實驗室空壓機

日本岩田 Air Energy Division 設有工業級空壓機部門與商用型空壓機部門是由不同公司不同工廠個別設計研發/生產行銷，主要原因是工業級與商用型的概念完全不同，因為工業級要應對全天候持續運轉供氣，而商用型只需要滿足對應間歇性用氣需求就可以，兩者的精密程度與耐用程度完全不同。

本篇分享主要趁著我們進行一台可以持續運轉七年的日本岩田工業級無油往復式空壓機活塞更換的機會，與一台運轉不到三年的商用型無油活塞式空壓機拆解後比較兩者差異，主要比較部分以客戶比較容易從外觀就能夠做比較的活塞組、氣缸組以及馬達三者做比較，而且先分享三馬力工業級空壓機後，再分享四馬力商用型空壓機。

日本岩田無油往復式空壓機

下列這台空壓機是日本岩田CFP三馬力靜音無油往復式空壓機更換專利自動補償磨損間隙的高分子材料樹酯活塞，機體冷卻散熱採用第一段皮帶輪帶動以及第二段強制冷卻設計。

活塞組

氣缸組

馬達

空氣桶上方右側獨立的全密閉式東芝IE3馬達

商用型活塞式空壓機

機體單純靠隔音罩兩側的吸排氣風扇散熱

活塞組

氣缸 (採用無縫鋼管鋼套替代氣缸組)

馬達

一組馬達與兩組活塞氣缸組形成一個模組的設計

30馬力以下最高能效工業級空壓機

依據政府研究機構長期研究以及國外機械產業機構發表的研究文獻均顯示，三十馬力以下的無油式空壓機以渦卷式的能效最高，以日本岩田本身同馬力無油式空壓機相互比較，無油渦卷式空壓機 較 單段壓縮的無油往復式空壓機 能效高出20%以上 (與雙段壓縮的無油往復式空壓機仍舊高出約10%左右)。

同樣是日本岩田工業級無油式空壓機，渦卷式運轉噪音也遠遠比無油往復式空壓機小很多，以下是以岩田五馬力無油渦卷式空壓機與岩田開放標準型無油往復式空壓機 / 岩田靜音型無油往復式空壓機 進行比較。

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安心 = 穩定耐久產品 + 專業快優服務

沼氣主要的成分包括甲烷 (CH₄)、二氧化碳 (CO₂)、硫化氫 (H₂S)…等物質，而因為空壓機系統比較不受重視，通常在主要設備規劃完成後才找有空間的地方放置的情況也經常發生。因此科研實驗室的空壓機系統設備有可能會像照片所顯示的放在後陽台或者是房子後面防火巷空間…，照片所看到的位置是在一樓建築物後方的空間，是整排商辦併排建築物的排水溝所在。

客戶告知乾燥機不會作動了，因此我們配合通路夥伴前往客戶處所勘察實際狀況。

故障原因分析 (含環境觀察）

首先發現放置空壓機系統設備位置的是牆壁有許多受潮產生的苔癬污漬；空氣桶的出入口是採用銅材質的彎頭與球閥，表面全部都變成黑色像煙燻的狀況。(註釋：該案例並非應用在實驗室，但是由於是醫事機構仍就是需要採用無油式空壓機系統)

由於客戶每日會進行排水需要轉動手動球閥，所以相對於空氣桶的銅彎頭，手動銅排水閥相對沒有沾附這麼多的沼氣與銅結合的黑色污漬(如右邊所示)。

乾燥機出入口有採用銅接頭與銅彎頭配置，同樣也是被沼氣燻得看不到銅材質的顏色，實際上我們也是提供備機而將故障的乾燥機載回去之後拆解時才發現是銅材質。

我們在現場檢查、風扇、溫度控制感測器以及各種部品之後，發現毛細管與Orifice膨脹管焊接的地方備沼氣腐蝕破管，導致冷媒壓縮機、銅管與熱交換器內的冷媒漏光了 (其實看蒸發壓力錶也能夠初步判斷)，必須載回去使用更換新的毛細管與Orifice組重新燒焊再灌冷媒。

冷凍式乾燥機故障分析判斷

本次冷凍式乾燥機故障無法運轉的原因如果進行多層次真因分析，可以發現：

1. 毛細管與Orifice燒焊的地方破孔導致冷媒漏光，CP閥關段電路而無法啟動。
2. 銅管燒和地方破孔的原因是沼氣腐蝕銅材質管壁。
3. 沼氣發生的原因是因為地面鋪設鐵板的下方是社區的排水溝，有水氣與生活排汙物質導致產生沼氣源。
4. 後方有將四周蓋圍牆並加蓋屋頂且沒有通風，導致沼氣積累嚴重。

機房 (水) 沼氣對設備的影響

1. 造成沼氣物質累積腐蝕設備的零件部品或管路，導致洩漏或設備無法作動發揮功能。
2. 空氣中的溼度會變高，吸氣效率或者說耗能會變差。
3. 由於空氣中相對濕度較高可能影響電氣線圈受潮短路 (如果放長假全部斷電之後可能造成線圈積累受潮水氣，啟動瞬間短路)。
4. 機器設備壽命變短。
5. 空氣管路中含菌量會提增加。

空壓機房建議

我們針對新建置的機房與本處所位置提供建議如下–

1. 本處所建議建置吸排風扇系統，排風扇位置建議放置在靠近空壓機上方側，吸風側則建議外面遠離排水溝或容易有影響空氣品質的粉塵或酸鹼物質處。
2. 新建置空壓機防位置建議：1) 避免日曬、2) 避免酸鹼物質或粉塵較多的地方、3) 避免靠近鍋爐或發熱物質的場所、4) 保持通風良好並維持環境溫度在攝氏35℃以下。

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安心 = 穩定耐久產品載具 + 專業技術快優服務

日本福原在1986年推出業界首款上市的除菌過濾器，在食品、醫療、生物、精密工業、測量、化學、工業機械和工業電氣設備等各個領域都有廣泛應用。未來服務工業 (股) 公司為服務台灣的科研實驗室客戶而總代理 Fukuhara 除菌過濾器，目前主要推進的型號 (FUKUHARA有超過15個型號除菌過濾器) 包括：

1. GM500B-M2-4：主要應用安裝空壓機系統出口 (至作業現場入口之間)，出入口徑大小為Rc 1/2″ ，處理流量500L/min. @ 7 bar。(請參考上圖)
2. ILF100-N20：主要應用安裝於空壓機系統管路末端 (進入作業現場主要設備之前)，出入口徑大小為Rc 1/4″ ，處理流量100L/min. @ 7 bar，是屬於In Line Filter的種類。(請參考下圖右；下圖左為實驗流程中會直接或間接接觸需要確保無菌的器具或實驗主體時的除菌氣槍)

FUKUHARA除菌過濾器特點

一、除菌效率LRV ≧ 8 (JIS K 3835)

「LRV≧8」的意思是，即使向一次側 (入口) 釋放1億 ( 10⁸ ) 個微生物，二次側 (出口) 檢出微生物數量只有最多1個或0個。表1和表2是壓縮空氣中細菌含量調查結果的範例，結果顯示，在壓縮空氣中檢測到了普通細菌、黴菌和酵母菌。然而，由於大腸桿菌在空氣中幾乎不存在，因此調查結果為陰性。由此可見，細菌數量會根據空氣壓縮機的安裝環境條件而改變。

根據 ASTM F838-05 標準，無菌級過濾器（sterilizing-grade filter）需在標準挑戰測試中，對 Brevundimonas diminuta（粒徑約 0.3 微米）實現至少 LRV = 7（10^7 CFU/cm² 的去除率）。LRV > 8 表示 Fukuhara 除菌過濾器的微生物攔阻能力高於標準無菌級要求，顯示其高效性能。

FUKUHARA除菌過濾器濾芯採用長期自主研發的聚丙烯（PP），是一種密度低、耐熱性佳、化學穩定性高的熱塑性塑膠，常應用於醫療、食品包裝及過濾材料中。PP材質的除菌薄膜通常會經過特殊加工（如熔噴或電紡技術），形成微孔結構，用以攔阻微生物或微粒。一般PP除菌薄膜（如用於醫療滅菌包材或口罩）通常能有效攔阻0.3至0.5微米以上的微生物（如細菌）。

對於更小的病毒（如0.02至0.3微米），其攔阻效率取決於薄膜的孔徑分佈、靜電吸附能力或多層結構設計 (FUKUHARA濾芯過濾能力0.2微米)。PP薄膜經過奈米級加工（如電紡技術），理論上可攔阻或擄獲低至0.1微米甚至更小的粒徑，但這需要具體產品的規格說明來確認。

表1 抽測空氣壓縮機出口含菌量

表2 空氣壓縮機冷凝水排放口含菌量

二、抗菌活性值2.1~5.2

主體內部採用抗菌處理；M系列濾芯外部也採用抗菌處理。

抗菌活性值：2.1～5.2 ( JIS將抗菌活性值設為2.0以上即為具有抗菌效果)。

三、專利減少汙染設計(G系列)

日本福原Fukuhara過濾器專利設計

日本福原Fukuhara過濾器壓縮空氣 (或氮氣) 流道設計由一次側入口進入之後先經過過濾器濾芯內側，然後經過結構與PP材質濾材之後，將異物或微生物攔阻在濾芯內側，避免異物與微生物沾附於過濾器外殼或排水器，排放於環境之中或者在更換的時候造成汙染，能夠有效降低汙染與微生物洩漏。(請參考下圖一般過濾器設計)

四、額定除菌粒徑0.2µm

Fukuhara除菌過濾器濾材材質為PP (聚丙烯) 且額定除菌粒徑0.2µm，除了部分病毒與粒徑0.1µm的Mycoplasma (黴漿菌)之外，大多數都能夠有效攔阻擄獲達到除菌效果，而且除菌效率高達99.999999%。以下是一般微生物的粒徑大小範圍：

細菌（如金黃色葡萄球菌、假單胞菌，0.5-5 微米）。

真菌（如黑麴菌、白色念珠菌，2-10 微米）。

支原體（如 Mycoplasma spp.，0.1-0.8 微米）。

病毒（如環境病毒，0.02-0.3 微米）。

主要細菌粒徑大小

五、長效除菌效果

Fukuhara除菌過濾器實際流量經過使用的時數達到6,000小時 或 安裝時間達到一年 時可以更換過濾器 (ILF100-N20) 或 過濾器濾芯 (GM500B-M2-4)，具有極長時間的除菌過濾效果，節省營運費用。

FUKUHARA除菌過濾器行業應用

確認GM500B-M2-4以及ILF100-N20的濾芯孔徑為 0.2微米 (含) 以上、材質為 PP (聚丙烯)、微生物攔阻驗證（如 ASTM F838 或支原體測試）對於部分粒徑小於0.2微米病毒與之原體無法確保攔阻擄獲、我們也建議可以採用0.5微米預過濾預滅菌設計。

Fukuhara 除菌過濾器適用的主要行業：

(1) 製藥與生物製藥行業

• 應用場景：
  • 無菌液體過濾：用於過濾抗生素、疫苗、蛋白質溶液、注射用水（WFI）等熱敏性液體，確保無菌並符合 FDA 和 EMA 標準（如 ASTM F838-05）。LRV ≧ 8 滿足無菌級要求，適合最終灌裝前的無菌過濾。
  • 細胞培養基過濾：在生物製藥中，過濾細胞培養基以去除細菌和真菌，保護細胞培養（如單克隆抗體、基因療法）。PP 材質低吸附性可避免影響培養基成分。
  • 醫療氣體過濾：過濾壓縮空氣、CO₂ 或氧氣，確保氣體無菌，用於發酵罐通氣或無菌操作環境。
• 優勢：
  • LRV ≧ 8 確保高效去除細菌和真菌，符合製藥行業嚴格的無菌要求。
  • PP 材質耐化學腐蝕，適合過濾多種藥物溶液。
  • 若孔徑為 0.1 微米，對支原體提供一定防護，適用於高風險細胞培養 (FUKUHARA為0.2微米孔徑無法對全部支原體提供防護)。
• 局限：對部分病毒與部分支原體的攔阻能力有限（除菌活性 2.1 ~ 5.2），需搭配奈米過濾器或紫外線滅菌。

(2) 醫療與手術室

• 應用場景：
  • 醫療氣體供應：過濾手術室使用的氧氣、壓縮空氣或麻醉氣體，確保氣體無菌，防止術後感染。LRV ≧ 8 適合此類對於壓縮空氣與氮氣的過濾應用，符合手術室無菌要求（如 ISO 5 或 ISO 7）。
• 優勢：
  • LRV ≧ 8 提供高效率細菌/真菌攔阻，滿足手術室的高潔淨標準。
  • PP 材質耐潮濕，適合手術室高濕環境（50-60% 相對濕度）。
• 局限：對病毒防護不足，需搭配紫外線（UV-C，254 nm 或 405 nm）或 HEPA 過濾器（0.3 微米，99.97% 效率）。

(3) 食品與飲料行業

• 應用場景：
  • 氣體過濾：過濾發酵罐或灌裝線的壓縮空氣或 氮氣，防止微生物污染。
• 優勢：
  • 無菌過濾避免熱處理對風味的影響，符合清潔標籤（無添加劑）趨勢。
  • PP 材質符合食品安全標準（如 FDA 21 CFR），耐多種液體。
• 局限：高顆粒負荷可能導致堵塞，需搭配預過濾器（如 0.5 微米 PP 膜）。

(4) 生物技術與實驗室研究

• 應用場景：
  • 細胞培養與發酵：過濾培養基、緩衝液或發酵用氣體，去除細菌和真菌，保護細胞或微生物培養。LRV ≧ 8 確保無菌環境，適合小規模實驗室或大規模生物反應器。
  • 樣品前處理：用於 HPLC、UPLC 等分析儀器的樣品過濾，確保無菌和無顆粒污染。
  • 注射器過濾器：若 GM500B 為小型濾芯，可用於實驗室注射器過濾，去除 0.2 微米以上的微生物。
• 優勢：
  • LRV ≧ 8 滿足生物技術對高無菌標準的需求。
  • 孔徑為 0.2 微米，可部分攔阻支原體，需考慮是否適合特定細胞培養實驗（如支原體陰性要求）。
• 局限：對部分病毒與部分支原體無效，需搭配奈米過濾器或紫外線滅菌。

(5) 其他

• 應用場景：
  • 生醫製藥產線或實驗室壓縮空氣管路末端：LRV ≧ 8 以及孔徑0.2微米設計適合此應用。
  • 食品飲料產線或實驗室壓縮空氣管路末端：LRV ≧ 8 以及孔徑0.2微米設計適合此應用。
  • 牙醫診所診療設備壓縮空氣管路末端過濾器：LRV ≧ 8 以及孔徑0.2微米設計適合此應用。
• 局限：高懸浮物負荷需預過濾器，病毒去除需奈米過濾器。

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手術室應用的補充分析

您之前提到手術室應用，以下是 GM500B 在手術室中的具體適用性：

• 醫療氣體過濾：最適合過濾氧氣、壓縮空氣或麻醉氣體，安裝在氣體管線末端（如氣瓶或中央供氣出口）。LRV ≧ 8 確保氣體無菌，防止術後感染。
• 局限：對病毒防護有限，需搭配 HEPA（0.3 微米，99.97% 效率）和紫外線（254 nm 或 405 nm）消毒系統，確保手術室 ISO 5/7 標準。

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優勢與局限

• 優勢：
  • 高效微生物攔阻：LRV ≧ 8 對細菌和真菌的去除率超過 99.999999%，滿足製藥、醫療、食品等行業的無菌要求。
  • PP 材質穩定性：耐化學腐蝕和潮濕，適合多種流體和氣體過濾。
  • 廣泛應用性：適用於氣體、液體過濾，覆蓋多個高潔淨行業。
• 局限：
  • 支原體防護有限：除菌活性 2.1 ~ 5.2（若為支原體 LRV）表示去除率 99.2% 至 99.99937%，無法完全攔阻支原體，需 0.1 微米孔徑或專用濾膜驗證。
  • 病毒防護不足：對病毒（0.19微米以下）無效，需奈米過濾器或紫外線滅菌。
  • 高顆粒負荷：可能導致堵塞，需搭配預過濾器（如 0.5 微米 PP 膜）。

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安心=耐久穩定產品載具+專業技術快優服務

討論這個問題之前，我們想要先定義｢扭矩｣並探討空壓機啟動扭矩與運轉扭矩較高時對空壓機 (系統) 會有哪些影響？首先，所謂的｢機械扭矩（Mechanical Torque）｣簡單來看指的是是指一個力讓物體繞某一軸心旋轉的能力。我們可以把它想像成「轉動力」或「轉動的力量大小」。更精確的物理定義：扭矩=力×力臂；其中：

單位：牛頓‧米（N·m）

力（F）：施加在物體上的力（單位：牛頓 N）

力臂（r）：從旋轉中心到施力點的距離（單位：公尺 m）

以我們在日常生活中使用活動板手工作做為例子，我們用板手轉螺絲 → 你手的力 × 板手的長度 = 扭矩；用短的板手轉不動，但換長板手就能輕鬆轉 → 力臂增加，扭矩大。

而事實上，當空壓機的瞬間啟動扭矩與正常運轉扭矩都偏高時，會對整體系統的能耗效率與運作穩定性造成顯著影響。以下從兩個面向詳細說明：

扭矩對於機器設備「妥善率與穩定性」的影響

1 壓力穩定性差

• 高扭矩空壓機本身啟動與停機切換會帶來壓力震盪。
• 在小儲氣桶或控制壓差太小的情況下更明顯。
• 導致終端設備（如氣動工具、醫療儀器）壓力不穩、性能變差。

2.  震動與噪音大

• 高啟動扭矩造成瞬時轉動慣量衝擊，對底座、管線與皮帶張力都造成影響。
• 長期造成機體鬆動、接頭漏氣、軸承磨損，降低整機穩定性。

3. 馬達與壓縮機過熱風險上升

• 長期高扭矩運轉 → 溫升大 → 散熱不良。
• 溫升會造成：
  • 馬達繞組絕緣老化。
  • 若為有油式空壓機則空壓機潤滑油變質。
  • 壓縮效率下降、反覆循環失控。

4.  啟動保護動作頻繁

• 因瞬間電流大、熱量高，容易造成：
  • 過載保護器頻繁跳脫。
  • 馬達啟動失敗或延遲。
  • 電箱發熱、斷路器誤動作。

扭矩對於啟動與運轉「能耗」的影響

1.  啟動能耗浪費大

• 啟動扭矩高 → 馬達每次啟動需輸出大量能量克服初期慣性與壓力負載
• 伴隨的**啟動電流極高（5~8倍以上）**會造成：
  • 短時間的功率暴衝。
  • 產生熱能而非有效機械功。
  • 電力浪費、電費尖峰計價（尤其商用三相電）。

2.  正常運轉耗能也偏高

• 高扭矩代表機械負載大，馬達需長期處於高功率輸出狀態：
  • 轉換效率降低（如馬達效率從 90% 降到 75%）。
  • 轉速與負載不匹配時會出現「能耗高但產氣效率低」的現象。
• 若冷卻與有油式空壓機潤滑不足，更會造成潛在過熱→效率進一步下降。

3.  無功功率與功率因數惡化

• 高啟動/運轉扭矩造成電網負擔加重，導致功因下降。
• 尤其在無變頻控制下，馬達無法調整輸出功率→浪費明顯。

三馬力活塞式空壓機與渦卷式空壓機扭矩比較

我們將以科研實驗室常見的3馬力空氣壓縮機作為探討扭矩的範例，並且以科研實驗常見的60Hz 220V電壓的活塞式空壓機 ( 轉速RPM1,440 ）與渦卷式空壓機 ( 轉速RPM3,660) 來分析｢瞬間啟動扭矩｣以及｢正常運轉扭矩｣的數據與影響。

活塞式空壓機

啟動扭矩 T_start​取決於馬達功率與轉速， T_​ 牛頓米 = ( 9,550 x 馬達功率 ) / 轉速，其中9,550 是功率與扭矩換算的常數；如果一組馬達帶動兩個活塞汽缸則通常扭矩會再提高10~20%左右。

依據上述計算式所得額定扭矩約為 14.85Nm 左右，T_start​ 活塞式空壓機無壓直接啟動扭矩通常為額定扭矩的1.6~1.8倍，所以瞬間啟動扭矩約為 24~27Nm，瞬間啟動電流約為55~65安培，而雙汽缸活塞式空壓機實際正常運轉的扭矩考慮損耗後約為17~18Nm。

依據上述計算式所得額定扭矩約為 14.85Nm 左右，T_start​ 活塞式空壓機無壓直接啟動扭矩通常為額定扭矩的1.6~1.8倍，所以瞬間啟動扭矩約為 24~27Nm，瞬間啟動電流約為55~65安培，而雙汽缸活塞式空壓機實際正常運轉的扭矩考慮損耗後約為17~18Nm。

渦卷式空壓機

依據上述計算式所得額定扭矩約為 5.94Nm 左右，T_start​ 渦卷式空壓機無壓直接啟動 ( DOL ) 扭矩通常為額定扭矩的1.5~2.5倍，所以直接啟動模式瞬間啟動扭矩約為 9~15Nm，瞬間啟動電流VFD約為20~45安培；變頻啟動 ( VFD ) 扭矩通常為額定扭矩的 0.5~1.0倍，所以變頻啟動模式瞬間啟動扭矩約為 3~6Nm，瞬間啟動電流VFD約為13~20安培，而渦卷式空壓機實際正常運轉的扭矩考慮損耗後約為6.6Nm。

雙缸活塞式與渦卷式空壓機比較 (三馬力為例)

瞬間啟動扭矩比較

雙缸活塞式空壓機 24~27Nm

渦卷式空氣壓縮機 3~ 6Nm (VFD變頻啟動)

渦卷式空氣壓縮機 9~15Nm (直接啟動)

正常運轉扭矩比較

雙缸活塞式空壓機 17~18Nm

渦卷式空氣壓縮機 6.6Nm

瞬間啟動電流比較

雙缸活塞式空壓機 55~65安培

渦卷式空氣壓縮機 13~20安培 (VFD變頻啟動)

渦卷式空氣壓縮機 20~45安培 (直接啟動)

正常運轉電流比較

雙缸活塞式空壓機 9.3~11.4安培

渦卷式空氣壓縮機 7.5~10.4安培

如果空壓機系統又因為規劃選型不佳，造成空壓機啟停頻繁，那麼即使都是工業級設計的，活塞式空壓機的耐久穩定與使用壽命也可以預期比渦卷式空壓機面對更大的挑戰。

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安心=耐久可靠產品載具+快優專業技術服務

水 ( H₂O ) 對於許多動物與植物是十分重要的生命要素，在許多日常與高科技洗淨更是發揮極大功能；但是，水 ( H₂O ) 與水氣在壓縮空氣中卻是人人欲除之而後快決定能不能是潔淨乾燥壓縮空氣 ( CDA, Clean Dry Air ) 的重要規範參數，因為空壓機系統產生冷凝水會讓潤滑油乳化 ( 如果 貴機構採用有油式空壓機) 、損害電氣控制元件或讓機器設備產生鏽蝕影響精度…等。

台澎金馬屬於海島型氣候，尤其在台灣本島冬天的時候相對濕度約在70%左右，夏天的相對濕度則會更高而落在70%~85%區間。雖然空氣本身可以被壓縮，但是顯形水或隱形水氣是無法被壓縮的，所以當空氣壓縮機開始運轉吸入大氣將空氣壓縮至一定錶壓力的時候，空氣的水氣會有許多因為過飽和 ( 超過相對濕度100% ) 而由隱形水氣變成顯形冷凝水 ( 請參考下列示意圖當大氣被壓縮到8 bar時 )。

大氣中的水氣被空壓機吸入開始壓縮的過程會開始有機會產生冷凝水，但是隨著空壓機機體壓縮產生的壓縮熱以及腔體壓力冷凝水，腔體內的沸點降低為攝氏80℃上下 ( 視設定的壓力而定 )，即將產生的冷凝水又讓壓縮熱蒸發成為水氣排出。

排到儲氣桶的壓縮空氣因為降溫終於開始產生冷凝水 ( 如果空壓機啟停時間很短而打打停停則冷凝水在機體內就開始產生了，如果是有油式空壓機則機體內就會產生油乳化現象 ) ，再利用乾燥機進行捕捉水氣讓壓縮空氣中的含水量大幅下降。

空壓機系統產生的冷凝水 或 水氣 假設相對濕度都相同的情況下，原則上是一種 ｢ 壓力 與 溫度 ｣ 變化的結果所產生的狀況。

整個空壓機系統產生冷凝水 ( 水氣 ) 高低的源頭在於上圖的左側三個因素，通風好壞影響環境溫度與乾燥程度，鄰近高潮濕環境也無法渴望大氣中的空氣不充滿水氣! 當然環境溫度除了影響能源效率 ( 環境溫度每上升 3℃ 則能源效率會下降 1% ) 也會影響水氣高低。

空壓機系統產生的冷凝水 (水氣) 的不利影響

讓潤滑油乳化劣化讓機器或裝置壽命縮短

這個影響包括對終端設備儀器的損壞以及對空壓機系統本身的設備與管路，對於後者的影響主要是：

1. 縮短使用壽命：空壓系統各零組件長期接觸水氣會加速老化。
2. 腐蝕與鏽蝕：水氣會腐蝕空壓機內部、儲氣桶、配管與閥件，導致漏氣、降低壽命，甚至造成突發性故障。
3. 堵塞與積垢：冷凝水容易混合油污與雜質形成污泥，堵塞濾網、調壓閥與噴嘴。

許多機器為防止異物或粉塵入侵，會在關鍵部品設計氣封方式來造成類似負壓病房方式避免異物影響精密儀器或精密部品精度；空氣壓縮後的水氣與冷凝水會造成部品鏽蝕而嚴重影響精密程度。數百萬元與數千萬元的精密儀器設備可能遭受嚴重損害。

損害精密部品與電氣控制元件

精密儀器設備需要氣壓流動的管路通常都有電磁閥或氣壓缸進行作動控制，作動的過程需要透過電磁閥On/Off開關提供或切斷氣源，同時需要有吸磁或者是線圈協同機械元件作動，壓縮空氣中含有冷凝水或水氣將嚴重造成線圈短路燒結以及讓元件部品轉動時的軸承因為劣化的油乳化潤滑油而卡死或故障。

有油式空壓機系統的冷凝油水污染環境

在許多先進國家對於有油式空壓機系統冷凝水排放的油水是有嚴格規範，不得隨意排放，否則會受到國家環保部門的罰款與查驗是否有安裝油水處裡裝置；尤其是有油式空壓機在歐美日…等國必須在排放前做環保處理。例如：日本福原Fukuhara設計開發提供的油水分離器裝置 ( 請參考下圖 )。

冷凝水 (氣) 提供空壓管路細菌孳生條件

如果有細菌需要的食物、酸性環境、溫度、並且經過一段時間、溫度、氧氣與濕度等條件充分之後，細菌與病毒…等微生物會快速孳生並且充滿整個空壓系統管路之中，這個就是科學業界稱的 FAT TOM。所以，我們會瞭解有油式空壓機系統比無油式空壓機系統管路內具有更多的細菌與病毒…等微生物，因為潤滑油成為微生物的食物；無油式空壓機超過攝氏200℃高溫壓縮消滅微生物…。

壓縮空氣含水量影響實驗品質或產品品質

在半導體、光電產業以及生醫製藥行業，壓縮空氣的潔淨乾燥程度備受關注，甚至有時候會捨棄採用Clean Dry Air (CDA) 而採用成本費用較為高昂的氮氣；主要是這個壓縮空氣需要高潔淨乾燥的規範十分重要，例如：藥錠生產時或者是包裝前使用的壓縮空氣乾燥程度不夠可能會受潮，或者是當下沒有問題而是發生在運輸或者是到達目的地國家的環境溫度較低而讓包裝內的空氣結露而受潮，藥錠就會變質或缺角剝落。

同樣的例子在光學鏡頭封裝過程也是一樣的情況，同樣也是會因為運輸過程或到達全球各地使用會因為環境溫度的變化造成內部鏡頭結露且起霧。

許多科研實驗室為了要減少干擾因子，都會十分在意水氣中的水元素 ( H₂O ) 在實驗程序過程中與其他元素起反應而造成實驗失敗或影響實驗結果；甚至還會想辦法減少碳氫化合物的含量，讓實驗結果更精準。

上善若水：只要好好善待處理 “冷凝水 (氣) “

其實好好處理空壓機系統中冷凝水 (氣) 的解決方案我們在本篇分享一開始就已經提到了，市面上有許多解決方案的產品與系統可以解決這類需要；但是回歸源頭，最終還是要一開始就好好安排空壓機房的環境條件，讓環境中的水氣含量較低，然後在系統過程中應對科研實驗室或科技廠房末端要求的壓縮空氣品質!

新產品訊息：日本Fukuhara除菌過濾器

空壓機系統吸入大氣裡的空氣的同時也吸入了大氣裡的微生物，如果壓縮空氣管路中的水氣存在且其他條件滿足時，細菌與病毒…等微生物就會在管路中大量孳生，因此適當的在系統管路中布局過濾裝置是一種必要的作法。

特別是在生醫製藥實驗室，未來服務工業 GoUseAir Service 服務套裝組合為滿足符合「無菌壓縮空氣」的規範要求，未來服務工業除了下列的長期租用套裝組合服務還會增加提供一組全球業界第一家上市推出的「日本福原Fukuhara除菌過濾器」（除菌效果日本政府驗證LRV>8；除菌活性2.1～5.2）。

一馬力內置乾燥機套裝組合（單相110V)
SLP07EED + 50L不鏽鋼工檢桶 + 精密過濾器。

三馬力內置乾燥機套裝組合（三相220V)
SLP22EFD + 88L不鏽鋼工檢桶 + 精密過濾器。

五馬力內置乾燥機套裝組合（三相220V)
SLP37EFD + 155L不鏽鋼工檢桶 + 精密過濾器。

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聯繫未來服務工業科研實驗室業務技術專人 黃先生 0937-847981 / simon.huang@nextut-service.com.tw / Line ID : @nexen.machinery 諮詢交流。

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