KR102037963B1 - 분리형 콘크리트 가열 양생용 히팅장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고형연료의 연소 효율이 높고, 콘크리트 전체에 걸쳐 균일하게 열을 전달하여 양생 성능을 향상시킬 수 있는 분리형 콘크리트 가열 양생용 히팅장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 분리형 콘크리트 가열 양생용 히팅장치는, 상부면이 개방된 통 형상으로 되어 상부에서 낙하하는 고형연료를 포집하는 하부 드럼; 상부면이 개방되고 하부면이 복수의 구멍을 갖는 다공판으로 된 통 형상으로 이루어져, 상기 하부 드럼의 상단부에 안착되는 상부 드럼;을 포함하며, 상기 상부 드럼 내부에 고형연료가 투입되어 연소가 이루어진다.

Description

분리형 콘크리트 가열 양생용 히팅장치{Heating Apparatus for Curing Concrete Structure}

본 발명은 콘크리트를 양생하기 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 통형의 드럼 내부에 투입된 고형연료를 연소시켜 발생된 열을 이용하여 타설된 콘크리트에 열을 가함으로써 콘크리트를 신속하고 효과적으로 가열 양생하는 분리형 콘크리트 가열 양생용 히팅장치에 관한 것이다.

일반적으로, 콘크리트는 시멘트, 물, 골재로 이루어진 복합재료로써, 시멘트와 물의 수화반응에 의하여 경화되는 특징을 갖는다.

이러한, 콘크리트의 물성은 그 양생방법이나 양생조건에 의해 변화하기 때문에 20±3℃의 수중(또는 물의 분무)에 있어서의 양생을 표준으로 하고 표준양생한 재령 28일의 강도를 기본으로 한다.

그리고, 콘크리트의 수화 반응은 장기에 걸쳐 진행하여 소요의 강도를 발현하게 되는데, 수화반응 자체가 온도에 의해 크게 좌우되는 특성상, 외기온도가 낮은 경우에는 수화반응이 늦어지므로 초기 수화반응시에는 적당한 온도를 유지하는 것이 매우 중요하다.

특히, 철근콘크리트 구조물의 구조체에 타설된 콘크리트는 적절한 양생방법을 통해 수화반응이 실현되지 않으면 콘크리트가 본래의 성능을 발휘할 수 없게 되고, 아울러 콘크리트가 타설된 초기 재령의 단계에서는 서중이나 한중과 같은 가혹한 환경에 노출되거나 진동 및 충격 등의 외력을 받는 경우 그 구조체로서의 성능이 저하되는 위험도 있다.

한편, 위와 같은 콘크리트 구조체의 성능 저하로 인해 한랭기에 시공하는 콘크리트에 대해서는 한중 콘크리트로서 특별 관리하여 양생할 필요가 있고, 한랭지역이 아니라 하더라도 외기온도가 급격하게 떨어지는 지역에 대해서는 콘크리트 타설을 조속히 종료하고 블리딩수를 제거함과 동시에 표면을 시트로 덮는 등의 조치를 취하여 콘크리트의 동결을 방지해야 한다.

즉, 기온이 0 ℃이하가 되어 콘크리트가 동결되면, 그 후에 기온이 높아지게 되더라도 강도 발현은 상당히 저해되고, -10℃ 이하가 되면 시멘트 수화반응은 사실상 정지가 된다. 또한, -1℃ 정도가 되면 아직 굳지않은 시멘트 페이스트 중에 다량의 자유수가 빙결되어 용적이 10% 정도 팽창됨으로써, 콘크리트의 조직구조가 파괴되고, 이 후 온도가 상승되어도 충분한 강도와 내구성을 갖지 못하게 된다. 또, 경화 중에 콘크리트가 급격한 건조를 받으면, 온도응력에 의해서 균열이 발생될 수 있고, 동결융해가 반복되면 콘크리트의 파괴까지 도달할 수 있게 된다. 따라서, 콘크리트가 동해에 견딜 수 있는 강도(5MPa)에 도달하기 전까지는 0℃를 밑돌지 않도록 하는 양생이 반드시 필요하다.

이에 한중콘크리트의 적절한 양생계획은 콘크리트의 초기동해 방지와 소정의 재령에 있어서 소요의 강도를 확보하는 것으로, 초기양생과 계속양생으로 구분한다. 이 중, 초기양생은 한중콘크리트에 있어서 반드시 필요한 양생으로, 콘크리트의 타설 시기에 적절한 양생계획과 양생기간을 정하여 실시하고, 계속양생은 초기양생보다 낮은 온도로 실시하며, 양생방법은 초기양생에 준하게 된다.

이러한 한중콘크리트의 초기양생 및 계속양생은 모두 양생방법을 이용하는데, 양생은 다시 단열양생과 가열양생으로 구분한다.

먼저, 단열양생은 시멘트 수화반응시 일어나는 발열을 이용하여 콘크리트 표면을 시트, 매트, 단열거푸집 등 단열성이 좋은 재료를 덮어 콘크리트 온도저하를 방지하는 방법으로, 주로 외기온도가 비교적 낮지 않은 경우에 사용한다.

그리고, 가열양생은 열원을 설치하여 콘크리트를 따뜻하게 하는 방법으로, 외기온도가 상당히 낮아 단열양생만으로 불충분한 경우에 사용한다. 가열양생에서는 가열기기 등으로 공간을 가열하는 방법, 발열시트 등으로 콘크리트에 열원을 접촉시키는 직접난방방법 및 적외선 히터 등의 복사열에 의해 콘크리트 표면을 따뜻하게 하는 방법 등이 있다.

이 중, 갈탄난로나 열풍기와 같은 가열기기에 의한 공간 가열 양생방법은 드럼 비교적 용이하게 가열하여 양생 시공할 수 있다는 장점 때문에, 현장에서 가장 보편적으로 사용되고 있다.

갈탄난로를 사용하여 콘크리트를 양생하는 경우, 원통형의 금속 드럼 내부에 갈탄과 같은 고형연료를 넣고 연소시켜 열을 발생시킨다.

그러나, 드럼 내부에 갈탄과 같은 고형연료를 넣고 연소시킬 때 드럼의 하부면 주위에 열이 집중되어 드럼이 놓여진 바닥면이 까맣게 타고, 콘크리트 전체에 걸쳐 균일하게 열이 전달되지 않아 고른 양생 효과를 얻기가 어려운 실정이었다.

또한 종래의 가열양생용 드럼은 상부만 개방된 형태를 갖기 때문에 드럼 내부로 연소에 필요한 공기가 충분히 유입되지 않아 연소 효율이 낮은 문제도 있다.

등록특허 제10-1594922호(2016.02.11. 등록)

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 고형연료의 연소 효율이 높고, 콘크리트 전체에 걸쳐 균일하게 열을 전달하여 양생 성능을 향상시킬 수 있는 분리형 콘크리트 가열 양생용 히팅장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 분리형 콘크리트 가열 양생용 히팅장치는, 상부면이 개방된 통 형상으로 되어 상부에서 낙하하는 고형연료를 포집하는 하부 드럼; 상부면이 개방되고 하부면이 복수의 구멍을 갖는 다공판으로 된 통 형상으로 이루어져, 상기 하부 드럼의 상단부에 안착되는 상부 드럼;을 포함하며, 상기 상부 드럼 내부에 고형연료가 투입되어 연소가 이루어진다.

본 발명의 분리형 콘크리트 가열 양생용 히팅장치는, 상기 상부 드럼의 상단부에 상측으로 연장되게 형성된 복수의 서포트부재와; 상기 서포트부재의 상단부에 착탈 가능하게 결합되어 상부 드럼의 상단부를 통해 방출되는 열을 반사하는 열반사판;을 더 포함할 수 있다.

상기 서포트부재는 상부 드럼의 상단 가장자리 부분에 상하로 회전과 탈착이 가능하게 연결된다.

본 발명의 한 형태에 따르면, 상기 하부 드럼의 측면부에 내부로의 공기 유입을 위한 통기공이 관통되게 형성된다.

또한 상기 상부 드럼의 측면부에 내부로의 공기 유입을 위한 통기공이 관통되게 형성될 수 있다.

상기 상부 드럼의 다공판은 망체로 된 것이 바람직하다.

본 발명의 분리형 콘크리트 가열 양생용 히팅장치는, 상기 하부 드럼의 상단 테두리에 결합되어 상기 상부 드럼의 하단 테두리 부분을 지탱하는 링 형태의 받침부재를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 히팅장치는 고형연료가 연소되는 상부 드럼이 하부 드럼의 상측에 배치되어 콘크리트에 열을 전달하므로 연소 열이 바로 콘크리트 바닥면으로 전달되지 않고 하부 드럼을 통해서 전달되므로 콘크리트 바닥면이 타버리거나 까맣게 변색되는 현상이 발생하지 않는다.

또한 상부 드럼에서 발생한 고형연료가 하부로 낙하하여 하부 드럼에 별도로 포집되며, 하부 드럼에 형성된 통기공을 통해서 유입된 공기가 다공판을 통해 상부 드럼에 공급되므로 상부 드럼의 하부와 상부에서 동시에 공기가 공급되어 고형연료의 연소 효율이 대폭 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

그리고 상부 드럼의 상부에 설치되는 열반사판에 의해 상부 드럼에서 발생한 열이 반사되어 측방으로 퍼지게 되므로, 콘크리트 전체에 대체로 균일한 열을 전달할 수 있게 되어 양생 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분리형 콘크리트 가열 양생용 히팅장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 히팅장치의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 히팅장치의 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 히팅장치의 작동례를 나타낸 단면도이다.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 분리형 콘크리트 가열 양생용 히팅장치를 후술된 실시예에 따라 구체적으로 설명하도록 한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 분리형 콘크리트 가열 양생용 히팅장치는 상부면이 개방된 통 형상으로 된 하부 드럼(10), 상기 하부 드럼(10)의 상단부에 안착되며 내부에서 고형연료의 연소가 이루어지는 상부 드럼(20), 상기 상부 드럼(20)의 상단부에 상측으로 연장되게 형성된 복수의 서포트부재(30), 및 서포트부재(30)의 상단부에 착탈 가능하게 결합되어 상부 드럼(20)의 상단부를 통해 방출되는 열을 반사하는 열반사판(40)을 포함한다.

상기 하부 드럼(10)은 상부면이 개방된 원통으로 이루어져 상부 드럼(20)의 하부면을 통해 낙하하는 고형연료를 포집하게 된다. 상기 하부 드럼(10)은 콘크리트 바닥면 위에 안착된다.

하부 드럼(10)의 상단부에는 상기 상부 드럼(20)의 하단 테두리 부분을 지탱하는 링 형태의 받침부재(15)가 설치된다. 상기 받침부재(15)는 원형의 링 형태로 되어 하부 드럼(10)의 상단 테두리에 결합되어 상부 드럼(20)을 하단부를 지지한다. 받침부재(15)의 가장자리 부분에는 하부 드럼(10)의 상단 테두리에 끼워져 결합되는 복수의 고정편(15a)이 하측으로 절곡되게 형성되어 있다.

상기 하부 드럼(10)의 측면부에는 내부로의 공기 유입을 위한 통기공(12)이 관통되게 형성된다. 따라서 통기공(12)을 통해 공기가 유입된 후 상부 드럼(20)의 하부면을 통해 상부 드럼(20) 내측으로 공기가 공급될 수 있으므로 상부 드럼(20) 내부에서의 연소가 더욱 원활하게 이루어질 수 있게 된다. 상기 통기공(12)은 하부 드럼(10)의 상부에 배치되는 것이 바람직하다. 상기 통기공(12)은 하부 드럼(10)의 측면을 외측에서 내측으로 타공하여 만들어지며, 타공된 나머지 부분이 내측으로 직각으로 절곡되어 작업자가 통기공(12)에 손을 집어 넣고 들어 올릴 때 통기공(12)의 테두리에 의해 다치거나 통증이 가해지는 현상이 없어지게 된다.

상부 드럼(20)은 하부 드럼(10)과 거의 동일한 크기와 형태를 갖는 원통으로 이루어지며, 상부면은 개방되고 하부면은 복수의 구멍을 갖는 다공판(21)으로 이루어진다. 상기 다공판(21)은 연소된 고형연료가 하측으로 원활하게 배출될 수 있도록 망체로 이루어질 수 있다.

상기 상부 드럼(20)의 측면부에도 내부로의 공기 유입을 위한 통기공(22)이 관통되게 형성됨이 바람직하다.

상기 서포트부재(30)는 2개가 180°간격으로 이격되게 배치되며, 상부 드럼(20)을 이동시킬 때 쉽게 접을 수 있도록 상부 드럼(20)의 상단 가장자리 부분에 상하로 회전 및 탈착이 가능하게 연결된다. 서포트부재(30)의 하단부에는 상부 드럼(20)의 상단 테두리 부분에 형성된 결합공(24) 내측으로 끼워진 후 절곡되어 결합되는 2개의 하부 결합편(31)이 돌출되게 형성되어 있다.

상기 서포트부재(30)는 상부 드럼(20)을 이동하거나 보관할 때는 상부 드럼(20) 내부로 접혀지는 것이 바람직하며, 이를 위해 도 4에 도시한 것과 같이 서포트부재(30)는 상부 드럼(20)에 대해 상하로 회전 가능하게 연결됨이 바람직하다. 서포트부재(30)의 회전을 용이하게 할 수 있도록 하기 위하여 서포트부재(30)의 하부는 일정 각도로 경사지게 형성될 수 있다. 또한 상기 서포트부재(30)가 하측으로 90도로 회전하여 상부 드럼(20)의 상부에 접혀질 수 있도록 하기 위하여, 서포트부재(30)의 길이는 상부 드럼(20)의 상단부 직경보다 약간 작거나 거의 일치하게 형성됨이 바람직하다.

그리고 서포트부재(30)의 상단부에는 상기 열반사판(40)을 착탈시킬 수 있도록 하기 위한 상부 결합부(32)가 형성되어 있다. 상기 상부 결합부(32)는 사각 링 형태의 외측 지지편(32a)과 상기 외측 지지편(32a)의 하단부에 상측으로 일정 각도로 경사지게 연장된 내측 지지편(32b)으로 이루어져, 상기 외측 지지편(32a)과 내측 지지편(32b) 사이에 열반사판(40) 테두리 부분의 고정편(41)이 삽입되어 안정적으로 지지된다.

상기 열반사판(40)은 원형의 평판 형태를 가지며, 가장자리 부분에 상기 서포트부재(30)의 상부 결합부(32)에 끼워져 결합되는 복수의 고정편(41)이 하측으로 절곡되게 형성되어 있다. 열반사판(40)은 상부 드럼(20)을 이동하거나 보관할 때 상부 드럼(20)의 상단부에 착탈이 용이하게 결합되어 뚜껑의 기능을 할 수 있다.

이와 같이 구성된 히팅장치는 다음과 같이 작동한다.

작업자가 서포트부재(30)를 상부 드럼(20)에 대해 상측으로 회전시켜 직립하게 한 한 다음, 열반사판(40)의 테두리에 형성되어 있는 고정편(41)을 서포트부재(30)의 상부 결합부(32)에 끼워서 고정한다. 그리고 상기 열반사판(40)이 조립된 상부 드럼(20)을 콘크리트 바닥면 위에 안착되어 있는 하부 드럼(10) 상단부의 받침부재(15) 위에 올려 놓으면 설치가 완료된다.

그런 다음, 상부 드럼(20) 내측에 고형연료를 넣고 연소시키면 상부 드럼(20)에서 열이 발생하게 되고, 상부 드럼(20)에서 발생된 열은 열전도에 의해 하부 드럼(10)을 통해 콘크리트의 바닥면으로 전달됨과 동시에 상부 드럼(20)의 복사열에 콘크리트에 전달되어 콘크리트가 가열 양생된다. 이 때, 상부 드럼(20)에서 발생된 열은 상부의 열반사판(40)에 의해 반사되어 측방으로도 퍼지게 되므로 콘크리트 전체에 걸쳐 대체로 균일하게 열을 전달하여 가열양생할 수 있게 된다.

연소된 고형연료는 상부 드럼(20) 하부의 다공판(21)을 통해서 하부 드럼(10) 내측으로 낙하하여 포집된다.

이와 같은 본 발명의 히팅장치는 고형연료가 연소되는 상부 드럼(20)이 하부 드럼(10)의 상측에 배치되어 콘크리트에 열을 전달하므로 연소 열이 바로 콘크리트 바닥면으로 전달되지 않고 하부 드럼(10)을 통해서 전달되므로 콘크리트 바닥면이 타버리거나 까맣게 변색되는 현상이 발생하지 않는다.

또한 상부 드럼(20)에서 발생한 재가 하부로 낙하하여 하부 드럼(10)에 별도로 포집되며, 하부 드럼(10)에 형성된 통기공(12)을 통해서 유입된 공기가 다공판(21)을 통해 상부 드럼(20)에 공급되므로 상부 드럼(20)의 하부와 상부에서 동시에 공기가 공급되어 고형연료의 연소 효율이 대폭 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

그리고 상부 드럼(20)의 상부에 설치되는 열반사판(40)에 의해 상부 드럼(20)에서 발생한 열이 반사되어 측방으로 퍼지게 되므로, 콘크리트 전체에 대체로 균일한 열을 전달할 수 있게 되어 양생 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

10 : 하부 드럼 12 : 통기공
15 : 받침부재 15a : 고정편
20 : 상부 드럼 21 : 다공판
22 : 통기공 24 : 결합공
30 : 서포트부재 31 : 하부 결합편
32 : 상부 결합부 32a : 외측 지지편
32b : 내측 지지편 40 : 열반사판
41 : 고정편

Claims (7)

1. 상부면이 개방된 통 형상으로 되어 상부에서 낙하하는 고형연료를 포집하는 하부 드럼(10);
   상부면이 개방되고 하부면이 복수의 구멍을 갖는 다공판(21)으로 된 통 형상으로 이루어져, 상기 하부 드럼(10)의 상단부에 안착되는 상부 드럼(20);
   상기 상부 드럼(20)의 상단부에 상측으로 연장되게 형성된 복수의 서포트부재(30); 및,
   상기 서포트부재(30)의 상단부에 착탈 가능하게 결합되어 상부 드럼(20)의 상단부를 통해 방출되는 열을 반사하는 열반사판(40);
   을 포함하며,
   상기 상부 드럼(20) 내부에 고형연료가 투입되어 연소가 이루어지는 분리형 콘크리트 가열 양생용 히팅장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 서포트부재(30)는 상부 드럼(20)의 상단 가장자리 부분에 상하로 회전과 탈착이 가능하게 연결된 분리형 콘크리트 가열 양생용 히팅장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 하부 드럼(10)의 측면부에 내부로의 공기 유입을 위한 통기공(12)이 관통되게 형성된 분리형 콘크리트 가열 양생용 히팅장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 상부 드럼(20)의 측면부에 내부로의 공기 유입을 위한 통기공(22)이 관통되게 형성된 분리형 콘크리트 가열 양생용 히팅장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 상부 드럼(20)의 다공판(21)은 망체로 된 분리형 콘크리트 가열 양생용 히팅장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 하부 드럼(10)의 상단 테두리에 결합되어 상기 상부 드럼(20)의 하단 테두리 부분을 지탱하는 링 형태의 받침부재(15)를 더 포함하는 분리형 콘크리트 가열 양생용 히팅장치.
   

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