KR20220165004A - 친환경 에너지를 이용한 스마트 축사 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 스마트 축사는 태양광 패널을 포함하는 태양광 발전모듈과, 상기 태양광 발전모듈을 통해 생성된 전기에너지에 의해 작동되는 가축배설물 처리장치를 포함하고, 상기 가축배설물 처리장치는 가축의 배설물을 수집하는 배설물 수집기와, 상기 배설물 수집기를 가축의 배설물을 특정상태로 처리하기 위한 배설물 처리기와, 상기 배설물 처리기를 통해 특정상태로 처리된 가축의 배설물을 배출하는 배설물 배출기를 포함한다.

Description

친환경 에너지를 이용한 스마트 축사{Smart Stable having eco-friendly energy}
본 발명은 친환경 에너지를 이용한 스마트 축사에 관한 것이다.
현재 국내의 축사 관리는 양돈 농가에 주로 적용되며 HACCP(hazard analysis critical(control point) 시스템을 적용하고 있다. HACCP 시스템은 질병 예방을 위해 생산 단계의 생장 환경(온도, 습도, 암모니아)에 대한 모니터링 및 RFID(radio frequency identification)를 이용한 개체 관리와 생산 이력 관리를 중점으로 지원하고 있다. 또한, 축사 관리를 위한 u-포크 안전/안심 시스템은 돼지 사육, 질병/방역 관리, 도축, 판매 등 전 과정의 돼지 고기의 생산 이력 정보에 대한 관리를 통해 안전한 돈육을 제공하는데 목적을 두고 있으며, 돈사 환경 제어, 양 돈 사양 관리, 도축 추적 정보/육가공 추적 정보 관리, 이력 정보 관리를 지원하고 있다.
또한, 현대에는 지역의 에너지 자립화를 위하여 상대적으로 설치비용이 저렴하면서 효율이 좋은 소형풍력발전 및 태양광을 이용한 하이브리드 발전시스템이 적용되기 시작하고 있다.
본 발명의 관점은 친환경 에너지를 축사의 전자기기를 제공함에 따라 독립성을 갖는 스마트 축사를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 관점은 축사 내의 가축의 상태를 센싱하고 이를 통해 병원균의 감염 여부를 실시간을 파악할 수 있는 스마트 축사를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 축사내 가축의 배설물을 자동으로 수거, 처리 및 배출함에 따라 재활용할 수 있는 스마트 축사를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 스마트 축사는 태양광 패널을 포함하는 태양광 발전모듈과, 상기 태양광 발전모듈을 통해 생성된 전기에너지에 의해 작동되는 가축배설물 처리장치를 포함하고, 상기 가축배설물 처리장치는 가축의 배설물을 수집하는 배설물 수집기와, 상기 배설물 수집기를 가축의 배설물을 특정상태로 처리하기 위한 배설물 처리기와, 상기 배설물 처리기를 통해 특정상태로 처리된 가축의 배설물을 배출하는 배설물 배출기를 포함한다.
본 발명에 의하면 친환경 에너지를 축사의 전자기기를 제공함에 따라 독립성을 갖고, 축사 내의 가축의 상태를 센싱하고 이를 통해 병원균의 감염 여부를 실시간을 파악할 수 있고, 축사내 가축의 배설물을 자동으로 수거, 처리 및 배출함에 따라 재활용할 수 있는 스마트 축사를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 에너지를 이용한 스마트 축사의 기술구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시한 가축배설물 처리장치에 있어서, 배설물 수집기의 구체예를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시한 가축배설물 처리장치의 개략적인 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 에너지를 이용한 스마트 축사에 있어서, 에너지 발전모듈의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 5는 도 1에 도시한 친환경 에너지를 이용한 스마트 축사에 있어서, 태양광 패널을 세척하는 세척시스템의 제1 기술사상을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 6는 도 1에 도시한 친환경 에너지를 이용한 스마트 축사에 있어서, 태양광 패널을 세척하는 세척시스템의 제2 기술사상을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양광 패널 세척시스템의 개략적인 구성도이다.
도 8은 도 7에 도시한 태양광 패널 세척시스템에 있어서, 상부패널 세척장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 9는 도 7에 도시한 태양광 패널 세척시스템에 있어서, 상부패널 세척장치 이외의 기술구성을 개략적으로 도시한 분해구성도이다.
도 10은 도 9에 도시한 태양광 패널 세척시스템의 개략적인 사용상태도이다.
도 11은 상부패널 세척장치의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 축사에 있어서, 풍력 발전기의 블레이드를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 에너지를 이용한 스마트 축사에 적용되는 다기능 유체 제공 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 15는 도 14에 도시한 다기능 유체 제공시스템의 일실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 16은 도 15에 도시한 노즐의 개략적인 세부 구성도이다.
도 17은 도 15에 도시한 다기능 유체 제공시스템의 개략적인 사용상태도이다.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 축사에 있어서, 조명 일체형 태양광 패널을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 19는 도 18의 개략적인 배면 사시도이다.
도 20은 도 18에 도시한 조명 일체형 태양광 패널에 있어서, 태양광 패널부를 분리한 개략적인 내부 사시도이다.
도 21은 도 14에 도시한 다기능 유체 제공시스템의 분사노즐의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 일실시에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
또한 후술할 구성이 배경기술에서 설명한 구성과 동일한 기능을 갖는 경우 동일한 도면부호와 명칭을 사용하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 에너지를 이용한 스마트 축사의 기술구성을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도시한 바와 같이, 친환경 에너지를 이용한 스마트 축사는 태양광 발전모듈, 가축배설물 처리장치, 축사 전기장치 및 제어부를 포함한다.
보다 구체적으로, 태양광 발전모듈은 태양광 패널을 포함하는 친환경 에너지 발전장치다. 또한, 친환경 에너지 발전장치로서 풍력 발전모듈을 더 포함할 수 있다.
태양광 발전모듈을 통해 생성된 전기 에너지는 축전부에 저장되거나, 가축배설물 처리장치, 제어부 및 축사 전기장치에 제공된다.
가축배설물 처리장치는 축사의 가축 배설물을 처리하기 위한 것으로, 배설물 수집기, 배설물 처리기 및 배설물 배출기를 포함한다.
배설물 수집기는 축사에 있는 가축의 배설물을 수집하기 위한 것이다. 이를 위해 축사 바닥의 가축 배설물을 긁어서 이동시키는 수거장치등으로 다양하게 구현될 수 있다.
배설물 처리기는 배설물 수집기를 통해 수거된 가축의 배설물을 특정상태로 처리하기 위한 것이다. 즉, 가축의 배설물을 건조 또는 미생물 처리등을 통해 가축의 배설물을 사용 목적에 따라 가공한다.
축사 전기장치는 축사에 장착되는 전기장치로서 조명장치, 유체 제공장치 및 축사 도어 개폐장치를 포함한다. 조명장치는 축사의 내부 또는 외부에 장착된다.
유체 제공장치는 축사 내부 또는 외부에 다양한 유체를 제공하기 위한 것이다. 즉, 유체 제공장치는 축사에 온도 또는 습도를 조절하기 위한 미스트를 분사하거나, 화재발생시 화재 진압을 위해 물 또는 소화액을 분사하거나, 축사의 방역을 위해 살균제를 제공할 수 있다.
이를 위해 유체 제공장치는 화재 감지센서, 오염공기 감지센서 및 병원균 감지센서를 포함하고, 실시간으로 해당 유체를 제공할 수 있다.
축사 도어 개폐장치는 축사 내부의 공기환기 또는 온도 조절을 위해 축사에 설치된 도어를 자동으로 개폐시키기 위한 것이다.
제어부는 카메라, 센서부 및 유무선 통신모듈을 포함하고, 가축배설물 처리장치와 축사 전기장치의 작동을 제어한다.
센서부는 온도센서, 습도센서등을 포함하고, 축사 내외부의 온도와 습도를 실시간으로 센싱하기 위한 것이다. 또한, 온도센서는 가축의 온도를 센싱하여 가축의 건강상태를 확인할 수 있다. 예를들어 돼지가 아프리카 돼지열병에 걸릴경우 온도가 40도 이상의 발열증상을 보인다. 따라서 돼지의 측정온도가 40도 이상으로 확인될 경우 감염으로 인지하고 후속조치를 빠르게 구현할 수 있다.
카메라는 가축의 상태를 실시간 촬상 및 데이터 분석을 통해 가축의 건강상태를 확인하고, 가축배설물의 적재상태등을 확인하기 위한 것이다.
즉, 가축은 병원균에 감염되었을 경우 혀 낼름거림 및 눈 깜박거림등의 특정행동을 한다. 카메라를 통해 획득한 영상데이터를 분석하여 가축의 병원균 감염을 확인한다.
또한, 카메라와 센서부를 동시에 활용하여 병원균에 감염된 가축에 표시를 하기 위한 마킹장치를 더 포함할 수 있다.
마킹장치는 페인트 등의 표시제 분사장치를 포함하고, 방역관리인이 축사에 방문하여 마킹장치를 통해 표시된 가축에 대하여 검사를 실시한다.
유무선 통신모듈은 친환경 에너지를 이용한 스마트 축사의 작동상태, 태양광 발전모듈의 발전량등의 모든 정보를 외부로 송출하거나, 작동을 위한 정보를 입력받기 위한 것이다.
즉, 카메라 및 센서부를 통해 획득한 정보와 외부로 전송하거나, 가축배설물 처리장치 및 축사 전기장치의 작동상태등을 외부로 전송한다. 또한, 외부기기를 통해 가축배설물 처리장치를 작동시키거나, 축사 전기장치를 작동시킨다.
도 2는 도 1에 도시한 가축배설물 처리장치에 있어서, 배설물 수집기의 구체예를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도시한 바와 같이, 배설물 수집기(10)는 이동벨트부(11), 벨트구동장치(12) 및 배설물 수거통(13)을 포함한다.
보다 구체적으로 이동벨트부(11)는 벨트구동장치(12)에 의해 순환되고, 배설물 수거통(13) 입구의 상부에 단부가 위치된다.
이에 따라 이동벨트부(11)에 적재된 가축의 배설물은 벨트구동장치(12)의 작동에 의해 이송되고, 배설물 수거통(13)에 저장된다.
즉, 축사의 바닥은 이동벨트부(11)로 이루어지고, 이송벨트부(11)에 배설물이 쌓일 경우 벨트구동장치(12)는 이동벨트부(11)를 작동시킨다. 그리고 이동벨트부(11)에 적재된 배설물은 배설물 수거통(13)에 저장된다. 이때, 가축은 축사의 벽(W)에 지지되고, 벽 사이에 공간을 통해 배설물은 이동된다.
도 3은 도 1에 도시한 가축배설물 처리장치의 개략적인 구성도이다.
도시한 바와 같이, 가축배설물 처리장치는 배설물 수집기(10), 배설물 처리기(20) 및 배설물 배출기(30)를 포함하고, 배설물 수집기(10)는 배설물 처리기(20)에 연결되고, 배설물 처리기(20)는 배설물 배출기(30)에 연결된다.
또한, 도 2에 도시한 바와 같이 배설물 수집기(10)의 배설물 수거통(13)에 가축의 배설물이 수거된 상태에서 배설물 수거통(13)에 저장된 배설물은 배설물 처리기(20)으로 이송된다. 이때 배설물 수거통(13)의 배설물을 배설물 처리기(20)로 이송시키기 위해 배설물 수집기(10)는 압축기를 포함하거나 배설물 처리기(20)는 흡입기를 포함할 수 있다.
또한, 배설물 처리기(20)로 이송된 배설물을 배설물 배출기(30)로 이송시키기 위해 배설물 처리기(20)는 압축기를 포함하거나 배설물 배출기(30)은 흡입기를 포함할 수 있다.
배설출 처리기(20)는 전술한 바와 같이, 가축의 배설물을 특정상태로 처리하기 위한 것으로, 가축의 배설물을 건조 또는 미생물 처리등을 통해 가축의 배설물을 사용 목적에 따라 가공한다.
배설물 배출기(30)는 배설물 처리기에서 가공된 가축의 배설물을 외부로 배출시키기 위한 것이고, 이송력을 제공하기 위해 펌프(31)를 포함할 수 있다.
또한, 배설물 배출기(30)는 축사 인근 논 또는 밭에 거름으로 배설물을 공급할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 에너지를 이용한 스마트 축사에 있어서, 에너지 발전모듈의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도시한 바와 같이, 에너지 발전모듈은 태양광 발전모듈, 풍력발전모듈, 축전부, 충전기 및 제어부를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 태양광 발전모듈은 태양광 패널을 포함하고, 태양광 패널을 통해 생성된 전기에너지를 축전부 또는 충전부에 저장한다.
풍력 발전모듈은 풍력 블레이트를 포함하고, 풍력 블레이드의 회동에 의해 생성된 전력을 축전부 또는 충전부에 저장한다.
상기한 바와 같이, 태양광 발전모듈과 풍력 발전모듈을 동시에 포함함에 따라, 태양광 발전을 구현할 수 없는 야간에도 풍력 발전모듈을 통해 전력을 생산할 수 있다.
또한, 풍력 블레이드는 정지된 상태에서 바람의 세기가 소정값 이상의 경우에만 회전하고, 회전 후 정지된 상태에서는 정지하기 이전보다 더 큰 바람이 불어야 회전한다.
상기한 특성을 고려하여 풍력 발전모듈을 보다 효율적으로 작동시키기 위해, 풍력 발전모듈은 회동장치와 블레이드 회동감지센서를 더 포함한다. 회동장치는 풍력 블레이드의 회동시켜 지속적으로 발전시키기 위한 것이고, 블레이드 회동감지센서는 플레이의 회동상태를 실시간을 감지한다.
또한, 제어부는 풍력 발전모듈의 회동장치를 작동시키기 위해 풍속센서와 유무선통신모듈을 포함하고, 블레이드의 회동감지센서를 통해 블레이드의 회동상태 정보를 실시간으로 전달받는다.
예를들어, 블레이드의 회전이 정지된 상태에서 제어부를 풍속센서를 통해 풍력 발전이 가능한 풍속이 확인될 경우, 풍력 발전모듈의 회전장치를 작동시킨다.
또한, 블레이드 회동감지센서를 통해 풍력 블레이드의 회전이 점진적으로 감소될 경우, 제어부는 블레이드의 회동이 정지되지 않도록 회동장치를 작동시킨다.
이에 따라, 풍력 발전모듈은 풍력 블레이드가 작동되기 위해 필요한 풍속에 도달하기 전에 미리 회동장치에 의해 풍력 블레이드가 작동되어 풍력 발전효율이 향상된다.
또한, 풍력 발전모듈은 풍속이 일시적으로 감소되어 풍력 블레이드가 멈추기 전에 회동장치를 작동시켜 연속인 발전이 가능하게 된다.
이를 위해, 제어부는 풍속센서와 유무선 통신모듈 및 블레이드 회동감지센서를 통해 획득한 정보를 통해 회동장치 구동 산출부에서 종합적으로 판단하여 회동장치를 작동시킨다.
도 5는 도 1에 도시한 친환경 에너지를 이용한 스마트 축사에 있어서, 태양광 패널을 세척하는 세척시스템의 제1 기술사상을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도시한 바와 같이, 태양광 패널 세척 시스템은 태양광 발전장치, 제어부 및 드론을 포함한다.
보다 구체적으로, 태양광 발전장치는 태양광 패널, 발전량 검출부 및 무선통신모듈을 포함한다.
제어부는 오염영역 산출부와 무선통신모듈을 포함하고, 드론은 세척장치와 무선통신모듈을 포함한다.
태양광 발전장치의 태양광 패널은 복수의 영역으로 나뉘어져 있고, 발전량 감지부는 태양광 패널의 각각의 영역에 대한 발전량을 실시간으로 검출한다.
태양광 발전장치의 무선통신모듈은 발전량 검출정보를 제어부에 전달한다.
제어부의 오염영역 산출부는 태양광 발전장치의 발전량 검출정보를 통해 태양광 패널의 특정 영역에 대하여 오염여부를 산출한다.
즉, 인접한 영역의 발전량을 비교하여 발전량이 오차범위 이상으로 작을 경우 오염영역 산출부는 해당영역이 오염된 것으로 판단한다.
제어부의 무선통신모듈은 드론의 무선통신모듈에 태양광 패널의 오염영역 정보를 전달한다.
드론은 태양광 패널의 오염영역으로 이동하여 세척장치를 작동시킨다.
상기한 바와 같이 이루어짐에 따라, 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 패널 세척시스템은 넓은 영역의 태양광 패널에 대하여 오염영역을 확인하고 자동으로 세척이 가능함에 따라 발전효율을 향상시킬 수 있다.
도 6는 도 1에 도시한 친환경 에너지를 이용한 스마트 축사에 있어서, 태양광 패널을 세척하는 세척시스템의 제2 기술사상을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도시한 바와 같이 태양광 패널 세척시스템은 복수의 태양광 패널, 구동장치, 태양광 패널, 상부패널 세척장치 및 제어부를 포함한다
보다 구체적으로, 태양광 패널은 센서부와 클린부를 포함하는 태양광 패널이 복수개 연결된다.
복수개의 태양광 패널은 서로 연동가능하도록 적층되고, 적층방향에 대하여 하부로 클린부가 장착된다.
이에 따라 상대적으로 하부에 위치되는 태양광 패널이 접힐 때 상부에 위치된 태양광 패널의 클린부에 의해 하부 태양광 패널이 닦여진다. 또한 클린부는 물공급부를 더 포함하고, 태양광 패널에 물을 분사함에 따라 세척효과를 증대시킬 수 있다.
또한, 센서부는 광센서로 광량을 검출하고, 검출된 데이터를 제어부로 전달한다. 또한, 센서부는 태양광 패널을 통해 발전되는 발전량을 검출하는 센서로 구현될 수 있다.
제어부는 태양광 패널에서 검출된 광량 데이터 또는 발전량 데이터를 비교하거나, 기존 데이터의 광량 데이터 또는 발전량 데이터와 비교하여 태양광 패널의 오염도를 판단한다.
즉, 유사 날씨의 동일시간의 광량과 검출된 광량 사이에 오차가 클 경우 제어부는 해당 태양광 패널이 오염된 것으로 판단한다.
또한, 복수의 태양광 패널 중에서 일부의 태양광 패널에서 광량 또는 발전량이 적을 경우 해당되는 태양광 패널이 오염된 것으로 판단한다.
그리고 오염여부가 판별된 경우 제어부는 구동장치를 작동시켜 태양광 패널 세척작업을 수행한다.
또한, 상부패널 세척장치는 복수의 태양광 패널 중에서 최 상부에 위치되는 태양광 패널을 세척하기 위한 것이다. 즉, 상대적으로 하부에 위치되는 태양광 패널은 상부 태양광 패널에 장착된 클린부에 의해 세척되고, 최 상부에 위치되는 태양광 패널은 상부패널 세척장치에 의해 세척된다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양광 패널 세척시스템의 개략적인 구성도이고, 도 8은 도 7에 도시한 태양광 패널 세척시스템에 있어서, 상부패널 세척장치를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 9는 도 8에 도시한 태양광 패널 세척시스템에 있어서, 상부패널 세척장치 이외의 기술구성을 개략적으로 도시한 분해구성도이고, 도 10는 도 9에 도시한 태양광 패널 세척시스템의 개략적인 사용상태도이다.
도시한 바와 같이, 태양광 패널 세척시스템(1000)는 태양광 패널부(1100), 구동모듈(1200), 클린부(1300), 세척수 분사모듈(1400) 및 상부패널 세척장치(1500)을 포함한다.
보다 구체적으로, 태양광 패널부(1100)는 복수개의 태양광 패널을 포함하고, 복수의 태양광 패널은 구동모듈(1200)에 슬라이드 이동되도록 적층결합된다.
또한 태양광 패널부(1100)의 가장자리 또는 단부에는 세척수 분사모듈(1400)을 통해 분사되는 세척수를 수거하기 위한 수거통부가 장착될 수 있다.
구동모듈(1200)은 구동본체바디(1210), 연결부재(1220) 및 유압 구동력 제공부(1230)를 포함한다.
구동본체바디(1210)는 태양광 패널부(1100)의 복수의 태양광 패널에 각각 결합되고, 연동되도록 링크된다. 유압 구동력 제공부(1230)는 유압 모터(미도시)에 연결되고 연결부재(1220)를 통해 태양광 복수의 태양광 패널에 각각 연결된다.
상기한 바와 같이 이루어짐에 따라 유압 구동력 제공부(1230)의 조작에 따라 복수의 태양광 패널이 순차적을 이동된다.
클린부(1300)는 복수의 태양광 패널의 하부에 결합된다. 즉, 복수의 태양광 패널이 적층되고 이동가능하도록 결합되고, 태양광 패널의 하부에 클린부(1300)가 결합되고, 클린부(1300)는 하부에 위치하는 태양광 패널에 접하도록 위치된다
클린부(1300)는 클린시트(1310)와 클린바디(1320)를 포함한다. 클린바디(1320)는 태양광 패널의 하부에 결합되고, 클린시트(1310)는 클린바디(1320)에 탈부착 가능하도록 결합된다.
이에 따라 복수의 태양광 패널이 접히고 펼쳐질 경우 하부에 위치하는 태양광 패널은 자동으로 세척되고, 클린시트(1310)가 오염 또는 마모될 경우 클린바디로부터 분리해서 교체 또는 세척후 사용가능하게 된다.
세척수 분사모듈(1400)은 태양광 패널부(1100에 세척수를 분사하기 위한 것이다. 이를 위해 세척수 분사모듈(1400)은 분사노즐(1410), 세척수 저장부(1420) 및 세척수 공급펌프(미도시)를 포함한다.
분사노즐(1410)은 세척수가 태양광 패널부(1100)를 향해 분사되도록 배치되고, 세척수 공급펌프는 세척수 저장부(1420)에 저장된 세척수를 분사노즐(1410)을 통해 배출되도록 이송력을 제공한다.
상부패널 세척장치(1500)는 최 상부에 위치되는 태양광 패널(1100)을 세척하기 위한 것으로서, 세척바(1510), 동력전달부(1520), 구동모터(1530) 및 기어부(1540)을 포함한다.
세척바(1510)는 태양광 패널(1100)을 직접적으로 세척하기 위한 것이고, 태양광 패널(1100)에 접하도록 브러시부(1511)가 장착된다.
세척바(1510)에는 구동모터(1530)으로부터 동력을 전달받기 위한 동력전달부(1520)가 결합되고, 구동모터(1530)에는 기어부(1540)가 결합되고, 동력전달부(1520)와 기어부(1540)가 결합된다.
이에 따라, 최 상위 태양광 패널(1100)이 오염된 것으로 확인될 경우, 상부패널 세척장치(1500)의 세척바(1510)가 회동되어 최 상위 태양광 패널(1100)을 세척한다.
본 발명에 따른 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체의 태양광 패널부는 일측방향으로 접히고 펼쳐지도록 구성된 실시예를 도시한 것이고, 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체가 양측방향으로 접히고 펼쳐지는 한 쌍으로 이루어질 수 있다.
또한, 상부패널 세척장치를 포함하지 않고, 드론을 통해 세척할 수도 있다.
즉, 태양광 패널에는 발전량 검출부가 장착되고, 최 상부에 위치되는 태양광 패널의 발전량이 하부에 위치되는 태양광 패널의 발전량보다 작을 경우, 드론의 세척장치가 최 상부에 위치되는 태양광 패널을 세척한다.
또는 최 상부에 위치되는 태양광 패널이 넓은 영역으로 형성되고, 각각의 영역에 대한 발전량을 비교하여 상대적으로 발전량이 적은 영역에 대하여 드론의 세척장치가 세척할 수 있다.
도 11는 상부패널 세척장치의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도시한 바와 같이, 두번째로 위치되는 제2 태양광 패널(1100b)에는 최 상부에 위치되는 제1 태양광 패널(1100a)의 상부에 접하는 브러시부(B)가 결합된다.
즉, 연결부재(C)의 일단부는 제2 태양광 패널(1100b)에 결합되고, 연결부재(C)의 타단부에는 브러시부(B)가 결합된다.
상기한 바와 같이 이루어짐에 따라 제2 태양광 패널(1100b)의 이동에 연동되어 브러시부(B)는 제1 태양광 패널(1100a)을 세척하고, 제2 태양광 패널(1100b)은 클린부(1300)에 의해 세척된다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 축사에 있어서, 풍력 발전기의 블레이드를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도시한 바와 같이, 풍력 발전기의 블레이드(131)에는 와류부(131a)가 형성된다. 보다 구체적으로 와류부(131a)는 블레이드(131)로 유입되는 공기의 유동방향을 전환시키기 위한 것이다 이를 위해 와류부(131a)는 홈 또는 절개부로 이루어질 수 있다. 이에 따라 블레이드(131)를 유동하는 공기는 와류부(131a)를 통해 와류가 형성되고 블레이드를 이동시키는 이동력을 향상시킬 수 있다.
또한, 와류부가 부분 절개부로 형성될 경우 부분 절개부에 의해 돌출된 블레이드부(131b)에 의해 블레이드를 이동시키는 이동력이 향상된다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 에너지를 이용한 스마트 축사에 적용되는 다기능 유체 제공 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 15는 도 14에 도시한 다기능 유체 제공시스템의 일실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 16은 도 15에 도시한 노즐의 개략적인 세부 구성도이다.
도 17은 도 15에 도시한 다기능 유체 제공시스템의 개략적인 사용상태도이다.
도시한 바와 같이, 다기능 유체 제공 시스템은 스마트 축사 내부에 다양한 유체를 제공하기 위한 것이다.
이를 위해 에어 제공장치, 물 제공장치, 살균제 제공장치, 스위치부, 분사노즐, 제어부 및 살균장치를 포함한다.
보다 구체적으로, 에어 제공장치와 물 제공장치, 살균장치 및 살균제 제공장치는 분사노즐에 연통되도록 연결된다.
분사노즐는 축사 구조물의 내부 상부 또는 상/하부에 형성될 수 있다.
에어 제공장치는 분사노즐을 통해 정화된 공기를 제공하기 위한 것이다.
물 제공장치는 분사노즐를 통해 물을 제공하기 위한 것이다.
물 제공장치는 분사노즐을 통해 미스트를 제공하기 위해 미스트 발생장치를 더 포함할 수 있다.
살균제 제공장치는 방역을 위한 살균제를 분사노즐을 통해 제공하기 위한 것이다.
살균장치는 분사노즐을 통해 공기를 흡입하고, 흡입된 공기를 살균하고, 살균된 공기를 다시 분사노즐을 통해 제공하기 위한 것이다. 이를 위해 살균장치는 공기흡입부과 살균기를 포함하고, 공기흡입부는 공기 흡입력을 제공하기 위한 것이고, 살균기는 흡입된 공기를 살균하기 위한 UV-A LED, UV-C LED 등의 살균기를 포함한다.
스위치부는 분사노즐에 연결되고, 에어 제공장치, 물 제공장치 및 살균제 제공장치를 선택적으로 분사노즐에 연통시킨다.
제어부는 화재감지센서, 오염공기감지센서 및 병원균 감지센서를 포함한다. 화재감지센서는 연기 및 온도를 감지하여 화재가 발생됐는지 감지한다. 오염공기감지센서는 공기를 흡입하고, 공기의 오염정도를 감지한다.
병원균 감지센서는 공기를 흡입하고 병원균의 유무에 대하여 감지한다.
제어부는 에어 제공장치, 물 제공장치, 살균장치, 살균제 제공장치 및 스위치부 및 분사노즐에 연결되고, 화재감지센서, 오염공기감지센서 및 병원균 감지센서를 통해 검출된 정보 또는 외부에서 제공되는 정보를 통해 분사노즐에 에어, 물 및 살균제를 선택적으로 제공하거나, 살균장치를 작동시킨다.
또한, 분사노즐은 축사의 상부 및 하부에 각각 장착되어 구현될 수 있다.
즉, 하부에서 유체를 분사하고 상부에서 공기를 흡입하여 유체의 유동효율을 향상시킬 수 있다.
다기능 유체 제공 시스템(1000b)는 분사노즐(1100b), 에어 제공장치(1200b), 물 제공장치(1300b), 밸브(1410b, 1420b, 1430b, 1440b), 오염공기 및 병원균 감지센서(1500b), 화재감지센서(1600b), 살균장치(1700b) 및 살균제 제공장치(1800b)를 포함한다.
보다 구체적으로, 분사노즐(1100b)는 축사의 상부 또는 하부에 장착된다.
에어 제공장치(1200b), 물 제공장치(1300b), 살균장치(1700b) 및 살균제 제공장치(1800b)는 각각 밸브(1410b, 1420b, 1430b, 1440b)를 통해 분사노즐(1100b)에 연통되도록 연결된다.
또한, 오염공기 및 병원균 감지센서(1500b)와 화재감지센서(1600b)는 축사에 선택적으로 장착된다. 즉, 축사에 오염공기 및 병원균 감지센서(1500b)와 화재감지센서(1600b)가 장착되고, 오염공기감지센서(1500b)와 화재감지센서(1600b)의 정보를 통해 에어 제공장치(1200b), 물 제공장치(1300b), 살균장치(1700b) 및 살균제 제공장치(1800b)를 선택적으로 작동시킨다.
또한, 중앙통제실에서 에어 제공장치(1200b), 물 제공장치(1300b), 살균장치(1700b) 및 살균제 제공장치(1800b)를 작동시키거나, 타이머를 통해 시분할로 작동시킬 수 있다.
분사노즐(1100b)는 쿨러바디(1110b), 구동모터(1120b), 배출공 조절모터(1130b), 구동연결부(1131b) 및 배출공 조절부(1140b)를 포함한다.
구동모터(1120b)는 쿨러바디(1110b)에 연결되고, 쿨러바디(1110b)를 이동시킨다. 이에 따라 스프링 쿨러(1100b)를 통해 유출되는 유체의 방향을 조절할 수 있다.
배출공 조절부(1140b)는 쿨러바디(1110b)에 형성된 배출공에 결합되어 회동 또는 이동되어 배출공의 크기를 조절하기 위한 것이다. 그리고 배출공의 크기를 최소화하여 미스트를 분사할 수도 있다.
배출공 조절모터(1130b)은 구동연결부(1131b)을 통해 배출공 조절부(1140b)에 이동력을 제공한다.
상기한 바와 같이 이루짐에 따라 구동모터(1120b), 배출공 조절모터(1130b)를 조절하여 배출되는 유체의 방향 및 종류를 조정할 수 있다.
또한, 물 제공장치(1300b), 살균장치(1700b) 및 살균제 제공장치(1800b)는 각각 흡입수단을 포함하고, 분사노즐(1100b)를 통해 물, 에어 및 살균제 중 하나가 분사되고, 다시 물, 에어 및 살균제 중 하나를 분사하기 위해 흡입수단이 작동되어 이전에 분사한 물 및 살균제 중 하나를 흡입할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어지고, 축사의 좌측 하단부에서 화재가 발생될 경우, 화재감지센서(1600b)는 이에 대한 위치정보를 검출하고, 제어부는 구동모터를 통해 분사노즐을 이동시켜 화재 발생부를 향해 유체(F)를 분사시킨다. 상기한 바와 같이 이루어짐에 따라, 화재 초기에 보다 효과적으로 화재를 진압할 수 있다.
또한 화재의 진행상황에 따라 보다 효율적인 진화가 가능하게 된다.
동일한 방식으로, 오염공기센서는 공기의 오염여부를 검출하고, 오염정도에 따라 물 제공장치(1300b), 살균장치(1700b) 및 살균제 제공장치(1800b)를 선택적으로 작동시킨다.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 축사에 있어서, 조명 일체형 태양광 패널을 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 19는 도 18의 개략적인 배면 사시도이고, 도 20은 도 18에 도시한 조명 일체형 태양광 패널에 있어서, 태양광 패널부를 분리한 개략적인 내부 사시도이다.
도시한 바와 같이, 태양광 패널의 다른 실시예엔 조명 일체형 태양광 패널(100”)는 태양광 패널(110”), 조명장치(120”), 배기팬(140”), 본체바디(150”) 및 제어부(170”)를 포함한다.
보다 구체적으로, 태양광 패널(110”)는 태양광 패널부를 포함하고 태양광 에너지를 통해 전기에너지를 생성한다. 태양광 패널(110”는 본체바디(150”)의 일면에 장착된다.
조명장치(120”)는 LED로 구현될 수 있고 본체바디(150”)의 타면에 장착된다.
배기팬(140”)은 태양광 패널(110”에 의해 상승된 본체바디(150”)를 냉각시키기 위한 것으로, 본체바디(150”)에 결합되고, 본체바디(150”)에는 배기팬(140”)에 대향되도록 환기구 홀(151”)이 형성된다.
제어부(170”)는 태양광 패널(110”, 조명장치(120”) 및 배기팬(140”)의 작동을 제어하기 위한 것이다.
도 21은 도 14에 도시한 다기능 유체 제공시스템의 분사노즐의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도시한 바와 같이, 다기능 유체 제공 시스템은 축사의 상부(T)와 지면(B)에 각각 설치되어 구현될 수 있다.
즉, 상부(T)에는 상부노즐(N1)과 상부노즐에 유체를 제공하는 관(T1)이 장착되고, 하부(B)에는 하부노즐(N2)과 하부노즐에 유체를 제공하는 관(T2)이 장착된다.
또한, 상부노즐(N1)과 하부노즐(N2)에는 각각 공기 흡입부가 연결된다.
이에 따라, 화재가 발생할 경우 상부노즐(N1)과 하부노즐(N2)에서 동시에 유체를 공급할 수 있고, 하부에서는 공기를 분사하고 상부에서는 공기를 흡입하여 유해가스를 제거할 수도 있다.
또한, 방역을 위해 상부노즐(N1)과 하부노즐(N2)을 통해 살균제를 분사할 수 있다. 이를 통해 방역을 보다 효과적으로 구현할 수 있게 된다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였지만, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 배설물 수집기
20: 배설물 처리기
30: 배설물 배출기

Claims (5)

  1. 태양광 패널을 포함하는 태양광 발전모듈; 및
    상기 태양광 발전모듈을 통해 생성된 전기에너지에 의해 작동되는 가축배설물 처리장치를 포함하고,
    상기 가축배설물 처리장치는 가축의 배설물을 수집하는 배설물 수집기와, 상기 배설물 수집기를 가축의 배설물을 특정상태로 처리하기 위한 배설물 처리기와, 상기 배설물 처리기를 통해 특정상태로 처리된 가축의 배설물을 배출하는 배설물 배출기를 포함하는
    친환경 에너지를 이용한 스마트 축사.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배설물 수집기는
    가축의 배설물이 적제되고 이송되는 이송벨트부와, 상기 이송벨트부에 이송력을 제공하는 벨트구동장치와, 상기 이송벨트부의 단부 하부에 위치되는 배설물 수거통을 포함하는
    친환경 에너지를 이용한 스마트 축사.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 태양광 발전모듈을 통해 생성된 전기에너지가 저장되는 축전부와,
    상기 태양광 발전모듈을 통해 생성된 전기에너지 또는 상기 축전부에 저장된 전기에너지를 공급받는 축사 전기장치를 더 포함하고,
    상기 축사 전기장치는 축사 내부 또는 외부에 다양한 유체를 제공하는 유체 제공장치와, 상기 태양광 패널을 세척하기 위한 태양광 패널 세척시스템을 포함하는
    친환경 에너지를 이용한 스마트 축사.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가축배설물 처리장치 및 상기 축사 전기장치를 작동시키는 제어부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 축사의 가축의 상태를 촬영하기 위한 카메라, 상기 축사 내부의 온도 또는 가축의 온도를 센싱하기 위한 센서부 및 유무선 통신모듈을 포함하는
    친환경 에너지를 이용한 스마트 축사.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 태양광 패널 세척시스템은
    상기 유체 복수의 영역을 포함하는 태양광 패널과, 상기 복수의 영역에 대한 각각의 발전량을 실시간으로 검출하는 발전량 감지부를 포함하는 태양광 발전장치; 상기 태양광 감지부의 발전량 검출정보를 통해 오염여부를 검출하는 오염영역 산출부와 무선통신모듈을 포함하는 제어부; 및 세척장치와 무선통신모듈을 포함하고, 상기 제어부의 오염영역 산출부의 정보를 제어부의 무선통신모듈을 통해 전달받고, 상기 태양광 패널의 오염영역으로 이동하여 상기 세척장치를 작동시키는 드론을 포함하는
    친환경 에너지를 이용한 스마트 축사.
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