KR20230108984A - 수직수평겸용 가열로와 이것을 이용한 화재시험장치 - Google Patents

수직수평겸용 가열로와 이것을 이용한 화재시험장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하나의 화재시험장치에서 시험체의 수평 배치와 수직 배치를 모두 가능하게 하여 투자비용을 절감하고, 건축면적을 감소시키기 위한 수직수평겸용 가열로와 이것을 이용한 화재시험장치에 관한 것이다.
이를 위해, 수직수평겸용 가열로는 버퍼공간을 형성하는 버퍼바디유닛과, 버퍼바디유닛의 상부에 배치되되 상면부가 개구된 수평가열공간을 형성하는 수평바디유닛과, 버퍼바디유닛의 일측부에 배치되되 일측면부가 개구된 수직가열공간을 형성하는 수직바디유닛을 포함하되, 수평가열공간의 상면부는 시험체에 의해 밀폐 가능하고, 수직가열공간의 일측면부는 시험체에 의해 밀폐 가능하다.

Description

수직수평겸용 가열로와 이것을 이용한 화재시험장치{HEATING FURNACE BOTH VERTICAL AND HORIZONTAL AND FIRE EXPERIMENT DEVICE USING THIS}
본 발명은 수직수평겸용 가열로와 이것을 이용한 화재시험장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 하나의 화재시험장치에서 시험체의 수평 배치와 수직 배치를 모두 가능하게 하여 투자비용을 절감하고, 건축면적을 감소시키기 위한 수직수평겸용 가열로와 이것을 이용한 화재시험장치에 관한 것이다.
산업발달과 인구 집중 및 도시화 현상으로 인하여 건축물의 고층화 및 대형화가 요즘 추세이고, 그에 따라서 화재가 발생하면 대형화재로 유도되어 그에 따른 물질적 피해와 인명피해가 급증하게 된다. 건축물의 화재시 구조부재는 고열에 노출되어 구조적으로 취약하게 되고, 고열에 따라서 그 설계강도를 유지하지 못하게 된다. 따라서, 건축물은 화재시 구조물의 강도 저하로 인하여 종종 쉽게 건축물이 붕괴되어 막대한 인명피해 및 재산피해를 초래하는 경우가 빈번하다.
이와 같이 건축구조물에서 화재시 고열을 받는 구조부재는 이를 구성하고 있는 재료의 물리적 및 열적특성 뿐만 아니라, 지지조건, 하중상태, 화재노출면에 따라서 사용성능의 한계 또는 구조적 파괴를 판단하게 되므로, 위의 영향을 고려하여 구조물의 내화설계를 하는 것이 중요하다.
또한, 소형선박은 대형 상선에 비해 화재사고에 구조적으로 취약하여 일단 화재가 발생하면 급속한 화재확산으로 인해 대형사고로 이어질 개연성이 높고 선박 화재의 대다수는 난연성 페인트를 도포한 강화플라스틱 선박이 대다수를 차지할 정도로 화재에 취약하다. 따라서 이같은 문제로 해양수산부에서는 중장기적으로 화재에 취약하여 강화플라스틱 선박을 알루미늄 선박으로 개발보급할 필요가 있다.
하지만, 초고층 및 대공간 건축물에 사용되는 중장지간 부재, 예를 들면 4m,6m,10m 길이의 중장지간 보, 단주기둥, 슬래브, 접합부 프레임 및 데크플레이트, 선박용 데크 플레이트 등과 같은 다양한 실대형 실물부재로 이루어진 시험체의 수평 배치를 위해서는 별도의 수평 가열로를 사용해야 하고, 시험체의 수직 배치를 위해서는 별도의 수직 가열로를 사용해야 하는 번거로움이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0704937호 (발명의 명칭 : 콘크리트 구조물의 화재 실험용 수평 가열로, 2007. 04. 09. 공고)
본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하나의 화재시험장치에서 시험체의 수평 배치와 수직 배치를 모두 가능하게 하여 투자비용을 절감하고, 건축면적을 감소시키기 위한 수직수평겸용 가열로와 이것을 이용한 화재시험장치를 제공함에 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 수직수평겸용 가열로는 버퍼공간을 형성하는 버퍼바디유닛; 상기 버퍼바디유닛의 상부에 배치되되, 상면부가 개구된 수평가열공간을 형성하는 수평바디유닛; 및 상기 버퍼바디유닛의 일측부에 배치되되, 일측면부가 개구된 수직가열공간을 형성하는 수직바디유닛;을 포함하되, 상기 수평가열공간의 상면부는 시험체에 의해 밀폐 가능하고, 상기 수직가열공간의 일측면부는 상기 시험체에 의해 밀폐 가능하다.
여기서, 상기 수평가열공간과 상기 버퍼공간은, 수평격벽에 의해 구획되고, 상기 수직가열공간과 상기 버퍼공간은, 수직격벽에 의해 구획된다.
여기서, 상기 수평격벽에는, 수평배출유로;가 연결되고, 상기 수평배출유로의 단부에는, 상기 수평배출유로의 개도를 조절하거나 상기 수평배출유로를 개폐하는 수평댐퍼밸브;가 구비되며, 상기 수직격벽에는, 수직배출유로;가 연결되고, 상기 수직배출유로의 단부에는, 상기 수직배출유로의 개도르 조절하거나 상기 수직배출유로를 개폐하는 수직댐퍼밸브;가 구비된다.
여기서, 상기 수평가열공간과 상기 수직가열공간 중 적어도 어느 하나를 가열하는 연소모듈;을 더 포함하고, 상기 수평바디유닛과 상기 수직바디유닛에는, 각각, 상기 연소모듈이 결합되는 유닛설치부;가 관통 형성된다.
상기 상기 유닛설치부는, 상기 수평바디유닛에서 적어도 전면부와 후면부에 관통 형성되어 상기 연소모듈이 결합되는 수평가열공; 및 상기 수직바디유닛에서 적어도 전면부와 후면부에 관통 형성되어 상기 연소모듈이 결합되는 수직가열공;을 포함하고, 상기 연소모듈은, 연료가 주입되는 연료입구와, 상기 연료입구에서 이격되어 공기가 주입되는 공기입구와, 상기 연료와 상기 공기를 혼합하여 배출시키는 연소노즐이 구비되는 연소바디; 상기 연소노즐에서 배출되는 상기 연료와 상기 공기에 의해 불꽃이 생성되도록 상기 연료를 점화시키는 점화부; 및 상기 연소노즐이 상기 유닛설치부와 연통되도록 상기 연소바디를 상기 수평바디유닛과 상기 수직바디유닛에 각각 탈부착 가능하게 결합시키는 설치플레이트;를 포함한다.
여기서, 상기 유닛설치부는, 상기 수평바디유닛에서 적어도 전면부와 후면부에 수평 상태로 길게 관통 형성되어 상기 연소모듈이 결합되는 수평설치부; 및 상기 수직바디유닛에서 적어도 전면부와 후면부에 수직 상태로 길게 관통 형성되어 상기 연소모듈이 결합되는 수직설치부;를 포함하고, 상기 연소모듈은, 상기 유닛설치부가 노출되도록 상기 수평바디유닛과 상기 수직바디유닛에 각각 결합되는 거치프레임; 상기 거치프레임에 적층 지지되는 설치플레이트; 및 상기 설치플레이트에 탈부착 가능하게 결합되는 연소버너;를 포함한다.
여기서, 상기 연소모듈은, 상기 거치프레임의 단부에 상기 설치플레이트를 연결시키는 단부마감부; 상기 거치프레임에 적층 지지되고, 인접한 두 설치플레이트를 연결시키는 연결마감부; 및 상기 연소버너와 상기 수평바디유닛 사이에서 상기 수평설치부에 결합되고, 상기 연소버너와 상기 수직바디유닛 사이에서 상기 수직설치부에 결합되는 단열블럭; 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다.
본 발명에 따른 수직수평겸용 가열로는 상기 수직가열공간을 밀폐하는 시험체를 상기 수직바디유닛에 밀착 고정시키는 클램프유닛; 및 상기 수평가열공간을 밀폐하는 시험체를 상기 수평바디유닛에 밀착 고정시키는 재하유닛; 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다.
여기서, 상기 클램프유닛은, 상기 수직가열공간의 개구부에 인접하여 회전 가능하게 결합되는 파지링크; 및 상기 파지링크에서 이격되어 상기 수직바디유닛에 회전 가능하게 결합되고, 상기 파지링크를 정역회전시키는 왕복구동부;를 포함하고, 상기 파지링크는, 상기 수직가열공간의 개구부에 인접하여 회전 가능하게 결합되고, 상기 왕복구동부와 링크 결합되는 구동지지부; 상기 구동지지부에서 연장되는 피벗지지부; 및 상기 파지링크의 회전에 따라 상기 수직가열공간을 밀폐하는 시험체를 가압하도록 상기 피벗지지부의 단부에 결합되는 밀착지지부;를 포함한다.
여기서, 상기 재하유닛은, 상기 수평바디유닛의 양측에서 길이 방향으로 길게 형성되는 한 쌍의 재하레일; 상기 재하레일을 따라 구름 이동 가능한 한 쌍의 재하구동부; 한 쌍의 재하구동부를 연결하고, 상기 재하구동부가 상기 재하레일을 따라 구름 이동함에 따라 상기 수평바디유닛의 상측에서 왕복 이동 가능한 재하바디; 상기 수평가열공간을 밀폐한 시험체에 적층 지지되는 재하치구; 및 상기 재하바디에 결합되고, 상기 재하치구를 가압하는 재하가압부;를 포함한다.
본 발명에 따른 수직수평겸용 가열로는 바닥에 구비되는 베이스유닛; 상기 베이스유닛 상에 설치되되, 직립 상태를 기준으로 일측면부가 개구된 틸팅가열공간이 형성되는 틸팅바디유닛; 상기 베이스유닛을 기준으로 상기 틸팅바디유닛을 회전 가능하게 결합시키는 틸팅힌지유닛; 및 상기 베이스유닛을 기준으로 상기 틸팅바디유닛을 회전시키는 틸팅구동유닛;을 포함하되, 직립 상태를 기준으로 상기 틸팅가열공간의 일측면부는 시험체에 의해 밀폐 가능하다.
본 발명에 따른 수직수평겸용 가열로는 상기 틸팅가열공간과 연통되는 배출덕트유닛;을 더 포함하되, 직립 상태를 기준으로 상기 틸팅바디유닛의 상부에는, 틸팅배출부;가 관통 형성되고, 상기 배출덕트유닛은, 상기 틸팅바디유닛의 일측으로 이격되어 바닥에 수직으로 배치되는 수평배치라인; 상기 틸팅바디유닛이 누운 경우, 상기 틸팅배출부와 상기 수평배치라인을 연결시키는 수평조인트; 상기 틸팅바디유닛의 상측으로 이격되어 바닥과 수평으로 배치되는 수직배치라인; 상기 틸팅바디유닛이 직립하는 경우, 상기 틸팅배출부와 상기 수직배치라인을 연결시키는 수직조인트; 및 상기 수평배치라인과 상기 수직배치라인을 연결시키는 연결조인트;를 포함한다.
본 발명에 따른 수직수평겸용 가열로는 상기 틸팅가열공간을 가열하는 연소모듈;을 더 포함하고, 상기 틸팅바디유닛에는, 상기 연소모듈이 결합되는 유닛설치부;가 관통 형성된다.
여기서, 상기 유닛설치부는, 상기 틸팅바디유닛에서 적어도 전면부와 후면부에 관통 형성되어 상기 연소모듈이 결합되는 틸팅가열공;을 포함하고, 상기 연소모듈은, 연료가 주입되는 연료입구와, 상기 연료입구에서 이격되어 공기가 주입되는 공기입구와, 상기 연료와 상기 공기를 혼합하여 배출시키는 연소노즐이 구비되는 연소바디; 상기 연소노즐에서 배출되는 상기 연료와 상기 공기에 의해 불꽃이 생성되도록 상기 연료를 점화시키는 점화부; 및 상기 연소노즐이 상기 유닛설치부와 연통되도록 상기 연소바디를 상기 틸팅바디유닛에 탈부착 가능하게 결합시키는 설치플레이트;를 포함한다.
여기서, 상기 유닛설치부는, 상기 틸팅바디유닛의 직립 상태를 기준으로 상기 틸팅바디유닛에서 적어도 전면부와 후면부에 수직 상태로 길게 관통 형성되는 틸팅설치부;를 포함하고, 상기 연소모듈은, 상기 유닛설치부가 노출되도록 상기 틸팅바디유닛에 결합되는 거치프레임; 상기 거치프레임에 적층 지지되는 설치플레이트; 및 상기 설치플레이트에 탈부착 가능하게 결합되는 연소버너;를 포함한다.
여기서, 상기 연소모듈은, 상기 거치프레임의 단부에 상기 설치플레이트를 연결시키는 단부마감부; 상기 거치프레임에 적층 지지되고, 인접한 두 설치플레이트를 연결시키는 연결마감부; 및 상기 연소버너와 상기 수평바디유닛 사이에서 상기 수평설치부에 결합되고, 상기 연소버너와 상기 수직바디유닛 사이에서 상기 수직설치부에 결합되는 단열블럭; 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다.
본 발명에 따른 수직수평겸용 가열로는 상기 틸팅바디유닛이 직립한 경우, 상기 틸팅가열공간을 밀폐하는 시험체를 상기 틸팅바디유닛에 밀착 고정시키는 클램프유닛; 및 상기 틸팅바디유닛이 누운 경우, 상기 틸팅가열공간을 밀폐하는 시험체를 상기 틸팅바디유닛에 밀착 고정시키는 재하유닛; 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다.
여기서, 상기 클램프유닛은, 상기 틸팅가열공간의 개구부에 인접하여 회전 가능하게 결합되는 파지링크; 상기 파지링크에서 이격되어 상기 틸팅바디유닛에 회전 가능하게 결합되고, 상기 파지링크를 정역회전시키는 왕복구동부;를 포함하고, 상기 파지링크는, 상기 틸팅가열공간의 개구부에 인접하여 회전 가능하게 결합되고, 상기 왕복구동부와 링크 결합되는 구동지지부; 상기 구동지지부에서 연장되는 피벗지지부; 및 상기 파지링크의 회전에 따라 상기 틸팅가열공간을 밀폐하는 시험체를 가압하도록 상기 피벗지지부의 단부에 결합되는 밀착지지부;를 포함한다.
여기서, 상기 재하유닛은, 상기 틸팅바디유닛의 양측에서 길이 방향으로 길게 형성되는 한 쌍의 재하레일; 상기 재하레일을 따라 구름 이동 가능한 한 쌍의 재하구동부; 한 쌍의 재하구동부를 연결하고, 상기 재하구동부가 상기 재하레일을 따라 구름 이동함에 따라 상기 틸팅바디유닛의 상측에서 왕복 이동 가능한 재하바디; 상기 틸팅가열공간을 밀폐한 시험체에 적층 지지되는 재하치구; 및 상기 재하바디에 결합되고, 상기 재하치구를 가압하는 재하가압부;를 포함한다.
여기서, 상기 재하구동부는, 상기 재하바디의 하부에 결합되는 재하브라켓; 상기 재하레일에서 구름 이동 가능하도록 상기 재하브라켓에 회전 가능하게 결합되는 레일바퀴; 및 상기 레일바퀴에서 이격되어 상기 재하브라켓에 회전 가능하게 결합되는 가이드바퀴;를 포함하고, 상기 재하레일에는, 상기 가이드바퀴가 구름 이동 가능하게 결합되는 레일가이드;가 상기 재하레일의 길이 방향으로 길게 형성된다.
여기서, 상기 재하치구는, 상기 재하가압부에 장착되는 제1슬래브; 상기 제1슬래브의 길이 방향과 교차되는 방향으로 길게 형성되고, 상기 제1슬래브의 양단부에 각각 회전 가능하게 결합되는 제2슬래브; 상기 제2슬래브의 길이 방향과 교차되는 방향으로 길게 형성되고, 상기 제2슬래브의 양단부에 각각 회전 가능하게 결합되는 제3슬래브; 상기 제3슬래브의 길이 방향과 교차되는 방향으로 길게 형성되고, 상기 제3슬래브의 양단부에 각각 회전 가능하게 결합되는 제4슬래브; 및 시험체에 지지되도록 상기 제4슬래브의 양단부에 각각 회전 가능하게 결합되는 재하지지부;를 포함한다.
여기서, 상기 재하치구는, 상기 제1슬래브에 결합되고, 회전에 따라 상기 제2슬래브를 상기 제1슬래브이 길이 방향으로 이동시키는 제1볼스크류; 상기 제2슬래브에 결합되고, 회전에 따라 상기 제3슬래브를 상기 제2슬래브이 길이 방향으로 이동시키는 제2볼스크류; 상기 제3슬래브에 결합되고, 회전에 따라 상기 제4슬래브를 상기 제3슬래브이 길이 방향으로 이동시키는 제3볼스크류; 및 상기 제4슬래브에 결합되고, 회전에 따라 상기 재하지지부를 상기 제4슬래브이 길이 방향으로 이동시키는 제4볼스크류; 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다.
상술한 상기 연소버너는, 연료가 주입되는 연료입구와, 상기 연료입구에서 이격되어 공기가 주입되는 공기입구와, 상기 연료와 상기 공기를 혼합하여 배출시키는 연소노즐이 구비되는 연소바디; 상기 설치플레이트와의 결합을 위해 상기 연소바디에서 연장되는 결합플랜지; 및 상기 연소노즐에서 배출되는 상기 연료와 상기 공기에 의해 불꽃이 생성되도록 상기 연료를 점화시키는 점화부;를 포함한다.
이때, 상기 연소바디는, 상기 블꽃이 배출되는 화염경로를 형성하도록 상기 연소노즐에서 연장되는 경로바디부;를 더 포함한다.
상술한 상기 연소모듈은, 상기 유닛설치부에 끼움 결합되고, 상기 불꽃이 배출되는 화염경로가 구비된 단열블럭;을 더 포함한다.
본 발명에 따른 화재시험장치는 본 발명에 따른 수직수평겸용 가열로를 포함하는 가열바디유닛; 상기 가열바디유닛에 결합되어 상기 가열바디유닛의 내부를 가열하는 연소유닛; 상기 연소유닛에 의해 상기 가열바디유닛의 내부에 생성된 물질을 배출시키는 배출유닛; 및 상기 배출유닛을 통해 전달되는 물질을 필터링하여 대기 중으로 배출시키는 집진유닛;을 포함한다.
여기서, 상기 연소유닛은, 상기 가열바디유닛에서 해당 가열공에 결합되고, 연료와 공기가 혼합되어 불꽃을 발생시키는 연소모듈; 상기 연료가 저장되는 연료탱크; 상기 연소모듈과 상기 연료탱크를 연결하여 상기 연료의 이동 경로를 형성하는 연료라인; 상기 연료라인에 구비되어 상기 연료의 공급량을 조절하는 연료피팅; 상기 공기를 흡입하는 공기공급팬; 상기 연소모듈과 상기 공기공급팬을 연결하여 상기 공기의 이동 경로를 형성하는 공기라인; 및 상기 공기라인에 구비되어 상기 공기의 공급량을 조절하는 공기피팅;을 포함한다.
여기서, 상기 배출유닛은, 상기 가열바디유닛에 결합되고, 상기 가열바디유닛에서 생성된 물질의 이동 경로를 형성하는 배출라인; 및 상기 가열바디유닛에서 생성된 물질의 배출을 위해 상기 배출라인에 흡입력을 제공하는 배출팬;을 포함하고, 상기 배출라인 상에 설치되고, 상기 가열바디유닛에서 생성된 물질 중 불티를 제거하는 불티방지부; 및 상기 배출라인 상에 설치되고, 상기 가열바디유닛에서 생성된 물질을 냉각시키는 역화방지챔버; 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다.
여기서, 상기 집진유닛은, 백필터 방식 또는 전기집진 방식으로 상기 배출유닛을 통해 전달되는 물질로부터 이물질을 제거하는 건식유닛; 상기 배출유닛을 통해 전달되는 물질에 흡착액을 분사하여 상기 배출유닛을 통해 전달되는 물질로부터 이물질을 제거하는 습식유닛; 상기 배출유닛에서 배출되는 물질의 열을 이용하여 상기 건식유닛과 상기 습식유닛 사이에서 전달되는 물질을 가열하는 예열히터; 및 상기 건식유닛과 상기 습식유닛을 통과한 물질의 배출을 위해 상기 필터링유닛에 흡입력을 제공하는 배기팬;을 포함하고, 상기 배출유닛에는 상기 건식유닛과 상기 습식유닛 중 어느 하나가 연결되고, 상기 배기팬에는 상기 건식유닛과 상기 습식유닛 중 다른 하나가 연결된다.
본 발명에 따른 화재시험장치는 상기 가열바디유닛에서 해당 가열공간의 개방될 때, 배출되는 물질을 상기 집진유닛에 전달하는 배연유닛; 및 상기 가열바디유닛의 온도를 감시하는 한편, 상기 연소유닛과 상기 배출유닛과 상기 집진유닛의 동작을 제어하는 제어유닛; 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다.
본 발명에 따른 수직수평겸용 가열로와 이것을 이용한 화재시험장치에 따르면, 하나의 화재시험장치에서 시험체의 수평 배치와 수직 배치를 모두 가능하게 하여 투자비용을 절감하고, 건축면적을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 표준화재(CELLULOSIC FIRE)등급 및 탄화수소화재(HYDROCARBON FIRE)등급 조건의 온도 상승과 압력 조절이 가능하도록 관련 규정의 시험 절차에 적합하게 구축되어 내화구조에서 요구하는 시험방법 뿐만 아니라 알루미늄 소형선박 내장재의 화재 안전성 및 내화 성능 시험이 가능한 내화구조, 방화구조를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 화재시험장치를 통해 알루미늄 소형선박 내장재의 실제 화재 시 발생하는 화재성상을 직접 측정할 수 있고, 화재 안전에 사용되는 다양한 화재인자를 분석하며, 알루미늄 소형선박 산업 전반에 걸쳐 국내외 화재안전 기준코드 및 규격 만족 여부를 예측할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 화재시험장치를 통해 요구되는 화재 온도곡선에 의한 구조 부재의 안전성을 평가할 수 있고, 화재가혹도(Fire Severity), 화재강도(Fire Intensity)와의 관계를 정량적으로 측정하여 화재사고 재현 기술개발, 실물화재 사고 위험성 평가 기술개발, 구조 부재의 화재 저항 성능평가 인증 체계 구축, 화재 역학적인 자료를 구축하기 위한 다양한 화재시험을 다목적으로 사용 가능하게 된다.
또한, 본 발명은 건축법 등의 건축물 화재안전관련 규정 개정 및 정비를 향상시키고, 건축재료, 계획, 구조, 설비 등 분야별 유기적으로 상호 보완적으로 기술 개발이 이루어지며, 화재안전기준의 객관성, 합리성 확보에 따라 대국민 신뢰성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명은 건축물 내화/연소확대방지/피난안전기준의 제정과 관련한 기술 보급을 원활하게 하고, 건축구조 및 재료의 화재안전성 예측 기술 보급을 원활하게 하며, 화재안전 기술의 선진화를 도모할 수 있다.
또한, 본 발명은 화재 관련 선진 실험 및 연구기관(NIST, BRE 등)과의 기술협조체계를 구축하고, 국제적 화재안전기준 실험 및 인증기관으로 도약할 수 있으며, ISO 등 선진화재관련 스탠다드 실험 및 인증이 가능하고, 방화 내화 안전설계법 개발을 위한 실험과 평가를 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 방화재료, 방화구조, 소방설비 등 관련 산업을 활성화시키고, 화재안전기술의 선진화 및 해외 수출에 기여하며, 화재관련 산업 및 민간과의 인프라구조를 구축하는데 중요한 역할을 담당할 수 있다.
또한, 본 발명은 한계 내력 이하로 설계되어 안전성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명은 수직수평겸용 가열로 하나로 모든 방,내화(수직,수평,선박) 시험을 가능하게 하고, 하나의 가열로에 연결되는 제반유틸(배출유닛, 배연유닛, 집진유닛, 연료공급유닛, 공기공급유닛, 전기설비 등)의 설치비용을 낮추는 한편, 투자 비용이 절감되며, 기존 장비에 비해 건축 면적을 감소시킨다.
또한, 본 발명은 하나의 수직수평겸용 가열로 하나로 수직,수평 방화시험을 동시에 시험을 수행할 수 있고, 배출댐퍼밸브를 통해 해당 가열공간의 급배기를 제어할 수 있다.
또한, 본 발명은 ISO 834에서 규정하는 표준 화재(Cellulosic fire)온도 곡선 및 ISO 13702에서 규정하는 탄화수소 화재(hydrocarbon fire) 온도 곡선(IMO, UL, KS, BS, ASTM) 등 다양한 가열로 내 온도조건을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은 직접 열을 가하는 방식이 아닌 회오리 형태의 플랫버너 (Flat Burner)를 적용하여 화염으로 인한 국부적인 위치에서의 이상 온도 상승과 불균일한 온도 분포를 방지하고, 화재시험의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 연소모듈을 통해 연소버너의 배치를 다양화하고, 다양한 화재 온도 곡선(IMO, UL, KS, BS, ASTM)의 구현을 가능하게 한다.
또한, 본 발명은 불꽃의 형태가 회오리 모양이므로, 해당 가열공간의 불꽃 충돌에 의한 국부적 온도 상승을 막을 수 있고, 시험체에 균일한 온도를 전달할 수 있으며, 이에 따라 국제 기준에 부합하고 신뢰성있는 화재 온도 곡선을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은 수직,수평 재하시험을 하나의 가열로에서 동시에 시험할 수 있다.
또한, 본 발명은 수직수평겸용 가열로를 통해 수평가열공간과 수직가열공간을 동시에 관리가 되어 장비관리 및 인적관리의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 제반되는 소모부품 및 측정부품을 하나의 제어유닛으로 제어가 가능하다.
또한, 본 발명은 같은 공간에 수직수평겸용 가열로가 존재하여 시험체 활용을 용이하게 한다.
또한, 본 발명은 시험체의 수평 상태와 수직 상태를 동시에 구현하므로, 부품 활용도를 향상시키고, 원가를 절감시키며, 안전사고에 대한 대처를 신속하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 하나의 수직수평겸용 가열로를 활용하므로, 작업 동선을 반으로 절감시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 수직수평겸용 가열로에 하나의 제어유닛으로 하나의 운영 프로그램을 적용하고, HMI 방식의 PLC 제어시스템을 통해 하나의 화면에서 수평 상태와 수직 상태의 시험체의 운영 상황을 파악할 수 있다.
또한, 본 발명은 단 한 번의 버튼 조작으로 원하는 기능 동작, 설정 동작, 감시 동작 등을 수행할 수 있고, 모든 화재시험의 사전 접수 내용이 등록되어야만 진행하도록 구성되어 업무효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 제어 프로그램의 운영을 겸용으로 사용이 가능하고, 업무효율 향상에 도움을 주며, 원가를 절감 할 수 있다.
또한, 본 발명은 수평바디유닛과 수직바디유닛과 버퍼바디유닛 사이의 결합 관계를 통해 수평가열공간과 수직가열공간 사이의 열전달을 방지하고, 가열온도곡선을 안정되게 준용할 수 있다.
또한, 본 발명은 수평가열공간과 수직가열공간과 버퍼공간의 구획 상태를 통해 시험체의 화재시험은 물론 수평가열공간과 수직가열공간에서 연소 반응을 구현하는 별도 자재의 화재시험을 가능하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 수평댐퍼밸브와 수직댐퍼밸브의 결합 관계를 통해 연소에 의해 수평가열공간에서 생성된 물질과 수직가열공간에서 생성된 물질을 선택하여 하나의 배출유닛으로 배출시키거나, 해당 가열공간에 공기를 간편하게 공급할 수 있다.
또한, 본 발명은 연소모듈의 부가 구성을 통해 가열온도곡선을 준용하여 수평가열공간과 수직가열공간 중 적어도 어느 하나를 균일하게 열복사할 수 있다.
또한, 본 발명은 연소모듈의 세부 구성을 통해 연료의 발화를 안정화시키고, 수평바디유닛과 수직바디유닛에 각각 결합되는 연소모듈 전방의 과열을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 클램프유닛의 부가 구성을 통해 수직바디유닛에서 수직가열공간을 안정되게 밀폐할 수 있다.
또한, 본 발명은 클램프유닛의 세부 구성을 통해 시험체를 이용한 수직가열공간의 밀폐력을 향상시키고, 시험체를 수직바디유닛에 안정되게 밀착 고정시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 재하유닛의 부가 구성을 통해 수평바디유닛에서 수평가열공간을 안정되게 밀폐할 수 있다.
또한, 본 발명은 재하유닛의 세부 구성을 통해 가열에 따른 수평가열공간의 압력을 안정되게 지탱하고, 시험체의 변형 또는 파손을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 틸팅바디유닛의 틸팅 구조를 통해 틸팅가열공간의 개구부 위치를 간편하게 조절하고, 시험체의 수평 배치와 수직 배치를 일원화시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 배치라인들과 조인트들의 결합 관계를 통해 시험체의 배치 위치에 따라 가열에 의해 틸팅가열공간에 생성되는 물질의 배출을 원활하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 연소모듈의 부가 구성을 통해 가열온도곡선을 준용하여 틸팅가열공간을 균일하게 열복사할 수 있다.
또한, 본 발명은 연소모듈의 세부 구성을 통해 연료의 발화를 안정화시키고, 틸팅바디유닛에 결합되는 연소모듈 전방의 과열을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 시험체에 직접 열을 가하는 방식이 아니고, 가열로에서 시험체와 마주보는 후면과 후면의 가장자리에 구비된 측면 중 적어도 측면에 설치된 플랫버너를 사용함에 따라 화염으로 인한 국부적인 위치에서의 이상 온도 상승과 불균일한 온도 분포를 방지할 수 있고, 해당 가열공간에서 균일하게 불꽃을 발생시킬 수 있으며, 가열공간의 중간쯤에서 써머 임펙트 효과에 의해 열이 집중되는 현상을 방지할 수 있고, 신뢰할 수 있는 화재 조건하에서 내화 성능 실험 결과를 도출할 수 있다.
또한, 본 발명은 클램프유닛의 부가 구성을 통해 시험체의 수직 배치에 대응하여 틸팅바디유닛에서 틸팅가열공간을 안정되게 밀폐할 수 있다.
또한, 본 발명은 클램프유닛의 세부 구성을 통해 시험체를 이용한 틸팅가열공간의 밀폐력을 향상시키고, 시험체를 틸팅바디유닛에 안정되게 밀착 고정시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 재하유닛의 부가 구성을 통해 시험체의 수평 배치에 대응하여 틸팅바디유닛에서 틸팅가열공간을 안정되게 밀폐할 수 있다.
또한, 본 발명은 재하유닛의 세부 구성을 통해 가열에 따른 틸팅가열공간의 압력을 안정되게 지탱하고, 시험체의 변형 또는 파손을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 재하구동부의 세부 구성을 통해 재하바디의 유동을 방지하고, 재하레일로부터 재하바디의 이탈을 방지하며, 재하레일에서 재하바디의 왕복 이동을 명확하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 재하치구의 세부 구성을 통해 시험체의 전체 면적에 가압력이 균일하게 분산되도록 하고, 틸팅바디유닛과 시험체의 결합 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 재하치구의 세부 구성을 통해 시험체의 크기에 따라 동일한 높이의 슬래브들 사이 간격을 조절하고, 시험체를 안정되게 가압할 수 있다.
또한, 본 발명은 화재시험장치를 통해 시험체의 화재시험을 간편하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 연소유닛의 세부 구성을 통해 해당 가열공간을 균일하게 열복사하고, 연료 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 배출유닛의 세부 구성을 통해 가열바디유닛에서 생성된 물질을 안정되게 안정되게 배출시키고, 불티 또는 열로부터 배출팬을 보호할 수 있다.
또한, 본 발명은 집진유닛의 세부 구성을 통해 이물질의 제거를 간편하게 하고, 대기오염을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 배연유닛의 부가 구성을 통해 화재시험장치가 설치된 장소에서 이물질의 비산을 방지하는 한편, 화재시험장치가 설치된 장소의 대기오염을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 배연유닛의 세부 구성을 통해 가열바디유닛에서 배출되는 물질의 포집력을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 제어유닛의 부가 구성을 통해 화재시험장치의 안정성을 확보할 수 있고, 안정 사고를 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화재시험장치를 도시한 계통도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화재시험장치에서 수평바디유닛에 연결되는 연소유닛을 도시한 계통도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화재시험장치에서 수직바디유닛에 연결되는 연소유닛을 도시한 계통도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화재시험장치에서 바디유닛에서의 가열온도곡선을 나타내는 그래프이다.
도 5와 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 수직수평겸용 가열로를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 수직수평겸용 가열로에서 수평바디유닛의 구조를 나타내는 부분 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 수직수평겸용 가열로에서 연소버너의 설치 상태를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 수직수평겸용 가열로에서 클램핑유닛을 도시한 부분 확대도이다.
도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 수직수평겸용 가열로에서 재하유닛을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 수직수평겸용 가열로에서 재하유닛의 재하치구를 도시한 사시도이다.
도 12와 도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 수직수평겸용 가열로를 도시한 사시도이다.
도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 수직수평겸용 가열로에서 수평바디유닛과 수직바디유닛과 버퍼바디유닛의 배치구조를 도시한 단면도이다.
도 15는 본 발명의 제2실시예에 따른 수직수평겸용 가열로에서 연소유닛 중 수평연소모듈의 결합 상태를 도시한 횡단면도이다.
도 16은 본 발명의 제2실시예에 따른 수직수평겸용 가열로에서 연소유닛 중 수직연소모듈의 결합 상태를 도시한 횡단면도이다.
도 17은 본 발명의 제2실시예에 따른 수직수평겸용 가열로에서 연소유닛에 적용되는 설치플레이트를 도시한 평면도이다.
도 18은 본 발명의 제2실시예에 따른 수직수평겸용 가열로에서 배출댐퍼밸브를 도시한 사시도이다.
도 19는 본 발명의 제3실시예에 따른 수직수평겸용 가열로에서 틸팅바디유닛이 직립한 상태를 도시한 사시도이다.
도 20은 본 발명의 제3실시예에 따른 수직수평겸용 가열로에서 틸팅구동공간에 틸팅구동유닛이 배치된 상태를 도시한 확대도이다.
도 21은 본 발명의 제3실시예에 따른 수직수평겸용 가열로에서 틸팅힌지유닛의 결합 상태를 도시한 확대도이다.
도 22는 본 발명의 제3실시예에 따른 수직수평겸용 가열로에서 틸팅바디유닛이 누운 상태를 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 수직수평겸용 가열로와 이것을 이용한 화재시험장치의 일 실시예를 설명한다. 이때, 본 발명은 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위해 생략될 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 화재시험장치는 시험체(A)에 대하여 표준 화재조건 하에 노출시킨 시험체(A)의 내화 성능을 측정하기 위한 것으로, 가열바디유닛(100)과, 연소유닛(200)과, 배출유닛(500)과, 집진유닛(700)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화재시험장치에서 가열바디유닛(100)은 외력에 충분히 견딜 수 있는 내구성 및 열에 의한 변형이 없도록 하며, 시험체(A)를 안전하고 견고하게 지지 가능하다. 가열바디유닛(100)에서는 시험체(A)의 탈부착이 용이하고, 시험체(A)가 완전 밀착 가능한 구조를 갖는다. 가열바디유닛(100)에는 다양한 크기의 시험체(A)가 장착 가능하다.
일예로, 가열바디유닛(100)은 도 5 내지 도 11에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 수직수평겸용 가열로를 포함할 수 있다. 본 발명의 제1실시예에 따른 수직수평겸용 가열로는 하나의 화재시험장치에서 시험체(A)의 수평 배치와 수직 배치를 모두 가능하게 할 수 있다. 본 발명의 제1실시예에 따른 수직수평겸용 가열로는 산업표준화규격에 제시된 온도 조건에서 시험을 실시할 수 있도록 한다.
본 발명의 제1실시예에 따른 수직수평겸용 가열로는 버퍼공간(41)을 형성하는 버퍼바디유닛(40)과, 버퍼바디유닛(40)의 상부에 배치되되 상면부가 개구된 수평가열공간(21)을 형성하는 수평바디유닛(20)과, 버퍼바디유닛(40)의 일측부에 배치되되 일측면부가 개구된 수직가열공간(31)을 형성하는 수직바디유닛(30)을 포함할 수 있다.
수평가열공간(21)의 상면부는 시험체(A)에 의해 밀폐 가능하다.
수직가열공간(31)의 일측면부는 시험체(A)에 의해 밀폐 가능하다.
수평바디유닛(20)과 수직바디유닛(30)에는 각각 후술하는 연소모듈이 결합되는 유닛설치부가 관통 형성될 수 있다. 이때, 유닛설치부는 수평바디유닛(20)에서 적어도 전면부와 후면부에 관통 형성되는 수평가열공과, 수직바디유닛(30)에서 적어도 전면부와 후면부에 관통 형성되는 수직가열공으로 구분할 수 있다. 수평가열공은 수평바디유닛(20)에 결합되는 연소버너(210)의 개수에 대응하여 관통 형성되고, 수직가열공은 수직바디유닛(30)에 결합되는 연소버너(210)의 개수에 대응하여 관통 형성될 수 있다.
수평가열공간(21)과 버퍼공간(41)은 수평격벽(23)에 의해 구획되고, 수직가열공간(31)과 버퍼공간(41)은 수직격벽(미도시)에 의해 구획된다.
수평격벽(23)에는 공간연통부(24)가 관통 형성되고, 공간연통부(24)는 버퍼공간(41)에 구비되는 수평버퍼챔버(미도시)와 연통될 수 있다. 수평버퍼챔버(미도시)에는 버퍼공간(41)과 연통되는 수평배출부(미도시)가 관통 형성될 수 있다. 수평배출부(미도시)는 별도의 수평밸브로 개폐될 수 있다. 수평배출부(미도시)는 별도의 수평유로를 통해 배출연통부(25)와 연결되어 수평가열공간(21)에서 연소에 의해 생성된 물질을 배출시킬 수 있다.
수직격벽(미도시)에는 수직배출부(미도시)가 관통 형성될 수 있다. 수직배출부(미도시)는 별도의 수직밸브로 개폐될 수 있다. 수직배출부(미도시)는 별도의 수직유로를 통해 배출연통부(25)와 연결되어 수직가열공간(31)에서 연소에 의해 생성된 물질을 배출시킬 수 있다.
버퍼바디유닛(40)의 타측면부는 폐쇄되되, 버퍼바디유닛(40)의 타측면부에는 배출연통부(25)가 관통 형성될 수 있다. 일예로, 배출연통부(25)는 버퍼공간(41)과 연통될 수 있고, 버퍼공간(41)은 수평배출부(미도시)와 수직배출부(미도시)를 매개로 각각 수평가열공간(21)과 수직가열공간(31)에 연통될 수 있다. 다른 예로, 배출연통부(25)는 수평가열공간(21)에서 분기되는 수평유로와 수직가열공간(31)에서 분기되는 수직유로에 연통될 수 있다. 배출연통부(25)는 후술하는 배출유닛(500)이 연결되므로, 연소에 의해 수평가열공간(21)과 수직가열공간(31) 중 적어도 어느 하나에서 생성된 물질을 배출시킬 수 있다. 또한, 배출연통부(25)에는 후술하는 공기라인(280)이 연결되므로, 해당 가열공간(21, 31)에 연소를 위한 공기를 공급할 수 있다.
버퍼바디유닛(40)에는 버퍼공간(41)으로의 작업자 출입을 가능하게 하는 점검구(26)가 구비될 수 있다. 점검구(26)는 버퍼바디유닛(40)에 관통 형성되는 점검홀부와, 점검홀부를 개폐하는 점검도어를 포함할 수 있다. 그러면, 점검구(26)를 통해 작업자는 버퍼공간(41)에 출입할 수 있고, 버퍼공간(41)을 유지보수할 수 있다.
도시되지 않았지만, 수평바디유닛(20)의 전면부와 후면부 중 적어도 어느 하나에는 수평바디유닛(20)의 내부를 관찰함으로써, 시험체(A)의 변화를 확인할 수 있는 수평투시창(미도시)이 구비될 수 있다. 수평투시창(미도시)은 공기를 이용하여 냉각시켜 관측 편의성을 도모할 수 있다.
마찬가지로, 수직바디유닛(30)의 전면부와 후면부 중 적어도 어느 하나에는 수직바디유닛(30)의 내부를 관찰함으로써, 시험체(A)의 변화를 확인할 수 있는 수직투시창(미도시)이 구비될 수 있다. 수직투시창(미도시)은 공기를 이용하여 냉각시켜 관측 편의성을 도모할 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 가열로에서 수평가열공간(21)은 폭 3m x 길이 4m의 시험체(A)를 시험할 수 있는 구조를 갖는다. 공기의 입출력을 제어하여 수평가열공간(21)의 온도와 압력 제어가 원활하도록 할 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 가열로에서 수직가열공간(31)은 폭 3.05m x 높이 3.05m의 시험체(A)를 시험할 수 있는 구조를 갖는다. 공기의 입출력을 제어하여 수직가열공간(31)의 온도와 압력 제어가 원활하도록 할 수 있다.
가열바디유닛(100)은 수평바디유닛(20)과 수직바디유닛(30) 사이의 열전달을 방지하거나 최소화할 수 있도록 내화물 구조를 갖는다.
가열바디유닛(100)의 외부케이싱은 금속의 단열패널로 마감하고, 보강재를 설치하여 외력에 충분히 견딜 수 있는 내구성을 지니도록 한다.
수직가열공간(31)과 수평가열공간(21)의 내벽은 세라믹모듈로 시공한 후 캐스타블(castable)로 마감 처리할 수 있다. 그러면, 수직가열공간(31)과 수평가열공간(21)에서는 각각 최고 1,800℃까지 견딜 수 있다. 캐스타블을 시공할 때, 균열을 방지하기 위해 와이어칩을 혼합하여 시공함으로써, 충분한 내구성을 갖도록 한다. 또한, 시험체(A) 충격에 의한 파손시 캐스타블 전체가 아닌 파손 부위를 개별 교체할 수 있도록 수직가열공간(31)과 수평가열공간(21)의 내벽은 블럭 구조를 나타내는 것이 유리하다.
가열바디유닛(100)의 내벽은 블럭 구조를 나타내는 내화물로 이루어진다. 이러한 내화물은 단열벽돌로 이루어진 제1레이어와, 제1레이어에 적층되고 단열벽돌로 이루어진 제2레이어와, 제2레이어에 적층되고 단열패널로 이루어진 제3레이어로 구성될 수 있다. 이때, 제1레이어는 900kg/m3 이상의 밀도를 나타내고, 제2레이어는 최대 1,260℃를 견딜 수 있으며 제3레이어는 최대 1,000℃를 견딜 수 있도록 설계할 수 있다,
본 발명의 제1실시예에 따른 수직수평겸용 가열로는 수평바디유닛(20)과 수직바디유닛(30)과 버퍼바디유닛(40)이 포함되는 가열바디유닛(100)을 바닥에 정위치시키는 베이스유닛(10)을 더 포함할 수 있다.
베이스유닛(10)의 상부와 가열바디유닛(100)의 하부 중 어느 하나에는 바디지지부(11)가 돌출 형성되어 베이스유닛(10)으로부터 가열바디유닛(100)을 이격 지지할 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 수직수평겸용 가열로는 유닛설치부(103)의 수평가열공과 수직가열공에 각각 결합되고, 수평가열공간(21)과 수직가열공간(31) 중 적어도 어느 하나를 가열하는 연소모듈을 더 포함할 수 있다.
연소모듈은 후술하는 연소유닛(200)에 포함된다.
연소모듈은 연소버너(210)를 포함하고, 단열블럭(250)을 더 포함할 수 있다.
연소버너(210)는 플랫버너로 이루어짐에 따라 해당 가열공간(21, 31)을 균일하게 열복사할 수 있다.
연소버너(210)는 연료가 주입되는 연료입구(223)와 연료입구(223)에서 이격되어 공기가 주입되는 공기입구(222)와 연료와 공기를 혼합하여 배출시키는 연소노즐(230)이 구비되는 연소바디(220)와, 연소노즐(230)에서 배출되는 연료와 공기에 의해 불꽃이 생성되도록 연료를 점화시키는 점화부(225)와, 연소노즐(230)이 유닛설치부(103)와 연통되도록 연소바디(220)를 수평바디유닛(20)과 수직바디유닛(30)에 각각 탈부착 가능하게 결합시키는 설치플레이트(240)를 포함할 수 있다.
단열블럭(250)은 연소바디(220)와 설치플레이트(240)가 결합된 상태에서 유닛설치부(103)의 수평가열공과 수직가열공에 각각 끼움 결합되고 불꽃이 배출되는 화염경로(251)가 구비되므로, 해당 가열공간(21, 31)으로 노출되는 연소버너(210)의 전방 과열을 방지하며, 내구성이 강하고, 연소 효율을 높일 수 있다.
연소버너(210)는 점화부(225)를 통해 생성된 불꽃의 불길을 탐지하는 불길탐지부(226)를 더 포함할 수 있다. 불길탐지부(226)는 자외선을 이용하여 불길을 탐지할 수 있다.
본 발명의 제1실시예에서 연소바디(220)는 공기공간(221)이 형성된 중공의 함체를 이룰 수 있다. 이때, 공기입구(222)와 연소노즐(230)에 구비되는 공기공급부(234)는 공기공간(221)과 연통되고, 연소바디(220)의 내부에는 연료입구(223)와 연결되는 연료관(224)이 구비될 수 있다. 또한, 연소바디(220)에는 연료관(224)에 결합되는 연소노즐(230)이 내장되고, 연소노즐(230)을 해당 가열공간(21, 31) 쪽인 화염경로(251)에 노출시킨다.
연소바디(220)는 단열블럭(250)에 결합된다.
연소노즐(230)은 연료입구(223) 또는 연료관(224)과 연결되는 노즐관(231)과, 연료와 공기를 혼합하여 배출하는 노즐헤드(233)를 포함할 수 있다. 여기서, 노즐헤드(233)에는 공기가 주입되도록 공기공간(221)과 연통되는 공기공급부(234)가 관통 형성될 수 있다.
설치플레이트(240)는 연소바디(220)에 일체로 결합되고, 설치플레이트(240)의 면적은 해당 가열공의 면적보다 크게 형성되어 해당 바디유닛(20, 30)과의 결합을 간편하게 하고, 해당 가열공을 통한 누설을 방지할 수 있다.
단열블럭(250)은 상술한 캐스타블을 포함할 수 있다. 단열블럭(250)은 상술한 내화물 구조를 나타낼 수 있다.
화염경로(251)는 연소노즐(230)과 연통되는 화염발생부(252)와, 화염발생부(252)보다 큰 폭을 형성하여 화염발생부(252)와 연통되는 화염버퍼부(253)와, 화염버퍼부(253)와 연통되고 화염버퍼부(253)로부터 해당 가열공간(21, 31)을 향해 폭이 확장되는 화염확산부(254)를 포함하고, 연소바디(220)가 결합되되 화염발생부(252)와 연통되는 노즐지지부를 더 포함할 수 있다.
단열블럭(250)은 해당 가열공에서의 끼움 결합을 원활하게 하고, 해당 가열공간(21, 31)에서 발생되는 열이 누설되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 수직수평겸용 가열로에는 연료와 공기를 열원으로 사용하는 연소모듈의 연소버너(210)가 수평바디유닛(20)의 전면부와 후면부에 각각 8세트가 장착되어 총 16세트가 장착되고, 수직바디유닛(30)의 전면부와 후면부에 각각 4세트가 장착되어 총 8세트가 장착된 것으로 도시하였다.
그리고 상호 인접한 연소버너(210) 사이에는 산업표준화규격에서 요구하는 온도센서(810)와 가열로내압센서(미도시)를 설치하여 일정한 화재 시험 조건하에서의 내화 성능 시험을 원활히 할 수 있다.
그러면, 공기는 공기공급팬(290)으로부터 공급받고, 연료는 연료탱크(270)를 거쳐 정압으로 공급받게 된다.
본 발명의 제1실시예에 따른 수직수평겸용 가열로는 수직가열공간(31)을 밀폐하는 시험체(A)를 수직바디유닛(30)에 밀착 고정시키는 클램프유닛(300)과, 수평가열공간(21)을 밀폐하는 시험체(A)를 수평바디유닛(20)에 밀착 고정시키는 재하유닛(400)중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
클램프유닛(300)은 수직가열공간(31)의 개구부에 인접하여 회전 가능하게 결합되는 파지링크(320)와, 파지링크(320)에서 이격되어 수직바디유닛(30)에 회전 가능하게 결합되고 파지링크(320)를 정역회전시키는 왕복구동부(310)를 포함할 수 있다.
파지링크(320)는 수직가열공간(31)의 개구부에 인접하여 회전 가능하게 결합되고 왕복구동부(310)와 링크 결합되는 구동지지부(321)와, 구동지지부(321)에서 연장되는 피벗지지부(322)와, 파지링크(320)의 회전에 따라 수직가열공간(31)을 밀폐하는 시험체(A)를 가압하도록 피벗지지부(322)의 단부에 결합되는 밀착지지부(323)를 포함할 수 있다.
왕복구동부(310)는 수직바디유닛(30)에 회전 가능하게 결합되는 실린더(311)와, 유압에 의해 실린더(311)에 왕복 이동 가능하게 결합되고 파지링크(320)의 구동지지부(321)에 링크 결합되는 피스톤(312)을 포함할 수 있다.
그러면, 시험체(A)를 수직바디유닛(30)에 배치하고, 클램프유닛(300)이 동작됨에 따라 시험체(A)를 수직바디유닛(30)에 확실하게 밀폐 고정시킬 수 있다.
재하유닛(400)은 수평바디유닛(20)의 양측에서 길이 방향으로 길게 형성되는 한 쌍의 재하레일(410)과, 재하레일(410)을 따라 구름 이동 가능한 한 쌍의 재하구동부(450)와, 한 쌍의 재하구동부(450)를 연결하고 재하구동부(450)가 재하레일(410)을 따라 구름 이동함에 따라 수평바디유닛(20)의 상측에서 왕복 이동 가능한 재하바디(420)와, 수평가열공간(21)을 밀폐한 시험체(A)에 적층 지지되는 재하치구(430)와, 재하바디(420)에 결합되고 재하치구(430)를 가압하는 재하가압부(440)를 포함할 수 있다.
재하유닛(400)에 의해 수평 배치되는 시험체(A)를 재하할 때, 수평 배치되는 시험체(A)의 구조 설계 조건을 실현할 수 있도록 재하유닛(400)은 시험체(A)를 가압할 수 있다.
재하레일(410)은 바닥 또는 후술하는 발판유닛(460) 또는 베이스유닛(10)에 지지되는 레일바닥부(411)와, 레일바닥부(411)의 중앙 부분에서 돌출 형성되는 레일수직부(412)와, 레일바닥부(411)와 평행을 이루도록 레일바닥부(411)에서 이격되어 레일수직부(412)의 단부에 구비되는 레일수평부(413)를 포함할 수 있다.
재하구동부(450)는 재하바디(420)의 하부에 결합되는 재하브라켓(451)과, 재하레일(410)에서 구름 이동 가능하도록 재하브라켓(451)에 회전 가능하게 결합되는 레일바퀴(452)와, 레일바퀴(452)에서 이격되어 재하브라켓(451)에 회전 가능하게 결합되는 가이드바퀴(454)를 포함할 수 있다.
재하구동부(450)는 재하브라켓(451) 또는 재하바디(420)에 구비되어 레일바퀴(452)를 회전시키는 재하모터(453)를 더 포함하여 재하유닛(400)의 자동 이동을 구현할 수 있다.
본 발명의 제1실시예에서 재하구동부(450)의 레일바퀴(452)는 레일바닥부(411)에서 구름 이동되도록 하고, 재하레일(410)에서 레일수평부(413)에는 재하구동부(450)의 가이드바퀴(454)가 구름 이동 가능하게 결합되는 레일가이드(414)가 구비될 수 있다. 레일가이드(414)는 재하레일(410)의 길이 방향으로 길게 형성될 수 있다.
재하바디(420)는 한 쌍의 재하구동부(450)에 각각 직립으로 결합되는 한 쌍의 재하수직부(421)와, 한 쌍의 재하수직부(421)를 연결하는 재하수평부(422)를 포함할 수 있다. 재하수평부(422)는 별도의 구동수단을 통해 재하수직부(421)에서 승강 이동 가능하다. 재하수평부(422)에는 재하가압부(440)가 결합된다.
재하치구(430)는 슬래브 시험용으로 사용되고, 미설명부호 430a는 보 시험용의 하중치구이다.
재하치구(430)는 재하가압부(440)에 장착되는 제1슬래브(431)와, 제1슬래브(431)의 길이 방향과 교차되는 방향으로 길게 형성되고 제1슬래브(431)의 양단부에 각각 회전 가능하게 결합되는 제2슬래브(432)와, 제2슬래브(432)의 길이 방향과 교차되는 방향으로 길게 형성되고 제2슬래브(432)의 양단부에 각각 회전 가능하게 결합되는 제3슬래브(433)와, 제3슬래브(433)의 길이 방향과 교차되는 방향으로 길게 형성되고 제3슬래브(433)의 양단부에 각각 회전 가능하게 결합되는 제4슬래브와, 시험체(A)에 지지되도록 제4슬래브의 양단부에 각각 회전 가능하게 결합되는 재하지지부(437)를 포함할 수 있다.
제1슬래브(431)는 재하레일(410)과 교차되는 방향 또는 재하레일(410)과 평행한 방향으로 길게 형성될 수 있다.
제1슬래브(431)의 단부는 제2슬래브(432)의 중앙 부분을 지지하고, 제2슬래브(432)의 단부는 제3슬래브(433)의 중앙 부분을 지지하며, 제3슬래브(433)의 단부는 제4슬래브의 중앙 부분을 지지하여 재하치구(430)의 수평을 유지할 수 있다.
재하치구(430)는 제1슬래브(431)에 결합되고 회전에 따라 제2슬래브(432)를 제1슬래브(431)이 길이 방향으로 이동시키는 제1볼스크류(435)와, 제2슬래브(432)에 결합되고 회전에 따라 제3슬래브(433)를 제2슬래브(432)이 길이 방향으로 이동시키는 제2볼스크류와, 제3슬래브(433)에 결합되고 회전에 따라 제4슬래브를 제3슬래브(433)이 길이 방향으로 이동시키는 제3볼스크류(436)와, 제4슬래브에 결합되고 회전에 따라 재하지지부(437)를 제4슬래브이 길이 방향으로 이동시키는 제4볼스크류중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제1실시예에서 볼스크류는 제1볼스류와 제3볼스크류(436)를 포함하는 것으로 도시하였다.
재하가압부(440)는 유압액츄에이터가 적용될 수 있다. 재하가압부(440)는 보 시험용 가압부와 슬래브 시험용 가압부로 구분할 수 있다. 재하가압부(440)는 별도의 구동수단을 통해 재하바디(420)의 재하수평부(422)에서 슬라이드 이동 가능하다. 재하가압부(440)는 제1슬래브(431)의 중앙 부분에 장착되어 재하치구(430)를 수평 상태로 유지할 수 있다.
재하유닛(400)은 작업자가 활동 가능한 발판유닛(460)을 더 포함할 수 있다. 발판유닛(460)은 가열바디유닛(100)에서 적어도 수평바디유닛(20)의 상부에 수평 상태로 구비되는 발판부와, 바닥으로부터 발판부로의 이동을 위한 계단을 포함할 수 있다. 발판부의 가장자리와 계단에는 작업자의 안전을 위한 난간이 설치될 수 있다.
다른 예로, 가열바디유닛(100)은 도 12 내지 도 18에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 수직수평겸용 가열로를 포함할 수 있다. 본 발명의 제2실시예에 따른 수직수평겸용 가열로는 하나의 화재시험장치에서 시험체(A)의 수평 배치와 수직 배치를 모두 가능하게 할 수 있다. 본 발명의 제2실시예에 따른 수직수평겸용 가열로는 산업표준화규격에 제시된 온도 조건에서 시험을 실시할 수 있도록 한다.
본 발명의 제2실시예에 따른 수직수평겸용 가열로는 버퍼공간(41)을 형성하는 버퍼바디유닛(40)과, 버퍼바디유닛(40)의 상부에 배치되되 상면부가 개구된 수평가열공간(21)을 형성하는 수평바디유닛(20)과, 버퍼바디유닛(40)의 일측부에 배치되되 일측면부가 개구된 수직가열공간(31)을 형성하는 수직바디유닛(30)을 포함할 수 있다.
수평가열공간(21)의 상면부는 시험체(A)에 의해 밀폐 가능하다.
수직가열공간(31)의 일측면부는 시험체(A)에 의해 밀폐 가능하다.
수평바디유닛(20)과 수직바디유닛(30)에는 각각 유닛설치부(103)가 관통 형성될 수 있다. 유닛설치부는 수평바디유닛(20)에서 적어도 전면부와 후면부에 관통 형성되는 수평설치부와, 수직바디유닛(30)에서 적어도 전면부와 후면부에 관통 형성되는 수직설치부로 구분할 수 있다. 수평설치부는 수평바디유닛(20)에 결합되는 연소모듈의 형상에 대응하여 수평 상태로 길게 관통 형성되고, 수직설치부는 수직바디유닛(30)에 결합되는 연소모듈의 형상에 대응하여 수직 상태로 길게 관통 형성될 수 있다.
수평가열공간(21)과 버퍼공간(41)은 수평격벽(23)에 의해 구획되고, 수직가열공간(31)과 버퍼공간(41)은 수직격벽(33)에 의해 구획된다.
수평격벽(23)에는 공간연통부(24)가 관통 형성되고, 공간연통부(24)는 버퍼공간(41)에 구비되는 수평버퍼챔버(505)와 연통될 수 있다. 수평버퍼챔버(505)에는 버퍼공간(41)과 연통되는 수평배출부가 관통 형성될 수 있다. 수평배출부는 별도의 수평밸브로 개폐될 수 있다. 수평배출부에는 수평배출유로(501)가 연결되고, 수평배출유로(501)의 단부에는 배출댐퍼밸브(590)가 구비되어 배출댐퍼밸브(590)의 개폐에 따라 연소에 의해 수평가열공간(21)에서 생성된 물질을 배출시킬 수 있다.
수직격벽(33)에는 수직배출부(32)가 관통 형성될 수 있다. 수직배출부(32)는 별도의 수직밸브로 개폐될 수 있다. 수직배출부(32)에는 수직배출유로(503)가 연결되고, 수직배출유로(503)의 단부에는 배출댐퍼밸브(590)가 구비되어 배출댐퍼밸브(590)의 개폐에 따라 연소에 의해 수직가열공간(31)에서 생성된 물질을 배출시킬 수 있다.
버퍼바디유닛(40)에서 타측면부는 개방될 수 있다.
도시되지 않았지만, 본 발명의 제1실시예와 같이 버퍼바디유닛(40)의 타측면부는 폐쇄되되, 버퍼바디유닛(40)의 타측면부에는 배출연통부가 관통 형성될 수 있다. 이때, 배출연통부에는 수평배출유로(501)와 수직배출유로(503)가 각각 연통되고, 배출댐퍼밸브(590)가 외부로 노출되도록 할 수 있다. 이때, 버퍼바디유닛(40)에는 버퍼공간(41)으로의 작업자 출입을 가능하게 하는 점검구가 구비될 수 있다. 점검구는 버퍼바디유닛(40)에 관통 형성되는 점검홀부와, 점검홀부를 개폐하는 점검도어를 포함할 수 있다. 그러면, 점검구를 통해 작업자는 버퍼공간(41)에 출입할 수 있고, 버퍼공간(41)을 유지보수할 수 있다.
배출댐퍼밸브(590)에는 후술하는 배출유닛(500)이 연결되므로, 연소에 의해 수평가열공간(21)과 수직가열공간(31) 중 적어도 어느 하나에서 생성된 물질을 배출시킬 수 있다.
배출댐퍼밸브(590)는 수평배출유로(501)의 단부에 구비되는 수평댐퍼밸브(502)와, 수직배출유로(503)의 단부에 구비되는 수직댐퍼밸브(504)로 구분할 수 있다.
배출댐퍼밸브(590)는 도 18에 도시된 바와 같이 해당 배출유로(501, 503)에 결합되는 중공 관 형태의 배출댐퍼바디(591)와, 배출댐퍼바디(591)의 개도 조절 또는 배출댐퍼바디(591)의 개폐를 위해 개폐축(5921)을 매개로 배출댐퍼바디(591)에 회전 가능하게 결합되는 배출개폐부(592)와, 수동 또는 자동으로 개폐축(5921)을 회전시켜 배출개폐부(592)를 동작시키는 배출댐퍼구동부(593)를 포함할 수 있다. 그러면, 배출댐퍼구동부(593)는 개폐축(5921)을 회전시키므로, 배출개폐부(592)를 동작시켜 배출댐퍼바디(591)의 개도를 조절하거나 배출댐퍼바디(591)를 개폐할 수 있다.
배출댐퍼밸브(590)는 배출댐퍼구동부(593)의 댐퍼구동축(5931)과 개폐축(5921)을 연결시키는 링크결합수단(594)을 더 포함할 수 있다. 링크결합수단(594)은 개폐축(5921)에 결합되는 개폐링크(5941)와, 개폐링크(5941)에서 이격되어 댐퍼구동축(5931)에 결합되는 구동링크(5942)와, 양단부가 개폐링크(5941)의 단부와 구동링크(5942)의 단부에 각각 링크 결합되는 링크연결로드(5943)를 포함할 수 있다. 이때, 배출댐퍼구동부(593)는 배출댐퍼바디(591)에 구비되는 배출댐퍼브라켓(5911)에 결합되도록 한다.
배출댐퍼밸브(590)에는 후술하는 공기라인(280)이 연결되므로, 해당 가열공간(21, 31)에 연소를 위한 공기를 공급할 수 있다.
도시되지 않았지만, 수평바디유닛(20)의 전면부와 후면부 중 적어도 어느 하나에는 수평바디유닛(20)의 내부를 관찰함으로써, 시험체(A)의 변화를 확인할 수 있는 수평투시창(미도시)이 구비될 수 있다. 수평투시창(미도시)은 공기를 이용하여 냉각시켜 관측 편의성을 도모할 수 있다.
마찬가지로, 수직바디유닛(30)의 전면부와 후면부 중 적어도 어느 하나에는 수직바디유닛(30)의 내부를 관찰함으로써, 시험체(A)의 변화를 확인할 수 있는 수직투시창(미도시)이 구비될 수 있다. 수직투시창(미도시)은 공기를 이용하여 냉각시켜 관측 편의성을 도모할 수 있다.
가열바디유닛(100)은 수평바디유닛(20)과 수직바디유닛(30) 사이의 열전달을 방지하거나 최소화할 수 있도록 내화물 구조를 갖는다.
가열바디유닛(100)의 외부케이싱(101)은 금속의 단열패널로 마감하고, 보강재를 설치하여 외력에 충분히 견딜 수 있는 내구성을 지니도록 한다.
수직가열공간(31)과 수평가열공간(21)의 내벽은 세라믹모듈로 시공한 후 캐스타블(castable)로 마감 처리할 수 있다. 그러면, 수직가열공간(31)과 수평가열공간(21)에서는 각각 최고 1,800℃까지 견딜 수 있다. 캐스타블을 시공할 때, 균열을 방지하기 위해 와이어칩을 혼합하여 시공함으로써, 충분한 내구성을 갖도록 한다. 또한, 시험체(A) 충격에 의한 파손시 캐스타블 전체가 아닌 파손 부위를 개별 교체할 수 있도록 수직가열공간(31)과 수평가열공간(21)의 내벽은 블럭 구조를 나타내는 것이 유리하다.
가열바디유닛(100)의 내벽은 블럭 구조를 나타내는 내화물(102)로 이루어진다. 이러한 내화물(102)은 단열벽돌로 이루어진 제1레이어와, 제1레이어에 적층되고 단열벽돌로 이루어진 제2레이어와, 제2레이어에 적층되고 단열패널로 이루어진 제3레이어로 구성될 수 있다. 이때, 제1레이어는 900kg/m3 이상의 밀도를 나타내고, 제2레이어는 최대 1,260℃를 견딜 수 있으며 제3레이어는 최대 1,000℃를 견딜 수 있도록 설계할 수 있다,
도시되지 않았지만, 본 발명의 제2실시예에 따른 수직수평겸용 가열로는 본 발명의 제1실시예와 같이 수평바디유닛(20)과 수직바디유닛(30)과 버퍼바디유닛(40)이 포함되는 가열바디유닛(100)을 바닥에 정위치시키는 베이스유닛을 더 포함할 수 있다.
베이스유닛의 상부와 가열바디유닛(100)의 하부 중 어느 하나에는 바디지지부(11)가 돌출 형성되어 베이스유닛으로부터 가열바디유닛(100)을 이격 지지할 수 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 수직수평겸용 가열로는 유닛설치부(103)의 수평설치부와 수직설치부에 각각 결합되고, 수평가열공간(21)과 수직가열공간(31) 중 적어도 어느 하나를 가열하는 연소모듈을 더 포함할 수 있다.
연소모듈은 후술하는 연소유닛(200)에 포함된다.
연소모듈은 수평설치부에 설치되는 수평연소모듈(200a)과, 수직설치부에 설치되는 수직연소모듈(200b)로 구분할 수 있다.
이러한 연소모듈은 유닛설치부(103)가 노출되도록 수평바디유닛(20)과 수직바디유닛(30)에 각각 결합되는 거치프레임(201)과, 거치프레임(201)에 적층 지지되는 설치플레이트(240)와, 설치플레이트(240)에 탈부착 가능하게 결합되는 연소버너(210)를 포함할 수 있다.
연소모듈은 거치프레임(201)의 단부에 설치플레이트(240)를 연결시키는 단부마감부(202)와, 거치프레임(201)에 적층 지지되고 인접한 두 설치플레이트(240)를 연결시키는 연결마감부(203)와, 연소버너(210)와 수평바디유닛(20) 사이에서 유닛설치부(103)의 수평설치부에 결합되고, 연소버너(210)와 수직바디유닛(30) 사이에서 유닛설치부(103)의 수직설치부에 결합되는 단열블럭(250) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
거치프레임(201)은 개구된 유닛설치부(103)의 가장자리를 따라 돌출되도록 가열바디유닛(100)의 외측면에 결합될 수 있다. 거치프레임(201)에는 단부마감부(202)와 연결마감부(203)와 설치플레이트(240) 중 적어도 어느 하나가 안착되는 거치안착턱이 구비될 수 있다.
설치플레이트(240)의 가장자리에는 도 17에 도시된 바와 같이 거치프레임(201)에 구비되는 거치안착턱과 단부마감부(202)에 구비되는 단부안착턱과 연결마감부(203)에 구비되는 연결안착턱 중 적어도 거치안착턱에 안착되는 테두리지지턱(241)이 구비될 수 있다. 설치플레이트(240)의 중앙 부분에는 연소버너(210)가 삽입되는 버너통과부(242)가 관통 형성될 수 있다. 설치플레이트(240)에서 테두리지지턱(241)과 버너통과부(242) 사이에는 연소버너(210)와의 결합을 위한 버너결합부(243)가 구비될 수 있다.
연소버너(210)는 플랫버너로 이루어짐에 따라 해당 가열공간(21, 31)을 균일하게 열복사할 수 있다.
연소버너(210)는 연료가 주입되는 연료입구(223)와 연료입구(223)에서 이격되어 공기가 주입되는 공기입구(222)와 연료와 공기를 혼합하여 배출시키는 연소노즐(230)이 구비되는 연소바디(220)와, 설치플레이트(240)와의 결합을 위해 연소바디(220)에서 연장되는 결합플랜지(235)와, 연소노즐(230)에서 배출되는 연료와 공기에 의해 불꽃이 생성되도록 연료를 점화시키는 점화부(225)를 포함할 수 있다. 이때, 단열블럭(250)에는 본 발명의 제1실시예와 같이 화염경로(251)를 형성할 수 있다. 또한, 결합플랜지(235)에는 버너결합부(243)와의 결합을 위한 플랜지결합부(237)가 구비될 수 있다.
본 발명의 제2실시예에서 연소바디(220)에는 연료입구(223)와 연통되는 연료공간과, 공기입구(222)와 연통되는 공기공간(221)과, 연료공간과 공기공간(221)을 연소노즐(230)과 연통시키는 연통공간과, 연소노즐(230)에 구비되는 노즐공간이 구비될 수 있다.
연소버너(210)는 본 발명의 제1실시예와 같은 화염경로(251)를 형성하도록 연소바디(220)의 단부인 연소노즐(230)에서 연장되는 경로바디부(239)를 더 포함할 수 있다. 이때, 단열블럭(250)은 경로바디부(239)를 감싸 지지한다.
단부마감부(201)에는 거치프레임(201)에 구비되는 거치안착턱에 안착되는 단부지지턱과, 설치플레이트(240)에 구비되는 테두리지지턱이 안착되는 단부안착턱 중 적어도 단부안착턱이 구비되어 단부마감부(201)가 유닛설치부(103)로 돌출되는 것을 방지할 수 있다.
연결마감부(202)에는 거치프레임(201)에 구비되는 거치안착턱에 안착되는 연결지지턱과, 설치플레이트(240)에 구비되는 테두리지지턱이 안착되는 연결안착턱 중 적어도 연결안착턱이 구비되어 연결마감부(202)가 유닛설치부(103)로 돌출되는 것을 방지할 수 있다.
단열블럭(250)은 상술한 캐스타블을 포함할 수 있다. 단열블럭(250)은 상술한 내화물 구조를 나타낼 수 있다.
도시되지 않았지만, 연소버너(210)는 점화부(225)를 통해 생성된 불꽃의 불길을 탐지하는 불길탐지부(226)를 더 포함할 수 있다. 불길탐지부(226)는 자외선을 이용하여 불길을 탐지할 수 있다.
그러면, 본 발명의 제2실시예에서 연소모듈은 연소버너(210)의 개수를 조절하여 수평바디유닛(20)의 수평설치부와 수직바디유닛(30)의 수직설치부에 각각 설치할 수 있다.
그리고 상호 인접한 연소버너(210) 사이에는 산업표준화규격에서 요구하는 온도센서(810)와 가열로내압센서(미도시)를 설치하여 일정한 화재 시험 조건하에서의 내화 성능 시험을 원활히 할 수 있다.
그러면, 공기는 공기공급팬(290)으로부터 공급받고, 연료는 연료탱크(270)를 거쳐 정압으로 공급받게 된다.
본 발명의 제2실시예에 따른 수직수평겸용 가열로는 수직가열공간(31)을 밀폐하는 시험체(A)를 수직바디유닛(30)에 밀착 고정시키는 클램프유닛(300)과, 수평가열공간(21)을 밀폐하는 시험체(A)를 수평바디유닛(20)에 밀착 고정시키는 재하유닛(400) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 수직수평겸용 가열로에서 클램프유닛은 본 발명의 제1실시예에 따른 수직수평겸용 가열로의 클램프유닛(300)과 동일한 구성으로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 제2실시예에 따른 수직수평겸용 가열로에서 재하유닛은 본 발명의 제1실시예에 따른 수직수평겸용 가열로의 재하유닛(400)과 동일한 구성으로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
다만, 본 발명의 제2실시예에서 발판유닛(460)의 발판부와 난간은 수평바디유닛(20)의 하부에 대응하여 수평 상태로 더 구비될 수 있다.
또 다른 예로, 가열바디유닛(100)은 도 19 내지 도 22에 도시된 바와 같이 본 발명의 제3실시예에 따른 수직수평겸용 가열로를 포함할 수 있다. 본 발명의 제3실시예에 따른 수직수평겸용 가열로는 하나의 화재시험장치에서 시험체(A)의 수평 배치와 수직 배치를 모두 가능하게 할 수 있다. 본 발명의 제3실시예에 따른 수직수평겸용 가열로는 산업표준화규격에 제시된 온도 조건에서 시험을 실시할 수 있도록 한다.
본 발명의 제3실시예에 따른 수직수평겸용 가열로는 바닥에 구비되는 베이스유닛(10)과, 베이스유닛(10) 상에 설치되되 직립 상태를 기준으로 일측면부가 개구된 틸팅가열공간(51)이 형성되는 틸팅바디유닛(50)과, 베이스유닛(10)을 기준으로 틸팅바디유닛(50)을 회전 가능하게 결합시키는 틸팅힌지유닛(70)과, 베이스유닛(10)을 기준으로 틸팅바디유닛(50)을 회전시키는 틸팅구동유닛(60)을 포함할 수 있다.
직립 상태를 기준으로 틸팅가열공간(51)의 일측면부는 시험체(A)에 의해 밀폐 가능하다.
틸팅바디유닛(50)에는 유닛설치부(103)가 관통 형성될 수 있다. 일예로, 유닛설치부(103)는 틸팅바디유닛(50)에서 적어도 전면부와 후면부에 관통 형성되는 틸팅가열공을 포함할 수 있다. 다른 예로, 유닛설치부(103)는 틸팅바디유닛(50)의 직립 상태를 기준으로 틸팅바디유닛(50)에서 적어도 전면부와 후면부에 수직 상태로 길게 관통 형성되는 틸팅설치부를 포함할 수 있다.
그러면, 틸팅구동유닛(60)의 동작에 따라 틸팅바디유닛(50)이 직립하는 경우, 틸팅가열공간(51)의 개구부는 틸팅바디유닛(50)의 일측면부에 배치되고, 틸팅구동유닛(60)의 동작에 따라 틸팅바디유닛(50)이 누운 경우, 틸팅가열공간(51)의 개구부는 틸팅바디유닛(50)의 상부에 배치될 수 있다.
베이스유닛(10)과 틸팅바디유닛(50) 중 어느 하나에는 베이스유닛(10)으로부터 가열바디유닛(100)의 틸팅바디유닛(50)을 이격 지지하는 바디지지부(11)가 돌출 형성될 수 있다. 베이스유닛(10)에는 틸팅구동유닛(60)이 안착 지지되도록 틸팅구동공간(12)이 함몰 형성될 수 있다.
도시되지 않았지만, 틸팅바디유닛(50)이 누운 상태를 기준으로 틸팅바디유닛(50)의 전면부와 후면부와 일측면부와 타측면부와 바닥면부 중 적어도 어느 하나에는 틸팅바디유닛(50)의 내부를 관찰함으로써, 시험체(A)의 변화를 확인할 수 있는 틸팅투시창(미도시)이 구비될 수 있다. 틸팅투시창(미도시)은 공기를 이용하여 냉각시켜 관측 편의성을 도모할 수 있다.
틸팅가열공간(51)의 내벽은 세라믹모듈로 시공한 후 캐스타블(castable)로 마감 처리할 수 있다. 그러면, 틸팅가열공간(51)에서는 각각 최고 1,800℃까지 견딜 수 있다. 캐스타블을 시공할 때, 균열을 방지하기 위해 와이어칩을 혼합하여 시공함으로써, 충분한 내구성을 갖도록 한다. 또한, 시험체(A) 충격에 의한 파손시 캐스타블 전체가 아닌 파손 부위를 개별 교체할 수 있도록 블럭 구조를 나타내는 것이 유리하다.
직립 상태를 기준으로 틸팅바디유닛(50)의 상면부에는 틸팅배출부(52)가 관통 형성될 수 있다.
틸팅힌지유닛(70)은 베이스유닛(10)에 구비되는 제1힌지부(71)와, 틸팅바디유닛(50)에 구비되어 제1힌지부(71)에 링크 결합되는 제2힌지부(72)를 포함할 수 있다.
틸팅구동유닛(60)은 유압액츄에이터가 적용될 수 있다.
본 발명의 제3실시예에 따른 수직수평겸용 가열로는 시험체(A)의 수평 배치와 시험체(A)의 수직 배치를 위해 틸팅구동유닛(60)은 틸팅바디유닛(50)을 회전시킬 때, 0도에서 10도까지는 초저속으로 동작시키고, 10도 이상에서는 정속을 유지하며, 80도에서 90도까지 또는 70도에서 90도까지는 다시 초저속으로 동작시킬 수 있다.
틸팅바디유닛(50)이 직립한 상태에서는 틸팅구동유닛(60)이 정지되어도 틸팅바디유닛(50)의 직립 상태가 유지되도록 틸팅구동유닛(60)을 구성하고, 틸팅구동유닛(60)은 체크밸브 기능을 가진 유압 부품을 사용하여 누설이 생기지 않도록 한다.
틸팅구동유닛(60)은 주위의 높은 열에도 견딜 수 있도록 설계된 패킹 재료가 적용될 수 있다.
제1힌지부(71)와 제2힌지부(72)는 충분한 강도를 가진 특수강을 사용하여 가열로의 안전성을 향상시킬 수 있다.
유압이 작동되는 부분 또는 틸팅바디유닛(50)의 회전에 따라 굴절되는 부분에서는 누설 및 내구성에 문제가 없도록 내화 성능을 가진 플렉시블 재료를 적용할 수 있다.
틸팅바디유닛(50)의 경사각은 엔코더를 사용하여 후술하는 제어유닛(800)과 연동되도록 할 수 있다.
본 발명의 제3실시예에 따른 수직수평겸용 가열로는 틸팅가열공간(51)과 연통되는 배출덕트유닛을 더 포함할 수 있다. 배출덕트유닛은 후술하는 배출유닛(500)에 포함될 수 있다.
배출덕트유닛은 틸팅바디유닛(50)의 일측으로 이격되어 바닥에 수직으로 배치되는 수평배치라인(550)과, 틸팅바디유닛(50)이 누운 경우 틸팅배출부(52)와 수평배치라인(550)을 연결시키는 수평조인트(551)와, 틸팅바디유닛(50)의 상측으로 이격되어 바닥과 수평으로 배치되는 수직배치라인(560)과, 틸팅바디유닛(50)이 직립하는 경우 틸팅배출부(52)와 수직배치라인(560)을 연결시키는 수직조인트(561)와, 수평배치라인(550)과 수직배치라인(560)을 연결시키는 연결조인트(570)를 더 포함할 수 있다.
도시되지 않았지만, 배출덕트유닛에는 개폐밸브가 구비되어 틸팅바디유닛(50)의 위치에 따라 배출덕트유닛을 개폐할 수 있다.
그러면, 시험을 실시할 때는, 개폐밸브에 의해 틸팅가열공간(51)의 열이 배출덕트유닛으로 전달되는 것을 방지할 수 있다.
배출덕트유닛에는 후술하는 공기라인(280)이 연결되므로, 해당 가열공간(21, 31)에 연소를 위한 공기를 공급할 수 있다.
또한, 틸팅바디유닛(50)이 직립한 상태에서 연소에 의해 틸팅바디유닛(50)에서 생성된 물질을 배출하는 경우, 개폐밸브에 의해 틸팅바디유닛(50)의 틸팅배출부(52)와 수직조인트(561)와 수직배치라인(560)과 연결조인트(570)가 연통되도록 하고, 연결조인트(570)와 수평배치라인(550)의 연결을 차단할 수 있다.
또한, 틸팅바디유닛(50)이 누운 상태에서 연소에 의해 틸팅바디유닛(50)에서 생성된 물질을 배출하는 경우, 개폐밸브에 의해 틸팅바디유닛(50)의 틸팅배출부(52)와 수평조인트(551)와 수평배치라인(550)과 연결조인트(570)가 연통되도록 하고, 연결조인트(570)와 수직배치라인(560)의 연결을 차단할 수 있다.
도시되지 않았지만, 배출덕트유닛에는 연소에 의해 틸팅가열공간(51)에서 생성된 물질을 냉각시키는 역화방지챔버(580)가 구비될 수 있다.
본 발명의 제3실시예에 따른 수직수평겸용 가열로는 틸팅가열공에 결합되고, 틸팅가열공간(51)을 가열하는 연소모듈을 더 포함할 수 있다.
연소모듈은 후술하는 연소유닛(200)에 포함된다.
연소모듈은 본 발명의 제1실시예와 같이 연소버너(210)를 포함하고, 단열블럭(250)을 더 포함할 수 있다.
연소버너(210)는 플랫버너로 이루어짐에 따라 틸팅가열공간(51)을 균일하게 열복사할 수 있다.
연소버너(210)는 연료가 주입되는 연료입구(223)와 연료입구(223)에서 이격되어 공기가 주입되는 공기입구(222)와 연료와 공기를 혼합하여 배출시키는 연소노즐(230)이 구비되는 연소바디(220)와, 연소노즐(230)에서 배출되는 연료와 공기에 의해 불꽃이 생성되도록 연료를 점화시키는 점화부(225)와, 연소노즐(230)이 유닛설치부(103)와 연통되도록 연소바디(220)를 틸팅바디유닛(50)에 탈부착 가능하게 결합시키는 설치플레이트(240)를 포함할 수 있다.
단열블럭(250)은 연소바디(220)와 설치플레이트(240)가 결합된 상태에서 유닛설치부(103)의 틸팅가열공에 끼움 결합되고 불꽃이 배출되는 화염경로(251)가 구비되므로, 틸팅가열공간(51)으로 노출되는 연소버너(210)의 전방 과열을 방지하며, 내구성이 강하고, 연소 효율을 높일 수 있다.
본 발명의 제3실시예에서 연소바디(220)는 공기공간(221)이 형성된 중공의 함체를 이룰 수 있다. 이때, 공기입구(222)와 연소노즐(230)에 구비되는 공기공급부(234)는 공기공간(221)과 연통되고, 연소바디(220)의 내부에는 연료입구(223)와 연결되는 연료관(224)이 구비될 수 있다. 또한, 연소바디(220)에는 연료관(224)에 결합되는 연소노즐(230)이 내장되고, 연소노즐(230)을 틸팅가열공간(51) 쪽인 화염경로(251)에 노출시킨다.
연소바디(220)는 단열블럭(250)에 결합된다.
연소노즐(230)은 연료입구(223) 또는 연료관(224)과 연결되는 노즐관(231)과, 연료와 공기를 혼합하여 배출하는 노즐헤드(233)를 포함할 수 있다. 여기서, 노즐헤드(233)에는 공기가 주입되도록 공기공간(221)과 연통되는 공기공급부(234)가 관통 형성될 수 있다.
설치플레이트(240)는 연소바디(220)에 일체로 결합되고, 설치플레이트(240)의 면적은 틸팅가열공의 면적보다 크게 형성되어 틸팅바디유닛(50)과의 결합을 간편하게 하고, 틸팅가열공을 통한 누설을 방지할 수 있다.
단열블럭(250)은 상술한 캐스타블을 포함할 수 있다. 단열블럭(250)은 상술한 내화물 구조를 나타낼 수 있다.
화염경로(251)는 연소노즐(230)과 연통되는 화염발생부(252)와, 화염발생부(252)보다 큰 폭을 형성하여 화염발생부(252)와 연통되는 화염버퍼부(253)와, 화염버퍼부(253)와 연통되고 화염버퍼부(253)로부터 틸팅가열공간(51)을 향해 폭이 확장되는 화염확산부(254)를 포함하고, 연소바디(220)가 결합되되 화염발생부(252)와 연통되는 노즐지지부를 더 포함할 수 있다.
단열블럭(250)은 틸팅가열공에서의 끼움 결합을 원활하게 하고, 틸팅가열공간(51)에서 발생되는 열이 누설되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 제3실시예에 따른 수직수평겸용 가열로에는 연료와 공기를 열원으로 사용하는 연소모듈의 연소버너(210)가 틸팅바디유닛(50)의 전면부와 후면부에 각각 6세트가 장착되어 총 12세트가 장착된 것으로 도시하였다.
연소모듈은 본 발명의 제2실시예와 같이 유닛설치부(103)의 틸팅설치부가 노출되도록 틸팅바디유닛(50)에 결합되는 거치프레임(201)과, 거치프레임(201)에 적층 지지되는 설치플레이트(240)와, 설치플레이트(240)에 탈부착 가능하게 결합되는 연소버너(210)를 포함할 수 있다.
연소모듈은 거치프레임(201)의 단부에 설치플레이트(240)를 연결시키는 단부마감부(202)와, 거치프레임(201)에 적층 지지되고 인접한 두 설치플레이트(240)를 연결시키는 연결마감부(203)와, 연소버너(210)와 틸팅바디유닛(50) 사이에서 유닛설치부(103)의 틸팅설치부에 결합되는 단열블럭(250) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
거치프레임(201)은 개구된 유닛설치부(103)의 가장자리를 따라 돌출되도록 가열바디유닛(100)의 외측면에 결합될 수 있다. 거치프레임(201)에는 단부마감부(202)와 연결마감부(203)와 설치플레이트(240) 중 적어도 어느 하나가 안착되는 거치안착턱이 구비될 수 있다.
설치플레이트(240)의 가장자리에는 거치프레임(201)에 구비되는 거치안착턱과 단부마감부(202)에 구비되는 단부안착턱과 연결마감부(203)에 구비되는 연결안착턱 중 적어도 거치안착턱에 안착되는 테두리지지턱(241)이 구비될 수 있다. 설치플레이트(240)의 중앙 부분에는 연소버너(210)가 삽입되는 버너통과부(242)가 관통 형성될 수 있다. 설치플레이트(240)에서 테두리지지턱(241)과 버너통과부(242) 사이에는 연소버너(210)와의 결합을 위한 버너결합부(243)가 구비될 수 있다.
연소버너(210)는 플랫버너로 이루어짐에 따라 해당 가열공간(21, 31)을 균일하게 열복사할 수 있다.
연소버너(210)는 연료가 주입되는 연료입구(223)와 연료입구(223)에서 이격되어 공기가 주입되는 공기입구(222)와 연료와 공기를 혼합하여 배출시키는 연소노즐(230)이 구비되는 연소바디(220)와, 설치플레이트(240)와의 결합을 위해 연소바디(220)에서 연장되는 결합플랜지(235)와, 연소노즐(230)에서 배출되는 연료와 공기에 의해 불꽃이 생성되도록 연료를 점화시키는 점화부(225)를 포함할 수 있다. 이때, 단열블럭(250)에는 본 발명의 제1실시예와 같이 화염경로(251)를 형성할 수 있다. 또한, 결합플랜지(235)에는 버너결합부(243)와의 결합을 위한 플랜지결합부(237)가 구비될 수 있다.
본 발명의 제3실시예에서 연소바디(220)에는 연료입구(223)와 연통되는 연료공간과, 공기입구(222)와 연통되는 공기공간(221)과, 연료공간과 공기공간(221)을 연소노즐(230)과 연통시키는 연통공간과, 연소노즐(230)에 구비되는 노즐공간이 구비될 수 있다.
연소버너(210)는 본 발명의 제1실시예와 같은 화염경로(251)를 형성하도록 연소바디(220)의 단부인 연소노즐(230)에서 연장되는 경로바디부(239)를 더 포함할 수 있다. 이때, 단열블럭(250)은 경로바디부(239)를 감싸 지지한다.
단부마감부(201)에는 거치프레임(201)에 구비되는 거치안착턱에 안착되는 단부지지턱과, 설치플레이트(240)에 구비되는 테두리지지턱이 안착되는 단부안착턱 중 적어도 단부안착턱이 구비되어 단부마감부(201)가 유닛설치부(103)로 돌출되는 것을 방지할 수 있다.
연결마감부(202)에는 거치프레임(201)에 구비되는 거치안착턱에 안착되는 연결지지턱과, 설치플레이트(240)에 구비되는 테두리지지턱이 안착되는 연결안착턱 중 적어도 연결안착턱이 구비되어 연결마감부(202)가 유닛설치부(103)로 돌출되는 것을 방지할 수 있다.
단열블럭(250)은 상술한 캐스타블을 포함할 수 있다. 단열블럭(250)은 상술한 내화물 구조를 나타낼 수 있다.
그러면, 본 발명의 제3실시예에서 연소모듈은 연소버너(210)의 개수를 조절하여 수평바디유닛(20)의 수평설치부와 수직바디유닛(30)의 수직설치부에 각각 설치할 수 있다.
도시되지 않았지만, 연소버너(210)는 본 발명의 제1실시예와 같이 점화부(225)를 통해 생성된 불꽃의 불길을 탐지하는 불길탐지부(226)를 더 포함할 수 있다. 불길탐지부(226)는 자외선을 이용하여 불길을 탐지할 수 있다.
그리고 상호 인접한 연소버너(210) 사이에는 산업표준화규격에서 요구하는 온도센서(810)와 가열로내압센서(미도시)를 설치하여 일정한 화재 시험 조건하에서의 내화 성능 시험을 원활히 할 수 있다.
그러면, 공기는 공기공급팬(290)으로부터 공급받고, 연료는 연료탱크(270)를 거쳐 정압으로 공급받게 된다.
본 발명의 제3실시예에 따른 수직수평겸용 가열로는 틸팅바디유닛(50)이 직립한 경우 틸팅가열공간(51)을 밀폐하는 시험체(A)를 틸팅바디유닛(50)에 밀착 고정시키는 클램프유닛(300)과, 틸팅바디유닛(50)이 누운 경우 틸팅가열공간(51)을 밀폐하는 시험체(A)를 틸팅바디유닛(50)에 밀착 고정시키는 재하유닛(400) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
클램프유닛(300)은 틸팅가열공간(51)의 개구부에 인접하여 회전 가능하게 결합되는 파지링크(320)와, 파지링크(320)에서 이격되어 틸팅바디유닛(50)에 회전 가능하게 결합되고 파지링크(320)를 정역회전시키는 왕복구동부(310)를 포함할 수 있다.
파지링크(320)는 틸팅가열공간(51)의 개구부에 인접하여 회전 가능하게 결합되고 왕복구동부(310)와 링크 결합되는 구동지지부(321)와, 구동지지부(321)에서 연장되는 피벗지지부(322)와, 파지링크(320)의 회전에 따라 틸팅가열공간(51)을 밀폐하는 시험체(A)를 가압하도록 피벗지지부(322)의 단부에 결합되는 밀착지지부(323)를 포함할 수 있다.
왕복구동부(310)는 틸팅바디유닛(50)에 회전 가능하게 결합되는 실린더(311)와, 유압에 의해 실린더(311)에 왕복 이동 가능하게 결합되고 파지링크(320)의 구동지지부(321)에 링크 결합되는 피스톤(312)을 포함할 수 있다.
그러면, 틸팅바디유닛(50)이 직립한 상태에서 시험체(A)를 틸팅바디유닛(50)에 배치하고, 클램프유닛(300)이 동작됨에 따라 시험체(A)를 틸팅바디유닛(50)에 확실하게 밀폐 고정시킬 수 있다.
재하유닛(400)은 틸팅바디유닛(50)의 양측에서 길이 방향으로 길게 형성되는 한 쌍의 재하레일(410)과, 재하레일(410)을 따라 구름 이동 가능한 한 쌍의 재하구동부(450)와, 한 쌍의 재하구동부(450)를 연결하고 재하구동부(450)가 재하레일(410)을 따라 구름 이동함에 따라 틸팅바디유닛(50)의 상측에서 왕복 이동 가능한 재하바디(420)와, 틸팅가열공간(51)을 밀폐한 시험체(A)에 적층 지지되는 재하치구(430)와, 재하바디(420)에 결합되고 재하치구(430)를 가압하는 재하가압부(440)를 포함할 수 있다.
재하유닛(400)에 의해 수평 배치되는 시험체(A)를 재하할 때, 수평 배치되는 시험체(A)의 구조 설계 조건을 실현할 수 있도록 재하유닛(400)은 시험체(A)를 가압할 수 있다.
재하레일(410)은 바닥 또는 베이스유닛(10)에 지지되는 레일바닥부(411)와, 레일바닥부(411)의 중앙 부분에서 돌출 형성되는 레일수직부(412)와, 레일바닥부(411)와 평행을 이루도록 레일바닥부(411)에서 이격되어 레일수직부(412)의 단부에 구비되는 레일수평부(413)를 포함할 수 있다.
재하구동부(450)는 재하바디(420)의 하부에 결합되는 재하브라켓(451)과, 재하레일(410)에서 구름 이동 가능하도록 재하브라켓(451)에 회전 가능하게 결합되는 레일바퀴(452)와, 레일바퀴(452)에서 이격되어 재하브라켓(451)에 회전 가능하게 결합되는 가이드바퀴(454)를 포함할 수 있다.
재하구동부(450)는 재하브라켓(451) 또는 재하바디(420)에 구비되어 레일바퀴(452)를 회전시키는 재하모터(453)를 더 포함하여 재하유닛(400)의 자동 이동을 구현할 수 있다.
본 발명의 제2실시예에서 재하구동부(450)의 레일바퀴(452)는 레일바닥부(411)에서 구름 이동되도록 하고, 재하레일(410)에서 레일수평부(413)에는 재하구동부(450)의 가이드바퀴(454)가 구름 이동 가능하게 결합되는 레일가이드(414)가 구비될 수 있다. 레일가이드(414)는 재하레일(410)의 길이 방향으로 길게 형성될 수 있다.
재하바디(420)는 한 쌍의 재하구동부(450)에 각각 직립으로 결합되는 한 쌍의 재하수직부(421)와, 한 쌍의 재하수직부(421)를 연결하는 재하수평부(422)를 포함할 수 있다. 재하수평부(422)는 별도의 구동수단을 통해 재하수직부(421)에서 승강 이동 가능하다. 재하수평부(422)에는 재하가압부(440)가 결합된다.
재하치구(430)는 슬래브 시험용으로 사용되고, 미설명부호 430a는 보 시험용의 하중치구이다.
재하치구(430)는 재하가압부(440)에 장착되는 제1슬래브(431)와, 제1슬래브(431)의 길이 방향과 교차되는 방향으로 길게 형성되고 제1슬래브(431)의 양단부에 각각 회전 가능하게 결합되는 제2슬래브(432)와, 제2슬래브(432)의 길이 방향과 교차되는 방향으로 길게 형성되고 제2슬래브(432)의 양단부에 각각 회전 가능하게 결합되는 제3슬래브(433)와, 제3슬래브(433)의 길이 방향과 교차되는 방향으로 길게 형성되고 제3슬래브(433)의 양단부에 각각 회전 가능하게 결합되는 제4슬래브와, 시험체(A)에 지지되도록 제4슬래브의 양단부에 각각 회전 가능하게 결합되는 재하지지부(437)를 포함할 수 있다.
제1슬래브(431)는 재하레일(410)과 교차되는 방향 또는 재하레일(410)과 평행한 방향으로 길게 형성될 수 있다.
제1슬래브(431)의 단부는 제2슬래브(432)의 중앙 부분을 지지하고, 제2슬래브(432)의 단부는 제3슬래브(433)의 중앙 부분을 지지하며, 제3슬래브(433)의 단부는 제4슬래브의 중앙 부분을 지지하여 재하치구(430)의 수평을 유지할 수 있다.
재하치구(430)는 제1슬래브(431)에 결합되고 회전에 따라 제2슬래브(432)를 제1슬래브(431)이 길이 방향으로 이동시키는 제1볼스크류(435)와, 제2슬래브(432)에 결합되고 회전에 따라 제3슬래브(433)를 제2슬래브(432)이 길이 방향으로 이동시키는 제2볼스크류와, 제3슬래브(433)에 결합되고 회전에 따라 제4슬래브를 제3슬래브(433)이 길이 방향으로 이동시키는 제3볼스크류(436)와, 제4슬래브에 결합되고 회전에 따라 재하지지부(437)를 제4슬래브이 길이 방향으로 이동시키는 제4볼스크류 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
재하가압부(440)는 유압액츄에이터가 적용될 수 있다. 재하가압부(440)는 보 시험용 가압부와 슬래브 시험용 가압부로 구분할 수 있다. 재하가압부(440)는 별도의 구동수단을 통해 재하바디(420)의 재하수평부(422)에서 슬라이드 이동 가능하다. 재하가압부(440)는 제1슬래브(431)의 중앙 부분에 장착되어 재하치구(430)를 수평 상태로 유지할 수 있다.
상술한 가열바디유닛(100)에서 틸팅구동유닛(60)과, 클램프유닛(300)의 왕복구동부(310)와, 재하유닛(400)의 재하가압부(440)는 각각 유압잭을 사용하여 요구되는 하중을 실현할 수 있다. 클램프유닛(300)의 왕복구동부(310)와, 재하유닛(400)의 재하가압부(440)에 적용되는 유압잭은 시험체(A)의 최대 허용 변형을 수용할 능력이 있도록 한다.
이러한 유압잭은 직선운동과 회전운동을 용이하게 하고, 소형으로 큰 힘을 얻을 수 있으며, 기계에 의하지 않고 함과 속도를 무단계로 간단히 변화할 수 있고, 원격제어가 가능하며, 전기와의 조합으로 간단히 자동제어가 가능하고, 전 부하 중에도 시동이 가능하고, 과부하 방지 대책이 간단하며, 공기압에 비하여 조작이 안전하고, 응답이 빠르며, 충격 진동 등을 용이하게 감쇄 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화재시험장치에서 연소유닛(200)은 가열바디유닛(100)에 결합되어 가열바디유닛(100)의 내부를 가열할 수 있다.
연소유닛(200)은 가열바디유닛(100)에서 유닛설치부(103)에 결합되고 연료와 공기가 혼합되어 불꽃을 발생시키는 연소모듈과, 연료가 저장되는 연료탱크(270)와, 연소모듈과 연료탱크(270)를 연결하여 연료의 이동 경로를 형성하는 연료라인(260)과, 연료라인(260)에 구비되어 연료의 공급량을 조절하는 연료피팅과, 공기를 흡입하는 공기공급팬(290)과, 연소모듈과 공기공급팬(290)을 연결하여 공기의 이동 경로를 형성하는 공기라인(280)과, 공기라인(280)에 구비되어 공기의 공급량을 조절하는 공기피팅을 포함할 수 있다.
연소모듈은 상술한 설명으로 대신하기로 한다.
연료탱크(270)는 연료라인(260)에 탈부착 가능하게 결합되어 연료탱크(270)의 교체를 원활하게 할 수 있다.
연료라인(260)은 연료탱크(270)로부터 가열바디유닛(100)까지 형성되는 연료메인라인과, 연료메인라인의 단부에 구비되는 연료분기헤더와, 가열바디유닛(100)에 설치된 연소모듈의 연소버너(210)에 대응하여 연료분기헤더로부터 분기되는 연료분기라인으로 구분할 수 있다.
연료피팅은 연료메인라인에 구비되어 연료탱크(270)로부터 전달되는 연료를 필터링하는 연료필터(261)와, 연료메인라인에 구비되어 필터링된 연료를 공급정압으로 조절하는 정압레귤레이터(262)와, 연료분기라인에 구비되어 공기 대비 연료의 양을 조절하는 비율레귤레이터(266)와, 연료분기라인에 구비되어 연료를 연소모듈에서 요구하는 연소정압으로 조절하는 연료리미트밸브(268)를 포함할 수 있다. 비율레귤레이터(266)는 해당 연소모듈에 대응되는 공기분기라인과 연결되도록 한다. 연료리미트밸브(268)는 연소모듈의 연소버너(210)의 연료입구(223)에 결합될 수 있다.
연료피팅은 연료메인라인에서의 연료 이동을 차단시키는 연료차단밸브(263)를 더 포함하여 안전사고에 대비할 수 있다. 연료피팅은 연료분기라인에서 연료의 유량을 조절하는 분기제어밸브(265)를 더 포함할 수 있다. 연료피팅은 연료분기라인에서 연료의 유량 조절을 위해 분기제어밸브(265)의 선단에 구비되는 연료오리피스(264)를 더 포함할 수 있다. 연료피팅은 연료분기라인을 연료리미트밸브(268) 또는 연소버너(210)와 연결시키는 연료플렉시블(267)을 더 포함할 수 있다.
연료피팅은 연료탱크(270)의 교체를 위해 연료라인(260)을 개폐하는 연료메인밸브(260-1)를 더 포함할 수 있다. 연료피팅은 연료분기라인의 교체를 위해 연료분기헤더의 분기부를 개폐하는 연료분기밸브(260-2)를 더 포함할 수 있다.
연료피팅은 연료의 이동에 따른 압력을 감시하거나 조절하는 연료압력계(260-3, 260-4, 260-5, 260-6)를 더 포함할 수 있다.
연소모듈의 연소버너(210)에 공급되는 연료의 유량값은 온도센서(810)를 통해 취득한 해당 가열공간의 온도를 이용하여 분기제어밸브(265)에 의해 조절될 수 있다.
공기공급팬(290)은 흡입력에 의해 흡입된 공기를 연소버너(210)에 전달할 수 있다.
공기라인(280)은 공기공급팬(290)으로부터 가열바디유닛(100)까지 형성되는 공기메인라인과, 공기메인라인의 단부에 구비되는 공기분기헤더와, 가열바디유닛(100)에 설치된 연소모듈의 연소버너(210)에 대응하여 공기분기헤더로부터 분기되는 공기분기라인으로 구분할 수 있다.
공기피팅은 공기메인라인에 구비되어 공기공급팬(290)으로부터 전달되는 공기를 조절하는 공기메인밸브(281)와, 공기분기라인에 구비되어 공기분기라인을 통과하는 공기를 조절하는 공기분기밸브(282)를 포함할 수 있다.
공기피팅은 공기분기라인에서 공기의 유량을 조절하는 공기오리피스(283)를 더 포함할 수 있다. 공기피팅은 공기분기라인을 연소모듈의 연소버너(210)와 연결시키는 공기플렉시블(284)을 더 포함할 수 있다.
공기피팅은 공기의 이동에 따른 압력을 감시하거나 조절하는 공기압력계(280-1, 280-2)를 더 포함할 수 있다.
연소버너(210)에 공급되는 공기의 유량값은 온도센서(810)를 통해 취득한 해당 가열공간의 온도를 이용하여 공기메인밸브(281) 또는 공기분기밸브(282)에 의해 조절될 수 있다.
공기라인(280)을 통해 공급되는 공기는 해당 가열공간에서 배출되는 공기를 활용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화재시험장치에서 배출유닛(500)은 연소유닛(200)에 의해 가열바디유닛(100)의 내부에 생성된 물질을 배출시킨다. 배출유닛(500)은 해당 가열공간이 폐쇄 또는 밀폐된 상태에서 해당 가열공간에서 생성된 물질을 배출시킬 수 있다.
배출유닛(500)은 가열바디유닛(100)에 결합되고 가열바디유닛(100)에서 생성된 물질의 이동 경로를 형성하는 배출라인(510)과, 가열바디유닛(100)에서 생성된 물질의 배출을 위해 배출라인(510)에 흡입력을 제공하는 배출팬(530)을 포함할 수 있다.
배출유닛(500)은 배출라인(510) 상에 설치되고 가열바디유닛(100)에서 생성된 물질 중 불티를 제거하는 불티방지부(520)와, 배출라인(510) 상에 설치되고 가열바디유닛(100)에서 생성된 물질을 냉각시키는 역화방지챔버(580) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
배출유닛(500)은 배출라인(510) 상에 설치되고, 배출라인(510)를 개폐하거나 배출라인(510)의 개도를 조절하는 배출밸브(540)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 가열로에서 배출유닛(500)은 배출연통부(25)에 연결되고, 본 발명의 제2실시예에 따른 가열로에서 배출유닛(500)은 배출댐퍼밸브(590)에 연결되며, 본 발명의 제3실시예에 따른 가열로에서 배출유닛(500)은 배출덕트유닛의 연결조인트(570)에 연결되도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화재시험장치에서 집진유닛(700)은 배출유닛(500)을 통해 전달되는 물질을 필터링하여 대기 중으로 배출시킨다.
집진유닛(700)은 백필터 방식 또는 전기집진 방식으로 배출유닛(500)을 통해 전달되는 물질로부터 이물질을 제거하는 건식유닛(710)과, 배출유닛(500)을 통해 전달되는 물질에 흡착액을 분사하여 배출유닛(500)을 통해 전달되는 물질로부터 이물질을 제거하는 습식유닛(720)과, 배출유닛(500)에서 배출되는 물질의 열을 이용하여 건식유닛(710)과 습식유닛(720) 사이에서 전달되는 물질을 가열하는 예열히터(730)와, 건식유닛(710)과 습식유닛(720)을 통과한 물질의 배출을 위해 필터링유닛에 흡입력을 제공하는 배기팬(740)을 포함할 수 있다. 배출유닛(500)에는 건식유닛(710)과 습식유닛(720) 중 어느 하나가 연결되고, 배기팬(740)에는 건식유닛(710)과 습식유닛(720) 중 다른 하나가 연결되도록 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 화재시험장치에서는 배출유닛(500)과 건식유닛(710)과 습식유닛(720)과 배기팬(740)이 직렬 연결된 것으로 도시하였다.
집진유닛(700)은 배기팬(740)에서 배출되는 물질을 대기로 전달하는 연도(750)를 더 포함할 수 있다. 연도(750)의 표면은 강판 6T 이상으로 제작되고, 내부에 단열재를 시공할 수 있다. 연도(750)의 표면 온도를 40 ℃ 이하로 유지될 수 있도록 PID 제어 타입 자동 댐퍼를 배기팬(740) 입구에 설치하고, 배기팬(740) 입구의 온도를 200 ℃ 이하로 유지할 수 있다. 연도(750)에는 가열바디유닛(100) 내부의 압력 제어용 배기댐퍼, 배출되는 물질의 온도측정부, 배출되는 물질의 온도조절부가 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화재시험장치는 가열바디유닛(100)에서 해당 가열공간의 개방될 때, 배출되는 물질을 집진유닛(700)에 전달하는 배연유닛(600)을 더 포함할 수 있다. 배연유닛(600)은 해당 가열공간이 개방될 때, 가열공간에서 배출되는 물질을 집진유닛(700)에 전달할 수 있다.
배연유닛(600)은 가열바디유닛(100)의 상측으로 이격 배치되는 배연후드(610)와, 배연후드(610)에 포집되는 물질의 이동 경로를 형성하는 배연라인(620)과, 배연후드(610)를 통해 전달되는 물질의 배출을 위해 배연라인(620)에 흡입력을 제공하는 배연팬(630)을 포함할 수 있다.
배연유닛(600)은 배연라인(620)을 개폐하거나 배연라인(620)의 개도를 조절하는 배연밸브(640)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화재시험장치는 가열바디유닛(100)의 온도를 감시하는 한편, 연소유닛(200)과 배출유닛(500)과 집진유닛(700)의 동작을 제어하는 제어유닛(800)을 더 포함할 수 있다.
제어유닛(800)은 가열바디유닛(100)이 온도를 감시하여 도 4에 도시된 가열온도곡선을 구현할 수 있도록 한다.
가열온도곡선은 표준화재곡선(ISO 834 curve)을 따르도록 한다. 표준화재곡선은 T = 345Log10(8t+1)+20 인 관계식을 만족한다.
또한, 필요에 따라 연소버너(210)의 교체가 이루어진다면, 도 4에 도시된 그래프에서 보여지는 탄화수소곡선(Hydrocarbon Curve), 외부 화재에 대한 노출곡선(Curve of exposure to external fire), 느린 가열곡선(Slow heating curve)을 따를 수 있다.
탄화수소곡선은 T = 1080(1-0.325e-0.167t-0.675e-2.5t) 인 관계식을 만족하고, 외부 화재에 대한 노출곡선은 T = 660(1-0.687e-0.32t-0.313e-3.8t)+20 인 관계식을 만족하면, 느린 가열곡선은 T = 345Log10(8(t-20)+1)+20 인 관계식을 만족하게 된다. 여기서, T는 가열바디유닛(100)의 내부 평균온도(℃)이고, t는 시간(min)을 나타낸다.
표준시간-가열온도곡선에서 면적 대비 규정된 가열로 내부의 온도센서(810)로 기록된 평균온도곡선면적의 백분율편차는 다음의 범위 내에 있어야 한다.
a) 5 < t ≤ 10 에서 de ≤ 15%
b) 10 < t ≤ 30 에서 de = 15-0.5(t-10)%
c) 30 < t ≤ 60 에서 de = 5-0.083(t-30)%
d) 60 < t 에서 de = 2.5%
여기서 백분율편차는 인 관계식을 만족하도록 한다. A는 가열로의 실행 평균시간-가열온도곡선의 면적이고, As는 가열로의 표준시간-가열온도곡선의 면적이며, t는 시간(min)을 나타낸다.
상술한 모든 면적은 a)의 경우 1분 간격, b), c), d)의 경우 5분 간격을 초과하지 않는 간격으로 면적을 합산하여 계산하며, 시간은 0부터 한다. 시험의 첫 10분 이후 온도센서(810)로 읽은 개별 온도는 표준시간-가열온도곡선의 온도와 100℃ 이상 차이가 나지 않도록 해야 한다. 상당량의 가연성 재료를 포함하고 있는 시험체(A)의 경우, 백분율편차는 10분 범위 내에서 초과될 수도 있으며, 초과된 백분율편차는 다량의 가연성 재료의 갑작스런 착화로 인한 것이라는 것이 명확하게 인식되어야 한다.
온도센서(810)는 본 발명의 일 실시예에 따른 화재시험장치에서 다양한 온도를 측정할 수 있다.
온도센서(810)는 가열로 내부에서 고정됨에 있어서 온도센서(810)가 열에 의한 변형이 없도록 지지되고, 온도센서(810)의 위치 변경을 쉽게 할 수 있으며, 고온에서 충분한 내구성을 지닐 수 있다. 가열로 내부의 온도측정에 대해서 온도센서(810)는 가열로에 구비된 가이드용 내열 파이프에 장착된다.
온도센서(810)는 가열로에 고정되는 고정형과 위치 변경이 가능한 이동형으로 구분할 수 있다.
이러한 온도센서(810)는 해당 가열공간의 온도, 시험체(A) 주위의 온도, 시험체(A)에서 비가열면의 온도 등을 측정할 수 있다.
도시되지 않았지만, 제어유닛(800)에는 가열로 내의 압력 등을 측정하기 위해 압력센서가 구비될 수 있다.
도시되지 않았지만, 제어유닛(800)에는 시험체(A)에 접촉하지 않고 변위를 측정하는 비접촉식 변위계가 구비될 수 있다.
이러한 제어유닛(800)은 다양한 시험체(A)의 종류에 따라 급가열 및 자연 냉각을 반복적으로 사용하므로, 내구성과 광범위한 턴다운 비율(Turn-Down Ratio)을 확보할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화재시험장치에서 제어유닛(800)은 PLC에 의한 자동 제어 방식을 사용하고, 온도제어는 Full Automatic PID 제어 방식을 적용하며, 유량 및 비례제어 방식으로 표준화재규격에서 요구하는 시험 조건을 자동으로 충족시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화재시험장치는 화재시험장치를 모니터링하거나 화재시험장치의 정보들을 수집 관리하는 관리서버(900)를 더 포함할 수 있다.
관리서버(900)는 한국건설기술연구원, 한국조선해양기자재연구원, 한국건설생활환경시험연구원 등과 같은 국내 관련 시험기관에서 신뢰성이 확보된 프로그램이 적용될 수 있다.
제어유닛(800)과 관리서버(900) 중 적어도 어느 하나에서는 사용자 편의를 위해 가능한 하나의 화면에서 모든 운영 상황을 파악할 수 있도록 작은 화면 전환을 배제하는 것이 유리하다.
제어유닛(800)과 관리서버(900) 중 적어도 어느 하나에서는 화재시험장치의 현황을 손쉽게 파악할 수 있고, 화재시험장치의 진행 사항을 설정 감시할 수 있다.
제어유닛(800)과 관리서버(900) 중 적어도 어느 하나의 온도, 압력 등의 데이터 값의 그래프화를 통해 시험 추이를 손쉽게 파악 가능하며, 프로그램 메인화면에서 연소버너(210)의 연소 상태 및 시험에 필요한 다양한 온도, 압력 등의 값을 한 화면 상에 나타내어 시험 현황 화면을 통해 화재시험장치의 작동상태의 유무와 데이터를 손쉽게 한 눈에 파악할 수 있다.
관리서버(900)에서는 인간-기계 인터페이스 시스템(HMI, Human Machine Interface system)을 적용할 수 있다.
상술한 수직수평겸용 가열로와 이것을 이용한 화재시험장치에 따르면, 하나의 화재시험장치에서 시험체(A)의 수평 배치와 수직 배치를 모두 가능하게 하여 투자비용을 절감하고, 건축면적을 감소시킬 수 있다.
또한, 시험 물량이 증가함에 따라 빠르게 시험 물량을 소진시킬 수 있고, 연간 20억원 이상의 수입과 연평균 20% 정도의 성장이 예상된다.
또한, 표준화재(CELLULOSIC FIRE)등급 및 탄화수소화재(HYDROCARBON FIRE)등급 조건의 온도 상승과 압력 조절이 가능하도록 관련 규정의 시험 절차에 적합하게 구축되어 내화구조에서 요구하는 시험방법 뿐만 아니라 알루미늄 소형선박 내장재의 화재 안전성 및 내화 성능 시험이 가능한 내화구조, 방화구조를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 화재시험장치를 통해 알루미늄 소형선박 내장재의 실제 화재 시 발생하는 화재성상을 직접 측정할 수 있고, 화재 안전에 사용되는 다양한 화재인자를 분석하며, 알루미늄 소형선박 산업 전반에 걸쳐 국내외 화재안전 기준코드 및 규격 만족 여부를 예측할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 화재시험장치를 통해 요구되는 화재 온도곡선에 의한 구조 부재의 안전성을 평가할 수 있고, 화재가혹도(Fire Severity), 화재강도(Fire Intensity)와의 관계를 정량적으로 측정하여 화재사고 재현 기술개발, 실물화재 사고 위험성 평가 기술개발, 구조 부재의 화재 저항 성능평가 인증 체계 구축, 화재 역학적인 자료를 구축하기 위한 다양한 화재시험을 다목적으로 사용 가능하게 된다.
또한, 건축법 등의 건축물 화재안전관련 규정 개정 및 정비를 향상시키고, 건축재료, 계획, 구조, 설비 등 분야별 유기적으로 상호 보완적으로 기술 개발이 이루어지며, 화재안전기준의 객관성, 합리성 확보에 따라 대국민 신뢰성을 확보할 수 있다.
또한, 건축물 내화/연소확대방지/피난안전기준의 제정과 관련한 기술 보급을 원활하게 하고, 건축구조 및 재료의 화재안전성 예측 기술 보급을 원활하게 하며, 화재안전 기술의 선진화를 도모할 수 있다.
또한, 화재 관련 선진 실험 및 연구기관(NIST, BRE 등)과의 기술협조체계를 구축하고, 국제적 화재안전기준 실험 및 인증기관으로 도약할 수 있으며, ISO 등 선진화재관련 스탠다드 실험 및 인증이 가능하고, 방화 내화 안전설계법 개발을 위한 실험과 평가를 수행할 수 있다.
또한, 방화재료, 방화구조, 소방설비 등 관련 산업을 활성화시키고, 화재안전기술의 선진화 및 해외 수출에 기여하며, 화재관련 산업 및 민간과의 인프라구조를 구축하는데 중요한 역할을 담당할 수 있다.
또한, 한계 내력 이하로 설계되어 안전성을 확보할 수 있다.
또한, 수직수평겸용 가열로 하나로 모든 방,내화(수직,수평,선박) 시험을 가능하게 하고, 하나의 가열로에 연결되는 제반유틸(배출유닛(500), 배연유닛(600), 집진유닛(700), 연료공급유닛, 공기공급유닛, 전기설비 등)의 설치비용을 낮추는 한편, 투자 비용이 절감되며, 기존 장비에 비해 건축 면적을 감소시킨다.
또한, 하나의 수직수평겸용 가열로 하나로 수직,수평 방화시험을 동시에 시험을 수행할 수 있고, 배출댐퍼밸브(590)를 통해 해당 가열공간의 급배기를 제어할 수 있다.
또한, ISO 834에서 규정하는 표준 화재(Cellulosic fire)온도 곡선 및 ISO 13702에서 규정하는 탄화수소 화재(hydrocarbon fire) 온도 곡선(IMO, UL, KS, BS, ASTM) 등 다양한 가열로 내 온도조건을 구현할 수 있다.
또한, 직접 열을 가하는 방식이 아닌 회오리 형태의 플랫버너(Flat Burner)를 적용하여 화염으로 인한 국부적인 위치에서의 이상 온도 상승과 불균일한 온도 분포를 방지하고, 화재시험의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 연소모듈을 통해 연소버너(210)의 배치를 다양화하고, 다양한 화재 온도 곡선(IMO, UL, KS, BS, ASTM)의 구현을 가능하게 한다.
또한, 불꽃의 형태가 회오리 모양이므로, 해당 가열공간의 불꽃 충돌에 의한 국부적 온도 상승을 막을 수 있고, 시험체(A)에 균일한 온도를 전달할 수 있으며, 이에 따라 국제 기준에 부합하고 신뢰성 있는 화재 온도 곡선을 구현할 수 있다.
또한, 수직,수평 재하시험을 하나의 가열로에서 동시에 시험할 수 있다.
또한, 수직수평겸용 가열로를 통해 수평가열공간(21)과 수직가열공간(31)을 동시에 관리가 되어 장비관리 및 인적관리의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 제반되는 소모부품 및 측정부품을 하나의 제어유닛(800)으로 제어가 가능하다.
또한, 같은 공간에 수직수평겸용 가열로가 존재하여 시험체(A) 활용을 용이하게 한다.
또한, 시험체(A)의 수평 상태와 수직 상태를 동시에 구현하므로, 부품 활용도를 향상시키고, 원가를 절감시키며, 안전사고에 대한 대처를 신속하게 할 수 있다.
또한, 하나의 수직수평겸용 가열로를 활용하므로, 작업 동선을 반으로 절감시킬 수 있다.
또한, 수직수평겸용 가열로에 하나의 제어유닛(800)으로 하나의 운영 프로그램을 적용하고, HMI 방식의 PLC 제어시스템을 통해 하나의 화면에서 수평 상태와 수직 상태의 시험체의 운영 상황을 파악할 수 있다.
또한, 단 한 번의 버튼 조작으로 원하는 기능 동작, 설정 동작, 감시 동작 등을 수행할 수 있고, 모든 화재시험의 사전 접수 내용이 등록되어야만 진행하도록 구성되어 업무효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 제어 프로그램의 운영을 겸용으로 사용이 가능하고, 업무효율 향상에 도움을 주며, 원가를 절감 할 수 있다.
또한, 수평바디유닛(20)과 수직바디유닛(30)과 버퍼바디유닛(40) 사이의 결합 관계를 통해 수평가열공간(21)과 수직가열공간(31) 사이의 열전달을 방지하고, 가열온도곡선을 안정되게 준용할 수 있다.
또한, 수평가열공간(21)과 수직가열공간(31)과 버퍼공간(41)의 구획 상태를 통해 시험체(A)의 화재시험은 물론 수평가열공간(21)과 수직가열공간(31)에서 연소 반응을 구현하는 별도 자재의 화재시험을 가능하게 할 수 있다.
또한, 수평댐퍼밸브(502)와 수직댐퍼밸브(504)의 결합 관계를 통해 연소에 의해 수평가열공간(21)에서 생성된 물질과 수직가열공간(31)에서 생성된 물질을 선택하여 하나의 배출유닛(500)으로 배출시킬 수 있다.
또한, 연소모듈의 부가 구성을 통해 가열온도곡선을 준용하여 수평가열공간(21)과 수직가열공간(31) 중 적어도 어느 하나를 균일하게 열복사할 수 있다.
또한, 연소모듈의 세부 구성을 통해 연료의 발화를 안정화시키고, 수평바디유닛(20)과 수직바디유닛(30)에 각각 결합되는 연소모듈 전방의 과열을 방지할 수 있다.
또한, 클램프유닛(300)의 부가 구성을 통해 수직바디유닛(30)에서 수직가열공간(31)을 안정되게 밀폐할 수 있다.
또한, 클램프유닛(300)의 세부 구성을 통해 시험체(A)를 이용한 수직가열공간(31)의 밀폐력을 향상시키고, 시험체(A)를 수직바디유닛(30)에 안정되게 밀착 고정시킬 수 있다.
또한, 재하유닛(400)의 부가 구성을 통해 수평바디유닛(20)에서 수평가열공간(21)을 안정되게 밀폐할 수 있다.
또한, 재하유닛(400)의 세부 구성을 통해 가열에 따른 수평가열공간(21)의 압력을 안정되게 지탱하고, 시험체(A)의 변형 또는 파손을 방지할 수 있다.
또한, 틸팅바디유닛(50)의 틸팅 구조를 통해 틸팅가열공간(51)의 개구부 위치를 간편하게 조절하고, 시험체(A)의 수평 배치와 수직 배치를 일원화시킬 수 있다.
또한, 배치라인들과 조인트들의 결합 관계를 통해 시험체(A)의 배치 위치에 따라 가열에 의해 틸팅가열공간(51)에 생성되는 물질의 배출을 원활하게 할 수 있다.
또한, 연소모듈의 부가 구성을 통해 가열온도곡선을 준용하여 틸팅가열공간(51)을 균일하게 열복사할 수 있다.
또한, 연소모듈의 세부 구성을 통해 연료의 발화를 안정화시키고, 틸팅바디유닛(50)에 결합되는 연소모듈 전방의 과열을 방지할 수 있다.
또한, 시험체(A)에 직접 열을 가하는 방식이 아니고, 가열로에서 시험체(A)와 마주보는 후면과 후면의 가장자리에 구비된 측면 중 적어도 측면에 설치된 플랫버너를 사용함에 따라 화염으로 인한 국부적인 위치에서의 이상 온도 상승과 불균일한 온도 분포를 방지할 수 있고, 해당 가열공간에서 균일하게 불꽃을 발생시킬 수 있으며, 가열공간의 중간쯤에서 써머 임펙트 효과에 의해 열이 집중되는 현상을 방지할 수 있고, 신뢰할 수 있는 화재 조건하에서 내화 성능 실험 결과를 도출할 수 있다.
또한, 클램프유닛(300)의 부가 구성을 통해 시험체(A)의 수직 배치에 대응하여 틸팅바디유닛(50)에서 틸팅가열공간(51)을 안정되게 밀폐할 수 있다.
또한, 클램프유닛(300)의 세부 구성을 통해 시험체(A)를 이용한 틸팅가열공간(51)의 밀폐력을 향상시키고, 시험체(A)를 틸팅바디유닛(50)에 안정되게 밀착 고정시킬 수 있다.
또한, 재하유닛(400)의 부가 구성을 통해 시험체(A)의 수평 배치에 대응하여 틸팅바디유닛(50)에서 틸팅가열공간(51)을 안정되게 밀폐할 수 있다.
또한, 재하유닛(400)의 세부 구성을 통해 가열에 따른 틸팅가열공간(51)의 압력을 안정되게 지탱하고, 시험체(A)의 변형 또는 파손을 방지할 수 있다.
또한, 재하구동부의 세부 구성을 통해 재하바디(420)의 유동을 방지하고, 재하레일(410)로부터 재하바디(420)의 이탈을 방지하며, 재하레일(410)에서 재하바디(420)의 왕복 이동을 명확하게 할 수 있다.
또한, 재하치구(430)의 세부 구성을 통해 시험체(A)의 전체 면적에 가압력이 균일하게 분산되도록 하고, 틸팅바디유닛(50)과 시험체(A)의 결합 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 재하치구(430)의 세부 구성을 통해 시험체(A)의 크기에 따라 동일한 높이의 슬래브들 사이 간격을 조절하고, 시험체(A)를 안정되게 가압할 수 있다.
또한, 화재시험장치를 통해 시험체(A)의 화재시험을 간편하게 할 수 있다.
또한, 연소유닛(200)의 세부 구성을 통해 해당 가열공간을 균일하게 열복사하고, 연료 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 배출유닛(500)의 세부 구성을 통해 가열바디유닛(100)에서 생성된 물질을 안정되게 안정되게 배출시키고, 불티 또는 열로부터 배출팬(530)을 보호할 수 있다.
또한, 집진유닛(700)의 세부 구성을 통해 이물질의 제거를 간편하게 하고, 대기오염을 방지할 수 있다.
또한, 배연유닛(600)의 부가 구성을 통해 화재시험장치가 설치된 장소에서 이물질의 비산을 방지하는 한편, 화재시험장치가 설치된 장소의 대기오염을 방지할 수 있다.
또한, 배연유닛(600)의 세부 구성을 통해 가열바디유닛(100)에서 배출되는 물질의 포집력을 향상시킬 수 있다.
또한, 제어유닛(800)의 부가 구성을 통해 화재시험장치의 안정성을 확보할 수 있고, 안정 사고를 예방할 수 있다.
상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.
A: 시험체 100: 가열바디유닛 101: 외부케이싱
102: 내화물 103: 유닛설치부 10: 베이스유닛
11: 바디지지부 12: 틸팅구동공간 20: 수평바디유닛
21: 수평가열공간 23: 수평격벽 24: 공간연통부
25: 배출연통부 26: 점검구 30: 수직바디유닛
31: 수직가열공간 32: 수직배출부 33: 수직격벽
40: 버퍼바디유닛 41: 버퍼공간 50: 틸팅바디유닛
51: 틸팅가열공간 52: 틸팅배출부 60: 틸팅구동유닛
70: 틸팅힌지유닛 71: 제1힌지부 72: 제2힌지부
200: 연소유닛 200a: 수평연소모듈 200b: 수직연소모듈
201: 거치프레임 202: 단부마감부 203: 연결마감부
210: 연소버너 220: 연소바디 221: 공기공간
222: 공기입구 223: 연료입구 224: 연료관
225: 점화부 226: 불길탐지부 230: 연소노즐
231: 노즐관 233: 노즐헤드 234: 공기공급부
235: 결합플랜지 237: 플랜지결합부 239: 경로바디부
240: 설치플레이트 241: 테두리지지턱 242: 버너통과부
243: 버너결합부 250: 단열블럭 251: 화염경로
252: 화염발생부 253: 화염버퍼부 254: 화염확산부
260: 연료라인 260-1: 연료메인밸브 260-2: 연료분기밸브
260-3, 260-4, 260-5, 260-6: 연료압력계 261: 연료필터
262: 정압레귤레이터 263: 연료차단밸브 264: 연료오리피스
265: 분기제어밸브 266: 비율레귤레이터 267: 연료플렉시블
268: 연료리미트밸브 270: 연료탱크 280: 공기라인
280-1, 280-2: 공기압력계 281: 공기메인밸브
282: 공기분기밸브 283: 공기오리피스 284: 공기플렉시블
290: 공기공급팬 300: 클램프유닛 310: 왕복구동부
311: 실린더 312: 피스톤 320: 파지링크
321: 구동지지부 322: 피벗지지부 323: 밀착지지부
400: 재하유닛 410: 재하레일 411: 레일바닥부
412: 레일수직부 413: 레일수평부 414: 레일가이드
420: 재하바디 421: 재하수직부 422: 재하수평부
430: 재하치구 430a: 하중치구 431: 제1슬래브
432: 제2슬래브 433: 제3슬래브 434: 제4슬래브
435: 제1볼스크류 436: 제3볼스크류 437: 재하지지부
440: 재하가압부 450: 재하구동부 451: 재하브라켓
452: 레일바퀴 453: 재하모터 454: 가이드바퀴
460: 발판유닛 500: 배출유닛 501: 수평배출유로
502: 수평댐퍼밸브 503: 수직배출유로 504: 수직댐퍼밸브
505: 수평버퍼챔버 510: 배출라인 520: 불티방지부
530: 배출팬 540: 배출밸브 550: 수평배치라인
551: 수평조인트 560: 수직배치라인 561: 수직조인트
570: 연결조인트 580: 역화방지챔버 590: 배출댐퍼밸브
591: 배출댐퍼바디 5911: 배출댐퍼브라켓 592: 배출개폐부
5921: 개폐축 593: 배출댐퍼구동부 5931: 댐퍼구동축
594: 링크결합수단 5941: 개폐링크 5942: 구동링크
5943: 링크연결로드 600: 배연유닛 610: 배연후드
620: 배연라인 630: 배연팬 640: 배연밸브
700: 집진유닛 710: 건식유닛 720: 습식유닛
730: 예열히터 740: 배기팬 750: 연도
800: 제어유닛 810: 온도센서 900: 관리서버

Claims (30)

  1. 버퍼공간을 형성하는 버퍼바디유닛;
    상기 버퍼바디유닛의 상부에 배치되되, 상면부가 개구된 수평가열공간을 형성하는 수평바디유닛; 및
    상기 버퍼바디유닛의 일측부에 배치되되, 일측면부가 개구된 수직가열공간을 형성하는 수직바디유닛;을 포함하되,
    상기 수평가열공간의 상면부는 시험체에 의해 밀폐 가능하고,
    상기 수직가열공간의 일측면부는 상기 시험체에 의해 밀폐 가능한 것을 특징으로 하는 수직수평겸용 가열로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수평가열공간과 상기 버퍼공간은, 수평격벽에 의해 구획되고,
    상기 수직가열공간과 상기 버퍼공간은, 수직격벽에 의해 구획되는 것을 특징으로 하는 수직수평겸용 가열로.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 수평격벽에는, 수평배출유로;가 연결되고,
    상기 수평배출유로의 단부에는, 상기 수평배출유로의 개도를 조절하거나 상기 수평배출유로를 개폐하는 수평댐퍼밸브;가 구비되며,
    상기 수직격벽에는, 수직배출유로;가 연결되고,
    상기 수직배출유로의 단부에는, 상기 수직배출유로의 개도르 조절하거나 상기 수직배출유로를 개폐하는 수직댐퍼밸브;가 구비되는 것을 특징으로 하는 수직수평겸용 가열로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수평가열공간과 상기 수직가열공간 중 적어도 어느 하나를 가열하는 연소모듈;을 더 포함하고,
    상기 수평바디유닛과 상기 수직바디유닛에는, 각각, 상기 연소모듈이 결합되는 유닛설치부;가 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 수직수평겸용 가열로.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 유닛설치부는,
    상기 수평바디유닛에서 적어도 전면부와 후면부에 관통 형성되어 상기 연소모듈이 결합되는 수평가열공; 및
    상기 수직바디유닛에서 적어도 전면부와 후면부에 관통 형성되어 상기 연소모듈이 결합되는 수직가열공;을 포함하고,
    상기 연소모듈은,
    연료가 주입되는 연료입구와, 상기 연료입구에서 이격되어 공기가 주입되는 공기입구와, 상기 연료와 상기 공기를 혼합하여 배출시키는 연소노즐이 구비되는 연소바디;
    상기 연소노즐에서 배출되는 상기 연료와 상기 공기에 의해 불꽃이 생성되도록 상기 연료를 점화시키는 점화부; 및
    상기 연소노즐이 상기 유닛설치부와 연통되도록 상기 연소바디를 상기 수평바디유닛과 상기 수직바디유닛에 각각 탈부착 가능하게 결합시키는 설치플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직수평겸용 가열로.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 유닛설치부는,
    상기 수평바디유닛에서 적어도 전면부와 후면부에 수평 상태로 길게 관통 형성되어 상기 연소모듈이 결합되는 수평설치부; 및
    상기 수직바디유닛에서 적어도 전면부와 후면부에 수직 상태로 길게 관통 형성되어 상기 연소모듈이 결합되는 수직설치부;를 포함하고,
    상기 연소모듈은,
    상기 유닛설치부가 노출되도록 상기 수평바디유닛과 상기 수직바디유닛에 각각 결합되는 거치프레임;
    상기 거치프레임에 적층 지지되는 설치플레이트; 및
    상기 설치플레이트에 탈부착 가능하게 결합되는 연소버너;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직수평겸용 가열로.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 연소모듈은,
    상기 거치프레임의 단부에 상기 설치플레이트를 연결시키는 단부마감부;
    상기 거치프레임에 적층 지지되고, 인접한 두 설치플레이트를 연결시키는 연결마감부; 및
    상기 연소버너와 상기 수평바디유닛 사이에서 상기 수평설치부에 결합되고, 상기 연소버너와 상기 수직바디유닛 사이에서 상기 수직설치부에 결합되는 단열블럭; 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직수평겸용 가열로.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 수직가열공간을 밀폐하는 시험체를 상기 수직바디유닛에 밀착 고정시키는 클램프유닛; 및
    상기 수평가열공간을 밀폐하는 시험체를 상기 수평바디유닛에 밀착 고정시키는 재하유닛; 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직수평겸용 가열로.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 클램프유닛은,
    상기 수직가열공간의 개구부에 인접하여 회전 가능하게 결합되는 파지링크; 및
    상기 파지링크에서 이격되어 상기 수직바디유닛에 회전 가능하게 결합되고, 상기 파지링크를 정역회전시키는 왕복구동부;를 포함하고,
    상기 파지링크는,
    상기 수직가열공간의 개구부에 인접하여 회전 가능하게 결합되고, 상기 왕복구동부와 링크 결합되는 구동지지부;
    상기 구동지지부에서 연장되는 피벗지지부; 및
    상기 파지링크의 회전에 따라 상기 수직가열공간을 밀폐하는 시험체를 가압하도록 상기 피벗지지부의 단부에 결합되는 밀착지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직수평겸용 가열로.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 재하유닛은,
    상기 수평바디유닛의 양측에서 길이 방향으로 길게 형성되는 한 쌍의 재하레일;
    상기 재하레일을 따라 구름 이동 가능한 한 쌍의 재하구동부;
    한 쌍의 재하구동부를 연결하고, 상기 재하구동부가 상기 재하레일을 따라 구름 이동함에 따라 상기 수평바디유닛의 상측에서 왕복 이동 가능한 재하바디;
    상기 수평가열공간을 밀폐한 시험체에 적층 지지되는 재하치구; 및
    상기 재하바디에 결합되고, 상기 재하치구를 가압하는 재하가압부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직수평겸용 가열로.
  11. 바닥에 구비되는 베이스유닛;
    상기 베이스유닛 상에 설치되되, 직립 상태를 기준으로 일측면부가 개구된 틸팅가열공간이 형성되는 틸팅바디유닛;
    상기 베이스유닛을 기준으로 상기 틸팅바디유닛을 회전 가능하게 결합시키는 틸팅힌지유닛; 및
    상기 베이스유닛을 기준으로 상기 틸팅바디유닛을 회전시키는 틸팅구동유닛;을 포함하되,
    직립 상태를 기준으로 상기 틸팅가열공간의 일측면부는 시험체에 의해 밀폐 가능한 것을 특징으로 하는 수직수평겸용 가열로.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 틸팅가열공간과 연통되는 배출덕트유닛;을 더 포함하되,
    직립 상태를 기준으로 상기 틸팅바디유닛의 상부에는, 틸팅배출부;가 관통 형성되고,
    상기 배출덕트유닛은,
    상기 틸팅바디유닛의 일측으로 이격되어 바닥에 수직으로 배치되는 수평배치라인;
    상기 틸팅바디유닛이 누운 경우, 상기 틸팅배출부와 상기 수평배치라인을 연결시키는 수평조인트;
    상기 틸팅바디유닛의 상측으로 이격되어 바닥과 수평으로 배치되는 수직배치라인;
    상기 틸팅바디유닛이 직립하는 경우, 상기 틸팅배출부와 상기 수직배치라인을 연결시키는 수직조인트; 및
    상기 수평배치라인과 상기 수직배치라인을 연결시키는 연결조인트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직수평겸용 가열로.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 틸팅가열공간을 가열하는 연소모듈;을 더 포함하고,
    상기 틸팅바디유닛에는, 상기 연소모듈이 결합되는 유닛설치부;가 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 수직수평겸용 가열로.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 유닛설치부는,
    상기 틸팅바디유닛에서 적어도 전면부와 후면부에 관통 형성되어 상기 연소모듈이 결합되는 틸팅가열공;을 포함하고,
    상기 연소모듈은,
    연료가 주입되는 연료입구와, 상기 연료입구에서 이격되어 공기가 주입되는 공기입구와, 상기 연료와 상기 공기를 혼합하여 배출시키는 연소노즐이 구비되는 연소바디;
    상기 연소노즐에서 배출되는 상기 연료와 상기 공기에 의해 불꽃이 생성되도록 상기 연료를 점화시키는 점화부; 및
    상기 연소노즐이 상기 유닛설치부와 연통되도록 상기 연소바디를 상기 틸팅바디유닛에 탈부착 가능하게 결합시키는 설치플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직수평겸용 가열로.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 유닛설치부는,
    상기 틸팅바디유닛의 직립 상태를 기준으로 상기 틸팅바디유닛에서 적어도 전면부와 후면부에 수직 상태로 길게 관통 형성되는 틸팅설치부;를 포함하고,
    상기 연소모듈은,
    상기 유닛설치부가 노출되도록 상기 틸팅바디유닛에 결합되는 거치프레임;
    상기 거치프레임에 적층 지지되는 설치플레이트; 및
    상기 설치플레이트에 탈부착 가능하게 결합되는 연소버너;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직수평겸용 가열로.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 연소모듈은,
    상기 거치프레임의 단부에 상기 설치플레이트를 연결시키는 단부마감부;
    상기 거치프레임에 적층 지지되고, 인접한 두 설치플레이트를 연결시키는 연결마감부; 및
    상기 연소버너와 상기 수평바디유닛 사이에서 상기 수평설치부에 결합되고, 상기 연소버너와 상기 수직바디유닛 사이에서 상기 수직설치부에 결합되는 단열블럭; 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직수평겸용 가열로.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 틸팅바디유닛이 직립한 경우, 상기 틸팅가열공간을 밀폐하는 시험체를 상기 틸팅바디유닛에 밀착 고정시키는 클램프유닛; 및
    상기 틸팅바디유닛이 누운 경우, 상기 틸팅가열공간을 밀폐하는 시험체를 상기 틸팅바디유닛에 밀착 고정시키는 재하유닛; 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직수평겸용 가열로.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 클램프유닛은,
    상기 틸팅가열공간의 개구부에 인접하여 회전 가능하게 결합되는 파지링크;
    상기 파지링크에서 이격되어 상기 틸팅바디유닛에 회전 가능하게 결합되고, 상기 파지링크를 정역회전시키는 왕복구동부;를 포함하고,
    상기 파지링크는,
    상기 틸팅가열공간의 개구부에 인접하여 회전 가능하게 결합되고, 상기 왕복구동부와 링크 결합되는 구동지지부;
    상기 구동지지부에서 연장되는 피벗지지부; 및
    상기 파지링크의 회전에 따라 상기 틸팅가열공간을 밀폐하는 시험체를 가압하도록 상기 피벗지지부의 단부에 결합되는 밀착지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직수평겸용 가열로.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 재하유닛은,
    상기 틸팅바디유닛의 양측에서 길이 방향으로 길게 형성되는 한 쌍의 재하레일;
    상기 재하레일을 따라 구름 이동 가능한 한 쌍의 재하구동부;
    한 쌍의 재하구동부를 연결하고, 상기 재하구동부가 상기 재하레일을 따라 구름 이동함에 따라 상기 틸팅바디유닛의 상측에서 왕복 이동 가능한 재하바디;
    상기 틸팅가열공간을 밀폐한 시험체에 적층 지지되는 재하치구; 및
    상기 재하바디에 결합되고, 상기 재하치구를 가압하는 재하가압부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직수평겸용 가열로.
  20. 제10항 또는 제19항에 있어서,
    상기 재하구동부는,
    상기 재하바디의 하부에 결합되는 재하브라켓;
    상기 재하레일에서 구름 이동 가능하도록 상기 재하브라켓에 회전 가능하게 결합되는 레일바퀴; 및
    상기 레일바퀴에서 이격되어 상기 재하브라켓에 회전 가능하게 결합되는 가이드바퀴;를 포함하고,
    상기 재하레일에는, 상기 가이드바퀴가 구름 이동 가능하게 결합되는 레일가이드;가 상기 재하레일의 길이 방향으로 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 수직수평겸용 가열로.
  21. 제10항 또는 제19항에 있어서,
    상기 재하치구는,
    상기 재하가압부에 장착되는 제1슬래브;
    상기 제1슬래브의 길이 방향과 교차되는 방향으로 길게 형성되고, 상기 제1슬래브의 양단부에 각각 회전 가능하게 결합되는 제2슬래브;
    상기 제2슬래브의 길이 방향과 교차되는 방향으로 길게 형성되고, 상기 제2슬래브의 양단부에 각각 회전 가능하게 결합되는 제3슬래브;
    상기 제3슬래브의 길이 방향과 교차되는 방향으로 길게 형성되고, 상기 제3슬래브의 양단부에 각각 회전 가능하게 결합되는 제4슬래브; 및
    시험체에 지지되도록 상기 제4슬래브의 양단부에 각각 회전 가능하게 결합되는 재하지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직수평겸용 가열로.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 재하치구는,
    상기 제1슬래브에 결합되고, 회전에 따라 상기 제2슬래브를 상기 제1슬래브이 길이 방향으로 이동시키는 제1볼스크류;
    상기 제2슬래브에 결합되고, 회전에 따라 상기 제3슬래브를 상기 제2슬래브이 길이 방향으로 이동시키는 제2볼스크류;
    상기 제3슬래브에 결합되고, 회전에 따라 상기 제4슬래브를 상기 제3슬래브이 길이 방향으로 이동시키는 제3볼스크류; 및
    상기 제4슬래브에 결합되고, 회전에 따라 상기 재하지지부를 상기 제4슬래브이 길이 방향으로 이동시키는 제4볼스크류; 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직수평겸용 가열로.
  23. 제6항 또는 제15항에 있어서,
    상기 연소버너는,
    연료가 주입되는 연료입구와, 상기 연료입구에서 이격되어 공기가 주입되는 공기입구와, 상기 연료와 상기 공기를 혼합하여 배출시키는 연소노즐이 구비되는 연소바디;
    상기 설치플레이트와의 결합을 위해 상기 연소바디에서 연장되는 결합플랜지; 및
    상기 연소노즐에서 배출되는 상기 연료와 상기 공기에 의해 불꽃이 생성되도록 상기 연료를 점화시키는 점화부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직수평겸용 가열로.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 연소바디는,
    상기 블꽃이 배출되는 화염경로를 형성하도록 상기 연소노즐에서 연장되는 경로바디부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직수평겸용 가열로.
  25. 제5항 또는 제14항에 있어서,
    상기 연소모듈은,
    상기 유닛설치부에 끼움 결합되고, 상기 불꽃이 배출되는 화염경로가 구비된 단열블럭;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직수평겸용 가열로.
  26. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 기재된 수직수평겸용 가열로를 포함하는 가열바디유닛;
    상기 가열바디유닛에 결합되어 상기 가열바디유닛의 내부를 가열하는 연소유닛;
    상기 연소유닛에 의해 상기 가열바디유닛의 내부에 생성된 물질을 배출시키는 배출유닛; 및
    상기 배출유닛을 통해 전달되는 물질을 필터링하여 대기 중으로 배출시키는 집진유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 화재시험장치.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 연소유닛은,
    상기 가열바디유닛에서 해당 가열공에 결합되고, 연료와 공기가 혼합되어 불꽃을 발생시키는 연소모듈;
    상기 연료가 저장되는 연료탱크;
    상기 연소모듈과 상기 연료탱크를 연결하여 상기 연료의 이동 경로를 형성하는 연료라인;
    상기 연료라인에 구비되어 상기 연료의 공급량을 조절하는 연료피팅;
    상기 공기를 흡입하는 공기공급팬;
    상기 연소모듈과 상기 공기공급팬을 연결하여 상기 공기의 이동 경로를 형성하는 공기라인; 및
    상기 공기라인에 구비되어 상기 공기의 공급량을 조절하는 공기피팅;을 포함하는 것을 특징으로 하는 화재시험장치.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 배출유닛은,
    상기 가열바디유닛에 결합되고, 상기 가열바디유닛에서 생성된 물질의 이동 경로를 형성하는 배출라인; 및
    상기 가열바디유닛에서 생성된 물질의 배출을 위해 상기 배출라인에 흡입력을 제공하는 배출팬;을 포함하고,
    상기 배출라인 상에 설치되고, 상기 가열바디유닛에서 생성된 물질 중 불티를 제거하는 불티방지부; 및
    상기 배출라인 상에 설치되고, 상기 가열바디유닛에서 생성된 물질을 냉각시키는 역화방지챔버; 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화재시험장치.
  29. 제26항에 있어서,
    상기 집진유닛은,
    백필터 방식 또는 전기집진 방식으로 상기 배출유닛을 통해 전달되는 물질로부터 이물질을 제거하는 건식유닛;
    상기 배출유닛을 통해 전달되는 물질에 흡착액을 분사하여 상기 배출유닛을 통해 전달되는 물질로부터 이물질을 제거하는 습식유닛;
    상기 배출유닛에서 배출되는 물질의 열을 이용하여 상기 건식유닛과 상기 습식유닛 사이에서 전달되는 물질을 가열하는 예열히터; 및
    상기 건식유닛과 상기 습식유닛을 통과한 물질의 배출을 위해 상기 필터링유닛에 흡입력을 제공하는 배기팬;을 포함하고,
    상기 배출유닛에는 상기 건식유닛과 상기 습식유닛 중 어느 하나가 연결되고,
    상기 배기팬에는 상기 건식유닛과 상기 습식유닛 중 다른 하나가 연결되는 것을 특징으로 하는 화재시험장치.
  30. 제26항에 있어서,
    상기 가열바디유닛에서 해당 가열공간의 개방될 때, 배출되는 물질을 상기 집진유닛에 전달하는 배연유닛; 및
    상기 가열바디유닛의 온도를 감시하는 한편, 상기 연소유닛과 상기 배출유닛과 상기 집진유닛의 동작을 제어하는 제어유닛; 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화재시험장치.
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