ルーツ型ドライ真空ポンプ

ルーツ型ドライ真空ポンプは、メカニカルとブースターポンプを一緒にした、画期的なドライ真空ポンプです。数多くあるドライ真空ポンプの中でも、排気速度のアップに期待できます。ルーツ型ドライ真空ポンプのメカニズムや構造をはじめ、メリットやおすすめの使用用途などをまとめました。

ルーツ型ドライ真空ポンプの構造・原理

高速回転するロータで気体を圧縮・排出
ルーツ型ドライ真空ポンプは複数のメカニカル・ブースターポンプと一体化しており、通常よりも排気速度を大幅にアップさせています。ケーシングと呼ばれる箱の中にはロータが入っており、ロータが高速回転することで気体を大気圧にまで圧縮し、大気中に排出します。
冷却水なしで稼働できる
吸気口から気体に入ると、中の部品(ケーシングとロータ)空間に入ります。ローターが回転すると排気口側まで気体が移動し、補助ポンプの働きで、外に放出されるのが特徴です。空冷式タイプのルーツ型ドライ真空ポンプの場合、冷却水も必要ないため、利便性が高いのも魅力的。メーカーや機種によって機能性の高いルーツ型ドライ真空ポンプが開発されています。
クリーンな真空状態を確保
ルーツ型ドライ真空ポンプのメリットは「クリーンな空気を得られる」点にもあります。ケーシング内やロータには油などの封液を使っていないため、排気される空気はクリーンな状態。なお、ギアやベアリングには潤滑油を使っているものの、工夫されたシール構造になっており、ケーシング内に潤滑油が入り込まないようにしています。
複数のポンプと組み合わせて使う
ルーツ型ドライ真空ポンプは、単体ではなくあらびきタイプのポンプと併用して使用すると、排気速度をグッとあげられる機種です。ドライ真空ポンプの仲井は、2個のまゆ型ローターが搭載。駆動ギアのはたらきによって、互いにが反対方向に回転する仕組みです。

多段ルーツ型ドライ真空ポンプの構造・原理

大気圧までの圧縮・排気が可能な多段構造
多段ルーツ型ドライ真空ポンプは、多段のメカニカル・ブースターポンプと一体化したドライ真空ポンプです。

ケーシングに三つ葉のローターを2つ搭載しており、一対のギアによって2つのローターが同じ周期で反対方向に回転。ローター同士やローターとケーシングの間にはわずかな隙間があり、接触せずに回転しながら気体を移送圧縮する構造になっています。
また、ローターを多段構造にすることで、大気圧まで圧縮・排気が可能です。

シール構造の工夫でケーシング内への油の侵入を防止
ルーツ型ドライ真空ポンプと同様にローターおよびケーシング内に油などの封液を使用していないため、クリーンな真空を得ることができます。

ギアやベアリングには潤滑のための油が使用されていますが、油がケーシング内に入らないシール構造になっているのが特徴。クリーンな真空が必要なFPDや電子、半導体産業などの分野で用いられている装置です。

向いている使用用途

ルーツ型ドライ真空ポンプは、以下のシーンでよく利用されています。

  • 半導体プロセス
  • 真空蒸留
  • 真空包装
  • 脱ガス
  • 薄膜
  • 真空治金
  • 低密度風洞実験
  • 宇宙開発
  • 真空含浸
  • 真空乾燥

業界問わず、多種多様なシーンで利用されています。電子ビーム加工機や宇宙開発などにも導入されているのだとか。10KPA〜0.1Paにおいて排気速度をグッとあげられるため、作業スピードをアップさせたい&効率化を検討している人におすすめです。

完全オイルフリーのドライ真空ポンプを使用するメリット

オイルフリードライ真空ポンプは、水や油を利用しないため、ランニングコストやメンテナンスが簡単で導入しやすい点でメリットを持っています。
そのなかでも、スクロール型の真空ポンプのように、各稼働部にも完全にオイルを使用していないタイプであれば、メンテナンス性のしやすさや経済面はもちろん、環境性能も期待できるうえ、交換時の排気費用もかかりません。
手間がかからず、日々の業務を効率化できる点も、完全にオイルフリーなドライ真空ポンプのメリットと言えます。

ルーツ型ドライ真空ポンプを扱っているメーカー

アルバック機工

多種多様な真空ポンプを開発しているアルバック機工。詳しいヒアリングを行い、利用シーンや使用用途に合ったポンプを提案してくれます。
ルーツ型ドライ真空ポンプでは多段タイプをラインアップ。ポンプ本体を高温領域で均熱化して昇華性排気物質を気体状態で排出可能な「HR/URシリーズ」など、ニーズに合った製品を選べるのが魅力です。

アンレット

1985年よりドライルーツ式真空ポンプの開発を行っているアンレット。独自技術を駆使した製品を開発しており、1Pa以下の高真空を実現。単段式から6段式まで多種のルーツ型真空ポンプを扱っています。
なかでも6段式ルーツ型真空ポンプ「CT6シリーズ」では、高真空・高効率・省エネを実現。真空炉・真空乾燥炉・真空脱脂炉など、さまざまな用途で使用できます。

荏原製作所

海外にも拠点をもち、顧客密着型のサポート体制を構築している荏原製作所。ルーツ型真空ポンプでは、省エネルギー・省スペース・軽量化を実現した「EV-S型」を開発。独立設置対応型であり、排気速度可変機能や通信機能も付いています。耐腐食性材料モデルとN2パージモデルから選択可能。センシング機能によりダウンタイムを低減しているのも魅力です。

宇野澤組鐵工所

顧客のニーズにマッチした製品を開発しているため、多品種少量生産体制を採用しています。そのためラインアップは種類豊富であり、小型から大型ポンプまで約1,000種類を開発。
ルーツ型真空ポンプに分類される「TRVシリーズ」では、凝縮性ガスに強く省電力・高性能であるのが強み。真空状態が必要な化学、医薬、食品、金属、光学等の工業用途におすすめです。

樫山工業

真空技術の分野において、とくにドライ真空ポンプの開発に注力している樫山工業。半導体製造プロセスなどで広く導入されています。ルーツ型真空ポンプでは「NeoDry Gシリーズ」をラインアップしており、6年に1度のメンテナンスサイクルを実現。多段ルーツロータが非接触で回転するため性能劣化を抑えられるのが特徴です。

【防爆・腐食性ガス・大流量】
現場条件で選ぶドライ真空ポンプ3選

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防爆エリア設置向け

アネスト岩田の
ISPシリーズ

ISP-250E

引用元:アネスト岩田公式HP
(https://www.anest-iwata.co.jp/products-and-support/vacuum-equipment/dry-vacuum-pump/isp-250e)

  • 防爆モーター搭載のカスタマイズに対応(ポンプ本体は標準仕様のため可燃性ガスの吸気は不可)
  • 大気と真空の繰り返し運転に強いスクロール式構造で、大気付近での連続運転にも対応
  • JALエンジニアリングのFRP成形現場での導入事例あり
腐食性ガス吸引向け

樫山工業の
SDEシリーズ

SDEシリーズ

引用元:樫山工業公式HP
(https://www.kashiyama.com/pumps/product/sde/)

  • 塩素系を含む腐食性ガスの吸引に対応し、半導体や液晶製造装置のハードプロセスで使用
  • ポンプ構造材に耐食材料を採用、温度設定によるデポジット対策にも配慮した設計
  • CVD・スパッタ・蒸着・エッチング・ALDなど多様な半導体プロセスに対応
大流量プロセス向け

大晃機械工業の
SDVシリーズ

SDVシリーズ

引用元:大晃機械工業公式HP
(https://www.taiko-kk.com/jp/vacuum/sdv/)

  • スクリュー式において世界最低速運転を実現するクインビー式(Queen Bee Screw)スクリュー採用
  • SDV-100の電動機定格は50Hz時18.5kW/60Hz時22kWで、大型装置・プラントに対応
  • 化学・医薬/自動車・電子部品/その他産業の業界別ラインアップが整備されている
さまざまな真空装置にフィットする スクロール型ドライ真空ポンプのメーカーに注目!

接ガス部だけでなく、各部にギアオイルなども使用していないスクロール型のドライ真空ポンプは、さまざまな使用環境に幅広く対応できるメリットをもっています。
このサイトでは、スクロール型の真空ポンプを扱っているメーカーを、サービスの多様さで比較しています。