การปรับอากาศรถยนต์

ระบบปรับอากาศภายในรถยนต์ เป็นระบบทำความเย็นแบบอัดไอหรือก๊าซ (Vapor Compression System) โดยที่คอมเพรสเซอร์ (Compressor) จะดูดสารทำความเย็นจากอีวาโปเรเตอร์ (Evaporator) หรือเปรียบเสมือนปั้มน้ำภายในบ้านต่างกันเพียงแต่ปั้มน้ำจะดูดน้ำที่เป็นของเหลว แต่คอมเพรสเซอร์แอร์จะดูดสารทำความเย็นซึ่งมีสถานะเป็นไอหรือก๊าซ โดยคอมเพรสเซอร์ (Compressor) จะทำหน้าที่อัดสารทำความเย็นออกไปที่คอนเดนเซอร์ (Condenser) ทำให้สารทำความเย็นมีอุณหภูมิและความดันเพิ่มสูงขึ้น และเมื่อมีแรงดันที่เพียงพอคอมเพรสเซอร์จะถูกตัดการทำงานโดยเทอร์โมสตัท (Thermostat) หรือเทอร์มิสเตอร์ (Thermister) เป็นตัวชี้วัดว่าเวลาไหนคอมเพรสเซอร์ต้องทำงานและเมื่ออุณหภูมิในห้องโดยสารต่ำจนได้อุณหภูมิที่อยู่ในระดับพอดี เทอร์โมสตัท (Thermostat) หรือเทอร์มิสเตอร์ (Thermister) จะสั่งให้คอมเพรสเซอร์หยุดการทำงาน เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดแรงดันที่สูงจนเกินไป ซึ่งอาจจะเป็นอันตราย อาจเกิดการระเบิดของท่อทางต่าง ๆ ของระบบน้ำยาได้ แต่ในระบบของรถรุ่นใหม่ จะมีเซนเซอร์ที่ตรวจจับแรงดันและมีตัวระบายน้ำยาออกหากเกิดแรงดันที่สูงเกินค่ากำหนด จากนั้นเมื่อสารทำความเย็นไหลผ่านแผงคอนเดนเซอร์ (Condenser) ที่อยู่ในตำแหน่งด้านหน้าของรถ หรือที่ทางช่างเรียกว่า “แผงรังผึ้ง” ซึ่งจะทำหน้าที่ให้อุณหภูมิของสารทำความเย็นลดต่ำลง จากนั้นสารทำความเย็นจะควบแน่นกลายเป็นของเหลว และไหลต่อไปยังรีซีฟเวอร์ (Receiver) หรือไดร์เออร์ (Drier) เพื่อกรองสิ่งสกปรกและความชื้นที่ปนเปื้อนในสารทำความเย็น หรือตัวกรองสารทำความเย็น ซึ่งตัวกรองนี้จะต้องมีการเปลี่ยนไส้กรองตามระยะทางที่กำหนด หรือเมื่อมีการเปิดระบบของท่อทางน้ำยาแอร์ เพื่อป้องกันการอุดตันของท่อทางน้ำยาแอร์ที่จะต้องไหลไปที่เอ็กเพ็นชั่นวาล์ว (Expansion Valve) หรือวาล์วแอร์ ซึ่งจะทำหน้าที่ฉีดสารทำความเย็นหรือน้ำยาแอร์ให้เป็นฝอยละอองเข้าไปในอีวาโปเรเตอร์ (Evaporator) หรือตู้แอร์ เพื่อทำให้สารทำความเย็นมีความดันต่ำและเกิดการแลกเปลี่ยนความร้อนภายในห้องโดยสารให้มีอุณหภูมิที่ต่ำลง จากนั้นเมื่อน้ำยาแอร์มีสถานะกลายเป็นก๊าซก็จะถูกดูดเข้าไปในคอมเพรสเซอร์ (Compressor) เพื่อเริ่มต้นการทำงานใหม่อีกครั้ง

ระบบปรับอากาศภายในรถยนต์

เครื่องปรับอากาศรถยนต์มีอยู่ 2 แบบ

1. แบบเทอร์โมสตัท เทอร์โมสตัทประกอบด้วยส่วนประกอบสำคัญ 2 ส่วน คือ สวิตซ์ปรอท (mercury switch) และขดลวดเทอร์โมมิเตอร์ สวิตซ์ปรอทเป็นหลอดแก้วขนาดเล็กที่มีปรอทบรรจุอยู่เล็กน้อย ภายในหลอดแก้วมีเส้นลวด 3 เส้น เส้นแรกพาดไปตามความยาวที่ก้นหลอด ส่วนอีก 2 เส้นต่ออยู่กับปลายด้านซ้ายและขวาของหลอดแก้ว ส่วนขดลวดเทอร์โมมิเตอร์ประกอบขึ้นจากโลหะ 2 ชนิดซึ่งมีการขยายหรือหดตัว เมื่อได้รับความร้อนแตกต่างกันมาประกบกันและม้วนเป็นก้นหอย โดยปลายข้างหนึ่งจะติดกับสวิตซ์ปรอท เมื่อต้องการให้เครื่องปรับอากาศทำงานจะต้องสับสวิตซ์ทำให้สวิตซ์ไปหมุนขดลวดและสวิตซ์ปรอทและปรอทจะไหลไปในทิศทางตรงกันข้ามกันจนกระทั่งสัมผัสกับเส้นลวด ทำให้กระแสไฟฟ้าครบวงจรและเครื่องปรับอากาศทำงาน ทำให้อุณหภูมิในห้องเย็นลงขดลวดเทอร์โมมิเตอร์ก็จะหดตัวเข้าอย่างช้า ๆ ดึงให้สวิตซ์ปรอทเอียงไปอีกทางจนกระทั่งปรอทไม่สัมผัสกับเส้นลวด วงจรก็จะขาดและเครื่องปรับอากาศก็จะหยุดทำงาน หรือที่เรียกว่า “ตัด” อุณหภูมิในห้องก็จะอุ่นขึ้นเรื่อย ๆ จากนั้นขดลวดเทอร์โมมิเตอร์ก็จะเริ่มคลายตัวออกและวงจรติดเครื่องปรับอากาศก็จะกลับทำงานอีกครั้ง
2. เทอร์มิสเตอร์ เป็นสารกึ่งตัวนำที่การเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทาน โดยเมื่ออุณหภูมิเพิ่มสูงขึ้นค่าความต้านทานจะลดต่ำลง และเมื่ออุณหภูมิลดลงค่าความต้านทานของเทอร์มิสเตอร์จะสูงขึ้น เทอร์มิสเตอร์จะยึดตัวอยู่กับครีบของอีวาโปเรเตอร์และจะรับอุณหภูมิจากผิวของครีบ อุณหภูมิจะถูกควบคุมโดยการเปรียบเทียบสัญญาณจากเทอร์มิสเตอร์และสัญญาณจากความต้านทานที่ควบคุมอุณหภูมิ จากนั้นแอมพริฟลายเออร์จะส่งผลไปยังคลัทช์แม่เหล็กให้จับและปล่อย ดังนั้นจึงเป็นเหตุให้สารทำความเย็นไหลจากคอมเพรสเซอร์ไปยังอีวาโปเรเตอร์หรือตัดการไหลของสารทำความเย็น จากผลอันนี้อุณหภูมิของอีวาโปเรเตอร์จึงมีการเปลี่ยนแปลง ดังนั้น จึงเป็นการควบคุมอุณหภูมิของอากาศที่ผ่านออกจากอีวาโปเรเตอร์และการทำงานแต่ละส่วนของส่วนประกอบต่างๆดังนี้

ส่วนประกอบของระบบปรับอากาศรถยนต์

1. คอมเพรสเซอร์ (Compressor)
2. คอนเดนเซอร์ (Condenser)
3. เอ็กเพ็นชั่นวาล์ว (Expansion Valve)
4. อีวาโปเรเตอร์ (Evaporator)
5. รีซีฟเวอร์ไดร์เออร์ (Receive-Dryer)

คอมเพรสเซอร์

 

คอมเพรสเซอร์ที่ติดตั้งอยู่กับรถยนต์

คอมเพรสเซอร์ (Compressor) ที่ใช้ในเครื่องปรับอากาศติดรถยนต์ จะเป็นแบบเปิด และจะยึดติดอยู่กับเครื่องยนต์โดยใช้กำลังของเครื่องยนต์มาหมุนให้คอมเพรสเซอร์ทำงาน โดยใช้สายพานและจะมีแมกเนติคคลัทช์ในการควบคุมให้คอมเพรสเซอร์ทำงานและหยุดงาน เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่สูบฉีดสารทำความเย็นให้ไหลวนในระบบปรับอากาศ โดยดูดสารทำความเย็นสถานะไอความดันต่ำจากตู้แอร์ และเพิ่มความดันเพื่อเปลี่ยนสถานะสารทำความเย็นเป็นไอความดันสูงก่อนที่จะส่งต่อไปที่คอนเดนเซอร์ ในปัจจุบันคอมเพรสเซอร์รุ่นใหม่จะประกอบไปด้วยหลายลูกสูบซึ่งโดยปกติแต่ละลูกสูบก็จะมี 1 suction และ 1 discharge โดย Suction คือวาวล์ด้านดูดซึ่งจะดูดสารทำความเย็นมาจากตู้แอร์ และ Discharge คือวาวล์ด้านปล่อย ซึ่งจะปล่อยสารทำความเย็นไปที่คอนเดนเซอร์

คอมเพรสเซอร์เครื่องปรับอากาศติดรถยนต์ ออกแบบสร้าง 2 ชนิด คือ

• แบบลูกสูบ ( Reciprocating Compressor )

เป็นคอมเพรสเซอร์ที่ใช้กันโดยทั่วไป โครงสร้างเหมือนกับคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบของเครื่องทำความเย็นโดยทั่วไป ปกติคอมเพรสเซอร์ของเครื่องปรับอากาศติดรถยนต์ จะเป็นแบบ 2 กระบอกสูบ (Two Cylinder) หน้าที่และการทำงานของคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบ คือ ดูดและอัดน้ำยาในสถานะที่เป็นแก๊สที่มีความดันต่ำและอุณหภูมิต่ำเข้ามาอัดตัวให้เป็นแก๊สที่มีความดันสูงและอุณหภูมิสูงขึ้นและส่งไปยังคอนเดนเซอร์ หลักการทำงานของคอมเพรสเซอร์แบบลูกสูบคือแต่ละกระบอกสูบจะประกอบด้วยชุดของลิ้นทางดูดและลิ้นทางอัด ขณะที่ลูกสูบหนึ่งลงในจังหวะดูดอีกลูกหนึ่งจะเคลื่อนที่ขึ้นในจังหวะอัด ในจังหวะดูดลิ้นทางอัดจะปิดและลิ้นทางดูดจะเปิดให้น้ำยาแก็สจากท่อซักชั่น(ท่อทางดูด)เข้ามา และในจังหวะอัด(ลูกสูบที่เคลื่อนที่ขึ้น)น้ำยาแก็สในกระบอกสูบจะถูกอัดให้มีแรงดันสูงและลิ้นทางอัดจะเปิดให้น้ำยาผ่านออกทางท่อทางอัด(Discharge line) เพื่อส่งไปยังคอนเดนเซอร์ต่อไป

 

Compressor แบบลูกสูบ

• แบบสวอชเพลต ( Swatch Plate Compressor )

คอมเพรสเซอร์แบบสวอชเพลต จัดอยู่ในชนิดของคอมเพรสเซอร์ที่ใช้ลูกสูบ แต่ลูกสูบของแบบสวอทเพลทอยู่ในแนวนอน ลักษณะการดูดอัดน้ำยาของลูกสูบในแนวนอน การเคลื่อนที่ของลูกสูบเพื่อดูดและอัดน้ำยาของคอมเพรสเซอร์แบบนี้ไม่ต้องใช้เพลาข้อเหวี่ยง และก้านสูบเป็นตัวช่วยให้ลูกสูบเคลื่อนที่แต่ลูกสูบจะเลื่อนเข้าออกในกระบอกสูบได้โดยการหมุนของสวอทเพลทอยู่ในตำแหน่งเอียง 45 องศากล่าวคือขณะที่แกนเพลาที่ต่อมาจากพูลเล่หมุน สวอทเพลทหรือเพลทเอียงก็จะหมุนตามไปด้วย ซึ่งทำให้ลูกสูบเคลื่อนที่เข้าออกในกระบอกสูบ ทำให้เกิดการดูด-อัดน้ำยาได้ คอมเพรสเซอร์แบบสวอทเพลท จะมีตั้งแต่ 2 สูบขึ้นไป เช่น 5 สูบ และ 6 สูบ เป็นต้น คอมเพรสเซอร์แบบสวอชเพลตเป็นที่นิยมใช้กันอย่างกว้างขวางในการติดตั้งเครื่องปรับอากาศรถยนต์เพราะคอมเพรสเซอร์แบบนี้มีขนาดเล็กกะทัดรัด มีประสิทธิภาพการทำงานสูงและฉุดแรงเครื่องน้อยกว่าแบบลูกสูบ ในขนาดของการทำความเย็นจำนวนบีทียูเท่ากัน

 

คอมเพรสเซอร์แบบสวอชเพลต

ปัญหาที่มักเกิดขึ้นกับ คอมเพรสเซอร์แอร์ Compressor

1. คอมเพรสเซอร์มีเสียงดัง เราต้องตรวจสอบดูว่าเสียงดังที่เกิดขึ้นมาจากตัวคอมเพรสเซอร์ หรืออุปกรณ์อื่น ๆ ถ้าเป็นเสียงที่เกิดจากคอมเพรสเซอร์ก็ต้องดูว่าเป็นที่คลัทช์หรือตัวคอมเพรสเซอร์ ถ้าเป็นที่ตัวคอมเพรสเซอร์ซึ่งอาจจะเกิดจากลูกสูบข้างในชำรุดโดยปกติการซ่อมส่วนใหญ่จะไม่ได้ผลควรถอดเปลี่ยนคอมเพรสเซอร์ตัวใหม่
2. คอมเพรสเซอร์ไม่มีกำลังอัด ซึ่งจะมีอาการคือเมื่อรถยนต์จอดอยู่กับที่แอร์จะไม่มีความเย็นหรือความเย็นน้อย แต่เมื่อรถวิ่งหรือเร่งเครื่องแอร์จะมีความเย็นมากขึ้น
3. คอมเพรสเซอร์รั่ว มีน้ำยาแอร์ซึมออกมา สังเกตุได้จากมีรอยคราบน้ำมันสีดำ ๆ ที่ตัวคอมเพรสเซอร์ตรงจุดที่รั่วเป็นจำนวนมาก ถ้าหากเป็นการรั่วซึมที่รอบต่อคอมเพรสเซอร์เราสามารถเปลี่ยนซีนหรือชุดแผ่นยางกันการรั่วซึมของคอมเพรสเซอร์ได้ แต่หากเป็นรอยรั่วซึมที่จุดอื่นก็ต้องทำการเปลี่ยนคอมเพรสเซอร์ลูกใหม่

คอนเดนเซอร์ (Condenser)

 

Condenser

ทำหน้าที่ ปรับสารทำความเย็นที่มีความดันสูง อุณหภูมิสูง ในสถานะแก๊ส จากคอมเพรสเซอร์ (Compressor) แล้วจะเข้าคอนเดนเซอร์ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวถ่ายเทความร้อนของสารทำความเย็นที่ได้รับความร้อนมาจากที่อีวาโปเรเตอร์และจากกระบวนการอัดทำให้สารทำความเย็นมีอุณหภูมิต่ำลง ในสถานะของผสม (แก๊สผสมของเหลว) และส่งต่อไปยังรีซีฟเวอร์ไดร์เออร์ (Receive-Dryer) เนื่องจากคอนเดนเซอร์ติดตั้งอยู่หน้าหม้อน้ำรถยนต์ ขณะวิ่งอากาศจะปะทะคอนเดนเซอร์ก่อน ดังนั้นโอกาสที่จะมีฝุ่นละออง หรือตัวแมลงติดคอนเดนเซอร์จะมีมาก จะทำให้คอนเดนเซอร์ระบายไม่ดี น้ำยาแก๊สจะเปลี่ยนเป็นน้ำยาเหลวไม่หมด ทำให้แอร์ไม่ค่อยเย็น จึงควรทำความสะอาดคอนเดนเซอร์บ่อย ๆ โดยใช้น้ำล้างและใช้แปรงถูตลอดจนใช้ลมเป่าด้วย

ประเภทของคอนเดนเซอร์ตามลักษณะการไหล

มี 3 ประเภท ดังนี้

• แบบไหลวน

สารทำความเย็นจะไหลในลักษณะวนในตัวของคอนเดนเซอร์ คือสารทำความเย็นจะไหลเข้าที่ท่อทางเข้าด้านบนและไหลออกที่ท่อทางออกด้านล่าง ซึ่งระหว่างการไหลนี้จะมีการระบายความร้อนแก่คอนเดนเซอร์ จะทำให้สารความเย็นมีอุณหภูมิลดลงและเปลี่ยนสถานะจากก๊าซเป็นของผสมที่ท่อทางออก

• แบบไหลขนาน

คอนเดนเซอร์ชนิดนี้มีท่อเป็นตัวเชื่อมต่อระหว่างกล่องทั้งสอง เมื่อสารความเย็นไหลเข้าที่ท่อทางเข้า สารความเย็นจะไหลแบบขนานกันและออกที่ท่อทางออก ซึ่งระหว่างการไหลนี้จะมีการระบายความร้อนแก่คอนเดนเซอร์ จะทำให้สารความเย็นมีอุณหภูมิลดลงและเปลี่ยนสถานะจากก๊าซเป็นของผสมที่ท่อทางออก

• แบบไหลวกวน

คอนเดนเซอร์ชนิดนี้เป็นการรวมคอนเดนเซอร์แบบไหลวนและแบบไหลขนานเข้าด้วยกัน คือท่อทางเข้าและออกจะมีลักษณะการไหลแบบขนาน แต่ในการไหลจะมีลักษณะการไหลแบบวน คือเมื่อสารความเย็นเข้าที่ท่อทางเข้าจะมีการแยกเป็นสองทางและไหลในท่อแบบวน โดยจะไปรวมกันที่ท่อทางออกซึ่งระหว่างการไหลนี้จะมีการระบายความร้อนแก่คอนเดนเซอร์ จะทำให้สารความเย็นมีอุณหภูมิลดลงและเปลี่ยนสถานะจากก๊าซเป็นของผสมที่ท่อทางออก

การระบายความร้อนออกจากคอนเดนเซอร์ในงานปรับอากาศรถยนต์

การระบายความร้อนออกจากคอนเดนเซอร์ในงานปรับอากาศรถยนต์ นั้นขึ้นอยู่กับการวางเครื่องยนต์หรือระบบการขับเคลื่อนของรถยนต์แต่ละแบบ แต่ละชนิด ซึ่งสามารถจำแนกได้ดังนี้

1. การระบายความร้อนด้วยพัดลมไฟฟ้า ซึ่งจะอยู่ในรถยนต์ที่มีการวางเครื่องยนต์ด้านหลัง หรือรถยนต์ที่มีเครื่องยนต์ขับระบบปรับอากาศโดยตรง เช่น รถโดยสารขนาดใหญ่ (รถทัวร์)
2. การระบายความร้อนด้วยพัดลมไฟฟ้าและอากาศ ซึ่งจะอยู่ในรถยนต์ที่มีการวางเครื่องยนต์ด้านหน้าและขับเคลื่อนล้อหน้า โดยที่อากาศนั้นจะวิ่งปะทะในกรณีที่รถเคลื่อนที่
3. การระบายความร้อนด้วยพัดลมเครื่องยนต์และอากาศ ซึ่งจะอยู่ในรถยนต์ที่มีการวางเครื่องยนต์ด้านหน้าและขับเคลื่อนล้อหลัง โดยที่อากาศนั้นจะวิ่งปะทะในกรณีที่รถเคลื่อนที่

เอ็กเพ็นชั่นวาล์ว (Expansion Valve)

 

Expansion valve

เอ็กเพ็นชั่นวาล์ว (Expansion Valve) หรือ ตัวควบคุมน้ำยา (Refrigerant Control) ทำหน้าที่ ควบคุมอัตราการไหลของสารทำความเย็นก่อนเข้าอีวาโปเรเตอร์ โดยการลดความดันของสารทำความเย็นที่เป็นของเหลวความดันสูงให้เป็นก๊าซที่มีความดันต่ำ เพื่อรักษาความเย็นให้มีประสิทธิภาพสูงที่สุดโดยการควบคุมปริมาณน้ำยาเดือดหมดพอดีในอีวาโปเรเตอร์ ตัวควบคุมน้ำยาเครื่องปรับอากาศติดรถยนต์นิยมใช้แบบใช้เทอร์โมสแตติคเอ็กเพ็นชั่นวาล์ว (Thermostatic Expansion Valve) เรียกย่อๆว่า TEV,TXV มีอยู่ 2 แบบ คือ แบบ Internal Equalizer และ แบบ External Equalizer แต่ที่นิยมใช้มากคือแบบ External Equalizer

 

ภาพแสดง TEV ทั้ง 2 แบบ

TEV.ที่ใช้ในแอร์รถยนต์ จะประกอบติดกับชุดคอยล์เย็นหรืออีวาโปเรเตอร์ โดยทางเข้าของ TEV. จะต่อกับท่อน้ำยาเหลว(Liquid Line) ที่มาจากรีซีฟเวอร์-ไดร์เออร์ (Receiver Drier) และทางออกของ TEV. จะต่อเข้าทางเข้าของอีวาโปเรเตอร์ในกรณีที่เป็นแบบ Internal แต่ถ้าเป็นแบบ External ก็จะต่อทางเข้าและทางออกของ TEV. เหมือนกัน แต่จะต้องต่อท่อ External ของ TEV. เข้ากับทางดูด (Suction Line) ที่จะเข้าทางดูดคอมเพรสเซอร์ด้วย การใช้ TEV. แบบ External เพื่อทำให้ค่าซุปเปอร์ฮีทคงที่ และจะใช้ TEV.แบบนี้ในกรณีแรงดันตก(Pressure Drop) ในอีวาโปเรเตอร์เกินกว่า 2 psi เท่านั้น

การทำงานโดยทั่วไปของ TEV.

 

TEV. แบบ External valve

การทำงานของ TEV. เป็นไปแบบวิธีการง่ายๆ คือ เมื่อกระเปาะมีอุณหภูมิสูงขึ้นส่วนหนึ่งของน้ำยาในกระเปาะจะเดือดกลายเป็นแก็สที่มีแรงดัน ซึ่งแรงดันนี้จะวิ่งไปตามท่อแคปทิ้วและแรงดันนี้จะวิ่งไปตามท่อแคปทิ้วแล้วไปดันให้ไดอะเฟรมเคลื่อนที่ต่ำลง แรงนี้จะทำให้เข็มปิด-เปิดวาล์วต่ำลงและน้ำยาจะวิ่งเข้าอีวาโปเรเตอร์จะกระทำเช่นนี้จนกระทั่งน้ำยาเดือดเต็ม และอีวาโปเรเตอร์จะเย็นทั่วหมดและท่อซักชั่น(ท่อทางดูด ซึ่งเป็นทางออกของอีวาโปเรเตอร์)จะเย็น ทำให้กระเปาะที่แนบติดกับท่อทางซักชั่นเย็นด้วย เมื่อกระเปาะเย็นแรงดันของกระเปาะจะลดต่ำลงส่งผลให้แรงดันในแคปทิ้วต่ำลงด้วยเป็นผลให้แรงที่จะกดไดอะเฟรมต่ำมีน้อย เข็มวาล์วจะเคลื่อนที่ขึ้นและวาล์วจะเปิดน้อยลงหรือปิด ถ้า TEV. ฉีดน้ำยาเข้าอีวาโปเรเตอร์ไม่พอจะทำให้แรงดันของอีวาโปเรเตอร์ต่ำลงอีกทั้งอุณหภูมิของกระเปาะก็จะสูงขึ้นด้วย โดยแก็สที่มีอุณหภูมิสูงจากอีวาโปเรเตอร์มากระทบกับกระเปาะทำให้วาล์วเปิดกว้างขึ้น ส่งผลให้น้ำยาที่ฉีดเข้าไปในอีวาโปเรเตอร์มีมากขึ้น ในทางตรงกันข้ามถ้าฉีดน้ำยาเข้าอีวาโปเรเตอร์มากเกินไปหรือแรงดันของอีวาโปเรเตอร์สูงขึ้น แรงดันก็จะดันให้วาล์วดันขึ้นไปปิดหรือเปิดให้น้อยลง ดังนั้น TEV. จึงทำงานขึ้น-ลงหรือฉีดน้ำยามาก ฉีดน้ำยาน้อยอยู่เรื่อยๆโดยขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงโหลด

การติดตั้ง TEV

การติดตั้ง TEV.ที่จะให้ได้ประสิทธิภาพดีที่สุด จะต้องติดไว้ใกล้กับทางใกล้ของอีวาโปเรเตอร์มากที่สุดที่จะมากได้ การติดตั้ง TEV.ของแอร์รถยนต์โดยปกติจะติดมากับกล่องอีวาโปเรเตอร์ ซึ่งมีขนาดพอเหมาะกับความยาวคอยล์เย็น เราจะนำตัวควบคุมน้ำยาขนาดอื่นมาใส่ก็อาจทำได้ แต่ถ้าไม่ปรับตั้งลิ้นเสียใหม่ก็จะเกิดความยุ่งยากขึ้น เช่นไม่ให้ความเย็นหรือให้น้อย น้ำยาเหลวไหลเข้ามากบางครั้งเป็นผลต่อลิ้นของคอมเพรสเซอร์ได้ โดยปกติถ้าไม่จำเป็นไม่ควรไปปรับหรือตั้งสกรูปรับสปริงโดยเด็ดขาด การติดตั้งกระเปาะ (Remote Bulb Location)จะต้องติดกระเปาะโดยใช้เข็มขัดชนิดโลหะรัดเน้นในแนวระดับกับท่อดูด ใกล้กับทางออกของอีวาโปเรเตอร์ ตามปกติจะอยู่ทางด้านในของชุดตัวให้ความเย็น และให้ตลอดความยาวของกระเปาะสัมผัสทางท่อทางออกของอีวาโปเรเตอร์ให้มากที่สุดที่จะมาได้ และข้อสำคัญตำแหน่งกระเปาะนี้จะต้องไม่มีอุณภูมิอื่นมาเกี่ยวข้องนอกเสียจากว่าอุณหภูมิของท่อออกของอีวาโปเรเตอร์เท่านั้น มิฉะนั้นจะทำให้ลิ้นของ TEV. เปิดกว้างทำให้น้ำยาท่วม และไหลเข้าคอมเพรสเซอร์ในตอนเริ่มเดินเครื่องได้

อีวาโปเรเตอร์ (Evaporator)

 

Evaporator

อีวาโปเรเตอร์ (Evaporator)หรือ คอยล์เย็น (Cooling Coil) มีหน้าที่รับน้ำยาที่เป็นของเหลวมีแรงดันต่ำและอุณหภูมิต่ำเข้ามา ซึ่งมีลักษณะเป็นฝอยและน้ำยาจะเดือด(Evaporate) ในตัวคอยล์เย็นนี้ทำให้น้ำยาเปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นแก๊สและจะดูดความร้อนจากตัวคอยล์เย็นไป เมื่อความร้อนของอากาศโดยรอบอีวาโปเรเตอร์ถูกดูดออกไป ที่เหลือก็คืออากาศเย็นที่พัดออกมาทางช่องลมเย็น ทำให้อีวาโปเรเตอร์เป็นส่วนหนึ่งของระบบที่น้ำยาเหลวไหลมาระเหยซึ่งมีชื่อเรียกแตกต่างกัน เช่น คอยล์เย็น (Cooling Coil)หรืออีวาโปเรเตอร์ (Evaporator) การที่น้ำยาเหลวไหลมาเดือดเป็นไอทำให้พื้นผิวภายนอกที่บรรจุน้ำยาเย็นลงในที่นี้เรียกว่า อีวาโปเรเตอร์ เป็นอุปกรณ์ที่อยู่ในคอนโซลในห้องผู้โดยสาร มีลักษณะเป็นท่อขดและมีครีบหลายหลายอันเพื่อนำพาความร้อนผ่านครีบและท่อขด ความร้อนจะแพร่ไปที่สารทำความเย็น สารทำความเย็นที่เป็นของเหลวก็จะเปลี่ยนสถานะเป็นไอเมื่อได้รับความร้อน และจะถูกดูดออกโดยคอมเพรสเซอร์เพื่อไปผ่านขบวนการทำให้กลับมาเป็นของเหลวอีกครั้ง และการที่จะทำให้อีวาโปเรเตอร์มีความเย็นมากน้อยนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยต่อไปนี้

1. ต้องมีพื้นที่สำหรับทำความเย็นอย่างเพียงพอ เพื่อดูดความร้อนออกไปตามที่ต้องการ
2. ต้องมีปริมาณเพียงพอแก่การรับเอาน้ำยาที่เป็นของเหลวไว้สำหรับการระเหยและปริมาณต้องกว้างพอที่จะรับเอาไอที่ระเหยแล้วนั้นได้
3. ต้องมีการหมุนเวียนสะดวก ปราศจากความดันตกค้างอยู่มากเกินไปในอีวาโปเรเตอร์

อีวาโปเรเตอร์มีความสำคัญในระบบเครื่องทำความเย็นเป็นอย่างมากเพราะหากต้องการความเย็นมากๆก็แค่ใส่อีวาโปเรเตอร์โตๆที่ถูกต้องแล้วอีวาโปเรเตอร์จะให้ความเย็นดี จะต้องมีความสัมพันธ์หมดทั้งระหว่าง คอมเพรสเซอร์ ตัวควบคุมน้ำยา และคอนเดนเซอร์ โดยในการติดตั้งอีวาโปเรเตอร์ไว้ภายในรถยนต์อาจจะวางตำแหน่งได้ทั้งด้านหน้าและด้านหลังทั้งนี้ขึ้นอยู่กับแบบของอีวาโปเรเตอร์ จุดประสงค์ที่สำคัญคือ ให้ไอความเย็นออกมาได้ทั่วภายในรถเป็นสำคัญ

 

ส่วนประกอบของ Evaporator

รูปร่างของ evaporator ในสมัยนี้รูปร่างกะทัดรัด สามารถซ่อนและติดตั้งได้มิดชิด (ช่องเย็นด้านหน้า) ถ้าจะกล่าวถึงจุดของตัวให้ความเย็น (Evaporator Unit) จะมีอุปกรณ์ต่างๆปกติจะมีติดมาเป็นชุด คือ

1. Cooling Coil (ช่องเย็น)
2. Thermostat (ตัวควบคุมอุณหภูมิ)
3. switch and speed motor control (สวิตซ์ปิด-เปิดและควบคุมความเร็วของมอเตอร์)
4. Motor and Blower (มอเตอร์พัดลมและใบพัด)
5. Cooling case (โครงยึดชุดช่องเย็น)

ส่วนประกอบทั้ง 5 รายการ ปกติจะจัดไว้เป็นชุดแต่หากเกิดชำรุดขึ้นมาในบางชิ้นก็สามารถแยกชิ้นเพื่อเปลี่ยนได้ ดังนั้น Evaporator เป็นสถานที่ที่ให้น้ำยาเหลวมาเดือดส่วนที่รองรับหรือท่อทางนั้นก็คือ ทองแดงหรืออลูมิเนียมผสม (แข็งกว่าอลูมิเนียม) ช่องเย็นทุกแบบก็สร้างโดยอาศัยท่อทองแดงหรือลูมิเนียม การที่เครื่องจะเย็นจัด ทน ไม่ใช่เพราะช่องเย็นมีปัจจัยมากมาย เช่น ขึ้นอยู่กับการทำงานของเอ็กเพ็นชั่นวาล์ว คอยล์เย็นจะเป็นตัวลดอุณหภูมิของอากาศที่ผ่านและปรับระดับความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศที่ผ่านคอยล์เย็นออกมา อุณหภูมิของอากาศที่ผ่านคอยล์เย็นออกมา ควรอยู่ที่ประมาณ 70 องศาฟาเรนไฮต์ หรือประมาณ 21.11องศาเซลเซียส มีความชื้นสัมพัทธ์ 50% การที่จะให้ได้ตามความต้องการมีการเลือกตัวคอยล์เย็นมักจะฝังอยู่ภายในตู้เย็นแอร์เลย เมื่ออากาศผ่านคอยล์เย็นถ้าอุณหภูมิต่ำลงมากจนถึงจุดน้ำค้าง (ความชื้นสัมพัทธ์ถึง100%) ไอน้ำอากาศจะกลั่นตัวเป็นหยดน้ำ ดังนั้นตัวตู้แอร์เองจะต้องมีท่อน้ำทิ้งต่อออกไปทิ้งนอกรถและยังต้องยากันรั่วที่บริเวณตู้แอร์เพื่อกันไม่ให้น้ำหยดเข้ามาในรถได้

รีซีฟเวอร์ไดร์เออร์ ( Receive-Drier )

เป็นอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อระหว่างคอนเดนเซอร์ (Condensor) กับ เอ็กเพ็นชั่นวาล์ว( Expension Valve) ที่ติดตั้งทางด้านความดันสูง ทำหน้าที่ เป็นที่พักเก็บน้ำยาเหลว (Receiver)และกรองสิ่งสกปรกที่เจือปนมากับสารทำความเย็นซึ่งสิ่งเจือปนอาจจะเกิดจากการติดตั้งระบบทำความเย็นหรือเกิดการรั่วไหลของสารทำความเย็น ภายในรีซีฟเวอร์ไดร์เออร์มี Silica gel เพื่อดูดซับความชื้นก่อนจะปล่อยให้สารทำความเย็นผ่านเข้าไปยังเอ็กเพ็นชั่นวาล์ว และผู้ใช้งานสามารถดูปริมาณของสารทำความเย็นได้โดยการดูผ่านทางด้านบนของรีซีฟเวอร์ไดร์เออร์ เปลี่ยนสถานะของสารความเย็นจากของผสม (ของเหลวและก๊าซ) ให้เป็นของเหลว 100 % ดักจับความชื่้น

ส่วนประกอบของรีซีฟเวอร์ไดร์เออร์

1. ท่อทางเข้า ทำหน้าที่ ต่อกับท่อที่มาจากคอนเดนเซอร์
2. แผ่นกรอง(Filter) ทำหน้าที่ กรองสิ่งสกปรกที่ติดมากับสารความเย็น
3. สารดูดความชื้น(Desiccant) ทำหน้าที่ ดูดความชื้นออกจากสารความเย็น ซึ่งสารดูดความชื้นอยู่ในสถานะของแข็งทั่วไปทำมาจาก Silica gel หรือ Mobil gel
4. ท่อรีซีฟเวอร์-ไดร์เออร์ (Receiver tube) หรือท่อส่งสารทำความเย็น (Pickup tube)ทำหน้าที่ ส่งสารความเย็นไปยังท่อทางออก
5. กระจกมองสารความเย็น (Sight galss)ทำหน้าที่ ให้เราสามารถมองเห็นสารความเย็นไหลผ่านในระบบ (เป็นจุดเดียวที่เราสามารถเห็นสารความเย็นที่อยู่ในระบบ) ซึ่งบอกถึงปริมาณสารทำความเย็นมีมากน้อยเพียงใด
6. ท่อทางออก ทำหน้าที่ ต่อกับท่อเพื่อส่งสารความเย็นไปยังเอ็กเพ็นชั่นวาล์ว
7. ปลั๊กหลอมละลาย บางครั้งเรียกว่า “ โบลต์ละลาย ” ตัวโบลต์จะมีรูทะลุจากปลายถึงหัว โดยภายในจะมีตะกั่วพิเศษปิดรูไว้อยู่ ซึ่งปลั๊กหลอมละลายจะทำหน้าที่ปล่อยสารความเย็นออกจากระบบ (ตะกั่วจะละลาย) ในกรณีที่ความดันและอุณหภูมิด้านสูงมากเกินไป ( ความดันสูงถึง 30 bar ,427 psi อุณหภูมิ ที่ 95 -100 oC, 203-212 oF)
    

   ภาพแสดงส่วนประกอบของรีซีฟเวอร์ไดร์เออร์

จากรูปน้ำยาเหลวจะเข้ามาทางช่องท่อทางเข้า ซึ่งภายในจะประกอบด้วยตัวกรองสิ่งสกปรก และมีตัวดูดความชื้น (Desiccant) ฉะนั้นก่อนที่น้ำยาเหลวจะผ่านไปยังเอ็กเพ็นชั่นวาล์ว ก็จะผ่านตัวกรองสิ่งสกปรกและถูกดูดความชื้นเสียก่อน จากนั้นก็จะไปแสดงภาพของน้ำยาให้เห็นที่ช่องมองน้ำยา(กระจกมองสารความเย็น) ซึ่งในภาษาช่างเรียกว่า ตาแมว ตอนสุดท้ายถึงจะออกไปทางท่อทางออก นอกจากประโยชน์ที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น ตัวรีซีฟเวอร์-ไดร์เออร์ยังเป็นประโยชน์ต่อช่างในกรณีที่เครื่องทำงานแต่ให้ความเย็นน้อย ซึ่งเจ้าของเครื่องอาจจะตรวจดูก่อนที่จะถึงช่างก็ได้ เช่น ในกรณีเย็นน้อยเราสามารถเปิดช่องตาแมวดูซึ่งปกติจะอยู่ส่วนบนสุดของรีซีฟเวอร์-ไดร์เออร์ สังเกตุได้ว่ามีแผ่นกรอบพลาสติกอุดอยู่เมื่อดึงออกจะเห็นเป็นแผ่นแก้วอยู่ภายใน ในกรณีนี้อาจจะมีการรั่วของน้ำยาเหลว ไหลเป็นฟอง(ถ้าเอาไฟฉายส่องจะเห็นได้ง่าย) ถ้าน้ำยารั่วออกไปมากจำนวนฟองก็ไหลมาก ในทางที่ดีเราควรเร่งเครื่องประมาณ 1,000-1,200 รอบ/นาที เพื่อจะได้ทราบแน่ชัดว่าการเป็นฟองของน้ำยาไม่ใช่เพราะเครื่องเดินช้าเกินไป นี่เป็นช่างหรือเจ้าของเครื่องสามารถตรวจความสมบูรณ์ของวงจรน้ำยาได้ไม่ยาก

อ้างอิง

1. http://www.kmotors.co.th/talk-with-guru/air-conditioning-systems/
2. http://www.thaimachanic.com/article-71-read.html
3. http://www.material.chula.ac.th/RADIO45/May/radio5-1.htm
4. http://www.thaimachanic.com/article-71-read.html
5. http://www.royalairgas.com/Airknowledge/Html/Airknowledge2.html
6. http://www.royalairgas.com/Airknowledge/Html/Airknowledge2.html
7. http://www.tice.ac.th/Online/Online2-2547/pairach/condensor.htm
8. http://anuchid_ma55.igetweb.com/articles/42061030/igetweb-คอนเดนเซอร์%20(condenser).html
9. http://www.siamtech.ac.th/Learning/anucha/expansion.html
10. http://www.siamtech.ac.th/Learning/anucha/receiver.html
11. http://anuchid_ma55.igetweb.com/articles/42061033/igetweb-รีซีฟเวอร์ดรายเออร์%20%28%20Receiver%20drier%20%29.html

• สนอง อิ่มเอม. “เครื่องทำความเย็นและเครื่องปรับอากาศรถยนต์”,หน้า.439.463,ประวัติเครื่องทำความเย็น