JPH1082676A - 面積式流量計 - Google Patents
面積式流量計Info
- Publication number
- JPH1082676A JPH1082676A JP25552896A JP25552896A JPH1082676A JP H1082676 A JPH1082676 A JP H1082676A JP 25552896 A JP25552896 A JP 25552896A JP 25552896 A JP25552896 A JP 25552896A JP H1082676 A JPH1082676 A JP H1082676A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluid
- pipe
- flow meter
- flow rate
- tapered
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】大流量の被測定流体でもパーテクルの発生を極
力防止できる面積式流量計を提供できるようにする。 【解決手段】側路４用の下部に流体入口１ａを上部に同
出口１ｂを有する外管１内に、面積流量計用の下部に流
体入口２ａを上部に同出口２ｂを有し、しかも内部に移
動子３をフリーに配したテーパー管２を、前記外管１と
の間に側路４が形成されるように設けて、外管１内に入
る流体がテーパー管２と側路４に分流させられ、しかも
テーパー管内を通る流体が小流量となるようにした構
造。
力防止できる面積式流量計を提供できるようにする。 【解決手段】側路４用の下部に流体入口１ａを上部に同
出口１ｂを有する外管１内に、面積流量計用の下部に流
体入口２ａを上部に同出口２ｂを有し、しかも内部に移
動子３をフリーに配したテーパー管２を、前記外管１と
の間に側路４が形成されるように設けて、外管１内に入
る流体がテーパー管２と側路４に分流させられ、しかも
テーパー管内を通る流体が小流量となるようにした構
造。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は大流量測定に好適な
面積式流量計に関する。
面積式流量計に関する。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】半導体製造ラインにおいて
は、ウエハー等の洗浄液、表面処理用の純水あるいは薬
液が供給され、これらの液の流量が適正になるように流
路中に流量計を設けてある。流量計を通る液中にパーテ
クルが発生すると、半導体の製品歩留りに大きな影響を
与えるので、パーテクルの発生が少ない流量計を使用す
る必要がある。
は、ウエハー等の洗浄液、表面処理用の純水あるいは薬
液が供給され、これらの液の流量が適正になるように流
路中に流量計を設けてある。流量計を通る液中にパーテ
クルが発生すると、半導体の製品歩留りに大きな影響を
与えるので、パーテクルの発生が少ない流量計を使用す
る必要がある。
【０００３】流量計には構造が比較的簡単で、したがっ
て製造コストの安い面積流量計が多く使用される。
て製造コストの安い面積流量計が多く使用される。
【０００４】本発明も面積流量計を利用するものである
が、面積流量計の基本原理は次ぎの(1) 式で表される。 Ｑ＝Ａ×Ｃ×｛２ｇ×Ｖｆ（γｆ−γ）／（Ａｆ×γ）｝1/2 ・・・(1) ここで Ｑ：流体の体積流量 Ｖｆ：移動子（フロート）の体積 Ｃ：流出係数 γｆ：移動子（フロート）の密度 Ａ：流通面積 γ ：流体の密度 ｇ：重力の加速度 Ａｆ：移動子（フロート）の最大径部断面積 を示す。
が、面積流量計の基本原理は次ぎの(1) 式で表される。 Ｑ＝Ａ×Ｃ×｛２ｇ×Ｖｆ（γｆ−γ）／（Ａｆ×γ）｝1/2 ・・・(1) ここで Ｑ：流体の体積流量 Ｖｆ：移動子（フロート）の体積 Ｃ：流出係数 γｆ：移動子（フロート）の密度 Ａ：流通面積 γ ：流体の密度 ｇ：重力の加速度 Ａｆ：移動子（フロート）の最大径部断面積 を示す。
【０００５】流体の体積流量Ｑが大きい場合、(1) 式よ
りＡまたはＶｆあるいはγｆを大きくすると大流量の測
定はできるが、これら値を大きくすると移動子の安定が
悪くなる。移動子の安定性を保つためには、従来は図８
〜１０に示すように移動子３をガイド軸８で案内する
か、またはテーパー管の内壁に形成した縦のガイドリブ
９で案内するようにしてある。
りＡまたはＶｆあるいはγｆを大きくすると大流量の測
定はできるが、これら値を大きくすると移動子の安定が
悪くなる。移動子の安定性を保つためには、従来は図８
〜１０に示すように移動子３をガイド軸８で案内する
か、またはテーパー管の内壁に形成した縦のガイドリブ
９で案内するようにしてある。
【０００６】しかし、これら従来の構造のものでは移動
子がガイド軸やガイドリブと接触しているので、その摩
擦によってパーテクルの発生が不可避であり、パーテク
ルの発生を防止することはできない。したがって大流量
用でパーテクルの発生のない面積流量計の製作は困難で
あった。
子がガイド軸やガイドリブと接触しているので、その摩
擦によってパーテクルの発生が不可避であり、パーテク
ルの発生を防止することはできない。したがって大流量
用でパーテクルの発生のない面積流量計の製作は困難で
あった。
【０００７】本発明の目的とするところは、大流量の被
測定流体でもパーテクルの発生を極力防止できる面積式
流量計を提供できるようにしたことにある。
測定流体でもパーテクルの発生を極力防止できる面積式
流量計を提供できるようにしたことにある。
【０００８】
【本発明の手段】前記目的を達成するために、本発明の
面積式流量計は、側路用の下部に流体入口を上部に同出
口を有する外管内に、面積流量計用の下部に流体入口を
上部に同出口を有し、しかも内部に移動子をフリーに配
したテーパー管を、前記外管との間に側路が形成される
ように設けて、外管内に入る流体がテーパー管と側路に
分流させられ、しかもテーパー管内を通る流体が小流量
となるようにした構造のものとしてある。
面積式流量計は、側路用の下部に流体入口を上部に同出
口を有する外管内に、面積流量計用の下部に流体入口を
上部に同出口を有し、しかも内部に移動子をフリーに配
したテーパー管を、前記外管との間に側路が形成される
ように設けて、外管内に入る流体がテーパー管と側路に
分流させられ、しかもテーパー管内を通る流体が小流量
となるようにした構造のものとしてある。
【０００９】また、流体がテーパー管と側路に分流され
るようにするために、側路もしくはテーパー管あるいは
両者に適宜絞り部を設けたものとしてある。
るようにするために、側路もしくはテーパー管あるいは
両者に適宜絞り部を設けたものとしてある。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を図１〜７に示す実施例によっ
て説明する。これらの図に示すように、本発明において
は側路用の下部に流体入口１ａを上部に同出口１ｂを有
する外管１内に、面積流量計用の下部に流体入口２ａを
上部に同出口２ｂを有し、内部に移動子３をフリーに配
したテーパー管２を、前記外管１との間に側路４が形成
されるように設け、しかも側路もしくはテーパー管ある
いは両者に適宜絞り部５ａ、５ｂ、５ｃを設けたものと
してある。
て説明する。これらの図に示すように、本発明において
は側路用の下部に流体入口１ａを上部に同出口１ｂを有
する外管１内に、面積流量計用の下部に流体入口２ａを
上部に同出口２ｂを有し、内部に移動子３をフリーに配
したテーパー管２を、前記外管１との間に側路４が形成
されるように設け、しかも側路もしくはテーパー管ある
いは両者に適宜絞り部５ａ、５ｂ、５ｃを設けたものと
してある。
【００１１】しかして図１、２は側路の入り口に設けた
ステー兼用の抵抗板６にあけた孔よりなる絞り部５ａ
を、図３、４はテーパー管の上部に絞り部５ｂを、図５
は側路の入り口とテーパー管の上部とにそれぞれ絞り部
５ａ，５ｂを設け、図６、７はテーパー管の外壁と外管
の内壁とで絞り部５ｃを形成したものとしてあり、図
３、４、６、７中の符号７はテーパー管支持用のステー
を示す。なお、移動子３は被測定流体よりも比重が大な
るもので、被測定流体の流体力によって押し上げられ
る。
ステー兼用の抵抗板６にあけた孔よりなる絞り部５ａ
を、図３、４はテーパー管の上部に絞り部５ｂを、図５
は側路の入り口とテーパー管の上部とにそれぞれ絞り部
５ａ，５ｂを設け、図６、７はテーパー管の外壁と外管
の内壁とで絞り部５ｃを形成したものとしてあり、図
３、４、６、７中の符号７はテーパー管支持用のステー
を示す。なお、移動子３は被測定流体よりも比重が大な
るもので、被測定流体の流体力によって押し上げられ
る。
【００１２】本発明においてはテーパー管内における移
動子の位置を検出して被測定流体の流量を測定するが、
移動子の位置検出手段としては、例えば外管１、テーパ
ー管２をともにガラスや合成樹脂材よりなる透明材のも
ので構成し、テーパー管内の移動子３を外管外から目視
できるようにし、テーパー管もしくは外管に流量に対応
する目盛を附しておく。
動子の位置を検出して被測定流体の流量を測定するが、
移動子の位置検出手段としては、例えば外管１、テーパ
ー管２をともにガラスや合成樹脂材よりなる透明材のも
ので構成し、テーパー管内の移動子３を外管外から目視
できるようにし、テーパー管もしくは外管に流量に対応
する目盛を附しておく。
【００１３】本発明では外管１内に、テーパー管２と移
動子３よりなる面積流量計を設けてあるが、同面積流量
計は移動子案内用のガイド軸もなければガイドリブもな
く、移動子は被測定流体以外に接触する部分が全くな
く、したがってテーパー管内を通る流体にパーテクルが
発生することはまずない。
動子３よりなる面積流量計を設けてあるが、同面積流量
計は移動子案内用のガイド軸もなければガイドリブもな
く、移動子は被測定流体以外に接触する部分が全くな
く、したがってテーパー管内を通る流体にパーテクルが
発生することはまずない。
【００１４】また、絞りによる差圧と流量の関係式はベ
ルヌーイの式と連続の式から、 Ｑ＝Ａ×Ｃ ×（ΔＰ／γ）1/2 であるから、側路の絞りにより発生する差圧ΔＰは Ｑ＝Ａ×Ｃ2 ×（ΔＰ／γ）1/2 を変形することにより、 ΔＰ＝｛Ｑ／（Ａ×Ｃ2 ）｝2 ×γ ・・・(2) で表される。
ルヌーイの式と連続の式から、 Ｑ＝Ａ×Ｃ ×（ΔＰ／γ）1/2 であるから、側路の絞りにより発生する差圧ΔＰは Ｑ＝Ａ×Ｃ2 ×（ΔＰ／γ）1/2 を変形することにより、 ΔＰ＝｛Ｑ／（Ａ×Ｃ2 ）｝2 ×γ ・・・(2) で表される。
【００１５】側路の絞りにより発生する差圧ΔＰはテー
パー管の絞り部の差圧と等しくなるので、テーパー管内
に流れる流量Ｑ1 は(3) 式で表される。 Ｑ1 ＝Ａ0 ×Ｃ1 ×（ΔＰ／γ）1/2 ・・・(3) (3) 式に(2) 式を代入すると、 Ｑ1 ＝Ａ0 ×Ｃ1 ×Ｑ／（Ａ×Ｃ2 ） ・・・(4) となり、全流量Ｑは(4) 式を変形して、 Ｑ＝Ｑ1 ×Ａ×Ｃ2 ／（Ａ0 ×Ｃ1 ） ・・・(5) で表される。
パー管の絞り部の差圧と等しくなるので、テーパー管内
に流れる流量Ｑ1 は(3) 式で表される。 Ｑ1 ＝Ａ0 ×Ｃ1 ×（ΔＰ／γ）1/2 ・・・(3) (3) 式に(2) 式を代入すると、 Ｑ1 ＝Ａ0 ×Ｃ1 ×Ｑ／（Ａ×Ｃ2 ） ・・・(4) となり、全流量Ｑは(4) 式を変形して、 Ｑ＝Ｑ1 ×Ａ×Ｃ2 ／（Ａ0 ×Ｃ1 ） ・・・(5) で表される。
【００１６】したがって、テーパー管内に流れる流量Ｑ
1 を面積流量計の移動子３の位置から検出し、(5) 式で
演算することにより補正、換算された全流量Ｑを得るこ
とができる。
1 を面積流量計の移動子３の位置から検出し、(5) 式で
演算することにより補正、換算された全流量Ｑを得るこ
とができる。
【００１７】ここで Ｑ＝Ｑ1 −Ｑ2 Ａ0 ：移動子の体積 Ｑ1 ：テーパー管に流れる流量 Ｃ1 ：移動子の密度 Ｑ2 ：側路に流れる流量 Ｃ2 ：流体の密度 Ａ ：側路の絞り通過面積 ΔＰ：差圧 である。
【００１８】したがって、テーパー管および外管を透明
管とし、そのいずれか一方に全流量Ｑに相当する目盛を
附しておくことにより、目視により流量を測定できる。
管とし、そのいずれか一方に全流量Ｑに相当する目盛を
附しておくことにより、目視により流量を測定できる。
【００１９】
【発明の効果】本発明ではテーパー管内に流れる小流量
の被測定流体の流量から全体の流量を知ることができ
る。このようにテーパー管内を通る流体は小流量である
ので、これだけでもパーテクルの発生を防止でき、しか
もテーパー管内の流体は小流量であるから移動子のまわ
りにガイド軸やリブ等を設ける必要がなくて移動子は流
体以外に接触する部分が全くないことと相俟って大流量
の被測定流体でもパーテクルの発生を極力防止すること
ができる。
の被測定流体の流量から全体の流量を知ることができ
る。このようにテーパー管内を通る流体は小流量である
ので、これだけでもパーテクルの発生を防止でき、しか
もテーパー管内の流体は小流量であるから移動子のまわ
りにガイド軸やリブ等を設ける必要がなくて移動子は流
体以外に接触する部分が全くないことと相俟って大流量
の被測定流体でもパーテクルの発生を極力防止すること
ができる。
【図１】本発明に係る面積式流量計の一実施例を示す縦
断面図。
断面図。
【図２】図１のII-II 線水平断面図。
【図３】本発明に係る面積式流量計の他の実施例を示す
縦断面図。
縦断面図。
【図４】図３のIV-IV 線水平断面図。
【図５】本発明に係る面積式流量計のさらに他の実施例
を示す縦断面図。
を示す縦断面図。
【図６】本発明に係る面積式流量計のさらに他の実施例
を示す縦断面図。
を示す縦断面図。
【図７】図６のVII-VII 線水平断面図。
【図８】従来の面積流量計の一例を示す縦断面図。
【図９】従来の面積流量計の他の例を示す縦断面図。
【図１０】図９のX-X 線水平断面図。
１ 外管 １ａ 流体入口 １ｂ 流体出口 ２ テーパー管 ２ａ 流体入口 ２ｂ 流体出口 ３ 移動子 ４ 側路 ５ａ、５ｂ、５ｃ 絞り部 ６ 抵抗板 ７ ステー
Claims (2)
- 【請求項１】側路用の下部に流体入口を上部に同出口を
有する外管内に、面積流量計用の下部に流体入口を上部
に同出口を有し、しかも内部に移動子をフリーに配した
テーパー管を、前記外管との間に側路が形成されるよう
に設けて、外管内に入る流体がテーパー管と側路に分流
させられ、しかもテーパー管内を通る流体が小流量とな
るようにした面積式流量計。 - 【請求項２】流体がテーパー管と側路に分流されるよう
にするために、側路もしくはテーパー管あるいは両者に
適宜絞り部を設けてなる請求項１に記載の面積式流量
計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25552896A JPH1082676A (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | 面積式流量計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25552896A JPH1082676A (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | 面積式流量計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1082676A true JPH1082676A (ja) | 1998-03-31 |
Family
ID=17279995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25552896A Pending JPH1082676A (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | 面積式流量計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1082676A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6998014B2 (en) | 2002-01-26 | 2006-02-14 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for plasma assisted deposition |
| US7094685B2 (en) | 2002-01-26 | 2006-08-22 | Applied Materials, Inc. | Integration of titanium and titanium nitride layers |
-
1996
- 1996-09-05 JP JP25552896A patent/JPH1082676A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6998014B2 (en) | 2002-01-26 | 2006-02-14 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for plasma assisted deposition |
| US7094685B2 (en) | 2002-01-26 | 2006-08-22 | Applied Materials, Inc. | Integration of titanium and titanium nitride layers |
| US7473638B2 (en) | 2002-01-26 | 2009-01-06 | Applied Materials, Inc. | Plasma-enhanced cyclic layer deposition process for barrier layers |
| US7732325B2 (en) | 2002-01-26 | 2010-06-08 | Applied Materials, Inc. | Plasma-enhanced cyclic layer deposition process for barrier layers |
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