KR101587381B1

KR101587381B1 - 중력 이용식 나노 포그 약액 분무기

Info

Publication number: KR101587381B1
Application number: KR1020150071203A
Authority: KR
Inventors: 이용재
Original assignee: 이용재
Priority date: 2015-05-21
Filing date: 2015-05-21
Publication date: 2016-01-20

Abstract

중력 이용식 나노 포그 약액 분무기가 개시된다. 약액통 내의 약액 레벨이 언제나 분사노즐 보다 낮지 않은 높이를 유지하도록 하여 약액이 에어컴프레서가 생성한 가압 기류에 의해서가 아니라 중력에 의해 분사노즐 속으로 투입되도록 함으로써, 에어컴프레서의 출력 공기압이 약액을 분사노즐로 끌어들이는 데 소모되지 않고 오로지 분사노즐 내에 존재하는 약액을 외부로 분출하는 데만 사용된다. 이에 의해, 분사노즐에서 약액이 분사되는 세기가 종래에 비해 훨씬 강하게 되고 에어컴프레서의 가동시간도 크게 줄일 수 있고, 에어컴프레서 출력의 사용 효율을 크게 향상시킬 수 있다. 분무덕트와 분사노즐의 결합체 및 송풍팬의 수직방향 높이를 변경시킬 수 있고, 또한, 약액의 분무방향과 송풍팬의 송풍방향의 수평면에 대한 고도각도 변경시킬 수 있다. 약액의 분무방향을 수평면상에서 좌우로 가변시킬 수 있다. 그러므로 한 가지 모델의 약액분무기로도 높이가 다양한 작물에 대한 약액 방제를 효과적으로 수행할 수 있고, 약액 분무 범위를 기존에 비해 더 넓게 가져갈 수 있다. 분무덕트를 빠져나가지 못한 약액을 전량 자동으로 회수하여 다시 약액통으로 피드백 시켜 약액 손실량을 최소화할 수 있다.

Description

중력 이용식 나노 포그 약액 분무기 {Apparatus for spraying agricultural chemicals in nano-fogged particles using gravity for feeding into nozzles}

본 발명은 농약, 식물 영양제, 소독액 등과 같은 약액을 분무하는 약액 분무기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 중력을 이용하여 약액을 분사노즐에 투입되도록 하여 분사하는 약액 분무기에 관한 것이다.

에어컴프레서가 생성한 압축 공기로 약액을 분사하는 종래의 약액분사기는 대부분 약액통이 분사노즐보다 아래쪽에 위치한다. 분사노즐이 가능하면 높은 곳에 위치하는 것이 약액을 멀리 날려 보내는 데 유리하기 때문이다. 분사노즐에는 약액통에 연결된 약액관과 에어컴프레서에 연결된 급기관이 각각 연결된다. 그 약액통에 있는 약액을 분사노즐 안으로 끌어들이는 일과 분사노즐 안에 있는 약액을 분사노즐 바깥으로 분사하는 일은 모두 에어컴프레서가 만들어내는 압축 공기가 한다. 구체적으로, 에어컴프레서가 생성한 압축 공기가 급기관을 지나 분사노즐을 통해 바깥으로 분출될 때, 그 분사노즐에 부압이 형성된다. 그 부압에 의해 약액통에 있는 약액이 분사노즐 속으로 빨려 들어와서 분사노즐 안에서 압축 공기와 섞이면서 분사노즐 바깥으로 분사된다. 즉, 에어컴프레서가 만들어낸 압축 공기의 에너지의 일부는 약액통 속의 약액을 분사노즐 안으로 흡입하는 데 사용되고, 나머지 에너지가 약액을 분사노즐 밖으로 분출시키는 데 사용된다.

이런 구조의 약액분사기의 경우, 에어컴프레서가 약액 흡입과 분사를 모두 감당하므로 에어컴프레서의 출력 용량이 과도하게 커야 하는 문제가 있다.

또한, 방제 대상 농작물은 감귤나무, 포도나무, 복숭아나무, 사과나무 등과 같이 제법 키가 큰 것도 있고, 화초, 참외, 수박, 딸기 등과 같이 키가 작은 작물도 있다. 작물의 크기에 따라 약액 분사 높이와 방향을 탄력적으로 조절할 필요가 있다. 그런데 종래의 약액 분사기는 분사노즐이 하우징에 고정식으로 설치되어 있어서, 특정 높이에서 특정 방향으로만 약액을 분사하는 구조로 되어 있다. 농작물의 크기별로 적합한 약액분사기 모델을 다르게 하여 제작해야 하고, 이는 제작단가의 상승과 농가의 구입비 부담의 증가를 야기하였다.

또한, 종래의 약액 분사기는 분사노즐에서 분사되는 약액을 멀리 날려 보내기 위해 송풍기를 채용한다. 그 송풍기는 대부분 약액분사기의 맨 위쪽에 고정식으로 설치된다. 송풍기의 설치 위치가 높은데다 설치 위치나 방향을 변경할 수 없게 설치되어 있으므로, 약액을 멀리 날려 보내는 데는 유리하지만, 반대로 가까운 곳의 작물에 대한 약액 분무는 미흡하게 되는 문제가 있다.

대한민국 등록특허공보(B1) 제10-1370690호

본 발명은 중력에 의한 위치에너지만으로 약액이 분사노즐로 유입되게 함으로써 에어컴프레서의 출력을 오로지 분사노즐 내의 약액을 분출시키는 데만 쓰이도록 하여 에어컴프레서의 사용 효율을 크게 향상시킬 수 있는 중력 이용식 나노 포그 약액 분무기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 작물의 키높이에 맞게 분사노즐의 높이를 가변시킬 수 있고, 또한 약액의 분무방향을 수직방향으로, 즉 상하로(분무 고도각을) 변경할 수 있는 구조로 되어 있어서 병충해 방제 효과를 높일 수 있는 중력 이용식 나노 포그 약액 분무기를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명은 또한 약액의 분무방향을 수평방향으로도 가변시킬 수 있는 구조로 되어 있어서 방제 사각지대를 최소화할 수 있는 중력 이용식 나노 포그 약액 분무기를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 내부로 유입되는 약액을 가압 기류에 실어 밖으로 강하게 분사하는 적어도 하나의 분사노즐과, 상기 적어도 하나의 분사노즐을 받쳐주는 노즐받침부를 포함하는 분사노즐부; 개방된 분무출구를 가지고, 상기 분사노즐부 앞쪽에 위치하면서 상기 분사노즐의 출구가 내부로 노출되어 상기 분무출구를 향하도록 설치되며, 상기 분사노즐에서 분사되는 약액을 미세한 입자로 분쇄하여 상기 분무출구를 통해 특정 방향으로 분무되도록 유도하는 분무덕트; 상기 분사노즐부의 후방에 배치되어 상기 분무덕트 쪽으로 바람을 불어줌으로써, 상기 분무덕트에서 분무되는 나노 포그화된 약액을 멀리 날려 보내는 송풍팬; 에어컴프레서가 생성한 가압 기류를 상기 분사노즐에 공급되게 해주는 제1급기관과, 상기 제1급기관의 관로를 개폐하기 위한 제1밸브를 포함하는 제1 급기관로; 약액통 내의 약액이 상기 분사노즐로 유입되는 통로를 제공하는 약액관과, 상기 약액관을 통해 상기 분사노즐로 공급되는 약액의 양을 조절하기 위한 유량조절밸브를 포함 약액관로; 약액통 내의 약액이 상기 분사노즐과의 높이 차이에 따른 위치에너지만으로도 상기 분사노즐로 유입될 수 있게 하기 위해, 약액통보다 상기 분사노즐부가 높지 않게 위치하도록 약액통 받침부가 마련되고, 상기 송풍팬, 상기 제1 급기관로 및 상기 약액관로가 설치되는 하우징; 및 상기 송풍팬의 구동과 상기 제1밸브의 개폐를 제어하는 제어부를 구비하여, 에어컴프레서로부터 제공되는 상기 가압 기류가, 약액을 상기 분사노즐까지 끌어들이는 데 소모되지 않고, 상기 위치에너지에 의해 상기 분사노즐 내에 유입된 약액을 밖으로 분사하는 데만 사용되는 것을 특징으로 하는 중력 이용식 나노 포그 약액 분무기가 제공된다.

상기 중력 이용식 나노 포그 약액 분무기는, 상기 분무덕트보다 낮은 위치에 배치되는 약액회수통; 및 상기 분무덕트의 저면에 마련된 약액회수공에서 상기 약액회수통의 입구까지 연장되어, 상기 분무덕트를 빠져나가지 못한 약액이 중력에 의해 상기 약액회수통으로 회수될 수 있는 통로를 제공하는 제1 약액회수관로를 포함하는 약액회수수단을 더 구비하는 것이 바람직하다. 일예에 따르면, 상기 약액회수수단은, 상기 약액회수통의 바닥면 근처에서 상기 약액통 받침부 상에 있는 약액통까지 연장된 제2 약액회수관로; 상기 제2 약액회수관로 상에 배치되어 상기 약액회수통의 약액을 상기 약액통까지 끌어올리기 위한 제1 펌프; 및 상기 약액회수통 안의 회수된 약액의 수위를 감지하여 상기 제어부에 제공하는 수위감지센서를 포함한다. 이 경우, 상기 제어부는 상기 수위감지센서의 감지신호에 의거하여 상기 약액회수통의 회수된 약액이 넘치지 않도록 상기 제1 펌프의 운전을 제어한다. 다른 예에 따르면, 상기 약액회수수단은, 상기 약액회수통의 바닥면 근처에서 상기 약액통 받침부 상에 있는 약액통까지 연장된 제2 약액회수관로; 상기 제2 약액회수관로 상에 배치되어 상기 약액회수통의 약액을 상기 약액통까지 끌어올리기 위한 제1 펌프; 및 상기 제1 펌프의 운전시간 간격을 설정하기 위한 타이머를 더 포함한다. 이 경우, 상기 제어부는 상기 타이머로 설정된 운전시간간격마다 상기 제1 펌프가 소정 시간동안 가동되도록 제어하여 약액이 상기 약액회수통에서 넘치지 않도록 제어한다.

상기 중력 이용식 나노 포그 약액 분무기는, 세척수를 담는 물통에서 상기 분사노즐 근처의 상기 약액관로까지 연장되어, 세척수가 상기 약액관로의 말단구간을 지나 상기 분사노즐로 공급될 수 있는 통로를 제공하는 세척수 관로; 상기 세척수 관로 상에 설치되어 상기 물통에서 상기 분사노즐로의 유체 흐름은 허용하되 그 역방향의 유체 흐름은 불허하는 체크밸브; 및 상기 세척수 관로 상에 설치되어 상기 물통 내의 세척수를 상기 분사노즐 쪽으로 펌핑하는 제2 펌프를 포함하는 세척수단을 더 구비하고, 상기 제어부는 상기 제2 펌프의 운전을 제어하여, 상기 약액관로의 말단부와 상기 분사노즐의 내부를 물 세척할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 일예에 따르면, 상기 세척수단은, 상기 제1 밸브의 앞단의 상기 제1 급기관에서 분기되어 상기 체크밸브의 후단의 상기 세척수 관로 또는 상기 약액관로의 말단부에 연결된 제2 급기관; 및 상기 제2 급기관 상에 설치되어 상기 제2 급기관의 관로를 개폐하는 제2 밸브를 포함하는 제2 급기관로를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 제2 밸브의 개폐를 제어하여 상기 약액관로의 말단부와 상기 분사노즐의 내부를 공기 세척할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기 중력 이용식 나노 포그 약액 분무기에 있어서, 상기 약액관로는, 상기 약액관 상에 설치되어, 약액통의 약액이 상기 분사노즐 쪽으로 흐르는 것은 허용하지만 반대방향으로 흐르는 것은 불허하는 체크밸브를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 중력 이용식 나노 포그 약액 분무기는, 상기 분무덕트와 상기 분사노즐부의 결합체 및 상기 송풍팬의 높이를 변경하여 약액의 분무 높이를 조절할 수 있는 높이변경수단을 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 중력 이용식 나노 포그 약액 분무기는 또한, 상기 분무덕트와 상기 분사노즐부의 결합체 및 상기 송풍팬의 출구의 방향각 및/또는 고도각을 변경하여 약액의 분무방향을 좌우로 및/또는 상하로 조절할 수 있는 분무방향변경수단을 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 중력 이용식 나노 포그 약액 분무기는, 상기 분무덕트와 상기 분사노즐부의 결합체 및 상기 송풍팬의 높이를 변경하여 약액의 분무 높이를 조절할 수 있는 높이변경수단; 및 상기 분무덕트와 상기 분사노즐부의 결합체 및 상기 송풍팬의 출구의 방향각 및/또는 고도각을 변경하여 약액의 분무방향을 좌우로 및/또는 상하로 조절할 수 있는 분무방향변경수단을 더 구비하는 것이 바람직하다.

일예에 따르면, 상기 높이변경수단은, 상기 분무덕트와 상기 분사노즐부의 결합체 및 상기 송풍팬을 받쳐주는 받침부재; 및 상기 하우징을 발판으로 삼으면서 상기 받침부재를 복수 지점에서 받쳐주면서 유압 또는 공기압을 이용하여 키높이를 수직방향으로 가변시키기 위한 복수 개의 실린더를 포함할 수 있다.

다른 예에 따르면, 상기 높이변경수단은, 상기 분무덕트와 상기 분사노즐부의 결합체 및 상기 송풍팬을 받쳐주는 받침부; 및 상기 하우징의 적어도 네 기둥 각각에 높이가 다른 복수의 지점에 마련되어 상기 받침부를 지지하는 복수의 지지부를 포함하여, 상기 받침부가 상기 복수의 지지부에 걸쳐지는 높이에 따라 상기 분무덕트와 상기 분사노즐부의 결합체 및 상기 송풍팬의 높이를 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 분무덕트와 상기 분사노즐부의 결합체 및 상기 송풍팬의 출구의 고도각도 조절할 수 있는 것이 바람직하다.

일예에 따르면, 상기 분무방향변경수단은, 저면에 3개 이상의 회전용 바퀴가 달려있고, 상기 분무덕트와 상기 분사노즐부의 결합체 및 상기 송풍팬을 받쳐주는 수평회전받침판; 직접적 또는 간접적으로 상기 하우징에 지지되면서 상기 수평회전받침판의 수평회전이 가능하게 상기 회전용 바퀴들을 받쳐주는 하부받침판; 상기 수평회전받침판의 저면에 장착된 제1 기어; 상기 하부받침판에 설치된 모터; 및 상기 모터의 회전축에 장착된 채 상기 제1 기어와 맞물리는 제2 기어를 포함하여, 상기 모터의 회전력을 상기 제1 및 제2 기어를 통해 상기 수평회전받침판에 전달하여 회전시킴으로써 상기 분무덕트와 상기 분사노즐부의 결합체 및 상기 송풍팬의 출구의 방향각을 조절하는 출구방향각 변경부를 포함한다. 상기 분무방향변경수단은, 상기 하부받침판과 상기 하우징 사이에 개재되어 상기 하우징을 발판삼아 상기 하부받침판을 지지하면서 수평면에 대한 상기 하부받침판의 경사각을 변경함으로써 상기 분무덕트와 상기 분사노즐부의 결합체 및 상기 송풍팬의 출구의 고도각을 조절하는 출구고도각 변경부를 더 포함할 수 있다. 상기 출구고도각 변경부는, 유압 또는 공기압에 의해 키높이 조절이 가능한 복수 개의 실린더를 포함할 수 있다. 일예에 따르면, 상기 출구고도각 변경부는, 상기 하우징의 네 기둥 각각에 높이가 다른 복수의 지점에 형성된 걸림홈 또는 걸림돌기; 및 상기 하부받침판의 앞쪽과 뒤쪽에 각각 결합된 제1 및 제2 걸림봉을 포함하여, 상기 제1 걸림봉이 상기 하우징의 앞쪽의 두 기둥에 마련된 상기 걸림홈 또는 걸림돌기에 걸려 지지되는 제1 높이와, 상기 제2 걸림봉이 상기 하우징의 뒤쪽의 두 기둥에 마련된 상기 걸림홈 또는 걸림돌기에 걸려 지지되는 제2 높이 간의 높이 차이에 따라 상기 고도각이 조절되게 구성된다.

상기 분무방향변경수단은, 상기 하부받침판의 가운데 부분에 형성된 개구와, 상기 수평회전받침판의 하면에 고정되거나 또는 상기 제1 기어의 중심축에 연결된 채 수직하방으로 연장되어 상기 개구에 삽입되어 상기 수평회전받침판이 상기 하부받침판의 상면에서 수평방향으로 이탈하지 못하게 구속하는 이탈방지축을 더 포함하는 것이 바람직하다.

다른 예에 따르면, 상기 분무방향변경수단은, 상기 분무덕트와 상기 분사노즐부의 결합체 및 상기 송풍팬을 받쳐주는 받침부재; 상기 받침부재와 상기 하우징 사이에 개재되어, 상기 하우징을 발판삼아 상기 받침부재를 지지하면서 수평면에 대한 상기 받침부재의 경사각을 변경함으로써 상기 분무덕트와 상기 분사노즐부의 결합체 및 상기 송풍팬의 출구의 고도각을 조절하는 출구고도각 변경부재; 및 상기 출구고도각 변경부재와 상기 받침부재 사이에 개재되어 상기 받침부재를 수평면 상에서 회전하게 하여 상기 분무덕트와 상기 분사노즐부의 결합체 및 상기 송풍팬의 출구의 방향각을 조절하는 출구방향각 변경부재를 구비한다.

또 다른 예에 따르면, 상기 분무방향변경수단은, 상기 노즐받침부와 상기 하우징 또는 상기 하우징에 의해 지지되는 다른 부재 사이에 개재되어 상기 노즐받침부를 수평면에 대하여 경사지도록 회전함으로써 상기 분무덕트와 상기 분사노즐부의 결합체의 출구의 고도각을 조절하는 고도각 변경부를 포함한다.

또 다른 예에 따르면, 상기 분무방향변경수단은, 상기 노즐받침부와 상기 하우징 또는 상기 하우징에 의해 지지되는 다른 부재 사이에 개재되어 상기 노즐받침부를 수평면 상에서 회전할 수 있도록 함으로써 상기 분무덕트와 상기 분사노즐부의 결합체의 출구의 방향각을 조절하는 출구방향각 변경부를 포함한다.

한편, 상기 중력 이용식 나노 포그 약액 분무기에 있어서, 상기 분무덕트는, 내부에 상기 분사노즐의 출구와 대면하게 설치되어 상기 분사노즐에서 분사된 약액이 충돌하면서 미세한 입자로 분쇄되도록 하는 약액충돌봉을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 노즐받침부는, 상기 분사노즐을 받쳐주는 것 외에, 상기 제1 급기관로, 상기 약액관로, 상기 세척수단, 상기 제2 급기관로를 내포하고, 상기 분무덕트가 착탈식으로 장착되는 수납케이스를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 약액통 내의 약액 레벨이 언제나 분사노즐 보다 낮지 않은 높이를 유지하도록 하여 약액이 에어컴프레서가 생성한 가압 기류에 의해서가 아니라 중력에 의해 분사노즐 속으로 투입되도록 함으로써, 에어컴프레서의 출력 공기압이 약액을 분사노즐로 끌어들이는 데 소모되지 않고 오로지 분사노즐 내에 존재하는 약액을 외부로 분출하는 데만 사용된다. 이렇게 함으로써 분사노즐에서 약액이 분사되는 세기가 종래에 비해 훨씬 강하게 되고 에어컴프레서의 가동시간도 크게 줄일 수 있다. 분사세기를 종래와 같게 하려면, 에어컴프레서의 출력을 크게 낮출 수 있어, 그 만큼 에어컴프레서 출력의 사용 효율을 크게 향상시킬 수 있다. 예컨대 4개 분사노즐이 설치된 기존의 약액분사기(약액통이 분사노즐 아래에 위치하는 구조)의 경우, 5마력 에어컴프레서를 최고 출력으로 가동하여야 원활한 약액 분사가 이루어지는데 비해, 본 발명에 따를 경우 1마력 에어컴프레서로도 동일한 분사출력을 내면서 약액 분사가 가능하다. 농가의 에어컴프레서 구비비용 및 운전비용을 크게 줄일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 약액분무기는 분무덕트와 분사노즐의 결합체 및 송풍팬의 수직방향 높이를 변경시킬 수 있는 구조를 가진다. 또한, 약액의 분무방향과 송풍팬의 송풍방향의 수평면에 대한 고도각도 변경시킬 수 있다. 그러므로 한 가지 모델의 약액분무기로도 높이가 다양한 작물에 대한 약액 방제를 효과적으로 수행할 수 있다. 뿐만 아니라 약액을 더 멀리 또는 더 가까이 분무할 수 있어서, 필요에 따라 이 점을 활용하여 약액을 방제할 수 있다. 농가의 약액분무기 구입비 부담을 줄여줄 수 있다.

본 발명에 따른 약액분무기는 또한, 약액의 분무방향을 수평면상에서 좌우로 가변시킬 수 있는 구조를 갖는다. 그러므로 약액분무기의 약액 분무 범위를 기존에 비해 더 넓게 가져갈 수 있다.

본 발명에 따른 약액분무기는 분무덕트를 빠져나가지 못한 약액을 전량 회수하여 다시 약액통으로 피드백 시키는 것이 자동으로 이루어지도록 하는 구조를 갖추고 있어서, 약액 손실량을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 나노 포그 약액분무기를 도시한다.
도 2는 제1 실시예에 따른 나노 포그 약액분무기의 각 구성요소들 간의 작용 관계를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 나노 포그 약액분무기를 도시한다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 나노 포그 약액분무기를 도시한다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시를 위해 필요한 보다 구체적인 내용을 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 나노 포그 약액 분무기(10)가 도시되어 있다. 이 약액 분무기(10)는 하우징(20), 분사노즐부(30), 분무덕트(40), 송풍팬(60), 제1급기관로(136), 약액관로(140), 그리고 제어부(100)를 포함한다.

분사노즐부(30)는 내부로 유입되는 약액을 가압 기류에 실어 바깥으로 강하게 고속으로 분사하는 적어도 하나의 분사노즐(32)과, 이 분사노즐(32)을 받쳐주는 노즐받침부(34)를 포함한다. 도면에는 4개의 분사노즐(32)이 설치된 것을 예시하나, 분사노즐(32)의 개수는 이보다 더 많거나 적을 수 있다. 많은 분사노즐(32)이 설치되는 경우, 예컨대 상하 2열로 배치될 수도 있다.

분무덕트(40)는 앞쪽 측면이 개방되어 있고, 뒤쪽 측면이 분사노즐(32)들의 출구를 내부로 노출되게 감싸는 사각박스 형태이다. 바닥면의 그 개방된 출구 끝에는 분무 약액의 분무방향을 상향시키기 위한 상향 경사부(42)가 마련되어 있다. 또한, 분사노즐(32)에서 분사된 약액은 아주 작은 크기의 약액 입자로 분쇄되는 과정을 거친 다음 분무덕트(40) 밖으로 분무된다. 이를 위해, 상기 분무덕트(40)는 약액충돌봉(44)을 포함한다. 약액충돌봉(40)은 원기둥 형상이며, 분무덕트(40) 내부에서 분사노즐(32)들의 출구와 대면하도록 좌측면에서 우측면까지 연장되어 고정된 형태로 설치된다. 분사노즐(32)들에서 분사된 약액은 이 약액충돌봉(44)에 강하게 충돌하여 아주 작은 사이즈의 약액 입자 즉, 나노 포그화된 약액으로 변한 다음, 분무덕트(40)의 출구 쪽으로 유도되어 밖으로 분출된다. 분무덕트(40)의 바닥면에는 약액회수공이 마련된다.

송풍팬(60)은 분사노즐부(30)의 후방에 배치되어 분무덕트(40) 쪽으로 강한 바람을 불어준다. 이에 의해, 분무덕트(40)를 통해 나오는 나노 포그화된 약액을 더 멀리 날려 보낼 수 있다.

제1 급기관로(136)는 에어컴프레서(160)가 생성한 가압 기류가 각 분사노즐(32)에 공급되게 해주는 제1급기관(134)과, 이 제1급기관(134)의 관로를 개폐하기 위한 제1밸브(120)를 포함한다. 제1 밸브(120)는 예컨대 솔레노이드밸브로 구현할 수 있다. 제1밸브(120)와 에어컴프레서(160) 간의 급기관(134) 상에는 공급되는 공기의 압력을 조절하기 위한 압력조절기(124)가 설치될 수 있다. 솔레노이드밸브를 제1 밸브(120)로 사용할 수 있다.

약액관로(140)는 약액통(110) 내의 약액이 각 분사노즐(32)에 유입되도록 해주는 약액관(138)과, 그 약액관(138)의 관로 상, 바람직하게는 관로 상부에 설치되어 그 약액관(138)을 통해 각 분사노즐(32)로 공급되는 약액의 양을 조절하기 위한 유량조절밸브(116)를 포함한다. 이 유량조절밸브(116)를 이용한 약액 양의 조절을 통해 약액회수통(114)으로 회수되는 약액 양을 최소화하기 위함이다. 단위 시간에 약액관(138)을 통과하는 약액 총 유량 Q = A(관로의 단면적) ㅧ V (관로내의 유속), 분사노즐(32)에서 나가는 약액량을 계산하여, 약액통(110)에서 일정 양의 약액이 일정한 속도와 압력으로 내려갈 수 있도록 유량조절밸브(116)를 이용한다. 이 유량조절밸브(116)를 이용함으로써, 분사노즐(32)에 투입되는 약액의 압력이 일정하게 유지될 수 있다. 또한, 분사노즐(32)에 대한 약액 투입량의 최적 제어를 통해, 약액회수통(114)으로 회수되는 약액량을 최소화 할 수 있어, 약액회수통(114) 내의 약액을 약액통(110)으로 펌핑하는 작업이 최소화될 수 있다. 유량조절밸브(116)의 오작동으로 약액회수통(114)의 약액 양이 많아질 경우에 대비해서, 타이머(102) 또는 수위감지센서(132)와 제1 펌프(130)를 이용하여 펌핑한다.

또한, 유량조절밸브(116)의 전단에는 약액이 약액통(110)에서 분사노즐(32) 쪽으로 흐르는 것은 허용하되 그 반대방향으로는 못 흐르게 하는 체크밸브(118)가 더 설치되는 것이 바람직하다.

하우징(20)은 송풍팬(60), 제1 급기관로(134) 및 약액관로(140)가 설치되는 공간을 제공한다. 도 1에 도시된 것처럼 하우징(20)은 수직방향으로 직립된 네 개의 하우징 기둥(26)을 지지체로 삼아 하단에는 하우징 바닥면(24)이 설치되고 상단에는 약액통 받침부(22)가 설치된다. 하우징 바닥면(24)과 약액통 받침부(22) 사이에는 분사노즐부(30)와 분무덕트(40)의 결합체, 송풍팬(60), 그리고 후술할 약액회수수단, 높이변경수단, 분무방향변경수단 등이 수납된다. 약액통 받침부(22)의 상면에는 약액통(110)과 세척용 물통(112)이 놓인다. 이처럼 약액통(110)보다 분사노즐부(30)가 높지 않게 위치하도록 약액통 받침부(22)가 마련됨으로써, 약액통(110) 내의 약액이 분사노즐(32)과의 높이 차이에 따른 위치에너지만으로도 각 분사노즐(32)로 유입될 수 있다. 후방 쪽 두 하우징기둥(26)에는 손잡이(92)가 설치되고, 물건을 올려놓기 위한 작업대(94)도 적당한 위치에 설치된다. 하우징 바닥면(24)에는 이동을 위해 네 개의 바퀴(90)가 달려있다.

제어부(100)도 하우징(20)의 적절한 위치에 고정된다. 제어부(100)는 제어회로가 실장된 인쇄회로기판이 수납함 안에 내장되어 있고, 약액분무장치(10)의 운전에 관한 시간 조건을 설정할 수 있는 타이머와 각종 스위치 등이 그 수납함 외부 또는 내부에 설치된 형태로 만들어진다. 제어부(100)는 송풍팬(60)의 구동과 제1밸브(120)의 개폐를 제어한다. 그 밖에도 다른 여러 가지 제어 기능을 수행하는데, 이에 관해서는 해당 부분에서 설명하기로 한다.

이와 같은 약액 분무기(10)의 구성에 따르면, 약액통(110)의 약액이 중력에 의한 위치에너지만으로도 각 분사노즐(32) 안으로 공급될 수 있기 때문에, 에어컴프레서(160)가 제공하는 가압 기류는 각 분사노즐(32) 내의 약액을 밖으로 분사하는 데만 쓰이게 된다. 종래에는 약액통이 분사노즐보다 아래쪽에 위치하여, 에어컴프레서의 출력 중 일부는 약액을 분사노즐로 끌어올리는 데 소비하도록 되어 있어서, 그만큼 분사노즐의 분사압력이 낮아지게 되어 본 발명보다 에어컴프레서의 출력을 비효율적으로 사용하게 된다.

한편, 분무덕트(40)를 통해 약액을 분무하는 과정에서, 큰 사이즈의 약액 입자나 분무덕트(40) 내측면에 달라붙은 약액 입자들은 빠져나가지 못하고 분무덕트(40)의 저면으로 모이게 된다. 이런 미분무 약액을 회수하여 재사용하기 위한 약액회수수단이 마련된다. 약액회수수단은 분무덕트(40)보다 낮은 위치 예컨대 하우징 바닥면(24) 위에 배치된 약액회수통(114)과, 분무덕트(40)의 저면에 마련된 약액회수공에서 약액회수통(114)의 입구까지 연장되어, 분무덕트(40)를 빠져나가지 못한 약액이 중력에 의해 약액회수통(114)으로 회수될 수 있는 통로를 제공하는 제1 약액회수관로(84)를 포함한다. 도시된 약액회수관로(84)는 후술할 높이가변수단과 조화를 이루도록 길이가 연장 가능한 주름관으로 구현할 수 있다. 약액회수수단은 또한 약액회수통(114)에 회수된 약액을 약액통(110)까지 이동시키기 위한 수단으로서, 약액회수통(114)에서 약액통(110)까지 연장된 제2 약액회수관로(85), 그리고 그 제2 약액회수관로(85) 상에 배치되어 약액회수통(114)의 약액을 약액통(110)까지 끌어올리는 제1펌프(130)를 포함한다. 이 약액회수수단은 전체가 하우징(20)에 설치된다.

약액회수수단은 또한, 약액회수통(114) 안의 회수 약액의 수위를 감지하여 제어부(100)에 제공하는 수위감지센서(132)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 약액회수통(114) 안에 약액이 소정 수위까지 올라오면 수위감지센서(132)가 그것을 감지하여 감지신호를 출력하고, 제어부(100)는 수위감지센서(132)의 그 감지신호에 의거하여 제1 펌프(130)가 소정시간 동안 가동되도록 제어한다. 수위감지센서(132) 대신, 타이머(102)를 이용할 수도 있다. 즉, 약액회수통(114)으로 유입되는 약액 양을 계산하여 그에 대응하는 시간간격을 타이머(102)로 설정해두면, 제어부(100)가 그 설정 시간마다 제1 펌프(130)가 소정 시간동안 가동되도록 제어하는 방식이다. 이와 같은 제어에 의해, 약액회수통(114)에 회수된 약액은 넘치지 않게 된다.

약액은 종류에 따라 점성이 높은 것들도 있다. 그런 고점도 약액은 분사가 진행됨에 따라 약액관로(140)와 분사노즐(32) 내벽에 달라붙는 양이 점점 늘어난다. 특히 분사노즐(32) 내부는 상대적으로 더 높아 약액으로 막히기가 더 쉽다. 그러므로 약액의 분사와 세척을 번갈아가면서 수행하는 것이 바람직하다. 약액관로(140)와 분사노즐(32)의 세척은 깨끗한 물로 할 수 있다.

약액 분무기(10)는 약액관로(140)의 일부와 분사노즐(32)의 내부를 물 세척하기 위해, 세척수단을 더 구비한다. 이 세척수단은 세척수 관로(150), 체크밸브(128), 그리고 제2 펌프(126)를 포함한다.

세척수 관로(150)는 세척수를 담는 물통(112)에서 분사노즐(32) 근처의 약액관로(140)까지 연결되어 세척수가 약액관로(140)의 말단부와 분사노즐(32)로 공급될 수 있는 통로를 제공하는 급수관(152)을 포함한다. 체크밸브(128)는 세척수관(152) 상에 설치되어 물통(112)에서 분사노즐(32)로의 세척수 흐름을 허용하되 그 역방향의 세척수 흐름을 불허한다. 그리고 제2 펌프(126)는 물통(112)과 체크밸브(128) 사이의 세척수관(152) 상에 설치되어 물통(112) 내의 세척수를 분사노즐(32) 방향으로 펌핑하는 역할을 한다. 제2 펌프(126)의 가동 여부는 제어부에 의해 제어된다. 제2 펌프(126)가 가동되면, 물통(112)의 물이 가압되어 세척수관(152)을 지나 약액관로(140)의 말단부와 분사노즐(32) 내부를 빠르게 통과한다. 그 과정에서, 약액관로(140) 말단부와 분사노즐(32) 내벽에 붙어 있는 약액 찌꺼기가 씻겨나간다.

물 세척 후, 잔류 세척수와 미처 씻겨나가지 못한 약액찌꺼기를 제거하면서 내부를 건조시키기 위해 고압으로 기류로 추가 세척을 수행하는 것이 바람직하다. 이런 공기 세척을 위해, 상기 세척수단은 제2급기관로(156)를 더 포함한다. 제2 급기관로(156)는, 제1 밸브(120)의 앞단의 제1 급기관(134)과 체크밸브(128) 후단의 세척수관(152) 사이에 연결된 제2 급기관(154)과, 이 제2 급기관(154) 상에 설치되어 관로를 개폐하는 제2밸브(122)를 포함한다. 솔레노이드밸브를 제2 밸브(122)로 사용할 수 있다.공기 세척을 위해, 제어부(100)는 제2밸브(122)의 개폐를 제어한다. 제2밸브(122)가 열려 있는 동안, 에어컴프레서(160)가 제공하는 가압 기류가 약액관로(140)의 말단부와 분사노즐(32) 내부를 고속으로 통과하면서 그들 내부의 찌꺼기와 수분을 분사노즐(32) 밖으로 배출시킨다.

이러한 물 세척이나 공기 세척을 하는 동안에는, 약액관(138) 내부에는 약액통(110) 방향으로 압력이 가해진다. 그 압력에 의해 약액이 역류하는 것을 막기 위해, 약액관로(140) 상에 체크밸브(118)를 설치한다. 도 2에 도시된 것처럼, 체크밸브(118)는 약액관로(140) 상의 유량조절밸브(116)의 앞단에 설치되어, 약액통(110)의 약액이 분사노즐(32) 방향으로 흐르는 것은 허용하지만 반대방향으로 흐르는 것은 불허하므로, 약액의 역류를 방지할 수 있다.

한편, 나노 포그 약액 분무기(10)는 분무덕트(40)와 분사노즐부(30)의 결합체 및 송풍팬(60)의 수직방향 높이를 변경하여 약액의 분무 높이를 가변시키기 위한 높이변경수단을 더 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 분무덕트(40)와 분사노즐부(30)의 결합체 및 송풍팬(60)의 출구방향을 수직방향 및/또는 수평방향으로 소정 범위 이내에서 각각 변경할 수 있는 분무방향변경수단을 더 구비하는 것이 바람직하다. 분무방향변경수단은 분무방향을 수평방향 및/또는 수직방향으로 변경할 수 있다.

분무방향변경수단은, 수평방향으로 분무방향을 변경하기 위한 일 구성예로서, 수평회전받침판(70), 하부받침판(76), 제1 기어(73), 모터(78); 및 제2 기어(74)를 포함한다. 수평회전받침판(70)은 분무덕트(40)와 분사노즐부(30)의 결합체 및 송풍팬(60)을 다 함께 받쳐주고, 저면에는 적어도 3개의 회전용 바퀴(72)가 달려 있다. 하부받침판(76)은 직접적 또는 간접적으로 하우징(20)에 지지되면서 수평회전받침판(70)의 수평회전이 가능하게 회전용 바퀴(72)들을 받쳐준다. 도면에는 하부받침판(76)이 4개의 승강실린더(80f, 80r)를 통해 하우징 바닥면(24)에 지지된 구조가 도시되어 있다. 수평회전받침판(70)을 수평방향으로 회전시키는 동력을 만들어 전달하기 위해, 제1 기어(73)가 수평회전받침판(70)의 저면에 장착되고, 하부받침판(76)에는 모터(78)가 고정 설치되며, 제2 기어(74)가 모터(78)의 회전축에 결합된 채 제1 기어(73)와 맞물린다. 하부받침판(76)에는 개구가 마련되고, 수평회전받침판(70)의 하면에는 수직하방으로 연장되어 상기 개구를 관통하는 이탈방지축(79)이 고정된다. 이 이탈방지축(79)에 의해 수평회전받침판(70)은 하부받침판(76)의 상면에서 이탈방지축(79)을 중심으로 수평방향으로 회전은 할 수 있으되 이탈은 하지 못하게 구속된다.

모터(78)의 회전력을 제1 및 제2 기어(73, 74)를 통해 수평회전받침판(70)에 전달함으로써 수평회전받침판(70)과 이에 의해 받쳐져 있는 분무덕트(40)와 분사노즐부(30)의 결합체 및 송풍팬(60)이 하부받침판(76)의 상면에서 수평방향으로 회전하게 된다. 모터(78)의 운전은 제어부(100)에 의해 제어된다.

분무방향변경수단은 또한, 분무방향을 수직방향으로 변경하기 위한 분사고도각 변경수단을 포함한다. 이 분사고도각 변경수단은, 하부받침판(76)과 하우징(20) 사이의 복수 지점에 개재되어 하우징(20)을 발판삼아 하부받침판(76)을 지지하면서 하부받침판(76)의 수직방향 경사각이 변경되도록 함으로써 분무덕트(40)와 분사노즐부(30)의 결합체 및 송풍팬(60)의 분사고도각을 변경시킨다. 이 분사고도각 변경수단은, 도 1에 도시된 것처럼 유압 또는 공기압에 의해 키높이 조절이 가능한 복수 개의 실린더(80f, 80r)로 구현할 수 있다(이에 관해서는 후술함). 또한, 수동 또는 자동을 키높이를 변경할 수 있는 키높이 가변부재로도 구현할 수 있을 것이다.

이와 같이 본 발명의 나노 포그 약액 분무기(10)는 약액의 분무방향을 수평방향과 수평방향으로 변경시킬 수 있기 때문에, 한 곳에 위치시킨 상태에서 기존에 비해 더 넓은 영역에 대하여 약액을 방제할 수 있을 뿐만 아니라, 방제 사각지대를 최소화할 수 있다.

상기 높이변경수단은, 분무덕트(40)와 분사노즐부(30)의 결합체 및 송풍팬(60)을 받쳐주는 수평회전받침판(70) 및 하부받침판(76)과, 이 하부받침판(76)의 네 모퉁이에 결합되어 떠받쳐주는 네 개의 실린더(80f, 80r)로 구현할 수 있다. 실린더(80f, 80r)는 하우징 바닥면(24)에 고정되어 그 바닥면(24)을 발판으로 삼으면서, 받침판(70, 76)의 복수 지점에 결합되어 받쳐주면서 유압 또는 공기압을 이용하여 키높이를 수직방향으로 가변시킬 수 있다. 실린더(80f, 80r)의 키높이를 변경하는 만큼 분무덕트(40)와 분사노즐부(30)의 결합체 및 송풍팬(60)의 수직높이가 변경된다. 이를 이용하면, 높이가 다른 여러 종류의 작물에 대한 약액 방제도 효과적으로 수행할 수 있게 된다.

네 개의 실린더(80f, 80r)는 위에서 언급한 분사고도각 변경수단으로 기능할 수도 있다. 즉, 앞쪽의 두 개의 실린더(80f)의 키높이를 높이고 뒤쪽 두 개의 실린더(80r)의 키높이를 낮추어 앞쪽이 뒤쪽보다 더 높게 만들면, 하부받침판(76), 수평회전받침판(70), 그리고 분사노즐부(30)와 분무덕트(40) 결합체 및 송풍팬(60)이 모두 수평방향을 기준으로 소정각도만큼 위쪽으로 향하게 기울어져 분무방향도 위로 비스듬한 방향을 향하게 된다. 반대로, 뒤쪽 실린더(80r)가 앞쪽 실린더(80f)보다 키높이가 더 높아지면, 분무방향은 아래로 비스듬한 방향을 향하게 된다.

다음으로, 위와 같은 구성을 갖는 제1 실시예의 약액분무장치(10)는 다음과 같이 작동을 설명한다. 설명의 편의를 위해, 예컨대 10~30분 약액 방제 후, 10~40초 물 청소, 그리고 이어서 10~20초 공기 청소를 수행하는 것을 1주기 작업 내용으로 제어부(100)에 설정하고, 이 1주기 작업을 약액통(110)의 약액이 모두 소진될 때까지 또는 설정된 시간 동안 주기적으로 반복하는 형태로 약액분무장치(10)를 운전하는 것을 가정하여 설명하기로 한다. 이와 같은 운전조건은 사용자가 제어부(100)에 제공된 스위치와 타이머 등을 이용하여 설정할 수 있다.

먼저, 약액분무모드의 수행을 설명한다. 이 모드에서는, 사용자는 유량조절밸브(116)의 개방 정도를 적절히 조절하여 적정량의 약액이 각 분사노즐(32)로 공급된다. 그리고 각 분사노즐(32)에 에어컴프레서(160)가 생성한 가압 기류가 공급될 수 있도록, 제1 밸브(134)는 열림 상태가 되고, 제2 밸브(122)는 닫힘 상태가 된다. 분무되는 약액 입자를 멀리 날려 보내기 위해 송풍팬(60)이 가동된다. 이를 위해, 제어부(100)는 제1 및 제2 밸브(134, 122), 송풍팬(60)을 제어한다. 이런 상태에서는, 유량조절밸브(116)에 의해 최적량으로 조절된 약액이 약액통(110)에서 약액관(138)을 통해 각 분사노즐(32)에 공급된다. 이와 같은 분사노즐(32)로의 약액 공급은 중력에 의한 위치에너지에 의해 이루어지는데, 이는 약액통(110)이 각 분사노즐(32)보다 낮지 않는 높이에 위치하기 때문에 가능하다. 약액관(138)의 말단을 지난 약액은 제1 급기관(134) 내부에 흐르는 가압 기류와 합류하여 각 분사노즐(32)에 공급된다. 그에 따라, 약액과 가압 공기의 혼합 기류는 각 분사노즐(32)에서 분사된다. 그런 다음, 각 분사노즐(32)에서 고속으로 분사되고, 약액충돌봉(144)에 충돌하여 미립화 되어 분무덕트(40)를 빠져나오고, 그 분무된 약액입자는 송풍팬(60)이 발생하는 기류에 실려 멀리까지 날아가게 된다. 이와 같은 약액 분무 과정에서, 분사노즐(32)에서 분사된 약액의 일부는 분무덕트(40)를 빠져나가지 못하고 제1 약액회수관로(84)를 통해 약액회수통(114)으로 회수된다. 회수된 약액은 앞에서 설명한 방식으로 제어부(100)가 제1 펌프(85)를 가동하여 약액통(110)으로 피드백 된다. 이러한 약액분무모드는 대략 10~30분간 수행된다.

제어부(100)는 약액분무모드의 설정된 시간이 다 경과하면, 물청소모드를 수행하기 위한 제어를 한다. 물청소모드에서는, 제1 및 제2 밸브(134, 122)는 닫힘 상태에 있고, 제2 펌프(126)가 가동되도록 제어된다. 물통(112)의 물(세척수)이 제2 펌프(126)의 펌핑에 의해 가압되어, 급수관(152)을 통해 약액관(138) 및 제1급기관(134)의 말단부를 지나 각 분사노즐(32)을 통해 분출된다. 이 과정에서 약액관(138) 및 제1급기관(134)의 말단부와 각 분사노즐(32)의 내벽면에 붙어있는 약액 찌꺼기 대부분이 물에 씻겨나간다. 이 때, 물(세척수)은 체크밸브(118)에 의해 약액관(138)으로는 흘러들어가지 못한다. 또한, 제1 및 제2 밸브(134, 122)가 닫혀 있기 때문에, 제1 및 제2 급기관(134, 154)으로도 물이 흘러들어가지 않는다. 이러한 물청소모드는 가능하면 짧은 시간 안에 끝내는 것이 좋다. 제어부(100)는 물청소모드를 대략 10~40초 정도 수행한다.

물청소 후 곧바로 다시 약액분무모드를 수행할 수도 있지만(즉, 1 작업주기를 '약액분무 -> 물청소'로 구성함), 물청소 다음에 공기청소를 더 수행할 수 있다. 공기청소모드에서는 제1 밸브(134)는 닫힘 상태에 있고, 제2 밸브(122)는 열림 상태에 있다. 이런 상태에서는 에어컴프레서(160)가 제공하는 가압기류가 제2 급기관(154)을 통해 약액관(138)의 말단부와 각 분사노즐(32)을 거쳐 분사된다. 그 과정에서 약액관(138)의 말단부와 각 분사노즐(32)의 내벽면에 남은 수분이나 미쳐 씻겨나가지 못한 약액찌꺼기가 각 분사노즐(32) 밖으로 휩쓸려나가게 된다. 제어부(100)는 이러한 공기청소모드가 대략 10~20초 정도 수행되도록 제어한다.

한편, 도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 약액분무장치(200)의 조립 상태를 도시한다. 약액분무장치(200)가 제1 실시예의 약액분무장치(10)와 다른 점은 분무덕트(40)와 분사노즐부(30)의 결합체 및 송풍팬(60)의 출구의 고도각 즉, 분무덕트(40)와 분사노즐부(30)의 결합체 및 송풍팬(60)의 출구의 연장선이 수평면과 이루는 사이각을 조절하는 수단(이하, '출구고도각 변경수단'이라 함)(220)을 다른 구성으로 구현한 점이다. 이하에서는 이 차이점에 관해 설명한다.

도 3에 도시된 출구고도각 변경수단(220)은 수평회전받침판(70)의 수평면에 대한 각도를 조절함으로써 그 수평회전받침판(70) 위에 설치된 분무덕트(40)와 분사노즐부(30)의 결합체의 출구 고도각 및 송풍팬(60)의 출구 고도각을 조절할 수 있다. 구체적으로 출구고도각 변경수단(220)은 두 개의 다지형(多指形) 걸림부재(230), 지지홈 부재(240), 그리고 고정볼트(250)를 포함한다. 수평회전받침판(70)을 떠받치고 있는 하부받침판(210)의 후미 양쪽에는 장착홈(212)이 각각 마련된다.

다지형 걸림부재(230)는 가운데 수평방향으로 긴 모양의 이동허용홈(236)이 형성된 몸체부(232)와, 이 몸체부(232)의 후단에서 복수 갈래 예컨대 도시된 것처럼 세 갈래로 분기되어 연장된 걸림돌출부(234a, 234b, 234c)를 포함한다. 두 개의 다지형 걸림부재(230)가 두 장착홈(212)에 각각 장착된다. 몸체부(232)가 장착홈(212)에 삽입된 상태에서 고정볼트(250)로 조임으로써 다지형 걸림부재(230)가 하부받침판(210) 후미에 장착된다.

지지홈 부재(240)는 육면체 몸체의 한쪽 측면(다지형 걸림부재(230)에 수평방향으로 연장되는 걸림홈(242)이 마련된 부재이다. 하우징(20)의 후방 두 기둥(26r)에는 지지홈 부재(240) 장착부(222)가 각각 마련되어 있고, 그 장착부(222)에 지지홈 부재(240)가 각각 장착된다.

다지형 걸림부재(230)의 세 개의 걸림돌출부(234a, 234b, 234c) 중 어느 것이 지지홈 부재(240)의 걸림홈(242)에 삽입되는지에 따라 하부받침판(210)의 수평면에 대한 경사각이 변경되고, 그에 따라 분무덕트(40)와 분사노즐부(30)의 결합체의 출구 고도각 및 송풍팬(60)의 출구 고도각도 달라진다.

출구고도각 변경수단(220)은, 하부받침판(210)이 안정된 지지력을 제공할 수 있도록, 하우징(20)의 전방 두 기둥(26f)의 서로 다른 높이에 마련된 세 개의 지지돌기(260a, 260b, 260c)를 더 포함할 수도 있다.

하부받침판(210)의 경사각을 변경하기 위해, 사용자는 고정볼트(250)를 푼 다음 그 하부받침판(210)을 앞쪽(화살표 방향)으로 잡아당긴 후, 세 개의 걸림돌출부(234a, 234b, 234c) 중 원하는 걸림돌출부가 걸림홈(242)에 삽입되도록 그 하부받침판(210)을 뒤쪽(화살표 반대방향)으로 밀어 넣는다. 그 과정에서 하부받침판(210)의 선단부는 하부받침판(210)의 세 가지 경사각에 따라 세 개의 지지돌기(260a, 260b, 260c) 중 어느 하나 위에서 지지된다.

이러한 구조에 의해, 분무덕트(40)와 분사노즐부(30)의 결합체의 출구 고도각 및 송풍팬(60)의 출구 고도각이 변경될 수 있다. 분무덕트(40)와 분사노즐부(30)의 결합체의 출구 고도각 및 송풍팬(60)의 출구 방향각은 모터(78)와 제1 및 제2 기어(73, 74)에 의해 가능함은 물론이다.

송풍팬(60)은 그대로 두고 분무덕트(40)와 분사노즐부(30)의 결합체의 출구 고도각만 변경할 수도 있다. 이를 위해, 다지형(多指形) 걸림부재(230)가 수납케이스(50)의 후면 하부나 저면에 장착되고, 지지홈 부재(240)는 수평회전받침판(70)에 장착되는 형태로 출구고도각 변경수단(220)을 변형하여 구성할 수도 있다.

다음으로, 도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 약액분무장치(300)의 조립 상태를 도시한다. 이 실시예의 약액분무장치(300)는 제1 실시예의 약액분무장치(100)에 비해 높이조절수단이 다른 구성으로 되어 있다는 점에서 차이가 있다. 그 차이점에 관해 설명한다.

약액분무장치(300)의 높이조절수단은, 하부받침판(76)을 수직방향으로 이동시키는 실린더(80f, 80r) 대신에, 하부받침판(320)의 저면의 앞쪽과 뒤쪽에 각각 고정된 걸침봉하우징(360)과, 앞쪽의 두 걸침봉하우징(360)을 관통하여 결합되는 제1 걸침봉(350f)과 뒤쪽의 두 걸침봉하우징(360)을 관통하여 결합되는 제2 걸침봉(350r), 그리고 하우징(20)의 네 기둥 각각에 높이가 다른 여러 지점에 걸침봉(350f, 350r)이 걸쳐져서 지지되도록 마련된 걸림홈(340f, 340r)으로 구성된다. 앞쪽의 제1 걸침봉(350f)이 삽입되는 걸림홈(340f)의 제1 높이가 뒤쪽의 제2 걸침봉(350r)이 삽입되는 걸림홈(340r)의 제2 높이의 차이에 따라 하부받침판(320)의 수평면에 대한 경사각이 달라진다. 즉, '제1 높이=제2 높이'이면 하부받침판(320)이 수평면과 평행하지만, '제1 높이 > 제2 높이' 이면 하부받침판(320)은 앞쪽이 뒤쪽에 비해 더 높게 기울어지고 이에 따라 분무덕트(40)와 분사노즐부(30)의 결합체 및 송풍팬(60)의 출구의 고도각도 그 만큼 상승하게 된다. 사용자는 필요에 따라, 제1 높이와 제2 높이를 변경함으로써 출구 고도각을 조절할 수 있다.

하부받침판(320)의 경사각이 커짐에도 불구하고 제1 및 제2 걸침봉(350f, 350r)이 걸림홈(340f, 340r)에 삽입될 수 있으려면, 하부받침판(320)의 길이가 가변형일 필요가 있다. 이를 위해, 하부받침판(320)은 도시된 것처럼 뒤쪽에 돌출판(322a)이 마련된 선단부(320a)와, 앞쪽에 삽입홈(322c)을 제공하기 위한 한 쌍의 수용판(322b)이 마련된 후단부(320b)로 구분된다. 돌출판(322a)에는 볼트가 수직방향으로 관통할 수 있게 볼트구멍(324)이 형성된다. 한 쌍의 수용판(322b)에는 길이조절용 구멍(326)이 하부받침판(320)의 길이방향으로 길게 형성된다. 돌출판(322a)이 한 쌍의 수용판(322b)의 삽입홈(322c)에 삽입된 상태에서, 볼트(330)가 길이조절용 구멍(326)과 볼트구멍(324)을 수직방향으로 관통하면서 체결되어, 선단부(320a)와 후단부(320b)의 견고하게 결합시켜준다. 이런 구조의 하부받침판(320)에 의하면, 하부받침판(320)의 길이는 돌출판(322a)이 삽입홈(322c)에 삽입되는 길이를 조절함으로써 변경할 수 있다.

도면에는 걸침봉(350f, 350b)의 걸침수단으로 네 개의 하우징 기둥(26)에 형성된 걸침홈(340f, 340r)을 예시하고 있지만, 그것 대신에 걸침봉(350f, 350r)이 걸쳐서 지지될 수 있는 걸침돌출부 형태로 하우징 기둥(26)에 마련될 수도 있을 것이다. 걸침돌출부를 채용할 경우, 걸침돌출부의 높이가 높아질수록 수평방향으로 돌출되는 길이를 길게 하면, 하부받침판(320)의 길이를 위와 같이 가변형으로 구성할 필요 없이 고정형으로 구성할 수도 있다.

본 발명은 농작물에 농약이나 영양액을 분무하는 분무기에 널리 이용될 수 있다. 나아가, 가축의 축사에 소독액 등을 분사하는 장치에도 이용될 수 있다.

10, 200, 300: 나노포그 약액분무기
20: 하우징 22: 약액통 받침부
30: 분사노즐부 32: 분사노즐
40: 분무덕트 44: 약액충돌봉
50: 수납케이스 60: 송풍팬
70: 수평회전받침판 73: 제1 기어
74: 제2 기어 76: 하부받침판
78: 모터 80f, 80r: 실린더
84: 제1 약액회수관로 85: 제2 약액회수관로
100: 제어부 110: 약액통
112: 물통 114: 약액회수통
118, 128: 체크밸브 120: 제1밸브
122: 제2 밸브 136: 제1 급기관로
140: 약액관로 150: 세척수관로
156: 제2 급기관로

Claims

내부로 유입되는 약액을 가압 기류에 실어 밖으로 강하게 분사하는 적어도 하나의 분사노즐과, 상기 적어도 하나의 분사노즐을 받쳐주는 노즐받침부를 포함하는 분사노즐부;
개방된 분무출구를 가지고, 상기 분사노즐부 앞쪽에 위치하면서 상기 분사노즐의 출구가 내부로 노출되어 상기 분무출구를 향하도록 설치되며, 상기 분사노즐에서 분사되는 약액을 미세한 입자로 분쇄하여 상기 분무출구를 통해 특정 방향으로 분무되도록 유도하는 분무덕트;
상기 분사노즐부의 후방에 배치되어 상기 분무덕트 쪽으로 바람을 불어줌으로써, 상기 분무덕트에서 분무되는 나노 포그화된 약액을 멀리 날려 보내는 송풍팬;
에어컴프레서가 생성한 가압 기류를 상기 분사노즐에 공급되게 해주는 제1급기관과, 상기 제1급기관의 관로를 개폐하기 위한 제1밸브를 포함하는 제1 급기관로;
약액통 내의 약액이 상기 분사노즐로 유입되는 통로를 제공하는 약액관과, 상기 약액관을 통해 상기 분사노즐로 공급되는 약액의 양을 조절하기 위한 유량조절밸브를 포함하는 약액관로;
상기 약액통 내의 약액이 상기 분사노즐과의 높이 차이에 따른 위치에너지만으로도 상기 분사노즐로 유입될 수 있게 하기 위해, 상기 약액통보다 상기 분사노즐부가 높지 않게 위치하도록 약액통 받침부가 마련되고, 상기 송풍팬, 상기 제1 급기관로 및 상기 약액관로가 설치되는 하우징; 및
상기 송풍팬의 구동과 상기 제1밸브의 개폐를 제어하는 제어부를 구비하여,
상기 에어컴프레서로부터 제공되는 상기 가압 기류가, 약액을 상기 분사노즐까지 끌어들이는 데 소모되지 않고, 위치에너지에 의해 상기 분사노즐 내에 유입된 약액을 밖으로 분사하는 데만 사용되는 것을 특징으로 하고,
상기 분무덕트와 상기 분사노즐부의 결합체 및 상기 송풍팬의 높이를 변경하여 약액의 분무 높이를 조절할 수 있는 높이변경수단을 더 구비하고,
상기 분무덕트와 상기 분사노즐부의 결합체 및 상기 송풍팬의 출구의 방향각 및/또는 고도각을 변경하여 약액의 분무방향을 좌우로 및/또는 상하로 조절할 수 있는 분무방향변경수단을 더 구비하고,
상기 분무덕트는, 내부에 상기 분사노즐의 출구와 대면하게 설치되어 상기 분사노즐에서 분사된 약액이 충돌하면서 미세한 입자로 분쇄되도록 하는 약액충돌봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 중력 이용식 나노 포그 약액 분무기.
제1항에 있어서, 상기 분무덕트보다 낮은 위치에 배치되는 약액회수통; 및 상기 분무덕트의 저면에 마련된 약액회수공에서 상기 약액회수통의 입구까지 연장되어, 상기 분무덕트를 빠져나가지 못한 약액이 중력에 의해 상기 약액회수통으로 회수될 수 있는 통로를 제공하는 제1 약액회수관로를 포함하는 약액회수수단을 더 구비하고,
상기 약액회수수단은,
상기 약액회수통의 바닥면 근처에서 상기 약액통 받침부 상에 있는 상기 약액통까지 연장된 제2 약액회수관로; 상기 제2 약액회수관로 상에 배치되어 상기 약액회수통의 약액을 상기 약액통까지 끌어올리기 위한 제1 펌프; 및 상기 약액회수통 안의 회수된 약액의 수위를 감지하여 상기 제어부에 제공하는 수위감지센서를 포함하며, 상기 제어부는 상기 수위감지센서의 감지신호에 의거하여 상기 약액회수통의 회수된 약액이 넘치지 않도록 상기 제1 펌프의 운전을 제어하는 것을 특징으로 하는 중력 이용식 나노 포그 약액 분무기.
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제1항에 있어서, 상기 분무덕트보다 낮은 위치에 배치되는 약액회수통; 및 상기 분무덕트의 저면에 마련된 약액회수공에서 상기 약액회수통의 입구까지 연장되어, 상기 분무덕트를 빠져나가지 못한 약액이 중력에 의해 상기 약액회수통으로 회수될 수 있는 통로를 제공하는 제1 약액회수관로를 포함하는 약액회수수단을 더 구비하고,
상기 약액회수수단은,
상기 약액회수통의 바닥면 근처에서 상기 약액통 받침부 상에 있는 상기 약액통까지 연장된 제2 약액회수관로; 상기 제2 약액회수관로 상에 배치되어 상기 약액회수통의 약액을 상기 약액통까지 끌어올리기 위한 제1 펌프; 및 상기 제1 펌프의 운전시간 간격을 설정하기 위한 타이머를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 타이머로 설정된 운전시간간격마다 상기 제1 펌프가 소정 시간동안 가동되도록 제어하여 약액이 상기 약액회수통에서 넘치지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 중력 이용식 나노 포그 약액 분무기.
제1항에 있어서, 세척수를 담는 물통에서 상기 분사노즐 근처의 상기 약액관로까지 연장되어, 세척수가 상기 약액관로의 말단구간을 지나 상기 분사노즐로 공급될 수 있는 통로를 제공하는 세척수 관로; 상기 세척수 관로 상에 설치되어 상기 물통에서 상기 분사노즐로의 유체 흐름은 허용하되 그 역방향의 유체 흐름은 불허하는 체크밸브; 및 상기 세척수 관로 상에 설치되어 상기 물통 내의 세척수를 상기 분사노즐 쪽으로 펌핑하는 제2 펌프를 포함하는 세척수단을 더 구비하고,
상기 제어부는 상기 제2 펌프의 운전을 제어하여, 상기 약액관로의 말단부와 상기 분사노즐의 내부를 물 세척할 수 있는 것을 특징으로 하는 중력 이용식 나노 포그 약액 분무기.
제5항에 있어서, 상기 세척수단은, 상기 제1 밸브의 앞단의 상기 제1 급기관에서 분기되어 상기 체크밸브의 후단의 상기 세척수 관로 또는 상기 약액관로의 말단부에 연결된 제2 급기관; 및 상기 제2 급기관 상에 설치되어 상기 제2 급기관의 관로를 개폐하는 제2 밸브를 포함하는 제2 급기관로를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 제2 밸브의 개폐를 제어하여 상기 약액관로의 말단부와 상기 분사노즐의 내부를 공기 세척할 수 있는 것을 특징으로 하는 중력 이용식 나노 포그 약액 분무기.
제1항에 있어서, 상기 약액관로는, 상기 약액관 상에 설치되어, 상기 약액통의 약액이 상기 분사노즐 쪽으로 흐르는 것은 허용하지만 반대방향으로 흐르는 것은 불허하는 체크밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중력 이용식 나노 포그 약액 분무기.
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제1항에 있어서, 상기 높이변경수단은, 상기 분무덕트와 상기 분사노즐부의 결합체 및 상기 송풍팬을 받쳐주는 받침부재; 및 상기 하우징을 발판으로 삼으면서 상기 받침부재를 복수 지점에서 받쳐주면서 유압 또는 공기압을 이용하여 키높이를 수직방향으로 가변시키기 위한 복수 개의 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 중력 이용식 나노 포그 약액 분무기.
제1항에 있어서, 상기 높이변경수단은, 상기 분무덕트와 상기 분사노즐부의 결합체 및 상기 송풍팬을 받쳐주는 받침부; 및 상기 하우징의 적어도 네 기둥 각각에 높이가 다른 복수의 지점에 마련되어 상기 받침부를 지지하는 복수의 지지부를 포함하여, 상기 받침부가 상기 복수의 지지부에 걸쳐지는 높이에 따라 상기 분무덕트와 상기 분사노즐부의 결합체 및 상기 송풍팬의 높이를 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 분무덕트와 상기 분사노즐부의 결합체 및 상기 송풍팬의 출구의 고도각도 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 중력 이용식 나노 포그 약액 분무기.
제1항에 있어서, 상기 분무방향변경수단은, 저면에 3개 이상의 회전용 바퀴가 달려있고, 상기 분무덕트와 상기 분사노즐부의 결합체 및 상기 송풍팬을 받쳐주는 수평회전받침판; 직접적 또는 간접적으로 상기 하우징에 지지되면서 상기 수평회전받침판의 수평회전이 가능하게 상기 회전용 바퀴들을 받쳐주는 하부받침판; 상기 수평회전받침판의 저면에 장착된 제1 기어; 상기 하부받침판에 설치된 모터; 및 상기 모터의 회전축에 장착된 채 상기 제1 기어와 맞물리는 제2 기어를 포함하여, 상기 모터의 회전력을 상기 제1 및 제2 기어를 통해 상기 수평회전받침판에 전달하여 회전시킴으로써 상기 분무덕트와 상기 분사노즐부의 결합체 및 상기 송풍팬의 출구의 방향각을 조절하는 출구방향각 변경부를 포함하는 것을 특징으로 하는 중력 이용식 나노 포그 약액 분무기.
제13항에 있어서, 상기 분무방향변경수단은, 상기 하부받침판과 상기 하우징 사이에 개재되어 상기 하우징을 발판삼아 상기 하부받침판을 지지하면서 수평면에 대한 상기 하부받침판의 경사각을 변경함으로써 상기 분무덕트와 상기 분사노즐부의 결합체 및 상기 송풍팬의 출구의 고도각을 조절하는 출구고도각 변경부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중력 이용식 나노 포그 약액 분무기.
제14항에 있어서, 상기 출구고도각 변경부는, 유압 또는 공기압에 의해 키높이 조절이 가능한 복수 개의 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 중력 이용식 나노 포그 약액 분무기.
제14항에 있어서, 상기 출구고도각 변경부는, 상기 하우징의 네 기둥 각각에 높이가 다른 복수의 지점에 형성된 걸림홈 또는 걸림돌기; 및 상기 하부받침판의 앞쪽과 뒤쪽에 각각 결합된 제1 및 제2 걸림봉을 포함하여, 상기 제1 걸림봉이 상기 하우징의 앞쪽의 두 기둥에 마련된 상기 걸림홈 또는 걸림돌기에 걸려 지지되는 제1 높이와, 상기 제2 걸림봉이 상기 하우징의 뒤쪽의 두 기둥에 마련된 상기 걸림홈 또는 걸림돌기에 걸려 지지되는 제2 높이 간의 높이 차이에 따라 상기 고도각이 조절되는 것을 특징으로 하는 중력 이용식 나노 포그 약액 분무기.
제13항에 있어서, 상기 분무방향변경수단은, 상기 하부받침판의 가운데 부분에 형성된 개구와, 상기 수평회전받침판의 하면에 고정되거나 또는 상기 제1 기어의 중심축에 연결된 채 수직하방으로 연장되어 상기 개구에 삽입되어 상기 수평회전받침판이 상기 하부받침판의 상면에서 수평방향으로 이탈하지 못하게 구속하는 이탈방지축을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중력 이용식 나노 포그 약액 분무기.
제1항에 있어서, 상기 분무방향변경수단은, 상기 분무덕트와 상기 분사노즐부의 결합체 및 상기 송풍팬을 받쳐주는 받침부재; 상기 받침부재와 상기 하우징 사이에 개재되어, 상기 하우징을 발판삼아 상기 받침부재를 지지하면서 수평면에 대한 상기 받침부재의 경사각을 변경함으로써 상기 분무덕트와 상기 분사노즐부의 결합체 및 상기 송풍팬의 출구의 고도각을 조절하는 출구고도각 변경부재; 및 상기 출구고도각 변경부재와 상기 받침부재 사이에 개재되어 상기 받침부재를 수평면 상에서 회전하게 하여 상기 분무덕트와 상기 분사노즐부의 결합체 및 상기 송풍팬의 출구의 방향각을 조절하는 출구방향각 변경부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 중력 이용식 나노 포그 약액 분무기.
제1항에 있어서, 상기 분무방향변경수단은, 상기 노즐받침부와 상기 하우징 또는 상기 하우징에 의해 지지되는 다른 부재 사이에 개재되어 상기 노즐받침부를 수평면에 대하여 경사지도록 회전함으로써 상기 분무덕트와 상기 분사노즐부의 결합체의 출구의 고도각을 조절하는 고도각 변경부를 포함하는 것을 특징으로 하는 중력 이용식 나노 포그 약액 분무기.
제1항에 있어서, 상기 분무방향변경수단은, 상기 노즐받침부와 상기 하우징 또는 상기 하우징에 의해 지지되는 다른 부재 사이에 개재되어 상기 노즐받침부를 수평면 상에서 회전할 수 있도록 함으로써 상기 분무덕트와 상기 분사노즐부의 결합체의 출구의 방향각을 조절하는 출구방향각 변경부를 포함하는 것을 특징으로 하는 중력 이용식 나노 포그 약액 분무기.
삭제
제6항에 있어서, 상기 노즐받침부는, 상기 분사노즐을 받쳐주는 것 외에, 상기 제1 급기관로, 상기 약액관로, 상기 세척수단, 상기 제2 급기관로를 내포하고, 상기 분무덕트가 착탈식으로 장착되는 수납케이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중력 이용식 나노 포그 약액 분무기.