KR100807408B1 - 정수 및 탈취 실험 학습교구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정수 및 탈취 실험 학습교구에 관한 것으로, 유체가 유입 및 배출되는 유입구 및 배출구를 형성하며, 흡착제를 수용하는 유리관과; 유리관의 하부에 배치되어, 유리관을 통과한 유체를 수령하는 용기와; 유리관이 관통 지지되는 지지대와; 용기를 수용하는 수용부를 형성하며, 지지대의 하단을 지지하는 받침대를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 흡착제를 이용한 흡착의 원리를 이해하고 간단한 정수 및 탈취 과정을 습득할 수 있을 뿐만 아니라 재미있게 학습할 수 있고, 학습 고취 능력을 향상시킬 수 있다.

Description

정수 및 탈취 실험 학습교구{EXPERIMENT EDUCATION INSTRUMENT FOR WATER PURIFYING AND DEODORIZATION}

도 1은 본 발명에 따른 정수 및 탈취 실험 학습교구의 사시도.

도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 정수 및 탈취 실험 학습교구의 조립하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1: 정수 및 탈취 실험 학습교구 10,10' : 유리관

11,11' : 유입구 13,13' : 배출구

15,15' : 눈금 20 : 용기

25 : 지지대 27 : 관통공

30 : 받침대 35 : 수용부

C : 활성탄 Z : 제올라이트

S : 솜

본 발명은 정수 및 탈취 실험 학습교구에 관한 것으로서, 흡착제를 이용한 흡착의 원리를 이해하고, 이 흡착제를 이용하여 어떻게 오염된 물을 간단하게 정수 및 탈취할 수 있는 지 이해할 수 있는 정수 및 탈취 실험 학습교구에 관한 것이다.

예로부터 조상들은 우물을 정수하기 위해 숯을 사용하여 왔다. 즉, 예 우물에는 그 깊이에 관계없이 숯이 묻혀 있다. 숯을 잘 씻어서 우물 바닥에 깔고 그 위에 자갈을 올려놓았다. 우물은 1년에 한번씩 청소를 했는데 청소할 때는 숯을 교체하였다.

한편, 숯을 우물에 깔면 미네랄 덕분에 물맛이 좋고 다공성 물질이므로 이물질을 쉽게 흡착하여 정수 기능도 할 수 있다. 또한, 우물을 파면 땅의 맥이 되는 수맥이 발리게 되어 물이 흐르지 않고 고여서 썩게 되는데 전도성인 숯은 수맥을 통하게 하여 우물은 썩지 않게 된다.

또한, 조상들은 간장 독의 불쾌한 냄새나 세균을 없애기 위해 간장 독에 숯을 넣어 두었다.

이에, 본 출원인은 숯과 같은 흡착제의 성질에 관하여 이해하기 쉽고 재미있게 학습할 수 있고, 학습 고취 능력을 향상시킬 수 있는 정수 및 탈취 실험 학습교구를 개발하기에 이르렀다.

따라서, 본 발명의 목적은, 흡착제를 이용한 흡착의 원리를 이해하고 간단한 정수 및 탈취 과정을 습득할 수 있을 뿐만 아니라 재미있게 학습할 수 있고, 학습 고취 능력을 향상시킬 수 있는 정수 및 탈취 실험 학습교구를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 유체가 유입 및 배출되는 유입구 및 배출구를 형성하며, 흡착제를 수용하는 유리관과; 상기 유리관의 하부에 배치되어, 상기 유리관을 통과한 유체를 수령하는 용기와; 상기 유리관이 관통 지지되는 지지대와; 상기 용기를 수용하는 수용부를 형성하며, 상기 지지대의 하단을 지지하는 받침대를 포함하는 것을 특징으로 하는 정수 및 탈취 실험 학습교구를 제공한다.

여기서, 상기 유리관의 배출구와 상기 흡착제 사이에 솜을 충진함으로써, 상기 유리관에 수용된 흡착제가 상기 배출구로 유출되는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기 유리관에는 복수의 눈금이 마련될 수 있으며, 상기 솜과 상기 흡착제의 경계 위치로부터 상기 유입구를 향해 상기 눈금이 마련되어 있는 것이 바람직하다.

상기 흡착제는 활성탄, 제올라이트 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 5에는 본 발명에 따른 정수 및 탈취 실험 학습교구가 도시되어 있다. 이들 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 정수 및 탈취 실험 학습교구(1)는 유리관(10,10')과, 용기(20)와, 지지대(25)와, 받침대(30)를 가진다.

유리관(10,10')은 유체가 유입 및 배출되는 유입구(11,11') 및 배출구(13,13')를 형성하고, 일정 길이를 갖는 파이프 형상을 가진다. 유리관(10,10')의 배출구(13,13')를 형성하는 영역은 유입구(11,11') 영역에 비해 단면적이 좁고 길게 형성되어 있으며, 유리관(10,10')은 내부를 볼 수 있도록 투명의 재질로 형성 되어 있다.

유리관(10,10')의 내부에는 흡착제가 수용되어 있다.

유리관(10,10')의 배출구(13,13')와 흡착제 사이에는 솜(S)이 충진되어 있으며, 이에 유리관(10,10')에 수용된 흡착제가 배출구(13,13')로 유출되는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 유리관(10,10')의 표면에는 유리관(10,10')의 길이방향을 따라 일정 간격을 두고 복수의 눈금(15,15')이 형성되어 있다. 이에, 유리관(10,10') 내부에 충진되는 흡착제의 양을 용이하게 확인할 수 있게 된다. 특히, 본 실시예에서의 유리관(10,10')에 형성된 복수의 눈금(15,15')은 솜(S)과 흡착제의 경계 위치로부터 시작하여 유입구(11,11')를 향해 마련되어 있다.

여기서, 흡착제로서 활성탄(C), 제올라이트(Z) 중 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 이하에서는 흡착제로서 활성탄(C)과 제올라이트(Z)의 특성에 대해 간략하게 설명하기로 한다.

먼저, 활성탄(C)은 탄소로 이루어진 물질로서 흡착성이 매우 강하다. 활성탄(C)은 나무를 열분해해서 숯을 만든 후, 600∼900℃ 정도로 다시 가열해서 활성탄(C)을 만들거나, 또는 염화아연이나 인산과 같은 약품으로 활성탄(C)을 만들거나, 또는 수증기를 이용해서 활성탄(C)을 만든다.

이렇게 만들어진 활성탄(C)의 표면에는 수많은 구멍들이 형성되어 표면적이 넓어지게 된다. 이에 활성탄(C)의 수많은 구멍에 물질들이 흡착하고, 유기물과 활 성탄(C)의 구성 성분인 탄소의 반응이 일어나서 흡착이 발생하며, 또한 아주 작은 구멍 속에 박테리아가 번식하면서 유기물을 산화 또는 분해하여, 물속에 함유된 색소나 미생물을 흡착함으로써, 물을 정수할 수 있게 된다.

다음, 제올라이트(Z)는 각 원자의 결합이 느슨한 결정구조로 이루어진 광물로서, 높은 열을 가하면 광물의 결정 내부에 존재하는 수분이 대기중으로 빠져나와 수많은 작은 구멍이 형성되고, 제올라이트(Z)의 수많은 구멍에는 전술한 활성탄(C)과 같이 물질들이 흡착된다.

한편, 이러한 흡착제가 충진된 유리관(10,10')은 판상의 지지대(25)에 관통 지지된다.

받침대(30)는 지지대(25)의 하단을 지지하며, 바닥에 안착된다. 받침대(30)는 용기(20)를 수용하는 수용부(35)를 형성하며, 대략 "U"자 단면형상을 가진다.

본 실시예에서는 용기(20)로서 비이커가 마련되어 있다. 용기(20)는 유리관(10,10')의 하부에 배치됨과 동시에 받침대(30)에 수용되어, 유리관(10,10')을 통과한 유체를 수령하는 역할을 한다.

이하에서는 이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 정수 및 탈취 실험 학습교구(1)의 조립하는 과정을 도 2 내지 도 5를 참조하며 설명하기로 한다.

먼저, 속이 빈 유리관(10,10')을 2개 준비한다. 각 유리관(10,10')에는 복수의 눈금(15,15')이 형성되어 있다.

다음, 도 2에 도시된 바와 같이, 유리관(10,10')의 유입구(11,11')를 통해 솜(S)을 유리관(10,10')의 내부에 충진한다. 이 때, 충진되는 솜(S)의 높이는 유리관(10,10')의 배출구(13,13')와 유리관(10,10')의 눈금(15,15')이 시작되는 부분 사이에만 충진한다.

이어서, 판상의 지지대(25)에 각 유리관(10,10')이 관통 지지되도록 소정의 간격을 두고 한 쌍의 관통공(27)을 형성한다.

그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 지지대(25)의 각 관통공(27)에 유리관(10,10')을 관통 지지시킨다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 판재를 양면테이프나 접착제 등을 이용하여 대략 "U"자 단면형상의 받침대(30)를 제작한다.

그리고, 받침대(30)의 자유단부에 양면테이프나 접착제 등을 이용하여 유리관(10,10')이 관통 지지된 지지대(25)를 장착한다.

이어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 일측 유리관(10,10')의 내부에 흡착제로서 활성탄(C)을 소정의 높이 만큼 채우고, 타측 유리관(10,10')의 내부에 흡착제로서 제올라이트(Z)를 소정의 높이만큼 채운다. 이 때, 활성탄(C)과 제올라이트(Z)의 흡착 실험을 비교 관찰이 용이하도록 동일한 높이로 활성탄(C)과 제올라이트(Z)를 각 유리관(10,10')에 채운다.

마지막으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 각 유리관(10,10')의 하부에 용기(20)가 위치하도록 각 용기(20)를 받침대(30)에 수용함으로써, 본 발명에 따른 정수 및 탈취 실험 학습교구(1)의 조립이 완료된다.

이와 같이, 정수 및 탈취 실험 학습교구(1)의 조립이 완료되면, 물감을 섞은 물에 식초를 혼합하여 색깔과 냄새가 나는 혼합용액을 완성한 후, 혼합용액을 흡착제로서 활성탄(C)과 제올라이트(Z)가 각각 충진된 각 유리관(10,10')의 유입구(11,11')를 통해 유리관(10,10')의 내부에 일정량 공급한다.

각 유리관(10,10')으로 공급된 혼합용액은 각 유리관(10,10')의 활성탄(C)과 제올라이트(Z)를 통과하면서 배출구(13,13')를 향해 유동하게 되고, 각 활성탄(C)과 제올라이트(Z)를 통과함에 따라 혼합용액의 색깔이 엷어지면서, 무색의 용액이 각 유리관(10,10')의 배출구(13,13')를 통해 용기(20)로 배출된다.

각 용기(20)에 수령된 용액은 무색을 가질 뿐만 아니라 식초 냄새 또한 나지 않게 된다.

즉, 물감을 섞은 물에 식초를 혼합하여 색깔과 냄새가 나는 혼합용액은 각 유리관(10,10')의 활성탄(C)과 제올라이트(Z)를 통과하면서, 각 활성탄(C)과 제올라이트(Z)에 형성된 수많은 구멍에 물속에 함유된 색소가 흡착됨과 동시에, 식초의 유기성분이 흡착되어, 배출구(13,13')를 통해 배출되는 혼합용액은 무색, 무취의 용액이 된다.

이와 같이, 정수 및 탈취 실험 학습교구를 이용하여 실험함으로써, 흡착제를 이용한 흡착의 원리를 이해하고 간단한 정수 및 탈취 과정을 습득할 수 있을 뿐만 아니라 재미있게 학습할 수 있고, 학습 고취 능력을 향상시킬 수 있게 된다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위 를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 흡착제를 이용한 흡착의 원리를 이해하고 간단한 정수 및 탈취 과정을 습득할 수 있을 뿐만 아니라 재미있게 학습할 수 있고, 학습 고취 능력을 향상시킬 수 있는 정수 및 탈취 실험 학습교구가 제공된다.

Claims (5)

1. 유체가 유입 및 배출되는 유입구 및 배출구를 형성하며, 흡착제를 수용하는 유리관과;

   상기 유리관의 하부에 배치되어, 상기 유리관을 통과한 유체를 수령하는 용기와;

   상기 유리관이 관통 지지되는 지지대와;

   상기 용기를 수용하는 수용부를 형성하며, 상기 지지대의 하단을 지지하는 받침대를 포함하는 것을 특징으로 하는 정수 및 탈취 실험 학습교구.
2. 제1항에 있어서,

   상기 유리관의 배출구와 상기 흡착제 사이에는 솜이 충진되어 있는 것을 특징으로 하는 정수 및 탈취 실험 학습교구.
3. 제2항에 있어서,

   상기 유리관에는 복수의 눈금이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 정수 및 탈취 실험 학습교구.
4. 제3항에 있어서,

   상기 솜과 상기 흡착제의 경계 위치로부터 상기 유입구를 향해 상기 눈금이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 정수 및 탈취 실험 학습교구.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 흡착제는 활성탄, 제올라이트 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 정수 및 탈취 실험 학습교구.

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