AA100W 是荏原制作所(EBARA Corporation)推出的一款单级、气冷式、干式螺旋真空泵。它采用无油干式压缩技术,泵腔内无需任何润滑油或密封液,因此排出的气体洁净无油雾,不会污染工艺环境或被抽容器。
该型号属于AA系列,定位于中等抽速、高可靠性、低维护的应用场景,是油旋片泵和液环泵的理想升级替代品,尤其适用于需要清洁真空且对运行成本敏感的场合。
2. 核心特性
无油、清洁真空
泵腔内无油润滑,排气不含油雾
不会产生油蒸气回流,不污染工艺气体或设备
适合半导体、分析仪器、实验室等对环境洁净度要求高的场合
气冷式设计,无需水冷
采用空气冷却(风扇强制风冷),无需连接冷却水
简化安装,降低运行成本
适合缺水或不便接冷却水的场所
单级压缩,结构简单
相比多级干泵,AA100W 结构更紧凑
维护更简便,零部件少
性价比高
耐腐蚀能力强
泵体内部流道经过特殊涂层处理(如Ni-P涂层、特氟龙涂层,视具体版本)
可耐受半导体工艺中常见的腐蚀性气体(如Cl₂、BCl₃、SF₆等)
对于可凝性蒸气(如水汽、有机溶剂)有一定耐受能力
低噪音、低振动
采用平衡良好的螺旋转子,运行平稳
无需复杂的隔振基础,可放置在机台内部或支架上
易于维护
无油品更换、无油过滤器、无油雾分离器等耗材
轴承采用长效润滑脂密封,寿命长
维护周期长,降低总拥有成本
3. 工作原理
AA100W 采用螺杆式(螺旋式)干压缩原理:
一对相互啮合的螺旋转子在泵腔内同步反向旋转
气体从进气口吸入,被转子逐渐压缩,从排气口排出
转子之间及转子与泵腔之间保持微小间隙,无需润滑剂密封
压缩热通过泵体散热片和强制风冷风扇散出
二、技术参数
注意:以下参数基于 EBARA AA100W 代表性规格整理。不同版本(如标准型、耐腐蚀型、高排气温度型)可能存在差异,请以最新规格书为准。
1. 基本性能参数
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 抽速(50Hz) | 约 100 m³/h(≈ 1670 L/min) |
| 抽速(60Hz) | 约 120 m³/h(≈ 2000 L/min) |
| 极限压力 | ≤ 2.0 Pa(绝对压力,约 1.5×10⁻² Torr) |
| 最大入口压力 | 大气压(1013 hPa) |
| 最大排气压力 | 大气压(直排) |
2. 电机与电气参数
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 电机功率 | 约 2.2 kW ~ 3.0 kW(视电压/频率) |
| 电源电压 | 三相 AC 200V~230V / 380V~460V(50/60Hz) |
| 额定电流 | 约 8A~12A(视电压) |
| 启动方式 | 直接启动或星三角启动(推荐) |
| 电机防护等级 | IP54 或 IP55(防尘防水) |
| 绝缘等级 | F 级 |
3. 冷却方式
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 冷却方式 | 强制风冷(内置风扇) |
| 环境温度范围 | 5℃ ~ 40℃ |
| 最高排气温度 | 约 80℃ ~ 120℃(视工况) |
4. 接口与连接尺寸
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 进气口法兰 | JIS VG 50 / ISO-KF 50(或 NW50) |
| 排气口法兰 | JIS VG 40 / ISO-KF 40(或 NW40,带消音器) |
| 冷却空气接口 | 自带风扇,无外部接口 |
| 吹扫气体接口 | 1/4英寸卡套接头(用于N₂吹扫,可选) |
5. 材质与耐腐蚀性
| 部件 | 材质 |
|---|---|
| 泵体 | 铸铁或铝合金(经涂层处理) |
| 转子 | 球墨铸铁(经特殊涂层) |
| 涂层(标准型) | Ni-P 化学镀镍 |
| 涂层(耐腐蚀型) | PTFE(特氟龙)或 PFA(全氟烷氧基树脂) |
| 密封件 | FKM(氟橡胶)或 FFKM(全氟醚橡胶) |
| 轴承 | 密封式深沟球轴承(长效润滑脂) |
6. 噪音与振动
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 噪音(1m处,无消音器) | ≤ 72 dB(A) |
| 噪音(带消音器) | ≤ 68 dB(A) |
| 振动 | ≤ 2.8 mm/s(RMS) |
7. 环境与安装
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 工作环境温度 | 5℃ ~ 40℃ |
| 工作环境湿度 | ≤ 90% RH(无凝结) |
| 存储温度 | -20℃ ~ 60℃ |
| 安装方式 | 水平安装(橡胶减震脚垫) |
| 防护等级 | IP54(标准型) |
8. 外形尺寸与重量
| 项目 | 尺寸(mm) |
|---|---|
| 长度(L) | 约 500 ~ 600 |
| 宽度(W) | 约 300 ~ 400 |
| 高度(H) | 约 350 ~ 450 |
| 重量 | 约 80 ~ 100 kg(视配置) |
具体尺寸建议参考产品图纸或咨询荏原代理商。
9. 吹扫(Purge)功能(可选)
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 吹扫气体 | N₂(氮气)或干燥空气 |
| 吹扫流量 | 10 ~ 50 L/min(典型) |
| 吹扫接口 | 1/4英寸卡套 |
| 作用 | 稀释腐蚀性气体、稀释可凝性蒸气、冷却转子、防止粉尘堆积 |
三、典型用途与应用场景
AA100W 凭借其中等抽速、无油洁净、耐腐蚀、气冷方便等特点,广泛应用于以下领域:
| 应用领域 | 具体用途 |
|---|---|
| 半导体制造 | 蚀刻设备(干法蚀刻)、CVD(化学气相沉积)设备的反应腔预抽及工艺排气;晶圆传输腔(Load Lock)抽空 |
| FPD(平板显示) | LCD/OLED 面板制造中的沉积、蚀刻工艺腔排气 |
| LED/光电 | MOCVD(金属有机化学气相沉积)设备尾气处理前的粗抽 |
| 光伏(太阳能电池) | PECVD(等离子增强化学气相沉积)设备工艺腔排气 |
| 分析仪器 | 电子显微镜(SEM/TEM)样品交换室预抽;质谱仪前级泵;表面分析设备(XPS/AES)辅助真空 |
| 科研实验室 | 真空镀膜系统(蒸发镀、溅射镀)的粗抽;真空干燥箱;手套箱再生 |
| 一般工业 | 真空包装;真空脱气(树脂、环氧树脂);真空吸附/搬运;热处理炉排气 |
| 化学制药 | 溶剂回收系统粗真空(需配合冷阱);真空蒸馏(需耐腐蚀版本) |
四、与其他真空泵对比
| 对比项 | AA100W(干式螺杆) | 油旋片泵(同抽速) | 爪式干泵(同抽速) | 涡旋干泵(同抽速) |
|---|---|---|---|---|
| 排气洁净度 | 无油 | 有油雾 | 无油 | 无油 |
| 极限压力 | ≤2 Pa | ≤0.5 Pa | ≤1 Pa | ≤1 Pa |
| 耐腐蚀气体 | 良好(涂层) | 差(油易变质) | 良好 | 一般 |
| 耐粉尘颗粒 | 良好(平滑流道) | 差(油中沉积) | 良好 | 一般(涡旋盘易磨损) |
| 冷却方式 | 风冷 | 风冷 | 风冷 | 风冷 |
| 维护频率 | 低(每1-2年) | 高(每月换油) | 低 | 中等(换顶端密封) |
| 运行噪音 | ≤72dB | ≤70dB | ≤75dB | ≤65dB |
| 总拥有成本 | 中等(无耗材) | 高(油+过滤器) | 中等 | 中等 |
五、使用注意事项
启动前准备:
确保进气口和排气口管路连接正确且无堵塞。
确认电源电压和频率与泵铭牌一致。
检查进气口是否安装粗滤网(<100目),防止大颗粒异物进入泵腔。
腐蚀性气体处理:
对于强腐蚀性气体(如Cl₂、HCl、HF、BCl₃),建议选配耐腐蚀涂层版本(PTFE/PFA涂层),并在停机前进行氮气吹扫,将泵腔内残余气体置换干净。
建议在进气口前端安装冷阱或洗涤塔,减少可凝性蒸气进入泵体。
可凝性蒸气处理:
若工艺产生大量水汽或有机溶剂蒸气,建议开启氮气吹扫(10-20 L/min),稀释蒸气并降低其在泵腔内冷凝的风险。
保持泵的排气温度高于蒸气的露点温度(可通过降低冷却风扇风量或关闭部分散热片实现,需咨询厂家)。
粉尘颗粒物:
在泵进气口前安装高效过滤器(过滤精度 ≤1μm),防止粉尘进入泵腔磨损转子或堵塞间隙。
环境通风:
AA100W 是风冷式,必须确保泵周围有足够的通风空间(至少20-30cm),以便热空气散出。如果安装在密闭机柜内,机柜需加装排风扇。
定期检查:
每月:检查进气口滤网、排气口是否通畅;检查风扇是否正常运转;倾听有无异常噪音。
每6个月:检查所有紧固螺栓是否松动;测量电机电流是否在正常范围内。
每年:更换进气口密封圈(如有老化);检查轴承是否有异常发热或噪音。
轴承寿命:通常为 20000 小时以上,出现异响时需更换。
停机注意事项:
如果泵用于腐蚀性气体工艺,停机前必须进行氮气吹扫(至少10分钟),将泵腔内的腐蚀性气体置换干净,防止停机后冷凝腐蚀。
长期停机(超过1个月)前,可注入少量干燥氮气,封闭进气口和排气口,防止潮气进入。
六、产品优势总结
| 优势 | 说明 |
|---|---|
| 无油 | 排气洁净,无油雾污染,适合洁净工艺 |
| 风冷设计 | 无需冷却水,安装简便,运行成本低 |
| 耐腐蚀 | 特殊涂层处理,耐受半导体工艺腐蚀性气体 |
| 低维护 | 无油品/耗材更换,维护间隔长 |
| 中等抽速 | 100-120 m³/h,覆盖多数实验室及工业需求 |
| 低噪音 | ≤68-72 dB(A),适合室内安装 |
| 可靠性高 | 荏原品牌,全球服务网络 |
七、典型配置示例
半导体蚀刻设备配套:
主泵:AA100W(耐腐蚀涂层版)
前级:无(AA100W可直接排大气)
进气口:安装不锈钢烧结过滤器(5μm)
出气口:排气管道接至厂务排气系统
吹扫:连接N₂管路,流量20 L/min,与工艺机台联动控制
实验室镀膜系统:
主泵:AA100W(标准版)
前级:无(或配小型涡旋泵提高极限真空)
进气口:安装100目不锈钢滤网
出气口:配消音器+活性炭过滤器(吸收微量油雾)
八、总结
EBARA 荏原 AA100W 是一款中等抽速(100 m³/h)、风冷、无油、耐腐蚀的干式螺杆真空泵。其核心价值在于:
提供洁净的粗真空,无油雾污染
气冷设计简化安装,降低运行成本
耐腐蚀涂层适应半导体等严苛工艺
低维护、长寿命,降低总拥有成本
它是油旋片泵的理想升级替代品,广泛应用于半导体、FPD、LED、光伏、分析仪器、科研实验及一般工业的粗真空获取场景。
