方煒 台大生機系教授 2005農機/生機論文發表會 屏東 生物機電之閉迴路循環觀點 方煒 台大生機系教授 2005農機/生機論文發表會 屏東
生態上的 閉迴路循環
水循環 碳循環
氮循環 磷循環
海洋環流
龍捲風 （乾冷＋濕熱)
熱力學領域的 閉迴路循環
蒸汽動力循環 氣体動力循環 冷凍空調循環
冷凍空調系統 C Hot air 高壓高溫氣態 高壓低溫液態 Condenser 冷凝器/熱排 膨脹閥 蒸發器/冷排 壓縮機 EV 膨脹閥 蒸發器/冷排 壓縮機 Capillary tube Evaporator 毛细管 低壓低溫液態 低壓高溫氣態 Cold air
熱氣出口
血液循環
心臟 double pump ？ 體循環/大循環 肺循環/小循環
Heart beat begins with an electrical impulse from the SA (sinoatrial) node 仍然是單一動力源
血管為什麼要有舒張壓 血液循環 冷凍空調 血管缺乏舒張壓就没有彈性位能，血管與器官都會扁掉 冷媒管缺乏低壓側壓力，大氣壓力與壓縮機的負壓會把冷媒管壓扁 收縮壓 (血液擠向動脈) 動態調配血液的力量 高壓側壓力 舒張压 (血液由動脈流出) 保持血管彈性的力量 低壓側壓力 讓冷媒流回壓縮機的力量
心臟之體循環(大循環) vs.高壓側 氣態冷媒進入壓縮機至排出 充氧血液經壓縮由左心室至左心房，在左心房經壓縮排出， 通過主昇動脈泵入體内上中下三區，供應主要器官氧氣之後成為缺氧血液 經過微血管，進入靜脈，流回心臟的右心室 氣態冷媒進入壓縮機至排出 冷媒在熱排散熱，冷凝成為液態冷媒
心臟之肺循環(小循環) vs.低壓側 在熱排末端儲液器內的液態冷媒進入膨脹閥 冷媒經膨脹，降壓，在冷排吸熱，汽化，成為低壓氣態冷媒 經由回流冷媒管回到壓縮機 在右心房經壓縮排出的缺氧血液通过直径擴大的肺動脈泵入肺中，肺内容積大幅加大，血液喷入 血液在肺泡内進行氣體交換，排出二氧化碳，吸進氧氣，使血液恢復成為充氧血液 通過肺靜脈回到左心室
血液循環理論應用於冷凍空調系統的研發 高血壓 壓縮機高負荷 低壓側冷排中冷媒吸熱不足，液態冷媒被液氣分離裝置留住，進入壓縮機的氣態冷媒量不足 高舒張壓：肺功能不足造成血液含氧量不足 高收縮壓：動脈硬化或阻塞造成血液循環差，供血量不足 造成器官缺氧 心臟加速動作，形成高血壓 低壓側冷排中冷媒吸熱不足，液態冷媒被液氣分離裝置留住，進入壓縮機的氣態冷媒量不足 高壓側熱排中散熱過度，液態冷媒多，造成壓損大 壓縮機負荷大，過熱，停機
血液循環理論應用於冷凍空調系統的研發 分液器：位於低壓側，避免氣態冷媒進入膨脹閥 二尖瓣：位於左心室與左心房之間，防止體循環之血液逆流 三尖瓣：位於右心室與右心房之間，防止肺循環之血液逆流 分液器：位於低壓側，避免氣態冷媒進入膨脹閥 儲液器：位於高壓側，避免液態冷媒進入壓縮機
右心室 熱氣出口 三尖瓣 右心房 動脈 靜脈 身體 右肺動脈 左心房 左肺動脈 二尖瓣 肺臟 左心室
血液循環與「氣」 氣聚膻中 膻中(主昇動脈轉彎處) 血液循環中動能只占總能量的2% 98%能量在膻中(主昇動脈轉彎處)轉為彈性位能 血管缺乏彈性位能，就没有舒張壓，血管與器官都會扁掉 王唯工，2004
太極？
太極觀點的冷凍空調循環 太極 兩儀 四象 循環(cycle)就是一個畫圓的動作 太陽 低壓低溫冷媒 高壓高溫冷媒 少陽 少陰 太陰 低壓區 高壓區 太陽 低壓低溫冷媒 高壓高溫冷媒 壓縮機 氣態區 蒸發器 冷排 冷凝器 熱排 太極 少陽 少陰 液態區 兩儀 膨脹閥 四象 太陰 低壓低溫冷媒 高壓高溫冷媒 循環(cycle)就是一個畫圓的動作
冷媒 八卦觀點的冷凍空調循環 高壓高溫 氣態 液態 低壓低溫 太極者，無極而生，陰陽之母也 太極生兩儀，兩儀生四象，四象生八卦 熱排散熱 壓縮機加壓 熱排散熱 兩段熱排 膨脹閥減壓 兩段膨脹 兩段加壓 冷排吸熱 兩段吸熱 太極生兩儀，兩儀生四象，四象生八卦
大循環：ㄧ個壓縮機，兩個凝結器(熱排) 充氧血供應身體各區器官的氧氣 2000，左
小循環：ㄧ個壓縮機 兩個蒸發器(冷排) ㄧ顆心臟兩片肺 ㄧ對二分離式冷氣
兩個循環串聯 一元串聯式 A與B在一處直接交換 Cycle B 兩顆心臟各自分工 Cycle A以肺循環為主 Cycle B以體循環為主
含中間冷却的一元串聯式壓縮冷凍循環 A與B在兩處為直接交換 兩顆心臟各自分工 Cycle A以肺循環為主 Cycle B以體循環為主
多ㄧ顆心臟 加強體循環
二次膨脹：毛細管與膨脹閥串聯 熱排 2001，左
二次膨脹：毛細管與膨脹閥並聯 ？？ 熱排在 水槽内 冷排由太陽能熱水器吸熱 2002, 黃
二次膨脹：兩個熱排之間增加ㄧ次膨脹 p 第一段散热 第二段散热 二次膨脹 h 2000, 2001 方 & 蕭
太極理念應用於冷凍空調系統的研發 借力使力：機由己發，力從人借 熱排後段與冷排後段結合 熱排前段與冷排前段結合 加强散熱與吸熱利用 預冷與預熱
P-h Diagram 熱排後段與冷排後段結合 熱排前段與冷排前段結合
热排後段與冷排後段結合 允许兩端各取所需 左侧可視為熱排散热之延續或加强 右侧可視為冷排吸熱之延續或加强 新增一个 熱交换器 (機由己發)
機由己發：熱排後段加在冷排下方 C C 冷排 冷排 熱排 熱排 2000，左
P-h Diagram 熱排後段與冷排後段結合 預先散热 預先吸熱 熱排前段與冷排前段結合
結論
血液循環與太極 是遠比冷凍空調循環先進的閉迴路循環
研究冷凍空調循環要了解血液循環 由最簡單的生物開始 由了解西醫 如何治療高低血壓， 如何治療心臟病開始
研究冷凍空調循環要讀太極拳譜 由自己練拳開始
謝謝聆聽 敬請指教