KR200371293Y1

KR200371293Y1 - 학습용 증기발전기

Info

Publication number: KR200371293Y1
Application number: KR20-2004-0025090U
Authority: KR
Inventors: 장은석; 장은지; 백승호
Original assignee: 백승호; 장은석; 장은지
Priority date: 2004-09-01
Filing date: 2004-09-01
Publication date: 2005-01-07

Abstract

본 고안은 학습용 증기발전기에 관한 것으로서, 베이스판(10) 상에 고정 설치되고, 그 내부 바닥면에 전열히터(21)가 구비되며 그 상단부에 내부에서 외부로 관통되어 내부의 증기를 외부로 분사시키는 증기분사부(22)가 구비된 물탱크(20); 상기 증기분사부(22) 선단 인접부에 배치되어 증기분사부(22)로부터 분사되는 증기에 의해 축 회전되는 회전체(30); 상기 회전체(30)와 벨트(40) 연결되어 축 회전되면서 전기를 발전시키는 발전부(50); 상기 발전부(50)와 전기적으로 연결되고, 이 발전부(50)의 발전에 의해 빛을 발광시키는 발광전구(62)가 구비된 발광부(60); 및 상기 물탱크(20)내의 물이 설정 온도까지 가열되도록 전열히터(21)의 작동을 제어하는 제어부(70)를 포함하여 구성된다. 따라서, 물에 열을 가해서 발생되는 증기를 이용하여 발전부를 발전시키고, 이 발전부에 의해 발광부가 발광되도록 하는 일련의 과정을 학습자들이 한 눈에 확인할 수 있도록 하는 등의 효과를 얻는다.

Description

학습용 증기발전기{Generator by using steam for studying}

본 고안은 학습용 증기발전기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 물에 열을 가해서 발생되는 증기를 이용하여 발전부를 발전시키고, 이 발전부에 의해 발광부가 발광되도록 하는 일련의 과정을 학습자들이 한 눈에 확인할 수 있도록 하는 학습용 증기발전기에 관한 것이다.

일반적으로 증기발전기에 대해서는 이론적으로만 학습될 뿐 증기가 직접 발생되고 이 증기에 의해 발전기가 발전되어 동력을 생성하는 과정을 육안으로 확인하는 것은 직접 발전소 등으로 찾아가지 않으면 관찰할 수가 없는 문제점을 갖고 있었다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 발전소 등을 방문하지 않고도 축소형 실험장치를 통해 물을 설정온도에 맞게 가열하여 증기를 발생시키는 동시에 설정온도를 조절하여 증기발생량을 조절할 수 있도록 하고, 이 증기가 발전부를 발전시키며, 이 발전부를 통해 발광부가 발광하는 일련의 과정을 학습자들이 한번에 확인하고 학습할 수 있도록 하는 학습용 증기발전기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 학습용 증기발전기를 나타낸 사시도이다.

도 2는 도 1의 개략측면도이다.

도 3은 도 1의 개략평면도이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

10 : 베이스판 20 : 물탱크

21 : 전열히터 22 : 증기분사부

23 : 분사관 24 : 분사노즐

25 : 지지부 25a : 지지축

25b : 노즐지지대 25c : 관통공

26 : 물주입관 27 : 마개

28 : 수주 29 : 단열재

30 : 회전체 31 : 축수부

32 : 회전축 33 : 회전판

34 : 제1풀리 34 : 블레이드

40 : 벨트 50 : 발전부

52 : 제2풀리 60 : 발광부

62 : 발광전구 70 : 제어부

72 : 파워케이블 74 : 설정부

76 : 전원스위치

이와 같은 상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 학습용 증기발전기는 베이스판 상에 고정 설치되고, 그 내부 바닥면에 전열히터가 구비되며 그 상단부에 내부에서 외부로 관통되어 내부의 증기를 외부로 분사시키는 증기분사부가 구비된 물탱크; 상기 증기분사부 선단 인접부에 배치되어 증기분사부로부터 분사되는 증기에 의해 축 회전되는 회전체; 상기 회전체와 벨트 연결되어 축 회전되면서 전기를 발전시키는 발전부; 상기 발전부와 전기적으로 연결되고, 이 발전부의 발전에 의해 빛을 발광시키는 발광전구가 구비된 발광부; 및 상기 물탱크내의 물이 설정 온도까지 가열되도록 전열히터의 작동을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.

또한, 본 고안에 따른 학습용 증기발전기에 있어서, 상기 물탱크의 증기분사부는, 물탱크의 내부에서 외부로 관통된 분사관과, 이 분사관의 선단부에 설치된 분사노즐과, 이 분사노즐이 베이스판의 일정높이 상에서 회전체로 증기를 분사시킬 수 있게 지지하는 지지부를 포함하여 구성됨이 바람직하다.

또한, 본 고안에 따른 학습용 증기발전기에 있어서, 상기 회전체는, 분사노즐의 설치된 동일높이 상에 방사상으로 형성된 복수의 블레이드를 갖는 회전판과, 이 회전판의 저면에 직각 연장된 회전축과, 이 회전축이 삽입되어 축 회전 가능하게 결합되는 축수부로 구성됨이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면에 의거 본 고안을 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3에서 나타낸 것과 같이, 본 고안에 따른 학습용 증기발전기는베이스판(10) 상에 고정 설치되고 그 내부 바닥면에 전열히터(21)가 구비되며 그 상단부에 증기분사부(22)가 구비된 물탱크(20)와, 상기 증기분사부(22) 선단 인접부에 배치되어 축 회전되는 회전체(30)와, 이 회전체(30)와 벨트(40) 연결되는 발전부(50)와, 이 발전부(50)와 전기적으로 연결되는 발광전구(62)가 구비된 발광부(60) 및 상기 전열히터(21)의 작동을 제어하는 제어부(70)를 포함하는 구성으로 되어 있다.

상기 물탱크(20)는 그 하단부가 베이스판(10) 상에 고정 설치되는 밀폐형 원통 형상으로, 그 내부 바닥면에는 전열히터(21)가 구비되며 그 상단부에 내부에서 외부로 관통되어 내부의 증기를 외부로 분사시키는 증기분사부(22)가 구비되어 있다.

여기서, 상기 전열히터(21)는 제어부(70)와 연결되어 이 제어부(70)의 설정온도에 맞게 가열 제어되도록 하는 것이다.

그리고, 상기 증기분사부(22)는 물탱크(20)의 내부에서 외부로 관통되어 회전체까지 연장되는 유연한 관 형상의 분사관(23)과, 이 분사관(23)의 선단부에 설치된 분사노즐(24)과, 이 분사노즐(24)이 베이스판(10)의 일정높이 상에서 회전체(30)로 증기를 분사시킬 수 있게 지지하는 지지부(25)를 포함하여 구성으로 되어 있다.

여기서, 상기 지지부(25)는 베이스판(10) 상에 직립 고정된 지지축(25a)의 상단 외주면에 관통공(25c)을 갖는 원기둥 형상의 노즐지지대(25b)가 결합되고 이 노즐지지대(25b)의 관통공(25c)으로 분사노즐(24)이 관통된 상태로 고정 지지되어있다.

미 설명 부호 26은 물탱크(20)로 물을 주입하는 물주입관이고, 27은 물주입관(26)을 개폐시키는 마개이며, 28은 물탱크(20) 내의 물높이를 외부에서 확인할 수 있도록 하는 수주이고, 29는 물탱크(20)를 보온하기 위한 단열재이다.

상기 회전체(30)는 베이스판(10) 상에 고정된 축수부(31)와, 이 축수부(31)에 회전 가능하게 결합되는 회전축(32)과, 이 회전축(32)의 상단부에 형성된 회전판(33)으로 이루어져 있다.

여기서, 상기 회전축(32)의 외주면에는 발전부(50)의 제2풀리(52)와 벨트(40) 연결하기 위한 제1풀리(34)가 형성되어 있으며, 상기 회전판(33)의 상면에는 증기분사에 의해 밀려나면서 회전판(33)을 회전시키기 위한 복수의 방사상 블레이드(35)가 형성되어 있다.

상기 발전부(50)는 일반적인 발전기와 같이 고정자 및 회전자가 구비되고, 회전자의 상단부에 회전축(32)의 제1풀리(34)와 벨트(40)로 연결하기 위한 제2풀리(52)가 설치되어 있다.

상기 발광부(60)는 발전부(50)와 전기적으로 연결되고 전기를 공급받아 발광하는 발광전구(62)가 구비되어 있다.

상기 제어부(70)는 물탱크(20)의 전열히터(21)와 연결되고 외부전원을 인가받는 파워케이블(72)이 구비되며, 전열히터(21)를 설정온도에 맞게 가열하여 증기발생량을 조절할 수 있도록 온도를 임의로 설정하기 위한 설정부(74) 및 전원을 인가하는 전원스위치(76)가 마련되어 있다.

이러한 구성에 따른 본 고안의 학습용 증기발전기는 제어부(70)의 파워케이블(72)을 전원에 연결시키고 설정부(74)를 통해 원하는 온도값을 설정하고 나면 일정시간이 경과하여 물탱크(20)의 전열히터(21)가 제어부(70)의 설정온도에 맞게 물을 가열하여 증기를 발생시키게 된다.

그러면, 이 증기는 증기분사부(22)의 분사관(23)을 통해 분사노즐(24)로 배출되면서 이 분사노즐(24) 선단부에 인접 배치되어 있는 회전체(30)의 회전판(33)을 회전시키게 되고, 이 회전판(33)의 회전에 따라 제1풀리(34)와 벨트(40)로 연결된 발전부(50)의 제2풀리(52)가 동일방향으로 회전되면서 전기를 발전시키게 되며 이 전기 발전에 의해 발광부(60)로 전원이 공급되어 발광전지(62)가 발광하게 되는 것이다.

한편, 상기 발전부(50)의 발전량은 증기의 발생량에 비례하므로 증기가 발생될 수 있는 일정온도의 범위 내에서 제어부(70)를 통해 물의 설정온도를 높임으로써 증기 발생량을 크게 하여 발전부(50)의 발전량을 증가시킬 수 있고, 또는 이와 반대로 물의 설정온도를 낮추어 증기발생량을 감소시킬 수도 있을 것이다.

이상에서와 같이, 본 고안의 학습용 증기발전기는 발전소 등을 방문하지 않고도 축소형 실험장치를 통해 물을 설정온도에 맞게 가열하여 증기를 발생시키는 동시에 설정온도를 조절하여 증기발생량을 조절할 수 있도록 하고, 이 증기가 발전부를 발전시키며, 이 발전부를 통해 발광부가 발광하는 일련의 과정을 학습자들이 한번에 확인하고 학습할 수 있도록 하는 등의 효과를 얻는다.

Claims

베이스판(10) 상에 고정 설치되고, 그 내부 바닥면에 전열히터(21)가 구비되며 그 상단부에 내부에서 외부로 관통되어 내부의 증기를 외부로 분사시키는 증기분사부(22)가 구비된 물탱크(20);

상기 증기분사부(22) 선단 인접부에 배치되어 증기분사부(22)로부터 분사되는 증기에 의해 축 회전되는 회전체(30);

상기 회전체(30)와 벨트(40) 연결되어 축 회전되면서 전기를 발전시키는 발전부(50);

상기 발전부(50)와 전기적으로 연결되고, 이 발전부(50)의 발전에 의해 빛을 발광시키는 발광전구(62)가 구비된 발광부(60); 및

상기 물탱크(20)내의 물이 설정 온도까지 가열되도록 전열히터(21)의 작동을 제어하는 제어부(70);

를 포함하여 구성되는 학습용 증기발전기.
제1항에 있어서, 상기 물탱크(20)의 증기분사부(22)는, 물탱크(20)의 내부에서 외부로 관통된 분사관(23)과, 이 분사관(23)의 선단부에 설치된 분사노즐(24)과, 이 분사노즐(24)이 베이스판(10)의 일정높이 상에서 회전체(30)로 증기를 분사시킬 수 있게 지지하는 지지부(25)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 학습용 증기발전기.
제1항에 있어서, 상기 회전체(30)는, 분사노즐(24)의 설치된 동일높이 상에 방사상으로 형성된 복수의 블레이드(35)를 갖는 회전판(33)과, 이 회전판(33)의 저면에 직각 연장된 회전축(32)과, 이 회전축(32)이 삽입되어 축 회전 가능하게 결합되는 축수부(31)로 구성된 것을 특징으로 하는 학습용 증기발전기.