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▶ TXV형 (Thermo Expansion Valve Type) - 적용차종 : 스쿠프, 엘란트라, 그랜저, 엑셀(일부), 엑센트, 아반떼등 ▶ CCOT형 (Clutch Cycling Orifice Tube Type) - 적용차종 : 쏘나타, 엑셀(일부), 쏘나타II, 마르샤등 |
1) TXV형 (Thermo Expansion Valve Type)
① 작동 및 각 부품의 역할
[그림 7] 냉매 흐름도 (TXV형)
② 냉매의 변화
[그림 8] 냉동 싸이클에서의 냉매의 변화
2) CCOT형(Clutch Cycling Orifice Tube Type)
① 작동 및 각 부품의 역할
[그림 9] 냉매 흐름도 (CCOT형)
4. 냉 매
1) 냉매의 정의
냉동 사이클을 따라 순환하면서 열을 이동시켜서 항상 차가운 바람이 나올 수 있게 해주는 매체가 되는 물질입니다.
2) 냉매의 필요조건
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냉매의 필요조건 |
이 유 |
1 |
무색, 무취, 무미일 것 |
사람에게 불쾌감을 주지 않음 |
2 |
가연성, 폭발성 및 사람과 가축에 피해가 없을 것 |
화재, 기기 파손, 사람과 가축에 중독성이 있으면 좋지 않음 |
3 |
저온과 대기이상에서 증발하고 여름철의 뜨거운 외기온도에서도 저압에서 액화가 용이할 것 |
- 냉동 사이클로 공기 침입을 방지할 수 있음 - 사이클 구성 부품의 강도를 작게 할 수 있음 |
4 |
증발 잠열이 크고, 비체적이 작을 것 |
- 적은 냉매량으로 냉동 작용을 크게 할 수 있음 - 압축기를 소형화할 수 있음 |
5 |
임계온도가 높고, 응고점이 낮을 것 |
- 임계온도가 낮으면 증발현상이 잘 일어나지 않고, 열 흡수 작용도 어려움 - 응고점이 높으면 상온에서도 고체상태로 되어 증발현상이 일어나지 않음 |
6 |
화학적으로 안정되고, 금속에 대하여 부식성이 없을 것 |
사이클 내부에서 화학반응이 일어나면, 부식에 의해서 기기의 막힘이 생기며 또한 녹아버림 |
7 |
사용 외기온도 범위가 넓을 것 |
여름철에 압력의 이상상승이 생기고, 겨울철에는 압력이 내려가서 사이클 부품의 손상이 생겨 안정된 냉동 사이클 작동이 안됨 |
8 |
가스누설을 용이하게 발견할 수 있을 것 |
가스누설 부위를 쉽게 발견하여 수리할 수 있기 때문에 안정된 냉방을 할 수 있다. |
3) 냉매의 종류
① R-12 (구 냉매)
가) 성 질
- 화학적으로 상온에서는 불활성이며, 427℃이상까지 열적으로 안정.
- 비교적 낮은 잠열을 가지고 있어 소규모 냉동기에서 유리.
나) 장 점
- 증발 잠열이 크고, 액화가 용이.
- 연소하거나 폭발하지 않음.
- 화학적으로 안정되어 변질되지 않음.
- 독성이 없음.
- 부식성이 없음.
- 음식물, 의류에 해가 없음.
- 쉽게 구입할 수 있으며, 가격이 저렴.
- 윤활 오일등과 잘 융화.
다) 단 점
- 수분이 있으면 마그네슘이나 알루미늄 합금을 침식.
- 불에 접촉하면 염산, 포겐가스등 독성물질과 유독가스를 발생.
- 오존층을 파괴하고, 온실효과를 유발.
② R-134a (신 냉매)
아래는 신 냉매와 구 냉매의 특성 비교표입니다.
항 목 |
신 냉매 (R-134a) |
구 냉매 (R-12) |
분자식 |
CH2FCF3 |
CCl2F2 |
분자량 |
102.03 |
120.91 |
비 점 |
-26.18℃ |
-29.79℃ |
임계온도 |
101.15℃ |
111.80℃ |
임계압력 |
4.065Mpa{41.452kgf/㎠} |
4.125Mpa{42.063kgf/㎠} |
입계밀도 |
511㎏/㎤ |
558㎏/㎤ |
포화액체 밀도 |
1206.0㎏/㎤ |
1310.9㎏/㎤ |
포화기체 비체적 |
0.031009㎥/㎏ |
0.027085㎥/㎏ |
포화액체 정압비열 |
1.4287KJ/kg.K{0.3413kcal/kgf.K} |
0.9682KJ/kg.K{0.2313kcal/kgf.K} |
포화기체 정압비열 |
0.8519KJ/kg.K{0.2035kcal/kgf.K} |
0.6116KJ/kg.K{0.1461kcal/kgf.K} |
증발잠열 |
216.5KJ/kg{51.72kcal/kgf} |
166.56KJ/kg{39.79kcal/kgf} |
포화액체 열전도도 |
0.0815W/m.K{0.0701kcal/m.h.K} |
0.0702W/m.K{0.0604kcal/m.h.K} |
연소성 |
불 연 성 |
불 연 성 |
오존파괴 계수 (CFC-11=1.0) |
0 |
1.0 |
온실효과 계수 (CFC-12=1.0) |
0.3 이하 |
1.0 |
가) R-134a 적용배경
예전부터 사용해오던 R-12 냉매는 안정되고 무독, 무해등 많은 장점을 가지고 있으나, 얼마전부터 문제가 되어온 환경파괴(오존층 파괴 및 지구 온난화)측면에 대해서는 매우 좋지 않은 영향을 주고 있습니다. 이에 국제 연합 환경계획(UNEP)이라는 단체에서 몬트리얼 의정서가 채택(1989년1월 발효)되어 규제되어야 할 특정 프레온(R-11,R-12,R-113,R-114,R-115)에 대해서는 단계별로 사용 및 생산을 규제해서 2000년까지는 전면 규제키로 결정되었으며, 이에 따라 R-12에 대응하는 대체 냉매가 필요하게 되었고, 이것이 바로 신 냉매인 R-134a입니다.
R - 12 (CFC-12) |
R - 134a (HFC-134a) |
CCI2F2 |
CH2FCF2 |
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나) 장 점
- 오존을 파괴하는 CL이 없는 R-12의 대체 냉매.
- 안정된 분자구조 (다른 물질과 쉽게 반응하지 않음).
- R-12와 유사한 열역학적 성질.
- 불연성 및 독성이 없는 유일한 오존 비파괴 냉매.
다) 단 점
- R-12와 같은 응축온도에서의 냉동능력 저하.
(R-12와 동일한 냉방 성능을 위해 농축온도를 저하시켜야 함)
- 고무 제품과 플라스틱 제품의 사용성 문제.
- 기존 사용중인 압축기 오일과 불 용해성 문제.
- 온실효과가 있어 향후 회수 및 재생문제.
- R-134a 냉동유의 흡수성 문제.
라) 신 냉매(R-134a) 사용시 변경 내용
부품명 |
R-12 |
R-134a |
변 경 이 유 |
압축기 (Compressor) |
-FX-15 컴프레셔 |
-FX-15 컴프레서 -0링 재질이 NBR에서 HNBR로 변경 -오일 변경(광물유 -> 합성유) |
-HNBR이 R-134a와 사용성이 더 좋다 |
응축기 |
SERPENTINE |
PARALLEL FLOW |
-같은 냉방 성능을 위해 응축온도를 낮추기 위함 -방열 능력 향상 |
건조기 |
MOLECULER SIEVE XH-5 |
MOLECULER SIEVE XH -7 또는 XH-9 |
흡습재의 변경 (합성제오라이트 -> 신합성제오라이트) |
고압 CUT-OFF 스위치 |
-27㎏/㎤ SETTING |
-32㎏/㎤ SETTING |
신 냉매가 구 냉매보다 동일 응축 온도에서 토출 압력이 더 높음 |
압력스위치 |
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R-134a의 압력스위치는 저압측 작동압력 변경 |
5. 냉매 확인 요령
1) 판정기준
① 외기온도 : 20℃이상
② 냉방 운전시간 : 5분이상
③ 엔진회전수 : 1500 ~ 2000rpm
④ 에어컨 스위치 "ON", 송풍 스위치 "HI", 온도 스위치 "강냉"으로 놓고 확인합니다.
에어컨 상태 |
정 상 |
이 상 발 생 | ||
고/저압 파이프의 온도 |
고압파이프는 뜨겁고, 저압파이프는 차갑다. 온도차가 확실함 |
고압 파이프는 따뜻하고, 저압 파이프는 서늘하다. 온도차는 별로 없다. |
고압/저압파이프에 거의 온도차가 느껴지지 않는다. |
고압 파이프는 뜨겁고, 저압 파이프는 서늘하지만 온도차는 있다. |
사이트 글래스의 상태 |
완전투명, 기포의 흐름이 보이면서 엔진회전수를 올리면 투명하다. |
계속 기포의 흐름이 보인다. 투명 또는 백색 기포일 때도 있다. |
안개같은 것이 흐르고 있는 것처럼 보인다. |
팬을 하이(창문을 모두 연다)로 하고 엔진을 공회전으로 돌려도 기포가 보이지 않는다. |
파이프 접속부의 상태 |
이상 없음 |
기름으로 오염되어 있는 곳이 있다. |
기름으로 오염이 매우 심한 곳도 있다. |
이상 없음 |
에어컨의 상태 |
정상입니다 |
어딘가 약간의 누설이 있습니다. |
냉매가 거의 누설되어 있습니다. |
냉매가 과충전되어 있습니다. |
[주의] 냉매가 전혀 없는 경우가 있으므로 고/저압 파이프 온도차가 없는가를 확인해야 합니다.
2) 주의사항
① 사이트 글래스에서 보여지는 기포는 외기온도에 영향을 받기 때문에 20℃이하의 비교적 낮은 온도에서는 기포를 발견하기 어려우면, 약간 많은 양의 냉매가 계통속에 있을 수 있습니다. 20℃이상에서 냉매의 양을 다시 검사하면 기포 발견이 더욱 쉽습니다.
② 리시버 드라이어의 사이트 글래스쪽에 이물질이 있으면 냉매가 적절하더라도 기포가 발생합니다. 이때 배출 파이프는 매우 차가워 집니다.
지금까지 에어컨의 원리 및 종류, 그리고 냉매에 대해서 알아 보았습니다.
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