KR102209131B1

KR102209131B1 - 높이 조절이 가능한 무인 방제기

Info

Publication number: KR102209131B1
Application number: KR1020200177935A
Authority: KR
Inventors: 김정희
Original assignee: 김정희
Priority date: 2020-12-17
Filing date: 2020-12-17
Publication date: 2021-01-27

Abstract

본 발명은 비닐하우스 내에 설치되어 회전하면서 약액 또는 물을 사방으로 확실하게 분무할 수 있을 뿐만 아니라 작물 상태나 필요에 따라 방제기의 높이를 다양하게 원격으로 조절할 수 있는 높이 조절이 가능한 무인 방제기에 관한 것이다.
이에, 본 발명에 따른 높이 조절이 가능한 무인 방제기는 약액 또는 물을 공급받아 비닐하우스(H) 내에 약액 또는 물을 고압 분무하는 분무부(100); 상기 분무부(100)의 상측에 설치되어 상기 분무부(100)를 수평방향으로 회전시키고 회전 구동을 제어하는 회전구동부(200); 및 상기 회전구동부(200)와 연결되고 비닐하우스(H) 내에서 상기 분무부(100)의 높이를 조절하는 높이조절부(300)를 포함한다.

Description

높이 조절이 가능한 무인 방제기{Unmanned spraying device capable of adjusting height}

본 발명은 높이 조절이 가능한 무인 방제기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비닐하우스 내에 설치되어 회전하면서 약액 또는 물을 사방으로 확실하게 분무할 수 있을 뿐만 아니라 작물 상태나 필요에 따라 방제기의 높이를 조절할 수 있는 무인 방제기에 관한 것이다.

최근, 비닐하우스 농가에는 무인 방제기를 사용하여 작물에 물을 공급하거나 약액(농약)을 분무하는 것이 일반적이다.

현재 다양한 구조와 형태의 무인 방제기가 개발되어 있고, 일례로, 국내특허공개 제10-2004-0105677호에서 "비닐하우스용 상승식 분무살포장치"를 개시하고 있다.

상기 비닐하우스용 상승식 분무살포장치는 이동지지대가 승하강하면서 방제액을 살포하는 방식이나, 작물 내부까지는 작물의 잎에 차단되어 골고루 살포할 수 없다는 단점이 있으며, 구조가 복잡하여 설비가 어렵고, 비닐하우스 내의 지형이나 작물의 재배 상황에 적절하게 물이나 약액을 효율적으로 공급하기에는 한계가 있다는 문제점을 가진다.

한국 특허공개 제10-2004-0105677호

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 비닐하우스 내에 설치되어 회전하면서 약액 또는 물을 사방으로 확실하게 골고루 분무할 수 있을 뿐만 아니라 작물 상태나 필요에 따라 방제기의 높이를 원격으로 자유롭게 조절할 수 있는 높이 조절이 가능한 무인 방제기를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 높이 조절이 가능한 무인 방제기에 있어서, 약액 또는 물을 공급받아 비닐하우스 내에 약액 또는 물을 고압 분무하는 분무부; 상기 분무부의 상측에 설치되어 상기 분무부를 수평방향으로 회전시키고 회전 구동을 제어하는 회전구동부; 및 상기 회전구동부와 연결되고 비닐하우스 내에서 상기 분무부의 높이를 조절하는 높이조절부를 포함한다.

바람직한 일 실시예로서, 상기 분무부는 중공 원통 형태의 송풍케이스의 일측에 마련된 볼트바에 설치되고 약액공급튜브와 물공급튜브가 각각 구비되는 분무노즐과, 상기 송풍케이스의 내측에 마련된 4개의 고정바에 고정되어 상기 송풍케이스의 내부에 설치되는 송풍모터와, 상기 송풍케이스의 내부에서 상기 송풍모터의 모터축과 연결되어 상기 송풍 모터 구동시 상기 분무노즐 측으로 송풍하는 송풍팬과, 상기 송풍케이스의 타측에 설치되는 송풍망과, 종단면이

형태를 가지면서 상기 송풍케이스의 상부에 설치되는 브라켓을 포함한다.

또한, 바람직한 일 실시예로서, 상기 회전구동부는 상기 송풍케이스의 상측에 설치되는 구동박스와, 상기 구동박스의 내부에 설치되는 회전모터와, 상기 회전모터와 연결되어 회전할 수 있고 상기 구동박스의 하부면과 상기 브라켓을 각각 관통하며 연장되되 단부에 나사산이 형성되어 상기 나사산에 와셔가 개재된 상태로 너트가 체결됨으로써 상기 브라켓과 결합되는 구동축과, 상기 회전모터와 전기적으로 연결되어 회전모터의 회전 구동을 제어하는 회전제어기를 포함한다.

또한, 바람직한 일 실시예로서, 상기 높이조절부는 비닐하우스의 내부 상측에 설치되는 하우스 프레임에 제1고정구를 통해 고정되고 일측에 제1장공이 형성된 상부 지지대와, 상기 상부 지지대의 하측에 배치되고 제2고정구를 통해 상기 구동박스와 결합되며 일측에 제2장공이 형성된 하부 지지대와, 상기 상부 지지대와 하부 지지대 사이에 설치되되 상하 방향으로 전개 또는 절첩 가능하도록 다수의 링크부재가 상하 방향으로 서로 힌지결합되어 이루어지는 승강수단과, 비닐하우스의 일측에 설치되는 권취롤러에 권취되되 상기 하우스 프레임의 상측에 구비되는 도르래를 경유하면서 일단이 상기 승강수단에 구비된 연결편에 연결되는 와이어와, 상기 권취롤러와 연결되어 권취롤러를 회전시켜 상기 와이어를 상기 권취롤러에서 풀거나 권취롤러에 감음으로써 상기 승강수단을 상하 방향으로 전개 또는 절첩시키면서 상기 하부 지지대를 하강 또는 상승시키는 권취모터와, 상기 권취모터와 전기적으로 연결되어 권취모터의 구동을 제어하는 권취제어기를 포함한다.

일 실시예로서, 상기 링크부재는 한 쌍의 링크바가 서로 교차하면서 중앙부에서 힌지결합되어 회동 가능한 구조를 가지며, 상기 다수의 링크부재 중 최상부 링크부재의 상단부는 상기 상부 지지대에 힌지결합되되 어느 한 링크바의 상단부는 상기 제1장공에 슬라이딩 가능하도록 체결되고, 상기 다수의 링크부재 중 최하부 링크부재의 하단부는 상기 하부 지지대에 힌지 결합되되 어느 한 링크바의 하단부는 제2장공에 슬라이딩 가능하도록 체결된다.

일 실시예로서, 상기 연결편은 상기 최하부 링크부재의 중앙부 일측에 구비되는 것이며, 상기 분무노즐은 일측에 결합된 높이조절구를 통해 상기 볼트바 상을 이동할 수 있다.

또한, 일 실시예로서, 상기 높이조절구는 상기 볼트바가 관통하는 관통공이 형성되면서 일측이 서로 이격된 한 쌍의 체결편으로 이루어지되 상기 체결편에 조정볼트가 관통하여 상기 분무노즐의 일측에 체결됨으로써, 상기 조정볼트를 조이면 상기 체결편이 볼트바를 클램핑하여 상기 분무노즐이 볼트바에 고정될 수 있고, 상기 조정볼트를 풀면 상기 볼트바에 대한 상기 체결편의 클램핑이 해제되어 상기 분무노즐이 높이조절구를 통해 상기 볼트바 상을 이동할 수 있음으로써 상기 볼트바에서 높이 조절이 가능하다.

또한, 상기 회전모터는 가변전압 가변주파수 제어(Variable Voltage Variable Frequency, VVVF)방식 인버터에 의해 정속으로 회전되고, 상기 구동축은 상기 회전모터의 모터축과 연결되고 상기 회전모터의 회전 속도를 감속하는 회전감속부에서 연장되는 축이다.

또한, 상기 제1고정구는 하우스 프레임에 걸쳐지면서 체결되는 제1걸이부와 상기 제1걸이부에서 연장되어 상기 상부 지지대에 결합되는 제1고정대를 포함하고, 상기 제2고정구는 상기 하부 지지대에 걸쳐지면서 체결되는 제2걸이부와 상기 제2걸이부에서 연장되어 상기 구동박스의 상부에 결합되는 제2고정대를 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예로서, 상기 회전제어기는 상기 회전모터의 회전각도를 제어하는 회전각 제어부와, 상기 회전모터가 설정된 회전각도로 정회전과 역회전을 1회 구동하는데 소요되는 시간인 회전주기를 제어하는 회전주기 제어부와, 어플리케이션이 실행 중인 스마트폰과 무선 통신을 할 수 있고 상기 스마트폰에서 송신된 회전각도 정보와 회전주기 정보를 상기 회전각 제어부와 회전주기 제어부로 전송하여 상기 회전각 제어부와 회전주기 제어부가 상기 정보에 따라 회전 구동을 제어하도록 하는 제1무선통신부를 포함한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예로서, 상기 권취제어기는 어플리케이션이 실행 중인 스마트폰과 무선 통신을 할 수 있고 상기 스마트폰에서 송신된 설정변위값을 권취제어부로 전송하는 제2무선통신부와, 상기 상부 지지대와 하부 지지대에 마련된 변위 센서와 연결되어 상기 변위 센서에 의해 검출되는 상기 하부 지지대의 하강 또는 상승 거리인 승강변위값을 전송받아 상기 승강변위값이 상기 설정변위값과 일치되도록 상기 권취모터의 구동을 제어하는 권취제어부를 포함한다.

본 발명의 무인 방제기에 의하면, 비닐하우스가 설치된 지형에 구애받지 않고 방제 작업을 확실하게 골고루 수행할 수 있을 뿐만 아니라 재배되는 작물의 재배 상황 또는 상태에 따라 약액 또는 물의 분무 각도와 분무노즐의 높이를 조절하여 효과적인 물 공급 또는 방제 작업을 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 무인 방제기의 구성을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 2는 비닐하우스 내부에 본 발명의 무인 방제기가 설치된 상태를 설명하는 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 방제기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4a는 본 발명에 따른 분무부의 일측을 나타내는 도면이고, 도 4b는 본 발명에 따른 분무부의 타측을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 분무노즐을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 높이조절구의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1고정구 또는 제2고정구를 나타내는 도면이다.
도 8과 도 9는 본 발명에 따른 구동축의 결합 관계를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 회전제어기와 권취제어기의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 무인 방제기의 작동 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 무인 방제기의 분무 각도(또는 회전 각도)의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 비닐하우스 상측에 설치되는 무인 방제기로서, 분무 노즐의 회전 속도, 회전 각도, 및 높이 등을 사용자가 자유롭게 원격으로 설정할 수 있음으로써 비닐하우스가 설치된 지형이나 작물의 재배 상황에 따라 매우 효과적으로 물 공급 또는 방제 작업을 수행할 수 있는 방제기이다.

이하에서, 첨부도면을 참조하면서 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 무인 방제기는 약액 또는 물을 공급받아 비닐하우스(H) 내에 약액 또는 물을 고압 분무하는 분무부(100), 상기 분무부(100)의 상측에 설치되어 상기 분무부(100)를 수평방향으로 회전시키고 회전 구동을 제어하는 회전구동부(200), 및 상기 회전구동부(200)와 연결되고 비닐하우스(H) 내에서 상기 분무부(100)의 높이를 조절하는 높이조절부(300)를 포함한다.

도 1 내지 도 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 분무부(100)는 분무노즐(110), 송풍모터(120), 송풍팬(130), 송풍망(140), 및 브라켓(150)을 포함한다.

상기 분무노즐(110)은 내부가 빈 중공 원통 형태로 이루어진 송풍케이스(101)의 일측에 직립하여 마련된 볼트바(102)에 설치되고 약액공급튜브(111)와 물공급튜브(112)가 각각 구비된다.

상기 약액공급튜브(111)와 물공급튜브(112)에는 약액공급호스(도시 생략)와 물공급호스(도시 생략)가 각각 연결되어 비닐하우스의 외부 또는 내부에 설치된 약액 저장 탱크 또는 물 저장 탱크 등으로부터 약액(농약) 또는 물을 고압으로 공급받는다. 고압으로 공급받은 물 또는 약액은 분무노즐의 팁부에서 고압으로 분무되게 된다.

본 발명의 분무노즐(110)은 볼트바(102)에 높이조절구(113)를 통해 설치되는 바, 이에 대해서는 후술한다.

상기 송풍모터(120)는 도 4a에 도시된 바와 같이 상기 송풍케이스(101)의 내측에 사방으로 마련된 4개의 고정바(121)에 고정되어 상기 송풍케이스(101)의 내부에 설치되는 것이다. 상기 송풍모터(120)를 통해 송풍팬(130)을 고속으로 회전시키게 된다. 상기 고정바(121)를 통해 송풍모터(120)가 송풍케이스(101) 내측 중앙에 확실하게 안정적으로 고정될 수 있는 것이다.

상기 송풍팬(130)은 송풍케이스(101)의 내부에서 상기 송풍모터(120)의 모터축과 연결되어 상기 송풍 모터(120)의 구동시 상기 분무노즐(110) 측으로 송풍하는 것으로서, 송풍팬(130)의 고속 회전에 의해 강한 바람이 분무노즐(110)으로 송풍되므로 분무노즐(110)에서 분사 또는 분무되는 물 또는 약액이 먼 거리까지 확실하게 확산 또는 분무될 수 있다.

상기 송풍망(140)은 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 송풍케이스(101)의 타측에 설치되는 것으로서, 송풍망(140)에 의해 송풍케이스(101)로 공기가 유입될 때 이물질 등이 차단될 수 있는 것이다.

상기 브라켓(150)은 도 8과 도 9에 도시된 바와 같이 종단면이

형태를 가지면서 상기 송풍케이스(101)의 상부에 설치되는 것으로서, 구동축(230)과 송풍케이스(101) 또는 분무부(100)를 결합시키는 부재이다. 상기 브라켓(150)은 하단부에서 돌출 연장된 플랜지부(150a)에 볼트 등의 체결 수단이 체결되어 상기 송풍케이스(101)의 상부에 설치되게 된다. 상기 브라켓(150)의 상부면에 구동축(230)이 관통하게 되는데, 이에 대해서는 후술한다.

바람직한 실시예로서, 상기 분무노즐(110)은 일측에 높이조절구(113)가 결합되어 상기 높이조절구(113)를 통해 상기 볼트바(102)에 설치되게 된다.

상기 높이조절구(113)는 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 볼트바(102)가 관통하는 관통공(113A)이 형성되면서 일측이 서로 이격된 한 쌍의 체결편(113B)으로 이루어지고, 상기 체결편(113B)에 조정볼트(114)가 관통하여 상기 분무노즐(110)의 일측에 체결됨으로써 분무노즐(110)에 결합된다.

따라서, 상기 조정볼트(114)를 조여서 조정볼트(114)를 분무노즐(110)의 일측에 더욱 삽입시키면 상기 체결편(113B)의 이격 거리가 좁아지거나 체결편(113B)이 서로 압착되면서 상기 체결편(113B)이 볼트바(102)를 클램핑하게 된다. 따라서, 높이조절구(113)가 관통공(113A)을 관통하는 볼트바(102)에 고정되고, 그 결과, 분무노즐(110)도 볼트바(102)에 고정된다.

한편, 상기 조정볼트(114)를 풀어서 조정볼트(114)를 분무노즐(110)의 일측에서 다소 인출시키면 상기 체결편(113B)의 이격 거리가 다시 멀어지면서 상기 볼트바(102)에 대한 상기 체결편(113B)의 클램핑이 해제되게 된다. 따라서, 높이조절구(113)가 관통공(113A)을 통해 볼트바(102) 상에서 상하로 움직일 수 있고, 그 결과, 분무노즐(110)을 상기 볼트바(102)에서 높이 조절이 가능하다.

본 발명의 회전구동부(200)는 상기 송풍케이스(101)의 상측에 설치되어 분무노즐(110)이 설치된 송풍케이스(101) 자체를 회전시키는 것으로서, 구동박스(210), 회전모터(220), 구동축(230), 회전제어기(240), 및 회전감속부(250)를 포함한다.

상기 구동박스(210)는 상기 송풍케이스(101)의 상측에 설치되는 것으로서, 내부에 상기 회전모터(220) 등이 설치될 수 있는 공간을 마련하고, 제2고정구(321)를 통해 하부 지지대(320)와 결합되는 케이스 역할을 한다.

상기 회전모터(220)는 상기 구동박스(210)의 내부에 설치되어 송풍케이스(101)를 수평 방향으로 회전시키는 회전력을 발생시키는 역할을 한다.

본 발명의 회전모터(220)는 공지의 AC 모터로 구성될 수 있으며, 제공되는 AC 전원을 공지의 인버터에 의한 주파수 제어를 통해 정속 제어될 수 있다. 바람직한 일 실시예로서, 상기 회전모터(220)는 구동박스(210) 내에 설치되고 회전제어기(240)와 연결된 공지의 가변전압 가변주파수 제어(Variable Voltage Variable Frequency, VVVF)방식 인버터(도시 생략)와 접속하여 상기 인버터에 의해 회전 속도가 정속으로 제어될 수 있다. 그 결과, 사용자가 설정한 회전주기를 정확하게 맞추면서 회전 영역을 균일하게 분무할 수 있는 것이다.

상기 구동축(230)은 상기 회전모터(220)의 모터축(220A)과 연결되고 상기 회전모터(220)의 회전 속도를 감속하는 회전감속부(250)에서 연장되어 회전모터(220)의 구동시 회전하는 축으로서, 상기 구동박스(210)의 하부면과 상기 브라켓(150)을 각각 관통하며 연장되고, 또한, 구동축(230)의 단부에 나사산이 형성되어 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 상기 나사산에 와셔(231)가 개재된 상태로 너트(232)가 체결됨으로써 상기 브라켓(150)과 결합되는 것이다.

따라서, 송풍케이스(101)가 브라켓(150)을 통해 구동축(230)과 결합됨으로써, 회전모터(220)의 구동에 의해 구동축(230)가 회전하면 송풍케이스(101) 전체가 구동축(230)의 회전에 따라 회전하게 되는 것이다. 상기 와셔(231)는 공지의 평와셔로서, 구동축(230) 회전에 의해 너트(232)가 풀려서 분리 이탈되는 것을 방지하는 것이다.

상기 회전제어기(240)는 도 10에 도시된 바와 같이 상기 회전모터(220)와 전기적으로 연결되어 회전모터(220)의 회전 구동을 제어하는 것으로서, 상기 회전모터(220)의 회전각도를 제어하는 회전각 제어부(241)와, 상기 회전모터(220)가 설정된 회전각도로 정회전과 역회전을 1회 구동하는데 소요되는 시간인 회전주기를 제어하는 회전주기 제어부(242)와, 스마트폰(S)과 무선 통신을 할 수 있는 제1무선통신부(243)를 포함한다.

본 발명의 무인 방제기는 수평 방향 분무 각도인 회전 각도를 다양하게 변경해서 사용할 수 있고, 또한, 사용자가 설정한 회전 각도로 정회전(또는 시계 방향 회전)과 역회전(또는 반시계 방향)을 1회 회전 구동하는 시간 즉, 회전 주기를 다양하게 변경해서 사용할 수 있다. 이러한 회전 각도외 회전 주기의 제어를 상기 회전각 제어부(241)와 회전주기 제어부(242)가 담당한다.

상기 회전각 제어부(241)는 사용자가 회전각도를 설정하면 그 회전각도에 의거하여 송풍케이스(101) 또는 분무노즐(110)의 수평 방향 회전을 제어한다. 예를 들면, 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 방제기에 대해 사용자가 분무각도인 회전각도를 360도로 설정하면 A방제기와 같이 360도 정회전한 다음 다시 360도 역회전하는 구동을 반복하고, 회전각도를 90도로 설정하면 B방제기와 같이 90도 정회전한 다음 다시 90도 역회전하는 구동을 반복하게 되는 것이다.

따라서, 본 발명의 방제기는 설치 장소에 제약을 받지 않을 뿐만 아니라 필요에 따라 비닐하우스의 특정 영역에 대해서만 분무 또는 방제 작업을 편리하게 수행할 수도 있는 것이다.

상기 회전주기 제어부(242)는 사용자가 회전주기를 설정하면 그 회전주기에 의거하여 회전 속도를 제어한다. 예를 들면, 도 12에 도시된 바와 같이, 사용자가 회전주기를 t1으로 설정하면 A방제기의 경우에는 t1 시간안에 360도 정회전과 역회전 구동을 수행하게 되는 것이고, B방제기의 경우에는 t1 시간안에 90도 정회전과 역회전 구동을 수행하게 되는 것이므로, A방제기의 회전 속도가 B방제기의 회전 속도 보다 더 빠르게 된다.

따라서, 본 발명의 방제기는 계절, 작물 상태, 약액의 종류 등 다양한 분무 조건 또는 환경에 따라 분무 시간 또는 분무 속도를 사용자가 자유롭게 조절할 수 있는 것이다.

한편, 회전주기를 정밀 또는 정확하게 유지하기 위해 본 발명에서는 상기 설명한 인버터를 사용하여 회전모터(220)의 회전 구동을 정속 제어한다.

상기 제1무선통신부(243)는 스마트폰(S)과 무선 통신을 할 수 있는 구성으로서, 본 발명의 무인 방제기를 연동 제어하는 어플리케이션(앱, App.)이 실행되는 스마트폰(S)과 공지의 방식으로 무선 통신할 수 있는 것이다.

보다 상세히 설명하면, 본 발명의 무인 방제기 제어용 상기 어플리케이션이 스마트폰(S)에서 실행되면 이 스마트폰(S)은 상기 회전모터(220)의 구동을 ON/OFF 제어할 수 있을 뿐만 아니라 상기 회전각도와 회전주기를 설정할 수 있다. 즉, 사용자가 회전각도와 회전주기를 스마트폰(S)을 통해 설정하면 그 설정 정보인 회전각도 정보(D1)와 회전주기 정보(D2)가 상기 제1무선통신부(243)로 송신되고, 상기 제1무선통신부(243)는 이 정보(D1, D2)를 상기 회전각 제어부(241)와 회전주기 제어부(242)로 전송한다.

그러면, 상기 회전각 제어부(241)와 회전주기 제어부(242)가 상기 정보(D1, D2)에 따라 회전 구동을 제어하게 되는 것이다.

바람직한 실시예로서, 본 발명의 무인 방제기가 도 12와 같이 비닐하우스에 다수개 설치될 경우, 상기 정보(D1, D2)는 각각의 무인 방제기별로 다르게 전송될 수 있다. 예를 들면, 도 12에서 사용자가 스마트폰(S)을 통해 A방제기에는 회전각도 360도, 회전주기 1분으로 설정하고, B방제기에는 회전각도 90도, 회전주기 30초로 설정하여 두 개의 방제기를 동시에 구동할 수도 있다. 이 때, 상기 어플리케이션이 실행중인 스마트폰(S)은 A방제기의 제1무선통신부와 B방제기의 제1무선통신부를 각각 상기 정보를 전송하는 것으로서, 이에 대한 기술은 공지의 기술이 채택된다.

한편, 상기 회전감속부(350)는 상기 회전모터(220)의 모터축(220A)와 연결되어 모터축(220A)의 회전 속도를 감속시킨 후 구동축(230)으로 전달하는 것으로서, 공지의 기계적 구성이 채택될 수 있다.

본 발명의 높이조절부(300)는 도 1 내지 도 3b에 도시된 바와 같이 상부 지지대(310), 하부 지지대(320), 승강수단(330), 와이어(340), 권취모터(350), 및 권취제어기를 포함한다.

상기 상부 지지대(310)는 비닐하우스(H)의 내부 상측에 설치되는 하우스 프레임(H1)에 제1고정구(311)를 통해 고정되는 일정 길이를 가진 부재로서, 도시된 바와 같이 일측에 길이 방향으로 관통된 제1장공(310A)이 형성된다.

상기 하부 지지대(320)는 상기 상부 지지대(310)의 하측에 배치되는 일정 길이를 가진 부재로서, 제2고정구(321)를 통해 상기 구동박스(210)와 결합되며 일측에 마찬가지로 길이 방향으로 관통된 제2장공(320A)이 형성된다.

상기 제1고정구(311)는 도 7에 도시된 바와 같이 하우스 프레임(H1)에 걸쳐지면서 체결되는 제1걸이부(311A)와 상기 제1걸이부(311A)에서 연장되어 상기 상부 지지대(310)에 결합되는 제1고정대(311B)를 포함한다.

상기 제1걸이부(311A)는 도 7에 도시된 바와 같이 하우스 프레임(H1)에 안정적이면서 쉽게 걸쳐지도록 갈고리 형태로 이루어지면서 관통공(311a)이 형성되어 하우스 프레임(H1)에 걸쳐진 후 상기 관통공(311a)을 통해 피스나 볼트 등을 체결함으로써 하우스 프레임(H1)에 고정된다.

상기 제1고정대(311B)는 상기 제1걸이부(311A)의 일측에서 아래로 연장되어 도 7에 도시된 바와 같이 하단부에서 볼트 등의 체결수단(311C)을 통해 상기 상부 지지대(310)에 체결된다.

상기 제2고정구(321)는 상기 하부 지지대(320)에 걸쳐지면서 체결되는 제2걸이부(321A)와 상기 제2걸이부(321A)에서 연장되어 상기 구동박스(210)의 상부에 결합되는 제2고정대(321B)를 포함한다.

상기 제2걸이부(321A)는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 하부 지지대(320)에 안정적이면서 쉽게 걸쳐지도록 갈고리 형태로 이루어지면서 관통공(321a)이 형성되어 하부 지지대(320)에 걸쳐진 후 상기 관통공(321a)을 통해 피스나 볼트 등을 체결함으로써 하부 지지대(320)에 고정된다.

상기 제2고정대(321B)는 상기 제2걸이부(321A)의 일측에서 아래로 연장되어 도 7에 도시된 바와 같이 하단부에서 볼트 등의 체결수단(321C)을 통해 상기 구동박스(210)에 체결된다.

본 발명의 승강수단(330)은 도 1과 도 2 등에 도시된 바와 같이 상기 상부 지지대(310)와 하부 지지대(320) 사이에 설치되되 상하 방향으로 전개 또는 절첩 가능하도록 다수의 링크부재(330A, 330B, 330C)가 상하 방향으로 서로 힌지결합되어 이루어지는 것이다.

상기 링크부재(330A, 330B, 330C)는 도시된 바와 같이, 한 쌍의 링크바(331A, 331B, 331C)가 X자 형태로 서로 교차하면서 X자의 중앙부에서 힌지결합되어 회동 가능한 구조(예를 들면, 한 쌍의 링크바가 서로 반대 방향으로 회전할 수 있는 구조)를 가진다. 힌지 결합 구조는 공지의 구조로 이루어진다.

그리고, 각각의 링크부재(330A, 330B, 330C)는 상하 방향으로 서로 힌지 결합되면서, 상기 링크부재(330A, 330B, 330C) 중 최상부 링크부재(330A)의 상단부는 상기 상부 지지대(310)에 힌지결합되되 어느 한 링크바(331A)의 상단부는 상기 제1장공(310A)에 슬라이딩 가능하도록 체결되고, 상기 링크부재(330A, 330B, 330C) 중 최하부 링크부재(330C)의 하단부는 상기 하부 지지대(320)에 힌지 결합되되 어느 한 링크바(331C)의 하단부는 제2장공(320A)에 슬라이딩 가능하도록 체결된다.

그 결과, 상기 승강수단(330)의 상부는 상기 상부 지지대(310)가, 하부는 상기 하부 지지대(320)가 힌지 결합되면서 상기 하부 지지대(320)가 링크부재(330A, 330B, 330C)의 전개 또는 절첩 동작에 의해 하강 또는 상승할 수 있다.

한편, 상기 제1장공(310A)은 상기 링크바(331A)의 일측 상단부가 슬라이딩하면서 좌우 이동할 수 있는 공간을 제공함으로써 상기 링크부재(330A)가 전개 또는 접첩될 수 있도록 하고, 상기 제2장공(320A)은 상기 링크바(331C)의 일측 하단부가 슬라이딩하면서 좌우 이동할 수 있는 공간을 제공함으로써 상기 링크부재(330C)가 전개 또는 접첩될 수 있도록 한다.

본 발명의 와이어(340)는 일정 길이를 가진 줄로서, 도 1 등에 도시된 바와 같이 비닐하우스(H)의 일측에 설치되는 권취롤러(341)에 권취되되(감겨지되) 상기 하우스 프레임(H1)의 상측에 구비되는 도르래(342)를 경유하면서(또는 거쳐) 일단이 상기 승강수단(330)에 구비된 연결편(343)에 연결된다. 바람직한 실시예로서, 상기 연결편(343)은 상기 최하부 링크부재(330C)의 중앙부 일측에 구비된다.

본 발명의 와이어(340)는 상기 승강수단(330) 또는 링크부재(330A, 330B, 330C)를 전개 또는 절첩시키는 수단으로 사용되는 것이다.

상기 권취모터(350)는 비닐하우스(H)의 일측에서 권취롤러(341)와 연결되어 권취롤러(341)를 회전시키는 수단으로서, 공지의 AC모터로 이루어질 수 있다.

본 발명에서 권취모터(350)는 상기 권취롤러(341)를 회전시켜서 상기 와이어(340)를 상기 권취롤러(341)에서 풀거나 권취롤러(341)에 감음으로써, 일단이 상기 연결편(343)에 연결된 와이어(340)에 의해 상기 승강수단(330)을 상하 방향으로 전개 또는 절첩시키면서 상기 하부 지지대(320)를 하강 또는 상승시킨다.

바람직한 실시예로서, 상기 권취모터(350)는 권취제어기(360)에 의해 구동이 제어된다. 상기 권취제어기(360)는 비닐하우스(H)의 일측에서 상기 권취모터(350)와 전기적으로 연결되어 권취모터(350)의 구동을 제어하는 것으로서, 도 10에 도시된 바와 같이, 제2무선통신부(361)와 권취제어부(362)를 포함한다.

상기 제2무선통신부(361)는 상기 어플리케이션[본 발명의 무인 방제기 제어용 상기 어플리케이션]이 실행 중인 스마트폰(S)과 무선 통신을 할 수 있고 상기 스마트폰(S)에서 송신된 설정변위값(D3)을 권취제어부(362)로 전송하는 기능을 한다.

즉, 사용자가 상기 어플리케이션이 실행 중인 스마트폰(S)을 통해 사용자가 원하는 하부 지지대(320)의 하강 거리값 또는 상승 거리값인 설정변위값(D3)을 설정하여 송신하면 상기 제2무선통신부(361)는 이 설정변위값(D3)을 수신하여 권취제어부(362)로 전송한다.

일 실시예로서, 본 발명의 무인 방제기가 도 12와 같이 비닐하우스에 다수개 설치될 경우, 상기 정보(D3)는 각각의 무인 방제기별로 다르게 전송될 수 있다. 예를 들면, 도 12에서 사용자가 스마트폰(S)을 통해 A방제기에는 하부 지지대(320)가 30cm 하강하도록 +30의 설정변위값(D3)을 설정하여 송신할 수 있고, B방제기에는 하부 지지대(320)가 20cm 상승하도록 -20cm의 설정변위값(D3)을 설정하여 송신할 수 있다. 마찬가지로, 스마트폰(S)과 제2무선통신부(361)간 통신 기술은 공지의 기술이 채택된다.

상기 권취제어부(362)는 도 11에 도시된 바와 같이 상기 상부 지지대(310)와 하부 지지대(320)에 마련된 변위 센서(363)와 연결되어 상기 변위 센서(363)에 의해 검출되는 상기 하부 지지대(320)의 하강 또는 상승 거리인 승강변위값(S)을 전송받아 상기 승강변위값(S)이 상기 설정변위값(D3)과 일치되도록 상기 권취모터(350)의 구동을 제어하는 기능을 한다.

보다 상세히 설명하면, 어플리케이션이 실행 중인 스마트폰(S)에서 송신된 설정변위값(D3)을 권취제어부(362)가 제2무선통신부(361)로부터 수신하면 권취모터(350)를 구동시키는데, 만약 설정변위값(D3)이 +값이면 하부 지지대(320)를 하강시키도록 권취모터(350)를 구동시키고, 설정변위값(D3)이 -값이면 하부 지지대(320)를 상승시키도록 권취모터(350)를 구동시킨다. [도 11 참조]

그리고, 권취제어부(362)는 상기 변위 센서(363)로부터 하부 지지대(320)의 하강 또는 상승 이동 거리인 변위값 즉 승강변위값(S)을 실시간으로 전송받아 상기 승강변위값(S)이 상기 설정변위값(D3)이 되면 [또는 승강변위값(S)과 설정변위값(D3)이 일치되면] 권취모터(350)의 구동을 자동적으로 정지시킨다.

예를 들면, 설정변위값(D3)이 +30cm이면 하부 지지대(320)가 현재 위치에서 30cm 하강될 때까지 권취모터(350)를 구동시키고, 설정변위값(D3)이 -20cm이면 하부 지지대(320)가 현재 위치에서 20cm 상승할 때까지 권취모터(350)를 구동시키는 것이다.

상기 변위 센서(363)는 상부 지지대(310)와 하부 지지대(320)의 거리 변화를 측정할 수 있는 것이라면 다양한 공지의 센서가 채택될 수 있다. 한편, 도 11에서와 같이 상부 지지대(310)와 하부 지지대(320)의 거리가 가까워지는 상승 변위값은 (-)승강변위값(S)이, 상부 지지대(310)와 하부 지지대(320)의 거리가 멀어지는 하강 변위값은 (+)승강변위값(S)이 된다.

따라서, 본 발명의 무인 방제기는 어플리케이션이 실행하여 스마트폰(S)을 통해 원격으로 방제기의 높이를 다양하게 조절할 수 있음으로써, 작물 상태 또는 재배 상황에 따라 효과적으로 방제 또는 분무 작업을 할 수 있다.

이상 본 발명에 따른 일 실시예를 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.

100: 분무부, 101: 송풍케이스, 102: 볼트바,
110: 분무노즐, 111: 약액공급튜브, 112: 물공급튜브,
113: 높이조절구, 113A: 관통공, 113B: 체결편,
114: 조정볼트, 120: 송풍모터, 121: 고정바,
130: 송풍팬, 140: 송풍망, 150: 브라켓,
200: 회전구동부, 210: 구동박스, 220: 회전모터,
230: 구동축, 231: 와셔, 232: 너트,
240: 회전제어기, 241: 회전각 제어부, 242: 회전주기 제어부,
243: 제1무선통신부, 250: 회전감속부, 300: 높이조절부,
310: 상부 지지대, 310A: 제1장공, 311: 제1고정구,
311A: 제1걸이부, 311B: 제1고정대, 320: 하부 지지대,
320A: 제2장공, 321: 제2고정구, 321A: 제2걸이부,
321B: 제2고정대, 330: 승강수단, 330A, 330B, 330C: 링크부재,
331A, 331B, 331C: 링크바, 340: 와이어, 341: 권취롤러,
342: 도르래, 343: 연결편, 350: 권취모터,
360: 권취제어기, 361: 제2무선통신부, 362: 권취제어부,
363: 변위 센서, H: 비닐 하우스, H1: 하우스 프레임,
D1: 회전각도 정보, D2: 회전주기 정보, D3: 설정변위값,
S: 승강변위값.

Claims

높이 조절이 가능한 무인 방제기에 있어서,
약액 또는 물을 공급받아 비닐하우스(H) 내에 약액 또는 물을 고압 분무하는 분무부(100);
상기 분무부(100)의 상측에 설치되어 상기 분무부(100)를 수평방향으로 회전시키고 회전 구동을 제어하는 회전구동부(200); 및
상기 회전구동부(200)와 연결되고 비닐하우스(H) 내에서 상기 분무부(100)의 높이를 조절하는 높이조절부(300);를 포함하고,
상기 분무부(100)는,
중공 원통 형태의 송풍케이스(101)의 일측에 마련된 볼트바(102)에 설치되고 약액공급튜브(111)와 물공급튜브(112)가 각각 구비되는 분무노즐(110)과,
상기 송풍케이스(101)의 내측에 마련된 4개의 고정바(121)에 고정되어 상기 송풍케이스(101)의 내부에 설치되는 송풍모터(120)와,
상기 송풍케이스(101)의 내부에서 상기 송풍모터(120)의 모터축과 연결되어 상기 송풍 모터(120) 구동시 상기 분무노즐(110) 측으로 송풍하는 송풍팬(130)과,
상기 송풍케이스(101)의 타측에 설치되는 송풍망(140)과,
종단면이
형태를 가지면서 상기 송풍케이스(101)의 상부에 설치되는 브라켓(150)을 포함하고,
상기 회전구동부(200)는,
상기 송풍케이스(101)의 상측에 설치되는 구동박스(210)와,
상기 구동박스(210)의 내부에 설치되는 회전모터(220)와,
상기 회전모터(220)와 연결되어 회전할 수 있고 상기 구동박스(210)의 하부면과 상기 브라켓(150)을 각각 관통하며 연장되되 단부에 나사산이 형성되어 상기 나사산에 와셔(231)가 개재된 상태로 너트(232)가 체결됨으로써 상기 브라켓(150)과 결합되는 구동축(230)과,
상기 회전모터(220)와 전기적으로 연결되어 회전모터(220)의 회전 구동을 제어하는 회전제어기(240)를 포함하며,
상기 높이조절부(300)는,
비닐하우스(H)의 내부 상측에 설치되는 하우스 프레임(H1)에 제1고정구(311)를 통해 고정되고 일측에 제1장공(310A)이 형성된 상부 지지대(310)와,
상기 상부 지지대(310)의 하측에 배치되고 제2고정구(321)를 통해 상기 구동박스(210)와 결합되며 일측에 제2장공(320A)이 형성된 하부 지지대(320)와,
상기 상부 지지대(310)와 하부 지지대(320) 사이에 설치되되 상하 방향으로 전개 또는 절첩 가능하도록 다수의 링크부재(330A, 330B, 330C)가 상하 방향으로 서로 힌지결합되어 이루어지는 승강수단(330)과,
비닐하우스(H)의 일측에 설치되는 권취롤러(341)에 권취되되 상기 하우스 프레임(H1)의 상측에 구비되는 도르래(342)를 경유하면서 일단이 상기 승강수단(330)에 구비된 연결편(343)에 연결되는 와이어(340)와,
상기 권취롤러(341)와 연결되어 권취롤러(341)를 회전시켜 상기 와이어(340)를 상기 권취롤러(341)에서 풀거나 권취롤러(341)에 감음으로써 상기 승강수단(330)을 상하 방향으로 전개 또는 절첩시키면서 상기 하부 지지대(320)를 하강 또는 상승시키는 권취모터(350)와,
상기 권취모터(350)와 전기적으로 연결되어 권취모터(350)의 구동을 제어하는 권취제어기(360)를 포함하고,
상기 링크부재(330A, 330B, 330C)는 한 쌍의 링크바(331A, 331B, 331C)가 서로 교차하면서 중앙부에서 힌지결합되어 회동 가능한 구조를 가지며, 상기 다수의 링크부재(330A, 330B, 330C) 중 최상부 링크부재(330A)의 상단부는 상기 상부 지지대(310)에 힌지결합되되 어느 한 링크바(331A)의 상단부는 상기 제1장공(310A)에 슬라이딩 가능하도록 체결되고, 상기 다수의 링크부재(330A, 330B, 330C) 중 최하부 링크부재(330C)의 하단부는 상기 하부 지지대(320)에 힌지 결합되되 어느 한 링크바(331C)의 하단부는 제2장공(320A)에 슬라이딩 가능하도록 체결되며,
상기 연결편(343)은 상기 최하부 링크부재(330C)의 중앙부 일측에 구비되는 것이며,
상기 분무노즐(110)은 일측에 결합된 높이조절구(113)를 통해 상기 볼트바(102) 상을 이동할 수 있고,
상기 높이조절구(113)는 상기 볼트바(102)가 관통하는 관통공(113A)이 형성되면서 일측이 서로 이격된 한 쌍의 체결편(113B)으로 이루어지되 상기 체결편(113B)에 조정볼트(114)가 관통하여 상기 분무노즐(110)의 일측에 체결됨으로써, 상기 조정볼트(114)를 조이면 상기 체결편(113B)이 볼트바(102)를 클램핑하여 상기 분무노즐(110)이 볼트바(102)에 고정될 수 있고, 상기 조정볼트(114)를 풀면 상기 볼트바(102)에 대한 상기 체결편(113B)의 클램핑이 해제되어 상기 분무노즐(110)이 높이조절구(113)를 통해 상기 볼트바(102) 상을 이동할 수 있음으로써 상기 볼트바(102)에서 높이 조절이 가능하고,
상기 회전모터(220)는 가변전압 가변주파수 제어(Variable Voltage Variable Frequency, VVVF)방식 인버터에 의해 정속으로 회전되고,
상기 구동축(230)은 상기 회전모터(220)의 모터축과 연결되고 상기 회전모터(220)의 회전 속도를 감속하는 회전감속부(250)에서 연장되는 축이며,
상기 제1고정구(311)는 하우스 프레임(H1)에 걸쳐지면서 체결되는 제1걸이부(311A)와 상기 제1걸이부(311A)에서 연장되어 상기 상부 지지대(310)에 결합되는 제1고정대(311B)를 포함하고,
상기 제2고정구(321)는 상기 하부 지지대(320)에 걸쳐지면서 체결되는 제2걸이부(321A)와 상기 제2걸이부(321A)에서 연장되어 상기 구동박스(210)의 상부에 결합되는 제2고정대(321B)를 포함하며,
상기 회전제어기(240)는, 상기 회전모터(220)의 회전각도를 제어하는 회전각 제어부(241)와, 상기 회전모터(220)가 설정된 회전각도로 정회전과 역회전을 1회 구동하는데 소요되는 시간인 회전주기를 제어하는 회전주기 제어부(242)와, 어플리케이션이 실행 중인 스마트폰(S)과 무선 통신을 할 수 있고 상기 스마트폰(S)에서 송신된 회전각도 정보(D1)와 회전주기 정보(D2)를 상기 회전각 제어부(241)와 회전주기 제어부(242)로 전송하여 상기 회전각 제어부(241)와 회전주기 제어부(242)가 상기 정보(D1, D2)에 따라 회전 구동을 제어하도록 하는 제1무선통신부(243)를 포함하고,
상기 권취제어기(360)는, 어플리케이션이 실행 중인 스마트폰(S)과 무선 통신을 할 수 있고 상기 스마트폰(S)에서 송신된 설정변위값(D3)을 권취제어부(362)로 전송하는 제2무선통신부(361)와, 상기 상부 지지대(310)와 하부 지지대(320)에 마련된 변위 센서(363)와 연결되어 상기 변위 센서(363)에 의해 검출되는 상기 하부 지지대(320)의 하강 또는 상승 거리인 승강변위값(S)을 전송받아 상기 승강변위값(S)이 상기 설정변위값(D3)과 일치되도록 상기 권취모터(350)의 구동을 제어하는 권취제어부(362)를 포함하는 것을 특징으로 하는 높이 조절이 가능한 무인 방제기.