JP3242006U - Heat treatment system and methanol vaporizer - Google Patents

Heat treatment system and methanol vaporizer Download PDF

Info

Publication number
JP3242006U
JP3242006U JP2023000315U JP2023000315U JP3242006U JP 3242006 U JP3242006 U JP 3242006U JP 2023000315 U JP2023000315 U JP 2023000315U JP 2023000315 U JP2023000315 U JP 2023000315U JP 3242006 U JP3242006 U JP 3242006U
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
methanol
heat treatment
treatment system
storage tank
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2023000315U
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
好史 和田
正明 橋本
浩之 藤田
Original Assignee
株式会社クールテクノス
株式会社協立技術工業
株式会社ヒートエナジーテック
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社クールテクノス, 株式会社協立技術工業, 株式会社ヒートエナジーテック filed Critical 株式会社クールテクノス
Priority to JP2023000315U priority Critical patent/JP3242006U/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3242006U publication Critical patent/JP3242006U/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)

Abstract

【課題】熱処理炉にメタノールを直接供給しメタノールの熱処理炉内における熱分解で雰囲気ガスを得る方式の熱処理システムにおいて、熱処理炉に供給されるメタノールの流量の安定を図り、かつフロート式流量計を用いてその流量を正確に把握できる熱処理システムを提供する。【解決手段】本考案に係る熱処理システム１０は、所定の圧力以上で不活性ガスを吐出する不活性ガス供給源３１と、不活性ガス供給源から内部に不活性ガスが圧送され、そのガス圧によって内部に貯留される液体メタノールが外部に圧送されるように構成されたメタノールタンク４０と、メタノールタンクから圧送される液体メタノールを気化して熱処理炉２０に送り出すメタノール気化装置６０と、メタノール気化装置から熱処理炉に流れ込む流体の流量を計測するための流量計８０とを備える。【選択図】図１A heat treatment system in which methanol is directly supplied to a heat treatment furnace and atmospheric gas is obtained by thermal decomposition of methanol in the heat treatment furnace. To provide a heat treatment system capable of accurately grasping the flow rate using heat treatment. A heat treatment system 10 according to the present invention includes an inert gas supply source 31 for discharging an inert gas at a predetermined pressure or higher, and an inert gas is pressure-fed from the inert gas supply source to the inside, and the gas pressure is a methanol tank 40 configured so that the liquid methanol stored inside is pumped to the outside by a methanol vaporizer 60, which vaporizes the liquid methanol pumped from the methanol tank and feeds it to the heat treatment furnace 20, and a methanol vaporizer. and a flow meter 80 for measuring the flow rate of the fluid flowing from the heat treatment furnace. [Selection drawing] Fig. 1

Description

本考案は、金属材の熱処理技術に関し、より詳細には、所定の雰囲気ガスとともに金属材を加熱し、金属材に表面処理を施す熱処理システムに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heat treatment technology for metal materials, and more particularly to a heat treatment system for heating metal materials with a predetermined atmospheric gas and applying surface treatment to the metal materials.

一般に、鋼材や金属部品は用途に応じて様々な熱処理が施され、最終的に製品に組み込まれる。熱処理の１つとして、一酸化炭素を含む所定の雰囲気ガスとともに金属材を加熱し、金属材表層に限定して炭素濃度を高めることにより、その金属材の内部の靭性を保ちつつ表層部のみを硬化させる浸炭処理や浸炭窒化処理が広く実施されている。 In general, steel materials and metal parts are subjected to various heat treatments depending on their intended use, and are finally assembled into products. As one of the heat treatments, the metal material is heated with a predetermined atmospheric gas containing carbon monoxide to increase the carbon concentration limited to the surface layer of the metal material. Hardening carburizing and carbonitriding are widely used.

浸炭処理等の熱処理システムとしては、変成炉にてプロパンなどの炭酸水素ガスと空気とを混合し高温下で触媒反応させて一酸化炭素および水素を主成分とする雰囲気ガスを生成し、この雰囲気ガスとともに金属材を加熱するものがある。しかしながら、変成炉は設備が大掛かりとなり、導入コストが嵩む。 As a heat treatment system such as carburizing treatment, hydrogen carbonate gas such as propane and air are mixed in a metamorphic furnace to cause a catalytic reaction at a high temperature to generate an atmosphere gas mainly composed of carbon monoxide and hydrogen. Some heat the metal material together with the gas. However, the transformation furnace requires large-scale equipment, and the introduction cost increases.

昨今、変成炉を必要とせず、導入コストを大幅に抑えることができ、かつ各種変成炉を使用する方式よりも高いＣＯ濃度の雰囲気ガスが得られる滴注式の熱処理システム（たとえば、特許文献１）が普及している。特許文献１の滴注式の熱処理システムは、メタノールタンクに貯留した液体メタノールをポンプで熱処理炉内に案内して炉内に滴下し、メタノールの熱分解で生成する一酸化炭素や水素を雰囲気ガスとする。 In recent years, a drip-type heat treatment system (for example, Patent Document 1 ) are prevalent. In the dripping type heat treatment system of Patent Document 1, liquid methanol stored in a methanol tank is guided into a heat treatment furnace by a pump and dripped into the furnace, and carbon monoxide and hydrogen generated by thermal decomposition of methanol are added to the atmospheric gas. and

特開平８－２９６０２８号公報JP-A-8-296028

通常、熱処理システムにおいては、浸炭処理等にムラが生じないよう、熱処理炉内の雰囲気ガスの成分が安定していることが求められる。しかしながら、従来の滴注式の熱処理システムは、特許文献１に示されるように、ポンプにより液体メタノールを熱処理炉に輸送する構成であるため、そのポンプの作動で液体メタノールが常に脈動する。それゆえ、従来の滴注式の熱処理システムは、熱処理炉に供給される液体メタノールの流量が安定せず、浸炭処理にムラが生じやすい。 Generally, in a heat treatment system, it is required that the composition of the atmosphere gas in the heat treatment furnace is stable so as not to cause unevenness in the carburizing process. However, as disclosed in Patent Document 1, the conventional dripping type heat treatment system has a configuration in which liquid methanol is transported to the heat treatment furnace by a pump, and therefore liquid methanol always pulsates due to the operation of the pump. Therefore, in the conventional dripping type heat treatment system, the flow rate of liquid methanol supplied to the heat treatment furnace is not stable, and uneven carburization tends to occur.

ここで、熱処理システムに関して、ポンプを使用しない方式も考えられる。それは、液体メタノールを貯留するメタノールタンクに不活性ガスを圧送し、そのガス圧で液体メタノールを押し出して熱処理炉へと輸送する方式である。この方式によると、液体メタノールの輸送時の脈動は解消され、熱処理炉に所定流量の液体メタノールを安定的に供給しうる。また、メタノールタンク内が不活性ガスで満たされることにより、液体メタノールの輸送路から酸素が除去され浸炭処理中における金属材の酸化反応も防止しうる。 Here, regarding the heat treatment system, a system that does not use a pump is also conceivable. In this method, an inert gas is pumped into a methanol tank that stores liquid methanol, and the gas pressure pushes out the liquid methanol and transports it to a heat treatment furnace. According to this method, pulsation during transportation of liquid methanol is eliminated, and a predetermined flow rate of liquid methanol can be stably supplied to the heat treatment furnace. In addition, by filling the methanol tank with an inert gas, oxygen is removed from the transportation path of the liquid methanol, and oxidation reaction of the metal material during the carburizing process can also be prevented.

ただし、ガス圧で液体メタノールを輸送する方式の熱処理システムにおいては、ポンプで液体メタノールを輸送する特許文献１の熱処理システムと異なり、熱処理炉に供給される液体メタノールの流量を把握するための流量計が必要になる。この場合において、流量計としては、コリオリ式流量計などのセンサを組み込んだ方式の流量計も考えられるが、作動用の電源が不要であるほか、構造が簡素で安価に導入できる機械式のフロート式流量計（面積式流量計）が望ましい。 However, in the heat treatment system that transports liquid methanol by gas pressure, unlike the heat treatment system of Patent Document 1 that transports liquid methanol with a pump, a flow meter for grasping the flow rate of liquid methanol supplied to the heat treatment furnace is used. is required. In this case, the flowmeter can be a flowmeter that incorporates a sensor, such as a Coriolis flowmeter. A type flow meter (area type flow meter) is desirable.

しかしながら、不活性ガスのガス圧で液体メタノールを輸送する方式の熱処理システムにおいては、メタノールタンク内の液体メタノールに不活性ガスが溶け込むため、液体メタノールがフロート式流量計を通る際に圧力が低下するなどして不活性ガスの気泡が生じやすい。それゆえ、フロート式流量計のフロートが上下に揺れ、熱処理炉に供給される液体メタノールの流量を正確に把握しづらい、という問題が生じる。 However, in a heat treatment system that transports liquid methanol under the gas pressure of an inert gas, the inert gas dissolves in the liquid methanol in the methanol tank, so the pressure drops when the liquid methanol passes through the float type flow meter. For example, inert gas bubbles are likely to occur. As a result, the float of the float type flowmeter sways up and down, which makes it difficult to accurately grasp the flow rate of liquid methanol supplied to the heat treatment furnace.

本考案は上記課題に鑑みてなされたものであり、熱処理炉にメタノールを直接供給しメタノールの熱処理炉内における熱分解で雰囲気ガスを得る方式の熱処理システムにおいて、熱処理炉に供給されるメタノールの流量の安定を図り、かつフロート式流量計を用いてその流量を正確に把握できる熱処理システムおよびこれを実現するメタノール気化装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems. It is an object of the present invention to provide a heat treatment system capable of stabilizing the temperature and accurately grasping the flow rate using a float type flow meter, and a methanol vaporizer for realizing the system.

本考案の第１の態様に係る熱処理システムは、所定の圧力以上で不活性ガスを吐出する不活性ガス供給装置と、前記不活性ガス供給装置から内部に不活性ガスが圧送され、そのガス圧によって内部に貯留される液体メタノールが外部に圧送されるように構成されたメタノールタンクと、前記メタノールタンクから圧送される液体メタノールを気化して熱処理炉に送り出すメタノール気化装置と、前記メタノール気化装置から前記熱処理炉に流れ込む流体の流量を計測するための流量計とを備えることを特徴とする。 A heat treatment system according to a first aspect of the present invention includes an inert gas supply device that discharges an inert gas at a predetermined pressure or more, and an inert gas that is pressure-fed from the inert gas supply device to the inside, and the gas pressure a methanol tank configured such that liquid methanol stored inside is pumped to the outside by a vaporizer; a methanol vaporizer for vaporizing the liquid methanol pumped from the methanol tank and feeding it to a heat treatment furnace; and a flow meter for measuring the flow rate of the fluid flowing into the heat treatment furnace.

第１の態様に係る熱処理システムによれば、メタノールタンクに不活性ガスが圧送され、そのガス圧によってメタノールタンク内の液体メタノールが外部に押し出される。そして、メタノールタンクを出た液体メタノールは、メタノール気化装置により気化され熱処理炉に送り出される。このように、本態様の熱処理システムでは、送液の脈動を伴うポンプを使用せずにメタノールを熱処理炉に供給するので、メタノールの流量および熱処理炉内の雰囲気ガスの成分の安定が図られる。 According to the heat treatment system according to the first aspect, the inert gas is pumped into the methanol tank, and the gas pressure pushes out the liquid methanol in the methanol tank to the outside. The liquid methanol discharged from the methanol tank is vaporized by the methanol vaporizer and sent to the heat treatment furnace. As described above, in the heat treatment system of this embodiment, methanol is supplied to the heat treatment furnace without using a pump that accompanies the pulsation of liquid supply, so that the flow rate of methanol and the composition of the atmosphere gas in the heat treatment furnace are stabilized.

また、本態様の熱処理システムは、熱処理炉に流れ込む流体の流量を計測するための流量計を備えているが、この流量計を通過するのは気化したメタノール（以下、「メタノールガス」という。）である。このため、本態様の熱処理システムでは、液体メタノールを熱処理炉に供給する従来の熱処理システムで問題となっていた、フロート式流量計における気泡発生に起因するフロートの上下の揺れが解消される。したがって、熱処理炉に供給されるメタノールの流量をフロート式流量計でも正確に把握できるようになる。 In addition, the heat treatment system of this aspect includes a flow meter for measuring the flow rate of the fluid flowing into the heat treatment furnace. Vaporized methanol (hereinafter referred to as "methanol gas") passes through this flow meter. is. Therefore, in the heat treatment system of this embodiment, the up-and-down vibration of the float caused by the generation of bubbles in the float type flowmeter, which has been a problem in the conventional heat treatment system that supplies liquid methanol to the heat treatment furnace, is eliminated. Therefore, the flow rate of methanol supplied to the heat treatment furnace can be accurately grasped even by the float type flow meter.

本考案の第２の態様に係る熱処理システムは、第１の態様に係る熱処理システムにおいて、前記メタノール気化装置は、液状熱媒体を貯留する貯留槽と、前記貯留槽に貯留された液状熱媒体を温めるヒータ装置と、前記貯留槽に設けられ、前記メタノールタンクから圧送される液体メタノールが流入する流入口部と、前記貯留槽に設けられ、気化したメタノールが流出する流出口部と、前記貯留槽の内部に配置され、一側が前記流入口部と接続され、他側が前記流出口部と接続されたメタノール流通管と、を有することを特徴とする。 A heat treatment system according to a second aspect of the present invention is the heat treatment system according to the first aspect, wherein the methanol vaporizer includes a reservoir for storing a liquid heat medium, and a liquid heat medium stored in the reservoir. a heater device for warming; an inlet portion provided in the storage tank into which liquid methanol pressure-fed from the methanol tank flows; an outlet portion provided in the storage tank from which vaporized methanol flows out; and a methanol flow pipe which is arranged inside the and has one side connected to the inflow port and the other side connected to the outflow port.

本考案の第３の態様に係る熱処理システムは、第２の態様に係る熱処理システムにおいて、前記ヒータ装置は、加熱部が前記貯留槽の内部に浸漬されるプラグヒータであり、前記メタノール流通管は、前記加熱部が内側に配された螺旋状部を有することを特徴とする。 A heat treatment system according to a third aspect of the present invention is the heat treatment system according to the second aspect, wherein the heater device is a plug heater whose heating unit is immersed in the storage tank, and the methanol flow pipe is , wherein the heating part has a spiral part arranged inside.

本考案の第４の態様に係る熱処理システムは、第３の態様に係る熱処理システムにおいて、前記加熱部の長手方向と、前記メタノール流通管の螺旋状部の螺旋中心線が何れも水平方向を向いていることを特徴とする。 A heat treatment system according to a fourth aspect of the present invention is the heat treatment system according to the third aspect, wherein both the longitudinal direction of the heating section and the spiral center line of the spiral portion of the methanol flow pipe are oriented horizontally. It is characterized by

本考案の第５の態様に係る熱処理システムは、第１～第４の何れかの態様に係る熱処理システムにおいて、前記メタノール気化装置は、前記貯留槽に貯留される液状熱媒体を撹拌する撹拌装置をさらに備えることを特徴とする。 A heat treatment system according to a fifth aspect of the present invention is the heat treatment system according to any one of the first to fourth aspects, wherein the methanol vaporizer is a stirring device for stirring the liquid heat medium stored in the storage tank. is further provided.

本考案の第６の態様に係るメタノール気化装置は、液状熱媒体を貯留する貯留槽と、前記貯留槽に貯留された液状熱媒体を温めるヒータ装置と、前記貯留槽に設けられ、液体メタノールが流入する流入口部と、前記貯留槽に設けられ、気化したメタノールが流出する流出口部と、前記貯留槽の内部に配置され、一側が前記流入口部と接続され、他側が前記流出口部と接続されたメタノール流通管とを備えることを特徴とする。 A methanol vaporization apparatus according to a sixth aspect of the present invention includes a storage tank for storing a liquid heat medium, a heater device for warming the liquid heat medium stored in the storage tank, and a heater device for warming the liquid heat medium stored in the storage tank. an inflow port for inflow, an outflow port provided in the reservoir for vaporized methanol to flow out, and an outflow port disposed inside the storage tank, one side of which is connected to the inflow port, and the other side of which is connected to the outflow port. and a methanol flow pipe connected to the

第６の態様に係るメタノール気化装置は、所定の圧力以上で不活性ガスを吐出する不活性ガス供給装置と、この不活性ガス供給装置から内部に不活性ガスが圧送され、そのガス圧によって内部に貯留される液体メタノールが熱処理炉に向けて圧送されるように構成されたメタノールタンクと、その熱処理炉に流れ込む流体の流量を計測するための流量計とを備える熱処理システムに適用できる。この場合において、メタノール気化装置は、メタノールタンクから圧送される液体メタノールを気化して熱処理炉に送り出す配置で設けることが望ましい。このようにメタノール気化装置を用いることで、液体メタノールを熱処理炉に供給する従来の熱処理システムで問題となっていた、フロート式流量計における気泡発生に起因するフロートの上下の揺れを解消できる。したがって、熱処理炉に供給されるメタノールの流量をフロート式流量計でも正確に把握できるようになる。 A methanol vaporizer according to a sixth aspect includes an inert gas supply device that discharges an inert gas at a predetermined pressure or more, and an inert gas that is pressure-fed from the inert gas supply device to the inside, and the gas pressure causes the inside to It can be applied to a heat treatment system comprising a methanol tank configured to pump liquid methanol stored in a heat treatment furnace toward a heat treatment furnace, and a flow meter for measuring the flow rate of the fluid flowing into the heat treatment furnace. In this case, the methanol vaporizer is desirably arranged so as to vaporize the liquid methanol pressure-fed from the methanol tank and feed it to the heat treatment furnace. By using the methanol vaporizer in this way, it is possible to eliminate the up-and-down shaking of the float caused by the generation of bubbles in the float-type flowmeter, which has been a problem in conventional heat treatment systems that supply liquid methanol to the heat treatment furnace. Therefore, the flow rate of methanol supplied to the heat treatment furnace can be accurately grasped even by the float type flow meter.

また、第１～第５の何れかの態様に係る熱処理システム、または第６の態様に係るメタノール気化装置には、前記貯留槽に貯留される液状熱媒体の液面レベルを検知するレベル計を設けてもよい。 Further, the heat treatment system according to any one of the first to fifth aspects or the methanol vaporizer according to the sixth aspect includes a level gauge for detecting the liquid surface level of the liquid heat medium stored in the storage tank. may be provided.

本考案によれば、熱処理炉にメタノールを直接供給しメタノールの熱処理炉内における熱分解で雰囲気ガスを得る方式の熱処理システムにおいて、熱処理炉に供給されるメタノールの流量の安定を図り、かつフロート式流量計を用いてその流量を正確に把握できる熱処理システムおよびこれを実現するメタノール気化装置を提供できる。 According to the present invention, in a heat treatment system in which methanol is directly supplied to a heat treatment furnace and atmosphere gas is obtained by thermal decomposition of methanol in the heat treatment furnace, the flow rate of methanol supplied to the heat treatment furnace is stabilized and a float type It is possible to provide a heat treatment system that can accurately grasp the flow rate using a flow meter and a methanol vaporizer that realizes this.

本考案の実施形態に係る熱処理システムを示す図である。1 illustrates a heat treatment system according to an embodiment of the present invention; FIG. 図１の熱処理システムが備えるメタノール気化装置の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a methanol vaporizer included in the heat treatment system of FIG. 1; 図２のメタノール気化装置の内部構造を示す図であり、メタノール気化装置の正面視の一部透視図である。FIG. 3 is a diagram showing the internal structure of the methanol vaporizer of FIG. 2, and is a partially transparent front view of the methanol vaporizer. 図２のメタノール気化装置の内部構造を示す図であり、メタノール気化装置の平面視の一部透視図である。FIG. 3 is a view showing the internal structure of the methanol vaporizer of FIG. 2, and is a partially transparent plan view of the methanol vaporizer. 図２のメタノール気化装置の内部構造を示す図であり、図３の矢印Ｄ１の方向に視たメタノール気化装置の一部透視図である。FIG. 4 is a view showing the internal structure of the methanol vaporizer of FIG. 2, and is a partially perspective view of the methanol vaporizer as viewed in the direction of arrow D1 of FIG. 3; 図２のメタノール気化装置の制御装置を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a controller of the methanol vaporizer of FIG. 2;

以下、本考案の実施形態について、添付図面を参照して説明する。本実施形態の熱処理システムは、たとえば金属材の浸炭処理に用いられ、処理用の雰囲気ガスの原料であるメタノールを熱処理炉２０に供給するものである。図１に示すように、この熱処理システム１０は、不活性ガス供給装置３０と、メタノールタンク４０と、メタノール気化装置６０と、流量計８０とを備える。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The heat treatment system of the present embodiment is used, for example, for carburizing metal materials, and supplies methanol, which is a raw material of atmosphere gas for treatment, to the heat treatment furnace 20 . As shown in FIG. 1 , this heat treatment system 10 includes an inert gas supply device 30 , a methanol tank 40 , a methanol vaporization device 60 and a flow meter 80 .

熱処理炉２０は、所定の雰囲気ガスとともに鋼材や金属部品（ワーク）を加熱可能に構成されている。この熱処理炉２０には、公知のものを適用できる。本実施形態の熱処理システム１０により発生させる雰囲気ガスは、メタノールの熱分解反応（ＣＨ３ＯＨ＋２Ｎ２→ＣＯ＋２Ｈ２＋２Ｎ２）で生じる一酸化炭素（ＣＯ）と水素（Ｈ２）を主成分とする混合ガスである。 The heat treatment furnace 20 is configured to be able to heat steel materials and metal parts (work) together with a predetermined atmospheric gas. A known furnace can be applied to this heat treatment furnace 20 . The atmosphere gas generated by the heat treatment system 10 of the present embodiment is a mixture mainly composed of carbon monoxide (CO) and hydrogen (H 2 ) generated by the thermal decomposition reaction of methanol (CH 3 OH+2N 2 →CO+2H 2 +2N 2 ). is gas.

不活性ガス供給装置３０は、メタノールタンク４０に窒素ガスを圧送するように構成されている。この不活性ガス供給装置３０は、所定の圧力以上で窒素ガスを吐出する不活性ガス供給源としての窒素ガスボンベ３１と、窒素ガスボンベ３１内の窒素ガスをメタノールタンク４０に案内する窒素ガス案内管３２とを有する。 The inert gas supply device 30 is configured to pump nitrogen gas to the methanol tank 40 . The inert gas supply device 30 includes a nitrogen gas cylinder 31 as an inert gas supply source for discharging nitrogen gas at a predetermined pressure or higher, and a nitrogen gas guide pipe 32 for guiding the nitrogen gas in the nitrogen gas cylinder 31 to the methanol tank 40. and

窒素ガスボンベ３１には手動式のバルブ３３が設けられている。バルブ３３の開度調節により、窒素ガス案内管３２を介してメタノールタンク４０に供給する窒素ガスの流量を調節できる。なお、窒素ガスボンベ３１には、窒素ガスの残量および吐出圧を示す圧力計３４が設けられている。 A manual valve 33 is provided in the nitrogen gas cylinder 31 . By adjusting the opening of the valve 33, the flow rate of the nitrogen gas supplied to the methanol tank 40 through the nitrogen gas guide pipe 32 can be adjusted. The nitrogen gas cylinder 31 is provided with a pressure gauge 34 that indicates the remaining amount of nitrogen gas and the discharge pressure.

メタノールタンク４０は、気密性を有するタンクである。図１に例示するメタノールタンク４０の形状は略円柱状である。メタノールタンク４０には、タンク内上部に気相空間（不図示）を残して液体メタノールが貯留される。 The methanol tank 40 is an airtight tank. The shape of the methanol tank 40 illustrated in FIG. 1 is substantially cylindrical. Liquid methanol is stored in the methanol tank 40 with a gas phase space (not shown) left in the upper part of the tank.

メタノールタンク４０の気相空間に対応する上部の位置には、ガス供給口部４１が設けられている。ガス供給口部４１には、不活性ガス供給装置３０から不活性ガスの供給を受けるために、窒素ガス案内管３２が接続されている。また、メタノールタンク４０の下部寄りの位置には、内部の液体メタノールを排出するためのメタノール排出口部４２が設けられている。なお、メタノールタンク４０には、支持脚４３が設けられている。 A gas supply port 41 is provided at an upper position corresponding to the gas phase space of the methanol tank 40 . A nitrogen gas guide pipe 32 is connected to the gas supply port 41 to receive the supply of inert gas from the inert gas supply device 30 . A methanol outlet 42 for discharging the liquid methanol inside is provided at a position near the bottom of the methanol tank 40 . Note that the methanol tank 40 is provided with support legs 43 .

メタノールタンク４０に貯留されている液体メタノールは、ガス供給口部４１を介して供給される窒素ガスのガス圧によって、メタノール排出口部４２から排出され外部に圧送される。メタノールタンク４０を出て圧送される液体メタノールの流量は、窒素ガスボンベ３１のバルブ３３の開度調節による、メタノールタンク４０への窒素ガスの供給流量の調節により行われる。 The liquid methanol stored in the methanol tank 40 is discharged from the methanol discharge port 42 by the gas pressure of the nitrogen gas supplied through the gas supply port 41 and pumped to the outside. The flow rate of the liquid methanol pumped out of the methanol tank 40 is adjusted by adjusting the opening of the valve 33 of the nitrogen gas cylinder 31 to adjust the flow rate of the nitrogen gas supplied to the methanol tank 40 .

メタノール気化装置６０は、メタノールタンク４０から圧送される液体メタノールを気化して熱処理炉２０に送り出すものである。 The methanol vaporizer 60 vaporizes the liquid methanol pressure-fed from the methanol tank 40 and sends it to the heat treatment furnace 20 .

このメタノール気化装置６０は、図２～図５に示すように、熱媒体油を貯留する貯留槽６１と、貯留槽６１に貯留された熱媒体油を温めるヒータ装置６２と、貯留槽６１の内部に配置されたメタノール流通管６３と、熱媒体油を撹拌する撹拌装置６４と、貯留槽６１内の熱媒体油の液面位を検知する静電容量式レベル計６５と、制御装置７０とを備える。 2 to 5, the methanol vaporizer 60 includes a storage tank 61 for storing thermal oil, a heater device 62 for warming the thermal oil stored in the storage tank 61, and an interior of the storage tank 61. a methanol distribution pipe 63 arranged in the , a stirring device 64 for stirring the heat medium oil, a capacitance type level meter 65 for detecting the liquid level of the heat medium oil in the storage tank 61, and a control device 70 Prepare.

貯留槽６１は、概ね直方体の収容体である。貯留槽６１はケーシング６１０内に配置されている。ケーシング６１０の上部には、貯留槽６１の上方を開放する第１蓋部６１２および第２蓋部６１３が設けられており、内部のメンテナンスが容易になっている。 The storage tank 61 is a generally rectangular container. The reservoir 61 is arranged within a casing 610 . A first lid portion 612 and a second lid portion 613 are provided on the upper portion of the casing 610 to open the top of the storage tank 61, thereby facilitating internal maintenance.

また、ケーシング６１０には、第１蓋部６１２および第２蓋部６１３を閉状態でケーシング本体６１７に固定する複数の固定具６１４が設けられている。なお、固定具６１４は、ケーシング６１０の正面部６１ａ、側面部６１ｃ、および背面部６１ｄに配置されている。 Casing 610 is also provided with a plurality of fixtures 614 for fixing first lid portion 612 and second lid portion 613 to casing main body 617 in a closed state. The fixtures 614 are arranged on the front portion 61a, the side portion 61c, and the rear portion 61d of the casing 610. As shown in FIG.

図３に示すように、側面部６１ｃの下部側には、メタノールタンク４０から圧送される液体メタノールが流入する流入口部６１５が設けられている。また、側面部６１ｃに対向する側面部６１ｂの上部側には、貯留槽６１内部で気化したメタノールが流出する流出口部６１６が設けられている。 As shown in FIG. 3, an inlet portion 615 into which liquid methanol pumped from the methanol tank 40 flows is provided on the lower side of the side portion 61c. Further, an outlet portion 616 through which vaporized methanol in the storage tank 61 flows out is provided on the upper side of the side portion 61b facing the side portion 61c.

ヒータ装置６２は、流出口部６１６が設けられた側面部６１ｂに取り付けられている。ヒータ装置６２の加熱部６２１は、発熱体と、発熱体を気密に収容するステンレス製の被覆管とを有する。本実施形態のヒータ装置６２は、図３～図５に示すように、プラグヒータである。加熱部６２１は、貯留槽６１内の熱媒体油に浸漬される。なお、ヒータ装置６２は、図示しない外部電源から電力の供給を受ける。 The heater device 62 is attached to the side surface portion 61b provided with the outlet portion 616 . The heating section 621 of the heater device 62 has a heat generating element and a stainless steel sheathing tube that airtightly accommodates the heat generating element. The heater device 62 of this embodiment is a plug heater, as shown in FIGS. The heating part 621 is immersed in the heat medium oil in the storage tank 61 . The heater device 62 receives power from an external power source (not shown).

ヒータ装置６２の加熱部６２１は、その長手方向が水平でかつ貯留槽６１の長手方向と一致する向きで、側面部６１ｂから側面部６１ｃに向かって延びている。加熱部６２１の延出方向先端部と側面部６１ｃとの間には、後述する撹拌装置６４および静電容量式レベル計６５を貯留槽６１内に挿入配置するための十分な間隔が設定されている。なお、本実施形態では、加熱部６２１の長さ寸法は、貯留槽６１の長手方向寸法の１／２以上ある。 The heating portion 621 of the heater device 62 extends from the side portion 61 b toward the side portion 61 c so that its longitudinal direction is horizontal and coincides with the longitudinal direction of the storage tank 61 . A sufficient space is set between the extension direction end portion of the heating portion 621 and the side portion 61c for inserting and arranging the stirring device 64 and the capacitance type level gauge 65, which will be described later, into the storage tank 61. there is In addition, in this embodiment, the length dimension of the heating part 621 is 1/2 or more of the longitudinal dimension of the storage tank 61 .

また、加熱部６２１は、その上端部が貯留槽６１の上下方向中央よりも下方に位置するように配置されている。使用時には加熱部６２１の上端部を超える高さまで熱媒体油が供給される。なお、熱媒体油としては、たとえば、ハイサーム（登録商標）が好適である。 Moreover, the heating part 621 is arranged such that its upper end is located below the center of the storage tank 61 in the vertical direction. During use, the heat medium oil is supplied up to a height exceeding the upper end of the heating part 621 . As the heat transfer oil, for example, Hitherm (registered trademark) is suitable.

メタノール流通管６３は、図３～図５に示すように、螺旋状をなしヒータ装置６２の加熱部６２１を内側に含む配置で設けられた螺旋状部６３１と、螺旋状部６３１の各端側から延びる液体メタノール流入部６３２およびメタノールガス流出部６３３とを有する。メタノール流通管６３には、たとえば、ステンレス鋼管が用いられる。 As shown in FIGS. 3 to 5, the methanol distribution pipe 63 has a spiral portion 631 which is arranged to include the heating portion 621 of the heater device 62 inside, and each end side of the spiral portion 631. It has a liquid methanol inlet 632 and a methanol gas outlet 633 extending from. A stainless steel pipe, for example, is used for the methanol flow pipe 63 .

螺旋状部６３１は、貯留槽６１内でヒータ装置６２の加熱部６２１に接することなく加熱部６２１の周囲を螺旋状に旋回しており、好ましくは、加熱部６２１の略全長にわたって設けられる。螺旋状部６３１の螺旋中心線Ｃ１は、図３に示すように加熱部６２１が延びる方向を向いていて、水平方向かつ貯留槽６１の長手方向を向いている。なお、本実施形態では、螺旋状部６３１は、加熱部６２１から離れているが、加熱部６２１と直接的または間接的に接していてもよい。 The spiral part 631 spirally turns around the heating part 621 of the heater device 62 without being in contact with the heating part 621 of the heater device 62 in the storage tank 61 , and is preferably provided substantially over the entire length of the heating part 621 . The spiral center line C1 of the spiral portion 631 faces the direction in which the heating portion 621 extends, as shown in FIG. Although the spiral portion 631 is separated from the heating portion 621 in this embodiment, it may be in direct or indirect contact with the heating portion 621 .

液体メタノール流入部６３２は、貯留槽６１の流入口部６１５と接続されている。メタノールタンク４０内の液体メタノールは、窒素ガスボンベ３１のガス圧によって貯留槽６１に向かって圧送され、流入口部６１５を介して液体メタノール流入部６３２および螺旋状部６３１に流れ込む。螺旋状部６３１に流れ込んだ液体メタノールは、主に螺旋状部６３１を通過する間に熱媒体油と熱交換し、次第に温度が上昇する。 The liquid methanol inlet 632 is connected to the inlet 615 of the storage tank 61 . The liquid methanol in the methanol tank 40 is pressure-fed toward the storage tank 61 by the gas pressure of the nitrogen gas cylinder 31 and flows into the liquid methanol inflow portion 632 and spiral portion 631 through the inflow port portion 615 . The liquid methanol that has flowed into the spiral portion 631 mainly exchanges heat with the heat medium oil while passing through the spiral portion 631, and the temperature gradually rises.

メタノールガス流出部６３３は、貯留槽６１の流出口部６１６と接続されている。螺旋状部６３１で温められたメタノールは、気化してメタノールガスとなり、メタノールガス流出部６３３を通って流出口部６１６から流出するようになっている。 The methanol gas outlet 633 is connected to the outlet 616 of the storage tank 61 . The methanol heated by the spiral portion 631 is vaporized to become methanol gas, which passes through the methanol gas outlet portion 633 and flows out from the outlet portion 616 .

先述の窒素ガスボンベ３１の吐出圧、ヒータ装置６２の出力、メタノール流通管６３の全長は、メタノール気化装置６０内で液体メタノールが気化し、かつ、熱処理炉２０に至るまでの温度低下を考慮して再び液化しない値に設定されている。たとえば、窒素ガスボンベ３１の吐出圧は、メタノールタンク４０の内部の窒素ガス圧が約０.５メガパスカルになるように設定される。また、たとえば、流出口部６１６におけるメタノールガスの温度が摂氏１６０度になるように設定される。 The discharge pressure of the nitrogen gas cylinder 31, the output of the heater device 62, and the overall length of the methanol flow pipe 63 are determined in consideration of the vaporization of liquid methanol in the methanol vaporization device 60 and the temperature drop up to the heat treatment furnace 20. It is set to a value that does not liquefy again. For example, the discharge pressure of the nitrogen gas cylinder 31 is set so that the nitrogen gas pressure inside the methanol tank 40 is approximately 0.5 MPa. Also, for example, the temperature of the methanol gas at the outlet port 616 is set to 160 degrees Celsius.

撹拌装置６４は、貯留槽６１内の熱媒体油を撹拌するように構成されている。撹拌装置６４は、図３および図５に示すように、モータ部６４１、軸部６４２、および羽根部６４３を有する。モータ部６４１は、貯留槽６１の第１蓋部６１２の上部に設置されている。モータ部６４１は、図示しない電源から電力供給を受け、回転数の制御も可能になっている。 The stirring device 64 is configured to stir the heat medium oil in the storage tank 61 . The stirring device 64 has a motor portion 641, a shaft portion 642, and a blade portion 643, as shown in FIGS. The motor section 641 is installed on the upper portion of the first lid section 612 of the storage tank 61 . The motor unit 641 is supplied with power from a power source (not shown) and is capable of controlling the number of revolutions.

軸部６４２は、第１蓋部６１２に貫通形成した通し穴から貯留槽６１内に挿入されている。この軸部６４２は、貯留槽６１の設置姿勢を基準に上下方向に延びており、軸部６４２の下端部はメタノール流通管６３の下端部よりも下方に位置している。 The shaft portion 642 is inserted into the storage tank 61 through a through hole formed through the first lid portion 612 . The shaft portion 642 extends vertically with respect to the installation posture of the storage tank 61 , and the lower end of the shaft portion 642 is positioned below the lower end of the methanol flow pipe 63 .

羽根部６４３は、軸部６４２の下端部に設けられている。羽根部６４３は、モータ部６４１の作動により軸部６４２と共に回転し、貯留槽６１内に貯留された熱媒体油を撹拌する。 The blade portion 643 is provided at the lower end portion of the shaft portion 642 . The blade portion 643 rotates together with the shaft portion 642 by the operation of the motor portion 641 to agitate the heat medium oil stored in the storage tank 61 .

静電容量式レベル計６５は、貯留槽６１内に貯留された熱媒体油の液面位置を検知するものである。貯留槽６１内に貯留された熱媒体油の液面位置を検知することができるものであれば、レベル計は、静電容量式のものに限定されない。 The capacitance type level gauge 65 detects the liquid level position of the heat medium oil stored in the storage tank 61 . The level gauge is not limited to the capacitance type, as long as it can detect the liquid surface position of the heat medium oil stored in the storage tank 61 .

制御装置７０は、図６に示すように、主電源スイッチ７１、電源表示灯７２、ヒータスイッチ７３、異常表示灯７４、異常リセットスイッチ７５、温度調節部７６、および攪拌用モータ設定部７７を有する。制御装置７０は、図５に示すように、その固定部７９が貯留槽６１の支持台９０に対して、貯留槽６１と一定の間隔を置いて結合されている。 As shown in FIG. 6, the control device 70 has a main power switch 71, a power indicator lamp 72, a heater switch 73, an abnormality indicator lamp 74, an abnormality reset switch 75, a temperature control section 76, and an agitation motor setting section 77. . As shown in FIG. 5, the control device 70 has a fixed portion 79 which is coupled to the support base 90 of the storage tank 61 with a certain gap therebetween.

主電源スイッチ７１の操作を通じて、メタノール気化装置６０におけるヒータ装置６２および撹拌装置６４などの各種機器への通電または非通電の状態が切り替えられる。電源表示灯７２は、主電源スイッチ７１がＯＮになると点灯し、ＯＦＦになると消灯する。 Through the operation of the main power switch 71, energization or non-energization of various devices such as the heater device 62 and the stirring device 64 in the methanol vaporizer 60 is switched. The power indicator lamp 72 lights when the main power switch 71 is turned on, and goes off when the main power switch 71 is turned off.

ヒータスイッチ７３は、ヒータ装置６２のＯＮ／ＯＦＦの切り替えに用いられる。撹拌装置６４の動作異常が生じた場合、熱媒体油の液面位置が下限値を下回ったり上限値を上回ったりした場合、熱媒体油の温度が設定値を超えた場合には、ヒータスイッチ７３が自動的にＯＦＦに切り替わり、ヒータ装置６２の作動がロックされる。なお、熱媒体油の温度は、貯留槽６１に設けられた熱電対６７により測定される。 The heater switch 73 is used for switching ON/OFF of the heater device 62 . When the stirring device 64 malfunctions, when the liquid level of the heat medium oil falls below the lower limit or exceeds the upper limit, or when the temperature of the heat medium oil exceeds the set value, the heater switch 73 is automatically switched OFF and the operation of the heater device 62 is locked. Note that the temperature of the heat medium oil is measured by a thermocouple 67 provided in the storage tank 61 .

なお、各種の異常検知は、図示しない異常検知手段により行われる。各部の異常が発生したことが検知されると、異常表示灯７４が点灯する。異常リセットスイッチ７５が操作されると異常検知がリセットされ、ヒータ装置６２のＯＮ操作が可能な状態に復帰する。 Various types of abnormality detection are performed by abnormality detection means (not shown). When it is detected that an abnormality has occurred in each part, the abnormality indicator lamp 74 lights up. When the abnormality reset switch 75 is operated, the abnormality detection is reset, and the heater device 62 returns to a state in which the ON operation is possible.

温度調節部７６は、熱媒体油の目標温度を設定するための操作部と、熱媒体油の現設定温度を表示する表示部とを含む。熱媒体油の目標温度の初期値は、たとえば、摂氏１６０度に設定される。また、攪拌用モータ設定部７７の操作を通じ、撹拌装置６４のモータ部６４１の回転数が調節可能になっている。モータ部６４１の回転数の初期値は、たとえば、５００ｒｐｍに設定される。 The temperature control unit 76 includes an operation unit for setting the target temperature of the heat medium oil and a display unit for displaying the currently set temperature of the heat medium oil. The initial value of the target temperature of the heat medium oil is set to 160 degrees Celsius, for example. Further, the rotation speed of the motor section 641 of the stirring device 64 can be adjusted through the operation of the stirring motor setting section 77 . The initial value of the number of revolutions of motor unit 641 is set to, for example, 500 rpm.

熱処理システム１０の流量計８０は、図１に示すように、メタノール気化装置６０から熱処理炉２０に至る流路に設けられ、先述のメタノール気化装置６０から熱処理炉２０に流れ込むメタノールガスの流量を計測するために用いられる。 As shown in FIG. 1, the flow meter 80 of the heat treatment system 10 is provided in a flow path from the methanol vaporizer 60 to the heat treatment furnace 20, and measures the flow rate of the methanol gas flowing from the methanol vaporizer 60 to the heat treatment furnace 20. used to

流量計８０は、フロート式の流量計であり、メモリが刻まれた本体管８１にフロート８２を収容している。本体管８１内を通る流体の流量に応じて上下するフロート８２の釣り合い位置のメモリを読み取ることにより、その流体の流量を把握できるようになっている。流量計８０には、公知のものを適用できる。 The flow meter 80 is a float-type flow meter, and houses a float 82 in a main tube 81 engraved with a memory. By reading the memory of the balance position of the float 82 that moves up and down according to the flow rate of the fluid passing through the main tube 81, the flow rate of the fluid can be grasped. A known one can be applied to the flow meter 80 .

なお、図１に示すように、先述の貯留槽６１の流入口部６１５とメタノールタンク４０のメタノール排出口部４２とは、第１メタノール案内管Ｌ１により接続されている。また、貯留槽６１の流出口部６１６と流量計８０とは第２メタノール案内管Ｌ２により接続されている。そして、流量計８０と熱処理炉２０とは第３メタノール案内管Ｌ３により接続されている。このうち、第２メタノール案内管Ｌ２および第３メタノール案内管Ｌ３は、断熱材で覆われている。 As shown in FIG. 1, the inflow port 615 of the storage tank 61 and the methanol discharge port 42 of the methanol tank 40 are connected by a first methanol guide pipe L1. Also, the outlet portion 616 of the storage tank 61 and the flowmeter 80 are connected by a second methanol guide pipe L2. The flowmeter 80 and the heat treatment furnace 20 are connected by a third methanol guide pipe L3. Of these, the second methanol guide pipe L2 and the third methanol guide pipe L3 are covered with a heat insulating material.

以上、本実施形態の熱処理システム１０によると、メタノールタンク４０に窒素ガスが圧送され、窒素ガスのガス圧によってメタノールタンク４０内の液体メタノールが外部に排出される。そして、メタノールタンク４０を出た液体メタノールは、メタノール気化装置６０により気化され、メタノールガスとなって熱処理炉２０に供給される。このように、熱処理システム１０では、送液の脈動を伴うポンプを使用せずにメタノールを熱処理炉２０に供給するので、メタノールの流量および熱処理炉２０内の雰囲気ガスの成分が安定する。 As described above, according to the heat treatment system 10 of the present embodiment, nitrogen gas is pressure-fed into the methanol tank 40, and liquid methanol in the methanol tank 40 is discharged to the outside by the gas pressure of the nitrogen gas. The liquid methanol discharged from the methanol tank 40 is vaporized by the methanol vaporizer 60 and supplied to the heat treatment furnace 20 as methanol gas. As described above, in the heat treatment system 10, methanol is supplied to the heat treatment furnace 20 without using a pump that causes pulsation of the liquid, so that the flow rate of methanol and the composition of the atmospheric gas in the heat treatment furnace 20 are stabilized.

熱処理炉２０では、メタノールの熱分解による一酸化炭素と水素を主成分とする雰囲気ガスとともに金属材が加熱され、浸炭の処理が行われる。この浸炭の品質を保つためには、雰囲気ガスの炭素濃度を適正値に調節し維持する必要がある。このため、本実施形態の熱処理システム１０は、雰囲気ガスの原料であるメタノールの流量を計測するための流量計８０を備えている。 In the heat treatment furnace 20, the metal material is heated together with an atmosphere gas mainly composed of carbon monoxide and hydrogen generated by thermal decomposition of methanol, and carburization is performed. In order to maintain the quality of this carburization, it is necessary to adjust and maintain the carbon concentration of the atmospheric gas at an appropriate value. For this reason, the heat treatment system 10 of this embodiment includes a flow meter 80 for measuring the flow rate of methanol, which is the raw material of the atmosphere gas.

ところで、フロート式の流量計には、流量計内の流路に断面積が急激に拡大する部分が存在する。このため、従来例で説明したように、熱処理炉に液体メタノールを注入するタイプの熱処理システムでは、フロート式の流量計内を流れる液体が断面積が急激に拡大する流路を通過する際に、圧力の低下に伴い液体メタノールに溶存していたガスが気泡になりやすい（ヘンリーの法則）。例えば、本実施形態に係る熱処理システム１０において、メタノール気化装置６０を省略して、第１メタノール案内管Ｌ１と第２メタノール案内管Ｌ２を直結し、液体メタノールを気化させることなく熱処理炉２０に注入するようにした場合、メタノールタンク４０内で窒素ガスが液体メタノールに加圧溶解された後、フロート式の流量計８０内の流路の断面積が急激に拡大する部分で液体メタノールから窒素ガスの気泡が発生する。そして、この窒素ガスの気泡によって流量計８０のフロート８２が上下に揺動し、熱処理炉２０に供給されているメタノールの流量を正確に把握できないといった問題が生じる。 By the way, the float-type flow meter has a portion where the cross-sectional area abruptly expands in the flow path inside the flow meter. For this reason, as described in the conventional example, in a heat treatment system in which liquid methanol is injected into a heat treatment furnace, when the liquid flowing through the flow meter of the float type passes through a channel whose cross-sectional area rapidly expands, As the pressure drops, gas dissolved in liquid methanol tends to form bubbles (Henry's law). For example, in the heat treatment system 10 according to the present embodiment, the methanol vaporizer 60 is omitted, and the first methanol guide pipe L1 and the second methanol guide pipe L2 are directly connected, and liquid methanol is injected into the heat treatment furnace 20 without being vaporized. In this case, after the nitrogen gas is pressurized and dissolved in the liquid methanol in the methanol tank 40, nitrogen gas is released from the liquid methanol at the portion where the cross-sectional area of the flow path in the float type flow meter 80 rapidly expands. Air bubbles are generated. Then, the float 82 of the flow meter 80 oscillates up and down due to the bubbles of the nitrogen gas, causing a problem that the flow rate of methanol supplied to the heat treatment furnace 20 cannot be accurately grasped.

しかし、上記問題は、本実施形態の熱処理システム１０において解決される。すなわち、本実施形態に係る熱処理システム１０では、液体メタノールを熱処理炉２０に供給する前に気化するメタノール気化装置６０を備えており、流量計８０内を通るメタノールをガス状にしている。このため、先述の如き窒素ガスの気泡によるフロート８２の上下の揺動は生じず、熱処理炉２０に供給されているメタノールの流量を正確に把握できるようになる。つまり、本実施形態に係る熱処理システム１０によれば、センサを使用しない安価なフロート式流量計であっても、雰囲気ガスの炭素濃度を適正値に調節し維持することができ、浸炭の品質を良好に保てるようになる。 However, the above problem is solved in the heat treatment system 10 of this embodiment. That is, the heat treatment system 10 according to the present embodiment includes the methanol vaporizer 60 that vaporizes liquid methanol before it is supplied to the heat treatment furnace 20, and converts the methanol passing through the flow meter 80 into a gaseous state. Therefore, the float 82 does not oscillate up and down due to nitrogen gas bubbles as described above, and the flow rate of methanol supplied to the heat treatment furnace 20 can be accurately grasped. That is, according to the heat treatment system 10 according to the present embodiment, even with an inexpensive float type flow meter that does not use a sensor, the carbon concentration of the atmosphere gas can be adjusted and maintained at an appropriate value, and the quality of carburization can be improved. be kept in good condition.

また、本実施形態に係る熱処理システム１０によれば、以下に述べる種々の作用効果も奏される。例えば、本実施形態に係る熱処理システム１０では、液体メタノールの気化は、主にメタノール気化装置６０に設けられたメタノール流通管６３を構成する螺旋状部６３１内で行われるところ、このメタノール流通管６３は貯留槽６１内において熱媒体油に浸漬されている。このため、螺旋状部６３１の全体をほぼ均等に加熱でき、液体メタノールを効率よく気化できる。 Moreover, according to the heat treatment system 10 according to the present embodiment, various effects described below are also exhibited. For example, in the heat treatment system 10 according to the present embodiment, vaporization of liquid methanol is mainly performed within the spiral portion 631 that constitutes the methanol distribution pipe 63 provided in the methanol vaporization device 60. are immersed in the heat medium oil in the storage tank 61 . Therefore, the entire spiral portion 631 can be heated almost uniformly, and the liquid methanol can be vaporized efficiently.

さらに、螺旋状部６３１は、ヒータ装置６２の加熱部６２１を内側に含む配置で設けられている。つまり、液体メタノールは、加熱部６２１に近い領域を選択的に通過し、かつ螺旋状に進んで極力長く当該領域に滞在するようになっている。したがって、メタノール気化装置６０のコンパクト化を図りつつ、液体メタノールを効率よく気化できる。 Furthermore, the spiral portion 631 is provided in an arrangement that includes the heating portion 621 of the heater device 62 inside. In other words, the liquid methanol selectively passes through the area near the heating section 621, advances spirally, and stays in the area as long as possible. Therefore, liquid methanol can be efficiently vaporized while the methanol vaporizer 60 can be made compact.

また、加熱部６２１の長手方向および螺旋状部６３１の螺旋中心線Ｃ１がそれぞれ水平を向いているので、螺旋状部６３１内の液体メタノールは上下方向に生じやすい熱媒体油の温度ムラの影響を受けにくい。したがって、液体メタノールをさらに効率よく気化できる。 In addition, since the longitudinal direction of the heating portion 621 and the spiral center line C1 of the spiral portion 631 are oriented horizontally, the liquid methanol in the spiral portion 631 is affected by the temperature unevenness of the heat medium oil, which tends to occur in the vertical direction. Hard to accept. Therefore, liquid methanol can be vaporized more efficiently.

また、メタノール気化装置６０に撹拌装置６４が設けられているので、貯留槽６１内で熱媒体油の対流が形成され温度ムラを抑えることができる。したがって、液体メタノールをよりいっそう効率よく気化できる。 Further, since the stirring device 64 is provided in the methanol vaporization device 60, convection of the heat medium oil is formed in the storage tank 61, and temperature unevenness can be suppressed. Therefore, liquid methanol can be vaporized more efficiently.

また、貯留槽６１の流出口部６１６と流量計８０とを接続する第２メタノール案内管Ｌ２が断熱材で覆われている。このため、メタノール気化装置６０により気化されたメタノールガスが流量計８０に到達するまでに冷えて再び液化することを抑制できる。したがって、熱媒体油の設定温度が抑えられ省エネ化が図られる。 Also, the second methanol guide pipe L2 that connects the outlet portion 616 of the storage tank 61 and the flow meter 80 is covered with a heat insulating material. Therefore, it is possible to prevent the methanol gas vaporized by the methanol vaporizer 60 from cooling and liquefying again before reaching the flow meter 80 . Therefore, the set temperature of the heat medium oil can be suppressed and energy saving can be achieved.

以上、本考案に係る熱処理システムおよびメタノール気化装置を１つの実施形態に基づき説明してきたが、具体的な構成については、本実施形態に限られない。 The heat treatment system and the methanol vaporizer according to the present invention have been described above based on one embodiment, but the specific configuration is not limited to this embodiment.

例えば、本実施形態の熱処理システム１０およびメタノール気化装置６０は、金属材の浸炭に用いる例で説明したが、熱処理システム１０は、金属材の浸炭窒化やその他の熱処理にも用いることができる。なお、不活性ガスは、窒素ガスに限らず、アルゴンガスやキセノンガスなどでもよい。 For example, although the heat treatment system 10 and the methanol vaporizer 60 of the present embodiment are used for carburizing metal materials, the heat treatment system 10 can also be used for carbonitriding metal materials and other heat treatments. Note that the inert gas is not limited to nitrogen gas, and may be argon gas, xenon gas, or the like.

また、メタノール流通管６３の螺旋状部６３１は、加熱部６２１を内側に含まない配置で設けてもよい。ただし、液体メタノールを効率よく気化するため、加熱部６２１を内側に含む配置で設けるのが好ましい。 Further, the spiral portion 631 of the methanol distribution pipe 63 may be arranged so as not to include the heating portion 621 inside. However, in order to efficiently vaporize the liquid methanol, it is preferable to provide an arrangement that includes the heating section 621 inside.

また、メタノール流通管６３における液体メタノールの主な加熱部は、螺旋状部６３１に代えて、他の形状部で構成してもよい。そのような形状部としては、たとえば、ヒータ装置６２の加熱部６２１の長手方向の一端側から他端側に向かって延びた後に他端側から一端側に向かって折り返すパターンが加熱部６２１の周方向に沿って繰り返すものなどが考えられる。 Further, the main heating portion for liquid methanol in the methanol flow pipe 63 may be configured by other shaped portions instead of the helical portion 631 . As such a shaped portion, for example, a pattern that extends from one longitudinal end side of the heating portion 621 of the heater device 62 toward the other end side and then folds back from the other end side toward the one end side is the circumference of the heating portion 621 . One that repeats along the direction can be considered.

また、メタノール気化装置６０は、１つのヒータ装置６２および１つのメタノール流通管６３を有しているが、複数のヒータ装置６２および複数のメタノール流通管６３を有していてもよい。 Also, the methanol vaporizer 60 has one heater device 62 and one methanol flow pipe 63 , but may have a plurality of heater devices 62 and a plurality of methanol flow pipes 63 .

本考案は、熱処理炉にメタノールを直接供給しメタノールの熱処理炉内における熱分解で雰囲気ガスを得る方式の熱処理システムであれば広く適用できる。 The present invention can be widely applied to any heat treatment system in which methanol is directly supplied to the heat treatment furnace and atmospheric gas is obtained by thermal decomposition of methanol in the heat treatment furnace.

１０ 熱処理システム
２０ 熱処理炉
３１ 窒素ガスボンベ（不活性ガス供給源）
４０ メタノールタンク
６０ メタノール気化装置
６１ 貯留槽
６２ ヒータ装置
６２１ 加熱部
６１５ 流入口部
６１６ 流出口部
６３ メタノール流通管
６３１ 螺旋状部
６４ 撹拌装置
８０ 流量計
Ｃ１ 螺旋中心線 10 heat treatment system 20 heat treatment furnace 31 nitrogen gas cylinder (inert gas supply source)
40 Methanol tank 60 Methanol vaporizer 61 Storage tank 62 Heater device 621 Heating part 615 Inlet part 616 Outlet part 63 Methanol flow pipe 631 Spiral part 64 Stirrer 80 Flow meter C1 Spiral center line

本考案の第５の態様に係る熱処理システムは、第２～第４の何れかの態様に係る熱処理システムにおいて、前記メタノール気化装置は、前記貯留槽に貯留される液状熱媒体を撹拌する撹拌装置をさらに備えることを特徴とする。 A heat treatment system according to a fifth aspect of the present invention is the heat treatment system according to any one of the second to fourth aspects, wherein the methanol vaporizer is a stirring device for stirring the liquid heat medium stored in the storage tank. is further provided.

Claims (6)

所定の圧力以上で不活性ガスを吐出する不活性ガス供給源と、
前記不活性ガス供給源から内部に不活性ガスが圧送され、そのガス圧によって内部に貯留される液体メタノールが外部に圧送されるように構成されたメタノールタンクと、
前記メタノールタンクから圧送される液体メタノールを気化して熱処理炉に送り出すメタノール気化装置と、
前記メタノール気化装置から前記熱処理炉に流れ込む流体の流量を計測するための流量計と、
を備えることを特徴とする熱処理システム。 an inert gas supply source that discharges inert gas at a predetermined pressure or higher;
a methanol tank configured such that an inert gas is pressure-fed from the inert gas supply source to the inside, and liquid methanol stored inside is pressure-fed to the outside by the gas pressure;
a methanol vaporizer for vaporizing the liquid methanol pressure-fed from the methanol tank and feeding it to a heat treatment furnace;
a flow meter for measuring the flow rate of the fluid flowing from the methanol vaporizer into the heat treatment furnace;
A heat treatment system comprising: 請求項１に記載の熱処理システムにおいて、
前記メタノール気化装置は、
液状熱媒体を貯留する貯留槽と、
前記貯留槽に貯留された液状熱媒体を温めるヒータ装置と、
前記貯留槽に設けられ、前記メタノールタンクから圧送される液体メタノールが流入する流入口部と、
前記貯留槽に設けられ、気化したメタノールが流出する流出口部と、
前記貯留槽の内部に配置され、一側が前記流入口部と接続され、他側が前記流出口部と接続されたメタノール流通管と、
を有することを特徴とする熱処理システム。 The heat treatment system of claim 1,
The methanol vaporizer is
a storage tank for storing the liquid heat medium;
a heater device for warming the liquid heat medium stored in the storage tank;
an inflow port provided in the storage tank and into which liquid methanol pumped from the methanol tank flows;
an outlet portion provided in the storage tank from which vaporized methanol flows out;
a methanol flow pipe disposed inside the storage tank, one side of which is connected to the inlet portion and the other side of which is connected to the outlet portion;
A heat treatment system comprising: 請求項２に記載の熱処理システムにおいて、
前記ヒータ装置は、加熱部が前記貯留槽の内部に浸漬されるプラグヒータであり、
前記メタノール流通管は、前記加熱部が内側に配された螺旋状部を有することを特徴とする熱処理システム。 In the heat treatment system of claim 2,
The heater device is a plug heater in which a heating part is immersed in the storage tank,
The heat treatment system, wherein the methanol flow pipe has a spiral portion in which the heating portion is arranged. 請求項３に記載の熱処理システムにおいて、
前記加熱部の長手方向と、前記メタノール流通管の螺旋状部の螺旋中心線が何れも水平方向を向いていることを特徴とする熱処理システム。 In the heat treatment system of claim 3,
A heat treatment system, wherein both the longitudinal direction of the heating unit and the spiral center line of the spiral portion of the methanol flow pipe are oriented horizontally. 請求項１から４の何れか１項に記載の熱処理システムにおいて、
前記メタノール気化装置は、前記貯留槽に貯留される液状熱媒体を撹拌する撹拌装置をさらに備えていることを特徴とする熱処理システム。 In the heat treatment system according to any one of claims 1 to 4,
The heat treatment system, wherein the methanol vaporizer further includes a stirring device for stirring the liquid heat medium stored in the storage tank. 液状熱媒体を貯留する貯留槽と、
前記貯留槽に貯留された液状熱媒体を温めるヒータ装置と、
前記貯留槽に設けられ、液体メタノールが流入する流入口部と、
前記貯留槽に設けられ、気化したメタノールが流出する流出口部と、
前記貯留槽の内部に配置され、一側が前記流入口部と接続され、他側が前記流出口部と接続されたメタノール流通管と、
を備えることを特徴とするメタノール気化装置。 a storage tank for storing the liquid heat medium;
a heater device for warming the liquid heat medium stored in the storage tank;
an inlet portion provided in the storage tank, into which liquid methanol flows;
an outlet portion provided in the storage tank from which vaporized methanol flows out;
a methanol flow pipe disposed inside the storage tank, one side of which is connected to the inlet portion and the other side of which is connected to the outlet portion;
A methanol vaporizer comprising:
JP2023000315U 2023-02-06 2023-02-06 Heat treatment system and methanol vaporizer Active JP3242006U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023000315U JP3242006U (en) 2023-02-06 2023-02-06 Heat treatment system and methanol vaporizer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023000315U JP3242006U (en) 2023-02-06 2023-02-06 Heat treatment system and methanol vaporizer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP3242006U true JP3242006U (en) 2023-05-22

Family

ID=86395048

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023000315U Active JP3242006U (en) 2023-02-06 2023-02-06 Heat treatment system and methanol vaporizer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3242006U (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4857258B2 (en) Compact steam reformer
US5937655A (en) Pressure building device for a cryogenic tank
EP2024077B1 (en) Apparatus for preparing and studying clathrate hydrate
KR100733157B1 (en) Lng carrier function test mechanism
JP5292667B2 (en) Evaporative gas generator and fuel cell using the same
JP5249419B2 (en) Reactor
TW201040306A (en) Bubbling supply system for stable precursor supply
WO1996026892A1 (en) Hydrogen generator
JP3242006U (en) Heat treatment system and methanol vaporizer
WO2005085479A2 (en) High-pressure cryogenic gas for treatment processes
JP2006317047A (en) Vaporizing method and vaporizer for cryogenic liquefied gas
JP4783764B2 (en) Portable liquid delivery system and kit
JP2010048543A (en) Hydrogen-dissolved fuel
KR850008627A (en) Steam generator
KR200421595Y1 (en) LPG GAS gasification equipment
JP2008178805A (en) Fluid stirring method and fluid stirring device
JP2003001076A (en) Apparatus and method of evaporating liquid and mixing with gas
JP2004309039A (en) Integral liquefied gas vaporizer
KR101193613B1 (en) A low Heat Capacity Vaporization Equipment for Continuously Pressurizing Low temperature Liquid in Fuel Gas Supply System and Operating Method
JP2006155982A (en) Vapor supply device
JP7126023B2 (en) Fluid tank with internal pressurizer
KR102188388B1 (en) A vaporizer having a chemical storage space and a separate vaporization space
JPS5818624Y2 (en) Cryogenic constant temperature device
RU2347971C2 (en) Device for storing and supplying cryogenic product and method of storing and supplying cryogenic product
JP2021115509A (en) Apparatus for feeding liquid material

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230317

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3242006

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150