KR102140178B1

KR102140178B1 - 약액 비산 방지 기능을 갖는 농업용 드론

Info

Publication number: KR102140178B1
Application number: KR1020190019432A
Authority: KR
Inventors: 이지근; 유승화
Original assignee: 전북대학교산학협력단; 대한민국(농촌진흥청장)
Priority date: 2019-02-19
Filing date: 2019-02-19
Publication date: 2020-07-31

Abstract

본 발명은 약액 비산 방지 기능을 갖는 농업용 드론에 관한 것으로서, 특히 노즐에서 분사되는 약액이 비산되는 것을 최소화하고 하방향으로 효과적으로 분사되도록 할 수 있는 약액 비산 방지 기능을 갖는 농업용 드론에 관한 것이다.
본 발명의 약액 비산 방지 기능을 갖는 농업용 드론은, 회전날개가 장착되고, 약액통이 장착된 드론 본체와; 상기 회전날개보다 하부에서 상기 드론 본체에 장착되고, 상기 약액통으로부터 약액을 하방향으로 분사하는 노즐과; 상기 회전날개보다 하부에서 상기 노즐의 상부에 장착되어, 상기 회전날개에 의해 발생된 공기의 회전유동을 하방향으로 변환시켜 상기 노즐의 상부로 공급하는 비산방지부재;를 포함하여 이루어지되, 상기 비산방지부재에 의해 상기 노즐에는 하방향으로의 공기 흐름이 작용하여, 상기 노즐에서 분사된 약액이 비산되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.

Description

약액 비산 방지 기능을 갖는 농업용 드론 { AGRICULTURAL DRONE HAVING FUNCTION OF PREVENTING DRIFT }

본 발명은 약액 비산 방지 기능을 갖는 농업용 드론에 관한 것으로서, 특히 노즐에서 분사되는 약액이 비산되는 것을 최소화하고 하방향으로 효과적으로 분사되도록 할 수 있는 약액 비산 방지 기능을 갖는 농업용 드론에 관한 것이다.

드론은 최초 군사용으로 개발되었으나, 운반 및 보관의 편리성, 조작 용이로 방송에서 촬영용으로 가장 많이 사용되고 있다. 또한, 최근에는 재난 재해 모니터링, 물류 운반, 산불진화 또는 농약 살포용 드론에 대한 많은 연구가 진행되고 있다.

농약 살포용 드론의 경우, 최대 10Kg의 농약을 탑재하여 살포 가능한 기기가 최근 개발되었으며, 시간당 최대 10에이커(약 4만 평방제곱미터) 면적에 농약을 살포할 수 있다고 알려진다.

이는 60명이 할 일을 드론 혼자 할 수 있는 것으로 인력 대비 40~60배의 효율을 달성한다.

이러한 높은 효율로 드론을 이용한 농약 살포 요구가 차츰 증가하고 있다.

농약 살포용 드론은, 일반적으로 회전날개가 장착된 본체, 약액통, 약액펌프, 노즐, 봄대 등으로 이루어진다.

상기 노즐에서 분사되는 약액은 하방향으로 그대로 분사되어, 식물의 목표지점에 도달하여야 농약 방제의 효과가 높게 된다.

농약 살포용 드론 회전날개의 회전에 의해 비행을 하게 되는데, 회전날개의 회전시 회전날개의 하부에는 하향풍 뿐만 아니라, 팁 와류, 재순환유동 등의 복잡한 유동장이 발생하게 된다.

이로 인해 도 1에 나타나 있는 바와 같이, 상기 노즐에서 분사되는 약액은 하방향으로만 분사되는 것이 아니라, 회전하거나 재순환 유동을 하게 되어, 상기 노즐에서 분사되는 약액이 목표 지점에 정확하게 도달하지 못하고 다른 곳으로 이동하게 되는 등의 문제가 있다.

등록특허 10-1875314

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 회전날개의 하부에서 발생되는 공기의 회전유동을 하방향으로의 흐름으로 변환시켜 노즐에서 분사되는 약액이 비산되는 것을 최소화하여 목적지점에 효과적으로 도달하도록 할 수 있는 약액 비산 방지 기능을 갖는 농업용 드론을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 약액 비산 방지 기능을 갖는 농업용 드론은, 회전날개가 장착되고, 약액통이 장착된 드론 본체와; 상기 회전날개보다 하부에서 상기 드론 본체에 장착되고, 상기 약액통으로부터 약액을 하방향으로 분사하는 노즐과; 상기 회전날개보다 하부에서 상기 노즐의 상부에 장착되어, 상기 회전날개에 의해 발생된 공기의 회전유동을 하방향으로 변환시켜 상기 노즐의 상부로 공급하는 비산방지부재;를 포함하여 이루어지되, 상기 비산방지부재에 의해 상기 노즐에는 하방향으로의 공기 흐름이 작용하여, 상기 노즐에서 분사된 약액이 비산되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.

상기 비산방지부재는 상기 노즐의 상부에서 회전 유동하는 공기의 흐름을 막으면서 하방향으로의 직류로 변환 유도하는 차단판을 포함하여 이루어진다.

상기 차단판은 상기 노즐에 대하여 상하방향으로 배치된다.

상기 차단판은 상기 노즐에 대하여 경사지게 배치될 수도 있다.

상기 노즐에 대하여 경사지게 배치된 상기 차단판은, 수직축을 기준으로 회전 유동하는 공기의 흐름보다 덜 경사지게 배치된다.

상기 차단판은 다수개가 서로 다른 방향으로 배치되어 결합된다.

상기 비산방지부재는, 다수개의 차단판과; 다수개의 상기 차단판의 둘레를 감싸는 플랜지부;를 포함하여 이루어진다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 약액 비산 방지 기능을 갖는 농업용 드론에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

노즐의 상부에 장착된 비산방지부재가 회전날개의 하부에서 발생되는 공기의 회전유동을 하방향으로의 흐름으로 변환시켜, 노즐의 상부에서 하부로 공급하도록 함으로써 상기 노즐에서 분사되는 약액이 비산되는 것을 최소화하여 목적지점에 효과적으로 도달하도록 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 일반적인 농업용 드론에 의해 분사되는 약액이 비산되는 것을 나타내는 사진,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 농업용 드론의 측면구조도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비산방지부재의 사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 농업용 드론에 의해 약액이 분사될 때의 공기 흐름 및 약액 분사 형태를 도시한 측면구조도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비산방지부재의 사시도,

본 발명의 약액 비산 방지 기능을 갖는 농업용 드론은, 도 2에 도시된 바와 같이, 드론 본체(10)와, 노즐(20)과, 비산방지부재(30)를 포함하여 이루어진다.

상기 드론 본체(10)는, 다수개의 회전날개(11)가 장착되고, 약액통(12)이 장착되어 있다.

이러한 상기 드론 본체(10)는 종래의 농업용 드론의 구조를 이용하면 충분하기 때문에, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

상기 노즐(20)은 상기 회전날개(11)보다 하부에서 상기 드론 본체(10)에 장착된다.

상기 노즐(20)은 상기 드론 본체(10)에 붐대(13)가 설치되어 있는 경우, 상기 붐대(13)에 장착되고, 상기 붐대(13)가 없는 경우에는 상기 드론 본체(10)에 직접 장착된다.

이러한 상기 노즐(20)은 상기 약액통(12)으로부터 농약 등의 약액을 공급받아 하방향으로 분사한다.

상기 비산방지부재(30)는 상기 회전날개(11)보다 하부에서 상기 노즐(20)의 상부에 장착된다.

즉, 상기 비산방지부재(30)는 상기 회전날개(11)보다 하부에 위치하고, 상기 노즐(20)보다는 상부에 위치하며, 상기 노즐(20)의 상부에 탈착 가능하게 장착되어 있다.

이러한 상기 비산방지부재(30)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 회전날개(11)에 의해 발생된 공기의 회전유동을 하방향으로 변환시켜, 상기 노즐(20)의 상부에서 하방향으로 공기를 공급하는 역할을 한다.

위와 같이 상기 비산방지부재(30)에 의해 상기 노즐(20)의 상부에서 하방향으로 공기의 흐름이 작용하도록 함으로써, 상기 노즐(20)에서 분사되는 약액이 비산 즉 다른 곳으로 흩날리지는 것을 최소화하면서 하방향으로 보다 많이 분사되도록 할 수 있다.

상기 비산방지부재(30)는, 차단판(31)과 플랜지부(32)를 포함하여 이루어진다.

상기 차단판(31)은 상기 노즐(20)의 상부에 회전 유동하는 공기의 흐름을 막으면서 하방향으로의 직류로 변환 유도한다.

이러한 상기 차단판(31)은 1개만으로 이루어질 수도 있으나, 바람직하게는 다수개가 서로 교차하여 이루어지도록 한다.

상기 플랜지부(32)는 상기 다수개의 상기 차단판(31)의 둘레를 감싸면서 장착된다.

상기 플랜지부(32)에 의해 상기 차단판(31)을 보다 강하게 지지할 수 있고, 공기의 회전 유동을 보다 효율적으로 하방향 흐름으로 변환시킬 수 있다.

이러한 구조의 일예로 본 실시예의 도면에서는, 상기 비산방지부재(30)를 중공 원기둥 모양의 플랜지부(32)와, 상기 플랜지부(32)의 내부에 배치되는 십자 모양의 차단판(31)으로 이루어지도록 하였다.

상기 차단판(31)은 상기 노즐(20)에 대하여 상하방향으로 배치되어 있다.

상기 비산방지부재(30)는 상기 플랜지부(32)없이 상기 차단판(31)으로 이루어져 상기 노즐(20)의 상부에 탈착 가능하게 장착될 수도 있다.

위와 같이 상기 노즐(20)의 상부에 상기 비산방지부재(30)를 장착하게 하게 되면, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 회전날개(11)의 회전시 상기 회전날개(11)의 하부에서 발생되는 공기의 회전 흐름이 상기 차단판(31)에 부딪히면서 하방향으로의 흐름으로 변환되고, 이로 인해 공기는 상기 비산방지부재(30)를 통과하면서 하방향의 직류로 변환되어 상기 노즐(20)의 상부에 하부로 하방향 흐름으로 분사되게 된다.

이로 인해, 상기 노즐(20)의 상부에는 하방향으로의 공기 흐름이 작용하여, 상기 노즐(20)에서 약액을 분사할 때, 약액이 와류 등에 의해 비산되는 것을 최소화하고, 목표로 하고 있는 하방향으로 보다 많이 분사되는 효과를 높일 수 있다.

그리고, 상기 비산방지부재(30)는 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 다수개의 차단판(31)이 서로 다른 방향으로 배치되어 결합되면서, 와플 모양으로 형성될 수도 있다.

또한, 상기 비산방지부재(30)는 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 상기 차단판(31)이 상기 노즐(20)이 설치되는 수직축에 대하여 상기 경사지게 배치될 수도 있다.

이때, 상기 노즐(20)이 설치되는 수직축에 대하여 경사지게 배치된 상기 차단판(31)은, 수직축을 기준으로 회전 유동하는 공기의 흐름보다 덜 경사지게 배치된다.

위와 같이 상기 차단판(31)을 경사지게 설치하게 되면, 회전 유동하는 공기의 흐름을 보다 효과적으로 하방향으로 변환유도시킬 수 있다.

본 발명은 드론 본체(10)의 회전날개(11)의 회전시 발생하는 하향 유동장에서, 공기의 회전유동을 하방향 흐름으로 변환시켜, 상기 노즐(20)의 상부에서 하부로 공급되도록 함으로써, 상기 노즐(20)에서 분사되는 약액이 비산되는 것을 최소화 하고 목표로 하는 하방향으로 보다 효과적으로 분사되도록 할 수 있는 효과가 있다.

본 발명인 약액 비산 방지 기능을 갖는 농업용 드론은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

10 : 드론 본체, 11 : 회전날개, 12 : 약액통, 13 : 붐대,
20 : 노즐,
30 : 비산방지부재, 31 : 차단판, 32 : 플랜지부.

Claims

삭제
회전날개가 장착되고, 약액통이 장착된 드론 본체와;
상기 회전날개보다 하부에서 상기 드론 본체에 장착되고, 상기 약액통으로부터 약액을 하방향으로 분사하는 노즐과;
상기 회전날개보다 하부에서 상기 노즐의 상부에 장착되어, 상기 회전날개에 의해 발생된 공기의 회전유동을 하방향으로 변환시켜 상기 노즐의 상부로 공급하는 비산방지부재;를 포함하여 이루어지되,
상기 비산방지부재는 상기 노즐의 상부에서 회전 유동하는 공기의 흐름을 막으면서 하방향으로의 직류로 변환 유도하는 차단판을 포함하여 이루어지고,
상기 비산방지부재에 의해 상기 노즐에는 하방향으로의 공기 흐름이 작용하여, 상기 노즐에서 분사된 약액이 비산되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 약액 비산 방지 기능을 갖는 농업용 드론.
청구항2에 있어서,
상기 차단판은 상기 노즐에 대하여 상하방향으로 배치된 것을 특징으로 하는 약액 비산 방지 기능을 갖는 농업용 드론.
청구항2에 있어서,
상기 차단판은 상기 노즐에 대하여 경사지게 배치된 것을 특징으로 하는 약액 비산 방지 기능을 갖는 농업용 드론.
청구항4에 있어서,
상기 노즐에 대하여 경사지게 배치된 상기 차단판은, 수직축을 기준으로 회전 유동하는 공기의 흐름보다 덜 경사지게 배치된 것을 특징으로 하는 약액 비산 방지 기능을 갖는 농업용 드론.
청구항3 내지 청구항5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차단판은 다수개가 서로 다른 방향으로 배치되어 결합된 것을 특징으로 하는 약액 비산 방지 기능을 갖는 농업용 드론.
청구항3 내지 청구항5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비산방지부재는, 다수개의 차단판과; 다수개의 상기 차단판의 둘레를 감싸는 플랜지부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 약액 비산 방지 기능을 갖는 농업용 드론.