環境と新エネルギーの二つの分野では、真空ポンプへの要求は表面上大きく異なりますが、共通点は一つだけです。吸引対象の媒体が清浄でないことです。粉塵、凝縮性物質、腐食性成分がポンプ腔内に入れば、排気速度の低下は時間の問題です。そのため、ろ過と選型は一体で決める必要があります。
中央真空清掃システム
工場清掃、機械周辺の集塵、投入口の除塵で一つの真空源を共用する場合、主機は同時使用ポイント数と配管全長に基づいて選定し、単一ポイントのピーク値をそのまま合算してはいけません。
- 配管網の沿程圧力損失は許容値から管径を逆算し、経験に頼ってはいけません。主管から末端まで段階的に拡大し、エルボは大きな曲率半径のものを使用します。
- 配管の低点には排水口を設け、湿式清掃の場合は主機入口前に気水分離器を追加します。
- 粉塵量が多い場合、主機前にサイクロン予備分離 + 精密ろ過を追加し、二段とも差圧計を設置し、時間ではなく差圧に応じてフィルターを交換します。
粉体・材料の真空輸送
輸送は流量と安定した負圧に依存し、限界真空ではありません。選定の要点：
- 輸送量から必要な空気流量を換算し、さらに 1.3 ~ 1.5 倍の余裕を掛けて、材料の堆積や管路閉塞に対応します。
- 間欠輸送（吸込み—排出サイクル）では起動停止頻度を計算し、起動停止が頻繁な場合は主機を一段大きくし、バッファタンクを追加して、モーターの頻繁な起動を避けます。
- 摩耗性粉体を輸送する場合、吸気フィルターと配管エルボが主な摩耗点となるため、点検口を設けます。
新エネルギー電池の生産
リチウム電池生産における真空工程は主に以下です：電極シートとセルの乾燥、電解液注液前後のチャンバー真空引き、注液後の脱気・静置。
| 工程 | 媒体の特徴 | 選定方向 |
|---|---|---|
| セル / 電極シートの乾燥 | 水分量が多く、連続運転 | 油封ロータリベーンポンプをガスバラスト開放で使用し、凝縮器と気水分離器を組み合わせる；またはドライクローポンプ |
| 注液前のチャンバー真空引き | 清浄、サイクル要件あり | オイルフリーロータリベーンポンプまたはドライクローポンプ。チャンバー容積とサイクルに基づいて算定 |
| 注液後の脱気 | 電解液蒸気を含み、凝縮性あり | 油封式 + コールドトラップ + 定期油交換；油の混入を避けたい工程ではドライ式を選定 |
| 工場集中真空 | 複数ポイント、連続 | 中央真空システム、複数機のインターロック切替 |
電解液蒸気がポンプ油に与える影響は直接的です。油が吸収すると粘度と潤滑性が変化するため、油交換周期は実際の媒体に応じて短縮する必要があり、汎用の表に従って実行してはいけません。
太陽光発電・成膜工程
ラミネーターの真空引き、成膜ラインと PECVD の前段排気では、排気時間が制御可能であること、オイルミストがチャンバーを汚染しないことが求められます。ラミネート工程では多段ルーツ式ユニットを迅速な粗引きに用いることが多く、成膜ラインでは単段または二段油封ロータリベーンポンプを前段に用います。具体的な組み合わせは、チャンバー容積、目標圧力、前段ポンプの同一圧力点における排気速度に基づいて算定します。
共通付帯設備
- 吸気フィルター：粉塵環境で必要な部品で、差圧に応じて交換します。
- 気水分離器とコールドトラップ：水蒸気や凝縮性ガスのある場合に必要な部品です。
- バッファタンク：間欠使用、複数ステーション共用の場合にピークを削減するために使用します。
- 排気処理：油封式機種にはオイルミスト分離器を組み合わせ、工場排気は別系統で接続します。
工程、媒体成分、排気サイクル、現場電源を弊社にお送りください。エンジニアが使用条件に応じて型式と周辺機器リストをご提案します。一部機種は 60Hz 地域には適用できません。ご注文前に弊社までご確認ください。
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よくある質問
リチウム電池の注液後の脱気で、なぜコールドトラップを追加するのですか？
電解液蒸気は凝縮性成分であり、そのままポンプ腔内に吸引するとポンプ油に溶け込み、油の粘度と潤滑性が変化し、排気速度も低下します。コールドトラップでまず凝縮性成分を凝縮させ、その後、実際の媒体に応じて油交換周期を短縮してください。汎用の周期表に従って実行しないでください。
粉体真空輸送では真空度をどこまで引くのですか？
輸送は流量と安定した負圧に依存し、限界真空ではありません。輸送量から必要な空気流量を換算し、さらに 1.3 ~ 1.5 倍の余裕を掛けて、材料の堆積や管路閉塞に対応します。間欠輸送では起動停止頻度も計算し、起動が頻繁な場合は主機を一段大きくし、バッファタンクを追加します。
中央真空清掃では、なぜ二段ろ過を推奨するのですか？
粉塵がポンプ腔内に入ることは、ロータリベーン摩耗を早める経路の一つです。サイクロン予備分離でまず大きな粒子を遮り、精密ろ過で微粉を遮ります。二段とも差圧計を設置し、時間ではなく差圧に応じてフィルターを交換します —— 工場清掃では粉塵量の変動が大きいため、時間で交換すると早すぎて無駄になったり、遅すぎてすでにポンプ内に入っていたりします。