공조냉동기계기사 냉동설비의 배관 및 개요 — 오일 회수와 액 귀환 다스리기

냉매배관은 두 가지를 함께 본다. 압축기를 떠난 오일을 다시 압축기로 돌려보내는 일과, 액 냉매가 압축기로 딸려 들어가지 않게 막는 일이다. 프레온 냉매는 압축기 오일과 잘 섞이는 성질이 있어, 흡입배관에 이중 입상관을 두어 상승하는 가스의 속도를 조절한다. 관 벽에 맺힌 오일이 아래로 내려앉지 않고 압축기 쪽으로 회수되게 하려는 것이고, 흡입가스를 과열시켜 액이 함께 넘어가는 것도 막는다. 과열을 막는 장치라거나 압력강하를 줄이는 장치라고 적으면 목적과 어긋난다.

액 냉매의 귀환은 구배로 다스린다. 수평 냉매배관은 압축기 쪽으로 1/100 이상 하향 구배를 준다. 반대로 1/50의 올림 구배를 주면 액 냉매가 응축기 쪽에 고여 액 침을 부르므로 배관 규격에 어긋난다. 흡입관은 흐름 저항에 따른 압력 손실과 액의 귀환을 함께 고려해 설계하고, 액 스트레이너는 증발기와 팽창밸브 사이가 아니라 압축기 흡입 측에 두는 것이 일반적이다.

토출관은 압력 손실과 소음, 오일 운반을 함께 본다. 마찰손실은 0.2 kgf/cm²(19.6 kPa) 이하로 억제하고, 소음을 줄이려고 속도를 25 m/s 이하로 잡으며, 오일을 실어 보내려고 수평관에서 3.5 m/s 이상, 상승관에서 6 m/s 이상을 확보한다. 다만 흡입관에서 오일의 역류를 막으려고 두는 상향구배를 토출관에 그대로 적용하는 것은 맞지 않는다. 트랩의 반경을 크게 잡는 것도 저항을 키우고 오일 회수를 떨어뜨리므로 옳지 않다.

진동은 유연하게 받는다. 압축기 같은 기계나 구조물에 배관을 견고하게 직접 닿게 하면 진동이 그대로 전달되므로, 고무 같은 완충재를 넣어 직접 접촉을 피하고 진동이 오는 방향을 살펴 설치한다. 여러 대의 토출가스가 만나는 자리에는 T이음을 쓰지 않고 Y이음이나 45도 엘보를 써서 가스가 부딪히지 않고 합류하게 한다.

증발기와 응축기의 높이 관계도 배관을 바꾼다. 흡입주관에서 분기할 때 각 증발기의 출구관은 주관의 상부에 잇는다. 하부에 이으면 오일이 고인다. 압축기보다 아래에 증발기가 있으면 오일을 끌어올리도록 트랩을 만들어 관을 올린다. 공랭식 응축기에서 냉방기가 응축기보다 아래에 놓이면 수직 배관에 오일 트랩을 5 m마다 두며, 10 m 이상일 때만 두는 것이 아니다. 냉방기가 위에 놓인 경우에는 오일 트랩이 필요하지 않다.