日本爱发科ULVAC PMB-D系列罗茨式机械增压泵技术介绍

日本爱发科ULVAC PMB-D系列罗茨式机械增压泵技术介绍

日本爱发科ULVAC PMB-D系列罗茨式机械增压泵技术介绍

日本爱发科ULVAC PMB-D系列罗茨式机械增压泵技术介绍：8字形转子无油压缩原理与中真空系统增效应用

在半导体制造、真空镀膜、真空热处理及化工蒸馏等中真空应用场景中，真空系统面临的典型问题是：当压力降至1.3×10³～1.3×10⁻¹Pa区间时，前级泵（油旋片泵或干泵）的抽速会显著下降，导致系统排气效率大幅降低。爱发科（ULVAC）PMB-D系列罗茨式机械增压泵正是为解决这一痛点而开发，通过与前级泵串联使用，在前级泵抽速衰减的压力区间大幅提升系统抽速。其中PMB100D作为该系列的入门型号，依托8字形转子无油容积式压缩技术与多电压高效电机，成为面向中真空系统增效应用的可靠选择。

一、工作原理：8字形转子无油容积式压缩

PMB-D系列的核心工作原理建立在8字形转子无油容积式压缩这一物理机制之上。机械增压泵本质上是一种容积式真空泵，通过两个8字形（茧形）转子在泵腔内同步反向旋转，实现气体的输送与压缩。

泵的核心运动部件由两个精密加工的三叶罗茨转子组成：

• 严格的同步旋转：两个转子由高精度齿轮传动保持严格的同步，以相反方向旋转。转子之间以及转子与泵壳之间保持0.1至0.3毫米的微小间隙，彼此不直接接触。

• 气体输送与压缩：气体从进气口被吸入转子与泵壳之间的空间，随着转子的转动，气体被隔离并推向排气口。在此过程中，气体体积被压缩，压力升高，从而实现排气功能。

• 无油洁净运行：由于转子室内不需要润滑油，能够实现油蒸气污染少的真空排气。即使面对水蒸气、溶剂等蒸汽也能发挥稳定的排气性能。

• 与前级泵的串联工作：机械增压泵无法单独将气体排至大气，必须与油旋片泵、干泵等前级泵（粗抽泵）串联使用。在前级泵抽速下降的压力范围内（约10kPa至0.1Pa），机械增压泵可大幅提高整个系统的抽速。

二、核心技术特点

1. 中真空区间大幅提升抽速

PMB-D系列的核心价值在于其增效功能。在前级泵（如油旋片泵或干泵）的抽速随压力下降而衰减时，机械增压泵通过其大容积的转子结构，在前级泵效率降低的压力区间内持续提供高抽速。PMB100D在50Hz工况下的最大排气速度达100m³/h，可显著缩短系统在中真空区间的排气时间。

2. 多电压高效电机（IE3）

PMB-D系列搭载爱发科原装高效率（IE3）多电压电机。该电机支持多种电压规格（如200V级、400V级等），可适配全球不同国家和地区的电网标准。

3. 空冷运行可选

根据使用条件，PMB-D系列可实现空冷运行。空冷设计无需配备冷却水循环系统，降低了安装成本和场地要求，使设备部署更加灵活。

4. 表面处理与大气压驱动可选

PMB-D系列提供多种可选配置：

• 表面处理：主要部件可进行阳极氧化处理，表面硬度高，耐腐蚀性优异，能有效防止泵内部划伤和腐蚀。对于处理腐蚀性气体的应用环境，这一特性显著延长了泵的使用寿命。

• 大气压驱动型：通过安装变频器，罗茨泵可在整个压力范围内运行，大幅缩短排气时间。由于可与前级低真空泵同时启动，与标准型相比能有效缩短排气时间，提高生产效率。

5. 宽广的产品覆盖范围

PMB-D系列提供从PMB100D到PMB2400D等多种型号，最大排气速度覆盖95～2,500m³/h的宽广区间。用户可根据真空系统的规模和应用需求选择合适的型号。

三、性能参数一览（PMB100D参考）

以上参数参考自爱发科公开产品资料

四、典型应用场景

真空镀膜：用于蒸发、溅射、离子镀等镀膜设备的真空系统，在中真空区间提升系统抽速，缩短镀膜前的抽空时间。

真空热处理与熔炼：用于真空热处理炉、真空熔炼炉等设备的真空系统，提升中真空区间的排气效率。

真空干燥与冷冻干燥：用于真空干燥、冷冻干燥等工艺，配合前级泵提升系统在中真空区间的抽速。

分析仪器与检漏设备：用于质谱仪、检漏仪等分析设备的真空系统。

气体置换与真空绝热：用于气体置换、填充、真空绝热等工艺。

半导体与液晶制造：PRC系列专为半导体和液晶制造工艺设计，采用封闭式电机实现无油洁净运行。

五、总结

PMB-D系列是爱发科在通用型罗茨式机械增压泵领域的一款代表性产品系列。通过8字形转子无油容积式压缩机制与多电压高效电机的配合，在前级泵抽速衰减的中真空区间（约10kPa至0.1Pa）大幅提升系统抽速。其空冷运行可选、表面处理与大气压驱动可选等配置，使其成为真空镀膜、热处理、干燥及半导体制造等中真空应用场景中可靠的系统增效方案。

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