热等压加压装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及热等压加压装置。
【背景技术】
[0002]以往，已知有作为使用热等压加压装置的施压方法的HIP法。该HIP法是在被设定为几十?几百MPa的高压的气体环境的压媒气体下使烧结制品(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处理的方法，其特征在于能够使被处理物中的残留气孔消失。因此，该HIP法被确认了机械特性的提高、特性的离差的降低、成品率提高等的效果，近来，达到了广泛在工业中使用。
[0003]可是，在实际的制造现场强烈希望处理的迅速化，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中进行成为必不可少的。所以，在以往的热等压加压装置(以下称作HIP装置)中，提出了在将炉内保持为均热的原状下使冷却速度提高的各种各样的方法。
[0004]例如，在专利文献I中，公开了一种HIP装置，具备:高压容器，收容被处理物；气体不透过性的内壳体，在该高压容器的内侧以将上述被处理物包围的方式配设；气体不透过性的外壳体，以将上述内壳体从外侧包围的方式配设；加热机构，设在上述内壳体的内侧，在被处理物的周围形成热区。上述热区形成在上述内壳体的内部，被该内壳体及上述外壳体绝热地保持。上述等方压加压处理使用储存在上述热区内的压媒气体进行。
[0005]该HIP装置还具备通过在高压容器的内部使压媒气体循环而将上述热区内的被处理物冷却的冷却机构。该冷却机构包括第I冷却机构和第2冷却机构。
[0006]上述第I冷却机构通过使压媒气体循环以使该压媒气体形成第I循环流来进行冷却。在该第I循环流中，上述压媒气体被引导以在内壳体与外壳体之间从下朝上流动，被从外壳体的上部向外壳体的外侧导引，再一边沿着高压容器的内周面被从上向下导引一边被冷却。这样被冷却后的压媒气体被从外壳体的下部向内壳体与外壳体之间送回。
[0007]上述第2冷却机构通过使压媒气体循环以使该压媒气体形成第2循环流来进行该压媒气体的冷却。在该第2循环流中，上述热区内的压媒气体被向该热区的外侧引导，通过与被上述第I冷却机构强制循环的压媒气体合流而被冷却。进行该压媒气体的循环，以将这样被冷却的压媒气体的一部分向热区内送回。
[0008]在上述专利文献I的热等压加压装置中，使用风扇及喷射器使构成上述第I循环流的压媒气体的一部分从热区的下方向第2循环流合流，该合流后的压媒气体一边在热区内循环一边将该热区冷却。这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有效率地冷却。
[0009]此外，在专利文献2中，公开了一种通过将高压容器内的压媒气体取出到容器外、在容器外冷却后向容器内送回、将冷却工序在短时间中进行的热等压加压装置。
[0010]在上述专利文献I的HIP装置中，将热区内的高温气体向绝热层外上部引导、在该高温气体在容器与绝热层间的间隙中下降的期间中通过使该高温气体与容器内表面热交换而使该高温气体降温、和使结果成为低温的气体在热区内循环，能够实现该热区的急速冷却。特别是，在专利文献I的HIP装置中，形成第I循环流的压媒气体被充分地冷却，可以说以能够保持压力容器等的健全性之程度成为低温。
[0011]但是，在该以往技术中，有不能将设在高压容器的下部的电机零件等的温度充分降低的课题。具体而言，在该高压容器的下部，有带有循环气体促进用的旋转控制功能的风扇、马达及用于气体流控制的阀、及其驱动机或电加热器及测温用热电偶的触点等，从这些部件的耐热性的观点，上述高压容器的下部的温度不能说充分低。因而，有可能使这些电机零件烧坏。
[0012]该问题在如专利文献I记载的装置那样使形成上述第I循环流的低温的压媒气体和形成上述第2循环流的高温的压媒气体先合流、使该合流后的压媒气体沿着高压容器的内周面下降的情况下容易成为更严重的问题。
[0013]例如，在仅将不形成第2循环流、形成沿着高压容器的内周面下降而成为低温的第I循环流的压媒气体向热区内引导、将由此成为高温的该压媒气体再次向高压容器内周面引导的、以往以来进行的急冷方法中，由于其循环流量本身较小，所以沿着高压容器内周面下降后的循环流的温度较低，已经被冷却到不发生电机零件的烧坏的温度。但是，在将形成第I循环流的压媒气体与形成第2循环流的压媒气体先混合后、通过使该混合后的压媒气体沿着高压容器的内周面流下来进行冷却的情况下，由于循环气体流量较大，所以上述压媒气体的温度有可能没有充分降低，该高温的压媒气体流入到上述高压容器的下部而使电机零件烧坏的可能性变高。
[0014]这样的先将压媒气体彼此混合后进行冷却的冷却方式在如专利文献I的HIP装置那样使形成第I循环流的压媒气体的循环量变大而想要获取冷却速度的情况下采用的较多。所以，在专利文献I的HIP装置中，有根据运转条件而电机零件烧坏的可能性变大的问题。
[0015]专利文献1:特开2011 - 127886号公报专利文献2:特开2007 - 309626号公报。
【发明内容】
[0016]本发明的目的是提供一种也包括高压容器的下部能够在HIP处理后将处理室内的热区效率良好地冷却的热等压加压装置。
[0017]本发明提供的热等压加压装置具备:气体不透过性的壳体，上述气体不透过性的壳体具有气体不透过性，以将被处理物包围的方式配设；加热部，上述加热部设在该壳体的内侧，在上述被处理物的周围形成热区，由此能够使用该热区内的压媒气体进行上述被处理物的热等压加压处理；高压容器，上述高压容器将收存上述加热部及上述壳体的空间包围且具有将该空间从下方堵塞的底体；和冷却部，上述冷却部将在上述壳体的外侧从上朝下流动而被冷却的压媒气体向上述热区内引导，由此将该热区冷却。该冷却部包括气体导入部和冷却促进部，上述气体导入部将在上述壳体的外侧被冷却的压媒气体以该压媒气体从上述高压容器的下部到上述热区的上部不与上述热区内的压媒气体混杂的方式引导，向上述热区内导入，上述冷却促进部通过使在上述壳体的外侧被冷却的压媒气体与上述底体热交换，将该压媒气体冷却。
【附图说明】
[0018]图1是第I实施方式的HIP装置的正面剖视图。
[0019]图2是第2实施方式的HIP装置的正面剖视图。
【具体实施方式】
[0020]以下，基于附图详细地说明本发明的实施方式。
[0021]图1表示本发明的第I实施方式的热等压加压装置I (以下称作HIP装置I)。该HIP装置I具有收容被处理物W的高压容器2和有气体不透过性的壳体。上述壳体具有内壳体3和外壳体4。上述内壳体3有气体不透过性，以将上述被处理物W包围的方式配设在上述高压容器2的内侧。上述外壳体4有气体不透过性，以将上述内壳体3从外侧包围的方式配设。在内壳体3与外壳体4之间设有省略图示的绝热层5。该绝热层5将内壳体3的内部从该内壳体3的外部绝热地隔尚。
[0022]上述HIP装置I还具备在内壳体3的内侧支承被处理物W的制品台6、将压媒气体加热的加热部7和整流筒8。上述被处理物W被载置到上述制品台6之上。上述整流筒8夹设在加热部7与被处理物W之间，将两者分隔。上述加热部7设在上述整流筒8的外侧，将上述压媒气体加热。通过这样被加热的高温的压媒气体被从上述整流筒8的下侧向整流筒8的内部供给而将被处理物W包围，形成热区。在该热区内进行对于被处理物W的热等压加压处理(以下称作HIP处理)。
[0023]以下，详细地说明构成HIP装置I的各部件。
[0024]上述高压容器2具有容器主体9、盖体10和底体11。上述容器主体9形成为具有沿着上下方向的轴心的圆筒状。该容器主体9朝向上方和下方的双方开口。上述盖体10将上述容器主体9的上侧(图1的纸面的上侧)的开口堵塞，上述底体11将上述容器主体9的下侧(图1的纸面的下侧)的开口堵塞。此外，上述盖体10及上述底体11被未图示的施压框支承，以便不会因容器主体9的压媒气体的压力从容器主体9脱出。
[0025]在上述容器主体9的上侧开口与盖体10之间、以及容器主体9的下侧开口与底体11之间，分别设有密封部件46。这些密封部件46将高压容器2的内部从外部气密地隔离。
[0026]在高压容器2上，连结着设在其周围的、省略图示的供给配管及排出配管。经由这些供给配管及排出配管，分别进行高温高压的压媒气体、例如如被升压到10?300MPa左右以便能够进行HIP处理的氩气或氮气向容器的供给及从容器的排出。
[0027]上述外壳体4是配备在高压容器2的内侧的有盖