在日本所有的空壓機品牌中,只有三井有推出5馬力與7.5馬力的有油渦卷式空壓機,但是銷售數量極少。而日本岩田是世界第一個將渦卷式空壓機量產上市的品牌,岩田卻沒有推出過有油渦卷式空壓機,國際前十大品牌也沒有一家推出有油渦卷式空壓機,其實是有原因的。
事實上,大陸正力精工早在2010年就推出過有油渦卷式空壓機,台灣大品牌也曾經採購其機體開發整機的產品;最後是其整個通路體系因為渦卷潤滑油系統的結構引發的品質問題,宣布停產不再銷售(這是該國產品牌第一次推出渦卷式_有油式退場,第二次是2018年推出無油渦卷式機體大量卡死退場)。
近幾年有油渦卷式再次由中國出發,以推廣機體讓其海內外廠商設計整機推出自己的品牌販售;也因為當年的品質問題,逐漸在市場後退。
到底為甚麼造成無油渦卷式空壓機如此成熟穩定,而有油渦卷式空壓機卻在市場上屢戰屢敗?
成也潤滑油敗也潤滑油
潤滑油對於空壓機而言有許多好處:
- 產生密封效果,讓加工精密程度可以降低節省成本,也能夠產生高出10%左右風量。
- 潤滑油可以降低壓縮熱,讓一般材質管路或橡膠元件壽命可以延長。
- 相對於無油式空壓機需要高精密加工與材質研發耐高溫耐磨,有油式空壓機不需要如此精密以及特殊材料,因此整機銷售成本可以降低至無油式空壓機的1/4 ~1/3價格。
潤滑油除了有冷凝油水與更換產生的廢油環保問題,也產生不少負面不利因素:
- 油溫控制很重要但是卻不容易,太高結碳、太低產生冷凝水油乳化。
- 潤滑油會因為環境氧化與劣化,讓機器反而容易故障。
- 多了潤滑油系統需要多出十幾種零件耗材,增加不少維護保養複雜度與需要留意的項目。

機體機構影響潤滑油潑潤程度

上圖為螺旋式壓縮機構,公母轉子透過齒型嚙合將空氣吸入包覆,容積越來越小而壓力越來越高。潤滑油除了由噴油嘴注入水平平行於軸承與腔體,也會由公母轉子透過轉動將機體底部的油脂撥濺到上方,因此潤滑效果極佳。


渦卷式係利用動渦卷與靜渦卷機構,讓動渦卷透過馬達帶動作橢圓運轉,與靜渦卷產生密封空氣,由外部容積越變越小而壓力越來越高。
渦卷式的機構垂直於上、下各兩組軸承,動渦卷與靜渦卷嚙合后就將內層密封,額外冷卻後的潤滑油無法進入,上方軸承與下方軸承注入油量(無油渦卷式採用自潤軸承)也需要有良好的設計。否則,薄型片狀(螺旋式為兩根圓柱體)容易因為高溫變形,軸承也容易油質劣化與注油量不足壽命縮短。
相反地,如果注入渦卷線型內油量過多,或潤滑油回油管堵塞,則可能產生液壓縮,也是導致機體卡死的致命原因。最常發生的則是運轉啟停頻繁造成油溫過低,與機體內冷凝水混合造成油乳化,損傷到機體軸承。
機構轉動的方式、機構強度與軸承配置位置的高低差異,都是造成有油渦卷式空壓機潤滑油系統潤滑不均與不穩定,而讓可靠度受到極大挑戰的原因。
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