JP2003513804A - 液体中で材料を処理する等液圧プレス - Google Patents
液体中で材料を処理する等液圧プレスInfo
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、液体中で材料を高圧力、高温度にて処理するための装置に関し、等液圧プレスの技術的可能性を拡大することを可能にするものである。液体中で材料を処理する等液圧プレスは、ガス源に接続された密封状に密閉した作用チャンバを形成する多数シリンダの圧力容器を備えている。圧力容器の内壁と容器の外壁との間に空隙が形成されるような仕方にて、頂部が開放した液体容器が作用チャンバ内に配置される。液体及び処理済みの材料を有する容器が電気的に絶縁したヒータ上に配置される一方、該ヒータは、それぞれの磁性ブロック上に取り付けられる。
Description
【０００１】
本発明は、液体中で高圧力及び高温度下にて材料を処理する装置に関し、１０
ＭＰａ以上の圧力及び１００℃以上の温度にて独立的で且つ連続的な材料の硬化
、重合化、高密度化及び化学的処理時に最も効率良く使用することができる。
ＭＰａ以上の圧力及び１００℃以上の温度にて独立的で且つ連続的な材料の硬化
、重合化、高密度化及び化学的処理時に最も効率良く使用することができる。
【０００２】
等液圧プレス技術（Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ ｐｒｅｓｓｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌ
ｏｇｙ）は「高度技術」の１つとみなされ、世界中で急速に開発されつつある。
ｏｇｙ）は「高度技術」の１つとみなされ、世界中で急速に開発されつつある。
【０００３】
作用チャンバ内に圧力容器を有する等液圧プレスは公知である（１９９０年、
ヴェネシュトルギズダット（Ｖｎｅｓｈｔｏｒｇｉｚｄａｔ）によりモスクワで
出版された、第７６３ＭＢ版、ｐ．５の「粉体金属加工機械（Ｍａｃｈｉｎｅｓ
ｆｏｒ Ｐｏｗｄｅｒ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ）」のヴニィエメトマッシュ（
ＶＮＩＭＥＴＭＡＳＨ）の展望を参照）。
ヴェネシュトルギズダット（Ｖｎｅｓｈｔｏｒｇｉｚｄａｔ）によりモスクワで
出版された、第７６３ＭＢ版、ｐ．５の「粉体金属加工機械（Ｍａｃｈｉｎｅｓ
ｆｏｒ Ｐｏｗｄｅｒ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ）」のヴニィエメトマッシュ（
ＶＮＩＭＥＴＭＡＳＨ）の展望を参照）。
【０００４】
作用チャンバは、処理済みの製品が配置される閉じた密封状作用容積を形成す
る頂部及び底部閉塞物により密封状に密閉されている。 必要な圧力下の作用液体を容器内に供給することにより、製品の処理が行われ
る。
る頂部及び底部閉塞物により密封状に密閉されている。 必要な圧力下の作用液体を容器内に供給することにより、製品の処理が行われ
る。
【０００５】
この等液圧プレスの欠点は、その設計上の特異性のため、ヒータを備えること
ができないから、周囲温度にて工程が行われる点である。その原因は、容器が液
体で満たされているからである。このことは、かかるプレスの技術的能力を低下
させることになる。
ができないから、周囲温度にて工程が行われる点である。その原因は、容器が液
体で満たされているからである。このことは、かかるプレスの技術的能力を低下
させることになる。
【０００６】
さらに、作用液体自体が処理済みの製品に作用することにより、圧力容器の内
壁と直接接触しその内壁を腐食させることになる。付与された液体が圧力容器の
内面に攻撃的な影響を与えるから、このことは全て、処理済みの製品の品質及び
圧力容器の耐久性の双方に悪影響を与える。いくつかの場合、かかる影響は漏洩
を生じ、さらに、液体が作用媒体内に浸透し且つその媒体を汚染させる。本発明
に最も近いものは、液体中で材料を処理する冷間等液圧プレスであり（アセア（
ＡＳＥＡ）、スウェーデン国、第Ａ０８−４００７Ｅ号、１９９０年、ｐ．３を
参照）、これは、同軸状に密に嵌る単一体の金属製シリンダを有する多数シリン
ダの圧力容器を備えており、外側シリンダは、その内面に密に巻いた平坦なスチ
ールワイヤーを有し、また、内側シリンダは、シールと共に頂部及び底部閉塞物
により密封状に閉じられ且つ液体源に接続された作用チャンバを形成し、この液
体源が容器内に圧力を発生させるものである。この作用液体は、処理済みの製品
が配置された容器内に直接、圧力下にて供給される。
壁と直接接触しその内壁を腐食させることになる。付与された液体が圧力容器の
内面に攻撃的な影響を与えるから、このことは全て、処理済みの製品の品質及び
圧力容器の耐久性の双方に悪影響を与える。いくつかの場合、かかる影響は漏洩
を生じ、さらに、液体が作用媒体内に浸透し且つその媒体を汚染させる。本発明
に最も近いものは、液体中で材料を処理する冷間等液圧プレスであり（アセア（
ＡＳＥＡ）、スウェーデン国、第Ａ０８−４００７Ｅ号、１９９０年、ｐ．３を
参照）、これは、同軸状に密に嵌る単一体の金属製シリンダを有する多数シリン
ダの圧力容器を備えており、外側シリンダは、その内面に密に巻いた平坦なスチ
ールワイヤーを有し、また、内側シリンダは、シールと共に頂部及び底部閉塞物
により密封状に閉じられ且つ液体源に接続された作用チャンバを形成し、この液
体源が容器内に圧力を発生させるものである。この作用液体は、処理済みの製品
が配置された容器内に直接、圧力下にて供給される。
【０００７】
この原型による冷間等液圧プレスは、上述したものと同一の欠点がある。さら
に、容器からの液体の漏洩は、その内部に急速な圧力降下を生じさせ（液圧の圧
縮性が小さいため）、このことは、通常技術の工程を駄目にしてしまう。
に、容器からの液体の漏洩は、その内部に急速な圧力降下を生じさせ（液圧の圧
縮性が小さいため）、このことは、通常技術の工程を駄目にしてしまう。
【０００８】
本発明は、等液圧プレス内での等液圧プレス作用の技術的能力を拡大すること
を目的とする。
を目的とする。
【０００９】
本発明の技術的成果は、製品に液体による作用を加える一方、圧力発生媒体と
してガスの利点を活用することから成っている。ガス（主として、不活性ガス）
及び特別に選んだ液体の双方が作用媒体として使用される。これにより、液体に
よる製品の処理（成形）効果が実現され、圧力はガス媒体を通じて液体に伝達さ
れる。ガス媒体の圧縮性が大であるから、ガスが漏洩する間、容器内の圧力は、
液体が圧力媒体として使用されるときほど、急激に降下しない。全体的な動力の
消費量が少なくなり、環境への効果が改善され、装置の材料の消費量及び寸法が
減少する。
してガスの利点を活用することから成っている。ガス（主として、不活性ガス）
及び特別に選んだ液体の双方が作用媒体として使用される。これにより、液体に
よる製品の処理（成形）効果が実現され、圧力はガス媒体を通じて液体に伝達さ
れる。ガス媒体の圧縮性が大であるから、ガスが漏洩する間、容器内の圧力は、
液体が圧力媒体として使用されるときほど、急激に降下しない。全体的な動力の
消費量が少なくなり、環境への効果が改善され、装置の材料の消費量及び寸法が
減少する。
【００１０】
圧力源に接続された密封状に密閉した作用チャンバを形成する圧力容器を備え
、圧力容器の内壁と液体の容器の外壁との間に空隙が形成され、これにより、液
体容器が電流伝導材料でできた密封状に密閉した底部を有し且つ保護磁性ブロッ
クに取り付けられた電気絶縁した導電性ヒータ上に配置される一方、圧力源がガ
ス源であるような仕方にて、頂部が開放した液体容器が配置される、液体中で材
料を処理する等液圧プレスとして、技術的結果が実現される。
、圧力容器の内壁と液体の容器の外壁との間に空隙が形成され、これにより、液
体容器が電流伝導材料でできた密封状に密閉した底部を有し且つ保護磁性ブロッ
クに取り付けられた電気絶縁した導電性ヒータ上に配置される一方、圧力源がガ
ス源であるような仕方にて、頂部が開放した液体容器が配置される、液体中で材
料を処理する等液圧プレスとして、技術的結果が実現される。
【００１１】
これにより、圧力容器は、同軸状の密に嵌る単一体の金属製シリンダを有する
多数シリンダユニットとして形成されることが好ましく、その外側シリンダは密
に巻いたプレストレスを加えた平坦なスチールワイヤーでできており、作用チャ
ンバがシール共に、頂部及び底部閉塞物により密封状に密閉されている。
多数シリンダユニットとして形成されることが好ましく、その外側シリンダは密
に巻いたプレストレスを加えた平坦なスチールワイヤーでできており、作用チャ
ンバがシール共に、頂部及び底部閉塞物により密封状に密閉されている。
【００１２】
これにより、保護磁性ブロックが底部閉塞物の上端に配置される。これにより
、圧力容器を形成する単一体の金属製シリンダの一方の表面に冷却水の入口−出
口用の開口を形成することができる一方、底部閉塞物の端部に凝縮液捕集のため
のリング溝を形成することができる。
、圧力容器を形成する単一体の金属製シリンダの一方の表面に冷却水の入口−出
口用の開口を形成することができる一方、底部閉塞物の端部に凝縮液捕集のため
のリング溝を形成することができる。
【００１３】
電気絶縁型ヒータが単一体の電流伝導性（例えば、銅）板ユニットから成る平
坦な誘電体又は単一体の螺旋状銅板の形態のいずれかとすることができる。保護
磁性ブロックは、電気鋼板の半径方向で且つ非連続的なユニットにて形成するこ
とができる。
坦な誘電体又は単一体の螺旋状銅板の形態のいずれかとすることができる。保護
磁性ブロックは、電気鋼板の半径方向で且つ非連続的なユニットにて形成するこ
とができる。
【００１４】
ガス媒体の圧縮性が大きいため、ガスが漏洩する間（これは多少なりとも不可
避的である）、容器内の圧力は、液体媒体が圧力源として使用される場合程、急
激に降下せず、これにより、通常技術の工程を保つためのエネルギコストを削減
することが可能である。これにより、作用液体の漏洩が防止され、このことは、
環境に生態学的に有益な影響を与える。材料の消費量及び装置の寸法の双方が全
体として減ずる。
避的である）、容器内の圧力は、液体媒体が圧力源として使用される場合程、急
激に降下せず、これにより、通常技術の工程を保つためのエネルギコストを削減
することが可能である。これにより、作用液体の漏洩が防止され、このことは、
環境に生態学的に有益な影響を与える。材料の消費量及び装置の寸法の双方が全
体として減ずる。
【００１５】
ガスを保持する容積が存在することは、容器内の作用液体に直接熱を伝導する
ヒータを容器内に配置し、また、製品を高温度にて処理することを可能にする。
保護磁性ブロックは、作用チャンバの底部が誘電加熱されるのを防止し、これに
より、ガス容積内の対流を減少し且つこの対流に起因する熱損失を少なくするこ
とができる。
ヒータを容器内に配置し、また、製品を高温度にて処理することを可能にする。
保護磁性ブロックは、作用チャンバの底部が誘電加熱されるのを防止し、これに
より、ガス容積内の対流を減少し且つこの対流に起因する熱損失を少なくするこ
とができる。
【００１６】
液体中で材料を処理する本発明の等液圧プレスが図面に図示されている。
【００１７】
液体中で材料を処理する等液圧プレスは、その外側シリンダ１が隣接するシリ
ンダ２の面の上に密に巻かれた平坦なスチールワイヤーである同軸状シリンダか
ら成る多数シリンダ圧力容器（図１）を備えている。圧力容器のシリンダ２、３
、４は単一体の金属製シリンダの形態にて形成されている。中間シリンダ３には
、冷却水の入口−出口用の通路５が形成されている。内側シリンダ４は、圧力容
器の作用チャンバ６を形成し、この作用チャンバが頂部閉塞物７及び底部閉塞物
８により密封状に密閉されている。閉塞物７、８にはシール９が設けられている
。作用チャンバ６内には、開放した頂部と、電流伝導性材料でできた密封状に密
閉した底部１１とを有する液体用の容器１０が存在している。容器１０内に処理
済みの材料１２が配置され且つ作用液体１３内に浸漬されている。密封状に密閉
した容器１０の底部１１が電気的に絶縁したヒータ１４上に着座し一方、該ヒー
タは底部閉塞物８の上端部に位置する保護磁性ブロック１５上で静止している。
ンダ２の面の上に密に巻かれた平坦なスチールワイヤーである同軸状シリンダか
ら成る多数シリンダ圧力容器（図１）を備えている。圧力容器のシリンダ２、３
、４は単一体の金属製シリンダの形態にて形成されている。中間シリンダ３には
、冷却水の入口−出口用の通路５が形成されている。内側シリンダ４は、圧力容
器の作用チャンバ６を形成し、この作用チャンバが頂部閉塞物７及び底部閉塞物
８により密封状に密閉されている。閉塞物７、８にはシール９が設けられている
。作用チャンバ６内には、開放した頂部と、電流伝導性材料でできた密封状に密
閉した底部１１とを有する液体用の容器１０が存在している。容器１０内に処理
済みの材料１２が配置され且つ作用液体１３内に浸漬されている。密封状に密閉
した容器１０の底部１１が電気的に絶縁したヒータ１４上に着座し一方、該ヒー
タは底部閉塞物８の上端部に位置する保護磁性ブロック１５上で静止している。
【００１８】
その同軸配置のため、容器１０の外面と中央シリンダ４の内面との間には、空
隙が形成されており、この空隙は作用チャンバ６にガスを充填した後、熱絶縁包
囲体として機能し、容器１０の壁から圧力容器のシリンダ４の壁までの熱伝導を
防止する。このガスはコンプレッサ１７から伸びるパイプ管１６を通じて圧力容
器の作用チャンバ６に入る。底部閉塞物８の端部にて該閉塞物を取り囲むように
、凝縮液を捕集するリング溝１８が形成されている。
隙が形成されており、この空隙は作用チャンバ６にガスを充填した後、熱絶縁包
囲体として機能し、容器１０の壁から圧力容器のシリンダ４の壁までの熱伝導を
防止する。このガスはコンプレッサ１７から伸びるパイプ管１６を通じて圧力容
器の作用チャンバ６に入る。底部閉塞物８の端部にて該閉塞物を取り囲むように
、凝縮液を捕集するリング溝１８が形成されている。
【００１９】
電気的に絶縁したヒータ１４は、単一体の電流伝導性（例えば、銅）板ユニッ
トから成る平坦な誘電体の形態にて又は単一体の螺旋状の銅板の形態にて形成す
ることができる。保護磁性ブロック１５（図１３）は、電気鋼板の半径方向で及
び隣接しないユニットから成っている。
トから成る平坦な誘電体の形態にて又は単一体の螺旋状の銅板の形態にて形成す
ることができる。保護磁性ブロック１５（図１３）は、電気鋼板の半径方向で及
び隣接しないユニットから成っている。
【００２０】
液体中で材料を処理する等液圧プレスは次のように作用する。
保護磁性ブロック１５は、電気的に絶縁したヒータ１４及び作用液体１３に浸
漬させた処理する準備ができた材料片１２を有する容器１０は、全て特殊な装置
（図面に図示せず）上で底部閉塞物８の端部に連続的に配置されている。作用液
体１３は実施すべき目的に従って選ばれる。この装置の全体を圧力容器の作用チ
ャンバ６内で底部閉塞物８上に配置し、頂部閉塞物７及び底部閉塞物８の助けを
得て、作用チャンバを密封状に密封する。作用チャンバ６はコンプレッサ１７を
使用してガス（又はガス混合体）を充填する。次に、電気的に絶縁したヒータ１
４のスイッチを入れ、容器１０の底部を加熱して、処理した材料及び作用液体１
３に熱伝導されることを保証する。商業用作動のため、ガス（又はガス混合体）
の圧力は通常、１０ＭＰａ以上となるように選ばれる一方、特定の機能を果たす
ためには、選ばれた液体１３の仕様に基づいて特定のガス圧力値が設定され、次
の必要条件に適合する必要がある。すなわち、ガス圧力はその工程のために選ば
れた液体の臨界点圧力よりも絶対的に高くなければならない。例えば、水の場合
、臨界点パラメータは、圧力が２２．１ＭＰａ、温度が３７４℃（６４７Ｋ）で
ある。
漬させた処理する準備ができた材料片１２を有する容器１０は、全て特殊な装置
（図面に図示せず）上で底部閉塞物８の端部に連続的に配置されている。作用液
体１３は実施すべき目的に従って選ばれる。この装置の全体を圧力容器の作用チ
ャンバ６内で底部閉塞物８上に配置し、頂部閉塞物７及び底部閉塞物８の助けを
得て、作用チャンバを密封状に密封する。作用チャンバ６はコンプレッサ１７を
使用してガス（又はガス混合体）を充填する。次に、電気的に絶縁したヒータ１
４のスイッチを入れ、容器１０の底部を加熱して、処理した材料及び作用液体１
３に熱伝導されることを保証する。商業用作動のため、ガス（又はガス混合体）
の圧力は通常、１０ＭＰａ以上となるように選ばれる一方、特定の機能を果たす
ためには、選ばれた液体１３の仕様に基づいて特定のガス圧力値が設定され、次
の必要条件に適合する必要がある。すなわち、ガス圧力はその工程のために選ば
れた液体の臨界点圧力よりも絶対的に高くなければならない。例えば、水の場合
、臨界点パラメータは、圧力が２２．１ＭＰａ、温度が３７４℃（６４７Ｋ）で
ある。
【００２１】
液体１３を有する容器１０内に付与された圧力の下で、選ばれた処理工程の１
つが行われる。すなわち、独立的又は連続的材料の高密度化、硬化、化学的処理
等が行われる。
つが行われる。すなわち、独立的又は連続的材料の高密度化、硬化、化学的処理
等が行われる。
【００２２】
工程が完了した後、ガス圧力が降下し、処理済みの材料を容器１０から排出し
、その工程を繰り返す。
、その工程を繰り返す。
【００２３】
提案された等液圧プレスは、生態学的清浄さ、エネルギ及び材料の消費量が少
ないこと、全体的な寸法が小さいことと相俟って、広範囲にわたる技術的可能性
を有しており、また、このプレスは、粉体金属加工、ポリマー及びゴムの製造等
のような様々な産業に適用可能である。
ないこと、全体的な寸法が小さいことと相俟って、広範囲にわたる技術的可能性
を有しており、また、このプレスは、粉体金属加工、ポリマー及びゴムの製造等
のような様々な産業に適用可能である。
【図１】高圧のガス源（コンプレッサ）からの供給管を備える、作用状態に
ある等液圧プレスの長手方向断面図である。
ある等液圧プレスの長手方向断面図である。
【図２】拡大したヒータの図である（平面図）。
【図３】拡張した保護磁性ブロックの図である（平面図）。
１：外側シリンダ、 ２：シリンダ、 ２、３、４：圧力容器のシリンダ、
５：入口−出口用の通路５、 ６：圧力容器の作用チャンバ ７：頂部閉塞物、
８：底部閉塞物、 ９：シール、 １０：容器、 １１：底部、 １２：処理済
みの材料、 １３：作用液体、 １４：ヒータ、 １５：保護磁性ブロック。
５：入口−出口用の通路５、 ６：圧力容器の作用チャンバ ７：頂部閉塞物、
８：底部閉塞物、 ９：シール、 １０：容器、 １１：底部、 １２：処理済
みの材料、 １３：作用液体、 １４：ヒータ、 １５：保護磁性ブロック。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，
ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ
Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ
，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，
ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ
Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ
)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，
ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，
ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，Ｃ
Ｚ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ
，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，
ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ
Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ
，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，
ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ
(72)発明者 フラディミール・イサコヴィッチ・スノッ
プ
ロシア国171125 モスクワ，ウル・ゾイ・
イ・アレクサンドラ・コスモデミャンスキ
ク，４−177
Ｆターム(参考） 4E090 DA01 DB02 HA06 HA07
4K018 CA24 EA20
Claims (9)
- 【請求項１】 圧力源に接続された密封状に密閉した作用チャンバを形成す
る、圧力容器を備えた液体中で材料を処理する等液圧プレスにおいて、圧力容器
の内壁と液体用容器の外壁との間に空隙が形成され、これにより、液体容器が電
流伝導性材料でできた密封状に密閉した底部を有し、保護磁性ブロック上に取り
付けられた電気的絶縁誘電型ヒータ上に配置される一方、圧力源がガス源である
ような仕方で頂部が開放した液体用の容器が配置される、等液圧プレス。 - 【請求項２】 請求項１の等液圧プレスにおいて、圧力容器が、同軸状の密
に嵌る単一体の金属製シリンダを有する多数シリンダユニットとして形成され、
外側シリンダが密に巻いたプレストレスした平坦なスチールワイヤーでできてい
る、等液圧プレス。 - 【請求項３】 請求項１又は２の等液圧プレスにおいて、作用チャンバがシ
ールと共に頂部及び底部閉塞物により密封状に密閉される、等液圧プレス。 - 【請求項４】 請求項３の等液圧プレスにおいて、保護磁性ブロックが底部
閉塞物の上端部に配置される、等液圧プレス。 - 【請求項５】 請求項２から４までの任意の一項に記載の等液圧プレスにお
いて、冷却水の入口−出口用の開口が、圧力容器を形成する単一体の金属製シリ
ンダの１つの表面に形成される、等液圧プレス。 - 【請求項６】 請求項３から５までの任意の一項に記載の等液圧プレスにお
いて、凝縮液を捕集するリング溝が底部閉塞物の端部に形成される、等液圧プレ
ス。 - 【請求項７】 請求項１から６までの任意の一項に記載の等液圧プレスにお
いて、誘電型ヒータが、単一体の電流伝導（例えば、銅）板ユニットから成る平
坦な誘電体の形態に形成される、等液圧プレス。 - 【請求項８】 請求項１から６までの任意の一項に記載の等液圧プレスにお
いて、ヒータが螺旋の形態に単一の銅板から形成される、等液圧プレス。 - 【請求項９】 請求項１から８までの任意の一項に記載の等液圧プレスにお
いて、保護磁気ブロックが電気鋼板の半径方向で且つ隣接しないユニットに形成
される、等液圧プレス。
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