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ULVAC愛發科隔膜型干泵DAU系列DAU-20技術文章
更新時間:2026-04-24
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ULVAC愛發科DAU-20是DAU系列高真空型隔膜式干式真空泵(亦稱膜片型干泵)中的基礎型號,該系列以高真空性能與清潔排氣能力為設計核心,面向需要無油潔凈真空環境的中低真空應用場景。隔膜式干泵通過橡膠隔膜的往復運動實現排氣,其結構簡單、維護方便的特點廣受用戶認可。
DAU-20采用了三級排氣系統設計(三階段排氣方式),通過將多個泵頭按三段式串聯配管結構布局,在保持隔膜泵結構緊湊優勢的同時實現了比普通隔膜泵更優異的極限壓力性能。該泵氣體接觸區域不使用潤滑油,是一種真正的干式真空泵;齒輪和軸承等需要潤滑的旋轉部件通過密封結構與排氣腔室嚴格隔離,從根源上杜絕了油蒸氣返流和油霧污染。
DAU-20支持DAU-20A/B/C/D/E五個不同電壓認證版本的分支型號,分別適配100~230V的單相交流電源,以滿足世界各地不同電源標準的使用需求。其中DAU-20A/B/C/D/E五個版本均獲得TUV和cTUVus國際安全認證。該泵重量僅7.5 kg,外形尺寸為161 mm(寬)× 327 mm(長)× 217 mm(高),在小尺寸機型中實現了20 L/min(50Hz)/ 23 L/min(60Hz)的有效排氣速度,極限壓力可達200 Pa(表壓-101.1 kPa),在隔膜式干泵同類產品中展現了優異的高真空性能。
DAU-20采用隔膜式(膜片式)干泵結構,該設計以無油、清潔、低維護為核心導向,在中低真空度(低至數帕斯卡量級)的排氣需求中具有突出的實用價值。
隔膜型干泵的核心工作機制是:電動機驅動偏心機構(偏心軸/轉子)旋轉,通過連桿將旋轉運動轉化為隔膜在泵腔內的周期性往復運動。當隔膜向一側運動時,泵腔容積增大,內部壓力降低,吸氣閥門開啟,外界氣體被吸入泵腔;當隔膜反向運動時,泵腔容積減小,氣體被壓縮,排氣閥門開啟,將氣體排出。這一動作周而復始,形成連續的氣體輸送過程。由于氣體僅與隔膜、泵腔內壁和閥門相接觸,且這些部件均采用不包含潤滑油的材料和結構設計,實現了嚴格意義上的無油干式排氣。
DAU-20的隔膜驅動系統具有幾個關鍵的運行保障特點。首先,內置的自動復位型熱保護器可在電機過載或過熱時自動切斷電源,待溫度恢復正常后自動復位,有效防止因異常工況導致的電機燒毀。其次,該泵支持從大氣壓直接啟動和運行,無需復雜的預抽操作流程。再次,整機采用低振動設計,運行過程中對周邊設備的影響極小,便于直接集成到精密儀器系統中。
DAU-20的高真空能力源于其三級排氣系統設計。通過將三個泵頭按三段式配管串聯連接,氣體在多級泵腔中逐級壓縮,有效克服了背壓影響,實現了比單級或二級隔膜泵更低的極限壓力(200 Pa)。三級排氣系統在結構上保持了隔膜泵緊湊輕便的特點,同時在真空性能上向更高水平邁進一步,使DAU-20適用的壓力范圍比常規隔膜泵更為寬廣。
DAU-20在不同電源頻率下的性能參數差別主要體現于排氣速度;極限壓力在50Hz和60Hz條件下保持一致。ULVAC對DAU-20的性能參數有明確的定義,并提供多個電壓認證版本以滿足全球不同國家和地區供電標準的差異。DAU-20系列各認證分支型號共享相同的核心性能,區別僅在于適用的電源電壓標準及安全認證等級。DAU-20/B/C/D/E五個型號均獲得TUV和cTUVus認證,8?L10-L14如下所示:
| 參數 | 50Hz條件 | 60Hz條件 | 各型號電源支持情況 |
|---|---|---|---|
| 有效排氣速度 | 20 L/min | 23 L/min | — |
| 極限壓力※ | 200 Pa(表壓-101.1 kPa) | 200 Pa(表壓-101.1 kPa) | — |
| 使用電動機 | 單相,100V,80W,4P,電容器運行 | 同左 | DAU-20D:220V單相 |
| 全負荷電流 | 1.46 A | 1.46 A | DAU-20C:200V單相 |
| 重量 | 7.5 kg | 7.5 kg | DAU-20B:115V單相 |
| 吸/排出孔 | 外徑φ10×內徑φ6(Rc1/8) | 同左 | DAU-20A:100V單相 |
| 使用環境溫度 | 5 ℃~40 ℃ | 5 ℃~40 ℃ | DAU-20E:230V單相 |
| 外形尺寸 | 161(W)×327(L)×217(H) mm | 同左 | 所有型號均對應CE認證 |
※極限壓力括號內為真空計表壓顯示值。
數據來源。
根據運行手冊中的規格說明,DAU-20(100V型號)的額定轉速約1320 min?1(50Hz)/ 1610 min?1(60Hz),運行噪聲約52 dB(A),污染等級為2級,過電壓類別為Ⅱ類。
此外,DAU系列中還包含同系列中抽速更大型號DAU-100,有效排氣速度在50Hz條件下為100 L/min,60Hz條件下為110 L/min,極限壓力266 Pa。DAU-20和DAU-100共同構成DAU系列的產品線骨干,其中DAU-20以緊湊尺寸和經濟功耗為基礎,面向小尺寸設備集成需求設計。
DAU-20系列提供五個面向不同電源和認證標準的分支型號,各型號均以DAU-20核心性能為基礎,適用于全球不同地區的供電環境和技術規范,8?L10-L13:
| 型號 | 認證標準 | CE自我聲明 | 支持電源電壓 |
|---|---|---|---|
| DAU-20 | — | — | 100V(標準);115V、200V、220V、230V可選 |
| DAU-20A | TUV·cTUVus | ● | 100V |
| DAU-20B | TUV·cTUVus | ● | 115V |
| DAU-20C | TUV·cTUVus | ● | 200V |
| DAU-20D | TUV·cTUVus | ● | 220V |
| DAU-20E | TUV·cTUVus | ● | 230V |
●:標準適用 ○:可選適用 —:適用不可
TUV認證表示產品通過國際第三方產品安全測試和認證,符合歐洲標準。cTUVus認證表示產品通過國際第三方產品安全測試和認證,同時符合美國和加拿大標準。
DAU-20采用三級排氣系統(三段式排氣),通過將三個泵頭按三段式串聯配管設計,氣體在多級壓縮過程中逐級提高壓縮比,使極限壓力達到200 Pa,達到普通隔膜泵難以實現的高真空水平。這一性能水平使其不僅適用于一般的中低真空應用,還可以勝任渦輪分子泵等更高真空系統對前級泵的壓力匹配要求。
DAU-20氣體接觸區域不使用任何真空油,屬于真正的干式真空泵。這一特性帶來了多重優勢:
無油污染:從根本上消除油蒸氣對被抽容器和環境的污染,適合對潔凈度有嚴格要求的高制造與科學研究場景,例如半導體晶圓處理、生化分析及醫療器械等對顆粒排放與碳氫殘留敏感的應用;
維護簡化:無需定期更換真空泵油,大幅降低日常運行成本和維護工作量;
安裝靈活:不受傳統油潤滑泵對安裝方向的限制,設備集成更為自由。
DAU-20內置自動復位型熱保護器,當泵體發生異常過載或過熱時自動切斷電源,待溫度恢復正常后自動復位,有效防止因異常工況導致的電機損壞。與此同時,該泵支持從大氣壓直接啟動和運行,無需復雜的預抽流程,降低了使用門檻和操作風險。
DAU-20在運行中保持低振動特性,最大限度減少了對周圍設備和敏感儀器的擾動。整機寬度僅161 mm,重量7.5 kg的小型化設計使其能夠方便地集成到空間有限的設備內部,不占用過剩的安裝面積。
作為DAU系列的基礎型號,DAU-20在抽速級別上覆蓋20~23 L/min的區間,整個DAU系列還包含DAU-100(100~110 L/min抽速)等型號,形成從低抽速到中高抽速的完整產品組合。此外,DAU-20系列提供五個電壓認證版本以適應不同國家/地區的電源規范,并提供CE自我聲明以及TUV/cTUVus國際第三方安全認證。
DAU-20的整體結構設計秉承了ULVAC隔膜型干泵一貫的簡化理念:泵體僅由隔膜、閥片、泵腔和驅動機構等有限的關鍵部件組成,無復雜的油路系統。日常維護任務主要包括定期檢查隔膜和閥片的完好狀態并適時更換,操作門檻低、周期可預見性強,大幅降低了用戶的人工成本與設備停機時間。
DAU-20憑借其清潔排氣、緊湊尺寸和高真空性能的組合特性,在以下多個領域中發揮關鍵作用:
分析儀器:作為氣相色譜、質譜分析、生化分析等儀器設備的中低真空源,提供潔凈無油的真空環境,避免油蒸氣對檢測結果的干擾。
渦輪分子泵前級泵:DAU-20的三級排氣系統使其極限壓力性能顯著高于一般隔膜泵,能夠將腔室壓力從大氣壓抽至分子泵的啟動壓力區間(通常在10 Pa量級以下),再由此傳接渦輪分子泵接力抽至高真空狀態。該配置在構建潔凈高真空系統時具有結構簡潔、運行穩定的優勢。
真空干燥系統:在真空干燥裝置中,DAU-20負責排出去除氣體和濕氣。在含水蒸氣或濕氣濃度不高的工藝流程中,該干燥工藝對排氣過程的氣體潔凈度有較高要求,DAU-20的無油結構能夠避免干燥腔室內引入油污雜質。
氣體充填設備:在氣體置換和充氣工藝中,DAU-20用于先抽空容器再充入所需氣體的流程循環,完成潔凈的真空-充氣交替操作。
真空蒸鍍裝置:在蒸發鍍膜等PVD工藝的輔助排氣環節,DAU-20可用于低真空粗抽階段或輔助型真空環節。
半導體與電子制造:在晶圓吸盤、處理設備、自動包裝機、印刷設備、光學器具等工藝中,DAU-20常作為真空吸附和執行機構的核心動力源。
醫療設備與實驗室:在醫用真空吸盤、真空鑷子、分析儀器前級模塊等對清潔度、低噪聲和穩定性要求較高的環境下,DAU-20的低振動和無油特性具有顯著適用性。
為保證DAU-20的安全、穩定運行并延長其使用壽命,在實際安裝、操作和維護中需要嚴格遵循以下指引:
適用氣體類型限制:DAU-20為非耐腐蝕規格設計,其使用范圍僅限于清潔的常溫空氣或性質相當的潔凈氣體。嚴禁抽除腐蝕性氣體、有機溶劑蒸氣、液體以及可凝性氣體(如水蒸氣等)。腐蝕性化學物質的吸入會對隔膜、閥片及泵腔內壁造成不可逆的損壞,嚴重影響密封效果和使用壽命。
顆粒與粉塵防護:粉塵和顆粒物不得進入泵的吸氣通道,吸入顆粒性污染物可能導致閥門堵塞、隔膜磨損加速乃至功能劣化。建議在進氣口處安裝吸氣阱或過濾器等前置防護機構,確保進氣氣體清潔。
負載運行停止后的重啟:DAU-20如果在負載運行中停止,隨后立即嘗試重新啟動可能會失敗。在此情況下,應將泵內部壓力恢復到大氣壓狀態后再行啟動,確保電機具備安全的啟動條件。
近大氣壓長期運行限制:該泵不宜在接近大氣壓的壓力條件下長時間連續運行。長時間在高壓差工況下運行會加重隔膜負載和整機發熱,影響泵的可靠性和零部件壽命。
室內使用與環境要求:DAU-20為室內專用設備,不得安裝于室外、露天或可能遭受雨淋、水淹的惡劣環境下。使用環境溫度應保持在5~40℃的規定范圍內,并確保通風良好,避免在散熱不良的密閉空間中運行。
禁止加壓運行:DAU-20適用于真空抽氣操作,不得作為壓力泵加壓運行,強行在正壓模式下工作可能導致泵體密封失效或安全隱患。
維護配件:DAU-20可選用專用的維護套件(Maintenance Kit),并提供防振橡膠(ME-12)等可選配件,用于減振和定期更換易損部件。
ULVAC愛發科DAU-20隔膜型干泵以三級排氣系統設計為核心技術依托,在7.5 kg緊湊機身內實現了20 L/min(50Hz)/ 23 L/min(60Hz)的有效排氣速度和200 Pa的極限真空性能,為隔膜式干泵在同級產品中確立了高真空規格的定位。其氣體接觸區域無油的結構設計從根本上杜絕了油蒸氣返流和油霧污染,與內置自動復位型熱保護器、低振動運行等安全特性一起,共同支撐起分析儀器、渦輪分子泵前級、真空干燥、氣體充填以及半導體電子制造等廣泛領域對潔凈真空的多樣化需求。DAU-20同時提供五個面向不同電源標準與認證要求的分支型號,幫助用戶在全球范圍內便捷選配。在小抽速級別隔膜式干泵產品群中,DAU-20是一種兼顧高真空性能與使用經濟性的漸進型設計范式。