[[냉동]] [냉동기유] 냉동기유(refrigerating machine oil)

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냉동기유(refrigerating machine oil)

냉동용 압축기에 사용되는 윤활유를 대개 냉동기유라고 한다. 냉동기유는 압축기의 베어링이나 실린더와 피스톤 사이에서의 마모를 감소시키는 윤활작용을 하는 역할 외에 마찰에 의해서 발생하는 열을 흡수하는 냉각작용, 축봉장치나 피스톤링 등의 밀봉작용, 녹의 발생을 막는 작용 등을 함으로서 압축기가 원활히 작동하게 하는 역할을 한다. 냉동기유의 경우는 냉매의 상태 변화에 따라 그 온도가 크게 변하게 되는데(냉동유는 냉매에 용해된 체로 전 사이클을 냉매와 함께 순환한다), 이 때 화학적으로 분해되지 않아야 되며, 특히 밀폐형 압축기에 사용하는 냉동기유는 전기가 전도되지 안아야 되는 등 특별한 성질이 요구된다. 또 저온으로 운전되는 증발기내에서는 냉동기유도 저온이 되므로, 이 때 냉동기유 속에 포함되어 있던 왁스가 석출되어 증발기내에서 유동하기 어렵게 될 수도 있으므로, 사용하는 냉매나 장치 등에 따라 적절한 냉동기유를 선정하여야 하는데, 가능한한 압축기의 제조회사가 지정하는 냉동기유를 사용하는 것이 가장 무난할 것이다. 냉매가 암모니아인 경우 냉동기유는 냉매에 대하여 거의 용해하거나 반응하지 않는다 .따라서 CFC계 냉매와 같이 용해에 의한 유의 점도가 저하하는 일이 없다. 그러나 CFC계 냉매는 냉매의 종류에 따라서 그 용해도는 다르지만 일반적으로 냉동기유와 잘 용해한다. 그 중 R-11이나 R-12는 온도 조건에 관계없이 유와 혼합되나, R-22나 R-500은 온도에 따라서 그 용해성이 변한다.

특히 일반적으로 많이 사용되는 R-22는 온도에 따라서 2액상 혼합물을 내기도 한다. 좌측 그림은 그 한 예로서 R-22를 사용하는 냉동 사이클의 저온부에서 나타날 수 있는 각 온도에 대한 어떤 한 종류의 냉동기유(3Gs)와 R-22와의 용해도 관계를 나타낸 것이다. 그림에서 예를 들면 20%의 냉동기유를 함유한 R-22는 약 -20℃인 a점의 상태에서 2개의 액상이 존재한다는 것을 나타낸다. 그리고 점 b는 약 6%의 유와 94%의 냉매를 포함한 액상을 나타내고 곡선의 좌측 부분은 52%의냉매와 48%의 유가 혼합된 제2의 액상 조정을 나타낸다. 이는 냉동장치에서 낮은 온도구역인 팽창밸브와 증발

기에서 유와 액이 2상으로 분리되어 유가 응고될 경우 유는 증발기 관 내벽에 응고하게 되고 열전달 효율이 떨어지게 하므로 압축기에서 냉매-유 혼합물이 토출될 때 유분리기 등을 이용해서 냉매에서 어느정도 유를 분리해야 함을 의미한다. 특히 CFC계 냉매에 있어서, 냉매가 냉동기유에 다량으로 용해되면 냉동기유의 점도가 낮아져서 윤활불량을 일으키거나 또는 압축기를 기동시킬 때에 크랭크케이스내의 압력이 급격하게 낮아져서 냉동기유 속에 남아있던 냉매가 냉동기유 속에서 기포를 발생하는 오일포밍 현상이 일어나 윤활불량을 일으킬 수도 있다.

냉매와 냉동기유와의 용해도

용해도
잘 용해하는 것	중간의 것	용해하기 어려운 것
R-11	R-22	NH3
R-12	R-114	R-13
R-13B1		R-14
R-113		R-502
R-500