专利名称：高压釜的热风循环方法和高压釜的热风循环装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于将成形材料加压、加热、硬化、粘接、成形的高压釜的热风循环方 法及其装置。
背景技术：
为了将作为航空器、赛车、产业机械等零件使用时的、使用了复合材料(FRP、CFRP 等)的层压结构体或强化调整玻璃、等离子显示器玻璃等的成形材料进行加压、加热、硬 化、粘接、成形，可以使用高压釜的热风循环方法及其装置。以往，作为将粘接或压接成形的 材料在高压釜内加压、加热时的高压釜内的热风循环方法，例如日本特开昭58-62018号公 报、特开昭60-258996号公报、特开昭61-94742号公报、特开昭62-28228号公报、特开平 2-14730号公报记载的方法等，多数已被公知。这些高压釜的热风循环方法按如下的方式实施。在将成形材料与夹具、工具及台 车同时收容于工作区域内后，用门密闭压力容器，同时打开阀，从加压设备(通常)向压力 容器内供给高压气体，将成形材料相对于夹具、工具加压。另一方面，驱动电动机使循环风 扇旋转，经风筒吸引由加热器、冷却器加热、调节了的上述高压气体，使该气体一边在放射 方向沿压力容器底壁回转一边向外通风路方向送出，并向门侧流通。而且，沿压力容器内壁，在与马弗炉外壁之间大致水平地流过的高温、高压气体与 压力容器的另一端(门)壁面接触而反转，从马弗炉的一方的开口部流入工作区域内，沿成 形材料、夹具、工具及台车大致水平地流动，再经冷却器、加热器及风筒形成了被循环风扇 侧吸引的那样的循环流。在采用了上述的那样的热风循环方式(暂且称为水平循环型)的以往的高压釜 中，由于由一台循环风扇使高压釜内的高压、高温气体沿水平方向流动，所以，在气体(在 工作区域内)从上游侧向下游侧流动的途中，与将热量给与成形材料(包括夹具、工具及台 车)的量相应地，下游侧的气氛温度降低。在此类型中，由于气氛气体沿长尺寸材料在水平方向流动，所以流速均勻，但是， 在长轴方向的中央部附近因台车及材料的影响，工作区域的上部侧容易流动，有产生偏流 的倾向。而且，在成形材料为异形的情况下，工作区域内的流速分布紊乱，在气氛气体的温 度分布、风速上产生偏差。而且，即使从机械构造方面看，由于负荷热量在马弗炉的炉床部 一方也比顶部显著变大，所以，在朝向床面的方向，温度也容易下降，气体流速也降低。总 之，在工作时，在工作区域内空间区域中，在气氛气体的上下流动方向产生温度差。如果在 工作区域内空间的气氛气体的温度分布上产生不均勻，则加工后的成形品的品质也有可能 产生偏差，在加工时间上必须充裕，因而影响工作效率。与上述的水平循环型不同，作为高压釜内的高压、加热气体的流通路径，称为截面 循环型的方式已被公知。其是这样的结构在一个在一端开口具备了密封式门的筒形压力 容器内空间中与其大致同心地设置两端开放的马弗炉，在上述压力容器内壁和马弗炉外壁 之间形成外通风路(风筒)，同时，将马弗炉炉内空间作为工作区域，将成形材料、夹具、工
3具及台车等收容在此空间内。而且，将上述压力容器(马弗炉)内空间以在长轴方向无边界的方式区划成多个 区域，在每个区域中，分别沿压力容器的上部外壁的长轴线方向配置具备与压力容器(或 马弗炉)的轴线成直角方向的旋转轴的搅拌电动机，使该旋转轴贯通压力容器壁而向外通 风路内延伸，在前端分别安装搅拌扇，并将它们配置于外通风路内。另外，在每个区域中，与上述搅拌扇相向地在马弗炉底壁上分别重叠地配置加热 器、冷却器。另外，各搅拌扇的气体吸入口分别向对面的马弗炉壁开口，在各加热器、冷却器 的配置位置分别穿设外通风路和工作区域内空间的连通口。而且，在压力容器内的顶面侧配置于马弗炉的外侧的搅拌扇，如果由搅拌电动机 的驱动进行旋转，从吸入口吸入工作区域内的气体，并将其在通风路侧的左右方向沿压力 容器内壁离心、送风(箭头方向)，则外通风路内的气体被挤压成气流，经底部连通口流入 马弗炉内而形成上升流，此时，由加热器、冷却器进行加热、调整，送入工作区域内。此气体 在通过加热器、冷却器的期间被进行加热、调整，进而通过成形材料(包括夹具、工具及台 车)的过程，再形成返回搅拌扇的那样的截面循环流。上述说明的截面循环流，在以在压力容器的长轴方向无边界的方式区划的各区域 内分别大致独立地产生。对每个区域进行加热器、冷却器的控制，调节工作区域内空间区域 中的气氛的温度。不过，在工作区域内，在从马弗炉底的加热器、冷却器侧向搅拌扇上升的 各循环流之间，因为没有边界，所以，当然有相互干涉的情况。另外，相互控制加热温度，能 够使工作区域内长轴方向的气氛的温度尽可能地均一。由于此搅拌扇的旋转而产生的气体的截面循环流，在形成于压力容器内壁和马弗 炉外壁之间的外通风路中沿压力容器内周壁向两侧下方流下，通过配置于高压釜的底部附 近的加热器、冷却器的连通口，流向工作区域内，再经马弗炉顶面的开口返回搅拌扇的吸入总之，加热气体在每个区域独立地沿压力容器内壁流动，在工作区域(每个区域) 内循环，马弗炉(工作区域)的长轴方向的流动要素没有积极地带来影响。即，该气流可以 理解为在马弗炉内的各区域截面内出现了上述的水平循环型的气体热风流路的形状。但 是，不同之处为，在工作区域内，加热气体在相对于形成材料(包括夹具、工具及台车)的面 (长度方向)成直角方向流动。在采用了上述的那样的热风循环方式(在此，称为截面循环型)的以往的高压釜 中，加热气体在每个区域中几乎独立地循环，工作区域内的长轴方向的气氛温度，例如在各 区域的连接(邻接)部分中，成为比平均低一些的曲线。在此类型的循环流中，如上所述，因为气氛气体在相对于长尺寸材料成直角方向 流动，所以，根据成形材料的形状或装载形式，在区域内生成了几乎不产生流动的部位。因 此，不可进行成形材料的多层叠置，即使是叠置一层，在上面和下面有时也产生温度差。另 外，不合适于长尺寸材料的处理。归纳起来，如上所述，在以往结构、气体循环方式的高压 釜中，有加工材料长度越长，上游侧和下游部的气氛温度的差越大的倾向。而且，由于即使 从机械构造方面看，负荷热量在炉床部一方也比顶面部显著地变大，所以，在朝向床面的方 向，温度也容易下降，气体流速也降低。在工作区域内的气流与成形材料成直角方向的情况 下，有时在成形材料的上下面中容易产生温度差，生成不产生气流的部位。流速分布紊乱，
4在气氛气体的温度分布、风速上产生偏差。而且，如果工作区域内的气氛气体的温度分布不均一，则在成形品的品质上可能 产生偏差，也需要留意成形材料的装填方法，而且在加工时间上必须充裕，影响高压釜的工 作效率。特别是，伴随高速化、机体的轻量化，作为最近的航空器的开发目标的纤维强化塑 料的多用途化正在进展，长尺寸用复合材料的一体加工设备的整体要求在急速提高，已成 为急早寻求设置长尺寸用高压釜的局势。因此，本申请的申请人提出了解决上述的各不适合的现状的高压釜的气体循环方 法、装置。专利文献1:日本特许第4109660号公报此高压釜的气体循环方法(装置)如图6及图7所示，在压力容器2内，在与该容 器大致同心地设置的两端开放的马弗炉3的外壁和上述压力容器2内壁之间设置外通风路 4，与上述马弗炉3的一端邻接地设置冷却器16、主加热器15，同时，驱动相对于冷却器16、 主加热器15串联地配置于压力容器2的一端的循环风扇8，通过冷却器16、主加热器15吸 引马弗炉3内的气体而使之在外通风路4中流通，在压力容器2的另一端反转，再返回马弗 炉3内，在形成上述那样的循环路径并在压力容器2内将材料加压、加热、冷却，将成形材料 粘接成形的高压釜中，将上述马弗炉内以在长轴方向不设置边界的方式区划成多个区域， 在每个区域中，在压力容器2的外壁的长轴方向隔开间隔地设置搅拌用电动机13，将上述 电动机13的轴配置在相对于压力容器2的长轴轴心成直角的方向，使其端部贯通上述外通 风路4及马弗炉3壁而伸出到上述炉内，在上述轴的前端安装搅拌扇14，与此对应地在马弗 炉3内侧壁上设置辅助加热器17，由各辅助加热器17向在马弗炉3内流通的气体补充成形 材料、夹具、工具等消耗的热量，另一方面，由搅拌扇14搅拌、混合上述气流，在马弗炉3内 的气体的主要的流动中发生混流、紊流。而且，将马弗炉3内以在长轴方向不设置边界的方式区划成多个区域，在每个区 域中配置温度调节传感器J、Jl、J2、J3、J4，基于来自上述温度调节传感器J、Jl、J2、J3、J4 的信号，按照将各区域内的气氛温度保持为设定值的方式控制辅助加热器17的输出。通过这样地构成，即，将工作区域10内以在长轴方向不设置边界的方式区划成各 区域，在每个区域中配置辅助加热器17，补充在区域内气体从上游侧向下游侧流动的途中 被成形材料等吸收的热量，通过将在水平方向的加热气流的温度维持为大致一定，能够大 幅减小在上游侧和下游侧之间产生的气氛气体的温度差(例如，2°C以内)，能够期待在高 压釜中的成形品的均一性成形、精加工的优良度、和粘接、成形工序的时间的缩短。另外，由于在每个区域中配置了辅助加热器17，与此相应地在加热器17的热量分 配上可能产生不均勻，所以，在工作区域内的上部附近设置搅拌扇14，使热风扩散、循环，实 现气氛的温度分布的均等。但是，由于上述搅拌扇14只在各区域内进行气体的搅拌，所以， 在工作区域内沿长轴方向从上游侧流向下游侧的气体流量称为配置于压力容器2的底部 上的热风循环风扇8的风量。而且，通过对工作区域10内的加热气体的主流，在正交的方向由搅拌扇14辅助性 地使加热气体扩散、混合，使在现有技术中在直角截面内产生的气体的偏流减小。其结果， 与成形材料接触的气体的流速偏差减小，整体上使温度差减小。因此，气体的平均流速在水 平方向的任一截面中都大致一定，能够消除截面内的流速偏差，能够将水平方向的气体的 温度分布大致保持在一定。
发明内容
发明所要解决的课题如上所述，根据本申请人提出的高压釜的气体循环方法(装置)，虽然解决了之前 的气体循环方法(装置)所具有的问题，但新判明了存在如下的问题。即，在每个区域中配 置辅助加热器17，在工作区域内的上部附近设置搅拌扇14，使热风扩散、循环，实现气氛温 度分布的均等，但是，如图6及图7所示，因该搅拌扇14产生的搅拌流是在每个区域中，在 相对于马弗炉3的中心轴线方向正交的横截面中分别形成的，因此，产生如下的问题1.如 果从搅拌扇14的下方(马弗炉3的中心)吸引气体，单纯地向圆周方向排出搅拌流，则现 实情况是，如图7所示，搅拌流移动，难以充分到达马弗炉3的底部，难以起到对成形材料 11 (被加工材料)的整体均等地进行热传播的效果；2.邻接的搅拌扇14因为必须承受作为 紊流的搅拌流进行搅拌，所以，需要大的驱动力，同时因为成为紊流，所以难以相对于成形 材料11 (被加工材料)的整体通常形成可靠的接触状态；3.由于邻接的区域的搅拌流相互 干涉，所以，对于向循环风扇8 —方流动的主流而言不仅阻碍顺畅的流动的延续，难以得到 对于成形材料11 (被加工材料)的高效的热传播，而且循环风扇8的驱动阻力增大。本发明的目的在于，消除本申请发明人已提出的高压釜的气体循环方法、装置中 的进一步的问题，能够使对于成形材料的热传播效率更进一步提高，同时，实现省力运转。
为了解决课题的手段为实现上述目的，本发明提供一种高压釜的热风循环方法，在压力容器内，在其半 径方向隔开规定的间隔，与该容器大致同心状地设置两端开放的马弗炉，在与所述压力容 器内壁之间形成外通风路，与所述马弗炉的一方端部邻接地设置主加热冷却器，同时，驱动 配置于所述压力容器的一端的循环风扇，通过所述主加热冷却器吸引所述马弗炉内的气体 并使之向所述外通风路流通，在所述压力容器的另一端反转，再返回到所述马弗炉内，由 此，形成主要的气流的循环路径，将所述马弗炉内以在长轴方向不设置边界地区划成多个 区域，在每个区域中，在所述压力容器的外壁的长轴方向隔开间隔地设置至少两个第一及 第二搅拌器，在每个该区域中形成搅拌流，在所述马弗炉内的相向的侧壁上设置辅助加热 器，由各辅助加热器向在所述马弗炉内流通的气体补充热量，由此，在所述压力容器内对材 料进行加压、加热、冷却，将成形材料粘接、成形，其特征在于，由所述第一搅拌器从一方吸 引从所述外通风路至所述马弗炉内的气体，并从另一方按照以所述马弗炉的长轴为中心形 成朝向所述循环风扇一方的螺旋流的方式相对于所述长轴以一定角度排出，由所述第二搅 拌器从一方吸引该螺旋流，并从另一方按照形成以所述马弗炉的长轴为中心的螺旋流的方 式排出，由此，形成了在沿着所述马弗炉内的长轴的气体的主要的流动中发生混流、紊流的 螺旋流。为实现上述目的，本发明提供一种高压釜的热风循环装置，在压力容器内，在其半 径方向隔开规定的间隔，与该容器大致同心状地设置两端开放的马弗炉，在与所述压力容 器内壁之间形成外通风路，与所述马弗炉的一方端部邻接地设置主加热冷却器，同时，驱动 配置于所述压力容器的一端的循环风扇，通过所述主加热冷却器吸引所述马弗炉内的气体 并使之向所述外通风路流通，在所述压力容器的另一端反转，再返回到所述马弗炉内，由此，形成主要的气流的循环路径，将所述马弗炉内以在长轴方向不设置边界地区划成多个 区域，在每个区域中，在所述压力容器的外壁的长轴方向隔开间隔地设置至少两个第一及 第二搅拌器，在每个该区域中形成搅拌流，在所述马弗炉内的相向的侧壁上设置辅助加热 器，由各辅助加热器向在所述马弗炉内流通的气体补充热量，由此，在所述压力容器内对材 料进行加压、加热、冷却，将成形材料粘接、成形，其特征在于，所述高压釜的热风循环装置 以如下的方式构成在所述第一及第二搅拌器中，按照以所述马弗炉的长轴为中心形成朝 向所述循环风扇一方的螺旋流的方式分别设置吸引通道和排气通道，所述吸引通道从一方 吸引从所述外通风路至马弗炉内的气体；所述排气通道从另一方相对于所述长轴以一定角 度排出气体，由此，形成了在沿着所述马弗炉内的长轴的气体的主要的流动中发生混流、紊 流的螺旋流。
发明的效果根据本发明的高压釜的热风循环方法及高压釜的热风循环装置，具有如下的优 点使通过搅拌器进行的马弗炉内的气体的搅拌成为沿着朝向循环风扇一方的马弗炉内的 螺旋流，并使其在极力避免与朝向循环风扇一方地在马弗炉内的中心流过的气体的主流之 间的干涉的状态下共存，由此，能够进行向有效利用了螺旋流的成形材料整体的均等的热 传播，同时能够降低搅拌器及循环风扇的驱动力。本发明的其它优点将从以下的记述中明 确。
W049]图1是表示本发明的气体循环装置的一实施例的横截面概略图；图 2是表示本发明的气体循环装置的一实施例的图1的A-A向视剖视图；图3是表示本发明 的气体循环装置的一实施例的俯视图；图4是表示本发明的气体循环装置的控制装置的流 程图；图5是表示本发明的气体循环装置的控制温度的座标图；图6是表示现有技术的气 体循环装置的横截面概略图；图7是表示现有技术的气体循环装置的图6的主要部分剖视 图。符号说明2 压力容器3 马弗炉4 外通风路5 主加热冷却器8 循环风扇10 工作区 域13a 搅拌电动机14A 第一搅拌器14B 第二搅拌器17a 辅助加热器18 吸引通道19 排 气通道
具体实施例方式在实施本发明时，优选使用以下的构成。首先，上述第一及第二搅拌器的排气通道 相对于上述长轴的角度优选在10度 45度的范围内。按这样的角度，气体的排气形成的 螺旋的间距在考虑热传播效率方面是适合的，同时，能够顺畅地形成螺旋。另外，优选将上述第一搅拌器和第二搅拌器的间隔设定得比从上述第一拌器以规 定的角度排出的螺旋流的一螺旋间距大。通常，第一搅拌器和第二搅拌器以通过搅拌器形 成的规定的一螺旋间距(P)的间隔配置，但作为马弗炉的中心及整体，由于因循环风扇而 产生的主流的吸引力作用，所以，现实中将形成比因排气通道的角度而形成的规定的一螺 旋间距更延长的螺旋流。因此，预先在比这样的一螺旋间距大的间隔位置设置第二搅拌器， 将能够进行顺畅的螺旋流的延续。
实施例图1是实施本发明的方法的装置的一实施例的纵剖视图，图2是图1的A-A向视剖视图，图3是俯视图。图中，整体结构、所使用的零件名、形状、标注符号，除一部分部件的 名称不同之外，分别与上述本发明申请人的作为专利的对比文献1中的高压釜的叙述中所 举出的基本上相同。此装置的基本构成如下。在一方开放端具备可密闭的门(盖)1的筒形压力容器2 内，在其半径方向隔开规定的间隔地和该容器2大致同心状地设置了两端开放的马弗炉3， 在与上述压力容器2内壁之间形成了外通风路4，与上述马弗炉3的一端(在图示中为右 端)邻接地设置了主加热冷却器5 (冷却器5a、加热器5b)，同时，由电动机7驱动配置于上 述压力容器2的一端(在图示中为右端)的循环风扇8，通过上述主加热冷却器5 (冷却器 5a、加热器5b)吸引上述马弗炉3内的气体并使之向上述外通风路4流通，在上述压力容器 2的另一端(在图示中为左侧)反转，再返回到上述马弗炉3内，由此，形成了主要的气流 的循环路径，将上述马弗炉3内在长轴方向不设置边界地区划成多个区域，在每个区域中， 在上述压力容器2的外壁的长轴方向隔开间隔地设置了第一至第四搅拌器14A、14B、14C、 14D，在每个该区域中形成搅拌流，在上述马弗炉3内的相向的侧壁上，在上述压力容器2的 外壁的长轴方向隔开间隔地分别设置了辅助加热器17a、17b、17c、17d，由辅助加热器17a、 17b、17c、17d向在上述马弗炉3内流通的气体补充热量，由此，能够在上述压力容器2内将 材料加压、加热、冷却，进行成形材料粘接、成形。特别是，在本实施例中，第一至第四搅拌器14A、14B、14C、14D以如下的方式构成。 即，将上述工作区域10在长轴方向不设置边界地区划成多个区域，同时，在每个区域中，沿 筒形压力容器2的上部外壁的轴线方向配置了具备与上述容器2的轴心成直角方向的旋转 轴的搅拌器电动机13a、13b、13c、13d，使其旋转轴贯通压力容器2壁、外通风路(气体循环 路)4及马弗炉3壁而向工作区域10内延伸，在前端分别安装了搅拌扇14a、14b、14c、14d， 同时，上述搅拌扇14a、14b、14c、14d在工作区域10内配置于马弗炉3内壁顶面附近，各自 地搅拌、混合分别在已被区划的各区域内流通的气体，但还具备如下的结构。S卩，以如下的方式构成在上述第一至第四搅拌器14A、14B、14C、14D中分别设置 了吸引通道18和排气通道19，吸引通道18以上述马弗炉3的长轴为中心，按照形成朝向 上述循环风扇8 —方的螺旋流的方式，从一方吸引从上述外通风路4至上述马弗炉3内的 气体；排气通道19从另一方相对于上述长轴以一定角度排出气体，由此，沿着上述马弗炉3 内的长轴的气体的主要的流动中发生混流、紊流，同时形成螺旋流。上述吸引通道18和排 气通道19与上述搅拌扇14a、14b、14c、14d的壳体通过钣金加工一体形成，但是，它们也可 以分体构成，成形原材料也可以是树脂等不同的材料。另外，因为形成于压力容器2的内壁和马弗炉3外壁之间的外通风路4使用在高 压釜的加热气体的水平去路中，所以搅拌扇14a、14b、14c、14d在该区域中完全没有工作的 余地。另外，在每个区域中，与搅拌扇14a、14b、14c、14d相对应，在马弗炉3内壁的相向面上 分别配置了辅助加热器17a、17b、17c、17d。另外，上述辅助加热器17a、17b、17c、17d，与容 量相比薄且扩大表面积地设置，并以如下的方式考虑，即，既不妨碍气体沿这些表面流通， 又能够遍布其间，且均等地加热。由上述吸引通道18和排气通道19形成的通过该搅拌扇14a、14b、14c、14d的旋转 产生的气流，在各区域内如图1至图3中由粗线箭头所示，由此，在成形材料的长度方向中 央部，使受到台车、材料的影响而偏向的气流从上部向下底部、且从下底部向上部流动，形成螺旋流。另外，所属于上述各区域的上述第一至第四搅拌器14A、14B、14C、14D的配置，不 必要只选择压力容器2的上部外壁，例如，也可以在容器2底面外侧壁或容器的上部外壁和 底面外侧壁上交替地分配、配置。另外，在本实施例中，上述第一至第四搅拌器14A、14B、14C、14D的相对于排气通 道19的上述长轴而言的角度(在俯视看时与长轴相交的垂线构成的角度)设定为20度。 此排气的角度只要是在10度 45度的范围内，就适合形成有效的螺旋流。另外，在本实施例中，为了按照易于形成上述的螺旋流的方式对从上述外通风路4 至上述马弗炉3内的气体赋予方向，在形成于压力容器2的内壁和马弗炉3外壁之间的外 通风路4的端部设置了由多片构成的整流翼体4A。此整流翼体4A与上述的吸引通道18和 排气通道19同样倾斜成20度。由此，从外通风路4的端部出来的气体以一定角度与压力 容器2的内壁端部接触，旋回至马弗炉3，其螺旋流被顺畅地吸引至上述第一搅拌器14A。另外，上述各搅拌器14A、14B、14C、14D的间隔被设定得比从上述各搅拌器14A、 14B、14C、14D以规定的角度(20度)排出的螺旋流的一螺旋间距大。这是假设了由于依靠 上述循环风扇8在马弗炉3中流过的主要气流而导致该螺旋流延伸，由此，由上述各搅拌器 14A、14B、14C、14D形成顺畅的吸引和排出。再返回到图1，在工作区域10的各区域中，贯通马弗炉顶面壁地分别设置了温度 调节传感器J、JU J2、J3、J4，它们将各自的信号输入给主温度调节计Tc、辅助温度调节计 TC1、TC2、TC3、TC4，与能够调节、控制工作区域10内的加热气体温度的控制系统连接。图4表示上述控制系统的流程的一实施例，主调节传感器J与主温度调节计TC连 结，调节计TC为了接受温度程序调节计TPC的控制以调节高压釜整体的气氛气体温度，分 别控制主加热冷却器5 (冷却器5a、加热器5b)及循环风扇8。属于各区域的辅助传感器Jl、 J2、J3、J4以如下的方式配置向处于主温度调节计TC的控制的允许范围内的辅助温度调 节计TCI、TC2、TC3、TC4输入信号，经各SCRl (电力调节器)、SCR2、SCR3、SCR4控制对辅助 加热器17a、17b、17c、17d施加的电力。在各区域的气氛温度脱离程序设定值时，对施加于辅助加热器17a、17b、17c、17d 的电力进行增减，调节对循环气体给予的热量，将各区域的气氛温度控制在返回到设定值 的方向。在本实施例的情况下，搅拌器14A、14B、14C、14D以规定转速被驱动。图5是将工作区域10内的长轴方向的气氛温度作为座标图表示的图，图中，横轴 为从工作区域的上游侧到下游侧的长度L，纵轴为气氛温度t°C。在此可知，从工作区域的 上游侧朝向下游侧，温度同样地被维持升温。此水平循环型气流的气氛温度在工作区域10 内沿成形材料11流下的期间，被成形材料11、夹具、工具、台车等夺取热量，有温度逐渐降 低的倾向，但是，通过从上游侧向下游侧连接的辅助加热器17a、17b、17c、17d的控制和搅 拌器14A、14B、14C、14D的旋转，每次都能够被补充热量，将工作区域10内的各部分的气氛 气体的温度控制在所希望的范围内。因此，既适用于长尺寸材料、异形成形品的成形加工， 且也能够进行叠置多层的装填。因为能够将工作区域10内的各部分的气氛气体的温度在 所希望的范围内进行控制，所以，既没有在异形材料、成形品中产生部分的加工偏差的可能 性，也缩短了操作(劳动)时间，作业效率提高。根据上述装置，本发明的方法能够按如下的方式实施。即，在一开放端具备可密闭 的门(盖)1的筒形的压力容器2内，在其半径方向隔开规定的间隔，与同容器2大致同心状地设置两端开放的马弗炉3，在与上述压力容器2内壁之间形成外通风路4，与上述马弗 炉3的一端邻接地设置主加热冷却器5，同时，驱动配置于上述压力容器2的一端的循环风 扇8，通过上述主加热冷却器5吸引上述马弗炉3内的气体并使之向上述外通风路4流通， 在上述压力容器2的另一端反转，再返回到上述马弗炉3内，由此形成主要的气流的循环路径。而且，将上述马弗炉3内以在长轴方向不设置边界地区划成多个区域，在每个区 域中，在上述压力容器2的外壁的长轴方向隔开间隔地设置第一至第四搅拌器14A、14B、 14C、14D，在每个该区域中形成搅拌流，在上述马弗炉3内的相向的侧壁上设置辅助加热器 17a、17b、17c、17d，由各辅助加热器17a、17b、17c、17d向在上述马弗炉3内流通的气体补充 热量，由此，在上述压力容器2内对材料进行加压、加热、冷却，将成形材料粘接、成形。此时，由上述第一搅拌器14A从一方吸引从上述外通风路4至上述马弗炉3内的 气体，并从另一方按照以上述马弗炉3的长轴为中心形成朝向上述循环风扇8一方的螺旋 流的方式相对于上述长轴以一定角度排出，由上述第二搅拌器14B从一方吸引该螺旋流， 并从另一方按照形成以上述马弗炉3的长轴为中心的螺旋流的方式排出，由此，形成了在 沿着上述马弗炉3内的长轴的气体的主要流动中发生混流、紊流的螺旋流，由第三及第四 搅拌器14C、14D反复进行此过程。该螺旋流被吸引至上述循环风扇8。在此，上述第一至第四搅拌器14A、14B、14C、14D的排气通道19相对于上述长轴的 角度(在俯视看时与长轴相交的垂线构成的角度)设定为20度。但是，此角度只要在10 度 45度的范围内，就能够实现形成有效的螺旋流的目的。另外，上各搅拌器14A、14B、14C、14D的间隔被设定得比从上述各搅拌器14A、14B、 14CU4D以规定的角度排出的螺旋流的一螺旋间距大，通过向上述循环风扇8的吸引，形成 了延伸的螺旋流。
产业上的利用可能性本发明即使对于工作区域容量巨大的高压釜，也能够提高对工作区域内空间区域 中的成形材料的热传播效率，且实现节省能量化，经济地制造无加工偏差的稳定的成形品， 由此，能够有助于航空器、其他大型的需要品质稳定的层压材料的成形的产业的发展。
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权利要求
一种高压釜的热风循环方法，在压力容器内，在其半径方向隔开规定的间隔，与该容器大致同心状地设置两端开放的马弗炉，在与所述压力容器内壁之间形成外通风路，与所述马弗炉的一方端部邻接地设置主加热冷却器，同时，驱动配置于所述压力容器的一端的循环风扇，通过所述主加热冷却器吸引所述马弗炉内的气体并使之向所述外通风路流通，在所述压力容器的另一端反转，再返回到所述马弗炉内，由此，形成主要的气流的循环路径，将所述马弗炉内以在长轴方向不设置边界地区划成多个区域，在每个区域中，在所述压力容器的外壁的长轴方向隔开间隔地设置至少两个第一及第二搅拌器，在每个该区域中形成搅拌流，在所述马弗炉内的相向的侧壁上设置辅助加热器，由各辅助加热器向在所述马弗炉内流通的气体补充热量，由此，在所述压力容器内对材料进行加压、加热、冷却，将成形材料粘接、成形，其特征在于，由所述第一搅拌器从一方吸引从所述外通风路至所述马弗炉内的气体，并从另一方按照以所述马弗炉的长轴为中心形成朝向所述循环风扇一方的螺旋流的方式相对于所述长轴以一定角度排出，由所述第二搅拌器从一方吸引该螺旋流，并从另一方按照形成以所述马弗炉的长轴为中心的螺旋流的方式排出，由此，形成了在沿着所述马弗炉内的长轴的气体的主要的流动中发生混流、紊流的螺旋流。
2.一种高压釜的热风循环装置，在压力容器内，在其半径方向隔开规定的间隔，与该容 器大致同心状地设置两端开放的马弗炉，在与所述压力容器内壁之间形成外通风路，与所 述马弗炉的一方端部邻接地设置主加热冷却器，同时，驱动配置于所述压力容器的一端的 循环风扇，通过所述主加热冷却器吸引所述马弗炉内的气体并使之向所述外通风路流通， 在所述压力容器的另一端反转，再返回到所述马弗炉内，由此，形成主要的气流的循环路 径，将所述马弗炉内以在长轴方向不设置边界地区划成多个区域，在每个区域中，在所述压 力容器的外壁的长轴方向隔开间隔地设置至少两个第一及第二搅拌器，在每个该区域中形 成搅拌流，在所述马弗炉内的相向的侧壁上设置辅助加热器，由各辅助加热器向在所述马 弗炉内流通的气体补充热量，由此，在所述压力容器内对材料进行加压、加热、冷却，将成形 材料粘接、成形，其特征在于，所述高压釜的热风循环装置以如下的方式构成在所述第一及第二搅拌器中，按照以 所述马弗炉的长轴为中心形成朝向所述循环风扇一方的螺旋流的方式分别设置吸引通道 和排气通道，所述吸引通道从一方吸引从所述外通风路至马弗炉内的气体；所述排气通道 从另一方相对于所述长轴以一定角度排出气体，由此，形成了在沿着所述马弗炉内的长轴 的气体的主要的流动中发生混流、紊流的螺旋流。
3.如权利要求2所述的高压釜的热风循环装置，其特征在于，所述第一及第二搅拌器 的排气通道相对于所述长轴的角度在10度 45度的范围内。
4.如权利要求2或权利要求3所述的高压釜的热风循环装置，其特征在于，所述第一搅 拌器和第二搅拌器的间隔设定得比从所述第一拌器以规定的角度排出的螺旋流的一螺旋 间距大。
全文摘要
本发明提供一种高压釜的气体循环方法及其装置，解决了本申请发明人先前提出的高压釜的气体循环方法、装置中的进一步的问题，能够进一步提高对成形材料的热传播效率，同时，能够进行省力运转。在压力容器内设置马弗炉，向在所述马弗炉内流通的气体补充热量，由此，在所述压力容器内对材料进行加压、加热、冷却，将成形材料粘接、成形。其中，形成了在沿着所述马弗炉内的长轴的气体的主要的流动中发生混流、紊流的螺旋流。
文档编号B01J3/04GK101940892SQ200910253620
公开日2011年1月12日 申请日期2009年12月3日 优先权日2009年7月4日
发明者芦田健 申请人:株式会社芦田制作所