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2013年4月26日 (金)

真・MFC千夜一夜物語 第41夜 MFC(マスフローコントローラー)の動作差圧に関する誤解


 今回は引き続きMFC(マスフローコントローラー)の圧力にまつわるお話です。

前回は耐圧のお話でしたが、今日のお話は「動作差圧」と呼ばれる性能表記のお話をさせていただきます。

 どうもMFCは圧力に関する性能表記では色々誤解を呼んでいる部分があるようです。

前回「MFCは内蔵する絞り部の圧力損失を可変し、結果流量を減らす量を制御しているものであり、自身で流量を創りだすことはできない」というお話をさせていただきました。

動作差圧というのは、まさにその事を表現したスペックなのです。

 「これだけの流量を制御するためには、MFC内部で最大ここまでの圧力損失を作らなくてはいけないので、他の配管抵抗を加味いただいた圧力設定でガスを供給してあげてくださいね!」という意味です。

例えば一般的なF.S.5SLM以下のMFCならば 「一次圧:49kPa294kPa/二次圧:真空~大気圧」という表記がカタログの仕様表にあります。この場合このMFCの最低動作圧は、二次側圧力が大気開放条件で一次側圧力49kPaと言えます。

では、「最低動作“差圧”は常に49kPaと考えればいいのかな?」とお客様から質問されたとしたら、答えは「YES」でしょうか?

 その答えは「No」です。

下図で見てみましょう。先ほどの条件のMFCは、一次圧(P1)49kPa/二次圧(P2):大気圧で動作しますが、一次圧(P1)749kPa/二次圧(P2)700kPaで同じ差圧(ΔP):49kPaを再現しても正常な制御は難しくなってしまうことがあるのです。

130426_01

 

 「どちらも差圧は49kPaで同じだから、動くはずだろう?」という声をよく聞きます。

でも、先ほどの圧力条件をよく読んでみて下さい。

一次圧:49kPa294kPa二次圧:真空~大気圧

 そう、特に最近の製品は、動作圧力条件を二次圧は真空から大気までに制限した表記をしているモデルが多いのです。従って例え差圧は同じだけ取れていても、二次圧が大気圧以上になる条件で使用される場合は、ハンチングによる流量制御不良、制御バルブが閉まらず出流れによる低設定域の制御不良(出流れ)等の問題が生じる可能性があります。

購入したMFCがまともに制御しない!などという問題を避けるためにも、前もって使用する圧力条件をメーカーに提示して機種選定していただく必要があるのです。

こういった現象が起きる原因として、MFCのバルブ構造が密接に関係してきます。これについての詳しいお話は次回お話します。

今回は「MFCの必要動作差圧というのは、単に絶対的な差圧の値だけではなく、MFCの二次側圧力に左右されることがある」という事をお話しておきます。

 【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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