KR20210032346A - 암모니아 유량측정부 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 질화로; 상기 질화로에 암모니아 가스를 공급하기 위한 저장탱크; 상기 저장탱크로부터 상기 질화로에 투입되는, 투입 암모니아 가스의 유량을 측정하기 위한 전자 유량계; 상기 질화로의 내부에 잔존하는, 잔존 암모니아 가스 유량을 측정하기 위한 암모니아 유량측정부; 및 상기 질화로에서 상기 암모니아 유량측정부로 상기 질화로의 가스를 투입하기 위한 가스투입라인을 포함하는 질화로 시스템에 관한 것으로, 고가의 질소포텐셜(KN) 측정장비를 배제하고, 질화로 내의 암모니아 가스의 유량을 실시간으로 측정하여 질소포텐셜(KN)을 제어할 수 있는 질화로 시스템을 제공할 수 있다.

Description

암모니아 유량측정부{A FLOW RATE MEASURING PART OF AMMONIA}
본 발명은 질화로 시스템에 사용될 수 있는 암모니아 유량측정부에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 질화로 내의 암모니아 가스의 유량을 실시간으로 측정이 가능한 암모니아 유량측정부에 관한 것이다.
질화(nitriding)란, 활성화 질소를 강 중에 확산시켜 강 표면에 고경도 질화층을 얻는 표면처리 기술이다.
이러한 질화를 강에 행할 경우 내마모성, 내피로성, 고온 강도 및 내식성을 향상시키며 변태점 이하의 저온에서 처리가 가능하여 열변형이 적어 정밀 부품, 자동차 부품, 금형 등에 널리 사용되고 있다.
또한, 질화는 코팅층의 밀착력을 향상시키며 하지층 경화에 우수한 성질을 보여 복합처리에 적용이 증대되고 있는 실정이다.
한편, 질화는 침탄과 비교할 시에 적용 강종의 범위가 넓고, 처리온도 역시 침탄의 경우 850~950℃에서 이루어지나 질화는 460~600℃ 범위에서 이루어지며, 추가 열처리 및 후처리도 필요하지 않다.
그리고 경화 깊이는 침탄의 경우 0.4~1.5mm로 깊으나, 질화는 0.01~0.03mm로 얇다는 특징이 있고, 내충격성(인성) 역시 침탄은 취약하나 질화는 보통이다.
특히 변형은 침탄이 큰 반면에 질화는 저온공정으로 인해 극소이며, 내식성은 침탄의 경우 높은 탄소 함유로 스트레스 코로이젼 크랙킹(stress corrosion cracking) 유발로 보통이지만, 저탄소강의 내식성 향상으로 우수하며, 내마모성 역시 침탄에 비해 우수하다.
질화는 크게 가스질화, 염욕질화, 이온질화로 나누어진다.
상기 가스질화의 경우 높은 경도, 내마모성, 피로강도, 대용량 가능, 형상의 제약이 적은 장점이 있으나, 암모니아(독성가스) 사용제어의 어려움 및 장시간 소요, 전용 강종이 필요하다는 단점이 있다.
상기 염욕질화는 단시간, 내소착성, 피로강도, 강종 제한이 없고 설비비적음, 어떤 형상도 적용이 가능한 장점이 있지만, 배수처리에서 CN-제거 대책, 환경오염과 백색층에 포러스(Porous) 층이 과잉한 문제, 반복 질화 시 소재 경도가 저하되는 문제점이 있다.
상기 이온질화는 질화성 양호, 공정 제어 및 상 제어의 용이성, N2 가스를 사용하는 장점이 있지만, 제품(질화 대상물) 상호간 전계 영향, 온도 균일도 문제, 아크 발생, 미세 홀(hole)에 질화가 어려운 단점이 있다.
한편, 기존에도 제품을 질화 열처리로를 사용하여 질화를 행하고 있으며, 이때, 질화를 진행함에 있어서, 상기 열처리로 내의 질소포텐셜(KN)은 질화 과정에서 주요 인자에 해당한다.
종래의 경우, 상기 질소포텐셜(KN)을 측정함에 있어서, 별도의 질소포텐셜(KN) 측정장비를 통해 이를 측정하였으나, 상기 질소포텐셜(KN) 측정장비의 경우 고가에 해당하는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-414542호
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 고가의 질소포텐셜(KN) 측정장비를 배제하고, 질화로 내의 암모니아 가스의 유량을 실시간으로 측정하여 질소포텐셜(KN)을 제어할 수 있는 질화로 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 지적된 문제점을 해결하기 위해서 본 발명은 질화로; 상기 질화로에 암모니아 가스를 공급하기 위한 저장탱크; 상기 저장탱크로부터 상기 질화로에 투입되는, 투입 암모니아 가스의 유량을 측정하기 위한 전자 유량계; 상기 질화로의 내부에 잔존하는, 잔존 암모니아 가스 유량을 측정하기 위한 암모니아 유량측정부; 및 상기 질화로에서 상기 암모니아 유량측정부로 상기 질화로의 가스를 투입하기 위한 가스투입라인을 포함하는 질화로 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 잔존 암모니아 가스 유량은, 상기 저장탱크로부터 상기 질화로에 투입되는, 상기 투입 암모니아 가스 중, 미분해 암모니아 가스의 유량인 것을 특징으로 하는 질화로 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 암모니아 유량측정부는, 반응조; 상기 반응조에 용매를 투입하기 위한 용매저장탱크; 및 상기 반응조에서 반응한 반응물을 배출하기 위한 배출탱크를 포함하고, 상기 반응조는, 상기 반응조의 일측에 위치하는 투입구; 상기 반응조의 타측에 위치하는 배출구; 상기 투입구와 상기 용매저장탱크의 사이에 위치하는 제1밸브; 및 상기 배출구와 상기 배출탱크의 사이에 위치하는 제2밸브를 포함하는 질화로 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 투입구와 상기 가스배출라인의 사이에 위치하는 제3밸브를 더 포함하는 질화로 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 저장탱크와 상기 전자유량계의 사이에 위치하는 복수개의 유량계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 질화로 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 복수개의 유량계는 제1유량계, 제2유량계 및 제3유량계를 포함하고, 상기 제1유량계는 0.5 루베(㎥) 내지 1 루베(㎥) 용량의 유량계이고, 상기 제2유량계는 1루베(㎥) 내지 3 루베(㎥) 용량의 유량계이며, 상기 제3유량계는 3 루베(㎥) 내지 7 루베(㎥) 용량의 유량계인 것을 특징으로 하는 질화로 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 저장탱크와 상기 제1유량계의 사이에 위치하는 제1전자밸브, 상기 저장탱크와 상기 제2유량계의 사이에 위치하는 제2전자밸브 및 상기 저장탱크와 상기 제3유량계의 사이에 위치하는 제3전자밸브를 더 포함하는 질화로 시스템을 제공한다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 고가의 질소포텐셜(KN) 측정장비를 배제하고, 질화로 내의 암모니아 가스의 유량을 실시간으로 측정하여 질소포텐셜(KN)을 제어할 수 있는 질화로 시스템을 제공할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명에서는, 상기 질화로의 내부에 잔존하는 "잔존 암모니아 가스 유량"을 측정하기 위한 암모니아 유량측정부; 및 상기 질화로(1400)에서 상기 암모니아 유량측정부로 상기 질화로의 가스를 투입하기 위한 가스투입라인을 포함함으로써, 고가의 질소포텐셜(KN) 측정장비를 대체할 수 있으며, 이를 통하여, 질화로 내부의 질소포텐셜(KN)을 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 질화로를 도시하는 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 암모니아 가스 유량 측정부를 포함하는 질화로 시스템을 설명하기 위한 개략적인 시스템도이다.
도 3a 내지 도 3c는 암모니아 유량측정부를 통한 암모니아 가스의 유량을 측정하는 방법을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소와 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 질화로를 도시하는 개략적인 단면도이다. 다만, 도 1에서의 본 발명에 따른 질화로는 일예에 해당할 뿐, 본 발명에서 질화로의 구조를 제한하는 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 질화로(1)는 아웃케이싱부(10); 상기 아웃케이싱부(10) 내측에 위치하는 포트(20); 및 상기 포트(20)의 내측에 위치하는 인케이싱부(30)를 포함한다.
상기 아웃케이싱부(10)는 상부가 개구되는 아웃케이싱(11), 상기 개구된 상기 아웃케이싱(11)의 상부를 개폐하는 뚜껑(12)을 포함한다.
또한, 상기 포트(20)는, 상기 아웃케이싱(11)의 내측에 위치되어, 상기 아웃케이싱(11)과의 사이로 공간부(21)를 형성한다.
또한, 상기 포트(20)는, 상부가 개구되어 있고, 상기 개구된 상기 포트의 상부는 상기 아웃 케이싱부(10)의 뚜껑에 의해 개폐될 수 있다.
상기 인케이싱부(30)는, 상부 및 하부가 개구되어 상기 포트(20)의 내부와 연통되고, 내측으로 질화처리 대상물(100)이 수용되는 인케이싱(31) 및 상기 뚜껑(12)에 연결되며, 상기 인케이싱(31)의 상부를 개폐하는 보조뚜껑(32)을 포함한다.
다만, 본 발명에서 상기 인케이싱부(30)의 유무를 제한하는 것은 아니다.
한편, 상기 질화처리 대상물(100)은 질소를 침투시켜 표면을 경화시키기 위한 금속재로 이해될 수 있으며, 질화처리전에 세척된 상태를 유지하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 질화처리 대상물(100)은 상기 포트(20)의 내부 바닥면에 안착되면서 상기 인케이싱(31)의 내부에 위치되는 것으로 이해되는 것이 바람직하다.
다만, 본 발명에서 상기 인케이싱부(30)가 제외되는 경우, 상기 질화처리 대상물(100)은 상기 포트(20)의 내부 바닥면에 안착되면서, 상기 포트(20)의 내부에 위치되는 것으로 이해되는 것이 바람직하다.
계속해서, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 질화로(1)는 상기 아웃케이싱부(10)의 하부에 위치하는 순환팬부(13)를 포함하며, 상기 순환팬부(13)는 상기 포트(20)의 내부 하측에 위치하는 순환팬(13a) 및 상기 아웃케이싱부(10)의 외부에 위치하고, 상기 순환팬(13a)를 구동시키기 위한 모터부(13b)를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 질화로(1)는 상기 포트(20)에 질소를 공급하기 위한 질소가스 공급부(16)를 포함하며, 상기 질소가스 공급부(16)는 일측 단부가 상기 포트(20)의 내부에 위치하는 질소가스 공급관(16a) 및 상기 질소 가스 공급관(16a)에 공급되는 질소를 제어하기 위한 질소가스 공급 제어밸브(16b)를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 질화로(1)는 상기 포트(20)에 공정가스를 공급하기 위한 공정가스 공급부(17)를 포함하며, 상기 공정가스 공급부(16)는 일측 단부가 상기 포트(20)의 내부에 위치하는 공정가스 공급관(17a) 및 상기 공정가스 공급관(17a)에 공급되는 공정가스를 제어하기 위한 공정가스 공급 제어밸브(17b)를 포함한다.
이때, 상기 질소가스 공급부(16)로는 N2, N2+CO2의 질소가스가 공급될 수 있으며, 상기 공정가스 공급부(17)로는 암모니아(NH3)의 가스가 투입될 수 있다.
한편, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 질소가스 공급관(16a)의 일측 단부 및 상기 공정가스 공급관(17a)의 일측 단부는 상기 순환팬(13a)의 하부에 위치하는 것이 바람직하며, 이를 통해, 상기 질소가스 공급관(16a)을 통해 공급되는 질소가스와 상기 공정가스 공급관(17a)을 통해 공급되는 공정가스가 상기 순환팬(13a)에 의해 용이하게 순환될 수 있다.
계속해서, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 질화로(1)는 상기 뚜껑(12)을 개폐하는 개폐장치(15)를 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 질화로(1)는 상기 개폐장치(15)를 조작하여 상기 뚜껑(12)을 열수 있으며, 또한, 상기 뚜껑(12)을 열면서, 이와 동시에 상기 보조뚜껑(32)이 열수 있다.
따라서, 상기 뚜껑(12)과 상기 보조뚜껑(32)을 연 후에, 상기 포트(20) 내의 상기 인케이싱(31) 안에 상기 질화처리 대상물(100)을 수용할 수 있다.
이후, 상기 질화처리 대상물(100)이 상기 인케이싱(31) 내에 수용되면 상기 개폐장치(15)를 조작하여 상기 보조또껑(32) 및 상기 뚜껑(12)을 닫을 수 있다.
이러한, 상기 개폐장치(15) 및 상기 질화로(1)에서의 질화열처리 순서는 당업계에서 자명한 사항이므로, 이하 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
계속해서, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 질화로(1)는 질화 열처리 작업 전에 상기 포트(20) 내에 잔존하는 공기를 흡입하여 외부로 배출하기 위한 공기배기부(40)를 더 포함할 수 있다.
상기 공기배기부(40)는 일단부가 상기 아웃케이싱(11)을 관통하여 상기 포트(20)와 연통되도록 연결되는 배기관(41) 및 상기 배기관(41)의 타단부에 연결되는 진공펌프(42)를 포함한다.
상기 진공펌프(42)는 외부로부터 전원을 공급받아 구동되는 일반적인 형태를 이룬다.
상기 공기배기부(40)는 상기 진공펌프(42)를 구동하여 상기 포트(20) 내에 잔존하는 공기를 흡입하여 외부로 배출한다.
예를 들면, 상기 공기배기부(40)는 상기 진공펌프(42)를 10분 내지 15분 정도 구동하여 상기 포트(20)에 잔존하는 공기를 제거한다.
이때, 상기 공기배기부(40)는 상기 보조뚜껑(32)이 상기 인케이싱(31)을 개방한 상태에서 구동되면서 상기 포트(20) 및 상기 인케이싱(31)의 내부에 잔존하는 공기를 흡입하여 외부로 배출할 수 있다.
또한, 상기 질화로(1)는 상기 포트(20)에 잔존하는 공기를 제거한 후, 그 내부에 질소를 일정 압력으로 채운 후, 질화 열처리를 시작할 수 있다.
한편, 상기 공기배기부(40)는 상기 진공펌프(42)에 의하여, 상기 포트(20)에 잔존하는 공기를 제거하는 것을 제어하기 위한 릴리즈 밸브(43)를 더 포함할 수 있다.
이로 인해, 상기 포트(20)는 공기가 잔존하지 않는 진공상태를 유지하게 됨으로 인해 상기 열처리 대상물(100)의 가열 상승시 산화를 방지할 수 있다.
계속해서, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 질화로(1)는, 상기 포트(20) 내의 압력을 일정하게 유지하기 위한 가압방출부(50)를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 가압방출부(50)는, 일단부가 상기 뚜껑(12)을 관통하여 상기 포트(20)와 연통되는 가압방출관(51) 및 상기 가압방출관(51)의 일정영역에 연결되는 가압방출밸브(52)를 포함한다.
상기 가압방출밸브(52)는 상기 포트(20) 내의 압력을 일정하게 유지하고, 그 포트(20) 내에서 발생되는 미분해 가스를 외부로 빠르게 배출한다.
다시 말하면, 상기 가압방출밸브(52)는 질화열처리시 상기 포트(20) 내로의 공기 침투를 막아야 하므로 초기부터 작업 종료까지 상기 포트(20) 내의 압력을 일정하게 유지하고, 그 포트(20) 내에서 발생되는 미분해가스를 외부로 빠르게 배출하여 적정 압력이 유지되도록 한다.
이로 인해, 상기 질화로(1)는 상기 포트(20)로의 공기의 유입을 방지할 수 있는 것은 물론, 상기 질화처리 대상물(100)에 대한 질화처리 시간 등을 단축할 수 있다.
계속해서, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 질화로(1)는, 상기 포트(20)에서 가열된 질소를 냉각하여 상기 포트(20)로 재공급하기 위한 냉각부(60)를 더 포함할 수 있다.
상기 냉각부(60)는 상기 포트(20)에서 열처리시 가열된 질소를 냉각하여 그 포트(20)로 재공급함으로써 상기 질화처리 대상물(100)의 빠른 냉각효과를 기대할 수 있다.
상기 냉각부(60)는, 일단부가 상기 아웃케이싱(11)을 관통하여 상기 포트(20)의 내부와 연통되는 제1냉각관(61), 상기 제1냉각관(61)의 타단부에 연결되는 진공식 송풍기(62), 상기 제1냉각관(61)의 양단부 사이에 연결되는 열교환기(63) 및 양단부를 가지며 일단부가 상기 진공식 송풍기(62)에 연결되고 타단부가 상기 배기관(41)과 연통되도록 연결되는 제2냉각관(64)을 포함한다.
상기 진공식 송풍기(62)는 외부로부터 전원을 공급받아 구동되는 일반적인 형태를 이루며, 상기 포트(20) 내에 수용되는 질소를 흡입하여 상기 제1냉각관(61), 상기 열교환기(63) 및 상기 제2냉각관(64) 그리고, 다시 상기 포트(20)로의 순환이 순차적으로 이루어질 수 있도록 한다.
또한, 상기 열교환기(63)는 공랭식 또는 수냉식으로 이루어질 수 있는 것으로, 본 발명에서 상기 열교환기의 종류를 제한하는 것은 아니다.
이때, 상기 열교환기(63)는 제1열교환기(63a) 및 제2열교환기(63b)로 구성될 수 있으며, 다만, 본 발명에서 상기 열교환기(63)의 개수를 제한하는 것은 아니다.
또한, 상기 냉각부(60)는, 상기 열교환기(63)와 상기 진공식 송풍기(62) 사이에 위치되며, 상기 제1냉각관(61)에 연결되는 제1유량조절밸브(65) 및 상기 제2냉각관(64)과 상기 배기관(41)의 사이에 연결되는 제2유량조절밸브(66)를 더 포함할 수 있다.
상기 제1유량조절밸브(65) 및 제2유량조절밸브(66)는 각각 상기 진공식 송풍기(62) 및 상기 포트(20)로 재유입되는 질소의 양을 조절하여 그 흐름의 속도를 적절하게 제어하는 것으로 이해될 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 질화로(1)는 상기 진공식 송풍기(62)의 구동에 따라 상기 포트(20)에서 가열된 질소가 상기 열교환기(63)를 통과하면서 냉각되어 다시 상기 포트(20)로 재공급될 수 있음으로써 상기 질화처리 대상물(100)의 빠른 냉각효과를 기대할 수 있다.
또한, 상기 질소의 순환이 진공상태에 이루어짐으로써 공기의 유입에 의한 상기 질화처리 대상물(100)의 산화를 방지할 수 있다.
계속해서, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 질화로(1)는, 외부로부터 공기를 공급받아 상기 질화처리 대상물(100)을 냉각하기 위한 공기공급부(70)를 더 포함할 수 있다.
상기 공기공급부(70)는 상기 공간부(21)로 외부공기를 공급하기 위한 냉각팬(미도시)을 포함할 수 있으며, 또한, 상기 냉각팬(미도시)과 연결되어 외부공기를 공급하기 위한 공급관(71), 상기 공간부(21)로 공급된 공기를 외부로 배출하기 위한 배출관(72)을 포함할 수 있다.
이때, 본 발명에서 상기 공급관(71)은 상기 공간부(21)와 연통되도록 상기 아웃케이싱(11)의 하부에 연결되고, 상기 배출관(72)은 상기 공간부(21)와 연통되도록 상기 아웃케이싱(11)의 상부에 연결되는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명에서는 외부공기가 상기 아웃케이싱(11)의 하부측으로 공급되어, 상기 아웃케이싱(11)의 상부측으로 배출될 수 있으며, 이러한 과정에서 질화열처리된 상기 질화처리 대상물(100)을 냉각시킬 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 질화로(1)는 상기 인케이싱부(30)에서 질화열처리된 상기 질화처리 대상물(100)을 냉각하기 위해 상기 냉각팬(미도시)을 구동시키면, 외부로부터 찬 외부공기가 상기 아웃케이싱(11)의 하부측으로부터 상기 공간부(21)로 유입된다.
상기 공간부(21)로 유입되는 공기는 상기 공간부(21)를 따라 선회하여 통과되면서 상기 포트(20) 및 상기 아웃케이싱(11)을 냉각시킨다.
따라서, 상기 인케이싱부(30)의 내부에 수용되는 상기 질화처리 대상물(100)은 상기 포트(20) 및 상기 아웃케이싱(11)이 냉각됨에 따라 자연스럽게 냉각이 이루어지며, 상기 포트(20) 및 상기 아웃케이싱부(10)를 냉각시킨 공기는 열을 흡수한 고온공기 상태로 상기 아웃케이싱(11)의 상부에 연결된 상기 배출관(72)을 통해 외부로 배출된다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 질화로(1)는 아웃케이싱부(10); 상기 아웃케이싱부(10) 내측에 위치하는 포트(20); 및 상기 포트(20)의 내측에 위치하는 인케이싱부(30)를 포함한다.
이때, 상기 아웃케이싱부(10)는 상부가 개구되는 아웃케이싱(11), 상기 개구된 상기 아웃케이싱(11)의 상부를 개폐하는 뚜껑(12)을 포함하며, 또한, 상기 아웃케이싱부(10)의 하부에 위치하는 순환팬부(14)를 포함한다.
또한, 상기 순환팬부(13)는 상기 포트(20)의 내부 하측에 위치하는 순환팬(13a) 및 상기 아웃케이싱부(10)의 외부에 위치하고, 상기 순환팬(13a)를 구동시키기 위한 모터부(13b)를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 질화로(1)는 상기 포트(20)에 질소를 공급하기 위한 질소가스 공급부(16)를 포함하며, 상기 질소가스 공급부(16)는 일측 단부가 상기 포트(20)의 내부에 위치하는 질소가스 공급관(16a)을 포함하고, 또한, 상기 포트(20)에 공정가스를 공급하기 위한 공정가스 공급부(17)를 포함하며, 상기 공정가스 공급부(16)는 일측 단부가 상기 포트(20)의 내부에 위치하는 공정가스 공급관(17a)을 포함한다.
이때, 상기 질소가스 공급관(16a)의 일측 단부 및 상기 공정가스 공급관(17a)의 일측 단부는 상기 순환팬(13a)의 하부에 위치하는 것이 바람직하며, 따라서, 본 발명에서는 상기 질소가스 공급관(16a)을 통해 공급되는 질소가스와 상기 공정가스 공급관(17a)을 통해 공급되는 공정가스가 상기 순환팬(13a)에 의해 용이하게 순환될 수 있다.
이상에서와 같이, 도 1을 통해 본 발명에 따른 질화로를 설명하였으나, 상술한 바와 같이, 도 1에서의 본 발명에 따른 질화로는 일예에 해당할 뿐, 본 발명에서 질화로의 구조를 제한하는 것은 아니다.
이하에서는 상술한 바와 같은 질화로를 통해, 본 발명에 따른 암모니아 가스 유량 측정부를 포함하는 질화로 시스템을 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 암모니아 가스 유량 측정부를 포함하는 질화로 시스템을 설명하기 위한 개략적인 시스템도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 암모니아 가스 유량 측정부를 포함하는 질화로 시스템은, 상술한 도 1에서와 같은 질화로(1400)를 포함하며, 다만, 본 발명에서 상기 질화로(1400)의 종류를 제한하는 것은 아니다.
또한, 본 발명에 따른 암모니아 가스 유량 측정부를 포함하는 질화로 시스템은, 상기 질화로(1400)에 암모니아 가스를 공급하기 위한 암모니아 저장탱크(1100, 이하, "저장탱크"라 함.); 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스"의 유량을 측정하기 위한 전자 유량계(1300); 상기 질화로(1400)의 내부에 잔존하는 "잔존 암모니아 가스 유량"을 측정하기 위한 암모니아 유량측정부(1500); 및 상기 질화로(1400)에서 상기 암모니아 유량측정부(1500)로 상기 질화로의 가스를 투입하기 위한 가스투입라인(1410)을 포함한다.
이때, 상기 잔존 암모니아 가스 유량은, 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스" 중, 미분해 암모니아 가스로 정의될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스"는 상기 질화로(1400)의 내부에서 다음의 화학식 (1)과 같이 분해반응을 일으키게 된다.
NH3 -> N2 + 3H2 ... 화학식 (1)
이러한 "투입 암모니아 가스"의 분해반응에 의해 생성된 N2에 의하여, 다양한 과정을 통해 질화가 진행된다.
상기 다양한 과정은 예를 들면, 한국등록특허 10-1830221에 개시된, 제1질화단계(S60), 제2질화단계(S70), 냉각단계(S80) 등을 포함할 수 있으며, 다만, 본 발명에서 상기 질화가 진행되는 단계의 종류를 제한하는 것은 아니다.
한편, 이러한 다양한 과정에서 질소포텐셜(KN)의 제어에 따라 질화가 진행되며, 상기 질소포텐셜(KN)은 하기 수학식 (1)과 같이 표현될 수 있다.
질소포텐셜(KN) = p[NH3]Rest/p[H2 3/2] ... 수학식 (1)
상기 수학식 (1)에서 p[NH3]Rest는 질화로 내에 투입된 암모니아 가스 중 미분해 암모니아 가스의 분압을 의미하고, p[H2 3/2]는 분해 후 생성된 수소 가스의 분압을 의미하며, 상술한 다양한 과정에서 상기 질소포텐셜(KN)을 1.0 내지 10으로 제어하거나, 또는 상기 질소포텐셜(KN)을 0.4 내지 1.0으로 제어하기도 하며, 다만, 본 발명에서 상기 질소포텐셜(KN)의 수치를 제한하는 것은 아니다.
예를 들어, 질화로에서 암모니아 가스(NH3)가 점차 질소(N2)와 수소(H2)로 분해되고, 또한, 상기 암모니아 가스(NH3)가 소재의 표면과 반응하여 질소화합물층을 형성하면서 수소(H2) 가스를 발생시키게 되며, 이러한 과정에서 질소포텐셜(KN)이 감소되거나 증가할 수 있으며, 각 단계에서는 이러한 질소포텐셜(KN)을 제어함으로써, 질화공정을 진행하게 된다.
따라서, 질화공정에서 질소포텐셜(KN)의 값은 주요 인자에 해당하며, 종래의 경우, 상기 질소포텐셜(KN)을 측정함에 있어서, 별도의 질소포텐셜(KN) 측정장비를 통해 이를 측정하였으나, 상기 질소포텐셜(KN) 측정장비의 경우 고가에 해당하는 문제점이 있다.
하지만, 본 발명에서는, 상기 질화로(1400)의 내부에 잔존하는 "잔존 암모니아 가스 유량"을 측정하기 위한 암모니아 유량측정부(1500); 및 상기 질화로(1400)에서 상기 암모니아 유량측정부(1500)로 상기 질화로의 가스를 투입하기 위한 가스투입라인(1410)을 포함함으로써, 상술한 고가의 질소포텐셜(KN) 측정장비를 대체할 수 있으며, 이를 통하여, 질화로(1400) 내부의 질소포텐셜(KN)을 측정할 수 있다.
보다 구체적으로, 상술한 수학식 (1)에 따라, 질소포텐셜(KN) 값은 p[NH3]Rest/p[H2 3/2]에 해당하므로, p[NH3]Rest의 값인 질화로 내에 투입된 암모니아 가스 중 미분해 암모니아 가스의 분압과, p[H2 3/2] 값인, 분해 후 생성된 수소 가스의 분압을 측정하는 경우, 상술한 질소포텐셜(KN) 값을 실시간으로 측정할 수 있고, 이러한 실시간으로 측정된 질소포텐셜(KN) 값을 고려하여, 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스"의 유량 또는 질화로의 온도 제어를 통해, 각 단계에서 필요한 질소포텐셜(KN) 값을 제어함으로써, 질화공정을 진행할 수 있다.
이때, p[NH3]Rest의 값인 질화로 내에 투입된 암모니아 가스 중 미분해 암모니아 가스의 분압을 측정하는 것은, 상술한 암모니아 유량측정부(1500)를 통해 측정할 수 있으며, 또한, p[H2 3/2] 값인, 분해 후 생성된 수소 가스의 분압은 상술한 화학식 (1)에 의해 생성된 수소 가스의 분압에 해당하므로, 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스"의 유량과 투입된 암모니아 가스 중 미분해 암모니아 가스의 유량을 측정하는 경우, 분해 후 생성된 수소 가스의 분압도 측정이 가능하다.
예를 들어, 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스"가 상기 질화로 내에서 100%가 분해되었다고 가정하면, 상기 화학식 (1)에 따라, 암모니아 가스(NH3)가 분해되어 질소(N2) 가스 25%, 수소(H2) 가스 75%의 부피비로 분해된 혼합가스를 구성하게 되며, 이때의 수소(H2) 가스의 부피는 상기 질화로의 부피 대비 p[H2 3/2] 값인, 분해 후 생성된 수소 가스의 분압을 구성하게 된다.
또한, 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스"가 상기 질화로 내에서 50%가 분해되었다고 가정하면, 상기 화학식 (1)에 따라, 암모니아 가스(NH3)가 분해되어 질소(N2) 가스 25%*0.5, 수소(H2) 가스 75%*0.5의 부피비로 분해된 혼합가스를 구성하게 되며, 분해되지 않은 "투입 암모니아 가스"의 50%는 미분해 암모니아 가스에 해당하여, 상기 미분해 암모니아 가스는 p[NH3]Rest의 값인 질화로 내에 투입된 암모니아 가스 중 미분해 암모니아 가스의 분압을 구성하게 된다.
결국, 이와 같은 원리에 의하여, 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스" 중 미분해 암모니아 가스의 함량을 측정할 수 있는 경우, 상술한 질소포텐셜(KN) 값을 측정할 수 있고, 보다 구체적으로, 상기 질화로(1400)의 내부에 잔존하는 "잔존 암모니아 가스 유량"을 측정하기 위한 암모니아 유량측정부(1500); 및 상기 질화로(1400)에서 상기 암모니아 유량측정부(1500)로 상기 질화로의 가스를 투입하기 위한 가스투입라인(1410)을 통해, 미분해 암모니아 가스의 함량을 측정하고, 이를 통해, p[NH3]Rest의 값인 질화로 내에 투입된 암모니아 가스 중 미분해 암모니아 가스의 분압을 측정할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 암모니아 유량측정부(1500)에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3a 내지 도 3c는 암모니아 유량측정부를 통한 암모니아 가스의 유량을 측정하는 방법을 설명하기 위한 개략적인 도면이다. 이때, 본 발명에서 상기 암모니아 유량측정부는 공지된 암모니아 분해율 측정기일 수 있으며, 이러한 암모니아 분해율 측정기는 후술하는 바와 같이 구성될 수 있으나, 다만, 본 발명에서 상기 암모니아 유량측정부의 구성을 제한하는 것은 아니다.
먼저, 도 3a를 참조하면, 본 발명에 따른 암모니아 유량측정부(1500)는, 반응조(1510); 상기 반응조(1510)에 용매를 투입하기 위한 용매저장탱크(1520); 및 상기 반응조(1510)에서 반응한 반응물을 배출하기 위한 배출탱크(1600)를 포함한다.
보다 구체적으로, 상기 반응조(1510)는 상기 반응조(1510)의 일측에 위치하는 투입구(1511); 및 상기 반응조(1510)의 타측에 위치하는 배출구(1512)를 포함하며, 상기 투입구(1511)와 상기 용매저장탱크(1520)의 사이에 위치하는 제1밸브(1530); 및 상기 배출구(1512)와 상기 배출탱크(1600)의 사이에 위치하는 제2밸브(1540)를 포함한다.
한편, 상술한 바와 같이, 상기 반응조(1510)에는, 상기 질화로(1400)에서 상기 암모니아 유량측정부(1500)로 상기 질화로의 가스를 투입하기 위한 가스투입라인(1410)이 연결되며, 즉, 상기 가스투입라인(1410)을 통해, 상기 질화로의 가스가 배출되어, 상기 암모니아 유량측정부(1500), 보다 구체적으로, 상기 반응조(1510)에 상기 질화로의 가스가 투입될 수 있다.
또한, 상기 가스투입라인(1410)을 통해, 상기 반응조(1510)에 상기 질화로의 가스의 투입 여부를 제어하기 위하여, 상기 투입구(1511)와 상기 가스배출라인(1410)의 사이에 제3밸브(1411)를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 가스투입라인(1410)을 통해, 상기 암모니아 유량측정부(1500), 보다 구체적으로, 상기 반응조(1510)에 투입되는 상기 질화로의 가스의 경우, 다양한 가스를 포함하고 있다.
예를 들어, 상기 질화로의 가스의 경우, 질소(N2) 가스, 수소(H2) 가스 등을 포함할 수 있으며, 특히, 본 발명에서 측정하고자는 암모니아 가스(NH3), 즉, 질화로 내에 투입된 암모니아 가스 중 미분해 암모니아 가스를 포함하고 있다.
이때, 상기 암모니아 가스의 경우, 물에 잘 녹는 특성을 가지고 있으며, 상기 암모니아 가스가 물에 용해되는 경우, 그 수용액은 알칼리성의 암모니아수를 구성하게 된다.
즉, 상기 질화로의 가스를 구성하는, 질소(N2) 가스, 수소(H2) 가스 및 암모니아 가스(NH3) 중, 상기 암모니아 가스의 경우 물에 잘 용해되므로, 상기 질화로의 가스 중 물에 용해되는 가스의 함량을 측정하는 경우, 상기 질화로의 가스에서의 암모니아 가스(NH3), 즉, 질화로 내에 투입된 암모니아 가스 중 미분해 암모니아 가스의 함량을 측정할 수 있다.
따라서, 본 발명에서 상기 용매저장탱크(1520)에 저장된 용매는 물일 수 있으며, 다만, 상기 용매저장탱크(1520)에 저장된 용매는 상기 암모니아 가스를 용해시킬 수 있는 물질에 해당함을 조건으로, 본 발명에서 상기 용매의 종류를 제한하는 것은 아니다.
이하에서는, 암모니아 유량측정부를 통한 암모니아 가스의 유량을 측정하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 3b를 참조하면, 상술한 제3밸브(1411)를 ON시켜, 상기 가스투입라인(1410)을 통해, 상기 질화로의 가스가 배출되어, 상기 암모니아 유량측정부(1500), 보다 구체적으로, 상기 반응조(1510)에 상기 질화로의 가스가 투입된다.
이때, 상기 제1밸브(1530) 및 상기 제2밸브(1540)는 OFF 상태에 해당한다.
상기 반응조(1510)에 상기 질화로의 가스가 투입되어, 상기 반응조(1510)가 상기 질화로 가스로 만충되는 경우, 상기 반응조(1510)에는 상기 질화로의 가스가 더이상 투입되지 않게 된다.
상기 반응조(1510)에 상기 질화로의 가스가 더이상 투입되지 않는 경우, 상기 제3밸브(1411)를 OFF 시키게 된다.
즉, 상기 반응조(1510)에는 질소(N2) 가스, 수소(H2) 가스 및 암모니아 가스(NH3) 등을 포함하는 상기 질화로 가스가 만충된 상태에서, 상기 제3밸브(1411)를 OFF 시킴으로써, 상기 반응조(1510)에는 상기 질화로의 가스가 더이상 투입되지 않게 된다.
이후, 도 3c를 참조하면, 상기 제1밸브(1530)을 ON 시켜, 상기 용매저장탱크(1520)에 저장된 용매, 즉, 물이 상기 반응조(1510)로 투입하게 된다.
이때, 상기 반응조(1510)의 경우, 상기 질화로의 가스로 만충되어 있기 때문에, 상기 반응조(1510)의 압력에 의하여, 상기 용매저장탱크(1520)에 저장된 용매, 즉, 물이 상기 반응조(1510)로 투입되지 않게 되나, 본 발명에서는 상기 질화로의 가스에 암모니아 가스(NH3)를 포함하고 있고, 상기 암모니아 가스(NH3)의 경우, 상기 물에 의해 용해되기 때문에, 상기 암모니아 가스(NH3)가 용해되는 양만큼, 상기 용매저장탱크(1520)로부터 상기 반응조(1510)에 물이 투입될 수 있다.
즉, 도 3b에서와 같은 수위(h1)의 물이 도 3c에서와 같은 수위(h2)까지 높이가 낮아지며, 이와 같이 수위가 낮아진 물은 상기 반응조(1510)에 투입되어, 상기 암모니아 가스를 용해시켜, 그 수용액은 알칼리성의 암모니아수를 구성하게 된다.
결국, 본 발명에서는, 암모니아 가스가 물에 잘 용해되는 특성을 이용하여, 상기 질화로의 가스 중 암모니아 가스의 유량을 측정할 수 있다.
예를 들어, 상기 반응조(1510)에 투입된 용매, 즉 물의 양이 10cc인 경우, 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스" 100% 대비 분해되지 않은 "투입 암모니아 가스"는 10%로 측정될 수 있으며, 이는, 상기 반응조(1510)의 용량에 따라 달라질 수 있는 것으로, 본 발명에서 이와 같은 측정치를 제한하는 것은 아니다.
또한, 예를 들어, 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스" 100% 대비 분해되지 않은 "투입 암모니아 가스"는 10%로 측정되는 경우, 상기 질화로 내에서, 상기 "투입 암모니아 가스"가 90%가 분해되었다는 의미이고, 이는 상술한 바와 같이, 상기 화학식 (1)에 따라, 암모니아 가스(NH3)가 분해되어 질소(N2) 가스 25%*0.9, 수소(H2) 가스 75%*0.9의 부피비로 분해된 혼합가스를 구성하게 되며, 분해되지 않은 "투입 암모니아 가스"의 10%는 미분해 암모니아 가스에 해당하여, 상기 미분해 암모니아 가스는 p[NH3]Rest의 값인 질화로 내에 투입된 암모니아 가스 중 미분해 암모니아 가스의 분압을 구성하게 된다.
이와 같은 원리에 의하여, 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스" 중 미분해 암모니아 가스의 함량을 측정할 수 있는 경우, 상술한 질소포텐셜(KN) 값을 측정할 수 있고, 보다 구체적으로, 상기 질화로(1400)의 내부에 잔존하는 "잔존 암모니아 가스 유량"을 측정하기 위한 암모니아 유량측정부(1500); 및 상기 질화로(1400)에서 상기 암모니아 유량측정부(1500)로 상기 질화로의 가스를 투입하기 위한 가스투입라인(1410)을 통해, 미분해 암모니아 가스의 함량을 측정하고, 이를 통해, p[NH3]Rest의 값인 질화로 내에 투입된 암모니아 가스 중 미분해 암모니아 가스의 분압을 측정할 수 있다.
한편, 이와 같은 반응이 종료된 후에는, 상기 제1밸브(1530)를 OFF 시키고, 상기 제2밸브(1540)을 ON 시켜, 상기 반응조(1510)에서 반응한 반응물을 상기 배출탱크(1600)로 배출하게 된다.
이상과 같이, 본 발명에서는, 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스" 중 미분해 암모니아 가스의 함량을 측정함으로써, 질소포텐셜(KN) 값을 측정하여, 상술한 고가의 질소포텐셜(KN) 측정장비를 대체할 수 있으며, 이를 통하여, 질화로(1400) 내부의 질소포텐셜(KN)을 측정할 수 있다.
이때, 본 발명에서는, 미분해 암모니아 가스의 유량과 함께, 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스" 의 유량을 측정하는 것이 중요하다.
따라서, 본 발명에서는, 상기 전자 유량계(1300)를 통하여, 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스"의 유량을 측정할 수 있다.
한편, 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스"의 유량 또는 질화로의 온도 제어를 통해, 각 단계에서 필요한 질소포텐셜(KN) 값을 제어함으로써, 질화공정을 진행하기 위하여, 상기 "투입 암모니아 가스"의 유량을 제어하는 것이 필요하다.
따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 암모니아 가스 유량 측정부를 포함하는 질화로 시스템은, 상기 저장탱크(1100)와 상기 전자유량계(1300)의 사이에 위치하는 복수개의 유량계(1210, 1220, 1230)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 복수개의 유량계(1210, 1220, 1230)는 제1유량계(1210), 제2유량계(1220) 및 제3유량계(1230)를 포함할 수 있으며, 상기 제1유량계(1210)는 0.5 루베(cubic meter, ㎥) 내지 1 루베(cubic meter, ㎥) 용량의 유량계이고, 상기 제2유량계(1220)는 1루베(cubic meter, ㎥) 내지 3 루베(cubic meter, ㎥) 용량의 유량계이며, 상기 제3유량계(1230)는 3 루베(cubic meter, ㎥) 내지 7 루베(cubic meter, ㎥) 용량의 유량계일 수 있고, 다만, 본 발명에서 상기 복수개의 유량계의 용량을 제한하는 것은 아니다.
또한, 본 발명에 따른 암모니아 가스 유량 측정부를 포함하는 질화로 시스템은, 상기 저장탱크(1100)와 상기 제1유량계(1210)의 사이에 위치하는 제1전자밸브(1110), 상기 저장탱크(1100)와 상기 제2유량계(1220)의 사이에 위치하는 제2전자밸브(1120) 및 상기 저장탱크(1100)와 상기 제3유량계(1230)의 사이에 위치하는 제3전자밸브(1130)를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1유량계(1210)가 0.5 루베(㎥) 용량의 유량계이고, 상기 제2유량계(1220)가 3 루베(㎥) 용량의 유량계이며, 상기 제3유량계(1230)가 7 루베(㎥) 용량의 유량계라고 가정시, 상기 제1전자밸브(1110) 및 상기 제2전자밸브(1120)를 ON 시키는 경우, 상기 저장탱크(1100)로부터 상기 질화로(1400)에 투입되는 "투입 암모니아 가스"는 3.5 루베(㎥)의 유량이 투입되며, 이때, 상기 전자 유량계(1300)에 표시되는 "투입 암모니아 가스"의 유량은 3.5 루베(㎥)에 해당하게 된다.
즉, 상기와 같은, 복수개의 유량계(1210, 1220, 1230) 및 이들을 각각 On/Off하는 전자밸브를 통해, 상기 "투입 암모니아 가스"의 유량을 제어할 수 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (4)

  1. 반응조;
    상기 반응조에 용매를 투입하기 위한 용매저장탱크; 및
    상기 반응조에서 반응한 반응물을 배출하기 위한 배출탱크를 포함하고,
    상기 반응조는, 상기 반응조의 일측에 위치하는 투입구; 상기 반응조의 타측에 위치하는 배출구; 상기 투입구와 상기 용매저장탱크의 사이에 위치하는 제1밸브; 및 상기 배출구와 상기 배출탱크의 사이에 위치하는 제2밸브를 포함하는 암모니아 유량측정부.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 투입구에 잔존 암모니아 가스를 투입하기 위한 가스투입라인을 더 포함하는 암모니아 유량측정부.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 잔존 암모니아 가스는, 미분해 암모니아 가스인 것을 특징으로 하는 암모니아 유량측정부.
  4. 상기 투입구와 상기 가스투입라인의 사이에 위치하는 제3밸브를 더 포함하는 암모니아 유량측정부.
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