KR200423310Y1

KR200423310Y1 - 모의 화력발전기 실험장치

Info

Publication number: KR200423310Y1
Application number: KR2020060013473U
Authority: KR
Inventors: 반정민
Original assignee: 반정민
Priority date: 2006-05-19
Filing date: 2006-05-19
Publication date: 2006-08-04

Abstract

본 고안은 모의 화력발전기 실험장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 증기를 이용하여 전기를 발생시키는 화력발전기의 원리를 쉽게 확인할 수 있도록 한 모의 화력발전소 실험장치에 관한 것이다.

이를 위해 내부에 물을 수용하는 공간이 형성되어 상기 물을 가열하여 발생된 증기가 분사되는 배출구를 갖는 용기; 상기 배출구의 말단 인접부에 설치되고, 상기 배출구에서 분사되는 상기 증기에 의해 회전하는 회전팬과 상기 회전팬의 중심을 고정하는 회전축으로 이루어진 회전체; 상기 회전축에 결합되고 상기 회전체에 의해 구동되어 전기를 생산하는 발전기; 상기 발전기와 전기적으로 연결되어, 상기 발전기의 구동으로 전기의 생성을 알려주는 표시수단; 및 상기 용기를 가열하는 화기로 이루어진다.

이에 따라 주변에서 구하기 쉬운 재료를 이용하여 발전소의 원리를 이해하고 이를 이용한 전기생성과정도 쉽게 이해하여 습득할 수 있는 효과가 있다.

화력발전기, 실험장치, 증기, 발전기, 표시수단

Description

모의 화력발전기 실험장치{Simulation of Generator by using fire}

도 1은 본 고안에 따른 모의 화력발전기 실험장치의 배치를 나타낸 단면도.

도 2는 본 고안에 따른 모의 화력발전기 실험장치의 배치를 나타낸 평면도.

-도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명-

100 : 모의 화력발전기 실험장치 110 : 화기

120 : 용기 121 : 배출구

130 : 배관 140 : 회전체

141 : 회전팬 142 : 회전축

150 : 발전기 160 : 벨트

161 : 제 1 풀리 162 : 제 2 풀리

170 : 표시수단

본 고안은 모의 화력발전기 실험장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 물에 열을 가하여 발생된 증기를 이용하여 발전기를 구동시켜 전구 등의 표시수단에 빛등이 발생되도록 함으로써, 화력발전기의 원리 및 이를 이용한 전기의 발생 원리를 쉽게 확인할 수 있도록 한 모의 화력발전기 실험장치에 관한 것이다.

일반적으로 화력발전기는 연료(석탄, 석유등)를 태우면서 발생하는 열을 이용하여 물을 끓이고 이에 따라 발생하는 증기를 이용하여 터빈을 회전운동하도록 구동한다.

터빈에는 발전기가 연결되어 있어, 터빈의 회전에 따라 발전기가 작동하게 되고, 발전기의 작동으로 생성된 전기가 각 가정으로 보내지게 되는 것이다.

그러나, 이러한 화력발전기에 대해서 이론적으로만 학습 되는 것일 뿐 화력에 의해 발생되는 증기에 의해 어떻게 발전기의 동력을 생산하고 전기가 발생되는 것인지 쉽게 이해하기 어려운 문제가 있다.

또한, 이러한 과정을 육안으로 확인하기 위해서 발전소 등을 찾아가야 하는 번거로운 문제점이 발생하게 된다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 주위의 간단한 도구들을 활용하여 화력발전기의 원리 및 이를 이용한 전기생산방법을 손쉽게 확인하여 이해할 수 있도록 한 모의 화력발전기 실험장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 내부에 물을 수용하는 공간이 형성되어 상기 물을 가열하여 발생된 증기가 분사되는 배출구를 갖는 용기; 상기 배출구의 말단 인접부에 설치되고, 상기 배출구에서 분사되는 상기 증기에 의해 회전하는 회전팬과 상기 회전팬의 중심을 고정하는 회전축으로 이루어진 회전체; 상기 회전축에 결합되고 상기 회전체에 의해 구동되어 전기를 생산하는 발전기; 상기 발전기와 전기적으로 연결되어, 상기 발전기의 구동으로 전기의 생성을 알려주는 표시수단; 및 상기 용기를 가열하는 화기로 이루어진다.

여기서, 상기 배출구에는 증기의 분사력을 증가시키는 배관이 더 결합되며, 상기 배관은 고무호스 또는 플라스틱의 관 중 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 표시수단은 발광다이오드 또는 전구 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 용기는 투명용기인 것을 특징으로 한다.

이하 본 고안을 첨부된 예시도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 모의 화력발전기의 실험장치를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 고안에 따른 모의 화력발전기의 실험장치를 도시한 평면도이다.

도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 본 고안에 따른 모의 화력발전기 실험장치(100)는 물을 수용하는 공간이 형성된 용기(120)와, 용기(120)를 가열하는 화기(110)와, 용기(120)에서 증발된 증기에 의해 구동되는 회전체(140)와, 회전체(140)에 의해 구동되어 전기를 생산하는 발전기(150) 및 발전기(150)에서 전기가 발생되는 것을 표시하는 표시수단(170)으로 이루어진다.

용기(120)는 상기에서 설명한 것과 같이, 내부에 물을 수용하는 공간이 형성되고, 화기(110)에 의해 가열되어 증발된 증기가 배출되는 배출구(121)가 용기(120)의 일측에 형성된다.

또한 용기(120)는 물이 증기가 되어 배출되는 것을 시각적으로 확인할 수 있도록 투명한 용기(120)로 형성되는 것이 바람직하다.

배관(130)은 배출구(121)에 결합되어 용기(120)에서 배출되는 증기를 이동시켜 회전체(140)로 분사하기 위한 유연한 관으로서, 배관(130)은 고무호스로 이루어지는 것이 가장 바람직하며, 배관(130)의 말단에 증기를 분사하도록 노즐(미도시)이 더 형성되기도 한다.

또한, 도시되진 않았으나, 배관(130)이 유연한 경우 지지할 수 있는 지지수단이 더 구비될 수 있으며, 지지수단은 특별한 형태가 정해진 것은 아니고 증기가 배관(130)의 말단에서 후술할 회전체(140)의 회전팬(141)으로 분사되도록 위치를 고정하는 것이므로 본 고안을 실시할 수 있는 당업자라면 얼마든지 변경 및 변형이 가능하다.

회전체(140)는 배관(130)의 말단에서 분사되는 증기에 의해 회전하도록 배관(130)의 말단 인접부에 형성되는데, 회전가능하도록 고정된 회전축(142)과 회전축(142)을 중심으로 결합된 회전팬(141)으로 이루어진다.

즉, 분사되는 증기의 분사력에 의해 회전팬(141)이 회전하게 되고, 이로 인해 회전축(141)이 회전하게 되는 것이다.

발전기(150)는 회전축(141)의 연장선상에 결합되되, 가장 바람직한 것은 회 전축(142)의 연장선상에 제 1 풀리(161)를 형성하고, 발전기(150)의 일측에 제 2 풀리(162)를 형성하고, 제 1 풀리(161)와 제 2 풀리(162)에 벨트(160)가 연결되어결합된다.

즉, 회전팬(141)의 회전으로 결합되어 연결된 각각의 회전팬(141), 회전축(142), 제 1 풀리(161), 벨트(160), 및 제 2 풀리(162)가 서로 연결되어 회전되고, 이로 인해 발전기(150)가 구동되어 전기를 생성하게 되는 것이다.

또한 발전기(150)에 간단한 전선 등의 전기적으로 연결되어 발전기(150)에서 전기가 발생함에 따라 빛이나 진동 등을 발생하는 표시수단(170)이 결합되며, 가장 바람직한 표시수단(170)으로는 시각적으로 확인할 수 있도록 빛을 발생시키는 발광다이오드나 전구로 이루어진다.

또한, 참고적으로 본 고안에 있어서, 상기의 구성품들 즉 용기나 화기 등은 우리의 일상에서 쉽게 구할 수 있는 주전자 및 버너 등의 생활 용품을 사용해도 충분하다 하겠다.

이와 같은 구성에 의해 작동되는 과정을 살펴보면, 화기(110)를 작동하여 발생되는 화력으로 용기(120)를 가열하게 되고, 가열된 용기(120)의 내부에 구비된 물이 끓는점 이상이 되어 증발이 발생하게 되면 용기(120)의 내부에는 증기가 형성되고 상기 증기는 용기(120)의 한정된 부피로 인해 밖으로 배출되게 된다.

이와 같은 증기는 용기(120)의 일측에 형성된 배출구(121)를 통해 빠져나가게 되고, 배출구(121)에서 빠져나온 증기는 배출구(121)에 결합/연결된 배관(130) 을 통해 이동하여 배관(130)의 말단에 인접한 회전팬(141)을 향해 일정한 분사력을 갖으며 분사된다.

즉, 배관(130)의 말단에서 분사된 증기는 그 분사력에 의해 배관(130) 말단에 인접하여 설치된 회전팬(141)을 회전시키고 회전팬(141)의 회전에 의해 회전축(142)도 회전하게 되며, 이로 인해 회전축(142)의 연장선상에 형성된 제 1 풀리(161)가 회전되어 제 1 풀리(161)에 결합된 벨트(160)가 회전하게 된다.

회전되는 벨트(160)는 제 2 풀리(162)를 회전시키며, 회전되는 제 2 풀리(162)에 의해 발전기(150)가 구동하게 되는데 제 2 풀리(162)의 회전으로 발전기(150)가 작동됨으로서 전기를 발생하게 된다.

발생되는 전기는 전선 등의 전기적 연결된 선을 따라 표시수단(170)인 발광다이오드나 전구에 전원을 공급하여 빛을 발광하게 된다.

즉, 발전기(150)와 전기적으로 연결된 표시수단(170) 특히 발광다이오드 나 전구에 빛이 들어옴으로써, 발전기(150)가 전기를 생성하고 있음을 알게 되는 것이다.

그러므로, 증기의 생성에서부터 전기가 발생되는 화력발전기의 원리를 간단히 시각화하여 체험할 수 있게 된다.

이상에서와 같이, 본 고안의 모의 화력발전기 실험장치는 주변에서 구하기 쉬운 재료를 이용하여 발전소의 원리를 이해하고 이를 이용한 전기생성과정도 쉽게 이해하여 습득할 수 있는 효과가 있다.

이상에서는 본 고안을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만 본 고안은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 고안의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

Claims

내부에 물을 수용하는 공간이 형성되어 상기 물을 가열하여 발생된 증기가 분사되는 배출구를 갖는 용기;

상기 배출구의 말단 인접부에 설치되고, 상기 배출구에서 분사되는 상기 증기에 의해 회전하는 회전팬과 상기 회전팬의 중심을 고정하는 회전축으로 이루어진 회전체;

상기 회전축에 결합되고 상기 회전체에 의해 구동되어 전기를 생산하는 발전기;

상기 발전기와 전기적으로 연결되어, 상기 발전기의 구동으로 전기의 생성을 알려주는 표시수단; 및

상기 용기를 가열하는 화기로 이루어진 모의 화력발전기 실험장치.
제 1항에 있어서,

상기 배출구에는 증기의 분사력을 증가시키는 배관이 더 결합되며, 상기 배관은 고무호스 또는 플라스틱의 관 중 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 모의 화력발전기 실험장치.
제 1항에 있어서,

상기 표시수단은 발광다이오드 또는 전구 중 하나인 것을 특징으로 하는 모 의 화력발전기 실험장치.
제 1항에 있어서,

상기 용기는 투명용기인 것을 특징으로 하는 모의 화력발전기 실험장치.