수직 스키핑방지용 헤드이음쇠 개발 및 성능시험방법 도출에 관한 연구

A study on the development of head fittings for preventing vertical skipping and the selection of performance test methods

｢주택건설기준 등에 관한 규정｣은 공동주택의 각 세대 발코니 등 세대 안에 냉방설비의 배기장치를 설치할 수 있는 공간을 마련하도록 하고 있다. 실내로 들어온 실외기는 별도의 좁은 공간으로 구획되어 루버를 충분히 개구하지 않고 가동하거나 물건 적재 등으로 환기가 잘되지 않고 먼지⋅습기 등의 축적이 발생하는 환경에서 에어컨을 무리하게 사용할 경우 실외기에 과열이 발생하여 화재 위험이 높아진다. 2020.05.01.~09.03까지 실외기실에서 발생한 화재건수는 153건이다. 수직 스키핑이 발생할 수 있는 장소로는 실외기실, 랙크식창고, 배관⋅덕트 등이 지나는 부분 등 다양하며 하부에 설치되는 헤드에는 차폐판을 설치하고 있으나 그 크기가 정해져 있지 않고 집열의 기능에 대해 정해져 있지 않아 열이 적정하게 감지될 수 있는지 여부를 확인할 수 없다. 본 연구는 이러한 수직 스키핑이 발생 가능 조건에 대한 연구를 선행하여 그 발생가능성을 확인하였다. 그 결과로 상부헤드 작동 시 하부헤드도 동시에 작동될 수 있는 구조의 이음쇠를 개발하였다. 실외기실의 문제점 분석을 통해 실외기실에는 전열교환기, 실외기, 루버 등이 설치되어 있고 화재가 발생할 가능성이 있는 것은 실외기뿐만 아니라 전열교환기도 가능함을 확인하였다. 개발과정에서 TRIZ 분석을 통해 수직 스키핑이 발생되는 근본원인을 분석하였고 수직 스키핑 현상의 기능 시스템도를 작성하였다. 또한, TRIZ의 기술적 모순을 통하여 4가지 발명원리(국소적 성질, 속성변환, 복합재료, 비활성화/불활성 환경)를 도출하였고, 물리적 모순 중 분리법칙을 적용하여 제품의 완성도를 높혔다. TRIZ 분석을 통한 모순을 해결하여 개발된 제품의 성능시험항목을 조사하였다. 성능시험항목 조사를 위해 국내⋅외 이음쇠 기준을 비교 검토하여 총 9가지의 시험방법을 도출하였다. 도출된 시험항목은 구조, 재료, 연결부나사, 중량, 내압시험, 본체강도시험, 기밀시험, 방출계수시험, 화재시험 등이다.