http://www.nsc.gov.tw/_NewFiles/popular_science.asp?add_year=2006&popsc_aid=8 我们先看冷气机如何运作。冷气机中负责加压的是「压缩机」，加压的对象是「冷媒」。 过去的压缩机是活塞式的，现在则改用旋转式，效率高且故障率低，因此现代冷气机更耐 用。冷媒密封在压缩机和管路之中，过去使用的冷媒漏出後会破坏臭氧层，现今的冷媒则 已设计成具环保性了。 至於如何达成可连续使用的高压「气罐」呢？答案是：这是压缩机的责任。它先在前段管 路中，把冷媒压缩成高压高温。这时必须利用风扇使这一段管路降温，风扇只能使管路表 面降到适温，但不能降压。吹到外面的风则因掠过高温管壁变成热风，使路过的行人感觉 更热。 这时如果把冷媒通过「喷口」放气，正如压下车胎的气门使气体喷出一般，在这段管路中 的冷媒会降温并冷却管壁。这时如果以风扇吹动气流流过冷却的管壁，不就成为冷气了吗 ！冷媒在冷却了掠过管外的气流後，又获得来自气流的温度回到室温後，再度进入压缩机 ，於是又启动了下一循环，使冷气不断吹出。要注意，风扇驱动的是室内空气，在冷却後 又吹入室内，因此有必要适时打开门窗换气。 如果把冷媒流动的方向反转，在经压缩升压升温後通过如前述的热段管时，即以风扇驱动 的气流掠过管面进入室内，不就成了暖风吗！风扇可把这段的管面及其管内的冷媒降至适 温，但仍有高压。这时冷媒就如同在冷气模式操作，但反向通过喷口，然後因膨胀而降至 低温。在这个时候，反而需要以风扇驱风使冷媒温度略升，而对室外吹出更冷的风。略升 温的冷媒可再经压缩机升压升温，而进入下一循环。 以现代的技术，反转冷媒的流动只是阀门开关的问题，不算困难。至於风扇虽有向内和向 外吹之别，但也只需一部马达来驱动，只是两组扇叶驱动的风向相反而已。现代家用冷气 或冷暖气机，已可把压缩机和风扇等造成噪音的部分分离。当然，还有一些其他工程上的 技巧，就不在本文中提及了。 除湿机 在夏季，冷气机的冷却管壁可以冷凝水汽，使室内空气乾燥些。在冬季，使室内升温也可 减低相对湿度，同时冷媒通过喷口後在进入压缩机之前，也造成了一低温路段可以凝水。 如果为了除湿，可以用一台冷气机，把它排出的冷风和热风都留在室内，以储水槽暂存凝 结水，就成了除湿机。除湿机的优点是不会改变室温，适合在春天使用。它的缺点是在湿 度高的时候，间隔不久就要倒一次储水槽中的水，很麻烦。 如此说来如果把冷气机排出的热风，以及冷暖气机所排出的冷风都回收到室内，不就成了 一具高功能除湿机，一年四季都可使用吗？现在的冷气机都有除湿的功能，但是会把室温 降下约3度，在冬季和春季都不适用，一机有三功能，才是真正的下一代「空调机」，条 件是冷凝水不能滴到行人的头上。 心得 本人从事雷射的研发工作。雷射所消耗的电功率，只有一小部分转换成输出的雷射光功率 ，剩余的则转换成了热，必须以风或水移除。对功率较高的雷射来说，水冷是唯一合理的 冷却方式，原因是水的热容量高，才有足够的冷却效果。 日前曾查阅国外所制作实验室用冷水机的型录，发现它们都像冷气机般排出热风，却都排 放在室内，因为那是为先进国家高度冷却的实验室所设计的。如果在国内只有一般冷气机 的实验室中使用，研究人员会热得受不了。於是笔者就和冷冻业者洽谈，开发了以自来水 冷却替代风冷却的冷水机，才对冷暖气机有了较深入的了解。 在逐渐进入以脑力替代体力的过程中，在冬季以电力支援脑力并不算奢侈浪费，更何况在 夏季冷气已发挥了支援脑力的效用。在台湾只要夏季时电力足以支援冷气，在冬季自然也 足以支援暖气且有余，而不用担心冬天供电不足的问题。 资料来源： 《科学发展》2006年1月，397期，50～53页(pdf档) -- 孤独是卓越心灵的命运 --

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