热等压加压装置的制造方法_3

文档序号:9476013阅读:来源:国知局
r>[0047]具体而言,上述各导管28从在风扇收存部32的上端开口的上述下端朝向上方延伸,在上述内部底壁50的内部向径向的外侧弯曲,在达到了该内部底壁50的外周面后再次朝向上方弯曲,沿着整流筒8的外周面朝上以直线状延伸到热区的上部。该导管28的上端朝向热区的上部开口。
[0048]S卩,导管28的上端从径外侧朝向径内侧弯曲,以朝向热区的上端。该导管28具有如喷嘴那样形成为尖细状的前端。如果这样导管28的前端是朝向径内侧的喷嘴状,则从该导管28的前端喷出的压媒气体与在热区内向上方移动来的压媒气体对流接触而相互被混合。因而,能够进行温度差较大而相互难以被混合的压媒气体彼此(具体而言,从上述导管28的前端喷出的压媒气体与在热区内朝上移动后的压媒气体)的)可靠的混合。
[0049]在本实施方式中,上述导管28分别被配置在夹着整流筒8的中心对称的两个位置(绕中心为180°的位置)。但是,导管28的数量也可以是I根,此外也可以是3根以上。此夕卜,在具备多个导管28的情况下,这些导管28也可以并不一定在周向上等间隔地配置。
[0050]该HIP装置I还具备具有节流阀的功能的第2阀机构33。该第2阀机构33设在上述第2流通孔24的中途部分,通过将在该第2流通孔24中流通的压媒气体的流量节流,能够调整在上述导管28中流通的压媒气体的流量与向内侧流路22返回的压媒气体的流量的比率。这样的由第2阀机构33进行的第2流通孔24的开闭能够进行从风扇收存部32向内侧流路22流入的压媒气体的流量与向热区流入的压媒气体的流量的流量比的调整,进而能够任意地变更形成第I循环流41的压媒气体的流量与形成第2循环流42的压媒气体的流量的比例(流量比),还能够更精密地控制HIP装置I的冷却速度。
[0051]形成上述第I循环流41的压媒气体虽说如上述那样被冷却了,但如果考虑设在高压容器2的下部的构成强制循环部25的风扇29及马达30、第2阀机构33的驱动机构、或者构成加热部7的电加热器及测温用热电偶等电机零件的耐热性,则不能说是充分地成为低温。
[0052]所以,图1所示的HIP装置I还具备冷却促进部37。该冷却促进部37通过使在外壳体4的外侧(外侧流路12)被冷却的压媒气体与底体11热交换,将被第I冷却机构冷却后的压媒气体进一步冷却,将该冷却后的压媒气体向上述底体11的上方的气体储存部35输送。
[0053]上述气体储存部35如图1所示,形成在上述底体11与壳体底体14之间,是能够将用来向气体导入部27导入的压媒气体储存的空间。该气体储存部35位于壳体底体14的内部中的上述风扇收存部32的下侧。气体储存部35被隔壁48从外壳体4的外侧的空间、换言之从外侧流路12隔离。
[0054]上述冷却促进部37通过使在外壳体4的外侧被冷却的压媒气体与底体11热交换而将该压媒气体冷却后,向气体储存部35输送。具体而言,第I实施方式的冷却促进部37具有形成在底体11的内部的气体冷却流路36,该气体冷却流路36以在外壳体4的外侧被冷却的压媒气体在底体11内环绕的方式,将该压媒气体引导。
[0055]接着,对上述气体储存部35和构成上述冷却促进部37的上述气体冷却流路36详细地说明。
[0056]气体储存部35形成在壳体底体14的下表面的下方,朝向下方开口。该气体储存部35的内部为空洞,在该空洞中储存压媒气体。上述风扇收存部32位于上述气体储存部35的上侧,这些气体储存部35和风扇收存部32通过上述下开口部16相互连通。进而,该气体储存部35收容对于高温较弱的构成上述强制循环部25的马达30、及第2阀机构33等对于高温较弱的设备。
[0057]气体储存部35如上述那样被从外侧流路12隔离。更详细地讲,该HIP装置I具备隔壁47。该隔壁47夹设在壳体底体14的下端与底体11的上表面之间,在将上述气体储存部35和外侧流路12相互隔离的隔壁47的下表面与底体11的上表面之间,夹设着防止压媒气体从外侧流路12向气体储存部35内侵入的绝热层下部密封件43。通过该绝热层下部密封件43和上述隔壁47,将气体储存部35从外壳体4的外侧(外侧流路12)以气密状态隔离。
[0058]气体冷却流路36是使在外壳体4的外侧被冷却的压媒气体流通的流路,形成在该底体11的内部,以使该压媒气体能够在底体11的内部环绕而与该底体11热交换。上述底体11在HIP处理的加热工序或加工处理工序时几乎不从热区受到热流束,被冷却为低温直到室温附近的情况较多。因此,即使是通过在外侧流路12中流通而暂且被冷却的压媒气体,通过与上述底体11的热交换,也能够被冷却到更低温。所以,气体冷却流路36形成为,通过使在外侧流路12中流通而被冷却的压媒气体与底体11之间热交换,进一步冷却到低温,将这样被促进了冷却的压媒气体向气体储存部35输送。
[0059]具体而言,在上述底体11的上表面中的、位于外侧流路12的最下侧的部分,形成将压媒气体取入的气体取入口 44,另一方面,在面向上述气体储存部35内的部分处,形成有将从气体取入口 44取入的压媒气体向气体储存部35内供给的气体取出口 45。上述气体冷却流路36将上述气体取入口 44与气体取出口 45之间连结。该气体冷却流路36绕过上述隔壁48以将底体11内贯通并且在底体11内较大地蜿蜒的方式在该底体11内环绕。该环绕能够在处于低温状态的底体11与上述压媒气体之间确保充分的热交换面积。
[0060]有关该实施方式的HIP装置I还具备底体冷却部38。该底体冷却部38设在上述底体11上,进行底体11自身的冷却,以便能够使得在上述冷却促进部37的气体冷却流路36与压媒气体之间进行的热交换的热量进一步变大。该底体冷却部38由将底体11的内部贯通的流路构成,在该流路中能够流通被冷机等冷却后的冷却水或氟里昂替代物等冷媒。该底体冷却部38通过使底体11的温度进一步降低,能够将穿过上述气体冷却流路36的压媒气体进一步冷却到低温,或对于压媒气体稳定地发挥较高的冷却能力。这样的底体冷却部38特别在急速冷却时能够将底体11的热迅速地放散,所以是优选的。
[0061]说明使用上述第I实施方式的HIP装置I将热区内冷却的方法、换言之HIP装置I的冷却方法。
[0062]由具备上述结构的HIP装置I对被处理物W进行等方压处理,接着进行将被处理物W在短时间中冷却的急速冷却工序。该急速冷却工序通过在加热部7的加热停止的状态下使栓部件18向上方移动、使强制循环部25的风扇29旋转来进行。
[0063]此时,如果调整上述第2阀机构33中的压媒气体的流量,则能够调整穿过第2流通孔24及内侧流路22向外侧流路12返回的压媒气体的流量与穿过导管28向热区引导的压媒气体的流量的流量比,结果,能够控制外侧流路12中的形成第I循环流41的低温的压媒气体与形成第2循环流42的高温的压媒气体合流后的压媒气体的温度。
[0064]这样在合流后被引导到外侧流路12中的压媒气体通过在沿着高压容器2的内周面下降的期间中与高压容器2的容器壁热交换而被冷却。在该压媒气体的冷却的初期,高压容器2的容器壁的温度与压媒气体相比是充分低的温度,所以为了有效率地进行冷却尽可能使在外侧流路12中流通的压媒气体的流量变大是有利的。
[0065]但是,如果冷却进展而高压容器2的容器壁的温度变高,则尽管有压媒气体与高压容器2的内周面之间的热交换,压媒气体的温度也不怎么变低。例如,在冷却的初期,在外侧流路12中被冷却的压媒气体的温度下降到几十。C左右。但是,如果冷却进展,则即使在外侧流路12中被冷却,也维持200°C附近的温度。如果这样的接近于200°C的高温的压媒气体原样向设在高压容器2的下部的气体储存部35流入,则通过该高温的压媒气体与构成强制循环部25的风扇29及马达30、第2阀机构33的驱动机构、或者构成加热部7的电加热器及测温用热电偶等的触点等接触而使这些电机零件烧坏的可能性变高。
[0066]但是,在第I实施方式的HIP装置I中,通过一边在外侧流路12中下降一边冷却的压媒气体穿过气体冷却流路36,进一步促进该压媒气体的冷却。由于该气体冷却流路36以在底体11的内部中环绕的方式形成,所以能够进行在外侧流路12中流通而被冷却的压媒气体与底体11之间的热交换,由此能够将该压媒气体冷却到更低温。并且,将由该气体冷却流路36冷却到更低温的压媒气体向气体储存部35输送。
[0067]在气体储存部35中,设有作为对于高温较弱的电机设备的强制循环部25的风扇29及马达30、第2阀机构33的驱动机构、或者在加热机构7中使
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