(57)【要約】【課題】  鉄や鋼からなる圧力容器の内面にアルミニウム製のラジエターを適正な状態で取り付けることのできるラジエターの取付構造を提供すること。【解決手段】  圧力容器１０内で、成形材を加熱、冷却および加圧することにより成形する成形用オートクレーブＡにおけるラジエターの取付構造５０において、圧力容器１０を鋼で構成し、ラジエター５１ａ，５１ｂをアルミニウムで構成した。そして、ラジエター５１ａ，５１ｂと圧力容器１０とを、圧力容器１０の内面とラジエター５１ａ，５１ｂとの間に介在して変形することにより、ラジエター５１ａ，５１ｂを圧力容器１０に対して移動可能にするゴムワッシャ５５ａ，５５ｂを備えた複数の取付部材５３で連結した。また、ゴムワッシャ５５ａ，５５ｂを円筒状に形成して、ゴムワッシャ５５ａ，５５ｂの内周側にキャップスクリュー５７を位置させることにより取付部材５３を構成した。【選択図】  図３
2012030206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形材を収容する圧力容器と、前記圧力容器内を加熱する加熱装置と、前記圧力容器内を加圧する加圧装置と、前記圧力容器内を冷却するラジエターとを備えた成形用オートクレーブにおけるラジエターの取付構造において、
前記圧力容器を鉄または鋼で構成するとともに、前記ラジエターをアルミニウムで構成し、
前記圧力容器の内面と前記ラジエターとの間に介在して変形することにより、前記ラジエターを前記圧力容器に対して移動可能にする弾性部を備えた取付部材で、前記ラジエターを前記圧力容器に取り付けたことを特徴とするラジエターの取付構造。
【請求項２】
複数の前記取付部材を用いて、前記圧力容器と前記ラジエターとを複数部分で連結した請求項１に記載のラジエターの取付構造。
【請求項３】
前記弾性部をゴムまたはウレタンで構成した請求項１または２に記載のラジエターの取付構造。
【請求項４】
前記弾性部を円筒状に形成して、前記弾性部の内周側に棒状の金属支持部を位置させることにより前記取付部材を構成し、前記金属支持部を前記圧力容器側に連結し、前記弾性部を前記ラジエター側に連結した請求項３に記載のラジエターの取付構造。
【請求項５】
前記ラジエターが冷却用配管を介して前記圧力容器の外部に配置されたタンクに接続されており、前記冷却用配管に、前記圧力容器に固定された状態で前記圧力容器を貫通する固定管部と、前記固定管部と前記ラジエターとの間に配置されるフレキシブルホースとが備わっている請求項１ないし４のうちのいずれか一つに記載のラジエターの取付構造。
【請求項６】
前記ラジエターが複数個並設されている請求項１ないし５のうちのいずれか一つに記載のラジエターの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力容器内で、成形材を加熱、冷却および加圧することにより成形する成形用オートクレーブにおけるラジエターの取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、オートバイのカウルや飛行機の翼等を成形するために、成形用のオートクレーブが用いられている。このオートクレーブは、成形型に設置された成形材を収容する圧力容器、圧力容器内を加熱する加熱装置、圧力容器内を冷却するラジエターおよび圧力容器内を加圧する加圧装置を備えており、圧力容器内を加熱および加圧するとともに、必要に応じて冷却することにより成形材を成形型の形状に成形する。このようなオートクレーブの圧力容器内を冷却する装置としては放熱用のラジエターが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このオートクレーブでは、圧力容器内に両端が開放した筒状のマッフル炉を配置して圧力容器の内壁とマッフル炉の外壁との間に外通風路を設けるとともに、マッフル炉の開放端の一方にマッフル炉と直列に、クーラー（ラジエター）、メインヒーターを配置している。また、圧力容器の一端側外部にモーターを設置してそのモーターの回転軸を圧力容器内に延ばし、回転軸の先端に循環ファンを取り付けている。そして、循環ファンとメインヒーターとの間を風胴によって連結している。これによって、圧力容器内のガスを循環させて撹拌しながら、圧力容器内を加熱、冷却および加圧することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４１０９６６０号公報
【発明の概要】
【０００５】
前述した従来のオートクレーブでは、マッフル炉と、マッフル炉に取り付けられるラジエターやメインヒーターとが同じ材料で構成して、加熱や冷却による膨張収縮の量に差がなければ特に問題は生じない。しかしながら、熱伝導率を向上させてラジエターを小型化するためにラジエターをアルミニウムで構成した場合には、膨張収縮量の差によって各連結部分に破損が生じやすくなる。同様に、ラジエターやメインヒーターを圧力容器に直接取り付ける場合にも、この膨張収縮量の差は大きな問題となる。
【０００６】
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、鉄や鋼からなる圧力容器の内面にアルミニウム製のラジエターを適正な状態で取り付けることのできるラジエターの取付構造を提供することである。なお、下記本発明の各構成要件の記載においては、本発明の理解を容易にするために、実施形態の対応箇所の符号を括弧内に記載しているが、本発明の構成要件は、実施形態の符号によって示された対応箇所の構成に限定解釈されるべきものではない。
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明に係るラジエターの取付構造の構成上の特徴は、成形材を収容する圧力容器（１０）と、圧力容器内を加熱する加熱装置（２０）と、圧力容器内を加圧する加圧装置（３０）と、圧力容器内を冷却するラジエター（５１ａ，５１ｂ）とを備えた成形用オートクレーブ（Ａ）におけるラジエターの取付構造（５０）において、圧力容器を鉄または鋼で構成するとともに、ラジエターをアルミニウムで構成し、圧力容器の内面とラジエターとの間に介在して変形することにより、ラジエターを圧力容器に対して移動可能にする弾性部（５５ａ，５５ｂ）を備えた取付部材（５３）で、ラジエターを圧力容器に取り付けたことにある。
【０００８】
本発明に係るラジエターの取付構造では、圧力容器は、耐熱性、耐圧性、強度および製造の容易性等を考慮して、鉄製または鋼製にしているが、ラジエターは、熱伝導率を向上させるとともに小型化させて圧力容器内の容積を大きくする目的のために、アルミニウム製にしている。また、成形用オートクレーブの構造が複雑にならないように、ラジエターは圧力容器の内面に取り付けるようにしている。このため、圧力容器内を加熱装置の作動により加熱したり、ラジエターの作動により冷却したりする際に、加熱容器とラジエターとで膨張、収縮の量に差が生じるようになる。
【０００９】
この結果、ラジエターを圧力容器に取り付けるための取付部材としては、この膨張収縮量の差を吸収できるものや、膨張収縮量の差によってラジエターと圧力容器との間に生じる応力に耐えることのできるもので構成する必要が生じる。そこで、本発明では、変形可能な弾性部を備えた取付部材を介して、圧力容器の内面とラジエターとを連結することによって、ラジエターを圧力容器に対して移動可能にしている。これによって、圧力容器とラジエターとの膨張収縮量の差によって、ラジエターや取付部材が破損することが防止される。なお、取付部材としては、少なくとも弾性部が備わっていればよく、弾性部だけで取付部材を構成してもよいし、弾性部と他の部材を組み合わせて取付部材を構成してもよい。
【００１０】
本発明に係るラジエターの取付構造の他の構成上の特徴は、複数の取付部材を用いて、圧力容器とラジエターとを複数部分で連結したことにある。この場合、例えば、ラジエターの全体形状を四角板状に形成しその四角形の角部を、それぞれ取付部材を介して圧力容器に連結することができる。これによると、圧力容器における取付部材が取り付けられる部分間にそれぞれ生じる膨張収縮の量と、ラジエターの各角部間にそれぞれ生じる膨張収縮の量とに差があっても、この差を各弾性部で吸収することができる。これによって、ラジエターは圧力容器内の温度にかかわらず安定した状態で取付部材を介して圧力容器に支持される。
【００１１】
本発明に係るラジエターの取付構造のさらに他の構成上の特徴は、弾性部をゴムまたはウレタンで構成したことにある。この場合のゴムやウレタンとしては、例えば、１５０℃程度の熱に耐えることのできる耐熱性を有するものを用いる。ゴムとしては、シリコンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、エチレンゴム、ブチルゴム、フッ素ゴム等を用いることができる。また、ウレタンとしては、エーテル系やエステル系のものを用いることもできるが耐熱性ウレタンを用いることが好ましい。ゴムやウレタンは、変形し易く圧力容器とラジエターとの膨張収縮量の差を確実に吸収できるため、これらを用いることにより、良好な弾性部を備えた取付部材を得ることができる。
【００１２】
本発明に係るラジエターの取付構造のさらに他の構成上の特徴は、弾性部を円筒状に形成して、弾性部の内周側に棒状の金属支持部（５７）を位置させることにより取付部材を構成し、金属支持部を圧力容器側に連結し、弾性部をラジエター側に連結したことにある。
【００１３】
本発明によると、弾性部を金属支持部の外周に形成して取付部材を構成しているため、取付部材を強固にすることができる。また、金属支持部は円柱状にしてもよいし円筒状にしてもよい。金属支持部を円柱状にする場合には、例えばボルトを用いることができ、この場合、金属支持部を、圧力容器に設けられたブラケット等にナットを介して固定することができる。また、円柱状の金属支持部を、溶接により、圧力容器に直接または、圧力容器に設けられたブラケット等に固定することもできる。金属支持部を円筒状にする場合には、金属支持部の内部にボルト等を通して、そのボルト等を介して金属支持部を圧力容器に直接または、圧力容器に設けられたブラケット等に固定することができる。また、ラジエターにはステー等の部材を設け、このステー等を介して、弾性部をラジエターに連結することが好ましい。これによると、ラジエターの圧力容器への取り付けが容易になる。
【００１４】
本発明に係るラジエターの取付構造のさらに他の構成上の特徴は、ラジエターが冷却用配管（６３ａ，６３ｂ，６４ａ，６４ｂ，６５ａ，６５ｂ，６６ａ，６６ｂ）を介して圧力容器の外部に配置されたタンク（６７）に接続されており、冷却用配管に、圧力容器に固定された状態で圧力容器を貫通する固定管部（６５ａ，６５ｂ）と、固定管部とラジエターとの間に配置されるフレキシブルホース（６３ａ，６３ｂ，６４ａ，６４ｂ）とが備わっていることにある。
【００１５】
本発明によると、ラジエターだけでなく、ラジエターに接続される冷却用配管にも無理な力が加わることを防止できる。すなわち、圧力容器に固定された固定管部とラジエターとの間にフレキシブルホースが介在することにより、圧力容器に対してラジエターが移動した場合であっても、冷却用配管に無理な力が加わって、冷却用配管が破損することが防止される。なお、本発明における冷却用配管は、ラジエターとタンクとの間を冷却オイルや冷却水等の冷却液を循環させるためのもので、ラジエターには、冷却液が供給されるフレキシブルホースと冷却水が排出されるフレキシブルホースとが接続される。
【００１６】
本発明に係るラジエターの取付構造のさらに他の構成上の特徴は、ラジエターが複数個並設されていることにある。これによると、ラジエターによる冷却効果が増大するようになる。この場合、ラジエターの全体形状を薄板状に形成し、一方のラジエターの裏面に他方のラジエターの表面を対向させるようにして複数のラジエターを並設することができる。本発明では、ラジエターをアルミニウムで構成したことにより薄型化ができ、これによって、複数のラジエターを並設しても、全体の大きさが大幅に大型化することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るラジエターの取付構造を備えた成形用オートクレーブを示した平面図である。
【図２】図１に示した成形用オートクレーブを正面側から見た状態の断面図である。
【図３】図１に示した成形用オートクレーブを側面側から見た状態の断面図である。
【図４】ラジエターの取付構造を示した断面図である。
【図５】ラジエターの取付構造を示した正面図である。
【図６】ラジエターの取付構造が備える取付部材を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係るラジエターの取付構造の一実施形態を図面を用いて説明する。図１ないし図３は、同実施形態に係るラジエターの取付構造５０を備えた成形用オートクレーブＡを示している。この成形用オートクレーブＡは、圧力容器１０、加熱装置２０、加圧装置３０、減圧装置４０、ラジエターの取付構造５０を含む冷却装置６０、搬送装置７０および制御盤８０を備えている。
【００１９】
圧力容器１０は、後部（図１の上部で、図３の右側部分）が閉塞され前部が開口した筒体からなる容器本体１１と、容器本体の開口を開閉する蓋部１２とで構成されており、全体の長さ（図１の上下方向で、図３の左右方向の長さ）が１５００ｍｍで、外径が９００ｍｍに設定されている。また、圧力容器１０は、厚みが９ｍｍのＳＳ材（一般構造用鋼材）で構成されている。容器本体１１の後壁部１１ａは中央部分が周縁部分よりも後方に突出した曲面状に形成されている。蓋部１２は、中央部分が周縁部分よりも前方に突出した曲面状の部材で構成されており、連結部１３を介して、容器本体１１の開口縁部の右側部に回転可能に取り付けられている。
【００２０】
連結部１３は、容器本体１１の開口側の右側部の上下からそれぞれ水平方向に延びる一対の水平固定片１３ａ，１３ｂと、水平固定片１３ａ，１３ｂの先端側に掛け渡されて軸周り方向に回転可能になった棒状の垂直片１３ｃとで構成されている。蓋部１２は、右側部を、垂直片１３ｃの上下方向の中央に固定することにより、垂直片１３ｃを中心として回転可能になっており、この回転によって容器本体１１の開口に対して進退する。また、容器本体１１の開口縁部には、外周方向に突出したフランジ部１１ｂが形成され、蓋部１２の外周縁部には、外周方向に突出したフランジ部１２ａが形成されている。そして、フランジ部１１ｂに締付部材１４が回転可能に取り付けられており、この締付部材１４をフランジ部１２ａに係合させることにより、蓋部１２は、容器本体１１の開口を閉塞する。
【００２１】
この蓋部１２と締付部材１４とは、いわゆるクラッチドアを構成しており、フランジ部１２ａの所定部分に凹部が形成され、締付部材１４には、フランジ部１２ａの凹部に入ることのできる突部が形成されている。このため、蓋部１２を容器本体１１側に押しながら締付部材１４を回転していくと、凹部と突部との位置が合って突部が凹部に入ったときに、両フランジ部１１ｂ，１２ａが接触する。その状態で、さらに締付部材１４を回転すると、凹部と突部との位置がずれて蓋部１２は締付部材１４から外れなくなる。また、容器本体１１の上部における開口側には、ピンを締付部材１４に対して進退させるリニアアクチュエータ１５が設けられており、このリニアアクチュエータ１５の作動により、締付部材１４は回転可能になったり、ピンが係合して回転できなくなったりする。
【００２２】
また、容器本体１１および蓋部１２の内面には、それぞれ内面断熱塗装層１６が形成され、容器本体１１および蓋部１２の外面には、それぞれ外面断熱塗装層１７が形成されている。このように構成された圧力容器１０は、台部１８の上面に設けられている。台部１８は、四角枠状の台本体１８ａの下面四隅にそれぞれキャスター１８ｂを取り付けるとともに、台本体１８ａの左右両側にそれぞれ前後方向に間隔を保って３個の支持片１８ｃを設けて構成されている。そして、圧力容器１０は、６個の支持片１８ｃに支持され、キャスター１８ｂの回転により移動可能になっている。また、台部１８には、キャスター１８ｂの近傍位置で地面に対して進退することにより、キャスター１８ｂを回転可能な状態にしたり回転不可の状態にしたりするストッパ１８ｄも備わっている。
【００２３】
加熱装置２０は、容器本体１１内の底部に配置された複数のヒータ２１で構成されている。このヒータ２１は、発熱体を収容する金属パイプの一方の端部に端子が設けられたカートリッジヒータで構成されている。そして、各ヒータ２１は、端子を、容器本体１１の開口側に設置されたヒータ取付ソケット２２に接続させて、容器本体１１内の底部に沿った状態で、容器本体１１の開口側から奥側に向かって延びている。
【００２４】
加圧装置３０は、容器本体１１の左側部から外部に延びる配管３１と、配管３１の先端に接続されたコンプレッサー３２とを備えている。また、配管３１には、圧力計３３、圧力センサ３４、電磁バルブ３５、手動バルブ３６が設けられている。配管３１は、容器本体１１の左側部から側方に延びたのちに後方に延びるＬ形の鋼管からなるパイプ３１ａと、パイプ３１ａの先端部とコンプレッサー３２とを接続する可撓性を備えたシリコンホース３１ｂとで構成されている。
【００２５】
コンプレッサー３２は、作動により配管３１を介して圧力容器１０内に空気を送り、圧力容器１０内を加圧する。圧力計３３は、配管３１のパイプ３１ａを介して圧力容器１０内の圧力を検出しその値を表示する。圧力センサ３４は、配管３１のパイプ３１ａを介して圧力容器１０内の圧力を検出しその検出値を信号データとして後述する制御盤７０の制御装置に送る。電磁バルブ３５は、制御装置の制御に応じて開閉したり、開いたときの開度を変更したりして、コンプレッサー３２から圧力容器１０内に送られる空気の流量を調整する。また、手動バルブ３６は、手動操作によって開閉したり、開いたときの開度を変更したりすることにより、コンプレッサー３２から圧力容器１０内に送られる空気の流量を調整する。
【００２６】
減圧装置４０は、容器本体１１の左側部の上部側から外部に向かって延びたのちに、それぞれの先端部が合流する３本の配管４１ａ，４１ｂ，４１ｃと、配管４１ａ，４１ｂ，４１ｃの先端合流部から延びる接続チューブ４１ｄと、接続チューブ４１ｄの先端部に接続された真空ポンプ４２とを備えている。また、配管４１ａ，４１ｂ，４１ｃには、それぞれ真空計４３ａ，４３ｂ，４３ｃ、真空センサ４４ａ，４４ｂ，４４ｃ、真空電磁バルブ４５ａ，４５ｂ，４５ｃ、真空手動バルブ４６ａ，４６ｂ，４６ｃが設けられている。また、接続チューブ４１ｄには、バキュームレギュレータ４７が設けられている。
【００２７】
配管４１ａ，４１ｂ，４１ｃにおける容器本体１１に接続された部分は、容器本体１１の壁面に沿った上下方向に等間隔を保って配置されており、その端部は、容器本体１１の内部に突出している。そして、配管４１ａ，４１ｂ，４１ｃにおける容器本体１１内の端部に、それぞれ可撓性を有するバキュームホース４８（配管４１ｂに接続されたバキュームホース４８しか図示せず）が連結されている。なお、図示は省略しているが、各バキュームホース４８の端部には、それぞれ後述する真空バッグの継手に連結可能な連結部が設けられている。
【００２８】
真空ポンプ４２は、作動により接続チューブ４１ｄおよび配管４１ａ，４１ｂ，４１ｃを介して圧力容器１０内の所定部分（真空バッグ内）を吸引して減圧する。真空計４３ａ，４３ｂ，４３ｃは、それぞれ対応する配管４１ａ，４１ｂ，４１ｃを介して圧力容器１０内の所定部分の圧力を検出しその値を表示する。真空センサ４４ａ，４４ｂ，４４ｃは、それぞれ対応する配管４１ａ，４１ｂ，４１ｃを介して圧力容器１０内の所定部分の真空圧を検出しその検出値を信号データとして制御装置に送る。
【００２９】
真空電磁バルブ４５ａ，４５ｂ，４５ｃは、制御装置の制御に応じて開閉したり、開いたときの開度を変更したりして、それぞれ対応する配管４１ａ，４１ｂ，４１ｃを介して、真空ポンプ４２による圧力容器１０内の所定部分からの空気の吸引量を調整する。また、真空手動バルブ４６ａ，４６ｂ，４６ｃは、手動操作によって開閉したり、開いたときの開度を変更したりして、それぞれ対応する配管４１ａ，４１ｂ，４１ｃを介して、真空ポンプ４２による圧力容器１０内の所定部分からの空気の吸引量を調整する。そして、バキュームレギュレータ４７は、調整可能な給気口を備えており、この給気口を調整することで、真空圧を予め設定された値に維持する。
【００３０】
冷却装置６０は、図３および図４に示したように、ターボファン６１、駆動モータ６２および一対のラジエター５１ａ，５１ｂを含むラジエターの取付構造５０を備えている。ターボファン６１は、容器本体１１の後壁部１１ａの内面側に配置され、駆動モータ６２は、容器本体１１の後壁部１１ａの外面側に設置されている。そして、後壁部１１ａには、駆動モータ６２の回転軸６２ａを通す挿通孔が形成されており、ターボファン６１は、後壁部１１ａの挿通孔を貫通して駆動モータ６２から圧力容器１０内に延びてくる回転軸６２ａに回転可能に支持されている。このターボファン６１は、アルミニウムで構成されており、駆動モータ６２の作動により回転して、圧力容器１０内の空気を撹拌して、圧力容器１０内の温度を略均一の状態にする。
【００３１】
ラジエター５１ａ，５１ｂは、ターボファン６１と間隔を保ってターボファン６１の前方に設定されており、前後方向に互いの間隔を保って配置されている。ラジエター５１ａ，５１ｂは、それぞれ内部に細い液路がジグザグ状に形成された同形のアルミニウム製の矩形の略箱状体で構成されており、アルミニウムのパイプからなる上下タンクに液路を備えたコアやニップルをロー付けして構成されている。このラジエター５１ａ，５１ｂは、それぞれ４個のブラケット５２と取付部材５３とによって、図５に示したように、四隅を後壁部１１ａに固定されている。
【００３２】
ブラケット５２は、細長い板をコ字状に折り曲げた形状に形成されており、図６に示したように、上下に間隔を保って配置された一対の水平片５２ａ，５２ｂと、水平片５２ａ，５２ｂの先端部を連結する垂直片５２ｃとで構成されている。また、垂直片５２ｃの中央には穴部５２ｄが形成されている。そして、各ブラケット５２は、後壁部１１ａの中心から等距離に位置するとともにそれぞれが四角形の角部に位置する関係になるようにして後壁部１１ａの内面に溶接によって固定されている。このブラケット５２は、圧力容器１０と同じ材質で構成されている。
【００３３】
取付部材５３は、各ブラケット５２とラジエター５１ａ，５１ｂの四隅の部分との間を連結する部材であり、図６に示したように、２個の金属カラー５４ａ，５４ｂ、２個のゴムワッシャ５５ａ，５５ｂ、２個のカラー５６ａ，５６ｂ、キャップスクリュー５７、六角ナット５８およびワッシャ５８ａで構成されている。金属カラー５４ａ，５４ｂは、それぞれ軸方向の長さと外径とが略同じになったステンレス製の円筒体で構成されている。ゴムワッシャ５５ａ，５５ｂは、円筒状に形成されたシリコンゴムからなっており、本発明に係る弾性部を構成する。
【００３４】
このゴムワッシャ５５ａ，５５ｂの軸方向の長さおよび外径はそれぞれ金属カラー５４ａ，５４ｂの軸方向の長さや外径よりも短く、ゴムワッシャ５５ａ，５５ｂの内径はそれぞれ金属カラー５４ａ，５４ｂの内径よりも僅かに長くなっている。カラー５６ａ，５６ｂは、炭素鋼（Ｓ４５Ｃ）の表面に無電解ニッケルメッキを施した円筒体で構成されており、軸方向の長さがゴムワッシャ５５ａ，５５ｂの軸方向の長さと略同じで、外径がゴムワッシャ５５ａ，５５ｂの内径と略同じで、内径が金属カラー５４ａ，５４ｂの内径と同じになっている。カラー５６ａは、ゴムワッシャ５５ａの内周側に組み込まれ、カラー５６ｂは、ゴムワッシャ５５ｂの内周側に組み込まれる。
【００３５】
キャップスクリュー５７は、本発明に係る金属支持部を構成するもので、頭部５７ａと胴部５７ｂとからなっており、胴部５７ｂの先端側部分の外周面にはねじ５７ｃが形成されている。このキャップスクリュー５７の胴部５７ｂの外径は、金属カラー５４ａ，５４ｂ、カラー５６ａ，５６ｂおよびブラケット５２の穴部５２ｄの内径よりも短く、頭部５７ａの外径は、金属カラー５４ａ，５４ｂ、ゴムワッシャ５５ａ，５５ｂおよびブラケット５２の穴部５２ｄの内径よりも大きくなっている。また、六角ナット５８は、キャップスクリュー５７のねじ５７ｃに螺合できるナットであり、ワッシャ５８ａは、内径がキャップスクリュー５７の胴部５７ｂの外径よりも長く、外径がゴムワッシャ５５ａ，５５ｂの外径よりも大きくなったリング状の板部材である。
【００３６】
キャップスクリュー５７は、胴部５７ｂを、ワッシャ５８ａ、ゴムワッシャ５５ａに組み込まれたカラー５６ａ、金属カラー５４ａ、ゴムワッシャ５５ｂに組み込まれたカラー５６ｂおよび金属カラー５４ｂの穴部に前述した順に通し、その状態の胴部５７ｂの先端をブラケット５２の穴部５２ｄに通してねじ５７ｃに六角ナット５８を螺合させることにより、金属カラー５４ａ，５４ｂやゴムワッシャ５５ａ，５５ｂをブラケット５２に取り付けている。また、ラジエター５１ａの四隅には、それぞれ環状のステー５９ａが取り付けられ、ラジエター５１ｂの四隅には、それぞれ環状のステー５９ｂが取り付けられている。そして、ステー５９ａは、内部にゴムワッシャ５５ａを位置させた状態で、ワッシャ５８ａと金属カラー５４ａとの間に配置され、ステー５９ｂは、内部にゴムワッシャ５５ｂを位置させた状態で、金属カラー５４ａ，５４ｂ間に配置されている。
【００３７】
この場合、ワッシャ５８ａ、カラー５６ａ、金属カラー５４ａ、カラー５６ｂおよび金属カラー５４ｂによって、キャップスクリュー５７の頭部５７ａとブラケット５２の垂直片５２ｃとの間の長さが一定値以下になることを防止される。また、キャップスクリュー５７のねじ５７ｃに六角ナット５８が螺合することによって、キャップスクリュー５７の頭部５７ａとブラケット５２の垂直片５２ｃとの間の長さが一定値以上になることを防止される。これによって、キャップスクリュー５７の頭部５７ａとブラケット５２の垂直片５２ｃとの間の長さは一定に保持され、ゴムワッシャ５５ａ，５５ｂの軸方向の長さやその位置も一定に保持される。
【００３８】
すなわち、ゴムワッシャ５５ａ，５５ｂは、インナーカラーとして、内部に設けられたカラー５６ａ，５６ｂによって、軸方向につぶれることを防止される。これによって、ゴムワッシャ５５ａ，５５ｂは、径方向にのみ伸縮移動できるようになり、ステー５９ａ，５９ｂも前後方向には移動できず、ゴムワッシャ５５ａ，５５ｂに追従して径方向にのみ移動できるようになる。このようにして、ラジエター５１ａ，５１ｂの四隅がそれぞれ取付部材５３によって、容器本体１１の後壁部１１ａに設けられた各ブラケット５２に固定されている。このため、ラジエター５１ａ，５１ｂは、取付部材５３のゴムワッシャ５５ａ，５５ｂの弾性変形によって上下左右を含むゴムワッシャ５５ａ，５５ｂの径方向だけに移動可能になる。
【００３９】
これによると、圧力容器１０が加熱されて膨張した際に、各ブラケット５２の間隔が広がる長さと、その加熱によりラジエター５１ａ，５１ｂが膨張して四隅の間隔が広がる長さとが異なっていても、ゴムワッシャ５５ａ，５５ｂが変形することにより、その差が吸収される。このため、圧力容器１０を構成するＳＳ材とラジエター５１ａ，５１ｂを構成するアルミニウムとの熱膨張の差によって、ラジエター５１ａ，５１ｂや取付部材５３が破損することが防止される。また、加熱により膨張した圧力容器１０やラジエター５１ａ，５１ｂが冷却により収縮する際にも、同様にして、ラジエター５１ａ，５１ｂや取付部材５３が破損することが防止される。
【００４０】
また、ラジエター５１ａには、フレキシブルホース６３ａ，６４ａが接続され、ラジエター５１ｂには、フレキシブルホース６３ｂ，６４ｂが接続されている。フレキシブルホース６３ａは、ラジエター５１ａの下部両側に接続された可撓性を備え湾曲したホースで構成されており、その中央部が圧力容器１０の後部側下部に取り付けられた固定管部６５ａに接続されている。また、フレキシブルホース６３ｂは、ラジエター５１ｂの下部両側に接続された可撓性を備え湾曲したホースで構成されており、その中央部が固定管部６５ａに接続されている。固定管部６５ａは、圧力容器１０の下壁部に固定された状態で圧力容器１０の下壁部を貫通する垂直部と、垂直部の上端から屈曲して圧力容器１０の内部で後方に延びる水平部とからなるＬ形の管で構成されており、水平部の後端部に、フレキシブルホース６３ａ，６３ｂの中央部がそれぞれ接続されている。
【００４１】
フレキシブルホース６４ａは、ラジエター５１ａの上部両側に接続された可撓性を備え湾曲したホースで構成されており、その中央部が圧力容器１０の後部側上部に取り付けられた固定管部６５ｂに接続されている。また、フレキシブルホース６４ｂは、ラジエター５１ｂの上部両側に接続された可撓性を備え湾曲したホースで構成されており、その中央部が固定管部６５ｂに接続されている。固定管部６５ｂは、圧力容器１０の上壁部に固定された状態で圧力容器１０の上壁部を貫通する垂直部と、垂直部の下端から屈曲して圧力容器１０の内部で後方に延びる水平部とからなるＬ形の管で構成されており、水平部の後端部に、フレキシブルホース６４ａ，６４ｂの中央部がそれぞれ接続されている。
【００４２】
各フレキシブルホース６３ａ，６３ｂ，６４ａ，６４ｂは、それぞれラジエター５１ａ，５１ｂに連結された２か所の連結部と、固定管部６５ａ，６５ｂに連結された連結部との３か所の連結部間で移動できるように、長さに余裕をもって設けられている。このため、圧力容器１０に対してラジエター５１ａ，５１ｂが移動しても、フレキシブルホース６３ａ，６３ｂ，６４ａ，６４ｂは自由に撓むようになり、フレキシブルホース６３ａ等が引っ張られて破損したり、フレキシブルホース６３ａ等とラジエター５１ａ，５１ｂとの接続部が外れたりすることはない。また、フレキシブルホース６３ａ等と、固定管部６５ａ，６５ｂとの連結部が外れたり、固定管部６５ａ，６５ｂが圧力容器１０から外れたりすることもない。
【００４３】
また、固定管部６５ａ，６５ｂは、一対の配管６６ａ，６６ｂを介してローリタンク６７および循環ポンプ６８に接続されており、循環ポンプ６８の作動により、ローリタンク６７から配管６６ａ、固定管部６５ａおよびフレキシブルホース６３ａ，６３ｂを介してラジエター５１ａ，５１ｂの液路にそれぞれ冷却用のオイルが供給される。オイルは、ラジエター５１ａ，５１ｂを通過して、フレキシブルホース６４ａ，６４ｂ、固定管部６５ｂおよび配管６６ｂを介してローリタンク６７に戻っていく。その間に、オイルは圧力容器１０内の熱を吸収して、圧力容器１０内を冷却する。フレキシブルホース６３ａ等、固定管部６５ａ，６５ｂおよび配管６６ａ，６６ｂで本発明に係る冷却用配管が構成される。
【００４４】
また、配管６６ａと駆動モータ６２との間には、配管６９ａが設けられ、配管６６ｂと駆動モータ６２との間には、配管６９ｂが設けられている。駆動モータ６２の周囲には冷却ホース６９ｃが配置されており、この冷却ホース６９ｃの一方の端部は配管６９ａに接続され、他方の端部は配管６９ｂに接続されている。駆動モータ６２は、循環ポンプ６８の作動によりローリタンク６７から配管６６ａ，６９ａを介して冷却ホース６９ｃに供給されるオイルによって冷却される。駆動モータ６２の熱を吸収して駆動モータ６２を冷却したオイルは、冷却ホース６９ｃを通過したのち配管６９ｂ，６６ｂを介してローリタンク６７に戻っていく。
【００４５】
搬送装置７０は、成形材を圧力容器１０内に搬入したり、成形された成形体を圧力容器１０の外部に搬出したりするための装置で、圧力容器１０内に設置された左右一対のレール７１、レール７１上を移動可能になった台車７２および圧力容器１０の外部に配置された昇降装置（図示せず）を備えている。一対のレール７１は、それぞれ断面形状が凹形の長尺の部材で構成されており、凹部を上方に向け左右に間隔を保った状態で圧力容器１０内を前後方向に延びている。一対のレール７１は、加熱装置２０の上部に位置する部分で、圧力容器１０内の左右両側に設置されている。
【００４６】
台車７２は、成形材および成形材を成形するための成形型等を載せるための四角板状の台部７２ａと、台部７２ａの下面の四隅に取り付けられたキャスター７２ｂとで構成されており、キャスター７２ｂは、それぞれ、一対のレール７１の凹部に移動可能な状態で係合できる構造をしている。昇降装置は、上面に台車７２を載せることができる台部と、台部を地面近傍の高さとレール７１の高さとの間で昇降できるリフト機構と、下降した状態の台部と地面との間に傾斜通路を形成するための傾斜台と、昇降装置を移動可能にするためのキャスターとを備えている。
【００４７】
制御盤８０は、入力装置、制御装置および表示装置からなっている。入力装置は、キーボード、作動開始ボタン、作動停止ボタン等の操作子からなっており、設定温度や設定圧力等を入力するために用いられる。制御装置は、ＣＰＵ，ＲＯＭ、ＲＡＭおよびタイマを備えており、ＲＯＭには、加熱装置２０、加圧装置３０、減圧装置４０および冷却装置６０を作動させるためのプログラムが記憶されている。また、ＲＡＭには、成形材の成形を行うために必要な各種のデータ、すなわち、設定温度や設定圧力および各センサが検出した検出値等が書き換え可能に記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭおよびＲＡＭが記憶する各種のプログラムやデータに基づいて、加熱装置２０等の各装置を制御する。タイマは、時間を計測する。そして、表示装置は、表示パネルで構成されており、経過時間や所定の値等を表示する。この制御盤８０は、下面の四隅にそれぞれキャスター８１が設けられた台部８２の上面に設置されている。
【００４８】
また、成形材を成形するための成形型は、上面に成形体の形状に対応する凹凸形状が形成された型本体と、型本体と型本体に設置された成形材とを被覆する真空バッグとを備えており、真空バッグには、減圧装置４０のバキュームホース４８の連結部を接続するための継手が設けられている。このため、型本体の上面に複数のシート状の成形材を積層し、型本体と成形材とを真空バッグで被覆した状態で、真空ポンプ４２を作動させることにより、真空バッグ内を減圧して、成形材を型本体に押し付けることができる。また、成形材としては、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維など種々の材料を用いることができる。
【００４９】
この構成において、成形材を成形する場合には、まず、圧力容器１０の蓋部１２を、図１に二点鎖線で示したように開けて、台車７２を圧力容器１０の外部に位置させた状態で、台車７２の台部７２ａ上に、型本体を置き、その上面に成形材を設置する。つぎに、成形材を型本体とともに、真空バッグ内に収容する。そして、その状態の台車７２を傾斜台を用いて、昇降装置の台部上に移動させたのちに、リフト機構を作動させて、台部の高さがレール７１の高さと同じになるまで、台部を上昇させる。つぎに、昇降装置を容器本体１１の開口近傍に移動して、台車７２を昇降装置の台部から容器本体１１内に移動させる。このとき、台車７２のキャスター７２ｂを、それぞれ、一対のレール７１の凹部内に位置させる。
【００５０】
そして、台車７２を容器本体１１の内部中央に位置させた状態で、真空バッグの継手とバキュームホース４８の連結部とを連結したのちに、蓋部１２で、容器本体１１の開口を閉塞する。このとき、蓋部１２のフランジ部１２ａを、容器本体１１のフランジ部１１ｂに取り付けられた締付部材１４に係合させるとともに、リニアアクチュエータ１５を作動させることにより、両フランジ部１１ｂ，１２ａを接触させた状態に維持する。この場合、フランジ部１２ａと締付部材１４との係合は、手動操作によって行い、リニアアクチュエータ１５の作動は、制御盤８０の入力装置の操作によって実行させる。
【００５１】
つぎに、入力装置の操作により、圧力容器１０内の温度、圧力容器１０内の加圧による圧力、真空バッグ内の各部分の減圧による真空圧、処理時間等を入力したのちに、作動開始ボタンをオン操作する。この場合、例えば、圧力容器１０内の温度は、１５０℃、圧力容器１０内の加圧による圧力は０．５Ｍｐａ、真空バッグ内の各部分の減圧による真空圧は１５〜２０Ｋｐａ、処理時間は９０分に設定しておく。
【００５２】
これによって、ヒータ２１、コンプレッサー３２、真空ポンプ４２、駆動モータ６２および循環ポンプ６８がそれぞれ作動を開始する。すなわち、ヒータ２１は、圧力容器１０内の温度を設定温度まで上昇させ、コンプレッサー３２は、圧力容器１０内の圧力を設定圧力まで上昇させる。真空ポンプ４２は、真空バッグ内の圧力を設定真空圧まで低下させ、駆動モータ６２はターボファン６１を回転させて圧力容器１０内の温度を均一にする。また、循環ポンプ６８は、ラジエター５１ａ，５１ｂや冷却ホース６９ｃに冷却用のオイルを必要に応じて供給して圧力容器１０内や駆動モータ６２を冷却する。この間、内面断熱塗装層１６と外面断熱塗装層１７とによって、圧力容器１０の放熱が低減されるため、効率のよい成形材の加熱が可能になる。
【００５３】
これによって、成形材は、真空バッグ内の減圧によって型本体の上面に吸引されるとともに、圧力容器１０内の加圧によってさらに型本体の上面に押し付けられる。さらに、圧力容器１０内の加熱によって、成形材は、軟化して型本体の上面形状に正確に沿った形状に変化していく。そして、設定時間が経過すると、ヒータ２１等の各装置は作動を停止する。これによって、真空バッグ内の成形材は型本体の形状に沿った成形体に成形される。そして、前述した操作を逆に行うことにより、成形体を台車７２とともに圧力容器１０の外部に搬送するとともに、成形型から取り出す。これによって、成形材の成形が終了する。
【００５４】
その成形の間、圧力容器１０とラジエター５１ａ，５１ｂとは、それぞれ異なる膨張収縮率で膨張収縮を繰り返すが、前述したように、ラジエター５１ａ，５１ｂは、ラジエターの取付構造５０を介して圧力容器１０に取り付けられているため、破損することなく適正な状態で作動する。同様に、フレキシブルホース６３ａ等も可撓性を備えているため破損したり、フレキシブルホース６３ａ等とラジエター５１ａ，５１ｂとの接続部、フレキシブルホース６３ａ等と固定管部６５ａ，６５ｂとの連結部および固定管部６５ａ，６５ｂと圧力容器１０とが外れたりすることもない。
【００５５】
このように、本実施形態に係るラジエターの取付構造５０では、圧力容器１０を、ＳＳ材で構成し、ラジエター５１ａ，５１ｂを、アルミニウムで構成している。そして、ラジエター５１ａ，５１ｂを、ゴムワッシャ５５ａ，５５ｂが備わった取付部材５３とブラケット５２とを介して圧力容器１０の内壁に取り付けている。このため、ゴムワッシャ５５ａ，５５ｂが圧力容器１０とラジエター５１ａ，５１ｂとの熱膨張差を吸収して、ラジエター５１ａ，５１ｂや取付部材５３が破損することを防止できる。また、取付部材５３に、金属カラー５４ａ，５４ｂおよびカラー５６ａ，５６ｂが備わっているため、取付部材５３を強固にすることができる。
【００５６】
さらに、ラジエター５１ａ，５１ｂと配管６６ａ，６６ｂとを接続する部分を、圧力容器１０に固定された固定管部６５ａ，６５ｂと、フレキシブルホース６３ａ等で構成しているため、圧力容器１０に対してラジエター５１ａ，５１ｂが移動しても、フレキシブルホース６３ａ等に無理な力が加わって、フレキシブルホース６３ａ等やその近傍部分が破損することが防止される。同様に、圧力容器１０とラジエター５１ａ，５１ｂとが加熱により膨張した状態から冷却により収縮する際にも、フレキシブルホース６３ａ等やその近傍部分が破損することが防止される。また、ラジエター５１ａ，５１ｂとして、アルミニウム製の汎用の耐圧オイルクーラーを用いることもでき、これによると、低コスト化が図れる。
【００５７】
また、本発明は、前述した実施形態に限定するものでなく、適宜変更して実施することが可能である。例えば、前述した実施形態では、ゴムワッシャ５５ａ，５５ｂをシリコンゴムで構成しているが、このゴムワッシャ５５ａ，５５ｂを構成する材料としては、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、エチレンゴム、ブチルゴム、フッ素ゴムや、エーテル系やエステル系のウレタン、耐熱性ウレタン等を用いることもできる。また、弾性部を構成する材料としては、ゴムやウレタン以外のものを用いることもできる。例えば、ばね部材を用いることもできる。要は、１５０℃程度の熱に耐えることのでき伸縮可能な材料であれば弾性部を構成する材料として用いることができる。
【００５８】
また、前述した、実施形態では、ブラケット５２に取り付けたキャップスクリュー５７の外周に、金属カラー５４ａ，５４ｂ、ゴムワッシャ５５ａ，５５ｂ、カラー５６ａ，５６ｂを組み付けているが、これに代えて、ブラケット５２に固定した金属棒の外周にゴム等からなる弾性部を取り付けてもよい。さらに、前述した、実施形態では、２個のラジエター５１ａ，５１ｂを用いているが、ラジエターは１個であってもよい。この場合、取付部材５３における金属カラー５４ｂ、ゴムワッシャ５５ｂおよびカラー５６ｂは省略できる。また、ラジエターを２個以上の複数個にすることもでき、その場合には、金属カラー、ゴムワッシャおよびカラーを必要個数だけ増加する。さらに、それ以外の部分についても、本発明の技術的範囲内で、適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０…圧力容器、２０…加熱装置、３０…加圧装置、４０…減圧装置、５０…ラジエターの取付構造、５１ａ，５１ｂ…ラジエター、５２…ブラケット、５３…取付部材、５４ａ，５４ｂ…金属カラー、５５ａ，５５ｂ…ゴムワッシャ、５７…キャップスクリュー、６３ａ，６３ｂ，６４ａ，６４ｂ…フレキシブルホース、６５ａ，６５ｂ…固定管部、６６ａ，６６ｂ…配管、６７…ローリタンク、Ａ…成形用オートクレーブ。
【図１】
2012030206.tif 000003
【図２】
2012030206.tif 000004
【図３】
2012030206.tif 000005
【図４】
2012030206.tif 000006
【図５】
2012030206.tif 000007
【図６】
2012030206.tif 000008