往復式的發展超過兩百年以上，街道上腳踏車店輪胎用的打氣唧筒就是手動往復式空壓機的一種；但是各位產業先進如果仔細閱讀市面上相同馬力數hp的往復式空壓機型錄，就會發現風量有的標示 “活塞變位量 (理論風量)"，有的則標示 “實際風量"。但是實際風量又必須稍加留意，有的是標示達到操作壓力 4kg/cm2G (4 bar 或 0.4 MPa) 或 5kg/cm2G (5 bar 或 0.5 MPa)，有的則是標示 7kg/cm2G (7 bar 或 0.7 MPa) 或者 8 kg/cm2G (8 bar 或 0.8 MPa)。這是因為每一家的設計基礎不同所以會以當初設計操作壓力工況為基準來標稱，有的以活塞變位量 (理論風量) 來標稱則容易隱藏容積效率高低。
假設空壓機型式相同、馬力數hp一樣、操作壓力一樣、而也都採用實際風量；但是為何有的卻能夠高出其他空壓機風量不少? 基本上，工業級的空壓機缸徑較大且轉速較低，商用型空壓機為達到一定相當的風量則必須加快轉速 (壽命容易縮短)；又或者是同樣是工業級或商用型, 但是風量卻差不多時，則有極大可能是過載運轉犧牲馬達的穩定性或者使用較大馬力數的馬達卻標稱相同馬力數來增加轉速所致。
活塞變位量 (理論風量) 與 實際風量為何差異極大?
首先，讓我們來看看往復式空壓機的運轉作動原理 (請參考下圖)，往復式空壓機是利用馬達帶動往復式機體的曲軸皮帶輪，然後利用曲軸帶動連桿活塞組，與氣缸組形成氣密，讓容積空間縮小昇高壓力達到需要的壓縮空氣。
活塞變位量 (理論風量) 指 活塞上下作動時，活塞與氣缸壁以及活塞與氣缸蓋可以完全密合沒有間隙；在這樣的衝程下，計算出理想容積可以壓縮出來的壓縮空氣流量與操作壓力，推算吸入一大氣壓的風量所得。實際上，除了完全密封無間隙是無法達成的之外，馬達傳動效率損失、曲軸與連桿的傳動效率損失以及活塞與氣缸壁的干涉都是無法達成百分之百理論風量的原因，通常實際風量會因為容積間隙的因素，容積效率落在活塞變位量的50% (商用型往復式) 至 60% (工業型往復式) 之間。
商用型往復式空壓機為何衰退特別明顯?
工業型往復式空壓機未達到能夠每年啟動運轉超過2,000小時以上，各種機體加工部品必須精密加工, 降低活塞與氣缸組合的間隙公差，另外延長機體摩擦發熱係數，才能夠達到設計壽命；其機構的設計分為單段設計 (請參考下圖一) 以及高效率長壽命的雙段設計 (請參考下下圖，日本岩田往復式空壓機即是採用此種高於單段能效10%以上的設計)。
單段往復式空壓機機體機構
雙段往復式空壓機的機構
各位可以發現，工業級往復式的空壓機除了加工精度之外，各種零件部品的設計選擇都十分強壯堅固，例如下列的活塞連桿組就可以看出其中差異。
商用型往復式空壓機的機體機構如下圖，因為設計基礎是年運轉500小時以內，所以其加工為節省成本係以鋁壓鑄成形以及快速以傳統銑床粗略加工；另外，機構也多以鋁壓鑄一體成型的連桿取代組合式強壯堅固型連桿組。這也是為何數位化時代，商用型無油往復式空壓機只能使用2～3年的原因！
所有空壓機的設計輸入都有應對的工況, 牙科數位化的時代已經來臨，牙醫診所與牙體技術所都進入了精密加工數位設備重裝備武器的轉型期尾端；支援數位化精密加工設備的空壓機系統自然受到影響，傳統支應技工桌噴槍、非自動噴砂機以及個人牙醫診所綜合診療椅的空壓機設計基礎已經無法應對工況，工業級無油式空壓機成為基本的設計輸入要求!
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