หลักการทำงานของระบบการทำความเย็นในเครื่องปรับอากาศรถยนต์เป็นระบบทำความเย็นแบบอัดไอ (vapor compression system)โดยคอมเพรสเซอร์ (compressor) ทำหน้าที่ดูดสารทำความเย็นจากอีแว็ปเปอร์เรเตอร์ (evaporator) สารทำความเย็นในขณะนั้นยังมีสถานะเป็นแก๊สและคอมเพรสเซอร์ (compressor) ยังทำหน้าที่อัดสารทำความเย็นออกไปที่คอนเดนเซอร์ (condenser) ทำให้สารทำความเย็นมีอุณหภูมิและความดันเพิ่มสูงขึ้นเมื่อสารทำความเย็นไหลผ่านคอนเดนเซอร์ (condenser) จะทำให้อุณหภูมิลดต่ำลงจากนั้นสารทำความเย็นไหลต่อไปยัง รีซีฟเวอร์/ดรายเออร์ (receiver/dryer) เพื่อกรองสิ่งสกปรกและความชื้นที่ปนเปื้อนในสารทำความเย็นไหลไปที่ แอ็คเพนชั่นวาล์ว (expansion valve) แล้วฉีดเป็นฝอยละอองเข้าไปใน อีแว๊ปเปอร์เรเตอร์ (evaporator) ทำให้สารทำความเย็นมีความดันต่ำและดูดความร้อนจากภายนอก เพื่อให้ตัวมันเองมีสถานะกลายเป็นแก๊ส ทำให้อุณหภูมิภายนอกลดลง หลังจากนั้นสารทำความเย็นที่เป็นแก๊สจะถูกดูดเข้าไปในคอมเพรสเซอร์ (compressor) เพื่อเริ่มต้นการทำงานใหม่อีกครั้ง

ส่วนประกอบของเครื่องปรับอากาศรถยนต์

- คอมเพรสเซอร์ (Compressor) เป็นอุปกรณ์ที่ดูดสารทำความเย็นจาก Evaporator และเพิ่มแรงดันให้สารทำความเย็นที่ส่งไปยัง Condenser โดยมีความดันมากกว่า 14.1 กก./ตร.ซม.

• คอมเพรสเซอร์แบ่งออกเป็น 3 ชนิด คือ
• 1. แบบรีซิโพรเคติ้ง (Reciprocating Type)
• 2. แบบสวอชเพลต (Swash Plate Type)
• 3. แบบเวนโรตารี (Vane Rotary Type)

- คอนเดนเซอร์ (Condenser) ทำหน้าที่ระบายความร้อน ทำให้สารทำความเย็นอุณหภูมิต่ำลง เปลี่ยนสถานะจากแก๊สเป็นของเหลว

- รีซีฟเวอร์ / ดรายเออร์ (Receiver / Dryer) ทำหน้าที่กรองสิ่งสกปรกและความชื้นจากระบบ ถ้าสารทำความเย็นมีความชื้นปนอยู่ จะทำให้เกิดการกัดกร่อนชิ้นส่วนต่าง ๆ ในระบบและจะกลายเป็นน้ำแข็งใน Evaporator ทำให้สารทำความเย็นในระบบไหลไม่สะดวก

- แอ็คเพนชั่นวาล์ว (Expansion Valve) เป็นอุปกรณ์ลิ้นควบคุมอัตราการไหลของสารทำความเย็นที่ไหลไปยังอีแว๊ปเปอร์เรเตอร์มากหรือน้อย ตามต้องการซึ่งจะควบคุมโดยการรับสัญญาณอุณหภูมิที่ท่อทางออกของอีแว๊ปเปอร์เรเตอร์

• แอ็คเพนชั่นวาล์ว แบ่งออกเป็น 3 ชนิด คือ
• 1. แอ็คเพนชั่นวาล์วแบบกำลังดันคงที่ (Constant Pressure Expansion Valve)
• 2. แอ็คเพนชั่นวาล์วแบบใช้ความร้อน (Thermal Expansion Valve) *แอ็คเพนชั่นวาล์วแบบใช้ความร้อนมีใช้กับเครื่องปรับอากาศรถยนต์ทั่ว ๆ ไป
• 3. แอ็คเพนชั่นวาล์วแบบลูกลอย (Float Valve)

- อีแว๊ปเปอร์เรเตอร์ (Evaporator) เป็นอุปกรณ์ที่ทำให้สารทำความเย็นเปลี่ยนสถานะกลาย เป็นแก๊สสารทำความเย็นจะดูดความร้อนจากอากาศโดยรอบ ทำให้อุณหภูมิของอากาศที่ถูกเป่าเข้าไปในห้องผู้โดยสารเย็นลง

• อีแว๊ปเปอร์เรเตอร์ แบ่งออกเป็น 2 แบบ คือ
• 1. แบบแผ่นครีบรอบท่อ (Plate Fin Type)
• 2. แบบแผ่นท่อวกวน (Serpentine Type)

สารทำความเย็น

สารทำความเย็นหรือฟรีออน (Freon) ทำหน้าที่เป็นสารตัวกลางสำหรับถ่ายเทความร้อนออกจากห้องโดยสาร โดยดูดซึมความร้อนเข้าสู่ตัวเองในขณะที่ อุณหภูมิและความดันต่ำ และถ่ายเทความร้อนออกจากตัวเองในขณะที่อุณหภูมิและความดันสูง

สารทำความเย็นแบ่งออกเป็น 4 ชนิด

• 1. อินออร์แกนิกคอมพาวด์ (Inorganic Compourds) เป็นสารทำความเย็น ได้แก่ พวกแอมโมเนีย ก๊าซกรดกำมะถัน และน้ำ
• 2. ไฮโดรคาร์บอน (Hydro Carbons) เป็นสารทำความเย็นประเภท มีเทน (Methane) อีเทน (Ethane) โปรเพน (Propane) ซึ่งใช้เป็นสารทำความเย็นได้ แต่มีปัญหาเกี่ยวกับความปลอดภัยจึงใช้ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีคอล
• 3. ส่วนผสมอะซีโอโทรปิก (Azeotropic Mixture) เป็นส่วนผสมของสารทำความเย็นที่แตกต่างกันแต่มารวมกันเป็นสารทำความเย็นชนิดเดียวกัน
• 4. ฮาโลจีเนตคาร์ไบด์ (Halogenated Carbide) เป็นสารทำความเย็นที่นำมาใช้ในเครื่องทำความเย็นในปัจจุบัน คือ Fluorinated Hydrocarbon of Methane Series ซึ่งเรียกว่า สารทำความเย็นหรือฟรีออน สารทำความเย็นนี้มีส่วนผสมระหว่าง ฟูออรีน , คลอรีน และ มีเทน ตามสัดส่วนต่าง ๆ โดยจำแนกเป็นเบอร์เช่น R-12 , R-22 , R-500 สารทำความเย็น R-12 หรือสาร CFC (Chlorinate Fluorocabon) มีส่วนอย่างมากในการทำลายชั้นบรรยากาศของโลก นานาชาติได้ตกลงที่จะเลิกผลิตและยุติการใช้สารที่ทำลายสารที่ทำลายโอโซน รวมถึง R-12 ด้วยเหตุนี้ สาร R-134a ได้ถูกพัฒนานำมาใช้เป็นอีกทางเลือก สำหรับใช้แทน R-12

การเปรียบเทียบ R-134a กับ R-12

• 1. R-134a ไม่สามารถนำมาใช้ร่วมกับน้ำมันหล่อลื่นคอมเพรสเซอร์ทั่วไปได้ น้ำมันคอมเพรสเซอร์สำหรับ R-12 จะไม่ละลายใน R-134a ดังนั้นจึงไม่สามารถไหลเวียน และทำให้อายุการใช้งานของคอมเพรสเซอร์ลดลง
• 2. R-134a จะทำให้ซีลเสียหายรวมถึงท่ออ่อนด้วยในระบบปรับอากาศรถยนต์ ที่ใช้ R-12 จะใช้ซีลที่ทำจาก NBR (Nitrile Butadiene Rubber) แต่ NBR จะละลายได้ใน R-134a ดังนั้นจึงใช้ RBR (Rubber in Behalf of R-134a) ซึ่งจะพัฒนาใช้สำหรับ R-134a ทำวัสดุใช้เป็นซีล วัสดุที่ใช้ทำท่อความดันสูงและต่ำ จะใช้ NBR แต่ถ้าเป็นระบบปรับอากาศรถยนต์ ที่ใช้ R134a สารทำความเย็นจะรั่วไหลออกมา ดังนั้นจึงต้องเปลี่ยนวัสดุทำท่อใหม่เพื่อใช้กับ R134a การซึมของสารทำความเย็น และน้ำจะลดลงอย่างมากเมื่อเทียบกับการใช้ R12
• 3. R-134a สามารถดูดความชื้นได้มากกว่า R-12 จึงมีแนวโน้มจะเกิดสนิมภายในระบบได้ง่ายปัจจุบันสารดูดความชื้นที่ใช้จะเป็นซิลิกาเจล ถ้าต้องการดูดความชื้นออกจากวงจร R-134a จะต้องใช้ซิลิกาเจลจำนวนมาก แต่ถ้าให้ได้ผลดีสำหรับระบบที่ใช้ R-134a จะใช้สารดูดความชื้น ซีโอไลต์ แทนซิลิกาเจล รูปสารดูดความชื้น
• 4. ในขณะทำงานเมื่อ R-134a มีอุณหภูมิสูงขึ้นจะทำให้ความดันและภาระสูงขึ้นอย่างมาก ดังนั้นจะต้องเปลี่ยนแปลงคลัทช์แม่เหล็กเปลี่ยนค่าต่าง ๆ เกี่ยวกับสวิตช์ ความดันแอ็คเพนชั่นวาล์วและชุดควบคุมกำลังดันอีแว๊ปเปอร์เรเตอร์

ข้อแนะนำในการใช้เครื่องปรับอากาศรถยนต์

• 1. การทำให้รถยนต์ภายในห้องโดยสารเย็นตัวลง หลังจากจอดรถทิ้งไว้กลางแดดให้เปิดกระจกหมดทุกบานไว้สักครู่ เพื่อระบายอากาศร้อนภายในห้องโดยสารและเปิดเครื่องปรับอากาศรถยนต์ เพื่อช่วยให้เย็นลงเร็วขึ้น
• 2. ระมัดระวังอย่าให้มีเศษใบไม้หรือสิ่งสกปรกต่าง ๆ อุดตันร่องระบายอากาศด้านหน้า
• 3. ในสภาพอากาศชื้นไม่ควรเปิดแอร์ให้ไอเย็นกระทบกับกระจกบังลมหน้าจะทำให้เกิดฝ้าทำให้ทัศนวิสัยในการขับขี่ไม่ดี อาจเกิดอันตราย
• 4. ดูแลให้พื้นที่บริเวณใต้เบาะนั่งคู่หน้าโล่ง เพื่อให้อากาศหมุนวนได้สะดวก
• 5. ในสภาพอากาศเย็นให้เลื่อนปุ่มปรับความเร็วพัดลมไปตำแหน่ง H1 สักครู่เพื่อช่วยลดความชื้นและไล่ฝ้าที่กระจก

การปรับความเย็นในห้องโดยสาร

• 1. ติดเครื่องยนต์ เมื่อเครื่องยนต์ติดแล้ว เปิดน้ำยาแอร์และความเร็วของพัดลมให้แรงสุดเมื่อได้อุณหภูมิภายในห้องโดยสารเป็นที่ต้องการแล้ว ให้ลดน้ำยาและความแรงของพัดลมเพื่อให้อุณหภูมิของห้องโดยสารคงที่ตลอดเวลา
• 2. เพื่อให้อากาศเย็นเร็วขึ้นให้เลื่อนปุ่มเปิดรับอากาศไปตำแหน่งอากาศไหลวน

ขอขอบคุณรูปภาพจาก th.wikipedia.org

ฝ่ายฝึกอบรม
บริษัท พิธานพาณิชย์ จำกัด (กรุงเทพฯ)