KR20230027533A

KR20230027533A - 복합 신재생 에너지 생성 및 학습 실험키트

Info

Publication number: KR20230027533A
Application number: KR1020210109430A
Authority: KR
Inventors: 조익형
Original assignee: 조익형
Priority date: 2021-08-19
Filing date: 2021-08-19
Publication date: 2023-02-28
Also published as: KR102549121B1

Abstract

본 발명은 자연에서 에너지를 생성할 수 있는 다양한 방법을 주합하여 복합적인 신재생 에너지를 생성하는 방법을 학습할 수 있는 실험키트에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 상부에 기어 모터부(100a)가 형성된 타워 프레임(10)과, 상기 타워 프레임(10)과 분리 이격된 입력 박스(200)와 출력 박스(300)가 서로 커넥터(C)를 통해 연결되는 복합 신재생 에너지 생성 및 학습 실험키트를 형성한다.
기어 모터부(100a)는 벽면에 복수개의 홀(111)이 배열 형성된 홀 프레임(110)이 구비되고, 상기 홀 프레임(110)에 복수개의 기어 유닛(120)이 체결되고, 전면에 피니시 기어(121)가 형성된 단일 혹은 복수개의 기어 모터(150)가 상기 홀 프레임(110)의 상부 일측단에 더 결합되는 것을 특징으로 함으로써 상술한 목적을 이룰 수 있다.
따라서 융합 에너지원을 통한 복합 신재생 에너지의 생성 원리에 대하여 학습할 수 있고, 학습자가 스스로 에너지 생성량의 변위와 효율성 등을 직접 체험케 할 수 있는 효과가 있다.

Description

복합 신재생 에너지 생성 및 학습 실험키트 {The Create and learn kit for Complex Renewable Energy}

본 발명은 자연에서 에너지를 생성할 수 있는 다양한 방법을 주합하여 복합적인 신재생 에너지를 생성하는 방법을 학습할 수 있는 실험키트에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 중력, 태양광, 풍력과 같은 에너지 생성 수단을 직접 학습할 수 있고 이를 조립함으로써 에너지 생성기를 직접 제작하는 체험이 가능한 에너지 생성 및 학습 키트에 관한 것이다.

복합 신재생 에너지는 2000년대부터 지금까지 새로운 에너지의 생성 방법으로써 대두되기 시작하여 환경 오염을 유발하는 화석 연료를 대체할 새로운 에너지원으로 주목받기 시작하였다. 최근에는 원자력 에너지와 화석 에너지의 사용이 점자 지양되면서 자동차 역시 점차 전기 자동차로 대체됨에 따라 복합 신재생 에너지에 대한 인력 수급 및 양성을 위해 이를 학습할 수 있는 키트의 개발 및 수급이 필요해지게 되었다.

이러한 신재생 에너지를 통해 에너지를 생성하는 방법을 실습할 수 있는 키트는 대한민국 등록 특허공보 제 10-0910939 호로 게시된 다종 신재생 에너지 통합 교육 실습 장치를 참고할 수 있다.

한 편, 일반적으로 복합 신재생 에너지는 자연에서 얻을 수 있는 방대한 에너지원인 수력, 풍력, 태양광 등을 기반으로 복합적으로 주합하여 상시간 에너지를 생성할 수 있도록 한 것인데, 풍력과 태양광은 지구의 하루 일주나 계절에 따라 에너지의 생성이 제한되거나 생성하지 못하는 주기가 발생하게 되고, 수력의 경우 건기와 우기의 주기에 따라 1년간 에너지의 생성량이 일정하지 못한 문제가 있는 것이었다.

따라서 특히 지구의 중력을 이용하는 에너지 생성 방식 역시도 고려되었으며, 중력을 이용하는 방식은 깊은 구멍으로 육중한 물체에 로프를 장착하여 자유낙하 시키는 방식을 사용하며 이때 자유낙하를 통해 로프로 전달되는 인장 에너지를 에너지 생성 와인더에 전달하는(로프를 통해 와인더를 당기는) 방식으로 에너지를 생성하는 것이다. 중력 에너지는 와인더 내부의 기어비 조절에 따라 중량체를 낙하하면서 상시간 생성케 할 수 있으며 중량체를 당겨 올 때에는 에너지를 소비하기 때문에 전체적인 에너지의 생성량은 적을 수 있으나 에너지의 생성은 상시간 가능한 장점이 있다.

한 편, 포물선 운동을 통해 중력 에너지 생성 방식을 학습할 수 있는 키트는 일본 공개 실용신안공보 제 3197862U 호로 게시된 중력 장중에서 운동 형태를 전환하는 장치의 입출력 에너지의 양적 관계를 이해하기 위한 실험 장치를 참고할 수 있다.

복합 신재생 에너지는 특히 에너지의 융합과 변조를 통한 복합 에너지원 창출에 있다. 따라서 에너지 생성수단의 주합을 용이하게 할 수 있어야 하며, 그 제어 역시도 하나의 퉁제 수단을 통해 다양한 방식의 에너지 창출을 학습할 수 있어야 한다. 또한 에너지 창출은 특히 풍력, 중력, 수력의 경우 기어의 회전 운동을 통해 에너지를 발생시키게 되는데, 이러한 에너지 발생의 원리를 보다 쉽게 학습할 수 있는 키트를 통해 에너지 생성 방식을 이해시킬 수 있도록 하여야 복합 신재생 에너지를 보다 효과적으로 학습할 수 있다.

1. 대한민국 등록 특허공보 제 10-0910939호. 2. 대한민국 공개 특허공보 제 10-2011-0049020호. 3. 일본 공개 실용신안공보 제 3197862U호. 4. 일본 공개 특허공보 제 2009-192951호.

본 원 발명의 구성 및 그 작용, 결합은 상술한 바와 같은 문제점을 하기와 같은 방법으로 해결하기 위한 것이다.

첫째는 융합 에너지원을 통한 복합 신재생 에너지의 생성 원리에 대하여 학습할 수 있고,

둘째는 학습자가 스스로 기어비의 조절이나 변경을 통하여 중력, 풍력을 통한 에너지 생성량의 변위와 효율성 등을 직접 체험케 할 수 있는 복합 신재생 에너지 생성 및 학습 실험키트를 얻고자 하기 위함에 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 원 발명의 내용은 본 원 발명의 내용은 타워 프레임(10)의 상부에 형성된 기어 모터부(100a)가 그 핵심을 이룬다.

기어 모터부(100a)는 도 2에 도시된 바와 같이 벽면에 복수개의 홀(111)이 배열 형성된 홀 프레임(110)에 복수개의 기어 유닛(120)이 체결되고, 상기 홀 프레임(110)의 상부 일측단에는 단일 혹은 복수개의 기어 모터(150)가 맞물린 상태로 결합된다.

상기 기어 유닛(120)은 도 3에 도시된 바와 같이 기어(121)와, 상기 기어(121)를 상기 홀 프레임(110)에 고정 및 결합을 하기 위한 샤프트(125)가 기어(121)의 선단에 구비되는 것으로 이루어지며, 이때 상기 기어 유닛(120)에 형성된 기어(121)는 산업 규격에 따른 것으로 형성되면서도 상기 홀 프레임(110)에 끼우는 각각의 기어 유닛(120)에 형성된 기어(121)는 면적이 서로 다른 기어(121)로 형성되는데, 이는 학습자가 직접 기어비를 변형하거나 조율하는 방법을 통해 얼만큼의 기어비를 지녀야 한 번에 더 많은 전력을 생성하는지를 학습자가 깨우치게 하는 실습 실험형 학습이 가능케 하기 위함인 것이다.

한 편, 이러한 결합은 오랜 시간동안 유지되어야 하며 기어 유닛(120)이 서로 맞물려 회전 운동을 하면서 상기 홀 프레임(110)으로부터 이탈하지 않게 하기 위해 상기 기어 유닛(120)의 샤프트(125)가 홀 프레임(110)을 관통하게 되면 상기 샤프트(125)의 선단에 고정 축(126)이 끼워지게 된다.

각각 다른 면적을 지닌 기어(121)로 이루어 진 복수개의 기어 유닛(120)을 서로 맞물리게끔 도 4에 도시된 예시와 같이 홀 프레임(110)에 끼워 고정하게 되면, 가장 마지막에 끼워지는 기어 유닛(120)의 기어(121)는 상기 기어 모터(150)의 전면에 형성된 피니시 기어(121)와 맞물려야 한다. 그 후 기어 모터(150)의 회전 운동을 통해 발생한 전력은 전선 연결을 통해 입력 박스(200)로 전달되어 전기 에너지로 변환될 수 있도록 하는 것이다. 따라서 이를 통해 기어 유닛의 기어비를 형성이 끝나면 중력을 통해 에너지를 발생시키는 학습을 할 수 있다.

중력을 이용한 에너지의 발생은 상기 도 4에 도시된 내용과 같이 홀 프레임(110)에 끼워 진 복수개의 기어 유닛(120) 중 선택 된 단일의 기어 유닛(120)의 샤프트(125) 전면에 와인더(130)를 연결하도록 한다.

상기 와인더(130)는 중량이 있는 물체에 끌려 내려가면서 기어 유닛(120)을 회전시키거나 기어 모터(150)를 작동시켜서 반대로 끌어올 수 있도록 중심단에 릴(131)이 형성되어 있고, 상기 릴(131)의 선단 끝에는 카라비너(132)가 구비된다.

카라비너(132)에는 무게 동력축(135)이 연결되는데, 상기 무게 동력축(135)은 자루의 형태로 형성되며 상기 무게 동력축(135)의 내부에는 무게추나 무게가 될 만한 물체들을 담을 수 있도록 형성된다.

따라서 상기 도 4에 도시된 바와 이 중력 에너지를 형성하기 전의 상태였다가 에너지의 형성을 위해 상기 무게 동력축(135)을 자유 낙하 시키게 되면 도 4a에 도시된 바와 같이 무게 동력축(135)이 하강하고 그 동시에 릴(131)이 함께 하강하게 되면서 상기 와인더(130)에 회전 에너지를 전달하게 된다.

회전 에너지가 전달된 와인더(130)는 기어 유닛(120)의 샤프트(125)를 통해 기어 유닛(120) 전체를 회전시키게 되고 기어(121)의 동력 전달에 의해 서로 맞물린 모든 기어 유닛(120)이 회전하면서 상기 기어 모터(150)의 피니시 기어(121)를 회전시키고, 상기 피니시 기어(121)의 회전에 따라 기어 모터(150)가 회전하게 되어 전력이 생성된다. 이때 생성된 전력을 통해 중력으로부터 얻어진 중력 에너지를 학습할 수 있다.

기호에 따라 중력 에너지와 풍력 에너지를 함께 학습시키고자 하는 의도가 있다면 상기 타워 프레임(10)의 하단에 풍력 발전 유닛(100b)을 따로 구비할 수 있도록 하는 방식을 통해서도 실시할 수 있도록 하여 실시자는 중력과 풍력을 모두 사용자들에게 학습시킬 수 있다.

상술한 바와 같은 방식으로 적어도 2개 이상의 에너지 생성 수단을 통해 에너지를 생성하게 되면, 해당 에너지 생성 수단이 에너지를 제대로 생성하는지 확인하거나 얼만큼 생성했는지를 확인할 수 있다. 이를 위해 도 5에 도시된 바와 같이 상기 기어 모터부(100a), 풍력 발전 유닛(100b), 태양광 발전 유닛(100c)중 택일 혹은 복수 채택 연결되어 상기 유닛들이 전력을 생성하는지를 확인할 수 있는 입력 박스(200)가 구비되고, 상기 입력 박스(200)는 유닛들이 서로 커넥터(C)의 연결을 통해 연결될 수 있도록 함으로써 본 원 발명이 상술한 과제를 해결할 수 있도록 한다.

이상과 같은 구성과 결합, 작용으로 이루어 진 본 원 발명의 효과는 하기와 같다.

둘째는 학습자가 스스로 기어비의 조절이나 변경을 통하여 중력, 풍력을 통한 에너지 생성량의 변위와 효율성 등을 직접 체험케 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 원 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 제품의 전반적인 구성과 결합을 도시한 사시도.
도 2는 본 원 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 기어 모터부(100a)의 주요 구성을 도시한 부분 확대도.
도 3은 본 원 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 기어 모터부(100a)의 기어가 분리되는 형상을 도시한 부분 실시도.
도 3a는 본 원 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 기어 유닛(120)을 고정하는 고정 축(126)이 자석 축(127)으로 이루어 진 것을 도시한 실시도.
도 3b는 본 원 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 샤프트(125)의 전면이 후크형 리벳(128)으로 이루어 진 것을 도시한 실시도.
도 4는 본 원 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 기어 모터부(100a)의 반대쪽에 구비된 무게 동력축(135)을 상세히 도시한 부분 확대도.
도 4a는 본 원 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 무게 동력축(135)이 와인더(130)로부터 하강한 형상을 도시한 부분 확대 실시도.
도 4b는 본 원 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 무게 동력축(135)과 와인더(130)가 풍차 유닛(140)으로 대체된 형상을 도시한 부분 확대 실시도.
도 5는 본 원 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 입력 박스(200)와 출력박스(300)의 후방에 형성된 여러 구성요소간의 결합 관계를 도시한 부분도.
도 5a는 본 원 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 출력 박스(300)의 상태 표시부(320)가 부저 유닛(322)으로 형성된 것을 도시한 부분도.
도 6은 본 원 발명의 바람직한 일 실시예에 있어서, 제품의 전반적인 작용 원리를 도시한 간이 배선도.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 사용되는 용어들과 의미는 도면을 참고로 한 실시예에서의 기능과 작용 및 구성을 고려하여 선택된 용어들이며, 사용자 및 실시자의 의도 또는 판례에 따라 해석이 달라질 수 있다. 본 원 명세서에 구체적으로 정의된 경우 그 정의에 따르지만 구체적인 정의가 없는 경우에는 통상적으로 당업자에게 통용되는 의미로 해석되어야 하며, 본 원 발명의 일 실시예와 구성 및 작용 결합을 설명하는 도면에는 일부 부호가 생략 도시될 수 있으나 이는 통상적으로 본 원 발명을 이루고자하는 하기 기술하는 구성 및 작용 실시예를 근거로 부속의 위치 등을 본 원 발명의 실시범위 안에서 해석할 수 있도록 한다.

본 발명은 자연에서 에너지를 생성할 수 있는 다양한 방법을 주합하여 복합적인 신재생 에너지를 생성하는 방법을 학습할 수 있는 키트로써 구성되며, 특히 중력 에너지와 풍력 에너지의 발생 효율을 학습자가 직접 학습케 할 수 있는 구성과 결합 및 그 작용 예시로 이루어진다. 이를 위한 구성은 도 1에 도시된 바와 같이 상부에 기어 모터부(100a)가 형성된 타워 프레임(10)과, 상기 타워 프레임(10)과 분리 이격된 입력 박스(200)와 출력 박스(300)가 서로 커넥터(C)를 통해 연결되는 방식으로 상술한 과제를 해결할 수 있다.

본 원 발명의 내용은 상기 타워 프레임(10)의 상부에 형성된 기어 모터부(100a)가 그 핵심을 이룬다. 기어 모터부(100a)는 도 2에 도시된 바와 같이 벽면에 복수개의 홀(111)이 배열 형성된 홀 프레임(110)에 복수개의 기어 유닛(120)이 체결되고, 상기 홀 프레임(110)의 상부 일측단에는 단일 혹은 복수개의 기어 모터(150)가 맞물린 상태로 결합된다.

상기 고정 축(126)은 단순한 링 형태의 구조로도 기어(121)가 홀 프레임(110)으로부터 이탈하지 않게끔 확실히 이 둘의 결합 체결 관계를 유지하여 주어야하며 일정 수준 이장의 마찰력이 요구된다. 따라서 상기 고정 축(126)은 고무, 라텍스, 우례탄, 실리콘 중 택일 선택하는 것과 같이 연질 소재로써 마찰력이 있는 소재로 이루어져야 한다. 하지만 상기 고정 축(126)이 실시자의 기호나 사용하는 사용자와 그 사용 환경에 따라 부득이하게 고무, 라텍스, 우례탄, 실리콘 중 택일 선택한 재질을 사용할 수 없을 때에는 도 3a에 도시된 바와 같이 상기 고정 축(126)을 자석으로 이루어 진 자석 축(127)으로 변형 실시하는 것 역시 가능하다.

한 편, 생산 비용과 공정의 축소를 위해 도 3b에 도시된 바와 같이 별도의 고정 축(126)을 마련하지 않고 상기 샤프트(125)의 전면에 후크형 리벳(128)을 형성하여 상기 홀 프레임(110)의 홀(111)에 결합케 할 수 있는 방법으로 실시하는 것 또한 바람직한 일 실시예이다.

이를 위해 상술했던 타워 프레임(10)은 상기 기어 모터부(100a)가 지상으로부터 어느 정도 멀리 떨어질 수 있도록 높이 방향으로 키가 커야하고, 상기 기어 모터부(100a)가 중력에 의한 에너지를 생성하기 위해 중량체의 무게를 어느 정도 버틸 수 있도록 그 무게는 무거워야 한다.

한 편, 도 4b에 도시된 바와 같이 상술한 바와 같은 매커니즘을 무게 동력축(135)의 자유 낙하를 통한 중력 에너지 발생을 전달받은 와인더(130)의 회전 운동을 통한 방식이 아니라 상기 와인더(130)에 풍차 유닛(140)을 끼우는 방법을 통해 중력을 통해 얻는 에너지를 풍력으로도 얻을 수 있게 대체할 수도 있다.

하지만 실시자의 기호에 따라 중력 에너지와 풍력 에너지를 함께 학습시키고자 하는 의도가 있다면 상기 타워 프레임(10)의 하단에 풍력 발전 유닛(100b)을 따로 구비할 수 있도록 하는 방식을 통해서도 실시할 수 있도록 하여 실시자는 중력과 풍력을 모두 사용자들에게 학습시킬 수 있다.

이때 구비된 풍력 발전 유닛(100b)은 종래에 널리 통용되어 실시되고 있는 일반적인 형태와 구성을 가지고 있는 실험 실습을 위한 풍력 발전 장치와 동일한 것이므로 그 구체적인 설명은 생략하도록 하며, 같은 내용으로 상기 타워 프레임(10)의 하단 일측에 태양광 발전 유닛(100c)이 더 구비되게 할 수 있는데, 상기 태양광 발전 유닛(100c) 뿐만 아니라 자연으로부터 얻을 수 있는 복합 신재생 에너지의 발생 학습을 위한 매체로 한정될 수 있다면 본 원 발명에 의한 내용에는 한정하지 아니하였으나 그 실시 역시 큰 범주에서 본 원 발명의 범위 중 일부로 해석하여도 무방하다.

상술한 바와 같은 방식으로 적어도 2개 이상의 에너지 생성 수단을 통해 에너지를 생성하게 되면, 해당 에너지 생성 수단이 에너지를 제대로 생성하는지 확인하거나 얼만큼 생성했는지를 확인할 수 있다. 이를 위해 도 5에 도시된 바와 같이 상기 기어 모터부(100a), 풍력 발전 유닛(100b), 태양광 발전 유닛(100c)중 택일 혹은 복수 채택 연결되어 상기 유닛들이 전력을 생성하는지를 확인할 수 있는 입력 박스(200)가 구비되고, 상기 입력 박스(200)는 유닛들이 서로 커넥터(C)의 연결을 통해 연결될 수 있다. 이하, 서술하는 구성요소의 간결 명료한 전달을 위해 상기 기어 모터부(100a), 풍력 발전 유닛(100b), 태양광 발전 유닛(100c)은 '유닛(100)' 이라는 명칭으로 생략 표현하며, 도 6의 간이 배선도를 참고로 하여 각 배선의 연결 관계를 설명하고자 한다.

한 편, 상술한 목적을 이루기 위해 상기 입력 박스(200)의 후방에는 배선 단자 보드(210)가 형성되어 있고, 상기 배선 단자 보드(210)는 유닛들을 연결할 수 있는 입력 단자부(211)와, 상기 입력 단자부(211)에 대응한 배선 단자 보드(210)의 측단에 상기 입력 단자부(211)에 커넥터(C)를 통해 연결된 유닛(100)이 전력을 생성하는지, 혹은 얼만큼 생성하는지를 확인할 수 있도록 출력 단자부(212)가 더 형성되는 것이다.

또한, 각종 유닛(100)들로부터 생성되는 전력을 상기 입력 박스(200)에서 전기 에너지로 변환할 수 있어야 하기 때문에 상기 입력 박스(200)의 내부에는 컨버터(201)가 더 구비될 수 있도록 하는 것이다.

한 편, 입력 단자부(211)와 출력 단자부(212)는 각자가 하나의 컴포넌트 버튼(220)에 의해 연결되어지며, 상기 컴포넌트 버튼(220)은 상기 입력 박스(200)의 상부 일측단에 구비된다.

상기 컴포넌트 버튼(220)은 유닛(100)을 통해 전력을 생성할 수 있도록 켜게 하거나 혹은 해당 부분의 전력 생성 실습을 원하지 않을 경우 해당 부분을 끄게 할 수도 있다. 이상과 같은 구성으로 이루어 진 출력 단자부(212)는 커넥터(C)를 통해 출력 박스(300)로 연결될 수 있으며, 상기 출력 박스(300)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 출력 단자부(212)와 연결될 수 있는 출력 박스 단자부(310)가 상기 출력 박스(300)의 후방에 형성된다.

출력 박스(300)는 유닛(100)에서 생성된 전력이 입력 박스(200)로부터 도착할 경우 해당 유닛(100)으로부터 생성된 전력의 전력량을 확인할 수 있는 상태 표시부(320)가 상부 일측단에 더 구비된다. 상기 상태 표시부(320)는 상기 도 5에 도시된 바와 같이 LED 게이지(321)를 통해 광원을 통한 높낮이로 각각의 유닛(100)들이 얼마나 전력을 잘 생성하는지 시각적 게이징을 통해 확인할 수 있도록 하거나 도 5a에 도시된 바와 같이 부저 유닛(322)을 통해 청각적 게이징을 통해 확인할 수 있도록 할 수 있다.

LED 게이지(321)는 유닛(100)을 통해 생성하는 전력량에 따라 단일 혹은 복수개의 LED가 점등되게 하는 방법으로 전력의 생성을 표현할 수 있도록 하는 실시 예시가 포함된다. 또한, LED 게이지(321)를 형성하여 이루는 단일 혹은 복수개의 LED는 각각 동일한 색상으로 형성할 수도 있고 서로 다른 색의 LED로 형성할 수도 있다. 혹은 단일의 LED가 생성되는 전력량에 따라 점등의 위치를 가변하여 표현할 수 있는 디스플레이 방식으로도 실시하는 것이 가능하다.

부저 유닛(322)은 특정한 음원을 재생하거나, 단일 혹은 복수개가 전력의 생성량에 따라 같은 소리를 크거나 혹은 작게 묘사하는 표현이 가능하다. 한 편, 같은 소리 뿐만 아니라 상기 부저 유닛(322)을 형성하여 이루는 단일한 부저들이 각자 독립적인 제어를 받도록 함으로써 생성되는 전력량에 따라 각자가 다른 입력 임피던스(저항)값을 지니게 함으로써, 유닛(100)이 생성해 온 전력의 전류 값이 일정 범위에 이르러 부저의 재생에 필요한 특정 범위만큼 한정된 일정 수치의 입력 임피던스 값을 초과할 경우 상기 독립적 제어를 받는 부저에서 음원이나 소리가 재생되게 할 수도 있고, 각 부저마다 서로 상이하게 설정된 입력 임피던스의 값에 따라 각자가 다른 음원이나 소리가 재생되게 할 수도 있다.

또한, 복수개의 부저가 형성된 부저 유닛(322)이 각자가 아닌 하나의 음원이나 소리가 재생되게 할 수도 있고, 단순히 하나의 음원이나 소리가 유닛(100)을 통해 생성된 전력의 전류값에 따라 상기 부저 유닛(322)에 설정된 가변된 임피던스 값에 따라 소리의 크기가 가변되게 출력되도록 할 수 있고, 부저 유닛(322)의 입력 임피던스 값의 범위에 따라 각자 다른 음원이나 소리가 출력되게 할 수도 있다.

예를 들면, 부저 유닛(322)이 2개의 음원을 재생케 할 수 있도록 실시자가 임의로 제조하였을 경우, 입력 임피던스의 값이 10옴에서 20옴일 경우 임의의 음원 A를 재생하도록 설정하고, 입력 임피던스의 값이 20옴에서 30옴일 경우 음원 B를 재생할 수 있도록 했을 때 유닛(100)을 통해 생성된 전력의 전류 값이 음원 A를 재생할 만큼만 생성되었을 경우 부저 유닛(322)은 음원 A를 출력하게끔 할 수 있고, 상기 유닛(100)이 음원 B를 재생할 만큼이 생성되었을 경우 음원 B를 출력하게끔 하면서 그 하위의 음원인 음원 A가 동시 출력되거나 혹은 출력되지 않게끔 프로그래밍 할 수 있다.

이를 위하여 상기 출력 박스(300)나 입력 박스(200)에는 도 6에 의한 배선 관계를 충족시킬 수 있도록 제어 회로(400)가 더 구비될 수 있도록 하는 것이다.

상기 제어 회로(400)는 유닛(100)을 통해 생성된 전력으로 작동하게 할 수 있거나 별도의 전원 공급 수단을 더 추가할 수도 있고, 전원 공급 수단에 의해 전원을 공급받는 제어 회로(400)는 입력 박스(200)와 출력 박스(300)가 상술한 바와 같은 구성 작동 관계를 지닐 수 있도록 각종 배선들을 연결하게 할 수 있고, 이는 상기 입력 박스(200)의 내부에도 형성되어 배선 단자 보드(210)와도 연결되어 사용될 수 있도록 할 수 있다.

또한, 도면에는 도시하지 않았으나 입력 박스(200)와 출력 박스(300)가 단일의 계체로써 그 기능을 수행할 수 있도록 구성을 형성할 수 있고, 상기 입력 박스(200)와 출력 박스(300)가 단일의 계체로 합쳐질 경우 상기 배선 단자 보드(210)는 출력 박스 단자부(310)와 합쳐지는 한 편, 상기 배선 단자 보드(210)의 출력 단자부(212)는 생략되게 될 것이고 컴포넌트 버튼(220)과 상태 표시부(320)는 그대로 형성되어 역할을 수행케 할 수 있는 것이다.

이상과 같은 구성과 결합, 그 작용과 실시예로 이루어 진 복합 신재생 에너지 생성 및 학습 실험키트는 각자 다른 방식으로 에너지를 생성하는 단일 혹은 복수개의 유닛(기어 모터부(100a), 풍력 발전 유닛(100b), 태양광 발전 유닛(100c))을 통해 복합 신재생 에너지의 생성 원리에 대하여 학습할 수 있고, 학습자가 스스로 기어 모터부(100a)의 기어 유닛(120)을 통하여 기어비의 조절이나 변경을 함으로써 중력, 풍력을 통한 에너지 생성량의 변위와 효율성 등을 직접 체험케 할 수 있는 효과가 있는 것이다.

이상, 본 발명은 도면을 참조하면서 본 발명의 구성, 작용 및 효과에 대한 실시예를 중심으로 설명하였지만 반드시 이에 한정하는 것은 아니며, 본 발명에 기재된 실시예로부터 도출 가능한 자명한 변형예와 구성 및 작용을 포괄하여 특허 청구범위에 기재되고 이와 같이 해석되어야 한다.

10 : 타워 프레임 C : 커넥터
100 : 유닛
100a : 기어 모터부 100b : 풍력 발전 유닛
100c : 태양광 발전 유닛
110 : 홀 프레임 111 : 홀
120 : 기어 유닛 121 : 기어
125 : 샤프트 126 : 고정 축
127 : 자석 축 128 : 후크형 리벳
130 : 와인더 131 : 릴
132 : 카라비너 135 : 무게 동력축
140 : 풍차 유닛
150 : 기어 모터 151 : 피니시 기어
200 : 입력 박스 201 : 컨버터
210 : 배선 단자 보드 211 : 입력 단자부
212 : 출력 단자부 220 : 컴포넌트 버튼
300 : 출력 박스 310 : 출력 박스 단자부
320 : 상태 표시부 321 : LED 게이지
322 : 부저 유닛 400 : 제어 회로

Claims

상부에 기어 모터부(100a)가 형성된 타워 프레임(10)과, 상기 타워 프레임(10)과 분리 이격된 입력 박스(200)와 출력 박스(300)가 서로 커넥터(C)를 통해 연결되는 복합 신재생 에너지 생성 및 학습 실험키트에 있어서,
기어 모터부(100a)는 벽면에 복수개의 홀(111)이 배열 형성된 홀 프레임(110)이 구비되고,
상기 홀 프레임(110)에 복수개의 기어 유닛(120)이 체결되고,
전면에 피니시 기어(121)가 형성된 단일 혹은 복수개의 기어 모터(150)가 상기 홀 프레임(110)의 상부 일측단에 더 결합되는 것을 특징으로 하는 복합 신재생 에너지 생성 및 학습 실험키트.
제 1항에 있어서,
상기 기어 유닛(120)은,
기어(121)와, 상기 기어(121)의 선단에 구비된 샤프트(125)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 신재생 에너지 생성 및 학습 실험키트.
제 2항에 있어서,
상기 샤프트(125)의 선단에 고정 축(126)이 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 신재생 에너지 생성 및 학습 실험키트.
제 3항에 있어서,
상기 고정 축(126)은 자석 재질로 이루어 진 자석 축(127)인 것을 특징으로 하는 복합 신재생 에너지 생성 및 학습 실험키트.
제 2항에 있어서,
상기 샤프트(125)의 전면에 후크형 리벳(128)을 더 형성하는 것을 특징으로 하는 복합 신재생 에너지 생성 및 학습 실험키트.
제 2항에 있어서,
복수개의 기어 유닛(120) 중 선택 된 단일의 기어 유닛(120)의 샤프트(125) 전면에 와인더(130)가 연결되고,

상기 와인더는,
중심단에 릴(131)이 형성되고,
상기 릴(131)의 선단 끝에는 카라비너(132)가 구비되며,
상기 카라비너(132)에 무게 동력축(135)이 더 연결되는 것을 특징으로 하는 복합 신재생 에너지 생성 및 학습 실험키트.
제 1항에 있어서,
상기 입력 박스(200)는,
내부에는 컨버터(201)가 더 구비되고,
후방에는 배선 단자 보드(210)가 형성되며,

상기 배선 단자 보드(210)는,
유닛들을 연결할 수 있는 입력 단자부(211)와
입력 단자부(211)에 대응한 배선 단자 보드(210)의 측단에 출력 단자부(212)가 더 형성되고,
입력 단자부(211)와 출력 단자부(212)는 각자가 하나의 컴포넌트 버튼(220)에 의해 연결되어지며, 상기 컴포넌트 버튼(220)은 상기 입력 박스(200)의 상부 일측단에 더 구비되는 것을 특징으로 하는 복합 신재생 에너지 생성 및 학습 실험키트.
제 1항에 있어서,
상기 출력 박스(300)는,
후방에 출력 박스 단자부(310)가 더 구비되고,
상부 일측단에 상태 표시부(320)가 더 구비되며,

상기 상태 표시부(320)는,
LED 게이지(321)와 부저 유닛(322) 중 택일 선택되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 신재생 에너지 생성 및 학습 실험키트.