KR20170096753A

KR20170096753A - 사이클론 원리 교육을 위한 청소기 모형 학습교구

Info

Publication number: KR20170096753A
Application number: KR1020160018398A
Authority: KR
Inventors: 황북기
Original assignee: 주식회사 한양비이에스티교육
Priority date: 2016-02-17
Filing date: 2016-02-17
Publication date: 2017-08-25

Abstract

본 발명은 학생이 사이클론의 원리를 습득하고, 사이클론을 이용하는 집진 기술 및 분리 기술 등의 응용 기술 또한 쉽게 학습할 수 있게 하는 사이클론 원리 교육을 위한 청소기 모형 학습교구에 관한 것으로, 프로펠러를 회전시키는 모터; 상기 모터를 지지하고, 상기 프로펠러의 회전으로 발생한 기류가 통기하는 통기구멍을 구비한 거치패널; 깔때기 형상의 병목부분에 연통 홀을 구비하고, 상기 모터가 결합한 거치패널을 내설하는 하우징; 상기 하우징에서 거치패널과 연통 홀 사이의 중공을 구획하고, 상기 모터 구동에 의한 발생 기류가 통기하는 기류구멍과, 상기 병목부분을 향해서 기류구멍으로부터 인출하게 연통하는 기류관을 갖춘 구획패널; 일단이 상기 구획패널과 연통 홀 사이의 중공으로 인입하고, 타단이 상기 하우징의 외부로 인출하며, 상기 타단에서 흡입된 흡입공기가 일단에서 배출돼 하우징의 내벽을 타고 기류관의 둘레를 선회하도록 기류관을 중심으로 편중하게 조준하는 절곡구간을 갖춘 흡기호스; 상기 연통 홀과 연통하도록 하우징과 일렬로 연결되는 수집통;으로 이루어진 구동본체, 일극이 상기 모터의 일극과 전기적으로 연결되는 배터리를 탑재한 베이스; 하우징의 일측 단부와 베이스의 일단이 각각 연결되는 제1서포터; 상기 수집통의 단부와 베이스의 타단이 각각 연결되면서 제1서포터와 나란하게 배치되는 제2서포터; 양단이 각각 제1,2서포터와 연결되고, 상기 배터리의 타극과 모터의 탸극이 각각 전극에 전기적으로 연결되는 스위치를 구비한 핸들;로 이루어진 지지대로 이루어진 지지대를 포함하는 것이다.

Description

사이클론 원리 교육을 위한 청소기 모형 학습교구{TEACHIMG TOOL OF CLEANER MODEL FOR TEACHING THE PRINCIPLE OF CYCLONE}

본 발명은 학생이 사이클론의 원리를 습득하고, 사이클론을 이용하는 집진 기술 및 분리 기술 등의 응용 기술 또한 쉽게 학습할 수 있게 하는 사이클론 원리 교육을 위한 청소기 모형 학습교구에 관한 것이다.

사이클론(cyclone)이란 유체를 선회 흐름으로 하고 유체 속에 함유되는 이상(異相) 입자에 원심력을 작용시켜 액체에서 분리 포집하는 장치를 일컫는다.

사이클론은 기계적으로 입자에 원심력을 일으키며, 다른 원심력 이용 장치와 비교할 때 선회 중심에 기둥이 없다는 점에 차이가 있다.

그런데 회오리라는 단어에 익숙한 학생들에게는 사이클론이라는 표현을 학습시키는데 다소 어려움이 있고, 특히 공기 중에 선회류를 강제로 발생시켜서 이를 시각적으로 확인시키며, 선회류를 실생활에 응용하는 사이클론을 학생들에게 이해시키는데도 어려움이 있었다. 또한, 완성된 기성 사이클론을 학생들에게 단순히 제시해서 원리와 응용 기술을 설명하는 것도 교육 효율에는 한계가 있었다.

따라서 학생들에게 사이클론의 원리를 시각적으로 확인시키면서도 이를 활용한 응용 기술과 학습 집중도를 높일 수 있는 학습교구가 요구되었다.

선행기술문헌 1. 특허공개번호 제10-2000-0067144호(2000.11.15 공개)

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 발명된 것으로서, 사이클론의 원리와 동작을 학생이 쉽게 이해해서 학습할 수 있고, 사이클론의 응용 장치 또한 학생이 직접 제작해서 학습의 집중력과 응용력도 높일 수 있는 사이클론 원리 교육을 위한 청소기 모형 학습교구의 제공을 해결하고자 하는 과제로 한다.

상기의 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,

프로펠러를 회전시키는 모터; 상기 모터를 지지하고, 상기 프로펠러의 회전으로 발생한 기류가 통기하는 통기구멍을 구비한 거치패널; 깔때기 형상의 병목부분에 연통 홀을 구비하고, 상기 모터가 결합한 거치패널을 내설하는 하우징; 상기 하우징에서 거치패널과 연통 홀 사이의 중공을 구획하고, 상기 모터 구동에 의한 발생 기류가 통기하는 기류구멍과, 상기 병목부분을 향해서 기류구멍으로부터 인출하게 연통하는 기류관을 갖춘 구획패널; 일단이 상기 구획패널과 연통 홀 사이의 중공으로 인입하고, 타단이 상기 하우징의 외부로 인출하며, 상기 타단에서 흡입된 흡입공기가 일단에서 배기돼 하우징의 내벽을 타고 기류관의 둘레를 선회하도록 기류관을 중심으로 편중하게 조준하는 절곡구간을 갖춘 흡기호스; 상기 연통 홀과 연통하도록 하우징과 일렬로 연결되는 수집통;으로 이루어진 구동본체,

일극이 상기 모터의 일극과 전기적으로 연결되는 배터리를 탑재한 베이스; 하우징의 일측 단부와 베이스의 일단이 각각 연결되는 제1서포터; 상기 수집통의 단부와 베이스의 타단이 각각 연결되면서 제1서포터와 나란하게 배치되는 제2서포터; 양단이 각각 제1,2서포터와 연결되고, 상기 배터리의 타극과 모터의 탸극이 각각 전극에 전기적으로 연결되는 스위치를 구비한 핸들;로 이루어진 지지대

를 포함하는 사이클론 원리 교육을 위한 청소기 모형 학습교구이다.

상기의 본 발명은, 사이클론의 원리와 동작을 학생이 쉽게 이해해서 학습할 수 있고, 사이클론의 응용 장치 또한 학생이 직접 제작해서 학습의 집중력과 응용력도 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 학습교구의 일실시 예를 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 학습교구의 구성 모터를 거치패널에 결합하는 모습을 분해 도시한 사시도이고,
도 3은 상기 모터와 프로펠러의 결합 모습을 도시한 사시도이고,
도 4는 구획패널을 내설한 하우징에 모터가 결합한 거치패널을 삽입하는 모습을 도시한 사시도이고,
도 5는 상기 프로펠러에 의한 발생 기류를 안내하는 가이드의 내설 모습을 도시한 사시도이고,
도 6은 상기 하우징의 병목부분에 수집통의 연결 모습을 도시한 사시도이고,
도 7은 본 발명에 따른 학습교구의 베이스에 배터리를 설치하는 모습을 도시한 사시도이고,
도 8은 본 발명에 따른 서포터에 하우징과 수집통의 설치 모습을 분해 도시한 사시도이고,
도 9는 상기 서포터와 베이스의 결합 모습을 분해 도시한 사시도이고,
도 10은 상기 서포터와 베이스가 서로 결합한 모습을 도시한 사시도이고,
도 11은 상기 서포터와 핸들의 결합 모습을 분해 도시한 사시도이고,
도 12는 상기 핸들에 스위치가 설치되는 모습을 분해 도시한 사시도이고,
도 13은 본 발명에 따른 학습교구의 흡기호스에 연장호스를 연결해서 서포터에 설치하는 모습을 도시한 사시도이고,
도 14는 본 발명에 따른 학습교구의 동작모습을 도시한 사시도이다.

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

이하, 본 발명을 구체적인 내용이 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 학습교구의 일실시 예를 도시한 사시도이다.

본 실시의 학습교구는 사이클론의 원리와 동작을 학생이 손쉽게 이해할 수 있도록 하기 위해서, 학생이 직접 조립해 볼 수 있는 사이클론 원리의 응용 장치이다.

상기 학습교구는 내부의 기압을 낮춰서 외부와의 기압 차를 일으키는 구동본체(100)와, 구동본체(100)를 지지하는 지지대(200)를 포함한다.

구동본체(100)는 배기 홀(111)과 연통 홀(113; 도 4 참고)을 구비한 하우징(110)과, 하우징(110)과 연통하게 연결되는 수집통(170)과, 하우징(110)에 내설하는 모터(130)를 포함한다. 여기서 모터(130)는 기류를 일으키는 프로펠러(133; 도 3 참조)를 구동시켜서 하우징(110) 내 기류를 일으킨다.

지지대(200)는 배터리(B1, B2; 도 7 참조)를 수용하는 베이스(210)와, 구동본체(100)를 지지하면서 베이스(210)에 결합하는 한 쌍의 서포터(220, 230)와, 한 쌍의 서포터(220, 230)를 연결하며 손잡이 기능을 수행하고 모터(130)의 구동을 스위칭하는 스위치(242)가 장착된 핸들(240)을 포함한다. 여기서 베이스(210)와 서포터(220, 230)와 핸들(240)은 EVA(Ethylene-Vinyl Acetate Copolymer) 소재로 되어서, 학생이 학습교구로서의 지지대(200) 제작과, 지지대(200)의 조립과, 사이클론 응용 장치인 학습교구의 구조 이해가 손쉽도록 했다. 그러나 지지대(20)의 소재가 EVA에 한정하는 것은 아니다.

아래에서는 본 실시의 학습교구 조립 과정을 도면을 참고해서 순차로 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 학습교구의 구성 모터를 거치패널에 결합하는 모습을 분해 도시한 사시도이고, 도 3은 상기 모터와 프로펠러의 결합 모습을 도시한 사시도이다.

본 실시의 모터(130)는 직류전기에 의해 동작하며, 양극전기와 음극전기가 각각 통전하는 제1전선(131)과 제2전선(132)을 구성할 수 있다. 또한, 모터(130)는 프로펠러(133)가 결합해서 프로펠러(133)의 회전으로 기류를 일으킨다.

본 실시의 거치패널(120)은 모터(130)가 끼워지는 제1끼움구멍(121)과, 모터(130)의 회전으로 발생한 기류의 통기구멍(122)과, 구동본체(100)에 내설된 흡기호스(150)가 끼워지는 제2끼움구멍(124)을 구비한다. 또한 거치패널(120)은 모터(130)로부터 인출한 제1,2전선(131, 132)이 각각 관통하는 한 쌍의 관통구멍(123)이 형성된다. 여기서 거치패널(120)은 EVA소재로 제작하는 것이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니다.

본 실시의 거치패널(120)은 원형 단면 형상의 일반적인 병 안에 설치 가능하도록 원형으로 했으나, 거치패널(120)은 하우징(110)의 중공에 모터(130)를 내설하기 위한 수단이므로, 모터(130)를 하우징(110)의 중공에 설치할 수 있는 형상이라면 본 실시의 원형상에 한정하는 것은 아니다.

한편, 본 실시의 거치패널(120)에 통기구멍(122)은 모터(130)를 중심으로 둘레에 배치되도록, 제1끼움구멍(121)을 중심으로 둘레에 형성했으나, 프로펠러(133)의 회전에 의한 기류가 거치패널(120)을 원활히 통기하게 할 수 있는 배치 형태라면, 이하의 권리범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.

도 4는 구획패널을 내설한 하우징에 모터가 결합한 거치패널을 삽입하는 모습을 도시한 사시도이다.

하우징(110)은 깔때기 형상의 병목부분(112)을 갖는 관 형상을 이룬다. 여기서 본 실시의 하우징(110)은 PET병을 절단해 형성하고, 수집통(170)은 상기 PET병의 남은 한 부분으로 형성한다. 또한 하우징(110)에 발생하는 선회류를 외부에서 가시할 수 있도록, 하우징(110)과 수집통(170)은 투명재질인 것이 바람직하다. 따라서 하우징(110)과 수집통(170)은 주변에서 흔히 확보할 수 있는 일반적인 PET병으로 제작한다. 그러나 본 실시의 하우징(110)과 수집통(170)을 PET병에 한정해 제작해야 하는 것은 아니다.

한편, 연통 홀(113)을 매개로 수집통(170)과 연통하는 하우징(110)의 병목부분(112)은 깔때기 형상으로 되어서, 병목부분(112)을 향해 인출된 기류관(142)으로부터 흡기류가 발생하면 제2중공의 공기가 와류 없이 병목부분(112)으로 집중한다. 따라서 상기 제2중공에서 기류관(142)을 통한 흡기가 난기류 없이 효과적으로 이루어진다. 또한 흡기호스(150)의 절곡구간(151)으로부터 배출된 상대적으로 무거운 쓰레기(W)는 상기 제2중공에 병목부분(112)으로 낙하해 집중해서 연통 홀(113)로 모두 배출된다.

구획패널(140)은 하우징(110)의 중공을 제1중공과 제2중공으로 구획한다. 여기서 상기 제2중공은 연통 홀(113)과 구획패널(140) 사이의 공간이고, 상기 제1중공은 구획패널(140)과 배기 홀(111) 사이의 공간이다. 본 실시에서 모터(130)를 하우징(110)의 중공에 내설하기 위해 거치패널(120)을 연통 홀(113)과 구획패널(140) 사이에 내설하므로, 본 실시에서 상기 제1중공은 거치패널(120)과 구획패널(140) 사이의 공간이며, 구획패널(140)의 기류구멍(141)으로 유입된 공기가 통기구멍(122)에 효율적으로 유입하도록, 상기 제1중공은 거치패널(120)과 구획패널(140)에 의해 밀폐하게 구획된다. 즉, 기류구멍(141)으로 유입된 기류가 구획패널(140)의 통기구멍(122)에 효율적으로 통기하도록, 거치패널(120)과 구획패널(140) 사이 공간이 통기구멍(122)과 기류구멍(141)을 통해서만 개구돼 이루어진 것이다.

계속해서, 구획패널(140)은 지정된 지점만을 통해서 상기 제1,2중공이 통기하도록, 기류구멍(141)과, 기류구멍(141)으로부터 인출하는 기류관(142)을 구비한다. 이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 프로펠러(133)의 회전으로 발생한 흡기류는 통기구멍(122)을 통해 상기 제1중공 내 공기를 흡기하고, 기류구멍(141)은 상대적으로 기압이 낮아진 제1중공에 의한 기류가 구획패널(140)에 지정된 일 지점에서 발생하도록 유인하며, 기류구멍(141)과 연통하도록 인출된 기류관(142)은 상기 제2중공의 공기를 흡기하기 위한 흡기류를 일으킨다. 이때 기류관(142)의 말단은 하우징(110)의 제2중공에서 연통 홀(113)로부터 이격하게 배치한다. 결국 기류관(142)은 제2중공의 공기를 흡기하므로, 상기 제2중공의 기압은 상대적으로 낮아진다. 참고로, 상기 제2중공에서 연통 홀(113)은 병목부분(112) 없이 하우징(110)의 단면 형상과 동일한 크기와 형태일 수 있으나, 상기 제2중공의 기압 낮춤이 난류 없는 안정한 형태로 이루어지도록, 깔때기 형상의 병목부분(112)을 형성하는 것이 바람직하다.

흡기호스(150)는 일단이 제2중공에 위치하고, 타단이 제2끼움구멍(124)을 통해 거치패널(120)을 관통해서 하우징(110)의 배기 홀(111)을 통해 외부로 인출한다. 여기서 흡기호스(150)의 일단은 상기 제2중공에서 기류관(142)을 중심으로 한 선회류가 발생하도록 흡입공기를 배기하기 위한 절곡구간(151)을 구성한다. 결국, 전술한 기류에 따라 상기 제2중공의 기압이 낮아지면, 상대적으로 높은 기압의 외부 공기가 흡기호스(150)의 타단으로 유입되어 일단의 절곡구간(151)을 통해 배기된다. 이때, 절곡구단(151)을 통한 배기류는 기류관(142)을 중심으로 편중하게 발생해서 원형 단면의 하우징(110) 내벽을 타고 이동해서 선회류를 일으킨다. 물론, 상기 제2중공에 선회류는 병목부분(112)으로 집중해서 기류관(142)에 흡기된다. 아울러 흡기호스(150)를 통해 유입된 쓰레기(W)는 선회류를 따라 선회하면서 병목부분(112)에 연통 홀(113)을 통해 수집통(170)으로 배출된다.

도 5는 상기 프로펠러에 의한 발생 기류를 안내하는 가이드의 내설 모습을 도시한 사시도이다.

본 실시의 구동본체(100)는 프로펠러(133)의 회전으로 발생한 기류가 거치패널(120)의 통기구멍(122)으로 집중하도록 기류를 안내하는 가이드(160)를 더 포함한다.

전술한 바와 같이, 모터(130)는 거치패널(120)에 결합하고, 모터(130)에 설치된 프로펠러(133)는 거치패널(120)의 상방에 인출하게 구성된다. 따라서 프로펠러(133)의 회전은 주변 난류에 간섭을 받아 구동에 제한을 받을 수 있다. 이러한 문제를 방지하기 위해서 프로펠러(133)의 주변을 감싸 난류 등에 의한 간섭을 방지하는 가이드(160)를 더 포함하며, 가이드(160)는 프로펠러(133)가 삽입하는 안내구멍(161)을 구성한다. 결국, 모터(130)의 구동으로 프로펠러(133)가 회전하면 가이드(160)는 안내구멍(161) 내에 프로펠러(133)가 주변 난류에 영향을 받지 않아 일정한 회전속을 유지할 수 있고, 기류 형성 또한 안정성을 유지할 수 있다. 또한 프로펠러(133)의 회전이 주변 이물질과 충돌해 방해를 받는 문제 또한 차단할 수 있다.

한편, 본 실시의 가이드(160)는 흡기호스(150)가 관통하는 제3끼움구멍(162)이 형성된다.

본 실시에서 가이드(160)와 거치패널(120)이 서로 분리된 것으로 했으나, 거치패널(120)과 가이드(160)가 일체를 이루도록 할 수도 있다.

도 6은 상기 하우징의 병목부분에 수집통의 연결 모습을 도시한 사시도이다.

본 실시의 구동본체(100)는 하우징(110)과 연통하는 수집통(170)을 포함한다.

수집통(170)은 흡기호스(150)를 통해 하우징(110)의 제2중공으로 유입된 외부 공기와 쓰레기를 받아 수거하며, 이를 위해서 수집통(170)은 하우징(110)의 연통 홀(113)을 매개로 연통한다.

본 실시의 수집통(170)은 마감패널(171)을 매개로 개구 부분을 폐구하고, 마감패널(171)은 하우징(110)의 연통 홀(113)과 연통하는 연통구멍(171a)을 형성한다. 본 실시는 하우징(110)과 수집통(170)의 기계적 결합을 위해서, 도시한 바와 같이 하우징(110)의 병목부분(112)을 연통구멍(171a)에 삽입해 일체로 결합한다.

결국, 하우징(110)과 수집통(170)은 병목부분(112)과 마감패널(171)의 결합을 통해 일체로 결합하고, 연통 홀(113)과 연통구멍(171a)의 연결을 통해 서로 연통한다.

본 실시에서 하우징(110)의 병목부분(112)을 마감패널(171)의 연통구멍(171a)에 삽입해서 하우징(110)과 수집통(170)이 서로 결합한 것으로 했으나, 접착제 또는 스티커 등의 다양한 접촉수단을 매개로 하우징(110)과 수집통(170)을 결합할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 학습교구의 베이스에 배터리를 설치하는 모습을 도시한 사시도이다.

본 실시의 베이스(210)는 한 쌍의 서포터(220, 230)를 나란히 연결하며, 모터(130)의 구동을 위한 전기를 공급하는 배터리(B1, B2)를 수용한다. 여기서 배터리(B1, B2)는 일반적인 직류 건전지이며, 모터(130)의 구동을 위한 충분한 전압을 갖도록 다수 개를 전기적으로 직렬 연결했다. 이를 위해서 제1배터리(B1)의 양극으로부터 인출한 제1흑전선(B11)과 제2배터리(B2)의 음극으로부터 인출한 제2적전선(B21)을 전기적으로 연결하고, 제1배터리(B1)의 음극으로부터 인출한 제1적전선(B12)과 제2배터리(B2)의 양극으로부터 인출한 제2흑전선(B22)은 각각 대기한다.

본 실시에서 베이스(210)는 서로 독립한 다수 개의 배터리(B1, B2)를 탑재하고, 각자의 인출 전선을 전기적으로 연결해서 필요 전압이 발생하도록 했으나, 필요 전압을 갖는 1개의 배터리만을 베이스(210)에 탑재할 수도 있다.

한편, 본 도면에는 보이지 않았으나, 배터리(B1, B2)가 베이스(210)로부터 이탈하지 않도록 덮는 커버(미 도시)를 더 포함할 수 있다.

본 실시에서 배터리(B1, B2)가 베이스(210)에 탑재한 것으로 했으나, 배터리(B1, B2)의 탑재 위치는 베이스(210)에 한정하는 것은 아니다.

도 8은 본 발명에 따른 서포터에 하우징과 수집통의 설치 모습을 분해 도시한 사시도이고, 도 9는 상기 서포터와 베이스의 결합 모습을 분해 도시한 사시도이고, 도 10은 상기 서포터와 베이스가 서로 결합한 모습을 도시한 사시도이고, 도 11은 상기 서포터와 핸들의 결합 모습을 분해 도시한 사시도이다.

본 실시의 학습교구는 구동본체(100)를 지지하는 한 쌍의 서포터(220, 230)를 더 포함한다.

도 8에 보인 바와 같이 구동본체(100)는 수평하게 배치하고, 서포터(220, 230)는 하우징(110)의 단부가 끼워지는 제1서포터(220)와, 수집통(170)의 단부가 끼워지는 제2서포터(230)로 구성한다. 본 실시의 제1서포터(220)는 패널 형상을 이루고, 하우징(110)의 배기 홀(111)이 노출하도록 하우징(110)의 단부가 관통해 끼워지는 결합구멍(221)을 구비한다. 또한 제2서포터(230)는 패널 형상을 이루고, 수집통(170)의 단부가 관통해 끼워지는 결합구멍(231)을 구비한다.

또한, 본 실시의 제1서포터(220)와 제2서포터(230)는 베이스(210)의 양단이 각각 끼워지는 제1고정구멍(222, 232)을 구비하고, 핸들(240)의 양단이 각각 끼워지는 제2고정구멍(223, 233)을 구비한다. 본 실시의 학습교구의 조립을 학생이 손쉽게 진행할 수 있도록, 베이스(210)와 핸들(240)을 제1고정구멍(222, 232)과 제2고정구멍(223, 233)에 각각 단순히 끼워넣어서 결합한 것으로 했으나, 제1,2서포터(220, 230)와 베이스(210)와 핸들(240) 간의 결합 방식은 이에 한정하는 것은 아니다. 참고로, 본 실시의 핸들(240)은 학생이 쥘 수 있도록 고리 형태를 이루고, 각 단부에 2개의 돌기가 돌출한 형태로 성형한다. 이에 대응해서 제2고정구멍(222, 232)은 핸들(240)의 각 단부에 돌출한 2개의 돌기가 끼워지도록, 제2고정구멍(222, 232)은 두 개의 구멍을 구성할 수 있다.

한편, 베이스(210)의 배터리(B1, B2)로부터 인출한 제1적전선(B12)는 모터(130)로부터 인출한 제2전선(132)과 전기적으로 연결한다.

도 12는 상기 핸들에 스위치가 설치되는 모습을 분해 도시한 사시도이다.

본 실시의 핸들(240)에 모터(130)의 구동을 스위칭하는 스위치(242)를 설치한다. 전술한 바와 같이 핸들(240)은 학생이 쥐는 손잡이 부분이므로, 학생이 핸들(240)을 쥔 상태에서 모터(130)의 구동을 손쉽게 스위칭하도록 스위치(242)를 핸들(240)에 설치하는 것이 바람직하다. 그러나 스위치(242)의 설치 위치가 핸들(240)에 한정하는 것은 아니다.

한편, 모터(130)로부터 인출한 제1전선(131)은 스위치(242)의 일단자에 전기적으로 연결되고, 배터리(B1, B2)로부터 인출한 제2흑전선(B22)은 스위치(242)의 타단자에 전기적으로 연결된다.

따라서 배터리(B1, B2)와 스위치(242)와 모터(130)는 직류회로를 구성하며, 스위치(242)의 조작에 따라 모터(130)의 구동이 제어된다.

도 13은 본 발명에 따른 학습교구의 하우징에 연장호스를 연결해서 서포터에 설치하는 모습을 도시한 사시도이다.

한편, 본 실시의 흡기호스(150)는 길이 연장을 위해서 흡기호스(150)의 단부에 연장호스(152)를 연결할 수 있다.

또한, 본 실시의 학습교구를 미 사용시에 흡기호스(150)가 흔들림 없이 거치되도록, 흡기호스(150)가 탈착하는 거치홈(224, 234)을 제1,2서포터(220, 230)의 가장자리에 형성한다. 본 실시에서 흡기호스(150)의 직경에 비해 연장호스(152)의 직경이 상대적으로 작으므로, 제1서포터(220)의 거치홈(224)은 제2서포터(230)의 거치홈(234)에 비해 상대적으로 큰 크기의 홈을 이룬다.

도 14는 본 발명에 따른 학습교구의 동작모습을 도시한 사시도이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시의 학습교구는 학생이 핸들(240)을 쥐고 손쉽게 들 수 있고, 이 상태에서 스위치(242)를 조작하면 모터(130)가 구동하면서 프로펠러(133)가 회전하며, 이로 인해 발생한 구동본체(100) 안의 기류는 제1중공과 제2중공의 공기를 순차적으로 흡기해서, 상기 제2중공의 기압이 상대적으로 낮아지게 한다. 물론 상기 제2중공의 낮은 기압은 흡기호스(150)에 흡기력을 일으킨다.

결국, 흡기호스(150)의 단부 또는 연장호스(152)의 단부를 통해 쓰레기(W)가 흡입된다.

한편, 흡기호스(150)의 일단은 절곡구간(151)을 형성해서, 흡기호스(150)에 흡기된 쓰레기(W)는 기류관(142)을 중심으로 선회하면서 병목부분(112)쪽으로 이동하고, 결국에는 연통 홀(113)을 통해 배출된다. 여기서 연통 홀(113)은 수집통(170)에 연통하므로, 연통 홀(113)을 통해 배출된 쓰레기(W)는 수집통(170)에 수집된다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조해 설명했지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100; 구동본체 110; 하우징 111; 일측 홀
120; 거치패널 130; 모터 133; 프로펠러
140; 구획패널 141; 기류구멍 150; 흡기튜브
151; 절곡구간
152; 연장호스 160; 가이드 170; 수집통
200; 지지대 210; 베이스 220; 제1서포터
230; 제2서포터 240; 핸들 242; 스위치

Claims

프로펠러를 회전시키는 모터; 상기 모터를 지지하고, 상기 프로펠러의 회전으로 발생한 기류가 통기하는 통기구멍을 구비한 거치패널; 깔때기 형상의 병목부분에 연통 홀을 구비하고, 상기 모터가 결합한 거치패널을 내설하는 하우징; 상기 하우징에서 거치패널과 연통 홀 사이의 중공을 구획하고, 상기 모터 구동에 의한 발생 기류가 통기하는 기류구멍과, 상기 병목부분을 향해서 기류구멍으로부터 인출하게 연통하는 기류관을 갖춘 구획패널; 일단이 상기 구획패널과 연통 홀 사이의 중공으로 인입하고, 타단이 상기 하우징의 외부로 인출하며, 상기 타단에서 흡입된 흡입공기가 일단에서 배기돼 하우징의 내벽을 타고 기류관의 둘레를 선회하도록 기류관을 중심으로 편중하게 조준하는 절곡구간을 갖춘 흡기호스; 상기 연통 홀과 연통하도록 하우징과 일렬로 연결되는 수집통;으로 이루어진 구동본체,
일극이 상기 모터의 일극과 전기적으로 연결되는 배터리를 탑재한 베이스; 하우징의 일측 단부와 베이스의 일단이 각각 연결되는 제1서포터; 상기 수집통의 단부와 베이스의 타단이 각각 연결되면서 제1서포터와 나란하게 배치되는 제2서포터; 양단이 각각 제1,2서포터와 연결되고, 상기 배터리의 타극과 모터의 타극이 각각 전극에 전기적으로 연결되는 스위치를 구비한 핸들;로 이루어진 지지대
를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클론 원리 교육을 위한 청소기 모형 학습교구.
제 1 항에 있어서,
상기 프로펠러의 회전을 주변 난류와 이물질로부터 보호하도록 프로펠러와 통기구멍의 주변을 감싸는 안내구멍을 구비하며, 상기 거치패널을 덮도록 하우징에 내설되는 가이드;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사이클론 원리 교육을 위한 청소기 모형 학습교구.
제 1 항에 있어서,
상기 거치패널과 구획패널 사이 공간이 통기구멍과 기류구멍을 통해서만 개구돼 이루어진 것;
을 특징으로 하는 사이클론 원리 교육을 위한 청소기 모형 학습교구.