공조냉동기계산업기사 팽창밸브 — 과열도 제어·작동 압력·고압측 장치 구분

온도식 팽창밸브는 세 가지 압력의 평형으로 개폐한다. 감온통 압력은 밸브를 여는 방향으로, 증발기 압력과 스프링 압력은 닫는 방향으로 작용한다. 응축 압력은 이 작동 원리에 직접 관여하지 않으므로 작동 압력으로 묶으면 틀린다.

온도식 팽창밸브는 증발온도와 압축기 흡입가스 온도의 차이인 과열도를 일정하게 유지한다. 냉방 부하가 변하면 그에 맞추어 냉매 유량을 자동으로 조절하므로, 과열도를 적정값으로 유지하는 장치는 온도조절식 팽창밸브다.

감온통이 감지하는 온도는 포화온도에 과열도를 더한 값이다. 증발기의 포화온도가 0℃이고 과열도를 5℃로 맞추었다면 감지온도는 5℃가 된다. 과열도를 빼거나 포화온도만으로 계산하면 답이 어긋난다.

정압식 팽창밸브는 증발기 내부의 압력을 일정하게 유지하도록 제어한다. 증발기 압력이 달라지면 밸브 개도를 조절해 냉매 유량을 바꾼다. 과열도를 기준으로 제어하는 온도식과 제어 대상이 다르다.

팽창밸브의 종류에는 온도식과 정압식, 수동식이 있다. 정적식은 표준 분류에 들어가지 않으므로 종류를 고르는 문제에서 가려낸다. 모세관은 고정 개구부라 부하가 변해도 유량을 조절하지 못하며 소형 밀폐형 기기에 쓴다.

팽창밸브가 냉동용량에 비해 너무 작으면 증발기로 가는 냉매가 부족해진다. 냉매가 증발기 안에서 일찍 기화되므로 흡입 가스의 과열도가 커지고 압력은 낮아진다. 리퀴드 백은 냉매가 과다 공급될 때 생기는 현상이므로 구분한다.

고압측에 놓이는 장치는 액체 냉매를 저장하거나 정제하는 수액기와 드라이어다. 액분리기는 압축기 흡입구의 저압 가스라인에 설치되므로 고압측 장치가 아니다. 팽창밸브는 고압과 저압의 경계에 있어 고압측 장치로만 분류하지 않는다.