在半導體制造、分析儀器、實驗室及醫療設備等領域,對真空泵的清潔度和可靠性要求日益提高。傳統油旋片泵因油蒸汽返流和廢油處理問題,逐漸被無油干式真空泵替代。愛發科(ULVAC) 作為的真空技術提供商,其DA-30D 干式機械泵是一款小型、無油的干式真空泵,采用多級爪式或羅茨式結構,能夠在不使用任何工作液的情況下獲得清潔的中等真空。該泵以其結構緊湊、運行安靜、免頻繁維護的特點,成為配套分子泵前級、實驗室粗真空以及各種分析儀器的理想選擇。
一、 產品概述與設計理念
DA-30D 屬于 ULVAC 的 DA 系列干式泵,專為需要“清潔、干燥”真空環境的精密儀器和工藝設計。其設計理念圍繞“無油、緊湊、靜音”展開。
與依賴潤滑油密封和潤滑的油泵不同,DA-30D 的泵腔內沒有任何油類介質,利用一對同步反向旋轉的特殊轉子,通過轉子之間以及轉子與泵腔之間的微小縫隙實現氣體壓縮和輸送。這從根本上杜絕了碳氫化合物污染,確保排氣口不排出油霧,不會污染工作環境或破壞高真空系統的潔凈度。
DA-30D 的特別之處在于其高氣鎮容量。它能夠處理大量水蒸氣而不會像油泵那樣發生油乳化,因此非常適合用于冷凍干燥、真空干燥以及從潮濕腔體中抽氣。該型號通常采用兩級或三級壓縮,在緊湊的機身內實現了從大氣壓到極限壓力約 1 Pa 的抽氣能力,無需另配前級泵。
二、 技術參數
| 項目 | 規格參數 |
|---|---|
| 型號 | DA-30D |
| 泵類型 | 多級干式機械泵(爪式 / 羅茨式組合) |
| 無油保證 | 無油(泵腔內無油,軸承使用密封潤滑脂) |
| 極限壓力 | ≤ 1.0 Pa(空載,極限全壓) ≤ 0.5 Pa(配合氣鎮關閉時,部分配置可達) |
| 抽氣速度 | 約 30 L/min(50Hz) 約 36 L/min(60Hz) |
| 啟動壓力 | 大氣壓(約 1013 hPa) |
| 排氣口壓力 | 大氣壓 |
| 吸氣口 | KF16(NW16) 法蘭 |
| 排氣口 | KF16(NW16) 法蘭(帶消音器可選) |
| 電機輸出 | 約 90 W(直流無刷電機或單相電機,視版本) |
| 電源 | 單相 100-115V / 200-240V,50/60Hz(寬電壓設計) |
| 額定電流 | 約 1.2 A(100V 時) |
| 重量 | 約 8.5 kg(超輕量設計) |
| 外形尺寸 | 約 寬360 × 高170 × 深140 mm(不含突起) |
| 噪音 | ≤ 50 dB(A)(非常安靜,適合實驗室) |
| 水蒸氣處理能力 | 最高約 30 g/h(需開啟氣鎮閥,@ 20℃ 室溫) |
| 使用環境溫度 | 10 ~ 40℃ |
| 使用環境濕度 | ≤ 80% RH(無結露) |
| 氣鎮(Gas Ballast) | 標配可調氣鎮閥(用于排出水汽、輕溶劑) |
| 內部容積(泵腔) | 約 0.4 L |
| 氣體接觸材質 | 泵體:鋁合金(特殊表面處理耐腐蝕) 轉子:鋁合金(涂層:Ni-P或無定形碳,硬度高) 密封:FKM(氟橡膠)或 FFKM(耐腐選配) |
| 軸承潤滑 | 兩側軸承采用長壽命潤滑脂密封軸承(免維護) |
| 冷卻 | 自然空冷(低發熱量) |
| 防護等級 | IP20 |
| 標準附件 | 電源線 2m 帶插頭、KF16 中心支架、KF16 夾箍 2個、KF16 盲板法蘭 1個、O型圈、說明書 |
| 可選配件 | 進氣口粉塵過濾器、排氣口油霧過濾器(雖然無油,但用于隔絕對環境微顆粒)、遠程控制電纜、隔音箱 |
關鍵性能解讀:DA-30D 的核心優勢在于 1 Pa 的極限壓力 和 30 L/min 的抽速 組合,這對于一款僅 8.5 kg 的臺式泵非常出色。配合氣鎮閥,可抽除大量水汽,不會損壞。
三、 結構與操作特性
結構特點:
多級轉子設計:為了僅用一級就能從大氣壓抽到 1 Pa,DA-30D 內部集成了 2-3 級壓縮腔(爪式無接觸傳輸)。氣體從進氣口進入第一級,被壓縮后送入第二級,逐級增壓,最后從排氣口排出。這種設計無需級間閥門,可靠性高。
直接驅動:電機直接驅動轉子,無需皮帶,減少了維護點和噪音。
全面無油:泵腔內沒有任何液體。軸承和齒輪(若有)與氣體隔離,使用高品質潤滑脂密封,終生免維護。
操作特性:
一鍵啟動:按下電源開關即可運行,無需任何預熱或準備。
低噪音:干式泵通常比同規格油泵噪音低很多(50 dB(A) 相當于安靜的圖書館),非常適合放在實驗臺旁邊。
氣鎮閥的使用:當抽除潮濕氣體(例如從真空干燥箱抽出濕空氣)或含有少量可凝性蒸汽時,應打開氣鎮閥。氣鎮閥會充入少量干燥空氣進入泵的壓縮腔,防止水蒸氣冷凝成水腐蝕內部零件。打開氣鎮閥后,極限壓力會上升至約 10-30 Pa,這是正常現象。
維護簡單:主要維護就是定期(例如每年)清掃進氣口過濾網(如有)。由于無油,無需像油泵那樣定期換油和處理廢油。壽命期內無需拆機保養。
四、 主要用途與應用領域
憑借其清潔無油、安靜、輕便、可抽水汽的特性,DA-30D 在以下領域應用廣泛:
1. 分析儀器(最重要應用)
質譜儀(GC-MS、LC-MS、ICP-MS):作為渦輪分子泵的前級泵(即“支持泵”,Backing Pump)。它為分子泵提供所需的粗真空(約 10 Pa 以下)和排氣路徑。DA-30D 的無油特性保證了質譜分析腔體不會受到碳氫化合物背景噪聲的干擾,這對于痕量分析至關重要。
電子顯微鏡(SEM/TEM):同樣作為分子泵或離子泵的前級泵,確保樣品室和電子槍的清潔真空。
表面分析儀器(XPS/AES):需要超高真空系統的前級,DA-30D 提供可靠的初始抽空。
2. 實驗室粗真空
真空干燥箱:當需要從樣品中去除水分或溶劑時,DA-30D 可以快速將箱體抽空,并能耐受大量水汽而不損壞(對比油泵會乳化失效)。
冷凍干燥機:在升華干燥階段,需要持續抽出水蒸氣。DA-30D 的高水汽處理能力非常適合。
手套箱與真空轉移:為手套箱的附件腔體或樣品轉移裝置抽真空。
真空抽濾:用于生物、化學實驗中的溶劑快速抽濾,提供清潔真空,避免油霧污染樣品。
3. 半導體與電子制造
晶圓傳送:用于潔凈室環境中的晶圓真空抓取和傳送帶吸附。
封裝檢漏:作為氦質譜檢漏儀的粗抽泵和輔助泵。
薄膜沉積輔助:在小型濺射臺或蒸發鍍膜機中作為粗抽泵,為后續的分子泵或冷凝泵提供初始低真空。
4. 醫療與生物設備
滅菌器:用于排出滅菌腔內的空氣(預真空階段),提高蒸汽滅菌效率。
吸引器:在一些需要無油、低噪音的醫療抽吸設備中作為核心部件。
離心濃縮儀:用于去除生物樣品(如DNA/RNA)中的溶劑,DA-30D 提供溫和的真空環境,防止樣品起泡飛濺。
5. 環境監測
空氣采樣器:用于采集大氣中的特定氣體成分(如VOCs),通過泵將空氣抽入吸附管,要求泵不污染樣品。
6. 其他
包裝機械:用于真空包裝,特別是要求包裝袋內無油霧殘留的食品或電子產品包裝。
真空夾具:在自動化產線上用于抓取輕質零件(如鏡頭、芯片)。
五、 維護與使用注意事項
進氣口過濾:強烈建議在泵的進氣口前安裝一個合適的過濾器(推薦 < 40 μm 的網式或燒結金屬過濾器)。干燥箱等設備產生的粉塵、纖維會嚴重損害轉子和泵腔,導致性能下降甚至卡死。
氣鎮閥操作:每次處理水汽后,在結束抽氣前,可關閉氣鎮閥,再運行幾分鐘,以便泵內部干燥。如果泵長期不運行,應關閉進氣口,并運行泵 5-10 分鐘,利用發熱排出內部濕氣。
避免超時過載:DA-30D 設計用于間歇工作或連續抽氣,但如果長期在壓差下(如直接從大氣抽到 1 Pa)且氣路暢通,泵表面溫度會上升較快(約 70-80℃)。這屬正常現象。但若溫度過高(>100℃),應檢查冷卻條件。
檢查異味:如果從排氣口聞到尖銳、焦糊味,可能內部有機械摩擦或電機過熱,應立即停機檢查。
定期檢查連接:檢查 KF 法蘭的 O 型圈是否損壞、老化,以確保密封性。
六、 與其他真空泵的對比
| 項目 | DA-30D(干泵) | 小型油旋片泵(如GLD-051) | 隔膜泵 |
|---|---|---|---|
| 極限壓力 | ≤ 1 Pa | 0.5 ~ 1 Pa | 10 ~ 50 kPa(很差) |
| 抽速 30L/min | 30 | 50 ~ 100 | 10 ~ 20 |
| 潔凈度 | 無油(排氣清潔) | 含油霧,需要過濾 | 無油 |
| 水蒸氣處理 | 良好(帶氣鎮) | 差(氣鎮效果弱,油乳化風險) | 優秀(但極限壓力低) |
| 維護 | 低(無油更換) | 高(換油、揮發油、廢油處理) | 中(膜片定期更換) |
| 噪音 | 安靜(50 dB) | 較大(55-65 dB) | 安靜(45-55 dB) |
| 用途 | 分子泵前級、分析儀器、干燥 | 機械加工、真空爐初抽 | 采樣、過濾 |
總結
愛發科 ULVAC DA-30D 干式機械泵是一款集清潔無油、靜音緊湊、高水汽耐受于一身的多用途小型干式真空泵。它以 30 L/min 的抽速和 1 Pa 的極限壓力,勝任了絕大多數實驗室和儀器設備對“前級低真空”的需求。其堅固的鋁制泵體和免維護軸承設計,使其成為油旋片泵的升級換代產品,特別適合那些不能容忍油污染、需要頻繁處理潮濕氣體或必須在安靜環境下運行的場景。對于質譜儀、電子顯微鏡、干燥設備以及各類科研儀器的使用者而言,DA-30D 是保證真空系統潔凈度和可靠性的理想基礎組件。
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