สารทำความเย็นไอโซบิวเทน (Isobutane refrigerant R600a) MO Memoir : Sunday 22 January 2560

ไม่ได้ซื้อตู้เย็นใหม่มากว่า ๕ ปี พอวันนี้ต้องไปช่วยคุณแม่เลือกซื้อตู้เย็น ก็เลยได้เห็นป้ายเตือนที่ (ผมเข้าใจว่า) เพิ่งจะเริ่มออกสู่ท้องตลาดได้ไม่นาน นั่นคือป้ายคำเตือนให้ระวังการเกิดไฟไหม้และการระเบิดที่ติดไว้หลังตู้เย็น

เครื่องทำความเย็นไม่ว่าจะเป็น ตู้เย็น เครื่องปรับอากาศในบ้าน หรือเครื่องปรับอากาศในรถยนต์ ต่างก็ใช้หลักการเดียวกัน แต่ด้วยลักษณะการใช้งานและการติดตั้ง ทำให้เครื่องทำความเย็นทั้งสามชนิดนั้นต้องการการบำรุงรักษาที่แตกต่างกัน ในกรณีของตู้เย็นนั้นถือว่าเป็นสินค้าสำเร็จรูปพร้อมใช้งาน ผ่านการประกอบและตรวจสอบมาจากบริษัทผู้ผลิต สารทำความเย็นถูกบรรจุอยู่ในระบบและปิดตายด้วยการเชื่อม ดังนั้นจึงไม่มีปัญหาเรื่องการรั่วไหลของสารทำความเย็นทางข้อต่อ เรียกว่าใช้กันได้นานจนกว่าคอมเพรสเซอร์จะพัง
 

เครื่องปรับอากาศตามบ้านนั้นปัจจุบันจะมาแบบแยกสองชิ้นส่วน แผงคอยล์เย็นจะติดตั้งในห้องที่ต้องการปรับอุณหภูมิ โดยมีแผงคอยล์ร้อนติดตั้งอยู่นอกอาคาร หลังจากติดตั้งแผงคอยล์เย็นและคอยล์ร้อนแล้ว ช่างต้องทำการเดินท่อน้ำยา (ท่อทองแดง) เชื่อมต่อแผงทั้งสอง จากนั้นจึงทำสุญญากาศในระบบท่อแล้วเติมน้ำยาแอร์ น้ำยาแอร์นี้จะอยู่ได้นานเท่าใดจะขึ้นอยู่กับฝีมือช่างติดตั้ง ถ้าช่างติดตั้งทำงานดีก็จะไม่มีปัญหาอะไร คืออยู่ได้นานจนแอร์พังไปเอง (เช่นคอยล์เย็นผุจนรั่ว) แต่ถ้าการติดตั้งมีบางจุดทำงานไม่เรียบร้อย ก็อาจต้องมีการเติมน้ำยาแอร์เป็นระยะจนกว่าจะหาว่ามันรั่วตรงไหน แต่เท่าที่เคยเจอมาก็แทบจะไม่เจอปัญหาดังกล่าว
 

ระบบเครื่องปรับอากาศรถยนต์จะมีแผงคอยล์เย็นอยู่ในตัวรถ ส่วนแผงคอยล์ร้อนจะอยู่ในฝากระโปรงหน้า ที่เห็นเป็นประจำก็จะอยู่ข้างหน้าหม้อน้ำ ชิ้นส่วนเครื่องปรับอากาศจะมาเป็นชิ้น ๆ และประกอบเข้ากับตัวรถทำนองเดียวกับเครื่องปรับอากาศที่ใช้กันตามบ้าน แต่การเดินท่อนั้นจะแตกกันคือมีการใช้ท่อยางแทนการใช้ท่อทองแดง และยังมีจุดต่อท่อที่มากกว่า นอกจากนี้ยังทำงานในสภาพที่มีความร้อนสูง (คืออยู่ในฝากระโปรงหน้า) และมีการสั่นสะเทือน ผลก็คือชิ้นส่วนต่าง ๆ มีโอกาสชำรุดได้ง่ายกว่า โดยเฉพาะตรงท่อยางน้ำยาแอร์ที่ฉีกขาดจนรั่ว ดังนั้นจึงไม่แปลกที่พบว่าต้องมีการซ่อมแซมบ่อยครั้งกว่าและเติมน้ำยาแอร์กันบ่อยครั้งกว่า
 

คุณลักษณะแรกที่สำคัญของสารทำความเย็นที่สามารถใช้งานได้ที่อุณหภูมิห้องก็คือ ต้องสามารถใช้ความดันทำให้มันเป็นของเหลวได้ที่อุณหภูมิห้อง ไฮโดรคาร์บอน C3 และ C4 ก็เป็นพวกแรก ๆ ที่มีการนำมาใช้กัน แต่เนื่องจากมันมีอันตรายจากการที่มันติดไฟและทำให้เกิดการระเบิดได้ถ้ารั่วไหลออกมา จึงทำให้ไม่เป็นนำมาใช้เป็นสารทำความเย็นสำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าในชีวิตประจำวัน (พวกตู้เย็นและเครื่องปรับอากาศ) และถูกแทนที่ด้วยสารทำความเย็นพวก chlorofluorocarbon หรือที่เรียกกันย่อว่า CFC ที่มีอะตอมคลอรีนและฟลูออรีนเป็นองค์ประกอบร่วม โดยตัวที่เป็นปัญหาคือพันธะระหว่างอะตอม C-Cl ของโมเลกุล CFC ที่แตกออกได้ง่ายเมื่อเทียบกับโครงสร้างส่วนอื่นของโมเลกุล
 

ต่อมามีการค้นพบว่า CFC เป็นสารทำลายชั้นโอโซน ก็เลยมีการรณรงค์ให้เลิกใช้และให้หันไปใช้สารตัวอื่นที่ทำลายชั้นโอโซนน้อยกว่า (คือยังทำลายได้อยู่นะ) ซึ่งก็ได้แก่ hydrofluorocarbon หรือ HFC ซึ่งเป็นสารที่ไม่มีอะตอมคลอรีน สาร HFC นี้เข้าไปแทนที่ CFC ทั้งในตัวตู้เย็น เครื่องปรับอากาศตามบ้านและที่ใช้กับรถยนต์
 

เมื่อสักกว่ายี่สิบปีที่แล้วเคยได้ยินข่าวเรื่องการพยายามนำเอาไฮโดรคาร์บอน C3 และ C4 มาใช้เป็นสารทำความเย็นสำหรับตู้เย็นใหม่ แต่ก็ยังประสบกับปัญหาเรื่องความปลอดภัย ทำให้เห็นเงียบหายไปนาน มีแต่เพียงการนำเอาบิวเทนมาใช้เป็นสารให้ความดัน (propellant) ในกระป๋องสเปรย์ต่าง ๆ มาตอนนี้เห็นมีการออกตัวการใช้บิวเทนกับตู้เย็นกันแล้ว คงเป็นเพราะสามารถแก้ปัญหาทางเทคนิคต่าง ๆ จนมั่นใจว่าสามารถนำมาใช้กับตู้เย็นที่วางตั้งในอาคาร โดยไม่ต้องกังวลปัญหาเรื่องไฟไหม้เนื่องจากแก๊สรั่วออกจากตู้เย็น ตู้เย็นตัวที่ได้มาใหม่นั้นใช้สารทำความเย็นคือ R600a หรือไอโซบิวเทน (isobutane) แต่ถ้าเป็น R600 (ไม่มี a ต่อท้าย) ก็จะเป็นนอร์มัลบิวเทน (n-butane)
 

ส่วนการนำไปใช้กับเครื่องปรับอากาศตามบ้านและรถยนต์นั้นคิดว่าคงต้องใช้เวลาอีกพักใหญ่ ๆ เพราะมันมีความเสี่ยงสูงกว่าที่จะเกิดการรั่ว และการติดตั้งยังขึ้นอยู่กับฝีมือช่างแต่ละรายด้วย โดยเฉพาะในกรณีของรถยนต์ ที่มีความเสี่ยงสูงอยู่แล้วที่จะเกิดการรั่วไหลของสารทำความเย็นได้ในห้องเครื่อง ทำให้โอกาสเกิดเพลิงไหม้ในห้องเครื่องสูงตามไปด้วย แบบที่เราเห็นข่าวรถยนต์ที่เพิ่งนำไปติดแก๊สนั้นเกิดเพลิงไหม้อยู่เรื่อย ๆ

ต่อไปเวลาไฟไหม้บ้าน นอกจากถังแก๊สหุงต้มแล้ว อีกสิ่งหนึ่งที่พนักงานดับเพลิงต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษเพิ่มเติมเข้ามาก็เห็นจะได้แก่ "ตู้เย็น"