냉동분야] 냉동기 원리

[바다]

냉 동 의 원 리

일반적으로 물체에서 열을 빼앗아 그 물체의 온도가 하강하는 것을 냉각(cooling)이라하고,

 냉각범위 물체의 온도를 대기온도 이하로 낮추는 것을 냉동이라 한다. 따라서 냉동을 하는데에는

 특별한 장치를 필요로 하며, 그것을 냉동기라 부른다.

1. 냉동의 방법

 현재 사용하고 있는 냉동의 방법에는

 (1) 융해열을 이용하는 방법,

 (2) 승화열을 이용하는 방법,

 (3) 증발열을 이용하는 방법,

 (4) 압축기체의 팽창을 이용하는 방법,

 (5) 펠티어(peltier)효과를 이용하는 방법 등이 있다.

   펠티어 효과란, 서로 다른 두 금속의 도체선의 양 끝을 접합하고 이들 회로에 직류전류를 흐르게

   하면 한쪽의 접검에서는 발열이 일어나고, 다른 쪽 접점에서는 흡열이 일어나는 현상을 말한다.

   이 현상을 이용하는 냉동법을 열전 냉동이라고도 한다

2. 냉동기의 원리

 ① 압축기(compressor):증발기로부터 증발된 냉매증기를 압축시켜 응축기로 보낸다.
 ② 응축기(condenser) : 압축기로부터 나온 고온ㆍ고압의 가스냉매를 물 또는 공기로

     냉각시켜 응축 시킨다.
 ③ 팽창밸브(expansion valve): 팽창밸브의 역할은 적정량의 액체냉매를 저압의 증발기측으로

    보내고, 고압 냉매는 팽창밸브를 통과하는 사이에 급격히 저온ㆍ저압의 습증기로 된다.
 ④ 증발기(evaporator) : 냉동목적을 달성할 수 있는 곳으로서 냉매는 여기서 열을 얻어

     증발하고 주위는 저온으로 된다.

3. 냉동 능력

  냉동능력은 증발기에서 흡수하는 열량(kcal/h)으로 표시하며, 일반적으로 냉동톤

  (ton of refrigeration)의 단위를 사용한다.

  1 냉동톤(RT)은 0℃의 물 1톤을 24시간 동안에 0℃의 얼음으로 만드는 냉동능력을 말한다.

   따라서, 1RT는 얼음의 융해열이 79.7kcal/kg이므로.

	1,000×79.7
1RT =		≒ 3,320kcal/h가된다.(CGS 냉동톤)
	24

   한편, 미국이나 영국에서는 1 ton(단 2,000lbs). 융해열 144Btu로 하고 있으므로 1냉톤은

   다음과 같이 표시된다.

144×2,000
	= 12,000Btu/hr(1 us RT라고 함)
24

  1Btu=0.252kcal이므로 이를CGS단위로 환산하면

  1 us RT =12,000Btu / h× 0.252kcal/ Btu=3,024kcal/h가 된다.

  한 국

 1 RT : 79,680 kcal /24h = 3,320.5kcal/h  

 1 RT는 Q=Wr에서Q = 1,000×79.68=79.680kcal 24h 79,680 ÷24 =3,302kcal/h

  미 국

 1 US RT : 288,000BTU/24h=12,000BTU/h =3,024=3,024kcal/h
 1 US RT는 Q=Wr에서 Q=2,000× 144=288,000BTU/24h 288,000÷24=12,000BTU/h

 예제: 내방부하 30,000kcal/h 를 담당하는 냉동기의 냉동능력은 몇 냉동톤에 해당하는가?
 풀이: 1 냉동톤 =3,320kcal/h이므로

	30,000
냉동기의 능력=		= 9.04(RT)
	3,320

4. 냉동 사이클에 의한 냉동능력

냉 동 관 련 용 어

(1)

섭씨온도

표준대기압 하에서 순수의 빙점을 0℃, 비등점을 100℃로 하여 그 사이를 100등분한 것임

	5			5
℃ =		× (℉-32)	ㆍ		= 0.5555
	9			9

(2)

화씨온도

기준을 32℉와 212℉로 잡고 그사이를 180등분한 것임

	9		9
℉= (		×C) + 32		= 1.8
	5		5

ㆍ섭씨/화씨온도 대조표 :

(3)

절대온도

자연계에 존재하는 가장 낮은 온도, 즉 열역학적으로 분자 운동이 정지한 상태의 온도를 0으로 하여

측정한 온도로 섭씨 -273℃가 절대

0도가됨

(4)

건구 온도

보통의 온도계로 측정한 온도 (감온부가 건조한 상태인 보통의 온도계로 측정한 공기의 온도)

(5)

습고 온도

봉상 온도계의 수은구 부분의 하단을 명주 또는 모스린 등으로 싸서 그 한 끝부분을 물에 잠기게 하여 증발이 일어날 때 측정한 온도

(6)

노점 온도

습공기를 냉각할때 수증기의 일부가 응결하여 물방울이 되기 시작하는 온도 즉 결로를 일으키기 시작

하는 온도

ㆍ잠열 ( Latent Heat)

   고체의 승화/융해, 액체의 기화 등 물질의 상태 변화에 따라 흡수하는 열량

   (반대일 경우에는 방출하는 열량)

ㆍ불쾌지수 ( Discomfort lndex)

- 불쾌지수 = (건구온도 + 습구온도) × 0.72 + 4.06

- 불쾌지수가 75일 경우 : 반수가 불쾌감을 느낌

- 불쾌지수가 80이상일 경우 : 대부분이 불쾌감을 느낌

(7)

임계 온도

물질의 임계 온도는 물질에 적용된 압력에 관계없이 물질이 액화되는 최대온도

☞ 냉매 응축온도는 임계온도 이하 여야 함

(8)

습도 :공기중의 수분의양

공기는 습증기(수증기)를 흡수하며, 그 양은 공기의 압력과 온도에 달려 있다.

공기의 온도가 높을수록 더 많은 습증기를 흡수하고 공기의 압력이 높을수록 더 적은 양의 습증기를

흡수한다.

(9)

상대 습도

어떤 온도에서서 공기증 수증기압과 포화수증기압의 비율 혹은 공기중 수증기량과

포화수증기량의 비율(%)

	수증기압 (mb)		수증기량(g/m³)
* 상대습도 =		=		×100
	포화수증기압(mb)		포화수증기량(g/m³)

* 절대 습도 (Absolute Humidity)

  어떤 온도에서 공기 1m³속에 포함된 수증기의 양을 질량으로 (g) 나타낸 것(g/m³)

* 절대습도 = 상대습도 × 포화수증기량 (g/m³)

(10)

압 력

가스체는 항상 팽창되려하고 있다. 그러므로 이 가스를 용기에 넣으면 가스가 팽창되려고 용기의 벽을

밖으로 밀어내는 힘을 압력 이라함.

단위 : Kg/cm² 또는 lb/in² 1Kg/cm² = 14.22Psi( lb/in² )

(11)

절대 압력 (Kg/cm2abs)

절대압력은 실제로 가스가 용기의 벽면에 가하는 힘의 크기를 말함.게이지 압력 (Kg/cm²g) + 대기압

 (Kg/cm²)으로 압력이 0Kg/cm² (0lb/in² )라도 가스는 실제로는 대체로 1.03Kg/cm²abs라는 압력을

 가지고 있으며 완전진공 상태를 0 으로하여 측정한 압력으로 압력

.단위 기호뒤에 a또는 abs를 덧붙임.

(12)

진공압력

대기압력으로부터 절대 0인 곳으로 새어 내려가는 압력 즉 대리압 이하의 압력을 말함

☞ 용기내의 압력이 대기압 이하로 되는 것을 말하며 단위로는 ,torr를 사용함

1torr = 1mm Hg

(13)

게이지 압력

ㆍ대기압하에서 0을 지시하는 압력계로 측정한 압력, 가스가 용기 내벽에 가하는 힘과 대기가  외부

   에서 용기 외벽에 가하는 힘의 차를 의미하며

ㆍ별도의 지시가 없을시 대개 게이지 압력을 말하며 혼선을 방지하기 위하여 Kg/cm²G 로도 표기함

ㆍ압력계의 지시 압력은 가스의 압력에서 대기 압력을 뺀것임. 평지에 있어서의 대기압은  

   1.03Kg/cm² abs(14.7in² abs)이므로 절대

   압력과 게이지 압력의 관계는 다음과 같다.

     Kg/cm²abs = Kg/cm²g + 1.03Kg/in²  절대압력 게이지압력 대기압

(14)

대기압

관내에서 수은면의 높이가 약 76cm정도에서 멈추게 되는 것은 용기의 수은면이 대기압을 받고 있다.

수은의 무게는 1cc에 약 13.6g이므로 76cm의 수은의 무게는 밑 면적/cm²마다 13.6g × 76 = 1033.6g

지상에 있는 모든 물건은 1033.6g/cm²와 같은 공기의 압력을 받고 있는 것이며, 이것이 곧 대기압이다

☞ 표준 대기압 = 760mmHg

760 × 13.565 = 1.03g/Kcm²

(15)

증발잠열

압력이 일정한 상태하에서 건포화증기의 엔탈피와 포화액체의 엔틸피의 엔틸피 차 (差 )

(16)

비체적 : 냉매 1Kg이 차지하는 체적 (m³)

(17)

엔탈피 : 냉매가 갖는 내부 에너지와 압력*체적과의 합계

(18)

건압축 : 압축기의 흡입구로부터 토출구까지 냉매가 과열상태인 압축과정

(19)

습입축 : 압축의 과정에서 냉매가 습한상태인 압축과정

(20)

단열입축 : 압축과정에서 냉매에 대하여 열의 출입이 없을때를 말함

(21)

오일포임(Oil Foaming)

압축기가 정지하고 있는 도아 Crank Case 내 압력이 높아지고, 온도가 저하하면 Oil은 그 압력과 온도

에 상당하는 양의 냉매를 용해하고 있다가,압축기가 재기동시 크랭크 케이스 내입력이 급격히 떨어지면,

Oil과 냉매가 급격히 분리되며, 이때 튜면이 약동하고 심하게 거품이 일어나는 현상을 말함

(22)

오일 포밍 현상이 일어나면

ㆍOIL hammer의 우려가 있다.

ㆍ장치중의 응축기, 증발기 등에 OIL이 유입되어 전열을 방해한다.

ㆍ크랭크 케이스 내에 OIL부족현상을 초래, 윤활불량으로 활동부의 마모 및 소손 우려가 있다.

(23)

OIL HAMMERING

Oil Foaming둥의 이유로 Oil Cylinder내로 다량 흡입되어 비압축성인 Oil을 압축하므로서 Cylinder

Head부에서 충격음이 발생되고 이러한 현상이 심하면 장치내로 다량의 Oil이 넘어가 Oil부족으로

압축기가 소손됨

(24)

CRANK CASE HEATER

처음 또는 장기간 운전을 정지할 때 주위온도가 낮은 조건에서 갑자기 운전시에는 OIL FOAMING에 의한 기계의 무리를 초래하며 이를 방지하기 위하여, 압축기 하부를 예열시킴으로써 OIL중에 용해된 냉매를

자연스럽게 분리하여 기동시 무리가 없도록 하는 기능임.

(25)

OIL BACK

증발기에 압축기로 회수되는 Oil이 Crank Case 내고 유입되지 못하고 압축기로 돌아오는 현상

(26)

동도금(Copper Plating)현상

프레온을 사용하는 냉동Cycle에 수분이 침입하여 냉매와 반응. 산이 생성되어 침입한 공기중의 산소

와 화합하여 동에 반응 금속표면에 다시 도금되는 현상

(27)

액백 (Liquid Back)

증발기에 유입된 액냉매중 일부가 증발하지 못하고 액체 상태로 압축기로 흡입되는 현상

(28)

액 분리기

압축기로 액상의 냉매가 유입되는 것을 방지하 목적으로 증발기와 압축기 사이의 흡입배관에 부착

냉매의 과열과 과냉

  과열 (Super heating) 이란

  5톤 용량의 증발기 내부는 액 냉매와 기체 냉매가 혼합된 저압의 포화냉매로 되어있습니다.

  팽창변 통과 직후의 냉매는 90% 이상이 액 냉매인데, 증발기를 통과하면서 실내에서 열을 흡수 하여

  증발하면서, 기체 냉매로 변합니다.

  이론 대로 한다면 증발기 출구/압축기 입구에서의 냉매 상태는 완전히 기체화 되어 압축에 지장이 

  없어야 합니다.

   그러나 급격한 실내 부하변동이 있을 경우 증발기를 완전히 통과한 냉매에도 약간의 액체 상태가  있을

   수 있는데,  이 액체 상태의 냉매가  압축기로 들어가면 압축기를  망가뜨릴 위험이  있습니다.

   이를 방지하기 위하여 증발기를 통과한 냉매가 압축기로 가는 과정에서 약 5도 정도 온도가 상승  하게

   하여, 액체 냉매가  있을 수 없도록 하는 것이 냉매의 과열입니다.

   증발기 내에서의 포화 온도가 0도라면, 압축기에 들어가는 과열 냉매온도를 5도 정도로 해야 하는데,

   이 온도 차이 5도 가 과열도 입니다.
   이 과열도는 냉매가 증발기에서 압축기로 가는 과정 (압축기 흡입관)에서 일어나도록 하여야 합니다.

   냉방기 설계에서 이 5도의 과열도를 유지할 때 5톤 용량이 나오도록 해야 합니다.

 과열도가 설계치 보다 높으면 ?
   냉매를 너무 적게 주입하면 증발기의 마지막 부분까지 포화냉매로 가득 차지 못하고, 증발기 내부에서

   부터 냉매가 과열하게 되어, 증발기 후반 부분은 과열 냉매가 차 있게 되는데, 이 부분 은 증발기의

   역할을 못하게 되므로, 이 냉방기의 냉동 능력은 당연히 설계된 5톤에서 크게 모자    라게 됩니다.

   또, 가령 과열도가 10도 라면, 5도 때 보다, 기체 냉매의 부피가 늘어나므로, 압축기가 순환시키는

   냉매의 량이 상대적으로 줄어들어, 전체 냉동 능력은 더 저하됩니다.

   압축기가 더 높은 온도에서 운전을 하게 되어, 압축기 모타의 효율도 떨어지게 됩니다.

과냉 (Sub Cooling)이란
   응축기에서 압축되어 액화될 때의 온도를 포화 응축온도라 하는데, 이 때 포화 응축온도가 가령

   60도라면, 이 응축된 액체 냉매의 온도가 60도 보다 낮아지는 것을  과냉이라 합니다.
  그러나 응축기에서 과냉된 부분은 이미 액체 냉매로 되어있어, 액체 상태의 냉매가 차지하고 있는

  응축기 부분은응축 역할을 못하기 때문에, 이 부분 만큼 응축기의 크기를 늘려서 제작하여야 합니다.

과냉도가 5도 보다 낮아지면 ?
   과냉된 액체냉매의 온도가 55도라면 과냉도가 5도 (60-55)가 되는 것입니다. P-H diagram상으로는

   냉동효율이 올라가나,  응축기의 생산비가  높아지므로 5도 정도의 과냉도를 유지하면서 결과적으로

   냉방기의 용량이 5톤 이 나오도록 하는 것이 설계의 포인트입니다. 과냉도가 꼭 5도로 하란 법은

   없습니다.

   시스템 전체의 바란스가 맞으면서 규정대로의 냉방능력만 나오면 과냉도가 다소 높거나 낮아도 상관

   없습니다.

과냉이 전혀 안된다면 ?
   과냉이 되지 않은, 포화 냉매를 그대로 팽창변으로 보내면 배관의 저항으로 액체냉매의 일부가 증발하면

   서 기체 상태로 되는데 (flash gas ), 기체 상태의 냉매가 섞인 냉매가 팽창변으로 가게 됩니다.

   이는 팽창변의 정상적인 작동을 방해하고, 냉동 능력을 급감시키므로 반드시 액체 상태로 팽창변까지

   보내야 합니다.
   그래서 flash gas의 발생을 방지하기 위하여 5도 정도의 과냉도를 유지하도록 시스템 설계를하는 것이

   좋은 것입니다.

적절한 과열도와 과냉도 유지
   적절한 과냉과 과열의 유지는 냉방기가 설계된 대로의 용량이 나오도록 하는데, 매우 중요한 역할을

   합니다.
   아무리 큰 증발기와 응축기를 쓰고, 성능 좋은 압축기와 송풍기를 쓰더라도, 시스템의 과열과 과냉을

   적절히 유지 하지 않으면, 냉방 능력은

   매우 심각하게 떨어 질 수 있는데, 국내 제조사나 서비스 업계 모두가 이 간단한 원리를 간과하고 있

  습니다.

과냉 방지는 설계한 대로의 적적한 량의 냉매를 주입하면 어느 정도 방지되나, 과열 방지는 조금 문제가

   다릅니다.

아무리 적절한 량의 냉매를 주입하였다 하더라도, 증발기에 있는 냉매는 실내 온도와 외기 변화에 따라

   상태가 달라집니다.

   주위 상태에 따라, 증발기에 들어있는 포화 액체 냉매의 량이 많아 질 수도 있고, 적어 질 수도 있습니다.

 TXV를 쓰면, 주위의 온도 변화에 상관없이, 항상 일정한 과열도을 유지시켜 줍니다.
   또, 증발기에 들어있는 냉매의 량을 항상 일정하게 해주므로, 덩달아 응축기에 들어 있는 냉매의 량도 일정해 질 수밖에 없습니다.

 모세관을 쓰면 주위 온도의 변화에 따라, 과열도도 달라집니다.

   증발기에 있는 냉매의 량이 수시로 변합니다. 덩달아 응축기에 있는 냉매의 량도 달라집니다.
   따라서 모세관은 큰 냉방기에 쓸 수 없는 것입니다

 냉 동 유 의 성 질

◎  압축기의 수명은 냉동기유의 양부에 따라서 대단히 크게 좌우됩니다. 그러므로 될 수 있는데로 양질의

     오일을 사용 하시기 바랍니다.

    따라서 신용있는 판매점에서 구입하시는 것이 제일 안전합니다. 가격만 가지고 선정하는 것은 위험한

    것입니다.

    냉동기유는 온도변화에 따른 점도가 중요함과 동시에 유동점이 낮고 인화점이 높아야 하며 유중에 수분

    이나 먼지등  불순물이 있으면 마모나  부식의 원인이 되므로 구입후 보관에는 충분한 주의가 필요합니다.

◎  냉동기유는 최초로 선정한 것을 될수 있는한 바꾸지 않는 것이 올바르며 메이커에 따라서 첨가제가 틀려

     서 혼합 하면 화학반응에 의하여 고형 물질이 생성되어 장치의  운전에 지장을 일으키는 일이 있으므로

     부득이 변경  할때는 냉동기 메이커와 윤활유메이커 또는 신용있는 판매점에 상의해야 합니다.

		Suniso 3GS	Suniso 4GS	Suniso 5GS	Diamond 56(204)	Capella 68(D)	Hamony 53(68)	Shell Turbo T46	Shell Clavas 32
점도 (℃)	37.8	33.0	62.5	112	63.7		69.7
	40	29.5	55.5	97.2		64.6	62.4	46	32
	98.9	4.43	5.94	8.27	7.0		8.3
	100	4.35	5.87	8.02		5.75		6.76	4.87
인화점(℃)		168	180	188	204	213	229	220	160(ASTM, D92)
유동점(℃)		-42.5	-40	-30	-35	-37	-15	-12.5	-40(ASTM, D97)
색		L 1.0	1.0	1.0	1	L 1.5	1.0(ASTM, D1 500)	L 1.0	1.0(ASTM)
비중		0.916 (15/4℃)	0.922 (15/4℃)	0.926 (15/4℃)	0.896 (15/4℃)	0.902 (60/60℉)		0.870 (60/60℉)	0.887 (60/60℉ ASTM , D1298)
절연파괴전압(KV)		30	30	30	55
동판부식 (100℃ X 3hr)		1	1	1	1a
수분(ppm)		20	20	20	6

◎   비중 15/4℃   : 15℃의 기름과 4℃의 같은 부피의 순수한 물과의 중량비 .

     비중 60/60℉ : 60℉의 기름과 60℉의 같은 부피의 순수한 물과의 중량비.

        ASTM      : 미국재료시험협회의 규격

◎   각 오일 메이커의 외관(20L)

서니소	다이나몬드	카펠라

타임머 스위치

  ◎ Model : MT-4402 Series (MEC TIME SWITCH)

▶ 제품설명 및 기능

 - 본 제품은 아날로그식 타임스위치로  DIN레일,벽면,판넬취부

    가능한 24시간 및 일주일제어용 타임스위치입니다.

  - 구동방식은 Quartz 방식이며, 세그먼트 위치가 바깥쪽은 ON,

     안쪽이면 OFF 상태입니다

  - 수동모드로 전환이 가능하며 수동모드에서 자동모드로 설정

    프로그램이 자동으로 복귀합니다.

  - 24시간모델:분단위 프로그램 설정이 가능하고, 최소 ON/OFF

    설정은 20분입니다(하루에72번의 ON/OFF 설정이 가능함)

▶  제품치수도 및 결선도

  - 일주일모델:1시간 단위로 프로그램 설정 가능하고,최소 ON/OFF 설정은 2시간(일주일에 84번

    ON/OFF설정이 가능함)

  - 부하용량이 16(3)A 이상일 경우는 필히 마그네트스위치(MS)를 사용하십시요.

  - 보일러,네온싸인,간판,전기히터,축사,양계장,비닐하우스,온풍기,가로등,자동판매기,습도조절,기계

    예열,펌프 등등 .... , 자동운전 및 점화시간 예약에 사용합니다

U1,U2 단자에 전원선 AC110∼220V을 연결함   1번은 a접점,2번은 c접점,3번은 b접점입니다

유분리기(OIL SEPARATOR)

◎ 사 용 용 도

 고양정에어컨 압축기는 크랭크 케이스나 HOUSING으로부터 순환되는 냉동유에 의해서 윤활작용이 된다.

 압축기가 작동될 때  냉동유는 뜨거운 압축 냉매가스 와 혼합되어서 압축기를 떠나게 된다.

 에어컨에 순환되는 소량의 오일은 에어컨 성능에는 영향을 끼치지 않는다.

 그러나 , 많은 양의 오일은 유량 제어, 증발기  응축기 및 FILTER- DRIER의 작동을 방해하게 된다.

 증발기에서 빠져나오기가 어렵게 된다. 증발기에서의 냉동유의 축적은  증발기의 효율에 영향을 끼치며

 압축기의  작동에 이상을 일으킬 수도 있다.

 압축기 출구와 응축기 사이에 유분리기를 적용함으로써 압축기에 오일을 적정 수준으로 유지시켜 주고

 오일 슬러지를 감소시켜 주며 ,증발기 효율을  증가시켜 줄 것이다.

 에어컨 냉매에 일부(10%정도) 오일을 잔존 , 시스템에 장착되어 있는 부품의 기계적인 작동을 원활하게

 해준다.

에어콘에서는 압축기의 케이스 용량이 작을 경우 , 오일 RESERVOIR의 역할로도 사용된다.

◎  기  능

 압축기로부터 냉매와 오일의 혼합물이 유분리기 입구로 들어가게 된다.

 이 혼합물은 스크린과 BAFFLE을 통과하게 되며 여기서 오일의 깨끗한 입자를 모아 유분리기 바닥에

 떨어뜨리게 된다.

 유분리기 바닥에 모아진 오일은 FLOAT 작동식 니들 밸브가 열려 오일이 압축기로 되돌아 가게 된다.

 오일은 유분리기의 압력이 크랭크케이스 보다 높기 때문에 압축기로 재빨리 돌아가게 된다.

 오일의 수준이 낮아졌을 때는 니들 밸브는 냉매가스가 압축기로 되돌아가는 것을 막기 위해서 닫힌다.

◎  구 조

                

                                                                  유분리기 외형                                            내부구조

액분리기(Acccumulator)

 ◎ 용  도

  냉동 압축기는 액냉매로부터 손상을 입기가 아주 쉽게 되어있다.

  시스템에서 냉매의 역류는 압축기에 손상을 일으키는 주요 원인중의 하나이다.

  압축기는 냉매가스를 압축하는 것이지 액을 압축하는 것은 아니다.

  과도한 양의 액냉매는 압축기에 있는 오일을 희석시켜 베어링을 망가뜨리는 결과를 초래한다.

  크랭크케이스내의 오일이 완전히 유실되면 밸브의 REED , 피스톤로드, 크랭크샤프트등을 망가뜨린다.  

  추가로 냉매가 FLASH되면 오일펌프가 압력을 잃게 된다.

  액분리기(Accumulator)는 이러한 조건들이 압축기에 영향을 주는 것을 막아준다.

 ◎ 기  능

  액분리기는 임시적으로 오일-액냉매 혼합물을 수용하는 저장탱크  역활을 해주며 , 이 혼합물이

  압축기에 안전한 비율로 돌아가도록 계량해 준다.

  액분리기는 그 사이즈가 알맞게 선정되었을 때는 정상 운전 조건하에서 약 65%가 채워져 있을 때이다.

  장시간 운전정지 중이거나 초기 기동중에 액분리기는 완전히 비웠다 가 거의 채울수 있어야 한다.

  액분리기에 잡혀있는 냉동 오일은 내부 오일 회수 오리피스를 통해 증기 상태의 냉매가 돌아간다.

 ◎ 용 량 등 급

  액분리기의 최소 흡입 가스 온도는 +12℉ 이상이어야 한다.

  0℉로 범위가 되어있는 저온의 경우 , 오일 냉매 혼합물은 두 개의 층으로 분리된다.

  상층부는 오일이 많으며 점성이 높게 된다.하부의 얇은 층이 액분리기를 때날때 , 상부의 두꺼운 층은

  자리를 잡게되고 오일 회수 오리피스를 막아 버리게 된다.

  이러한 것은 오일이 압축기로 돌아가는 것을 방지케한다.

  액분리기가 흡입가스 10℉미만의 온도에서 사용될 경우 , 그 냉매가 오일-FREE가 되도록 보조 열을

  가해야 한다.

 -40℉의 최소 증발기 온도는 적합한 것으로  이 온도까지는 상업용 냉동시스템에서는 여유를 가지고

   사용할 수 있다.

  최소 냉동톤은 액분리기를 통해 오일이 압축기로 회수 될 수 있는 최소유량으로 결정한다.

  최대 냉동톤은 액분리기에서 압력 DROP을 기준으로 하고 그것은 증발기 온도가 1℉만큼 변하는 것과

  맞먹는다.

  적용할 시스템에 적합한 사이즈를 선정할 경우 , 제조업체의 카다로그를 이용해 찾을 수 있다.

 ◎ 설  치

   액분리기를 설치할 경우, 가급적 압축기에 가까이 하되 바이패스 라인이나 SUCTION라인에 설치한다.

   INLET"이라고 표시된 부분을 냉매가 들어오는 쪽으로 위치시킨다.

  수직으로 설치할 경우 똑바르게 위치시켜야 한다.

               

          Accumulator외형                                 내부구조도

수액기(RECEIVER TANK)

 수액기는 응축기(콘덴서)와 팽창변 사이에 설치하고 응축기에서 액화한 액을 일시 저장하는 용기 이다.
 이 수액기에 의하여 증발기(COOLER)내에서 소비되는 냉매량이 변화하여도 냉동기의 운전이  원활하게

행하여지게 되는 것이다.

 이의 용량은 이론적으로 결정될 수는 없고 사용되는 냉동장치에 따라 고려되어야  한다.

부  성	동  화

전 자 변

◎   2 방 변

  
 사용유체가 냉매인 냉매회로제어에 사용하는 Solenoid Valve로 유체의 특성과 용도에 적합한 구조와 재료를
 선택 하였으며 작동방식은 파이롯식 피스톤 구조입니다.  
 코일은 내열충격성 및 내습성이 뛰어난 Molding된   Lead Wire 형입니다.

▲ 기능 : 2Way 상시 닫힘형
▲ 전원사양 : 220V / 60Hz
▲ 허용전압공차 : +15 ∼ -10%
▲ 소비전력 : 10W (AC), 14W (DC)
▲ 코일절연등급 : H등급
▲ 작동차압 : ΔPmin. = 0.07 kfg/㎠   ΔPmax. = 25 kfg/㎠
▲ 최대사용압력 : 25 kfg/㎠
▲ 허용주위온도 : -30℃ ∼ 50℃
▲ 허용주위습도 : 제한없음
▲ 사용유체 : 프레온계 냉매 또는 대체 냉매
▲ 허용유체온도 : -30℃ ∼ 120℃
▲ 접속방식 : 플레어 접속(Flare Fitting)
▲ 접속구경 : 3/8", 1/2"

  전자변은 냉매의 흐름을 전기적 조작에 의하여 변을 자동적으로 개폐하는 밸브이다.
  전자변은 전자력으로 PLUNGER를 끌어 올려 변을 열고
  전기가 끊어지면 PLUNGER가 자중으로 떨어져 변을 닫게하는 구조로 되어있다

고저압 압력차단 스위치

  ◎  프레샤 스위치는 고,저압의 이상을 조기 발견 차단함으로써 이상발생시 comp를 보호한다.

- L.P.S (저압차단 스위치) Low pressure switch : L.P.S는 반드시 안전용으로서
              사용 하지는 않고 제어를 목적으로 사용하는 예가 많다.
- H.P.S (고압차단 스위치) High pressure switch : H.P.S는 장치내에 이상 고압이
               발생하는 것을 방지하기 위해 설치한다.
- O.P.S (유압보호 장치) Oil pressure switch : 윤활유의 정상적인 공급을 위해 적당한 압력
                을 유지하는 것이 필요하다. 유압이 이상 저압이 되는 것을 방지 하고져 사용한다
- D.P.S (고,저압 차단 스위치) : L.P.S 와 H.P.S 가 함께 있는 듀얼 타입이다

고저압 압력스위치

압력스위치

 압축기 기동릴레이 결선도

 ◎   릴레이 1

◎   릴레이 2

◎  릴레이 3

◎ 코펄랜드, 데컴세 및 기타 단상용 왕복동 냉매압축기에서 기동 릴레이를 사용하는 경우

     결선도는 동일합니다.

 로타리 컴프레샤

◎ 품질이 차이를 만듭니다.

  오늘날 고객들은 에어컨, 히트펌프, 및 냉동제품 들로부터 더 많은 것 - 더 나은 효율, 더 큰 신뢰도,   더 낮은 가격등 - 들을 기대한다. 캐리어

  로타리 콤프레셔는 품질, 비용, 성능, 그리고 신뢰도에 관한 고객의 기대를 만족시키고 더 나아가 기   대이상의 성취를 이룰 수 있도록 여러분을

  돕고 있습니다.

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 모 세 관(Capillary tube)

1.작용과 특성

 캐필러리 튜브(모세관)는 전기냉장고,룸에어콘디셔너,쇼우케이스 등 소용량의 것에 많이 쓰인다.
 
 캐필러리 튜브는 보통 길이 1m내외, 내경 0.8~2.0mm의 모세관(毛細管)이고,팽창밸브를 설치하는

 위치에 설치하는
 것이며, 그 배관저항이 교축(絞縮),감압(感壓)의 역할을 한다. 그 지름,길이는 냉동장치의 용량,

 운전조건,냉매충전량에 따라 정해진다.

 캐피러리 튜브는 교축의 정도(팽창밸브의 개도에 상당)가 항상 일정함으로 , 냉동장치의 효율면

 에서 생각할 때 ,수동 팽창밸브를 상시 조절하거나, 온도식 자동 팽창밸브를 쓰는 것이 좋지만 ,

 용량이 적은 냉동장치에서는 코스트면에서 캐필러리 튜브가 많이 쓰이고 있다.

 또한 캐필러리 튜브는 구조적으로 가장 간단해서 , 고장부위가 적고, 또한 압축기 정지중에 고압부

 와 저압부가 캐필 러리튜브를 통하여 압력이 밸런스되어 압축기 시동을 용이케 한다. 냉동 장치에

 캐필러리튜브를 사용할 때는 다음과 같은 주의를 요한다.

2.사용상의 주의 사항

① 냉동장치의 고압측 액부분에는 액이 고이는 부분 (수액기 등)을 될수록 설치하지 않는다.

   큰 액류부분이 있으면 ,정지중에 액이 저압측에 계속 흘러가 증발기내로 모이게되며, 리키드백

   을 일으키기 쉽게 된다.
   또한 압력 밸런스를 늦게 하여 시동을 힘들게 만든다.

② 수냉식 콘덴싱유니트에는 냉각수량,수온등 변동하는 요인이 많으므로 캐필러리 튜브를 사용

    하지 않는 것이 좋다.

③ 고압이 높아지면 통과 냉매량이 많아져 습운전(濕運轉)이 된다.

④ 냉매충전량을 될 수 있는대로 적게 한다. 특히 저압부의 냉매 수용량을 적게 하여 초기냉각

    운전시(PULL DOWN)에  있어 큰 부하가 장시간 걸리는 것을 피하도록 한다.

    저압부의 냉매량은 압축기의 정지시에 최대량이 되며,운전이 안정될 때에 최소량이 된다.

⑤ 캐필러리 튜브는 냉동장치에 적합한 것을 쓴다. 즉 , 저항이 너무적으면(내경이 크거나 길이가

     짧을 때),냉매가  다량으로 흐르거나 ,때로는

    핫가스(HOTGAS)를 혼입하게 되어 냉동능력을 감소시키거나,리키드백을 일으키게 된다.
    반면 , 저항이 너무 크면(내경이 적거나 길이가 긴 경우),적정량의 냉매가 흐르지 않아 냉동능력

    이 저하한다.

   또한 토출압력의 상승도 초래하게 된다.

⑥ 캐필러리튜브는 , 내경이 균일한 가느다란 관으로 ,취급에 주의하여 변형시키거나 먼지로

    막히는 일이 없도록 한다.

⑦ 이 때문에 냉동장치의 냉매계통의 세정과 건조에 특히 유의한다. 이것은 캐필러러튜브의 사용

    에 있어 가장 중요한  사항이다.

⑧ 냉동효과를 높이기 위하여 ,흡입관의 될수록 증발기에 가까운 부분과 ,캐필러리튜브의 될수록

    응축기에 가까운 부분    을 0.7~1.0m정도 접촉시켜 열교환시키도록하는 것이 좋다.

에어컨 이야기

냉방기를 에어컨이란 용어로 사용합니다,

Air Conditioner (공기조화기)를 줄여 "Air Con" 이라고 부르고 있는 것입니다.

우리가 보는 창문걸이, 벽걸이 또는 캐비넷 형 에어콘은 대개 냉방기 (Cooling Unit)입니다.  

보조 난방기구를 갖춰 난방까지 하는 냉방기도 있는데, 이 것은 냉난방기입니다.

냉방은 약 50-60년전 공기의 성질을 철저히 분석한 후, 얼음 만드는 냉동기의 원리를 이용해 개발한 것이

시초로 미국의 캐리어( Carrier ) 란 분이 시작하였습니다.

에어컨의 원조가 미국이다 보니 미국의 예를 들면서 이야기를 해보겠습니다.

미국의 대부분의 집이나 아파트는 화장실을 갖추었듯이 냉난방, 환기, 공기 정화 시설을 기본적으로

갖추고 있습니다.

냉난방  환기 및 공기 정화 시설은 집을 지을 때 붙박이로 설치하기 때문에 그들의 집에 들어 가봐도

이 시설이 눈에 잘 띄지 않습니다.

다만, 방 구석이나 천장 같은데 바람이 드나드는 구멍 (Grille)이 있는 것이 눈에 낮설 따름이지만 자세히

안 보면 모르기 때문에 미국의 가정을 방문해 본 우리나라 사람들의 대 부분은 이런 장치가 있는 것조차

눈치 채지 못합니다.  (매우 오래된 집이나 여름이 시원하고 짧은 Vermont 등북부 지역은 없을 수도

있습니다)

냉난방 환기 및 공기 정화기는 단독 주택의 경우 지하실이나 1층 차고의 한 구석에 있고, 아파트의 경우

보통 벽장 근처에 숨겨져 있기 때문에 에어컨이 눈에 띄지 않습니다.

단층 및 저 층 상업용 건물은 냉난방기를 주로 옥상에 설치합니다.   

실내 면적을 늘리고 운전 소음이 나는 기계를 실외에 두는 것입니다.

냉난방기는 공기를 차갑게 해주는 Cooling Coil, 따뜻하게 해주는 Heating Coil 또는 Burner, 외기를

들이고 실내 공기를 순환 시켜주는 Fan, 공기 중의 먼지를 걸러주는 Air Filter등으로 구성되어 있습니다.

우리나라도 이런 시설을 붙박이로 갖춘 집, 아파트, 상가 건물이 나올 날이 빨리 오기를 바랍니다.

우리 나라는 에어콘의 역사가 짧다보니 이런 시설은 생각도 못하고, 집이나 아파트를 짓고 난 후, 가구를

들이듯이 에어컨을 놓습니다.

그것도 난방이나 환기는 못하고 냉방 만 하는 반 쪽짜리 기계를 놓습니다.

벽이나 천장에 구멍을 뚫어 설치를 하다보니 배관이 얼기 설기 엉켜 기계의 성능도 떨어트리고 미관도

해칩니다.

실외기는 부스럼 딱지처럼 여기 저기 걸려있어 건물의 외관을 해치고, 길가에 함부로 놓아 두어 지나가는

행인에게 더운 바람을 뒤집어 씌우기도 합니다.

우리나라의 많은 업소에는 냉방기와 온풍기가 별도로 따로따로 놓인 곳이 많습니다.

먼지가 심한 곳에서는 공기정화기를 또 놓습니다.

그리하여 가뜩이나 비싼 공간의 많은 부분을 이 들 기계를 위하여 할애합니다.

이 들 기계를 위하여 많은 건물 임대료를 지불하고 있는 셈이지요.

어차피 놓아야 한다면, 아예 붙박이로 하는 것이 훨씬 효율적인 것은 물론이고, 전체 설치비도 줄어 들며,

기계 값이 줄어 듦은 물론입니다.

일반 캐비넷 모양의 냉난방기에 붙어 있는 많은 외장이 없어 집니다 (토출 및 흡입 그릴, 고급 도장으로

마감된 외장 캐비넷, 모양 좋아 보이게 만든 각종 플라스틱 몰딩 류 등).붙박이 장에는 문만 있듯이,

붙박이 냉난방기에도 문만 있는 셈입니다.

기계는 숨겨져 보이지 않고,  기계 운전 및 조작에 필요한 스위치만 실내에 부착하여 문 구실을 하게

합니다.

다만, 바람을 보내고 되돌려 받을 바람 통로 (Duct)를 만들어 주어야 하는데, 이 부분에 약간의 건축비가

추가로 드나, 붙박이 냉난방기는 제작비가 저렴하기 때문에, 전체 건축비 의 대폭 상승은 없을 것입니다.

현재까지 우리나라에는 붙박이 에어컨을 갖춘 아파트는 전혀 없었으나, 다행이 모 중소 제조자의 끈질긴

노력 끝에 몇몇 대기업이 직접 시공 분양하는 아파트가 환기시설을 갖춘 붙박이 에어콘을 기본으로 채용

한다는 반가운 소식이 들립니다.

선진국으로 한 발자국 성큼 다가서고 있습니다는 느낌이 듭니다.

전기란 무엇인가?

  →  전기란?

     - 전기의 정체를 처음 규명된 것은 1897년 영국의 물리학자 J.J톰슨이란 사람에 의해 밝혀 졌는데

        여러실험끝에 전기는 아주 미세한 입자가   빛도 만들고 열도 나게 한다는 것을 알고, 전자(electron)

        라고 붙였다.

 →  전기히타란?

     - 전기는 전류가 흐르기 쉬운 도체(동선......)속을 흐를 때는 거의 열이 나지 않으나, 저항이 많은 도체

       (니켈, 크롬합금, 철, 그롬, 알루미늄 합금 .....) 속을 흐를 때는 저항에 의해 열이 발생되는 것을  이용

       하여 각종보호관 속이나 직접열선을 사용하여 열원으로 이용하는 것을 말한다.

 →  전기히타의 안전장치는?

    - 과전류를 막는 휴즈, 누전을 방지하는 누전차단기. 과열을 방지하는 바이메탈 서머스테이트 등이 사용

      되며, 감전에 대비하여 접지(earth)선을   이용한다.

 →  누전차단기란?

    - 전선의 피복이 벗겨지거나, 습기가 많은 곳에서 전기제품을 사용하여 누전이 되었을 때 3/100초 이내에

      전원을 차단하여 감전이나 화재를 예방하는 안전장치를 말하며, 간혹 천둥에 의해 누전차단기가 작동

      되는 경우도  있다.

 →  접지(earth)란?

    - 전기기기의 한 부분을 수도관(금속성)에 연결하거나 도체(구리선 등)를 사용하여 직접 땅속에 묻어서

      땅(지구)으로 전류를 흐르게 만들어 감전에 대비하는 것을 말한다. (지구의 전위는 0(제로), 볼트,

      전열기, 세탁기, 냉장고 등의 전기기기에 사용)

 →  정격 전류란?

    - 전기용품을 안전하게 사용하기 위해서 전류의 한계를 표시 한 것으로 전류의 발열량은 전류의 제곰으로

      증가  되므로 정격 전류한도 이상으로 전류가 흐르면 그 위험율이 2배로 증가된다.

      (예 : 100암페어의 전류가 흐를 때 정격 전류는 70암페어일 경우 (100²/700²) = 10,000/4,900 ≒ 2 이므로

      그 위험도 2배로 증가된다.)

 →  주파수란?

    - 1초동안 전류와 전압의 방향(+, -)이 몇 번 바뀌었나를 말하며 우리나라는 60Hz (1초동안에 파형방향이

       60번 바뀐 것을 의미)이며, 히터 나 TV 등은 주파수와 별 문제가 없으나 모터나 형광등 등은 주파수에

       영향을 받아  정상적인 기능을 발휘하지 못한다.

 →  전압이란?

    - 전기를 보내는 힘을 말하며 단위는 V(볼트)이다. 전압 (전기를 보내는 힘)이 높을수록 많은 양의 전력

      (전기가  일을 하는 힘)을 보낼수 있다.  (110V > 220V > 380V ) ....)

 →   전류란?

    - 전기가 전선을 통하여 흐르는 양을 말하며, 단위는 A(암페어)이다. 전선이 굵을수록 많은 양의 전력을

      보낼수  있다.

         (예 :  220V -> 1Kw = 4.5A   380V -> 1Kw = 2.6A   A(암페어) = )

 →   전력량이란?

    - 일정기간동안에 사용한 전력의 양을 말하며 단위는 전력과 시간의 곱인 wh(윗트 아워)이다.

 →   도체란?

    - 전기가 잘 통하는 것을 말한다. (구리, 쇠, 금, 은, 알루미늄.....)

 →   부도체(절연체)란?

    - 전기가 잘 통과하기 어려운 것을 말한다. (유리, 사기, 고무, 플라스틱.......)

 →   기체방전이란?

    - 기체는 원래 부도체지만 아주 큰 접압이 걸리면 절연 파괴가 일어나 급히 전류가 흐른다.

       (예 : 형광등, 수은등)

 →   목형이란?

    - 주물히터를 제작하기 앞서 히터의 형상과 같은 모양의 틀을 만드는 것을 말하며 주물을 부은 후 히터의

      형상에 맞도록 정말 가공 및주물의 수축을 고려하여 실제 히터보다 목형을 3~5m/m정도 크게 제작한다.

 →   저항기 히터란?

    - 히터의 본래 목적인 열원을 사용하는 것이 아니고 히터의 저항, 즉 부하만을 이용하는 것으로 전동기의

      속도 제어용 기기의 점검 또는 작동 기타 부하의 전류 제어용 등으로 다양히 쓰인다.

 →  히터 금속 보호관의 코팅이란?

     - Sheath 표면에 다른 물질(테프론, 원적외선 세라믹)을 코팅 함으로 내구성 및 내부식성, 침탄 방지 등에

       효과 적이다.

 →  열이동이란?

    - 고온에서 저온으로 열이 이동되는 현상으로 열전도, 대류, 복사로 나뉘며, 액체와 기체는 대류에 의해

      열이동 되고 고체는 고온에서 저온으로 열이 이동되며 액체나 기체는 고체에 비해 열 전도성이 매우

      크다.

 →  열전도란?

    - 고온에서 저온으로 열이 전달 되는 현상

 →  대류란?

     - 물질 자신의 운동으로 열이 전달되는 현상으로 유체는 위쪽부터 따뜻해진다.

 →  복사란?

     - 방사라고도 하며 물체가 방출하는 전자기파 및 입자선이 방출하는 현상을 말한다.

 →  고주파 전기로란?

    - 내열강, 고속도강 등의 특수강을 만드는데 사용되며, 피가열물을 용해실에 넣고 용해실을 감은 코일에

       고주파  전류의 유도에 의해 피가열물을 전류를 흐르게하여 피가열물을 용해시키는 것을 말하며 10KHZ

       이상을 고주파, 10KHZ이하는 중간주파 전기로 라고 말한다.

  → 고융점 금속이란?

    - 일반적으로 철의 녹는점 (1535℃)보다 높은 금속을 말한다.

       예) 텅스턴(3400℃), 레늄(3147℃), 탄탈(2850℃), 바나듐(1717℃) ..........

  →  비열(Specific heat)

     - 1g의 물체를 1℃ 올리는데 필요한 열량으로 열량단위는 cal로 나타낸다.

  → 1cal 란?

    - 순수한 물 1g을 1℃ 올리는데 필요한 열량을 말한다