よくあるご質問

現在、我々は薄型テレビ、携帯電話などの電子機器をはじめ、ＭＲＩなどの医療機器、真空乾燥された野菜からドライフリーズされたインスタント食品などの食料製品まで、真空を利用して生産された商品を日常的に使っている。 　先端技術の開発分野でも半導体製品、宇宙機器をはじめ、医薬品の開発に携わる大学、官庁、民間企業の研究室で、真空ポンプは幅広く使用されている。

真空とは

“大気圧より低い圧力の希薄な気体で満たされた空間の状態“を言う。当然、宇宙空間を除いて地上では密閉された容器の気体を何らかの方法で強制的に排出して、大気圧より低い圧力状態を作る事になる。その手段として真空ポンプが用いられる。
気体の状態は大気圧よりも高いか低いかに関わらず、温度と圧力によって表される。圧力の単位は〔力／面積〕の次元を持ち、ＳＩ単位系では〔Ｎ／ｍ²＝Ｐａ：パスカル〕※１が基本である。従来、真空の状態を表す圧力単位として〔Ｔｏｒｒ＝ｍｍＨｇ〕が使われていたが、宇宙空間の工学的利用に伴い、工学系単位と共通性を持たせるために真空の程度を表す単位として〔Ｐａ：パスカル〕が使用されるようになってきた。工学系単位では、大気圧状態を基準〔圧力＝ゼロ〕にして圧力表示（ゲージ圧）※２する事が多いが、真空系では表−１の絶対圧による表示が分かりやすい。密閉された空間でどんなに圧力を下げても気体分子が全く無くなる事はないので、絶対圧力はゼロに限りなく近づくとしても、ゼロになる事はほとんど不可能に近い。これをゲージ圧で表すと非常に分かりにくい数値になる。

• ※１　１Ｎ（ニュートン）＝９．８ｋｇｆ
• ※２　圧力容器（ボイラ、ガスボンベ）など

真空ポンプ

密閉容器から気体を排出するには、コンプレッサと同じように、吸入口から入った気体に回転あるいは往復運動により圧縮して大気へ排出する（容積排気型）。
但し、これは低真空の気体密度がかなり大きい範囲（粘性流領域）では有効であるが、高真空の気体密度が小さく気体分子同士が衝突しない範囲（分子流領域）では、気体分子を個別に排気する別のメカニズムを利用した真空ポンプが必要になる。（表−２参照）それが油拡散ポンプ、あるいはターボ分子ポンプである。
油拡散ポンプでは油を加熱して油蒸気を作り、ノズルから高速で吹き出すジェット流で気体分子を同伴して低真空域まで圧縮する。ターボ分子ポンプは高速回転（3000〜10000回転）する羽根車が気体分子を低真空域まではじいて圧縮し排気する。高真空排気ポンプでは、吸入口で高真空域でも排気口では低真空域で、大気圧よりも低いので排気口に補助ポンプとして低真空排気ポンプ（油回転ポンプ、ドライポンプなど）を接続して、最終的に大気へ排気する。