水封式真空ポンプとは？利用するメリットやデメリットを徹底解説

真空ポンプの導入を検討している際、水封式真空ポンプが候補に挙がっている方は、多いのではないでしょうか。水封式真空ポンプは故障しにくくメンテナンスがしやすいメリットがあります。

しかし、メリットだけで真空ポンプを決めると、後悔する可能性が高いです。そこでこの記事では、水封式真空ポンプの特徴やメリット・デメリットについて解説します。

水封式真空ポンプについて詳しくするためにも、この記事をチェックしてみてください。

水封式真空ポンプとは？

ここでは、水封式真空ポンプの仕組みと利用されている分野について解説します。水封式真空ポンプがどのような真空ポンプなのかが分かるでしょう。

水封式真空ポンプの仕組み

水封式真空ポンプは、液体を封液として使用する真空ポンプの一種です。主に水が使用されますが、油や溶剤が使用されることもあります。

ポンプ内部の羽根車を回転させ、遠心力で液体を外側に押し出すことで、ポンプ内に真空状態を作り出します。真空状態を利用して、気体を吸引・排出する仕組みです。

水封式真空ポンプは、構造が比較的単純で、耐久性に優れているという特徴があります。蒸気や腐食性ガスなど、さまざまな気体を扱えます。

水封式真空ポンプの利用分野

水封式真空ポンプは、化学工業や食品工業、環境分野など、幅広い産業分野で利用されています。特に、水分や異物を含む気体を扱う場合に適しています。

ただし、他の種類の真空ポンプと比較すると、到達真空度は低いです。高真空が必要な用途には適していません。

水封式真空ポンプを利用するメリット

水封式真空ポンプを利用するメリットは以下の3つです。

• 故障しにくい
• メンテナンスが容易
• 省エネルギー

それぞれのメリットを把握して、水封式真空ポンプの魅力を把握しましょう。

故障しにくい

水封式真空ポンプはシンプルな構造で、可動部が少ないため、故障しにくいというのが大きなメリットです。具体的には、ポンプ内部の羽根車が回転することで、水がリング状になり、その遠心力で真空状態を作り出します。

水がシール材と冷却材の役割を果たすため、摩擦が少なく、摩耗しにくいのです。また、水は気体を冷却する効果もあるため、ポンプ内部の温度上昇を抑え、部品の劣化を防ぎます。

さらに、水封式真空ポンプは、多少の異物や液体が混入しても、故障しにくいという特徴もあります。

メンテナンスが容易

水封式真空ポンプは、シンプルな構造で、メンテナンスが容易であるのもメリットといえるでしょう。具体的には、ポンプ内部の部品点数が少なく、分解や清掃が比較的簡単におこなえます。

水がシール材として機能するため、油を使用する真空ポンプと比べて、廃油処理の必要がありません。水は冷却効果も持ち合わせているため、ポンプのオーバーヒートを防ぎ、長寿命化にも貢献します。

省エネルギー

水封式真空ポンプは、他の方式に比べて省エネルギー性に優れているのも大きなメリットです。水封式真空ポンプは、運転時に発生する熱を水で効率的に冷却できます。

オーバーヒートを防ぎ、安定した運転を維持できるため、エネルギー効率の向上につながります。水は熱伝導率が高いため、ポンプ内部の温度を均一に保ちやすく、エネルギー効率の向上に貢献するでしょう。

水封式真空ポンプを利用するデメリット

水封式真空ポンプを利用するデメリットは以下の3つです。

• 他の真空ポンプに比べて真空度が低い
• 水を常時入れ替える必要がある
• ポンプが詰まりやすい

それぞれのデメリットを把握して、水封式真空ポンプが自社に合っているかの参考にしてみてください。

他の真空ポンプに比べて真空度が低い

水封式真空ポンプは、封入液の蒸気圧によって真空度が制限されるため、高真空を必要とする用途には不向きです。水封式真空ポンプは10-3Pa程度の真空度が限界です。

より高い真空度が必要な場合には、油回転ポンプやドライポンプなどの他の種類の真空ポンプを選択する必要があります。

水を常時入れ替える必要がある

水封式真空ポンプは、定期的に新しい水と入れ替える必要があります。水封式真空ポンプは、運転中に封水と呼ばれる水をポンプ内部に供給し続けなければなりません。

封水は気体を冷却したり、ポンプ内部のシール性を保ったりする役割を果たしますが、運転を続けるうちに温度上昇や不純物の混入などが起こります。水の入れ替え頻度はポンプの仕様や運転条件によって異なりますが、一般的に数時間から数日に一度程度です。

頻繁な水の入れ替えは手間やコストがかかるだけでなく、排水処理の問題も発生する可能性があります。近年では、封水を循環させて再利用するタイプの水封式真空ポンプも登場していますが、定期的なメンテナンスは欠かせません。

ポンプが詰まりやすい

水封式真空ポンプは構造上、ポンプ内部に水を使用するため、異物やスケール（水垢など）と混ざり合うことで、ポンプの詰まりを引き起こしやすいです。特に、以下のようなケースでは詰まりのリスクが高まります。

• 吸引する気体に異物や粉塵が多く含まれる場合
• ポンプ内部で使用する水の水質が悪い場合
• ポンプのメンテナンスが不十分な場合

ポンプが詰まると、真空性能の低下やポンプの故障につながる可能性があります。水封式真空ポンプを使用する際は、定期的なメンテナンスや適切な水質管理が不可欠です。

水封式真空ポンプはドライ真空ポンプで代用できる？

近年では、ドライ真空ポンプの性能向上と価格低下により、水封式真空ポンプの代替にできるケースがあります。特に、クリーンな環境が求められる半導体製造や食品加工などの分野では、ドライ真空ポンプへの切り替えが進んでいます。

ただし、すべての用途でドライ真空ポンプが代替できるわけではありません。必要な真空度や処理する気体の種類、メンテナンス性、コストなどを総合的に考慮して選びましょう。

水封式とドライ真空ポンプの違いは？

水封式とドライ真空ポンプは、どちらも真空をつくるための装置ですが、構造や使える用途、メンテナンス性が大きく異なります。どちらを選ぶべきかは、扱うガスの種類・求める真空度・使用環境などによって変わるため、違いを整理して理解しておくことが重要です。

両方式の違いを以下の表にまとめました。

比較項目	水封式真空ポンプ	ドライ真空ポンプ
真空の作り方	作動液（水）で気体を封じて排気	油・水を使わず機械的接触なしで排気
到達真空度	中真空域（低め）	高真空域も可能
扱えるガス	水蒸気・粉体を含むガスに強い	クリーンなガス・腐食性ガスに適する
メンテナンス	作動水の交換が必要	オイル交換不要でメンテが少ない
ランニングコスト	水の補給・排水管理が必要	維持コストが低め
特徴	構造がシンプルで壊れにくい	クリーンで安定した排気性能
適した用途	食品・化学・粉体・含湿ガス	半導体・医薬・研究用途など高真空が必要な場面

水封式・ドライ式はどちらが向いている？

水封式とドライ式は、構造も得意分野も大きく異なります。そのため「どちらが良いか」ではなく、用途に合っているかどうか が選定の基準になります。

水封式が向いているケース

食品加工や化学プラントなど、湿気の多い環境
蒸気・含湿ガスを大量に扱う設備
粉体混入の可能性がある工程
長時間の連続運転が必要なライン

水封式は「壊れにくい」「湿気に強い」ため、過酷な環境に向いています。

ドライ式が向いているケース

半導体・電子部品などの精密製造
医薬・バイオ分野でのクリーン工程
腐食性ガスを扱う化学研究
高真空が必要な分析装置

ドライ式は「クリーン」「高真空」「環境に強い」。反応性ガス・腐食性ガスにも対応できます。

ドライ真空ポンプを導入するメリット

ここでは、ドライ真空ポンプを導入するメリットを紹介します。

• クリーンな真空が維持できる
• メンテナンス頻度が少なく長寿命
• 高真空域で安定した吸引性能

以下で詳しく解説します。

クリーンな真空が維持できる

ドライ真空ポンプの最大のメリットは、油や水を使用しないため、クリーンな真空を維持できる点です。食品・医薬・半導体などの分野では、プロセス中に異物混入を避ける必要がありますが、ドライ式なら作動液の汚れや蒸気の逆流といったリスクがありません。

また、排気ガスと作動液が接触しないため、腐食ガスや特殊ガスを扱う工程でも安定して使用できます。さらに、油の蒸発や水質変化による性能低下がないため、真空度が一定に保たれやすい点も特長です。

クリーン性が求められる工程では、ドライ式が最も適した選択肢となります。

メンテナンス頻度が少なく長寿命

ドライ真空ポンプは、水封式や油回転式と異なり、作動液の交換や排水処理といった日常メンテナンスが不要です。内部に液体が存在しないため、腐食やスケール付着による故障リスクが少なく、長期間安定して運転できるのが特長です。

また、オイル交換に伴うコストや作業負荷が発生しないため、ランニングコストを抑えたい現場でも導入メリットが大きくなります。さらに、構造的に摩耗が少ないタイプの機種を選べば、部品交換サイクルも長く、トータルでの維持管理が容易です。

安定稼働と省メンテナンス性は、ドライ式の大きな魅力です。

高真空域で安定した吸引性能

高真空が必要な工程では、ドライ真空ポンプが優れた性能を発揮することが可能です。

水封式は構造上、中真空域までが得意ですが、ドライ式は摩擦の少ない排気構造により、高真空域でも安定した吸引能力を維持できます。特に半導体製造や分析装置など、高度な真空管理が求められる分野では、ドライ式が主流となっています。

また、油や水の影響を受けないため、温度変化や負荷変動があっても真空性能が低下しにくい点もメリットです。要求真空度が高い工程では、ドライ式を選ぶことで品質と安定性の両立が可能になります。

失敗しない！ドライ真空ポンプメーカーの選び方

ドライ真空ポンプは用途や環境によって必要な性能が大きく変わるため、正しいメーカー選びが導入成功のカギとなります。

ここからは、ドライ真空ポンプメーカーの選び方を紹介します。

• 用途に適したポンプ方式・性能を提案できるか
• 導入実績と保守体制が十分に整っているか
• 複数のメーカーを比較検討して選ぶ

以下で詳しく解説します。

用途に適したポンプ方式・性能を提案できるか

ドライ真空ポンプの導入を成功させるには、用途に合った方式や性能を提案できるメーカーを選ぶことが重要です。

真空ポンプは、求める到達真空度・排気速度・処理するガスの種類などによって最適なモデルが異なります。そのため、現場環境を正確に把握し、用途に応じた仕様選定ができるメーカーは信頼性が高いといえます。

また、求める性能だけでなく、設置環境や将来的な拡張性を踏まえた提案ができるかも重要です。最適なポンプ方式を提示できるメーカーは、導入後の運用効率も高めてくれます。

導入実績と保守体制が十分に整っているか

ドライ真空ポンプは長期間使用する設備のため、メーカーの導入実績や保守体制は欠かせない判断基準です。実績が豊富なメーカーは、業界ごとの運用条件や課題を理解しており、導入後のトラブルにも適切な対応ができます。

また、定期点検・メンテナンスサービス・故障時の迅速な対応など、サポート体制が整っているかどうかも重要なポイントです。部品供給の安定性や技術者の対応品質が高いメーカーを選ぶことで、設備の長寿命化や安定稼働が期待できます。導入後の安心まで見据えたメーカー選定が必要です。

複数のメーカーを比較検討して選ぶ

最適なドライ真空ポンプを導入するには、1社に絞らず複数メーカーを比較することが大切です。メーカーごとに得意とする方式や提供できる性能、メンテナンス性、コストが異なるため、複数の見積もりや提案を比較することで最適な選択がしやすくなります。

また、担当者の説明の丁寧さや対応スピード、技術的な理解度を比較することで、導入後に安心して任せられるメーカーかどうかも判断できます。比較検討を行うことで、必要な性能とコストのバランスが取れたポンプ選定につながり、長期的に満足できる導入結果が得られるでしょう。

ドライ真空ポンプでおすすめなメーカー3選

ドライ真空ポンプでおすすめなメーカーは以下の3社です。

• 神港精機株式会社
• 株式会社アルバック
• 樫山工業株式会社

それぞれの会社の特徴を把握して、どのドライ真空ポンプメーカーが合うかの参考にしてみてください。

神港精機株式会社

神港精機は、長年の実績と高い技術力を誇る真空ポンプの専門メーカーです。神港精機の製品は耐久性と性能の高さで、多くの産業分野から信頼を得ています。

特に、ドライ真空ポンプはクリーンな環境を求める現代の製造現場において、重要性を増しています。また、神港精機のドライ真空ポンプは独自の技術により、油回転式真空ポンプに比べてメンテナンスの頻度を大幅に削減し、環境への負荷も低減してくれます。

幅広いラインナップを誇り、さまざまな用途やニーズに対応可能です。

株式会社アルバック

アルバックは真空技術で世界をリードする企業であり、ドライ真空ポンプにおいても高い評価を得ています。長年の研究開発で培われた技術力と豊富な製品ラインナップで、さまざまな産業分野のニーズに応えています。

アルバックのドライ真空ポンプは、安定した性能と耐久性に優れており、メンテナンスも容易です。サポート体制も充実しており、導入してからも安心して稼働ができます。

樫山工業株式会社

樫山工業株式会社は、ドライ真空ポンプの分野で高い評価を得ている日本のメーカーです。1951年の創業以来、真空技術を追求し続け、多岐にわたる産業分野に高品質な製品を提供しています。

半導体製造プロセスにおいては、樫山工業の真空ポンプが欠かせない存在となっているのが特徴です。樫山工業は顧客のニーズに合わせた製品開発にも力を入れており、多様な要求に応える製品ラインナップを誇ります。

環境への配慮も重視しており、省エネルギー性能に優れた製品や、環境負荷の低い製品の開発にも積極的に取り組んでいるのもポイントです。

まとめ

水封式真空ポンプは故障しづらく、メンテナンスがしやすいというメリットがあります。省エネルギーで安定して稼働できるのも魅力的なポイントです。

しかし、他の真空ポンプに比べて真空度が低く、常に水を入れ替える必要があります。高い真空度を求める場合は、他の方式の真空ポンプを検討しましょう。

この記事を参考にして、自社に最適な真空ポンプ選びをしてみてください。