日本爱发科ULVAC GR60A多级罗茨型干式真空泵技术介绍

日本爱发科ULVAC GR60A多级罗茨型干式真空泵技术介绍

日本爱发科ULVAC GR60A多级罗茨型干式真空泵技术介绍

日本爱发科ULVAC GR60A多级罗茨型干式真空泵技术介绍：无油容积式压缩原理与高负荷工业真空应用

在半导体Load Lock腔室、真空干燥、气体置换及一般工业真空工艺中，设备往往面临在大气压与真空之间反复切换的高负荷工况，对真空泵的抽速、耐用性和维护便捷性提出了较高要求。爱发科（ULVAC）GR系列多级罗茨型干式真空泵正是针对这一需求而开发，该系列基于获得市场验证的LR/HR系列技术经验设计而成。其中GR60A作为该系列的入门型号，依托多级罗茨无油容积式压缩与水冷散热两大核心技术，以62m³/h抽速、可在大气压下持续运行、结构简洁等特性，成为面向高负荷工业真空应用的可靠选择。

一、工作原理：多级罗茨转子无油容积式压缩

GR60A的核心工作原理建立在多级罗茨转子无油容积式压缩这一物理机制之上。它本质上是一种干式容积真空泵——通过多组8字形罗茨转子在泵腔内同步反向旋转，周期性地改变转子与泵壳之间形成的封闭腔体容积，实现气体的吸入、压缩与排出。

泵的核心运动部件由多组精密加工的三叶罗茨转子组成：

• 非接触式运转：多组罗茨转子在同步齿轮驱动下以相反方向高速旋转，转子之间以及转子与泵壳之间始终保持微小间隙，彼此不直接接触。由于转子室内不使用润滑油，能够实现油蒸气污染少的真空排气。

• 多级容积式压缩：GR系列采用3至4级罗茨转子串联结构。气体由进气口吸入后，依次经过每一级罗茨转子的压缩——每一级转子将气体推入下一级，腔体容积沿输送方向逐级缩小，气体被逐步压缩至大气压以上，最终从排气口排出。多级结构的优势在于将压缩比合理分配至多个压缩阶段，使每一级均在高效区间工作。

• 无油密封与隔离：轴承和齿轮等旋转部件的润滑油通过氦气密封与隔离设计与泵腔严格隔离，确保气体接触区域不接触任何油类介质。齿轮箱油与泵腔之间形成物理隔离，从结构上杜绝了油污染。

• 水冷散热：GR60A采用水冷方式散热，冷却水流量需大于5.0L/min。水冷设计可确保在长时间连续运行和高温工艺环境下泵体的热平衡。

二、核心技术特点

1. 高负荷持续运行能力，适配反复抽气场景

GR60A特别适用于在大气压与真空之间反复抽气的高负荷应用，以及在高压范围内的连续运行。这一特性使其成为Load Lock腔室（装载/卸载室）排气的理想选择——在需要频繁开关腔室、反复从大气压抽至真空的工艺中，GR60A可保持稳定的排气性能。

2. 62m³/h抽速，适配中小型真空系统

GR60A在50Hz工况下的最大排气速度为62m³/h（约1030L/min） ，60Hz工况下为80m³/h（约1333L/min） 。极限压力可达5.0Pa。这一抽速区间适用于半导体Load Lock腔室、真空干燥设备、气体置换装置及一般工业真空系统等场景。

3. 可在大气压下启动与运行

GR60A的最大吸气压力为大气压，最大排气压力范围为1.0Pa至大气压。这一特性意味着泵可在大气压下直接启动并连续运行，无需前级泵预抽即可开始工作，简化了系统配置和操作流程。

4. 结构简洁，面向一般工业设计

GR系列以获得市场验证的LR/HR系列技术经验为基础，面向一般产业设计了更为简洁的泵体结构。这一设计的实际价值在于：

• 降低采购成本：结构简化带来了更具竞争力的价格

• 减少故障点：部件数量减少，潜在故障点相应减少

• 维护便捷：简洁的结构使日常维护和检修更加方便

5. 多电压兼容电机与可选防爆电机

GR60A搭载通用感应电机，支持多电压兼容——50Hz下支持200～240V/380～415V，60Hz下支持200～240V/380～460V。同时，防爆电机可作为选配件安装，适用于对防爆有特殊要求的工艺环境。

6. 可选表面处理

GR60A提供DRP表面处理作为标准选项。经过表面处理的部件具有更高的耐腐蚀性和耐磨性，适用于处理含有轻微腐蚀性成分的工艺气体。

7. 水冷散热，保障长期稳定运行

GR60A采用水冷冷却方式，冷却水供给压力范围为0.1～0.3MPa，出入口压差需大于0.1MPa，冷却水温度范围为10～30℃。水冷设计可在高负荷连续运行条件下有效控制泵体温度，保障设备的长期稳定性和可靠性。

三、性能参数一览

数据来源：爱发科产品规格表

四、典型应用场景

半导体Load Lock腔室：在半导体PVD（溅射/蒸镀）等工艺中，GR60A用于装载/卸载室的真空排气。其在大气压与真空之间反复抽气的高负荷工况下表现稳定，可显著缩短腔室排气时间，提升产线吞吐量。

真空干燥：用于真空干燥设备的排气系统，处理洁净气体如空气、惰性气体等。

真空气体置换与真空脱泡：用于真空隔热中的气体交换与充气、真空脱泡等一般工业应用。

各种沉积设备的装卸腔室：适用于各类成膜设备放入取出室的真空排气。

涡轮分子泵前级泵：作为涡轮分子泵（TMP）的前级泵使用。

科研与洁净室：适用于中小型科研设备、实验室洁净排气等场景。

五、总结

GR60A是爱发科在面向一般工业的多级罗茨型干式真空泵领域的一款代表性产品。通过多级罗茨无油容积式压缩机制与水冷散热设计的配合，在实现62m³/h（50Hz）抽速和5.0Pa极限压力的同时，可在大气压下持续运行，尤其适用于在大气压与真空之间反复切换的高负荷工况。其结构简洁、多电压兼容、可选防爆电机与表面处理等特性，使其成为半导体Load Lock腔室、真空干燥、气体置换及一般工业真空应用场景中兼具性能与性价比的选择。

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