〈冷氣五四三〉

「冷氣真是人類最偉大的發明！」

臺灣氣候悶熱，從盛夏的戶外躲進冷氣房的人應該會認同這話。

冷氣機運轉時，可以降低空氣的濕度與溫度，室內因而不再悶與熱，人們才有幸能在清涼之中度過炎炎夏日。

冷氣小故事

提到冷氣，不得不聊聊臺灣第一台冷氣的小故事，這是一位知名博士年輕時親身經歷的大糗事！

這位博士的實驗室需使用一些精密儀器，對環境溫度十分敏感，所以決定從美國引進一台冷氣機來臺灣，冷氣機在當時是極新的玩意兒。

當這台冷氣機運抵實驗室，大家都很興奮，趕快依照所需電壓接上電源，讓冷氣開始運轉，冷氣機的出風口徐徐吹出冰涼的空氣時，在場的人都感到神奇新鮮，然而過了一陣子，卻漸漸覺得納悶，因為實驗室的環境溫度不但沒有下降，竟還緩緩升溫當中……讓人搞不清，這到底是怎麼一回事？

原來，他們把冷氣機直接擺在實驗室中間，像電風扇那樣吹風，冷氣機的出風口確實吹出冷氣，但背後的散熱風扇不斷排熱，依據熱力學原理，吃電做功的機器整體還是會發熱的，一整台冷氣放在室內當然會緩緩升溫。

搞清楚之後，就知道必須把冷氣機安裝在實驗室的窗戶上，出風口朝內，冷氣的散熱風扇那端要隔絕在室外，因為機器只能進行熱交換，將室內的熱能一點一點移出室外，而非將熱能直接吸收，像放個大冰塊在室內那樣。

畢竟是第一台引進臺灣的冷氣機嘛！第一時間沒人會裝冷氣也不算太糗……

冷氣小原理

一般人很容易理解機器如何加熱或發熱，但是要怎麼利用機器製冷呢？

坐在室內享受涼感溫度的人們多多少少都曾想過這問題，或也曾經搜尋過「冷凍循環」或「蒸氣壓縮製冷」來探知其原理，若讀過之後，仍是一頭霧水，不妨以較自然的說明來聊聊。

我們的地球大氣也不斷地進行類似的冷熱循環，透過了水的液相氣相變化。

水分子在地表吸熱會蒸發成氣相，帶著熱能的水氣升至高空降溫，也就是放熱後冷凝成液相，小水滴形成雲霧雨落回地面，再幫我們的城市吸熱又蒸發……

水蒸發的過程即從環境帶走熱能，水是地球上冷熱交換的媒介。

類似的過程，在冷氣機內進行冷熱交換的媒介稱為冷媒，是蒸發冷凝溫度更低的流體，冷媒被密封在冷氣機管路之中，經過蒸發器、壓縮機、冷凝器、膨脹閥，這四個循環達到人造的冷凍效果。

蒸發器位於冷氣室內機的空氣濾網後方，管路外有細緻的金屬葉片，運作溫度約在攝氏四度左右，可以有效地冷卻室內流過的空氣，溫度再低的話，流過的室內空氣可能結霜，反而會堵住氣流，冷媒在蒸發器管路中吸熱會蒸發成氣相，然後流往下一站，壓縮機。

不同於大自然冷熱循環，人造的「冷凍循環」無法讓冷媒升到高空才降溫冷凝，這事只能就地解決，於是用了壓縮機，硬是把冷媒壓縮成高溫高壓的氣態，之後流往室外的冷凝器，冷媒在此放熱後會冷凝成液相。

所謂的冷凝，是指流體的氣相液相變化，這兒冷凝器運作溫度高達攝氏四十五度之上，管路中的冷媒會在高壓狀態下冷凝，透過室外機的風扇嗡嗡嗡散熱之後，溫度大致降至室外的常溫。

從熱能流動的觀點來看，壓縮冷媒的過程也把室內帶出來的熱能壓縮集中，如此更高溫高壓的冷媒才能在戶外降溫排熱，室內的熱能就這樣被移到室外。

降溫後的常溫高壓液態冷媒，再來只需通過膨脹閥就可達到製冷效果，這是對應壓縮機的反向過程，冷媒膨脹時，體積會急遽增大，而所帶的熱能卻是固定的，其結果就是溫度下降，膨脹閥之後的冷媒會是低溫低壓的液氣混合狀態，如此再回到蒸發器去吸收室內空氣的熱能，完成冷凍循環。

整個「冷凍循環」不容易以文字陳述，讀起來也生硬難嚼，所幸這一整段燒腦的過程都是冷氣機負責的工作，現代人只要動動手指，按按遙控器就能享受涼爽，冷氣是不是一項偉大的發明呢？

冷氣小麻煩

冷氣機吹出來的空氣只調節了溫度、濕度，再如何涼爽舒適，都取代不了大自然最清新的空氣，一直待在冷氣房吹人造冷風，吹過頭也可能吹出一些小毛病。

閒暇之時，還是得趁早或趁晚到戶外走一走，或到山林吸收植物釋放的芬多精，可以活化體內自然殺手細胞，提升免疫力，還可降低人體交感神經系統的活動，同時降低焦慮、抑鬱、憤怒、困惑、疲勞……

冷氣最終仍會帶給後世人類一些麻煩，別忘了一開頭的故事，依據熱力學原理，吃電做功的機器整體就是會發熱，放在室內會讓室內緩緩升溫，放在城市就會讓城市整體緩緩升溫，而全世界有那麼多放在地球表面的冷氣機日夜持續運轉，其後果當然是地球整體不斷緩緩升溫。

冷氣帶來的涼感只侷限在小範圍的室內空間，每個人躲在室內吹冷氣，享受涼爽空氣的當下，同時正讓室外環境不斷發熱，導致地球逐漸暖化。有朝一日，某代後世人必會抱怨，他們還沒吹到多少冷氣，為何得活在熱燥難耐又附帶極端氣候的地球呢？

或許人類還需要更偉大的發明，讓人們別老愛擠一起聚熱、避免城市過度開發、減少阻礙自然通風，保留更多的空間、綠地可進行大自然的冷熱循環，如此才能讓地球與人類一同享受涼爽的冷氣。