(57)【要約】【課題】粉末原料を充填する容器の形状や大きさにかかわらず、粉末原料の脱気を充分に行うことができるＨＩＰ処理における粉末原料の脱気充填方法及び装置を提供すること。【解決手段】粉末原料６をＨＩＰ処理容器１内で熱間静水圧加圧するＨＩＰ処理における粉末原料の脱気充填装置１０において、前処理室２内に粉末原料６を複数段の層状となるように入れ、真空排気装置３によって前処理室２及びＨＩＰ処理容器１を脱気し、脱気した前処理室２内の粉末原料６をＨＩＰ処理容器へ移送し充填するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末原料をＨＩＰ処理容器内で熱間静水圧加圧するＨＩＰ処理における粉末原料の脱気充填方法であって、
前処理室内に粉末原料を複数段の層状となるように充填し、真空排気装置によって前処理室及びＨＩＰ処理容器を脱気し、脱気した前処理室内の粉末原料をＨＩＰ処理容器へ移送し充填するようにしたことを特徴とするＨＩＰ処理における粉末原料の脱気充填方法。
【請求項２】
脱気中に前処理室内の粉末原料を振動させるようにした請求項１に記載のＨＩＰ処理における粉末原料の脱気充填方法。
【請求項３】
粉末原料をＨＩＰ処理容器内で熱間静水圧加圧するＨＩＰ処理における粉末原料の脱気充填装置であって、
複数段の棚を設けた前処理室と、前処理室に連接したＨＩＰ処理容器と、前処理室及びＨＩＰ処理容器を脱気する真空排気装置とを備え、
前処理室内に設けた複数段の棚に粉末原料を積層し、真空排気装置によって前処理室及びＨＩＰ処理容器を脱気し、脱気した前処理室内の粉末原料をＨＩＰ処理容器へ移送し充填するようにしたことを特徴とするＨＩＰ処理における粉末原料の脱気充填装置。
【請求項４】
前処理室内に設けた複数段の棚を振動させる振動装置をさらに備え、脱気中に前処理室内の粉末原料を振動させるようにした請求項３に記載のＨＩＰ処理における粉末原料の脱気充填装置。
【請求項５】
前処理室とＨＩＰ処理容器とは直管で連接されている請求項３又は４に記載のＨＩＰ処理における粉末原料の脱気充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末原料をＨＩＰ処理容器内で熱間静水圧加圧するＨＩＰ処理における粉末原料の脱気充填方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のＨＩＰ処理における粉末原料の脱気充填方法は、図３に示すように、鋼製のＨＩＰ処理容器１に粉末原料６を充填し（図３（ａ））、真空排気装置によって脱気管７を介して脱気し、その後、脱気管７を鍛接し封止してＨＩＰ処理容器１を密封する（図３（ｂ））というプロセスを基本プロセスとしており、脱気密封されたＨＩＰ処理容器１は、ＨＩＰ処理に供される（図３（ｃ））。
【０００３】
しかし、上記の脱気充填方法では、ＨＩＰ処理容器１内の粉末充填層が排気抵抗となり、ＨＩＰ処理容器１内、特に底部の真空度が上がらず到達真空度も上がらない、また、真空引きに長時間を要するといった問題が生じ、特に長尺物や大型物をＨＩＰ処理で製造する際にはこの問題が顕著に現れていた。
【０００４】
この問題に対処するため、特許文献１〜５では、予め、空のＨＩＰ処理容器と粉末原料を充填した粉末貯蔵容器を真空にし、その後、真空雰囲気内で粉末原料を粉末貯蔵容器からＨＩＰ処理容器に移送するという方法が提案されている。
【０００５】
しかし、上記各特許文献の方法では、ＨＩＰ処理容器と粉末貯蔵容器の２つの容器を備えているため、その真空排気経路及び粉末貯蔵容器からＨＩＰ処理容器への粉末原料の移送経路は複雑になり、装置全体が大掛かりなものになる。さらに、粉末貯蔵容器内には単に粉末原料が充填されているだけであるため、図３で説明した従来の方法と同様に、粉末原料（特に内部）の脱気が行われにくいという問題を抱えたままである。
【特許文献１】特許第２５７５４５１号公報
【特許文献２】特許第２６９１１６３号公報
【特許文献３】特開昭６２−１０９９０３号公報
【特許文献４】特開平７−５４００９号公報
【特許文献５】特開平１０−３６９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しょうとする課題は、粉末原料を充填する容器の形状や大きさにかかわらず、粉末原料の脱気を充分に行うことができるＨＩＰ処理における粉末原料の脱気充填方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の脱気充填方法は、粉末原料をＨＩＰ処理容器内で熱間静水圧加圧するＨＩＰ処理における粉末原料の脱気充填方法であって、前処理室内に粉末原料を複数段の層状となるように入れ、真空排気装置によって前処理室及びＨＩＰ処理容器を脱気し、脱気した前処理室内の粉末原料をＨＩＰ処理容器へ移送し充填するようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、この脱気充填方法を実施する装置は、複数段の棚を設けた前処理室と、前処理室に連接したＨＩＰ処理容器と、前処理室及びＨＩＰ処理容器を脱気する真空排気装置とを備え、前処理室の複数段の棚に粉末原料を積層し、真空排気装置によって前処理室及びＨＩＰ処理容器を脱気し、脱気した前処理室内の粉末原料をＨＩＰ処理容器へ移送し充填するようにしたことを特徴とするたものである。
【０００９】
本発明では、前処理室内への粉末原料の充填は、加圧することなく自然充填し、自然充填程度の低充填密度になるようにする。
【００１０】
さらに、本発明では、前処理室内の粉末原料を振動させる振動装置を設け、脱気中に前処理室内の粉末原料を振動させるようにすることができる。
【００１１】
また、本発明では、装置構成の単純化と排気効率向上のために、前処理室とＨＩＰ処理容器とは直管で連接することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、粉末原料は前処理室内に複数段の層状となるように入れられるので、個々の粉末原料層が薄くなり、効率的な脱気が可能となる。したがって、長尺物や大型物をＨＩＰ処理で製造する場合であっても、粉末原料の脱気を充分に行うことができ、特に微量残存ガスの影響が懸念される材料の脱気に有効である。
【００１３】
また、前処理室とＨＩＰ処理容器とを直管で連接したものでは、大掛かりな粉末原料移送システムを設ける必要がないので装置構成が単純になり、また、排気効率も向上するので、大掛かりな真空排気システムを設ける必要もない。
【００１４】
加えて、本発明では、前処理室内の粉末原料層は、自然充填程度の低充填密度であるので脱気効率が良く、さらに、脱気中に前処理室内の粉末原料を振動させるようにすることで、脱気効率をより一層向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
図１は、本発明の脱気充填装置の構成図である。同図に示すように、脱気充填装置１０は、ＨＩＰ処理容器１と、その前段側に配置された前処理室２と、前処理室２の前段側に配置されたポンプ３を備えている。そして、ＨＩＰ処理容器１と前処理室２は直管４によって連接され、前処理室２と真空ポンプ３は排気管５によって連接されている。これによって、ＨＩＰ処理容器１及び前処理室２内の気体は真空ポンプ３によって脱気可能であり、前処理室２内の粉末原料はＨＩＰ処理容器１へ移送可能となっている。また、前処理室２には、複数段に分離させた棚２ａが設けられている。棚２ａは上方のみが開口した容器状に形成されており、それぞれの棚２ａに粉末原料６が積層可能となっている。さらに、棚２ａ上の粉末原料６を振動させるために棚２ａを振動させる振動装置（図示せず）を設けることもできる。
【００１７】
以上の構成において、ＨＩＰ処理前に粉末原料６を脱気してＨＩＰ処理容器１へ充填するには、まず、前処理室２内のそれぞれの棚２ａに粉末原料を所定厚さｔ（通常は１０ｍｍ程度）となるように積層する。次いで、真空ポンプ３を起動して、前処理室２及びＨＩＰ処理容器２を脱気する。これによって、前処理室２内の粉末原料６も脱気される。このとき、棚２ａを振動させる振動装置を設けている場合は、振動装置によって棚２ａ上の粉末原料６を振動させながら脱気する。
【００１８】
脱気完了後、図２に示すように、脱気充填装置１０を起立させて前処理室２をＨＩＰ処理容器１の上方に位置させるようにする。これによって、前処理室２内の粉末原料６が直管４を介してＨＩＰ処理容器１に移送される。その後、直管４の途中を鍛接し封止してＨＩＰ処理容器１を密封する。密封されたＨＩＰ処理容器１はＨＩＰ処理に供される。
【００１９】
以上の脱気充填方法では、脱気の際の排気抵抗となる粉末原料の厚さはｔであり、例えば、従来のようにＨＩＰ処理容器に粉末原料を充填して脱気する場合の排気抵抗となる粉末原料の厚さＬよりも大幅に薄くなり、排気抵抗も大幅に低減される。したがって、長尺物や大型物をＨＩＰ処理で製造する場合であっても、粉末原料の脱気を短時間で充分に行うことができる。
【００２０】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、実施例では脱気充填装置を横置きにして粉末原料を脱気し、その後、縦置きにして前処理室からＨＩＰ処理容器に粉末原料を移送するようにしたが、脱気充填装置を縦置きのままで、粉末原料を前処理室に充填し脱気した後に、粉末原料をＨＩＰ処理容器に移送するようにすることもできる。この場合、前処理室内の棚は縦置きの状態で上下に複数段設け、脱気終了後、装置を傾斜させたり、振動させたりすることによって、前処理室からＨＩＰ処理容器に粉末原料を移送するようにすればよい。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明は、ＨＩＰ処理によって製造される製品のうち、特に粉末原料中の微量残存ガスの影響が懸念される材料からなり、また、形状が長尺又は大型となる、粉末ハイス、ターゲット材、超電導材などを製造するのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の脱気充填装置の構成図である。
【図２】図１に示す装置において、粉末原料をＨＩＰ処理容器に移送するときの状態を示す説明図である。
【図３】従来のＨＩＰ処理における粉末原料の脱気充填方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  ＨＩＰ処理容器
２  前処理室
２ａ  棚
３  真空ポンプ（真空排気装置）
４  直管
５  排気管
６  粉末原料
【図１】
2005060750.tif 000003
【図２】
2005060750.tif 000004
【図３】
2005060750.tif 000005