การปรับอากาศยานยนต์

**ระบบปรับอากาศยานยนต์** () ใช้เครื่องปรับอากาศเพื่อทำความเย็นอากาศภายในรถยนต์

## ประวัติศาสตร์
บริษัทแห่งหนึ่งในนครนิวยอร์ก สหรัฐ เสนอการติดตั้งเครื่องปรับอากาศสำหรับรถยนต์เป็นครั้งแรกใน ค.ศ. 1933 ลูกค้าส่วนใหญ่ของพวกเขาเป็นผู้ใช้งานรถลีมูซีนและรถยนต์หรู

วันที่ 7 ตุลาคม ค.ศ. 1935 ราล์ฟ เพโอ แห่งบริษัทเฮาด์เอ็นจิเนียริง (Houde Engineering) เมืองบัฟฟาโล รัฐนิวยอร์ก ยื่นขอจดสิทธิบัตรสำหรับ "หน่วยทำความเย็นอากาศสำหรับรถยนต์"  ได้รับการอนุมัติในวันที่ 16 พฤศจิกายน ค.ศ. 1937

ใน ค.ศ. 1939 แพ็คเกิร์ด (Packard) กลายเป็นผู้ผลิตยานยนต์รายแรกที่นำเสนอระบบปรับอากาศเป็นอุปกรณ์เสริมในรถยนต์รุ่นปี 1940 หน่วยปรับอากาศขนาดใหญ่เหล่านี้ผลิตโดยบริษัทบิชอปแอนด์แบ็บค็อก (Bishop and Babcock - B&B) แห่งคลีฟแลนด์ รัฐโอไฮโอ และมีการสั่งซื้อในรถยนต์ประมาณ 2,000 คัน "เครื่องปรับอากาศบิชอปแอนด์แบ็บค็อก" นี้ยังรวมถึงเครื่องทำความร้อนด้วย รถยนต์ที่สั่งซื้อพร้อมอุปกรณ์เสริมนี้จะถูกส่งจากโรงงานอีสต์แกรนด์บูเลอวาร์ดของแพ็คเกิร์ดไปยังโรงงานของ B&B เพื่อทำการติดตั้ง เมื่อเสร็จสมบูรณ์ รถยนต์จะถูกส่งไปยังตัวแทนจำหน่ายในพื้นที่เพื่อส่งมอบแก่ลูกค้า

แพ็คเกิร์ดรับประกันและสนับสนุนการดัดแปลงนี้ อย่างไรก็ตาม มันไม่ประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์เนื่องจาก:
*ระบบระเหยและพัดลมหลักกินพื้นที่ครึ่งหนึ่งของห้องเก็บสัมภาระ (แม้ปัญหานี้จะลดลงเมื่อห้องเก็บสัมภาระมีขนาดใหญ่ขึ้นในช่วงหลังสงคราม)
*มันถูกแทนที่ด้วยระบบที่มีประสิทธิภาพกว่าในช่วงหลังสงคราม
*มันไม่มีเทอร์มอสแตตควบคุมอุณหภูมิหรือกลไกปิดการทำงานอื่นนอกจากการปิดพัดลม (อากาศเย็นจะยังคงเข้ามาในรถได้บ้างเมื่อมีการเคลื่อนที่ใด ๆ เนื่องจากสายพานขับเชื่อมต่อกับคอมเพรสเซอร์อย่างต่อเนื่อง—ระบบรุ่นต่อมาจะใช้คลัตช์ไฟฟ้าเพื่อเลี่ยงปัญหานี้)
*ท่อหลายฟุตที่เดินไปมาระหว่างห้องเครื่องและห้องเก็บสัมภาระพิสูจน์แล้วว่าไม่น่าเชื่อถือในการใช้งานจริง
*ราคา 274 ดอลลาร์สหรัฐ ( ดอลลาร์สหรัฐในปี ) สูงเกินกว่าที่คนส่วนใหญ่ในยุคเศรษฐกิจตกต่ำ/ก่อนสงครามในอเมริกาจะสามารถจ่ายได้

ตัวเลือกนี้ถูกยกเลิกหลังจาก ค.ศ. 1941

### ไครส์เลอร์ แอร์เทมป์
ไครสเลอร์ อิมพีเรียล ปี 1953 เป็นหนึ่งในรถยนต์รุ่นแรก ๆ ที่ผลิตในรอบสิบสองปีที่มีระบบปรับอากาศยานยนต์สมัยใหม่เป็นอุปกรณ์เสริม ก่อนหน้านี้มีการทดลองแบบไม่เต็มที่โดยแพ็คเกิร์ดใน ค.ศ. 1940 และคาดิลแลค (Cadillac) ใน ค.ศ. 1941 วอลเตอร์ ไครส์เลอร์เป็นผู้ริเริ่มคิดค้นระบบปรับอากาศแอร์เทมป์ (Airtemp) ในช่วงทศวรรษ 1930 สำหรับตึกไครส์เลอร์ และได้นำเสนอเป็นอุปกรณ์เสริมในรถยนต์ในช่วง ค.ศ. 1941-42 และอีกครั้งใน ค.ศ. 1951-52

ใน ค.ศ. 1953 แอร์เทมป์มีความล้ำหน้ากว่าระบบปรับอากาศยานยนต์ของคู่แข่ง โดยมีการควบคุมด้วยสวิตช์เพียงตัวเดียวบนแผงหน้าปัดซึ่งมีตำแหน่งปรับระดับความเย็นต่ำ ปานกลาง และสูง ในฐานะระบบที่มีความสามารถในการทำความเย็นสูงสุดในเวลานั้น ระบบนี้สามารถลดอุณหภูมิในห้องโดยสารได้อย่างรวดเร็ว และยังช่วยลดความชื้น ฝุ่นละออง เกสรดอกไม้ และควันบุหรี่ ระบบนี้ดึงอากาศภายนอกเข้ามามากกว่าระบบร่วมสมัยอื่น ๆ ซึ่งช่วยลดความอับชื้นที่เกี่ยวข้องกับการปรับอากาศยานยนต์ในสมัยนั้น แทนที่จะใช้ท่อพลาสติกติดตั้งบนแผงกระจกหลังเหมือนรถยนต์ของจีเอ็ม (GM) แต่ใช้ท่อขนาดเล็กนำอากาศเย็นไปยังเพดานรถ ซึ่งอากาศเย็นจะไหลลงมาปกคลุมผู้โดยสารแทนการเป่าใส่โดยตรง ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่รถยนต์สมัยใหม่ได้สูญเสียไป

คาดิลแลค บิวอิคก์ (Buick) และโอลด์สโมบิล (Oldsmobile) เพิ่มระบบปรับอากาศเป็นอุปกรณ์เสริมในรถยนต์บางรุ่นสำหรับรุ่นปี 1953 ระบบฟริจิแดร์ (Frigidaire) เหล่านี้ทั้งหมดใช้ส่วนประกอบที่ติดตั้งแยกจากกันระหว่างเครื่องยนต์และท้ายรถ

### ระบบบูรณาการแนช

ใน ค.ศ. 1954 แนช แอมบาสเดอร์ เป็นรถยนต์อเมริกันคันแรกที่มีระบบทำความร้อน ระบายอากาศ และปรับอากาศแบบรวมด้านหน้าอย่างสมบูรณ์ บริษัทแนช-เคลวิเนเตอร์ (Nash-Kelvinator) นำประสบการณ์ด้านเครื่องทำความเย็นมาใช้ในการแนะนำระบบทำความร้อนและปรับอากาศแบบหน่วยเดียวขนาดกะทัดรัด ราคาไม่แพงในฐานะอุปกรณ์เสริมสำหรับรถยนต์แนช (Nash) นี่เป็นระบบตลาดมวลชนแรกที่มีปุ่มควบคุมบนแผงหน้าปัดและคลัตช์ไฟฟ้า ระบบนี้ยังมีขนาดกะทัดรัดและบำรุงรักษาง่าย โดยส่วนประกอบทั้งหมดติดตั้งอยู่ใต้ฝากระโปรงหน้าหรือบริเวณแผงจิ้งหรีด

ระบบปรับอากาศใหม่สำหรับรถยนต์แนชซึ่งรวมเอาการทำความร้อน การทำความเย็น และการระบายอากาศเข้าไว้ด้วยกันนั้นถูกเรียกว่า "ออล-เวเทอร์อาย" (All-Weather Eye) ซึ่งต่อยอดมาจากชื่อทางการตลาด "เวเทอร์อาย" สำหรับระบบทำความร้อนและระบายอากาศด้วยอากาศบริสุทธิ์ของแนชที่ใช้เป็นครั้งแรกใน ค.ศ. 1938 ด้วยระบบควบคุมอุณหภูมิแบบเดี่ยว ระบบปรับอากาศสำหรับห้องโดยสารของแนชถือเป็นตัวเลือกที่ "ดีและราคาไม่แพงอย่างน่าทึ่ง" ระบบนี้มีช่องระบายอากาศเย็นสำหรับผู้โดยสารติดตั้งอยู่ที่แผงหน้าปัด ความก้าวหน้าพิเศษที่ "น่าทึ่ง" ของแนชไม่เพียงแต่เป็นระบบรวมที่ "ซับซ้อน" เท่านั้น แต่ยังมีราคาอยู่ที่ 345 ดอลลาร์ซึ่งถูกกว่าระบบอื่น ๆ ทั้งหมด

ระบบส่วนใหญ่ของคู่แข่งในขณะนั้นใช้ระบบทำความร้อนแยกต่างหากและคอมเพรสเซอร์ที่ติดตั้งอยู่บนเครื่องยนต์ ซึ่งขับเคลื่อนโดยเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ผ่านสายพาน โดยมีเครื่องระเหยอยู่ในห้องเก็บสัมภาระด้านหลังของรถเพื่อส่งลมเย็นผ่านแผงกั้นด้านหลังและช่องลมเหนือศีรษะ เจเนรัลมอเตอร์ (General Motors) นำเสนอระบบปรับอากาศติดตั้งด้านหน้าซึ่งผลิตโดยแผนกแฮร์ริสันของตนในพอนติแอกส์ปี 1954 ที่มีเครื่องยนต์แปดสูบเรียง ระบบนี้มีราคาแพงมากและไม่ใช่ระบบที่รวมเข้าด้วยกันอย่างสมบูรณ์โดยมีส่วนควบคุมและท่อลมสำหรับกระจายลมแยกต่างหาก ขดลวดทำความร้อนยังคงเป็นระบบ "เวนตี-ซีต) (Venti-Seat) หรือระบบใต้เบาะนั่งด้านหน้าแยกต่างหากพร้อมส่วนควบคุมของตัวเอง รูปแบบทางเลือกแบบรวมที่แนชบุกเบิก "กลายเป็นแนวปฏิบัติที่ได้รับการยอมรับและยังคงเป็นพื้นฐานของระบบควบคุมอุณหภูมิอัตโนมัติที่ทันสมัยและซับซ้อนยิ่งขึ้นในปัจจุบัน"

### การเติบโตในการใช้งาน
นวัตกรรมนี้ได้รับการยอมรับอย่างรวดเร็วและภายใน ค.ศ.  1960 รถยนต์ประมาณร้อยละ 20 ทั้งหมดในสหรัฐติดตั้งเครื่องปรับอากาศ โดยร้อยละนี้เพิ่มขึ้นเป็น 80 ในพื้นที่อบอุ่นทางตะวันตกเฉียงใต้

คาดิบอลคเปิดตัวระบบคอมฟอร์ตคอนโทรล (Comfort Control) ซึ่งเป็นระบบทำความร้อนและความเย็นอัตโนมัติสมบูรณ์แบบระบบแรกของอุตสาหกรรมโดยตั้งค่าด้วยเทอร์มอสแตตแบบหมุนสำหรับรถยนต์รุ่นปี 1964

อเมริกันมอเตอร์คอร์ปอเรชัน (American Motors Corporation - AMC) ติดตั้งเครื่องปรับอากาศเป็นอุปกรณ์มาตรฐานในเอเอ็มซี แอมบาสเดอร์ตั้งแต่รุ่นปี 1968 ถือเป็นนวัตกรรมในตลาดมวลชนโดยมีราคาเริ่มต้นของรถยนต์อยู่ที่ 2,671 ดอลลาร์ ขณะนั้น เครื่องปรับอากาศเป็นอุปกรณ์มาตรฐานเฉพาะในรถลีมูซีนของคาดิลแลคและโรลส์-รอยซ์ (Rolls-Royce) เท่านั้น

ภายใน ค.ศ. 1969 ยานยนต์ที่ผลิตในประเทศร้อยละ 54 ติดตั้งเครื่องปรับอากาศ ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่ไม่เพียงจำเป็นเพื่อความสะดวกสบายของผู้โดยสารเท่านั้น แต่ยังช่วยเพิ่มมูลค่าการขายต่อของรถอีกด้วย

ระบบปรับอากาศยานยนต์เริ่มมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในสหรัฐตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1980 การนำไปใช้เป็นไปอย่างช้ากว่าในที่อื่น ใน ค.ศ. 1990 รถยนต์ที่ขายในยุโรปมีระบบปรับอากาศติดตั้งอยู่น้อยกว่าร้อยละ 8

### การทำความเย็นแบบระเหย

เครื่องทำความเย็นรถยนต์ (Car cooler) คือเครื่องทำความเย็นแบบระเหยสำหรับรถยนต์ ซึ่งบางครั้งเรียกว่าสแวมป์คูลเลอร์ (swamp cooler) ส่วนใหญ่เป็นอุปกรณ์เสริมราคาค่อนข้างถูกที่ติดตั้งภายนอกตรงหน้าต่าง มีลักษณะเป็นทรงกระบอกโลหะไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนที่ แต่ก็มีแบบที่ติดตั้งภายในใต้แผงหน้าปัดหรือตรงพื้นกลางรถพร้อมพัดลมไฟฟ้า มันเป็นเครื่องปรับอากาศรถยนต์ประเภทแรก ๆ และไม่ได้ใช้ในรถยนต์สมัยใหม่ที่ใช้ระบบทำความเย็นเพื่อทำความเย็นภายในรถ

ในการทำให้อากาศเย็นลง มันใช้ความร้อนแฝง (กล่าวอีกนัยหนึ่งคือการทำความเย็นโดยการระเหยของน้ำ) น้ำภายในอุปกรณ์จะระเหยและในกระบวนการนั้นจะถ่ายเทความร้อนจากอากาศโดยรอบ อากาศเย็นที่ชุ่มชื้นจึงถูกส่งเข้าไปภายในรถ ผลของการระเหย "ทำความเย็น" จะลดลงตามความชื้นเนื่องจากอากาศอิ่มตัวด้วยน้ำอยู่แล้ว ดังนั้น ยิ่งความชื้นต่ำ เช่น ในภูมิภาคทะเลทรายที่แห้งแล้ง ระบบก็จะยิ่งทำงานได้ดีขึ้น เครื่องทำความเย็นรถยนต์เป็นที่นิยม โดยเฉพาะในหมู่นักท่องเที่ยวในช่วงฤดูร้อนที่มาเยือนหรือเดินทางผ่านรัฐทางตะวันตกเฉียงใต้ของสหรัฐ ได้แก่ แคลิฟอร์เนีย แอริโซนา เท็กซัส นิวเม็กซิโก และเนวาดา

## ชนิดของสารทำความเย็นเครื่องปรับอากาศยานยนต์

### R-12

R-12 เป็นสารทำความเย็นชนิดแรกสำหรับเครื่องปรับอากาศยานยนต์ ถูกคิดค้นขึ้นใน ค.ศ. 1928 โดยทีมนักวิทยาศาสตร์ที่รวมตัวกันโดยทอมัส มิดจ์ลีย์ จูเนียร์ ทีมงานนักวิทยาศาสตร์ตั้งใจจะสร้างสารทำความเย็นซึ่งนำไปสู่การคิดค้นสารคลอโรฟลูออโรคาร์บอน (CFCs) และสารไฮโดรคลอโรฟลูออโรคาร์บอน (HCFCs) จากการคิดค้นทั้งสองอย่างนี้ ทำให้เกิดสารทำความเย็นสองชนิดคือ R-12 และ R-22 เป็นเวลาหลายทศวรรษที่สารทำความเย็นทั้งสองชนิดนี้ถูกพบเห็นได้ทั่วไปในครัวเรือนและธุรกิจ R-12 ยังถูกใช้ในระบบปรับอากาศยานยนต์เนื่องจากเป็นสารทำความเย็นที่ไม่ติดไฟและปลอดภัยเป็นชนิดแรก สารทำความเย็นนี้เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมจนกระทั่งทศวรรษ 1970 เมื่อนักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่า R-12 มีส่วนประกอบของคลอรีนซึ่งทำลายชั้นโอโซนในชั้นบรรยากาศโลก เมื่อ R-12 ถูกปล่อยออกมาจากการรั่วไหลของระบบ หรือการกำจัดฟรีออนที่ปนเปื้อนอย่างไม่ถูกต้อง ฟรีออนที่เป็นแก๊สจะลอยขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศ โมเลกุลคลอรีนจากสารทำความเย็นจะทำลายโมเลกุลโอโซนในชั้นบรรยากาศ ซึ่งทำให้เกิดรูในชั้นโอโซน และส่งผลให้เกิดการทำลายชั้นโอโซนในที่สุด R-12 ยังคงถูกใช้งานจนกระทั่งมีการคิดค้นสารทำความเย็นชนิดใหม่ที่มีผลกระทบน้อยกว่า R-12 ถูกใช้ในระบบปรับอากาศยานยนต์จนถึงช่วงกลางทศวรรษ 1990 เมื่อรัฐบาลสั่งห้ามการผลิตและถูกแทนที่ด้วยสารทำความเย็นชนิดใหม่คือ R-134a ปัจจุบันยังสามารถซื้อขาย R-12 ได้แต่ไม่มีการผลิตอีกต่อไป ทำให้ R-12 มีราคาแพงมากและหายากมาก ค่าศักยภาพในการทำให้เกิดภาวะโลกร้อนของ R-12 นั้นสูงมาก โดยมีค่าประมาณ 11,000

### R-134a

สารทำความเย็นสำหรับเครื่องปรับอากาศยานยนต์ชนิดที่สองที่ถูกคิดค้นขึ้นคือ R-134a เป็นสารทำความเย็นประเภทไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน (Hydrofluorocarbon) ที่ประกอบด้วยฟลูออรีนและไฮโดรเจน ในฐานะสารที่มาแทน R-12 R-134a เป็นสารทำความเย็นใหม่ที่ไม่ประกอบด้วยคลอรีนอีกต่อไปซึ่งสามารถทำลายชั้นโอโซนได้ R-134a เป็นก๊าซเรือนกระจก แต่มีค่าศักยภาพในการทำให้เกิดภาวะโลกร้อนต่ำกว่า R-12 รถยนต์ใหม่ที่ผลิตในช่วงต้นทศวรรษ 1990 บรรจุสารทำความเย็นชนิดใหม่นี้ในระบบปรับอากาศ เจ้าของรถยนต์รุ่นเก่าที่มีระบบ R-12 จะต้องเลือกลงทุนในการเปลี่ยนระบบจาก R-12 เป็น R-134a ซื้อรถยนต์ใหม่ หรือหาช่างผู้ชำนาญเพื่อเติมสารทำความเย็น R-12 ในระบบเก่าของพวกเขา R-134a ถูกใช้ในรถยนต์มาเกือบ 30 ปีแล้ว R-134aมีค่าศักยภาพในการทำให้เกิดภาวะโลกร้อนประมาณ 1,430

### R-1234yf

สารทำความเย็นสำหรับระบบปรับอากาศยานยนต์ชนิดที่สามและใหม่ล่าสุดคือ R-1234yf เป็นสารทำความเย็นประเภทไฮโดรฟลูออโรโอเลฟิน (hydrofluoroolefin) ที่ประกอบด้วยธาตุไฮโดรเจน ฟลูออรีน และคาร์บอน สารทำความเย็นนี้ได้รับการพัฒนาโดยบริษัทดูปงต์/ฮันนีเวล (DuPont/Honeywell) และมีราคาต่อปอนด์แพงกว่า R-134a สามารถพบ R-1234yf ได้ในรถยนต์รุ่นใหม่ ๆ และไม่สามารถใช้ร่วมกับระบบ R-134a หรือ R-12 รุ่นเก่า จากสารทำความเย็นทั้งสามชนิด R-1234yf เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากที่สุด โดยมีค่าศักยภาพในการทำให้เกิดภาวะโลกร้อนต่ำที่สุดซึ่งอยู่ที่ประมาณสาม

## หลักการทำงาน

ในวัฏจักรการทำความเย็น (refrigeration cycle) ความร้อนจะถูกถ่ายเทจากห้องโดยสารไปยังสภาพแวดล้อม ตู้เย็นเป็นตัวอย่างหนึ่งของระบบดังกล่าว เนื่องจากมันถ่ายเทความร้อนออกจากภายในและสู่สภาพแวดล้อมภายนอก

ไอแก๊สสารทำความเย็นที่หมุนเวียนอยู่ (ซึ่งจะนำพาน้ำมันหล่อลื่นคอมเพรสเซอร์ไปทั่วทั้งระบบด้วย) จากเครื่องระเหยจะเข้าสู่เครื่องอัด (compressor) แก๊สที่อยู่ในห้องเครื่อง ซึ่งโดยทั่วไปจะเป็นแบบลูกสูบนอนและถูกอัดให้มีความดันสูงขึ้น ส่งผลให้อุณหภูมิสูงขึ้นตามไปด้วย แก๊สสารทำความเย็นร้อนที่ถูกอัดนี้จะมีอุณหภูมิและความดันที่สามารถควบแน่นได้ และจะถูกส่งไปยังเครื่องควบแน่น (condensor) ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ด้านหน้ารถ ตรงหน้าหม้อน้ำ ที่นี่ สารทำความเย็นจะถูกทำให้เย็นลงด้วยอากาศที่ไหลผ่านแผงคอยล์ของคอนเดนเซอร์ (มาจากลมที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของรถหรือจากพัดลม มักเป็นพัดลมตัวเดียวกับหม้อน้ำระบายความร้อน หากคอนเดนเซอร์ติดตั้งอยู่ด้านหน้าหม้อน้ำ พัดลมจะทำงานโดยอัตโนมัติเมื่อรถจอดอยู่กับที่หรือเคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่ำ) และควบแน่นกลายเป็นของเหลว ดังนั้น สารทำความเย็นที่หมุนเวียนจะถ่ายเทความร้อนออกจากระบบและความร้อนนั้นจะถูกพาออกไปโดยอากาศ

ในระบบปรับอากาศที่มีวาล์วระเหยสารทำความเย็นควบคุมด้วยความร้อน (thermal expansion valve) สารทำความเย็นเหลวที่ควบแน่นและมีแรงดันสูงจะถูกส่งต่อไปยังรีซีฟเวอร์-ไดร์เออร์ (receiver-drier) ตลับกรองสารดูดความชื้นแบบทางเดียว ทำหน้าที่ทั้งกำจัดน้ำออกจากสารทำความเย็นและน้ำมันหล่อลื่นคอมเพรสเซอร์เพื่อขจัดปริมาณน้ำที่ตกค้างอยู่ (ซึ่งจะกลายเป็นน้ำแข็งภายในวาล์วระเหยและทำให้เกิดการอุดตัน) ที่กระบวนการดูดสุญญากาศก่อนการเติมสารทำความเย็นไม่สามารถกำจัดออกจากระบบได้หมด และยัง กรองเพื่อกำจัดอนุภาคของแข็งใด ๆ ที่ปะปนอยู่ในสารผสม นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นถังพักสำหรับสารทำความเย็นเหลวส่วนเกินในช่วงเวลาที่มีความต้องการทำความเย็นต่ำ จากนั้นจึงไหลผ่านวาล์วระเหยควบคุมด้วยความร้อนที่ซึ่งจะเกิดการลดลงของความดันอย่างรวดเร็ว การลดลงของความดันนี้ส่งผลให้สารทำความเย็นเหลวระเหยกลายเป็นไอในทันทีบางส่วน ทำให้อุณหภูมิลดลง สารทำความเย็นที่มีอุณหภูมิต่ำนี้จะถูกส่งต่อไปยังคอยล์เครื่องระเหย (evaporator coil) ในห้องโดยสาร

เมื่ออุปกรณ์ระเหยสารทำความเย็นเป็นเพียงรูเปิดขนาดคงที่อย่างง่าย ซึ่งเรียกว่า ท่อลดความดัน (orifice tube) ตัวกรองไดร์เออร์จะถูกติดตั้งอยู่ระหว่างทางออกจากเครื่องระเหยและเครื่องอัดแทน และในกรณีนี้ จะเรียกว่าถังพัก (accumulator) ในระบบปรับอากาศแบบนี้ ถังพักยังมีหน้าที่ป้องกันไม่ให้สารทำความเย็นที่เป็นของเหลวไหลเข้าสู่เครื่องอัดในช่วงที่มีความต้องการทำความเย็นต่ำ

อากาศที่ผ่านการกรอง (ด้วยไส้กรองอากาศ (air filter) ห้องโดยสาร) จะถูกพัดผ่านเครื่องระเหยโดยพัดลมหอยโข่ง (centrifugal fan) ไฟฟ้าที่ปรับความเร็วได้ การทำเช่นนี้ทำให้สารทำความเย็นเหลวที่เย็นจัดระเหย ส่งผลให้อุณหภูมิลดลงไปอีก อากาศอุ่นจึงถูกทำให้เย็นลงและยังถูกลดความชื้น (ความชื้นจะกลั่นตัวบนเครื่องระเหยและระบายออกนอกรถ) ในกระบวนการนี้ จากนั้นอากาศจะไหลผ่านแผงทำความร้อน (heater matrix) ซึ่งมีน้ำหล่อเย็นจากเครื่องยนต์ไหลเวียนอยู่ ทำให้สามารถทำให้อากาศอุ่นขึ้นได้ตามระดับหรืออุณหภูมิที่ผู้ใช้เลือกและส่งเข้าไปในห้องโดยสารผ่านช่องลมที่ปรับได้ อีกวิธีหนึ่งในการปรับอุณหภูมิอากาศที่ต้องการ โดยการควบคุมประสิทธิภาพการทำความเย็นของระบบ คือการปรับความเร็วของพัดลมหอยโข่งอย่างแม่นยำ เพื่อให้มีปริมาณอากาศที่ถูกทำให้เย็นโดยเครื่องระเหยตามที่ต้องการเท่านั้น ผู้ใช้ยังมีตัวเลือกในการปิดช่องรับอากาศภายนอก เพื่อให้ทำความเย็นได้เร็วและแรงยิ่งขึ้น โดยการหมุนเวียนอากาศที่เย็นอยู่แล้วภายในห้องโดยสารกลับไปยังเครื่องระเหย สุดท้ายนี้ เมื่อใดก็ตามที่เครื่องอัดสามารถสั่งให้ทำงานในขนาดการอัดที่ลดลงได้ อุณหภูมิที่ช่องลมก็สามารถควบคุมได้โดยการปรับขนาดการอัดของเครื่องอัด

การที่เครื่องระเหยกลายเป็นน้ำแข็ง ซึ่งจะขัดขวางการไหลเวียนของอากาศผ่านครีบเครื่องระเหยนั้น สามารถป้องกันได้ด้วยวิธีต่าง ๆ สวิตช์อุณหภูมิหรือเทอร์มิสเตอร์ (thermistor) สามารถควบคุมอุณหภูมิพื้นผิวของเครื่องระเหยได้ และสวิตช์แรงดันหรืออุปกรณ์ตรวจจับสามารถตรวจสอบแรงดันด้านดูด (ซึ่งมีความสัมพันธ์กับอุณหภูมิการระเหยของสารทำความเย็น) ทั้งสองวิธีควบคุมนี้สามารถทำงาน (โดยตรงหรือผ่านหน่วยควบคุมที่รับข้อมูลจากอุปกรณ์เหล่านั้น) กับสถานะการทำงานของคลัตช์เครื่องอัด หรือในกรณีของเครื่องอัดแบบปริมาตรแปรผัน (variable displacement compressor) ก็สามารถควบคุมปริมาตรการอัดได้ นอกจากนี้ วาล์วรองที่ติดตั้งอยู่ด้านดูดสามารถลดการไหลของสารทำความเย็น เพื่อไม่ให้แรงดันด้านออกจากเครื่องระเหยลดต่ำกว่าค่าที่กำหนดไว้ในระหว่างการทำงานของระบบ

เพื่อทำให้วัฏจักรการทำความเย็นสมบูรณ์ ไอระเหยของสารทำความเย็นจะถูกส่งกลับไปยังเครื่องอัด

ยิ่งอากาศที่ไหลเข้าสู่เครื่องระเหยมีอุณหภูมิสูงขึ้นเท่าไหร่ แรงดันของไอสารทำความเย็นที่ออกจากเครื่องระเหยก็จะสูงขึ้นตามไปด้วย และด้วยเหตุนี้ ภาระที่เครื่องอัดต้องแบกรับก็จะสูงขึ้น ส่งผลให้เครื่องยนต์ต้องทำงานหนักขึ้นเพื่อรักษาการไหลเวียนของสารทำความเย็นในระบบ ภาระของเครื่องอัดยังแปรผันตามอุณหภูมิการควบแน่น (condensing temperature) อีกด้วย

เครื่องอัดสามารถขับเคลื่อนได้โดยเครื่องยนต์ของรถ (เช่น ผ่านสายพาน มักเป็นสายพานหน้าเครื่อง และคลัตช์แม่เหล็กไฟฟ้า หรือเครื่องอัดแบบปริมาตรแปรผันทำงานด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งสามารถขับเคลื่อนโดยตรงด้วยสายพานตลอดเวลาโดยไม่จำเป็นต้องมีคลัตช์และแม่เหล็ก) หรือโดยมอเตอร์ไฟฟ้า

มีวิธีการต่าง ๆ สำหรับการซ่อมแซมและบำรุงรักษาข้อต่อท่อเพื่อให้มั่นใจถึงวัฏจักรการทำความเย็น วิธีการแบบเดิม เช่น การบัดกรีหรือการเชื่อม ทำให้เกิดปัญหาเรื่องเวลาและการเปรอะเปื้อนที่สร้างความเสียหาย ข้อต่อล็อกริง (Lokring) ซึ่งมีพื้นฐานมาจากการใช้ข้อต่อแบบอัด ใช้งานง่ายและจึงประหยัดเวลามากกว่า

## การบำรุงรักษา สุขอนามัย และการทำความสะอาด
### การบำรุงรักษาสารทำความเย็น
ระบบปรับอากาศในรถยนต์ต้องการการบำรุงรักษาเป็นพิเศษ ปกติแล้วการสูญเสียสารทำความเย็นตลอดอายุการใช้งานจะมีน้อยมากและไม่มีผลกระทบใด ๆ แต่ควรตรวจสอบระบบเพื่อหารอยรั่วเป็นวงรอบทุกสองถึงสี่ปี หรืออย่างน้อยเมื่อความสามารถในการทำความเย็นลดลง

### การควบคุมสุขอนามัย
การเจริญเติบโตทางชีวภาพในระบบปรับอากาศสามารถลดลงได้ในช่วงเวลาจำกัดเท่านั้น ควรมีการใช้มาตรการด้านสุขอนามัยอย่างสม่ำเสมอ มาตรฐาน 6032 ของสมาคมวิศวกรเยอรมัน (VDI) ให้ภาพรวมเกี่ยวกับการบำรุงรักษาระบบปรับอากาศยานยนต์ตามหลักสุขอนามัยที่เป็นปัจจุบัน การตรวจสุขอนามัยระบบปรับอากาศยานยนต์อย่างมืออาชีพเป็นประจำ รวมถึงการตรวจสอบท่อระบายน้ำทิ้งของน้ำควบแน่น การทำความสะอาดเครื่องระเหยของระบบปรับอากาศเป็นประจำทุกปี และการเปลี่ยนไส้กรองอากาศภายในห้องโดยสาร (กรองละอองเรณู) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ต้องมั่นใจว่าน้ำทิ้งจากเครื่องระเหยของระบบปรับอากาศสามารถระบายออกได้โดยไม่มีสิ่งกีดขวาง มิฉะนั้น ความชื้นจะคงอยู่ในระบบและก่อให้เกิดแหล่งเพาะพันธุ์ที่ไม่สามารถควบคุมได้สำหรับการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์

ด้วยสภาพแวดล้อมทางกายภาพที่จำกัด การแยกน้ำที่ควบแน่นออกจากเครื่องปรับอากาศในรถยนต์จึงมีหน้าที่สำคัญอย่างยิ่งต่อสุขภาพและสุขอนามัย ดังนั้น การทำความสะอาดเครื่องระเหยของระบบปรับอากาศเป็นประจำจึงมีความจำเป็นอย่างยิ่งเพื่อให้มั่นใจว่าการสะสมของเชื้อจุลชีพบนพื้นผิวถูกขัดขวางและสารพิษที่เกิดจากการสลายตัวของแบคทีเรีย (เอ็นโดท็อกซิน) หรือสารเมตาโบไลต์ของเชื้อรา (ไมโคท็อกซิน) จะถูกกำจัดออกจากระบบแผ่นครีบอย่างปลอดภัย

### การทำความสะอาดระบบปรับอากาศอย่างถูกสุขอนามัย
ความจำเป็นในการทำความสะอาดระบบระบายอากาศในรถยนต์อย่างถูกสุขอนามัยเป็นประจำไม่เพียงแต่เป็นสิ่งที่เข้าใจได้โดยหลักเหตุผลเท่านั้น แต่ยังได้รับการอธิบายไว้ในแนวทางและมาตรฐานทางเทคนิค VDI 6032 ของสมาคมวิศวกรเยอรมัน อนุภาคต่าง ๆ เช่น ฝุ่นละออง เส้นขน (สัตว์) และ/หรือเชื้อรา รังแค ฯลฯ ตกค้างอยู่บนแกนกรองละอองเรณูและผนังโดยรอบ เครื่องปรับอากาศจึงกลายเป็นแหล่งสะสมสิ่งสกปรกและเชื้อโรคอย่างรวดเร็ว การเปลี่ยนไส้กรองอากาศของระบบระบบทำความร้อน ระบายอากาศ และปรับอากาศ (HVAC) เพียงอย่างเดียวซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการตรวจสอบนั้นไม่เพียงพอ กล่องกรองละอองเรณูจะต้องได้รับการทำความสะอาดอย่างมืออาชีพและเครื่องระเหยของระบบปรับอากาศจะต้องได้รับการล้างอย่างถูกสุขอนามัยและมีประสิทธิภาพด้วยน้ำยาทำความสะอาดที่ไม่มีน้ำหอม (สารก่อภูมิแพ้) อย่างช้าที่สุดทุก 24 เดือน ด้วยการทำความสะอาดระบบปรับอากาศอย่างมืออาชีพตามมาตรฐานปัจจุบัน เชื้อรา เชื้อโรค แบคทีเรีย และสารหรือคราบสะสมที่ก่อให้เกิดกลิ่นอื่น ๆ จะถูกชะล้างออกไปจากต้นกำเนิดอย่างแท้จริง นี่เป็นวิธีเดียวที่จะรับประกันสุขอนามัยของอากาศภายในรถยนต์ที่จำเป็น การเลือกใช้น้ำยาทำความสะอาดและวิธีการที่ได้รับการรับรองก็มีความสำคัญอย่างยิ่งเช่นกัน สิ่งเหล่านี้ได้รับการอธิบายไว้อย่างชัดเจนโดยมาตรฐาน VDI 6032 สำหรับการทำความสะอาดระบบปรับอากาศ ด้วยวิธีนี้ เครื่องระเหยของระบบปรับอากาศจะถูกล้างอย่างสมบูรณ์ด้วยของเหลวทำความสะอาดที่ฉีดเข้าไปผ่านหัววัด จากนั้นเครื่องระเหยจะสะอาดเหมือนชิ้นส่วนใหม่และปราศจากคราบสะสมหรือสารที่ก่อให้เกิดแหล่งเพาะเชื้ออย่างสมบูรณ์ การผสมผสานระหว่างการทำความสะอาดเชิงกลและน้ำยาทำความสะอาดเท่านั้นที่ให้ผลลัพธ์ในการทำงาน ขณะเดียวกัน ทั้งผู้ขับขี่และผู้โดยสารทุกคนต่างก็สัมผัสกับความเสี่ยงต่อสุขภาพที่มองไม่เห็น "เพื่อให้ได้คุณภาพอากาศที่ส่งออกมาซึ่งส่งเสริมสุขภาพ ระบบปรับอากาศจะต้องได้รับการทำความสะอาดอย่างมืออาชีพเป็นประจำ"

### ไส้กรองอากาศ
ไส้กรองอากาศที่ไม่ได้รับการเปลี่ยนเป็นประจำ (ปีละหนึ่งหรือสองครั้ง) มักมีลักษณะดังที่แสดงและเป็นแหล่งสะสมของเชื้อโรค โดยเฉพาะอย่างยิ่งเชื้อรา ละอองเรณูจะสลายตัวในไส้กรองภายใน 12 สัปดาห์ กระบวนการสลายตัวนี้จะปล่อยสารก่อภูมิแพ้ที่แท้จริงออกมา ซึ่งมีขนาดอนุภาคที่ไม่สามารถดักจับได้โดยไส้กรองละอองเรณู การไหลของอากาศผ่านไส้กรองละอองเรณูนำไปสู่คุณภาพอากาศที่แย่ลงเรื่อย ๆ ภายในรถ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในไส้กรองที่อุดตันและใช้งานมาเป็นเวลานานจะเกิดขนาดอนุภาคที่ต่ำกว่าประสิทธิภาพของไส้กรอง อนุภาคของจุลินทรีย์ ละอองเรณู เชื้อโรค และแบคทีเรียจะถูกปล่อยโดยตรงไปยังสภาพแวดล้อมพื้นผิวที่ชื้นของเครื่องระเหยของระบบปรับอากาศผ่านด้านอากาศสะอาดของไส้กรอง ดังนั้น เครื่องระเหยของระบบปรับอากาศควรได้รับการทำความสะอาดอย่างมืออาชีพปีละครั้งเช่นกัน

### เครื่องระเหย
เช่นเดียวกันกับเครื่องระเหยของระบบปรับอากาศที่ไม่ได้รับการทำความสะอาดอย่างมืออาชีพเป็นประจำ แบคทีเรียก็จะเกาะตัวบนพื้นผิวของมันและนำไปสู่การเจริญเติบโตทางชีวภาพ (biogrowth) ที่เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ เนื่องมาจากความชื้นอย่างต่อเนื่องของชิ้นส่วนนั้น ปัญหาด้านสุขอนามัยก็จะเกิดขึ้นด้วยหากเครื่องระเหยได้รับการทำความสะอาดอย่างไม่ถูกต้องหรือได้รับการบำบัดด้วยสารทำความสะอาดที่ไม่เหมาะสม สารทำความสะอาดที่รุนแรงเกินไปจะทำลายหรือสร้างความเสียหายให้กับชั้นเคลือบป้องกันของโครงสร้างครีบเครื่องระเหย ซึ่งอาจเปลี่ยนแปลงองศาการหยดของน้ำควบแน่นและเพิ่มปริมาณการระบายออกบนเครื่องระเหย ผลที่ตามมาคือน้ำควบแน่นซึ่งปนเปื้อนแบคทีเรียจะไหลผิดทิศทางและสะสมในบริเวณที่ไม่คาดคิดภายในระบบปรับอากาศ

เจ้าของรถยนต์ต้องตรวจสอบให้แน่ใจด้วยตนเองว่าอู่ซ่อมดำเนินการทำความสะอาดระบบปรับอากาศอย่างถูกสุขอนามัยโดยใช้วิธีการทางเคมีและกลไกตามที่ VDI แนะนำ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการตรวจสภาพรถหรือการเปลี่ยนไส้กรองอากาศที่จะมาถึง เนื่องจากวิธีการที่อธิบายไว้ยังไม่เป็นที่นิยมในทางปฏิบัติของอู่ซ่อมทั่วไป การใช้ผลิตภัณฑ์ประเภทกระป๋อง "คลิกเดียว" จึงได้รับความนิยมอย่างมากในปัจจุบัน ไม่ใช่เพียงเพราะมีการพิมพ์คำว่า "น้ำยาทำความสะอาดเครื่องปรับอากาศ" บนกระป๋องเท่านั้น แต่ส่วนใหญ่ของเนื้อหาในกระป๋องเหล่านี้จะกระจายไปทั่วรถยนต์โดยไม่มีทิศทาง และส่วนที่อาจถูกดูดเข้าไปในระบบระบายอากาศผ่านอากาศหมุนเวียนจะไปตกอยู่ที่ไส้กรองอากาศในห้องโดยสาร วิธีนี้ไม่มีอะไรไปถึงตัวเครื่องระเหยเลย สิ่งที่กระจายอยู่ในรถด้วยกระป๋องคลิกเดียวมีเพียงกลิ่นและน้ำหอมเท่านั้น การทำความสะอาดที่ได้ผลตามที่ต้องการนั้นต้องมาจากการผสมผสานระหว่างการล้างด้วยแรงดันเชิงกลและสารทำความสะอาดที่เหมาะสมโดยตรงบนเครื่องระเหยเท่านั้น

## การใช้พลังงาน
แม้ระบบปรับอากาศจะใช้พลังงานมาก แต่แรงต้านของรถยนต์ที่ปิดหน้าต่างนั้นน้อยกว่าการเปิดหน้าต่างเพื่อระบายความร้อนให้ผู้โดยสาร มีการถกเถียงกันอย่างมากเกี่ยวกับผลกระทบของระบบปรับอากาศต่อประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงของรถยนต์ ปัจจัยต่าง ๆ เช่น แรงต้านลม อากาศพลศาสตร์ กำลังเครื่องยนต์ และน้ำหนักจะต้องนำมาพิจารณา เพื่อหาความแตกต่างที่แท้จริงระหว่างการใช้กับการไม่ใช้ระบบปรับอากาศ เมื่อประเมินระยะทางต่อเชื้อเพลิงที่แท้จริง ปัจจัยอื่น ๆ สามารถส่งผลกระทบต่อเครื่องยนต์ได้ และความร้อนโดยรวมของเครื่องยนต์ที่เพิ่มขึ้นสามารถส่งผลกระทบต่อระบบระบายความร้อนของรถยนต์

ในยานยนต์สมัยใหม่ ระบบปรับอากาศจะใช้กำลังเครื่องยนต์ประมาณ  ซึ่งจะส่งผลให้การบริโภคเชื้อเพลิงเพิ่มขึ้น

## ระบบปรับอากาศยานยนต์ที่ยั่งยืน
การปรับอากาศยานยนต์ที่ยั่งยืนเป็นหัวข้อของการถกเถียงหรือที่รู้จักในชื่อสงครามความเย็น (Cool War) เกี่ยวกับสารทำความเย็นรุ่นต่อไปในระบบปรับอากาศรถยนต์ กลุ่มพันธมิตรเพื่อแนวทางแก้ปัญหา CO<sub>2</sub> (The Alliance for CO2 Solutions) สนับสนุนการนำคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) มาใช้เป็นสารทำความเย็นในรถยนต์นั่ง และอุตสาหกรรมเคมีกำลังพัฒนาสารผสมเคมีใหม่ ๆ

กลุ่มพันธมิตรเสนอให้แวดวงอุตสาหกรรมยานยนต์เปลี่ยนไปใช้สารทำความเย็นธรรมชาติที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2, R744/ R-744) ในระบบทำความเย็นและความร้อนของรถยนต์ พวกเขาอ้างว่าสิ่งนี้จะนำไปสู่การปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากรถยนต์ใหม่ที่ลดลงร้อยละ 10 ซึ่งอาจลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั่วโลกได้ร้อยละ 1

ฝ่ายตรงข้ามของกลุ่มพันธมิตรอ้างว่าเทคโนโลยีการทำความเย็นด้วย CO2 นั้นไม่มีประสิทธิภาพด้านต้นทุนและไม่ปลอดภัย และสนับสนุนการพัฒนาสารทำความเย็นเคมีผสมใหม่แทน

### ภูมิหลัง
การถกเถียงได้เกิดขึ้นจากการตัดสินใจของสหภาพยุโรปที่จะทยอยเลิกใช้สารทำความเย็น HFC-134a ที่มีศักยภาพในการทำให้เกิดภาวะโลกร้อนสูงในระบบปรับอากาศรถยนต์ตั้งแต่เดือนมกราคม ค.ศ. 2011 เป็นต้นไป เพื่อให้เป็นไปตามกฎหมาย ผู้ผลิตรถยนต์จำเป็นต้องตัดสินใจเลือกสารทำความเย็นใหม่ เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วพวกเขาต้องการเวลา 3 ถึง 4 ปีในการพัฒนาและนำเสนอแพลตฟอร์มรถยนต์ใหม่รวมถึงระบบปรับอากาศใหม่ด้วย

### ข้อโต้แย้ง

#### ข้อโต้แย้งสำหรับ CO<sub>2</sub>
กลุ่มพันธมิตรเพื่อแนวทางแก้ไขปัญหา CO2 และผู้สนับสนุนเห็นพ้องต้องกันว่าสารทำความเย็น CO2 นั้น::

*เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่า ด้วยค่าศักยภาพในการทำให้เกิดภาวะโลกร้อน (Global Warming Potential - GWP) ต่ำที่สุดเมื่อเทียบกับสารทำความเย็นที่ใช้อยู่ในปัจจุบันและที่ถูกเสนอแนะ CO2 ไม่ทำลายชั้นโอโซน เนื่องจากคาร์บอนไดออกไซด์ที่ใช้ในระบบปรับอากาศรถยนต์เป็นผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมที่นำกลับมาใช้ใหม่ จึงเป็นทางออกที่เป็นกลางต่อสิ่งแวดล้อม กลุ่มพันธมิตรอ้างว่าการใช้ระบบปรับอากาศที่ใช้ CO2 จะช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกโดยรวมของรถยนต์ลงร้อยละ 10 ซึ่งจะช่วยลดก๊าซเรือนกระจกทั้งหมดของโลกได้ร้อยละ 1
*มีความพร้อมทางเทคนิคมากกว่า เนื่องจากแบบจำลองที่ใช้สาร CO2 ได้รับการพัฒนาและทดสอบในทุกสภาพอากาศ และขณะนี้พร้อมสำหรับการผลิตจำนวนมาก ระบบเหล่านี้ทำความร้อนและความเย็นในรถยนต์ได้เร็วกว่า และแสดงประสิทธิภาพที่เหนือกว่าในการขับขี่กว่าร้อยละ 90 ของทุกสภาวะ
*ประหยัดค่าใช้จ่ายมากกว่า เนื่องจาก CO2 ในตัวของมันเองเป็นสารทำความเย็นที่มีราคาถูกและมีอยู่ทั่วโลก การซ่อมบำรุงรักษาระบบ CO2 จะมีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าและซับซ้อนน้อยกว่าระบบปัจจุบัน สำหรับผู้บริโภค ต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของจะต่ำที่สุดเมื่อใช้ CO2 เนื่องจากมันจะช่วยลดการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงของอุปกรณ์ปรับอากาศได้อย่างมาก ผู้ผลิตรถยนต์จะต้องลงทุนเริ่มต้นประมาณ 20 ยูโรต่อหน่วย โดยจะไม่มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมเมื่อเทคโนโลยี CO2 เข้าสู่การผลิตจำนวนมาก
*สามารถนำไปใช้ในปั๊มความร้อนได้ เนื่องจากระบบ CO2 อย่างน้อยหนึ่งระบบที่อยู่ระหว่างการพัฒนาสามารถทำหน้าที่เป็นปั๊มความร้อน โดยให้ความร้อนในห้องโดยสารและละลายน้ำแข็งที่กระจกบังลมได้ แม้กระทั่งก่อนที่เครื่องยนต์จะอุ่นขึ้น
*ถึงแม้กลุ่มพันธมิตรอาจจะไม่ได้กล่าวถึงเรื่องนี้ แต่เนื่องจาก CO2 มีราคาถูกมากและค่อนข้างไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม อ่างเก็บน้ำในระบบดังกล่าวจึงสามารถเก็บ R744 เหลวเพิ่มเติมไว้เพื่อรักษาความเย็นของรถยนต์ได้ แม้ในขณะที่เครื่องยนต์ (หรือเครื่องอัด) ไม่ทำงาน
*เทคโนโลยีได้รับการพัฒนามานานแล้ว ในช่วงโครงการ RACE ตั้งแต่ ค.ศ. 1994 ถึง 1997 ซึ่งได้รับการสนับสนุนทางการเงินจากสหภาพยุโรปเป็นเงินเกือบ 2 ล้านยูโร ผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่ตกลงจะพัฒนาระบบปรับอากาศรถยนต์ที่ใช้ CO2 ดู https://cordis.europa.eu/project/id/BRE20555/de ผลลัพธ์คือระบบปรับอากาศรถยนต์ที่ใช้ CO2 สำหรับรถยนต์ขนาดเล็กมีราคาแพงกว่าระบบที่ใช้ HFKW (ไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน) ถึงร้อยละ 45 และสำหรับรถยนต์หรู ต้นทุนที่เพิ่มขึ้นนั้นไม่สำคัญ มีรายงานนำเสนอสุดท้ายของโครงการที่มีข้อมูลนี้อยู่

#### ข้อโต้แย้งต่อ CO<sub>2</sub>
เทคโนโลยี CO2 ต้องการการออกแบบระบบแรงดันสูงใหม่ทั้งหมด ในขณะที่สิ่งที่เรียกว่า "โซลูชันแบบดร็อปอิน" (drop-in solutions) (การปรับระบบปัจจุบันให้เข้ากับสารใหม่) มีศักยภาพที่จะประหยัดค่าใช้จ่ายได้มากกว่า

อย่างไรก็ตาม กลุ่มพันธมิตรอ้างว่าต้นทุนเริ่มต้นของระบบปรับอากาศที่ใช้ CO2 จะสูงกว่าโซลูชันแบบดร็อปอินประมาณ 5 ยูโร และตลอดวงจรชีวิตของรถยนต์ ระบบปรับอากาศ CO2 จะคุ้มค่ากว่าสารเคมีผสมใหม่ที่ใช้อยู่ในปัจจุบันหรือที่เสนอมาใหม่ (ดูข้อโต้แย้งสำหรับ CO<sub>2</sub>) CO2 ได้รับการจัดประเภทความปลอดภัยเป็นระดับ A1 (สารทำความเย็นที่มีความเป็นพิษต่ำ ไม่ติดไฟ) โดยสมาคมวิศวกรเครื่องทำความร้อน เครื่องทำความเย็น และปรับอากาศอเมริกัน (ASHRAE) ซึ่งเป็นระดับความปลอดภัยสูงสุดที่เป็นไปได้ เนื่องจากปริมาณ CO2 ที่ใช้ในระบบปรับอากาศมีน้อยมาก (200-400 กรัม) จึงไม่มีอันตรายที่แท้จริงสำหรับผู้โดยสาร แม้ในกรณีที่มีการรั่วไหลโดยอุบัติเหตุ

#### ข้อโต้แย้งสำหรับสารทำความเย็นที่ไม่ใช่ CO<sub>2</sub>

*สารทำความเย็น เช่น 'กรีนฟรีซ' (Greenfreeze) ที่พัฒนาโดยกรีนพีซ มีส่วนประกอบหลักเป็นส่วนผสมของบิวเทน/โพรเพนบริสุทธิ์ เป็นสารที่ 'เป็นธรรมชาติ' อย่างแท้จริง และเนื่องจากมีประสิทธิภาพสูงกว่าสารทำความเย็น เช่น R134a ทำให้สามารถใช้สารทำความเย็นในปริมาณที่น้อยมากได้
*การใช้สารทำความเย็นที่เป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนบริสุทธิ์ ซึ่งสามารถ 'เข้ากันได้แบบย้อนหลัง' กับระบบปรับอากาศรถยนต์รุ่นเก่าที่ใช้ฟรีออน (R-12) จะช่วยให้ระบบเหล่านี้สามารถปรับเปลี่ยนได้อย่างง่ายดาย (โดยไม่ต้องดัดแปลง) ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ และป้องกันการปล่อยสาร R-134a และ R-12 ที่เป็นอันตรายออกสู่ชั้นบรรยากาศเพิ่มเติม

#### ข้อโต้แย้งต่อสารทำความเย็นที่ไม่ใช่ CO<sub>2</sub>
บิวเทนและโพรเพนเป็นผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่ติดไฟได้ง่ายมาก ซึ่งใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเตาปิ้งย่างบาร์บีคิวแบบใช้แก๊ส ไฟแช็กแบบใช้แล้วทิ้ง และอื่น ๆ เช่นเดียวกับน้ำมันเบนซิน ซึ่งมีความสัมพันธ์ทางเคมีอย่างใกล้ชิด โพรเพนมีแนวโน้มจะระเบิดได้หากผสมกับออกซิเจนและจุดไฟในภาชนะปิด

การใช้ก๊าซไฮโดรคาร์บอนที่ติดไฟได้ง่าย เช่น บิวเทนและโพรเพน เป็นสารทำความเย็นในยานยนต์ก่อให้เกิดความกังวลด้านความปลอดภัยอย่างร้ายแรง สำนักงานปกป้องสิ่งแวดล้อม (EPA) ในการประเมินสารทดแทนระบบปรับอากาศรถยนต์สำหรับ CFC-12 (ฟรีออน หรือ R-12) ภายใต้โครงการ SNAP ได้จัดประเภทสาร "ส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอนที่ติดไฟได้" อื่น ๆ ว่าเป็น "สารทดแทนที่ไม่สามารถยอมรับได้" EPA กำหนดคำว่า "ไม่สามารถยอมรับได้" ในบริบทนี้ว่า "ผิดกฎหมายสำหรับการใช้เป็นสารทดแทน CFC-12 ในเครื่องปรับอากาศรถยนต์" สารทำความเย็นทั้งหมดที่ EPA อนุมัติให้ใช้ในยานยนต์แทน CFC-12 (ณ วันที่ 28 กันยายน 2006) มีส่วนประกอบของไฮโดรคาร์บอนที่ติดไฟได้ทั้งหมด (บิวเทน ไอโซบิวเทน และ/หรือไอโซเพนเทน) ไม่เกินร้อยละ 4 ดังนั้น จึงดูเหมือนเป็นไปได้ยาก ด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัยที่ EPA จะอนุมัติ 'กรีนฟรีซ' หรือสารทำความเย็นที่มีส่วนประกอบหลักเป็นไฮโดรคาร์บอนที่คล้ายคลึงกันสำหรับการใช้งานในยานยนต์

### ประวัติศาสตร์
ในเดือนกันยายน ค.ศ. 2007 สมาคมอุตสาหกรรมยานยนต์เยอรมนี (VDA) ประกาศอย่างเป็นทางการถึงการตัดสินใจใช้ CO2 เป็นสารทำความเย็นในระบบปรับอากาศรุ่นใหม่ คณะทำงานของสมาคมผู้ผลิตยานยนต์แห่งยุโรป (ACEA) เสนอให้ร่างจุดยืนร่วมกันของอุตสาหกรรม มีรายงานในภายหลังอ้างว่าสมาชิกของ VDA จะหลีกเลี่ยงการปฏิบัติตามข้อกำหนดของสหภาพยุโรปผ่านช่องโหว่ทางกฎหมาย

### ความเห็น
*องค์การช่วยเหลือด้านสิ่งแวดล้อมเยอรมนี - ข่าวประชาสัมพันธ์ 6 กันยายน 2007 
*กรีนพีซเยอรมนี - ข่าวประชาสัมพันธ์ 6 กันยายน 2007
*พันธมิตรเพื่อแนวทางแก้ปัญหา CO2 - ข่าวประชาสัมพันธ์ 6 กันยายน 2007
*พันธมิตรเพื่อแนวทางแก้ปัญหา CO2 - ข่าวประชาสัมพันธ์ 30 กรกฎาคม 2007
*พันธมิตรเพื่อแนวทางแก้ปัญหา CO2 - ข่าวประชาสัมพันธ์ 13 มิถุนายน
*องค์การช่วยเหลือด้านสิ่งแวดล้อมเยอรมนี - ข่าวประชาสัมพันธ์ 13 กรกฎาคม 2007
*สำนักงานสิ่งแวดล้อมแห่งสหพันธรัฐเยอรมนี (Umweltbundesamt) - ข่าวประชาสัมพันธ์ 8 พฤษภาคม 2007

### การรายงานข่าว
*Spiegel-Online.de (06/09/2007)
*ENDS Europe Report - ฉบับเดือนสิงหาคม
*

## อีวาโปเรเตอร์ (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
# ต้องมีพื้นที่สำหรับทำความเย็นอย่างเพียงพอ เพื่อดูดความร้อนออกไปตามที่ต้องการ
# ต้องมีปริมาณเพียงพอแก่การรับเอาน้ำยาที่เป็นของเหลวไว้สำหรับการระเหยและปริมาณต้องกว้างพอที่จะรับเอาไอที่ระเหยแล้วนั้นได้
# ต้องมีการหมุนเวียนสะดวก ปราศจากความดันตกค้างอยู่มากเกินไปในอีวาโปเรเตอร์
อีวาโปเรเตอร์มีความสำคัญในระบบเครื่องทำความเย็นเป็นอย่างมากเพราะหากต้องการความเย็นมากๆก็แค่ใส่อีวาโปเรเตอร์โต ๆ ที่ถูกต้องแล้วอีวาโปเรเตอร์จะให้ความเย็นดี จะต้องมีความสัมพันธ์หมดทั้งระหว่าง  คอมเพรสเซอร์ ตัวควบคุมน้ำยา และคอนเดนเซอร์ โดยในการติดตั้งอีวาโปเรเตอร์ไว้ภายในรถยนต์อาจจะวางตำแหน่งได้ทั้งด้านหน้าและด้านหลังทั้งนี้ขึ้นอยู่กับแบบของอีวาโปเรเตอร์ จุดประสงค์ที่สำคัญคือ ให้ไอความเย็นออกมาได้ทั่วภายในรถเป็นสำคัญ

รูปร่างของ evaporator ในสมัยนี้รูปร่างกะทัดรัด  สามารถซ่อนและติดตั้งได้มิดชิด (ช่องเย็นด้านหน้า)  ถ้าจะกล่าวถึงจุดของตัวให้ความเย็น (Evaporator  Unit) จะมีอุปกรณ์ต่าง ๆ ปกติจะมีติดมาเป็นชุด คือ
# Cooling Coil (ช่องเย็น)
# Thermostat (ตัวควบคุมอุณหภูมิ)
# switch and speed motor control (สวิตซ์ปิด-เปิดและควบคุมความเร็วของมอเตอร์)
# Motor and Blower (มอเตอร์พัดลมและใบพัด)
# Cooling case (โครงยึดชุดช่องเย็น)
ส่วนประกอบทั้ง 5 รายการ ปกติจะจัดไว้เป็นชุดแต่หากเกิดชำรุดขึ้นมาในบางชิ้นก็สามารถแยกชิ้นเพื่อเปลี่ยนได้ ดังนั้น Evaporator เป็นสถานที่ที่ให้น้ำยาเหลวมาเดือดส่วนที่รองรับหรือท่อทางนั้นก็คือ  ทองแดงหรืออลูมิเนียมผสม (แข็งกว่าอลูมิเนียม)  ช่องเย็นทุกแบบก็สร้างโดยอาศัยท่อทองแดงหรือลูมิเนียม การที่เครื่องจะเย็นจัด ทน ไม่ใช่เพราะช่องเย็นมีปัจจัยมากมาย เช่น ขึ้นอยู่กับการทำงานของเอ็กเพ็นชั่นวาล์ว

คอยล์เย็นจะเป็นตัวลดอุณหภูมิของอากาศที่ผ่านและปรับระดับความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศที่ผ่านคอยล์เย็นออกมา อุณหภูมิของอากาศที่ผ่านคอยล์เย็นออกมา ควรอยู่ที่ประมาณ 70 องศาฟาเรนไฮต์ หรือประมาณ 21.11 องศาเซลเซียส มีความชื้นสัมพัทธ์ 50% การที่จะให้ได้ตามความต้องการมีการเลือกตัวคอยล์เย็นมักจะฝังอยู่ภายในตู้เย็นแอร์เลย เมื่ออากาศผ่านคอยล์เย็นถ้าอุณหภูมิต่ำลงมากจนถึงจุดน้ำค้าง (ความชื้นสัมพัทธ์ถึง 100%) ไอน้ำอากาศจะกลั่นตัวเป็นหยดน้ำ ดังนั้น ตัวตู้แอร์เองจะต้องมีท่อน้ำทิ้งต่อออกไปทิ้งนอกรถและยังต้องยากันรั่วที่บริเวณตู้แอร์เพื่อกันไม่ให้น้ำหยดเข้ามาในรถได้

## รีซีฟเวอร์ไดร์เออร์ (Receive-Drier)
เป็นอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อระหว่างคอนเดนเซอร์ (Condensor) กับ เอ็กเพ็นชั่นวาล์ว (Expension Valve) ที่ติดตั้งทางด้านความดันสูง ทำหน้าที่ เป็นที่พักเก็บน้ำยาเหลว (Receiver) และกรองสิ่งสกปรกที่เจือปนมากับสารทำความเย็นซึ่งสิ่งเจือปนอาจจะเกิดจากการติดตั้งระบบทำความเย็นหรือเกิดการรั่วไหลของสารทำความเย็น ภายในรีซีฟเวอร์ไดร์เออร์มี Silica gel เพื่อดูดซับความชื้นก่อนจะปล่อยให้สารทำความเย็นผ่านเข้าไปยังเอ็กเพ็นชั่นวาล์ว และผู้ใช้งานสามารถดูปริมาณของสารทำความเย็นได้โดยการดูผ่านทางด้านบนของรีซีฟเวอร์ไดร์เออร์ เปลี่ยนสถานะของสารความเย็นจากของผสม (ของเหลวและก๊าซ) ให้เป็นของเหลว 100% ดักจับความชื้น

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

จากรูปน้ำยาเหลวจะเข้ามาทางช่องท่อทางเข้า ซึ่งภายในจะประกอบด้วยตัวกรองสิ่งสกปรก และมีตัวดูดความชื้น (Desiccant) ฉะนั้นก่อนที่น้ำยาเหลวจะผ่านไปยังเอ็กเพ็นชั่นวาล์ว ก็จะผ่านตัวกรองสิ่งสกปรกและถูกดูดความชื้นเสียก่อน จากนั้นก็จะไปแสดงภาพของน้ำยาให้เห็นที่ช่องมองน้ำยา (กระจกมองสารความเย็น) ซึ่งในภาษาช่างเรียกว่า ตาแมว ตอนสุดท้ายถึงจะออกไปทางท่อทางออก

นอกจากประโยชน์ที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น ตัวรีซีฟเวอร์-ไดร์เออร์ยังเป็นประโยชน์ต่อช่างในกรณีที่เครื่องทำงานแต่ให้ความเย็นน้อย ซึ่งเจ้าของเครื่องอาจจะตรวจดูก่อนที่จะถึงช่างก็ได้ เช่น ในกรณีเย็นน้อยเราสามารถเปิดช่องตาแมวดูซึ่งปกติจะอยู่ส่วนบนสุดของรีซีฟเวอร์-ไดร์เออร์ สังเกตได้ว่ามีแผ่นกรอบพลาสติกอุดอยู่เมื่อดึงออกจะเห็นเป็นแผ่นแก้วอยู่ภายใน ในกรณีนี้อาจจะมีการรั่วของน้ำยาเหลว ไหลเป็นฟอง (ถ้าเอาไฟฉายส่องจะเห็นได้ง่าย) ถ้าน้ำยารั่วออกไปมากจำนวนฟองก็ไหลมาก ในทางที่ดีเราควรเร่งเครื่องประมาณ 1,000-1,200 รอบ/นาที เพื่อจะได้ทราบแน่ชัดว่าการเป็นฟองของน้ำยาไม่ใช่เพราะเครื่องเดินช้าเกินไป นี่เป็นช่างหรือเจ้าของเครื่องสามารถตรวจความสมบูรณ์ของวงจรน้ำยาได้ไม่ยาก

## อ้างอิง

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