KR20240031796A

KR20240031796A - Educational portable cloud occurrence device with barometer-mounted

Info

Publication number: KR20240031796A
Application number: KR1020220111022A
Authority: KR
Inventors: 주승빈
Original assignee: 주승빈
Priority date: 2022-09-01
Filing date: 2022-09-01
Publication date: 2024-03-08

Abstract

본 발명은 누름부를 이용하여 몸체부 내부의 기압을 변화시키는 실험도구로, 교육시설의 미성년 학습자를 위하여 간단하고, 안전하며, 저렴하도록 설계하였다. 종래 발명되었던 여러 구름 발생 장치 혹은 단열 팽창 장치는 가격과 휴대성에 단점이 크고, 이러한 점이 충족된 발명 같은 경우 기압 등의 데이터를 측정할 수 있는 부가적인 실험 장치가 없는 등 많은 장점이 하나의 발명품에 단일화되지 못하였다. 따라, 해당 발명은 안전성, 경제성, 보편성, 접근성, 휴대성, 정보성의 장점을 결합하여 제작되었고, 구름 발생 실험뿐만 아닌 기압을 이용한 다양한 실험에 유용하게 사용될 수 있도록 설계하였다. 이는 학습자에게 더욱 쾌적한 연구환경을 제공함으로써 여러 단점으로 인한 제약을 극복하고, 나아가 교육의 질을 높일 수 있을 것이라 기대한다.The present invention is an experimental tool that changes the air pressure inside the body using a pressing part, and is designed to be simple, safe, and inexpensive for underage learners in educational facilities. Many previously invented cloud generating devices or adiabatic expansion devices have significant disadvantages in price and portability, and in the case of inventions that meet these points, there are many advantages, such as the absence of additional experimental devices that can measure data such as atmospheric pressure, in one invention. It was not unified. Accordingly, the invention was created by combining the advantages of safety, economy, universality, accessibility, portability, and information, and was designed to be useful in various experiments using atmospheric pressure as well as cloud generation experiments. It is expected that this will overcome limitations caused by various shortcomings and further improve the quality of education by providing a more comfortable research environment for learners.

Description

Educational portable cloud occurrence device with barometer-mounted}

본 발명은 보편적으로 사용되는 종래 발명된 교육용 구름 발생 장치의 재질 변형과 이후 기압계를 결합한 것으로, 구름이 발생하는 기압을 학습자가 편리하게 측정하고 구름을 발생시키기 위한 목적이 아닌 기압 실험을 할 경우에도 유용하게 사용될 수 있도록 발명되었다.The present invention combines the material modification of a commonly used conventionally invented educational cloud generating device with a barometer, so that learners can conveniently measure the atmospheric pressure at which clouds are generated, even when performing an atmospheric pressure experiment other than for the purpose of generating clouds. It was invented to be useful.

본 발명은 교육시설에서 보편적으로 사용하는 기압 측정계가 없는 구름 발생장치를 배경 삼아 이후 추가로 기압 측정계를 장착한 형태인 본 발명을 고안하게 되었다. 종래 발명된 다양한 구름 발생 장치들은 10만 원 이상을 호가하는 가격, 크기가 크고 무거워 불편한 휴대성, 측정 가능한 기압 측정계가 존재하지 않는 등 장점과 단점이 명확하게 나누어져 있어 장점이 하나의 발명품으로 단일화되지 않았다. 또한, 이러한 단점들이 제거되지 않고 장기적으로 지속할 경우 교육용 구름 발생 장치의 취지와는 다르게 자기주도적 학습을 원하는 학습자들의 연구의욕을 저하할 수 있다는 문제점이 발생된다.The present invention was designed based on a cloud generator without a barometric pressure gauge commonly used in educational facilities, and was later equipped with an additional barometric pressure gauge. Various previously invented cloud generating devices have clearly divided advantages and disadvantages, such as a price of more than 100,000 won, large size and heavy portability, and no barometer that can measure air pressure, so the advantages are unified into one invention. It didn't work. In addition, if these shortcomings are not eliminated and continue for a long time, a problem arises that it may reduce the research motivation of learners who want self-directed learning, contrary to the purpose of the educational cloud generator.

본 발명은 위 전술된 문제점 해결을 고려하여 모든 학습자들 개개인이 연구 및 실험에 편의를 갖추기에 적합한 저렴한 원자재와 학습자들이 사용할 실험기구이므로 안전성을 고려하여 제작하고, 보편성과 휴대성 등을 고려한 본 발명품의 크기와 무게를 최대한 감축시키며 실험에 있어 기압의 정확한 데이터를 얻을 수 있도록 기압 측정계를 설치하여 더욱 이상적인 발명품을 제공하도록 한다. 이를 통해 각 구름 발생 장치들이 지니던 단점을 줄이고, 장점을 본 발명품에 하나로 통합하여 학습자들 및 교육시설에 쾌적한 연구 및 실험 환경을 조성하고자 한다.In consideration of solving the above-mentioned problems, the present invention is manufactured with safety in mind as it is an experiment device to be used by learners and inexpensive raw materials suitable for each learner to conveniently conduct research and experiments, and takes into account universality and portability. The size and weight of the device are reduced as much as possible, and an air pressure measurement system is installed to obtain accurate data on air pressure during experiments to provide a more ideal invention. Through this, we aim to reduce the shortcomings of each cloud generating device and integrate the advantages into one in the present invention to create a comfortable research and experiment environment for learners and educational facilities.

상술한 바와 같이 다음과 같은 문제점을 해결하기 위해, 연결부와 기압 측정계 등이 병에 연결되어 1기압보다 낮은 기압을 견딜 수 있는 몸체부, 몸체부에 연결되어 기압을 측정하는 기압 측정계, 기압을 변화시키기 위해 손을 통해 압력을 가하는 누름부, 몸체부와 누름부 사이를 연결하고 공기의 출입 역할을 맡는 연결부, 다음과 같은 것을 포함하는 구름 발생 장치를 제시한다.As mentioned above, in order to solve the following problems, the connection part and the barometric pressure measuring instrument are connected to the bottle, and the body part can withstand an air pressure lower than 1 atm. In order to do this, we present a cloud generating device that includes a pressing part that applies pressure through the hand, a connection part that connects the body and the pressing part and plays the role of air in and out, and the following.

상기와 같은 기술적 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 몸체부, 연결부, 누름부, 기압 측정계가 일체형으로 되어 있어 휴대성이 좋으며, 몸체부의 가볍고 안전한 원자재를 사용하여 공간에 제약받지 않고 사용할 수 있다. 따라서, 미성년의 학습자가 사용하기에 적합한 몸체부를 제공한다. 또한 몸체부와 연결된 기압 측정계로 구름 발생 장치에 사용되는 기압 정보를 활용할 수 있을 뿐만 아니라 구름 발생 이외의 실험에서 기압과 연관성이 높은 실험을 하는 등 본연의 용도와 맞지 않게 사용할 때에 역시 다양한 실험도구로써 활용하기 적합하다. 종래 발명된 구름 발생 장치들과 다르게 크기와 무게를 고려한 휴대성, 원자재 변형 등 연구 및 학습 여건을 고려한 경제성, 연구 정보를 더 얻기 위해 결합된 기압 측정계 등 교육 목적의 취지를 달성하기에도 적합하다. The present invention, which aims to solve the technical problems described above, is highly portable as the body, connection, press, and barometric pressure measuring instrument are all integrated, and the body is made of lightweight and safe raw materials, so it can be used without space restrictions. Therefore, it provides a body suitable for use by underage learners. In addition, with the barometric pressure measuring instrument connected to the body, not only can the barometric information used in cloud generation devices be utilized, but it can also be used as a variety of experimental tools when used for purposes other than those intended for use, such as experiments with a high correlation to barometric pressure in experiments other than cloud generation. Suitable for use. Unlike previously invented cloud generating devices, it is suitable for achieving educational purposes such as portability considering size and weight, economic feasibility considering research and learning conditions such as modification of raw materials, and a barometric pressure measuring system combined to obtain more research information.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발명품의 정면도.
도 2는 도 1을 기준으로 우측 면인 우측면도.
도 3은 도 1의 뒷면인 배면도.
도 4는 가려진 기압계를 제외하며, 도 1을 기준으로 좌측 면인 좌측면도.
도 5는 기압계를 제외한 도 4를 수직으로 자른 단면도.
도 6은 본 발명을 이용하여 구름 발생 실험을 진행중인 사용도.1 is a front view of an invention according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 2 is a right side view, which is the right side based on Figure 1.
Figure 3 is a rear view of the back of Figure 1.
Figure 4 is a left side view, excluding the hidden barometer, which is the left side with respect to Figure 1.
Figure 5 is a vertical cross-sectional view of Figure 4 excluding the barometer.
Figure 6 is a diagram showing a cloud generation experiment in progress using the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 기압계가 결합된 교육용 휴대식 구름 발생 장치는 크게 몸체부(10), 기압 측정계(20), 누름부(30), 연결부(40)으로 구성되어 있다. As shown in Figure 1, the portable cloud generating device for education combined with a barometer according to an embodiment of the present invention is largely composed of a body portion 10, a barometric pressure measuring instrument 20, a pressing portion 30, and a connecting portion 40. It is done.

몸체부(10)는 상기된 바와 같이 안전성, 휴대성, 종래 발명과의 상대적인 경제성을 고려해야 하며, 위 조건을 만족하는 자재로 폴리카보네이트 (Polycarbonate)를 이용하여 기압에 견딜 수 있도록 제작하는 것이 바람직하다. 폴리카보네이트란 대표적인 엔지니어링 플라스틱이며, 절연성과 내충격성에 매우 강해 다양한 제품이 많이 사용된다. 유리와 같이 충격을 받아 파괴될 시 파편이 잘 튀지 않으며 대부분 투명하고 가벼워 안전성이 높다. 실험 도구의 특성상 연기와 생성된 구름을 잘 관찰할 수 있도록 몸체부는 불투명 혹은 반투명이 아닌 투명으로 한다. 몸체부의 크기는 200mm 내외가 적절하고, 하단 부분은 원기둥형에 가까우며 상단 부분으로 갈수록 점차 병의 지름의 길이가 줄어든다. 지름의 길이가 줄어들기 시작하는 범위는 최하단 기준 3:2 비율의 경계선이며, 예시로 몸체부의 길이 200mm 기준 최하단으로부터 120mm까지가 원기둥형, 그 이상으로 갈수록 지름의 길이가 점차 줄어들며 지름이 40mm가 될 때 병의 나사산을 포함한 연결부를 고정시키는 부위를 형성한다. 나사산이란 연결부와 몸체부를 회전을 통해 연결해주는 부위를 뜻한다. As mentioned above, the body portion 10 must consider safety, portability, and relative economic efficiency compared to conventional inventions, and it is desirable to manufacture it so that it can withstand atmospheric pressure using polycarbonate, a material that satisfies the above conditions. . Polycarbonate is a representative engineering plastic, and is very strong in insulation and impact resistance, so it is widely used in a variety of products. Like glass, when broken upon impact, fragments do not scatter easily, and most of them are transparent and light, making them highly safe. Due to the nature of the experimental tool, the body part is made transparent rather than opaque or translucent so that smoke and generated clouds can be clearly observed. The appropriate size of the body is around 200mm, the lower part is close to a cylinder shape, and the diameter of the bottle gradually decreases towards the upper part. The range where the length of the diameter begins to decrease is the boundary line of the 3:2 ratio based on the bottom. For example, based on the 200mm length of the body, up to 120mm from the bottom is cylindrical, and beyond that, the length of the diameter gradually decreases, reaching a diameter of 40mm. It forms a part that secures the connection including the thread of the bottle. A screw thread refers to the part that connects the connection part and the body through rotation.

기압 측정계(20)는 도시된 바와 같이 몸체부의 약 4:1 비율의 경계선에 결합되며, 200mm 몸체부의 최하단으로부터 약 15cm 부분이다. 기압 측정계 내의 부품과 몸체부와의 연결 부위를 제외한 기압계의 겉 부분은 플라스틱 재질로 제작하는 것이 바람직하며 측정계의 모형은 대략 원기둥을 상방으로 본 평면도의 형태이다. 본 발명은 기압 측정계를 발명하는 것에 중점을 둔 발명품이 아닌 기압 측정계를 결합하는데 중점을 두고 발명하였기 때문에 기타 기능적인 면에 대한 상세한 설명은 생략한다.As shown, the barometric pressure measurement system 20 is coupled to the boundary line of the body portion with a ratio of approximately 4:1 and is approximately 15 cm from the bottom of the 200 mm body portion. It is desirable that the outer part of the barometer, excluding the connection between the parts within the barometric pressure measuring system and the body, is made of plastic material, and the model of the measuring system is roughly in the form of a plan view of a cylinder looking upward. Since the present invention is not an invention focused on inventing a barometric pressure measuring system, but rather on combining a barometric pressure measuring system, a detailed description of other functional aspects will be omitted.

누름부(30)는 학습자가 양옆으로 엄지와 검지를 이용해 수축하고 이완하여 이를 실질적으로 누르는 부위로, 몸체부 내부의 기체를 밖으로 방출함으로써 몸체부 내부를 진공상태로 만들기 위한 수단적 도구이다. 몸체부 내부의 기압을 1기압으로 설정하고 싶을 경우, 연결부 하단과 상단 고정하고 있는 고정 갈고리를 개방하면 된다. 학습자가 이를 누르는 행위를 하기 위해 재질은 실리콘 또는 고무로 되어 있는 것이 적합하다. 해당 누름부는 원 도형으로 이루어져 있으며 지름은 약 4cm내외로 되어있는 것이 바람직하다.The pressing part 30 is a part that the learner actually presses by contracting and relaxing using the thumb and index finger on both sides, and is a instrumental tool for making the inside of the body into a vacuum state by releasing the gas inside the body to the outside. If you want to set the air pressure inside the body to 1 atmosphere, open the fixing hooks that secure the bottom and top of the connection. It is appropriate for the material to be made of silicone or rubber so that the learner can press it. It is desirable that the corresponding pressing part has a circular shape and a diameter of about 4 cm.

연결부(40)는 몸체부의 진공상태 형성을 관장하는 누름부가 연결되도록 연결하는 부위이다. 몸체부 내부의 기체가 연결부를 거쳐 누름부를 통해 방출되며, 연결부는 다시 세부적으로 2개로 나뉜다. 이는 도면에 도시되어 있지만 부호를 이용해 세부적으로 나타내지 않았다. 연결부의 하단은 몸체부의 나사산과 연결되어 있고, 연결부의 상단은 누름부와 연결되어 있다. 해당 하단과 상단은 일반적인 마개와 비슷하게 한 접점의 플라스틱으로 연결되어 있다. 또한, 도시되어 있는 바와 같이 하단과 상단을 단단히 고정시키는 고정 갈고리로 공기가 방출되어 기압 조절과 향후 기압 수치에 지장이 가지 않도록 한다.The connection part 40 is a part that connects the pressing part that controls the formation of a vacuum state in the body part. The gas inside the body is released through the connection part and the pressing part, and the connection part is further divided into two parts. This is shown in the drawing, but is not shown in detail using symbols. The lower end of the connection part is connected to the thread of the body part, and the upper end of the connection part is connected to the pressing part. The bottom and top are connected by a single contact point of plastic, similar to a regular stopper. In addition, as shown, air is released through the fixing hooks that securely fasten the bottom and top to prevent air pressure adjustment and future air pressure levels.

10 : 몸체부
20 : 기압 측정계
30 : 누름부
40 : 연결부10: body part
20: Barometer
30: presser
40: connection part

Claims

A body part that contains liquid and can withstand various pressures, including 1 atm;
An air pressure measuring instrument that measures the air pressure of the body part;
A pressing part that the user presses to create a vacuum inside the body;
A connection part that connects the pressing part and the body part and restores the air pressure inside the body part;