JP6951321B2 - プロセスガスを生成するための方法およびシステム - Google Patents
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Description
Ptot = PaXa + PbXb
定義
電力= 286.08M + 22.636 方程式(1)
y = 286.08X+22.636 方程式(2)
y=19.96 * x + 61.584 方程式(3)
電力=286.08*(((流量レート/22.4)/((1E6/濃度)-5.2))*34)+22.636 方程式(4)
ここで、電力はワットであり、流量レートはSLMであり、濃度はPPMである。
方程式(5)
電力出力 [W] = (.000296 * キャリアガス流量レート [SLM] + .000917) * H2O2設定値 [PPM]
Claims (33)
- 多成分原料液から生成されたガスの質量流量を制御する方法であって、
(a)第1成分および前記第1成分より揮発性が低い第2成分を含む多成分溶液を気化器に提供するステップであって、前記気化器は平均電力を受けて前記多成分溶液を加熱するように構成されたヒーターを含むステップと、
(b)前記ヒーターに前記平均電力を供給して、前記第2成分を含むガス流を生成するステップと、
(c)前記ヒーターに供給される第1のサンプリングされた瞬時電流と線間電圧を掛けることにより前記ヒーターが受け取る第1の瞬時電力を決定し、決定された前記第1の瞬時電力を前記ガス流の第1の質量流量に相関させるステップと、
(d)前記ヒーターに供給される第2のサンプリングされた瞬時電流と線間電圧を掛けることにより前記ヒーターが受け取る第2の瞬時電力を決定し、決定された前記第2の瞬時電力を前記ガス流の第2の質量流量に相関させるステップと、
(e)前記第1および第2の瞬時電力と前記第1および第2の質量流量とに基づいて、前記ガス流の質量流量とヒーターが受け取る瞬時電力との間の数学的関係の少なくとも1つの係数を決定するステップと、
(f)前記少なくとも1つの係数に基づいて、前記ガス流の目標質量流量を供給するために、前記ヒーターに供給される平均電力を調整するステップと、を含み、
生成された前記ガス流の質量流量は前記気化器内のガス圧力からほぼ独立していることを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法において、ステップ(e)を実行する前に、ステップ(b)〜(d)を毎秒複数回繰り返すことをさらに含むことを特徴とする方法。
- 請求項2に記載の方法において、ステップ(b)〜(d)が少なくとも0.1秒ごとに繰り返されることを特徴とする方法。
- 請求項1に記載の方法において、前記多成分溶液が、過酸化水素、水、ヒドラジン、アルコール、またはアミンを含むことを特徴とする方法。
- 請求項4に記載の方法において、前記多成分溶液が過酸化水素および水を含むことを特徴とする方法。
- 請求項1に記載の方法において、前記ガス流を前記気化器を通って流れるキャリアガスと接触させて、前記ガス流を重要なプロセスまたは用途に供給するステップをさらに含み、
前記ガス流の質量流量は、前記気化器を通るキャリアガス流量からほぼ独立していることを特徴とする方法。 - 請求項6に記載の方法において、前記キャリアガスが、窒素、水素、アルゴン、ヘリウム、蒸気、清浄な乾燥空気、酸素、NH3、二酸化炭素、およびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする方法。
- 請求項7に記載の方法において、前記キャリアガスは、前記ガス流と接触する前に加熱されることを特徴とする方法。
- 請求項1に記載の方法において、前記ガス流の目標質量流量が、毎分約0.01グラムから毎分50グラムの間であることを特徴とする方法。
- 請求項1に記載の方法において、前記多成分溶液を頻繁に補充して、前記気化器内の前記多成分溶液の相対的に安定した体積を維持するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
- 請求項1に記載の方法において、前記多成分溶液を気化器内の実質的非通気性膜と接触させるステップをさらに含み、前記実質的非通気性膜は生成された前記ガス流から前記多成分溶液を分離するよう構成されることを特徴とする方法。
- 請求項11に記載の方法において、前記実質的非通気性膜がフッ素化イオン交換膜であることを特徴とする方法。
- 多成分原料液から生成されたガスの質量流量を制御する方法であって、
(a)気化器に水を供給するステップであって、前記気化器は、平均電力を受け取り、その中に含まれる液体を加熱するよう構成されたヒーターを含むステップと、
(b)前記ヒーターに前記平均電力を供給して水蒸気を生成するステップと、
(c)前記ヒーターに供給される第1のサンプリングされた瞬時電流と線間電圧を掛けることにより前記ヒーターが受け取る第1の瞬時電力を決定し、決定された前記第1の瞬時電力を水蒸気の第1の質量流量に相関させるステップと、
(d)前記ヒーターに供給される第2のサンプリングされた瞬時電流と線間電圧を掛けることにより前記ヒーターが受け取る第2の瞬時電力を決定し、決定された前記第2の瞬時電力を水蒸気の第2の質量流量に相関させるステップと、
(e)前記水蒸気の第1および第2質量流量と前記ヒーターが受け取る瞬時電力との間の数学的関係の少なくとも1つの第1の係数を決定して、線形の数学的較正関係を生成するステップであって、前記数学的関係の少なくとも1つの第1の係数が、前記第1および第2の瞬時電力と前記第1および第2の質量流量とに基づくものであるステップと、
(f)水を除去した後、前記気化器内で、第1成分と、前記第1成分より揮発性が低い第2成分とを含む多成分溶液を提供するステップと、
(g)決定された前記第1または第2の瞬時電力を前記ヒーターに供給して、第3の質量流量のガス流を生成するステップであって、前記ガス流は前記第2の成分を含むステップと、
(h)前記第3の質量流量と前記ヒーターが受け取る前記第1および第2の瞬時電力との間の数学的関係の少なくとも1つの第2の係数を決定するステップと、
(i)前記少なくとも1つの第2の係数に基づいて、前記ガス流の目標質量流量を供給するために、前記ヒーターに供給される平均電力を調整するステップと、を含み、
生成された前記ガス流の質量流量は前記気化器内のガス圧力からほぼ独立していることを特徴とする方法。 - 請求項13に記載の方法において、前記多成分溶液が、過酸化水素、水、ヒドラジン、アルコール、またはアミンを含むことを特徴とする方法。
- 請求項14に記載の方法において、前記多成分溶液が過酸化水素および水を含むことを特徴とする方法。
- 請求項13に記載の方法において、前記ガス流を前記気化器を通って流れるキャリアガスと接触させて、前記ガス流を重要なプロセスまたは用途に供給するステップをさらに含み、
前記ガス流の質量流量は、前記気化器を通るキャリアガス流量からほぼ独立していることを特徴とする方法。 - 請求項16に記載の方法において、前記キャリアガスが、窒素、水素、アルゴン、ヘリウム、蒸気、清浄な乾燥空気、酸素、NH3、二酸化炭素、およびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする方法。
- 請求項13に記載の方法において、前記多成分溶液を頻繁に補充して、前記気化器内の前記多成分溶液の相対的に安定した体積を維持するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
- 多成分溶液源から生成されるガスの質量流量を制御するための質量流量制御システムであって、
(a)第1成分および前記第1成分より揮発性が低い第2成分を含む多成分溶液であって、前記多成分溶液源が前記第2成分を含むガス流を提供する多成分溶液と、
(b)前記多成分溶液を収容するよう構成された気化器であって、前記気化器は、平均電力を受け取り、前記多成分溶液を加熱するよう構成されたヒーターを含む、気化器と、
(c)前記気化器と電気通信するコントローラであって、
(i)前記ヒーターに供給される第1のサンプリングされた瞬時電流と線間電圧を掛けることにより前記ヒーターが受け取る第1の瞬時電力を決定し、決定された前記第1の瞬時電力を前記ガス流の第1の質量流量に相関させ、
(ii)前記ヒーターに供給される第2のサンプリングされた瞬時電流と線間電圧を掛けことにより前記ヒーターが受け取る第2の瞬時電力を決定し、決定された前記第2の瞬時電力を前記ガス流の第2の質量流量に相関させ、
(iii)前記第1および第2の瞬時電力と前記第1および第2の質量流量とに基づいて、前記ガス流の質量流量と前記ヒーターが受け取る瞬時電力との間の数学的関係の少なくとも1つの係数を決定し、
(iv)前記少なくとも1つの係数に基づいて、前記ヒーターに供給される平均電力を調整して、前記ガス流の目標質量流量を供給する、
よう構成されたコントローラと、を含み、
生成された前記ガス流の質量流量は前記気化器内のガス圧力からほぼ独立していることを特徴とする質量流量制御システム。 - 請求項19に記載の質量流量制御システムにおいて、前記コントローラは、ステップ(i)および(ii)を毎秒複数回繰り返すようさらに構成されることを特徴とする質量流量制御システム。
- 請求項20に記載の質量流量制御システムにおいて、前記コントローラは、ステップ(i)および(ii)を毎秒少なくとも10回繰り返すようにさらに構成されることを特徴とする質量流量制御システム。
- 請求項19に記載の質量流量制御システムにおいて、前記多成分溶液が、過酸化水素、水、ヒドラジン、アルコール、またはアミンを含むことを特徴とする質量流量制御システム。
- 請求項22に記載の質量流量制御システムにおいて、前記多成分溶液が過酸化水素および水を含むことを特徴とする質量流量制御システム。
- 請求項19に記載の質量流量制御システムにおいて、前記気化器を通って流れ、生成した前記ガス流を重要なプロセスまたは用途に供給するよう構成されたキャリアガスをさらに含み、前記ガス流の質量流量は前記キャリアガスの流量からほぼ独立していることを特徴とする質量流量制御システム。
- 請求項24に記載の質量流量制御システムにおいて、前記キャリアガスは、窒素、水素、アルゴン、ヘリウム、蒸気、清浄な乾燥空気、酸素、NH3、二酸化炭素、およびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする質量流量制御システム。
- 請求項24に記載の質量流量制御システムにおいて、前記キャリアガスは、前記気化器に入る前に加熱されることを特徴とする質量流量制御システム。
- 請求項19に記載の質量流量制御システムにおいて、前記ガス流の目標質量流量が、毎分約0.01グラムから毎分50グラムの間であることを特徴とする質量流量制御システム。
- 請求項19に記載の質量流量制御システムにおいて、前記気化器が、前記多成分溶液を頻繁に補充して、そこに含まれる相対的に安定した体積を維持するようさらに構成されることを特徴とする質量流量制御システム。
- 請求項19に記載の質量流量制御システムにおいて、前記気化器が、前記多成分溶液と接触する実質的非通気性膜をさらに含み、前記ガス流が、前記実質的非通気性膜を貫通する前記第2の成分によって提供されることを特徴とする質量流量制御システム。
- 請求項29に記載の質量流量制御システムにおいて、前記実質的非通気性膜がフッ素化イオン交換膜であることを特徴とする質量流量制御システム。
- 請求項1に記載の方法において、前記ヒーターに供給される平均電力を調整するステップが、各加熱サイクルの間における前記ヒーターに電流が流れる時間の長さを変更するステップを、さらに含むことを特徴とする方法。
- 請求項13に記載の方法において、前記ヒーターに供給される平均電力を調整するステップが、各加熱サイクルの間における前記ヒーターに電流が流れる時間の長さを変更するステップを、さらに含むことを特徴とする方法。
- 請求項19に記載の質量流量制御システムにおいて、前記ヒーターに供給される平均電力を調整することが、各加熱サイクルの間における前記ヒーターに電流が流れる時間の長さを変更することを、さらに含むことを特徴とする質量流量制御システム。
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