KR100238381B1 - 전기 전도성 발열 콘크리트를 이용한 유연성 난방재 또는 가열재, 이의 제조방법 및 시공방법 - Google Patents

전기 전도성 발열 콘크리트를 이용한 유연성 난방재 또는 가열재, 이의 제조방법 및 시공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 난방재 또는 가열재에 통일된 일련의 연결을 위하여 전선 배선공사 등의 추가공정이 필요하지 않고, 난방재 또는 가열재를 건축 구조물의 기하학적인 구조에 맞게 임의의 형태로 변형시킬 수 있는, 전기 전도성 발열 콘크리트를 이용한 유연성 난방재 또는 가열재, 이의 제조방법 및 이의 시공방법에 관한 것이다.
본 발명은 유연성을 가지는 원통형 도관(1)의 내부에 도선(2)을 설치한 다음에, 원통형 도관(1)과 도선(2) 사이에 전기 전도성 발열 콘트리트 혼합물(3)을 압착하여 채운 다음에, 원통형 도관의 양끝 부분에 콘크리트 혼합물의 응고를 방지하기 위하여 마개(4)를 설치하여 전기 전도성 발열 콘크리트를 이용한 유연성 난방재 또는 가열재를 제조하고,
제조된 난방재 또는 가열재를 건축 구조물의 기하학적 구조에 맞게 변형시켜서 깐 다음에, 원통형 도관 내부에 설치된 도선(2)을 제거하여 원통형 공강(空腔)을 형성하고, 이어서 난방재 또는 가열재의 정격 설계 기능 온도의 두배 이상의 온도에 이르도록 전압을 가함으로써 잉여 수분을 제거하여 전기 전도성 발열 콘크리트를 부분적으로 건조시킨 다음에, 난방재 또는 가열재 상에 마감재를 깔아 마감처리함으로써 난방재 또는 가열재를 시공한다.

Description

전기 전도성 발열 콘크리트를 이용한 유연성 난방재 또는 가열재, 이의 제조방법 및 시공방법
본 발명은 전기 전도성 발열 콘크리트를 이용한 유연성 난방재 또는 가열재, 이의 제조방법 및 시공방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하여 시공되는 난방재 또는 가열재는 실생활에서 넓은 영역에 걸쳐 이용 및 응용이 가능하다. 즉, 산업 생산부문뿐만아니라 일반 가사용으로도 이용할 수 있다. 특히 일반주택 및 공공장소의 바닥 난방 설비 건축에 적용할 수 있으며, 온탕 가열기의 제조에도 이용할 수 있다.
여기에서, "전기 전도성 발열 콘크리트"라 함은 본 출원인의 특허출원 제97-14654호 및 제97-14655호(출원일 1997년 4월 19일)에 기재된 바와 같은 것을 말한다. 즉, "전기 전도성 발열 콘크리트"는 광물접합 물질, 전기전도성 물질, 첨가물질, 보조물질로 구성된다. 광물접합 물질로는 시멘트, 물유리, 불화규산나트륨과 같은 것을 사용하고, 여기에 전기전도성 물질을 넣어 전기를 흐를 수 있게 하고, 크롬철광, 마그네슘 성분, 내화점토, 석영, 적벽돌, 황토, 플라이 애쉬, 제철슬라그, 연료류의 연소 잔류물 등의 여러가지 골재용 보조물질과 미분쇄한 첨가물질을 넣어 전기전도성 발열 콘크리트를 만든다.
여러가지 구성 성분의 전도 콘크리트를 이용한 바닥 난방재 또는 가열재로서, 철근 콘크리트 판석에 임의의 형태로 전도 콘크리트를 깔고 몰탈로 마감처리하여 단일체를 이루도록 제조된 바닥 난방재 또는 가열재의 제조방법이 이미 알려져 있다.
또한, 전기 절연재로 된 원통형 관의 내부에 전도 콘크리트 혼합물과 전극을 압착시켜서 전도 콘크리트를 이용하여 원통형 가열재를 제조하는 방법이 알려져 있다.
그러나, 이러한 종래의 난방재 또는 가열재의 제조방법에 의하여 제조된 난방재 또는 가열재들은 제조된 형태 그대로의 상태로 이용할 수 밖에 없다는 문제점이 있다. 즉, 이들 난방재 또는 가열재의 내부 콘크리트가 이미 건조되어 굳어진 상태를 유지함으로 인하여 일반 주택 또는 공공 시설들에 바닥 난방재 또는 가열재를 설치할 경우 실제 건축 구조물의 기하학적인 내부 구조에 따라 구부려서 사용하는 따위 즉, 임의의 변형이 불가능하여 단순하게 이들 난방재 또는 가열재의 정해진 형태대로 배치하여 사용할 수 있을 뿐이다. 이로 인하여 난방재 또는 가열재에 통일된 일련의 연결을 위해서는 전원 공급을 위한 전선수가 많아지므로 전원공급의 손실이 발생할 수 있으며 또한, 이에 따른 배선 공사 등의 공정이 추가로 필요하다는 문제점이 있다.
따라서 난방재 또는 가열재에 통일된 일련의 연결을 위한 추가의 공정이 필요하지 않고, 난방재 또는 가열재를 필요한 임의의 형태로 변형시킬 수 있는 즉, 건축 구조물의 기하학적인 내부 구조에 따라 또는 필요에 따라 구부려서 사용하는 따위의 임의의 변형이 가능한, 유연한 난방재 또는 가열재가 요구된다.
이에, 본 발명자는 전기 전도성 발열 콘크리트를 이용하여, 유연성을 가지는 난방재 또는 가열재에 대하여 연구한 결과 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 난방재 또는 가열재에 통일된 일련의 연결을 위한 전선 배선공사 등의 추가의 공정이 필요하지 않고, 난방재 또는 가열재를 필요한 임의의 형태로 변형시킬 수 있는 즉, 건축 구조물의 기하학적인 내부 구조에 따라 또는 필요에 따라 구부려서 사용하는 따위의 임의의 변형이 가능한, 전기 전도성 발열 콘크리트를 이용한 유연성 난방재 또는 가열재 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 난방재 또는 가열재에 통일된 일련의 연결을 위한 전선 배선공사 등의 추가의 공정이 필요하지 않고, 난방재 또는 가열재를 필요한 임의의 형태로 변형시켜 즉, 건축 구조물의 기하학적인 내부 구조에 따라 또는 필요에 따라 구부려서 사용하는 등 임의로 변형시켜 난방재 또는 가열재를 건축구조물 등에 시공하는, 전기 전도성 발열 콘크리트를 이용한 유연성 난방재 또는 가열재의 시공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 전기 전도성 발멸 콘크리트를 이용한 유연성 난방재 또는 가열재의 단면을 나타낸 것이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 유연성 도관 2 : 공강용 도선
3 : 유연성 전기 전도성 발열 콘크리트 4 : 마개
5 : 전기 단자
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 전기 전도성 발열 콘크리트를 이용한 유연성 난방재 또는 가열재는 유연성을 가지는 원통형 도관, 상기 원통형 도관의 내부에 심어진 상기 원통형 도관의 직경보다 작은 도선, 상기 원통형 도관과 도선 사이에 채워진, 응고 또는 건조되지 않아서 유연성을 가지는 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물, 및 보관의 필요성이 있는 경우에 선택적으로 설치하는 것으로서 상기 원통형 도관의 양 끝 부분에 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물의 응고를 방지할 수 있도록 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물이 채워진 부분을 막으면서 상기 도선이 밖으로 나오도록 설치된 마개로 구성한다.
또한, 본 발명의 유연성 난방재 또는 가열재는 유연성을 가지는 원통형 도관, 상기 원통형 도관 내부에 응고 또는 건조되지 않아서 유연성을 가지고 내부에 공강이 있는 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물, 및 보관의 필요성이 있는 경우에 선택적으로 설치하는 것으로서 상기 원통형 도관의 양 끝 부분에 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물의 응고를 방지할 수 있도록 설치된 마개로 구성한다.
또한, 본 발명의 유연성 난방재 또는 가열재의 제조방법은 유연성을 가지는 원통형 도관의 내부에 전체 길이에 따라 원통형 도관의 직경보다 작은 도선을 설치하는 단계, 상기 원통형 도관과 도선 사이에 전기 전도성 발열 콘트리트 혼합물을 압착하여 채우는 단계, 및 보관의 필요성이 있는 경우에 선택적으로 상기 원통형 도관의 양끝 부분에 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물의 응고를 방지하여 유연성을 유지할 수 있도록 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물이 채워진 부분을 막으면서 상기 도선이 밖으로 나오도록 마개를 설치하는 단계 또는 상기 원통형 내부에 설치된 도선을 제거하고 보관의 필요성이 있는 경우에 선택적으로 원통형 도관의 양끝 부분에 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물의 응고를 방지하여 유연성을 유지할 수 있도록 마개를 설치하는 단계로 구성한다.
본 발명의 전기 전도성 발열 콘크리트를 이용한 유연성 난방재 또는 가열재 및 이의 제조방법을 도 1을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 전기 전도성 발열 콘크리트를 이용한 유연성 난방재 또는 가열재의 원통형 도관(1)은 유연성을 가지는 재질로 된 것이어야 한다. 즉, 난방재 또는 가열재는 전기 전도성 발열 콘크리트(3)가 응고되기 전에는 임의의 형태로 변형될 수 있도록 유연성을 가져야 하므로 난방재 또는 가열재의 원통형 도관(1)은 유연성 재질로 구성되는 것이 바람직하며, 유연성을 가지는 열가소성 수지 특히 폴리에틸렌 수지로 제조하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 "유연성"이라 함은 상온에서 유연한 성질을 가지는 것을 의미할 뿐만아니라 온도를 상승시켰을 때 유연한 성질을 나타내는 것을 포함하는 개념으로 사용한다.
본 발명의 난방재 또는 가열재의 도선(2)은 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물을 상기 원통형 도관내에 공강(空腔)을 형성하기 위하여 사용되는 것으로서, 상기 도선(2)을 제거함으로써 원통형 도관내에 공강(空腔)이 형성된다. 또한, 상기 도선(2)은 원통형 도관(1)내에 채워진 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물(3)이 도관(1)내에 채워진 형태를 유지할 수 있도록 지지하는 역할을 하며, 원통형 도관 내를 채워 진공상태를 조성한다. 그리고 상기 도선(2)은 난방재 또는 가열재의 형태가 유연하게 원하는 형태대로 변형이 되어야 하므로 유연성 재질로 된 것이 바람직하다. 삼노끈, 로프, 전선 및 각종 줄 등의 합성수지 재질로 된 것이면 무엇이든 사용할 수 있다. 상기 도선(2)이 전선 등 전기가 흐를 수 있는 물질로 된 경우에는 전기 절연물로 피복된 상태로 사용하는 것이 바람직하다. 그 이유는 시공단계 등에서 상기 도선(2)을 제거하기 위해서는 전기 전도성 발열 콘크리트의 점성도에 따라서는 전력을 공급하여 전기 전도성 발열 콘크리트를 발열 팽창시킨 후 도선을 제거하여야 할 경우가 있기때문이다. 또한, 상기 도선(2)의 직경은 상기 원통형 도관(1)의 직경의 1/3 이상인 것이 바람직하다. 그리고 도선의 제거는 유연성 난방재 또는 가열재의 제조과정에서 수행할 수도 있고, 상기 난방재 또는 가열재를 건축 구조물 등에 시공하는 단계에서 수행할 수도 있다. 난방재 또는 가열재를 가열하면서 도선(2)을 제거하여야 할 경우에는 난방재 또는 가열재의 제조과정에서 도선을 제거하는 것은 바람직하지 않다. 이 경우 도선을 제거하기 위하여 전기 단자(5)을 설치하고 도선을 제거한 후 전기 전도성 발열 콘크리트의 응고를 방지하기 위하여 마개로 막아 보관하였다가 난방재 또는 가열재의 시공과정에서 건축 구조물의 기하학적 구조에 맞게 난방재 또는 가열재의 형태를 변형시키기 위하여 다시 가열하여야 하므로 공정이 효율적이지 못하다. 따라서 도선을 제거하기 위하여 가열과정이 필요한 경우에는 시공단계에서 전기 단자(5)을 설치하고 가열하여 건축 구조물의 기하학적 구조에 맞게 난방재 또는 가열재의 형태를 변형시키는 것과 아울러 도선(2)을 제거함이 바람직하다. 반면에, 도선의 제거를 위하여 가열이 필요하지 않은 경우에는, 도선의 제거는 난방재 또는 가열재의 제조과정 및 시공과정 어느 때에 수행하더라도 괜찮다. 이 때 도선(2)의 제거는 원통형 도관의 양 말단에 전기 전도성 발열 콘크리트(3)에 접하도록 전기 단자(5)을 설치한 후에 수행하는 것이 바람직하다. 사용하는 전기 단자(5)은 어떠한 것을 사용하여도 괜찮지만, 전기 전도성 발열 콘크리트와 접하는, 단면의 형상이 원에 가까운 원통형 도관형태로 된 부분과 원통형 도관형태로 된 부분에서 뻗어나와 전선이 연결되는 부분으로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 전기 단자(5)은 상기 전기 단자(5)의 원통형 도관형태로 된 부분을 난방재 또는 가열재의 원통형 도관과 전기 전도성 발열 콘크리트 사이에 끼워넣음으로써 설치할 수 있다. 도선(2)을 먼저 제거하고 전기 단자(5)을 설치하는 경우에는, 상기 전기 단자의 설치로 인하여 도선의 제거에 의하여 도관(1) 내부에 형성된 공강(空腔)이 막히는 일이 발생할 수 있고, 그러면 이후 가열에 의한 전기 전도성 발열 콘크리트(3)의 부분적 건조과정에서 그 콘크리트 혼합물에 포함되어 있는 잉여 수분의 증발, 압력의 상승으로 인하여 폭발이 발생될 수 있다. 또한, 도선(2)을 먼저 제거하고 건축물의 기하학적 구조에 맞게 난방재 또는 가열재의 형태를 변형하여 까는 것은 난방재 또는 가열재의 변형과정에서 도선의 제거에 의하여 형성된 공강(空腔)이 막힐 염려가 있으므로, 가급적이면 난방재를 건축 구조물에 깐 다음에 도선(2)을 제거하는 것이 좋다.
본 발명의 난방재 또는 가열재의 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물(3)은 흑연 등과 같은 전기 전도성 물질과 시멘트, 물유리 등과 같은 광물접합 물질을 함유하여 전류가 흐를 수 있고 그 전류로 인하여 발열할 수 있는 콘크리트 혼합물이면 무엇이든 사용할 수 있다. 또한, 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물이 난방재 또는 가열재의 시공에 의하여 고정형태로 고착되기 전까지는 임의의 형태로 변형할 수 있는 유연성을 가지는 것이 중요하다. 따라서 본 발명의 난방재 또는 가열재의 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물은 응고 촉매제를 함유하지 않는다. 응고 촉매제로 인하여 난방재 또는 가열재의 시공전에 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물이 응고되는 것은 바람직하지 않으므로, 응고 촉매제는 난방재 또는 가열재의 제조과정에서 첨가하지 않고 시공단계의 전기 전도성 발열 콘크리트의 부분적 건조과정전에, 구체적으로는 난방재 또는 가열재의 시공단계의 원통형 도관(1) 내에 심어진 도선(2)을 제거한 후에 난방재 또는 가열재의 외형을 고정시킬 필요가 있거나 그 밖의 적합한 이유가 있을 경우에 상기 도선이 제거됨으로써 원통형 도관 내부에 형성된 공강(空腔)을 통하여 주입함으로써 전기 전도성 발열 콘크리트(3)에 흡수되게 하는 것이 바람직하다. 예를 들어 광물접합제가 물유리인 경우에 응고 촉매제인 불화규산 나트륨 성분은 난방재 또는 가열재의 제조과정에서 투입하지 않고 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물의 부분적 건조과정전 원통형 도관 내에 심어진 도선이 제거된 후에 원통형 도관 내부에 형성된 공강(空腔)을 통하여 주입함으로써 전기 전도성 발열 콘크리트에 흡수되게 한다. 또한, 원통형 도관(1) 내부에 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물(3)의 압착 주입을 용이하게 하기 위하여 또는 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물이 유연성을 가지도록 하기 위하여 희석용액을 상기 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물에 첨가할 수 있다. 특히, 압착 주입이 곤란한 경우에 압착 주입을 용이하게 하기 위하여 폴리에틸렌옥사이드 용액을 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물에 첨가하여 사용한다. 그러나 폴리에틸렌옥사이드 용액의 사용은 가능한 한 피하는 것이 좋다. 그 이유는 폴리에틸렌옥사이드 용액이 전기 전도성 발열 콘크리트의 전기 저항을 크게 하여 전기 전도성 발열 콘크리트(3)의 전기 물리적 속성을 손상시키기 때문이다. 따라서 희석용액의 첨가 정도에 따라 전기 전도성 발열 콘크리트의 상태는 다양하다. 즉, 원통형 도관내에 심어진 도선(2)을 열을 가하지 않고도 쉽게 제거할 수 있을 정도의 상태에서 열을 가하지 않으면 도선을 제거할 수 없을 정도까지 다양한 점성도를 가진다.
본 발명의 난방재 또는 가열재의 도관의 마개(4)는 난방재 또는 가열재를 즉시 시공하지 않고 보관할 경우에 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물이 응고되어 유연성을 상실하는 것을 방지하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서 본 발명의 난방재 또는 가열재를 보관하지 않고 제조 즉시 시공한다면 본 발명의 난방재 또는 가열재에서 마개는 필요하지 않게 된다. 마개(4)는 난방재 또는 가열재에 상기 도선이 존재하는 경우에는 도선이 마개의 밖으로 빠져나올 수 있도록 구멍이 형성되어 있어야 하며 이경우 마개(4)와 도선(2)은 밀착되어 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물이 밀폐되어 응고되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 한편, 난방재 또는 가열재에 도선이 존재하지 않는 경우에는 원통형 도관을 완전히 밀폐할 수 있는 것이어야 하며, 이 경우에는 구멍은 존재하지 않는다.
또한, 본 발명의 전기 전도성 발열 콘크리트를 이용한 유연성 난방재 또는 가열재의 시공방법은 상기 전기 전도성 발열 콘크리트를 이용한 유연성 난방재 또는 가열재의 양 끝 부분에 설치된 마개를 제거하고 노출된 전기 전도성 발열 콘크리트에 전기 단자을 설치하여 난방재 또는 가열재를 바닥에 까는 작업 공정을 쉽게 하거나 또는 원통형 도관 내부의 전기 전도성 발열 콘크리트의 응고를 개시하도록 유도하기 위하여 전압을 공급하여 가열하면서 건축 구조물 바닥의 기하학적 평면 구조에 맞게 난방재 또는 가열재의 형태를 변형시켜 까는 단계, 원통형 도관 내부에 설치된 도선을 제거하여 원통형 공강(空腔)이 생기도록 하는 단계, 난방재 또는 가열재의 정격 설계 기능 온도의 두배 이상의 온도에 이르도록 전압을 가함으로써 잉여 수분을 제거하여 전기 전도성 발열 콘크리트를 부분적으로 건조시키는 단계, 유연성 난방재 또는 가열재 상에 마감재를 깔아 마감처리하는 단계로 구성한다.
건축 구조물에 상기 난방재 또는 가열재를 시공하는 방법을 도 1을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
난방재 또는 가열재를 건축 구조물에 까는 단계는 다음과 같이 구성된다. 즉, 먼저, 상기 전기 전도성 발열 콘크리트를 이용한 유연성 난방재 또는 가열재의 양 끝 부분에 설치된 마개(4)를 제거한다. 상기 난방재 또는 가열재는 보관을 위하여 즉, 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물(3)의 응고를 방지하기 위하여 양 끝 부분에 마개(4)가 설치되어 있다. 그리나 난방재 또는 가열재를 제조한 후 곧바로 이것을 시공하는 경우에는 마개(4)를 설치할 필요가 없으므로 이 단계는 생략된다.
다음으로, 난방재 또는 가열재의 양 끝에 노출된 전기 전도성 발열 콘크리트(3)에 전기 단자(5)을 설치한다. 이 때 사용하는 전기 단자(5)은 어떠한 것을 사용하여도 괜찮지만, 전기 전도성 발열 콘크리트(3)와 접하는, 단면의 형상이 원에 가까운 원통형 도관형태로 된 부분과 원통형 도관형태로 된 부분에서 뻗어나와 전선이 연결되는 부분으로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 전기 단자(5)은 상기 전기 단자의 원통형 도관형태로 된 부분을 난방재 또는 가열재의 원통형 도관(1)과 전기 전도성 발열 콘크리트(3) 사이에 끼워넣음으로써 설치할 수 있다.
다음으로, 난방재 또는 가열재를 건축 구조물에 까는 작업 공정을 쉽게 하거나 원통형 도관(1) 내부의 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물(3)의 응고가 개시되도록 유도하기 위하여 전압을 공급하여 가열하면서 건축 구조물의 기하학적 구조에 맞게 난방재 또는 가열재의 형태를 변형시켜서 깐다. 즉, 전기 단자(5)에 전압을 가하여 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물(3)의 온도를 80 내지 90℃ 정도에 이르게 하여 합성수지 재질로 된 원통형 도관(1)을 부드럽게 함으로써 난방재 또는 가열재를 건축 구조물의 기하학적 구조에 맞게 변형시켜서 난방재 또는 가열재를 건축 구조물에 까는 작업을 용이하게 한다.
난방재 또는 가열재를 건축 구조물에 까는 단계 다음에는 원통형 도관(1) 내부에 심어진 도선(2)을 제거하는 단계를 수행한다. 도선의 제거는 열을 가하지 않고도 가능할 수 있지만, 보통은 열을 가하면서 도선을 제거한다. 도선을 제거함으로써 원통형 도관 내부에 빈 공간이 형성되며, 이 빈 공간은 이 후의 전기 전도성 발열 콘크리트(3)의 건조과정에서 잉여 수분이 제거되는 통로가 된다.
상기 원통형 도관(1) 내에 심어진 도선(2)을 제거하는 단계 후에 난방재 또는 가열재의 외형을 고정시킬 필요가 있거나 그 밖의 적합한 이유가 있을 경우에 상기 도선이 제거됨으로써 원통형 도관 내부에 형성된 공강(空腔)을 통하여 전기 전도성 발열 콘크리트(3)로 응고 촉매제를 주입하여 응고 촉매제가 상기 콘크리트(3)에 흡수되게 한다. 예를 들어 광물접합제가 물유리인 경우에 응고 촉매제인 불화규산 나트륨 성분은 원통형 도관 내에 심어진 도선이 제거된 후에 원통형 도관 내부에 형성된 공강(空腔)을 통하여 전기 전도성 발열 콘크리트로 주입하여 불화규산 나트륨을 상기 콘크리트에 흡수되게 한다. 또한, 응고촉매제의 주입을 상기 도선(2)의 제거와 동시에 수행할 수도 있다. 즉, 원통형 도관의 한 쪽 끝에 상기 응고 촉매제가 담긴 용기를 밀폐되도록 밀착시켜 설치하고 도선(2)을 제거함으로써 형성된 공강으로 응고촉매제가 흡입되도록 할 수 있다.
상기 도선(2)을 제거한 다음에는 전압을 공급하여 전기 전도성 발열 콘크리트(3)를 부분적으로 건조시키는 단계를 수행한다. 즉, 원통형 도관 내부에 설치된 도선(2)을 제거하여 빈 공간을 형성하고, 전압을 공급하여 난방재 또는 가열재의 정격 설계 기능 온도를 두 배 정도 상회하는 온도, 또는 80 내지 90℃의 온도로 가열한다. 이 가열과정을 의하여 전기 전도성 발열 콘크리트(3)에 존재하는 잉여 수분이 상기 도선을 제거하는 단계에서 형성된 원통형 도관 내부의 공강을 통하여 제거된다. 상기 잉여 수분은 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물이 제조될 때 포함되는 수분들이며, 또한 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물의 압착 주입을 용이하게 하기 위하여 첨가된 희석용액 및 전기 전도성 발열 콘크리트(3)의 부분적 건조과정 전에 전기 전도성 발열 콘크리트의 응고 개시를 유도하기 위하여 원통형 도관내의 공강(空腔)에 주입된 응고 촉매제로부터 유래하는 수분이다. 또한, 이 가열과정에 의하여 원통형 도관(1)에 전기 전도성 발열 콘크리트(3)를 압착 주입할 때 발생하는 원통형 도관 자체의 과도한 굴곡 부분이 제거되면서 강제적으로 야기된 원통형 도관(1)에 가해진 긴장 상태가 이완된다.
전기 전도성 발열 콘크리트(3)의 부분적인 건조과정후에, 난방재 또는 가열재 상에 마감재를 깔아 마감처리한다. 특히, 난방재 또는 가열재 상에 마감재를 깔고 마감재의 응고속도를 배가하기 위하여 전기 전도성 발열 콘크리트의 부분적 건조과정의 온도부다 높은 온도 조건에서 가열을 계속한다. 이 가열과정에 의하여 대부분 응고된 전기 전도성 발열 콘크리트의 주변에 잉여 공간을 만들어서 온도의 긴장을 막는다. 즉, 응고된 마감재 층과 난방재 또는 가열재 사이에 틈을 형성함으로써 향후 난방재 또는 가열재가 실제로 사용될 때 반복되는 가열과 냉각으로 인하여 원통형 도관 횡단면의 크기가 온도 변화에 따라 변하게 되는데 원통형 도관 내부의 용적 팽창 변화를 보상하게 된다. 또한, 향후 난방재 또는 가열재가 실제 사용되는 과정에서 응고된 마감재와 원통형 도관 내에 압착 주입된 전기 전도성 발열 콘크리트에 지나친 수분이 모이고 온도가 확대됨에 따른 마감재의 파손을 예방할 수 있게 한다. 마감재로는 통상적으로 건축 구조물의 시공에 사용하는 것을 사용하며, 시멘트 몰탈, 황토 몰탈, 원적외선 몰탈 등을 사용할 수 있다.
이하 실시예에 의하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명의 예시일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.
<실시예 1>
폴리에틸렌 재질의 원통형 도관의 내부에 폴리비닐클로라이드 재질로 전기 절연 처리가 된 전선을 투입하고 하기 구성 성분의 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물을 압착 주입하였다.
미세분말 흑연 1000 kg/m3
농도 1.4 kg/m3물유리 600 kg/m3
5% 폴리에틸렌옥사이드 용액 60 kg/m3
그리고 추후에 원통형 도관 내부에 압착 주입된 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물을 응고시키기 위하여 사용하는 10% 농도의 불화규산 나트륨 용액을 준비하였다.
상기 구성 성분의 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물을 원통형 도관 내에 주입하기 위하여 5 게이지 공업 기압의 압력으로 압축 공기 주입기의 측구 부분에 설치할 수 있는 공기압축 펌프를 이용하였다.
전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물을 원통형 도관의 내부에 압착 주입하는 공정을 행한 후에 난방재 또는 가열재의 양쪽 끝 부분에 원형 마개를 설치하였다. 이 마개에는 원통형 도관 내부에 심어진 도선이 마개 밖으로 나올 수 있도록 구멍을 설치하였으며, 상기 마개의 구멍과 도선이 밀착되도록 하여 전기 전도성 발열 콘크리트가 건조되지 않도록 한 상태로 시공에 사용될 때까지 상기 전기 전도성 발열 콘크리트 난방재 또는 가열재를 보관하였다.
상기 난방재 또는 가열재를 시공하기 위하여 난방재 또는 가열재의 양쪽 끝 부분에 도선이 밖으로 나오도록 설치된 마개를 제거하고, 노출된 전기 전도성 발열 콘크리트에 전기 단자을 설치하였다. 이 때 전기 단자은 전기 전도성 발열 콘크리트와 접하는, 단면의 원호가 원에 가까운 원통형 도관형태로 된 부분과 원통형 도관형태로 된 부분에서 뻗어나와 전선이 연결되는 부분으로 구성되는 것을 사용하였다. 상기 전기 단자은 전기 단자의 원통형 도관형태로 된 부분을 난방재 또는 가열재의 원통형 도관과 전기 전도성 발열 콘크리트 사이에 끼워넣음으로써 설치하였다.
그리고 전압을 가하여 난방재를 가열하면서 시공할 건축 구조물의 기하학적 구조에 맞게 난방재 또는 가열재의 형태를 변형시켜서 건축 구조물의 바닥에 깔고, 난방재의 온도가 80 내지 90℃에 이르게 될 때 전압공급을 중지하였다. 그리고 원통형 도관 내부에 심어진 도선을 제거하여 원통형 도관 내부에 빈 공간이 형성되도록 하였다.
상기 건축 구조물의 기하학적 구조에 따라 깐 난방재 또는 가열재의 외형을 고정시키기 위하여 원통형 도관 내부에 빈 공간을 형성하기 위하여 도선을 제거하고 난 후 난방재 또는 가열재의 양쪽 끝 부분을 통하여 원통형 도관 내에 압착 주입된 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물의 응고를 유도하기 위하여 불화규산 나트륨 용액을 원통형 도관 내 공강(空腔)을 통하여 주입하여 전기 전도성 발열 콘크리트에 흡수시켰다. 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물의 잉여 수분을 제거하기 위하여 전압을 공급하여 상기와 같은 온도로 가열하였다.
그리고 난방재 또는 가열재 상에 시멘트 몰탈을 깔고 상기 과정의 온도 이상에서 계속 가열하여 마감처리하였다.
<실시예 2>
실시예 1에서 사용한 응고 촉매제인 불화규산 나트륨 용액을 사용하지 않고, 실시예 1과 같은 방법으로 난방재를 제조하고 시공하였다.
이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명은 유연성을 가지는 원통형 도관과 일정온도 이상으로 가열하거나 또는 응고 촉매제를 주입하지 않는 경우에는 응고 또는 건조되지 않는 전기 전도성 발열 콘크리트 등으로 전기 전도성 발열 콘크리트를 이용한 유연성 난방재 또는 가열재를 구성하고, 이 난방재 또는 가열재를 건축 구조물의 기하학적 구조에 맞게 시공하는 방법을 제공하는 것으로서, 본 발명은 난방재 또는 가열재에 통일된 일련의 연결을 위한 전선 배선공사 등의 추가의 공정이 필요하지 않다는 잇점이 있다. 즉, 본 발명은 종래의 난방재 또는 가열재의 시공에서 전원 공급을 위한 전선수가 많아지므로 전원공급의 손실이 발생할 수 있으며 또한, 이에 따른 배선 공사 등의 공정이 추가로 요구되는 문제점을 해결한 것이다.
또한, 본 발명은 건축 구조물 등 어떠한 구조물에도 그 구조물의 기하학적 구조에 따라 본 발명의 난방재 또는 가열재의 형태를 변형시켜 시공할 수 있다는 잇점이 있다.
따라서 본 발명의 난방재 또는 가열재는 산업 생산 부문뿐만아니라 일반 가사용에 걸쳐 상당히 넓은 영역에서 사용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 유연성을 가지는 원통형 도관, 상기 원통형 도관의 내부에 심어진 상기 원통형 도관의 직경보다 작은 도선, 상기 원통형 도관과 도선 사이에 채워진, 응고 또는 건조되지 않아서 유연성을 가지는 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물 및 보관의 필요성이 있는 경우에 선택적으로 설치하는 것으로서, 상기 원통형 도관의 양 끝 부분에 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물의 응고를 방지할 수 있도록 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물이 채워진 부분을 막으면서 상기 도선이 밖으로 나오도록 설치된 마개로 구성되는, 전기 전도성 발열 콘크리트를 이용한 유연성 난방재 또는 가열재.
  2. 유연성을 가지는 원통형 도관, 상기 원통형 도관의 내부에 응고 또는 건조되지 않아서 유연성을 가지고 내부에 공강이 있는 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물 및 보관의 필요성이 있는 경우에 선택적으로 설치하는 것으로서, 상기 원통형 도관의 양 끝 부분에 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물의 응고를 방지할 수 있도록 설치된 마개로 구성되는, 전기 전도성 발열 콘크리트를 이용한 유연성 난방재 또는 가열재.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물은 희석용액 또는 폴리에틸렌옥사이드 용액을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전기 전도성 발열 콘크리트를 이용한 유연성 난방재 또는 가열재.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 원통형 도관 내부에 심어진 도선 또는 공강(空腔)이 원통형 도관의 직경보다 1/3이상 인 것을 특징으로 하는, 전기 전도성 발열 콘크리트를 이용한 유연성 난방재 또는 가열재.
  5. 유연성을 가지는 원통형 도관의 내부에 전체 길이에 따라 원통형 도관의 직경보다 작은 도선을 설치하는 단계,
    상기 원통형 도관과 도선 사이에 전기 전도성 발열 콘트리트 혼합물을 압착하여 채우는 단계, 및
    보관의 필요성이 있는 경우에 선택적으로 상기 원통형 도관의 양끝 부분에 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물의 응고를 방지하여 유연성을 유지할 수 있도록 전기 전도성 발열 콘크리트 혼합물이 채워진 부분을 막으면서 상기 도선이 밖으로 나오도록 마개를 설치하는 단계 또는 상기 원통형 내부에 설치된 도선을 제거하고 보관의 필요성이 있는 경우에 응고를 방지하여 유연성을 유지할 수 있도록 마개를 설치하는 단계로 구성되는, 전기 전도성 발열 콘크리트를 이용한 유연성 난방재 또는 가열재의 제조방법
  6. 유연성있는 원통형 도관내에 응고 또는 건조되지 않아서 유연성을 가지는 전기 전도성 발열 콘크리트와 원통형 도관내부 중심에 상기 전기 전도성 발열 콘크리트에 접하여 심어져 있는 도선 또는 상기 도선이 제거되어 형성된 공강(空腔) 및 보관의 필요성이 있는 경우에 선택적으로 전기 전도성 발열 콘크리트의 응고를 방지하기 위하여 설치된 마개로 구성된, 전기 전도성 발열 콘크리트를 이용한 유연성 난방재 또는 가열재의 양 끝 부분에 마개가 설치된 경우 상기 마개를 제거하고, 노출된 전기 전도성 발열 콘크리트에 전기 전기 단자을 설치하고, 난방재 또는 가열재를 바닥에 까는 작업 공정을 쉽게 하거나 또는 원통형 도관 내부의 전기 전도성 발열 콘크리트의 응고를 개시하도록 유도하기 위하여 전압을 가하여 가열하면서 건축 구조물 바닥의 기하학적 구조에 따라 난방재 또는 가열재의 형태를 변형시켜 난방재 또는 가열재를 까는 단계,
    도선이 난방재 또는 가열재의 제조과정에서 제거되지 않은 경우에, 난방재 또는 가열재의 원통형 도관 내부에 설치된 도선을 제거하여 원통형 공강(空腔)을 형성하는 단계,
    선택적으로 상기 도선이 제거되어 형성된 원통형 공강(空腔)을 통하여 응고 촉매제를 주입하여 전기 전도성 발열 콘크리트에 응고 촉매제를 흡수시키는 단계,
    난방재 또는 가열재의 정격 설계 기능 온도의 두배 이상의 온도에 이르도록 전압을 가함으로써 잉여 수분을 제거하여 전기 전도성 발열 콘크리트를 부분적으로 건조시키는 단계,
    상기 난방재 또는 가열재 상에 마감재를 깔아 마감처리하는 단계
    를 포함하여 구성되는, 전기 전도성 발열 콘크리트를 이용한 유연성 난방재 또는 가열재의 시공방법
  7. 제6항에 있어서, 응고 촉매제가 불화규산 나트륨 용액인 것을 특징으로 하는, 전기 전도성 발열 콘크리트를 이용한 유연성 난방재 또는 가열재의 시공방법.
  8. 제6항에 있어서, 전기 전도성 발열 콘크리트를 부분적으로 건조시키는 단계에서 난방재 또는 가열재의 정격 설계 기능 온도의 두배 이상의 온도가 80 내지 90℃인 것을 특징으로 하는, 전기 전도성 발열 콘크리트를 이용한 유연성 난방재 또는 가열재의 시공방법.
  9. 제6항에 있어서, 도선의 제거 단계 및 응고촉매제를 주입하여 전기 전도성 발열 콘크리트에 흡수시키는 단계에 있어서, 원통형 도관의 한 쪽 끝에 응고촉매제가 담긴 용기를 밀폐되도록 밀착시켜 설치하고 도선을 제거함으로써 형성된 공강으로 응고촉매제가 흡입되도록 하여 전기 전도성 발열 콘크리트에 흡수시킴으로써 도선의 제거와 동시에 응고촉매제를 흡수시키는 것을 특징으로 하는, 전기 전도성 발열 콘크리트를 이용한 유연성 난방재 또는 가열재의 시공방법.
  10. 제6항에 있어서, 마감처리하는 단계는 마감재를 깔고 마감재의 응고 속도를 배가하기 위하여 상기 전기 전도성 발열 콘크리트의 부분적 건조과정의 온도보다 높은 온도 조건에서 가열을 계속하는 것을 특징으로 하는, 전기 전도성 발열 콘크리트를 이용한 유연성 난방재 또는 가열재의 시공방법.
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