KR101272148B1 - Heating form using microwave for constructing precast concrete - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 마이크로파를 이용한 프리캐스트 콘크리트용 발열 거푸집에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교량 상판, 거더, 박스, 빔, 암거, 옹벽, 말뚝, 궤도 슬래브, 콘크리트 침목 등과 같은 콘크리트 2차 제품을 제조함에 있어 마이크로파에 의해 거푸집을 가열함으로써 공장 제품이나 현장 타설 프리캐스트 콘크리트의 제조 비용을 현저히 감소시킬 수 있는 발열 거푸집에 관한 것이다.
The present invention relates to a heating formwork for precast concrete using microwave, and more particularly in the production of concrete secondary products such as bridge deck, girder, box, beam, culvert, retaining wall, pile, track slab, concrete sleeper, etc. By heating the formwork by microwaves, the present invention relates to an exothermic formwork that can significantly reduce the manufacturing cost of factory products or on-site casting precast concrete.
거푸집(form)은 콘크리트 구조물을 제조하는 과정에서 콘크리트가 경화될 때까지의 사이에 사용하는 임시 구조물을 말한다. 임시 구조물이므로 콘크리트의 양생이 완료되면 분리하여 재사용되는 것이 일반적이다. 콘크리트 구조물은 그 종류나 필요에 따라서 공장에서 양산될 수도 있고 시공 현장에서 제조될 수도 있는데, 공장 양산이든 현장 제작이든 거푸집은 콘크리트 구조물의 형상 및 치수를 정확하게 확보하기 위하여 반드시 필요하다. A form refers to a temporary structure used during the process of manufacturing a concrete structure until the concrete is cured. Since it is a temporary structure, it is common to separate and reuse concrete after curing of concrete is completed. Concrete structures can be mass-produced at the factory or at the construction site, depending on their type and needs. Whether the mass production of the concrete or the production of the site is necessary, the formwork is necessary to accurately determine the shape and dimensions of the concrete structure.
기존 거푸집을 이용한 프리캐스트 콘크리트의 제조방법은 일반적으로 제조하고자 하는 콘크리트 구조물의 형태대로 거푸집을 설치하고 그 내부에 철근 조립체 등을 매설하며, 그 후에 콘크리트를 타설한 후 양생하는 과정을 거친다. (도 1)In the method of manufacturing precast concrete using existing formwork, in general, formwork is installed in the form of a concrete structure to be manufactured, and reinforcing bar assemblies are embedded therein, after which concrete is poured and cured. (Fig. 1)
이러한 프리캐스트 콘크리트의 제조과정에서 공사 기간에 가장 중요한 영향을 미치는 요소는 에너지 비용이다. 에너지 비용을 최소화하기 위하여 종래에는 증기 양생 방법을 사용하면서, 증기 발생 장치에 사용되는 연료를 도시가스, LPG, 경유, 등유, 벙커C유 등을 사용하거나 전기보일러를 사용하기도 하였다. 도 1은 종래에 교량 상판용 거더를 증기 양생법으로 제조하는 과정을 모식적으로 나타낸 도면이고 도 2a 내지 도 2d는 종래 증기 양생 방법을 도시한 도면이다. 도 1 및 도 2a 내지 도 2d에서 보는 바와 같이 종래에는 거푸집(10)을 이용하여 콘크리트 구조물의 형태를 시공한 후에(필요에 따라 철근(11) 배근 실시) 콘크리트를 타설 및 전양생시킨 다음, 양생포(12)로 전체 콘크리트 구조물을 덮고 보일러를 이용하여 증기를 발생시킴으로써 온도를 상승시켜(예를 들어 50~80℃) 콘크리트 구조물(14)의 양생 시간을 단축하는 방법을 사용하였다. 이러한 증기 양생 방법은 전체 양생 시간을 줄이는 효과는 있으나, 증기를 발생시키기 위하여 보일러를 가동해야 하므로 보일러에 사용되는 기름, 전기, 가스 등의 소모량이 매우 크고, 또한 발생하는 증기 역시 양생포의 틈으로 새어 나가는 양이 많아 효율이 매우 떨어지는 문제가 있었다. 상기 증기 양생 방법은 실내에서 사용되기도 하며 실외, 즉 시공 현장에서 사용되기도 하지만 특히 시공 현장에서 사용시에는 그 손실이 더 크게 발생한다. The energy cost is the most important factor in the construction period of the precast concrete. In order to minimize the energy cost, conventionally, the steam curing method is used, and the fuel used in the steam generator is a city gas, LPG, light oil, kerosene, Bunker C oil, or the like. FIG. 1 is a view schematically showing a conventional process of manufacturing a bridge girder by a steam curing method, and FIGS. 2 (a) to 2 (d) are views showing a conventional steam curing method. As shown in FIGS. 1 and 2A to 2D, after the concrete structure is formed using the formwork 10 (reinforcement of the reinforcing
관련된 종래 기술을 예로 들면, 대한민국 등록특허 제10-1043086호에서는 프리캐스트 거푸집 구조물로서, 중앙에 콘크리트가 주입되는 홀이 형성된 복수 개의 관형 프리캐스트 거푸집들이 적층되어 형성되고 상기 프리캐스트 거푸집의 내주에는 상기 콘크리트를 지지하는 전단 돌기가 형성되어 있으며, 상기 프리캐스트 거푸집에는 상기 프리캐스트 거푸집들을 연결하는 강봉들이 설치되고, 상기 강봉들 중 일부는 상부에 설치된 프리캐스트 거푸집에 끼워져 고정되고, 나머지는 강봉들은 하부에 설치된 프리캐스트 거푸집에 끼워져 고정되는 방식의 프리캐스트 거푸집 구조물을 제안하고 있다. For example, in the related art, Korean Patent No. 10-1043086 discloses a precast formwork structure, in which a plurality of tubular precast formwork having a hole in which concrete is injected is formed and stacked, and the inner circumference of the precast formwork is Shear protrusions for supporting concrete are formed, and the precast formwork is provided with rods connecting the precast formwork, and some of the rods are fitted into and fixed to the precast formwork installed at the upper portion, and the rest are lowered. A precast formwork structure is proposed, which is fitted into and fixed to a precast formwork installed in the housing.
또한, 대한민국 공개특허 제2001-0111787호에서는 별도의 기계적 장치를 사용하지 않고 프리캐스트 콘크리트 거푸집이나 철제 거푸집 등의 거푸집을 사용하여 하부 프리캐스트 콘크리트 기둥과 상부 프리캐스트 콘크리트 기둥의 연결하는 프리캐스트 콘크리트 기둥용 거푸집 및 이를 이용한 기둥 시공 방법에 관해 제안하고 있다. In addition, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2001-0111787 uses a formwork such as a precast concrete formwork or an iron formwork without using a separate mechanical device to connect a precast concrete column to a lower precast concrete column and an upper precast concrete column. It proposes the formwork and the method of constructing the column using the same.
또한, 대한민국 등록특허 제10-0625782호에서는 소정 높이의 세그먼트 형태로 제작된 프리캐스트 콘크리트 세그먼트를 거푸집 대용으로 사용하여 철근 콘크리트 교각 구조물을 시공하는 방법과 그 교각 구조물에 관해 제안하고 있다. In addition, Korean Patent No. 10-0625782 proposes a method for constructing a reinforced concrete pier structure using a precast concrete segment manufactured in the form of a segment of a predetermined height as a substitute for the formwork and the pier structure.
또한, 대한민국 공개특허 제2011-0052994호에서는 콘크리트와의 일체성을 확보하기 위해 돌기 형태의 리브와 굵은 골재로 구성된 표면을 가진 영구 거푸집을 1일 내지 3일 동안 습윤양생을 실시한 후 60℃ 내지 110℃의 온도에서 2일 내지 4일 동안 증기양생을 실시하는 단계를 걸쳐 프리캐스트 방식으로 제조된 거푸집에 관해 제안하고 있다. In addition, the Republic of Korea Patent Publication No. 2011-0052994 in the 60 ℃ to 110 after wetting the permanent formwork having a surface consisting of ribs and coarse aggregate of the protrusion shape to secure the integrity with concrete for 1 day to 3 days Suggestions are made for formwork prepared in a precast manner over a step of steam curing for 2-4 days at a temperature of < RTI ID = 0.0 >
또한, 대한민국 등록특허 제10-0971003호에서는 매치 캐스팅용 거푸집 및 이를 이용한 조립식 프리캐스트 교각의 시공방법에 관해 개시하고 있다. In addition, the Republic of Korea Patent No. 10-0971003 discloses the formwork for match casting and the construction method of prefabricated piers using the same.
그러나, 상기에 인용한 종래기술들은 프리캐스트 교각 구조물 시공이라는 점에서는 일부 유사한 점이 있으나, 프리캐스트 콘크리트를 효율적으로 가열하여 동절기 등 외기 온도가 낮은 경우에도 시공성을 높이기 위한 본원발명의 목적과는 관련성이 적다.However, the above-mentioned prior arts have some similarities in terms of construction of precast pier structures, but are related to the purpose of the present invention for improving workability even when the outdoor temperature is low such as winter by heating precast concrete efficiently. little.
따라서 막대한 양의 전기, 기름, 가스 등을 사용하지 않고도 거푸집의 온도를 올림으로써 프리캐스트 콘크리트 양생에 따른 비용을 절감할 수 있는 방법이 개발된다면 프리캐스트 콘크리트 제조 기술에 있어서 획기적인 전기가 될 수 있을 것이다.
Therefore, if a method is developed that can reduce the cost of curing precast concrete by raising the temperature of the formwork without using a large amount of electricity, oil, gas, etc., it will be a breakthrough in precast concrete manufacturing technology. .
본 발명은 상기와 같은 상황 및 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 거푸집의 외부 파티션(partition)에 설치되어 거푸집을 가열할 수 있는 프리캐스트 콘크리트용 발열 거푸집을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been developed to solve the above situation and problems, it is an object to provide a heating formwork for precast concrete that can be installed in the external partition (partition) of the formwork to heat the formwork.
일반적으로 거푸집의 경우에는 거푸집의 전도나 변형을 막기 위해 거푸집의 외부에 파티션이 설치되는데 본 발명은 이러한 파티션 내에 발열이 가능한 장치를 설치하는 것이 발명의 특징이다. In general, in the case of formwork, a partition is installed outside the formwork to prevent the formwork from falling or being deformed.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이러한 프리캐스트 콘크리트용 발열 거푸집을 제공함에 있어 종래 증식 양생 방법에 비하여 기름, 가스 등과 같은 연료를 사용하지 않으면서도 전력 소비량을 현저히 줄일 수 있는 동시에, 별도의 전열선 배선이 필요 없이 모듈 단위로 파티션에 넣고 전원을 공급하기만 하면 완료되므로 작업이 매우 간단한 발열 거푸집을 제공하는 것이다.
Accordingly, the problem to be solved by the present invention is to provide a heating die for precast concrete, while significantly reducing the power consumption without using fuel, such as oil, gas, compared to the conventional growth curing method, and a separate heating wire The work is done simply by inserting and powering the partitions on a module basis without the need for wiring, thus providing a very simple thermal formwork.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 In order to achieve the above object, the present invention
마이크로파 발생기(15); A
상기 마이크로파 발생기로부터 마이크로파를 전달받아 하우징 내부로 전달하는 도파관(16); A waveguide (16) for receiving microwaves from the microwave generator and transferring the microwaves into the housing;
상기 도파관으로 전달된 마이크로파를 난반사시키는 하우징(17); 및 A
상기 난반사되는 마이크로파를 흡수하여 열을 발생시키고 이 열에 의해 가열 대상 콘크리트의 표면을 가열하는 발열부(18)The
를 포함하여 구성된 발열장치(100)를 파티션에 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 프리캐스트 콘크리트용 발열 거푸집을 제공한다.
It provides a heating die for precast concrete using a microwave, characterized in that it comprises a
본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 프리캐스트 콘크리트용 발열 거푸집의 장점을 설명하면 다음과 같다.When explaining the advantages of the heating formwork for precast concrete using the microwave according to the present invention.
1. 마이크로파에 의해 발열되는 발열부를 포함하는 모듈 형태의 발열장치를 기존 강재 거푸집의 파티션에 설치하기만 하면 되므로 별도의 전열선 작업과 같은 복잡한 전기 배선 작업이 필요 없다. 1. It is not necessary to install complicated electric wiring work such as separate heating wire work simply by installing the module type heating device including the heating part generated by microwaves in the partition of the existing steel formwork.
2. 또한, 본 발명에 따른 마이크로파에 의해 발열되는 프리캐스트 콘크리트용 발열 거푸집은 불과 수분 내지 수십분 동안만 전기를 공급해도 원하는 온도까지 단시간에 도달하며 이 후에도 온도가 쉽게 식지 않아 전기를 지속적으로 투입하지 않아도 되므로 기존 열선 방식에 비하여 전력 소비량을 획기적으로 줄일 수 있어 에너지 효율이 극대화될 수 있다. 2. In addition, the heating formwork for precast concrete, which is generated by microwaves according to the present invention, reaches only a short time to a desired temperature even if only a few minutes to several tens of minutes of electricity is supplied. This eliminates the need to dramatically reduce power consumption compared to traditional heating methods, maximizing energy efficiency.
3. 본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 프리캐스트 콘크리트용 발열 거푸집 장치는 강재 거푸집의 형태에 맞게 쉽게 설계 변경이 가능하므로 실내 제작, 실외 제작 또는 공장생산, 현장생산 등 기존 거푸집 작업이 진행되는 어떠한 형태의 제작에도 자유자재로 활용될 수 있다. 3. The exothermic formwork for precast concrete using microwave according to the present invention can be easily changed in design according to the form of steel formwork of any form in which existing formwork work such as indoor production, outdoor production or factory production, field production, etc. It can be used freely in production.
4. 또한, 기존의 증기 양생 방식의 경우에는 보일러, 양생포, 기름 등의 장비가 필요하므로 현장 제작 시에는 이것들을 함께 이동시키고 설치해야 하는 등 복잡하고 어려운 사전 작업이 필요하나, 본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 발열 프리캐스트 콘크리트용 발열 거푸집 장치는 기 제작된 모듈을 운반하여 거푸집의 파티션에 그대로 설치하기만 하면 되므로 복잡한 사전 작업이 필요 없다. 또한, 증기 양생 방식에서 증기 발생을 위해 사용되는 막대한 양의 기름과 전기를 사용하지 않아도 되므로 에너지 소비를 현저히 낮출 수 있다.
4. In addition, since the conventional steam curing method requires equipment such as boiler, curing cloth, oil, etc., complex and difficult preliminary work is required, such as moving and installing them together in the field production, but according to the present invention. The heating formwork for microwave precast concrete using microwaves does not require complicated pre-work because it only needs to be transported and installed in the formwork's partition. In addition, the energy consumption can be significantly reduced since the steam curing method does not require the enormous amount of oil and electricity used for steam generation.
도 1은 기존의 증기 양생 방식의 과정을 나타내는 도면이다.
도 2a 내지 도 2d는 기존의 증기 양생 방식을 순서대로 나타낸 도면이다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로파를 이용한 프리캐스트 콘크리트용 발열 거푸집의 발열 장치를 나타내는 도면이다.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로파를 이용한 프리캐스트 콘크리트용 발열 거푸집을 이용하여 콘크리트를 양생하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로파를 이용한 프리캐스트 콘크리트용 발열 거푸집의 발열장치에 있어서 발열재료가 비발열재료에 의해 지지되고 있는 형태의 발열부를 나타내는 도면이다. 1 is a view showing a process of a conventional steam curing method.
FIGS. 2A to 2D are diagrams sequentially showing conventional steam curing methods.
3a to 3b is a view showing a heating device of the heating formwork for precast concrete using the microwave according to an embodiment of the present invention.
4A to 4B are views illustrating a process of curing concrete using a heating formwork for precast concrete using microwaves according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view showing a heat generating part in which a heat generating material is supported by a non-heat generating material in a heat generating apparatus of a heat generating form for precast concrete using microwaves according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention.
도 1 및 도 2a 내지 도 2d는 프리캐스트 콘크리트(precast concrete)를 기존의 증기 양생법에 의해 제조하는 과정을 나타내는 도면이다. 기존의 증기 양생법에서는 거푸집(10)을 설치한 후 거푸집 내부에 콘크리트(13)를 포설하고 이 후 양생포(12)로 콘크리트 구조물을 덮어 씌운 다음, 보일러로 끓인 물에서 발생하는 증기를 양생포 내부로 공급함으로써 온도를 올리는 방식을 사용하였다. 이러한 증기 양생법에 있어서는 보일러를 이용하여 증기를 발생시키므로 막대한 양의 기름, 가스 등의 연료와 전기가 사용되고, 발생되는 증기의 상당량이 양생포의 틈 사이로 새어 나가 효율이 떨어지는 문제가 있었다.
FIGS. 1 and 2A to 2D are views showing a process of manufacturing a precast concrete by a conventional steam curing method. In the existing steam curing method, after installing the formwork (10), the concrete (13) is laid inside the formwork, and then the concrete structure is covered with the curing cloth (12), and the steam generated from the water boiled with the boiler inside the curing cloth. The method of raising the temperature by supplying with was used. In such a steam curing method, steam is generated using a boiler, so that a great amount of fuel and electricity such as oil and gas are used, and a considerable amount of generated steam leaks into gaps between the curing plugs, resulting in a problem of inefficiency.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로파를 이용한 프리캐스트 콘크리트용 발열 거푸집의 발열장치(100)를 나타내는 도면이고, 도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로파를 이용한 프리캐스트 콘크리트용 발열 거푸집 발열 거푸집을 이용하여 콘크리트를 양생하는 과정을 나타낸다. 3a to 3b is a view showing the
도 3a 내지 도 3b에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 프리캐스트 콘크리트용 발열 거푸집의 발열장치(100)는 마이크로파 발생기(15); 상기 마이크로파 발생기(15)로부터 마이크로파를 전달받아 하우징(17) 내부로 전달하는 도파관(16); 상기 도파관(16)으로 전달된 마이크로파를 난반사시키는 하우징(17); 및 상기 난반사되는 마이크로파를 흡수하여 열을 발생시키고 이 열에 의해 가열 대상 콘크리트의 표면을 가열하는 발열부(18)를 포함하여 구성된다. As shown in Figures 3a to 3b the
본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 프리캐스트 콘크리트용 발열 거푸집의 발열장치(100)에 있어서, 상기 발열부(18)의 일방은 대상 콘크리트의 표면 또는 강재 거푸집에 부착되어 대상 콘크리트의 표면을 가열시키고 반대편 타방은 하우징(17)에 연결되도록 구성된다. In the
본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 프리캐스트 콘크리트용 발열 거푸집의 발열장치(100)에 있어서, 상기 도파관(16)은 하우징(17)의 외부에 연결되고 상기 발열부(18)는 하우징의 내부에 장착된 형태로 모듈화된 것이 바람직하다. 이 때 모듈(100)에는 내부 장치 보호를 위하여 박스 형태의 외부 케이스(20)가 추가로 포함될 수 있다. 실제 시공시에는 이러한 모듈 형태의 발열 거푸집을 현장에서 강재 거푸집에 그대로 부착해서 사용해도 되고, 경우에 따라서는 강재 거푸집 없이 모듈을 그대로 사용해도 된다. In the
본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 프리캐스트 콘크리트용 발열 거푸집의 발열장치(100)에 있어서, 상기 도파관(16)의 재질은 강재, 알루미늄재, 또는 동재인 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 마이크로파를 반사시킬 수 있는 재질이면 제한 없이 사용될 수 있다. In the
본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 프리캐스트 콘크리트용 발열 거푸집의 발열장치(100)에 있어서, 상기 하우징(17)은 상기 도파관(16)과 연결되는 부분의 폭보다 발열부와 연결되는 부분의 폭이 넓은 테이퍼드(tapered) 구조를 갖는 것이 바람직하다. 이럴 경우 마이크로파의 난반사가 원활하게 일어나서 발열부(18) 전체적으로 마이크로파를 조사할 수 있어 전체적으로 발열을 고르게 일으킬 수 있다. 그러나, 반드시 테이퍼드된 구조일 필요는 없고 직사각형 형태의 하우징도 가능하다. (도 3a 및 도 3b의 우측 도면 참조)In the
본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 프리캐스트 콘크리트용 발열 거푸집의 발열장치(100)에 있어서, 상기 마이크로파 발생기(15)는 고전압변압기(transformer)와 마그네트론(magnetron, MGT)을 포함하여 구성되며, 추가로 고전압 콘덴서, 고전압 다이오드를 포함할 수 있다. 고전압변압기는 외부로부터 입력되는 상용교류전압을 고주파 발생에 적합한 고전압(예를 들면, 4 킬로볼트[kV] 정도)으로 변압하여 마그네트론으로 인가하며, 마그네트론은 고전압변압기로부터 인가되는 고전압에 의하여 고주파발진을 하여 마이크로파를 발생시킨다.In the
마이크로파 주파수는 ISM(Industrial, Scientific and Medical) 주파수(Frequency)를 사용하되, 부품수급의 원활성 등 장점을 살려 주로 2,450 MHz 대역을 사용하는 것이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니고, 용도에 따라 300MHz ~ 300GHz 영역의 주파수를 갖는 마이크로파를 다양하게 변형하여 사용할 수 있다. The microwave frequency should use ISM (Industrial, Scientific and Medical) frequency, but it is preferable to use the 2,450 MHz band mainly to take advantage of the smoothness of supply and demand, but the present invention is not limited thereto. Microwaves having a frequency in the 300 GHz region can be variously used.
상기 마그네트론이 구동될 때 마그네트론에서 발생되는 고열을 냉각시키기 위해 마그네트론의 주변에는 냉각팬이 설치되고, 냉각팬은 팬모터와 연결되며, 외부로부터 상용교류전압이 팬모터에 인가되면 팬모터가 가동되면서 팬모터에 의해 냉각팬이 구동되어 외부의 찬공기를 마그네트론에 송풍함으로써, 마그네트론에서 발생되는 고열을 냉각시킬 수 있다. 다만, 경우에 따라 마그네트론의 냉각을 위한 다른 장치를 사용할 경우나 외부에 노출되는 경우와 같이 개별 냉각 장치가 필요 없을 경우에는 냉각팬을 제외할 수 있다. When the magnetron is driven, a cooling fan is installed around the magnetron to cool the high heat generated from the magnetron, the cooling fan is connected to the fan motor, and when a commercial AC voltage is applied to the fan motor, the fan motor is operated. The cooling fan is driven by the fan motor to blow external cold air to the magnetron, thereby cooling the high heat generated in the magnetron. In some cases, however, a cooling fan may be excluded when an individual cooling device is not required, such as when using another device for cooling the magnetron or when exposed to the outside.
상기 마이크로파 발생기(15)는 도파관(16)의 일단부 측면, 상부면 및 하부면 중 하나에 고정브라켓에 의해 고정되고, 마이크로파 발생기(15)에 돌출된 연결관에 의해 도파관(15)의 일단부에 연통 가능하게 결합됨으로써, 마이크로파 발생기(15)로부터 발생된 마이크로파를 도파관(16)의 일단부로 전달할 수 있다. The
본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 프리캐스트 콘크리트용 발열 거푸집의 발열장치(100)에 있어서, 상기 도파관(16)은 하우징(17)의 외측에 노출될 수도 있고 하우징의 내측에 함입될 수도 있다. 외부로 노출될 경우에는 노출된 도파관(16)의 일측면, 상부면 또는 하부면에 마이크로파 발생기(15)가 설치될 수 있다. 또한, 하우징(17)의 내측에 함입될 경우에는 외부에는 노출되지 않을 수 있다. 이 때 함입된 도파관(16)의 전단부는 테이퍼드된 구조인 것이 마이크로파의 난반사를 원활하게 하기 위해 바람직하다. 상기 도파관(16)의 단면 형태는 사각형 형태, 원형 형태 또는 삼각형 형태 등 임의의 형태를 사용할 수 있으며, 이에 대해서는 특별히 한정하지 않으나 용도나 필요에 따라 적절한 형태를 선택하여 사용할 수 있다.In the
본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 프리캐스트 콘크리트용 발열 거푸집의 발열장치(100)에 있어서, 상기 발열부의 가열 대상과 반대쪽 일방에는 단열부(19)가 더 포함될 수 있다. 상기 단열부(19)의 재료는 마이크로파는 흡수하지 않고 그대로 통과시킬 수 있으며 내열성이 있는 재료로서, 구체적인 예로는 글래스울(glass wool), 콘크리트, 석고, 내열 플라스틱, 내열 세라믹, 내열지 또는 돌가루 등을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. In the
본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 프리캐스트 콘크리트용 발열 거푸집의 발열장치(100)에 있어서, 상기 발열부(18)는 발열재료(30)를 비발열재료(31)가 지지하고 있는 형태로 구성되고 각 발열재료가 서로 분리된 형태로 구성될 수 있다.(도 5) 이 때, 상기 비발열재료는 글래스울(glass wool), 콘크리트, 석고, 내열 플라스틱, 내열 세라믹, 내열지 또는 돌가루 등을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 발열부(18)의 상부면에는 패널(panel)을 추가적으로 포함할 수 있다. 이 때, 상기 패널의 재료는 발생되는 열을 분산시킬 수 있는 재료가 바람직하며, 구체적인 예로는 강재, 알루미늄재 또는 동재 등을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. In the
본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 프리캐스트 콘크리트용 발열 거푸집의 발열장치(100)에 있어서, 상기 발열부(18)는 300MHz ~ 300GHz의 마이크로파에 의해 발열되는 세라믹 재료를 사용한다. 이러한 재료에 대해서는 본 발명자들이 별도의 대한민국특허출원(10-2011-0032313)를 통하여 제안한 재료를 그대로 사용할 수 있다. 상기 대한민국특허출원 10-2011-0032313에 기재된 내용은 인용에 의하여 본 발명에 포함되는 것은 해석되어야 한다. 상기 대한민국특허출원 10-2011-0032313에 기재된 발열재료는 Fe2O3, Fe3O4 및 FeO 중 하나 이상의 산화철 화합물을 4 중량% 이상 포함하는 금속산화물 함유 조성물을 말하며, 이러한 재료는 300MHz ~ 300GHz의 마이크로파에 의해 단시간에 고온까지의 발열이 가능하므로 본 발명에 따른 발열 거푸집에 사용되기 적합하다. 또한, 본 발명에서는 상기 대한민국특허출원 10-2011-0032313에 기재된 발열재료에 더하여 물, 오일, 탄소, SiC 등의 재료를 상기 발열부에 추가로 포함시켜 사용할 수 있다. 아울러, 본 발명에 사용되는 발열부의 재료로서는 상기 물, 오일, 탄소, SiC 등 마이크로파에 의해 발열이 가능한 모든 임의의 재료가 단독 또는 조합 형태로 사용되는 것도 포함되는 것으로 해석되어야 한다. 본 발명에서는 이와 같이 마이크로파에 의해 발열될 수 있는 재료를 MIP(microwave-irradiated pyrogen)로 명명한다. In the
본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 프리캐스트 콘크리트용 발열 거푸집은 마이크로파의 조사에 의해 세라믹 재료에서 발생하는 고열을 이용하여 콘크리트를 양생시키므로 기존 증기 양생식 프리캐스트 콘크리트 제조 방식에 비해 보일러 가동을 위한 기름, 가스 등의 연료를 사용할 필요가 없어 프리캐스트 콘크리트의 제조비용을 현저히 절감할 수 있으며, 공장생산 뿐만 아니라 현장 생산에까지 적용이 가능하여 공사 비용을 현저히 절감할 수 있을 것으로 기대된다.
Exothermic formwork for precast concrete using microwave according to the present invention curing the concrete using high heat generated from the ceramic material by the irradiation of microwave oil, gas for boiler operation compared to the conventional steam curing precast concrete manufacturing method There is no need to use such fuels, so the manufacturing cost of precast concrete can be significantly reduced, and it is expected that the construction cost can be significantly reduced because it can be applied not only to factory production but also on-site production.
이상과 같이, 본 발명을 도면을 참조하여 그 특징에 관하여 구체적으로 설명하였으나, 본 발명은 통상의 기술자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
As described above, the present invention has been described in detail with reference to the drawings, but the present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art and such variations and modifications should be construed as belonging to the protection scope of the present invention. something to do.
10 : 거푸집 11 : 철근
12 : 양생포 13 : 타설된 콘크리트
14 : 양생된 콘크리트 15 : 마이크로파 발생기
16 : 도파관 17 : 하우징
18 : 발열부 19 : 단열부
20 : 외부 케이스 30 : 발열재료
31 : 비발열재료 100: 거푸집 모듈(발열장치)10 formwork 11: rebar
12: curing cloth 13: poured concrete
14: Cured Concrete 15: Microwave Generator
16
18: heat generating portion 19: heat insulating portion
20: outer case 30: heating material
31: non-heating material 100: formwork module (heating device)
Claims (16)
상기 마이크로파 발생기로부터 마이크로파를 전달받아 하우징 내부로 전달하는 도파관(16);
상기 도파관으로 전달된 마이크로파를 난반사시키는 하우징(17); 및
상기 난반사되는 마이크로파를 흡수하여 열을 발생시키고 이 열에 의해 가열 대상 콘크리트의 표면을 가열하는 발열부(18)
를 포함하여 구성된 발열장치(100)를 프리캐스트 콘크리트 제조용 강재 거푸집의 파티션에 포함하여 구성되며, 상기 도파관(16)은 하우징(17)의 외부에 연결되고 상기 발열부(18)는 하우징(17)의 내부에 장착되어 설치되되, 상기 발열부(18)의 일방은 대상 콘크리트의 표면을 가열시키고 타방은 하우징 내부에 장착된 형태로 모듈화되도록 구성되고, 상기와 같이 구성된 모듈은 프리캐스트 콘크리트 제조용 강재 거푸집의 파티션에 부착되어 사용되며, 상기 발열부는 Fe2O3, Fe3O4 및 FeO 중 하나 이상의 산화철 화합물을 4 중량% 이상 포함하는 금속산화물 함유 조성물로 구성되는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 프리캐스트 콘크리트 제조용 발열 거푸집.
A microwave generator 15;
A waveguide (16) for receiving microwaves from the microwave generator and transferring the microwaves into the housing;
A housing 17 which diffusely reflects the microwaves delivered to the waveguide; And
The heat generating unit 18 absorbs the diffused microwaves to generate heat and heats the surface of the concrete to be heated by the heat.
It is configured to include a heating device 100 configured to include in the partition of the steel formwork for precast concrete manufacturing, the waveguide 16 is connected to the outside of the housing 17 and the heating unit 18 is the housing 17 Is installed and installed in the interior, one side of the heating portion 18 is configured to heat the surface of the target concrete and the other is modularized in the form mounted inside the housing, the module configured as described above is a steel formwork for manufacturing precast concrete It is attached to the partition of the, and the heating portion is precast using a microwave, characterized in that consisting of a metal oxide containing composition containing at least 4% by weight of one or more iron oxide compounds of Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 and FeO Exothermic formwork for the manufacture of concrete.
The method of claim 1, wherein the waveguide (16) is made of steel, aluminum, or copper material heat generating form for precast concrete using microwave, characterized in that.
The method of claim 1, wherein the housing 17 is a microwave having a tapered structure characterized in that the width of the portion connected to the heat generating portion 18 than the width of the portion connected to the waveguide 16 Exothermic formwork for the production of precast concrete.
The method of claim 1, wherein the microwave generator (15) is a heating die for precast concrete production using microwave, characterized in that it comprises a high voltage transformer (magnetron) and a magnetron (magnetron).
The method of claim 6, wherein a cooling fan is installed around the magnetron, the cooling fan is connected to the fan motor, and when a commercial AC voltage is applied to the fan motor from outside, the cooling fan is driven by the fan motor while the fan motor is operated. Exothermic formwork for precast concrete manufacturing using microwaves, characterized in that configured to cool the high heat generated in the magnetron by blowing external cold air to the magnetron.
The extruded formwork for producing precast concrete using microwave according to claim 1, wherein the cross-sectional shape of the waveguide is rectangular, circular or triangular.
The exothermic formwork for producing precast concrete using microwaves according to claim 1, wherein one side of the heat generating unit (18) opposite to the heating target further includes a heat insulating unit (19).
The method of claim 11, wherein the material of the heat insulating portion 19 is glass wool (glass wool), concrete, gypsum, heat-resistant plastic, heat-resistant ceramic, heat-resistant paper or stone heat exothermic form for producing precast concrete using microwave. .
The method of claim 1, wherein the heat generating unit 18 is characterized in that the non-heating material 31 is supported by the heat generating material 30 is formed in a form that each of the heat generating material 30 is separated from each other Exothermic formwork for the production of precast concrete using microwave.
The method of claim 13, wherein the non-heat generating material 31 is glass wool (glass wool), concrete, gypsum, heat-resistant plastic, heat-resistant ceramic, heat-resistant paper or stone heat exothermic form for producing precast concrete using microwave.
The extruded formwork for producing precast concrete using microwaves according to claim 1, further comprising a panel on an upper surface of the heat generating unit 18.
The extruded formwork for producing precast concrete using microwave according to claim 15, wherein the material of the panel is steel, aluminum or copper.
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