KR101321568B1

KR101321568B1 - 콘크리트 구조물에 대한 폴리머 표면보호재의 가열 분사장치

Info

Publication number: KR101321568B1
Application number: KR1020130036845A
Authority: KR
Inventors: 김윤용; 이병재; 노재호
Original assignee: 충남대학교산학협력단
Priority date: 2013-04-04
Filing date: 2013-04-04
Publication date: 2013-10-28

Abstract

본 발명은 콘크리트 구조물의 내화학성능을 향상시키기 위하여 콘크리트 구조물의 표면에 폴리머로 이루어진 표면보호재를 분사하는 분사장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 콘크리트 구조물의 내화학성능 향상을 위하여 에폭시와 같은 폴리머 표면보호재를 용융시킨 상태로 분사시킬 수 있도록 함으로써, 상온에서도 용이하게 콘크리트 구조물의 표면을 폴리머 표면보호재를 코팅(coating)할 수 있도록 하는 새로운 개념의 "폴리머 표면보호재의 가열 분사장치"에 관한 것이다.
본 발명에서는 분사기(300); 상기 분사기(300)에 가압된 공기를 공급하는 압축공기 공급기(400); 및 상기 분사기(300)에 결합되어 있고 온도유지기능을 가지고 있어서 폴리머 표면보호재를 용융된 상태로 담아서 액상의 상태를 유지하며 상기 분사기(300)로 공급하는 용융 유지용기(200)를 포함하여 구성되며; 상기 폴리머 표면보호재는 용융 유지용기(200)로부터 상기 분사기(300)로 공급되어 상기 압축공기 공급기(400)로부터 상기 분사기(300)에 공급되는 가압공기와 혼합되어 상기 분사기(300)로부터 콘크리트 구조물의 표면으로 분사되는 것을 특징으로 하는 폴리머 표면보호재의 가열 분사장치가 제공된다.

Description

콘크리트 구조물에 대한 폴리머 표면보호재의 가열 분사장치{Spray Apparatus of Polymer Resin with Heating}

본 발명은 콘크리트 구조물의 내화학성능을 향상시키기 위하여 콘크리트 구조물의 표면에 폴리머로 이루어진 표면보호재를 분사하는 분사장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 콘크리트 구조물의 내화학성능 향상을 위하여 에폭시와 같은 폴리머 표면보호재를 용융시킨 상태로 분사시킬 수 있도록 함으로써, 상온에서도 용이하게 콘크리트 구조물의 표면을 폴리머 표면보호재를 코팅(coating)할 수 있도록 하는 새로운 개념의 "폴리머 표면보호재의 가열 분사장치"에 관한 것이다.

콘크리트 구조물은 경제성이 우수한 장점을 가지고 있지만 시간의 경과에 따라 균열, 동해, 탄산화, 화학적 침식 등에 따라 열화가 발생되어 보수가 요구되는 단점도 가지고 있다. 특히 폐기물처리장을 위한 구조물이나 수처리를 위한 구조물 등과 같이 내화학성이 요구되는 콘크리트 구조물에서는 콘크리트 표면의 열화를 방지하는 것이 매우 중요하다.

콘크리트 표면의 열화를 방지하는 방안으로서 제시되고 있는 종래 기술은 콘크리트 구조물의 표면에 표면보호재를 도포하여 코팅하는 것이며, 일반적으로 콘크리트 구조물의 표면을 코팅하는 표면보호재의 성능이 콘크리트 구조물의 내구연한에 매우 큰 영향을 미치는 요인으로 평가되고 있다.

그러나 현실에서는 내구성능이 낮은 표면보호재를 이용하고 있기 때문에 콘크리트 구조물의 표면 코팅 상태에 대해 빈번한 보수가 요구되고 있는 실정이며, 그에 따라 경제성이 저하되는 문제점이 발생하고 있다.

표면보호재로서 우수한 내구성을 가지는 것으로는 에폭시와 같이 폴리머로 구성된 표면보호재이다. 대한민국 등록특허 제10-0507383호에는 폴리머를 이용한 콘크리트 구조물의 표면보호재 조성물의 일예가 개시되어 있으며, 그 외에도 다양한 조성을 가지는 폴리머 표면보호재가 공지되어 있다. 그런데 이러한 종래의 폴리머 표면보호재는 상온이 아닌 약 섭씨 55도 내지 75도의 범위의 고온에서 액상의 상태를 유지하게 된다. 따라서 폴리머 표면보호재를 액상의 상태로 만들어서 스프레이 방식으로 분사하여 콘크리트 구조물에 도포하는 것이 매우 어려우며, 이러한 낮은 작업성으로 인하여 폴리머 표면보호재를 이용한 콘크리트 구조물의 내구성 증진 기술이 크게 활성화되고 있지 못한 실정이다.

따라서 우수한 부착성능과 화학저항성을 가지는 폴리머 표면보호재로 콘크리트 표면을 코팅하여 콘크리트 구조물의 열화방지 및 내구성 향상을 도모하기 위해서는, 폴리머 표면보호재의 도포 또는 코팅 작업성을 향상시키는 것이 필요하며, 이를 위해서는 폴리머 표면보호재를 스프레이 방식으로 용이하게 분사할 수 있도록 하는 장치의 개발이 절실하게 필요한 상황이다.

대한민국 등록특허공보 제10-0507383호(2005. 08. 09. 공고) 참조.

본 발명은 폴리머 표면보호재를 용융시켜 액상의 상태로 만든 후, 액상의 최적 상태를 지속적으로 유지하면서 스프레이 방식으로 콘크리트 표면에 분사하도록 함으로써, 콘크리트 표면을 폴리머 표면보호재로 도포 또는 코팅하는 작업의 효율을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 분사기; 상기 분사기에 가압된 공기를 공급하는 압축공기 공급기; 및 상기 분사기에 결합되어 있고 온도유지기능을 가지고 있어서 폴리머 표면보호재를 용융된 상태로 담아서 액상의 상태를 유지하며 상기 분사기로 공급하는 용융 유지용기를 포함하여 구성되며; 상기 폴리머 표면보호재는 용융 유지용기로부터 상기 분사기로 공급되어 상기 압축공기 공급기로부터 상기 분사기에 공급되는 가압공기와 혼합되어 상기 분사기로부터 콘크리트 구조물의 표면으로 분사되는 것을 특징으로 하는 폴리머 표면보호재의 가열 분사장치가 제공된다.

이러한 본 발명에 따른 폴리머 표면보호재의 가열 분사장치에서는, 폴리머 표면보호재를 용융시키는 용융기가 더 포함될 수 있는데, 상기 용융기는, 폴리머 표면보호재를 담을 수 있고 가열기를 구비하여 상기 폴리머 표면보호재를 가열 및 용융시켜 담고 있게 되는 용기본체와, 상기 용기본체 내에 설치되어 있으며 회전에 의해 폴리머 표면보호재를 교반하는 교반기와, 상기 교반기에 구비되어 폴리머 표면보호재의 온도를 측정할 수 있는 온도센서를 포함하여 구성되며; 사용자는 상기 용융기에 담겨 있는 폴리머 표면보호재를 상기 용융 유지용기에 옮겨 담아 분사에 이용하게 되는 구성을 가질 수 있다.

더 나아가, 본 발명에 따른 폴리머 표면보호재의 가열 분사장치에서는, 용융 유지용기에 가열열선이 구비되어 있어서, 상기 가열열선에 의해 용융 유지용기가 가열되어, 용융 유지용기에 담겨진 폴리머 표면보호재의 온도가 유지되는 구성을 가질 수도 있다.

본 발명에 의하면, 용융 유지용기가 분사기에 결합되어 있고, 공급관에 의해 압축공기 공급기가 연결되어 있으므로, 분사기의 분출구를 콘크리트 구조물의 표면으로 향한 상태에서 작업자가 작동레버를 조작하게 되면, 분사에 적절한 온도를 유지하면서 액상의 상태로 용융 유지용기에 담겨 있던 폴리머 표면보호재는, 압축공기 공급기로부터 상기 공급관을 통해서 분사기로 공급되는 가압 공기와 함께 분사기의 분출구로부터 분사되어 콘크리트 구조물의 표면에 도포된다.

특히, 본 발명에서는 폴리머 표면보호재가 용융 유지용기에 의해 적정 온도 범위 내에서 액상을 유지하여 분사하기에 적합한 상태를 지속적으로 유지된 상태에서, 신속하게 분사기로 공급되어 가압 공기와 함께 분사되므로, 콘크리트 구조물의 표면에 분사된 후에 콘크리트 구조물의 표면에서 흘러내리지 않고 즉시 콘크리트 구조물의 표면에서 경화되어 부착되는 효과가 발휘된다.

따라서 본 발명은 폴리머 표면보호재의 분사시점에서 폴리머 표면보호재의 온도 상태를 분사와 부착 경화에 최적의 상태가 되도록 용이하게 조절할 수 있게 되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 폴리머 표면보호재의 가열 분사장치의 구성을 보여주는 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 폴리머 표면보호재의 가열 분사장치에 구비될 수 있는 용융기의 일예에 대한 개략적인 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.

도 1에는 본 발명에 따른 폴리머 표면보호재의 가열 분사장치(1)의 구성을 보여주는 개략적인 구성도가 도시되어 있다. 도면에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 가열 분사장치(1)는, 분사기(300)와, 상기 분사기(300)에 가압된 공기를 공급하는 압축공기 공급기(400)와, 상기 분사기(300)에 결합되어 있고 폴리머 표면보호재를 용융된 상태로 담아서 유지하며 상기 분사기(300)로 공급하는 용융 유지용기(200)를 포함하여 구성된다.

구체적으로 분사기(300)에는 용융 유지용기(200)가 일체로 결합되어 있다. 상기 용융 유지용기(200)에는 폴리머 표면보호재가 담겨 있는데, 상기 용융 유지용기(200)는 온도유지 기능을 가지고 있다. 따라서 용융되어 액상의 상태로 용융 유지용기(200)에 담겨 있는 폴리머 표면보호재는, 분사 및 경화에 적합한 온도범위(약 섭씨 90도 내지 110도)에서 유지되고 있다가 분사기(300)로 공급된다.

용융 유지용기(200)가 가열 및 온도유지 기능을 가질 수 있도록 하기 위하여 예를 들어, 용융 유지용기(200)에는 가열열선(210)이 구비될 수 있다. 이러한 가열열선(210)은 용융 유지용기(200)의 내면 또는 외면에 감겨 있는 형태로 구비될 수 있지만, 반드시 이러한 형태로 가열열선(210)이 구비되어야만 하는 것은 아니며, 다양한 형태로 용융 유지용기(200)에 구비될 수 있다. 더 나아가, 용융 유지용기(200)의 내부에 담긴 폴리머 표면보호재를 분사 및 경화에 적정한 온도범위로 유지시키는 수단은, 위에서 예시한 가열열선(210)에 한정되지 아니하며, 기타 다양한 형태로 구성될 수 있다.

이러한 용융 유지용기(200)는 분사기(300)에 결합되는데, 분해 조립이 가능한 형태로 분사기(300)에 결합되는 것이 바람직하다.

상기 압축공기 공급기(400)는 공급관(410)에 의해 상기 분사기(300)에 연결되어 가압된 공기를 상기 공급관(410)을 통해서 분사기(300)로 공급한다. 상기 압축공기 공급기(400)는, 도면에 예시된 것처럼 모터를 구비한 종래의 공기 압축기 형태로 구성될 수도 있고, 기타 단순히 가압된 공기를 담아두는 공기탱크로 구성될 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 폴리머 표면보호재의 가열 분사장치(1)에는, 폴리머 표면보호재를 용융시키는 용융기(100)를 더 포함할 수 있다. 도 2에는 용융기(100)의 일예에 대한 개략적인 사시도가 도시되어 있는데, 상기 용융기(100)는 폴리머 표면보호재를 담을 수 있는 용기본체(140)와, 상기 용기본체(140) 내에 설치되어 있으며 회전에 의해 폴리머 표면보호재를 교반하는 교반기(120)와, 상기 교반기(120)에 구비되어 폴리머 표면보호재의 온도를 측정할 수 있는 온도센서(130)를 포함하여 구성된다.

우선 상기 용기본체(140)는 폴리머 표면보호재를 담아서 용융시키는 것으로서, 폴리머 표면보호재의 가열 및 용융을 위한 가열기가 구비되어 있다. 도면에 도시된 실시예에서는 가열기가 용기본체(140)를 감고 있는 열선(110)으로 구성되어 있으나, 가열기는 이에 한정되지 아니하며 다양한 형태로 구비될 수 있다.

상기 교반기(120)는 교반 날개를 구비한 채로 용기본체(140) 내에서 회전가능하게 구비되어 용기본체(140)에 담기는 폴리머 표면보호재가 고르게 혼합되어 교반될 수 있도록 한다. 폴리머 표면보호재의 온도를 측정할 수 있는 온도센서(130)는 상기 교반기(120)의 교반 날개 등에 부착 구비될 수 있다. 이러한 온도센서(130)를 통해서 용기본체(140) 내에서 교반되는 폴리머 표면보호재의 온도를 모니터링함으로써, 용융기(100) 내의 폴리머 표면보호재가 적정 온도 범위를 초과하여 과열되거나 또는 적정 온도 범위 미만으로 냉각되지 않게 할 수 있다.

용융기(100)에서 용융된 상태로 담겨 있는 폴리머 표면보호재는 작업자가 필요한 양만큼 용융 유지용기(200)로 옮겨 담아서 사용한다. 앞서 설명한 것처럼 용융 유지용기(200)는 온도유지 기능을 가지고 있으므로, 용융 유지용기(200)로 옮겨진 폴리머 표면보호재는 분사 및 콘크리트 표면에서의 경화 부착에 적합한 액상의 온도 상태를 지속적으로 유지하게 된다.

앞서 살펴본 것처럼 본 발명에서는 용융 유지용기(200)가 분사기(300)에 결합되어 있고, 공급관(410)에 의해 압축공기 공급기(400)가 연결되어 있으므로, 분사기(300)의 분출구를 콘크리트 구조물의 표면으로 향한 상태에서 작업자가 작동레버(310)를 조작하게 되면, 분사에 적절한 온도(약 섭씨 55도 내지 75도 범위의 온도)를 유지하면서 액상의 상태로 용융 유지용기(200)에 담겨 있던 폴리머 표면보호재는, 분사기(300)로 유입되고, 압축공기 공급기(400)로부터 상기 공급관(410)을 통해서 분사기(300)로 공급되는 가압 공기와 함께 분사기(300)의 분출구로부터 분사되어 콘크리트 구조물의 표면에 도포된다. 여기서 분사기(300)의 내부로 공급된 표면보호재가 압축공기 공급기(400)로부터의 가압 공기와 혼합되어 분출구로 분출되도록 하는 분사기(300) 자체는 공지된 것이므로, 분사기(300) 자체의 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 즉, 분사될 액체가 내부로 공급되면 이를 가압 공기와 혼합하면서 분출시키는 종래의 분무기나 노즐 등과 같은 분사장치를 본 발명의 분사기(300)로 이용할 수 있는 것이다.

위에서 살펴본 것처럼, 본 발명에서는, 가열 및 고온 유지 기능을 가지는 용융 유지용기(200)가 분사기(300)에 결합되어 있으므로, 폴리머 표면보호재가 용융 유지용기(200)에 의해 적정 온도 범위 내에서 액상을 유지하여 분사하기에 적합한 상태를 지속적으로 유지한 상태에서 신속하게 분사기(300)로 공급되어 가압 공기와 함께 분사될 수 있고, 따라서 본 발명에 의하면 폴리머 표면보호재가 콘크리트 구조물의 표면에 분사된 후에 콘크리트 구조물의 표면에서 흘러내리지 않고 즉시 콘크리트 구조물의 표면에서 경화되어 부착된다. 즉, 본 발명에 의하면, 폴리머 표면보호재의 분사시점에서의 온도 상태를 분사와 부착 경화에 최적의 상태가 되도록 용이하게 조절할 수 있게 되는 것이다.

100: 용융기
200: 용융 유지용기
300: 분사기
400: 압축공기 공급기

Claims

분사기(300); 상기 분사기(300)에 가압된 공기를 공급하는 압축공기 공급기(400), 상기 분사기(300)에 분해 조립이 가능한 형태로 결합되어 있고 온도유지기능을 가지고 있어서 폴리머 표면보호재를 용융된 상태로 담아서 액상의 상태를 유지하며 상기 분사기(300)로 공급하는 용융 유지용기(200), 및 폴리머 표면보호재를 용융시키는 용융기(100)를 포함하여 구성되며;
상기 용융기(100)는, 폴리머 표면보호재를 담을 수 있고 열선(110)이 감고 있어서 내부에 담겨진 폴리머 표면보호재를 상기 열선(110)에 의해 용융시켜 온도를 유지한 상태로 담고 있는 용기본체(140)와, 상기 용기본체(140) 내에 설치되어 있으며 교반 날개를 구비하고 있고 교반 날개의 회전에 의해 폴리머 표면보호재를 교반하는 교반기(120)와, 상기 교반기(120)의 교반 날개에 구비되어 폴리머 표면보호재의 온도를 측정할 수 있는 온도센서(130)를 포함하여 구성되고;
상기 용융기(100)에 담겨 있는 폴리머 표면보호재는 상기 용융 유지용기(200)에 옮겨지고, 상기 용융 유지용기(200)에 담겨 있던 상기 폴리머 표면보호재는 상기 분사기(300)로 공급되어, 상기 압축공기 공급기(400)로부터 상기 분사기(300)에 공급되는 가압공기와 혼합되어 상기 분사기(300)로부터 콘크리트 구조물의 표면으로 분사되는 것을 특징으로 하는 폴리머 표면보호재의 가열 분사장치.
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