KR102252898B1 - 예취 및 제초 겸용 탑승형 식물 제거 장치 - Google Patents

예취 및 제초 겸용 탑승형 식물 제거 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 예취 및 제초 겸용 탑승형 식물 제거 장치에 관한 것으로, 착좌할 수 있도록 착좌부가 마련되며 전방에는 조향부가 형성되고, 하부로는 이동을 위해 상기 조향부와 연결되는 바퀴부가 형성되며, 일측에는 상기 바퀴부의 구동을 위한 전기모터와 전력을 인가하는 배터리가 구비되는 탑승부; 상기 탑승부 전방측에 장착되며, 나일론 끈 또는 블레이드로 커터를 구성하여 이동경로를 따라 식물을 베는 예취부; 상기 탑승부 일측에 설치되며, 이동경로 주변의 식물에 제초제를 분사하도록 형성되는 제초부를 포함할 수 있다.

Description

예취 및 제초 겸용 탑승형 식물 제거 장치{Vihecle with combined cutting and weeding for plant removal}
본 발명은 예취 및 제초 겸용 탑승형 식물 제거 장치에 관한 것으로, 특히 갯벌에서도 사용이 용이하여 확산력이 큰 갯끈풀과 같은 식물도 제거가 용이한 예취 및 제초 겸용 탑승형 식물 제거 장치에 관한 것이다.
갯끈풀은 0.4~1.3m의 높이로 자라는 다년생 초본 식물로서, 자리를 잡고 번식을 시작하면 순식간에 사방으로 뿌리를 뻗어 순천만의 원형 갈대군락과 같이 둥그런 영토를 건설하는 식물로서, 촘촘하게 붙어 길고 강한 뿌리를 서로 복잡하게 엉켜 밀생하는 특징이 있다.
갯끈풀이 갯벌에 자리잡게 되면 먼저는 빽빽하게 자라기 때문에 태양을 완전히 차단하여 갯벌 표면에 자라는 미생물들을 제거하고, 길게 뻗어 내린 뿌리줄기가 갯벌 속에 굴을 파고 사는 갯벌생물의 서식지를 파괴하여 점령하기 때문에 갯벌에 살던 미세조류나 미생물, 조개류, 갯지렁이, 게와 같은 갯벌생물의 초토화가 진행되어 자연의 보고인 갯벌 생태계를 무자비하게 파괴한다.
이러한 갯끈풀은 진도에서 진행된 연구에 따르면 우리나라의 경우 현재 2008년에 처음 나타나 11.5m2의 면적을 차지하였는데, 점차 증가하여 2009년엔 21.85m2, 2011년엔 239m2, 2015년에는 대략 6400m2로 증가하였으며, 강화 화도면 동막리 앞 갯벌의 경우 2015년에 400여m2가 발견되었는데, 2년 뒤인 2017년엔 1만 9791m2로 늘어나 가히 기하급수적인 증가 형태를 보이고 있는 실정이다.
이에 따라, 종래에는 정부나 지자체를 중심으로 굴삭기 등의 중장비를 투입하여 갯벌을 파내거나 인력으로 많은 인력을 투입하여 일일이 뿌리까지 뽑는 등의 물리적으로 제거하는 것을 실시하거나, 햇빛을 막을 수 있는 덮개로 갯끈풀 군락을 덮어 고사시키거나, 갯끈풀의 꽃이나 씨가 퍼지기 전에 태우거나 베어버리는 등의 방법을 택하여 갯끈풀을 제거하는 방식으로 갯끈풀 제거에 많은 시도를 하였다.
그러나, 중장비 투입은 갯벌생태계의 훼손을 가져오는 단점이 있으며, 다른 물리적인 방법은 사람이 일일이 하다 보니 제거 작업의 속도가 매우 더뎌 갯끈풀의 확산속도를 따라 잡지 단점이 있고, 특히 인력과 장비를 사용하는 것 모두 비용이 매우 많이 드는 단점이 있었다.
한편, 최근 들어 이러한 물리적 제거 방법보다 글리포세이트와 이마자피르와 같은 제초제를 뿌려 제거하는 화학적 제거 방법이 단기적인 면에서는 갯벌에 영향을 더 끼치나 갯끈풀의 빠른 확산속도를 줄임으로써 장기적으로 봤을 때는 더 유용하다는 판단에 따라 화학적 제거 방법이 허용되었다.
그렇지만, 화학적 제거 방법도 생태계에 안전한 것은 아니며, 오히려 과다 사용시에는 사람에게 피해로 돌아올 수 있어 주의가 필요하고, 이러한 물리적 제거 방법과 화학적 제거 방법을 적절히 혼용하여 사용할 수 있는 대안의 필요성이 요구되고 있다. 종래의 기술로서 한국등록특허공보 제10-1553513호 ‘사각지대에 제초제 분사 가능한 승용 예초기’가 개시되어 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 제안되는 것으로, 갯벌에서도 탑승이 가능한 ATV 또는 스쿠터형 탑승장치에 예취부와 제초장치를 구성하여 물리적 제거 방법과 화학적 제거 방법을 적절히 혼용할 수 있으며, 물리적 제거에서는 많은 인력과 시간을 필요로 하지 않아 제거 비용을 현저히 낮출 수 있는 예취 및 제초 겸용 탑승형 식물 제거 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 예취 및 제초 겸용 탑승형 식물 제거 장치는, 착좌할 수 있도록 착좌부가 마련되며 전방에는 조향부가 형성되고, 하부로는 이동을 위해 상기 조향부와 연결되는 바퀴부가 형성되며, 일측에는 상기 바퀴부의 구동을 위한 전기모터와 전력을 인가하는 배터리가 구비되는 탑승부; 상기 탑승부 전방측에 장착되며, 나일론 끈 또는 블레이드로 커터를 구성하여 이동경로를 따라 식물을 베는 예취부; 상기 탑승부 일측에 설치되며, 이동경로 주변의 식물에 제초제를 분사하도록 형성되는 제초부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 바퀴부는, 에어 바퀴를 장착하여 갯벌에서도 사용이 용이할 수 있다.
또한, 상기 예취 및 제초 겸용 탑승형 식물 제거 장치는, 상기 탑승부 후방측에 장착되어 이동경로를 따라 토양을 쇄토(碎土)하는 로터리를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 예취부는, 상기 탑승부의 전방에 마련되는 지지대에 일단부가 지지되는 제1 수직축; 상기 제1 수직축을 회전시키는 축 회전모터; 상기 제1 수직축에 결합되어 축방향을 따라 회전하는 링크; 상기 링크 단부에 지지되는 제2 수직축; 상기 제2 수직축을 회전시키는 커터 구동모터 및 상기 제2 수직축에 결합되어 커터 구동모터의 구동력에 의해 축심을 따라 회전하는 커터를 포함하며, 상기 커터가 수평방향으로의 각도 조절이 가능하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 예취부는, 상기 링크의 회전각도 반경을 제한하도록 지지대에 소정의 각도로 설치되는 회전각도제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 회전각도제어부는, 링크와 접촉되는 일면에 공기량 조절이 가능한 에어부를 마련하여, 링크의 회전각도 제어 시 충격을 완화하며, 회전각도 제한 반경을 조절할 수 있다.
또한, 상기 예취부는, 상기 탑승부의 전방에 마련되는 지지대에 설치되며, 기어 구동모터 및 모터하우징으로 구성되는 모터부; 상기 기어 구동모터와 축 연결되어 회전하는 메인 베벨기어; 상기 메인 베벨기어의 상부 및 하부로 각기 치합되어 서로 다른방향으로 회전하도록 대향 배치되는 상부 및 하부 베벨기어; 및 상기 상부 및 하부 베벨기어와 각각 축 연결되는 상부 커터 및 하부 커터를 포함하여, 이중반전 커팅구조를 형성할 수 있다.
또한, 상기 제초부는, 격벽에 의해 분할 형성되어 제1 액체를 이중으로 수용하되 격벽에는 펠티어소자가 장착되어, 일측과 타측으로 각각 가열부와 냉각부를 형성함으로써 이중으로 수용된 상기 제1 액체를 가열 및 냉각하는 제1 액체 저장통; 상기 제1 액체와 희석하기 위한 제2 액체를 저장하는 제2 액체 저장통; 상기 제1 액체 저장통 및 제2 액체 저장통과 각각 연결되어 제1 액체 및 제2 액체를 공급받아 희석하여 제초제를 생성하되, 제1 액체 저장통으로는 3방향 밸브에 의해 상기 가열부 및 냉각부와 모두 연결되는 희석부 및 상기 희석부와 연결되어 제초제를 공급받고 분사하는 분사부를 포함하며, 상기 제1 액체 및 제2 액체 중 하나는 물이고 나머지 하나는 제초액이며, 상기 가열부 및 냉각부를 통한 제1 액체의 공급량에 따라 제초제의 온도를 조절할 수 있다.
또한, 상기 에어 바퀴는, 지면의 상태에 따라 에어량의 조절이 가능하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 예취부는, 상기 탑승부 또는 탑승부 전방에 마련되는 지지대에 장착되며 일단부에는 위치조절핸들이 마련되는 핸들축; 상기 핸들축에 결합되어 상기 위치조절핸들의 조작에 따라 상/하로 위치가 조절되는 'T'자형의 이동플레이트 및 상기 이동플레이트에서 연장되며 각 단부와 중심에 커터가 결합되는 'Y'자형의 커터결합부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 예취 및 제초 겸용 탑승형 식물 제거 장치는, 물리적 제거 방법과 화학적 제거 방법을 적절히 혼용할 수 있어, 제초효과를 향상시킬 수 있으며, 생태계의 손상을 최소화 할 수 있고, 많은 인력과 시간을 필요로 하지 않아 제거 비용을 현저히 낮출 수 있으며, 특히 갯벌에서도 사용이 용이하여 확산력이 큰 갯끈풀과 같은 식물도 제거가 용이한 장점이 있다.
도 1의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시 예에 따른 예취 및 방제 겸용 탑승형 식물 제거 장치의 정면 및 후면사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 예취 및 방제 겸용 탑승형 식물 제거 장치의 로터리 장착 예시도이다.
도 3의 (a)는 본 발명의 실시 예에 따른 예취 및 방제 겸용 탑승형 식물 제거 장치의 각도조절식 예취부 장착 예시도이며, (b) 및 (c)는 각도조절식 예취부의 작동 예시도이다.
도 4는 도 3의 각도조절식 예취부에 더 포함되는 회전각도제어부의 설치 및 동작 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 예취 및 방제 겸용 탑승형 식물 제거 장치의 반전형 이중 커터 구조 예취부의 구성을 나타내는 투영 측면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 예취 및 방제 겸용 탑승형 식물 제거 장치의 온도 및 희석량 조절식 제초부를 개략화한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 예취 및 방제 겸용 탑승형 식물 제거 장치의 에어 바퀴 에어량 조절 구성을 예시한 도면이다.
도 8의 (a) 는 본 발명의 실시 예에 따른 예취 및 방제 겸용 탑승형 식물 제거 장치의'Y'자형의 높이조절식 예취부의 사시도이고, (b)는 'Y'자형의 높이조절식 예취부의 높이조절 예시도이다.
이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 예취 및 제초 겸용 탑승형 식물 제거 장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 1의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시 예에 따른 예취 및 방제 겸용 탑승형 식물 제거 장치의 정면 및 후면사시도이며, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 예취 및 방제 겸용 탑승형 식물 제거 장치의 로터리 장착 예시도이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 예취 및 제초 겸용 탑승형 식물 제거 장치는, 탑승부(10), 예취부(20) 및 제초부(30)를 포함할 수 있다.
여기서, 탑승부(10)는 ATV 또는 스쿠터의 형태로서, 착좌부(11), 조향부(12) 및 바퀴부(13)를 포함할 수 있으며, 일측에는 전기모터(14)와 배터리(15)가 구비될 수 있다.
구체적으로, 착좌부(11)는 착좌 즉, 탑승자가 앉을 수 있도록 형성되며, 일반적인 차량용 시트나 의자의 형태로 형성될 수 있다. 그러나, 반드시 한정되는 것은 아니며 박스의 형태 등 사람이 앉을 수 있는 형태기만 하면 무관하다. 여기서, 착좌부(11)는 탑승부(10)의 전장과 전폭 등에 따라 물품보관부(미도시)를 함께 마련할 수도 있다. 예컨대, 물품보관부(미도시)는 시트 밑이나 시트 옆 또는 시트 뒤쪽으로 구성될 수 있으며, 장화, 작업복 등을 보관할 수 있다.
조향부(12)는 탑승부(10) 전방에 형성될 수 있으며, 수동 또는 자동의 형태로 형성되어 바퀴부(13)와 연결될 수 있다. 예컨대, 조향부(12)는 수동의 형태로서 일반적인 차량과 같이 핸들(미도시)과 조향축(미도시)으로 구성되어 바퀴부(13)의 바퀴축(미도시)과 연결될 수 있으며, 자동의 형태로서는 디스플레이(미도시)와 레이저센서(미도시) 등을 구비하여 제어부(미도시)와 연동하며, 제어부(미도시)는 바퀴축(미도시)의 모터 등과 연동되어 맵핑을 통해 주행경로를 지정하고 자율주행하도록 형성될 수 있다.
바퀴부(13)는 조향부(12)와 연결되도록 탑승부(10) 하부에 마련되어 탑승부(10)를 이동시킬 수 있다. 여기서, 바퀴부(13)는 일반적인 바퀴가 장착될 수도 있으나, 바람직하게는 에어 바퀴(13a)를 장착할 수가 있다. 이는, 예취 및 제초를 위한 본 발명의 탑승형 식물 제거 장치가 사용되는 장소가 주로 갯벌이나 논 등이기 때문으로, 질은 정도가 수시로 변하는 지면의 환경에서도 용이하게 주행할 수 있는 장점이 있다.
또한, 바퀴부(13)는 에어 컴프레셔 등을 더 포함하여 에어 바퀴(13a)의 에어량을 지면의 상태에 따라 수시로 조절할 수 있도록 형성될 수 있는데, 이에 관한 자세한 설명은 도 7을 참조하여 후술하기로 한다.
전기모터(14)와 배터리(15)는 탑승부(10) 일측에 구비될 수 있다. 여기서, 전기모터(14)는 배터리(15)로부터 전력을 공급받아 동력을 발생시켜 바퀴부(13)의 바퀴를 구동할 수 있으며, DC 모터나 BLDC 모터 모두 사용가능하나 바람직하게는 소음감쇄를 위해 BLDC 모터를 사용할 수 있다. 또한, 배터리(15)는 전기모터(14)와 연결되어 전기를 공급할 수 있으며, 전기모터(14) 외에도 다른 전기를 이용하는 수단과 연결되어 전기를 공급할 수 있다. 또한, 배터리(15)는 100A 급으로 장착될 수 있으나 이는 예시적인 것으로서 반드시 한정되는 것은 아니다.
아울러, 탑승부(10)의 본체는 스테인리스 스틸 재질로 적용되어 부식의 염려가 없고, 무게가 비교적 가벼운 장점이 있다.
예취부(20)는 탑승부(10) 전방측에 장착될 수 있다. 즉, 예취부(20)는 탈부착이 용이하도록 형성될 수 있다. 이를 위해, 탑승부(10) 전방에는 예취부(20)의 장착이 용이하도록 지지대(16)가 마련될 수 있으나, 반드시 한정되는 것은 아니다.
탑승부(10) 전방측에 장착되는 예취부(20)는 나일론 끈 또는 블레이드로 커터(22)를 구성하여 탑승부(10)의 이동경로를 따라 식물을 베도록 형성될 수 있다. 이때, 예취부(20)는 고정식으로 형성되어 탑승부(10)의 조향에 따라서만 위치가 변경될 수 있으나, 각도조절식(200)으로 형성되어 탑승부(10)의 조향 외에도 예취부(20) 자체로 각도 변경이 가능할 수도 있다. 또한, 예취부(20)는 단일 커터가 아닌 이중 커터 구조(210)로도 형성될 수 있다. 또한, 예취부(20)는 'Y'자형의 높이조절식으로 형성될 수도 있다. 각도조절식의 예취부(200)와 이중 커터 구조의 예취부(210)의 보다 자세한 설명은 도 3 내지 도 5를 참조하여 후술하기로 하며, 'Y'자형의 높이조절식 예취부에 관하여는 도 8을 참조하여 후술하기로 한다.
제초부(30)는 탑승부(10) 일측에 설치될 수 있다. 여기서, 일측이라 함은 탑승부(10) 전방, 후방, 측방 중 어느 하나의 방향을 지칭한다. 즉, 제초부(30)의 구성 위치는 한정되지 않아 탑승부(10) 어느 측에 형성되어도 무관하며, 다만 상술한 전기모터(14) 또는 배터리(15), 예취부(20) 등을 간섭하지 않는 범위 내이면 상관없다.
탑승부(10) 일측에 설치되는 제초부(30)는 탑승부(10)의 이동경로를 따라 주변의 식물에 제초제를 분사하도록 형성될 수 있다. 여기서, 제초부(30)는 제초통, 연결관, 분사펌프, 분사노즐 등으로 구성되는 일반적인 분사구조를 형성할 수 있으나, 제초제의 온도와 희석량을 조절할 수 있는 제초부(30)로 형성될 수도 있다. 온도와 희석량을 조절할 수 있는 제초부에 관한 예시는 도 6을 참조하여 후술하기로 한다. 또한, 제초제는 일 예로서 글리포세이트 또는 이마자피르 등일 수 있다.
이와 같은 예취부(20) 및 제초제를 분사하는 제초부(30)를 장착하여 물리적 및 화학적으로 식물을 제거하는 본 발명의 탑승형 식물 제거 장치는, 사람이 일일이 생태계 교란 식물을 제거하는 것보다 적은 인력과 시간을 투입하여 식물을 보다 빠르게 제거가 가능하며, 상황에 따라 적절한 물리적 제거와 화학적 제거를 혼용함으로써, 갯벌 등에 사용될 시에는 갯벌 생태계의 손상을 최소화 하면서도 보다 효과적으로 생태계 교란 식물을 제거할 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 예취 및 제초 겸용 탑승형 식물 제거 장치는, 도 2에 도시된 바와 같이 탑승부(10) 후방측에 장착되는 로터리(40)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 로터리(40)는 토양을 쇄토(碎土)하도록 하여 예취부(20) 만으로는 식물의 뿌리까지 제거 못하는 한계점을 보완할 수 있으며, 이로 인해 식물 제거 효과를 배가 시킬 수 있는 장점을 나타낼 수 있다.
이때, 로터리(40)는 고정형으로 설치되어도 무방하나 바람직하게는, 상/하로 각도를 조절하도록 형성되어 갯벌 또는 논 등의 지면 상태에 따라 적절히 각도와 쇄토(碎土) 깊이를 조절하여 사용할 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 예취 및 제초 겸용 탑승형 식물 제거 장치의 실시 형태를 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 3의 (a)는 본 발명의 실시 예에 따른 예취 및 방제 겸용 탑승형 식물 제거 장치의 각도조절식 예취부 장착 예시도이며, (b) 및 (c)는 각도조절식 예취부의 작동 예시도이고, 도 4는 도 3의 각도조절식 예취부에 더 포함되는 회전각도제어부의 설치 및 동작 예시도이다.
먼저, 도 3을 참조하면, 예취부(20)는 상술한 바와 같이 각도조절식(200)으로 형성될 수 있다. 이를 위해, 각도조절식 예취부(200)는 제1 수직축(201), 축 회전모터(202), 링크(203), 제2 수직축(204), 커터 구동모터(205) 및 커터(206)(22와 동일)를 포함하여, 수평방향으로의 각도 조절이 가능하도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 제1 수직축(201)은 탑승부(10)의 전방에 마련되는 지지대(16)에 일단부가 지지될 수 있으며, 축 회전모터(202)가 결합되어 축 회전모터(202)에 의해 회전할 수 있다. 즉, 제1 수직축(201)은 지지대(16)에 대하여 헛돌도록 지지대(16)에 결합되지는 않되, 지지대(16)에 의해 받침되거나 지지대(16)로 삽입되어 지지되는 구조일 수 있다.
축 회전모터(202)에 의해 회전하는 제1 수직축(201)에는 링크(203)가 결합되어 함께 회전할 수 있다. 또한, 링크(203)의 단부에는 제2 수직축(204)이 지지되도록 관통할 수 있는데, 이때 제2 수직축(204)에는 커터 구동모터(205)와 커터(206)가 각각 결합되어 커터 구동모터(205)의 작동에 의해 커터(206)가 회전할 수 있다.
즉, 축 회전모터(202)에 의해 링크(203)가 회전하여 제2 수직축(204)으로 결합되어 연결된 커터(206)의 수평방향 각도 조절이 가능하되, 커터(206)는 제2 수직축(204)을 통해 커터 구동모터(205)의 동력을 전달받아 회전하는 구조일 수 있다. 여기서, 커터(206)는 상술하였듯이 나일론 끈 또는 블레이드로서, 식물의 하단부를 절단하여 식물 군락이 갯벌 등의 햇빛 차단을 방지할 수 있으며, 각도 조절을 통해 탑승부(10)의 방향을 많이 조절하지 않고도 주변의 식물 군락을 아우르는 절단 범위를 형성할 수 있다.
한편, 각도조절식으로 형성되는 예취부(200)는, 도 4에 도시된 바와 같이 링크(203)의 회전각도 반경을 제한하도록 지지대(16)에 소정의 각도로 설치되는 회전각도제어부(207)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 회전각도제어부(207)는 굴곡지거나 직선형의 바(bar) 형태로 설치되어 예취부(200)가 회전하였을 시 링크(203)의 일측면이 접촉되도록 링크(203) 양측으로 소정의 각도를 형성하여 각도를 제한할 수 있다.
또한, 회전각도제어부(207)는 링크(203)와 접촉되는 일면에 공기량 조절이 가능한 에어부(207a)를 마련할 수 있는데, 이를 위해 탑승부(10)에는 에어부(207a)를 위한 에어 컴프레셔 등이 장착되어 에어부(207a)와 연결되거나, 상술한 바퀴부(13)에 더 포함될 수 있는 에어 컴프레셔(400, 도 7에 도시)와 에어부(207a)를 연동하여 사용할 수 있다.
이와 같은 에어부(207a)는 에어량 공급에 따라 면적이 확장되거나 축소될 수 있는데, 이는 링크(203)의 회전각도 제어 시에 충격을 완화할 수 있으며, 회전각도의 제한 반경을 조절할 수 있는 특징을 지닌다. 다시 말해, 에어부(207a)의 면적을 조절함에 따라 링크(203)의 면 접촉 시 충격 완화 정도를 조절할 수 있으며, 면적을 크게 할 시에는 링크(203)의 회전반경을 줄일 수 있고, 면적을 작게 할 시에는 링크(203)의 회전반경을 비교적 크게 형성할 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 탑승부(10)가 구동되는 위치와 환경에 따라 충격 완화 정도와 회전각도 반경 범위를 조절하여 사용할 수 있는 효과를 나타낼 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 예취 및 방제 겸용 탑승형 식물 제거 장치의 반전형 이중 커터 구조 예취부의 구성을 나타내는 투영 측면도이다.
도 5를 참조하면, 예취부(20)는 상술한 바와 같이 이중 커터 구조(210)로 형성될 수도 있다. 이때, 이중 커터 구조의 예취부(210)는 반전형 이중 커터 구조로서, 모터부(211), 메인 베벨기어(212), 상부 베벨기어(213), 하부 베벨기어(214), 상부 커터(215) 및 하부 커터(216)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 모터부(211)는 기어 구동모터(211a)와, 기어 구동모터(211a)를 외부로부터 보호하는 모터하우징(211b)을 포함하여 구성되며, 탑승부(10)의 전방에 마련되는 지지대(16)에 설치될 수 있다. 즉, 지지대(16)의 일부가 모터하우징(211b)을 관통하거나 모터하우징(211b)에 결합부(미도시)를 형성하여 결합하는 형태일 수 있다.
모터하우징(211b) 내부로 내재되는 기어 구동모터(211a)는 메인 베벨기어(212)와 축 연결될 수 있다. 또한, 메인 베벨기어(212)에는 상부와 하부에 각각 상부 베벨기어(213)와 하부 베벨기어(214)가 치합되도록 대향 배치될 수 있는데, 상/하부 베벨기어(213, 214)는 메인 베벨기어(212)와의 치합구조로 인해 메인 베벨기어(212)의 회전 시 각기 다른 방향으로 회전하도록 형성될 수 있다.
즉, 기어 구동모터(211a)의 회전에 따라 메인 베벨기어(212)가 회전되고, 이어 메인 베벨기어(212)의 회전에 따라 상/하부 베벨기어(213, 214)가 서로 다른 방향으로 회전하는데, 이때 상부 베벨기어(213)에는 상부 커터(215)가 축 연결되고, 하부 베벨기어(214)에는 하부 커터(216)가 축 연결되어, 상/하부 커터(215, 216)간 이중 반전형 이중 커터 구조를 형성할 수 있는 것이다.
한편, 이와 같은 이중 커터 구조의 예취부(210)에 있어서, 상부 커터(215)와 하부 커터(216)는 서로 동일한 직경의 커터를 사용하여도 무관하나, 바람직하게는 상부 커터(215)의 직경이 더 큰 것을 사용할 수 있다. 이는, 하부 커터(216)가 식물의 하단부를 절단하게 되면 위로 튕겨지게 되는데, 이때 상부 커터(215)로 하여금 튕겨지는 식물을 절단하게 하여 길이가 길거나 크기가 큰 식물들을 더 작게 절단할 수 있어, 절단 후에 옮기거나 태우는 등의 후처리 시에 공간 활용성이나 운반 용이성, 태움 작용 등에 있어 효과적일 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 예취 및 방제 겸용 탑승형 식물 제거 장치의 온도 및 희석량 조절식 제초부를 개략화한 도면이다.
도 6을 참조하면, 제초부(30)는 분사하는 제초제의 온도와 희석량을 용이하게 조절할 수 있도록 형성될 수 있다. 이를 위해, 제초부(30)는 제1 액체 저장통(310), 제2 액체 저장통(320), 희석부(330) 및 분사부(340)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 제1 액체 저장통(310)은 격벽(312)에 의해 내부가 분할 형성될 수 있다. 즉, 격벽(312)에 의해 제1 액체 저장통(310)은 내부가 2개의 공간을 형성할 수 있는데, 이때 2개의 공간에는 제초제를 구성하는 물 또는 제초액 중 하나(이하 '제1 액체'라 함)가 이중으로 수용될 수가 있다.
또한, 격벽(312)에는 펠티어소자(314)가 장착될 수 있다. 이로 인해 펠티어소자(314)의 일측인 제1 액체 저장통(310)의 하나의 공간에는 열이 전달되는 가열부(310a)가 형성되고, 타측인 제1 액체 저장통(310)의 다른 하나의 공간에는 열이 흡수되는 냉각부(310b)가 형성되게 되는데, 이로 인해 이중으로 수용되는 제1 액체는 일측 방면에서는 가열부(310a)에 의해 가열되어 고온을 형성하게 되고, 타측 방면의 제1 액체는 냉각부(310b)에 의해 냉각되어 저온을 형성하게 된다.
제2 액체 저장통(320)은 제1 액체와 희석하기 위한 제초제를 구성하는 물 또는 제초액 중 나머지 하나(이하 '제2 액체')가 저장될 수 있다. 즉, 제1 액체 저장통(310)에 수용된 제1 액체가 물일 시에 제2 액체 저장통(320)에 저장된 제2 액체는 제초액이며, 제1 액체가 제초액일 시에 제2 액체는 물일 수 있다.
이와 같은 제1 액체와 제2 액체를 저장한 각 통(310, 320)은 희석부(330)와 파이프(pipe) 또는 호스(hose) 등의 관로(315, 325)로 연결될 수 있는데, 이때 각 관로(315, 325)에는 밸브(317, 327)가 구비되어 제1 액체와 제2 액체의 유입량을 조절할 수가 있으며, 이로 인해 희석부(330)에서 제초제의 희석량을 조절할 수 있다. 예컨대, 제1 액체의 유입량을 적게 하고 제2 액체의 유입량을 많게 하거나, 제1 액체의 유입량을 많게 하고 제2 액체의 유입량을 적게 하여 제초제의 농도를 조절할 수 있다.
여기서, 제1 액체 저장통(310)과 희석부(330)를 연결하는 제1 연결관로(315)에는 3방향 밸브(317)가 구비될 수 있는데, 이는 제1 액체 저장통(310)이 가열부(310a)와 냉각부(310b)로 구성되어 각각 연결되어야 하기 때문으로, 3방향 밸브(317)를 통해 가열부(310a)와 냉각부(310b) 모두 희석부(330)와 연결될 수 있으며, 3방향 밸브(317)의 조절을 통해 희석부(330)에 가열된 제1 액체와 냉각된 제2 액체를 적정량 공급하여 제초제의 온도를 조절할 수가 있다.
예컨대, 제초제를 고온으로 형성하고자 할 시에는 가열된 제1 액체(가열부에 수용된 제1 액체)의 공급량을 많게 하여 제2 액체와 희석하며, 제초제를 저온으로 형성하고자 할 시에는 냉각된 제1 액체(냉각부에 수용된 제1 액체)의 공급량을 많게 하여 제2 액체와 희석 할 수 있으며, 이는 제초제가 가장 효과적으로 작용될 수 있는 온도를 맞출 수 있을 뿐만 아니라 특히, 여름이나 겨울 등의 계절 환경에 상관 없이 제초제를 사용할 수 있는 장점을 지닐 수 있다.
한편, 제2 액체 저장통(320)과 희석부(330)를 연결하는 제2 연결관로(325)에는 유입량의 조절만 수행하면 되므로 솔라노이드 밸브 등과 같은 개폐조절밸브만 구비되어도 충분하다.
아울러, 제초제의 온도 및 희석량이 조절된 희석부(330)는 분사부(340)와 연결되어 제초제를 공급할 수 있다. 즉, 분사부(340)는 희석부(330)로부터 제초제를 공급받을 수 있으며, 이를 외부로 분사하여 주변의 생태계 교란 식물들을 화학적으로 제거할 수 가 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 예취 및 방제 겸용 탑승형 식물 제거 장치의 에어 바퀴 에어량 조절 구성을 예시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 상술하였듯이 에어 바퀴(13a)는 지면의 상태에 따라 에어량의 조절이 가능하도록 형성될 수 있다. 이를 위해, 바퀴부(13)는 탑승부(10)에 장착되는 에어 컴프레셔(400)를 더 포함할 수 있다.
또한, 에어 컴프레셔(400)는 에어 바퀴(13a)와 연결될 수 있는데, 에어 바퀴(13a)와의 연결은 에어 컴프레셔(400)와 연결되는 공기공급관(410)과, 공기공급관(410)의 단부에 결합되되 바퀴축의 축심과 동일한 중심을 형성하도록 배치되도록 형성되는 베어링(420)과, 베어링(420)에 결합되어 에어 바퀴(13a)와 연결되는 단차를 형성하는 구조의 연결관(430)을 통해 에어공급구조를 형성하여 상황에 맞게 수시로 에어를 공급하거나 배출하여 에어량을 조절할 수 있다.
즉, 공기공급관(410)의 단부에는 베어링(420)이 고정되며, 베어링(420)에는 연결관(430)이 연결되어 공기공급관(410)과 연결관(430)을 통한 공기공급로를 연결시키는 구조로서, 연결관(430)은 최소 2단의 단차를 형성할 수 있으며, 연결관(430)의 단차부는 에어 바퀴(13a)와 연결되어 에어 바퀴(13a)의 회전 시에 연결관(430)이 베어링(420)에 의해서 함께 회전할 수 있도록 할 수 있다. 이때, 상기의 공기공급관(410) 및 연결관(430)은 강성 재질로 형성되어 에어 바퀴(13a)의 회전력에 의해 변형되지 않을 수 있다.
또한, 도면에는 도시되지 않았으나, 공기공급관(410)과 연결관(430)의 연결은 베어링(420)의 내·외경을 통해 이루어질 수도 있다. 에컨대, 공기공급관(410)의 단부에는 베어링(420)의 외경이 고정되도록 베어링(420)이 공기공급관(410) 내부로 인입되며, 베어링(420)의 내경에는 연결관(430)이 삽입되어 회전하는 구조일 수도 있다.
아울러, 연결관(430)의 단부에는 공기공급을 조절하기 위한 공급조절밸브(440)가 마련되어 공기량의 유입 등을 제어할 수가 있다.
이와 같은 에어 공급 방식은 지면의 상태가 다를 때, 예컨대 갯벌과 흙 또는 논 등에서 작업할 시와 아스팔트로 이동 시에 다를 때 등에 맞추어 에어량을 조절함으로써 다양한 지면에서 사용 가능할 수가 있다.
도 8의 (a) 는 본 발명의 실시 예에 따른 예취 및 방제 겸용 탑승형 식물 제거 장치의'Y'자형의 높이조절식 예취부의 사시도이고, (b)는 'Y'자형의 높이조절식 예취부의 높이조절 예시도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 예취부(20)는 'Y'자형의 높이조절식 예취부(500)로 형성될 수 있으며, 이를 위해 핸들축(510), 이동플레이트(520), 커터결합부(530)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 핸들축(510)은 탑승부(10)의 전방에 고정 설치되도록 장착될 수 있으며, 일단부에는 위치조절핸들(515)이 마련될 수 있다. 이때, 핸들축(510)은 탑승부(10)의 전방에 직접 설치되거나 지지대(16)에 설치될 수 있다. 즉, 핸들축(510)은 탑승부(10)의 전방이나(도면에 도시되지 않음) 도 8에 도시된 바와 같이 탑승부(10) 전방에 마련된 지지대(16)에 수직방향으로 관통하여 위치조절핸들(515)의 조작에 따라 회전할 수 있다.
또한, 이동플레이트(520)는 'T'자형으로 형성되어 핸들축(510)에 결합될 수 있다. 즉, 이동플레이트(520)는 핸들축(510)의 회전에 따라 상/하로 위치가 이동될 수 있다. 여기서, 이동플레이트(520)의 양단에는 핸들축(510)을 보조하여 이동플레이트(520)를 가이드하기 위한 가이드봉(525)이 더 구비될 수도 있다.
또한, 커터결합부(530)는 'Y'자형으로 형성되어 이동플레이트(520)에서 연장될 수 있다. 이때, 커터결합부(530)는 각 단부와 중심의 3군데에 모터(537)에 의해 구동하는 커터(535)가 결합될 수 있는데, 이로 인해 커터(535)는 높이조절식 예취부(500)의 중심과 양측 방향을 아울러 넓은 회전 반경을 형성하여 커팅할 수가 있다. 또한, 커터결합부(530)는 핸들축(510)에 결합되어 상/하로 위치가 이동되는 이동플레이트(520)로부터 연장되어 커터(535)의 위치(높이)도 조절되어 식물의 높이에 따라 조절하여 사용이 가능할 수 있다.
한편, 커터(535)간에는 회전반경이 수평방향 기준으로 일부 교차되도록 형성되어 빈틈없는 회전 폭을 형성하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 예취 및 제초 겸용 탑승형 식물 제거 장치는, 물리적 제거 방법과 화학적 제거 방법을 적절히 혼용할 수 있어, 제초효과를 향상시킬 수 있으며, 생태계의 손상을 최소화 할 수 있고, 많은 인력과 시간을 필요로 하지 않아 제거 비용을 현저히 낮출 수 있으며, 특히 갯벌에서도 사용이 용이하여 확산력이 큰 갯끈풀과 같은 식물도 제거가 용이한 장점이 있다.
이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.
10 : 탑승부 11 : 착좌부
12 : 조향부 13 : 바퀴부
13a : 에어 바퀴 14 : 전기모터
15 : 배터리 16 : 지지대
20 : 예취부 22 : 커터
30 : 제초부 40 : 로터리
200 : 각도조절식 예취부 201 : 제1 수직축
202 : 축 회전모터 203 : 링크
204 : 제2 수직축 205 : 커터 구동모터
206 : 커터 207 : 회전각도제어부
207a : 에어부 210 : 반전형 이중 커터 구조 예취부
211 : 모터부 211a : 기어 구동모터
211b : 모터하우징 212 : 메인 베벨기어
213 : 상부 베벨기어 214 : 하부 베벨기어
215 : 상부 커터 216 : 하부 커터
300 : 온도 및 희석량 조절식 제초부 310 : 제1 액체 저장통
310a : 가열부 310b : 냉각부
312 : 격벽 314 : 펠티어소자
315 : 제1 연결관로 317 : 3방향 밸브
320 : 제2 액체 저장통 325 : 제2 연결관로
327 : 밸브 330 : 희석부
340 : 분사부 400 : 에어 컴프레셔
410 : 공기공급관 420 : 베어링
430 : 연결관 440 : 공급조절밸브
500 : 높이조절식 예취부 510 : 핸들축
515 : 위치조절핸들 520 : 이동플레이트
525 : 가이드봉 530 : 커터결합부
535 : 커터 537 : 모터

Claims (10)

  1. 착좌할 수 있도록 착좌부가 마련되며 전방에는 조향부가 형성되고, 하부로는 이동을 위해 상기 조향부와 연결되는 바퀴부가 형성되며, 일측에는 상기 바퀴부의 구동을 위한 전기모터와 전력을 인가하는 배터리가 구비되는 탑승부;
    상기 탑승부 전방측에 장착되며, 나일론 끈 또는 블레이드로 커터를 구성하여 이동경로를 따라 식물을 베는 예취부;
    상기 탑승부 일측에 설치되며, 이동경로 주변의 식물에 제초제를 분사하도록 형성되는 제초부를 포함하며,
    상기 예취부는,
    상기 탑승부의 전방에 마련되는 지지대에 일단부가 지지되는 제1 수직축;
    상기 제1 수직축을 회전시키는 축 회전모터;
    상기 제1 수직축에 결합되어 축방향을 따라 회전하는 링크;
    상기 링크 단부에 지지되는 제2 수직축;
    상기 제2 수직축을 회전시키는 커터 구동모터 및
    상기 제2 수직축에 결합되어 커터 구동모터의 구동력에 의해 축심을 따라 회전하는 커터를 포함하되,
    상기 링크의 회전각도 반경을 제한하도록 지지대에 소정의 각도로 설치되는 회전각도제어부를 더 포함하고,
    상기 회전각도제어부는,
    링크와 접촉되는 일면에 공기량 조절이 가능한 에어부를 마련하여,
    링크의 회전각도 제어 시 충격을 완화하며, 회전각도 제한 반경을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 예취 및 제초 겸용 탑승형 식물 제거 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 바퀴부는,
    에어 바퀴를 장착하여 갯벌에서도 사용이 용이한 것을 특징으로 하는 예취 및 제초 겸용 탑승형 식물 제거 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 탑승부 후방측에 장착되어 이동경로를 따라 토양을 쇄토(碎土)하는 로터리를 더 포함하는 예취 및 제초 겸용 탑승형 식물 제거 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 예취부는,
    상기 탑승부의 전방에 마련되는 지지대에 설치되며, 기어 구동모터 및 모터하우징으로 구성되는 모터부;
    상기 기어 구동모터와 축 연결되어 회전하는 메인 베벨기어;
    상기 메인 베벨기어의 상부 및 하부로 각기 치합되어 서로 다른방향으로 회전하도록 대향 배치되는 상부 및 하부 베벨기어; 및
    상기 상부 및 하부 베벨기어와 각각 축 연결되는 상부 커터 및 하부 커터를 포함하여,
    이중반전 커팅구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 예취 및 제초 겸용 탑승형 식물 제거 장치.
  8. 착좌할 수 있도록 착좌부가 마련되며 전방에는 조향부가 형성되고, 하부로는 이동을 위해 상기 조향부와 연결되는 바퀴부가 형성되며, 일측에는 상기 바퀴부의 구동을 위한 전기모터와 전력을 인가하는 배터리가 구비되는 탑승부;
    상기 탑승부 전방측에 장착되며, 나일론 끈 또는 블레이드로 커터를 구성하여 이동경로를 따라 식물을 베는 예취부;
    상기 탑승부 일측에 설치되며, 이동경로 주변의 식물에 제초제를 분사하도록 형성되는 제초부를 포함하며,
    상기 제초부는,
    격벽에 의해 분할 형성되어 제1 액체를 이중으로 수용하되 격벽에는 펠티어소자가 장착되어, 일측과 타측으로 각각 가열부와 냉각부를 형성함으로써 이중으로 수용된 상기 제1 액체를 가열 및 냉각하는 제1 액체 저장통;
    상기 제1 액체와 희석하기 위한 제2 액체를 저장하는 제2 액체 저장통;
    상기 제1 액체 저장통 및 제2 액체 저장통과 각각 연결되어 제1 액체 및 제2 액체를 공급받아 희석하여 제초제를 생성하되, 제1 액체 저장통으로는 3방향 밸브에 의해 상기 가열부 및 냉각부와 모두 연결되는 희석부 및
    상기 희석부와 연결되어 제초제를 공급받고 분사하는 분사부를 포함하며,
    상기 제1 액체 및 제2 액체 중 하나는 물이고 나머지 하나는 제초액이며,
    상기 가열부 및 냉각부를 통한 제1 액체의 공급량에 따라 제초제의 온도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 예취 및 제초 겸용 탑승형 식물 제거 장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 에어 바퀴는,
    지면의 상태에 따라 에어량의 조절이 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 예취 및 제초 겸용 탑승형 식물 제거 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 예취부는,
    상기 탑승부 또는 탑승부 전방에 마련되는 지지대에 장착되며 일단부에는 위치조절핸들이 마련되는 핸들축;
    상기 핸들축에 결합되어 상기 위치조절핸들의 조작에 따라 상/하로 위치가 조절되는 'T'자형의 이동플레이트 및
    상기 이동플레이트에서 연장되며 각 단부와 중심에 커터가 결합되는 'Y'자형의 커터결합부를 포함하는 예취 및 제초 겸용 탑승형 식물 제거 장치.

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