JP4934754B1 - 模擬ガス供給装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】模擬ガスを供給できるようにする。複数の原料ガス供給部を集合してなる原料ガス供給部群5と、複数の流量コントローラーを集合してなる流量コントローラー群1,2,3,4と、複数の流量コントローラー群1,2,3,4を集合してなる流量コントローラーシステム100と、模擬ガスを評価装置500に供給する模擬ガス供給管101と、模擬ガスを評価装置に供給せずに排出する模擬ガス排出管102と、模擬ガスの流路を模擬ガス供給管101と模擬ガス排出管102とに切り換える切換え弁6,7,8,9を有し、複数の切換え弁を集合してなる切換え弁システム200と、流量コントローラーシステム100及び切換え弁システム200を制御するための制御部300とを備える。
【選択図】図1
Description
原料ガスを供給する原料ガス供給部を有し、複数の原料ガス供給部を集合してなる原料ガス供給部群と、
各原料ガス供給部に対応して設けられ、各原料ガスの流量を調節する流量コントローラーを有し、複数の流量コントローラーを集合してなる流量コントローラー群と、
複数の流量コントローラー群を集合してなる流量コントローラーシステムと、
各流量コントローラー群で生成される模擬ガスを評価装置に供給する模擬ガス供給管と、
各流量コントローラー群で生成される模擬ガスを評価装置に供給せずに排出する模擬ガス排出管と、
各流量コントローラー群に対応して設けられ、各流量コントローラー群で生成される模擬ガスの流路を模擬ガス供給管と模擬ガス排出管とに切り換える切換え弁を有し、複数の切換え弁を集合してなる切換え弁システムと、
流量コントローラーシステム及び切換え弁システムを制御するための制御部とを備え、
制御部は、
各流量コントローラー群を第1時間間隔ごとに予め設定した流量で変化させ、さらに、各切換え弁を第1時間間隔ごとに切り換えることで、第1時間間隔の間に、第1時間間隔よりも短い第2時間間隔ごとに、各流量コントローラー群からの模擬ガスを所定の順番で連続的に模擬ガス供給管に送る。
第2時間間隔は、等間隔の時間で設定されており、
第1時間間隔は、第2時間間隔に流量コントローラー群の数を乗じた値で設定される。
原料ガス供給部群は、
所定の原料ガスに対して、濃度の高い原料ガス供給部と濃度の低い原料ガス供給部とを備えており、
制御部は、
生成する模擬ガスにおける所定の原料ガスの濃度が所定濃度より高い場合は、濃度の高い原料ガス供給部から原料ガスを供給し、
生成する模擬ガスにおける所定の原料ガスの濃度が所定濃度より低い場合は、濃度の低い原料ガス供給部から原料ガスを供給する。
制御部は、
所定時間の間、模擬ガスにおける各原料ガスの濃度を変化せず、その後に、各原料ガスの濃度を変化する場合、
所定時間の間、所定の流量コントローラー群からの一定濃度の模擬ガスを模擬ガス供給管に送り、
所定時間が経過する第1時間前まで、所定の流量コントローラー群以外の流量コントローラー群からの模擬ガスの流量を0とする。
先ず、第1実施形態の模擬ガス供給装置を説明する。
図1の通り、模擬ガス供給装置は、原料ガス供給部群5を備える。原料ガス供給部群5は、N2ボンベからなるN2ガス供給部50、O2ボンベからなるO2ガス供給部51、CO2ボンベからなるCO2ガス供給部52、COボンベからなるCOガス供給部53、C3H6ボンベからなるC3H6ガス供給部54を集合してなる。そして、N2ガス供給部50はN2ガスを供給し、O2ガス供給部51はO2ガスを供給し、CO2ガス供給部52はCO2ガスを供給し、COガス供給部53はCOガスを供給し、C3H6ガス供給部54はC3H6を供給する。N2ガス、O2ガス、CO2ガス、COガス及びC3H6ガスは、模擬ガスを生成するための原料ガスとなる。
そして、第1切換え弁6は、第1混合管15に接続される。第1切換え弁6は、第1供給管60及び第1排出管61に接続され、第1混合管15で生成された模擬ガスの流路を、第1供給管60と第1排出管61とに切り換える。また、第2切換え弁7は、第2混合管25に接続される。第2切換え弁7は、第2供給管70及び第2排出管71に接続され、第2混合管25で生成された模擬ガスの流路を、第2供給管70と第2排出管71とに切り換える。また、第3切換え弁8は、第3混合管35に接続される。第3切換え弁8は、第3供給管80及び第3排出管81に接続され、第3混合管35で生成された模擬ガスの流路を、第3供給管80と第3排出管81とに切り換える。また、第4切換え弁9は、第4混合管45に接続される。第4切換え弁9は、第4供給管90及び第4排出管91に接続され、第4混合管45で生成された模擬ガスの流路を、第4供給管90と第4排出管91とに切り換える。
表2の通り、第1流量コントローラー群1は、4秒(第1時間T1)ごとに、各原料ガスの濃度を流量コントローラー10〜14によって変化させる。そして、4秒(第1時間T1)ごとに、第1切換え弁6を切り換えて、第1流量コントローラー群1からの模擬ガスを、4秒(第1時間T1)ごとに1秒(第2時間T2)の間、模擬ガス供給管101を介して評価装置500へ送る。表2に示された太枠で囲まれた時間に、第1流量コントローラー群1からの模擬ガスが、評価装置500へ送られる。
このように、4秒(第1時間T1)の間に、1秒(第2時間T2)ごとに、第1〜第4流量コントローラー群1,2,3,4からの模擬ガスを順番に連続的に模擬ガス供給管101を介して評価装置500へ送る。
次に、第2実施形態の模擬ガス供給装置を説明する。なお、第1実施形態と同様の構成については、説明を省略する。
第2実施形態では、原料ガス供給部群5は、所定の原料ガスに対して、濃度の高い原料ガス供給部と濃度の低い原料ガス供給部とを備える。本実施形態では、O2ガスについて、100%濃度のO2ガスを有する100%O2ガス供給部と、10%濃度のO2ガスを有する10%02ガス供給部とを備える。また、COガスについて、100%濃度のCOガスを有する100%COガス供給部と、10%濃度のCOガスを有する10%C0ガス供給部とを備える。また、C3H6ガスについて、20%濃度のC3H6ガスを有する20%C3H6ガス供給部と、2%濃度のC3H6ガスを有する2%C3H6ガス供給部とを備える。
次に第3実施形態の模擬ガス供給装置を説明する。なお、第1及び第2実施形態と同様の構成については、説明を省略する。
流量コントローラーシステム100における流量コントローラー群及び切換え弁システム200における切換え弁のライン数(上記実施形態では4ライン)は、各原料ガスの流量、制御部から流量コントローラーシステム及び切換え弁システムまでの応答速度、原料ガス供給部の数、第2時間T2の間隔などによって決定される。例えば、各原料ガスの流量が少ない場合、速度が遅く、所定の濃度及び流量に達するまでの時間が長くなるので、上記ライン数を多くする必要がある。また、各原料ガスの数が多くなると、干渉する要因が増え、さらに、混合管までの距離も長くなり、管の内容積が増え、所定の濃度及び流量に達するまでの時間が長くなるので、上記ライン数を多くする必要がある。
また、原料ガスの流量が少ない場合、通常の管の内容積では、速度が遅くなり、所定の濃度まで混合するのに時間がかかるので、通常よりも極力小さな管の内容積として、速度をできるだけ速くすることが好ましい。また、各原料ガスを混合する混合管の代わりに、各原料ガスを導入して混合する混合チャンバーでもよい。
2 第2流量コントローラー群
3 第3流量コントローラー群
4 第4流量コントローラー群
5 原料ガス供給部群
6 第1切換え弁
7 第2切換え弁
8 第3切換え弁
9 第4切換え弁
10〜14 第1流量コントローラー群の流量コントローラー
20〜24 第2流量コントローラー群の流量コントローラー
30〜34 第3流量コントローラー群の流量コントローラー
40〜44 第4流量コントローラー群の流量コントローラー
50〜54 原料ガス供給部
100 流量コントローラーシステム
200 切換え弁システム
300 制御部
500 評価装置
101 模擬ガス供給管
102 模擬ガス排出管
T1 第1時間
T2 第2時間
Claims (4)
- 原料ガスを供給する原料ガス供給部を有し、複数の前記原料ガス供給部を集合してなる原料ガス供給部群と、
前記各原料ガス供給部に対応して設けられ、前記各原料ガスの流量を調節する流量コントローラーを有し、複数の前記流量コントローラーを集合してなる流量コントローラー群と、
複数の前記流量コントローラー群を集合してなる流量コントローラーシステムと、
前記各流量コントローラー群で生成される前記模擬ガスを評価装置に供給する模擬ガス供給管と、
前記各流量コントローラー群で生成される前記模擬ガスを前記評価装置に供給せずに排出する模擬ガス排出管と、
前記各流量コントローラー群に対応して設けられ、前記各流量コントローラー群で生成される前記模擬ガスの流路を前記模擬ガス供給管と前記模擬ガス排出管とに切り換える切換え弁を有し、複数の前記切換え弁を集合してなる切換え弁システムと、
前記流量コントローラーシステム及び前記切換え弁システムを制御するための制御部とを備え、
前記制御部は、
前記各流量コントローラー群を第1時間間隔ごとに予め設定した流量で変化させ、さらに、前記各切換え弁を前記第1時間間隔ごとに切り換えることで、前記第1時間間隔の間に、前記第1時間間隔よりも短い前記第2時間間隔ごとに、前記各流量コントローラー群からの前記模擬ガスを所定の順番で連続的に前記模擬ガス供給管に送ることを特徴とする模擬ガス供給装置。 - 前記第2時間間隔は、等間隔の時間で設定されており、
前記第1時間間隔は、前記第2時間間隔に前記流量コントローラー群の数を乗じた値で設定されることを特徴とする請求項1に記載の模擬ガス供給装置。 - 前記原料ガス供給部群は、
所定の前記原料ガスに対して、濃度の高い前記原料ガス供給部と濃度の低い前記原料ガス供給部とを備えており、
前記制御部は、
生成する前記模擬ガスにおける前記所定の原料ガスの濃度が所定濃度より高い場合は、前記濃度の高い原料ガス供給部から前記原料ガスを供給し、
生成する前記模擬ガスにおける前記所定の原料ガスの濃度が前記所定濃度より低い場合は、前記濃度の低い原料ガス供給部から前記原料ガスを供給することを特徴とする請求項1又は2に記載の模擬ガス供給装置。 - 前記制御部は、
所定時間の間、前記模擬ガスにおける前記各原料ガスの濃度を変化せず、その後に、前記各原料ガスの濃度を変化する場合、
前記所定時間の間、所定の前記流量コントローラー群からの一定濃度の前記模擬ガスを前記模擬ガス供給管に送り、
前記所定時間が経過する前記第1時間前まで、前記所定の流量コントローラー群以外の前記流量コントローラー群からの前記模擬ガスの流量を0とすることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の模擬ガス供給装置。
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