科研實驗室空壓機系統有哪幾種配置設計方式?

科研機構 : 新藥實驗室, 半導體研發中心或IC品質設計測設中心需要的空壓機系統通常會因為實驗或測試任務的不同以及精密儀器設備是否是經常性使用而需求不同；例如：我們曾經有 IC Design House 客戶針對每一台IC測試設備提供一套小型的空壓機(馬力數太小低於1馬力的通常是商用型空壓機)，客戶使用的情形是部分測試儀器的空壓機系統持續打個不停超過20~30分鐘導致空壓機過熱自行停機休息15~20分鐘 (工作也就停擺)，有的空壓機則閒置時間較多。每一套空壓機系統間則必須另外設計管路來連結，並以壓力差來控制誰為主機? 誰為副機? 管路距離造成的壓差又讓每一台空壓機偵測的操作壓力處於震盪狀態….結果所有空壓機在公司內全部打打停停，最後又關掉連結。

不同位置的空壓機系統透過管路與關斷閥進行連結，如果沒有一致的系統壓力偵測點作為共同基準作為控制啟停的依據時，每一套空壓機系統偵測到的壓力會因為接入與鄰近的管徑，壓損與使用氣量的區域變化會有所不同，因此會造成不同位置的空壓機壓力偵測處在一個不穩定的狀態。

例如：當A位置空壓機偵測到壓力不足時啟動，B位置空壓機也同時啟動而氣源會在管路內形成打架的脈衝，A位置空壓機可能馬上偵測到壓力湧升而停機…..等類似情況。不僅造成不同位置的空壓機系統起停頻繁容易故障，也導致啟動電力增加而浪費電能；更重要的是持續的壓力脈衝湧浪現象也可能損害到精密儀器設備。

因此，我們通常認為新藥實驗室或者是IC品質設計測試中心的潔淨乾燥壓縮空氣系統可以依據下列工況選擇不同的配置方式 :

操作壓力 (Working Pressure) 需求特別低或特別高的精密儀器設備可以採用分散式供氣：通常需求壓力 < 3.5 bar 以下或者 > 8.0 bar 以上，可以考慮獨立的無油空壓機系統供氣。
壓縮空氣品質差異性很大時：例如，有些需要極低的壓力露點 < -40℃；而大部分只需要到壓力露點5℃左右。則可以給一套小型獨立的低露點無油渦卷式空壓機，或者是在進入該應用區域的管路前加裝小型吸附式乾燥機與精密過濾裝置。必須考慮的是空壓機系統的儲氣桶與乾燥機等裝置會排水、位置放置何處才不會污染該區域的空氣品質條件也是必須講究的。
用氣量小且需要供氣負荷較小時：有些實驗室只有一套或兩套、每套用氣量<30L/min.且只需要準備足夠的儲氣桶打個三、五分鐘就能夠停機提供供氣使用好幾分鐘時。
經常需要與實驗精密儀器設備移動使用時：有些精密儀器設備可能是公用的，而為避免使用的場所沒有相關氣源或符合壓縮空氣品質的氣源，則採用單獨小型的空壓機系統也是較合宜的。

個別精密儀器設備分散獨立供氣方式

上述的幾個情境我們通常會建議就可以直接使用商用型的無油往復式空壓機或隔膜式空壓機 (類似下圖的機構構造) 來應對即可，因為這類的商用型無油式空壓機還是具有移動方便、價格便宜以及佔地空間小的優點。

但是如果實驗室的耗氣的精密儀器設備數量較多的時候，上述的優點就會逐漸消失。例如：實驗室有三台以上需要耗氣的精密儀器設備的話，就可能需要準備兩套以上的商用型無油式空壓機；四台或五台儀器設備，則可能需要準備三套或四套以上的商用型無油式空壓機。不僅新機構置成本預算連帶保養費用也會增加、總佔地空間可能超過集中供氣系統機房佔地面積、事實上整個實驗室已經佔有一定基礎的持續用氣負載。

新藥實驗室或藥廠集中供氣配置方式

每一類型實驗室或者是實驗室每一個區域的壓縮空氣品質需求不見得都一樣，因此在冷凍式乾燥機後面的0.01um的過濾器之後可以依據實際需求，在進入該區域之前配置合適的各種乾燥裝置或過濾裝置，以求達到空氣品質規範又能夠節省成本。

由於實驗室各個區域的作業時間需求不同，也因此可以在每個作業區域安裝該區域主管路入口的關斷閥，在下班前或者是知道不需要再用氣一段時間前先行關斷，以避免管路接頭或設備內部有洩漏時讓空壓機系統一直運作，以達到節能的目的。

這樣的集中供氣配置方式可以節省不少的佔地空間與配管的工程，如果目前使用分散式空壓機系統配置且使用多台空壓機來應對不同設備或不同區域時。

採用集中供氣配置的方式對於實驗室還有一個優點，那就是空壓機、乾燥機或儲氣桶其實是需要排水的，與實驗室無塵室區域隔離開可以避免排水或洩放時汙染空氣品質。

集中供氣最大的優點是節省資本支出與維持較小的佔地空間; 當然, 通常多數集中供氣需要備機的設計，但是日本岩田多模組無油渦卷式空壓機7.5馬力以上機型就有雙模組到多模組的設計，一台空壓機也能夠免去需要備機的困擾以及透過模組均等磨潤控制延長服務時間跨距，是目前在日本深獲採用的原因之一。

岩田實驗室空壓機(系統)的種類

岩田無油式空壓機是日本新藥實驗室及高科技實驗室第一品牌，應用在分散式空壓機系統配置的空壓機種類有 :

而在新藥實驗室、半導體研發中心與IC設計品質設計測試中心，應用在集中供氣配置的空壓機系統空壓機種類有 :

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