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바이패스 팽창장치의 냉매시스템

전문가 제언: ○ 에어컨, 냉장고와 같은 냉매시스템(refrigerant system)은 냉매가 순환하는 냉매사이클이 구성되며, 여기에는 압축기, 응축기, 팽창장치, 증발기 등이 배열된다. 이 가운데 팽창장치는 응축기에서 응축된 고압․고온의 냉매를 증발하기 쉬운 상태로 압력과 온도를 떨어뜨리는 기능을 한다.

○ 한편 냉매시스템은 계속 변화하는 실내외 환경 부하에 대응하여 용량을 조절해야 한다. 이를 위해서 주로 사이클 내의 냉매 순환량을 조절하는 방식을 사용한다. 이에 따라 냉매 순환량은 시스템 부하 변동에 따라 큰 폭으로 변화하며, 대부분의 팽창밸브는 최대 냉매 유량에 맞추어 크기를 정한다.

○ 크기가 큰 팽창밸브는 가격이 높을 뿐만 아니라 저용량 운전 시에 저용량의 운전특성에 맞는 정밀한 냉매조절이 되지 않아 시스템 성능이 저하된다. 이에 대해 메인(main)팽창밸브 둘레에 바이패스 라인(bypass line)을 배치하고 냉매의 유량에 따라 바이패스 라인을 개폐하는 기술이 소개되었다. 이 방법으로 팽창밸브를 소형으로 축소할 수 있으며 이에 따라 냉매를 정밀하게 제어할 수 있다.

○ 이상의 팽창장치는 냉매시스템의 크기와 특성에 따라 다양한 방식이 적용되고 있다. 에어컨의 경우에는 주로 팽창밸브를 사용하고 있는 반면 냉장고와 같은 중소형 냉동․냉장기기의 경우에는 주로 내경과 길이가 고정된 모세관을 사용하고 있다. 이는 제품 성능과 코스트 측면을 고려한 결과이다.

○ 냉매시스템의 성능을 보다 향상시키기 위해서는 사이클 특성에 정밀하게 대응하는 고기능의 팽창장치와 이에 대한 제어기술이 필요하다. 그리고 저가의 냉매시스템에도 고기능의 팽창장치를 적용하기 위해서는 구조가 간단하며 가격이 저렴한 팽창장치가 개발되어야 한다.

저자: CARRIER CORPORATION
자료유형: 특허정보