ULVAC爱发科隔膜型干泵DAU系列DAU-20技术文章

一、产品概述

ULVAC爱发科DAU-20是DAU系列高真空型隔膜式干式真空泵（亦称膜片型干泵）中的基础型号，该系列以高真空性能与清洁排气能力为设计核心，面向需要无油洁净真空环境的中低真空应用场景。隔膜式干泵通过橡胶隔膜的往复运动实现排气，其结构简单、维护方便的特点广受用户认可。

DAU-20采用了三级排气系统设计（三阶段排气方式），通过将多个泵头按三段式串联配管结构布局，在保持隔膜泵结构紧凑优势的同时实现了比普通隔膜泵更优异的极限压力性能。该泵气体接触区域不使用润滑油，是一种真正的干式真空泵；齿轮和轴承等需要润滑的旋转部件通过密封结构与排气腔室严格隔离，从根源上杜绝了油蒸气返流和油雾污染。

DAU-20支持DAU-20A/B/C/D/E五个不同电压认证版本的分支型号，分别适配100～230V的单相交流电源，以满足世界各地不同电源标准的使用需求。其中DAU-20A/B/C/D/E五个版本均获得TUV和cTUVus国际安全认证。该泵重量仅7.5 kg，外形尺寸为161 mm（宽）× 327 mm（长）× 217 mm（高），在小尺寸机型中实现了20 L/min（50Hz）/ 23 L/min（60Hz）的有效排气速度，极限压力可达200 Pa（表压-101.1 kPa），在隔膜式干泵同类产品中展现了优异的高真空性能。

二、隔膜式工作原理

DAU-20采用隔膜式（膜片式）干泵结构，该设计以无油、清洁、低维护为核心导向，在中低真空度（低至数帕斯卡量级）的排气需求中具有突出的实用价值。

隔膜型干泵的核心工作机制是：电动机驱动偏心机构（偏心轴/转子）旋转，通过连杆将旋转运动转化为隔膜在泵腔内的周期性往复运动。当隔膜向一侧运动时，泵腔容积增大，内部压力降低，吸气阀门开启，外界气体被吸入泵腔；当隔膜反向运动时，泵腔容积减小，气体被压缩，排气阀门开启，将气体排出。这一动作周而复始，形成连续的气体输送过程。由于气体仅与隔膜、泵腔内壁和阀门相接触，且这些部件均采用不包含润滑油的材料和结构设计，实现了严格意义上的无油干式排气。

DAU-20的隔膜驱动系统具有几个关键的运行保障特点。首先，内置的自动复位型热保护器可在电机过载或过热时自动切断电源，待温度恢复正常后自动复位，有效防止因异常工况导致的电机烧毁。其次，该泵支持从大气压直接启动和运行，无需复杂的预抽操作流程。再次，整机采用低振动设计，运行过程中对周边设备的影响极小，便于直接集成到精密仪器系统中。

DAU-20的高真空能力源于其三级排气系统设计。通过将三个泵头按三段式配管串联连接，气体在多级泵腔中逐级压缩，有效克服了背压影响，实现了比单级或二级隔膜泵更低的极限压力（200 Pa）。三级排气系统在结构上保持了隔膜泵紧凑轻便的特点，同时在真空性能上向更高水平迈进一步，使DAU-20适用的压力范围比常规隔膜泵更为宽广。

三、核心性能与规格参数

DAU-20在不同电源频率下的性能参数差别主要体现于排气速度；极限压力在50Hz和60Hz条件下保持一致。ULVAC对DAU-20的性能参数有明确的定义，并提供多个电压认证版本以满足全球不同国家和地区供电标准的差异。DAU-20系列各认证分支型号共享相同的核心性能，区别仅在于适用的电源电压标准及安全认证等级。DAU-20/B/C/D/E五个型号均获得TUV和cTUVus认证，8†L10-L14如下所示：

※极限压力括号内为真空计表压显示值。

数据来源。

根据运行手册中的规格说明，DAU-20（100V型号）的额定转速约1320 min⁻¹（50Hz）/ 1610 min⁻¹（60Hz），运行噪声约52 dB(A)，污染等级为2级，过电压类别为Ⅱ类。

此外，DAU系列中还包含同系列中抽速更大型号DAU-100，有效排气速度在50Hz条件下为100 L/min，60Hz条件下为110 L/min，极限压力266 Pa。DAU-20和DAU-100共同构成DAU系列的产品线骨干，其中DAU-20以紧凑尺寸和经济功耗为基础，面向小尺寸设备集成需求设计。

四、产品分支型号与电压标准

DAU-20系列提供五个面向不同电源和认证标准的分支型号，各型号均以DAU-20核心性能为基础，适用于全球不同地区的供电环境和技术规范，8†L10-L13：

●：标准适用 ○：可选适用 —：适用不可

TUV认证表示产品通过国际第三方产品安全测试和认证，符合欧洲标准。cTUVus认证表示产品通过国际第三方产品安全测试和认证，同时符合美国和加拿大标准。

五、核心特点与技术优势

5.1 三级排气系统带来高真空性能

DAU-20采用三级排气系统（三段式排气），通过将三个泵头按三段式串联配管设计，气体在多级压缩过程中逐级提高压缩比，使极限压力达到200 Pa，达到普通隔膜泵难以实现的高真空水平。这一性能水平使其不仅适用于一般的中低真空应用，还可以胜任涡轮分子泵等更高真空系统对前级泵的压力匹配要求。

5.2 无油干式运行

DAU-20气体接触区域不使用任何真空油，属于真正的干式真空泵。这一特性带来了多重优势：

• 无油污染：从根本上消除油蒸气对被抽容器和环境的污染，适合对洁净度有严格要求的高制造与科学研究场景，例如半导体晶圆处理、生化分析及医疗器械等对颗粒排放与碳氢残留敏感的应用；

• 维护简化：无需定期更换真空泵油，大幅降低日常运行成本和维护工作量；

• 安装灵活：不受传统油润滑泵对安装方向的限制，设备集成更为自由。

5.3 丰富的数据线长与安全设计

DAU-20内置自动复位型热保护器，当泵体发生异常过载或过热时自动切断电源，待温度恢复正常后自动复位，有效防止因异常工况导致的电机损坏。与此同时，该泵支持从大气压直接启动和运行，无需复杂的预抽流程，降低了使用门槛和操作风险。

5.4 低振动设计与紧凑化

DAU-20在运行中保持低振动特性，最大限度减少了对周围设备和敏感仪器的扰动。整机宽度仅161 mm，重量7.5 kg的小型化设计使其能够方便地集成到空间有限的设备内部，不占用过剩的安装面积。

5.5 丰富的产品阵容与电压兼容性

作为DAU系列的基础型号，DAU-20在抽速级别上覆盖20～23 L/min的区间，整个DAU系列还包含DAU-100（100～110 L/min抽速）等型号，形成从低抽速到中高抽速的完整产品组合。此外，DAU-20系列提供五个电压认证版本以适应不同国家/地区的电源规范，并提供CE自我声明以及TUV/cTUVus国际第三方安全认证。

5.6 结构简单，维护方便

DAU-20的整体结构设计秉承了ULVAC隔膜型干泵一贯的简化理念：泵体仅由隔膜、阀片、泵腔和驱动机构等有限的关键部件组成，无复杂的油路系统。日常维护任务主要包括定期检查隔膜和阀片的完好状态并适时更换，操作门槛低、周期可预见性强，大幅降低了用户的人工成本与设备停机时间。

六、主要应用领域

DAU-20凭借其清洁排气、紧凑尺寸和高真空性能的组合特性，在以下多个领域中发挥关键作用：

分析仪器：作为气相色谱、质谱分析、生化分析等仪器设备的中低真空源，提供洁净无油的真空环境，避免油蒸气对检测结果的干扰。

涡轮分子泵前级泵：DAU-20的三级排气系统使其极限压力性能显著高于一般隔膜泵，能够将腔室压力从大气压抽至分子泵的启动压力区间（通常在10 Pa量级以下），再由此传接涡轮分子泵接力抽至高真空状态。该配置在构建洁净高真空系统时具有结构简洁、运行稳定的优势。

真空干燥系统：在真空干燥装置中，DAU-20负责排出去除气体和湿气。在含水蒸气或湿气浓度不高的工艺流程中，该干燥工艺对排气过程的气体洁净度有较高要求，DAU-20的无油结构能够避免干燥腔室内引入油污杂质。

气体充填设备：在气体置换和充气工艺中，DAU-20用于先抽空容器再充入所需气体的流程循环，完成洁净的真空-充气交替操作。

真空蒸镀装置：在蒸发镀膜等PVD工艺的辅助排气环节，DAU-20可用于低真空粗抽阶段或辅助型真空环节。

半导体与电子制造：在晶圆吸盘、处理设备、自动包装机、印刷设备、光学器具等工艺中，DAU-20常作为真空吸附和执行机构的核心动力源。

医疗设备与实验室：在医用真空吸盘、真空镊子、分析仪器前级模块等对清洁度、低噪声和稳定性要求较高的环境下，DAU-20的低振动和无油特性具有显著适用性。

七、使用注意事项

为保证DAU-20的安全、稳定运行并延长其使用寿命，在实际安装、操作和维护中需要严格遵循以下指引：

适用气体类型限制：DAU-20为非耐腐蚀规格设计，其使用范围仅限于清洁的常温空气或性质相当的洁净气体。严禁抽除腐蚀性气体、有机溶剂蒸气、液体以及可凝性气体（如水蒸气等）。腐蚀性化学物质的吸入会对隔膜、阀片及泵腔内壁造成不可逆的损坏，严重影响密封效果和使用寿命。

颗粒与粉尘防护：粉尘和颗粒物不得进入泵的吸气通道，吸入颗粒性污染物可能导致阀门堵塞、隔膜磨损加速乃至功能劣化。建议在进气口处安装吸气阱或过滤器等前置防护机构，确保进气气体清洁。

负载运行停止后的重启：DAU-20如果在负载运行中停止，随后立即尝试重新启动可能会失败。在此情况下，应将泵内部压力恢复到大气压状态后再行启动，确保电机具备安全的启动条件。

近大气压长期运行限制：该泵不宜在接近大气压的压力条件下长时间连续运行。长时间在高压差工况下运行会加重隔膜负载和整机发热，影响泵的可靠性和零部件寿命。

室内使用与环境要求：DAU-20为室内专用设备，不得安装于室外、露天或可能遭受雨淋、水淹的恶劣环境下。使用环境温度应保持在5～40℃的规定范围内，并确保通风良好，避免在散热不良的密闭空间中运行。

禁止加压运行：DAU-20适用于真空抽气操作，不得作为压力泵加压运行，强行在正压模式下工作可能导致泵体密封失效或安全隐患。

维护配件：DAU-20可选用专用的维护套件（Maintenance Kit），并提供防振橡胶（ME-12）等可选配件，用于减振和定期更换易损部件。

八、总结

ULVAC爱发科DAU-20隔膜型干泵以三级排气系统设计为核心技术依托，在7.5 kg紧凑机身内实现了20 L/min（50Hz）/ 23 L/min（60Hz）的有效排气速度和200 Pa的极限真空性能，为隔膜式干泵在同级产品中确立了高真空规格的定位。其气体接触区域无油的结构设计从根本上杜绝了油蒸气返流和油雾污染，与内置自动复位型热保护器、低振动运行等安全特性一起，共同支撑起分析仪器、涡轮分子泵前级、真空干燥、气体充填以及半导体电子制造等广泛领域对洁净真空的多样化需求。DAU-20同时提供五个面向不同电源标准与认证要求的分支型号，帮助用户在全球范围内便捷选配。在小抽速级别隔膜式干泵产品群中，DAU-20是一种兼顾高真空性能与使用经济性的渐进型设计范式。