공조냉동기계기사 증발기 — 형식별 구조와 딸린 장치·과열도

증발기는 냉매가 어디를 흐르고 어떻게 공급되는지로 갈린다. 건식 증발기는 냉매가 관 안을 지나면서 완전히 증발해 건포화 증기가 되고 출구에서 과열도를 가지며, 오일이 압축기로 잘 돌아온다. 만액식 증발기는 관 밖에 냉매액이 차 있는 방식으로 건식보다 열통과율이 좋고, 역류를 막기 위해 체크 밸브를 쓰기도 한다. 액 순환식은 냉매액을 펌프로 밀어 넣는 방식으로, 펌프로 강제 순환시키는 만큼 강제 순환식이라고도 부른다.

액 순환식 증발기에는 액 펌프와 액 분리기가 반드시 필요하다. 펌프로 냉매를 강제 공급하면 배관 저항에 따른 압력 강하를 펌프의 양정으로 보정할 수 있고, 증발기 안에 오일이 고이는 것도 막을 수 있다. 냉각작용은 냉매가 기화할 때의 잠열을 이용하는 것이 주된 몫이며, 현열을 주로 쓴다고 뒤집은 설명은 성립하지 않는다.

형식마다 짝이 되는 팽창밸브도 다르다. 건식 증발기는 출구의 과열도를 일정하게 유지해야 하므로 온도식 팽창밸브나 모세관을 주로 쓴다. 증발기 안의 압력을 일정하게 유지하면서 냉부하가 변할 때마다 냉매 유량을 자동으로 조절하는 장치는 정압식 자동 팽창밸브이다. 모세관은 저항체일 뿐 스스로 조절하지 못하고, 플로트식은 액면을 조절하는 방식이며, 수동식은 사람이 직접 다루어야 하므로 자동 유지가 되지 않는다.

증발기의 냉각능력은 전열면적이 클수록 커지고, 부하가 늘면 냉매 순환량도 함께 늘어난다. 공랭식 증발기는 직접팽창식이든 만액식이든 공기와 코일 사이의 열교환이 주된 몫이므로 형식에 따른 열통과율 차이가 크지 않다. 다만 공기 속도를 지나치게 높이면 서리가 끼거나 효율이 떨어지고, 오일이 냉매에 섞이면 열저항이 커진다.

증발기 곁에 붙는 장치도 함께 나온다. 액분리기는 증발기 출구에 설치해 미처 기화하지 못한 액체 냉매를 분리함으로써 액체가 압축기로 들어가는 액압축을 막는다. 유분리기는 오일이 냉매와 잘 섞이지 않는 HFC계 냉매를 쓰는 소형 장치에서는 반드시 쓰지 않아도 되지만, 만액식이거나 배관이 길거나 저온으로 운전할 때는 오일 회수가 어려워 반드시 필요하다. 액가스 열교환기는 액체를 과냉시키고 흡입 증기를 과열시켜 냉동효과를 키운다.