よくあるご質問

油回転真空ポンプはロータリーポンプとも言われ、大気圧から中真空（１０５〜１０−１Ｐａ）程度までの真空状態を容易に作る事が出来るポンプである。シンプルな構造で使うに容易、大きな排気速度を得られ大気圧から作動出来るポンプの中で最も排気効率が良い形式であるため、古くから用いられ、親しまれてきた。近年の電動機直結の高速回転型機種では一段と小型化されたが、化学実験関係のような薬品蒸気を吸引する場合では、ベルト掛の低速回転型機種の方が故障が少ないため、見直されている。

油回転真空ポンプは構造上３つの形式があり、回転翼型（ゲーデ型）、揺動ピストン型（キニー型）、カム型（センコ型）に大別される。図に見るように、回転翼型はロータ（回転子）と２枚の摺動翼からなり、摺動翼はスプリングでケースに押し付けられている。揺動ピストン型は偏芯ロータの外周に摺動するシリンダが設けられ、摺動板と吸入弁とがこれに付いている。カム型は偏芯ロータと摺動板からなり、ロータの回転に従って摺動板は上下する。いずれもロータの回転に従って気体を吸入、圧縮、排気のサイクルを行い、回転翼型は１回転に２回、他は１回の排気を行う。

ポンプの能力は到達圧力と排気速度で決まるが、到達圧力の単位は〔Ｐａ〕、排気速度は〔Ｌ／ｍｉｎ〕で表示される。真空ポンプは気体を吸引するポンプであり、その排気速度と液体吸引用のポンプの吸引量（又は送水量）と混同しない様に注意する必要がある。例えば１００Ｌの容器に水が充満しているとして、２０Ｌ／ｍｉｎの送水量のポンプで送水すると５分で容器は空になる。ところが、真空容器１００Ｌを２０Ｌ／ｍｉｎの排気速度の真空ポンプで排気すると、１／１０気圧＝１０４Ｐａまで減圧するのに約１１．５分もかかる。気体は液体と異なり圧縮性があるので、排気するたびに容器内の気体が希薄になる。これを吸引するポンプの排気速度は同じなので、大気圧に換算すると“容器内圧力／大気圧”の容積しか排気出来なくなる。即ち大気圧で２０Ｌ／ｍｉｎの真空ポンプは、容器内圧力が１／１０気圧まで下がると大気圧換算で２Ｌ／ｍｉｎしか排気出来ない事になる。（容積効率は無視している）　従って気体は水のように容器内で空になるという事はなく、無限に圧力が低くなっていく（密度が小さくなる）だけで、遂にはポンプの到達圧力に達する事になる。これが液体用ポンプとは大きく異なる点である。

油回転真空ポンプには、真空ポンプ油とかロータリーポンプ油などと呼ばれる潤滑油が必要である。これはポンプ内でケースとロータ、その他摺動部分の隙間を油膜で覆い、潤滑とともに気密を保ち、高圧部から低圧部に気体が逆流しないようにしている。油回転真空ポンプは、たえず圧縮操作を行っているから、吸引ガス中に水蒸気のような凝縮性のある気体が含まれていると、圧縮時に液化して油と混ざってポンプ内に残ってしまう。これが部品腐食や油の潤滑性低下等の要因となり、故障の大きな原因になる。また、減圧時に油に混ざった液体が再度蒸発するので、到達圧力も著しく悪くなる。

直結型ポンプの回転数は1400〜1800rpm位、ベルト掛ポンプが450〜700rpmなので、同等な電動機を使用している場合、ベルト掛のトルクは直結型に対して2〜4倍になる。そのためベルト掛ポンプは錆等の異物混入や潤滑不良での回転不能等のトラブルになりにくい。また、回転数が低いため、発熱も少なく耐久性も高い。よって、正常な使用条件外で使用する場合でも、用途（使用圧力や吸引ガス）や環境に合わせてポンプを選択し、真空ポンプ油の交換をまめに行うようにすればトラブルを防げる場合が多い。しかし多くの場合は運転し放しになり、次回使用時に運転不能の事態が生じる事になるのである。

図　油回転真空ポンプの構造と吸排気工程