中古 エドワーズ Edwards ロータリーポンプ E2M18

メカニカルブースターポンプは、ルーツポンプとも呼ばれる容積式の真空ポンプで、油回転真空ポンプやドライポンプなどの粗引きポンプ(補助ポンプ)の吸気側に直列につなぎ、中真空域の排気速度を大きく引き上げるために使われる。単体では大気圧から運転できず、必ず補助ポンプと組み合わせて使う点が、ほかの真空ポンプとの大きな違いである。

ケーシングの中で2個のまゆ形のロータが、軸端の駆動ギアによって互いに反対方向へ同期して回転する。吸気口から入った気体はロータとケーシングの間の空間に閉じ込められて排気口側へ送られ、後段の補助ポンプが大気中へ吐き出す。ロータ同士、ロータとケーシングは接触しないため、気体の通り道に潤滑油が要らず、高速で回転させることができる。大容量の機種まで作られているのも、この構造による。気体の通り道に油を使わないので、ドライポンプと組み合わせれば排気系全体を油から切り離すことができ、油の逆流を嫌う成膜や半導体の工程にも向く。

効果が大きいのはおおむね10kPaから0.1Pa程度の圧力域で、補助ポンプだけでは排気速度が落ちてくる領域を補う。メーカーの資料では、補助ポンプの性能を最大で10倍程度まで高められるとしている。前後の圧力差が大きい状態で運転すると圧縮による熱で内部の温度が上がるため、吐出口の直後を冷やしたり、ロータの内部を油で冷やしたりする機種がある。運転は補助ポンプで圧力を下げてから始めるのが基本で、大気に近い圧力で無理に回さないことが長持ちの条件になる。排気速度をさらに稼ぎたい場合は、ブースターを2段に重ねる構成もとられる。

用途は広く、半導体の製造プロセスや薄膜の成膜、真空蒸留、真空乾燥、脱ガス、真空含浸、真空包装、真空冶金のほか、低密度風洞の実験や宇宙関係の試験設備でも使われている。補助ポンプと一体にした真空排気ユニットとして使われることも多く、大きな容器を短い時間で中真空まで引きたい設備で特に効果を発揮する。

中古品を選ぶときは、排気速度と、組み合わせる補助ポンプの排気速度の釣り合いをまず確かめる。ブースターだけが大きすぎても小さすぎても、狙った圧力域で十分な効果が出ない。ロータとケーシングの隙間は小さいので、プロセスの生成物や異物が入り込むと回転の妨げになる。前に使われていた工程(粉の出るプロセスや腐食性のガスかどうか)が分かれば判断の助けになる。駆動ギア側の油の量と汚れ、回したときの音、モータの絶縁、冷却が空冷か水冷かも確認しておきたい。