KR200363350Y1 - 학습용 기체 집기장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 저장되는 기체의 양을 시각적으로 확인할 수 있으며 또한 저장된 기체를 필요에 따라 선택적으로 사용할 수 있도록 한 학습용 기체 집기장치에 관한 것으로서, 그 구성은 격판을 사이에 두고 물이 수용되는 수조부와, 상기 기체발생장치에서 발생한 기체가 저장되는 집기부로 나뉘어지는 본체부로 이루어지며, 상기 수조부내에 수용된 물은 상기 격판의 일측에 연장 형성된 물흐름관을 통해 집기부내로 통과 가능하게 구성하며, 상기 집기부내에 저장된 기체는 상기 격판의 타측에 연장 형성된 기체배출관과, 상기 기체배출관에 연결된 기체배출밸브를 통해 외부로 배출 가능하게 구성함을 특징으로 한다.

Description

학습용 기체 집기장치{apparatus of collection gas for studying}

본 고안은 학습을 위한 기체 집기장치에 관한 것으로서, 특히 저장되는 기체의 양을 시각적으로 확인할 수 있으며, 또한 저장된 기체를 필요에 따라 선택적으로 사용할 수 있도록 한 학습용 기체 집기장치에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 학습용 기체 집기장치라 함은 초등학교 학생들이 특정 기체(예를 들어 산소나 이산화탄소 혹은 수소등)의 성질을 확인하는 실험에 사용되는 장비중의 하나를 말한다. 즉, 이러한 기체의 성질 확인 실험에 사용되는 장비로는 각종 시료(묽은 염산이나 석회석 혹은 암모니아수등)의 화학반응으로 기체를 발생시키게되는 기체발생장치와, 상기 기체발생장치에서 발생한 기체를 수용하게 되는 집기병과 수조외에, 깔때기, 유리관, 비커등이 사용된다.

하지만 상기와 같은 종래의 실험에는 기체를 수용하는 장비가 언급한 바와 같이 단순한 집기병만을 사용함에 따라 저장된 기체의 양을 정확히 측정할 수 없을 뿐 아니라 기체의 저장유무조차 확인할 수 없다는 문제점이 있었다. 특히 집기병내에 수용된 기체의 배출을 제어할 수 있는 별도의 수단이 구비되지 못함에 따라 반복 실험시에는 상기 집기병내에 기체를 다시 저장시켜야 함으로서 실험과정에서 불필요한 시간낭비와 번거로움을 야기시키는 원인이 되었다.

한편, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 투명비닐과 배출제어수단으로 이루어진 집기장치가 근래에 주로 사용되고 있다. 즉, 상기한 집기장치는 투명비닐의 부피증가를 통해 저장되는 기체의 양을 측정할 수 있다는 점과, 핀치클램프라 불리우는 배출제어수단을 통해 필요량만을 배출할 수 있다는 점에서 종래의 문제점을개선한 것만은 분명하나, 이러한 선행기술역시 다음과 문제점들이 제기된다.

우선, 집기부에 해당하는 투명비닐의 경우 주지하다시피 그 강도가 비교적 취약함에 따라 외부 충격에 쉽게 파손될 수 있으며, 따라서 저장된 기체가 외부로 유출되는 경우가 빈번히 발생하였다. 또한 기체가 저장되는 투명비닐내에는 공기가 잔존하고 있으며, 이러한 공기와 기체가 저장과정에서 서로 혼합되어 버림으로서 필요로 하는 순수한 기체를 취할 수 없다는 문제점이 있었다.

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 저장되는 기체의 정확한 체적량을 외부에서 손 쉽게 확인할 수 있도록 한 학습용 기체 집기장치를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 저장된 기체를 필요한 양만큼만 배출할 수 있도록 하여 사용의 편리함을 기대할 수 있는 학습용 기체 집기장치를 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 수상치환법을 통해 순수한 기체만을 저장할 수 있는 학습용 기체 집기장치를 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 실험과정의 안전함을 기대할 수 있는 학습용 기체 집기장치를 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 장시간의 사용시에도 기체의 외부유출을 방지할 수 있는 학습용 기체 집기장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 기체발생장치에서 발생한기체를 저장하기 위한 기체 집기장치에 있어서, 격판을 사이에 두고 물이 수용되는 수조부와, 상기 기체발생장치에서 발생한 기체가 저장되는 집기부로 나뉘어지는 본체부로 이루어지며, 상기 수조부내에 수용된 물은 상기 격판의 일측에 연장 형성된 물흐름관을 통해 집기부내로 통과 가능하게 구성하며, 상기 집기부내에 저장된 기체는 상기 격판의 타측에 연장 형성된 기체배출관과, 상기 기체배출관에 연결된 기체배출밸브를 통해 외부로 배출 가능하게 구성함을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 일 실시 예에 의한 학습용 기체 집기장치를 입체적으로 도시한 도면.

도 2는 도 1에서 도시한 학습용 기체 집기장치의 상세구조를 절개하여 도시한 도면.

도 3과 도 4는 본 고안에 따른 학습용 기체 집기장치의 사용상태를 순차적으로 도시한 도면들.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 기체 집기장치 12: 본체

14: 격판 16: 수조부

18: 집기부 20: 물흐름관

22: 기체배출관 24: 기체유입밸브

28: 기체배출밸브 32: 노즐

이하 본 고안의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명을 한다. 우선, 후술될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 고안에 있어 한 개의 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 고안으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 고안의 구성에서 설명으로 대체한다.

도 1과 도 2는 본 고안인 학습용 기체 집기장치의 상세구성을 도시한 도면들이다. 상기 도면들에서는 저장되는 기체의 정확한 체적량을 외부에서 손 쉽게 확인할 수 있고 또한 기체의 배출양을 조절할 수 있으며, 수상치환법을 통해 기체와 공기와의 혼합을 방지할 수 있도록 한 학습용 기체 집기장치를 제안하고자 하며, 이러한 학습용 기체 집기장치의 구조는 후술하는 상세설명에 의해 용이하게 이해될 것이다.

상기 도 1과 도 2를 참조하면 본 고안인 학습용 기체 집기장치(10)는 각종 시료들의 화학반응으로 기체를 발생시키는 기체발생장치(50)에 연결되어, 상기 기체발생장치(50)에서 발생한 기체를 저장하게 되는 곳으로서, 원통의 형상을 가지며 일측 상단에는 캡으로 개폐되는 투입공(11)을 가지는 본체부(12)로 외형을 이룬다. 여기서 상기 본체부(12)는 다양한 재질로 제작할 수 있으나, 본 고안에서는 외부에서 용이하게 투시할 수 있으며, 또한 어느정도의 강도를 가진 아크릴이나 유리등의 투명재질을 사용함이 가장 바람직하다.

한편, 상기 본체부(12)의 내부에는 격판(14)을 사이에 두고 물(W)이 수용되는 수조부(16)와, 기체(G)가 저장되는 집기부(18)로 나뉘어진다. 상기 집기부(18)의 저면에는 기체유입밸브(24)가 체결되며, 이 기체유입밸브(24)는 상술한 기체발생장치(50)와 호스(26)로 연결되어 상기 기체발생장치(50)에서 발생한 기체(G)를 상기 집기부(18)내로 유입시키게 된다.

한편, 상기 격판(14)의 일측에는 물흐름관(20)이 아랫방향으로 연장 형성되어 있으며, 이 물흐름관(20)은 상기 수조부(16)에 수용된 물(W)이 상기 집기부(18)내로 유입 혹은 유출하며 통과하도록 하여 상기 집기부(18)에 유입되는 기체(G)의 양을 외부에서 확인시키는 기능을 수행한다. 즉, 본체부(12)의 투입공(11)을 통해 상기 수조부(16)내로 처음 공급된 물(W)은 도 3에 도시한 바와 같이 상기 물흐름관(20)을 통해 집기부(18)내에 전부 수용된 상태가 되며, 이후 상기 집기부내로 기체를 유입시키게 되면 도 4a에 도시한 바와 같이 유입되는 기체의 양(체적)만큼 상기 집기부내에 일차 수용되어 있던 물은 상기 물흐름관을 통해 다시 위로 올라가 수조부내에 수용되어 진다. 즉, 이러한 원리로 집기부(18)에 잔류하는 물(W)의 양을 통해 유입된 기체(G)의 양을 시각적으로 정확히 확인할 수 있게 되는것이다. 여기서 상기 집기부(18)의 외면에는 일정간격만큼의 눈금(도면에 미 도시 함)을 형성하여 기체(G)의 양을 정확히 측정할 수 있도록 함이 바람직하며, 또한 상기 물(W)에는 시각적인 확인을 위해 색소등을 혼합함이 바람직하다. 그리고 상기와 같은 방식으로 기체(G)를 저장할 경우에는 기체(G)는 집기부(18)내의 물(W)을 통해 기포상태로 수상치환된 후, 저장됨에 따라 외부공기와의 혼합현상을 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기 격판(14)의 타측에는 기체배출관(22)이 윗방향으로 연장 형성되어 있으며, 이 기체배출관(22)은 상술한 과정들을 거쳐 집기부(18)에 저장된 기체(G)를 외부로 배출시키는 기능을 수행한다. 또한 상기 기체배출관(22)에는 별도의 기체배출밸브(28)를 설치 구성함이 바람직하며, 이는 상기 기체배출관(22)을 통해 배출되는 기체(G)의 양을 제어하여 필요한 양만큼의 기체(G)를 사용하도록 하기 위함이다.

미설명부호 32는 노즐을 칭한 것으로서, 상기 노즐(32)은 상기 기체배출밸브(28)와 호스(30)로 연결되어 기체(G)를 분사시키는 기능을 수행하게 된다.

이하, 상술한 바와 같이 구성된 본 고안인 학습용 기체 집기장치의 작용을 도 3과 도 4를 참조하여 기술하기로 한다.

우선, 도 3에 도시한 바와 같이 기체의 성질을 실험하기 위해 본체부(12)의 수조부(16)내로 물(W)을 공급하게 되면, 상기 물(W)은 격판(14)의 물흐름관(20)을 통해 집기부내로 전부 수용된 상태가 된다.

이후, 기체발생장치(50)에서 발생된 기체(G)를 기체유입밸브(24)를 통해 상기 집기부(18)내로 유입시키게 되면 기체(G)는 기포상태로 수상치환된 후, 유입되어 진다. 이때 상기 집기부(18)내로 유입되는 기체(G)의 양만큼 집기부(18)내에 수용된 물(W)은 상기 물흐름관(20)을 통해 위로 올라가 수조부(16)내로 수용되어 지며, 이러한 과정이 일정시간동안 지속되면 도 4에 도시한 바와 같이 집기부(18)내에는 원하는 양만큼의 기체가 저장되며, 또한 상기 집기부(18)에 잔류하는 물(W)의 양에 의해 유입된 기체(G)의 양을 시각적으로 확인할 수 있게 된다.

한편, 이와 같이 저장된 기체(G)를 외부로 배출하고자 할 경우, 기체배출밸브(28)를 "온"시키게 되면 상기 기체(G)는 격판(14)에 형성된 기체배출관(22)을 통과한 후, 상기 기체배출밸브(28)에 연결되어 있는 호스(30) 및 노즐(32)을 통해 외부로 배출되어 진다. 그리고 실험과정이 끝나고 나면 상기 기체배출밸브를 오프시킴으로서 배출되는 기체(G)를 효과적으로 제어하여 다음실험시에 다시 재사용할 수 있게 된다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 고안은 기체발생장치에서 발생한 기체를 저장하기 위한 기체 집기장치의 구조를 개선하여 저장되는 기체의 정확한 체적량을 외부에서 손 쉽게 확인할 수 있는 잇점이 있으며, 또한 상기 집기장치에 저장된 기체를 필요한 양만큼만 배출할 수 있도록 하여 사용의 편리함을 기대할 수 있는 효과가 있다. 그리고 기체가 수상치환을 통해 저장되도록 함으로서 기체와 공기와의혼합을 차단하여 순수한 기체만을 집기할 수 있으며, 또한 실험의 안전함과 기체의 외부유출을 차단할 수 있는 상승적인 효과가 있다.

Claims (2)

1. 기체발생장치(50)에서 발생한 기체(G)를 저장하기 위한 기체 집기장치(10)에 있어서,

   격판(14)을 사이에 두고 물(W)이 수용되는 수조부(16)와, 상기 기체발생장치(50)에서 발생한 기체(G)가 저장되는 집기부(18)로 나뉘어지는 본체부(12)로 이루어지며;

   상기 수조부(16)내에 수용된 물(W)은 상기 격판(14)의 일측에 연장 형성된 물흐름관(20)을 통해 집기부(18)내로 통과 가능하게 구성하며;

   상기 집기부(18)내에 저장된 기체(G)는 상기 격판(14)의 타측에 연장 형성된 기체배출관(22)과, 상기 기체배출관(22)에 연결된 기체배출밸브(28)를 통해 외부로 배출 가능하게 구성함을 특징으로 하는 학습용 기체 집기장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 본체부는 투명재질임을 특징으로 하는 학습용 기체 집기장치.