KR102437272B1 - Hot isostatic pressing device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 냉각 성능을 향상시킨 열간 정수압 가압장치에 관한 것으로, 일측이 개방된 압력용기와, 상기 압력용기의 내부에 배치되어 피처리물을 가열하는 가열부와, 상기 압력용기와 상기 가열부 사이에 배치된 단열체와, 상기 압력용기의 개방된 일측을 폐쇄하고 피처리물이 배치되며 상기 압력용기에 저장된 가스가 배출되는 배출구와 상기 압력용기에 가스를 공급하는 유입구가 형성된 베이스부, 그리고 일측이 상기 배출구에 연결되고 타측이 상기 유입구에 연결되어 상기 압력용기 내부의 가열된 가스를 외부에서 냉각하여 상기 압력용기의 내부로 순환시키는 냉각 순환부를 포함한다. 이러한 구성으로, 압력용기 내부의 가열된 가스를 외부에서 냉각하여 순환시켜 피처리물을 냉각할 수 있어 피처리물의 기계적 물성 향상, 물성 조절 및 공정 시간을 단축시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The present invention relates to a hot isostatic pressurizing device with improved cooling performance, a pressure vessel having an open side, a heating unit disposed inside the pressure vessel to heat an object to be treated, and a space between the pressure vessel and the heating unit a base portion having an insulator disposed in the insulator, an outlet for closing the open one side of the pressure vessel, an object to be treated, an outlet for discharging the gas stored in the pressure vessel, and an inlet for supplying gas to the pressure vessel, and one side and a cooling circulation unit connected to the outlet and connected to the inlet at the other end to cool the heated gas inside the pressure vessel from the outside and circulate it to the inside of the pressure vessel. With this configuration, the object to be treated can be cooled by cooling and circulating the heated gas inside the pressure vessel from the outside, so that the effect of improving the mechanical properties of the object to be treated, controlling the physical properties and shortening the process time can be obtained.
Description
본 발명은 열간 정수압 가압장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉각 성능을 향상시킨 열간 정수압 가압장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hot isostatic pressurizing apparatus, and more particularly, to a hot isostatic pressurizing apparatus having improved cooling performance.
열간 정수압 가압장치는 기체를 매체로 하여 정수압 조건으로 가압과 동시에 고온을 유지하여 분말소재(금속, 세라믹 등) 및 소결체를 고밀도 부품으로 소결 또는 후처리하는 장치이다. The hot isostatic pressurization device is a device for sintering or post-processing powdered materials (metals, ceramics, etc.) and sintered compacts into high-density parts by using gas as a medium to pressurize under hydrostatic pressure conditions and at the same time maintain a high temperature.
한국공개특허 제2007-0112718호에는 등방압 가압장치(이하 "특허문헌 1"이라 지칭)가 개시되어 있다.Korean Patent Application Laid-Open No. 2007-0112718 discloses an isostatic pressurizing device (hereinafter referred to as "Patent Document 1").
특허문헌 1에 개시되어 있는 등방압 가압장치는 피가공물을 수용하는 처리실을 형성하는 단열체와, 상기 단열체를 덮는 압력 용기와, 상기 압력 용기를 가열하는 가열 장치와, 상기 압력 용기의 내부에 압력 매체를 공급 가능한 압력 매체 공급 장치를 구비하고, 단열체와 압력 용기 사이에 압력 매체를 도입 가능한 압력 매체 도입 공간이 마련되며, 단열체의 상부에 형성된 연통 구멍을 거쳐서 처리실이 압력 매체 도입 공간에 연통되고, 압력 용기의 하부에 형성된 압력매체 도입구를 거쳐서 압력 매체 도입 공간에 압력 매체 공급 장치가 연통되도록 구성된다.The isostatic pressurization apparatus disclosed in Patent Document 1 includes an insulator forming a processing chamber for accommodating a workpiece, a pressure vessel covering the insulator, a heating device for heating the pressure vessel, and a pressure inside the pressure vessel. A pressure medium supply device capable of supplying a medium is provided, a pressure medium introduction space capable of introducing a pressure medium is provided between the heat insulator and the pressure vessel, and the processing chamber communicates with the pressure medium introduction space through a communication hole formed in the upper portion of the heat insulator. and the pressure medium supply device is configured to communicate with the pressure medium introduction space through the pressure medium introduction port formed at the bottom of the pressure vessel.
이와 같은, 상기 등방압 가압장치는 압력 용기를 가열 장치로 가열하여 압력 매체를 가열함으로써, 피가공물을 가열한 상태에서 압축성형을 수행할 수 있다.As described above, the isostatic pressurizing apparatus can perform compression molding in a state in which the workpiece is heated by heating the pressure medium by heating the pressure vessel with a heating apparatus.
하지만, 종래의 상기 등방압 가압장치는 피가공물을 가열하기 위해서는 압력 용기를 가열해야 하기 때문에 피가공물을 가열하는 시간이 오래 소요되고, 이로 인해 열손실의 낭비가 발생할 뿐만 아니라, 피가공물을 균일한 온도로 가열하기 어려운 문제점이 있다.However, in the conventional isostatic pressure device, since the pressure vessel must be heated in order to heat the workpiece, it takes a long time to heat the workpiece, which causes waste of heat loss and heats the workpiece at a uniform temperature. There is a problem that it is difficult to heat with a furnace.
또한, 종래의 상기 등방압 가압장치는 압력 매체를 가열할 수 있을 뿐, 냉각하는 기능을 수행할 수 없기 때문에 소성과 경화를 통해 치밀한 조직을 가지도록 피가공물을 가공할 수 없는 문제가 있다. In addition, the conventional isostatic pressurizing device can only heat the pressure medium and cannot perform a cooling function, so there is a problem in that the workpiece cannot be processed to have a dense structure through firing and hardening.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 피처리물을 고온 및 고압으로 가열하고, 압력용기 내부의 가열된 가스를 외부에서 냉각하여 순환시켜 피처리물을 냉각할 수 있는 열간 정수압 가압장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다. The present invention was devised to solve the above problems, and the hot isostatic pressure capable of heating the object to be treated at high temperature and high pressure, cooling the heated gas inside the pressure vessel from the outside and circulating it to cool the object. An object of the present invention is to provide a pressurizing device.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열간 정수압 가압장치는, 일측이 개방된 압력용기; 상기 압력용기의 내부에 배치되어 피처리물을 가열하는 가열부; 상기 압력용기와 상기 가열부 사이에 배치된 단열체; 상기 압력용기의 개방된 일측을 폐쇄하고, 피처리물이 배치되며, 상기 압력용기에 저장된 가스가 배출되는 배출구와 상기 압력용기에 가스를 공급하는 유입구가 형성된 베이스부; 및 일측이 상기 배출구에 연결되고 타측이 상기 유입구에 연결되어, 상기 압력용기 내부의 가열된 가스를 외부에서 냉각하여 상기 압력용기의 내부로 순환시키는 냉각 순환부;를 포함하여 이루어질 수 있다.In order to achieve the above object, a hot isostatic pressure pressurizing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention includes a pressure vessel having an open side; a heating unit disposed inside the pressure vessel to heat the object to be processed; an insulator disposed between the pressure vessel and the heating unit; a base part for closing the open side of the pressure vessel, a target object is disposed, an outlet for discharging the gas stored in the pressure vessel, and an inlet for supplying gas to the pressure vessel; and a cooling circulation unit having one side connected to the outlet and the other side connected to the inlet to cool the heated gas inside the pressure vessel from the outside and circulate it to the inside of the pressure vessel.
여기서, 상기 베이스부는, 상기 압력용기의 개방된 일측에 체결되고, 상기 가열부와 상기 단열체를 지지하며, 상기 배출구와 상기 유입구가 형성된 지지프레임; 상기 지지프레임에 삽입되어 상기 압력용기의 개방된 일측을 폐쇄하는 하부 커버; 및 상기 하부 커버에 구비되고, 피처리물이 안착되는 트레이;를 포함하여 이루어질 수 있다.Here, the base part is fastened to the open side of the pressure vessel, supports the heating part and the insulator, the support frame is formed with the outlet and the inlet; a lower cover inserted into the support frame to close the open side of the pressure vessel; and a tray provided on the lower cover and on which the object to be treated is mounted.
그리고, 상기 하부 커버는, 상기 유입구와 연통되고, 상기 유입구로 유입되는 냉각된 가스를 상기 압력용기의 내부로 유입시키는 유입유로;를 포함하여 이루어질 수 있다.The lower cover may include an inlet passage communicating with the inlet and introducing the cooled gas flowing into the inlet into the pressure vessel.
또한, 상기 베이스부는, 상기 트레이와 상기 하부 커버 사이에 배치되고, 상기 압력용기 내부의 가스와 상기 유입유로로 유입되는 냉각된 가스를 혼합하여 공급하는 가스 혼합부;를 더 포함하여 이루어질 수 있다.The base part may further include a gas mixing part disposed between the tray and the lower cover and supplying a mixture of the gas inside the pressure vessel and the cooled gas flowing into the inflow passage.
그리고, 상기 트레이는, 상기 가스 혼합부를 통하여 혼합된 가스가 유동하여 상기 단열체 내부로 유입되게 중심을 관통하여 형성된 유동홀;을 포함하여 이루어질 수 있다.The tray may include a flow hole formed through the center so that the mixed gas flows through the gas mixing unit and flows into the insulator.
상기 단열체는, 중심이 관통된 형태로 마련되어 내측에 상기 가열부가 배치되는 단열체 몸체; 및 상기 단열체 몸체의 개방된 일측에 체결되어 일측을 폐쇄하는 단열체 커버;를 포함하여 이루어질 수 있다.The insulator may include: an insulator body provided with a penetrating center and having the heating unit disposed therein; and an insulator cover fastened to one open side of the insulator body to close one side thereof.
그리고, 상기 단열체 커버는, 상기 단열체의 내부에 저장된 가스를 상기 단열체와 상기 압력용기 사이의 공간으로 배출하도록 관통 형성된 배출유로;를 포함하여 이루어질 수 있다.And, the insulator cover, a discharge passage formed through to discharge the gas stored inside the insulator to the space between the insulator and the pressure vessel; may be made to include.
상기 단열체 커버의 배출유로와 상기 지지프레임의 배출구를 연결하는 배출배관;을 더 포함하여 이루어질 수 있다.It may be made to further include; a discharge pipe connecting the discharge passage of the insulating cover and the discharge port of the support frame.
상기 냉각 순환부는, 상기 지지프레임의 상기 배출구와 상기 유입구를 연결하는 냉각유로; 및 상기 냉각유로에 구비되고, 상기 배출구에서 배출되는 가스를 상기 유입구로 유입되게 강제 유동시키는 유동부;를 포함하여 이루어질 수 있다.The cooling circulation unit may include: a cooling passage connecting the outlet and the inlet of the support frame; and a flow part provided in the cooling passage and forcibly flowing the gas discharged from the outlet into the inlet.
그리고, 상기 냉각 순환부는, 상기 냉각유로에서 상기 배출구와 상기 유동부 사이에 구비되어 상기 냉각유로를 개폐하는 밸브; 및 상기 냉각유로에서 상기 배출구와 상기 밸브 사이에 구비되고, 상기 냉각유로를 유동하는 가스를 냉각하는 열교환기;를 더 포함하여 이루어질 수 있다.The cooling circulation unit may include: a valve provided between the outlet and the flow unit in the cooling path to open and close the cooling path; and a heat exchanger provided between the outlet and the valve in the cooling passage to cool the gas flowing in the cooling passage.
상기 압력용기는, 중심이 관통 형성된 압력용기 본체; 및 상기 압력용기 본체의 개방된 타측에 체결되어 타측을 폐쇄하는 상부 커버;를 포함하여 이루어질 수 있다.The pressure vessel may include a pressure vessel body having a center through it; and an upper cover coupled to the other open side of the pressure vessel body to close the other side.
그리고, 상기 압력용기 내부와 연통되게 상기 상부 커버에 형성된 가스 공급유로에 연결되고, 상기 압력용기 내부에 가스를 공급하는 가스 공급장치;를 더 포함하여 이루어질 수도 있다.And, a gas supply device connected to the gas supply passage formed in the upper cover to communicate with the inside of the pressure vessel, and supplying gas to the inside of the pressure vessel; may be made to further include.
본 발명에 의한 열간 정수압 가압장치에 따르면, 압력용기 내부의 가열된 가스를 외부에서 냉각하여 순환시켜 피처리물을 냉각할 수 있어 피처리물의 기계적 물성을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.According to the hot isostatic pressurization apparatus according to the present invention, the object to be treated can be cooled by cooling and circulating the heated gas inside the pressure vessel from the outside, thereby improving the mechanical properties of the object to be treated.
그리고, 본 발명에 따르면, 냉각 속도를 조절할 수 있어 피처리물의 기계적 물성을 원하는 조건으로 조절할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. And, according to the present invention, it is possible to adjust the cooling rate, thereby obtaining the effect of adjusting the mechanical properties of the object to be treated to a desired condition.
또한, 본 발명에 따르면, 냉각 속도를 조절할 수 있어 전체 공정 시간을 단축할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to control the cooling rate, thereby obtaining the effect of shortening the overall process time.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 열간 정수압 가압장치를 개략적으로 도시해 보인 단면도,
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 열간 정수압 가압장치를 개략적으로 도시해 보인 분리 단면도,
도 3은 도 1의 A부분을 확대하여 개략적으로 도시해 보인 도면,
도 4는 도 1의 B부분을 확대하여 개략적으로 도시해 보인 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 열간 정수압 가압장치에서 단열체를 발췌하여 개략적으로 도시해 보인 사시도,
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 열간 정수압 가압장치에서 상부 커버 부분을 개략적으로 도시해 보인 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a hot isostatic pressure pressurizing device according to an embodiment of the present invention;
2 is an exploded cross-sectional view schematically showing a hot isostatic pressurizing device according to an embodiment of the present invention;
3 is a view schematically showing an enlarged portion A of FIG. 1;
4 is a view schematically showing an enlarged portion B of FIG. 1;
5 is a perspective view schematically showing an insulator extracted from a hot isostatic pressure device according to an embodiment of the present invention;
6 is a cross-sectional view schematically showing an upper cover portion in the hot isostatic pressure pressurizing device according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 해석되어야 한다. Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail in the detailed description. This is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it should be construed to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
본 발명을 설명함에 있어서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. In describing the present invention, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components may not be limited by the terms. The above terms are only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component.
"및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함할 수 있다. The term “and/or” may include a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다. When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. can be understood On the other hand, when it is mentioned that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it may be understood that the other element does not exist in the middle.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression may include the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, and one or more other features It may be understood that the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof is not precluded in advance.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary may be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, it is interpreted in an ideal or excessively formal meaning. it may not be
아울러, 이하의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.In addition, the following embodiments are provided to more completely explain to those with average knowledge in the art, and the shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer explanation.
열간 등방압 가압 장치는, 수십∼수백㎫의 고압으로 된 가스 분위기 하에서 수백에서 수천도의 고온으로 소결 제품(금속, 세라믹 등), 주조 제품 등의 피처리물을 그들의 재결정 온도 이상의 고온으로 가압 처리하여 고밀도 부품으로 소결 또는 후처리하는 장치이다. 열간 등방압 가압법은 HIP(Hot Isostatic Pressing)라 불린다. 여기서, 사용되는 가스로는 아르곤 가스, 질소 가스 등 다양한 종류의 가스가 사용될 수 있다.A hot isostatic pressurization apparatus pressurizes a target object such as a sintered product (metal, ceramic, etc.) or a cast product at a high temperature of several hundred to several thousand degrees under a gas atmosphere with a high pressure of several tens to several hundred MPa at a high temperature higher than their recrystallization temperature. It is a device for sintering or post-processing into high-density parts. The hot isostatic pressing method is called HIP (Hot Isostatic Pressing). Here, various types of gases such as argon gas and nitrogen gas may be used as the gas used.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 열간 정수압 가압장치를 개략적으로 도시해 보인 단면도 및 분리 단면도이고, 도 3 및 도 4는 도 1의 A부분 및 B부분을 확대하여 개략적으로 도시해 보인 도면이고, 도 5는 상기 열간 정수압 가압장치에서 단열체를 발췌하여 개략적으로 도시해 보인 사시도이며, 도 6은 상기 열간 정수압 가압장치에서 상부 커버 부분을 개략적으로 도시해 보인 단면도이다.1 and 2 are cross-sectional and separated cross-sectional views schematically showing a hot isostatic pressurizing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are enlarged schematic views of parts A and B of FIG. 5 is a perspective view schematically showing an insulator extracted from the hot isostatic pressurizing device, and FIG. 6 is a sectional view schematically illustrating an upper cover portion of the hot isostatic pressurizing device.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 열간 정수압 가압장치(100)는 일측이 개방된 압력용기(200)와, 상기 압력용기의 내부에 배치되어 피처리물을 가열하는 가열부(300)와, 상기 압력용기(200)와 상기 가열부(300) 사이에 배치된 단열체(400)와, 상기 압력용기(200)의 개방된 일측을 폐쇄하고 피처리물이 배치되며 상기 압력용기(200)에 저장된 가스가 배출되는 배출구(511)와 상기 압력용기(200)에 가스를 공급하는 유입구(512)가 형성된 베이스부(500), 그리고 일측이 상기 배출구(511)에 연결되고 타측이 상기 유입구(512)에 연결되어 상기 압력용기(200) 내부의 가열된 가스를 외부에서 냉각하여 상기 압력용기(200)의 내부로 순환시키는 냉각 순환부(600)를 포함하여 이루어질 수 있다.1 to 6 , the hot
상기 압력용기(200)는 중심이 관통 형성된 압력용기 본체(210)와, 상기 압력용기 본체(210)의 개방된 타측에 체결되어 타측을 폐쇄하는 상부 커버(220)를 포함하여 이루어진다. The
상기 압력용기 본체(210)는 양측이 개방되게 중심이 관통 형성되고, 내부에 상기 가열부(300)가 배치된다. The
상기 상부 커버(220)는 상기 압력용기 본체(210)의 개방된 양측에서 타측 즉 상부를 폐쇄하도록 상기 압력용기 본체(210)에 체결된다. 그리고, 상기 상부 커버(220)에는 외부와 연통되는 가스 공급유로(221)가 형성된다. 상기 가스 공급유로(221)는 가스 공급장치(700)와 연결되어 상기 가스 공급장치(700)로부터 가스를 공급받아 상기 압력용기(200)의 내부에 가스가 유입되게 유로를 제공한다. The
여기서, 상기 가스 공급장치(700)는 가스가 저장된 저장탱크(710)와, 상기 저장탱크(710)와 상기 가스 공급유로(221)를 연결하는 공급배관(720)과, 상기 공급배관(720)에 구비되고 상기 저장탱크(710)에 저장된 가스를 상기 가스 공급유로(221)로 강제 유동시키는 공급 유동부(730), 그리고 상기 공급배관(720)을 개폐하는 공급밸브(740)로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 공급 유동부(730)는 펌프 또는 압축기로 마련될 수 있다. Here, the
이러한 구성으로, 상기 가스 공급장치(700)는 상기 압력용기(200) 내부에 피처리물이 배치되고, 상기 압력용기(200)가 폐쇄되면 상기 압력용기(200) 내부에 가스를 공급하도록 이루어진다. With this configuration, the
그리고, 상기 가스 공급장치(700)를 통하여 상기 압력용기(200)의 내부로 유입된 가스는 상기 단열체(400)와 상기 압력용기(200) 사이의 공간을 따라 상기 압력용기(200)의 하측으로 유입된 후 상기 단열체(400) 하측의 개방된 공간을 통하여 상기 단열체(400) 내측으로 유입된다. In addition, the gas introduced into the
상기 가열부(300)는 상기 단열체(400)의 내측면 둘레를 따라 상기 단열체(400)의 내측에 배치된다. 그리고, 상기 가열부(300)는 상기 단열체(400)의 높이 방향을 따라 다단으로 나뉘어서 복수로 구비될 수 있다. 일 예로, 도면에 도시된 바와 같이 상기 가열부(300)는 3단으로 배치될 수 있다. 그리고, 복수의 상기 가열부(300)는 각각 서로 다르게 온도 제어가 될 수 있다.The
이러한 구성으로, 복수의 상기 가열부(300)는 상기 단열체(400) 내부에서 상기 단열체(400)의 높이를 따러 가스의 온도가 서로 다른 경우에 복수의 상기 가열부(300)의 온도를 각각 제어하여 상기 단열체(400) 내부 전체의 가스 온도를 균일하게 가열 및 유지할 수 있다.With this configuration, the plurality of
상기 베이스부(500)는 내측에 피처리물이 배치되며, 상기 압력용기(200)의 개방된 일측에 삽입되어 일측을 폐쇄하고, 상기 압력용기(200)에 저장된 가스가 배출되는 배출구(511)와 상기 압력용기(200)에 가스를 공급하는 유입구(512)가 형성된다.The
보다 구체적으로, 상기 베이스부(500)는 상기 압력용기(200)의 개방된 일측에 체결되고 상기 가열부(300)와 상기 단열체(400)를 지지하며 상기 배출구(511)와 상기 유입구(512)가 형성된 지지프레임(510)과, 상기 지지프레임(510)에 삽입되어 상기 압력용기(200)의 개방된 일측을 폐쇄하는 하부 커버(520), 그리고 상기 하부 커버(520)에 구비되고 피처리물이 안착되는 트레이(530)를 포함하여 이루어질 수 있다. More specifically, the
또한, 상기 베이스부(500)는 상기 트레이(530)와 상기 하부 커버(520) 사이에 배치되고, 상기 압력용기(200) 내부의 가스와 상기 하부 커버(520)에 형성된 유입유로(521)로 유입되는 냉각된 가스를 혼합하여 공급하는 가스 혼합부(540)를 더 포함하여 이루어질 수 있다. In addition, the
상기 지지프레임(510)은 중심이 관통된 링 형태로 형성되어 상기 압력용기(200)의 개방된 일측에 체결되어 상기 가열부(300)와 상기 단열체(400)를 지지한다. The
그리고, 상기 지지프레임(510)에는 상기 냉각 순환부(600)에 연결되는 상기 배출구(511)와 상기 유입구(512)가 형성된다. 즉, 상기 배출구(511)는 상기 압력용기(200) 내부에서 가열된 가스가 배출되는 유로이고, 상기 유입구(512)는 상기 배출구(511)를 통하여 배출된 가스가 상기 냉각 순환부(600)를 통하여 외부에서 냉각된 후 유입되는 유로이다. In addition, the
상기 하부 커버(520)는 상기 지지프레임(510)의 개방된 중심에 삽입되어 상기 압력용기(200)의 개방된 일측을 폐쇄한다. 이때, 실링을 위하여 상기 하부 커버(520)의 둘레에는 복수의 실링부재(522)가 구비될 수 있다. The
그리고, 상기 하부 커버(520)는 상기 유입구(512)와 연통되고, 상기 유입구(512)로 유입되는 냉각된 가스를 상기 압력용기(200)의 내부로 유입시키는 유입유로(521)를 더 포함하여 이루어질 수 있다. In addition, the
여기서, 상기 유입유로(521)는 상기 하부 커버(520)의 중심으로 개방되어 상기 유입구(512)로 유입되는 냉각된 가스를 상기 압력용기(200)의 하측 중심으로 유입시킨다. 이때, 상기 유입유로(521)를 통하여 상기 압력용기(200)의 내부로 유입된 냉각된 가스는 상기 가스 혼합부(540)로 유입된다. Here, the
상기 트레이(530)는 상기 하부 커버(520) 상에 구비되고, 피처리물이 안착되게 이루어진다. 즉, 상기 트레이(530)에 피처리물이 안착된 상태에서 상기 지지프레임(510)에 상기 베이스부(500)가 삽입되면 상기 압력용기(200)의 내부에 피처리물을 배치시킬 수 있다. 이때, 상기 트레이(530)는 상기 가열부(300)의 내측까지 삽입되어 배치된다. 상기 트레이(530)는 단열재질로 제작되는 것이 바람직하다. The
그리고, 상기 트레이(530)는 상기 가스 혼합부(540)를 통하여 혼합된 가스가 유동하여 상기 단열체(400) 내부로 유입되게 중심을 관통하여 형성된 유동홀(531)을 더 포함하여 이루어질 수 있다. In addition, the
상기 단열체(400)는 단열재질로 제작되고, 상기 압력용기(200)와 상기 가열부(300) 사이에 배치된다. 즉, 상기 단열체(400) 내부에 상기 가열부(300)가 배치되어 상기 가열부(300)에 의해 가열된 온도를 유지하도록 차단한다.The
이러한, 상기 단열체(400)는 중심이 관통된 링 형태로 마련되어 내측에 상기 가열부(300)가 배치되는 단열체 몸체(410)와, 상기 단열체 몸체(410)의 개방된 일측에 체결되어 일측을 폐쇄하는 단열체 커버(420)로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 단열체 몸체(410)의 개방된 타측으로 상기 트레이(530)가 삽입되어 상기 가열부(300)의 내측에 피처리물을 배치한다.The
그리고, 상기 단열체 커버(420)는 상기 단열체(400)의 내부에 저장된 가스를 상기 단열체(400)와 상기 압력용기(200) 사이의 공간으로 배출하도록 관통 형성된 배출유로(421)를 포함하여 이루어질 수 있다. In addition, the
그리고, 상기 단열체 커버(420)의 배출유로(421)와 상기 지지프레임(510)의 배출구(511)는 배출배관(230)에 의해 연결될 수 있다. In addition, the
이러한 구성으로, 상기 단열체(400) 내부에서 가열된 가스가 상기 단열체 커버(420)의 배출유로(421)로 배출된 후 상기 배출배관(230)을 따라 상기 지지프레임(510)의 배출구(511)로 유동하여 배출될 수 있다. With this configuration, after the gas heated inside the
이러한, 상기 배출유로(421)와 상기 배출구(511)와 상기 배출배관(230)은 다량의 가스 유동을 위하여 복수 개로 이루어질 수 있다. The
상기 냉각 순환부(600)는 일측이 상기 배출구(511)에 연결되고 타측이 상기 유입구(512)에 연결되어, 상기 압력용기(200) 내부의 가열된 가스를 외부에서 냉각하여 상기 압력용기(200)의 내부로 순환시키도록 이루어진다.The
이를 위하여, 상기 냉각 순환부(600)는 상기 지지프레임(510)의 상기 배출구(511)와 상기 유입구(512)를 연결하는 냉각유로(610)와, 상기 냉각유로(610)에 구비되고 상기 배출구(511)에서 배출되는 가스를 상기 유입구(512)로 유입되게 강제 유동시키는 유동부(620)를 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 유동부(620)는 펌프 또는 압축기로 이루어질 수 있다. To this end, the
또한, 상기 냉각 순환부(600)는 상기 냉각유로(610)에서 상기 배출구(511)와 상기 유동부(620) 사이에 구비되어 상기 냉각유로(610)를 개폐하는 밸브(630)와, 상기 냉각유로(610)에서 상기 배출구(511)와 상기 밸브(630) 사이에 구비되고, 상기 냉각유로(610)를 유동하는 가스를 냉각하는 열교환기(640)를 더 포함하여 이루어질 수 있다. In addition, the
여기서, 상기 밸브(630)는 피처리물의 가열 및 가압공정이 수행되는 동안에는 상기 냉각유로(610)로 가스가 유동하지 않도록 상기 냉각유로(610)를 폐쇄하고, 냉각공정을 수행할 때에만 상기 냉각유로(610)로 가스가 유동하도록 상기 냉각유로(610)를 개방하도록 이루어질 수 있다. Here, the
그리고, 상기 열교환기(640)는 상기 냉각유로(610)를 통과하는 가스를 수냉 또는 공냉으로 더 냉각하도록 이루어질 수 있다. In addition, the
이러한 구성으로, 피처리물의 가열 및 가압공정이 완료되어 냉각공정을 수행하는 경우에는, 상기 밸브(630)를 개방한 후 상기 유동부(620)를 동작시켜 상기 냉각유로(610)로 가스를 유동시키면, 상기 단열체(400)의 내부에서 가열된 가스는 상기 단열체 커버(420)의 배출유로(421)로 배출되어 상기 배출배관(230)을 통과하면서 1차적으로 냉각된다. With this configuration, when the heating and pressurizing process of the object to be treated is completed and the cooling process is performed, after the
그리고, 1차적으로 냉각된 가스는 상기 지지프레임(510)의 배출구(511)를 통과하면서 2차적으로 냉각되고, 상기 냉각유로(610)를 통과하면서 3차적으로 냉각된다. 이때, 상기 냉각유로(610)를 통과할 때 상기 열교환기(640)에서 추가적으로 더 냉각될 수도 있다. In addition, the primarily cooled gas is secondarily cooled while passing through the
그리고, 3차적으로 냉각된 가스는 상기 지지프레임(510)의 유입구(512)와 상기 하부 커버(520)의 유입유로(521)를 통과하면서 4차적으로 냉각된 후 상기 압력용기(200)의 내부로 유입된다. Then, the tertiarily cooled gas passes through the
그리고, 4차적으로 냉각된 가스는 상기 압력용기(200)의 내부로 유입되어 상기 압력용기(200) 내부에 있는 가열된 가스와 상기 가스 혼합부(540)에서 혼합되면서 상기 단열체(400)의 내부로 유입된다. Then, the quaternary cooled gas is introduced into the
이와 같이, 상기 단열체(400) 내부에서 가열된 가스를 상기 압력용기(200)의 외부에서 순환시켜 보다 신속하게 냉각할 수 있다. In this way, the gas heated inside the
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.Although the present invention has been described in detail through specific examples, it is intended to describe the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto. It is clear that the transformation or improvement is possible by the person.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다. All simple modifications or changes of the present invention fall within the scope of the present invention, and the specific scope of protection of the present invention will be made clear by the appended claims.
100 : 열간 정수압 가압장치 200 : 압력용기
210 : 압력용기 본체 220 : 상부 커버
230 : 배출배관 300 : 가열부
400 : 단열체 410 : 단열체 몸체
420 : 단열체 커버 500 : 베이스부
510 : 지지프레임 520 : 하부 커버
530 : 트레이 540 : 가스 혼합부
600 : 냉각 순환부 610 : 냉각유로
620 : 유동부 630 : 밸브
640 : 열교환기 700 : 가스 공급장치
710 : 저장탱크 720 : 공급배관
730 : 공급 유동부 740 : 공급밸브100: hot water pressure pressurization device 200: pressure vessel
210: pressure vessel body 220: upper cover
230: discharge pipe 300: heating part
400: insulator 410: insulator body
420: insulation cover 500: base portion
510: support frame 520: lower cover
530: tray 540: gas mixing unit
600: cooling circulation unit 610: cooling flow path
620: flow part 630: valve
640: heat exchanger 700: gas supply device
710: storage tank 720: supply pipe
730: supply flow part 740: supply valve
Claims (12)
상기 압력용기의 내부에 배치되어 피처리물을 가열하는 가열부;
상기 압력용기와 상기 가열부 사이에 배치된 단열체;
상기 압력용기의 개방된 일측을 폐쇄하고, 피처리물이 배치되며, 상기 압력용기에 저장된 가스가 배출되는 배출구와 상기 압력용기에 가스를 공급하는 유입구가 형성된 베이스부; 및
일측이 상기 배출구에 연결되고 타측이 상기 유입구에 연결되어, 상기 압력용기 내부의 가열된 가스를 외부에서 냉각하여 상기 압력용기의 내부로 순환시키는 냉각 순환부;를 포함하고,
상기 베이스부는,
상기 압력용기의 개방된 일측에 체결되고, 상기 가열부와 상기 단열체를 지지하며, 상기 배출구와 상기 유입구가 형성된 지지프레임;
상기 지지프레임에 삽입되어 상기 압력용기의 개방된 일측을 폐쇄하는 하부 커버; 및
상기 하부 커버에 구비되고, 피처리물이 안착되는 트레이;를 포함하고,
상기 하부 커버는,
상기 유입구와 연통되고, 상기 유입구로 유입되는 냉각된 가스를 상기 압력용기의 내부로 유입시키는 유입유로;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 열간 정수압 가압장치.
One side of the open pressure vessel;
a heating unit disposed inside the pressure vessel to heat the object to be processed;
an insulator disposed between the pressure vessel and the heating unit;
a base part for closing the open side of the pressure vessel, a target object is disposed, an outlet for discharging the gas stored in the pressure vessel, and an inlet for supplying gas to the pressure vessel; and
Containing; and a cooling circulation unit having one side connected to the outlet and the other side connected to the inlet to cool the heated gas inside the pressure vessel from the outside and circulate it to the inside of the pressure vessel.
The base part,
a support frame fastened to an open side of the pressure vessel, supporting the heating unit and the insulator, and having the outlet and the inlet formed thereon;
a lower cover inserted into the support frame to close the open side of the pressure vessel; and
It is provided on the lower cover, the tray on which the object to be treated is seated; includes,
the lower cover,
an inlet passage communicating with the inlet and introducing the cooled gas flowing into the inlet into the pressure vessel;
Hot isostatic pressurizing device comprising a.
상기 베이스부는,
상기 트레이와 상기 하부 커버 사이에 배치되고, 상기 압력용기 내부의 가스와 상기 유입유로로 유입되는 냉각된 가스를 혼합하여 공급하는 가스 혼합부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열간 정수압 가압장치.
According to claim 1,
The base part,
a gas mixing unit disposed between the tray and the lower cover and supplying a mixture of the gas inside the pressure vessel and the cooled gas flowing into the inflow passage;
Hot isostatic pressure pressurization device, characterized in that it further comprises.
상기 트레이는,
상기 가스 혼합부를 통하여 혼합된 가스가 유동하여 상기 단열체 내부로 유입되게 중심을 관통하여 형성된 유동홀;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 열간 정수압 가압장치.
5. The method of claim 4,
The tray is
a flow hole formed through the center so that the mixed gas flows through the gas mixing unit and flows into the insulator;
Hot isostatic pressure pressurization device comprising a.
상기 단열체는,
중심이 관통된 형태로 마련되어 내측에 상기 가열부가 배치되는 단열체 몸체; 및
상기 단열체 몸체의 개방된 일측에 체결되어 일측을 폐쇄하는 단열체 커버;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 열간 정수압 가압장치.
According to claim 1,
The insulator is
an insulator body provided in a form through which the center is penetrated and the heating unit is disposed inside; and
an insulator cover fastened to one open side of the insulator body to close one side;
Hot isostatic pressurizing device comprising a.
상기 단열체 커버는,
상기 단열체의 내부에 저장된 가스를 상기 단열체와 상기 압력용기 사이의 공간으로 배출하도록 관통 형성된 배출유로;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 열간 정수압 가압장치.
7. The method of claim 6,
The insulation cover,
a discharge passage formed through the insulator to discharge the gas stored in the insulator into a space between the insulator and the pressure vessel;
Hot isostatic pressurizing device comprising a.
상기 단열체 커버의 배출유로와 상기 지지프레임의 배출구를 연결하는 배출배관;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열간 정수압 가압장치.
8. The method of claim 7,
a discharge pipe connecting the discharge passage of the insulator cover and the discharge port of the support frame;
Hot isostatic pressure pressurization device, characterized in that it further comprises.
상기 냉각 순환부는,
상기 지지프레임의 상기 배출구와 상기 유입구를 연결하는 냉각유로; 및
상기 냉각유로에 구비되고, 상기 배출구에서 배출되는 가스를 상기 유입구로 유입되게 강제 유동시키는 유동부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 열간 정수압 가압장치.
According to claim 1,
The cooling circulation unit,
a cooling passage connecting the outlet and the inlet of the support frame; and
a flow part provided in the cooling passage and forcibly flowing the gas discharged from the outlet into the inlet;
Hot isostatic pressurizing device comprising a.
상기 냉각 순환부는,
상기 냉각유로에서 상기 배출구와 상기 유동부 사이에 구비되어 상기 냉각유로를 개폐하는 밸브; 및
상기 냉각유로에서 상기 배출구와 상기 밸브 사이에 구비되고, 상기 냉각유로를 유동하는 가스를 냉각하는 열교환기;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열간 정수압 가압장치.
10. The method of claim 9,
The cooling circulation unit,
a valve provided between the outlet and the flow part in the cooling passage to open and close the cooling passage; and
a heat exchanger provided between the outlet and the valve in the cooling passage to cool the gas flowing in the cooling passage;
Hot isostatic pressure pressurization device, characterized in that it further comprises.
상기 압력용기는,
중심이 관통 형성된 압력용기 본체; 및
상기 압력용기 본체의 개방된 타측에 체결되어 타측을 폐쇄하는 상부 커버;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 열간 정수압 가압장치.
According to claim 1,
The pressure vessel is
a pressure vessel body through which the center is formed; and
an upper cover coupled to the other open side of the pressure vessel body to close the other side;
Hot isostatic pressurizing device comprising a.
상기 압력용기 내부와 연통되게 상기 상부 커버에 형성된 가스 공급유로에 연결되고, 상기 압력용기 내부에 가스를 공급하는 가스 공급장치;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열간 정수압 가압장치.
12. The method of claim 11,
a gas supply device connected to a gas supply passage formed in the upper cover to communicate with the inside of the pressure vessel and supplying gas to the inside of the pressure vessel;
Hot isostatic pressure pressurization device, characterized in that it further comprises.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200159773A KR102437272B1 (en) | 2020-11-25 | 2020-11-25 | Hot isostatic pressing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200159773A KR102437272B1 (en) | 2020-11-25 | 2020-11-25 | Hot isostatic pressing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220072314A KR20220072314A (en) | 2022-06-02 |
| KR102437272B1 true KR102437272B1 (en) | 2022-08-30 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200159773A KR102437272B1 (en) | 2020-11-25 | 2020-11-25 | Hot isostatic pressing device |
Country Status (1)
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| JPH0510680A (en) * | 1991-06-20 | 1993-01-19 | Kobe Steel Ltd | Hot isotropic pressurizing apparatus |
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-
2020
- 2020-11-25 KR KR1020200159773A patent/KR102437272B1/en active IP Right Grant
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