KR20170126274A

KR20170126274A - 농약 살포용 드론

Info

Publication number: KR20170126274A
Application number: KR1020160056495A
Authority: KR
Inventors: 김성진
Original assignee: 김성진
Priority date: 2016-05-09
Filing date: 2016-05-09
Publication date: 2017-11-17
Also published as: KR101865462B1

Abstract

농약 살포용 드론이 개시된다. 농약 살포용 드론은 본체; 상기 본체의 비행이 가능하도록 상기 본체에 결합되는 복수의 날개부; 상기 본체에 설치되며, 농약이 저장되는 공간을 갖는 농약 저장통; 상기 본체로부터 연장되는 노즐 지지대에 지지되는 복수의 노즐; 상기 농약 저장통과 상기 노즐들을 연결하는 공급 라인; 상기 공급 라인 상에 설치되는 펌프; 및 농약 살포 모드와 대기 모드 간에 상기 펌프의 구동을 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 농약 살포 모드에서 상기 농약 저장통에 저장된 상기 농약이 상기 공급 라인을 통해 상기 노즐 측으로 공급되어 외부로 분사되고, 상기 대기 모드에서 외부 공기가 상기 노즐로 유입되고 상기 농약 공급 라인을 통해 상기 농약 저장통으로 공급으로 상기 농약 저장통 내에 저장된 농약에 기포를 발생시켜 상기 농약을 희석시킬 수 있다.

Description

농약 살포용 드론{DRON FOR SPRAYING AGRICULTURAL PESTICIDE}

본 발명은 농약 살포용 드론에 관한 것으로, 보다 상세하게는 농경지 상공을 비행하면서 농약을 살포할 수 있는 무인 비행체에 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.

그러나 드론은 헬기 형태라서 안정성과 조작이 쉽지 않아 추락 사고의 위험이 큰 문제가 있다. 그리고 비행 시간의 경과에 따라 농약의 혼합 균일도가 감소하여 방제 효율이 떨어질 수 있다. 또한, 농약에 포함된 이물질에 의한 노즐 막힘 문제가 발생할 수 있다.

본 발명은 비행 안정성과 조작이 용이한 농약 살포용 드론을 제공한다.

또한, 본 발명은 농약이 균일한 성분으로 살포될 수 있는 농약 살포용 드론을 제공한다.

또한, 본 발명은 노즐의 막힘 발생을 예방할 수 있는 농약 살포용 드론을 제공한다.

본 발명에 따른 농약 살포용 드론은 본체; 상기 본체의 비행이 가능하도록 상기 본체에 결합되는 복수의 날개부; 상기 본체에 설치되며, 농약이 저장되는 공간을 갖는 농약 저장통; 상기 본체로부터 연장되는 노즐 지지대에 지지되는 복수의 노즐; 상기 농약 저장통과 상기 노즐들을 연결하는 공급 라인; 상기 공급 라인 상에 설치되는 펌프; 및 농약 살포 모드와 대기 모드 간에 상기 펌프의 구동을 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 농약 살포 모드에서 상기 농약 저장통에 저장된 상기 농약이 상기 공급 라인을 통해 상기 노즐 측으로 공급되어 외부로 분사되고, 상기 대기 모드에서 외부 공기가 상기 노즐로 유입되고 상기 농약 공급 라인을 통해 상기 농약 저장통으로 공급으로 상기 농약 저장통 내에 저장된 농약에 기포를 발생시켜 상기 농약을 희석시킬 수 있다.

또한, 상기 노즐 내에서 분사구의 후방에 위치하며, 상기 공급 라인을 통해 공급되는 상기 농약에 포함된 이물질을 거르는 거름망을 포함하되, 상기 거름망에 걸러진 이물질은 상기 대기 모드 동안 상기 외부 공기의 흐름을 따라 상기 농약 저장통 내로 회수될 수 있다.

또한, 상기 농약 저장통 내에는 상기 농약이 저장되는 공간을 적어도 2개 이상의 공간으로 구획하는 구획판이 제공될 수 있다.

또한, 상기 공급 라인은 상기 펌프와 연결되는 제1영역과, 상기 노즐들 각각과 연결되는 제2영역를 포함하며, 상기 제2영역의 내부 직경은 상기 제1영역의 내부 직경보다 작을 수 있다.

또한, 상기 제2영역의 내부 직경은 상기 노즐들의 개수에 비례하여 상기 제1영역의 내부 직경보다 작을 수 있다.

또한, 상기 날개부는 제1회전 방향으로 회전하는 적어도 2개 이상의 제1날개; 상기 제1회전 방향과 반대인 제2회전 방향으로 회전하는 적어도 2개 이상의 제2날개; 상기 제1회전 방향과 동일한 방향으로 나사홈이 형성되고, 상기 제1날개가 상기 제1회전 방향으로 회전되어 체결되는 제1날개 고정부; 및 상기 제2회전 방향과 동일한 방향으로 나사홈이 형성되고, 상기 제2날개가 상기 제2회전 방향으로 회전되어 체결되는 제2날개 고정부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 본체에 결합하며, 제1걸림부가 형성된 고정 플레이트; 및 상기 약액 공급통에 고정 결합하고, 상기 고정 플레이트를 따라 슬라이드 이동가능하며, 상기 제1걸림부와 체결되는 제2걸림부가 형성된 이동 플레이트를 포함하되, 상기 제1걸림부와 상기 제2걸림부의 체결로 상기 이동 플레이트의 이동이 고정되고, 상기 제1걸림부를 눌러 상기 제2걸림부와의 체결을 해제하면, 상기 이동 플레이트의 인출이 가능할 수 있다.

본 발명에 의하면, 농약 살포용 드론의 보관 및 운반이 용이하고, 농약의 보충 및 농약 저장통의 교체를 용이하게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 농약 살포 모드 직전까지 농약의 희석 과정이 진행되므로 농약이 균일한 성분으로 살포될 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 농약에 포함된 이물질이 거름망에 걸러져 분사구로 공급이 차단되고, 압력 변경으로 농약 저장통으로 회수되므로 노즐의 막힘 발생이 예방될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 농약 살포용 드론을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 농약 살포용 드론을 나타내는 정면도이다.
도 3은 비행 상태에서 날개 지지대의 배치를 나타내는 도면이다.
도 4는 보관 상태에서의 날개 지지대의 배치를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 날개 고정부와 날개의 결합을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 일 실시 예에 따른 농약 분사부를 간략하게 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 노즐의 단면도이다.
도 8은 노즐에서 분사되는 농약의 분사각을 나타내는 도면이다.
도 9는 상부에서 바라볼 때, 노즐에서 분사되는 농약의 분사 모양을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 공급 라인의 제1영역과 제2영역을 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 고정 플레이트와 이동 플레이트를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 본체의 상단부를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.

명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 농약 살포용 드론을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 농약 살포용 드론을 나타내는 정면도이다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 농약 살포용 드론(10)은 무선 컨트롤러에 의해 비행 조작이 가능한 무인 비행체로, 농경지 상공을 비행하며 농약을 살포할 수 있다. 본 실시 예에서는 헥사 로터(hexa rotor), 즉 6개의 날개로 비행 가능한 농약 살포용 드론(10)을 예를 들어 설명한다. 실험에 의하면, 농약 살포용 드론(10)은 10 내지 20리터의 농약을 적재하여 비행할 수 있다. 이와 달리, 농약 살포용 드론(10)은 적재되는 농약의 중량에 따라 다양한 개수의 날개를 가질 수 있다.

농약 살포용 드론(10)은 본체(100), 날개부(200), 농약 분사부(300), 무선 안테나(400), 그리고 배터리 고정부(500)를 포함한다.

본체(100)는 상기 구성(200, 300, 400, 500)들이 체결되는 구성으로, 가벼운 재질의 프레임들로 이루어진다. 본체(100)는 알루미늄 또는 탄소섬유 재질의 프레임들을 포함할 수 있다. 본체(100)는 4 개의 지지 로드(110)와 2개의 랜딩 로드(120), 각종 전자 기기가 수용되는 전장부(130), 그리고 농약 저장통(310)을 지지하는 고정 플레이트(140)를 포함할 수 있다.

날개부(200)는 본체(100)의 둘레를 따라 복수 개 제공되며, 본체(100)에 결합되어 비행이 가능하도록 한다. 날개부(200)는 날개 지지대(210), 각도 조절부(220), 날개 로터(230), 날개 고정부(240), 그리고 날개(250)를 포함한다.

날개 지지대(210)는 소정 길이를 갖는 로드 형상으로, 일단이 본체(100)에 결합하고 타단이 본체(100)로부터 멀어지는 방향으로 제공된다. 날개 지지대(210)는 날개(250)에 대응되는 개수로 제공되며, 실시 예에 의하면 6개의 날개 지지대(210)가 제공된다. 날개 지지대(210)들은 본체(100)를 중심으로 방사상으로 배치된다. 날개 지지대(210)들은 두 개씩 쌍을 이루어 본체(100)를 사이에 두고 동일 직선상에 위치할 수 있다.

도 3은 비행 상태에서 날개 지지대의 배치를 나타내고, 도 4는 보관 상태에서의 날개 지지대의 배치를 나타내는 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본체(100)와 날개 지지대(210) 사이에는 각도 조절부(220)가 제공될 수 있다. 각도 조절부(220)는 본체(100)에 대한 날개 지지대(210)의 각도를 조절한다. 각도 조절부(220)는 고정 핀(221)의 이동으로 날개 지지대(210)의 각도 조절 및 고정이 가능하다. 각도 조절부(220)의 조절로, 날개 지지대(210)는 도 3과 같이 본체(100)의 외측으로 연장되도록 배치될 수 있다. 이 상태에서 농약 살포용 드론(10)이 비행할 수 있다. 또한, 각도 조절부(220)의 조절로 날개 지지대(210)는 도 4와 같이 본체(100)의 내측으로 접힐 수 있다. 접힘 상태에서 농약 살포용 드론(10)이 차지하는 공간이 줄어든다. 접힘 상태에서 소형 차량에 탑재가 가능하다.

날개 로터(230)는 날개 지지대(210)의 타단에 제공된다. 날개 로터(230)는 다양한 형태의 전자기 유도 전동기가 사용될 수 있다. 날개 로터(230)는 날개(250)를 회전시키는 회전력을 발생한다.

날개 고정부(240)는 날개 로터(230)의 회전축과 결합하며, 날개 로터(230)의 회전축과 함께 회전한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 날개 고정부와 날개의 결합을 나타내는 도면이다. 도 5의 (a)는 하나의 타입의 날개 고정부와 날개의 결합을 나타내고, (b)는 다른 타입의 날개 고정부와 날개의 결합을 나타낸다.

날개(250)들은 회전 방향에 따라 두 개의 그룹으로 나뉘며, 제1그룹에 속하는 제1날개(250a)들은 제1회전 방향(r1)으로 회전한다. 그리고 제2그룹에 속하는 제2날개(250b)들은 제2회전 방향(r2)으로 회전한다. 제2회전 방향(r2)은 제1회전 방향(r1)과 반대 방향이다. 제1그룹과 제2그룹에는 각각 동일한 개수의 날개(250a, 250b)들이 포함된다. 실시 예에 의하면, 각 그룹에는 3개씩 날개(250a, 250b)가 포함된다.

날개 고정부(240a, 240b)들의 상단에는 수용부(241a, 241b)가 형성된다. 수용부(241a, 241b)의 내측면에는 나사홈(242a, 242b)이 형성된다. 나사홈(242a, 242b)의 방향은 수용부(241a, 241b)에 결합되는 날개(250a, 250b)들의 회전방향(r1, r2)과 동일한 방향으로 형성된다.

제1날개 고정부(240a)에는 제1회전 방향(r1)의 나사홈(242a)이 형성되고, 제2날개 고정부(240b)에는 제2회전 방향(r2)의 나사홈(242b)이 형성된다. 제1날개(250a)는 제1회전 방향(r1)의 회전으로 제1날개 고정부(240a)의 수용홈(241a)에 삽입 고정된다. 제2날개(250b)는 제2회전 방향(r2)의 회전으로 제2날개 고정부(240b)의 수용홈(241b)에 삽입 고정된다. 이처럼, 비행을 위한 날개(250a, 250b)의 회전방향(r1, r2)과 날개 고정부(240a, 240b)와의 결합을 위한 날개(250a, 250b)의 회전방향이 동일하다. 이는 비행 중에 날개(250a, 250b)와 날개 고정부(240a, 240b) 간의 조임이 유지되므로, 날개(250a, 250b)의 이탈로 인한 안전사고 발생을 예방한다.

도 6은 본 발명에 일 실시 예에 따른 농약 분사부를 간략하게 나타내는 도면이다.

도 1, 도 2, 그리고 도 6을 참조하면, 농약 분사부(300)는 드론(10)이 비행하는 동안 농경지의 농작물에 농약을 분사한다. 농약 분사부(300)는 농약 저장통(310), 노즐 지지대(320), 노즐(330), 공급 라인(340), 펌프(350), 그리고 제어부(360)를 포함한다.

농약 저장통(310)은 본체(100)에 설치되며, 농약을 저장할 수 있는 공간(311a, 311b)이 내부에 형성된다. 농약은 액상으로 농약 저장통(310)에 저장된다. 농약은 분말 상태의 농약이 용매에 혼합되어 액상으로 저장될 수 있다. 농약 저장통(310)은 저장 공간이 구획판(312)에 의해 적어도 2개 이상의 공간(311a, 311b)으로 구획될 수 있다. 저장 공간(311a, 311b)의 구획은 드론(10)의 비행 중 농약의 출렁임 발생을 최소화한다.

상술한 방법 이외에도, 적어도 두 개 이상의 농약 저장통(310)들을 맞닿게 배치함으로써, 두 개의 구분된 저장 공간(311a, 311b)을 간단하게 만들 수 있다. 이 때, 농약 저장통(310)들간에 서로 맞닿은 격벽은 구획판(312) 역할을 한다.

노즐 지지대(320)는 본체(100)의 양측에 각각 제공되며, 각각의 일단이 본체(100)와 결합한다. 노즐 지지대(320)는 본체(100)로부터 분리 가능하다. 노즐 지지대(320)는 농약 살포 시 본체(100)와 결합하고, 드론(10)의 보관 시 본체(100)와 분리되어 보관될 수 있다. 본 노즐 지지대(320)는 본체(100)의 양측으로부터 소정 길이로 연장된다. 실시 예에 의하면, 노즐 지지대(320)의 양 끝단까지의 길이는 2m 내지 3m로 제공될 수 있다. 노즐 지지대(320)의 길이는 본체(100)의 크기, 1회 살포에 요구되는 면적 크기, 적재 가능한 농약의 중량 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

노즐(330)은 노즐 지지대(320)에 지지된다. 노즐(330)은 복수 개 제공되며, 노즐 지지대(320)의 길이 방향을 따라 균일한 간격으로 배치될 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 노즐의 단면도이고, 도 8은 노즐에서 분사되는 농약의 분사각을 나타내는 도면이고, 도 9는 상부에서 바라볼 때, 노즐에서 분사되는 농약의 분사 모양을 나타내는 도면이다.

먼저 도 7 및 도 8을 참조하면, 노즐(330)의 전단에는 분사구(331)가 형성된다. 분사구(331)는 농약이 외부로 분사되는 유로이다. 분사구(331)는 부채꼴 모양으로 농약을 분사할 수 있다. 분사구(331)는 45° 내지 70°의 분사각(θ)으로 농약을 분사할 수 있다. 실시 예에 의하면, 분사구(331)는 60°의 분사각(θ)으로 농약을 분사할 수 있다.

농약의 분사 모양은 도 9의 (a)와 같이 원형을 이룰 수 있다. 이러한 분사 모양(S1)은 노즐(330)을 기준으로 전방 영역과 후방 영역으로 농약 살포가 이루어진다. 따라서, 드론(10)이 1회 비행함에 따라 같은 지역에 2차례 농약 살포가 이루어진다.

이와 달리, 도 9의 (b)와 같이 농약의 분사 모양(S2)이 직선으로 나타날 수 있다. 이 경우, 드론(10)의 1회 비행 시 농약이 농작물에 1회 살포된다.

상술한 농약의 분사 모양(S1, S2)은 분사구(331)의 형상 변경으로 다양하게 변경할 수 있다.

다시 도 6 및 도 7을 참조하면, 노즐(330)의 내부에는 거름망(335)이 제공된다. 거름망(335)은 분사구(331)의 후방에 제공된다. 거름망(335)은 분사구(331)로 공급되는 농약에 포함된 이물질을 걸러낸다. 거름망(335)는 이물질로 인한 분사구(331)의 막힘 발생을 예방한다.

공급 라인(340)은 농약 저장통(310)과 노즐(330)을 연결하며, 농약 저장통(310)에 저장된 농약을 노즐(330)에 공급하는 유로를 제공한다. 공급 라인(340)은 제1영역(341), 제2영역(342), 그리고 제3영역(343)으로 구분될 수 있다. 제1영역(341)은 농약 저장통(310)로부터 펌프(350)가 설치되는 영역이고, 제2영역(342)은 노즐(330)과 연결되는 영역이다. 제3영역(343)은 제1영역(341)과 제2영역(342)을 연결하는 영역으로, 복수 갈래로 분기된다. 제3영역(343)은 제1영역(341)로부터 노즐(330)에 대응하는 개수로 분기된다.

도 10은 본 발명에 따른 공급 라인의 제1영역과 제2영역을 나타내는 단면도이다.

도 10을 참조하면, 공급 라인(340)의 제1영역(341)과 제2영역(342)은 서로 상이한 크기의 내부 직경(d1, d2)을 가질 수 있다. 제2영역(342)의 내부 직경(d2)은 제1영역(341)의 내부 직경(d1)보다 작을 수 있다. 제2영역(342)의 내부 직경(d2)은 노즐(330)의 개수에 비례하여 제1영역(341)의 내부 직경(d1)보다 작아질 수 있다. 실시 예에 의하면, 공급 라인(340)에는 6개의 노즐(330)이 연결되므로, 제2영역(342)의 내부 직경(d2)은 제1영역(341)의 내부 직경(d1)보다 1/6 크기를 가질 수 있다. 이로 인해 공급 라인(340) 전체 영역에는 압력이 균일하게 인가될 수 있다. 예컨대, 펌프(350)에서 인가되는 압력이 1이라고 가정할 경우, 제1영역(341)에는 1의 압력이 인가되고, 6개로 분기된 제2영역(342)들 각각에는 압력이 1/6씩 인가된다. 제1영역(341)은 제2영역(342)보다 단위 길이 당 6배나 큰 부피를 가지므로, 제1영역(341)에서 농약을 이송하는 힘은 제2영역(342)에서 농약을 이송하는 힘과 실질적으로 동일한 크기를 갖는다. 이로 인해, 농약의 공급 과정에서 농약을 이송하는 힘의 감소가 최소화되므로, 노즐(330)들 각각에 농약이 균일한 압력으로 공급 및 분사될 수 있다. 도면에서 도시하지 않았지만, 제3영역(343)은 제1영역(341)과 연결되는 지점으로부터 제2영역(342)과 연결되는 지점으로, 내부 직경이 점차 감소할 수 있다.

펌프(350)는 공급 라인(340)의 제1영역(341)에 설치된다. 펌프(350)는 공급 라인(340) 내부에 압력을 인가한다. 펌프(350)는 농약 저장통(310)으로부터 노즐 (330)측으로 압력을 인가할 수 있다. 또한, 펌프(350)는 노즐(330)로부터 농약 저장통(310) 측으로 압력을 인가할 수 있다.

제어부(360)는 농약 살포 모드와 대기 모드 간에 펌프(350)의 구동을 제어한다. 농약 살포 모드란, 드론(10)이 운항하는 동안 노즐(330)에서 농약의 살포가 진행되는 동작 모드이다. 그리고 대기 모드란, 노즐(330)에서 농약 살포가 진행되지 않는 시간 동안의 동작 모드이다. 대기 모드에는 드론(10)이 이륙 후 살포 지점으로 이동하는 시간 구간, 살포 지점 상부에서 농약 살포를 대기하는 시간 구간, 농약 살포 후 착륙 지점으로 이동하는 시간 구간 등이 포함될 수 있다.

농약 살포 모드에서, 제어부(360)는 농약 저장통(310)으로부터 노즐(330) 측으로 압력이 인가되도록 펌프(350) 구동을 제어한다. 농약 저장통(310)에 저장된 농약은 공급 라인(340)을 통해 각 노즐(330)로 공급되고 외부로 분사된다. 이 과정에서 농약에 포함된 이물질은 거름망(335)에 걸러진다.

대기 모드에서, 제어부(360)는 노즐(330)들로부터 농약 저장통(310) 측으로 압력이 인가되도록 펌프(350) 구동을 제어한다. 대기 모드 동안, 외부 공기가 노즐(330)의 분사구(331)를 통해 공급 라인(340) 내로 유입되고, 공급 라인(340)을 따라 농약 저장통(310) 내로 공급된다. 외부 공기는 농약 저장통(310)에 저장된 농약에 기포를 형성하고, 농약을 순환시킨다.

농약 저장통(310)에 농약을 저장 후 시간이 경과되면, 농약의 혼합 균일도가 떨어질 수 있다. 특히 분말이 희석된 농약의 경우, 분말이 침점물로 가라앉을 수 있다. 이 상태에서 농약을 분사할 경우, 불균일한 조성의 농약이 분사되어 방제 효과가 떨어진다. 또한 침전물의 유입으로 분사구가 막힐 수 있다. 때문에 농약의 희석 공정이 주기적으로 요구된다.

본 발명은 대기 모드 동안, 외부 공기가 농약 저장통(310) 내로 유입되어 농약을 순환시키므로, 농약 살포 모드 직전까지 농약의 희석 공정이 진행될 수 있다. 때문에 농약이 균일한 조성으로 농작물에 살포될 수 있다.

또한, 거름망(335)에 축적된 이물질은 외부 공기의 유입으로 공급 라인(340)을 통해 농약 저장통(310)으로 다시 회수된다. 이로 인해 농약 살포 모드에서 분사구(331)로 농약의 공급이 원활하게 이루어질 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 고정 플레이트와 이동 플레이트를 나타내는 도면이다.

고정 플레이트(140)는 본체(100)에 고정 설치된다. 고정 플레이트(140)는 본체(100)의 지지 레그(110)들에 결합될 수 있다. 고정 플레이트(140)에는 제1걸림부(141)가 형성된다. 제1걸림부(141)는 고정 플레이트(140)의 양측 가장자리영역에 각각 형성되며, 다른 영역에 비해 상대적으로 높게 위치한다.

이동 플레이트(370)는 농약 공급통(310)의 바닥면에 고정 설치된다. 이동 플레이트(370)의 양측 가장자리영역에는 제2걸림부(371)가 형성된다. 농약 공급통(310)은 제2걸림부(371)들의 사이 영역에 위치한다.

이동 플레이트(370)는 고정 플레이트(140)를 따라 슬라이드 이동 가능하다. 이동 플레이트(370)의 삽입으로 농약 공급통(310)이 본체(100) 하부에 위치할 수 있다. 이동 플레이트(370)의 삽입으로 제1걸림부(141)와 제2걸림부(371)가 체결된다. 제1걸림부(141)와 제2걸림부(371)의 높이 차이로, 제2걸림부(371)가 제1걸림부(141)에 걸려 이동 플레이트(370)의 인출이 제한된다.

농약 저장통(310)에 농약의 보충이 필요하거나, 농약 저장통(310)의 교체가 요구되는 경우, 이동 플레이트(370)를 인출할 수 있다. 이동 플레이트(370)의 인출은 제1걸림부(141)를 눌러 제2걸림부(371)보다 낮은 높이에 위치시킨 후 이동 플레이트(370)를 후퇴시킨다.

이동 플레이트(370)의 제공으로, 본 발명은 농약의 보충 및 농약 공급통(310)의 교체가 쉽게 이루어질 수 있다. 특히 성분이 다른 농약을 살포하고자 하는 경우, 잔량 농약 때문에 농약 저장통(310) 교체가 필수적으로 요구된다. 이 경우, 이동 플레이트(370)를 인출한 후 농약 저장통(310)을 새 것으로 교체하고, 다시 이동 플레이트(370)를 삽입하여 고정 플레이트(120)에 고정시킬 수 있다.

도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 본체의 상단부를 나타내는 도면이다.

도 12를 참조하면, 본체(100)의 상단에는 무선 안테나(400)와 배터리 고정부(500)가 설치된다.

무선 안테나(400)는 컨트롤러(미도시)와 무선 통신하며, 컨트롤러로부터 전달되는 신호를 제어부에 전달한다.

배터리 고정부(500)는 배터리(550)를 고정한다. 배터리 고정부(500)는 지지 로드(510)들, 고정판(520), 그리고 체결부재(530)를 포함한다.

지지 로드(510)들은 소정 길이를 갖는 로드 형상으로, 본체(100)의 상면에 수직으로 세워져 체결된다. 지지 로드(510)들은 배터리(550)의 높이에 상응하는 길이로 제공되며, 복수 개가 서로 이격하여 배치된다.

지지 로드(510)들의 상단에는 체결부재(530)가 결합한다. 체결부재(530)는 지지 로드(510)와 고정판(520)을 체결하다.

고정판(520)은 지지 로드(510)들의 상단에 놓인다. 고정판(520)에는 체결 홀(521)들이 형성된다. 체결 홀(521)들은 지지 로드(510)들에 상응하는 위치에 형성된다. 체결 홀(521)들은 삽입 영역(521a)과 고정 영역(521b)을 가진다. 삽입 영역(521a)은 고정 영역(521b)과 연통되며, 고정 영역(521b)보다 큰 직경을 갖는다. 삽입 영역(521a)은 체결 부재(530)의 머릿부가 통과 가능한 크기이고, 고정 영역(521b)은 체결 부재(530)의 머릿부 통과가 제한되는 크기이다. 고정판(520)을 체결하는 과정을 설명하면, 먼저 삽입 영역(521a)들과 체결 부재(530)들의 머릿부가 동일 선상이 되도록 고정판(520)을 위치시킨 후, 삽입 영역(521a)들이 체결 부재(530)들의 머릿부를 통과하도록 고정판(520)을 하강시킨다. 이후 체결 부재(530)의 머릿부가 고정 영역(521b)에 위치하도록 고정판(520)을 옆쪽으로 이동시킨다. 그리고 체결 부재(530)의 머릿부를 죄어 고정판(520)을 지지 로드(510)들에 고정한다. 배터리(550)는 고정판(520)에 눌려 본체(100)에 견고하게 고정될 수 있다.

도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 농약 살포용 드론을 나타내는 도면이다.

도 13을 참조하면, 농약 살포용 드론(20)은 쿼드 로터(quad rotor) 드론으로 4개의 날개(250)가 회전하면서 비행가능하다. 상술한 기술적 내용은 본 실시예에 다른 농약 살포용 드론에도 적용가능하다.

또한, 상술한 기술적 내용은 트리 로터(tri rotor), 옥타 로터(octa rotor)등의 농약 살포용 드론에도 적용될 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

10: 농약 살포용 드론
100: 본체
110: 지지 로드
120: 랜딩 로드
130: 전장부
140: 고정 플레이트
200: 날개부
210: 날개 지지대
220: 각도 조절부
230: 날개 로터
240: 날개 고정부
250: 날개
300: 농약 분사부
310: 농약 저장통
320: 노즐 지지대
330: 노즐
340: 공급 라인
350: 펌프
360: 제어부
400: 무선 안테나
500: 배터리 고정부
510: 지지로드
520: 고정판
530: 체결부재
550: 배터리

Claims

본체;
상기 본체의 비행이 가능하도록 상기 본체에 결합되는 복수의 날개부;
상기 본체에 설치되며, 농약이 저장되는 공간을 갖는 농약 저장통;
상기 본체로부터 연장되는 노즐 지지대에 지지되는 복수의 노즐;
상기 농약 저장통과 상기 노즐들을 연결하는 공급 라인;
상기 공급 라인 상에 설치되는 펌프; 및
농약 살포 모드와 대기 모드 간에 상기 펌프의 구동을 제어하는 제어부를 포함하되,
상기 농약 살포 모드에서 상기 농약 저장통에 저장된 상기 농약이 상기 공급 라인을 통해 상기 노즐 측으로 공급되어 외부로 분사되고,
상기 대기 모드에서 외부 공기가 상기 노즐로 유입되고 상기 농약 공급 라인을 통해 상기 농약 저장통으로 공급으로 상기 농약 저장통 내에 저장된 농약에 기포를 발생시켜 상기 농약을 희석시키는 농약 살포용 드론.
제 1 항에 있어서,
상기 노즐 내에서 분사구의 후방에 위치하며, 상기 공급 라인을 통해 공급되는 상기 농약에 포함된 이물질을 거르는 거름망을 포함하되,
상기 거름망에 걸러진 이물질은 상기 대기 모드 동안 상기 외부 공기의 흐름을 따라 상기 농약 저장통 내로 회수되는 농약 살포용 드론.
제 1 항에 있어서,
상기 농약 저장통 내에는 상기 농약이 저장되는 공간을 적어도 2개 이상의 공간으로 구획하는 구획판이 제공되는 농약 살포용 드론.
제 1 항에 있어서,
상기 공급 라인은 상기 펌프와 연결되는 제1영역과, 상기 노즐들 각각과 연결되는 제2영역를 포함하며,
상기 제2영역의 내부 직경은 상기 제1영역의 내부 직경보다 작은 농약 살포용 드론.
제 4 항에 있어서,
상기 제2영역의 내부 직경은 상기 노즐들의 개수에 비례하여 상기 제1영역의 내부 직경보다 작은 농약 살포용 드론.
제 1 항에 있어서,
상기 날개부는
제1회전 방향으로 회전하는 적어도 2개 이상의 제1날개;
상기 제1회전 방향과 반대인 제2회전 방향으로 회전하는 적어도 2개 이상의 제2날개;
상기 제1회전 방향과 동일한 방향으로 나사홈이 형성되고, 상기 제1날개가 상기 제1회전 방향으로 회전되어 체결되는 제1날개 고정부; 및
상기 제2회전 방향과 동일한 방향으로 나사홈이 형성되고, 상기 제2날개가 상기 제2회전 방향으로 회전되어 체결되는 제2날개 고정부를 포함하는 농약 살포용 드론.
제 1 항에 있어서,
상기 본체에 결합하며, 제1걸림부가 형성된 고정 플레이트; 및
상기 약액 공급통에 고정 결합하고, 상기 고정 플레이트를 따라 슬라이드 이동가능하며, 상기 제1걸림부와 체결되는 제2걸림부가 형성된 이동 플레이트를 포함하되,
상기 제1걸림부와 상기 제2걸림부의 체결로 상기 이동 플레이트의 이동이 고정되고,
상기 제1걸림부를 눌러 상기 제2걸림부와의 체결을 해제하면, 상기 이동 플레이트의 인출이 가능한 농약 살포용 드론.