的外侧被冷却后的压力介质气体以不与上述热区内的压力介质气体交会的方式从上述高压容器的下部引导到上述热区的上部、向上述热区内导入。2.如权利要求1所述的热等静压加压装置，其特征在于， 上述气体导入机构具有从上述热区的下方延伸到热区的上部并且在热区的上部开放的导管、和将在上述壳体的外侧被冷却的压力介质气体通过上述导管向热区的上部导引的强制循环机构。3.如权利要求1所述的热等静压加压装置，其特征在于， 上述壳体具有设置成包围上述被处理物的内壳体和设置成从外侧包围该内壳体的外壳体，上述内壳体和外壳体在内外隔开间隔设置； 在上述内壳体的内侧，配备有将上述内壳体的内侧的空间分割成内外侧并且包围上述热区的整流筒； 上述冷却机构具有 第I冷却机构，将压力介质气体循环，以将在上述内壳体与外壳体之间被从下方朝向上方引导的压力介质气体从外壳体的上部向外壳体的外侧导引，将该被导引的压力介质气体一边沿着高压容器的内周面从上方向下方导引一边冷却，将该冷却后的压力介质气体从外壳体的下部向内壳体与外壳体之间送回； 第2冷却机构，使压力介质气体在上述整流筒的外侧与上述整流筒的内侧之间循环；上述气体导入机构将由上述第I冷却机构冷却后的压力介质气体向上述热区的上部引导，使其合流到由上述第2冷却机构循环的压力介质气体中。4.如权利要求3所述的热等静压加压装...

【专利技术属性】
技术研发人员：中井友充，米田慎，增冈格，渡边克充，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：