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2013年4月15日 (月)

真・MFC千夜一夜物語 第34夜 MFCについているフィルターを当てにしてはいけません

MFC(マスフローコントローラー)のセンサー管とバイパスの「分流」に絡んで「これはちょっと違うのだけどなぁ?」という認識があるようですので、ここで取り上げさせてもらいます。

Decoが営業時代のやりとりです。

お客様:「そちらのMFCにはフィルターはついていますか?」

Deco:「付いていますよ。」

お客様:「じゃあMFCの上流にフィルターはいらないね。」

Deco:「いえ、いります。必ず付けてください。」

お客様:「?(なんで?付いているって言ったじゃないか・・・)」

 フィルターは配管内の異物、ゴミをトラップして、下流に流さないようにするもの・・・それがMFCに内蔵されているなら一石二鳥!となりそうなものですが、何がいけないのでしょうか?

一部のMFCでは入口継手の奥、センサー管とバイパスの分流する前にフィルターが設置されているものがあります。このフィルターは確かに1mmφ以下の細管であるセンサー管とバイパスに上流からゴミが入らないようにする役割もあるのですが、それはあくまで補助的なものなのです。

本来の設置目的は、配管状況(特に直前の曲がり)や圧力の変動でMFCに入り込んでくる流体の流れが乱れていた場合に、その流れを整える「整流」効果なのです。バイパスがセンサーに層流を作るための素子なら、このフィルターは層流素子に層流を作るための素子みたいなものなのです。

Filter_in_mfc

このフィルターに大きなゴミが付着してしまうと下図のようにフィルターを通ってせっかく整流されるはずの流体が、逆に大きく乱れてしまうことになりかねません。

 

Filter_in_mfc2


この状態では、メーカー出荷時のセンサーとバイパスの分流比が崩れてしまったり、センサー管内部に流入するガスの流速が上がり層流にならなくなってしまったり、といった悪い影響が懸念されます。これでは正確な流量測定はおぼつかなくなり、いつの間にかMFCの制御している流量が使い始めたころより外れてしまう・・・といった現象が起きてしまうかもしれません。

それに一体型はお得に思えますが、そもそもフィルターの交換頻度とMFCのそれは異なるはずです。いちいちフィルター交換の都度、フィルターより高額なMFCを交換するなんてナンセンスですよね?

以前、ブラウン管TVとVHSテープのビデオデッキを一体化したデレビデオという商品がありましたが、ビデオは回転系部品が多いため、TV部より早く故障して、その都度修理に出すとTVも見られなくなってしまうという苦情(というかお客様も笑い話として話されていたのですが・・・)を家電メーカーにいたころ、お聞きしたことが思い出されます。

あと、この話以外によくフィルターで質問を頂いたのがこれです。

 「MFCメーカーとしての推奨されるフィルターは?」

 Decoの場合、センサー管が細管であること、バルブオリフィス系は使用されるフルスケール流量が小さいほど極細であることを、具体的な寸法とともにお伝えして、フィルターメーカーさん、または配管施工会社さんに助言を仰がれるようお願いしていました。

 やはり餅は餅屋です。今、どのような配管システムで、どんな流体を流されていて・・・といった細かい状況を知らずにうかつな話をさせて頂くわけにはいかないのです。

フィルターの場合、粒径の小さなゴミをトラップするようにすると当然フィルター自身の圧力損失が増大します。配管ラインのガス供給圧力の上限が限られている場合は、特にライントータルの圧力損失と、想定されるゴミの粒径に応じたフィルターを選定してくださいね。

 では、次回はやっと大流量MFCのお話です。 それでは。

 【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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