KR0164678B1 - 정전 농약산포장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

종래의 장치에 비해 대폭으로 소형·경량화 한 정전 농약산포장치를 제공함고 동시에, 식물에의 농약의 부착효과를 현저하게 향상 시키는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 송풍기(3)를 구동하는 소형·경량의 동력장치(3A)에, 커플링 샤프트와 회전 전달율 조정 장치(12)를 통하여 소형·경량의 고주파 발전기(9')를 기계적으로 결합하고, 그 저전압 고주파 전력을 직접 직류고전압 발생기(7)의 입력단자에 입력한다. 또한, 이 정전 농약산포방법으로는 접지 전위에 있는 식물에 대하여 정의 직류고전압을 침상방전전극(6)에 인가하여 정의 코로나 전류를 발생시키는 기술에 관한 것이다.

Description

정전 농약산포장치 및 방법

제1도는 본 발명에 의한 정전 농약산포장치의 일실시예를 설명하기 위한 설명도.

제2도는 본 발명의 정전 농약산포장치에 이용되는 직류고전압 발생기의 회로 구성을 설명하기 위한 설명도.

제3도는 제2도에 도시된 직류고전압 발생기를 정전 농약산포장치의 농약수송관 선단부에 맞춰 넣은 일예의 도시도.

제4도는 종래 장치를 설명하기 위한 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 농약용기 2 : 농약수송관

3 : 송풍기 3A :송풍기용 동력 장치

4 : 농약분출구 5 : 고전압전극

6 :침상방전전극 7 : 직류고전압 발생기

8 : 고주파 인버터 9' : 고주파 발전기

10 :정류장치 11' :저전압 배선

12 : 회전 전달율 조정 장치 13 :전계 완화 부재

[산업상의 이용분야]

본 발명은 농약의 미립자를 대전시켜, 고전압전극과 식물과의 사이에 형성된 정전계를 이용하여 효율적으로 농약을 산포하는 정전 농약산포장치 및 정전 농약산포 방법에 관한 것이다.

[종래의 기술]

종래 널리 행해지고 있는 농약의 산포방법은 동력산포기에 의한 것과 헬리콥터에 의한 산포가 주류를 점하고 있으나, 이런 농약산포방법에 있어서는 주로 분무기등의 산포기로부터 분출하는 분체 또는 액체의 미립자에 주어지는 운동에너지 분출 공기에 의한 수송력 및 중력에 의해, 농약이 작물까지 이동하여 부착한다고 전해지고 있다.

그러나, 이러한 농약의 산포방법은 바람의 영향을 받기 쉽고, 또한 작물에 부착효율이 극히 낮아서 더욱 효율이 높은 농약산포방법으로서 정전농약산포방법이 연구되어 제안되고 있다. 이 정전농약산포방법은 예를 들어 일본 정전기학회지 「제 8권 제 3호(1984)p. 182-191」에 기재되어져 있는 것 처럼 정전력을 이용하여 농약을 작물에 부착시키는 것으로 상기 종래의 농약산포방법에 비해 효율이 높다고 말하여 진다.

종래의 정전농약 산포장치 및 방법에 관하여 제4도를 이용하여 설명하면, 농약의 미립자가 들어있는 농약용기(1)의 하단부에는 농약공급구(1A)가 설치되어 있고, 농약공급구(1A)에는 농약수송관(2)이 접속되어 있다. 농약수송관(2)의 도중에는 송풍기(3)가 구비되어 있고, 송풍기(3)는 그 엔진과 같은 동력장치(3A)에 의해 송풍량이 조정되어 농약용기(1)의 농약공급구(1A)로부터 농약수송관(2) 내에 공급된 농약의 미립자를 수송하고 농약분출구(4)로부터 분출시킨다. 이때, 농약의 미립자는 농약분출구(4)의 둘레에 설치된 고전압전극(5)과 복수의 침상방전전극(6)에 의해 대전된다. 침상방전전극(6)은 농약분출구(4)의 선단부에 부착되어 있는 고전압전극(5)의 면으로부터 돌출 되어 있고, 작물(도시되지 않음)과의 사이에 코로나 방전을 만든다. 또한 고전압전극(5)은 콕 크로프트 월튼 회로와 같은 직류고전압 발생기(7)의 부의 고전압 출력 단자에 접속되어 있으므로, 침상방전전극(6)을 부, 작물을 정으로 하는 고전압이 침상방전전극(6)과 작물간에 인가된다. 따라서, 농약분출구(4)로 부터의 농약의 미립자는 부로 대전되고, 침상방전전극(6)과 작물간에 형성되는 정전력에 의해 작물까지 이동하여, 쿨록(coulomb)력에 의해 부착한다.

직류고전압 발생기(7)는 고주파 인버터장치(8)로부터 상용주파수 보다 높은 주파수의 교류전력을 공급시킨다. 고주파 인버터장치(8)를 채용함으로써 그 트랜스의 대폭적인 소형·경량화를 달성하고 있다. 고주파 인버터장치(8)는 개솔린엔진 발전기(9)로부터의 교류전력을 정류장치(10)에 의해 직류로 변환된 직류전력을 받아 상용주파수보다 높은 주파수의 교류전력을 출력한다.

그러나, 이와 같은 종래의 장치 및 방법의 경우에는 다음과 같은 결점이 있다.

1. 농약산포장치에 개솔린엔진 발전기를 탑재하고, 그 교류 100V(50/60Hz)의 전압을 출력시켜, 이것을 일단 직류 전력으로 변환 시킨 후, 더우기 고주파 인버터장치로 고주파 전력으로 변환하고 있으므로 대형이며 중량이 높고, 또한 전원 효율이 낮다.

2. 직류고전압 발생기(7)의 직류고전압 출력을 케이블(11) 에 의해 고전압전극(5)에 공급하고 있으므로 충분하게 전기 절연을 고려 하지 않으면 안된다.

3. 침상방전전극(6)에 전계 집중이 일어나서, 불꽃(spark)방전을 발생시키기 쉽게 되어 있어, 충분히 높은 직류 전압을 인가시키지 못하고, 따라서 농약의 미립자를 높은 레벨로 대전시킬 수 없으므로, 농약의 작물에의 부착력을 반드시 높인다고는 할 수 없다.

4. 종래의 정전농약산포방법은 모두 작물을 정극으로 하고, 농약의 미립자를 부로 대전시키고 있어, 벼 혹은 소나무 같은 침상엽을 가진 식물의 경우에는 특히 식물의 정의 전계가 높아져, 침상방전전극(6)과 식물의 잎끝과의 사이의 전계강도가 높아지기 때문에 침상방전전극(6)에 인가하는 직류전압을 높일 수 없다. 그러므로 상기 (3)항에 기재 한 것과 같이 농약의 작물에의 부착력을 반드시 높일 수는 없다.

[발명이 해결하고자 하는 과제 ]

따라서, 본 발명은 종래의 정전농약산포의 결점을 해결하고, 소형·경량, 그리고 안전하며 농약의 부착효율이 높은 정전 농약산포장치 및 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

제 1의 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해, 미립형의 농약을 수납하는 농약용 용기, 상기 농약용 용기와 농약분출구를 결합하는 농약수송관, 상기 농약용 용기로 부터 상기 농약수송관을 통하여 미립형의 농약을 상기 농약분출구에 수송하기 위해 송풍을 하는 송풍기, 상기 농약분출구에 설치된 침상방전전극, 상기 침상방전전극에 직류고전압을 인가시켜 농약의 입자를 대전 시키기 위한 직류고전압 발생기, 상기 직류고전압 발생기에 교류 전력을 공급하는 발전기, 및 상기 발전기를 구동하기 위한 동력장치를 갖춘 정전 농약산포장치에 있어서, 상기 침상방전전극의 근방에 상기 침상방전전극의 전압과 거의 같은 전위로 유지되는 전계완화부재를 구비한 것을 특징으로 하는 정전 농약산포장치를 제공하는 것이다.

제 2 의 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해, 미립형의 농약을 수납하는 농약용 용기, 상기 농약용 용기와 농약분출구를 경합하는 농약수송관, 상기 농약용 용기로부터 상기 농약수송관을 통하여 미립형의 농약을 상기 농약분출구에 수송하기 위해 송풍하는 송풍기, 상기 농약분출구에 설치된 침상방전전극, 상기 침상방전전극에 직류고전압을 인가하여 농약의 입자를 대전 시키기 위한 직류고전압발생기, 상기 직류고전압 발생기에 교류전력을 공급하는 발전기, 및 상기 발전기를 구동하기 위한 동력장치를 갖춘 정전 농약산포장치에 있어서, 상기 송풍기를 구동하는 동력장치를 상기 발전기를 구동시키는 동력원으로서 사용하고, 또한 상기 발전기로서 상용주파수 보다도 높은 주파수의 교류 전력을 발생하는 고주파 발전기를 사용한 것을 특징으로 하는 정전 농약산포장치를 제공하는 것이다.

제 3 의 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해 상기 직류고전압 발생기가 승압트랜스와 다단 승압정류회로로 되어 있고, 상기 직류고전압 발생기를 상기 농약수송관의 선단부측에 장치하는 것을 특징으로 하는 상기 제 1 의 발명 또는 상기 제 2 의 발명에 기재된 정전 농약산포장치를 제공하는 것이다.

제 4 의 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해, 농약분출구에 설치된 침상방전전극에 직류고전압을 인가하여 농약의 미립자를 대전시켜 농약을 산포하는 정전 농약산포방법에 있어서, 상기 침상방전전극에 정의 직류고전압을 인가하여 농약의 미립자를 식물에 대해 정으로 대전시키는 것을 특징으로 하는 정전 농약산포방법을 제공하는 것이다.

[실시예]

제1도 내지 제3도에 의해 본 발명의 1실시예를 설명한다. 여기서 사용하고 있는 농약이라는 말은 일반적인 농약에 한하지 않으며 살충제도 포함하는 것이다.

이 장치에는 농약용기(1)와 농약분출구(4) 간의 농약수송관(2) 도중에 설치된 송풍기(3)를 구동하는 동력장치(3A)로서 가벼운 액체 연료 엔진을 이용하고 있다. 이 액체 연료 엔진의 회전축에 결합된 제 1 의 커플링 샤프트 S1에는 시판하고 있는 작은 회전전달율 조정장치(12)가 결합되어 있다. 이 회전전달율 조정장치에 결합된 일단을 갖는 제 2의 커플링 샤프트 S2의 타단에는 시판되고 있는 소형 고주파 발전기(9')의 회전축이 결합 되어 있다.

고주파 발전기(9')의 출력은 일반에 널리 알려져 있는 것과 같이, 그 회전 부재의 회전 속도에 따라 변화하고 고주파 발전기(9')의 회전속도는 회전전달율 조정장치(12)의 전달율 n을 변화시킴으로써 동력장치(3A)의 회전수에 비례하여 변화한다. 그러므로, 송풍기(3)를 구동하는 동력장치(3A)로 고주파 발전기(9')를 구동하고, 농약의 수송량을 조정하기 위해 송풍기(3)의 송풍량을 조정하여도 회전 전달율 조정창지(12)의 전달율 n을 변화시킴으로써 고주파 발전기 (9')의 출력에는 소망의 전력을 얻을 수 있다. 단, 송풍기(3)의 회전속도와 고주파 발전기(9')의 회전속도가 미리 정합되어 있고, 변화시킬 필요가 없는 경우에는 회전 전달율 조정장치(12)를 생략해도 좋다.

고주파 발전기(9')의 출력은 상용 전원 주파수보다 높고, 바람직하기는 수kHz 이상으로서, 그 고주파 저전압 출력은 저전압 배선(11')에 의해 농약수송관(2)의 선단부에 부착된 직류고전압 발생기(7)의 입력단자에 공급된다.

이와 같이 송풍기(3)를 구동하는 소형·경량의 동력장치(3A)에 커플링 샤프트와 회전 전달율 조정장치(12)를 통해 소형·경량의 고주파 발전기(9')를 기계적으로 결합시키고, 그 저전압 고주파 전력을 직접 직류고전압 발생기(7)의 입력 단자에 입력하고 있어서, 종래 장치에 비해 대폭으로 소형·경량화 할 수 있다.

직류고전압 발생기(7)는 제2도와 제3도에 도시하는 바와 같이, 고주파 승압트랜스부(7A)와, 콘덴서 C와 다이오드 D를 콕 크로프트.월튼 회로 구성에 접속하여 이루어진 다단승압 정류회로부(7B)로 되어 있다. 고주파 승압트랜스부(7A)도 다단 승압 정류회로부(7B)도 농약수송관(2)의 외벽을 이용하여 설치될 수 있다. 승압트랜스부(7A)는 1차·2차 코일로된 코일부 L에 감겨진 코아부 M의 창에 농약수송관(2)이 삽입 통과할 수 있는 정도의 구멍을 남겨서 에폭시 수지등으로 모울드 되어 있고, 그 구멍을 이용하여 농약수송관(2)에 장착되어 있다.

또한, 다단 승압 정류회로부(7B)의 복수의 콘덴서 C와 다이오드 D도 농약수송관(2)의 외벽을 따라 나선상으로 위치하도록 배치되어 서로 접속되고, 에폭시 수지 등으로 모울드 되어 있다. 이것도 농약수송관(2)이 삽입 통과할 수 있는 모양의 형상을 하고 있고, 고주파 승압트랜스부(7A)와 별개 또는 일체로 형성된다. 따라서, 통형의 고주파 승압트랜스부(7A)와 다단 승압 정류회로부(7B)의 삽입 통과 구멍에 농약수송관(2)을 통과하는 것만으로, 간단한 직류고전압 발생기(7)를 농약수송관(2)의 선단에 설치할 수 있다.

더우기, 농약수송관(2)의 선단부가 재료이중구조의 전기절연 재료로 되는 경우에는 그 관벽 사이에 직류고전압 발생기(7)를 수지 모울드 하지 않고 수납하여도 전기절연이 확보될 수 있으므로 보다 한층 경량으로 된다.

직류고전압 발생기(7)의 출력단자는 농약수송관(2)의 선단에 구비된 고전압전극(5)에 접속되어 있다. 고전압극(5)은 농약분출구(4)에 장착되는 부분이 금망(5A)으로 되어 있고, 침상방전전극(6)은 금망(5A)의 각 교점에 설치 되어 있다. 침상방전전극(6)은 금망(5A)을 통해 직류고전압 발생기(7)에 접속되고, 고전압이 하전된다. 또한 반드시 금망(5A)의 각 교점에만 침상 또는 돌기상의 방전전극을 설치할 필요는 없다.

그리고, 고전압전극(5)에는 침상방전전극(6)이 형성하는 전계의 강도를 약하게 하기 위한 전계완화부재(13)가 접속되어 있다. 전계완화부재(13)는 침상방전전극(6)을 포위하는 우산형태의 것으로 침상방전전극(6)과 거의 같은 전압으로 유지된다. 전계완화부재(13)는 침상방전전극(6) 근방의 동 전위면의 면적을 중대하여, 침상방전전극(6) 근방의 전계강도를 약하게 하고, 완형의 구조등 여러가지 형태의 것이 강구되어 진다.

그래서, 이 구조에 의하면 전계완화부재(13)에 의해 침상방전전극(5)의 전계 집중이 완화되므로, 종래 장치의 경우보다도 높은 직류고전압을 침상방전전극(6)에 인가할 수 있음과 동시에, 전정계의 범위를 확대할 수 있고, 농약의 입자를 더욱 높은 직류고전압으로 대전 시킬 수 있다. 이에 의해 농약의 대전량은 커져서, 작물에의 부착효율이 충분히 개선된다.

다음으로, 특히 벼나 소나무와 같이 잎끝이 뾰족한 식물의 농약산포에 적합한 정전 농약산포방법에 관하여 설명한다.

이 정전 농약산포방법은 전술한 대로의 본 발명에 의한 장치, 혹은 종래의 정전 농약산포장치의 어느 것에서든 실시할 수 있다.

벼 또는 소나무와 같은 잎끝이 뾰족한 식물의 농약산포를 행할 경우, 종래에는 침상방전전극(6)에 부의 직류고전압을 인가하고, 부 코로나 전류를 발생시키고 있다. 그러나, 이와같이 농약이 산포되는 벼 또는 소나무와 같이 잎끝이 뾰족한 식물을 정으로, 침상방전전극(6)에 부의 직류고전압을 인가한 경우, 식물의 잎끝 근방의 정의 전계가 높아지고, 잎의 선단으로 부터 스트리머 코로나(Streamer Corona)가 연장하고, 그래서 침상방전전극(6)과 식물과의 전계강도가 현저히 상승하므로, 그들 간의 불꽃 방전전압이 현저히 저하된다.

그래서, 침상방전전극(6)에 부의 직류고전압을 인가하는 종래의 방법에서는, 충분히 침상방전전극(6)에 직류고전압을 인가시킬 수 없으므로, 농약 입자의 대전량이 비교적 낮고, 식물에의 부착효율이 반드시 좋은 것은 아니다.

이 정전 농약산포방법에서는 접지 전위에 있는 식물에 대해 정의 직류고전압을 침상방전전극(6)에 인가하는 것을 특징으로 한다. 본 발명자의 실험에 의하면, 정의 직류고전압을 침상방전전극(6)에 인가하여 정의 코로나 전류를 발생시키면, 식물의 잎끝의 전계는 부극성이 되기 때문에, 코로나 방전의 형식은 브러쉬 방전에 가까운그로우형(Glow)의 코로나 방전으로 되어, 스트리머가 연장하지 않기때문에, 식물의 잎끝과 침상방전전극(6) 사이의 불꽃 방전전압의 값이 현저히 향상(약 2배) 하는 것을 알았다.

그래서, 본 발명에서는 침상방전전극(6)에 부의 직류고전압을 인가하는 종래의 방법에 비해 약 2배 정도의 직류고전압을 식물과 침상방전전극(6) 사이에 인가할 수 있으므로, 식물에의 농약이 부착 효과가 현저히 좋아 지는 것이 확인 되었다.

[발명의 효과]

이상 서술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 송풍기(3)를 구동하는 소형·경량의 동력장치(3A)에, 커플링 샤프트와 회전전달율 조정장치(12)를 통하여 소형·경량의 고주파 발전기(9')를 기계적으로 결합하고, 그 저전압 고주파 전력을 직접 직류고전압 발생기(7)의 입력 단자에 입력하고 있어, 종래 장치에 비해 대폭적으로 소형·경량화한 정전 농약산포장치를 제공할 수가 있다.

또한, 이 정전 농약산포방법에서는 접지 전위에 있는 식물에 대하여 정의 직류고전압을 침상방전전극(6)에 인가하여 정의 코로나 전류를 발생 시키고 있으므로, 식물에의 농약의 부착효과를 현저히 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 미립형의 농약을 수납하는 농약용 용기, 상기 농약용 용기와 농약분출구를 결합하는 농약수송관, 상기 농약용 용기로부터 상기 농약수송관을 통하여 미립형의 농약을 상기 농약분출구에 수송하기 위해 송풍하는 송풍기, 상기 농약분출구에 설치된 침상방전전극, 상기 침상방전전극에 직류고전압을 인가시켜 농약의 입자를 대전시키기 위한 직류고전압 발생기, 상기 직류고전압 발생기에 교류 전력을 공급하는 발전기, 및 상기 발전기를 구동하기 위한 동력장치를 갖춘 정전 농약산포장치에 있어서, 상기 침상방전전극의 근방에 상기 침상방전전극의 전압과 거의 같은 전위로 유지되는 전계완화부재를 구비한 것을 특징으로 하는 정전 농약산포장치.
2. 미립형의 농약을 수납하는 농약용 용기, 상기 농약용 용기와 농약분출구를 결합하는 농약수송관, 상기 농약용 용기로부터 상기 농약수송관을 통하여 미립형의 농약을 상기 농약분출구에 수송하기 위해 송풍하는 송풍기, 상기 농약분출구에 설치된 침상방전전극, 상기 침상방전전극에 직류고전압을 인가하여 농약의 입자를 대전시키기 위한 직류고전압 발생기, 상기 직류고전압 발생기에 교류 전력을 공급하는 발전기, 및 상기 발전기를 구동하기 위한 동력장치를 갖춘 정전 농약산포장치에 있어서, 상기 송풍기를 구동하는 동력장치를 상기 발전기를 구동하는 동력원으로서 사용하고, 또한 상기 발전기로서 상용주파수 보다도 높은 주파수의 교류전력을 발생하는 고주파 발전기를 사용하는 것을 특징으로 하는 정전 농약산포장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 직류고전압 발생기가 승압트랜스와 다단 승압 정류 회로로 되어 있고, 상기 직류고전압 발생기를 상기 농약수송관의 선단부측에 장치하는 것을 특징으로 하는 정전 농약산포장치.
4. 농약분출구에 설치된 침상방전전극에 직류고전압을 인가하여 농약의 미립자를 대전시켜 농약을 산포하는 정전 농약산포 방법에 있어서, 상기 침상방전전극에 정의 직류고전압을 인가하여 농약의 미립자를 식물에 대해 정으로 대전 시키는 것을 특징으로 하는 정전 농약산포방법.