許多牙科空壓機客戶會很好奇現在牙科使用的活塞式空壓機如果用在工廠能夠適用嗎? 我們大概可以理解客戶應該是對於牙科常見的商用型活塞式空壓機與工廠等級使用的工業級往復式空壓機需要較多的情報。雖然兩種空壓機作動的結構與原理一樣，但是卻有很多的差異影響耐久穩定與持續運轉供氣，在工廠較重負荷的稱為｢ 工業級往復式 Reciprocating Type｣，但是牙科為輕負荷設計的稱為｢ 商用型活塞式 Piston Type｣。
工業級馬達與商用型馬達解析
為了簡化了解工業級往復式空壓機與商用型活塞式空壓機的差異，我們先簡單分析驅動機體的馬達部分：
工業級馬達 (下圖右側藍色烤漆的馬達)
商用型馬達
透過上面圖片的比對，我們可以大致看得出工業級馬達與商用型馬達的差異，其實在兩者的馬達之間還有一個很大差異，就視 “馬達銅繞組" 的材質與絕緣設計，拆開兩者的馬達就能夠發現商用型的 馬達繞組 材質多為 “鋁鍍銅線" 而非工業級馬達的 “純銅"。
工業級往復式空壓機機體解析
工業級往復式空壓機屬於容積式空壓機 (活塞式空壓機也是)，因此機體氣缸與活塞的容積較大就相對會產生較大的氣量；各位可以參考下圖 日本岩田無油往復式空壓機的機體 (五馬力) 實際照片就可以發覺一個氣缸就將近等於一組兩馬力商用型空壓機馬達機體組的大小。
我們可以借用其他工業級往復式空壓機實際機體的解剖圖來看看工業級往復式空壓機的機體主要結構狀況：請特別它與活塞式空壓機都有的 活塞、氣缸、連桿以及活塞式空壓機沒有的平衡錘與曲軸箱。
各位牙科前輩可以很容易在活塞與氣缸就發現其大小與結構與商用型活塞式空壓機有很大的差異，這其中還不包括看不到的 “加工精度"，工業型為了避免氣缸與活塞壓縮時壓縮空氣從高壓側回漏至低壓側需要更高精密的加工 (請參考下圖)。
商用型活塞式空壓機機體解析
商用型活塞式空壓機為節省成本以及縮小其機體機構 (因為很多被利用來成為內置空壓機的車機或者是氮氣產生器應用)，所以會沒有平衡錘與曲軸箱的設計，而加工精度上則採用壓鑄成型再粗加工部品接合面，搭配襯墊或O型環止洩。下面是商用型偏輕較耐久的機體結構解析(還有更輕負荷的商用型空壓機設計在牙科流通)，是否耐久與可靠的關鍵還是在活塞與氣缸的結構與加工精密程度。
下圖是以工業級往復式空壓機作範例說明經過運轉磨損之後，活塞與氣缸壁會產生較大間隙，然後活塞在氣缸內上下壓縮行程時會因為間隙變大的緣故傾斜而容易產生噪音與不正常接觸；如果是商用型活塞則可能會造成活塞翻轉幅度過大而卡死。
上面影片商用型活塞式空壓機運轉的噪音與震動可能原因為：
- 上述活塞與氣缸磨損已經造成間隙過大而震動噪音異常的結果。(上面活塞氣缸磨損造成間隙過大示意圖的情況)
- 超過設計基礎適用的操作壓力導致後期機體共振與負荷產生震動噪音，並且即將進入機體活塞與氣缸卡死的情況。(例如 : 下面數據中的商用型空壓機標示理論排氣量指壓力為1大氣壓條件下自由氣體流量FAD為428L/分鐘，4 kg/cm2G壓力是其空壓機當初設計時的基礎下實際排氣量為274L/分鐘；雖然在其他文件標示最高達 8 kg/cm2G 壓力下實際排氣量為229L/分鐘，但是當初設計基礎是 4 kg/cm2G，長期在 8 kg/cm2G 下使用 或者 長期長時間持續運轉使用 都會讓空壓機很快產生問題)
日本岩田 3馬力 (2.2kW) 工業級無油渦卷式空壓機在0.8MPa (約8.16 kg/cm2G) 下，實際排氣量為255L/分鐘；姑且不論能否長期全天候持續運轉供氣，較上述4馬力商用型活塞式空壓機在 8 kg/cm2G 壓力下的229L/分鐘，能效高出48.5%以上 (從高出的風量與少掉的馬達功率計算)。
關於內置空壓機系統的車機或氮氣產生器看法
下圖是擷取至空壓機系統的維護保養手冊資料，我們在空壓機行業也接觸過很多製程或診療機器設備希望做到plug & play的功能，簡化客戶在使用上的複雜度，當然也包括空間利用的優勢。
如果這樣的設計是應用在空壓機系統持續運轉Cycle低於70% (也就是說空壓機啟動運轉35分鐘必須讓它停機休息15分鐘，或者啟動17.5分鐘必須讓它停機休息7.5分鐘)，或者更低並考慮空間的熱氣溫度與排風設計，則可以考慮採用內置空壓機系統製程或診療設備。（請參考第一張照片空壓機表示該商用型空壓機只能間歇性使用，無法長時間持續使用）。
許多客戶 (非牙科) 反映大多數有問題都不是昂貴的加工機或氣體產生器那部分有問題，而是內置的空壓機系統產生一堆問題 (包括：水氣無法處理造成精密設備故障、空壓機震動、空壓機過熱停機或燒毀…)。反之，如果昂貴的精密設備可以不需要空壓機系統支援，而且能夠滿足加工或診療需求並具有穩定可靠品質，我們則覺得這是很值得推廣的產品。
更多未來服務工業關於牙科空壓機系統實務分享？歡迎到 未來服務工業牙科空壓機系統專業網站 http://www.dental-air.com。
聯繫未來服務工業 牙科業務技術 專人 0913-336177 李韋賢先生 / neillee@nextut-service.com.tw 諮詢交流。
工業級牙科空壓機 