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真空ポンプ徹底解説!

真空ポンプとは?

真空ポンプとは、文字通り真空状態を作り出すことができるポンプのことを言います。容器内を大気圧以下の真空状態にして、その状態を維持するために容器内の気体を排出します。
食品製造現場内でも搬送や包装工程において真空状態で作業の必要があるときには真空ポンプは欠かせない装置です。
真空ポンプの中でもドライ真空ポンプは「油を使用せずにクリーンな環境を作り出せる真空ポンプ」といして様々な製造現場で採用が進んでいます。
食品製造現場では、油を使わないドライ真空ポンプの採用が多いためここではドライ真空ポンプの原理や種類、選定ポイントについて解説していきます。

  • 真空ポンプの種類、原理、使用用途について

    ドライ真空ポンプの種類について
    スクロール型、ルーツ型、ダイヤフラム型、回転翼型(ベーン型)があり、封止に油や液体を使わずクリーンな真空状態を
    作り出します。定期的なメンテナンスは簡便な内容なため食品業界で幅広く活用されています。
    ・スクロール型ドライ真空ポンプ
     同じ形の2つのスクロールが中心を少しずらして壁が互いに線接触する状態で、一方に対して他方が相対的に揺動みそすり運動をするよう
     になっており、三日月型の空間に閉じ込められた気体が中心部に向かって圧縮されて、中心部の穴から吐出される構造です。

    ・ルーツ型ドライ真空ポンプ
     ルーツ型ドライ真空ポンプは複数のメカニカル、ブースターポンプと一体化した仕様になっており、通常よりも排気速度を
     大幅に向上させたポンプです。ケーシングと呼ばれる箱の内部にローターが入っており、ロータが高速回転することで
     気体を圧縮し、排出する原理です。

    ・ダイヤフラム型真空ポンプ
     ダイヤフラムの往復運動を利用して排気を行う真空ポンプです。
     油や液体を利用しない機械式真空ポンプで油蒸気などによる汚染がないクリーンな環境を要求される用途に向いているポンプです。

    ・ベーン型ドライ真空ポンプ
     ベーン型ドライ真空ポンプはローターが回転することによって、遠心力でベーンが外側にスライドする仕組みです。ベーンとローター
     シリンダーで囲まれている空間は、ローターが回転することによって吸気する隙間から吸引されたガスを圧縮し排気口から排出する仕組みです。

    ドライ真空ポンプの用途について
    ・吸着、輸送
     物流倉庫で重量物、製造ラインで完成品、繊細なものを運ぶときなどに用いられます。
     搬送対象ワークに吸着パッドを当て真空固定することで容易にピックアップ、搬送が可能です。

    ・加工、成形
     プラスチック製品の成形にも用いられています。
     型に原材料を吸着させるときに真空状態にすることで、ガスや水分などの不純物を除去、成形品の焼け焦げ、空洞を防止します。

    ・包装
     小売店で販売されている多くの包装食品にも用いられています。食品は空気に触れることで酸化が始まり、徐々に劣化します。
     そこで脱泡、真空状態にして包装することで食品の賞味、消費期限を担保しています。

    ・漏れ検査
     燃料タンクや配管の漏れを調査する方法は様々ありますが、ドライ真空ポンプでは漏れの有無だけでなく漏れ量の測定ができるため
     漏れている箇所の穴の大きさなどまで分かるような高精度な検査が可能です。

  • 真空ポンプ導入価格について

    ドライ真空ポンプの価格は5万円程度から製品としてはありますが、約15万円~30万円程度が多くなっています。
    ドライ真空ポンプでも種類、用途それぞれ特徴があるため、使用工程や用途を具体的に整理して機種選定を行います。

  • 真空ポンプ選定ポイント、導入時の確認ポイントについて

    真空ポンプの選定ポイントは使用用途を明確にし、目的をしぼって機種を決めていきます。

    目的:吸着、吸引するために使いたい。
    ・気体を吸い込むために真空ポンプを検討する場合:揺動ピストン型ドライ真空ポンプ
    ・排気速度が大きなものを検討する場合:回転翼型ドライポンプ
    ・小型で騒音が静かなモノを検討する場合:ダイヤフラム型ドライ真空ポンプ
    ・製品を吸着して固定したり運んだりする場合:揺動ピストン型ドライ真空ポンプ、ダイヤフラム型ドライ真空ポンプ
    ・製品を吸着して固定して強力な吸引力を必要とする場合:スクロール型ドライ真空ポンプ

    必要な排気量と到達真空度、排気する気体の種類、使用用途、使用時間などにより選定しましょう。

  • 真空ポンプ導入後のトラブル事例と事前対策ポイントについて

    トラブル事例
    包装機のパウチ吸着工程でベーン型ドライ真空ポンプを使っているが、包装機を運転起動しても真空ポンプが動作せずパウチを吸着、供給しなくなった。

    原因①
    ローター内部でスライドするベーンが経年劣化で割れてしまい、ローター回転経路に噛み込んでしまった。
    原因②
    スライドするベーンは微量ずつ削れていき、削れた粉末が溜まってベーンがスライドしなくなった。

    対策①
    通常通りドライ真空ポンプを使用していてもベーンの割れや破損は発生するため、予備部品として保有、又は事前交換周期を決めて運用する。
    対策②
    ベーンの削れた粉末の掃除や、フィルターの掃除など定期的なメンテナンスを行い、予防保全活動を行い不具合の発生を防ぐ。 

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真空パッド スタンダードタイプ

厚くて平らなワークに最適な一般形パッド。 特長 1.豊富なパッドサイズ、パッド材質、ホルダ形状のバリエーション。 パッドサイズ:18種。 パッド材質:10種。 ホルダ形状:16種。 2.スプリング式ホルダのストロークが選択可能。 3.スプリング式ホルダに低発塵タイプを用意。 従来のスプリング式ホルダに比べ低発塵。 騒音レベル:45dBで低騒音を実現。 接続可能なパッドサイズ:φ6~φ50mm ストローク:2、5、10、15、20mmを用意。 4.「銅を主成分とする材料不使用」・「低濃度オゾン対策」向けの分野に対応するパッドホルダも用意。 -S3仕様:金属部材質は銅を主成分とする材料不使用,シールゴム材質にはHNBRまたはFKMを採用。 5.繊維起毛タイプはパッド表面の繊維によりワークへの吸着痕を軽減。 パッド表面の繊維により、ワークとパッドゴムが非接触。ゴム材質の転写がなく、吸着痕を軽減。 繊維には、ナイロン繊維とシルク繊維の2種類を用意。シルク繊維は、繊維自体がワークを傷付けることを低減。 6.貼付防止タイプは真空パッド表面の特殊コーティングによりワークへの貼付を防止。 特殊コーティングにより滑り性が格段に向上。吸着痕を減らし、軽量ワークや薄物ワークの貼付き防止に効果的。 7.吸着痕軽減タイプは薬液処理により吸着痕を軽減。 環境に優しい薬液による表面改質により、吸着痕を軽減。

解決できる課題

  • 品質向上
  • 自動化
  • 生産効率改善

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ロータリー真空ポンプ RPA063

低運転音・低振動・高効率を実現したロータリ真空ポンプ。 単相100V仕様(2連・並列接続/直列接続)に電源スイッチタイプを追加。 特長 1.省エネ対応。 モータ定格出力1[W]当たりの排気速度において業界トップレベルの高効率を実現。 ⇒1.0/1.2[排気速度(L/min)/モータ定格出力(W)](50/60Hz) 2.軽量・小型。 特殊ロータ形状の採用により、省スペース化を実現。 3.低運転音・低振動。 回転部への徹底したバランス設計により、低運転音・低振動を実現。 4.低発熱。 強制空冷式を採用し、低発熱を実現。 マグネットカップリングの採用により、回転軸シール摺動が無く、シールによる発熱無し。 5.長寿命。 自己潤滑性・耐摩耗性に優れたスーパーエンプラ、及び特殊表面処理の採用により優れた耐久性。 ロータとシリンダの間に一定の微小クリアランスを設け、基本的に非接触構造化と摺動部の極小化を実現。 マグネットカップリングの採用により、摺動シール不要。 ⇒ シール摩耗によるメンテナンス不要。 ⇒モータ軸部への負荷を極小とすることで、モータの長寿命化をサポート。 6.低発塵。 低発塵性・低揮発性に非常に優れた真空用クリーングリースを使用し、給油は不要。 摺動部極小化により低発塵性を実現。ベーンポンプのような摩耗粉飛散による周囲環境への汚染を抑制。 7.環境対応・安全設計。 RoHS指令対応。CEマーキング対応。 8.オプションも充実。 ポンプ単体だけでなく、ワンタッチ継手、排気クリーナ(排気音サイレンサ)をオプションとして各種用意。

解決できる課題

  • 品質向上
  • 生産効率改善

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低床式真空食品移送ポンプ 『スタッフウェル 219L』

常に技術の革新を追求するハイテックが自信を持ってお勧めする、高性能・高精度の真空食品移送ポンプ。 ホッパー高さが低くなって、残肉の確認が行いやすくなりました。天井が低い工場でも設置できます。 ハイテック製・高速ソーセージ充填機リンクウェル、マックウェルの定圧運転、ハンバーグ成型機や、餃子成型機などへの肉送りや、粘体物性の供給にも最適です。 <製品の特長> ①原料の温度上昇を防ぎ、肉を練らない ハイテック最新のベーンポンプにより、投入した原料の温度上昇を防ぎ肉を練らずに、ダメージなく定量で吐出します。 ②機能的な生産管理画面 生産に関する必要なデータを、モニター画面から簡単に読み出す事が可能です。 ③スクリューフィーダー付可倒式ホッパー ホッパー内部にはスクリューフィーダーが付いており、原料を無駄なく使い切る事ができます。また、ホッパーが倒れるので洗浄も楽々簡単です。 ④ハイテック製高速充填機との接続例 スタッフウェルはPID制御を使用することによって、送肉圧力をコントロールし、肉送り用のミートポンプとしてもご利用いただけます。 上図レイアウトは、当社のソーセージ定量充填機マックウェル2台と接続した例で、充填機複数台との接続も可能です。もちろん、リンクウェルと接続する事も可能です。 <標準仕様> 最大充填能力 3,000 Kg / 時間 最大充填圧 40 bar 定量範囲 4.0 g ~ 9,999.9 g ホッパー容量 300 L 高さ 1,553 mm 奥行 1,265 mm 幅 1,237 mm 重量 約 700 kg 消費電力 3相 200V 4.8kW ※ 本仕様並びに装備は予告なく変更することがあります。 ※ 上記の生産量は生産する製品、工場の生産能力、その他の条件により変動します。

解決できる課題

  • 品質向上
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