KR101289016B1 - Heating form using microwave for constructing bridge foundations - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마이크로파를 이용한 교량 기초 건설용 발열 거푸집에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마이크로파 발생기; 상기 마이크로파 발생기로부터 마이크로파를 전달받아 하우징 내부로 전달하는 도파관; 상기 도파관으로 전달된 마이크로파를 난반사시키는 하우징; 및 상기 난반사되는 마이크로파를 흡수하여 열을 발생시키고 이 열에 의해 가열 대상 콘크리트의 표면을 가열하는 발열부를 포함하여 구성되는 마이크로파를 이용한 교량 기초 건설용 발열 거푸집을 제공한다.
본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 발열 거푸집은 마이크로파에 의해 균일하고 급속하게 발열될 수 있는 특징이 있다. 따라서 이러한 특징을 사용하여 교각, 교대 등 교량 기초 구조물을 건설함에 있어 마이크로파에 의해 거푸집을 가열함으로써 콘크리트 초기 수화 시간을 단축시켜 양생기간을 현저히 단축시킬 수 있으며, 특히 겨울철과 같이 외부 온도가 낮은 경우에도 콘크리트 양생이 가능하므로 콘크리트 시공에 따른 공사 기간을 현저하게 단축시킬 수 있다. The present invention relates to an exothermic formwork for bridge foundation construction using microwave, and more particularly, a microwave generator; A waveguide receiving the microwaves from the microwave generator and transferring the microwaves into the housing; A housing for diffusely reflecting the microwaves delivered to the waveguide; And a heat generating part for absorbing the diffusely reflected microwaves to generate heat and heating the surface of the concrete to be heated by the heat.
Exothermic formwork using microwaves according to the present invention is characterized by being capable of generating heat uniformly and rapidly by microwaves. Therefore, in the construction of bridge foundation structures such as bridges and bridges by using these features, by heating the formwork by microwaves, the initial hydration time of concrete can be shortened and the curing period can be significantly reduced, especially in the case of low external temperature such as winter season. As concrete curing is possible, the construction period due to concrete construction can be significantly shortened.

Description

마이크로파를 이용한 교량기초 건설용 발열 거푸집{Heating form using microwave for constructing bridge foundations}Heating form using microwave for constructing bridge foundations

본 발명은 마이크로파를 이용한 교량기초 건설용 발열 거푸집에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교각, 교대 등 교량 기초 구조물을 제조함에 있어 마이크로파에 의해 거푸집을 가열함으로써 콘크리트 초기 수화 시간을 단축시켜 교각, 교대 등 교량 기초 구조물의 건설 기간을 현저히 단축시킬 수 있는 발열 거푸집에 관한 것이다.
The present invention relates to an exothermic formwork for bridge foundation construction using microwaves, and more particularly, in the manufacture of bridge foundation structures such as bridges and bridges, by heating the formwork by microwaves to shorten the initial hydration time of concrete, bridges, bridges, etc. The present invention relates to a heating formwork that can significantly shorten the construction period of the foundation structure.

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 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. Generally, a method for manufacturing a concrete structure using a conventional mold is to form a mold according to the shape of a concrete structure to be manufactured, to insert a reinforcing assembly into the mold, and then to pour concrete after curing the concrete.

이러한 거푸집을 이용한 콘크리트 구조물의 제조과정에서 공사 기간에 가장 중요한 영향을 미치는 요소는 양생 시간이다. 즉, 양생 시간이 오래 걸리면 그만큼 공사 기간이 길어지므로 공사 비용이 증가하는 원인이 된다. 특히 겨울철이나 우천시와 같이 외부 온도가 낮을 경우에는 양생 시간이 더 오래 걸리기 때문에 공사 기간이 더욱 길어져 이에 따라 전체 공사 비용이 증가하고 또한 공사에 따른 납기를 만족하기 어렵게 되는 문제가 발생한다. 더욱이, 겨울철의 경우 수화 반응 지연 등으로 콘크리트의 품질 확보에도 문제가 발생하여 별도의 첨가제 등을 사용하거나 콘크리트 타설 자체를 수행하지 않기도 한다. Curing time is the most important factor in the construction period of the concrete structure using this form. That is, if the curing time is long, the construction period becomes longer, which causes the construction cost to increase. In particular, when the external temperature is low, such as winter or rainy weather, curing time is longer, so the construction period is longer, thereby increasing the overall construction cost and it is also difficult to meet the delivery time due to the construction. In addition, in the case of winter, there is a problem in securing the quality of concrete due to delayed hydration reaction, so that additional additives or the like may not be performed.

교각이나 빌딩 등의 높은 건축물을 제조함에 있어서는 아래에서부터 콘크리트 구조물을 양생시키는 유로폼(Euro form), 슬립폼(slip form) 또는 클라이밍 폼(climbing form) 형태의 거푸집 방식을 사용하게 되는데, 이 경우 한 번의 양생에 걸리는 시간이 매우 오래 걸리므로 전체 공사 기간이 길어지는 문제가 있다. 특히 겨울철과 같이 외부 온도가 낮을 경우 이러한 문제가 더 크게 발생하는데, 종래에는 공사 기간을 단축하기 위하여 전열선을 거푸집에 함입시켜 온도를 올리는 시공 방법을 사용하거나 열풍기에 의해 거푸집 표면을 가열시키는 방법을 사용하여 왔다. 그러나 전열선을 이용한 온도 상승 방법은 전열선을 거푸집에 설치해야 하므로 복잡한 전기 공사를 추가로 요하며, 또한 전열선에 전기를 지속적으로 공급하여야 하므로 막대한 양의 전기가 소모되는 문제점이 있었다. 또한, 열풍기에 의해 거푸집 표면을 가열하기 위해서는 열풍기를 가동하기 위해 막대한 양의 기름, 가스 및 전기가 소모되는 문제가 있었다. 따라서 이러한 문제로 인해 겨울철에는 아예 교각 등 교량 기초 구조물의 시공을 중단하기도 하는 문제점이 있었다. When manufacturing high-rise buildings such as bridges and buildings, they use the form of a Euro form, a slip form or a climbing form that cures concrete structures from below. In this case, Curing takes a very long time, so there is a problem that the entire construction period is lengthened. In particular, when the external temperature is low, such as in winter, this problem occurs more seriously.In order to shorten the construction period, a construction method of raising the temperature by incorporating a heating wire into the formwork or heating the formwork surface by a hot air blower is used. Has come. However, since the method for raising the temperature by using the heating wire needs to install the heating wire in the formwork, complicated electric work is additionally required. Also, since the electric power must be supplied continuously to the heating wire, a great amount of electricity is consumed. In addition, in order to heat the formwork surface by the hot air fan, a huge amount of oil, gas, and electricity are consumed to operate the hot air fan. Therefore, due to these problems, there was a problem that the construction of bridge foundation structures, such as bridge piers, was stopped at all in winter.

종래 기술의 구체적인 예를 들면, 대한민국 등록특허 제10-0886724호에서는 양생관과 현장타설말뚝 사이의 공간에 열풍을 인가하는 방법에 의해 동절기에 기온 또는 수온이 낮은 경우에도 콘크리트 품질을 보장하여 공사를 효율적으로 진행할 수 있도록 하는 방법을 제안하고 있으나, 열풍을 공급해야 하므로 이에 따른 연료 및 전력 소모량이 과다하다는 문제가 있다. As a specific example of the prior art, the Republic of Korea Patent No. 10-0886724 by the method of applying the hot air to the space between the curing pipe and the cast-in-place pile in the winter to ensure the concrete quality even when the temperature or water temperature is low A method for efficiently proceeding is proposed, but there is a problem in that fuel and power consumption are excessive due to the need to supply hot air.

또한, 대한민국 등록특허 등록특허 제10-0901397호에서는 열선을 이용하여 콘크리트를 전체적으로 균일하게 속성 양생하는 기술을 제안하고 있고, 대한민국 공개 특허 제 공개특허 제2005-0119483호에서는 전기저항에 의해 발열하는 전기발열시트를 이용하여 동절기 콘크리트 타설 및 양생시 초기 동해로부터 콘크리트를 보호하고 소요강도를 확보할 수 있는 방법을 제안하고 있으며, 대한민국 등록특허 제10-0915501호에서는 동절기 터널 시공시 전열선에 의한 발열이 이루어질 수 있도록 하여 타설된 콘크리트의 동해를 제어하여 양생이 용이하게 이루어질 수 있도록 하고, 이에 따라 목적하는 초기강도와 양질의 품질을 확보하기 위한 방안을 제안하고 있다. 그러나, 위의 방법들은 모두 과도한 설비 비용이 들고 전력 소모량이 과다하다는 문제가 있으며, 실제 효과가 있는지는 미지수이다. In addition, the Republic of Korea Patent Registration No. 10-0901397 proposes a technique for curing the properties of the concrete uniformly using a heating wire, and the Republic of Korea Patent Publication No. 2005-0119483 the electric heat generated by the electrical resistance In the winter concrete placing and curing using the heating sheet, a method for protecting concrete from the initial East Sea and securing the required strength is proposed, and in Korea Patent Registration No. 10-0915501, heat is generated by heating wire during the construction of the winter tunnel. In order to control the sea of pour concrete so that the curing can be easily done, it is proposed a method to secure the desired initial strength and quality quality. However, all of the above methods have the problem of excessive facility cost and excessive power consumption, and it is unknown whether the actual effect is obtained.

또한, 일본 공개특허 제2006-00325292호에서는 건축용 거푸집의 시공 방법으로서, 복수의 거푸집 겸용 단열 패널과 그 거푸집 겸용 단열 패널 가로 폭보다도 긴 연결바를 이용하여 단열 거푸집을 간단 용이하게 저비용으로 구축할 수 있도록 방법을 제안하고 있으나, 동절기 등 외기 온도가 낮을 때 콘크리트 시공을 하기 위한 목적과는 다르다. In addition, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2006-00325292 discloses a method for constructing a building formwork, by using a plurality of formwork insulation panels and a connection bar longer than the formwork insulation panel width, so that the insulation formwork can be easily and easily constructed at low cost. The method is proposed, but it is different from the purpose for concrete construction when the outside air temperature is low such as winter season.

따라서 막대한 양의 전기, 기름, 가스 등을 사용하지 않고도 거푸집의 온도를 올림으로써 콘크리트 양생에 따른 공사 시간을 단축할 수 있는 방법이 개발된다면 콘크리트 제조 기술에 있어서 획기적인 전기가 될 수 있을 것이다.
Therefore, if a method is developed that can shorten the construction time due to concrete curing by raising the temperature of the formwork without using enormous amount of electricity, oil, gas, etc., it will be a breakthrough in concrete manufacturing technology.

본 발명은 상기와 같은 상황 및 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 강재 거푸집의 외부 파티션(partition)에 설치되어 거푸집을 가열할 수 있는 교량 기초 건설용 발열 거푸집을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above situation and problems, it is an object of the present invention to provide a heating formwork for bridge foundation construction that can be installed in the external partition (partition) of the steel formwork to heat the formwork.

일반적으로 강재 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 steel formwork, a partition is installed outside the formwork in order to prevent the formwork from falling or being deformed. The present invention is characterized in that a device capable of generating heat in such a partition is installed.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이러한 발열 거푸집을 제공함에 있어 종래 전열선을 이용하는 방법에 비하여 현저히 전력 소비량을 줄일 수 있는 동시에, 별도의 전열선 배선이 필요 없이 모듈 단위로 파티션에 넣고 전원을 공급하기만 하면 완료되므로 작업이 매우 간단한 교량 기초 건설용 발열 거푸집을 제공하는 것이다.
Therefore, the problem to be solved by the present invention is to significantly reduce the power consumption compared to the method using a conventional heating wire in providing such a heating die, and to supply power to the partition unit by module without the need for a separate heating wire wiring This is done to provide a heating formwork for the construction of bridge foundations, which is very simple.

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

마이크로파 발생기(15); 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 구성되는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 교량 기초 건설용 발열 거푸집을 제공한다.
It provides a heating formwork for bridge foundation construction using a microwave, characterized in that comprising a.

본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 발열 거푸집의 장점을 설명하면 다음과 같다.Referring to the advantages of the exothermic formwork using the microwave according to the present invention.

1. 마이크로파에 의해 발열되는 발열부를 포함하는 모듈 형태의 발열 거푸집을 기존 강재 거푸집의 파티션에 설치하기만 하면 되므로 별도의 전열선 작업과 같은 복잡한 전기 배선 작업이 필요 없다. 또한, 필요나 용도에 따라 기존 강재 거푸집 없이 직접 본 발명에 따른 발열 거푸집을 직접 콘크리트와 접촉하게 하여 사용할 수도 있다. 1. It is not necessary to install complicated heating wire work such as heating wire work simply by installing the module-type heating formwork including the heating part generated by microwaves in the partition of the existing steel formwork. In addition, depending on the need or use, it is also possible to use the heating formwork according to the present invention directly in contact with concrete without the existing steel formwork.

2. 또한, 본 발명에 따른 마이크로파에 의해 발열되는 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 exothermic formwork generated by the microwave according to the present invention reaches a desired temperature even after only a few minutes to several tens of minutes to reach a desired temperature. After that, the temperature does not cool down easily, and thus it is not necessary to continuously supply electricity. Compared to the method, power consumption can be significantly reduced, thereby maximizing energy efficiency.

3. 본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 발열 거푸집 장치는 강재 거푸집의 형태에 맞게 쉽게 설계 변경이 가능하므로 실내 제작 또는 실외 제작 등 기존 거푸집 작업이 진행되는 어떠한 형태의 제작에도 자유자재로 활용될 수 있다. 3. The heating formwork using microwave according to the present invention can be easily changed in accordance with the form of the steel formwork can be used freely in any form of manufacturing existing formwork work such as indoor production or outdoor production.

4. 본 발명에 따른 발열 거푸집 장치는 외부 온도에 상관없이 적용이 가능하므로 특히 콘크리트 양생 시간이 오래 걸리는 겨울철에 공사 기간을 단축하는데 매우 효과적이다. 4. The heat generating formwork according to the present invention can be applied regardless of the external temperature is very effective in shortening the construction period, especially in the winter when the concrete curing time takes a long time.

5. 본 발명에 따른 발열 거푸집을 이용하면 기존의 방법에 비하여 에너지 소비량을 현저히 줄이는 동시에 공사 기간을 획기적으로 단축시킬 수 있다. 특히, 최근 강원도 평창 동계 올림픽 유치로 고속전철, 고속도로 등을 조속히 신축해야 하는 상황에서 교각, 교대 등 교량 기초 구조물의 공사 기간을 현저히 단축시킬 수 있으며, 겨울철에도 여름철과 큰 차이 없이 공사를 진행할 수 있는 방법이 될 수 있으므로 건설 분야에서는 획기적인 방안이 될 수 있다.
5. Using the heat generating form according to the present invention can significantly reduce the energy consumption and significantly shorten the construction period compared to the existing method. In particular, the recent construction of high-speed trains and expressways in the Pyeongchang Winter Olympics, Gangwon-do, can significantly shorten the construction period of bridge foundations such as bridges and bridges. It can be a way to be a breakthrough in construction.

도 1은 기존의 일반적인 거푸집을 이용한 콘크리트 구조물의 제조 과정을 나타내는 도면이다.
도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로파를 이용한 발열 거푸집을 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로파를 이용한 발열 거푸집을 이용하여 콘크리트 교각을 양생하는 방식을 나타내는 평면도이다.
도 4는 슬림폼(slip form) 형태로 교각을 제조함에 있어 본 발명에 따른 마이크로파를 이용한 발열 거푸집을 설치한 것을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발열에 일 실시예에 따른 마이크로파를 이용한 발열 거푸집에 있어서 발열재료가 비발열재료에 의해 지지되고 있는 형태의 발열부를 나타내는 도면이다. 1 is a view showing a manufacturing process of a concrete structure using a conventional general formwork.
2a to 2b is a view showing a heat generating form using microwave according to an embodiment of the present invention.
3 and 3b are plan views illustrating a method of curing concrete pier using heat generating formwork using microwaves according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a view showing the installation of heat generating formwork using microwave according to the present invention in the manufacture of bridge piers in the form of slim (slip form).
FIG. 5 is a view showing a heat generating part in which a heat generating material is supported by a non-heating material in a heat generating form 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, preferred 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 carry out the present invention.

도 1은 기존의 일반적인 강재 거푸집에 의해 콘크리트 구조물을 제조하는 과정을 나타내는 도면이다. 기존 방법에서는 거푸집을 제작 및 설치하고 내부에 콘크리트를 타설한 후 자연적인 수화열에 의한 온도 상승 또는 외부에서 더운 공기를 불어넣음에 의해 콘크리트 표면을 가열하여 온도 상승을 촉진시켜 양생하는 과정을 사용하였다. 이 때 겨울철과 같이 외부 온도가 낮으면 수화가 진행되지 않는 문제점이 있었다. 1 is a view showing a process of manufacturing a concrete structure by a conventional general steel formwork. In the existing method, a form was manufactured and installed, concrete was placed in the interior, and then the temperature was increased by natural hydration heat or by blowing hot air from the outside to promote the temperature increase, thereby curing the curing. At this time, if the external temperature is low, such as winter, there was a problem that hydration does not proceed.

도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로파를 이용한 발열 거푸집을 나타내는 도면이다. 2a to 2b is a view showing a heat generating form using microwave according to an embodiment of the present invention.

도 2a 내지 도 2b에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 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 2a to 2b heat generating form using the microwave according to 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 발명에 따른 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 heating form according to the present invention, one of the heating portion 18 is attached to the surface of the concrete or the steel formwork to heat the surface of the target concrete and the other side is configured to be connected to the housing 17.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로파를 이용한 발열 거푸집을 이용하여 교각을 양생하는 과정을 모식적으로 나타낸 도면이다. 제조하고자 하는 교각의 크기, 모양, 용도 등에 따라 발열 거푸집의 형태는 다양하게 변형이 가능하며, 아울러 도파관의 개수도 1개 또는 그 이상을 포함시켜 사용할 수도 있다. 아울러 발열 거푸집을 원하는 교각의 일면에만 부착하여 사용할 수도 있고 2면 이상에 부착하여 사용하는 것도 가능하다. 3A and 3B are diagrams schematically showing a process of curing a piers using a heating die using microwaves according to an embodiment of the present invention. The shape of the heat generating formwork can be variously modified according to the size, shape, use, etc. of the pier to be manufactured, and the number of waveguides can also be used including one or more. In addition, the heating formwork may be attached to only one side of the desired piers or may be attached to two or more sides.

본 발명에 따른 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 강재 거푸집에 그대로 부착해서 사용해도 되고, 경우에 따라서는 강재 거푸집 없이 모듈을 그대로 사용해도 된다. In the heating die according to the present invention, the waveguide 16 is preferably connected to the outside of the housing 17 and the heat generating portion 18 is preferably modularized in the form 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 actual construction, the module-type heat formwork may be attached to the steel formwork as it is in the field, or in some cases, the module may be used as it is without the steel formwork.

본 발명에 따른 발열 거푸집에 있어서, 상기 도파관(16)의 재질은 강재, 알루미늄재, 또는 동재인 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 마이크로파를 효과적으로 반사시킬 수 있는 재질이면 제한 없이 사용될 수 있다. In the heating die according to the present invention, the material of the waveguide 16 is preferably steel, aluminum, or copper, but is not necessarily limited thereto, and may be used without limitation as long as it is a material capable of effectively reflecting microwaves.

본 발명에 따른 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 2a 및 도 2b의 우측 도면 참조)In the heating die according to the present invention, the housing 17 preferably 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. 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. 2A and 2B)

본 발명에 따른 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 according to the present invention, the microwave generator 15 may include a high voltage transformer and a magnetron, and may further include a high voltage capacitor and a high voltage diode. 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. 또한 도파관을 길게 연결하여 하우징 내부에 마이크로파가 전체적으로 고르게 전달되도록 하는 것도 가능하다. 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. It is also possible to connect the waveguide long so that the microwaves are evenly transmitted throughout the housing.

본 발명에 따른 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 heating die according to the present invention, the waveguide 16 may be exposed to the outside of the housing 17 or may be embedded in the inside of 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 발명에 따른 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 according to the present invention, one side opposite to the heating target of the heat generating portion may further include a heat insulating portion 19. 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 발명에 따른 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 6) 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)(10)을 추가적으로 포함할 수 있다. 이 때, 상기 패널(10)의 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 according to the present invention, the heat generating unit 18 may be configured in a form in which the non-heat generating material 31 supports the heat generating material 30 and each heat generating material may be configured to be separated from each other. In this case, the non-heating material may be glass wool, concrete, gypsum, heat-resistant plastic, heat-resistant ceramic, heat-resistant paper or stone powder, but is not necessarily limited thereto. In addition, an upper surface of the heat generating unit 18 may further include a panel 10. In this case, the material of the panel 10 is preferably a material capable of dispersing the generated heat, and specific examples thereof may be steel, aluminum, or copper, but are not limited thereto.

본 발명에 따른 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 according to the present invention, the heat generating portion 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 발명에 따른 발열 거푸집은 콘크리트의 조기 양생이 필요한 교각, 교대 등 교량 기초 구조물에 사용할 경우 겨울철과 같이 외기 온도가 낮은 시기에도 충분한 수화가 가능하게 되어 겨울철 교량 기초의 건설이 가능하게 됨에 따라 공기를 획기적으로 감축시킬 수 있고 이에 따라 전체 공사 비용을 크게 줄이는 데 일조할 수 있을 것으로 기대된다.
The heating form according to the present invention, when used in bridge foundation structures, such as bridges and shifts that require early curing of concrete, enables sufficient hydration even when the outside air temperature is low, such as in winter, thus allowing construction of the bridge foundation in winter. It is expected to drastically reduce and thus help to significantly reduce the overall construction cost.

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.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, something to do.

10 : 패널 13 : 콘크리트
15 : 마이크로파 발생기 16 : 도파관
17 : 하우징 18 : 발열부
19 : 단열부 20 : 외부 케이스
30 : 발열재료 31 : 비발열재료
100: 거푸집 모듈10 panel 13 concrete
15: Microwave generator 16: Waveguide
17 housing 18 heating portion
19: heat insulation 20: outer case
30: heating material 31: non-heating material
100: formwork module

Claims (16)

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, 상기와 같이 구성된 모듈은 시공 현장에서 강재 거푸집의 파티션에 설치되거나 대상 콘크리트의 표면에 직접 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 교량 기초 건설용 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, 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, the module configured as described above is used in the partition of the steel formwork at the construction site or directly attached to the surface of the target concrete, the heat generating unit An exothermic formwork for bridge foundation construction using microwaves, comprising a metal oxide-containing composition comprising at least 4% by weight of iron oxide compounds of at least one of Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4, and FeO.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 도파관(16)의 재질은 강재, 알루미늄재, 또는 동재인 것을 특징으로 하는 마이크로파를 교량 기초 건설용 이용한 발열 거푸집.
The method of claim 1, wherein the waveguide (16) is made of steel, aluminum, or copper material heat generating form using the microwave for the bridge foundation construction.
청구항 1에 있어서, 상기 하우징(17)은 상기 도파관(16)과 연결되는 부분의 폭보다 발열부와 연결되는 부분의 폭이 넓은 테이퍼드(tapered) 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 교량 기초 건설용 발열 거푸집.
2. The bridge foundation using microwaves according to claim 1, wherein 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. Fever formwork for construction.
청구항 1에 있어서, 상기 마이크로파 발생기(15)는 고전압변압기(transformer)와 마그네트론(magnetron)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 교량 기초 건설용 발열 거푸집.
The method of claim 1, wherein the microwave generator (15) is a heating formwork for the bridge foundation construction using microwave, characterized in that it comprises a high voltage transformer (magnetron) and a magnetron (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 마이크로파를 이용한 교량 기초 건설용 발열 거푸집.
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. An exothermic formwork for bridge foundation construction using microwaves, characterized in that it is configured to cool the high heat generated in the magnetron by blowing external cold air to the magnetron.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 도파관(16)의 단면 형태는 사각형 형태, 원형 형태 또는 삼각형 형태인 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 교량 기초 건설용 발열 거푸집.
The method according to claim 1, wherein the cross-sectional shape of the waveguide (16) is a heat generating formwork for the bridge foundation construction using microwave, characterized in that the rectangular shape, circular shape or triangular shape.
청구항 1에 있어서, 상기 발열부(18)의 가열대상과 반대쪽 일방에는 단열부(19)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 교량 기초 건설용 발열 거푸집.
The heat generating form for bridge foundation construction 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).
청구항 11에 있어서, 상기 단열부(19)의 재료는 글래스울(glass wool), 콘크리트, 석고, 내열 플라스틱, 내열 세라믹, 내열지 또는 돌가루인 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 교량 기초 건설용 발열 거푸집.
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 powder heat generating formwork for bridge foundations using microwaves. .
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 마이크로파를 이용한 교량 기초 건설용 발열 거푸집.
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 bridge foundation construction using microwave.
청구항 13에 있어서, 상기 비발열재료(31)는 글래스울(glass wool), 콘크리트, 석고, 내열 플라스틱, 내열 세라믹, 내열지 또는 돌가루인 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 교량 기초 건설용 발열 거푸집.
The method of claim 13, wherein the non-heating material (31) is glass wool (glass wool), concrete, gypsum, heat-resistant plastic, heat-resistant ceramic, heat-resistant paper or stone heat generating formwork for the bridge foundation using microwaves.
청구항 1에 있어서, 상기 발열부(18)의 상부면에는 패널(panel)(10)을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 교량 기초 건설용 발열 거푸집.
The heating formwork for bridge foundation construction using microwaves according to claim 1, further comprising a panel (10) on the upper surface of the heat generating unit (18).
청구항 15에 있어서, 상기 패널(10)의 재료는 강재, 알루미늄재 또는 동재인 것을 특징으로 마이크로파를 이용한 교량 기초 건설용 발열 거푸집.
The heat generating formwork for bridge foundation construction using microwaves according to claim 15, wherein the panel 10 is made of steel, aluminum, or copper.
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