KR20160122184A

KR20160122184A - Device for determining the mass flow of a gas or gas mixture having tube-shaped filament arrays nested in one another

Info

Publication number: KR20160122184A
Application number: KR1020167024705A
Authority: KR
Inventors: 미하엘 롱
Original assignee: 아익스트론 에스이
Priority date: 2014-02-13
Filing date: 2015-02-02
Publication date: 2016-10-21
Also published as: WO2015121095A1; CN106104221A; CN106104221B; DE102014101792A1; TWI648521B; TW201537147A

Abstract

본 발명은, 가스 또는 가스 혼합물을 관류시키기 위한, 관류 방향을 갖는 유동 채널 및 서로 동축으로 배치되고 관류 방향에 대해 동축으로 배치된, 각각 나선형으로 제공된 적어도 3개의 전기 전도성 필라멘트(4, 10, 15)를 구비한, 가스 또는 가스 혼합물의 질량 유량을 결정하기 위한 장치에 관한 것으로, 이때 2개의 필라멘트(4, 15)는 관류 방향으로 연속적으로 배치되어 있다. 사용에 바람직한 개선 예를 위해서는 상기 3개의 필라멘트 중 하나의 필라멘트(4)가 관형의 외부 필라멘트 어레이(3)를 형성하고, 상기 외부 필라멘트 어레이 내부에서 관류 방향으로 연속적으로 배치된 상기 필라멘트들(10, 15)은 하나의 축을 규정하는 상기 관류 방향과 관련하여 방사 방향 간격을 두고 배치되도록 제안된다.The invention relates to a flow channel having a perfusion direction for perfusion of a gas or a gas mixture and at least three electrically conductive filaments (4, 10, 15) arranged coaxially with each other and arranged coaxially with respect to the perfusion direction, , Wherein the two filaments (4, 15) are arranged continuously in the direction of the flow of the gas or gas mixture. One preferred filament (4) of the three filaments forms a tubular outer filament array (3), and the filaments (10, 10) arranged continuously in the direction of flow in the outer filament array, 15 are arranged radially spaced relative to the flow direction defining one axis.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a device for determining the mass flow rate of a gas or gas mixture having interdigitated tubular filament arrays. BACKGROUND OF THE INVENTION < RTI ID = 0.0 > [0001]

본 발명은, 가스 또는 가스 혼합물을 관류시키기 위한, 관류 방향을 갖는 유동 채널 및 서로 동축으로 배치되고 관류 방향에 대해 동축으로 배치된, 각각 나선형으로 제공된 적어도 3개의 전기 전도성 필라멘트를 구비한, 가스 또는 가스 혼합물의 질량 유량을 결정하기 위한 장치에 관한 것으로, 이때 2개의 필라멘트는 관류 방향으로 연속적으로 배치되어 있고, 이때 상기 3개의 필라멘트 중 하나의 필라멘트는 관형의 외부 필라멘트 어레이를 형성하며, 상기 외부 필라멘트 어레이 내부에서 관류 방향으로 연속적으로 배치된 상기 필라멘트들은 하나의 축을 규정하는 상기 관류 방향과 관련하여 방사 방향 간격을 두고 배치되어 있다.The present invention relates to a gas or gas mixture comprising a flow channel having a perfusion direction for perfusion of a gas or a gas mixture and at least three electrically conductive filaments arranged coaxially with each other and arranged coaxially with respect to the perfusion direction, Wherein one of the three filaments forms a tubular outer filament array, the outer filament of the outer filament is connected to the outer filament, The filaments arranged continuously in the direction of the perfusion inside the array are arranged at radial intervals with respect to the perfusion direction defining one axis.

상기 유형의 장치는 독일 특허 출원서 DE 33 20 561 A1호에 기술된다. 상기 출원서에 기술된 질량 유량계는 유량의 주 흐름(main flow)이 통과하는 유동 채널 및 바이패스 라인(bypass line)을 구비한다. 상기 바이패스 라인의 관을 중심으로 둘레에는 3개의 필라멘트 어레이가 축 방향으로 연속적으로 배치되어 있다. 하나의 관통 필라멘트 어레이가 3개의 내부 필라멘트 어레이를 관형으로 둘러싼다.An apparatus of this type is described in German Patent Application DE 33 20 561 A1. The mass flow meter described in this application has a flow channel and a bypass line through which the main flow of the flow passes. And three filament arrays are continuously arranged in the axial direction around the tube of the bypass line. One perforated filament array tubularly surrounds three internal filament arrays.

미국 특허 출원서 US 4,341,107 또는 US 3,650,151은 각각 질량 유량 센서 또는 질량 유량계를 형성하는 센서 소자를 기술한다. 상기 질량 유량계는 3개의 나선형 필라멘트를 구비하고, 상기 필라멘트들은 동축으로 연속적으로 배치되어 있다. 상기 필라멘트들을 형성하는 3개의 와이어는 유동 채널을 둘러싸는데, 상기 유동 채널을 통해서 질량 유량이 결정되어야 하는 가스가 흐른다. 상기 질량 유량은 열량 측정법으로 결정되고, 이때 열이 상기 필라멘트들을 통해 상기 유동 채널을 관류하는 가스 내로 공급된다. 하나의 필라멘트에서 다른 필라멘트로의 열 전달은 필라멘트들의 온도에 의해 검출된다. 이를 위해, 상기 필라멘트들은 그 전기 전도성이 온도에 의존하는 와이어들에 의해 형성된다.US patent application US 4,341,107 or US 3,650,151 describes a sensor element forming a mass flow sensor or a mass flow meter, respectively. The mass flow meter has three spiral filaments, and the filaments are arranged coaxially and continuously. The three wires forming the filaments surround the flow channel through which the mass flow rate is to be determined. The mass flow rate is determined by calorimetry, wherein heat is fed into the gas flowing through the flow channels through the filaments. Heat transfer from one filament to another filament is detected by the temperature of the filaments. To this end, the filaments are formed by wires whose electrical conductivity depends on temperature.

캐리어 가스 내에서 운반되는 고체 또는 액체 출발 물질의 증기의 질량 유량을 결정하기 위한 방법 및 장치는 독일 특허 출원서 DE 10 2011 051 931 A1호에 기술된다. 이와 같은 방법 또는 본 발명에 따른 방법에서는 캐리어 가스가 캐리어 가스 공급 채널을 통해 질량 유량계 또는 질량 유량 측정기 내로 공급된다. 이와 같은 질량 유량 측정기에 의해 상기 캐리어 가스의 질량 유량이 결정되거나, 또는 질량 유량계일 경우에는 상기 캐리어 가스의 질량 유량이 설정된다. 이와 같은 질량 유량은 혼합 구역에서 고체 또는 액체 출발 물질의 증기와 혼합된다. 이를 위해, 상기 액체 또는 고체 출발 물질은 우선 에어로졸로 변환된다. 그런 다음 상기 에어로졸은 증발기 내에서 증발한다. 이와 같은 방식으로 유동 채널 내로 공급된 증기 또는 유동 채널 내부에서 발생한 증기는 후속하여 제 2 질량 유량 측정기로 공급되고, 상기 제 2 질량 유량 측정기는 캐리어 가스와 증기 혼합물의 질량 유량을 결정한다. 2개의 측정값을 상호 연관시킴으로써, 상기 증기의 질량 유량이 검출된다. 상기 제 2 질량 유량 측정기는 유동 방향으로 연속적으로 놓이는 필라멘트들을 구비하고, 상기 필라멘트들에 의해 하나의 필라멘트에서 다른 필라멘트로의 열 운반이 결정된다. 상기 상호 연관 방법에 의해 캐리어 가스 증기 혼합물의 질량 유량으로부터 캐리어 가스의 질량 유량이 제외됨으로써, 결과적으로 출력값으로 순증기(pure vapour)의 질량 유량만이 남게 된다. 이와 같은 질량 유량에 의해 증기의 공급, 다시 말해 특히 에어로졸의 공급이 조절되고, 그 결과 상기 장치에 의해 증기의 조절된 질량 유량이 생성될 수 있다. 이와 같은 증기는 코팅 장치에 공급되고, 상기 코팅 장치 내에서 상기 증기는 가열된 가스 유입 부재로부터 공정 챔버 내로 유입된다. 상기 공정 챔버 내에는 냉각된 기판 캐리어 상에 놓인 기판이 위치한다. 이와 같은 기판상에서 상기 계량 공급된 증기는 층으로 응결되어야 한다. 상기 제 1 질량 유량계 내로 캐리어 가스의 공급은 대기압을 초과하는 압력에서 이루어진다. 상기 제 1 질량 유량 측정기 하류에 배치된 유동 채널 시스템 내의 압력은 1 내지 10mbar의 범위 내에 놓인다. 상기 제 1 질량 유량계는 말하자면 스로틀(throttle)로서 작용한다. 상기 하류에 배치된 유동 채널 시스템 내 압력은 압력 조절기에 의해 조절되는데, 상기 압력 조절기는 상기 공정 챔버의 하류에 배치되어 있는 진공 펌프와 상호작용한다.A method and apparatus for determining the mass flow rate of vapor of a solid or liquid starting material carried in a carrier gas is described in German patent application DE 10 2011 051 931 A1. In such a method or the method according to the invention, the carrier gas is fed into the mass flow meter or the mass flow meter through the carrier gas supply channel. The mass flow rate of the carrier gas is determined by the mass flow meter, or when the mass flow meter is used, the mass flow rate of the carrier gas is set. This mass flow rate is mixed with the vapor of the solid or liquid starting material in the mixing zone. To this end, the liquid or solid starting material is first converted to an aerosol. The aerosol then evaporates in the evaporator. The vapor produced in the flow channel in this manner or generated in the flow channel is subsequently supplied to the second mass flow meter, which determines the mass flow rate of the carrier gas and the vapor mixture. By correlating the two measured values, the mass flow rate of the vapor is detected. The second mass flowmeter has filaments that are continuously placed in the flow direction, and the heat transfer from one filament to the other filament is determined by the filaments. The mass flow rate of the carrier gas is excluded from the mass flow rate of the carrier gas vapor mixture by the above-mentioned correlation method, so that only the mass flow rate of the pure vapor remains as the output value. Such a mass flow rate regulates the supply of steam, in particular the supply of aerosols, so that a controlled mass flow rate of the steam can be produced by the apparatus. Such vapor is supplied to a coating apparatus in which the vapor enters the process chamber from a heated gas inlet member. A substrate placed on a cooled substrate carrier is located in the process chamber. The vapor supplied and metered on such a substrate must condense into a layer. The supply of the carrier gas into the first mass flowmeter is performed at a pressure exceeding the atmospheric pressure. The pressure in the flow channel system disposed downstream of the first mass flowmeter lies in the range of 1 to 10 mbar. The first mass flow meter functions as a throttle, so to speak. The pressure in the downstream flow channel system is regulated by a pressure regulator, which interacts with a vacuum pump located downstream of the process chamber.

유럽 특허 출원서 EP 2 057 454 B1호는 증발한 유기 재료의 압력을 측정하기 위한 피라니 유형(pirani type)의 진공계(vacuum gauge)를 기술한다. 서로 가깝게 놓인 2개의 필라멘트는 가열되고, 이때 상기 필라멘트들을 통해 전류가 흐른다. 상기 필라멘트들의 온도는 전기 저항의 변경에 의해 측정된다.European Patent Application EP 2 057 454 B1 describes a vacuum gauge of the Pirani type for measuring the pressure of vaporized organic materials. The two filaments placed close to each other are heated, and current flows through the filaments. The temperature of the filaments is measured by changing the electrical resistance.

미국 특허 출원서 US 6,370,950 B1호 및 US 6,629,456 B2호에는 가스 형태의 매질의 질량 유량을 측정하기 위한 질량 유량 측정기가 공지되어 있다. 가열 소자들 내로 상응하는 전력이 공급됨으로써, 상기 가열 소자들의 온도차는 영(zero)으로 유지된다.U.S. Patent Application Nos. 6,370,950 B1 and 6,629,456 B2 disclose mass flow meters for measuring the mass flow rate of gaseous media. By supplying corresponding power into the heating elements, the temperature difference of the heating elements is maintained at zero.

미국 특허 출원서 US 8,069,718 B2호에는 가열 소자가 가스 온도보다 높은 온도로 유지되는 질량 유량 측정기가 공지되어 있다. 가열 소자들에는 불순물들이 축적될 수 있다. 적합한 조절 공정에 의해서 온도는 불순물들의 경우에 따른 축적과 관계없이 일정한 값으로 유지된다.U.S. Patent Application No. 8,069,718 B2 discloses a mass flow meter in which the heating element is maintained at a temperature higher than the gas temperature. Impurities may accumulate in the heating elements. By a suitable regulating process, the temperature is maintained at a constant value regardless of the accumulation of impurities in the case.

본 발명의 과제는 종래의 질량 유량 측정 장치를 사용에 바람직하게 개선하는 것이다.The object of the present invention is to improve the conventional mass flow rate measuring apparatus favorably.

상기 과제는 청구범위에 제시된 본 발명에 의해 해결된다.The above-mentioned problems are solved by the present invention as set forth in the claims.

우선적으로 그리고 실질적으로, 3개의 필라멘트 중 하나의 필라멘트가 관형의 외부 필라멘트 어레이를 형성하고, 상기 외부 필라멘트 어레이 내부에서 관류 방향으로 연속적으로 배치된 필라멘트들은 ―관류 방향에 의해 규정된 축과 관련하여― 방사 방향 간격을 두고 배치되도록 제안된다. 이 경우, 2개의 내부 필라멘트 어레이가 유동 채널 내에 배치되어 있을 뿐만 아니라, 외부 필라멘트 어레이도 유동 채널 내에, 그러나 적어도 상기 유동 채널의 가장자리에 배치되어 있는 경우가 바람직하다. 바람직하게 상기 3개의 필라멘트 어레이는 중공 실린더형/관형 몸체를 형성한다. 방사 방향으로 외부의 필라멘트 어레이는 바람직하게, 선행 기술에서 중앙 필라멘트 어레이가 수행하는 기능을 수행한다. 상기 2개의 내부 필라멘트 어레이는 바람직하게, 선행 기술에서 ―중앙 필라멘트와 관련하여― 상류 및 하류에 있는 필라멘트가 수행하는 기능을 수행한다. 상기 관형 몸체들은 지지 몸체를 포함할 수 있다. 이 경우, 세라믹 관(ceramic tube)이 고려될 수 있는데, 상기 세라믹 관상에는 와이어에 의해 형성된 필라멘트가 감겨 있다. 바람직하게는 오로지 외부 필라멘트 어레이에만 상기 유형의 지지 몸체가 설치되어 있다. 또한, 하나 또는 다수의 필라멘트 어레이가 지지 몸체 없이 설계되도록 제안된다. 본 출원서에서도 와이어들에 의해 형성된 필라멘트들은 고정 수단에 의해 나선형으로 고정될 수 있다. 이 경우, 상기 필라멘트들을 관형 지지 몸체의 외벽 상에 고정하는 것과 동일한 고정 수단이 고려될 수 있다. 바람직하게 상기 2개의 내부 필라멘트 어레이는 캐리어를 갖지 않는다. 필라멘트들로 사용되는 와이어들은 전류의 관류시 가열되는 특성이 있다. 또한, 상기 와이어들은 온도에 의존하는 전기 저항을 가짐으로써, 결과적으로 필라멘트들의 온도는 저항 측정에 의해 결정될 수 있다. 상기 외부 필라멘트 어레이를 제조하는 것은 상응하는 길이로 절단된 세라믹 관을 제공함으로써 이루어지는데, 상기 세라믹 관상에는 필라멘트를 형성하는 와이어가 감긴다. 서로 간격을 두고 개별 나선들을 고정하는 것은 고체로 경화될 수 있는 페이스트 세라믹 합성물을 적용함으로써 이루어진다. 캐리어를 갖지 않는 필라멘트 어레이를 제조하는 것은 필라멘트를 형성하는 와이어가 사라지는 관형 캐리어, 예를 들어 연성 재료로 이루어진 캐리어, 예컨대 테프론(teflon)으로 이루어진 캐리어 상에 감김으로써 이루어진다. 이와 같은 사라지는 캐리어 상에 감긴 나선들은 위에서 언급된 페이스트 세라믹 합성물을 적용함으로써 고정된다. 상기 세라믹 합성물이 경화된 이후에 상기 사라지는 캐리어가 제거된다. 외부 필라멘트 어레이의 축 방향 길이는, 상기 외부 필라멘트 어레이 내부에 2개의 내부 필라멘트 어레이가 서로 간격을 두고 배치될 수 있도록, 그리고 각각 이웃한 외부 필라멘트 어레이의 단부면에 대해 간격을 두고 배치될 수 있도록 측정된다. 상기 외부 필라멘트 어레이 내에 상기 내부 필라멘트 어레이를 방사 방향으로 고정하는 것은 연결 접촉부들을 통해 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 외부 필라멘트 어레이의 나선 중간 공간을 통과하는 필라멘트들의 와이어 섹션이 고려된다. 상기 연결 접촉부들은 지지 몸체의 개구들을 통과할 수 있고, 위에서 언급된 세라믹 페이스트에 의해 상기 개구들 내에 고정될 수 있다. 그러나 보조 센터링 수단, 예컨대 핀(pin) 또는 다공성 몸체를 사용할 수도 있으며, 상기 보조 센터링 수단들을 이용하여 외부 필라멘트 어레이 내의 내부 필라멘트 어레이는 상기 외부 필라멘트 어레이에 대해 동축으로 고정된다. 상기 외부 필라멘트 어레이는 마찬가지로 상기 연결 접촉부들에 의해 유동 채널의 내벽에 방사 방향으로 고정될 수 있다. 이 경우에도 대안적으로 다른 고정 수단이 사용될 수 있는데, 예컨대 방사 방향 핀 또는 다공성 몸체가 사용될 수 있다. 외부 필라멘트 어레이로부터 내부 필라멘트 어레이들의 방사 방향 간격은, 상기 내부 필라멘트 어레이와 상기 외부 필라멘트 어레이 사이의 중간 공간을 통해 가스 흐름이 관류할 수 있도록 선택된다. 이와 같은 가스 흐름에 의해 방사 방향으로 상호 삽입된 2개의 필라멘트 어레이 사이에서 열 운반이 발생할 수 있다. 바람직하게 상기 열 운반은 방사 방향 외부의 필라멘트 어레이에서 방사 방향 내부의 필라멘트 어레이로 이루어진다. 이를 위해, 상기 방사 방향 외부의 필라멘트 어레이는 상기 내부 필라멘트 어레이보다 높은 온도를 갖는다. 상기 2개의 내부 필라멘트 어레이는 축 방향으로 서로 간격을 두고 있다. 상기 간격은 바람직하게, 상기 2개의 내부 필라멘트 어레이가 유동 채널을 관류하는 가스를 통해 열적으로 영향을 받도록 선택된다. 상기 가스를 통해 대류성(convective) 열 전달뿐만 아니라, 전도성 열 전달도 발생할 수 있다. 상기 내부 필라멘트 어레이들과 상기 외부 필라멘트 어레이의 물리적 연결부는, 이러한 물리적 연결부를 통해 단지 최소의 열 흐름이 흐르도록 설계되어 있다. 본 발명에 따른 어레이에 의해서 종래의 필라멘트 어레이의 다이내믹(dynamic)이 개선된다. 센서와 가스 혼합물 사이의 접촉면은 삽입된 동축 어레이에 의해 현저히 확대된다. 상기 접촉면은 독일 특허 출원서 DE 10 2013 106 863에 기술되는 센서 어레이의 접촉면보다 적어도 10배만큼 더 크다. 바람직하게 외부 관 소자는 온도가 2개의 내부 관 소자의 온도를 초과하도록 가열된다. 그러나 상기 온도는 상기 가스 혼합물을 형성하는 가스 분자의 파괴 한계에는 미달한다. 상기 외부 필라멘트 어레이의 필라멘트 및 상기 2개의 내부 필라멘트 어레이의 필라멘트는 능동 가열된다. 외부 필라멘트가 열원으로 기능하는 반면, 내부 필라멘트들은 센서로 기능한다.First and foremost, the filaments of one of the three filaments form a tubular outer filament array, and the filaments arranged continuously in the direction of perfusion within the outer filament array are oriented in relation to the axis defined by the perfusion direction, Radially spaced apart. In this case, it is preferable that not only the two internal filament arrays are arranged in the flow channel but also the external filament array is arranged in the flow channel, but at least at the edge of the flow channel. Preferably, the three filament arrays form a hollow cylindrical / tubular body. The radially outer filament arrays preferably perform the functions performed by the central filament arrays in the prior art. The two inner filament arrays preferably perform the functions performed by the filaments upstream and downstream in relation to the central filament in the prior art. The tubular bodies may include a support body. In this case, a ceramic tube may be considered, on which a filament formed by a wire is wound. Preferably only the outer filament arrays are provided with a support body of this type. It is also proposed that one or more filament arrays are designed without a support body. In this application, the filaments formed by the wires can be fixed spirally by the fixing means. In this case, the same fixing means as that for fixing the filaments on the outer wall of the tubular support body can be considered. Preferably, the two internal filament arrays have no carriers. The wires used as filaments have the property of being heated upon current flow. In addition, the wires have a temperature-dependent electrical resistance so that the temperature of the filaments can be determined by resistance measurements. Fabricating the outer filament array is accomplished by providing a ceramic tube cut to a corresponding length, on which wire forming the filament is wound. Fixing the individual spirals to each other at intervals is accomplished by applying a paste ceramic composition that can be solidified to a solid. The production of a filament array without a carrier is accomplished by winding it on a carrier made of a tubular carrier, for example a carrier made of a soft material, such as teflon, in which the wires forming the filament disappear. Spirals wound on such a disappearing carrier are fixed by applying the above-mentioned paste ceramic composition. After the ceramic composite is cured, the disappearing carrier is removed. The axial length of the outer filament array is such that two inner filament arrays within the outer filament array can be spaced apart from one another and spaced apart from each other on the end surface of each of the adjacent outer filament arrays do. Radially fixing the inner filament array within the outer filament array can be accomplished through connecting contacts. In this case, the wire section of the filaments passing through the spiral intermediate space of the outer filament array is considered. The connection contacts can pass through the openings of the support body and can be secured within the openings by the above-mentioned ceramic paste. However, it is also possible to use an auxiliary centering means, for example a pin or a porous body, in which the inner filament arrays in the outer filament arrays are coaxially fixed with respect to the outer filament arrays by means of said auxiliary centering means. The outer filament arrays can likewise be radially fixed to the inner wall of the flow channel by the connecting contacts. Alternatively, other fastening means may be used in this case, for example a radial fin or a porous body may be used. The radial spacing of the inner filament arrays from the outer filament arrays is selected to allow the gas flow to pass through an intermediate space between the inner filament arrays and the outer filament arrays. Such gas flow may cause heat transfer between two filament arrays interleaved in the radial direction. Preferably, the heat transfer comprises an array of filaments inside the radial direction in the filament array outside the radial direction. To this end, the filament arrays outside the radial direction have a higher temperature than the internal filament arrays. The two internal filament arrays are spaced apart from each other in the axial direction. The spacing is preferably selected so that the two internal filament arrays are thermally affected through the gas flowing through the flow channels. Conductive heat transfer as well as convective heat transfer can also occur through the gas. The physical connections of the inner filament arrays and the outer filament arrays are designed such that only minimal heat flow flows through these physical connections. The array of the present invention improves the dynamics of the conventional filament arrays. The contact surface between the sensor and the gas mixture is significantly enlarged by the inserted coaxial array. The contact surface is at least 10 times larger than the contact surface of the sensor array described in German patent application DE 10 2013 106 863. Preferably the outer tube element is heated such that the temperature exceeds the temperature of the two inner tube elements. However, the temperature is below the breakdown limit of the gas molecules forming the gas mixture. The filaments of the outer filament array and the filaments of the two inner filament arrays are actively heated. While the outer filament serves as a heat source, the inner filaments serve as a sensor.

이전에 기술된 센서 장치의 사용 목적 및 배치, 그리고 캐리어 가스 내에서 운반되는 증기의 질량 유량을 결정하기 위한 방법은 독일 특허 출원서 DE 10 2011 051 931 A1호에 기술된다. 바람직한 용도 및 바람직한 사용 방법은 독일 특허 출원서 DE 10 2013 106 863에 기술된다. 따라서, 이전에 기술된 2개의 간행물의 내용은 전체적으로 본 특허 출원서의 공개 내용에 함께 수용된다. 본 발명에 따른 방법은, 필라멘트들의 온도가 상기 필라멘트들 내로 공급된 전력의 변동에 의해 사전 결정된 값으로 유지되고, 상기 공급된 전력의 값으로부터 질량 유량이 검출되는 것을 특징으로 한다. 상기 전력은 조절 장치에 의해, 필라멘트들의 온도가 질량 유량 측정기를 통해 흐르는 유량과 관계없이 일정한 온도를 갖도록 선택된다. 이 경우 특히, 각각의 필라멘트에 개별적으로 조절/제어 장치가 할당되어 있고, 상기 조절 장치에 의해 필라멘트는 사전 결정된 온도로 조절된다. 이 경우, 유동 방향으로 제 1의 필라멘트는 유동 방향으로 상기 제 1 필라멘트 다음에 배치된 제 2 필라멘트가 유지하는 온도보다 낮은 제 1 온도로 유지될 수 있다. 상기 필라멘트들은 서로 밀접하게 이웃하여 배치됨으로써, 가스 내로 제공된 열량이 이웃한 필라멘트에도 영향을 미친다. 예를 들어 질량 유량 측정기를 통한 유량이 최소일 경우, 각각의 필라멘트를 중심으로 제 1 등온 필드(isotherm field)가 형성된다. 상류에 놓인 내부 필라멘트는 이와 같은 필라멘트 내로 제공된 전력에 의해서만 가열되지 않는다. 상기 내부 필라멘트는 유동 방향으로 하류에 배치되어 있는 필라멘트 또는 방사 방향 외부의 필라멘트의 열 전도를 통해서도 가열된다. 이 경우, 상기 가열 공정은 실질적으로 오로지 1 내지 10mbar의 전체 압력을 갖는 가스를 통한 열 전도에 의해서만 이루어진다. 상기 필라멘트들은 실질적으로 주변의 고체로부터 열적으로 분리되어 있는데, 다시 말해 특히 상기 필라멘트들을 고정하는 몸체로부터 열적으로 분리되어 있다. 상기 질량 유량 측정기를 통해 더 큰 가스 흐름이 흐르는 경우, 상기 필라멘트들을 중심으로 형성된 등온 필드는 유동 방향으로 이동함으로써, 결과적으로 제 1 등온 필드와 상이한 등온 필드가 형성된다. 이는, 외부 필라멘트보다 낮은 온도를 갖는 상류에 놓인 필라멘트가 방사 방향 외부에 있는 더 고온의 필라멘트의 가열 전력에 의해 약간 더 낮은 온도로 가열되는 결과를 야기한다. 그 결과, 온도를 일정하게 유지하기 위해서는 상류에 배치된 내부 필라멘트 내로, 하류에 놓인 내부 필라멘트 내로 공급되는 전력보다 높은 전력이 공급되어야 한다. 하류에 배치된 방사 방향 내부의 필라멘트의 온도는 외부 필라멘트의 온도보다 낮다. 질량 유량 측정기 내에서 유량이 멈추어 있거나 적은 경우, 상기 하류에 배치된 내부 필라멘트는 상기 방사 방향 외부의 필라멘트로부터 출발하는 열 흐름에 의해 영향을 받는다. 상기 질량 유량 측정기를 통해 더 큰 가스 유량이 흐르는 경우, 상기 방사 방향 외부의 필라멘트로부터 상기 하류에 배치된 내부 필라멘트에 변형된 방식으로 열이 공급되는데, 특히 상류에 놓인 필라멘트보다 더 많은 열이 공급됨으로써, 결과적으로 방사 방향 내부의 필라멘트들의 온도를 일정하게 유지하기 위해 방사 방향 내부에 있는 2개의 필라멘트에는 상이한 열량이 공급되어야 한다. 상기 필라멘트들이 제조된 제작 재료는 온도에 의존적인 저항을 가짐으로써, 결과적으로 필라멘트를 통한 전류 및 필라멘트에 인가된 전압으로부터 상기 필라멘트의 온도가 결정될 수 있다. 상기 필라멘트들이 유지하는 온도는 증기의 파괴 온도보다 낮다. 그러나 상기 온도는 증기의 응결 온도보다는 높다. 또한, 캐리어 가스 증기 혼합물이 관류하는 유동 채널들의 온도도 증기의 응결 온도보다 높다. 예를 들어 상기 캐리어 가스 증기 혼합물의 온도를 결정하기 위해서는 하나의 추가 필라멘트 또는 다수의 추가 필라멘트가 제공될 수 있다. 이와 같은 추가 필라멘트는 외부 필라멘트 어레이의 상류 또는 하류에 배치될 수 있다. 상기 추가 필라멘트는 상기 외부 필라멘트 어레이에 밀접하게 배치될 수 있음으로써, 상기 필라멘트는 상기 외부 필라멘트 어레이로부터 열적으로 영향을 받는다. 그러나 상기 추가 필라멘트는 상기 외부 필라멘트 어레이로부터 충분한 간격을 지닐 수도 있으며, 그 결과 열적인 영향이 전혀 발생하지 않는다. 상기 필라멘트들은 텅스텐 와이어로 이루어질 수 있다. 상기 필라멘트들은 나선형으로 제공되어 있고, 이와 같은 나선형으로 위에 기술된 방식으로 고정된다. 상기 필라멘트들의 공급 라인들은 조절 장치들에 연결되어 있다. 2개의 추가 필라멘트는 최고 온도를 갖는 필라멘트에 대해, 상기 최고 온도를 갖는 필라멘트로부터 열이 가스를 통한 열 전도에 의해 상류 또는 하류에 배치된 필라멘트로 전달되도록 하는 간격을 갖는다. 본 발명의 일 개선 예에서는 적어도 하나의 추가 제 4 필라멘트가 제공되어 있고, 상기 제 4 필라멘트는 이전에 기술된 3개의 필라멘트의 상류 또는 하류에 배치되어 있다. 이와 같은 적어도 하나의 필라멘트는 상기 3개의 필라멘트로 이루어진 필라멘트 어레이에 밀접하게 배치됨으로써, 이와 같은 추가 필라멘트에도 열이 전달된다. 본 발명은 특히, 각각의 필라멘트가 필라멘트에 할당된 조절기에 연결되어 있는 개별 조절기 원리를 추구한다. 상기 조절기들은 상기 필라멘트들 내로 공급된 전력에 상응하는 출력값들을 전달한다. 표 등을 참조하여 질량 유량 측정기의 평가 회로는 상기 필라멘트들 내로 공급된 전력으로부터 상기 질량 유량 측정기를 통해 흐르는 캐리어와 증기로 이루어진 혼합물의 질량 유량을 검출한다. 선택적 온도 센서에 의해 정확성이 향상된다. 상기 질량 유량 측정값은 제어 장치의 부분인 평가 장치에 공급된다. 이와 같은 평가 장치는 실질적으로, 제 2 질량 유량 측정기로부터 전달된 질량 유량값으로부터 제 1 질량 유량 측정기로부터 전달된 캐리어 가스의 질량 유량값의 감산(substraction)을 실시함으로써, 그 결과 출력값으로 증기 질량 유량의 순량이 남게 된다. 이와 같은 출력값에 의해 상위의 조절 장치가 증기 공급을 제어할 수 있음으로써, 결과적으로 캐리어 가스 증기 혼합물 발생기는 일정한 증기 질량 유량을 전달한다. 증기 발생률은 한편으로 에어로졸 발생기로부터 증발기로 공급된 에어로졸량에 의해 영향을 받는다. 그러나 상기 증기 발생률은 캐리어 가스 흐름의 변동 또는 증발기의 증발률의 변동, 다시 말해 상기 증발기의 온도에 의해서도 영향을 받는다. 이와 같은 방식으로 발생한 캐리어 가스 증기 혼합물은 코팅 장치에 공급된다. 이와 같은 코팅 장치는 공정 챔버를 구비하며, 상기 공정 챔버 내로 가열된 가스 유입 부재를 통해 상기 캐리어 가스 증기 혼합물이 유입된다. 이와 관련하여, 특히 국제 특허 출원서 WO 2012/175124의 내용이 참조된다. 또한, 에어로졸의 발생 및 에어로졸의 증발 그리고 에어로졸의 공정 챔버 내로의 공급과 관련해서는 독일 특허 출원서 DE 10 2011 051 263 A1호가 참조되며, 상기 출원서들의 내용은 전체적으로 본 출원서에 함께 수용된다. 이와 같은 사실은 이미 증기 질량 유량 측정의 기본 원리를 공지한 독일 특허 출원서 DE 10 2011 051 931 A1호에도 동일하게 적용된다.The purpose and arrangement of the sensor device described previously and the method for determining the mass flow rate of the vapor carried in the carrier gas are described in German patent application DE 10 2011 051 931 A1. Preferred uses and preferred methods of use are described in German patent application DE 10 2013 106 863. Accordingly, the contents of the two publications previously described are entirely incorporated into the disclosure content of this patent application. The method according to the invention is characterized in that the temperature of the filaments is maintained at a predetermined value by the variation of the power supplied into the filaments and the mass flow rate is detected from the value of the supplied power. The power is selected by the regulator to have a constant temperature regardless of the flow rate of the filaments flowing through the mass flow meter. In this case, in particular, each filament is individually assigned a control / control device, whereby the filament is regulated to a predetermined temperature. In this case, the first filament in the flow direction can be maintained at a first temperature lower than the temperature maintained by the second filament disposed after the first filament in the flow direction. The filaments are disposed closely adjacent to each other, so that the amount of heat provided into the gas affects the neighboring filaments. For example, when the flow rate through the mass flow meter is minimal, a first isotherm field is formed centering on each filament. The upstream inner filament is not heated only by the power supplied into such a filament. The inner filaments are also heated by thermal conduction of filaments disposed downstream in the flow direction or filaments in the radial direction. In this case, the heating process is carried out only by heat conduction through the gas, which has a total pressure of substantially only 1 to 10 mbar. The filaments are thermally isolated from the surrounding solids, i.e., thermally separated from the body, which fixes the filaments in particular. When a larger gas flow flows through the mass flow meter, the isothermal field formed around the filaments moves in the flow direction, resulting in an isothermal field that is different from the first isothermal field. This results in that the filament upstream of the outer filament is heated to a somewhat lower temperature by the heating power of the hot filament outside the radial direction. As a result, in order to keep the temperature constant, higher power must be supplied into the internal filament disposed upstream than the power supplied into the downstream internal filament. The temperature of the downstream radially disposed filament is lower than the temperature of the outer filament. When the flow rate is stopped or decreased in the mass flow meter, the downstream internal filament is affected by the heat flow originating from the filament outside the radial direction. When a larger gas flow rate is passed through the mass flow meter, heat is supplied to the inner filament disposed downstream from the filament outside the radial direction in a deformed manner, particularly by supplying more heat than the upstream filament , So that the two filaments inside the radial direction must be supplied with different amounts of heat in order to keep the temperature of the filaments inside the radial direction constant. The fabrication material from which the filaments are made has a temperature-dependent resistance, so that the temperature of the filament can be determined from the current through the filament and the voltage applied to the filament. The temperature maintained by the filaments is lower than the breakdown temperature of the vapor. However, the temperature is higher than the condensation temperature of the vapor. In addition, the temperature of the flow channels through which the carrier gas vapor mixture flows is also higher than the condensation temperature of the vapor. For example, one additional filament or a number of additional filaments may be provided to determine the temperature of the carrier gas vapor mixture. Such additional filaments may be disposed upstream or downstream of the outer filament arrays. The additional filament may be disposed closely to the outer filament array such that the filament is thermally affected from the outer filament array. However, the additional filaments may also have sufficient spacing from the outer filament arrays, so that no thermal effect occurs at all. The filaments may be made of tungsten wire. The filaments are provided spirally and are secured in such a manner as described above in a spiral manner. The supply lines of the filaments are connected to regulating devices. The two additional filaments have an interval for the filament having the highest temperature to transfer heat from the filament having the highest temperature to the filament disposed upstream or downstream by heat conduction through the gas. In an improvement of the present invention, at least one additional fourth filament is provided, and the fourth filament is disposed upstream or downstream of the previously described three filaments. The at least one filament is disposed closely to the filament array made of the three filaments, so that the heat is also transferred to the additional filament. The present invention particularly pursues the principle of individual regulators in which each filament is connected to a regulator assigned to the filament. The regulators convey output values corresponding to the power supplied into the filaments. The evaluation circuit of the mass flow meter detects the mass flow rate of the mixture of the carrier and the steam flowing through the mass flow meter from the electric power supplied into the filaments. Accuracy is improved by the optional temperature sensor. The mass flow measurement value is supplied to an evaluation device which is part of the control device. Such an evaluation apparatus substantially performs substraction of the mass flow rate value of the carrier gas delivered from the first mass flow rate meter from the mass flow rate value delivered from the second mass flow rate meter, Of the remaining amount. Such an output value allows the upper regulator to control the steam supply, so that the carrier gas vapor mixture generator delivers a constant vapor mass flow rate. The rate of steam generation is influenced, on the one hand, by the amount of aerosol supplied from the aerosol generator to the evaporator. However, the steam generation rate is also influenced by variations in the carrier gas flow or the evaporation rate of the evaporator, that is, the temperature of the evaporator. The carrier gas vapor mixture generated in this manner is supplied to the coating apparatus. Such a coating apparatus has a process chamber in which the carrier gas vapor mixture is introduced through a gas inlet member heated into the process chamber. In this regard, reference is made in particular to the contents of the international patent application WO 2012/175124. In connection with the generation of aerosols and the evaporation of aerosols and the supply of aerosols into the process chamber, reference is made to the German patent application DE 10 2011 051 263 A1, the contents of which are hereby incorporated in the present application as a whole. This applies equally to the German patent application DE 10 2011 051 931 A1, which already discloses the basic principle of steam mass flow measurement.

본 발명의 일 실시 예는 다음에서 첨부된 도면들을 참조하여 설명된다.
도 1은 본 발명의 실시 예의 부분적으로 개방된 사시도이고,
도 2는 도 1의 선 Ⅱ-Ⅱ을 따라서 절단한 종단면도이며,
도 3은 센서의 단부면을 보여주는 단면도이고,
도 4는 센서 소자의 3개의 필라멘트 어레이의 종단면 사시도이며,
도 5는 도 1 내지 도 4에 기술된 센서 소자를 2개의 질량 유량 측정기(35, 29)로 이루어진, 증기 가스 혼합물을 발생하기 위한 장치의 제 2 질량 유량 측정기(29)에서 사용하기 위한 일 적용 예의 개략도이고,
도 6은 최소 보정 유량(calibration flow)에서 필라멘트 어레이들(3, 9, 14)을 통한 유동 방향으로의 온도 파형 그래프이며,
도 7은 도 6에 도시된 온도들을 달성하기 위해 상기 최소 보정 유량에서 필라멘트 어레이들(3, 9, 14) 내로 공급되어야 하는 전력을 나타내는 그래프이고, 그리고
도 8은 도 6에 도시된 온도들을 유지하기 위해 질량 유량 측정기(29)를 통해 가스가 흐를 때 필라멘트 어레이들의 필라멘트들(4, 10, 15) 내로 공급되어야 하는 전력들을 나타내는 그래프이다.One embodiment of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.
Figure 1 is a partially open perspective view of an embodiment of the present invention,
Fig. 2 is a longitudinal sectional view taken along line II-II in Fig. 1,
3 is a cross-sectional view showing an end face of the sensor,
4 is a longitudinal cross-sectional perspective view of three filament arrays of sensor elements,
Fig. 5 is an application for use in the second mass flow meter 29 of the apparatus for generating a vapor gas mixture, in which the sensor element described in Figs. 1 to 4 is composed of two mass flow meters 35, 29 Fig.
Figure 6 is a graph of temperature waveforms in the flow direction through the filament arrays 3, 9 and 14 at the minimum calibration flow,
FIG. 7 is a graph showing the power to be supplied into the filament arrays 3, 9, 14 at the minimum correction flow rate to achieve the temperatures shown in FIG. 6, and
8 is a graph showing the powers to be supplied into the filaments 4, 10, 15 of the filament arrays when the gas flows through the mass flow meter 29 to maintain the temperatures shown in Fig.

도 1 내지 도 3은 가스 유동 채널(1), 예컨대 관 내에 삽입된 센서 소자(2)를 보여준다. 상기 센서 소자(2)는 상기 관(1)의 내벽에 대해 방사 방향 간격을 갖고, 유동 채널 내부에서 고정 소자들을 통해, 가스 흐름이 상기 센서 소자(2)를 관류할 수 있도록 고정되어 있다. 가스 유동 채널(1) 내에서 센서 소자(2)의 축 방향 및 방사 방향 고정을 위해서는 아래에서 계속 기술되는 연결 접촉부들(7, 8, 12, 13, 17, 18)이 사용된다. 도면에 도시되지 않은 실시 예에서는 센서 소자(2)를 가스 유동 채널(1) 내에 고정하기 위해 다른 고정 소자들, 예컨대 방사 방향 핀 또는 폼 바디(foam body)가 사용된다.1 to 3 show a gas flow channel 1, for example a sensor element 2 inserted in a tube. The sensor element 2 has a radial gap with respect to the inner wall of the tube 1 and is fixed so that a gas flow can pass through the sensor element 2 through the fixing elements inside the flow channel. Connection contacts 7, 8, 12, 13, 17, 18, which will be described below, are used for axial and radial fixing of the sensor element 2 in the gas flow channel 1. In the embodiment not shown in the figure, other fixing elements, for example a radial pin or a foam body, are used to fix the sensor element 2 in the gas flow channel 1.

상기 센서 소자(2)의 주요한 소자들은 3개의 필라멘트 어레이(3, 9, 14)이다. 이와 같은 필라멘트 어레이들은 도 4에서 재차 센서 소자(2)의 나머지 구성 소자들로부터 분리되어 묘사된다.The main elements of the sensor element 2 are three filament arrays 3, 9 and 14. Such filament arrays are again depicted separately from the rest of the components of the sensor element 2 in Fig.

외부 필라멘트 어레이(3)는 중공 실린더형, 관형 형상을 갖는다. 텅스텐 와이어가 고려될 수 있는 필라멘트(4)는 나선형으로 제공되어 있다. 개별 나선들은 고정 수단(6)을 통해 서로 연결되어 있다. 상기 나선형 필라멘트(4)의 2개의 단부는 연결 접촉부들(7, 8)을 형성하고, 상기 연결 접촉부들을 통해 가열 전류가 상기 필라멘트(4) 내로 공급될 수 있다. 상기 전류 대 상기 연결 접촉부들(7, 8)에 인가되는 전압의 비율을 통해 상기 필라멘트(4)의 온도가 검출될 수 있다. 실시 예에서 관형 필라멘트 어레이(3)는 세라믹 관에 의해 형성되어 있는 관형 지지 몸체(4)를 구비한다. 상기 지지 몸체(5)의 외벽 상에는 상기 필라멘트(4)가 감긴다. 세라믹 접착제에 의해서 상기 필라멘트(4)의 개별 나선들이 서로 간격을 두고 지지 몸체(5)에 고정된다. 상기 지지 몸체(5)의 내경은 대략 27㎜이다.The outer filament array 3 has a hollow cylindrical, tubular shape. The filament 4, which can be considered a tungsten wire, is provided in a spiral. The individual spirals are connected to one another via fastening means (6). The two ends of the helical filament 4 form connecting contacts 7 and 8 and a heating current can be fed into the filament 4 through the connecting contacts. The temperature of the filament 4 can be detected through the ratio of the current to the voltage applied to the connection contacts 7, 8. In an embodiment the tubular filament array 3 has a tubular support body 4 formed by a ceramic tube. The filament (4) is wound on the outer wall of the supporting body (5). By means of the ceramic adhesive, individual spirals of the filaments 4 are fixed to the supporting body 5 at intervals from each other. The inner diameter of the support body 5 is approximately 27 mm.

상기 외부 필라멘트 어레이(3) 내부에는 외부 필라멘트 어레이(3)에 대해 동축으로 2개의 내부 필라멘트 어레이(9, 14)가 배치되어 있다. 실시 예에서 상기 2개의 내부 필라멘트 어레이(9, 14)는 동일하게 설계되어 있다. 상기 내부 필라멘트 어레이들은 서로 간격을 가짐으로써, 결과적으로 상류에 배치된 제 1 필라멘트 어레이(9) 및 하류에 배치된 제 2 내부 필라멘트 어레이(14)가 형성된다. 상기 2개의 내부 필라멘트 어레이(9, 14)는 상기 외부 필라멘트 어레이(3)의 2개의 단부로부터 축 방향으로, 다시 말해 관류 방향(D)으로 간격을 두고 있다.Inside the outer filament array 3, two inner filament arrays 9 and 14 are arranged coaxially with the outer filament array 3. In the embodiment, the two internal filament arrays 9 and 14 are designed identically. The internal filament arrays are spaced apart from each other so that a first filament array 9 disposed upstream and a second internal filament array 14 disposed downstream are formed. The two internal filament arrays 9 and 14 are spaced from the two ends of the external filament array 3 in the axial direction, that is, in the direction of flow D.

상기 2개의 내부 필라멘트 어레이(9, 14)는 방사 방향 간격 자유 공간(23)에 의해 상기 외부 필라멘트 어레이(3)로부터 간격을 두고 있다. 상기 2개의 내부 필라멘트 어레이(9, 14)는 간격 자유 공간(25)에 의해 서로 간격을 두고 있다. 상기 간격 자유 공간(25)의 축 방향 길이는 대략 상기 2개의 내부 필라멘트 어레이(9, 14) 중 하나의 필라멘트 어레이의 직경에 상응한다. 관(5)의 단부면과 필라멘트 어레이(9) 사이의 간격(25')은 대략 상기 관(5)의 직경에 상응한다. The two inner filament arrays 9, 14 are spaced from the outer filament arrays 3 by a radially spaced free space 23. The two internal filament arrays 9 and 14 are spaced apart from each other by an interval free space 25. The axial length of the spacing free space 25 corresponds approximately to the diameter of the filament arrays of one of the two internal filament arrays 9, The distance 25 'between the end face of the tube 5 and the filament array 9 corresponds approximately to the diameter of the tube 5.

상기 2개의 내부 필라멘트 어레이(9, 14)는 각각 하나의 나선형으로 제공된 필라멘트(10, 15)를 구비하고, 이때 상기 필라멘트들(10, 15)의 개별 나선들은 고정 수단(11, 16)에 의해 서로 간격을 두고 있다. 상기 고정 수단들(11, 16)로는 필라멘트(4)를 지지 몸체(5)에 고정하는 것과 동일한 고정 수단(6), 말하자면 경화된 세라믹 합성물이 고려된다.The two inner filament arrays 9 and 14 each have one filament 10 and 15 provided in a helical form with the individual spirals of the filaments 10 and 15 being fixed by fixing means 11 and 16 Are spaced apart from one another. The fixing means 11 and 16 may be the same fixing means 6 as the fixing of the filament 4 to the supporting body 5, that is to say the hardened ceramic composite.

상기 외부 필라멘트 어레이(3)와 다르게, 상기 내부 필라멘트 어레이들(9, 14)은 캐리어를 갖지 않음으로써, 그 결과 열용량(thermal mass) 또는 열용량 대 필라멘트 어레이들의 표면의 비율(6)은 최소화된다. 상기 내부 필라멘트 어레이들(9, 14)을 제조하는 것은 사라지는 지지 몸체를 통해 이루어질 수 있는데, 제조시 상기 사라지는 지지 몸체를 중심으로 상기 필라멘트(10, 15)가 감기고, 그리고 상기 사라지는 지지 몸체는 상기 고정 수단(11, 16)이 경화된 이후에 재차 제거된다. Unlike the outer filament arrays 3, the inner filament arrays 9 and 14 do not have carriers so that the ratio of the thermal mass or thermal capacity to the surface of the filament arrays 6 is minimized. The production of the internal filament arrays 9, 14 can be done through a disappearing support body, the filaments 10, 15 being wound around the disappearing support body during manufacture, After the means 11, 16 are cured, they are removed again.

상기 내부 필라멘트 어레이들(9, 14)의 필라멘트들(10, 15)은 연결 접촉부들(12, 13; 17, 18)을 형성하고, 상기 연결 접촉부들은 상기 외부 필라멘트 어레이(3)의 지지 몸체(5)를 통해 방사 방향 외부로 돌출한다. 이와 같은 연결 접촉부들(12, 13; 17, 18)은 상기 외부 필라멘트 어레이(3) 내부에서 상기 내부 필라멘트 어레이들(9, 14)을 방사 방향 및 축 방향으로 고정하기 위해 사용된다. 상기 연결 접촉부들(12, 13; 17, 18)을 통해 가열 전류가 상기 필라멘트들(10, 15) 내로 공급될 수 있다. 그럼으로써, 상기 내부 필라멘트 어레이들(9, 14)은 가열될 수 있다. 인가된 전압과 상기 필라멘트들(10, 15)을 통해 흐르는 전류의 비율에 의해 상기 내부 필라멘트 어레이들(9, 14)의 온도가 검출될 수 있다.The filaments 10 and 15 of the inner filament arrays 9 and 14 form connecting contacts 12 and 13 and 17 and 18 and the connecting contacts are connected to the supporting body of the outer filament array 3 5). These connecting contacts 12, 13; 17, 18 are used to fix the inner filament arrays 9, 14 in the radial and axial directions within the outer filament array 3. A heating current can be fed into the filaments (10, 15) through the connecting contacts (12, 13; 17, 18). Thereby, the internal filament arrays 9, 14 can be heated. The temperature of the internal filament arrays 9, 14 can be detected by the ratio of the applied voltage and the current flowing through the filaments 10, 15.

상기 사용된 필라멘트들(4, 10, 15)은 텅스텐으로 이루어질 수 있다. 상기 필라멘트들은 특히 전압하에 지지 몸체 상에 감기고 세라믹 코팅을 통해 고정된다. 지지 몸체가 사용되는 경우에 한해, 상기 지지 몸체는 바람직하게 대략 200㎛의 두께를 갖는다. 상기 세라믹 코팅은 100㎛까지의 두께를 가질 수 있다. 상기 필라멘트들의 직경은 25㎛일 수 있다. 2개의 권선 사이의 간격은 보통 25 내지 40㎛에 놓인다. 상기 필라멘트 어레이들(3, 9, 14)은 500℃까지의 온도에 대해 온도 안정성을 갖는다. 상기 필라멘트들(4, 10, 15)은 탄화규소로도 제조될 수 있다. 상기 내부 필라멘트 어레이들(9, 14)의 직경은 대략 8㎜이다.The filaments 4, 10 and 15 may be made of tungsten. The filaments are wound on the support body under particular voltage and are fixed through a ceramic coating. The support body preferably has a thickness of approximately 200 mu m only when a support body is used. The ceramic coating may have a thickness of up to 100 占 퐉. The diameter of the filaments may be 25 탆. The spacing between the two windings is usually between 25 and 40 mu m. The filament arrays (3, 9, 14) have temperature stability for temperatures up to 500 < 0 > C. The filaments 4, 10, 15 may also be made of silicon carbide. The diameter of the internal filament arrays 9, 14 is approximately 8 mm.

본 발명에 따른 장치에 의해 300ssl(분당 표준 리터)까지의 유량이 측정될 수 있다.The flow rate up to 300 ssl (standard liters per minute) can be measured by the device according to the invention.

실시 예에서 상기 3개의 필라멘트 어레이(3, 9, 14)로 이루어진 센서 장치는 외장(22) 내에 배치되어 있다. 이 경우, 상기 외부 필라멘트 어레이(3)를 작은 간격을 두고 둘러싸는 보호 외장(22)이 고려될 수 있다. 상기 보호 외장(22)에 의해 상기 연결 접촉부들(7, 8, 12, 13, 17, 18)은 절연 방식으로 가스 유동 채널을 관통한다.In the embodiment, the sensor device consisting of the three filament arrays 3, 9, and 14 is disposed in the sheath 22. In this case, a protective enclosure 22 enclosing the outer filament arrays 3 at small intervals can be considered. The protective enclosure 22 allows the connection contacts 7, 8, 12, 13, 17, 18 to penetrate the gas flow channel in an insulated manner.

도 1 내지 도 3에 도시된 장치에서 상기 센서 소자(2)는 가스 유동 채널(1) 내에서 공중으로 뜬 상태로 유지됨으로써, 결과적으로 단지 부분 가스 흐름만이 상기 센서 소자(2)를 관류한다. 다른 부분 가스 흐름은 상기 센서 소자(2)를 둘러싸며 흐른다. 상기 외부 필라멘트 어레이(3)는 상기 보호 외장(22) 내에서 자유롭게 배치되어 있다. 상기 내부 필라멘트 어레이들(9, 14)은 상기 외부 필라멘트 어레이(3) 내에서 공중으로 뜬 상태로 배치되어 있음으로써, 결과적으로 상기 센서 소자(2)를 통과하는 가스 흐름은 2개의 부분 가스 흐름으로 갈라지고, 상기 2개의 부분 가스 흐름 중 하나의 부분 가스 흐름은 상기 내부 필라멘트 어레이들(9, 14)을 관류할 수 있고, 그리고 다른 하나의 부분 가스 흐름은 내부 필라멘트 어레이들(9, 14)과 외부 필라멘트 어레이(3) 사이의 중간 영역(23)을 관류할 수 있다.1 to 3, the sensor element 2 is held floating in the gas flow channel 1, so that only a partial gas flow is perfused through the sensor element 2 . Another part gas flow flows around the sensor element 2. The outer filament arrays 3 are freely disposed within the protective enclosure 22. The inner filament arrays 9 and 14 are arranged in a floating state in the outer filament array 3 so that the gas flow passing through the sensor element 2 is divided into two partial gas flows And one partial gas flow of the two partial gas flows can pass through the inner filament arrays 9 and 14 and the other partial gas flow is divided into the inner filament arrays 9 and 14 It is possible to flow through the intermediate region 23 between the outer filament arrays 3.

유동 방향의 반대 방향을 향해 있는 상기 센서 소자(2)의 단부면에는 덮개(19)가 제공되어 있다. 이와 같은 덮개는 개구들(20, 21)을 구비한다. 대략 상기 내부 필라멘트 어레이(9)의 직경에 상응하는 직경을 갖는 중앙 개구(20)가 제공되어 있다. 상기 중앙 개구(20)는 이러한 중앙 개구(20)보다 더 작은 통과면을 갖는 다수의 주변 개구(21)에 의해 둘러싸인다. 상기 주변 개구들(21)은 내부 필라멘트 어레이(9)와 외부 필라멘트 어레이(3) 사이의 링형 중간 공간 영역 내에 놓여 있다.A lid 19 is provided on the end face of the sensor element 2 facing the opposite direction of the flow direction. Such a lid has openings 20,21. A central opening 20 having a diameter corresponding approximately to the diameter of the inner filament array 9 is provided. The central opening 20 is surrounded by a plurality of peripheral openings 21 having a smaller passage surface than this central opening 20. The perimeter openings 21 lie within a ring-shaped intermediate space between the inner filament array 9 and the outer filament array 3.

도 5는 캐리어 가스에 의해 운반되는 증기를 발생시키기 위한 장치 내의 제 2 질량 유량 측정기(29)로서 본 발명에 따른 센서 소자(2)의 장치의 주요한 소자들을 개략적으로 도시한다. 예를 들어 수소, 질소 또는 불활성 가스가 고려될 수 있는 캐리어 가스 흐름(31)은 캐리어 가스 공급 채널(39)을 통해 제 1 질량 유량 측정기(35) 내로 공급된다. 이 경우, 상기 제 1 질량 유량 측정기로 질량 유량계가 고려될 수도 있다. 상기 질량 유량 측정기(35) 또는 질량 유량계에 의해 그 자체로 공지되어 있는 방식으로, 상기 캐리어 가스 공급 채널(39) 내로 공급된 캐리어 가스(31)의 질량 유량이 측정된다. 이와 같은 측정값(M₁)은 평가 장치(30)에 공급된다. 그러나 상기 캐리어 가스 흐름(31)이 조절될 수도 있다. 이때 측정값(M₁)은 상기 질량 유량계(35)를 관류하는 질량 유량이다.Figure 5 schematically shows the major components of the device of the sensor element 2 according to the invention as a second mass flow meter 29 in an apparatus for generating vapor carried by a carrier gas. A carrier gas flow 31, for example hydrogen, nitrogen or an inert gas, can be considered is fed into the first mass flowmeter 35 via the carrier gas supply channel 39. In this case, the mass flow meter may be considered as the first mass flow meter. The mass flow rate of the carrier gas 31 supplied into the carrier gas supply channel 39 is measured in a manner known per se by the mass flow meter 35 or the mass flow meter. The measured value M ₁ is supplied to the evaluation device 30. However, the carrier gas flow 31 may be regulated. The measured value M ₁ is the mass flow rate through the mass flow meter 35.

상기 캐리어 가스(31)의 질량 유량은 유동 채널(36, 37, 38)을 통해 제 2 질량 유량 측정기(29)로 흐른다. 그 사이에 증기 공급기(34)에 의해 액체 또는 고체 출발 물질의 증기가 상기 유동 채널(37) 내로 공급된다. 예를 들어 출발 물질(33)이 에어로졸 발생기(40)를 통해 에어로졸로 변환된다. 상기 에어로졸에는 열이 공급됨으로써, 결과적으로 상기 에어로졸이 증기로 변환된다. 증기 발생을 위해서는 예를 들어, 독일 특허 출원서 DE 10 2011 051 263 A1호가 기술하는 바와 같은 장치가 사용될 수 있다. 도 5에는 저장기가 도시되어 있으며, 상기 저장기로부터 스크루 컨베이어(screw conveyor)에 의해 분말이 에어로졸 발생기(40) 내로 이송된다. 상기 에어로졸 발생기(40) 내로 상기 유동 채널(36)을 관류하는 캐리어 가스 흐름이 유입된다. 상기 캐리어 가스 흐름 내로 분말형 고체 출발 물질(33)이 주입된다. 에어로졸은 상기 유동 채널(37)을 통해 증발기(32)로 운반된다. 상기 증발기는 고체 폼(solid foam)에 의해 형성될 수 있다. 이 경우, 전기 전도성 고체가 고려되며, 상기 전기 전도성 고체의 폼 구멍을 통해 고체 캐리어 가스 혼합물이 폼 내로 유입될 수 있다. 전류를 관류시킴으로써 상기 증발기(32)는 증발 온도로 가열되고, 그 결과 상기 에어로졸의 고체 구성 성분들은 증발한다. 그런 다음, 캐리어 가스(1) 및 상기 캐리어 가스에 의해 운반되는 증기가 추가의 유동 채널(38)을 통과한다.The mass flow rate of the carrier gas 31 flows through the flow channels 36, 37 and 38 to the second mass flowmeter 29. While the vapor of the liquid or solid starting material is fed into the flow channel 37 by the steam feeder 34 in the meantime. For example, the starting material 33 is converted to an aerosol through the aerosol generator 40. The aerosol is supplied with heat, and consequently the aerosol is converted into vapor. For steam generation, for example, an apparatus as described in German patent application DE 10 2011 051 263 A1 may be used. 5 shows a reservoir from which the powder is transferred into the aerosol generator 40 by means of a screw conveyor. A flow of carrier gas is flowed through the flow channel (36) into the aerosol generator (40). The powdery solid starting material 33 is injected into the carrier gas flow. The aerosol is carried to the evaporator 32 through the flow channel 37. The evaporator may be formed by a solid foam. In this case, an electrically conductive solid is considered, and the solid carrier gas mixture can be introduced into the foam through the hole of the electrically conductive solid. By flowing a current through the evaporator 32, the evaporator 32 is heated to the evaporation temperature, so that the solids constituents of the aerosol evaporate. The carrier gas (1) and the vapor carried by the carrier gas then pass through the additional flow channel (38).

그에 따라, 상기 유동 채널(36, 37, 38) 내부에서 증기가 발생한다. 캐리어 가스 증기 혼합물은 언급된 제 2 질량 유량 측정기(29)로 운반되는데, 상기 제 2 질량 유량 측정기 내에는 위에 기술된 3개의 필라멘트 어레이(3, 9, 14)로 이루어진 질량 유량 측정 장치가 위치한다. 상기 필라멘트 어레이들(3, 9, 14)은 고체 폼을 통해 서로 고정될 수 있거나 센서 하우징(22)에 대해 고정될 수 있다. 이와 같은 고체 폼으로는 상기 증발기가 제조되어 있는 것과 동일한 제작 재료가 고려될 수 있다.Thereby, steam is generated inside the flow channels (36, 37, 38). The carrier gas vapor mixture is conveyed to the mentioned second mass flow meter 29, in which a mass flow rate measuring device consisting of the three filament arrays 3, 9, 14 described above is located . The filament arrays 3, 9, 14 may be secured to one another via a solid foam or may be secured relative to the sensor housing 22. As such a solid foam, the same manufacturing materials as those in which the evaporator is manufactured can be considered.

상기 필라멘트 어레이들(3, 9, 14)의 필라멘트들(4, 10, 15)은 서로 간격을 두고 있고 서로 접촉하지 않는다. 그러나 상기 필라멘트들은 서로 열 전달 가능하도록 서로 밀접하게 이웃하여 배치되어 있다. 상기 열 전달은 상기 유동 채널을 통해 운반되는 가스를 통한 열 전도에 의해 발생한다. 상기 가스는 바람직하게 1 내지 10mbar의 전체 압력을 갖는다.The filaments (4, 10, 15) of the filament arrays (3, 9, 14) are spaced from each other and do not contact each other. However, the filaments are disposed closely adjacent to each other so as to be able to transmit heat to each other. The heat transfer is caused by thermal conduction through the gas carried through the flow channel. The gas preferably has a total pressure of from 1 to 10 mbar.

3개의 필라멘트(4, 10, 15) 각각은 개별 제어/조절 장치(26, 27, 28)에 의해 일정한 온도(T₁, T₂, T₃)로 유지된다. 이와 관련한 온도들은 도 6에 도시되어 있다. 온도(T_c)는 증기의 응결 온도를 나타낸다. 상기 필라멘트들(4, 10, 15)의 온도들(T₁, T₂, T₃)이 응결 온도(T_c)보다 높다는 것을 확인할 수 있다. 상기 3개의 온도(T₁, T₂, T₃)는 미세하게 서로 다를 수 있다. 상기 3개의 온도는 서로 같을 수도 있다.Each of the three filaments 4, 10 and 15 is maintained at a constant temperature (T ₁ , T ₂ , T ₃ ) by means of individual control / regulating devices 26, 27 and 28. The temperatures in this regard are shown in FIG. The temperature (T _c ) represents the condensation temperature of the vapor. It can be seen that the temperatures T ₁ , T ₂ and T _{3 of} the filaments 4, 10 and 15 are higher than the condensation temperature T _c . The three temperatures (T ₁ , T ₂ , T ₃ ) may be slightly different from each other. The three temperatures may be equal to each other.

상기 3개의 필라멘트(4, 10, 15)의 하류에는 도면에 도시되지 않은 추가 필라멘트가 위치할 수 있다. 이와 같은 제 4 필라멘트에 의해 가스 온도가 측정될 수 있다. 상기 제 4 필라멘트는 다른 필라멘트들의 온도에 의해 거의 영향을 받지 않도록 다른 필라멘트들(4, 10, 15)로부터 멀리 떨어져 있다. 마찬가지로 도면에 도시되지 않은 변형 예에서는 제 4 필라멘트가 상기 3개의 필라멘트(4, 10, 15)의 상류에 배치되어 있다. Additional filaments (not shown) may be located downstream of the three filaments (4, 10, 15). The gas temperature can be measured by the fourth filament. The fourth filament is remote from the other filaments 4, 10, 15 so as to be substantially unaffected by the temperature of the other filaments. Similarly, in a modification not shown in the figure, a fourth filament is disposed upstream of the three filaments 4, 10, 15.

도 7은 상기 외부 필라멘트 어레이(3)를 통해 흐르는 표준 유량이 멈추어 있거나 적은 경우, 상기 필라멘트들(4, 10, 15)을 상기 온도들(T₁, T₂, T₃)에 유지하기 위해 요구되는 전력들(P₁, P₂, P₃)을 도시한다. 이 경우, 유동 방향으로 제 1 내부 필라멘트(10)의 온도(T₁)는 외부 필라멘트(4)의 온도(T₂)보다 낮다. 하류에 배치된 제 2 내부 필라멘트(15)의 온도(T₃)는 재차 상기 외부 필라멘트(4)의 온도(T₂)보다 낮다. 상기 온도들(T₁ 및 T₂)은 대략 동일할 수 있다.Figure 7 shows a schematic diagram of a system for controlling the temperature of the filaments 4, 10 and 15 in order to maintain the filaments 4, 10 and 15 at the temperatures T ₁ , T ₂ and T _3, respectively, when the standard flow rate through the outer filament array 3 is stopped, (P ₁ , P ₂ , P ₃ ). In this case, the temperature T ₁ of the first internal filament 10 in the flow direction is lower than the temperature T ₂ of the external filament 4. The temperature T ₃ of the second internal filament 15 disposed downstream is again lower than the temperature T ₂ of the external filament 4. The temperatures T ₁ and T ₂ may be approximately the same.

또한, 도 7은 외부 필라멘트(4)를 온도(T₂)에 유지하기 위해 상기 외부 필라멘트(4) 내로 공급되어야 하는 전력이 필라멘트들(10 또는 15)을 온도들(T₁ 또는 T₂)에 유지하기 위해 요구되는 전력들(P₁및 P₃)보다 높다는 사실도 보여준다. 상기 전력들(P₁및 P₃)은 실시 예에서 대략 동일하다. 그러나 상기 전력들은 값(△P)만큼 다를 수 있는데, 그 이유는 상기 필라멘트들이 허용 오차로 인해 서로 다르기 때문이다.7 also shows that the power to be supplied into the outer filament 4 in order to maintain the outer filament 4 at the temperature T ₂ causes the filaments 10 or 15 to reach the temperatures T ₁ or T ₂ (P < ₁ _> and P < ₃ >). The powers P ₁ and P ₃ are approximately the same in the embodiment. However, the powers can differ by a value [Delta] P, because the filaments are different due to tolerances.

도 8은 가스 흐름이 질량 유량 측정기(2)를 관류하는 경우, 상기 필라멘트들(4, 10, 15)을 온도들(T₁, T₂, T₃)에 유지하기 위해 요구되는 전력들(P₁', P₂', P₃')을 도시한다. 유량이 멈추어 있는 경우(도 7)보다 내부 필라멘트들(9 및 15) 내로 공급되어야 하는 전력들이 더 큰 값(△P)만큼 서로 다르다는 것을 확인할 수 있다. 상기 필라멘트들(4, 10, 15)의 온도들(T₁, T₂, T₃)은 필라멘트들의 저항을 통해 결정된다. 그에 따라, 상기 값(△P)은 질량 유량에 대한 척도이기도 하다. 상기 질량 유량은 값(△P)으로 이루어진 보정 곡선을 참조하여 얻을 수 있다.8 is a graph showing the relationship between the electric power P (t) required to maintain the filaments 4, 10, 15 at the temperatures T ₁ , T ₂ , T ₃ when the gas flow flows through the mass flowmeter ₂ , ₁ ', P ₂ ', P ₃ '). It can be seen that the powers to be supplied into the inner filaments 9 and 15 are different from each other by a larger value AP when the flow rate is stopped (Fig. 7). The temperatures T ₁ , T ₂ and T ₃ of the filaments 4, 10 and 15 are determined by the resistance of the filaments. Accordingly, the value [Delta] P is also a measure for the mass flow rate. The mass flow rate can be obtained by referring to a calibration curve composed of a value [Delta] P.

상기 조절 장치들(26, 27, 28)에 의해 변동 가능한 전력(P₁, P₂, P₃)이 필라멘트들(4, 10, 15) 내로 공급된다. 상기 전력(P₁, P₂, P₃)은 필라멘트들의 온도(T₁, T₂, T₃)가 일정한 값에 유지되도록 측정된다. 상기 센서 소자(2)를 관류하는 가스에 의해 상기 필라멘트들(4, 10, 15)의 열 운반이 야기됨으로써, 결과적으로 상기 필라멘트들(4, 10, 15) 내로 전체적으로 더 큰 전력(P₁, P₂, P₃)이 공급되어야 한다. 이와 결부되어 상기 필라멘트들(4, 10, 15)을 중심으로 형성된 등온 필드가 변경되고, 각각의 필라멘트(4, 10, 15)가 각각 이웃한 필라멘트(4, 10, 15)의 등온 필드 내에 놓이기 때문에, 유량으로 인해 변경된 공급 전력들(P₁, P₂, P₃)에 의해 질량 유량이 결정될 수 있다. 이에 대한 값(M₂)은 평가 장치에 공급된다. 이와 같은 평가 장치는 상기 질량 유량값(M₂)과 상기 제 1 질량 유량 측정기(35)가 전달하는 질량 유량값(M₁)의 차이를 형성함으로써, 그 결과 출력 신호(A)는 증기의 순수한 질량 유량이고, 상기 증기의 순수한 질량 유량은 배출 채널(41)을 통해 전체 측정 장치를 벗어나서, 기본적으로 독일 특허 출원서 DE 10 2011 051 931 A1호에 사전 공지되어 있는 바와 같이, 도면에 도시되어 있지 않은 추가 유동 채널을 통해 공정 챔버 내로 공급되는데, 상기 공정 챔버로부터 캐리어 가스는 재차 진공 펌프 내로 흐르고, 상기 진공 펌프의 펌프 용량에 의해, 캐리어 가스 증기 혼합물이 운반되는 적어도 상기 유동 채널(38) 내부의 전체 압력은 저압 범위 내에서 유지된다.The variable powers (P ₁ , P ₂ , P ₃ ) are fed into the filaments (4, 10, 15) by the regulating devices (26, 27, 28). The powers P ₁ , P ₂ and P ₃ are measured so that the temperatures (T ₁ , T ₂ , T ₃ ) of the filaments are maintained at a constant value. The heat transfer of the filaments 4, 10 and 15 is caused by the gas flowing through the sensor element 2 and consequently the entire power P ₁ , P ₂ , P ₃ ) should be supplied. The isothermal field formed around the filaments 4, 10 and 15 is changed and the filaments 4, 10 and 15 are placed in the isothermal field of the adjacent filaments 4, 10 and 15, respectively, Therefore, the mass flow rate can be determined by the supply powers (P ₁ , P ₂ , P ₃ ) changed due to the flow rate. The value (M ₂ ) for this is supplied to the evaluation apparatus. Such an evaluation device forms the difference between the mass flow rate value M ₂ and the mass flow rate value M ₁ delivered by the first mass flow rate meter 35 so that the output signal A is a pure Mass flow rate, and the pure mass flow rate of the vapor leaves the entire measuring device through the discharge channel 41 and is, as has been previously known in German patent application DE 10 2011 051 931 A1, Wherein the carrier gas flows from the process chamber back into the vacuum pump and is pumped by the pump capacity of the vacuum pump so that at least the entire of the flow channel (38) within which the carrier gas vapor mixture is carried The pressure is maintained within the low pressure range.

바람직하게 상기 필라멘트들(4, 10, 15) 하류에 배치되어 있는 위에서 언급된 제 4 필라멘트를 이용하여 캐리어 가스의 추가 온도를 측정함으로써, 측정값(M₂)의 정확성이 개선된다.By measuring the additional temperature of the carrier gas, preferably using the above-mentioned fourth filament disposed downstream of the filaments 4, 10 and 15, the accuracy of the measured value M ₂ is improved.

전술된 실시 예들은 본 출원서에 의해 전체적으로 기술된 발명들을 설명하기 위해 이용되며, 상기 발명들은 적어도 다음의 특징 조합들에 의해 선행 기술을 각각 독립적으로 개선한다.The foregoing embodiments are used to illustrate the invention as generally described by the present application, which independently improves prior art by at least the following combination of features.

3개의 필라멘트 중 하나의 필라멘트(4)는 관형의 외부 필라멘트 어레이(3)를 형성하고, 상기 외부 필라멘트 내부에서 관류 방향(D)으로 연속적으로 배치된 필라멘트들(10, 15)은 하나의 축을 규정하는 상기 관류 방향(D)과 관련하여 방사 방향 간격을 두고 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.One of the three filaments (4) forms a tubular outer filament array (3), and the filaments (10, 15) arranged continuously in the direction of flow D in the outer filament (D) with respect to the flow direction (D).

상기 외부 필라멘트 어레이(3) 및 그 내부에 배치된 필라멘트들(10, 15)에 의해 형성된 내부 필라멘트 어레이들(9, 14)은 유동 채널 내에 놓이는 것을 특징으로 하는 장치.Wherein the inner filament arrays (9, 14) formed by the outer filament arrays (3) and the filaments (10, 15) disposed therein are placed in a flow channel.

상기 필라멘트 어레이들(3, 9, 14) 중 적어도 하나의 필라멘트 어레이, 바람직하게는 모든 필라멘트 어레이(3, 9, 14)는 관형 몸체를 형성하는 것을 특징으로 하는 장치.Characterized in that at least one filamentary array of filament arrays (3, 9, 14), preferably all filament arrays (3, 9, 14), forms a tubular body.

상기 관형 몸체는 실린더형 지지 몸체(5)를 포함하고, 상기 지지 몸체 상에는 할당된 필라멘트(4)가 감겨 있으며, 특히 고정 수단(6)에 의해 상기 지지 몸체(5)의 외벽 상에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.The tubular body comprises a cylindrical support body 5 on which an allotted filament 4 is wound and which is fixed on the outer wall of the support body 5, Lt; / RTI >

적어도 하나의 필라멘트 어레이(9, 14), 바람직하게는 하나의 내부 필라멘트 어레이는 지지 몸체 없이 형성되어 있고, 이때 축 방향으로 서로 간격을 두고 배치된 상기 필라멘트(10, 15)의 나선들은 고정 수단(11, 16)에 의해 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.At least one filament array (9, 14), preferably one inner filament array, is formed without a support body, the spirals of the filaments (10, 15) 11, 16). &Lt; / RTI >

상기 고정 수단(11, 16)은 경화된, 특히 세라믹 페이스트(ceramic paste)인 것을 특징으로 하는 장치.Characterized in that the fixing means (11, 16) are cured, in particular ceramic paste.

상기 내부 필라멘트 어레이들(9, 14)은 상기 외부 필라멘트 어레이(3)로부터 방사 방향 간격을 두고 있음으로써, 내부 필라멘트 어레이(9, 14)와 외부 필라멘트 어레이(3) 사이의 간격 공간(23)을 통해 가스가 흐를 수 있고, 그리고 이와 같은 가스 흐름을 통해 상기 외부 필라멘트 어레이(3)로부터 상기 내부 필라멘트 어레이(9, 14) 상으로 열 전도가 발생할 수 있으며, 그리고/또는 상기 2개의 내부 필라멘트 어레이(9, 14)는 축 방향으로 서로 간격을 두고 있음으로써, 하나의 필라멘트 어레이(9)로부터 다른 필라멘트 어레이(14)로 가스를 통한 열 전도가 발생할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.The inner filament arrays 9 and 14 are radially spaced from the outer filament arrays 3 so that the spacing spaces 23 between the inner filament arrays 9 and 14 and the outer filament arrays 3 And the thermal conduction can take place from the outer filament array 3 onto the inner filament arrays 9 and 14 through such gas flow and / or the two inner filament arrays 9, 9 and 14 are spaced apart from each other in the axial direction so that thermal conduction through the gas from one filament array 9 to another filament array 14 can occur.

상기 외부 필라멘트 어레이(3)는 축 방향으로 상기 2개의 내부 필라멘트 어레이(9, 14) 위로 돌출하여 연장되는 것을 특징으로 하는 장치.Characterized in that said outer filament arrays (3) extend in axial direction over said two inner filament arrays (9, 14).

상기 외부 필라멘트 어레이(3)는 관형 외장(22) 내에 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.Characterized in that the outer filament array (3) is inserted in a tubular sheath (22).

상기 외장(22)의 상류에 배치된 개구는 덮개(19)에 의해 덮여 있고, 상기 덮개(19)는 가스를 통과시키기 위한 개구들(20, 21)을 포함하며, 이때 특히 하나의 중앙 개구(20)가 제공되어 있고, 상기 중앙 개구는 각각 표면적이 더 작은 다수의 개구들(21)에 의해 둘러싸여 있는 것을 특징으로 하는 장치.An opening disposed upstream of the enclosure 22 is covered by a lid 19 and the lid 19 comprises openings 20 and 21 for passing gas therethrough, 20) is provided, the central opening being surrounded by a plurality of openings (21) each having a smaller surface area.

공지된 모든 특징은 (그 자체로, 그러나 서로 조합된 상태로도) 본 발명에 중요하다. 따라서, 우선권 서류들의 특징들을 본 출원서의 청구범위에 함께 수용하기 위해서라도, 본 출원서의 공개 내용에는 해당하는/첨부된 우선권 서류들(예비 출원서의 사본)의 공개 내용도 전체적으로 함께 포함된다. 특히 종속 청구항들을 기초로 부분 출원을 실시하기 위해, 종속 청구항들의 특징들은 선행 기술의 독립적이고 진보적인 개선 예들을 특징 짓는다.All known features (as such, but in combination with each other) are also important to the present invention. Accordingly, in order to accommodate the features of the priority documents together with the claims of the present application, the disclosure content of the present application also includes the entire contents of the corresponding / attached priority documents (copy of the preliminary application). In particular to carry out a partial application based on dependent claims, features of the dependent claims characterize independent and progressive improvements of the prior art.

1 가스 유동 채널/ 관
2 센서 소자/ 질량 유량 측정기
3 외부 필라멘트 어레이
4 필라멘트
5 지지 몸체
6 고정 수단
7, 8 연결 접촉부
9 제 1 내부 필라멘트 어레이
10 필라멘트
11 고정 수단
12, 13 연결 접촉부
14 제 2 내부 필라멘트 어레이
15 필라멘트
16 고정 수단
17, 18 연결 접촉부
19 덮개
20 중앙 개구
21 개구
22 보호 외장
23 방사 방향 간격 자유 공간/ 중간 영역
24 방사 방향 간격
25 간격 자유 공간
25' 간격
26, 27, 28 조절 장치
29 제 2 질량 유량 측정기
30 평가 장치
31 캐리어 가스
32 증발기
33 출발 물질
34 증기 공급기
35 제 1 질량 유량 측정기
36, 37, 38 유동 채널
39 공급 채널
40 에어로졸 발생기
41 배출 채널
△P 값
D 관류 방향
M₁, M₂측정값
P₁, P₂, P₃전력
T₁, T₂, T₃ 온도
T_C응결 온도1 gas flow channel / tube
2 sensor element / mass flow meter
3 outer filament array
4 filament
5 Support Body
6 Fixing means
7, 8 connection contacts
9 first internal filament array
10 filament
11 fixing means
12, 13 connection contact
14 second internal filament array
15 filament
16 fixing means
17, 18 connection contact
19 Cover
20 central opening
21 opening
22 Protective sheath
23 Radial gap Free space / middle area
24 Radial gap
25 space free space
25 'spacing
26, 27, 28 Control device
29 Second Mass Flow Meter
30 evaluation device
31 Carrier gas
32 Evaporator
33 starting material
34 steam supply
35 1st Mass Flow Meter
36, 37, 38 flow channels
39 Supply Channel
40 Aerosol generator
41 Discharge channel
ΔP value
D flow direction
M ₁ , M ₂ Measured value
P ₁ , P ₂ , P ₃ power
T ₁ , T ₂ , T ₃ Temperature
T _C Condensing temperature

Claims

At least three electrically conductive filaments (4, 10) arranged coaxially with each other and arranged coaxially with respect to the direction of flow (D), each of which is provided in a helical manner, for flowing a gas or gas mixture, , 15) for determining the mass flow rate of a gas or gas mixture,
Two filaments 4 and 15 are continuously arranged in the direction of flow D and one filament 4 of the three filaments forms a tubular outer filament array 3, Wherein the filaments (10, 15) successively arranged in the flow direction (D) are arranged at radial intervals with respect to the flow direction (D) defining one axis,
Characterized in that the inner filament arrays (9, 14) formed by the outer filament arrays (3) and the filaments (10, 15) arranged therein are placed in a flow channel, characterized in that the mass flow rate of the gas or gas mixture / RTI >

The method according to claim 1,
Characterized in that the filament arrays, preferably all the filament arrays (3, 9, 14) of the filament arrays (3, 9, 14) form a tubular body. .

3. The method of claim 2,
The tubular body comprises a cylindrical support body 5 on which an allotted filament 4 is wound and which is fixed on the outer wall of the support body 5, Gt; a < / RTI > gas or gas mixture.

3. The method of claim 2,
At least one filament array (9, 14), preferably one inner filament array, is formed without a support body, the spirals of the filaments (10, 15) 11, 16). &Lt; RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >

The method according to claim 3 or 4,
Characterized in that the fixing means (11, 16) are cured, in particular ceramic paste.

6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The inner filament arrays 9 and 14 are radially spaced from the outer filament arrays 3 so that the spacing spaces 23 between the inner filament arrays 9 and 14 and the outer filament arrays 3 , And thermal conduction can take place from the outer filament arrays (3) onto the inner filament arrays (9, 14) through such gas flows, characterized in that the mass flow rate of the gas or gas mixture / RTI >

7. The method according to any one of claims 1 to 6,
The two inner filament arrays 9 and 14 are spaced apart from each other in the axial direction so that thermal conduction through the gas from one filament array 9 to another filament array 14 can occur A device for determining a mass flow rate of a gas or gas mixture.

8. The method according to any one of claims 1 to 7,
Characterized in that the outer filament arrays (3) extend axially over the two inner filament arrays (9, 14).

9. The method according to any one of claims 1 to 8,
Characterized in that the outer filament array (3) is inserted in a tubular sheath (22).

10. The method according to any one of claims 1 to 9,
An opening disposed upstream of the enclosure 22 is covered by a lid 19 and the lid 19 comprises openings 20 and 21 for passing gas therethrough, 20) is provided, the central opening being surrounded by a plurality of openings (21) each having a smaller surface area.

An apparatus for determining a mass flow rate of a gas or gas mixture, characterized by having one or more of the features of any one of claims 1 to 10.