KR20210055356A - 드론용 연무연막 방제장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 드론용 연무연막 방제장치는: 드론의 무게 중심 하부에 착탈 가능하게 결합 되는 본체 프레임; 상기 본체 프레임의 중심부에 착탈 가능하게 결합 되는 본체 케이싱; 상기 본체 케이싱의 내부에 구비되고, 내부에는 물, 방제 약제, 바이오 디젤유가 혼합된 혼합물이 내부에 수용되는 약제 탱크; 상기 본체 케이싱의 내부에서 외부로 노출되게 구비되고, 상기 약제 탱크에 연결되어 상기 약제 탱크의 내부에 수용된 혼합물이 외부로 분사되도록 하는 기화 유닛; 및, 상기 약제 탱크와 상기 기화 유닛의 사이에 구비되어 상기 약제 탱크의 내부에 수용된 혼합물이 상기 기화 유닛으로 이동되어 분사되도록 하는 분사 펌프;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 드론에 연무연막 방제장치를 간편하게 탈부착하여 손쉽게 적용할 수 있고, 무선 조종을 통해 공중을 비행하는 드론에서 방제 약제를 가열하여 연막 또는 연무 상태로 산림과 해안가 등지에서 농작물이나 나무 등에 방제 약제를 살포하여 방제하도록 함으로써, 연막의 넓은 확산력과 연무에 의해 방제 약제의 침투력을 높이고 광범위한 지역을 손쉽고 용이하게 방제하도록 할 수 있는 드론용 연무연막 방제장치를 제공할 수 있다.
이에 의하여, 드론에 연무연막 방제장치를 간편하게 탈부착하여 손쉽게 적용할 수 있고, 무선 조종을 통해 공중을 비행하는 드론에서 방제 약제를 가열하여 연막 또는 연무 상태로 산림과 해안가 등지에서 농작물이나 나무 등에 방제 약제를 살포하여 방제하도록 함으로써, 연막의 넓은 확산력과 연무에 의해 방제 약제의 침투력을 높이고 광범위한 지역을 손쉽고 용이하게 방제하도록 할 수 있는 드론용 연무연막 방제장치를 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 드론용 연무연막 방제장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 드론에 연무연막 방제장치를 간편하게 탈부착하여 손쉽게 적용할 수 있고, 무선 조종을 통해 공중을 비행하는 드론에서 방제 약제를 가열하여 연막 또는 연무 상태로 산림과 해안가 등지에서 농작물이나 나무 등에 방제 약제를 살포하여 방제하도록 함으로써, 연막의 넓은 확산력과 연무에 의해 방제 약제의 침투력을 높이고 광범위한 지역을 손쉽고 용이하게 방제하도록 할 수 있는 드론용 연무연막 방제장치에 관한 것이다.
일반적으로 방제장치는 해충 또는 전염병이 발생하거나 유행하는 것을 방지하기 위하여 액상의 약품(또는 약제)을 연무 또는 연막의 형태로 살포하는 장치이다.
살충, 살균제 또는 탈취제와 같은 약품을 살포하는 방제장치는 약품을 노즐을 통해 미세한 물방울 형태로 연무하는 연무방식과, 가연성 물질을 연소시켜 연소가스와 함께 약품을 연기상태로 분사하는 연막방식과, 브롬계 화합물을 훈증으로 가스화하여 분사하는 훈증방식 등이 주로 사용된다.
종래기술에 따른 방제장치의 일 예가 대한민국 실용신안 공개번호 실1999-0021687호(1999년06월25일자 공개, 이하 '특허문헌 1'이라 함) 등에 개시되어 있다.
그러나, 종래기술에 따른 방제장치는 단순히 액상의 방제 약품을 스프레이방식으로 분사하기 때문에 산림 방제를 할 경우 나뭇잎의 뒷면에는 약품이 침착되지 못하기 때문에 방제 효과가 저하될 수 있다는 문제점이 있다.
또한, 종래기술에 따른 방제장치는 작업자가 직접 휴대하며 방제작업을 수행하도록 마련되기 때문에 비교적 광범위한 지역을 방제하기에는 시간과 인력이 너무 많이 소요되고 방제 작업도 용이하지 못할 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 드론에 연무연막 방제장치를 간편하게 탈부착하여 손쉽게 적용할 수 있고, 무선 조종을 통해 공중을 비행하는 드론에서 방제 약제를 가열하여 연막 또는 연무 상태로 산림과 해안가 등지에서 농작물이나 나무 등에 방제 약제를 살포하여 방제하도록 함으로써, 연막의 넓은 확산력과 연무에 의해 방제 약제의 침투력을 높이고 광범위한 지역을 손쉽고 용이하게 방제하도록 할 수 있는 드론용 연무연막 방제장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 드론용 연무연막 방제장치는: 드론의 무게 중심 하부에 착탈 가능하게 결합 되는 본체 프레임; 상기 본체 프레임의 중심부에 착탈 가능하게 결합 되는 본체 케이싱; 상기 본체 케이싱의 내부에 구비되고, 내부에는 물, 방제 약제, 바이오 디젤유가 혼합된 혼합물이 내부에 수용되는 약제 탱크; 상기 본체 케이싱의 내부에서 외부로 노출되게 구비되고, 상기 약제 탱크에 연결되어 상기 약제 탱크의 내부에 수용된 혼합물이 외부로 분사되도록 하는 기화 유닛; 및, 상기 약제 탱크와 상기 기화 유닛의 사이에 구비되어 상기 약제 탱크의 내부에 수용된 혼합물이 상기 기화 유닛으로 이동되어 분사되도록 하는 분사 펌프;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 기화 유닛은, 외관을 형성하는 기화 케이싱과, 상기 기화 케이싱의 길이방향을 따라 코일의 형태로 구비되고 상기 분사 펌프에 연결되어 상기 약제 탱크에서 유입되는 혼합물이 유동 되도록 하는 금속 코일관과, 상기 금속 코일관의 단부에 구비되어 상기 약제 탱크에서 유입되는 혼합물이 분사되도록 하는 분사 노즐과, 상기 기화 케이싱의 내부에서 상기 금속 코일관에 의해 감싸지도록 구비되어 상기 금속 코일관을 전기저항 방식으로 가열하며 상기 금속 코일관을 따라 유동 되는 혼합물이 연무의 형태로 증발되게 가열되도록 하는 발열체를 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 본체 케이싱의 내부에는 외부의 무선조종기와 무선방식으로 신호를 주고 받는 무선통신모듈이 구비되고, 상기 무선통신모듈에서 전달되는 신호에 따라 상기 분사 펌프의 온/오프를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 드론에 연무연막 방제장치를 간편하게 탈부착하여 손쉽게 적용할 수 있고, 무선 조종을 통해 공중을 비행하는 드론에서 방제 약제를 가열하여 연막 또는 연무 상태로 산림과 해안가 등지에서 농작물이나 나무 등에 방제 약제를 살포하여 방제하도록 함으로써, 연막의 넓은 확산력과 연무에 의해 방제 약제의 침투력을 높이고 광범위한 지역을 손쉽고 용이하게 방제하도록 할 수 있는 드론용 연무연막 방제장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 드론용 연무연막 방제장치가 드론에 장착되어 적용된 일 예를 도시한 도면,
도 2는 도 1의 본체 케이싱의 내부 구성을 도시한 도면,
도 3은 도 2의 기화 유닛의 내부 구성을 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 드론용 연무연막 방제장치의 제어 블록도,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 드론용 연무연막 방제장치가 드론에 장착되어 적용된 일 예를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 본체 케이싱의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 본체 케이싱의 내부 구성을 도시한 도면,
도 3은 도 2의 기화 유닛의 내부 구성을 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 드론용 연무연막 방제장치의 제어 블록도,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 드론용 연무연막 방제장치가 드론에 장착되어 적용된 일 예를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 본체 케이싱의 내부 구성을 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 드론용 연무연막 방제장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 드론(10)의 무게 중심 하부에 착탈 가능하게 결합 되는 본체 프레임(100)과, 본체 프레임(100)의 중심부에 착탈 가능하게 결합 되는 본체 케이싱(200)과, 본체 케이싱(200)의 내부에 구비되고 내부에는 물, 방제 약제, 바이오 디젤유가 혼합된 혼합물이 내부에 수용되는 약제 탱크(300)와, 본체 케이싱(200)의 내부에서 외부로 노출되게 구비되고 약제 탱크(300)에 연결되어 약제 탱크(300)의 내부에 수용된 혼합물이 외부로 분사되도록 하는 기화 유닛(400)과, 약제 탱크(300) 및 기화 유닛(400)의 사이에 구비되어 약제 탱크(300)의 내부에 수용된 혼합물이 기화 유닛(400)으로 이동되어 분사되도록 하는 분사 펌프(500)를 포함한다.
이에 따라, 드론(10)에 연무연막 방제장치를 간편하게 탈부착하여 손쉽게 적용할 수 있고, 무선 조종을 통해 공중을 비행하는 드론(10)에서 방제 약제를 가열하여 연막 또는 연무 상태로 산림과 해안가 등지에서 농작물이나 나무 등에 방제 약제를 살포하여 방제하도록 함으로써, 연막의 넓은 확산력과 연무에 의해 방제 약제의 침투력을 높이고 광범위한 지역을 손쉽고 용이하게 방제하도록 할 수 있는 드론용 연무연막 방제장치를 제공할 수 있다.
본체 프레임(100)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 경량 프레임 부재로 마련되어 볼트 너트 체결방식에 의해 드론(10)의 무게 중심 하부에 착탈 가능하게 결합 되도록 조립수단(110)에 의해 드론(10)의 하부에 결합 된다.
이에 따라, 본 발명에 따른 드론용 연무연막 방제장치가 다양한 형태의 드론에도 손쉽게 장착되도록 함으로써, 작업자가 직접 휴대하는 기존의 연무연막 방제장치 사용에 따른 방제 대상 지역의 제약 등의 문제 없이 방제 대상 지역이 광범위해지고 방제 작업에 소요되는 시간도 훨씬 단축되며 다양한 방제 활동에 용이하게 적용되도록 할 수 있다.
여기서, 본체 프레임(100)의 측방을 이루는 부재는 상부에서 하부로 갈수록 점차 서로 멀어지도록 구비되어 측면에서 볼 때에 전체적으로는 대략 사다리꼴의 형태를 이루도록 하고, 약간 만곡된 형태로 마련되며, 하부는 반듯한 부재들이 수평하게 구비되어 상부에 본체 케이싱(200)이 결합 되게 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예로서, 본체 프레임(100)의 형상은 상기 언급한 대로 이뤄지는 것으로 설명하지만, 본체 프레임(100)의 형상은 그 외에 다른 다양한 형태를 갖도록 마련될 수 있으며, 특히 적용되는 드론(10)의 종류와 형상에 따라 맞춤 형태로 제작되도록 3D 프린팅 방식에 의해 제작되는 것이 바람직하다.
본체 케이싱(200)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 전체적인 외관이 대략 육면 형상의 박스 형태를 이루도록 구비되어 본체 프레임(100)의 하부 위에 얹혀져 결합 되며, 내부에는 약제 탱크(300), 기화 유닛(400), 분사 펌프(500)가 구비된다.
약제 탱크(300)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 본체 케이싱(200)의 내부에 구비되며, 그 내부에는 물, 방제 약제, 바이오 디젤유가 혼합된 혼합물이 수용되고, 호스(301)에 의해 분사 펌프(500)에 연결되어 분사 펌프(500)의 작동에 의해 혼합물이 기화 유닛(400) 측으로 공급되게 구비된다.
기화 유닛(400)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 외관을 형성하는 기화 케이싱(410)과, 기화 케이싱(410)의 길이방향을 따라 코일의 형태로 구비되고 분사 펌프(500)에 연결되어 약제 탱크(300)에서 유입되는 혼합물이 유동 되도록 동관과 같은 소재로 마련된 금속 코일관(420)과, 금속 코일관(420)의 단부에 구비되어 약제 탱크(300)에서 유입되는 혼합물이 분사되도록 하는 분사 노즐(430)과, 기화 케이싱(410)의 내부에서 금속 코일관(420)에 의해 감싸지도록 구비되어 금속 코일관(420)을 전기저항 방식으로 가열하며 금속 코일관(420)을 따라 유동 되는 혼합물이 연무의 형태로 증발되게 가열되도록 하는 발열체(440)를 포함한다.
이에 따라, 발열체(440)의 작동에 의해 금속 코일관(420)을 따라 유동 되는 물, 방제 약제, 바이오 디젤유의 혼합물이 한꺼번에 가열되어 연무 형태의 기화된 상태로 분사 노즐(430)을 통해 분사되도록 함으로써, 종래의 단순한 스프레이 방식의 방제장치에 의해 나뭇잎의 뒷면까지는 방제 약품의 침착이 제대로 이뤄지지 못하게 되는 경우와는 달리, 중력의 영향을 거의 받지 않고 광범위하게 퍼져나가는 연무의 형태로 방제 약품이 방제 대상물을 전체적으로 감싸며 방제 효과가 극대화되도록 할 수 있다.
이때, 약제 탱크(300)의 내부에 바이오 디젤유 대신에 등유나 경유와 같은 기름을 넣고, 발열체(440)에 의해 등유나 경유를 물, 방제 약제와 함께 한꺼번에 태워 기화시키면 연막 형태로 방제 약제가 분사되도록 하여 연무 형태로 방제할 때보다 훨씬 더 광범위한 지역에 초미세 입자로 연막 방제가 수행되도록 할 수 있다.
한편, 발열체(440)는 그 작동 방식에 따라 드론(10)의 휘발유와 같은 가연성 물질을 원료로 사용하는 엔진의 열을 이용하는 엔진 가열식, 드론(10)에 부착된 가스 점화 장치의 가스열을 이용하는 가스 가열식 등 여러 가지의 형태가 있을 수 있지만, 본 발명에 따른 발열체(440)는 전기저항을 이용하는 전기 가열 방식으로 작동되게 마련된 것이 바람직하다.
이에 따라, 종래의 드론에 가스 점화 방식에 의한 연막확산 방제장치를 부착하게 될 경우 발생 되는 케이싱 상부에서의 고열과 가스 누출 등의 문제를 해결할 수 있고, 종래의 드론에 가연성 물질의 점화 방식에 의한 엔진형 연막확산 방제장치를 부착하게 될 경우 발생 되는 케이싱의 잔류 진동 등에 의한 드론 비행의 안정성 저하 문제도 해결되도록 할 수 있다.
본 발명의 일실시예로서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본체 케이싱(200)의 내부에는 외부의 무선조종기(20)와 무선방식으로 신호를 주고 받는 무선통신모듈(210)이 구비되고, 무선통신모듈(210)에서 전달되는 신호에 따라 분사 펌프(500)의 온/오프를 제어하는 제어부(600)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 무선 조종을 통해 공중을 비행하는 드론(10)에서 방제 약제를 가열하여 연막 또는 연무 상태로 산림과 해안가 등지에서 농작물이나 나무 등에 방제 약제를 원격으로 용이하게 살포하여 방제하도록 할 수 있다.
제어부(600)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 온/오프(On/Off) 스위치를 포함하도록 구성되며, 무선조종기(20)에서 전달되는 입력신호를 무선통신모듈(210)을 통해 받아들여 입력신호에 따라 분사 펌프(500), 발열체(440) 및 후술할 분사 유닛(700)의 송풍기(720)의 작동을 제어한다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기화 유닛(400)의 단부에는 분사 유닛(700)이 본체 케이싱(200)의 외측으로부터 착탈 가능하게 결합 되는 것이 바람직하다.
여기서, 분사 유닛(700)은 대략 ‘T’자형의 외관을 갖는 분사 케이싱(710)을 포함하며, 기화 유닛(400)의 분사 노즐(430)은 분사 유닛(700)의 분사 케이싱(710)의 내부로 진입되게 배치되고, 분사 케이싱(710)과 기화 케이싱(410)은 상호 나사 결합 방식으로 편리하게 결합 또는 분리되며, 분사 케이싱(710)의 상부는 가로막히고 하부와 기화 케이싱(410)에 결합 되는 측방 연장부는 개방되어 상부에는 분사 노즐(430)에서 분사되는 연무 연막의 확산 방향을 제어하는 송풍기(720)가 구비되고 하부로는 연무 연막이 송풍기(720)의 송풍 동작에 의해 외부로 확산 되도록 마련된 것이 바람직하다.
이에 따라, 분사 유닛(700)에 의해 본 발명에 따른 드론용 연무연막 방제장치에서 발생 되는 연무 연막의 외부 확산 방향이 용이하게 제어되고 외부로 원활히 확산 되도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 본체 프레임(100)의 하부 수평 프레임 부재와 본체 케이싱(200)의 사이에는 반데르발스 접착부(220)가 구비되고, 반데르발스 접착부(220)와 본체 케이싱(200)의 사이에는 드론(10)의 비행중 기울어진 경사 정도를 감지하는 경사 감지부(230)가 구비되도록 할 수 있다.
반데르발스 접착부(220)는 본체 프레임(100)과 본체 케이싱(200)의 사이에 강력한 반데르발스(van der Waals) 접착력이 작용하도록 길이 대략 10 μm, 직경 대략 5 μm 정도로 탄소나노공정 처리된 복수의 강모(剛毛)들로 본체 케이싱(200)의 하부에 구비된다.
이에 따라, 본체 프레임(100)과 본체 케이싱(200)의 사이에 반데르발스 접착력이 강하게 작용 되어 본 발명에 따른 드론용 연무연막 방제장치의 본체 프레임(100)과 본체 케이싱(200) 상호 간의 결합 상태가 더욱 견고하게 유지되도록 하여 본체 케이싱(200)이 본체 프레임(100)에서 변위 되거나 이탈되는 것을 확실히 방지하도록 할 수 있다.
경사 감지부(230)는 수평계처럼 내부에 액체가 수용되고 드론(10)의 비행중 기울어짐을 중량 변화 감지를 통해 감지해 내어 이를 제어부(600)로 전달한다.
이에 따라, 제어부(600)는 경사 감지부(230)에서 감지된 결과에 기초해 드론(10)의 비행중 자세가 수평 하게 유지되도록 자세 제어를 함으로써, 보다 안정된 비행과 연무연막 방제가 이뤄지도록 할 수 있다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 기화 유닛(400)은 본체 케이싱(200)의 내부에서 스프링 부재를 포함하는 관성 지지부(240)에 의해 상하 좌우 둘레에서 탄성 지지 되도록 할 수 있다.
이에 따라, 드론(10)의 비행 중 갑작스러운 경로 변경이 발생 되면 기화 유닛(400)에 결합 된 분사 유닛(700)의 흔들림이 관성 지지부(240)에 의해 한동안 이어지도록 함으로써, 분사 유닛(700)을 통해 외부로 분사되는 연무 연막이 상하 좌우로 흔들리며 되도록 광범위한 지역으로 퍼져나가도록 할 수 있다.
상기에 의해 설명되고 첨부된 도면에서 그 기술적인 면이 기술되었으나, 본 발명의 기술적인 사상은 그 설명을 위한 것이고, 그 제한을 두는 것은 아니며 본 발명의 기술분야에서 통상의 기술적인 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적인 사상을 이하 후술 될 특허청구범위에 기재된 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 본체 프레임 200 : 본체 케이싱
210 : 무선통신모듈 300 : 약제 탱크
400 : 기화 유닛 410 : 기화 케이싱
420 : 금속 코일관 430 : 분사 노즐
440 : 발열체 500 : 분사 펌프
600 : 제어부
210 : 무선통신모듈 300 : 약제 탱크
400 : 기화 유닛 410 : 기화 케이싱
420 : 금속 코일관 430 : 분사 노즐
440 : 발열체 500 : 분사 펌프
600 : 제어부
Claims (3)
- 드론의 무게 중심 하부에 착탈 가능하게 결합 되는 본체 프레임;
상기 본체 프레임의 중심부에 착탈 가능하게 결합 되는 본체 케이싱;
상기 본체 케이싱의 내부에 구비되고, 내부에는 물, 방제 약제, 바이오 디젤유가 혼합된 혼합물이 내부에 수용되는 약제 탱크;
상기 본체 케이싱의 내부에서 외부로 노출되게 구비되고, 상기 약제 탱크에 연결되어 상기 약제 탱크의 내부에 수용된 혼합물이 외부로 분사되도록 하는 기화 유닛; 및
상기 약제 탱크와 상기 기화 유닛의 사이에 구비되어 상기 약제 탱크의 내부에 수용된 혼합물이 상기 기화 유닛으로 이동되어 분사되도록 하는 분사 펌프;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론용 연무연막 방제장치. - 제1항에 있어서,
상기 기화 유닛은,
외관을 형성하는 기화 케이싱과,
상기 기화 케이싱의 길이방향을 따라 코일의 형태로 구비되고 상기 분사 펌프에 연결되어 상기 약제 탱크에서 유입되는 혼합물이 유동 되도록 하는 금속 코일관과,
상기 금속 코일관의 단부에 구비되어 상기 약제 탱크에서 유입되는 혼합물이 분사되도록 하는 분사 노즐과,
상기 기화 케이싱의 내부에서 상기 금속 코일관에 의해 감싸지도록 구비되어 상기 금속 코일관을 전기저항 방식으로 가열하며 상기 금속 코일관을 따라 유동 되는 혼합물이 연무의 형태로 증발되게 가열되도록 하는 발열체를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론용 연무연막 방제장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 본체 케이싱의 내부에는 외부의 무선조종기와 무선방식으로 신호를 주고 받는 무선통신모듈이 구비되고,
상기 무선통신모듈에서 전달되는 신호에 따라 상기 분사 펌프의 온/오프를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드론용 연무연막 방제장치.
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