液体の移送：直接液体移送と液面圧移送
液体を移送する必要がある場合、直接液体移送と液体上圧移送という異なるアプローチが考えられます。ではその違いと潜在的な制限は何でしょうか？
続きを読む
25.02.2026
ダイアフラムポンプ vs. スイングピストンコンプレッサー：適切なガスポンプソリューションの選択
ダイアフラムポンプとスイングピストンコンプレッサーはいずれもガスアプリケーションにおいて有力な選択肢です。ではこれらの技術にはどのような長所と短所があるのでしょうか？
ガスアプリケーション用のポンプを選定する際には様々な技術から選択できます。その技術の中にはダイアフラムポンプとスイングピストンコンプレッサーがあります。これらのポンプタイプはいずれも様々なガスアプリケーションで実績を上げています。ダイアフラムポンプとスイングピストンコンプレッサーはいずれも特定のアプリケーションにおいて特に効果を発揮する強みを持っています。
スイングピストンコンプレッサーはコネクティングロッド（2）を介してモータに接続されたピストン（1）を利用します。ピストンがシリンダー（5）内で上下運動する際に吸気口（3）と排気口（4）を通る気流を発生させます。ピストンシールリング（6）は流体のリークを防止します。
スイングピストンコンプレッサーの理解
ピストンコンプレッサー（スイングピストンポンプとも呼ばれる）はガスアプリケーションで頻繁に見られます。これらのポンプは通常ピストンに取り付けられた偏心体を備えたコネクティングロッドを駆動する電動モータで動力を得ます。ピストンがシリンダー内で上下に動くにつれて作動室内のガスは圧縮または膨張します。この動作によりピストンは左右に傾きこれがスイングピストンという名称の由来となっています。
ダイアフラムポンプは偏心子（1）に接続されたモータシャフトによって駆動され、この偏心子はコネクティングロッド（2）に取り付けられています。これによってダイアフラム（3）がポンプハウジング（4）内で上下に動きます。これにより下降行程で吸込口（5）と吸込弁（6）を通じて吸引が発生します。上動行程では圧力が発生し、流体を吐出口（7）と吐出弁（8）から押し出します。
ダイアフラムポンプの理解
ダイアフラムポンプは通常、偏心子に接続されたモータを使用します。偏心子はモータの回転運動を上下運動に変換します。この運動はコネクティングロッドを介して柔軟なダイアフラムに伝達されます。ダイアフラムは下降行程で吸込弁から流体を吸引し上昇行程で吐出弁から排出します。またダイアフラムはシール材としても機能しポンプヘッドを駆動部や外部環境から完全に密閉します。したがってダイアフラムは容積移動と密封という二つの機能を同時に担っています。ダイアフラムポンプには様々な材質のポンプヘッド、バルブ、ダイアフラムが用意されています。
強力な流量性能と最小限のメンテナンス
ダイアフラムポンプとピストンコンプレッサーはいずれもガスアプリケーションで広く使用されており両ポンプタイプにはいくつかの強みがあります。両ポンプタイプとも強力な流量を生成することが可能です。両技術とも先進的なBLDCモータを含む様々なモータとの使用に適しているためダイアフラムポンプとピストンコンプレッサーは可変速度運転が可能であり流量を調整できます。
強力な流量に加えダイアフラムポンプとピストンコンプレッサーはどちらもメンテナンスが非常に簡単です。長寿命であり部品の交換も比較的迅速かつ容易です。ダイアフラムポンプは特に耐久性に優れており、ほとんどの部品が非常に長い寿命を持っています。ピストンコンプレッサーのシールリングは摩擦や応力により摩耗しやすいため、ダイアフラムポンプよりも頻繁なメンテナンスが必要となります。とはいえそれでも比較的長い寿命を有しています。
ピストンコンプレッサーはコンパクト設計で高圧生成に優れる
両ポンプタイプとも良好な流量を提供する一方、圧力特性は大きく異なります。スイングピストンコンプレッサーは高圧を実現するため高圧が必要なアプリケーションにおいて有力な選択肢となります。剛性の高いピストンと密閉性の高いシール構造により、ダイアフラムポンプよりも高い圧力を発生させることが可能です。ピストンストロークを長く設計することで圧力と流量をさらに向上させられます。これによりピストンコンプレッサーはダイアフラムポンプよりも大量のガスを処理できます。小型のスイングピストンコンプレッサーでも比較的高い圧力を発生できるため様々なシステムへの組み込みが可能です。
例えばKNFのNPK 09のようなポンプは最大圧力7bar（相対）と最大流量15l/minを実現します。コンパクト設計のため新規システムや既存システムへの組み込みも容易です。この圧力発生能力とコンパクトさの組み合わせはダイアフラムポンプでは実現不可能です。
スイングピストン式コンプレッサーポンプはKNFのNPK 09のように剛性の高い部品と密閉性の高いシールにより、圧力生成に優れています。
ダイアフラムポンプは優れた真空度、気密性、材料適合性を提供します
ピストンコンプレッサーほどの圧力を発生できないもののダイアフラムポンプにも多くの利点があります。ダイアフラムポンプはスイングピストンコンプレッサーよりもはるかに深い真空を達成できます。例えばKNF製ダイアフラムポンプは0.5 mbar（絶対）という極低真空を達成可能ですが大型スイングピストンコンプレッサーでは約30～50 mbar（絶対）、小型機では100 mbar（絶対）が限界です。
ダイアフラムポンプはその構造上優れた漏れ防止性能を本質的に備えています。ダイアフラムがシールとして機能しガスがポンプヘッドから漏れるのを防ぎ汚染物質が侵入するのを阻止します。これは希少・高価・純度が高いあるいは危険なガスを扱うアプリケーションにおいて不可欠です。ダイアフラムポンプは追加のOリングやより剛性の高いヘッド材料を採用することで、リークに対するさらなる保護を設計することも可能です。セーフティダイアフラムを追加することでワーキングダイアフラムが故障した場合のリークをさらに防止します。一方ピストンコンプレッサーにはシールが存在するものの摩耗の影響を受けやすく頻繁な交換が必要です。ピストンがシリンダー内で移動するためピストンコンプレッサーはダイアフラムポンプが持つ本質的なリーク防止性能を欠いています。
ダイアフラムポンプは非常に優れた材料適合性と耐薬品性も備えています。ダイアフラムやバルブ、ポンプヘッドなどの部品は、輸送するガスに応じて様々な材質で製造可能です。この特性により危険なガスや腐食性ガスを扱うアプリケーションにおいてダイアフラムポンプは有力な選択肢となります。一方ピストンコンプレッサーは材質の選択肢が大幅に制限されるため、特に湿ったガスを含む困難な流体を扱うアプリケーションに不向きです。
例えばKNFのN 952はPTFEコーティングやEPDMダイアフラムなどのオプションを備えた多様なバージョンが用意されています。これによりポンプをカスタマイズでき移送されるガスに対応可能なダイアフラムを確保できます。ピストンコンプレッサーはシール材の種類が異なる場合もありますがピストン自体の材質選択肢は限られています。N 952は高い性能も備えており、最大流量36 l/min、最大圧力0.1 bar (rel.)、最大真空度1.5 mbar (abs.)を実現します。
ダイアフラムポンプとスイングピストンコンプレッサーの選択
両ポンプタイプにはそれぞれ長所がありますが、どちらを選ぶかは主にアプリケーションによって決まります。強力な圧力と安定した流量が求められる場面ではスイングピストンコンプレッサーが最適な選択肢です。衝撃波療法や針乾燥などの医療用途、液体上でのガス移送を伴うインクジェットプリンター、食品・飲料、ピックアンドプレース用途などは高圧ポンプが必要な代表的な例です。
対照的にダイアフラムポンプはリークのない操作が求められるあらゆるアプリケーションにおいてより強力な選択肢です。これには医療診断や排出ガス測定アプリケーションが含まれ、サンプル品質を確保するためにはシステムからのガスリークやシステムへのガス混入が絶対に許されないことが重要です。危険物や高価な流体の移送を伴うアプリケーションにおいてリーク防止性能は同様に不可欠です。また優れた耐薬品性と適合性を有するダイアフラムポンプは腐食性流体や湿潤流体を扱うアプリケーションにおいてもより優れた選択肢であり多くの場合必須の選択肢となります。多様なダイアフラム、バルブ、ポンプヘッドのオプションによりこれらのポンプは特定のアプリケーションに合わせて特別にカスタマイズすることが可能です。
どのオプションを選択する場合でも経験豊富なポンプパートナーとの連携が不可欠です。KNFはほとんどのシステムのニーズに合わせてカスタマイズ可能な幅広いダイアフラム式およびピストン式コンプレッサーポンプを提供しています。
