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LogMIX
取扱説明書
Ver.3.0
目次
各部名称
2
ガスフロー図
3
仕様・寸法表
4
連結の仕方
7
壁取付寸法図
8
フロート管の交換方法
9
使い方
10
参考資料
13
◆各部名称
●LMX2-J (操作軸回転数表示付き)
操作ノブの回転数を4桁表示
(画像は12.34回転)
ロックレバー付き
※最大24回転
2
◆ガスフロー図(単体)
3
◆ アナログ圧力計タイプ 仕様
型番
LMX2-J-AH
LMX2-N-AH
有
無
操作軸回転数表示
混合ガス成分
混合成分数
構造
流量調節ニードル弁
不活性ガス、非腐食性ガス、非毒性ガス、非強吸着性ガス、その他安全性の確認されたガス
(例)空気、窒素、二酸化炭素、アルゴン、ヘリウム、R134a、等
単独(流量設定)~希望数
ユニット(簡単に連結
が可能です)としての
5流路以上は、1~4流路のユニットを組み合わせて御使用いただきます(下記寸法表参照)。
基本:屋内用(耐食アルミ合金アルマイト処理)
オプション:防水・防塵ケース(本体:ASS樹脂、カバー:ポリカーボネイト)収納
当社製ニードル弁「SNPA-34VJ」
当社製ニードル弁「SNPA-34VN」
内部配管:ポリウレタン樹脂
減圧弁:ニトリルゴム、SUS304、アルミ合金ダイキャスト
接ガス部材質
フローメータブロック:ポリアセタール樹脂
フロート管:パイレックスガラス、SUS316
圧力計:真鍮、真鍮箔、銅、はんだ
内部配管継手:ポリブチレンテレフタレート、ニトリルゴム、黄銅
入口圧力
Max 1MPa (逆止弁付き、又は酸素仕様の場合0.9MPa)
100kPa
減圧弁二次圧力設定値
(圧力計: 200kPa F.S.)
各流路のストップ弁
PISCO社製ボールバルブ
使用温度範囲
5℃~50℃
配管接続
φ6 ワンタッチ継手
フロート式流量計
(フルスケール)
6種類のガス、17種類のレンジから選択
各流路の流量設定可能範囲
N2ガスで約2mL/min ~ 最大約50L/min
寸法
ページ下部の別表を参照
質量
約1.5kg (1流路) ※電磁弁付きは約2kg (1流路)
防爆対象外 (防爆上は安全機器として扱われます。)
防爆
※オプションの電磁弁付きタイプを除く
流路出口ストップ用電磁弁
オプション装備
防塵防水ケース
逆止弁
寸法表 (mm)
本体寸法(カッコ内:最大寸法)
流量設定器
幅
高さ
奥行き
単独1流路
90
220 (248)
160
混合2流路
176
220 (248)
160
混合3流路
262
220 (248)
160
混合4流路
348
220 (248)
160
4
◆ デジタル圧力計タイプ 仕様
型番
LMX2-J-DH
LMX2-N-DH
有
無
操作軸回転数表示
混合ガス成分
不活性ガス、非腐食性ガス、非毒性ガス、非強吸着性ガス、その他安全性の確認されたガス
(例)空気、窒素、二酸化炭素、アルゴン、ヘリウム、R134a、等
単独(流量設定)~希望数
混合成分数
ユニット(簡単に連結が可能です)としての上限は4流路
5流路以上は、1~4流路のユニットを組み合わせて御使用いただきます(下記寸法表参照)。
構造
流量調節ニードル弁
基本:屋内用(耐食アルミ合金アルマイト処理)
オプション:防水・防塵ケース(本体:ASS樹脂、カバー:ポリカーボネイト)収納
当社製ニードル弁「SNPA-34VJ」
当社製ニードル弁「SNPA-34VN」
内部配管:ポリウレタン樹脂
減圧弁:ニトリルゴム、SUS304、アルミ合金ダイキャスト
接ガス部材質
フローメータブロック:ポリアセタール樹脂
フロート管:パイレックスガラス、SUS316
圧力計:真鍮、真鍮箔、銅、はんだ
内部配管継手:ポリブチレンテレフタレート、ニトリルゴム、黄銅
入口圧力
Max 1MPa (逆止弁付き、又は酸素仕様の場合0.9MPa)
30~90kPa
減圧弁二次圧力設定値
パナソニック電工SUNX社製 DP-101Z
圧力計
消費電力 860mA以下
電源電圧 12-24V DC
各流路のストップ弁
PISCO社製ボールバルブ
使用温度範囲
5℃~50℃
配管接続
φ6 ワンタッチ継手
フロート式流量計
(フルスケール)
6種類のガス、17種類のレンジから選択
90kPa設定時: 約2mL/min ~ 最大約50L/min
各流路の流量設定可能範囲
(N2ガス)
30kPa設定時: 0.6mL/min ~ 最大約25L/min
寸法
ページ下部の別表を参照
質量
約1.5kg (1流路) ※電磁弁付きは約2kg (1流路)
防爆
非対応 (非防爆エリアでお使い下さい。)
流路出口ストップ用電磁弁(CKD社製 USB3-6-2-DC24V)
オプション装備
防塵防水ケース
逆止弁
寸法表 (mm)
本体寸法(カッコ内:最大寸法)
流量設定器
幅
高さ
奥行き
単独1流路
90
220 (248)
160
混合2流路
176
220 (248)
160
混合3流路
262
220 (248)
160
混合4流路
348
220 (248)
160
5
◆ デジタル圧力計タイプ(低圧) 仕様
型番
LMX2-J-DL
LMX2-N-DL
有
無
操作軸回転数表示
混合ガス成分
不活性ガス、非腐食性ガス、非毒性ガス、非強吸着性ガス、その他安全性の確認されたガス
(例)空気、窒素、二酸化炭素、アルゴン、ヘリウム、R134a、等
単独(流量設定)~希望数
混合成分数
ユニット(簡単に連結が可能です)としての上限は4流路
5流路以上は、1~4流路のユニットを組み合わせて御使用いただきます(下記寸法表参照)。
構造
流量調節ニードル弁
基本:屋内用(耐食アルミ合金アルマイト処理)
オプション:防水・防塵ケース(本体:ASS樹脂、カバー:ポリカーボネイト)収納
当社製ニードル弁「SNPA-34VJ」
当社製ニードル弁「SNPA-34VN」
内部配管:ポリウレタン樹脂
減圧弁:ニトリルゴム、SUS304、アルミ合金ダイキャスト
接ガス部材質
フローメータブロック:ポリアセタール樹脂
フロート管:パイレックスガラス、SUS316
圧力計:真鍮、真鍮箔、銅、はんだ
内部配管継手:ポリブチレンテレフタレート、ニトリルゴム、黄銅
入口圧力
Max 0.5MPa
10~20kPa
減圧弁二次圧力設定値
パナソニック電工SUNX社製 DP-101Z
圧力計
消費電力 860mA以下
電源電圧 12-24V DC
各流路のストップ弁
PISCO社製ボールバルブ
使用温度範囲
5℃~50℃
配管接続
φ6 ワンタッチ継手
フロート式流量計
(フルスケール)
6種類のガス、17種類のレンジから選択
20kPa設定時: 0.4mL/min ~ 最大約20L/min
各流路の流量設定可能範囲
(N2ガス)
10kPa設定時: 0.2mL/min ~ 最大約12L/min
寸法
ページ下部の別表を参照
質量
約1.5kg (1流路) ※電磁弁付きは約2kg (1流路)
防爆
非対応 (非防爆エリアでお使い下さい。)
流路出口ストップ用電磁弁(CKD社製 USB3-6-2-DC24V)
オプション装備
防塵防水ケース
逆止弁
寸法表 (mm)
本体寸法(カッコ内:最大寸法)
流量設定器
幅
高さ
奥行き
単独1流路
90
220 (248)
160
混合2流路
176
220 (248)
160
混合3流路
262
220 (248)
160
混合4流路
348
220 (248)
160
6
◆ 連結の仕方
1. 連結面の側板を外す
3. 前面上下2箇所を六角穴付ボルトで固定する(ボルト頭部を右側に)。
4. 配管する
7
◆ 壁取付寸法図
8
◆フロート管の交換方法
3
フロート管カバー
を外す
4
フロート管
を持って
1
ゆるめる
2
ゆるめる
5
ゆるめる
8
フロート管には、位置合わせのた
めに、シリコンチューブがはめられ
ています。
6
9
フロート管を
持ったまま
パッキンを
奥まで
押し込む
(上下2
(上下2箇所)
7
黒いブロックを
下ろして
フロート管を
取り外す
※30L/min用等の太いフロート管
用等の太いフロート管
には、はめられていません
12
10
フロート管の上
側を黒いブロッ
クの中心にあわ
せる
フロート管が
まっすぐ固定
されていたら、
しめる
13
フロート管カバー
を取り付ける
11
黒いブロックを持ち
上げて、フロート管
の下側も中心にあ
わせる
9
◆使い方
【ログミックスの簡単な使い方】
ガスの流量をフロート管の目盛りで確認しながら、スーパーニードル操作ダイアルを回し、流量を調節します。
非常に簡単なガス流量調節器として、幅広い用途にお使い頂けます。
1流路(単独)で使う場合
フロート管を見ながら、目標流量になるまでスーパーニードル操作ダイアルを回します。
(設定できる圧力は、標準仕様、微小流量仕様で異なります。)
2流路以上で、ガスを混合させる場合
2台以上のログミックスを使えば、ガスを混合させることができます。
例えば、「窒素75%、ヘリウム25%、総流量4L/min」の混合ガスを作るには、2台のログミックスを使って、
片方の流路で3L/minの窒素ガスを流し、 もう片方の流路で1L/minのヘリウムを流すだけです。
このとき、設定圧力は、全ての流路でほぼ同じ値に合わせます。
(背圧の変化などによる濃度変化を小さくすることができます。)
フロート管の種類について
フロート管のガス種は、Air用(N2用と共用)以外に、Ar, O2, He, H2, CO2用の6種
6種のガス種から選べます。
6種
フロート管の流量のレンジは、1-10ML/minから、3-30L/minまで、17個の範囲
17個の範囲から選べます。
17個の範囲
フロート管は後からでも簡単に交換でき、㈱フロントで1本から販売しています。
【ガス種】
Air(N2) 空気(窒素) ※空気と窒素は共用となります。
O2 酸素
H2 水素
He ヘリウム
Ar アルゴン
CO2 二酸化炭素
【レンジ】
1-10ml/min
2-20ml/min
3-30ml/min
5-50ml/min
10-100ml/min
15-150ml/min
20-200ml/min
30-300ml/min
50-500ml/min
0.1-1L/min
0.2-2L/min
0.3-3L.min
0.5-5L/min
1-10L/min
1.5-15L/min
2-20L/min
3-30L/min
10
◆準備・基本的な使い方
● 準備
① ログミックスの減圧弁の2次圧を十分に低くしておく。【圧力ゲージが振りきれて破損するのを防ぎます】
最下段の黒いノブが調圧ノブで、反時計回りさせると減圧します。
ノブの回転に抵抗がほとんどなくなる所まで減圧して下さい。
② ガスボンベが閉じていることを確認する。
③ 外径6mmのチューブ(ウレタンチューブ推奨)で配管する。
④ ダイアルの輸送時用ストッパーを外し、操作ツマミを取り付ける。
プラスドライバーを使用します。外したストッパーは紛失しないよう、ツマミがあった位置に取り付けて下さい。
一次側にバルブを設置し、一次側圧力を繰り返し切り替えるような使い方は避けてください。
減圧弁の早期消耗や圧力ゲージの破損の原因となります。
● 設定
1流路ごとに圧力と流量を設定し、最後に混合させます。
⑤ 設定する流路以外の流路のシャットバルブを全て閉じる。
⑥ ガスボンベの減圧弁の2次圧を、ログミックスの最大入口圧力範囲内に設定する。
型式末尾が'-DL'の場合: 0.02~0.5MPa
型式末尾が'-AH', '-DH' の場合: 0.2~0.9MPa
⑦ ①を確認し、設定する流路のガスボンベを開く。
⑧ 圧力ゲージを見ながら、調圧ノブを増圧方向に回し、10kPa(D010の場合)、又は100kPa(D100の場合)
に合わせる。
時計回りで増圧します。
⑨ ダイアル(本体正面上部)を回して、目標流量のガスを流す。
反時計回りでガス流量が増えていきます。
⑩ 流量設定後には必ず圧力ゲージを確認し、必要なら⑧と⑨を繰り返す。
⑪ ダイアル目盛値をメモしておくことをお勧めします。
⑫ 他の流路で、⑤から⑪までを行う。
⑬ 全ての流路のシャットバルブを開ける。
混合ガスが発生します。
11
◆流量特性データを使った流量設定のしかた(出口圧力が大気圧程度の場合)
※2流路以上で使用する場合、全流路の1次圧は同じ圧力に設定します。
層流状態では、ガスの流量は粘性係数に反比例します。
LogMIXはその法則を利用してガス流量を設定します。
個別流量測定結果(校正データ)を使います。
①使用ガスのN2換算値を求める。
使用ガスの目標流量
② 製品添付のグラフから y=
×
α
N2換算値
=
※αは窒素ガス換算係数。下枠内参照
N2換算値 のときのxの値(ダイアル目盛値)をよみとる。
③ ②で求めたダイアル目盛値にダイアルを設定する。
使用ガスの粘性係数
α= 窒素ガスの粘性係数
右表の係数αは、それぞれのガスの粘性係数(窒素(17.6)、空気(18.2)、水素(8.8)、
アルゴン(22.3)、二酸化炭素(14.7)、ヘリウム(19.6)、メタン(11.0))から計算しています。
(文部科学省国立天文台編「理科年表」に掲載されている粘性係数(温度20℃、単位
10-6Pa・s)より引用)
混合ガスの場合など、ガスの粘性係数が解らない場合は、当社までご相談下さい。
代表的なガス
α
窒素(校正ガス)
1
空気
1.034
水素
0.5
アルゴン
1.267
二酸化炭素
0.835
ヘリウム
1.114
メタン
0.625
【例:100mL/minのHeガスを流す場合】
100mL/min(He目標流量) X 1.114(Heのα値) = 111.4mL/min (He目標流量のN2換算値)
製品添付のグラフから y=111.4の時の x値(ダイアル目盛値)を読み取り、その値にダイアルを設定します。
→ Heガスが100mL/min流れます。
●流量特性データについて
ログミックスは、スーパーニードル操作ダイヤルの、回転数と流量の関係を、
高精度石鹸膜流量計で測定した結果を添付し、出荷することができます。(オプション)
(*1)設定圧力は株式会社横河電機製デジタル圧力計(LCD6桁デジタル表示)にて測定しています。
(*2)流量は株式会社堀場製作所高精度精密膜流量計SF-1U・2U(LCD6桁デジタル表示)にて測定しています。
12
◆参考資料1:粘性係数について
● 各種ガスの粘性係数の調べ方
代表的なガスに関しては、「理科年表」に掲載されています。
日本機械学会の「伝熱工学資料」に、下記のガスにつき、温度と粘性係数の詳細データが記載されて
います。
*
*
*
*
空気、窒素、酸素、2酸化炭素、水素、
主要な不活性気体(アルゴン、ヘリウム、クリプトン)、
主要なハロゲン元素、可燃性ガス(メタン、プロパン、プロピレン、ブタン)、
主要なフルオロハイドロカーボンガス(フロンガス)8種類
これらの中で必要なガスについての資料は、当社へお問い合わせ下さい。
●混合ガスを使う場合
ガスの粘性係数が解らないの場合は、当社まで相談下さい。
混合ガスを窒素ガス等で希釈して使う場合でも、粘性係数は計算で求められます。
粘性係数が求まれば、窒素ガスのグラフを使う方法(α)も、空気のフロート管流量計を使
う方法(β)も、どちらでも簡単に使用ガスの流量が設定できます。
ガスの構成を入力するだけで、粘性係数が求められる便利なソフトウェアもあります。
「混合ガスの物性値計算」(Vector ソフトウェア販売サイトをご参照下さい。)
13
◆参考資料2:背圧について
●背圧がある場合のガス総流量の調節方法
混合ガスを流したい箇所に、別途ニードル弁等を用意し、ガスの総流量を最終的に調節する方法をと
ると、より便利にガスの総流量の調節ができます。
この方法の場合、ログミックスの全ての流路の流量を調節して総流量を調節するより、より簡単に濃
度を維持したまま、ガスの総流量を調節できます。
この場合、本混合器で流すガスの総流量は、最終的に使用箇所で流すガスの流量より、10~30%程
度大きめに設定してください。※ガス混合器から出るガスをそのまま直接使用目的の装置に流し、ほ
とんど背圧がかからない状態の場合には、設定流量合計値は、流したい流量にします。
●2次圧(出口圧)が変化しても混合濃度は変化しません。
2次圧(出口圧)が変化しても、混合ガスの濃度は変わりません。
出口圧が高いと流量が減少しますが、各流路が同じ割合で流量が小さくなるため、混合濃度には影
響しません。
混合濃度が変化しないため、混合器からのガスを2分岐して使用していただけます。
例えば片方をメインの装置に供給し、他方をガス分析計に流してお使いいただいたとき、片方で流量
を変化させても、濃度はどちらもほとんど変化しません。
●背圧が掛かっている場合の補正計算方法
圧縮性流体の体積の比から計算します。
背圧が掛かる場合、気体は圧縮されているため、同じ体積でもより多くのガスが流れることになりま
す。
背圧が掛かる流量は、ハーゲンポアズイユの式で表され、流量は
に比例します。
従って、背圧が掛かっているような場合でも、流量特性データを利用すれば、計算で流量を求められ
ます。
※ゲージ圧に、大気圧(101.3kPa)を加えて計算します。
◎例
供給圧300kPaで、背圧200kPaが掛かっている所へ、流体を流す場合と、
供給圧100kPaで、大気開放の所へ、流体を流す場合とでは、
どちらの場合も差圧は100kPaですが、前者は後者の約7/3倍の流量が流れます。
流れるガスの量は、下記の計算で求められます。
供給圧100kPaで背圧無し(大気開放)で、3L/min流れるバルブ開度では、
供給圧300kPaで背圧200kPaの環境では、7L/minの流量となります。
14
◆参考資料3:ガスのパージ(置換)について
【ログミックスの中の空気を効率よく置換(パージ)する方法】
単純に、使用するガスを時間流し続けるだけでも、ログミックスの内部の空気はパージ(置換)されま
す。
しかし、ログミックスの内部(減圧弁のダイヤフラム室、アナログ圧力計のブルドン管の内部、等)に
入っている空気は、構造上、使用するガスにパージするのは長時間を要します。
当社の実験で、ログミックスに窒素ガスを100mL/minにて流し続け、そこから出てくるガスの酸素濃度
を測定した結果では、酸素濃度は3分後に600ppm、10分後には400ppm、60分後には200ppm、4時間
後には100ppm、8時間後には12.5ppm、24時間後に8.3ppmとなりました。
もっと短時間で空気をパージしたい場合には下記方法を用いて下さい。
●1.繰り返し加圧する方法
使用するガスで内部の空気を押し出す方法です。
下記の手順を繰り返して、ログミックスの中の空気をパージします。
①ログミックスのガス出口(本体正面についているシャットバルブ)を閉じます。
②ボンベの元栓を開き、ボンベ2次圧を400kPaにして下さい。ログミックスの減圧弁で圧力をアナログ
100kPa仕様では圧力計の最大値の90%程度までに設定します。
(アナログ圧力計の200kPa仕様では、200kPa以上加圧すると、圧力計が破損しますので注意して下
さい。デジタル圧力計仕様でも最高500kPaまでです。)
③この状態で、ボンベ元栓を閉じます。
④①で閉じていたログミックスの出口(本体正面についているシャットバルブ)を開きガスを放出しま
す。
⑤再度、出口(本体正面についているシャットバルブ)を閉じます。
⑥ボンベ元栓を開きます。ガスが流れ出しますが、出口がふさがれているのですぐ流れなくなります。
⑦またボンベ元栓を閉じます。→④に戻り、⑦までの操作を繰り返します。
この操作を5~6回程度繰り返すと、出口の酸素濃度は10ppm程度になります。
さらに高純度を必要とする場合には上記操作をさらに数回行って下さい。
※この方法は微小流量仕様のログミックスでは効果が少ないため、後述の真空ポンプを使う方法を
使ってください。
●2.真空ポンプを使う方法
(デジタル圧力計仕様のみ可能)
真空ポンプで内部の空気を引いて減圧した後、使用するガスを流す方法です。
①真空引き作業
ボンベの元栓を閉じた状態で、ログミックスの出口に真空ポンプを接続し、真空ポンプを作動し、ログ
ミックス配管内部の空気を抜きます。
②ボンベガスにパージ(置換)する
真空度が上がったら、ログミックスのログミックスの出口(本体正面についているシャットバルブ)を閉じ
ます。
ログミックス配管内部の真空度を保ったまま、次にボンベの元栓を開き、使用ガスをログミックス配管
内部へ充填させます。
※真空度があまり上がらない真空ポンプの場合には、この作業を繰り返せば、より確実に空気をパー
ジできます。
15