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ULVAC愛(ài)發(fā)科隔膜型干泵DAU系列DAU-20技術(shù)文章

2026-4-24　　閱讀(157)

一、產(chǎn)品概述

ULVAC愛(ài)發(fā)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(chǔ)型號(hào)，該系列以高真空性能與清潔排氣能力為設(shè)計(jì)核心，面向需要無(wú)油潔凈真空環(huán)境的中低真空應(yīng)用場(chǎng)景。隔膜式干泵通過(guò)橡膠隔膜的往復(fù)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)排氣，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便的特點(diǎn)廣受用戶認(rèn)可。

DAU-20采用了三級(jí)排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)（三階段排氣方式），通過(guò)將多個(gè)泵頭按三段式串聯(lián)配管結(jié)構(gòu)布局，在保持隔膜泵結(jié)構(gòu)緊湊優(yōu)勢(shì)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了比普通隔膜泵更優(yōu)異的極限壓力性能。該泵氣體接觸區(qū)域不使用潤(rùn)滑油，是一種真正的干式真空泵；齒輪和軸承等需要潤(rùn)滑的旋轉(zhuǎn)部件通過(guò)密封結(jié)構(gòu)與排氣腔室嚴(yán)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(gè)不同電壓認(rèn)證版本的分支型號(hào)，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(biāo)準(zhǔn)的使用需求。其中DAU-20A/B/C/D/E五個(gè)版本均獲得TUV和cTUVus國(guó)際安全認(rèn)證。該泵重量?jī)H7.5 kg，外形尺寸為161 mm（寬）× 327 mm（長(zhǎng)）× 217 mm（高），在小尺寸機(jī)型中實(shí)現(xiàn)了20 L/min（50Hz）/ 23 L/min（60Hz）的有效排氣速度，極限壓力可達(dá)200 Pa（表壓-101.1 kPa），在隔膜式干泵同類產(chǎn)品中展現(xiàn)了優(yōu)異的高真空性能。

二、隔膜式工作原理

DAU-20采用隔膜式（膜片式）干泵結(jié)構(gòu)，該設(shè)計(jì)以無(wú)油、清潔、低維護(hù)為核心導(dǎo)向，在中低真空度（低至數(shù)帕斯卡量級(jí)）的排氣需求中具有突出的實(shí)用價(jià)值。

隔膜型干泵的核心工作機(jī)制是：電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)偏心機(jī)構(gòu)（偏心軸/轉(zhuǎn)子）旋轉(zhuǎn)，通過(guò)連桿將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為隔膜在泵腔內(nèi)的周期性往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)隔膜向一側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)，泵腔容積增大，內(nèi)部壓力降低，吸氣閥門開(kāi)啟，外界氣體被吸入泵腔；當(dāng)隔膜反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，泵腔容積減小，氣體被壓縮，排氣閥門開(kāi)啟，將氣體排出。這一動(dòng)作周而復(fù)始，形成連續(xù)的氣體輸送過(guò)程。由于氣體僅與隔膜、泵腔內(nèi)壁和閥門相接觸，且這些部件均采用不包含潤(rùn)滑油的材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了嚴(yán)格意義上的無(wú)油干式排氣。

DAU-20的隔膜驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有幾個(gè)關(guān)鍵的運(yùn)行保障特點(diǎn)。首先，內(nèi)置的自動(dòng)復(fù)位型熱保護(hù)器可在電機(jī)過(guò)載或過(guò)熱時(shí)自動(dòng)切斷電源，待溫度恢復(fù)正常后自動(dòng)復(fù)位，有效防止因異常工況導(dǎo)致的電機(jī)燒毀。其次，該泵支持從大氣壓直接啟動(dòng)和運(yùn)行，無(wú)需復(fù)雜的預(yù)抽操作流程。再次，整機(jī)采用低振動(dòng)設(shè)計(jì)，運(yùn)行過(guò)程中對(duì)周邊設(shè)備的影響極小，便于直接集成到精密儀器系統(tǒng)中。

DAU-20的高真空能力源于其三級(jí)排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過(guò)將三個(gè)泵頭按三段式配管串聯(lián)連接，氣體在多級(jí)泵腔中逐級(jí)壓縮，有效克服了背壓影響，實(shí)現(xiàn)了比單級(jí)或二級(jí)隔膜泵更低的極限壓力（200 Pa）。三級(jí)排氣系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上保持了隔膜泵緊湊輕便的特點(diǎn)，同時(shí)在真空性能上向更高水平邁進(jìn)一步，使DAU-20適用的壓力范圍比常規(guī)隔膜泵更為寬廣。

三、核心性能與規(guī)格參數(shù)

DAU-20在不同電源頻率下的性能參數(shù)差別主要體現(xiàn)于排氣速度；極限壓力在50Hz和60Hz條件下保持一致。ULVAC對(duì)DAU-20的性能參數(shù)有明確的定義，并提供多個(gè)電壓認(rèn)證版本以滿足全球不同國(guó)家和地區(qū)供電標(biāo)準(zhǔn)的差異。DAU-20系列各認(rèn)證分支型號(hào)共享相同的核心性能，區(qū)別僅在于適用的電源電壓標(biāo)準(zhǔn)及安全認(rèn)證等級(jí)。DAU-20/B/C/D/E五個(gè)型號(hào)均獲得TUV和cTUVus認(rèn)證，8?L10-L14如下所示：

參數(shù)	50Hz條件	60Hz條件	各型號(hào)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(dòng)機(jī)	單相，100V，80W，4P，電容器運(yùn)行	同左	DAU-20D：220V單相
全負(fù)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(nèi)徑φ6（Rc1/8）	同左	DAU-20A：100V單相
使用環(huán)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(hào)均對(duì)應(yīng)CE認(rèn)證

※極限壓力括號(hào)內(nèi)為真空計(jì)表壓顯示值。

數(shù)據(jù)來(lái)源。

根據(jù)運(yùn)行手冊(cè)中的規(guī)格說(shuō)明，DAU-20（100V型號(hào)）的額定轉(zhuǎn)速約1320 min?1（50Hz）/ 1610 min?1（60Hz），運(yùn)行噪聲約52 dB(A)，污染等級(jí)為2級(jí)，過(guò)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(hào)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(gòu)成DAU系列的產(chǎn)品線骨干，其中DAU-20以緊湊尺寸和經(jīng)濟(jì)功耗為基礎(chǔ)，面向小尺寸設(shè)備集成需求設(shè)計(jì)。

四、產(chǎn)品分支型號(hào)與電壓標(biāo)準(zhǔn)

DAU-20系列提供五個(gè)面向不同電源和認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的分支型號(hào)，各型號(hào)均以DAU-20核心性能為基礎(chǔ)，適用于全球不同地區(qū)的供電環(huán)境和技術(shù)規(guī)范，8?L10-L13：

型號(hào)	認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)	CE自我聲明	支持電源電壓
DAU-20	—	—	100V（標(biāo)準(zhǔn)）；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(biāo)準(zhǔn)適用 ○：可選適用 —：適用不可

TUV認(rèn)證表示產(chǎn)品通過(guò)國(guó)際第三方產(chǎn)品安全測(cè)試和認(rèn)證，符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)。cTUVus認(rèn)證表示產(chǎn)品通過(guò)國(guó)際第三方產(chǎn)品安全測(cè)試和認(rèn)證，同時(shí)符合美國(guó)和加拿大標(biāo)準(zhǔn)。

五、核心特點(diǎn)與技術(shù)優(yōu)勢(shì)

5.1 三級(jí)排氣系統(tǒng)帶來(lái)高真空性能

DAU-20采用三級(jí)排氣系統(tǒng)（三段式排氣），通過(guò)將三個(gè)泵頭按三段式串聯(lián)配管設(shè)計(jì)，氣體在多級(jí)壓縮過(guò)程中逐級(jí)提高壓縮比，使極限壓力達(dá)到200 Pa，達(dá)到普通隔膜泵難以實(shí)現(xiàn)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(yīng)用，還可以勝任渦輪分子泵等更高真空系統(tǒng)對(duì)前級(jí)泵的壓力匹配要求。

5.2 無(wú)油干式運(yùn)行

DAU-20氣體接觸區(qū)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(lái)了多重優(yōu)勢(shì)：

無(wú)油污染：從根本上消除油蒸氣對(duì)被抽容器和環(huán)境的污染，適合對(duì)潔凈度有嚴(yán)格要求的高制造與科學(xué)研究場(chǎng)景，例如半導(dǎo)體晶圓處理、生化分析及醫(yī)療器械等對(duì)顆粒排放與碳?xì)錃埩裘舾械膽?yīng)用；
維護(hù)簡(jiǎn)化：無(wú)需定期更換真空泵油，大幅降低日常運(yùn)行成本和維護(hù)工作量；
安裝靈活：不受傳統(tǒng)油潤(rùn)滑泵對(duì)安裝方向的限制，設(shè)備集成更為自由。

5.3 豐富的數(shù)據(jù)線長(zhǎng)與安全設(shè)計(jì)

DAU-20內(nèi)置自動(dòng)復(fù)位型熱保護(hù)器，當(dāng)泵體發(fā)生異常過(guò)載或過(guò)熱時(shí)自動(dòng)切斷電源，待溫度恢復(fù)正常后自動(dòng)復(fù)位，有效防止因異常工況導(dǎo)致的電機(jī)損壞。與此同時(shí)，該泵支持從大氣壓直接啟動(dòng)和運(yùn)行，無(wú)需復(fù)雜的預(yù)抽流程，降低了使用門檻和操作風(fēng)險(xiǎn)。

5.4 低振動(dòng)設(shè)計(jì)與緊湊化

DAU-20在運(yùn)行中保持低振動(dòng)特性，最大限度減少了對(duì)周圍設(shè)備和敏感儀器的擾動(dòng)。整機(jī)寬度僅161 mm，重量7.5 kg的小型化設(shè)計(jì)使其能夠方便地集成到空間有限的設(shè)備內(nèi)部，不占用過(guò)剩的安裝面積。

5.5 豐富的產(chǎn)品陣容與電壓兼容性

作為DAU系列的基礎(chǔ)型號(hào)，DAU-20在抽速級(jí)別上覆蓋20～23 L/min的區(qū)間，整個(gè)DAU系列還包含DAU-100（100～110 L/min抽速）等型號(hào)，形成從低抽速到中高抽速的完整產(chǎn)品組合。此外，DAU-20系列提供五個(gè)電壓認(rèn)證版本以適應(yīng)不同國(guó)家/地區(qū)的電源規(guī)范，并提供CE自我聲明以及TUV/cTUVus國(guó)際第三方安全認(rèn)證。

5.6 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便

DAU-20的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)秉承了ULVAC隔膜型干泵一貫的簡(jiǎn)化理念：泵體僅由隔膜、閥片、泵腔和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等有限的關(guān)鍵部件組成，無(wú)復(fù)雜的油路系統(tǒng)。日常維護(hù)任務(wù)主要包括定期檢查隔膜和閥片的完好狀態(tài)并適時(shí)更換，操作門檻低、周期可預(yù)見(jiàn)性強(qiáng)，大幅降低了用戶的人工成本與設(shè)備停機(jī)時(shí)間。

六、主要應(yīng)用領(lǐng)域

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(gè)領(lǐng)域中發(fā)揮關(guān)鍵作用：

分析儀器：作為氣相色譜、質(zhì)譜分析、生化分析等儀器設(shè)備的中低真空源，提供潔凈無(wú)油的真空環(huán)境，避免油蒸氣對(duì)檢測(cè)結(jié)果的干擾。

渦輪分子泵前級(jí)泵：DAU-20的三級(jí)排氣系統(tǒng)使其極限壓力性能顯著高于一般隔膜泵，能夠?qū)⑶皇覊毫拇髿鈮撼橹练肿颖玫膯?dòng)壓力區(qū)間（通常在10 Pa量級(jí)以下），再由此傳接渦輪分子泵接力抽至高真空狀態(tài)。該配置在構(gòu)建潔凈高真空系統(tǒng)時(shí)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、運(yùn)行穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)。

真空干燥系統(tǒng)：在真空干燥裝置中，DAU-20負(fù)責(zé)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(duì)排氣過(guò)程的氣體潔凈度有較高要求，DAU-20的無(wú)油結(jié)構(gòu)能夠避免干燥腔室內(nèi)引入油污雜質(zhì)。

氣體充填設(shè)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(huán)，完成潔凈的真空-充氣交替操作。

真空蒸鍍裝置：在蒸發(fā)鍍膜等PVD工藝的輔助排氣環(huán)節(jié)，DAU-20可用于低真空粗抽階段或輔助型真空環(huán)節(jié)。

半導(dǎo)體與電子制造：在晶圓吸盤、處理設(shè)備、自動(dòng)包裝機(jī)、印刷設(shè)備、光學(xué)器具等工藝中，DAU-20常作為真空吸附和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的核心動(dòng)力源。

醫(yī)療設(shè)備與實(shí)驗(yàn)室：在醫(yī)用真空吸盤、真空鑷子、分析儀器前級(jí)模塊等對(duì)清潔度、低噪聲和穩(wěn)定性要求較高的環(huán)境下，DAU-20的低振動(dòng)和無(wú)油特性具有顯著適用性。

七、使用注意事項(xiàng)

為保證DAU-20的安全、穩(wěn)定運(yùn)行并延長(zhǎng)其使用壽命，在實(shí)際安裝、操作和維護(hù)中需要嚴(yán)格遵循以下指引：

適用氣體類型限制：DAU-20為非耐腐蝕規(guī)格設(shè)計(jì)，其使用范圍僅限于清潔的常溫空氣或性質(zhì)相當(dāng)?shù)臐崈魵怏w。嚴(yán)禁抽除腐蝕性氣體、有機(jī)溶劑蒸氣、液體以及可凝性氣體（如水蒸氣等）。腐蝕性化學(xué)物質(zhì)的吸入會(huì)對(duì)隔膜、閥片及泵腔內(nèi)壁造成不可逆的損壞，嚴(yán)重影響密封效果和使用壽命。

顆粒與粉塵防護(hù)：粉塵和顆粒物不得進(jìn)入泵的吸氣通道，吸入顆粒性污染物可能導(dǎo)致閥門堵塞、隔膜磨損加速乃至功能劣化。建議在進(jìn)氣口處安裝吸氣阱或過(guò)濾器等前置防護(hù)機(jī)構(gòu)，確保進(jìn)氣氣體清潔。

負(fù)載運(yùn)行停止后的重啟：DAU-20如果在負(fù)載運(yùn)行中停止，隨后立即嘗試重新啟動(dòng)可能會(huì)失敗。在此情況下，應(yīng)將泵內(nèi)部壓力恢復(fù)到大氣壓狀態(tài)后再行啟動(dòng)，確保電機(jī)具備安全的啟動(dòng)條件。

近大氣壓長(zhǎng)期運(yùn)行限制：該泵不宜在接近大氣壓的壓力條件下長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行。長(zhǎng)時(shí)間在高壓差工況下運(yùn)行會(huì)加重隔膜負(fù)載和整機(jī)發(fā)熱，影響泵的可靠性和零部件壽命。

室內(nèi)使用與環(huán)境要求：DAU-20為室內(nèi)專用設(shè)備，不得安裝于室外、露天或可能遭受雨淋、水淹的惡劣環(huán)境下。使用環(huán)境溫度應(yīng)保持在5～40℃的規(guī)定范圍內(nèi)，并確保通風(fēng)良好，避免在散熱不良的密閉空間中運(yùn)行。

禁止加壓運(yùn)行：DAU-20適用于真空抽氣操作，不得作為壓力泵加壓運(yùn)行，強(qiáng)行在正壓模式下工作可能導(dǎo)致泵體密封失效或安全隱患。

維護(hù)配件：DAU-20可選用專用的維護(hù)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。

八、總結(jié)

ULVAC愛(ài)發(fā)科DAU-20隔膜型干泵以三級(jí)排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)為核心技術(shù)依托，在7.5 kg緊湊機(jī)身內(nèi)實(shí)現(xiàn)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(jí)產(chǎn)品中確立了高真空規(guī)格的定位。其氣體接觸區(qū)域無(wú)油的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)從根本上杜絕了油蒸氣返流和油霧污染，與內(nèi)置自動(dòng)復(fù)位型熱保護(hù)器、低振動(dòng)運(yùn)行等安全特性一起，共同支撐起分析儀器、渦輪分子泵前級(jí)、真空干燥、氣體充填以及半導(dǎo)體電子制造等廣泛領(lǐng)域?qū)崈粽婵盏亩鄻踊枨蟆AU-20同時(shí)提供五個(gè)面向不同電源標(biāo)準(zhǔn)與認(rèn)證要求的分支型號(hào)，幫助用戶在全球范圍內(nèi)便捷選配。在小抽速級(jí)別隔膜式干泵產(chǎn)品群中，DAU-20是一種兼顧高真空性能與使用經(jīng)濟(jì)性的漸進(jìn)型設(shè)計(jì)范式。

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