DD206854A1 - DEVICE FOR FLOW CONTROL OF GASES - Google Patents
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- DD206854A1 DD206854A1 DD23873582A DD23873582A DD206854A1 DD 206854 A1 DD206854 A1 DD 206854A1 DD 23873582 A DD23873582 A DD 23873582A DD 23873582 A DD23873582 A DD 23873582A DD 206854 A1 DD206854 A1 DD 206854A1
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Abstract
VORRICHTUNG ZUR DURCHFLUSSMENGENREGELUNG VON GASEN IN EINEM GROSSEN REGELBEREICH, INSBESONDERE FUER GERINGE DURCHFLUSSMENGEN BZW. ZWISCHEN GERINGEN DRUCKDIFFERENZEN . ZIEL DER ERFINDUNG IST ES EINE GASMENGENREGELUNG FUER EINEN GROSSEN DRUCKBEREICH MIT GERINGEM STROEMUNGSWIDERSTAND UND GERINGEM ENERGIEVERLUST. DIE DRUCKDIFFERENZ VOR UND HINTER EINEM EINSTELLBAREN STROEMUNGSWIDERSTAND WIRD DURCH NUTZUNG DES HYDROSTATISCHEN EFFEKTES ZUR HOEHENVERAENDERUNG EINES SCHWIMMWERS UND GLEICHZEITIG ZUR VERSTELLUNG DER QUERSCHNITTSFLAECHE EINER DURCHLASSOEFFNUNG GENUTZT . DIE KONSTRUKTIVE LOESUNG GESTATTET EINE SICHERE DURCHFLUSSMENGENREGELUNG BEI KLEINEN DRUCKDIFFERENZEN. DIE ANWENDUNGSGEBIETEDER ERFINDUNG SIND TEMPER-, DIFFUSIONS-, UND CVD- PROZESSE SOWIE PNEUMATISCHE MESSEINRICHTUNGEN.DEVICE FOR THE FLOW CONTROL OF GASES IN A GREAT RULE OF CONTROL, ESPECIALLY FOR LOW FLOW QUANTITIES AND / OR. BETWEEN LOW PRINTING DIFFERENCES. THE OBJECTIVE OF THE INVENTION IS A GAS RANGE CONTROL FOR A LARGE PRESSURE RANGE WITH LOW STRAIN RESISTANCE AND LOW ENERGY LOSS. THE PRESSURE DIFFERENCE BEFORE AND BEHIND AN ADJUSTABLE FLASH RESISTOR IS UTILIZED BY USING THE HYDROSTATIC EFFECT TO CHANGING THE HEAT OF A SWIMMING POOL AND AT THE SAME TIME TO ADJUST THE CROSS-SECTION SURFACE OF A TRANSFER OPENING. THE CONSTRUCTIVE SOLUTION PROVIDES A SAFE FLOW CONTROL WITH SMALL PRINTING DIFFERENCES. THE APPLICATIONS OF THE INVENTION ARE TEMPER, DIFFUSION, AND CVD PROCESSES, AND PNEUMATIC MEASUREMENT DEVICES.
Description
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Stahnsdorf, den 23· 3· 1982Stahnsdorf, the 23 · 3 · 1982
Scherfenberg, Klaus-DieterScherfenberg, Klaus-Dieter
1533 Stahnsdorf, Ernst-Thälmann-Str. 33 Zustellungsbevollmächtigter:1533 Stahnsdorf, Ernst-Thälmann-Str. 33 service agent:
YEB Gleichrichterwerk Stahnsdorf im YEB Kombinat Mikroelektronik Zentrale Patentabteilung 1533 Stahnsdorf, Ruhlsdorfer WegYEB Gleichrichterwerk Stahnsdorf in the YEB Kombinat Mikroelektronik Central Patent Department 1533 Stahnsdorf, Ruhlsdorfer Weg
Titel \Title \
Yorrichtung zur Durchflußmengenregelung von Gasen Anwendungsgebiet der ErfindungGas flow rate control device Field of application of the invention
Die Erfindung betrifft eine Yorrichtung zur Durchflußmengenregelung von Gasen in einem großen Regelbereich, insbesondere für geringe DurchfluSmengen bzw· zwischen geringen Druckdifferenzen· Derartige Regelungen werden beispielsweise zum Konstanthalten von Trägergasen in Reaktionskammern für Diffusionsoder Epitaxieverfahren sowie für pneumatische Meßeinrichtungen benötigt·The invention relates to a device for controlling the flow rate of gases in a wide control range, in particular for low flow rates or between small pressure differences. Such controls are required, for example, for keeping carrier gases constant in reaction chambers for diffusion or epitaxy processes and for pneumatic measuring devices.
-5APR1982*COO947-5APR1982 * COO947
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- 2 - ^O Ό / O Ό Ο- 2 - ^ O Ό / O Ό Ο
Charakteristik der bekannter» technischen LösungenCharacteristic of the known »technical solutions
Direkt wirkende Gasmengenregler sind zum Beispiel aus der ÜS-PS 3 424 195 und US-PS 3 794 068 bekannt. Derartige Hegelungen sind nur für verhältnismäßig hohe Gasdrücke geeignet*Direct acting gas flow regulators are known, for example from ÜS-PS 3 424 195 and US-PS 3,794,068. Such controls are only suitable for relatively high gas pressures *
Gasmengenregler mit Schwebekörpern nach DE-OS 2 950 886 sind nur für die Anzeige der Durchflußmenge von Gasen einsetzbar. Eine Regelung kann nur auf indirektem Weg, zum Beispiel mittels Lichtschranken, erfolgen· Eine indirekte Füllstandsregelung mittels Thyristorregler wird im DD-WP 127 418 beschrieben· Ein derartiges System ist für kleine Gasmengen bzw. geringe Druckdifferenzen zu teuer und zu träge· Eine Regelung, bei der die Druckdifferenz vor und hinter einem Strömungswiderstand als Steuergröße für die Durchflußmenge von Gasen benutzt wird, ist in der DE-OS 1 750 158 und DE-AS 2 115 275 beschrieben·Gas flow regulator with floats according to DE-OS 2 950 886 can only be used for displaying the flow rate of gases. A control can only indirectly, for example by means of photocells, · An indirect level control by means of thyristor is described in DD-WP 127 418 · Such a system is for small amounts of gas or small pressure differences too expensive and too slow · A control at the pressure difference before and behind a flow resistance is used as a control variable for the flow rate of gases is described in DE-OS 1 750 158 and DE-AS 2,115,275 ·
Die Regelung erfolgt auch hierbei mittels Schwebekörper, wobei Gas bzw. eine Teilmenge des zu regelnden Gasstromes am Schwebekörper vorbeifließt· Eine derartige Regelung erfordert eine hohe Präzision der Passung zwischen Schwebekörper und Zylinder und beeinflußt die Regelgenauigkeit bei Verunreinigungen im Gas sowie bei unterschiedlicher Gasdichte negativ. Alle bekannten Maßnahmen zur Verringerung dieser Nachteile wie "Filterung oder Drosselung des Druckausgleichs haben eine geringere Empfindlichkeit des Durchflußregelventils zur Folge. Der Strömungswiderstand der gesamten Anordnung ist verhältnismäßig hoch und begrenzt damit den Einsatz für die Regelung kleiner Durchflußmengen bei geringem Druckverlust· Die Notwendigkeit von zusätzlichen Maßnahmen zur Bewegungsdämpfung der Schwebekörper ist für derartige Regelungen unumgänglich· Ein weiterer Nachteil der genannten Vorrichtungen sind Verschleißerscheinungen an den für die Meßempfindlichkeit wichtigen Bauteilen.The regulation also takes place here by means of float, whereby gas or a subset of the gas flow to be controlled flows past the float · Such a regulation requires a high precision of the fit between float and cylinder and adversely affects the control accuracy of impurities in the gas and at different gas density. All the known measures to reduce these disadvantages, such as "filtering or throttling the pressure balance, result in lower flow control valve sensitivity." The flow resistance of the entire assembly is relatively high, thus limiting the use of small flow rate control with low pressure loss. The need for additional measures for damping the motion of the float is essential for such regulations · Another disadvantage of the devices mentioned are signs of wear on the components important for the measurement sensitivity.
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Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Durchflußmengenregelung für Gase unterschiedlicher Gasmenge mit einem großen variablen Druckbereich bei geringem Strömungswiderstand und damit verbundenem geringen Energieverlust·The aim of the invention is a device for flow control for gases of different gas quantity with a large variable pressure range with low flow resistance and associated low energy loss ·
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Die technische Aufgabe der Erfindung besteht darin, durch den konstruktiven Aufbau einer Vorrichtung eine geringe Druckdifferenz:, die vor und hinter einem in einer Gasleitung befindlichen einstellbaren Strömungswiderstand auftritt, zur direkten Durchflußmengenregelung zu nutzen·The technical object of the invention is, by the structural design of a device, a small pressure difference :, which occurs before and behind an adjustable flow resistance located in a gas line to use for direct flow control ·
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in die Gasleitung ein einstellbares und ein geregeltes Drosselventil in Reihe angeordnet sind· Zwischen beiden Ventilen ist eine Differenzdruckkammer und auf der Gegenseite des einstellbaren Ventils eine Ausgleichsdruckkammer angeordnet· Beide Sammern sind teilweise mit einer Flüssigkeit gefüllt und unterhalb des niedrigsten Flüssigkeitsniveaus durch eine Leitung miteinander verbunden. Auf der flüssigkeit in der Differenzdruckkammer befindet sich ein Schwimmer, der mit dem Stellglied des regelbaren Ventils verbunden ist·The object is achieved in that in the gas line an adjustable and a controlled throttle valve are arranged in series · Between both valves, a differential pressure chamber and on the opposite side of the adjustable valve, a differential pressure chamber disposed · Both collectors are partially filled with a liquid and below the lowest Liquid levels connected by a line. On the liquid in the differential pressure chamber is a float, which is connected to the actuator of the controllable valve ·
Das Prinzip der Regelung beruht auf Nutzung des hydrostatischen Effektes bei der übertragung des Differenzdruckes· Auf diese Weise wird bei geringem Differenzdruck eine große Kraftübertragung auf das Stellglied möglich· An die Genauigkeit des Zwischenraumes zwischen Schwimmer und Schwimmerbehälter werden keinerlei Anforderungen gestellt· Der Regler kann bei einem 3ehr kleinen Strömungswiderstand eine hohe Regelgenauigkeit erreichen·The principle of control is based on the use of the hydrostatic effect in the transmission of the differential pressure · In this way, with a small differential pressure, a large power transfer to the actuator possible · The accuracy of the space between the float and float tank no requirements are made · The controller can at a 3ehr small flow resistance to achieve a high control accuracy ·
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Da am Schwimmer kein Gas vorbeiströmt, haben Partikel- und Feuchtigkeitsgehalt des Gases sowie die Gasdichte keinen Einfluß auf die Hegelgenauigkeit·Since no gas flows past the float, the particle and moisture content of the gas as well as the gas density have no influence on the leveling accuracy.
Die geringe erforderliche Druckdifferenz zur Betätigung des Stellgliedes ermöglicht die Funktion des Reglers bei kleinen Durchflußmengen und geringem Strömungswiderstand, so daß am Regler nur sehr kleine Strömungsverluste auftraten· Die Dämpfung erfolgt durch das hydrostatische System·The small required pressure difference for actuation of the actuator allows the function of the controller at low flow rates and low flow resistance, so that only very small flow losses occurred at the controller · The damping is performed by the hydrostatic system ·
Die Erfindung ist in den Figuren 1 und 2 dargestellt,The invention is shown in FIGS. 1 and 2,
Figur 1 zeigt den Prinzipaufbau des Durchflußiaengenreglers« Figur 2 zeigt die Anordnung des Reglers in einer Diffusionsanlage mit mehreren Diffusionsrohren·FIG. 1 shows the basic structure of the flow rate regulator. FIG. 2 shows the arrangement of the regulator in a diffusion system with a plurality of diffusion tubes.
Der in Fig. 1 dargestellte Durchflußmengenregler hat einen Einlaßstutzen 1, der mit einer Ausgleichsdruckkammer 3 "verbunden ist und einen Auslaßstutzen 2, der über ein geregeltes Drosselventil 7 mit einer Differenzdruckkammer 6 verbundenThe flow rate regulator shown in Fig. 1 has an inlet port 1, which is connected to a compensating pressure chamber 3 "and an outlet port 2, which is connected via a controlled throttle valve 7 with a differential pressure chamber 6
Die Kammern 3 und 6 sind dabei mit einer Flüssigkeit 13 gefüllt und unterhalb des niedrigsten Flüssigkeitsniveaus 4 durch die Leitung 12 miteinander verbunden· In der Differenzdruckkammer 6 befindet sich auf der Flüssigkeit 13 ein Schwimmer 10, der fest mit einem Stellglied 8 des geregelten Drosselventils 7 verbunden ist· An der Unterseite des zylinderförmigen Stellgliedes 8 befindet sich eine Öffnung 9· Bie Ausgleichsdruckkammer 3 "und die Differenzdruckkammer 6 sind oberhalb des höchsten Flüssigkeitsniveaus 11 durch ein einstellbares Drosselventil 2 verbunden·The chambers 3 and 6 are filled with a liquid 13 and connected to each other below the lowest liquid level 4 through the line 12. In the differential pressure chamber 6 is located on the liquid 13, a float 10 which is fixedly connected to an actuator 8 of the controlled throttle valve 7 · There is an opening 9 at the bottom of the cylindrical actuator 8. The equalizing pressure chamber 3 "and the differential pressure chamber 6 are connected above the highest fluid level 11 by an adjustable throttle valve 2.
In Fig. 2 ist der hydrostatische Durchflußmengen regler mit drei Sinlaßstutzen 1·1, 1·2 und 1·3 dargestellt. Die Einlaß-In Fig. 2, the hydrostatic flow rate regulator with three Sinlaßstutzen 1 · 1, 1 · 2 and 1 · 3 is shown. The intake
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stutzen sind dabei jeweils durch eic einstellbares Drossel« ventil 2.1, 2.2 bzw· 2.3 mit der Differenzdruckkainmer 6 verbunden. Der Einlaßstutzen 1.1 hat vor dem einstellbaren Drosselventil 2.1 eine Druckverbindung 14- zur Ausgleichsdruckkammer 3·are each connected by eic adjustable throttle «valve 2.1, 2.2 or · 2.3 connected to the differential pressure chamber 6. The inlet port 1.1 has before the adjustable throttle valve 2.1 a pressure connection 14- to the compensation pressure chamber 3 ·
Im dynamischen Fall wirkt die Durchflußmengenregelung entsprechend Pig. 1 wie folgt:In the dynamic case, the flow rate control acts according to Pig. 1 as follows:
Yom Einlaßstutzen 1 strömt eine Gasmenge Q in die Ausgleichsdruckkammer 3 "UEeI durch das einstellbare Drosselventil 2 in die Differenzdruckkammer 6 und von dort durch das geregelte Drosselventil 7 zum Auslaßstutzen 5· Der am einstellbaren Drosselventil 2 entstehende Differenzdruck P^ - P2 bewirkt einen Niveauunterschied der Flüssigkeit 13 zwischen der Ausgleichsdruckkammer 3 und der Differenzdruckkammer 6.A gas quantity Q flows into the equalizing pressure chamber 3 "UEeI through the adjustable throttle valve 2 into the differential pressure chamber 6 and from there through the regulated throttle valve 7 to the outlet stub 5. The differential pressure P 1 -P 2 arising at the adjustable throttle valve 2 causes a level difference of Liquid 13 between the compensation pressure chamber 3 and the differential pressure chamber. 6
Steigt der Differenzdruck P,- - Pp um einen Wert Pa über einen bestimmten Wert P1- an, dann beginnt der Schwimmer 10 mit dem Stellglied 8 das geregelte Drosselventil 7 zu verschließen, so daß die Durchflußmenge Q verringert wird und der Differenzdruck sich auf einen Wert P,. - Pp + Pg einstellt, wobei Pg klein gegen P. ist· Die Durchflußmenge Q verhält sich dementsprechend zum Druck P~ im Auslaßstutzen 5 so, daß große Änderungen des Druckes P- im Auslaßstutzen 5 hut kleine Änderungen der Durchflußmenge Q hervorrufen·If the differential pressure P, - Pp increases by a value P a above a certain value P 1 - then the float 10 with the actuator 8 begins to close the controlled throttle valve 7 so that the flow rate Q is reduced and the differential pressure rises a value P ,. - Pp + Pg sets, where Pg is small to P. · The flow rate Q behaves accordingly to the pressure P ~ in the outlet port 5 so that large changes in the pressure P- in the outlet port 5 hat small changes in the flow Q cause ·
Durch die Dimensionierung des Reglers und entsprechendem Materialeinsatz lassen sich unterschiedliche Druck- und Strömungsbereiche realisieren.Due to the dimensioning of the controller and the corresponding use of materials, different pressure and flow ranges can be realized.
Die Dämpfung des Systems kann durch Verkleinerung des Querschnittes der Leitung 12 zum Beispiel durch Einsatz eines Drosselventils vergrößert werden.The damping of the system can be increased by reducing the cross-section of the conduit 12, for example by using a throttle valve.
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Da am Schwimmer kein Gas vorbeiströmt, haben Partikel- und feuchtigkeitsgehalt des Gases sowie die Gasdichte keiner! Einfluß auf die Regelgenauigkeit.Since no gas flows past the float, the particle and moisture content of the gas as well as the gas density have none! Influence on the control accuracy.
Die geringe erforderliche Druckdifferenz zur Betätigung des Stellgliedes ermöglicht die Funktion des Reglers bei kleinen Durchflußmengen und geringem Strömungswiderstand, so daß am Regler nur sehr kleine Strömungsverluste auftreten· Die Dämpfung erfolgt durch das hydrostatische System.The small required pressure difference for actuating the actuator allows the function of the controller at low flow rates and low flow resistance, so that only very small flow losses occur on the controller · The damping is performed by the hydrostatic system.
Die Erfindung ist in den Figuren 1 und 2 dargestellt,The invention is shown in FIGS. 1 and 2,
Figur 1 zeigt den Prinzipaufbau des Durchflußmengenreglers· Figur 2 zeigt die Anordnung des Reglers in einer Diffusionsanlage mit mehreren Diffusionsrohren·FIG. 1 shows the basic structure of the flow rate regulator. FIG. 2 shows the arrangement of the regulator in a diffusion plant with several diffusion tubes.
Der in Fig. 1 dargestellte Durchflußmengenregler hat einen Sinlaßstutzen 1, der mit einer Ausgleichsdruckkammer 3 verbunden ist und einen Auslaßstutzen 2, der über ein geregeltes Drosselventil 7 mit einer Differenzdruckkammer 6 verbunden ist.The flow rate regulator shown in Fig. 1 has a Sinlaßstutzen 1, which is connected to a compensating pressure chamber 3 and an outlet port 2, which is connected via a regulated throttle valve 7 with a differential pressure chamber 6.
Die Kammern 3 und 6 sind dabei mit einer Flüssigkeit 13 gefüllt und unterhalb des niedrigsten Flüssigkeitsniveaus 4 durch die Leitung 12 miteinander verbunden· In der Differenzdruckkammer δ befindet sich auf der Flüssigkeit 13 ein Schwimmer 10, der fest mit einem Stellglied 8 des geregelten Drosselventils 7 verbunden ist. An der Unterseite des zylinderförmigen Stellgliedes 8 befindet sich eine Öffnung 9· Die Ausgleichsdruckkammer 3 und. die Differenzdruckkammer 6 sind oberhalb des höchsten Flüssigkeitsniveaus 11 durch ein einstellbares Drosselventil 2 verbunden.The chambers 3 and 6 are filled with a liquid 13 and connected to each other below the lowest liquid level 4 through the line 12 · In the differential pressure chamber δ is located on the liquid 13, a float 10 which is fixedly connected to an actuator 8 of the controlled throttle valve 7 is. On the underside of the cylindrical actuator 8 is an opening 9 · The compensation pressure chamber 3 and. the differential pressure chamber 6 are connected above the highest liquid level 11 by an adjustable throttle valve 2.
In Fig. 2 ist der hydrostatische Durchflußmengen regler mit drei Einlaßstutzen 1.1, 1.2 und I.3 dargestellt. Die Einlaß-In Fig. 2, the hydrostatic flow rate regulator with three inlet ports 1.1, 1.2 and I.3 is shown. The intake
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stutzen sind dabei jeweils durch ein einstellbares Drosselventil 2·1, 2·2 "bzw· 2*3 mit der Differenzdruckkammer 6 verbunden· Der Einlaßstutzen 1.1 hat vor dem einstellbaren Drosselventil 2·1 eine Druckverbindung 14 zur Ausgleichsdruckkamiaer 3·are each connected by an adjustable throttle valve 2 · 1, 2 · 2 "or · 2 * 3 with the differential pressure chamber 6 · The inlet port 1.1 has before the adjustable throttle valve 2 · 1 a pressure connection 14 to Ausgleichsdruckkamiaer 3 ·
Im dynamischen Fall wirkt die Durchflußmengenregelung entsprechend Pig. 1 wie folgt:In the dynamic case, the flow rate control acts according to Pig. 1 as follows:
Yom Einlaßstutzen 1 strömt eine Gasmenge Q in die Ausgleichsdruckkammer 3 und durch das einstellbare Drosselventil 2 in die Differenzdruckkammer 6 und von dort durch das geregelte Drosselventil 7 zum Auslaßstutzen 5· Der am einstellbaren Drosselventil 2 entstehende Differenzdruck P^ - P~ bewirkt einen Niveauunterschied der Flüssigkeit 13 zwischen der Ausgleichsdruckkammer 3 unä der Differenzdruckwandler 6.From the inlet port 1, a gas Q flows into the equalizing pressure chamber 3 and through the adjustable throttle valve 2 into the differential pressure chamber 6 and from there through the controlled throttle valve 7 to the outlet port 5 · The differential pressure P ^ -P.sub.p produced at the adjustable throttle valve 2 causes a level difference of the liquid 13 between the differential pressure chamber 3 unä the differential pressure transducer. 6
Steigt der Differenzdruck P^ - P~ um einen Wert P. über einen bestimmten Wert P,- an, dann beginnt der Schwimmer 10 mit dem Stellglied 8 das geregelte Drosselventil 7 zu verschließen^ so daß die Durchflußmenge Q verringert wird und der Differenzdruck sich auf einen Wert P^ - Pp + P^ einstellt, wobei Pg klein gegen P1. ist· Die Durchflußmenge Q verhält sich dementsprechend zum Druck P, im Auslaßstutzen 5 so» daß große Änderungen des Druckes P„ im Auslaßstutzen 5 nur kleine Änderungen der Durchflußmenge Q hervorrufen·If the differential pressure P 1 -P 5 rises by a value P above a certain value P 1, then the float 10 with the actuator 8 begins to close the controlled throttle valve 7 so that the flow rate Q is reduced and the differential pressure is increased sets a value P ^ - Pp + P ^, where Pg is small compared to P 1 . The flow rate Q behaves accordingly to the pressure P, in the outlet 5 so that "large changes in the pressure P" in the outlet 5 cause only small changes in the flow Q ·
Durch die Dimensionierung des Reglers und entsprechendem Materialeinsatz lassen sich unterschiedliche Druck- und Strömungsbereiche realisieren·The dimensioning of the regulator and the corresponding use of material make it possible to realize different pressure and flow ranges.
Die Dämpfung des Systems kann durch Yerkleinerung des Querschnittes der Leitung 12 zum Beispiel durch Einsatz eines Drosselventils vergrößert werden·The damping of the system can be increased by reducing the cross section of the duct 12, for example by using a throttle valve.
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Durch die öffnung 9 im Stellglied 8 wird eine Druckdifferenz zwischen Differensdruckkammer 6 und dem Volumen innerhalb des zylindrischen Stellgliedes 8 verhindert, die ein zusätzliches Auf trieb smoment am Schwimmer 10 zur Folge hätte.Through the opening 9 in the actuator 8, a pressure difference between the differential pressure chamber 6 and the volume inside the cylindrical actuator 8 is prevented, which would have an additional on-drunk smoment on the float 10 result.
Selbstverständlich kann das im wesentlichen für Durchflußmengenregelung beschriebene Prinzip in gleicher Ausführung für die Konstanthaltung von Drücken gasförmiger Medien in Behältern bei stetigem Gasdurchsatz genutzt werden, wobei der Behälter mit dem konstantzuhaltenden Gasdruck an die Differenzdruckkammer angeschlossen sein muß·Of course, the principle described essentially for flow rate control can be used in the same embodiment for the constant maintenance of pressures of gaseous media in containers with constant gas flow rate, the container must be connected to the constant pressure gas pressure to the differential pressure chamber ·
Der Regler eignet sich besonders für einen Druck P^ in der Ausgleichsdruckkammer 3 bzw. für einen Druck P- im Auslaßstutzen 5» der in der Nähe des Normaldruckes liegt.The regulator is particularly suitable for a pressure P ^ in the compensating pressure chamber 3 or for a pressure P- in the outlet port 5 »which is in the vicinity of the normal pressure.
Die Grundfläche der Ausgleichsdruckkammer kann beliebig groß sein, sollte-aber mindestens die Hälfte der Grundfläche der Differenzdruckkammer 6 betragen. Sine zentrale Anordnung der Druckkammern 3 und 6 derart, daß sich die Differenzdruckkammer 6 innerhalb der Ausgleichsdruckkammer 3 befindet, ergibt dabei eine platzsparende Variante. Ebenfalls ist auch eine getrennte Aufstellung der Druckkammern und 6 mit Schlauchverbindungen möglich· Die Form des geregelten Drosselventiles 7 kann selbstverständlich auch anders als in den Figuren 1 und 2 dargestellt gewählt werden.The base area of the compensation pressure chamber can be of any size, but should be at least half the base area of the differential pressure chamber 6. Sine central arrangement of the pressure chambers 3 and 6 such that the differential pressure chamber 6 is located within the compensation pressure chamber 3, this results in a space-saving variant. Also, a separate listing of the pressure chambers and 6 with hose connections is possible · The shape of the controlled throttle valve 7 can of course be chosen differently than shown in Figures 1 and 2.
Durch optimale Gestaltung der Strömungswege kann der Gesamtwiderstand des Heglers auf einen minimalen Wert gehalten werden. Als flüssigkeit 13 können alle flüssigen Medien verwendet werden· Zweckmäßig sind solche, die bei Betriebsdruck eine niedrige Verdampfungsrate besitzen·By optimizing the flow paths, the total resistance of the elevator can be kept to a minimum value. All liquid media can be used as liquid 13. It is expedient to have those which have a low evaporation rate at operating pressure.
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Bei Diffusionsanlagen, für die in Pig. 2 ein entsprechender Durchflußmengenregler dargestellt ist, ist Bedingung, daß entweder in den Einlaßstutzen 1.2 und 1.3 der gleiche Druck vorhanden ist wie im Einlaßstutzen 1.1 oder daß zum Druck P-im Einlaßstutzen 1.1 ein definierter und konstanter Differenzdruck P^ - Pg bzw. P- - P7 vorhanden ist. Der Regler kann bei Einhaltung dieser Bedingung mit beliebig vielen Eingangsstutzen versehen werden.For diffusion systems for which Pig. 2 a corresponding flow regulator is shown, is condition that either in the inlet port 1.2 and 1.3, the same pressure is present as in the inlet port 1.1 or that the pressure P in the inlet port 1.1 a defined and constant differential pressure P ^ - Pg or P - P 7 is present. The controller can be provided with any number of input ports if this condition is met.
Bei Verwendung eines geregelten Drosselventils mit inverser Betriebsart gegenüber den Darstellungen in Pig. 1 und 2 kann der Regler auch mit entgegengesetzter Strömungsrichtung arbeiten. In diesem Pail ist der Betrieb des Durchflußmengenreglers auch mit einem Eingang und mehreren durchflußmengengeregelten Ausgängen möglich, wobei die Bedingung erfüllt sein muß, daß alle Ausgänge gegen einen konstanten und definierten Druck arbeiten. Der Einsatz in dieser Form kann zum Beispiel bei der pneumatischen Längenmessung von Yorteil sein.When using a regulated throttle valve with inverse mode compared to Pig. 1 and 2, the controller can also work in the opposite direction of flow. In this Pail the operation of the flow controller is also possible with one input and several flow-controlled outputs, the condition must be met that all outputs work against a constant and defined pressure. The use in this form can be, for example, in the pneumatic length measurement of Yorteil.
Die Druckverbindung 14 kann selbstverständlich auch zu jedem anderen Druckbehälter erfolgen, sofern zwischen diesem und dem Eingangsstutzen eine konstante, definierte Druckdifferenz besteht.The pressure connection 14 can of course also be made to any other pressure vessel, if there is a constant, defined pressure difference between this and the inlet nozzle.
Ausführungsbeispielembodiment
An Hand Pig. 2 wird ein Ausführungsbeispiel des Durchflußmengenreglers für die Anwendung in der Halbleitertechnik erläutert.On hand Pig. 2, an embodiment of the flow rate controller for use in semiconductor technology will be explained.
An einer Diffusionsanlage mit mehreren Diffusionsrohren sollen drei Rohre derart an eine Absaugvorrichtung angeschlossen werden, daß die abgesaugten Strömungsmengen mit den in das jeweilige Rohr eingeleiteten Strömungsmengen von 100 l/h, 200 l/h bzw, 300 1/b. übereinstimmen. In ,jedem Rohr ist dabei der gleiche Druck P- vorhanden, der um 10 Pa unterhalb des Normaldruckes Po liegt. Der vorhandene Absaugdruck P-At a diffusion plant with a plurality of diffusion tubes, three tubes should be connected to a suction device in such a way that the extracted flow rates with the introduced into the respective tube flow rates of 100 l / h, 200 l / h or 300 1 / b. to match. I n , each tube is the same pressure P- present, which is 10 Pa below the normal pressure Po. The existing suction pressure P-
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variiert zwischen 80 Pa und 1000 Pa unterhalb des Normaldruckes Po, so daß der Regler mit einem Minimum Betriebsdruck P^ - P- von 190 Pa arbeitet· Die Flussigkeitsmenge ist so bemessen, daß bei einem Differenzdruck Px, - Pp von 50 Pa das geregelte Drosselventil schließt und daß bei eventueller Unterschreitung einer vorgegebenen minimalen Strömungsmenge von 30 l/k äas niedrigste Flüssigkeitsniveau 4· unterhalb der Leitung 12 liegt, so daß ein Eindringen der Flüssigkeit I3 in den Auslaßstutzen 5 unmöglich ist· Die einstellbaren Drosselventile sind so !bemessen, daß sich bei der konstanten Druckdifferenz P^ - Pp von 50 Pa eine Strömung Q zwischen O und 1000 l/h einstellen lassen. Die gesamte Durchflußmenge Q liegt in einem Einstellbereich zwischen 50 l/h und 2000 l/h· Die Differenz zwischen Innendurchmesser des Stellgliedes 8 und Außendurchmesser des geregelten Drosselventils 7 ist so bemessen, daß bei einem Differenzdruck P2 - P^ von 1000 Pa eine maximale Gasmenge von 30 l/k durch das geschlossene geregelte Drosselventil 7 strömt· Die Grundflächen der Ausgleichsdruckkammer 3 der Differenzdruckkammer 6 haben eine Größe von jeweilsvaries between 80 Pa and 1000 Pa below the normal pressure Po, so that the regulator operates with a minimum operating pressure P ^ -P- of 190 Pa. The amount of fluid is so dimensioned that at a differential pressure P x , Pp of 50 Pa the controlled Throttle valve closes and that if possible falls below a predetermined minimum flow rate of 30 l / k äas lowest liquid level 4 · below the line 12, so that penetration of the liquid I3 in the outlet 5 is impossible · The adjustable throttle valves are so! At the constant pressure difference P ^ - Pp of 50 Pa, a flow Q between O and 1000 l / h can be set. The total flow rate Q is in an adjustment range between 50 l / h and 2000 l / h · The difference between the inner diameter of the actuator 8 and outer diameter of the controlled throttle valve 7 is such that at a differential pressure P 2 - P ^ of 1000 Pa, a maximum Gas quantity of 30 l / k flows through the closed-loop controlled throttle valve 7 · The bases of the differential pressure chamber 3 of the differential pressure chamber 6 have a size of each
2 5OO mm · Die Leitung 12 hat einen Querschnitt von 10 mm Als Flüssigkeit I3 wird Silikonöl verwendet·2 5OO mm · The pipe 12 has a cross section of 10 mm Silicone oil is used as the liquid I3 ·
In der Anordnung ist jedes der drei abzusaugenden Diffusionsrohre mit einem lingangsstutzen 1·1, 1.2 bzw. I.3 verbunden· Der Auslaßstutzen .5 ist mit der Absaugvorrichtung verbunden. Die drei einstellbaren Drosselventile 2.1, 2*2 und 2.3 werden mittels Strömungsmessung auf die Sollwerte der Durchflußmengen eingestellt. Die Abweichung der Durchflußmenge liegt jeweils unterhalb 1 Prozent vom Sollwert. Der Durchmesser des Auslaßstutzens 5 beträgt am geregelten Drosselventil 7 20 mm, die Öffnung 9 hat einen Querschnitt von 20 mm2.In the arrangement, each of the three diffusion tubes to be sucked off is connected to a nozzle neck 1 · 1, 1.2 or I.3 · The outlet nozzle .5 is connected to the suction device. The three adjustable throttle valves 2.1, 2 * 2 and 2.3 are set by flow measurement to the setpoint values of the flow rates. The deviation of the flow rate is below 1 percent of the setpoint. The diameter of the outlet 5 is at the controlled throttle valve 7 20 mm, the opening 9 has a cross section of 20 mm 2 .
Claims (6)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DD23873582A DD206854A1 (en) | 1982-04-05 | 1982-04-05 | DEVICE FOR FLOW CONTROL OF GASES |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD23873582A DD206854A1 (en) | 1982-04-05 | 1982-04-05 | DEVICE FOR FLOW CONTROL OF GASES |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD206854A1 true DD206854A1 (en) | 1984-02-08 |
Family
ID=5537702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD23873582A DD206854A1 (en) | 1982-04-05 | 1982-04-05 | DEVICE FOR FLOW CONTROL OF GASES |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD206854A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0651432A1 (en) * | 1993-10-27 | 1995-05-03 | Kiyohara, Masako | Method of feeding gas into a chamber |
-
1982
- 1982-04-05 DD DD23873582A patent/DD206854A1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0651432A1 (en) * | 1993-10-27 | 1995-05-03 | Kiyohara, Masako | Method of feeding gas into a chamber |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |