【手続補正書】
【提出日】平成22年2月8日(2010.2.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】手続補正書
【補正対象項目名】手続補正２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２２５】
種々の好ましい態様を参照して本発明を説明してきたが、本発明の本質的な範囲を逸脱することなく種々の変更を行うことができ、かつその成分を均等物に置き換えることができることを当業者は理解すべきである。さらに、本発明の本質的な範囲を逸脱することなく、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるために多くの変更を行うことができる。従って、本発明は、本発明を行うために本明細書に開示されている特定の態様に限定されるものではないが、本発明は下記の範囲内にある全ての態様を含むものとする。
本発明の範囲内にある全ての態様を明確にするため、出願時の請求項全文を、以下に示す。
１．
炉室；および
１つ以上の注入装置
を含む、１つ以上の金属製品を処理するための雰囲気炉であって、各注入装置は流体材料源に接続された入口、および該炉室に接続された出口を有し、計量された該流体材料が該炉室に送られるように該注入装置が適合されている雰囲気炉。
２．
炉に接続された少なくとも１つの触媒床、
１つ以上の注入装置
を含む、１つ以上の製品を処理するための雰囲気炉用の発生器であって、各注入装置は流体材料源に接続された入口、および該触媒床に接続された出口を有し、計量された該流体材料が該触媒床に送られるように該注入装置が適合されている発生器。
３．
１つ以上の注入装置
を含む、１つ以上の金属製品を処理するための雰囲気炉用の富化システムであって、各注入装置は流体材料源に接続された入口、および該炉に接続された出口を有し、計量された該流体材料が該炉に送られるように該注入装置が適合されている富化システム。
４．
１つ以上の注入装置を含む、１つ以上の金属製品を処理するための雰囲気炉用のキャリアシステムであって、各注入装置は流体材料源に接続された入口、および該炉に接続された出口を有し、計量された該流体材料が該炉に送られるように該注入装置が適合されているキャリアシステム。
５．
該処理は浸炭、焼き入れ、窒化（浸炭窒化やフェライト窒化を含む）、青化、黒化、制御酸化および／または制御還元を含んでなる、上記１、２、３または４のいずれかの項。
６．
さらに、それぞれの供給物質が、別々に供給される材料を受け入れて混合し、混合された供給物質を該炉および／または該触媒床に送ることができる供給用導管と流体連通している流体材料の１を超える供給を含む、上記１、２、３または４のいずれかの項。
７．
該流体材料の該供給が、単一供給としての複数かつ混和性の材料を含んでなる、上記１、２、３または４のいずれかの項。
８．
複数かつ非混和性の炭化水素を含む該流体材料の供給において、非混和性の各炭化水素が別々の供給物質として貯蔵される、上記１、２、３または４のいずれかの項。
９．
該注入装置が、第１流量の該流体材料を供給するための少なくとも１つの主要な注入装置、および第２流量の同じまたは異なる流体材料を供給するための少なくとも１つのトリム注入装置を含む、上記１、２、３または４のいずれかの項。
１０．
さらに、計量された該流体材料を制御するように適合されている各注入装置に接続される制御装置を含む、上記１、２、３または４のいずれかの項。
１１．
該流体材料の温度を調節するためにヒーターが操作可能に該注入装置に接続されている、上記１、２、３または４のいずれかの項。
１２．
さらに、ポンプ、該ポンプに操作可能に接続される調節器、および該調節器に接続される可変周波数駆動装置を含む、上記１、２、３または４のいずれかの項。
１３．
該注入装置が、設定時間間隔；変動時間間隔；設定パルス幅および／または設定パルス周波数；および変動パルス幅および／または変動パルス周波数のうちの１つ以上の条件で、別々の量の該炭化水素材料をパルス注入するように適合されている、上記１、２、３または４のいずれかの項。
１４．
それぞれの注入装置が、
ｉ）他の該注入装置と関係する設定時間で該流体材料をパルス注入する；
ｉｉ）パルスの周波数を変動させる；および
ｉｉｉ）パルス幅を変動させる
のうち１つ以上を行うことにより所望の混合物が得られるように適合されている、上記１、２、３または４のいずれかの項。
１５．
さらに、該注入装置の下流に少なくとも１つの膨張室を有し、該膨張室が該流体材料を該膨張室内で気化または霧化してガスにするように適合されている、上記１、２、３または４のいずれかの項。
１６．
さらに、該注入装置下流の膨張室を外部から加熱するための装置を含む、上記１、２、３または４のいずれかの項。
１７．
該流体材料が少なくとも１つの炭化水素を含んでなる、上記１、２、３または４のいずれかの項。
１８．
該金属製品が鉄材料を含み、かつ該流体が、解離して該製品の表面に吸収される炭素を生成し、溶液中に炭素および／またはＦｅ３Ｃを生成する少なくとも１つの炭化水素を含んでなる、上記１、２、３または４のいずれかの項。
１９．
該流体材料が、
炭素数４を超える不飽和炭化水素；少なくとも１つの５または６員炭素環を含む環状炭化水素；飽和炭化水素；およびそれらの混合物；
メタノール、エタノール、ブタノールを含むアルコール、およびそれらの混合物；
アセトン、メチルケトン、エチルケトンを含むケトン、およびそれらの混合物；
液化プロパン、液化ブタン、液化ペンタン、液化ヘキサン、液化ヘプタン、液化オクタンおよびそれらの混合物；
エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテンを含む不飽和鎖状炭化水素およびそれらの混合物；
メチルシクロプロパンを含むシクロプロパン；シクロブタン；メチルシクロペンタンやエチルシクロペンタンを含むシクロペンタン；メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、トリメチルシクロヘキサンを含むシクロヘキサン；シクロヘプタンを含む飽和環状炭化水素、およびそれらの混合物；
ベンゼン、トルエン、キシレンを含む不飽和環状炭化水素およびそれらの混合物；並びに、
ディーゼル油、ジェット燃料油、灯油、ガソリン、およびそれらの混合物
のうち少なくとも１つ、またはそれらの混合物から選択される少なくとも１つの炭化水素材料を含んでなる、上記１、２、３または４のいずれかの項。
２０．
該流体材料が、トルエン、アセトン、メタノール；シクロヘキサン、およびアセトンのうち少なくとも１つ、またはそれらの混合物から選択される少なくとも１つの炭化水素材料を含んでなる、上記１、２、３または４のいずれかの項。
２１．
該流体材料が、
３３％のメタノール、３３％のトルエン、および３３％のシクロヘキサン；
約２０％〜約４０％のトルエン、約４０％〜約６０％のアセトン、および約１０％〜約２５％のメタノール；
約４３％のトルエン、約４３％のアセトン、および約１４％のメタノール；
約２６％のトルエン、約５５％のアセトン、および約１８％のメタノール；
約２０％のトルエン、約６０％のアセトン、および約２０％のメタノール；
約８０％のアセトン、および約２０％のメタノール；並びに
約９８％のメタノール、および約２％の空気
のうち少なくとも１つ、またはそれらの混合物から選択される少なくとも１つの炭化水素材料を含んでなり、約３０％〜約３２％のＣＯ濃度と約６０％〜約６４％の水素濃度で形成されている、上記１、２、３または４のいずれかの項。
２２．
該流体材料が１つ以上の水、または１つ以上の窒素源を含んでなる、上記１、２、３または４のいずれかの項。
２３．
該炉室が、空気とアセトンを用いて外部で生成されるキャリアを用いずに生成される雰囲気を有する、上記１の炉。
２４．
該炉室が、空気とシクロヘキサンを用いて外部で生成されるキャリアを用いずに生成される雰囲気を有する、上記１の炉。
２５．
さらに、該炉室と流体連通している水素ガス入口、水素ガス源を受け入れるように適合されている該水素ガス入口；および該水素ガス入口を通って該炉室に水素を計量供給するように適合されている水素計量供給装置を含む、上記１の炉。
２６．
膨張室が該水素入口の上流に配置されている、上記２３の炉。
２７．
さらに、単原子窒素源を該炉室に加えるために該炉室と液体連通している窒素入口を含む、上記１の炉。
２８．
該単原子窒素源が、アンモニア；単原子窒素を有する環状炭化水素；環の任意の炭素と結合するＮＨ基、ＮＨ２基、またはＮＨＣＨ３基のうち少なくとも１つを有する環状炭化水素（アニリン、メチルピペリジン、ピペリジン、スペリジン、シクロヘキシルアミン、アミノシクロヘキサンおよびシクロヘキサンアミンを含む）；およびそれらの混合物のうち少なくとも１つ、またはそれらの混合物を含んでなる、上記２５の炉。
２９．
さらに、キャリア材料を該炉室に送るように適合されている少なくとも１つの発生器を含む、上記１の炉。
３０．
さらにキャリアシステムを含む、上記１の炉。
３１．
さらに富化システムを含む、上記１の炉。
３２．
さらに、該膨張室を外部から加熱する；触媒加熱システムから熱を供給する、または生成ガス冷却器から熱を供給する、のうち１つ以上を行うように適合されている加熱装置を含む、上記２の発生器。
３３．
該流体材料が、空気の存在下で解離し、一酸化炭素、水素、および窒素の混合物と、微量の二酸化炭素および水蒸気を生成する少なくとも１つの炭化水素材料を含んでなる、上記２の発生器。
３４．
一酸化炭素（ＣＯ）濃度が少なくとも約１８％で、水素濃度が少なくとも約１９％以上である、上記３１の発生器。
３５．
一酸化炭素（ＣＯ）濃度が約１７％以上で、水素濃度が該ＣＯ濃度以下である、上記３１の発生器。
３６．
導入空気濃度が変化し、酸素濃度が約２１％未満である、上記３１の発生器。
３７．
該流体材料が、反応してキャリア材料の炭素ポテンシャルよりも高いまたは低い炭素ポテンシャルを生じる少なくとも１つの炭化水素材料を含んでなる、上記３の富化システム。
３８．
該炭素ポテンシャルを低下させるために該炉が十分な量の空気を含んでいる、上記３の富化システム。
３９．
該炉のブレンド物が空気またはシクロヘキサンを含んでなる、上記３の富化システム。
４０．
一酸化炭素（ＣＯ）濃度が少なくとも約４％で、水素濃度が少なくとも約４％以上である、上記３の富化システム。
４１．
一酸化炭素（ＣＯ）濃度が約４％以上で、水素濃度が約４％以下である、上記３の富化システム。
４２．
さらに、該炉に導入される窒素源を含む、上記３の富化システム。
４３．
該単原子窒素源が、アンモニア；単原子窒素を有する少なくとも１つの環状炭化水素；環の任意の炭素と結合するＮＨ基、ＮＨ２基、またはＮＨＣＨ３基のうち少なくとも１つを有する環状炭化水素（アニリン、メチルピペリジン、ピペリジン、スペリジン、シクロヘキシルアミン、アミノシクロヘキサン、シクロヘキサンアミン、カフェイン、ニコチンを含む）、およびそれらの混合物のうち少なくとも１つ、またはそれらの混合物を含んでなる、上記４２の富化システム。
４４．
該炭化水素材料が窒素の初期濃度を増減し、それによって窒素が該製品内に拡散していく、上記４２の富化システム。
４５．
さらに、該流体材料が空気を含む、上記４のキャリアシステム。
４６．
さらに、該流体材料が窒素源を含む、上記４のキャリアシステム。
４７．
該流体材料が、少なくとも４％の一酸化炭素（ＣＯ）濃度、および少なくとも４％以上の水素濃度を少なくとも含んでなる、上記４のキャリアシステム。
４８．
一酸化炭素（ＣＯ）濃度が４％以上、および水素濃度が４％以下である、上記４のキャリアシステム。
４９．
さらに、該炉室内で所望の一酸化炭素（ＣＯ）濃度および／または水素濃度を得るために、導入窒素濃度を変化させるように適合されている窒素制御装置を含む、上記４のキャリアシステム。
５０．
さらに、該炉室内で所望の一酸化炭素（ＣＯ）濃度および／または水素濃度を得るために、導入空気濃度を変化させるように適合されている装置を含む、上記４のキャリアシステム。
５１．
さらに、該炉室内で所望の一酸化炭素（ＣＯ）濃度および／または水素濃度を得るために、導入空気濃度と導入窒素濃度を変化させるように適合されている装置を含む、上記１のキャリアシステム。
５２．
該炉室内の一酸化炭素（ＣＯ）濃度が少なくとも約１７％以上で、水素濃度が該ＣＯ濃度未満である、上記４のキャリアシステム。
５３．
該流体材料が、炭素ポテンシャルを増減させるための少なくとも１つの炭化水素富化材料を含んでなる、上記１のキャリアシステム。
５４．
１つ以上の金属製品を雰囲気炉内で処理するための方法であって、該処理は浸炭、焼き入れ、窒化（浸炭窒化やフェライト窒化を含む）、青化、黒化、制御酸化および／または制御還元を含み、
該雰囲気炉内で該製品を浸炭、焼き入れ、窒化（浸炭窒化やフェライト窒化を含む）、青化、黒化、制御酸化および／または制御還元の温度まで加熱する工程、および
１つ以上の流体材料を該炉に計量供給し、それによって該流体材料が解離して該製品の外表面に吸収される基本的な材料を生成するかまたは製品のまわりを所望の環境にする工程
を含んでなる方法。
５５．
該流体材料を液体の形状で供給する工程と、該液体材料を該炉に計量供給することにより、該流体材料が気化してガスになるかまたは該炉の熱によって霧状の液体になる工程を含む、上記５４の方法。
５６．
さらに、該炉と接続されている１つ以上の注入装置を準備する工程、および該注入装置によって該流体材料を該炉内へパルス注入する工程を含む、上記５５の方法。
５７．
該パルス注入が固定設定、またはパルス時間、パルス幅および／またはパルス周波数の少なくとも１つに対する変動設定で行われる、上記５６の方法。
５８．
さらに、該注入装置の下流かつ該炉の上流にあり該炉と直接液体連通する膨張室で該流体材料を気化する工程を含む、上記４４の方法。
５９．
さらに、該膨張室を外部から加熱する工程を含む、上記５８の方法。
６０．
さらに、他の該注入装置と関係する設定時間で各注入装置を点火する工程；該注入装置の点火順を変更する工程；および該流体材料を該炉内に注入する間に該パルス注入の幅と周波数のうち少なくとも１つを変化させる工程のうち１つ以上の工程を含む、上記５６の方法。
６１．
設定量の該流体材料が該炉内に注入されるまで該流体材料をパルス注入する工程、および該炉内で所望の温度に保つ工程を含む、上記６０の方法。
６２．
該流体材料が１つ以上の炭化水素材料を含み、さらに、設定の炭素ポテンシャルに達するまで該炭化水素材料をパルス注入する工程、および二酸化炭素濃度、露点レベル、または酸素濃度を測定する工程を含んでなる、上記５４の方法。
６３．
パルス幅またはパルス周波数を変更することによって該炭素ポテンシャルを増減させる工程を含む、上記６２の方法。
６４．
該炉内の一酸化炭素（ＣＯ）濃度を少なくとも約１７％以上に維持する工程、および水素濃度を該ＣＯ濃度未満の濃度に保つ工程を含む、上記６２の方法。
６５．
該炉の炭素ポテンシャルを約０．１０％炭素からほぼ飽和状態の間に維持する工程を含む、上記６２の方法。
６６．
該炉内のＣＯ：水素の比を約１：１に保つ工程を含む、上記６２の方法。
６７．
一酸化炭素（ＣＯ）濃度が少なくとも４％で、水素濃度が少なくとも４％以上である、上記６２の方法。
６８．
一酸化炭素（ＣＯ）濃度が約４％以上で、水素濃度が約４％以下である、上記６２の方法。
６９．
所望の一酸化炭素（ＣＯ）濃度および／または水素濃度を得るために導入窒素濃度を変化させる工程を含む、上記６２の方法。
７０．
所望の一酸化炭素（ＣＯ）濃度および／または水素濃度を得るために導入空気濃度を変化させる工程を含む、上記６２の方法。
７１．
所望の一酸化炭素（ＣＯ）濃度および／または水素濃度を得るために導入空気濃度および導入窒素濃度を変化させる工程を含む、上記６２の方法。
７２．
一酸化炭素（ＣＯ）濃度が少なくとも約１７％以上、および水素濃度が該ＣＯ濃度未満である、上記６２の方法。
７３．
該流体材料が、炭素ポテンシャルを増減させるための１つ以上の炭化水素富化材料を含んでなる、上記１の方法。
７４．
該流体材料が、トルエン、アセトン、メタノール；シクロヘキサン、およびアセトンのうち少なくとも１つ、またはそれらの混合物から選択された少なくとも１つの炭化水素材料を含んでなる、上記５４の方法。
７５．
該流体材料が、
炭素数４を超える不飽和炭化水素；少なくとも１つの５または６員炭素環を含む環状炭化水素；飽和炭化水素；およびそれらの混合物；
メタノール、エタノール、ブタノールを含むアルコール、およびそれらの混合物；
アセトン、メチルケトン、エチルケトンを含むケトン、およびそれらの混合物；
液化プロパン、液化ブタン、液化ペンタン、液化ヘキサン、液化ヘプタン、液化オクタンおよびそれらの混合物；
エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテンを含む不飽和鎖状炭化水素およびそれらの混合物；
メチルシクロプロパンを含むシクロプロパン；シクロブタン；メチルシクロペンタンやエチルシクロペンタンを含むシクロペンタン；メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、トリメチルシクロヘキサンを含むシクロヘキサン；シクロヘプタンを含む飽和環状炭化水素、およびそれらの混合物；
ベンゼン、トルエン、キシレンを含む不飽和環状炭化水素およびそれらの混合物；並びに、
ディーゼル油、ジェット燃料油、灯油、ガソリン、およびそれらの混合物
のうち少なくとも１つ、またはそれらの混合物を含んでなる、上記５４の方法。
７６．
該流体材料が、
３３％のメタノール、３３％のトルエン、および３３％のシクロヘキサン；
約２０％〜約４０％のトルエン、約４０％〜約６０％のアセトン、および約１０％〜約２５％のメタノール；
約４３％のトルエン、約４３％のアセトン、および約１４％のメタノール；
約２６％のトルエン、約５５％のアセトン、および約１８％のメタノール；
約２０％のトルエン、約６０％のアセトン、および約２０％のメタノール；
約８０％のアセトン、および約２０％のメタノール；並びに
約９８％のメタノール、および約２％の空気
のうち少なくとも１つ、またはそれらの混合物から選択される少なくとも１つの炭化水素材料を含んでなり、約３０％〜約３２％のＣＯ濃度と約６０％〜約６４％の水素濃度で形成されている、上記５４の方法。
７７．
該流体材料が１つ以上の水、アンモニアまたは他の窒素源を含んでなる、上記５４の方法。
７８．
該炉が、空気とアセトンを用いて外部で生成されるキャリアを用いずに生成される雰囲気を有する、上記５４の方法。
７９．
該炉が、空気とシクロヘキサンを用いて外部で生成されるキャリアを用いずに生成される雰囲気を有する、上記５４の方法。
８０．
さらに、該炭化水素材料が、該炉内に該製品の外表面に実質的に飽和炭素を生成するのに十分な量で導入されるように、水素を該炉内に計量供給する工程を含む、上記５４の方法。
８１．
さらに、該炭化水素材料と水素を所望の浸炭レベルに達するまでパルス注入する工程を含む、上記８０の方法。
８２．
該炭化水素材料の体積流量が該浸炭温度の関数である、上記８０の方法。
８３．
水素の体積流量が、該炭化水素材料の約０．５〜１．５倍の流量である、上記８０の方法。
８４．
該炉内の体積流量が、１モルの炭化水素材料に対する約１モルの水素の割合にある、上記８０の方法。
８５．
さらに、該炉内に存在するメタンの濃度を測定する工程、および設定濃度のメタンを検知したときに該炭化水素材料の注入を停止または減少させる工程を含む、上記５４の方法。
８６．
さらに、 
所望の濃度の水素を該炭化水素材料と共に該炉内へ計量供給する工程、および
該炉の該メタン濃度を検知することにより、該水素、該炭化水素材料、またはそれら両方のうち少なくとも１つの流量を制御する工程
を含む、上記８５の方法。
８７．
さらに、
該炉内の該水素濃度を検知する工程、および
該水素と該メタンの検知濃度により、該水素、該炭化水素材料、またはそれらの両方のうち少なくとも１つの流量を変更する工程
を含む、上記８６の方法。
８８．
さらに、単原子窒素源を該炉内に加える工程を含む、上記５４の方法。
８９．
該単原子窒素源が、アンモニア；単原子窒素を有する少なくとも１つの環状炭化水素；環の任意の炭素と結合するＮＨ基、ＮＨ２基、またはＮＨＣＨ３基のうち少なくとも１つを有する環状炭化水素（アニリン、メチルピペリジン、ピペリジン、スペリジン、シクロヘキシルアミン、アミノシクロヘキサン、シクロヘキサンアミン、カフェイン、ニコチンを含む）、およびそれらの混合物のうち少なくとも１つ、またはそれらの混合物を含んでなる、上記４６の方法。
９０．
浸炭、焼き入れまたは浸炭窒化処理が、該製品の表面が少なくとも約５８のロックウェル硬度（約０．０１０インチの深さまで続く）を有するまで継続される、上記８９の方法。