単段真空ポンプは、真空を作り出すためにポンピングチャンバーの容積を繰り返し増減させることで機能します。
このプロセスは、ポンプのタイプにもよりますが、通常ダイアフラムの動きまたはベーンの回転によって達成されます。
ダイアフラム真空ポンプ：仕組み
ダイアフラム真空ポンプでは、ダイアフラムがポンプヘッドとケーシング壁の間に張られています。
このダイアフラムはコネクティングロッドと偏心機構によって振動し、ポンプ室の容積を周期的に変化させます。
膨張期には吸気弁が開き、ガスが流入する。
逆に圧縮期には排気弁が開き、ガスを大気に放出する。
ダイアフラムはシールとして機能し、ポンピングチャンバーにオイルや潤滑剤がないことを保証し、ドライ圧縮真空ポンプとなります。
この設計はアグレッシブな蒸気やガスの取り扱いに適しており、化学実験室での用途に最適です。
ダイヤフラムポンプの限界
ダイアフラムポンプの効率は、上死点に「デッドスペース」が存在し、ガスが排気ラインに移動できないために制限されます。
このデッドスペースにより、吸入圧力の低下とともに新たに吸入できるガス量が減少し、容積効率は悪化の一途をたどります。
単段ダイヤフラム真空ポンプは、この制限により、通常、約80mbarの最終圧力を達成することができます。
ロータリーベーンポンプ作動と種類
ロータリーベーンポンプは、遠心力によって駆動され、取り付けられたスロットに出入りするベーンを備えた回転機構を使用して作動します。
このポンプは単段または二段式があり、後者は大まかな真空を得ることができます。
真空チャンバーはオイルで潤滑され、ベーンをチャンバー壁に密着させ、真空効果を高めます。
単段真空ポンプの一般原理
特定のタイプにかかわらず、単段真空ポンプの基本原理は、チャンバーの容積を機械的に操作して、気体を吸入し、それを排出することで、密閉された環境内の圧力を低下させ、真空を作り出すことです。
1段式真空ポンプは、多段式真空ポンプに比べて真空の深さに制限がありますが、シンプルな設計のため、多くの用途に適しています。
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