KR101875314B1

KR101875314B1 - 회전체 및 이를 포함하는 노즐 어셈블리, 그리고 상기 노즐 어셈블리를 포함하는 농약 살포용 드론

Info

Publication number: KR101875314B1
Application number: KR1020170020364A
Authority: KR
Inventors: 김성진
Original assignee: 김성진
Priority date: 2017-02-15
Filing date: 2017-02-15
Publication date: 2018-07-05
Anticipated expiration: 2037-02-15

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; 및 상기 본체로부터 연장되는 노즐 지지대에 지지되며, 상기 농약을 미스트 상태로 분사하는 노즐 어셈블리를 포함하되, 상기 노즐 어셈블리는 회전 축을 회전시키는 모터; 상기 회전 축에 고정되어 상기 회전 축과 함께 회전하며, 회전 중심을 기준으로 방사상으로 돌출부들이 일면에 형성된 제1회전체; 및 상기 농약 저장통에 저장된 농약을 상기 제1회전체의 일면으로 공급하는 공급 라인을 포함하며, 상기 제1회전체의 일면으로 공급된 농약은 상기 제1회전체의 원심력에 의해 상기 돌출부들의 사이 골을 따라 상기 제1회전체로부터 미스트 상태로 비산할 수 있다.

Description

회전체 및 이를 포함하는 노즐 어셈블리, 그리고 상기 노즐 어셈블리를 포함하는 농약 살포용 드론{Body of revolution, nozzle assembly including the body, and dron for spraying agricultural pesticide including the nozzle assembly}

본 발명은 농약 살포용 드론에 관한 것으로, 보다 상세하게는 농약을 미스트 상태로 분사할 수 있는 농약 살포용 드론에 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.

농약 살포용 드론은, 일반적으로 압력 변화를 이용하여 농약을 분사하는 고압 분사 노즐을 사용한다. 분말 농약은 액체에 용해되어 분사되나, 용해가 완전히 이루어지지 않은 경우, 분사 노즐의 막힘 원인이 된다.

때문에, 노즐의 막힘 없이 농약을 안정적으로, 그리고 미스트 상태로 분사할 수 있는 분사 노즐에 대한 개발이 요구된다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0479365호

본 발명은 노즐의 막힘 없이 액체를 안정적으로 분사할 수 있는 노즐 어셈블리를 제공한다.

또한, 본 발명은 액체를 미스트 상태를 분사할 수 있는 노즐 어셈블리를 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; 및 상기 본체로부터 연장되는 노즐 지지대에 지지되며, 상기 농약을 미스트 상태로 분사하는 노즐 어셈블리를 포함하되, 상기 노즐 어셈블리는 회전 축을 회전시키는 모터; 상기 회전 축에 고정되어 상기 회전 축과 함께 회전하며, 회전 중심을 기준으로 방사상으로 돌출부들이 일면에 형성된 제1회전체; 및 상기 농약 저장통에 저장된 농약을 상기 제1회전체의 일면으로 공급하는 공급 라인을 포함하며, 상기 제1회전체의 일면으로 공급된 농약은 상기 제1회전체의 원심력에 의해 상기 돌출부들의 사이 골을 따라 상기 제1회전체로부터 미스트 상태로 비산할 수 있다.

또한, 상기 노즐 어셈블리는 상기 제1회전체의 상부에서 상기 제1회전체의 일면과 마주 위치하며, 회전이 제한된 커버; 상기 커버와 상기 제1회전체 사이에서 상기 회전 축에 고정 결합되어 상기 회전 축과 함께 회전하며, 상기 회전 축에 대해 소정 각도로 경사진 경사면을 갖는 제2회전체를 더 포함하되, 상기 공급 라인에서 농약을 공급하는 토출구는 상기 경사면을 향해 제공될 수 있다.

또한, 각각의 상기 돌출부들은 상기 제1회전체의 중심영역에서 가장자리영역으로 연장되며, 끝단이 상기 제1회전체의 가장자리 외측으로 돌출될 수 있다.

또한, 상기 제1회전체는 깔때기 형상을 가질 수 있다.

또한, 상기 제1회전체는 원형 판 형상을 가질 수 있다.

본 발명에 따른 노즐 어셈블리는 회전 축을 회전시키는 모터; 상기 회전 축에 고정되어 상기 회전 축과 함께 회전하며, 회전 중심을 기준으로 방사상으로 돌출부들이 일면에 형성된 제1회전체; 및 상기 제1회전체의 일면으로 액체를 공급하는 공급 라인을 포함하며, 상기 제1회전체의 일면으로 공급된 액체는 상기 제1회전체의 원심력에 의해 상기 돌출부들의 사이 골을 따라 상기 제1회전체로부터 미스트 상태로 비산할 수 있다.

또한, 상기 제1회전체의 상부에서 상기 제1회전체의 일면과 마주 위치하며, 회전이 제한된 커버; 상기 커버와 상기 제1회전체 사이에서 상기 회전 축에 고정 결합되어 상기 회전 축과 함께 회전하며, 상기 회전 축에 대해 소정 각도로 경사진 경사면을 갖는 제2회전체를 더 포함하되, 상기 공급 라인에서 액체를 공급하는 토출구는 상기 경사면을 향해 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 회전체는 회전 중심을 기준으로 방사상으로 돌출부들이 일면에 형성되고, 상기 일면으로 공급된 액체가 원심력에 의해 상기 돌출부들의 사이 골을 따라 외부로 비산할 수 있다.

또한, 각각의 상기 돌출부들은 상기 일면의 중심영역에서 가장자리영역으로 연장되며, 끝단이 상기 일면의 가장자리 외측으로 돌출될 수 있다.

본 발명에 따르면, 공급 라인의 유로를 크게 제공할 수 있어 유로의 막힘이 예방된다.

또한, 본 발명에 따르면 회전력에 의해 액체가 여러 차례에 걸쳐 분쇄되므로, 액체가 미스트 상태로 분사될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 노즐 어셈블리를 나타내는 정면도이다.
도 2는 도 1의 노즐 어셈블리를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1의 제1회전체를 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 1의 제1회전체 일부를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2회전체를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 노즐 어셈블리의 구동 과정을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 노즐 어셈블리를 나타내는 단면도이다.
도 8은 도 7의 제1회전체를 나타내는 평면도이다.
도 9는 도 7에 따른 노즐 어셈블리의 구동 과정을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 노즐 어셈블리가 장착된 농약 살포용 드론을 나타내는 사시도이다.

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 발명에 따른 노즐 어셈블리를 나타내는 정면도이고, 도 2는 도 1의 노즐 어셈블리를 나타내는 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 노즐 어셈블리(1000)는 액체를 미스트 상태로 분사한다. 액체는 농약 등 약액이 포함할 수 있다. 또한, 액체는 분말 입자가 함유된 액상일 수 있다. 본 발명에 따른 노즐 어셈블리(1000)는 압력 변화를 이용하여 액체를 분사하는 고압 분사 노즐와 달리, 원심력을 이용하여 액체를 미스트 상태로 분사한다. 노즐 어셈블리(1000)는 모터(1010), 회전 축(1020), 커버(1030), 제1회전체(1040), 제2회전체(1050), 그리고 공급 라인(1060)을 포함한다.

모터(1010)는 회전 축(1020)과 연결되며, 회전 축(1020)을 고속 회전시키는 동력을 제공한다.

커버(1030)는 두께가 얇은 원형 판으로, 모터(1010)와 결합한다. 커버(1030)는 회전 축(1020)과 결합되지 않으며, 회전이 제한된다.

제1회전체(1040)는 커버(1030)의 아래에 위치하며, 중심에 회전 축(1020)이 삽입 고정된다. 제1회전체(1040)는 회전 축(1020)과 함께 회전한다. 실시 예에 의하면, 제1회전체(1040)는 커버(1030)에 상응하는 반경을 갖는다. 제1회전체(1040)는 고속 회전을 위해 경량 재질로 제공될 수 있다. 또한 노즐 어셈블리(1000)에서 분사되는 액체에는 약액이 포함될 수 있는데, 이러한 약액은 강한 독성으로 금속 재질을 부식시킬 수 있다. 이를 예방하기 위해, 제1회전체(1040)는 내식성이 강한 재질로 제공된다. 실시 예에 의하면, 제1회전체(1040)는 플라스틱 재질로 제공될 수 있다.

도 3은 도 1의 제1회전체를 나타내는 평면도이고, 도 4는 도 1의 제1회전체 일부를 나타내는 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 제1회전체(1040)는 일 면(1040a)을 갖는다. 일 면(1040a)은 커버(1030)와 마주하는 면이다. 일 면(1040a)에는 돌출부(1041)가 형성된다. 돌출부(1041)는 일 면(1040a)으로부터 소정 높이로 형성된다. 돌출부(1041)는 복수 개 형성되며, 제1회전체(1040)의 회전 중심을 기준으로 방사상으로 배열된다. 구체적으로, 각각의 돌출부(1041)는 제1회전체(1040)의 회전 중심으로부터 가장자리영역으로 연장되며, 끝단(1041a)이 제1회전체(1040)의 일면(1040a)의 가장자리 외측으로 돌출된다. 상술한 돌출부(1041)들에 의해, 인접한 돌출부(1041)들 사이 공간은 골(valley, 1042)을 형성하며, 골(1042)은 제1회전체(1040)의 회전 중심을 기준으로 방사상으로 배열된다. 골(1042)은 원심력에 의해 액체가 이동하는 경로를 제공한다.

실시 예에 의하면, 제1회전체(1040)는 깔때기 형상을 갖는다. 제1회전체(1040)의 상단은 커버(1030)와 소정 간격을 유지한다. 제1회전체(1040)의 일면(1040a)과 커버(1030)와의 사이 공간은 액체가 공급되는 공간을 제공한다. 돌출부(1041)는 제1회전체(1040)의 일 면(1040a)을 따라 중심영역에서 가장자리영역으로, 그리고 제1회전체(1040)의 상단으로 연장된다. 돌출부(1041)의 끝단(1041a)은 제1회전체(1040)의 상단으로부터 제1회전체(1040)의 반경방향으로 외측으로 돌출된다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2회전체를 나타내는 단면도이다.

도 1, 도 2, 그리고 도 5를 참조하면, 제2회전체(1050)는 커버(1030)와 제1회전체(1040) 사이에 제공된다. 제2회전체(1050)는 회전 축(1020)에 고정 결합하며, 회전 축(1020)과 함께 회전한다. 제2회전체(1050)는 제1회전체(1040)에 비해 상대적으로 작은 반경을 갖는다. 제2회전체(1050)는 경사면(1051)을 갖는다. 제2회전체(1050)는 상단으로부터 하단으로 갈수록 직경이 점점 커지는 형상을 가지며, 상기 경사면(1051)은 하향 경사지게 제공될 수 있다.

제2회전체(1050)에는 치들(teeth, 1052)이 형성된다. 치들(1052)은 제2회전체(1050)의 둘레를 따라 서로 이격하여 배열되며, 제2회전체(1050)의 외주면으로부터 소정 길이로 돌출된다.

다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 공급 라인(1060)은 커버(1030)와 제1회전체 (1040)사이 공간으로 액체를 공급한다. 공급 라인(1060)은 액체가 공급되는 토출구(1061)가 커버(1030)와 제1회전체(1040) 사이 공간에 위치한다. 토출구(1061)는 제2회전체(1050)의 경사면(1051)을 향해 제공되며, 경사면(1051)으로 액체를 토출한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 노즐 어셈블리의 구동 과정을 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하면, 모터(1010)의 구동으로 회전 축(1020)이 고속 회전하며, 이와 함께 제1회전체(1040), 그리고 제2회전체(1050)가 회전한다. 공급 라인(1060)을 통해 액체(L1)가 제2회전체(1050)의 경사면(1051)으로 토출된다. 토출된 액체(L1)는 제2회전체(1050)의 경사면(1051)에 부딪혀, 그리고 제2회전체(1050)의 회전력에 의해 작은 입자로 1차 분쇄된다. 또한, 도 5에서 설명한 치들(1052)에 의해 작은 입자들로 분쇄된다. 1차 분쇄된 액체 입자(L2)들은 제1회전체(1040)에 부딪히며, 그리고 제1회전체(1040)의 회전력에 의해 보다 작은 입자(L3)로 2차 분쇄된다. 2차 분쇄된 액체 입자(L3)들은 돌출부(1041)들의 사이 골(1042)로 유입되고, 제1회전체(1040)의 원심력에 의해 사이 골(1042)을 따라 제1회전체(1040)의 가장자리영역으로 빠르게 이동한다. 그리고 액체 입자(L3)들은 제1회전체(1040)의 외측으로 비산되며, 비산과정에서 제1회전체(1040)의 회전력에 의해, 그리고 제1회전체(1040)의 외측으로 돌출된 돌출부(1041)의 끝단(1041a)과 충돌하여 3차 분쇄된다(L4).

상술한 바와 같이, 공급 라인(1060)을 통해 토출된 액체(L1)는 세 차례에 걸쳐 아주 작은 입자(L4)로 분쇄되므로, 미스트 형태로 비산될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 노즐 어셈블리(1000)는 압력 변화를 이용하여 액체를 분사하는 방식이 아니므로, 액체를 공급하는 공급 유로(1060)의 직경을 크게 제공할 수 있다. 때문에, 액체에 분말 입자들이 함유될 경우 유로가 막히는 것이 방지될 수 있다. 또한, 액체에 점착제가 혼합될 경우, 점착제의 높은 점성에도 유로가 막히는 것이 방지될 수 있다.

실시 예에 의하면, 노즐 어셈블리(100)는 농약을 분사할 수 있다. 농약에는 분말들이 혼합되거나, 농약이 농작물에 잘 접착되도록 접착제가 혼합되는데, 이 경우에도 공급 유로(1060)의 막힘 발생이 예방된다.

도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 노즐 어셈블리를 나타내는 단면도이고, 도 8은 도 7의 제1회전체를 나타내는 평면도이고, 도 9는 도 7에 따른 노즐 어셈블리의 구동 과정을 나타내는 도면이다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 제1회전체(1140)는 원형 평판으로 제공되며, 일면에는 돌출부(1141)들이 회전 중심을 기준으로 방사상으로 형성된다. 각각의 돌출부(1141)들은 제1회전체(1140)의 회전 중심으로부터 가장자리영역으로 연장되며, 끝단(1141a)이 제1회전체(1140)의 일면의 가장자리 외측으로 돌출된다.

모터(1110)의 구동으로 회전 축(1120)이 고속 회전하며, 이와 함께 제1회전체(1140), 그리고 제2회전체(1150)가 회전한다. 공급 라인(1160)을 통해 액체(L1)가 제2회전체(1150)의 경사면(1151)으로 토출된다. 토출된 액체(L1)는 제2회전체(1150)의 경사면(1151)에 부딪혀, 그리고 제2회전체(1150)의 회전력에 의해 1차 분쇄된다(L2). 1차 분쇄된 액체 입자(L2)들은 제1회전체(1140)의 일면에 부딪히며, 그리고 제1회전체(1140)의 회전력에 의해 보다 작은 입자로 2차 분쇄된다(L3). 2차 분쇄된 액체 입자(L3)들은 돌출부(1141)들의 사이 골(1142)로 유입되고, 제1회전체(1140)의 원심력에 의해 사이 골(1142)을 따라 제1회전체(1140)의 가장자리영역으로 빠르게 이동한다. 그리고 액체 입자(L3)들은 제1회전체(1140)의 외측으로 비산되며, 비산과정에서 제1회전체(1140)의 회전력에 의해, 그리고 제1회전체(1140)의 외측으로 돌출된 돌출부(1141)의 끝단(1141a)과 충돌하여 3차 분쇄된다(L4).

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 노즐 어셈블리가 장착된 농약 살포용 드론을 나타내는 사시도이다.

도 10을 참조하면, 농약 살포용 드론(10)은 농경지 상공을 비행하며 도 1 내지 도 8에서 설명한 노즐 어셈블리(1000, 1100)를 통해 액체를 살포한다. 본 실시 예에는 농약 살포용 드론(10)이 농약을 살포하는 것을 예를 들어 설명하며, 농약은 액상 또는 농약 분말이 용해된 용액으로 제공될 수 있다.

농약 살포용 드론(10)은 무선 컨트롤러에 의해 비행 조작이 가능하다. 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.

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.

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.

농약 분사부(300)는 드론(10)이 비행하는 동안 농경지의 농작물에 농약을 분사한다. 농약 분사부(300)는 농약 저장통(310), 노즐 지지대(320), 펌프(350), 그리고 노즐 어셈블리(1000)를 포함한다.

농약 저장통(310)은 본체(100)에 설치되며, 농약을 저장할 수 있는 공간이 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 구획판에 의해 적어도 2개 이상의 공간으로 구획될 수 있다. 저장 공간의 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 공간을 간단하게 만들 수 있다. 이 때, 농약 저장통(310)들간에 서로 맞닿은 격벽은 구획판 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 어셈블리(1000)는 노즐 지지대(320)에 지지된다. 노즐 어셈블리(1000)는 도 1 내지 도 8을 통해 설명한 실시 예들 중 어느 하나가 제공될 수 있다. 본 실시 예에서는 도 1에서 설명한 노즐 어셈블리를 예를 들어 설명한다.

펌프(350)의 구동으로, 농약 저장통(310)에 저장된 농약이 공급 라인(1060)을 통해 제1회전체(1040)로 공급되며, 제1회전체(1040)의 회전으로 농약이 미스트 상태로 외부로 비산된다.

드론을 이용한 항공 방제의 경우, 농약을 방제 영역에 균일하게 살포하는 것이 무엇보다 중요하다. 종래기술로 소개된 대한민국 등록실용신안공보 제20-0479365호의 경우, 드론이 비행하는 동안 노즐이 고압으로 농약을 분사하므로, 분사 면적이 제한적이고, 농약이 방제 영역 전체에 균일하게 살포되기가 쉽지 않다. 또한, 농약이 넓은 범위로 분사되기 위해서는 분사 거리가 충분히 확보되어야 하며, 때문에 드론의 고공 비행을 요한다.

그러나 본 발명의 경우, 회전체의 회전력에 의해 농약이 비산되므로, 노즐은 360° 전방위로 농약을 분사할 수 있다. 때문에, 드론의 저공 비행에서도 충분히 넓은 범위로 농약 살포가 가능하다. 또한, 압력 변화가 아닌 회전력 및 입자 충돌로 미세 입자를 생성하고, 회전력에 의해 주변으로 미세입자를 확산시키므로, 미세 입자들은 균일한 힘으로 주변으로 넓게 확산될 수 있다.

상술한 실시 예에서는 노즐 어셈블리(1000)가 농약 살포용 드론(10)에 제공되는 것을 예를 들어 설명하였는데, 노즐 어셈블리(1000)는 액상의 유체를 미스트 상태로 분사해야 하는 각종 기기들에 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
200: 날개부
300: 농약 분사부
400: 무선 안테나
500: 배터리 고정부
1000: 노즐 어셈블리
1010: 모터
1020: 회전 축
1030: 커버
1040: 제1회전체
1050: 제2회전체
1060: 공급라인

Claims

본체;
상기 본체의 비행이 가능하도록 상기 본체에 결합되는 복수의 날개부;
상기 본체에 설치되며, 농약이 저장되는 공간을 갖는 농약 저장통; 및
상기 본체로부터 연장되는 노즐 지지대에 지지되며, 상기 농약을 미스트 상태로 분사하는 노즐 어셈블리를 포함하되,
상기 노즐 어셈블리는
회전 축을 회전시키는 모터;
상기 회전 축에 고정되어 상기 회전 축과 함께 회전하며, 회전 중심을 기준으로 방사상으로 돌출부들이 일면에 형성된 제1회전체;
상기 제1회전체의 상부에서 상기 제1회전체의 일면과 마주 위치하며, 회전이 제한된 커버;
상기 커버와 상기 제1회전체 사이에서 상기 회전 축에 고정 결합되어 상기 회전 축과 함께 회전하며, 상기 회전 축에 대해 소정 각도로 경사진 경사면을 갖는 제2회전체; 및
상기 농약 저장통에 저장된 농약을 상기 제2회전체의 경사면으로 공급하는 공급 라인을 포함하며,
상기 제2회전체의 경사면으로 공급된 농약은 회전하는 상기 제2회전체와의 충돌로 1차 분쇄되고,
상기 1차 분쇄된 농약은 상기 제1회전체의 일면으로 공급되며 상기 제1회전체의 회전과 상기 돌출부들과의 충돌로 2차 분쇄되며,
상기 2차 분쇄된 농약은 상기 제1회전체의 원심력에 의해 상기 돌출부들의 사이 골을 따라 미스트 상태로 외부로 비산되는 농약 살포용 드론.
제 1 항에 있어서,
상기 제2회전체의 경사면은 상기 커버에 인접한 상단으로부터 상기 제1회전체에 인접한 하단으로 갈수록 직경이 점점 커지는 농약 살포용 드론.
제 1 항에 있어서,
상기 제2회전체의 외주면에는 그 둘레를 따라 복수의 치들이 서로 이격하여 배열되며, 상기 치들은 상기 제2회전체의 반경 방향으로 돌출되는 농약 살포용 드론.
제 1 항에 있어서,
상기 제1회전체는 깔때기 형상을 갖는 농약 살포용 드론.
제 1 항에 있어서,
상기 제1회전체는 원형 판 형상을 갖는 농약 살포용 드론.
회전 축을 회전시키는 모터;
상기 회전 축에 고정되어 상기 회전 축과 함께 회전하며, 회전 중심을 기준으로 방사상으로 돌출부들이 일면에 형성된 제1회전체;
상기 제1회전체의 상부에서 상기 제1회전체의 일면과 마주 위치하며, 회전이 제한된 커버;
상기 커버와 상기 제1회전체 사이에서 상기 회전 축에 고정 결합되어 상기 회전 축과 함께 회전하며, 상기 회전 축에 대해 소정 각도로 경사진 경사면을 갖는 제2회전체; 및
상기 제2회전체의 경사면으로 액체를 공급하는 공급 라인을 포함하며,
상기 제2회전체의 경사면으로 공급된 액체는 회전하는 상기 제2회전체와의 충돌로 1차 분쇄되고,
상기 1차 분쇄된 액체는 상기 제1회전체의 일면으로 공급되며 상기 제1회전체의 회전과 상기 돌출부들과의 충돌로 2차 분쇄되며,
상기 2차 분쇄된 액체는 상기 제1회전체의 원심력에 의해 상기 돌출부들의 사이 골을 따라 미스트 상태로 외부로 비산되는 노즐 어셈블리.
제 6 항에 있어서,
상기 제2회전체의 경사면은 상기 커버에 인접한 상단으로부터 상기 제1회전체에 인접한 하단으로 갈수록 직경이 점점 커지는 노즐 어셈블리.
제 6 항에 있어서,
상기 제2회전체의 외주면에는 그 둘레를 따라 복수의 치들이 서로 이격하여 배열되며, 상기 치들은 상기 제2회전체의 반경 방향으로 돌출되는 노즐 어셈블리.
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