(57)【要約】      （修正有）【課題】絶縁性および気密性を確保できるとともに、小型化を実現できる加圧装置を提供する。【解決手段】加圧装置は、蓋３で密閉される圧力容器４と、圧力容器に連結し、高圧流体を供給する高圧配管６と、高圧配管と連結する分岐部５と、分岐部に配置される電極継手７と、電極継手に連結し、圧力容器に挿入される電極部材と、電極継手内に配置されるとともに、電極部材と連結する電極本体を絶縁する絶縁部を有することによって、絶縁性および気密性を確保できるとともに、小型化を実現できる。【選択図】図２
0003232554.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
蓋で密閉される圧力容器と、
前記圧力容器に連結し、高圧流体を供給する高圧配管と、
前記高圧配管と連結する分岐部と、
前記分岐部に配置される電極継手と、
前記電極継手に連結し、前記圧力容器に挿入される電極部材と、
前記電極継手内に配置されるとともに、前記電極部材と連結する電極本体を絶縁する絶縁部を有する、加圧装置。
【請求項２】
前記電極本体を絶縁する補助絶縁部を有する、請求項１記載の加圧装置。
【請求項３】
前記電極本体を絶縁する絶縁チューブを有する、請求項１または２記載の加圧装置。
【請求項４】
前記分岐部は、前記高圧流体を供給する高圧流体供給流路を有する、請求項１〜３のいずれか１項記載の加圧装置。
【請求項５】
前記電極本体は、前記絶縁部、前記補助絶縁部、前記絶縁チューブで囲まれ、前記分岐部と接触しない、請求項１〜４のいずれか１項記載の加圧装置。
【請求項６】
前記分岐部内において、前記電極本体をシールする内側シール部と、前記内側シール部をシールする外側シール部を有する、請求項１〜５のいずれか１項記載の加圧装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、加圧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、加圧装置（等方加圧装置）は、食品の高圧処理や、金属・セラミックス等の原料の圧縮成形等を行なう際に用いられていた。
加圧装置の圧力容器内において、原料を１０〜５００ＭＰａの範囲内で昇圧または減圧することによって、外部表面または内部構造の変化や物性変化等の効果が得られることが知られている。近年の材料開発において、高機能材料に対するニーズも強くなっており、機能性を高める方法として、原料を加圧するだけでなく、電圧（電流）の付加や化学的処理を施すこと等も検討されている。
【０００３】
例えば、物性変化の検出に重きを置いたものではあるが、液体を保有する圧力容器をシリンダによって上下方向に昇降可能に設け、圧力容器の上方に、圧力容器の上昇に伴って圧力容器内に挿入され液体を加圧する押圧体を固定した状態に設け、押圧体の下端部に被処理体を収納するコップ状の収納器を着脱自在に嵌装し、収納器内に液体が浸入する透孔を備えた等方加圧処理装置において、押圧体の内部に固定電極を配置するものが開示されていた（例えば、特許第３３３３６７５号公報、以下、「特許文献１」参照）。
【０００４】
また、圧力容器内にヒーター、コイル、熱電対等の電気装置を配置するものとして、電極挿通孔周辺のシール方法を改良したものとして、高圧使用時にはパッキンがストレート孔側に押し出されるのを防止して初期シール面圧の低下を防止することのできる静水圧加圧装置の電極装置が開示されていた。（例えば、実公平３−３４６３９号公報、以下、「特許文献２」参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３３３３６７５号公報
【特許文献２】実公平３−３４６３９号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１のように、押圧体の内部の固定電極にセラミックス等の絶縁材をコーティングした被覆層を設ける場合、固定電極の脱着を複数回繰り返すと、コーティングした被覆層が剥がれてしまい、再度被覆層をコーティングしなければならず、絶縁性に関する課題があった。
【０００７】
また、特許文献２のように、テーパ孔に円錐状パッキンを配置して、気密性を高める工夫も開示されていたものの、テーパ形状に対してシールする場合に、圧力容器の内側から外側に向かって作用する押圧力は確実に発生するため、パッキンやシール材等の内側への浸入は必ずしも避けられず、気密性に関する課題があった。
さらに、圧力容器内の液体を加圧する手段として、外部から高圧流体を供給することで圧力を上昇させるためには、高圧流体を供給する流路を形成する必要があり、電極との併設を実現するためには、より複雑な装置構成になってしまう、という小型化に関する課題もあった。
【０００８】
本考案は、上記課題を鑑み、絶縁性および気密性を確保できるとともに、小型化を実現できる加圧装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本考案は、
蓋で密閉される圧力容器と、
圧力容器に連結し、高圧流体を供給する高圧配管と、
高圧配管と連結する分岐部と、
分岐部に配置される電極継手と、
電極継手に連結し、圧力容器に挿入される電極部材と、
電極継手内に配置されるとともに、電極部材と連結する電極本体を絶縁する絶縁部を有する。
【考案の効果】
【００１０】
本考案の加圧装置によれば、絶縁性および気密性を確保できるとともに、小型化を実現できる加圧装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態の加圧装置を示した斜視図である。
【図２】本実施形態の加圧装置を示す断面図である。
【図３】本実施形態の加圧装置の電極継手の詳細を示す断面図である。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本考案の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
本実施形態の加圧装置１は、食品の高圧処理や金属・セラミックス等の原料の圧縮成形等を行なう装置である。加圧装置１の圧力容器４内において、原料Ｍを１０〜５００ＭＰａの範囲内で加圧することによって、加圧処理を行なうことができる。
加圧装置１は、圧力容器４と、高圧配管６と、分岐部５と、電極継手７と、電極部材８ａ〜８ｄと、絶縁部１２と、を有する。
【００１４】
圧力容器４は、原料Ｍを収容するための容器であり、蓋３で密閉される。圧力容器４は、ステンレス等の金属製や樹脂製等であればよく、耐圧仕様である。圧力容器４内に原料Ｍを収容した後、蓋３で圧力容器４内を密閉状態とすることで、気密性を保つことができる。圧力容器４は、本体２内に配置または形成され、フレーム２ａ等の架台によって固定される。
【００１５】
蓋３は、圧力容器４を開閉するための蓋である。加圧装置１は、１０〜５００ＭＰａと高圧状況下で利用するものであり、加圧時の圧力容器４内の内圧を確保しなければならない。例えば、蓋３と圧力容器４を、ボルト等の結合部材やネジ部材によって密閉性を強固なものにすることもできる。その他、手動式だけでなく、自動式の固定方法等適宜選択することができる。
【００１６】
高圧配管６は、圧力容器４に連結し、高圧流体Ｆを供給する配管である。高圧配管６は、耐圧性を有する部材の配管である。加圧装置１は、高圧流体供給源（高圧ポンプ）Ｐで生成する高圧流体Ｆを用いて加圧する水圧式の加圧装置１であり、高圧流体Ｆを導入するための接続口を圧力容器４に形成する。接続口は、圧力容器４の下部や側部等に形成する通路の孔であり、高圧流体供給源Ｐと高圧配管６を介して接続される。
【００１７】
分岐部５は、高圧配管６と連結し、高圧流体供給源（高圧ポンプ）Ｐから高圧配管６に高圧流体Ｆを供給するとともに、電極部材である電線８（第１の電線（正極）８ａ、第２の電線（負極）８ｂ）を挿通させる部位である。分岐部５は、マニホールド等の分岐流路を有するものであればよく、高圧配管６と一端で固定され、他端で電極継手７が固定される。電極継手７を固定するとともに、高圧流体Ｆの流路を形成する分岐部５を配置することで、装置としての安定性を確保できる。
【００１８】
分岐部５には、高圧流体供給源（高圧ポンプ）Ｐから高圧流体Ｆが通過する高圧流体供給流路５ａを形成する。高圧流体供給流路５ａは、１本または２本以上の複数であってもよく、本考案においては、正極と負極の２種類の電極部材を挿通する２本の流路（正極流路５ｂ、負極流路５ｃ）と、高圧流体Ｆを供給するための流路の計３本の流路で構成する。本考案における分岐部５および電極継手７の構成によって、装置の小型化を実現することができる。
【００１９】
電極継手７は、分岐部５に配置され、電極本体９を固定する継手である。電極継手７は、電極本体９と、固定部１０と、キャップ１１と、絶縁部１２と、補助絶縁部１３と、絶縁チューブ１４と、バックアップリング１５と、外側シール部１６と、内側シール部１７と、を有する。
【００２０】
電極本体９は、ステンレス等の金属製であり、電圧（電流）を通過させることができる電極部材である。電極本体９は、一端で第１の電線（正極）８ａ、第２の電線（負極）８ｂと連結するとともに、他端で第３の電線（正極）８ｅ、第４の電線（負極）８ｆと連結し、第１の電源（正極）Ｖ１、第２の電源（負極）Ｖ２から電圧（電流）が供給される。
電極本体９は、図３に示すように、電極本体９の位置がズレないように、端部９ａ、中央部９ｂ、ストレート部９ｃで構成する。端部９ａは、高圧流体側の先端の突起部であり、中央部９ｂに繋がっている。中央部９ｂは、端部９ａとストレート部９ｃの間にあり、端部９ａとストレート部９ｃよりも径が大きい部位である。ストレート部９ｃは、電源Ｖ１、Ｖ２側にあり、中央部９ｂに繋がっている。
【００２１】
固定部１０は、電極継手７を分岐部５に固定する。分岐部５自体および分岐部５と接触する固定部１０の面に溝を形成することで固定する。または、別途ボルトやネジ等で外側から固定する。
【００２２】
キャップ１１は、電極本体の端部９ａに配置される。キャップ１１は、電極本体の端部９ａを覆うように構成する。
【００２３】
絶縁部１２は、キャップ１１の下部に配置され、電極本体の端部９ａを覆うように構成することで、電極本体９（端部９ａ）に通電する電圧（電流）を外部に流さない。絶縁部１２の材質は、樹脂やセラミック等の絶縁性を有する部材である。
【００２４】
補助絶縁部１３は、絶縁部１２と機能は同じであるが、電極本体９（中央部９ｂ、ストレート部９ｃ）に通電する電圧（電流）を外部に流さない。絶縁部１２とは異なる箇所に固定することで、絶縁部１２と補助絶縁部１３によって重層的に絶縁効果を得ることができる。補助絶縁部１３の材質は、樹脂やセラミック等の絶縁性を有する部材である。
【００２５】
絶縁チューブ１４は、絶縁部１２および補助絶縁部１３と機能は同じであるが、電極本体９（ストレート部９ｃ）に通電する電圧（電流）を外部に流さない。絶縁チューブ１４は、絶縁部１２および補助絶縁部１３とは異なる箇所に固定することで、絶縁部１２と補助絶縁部１３および絶縁チューブ１４によって重層的に絶縁効果を得ることができる。絶縁チューブ１４は、ストレート部９ｃに対して絶縁するものであり、絶縁部１２や補助絶縁部１３よりも長い部分を絶縁する。
【００２６】
このように、電極本体９の全周囲において、絶縁部１２、補助絶縁部１３、絶縁チューブ１４を配置することで、電極本体９が分岐部５と接触しない。
【００２７】
また、高圧流体Ｆが内部に浸入せず、電極本体９をシールする（気密性を有する）ために、バックアップリング１５と、外側シール部１６と、内側シール部１７を配置する。
【００２８】
バックアップリング１５は、電極本体９（中央部９ｂ）をシールする。バックアップリング１５の材質は、樹脂やセラミック等の絶縁性を有する部材である。
【００２９】
外側シール部１６および内側シール部１７は、電極本体９（端部９ａ）をシールする。外側シール部１６および内側シール部１７の材質は、ゴム等の絶縁性と弾性を有する部材である。内側シール部１７は、電極本体９（端部９ａ）と接触し、内側から電極本体９（端部９ａ）をシールする。外側シール部１６は、内側シール部１７の外側に配置され、内側シール１７をシールするともに、正極流路５ｂ、負極流路５ｃの流路内面をシールする。こうしたシール構成にすることによって、高い気密性を実現することができる。
【００３０】
電極部材８ａ〜８ｄは、電極継手７に連結し、圧力容器４に挿入される部材である。電極部材８ａ〜８ｄは、第１の電線（正極）８ａと、第２の電線（負極）８ｂと、第１の先端部８ｃと、第２の先端部８ｄと、第３の電線（正極）８ｅ、第４の電線（負極）８ｆである。
【００３１】
第１の電線（正極）８ａと、第２の電線（負極）８ｂは、第１の電源（正極）Ｖ１、第２の電源（負極）Ｖ２から供給される電圧（電流）を高圧配管６や高圧流体供給流路５ａ内を通過し、圧力容器４内に供給する電線である。第１の電線（正極）８ａと、第２の電線（負極）８ｂは、耐圧性および耐水性のある電線である。
【００３２】
第１の先端部８ｃと、第２の先端部８ｄは、それぞれ第１の電線（正極）８ａと、第２の電線（負極）８ｂの先端に固定される部位である。第１および第２の先端部８ｃ、８ｄを原料Ｍに接触させることによって、正極と負極の作用で通電し、原料Ｍの物性等を変化させることができる。なお、制御盤で調整することによって、電圧（電流）を原料Ｍに付加することができる。
【００３３】
第３の電線（正極）８ｅ、第４の電線（負極）８ｆは、第１の電源（正極）Ｖ１、第２の電源（負極）Ｖ２と電極本体９を結ぶ電線である。第３の電線（正極）８ｅ、第４の電線（負極）８ｆは、耐圧性および耐水性のある電線である。
【００３４】
本実施形態の加圧装置１を利用した加圧処理の工程について説明する。
【００３５】
まず、圧力容器４内に配置される電線の先端部（第１の先端部（正極）８ｃ、第２の先端部（負極）８ｄ）を原料Ｍに装着させる。その後、圧力容器４の蓋３を閉め、高圧流体供給源（高圧ポンプ）Ｐから圧力容器４内に高圧流体Ｆを充填させ、加圧する。高圧流体Ｆは、高圧流体供給源（高圧ポンプ）Ｐから分岐部５内の高圧流体供給流路５ａ、高圧配管６を通って、圧力容器４内に到達する。圧力は原料Ｍの種類や目的に応じて、１０〜５００ＭＰａの範囲で処理時間を設定する。
【００３６】
次に、電源（第１の電源（正極）Ｖ１、第２の電源（負極）Ｖ２）を起動させ、電線８（第１の電線（正極）８ａ、第２の電線（負極）８ｂ）を介して先端部（第１の先端部（正極）８ｃ、第２の先端部（負極）８ｄ）まで電圧（電流）を供給する。先端部（第１の先端部（正極）８ｃ、第２の先端部（負極）８ｄ）が原料Ｍと接しており、正極と負極で通電した状態で加圧することによって、電圧（電流）による物性変化と加圧による物性変化の両方を同時に施すことができる。
【００３７】
所定の時間処理した後、電源（第１の電源（正極）Ｖ１、第２の電源（負極）Ｖ２）と高圧流体供給源（高圧ポンプ）Ｐを停止し、電圧（電流）が通電せず、通常の圧力帯へ戻す。そして、安全性を確保したうえで、蓋３を開き、処理後の原料Ｍを取り出す。
【００３８】
以上、本考案は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本考案はその趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３９】
１    加圧装置
２    本体
２ａ  フレーム
３    蓋
４    圧力容器
５    分岐部
５ａ  高圧流体供給流路
６    高圧配管
７    電極継手
８    電線
９    電極本体
１０    固定部
１１    キャップ
１２    絶縁部
１３    補助絶縁部
１４    絶縁チューブ
１５    バックアップリング
１６    外側シール部
１７    内側シール部
Ｆ    高圧流体
Ｍ    原料
Ｐ    高圧水供給源（ポンプ）
Ｖ１    電源（正極）
Ｖ２    電源（負極）
【図１】
0003232554.tif 000003
【図２】
0003232554.tif 000004
【図３】
0003232554.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】令和3年4月7日(2021.4.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
蓋で密閉される圧力容器と、
前記圧力容器に連結し、高圧流体を供給する高圧配管と、
前記高圧配管と連結する分岐部と、
前記分岐部に配置される電極継手と、
前記電極継手に連結し、前記圧力容器に挿入される電極部材と、
前記電極継手内に配置されるとともに、前記電極部材と連結する電極本体を絶縁する絶縁部を有する、加圧装置。
【請求項２】
前記電極本体を絶縁する補助絶縁部を有する、請求項１記載の加圧装置。
【請求項３】
前記電極本体を絶縁する絶縁チューブを有する、請求項１記載の加圧装置。
【請求項４】
前記電極本体を絶縁する絶縁チューブを有する、請求項２記載の加圧装置。
【請求項５】
前記分岐部は、前記高圧流体を供給する高圧流体供給流路を有する、請求項１〜４のいずれか１項記載の加圧装置。
【請求項６】
前記電極本体は、前記絶縁部、前記補助絶縁部、前記絶縁チューブで囲まれ、前記分岐部と接触しない、請求項４記載の加圧装置。
【請求項７】
前記分岐部内において、前記電極本体をシールする内側シール部と、前記内側シール部をシールする外側シール部を有する、請求項１〜６のいずれか１項記載の加圧装置。