ポンプフィルタはどのように機能しますか?

ロータリーポンプアクセサリーでオイルフリー真空の生成

真空プロセス中に、ロータリーポンプに有害な物質が真空チャンバーに存在する可能性があります。以下で説明するように、汚染物質を防止するための各種アクセサリーが用意されています。特に、特殊なフィルタまたは吸着トラップを使用して水蒸気、オイル蒸気、粉塵粒子を低減する方法について説明します。

水蒸気の除去

水蒸気は、湿式真空プロセスで発生します。これにより、入口ラインに水が溜まる可能性があります。このドレンがポンプの入口ポートに到達すると、ポンプオイルが汚染される可能性があります。このようにして、オイルシールポンプのポンプ性能が著しく低下する可能性があります。さらに、ポンプの出口バルブから排出された水蒸気は、排出出口ラインで凝縮する可能性があります。凝縮水は、排出ラインが正しく配置されていない場合、下に流れ、排出出口バルブからポンプ内部に到達することがあります。したがって、水蒸気やその他の蒸気が存在する場合は、凝縮水トラップの使用を強くお勧めします。ガスバラストポンプに排出出口ラインが接続されていない場合（例：小型のロータリーベーンポンプ）は、排出フィルタの使用をお勧めします。これらはポンプから排出されるオイルミストを捕集します。

一部のポンプには、容易に交換可能なフィルタカートリッジがあり、これはオイルミストを抑えるだけでなく、循環ポンプオイルをきれいにします。存在する水蒸気の量がポンプの水蒸気許容量よりも大きい場合は、必ず容器とポンプの間にコンデンサを設置する必要があります。（詳細については、「コンデンサ」を参照してください）。

ダストの除去

ダストやグリットなどの固形不純物により、ポンプケース内部のピストンと表面の摩耗が大幅に増加します。このような不純物がポンプに混入する危険がある場合は、ポンプの入口ラインにダストセパレータまたはダストフィルタを取り付ける必要があります。現在では、大型ケーシングとそれに対応するフィルタインサートを備えた従来のフィルタだけでなく、小型フランジのセンタリングリングに取り付けられた微細なメッシュフィルタも利用できます。必要に応じて、KFアダプタを使用して断面を広げることをお勧めします。

オイル蒸気の除去

オイルシールロータリーポンプで達成可能な到達圧力は、ポンプオイルからの水蒸気と炭化水素に強く影響されます。2段ロータリーベーンポンプを搭載していても、ポンプ内部から真空チャンバーに分子がわずかに逆流することは避けられません。炭化水素を含まない高真空および超高真空を生成するには、スパッタイオンポンプまたはターボ分子ポンプを使用する場合、これらのポンプの前段真空側には、可能な限りオイルが付着していない真空も必要です。これを実現するために、適切な吸着材（例えば、LINDE分子ふるい13X）を充填した中真空吸着トラップ（図2.40を参照）が、このようなオイルシール前ポンプの入口ラインに取り付けられています。吸着トラップの動作モードは吸着ポンプの動作モードに似ています。詳細については、「ポンプの吸収」を参照してください。

図2.40中真空吸着トラップの断面図。

ハウジング
ふるいを維持するバスケット
分子ふるい（充填）
シーリングフランジ
小型フランジ付き吸気ポート
上段
ヒーターまたは冷媒の容器
小型フランジ付きポンプの側面との接続

オイルシールロータリーベーンポンプの入口ラインにフォアライン吸着トラップが連続作動で取り付けられている場合は、2つの吸着トラップを並列に、それぞれバルブで分離することをお勧めします。経験から、吸着材として使用されるゼオライトは、約10～14日の稼働時間後に吸着能力の大部分を失い、その後、もう1つの吸着トラップが再生され、その結果、プロセスが中断されることなく継続することができます。ポンプラインに接続されていない吸着トラップを加熱することで、ゼオライト表面から放出される蒸気を補助ポンプで最も簡便に放出できます。動作中、ガスバラストポンプによる輸送は、一般にもう一方の非加熱吸着トラップのゼオライトを覆い、このトラップの吸着能力が早期に低下します。