真空フランジの種類と選び方（ISO・KF・CFの違い）

真空配管を構築する際、最も重要な要素のひとつが 「どのフランジ規格を選ぶか」 です。
真空フランジには ISO、KF、CF など複数の規格が存在し、サイズ・材質・シール方式・到達真空度が異なります。
しかし、実務では以下のような悩みが多く見られます。

真空配管は、誤った規格を選ぶと リーク・ガス放出・真空度不足・寿命低下 などの問題が発生し、装置全体の性能に影響します。

本記事では、真空フランジの主要規格である ISO・KF・CF の違いを、用途・構造・材質・シール方式・選定基準・調達時の注意点 の観点から徹底解説します。

真空フランジの3大規格の全体像

真空配管で最も使用される規格は以下の3つです。

規格	主な用途	到達真空度	シール方式	特徴
KF（NW）	小口径・研究用途	10⁻⁶ Pa台	Oリング	着脱が簡単、軽量
ISO（ISO-K/ISO-F）	中口径・産業用途	10⁻⁶ Pa台	Oリング	大口径に対応、強度が高い
CF（ConFlat）	超高真空（UHV）	10⁻¹⁰ Pa台	メタルガスケット	超高真空に最適、漏れに強い

この3規格を理解することで、ほとんどの真空配管の選定が可能になります。

KFフランジ（NW）の特徴と用途

KFの構造

KFフランジは、以下の3点セットで構成されます。

• フランジ本体
• センターリング（Oリング付き）
• クランプ

クランプで締め付けるだけの簡易構造で、工具不要で着脱できます。

KFのメリット・デメリット

メリット	デメリット
工具不要で着脱が非常に簡単 軽量で扱いやすい 小口径（NW16〜NW50）に最適 Oリング交換が容易 研究用途・分析装置で広く使用	Oリングのガス放出がある 超高真空には不向き 高温ベーキングができない（150℃程度が限界） Oリング材質によって耐薬品性が変わる

ISOフランジ（ISO-K / ISO-F）の特徴と用途

ISOの構造

ISOフランジは中〜大口径に対応し、以下の2種類があります。

• ISO-K（クランプ式）
• ISO-F（ボルト固定式）

どちらもOリングシールを採用し、気密性が高く産業用途で広く使用されます。

ISOのメリット・デメリット

メリット	デメリット
大口径でも気密性が高い 強度が高く産業用途に最適 Oリング交換が容易 真空装置の標準規格として普及 半導体製造装置で最も使用される規格	KFより重く、取り回しが難しい 超高真空には不向き Oリングの劣化に注意 ボルト締めの場合、作業時間がかかる

CFフランジ（ConFlat）の特徴と用途

CFの構造

CFフランジは、以下の特徴を持ちます。

• メタルガスケット（銅）を使用
• SUS製フランジでガスケットを挟み込み、ボルトで強固に締め付ける
• 超高真空（UHV）に対応
• 高温ベーキングが可能（200〜400℃）

CFのメリット・デメリット

メリット	デメリット
到達真空度が非常に高い（10⁻¹⁰ Pa台） ガス放出が極めて少ない 高温ベーキングが可能 長期安定性が高い 漏れに強い	着脱に時間がかかる ガスケットは使い捨て コストが高い 重量がある ボルト本数が多く作業負荷が大きい

真空フランジの選定基準（ISO/KF/CFの使い分け）

調達時に起きやすいミスと注意点

まとめ

真空フランジは、ISO・KF・CF の3規格を理解することで、用途に応じた最適な配管設計が可能になります。

• KF：小口径・着脱が多い・研究用途
• ISO：中口径・産業用途・真空装置の標準
• CF：超高真空・高温ベーキング・分析装置

選定のポイントは、
「真空度」「口径」「シール方式」「材質」「コスト」 の5つです。