KR200382885Y1 - 태양광 발전 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 주파수 가변 초음파 발생장치 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 태양광 발전으로부터 전력을 공급받고, 마이컴을 이용하여 일정시간마다 주파수가 불규칙적으로 가변되는 초음파를 발생시켜 유해 곤충 및 유해 조수를 퇴치하는 태양광 발전 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 가변 주파수 초음파 발생장치(11)에 관한 것으로서, 태양으로부터 에너지를 모아 전압을 발생시키는 태양전지(12); 태양전지(12)로부터 발생된 전력을 저장하는 축전지(13); 태양전지(12)로부터 발생된 전력을 축전지(13)에 저장시키는 역할을 하는 충전회로부(14); 축전지(13)로부터 공급되는 직류전압을 초음파 펄스 발생부(5)에 적합한 전압으로 강압시키기 위한 강압형 직류전압장치(15); 강압형 직류전압장치(15) 전압을 이용하여 유해 곤충 및 유해 조수가 혐오하는 주파수 대역에서 주파수가 불규칙적으로 가변되는 초음파 펄스를 발생시키는 초음파 펄스 발생부(5); 발생된 초음파 펄스를 초음파로 변환시켜주는 초음파 스피커(6); 를 포함하여, 유해 곤충 및 유해 조수들이 혐오하는 주파수 대역에서 주파수가 불규칙적으로 가변되도록 제어하여 과수를 비롯한 농작물 주위에 설치하면, 유해 곤충 및 유해 조수들이 농작물 주위에 접근하지 못하기 때문에 해마다 발생하는 유해 곤충 및 유해 조수로 인한 농작물 피해를 줄이는데 일조할 수 있다.
Description
본 고안은 태양광 발전으로부터 전력을 공급받고, 마이컴을 이용하여 일정시간마다 주파수가 불규칙적으로 가변되는 초음파를 발생시켜 농작물에 피해를 주는 유해 곤충 및 유해 조수를 퇴치하기 위한 태양광 발전 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 가변 주파수 초음파 발생장치에 관한 것으로서, 기존의 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 초음파 발생장치는 상용전원을 이용하여 동작되기 때문에 보호대상이 농작물 같이 야외에 넓게 분포된 경우에는 상용전원을 공급하기 위한 배선작업 및 비용이 많이 발생하는 문제점을 포함하는 것에 비하여, 본 고안의 방식은 태양광 발전을 이용하기 때문에 상용전원 공급을 위한 배선이 필요치 않아 설치비용 및 유지비용을 크게 줄일 수 있는 신 개념의 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치장치이다.
유해 곤충 및 유해 조수 퇴치장치란 농작물의 성장기 및 수확기에 농작물에 직접적으로 피해를 주는 곤충 및 조류, 설치류 등을 쫓아 농작물을 보호하기 위한 장치로서, 허수아비, 그물망 등을 비롯한 원시적인 방식과, 폭죽, 확성기 등을 비롯한 소음발생 장치 등이 있으며, 자성체의 자기장을 이용하여 특정 조류를 쫓아내는 방식이 개발되어 일부 적용되고 있으나 만족할 만한 효과를 얻지 못하고 있는 상태이다.
최근에는 유해 곤충 및 유해 조수가 혐오하는 주파수 대역의 초음파를 발생시키는 퇴치장치를 농작물 근처에 설치하여 유해 곤충 및 유해 조수가 접근하지 못하도록 하는 방식이 개발되었으며, 기존의 원시적인 방식이나 소음발생 방식에 비하여 소음발생 문제도 없고, 퇴치 효과도 뛰어나기 때문에 점차 그 적용범위를 넓혀가고 있는 추세이다.
기존의 초음파를 이용한 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치장치의 특징을 살펴보면, 초음파 발생회로에 동작전원을 공급하기 위하여 상용전원으로부터 교류전압을 공급받아 이를 강압시킨 후, 교류를 직류로 변환시키는 정류회로를 통하여 저전압의 직류를 생성한다. 따라서 강압용 변압기와 정류회로가 필요하게 되며, 상용전원으로부터 전압을 공급받기 위한 배선이 필요하다.
도 1은 기존의 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 초음파 발생장치(1)의 구성을 개략적으로 설명하는 그림으로서, 도 1을 참조하여 이를 구체적으로 살펴보면, 기존의 초음파를 이용한 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 초음파 발생장치(1)는 전선(7)을 통하여 교류의 상용전원(2)을 입력받아 변압기(3)를 통해 저전압으로 강압시킨 후, 정류회로(4)를 통해 교류를 직류로 변환시켜서 초음파 펄스 발생부(5)로 공급하게 되며, 발생된 초음파는 초음파 스피커(6)에 의해 외부로 방사된다.
그러나, 도 1에 나타난 종래의 상기 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 초음파 발생장치는 후술하는 바와 같은 문제점을 가지고 있다. 구체적인 서술에 앞서 먼저, 상기와 같은 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 초음파 발생장치는 유해 곤충 및 유해 조수들이 혐오하는 주파수 대역의 초음파를 발생시켜 유해 곤충 및 유해 조수들이 농작물에 접근하지 못하도록 해야 함은 물론, a) 지속적으로 퇴치 효과를 유지해야 한다는 점, b) 설치 및 유지가 용이해야 한다는 점, c) 높은 에너지 효율을 유지해야 한다는 점, 등이 충족되어야 한다.
일부 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 초음파 발생장치의 경우 초음파의 주파수가 변하지 않고 일정하거나 규칙적으로 변화하기 때문에 유해 곤충 및 유해 조수가 발생되는 초음파에 대하여 곧 내성을 갖게 되어 퇴치의 효과를 잃게 되는 경우가 있다. 따라서 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 초음파 발생장치는 유해 곤충 및 유해 조수가 내성을 갖지 못하도록 초음파의 주파수를 불규칙적으로 변화시켜 한번 설치하면 지속적으로 퇴치효과를 유지할 수 있도록 해야 한다. 또한, 야외에 넓게 분포되어 있는 농작물을 보호하기 위해 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 초음파 발생장치는 설치 및 보수가 용이하여야 한다. 또한, 모든 에너지 소비 장치에서 에너지 효율에 대한 문제는 그 중요성을 아무리 강조해도 지나치지 않을 만큼 중요하다는 점을 감안할 때, 위의 요건은 반드시 충족되어야 하는 필수요건이라 할 수 있다.
이러한 관점에서 도 1에 나타낸 종래의 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 초음파 발생장치(1)를 살펴보면 다음과 같은 문제점을 가지고 있다. 종래의 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 초음파 발생장치(1)는 초음파 펄스 발생부(5)에 동작전원을 공급하기 위하여 상용전원(2)으로부터 전력을 공급받아야 하므로 야외에 넓게 분포되어 있는 농작물을 보호하기 위하여서는 전선(7)을 길게 연결하여야 하기 때문에 설치비용이 많이 들고, 설치과정도 어려우며, 농작물의 추수가 끝난 후 철거할 때에도 매우 번거로울 뿐만 아니라 유지, 보관도 어려운 문제점을 안고 있다.
또한, 기존의 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 초음파 발생장치(1)는 한번 설치되면 농작물의 수확이 끝나기까지 지속적으로 상용전원을 사용해야 하기 때문에 전력사용량이 많아져 높은 전력요금을 부담해야 하는 문제점을 안고 있다.
본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 기존의 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 초음파 발생장치(1) 대신에, 태양광 발전 장치를 이용하여 초음파 펄스 발생부(5)에 동작전원을 공급함으로써, 기존 장치에 비하여 배선을 하지 않아도 되므로 설치비를 절감하고, 설치과정을 용이하게 하며, 철거 및 유지 보관을 용이하게 하는데 목적이 있다.
또한, 본 고안은 위에서 서술한 바와 같이, 태양광 발전 전력을 이용하여 상용전원(2)을 대체함으로써, 전력요금이 전혀 발생하지 않도록 하는데 목적이 있다.
본 고안에 따른 태양광 발전 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 가변 주파수 초음파 발생장치(11)는, 태양으로부터 에너지를 모아 전압을 발생시키는 태양전지(12); 태양전지(12)로부터 발생된 전력을 저장하는 축전지(13); 태양전지(12)로부터 발생된 전력을 축전지(13)에 저장시키는 역할을 하는 충전회로부(14); 축전지(13)로부터 공급되는 직류전압을 초음파 펄스 발생부(5)에 적합한 전압으로 강압시키기 위한 강압형 직류전압장치(15); 강압형 직류전압장치(15) 전압을 이용하여 유해 곤충 및 유해 조수가 혐오하는 주파수 대역에서 주파수가 불규칙적으로 가변되는 초음파 펄스를 발생시키는 초음파 펄스 발생부(5); 발생된 초음파 펄스를 초음파로 변환시켜주는 초음파 스피커(6); 을 이용하여 유해 곤충 및 유해 조수가 농작물에 접근하지 못하도록 하는 효과를 얻는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 고안은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 태양에너지를 축적하여 직류전압을 생성하는 태양전지(12); 상기 태양전지(12)에 의하여 생성된 직류전압을 저장하기 위한 축전지(13); 상기 태양전지(12)로부터 발생된 직류전압을 상기 축전지(13)에 저장시키는 동작을 하는 충전회로부(14); 축전지(13)로부터 공급되는 직류전압을 초음파 펄스 발생부(5)를 구동시키기에 적합한 전압으로 강압시키는 강압형 직류전압장치(15); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 전원장치(16)을 제공한다.
본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 축전지(13)는 니켈-카듐 셀을 통해 직류 12V의 전압을 충전하는 구조를 갖는다.
본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 충전회로부(14)는 마이크로컨트롤러를 이용하여 축전지 전압을 감시하여 축전지의 과충전 또는 과방전시에 충전 또는 방전기능을 차단함으로써, 축전지의 과충전, 과방전 등에 대한 보호기능을 포함한다.
본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 강압형 직류전압장치(15)는 입력전압에 비하여 출력전압을 낮추고, 부하의 변동에 관계없이 출력전압을 직류 5V로 일정하게 유지하는 강압형 전압 레귤레이터의 구조를 갖는다.
본 고안은 상기와 같은 구조를 통하여, 태양전지(12)로부터 공급되는 직류전압을 입력 받아서, 이를 축전지(13)에 저장한 후, 낮에는 태양전지(12)로부터 직접 직류전압을 강압형 직류전압장치(15)로 입력시켜 초음파 펄스 발생부(5)의 동작전원으로 이용하고, 일몰 후나 일조량이 충분히 확보되지 않은 때에는 축전지(13)에 저장된 전압을 강압형 직류전압장치(15)로 입력시켜 초음파 펄스 발생부(5)의 동작전원으로 이용하여 초음파를 발생시킨다.
또한, 본 고안은 상기와 같은 구조를 통하여, 상용전원(2)으로부터 전력을 공급받지 않고 태양광 발전 전원장치(16)로부터 공급되는 전력을 이용하여 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 초음파 발생장치를 동작시킴으로써, 전력요금 비용이 발생하지 않도록 한다.
또한, 본 고안은 상기와 같은 구조를 통하여, 상용전원(2)으로부터 전력을 공급하기 위한 배선을 생략함으로써, 배선 비용, 배선 설치 작업, 농작물 수확 후 철거 작업 등의 복잡한 작업과정의 생략과 비용절감이 가능하도록 한다.
한편, 본 고안은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 유해 곤충 및 유해 조수들이 혐오하는 주파수 대역의 초음파를 발생시키기 위한 초음파 펄스 발생부(5); 발생된 초음파 펄스를 초음파로 변환시켜 대기 중으로 방사하는 초음파 스피커(6); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 초음파 펄스 발생부(5)는 마이크로 컨트롤러에 구형파 펄스를 발생시키는 프로그램을 작성하여 탑재함으로써 초음파 펄스를 발생시키도록 한다.
본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 초음파 펄스 발생부(5)에 포함된 마이크로 컨트롤러의 구형파 펄스 발생 프로그램에는 펄스의 주파수를 일정한 시간마다 불규칙적으로 변화시켜 주는 기능이 포함되도록 하여 유해 곤충 및 유해 조수들이 발생되는 초음파에 내성을 갖지 못하도록 함으로써, 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치기능이 지속적으로 유지되도록 한다.
본 고안의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 초음파 펄스 발생부(5)로부터 발생된 초음파 펄스는 상기 초음파 스피커(6)를 통하여 초음파로 변환되며, 상기 초음파 스피커(6)는 농작물의 종류에 따라 필요시 여러 개까지 설치하여 여러 방향으로 방사되게 함으로써 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치 효과를 극대화하도록 한다.
본 고안은 상기와 같은 구조를 통하여, 유해 곤충 및 유해 조수가 혐오하는 주파수 대역 내에서 일정한 시간마다 불규칙적으로 변하는 주파수를 갖는 초음파를 발생시킴으로써, 유해 곤충 및 유해 조수들이 초음파에 대하여 내성을 갖지 못하도록 하여 지속적으로 유해 곤충 및 유해 조수들이 농작물 주위로 접근하지 못하도록 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 고안의 실시 예에 따른 태양광 발전 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 가변 주파수 초음파 발생장치(11)의 전체 구성을 개략적으로 보여주는 구성도이다. 도시한 바와 같이 태양전지(12)를 이용하여 전압을 발생시킨 후, 발생된 직류전압을 충전회로(14)를 통하여 축전지(13)에 저장시키고, 일조량이 확보된 경우에는 태양전지로부터 발생된 전압이 직접 강압형 직류전압장치(15)로 입력되며, 일조량이 확보되지 못한 경우에는 전압이 축전지(13)로부터 강압형 직류전압장치(15)로 입력되도록 하여 초음파 펄스 발생부(5)를 구동하기 위한 직류 5V의 저전압을 생성한다.
한편, 강압형 직류전압장치(15)로부터 발생된 직류 5V의 저전압은 초음파 펄스 발생부(5)로 공급되어 동작전원으로 활용되며, 초음파 펄스 발생부(5)에 포함된 마이크로 컨트롤러 프로그램에 의하여 주파수가 일정한 시간마다 불규칙적으로 변화되는 초음파를 발생시키게 되며, 발생된 초음파는 복수 개의 초음파 스피커(6)를 통하여 여러 방향으로 대기 중으로 방사되도록 한다.
도 3은 본 고안의 실시 예에 따른 태양광 발전 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 가변 주파수 초음파 발생장치(11)의 외형을 나타내는 그림으로서, 외부 덮개(21)에 태양전지(12)가 부착되어 있고, 지지대(23)가 달려 있는 몸체(22)에 초음파 스피커(6)가 부착되어 있는 구조이다. 또한 몸체의 한쪽측면에 축전지(3)와 초음파 펄스 발생부(5) 등이 설치되어 있다.
도 4는 본 고안의 실시 예에 따른 태양광 발전 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 가변 주파수 초음파 발생장치(11)를 농작물에 설치한 모습을 나타내는 그림으로서, 고정장치(24)를 이용하여 태양광 발전 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 가변 주파수 초음파 발생장치(11)를 농작물(25)에 고정한다. 태양광 발전 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 가변 주파수 초음파 발생장치(11)는 여러 개의 초음파 스피커(6)가 포함되어 있으므로, 설치되어 있는 농작물(25) 주위의 넓은 영역에 걸쳐 초음파를 발생하게 되어 유해 곤충 및 유해 조수가 접근하지 못하도록 한다.
도 5는 본 고안의 실시 예에 따른 태양광 발전 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 가변 주파수 초음파 발생장치(11)의 회로도를 나타내는 그림으로서, 도 5의 U1으로 표시된 마이컴 PIC16C73을 이용하여 10kHz~200kHz까지 불규칙적으로 변화하는 펄스를 발생시키고, 발생된 펄스는 컨넥터 J4~J7을 통하여 태양광 발전 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 가변 주파수 초음파 발생장치(11) 외부에 설치된 초음파 스피커(6)로 전송된다.
한편, 축전지(3)의 충전전압이 축전지 정격전압 12V보다 2V 이상 높아져 과충전 전압에 이르게 되면, 이를 마이컴에서 감지하여 도 5의 RY1으로 표시된 릴레이를 ON 시켜 릴레이 RY1의 B접점이 개방되도록 함으로써, 태양광 전지로부터 공급되는 전압을 차단하여 과충전 현상이 발생되지 않도록 한다.
또한, 축전지(3) 전압이 축전지 정격전압 12V보다 2V 이하 낮아져서 과방전 현상이 발생하게 되면, 이를 하드웨어적으로 감지하여 도 5의 RY2로 표시된 릴레이를 ON 시켜 릴레이 RY2의 B접점이 개방되도록 함으로써, 초음파 발생을 위한 마이컴의 동작전원을 비롯한 축전지로부터 부하로 공급되는 모든 회로를 차단하여 더 이상 방전이 일어나지 않도록 함으로써, 축전지(3)의 과방전을 방지한다.
도 6은 본 고안의 실시 예에 따른 태양광 발전 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 가변 주파수 초음파 발생장치(11)의 초음파 발생을 위하여 마이컴 PIC16C73에 탑재된 프로그램의 순서도를 나타내는 그림으로서, 마이컴의 PWM 파형 발생 기능을 이용하여 PWM 파형을 발생시키고, 미리 설정된 시간(2분)이 경과했는지를 판단하여 설정시간이 경과하게 되면, 프로그램에 포함된 랜덤함수 발생 알고리즘에 의하여 랜덤한 값을 발생시키도록 한 후, 발생된 값을 PWM 펄스파형의 새로운 주파수 값으로 설정하게 함으로써, 매 설정된 시간(2분)마다 새로운 주파수의 초음파가 발생되도록 한다.
이상 본 고안을 첨부도면에 도시된 일 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 고안은 이에 한정되는 것은 아니며, 당업자가 용이하게 생각해 낼 수 있는 범위 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 고안의 한계는 다음의 특허청구범위에 의해서만 한정되어야 한다.
이상, 본 고안의 태양광 발전 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 가변 주파수 초음파 발생장치에 의하면, 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 초음파 발생장치에 전원을 공급하기 위하여 태양광 발전을 이용하므로 상용전원으로부터 전력을 공급 받을 필요가 없기 때문에 배선이 필요 없게 된다. 따라서 배선을 위한 비용 및 설치, 유지, 철거 작업 등이 매우 용이한 효과가 있다.
또한, 상용전원을 사용하지 않고 태양광 발전을 이용하여 전원을 공급받기 때문에 전력소비가 전혀 필요치 않아 에너지 및 에너지 비용 절감의 효과가 있다.
또한, 마이컴에 탑재된 프로그램에 의하여 주파수가 불규칙적으로 변화되는 초음파를 발생시키기 때문에 해충퇴치의 효과가 지속적으로 유지될 수 있다.
도 1은 기존의 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 초음파 발생장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 고안의 태양광 발전 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 가변 주파수 초음파 발생장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 본 고안의 태양광 발전 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 가변 주파수 초음파 발생장치의 외형을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 고안의 태양광 발전 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 가변 주파수 초음파 발생장치가 농작물에 설치되어 있는 모습을 나타내는 그림이다.
도 5는 본 고안의 태양광 발전 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 가변 주파수 초음파 발생장치의 회로도를 나타내는 그림이다.
도 6은 본 고안의 태양광 발전 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 가변 주파수 초음파 발생장치의 마이컴 내부 프로그램의 순서도를 나타내는 그림이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 초음파 발생장치
2 : 상용전원 3 : 변압기
4 : 정류회로 5 : 초음파 펄스 발생부
6 : 초음파 스피커 7 : 전선
11 : 태양광 발전 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 가변 주파수 초음파 발생장치
12 : 태양전지 13 : 축전지
14 : 충전회로부 15 : 강압형 직류전압장치
16 : 태양광 발전 전원장치 21 : 덮개
22 : 몸체 23 : 지지대
24 : 고정장치 25 : 농작물
Claims (2)
- 초음파 발생장치를 이용하여 유해 곤충 및 유해 조수가 농작물에 접근하는 것을 방지함에 있어서;상기 유해 곤충 및 유해 조수가 혐오하는 주파수 대역의 초음파 펄스를 발생시키는 초음파 펄스 발생부; 및 상기 초음파 펄스 발생부에 동작전원을 공급하기 위하여 태양광 발전으로 전력을 생산해 내는 태양광 발전 전원부를 포함하는 태양광 발전 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 가변 주파수 초음파 발생장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 초음파 펄스 발생부는,일정 시간마다 초음파 펄스의 주파수를 유해 곤충 및 유해 조수가 혐오하는 주파수 범위 내에서 불규칙적으로 변경함으로써, 유해 곤충 및 유해 조수가 초음파에 대한 면역성을 갖게 되는 현상을 방지하여 해충퇴치 효과를 지속적으로 유지하도록 하는태양광 발전 유해 곤충 및 유해 조수 퇴치용 가변 주파수 초음파 발생장치.
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2005
- 2005-01-04 KR KR20-2005-0000140U patent/KR200382885Y1/ko not_active IP Right Cessation
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