http://www.nsc.gov.tw/_NewFiles/popular_science.asp?add_year=2006&popsc_aid=8 我們先看冷氣機如何運作。冷氣機中負責加壓的是「壓縮機」，加壓的對象是「冷媒」。 過去的壓縮機是活塞式的，現在則改用旋轉式，效率高且故障率低，因此現代冷氣機更耐 用。冷媒密封在壓縮機和管路之中，過去使用的冷媒漏出後會破壞臭氧層，現今的冷媒則 已設計成具環保性了。 至於如何達成可連續使用的高壓「氣罐」呢？答案是：這是壓縮機的責任。它先在前段管 路中，把冷媒壓縮成高壓高溫。這時必須利用風扇使這一段管路降溫，風扇只能使管路表 面降到適溫，但不能降壓。吹到外面的風則因掠過高溫管壁變成熱風，使路過的行人感覺 更熱。 這時如果把冷媒通過「噴口」放氣，正如壓下車胎的氣門使氣體噴出一般，在這段管路中 的冷媒會降溫並冷卻管壁。這時如果以風扇吹動氣流流過冷卻的管壁，不就成為冷氣了嗎 ！冷媒在冷卻了掠過管外的氣流後，又獲得來自氣流的溫度回到室溫後，再度進入壓縮機 ，於是又啟動了下一循環，使冷氣不斷吹出。要注意，風扇驅動的是室內空氣，在冷卻後 又吹入室內，因此有必要適時打開門窗換氣。 如果把冷媒流動的方向反轉，在經壓縮升壓升溫後通過如前述的熱段管時，即以風扇驅動 的氣流掠過管面進入室內，不就成了暖風嗎！風扇可把這段的管面及其管內的冷媒降至適 溫，但仍有高壓。這時冷媒就如同在冷氣模式操作，但反向通過噴口，然後因膨脹而降至 低溫。在這個時候，反而需要以風扇驅風使冷媒溫度略升，而對室外吹出更冷的風。略升 溫的冷媒可再經壓縮機升壓升溫，而進入下一循環。 以現代的技術，反轉冷媒的流動只是閥門開關的問題，不算困難。至於風扇雖有向內和向 外吹之別，但也只需一部馬達來驅動，只是兩組扇葉驅動的風向相反而已。現代家用冷氣 或冷暖氣機，已可把壓縮機和風扇等造成噪音的部分分離。當然，還有一些其他工程上的 技巧，就不在本文中提及了。 除濕機 在夏季，冷氣機的冷卻管壁可以冷凝水汽，使室內空氣乾燥些。在冬季，使室內升溫也可 減低相對濕度，同時冷媒通過噴口後在進入壓縮機之前，也造成了一低溫路段可以凝水。 如果為了除濕，可以用一台冷氣機，把它排出的冷風和熱風都留在室內，以儲水槽暫存凝 結水，就成了除濕機。除濕機的優點是不會改變室溫，適合在春天使用。它的缺點是在濕 度高的時候，間隔不久就要倒一次儲水槽中的水，很麻煩。 如此說來如果把冷氣機排出的熱風，以及冷暖氣機所排出的冷風都回收到室內，不就成了 一具高功能除濕機，一年四季都可使用嗎？現在的冷氣機都有除濕的功能，但是會把室溫 降下約3度，在冬季和春季都不適用，一機有三功能，才是真正的下一代「空調機」，條 件是冷凝水不能滴到行人的頭上。 心得 本人從事雷射的研發工作。雷射所消耗的電功率，只有一小部分轉換成輸出的雷射光功率 ，剩餘的則轉換成了熱，必須以風或水移除。對功率較高的雷射來說，水冷是唯一合理的 冷卻方式，原因是水的熱容量高，才有足夠的冷卻效果。 日前曾查閱國外所製作實驗室用冷水機的型錄，發現它們都像冷氣機般排出熱風，卻都排 放在室內，因為那是為先進國家高度冷卻的實驗室所設計的。如果在國內只有一般冷氣機 的實驗室中使用，研究人員會熱得受不了。於是筆者就和冷凍業者洽談，開發了以自來水 冷卻替代風冷卻的冷水機，才對冷暖氣機有了較深入的了解。 在逐漸進入以腦力替代體力的過程中，在冬季以電力支援腦力並不算奢侈浪費，更何況在 夏季冷氣已發揮了支援腦力的效用。在臺灣只要夏季時電力足以支援冷氣，在冬季自然也 足以支援暖氣且有餘，而不用擔心冬天供電不足的問題。 資料來源： 《科學發展》2006年1月，397期，50～53頁(pdf檔) -- 孤獨是卓越心靈的命運 --

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