真空ポンプの種類

産業用真空ポンプの基本的な動作原理は、どの技術タイプであっても変わらない。

工業用真空システムは、以下の圧力範囲に分類されます：

• ラフ/低真空：1000～1mbar/760～0.75Torr
• 微/中真空：1～10-3mbar/0.75～7.5-3Torr
• 高真空：10-3～10-7mbar / 7.5-3～7.5-7Torr
• 超高真空：10-7～10-11mbar/7.5～7.5～11Torr
• 極高真空: < 10-11 mbar / < 7.5-11 Torr

トランスファーポンプは、運動量交換（動力学的作用）または正の変位によって気体分子を移動させる。ポンプから排出される気体分子の数は、ポンプに入る気体分子の数と同じであり、排出される気体の圧力は大気圧よりわずかに高い。 圧縮比は、排気圧力（出口）と最低圧力（入口）の比である。

キネティック・トランスファー・ポンプ

動力学的移送ポンプは、運動量移送の原理を利用して、高速ブレードまたは導入された蒸気を用いて気体を出口に向かわせる。これらのタイプのポンプは、低圧で高い圧縮比を達成できるが、一般的に密閉容積はない。

気体を機械的に捕捉し、ポンプ内を移動させることで作動するポンプは、容積式ポンプとして知られている。多くの場合、1本の駆動軸で多段式に設計され、分離された容積はより高い圧力でより小さな容積に圧縮され、最後に圧縮されたガスは大気または次のポンプに排出される。より高い真空度と流量を提供するために、2台の移送ポンプを直列に使用することが多い。 

前述したように、容積式真空ポンプは低真空を作り出すために使用される。このタイプの真空ポンプは、空洞を膨張させ、密閉された環境またはチャンバーからガスを流出させる。その後、空洞は密閉され、大気に排気される。容積式真空ポンプの原理は、容器の容積を膨張させることによって真空を作り出すことである。例えば、手動式のウォーターポンプでは、機構が密閉された小さな空洞を広げ、深い真空を作り出す。圧力がかかるため、チャンバー内の液体がポンプの小さな空洞に押し込まれる。その後、ポンプのキャビティはチャンバーから密閉され、大気に開放された後、微小サイズに絞られる。容積式真空ポンプのもう一つの例は、横隔膜の筋肉が胸腔を拡張し、肺の容積を増加させるようなものである。この膨張の結果、部分的な真空が生じ、圧力が下がり、大気圧によって押し込まれた空気で満たされる。容積型真空ポンプの例としては、液体リング真空ポンプやルーツブロワーがあり、限られた空間を真空にするためにさまざまな産業で広く使われている。

真空システム内の表面に気体分子を捕捉するポンプは、当然のことながら、捕捉ポンプまたは巻き込みポンプとして知られている。これらのポンプは、トランスファーポンプのような真空ポンプよりも低い流量で作動しますが、10-12Torrまでの非常に高い真空を提供することができます。キャプチャーポンプは、極低温凝縮、イオン反応、化学反応を利用して作動し、可動部品がないため、オイルフリーの真空を作り出す。
化学反応を利用して作動する巻き込みポンプは、通常、真空が必要な容器内に設置されるため、より効果的に作動する。空気分子は薄い膜を作り、ポンプが作動するにつれて除去され、ポンプ内面に化学反応を引き起こす。エントラップメントポンプは、容積式真空ポンプや運動量移送真空ポンプとともに、超高真空を作り出すために使用される。

渦巻きポンプ

遠心ポンプは、遠心力の場の働きによって流体（特に液体）にエネルギーを伝達する能力を特徴とする油圧作動機械である。その主な目的は、圧力の増加を通じて流体を移送することである。渦巻きポンプの構造はさまざまだが、その作動原理と流体力学的特性は常に同じである。