냉동기유

정의와 핵심 키워드

냉동기유는 압축기 내부 마찰면을 윤활하는 윤활유다.

냉매와 함께 장치 안을 순환하며 냉동장치의 성능과 수명을 지킨다.

핵심어는 윤활, 냉매 혼화성, 점도, 저온 유동성, 열·화학적 안정성이다.

오일 순환 구조

압축기 토출 가스에는 오일이 미량 동반되어 나간다.

유분리기에서 오일을 분리해 압축기로 되돌려 보낸다.

복귀하지 못한 오일은 증발기와 배관에 머물며 유막을 만든다. 그래서 오일 회수가 설계의 핵심이다.

오일 순환율 계산

예제로 오일 순환율을 계산해 보자. 오일 순환율은 냉매 질량 유량 대비 오일 비율이다.

냉매 순환량이 0.05 kg/s이고 오일 순환율이 3%라고 하자.

오일 질량 유량은 0.03에 0.05를 곱한 0.0015 kg/s다.

초당 값에 3600을 곱하면 시간당 약 5.4 kg이다.

냉매별 혼화성 비교

냉매가 바뀌면 혼화성과 흡습성이 달라서 오일도 함께 바뀐다.

광유는 HFC와 잘 섞이지 않아 HFC 시스템에는 쓰기 어렵다.

POE와 PAG는 HFC와 혼화성이 양호해 널리 쓰인다.

다만 POE와 PAG는 수분을 많이 흡수하므로 수분 관리가 중요하다.

구비조건과 시험 항목

구비조건은 저온 유동성, 냉매 혼화성, 열·산화 안정성, 낮은 왁스 석출이다.

시험 항목은 동점도, 유동점, 인화점, 산가, 수분, 절연내력이다.

항목마다 의미를 함께 써야 한다. 산가는 열화와 부식 경향, 수분은 동결과 산 생성을 뜻한다.

점도 하나만 적으면 감점된다. 동점도 외 항목도 함께 본다.

정리와 직접 풀기

정리하면 냉동기유는 윤활, 밀봉, 냉각을 함께 맡는 윤활유다.

냉매와 오일은 한 쌍으로 선정하는 것이 기본이다.

직접 풀어 보자.

정답은 POE다. 광유는 HFC와 분리되어 이 시스템에 쓰기 어렵다.