ルーツポンプとロータリーベーンポンプを組み合わせた真空ポンプユニットでは、システムの安定性と微粒子汚染からの保護のために、適切なフィルターの選定が非常に重要です。しかし、よくある間違いは、両方のポンプの流量を単純に加算したり、メインポンプ(ルーツポンプ)の流量のみをすべてのフィルターの選定基準としてしまうことです。このような「万能型」のアプローチは、ろ過効率の低下、排気速度の低下、さらには機器の損傷につながることが少なくありません。
適切な選定ロジックは、「ポンプごとに個別の構成を設定し、需要に応じてマッチングを行う」という原則に従い、特に吸込フィルターの選定においては妥協戦略が適用される。
1. 流量ベンチマーク:ロータリーベーンポンプを下限値とし、ルーツポンプ接続を主要因とする
理論的には、フィルターの流量基準はロータリーベーンポンプの揚水速度に基づいて設定されるべきです。しかし、ルーツポンプでは吸込口フィルターが吸込口に直接取り付けられるため、ロータリーベーンポンプの排気量に完全に一致するような小さすぎるフィルターは使用できません。その理由は、ルーツポンプの吸込口はロータリーベーンポンプの排気口よりもかなり大きいためです。流量の小さい方だけを基準にフィルターを選択すると、ルーツポンプの大径フランジ(例えばDN100またはDN160)には接続できないほど小さな接続部ができてしまいます。このような接続部を減速器で無理やり接続すると、大きな流量抵抗が生じ、ルーツポンプの吸込効率が著しく低下したり、最悪の場合はポンプが起動しなくなる可能性もあります。
したがって、適切な妥協戦略は、ロータリーベーンポンプの連続揚水速度を下限流量とし、ルーツポンプの吸込口の接続サイズを主要な選定基準とすることです。実際には、接続部がルーツポンプのフランジに直接適合し(減速機が不要、または非常に短いもののみで済む)、定格流量がロータリーベーンポンプの揚水速度にできるだけ近いフィルターを選択する必要があります。もし矛盾が生じた場合は、接続部の適合性を優先し、フィルターの定格流量がロータリーベーンポンプの速度よりやや大きいことを許容します。この「接続部優先、流量妥協」のアプローチにより、過剰な減衰によってポンプ性能を損なうことなく、ルーツポンプを適切な精度で保護することができます。
2. 吸気フィルターの選定:精度と接続性のバランス
フィルター精度:流量の妥協に関わらず、入口フィルターのろ過精度は、ルーツポンプの要求(通常1~3μm)に厳密に従って選択する必要があります。これは、ミクロンサイズの粉塵を捕捉し、精密なローターを保護するためです。ルーツポンプのロータークリアランスは最小限であるため、粒子に対して非常に敏感です。この要件は、流量や接続サイズを調整しても変わりません。
接続部の適合性:接続部のサイズは、ルーツポンプの吸込口のサイズと一致させる必要があります。一般的に、ルーツポンプはKF、ISO、DN規格(例:DN100、DN160)などの大径真空フランジを備えています。これが選定における主要な制約となります。
3.排気フィルターの選定:後処理の鍵
排気フィルターは通常、ロータリーベーンポンプの吐出口に設置されます。その主な機能は、オイルミストを分離し、環境に配慮した排出またはオイル回収を可能にすることです。
流量と接続:ここでは妥協は不要です。ロータリーベーンポンプの排気流量と接続サイズに厳密に従って選定する必要があります。ロータリーベーンポンプの排気ポートは通常、小径のねじ込み接続部(例:G3/4″、G1″)です。排気フィルターはこのポートに直接接続します。
機能上の考慮事項:ロータリーベーンポンプは排気中に多量のオイルミストを排出するため、フィルターは効率的な凝集機能(効率99.9%以上)を備えている必要があります。また、ろ過されたオイルをポンプに戻して再利用するためのオイルリターンラインを装備することで、メンテナンスコストを削減できます。
流量加算という単純な考え方は捨ててください。実際にガスを排出するロータリーベーンポンプを流量の下限とし、ルーツポンプの大口径接続部を主要な選定基準としてください。このアプローチにより、保護性能と性能の最適なバランスが実現します。
投稿日時:2026年6月5日
