フロート式流量計カテゴリ真・MFC千夜一夜物語(第1期)ezj_deco02Comment(0)半導体プロセス用途から、エネルギー、分析分野などに幅広く使われるようになったMFC(マスフローコントローラー)ですが、ではそのライバルとなる機器は、いったい何でしょうか?黎明期の半導体プロセスガス制御で、MFCより前に使われていたのは、フロート式流量計(フローメーター)でした。皆さんの中にも馴染みの深い方がおられるかもしれません。簡単に表現しますとガラス管に流量目盛りがきってあって、下から上にガスが流れて、浮き上がった玉(浮き子)の位置で流量を指示するタイプの流量計です。両者の違いをざっと眺めてみましょう。・比較するとコストが安いこう眺めてきますとどちらが優れている、という論点でこの二者を論じる事に意味はないですね?その証拠にMFCが台頭した今でもフロート式流量計は流量表示・制御の第一線で使われています。通信による遠隔操作、危険なガスへの対応といった分野ではMFCに軍配が上がりますが、コスト・電源不要というフロート式流量計の強みが、高く評価される用途があるのです。その8カテゴリ真・MFC千夜一夜物語(第1期)ezj_deco02Comment(0)高温用MFC(マスフローコントローラー)に関するお話のまとめです。高温用MFCというMFCは非常に特殊な用途で用いられるMFCです。本来この大気圧(1013hPa近辺)では、気体いられないような材料(液体、固体)に対して温度を上げ、圧力を下げることで気化させ、ガスとして搬送する必要のある実験・生産設備で用いられる、自身がある程度の高温環境で使用できるような構成にチューンされたMFCと言うことになります。市販車をフルチューンして作られたレーシングカーのようなものですね。市販車に対して、サーキットでのスピード競技専用に改造されたレーシングカーは非常に高性能です。それは限られたフィールドでに限られます。レーシングカーが一般の舗装道路や不整地を市販車のような耐久性を維持しながら走れるか?といえば、かなり難しいものです。サーキットでのみ使用する事を前提として、余計なものを省き、あるレースのゴールまでもてばいい、という思想で作られるレーシングカーと日常生活での汎用性を重視した市販車とは全く別物であるからです。繊細なレーシングカー用のエンジンは、シフトミスをしたらオーバーレブして壊れてしまうこともあります。通常MFCと高温用の関係もそれと同じ、と考えて頂ければよいかと思います。高温用MFCは、特定材料向けで温度、使用圧力を限定して性能を引き上げたMFCです。センサーにかかる温度はベースになったモデルより高くなり、センサー線の消耗は激しくなります。寿命は短くなる方向へいきます。高温・減圧環境で気相となっていても各々のマージンがあまりありませんから、バルブなどで断熱膨張を起こせば、即再液化しやすい状態で使用されているため、ちょっとした不注意でバルブのつまりを起こしてしまいがちです。高温MFCは、メーカーでの製造ラインでも製造に非常に工数と熟練を必要とする製品です。その為、購入金額も決してお安くはない設定になっていると思います。あらゆる意味で非常にナーバスなところのある高温MFCですから、設置環境、用法を誤らないよう慎重にお使い下さいね。その7カテゴリ真・MFC千夜一夜物語(第1期)ezj_deco02Comment(0)高温用MFC(マスフローコントローラー)に関するお話をしたいと思います。前回、高温MFCの温調に関してお話ししましたが、そこでコールドスポットというお話をしました。そもそもは昇温して気化した材料を再液化しないよう配管系を温めてやるのですが、その基本として「下流側に行くに従ってヒーター温度を上げる=温度勾配を付ける」という手法が推奨されています。配管系に最適な温度勾配を与えるというのは、実はなかなか難しいことなのです。闇雲に下流側の温度設定を高くするだけでは、上手くいかないこともあるのです。前回お話ししましたように配管機器には個々に熱容量差があります。ヒーターが均一に熱をかけることができるのか?ということ、ヒーターの温度制御に使われる測温抵抗体の設置場所による温度測定の誤差、そして温度制御を行う温調器自体の性能の機種や固体差等も要素として存在します。基本的な問題ですが、配管やMFCにちゃんとヒーターを設置できているか?という事もあります。配管はストレートな部位だけではなく、曲げがあったり、エルボー、クロスなどの継手があったりします。現実ではヒーターをそれに密着させるのはなかなか難しいものです。高温MFC本体にヒーターを設置する場所に関して、たまに質問を頂きますのでお話ししておきます。現実にDecoがお伺いした現場で図の左のようなヒーターの巻き方をされていたお客様がおられました。高温MFCをヒーティングする趣旨を考えて頂ければ当然なのですが、左の例のように気化した材料が接しないような部位を昇温しても何の意味もありません。MFCの接ガス部分は、ほとんどの場合下部のSUSブロックの中にあります。右の例のように底面、もしくは底面+側面を凹字型にヒーティング頂くのが最適な箇所となります。MFCを高温用にする、ヒーターをただ設置する、温度を蒸気圧曲線から設定する・・・それだけでは決して高温材料搬送配管システムは上手く動かないということですね。その6カテゴリ真・MFC千夜一夜物語(第1期)ezj_deco02Comment(0)高温用MFC(マスフローコントローラー)に関するお話をしたいと思います。高温MFCは高温環境で使用できるMFCですが、自らが昇温機能を持って目標温度まで温度を上げる事はできません。中にはセルフヒーティング型と呼ばれるヒーターユニットをオプション装着した製品もありますが、あくまでそれは装着したオプションにその機能があるという事です。高温MFCを昇温する方法は、どういったものがいいのでしょうか?一般的な方法としては、2通りあります。1つは、配管システムごと恒温槽にいれる方法です。1つは配管にテープヒーター等を巻き付け昇温する方法です。この方法で昇温するときに留意すべき点があります。他の配管系と、MFC部分の温調を分けて独立した温度制御を行うことです。前にもご説明しましたがMFCを構成するSUSのボディは他の配管機器や他の配管パイプよりも体積が大きい=熱容量が大きいので、一緒に温度制御をかけた場合、温度センサーの位置によってはMFCだけが充分に昇温されないような事態が生じ、最悪はコールドスポットと化して材料が再液化してしまったりするのです。その5カテゴリ真・MFC千夜一夜物語(第1期)ezj_deco02Comment(0)高温用MFC(マスフローコントローラー)に関するお話をしたいと思います。Decoが高温MFCをお使いになっているお客様からよく頂いた質問です。