油が乳白色になるのは油自体の問題ではなく、水が油に混入しているためである。凝縮性ガス（水蒸気、溶剤蒸気）を吸引するとき、圧縮比が高すぎると、蒸気がポンプ室と油タンク内で凝縮してポンプ油に混ざり、油色の白濁、到達圧力の悪化、油交換周期の短縮として現れる。ガスバラスト弁の役割は、圧縮前に少量の空気を混入し、凝縮性ガスの分圧を飽和蒸気圧以下に下げて、ガス状態で排出させることである。
代償として到達圧力が高くなる。V0630B を例にすると、ガスバラスト閉時の到達圧力 0.1 mbar、ガスバラスト1段で 0.8 mbar、ガスバラスト2段で 2 mbar である。この差は故障ではなく、ガスバラストに固有の代償である。吸入気体に空気が混ざるため、到達できる圧力は当然高くなる。
3段階の役割
| ガスバラスト状態 | 適用条件 | V0630B 到達圧力 |
|---|---|---|
| 閉 | 清浄で乾燥した気体、より低い到達圧力が必要 | 0.1 mbar |
| 1段 | 軽度の凝縮性ガス、プロセスガスに少量の湿度がある | 0.8 mbar |
| 2段 | 多量の水蒸気、またはプロセス自体の動作圧力が高い | 2 mbar |
同じ考え方はシリーズ全体に当てはまる。V0040A から V0100 の単段ポンプは、ガスバラスト閉時 0.1 mbar、開時 0.5 mbar；2V80 二段ポンプは、閉時 4×10⁻⁴ mbar、開時 5×10⁻³ mbar である。清浄で乾燥した気体を吸引するときはガスバラストを閉じたままにする。そうしないと真空度を無駄に犠牲にする。
開閉タイミング
判断基準は時間ではなくプロセス段階である。湿気を含む段階では開き、深真空段階では閉じる：
- 水分吸引段階（材料加熱初期、チャンバーの真空破壊直後、溶剤揮発段階）：ガスバラストを開き、水蒸気を気流とともに排出する。
- 深真空吸引段階（動作真空度への到達が要求される）：ガスバラストを閉じ、設計上の限界値まで圧力を下げる。
- 連続的に湿気を含むプロセス：1段を常時開のままにし、真空度の損失と引き換えに油の寿命を延ばし、頻繁な油交換を避ける。
プロセス全体で湿気を含み、かつ低い到達圧力が要求される場合、ガスバラストだけでは足りない。コールドトラップや前置凝縮器を設け、大部分の水蒸気をポンプ入口前に捕集する必要がある。
運転中の観察
- 油面計に乳白色または泡が現れる：吸入気体の含水量が現在のガスバラスト段階を超えている。段階を上げるか、開く時間を延ばす。
- 油交換周期が明らかに短くなり、油スラッジが増える：長期間ガスバラスト閉状態で湿気を吸引していないか確認する。
- 到達圧力が公称値に達しない：まずガスバラストが確実に閉じているか確認し、その後シールと配管の漏れ率を調べる。
ガスバラスト弁の開度と段階は機種ごとの構造により異なる。操作前にその型式の取扱説明書を参照すること。パラメータは仕様書を基準とし、ロットや構成により差異が生じる場合がある。注文前に工場に確認すること。