|
|
V-Tech |
เย็นๆ ร้อนๆ (2)
โดย V040
วิธีการใช้ประโยชน์จากสมบัติทางกายภาพของน้ำยาฯ นั้น ก็คือ การทำให้น้ำยาฯ เปลี่ยนสถานะ จากของเหลวไปเป็นไอ เพราะกระบวนการเปลี่ยนสถานะของน้ำยาฯ จะใช้ความร้อนน้อยมาก (จากการที่มันมีจุดเดือดต่ำ จึงสามารถระเหยได้ในอุณหภูมิปกติ) เมื่อน้ำยาฯ เริ่มเปลี่ยนสถานะ จะทำให้อากาศที่อยู่โดยรอบนั้นเย็นตัวลง เราจึงได้อากาศที่มีอุณหภูมิต่ำมาใช้งานนั่นเอง ดังนั้นกลไกของกระบวนการทำความเย็นก็จะมีอยู่เพียง 2 ลักษณะ คือ ทำให้น้ำยาฯ อยู่ในสถานะของเหลว ด้วยการสร้างแรงดันให้สูงเพื่ออัดน้ำยาฯ จนเป็นของเหลว (คล้ายกับการอัด LPG หรือ Gas หุงต้มลงในถังนั่นเองครับ) และ จากนั้นปล่อยให้มันเปลี่ยนสถานะ กลับไปเป็นไออีกครั้ง ซึ่งในการประยุกต์สมบัติทางกายภาพของน้ำยาฯ มาใช้ประโยชน์นี้ จำต้องอาศัยอุปกรณ์เข้าเสริมอีกหลายชิ้น ฉะนั้นจะขอเริ่มอธิบายอุปกรณ์ต่างๆ ไปพร้อมๆ กับวงจร (วัฏจักร) การทำงานในคราวเดียวกันเลยนะครับ
ระบบหลัก หรือ ระบบวงจรน้ำยาทำความเย็น จะมีอุปกรณ์อยู่ 5 ชิ้นใหญ่ๆ คือ
1. เครื่องอัดไอ (Compressor) มีหน้าที่ทำให้เกิดการไหลเวียน และ สร้างแรงดันให้กับน้ำยาฯ ซึ่งมีอยู่หลายแบบ ในที่นี้ขอยกตัวอย่างสัก 2 - 3 ชนิดนะครับ 1.1 ชนิดแรกนี้เป็นแบบลูกสูบชัก (Reciprocating) หลักการทำงานก็คล้ายๆ กับการทำงานของลูกสูบในเครื่องยนต์ คือ เมื่อลูกสูบเลื่อนลงภายในจะเกิดแรงดูด หรือ สูญญกาศ น้ำยาฯ ก็จะดันลิ้นให้เปิด (เป็นลิ้นทางเดียว คือ เข้าได้ออกไม่ได้ เรียกว่า Suction Valve) และ ไหลเข้าสู่ภายในสูบ จากนั้นเมื่อลูกสูบเลื่อนขึ้น น้ำยาฯ ซึ่งได้รับแรงดันจากลูกสูบ จะดันลิ้นอีกทางหนึ่งให้เปิดออก (เป็นลิ้นเช่นเดียวกันทางดูด เพียงแต่ว่า จะเปิดให้ออกอย่างเดียวเท่านั้น เรียกว่า Discharge Valve) เครื่องอัดไอชนิดนี้ จะให้กำลังอัดที่สูงมาก แต่อัตราการไหลค่อนข้างต่ำ จึงเหมาะกับระบบปรับอากาศขนาดใหญ่ และ เครื่องอัดไออยู่ไกลจากระบบมากๆ ข้อด้อยอีกประการหนึ่งก็คือ เสียงดัง และ ใช้กำลังในการขับมาก
1.2 ชนิดต่อมาเป็นแบบลูกสูบบนแผ่นเบี้ยว (Swap Plate) แบบนี้เป็นการแก้ปัญหาของแบบแรก คือ ทำการลดขนาดของลูกสูบที่มีขนาดใหญ่ ให้เล็กลง แต่เพิ่มจำนวนลูกสูบขึ้นประมาณ 5 - 6 สูบ วางในระนาบเดียวกัน ตามเส้นรอบวง ถ้านึกภาพไม่ออก ก็ให้คิดถึงรูปดาว 5 แฉก นะครับ ที่บริเวณยอดของดาวทั้ง 5 ยอด จะเป็นตำแหน่งของการวางลูกสูบเล็กๆ ที่ว่านี้ แต่กลไกในการขับเคลื่อนลูกสูบทั้ง 5 สูบนี้ไม่ได้ใช้ข้อเหวี่ยงเหมือนแบบแรก หากแต่ว่ามีเฉพาะก้านสูบที่วางอยู่บนแผ่นเอียง โดยมีเพลาเป็นตัวขับให้แผ่นเอียงนี้หมุน ผลก็คือ แผ่นเอียงนี้จะหมุนไปดัน ให้ลูกสูบเหล่านี้เคลื่อนที่ขึ้นลง แบบเรียงลำดับกัน ดังนั้นการไหลของน้ำยาก็จะเริ่มสม่ำเสมอ และ ต่อเนื่องมากขึ้น เพียงแต่ว่ากำลังอัดอาจจะไม่สูงเท่าแบบแรกเท่านั้น ทั้งนี้ก็เนื่องจาก ข้อจำกัดของกลไกการบังคับลูกสูบให้เคลื่อนที่ขึ้น-ลงจะสั้นกว่าแบบแรกมาก
1.3 ชนิดสุดท้ายนี้เป็นแบบมาตรฐานที่ใช้ใน SUZUKI VITARA ก็คือ แบบครีบลูกสูบหมุน (Rotary Vane) แบบนี้จะสร้างอัตราการไหลของน้ำยาได้รวดเร็ว แต่แรงดันที่ได้ไม่สูงมากนัก หลักการทำงานของมันก็ง่ายๆ ครับ คล้ายกับระหัดวิดน้ำ คือ ตรงแกนเพลาจะเป็นจาน ที่อาศัยอยู่ในเบ้า และ ที่ขอบของจานจะมีครีบอยู่โดยรอบ ครีบเหล่านี้เคลื่อนที่เข้า-ออก ตามแรงเหวี่ยงของจาน หรือ อาศัยแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง (Centrifuge Force) ในการที่จะเหวี่ยงให้ครีบเคลื่อนที่ออกมานั่นเองครับ และ เมื่อครีบเหล่านี้เคลื่อนที่ออกมา มันก็จะกวาดน้ำยาฯ ให้ไหล พร้อมทั้งสร้างแรงดันไปในตัว เพียงแต่ว่าแรงดันที่ได้ไม่ใคร่จะสูงมากนัก แต่ข้อเด่นของมันก็คือ การไหลวนของน้ำยามีอัตราสูง ในขณะที่ใช้กำลังงานในการขับเคลื่อนเพียงเล็กน้อย
น้ำยาฯ เมื่อถูกอัดด้วยเครื่องอัดไอนี้แล้วจะมีสถานะเป็นไอ ที่มีอุณหภูมิ และ แรงดันสูง โดยที่ด้านเข้า (Suction) จะมีแรงดันอยู่ในช่วง 25 - 40 psi และ ด้านส่ง (Discharge) ประมาณ 150 - 180 psi อุณหภูมิ 60 - 75 °C (ค่าความดันนี้ใช้ได้กับน้ำยาฯ R-12 และ R-134a) จากนั้นน้ำยาฯ จะไหลเข้าสู่อุปกรณ์อันดับต่อไป
3.2 อีกหน้าที่หนึ่ง (จริงๆ แล้วเป็นผลพลอยได้มากกว่า) คือ เป็นที่พักน้ำยาฯ เพื่อรักษาแรงดัน ให้คงที่ ไม่แกว่งขึ้น - ลง ตามจังหวะของเครื่องอัด
ที่กระเปาะดูดความชื้นนี้ จะมีช่องสำหรับสังเกตการไหลของน้ำยาฯ เป็นกระจกกลมใส ขนาดประมาณ 1 cm อยู่ที่ด้านบน (3ประตูจะอยู่หลังกระจังหน้า ด้านขวา และ 5 ประตู อยู่ที่ด้านซ้ายข้างหม้อน้ำ) โดยปกติแล้วน้ำยาฯ ที่ไหลผ่านจะใสไม่มีสี หรือ นานๆ ครั้งจะมีฟองอากาศผุดแทรกขึ้นมาบ้าง และ การเลือกใช้กระเปาะดูดความชื้นนี้ ต้องใช้ให้ตรงกับชนิดของน้ำยาฯ ด้วย จะใช้คละกันไม่ได้เด็ดขาด (ที่ด้านของกระเปาะ จะระบุชนิดของน้ำยาฯ ไว้อย่างชัดเจน) จากนั้นน้ำยาฯ จะถูกส่งต่อไปยังอุปกรณ์ชิ้นต่อไป
4. ลิ้นลดแรงดัน หรือ ลิ้นขยายตัว (Expansion Valve) บางทีก็เรียก ลิ้นควบคุมอุณหภูมิ ลิ้นนี้จะอยู่ภายในตัวรถ ทำหน้าที่ลดแรงดันของน้ำยาฯ ควบคุมการไหลของน้ำยาฯ โดยจะทำงานร่วมกับอุปกรณ์ควบคุมอีกส่วนหนึ่ง (ขอไปอธิบายในส่วนของระบบควบคุมนะครับ)5. แผงทำความเย็น (Evaporator ซึ่งถ้าจะแปลกันตรงๆ ก็คงได้ชื่อว่า แผงระเหยไอ อ่านแล้วคงจะงงๆ นะครับ ดังนั้นใช้ว่าแผงทำความเย็นจะดีกว่า) แผงนี้ใช้เป็นที่สำหรับให้น้ำยาฯ ระเหย หรือ เปลี่ยนสถานะจากของเหลวไปเป็นไอ การที่น้ำยาฯ จะระเหยได้นั้นต้องอาศัยกลไกทางความร้อนอย่างหนึ่ง คือ กระบวนการความร้อนแฝง เป็นการดึงเอาความร้อนจากบริเวณรอบข้างมาช่วยในการระเหย (เปลี่ยนสถานะ) นั่นจึงเป็นเหตุให้อุณหภูมิโดยรอบแผงนี้เย็นตัวลง(อุณหภูมิจะต่ำกว่าอุณหภูมิในบรรยากาศมาก คือ ประมาณ -5 °C ) เมื่อน้ำยาฯ ระเหยกลายเป็นไอหมดแล้ว มันก็จะไหลเข้าไปที่เครื่องอัด เพื่อถูกอัดให้กลับไปอยู่ในสถานะของเหลว และ ไหลเวียนในระบบอีกครั้ง