真空ポンプの選定ミスは、多くがポンプ側の問題ではなく、運転条件の確認が不十分なことによるものです。カタログに記載された排気速度と到達圧力は標準条件で測定されたもので、実際の現場では配管コンダクタンス、ガス成分、運転タクトなどの影響で低下します。以下の6つのパラメータを確認できれば、型式はほぼ絞り込めます。確認できなければ、提案する型式は推測に頼るしかありません。
一、使用圧力であり、カタログ上の到達圧力ではない
選定で見るべきは、プロセスが安定稼働しているときにチャンバ内が何 mbar に保たれるかであり、ポンプがゼロ負荷でどこまで到達できるかではありません。経験的な目安として、使用圧力がポンプの到達圧力より一桁高い場合に、ポンプは銘板排気速度付近で動作します。0.1 mbar の使用点では、DPL-V0025A の到達圧力は 0.5 mbar であり、ポンプはこの点では排気できず、圧力は漏れと脱ガスによって維持されます。DPL-V0040A から DPL-V0100 まではガスバラストを閉じれば 0.1 mbar に到達できますが、ちょうど到達圧力に重なって余裕がありません。10⁻³ mbar オーダーのプロセスには二段式が適しています。DPL-2V18 は排気速度 17 m³/h、DPL-2V28 は 27.5 m³/h、いずれも到達圧力は 1×10⁻³ mbar です。パラメータは /ja/products/dp-v0020-v0100/ と /ja/products/dp-2v80-2v275/ を参照してください。
二、チャンバ容積と排気時間で、必要な排気速度が決まる
容積と目標圧力が決まれば、排気速度は計算できます：t = (V / S有効) × ln(P₀ / P₁)。1,000 L のチャンバを常圧 1,013 mbar から 1 mbar まで排気する場合、ln 項は 6.92 です。DPL-V0040A の排気速度 40 m³/h は 11.1 L/s に相当し、配管・バルブの流動抵抗を七割で見積もると、有効排気速度は約 7.8 L/s となり、t ≈ 1,000/7.8×6.92 ≈ 890 s、約 15 分です。DPL-V0100（100 m³/h、27.8 L/s に相当、有効約 19.4 L/s）に替えると、同じ条件で約 356 s、6 分です。
2台のポンプで異なるのはタクトであり、真空度ではありません。1本の生産ラインで1時間に4炉、1炉あたり9分多く待つと、1日で6時間の差になります。逆に、間欠的な小ロット用途に 100 m³/h のポンプを使うと、余分なコストと騒音が無駄になります。排気時間はまず /ja/calculator/ で逆算し、実測の排気速度曲線で確認してください。
三、ガス種類で、ポンプが保守対応期間まで稼働できるかが決まる
乾燥空気を排気する場合と、水蒸気、粉塵、腐食性成分を含むプロセスガスを排気する場合とでは、ポンプの構成が異なります。水蒸気や溶剤蒸気を含む場合はガスバラストを開きます。V0040A から V0100 まではガスバラストを開くと到達圧力が 0.1 mbar から 0.5 mbar に変わり、V630B は ≤8×10⁻² mbar から ≤0.7 mbar に変わります。この代償は使用点にあらかじめ織り込む必要があります。粉塵がある運転条件では吸気口にフィルタを付ける必要があり、精度と交換周期は粉塵量に応じて決めます。腐食性媒体には材質とシール部品から対応すべきであり、大きなポンプに替えるだけでは解決できません。ISO 21360-2 は水蒸気許容量を容積式ポンプの性能測定項目としており、この数値はカタログに示される必要があります。
四、連続運転か間欠運転か
同じ排気速度でも、連続運転と間欠運転では余裕の取り方が異なります。油回転式ロータリーベーンポンプは連続運転時にポンプ本体温度が高い水準で安定し、凝縮性ガスを排気すると乳化しやすくなります。ルーツ式ユニットは許容差圧の制約を受けます。排気速度比（ルーツ排気速度÷粗引きポンプ排気速度）は通常 24 とし、4 を超えると差圧が大きくなり、ロータの熱膨張によってポンプ室と干渉する可能性があるため、短時間の排気のみを推奨します。LC2600（2,600 m³/h）に V630B（630 m³/h）を組み合わせた排気速度比 4.1 は間欠運転向けの構成です。連続プロセスでは 23 で構成するのが適しており、詳細は /ja/products/dp-lc-roots/ を参照してください。
五、電源電圧と周波数
50 Hz と 60 Hz では同期回転速度が異なり、同型番の排気速度は 10%~25% 異なります。V0025A は 20/26 m³/h、V0100 は 100/110 m³/h、V0155 は 150/175 m³/h です。国内向けカタログの排気速度で 60 Hz 地域の選定を行うと、能力が小さくなりやすいです。電圧も確認が必要です。V0155 以降は単相 220 V に対応せず、三相 220/240 V と 380/415 V のみです。V630B は 380–400/660–690 V、415 V です。仕様書には 60 Hz 地域に適さない機種があることが記載されており、輸出案件では発注前に工場へモータと回転速度の構成を確認する必要があります。
六、接続口径、配管、設置環境
ポンプの接続口径はポンプの吸気口径より小さくできません。配管は短く、まっすぐなほど良いです。DN25、長さ 1.5 m の吸気管で見積もると、1 mbar 以下でのコンダクタンスは約 1.26 L/s であり、有効排気速度 7.6 L/s のポンプを接続するとチャンバ側では 1.08 L/s しか残らず、排気速度は八割以上低下します。ポンプ自体に問題はなく、配管が律速しています。設置側では環境温度（0~40 ℃）、換気と放熱スペース、床荷重も確認する必要があります。V630B は油を含めて 730 kg、外形 1,510×909×740 mm であり、まず扉と通路の寸法を測る必要があります。包装ラインのようにタクトが固定された用途では、プロセス側の制約について /ja/industries/packaging/ を参照してください。
六つのパラメータがそろった後で
使用圧力、容積と排気時間、ガス種類、運転方式、電源周波数、接続口径と環境——この6項目がそろって初めて、見積書上の型式に根拠が生まれます。1項目でも欠けると、サプライヤーは仮定で補うしかなく、故障率の高い選定の多くはこうした仮定から生じます。よくある質問は /ja/faq/ を参照してください。
よくある質問
Q：真空ポンプの選定では、まず排気速度を見るのか、それとも到達圧力を見るのか？ A：まず使用圧力を決めます。使用圧力がポンプの到達圧力より一桁高い場合に、ポンプは銘板排気速度付近で動作します。0.1 mbar の使用点では、DPL-V0040A はガスバラストを閉じても到達圧力 0.1 mbar で余裕がありません。10⁻³ mbar オーダーでは二段式の DPL-2V18 または 2V28 が適しています。
Q：1 立方メートルのチャンバを 1 mbar まで排気するにはどのくらい時間がかかりますか？ A：t=(V/S)·ln(P₀/P₁) で概算すると、ln 項は 6.92 です。DPL-V0040A は公称 40 m³/h、配管・バルブによる低減後の有効排気速度は約 7.8 L/s で、約 890 秒です。DPL-V0100 は公称 100 m³/h で、約 356 秒です。異なるのはタクトであり、真空度ではありません。
Q：水蒸気を含むガスを排気する場合、ポンプはどのように構成しますか？ A：ガスバラスト弁を開いて凝縮性ガスを希釈します。V0040A から V0100 まではガスバラストを開くと到達圧力が 0.1 mbar から 0.5 mbar に変わり、V630B は ≤8×10⁻² から ≤0.7 mbar に変わります。ガスバラストは緩和策にすぎず、水蒸気量が多い場合はポンプ前にコールドトラップまたはセパレータを追加し、実際の負荷に応じて選定する必要があります。
Q：60 Hz 地域では、カタログの排気速度のまま選定できますか？ A：できません。50/60 Hz では排気速度が異なり、V0025A は 20/26 m³/h、V0155 は 150/175 m³/h です。仕様書には 60 Hz 地域に適さない機種があることが記載されており、発注前に工場へモータと回転速度の構成を確認し、目標周波数の排気速度で計算する必要があります。
Q：配管径を小さく選ぶとどうなりますか？ A：有効排気速度がコンダクタンスによって制約されます。DN25、長さ 1.5 m の吸気管では、1 mbar 以下でのコンダクタンスは約 1.26 L/s であり、有効排気速度 7.6 L/s のポンプを接続するとチャンバ側では 1.08 L/s しか残らず、排気速度は八割以上低下し、排気時間は数倍に長くなります。