KR20120073722A

KR20120073722A - 무인 분사 장치

Info

Publication number: KR20120073722A
Application number: KR1020100135566A
Authority: KR
Inventors: 윤원환
Original assignee: (주)와이즈랩
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2012-07-05

Abstract

본 발명은 물공급원에 연결된 호스가 설치되어 화재현장, 농장 등에서 무선 혹은 유선 조종을 통하여 소방수, 농약, 물 등을 분사하는 무인 분사 장치에 관한 것이다.

Description

무인 분사 장치{manless spray apparatus}

본 발명은 물공급원에 연결된 호스가 체결되어 화재현장, 농장 등에서 무선 혹은 유선 조종을 통하여 소방수, 농약, 물 등을 분사하는 무인 분사 장치에 관한 것이다.

화재 발생시 소방관들은 소방호스의 노즐을 잡고 화재현장에 인접하게 접근하여 화재현장에 소방수를 분사하여 화재를 진압하였다.

그러나, 이와 같이 소방관들이 직접 화재진압현장에 접근하는 것은 매우 위험할 뿐 아니라 각종 가구, 기구 등과 같은 장애물에 의하여 화재현장에 직접 접근하는 것이 어려운 경우가 많고, 이러한 장애물을 치우는 동안 화재의 초동진화가 불가능하게 되어 귀중한 인명이나 재산상의 피해가 가중되는 문제점이 있었다.

또한, 농약을 살포함에 있어서, 종래에는 주로 작업자가 분사노즐을 잡고 살포위치에 농약을 분사하는 방식을 사용하였으나, 이와 같은 살포방식은 작업자가 농약의 한가운데에 위치하게 되어 건강을 해칠 염려가 있었다.

이에 따라 대한민국 공개특허 10-2009-0117573호와 같이 무인 헬기 등을 이용한 농약살포가 실시되고 있었으나, 이러한 무인 헬기를 이용한 농약 살포는 무인 헬기에 부착된 탱크에 포함된 분무액의 분사만 가능하므로, 분사과정에서 지속적으로 무인 헬기를 회수하여 분무액을 보충하는 작업을 하여야 하므로 작업이 번거로운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 소방관의 접근성 문제와 위험성 및 농약살포과정의 위험성 등을 해결하기 위한 것으로, 무선 혹은 유선 조종가능한 이동체 상에 물공급원과 연결된 호스를 설치하여 화재현장 혹은 방재현장에 이동체가 직접 접근하여 분사하도록 함으로서, 화재의 초동진화율을 향상시킴과 아울러 소방관 및 농약 살포시 작업자의 안전을 확보할 수 있도록 하는 무인 분사 장치를 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 무선 혹은 유선 조종가능한 이동체, 상기 이동체에 설치되며 전기적으로 제어되는 개폐밸브가 설치되어 물을 분사할 수 있도록 형성된 노즐, 상기 노즐과 연결되며 물공급원에 연결된 호스가 기밀하게 연결되는 호스 체결부, 상기 이동체와 노즐의 개폐밸브를 포함한 이동체에 설치된 각종 구성을 무선 제어할 수 있도록 하는 입력수단과, 표시수단 및 제어부를 포함하는 조종장치를 포함하여 구성되는 무인 분사 장치에 있다.

상기 이동체의 호스체결부와 노즐 사이에는 물탱크가 더 설치될 수 있다.

그리고, 상기에서 이동체는 헬기 혹은 이동로봇, 무선조종자동차 등에서 택일된다.

그리고, 상기 노즐은 각도가 조절될 수 있도록 분사각 조절수단에 설치된다.

또한, 상기 이동체에는 카메라, 온도센서를 포함한 주변 상황 감지수단이 설치되고, 상기 주변 상황 감지수단에서 획득된 데이터는 조종장치로 전송되어 조종자가 조종장치의 표시수단을 통해서 확인할 수 있도록 한다.

또한, 상기 무인 분사 장치에는 태양열 발전기가 부착되거나, 수력발전기가 설치되어 호스로부터 물이 공급되는 동안 발전이 이루어질 수 있도록 하고, 상기 태양열 발전기 및 수력 발전기를 보완하기 위한 배터리가 더 구비된다.

이상과 같은 구성을 갖는 무인 분사 장치에 의하면, 화재현장이나 농약살포 현장 등 위험한 곳에 사람이 직접 투입되지 않더라도 소방수 혹은 농약의 살포가 가능하게 되므로 작업 안전성이 보장되는 효과가 있다.

또한, 사람에 비하여 작은 치수의 이동체를 사용하므로, 사람이 들어갈 수 없는 곳에도 투입이 가능하므로 화재현장과 같이 조속한 투입이 필요한 곳에 사용시 화재의 초동진화가 가능하게 되어 인명 및 재산을 보호할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무인 분사 장치의 구성을 나타내는 도면
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무인 분사 장치의 구성을 나타내는 도면
도 3은 본 발명에 따른 무인 분사 장치의 전기적 구성을 나타내는 블록도
도 4 및 도 5는 본 발명의 노즐 배치 예를 나타내는 도면

이하 본 발명의 실시 예를 하기에서 첨부된 도면을 참조하여 살펴본다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 무인 분사 장치의 실시예를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 무인 분사 장치의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다.

본 발명에 따른 무인 분사 장치는 크게, 무선 혹은 유선 조종가능한 이동체(10), 상기 이동체(10)에 설치되는 물탱크(20), 상기 물탱크(20)에 연결되고 전기적으로 제어가능한 개폐밸브(미도시)가 설치되어 물을 분사할 수 있도록 형성된 노즐(30), 상기 물탱크(20)와 연결되며 물공급원에 연결된 호스(40)가 기밀하게 연결되는 호스 체결부(50), 상기 이동체(10)와 노즐(30)의 개폐밸브를 포함한 이동체(10)에 설치된 각종 구성품을 무선 혹은 유선 제어할 수 있도록 하는 입력수단(62)과 표시수단(64), 송/수신부(66) 및 제어부(68)를 포함하는 조종장치(60)를 포함하여 구성된다.

상기에서 이동체(10)는 도 1의 실시 예에서는 헬기를 이용하고, 도 2의 실시예에서는 무선 조종 자동차를 이용하는 것으로 이러한 헬기 및 무선 조종 자동차 등은 이미 공지 공용된 것이므로 구체적인 이동을 위한 실시예는 설명을 생략하며, 소방용으로 사용할 경우 외장재를 내열/내화성 재료를 사용한다.

그리고, 상기 물탱크(20)는 이동체(10) 상에 설치되는데, 이동체(10)의 이동 중 균형유지를 위하여 이동체(10)의 중심부에 설치되거나 양측 대칭되는 위치로 설치되며, 소방차나 펌프, 수전 등의 물공급원에 연결된 호스(40)가 기밀이 유지되도록 호스 체결부(50)에 체결된다. 한편, 대칭설치시에는 호스(40)가 연결되는 호스 체결부(50)는 이동체(10)의 전/후 방향 축 중심 위치에 위치하여 양측 물탱크로 관로를 통해서 다시 연결되도록 설치된다.

그리고, 상기 노즐(30)은 상기 물탱크(20)와 관로를 통해서 연결되어 이동체(10)의 전/후방향 축중심을 기준으로 대칭되도록 설치되거나, 전/후방향 축중심선에 메인 노즐이 설치되고 축중심을 기준으로 대칭으로 보조노즐이 더 설치될 수 있으며, 이와 같이 축중심에 배치하거나 축중심을 기준으로 대칭으로 배치하는 것 역시 분사과정에서 발생되는 분사압이 이동체(10)에 균일하게 작용하도록 하여 이동체(10)의 이동 중 중심을 잃어버리지 않도록 하기 위함이다.

이러한 노즐(30)은 그 분사각이 X,Y,Z축으로 조절될 수 있도록 분사각 조절수단에 설치되며, 상기 분사각 조절 수단은 이동체에 고정되는 고정바와 모터와 상기 모터에 의하여 회전이 제어되며 모터와 힌지 혹은 관절로 연결되는 작동바를 포함하여 구성되어 노즐의 분사각을 제어할 수 있도록한다.

아울러, 상기 개폐밸브(솔레노이드 밸브 등)는 물탱크(20)와 노즐(30) 사이의 관로에 설치될 수 있으며, 각 노즐별로 설치될 수도 있다.

또한, 상기 이동체(10)에는 카메라, 온도센서, 자이로센서, 지자계센서를 포함한 주변 상황 감지수단(70)이 설치되고, 상기 주변 상황 감지수단(70)에서 획득된 데이터는 조종장치(60)로 전송되어 조종자가 조종장치(60)의 표시수단(64)을 통해서 현재 상태를 확인할 수 있도록 한다.

아울러, 상기 무인 분사 장치에는 태양열 발전기가 부착되거나, 수력발전기가 설치되어 호스(40)로부터 물탱크(20)로 물이 공급되는 동안 발전이 이루어질 수 있도록 하고, 상기 태양열 발전기 및 수력 발전기를 보완하기 위한 배터리가 더 구비된다.

이러한 기계적 구성을 갖는 이동체(10)는 조종장치(60)와의 통신을 위한 송/수신부(12), 조종장치(60)의 제어명령에 따라 이동체(10)의 각종 기계적 구성을 구동하기 위한 컨트롤러(14), 상기 컨트롤러(14)의 출력에 따라 기계적 동작 즉 이동체(10)의 전/후진, 회전 등을 제어하는 이동체 구동부(16), 개폐밸브의 개폐를 제어하는 개폐밸브 구동부(17) 및, 노즐(30)의 분사각을 조절할 경우 분사각 조절부(18)를 포함하여 구성된다.

이상과 같은 구성에서 노즐(30)의 배치는 당업자가 다양하게 조절가능한 것으로, 대표적인 예를 살펴보면, 이동체(10)에 설치되는 물탱크(20)에 노즐(30)을 직접 설치할 수도 있고, 물탱크(20)와 별도의 관로로 연결시켜 노즐(30)을 배치할 수도 있으며, 그 배치 예로는 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이 이동체(10)의 전방으로 직경이 가장 큰 메인 노즐(30)을 설치하고 이동체(10)의 측부 및 상/하부로 전후 축중심을 기준으로 대칭되게 다수의 보조노즐을 설치할 수도 있고, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이 이동체(10)의 양측으로 노즐 지지대를 설치하여 이동체의 양측으로 대칭되게 균일한 직경의 노즐들을 배치할 수도 있으며, 상기 각도 조절 수단을 구성하는 고정바 및 작동바가 지지대의 역할을 할 수 있다.

상기한 본 발명의 실시예에서 헬기를 이용하는 경우에는 대한민국 공개특허 10-2009-0117573호에 제시된 무인 헬리콥터를 이용하여 상기 무인헬리콥터의 약액탱크를 호스체결부를 통해서 호스와 연결함으로서 본 발명이 달성되고, 바퀴를 이용하고, 물탱크 내부의 물 등의 양을 조정하여 이착륙할 수 있게 된다.

이상과 같은 구성을 갖는 무인 분사 장치는 조종장치(60)에 의하여 이동하는 도중에도 호스(40)로부터 지속적으로 물이 공급되고, 물탱크(20)로 공급된 물은 이동체(10)의 이동위치에 따라 조종자가 노즐(30)의 개폐를 제어하면 원하는 위치에 분사할 수 있게 된다.

이때, 호스(40)로 공급되는 물은 최초 물공급원에서는 고압이지만 호스(40)를 통과하면서 물탱크(20)에 투입되는 과정에서 그 압이 감소하게 되므로, 호스(40)의 수압으로 인한 이동체의 동작 제어 불능 사태는 발생하지 않게 되며, 작업자가 호스(40)만 꼬이지 않도록 충분히 공급해주면 분사에 어떠한 방해도 받지 않게 되고, 호스(40)로부터 지속적으로 물이 공급되므로 원하는 곳에는 어디든 분사가 가능하게 된다.

10 : 이동체 20 : 물탱크
30 : 노즐 40 : 호스
50 : 호스 체결부 60 : 조종장치

Claims

무선 혹은 유선 조종가능한 헬기, 이동로봇 혹은 무선조종자동차 중에서 택일되는 이동체(10),
상기 이동체에 설치되고 자동제어되는 개폐밸브가 설치되어 물을 분사할 수 있도록 형성된 노즐(30),
상기 노즐(30)과 연결되고, 물공급원에 연결된 호스(40)가 기밀하게 연결되는 호스 체결부(50),
상기 이동체(10)와 노즐(30)의 개폐밸브를 포함한 이동체(10)에 설치된 각종 구성을 무선 제어할 수 있도록 하는 입력수단과 표시수단 및 제어부를 포함하는 조종장치(60),
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무인 분사 장치.
제 1항에 있어서, 상기 이동체(10)에는 호스 체결부(50)와 노즐(30)사이에 물탱크(20)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 무인 분사 장치.
제 1항에 있어서, 상기 이동체(10)에는 카메라, 온도센서를 포함한 주변 상황 감지수단(70)이 설치되고, 상기 주변 상황 감지수단(70)에서 획득된 데이터는 조종장치(60)로 전송되어 조종장치(60)의 표시수단으로 출력되는 것을 특징으로 하는 무인 분사 장치.