熱間等方圧加圧装置
【課題】断熱構造体蓋部が連結手段によって圧力容器用の上蓋にされている構造の熱間等方圧加圧装置において、被処理物の収納と取出しをより容易に短時間で行うことができるようにすること。
【解決手段】圧力容器１、これの上端開口部を開閉自在に閉じる上蓋２、及び下蓋３で形成される高圧室４内に、被処理物を加熱する加熱装置８，１０と、倒立コップ状をなし、断熱構造体円筒部６とこれの上端開口部を開閉自在に閉じる断熱構造体蓋部７とからなる断熱構造体とが配設されている熱間等方圧加圧装置において、上蓋２と断熱構造体蓋部７とを連結する連結部材２０と、断熱構造体蓋部７の貫通孔７ａに通され、一端が上蓋２が下面に固定され、他端が断熱構造体蓋部７の下方に引き出され、該他端に被処理物又は被処理物が搭載された被処理物搭載台を連結するための被処理物用ワイヤー状連結部材３０とを備えている。
【解決手段】圧力容器１、これの上端開口部を開閉自在に閉じる上蓋２、及び下蓋３で形成される高圧室４内に、被処理物を加熱する加熱装置８，１０と、倒立コップ状をなし、断熱構造体円筒部６とこれの上端開口部を開閉自在に閉じる断熱構造体蓋部７とからなる断熱構造体とが配設されている熱間等方圧加圧装置において、上蓋２と断熱構造体蓋部７とを連結する連結部材２０と、断熱構造体蓋部７の貫通孔７ａに通され、一端が上蓋２が下面に固定され、他端が断熱構造体蓋部７の下方に引き出され、該他端に被処理物又は被処理物が搭載された被処理物搭載台を連結するための被処理物用ワイヤー状連結部材３０とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
熱間等方圧加圧装置は、アルゴンなどの不活性ガスを圧力媒体とし、通常９８ＭＰａ以上の高い等方圧力と１０００℃以上の温度との相乗効果を利用して、被処理物を高温高圧処理する装置である。本発明は、熱間等方圧加圧装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱間等方圧加圧装置として、例えば、実公平５−８４７４号公報に記載のものが知られている。この従来の熱間等方圧加圧装置は、筒状の圧力容器と、この圧力容器の上端開口部を開閉自在に閉じる上蓋と、前記圧力容器の下端側を閉じる下蓋とを備え、前記圧力容器、前記上蓋及び前記下蓋によって形成されて圧力媒体が供給される高圧室内に、被処理物を加熱する加熱装置と、この加熱装置を囲む倒立コップ状の断熱構造体（断熱層）とが配設され、前記断熱構造体が、前記圧力容器と同心的に配置された断熱構造体筒状部（断熱層主筒）と、この断熱構造体筒状部の上端開口部を開閉自在に閉じる断熱構造体蓋部（上部断熱板）とから構成されており、さらに、前記断熱構造体蓋部が前記上蓋の下面に固定状に取り付けられているものである。
【０００３】
この従来の熱間等方圧加圧装置では、被処理物を圧力容器の上端開口部から圧力容器内に収納する場合、ハンドリング装置を使用して、上端開口部が開口された断熱構造体筒状の内側に被処理物を収納し、次いで、別のハンドリング装置を使用して、上蓋とこれに固定状に取り付けられている断熱構造体蓋部とを一体的に下降させることでそれらを装着するようにしている。
【０００４】
また、被処理物の高温高圧処理後、被処理物を圧力容器外部に取り出す場合、前記別のハンドリング装置を使用して、上蓋と断熱構造体蓋部とを一体的に上昇させることでそれらを取り外し、次いで、前記ハンドリング装置を使用して、断熱構造体筒状部の内側に載置されている被処理物を取り出すようにしている。
【０００５】
しかしながら、前記従来の熱間等方圧加圧装置では、前述したように、被処理物の収納と取出しに際し、これに使用するハンドリング装置とは別のハンドリング装置を使用して、上蓋及び断熱構造体蓋部の装着と取外しを行うようにしており、被処理物の収納と取出しをより容易に短時間で行うという点において改善の余地があった。
【特許文献１】実公平５−８４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の課題は、断熱構造体蓋部が連結手段によって圧力容器用の上蓋に該上蓋の下方に位置して連結されている構造を備えた熱間等方圧加圧装置において、従来装置に比べて被処理物の収納と取出しをより容易に短時間で行うことができて、生産性の向上を図ることができる熱間等方圧加圧装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００８】
請求項１の発明は、圧力容器、この圧力容器の上端開口部を開閉自在に閉じる上蓋、及び前記圧力容器の下端側を閉じる下蓋によって形成される高圧室内に、被処理物を加熱する加熱装置と、倒立コップ状をなし、前記加熱装置を囲む断熱層として機能する断熱構造体とが配設され、前記断熱構造体が、断熱構造体円筒部と、この断熱構造体円筒部の上端開口部を開閉自在に閉じる断熱構造体蓋部とから構成されている熱間等方圧加圧装置において、前記上蓋と該上蓋の下方に位置させて前記断熱構造体蓋部とを連結する連結部材と、前記断熱構造体蓋部に設けられた単一の貫通孔に通され、一端が前記上蓋の下面に固定され、他端が前記断熱構造体蓋部の下方に引き出され、該他端に被処理物又は被処理物が搭載された被処理物搭載台を連結するための被処理物用ワイヤー状連結部材と、を備えていることを特徴とする熱間等方圧加圧装置である。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１記載の熱間等方圧加圧装置において、前記貫通孔が前記断熱構造体蓋部の半径方向における中心部に設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の熱間等方圧加圧装置において、前記連結部材は、前記断熱構造体蓋部が、被処理物の高温高圧処理時に熱膨張で伸びる前記断熱構造体円筒部と一体に上方へ位置変位可能なように、前記断熱構造体円筒部の軸線方向と平行方向に弾性変形可能な弾性部材を有していることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱間等方圧加圧装置において、前記被処理物用ワイヤー状連結部材は、被処理物が連結され、かつ、前記高圧室内に載置された状態で、当該被処理物の上下方向における変形を吸収可能な変形吸収部を有していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による熱間等方圧加圧装置は、圧力容器用の上蓋にその下方に位置して断熱構造体蓋部が連結手段によって連結されていることに加え、前記断熱構造体蓋部に設けられた単一の貫通孔に通され、その一端が前記上蓋に固定され、その他端が前記断熱構造体蓋部の下方に引き出され、該他端に被処理物又は被処理物が搭載された被処理物搭載台を連結するための被処理物用ワイヤー状連結部材を備えている。
【００１３】
したがって、本発明による熱間等方圧加圧装置は、前記被処理物用ワイヤー状連結部材により前記上蓋と被処理物又は被処理物が搭載された被処理物搭載台とを連結した状態で、前記上蓋、前記断熱構造体蓋部、及び、被処理物又は被処理物が搭載された被処理物搭載台を一緒に圧力容器に向けて下降させることにより、容易に圧力容器の高圧室内に被処理物を収納することができ、また、高温高圧処理後に、前記上蓋、前記断熱構造体蓋部、及び、高温高圧処理が施された被処理物又は該被処理物が搭載された被処理物搭載台を一緒に上昇させることにより、容易に高圧室内より高温高圧処理が施された被処理物を取り出すことができる。よって、上蓋及び断熱構造体蓋部による開閉と被処理物の収納取出しとを別々に行う従来装置に比べて、被処理物の収納と取出しをより容易に短時間で行うことができて、生産性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１５】
図１は本発明の一実施形態による熱間等方圧加圧装置の全体構成を示す縦断面図である。
【００１６】
図１において、１は円筒状の圧力容器であり、例えば、複数の円筒体を焼嵌め結合して構成されている。圧力容器１の上端には上端開口部を開閉自在に閉じる厚肉円板状の上蓋２が配され、圧力容器１の下端側は厚肉円板状の下蓋３により閉じられている。この圧力容器１、上蓋２及び下蓋３により、圧力容器１内に高圧室４が形成されている。下蓋３には、高圧室４にアルゴンガス等の圧力媒体を外部より供給するための高圧ガス導入管路１２が設けられている。この高圧ガス導入管路１２の入側に設けられた高圧ガス導入口（排出口）１３に、図示しない配管がカプラー等を介して接続されている。１４は圧力容器１を冷却するための水冷ジャケットであり、圧力容器１の外側にこれと同心状に配されている。
【００１７】
前記高圧室４には、製品台９に載置される被処理物を高温加熱する加熱装置として、外周部用ヒータ８、及び製品台９の上部に埋設された底部用ヒータ１０が設けられている。なお、製品台９の下部には断熱材１１が充填されている。さらに、外周部用ヒータ８の外側にこれを囲むように、倒立コップ状をなし、断熱層として機能する断熱構造体５が設けられている。
【００１８】
この断熱構造体５は、断熱構造体円筒部６と、この断熱構造体円筒部６の上端開口部を開閉自在に閉じる断熱構造体蓋部７とから構成されている。このうち、断熱構造体蓋部７は、連結部材２０によって前記上蓋２に連結されている。また、この断熱構造体蓋部７には、その半径方向における中心部に単一の貫通孔７ａが設けられている。そして、前記貫通孔７ａに通され、上端が上蓋２の下面に固定され、下端が断熱構造体蓋部７の下方に引き出され、該下端に被処理物Ｗ１又は後述する被処理物搭載台に連結するための被処理物用ワイヤー状連結部材３０が設けられている。
【００１９】
次に、上蓋２と該上蓋２の下方に位置させて断熱構造体蓋部７とを連結する前記連結部材２０について、説明する。図２は図１における連結部材の構成を示す正面図であって、その（ａ）は上蓋及び断熱構造体蓋部が圧力容器から取り外され、断熱構造体蓋部が上方の上蓋で支持されている時の状態を示す図、その（ｂ）は上蓋及び断熱構造体蓋部が圧力容器に装着されている時の状態を示す図である。
【００２０】
図２（ａ）に示すように、上蓋２の下面に、コ字状をなすブラケット２１がその上側フランジ部を当接する状態でボルト２２によって固定されている。このブラケット２１の下側フランジ部の貫通孔に該貫通孔より小径で上下方向に延びる埋込みボルト２３が通されており、この埋込みボルト２３の下端側が断熱構造体蓋部７の上面部分に固定されている。一方、埋込みボルト２３の上端側には、ナット２４が螺合されている。さらに、この埋込みボルト２３には、断熱構造体蓋部７上面と前記下側フランジ部下面とによって両端が規制される圧縮コイルバネ２５が外嵌されている。この圧縮コイルバネ２５は、前記断熱構造体円筒部６の軸線方向と平行方向に弾性変形可能な弾性部材を構成している。
【００２１】
したがって、上蓋２に対して、断熱構造体蓋部７は、前記ナット２４によってその自重による下方への移動を規制される一方、前記圧縮コイルバネ２５の下方への付勢力に抗して上方へ移動可能となされている。
【００２２】
よって、断熱構造体蓋部７は、上蓋２及び断熱構造体蓋部７が圧力容器１から取り外されている場合には、図２（ａ）に示すように、上方の上蓋２で支持される。一方また、断熱構造体蓋部７は、上蓋２及び断熱構造体蓋部７が圧力容器１に装着されている場合には、図２（ｂ）に示すように、圧縮コイルバネ２５に抗して上方へ移動可能となっている。
【００２３】
前記のブラケット２１、ボルト２２、埋込みボルト２３、ナット２４及び圧縮コイルバネ２５は、前記連結部材２０を構成している。本実施形態では、円周方向に９０°間隔で設けられた合計４組の連結部材２０によって、断熱構造体蓋部７が上蓋２に連結されている。
【００２４】
次に、前記被処理物用ワイヤー状連結部材３０について説明する。図３は図１における被処理物用ワイヤー状連結部材の要部を示す正面図である。
【００２５】
図１，図３において、３１は、断熱構造体蓋部の前記貫通孔７ａに通され、上端が上蓋２の下面に固定され、下端が断熱構造体蓋部７の下方に引き出されているバネ部付き小径棒状材である。バネ部付き小径棒状材３１は、その下端部に上下方向に弾性変形可能なバネ部３１ａを有している。バネ部３１ａは、被処理物Ｗ１の上下方向における変形を吸収可能な変形吸収部を構成している。このバネ部付き小径棒状材３１の下端には、被処理物Ｗ１又は後述する被処理物搭載台に連結するための連結用金具３２が装備されている。Ｈ型をなす連結用金具３２の両フランジ部には、ボルト挿通用の貫通孔が設けられている。６０は、被処理物Ｗ１又は後述する被処理物搭載台の上面に取り付けられたリブである。リブ６０には、ボルト挿通用の貫通孔が設けられている。
【００２６】
そして、図３に示すように、ボルト３３とナット３４によってバネ部付き小径棒状材３１の下端に取り付けられた連結用金具３２に、ボルト３５とナット３６によって前記リブ６０を結合することで、被処理物用ワイヤー状連結部材３０によって上蓋２と被処理物Ｗ１又は後述する被処理物搭載台とが連結できるようになっている。
【００２７】
前記のバネ部３１ａを有するバネ部付き小径棒状材３１、連結用金具３２、ボルト３３，３５及びナット３４，３６は、被処理物用ワイヤー状連結部材３０を構成している。
【００２８】
図４は図１の熱間等方圧加圧装置において圧力容器内に被処理物を収納する様子を説明するための図である。
【００２９】
前記のように構成される本実施形態の熱間等方圧加圧装置では、図４に示すように、被処理物用ワイヤー状連結部材３０により上蓋２と被処理物Ｗ１とを連結した状態で、図示しないハンドリング装置により、上蓋２、断熱構造体蓋部７及び被処理物Ｗ１を一緒に圧力容器１に向けて下降させることにより、容易に圧力容器１の高圧室４内に被処理物Ｗ１を収納して、製品台９上に載置することができる。なお、被処理物用ワイヤー状連結部材３０は、断熱構造体蓋部７の半径方向における中心部に設けられた前記貫通孔７ａを通すようにしてあるので、一点支持の形態にて安定に被処理物Ｗ１を吊り下げることができる。
【００３０】
次いで、製品台９上に載置されている被処理物Ｗ１に高温加熱処理が施される。この高温加熱処理時に、熱膨張によって断熱構造体円筒部６に長手方向の伸びが発生しても、断熱構造体蓋部７が前記連結部材２０の圧縮コイルバネ２５の下方への付勢力に抗して上方へ位置変位可能で、上方へ伸びる該断熱構造体円筒部６と一体に上方へ位置変位することができる。これにより、高温加熱処理時の熱膨張による断熱構造体蓋部７及び断熱構造体円筒部６の破損を防止することができる。
【００３１】
また、被処理物用ワイヤー状連結部材３０は弾性変形可能なバネ部３１ａを備えているので、高温加熱処理時に、製品台９上に載置されている被処理物Ｗ１の上下方向における変形が妨げられることがない。
【００３２】
なお、被処理物用ワイヤー状連結部材３０の連結用金具３２は、高温加熱処理によって変形が生じて交換が必要となった場合には、その都度部品交換される。
【００３３】
図５は図１の熱間等方圧加圧装置において圧力容器内から高温高圧処理された被処理物を取り出す様子を説明するための図である。
【００３４】
高温加熱処理後、図５に示すように、図示しない前記ハンドリング装置により、上蓋２、断熱構造体蓋部７及び高温高圧処理が施された被処理物Ｗ１’を一緒に上昇させることにより、容易に圧力容器１内より高温高圧処理が施された被処理物Ｗ１’を取り出すことができる。
【００３５】
このように、本実施形態の熱間等方圧加圧装置では、上蓋及び断熱構造体蓋部による開閉と被処理物の収納取出しとを別々に行う従来装置に比べて、被処理物の収納と取出しをより容易に短時間で行うことができて、生産性の向上を図ることができる。
【００３６】
図６は図１の熱間等方圧加圧装置において単一の被処理物に代えて複数の被処理物を被処理物搭載台に載せて処理する場合であって、圧力容器内に被処理物が搭載された被処理物搭載台を収納する様子を説明するための図、図７は図６における被処理物用ワイヤー状連結部材と被処理物搭載台との連結部分を説明するための正面図、図８は図７におけるＡ−Ａ断面図、図９は圧力容器内に被処理物が搭載された被処理物搭載台がセットされた様子を示す縦断面図である。
【００３７】
図６，図８，図９に示すように、被処理物搭載台５０は、この例では、下段、中段、上段の三段に間隔をあけて配置された円板状部材を上下方向に延びる４本の支柱部材によって支持してなるものである。この例では、被処理物搭載台５０には、２個の円柱状の被処理物Ｗ２が上下に載せられている。被処理物搭載台５０の上面には、貫通孔を有するリブ６０'が取り付けられている。
【００３８】
この被処理物搭載台５０は、図７，図８に示すように、前記のボルト３３とナット３４によって前記バネ部付き小径棒状材３１の下端に取り付けられた前記連結用金具３２に、前記のボルト３５とナット３６によって前記リブ６０’を結合することで、前記被処理物用ワイヤー状連結部材３０により、前記上蓋２と連結されている。
【００３９】
このように、本実施形態の熱間等方圧加圧装置では、図６に示すように、被処理物用ワイヤー状連結部材３０により上蓋２と被処理物Ｗ２が搭載された被処理物搭載台５０とを連結した状態で、図示しないハンドリング装置により、上蓋２、断熱構造体蓋部７及び被処理物搭載台５０を一緒に圧力容器１に向けて下降させることにより、容易に圧力容器１の高圧室４内に被処理物Ｗ２が搭載された被処理物搭載台５０を収納して、製品台９上に載置することができる（図９参照）。また、高温加熱処理後、図示しない前記ハンドリング装置により、上蓋２、断熱構造体蓋部７及び高温高圧処理が施された被処理物Ｗ２が搭載された被処理物搭載台５０を一緒に上昇させることにより、容易に圧力容器１内より該被処理物搭載台５０を取り出すことができる。
【００４０】
このように、本実施形態の熱間等方圧加圧装置では、上蓋及び断熱構造体蓋部による開閉と被処理物搭載台の収納取出しとを別々に行う装置に比べて、被処理物が搭載された被処理物搭載台の収納と取出しをより容易に短時間で行うことができて、生産性の向上を図ることができる。
【００４１】
図１０は本発明の別の実施形態による熱間等方圧加圧装置の全体構成を示す縦断面図、図１１は被処理物が圧力容器に収納され、製品台上に載置された状態で、ワイヤーにたるみ部が形成されている様子を示す図、図１２は図１０の熱間等方圧加圧装置において圧力容器内から高温高圧処理された被処理物を取り出す様子を説明するための図である。被処理物用ワイヤー状連結部材４０の構成が異なる点以外は、前記図１に示す熱間等方圧加圧装置と同一構成なので、両者に共通する部分には同一の符号を付しており、異なる点について説明する。
【００４２】
この実施形態による熱間等方圧加圧装置の被処理物用ワイヤー状連結部材４０は、図１０に示すように、前記バネ部付き小径棒状材３１に代えてワイヤー４１を用いて構成されており、この点以外の連結用金具３２などの構成は、前記被処理物用ワイヤー状連結部材３０と同一である。
【００４３】
そして、図１０に示すように、被処理物Ｗ１が圧力容器１内に収納され、製品台９上に載置された状態で、変形吸収部としてのたるみ部４１ａ（図１１参照）が形成されるようにワイヤー４１の長さが設定されている。その結果、高温加熱処理時に、製品台９上に載置されている被処理物Ｗ１の上下方向における変形が妨げられることがない。
【００４４】
このようなワイヤー４１を有する被処理物用ワイヤー状連結部材４０を備えた熱間等方圧加圧装置においても、前記被処理物用ワイヤー状連結部材３０を備えた前記の熱間等方圧加圧装置と同様に、従来装置に比べて、被処理物の収納と取出しをより容易に短時間で行うことができて、生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態による熱間等方圧加圧装置の全体構成を示す縦断面図である。
【図２】図１における連結部材の構成を示す正面図であって、その（ａ）は上蓋及び断熱構造体蓋部が圧力容器から取り外され、断熱構造体蓋部が上方の上蓋で支持されている時の状態を示す図、その（ｂ）は上蓋及び断熱構造体蓋部が圧力容器に装着されている時の状態を示す図である。
【図３】図１における被処理物用ワイヤー状連結部材の要部を示す正面図である。
【図４】図１の熱間等方圧加圧装置において圧力容器内に被処理物を収納する様子を説明するための図である。
【図５】図１の熱間等方圧加圧装置において圧力容器内から高温高圧処理された被処理物を取り出す様子を説明するための図である。
【図６】図１の熱間等方圧加圧装置において単一の被処理物に代えて複数の被処理物を被処理物搭載台に載せて処理する場合であって、圧力容器内に被処理物が搭載された被処理物搭載台を収納する様子を説明するための図である。
【図７】図６における被処理物用ワイヤー状連結部材と被処理物搭載台との連結部分を説明するための正面図である。
【図８】図７におけるＡ−Ａ断面図である。
【図９】圧力容器内に被処理物が搭載された被処理物搭載台が収納された様子を示す縦断面図である。
【図１０】本発明の別の実施形態による熱間等方圧加圧装置の全体構成を示す縦断面図である。
【図１１】被処理物が圧力容器に収納され、製品台上に載置された状態で、ワイヤーにたるみ部が形成されている様子を示す図である。
【図１２】図１０の熱間等方圧加圧装置において圧力容器内から高温高圧処理された被処理物を取り出す様子を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…圧力容器１ ２…上蓋 ３…下蓋 ４…高圧室
５…断熱構造体 ６…断熱構造体円筒部 ７…断熱構造体蓋部 ７ａ…貫通孔
８…外周部用ヒータ ９…製品台 １０…底部用ヒータ １１…断熱材
１２…高圧ガス導入管路 １３…高圧ガス導入口 １４…水冷ジャケット
２０…連結部材 ２１…ブラケット ２２…ボルト ２３…埋込みボルト
２４…ナット ２５…圧縮コイルバネ
３０…被処理物用ワイヤー状連結部材
３１…バネ部付き小径棒状材 ３１ａ…バネ部
３２…連結用金具 ３３，３５…ボルト ３４，３６…ナット
４０…被処理物用ワイヤー状連結部材
４１…ワイヤー ４１ａ…たるみ部
５０…被処理物搭載台
６０，６０’…リブ
Ｗ１，Ｗ１’，Ｗ２…被処理物
【技術分野】
【０００１】
熱間等方圧加圧装置は、アルゴンなどの不活性ガスを圧力媒体とし、通常９８ＭＰａ以上の高い等方圧力と１０００℃以上の温度との相乗効果を利用して、被処理物を高温高圧処理する装置である。本発明は、熱間等方圧加圧装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱間等方圧加圧装置として、例えば、実公平５−８４７４号公報に記載のものが知られている。この従来の熱間等方圧加圧装置は、筒状の圧力容器と、この圧力容器の上端開口部を開閉自在に閉じる上蓋と、前記圧力容器の下端側を閉じる下蓋とを備え、前記圧力容器、前記上蓋及び前記下蓋によって形成されて圧力媒体が供給される高圧室内に、被処理物を加熱する加熱装置と、この加熱装置を囲む倒立コップ状の断熱構造体（断熱層）とが配設され、前記断熱構造体が、前記圧力容器と同心的に配置された断熱構造体筒状部（断熱層主筒）と、この断熱構造体筒状部の上端開口部を開閉自在に閉じる断熱構造体蓋部（上部断熱板）とから構成されており、さらに、前記断熱構造体蓋部が前記上蓋の下面に固定状に取り付けられているものである。
【０００３】
この従来の熱間等方圧加圧装置では、被処理物を圧力容器の上端開口部から圧力容器内に収納する場合、ハンドリング装置を使用して、上端開口部が開口された断熱構造体筒状の内側に被処理物を収納し、次いで、別のハンドリング装置を使用して、上蓋とこれに固定状に取り付けられている断熱構造体蓋部とを一体的に下降させることでそれらを装着するようにしている。
【０００４】
また、被処理物の高温高圧処理後、被処理物を圧力容器外部に取り出す場合、前記別のハンドリング装置を使用して、上蓋と断熱構造体蓋部とを一体的に上昇させることでそれらを取り外し、次いで、前記ハンドリング装置を使用して、断熱構造体筒状部の内側に載置されている被処理物を取り出すようにしている。
【０００５】
しかしながら、前記従来の熱間等方圧加圧装置では、前述したように、被処理物の収納と取出しに際し、これに使用するハンドリング装置とは別のハンドリング装置を使用して、上蓋及び断熱構造体蓋部の装着と取外しを行うようにしており、被処理物の収納と取出しをより容易に短時間で行うという点において改善の余地があった。
【特許文献１】実公平５−８４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の課題は、断熱構造体蓋部が連結手段によって圧力容器用の上蓋に該上蓋の下方に位置して連結されている構造を備えた熱間等方圧加圧装置において、従来装置に比べて被処理物の収納と取出しをより容易に短時間で行うことができて、生産性の向上を図ることができる熱間等方圧加圧装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００８】
請求項１の発明は、圧力容器、この圧力容器の上端開口部を開閉自在に閉じる上蓋、及び前記圧力容器の下端側を閉じる下蓋によって形成される高圧室内に、被処理物を加熱する加熱装置と、倒立コップ状をなし、前記加熱装置を囲む断熱層として機能する断熱構造体とが配設され、前記断熱構造体が、断熱構造体円筒部と、この断熱構造体円筒部の上端開口部を開閉自在に閉じる断熱構造体蓋部とから構成されている熱間等方圧加圧装置において、前記上蓋と該上蓋の下方に位置させて前記断熱構造体蓋部とを連結する連結部材と、前記断熱構造体蓋部に設けられた単一の貫通孔に通され、一端が前記上蓋の下面に固定され、他端が前記断熱構造体蓋部の下方に引き出され、該他端に被処理物又は被処理物が搭載された被処理物搭載台を連結するための被処理物用ワイヤー状連結部材と、を備えていることを特徴とする熱間等方圧加圧装置である。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１記載の熱間等方圧加圧装置において、前記貫通孔が前記断熱構造体蓋部の半径方向における中心部に設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の熱間等方圧加圧装置において、前記連結部材は、前記断熱構造体蓋部が、被処理物の高温高圧処理時に熱膨張で伸びる前記断熱構造体円筒部と一体に上方へ位置変位可能なように、前記断熱構造体円筒部の軸線方向と平行方向に弾性変形可能な弾性部材を有していることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱間等方圧加圧装置において、前記被処理物用ワイヤー状連結部材は、被処理物が連結され、かつ、前記高圧室内に載置された状態で、当該被処理物の上下方向における変形を吸収可能な変形吸収部を有していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による熱間等方圧加圧装置は、圧力容器用の上蓋にその下方に位置して断熱構造体蓋部が連結手段によって連結されていることに加え、前記断熱構造体蓋部に設けられた単一の貫通孔に通され、その一端が前記上蓋に固定され、その他端が前記断熱構造体蓋部の下方に引き出され、該他端に被処理物又は被処理物が搭載された被処理物搭載台を連結するための被処理物用ワイヤー状連結部材を備えている。
【００１３】
したがって、本発明による熱間等方圧加圧装置は、前記被処理物用ワイヤー状連結部材により前記上蓋と被処理物又は被処理物が搭載された被処理物搭載台とを連結した状態で、前記上蓋、前記断熱構造体蓋部、及び、被処理物又は被処理物が搭載された被処理物搭載台を一緒に圧力容器に向けて下降させることにより、容易に圧力容器の高圧室内に被処理物を収納することができ、また、高温高圧処理後に、前記上蓋、前記断熱構造体蓋部、及び、高温高圧処理が施された被処理物又は該被処理物が搭載された被処理物搭載台を一緒に上昇させることにより、容易に高圧室内より高温高圧処理が施された被処理物を取り出すことができる。よって、上蓋及び断熱構造体蓋部による開閉と被処理物の収納取出しとを別々に行う従来装置に比べて、被処理物の収納と取出しをより容易に短時間で行うことができて、生産性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１５】
図１は本発明の一実施形態による熱間等方圧加圧装置の全体構成を示す縦断面図である。
【００１６】
図１において、１は円筒状の圧力容器であり、例えば、複数の円筒体を焼嵌め結合して構成されている。圧力容器１の上端には上端開口部を開閉自在に閉じる厚肉円板状の上蓋２が配され、圧力容器１の下端側は厚肉円板状の下蓋３により閉じられている。この圧力容器１、上蓋２及び下蓋３により、圧力容器１内に高圧室４が形成されている。下蓋３には、高圧室４にアルゴンガス等の圧力媒体を外部より供給するための高圧ガス導入管路１２が設けられている。この高圧ガス導入管路１２の入側に設けられた高圧ガス導入口（排出口）１３に、図示しない配管がカプラー等を介して接続されている。１４は圧力容器１を冷却するための水冷ジャケットであり、圧力容器１の外側にこれと同心状に配されている。
【００１７】
前記高圧室４には、製品台９に載置される被処理物を高温加熱する加熱装置として、外周部用ヒータ８、及び製品台９の上部に埋設された底部用ヒータ１０が設けられている。なお、製品台９の下部には断熱材１１が充填されている。さらに、外周部用ヒータ８の外側にこれを囲むように、倒立コップ状をなし、断熱層として機能する断熱構造体５が設けられている。
【００１８】
この断熱構造体５は、断熱構造体円筒部６と、この断熱構造体円筒部６の上端開口部を開閉自在に閉じる断熱構造体蓋部７とから構成されている。このうち、断熱構造体蓋部７は、連結部材２０によって前記上蓋２に連結されている。また、この断熱構造体蓋部７には、その半径方向における中心部に単一の貫通孔７ａが設けられている。そして、前記貫通孔７ａに通され、上端が上蓋２の下面に固定され、下端が断熱構造体蓋部７の下方に引き出され、該下端に被処理物Ｗ１又は後述する被処理物搭載台に連結するための被処理物用ワイヤー状連結部材３０が設けられている。
【００１９】
次に、上蓋２と該上蓋２の下方に位置させて断熱構造体蓋部７とを連結する前記連結部材２０について、説明する。図２は図１における連結部材の構成を示す正面図であって、その（ａ）は上蓋及び断熱構造体蓋部が圧力容器から取り外され、断熱構造体蓋部が上方の上蓋で支持されている時の状態を示す図、その（ｂ）は上蓋及び断熱構造体蓋部が圧力容器に装着されている時の状態を示す図である。
【００２０】
図２（ａ）に示すように、上蓋２の下面に、コ字状をなすブラケット２１がその上側フランジ部を当接する状態でボルト２２によって固定されている。このブラケット２１の下側フランジ部の貫通孔に該貫通孔より小径で上下方向に延びる埋込みボルト２３が通されており、この埋込みボルト２３の下端側が断熱構造体蓋部７の上面部分に固定されている。一方、埋込みボルト２３の上端側には、ナット２４が螺合されている。さらに、この埋込みボルト２３には、断熱構造体蓋部７上面と前記下側フランジ部下面とによって両端が規制される圧縮コイルバネ２５が外嵌されている。この圧縮コイルバネ２５は、前記断熱構造体円筒部６の軸線方向と平行方向に弾性変形可能な弾性部材を構成している。
【００２１】
したがって、上蓋２に対して、断熱構造体蓋部７は、前記ナット２４によってその自重による下方への移動を規制される一方、前記圧縮コイルバネ２５の下方への付勢力に抗して上方へ移動可能となされている。
【００２２】
よって、断熱構造体蓋部７は、上蓋２及び断熱構造体蓋部７が圧力容器１から取り外されている場合には、図２（ａ）に示すように、上方の上蓋２で支持される。一方また、断熱構造体蓋部７は、上蓋２及び断熱構造体蓋部７が圧力容器１に装着されている場合には、図２（ｂ）に示すように、圧縮コイルバネ２５に抗して上方へ移動可能となっている。
【００２３】
前記のブラケット２１、ボルト２２、埋込みボルト２３、ナット２４及び圧縮コイルバネ２５は、前記連結部材２０を構成している。本実施形態では、円周方向に９０°間隔で設けられた合計４組の連結部材２０によって、断熱構造体蓋部７が上蓋２に連結されている。
【００２４】
次に、前記被処理物用ワイヤー状連結部材３０について説明する。図３は図１における被処理物用ワイヤー状連結部材の要部を示す正面図である。
【００２５】
図１，図３において、３１は、断熱構造体蓋部の前記貫通孔７ａに通され、上端が上蓋２の下面に固定され、下端が断熱構造体蓋部７の下方に引き出されているバネ部付き小径棒状材である。バネ部付き小径棒状材３１は、その下端部に上下方向に弾性変形可能なバネ部３１ａを有している。バネ部３１ａは、被処理物Ｗ１の上下方向における変形を吸収可能な変形吸収部を構成している。このバネ部付き小径棒状材３１の下端には、被処理物Ｗ１又は後述する被処理物搭載台に連結するための連結用金具３２が装備されている。Ｈ型をなす連結用金具３２の両フランジ部には、ボルト挿通用の貫通孔が設けられている。６０は、被処理物Ｗ１又は後述する被処理物搭載台の上面に取り付けられたリブである。リブ６０には、ボルト挿通用の貫通孔が設けられている。
【００２６】
そして、図３に示すように、ボルト３３とナット３４によってバネ部付き小径棒状材３１の下端に取り付けられた連結用金具３２に、ボルト３５とナット３６によって前記リブ６０を結合することで、被処理物用ワイヤー状連結部材３０によって上蓋２と被処理物Ｗ１又は後述する被処理物搭載台とが連結できるようになっている。
【００２７】
前記のバネ部３１ａを有するバネ部付き小径棒状材３１、連結用金具３２、ボルト３３，３５及びナット３４，３６は、被処理物用ワイヤー状連結部材３０を構成している。
【００２８】
図４は図１の熱間等方圧加圧装置において圧力容器内に被処理物を収納する様子を説明するための図である。
【００２９】
前記のように構成される本実施形態の熱間等方圧加圧装置では、図４に示すように、被処理物用ワイヤー状連結部材３０により上蓋２と被処理物Ｗ１とを連結した状態で、図示しないハンドリング装置により、上蓋２、断熱構造体蓋部７及び被処理物Ｗ１を一緒に圧力容器１に向けて下降させることにより、容易に圧力容器１の高圧室４内に被処理物Ｗ１を収納して、製品台９上に載置することができる。なお、被処理物用ワイヤー状連結部材３０は、断熱構造体蓋部７の半径方向における中心部に設けられた前記貫通孔７ａを通すようにしてあるので、一点支持の形態にて安定に被処理物Ｗ１を吊り下げることができる。
【００３０】
次いで、製品台９上に載置されている被処理物Ｗ１に高温加熱処理が施される。この高温加熱処理時に、熱膨張によって断熱構造体円筒部６に長手方向の伸びが発生しても、断熱構造体蓋部７が前記連結部材２０の圧縮コイルバネ２５の下方への付勢力に抗して上方へ位置変位可能で、上方へ伸びる該断熱構造体円筒部６と一体に上方へ位置変位することができる。これにより、高温加熱処理時の熱膨張による断熱構造体蓋部７及び断熱構造体円筒部６の破損を防止することができる。
【００３１】
また、被処理物用ワイヤー状連結部材３０は弾性変形可能なバネ部３１ａを備えているので、高温加熱処理時に、製品台９上に載置されている被処理物Ｗ１の上下方向における変形が妨げられることがない。
【００３２】
なお、被処理物用ワイヤー状連結部材３０の連結用金具３２は、高温加熱処理によって変形が生じて交換が必要となった場合には、その都度部品交換される。
【００３３】
図５は図１の熱間等方圧加圧装置において圧力容器内から高温高圧処理された被処理物を取り出す様子を説明するための図である。
【００３４】
高温加熱処理後、図５に示すように、図示しない前記ハンドリング装置により、上蓋２、断熱構造体蓋部７及び高温高圧処理が施された被処理物Ｗ１’を一緒に上昇させることにより、容易に圧力容器１内より高温高圧処理が施された被処理物Ｗ１’を取り出すことができる。
【００３５】
このように、本実施形態の熱間等方圧加圧装置では、上蓋及び断熱構造体蓋部による開閉と被処理物の収納取出しとを別々に行う従来装置に比べて、被処理物の収納と取出しをより容易に短時間で行うことができて、生産性の向上を図ることができる。
【００３６】
図６は図１の熱間等方圧加圧装置において単一の被処理物に代えて複数の被処理物を被処理物搭載台に載せて処理する場合であって、圧力容器内に被処理物が搭載された被処理物搭載台を収納する様子を説明するための図、図７は図６における被処理物用ワイヤー状連結部材と被処理物搭載台との連結部分を説明するための正面図、図８は図７におけるＡ−Ａ断面図、図９は圧力容器内に被処理物が搭載された被処理物搭載台がセットされた様子を示す縦断面図である。
【００３７】
図６，図８，図９に示すように、被処理物搭載台５０は、この例では、下段、中段、上段の三段に間隔をあけて配置された円板状部材を上下方向に延びる４本の支柱部材によって支持してなるものである。この例では、被処理物搭載台５０には、２個の円柱状の被処理物Ｗ２が上下に載せられている。被処理物搭載台５０の上面には、貫通孔を有するリブ６０'が取り付けられている。
【００３８】
この被処理物搭載台５０は、図７，図８に示すように、前記のボルト３３とナット３４によって前記バネ部付き小径棒状材３１の下端に取り付けられた前記連結用金具３２に、前記のボルト３５とナット３６によって前記リブ６０’を結合することで、前記被処理物用ワイヤー状連結部材３０により、前記上蓋２と連結されている。
【００３９】
このように、本実施形態の熱間等方圧加圧装置では、図６に示すように、被処理物用ワイヤー状連結部材３０により上蓋２と被処理物Ｗ２が搭載された被処理物搭載台５０とを連結した状態で、図示しないハンドリング装置により、上蓋２、断熱構造体蓋部７及び被処理物搭載台５０を一緒に圧力容器１に向けて下降させることにより、容易に圧力容器１の高圧室４内に被処理物Ｗ２が搭載された被処理物搭載台５０を収納して、製品台９上に載置することができる（図９参照）。また、高温加熱処理後、図示しない前記ハンドリング装置により、上蓋２、断熱構造体蓋部７及び高温高圧処理が施された被処理物Ｗ２が搭載された被処理物搭載台５０を一緒に上昇させることにより、容易に圧力容器１内より該被処理物搭載台５０を取り出すことができる。
【００４０】
このように、本実施形態の熱間等方圧加圧装置では、上蓋及び断熱構造体蓋部による開閉と被処理物搭載台の収納取出しとを別々に行う装置に比べて、被処理物が搭載された被処理物搭載台の収納と取出しをより容易に短時間で行うことができて、生産性の向上を図ることができる。
【００４１】
図１０は本発明の別の実施形態による熱間等方圧加圧装置の全体構成を示す縦断面図、図１１は被処理物が圧力容器に収納され、製品台上に載置された状態で、ワイヤーにたるみ部が形成されている様子を示す図、図１２は図１０の熱間等方圧加圧装置において圧力容器内から高温高圧処理された被処理物を取り出す様子を説明するための図である。被処理物用ワイヤー状連結部材４０の構成が異なる点以外は、前記図１に示す熱間等方圧加圧装置と同一構成なので、両者に共通する部分には同一の符号を付しており、異なる点について説明する。
【００４２】
この実施形態による熱間等方圧加圧装置の被処理物用ワイヤー状連結部材４０は、図１０に示すように、前記バネ部付き小径棒状材３１に代えてワイヤー４１を用いて構成されており、この点以外の連結用金具３２などの構成は、前記被処理物用ワイヤー状連結部材３０と同一である。
【００４３】
そして、図１０に示すように、被処理物Ｗ１が圧力容器１内に収納され、製品台９上に載置された状態で、変形吸収部としてのたるみ部４１ａ（図１１参照）が形成されるようにワイヤー４１の長さが設定されている。その結果、高温加熱処理時に、製品台９上に載置されている被処理物Ｗ１の上下方向における変形が妨げられることがない。
【００４４】
このようなワイヤー４１を有する被処理物用ワイヤー状連結部材４０を備えた熱間等方圧加圧装置においても、前記被処理物用ワイヤー状連結部材３０を備えた前記の熱間等方圧加圧装置と同様に、従来装置に比べて、被処理物の収納と取出しをより容易に短時間で行うことができて、生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態による熱間等方圧加圧装置の全体構成を示す縦断面図である。
【図２】図１における連結部材の構成を示す正面図であって、その（ａ）は上蓋及び断熱構造体蓋部が圧力容器から取り外され、断熱構造体蓋部が上方の上蓋で支持されている時の状態を示す図、その（ｂ）は上蓋及び断熱構造体蓋部が圧力容器に装着されている時の状態を示す図である。
【図３】図１における被処理物用ワイヤー状連結部材の要部を示す正面図である。
【図４】図１の熱間等方圧加圧装置において圧力容器内に被処理物を収納する様子を説明するための図である。
【図５】図１の熱間等方圧加圧装置において圧力容器内から高温高圧処理された被処理物を取り出す様子を説明するための図である。
【図６】図１の熱間等方圧加圧装置において単一の被処理物に代えて複数の被処理物を被処理物搭載台に載せて処理する場合であって、圧力容器内に被処理物が搭載された被処理物搭載台を収納する様子を説明するための図である。
【図７】図６における被処理物用ワイヤー状連結部材と被処理物搭載台との連結部分を説明するための正面図である。
【図８】図７におけるＡ−Ａ断面図である。
【図９】圧力容器内に被処理物が搭載された被処理物搭載台が収納された様子を示す縦断面図である。
【図１０】本発明の別の実施形態による熱間等方圧加圧装置の全体構成を示す縦断面図である。
【図１１】被処理物が圧力容器に収納され、製品台上に載置された状態で、ワイヤーにたるみ部が形成されている様子を示す図である。
【図１２】図１０の熱間等方圧加圧装置において圧力容器内から高温高圧処理された被処理物を取り出す様子を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…圧力容器１ ２…上蓋 ３…下蓋 ４…高圧室
５…断熱構造体 ６…断熱構造体円筒部 ７…断熱構造体蓋部 ７ａ…貫通孔
８…外周部用ヒータ ９…製品台 １０…底部用ヒータ １１…断熱材
１２…高圧ガス導入管路 １３…高圧ガス導入口 １４…水冷ジャケット
２０…連結部材 ２１…ブラケット ２２…ボルト ２３…埋込みボルト
２４…ナット ２５…圧縮コイルバネ
３０…被処理物用ワイヤー状連結部材
３１…バネ部付き小径棒状材 ３１ａ…バネ部
３２…連結用金具 ３３，３５…ボルト ３４，３６…ナット
４０…被処理物用ワイヤー状連結部材
４１…ワイヤー ４１ａ…たるみ部
５０…被処理物搭載台
６０，６０’…リブ
Ｗ１，Ｗ１’，Ｗ２…被処理物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力容器、この圧力容器の上端開口部を開閉自在に閉じる上蓋、及び前記圧力容器の下端側を閉じる下蓋によって形成される高圧室内に、被処理物を加熱する加熱装置と、倒立コップ状をなし、前記加熱装置を囲む断熱層として機能する断熱構造体とが配設され、前記断熱構造体が、断熱構造体円筒部と、この断熱構造体円筒部の上端開口部を開閉自在に閉じる断熱構造体蓋部とから構成されている熱間等方圧加圧装置において、
前記上蓋と該上蓋の下方に位置させて前記断熱構造体蓋部とを連結する連結部材と、前記断熱構造体蓋部に設けられた単一の貫通孔に通され、一端が前記上蓋の下面に固定され、他端が前記断熱構造体蓋部の下方に引き出され、該他端に被処理物又は被処理物が搭載された被処理物搭載台を連結するための被処理物用ワイヤー状連結部材と、を備えていることを特徴とする熱間等方圧加圧装置。
【請求項２】
前記貫通孔が前記断熱構造体蓋部の半径方向における中心部に設けられていることを特徴とする請求項１記載の熱間等方圧加圧装置。
【請求項３】
前記連結部材は、前記断熱構造体蓋部が、被処理物の高温高圧処理時に熱膨張で伸びる前記断熱構造体円筒部と一体に上方へ位置変位可能なように、前記断熱構造体円筒部の軸線方向と平行方向に弾性変形可能な弾性部材を有していることを特徴とする請求項１又は２記載の熱間等方圧加圧装置。
【請求項４】
前記被処理物用ワイヤー状連結部材は、被処理物が連結され、かつ、前記高圧室内に載置された状態で、当該被処理物の上下方向における変形を吸収可能な変形吸収部を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱間等方圧加圧装置。
【請求項１】
圧力容器、この圧力容器の上端開口部を開閉自在に閉じる上蓋、及び前記圧力容器の下端側を閉じる下蓋によって形成される高圧室内に、被処理物を加熱する加熱装置と、倒立コップ状をなし、前記加熱装置を囲む断熱層として機能する断熱構造体とが配設され、前記断熱構造体が、断熱構造体円筒部と、この断熱構造体円筒部の上端開口部を開閉自在に閉じる断熱構造体蓋部とから構成されている熱間等方圧加圧装置において、
前記上蓋と該上蓋の下方に位置させて前記断熱構造体蓋部とを連結する連結部材と、前記断熱構造体蓋部に設けられた単一の貫通孔に通され、一端が前記上蓋の下面に固定され、他端が前記断熱構造体蓋部の下方に引き出され、該他端に被処理物又は被処理物が搭載された被処理物搭載台を連結するための被処理物用ワイヤー状連結部材と、を備えていることを特徴とする熱間等方圧加圧装置。
【請求項２】
前記貫通孔が前記断熱構造体蓋部の半径方向における中心部に設けられていることを特徴とする請求項１記載の熱間等方圧加圧装置。
【請求項３】
前記連結部材は、前記断熱構造体蓋部が、被処理物の高温高圧処理時に熱膨張で伸びる前記断熱構造体円筒部と一体に上方へ位置変位可能なように、前記断熱構造体円筒部の軸線方向と平行方向に弾性変形可能な弾性部材を有していることを特徴とする請求項１又は２記載の熱間等方圧加圧装置。
【請求項４】
前記被処理物用ワイヤー状連結部材は、被処理物が連結され、かつ、前記高圧室内に載置された状態で、当該被処理物の上下方向における変形を吸収可能な変形吸収部を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱間等方圧加圧装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−１２１８２２（Ｐ２０１０−１２１８２２Ａ）
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９４４０５（Ｐ２００８−２９４４０５）
【出願日】平成２０年１１月１８日（２００８．１１．１８）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１８日（２００８．１１．１８）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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