真空コーティング装置における機械式ポンプの使用

機械式ポンプは前段ポンプとも呼ばれ、最も広く使用されている低真空ポンプの一つです。油を用いてシール効果を維持し、機械的な方法でポンプ内の吸込室の容積を連続的に変化させることで、ポンプで送液される容器内のガスの容積を連続的に膨張させ、真空状態を作り出します。機械式ポンプには多くの種類があり、一般的なものとしては、スライドバルブ式、ピストン往復式、固定羽根式、回転羽根式などがあります。

機械式ポンプの構成要素
機械式ポンプは乾燥空気の送液によく使用されますが、高酸素含有量、爆発性ガス、腐食性ガスの送液はできません。機械式ポンプは一般的に永久ガスの送液に使用されますが、水やガスには効果がなく、水やガスの送液はできません。ロータリーベーンポンプで主役割を果たす部品は、ステータ、ローター、シュラップなどです。ローターはステータの内側にありますが、ステータとは異なる軸を持ち、2 つの内側接線円のようなものです。ロータースロットには 2 つのシュラップが装備されており、2 つのシュラップの中央にはバネが装備されており、シュラップがステータの内壁にしっかりと固定されるようにします。

機械式ポンプの作動原理
その2つの羽根は交互に2つの役割を果たします。一方では吸込口からガスを吸い込み、他方では既に吸い込んだガスを圧縮してポンプからガスを排出します。ローターが1回転するごとに、ポンプは2回の吸引と2回の排出を完了します。
ポンプが時計回りに連続的に回転すると、ロータリーベーンポンプは吸込口からガスを連続的に吸い込み、排気口からガスを排出することで、容器内の空気を汲み上げる目的を達成します。ポンプの究極真空度を向上させるため、ポンプステータはオイルに浸漬され、各所の隙間や有害な空間に十分なオイルが常に保持されるようにします。これにより、オイルは一方では潤滑の役割を果たし、他方では隙間や有害な空間を密閉・遮断する役割を果たし、ガス分子が様々な経路を通って低圧空間に逆流するのを防ぎます。
機械式ポンプの減圧効果は、モーターの回転速度とベルトの張力にも関係します。モーターベルトが緩いとモーターの回転速度が非常に遅くなり、機械式ポンプの減圧効果も悪化します。そのため、定期的な点検とスポットチェックが必要です。機械式ポンプのオイルシール効果も頻繁にスポットチェックする必要があります。オイルが少なすぎるとシール効果が得られず、ポンプからオイルが漏れます。オイルが多すぎると吸込口が詰まり、空気を吸い込んだり排出したりできなくなります。一般的に、オイルレベルは0.5cm下のラインが適切です。

機械式ポンプを前段ポンプとして用いたルーツポンプ
ルーツポンプ：これは、一対の二葉または多葉ローターが同期して高速回転する機械式ポンプです。動作原理はルーツブロワーと同じであるため、ルーツ真空ポンプとも呼ばれ、100～1 Paの圧力範囲で大きな排気速度を持ちます。この圧力範囲では、機械式ポンプの排気能力が不十分であるという欠点を補います。このポンプは空気から作動を開始できず、直接空気を排出することもできません。その役割は、吸気口と排気口の圧力差を増やすことだけであり、残りの作業は機械式ポンプが行う必要があるため、前段ポンプとして機械式ポンプを装備する必要があります。

機械式ポンプの注意事項とメンテナンス

機械式ポンプを使用する際には、以下の点に注意する必要があります。
1. 機械式ポンプは、清潔で乾燥した場所に設置してください。
2. ポンプは清潔で乾燥した状態に保ってください。ポンプ内のオイルはシール効果と潤滑効果があるため、指定された量に従って補充してください。
3. ポンプオイルは定期的に交換してください。交換する際は、まず以前の廃油を排出する必要があります。交換サイクルは最低でも3ヶ月から6ヶ月です。
4．指示に従って配線を接続してください。
5. 機械式ポンプは、動作を停止する前に吸気バルブを閉じ、電源を切り、吸気バルブを開くと、空気が吸気口を通ってポンプに入ります。
6. ポンプ作動中は、油温が75℃を超えないようにしてください。超えると、油の粘度により油量が少なすぎてシール不良の原因となります。
7. 機械式ポンプのベルトの張り具合、モーターの回転速度、ルーツポンプモーターの回転速度、シールリングのシール効果を定期的に確認してください。

―この記事は、真空コーティング装置メーカーである広東振華科技によって公開されています。