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냉동 시스템에서 압축기의 유압(Oil Pressure)은 내부 부품의 윤활, 냉각 및 밀봉을 위해 매우 중요합니다. 유압이 낮다는 것은 압축기가 적절히 윤활되지 못하고 있다는 신호이며, 이는 마모 증가, 과열 및 최종적으로 압축기 소착(고착)과 같은 치명적인 고장으로 이어질 수 있습니다. 냉동기 고장 진단 및 수리 시 유압 저하의 원인을 파악하고 적절한 조치를 취하는 것이 필수적입니다.
냉동기 압축기의 유압이 낮을 경우의 원인, 점검 및 대책은 다음과 같습니다.
1. 유압 저하의 원인
냉동기 압축기의 유압이 낮아지는 데에는 여러 가지 복합적인 원인이 있을 수 있습니다.
- 냉동유 부족 (Low Oil Level): 시스템 내 냉동유 총량이 부족하거나, 냉동유가 증발기나 응축기 등 다른 시스템 부위에 과도하게 체류하여 압축기로 돌아오지 못하는 경우입니다.
- 원인: 냉매 누설에 의한 냉동유 동반 유출, 초기 냉동유 충진량 부족, 배관 설계 불량, 낮은 부하 운전, 잦은 기동/정지, 제상 불량 등이 원인이 될 수 있습니다.
- 오일 펌프 불량 (Oil Pump Malfunction): 압축기 내부에 장착된 오일 펌프 자체의 성능 저하 또는 고장으로 인해 오일을 충분한 압력으로 공급하지 못하는 경우입니다.
- 원인: 펌프 내부 부품 마모, 이물질 끼임, 구동부 문제(스크롤 압축기의 경우 스크롤 마모에 의한 부하 증가 등)가 있을 수 있습니다.
- 오일 라인 또는 필터 막힘 (Clogged Oil Line or Filter): 오일이 순환하는 배관이나 오일 필터/스트레이너에 슬러지, 카본 찌꺼기, 이물질 등이 쌓여 유량 또는 압력 강하가 발생하는 경우입니다.
- 원인: 냉동유 열화, 시스템 내부의 이물질 발생, 부적절한 유지보수 등이 원인이 됩니다.
- 압축기 내부 마모 증가 (Increased Internal Wear): 압축기 내부의 베어링, 샤프트 실, 피스톤 링(왕복동식) 등 주요 부품의 마모가 심해져 오일이 정상 경로로 흐르지 않고 누설되는 양이 많아지는 경우입니다.
- 원인: 장기간 운전, 부적절한 윤활 상태에서의 운전, 액압축 발생 등이 누적된 결과입니다.
- 냉동유 점도 저하 (Decreased Oil Viscosity): 냉동유의 점도가 낮아져 압력이 제대로 형성되지 못하는 경우입니다.
- 원인: 부적절한 종류의 냉동유 사용, 과도한 운전 온도, 냉매의 오일 용해 증가(낮은 흡입 압력, 액 냉매 흡입 등)가 원인이 될 수 있습니다.
- 유압 스위치/센서 불량 (Faulty Oil Pressure Switch/Sensor): 실제 유압은 정상이지만, 압력을 감지하는 스위치나 센서 자체 또는 연결 배관(오일 라인)에 문제가 발생하여 저압으로 잘못 인식하는 경우입니다.
- 원인: 스위치/센서 고장, 감지 라인 막힘, 배선 문제 등이 있습니다.
2. 유압 저하 점검
유압 저하 의심 시 다음 항목들을 체계적으로 점검해야 합니다.
- 오일량 확인 (Check Oil Level): 압축기의 사이트 글라스나 딥 스틱을 통해 냉동유량을 확인합니다. 압축기 종류에 따라 운전 중 또는 정지 시의 권장 레벨이 다를 수 있으므로 제조사 사양을 확인합니다.
- 실제 유압 측정 (Measure Actual Oil Pressure): 압축기의 오일 펌프 토출구(있는 경우)에 압력계를 연결하여 실제 유압을 측정합니다. 시스템 냉매 압력과의 차압(Net Oil Pressure)이 중요한 압축기도 있습니다. 제조사의 정상 유압 범위를 벗어나는지 확인합니다.
- 냉동유 상태 확인 (Check Oil Condition): 사이트 글라스나 소량 채취한 오일의 색상, 투명도, 냄새 등을 확인합니다. 탁하거나 검거나 타는 냄새가 나는 오일은 열화 또는 오염을 의미합니다. 슬러지나 이물질이 있는지 확인합니다.
- 시스템 운전 상태 확인 (Check System Operating Conditions): 흡입 압력, 토출 압력, 과열도, 과냉각도 등 시스템 전반의 운전 파라미터를 확인하여 냉동유 회수에 문제가 있는지, 압축기가 비정상적인 부하를 받고 있는지 등을 간접적으로 판단합니다.
- 압축기 표면 온도 측정 (Measure Compressor Surface Temperature): 압축기 본체 특히 토출부 온도가 과도하게 높다면 윤활 불량 또는 과열 운전을 의심할 수 있습니다.
- 압축기 소음 확인 (Listen to Compressor Noise): 비정상적인 소음(금속성 마찰음, 타격음 등)은 압축기 내부 부품의 마모나 손상을 시사할 수 있습니다.
- 유압 스위치/센서 및 배선 점검 (Check Oil Pressure Switch/Sensor and Wiring): 스위치/센서 자체의 동작 상태를 확인하고, 압력 감지 라인이 막혔는지, 전기 배선에 문제는 없는지 점검합니다.
- 오일 필터/스트레이너 점검 (Check Oil Filter/Strainer): 접근 가능하다면 오일 필터나 스트레이너의 막힘 상태를 육안으로 확인합니다. (시스템 개방 필요)
3. 유압 저하의 대책
점검을 통해 유압 저하의 원인이 파악되면, 원인에 맞는 적절한 대책을 시행해야 합니다.
- 냉매 누설 수리 및 냉동유 보충 (Repair Refrigerant Leak and Add Oil): 냉매 누설이 원인인 경우, 누설 부위를 정확히 찾아 수리하고 시스템을 진공 건조한 후 규격에 맞는 냉동유와 냉매를 규정량 충진합니다.
- 오일 펌프 수리 또는 교체 (Repair or Replace Oil Pump): 오일 펌프 자체의 문제인 경우, 분해하여 수리하거나 신품으로 교체합니다.
- 오일 라인 청소 또는 필터 교체 (Clean Oil Lines or Replace Filter): 오일 라인이 막혔다면 플러싱 작업을 수행하거나 오일 필터/스트레이너를 신품으로 교체합니다. 오염의 원인을 제거하는 것이 중요합니다.
- 압축기 수리 또는 교체 (Repair or Replace Compressor): 압축기 내부 마모가 심각하여 유압 회복이 어렵거나 소착 위험이 큰 경우, 압축기를 수리하거나 신품으로 교체해야 합니다.
- 냉동유 교체 및 시스템 청소 (Replace Oil and Clean System): 냉동유가 열화되거나 오염된 경우, 시스템의 모든 냉동유를 배출하고 규격에 맞는 신유로 교체합니다. 필요한 경우 시스템 내부 세관(플러싱) 작업을 병행하여 이물질을 제거합니다.
- 시스템 운전 조건 최적화 (Optimize System Operating Conditions): 흡입 압력/온도, 토출 압력/온도, 과열도 등을 조정하여 냉동유의 압축기 회수율을 높이고 오일의 냉매 용해를 줄입니다. 배관 설계 문제를 해결하거나, 액분리기, 오일 분리기 등 오일 회수 장치를 설치 또는 점검합니다.
- 유압 스위치/센서 교체 및 배선 수리 (Replace Oil Pressure Switch/Sensor and Repair Wiring): 센서/스위치 또는 관련 배선의 문제인 경우 해당 부품을 교체하거나 배선을 수리합니다.
중요: 냉동 시스템의 수리는 고도의 전문 지식과 기술을 요구하며, 고압 및 냉매 취급의 위험이 따릅니다. 유압 저하 문제를 포함한 냉동기 고장 시에는 반드시 자격을 갖춘 전문가에게 점검 및 수리를 의뢰해야 합니다. 임의적인 조작은 시스템 추가 손상이나 안전 사고를 유발할 수 있습니다.
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