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2013年3月25日 (月)

真・MFC千夜一夜物語 第22夜 NO、NCって?

MFC(マスフローコントローラ)の流量制御バルブを説明して参りましたが、いざMFCを購入しよう!とすると、必ず営業さんに聞かれる事があります。

 「お求めのMFCはノーマリオープン(NO)ですか?ノーマリクローズ(NC)ですか?」

どういう意味でしょうか?これが本日のお題ですね。

ノーマリオープンは英語のNormally Open 略してNO、ノーマリクローズはNormally Close略してNCです。(本文でも略称を使わせて頂きます。)

 実はこれらの言葉はMFC関連特有のものではなく、電気回路のスイッチの特性や、配管関係でしたら電磁弁や空圧弁の特性を表すのに使用されている言葉なのです。

MFCで用いる場合、「非通電時にMFCの流量制御バルブの位置はどうなるか?」を表しています。オープンなら「全開」、クローズなら「全閉」ですね。その他のバルブも同じで「電力に限らず、動力となる力を遮断したとき、どうなるか?」を表しています。

ただ、MFCの場合、このNO/NCの解釈が誤解されている事が結構あります。

 例えば「NOのMFCは、使用中に待機させているときは常に全開だから、ガスが導入されたとき一気に流れて危険です。その点、NCならば全閉だからガスは流れないですよ。」という説明をたまに聞きます。冗談では無く、MFCを売っている営業さんがこういった発言をされているのをDecoは聞いたこともあります。でも、これは誤解なのです。

 NO/NCの前提はあくまで「非通電時」です。

MFCに電源が投入されていなければ、確かにNOのMFCは全開ですが、電源が投入されていれば、もNOもNCも実は同じなのです。

MFCは「常に設定信号で与えられた流量値と流量センサーの出力する値を一致させるように動作する」という基本原理を思い出して下さい。MFCは常にそのルールに従っているだけなので、もしガスが来なければバルブをもっと開けて流そうとします。

つまり待機時に設定信号をかけたまま放置すれば、センサーからくる流量値(この場合、いつまでたっても0です)を増やすためにバルブを全開まで開けて待機してしまうということなのです。そこにNO/NCの差は当然ありません。MFCのバルブは通電状態で使用される限りNO/NCは全く同じ動作をするということです。

 では、なぜわざわざNOとNCという仕様の異なるMFCが存在するのでしょう?

それはMFCのバルブ、そもそもの起源に起因しているとDecoは考えています。

MFCのバルブで最初に開発されたサーマルバルブの説明をした項を見てください。このバルブの構造は「コイルに通電してアクチュエータを熱膨張させることで、伸びて閉める」バルブでしたね?つまり「非通電時は全開」=NOなバルブだったのです。当初、このバルブを搭載した世代のMFCが米国、日本で大量に使用されていたためMFCがNOなガス供給システムがほとんどになりました。

 ところがここで問題が発生します。

NOですと停電やガス供給システムの電源トラブルで給電がストップした際、MFCの流量制御バルブは全開になってしまいます。それではいわゆる不測の電源遮断時に大量にガスが下流側に流れて、色んな不具合を製品に及ぼす事や、最悪は人命に関わる事故を引き起こす可能性が懸念されました。そこでNCタイプのバルブが開発されてきた訳なのです。

 それじゃ、NOのMFCなんて危険だしいらないじゃないか?というご指摘も出てくるかと思います。ところがそうでもないのです。

緊急時に果たしてMFCは全開?全閉?どちらに動いた方が本当はいいのでしょうか?

「そりゃDecoさん!閉める方が安全でしょう?」とおっしゃるかもしれませんが、実はどちらを安全と考えるかは、そのシステムの用途と設計により異なるのです。続きは次回。

 

【あなたにMFCの夜が来る~真・MFC千夜一夜物語】 by Deco EZ-Japan  

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