ブロンコスト社のアドバンスド・フロー・テクノロジー

2年前、ブロンコストはまったく新しい質量流量コントローラの製品ライン「FLEXI-FLOW Compact」を世界に発表しました。現在では複数のラインアップ拡充（ラインエクステンション）が加わり、お客様はさらに多様なプロセスで本製品をご活用いただけるようになっています。そこで今回、ブロンコストのガス流量製品ポートフォリオを担当するプロダクトマネージャーのヴィンセント・ヘンゲフェルトに、この製品がなぜこれほど画期的なのか、そしてお客様にどのようなメリットをもたらすのかを尋ねました。

「私はプロダクトマネージャーとして、まったく新しいコンセプトを創り出す開発チームの一員でした。そのコンセプトとは、製品の選定から実際の運用に至るカスタマージャーニー全体を通じて、使いやすさと柔軟性を備えた製品を開発することです。そして、私たちはそれを見事に成し遂げました……その結果誕生したのが、『FLEXI-FLOW Compact』という質量流量コントローラです。

この流量計を使用すれば、ガスの流量を測定・制御できるだけでなく、プロセス内の一次側および二次側（上流・下流）の圧力も、この柔軟な1台で測定・制御することが可能です。さらに温度測定機能も備えており、マルチパラメータ機能を完璧に網羅しています。これこそが質量流量制御の未来……まさに『Mass Flow Control #Redefined（質量流量制御の＃再定義）』です。2年前の発売以来、私たちは製品ラインの拡充に取り組んでまいりましたが、現在ではそれらの追加モデルもすべてご提供可能となっています。」
— ヴィンセント・ヘンゲフェルト（Vincent Hengeveld）

FLEXI-FLOW コンパクトシリーズ

サーフェスチャネル技術で作られたフローセンサー

使われている技術について教えてください。

「質量流量と圧力を測定するこのコンセプトは、『TCS（Through Chip Sensor：スルーチップセンサー）』と呼ばれる技術に基づいています。この新しいセンサーはMEMS技術で作られたキャピラリー（細管）チューブで構成されており、実績のある当社のバイパス構造に高速かつ安定した流量センサーを組み合わせることで、双方の利点を融合させ、信頼性が高く極めて精密な流量測定を実現しています。

スルーチップセンサー（TCS）は、サーフェスチャネル技術を用いて生み出された流量センサーです。2007年頃にオランダのトゥウェンテ大学と共同で始まった初期開発が第一歩となり、2013年にはこの技術を市場価値のある製品へと昇華させることを目指して、より本格的なアプローチへと進みました。この技術の詳細は、R&D部門の同僚であるワウター・スパレボームが自身のブログ記事『サーフェスチャネル技術による革新的な流量センサー（Revolutionary flow sensor by surface channel technology）』で詳しく解説しています。」

顧客にとって何がそんなに興味深いのでしょうか？

「つまり、このマスフローコントローラを使えば、質量流量と圧力の両方を測定・制御できるのです。これは本当にユニークです！それに加えて、この機器は市場で最もコンパクトなもののひとつです。これにより、ユーザーはシステム内のスペースを節約し、重量を軽減することができます。これは、分析装置のお客様やベンチトップ・バイオリアクターのお客様からいただいた要望のひとつでした。」

Bronkhorst FlowSuite ソフトウェアにより、フローコントローラは以下のように設定できます。

このような機器が使われている例を挙げていただけますか？

「FLEXI-FLOW Compactの開発フェーズにおいて、私たちはお客様と頻繁に意見交換を行い、そのニーズを詳しくヒアリングしました。私たちが特に重視していた2つのターゲット層は、分析機器メーカーとバイオリアクターメーカーです。どちらのお客様にもそれぞれ特有のニーズがありましたが、それらを新しい質量流量コントローラへと見事に組み込むことができました。」

分析機器

「ガス質量流量コントローラは、質量分析法、クロマトグラフィー、原子分光法、燃焼分析など、多くの分析技術において不可欠なコンポーネントです。流量コントローラの役割は、ICP-MS（誘導結合プラズマ質量分析法）システムの一部としてコリジョンセル（衝突セル）にガスを供給したり、サンプリングガスの制御を行ったりすることです。ラボ（研究室）環境の多くのお客様と協業する中で、装置内部に組み込むことができるよう、フットプリント（設置面積）の小さい流量計が不可欠であることを学びました。」

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ベンチトップ・バイオリアクター・アプリケーション

「（ベンチトップ）バイオリアクターにおけるガス流量コントローラの役割は、生物学的合成を行う前に細菌、酵母、または細胞を増殖させるためのガスを供給することです。流量コントローラは、数日から数週間にわたってガスが連続的に供給されるよう制御します。私たちは、バイオリアクターメーカーが『1台のガスボックスで複数のリアクターサイズに対応できるソリューション』を非常に重視していることを知りました。これは第一に、エンドユーザーのアプリケーションにさらなる柔軟性を提供するためであり、第二に、使用する機器の種類（型式）の数を減らすためです。FLEXI-FLOW Compactの開発プロセスではこの点を考慮し、幅広いダイナミックレンジ（測定・制御範囲）を備えるように設計しました。さらに、一般的なバイオリアクター用ガスをすべて網羅したガスデータベースを内蔵しているため、使用するガスに合わせて機器の設定を簡単に最適化できます。FLEXI-FLOW Compactを導入することで、採用するモデル数を削減できるため、予備機（スペア）の在庫も最小限に抑えることが可能になります。」

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バイオリアクター応用

「もちろん、この流量計のメリットを享受できるのは、こうした業界のお客様だけではありません。1台の柔軟な機器でガスの流量や圧力を測定・制御する必要があるあらゆるプロセスにおいて、幅広くご活用いただけます……たとえば、1台の機器を複数の実験で使い回したい研究機関や大学の実験設備などにおいても、まさに理想的な選択肢となります。これこそが、質量流量制御の未来なのです。」

Mass Flow Control #Redefined（質量流量制御の＃再定義）。