KR20120014351A

KR20120014351A - Livestock house pens to generate electricity

Info

Publication number: KR20120014351A
Application number: KR1020100076349A
Authority: KR
Inventors: 기승철
Original assignee: 기승철
Priority date: 2010-08-09
Filing date: 2010-08-09
Publication date: 2012-02-17

Abstract

PURPOSE: A livestock shed structure for breeding capable of generating electricity is provided to operate a piezoelectric device using impact from walking of domestic animals, thereby generating and storing electric energy. CONSTITUTION: A plurality of livestock shed doors(50) and a plurality of windows are installed on a wall. A living space(70) for domestic animals is located on a bottom part. A track(100) comprises a fence(90) with a fixed height including various entrances(80). A plurality of piezoelectric devices is buried on the bottom surface of the track. The piezoelectric device generates electricity using impact from walking of the domestic animals(150).

Description

Livestock breeding barn structures that generate electricity {omitted}

본 발명은 축사구조물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일정한 면적의 건축물 실내에 가축이 거주하는 거주공간 과 가축이 운동할 수 있는 트랙을 구성하고 그 트랙 바닥면에 전기를 생성하는 압전소자를 매설하여 가축이 트랙을 따라 운동할 때, 가축의 보행에 따른 충격력으로 압전소자를 구동시켜 전기에너지를 발전 및 축전할 수 있는 전기를 생성하는 가축사육용 축사구조물에 관한 것이다.The present invention relates to a barn structure, and more particularly, a living space in which a livestock lives in a certain area of a building, and a track in which the livestock can move, and a piezoelectric element for generating electricity in the bottom of the track The present invention relates to a livestock breeding barn structure that generates electricity capable of generating and storing electrical energy by driving a piezoelectric element with the impact force of the livestock when the animal moves along a track.

일반적으로 가축(소,말,당나귀 등)을 사육함에 있어, 축사구조물은 일정한 면적에 축사를 건축하여 그 내부공간에서 가축을 사육하는데, 이러한 축사는 단순히 가축을 가두어 두고 사료를 공급하는 방식으로 축사를 활용하고 있다.In general, in raising livestock (cows, horses, donkeys, etc.), the barn structure builds a barn on a certain area and raises the livestock in its internal space, which is simply a cage that keeps the livestock and feeds it. Is utilizing.

이러한 축사구조물은 가축의 활동 반경을 협소하게 제약함으로서, 가축들에게 스트레스를 유발함은 물론이고, 운동부족으로 인한 질병이 발생할 수 있으며, 가축을 운동시키기 위해서 별도의 토지를 마련하거나, 그 별도의 토지로의 이동 및 귀한을 위해서는 과다한 인력이 소모되는 문제점이 있으며,Such a barn structure narrowly restricts the activity radius of the livestock, which may cause stress to the livestock and cause diseases due to lack of exercise, and to prepare a separate land for the movement of the livestock, There is a problem that excessive manpower is consumed to move to the land and precious

또한 가축을 사육하기 위해서는 대량의 전기를 소모하는데 유가의 급등으로 인해 축산농가에게 경제적인 부담이 가중되고 있는 실정이다.In addition, in order to raise livestock, a large amount of electricity is consumed, and the economic burden on livestock farmers is increasing due to soaring oil prices.

일반적으로 전기를 생산하기 위한 수단인 발전장치는 회전축의 운동에너지를 전기에너지로 전환하는 장치로서 전력을 생산하기 위하여 광범위하게 활용되고 있으며, 회전축을 돌리기 위한 수단으로는 물, 바람, 불, 원자력 등이 이용되고 있다.In general, the power generation device, which is a means for producing electricity, is a device that converts the kinetic energy of the rotating shaft into electrical energy and is widely used to produce electric power. The means for rotating the rotating shaft are water, wind, fire, nuclear power, etc. Is used.

이러한 발전장치를 이용하여 생산된 전력은 송전탑 등을 통하여 공장이나 사무실 또는 가정으로 공급되는 데, 섬, 깊은 산속, 사막, 초원 등의 오지까지 전력을 공급하기 위해서 고가의 송전탑 등을 설치하는 데는 한계가 있었다.Electric power produced using these power generation devices is supplied to factories, offices, or homes through transmission towers, but it is limited to install expensive transmission towers to supply power to islands, deep mountains, deserts, and grasslands. There was.

또한, 전력 공급이 곤란한 지역에서 전력의 자급자족을 위해 때때로 태양열을 이용한 발전장치가 이용되기도 하였으나 그 설치비용에 비해 얻어지는 전력이 미약한 문제점이 있다.In addition, although a power generator using solar heat is sometimes used for self-sufficiency of electric power in an area where power supply is difficult, there is a problem in that power obtained is weak compared to its installation cost.

그러나 최근에는 압전소자(piezo electric element)을 이용하여 전기를 생성하는 기술이 발전하고 있는데, 압전소자는 충격을 받으면 +전위를 발생시키고 차단이 되면 -전위를 발생시키거나 전기신호를 가할 때 변형이 일어나는 소자로서, 힘 과 전기를 상호 전환 시켜주는 트랜스포머(transformer)역활을 수행하는 소자라 할 수 있다. 그러나 이러한 압전소자를 이용하여 전기를 생성함에 있어, 또 다른 동력원이 필요하거나, 인력에 의해서 전기를 생성하기위해서는 사람의 통행이 많은 곳에 설치해야하는 문제점과 아울러 차량을 통한 전기생성에 있어서도 자동차의 통행량이 많은 곳에만 설치해야 하는 등 지리적 환경적 제약이 있어 전기가 필요한 장소에서의 전기생성이 불가능한 문제점이 있다.Recently, however, a technology for generating electricity by using a piezo electric element has been developed. The piezoelectric element generates a + potential when the shock is applied and a deformation when generating a potential or applying an electric signal when the piezoelectric element is blocked. It is a rising device, a transformer that converts force and electricity. However, when generating electricity using such piezoelectric elements, another power source is required, or in order to generate electricity by manpower, it is required to be installed in a place where a lot of people pass. There is a problem in that electricity generation is not possible in the place where electricity is required due to geographical and environmental constraints such as only need to install in many places.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로 본 발명의 목적은 축산업을 하는 농장의 축사구조물을 실내에 가축이 거주하는 거주공간 과 그 거주공간에 인접한 곳에 울타리가 설치된 트랙 바닥면에 압전소자를 매설하여 가축이 거주하는 공간에서 단시간에 편리하게 트랙으로 이동하여 운동할 때, 트랙 바닥면에 매설된 압전소자에 충격을 가해서 전기를 생성하고 편리하게 거주공간으로 이동할 수 있는 가축의 거주 와 운동 과 전기를 생성할 수 있도록 구성된 가축구조물을 제공한다.The present invention has been made to solve the above problems is an object of the present invention is a piezoelectric element on the track bottom surface is installed in the living space and livestock living in the barn structure of the farm in the livestock industry adjacent to the living space When moving to the track in a short time and conveniently moving in the space where the livestock lives, the livestock movement and movement of the livestock which can generate electricity by impacting the piezoelectric element buried on the bottom of the track and move to the living space conveniently Provide livestock structures configured to generate electricity.

본 발명의 다른 목적은 전력 공급이 곤란한 지역에서 전력의 자급자족과 축산업을 가능하게 하도록 하기 위한 가축구조물을 제공한다.Another object of the present invention is to provide a livestock structure for enabling self-sufficiency of livestock and livestock farming in areas where power supply is difficult.

본 발명의 또 다른 목적은 다수개의 트랙을 구비하여 체중량이 유사한 같은 종의 가축을 동일한 트랙에서 운동하게 하거나 다수 종류의 가축들을 서로 다른 트랙에서 운동하게 하여 다수개의 트랙 바닥면에 매설된 압전소자들에서 많은 량의 전기를 생성 하기위한 가축구조물을 제공한다.It is still another object of the present invention to provide a plurality of tracks for piezoelectric elements embedded in the bottom of a plurality of tracks by allowing animals of the same species of similar weight to be exercised on the same track or a plurality of animals to be exercised on different tracks. Provides livestock structures for generating large amounts of electricity.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 축사구조물은, 가축을 사육하는 지역에 건축되며 바닥부 및 지붕 과 벽체로 이루어져 가축을 사육하는 축사구조물로서, 상기 축사구조물 실내에 가축이 거주하는 거주공간 과 울타리와 출입구가 구비되고 바닥면에 다수개의 압전소자가 매설되어 전기를 생성하는 트랙을 포함한다.The barn structure according to an aspect of the present invention for achieving the above object is a barn structure that is built in the area for raising livestock and consists of a bottom part and a roof and a wall for breeding livestock, wherein the livestock is placed inside the barn structure. It includes a living space, a fence and an entrance and a track for generating electricity by embedding a plurality of piezoelectric elements on the floor.

여기서, 상기 축사구조물은 상기 벽체에 다수개의 축사출입문 과 통풍을 위한 다수개의 창호들이 포함된다.Here, the barn structure includes a plurality of barn entrance doors and a plurality of windows for ventilation on the wall.

또한, 상기 트랙 바닥면에는 다수개의 압전소자가 매설되고 그 표면층에는 덮게층이 형성된다.In addition, a plurality of piezoelectric elements are embedded in the bottom surface of the track, and a covering layer is formed on the surface layer thereof.

또한, 상기 트랙에는 다수개의 출입구를 구비한 울타리가 설치되며, 그 트랙은 단수 또는 복수개로 구성될 수 있다.In addition, the track is provided with a fence having a plurality of entrances, the track may be composed of a singular or plural.

그리고,상기 압전소자들로 부터 발생한 전류가 축전부로 전송되는 방식으로서, 상기 압전소자들은 다수의 가축들에 의해 반복적인 압력으로 인하여 유발되는 가압력 과 압력 해소 과정에서 구형파 전압을 생성하는 압전소자들로 이루어짐이 바람직하다.In addition, the current generated from the piezoelectric elements is transmitted to the power storage unit, wherein the piezoelectric elements are piezoelectric elements that generate square wave voltages in the pressing force and pressure releasing process caused by repetitive pressure by a plurality of livestock. Is preferred.

바람직하게는 상기 압전소자 와 축전부 사이에는 구형파 전압을 정류하는 정류부가 추가로 포함될 수 있다. 가축들에 의해 가압되는 상기 압전소자들은 압력이 가해지고 해소되는 과정에서 순간적으로 매우 높은 전압을 띄는 반면에 낮은 전류를 가지므로, 비교적 적은 양의 전기에너지가 발생한다.Preferably, a rectifier for rectifying a square wave voltage may be further included between the piezoelectric element and the power storage unit. The piezoelectric elements pressurized by the livestock have a very high voltage in the process of being pressurized and released, while having a low current, so that a relatively small amount of electric energy is generated.

따라서, 본 발명에서는 상기 압전소자에서 발생되는 전압을 정류함으로서, 축전을 행할 수 있는 직류로 변환을 수행한다.Therefore, in the present invention, by converting the voltage generated in the piezoelectric element, the conversion to direct current capable of power storage is performed.

상기의 예에서, 상기 정류부에는 압전소자들이 동시 다발적으로 가압되어 전류가 비연속적으로 전송되고 축전을 수행할 수 있는 충분한 전류량을 확보하기 위하여, 지연회로가 추가로 포함되어 있는 것이 바람직하다.In the above example, it is preferable that the rectifying section further includes a delay circuit so as to secure a sufficient amount of current for the piezoelectric elements to be simultaneously pressurized simultaneously so that the current is discontinuously transmitted and power storage is performed.

즉, 다시 말해서 상기 지연회로에 의하여 전류가 축전부로 연속적으로 전송 됨으로서, 축전이 용이하게 진행될 수 있다.In other words, as the current is continuously transmitted to the power storage unit by the delay circuit, power storage can be easily performed.

또한, 상기 정류부는 한 개로서 다수개의 압전소자와 연결되어 있는 구조일 수 있고, 다수개로서 각각의 압전소자에 연결되어 있는 구조일 수도 있다.In addition, the rectifier may have a structure connected to a plurality of piezoelectric elements as one, or may have a structure connected to each piezoelectric element as a plurality.

본 발명은 바람직하게는 상기 압전소자들은 외부의 물리적 힘에 의하여 분극이 유발되어 전압을 띄는 압전소자로서, 그것의 종류가 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어 티탄산바륨,인산이수소암모늄,타르타르산에틸렌디아민 등에서 선택되는 하나 또는 그 이상 또는 상기소재 이외의 것으로도 구성될 수 있다.Preferably, the piezoelectric elements are piezoelectric elements that exhibit voltage due to polarization caused by an external physical force, and are not particularly limited in kind. For example, barium titanate, ammonium dihydrogen phosphate, and ethylene tartrate It may be composed of one or more selected from diamine and the like or other than the above materials.

여기서 트랙 바닥에 매설된 압전소자에 가해지는 압력이 가축들의 보행에 의한 운동에너지에 의해서 그 충격력으로 작동된다.Here, the pressure exerted on the piezoelectric element embedded at the bottom of the track is operated by the impact force by the kinetic energy of the animals' walking.

또한, 트랙 바닥에 매설된 압전소자에 가해지는 압력이 가축들의 보행운동에너지와 동물에 거치된 별도의 바퀴에 의해 동시에 작동될 수도 있다.In addition, the pressure applied to the piezoelectric element buried at the bottom of the track may be simultaneously operated by the walking kinetic energy of the livestock and a separate wheel mounted on the animal.

상기의 트랙의 내부 와 외부에는 출입문은 구비한 울타리가 설치되는데 이는 가축들의 운동 진행방향을 유도하여 가축들이 트랙의 바닥의 압전발전장치에서의 이탈을 방지하는 것이다.The inside and outside of the track is provided with a fence with a door, which guides the movement direction of the livestock to prevent the livestock from leaving the piezoelectric generator at the bottom of the track.

전기를 생성하는 가축사육용 축사구조물을 제공함으로서, 압전소자의 특성을 가축들의 운동에너지에 접목 시키면 다음과 같은 효과를 창출 할 수 있을 것이다. 그 예로서 축산업을 하는 농장에서 소 또는 말 등의 가축을 사육하면서 가축이 거주하는 거주공간 과 운동하는 트랙을 인접하게 구축하여 이들 가축들을 트랙 안에서 운동을 시킬때, 압전소자들을 가축이 운동하는 바닥면에 매설되어 다량의 전기 를 생성할 수 있으며, 가축들의 건강을 위해 운동할 때, 자연적으로 전기를 생성함 으로서 경제적인측면에서 매우 합리적인 에너지 창출효과를 부여한다.By providing a livestock breeding barn structure that generates electricity, combining the characteristics of the piezoelectric element with the kinetic energy of the livestock will produce the following effects. For example, when raising livestock such as cows or horses on a livestock farm, when the livestock tracks are moved from the livestock's living spaces and the tracks are moved, the piezoelectric elements are moved to the floor. It is buried in cotton and can generate a large amount of electricity. When exercising for the health of livestock, it naturally generates electricity, giving economical rational energy generation effect.

이하에서는 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들이 상세히 설명된다. 이하의 설명들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 본 발명에 대한 이해를 돕기 위한 의도 이외에는 다른 의도 없이 예를 들어 도시되고 한정된 것에 불과하므로, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 사용되어서는 아니 될 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following descriptions are used only to limit the scope of the present invention, since they are shown and limited, for example, without any intention other than the intention to help those skilled in the art to understand the present invention. It should not be.

본 발명에 따른 축사구조물(10)은, 아래와 같이 도시된 도 1은 본 발명에 따른 전기를 생성하는 가축사육용 축사구조물의 실내를 도시한 평면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전기를 생성하는 가축사육용 축사구조물의 실내의 다른 실시예를 도시한 평면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 전기를 생성하는 가축사육용 축사구조물의 실내의 트랙이 복수로 설치된 또 다른 실시예를 도시한 평면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 압전소자가 매설된 바닥면의 단면 구조도이다.The barn structure 10 according to the present invention, Figure 1 is shown as follows is a plan view showing the interior of the livestock breeding barn structure for generating electricity according to the present invention, Figure 2 is to generate electricity according to the present invention 3 is a plan view showing another embodiment of the interior of the livestock breeding barn structure, Figure 3 is a plan view showing another embodiment of a plurality of tracks installed in the interior of the livestock breeding barn structure to generate electricity according to the present invention. 4 is a cross-sectional structural view of the bottom surface of the piezoelectric element according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 전기를 생성하는 가축사육용 축사구조물을 도시한 정면도이다.Figure 5 is a front view showing a livestock breeding barn structure for generating electricity according to the present invention.

가축을 사육 하는 농장에 건축되는 축사구조물로서, 이를 위해 상기 축사구조물(10)은 바닥부(20)에 지지되는 벽체(30) 와 벽체(30)에 지지되는 지붕(40)을 포함하며, 상기 벽체(30)에는 다수개의 축사출입문(50) 과 다수개의 창호(60)가 설치될 수 있다.As a barn structure that is built on a farm for raising livestock, the barn structure 10 includes a wall 30 supported on the bottom 20 and a roof 40 supported on the wall 30. The wall 30 may be provided with a plurality of livestock entrance doors 50 and a plurality of windows (60).

상기 바닥부(20)에는 가축이 거주하는 거주공간(70) 과 그 인접한곳에 다수개의 출입구(80)을 구비한 일정한 높이의 울타리(90)를 포함하는 트랙(100)이 설치되어, 가축들이 거주공간(70) 과 트랙(100)의 울타리(90)가 경계를 구획한다.The bottom part 20 is provided with a track 100 including a fence 90 having a predetermined height having a plurality of entrances and exits 80 in the living space 70 where the livestock lives and adjacent to the livestock. The space 70 and the fence 90 of the track 100 define a boundary.

한편, 상기의 트랙(100) 바닥면(110)에는 다수개의 압전소자(200)들이 매설되고 그 상부층에 덮게층(300)이 설치된다. 이러한 트랙(100)은 가축(150)들이 운동할 때, 그 충격력으로 인해 다수개의 압전소자(200)를 가압 및 가압해소 과정에서 전기를 생성하여 그 전기를 정류기 및 지연회로 등의 발전 및 축전에 필요한 회로모듈에 의해 축전지에 저장이 가능하다.Meanwhile, a plurality of piezoelectric elements 200 are embedded in the bottom surface 110 of the track 100 and a layer 300 is disposed on the upper layer. The track 100 generates electricity in the process of pressurizing and releasing the pressure of the plurality of piezoelectric elements 200 due to the impact force when the livestock 150 moves, and the electricity is generated and stored in the rectifier and the delay circuit. It can be stored in the battery by the necessary circuit module.

상기 트랙(100)은 울타리(90)를 매개로 구획되며 단수 또는 복수개로 구성될 수 있어 트랙(100)의 갯수는 제한이 없다.The track 100 is partitioned through the fence 90 and may be configured in a singular or plural number so that the number of the tracks 100 is not limited.

이는 한쪽의 트랙(100)에는 소를 운동하게 하고, 다른 트랙(100)에서는 다른 종의 가축을 운동하게 하여 동일한 축사구조물에서 다양한 가축을 사육 및 이들을 통해 다량의 전기를 생성할 수 있는 것이다.This allows one track 100 to move a cow and the other track 100 to move a different species of livestock to breed various livestock in the same barn structure and to generate a large amount of electricity through them.

상기 압전소자(200)를 가압하는 동력원인 가축(150)들은 소,말,당나귀 등일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.Livestock 150 that is a power source for pressing the piezoelectric element 200 may be, but is not limited to, cattle, horses, donkeys, and the like.

또한, 바닥면(110)에 매설된 압전소자(200)는 가축(150)의 보행으로 인한 가압을 통하여 전기를 생성 하거나, 바퀴가 장착된 구조물을 가축(150)에 거치하여 가축(150)의 보행과 아울러 바퀴가 바닥면(110)에 매설된 압전소자(200)를 구르면 전기를 생성 할 수 있다.In addition, the piezoelectric element 200 embedded in the bottom surface 110 generates electricity through the pressurization due to the walking of the livestock 150, or mount the structure equipped with a wheel to the livestock 150 of the livestock 150 In addition to walking, when the wheel rolls the piezoelectric element 200 embedded in the bottom surface 110, electricity may be generated.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 전기를 생성하는 가축사육용 축사구조물 은 전력 공급이 용이하지 않은 농장에서 자체적으로 전력을 생성할 수 있으며, 고가의 송전탑 설치비용을 절감할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 축산업을 주력으로 하는 축산 농가는 가축의 건강을 위해 운동을 시킬 때, 트랙을 돌며 가축이 운동하면서 자연적으로 전기를 생성할 수 있어 매우 친환경적이라 할 수 있다.As described above, the livestock breeding barn structure generating electricity according to the present invention can generate power by itself in the farm is not easy to supply power, it is expected to reduce the expensive transmission tower installation cost. In addition, livestock farmers, which focus on livestock farming, are very eco-friendly because they can generate electricity as they move around the tracks when exercising for livestock health.

본 발명에 따른 전기를 생성하는 가축사육용 축사구조물은 상기 실시예들에 한정되지 않고, 본 발명의 기본원리를 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 설계되고, 응용될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 자명하다 할 것이다.The livestock breeding barn structure for generating electricity according to the present invention is not limited to the above embodiments, and can be variously designed and applied within the scope without departing from the basic principles of the present invention in the technical field to which the present invention belongs. It will be self-evident to those of ordinary knowledge.

도 1은 본 발명에 따른 전기를 생성하는 가축사육용 축사구조물의 실내를 도시한 평면도1 is a plan view showing the interior of the livestock breeding barn structure for generating electricity according to the present invention

도 2는 본 발명에 따른 전기를 생성하는 가축사육용 축사구조물의 실내의 다른 실시예를 도시한 평면도Figure 2 is a plan view showing another embodiment of the interior of the livestock breeding barn structure for generating electricity according to the present invention

도 3은 본 발명에 따른 전기를 생성하는 가축사육용 축사구조물의 실내의 트랙이 복수로 설치된 또 다른 실시예를 도시한 평면도Figure 3 is a plan view showing another embodiment in which a plurality of tracks in the interior of the livestock breeding barn structure generating electricity according to the invention is installed

도 4는 본 발명에 따른 압전소자가 매설된 바닥면의 단면 구조도Figure 4 is a cross-sectional structural view of the bottom surface embedded with a piezoelectric element according to the invention

도 5는 본 발명에 따른 전기를 생성하는 가축사육용 축사구조물을 도시한 정면도Figure 5 is a front view showing a livestock breeding barn structure for generating electricity according to the present invention

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞Description of the Related Art

가축:150 축사구조물:10 울타리:90 축사출입문:50Livestock: 150 Barn Structure: 10 Fence: 90 Barn

출입구:80 압전소자:200 바닥면:110 바닥부:20Outlet: 80 Piezoelectric element: 200 Bottom: 110 Bottom: 20

덮게층:300 지붕:40 벽체:30 거주공간:70 트랙:100Covered Floor: 300 Roof: 40 Wall: 30 Residence Space: 70 Track: 100

창호:60Window: 60

Claims

A barn structure that is built in the area where livestock are raised and consists of floors, roofs and walls to raise livestock.

The livestock breeding barn structure for generating electricity, comprising: a track for generating electricity by providing a living space and a fence and an entrance in which the livestock lives in the barn structure, and embedding a plurality of piezoelectric elements on the bottom surface of the barn structure;

The method according to claim 1,

Livestock breeding barn structure for generating electricity, characterized in that the plurality of tracks are installed

The method according to claim 1,

Piezoelectric elements embedded in the track are livestock breeding barn structure for generating electricity, characterized in that the transmission is stored by a circuit module such as a rectifier and a delay circuit.

The method according to claim 1,

The track shape is a livestock breeding barn structure for generating electricity, characterized in that the variable design in consideration of the shape of the living space

The method according to claim 1,

Livestock breeding barn structure for generating electricity, characterized in that the plurality of living spaces are installed