特開 2024-59441 等方圧加圧装置および等方圧加圧方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024059441

(43)【公開日】2024-05-01

(54)【発明の名称】等方圧加圧装置および等方圧加圧方法

(51)【国際特許分類】

   B30B 5/02 20060101AFI20240423BHJP

【ＦＩ】

B30B5/02 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022167117

(22)【出願日】2022-10-18

(71)【出願人】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100178582

【弁理士】

【氏名又は名称】行武 孝

(72)【発明者】

【氏名】中井 友充

(72)【発明者】

【氏名】前川 明紀

【テーマコード（参考）】

4E090

【Ｆターム（参考）】

4E090AA07

4E090AB02

4E090BA01

4E090BB06

4E090CA06

4E090DA02

4E090DB02

4E090HA10

(57)【要約】

【課題】超高圧下においても広い処理空間を確保しつつ、被処理物に等方圧加圧処理を施すことが可能な等方圧加圧装置および等方圧加圧方法を提供する。
【解決手段】ＨＩＰ装置１００は、圧力容器１と、ヒータエレメント６と、圧力容器１の処理空間１Ｓをガス源の圧力から目標圧力よりも低い中間圧力まで昇圧することが可能な第１圧縮機１０Ａと、ピストン１２の１行程の移動に伴って、処理空間１Ｓを前記中間圧力から前記目標圧力まで昇圧することが可能な第２圧縮機１０Ｂと、第１圧縮機１０Ａと第２圧縮機１０Ｂと圧力容器１の処理空間１Ｓとを直列的に接続するガス供給路１０１と、ガス供給路１０１のうち第２圧縮機１０Ｂと処理空間１Ｓとの間の部分を開閉可能な第１高圧塞止弁９と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧媒ガスを用いて所定の目標圧力で被処理物に対して等方圧加圧処理を行う等方圧加圧装置であって、
前記被処理物を収容することが可能な処理空間を有する圧力容器と、
前記圧力容器の外部に配置され、前記処理空間をガス源の圧力から前記目標圧力よりも低い中間圧力まで昇圧することが可能な第１圧縮機と、
シリンダと当該シリンダに対して相対移動可能なピストンとを含み、前記シリンダに対する前記ピストンの１行程の移動に伴って、前記処理空間を前記中間圧力から前記目標圧力まで昇圧することが可能な第２圧縮機と、
前記圧媒ガスの流路であって前記第１圧縮機と前記第２圧縮機と前記圧力容器の前記処理空間とを直列的に接続する第１流路と、
前記第１流路のうち前記第２圧縮機と前記処理空間との間の部分を開閉可能な第１開閉弁と、
を備える、等方圧加圧装置。

【請求項2】

前記圧媒ガスの流路であって、前記第２圧縮機を迂回して前記第１圧縮機と前記圧力容器の前記処理空間とを接続する第２流路と、
前記第２流路のうち前記第１圧縮機と前記処理空間との間の部分を開閉可能な第２開閉弁と、
を更に備える、請求項１に記載の等方圧加圧装置。

【請求項3】

前記被処理物に対する前記目標圧力における加圧処理の後に、前記第１流路のうち少なくとも前記第２圧縮機から前記第１開閉弁までの領域の圧力を保持するように、前記第１開閉弁を閉じる制御部を更に備える、請求項１または２に記載の等方圧加圧装置。

【請求項4】

前記被処理物に対する前記目標圧力における加圧処理の後に、前記ピストンを初期位置に移動させ、更に、前記シリンダの内部および前記第１流路のうち少なくとも前記第２圧縮機から前記第１開閉弁までの領域の圧力を保持するように、前記第１開閉弁を閉じる制御部を更に備える、請求項１または２に記載の等方圧加圧装置。

【請求項5】

圧媒ガスを用いて所定の目標圧力で被処理物に対して等方圧加圧処理を行う等方圧加圧方法であって、
前記被処理物を収容することが可能な処理空間を有する圧力容器に前記被処理物を収容することと、
前記圧力容器の外部に配置された第１圧縮機を用いて、前記処理空間をガス源の圧力から前記目標圧力よりも低い中間圧力まで昇圧することと、
前記圧媒ガスの流路において前記第１圧縮機と前記圧力容器との間に配置されシリンダと当該シリンダに対して相対移動可能なピストンとを含む第２圧縮機を用いて、前記シリンダに対する前記ピストンの第１方向への１行程の移動に伴って前記処理空間を前記中間圧力から前記目標圧力まで昇圧することと、
前記目標圧力で前記被処理物を加圧処理することと、
前記被処理物に対する加圧処理の後に、前記ピストンを前記第１方向とは反対の第２方向に移動させることと、
前記圧媒ガスの流路における前記第２圧縮機と前記処理空間との間の部分を第１開閉弁によって閉止することと、
前記処理空間を大気圧に開放し、前記処理空間から前記被処理物を取り出すことと、
を備える、等方圧加圧方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、等方圧加圧装置および等方圧加圧方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ＨＩＰ法（Ｈｏｔ Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓｉｎｇ法：熱間等方圧加圧装置を用いたプレス方法）では、数１０～２００ＭＰａ程度の高圧の処理圧力に設定された雰囲気の圧媒ガスのもと、焼結製品（セラミックス等）や鋳造製品等の被処理物が、その再結晶温度以上の高温に加熱され処理される。当該方法では、被処理物中の残留気孔を消滅させることができるという特徴がある。

【0003】

特許文献１には、被処理物を収容する処理空間を含む圧力容器と、当該圧力容器に摺動可能に内嵌されたピストンと、を備えるＨＩＰ装置が開示されている。ＨＩＰ処理時には、前記ピストンを前記圧力容器内にワンプッシュで挿入することで、前記圧力容器内が処理圧力まで昇圧される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第３２５４２５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載されたようなワンプッシュ型の等方圧加圧装置では、広い処理空間を確保しつつ、３００ＭＰａを超える高圧下で被処理物に対して等方圧加圧処理を施すことが難しいという問題があった。具体的に、特許文献１のような従来の技術では、圧力容器内に被処理物を収容する処理空間に加え、ピストンを受け入れる空間を確保する必要がある。一方、３００ＭＰａを超える高圧に耐えるためには、圧力容器に高強度材料を用いる必要があるが、このような材料を用いて製造可能な圧力容器のサイズには限界がある。

【0006】

そこで、前記ピストンの代わりに圧力容器の外部から往復動式圧縮機を用いて、前記圧力容器に対して高圧ガスを供給することで、圧力容器からピストンを受け入れるための空間を省いて、処理空間を拡張することが考えられる。

【0007】

しかしながら、この場合、往復動式圧縮機におけるピストンの往復動毎に圧縮機内（特にピストンを収容するシリンダ内）が吸入圧力から吐出圧力まで変動し、更にその変動が等方圧加圧処理毎に１００～１０００回発生するため、圧縮機を構成する部品に大きな疲労損傷が発生しやすくなる。このように、従来の等方圧加圧装置では、広い処理空間を確保しつつ、３００ＭＰａを超える高圧下で等方圧加圧処理を行うことが困難であった。

【0008】

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、超高圧下においても広い処理空間を確保しつつ、被処理物に等方圧加圧処理を施すことが可能な等方圧加圧装置および等方圧加圧方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一の局面に係る等方圧加圧装置は、圧媒ガスを用いて所定の目標圧力で被処理物に対して等方圧加圧処理を行う等方圧加圧装置であって、前記被処理物を収容することが可能な処理空間を有する圧力容器と、前記圧力容器の外部に配置され、前記処理空間をガス源の圧力から前記目標圧力よりも低い中間圧力まで昇圧することが可能な第１圧縮機と、シリンダと当該シリンダに対して相対移動可能なピストンとを含み、前記シリンダに対する前記ピストンの１行程の移動に伴って、前記処理空間を前記中間圧力から前記目標圧力まで昇圧することが可能な第２圧縮機と、前記圧媒ガスの流路であって前記第１圧縮機と前記第２圧縮機と前記圧力容器の前記処理空間とを直列的に接続する第１流路と、前記第１流路のうち前記第２圧縮機と前記処理空間との間の部分を開閉可能な第１開閉弁と、を備える。

【0010】

本構成によれば、圧力容器の処理空間を中間圧力まで昇圧する機能と、前記中間圧力から目標圧力まで昇圧する機能とを第１圧縮機および第２圧縮機にそれぞれ分担させることで、各圧縮機が受ける圧力変動を抑えることが可能になる。特に、被処理物に対する加圧処理後に第１開閉弁を閉じることで、第１流路のうち第２圧縮機から第１開閉弁までの間の領域と、第１開閉弁から圧力容器の処理空間までの領域とを遮断することができる。このため、被処理物の取り出しのために圧力容器が大気圧に開放されても、次の処理時に、第１流路のうち第２圧縮機側の領域の圧力が大気圧まで低下することが抑止され、その圧力変動を小さくすることができる。この結果、第２圧縮機および第１流路が受ける損傷を抑止することができる。

【0011】

上記の構成において、前記圧媒ガスの流路であって、前記第２圧縮機を迂回して前記第１圧縮機と前記圧力容器の前記処理空間とを接続する第２流路と、前記第２流路のうち前記第１圧縮機と前記処理空間との間の部分を開閉可能な第２開閉弁と、を更に備えるものでもよい。

【0012】

本構成によれば、処理空間に対する被処理物の挿入、取り出しが繰り返される場合でも、第１圧縮機および第２流路を利用して処理空間を大気圧から中間圧力まで復帰させた後に、開閉弁を開けて第１流路を圧力容器に連通させることができるため、第２圧縮機および第１流路が受ける圧力変動量を更に小さく抑えることができる。

【0013】

上記の構成において、前記被処理物に対する前記目標圧力における加圧処理の後に、前記第１流路のうち少なくとも前記第２圧縮機から前記第１開閉弁までの領域の圧力を保持するように、前記第１開閉弁を閉じる制御部を更に備えるものでもよい。

【0014】

本構成によれば、被処理物に対する加圧処理後に、処理空間が大気圧に晒されても、次の加圧処理時に第１流路が受ける圧力変動の大きさを抑えることができる。

【0015】

上記の構成において、前記被処理物に対する前記目標圧力における加圧処理の後に、前記ピストンを初期位置に移動させ、更に、前記シリンダの内部および前記第１流路のうち少なくとも前記第２圧縮機から前記第１開閉弁までの領域の圧力を保持するように、前記第１開閉弁を閉じる制御部を更に備えるものでもよい。

【0016】

本構成によれば、被処理物に対する加圧処理後に、処理空間が大気圧に晒されても、次の加圧処理時に第２圧縮機のシリンダおよび第１流路がそれぞれ受ける圧力変動の大きさを抑えることができる。

【0017】

また、本発明によって提供されるのは、圧媒ガスを用いて所定の目標圧力で被処理物に対して等方圧加圧処理を行う等方圧加圧方法である。当該等方圧加圧方法は、前記被処理物を収容することが可能な処理空間を有する圧力容器に前記被処理物を収容することと、前記圧力容器の外部に配置された第１圧縮機を用いて、前記処理空間をガス源の圧力から前記目標圧力よりも低い中間圧力まで昇圧することと、前記圧媒ガスの流路において前記第１圧縮機と前記圧力容器との間に配置されシリンダと当該シリンダに対して相対移動可能なピストンとを含む第２圧縮機を用いて、前記シリンダに対する前記ピストンの第１方向への１行程の移動に伴って前記処理空間を前記中間圧力から前記目標圧力まで昇圧することと、前記目標圧力で前記被処理物を加圧処理することと、前記被処理物に対する加圧処理の後に、前記ピストンを前記第１方向とは反対の第２方向に移動させることと、前記圧媒ガスの流路における前記第２圧縮機と前記処理空間との間の部分を第１開閉弁によって閉止することと、前記処理空間を大気圧に開放し、前記処理空間から前記被処理物を取り出すことと、を備える。

【0018】

本方法によれば、圧力容器の処理空間を中間圧力まで昇圧する機能と、前記中間圧力から目標圧力まで昇圧する機能とを第１圧縮機および第２圧縮機にそれぞれ分担させることで、各圧縮機が受ける圧力変動を抑えることが可能になる。特に、被処理物に対する加圧処理後に第１開閉弁を閉じることで、第１流路のうち第２圧縮機から第１開閉弁までの間の領域と、第１開閉弁から圧力容器の処理空間までの領域とを遮断することができる。このため、被処理物の取り出しのために圧力容器が大気圧に開放されても、次の処理時に、第１流路のうち第２圧縮機側の領域の圧力が大気圧まで低下することが抑止され、その圧力変動を小さくすることができる。この結果、第２圧縮機および第１流路が受ける損傷を抑止することができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、超高圧下においても広い処理空間を確保しつつ、被処理物に等方圧加圧処理を施すことが可能な等方圧加圧装置および等方圧加圧方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の第１実施形態に係る熱間等方圧加圧装置の側断面図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係る熱間等方圧加圧装置における圧力の推移を示すグラフである。

【図3】本発明の第２実施形態に係る熱間等方圧加圧装置の側断面図である。

【図4】本発明の第２実施形態に係る熱間等方圧加圧装置における圧力の推移を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

＜第１実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態に係るＨＩＰ装置１００（熱間等方圧加圧装置）について説明する。ＨＩＰ装置１００は、圧媒ガス（昇圧されたアルゴンガスや窒素ガス）を用いて所定の目標圧力で処理品８（被処理物）に対して等方圧加圧処理（熱間等方圧加圧処理）を行う。図１は、本実施形態に係るＨＩＰ装置１００の側断面図である。

【0022】

ＨＩＰ装置１００は、装置本体１００Ｈを備える。装置本体１００Ｈは、圧力容器１と、ヨークフレーム４と、断熱層５と、ヒータエレメント６と、基台７と、第１高圧塞止弁９と、を備える。

【0023】

圧力容器１は、熱間等方圧加圧処理を行うために処理品８を収容する。圧力容器１は、圧力容器胴１Ａと、上蓋１Ｂと、下蓋１Ｃと、を備える。圧力容器胴１Ａは、上下方向に沿った中心軸ＣＬ回りに円筒状に形成されている。上蓋１Ｂは、圧力容器胴１Ａの上側の開口を塞ぎ、下蓋１Ｃは、圧力容器胴１Ａの下側の開口を塞ぐ。図１に示すように、上蓋１Ｂには、圧媒ガスの流路が形成されている（後記のガス供給路１０１）。圧力容器１の内部には外部から気密的に隔離された処理空間１Ｓが形成されている。圧力容器１は、当該処理空間１Ｓに処理品８を収容する。圧力容器１の圧力容器胴１Ａは、超高圧処理に耐えるために、多層構造とされている。特に、圧力容器胴１Ａの最内層に予圧縮応力を与えた構造とすることで、圧力容器胴１Ａの寿命を長く維持することができる。一例として、圧力容器１には、高強度の鍛造材、工具鋼などが用いられる。

【0024】

なお、圧力容器１には、不図示の開放バルブが配置されている。当該開放バルブは、通常は閉止されており、圧力容器１内から圧媒ガスを排出する際に開放される。

【0025】

ヨークフレーム４は、圧力容器１の上蓋１Ｂおよび下蓋１Ｃを圧力容器胴１Ａに対して上下から押さえる機能を有する。図１におけるヨークフレーム４を横方向に移動することで、下蓋１Ｃが降下可能となり、大気圧下で処理空間１Ｓに対する処理品８の出し入れが可能になる。この際、第１高圧塞止弁９は予め閉止される。したがって、処理空間１Ｓ内が大気圧となっても、後記のガス供給路１０１を高圧に保持することができる。

【0026】

断熱層５は、処理品８を囲むように配置される逆コップ状の部材である。断熱層５には、例えばガス不透過性の耐熱材料が用いられる。なお、当該断熱層５には、カーボンファイバを編み込んだ黒鉛質材料やセラミックファイバなどの多孔質材料、繊維質材料などが充填されてもよい。

【0027】

ヒータエレメント６（加熱装置）は、処理空間１Ｓに配置され、発熱することで処理空間１Ｓ（圧媒ガス）を加熱（昇温）する。ヒータエレメント６の昇温も、処理空間１Ｓを昇圧する機能を有している。

【0028】

基台７は、処理空間１Ｓの下端部に配置され、処理品８を支持する。基台７は、下蓋１Ｃに保持されている。なお、基台７の構造および基台７上に支持される処理品８の形状、数は、図１に示されるものに限定されない。

【0029】

第１高圧塞止弁９（第１開閉弁）は、上蓋１Ｂ内に配置され、後記の第２ガス供給路１０３の終端に配置される。第１高圧塞止弁９は、後記のコントローラ１００Ａから入力される指令信号に応じて第２ガス供給路１０３を開閉することが可能である。

【0030】

ＨＩＰ装置１００は、更に、圧縮機１０と、ガス供給路１０１と、油圧ポンプ１４と、タンク１５と、ガスボンベ１７と、を備える。

【0031】

圧縮機１０は、圧力容器１の処理空間１Ｓ内を昇圧する。圧縮機１０は、第１圧縮機１０Ａおよび第２圧縮機１０Ｂを含む。

【0032】

第１圧縮機１０Ａは、圧力容器１の外部に配置され、処理空間１Ｓをガス源であるガスボンベ１７の圧力から中間圧力（圧力Ｐ１）まで昇圧することが可能である。前記中間圧力は、熱間等方圧加圧処理を行うための目標圧力（圧力Ｐ２）よりも低く設定されている。本実施形態では、第１圧縮機１０Ａは、公知の往復動式圧縮機である。

【0033】

第２圧縮機１０Ｂは、圧媒ガスの流路において、第１圧縮機１０Ａと圧力容器１との間に配置される。第２圧縮機１０Ｂは、第１圧縮機１０Ａによって昇圧された処理空間１Ｓを更に昇圧する機能を有する。第２圧縮機１０Ｂは、シリンダ本体１１（シリンダ）と、シリンダ本体１１に対して相対移動可能なピストン１２と、油圧シリンダ１３とを有する。油圧シリンダ１３は、ヘッド室１３Ｓとロッド室１３Ｔとを有する。油圧ポンプ１４によってタンク１５の作動油が油圧シリンダ１３のヘッド室１３Ｓに供給されロッド室１３Ｔから作動油が排出されると、ピストン１２が図１の下方向（第１方向）に移動する。一方、ヘッド室１３Ｓから不図示の油路を通じて前記作動油が排出されるとともに、油圧ポンプ１４からロッド室１３Ｔに作動油が供給されると、ピストン１２が図１の上方向（前記第１方向とは反対の第２方向）に移動する。なお、ピストン１２は、圧力容器１から戻される圧媒ガスの圧力によっても、上方向に移動することができる。

【0034】

第２圧縮機１０Ｂは、シリンダ本体１１に対するピストン１２の下方向への１行程の移動に伴って、圧力容器１の処理空間１Ｓを前記中間圧力（圧力Ｐ１）から前記目標圧力（圧力Ｐ２）まで昇圧することが可能である。本実施形態では、前記目標圧力は、３００ＭＰａを超える圧力に設定される。また、第２圧縮機１０Ｂは、圧力容器１の内容積の１／３以上１／２以下の内容積を有することが望ましい。更に、第２圧縮機１０Ｂも、圧力容器１と同様の多層構造からなり、高寿命化が図られている。

【0035】

ガス供給路１０１（第１流路）は、ガスボンベ１７から圧力容器１の処理空間１Ｓに至るまで配設された圧媒ガスの流路である。ガス供給路１０１は、第１圧縮機１０Ａと第２圧縮機１０Ｂと圧力容器１の処理空間１Ｓとを直列的に接続する。ガス供給路１０１は、第１ガス供給路１０２と、第２ガス供給路１０３とを有する。

【0036】

第１ガス供給路１０２は、第１圧縮機１０Ａから第２圧縮機１０Ｂに至るまで配設されている。第２ガス供給路１０３は、第２圧縮機１０Ｂから処理空間１Ｓに至るまで配設されている。

【0037】

図１に示すように、シリンダ本体１１の下端部には、圧縮機丸穴交差部１８が配置されている。上蓋丸穴交差部１９は、第１ガス供給路１０２と第２ガス供給路１０３とが繋がる部分である。また、圧縮機丸穴交差部１８は、シリンダ本体１１の内部空間１１Ｓにも繋がっており、三又構造からなる。一方、第２ガス供給路１０３の終端には、前述のように第１高圧塞止弁９が配置されており、その直ぐ上流には、上蓋丸穴交差部１９が配置されている。上蓋丸穴交差部１９は、上蓋１Ｂの内部において、第２ガス供給路１０３が屈曲する部分である。このような構造を有する圧縮機丸穴交差部１８および上蓋丸穴交差部１９は、ガス供給路１０１の中でも相対的に強度が弱くなりやすい。

【0038】

ＨＩＰ装置１００は、コントローラ１００Ａと、バルブ２１、２２、２３、２４と、を更に備える。

【0039】

コントローラ１００Ａは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等から構成されている。また、コントローラ１００Ａは、ＨＩＰ装置１００に含まれる各装置、各部材の動きを制御する。

【0040】

バルブ２１は、第１ガス供給路１０２のうち第１圧縮機１０Ａと第２圧縮機１０Ｂとの間の部分を開閉するバルブである。バルブ２２は、ガス供給路１０１のうちガスボンベ１７と第１圧縮機１０Ａとの間の部分を開閉するバルブである。バルブ２３は、油圧ポンプ１４とヘッド室１３Ｓとの間の作動油の油路を開閉するバルブである。バルブ２４は、油圧ポンプ１４と第１圧縮機１０Ａとの間の油路を開閉するバルブである。なお、前述の第１高圧塞止弁９（図１）（第１開閉弁）は、第２ガス供給路１０３（ガス供給路１０１）のうち、第２圧縮機１０Ｂと圧力容器１の処理空間１Ｓとの間の部分を開閉可能なバルブということができる。

【0041】

なお、図１では図示を省略しているが、第１圧縮機１０Ａおよび第２圧縮機１０Ｂは、作動油をタンク１５に戻すための戻り油路をそれぞれ有する。また、ＨＩＰ装置１００は、各圧縮機および圧力容器１から排出されるガスを受け入れる不図示のガスボンベを有する。更に、図１では、このガスボンベから圧縮機を介さずに差圧で圧力容器１に圧媒ガスを充填するための流路の図示も省略している。

【0042】

次に、本実施形態に係るＨＩＰ装置１００における、処理品８へのＨＩＰ処理手順について説明する。ＨＩＰ処理に先立って、圧力容器１の圧力容器胴１Ａから下蓋１Ｃが降下し、所定の作業現場において、下蓋１Ｃ上の基台７に処理品８が載置される。更に、基台７上にヒータエレメント６および断熱層５が被せられる。

【0043】

この状態で下蓋１Ｃが圧力容器胴１Ａの直下に移動し、上昇することで、下蓋１Ｃが圧力容器胴１Ａに装着される。この結果、処理品８が圧力容器１の処理空間１Ｓ内に配置される。なお、上記の下蓋１Ｃの移動には、専用のハンドリング装置が用いられることが望ましい。下蓋１Ｃが圧力容器胴１Ａに装着された後、ヨークフレーム４が圧力容器１の上下に移動され、昇圧可能な状態とされる。

【0044】

ＨＩＰ処理工程の第１段階として、圧力容器１の処理空間１Ｓが不図示の真空ポンプおよび排気流路を通じて、真空引きされる。当該真空引きの後、圧力容器１に対して前記ガスボンベからの差圧によって一定の圧力までガスが送気される。そして、当該ガスを抜くことで再び真空引きが行われ、再度、ガスが差圧で充填される。このような工程が繰り返され、処理空間１Ｓ内のガス置換が実行される。やがて、ガスボンベとの差圧充填によって、昇圧可能な圧力まで圧力容器１内が昇圧され、保持される。

【0045】

一方、第２圧縮機１０Ｂに関して、上記の圧力容器１内への差圧によるガス充填前に、ピストン１２がシリンダ本体１１に対して最も下方の位置またはこれに近い位置に配置される。そして、圧力容器１内への差圧によるガス充填の際には、第１高圧塞止弁９が開き、ピストン１２は圧力容器１内のガス圧によって最も上方の位置まで移動する。なお、圧力容器１内を大気圧に開放した後の昇圧時には、一旦、第２圧縮機１０Ｂのシリンダ本体１１内を真空引きした後に、上記の手順が実行される。

【0046】

次に、第１圧縮機１０Ａを作動させ、第２圧縮機１０Ｂ（シリンダ本体１１）及び圧力容器１内に圧媒ガスを充填し、圧力Ｐ１まで昇圧する工程を実行する。なお、この工程中、第２圧縮機１０Ｂのシリンダ本体１１内の圧力と圧力容器１内の圧力との間には、第２圧縮機１０Ｂに設けられたチェック弁のクラッキング圧分だけ差が生じるが、微量な差であるため、第１圧縮機１０Ａによる昇圧中は、基本的には第２圧縮機１０Ｂのシリンダ本体１１内と圧力容器１内とは、ほぼ等しい圧力を保ちながら昇圧される。

【0047】

次に、圧力容器１内が圧力Ｐ１に達した時点で第１圧縮機１０Ａの作動を停止し、圧力容器１内のヒータエレメント６をＯＮにすることで処理空間１Ｓ内の加熱を開始する。また、この加熱と同時に、第２圧縮機１０Ｂのピストン１２の下方への移動が開始され、第２圧縮機１０Ｂによる昇圧が行われる。

【0048】

ヒータエレメント６による昇温と圧縮機２による昇圧とによって、最終的に、圧力容器１内の圧力がＨＩＰ処理に必要な圧力Ｐ２まで昇圧される。その後、処理空間１Ｓの圧力および温度を一定に保持する保持工程に入る。この際、圧力容器１内の温度分布変化等によって圧力変化が生じるため、コントローラ１００Ａが第２圧縮機１０Ｂのピストン１２の位置を制御することで、圧力容器１内の圧力が一定となる様に制御することが望ましい。

【0049】

圧力容器１内の温度および圧力を一定に保持しながらＨＩＰ処理が完了すると、コントローラ１００Ａは、ヒータエレメント６をオフするとともに、第２圧縮機１０Ｂのピストン１２を上昇させて、処理空間１Ｓ内の降圧処理を行う。やがて、第２圧縮機１０Ｂのピストン１２が上限位置まで達すると、第１高圧塞止弁９を閉じ、圧力容器１内に残ったガスを差圧でガスボンベに戻す操作を行う。圧力容器１の圧力とガスボンベの圧力とのバランスがとれると、圧力容器１内の圧力を大気に放出する処理を行う。圧力容器１内の圧力が大気圧付近まで降下すると、ヨークフレーム４が横方向に移動し、下蓋１Ｃが降下する。この結果、圧力容器１の処理空間１Ｓ内が大気に開放される。降下された下蓋１Ｃは、作業者が作業し易い位置まで横方向に移動し、断熱層５、ヒータエレメント６が取り外され、処理済の処理品８と次の処理品８との積み替えが行われる。

【0050】

なお、第２圧縮機１０Ｂのピストン１２の上昇に伴う降圧処理の完了後は、第１高圧塞止弁９が閉じられるため、第２圧縮機１０Ｂ内には、ほぼ圧力Ｐ１のガスがシリンダ本体１１内に残る。次のＨＩＰ処理を開始する際には、圧力容器１内が真空引きされた後、第１高圧塞止弁９を開いて、第２圧縮機１０Ｂから圧力容器１内にガスを差圧で充填し、第２圧縮機１０Ｂの圧力と圧力容器１の圧力との均衡をとる。この均衡がとれた際の圧力Ｐ１’は圧力Ｐ１よりも小さい。この後、第１圧縮機１０Ａによって第２圧縮機１０Ｂおよび圧力容器１内の圧力をＰ１まで昇圧する。この動作の際に、第２圧縮機１０Ｂのピストン１２はガスの圧力によって最上部に戻る（押し上げられる）。この後の操作は、上記と同様である。

【0051】

なお、本実施形態では、ＨＩＰ処理後のガスが圧力容器１から第２圧縮機１０Ｂに戻るため、この手順を繰り返すと、やがてガスのコンタミネーションが増す。このため、複数の処理品８に対してＨＩＰ処理が順に繰り返される場合、所定の間隔で第２圧縮機１０Ｂ内のガスが全て排出され、第１圧縮機１０Ａによる昇圧によって新しいガスで第２圧縮機１０Ｂ内を置換することが望ましい。

【0052】

図２は、本実施形態に係るＨＩＰ装置１００における圧力の推移を示すグラフである。図２の上段のグラフは、圧力容器１の処理空間１Ｓの圧力の推移を示す。図２の下段のグラフは、第２圧縮機１０Ｂのシリンダ本体１１内、更にシリンダ本体１１から第１高圧塞止弁９までの流路内の圧力の推移を示す。また、図２では簡略化のため、前述の「圧力０からボンベ圧力までの差圧充填」については、図示を省略している。

【0053】

図２において、繰り返される大きな山状のグラフの各々は、１回のＨＩＰ処理を意味する。また、ΔＰ１は第１圧縮機１０Ａによる圧力Ｐ１までの昇圧を意味し、ΔＰ２は第２圧縮機１０Ｂとヒータエレメント６の加熱とによる圧力Ｐ２までの昇圧を意味する。ΔＰ３は圧力容器１への送気を意味し、ΔＰ１’は送気後の第１圧縮機１０Ａによる圧力Ｐ１’から圧力Ｐ１までの昇圧を意味する。また、ΔＰ４は第２圧縮機１０Ｂからの差圧充填による圧力を意味する。

【0054】

図２の上段のグラフに示すように、圧力容器１内ではＨＩＰ処理毎に０と圧力Ｐ２との間での圧力変動があり、これに応じた応力変動が発生しうる。本実施形態では、圧力容器１は、焼き嵌めまたは線巻き容器等の多層構造を採用している。このため、最も応力変動が大きい最内層に予圧縮応力を与えられることで、上記の応力変動による平均応力を小さく抑えることが可能になる。更に、圧力容器１は単純円筒構造からなり応力集中部がないため、疲労寿命として使用上問題ないように設定されている。

【0055】

なお、ＨＩＰ装置１００において疲労寿命で問題になりやすい箇所は応力集中部であり、本実施形態では図１の圧縮機丸穴交差部１８、上蓋丸穴交差部１９の各丸穴交差部がこれに該当する。図２の下段のグラフに示すように、１回のＨＩＰ処理中の各交差部の圧力はＰ１’とＰ２との間で変動するように設定されているため、圧力容器１内の圧力変動よりも変動量が小さく、各交差部における疲労寿命を長く維持することができる。

【0056】

以上のように、本実施形態では、装置の疲労損傷を防止しつつ、超高圧条件下でのＨＩＰ処理を行うことが可能になる。従来のＨＩＰ装置では、目標圧力まで昇圧するための圧縮機として、ピストン式あるいはダイヤフラム式圧縮機等の往復動式圧縮機が用いられていたが、往復動毎に圧縮機内の圧力が吸入圧力（＝ボンベ圧力）から吐出圧力（＝圧力容器内）まで変動する。そして、この圧力の変動回数がＨＩＰ処理１回当たり１０^２から１０^３回発生するため、この動作を圧力容器内が３００ＭＰａ以上の超高圧に達するまで継続すると、圧縮機を構成する部品に大きな疲労損傷を与えることになる。

【0057】

一方、本実施形態では、圧力容器１の処理空間１Ｓを中間圧力まで昇圧する機能と、前記中間圧力から目標圧力まで昇圧する機能とを第１圧縮機１０Ａおよび第２圧縮機１０Ｂにそれぞれ分担させることで、各圧縮機が受ける圧力変動を抑えることが可能になる。特に、処理品８に対する加圧処理後に第１高圧塞止弁９を閉じることで、ガス供給路１０１のうち第２圧縮機１０Ｂから第１高圧塞止弁９までの間の領域と、第１高圧塞止弁９から圧力容器１の処理空間１Ｓまでの領域とを遮断することができる。このため、処理品８の取り出しのために圧力容器１が大気圧に開放されても、次の処理時に、ガス供給路１０１のうち第２圧縮機１０Ｂ側の領域の圧力が大気圧まで低下することが抑止され、その圧力変動を小さくすることができる。この結果、第２圧縮機１０Ｂおよびガス供給路１０１が受ける損傷を抑止することができる。

【0058】

更に、本実施形態では、第１圧縮機１０Ａとして公知の往復動圧縮機を用いたとしても、第１圧縮機１０Ａは、最終的な処理圧力Ｐ２よりも低い圧力Ｐ１までの昇圧を担っているため、往復動回数も比較的小さく抑えられ、部品の疲労損傷を抑止することができる。また、第２圧縮機１０Ｂにおいてピストン１２を一押しするだけで、処理空間１Ｓ内を圧力Ｐ１から処理圧力Ｐ２まで昇圧することが可能であり、この際の圧力変動はＨＩＰ処理１回あたり１回で済むため、第２圧縮機１０Ｂを構成する部品およびガス流路（ガス供給路１０１）の疲労損傷も抑えることができる。

【0059】

更に、本実施形態では、従来の他のＨＩＰ装置のように、圧力容器１に昇圧用のピストンを直接挿入する構成と異なり、圧力容器１の寸法（軸方向長さ）にピストンの往復代を含める必要がなく、圧力容器１の長さが上記の他のＨＩＰ装置よりも小さくなる。本実施形態のような超高圧下で使用するＨＩＰ装置１００では、引張強さが１２００Ｎ／ｍｍ^２を超える高強度材を圧力容器１の材料として用いるが、このような材料には製造可能なサイズに制限がある。しかしながら、本実施形態では、上記のように、圧力容器１の寸法を抑えることができるため、製造可能なサイズの範囲内で、従来の他のＨＩＰ装置と比較して大型の圧力容器１を製造することが可能となる。この結果、圧力容器１内の処理空間１Ｓが広く確保され、超高圧下で、従来よりも大きな処理品８または多くの処理品８を処理することが可能になる。例えば、円筒状に構成される処理空間１Ｓの内径を１２０ｍｍ以上とすることも可能であるし、更に２５０ｍｍ以上の内径を有する大型の圧力容器１とすることも可能である。

【0060】

また、複数回のＨＩＰ処理が繰り返し行われる際には、ガス供給路１０１のうち第２圧縮機１０Ｂから第１高圧塞止弁９までの領域が、圧力Ｐ１’と圧力Ｐ２との間で変化するため（大気圧＜Ｐ１’＜Ｐ１＜Ｐ２）、同領域が０と圧力Ｐ２との間で変化する場合と比較して、周囲の部品の損傷を抑止することが可能になる。

【0061】

上記について換言すれば、本実施形態では、コントローラ１００Ａ（制御部）が、処理品８に対する目標圧力における加圧処理の後に、ガス供給路１０１のうち少なくとも前記第２圧縮機１０Ｂから第１高圧塞止弁９までの領域の圧力を保持するように、第１高圧塞止弁９を閉じる。この結果、処理品８に対する加圧処理後に、処理空間１Ｓが大気圧に晒されても、次の加圧処理時にガス供給路１０１が受ける圧力変動の大きさを抑えることができる。

【0062】

特に、コントローラ１００Ａは、処理品８に対する目標圧力における加圧処理の後に、ピストン１２を初期位置（上端部）に移動させ、更に、シリンダ本体１１の内部およびガス供給路１０１のうち少なくとも第２圧縮機１０Ｂから第１高圧塞止弁９までの領域の圧力を保持するように、第１高圧塞止弁９を閉じる。このため、処理品８に対する加圧処理後に、処理空間１Ｓが大気圧に晒されても、次の加圧処理時に第２圧縮機１０Ｂのシリンダ本体１１およびガス供給路１０１がそれぞれ受ける圧力変動の大きさを抑えることができる。

【0063】

実施形態では、超高圧条件下において処理品８に対して安定したＨＩＰ処理を実行するにあたって、製造上の制限を考慮しつつ圧力容器１の強度を高く維持するために、圧力容器１からピストンの往復代を取り除き、圧力容器１の外側に圧縮機１０を配置することに着目したものである。この際、処理空間１Ｓを超高圧まで昇圧するためには、外部に配置した圧縮機１０と圧力容器１とを接続するガス供給路１０１の損傷を防止する必要があるため、圧縮機１０およびガス供給路１０１において発生する圧力変動を抑えることを、第１圧縮機１０Ａおよび第２圧縮機１０Ｂによる処理空間１Ｓの段階的な昇圧と、ＨＩＰ処理後のガス供給路１０１を大気圧よりも高い圧力Ｐ１’に保持することによって、実現するものである。

【0064】

また、本実施形態では、第１圧縮機１０Ａとして公知の往復動式圧縮機を用いることができるため、ＨＩＰ装置１００のコストを抑えることができる。なお、第１圧縮機１０Ａとして昇圧時の圧力変動が大きい往復動式圧縮機を用いた場合であっても、第１圧縮機１０Ａが目標圧力よりも低い中間圧力までの昇圧を担っているため、ガスの流路が大きな圧力変動を受けて損傷することを抑制できる。

【0065】

更に、本実施形態では、ＨＩＰ処理のために処理圧力（目標圧力）を３００ＭＰａ以上の超高圧に設定することで、例えば、ＧａＮ（窒化ガリウム）などの半導体材料を高品質で製造することができる。なお、ＨＩＰ処理のための処理圧力（目標圧力）を５００ＭＰａ以上、更には７００ＭＰａ以上に設定することも可能である。

【0066】

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、先の第１実施形態との相違点を中心に説明する。図３は、本実施形態に係るＨＩＰ装置１００の側断面図である。本実施形態では、先の第１実施形態と比較して、ＨＩＰ装置１００が第３ガス供給路１１０（第２流路）と、第２高圧塞止弁３０（第２開閉弁）とを有する点で相違する。

【0067】

第３ガス供給路１１０は、圧媒ガスの流路であって、第２圧縮機１０Ｂを迂回して第１圧縮機１０Ａと圧力容器１の処理空間１Ｓとを接続する。第２高圧塞止弁３０は、第３ガス供給路１１０のうち第１圧縮機１０Ａと処理空間１Ｓとの間の部分を開閉可能なバルブである。特に、本実施形態では、第２高圧塞止弁３０は、第３ガス供給路１１０の終端付近、処理空間１Ｓに入る直前の領域に配置されている。

【0068】

本実施形態では、ガス供給路１０１に対して独立した第３ガス供給路１１０を介して、第１圧縮機１０Ａが圧力容器１内を圧力Ｐ１まで昇圧することが可能となる。具体的に、最初のＨＩＰ処理工程において、処理空間１Ｓの圧力および温度を一定に保持する保持工程までは、第２高圧塞止弁３０を閉じておくことで、先の第１実施形態と同様の手順で行うことができる。一方、第２高圧塞止弁３０を開いた状態で同保持工程までの手順を行うことも可能である。この場合、ガス供給路１０１と第３ガス供給路１１０との両方の流路を通じて圧力容器１に並行してガスが送気され、圧力容器１内が昇圧される。ただし、第１圧縮機１０Ａによって圧力容器１の処理空間１Ｓが圧力Ｐ１まで昇圧された後は、第２高圧塞止弁３０は閉じられる。

【0069】

そして、本実施形態においても、圧力容器１内の温度および圧力を一定に保持しながらＨＩＰ処理が完了すると、コントローラ１００Ａは、ヒータエレメント６をオフするとともに、第２圧縮機１０Ｂのピストン１２を上昇させて、処理空間１Ｓ内の降圧処理を行う。やがて、第２圧縮機１０Ｂのピストン１２が上限位置まで達すると、第１高圧塞止弁９を閉じ、圧力容器１内に残ったガスを差圧でガスボンベに戻す操作が行われる。圧力容器１の圧力とガスボンベの圧力の均衡がとれると、圧力容器１内の圧力を大気に放出する処理を行う。圧力容器１内の圧力が大気圧付近まで降下すると、ヨークフレーム４を横方向に移動させて、下蓋１Ｃを降下させる。この結果、圧力容器１の処理空間１Ｓ内が大気に開放される。降下された下蓋１Ｃは、作業者が作業し易い位置まで横方向に移動し、断熱層５、ヒータエレメント６が取り外され、処理済の処理品８と次の処理品８との積み替えが行われる。本実施形態では、上記の一連の作業が、第２高圧塞止弁３０が閉じた状態で行われる。

【0070】

本実施形態においても、次のＨＩＰ処理に備えて、圧力容器１に対して前述のガス置換工程が必要な回数だけ繰り返される。このガス置換工程の完了後、圧力容器１内にガスボンベから差圧でガスが充填され、ガスボンベと処理空間１Ｓとが均衡した後、第２高圧塞止弁３０が開かれる。この状態で、第１圧縮機１０Ａが圧力容器１内を圧力Ｐ１まで昇圧し、その昇圧後に第２高圧塞止弁３０が閉じられる。一方、第２圧縮機１０Ｂのシリンダ本体１１およびシリンダ本体１１から第１高圧塞止弁９までの領域は、圧力Ｐ１に維持されたままであり、この状態で第１高圧塞止弁９が開かれる。ただし、第１高圧塞止弁９の両側の圧力は予め均衡しているため、大きなガスの流れは生じない。その後、ヒータエレメント６がオンされ、同時に第２圧縮機１０Ｂのピストン１２の下降によって、処理空間１Ｓが圧力Ｐ２まで昇圧される。以後、先の第１実施形態と同様の工程が行われる。

【0071】

図４は、本実施形態に係るＨＩＰ装置１００における圧力の推移を示すグラフであり、上下段の各グラフは、図２と同様である。なお、図４においても簡略化のため、圧力ゼロからボンベ圧力までの差圧充填の図示を省略している。

【0072】

本実施形態では、第２圧縮機１０Ｂのシリンダ本体１１および当該シリンダ本体１１から第１高圧塞止弁９までの領域の圧力は、圧力Ｐ１と圧力Ｐ２との間で変化する。したがって、先の第１実施形態よりも圧力の変動幅が小さく、疲労寿命が長くなる。

【0073】

なお、先の第１実施形態（図２）と同様に、本実施形態においてもガスのコンタミネーションの問題を抑止するために、ＨＩＰ処理の５回乃至１０回に１度は、第２圧縮機１０Ｂのシリンダ本体１１内のガスを全て抜く操作を行うことが望ましい。当該操作を行った後の運転では、図４の１回目の運転操作と同じ工程が行われる。この最初のバッチだけは、図２および図４のいずれの場合も、第２圧縮機１０Ｂのシリンダ本体１１内、およびシリンダ本体１１と第１高圧塞止弁９との間の圧力は０と圧力Ｐ２との間で変化する。ただし、上記のように、ＨＩＰ処理運転の５回乃至１０回に１度の処置であるため、疲労損傷に与える影響は小さい。

【0074】

以上のように、本実施形態では、処理空間１Ｓに対する処理品８の挿入、取り出しが繰り返される場合でも、第１圧縮機１０Ａおよび第２ガス供給路１０３を利用して処理空間１Ｓを大気圧から中間圧力まで復帰させた後に、第１高圧塞止弁９を開けてガス供給路１０１を圧力容器１に連通させることができるため、第２圧縮機１０Ｂおよびガス供給路１０１が受ける圧力変動量を更に小さく抑えることができる。特に、第２圧縮機１０Ｂ内および第２圧縮機１０Ｂから圧力容器１へのガス導入口までの流路内の圧力変動は圧力Ｐ１と圧力Ｐ２との間に収まり、その圧力変動範囲が小さくなるため、第２圧縮機１０Ｂおよび第２圧縮機１０Ｂから圧力容器１までの部品の疲労損傷を軽減することができる。特に、第１高圧塞止弁９および第２高圧塞止弁３０などの交差部（曲がり部）における疲労軽減効果を大きく発揮することができる。

【0075】

＜熱間等方圧加圧方法＞
上記の各実施形態に係るＨＩＰ装置１００は、以下の熱間等方圧加圧方法を実行するものである。当該方法は、圧媒ガスを用いて所定の目標圧力Ｐ２で処理品８に対して等方圧加圧処理を行う熱間等方圧加圧方法である。また、当該方法は、収容工程と、第１昇圧工程と、第２昇圧工程と、加圧工程と、ピストン移動工程では、閉止工程と、取り出し工程とを備える。収容工程では、処理品８を収容することが可能な処理空間１Ｓを有する圧力容器１に処理品８を収容する。第１昇圧工程では、圧力容器１の外部に配置された第１圧縮機１０Ａを用いて、処理空間１Ｓをガスボンベ（ガス源）の圧力から前記目標圧力よりも低い圧力Ｐ１（中間圧力）まで昇圧する。第２昇圧工程では、前記圧媒ガスの流路において第１圧縮機１０Ａと圧力容器１との間に配置され、シリンダ本体１１と当該シリンダ本体１１に対して相対移動可能なピストン１２とを含む第２圧縮機１０Ｂを用いて、シリンダ本体１１に対するピストン１２の下方向（第１方向）への１行程の移動に伴って処理空間１Ｓを圧力Ｐ１から圧力Ｐ２まで昇圧する。加圧工程では、処理空間１Ｓを加熱しながら、圧力Ｐ２で処理品８を加圧処理する。ピストン移動工程では、処理品８に対する加圧処理の後に、ピストン１２を上方向（第１方向とは反対の第２方向）に移動させる。閉止工程では、前記圧媒ガスの流路における第２圧縮機１０Ｂと処理空間１Ｓとの間の部分を第１高圧塞止弁９（第１開閉弁）によって閉止する。取り出し工程では、処理空間１Ｓを大気圧に開放し、処理空間１Ｓから処理品８を取り出す。

【0076】

本方法によれば、圧力容器１の処理空間１Ｓを第１圧縮機１０Ａおよび第２圧縮機１０Ｂによって段階的に昇圧することができる。このため、各圧縮機が受ける圧力変動を抑えることで、その構成部品の疲労損傷を抑制することができる。また、処理空間１Ｓから処理後の処理品８を取り出す際には、予め第１高圧塞止弁９によって第２圧縮機１０Ｂと処理空間１Ｓとの間の部分を閉止することで、第２圧縮機１０Ｂと第１高圧塞止弁９との間の流路が大気圧近傍まで減圧されることがなく、以後のＨＩＰ処理において受ける圧力変動量を小さくすることができる。この結果、ＨＩＰ処理が繰り返し実行される場合でも、各構成部品の疲労損傷を抑止することができる。なお、上記の熱間等方圧加圧方法は、先の第１実施形態および第２実施形態で説明した、その他の手順を含むことができる。

【0077】

以上、本発明の各実施形態に係るＨＩＰ装置１００（熱間等方圧加圧装置）および等方圧加圧処理方法について説明したが、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。本発明に係る等方圧加圧装置として、以下のような変形実施形態が可能である。

【0078】

（１）上記の実施形態では、第２圧縮機１０Ｂのピストン１２の歪量によって、処理空間１Ｓを昇圧する態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。歪量の代わりにピストン１２の油圧によって、処理空間１Ｓを昇圧する態様でもよい。

【0079】

（２）また、上記の各実施形態では、圧力容器１が円筒形状を備える態様にて説明したが、圧力容器１の形状は円筒形状に限定されるものではない。また、圧力容器１はその中心線が鉛直方向を向くものに限定されない。

【符号の説明】

【0080】

１ 圧力容器
１０ 圧縮機
１０Ａ 第１圧縮機
１０Ｂ 第２圧縮機
１００ ＨＩＰ装置（等方圧加圧装置）
１００Ａ コントローラ
１００Ｈ 装置本体
１０１ ガス供給路（第１流路）
１０２ 第１ガス供給路
１０３ 第２ガス供給路
１１ シリンダ本体
１１０ 第３ガス供給路（第２流路）
１１Ｓ 内部空間
１２ ピストン
１３ 油圧シリンダ
１３Ｓ ヘッド室
１３Ｔ ロッド室
１４ 油圧ポンプ
１５ タンク
１７ ガスボンベ
１８ 圧縮機丸穴交差部
１９ 上蓋丸穴交差部
１Ａ 圧力容器胴
１Ｂ 上蓋
１Ｃ 下蓋
１Ｓ 処理空間
２１、２２、２３、２４ バルブ
３０ 第２高圧塞止弁（第２開閉弁）
４ ヨークフレーム
５ 断熱層
６ ヒータエレメント
７ 基台
８ 処理品（被処理物）
９ 第１高圧塞止弁（第１開閉弁）
ＣＬ 中心線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】