マスフローコントローラーとは

マスフローコントローラー(Mass Flow Controller)は英語の頭文字からMFCと記号で表記される流量制御器機で、質量流量制御器の名前通り、流体(ガス・液体)の質量流量を計測し、コントロールバルのPID制御で流量を自動制御をします。質量流量制御は体積流量制御と違い、温度・圧力の補正を必要とせず、直接質量流量を測定・制御します。

マスフローコントローラーは流量精度が高く、安定的な流量制御が可能な為、半導体成膜装置、真空装置、分析装置、燃料電池評価装置など高精度な流量制御・測定が必要なプロセスだけでなく、流量制御の制御性から評価装置、環境試験機、燃焼ガス制御や実験設備等多くの流量制御に使われています。

マスフローコントローラー構造

マスフローコントローラー構造イメージ
MFCの主要部品構成

マスフローコントローラーは質量流量を測定するマスフローセンサで流量を計測、バイパス、と合流した流体はセンサからのフィードバック制御(PID制御)によりコントロールバルブが流量調整をします。

マスフロー(質量流量)センサ

センサ原理

マスフローコントローラー(MFC)、マスフローメーター(MFM)のマスフローセンサは比熱を利用して質量流量を測定します。熱式流量センサは昇温されています。そこに流体が通過すると、センサから熱を奪い流体の温度は上昇します(熱移動)。流量が少ないと熱移動量は少なく、流量が多いと熱移動量は多くなります。これを利用して流量を測定します。

周囲温度補償式マスフローセンサ

周囲温度補償式マスフローセンサ構造
周囲温度補償式マスフローセンサ

リンテックでは独自技術の周囲温度センサ(Rt)を設け、周囲温度を測定しています。Rtセンサで測定された周囲温度+αの温度でRu・Rbの流量センサは加熱されています。これにより、従来のマスフローセンサよりも低温でも高精度の流量測定が可能です。

低温でも高精度の流量測定が可能になる事で、熱ダメージが軽減します。この効果は熱分解性が高いオゾン(O3)等の流体測定が可能になるのに加え、マスフローセンサ自体の熱ダメージが軽減され、長期間にわたり測定精度の変化が少なく、長寿命な流量センサになります。

バイパス

リンテック製ガスマスフローコントローラーのF.S.は5SCCM~400SLMと幅広いですが、全ての流体がセンサを通るわけではありません。そのほとんどはマスフローセンサを通らず、並列に設置されたバイパス部分を通過します。

コントロールバルブ

マスフローセンサとバイパスに流れた流体は合流し、後段のコントロールバルブに到達します。バルブは流量設定信号とマスフローセンサの流量値を比較、両者が一致するよう、比例制御回路からの開閉調整をするフィードバック制御が行われます。高速応答や安定性は勿論、液化ガスなどの低差圧仕様や微小流量のマスフローコントローラーの性能を左右する重要な部品です。

MFC製品ページ

ガスマスフローコントローラー製品ページ

ガスマスフローコントローラー製品ページ

ガス流量の質量制御を行うガスMFC。腐食性ガスや液化ガスにも対応可能。

液体マスフローコントローラー製品ページ

液体マスフローコントローラー製ページ

液体流量の質量制御を行う液体MFC。液体気化や微小流量の流量制御が可能。

マスフローコントローラーアクセサリー

マスフローコントローラーアクセサリーページ

マスフローコントローラーに関連製品。電源表示設定器。

マスフローコントローラー使い方に関するページ