KR200456362Y1 - 조력발전 체험기기 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 관람객들이 직접 조작함에 의해 조력발전의 과학원리를 직접 체험할 수 있는 조력발전 체험기기에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 바닥에 놓이는 베이스; 상기 베이스의 상측에 힌지부에 의해 결합되어 상기 힌지부를 중심으로 양측으로 기울어지는 시소 플레이트; 상기 시소 플레이트의 상측에 탑재되어 물이 수용되는 수조; 상기 수조의 중심부에 배치되어 수조의 내부를 양측 공간으로 구획하고, 상기 수조의 양측 공간을 연통하도록 채널이 형성되어 상기 시소 플레이트가 기울어짐에 따라 일측 공간의 물이 타측 공간으로 유동되도록 하는 공간구획부재; 상기 공간구획부재의 채널에 설치되어 수력에 의해 회전되는 조력팬; 상기 공간구획부재에 설치되고, 상기 조력팬에 연결되어 기계적인 에너지를 전기적인 에너지로 변환시키는 조력발전기; 및 상기 조력발전기에 연결되어 상기 조력발전기에서 전기가 출력될 때에 발광하는 램프;를 포함하는 조력발전 체험기기를 제공한다.

Description

조력발전 체험기기{APPARATUS FOR EXPERIENCING TIDAL POWER GENERATION}
본 고안은 조력발전을 관람객이 직접 체험할 수 있도록 하는 조력발전 체험기기에 관한 것이다.
일반적으로 전시회나 박람회에서는 그 목적에 따라 다양한 형태의 전시물이나 조형물이 전시된다. 학생들과 같은 관람객을 주요 대상으로 전시회나 박람회가 개최되는데, 이때에는 과학원리나 교과과정에 맞추어 다양한 전시물이 전시된다.
이러한 전시회나 박람회에서는 과학원리나 교과과정에 맞는 프로그램을 학생들과 같은 관람객이 직접적으로 체험할 수 있는 전시물이 요구되었다.
상기한 문제를 해결하기 위한 본 고안의 목적은 조력발전의 과학원리를 직접 체험할 수 있는 조력발전 체험기기를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 일 양태에 의하면, 바닥에 놓이는 베이스; 상기 베이스의 상측에 힌지부에 의해 결합되어 상기 힌지부를 중심으로 양측으로 기울어지는 시소 플레이트; 상기 시소 플레이트의 상측에 탑재되어 물이 수용되는 수조; 상기 수조의 중심부에 배치되어 수조의 내부를 양측 공간으로 구획하고, 상기 수조의 양측 공간을 연통하도록 채널이 형성되어 상기 시소 플레이트가 기울어짐에 따라 일측 공간의 물이 타측 공간으로 유동되도록 하는 공간구획부재; 상기 공간구획부재의 채널에 설치되어 수력에 의해 회전되는 조력팬; 상기 공간구획부재에 설치되고, 상기 조력팬에 연결되어 기계적인 에너지를 전기적인 에너지로 변환시키는 조력발전기; 및 상기 조력발전기에 연결되어 상기 조력발전기에서 전기가 출력될 때에 발광하는 램프;를 포함하는 조력발전 체험기기를 제공한다.
상기 공간구획부재의 채널은 중심부에서 양측으로 갈수록 넓어지는 형태로 형성되고, 상기 조력팬은 채널의 중심부에 설치될 수 있다.
본 고안에 의하면, 관람객들이 직접 조작함에 의해 조력발전의 과학원리를 직접 체험할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 고안에 따른 조력발전 체험기기를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 조력발전 체험기기를 도시한 정면도이다.
도 3은 도 1의 조력발전 체험기기에서 조력발전기의 일예를 도시한 구성도이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 구체적인 실시예에 관해 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 조력발전 체험기는 베이스(110), 시소 플레이트(120), 수조(130), 공간구획부재(140), 조력팬(151), 조력발전기(153) 및 램프(155)를 포함한다.
상기 베이스(110)는 바닥면에 올려진다. 이때, 상기 베이스(110)의 상측은 중심부(141a)에서 양측으로 갈수록 하향되는 경사면(111)이 형성될 수 있다. 따라서, 상기 베이스(110)의 상측은 중심부(141a)는 높고 양측은 낮은 형태를 갖는다.
상기 시소 플레이트(120)는 베이스(110)의 상측에 힌지부(121)에 의해 결합된다. 상기 시소 플레이트(120)는 힌지부(121)를 중심으로 양측으로 기울어지도록 설치된다. 이러한 시소 플레이트(120)는 직사각판 형태로 형성된다.
상기 시소 플레이트(120)의 양측에는 기울임용 손잡이(123)가 설치된다. 따라서, 관람객이 손잡이(123)를 잡고 시소 플레이트(120)를 용이하게 기울일 수 있게 된다.
상기 시소 플레이트(120)의 하면과 상기 베이스(110)의 상측 사이에는 버퍼(113)가 설치된다. 상기 버퍼(113)는 시소 플레이트(120)가 기울어질 때에 상기 시소 플레이트(120)가 베이스(110)의 경사면(111)과 충돌하는 것을 방지한다. 이러한 버퍼(113)는 다수 번 접철되어 신축 가능한 형태를 갖는다.
상기 시소 플레이트(120)의 상측에는 물이 수용되도록 수조(130)가 탑재된다. 상기 수조(130)는 사각통 형태로 형성될 수 있다.
상기 수조(130)의 내부에는 공간구획부재(140), 조력팬(151), 조력 발전기 및 램프(155)가 설치된다.
상기 공간구획부재(140)는 수조(130)의 중심부(141a)에 설치되어 수조(130)의 공간을 양측 공간(131,133)으로 구획한다. 또한, 상기 공간구획부재(140)의 내부에는 양측 공간(131,133)을 연통시킬 수 있도록 채널(141)이 형성된다. 상기 채널(141)은 시소 플레이트(120)가 기울어짐에 따라 일측 공간(131)의 물이 타측 공간(134)으로 유동되도록 한다.
이때, 상기 채널(141)은 중심부(141a)에서 양측(141b)으로 갈수록 넓어지는 형태를 갖는다. 따라서, 상기 일측 공간(131)의 물이 타측 공간(133)으로 유동될 때에 상기 채널(141)의 중심부(141a)에서 유속이 빨라지도록 한다.
상기 채널(141)형성부의 채널(141)에는 수력에 의해 회전되도록 조력팬(151)이 설치된다. 상기 조력팬(151)은 채널(141)의 중심부(141a)에 배치되므로 상기 채널(141) 중에서 공간의 단면적이 가장 작고 물의 유속이 가장 빠른 곳에서 회전하게 된다.
상기 공간구획부재(140)의 상측에는 조력발전기(153)가 설치된다. 이때, 상기 조력발전기(153)는 조력팬(151)에 연결되어 기계적인 에너지를 전기적인 에너지로 변환시킨다. 이러한 조력발전기(153)에 관해서는 아래에서 설명하기로 한다.
상기 조력발전기(153)에는 전기적으로 램프(155)가 연결된다. 상기 램프(155)는 조력발전기(153)에서 전기가 출력될 때에 발광하여 상기 조력에 의해 전기가 발전되는 것을 디스플레이한다. 이러한 램프(155)로는 소비전력이 현저히 낮은 LED 램프(155)를 제시한다.
도 3을 참조하면, 상기 조력발전기(153)는 공간구획부재(140)의 상측에 설치되는 고정자(153a)와, 상기 고정자(153a)의 내부에 배치되는 회전자(153b)를 포함한다. 이때, 상기 조력팬(151)의 회전축은 회전자(153b)에 연결되어 상기 조력팬(151)이 회전됨에 따라 회전자(153b)가 회전되도록 한다. 또한, 상기 고정자(153a)와 회전자(153b)는 발전기 회로(미도시)에 연결된다.
이때, 상기 고정자(153a)는 도체이고, 상기 회전자(153b)는 철심에 계자코일을 감아 제작한 전자석이다. 따라서, 상기 회전자(153b)가 회전되면 고정자(153a)와 회전자(153b)의 전자기유도작용에 의해 기전력이 발생되고, 상기 기전력에 의해 전류가 발생된다.
상기 조력발전기(153)에서 발전된 전원은 램프(155)에 공급되어 상기 램프(155)가 발광되도록 한다.
상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 조력발전 체험기기의 작용에 관해 설명하기로 한다.
관람객이 기울임용 손잡이(123)를 잡고 일측으로 누르면, 상기 시소 플레이트(120)는 힌지부(121)를 중심으로 일측으로 기울어진다. 이때, 상기 수조(130)가 일측으로 기울어지므로, 상기 일측 공간(131)의 물은 채널(141)을 통하여 타측 공간(133)으로 유동된다.
또한, 상기 채널(141)을 통해 물이 타측 공간(133)으로 유동되는 동안에 상기 조력팬(151)은 수력에 의해 회전된다. 이때, 상기 조력팬(151)은 유속이 가장 빠른 채널(141)의 중심부(141a)에 위치하므로, 상기 조력팬(151)은 상대적으로 고속 회전된다.
상기 조력팬(151)이 회전됨에 따라 상기 조력발전기(153)의 회전자(153b)가 회전된다. 이때, 상기 조력발전기(153)의 회전자(153b)와 고정자(153a)가 전자기유도작용에 의해 기전력을 발생하고, 상기 기전력에 의해 조력발전기(153)에서는 전기가 발생된다.
상기 조력발전기(153)에서 발생된 전기는 램프(155)에 출력된다. 이때, 상기 램프(155)는 전기가 공급됨에 따라 발광하여 수력에 의해 전기가 발생되었음을 디스플레이한다.
다음으로, 상기 시소 플레이트(120)가 타측으로 기울어지면, 상기 일측 공간(131)의 물은 채널(141)을 통해 타측 공간(133)으로 유동된다. 이때에서 상술한 과정을 통하여 전기가 발생됨에 따라 램프(155)가 발광된다.
이와 같이, 상기 조력발전 체험기기를 조작함으로써 관람객들이 조력발전의 원리를 직접적으로 이해하고 체험할 수 있다.
110: 베이스 120: 시소 플레이트
121: 힌지부 123: 손잡이
130: 수조 131,133: 공간
140: 공간구획부재 141: 채널
151: 조력팬 153: 조력발전기
155: 램프

Claims (2)

  1. 바닥에 놓이는 베이스;
    상기 베이스의 상측에 힌지부에 의해 결합되어 상기 힌지부를 중심으로 양측으로 기울어지는 시소 플레이트;
    상기 시소 플레이트의 상측에 탑재되어 물이 수용되는 수조;
    상기 수조의 중심부에 배치되어 수조의 내부를 양측 공간으로 구획하고, 상기 수조의 양측 공간을 연통하도록 채널이 형성되어 상기 시소 플레이트가 기울어짐에 따라 일측 공간의 물이 타측 공간으로 유동되도록 하는 공간구획부재;
    상기 공간구획부재의 채널에 설치되어 수력에 의해 회전되는 조력팬;
    상기 공간구획부재에 설치되고, 상기 조력팬에 연결되어 기계적인 에너지를 전기적인 에너지로 변환시키는 조력발전기; 및
    상기 조력발전기에 연결되어 상기 조력발전기에서 전기가 출력될 때에 발광하는 램프;를 포함하는 조력발전 체험기기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공간구획부재의 채널은 중심부에서 양측으로 갈수록 넓어지는 형태로 형성되고,
    상기 조력팬은 채널의 중심부에 설치되는 조력발전 체험기기.
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