KR101274658B1 - Method of preparing precast concrete using heating device heated by microwave - Google Patents

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고태훈
황선근
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Abstract

PURPOSE: A manufacturing method of a precast concrete using a heating device heated by microwave is provided to facilitate work by putting a modular form into a partition to supply power and significantly reduce the consumption of electrical power without using fuel such as oil and gas. CONSTITUTION: A heating device(100) heated by microwave comprises a microwave generator, a waveguide, a housing, and a heating part. The heating part generates heat by absorbing diffusely reflected microwave. A manufacturing method of a precast concrete using a heating device comprises the following steps: installing a precast concrete form using a heating form(10) which comprises a heating device in a partition; pouring concrete into the form and heating the heating form by supplying power; and removing the form after curing the concrete.

Description

마이크로파에 의해 발열되는 발열 장치를 이용한 프리캐스트 콘크리트의 제조 방법{Method of preparing precast concrete using heating device heated by microwave}Method of preparing precast concrete using heating device that generates heat generated by microwaves {Method of preparing precast concrete using heating device heated by microwave}

본 발명은 마이크로파에 의한 발열 거푸집을 이용한 프리캐스트 콘크리트의 제조방법에 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 프리캐스트 콘크리트의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of manufacturing precast concrete using heat-generating formwork by microwave, and more specifically, to concrete secondary products such as bridge decks, girders, boxes, beams, culverts, retaining walls, piles, track slabs, concrete sleepers, etc. In manufacturing the present invention relates to a method for producing precast concrete that can significantly reduce the manufacturing cost of factory products or site-casting precast concrete by heating the formwork by microwaves.

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 콘크리트 구조물의 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 manufacturing method of precast concrete structure using the existing formwork, in general, formwork is installed in the form of the concrete structure to be manufactured, and the reinforcing bar assembly is 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 bar 11 as necessary), the concrete is poured and pre-cured, and then cured. The fabric 12 was used to cover the entire concrete structure and increase the temperature by generating steam using a boiler (for example, 50 to 80 ° C.) to shorten the curing time of the concrete structure 14. This steam curing method has the effect of reducing the total curing time, but since the boiler must be operated in order to generate the steam, the consumption of oil, electricity, and gas used in the boiler is very large, There was a problem that efficiency was very low due to a large amount of leaking. The steam curing method may be used indoors or outdoors, that is, in a construction site, but the loss is larger when used in a construction site.

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 발열 거푸집을 이용한 프리캐스트 콘크리트의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been developed to solve the above situation and problems, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing precast concrete using a heating formwork 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 설치하여 프리캐스트 콘크리트를 제조하는 것이 발명의 특징이다. In general, in the case of formwork, a partition is installed on the outside of the formwork to prevent the formwork from falling or deformation. The present invention is characterized in that the precast concrete is manufactured by installing a device capable of generating heat in such a partition.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 마이크로파에 의한 발열 거푸집을 이용함으로써 종래 증기 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 프리캐스트 콘크리트의 제조방법을 제공하는 것이다.
Therefore, the problem to be solved by the present invention is that by using a heat-generating formwork by the microwave can significantly reduce the power consumption without using fuel such as oil, gas, etc. compared to the conventional steam curing method, and requires a separate heating wire wiring It is a simple process to provide precast concrete, which is very simple since it is completed by inserting and powering a module unit without a module.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 In order to achieve the above object, the present invention

(a) 마이크로파 발생기(15); (a) a microwave generator 15;

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 housing 17 which diffusely reflects the microwaves delivered to the waveguide; And

상기 난반사되는 마이크로파를 흡수하여 열을 발생시키고 이 열에 의해 가열 대상 콘크리트의 표면을 가열하는 발열부(18)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.

를 포함하여 구성된 발열장치(100)를 파티션에 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 발열 거푸집을 이용하여 프리캐스트 콘크리트용 거푸집을 설치하는 단계;Installing a formwork for precast concrete using a heating formwork using microwave, characterized in that it comprises a heating device 100 configured to include in the partition;

(b) 상기 설치된 프리캐스트 콘크리트용 거푸집 내에 콘크리트를 타설하는 단계;(b) pouring concrete into the installed precast concrete formwork;

(c) 상기 마이크로파를 이용한 발열 거푸집에 전원을 공급하여 발열시키는 단계;(c) supplying power to the heating die using the microwave to generate heat;

(d) 상기 타설된 콘크리트를 양생하는 단계; 및 (d) curing the poured concrete; And

(e) 상기 설치된 마이크로파를 이용한 발열 거푸집을 제거하는 단계(e) removing the exothermic formwork using the installed microwaves

를 포함하는 마이크로파에 의한 발열 거푸집을 이용한 프리캐스트 콘크리트의 제조방법을 제공한다.
It provides a method of manufacturing precast concrete using a heating formwork by microwaves comprising a.

본 발명에 따른 마이크로파에 의한 발열 거푸집을 이용한 프리캐스트 콘크리트의 제조방법의 장점을 설명하면 다음과 같다.When explaining the advantages of the method of manufacturing precast concrete using a heating die by microwaves according to the present invention.

1. 마이크로파에 의해 발열되는 발열부를 포함하는 모듈 형태의 발열장치를 기존 거푸집의 파티션에 설치하기만 하면 되므로 별도의 전열선 작업과 같은 복잡한 전기 배선 작업이 필요 없다. 1. The module-type heating device including the heating part generated by microwaves need only be installed in the partition of the existing formwork, so no complicated electrical wiring work such as heating wire work is required.

2. 또한, 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 최대 90% 이상 줄일 수 있어 에너지 효율이 극대화될 수 있다. 2. In addition, the heating formwork for precast concrete, which is generated by microwaves, reaches only a short time to the desired temperature even if only a few minutes to several tens of minutes of electricity is supplied. Since the temperature does not cool down easily, there is no need to continuously supply electricity. Compared to the method, power consumption can be reduced by up to 90% or more, which can maximize energy efficiency.

3. 본 발명의 방법에 사용되는 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. Exothermic formwork for precast concrete using microwave used in the method of the present invention can be easily changed design according to the form of the steel formwork existing formwork, such as indoor production, outdoor production or factory production, field production It can be used freely in any form of 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 발명의 방법에 사용되는 마이크로파를 이용한 발열 프리캐스트 콘크리트용 발열 거푸집 장치는 기 제작된 모듈을 운반하여 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 a boiler, curing cloth, and oil, complex and difficult preliminary work is required, such as moving and installing them together in the field production, but the method of the present invention. The heating formwork for heating precast concrete using microwave used in the need only carry the pre-fabricated module and install it as it is, no complicated pre-work is required. 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 발명에 사용되는 마이크로파를 이용한 발열 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로파에 의한 발열 거푸집을 이용한 프리캐스트 콘크리트 제조방법을 이용하여 콘크리트를 양생하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 방법에 사용되는 마이크로파를 이용한 프리캐스트 콘크리트용 발열 거푸집에 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 are diagrams showing an example of a heating device using microwaves used in the present invention.
4A to 4B are views illustrating a process of curing concrete using a precast concrete manufacturing method using a heating formwork by microwaves according to an embodiment of the present invention.
Fig. 5 is a view showing a heat generating portion in which a heat generating material is supported by a non-heating material in a heat generating form for precast concrete using microwaves used in the method 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 등과 같은 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 the steam curing method, since a steam is generated by using a boiler, a huge amount of fuel and electricity such as oil and gas are used, and a considerable amount of generated steam leaks between the gaps of the curing cloth, thereby reducing efficiency.

도 3a 내지 도 3b는 본 발명에 사용되는 마이크로파를 이용한 발열 장치의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로파에 의한 발열 거푸집을 이용한 프리캐스트 콘크리트 제조방법을 이용하여 콘크리트를 양생하는 과정을 나타낸 도면이다. 3a to 3b is a view showing an example of a heating device using a microwave used in the present invention, Figures 4a to 4b is a method of manufacturing precast concrete using a heat generating form by microwave according to an embodiment of the present invention A diagram illustrating a process of curing concrete using the method.

도 3a 내지 도 3b에서 보는 바와 같이 본 발명의 방법에 사용되는 마이크로파를 이용한 발열 거푸집은 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 exothermic formwork using microwaves used in the method of the present invention is a microwave generator (15); A waveguide 16 receiving microwaves from the microwave generator 15 and transferring the microwaves into the housing 17; A housing (17) for diffusely reflecting the microwaves transmitted to the waveguide (16); And a heat generating portion 18 that absorbs the diffused microwaves to generate heat and heats the surface of the concrete to be heated by the heat.

본 발명의 방법에 사용되는 마이크로파를 이용한 발열 거푸집에 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 heat generating form using microwave used in the method of the present invention, one of the heat generating portion 18 is attached to the surface of the target concrete or steel formwork to heat the surface of the target concrete and the other side is connected to the housing 17 It is configured to be.

본 발명의 방법에 사용되는 마이크로파를 이용한 발열 거푸집에 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 위해 박스 형태의 외부 케이스(20)가 추가로 포함될 수 있다. 실제 시공시에는 이러한 모듈 형태의 발열 거푸집을 현장에서 거푸집에 그대로 부착해서 사용해도 되고, 경우에 따라서는 강재 거푸집 없이 모듈을 그대로 사용해도 된다. In the microwave heat generating form used in the method of the present invention, the waveguide 16 is preferably connected to the outside of the housing 17 and the heat generating portion 18 is modularized in the form of mounted inside the housing. . In this case, the module 100 may further include an outer case 20 having a box shape to protect the internal device. In the actual construction, such a module-type heat generating formwork may be attached to the formwork as it is, or in some cases, the module may be used as it is without steel formwork.

본 발명의 방법에 사용되는 마이크로파를 이용한 발열 거푸집에 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 heat generating form using microwaves used in the method of the present invention, the material of the waveguide 16 is preferably made of steel, aluminum, or copper, but is not necessarily limited thereto. Can be used without

본 발명의 방법에 사용되는 마이크로파를 이용한 발열 거푸집에 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 heat generating form using microwave used in the method of the present invention, the housing 17 has a tapered structure in which the width of the portion connected to the heat generating portion is wider than the width of the portion connected to the waveguide 16. It is desirable to have. In this case, the diffuse reflection of the microwave occurs smoothly and the microwaves can be irradiated to the heat generating unit 18 as a whole, thereby generating heat evenly. However, it is not necessarily a tapered structure, but a rectangular housing is also possible. (See the right view of FIGS. 3A and 3B)

본 발명의 방법에 사용되는 마이크로파를 이용한 발열 거푸집에 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 heating die using microwaves used in the method of the present invention, the microwave generator 15 includes a high voltage transformer and a magnetron (MGT), and further includes a high voltage capacitor and a high voltage diode. Can be. The high voltage transformer converts the commercial AC voltage input from the outside into a high voltage suitable for high frequency generation (for example, about 4 kilovolts [kV]) and applies it to the magnetron. The magnetron generates high frequency oscillation by the high voltage applied from the high voltage transformer. To generate microwaves.

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 microwave generator 15 is fixed to one of the side, top and bottom surfaces of one end of the waveguide 16 by a fixing bracket, and one end of the waveguide 15 by a connecting tube protruding from the microwave generator 15. By being communicatively coupled to, the microwave generated from the microwave generator 15 can be delivered to one end of the waveguide 16.

본 발명의 방법에 사용되는 마이크로파를 이용한 발열 거푸집에 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 microwave heat generating form used in the method of the present invention, the waveguide 16 may be exposed to the outside of the housing 17 or may be embedded inside the housing. When exposed to the outside, the microwave generator 15 may be installed on one side, the upper surface, or the lower surface of the exposed waveguide 16. In addition, when embedded in the inside of the housing 17 may not be exposed to the outside. At this time, it is preferable that the front end of the embedded waveguide 16 has a tapered structure in order to smooth the diffuse reflection of the microwaves. The cross-sectional shape of the waveguide 16 may be any shape such as a rectangular shape, a circular shape or a triangular shape, and the like is not particularly limited but may be selected and used according to the use or need.

본 발명의 방법에 사용되는 마이크로파를 이용한 발열 거푸집에 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 heat generating form using microwaves used in the method of the present invention, the heat insulating portion 19 may be further included on one side opposite to the heating target of the heat generating portion. The material of the heat insulating portion 19 is a material that can pass as it is without absorbing microwaves and is heat resistant, and specific examples thereof include glass wool, concrete, gypsum, heat resistant plastic, heat resistant ceramic, heat resistant paper or stone powder. Etc. may be used, but the present invention is not limited thereto.

본 발명의 방법에 사용되는 마이크로파를 이용한 발열 거푸집에 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 heat generating form using microwaves used in the method of the present invention, the heat generating portion 18 is configured in a form in which the non-heating material 31 supports the heat generating material 30 and each heat generating material is separated from each other. In this case, the non-heat generating material may be glass wool, concrete, gypsum, heat-resistant plastic, heat-resistant ceramic, heat-resistant paper or stone powder, but is not limited thereto. It is not. In addition, an upper surface of the heat generating unit 18 may further include a panel. In this case, the material of the panel is preferably a material capable of dispersing the generated heat, and specific examples may include steel, aluminum, or copper, but are not limited thereto.

본 발명의 방법에 사용되는 마이크로파를 이용한 발열 거푸집에 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 heat generating form using microwaves used in the method of the present invention, the heat generating unit 18 uses a ceramic material that is generated by microwaves of 300 MHz to 300 GHz. For such a material, the present inventors may use the material proposed through a separate Korean patent application (10-2011-0032313) as it is. The contents described in the Republic of Korea Patent Application 10-2011-0032313 is to be interpreted to be included in the present invention by reference. The heating material described in the Republic of Korea Patent Application 10-2011-0032313 refers to 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, such materials are 300MHz ~ 300GHz The microwave can be used to generate heat up to high temperature in a short time, so it is suitable for use in the exothermic formwork according to the present invention. In addition, in the present invention, in addition to the heating material described in the Korean Patent Application No. 10-2011-0032313, water, oil, carbon, SiC, etc. may be included in the heating unit. In addition, it is to be interpreted that the material of the heat generating part used in the present invention includes any material capable of generating heat by microwaves such as water, oil, carbon, SiC, or the like as used alone or in combination. In the present invention, such a material that can be generated by microwaves is called MIP (microwave-irradiated pyrogen).

본 발명의 방법에 사용되는 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 used in the method of the present invention curing the concrete using the high heat generated from the ceramic material by the irradiation of microwaves for boiler operation compared to the conventional steam curing precast concrete manufacturing method Since it is not necessary to use fuels such as oil and gas, it is possible to significantly reduce the manufacturing cost of precast concrete, and it is expected that the construction cost can be significantly reduced since it can be applied not only to factory production but also to field 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 waveguide 17 housing
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)

(a) 마이크로파 발생기(15);
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 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, 상기 발열부는 Fe2O3, Fe3O4 및 FeO 중 하나 이상의 산화철 화합물을 4 중량% 이상 포함하는 금속산화물 함유 조성물로 구성되는 것을 특징으로 하는 마이크로파에 의해 발열되는 발열장치(100)를 프리캐스트 콘크리트 제조용 강재 거푸집의 파티션에 부착하여 설치하는 단계;
(b) 상기 설치된 프리캐스트 콘크리트 제조용 강재 거푸집 내에 콘크리트를 타설하는 단계;
(c) 상기 마이크로파에 의해 발열되는 발열 장치(100)에 전원을 공급하여 발열시키는 단계;
(d) 상기 타설된 콘크리트를 양생하는 단계; 및
(e) 상기 설치된 마이크로파에 의해 발열되는 발열 장치(100)를 제거하는 단계
를 포함하는 마이크로파에 의해 발열되는 발열 장치를 이용한 프리캐스트 콘크리트의 제조방법.
(a) 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, the waveguide 16 is connected to the outside of the housing 17 and the heat generating portion 18 is installed mounted inside the housing 17, one of the heat generating portion 18 is the target The surface of the concrete is heated and the other is configured to be modularized in a form mounted inside the housing, wherein the heating portion is a metal oxide containing composition containing at least 4% by weight of the iron oxide compound of at least one of Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 and FeO Attaching and installing a heating device (100) generated by microwaves to a partition of steel formwork for precast concrete manufacturing;
(b) placing concrete in the steel formwork for manufacturing the precast concrete;
(c) generating heat by supplying power to the heat generating device 100 generated by the microwaves;
(d) curing the poured concrete; And
(e) removing the heating device 100 generated by the installed microwaves
Method for producing precast concrete using a heating device that generates heat by microwaves comprising a.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 도파관(16)의 재질은 강재, 알루미늄재, 또는 동재인 것을 특징으로 하는 마이크로파에 의해 발열되는 발열 장치를 이용한 프리캐스트 콘크리트의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the waveguide (16) is made of steel, aluminum, or copper.
청구항 1에 있어서, 상기 하우징(17)은 상기 도파관(16)과 연결되는 부분의 폭보다 발열부(18)와 연결되는 부분의 폭이 넓은 테이퍼드(tapered) 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 마이크로파에 의해 발열되는 발열 장치를 이용한 프리캐스트 콘크리트의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the housing 17 has 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 Method for producing precast concrete using a heating device that generates heat by.
청구항 1에 있어서, 상기 마이크로파 발생기(15)는 고전압변압기(transformer)와 마그네트론(magnetron)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 마이크로파에 의해 발열되는 발열 장치를 이용한 프리캐스트 콘크리트의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the microwave generator (15) comprises a high voltage transformer and a magnetron.
청구항 6에 있어서, 상기 마그네트론의 주변에는 냉각팬이 설치되고, 냉각팬은 팬모터와 연결되며, 외부로부터 상용교류전압이 팬모터에 인가되면 팬모터가 가동되면서 팬모터에 의해 냉각팬이 구동되어 외부의 찬공기를 마그네트론에 송풍함으로써 마그네트론에서 발생되는 고열을 냉각시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 마이크로파에 의해 발열되는 발열 장치를 이용한 프리캐스트 콘크리트의 제조방법.
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. A method for producing precast concrete using a heat generating device that generates heat by microwaves, wherein the cold air is blown to the magnetron to cool the high heat generated from the magnetron.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 도파관(16)의 단면 형태는 사각형 형태, 원형 형태 또는 삼각형 형태인 것을 특징으로 하는 마이크로파에 의해 발열되는 발열 장치를 이용한 프리캐스트 콘크리트의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the cross-sectional shape of the waveguide (16) is rectangular, circular or triangular in shape.
청구항 1에 있어서, 상기 발열부(18)의 가열대상과 반대쪽 일방에는 단열부(19)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 마이크로파에 의해 발열되는 발열 장치를 이용한 프리캐스트 콘크리트의 제조방법.
The method of manufacturing precast concrete 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).
청구항 11에 있어서, 상기 단열부(19)의 재료는 글래스울(glass wool), 콘크리트, 석고, 내열 플라스틱, 내열 세라믹, 내열지 또는 돌가루인 것을 특징으로 하는 마이크로파에 의해 발열되는 발열 장치를 이용한 프리캐스트 콘크리트의 제조방법.
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 using a heat generating device that generates heat by microwaves. Method of making precast concrete.
청구항 1에 있어서, 상기 발열부(18)는 발열재료(30)를 비발열재료(31)가 지지하고 있는 형태로 구성되고 각 발열재료(30)가 서로 분리된 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 마이크로파에 의해 발열되는 발열 장치를 이용한 프리캐스트 콘크리트의 제조방법.
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 Method for producing precast concrete using a heating device that generates heat by microwaves.
청구항 13에 있어서, 상기 비발열재료(31)는 글래스울(glass wool), 콘크리트, 석고, 내열 플라스틱, 내열 세라믹, 내열지 또는 돌가루인 것을 특징으로 하는 마이크로파에 의해 발열되는 발열 장치를 이용한 프리캐스트 콘크리트의 제조방법.
The method of claim 13, wherein the non-heat generating material 31 is glass wool, concrete, gypsum, heat-resistant plastic, heat-resistant ceramic, heat-resistant paper or stone powder free using a heat generating device generated by microwaves. Method of making cast concrete.
청구항 1에 있어서, 상기 발열부(18)의 상부면에는 패널(panel)을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파에 의해 발열되는 발열 장치를 이용한 프리캐스트 콘크리트의 제조방법.
The method of manufacturing precast concrete according to claim 1, further comprising a panel on an upper surface of the heat generating unit (18).
청구항 15에 있어서, 상기 패널의 재료는 강재, 알루미늄재 또는 동재인 것을 특징으로 마이크로파에 의해 발열되는 발열 장치를 이용한 프리캐스트 콘크리트의 제조방법.The method of claim 15, wherein the material of the panel is steel, aluminum, or copper.
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