日本岩田 ANEST IWATA 科研實驗室無油渦卷式空壓機系統的CDA平台

空壓機的種類非常多，從一般的家用型DIY空壓機 (車庫型驅動電動工具) 、木工釘槍用空壓機、機車行空壓機…到海底油田應用的大型空壓機，需要仔細評估考慮自己實驗室需要的種類與機型才能夠確保實驗室的需求。

由於空壓機又區分為有油式空壓機與無油式空壓機，依據型式又有區分為膈膜式、往復式、渦卷式、螺旋式與離心式…等 (例如 : 光以日本岩田無油式空壓機種類就可以被區分成無油往復式、無油渦卷式、無油旋齒式以及無油螺旋式幾種，以下是增加其他品牌種類的商用型無油往復式以及家用型膈膜式來做說明特徵與機能)。

日本岩田無油式空壓機_科研實驗室應用

日本岩田無油式空壓機適合科研實驗室應用的種類有：TFP標準型無油往復式空壓機、CFP靜音型無油往復式空壓機以及SLP無油渦卷式空壓機 (請見下圖 日本岩田科研實驗室空壓機平台)。

TFP標準型無油往復式空壓機

TFP標準型無油往復式空壓機2馬力 (含) 以上機型機體採用兩段式壓縮設計，3馬力 (含) 以上並且採用第二段強制冷卻設計；開放型標準無油往復式空壓機的優點包括：1. 產品單機預算較為經濟、2.下方具有較大容量空氣桶、3.當操作壓力設定較低時，實際排風量會增加。

日本岩田標準型無油式空壓機的馬力數範圍從1/4馬力至15馬力，實際風量範圍為25L/min @ 10 bar 至 1,200L/min @ 10 bar (噪音值範圍從58dB至75dB)。

開放型標準無油往復式空壓機也有其最大的缺點 (任何品牌內標準型與靜音型比較) ：1.噪音相對大很多 (例如 : 同樣以日本岩田的3馬力無油式空壓機來做比較，開放型標準無油往復式空壓機噪音值為71dB、靜音型無油往復式空壓機為53dB、無油渦卷式空壓機為49dB (最新型為44dB))。

日本岩田是國際市場同業各種型式運轉噪音最低的品牌，我們將實際以一馬力的實驗室使用的岩田標準型無油式空壓機運轉噪音與無油渦卷式空壓機做比較。

CFP靜音型無油往復式空壓機

CFP靜音型無油往復式空壓機2馬力 (含) 以上機型機體採用兩段式壓縮設計，3馬力 (含) 以上並且採用第二段強制冷卻設計；靜音型無油往復式空壓機的優點包括：1. 產品單機預算相對於無油渦卷式較為經濟、2.標配內置空氣桶並可選配冷凍式乾燥機，大大節省空間、3.當操作壓力設定較低時，實際排風量會增加、相對噪音值較標準型無油往復式空壓機降低不少。

日本岩田靜音型無油式空壓機的馬力數範圍從1/2馬力至15馬力，實際風量範圍為40L/min @ 8 bar 至 1,140L/min @ 8.5 bar (噪音值範圍從43dB至59dB)。

日本岩田針對科研實驗室也提供超靜音型無油往復式空壓機機型CWP 1/2馬力機型，實際排風量40L/min且運轉噪音業界最低43dB。

日本岩田小型無油空壓機 (實驗室應用)_20231019下載

SLP無油渦卷式空壓機

日本岩田SLP系列無油渦卷式空壓機是全世界第一台上是商轉的無油渦卷式空壓機品牌，7.5馬力 (含) 以上並設計多模組均等磨潤設計減少備機的需求；無油渦卷式空壓機的優點包括：1. 能效最高、2.運轉噪音最低可以達到41dB (SLP Prime系列)、3.標配內置空氣桶並可選配冷凍式乾燥機，大大節省空間、4.立式設計佔地空間小以及5.機體使用壽命全球最長，正常環境使用下至少可以達到30,000小時以上。

日本岩田無油渦卷式空壓機的馬力數範圍從1馬力至40馬力，實際風量範圍為64L/min @ 8 bar 至 3,600L/min @ 8 bar (噪音值範圍從41dB至59dB)。

依據工研院的研究報告，25hp (含) 以下空壓機在能源費用高漲的年代是最具有效能的機型，多模組設計甚至需要多少氣量才開啟多少模組，更能夠進一步節省更多能源電費!

同樣採用一馬力的做比較，可以聽聽看同樣是日本岩田工業級設計但是運轉噪音與上面的標準型無油往復式空壓機運轉噪音差異!

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完美的解決方案_好的產品+快優服務

日本岩田 ANEST IWATA 高純度On-Site氮氣產生機對生技醫療3D列印應用的重要性

3D列印技術越來越蓬勃發展，不論在3D列印加工機或者是後處理的光固化機，甚至是各種滿足成品應用的列印材料，都可以說是越來越多樣化。

許多材料加工過程或者是進行UV光固化處理的時候，為了符合材料特性避免氧化變色、變形或者表面粗糙度的影響、較在意品質的3D列印整體解決方案都會建議使用惰性氣體已排擠掉氧氣形成低含氧的環境，以提高成品的品質並提高原材料的回收率。我們稍作會總高純度氮氣在3D列印領域的優勢如下：

高純度氮氣在3D列印應用

1.積層製造加工過程應用(Addictive Manufacturing)

各種不同的材料加工對於高純度氮氣有不同的需求，例如：金屬材質列印需要提供高純度氮氣給雷射激光裝置，利用雷射進行燒結 (SLS)；而許多非金屬材料則是因為考慮到避免與氧氣產生氧化而變色，例如：生醫應用的白色醫療樹脂。另外，工程材料應用經常會加入長纖的碳纖維複合材料以增加強韌性，也需要採用惰性氣體隔離氧氣的作用，同時也讓列印出來的半成品表面更加細緻。

這部分由於是持續的使用高純度氮氣，因此如果3D列印設備的加工製造數量達到一定利用率，則比較採用氮氣鋼瓶頻率與數量的成本 (包含等待的產能損失)，則採用On-Site供應高純度的氮氣源會比較經濟。

2.後處理的光固化(Curing)

追求更高成品品質與環境品質的3D列印光固化機，回於光固化機放置列印完成的工件的腔體內於UV光源照射前，利用高純度氮氣充填於腔體內，以提高成品品質並避免不必要的變色或尺寸變形。

為了提高生產力，部分光固化機品牌會設計兩個腔體進行交替固化處理；但是單純只是光固化機的應用的話，使用的氮氣流量並不會很多，多數會以氮氣鋼瓶 (N2 Cylinder) 來對應需求。

3.後處理噴砂與拋光採用高潔淨乾燥壓縮空氣

3D列印製程完成後，表面處理會採用噴砂或者接續採用拋光處理表面粗度，這時候會需要使用操作壓力相對較低，但是無油且經過乾燥過濾的壓縮空氣提供氣源進行噴砂或拋光；如果壓縮空氣的水氣含量較高，或者含有油氣，則可能會造成噴嘴堵塞或者其他對產品品質不良影響的結果，因此尤其是需要確保使用的氣源不汙染醫療用的工件品質。

為何選擇On-Site供應高純度氮氣?

高純度氮氣用量的多寡關乎營運成本

如果使用的光固化機台數量較少，單純是使用於需要少量氮氣的光固化機腔體內隔絕氧氣的作用，一般只要使用氮氣鋼瓶就足夠應對。除此之外，即使是應用在光固化機台數量較多且使用較頻繁的時候，氮氣鋼瓶就會面臨經常需要更換的狀況。使用氮氣鋼瓶 (Cylinder) 的各種成本就會包括：

有形成本–

  1. 鋼瓶更換頻率使用數量所累積的單位採購成本 (氮氣鋼瓶容量*使用鋼瓶數量*每支鋼瓶單價)。
  2. 每支鋼瓶殘餘的容量有多少 (也就是說實際可以使用的容量%)必須去回推實際使用成本；例如：殘餘量5%，則實際單支成本=單位採購成本 / 實際可使用比率95%。

無形成本–

  1. 純度變化：隨著鋼瓶氮氣存量越來越少，純度可能產生變化降低；也經常發生每一批的氮氣鋼瓶純度不盡相同的情況。
  2. 等待時間損失：當鋼瓶使用告罄時，廠商接獲補充鋼瓶不會馬上就到，因此需要等待或者需要另外準備備用鋼瓶。
  3. 安全性：鋼瓶的壓縮氣體壓力往往高達上百公斤的程度，鋼瓶本身的安全性強度或者因為地震或者撞擊的安全風險也是需要考量的因素。

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空壓機Duty Cycle運轉負荷能力應對科研實驗室用氣趨勢的重要性

新藥實驗室與半導體光電科研實驗室投入研發以及品質驗證動則投入數百萬元甚至數千萬元新台幣的高強度資本支出投入，應用上除了壓縮空氣品質必須滿足要求的規範之外，不論是有工廠產線或者是位於科技廠辦／商辦的獨立實驗室則受限於空間與應對整個實驗系統，逐漸較難以採取一台實驗室精密儀器設備由一套空壓機系統對應的方式。

因為台灣的土地房屋成本每坪動不動就超過數十萬元，甚至將近百萬元 (六都核心蛋黃區的商辦或住商租金動不動就超過每個月每坪1,000元或甚至2,000元以上)。經營主管應該不想購買科岩實驗室場所房產給空壓機系統設備用，或者說是租用空間給很多套空壓機系統用，而是想多爭取放置應對實驗用精密儀器設備的空間。

另外一個關於空壓機的問題與上面的議題有關，也就是如何減少空壓機的台數但是還是能夠對應數位化的需求或者是擴充營業規模的需求 ? 這個問題涉及到空壓機設計基礎中的Duty Cycle負荷能力!

空壓機Duty Cycle運轉負荷能力

下面是目前科研實驗室經常採用的商用型空壓機關於Duty Cycle運轉負荷能力的資料，包括：運轉負荷能力與機體壽命相關資料。

實際範例 1. (Duty Cycle)
實際範例 ２. (Duty Cycle)
實際範例 ３. (機體壽命)

目前科研實驗室常見的無油式空壓機多屬於商用型空壓機，通常無法持續不停地運轉 (因此會在一台空壓機設計兩個商用型機體馬達模組)，如果沒設計保護裝置則經常會過載運轉燒毀。以上面第二個與第三個實際範例的Duty Cycle與機體壽命資料來看，為避免機體高溫燒毀每運轉30~40分鐘的時候就需要停下來15~20分鐘讓機體降溫，如果持續運轉也可以，只是機體壽命會快速縮短或者非預期燒毀。如果打開空壓機的隔音罩，機體通常就是下列的型式。

商用型空壓機的機體型式

許多實驗室精密儀器運轉起來需要數個小時，而部分實驗室甚至會持續使用至隔天；假設如果加工30~40分鐘空壓機就要休息15~20分鐘不供氣那是絕對不行的，但是即使設計雙馬達模組一備一用在供氣不及的時候也是得兩個模組同時啟動運轉，….對應上就可能出問題…。

選擇需要的空壓機然後嘗試整合空壓機系統

目前台灣獨立型的科研驗室場所常見的空壓機種類區分如下：

空壓機不論是有油式或者是無油式都有重工業等級、工業級、輕工業型以及商用型依據Duty Cycle以及每年多少運轉小時設計的這四類空壓機；當然，每年馬達啟動運轉時數可以耐久持續的越長，精密程度以及各種設計選用都必須投入越高成本。以目前科研實驗室場所所使用的發展狀況來看，除極少數工業機械或電機實驗室之外，尚不需要採用到重工業等級 (可耐受每年持續運轉5,000小時以上) 的空壓機；依據我們的經驗，單純從需要啟動運轉時數來看，目前每年平均啟動運轉使用時數約落在500小時~2,500小時之間，是介於商用型、輕工業型到工業級空壓機的使用負荷左右。工業機械或者是機電機構行業實驗室多採用有油式空壓機系統，而新藥實驗室與半導體光電科技實驗室則偏向採用無油式空壓機系統。

渦卷式空壓機區分為工業級與輕工業型

如果仔細研究無油渦卷式空壓機可以發現有兩類型式的系列：工業級 與 輕工業型；我們先來看看工業級的日本岩田無油渦卷式空壓機的技術資料 (如下)。

  1. 二馬力SLP15EF空壓機：實際風量170L/分鐘 @ 8.0 bar (噪音值45dB)；機體壽命 ≧ 30,000小時。(全系列採用日本Top Runner認證的東芝Toshiba高效率全密馬達)
  2. 三馬力SLP22EF空壓機：實際風量255L/分鐘 @ 8.0 bar (噪音值45dB)；機體壽命 ≧ 30,000小時。(全系列採用日本Top Runner認證的東芝Toshiba高效率全密馬達)
  3. 五馬力SLP37EF空壓機：實際風量425L/分鐘 @ 8.0 bar (噪音值45dB)；機體壽命 ≧ 30,000小時。(全系列採用日本Top Runner認證的東芝Toshiba高效率全密馬達)

至於輕工業型無油渦卷式空壓機的主要特徵包括：過載使用馬達、實際風量相對工業級少20~30%、機體壽命 < 20,000小時 甚至 < 15,000小時；我們下面舉ㄧ個從大陸進口無油渦卷式空壓機機體組裝的品牌來分析（中國通常模仿能力很強，技術與品質部分則須要看產品類別而有所不同)：

  1. 三馬力無油渦卷式空壓機：實際風量180L/分鐘 @ 8.0 bar (實際風量相當於岩田二馬力，噪音值57dB；較岩田三馬力高出8分貝)，風量較岩田約少30%。其IE3高效率馬達並非標配而是選配。
  2. 五馬力無油渦卷式空壓機：實際風量310L/分鐘 @ 8.0 bar (噪音值58dB；較岩田高出9分貝)，風量較岩田約少25%。其IE3高效率馬達為選配，事實上IE3等級馬達效率（省電）比IE1+高出22%，電費高漲的今天更是重要。

每一個品牌渦卷式空壓機的基礎設計的耐久程度、節能程度、運轉噪音以及機體壽命都不一樣；無油渦卷式空壓機因此也區分成工業級與輕工業型兩類，而每一類（例如：同樣都是工業級）也因為技術開發驗證與品質管理能力不同，在穩定耐久與持續節能方面的表現造成極大的差異，尤其是穩定耐久是最困難的。

如果實際風量能效比無油往復式空壓機差或相當，而可靠度不佳的話，那選用商用型無油往復式空壓機反而比較划算。

30馬力以下能效最高機型_無油渦卷式空壓機

依據工研院的研究指出18kW (含) 以下能效最高的就屬於渦卷式空壓機，而日本岩田則是全球第一家上市的無油渦卷式空壓機的先行者，同時也是全球壽命最長的無油渦卷式空壓機機體壽命品牌!

資料來源 : 2020年, 工研院

圓的 最可靠 最節能 _ 前提 : 技術與品質

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岩田無油渦卷式空壓機：穩定耐久與持續節能雙重特性

每一種空壓機設計的時候都有其設計基礎，選用空壓機的時候必須考慮客戶應用工況是否符合這樣的設計基礎，才能夠讓客戶獲得穩定可靠且持續節能的安心前提。例如：日本岩田無油渦卷式空壓機的啟動運轉時數設計基礎是每年2,500小時 (也就是說空壓機啟動運轉的累計時數可以應對每年2,500小時、平均每天啟動運轉約8~10小時左右的負荷)，如果客戶是化纖行業，那麼基於馬力數與每年可以持續運轉的啟動轉動小時的考量下，我們就會選擇日本神鋼雙段乾式無油螺旋式空壓機 (每年持續啟動運轉時數可以達到8,000小時、平均 每天啟動運轉約20~24小時的設計基礎) 。

日系無油式空壓機：日本岩田無油渦卷式空氣壓縮機與日本神鋼雙段無油螺旋式空氣壓縮機 在設計上，穩定耐久是首要考慮，接下來才是持續節能這個要素；穩定耐久與持續節能是讓客戶安心的最重要的兩個要素，也是主要空壓機品牌窮其一生需要持續努力的核心目標。這兩個要素就是日系無油式空壓機的主要設計理念，應該說是核心設計理念。

穩定耐久

機體壽命基礎設計

我們以日本岩田無油渦卷式空壓機的設計來看如何達到 穩定耐久。無油渦卷式機體壽命與負荷承擔的基礎設計馬達啟動運轉至少 ≧ 2,500小時/年 且 壽命至少 ≧ 30,000小時：一般空壓機的要求環境條件為 環境溫度35℃(含)以下、遠離粉塵與酸鹼環境、避免日曬雨淋…；為應對可能環境條件無法滿足設計條件而造成機體壽命加速縮短太多，因此機體壽命設計上仍舊高出國際其他品牌高出10,000小時 (含) 以上的使用壽命 (國際其他品牌壽命均強調 Max.可達20,000小時，詳見下圖)。

機體設計壽命長期驗證

日本領導品牌對於零件部品的驗證十分嚴謹，往往會比商轉宣稱的壽命高，因此宣稱的30,000小時指至少可以達到的壽命，而其他品牌多數宣稱的是 “最長" 壽命可能可以達到20,000小時。

馬達與電氣部品使用安全裕度

通常空壓機馬達選型會考慮到空壓機機體啟動扭矩與轉速…等要素，而按照穩定耐久原則應該不能過載使用馬達 (也就是說不能夠馬達銘牌宣稱3馬力，實際吃到服務係數SF，為掩飾過載運轉使用馬達而要求馬達廠商將SF修改為1.15~1.25)；要知道是否過載使用馬達，可以觀察馬達銘牌與實際量測滿載電流就知道買到的是空壓機實際宣稱的三馬力或其實是過載使用的四馬力空壓機!

日本岩田空壓機馬達選型多會讓馬達使用在SF1.0的80%~90%，表示馬達正常不吃到安全服務係數下，仍然能夠有離100%使用的額外裕度確保耐久穩定! 電氣部品也是如此設計!

溫度與過載保護機制

日本岩田空壓機均設計溫度保護開關與過電流保護開關，確保空壓機運行過程能夠在發生異常狀況第一時間保護空壓機本身，讓使用者可以繼續追查後續保護機制啟動原因進行矯正或改善

持續節能

原始設計節能

依據工業研究院的報告，25馬力 (含) 以下空壓機能效最高的是渦卷式空壓機 (請見下圖; 資料來源 : 工業研究院)，而日本岩田科研實驗室無油渦卷式空壓機搭配日本中小型最佳馬達東芝Toshiba馬達與日本三菱電氣部品，讓原始設計就是在最佳節能的體質!

持續節能設計

動渦卷與靜渦卷渦盤的密封採用耐高溫且自動伸展補償磨耗的專利密封芯條，如此可以防止類似往復式空壓機活塞與汽缸壁磨損後產生間隙的壓縮空氣回漏，造yj欸是成容積效率的大幅衰減，避免使用越久風量感覺越少的狀況!

加上馬達與電氣部品不過載使用，讓線圈娆組維持較佳狀態，除了穩定耐久且能夠達到持續節能的目的!

科技廠辦無油式空氣壓縮機下載

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ANEST IWATA 日本岩田無油渦卷式空壓機與氮氣系統：科研實驗室與半導體製程的「純淨動力」解決方案

前言：為何日本先進高端實驗室指名岩田ANEST IWATA？

在生醫製藥、食品安全及半導體光電研究中，壓縮空氣的純淨度與環境噪音控制是決定實驗成敗的關鍵。未來服務工業 (NextUT) 代理的日本岩田 ANEST IWATA 系統，憑藉全球領先的無油渦卷技術，為精密儀器提供符合 ISO 8573-1 Class 0 標準的 100% 無油純淨空氣，確保實驗數據的精準度與穩定性。

一、傑出應用領域：從分子分析到精密製程

針對不同科研需求，岩田系統提供精準的氣源支持：

  • 生醫製藥與新藥開發： 應用於 LC-MS (液相層析質譜儀)、GC-TOC (總有機碳分析)，防止油氣干擾分子結構分析。
  • 食品安全檢測： 提供原子吸收光譜儀 (AAS) 及微生物檢測所需的高純度氮氣。
  • 化學化工與農業生技： 支援流變分析與固態顆粒形狀分析，精密電磁閥免受油乳化影響，降低故障率。
  • 半導體與光電材料： 提供 CDA (潔淨乾燥空氣) 於微環境控制，確保潔淨室不受 PM2.5 潤滑油氣污染。

我們 來看看日本岩田有著傑出表現的應用領域：

二、未來服務工業的整體解決方案 (Solution & Service)

為了讓科學家專注於研究，我們將硬體技術與服務模式深度結合：

1. GoOneAir Solution：頂級硬體載具組合

提供從「產生」到「處理」的完整正負壓系統：

  • 日本岩田無油渦卷式空壓機 (SLP 系列)： 運轉噪音僅 41-49 dB(A)，世界級靜音設計，適合放置於密閉空調實驗室。
  • 氮氣產生機系統 (NM/NP 系列)： 提供純度 99% 至 99.999% 的高純度氮氣，取代鋼瓶，提升安全性。
  • 無油渦卷式真空泵 (ISP 系列)： 針對質譜儀與電子顯微鏡提供穩定的真空環境。
  • 高品質後處理裝置： 整合 Orion 冷凍式乾燥機（鍍鎳處理防鏽）與 Parker 高效過濾器，確保露點與潔淨度。

2. GoUseAir Service：彈性服務模式

針對不同專案時程提供非傳統買斷的靈活方案：

  • EasyRentAir 易租： 適合 1-12 週的短期科研專案或設備故障備援。
  • GoUseAir 長期租用： 適合 2-4 年的中長期研究計畫，採輕資產營運模式，免除維修費用負擔。
  • UtilityBuyOut 租購： 36 個月租購期滿所有權轉移，強化現金流活用，並享節稅功能。

三、關鍵技術參數

特性項目日本岩田 ANEST IWATA 渦卷技術優勢科研價值
無油認證取得國際 ISO 8573-1 Class 0 認證避免精密儀器探頭受油汙損害
機體壽命驗證壽命 ≧40,000小時；商轉宣稱 ≧ 30,000小時長期運行穩定，降低停機風險
噪音品質最低運轉噪音 41dB(A) (宛如圖書館)提升研發人員專注力與身心健康
節能技術多模組交替運轉控制 (用多少風量啟動多少模組)較傳統單模組系統節省電費超過 30%
空間效率直立式機構設計，單模組1馬力到多模組40馬力佔地僅約 0.37 至 3.07 M2節省昂貴且珍貴的實驗室空間

未來服務工業 (NextUT)：讓您安心輕鬆地使用工業級頂尖產品。我們不只提供正壓與負壓的硬體，更透過 GoUseAir Service 確保您的實驗氣源永不停歇。

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科研實驗室GoOneAir Solution_CDA系統低壓化搭配局部增壓節能方案

為了滿足對應80%~90%以上的作業端壓縮空氣操作壓力需求，全球的空壓機品牌幾乎都是以操作壓力7 bar ~ 9 bar 為標準規範；也就是說，即使多數使用的製程設備氣壓缸或氣動閥或者甚至是其他裝置只需要4 bar ~ 6 bar 的操作壓力需求，也會為了適應空壓機標準規格相對較高的操作壓力，在製程設備入氣口前端安裝調壓閥，將過高的操作壓力 bypass 調整成需要的操作壓力 。作業單位的能源成本浪費就會高達 7%~40%，因為過高的CDA壓縮空氣操作壓力每增加 1 bar 則浪費的能源將增加 7%~8%。

如果整體作業的需求壓力80%只需要5bar ，而空壓機系統操作壓力設定為7 bar或9 bar，則無端的能源浪費正常就會浪費14% ~ 28%左右；造成這樣的情況，最常見的狀況是為了應對20%不到的相對較高壓的作業需求操作壓力!

要解決這樣的情況 ，一般的作法是將整個空壓機系統操作壓力提升到最高操作壓力需求的製程壓力水準；又或者是該製程局部採用傳統的增壓缸方案。前者的耗能遠遠高於後者，但是後者浪費能源電費的比重也不容忽略!

克服局部較高壓需求的可能解決方案

  1. 建立不同的高低壓空壓機系統：由於建立不同壓力的空壓機系統也需要兩套空壓機系統的資本支出，通常會被接受的情境是壓力需求差異極大 (通常超過一定%壓差評估後ROI可回收) 且 較高壓力需求的風量佔比相對高出一定比例以上 (同樣需要ROI評估)。
  2. 局部採用增壓缸提高該區域操作壓力。
  3. 局部採用增壓機提高該區域操作壓力。

方案一有其特殊性因此比較難與方案2或方案3一起比較；但是以方案2或方案3則可以評估方案3是否有相對較佳的ROI作為採用的基礎。

採用增壓機或增壓缸的比較分析

究竟採用日本岩田增壓機與傳統增壓缸進行局部CDA增壓哪一個比較合適？我們提供相對完整的文件向各位業界前輩報告，歡迎各位下載應用! 謝謝!

CDA系統壓力低壓化搭配局部增壓節能策略下載

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未來服務工業科研實驗室GoOneAir Solution_從CDA, 無油真空到氣體

未來服務工業(股)公司 從 創業開始就是戰略性專注於兩大主軸：GoUseAir產品服務化 以及 GoOneAir整體解決方案，因此我們聚焦服務牙科空壓機系統、科研實驗室壓縮空氣與真空系統以及科技廠辦中小型無油式壓縮空氣與真空系統!

這次我們針對未來服務工業(股)公司的科研實驗室 GoOneAir Solution 並沒有想要闡述太多的文字或圖片，而是希望透過讓各位前輩可以下載我們準備的檔案資料，除了提供各位參考並且希望能夠留住更多時間思索內容，歡迎隨時下載審閱!

科研實驗室 GoOneAir Solution_壓縮空氣與氣體(未來服務)下載

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未來服務工業 (NextUT) 科研實驗室 GoOneAir 解決方案：日本岩田 Anest Iwata 氮氣產生機與無油渦卷技術應用指南

一、企業背景：台灣領先的「產品服務化 (PaaS)」空壓機系統供應商

未來服務工業 (NextUT Service Industrial Co., Ltd.) 是台灣首家將空壓機系統導入「GoUseAir 以租代購」模式的標竿企業。自 2018 年起，我們專注於中小型無油式空壓機系統的產品服務化，至今已成為台灣市場專案量第一的領導品牌。

2023 年，我們針對高階研究環境推出 GoOneAir 科研實驗室專屬解決方案，整合了以下三大核心技術：

無油式真空系統： 滿足實驗室真空過濾與蒸餾需求。

Clean Dry Air (CDA) 系統： 提供高純度、無油、乾燥的壓縮空氣。

高純度氣體產生機： 氮氣 (N₂) 產生機系統。

二、核心技術優勢：日本岩田 (Anest Iwata) 與技術協同效應

在實驗室應用中，穩定與純淨是不可妥協的標準。我們採用全球知名的 日本岩田 (Anest Iwata) 無油渦卷式技術，具備以下優勢：

  1. Class 0 級無油保證： 徹底排除潤滑油汙染風險，保護昂貴的分析儀器。
  2. 極致靜音設計： 適合安裝於室內研究環境，維持低噪音的工作空間。
  3. 高效率局部增壓： 對於大容量需求，我們整合 日本岩田 (ANEST IWATA) 乾式壓縮的多模組無油渦卷式空壓機技術讓系統低壓化，並搭配 日本岩田無油式增壓機 進行局部增壓，實現系統能效最大化（節能減碳）。

三、氮氣產生機 (N2 Generator) 應用：精準配置，優化研發預算

許多科研機構習慣使用 5N (99.999%) 以上的高純度氮氣鋼瓶，但在生醫製藥與化學檢測中，過高的純度往往造成預算浪費。未來服務工業主張「純度適配化」：

  • 98% – 99% 純度： 已能滿足多數氣動設備、樣品濃縮、保護氣覆蓋等需求。
  • 99.5% 純度： 足以支應絕大多數 LC-MS (液相層析質譜儀) 及生化反應器的標準應用。
氮氣產生機在各領域的應用場域對照表
應用領域關鍵應用場域 / 儀器所需純度參考
生醫製藥生物反應器 (Bioreactor)、藥品包裝 (MAP)、樣品乾燥99% ~ 99.5%
食品安全檢測質譜儀 (LC-MS/MS)、農藥殘留分析、包裝充氮保鮮99% ~ 99.9%
化學化工研究溶劑脫氣、厭氧環境模擬、化學品儲槽覆蓋 (Blanketing)98% ~ 99.5%
農業生技氣耕法 (Aeroponics) 根部氣體管理、組織培養98% ~ 99%
半導體與光電晶圓存放櫃 (N2 Cabinet)、設備潔淨氣體、無氧化焊接99.5% ~ 99.99%

四、GoOneAir：為什麼選擇日本岩田ANEST IWATA？

許多注重綠色標章的科研實驗室在評估系統建議時，會考量「可維護性」與「成本效益」。未來服務工業的 GoOneAir 方案透過以下維度優化您的實驗室營運：

  • 數位化管理： 支援遠端監測，確保壓力與純度穩定，數據可納入實驗室資訊管理系統 (LIMS)。
  • 永續發展 (ESG)： 透過「GoUseA Service 以租代購」減少資產折舊壓力，並結合高能效機型降低電力消耗。
  • 專業技術支援： 依據國際標準、日本岩田官方技術標準以及未來服務工業行業實務經驗，提供精準的氣體流量計算與系統配置。

未來服務工業 (NextUT) _ 您身邊的實驗室CDA與氮氣系統專家。

歡迎下載我們的日本岩田「科研實驗室氮氣產生機應用手冊」，以及未來服務工業「科研實驗室解決方案型錄」獲取更多技術細節與配置指南。

日本岩田氮氣產生機型錄_2015下載
未來服務工業科研實驗室壓縮空氣解決方案型錄_V2下載

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科研實驗室空壓機系統微生物孳長抑制與攔阻解決方案

大氣經過空壓機吸入壓縮之後，會經過一連串具備各種乾燥、儲存、過濾以及輸送的空壓機系統設備以及裝置 (請參考下圖) 之後，提供給科研實驗室或藥廠或科技廠辦製程設備…等應用；這個過程都有可能因為細菌或病毒孳生的環境條件而產生足以讓製程遭受汙染影響實驗成果或製程良率或潛在風險(例如：藥錠受潮結塊並滋生細菌病毒)，因此新藥實驗室或科技實驗室較需要嚴苛且高品質的乾燥潔淨壓縮空氣品質。

當然，各種細菌或病毒超過一定高溫或一定低溫程度之後，就會被消滅或者被抑制孳生。細菌或病毒的來源主要是來自於大氣中的成分 (如下圖所表示)，尤其經過壓縮之後所有的污染物濃度都會被提高，如果加上管內環境溫度適合且管內乾燥程度適合或者提供食物 (例如：工業潤滑油油垢)，因此壓縮空氣品質必須經過設計與控管。

壓縮空氣汙染源的來源
空氣經壓縮後污染物濃度會提升

科研實驗室空壓機系統微生物孳長抑制

乾式無油式空壓機可高溫殺菌

日本岩田無油渦卷式空壓機與日本神鋼無油雙螺旋式空壓機屬於乾式壓縮的空氣壓縮機，吸入大氣進入壓縮腔之後，開始壓縮空氣產生的壓縮熱讓內腔溫度高達攝氏160~200℃以上，加上高壓環境會讓吸入的大氣中經壓縮產生的冷凝水瞬間汽化，成為類似高壓高溫殺菌釜的腔體；細菌或病毒在超過攝氏70℃且持續幾分鐘之後才容易被消滅，例如：肉毒桿菌攝100℃ 環境超過10分鐘後會失去活力，攝氏7℃~60℃是細菌與病毒最容易大量孳生的危險溫度帶 (在攝氏30℃~37℃繁殖速度最快，每12~18分鐘內會繁殖一倍)。

正常1 atm 一大氣壓下超高溫殺菌簡稱UHT殺菌。一般加熱溫度為125～150℃，加熱時間2～8秒；乾式壓縮無油式空壓機在較高壓力 6~8 bar 以及 高溫超過160℃壓縮腔內，瞬間即可以消滅大部分的細菌與病毒。

壓縮空氣乾燥程度與管內溫溼度決定細菌病毒孳生速率

依據HTM-2022 (Health Technian Memorandum) 與科學實驗，當壓力露點 (PDP； Pressure Dew Point) 低於攝氏-26℃時，也就是說當環境溫度低於攝氏-26℃的時候空壓管路內的壓縮空氣才會開始結露產生顯形冷凝水，可以抑制細菌與病毒的孳生活性。

未經適切乾燥過濾的壓縮空氣

當然，空壓機系統與真空系統醫工備忘錄 (Dental Equipment HTM-2022)或者是許多藥典多極力建議採用無油式空壓機以及安裝合適的乾燥過濾系統。

經適切乾燥過濾的壓縮空氣

除菌過濾 (絕對過濾)

前端的乾燥過濾絕對可以減少或抑制細菌與病毒的孳生數量，但是由於管路經過相當的旅行從機房到末端應用 (實驗室設備或製程設備)，在避免因為管路洩漏產生的毛細現象或者是中間環節有所污染的情況，針對相對比較嚴苛需要更高壓縮空氣品質的場域 (例如：作業區或設備入口前) 建議安裝末端絕對過濾器 (除菌過濾器)，以減少實驗過程或製程汙染的機率。

選用經過國際確效認證的除菌過濾器濾芯 (如下圖) 以及內拋光防止細菌依附孳生的SUS-304或SUS-316不銹鋼外殼 (如下下圖)，安裝於進入實驗室作業區或製程設備前，確保來自前端的可能細菌或病毒被完全擄獲攔阻下來。

高品質壓縮空氣系統建議

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工業靜音型科研實驗室日本岩田 ANEST IWATA 無油渦卷式空壓站

日本岩田無油式空壓機在科研實驗室領域有許多卓越的表現，其基於工業級設計基礎，又能夠在運轉噪音有極大的績效呈現。通常工業級的設計能夠耐久穩定運轉且持續節能，但是運轉噪音通常較高；而商用型卻剛好相反運轉噪音較低 (有的也真的不低) ，但是使用壽命較短且穩定度低很多，讓科研實驗室客戶能夠兼有魚與熊掌。

尤其是岩田無油渦卷式空壓機的噪音防治更是擁有傲人成就，我們以自家無油式空壓機類型系列作比較大概可以看出 (開放型往復式V.S.靜音型往復式 以及 開放型往復式V.S.靜音型渦卷式SLP)：

SLP系列_標準型無油渦卷式空壓站

日本岩田無油渦卷式空壓站 (機) 有 SLP系列 與 SLP Prime系列，通常科研實驗室採用SLP系列就能夠滿足，但是如果需要更靜音以及更多數據監控則會採用SLP Prime系列。

岩田無油渦卷式空壓站標準型SLP系列1馬力至5馬力標配內置不銹鋼空氣桶，並且選配內置冷凍式乾燥機 (P.D.P. 壓力露點15℃以下)，方便空間節省與管路工程節省；7.5馬力至30馬力則無內置空氣桶，但是可以選配冷凍式乾燥機。一般而言，科研實驗室客戶需要更低的壓力露點控制壓縮空氣的水氣，我們會選配Parker的末端小型吸附式乾燥機來幫客戶規劃達成壓縮空氣品質的要求P.D.P. -20~-70℃。

上述表格型號最後帶有"D"者表示為內置冷凍式乾燥機機型的空壓站，搭配OCX-792模組能夠做遠端啟停控制與空壓站狀況燈號顯示。

SLP Prime系列_價值型無油渦卷式空壓站

近年來，由於許多科研實驗室客戶希望除了遠端控制之外，還希望能夠擷取更多運轉數據資料 (通常多數科研實驗室面積不大，採用標準型微電腦控制方式即能夠對應)。另外一方面，部分科研實驗室因為特殊需求仍舊期望有低於49dB(A)的產品解決方案 (例如：採用獨立隔絕外部環境空氣品質而直接安裝於科學家與研發工程師們的作業區域、與實驗室動物緊鄰希望確保噪音不影響實驗室動物體內賀爾蒙變化….)。

因此日本岩田開發出滿足對應需要更靜音以及即時數據遠端連線整合的科研實驗室客戶，提供SLP Prime系列2馬力 (噪音值41dB(A) 與 3馬力 (噪音值44dB(A)) 的空壓站機型。

岩田無油渦卷式空壓站科研實驗室應用

依據各種不同的科研實驗室空壓機系統的壓縮空氣品質要求，未來服務工業能夠協助客戶規劃建置與後續維護保養確保壓縮空氣品質與系統妥善率；例如：經常為實驗室與檢驗室採用的LC-MS或LC-MS/MS液相層析串聯質譜儀需要較高品質的氣體品質，我們基於壓縮空氣/氣體專業提供相對應的CDA空壓站與氮氣產生器系統 (其入口P.D.P.通常為ISO8573-1 Class 1.3.1. 或 Class 1.4.1. 以提供氮氣產生器壓力露點-40℃的穩定水氣含量要求) 。

SLP空壓站應用於氮氣產生器或氣體產生器

科研實驗室各種Clean Dry Air壓縮空氣應用

  1. 實驗室GC-MS氣相色譜分析儀用壓縮空氣
  2. 實驗室液相層析串聯質譜分析儀氮氣發生器用壓縮空氣
  3. 流變儀、分光鏡或粒子計數儀等分析設備用壓縮空氣
  4. 氣體發生器用壓縮空氣
  5. 其他應用領域

無油壓縮空氣也用於光譜分析法中。使用分光鏡可以將光分解成光譜，並且可以進行目視檢查。根據分析，使用不同的燃燒或氧化氣體。最重要的氧化氣體是壓縮空氣。有許多不同的應用領域，例如，原子吸收光譜儀（AAS）用於元素確定，或Therahetz光譜儀通過電磁場檢測和控制物質的性質。

自動進樣器、血液測試、CO2、DSC、COT分析、劑量、ELSD檢測器、LCMS、食品分析、細微性測量、流變儀、光譜分析：AA、NMR、FT-IR

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