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2014年1月22日 (水)

真・MFC千夜一夜物語 第148話 MFC最大の弱点とは・・・ その12

MFC(マスフローコントローラー)もう一つの最大の弱点は急峻な圧力変動でした。

今回からは対策その3として、MFCに圧力変動対策機能を搭載したモデルのご紹介とお話をしましょう。
と、言っても、MFCに対策1のようなラインレギュレーターを積むわけでも、対策2のようにタンクを取り付けるわけではありません。
正直、面間寸法(横幅)を大きくすれば実現することは可能ですが、あまりにMFCに近い場所に取り付けても、バッファーとしての効果が少ないので、わざわざ取り付けるほどの効果は無いからです。

 

 ここで少し脱線します。
実はこういった供給ライン数の変動による圧力変動に強いMFCというのは昔からありました。
「えっ?そうなの??」という声が聞こえてきそうですが、特にすごいMFCではなく一般のMFCであったのです。

それはどんなMFCでしょう?
今回の問題の原因をもう一度考えると、その姿が見えてきます。

第143話 MFC最大の弱点とは・・・ その7 を振り返って頂けますでしょうか。
ここでこのように説明しています。

つまりノンビリ屋のセンサーさんと、せっかちなバルブアクチュエーターさんのコンビである現世代のMFCでは、バルブが流量制御しようとしてオーバーラン を繰り返してしまうようなイメージになるのです。
こういった現象はセンサーの生の応答が速く、接ガス部のボリュームが小さい傾向のMFCでは小さいはずで す。

ならばノンビリ屋のセンサーさんと、更にノンビリ屋のバルブアクチュエーターの組み合わせならばどうでしょうか?
古い世代のMFCはサーマルアクチュエーターという、熱でアクチュエーターを膨張させて流量コントロールするタイプがありました。このタイプに関しては真・MFC千夜一夜物語(第1期)第17夜で説明していますので、ご一読下さい。

このタイプはアクチュエーターを構成する比較的熱膨張率の高い材質に熱をかけることで変位させます。
当然、ソレノイドやピエゾと比べたら、その応答性はゆるゆるとしたものです。
ここでもしセンサーの応答よりも、スローでダルなアクチュエーターがあったとしたら・・・
圧力変動をセンサーが感知=流量出力が変動し、比較制御回路が設定値=流量出力にしようとしても、指示受けたバルブがノ~ンビリと動こうとしなければ、当然バルブが制御する流量は乱れませんね?
なんだ、簡単解決!古いMFC探してくるか・・・となりそうです。

 まぁ、でも、頭の中ではそうでも、現実にはそんなに上手くはいきません・・・

丁度良いノンビリ具合というのは難しい物で、なかなかそんなに都合良くノンビリしてくれないのです。
最悪な場合はかなり遅れてバルブが動き始めて、今度はなかなか動きが止まらないような現象が起きると、流量制御がしばらく安定せず、収束に時間がかかるような自体にもなりかねません。

「なんだやっぱりダメじゃないですか!Decoさん!!」

すいません・・・ただ、ここでものすごく重要な事が1つあります。
「急激な圧力変動が上流で生じる場合、MFCにノンビリ屋のバルブ=動じないバルブがあれば、この問題はクリアできる」ということです。
これが実はMFC側でこの問題をクリアするヒントなんです。
次回のお話まで、忘れずに憶えておいて下さいね。

【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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