JP6276466B2 - キャニスタおよびキャニスタモジュール - Google Patents

Description

本発明は、気球およびラジオゾンデを収容するキャニスタと、複数のキャニスタを備えたキャニスタモジュールに関する。

特許文献１に記載の放球装置は、水平面内で回転するターンテーブルを有する。ターンテーブルには、ターンテーブルの周方向に並べられた複数のトレーが配置されており、各トレーには、気球と、気球に繋がれたラジオゾンデとが設置される。ターンテーブルを回転させることにより、各トレーに設置された気球およびラジオゾンデを順に放出させることができる。

特開２００６−３８７２５号公報

本発明は、特許文献１に記載の放球装置とは異なる構造を有し、ラジオゾンデおよび気球を収容するキャニスタを提供するものである。また、本発明は、複数のキャニスタによって構成されたキャニスタモジュールを提供するものである。

本発明は、大気中に放出される気球およびラジオゾンデを収容するキャニスタであって、ケースと、気球切り離し機構と、ガス通路とを有する。ケースは、水平方向に並ぶ第１収容室、第２収容室および第３収容室を備えており、第１収容室、第２収容室および第３収容室は、ケースの上部でつながれている。気球切り離し機構は、気球に接続されており、放出時に気球を切り離す。ガス通路は、気球にガスを導いて気球を膨らませる。

気球切り離し機構およびガス通路は、第２収容室に収容されている。第２収容室は、第１収容室および第３収容室の間に配置されている。第１収容室は、ロープを介して気球につながれたラジオゾンデを収容する。第３収容室は、気球切り離し機構に接続された気球の一部を収容する。

本発明によれば、キャニスタを設置するだけで、気球およびラジオゾンデを大気中に放出することができる。このため、特許文献１に記載のターンテーブルを設置する必要も無い。

また、本発明では、第１収容室および第２収容室が隣り合っているため、第１収容室に収容されたラジオゾンデが、第２収容室に収容された気球切り離し機構およびガス通路と隣り合う位置に配置される。このため、気球切り離し機構から気球を切り離して気球を上昇させるとき、ラジオゾンデに近づいた位置で気球を上昇させることができる。これにより、気球の上昇時において、ラジオゾンデを第１収容室の上方に向かってスムーズに移動させることができる。

気球を上昇させる位置がラジオゾンデから離れているときには、気球の上昇時に、ラジオゾンデが上方とは異なる方向（すなわち、気球が位置する方向）に引っ張られてしまい、ラジオゾンデを上方に向かってスムーズに移動させにくくなる。本発明によれば、気球の上昇時に発生する力（上方に向かう力）をラジオゾンデに伝達しやすくなり、ラジオゾンデを上方に向かってスムーズに移動させることができる。

さらに、本発明では、第２収容室と区分けされた第３収容室に気球を収容しているため、気球を膨らませるときに、気球が、第２収容室に収容された気球切り離し機構およびガス通路と干渉することを防止できる。

気球の一部は、第３収容室の上部から下部に向かって収容される。ここで、第３収容室に収容される気球の一部は、鉛直方向で折り畳むことができる。ガス通路からのガスを気球に充填すると、気球が膨らんで上昇する。ここで、第３収容室の上部から下部に向かって、気球が折り畳まれた状態で収容されているため、第３収容室の上部に位置する部分から気球を膨らませることができ、気球をスムーズに上昇させることができる。

第３収容室の下部に位置する部分から気球が膨らんでしまうと、膨らんだ部分が第３収容室に密接してしまい、気球を上昇させることができなくなってしまうことがある。本発明のように、第３収容室の上部に位置する部分から気球を膨らませれば、膨らんだ部分が第３収容室に密接することを防止でき、気球をスムーズに上昇させることができる。

ガス通路には、カプラが含まれる。カプラは、気球の口に設けられた口金に接続可能であり、可動部材を有する。可動部材は、口金をカプラに接続させる接続位置と、口金およびカプラの接続を解除する解除位置との間で移動する。気球切り離し機構は、カプラの可動部材に接続されたリンク部材を有しており、リンク部材は、可動部材を接続位置および解除位置の間で移動させる。リンク部材を駆動することにより、気球切り離し機構から気球を切り離すことができる。

ケースは、ケース本体および蓋によって構成することができる。ケース本体は、第１収容室、第２収容室および第３収容室を形成する。蓋は、ケース本体の上部に形成された開口部を開閉する。気球およびラジオゾンデを大気中に放出しないときには、蓋を閉じておくことにより、ケース本体の内部に異物等が侵入することを防止できる。

第２収容室には、蓋を開閉する蓋開閉機構を収容することができる。蓋開閉機構は、蓋に接続されるロッドと、ロッドを鉛直方向に移動させるアクチュエータとによって構成することができる。アクチュエータを駆動してロッドを上方に移動させれば、蓋を開くことができる。また、アクチュエータを駆動してロッドを下方に移動させれば、蓋を閉じることができる。

第１収容室の内壁面には、鉛直方向に延びてラジオゾンデの上昇をガイドするガイド部を設けることができる。これにより、ラジオゾンデをガイド部に沿って移動させることができ、ラジオゾンデをスムーズに上昇させることができる。また、ラジオゾンデを第１収容室に収容したとき、ガイド部をラジオゾンデに接触させることにより、第１収容室内において、ラジオゾンデを位置決めすることができる。

本発明のキャニスタを複数用意することにより、キャニスタモジュールを構成することができる。ここで、複数のキャニスタは、水平面内で配列することができる。本発明のキャニスタモジュールでは、複数のキャニスタをまとめて配置することができ、特許文献１に記載されたターンテーブルに比べて、デッドスペースが発生することを抑制できる。

キャニスタの内部構造の斜視図である。 キャニスタの上面図である。 キャニスタの正面図である。 キャニスタの背面図である。 ラジオゾンデの回路構成を示す図である。 第１収容室の側面図である。 第２収容室の側面図であり、蓋を閉じた状態を示す図である。 第２収容室の側面図であり、蓋を開いた状態を示す図である。 気球切り離し機構の構造を示す図である。 気球を収容した状態を示す図である。 気球が膨らみ始めた状態を示す図である。 比較例において、気球の上昇に伴うラジオゾンデの移動を説明する図である。 本実施形態において、気球の上昇に伴うラジオゾンデの移動を説明する図である。 キャニスタモジュールの斜視図である。 キャニスタモジュールの側面図である。

本発明の実施形態について説明する。本実施形態のキャニスタは、気球と、気球に取り付けられたゾンデとを収容する。

図１は、キャニスタの内部構造を示す斜視図である。図１において、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、互いに直交する軸である。本実施形態において、Ｚ軸は、鉛直方向に延びる軸である。そして、Ｘ−Ｙ平面は、水平面に相当する。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の関係は、他の図面においても同様である。

図２は、図１に示す矢印Ｚ１の方向からキャニスタを見たときの図（上面図）である。図３は、図１に示す矢印Ｘ１の方向からキャニスタを見たときの図（正面図）である。図４は、図１に示す矢印Ｘ２の方向からキャニスタを見たときの図（背面図）である。

キャニスタ１は、ケース１０を有する。ケース１０は、ケース本体１１および蓋１２を有する。図２に示すように、ケース本体１１の上面には開口部１１ａが形成されており、蓋１２は、開口部１１ａを開閉する。軸部材１１ｂは、開口部１１ａの１つの辺（Ｙ方向に延びる辺）に沿って配置されており、ケース本体１１に固定されている。蓋１２は、軸部材１１ｂに対して回転可能に取り付けられており、軸部材１１ｂを中心に回転する。

なお、本実施形態では、蓋１２を設けているが、蓋１２を省略することもできる。ただし、本実施形態のように蓋１２を設けておけば、ケース本体１１の内部に異物等が侵入することを防止できる。

ケース本体１１の内部には、第１仕切り板１３および第２仕切り板１４が配置されている。第１仕切り板１３および第２仕切り板１４は、Ｘ−Ｚ平面に沿って配置されており、Ｙ方向に並べられている。第１仕切り板１３および第２仕切り板１４によって、ケース本体１１の内部に形成された収容室Ｓｔが３つの収容室（第１収容室Ｓ１，第２収容室Ｓ２および第３収容室Ｓ３）に分けられる。

第１収容室Ｓ１は、ケース本体１１および第１仕切り板１３によって囲まれたスペースである。第２収容室Ｓ２は、ケース本体１１、第１仕切り板１３および第２仕切り板１４によって囲まれたスペースであり、第１仕切り板１３および第２仕切り板１４の間に形成される。第３収容室Ｓ３は、ケース本体１１および第２仕切り板１４によって囲まれたスペースである。本実施形態では、Ｙ方向において、第１収容室Ｓ１、第２収容室Ｓ２および第３収容室Ｓ３が並んでおり、第２収容室Ｓ２は、第１収容室Ｓ１および第３収容室Ｓ３の間にある。

第１仕切り板１３の上端部１３ａ（図３，４等参照）は、蓋１２から離れている。上端部１３ａを除いた第１仕切り板１３の外縁は、ケース本体１１の内壁面と接触している。第２仕切り板１４の上端部１４ａ（図３，４等参照）は、蓋１２から離れている。上端部１４ａを除いた第２仕切り板１４の外縁は、ケース本体１１の内壁面と接触している。上端部１３ａ，１４ａが蓋１２から離れているため、ケース本体１１の上部では、第１収容室Ｓ１、第２収容室Ｓ２および第３収容室Ｓ３がつながっている。

ケース本体１１、第１仕切り板１３および第２仕切り板１４は、別々の部材で構成することができ、第１仕切り板１３および第２仕切り板１４をケース本体１１に固定することができる。一方、第１仕切り板１３および第２仕切り板１４の少なくとも一方をケース本体１１と一体的に形成することができる。

次に、第１収容室Ｓ１の内部における構造について説明する。第１収容室Ｓ１には、ラジオゾンデ２０、起動基板３０および巻下器４０が収容されている。まず、ラジオゾンデ２０の構成について説明する。

図５に示すように、ラジオゾンデ２０は、アンテナ２１と、送受信回路２２と、センサ２３と、制御回路２４と、電源２５とを有する。アンテナ２１は、地上に設置された送信機からの無線信号を受信したり、地上に設置された受信機に対して無線信号を送信したりする。送受信回路２２は、アンテナ２１を介した無線信号の送受信を制御する。

センサ２３は、大気中の情報を検出する。大気中の情報としては、例えば、気圧、気温、湿度、風向、風速、放射線、オゾン濃度、塵などのエアロゾル、大気中の電位差がある。センサ２３は、検出対象に応じて選択される。制御回路２４は、送受信回路２２の動作を制御する。例えば、制御回路２４は、送受信回路２２を制御することにより、センサ２３によって検出された情報をアンテナ２１から送信させることができる。電源２５は、送受信回路２２、センサ２３および制御回路２４に電力を供給する。

図２等に示すように、ラジオゾンデ２０は、ゾンデ本体２０ａと、センサホルダ２０ｂとを有する。ゾンデ本体２０ａの内部には、図５に示す送受信回路２２、制御回路２４および電源２５が収容されている。ラジオゾンデ２０の軽量化を図るために、ゾンデ本体２０ａは、例えば、発泡スチロールやプラスチックで形成することができる。図５に示すアンテナ２１は、ゾンデ本体２０ａの外部に突出している。

センサホルダ２０ｂは、ゾンデ本体２０ａの外部に突出しており、センサホルダ２０ｂには、図５に示すセンサ２３が取り付けられる。なお、センサ２３の種類によっては、ゾンデ本体２０ａにセンサ２３が取り付けられることもある。センサホルダ２０ｂは、長尺状の部材であり、容易に撓むことができる。

起動基板３０は、第１収容室Ｓ１（すなわち、ケース本体１１および第１仕切り板１３）に固定されている。起動基板３０は、配線（不図示）を介して、キャニスタ１の外部に設置された制御装置（不図示）と接続されており、制御装置からの制御信号を受けてラジオゾンデ２０を起動させる。起動基板３０およびラジオゾンデ２０を、有線又は無線で接続することにより、起動基板３０から出力された起動信号によって、ラジオゾンデ２０を起動させることができる。ラジオゾンデ２０が起動すると、図５に示すように、電源２５の電力が制御回路２４等に供給される。

ゾンデ本体２０ａの底部には、Ｚ方向に延びる切り欠き部（不図示）が形成されており、この切り欠き部に起動基板３０が挿入されている。起動基板３０の一部が、ゾンデ本体２０ａの切り欠き部に挿入されることにより、起動基板３０は、ゾンデ本体２０ａ内の制御回路２４と通信することができる。起動基板３０は、ゾンデ本体２０ａに対して摺動可能に取り付けられている。このため、後述するように、ラジオゾンデ２０を大気中に放出するとき、ゾンデ本体２０ａは、起動基板３０に対して摺動しながら上昇する。

第１収容室Ｓ１の内壁面には、第１収容室Ｓ１の内側に突出するガイドリブ５１，５２が設けられている。ガイドリブ５１は、第１仕切り板１３に形成されており、Ｚ方向に延びている。ガイドリブ５２は、第１仕切り板１３とＹ方向で対向するケース本体１１の側面に形成されており、Ｚ方向に延びている。ガイドリブ５１，５２の先端は、ゾンデ本体２０ａの外面に接触しているため、ラジオゾンデ２０は、Ｙ方向で位置決めされる。

第１収容室Ｓ１には、一対のガイドプレート５３が配置されている。ガイドプレート５３は、Ｘ−Ｚ平面に沿って配置されており、一対のガイドプレート５３は、Ｙ方向に並んでいる。図６に示すように、ガイドプレート５３は、切り欠き部５３ａを有する。図６は、第１収容室Ｓ１をＹ方向から見たときの図（側面図）である。言い換えれば、図６は、ケース本体１１から第１仕切り板１３に向かって第１収容室Ｓ１を見たときの図である。

図６に示すように、切り欠き部５３ａの一部は、ゾンデ本体２０ａの外面に沿って形成されており、ゾンデ本体２０ａに接触している。切り欠き部５３ａは、Ｘ方向において、ゾンデ本体２０ａを挟んでいるため、ラジオゾンデ２０は、Ｘ方向で位置決めされる。ラジオゾンデ２０を大気中に放出するとき、ゾンデ本体２０ａは、切り欠き部５３ａに沿って上昇する。

図２等に示すように、一対のガイドプレート５３の間には、センサホルダ２０ｂが配置されている。このため、ラジオゾンデ２０を大気中に放出するとき、センサホルダ２０ｂは、一対のガイドプレート５３の間を移動し、ガイドプレート５３と干渉することはない。一対のガイドプレート５３を設けることにより、ゾンデ本体２０ａを安定して支持することができる。なお、ガイドプレート５３の数は、適宜決めることができ、例えば、１つのガイドプレート５３を設けるだけでもよい。

本実施形態では、ガイドリブ５１，５２およびガイドプレート５３の切り欠き部５３ａをゾンデ本体２０ａに接触させることにより、Ｘ−Ｙ平面内においてゾンデ本体２０ａを位置決めすることができる。また、ゾンデ本体２０ａをガイドリブ５１，５２および切り欠き部５３ａに沿って移動させることができ、ラジオゾンデ２０を大気中に放出するときに、ゾンデ本体２０ａをスムーズに上昇させることができる。

次に、巻下器４０の構造について説明する。

巻下器４０には、気球からラジオゾンデ２０を吊り下げるためのロープ（不図示）が巻かれている。ロープの一端は、気球に固定され、ロープの他端は、ラジオゾンデ２０に固定される。巻下器４０の一端には、ロープを留めるための留め部４１が設けられている。留め部４１から延びたロープの一端が気球に固定される。また、留め部４１から延びるロープの他端側は、巻下器４０の外周面に沿って巻かれており、ロープの他端がラジオゾンデ２０に固定される。例えば、ロープの他端側をラジオゾンデ２０に巻き付けて固定することができる。

巻下器４０の他端には、遅動部４２が設けられており、遅動部４２にもロープが巻かれている。気球を上昇させたとき、巻下器４０に巻かれたロープが解かれるが、遅動部４２は、ロープの解ける速度を遅らせる。遅動部４２は、例えば、ゴムチューブによって構成することができ、遅動部４２およびロープの間の摩擦抵抗によって、ロープの解ける速度を遅らせることができる。

巻下器４０を用いることにより、放球後において、気球およびラジオゾンデ２０の間隔を変更することができる。すなわち、気球の高度（地上から気球までの距離）が所定高度よりも低いときには、ロープが巻下器４０に巻かれたままとなり、気球およびラジオゾンデ２０の間隔を所定間隔とすることができる。一方、気球の高度が所定高度以上であるとき、ロープが巻下器４０から解かれることにより、気球およびラジオゾンデ２０の間隔を所定間隔以上とすることができる。

次に、第２収容室Ｓ２の内部における構造について説明する。第２収容室Ｓ２には、蓋開閉機構６０および気球切り離し機構７０が収容されている。まず、蓋開閉機構６０の構造について説明する。蓋開閉機構６０は、ケース本体１１の開口部１１ａに対して蓋１２を開閉させる。

なお、上述したように、蓋１２を省略した場合には、蓋開閉機構６０を設ける必要は無い。また、本実施形態では、蓋開閉機構６０が蓋１２を開閉させているが、作業者が手動によって蓋１２を開閉させることもできる。この場合にも、蓋開閉機構６０を省略することができる。

蓋開閉機構６０は、アクチュエータ６１およびロッド６２を有する。アクチュエータ６１は、ロッド６２をＺ方向に移動させる。アクチュエータ６１としては、エアシリンダや油圧シリンダを用いることができる。アクチュエータ６１は、Ｚ方向に延びており、第２収容室Ｓ２（ケース本体１１）の底面を貫通している。

キャニスタ１の外部には、アクチュエータ６１に流体（空気や油）を供給するための供給機が配置されており、この供給機は、第２収容室Ｓ２（ケース本体１１）の底面を貫通したアクチュエータ６１の端部に接続されている。供給機からアクチュエータ６１に流体を供給することにより、アクチュエータ６１を駆動して、ロッド６２をＺ方向（上方又は下方）に移動させることができる。アクチュエータ６１としてエアシリンダを用いた場合には、流体として空気が用いられる。アクチュエータ６１として油圧シリンダを用いた場合には、流体として油が用いられる。

ロッド６２は、アクチュエータ６１から上方（Ｚ方向）に延びている。ロッド６２の先端には、軸部材６３ａを介してリンク部材６４の一端部が接続されている。リンク部材６４は、ロッド６２の先端に対して、軸部材６３ａを中心に回転可能である。リンク部材６４の他端部は、軸部材６３ｂを介して、蓋１２に設けられた支持部１２ａに接続されている。リンク部材６４は、支持部１２ａに対して、軸部材６３ｂを中心に回転可能である。支持部１２ａは、蓋１２から突出しており、蓋１２が開口部１１ａを閉じた状態では、下方に突出している。

図７は、蓋１２が開口部１１ａを閉じた状態を示す。図７は、第２収容室Ｓ２をＹ方向から見たときの図（側面図）である。言い換えれば、図７は、第２仕切り板１４から第１仕切り板１３に向かって第２収容室Ｓ２を見たときの図である。

図７に示す状態において、アクチュエータ６１を駆動してロッド６２を上方に移動させると、リンク部材６４および支持部１２ａを介して、蓋１２が上方に移動する。これにより、蓋１２が軸部材１１ｂを中心に回転して開口部１１ａを開くことができ、図８に示す状態となる。本実施形態では、リンク部材６４を設けているため、図８に示すように、ラジオゾンデ２０や後述する気球と干渉しない位置まで、蓋１２を回転させることができる。

一方、図８に示す状態において、アクチュエータ６１を駆動してロッド６２を下方に移動させると、リンク部材６４および支持部１２ａを介して、蓋１２が下方に移動する。これにより、蓋１２が軸部材１１ｂを中心に回転して開口部１１ａを閉じることができ、図７に示す状態となる。上述したように、蓋１２は、図７に示す状態と、図８に示す状態との間で切り替わることができる。

本実施形態では、アクチュエータ６１として、エアシリンダや油圧シリンダを用いているが、これに限るものではない。すなわち、アクチュエータ６１は、ロッド６２を上方に移動させたり、下方に移動させたりすることができればよい。例えば、アクチュエータ６１として、モータを用いることもできる。この場合には、ラックピニオン機構を用いることにより、モータの回転運動を、Ｚ方向におけるロッド６２の直進運動に変換することができる。

次に、気球切り離し機構７０の構造について、主に図９を用いて説明する。図９は、図７に対応する図であり、気球切り離し機構７０の断面を示す。気球切り離し機構７０は、大気中に気球を放出するときに、気球をキャニスタ１から切り離す。

固定部材７１は、第２収容室Ｓ２（ケース本体１１）の底面に固定されている。固定部材７１は、軸部材７１ａを介して可動部材７２に接続されている。可動部材７２は、軸部材７１ａを中心に回転する。

第２収容室Ｓ２（ケース本体１１）の底面には、開口部１１ｃが形成されており、開口部１１ｃは、可動部材７２の下方に位置している。開口部１１ｃの内側には、駆動ピン８１が配置されており、駆動ピン８１は、Ｚ方向（上方又は下方）に移動することができる。駆動ピン８１には、アクチュエータ（不図示）が接続されており、駆動ピン８１は、アクチュエータからの動力を受けてＺ方向に移動する。

可動部材７２は、軸部材７２ａを介して一対のリンク部材７３に接続されている。具体的には、図３，４に示すように、一対のリンク部材７３の下端部が、軸部材７２ａを介して、Ｙ方向における可動部材７２の両端にそれぞれ接続されている。

各リンク部材７３は、Ｚ方向に延びており、リンク部材７３の上端部は、固定ピン７３ａを介してホルダ７４に固定されている。ホルダ７４は、一対のサブホルダ７４ａ，７４ｂによって構成されており、一対のサブホルダ７４ａ，７４ｂは、互いに固定されている。また、一対のサブホルダ７４ａ，７４ｂは、カプラ７５の可動部７５ａと係合している。具体的には、一対のサブホルダ７４ａ，７４ｂは、可動部７５ａの外周に沿って配置されているとともに、Ｚ方向において、可動部７５ａを挟んでいる。カプラ７５の可動部７５ａは、カプラ本体７５ｂに対してＺ方向に移動可能である。

カプラ本体７５ｂの下端には、オス接続部７５ｃが設けられており、カプラ本体７５ｂの上端には、メス接続部７５ｄが設けられている。オス接続部７５ｃは、ホース８２の一端部に挿入されてホース８２に接続される。ホース８２の他端部は、後述するガスノズル８３に接続される。メス接続部７５ｄには、口金９１に形成されたオス接続部９１ａが挿入される。

カプラ７５の可動部７５ａが接続位置（図９に示す位置）にあるとき、口金９１のオス接続部９１ａは、カプラ７５のメス接続部７５ｄに接続される。一方、可動部７５ａは、接続位置から下方に移動することができ、接続位置よりも下方に位置する解除位置まで可動部７５ａを移動させると、口金９１のオス接続部９１ａをカプラ７５のメス接続部７５ｄから取り外すことができる。口金９１の固定部９１ｂには、気球の口が固定される。

カプラ本体７５ｂは、可動部７５ａよりも下方に位置する部分において、支持部材７６に固定されている。支持部材７６は、固定部７６ａおよびフレーム部７６ｂを有する。固定部７６ａは、カプラ本体７５ｂに固定されている。フレーム部７６ｂは、固定部７６ａを支持するとともに、フレーム部７６ｂの一部が第２収容室Ｓ２（ケース本体１１）の側面に固定されている。支持部材７６を設けることにより、カプラ７５を安定して支持することができる。

口金９１には、留め部９１ｃが設けられている。留め部９１ｃには、巻下器４０の留め部４１から延びたロープの一端が固定される。

次に、気球切り離し機構７０の動作について説明する。

気球を放出させる前において、口金９１のオス接続部９１ａは、カプラ７５のメス接続部７５ｄに接続されている。また、駆動ピン８１は、可動部材７２の作動部７２ｂから離れている。

駆動ピン８１を上方に移動させると、駆動ピン８１の先端が可動部材７２の作動部７２ｂを上方（図９に示す矢印Ｄ１１の方向）に押すことにより、可動部材７２が軸部材７１ａを中心に回転する。可動部材７２が回転したとき、軸部材７２ａが下方（図９に示す矢印Ｄ１２の方向）に移動するとともに、リンク部材７３が下方に移動する。リンク部材７３は、ホルダ７４に固定されているため、リンク部材７３が下方に移動することにより、ホルダ７４も下方に移動する。

ホルダ７４が下方に移動すると、ホルダ７４は、カプラ７５の可動部７５ａを下方に移動させる。これにより、可動部７５ａは、接続位置から解除位置に移動し、口金９１のオス接続部９１ａをカプラ７５のメス接続部７５ｄから取り外すことができる。後述するように、口金９１に固定された気球にガスを充填して気球を膨らませると、気球が上昇するにつれて、口金９１が上方（図９に示す矢印Ｄ１３の方向）に移動してカプラ７５から離れる。これにより、気球がキャニスタ１から切り離される。

ガスノズル８３は、第２収容室Ｓ２（ケース本体１１）の底面に固定されている。ガスノズル８３は、第２収容室Ｓ２（ケース本体１１）の底面を貫通しており、ガスノズル８３の上端部８３ａは、第２収容室Ｓ２に配置され、ガスノズル８３の下端部８３ｂは、ケース本体１１の外部に配置されている。

ガスノズル８３の上端部８３ａは、ホース８２の他端部に接続される。これにより、ガスノズル８３は、ホース８２を介して、カプラ７５のオス接続部７５ｃと接続される。ガスノズル８３の下端部８３ｂは、ガス供給管（不図示）を介して、ガスボンベ（不図示）に接続されている。ガスボンベは、気球を膨らませるためのガスを収容している。

ガスボンベに収容されたガスは、ガス供給管を移動した後、ガスノズル８３およびホース８２の内部に形成されたガス通路を移動して、カプラ７５に導かれる。そして、ガスは、カプラ７５の内部に形成されたガス通路と、口金９１の内部に形成されたガス通路とを移動して、気球の内部に移動する。これにより、気球を膨らませることができる。気球に充填されるガスは、空気よりも比重の小さいガスであり、このガスとしては、例えば、水素ガスやヘリウムガスが用いられる。気球は、伸縮可能な材料で形成することができる。

次に、第３収容室Ｓ３の内部における構造について説明する。図１０に示すように、第３収容室Ｓ３には、気球９２の一部が収容される。

気球９２の口９２ａは、口金９１の固定部９１ｂに固定される。気球９２は、第２仕切り板１４の上方を通過して、第３収容室Ｓ３に導かれている。第３収容室Ｓ３では、気球９２が折り畳まれており、気球９２の先端部９２ｂが第３収容室Ｓ３の最も下方に位置している。

図１０に示すように、第３収容室Ｓ３に気球９２を収容することにより、気球９２の内部にガスを充填したときに、気球９２を膨らませやすくなる。この点について、以下に説明する。

口金９１から気球９２の内部にガスを充填したとき、ガスは、空気よりも比重が小さいため、上方に移動する。このため、気球９２のうち、口金９１と隣り合う部分が、ガスの充填によって膨らむことになる。ガスが充填され続けると、図１１に示すように、口金９１よりも上方において、気球９２が膨らみ続ける。気球９２が膨らむことにより、第３収容室Ｓ３に収容された気球９２の一部（膨らんでいない部分）は、上方に引き上げられる。これにより、気球９２の膨らんでいない部分を、第３収容室Ｓ３の外部にスムーズに移動させることができる。

第３収容室Ｓ３の下部に位置する部分から気球９２が膨らんでしまうと、膨らんだ部分が第３収容室Ｓ３の内壁面に密接してしまう。この場合には、気球９２の膨らんだ部分と第３収容室Ｓ３との間の摩擦抵抗によって、気球９２を上昇させることができなくなってしまう。また、気球９２および第３収容室Ｓ３の間の摩擦によって、気球９２が破損してしまうこともある。本実施形態のように、第３収容室Ｓ３の上部に位置する部分から気球９２を膨らませれば、膨らんだ部分が第３収容室Ｓ３の内壁面に密接することを防止でき、気球９２をスムーズに上昇させることができる。

一方、本実施形態では、第２収容室Ｓ２および第３収容室Ｓ３が分けられているため、気球９２を膨らませるときに、気球９２が、第２収容室Ｓ２に配置された部材（蓋開閉機構６０や気球切り離し機構７０等）と干渉することを防止できる。

本実施形態では、第２収容室Ｓ２に気球切り離し機構７０を配置することにより、図１１に示すように、第２収容室Ｓ２の上方において、気球９２を膨らませることができる。また、第２収容室Ｓ２と隣り合う第１収容室Ｓ１に、ラジオゾンデ２０を収容することにより、ラジオゾンデ２０を気球９２に近づけた状態において、ラジオゾンデ２０および気球９２をスムーズに上昇させることができる。この点について、以下に、具体的に説明する。

気球切り離し機構７０が第３収容室Ｓ３に配置され、気球９２を第２収容室Ｓ２に収容した場合を考える。この場合には、第３収容室Ｓ３の上方において、気球９２が膨らみ、第３収容室Ｓ３の真上に向かって、気球９２が移動する。ラジオゾンデ２０は、ロープ９３によって気球９２に繋がれている。図１２に示すように、気球９２が矢印Ｄ２１の方向に上昇したとき、第１収容室Ｓ１に収容されたラジオゾンデ２０は、矢印Ｄ２２に示すように第３収容室Ｓ３の側に引っ張られ、上方に移動しにくくなる。したがって、ラジオゾンデ２０をスムーズに上昇させることができない。

また、図１２に示す構成では、第１収容室Ｓ１の外部にラジオゾンデ２０が移動する直前まで、ラジオゾンデ２０は矢印Ｄ２２の方向に引っ張られることがある。この場合には、ラジオゾンデ２０が第１収容室Ｓ１の外部に移動した後において、ラジオゾンデ２０が矢印Ｄ２２の方向に作用する力を受けて揺れてしまう。ラジオゾンデ２０が揺れると、気球９２も揺れてしまい、気球９２およびラジオゾンデ２０を安定した状態で上昇させることができなくなる。

本実施形態では、第２収容室Ｓ２の上方において、気球９２が膨らみ、第２収容室Ｓ２の真上に向かって、気球９２が移動する。ラジオゾンデ２０は、第２収容室Ｓ２と隣り合う第１収容室Ｓ１に収容されているため、図１３に示すように、気球９２が矢印Ｄ３１の方向に上昇したとき、ラジオゾンデ２０は、矢印Ｄ３２に示すように上方に引っ張られやすくなる。したがって、ラジオゾンデ２０をスムーズに上昇させることができる。

また、ラジオゾンデ２０をスムーズに上昇させることにより、図１２に示す構成のように、第１収容室Ｓ１の外部に移動したラジオゾンデ２０が揺れてしまうことを防止できる。これにより、気球９２およびラジオゾンデ２０を安定した状態で上昇させやすくなる。

気球９２を放出させる放球装置は、１つ又は複数のキャニスタ１によって構成することができる。複数のキャニスタ１を用いる場合には、図１４および図１５に示すように、キャニスタモジュール１００を構成することができる。図１４は、キャニスタモジュール１００の斜視図であり、図１５は、キャニスタモジュール１００の側面図である。

キャニスタモジュール１００では、複数のキャニスタ１が水平面内においてマトリクス状に配置されている。ここで、キャニスタ１の数は、適宜選択することができる。図１４に示すキャニスタモジュール１００では、複数のキャニスタ１をマトリクス状に配置しているが、これに限るものではない。すなわち、水平面内において、複数のキャニスタ１を並べて配置すればよく、複数のキャニスタ１の配列は、適宜決めることができる。

キャニスタモジュール１００は、複数のキャニスタ１を保持するキャニスタホルダ２００を有する。キャニスタホルダ２００は、キャニスタ１が固定される固定板２１０と、固定板２１０の下方に配置されるフレーム２２０と、基台２３０とを有する。

固定板２１０には、キャニスタ１が貫通する開口部２１１が形成されている。本実施形態では、キャニスタ１の数だけ、開口部２１１が形成されている。なお、１つの開口部２１１の内側に、複数のキャニスタ１が配置されていてもよい。

フレーム２２０は、固定板２１０および基台２３０の間に設けられている。そして、キャニスタ１は、基台２３０から上方に離れた位置に配置されている。基台２３０には、ガス供給弁３００および供給管４００が配置されている。ガス供給弁３００の上端面には、ガスノズル３１０が設けられており、ガスノズル３１０およびキャニスタ１のガスノズル８３には、ホース（不図示）が接続される。ガス供給弁３００は、キャニスタ１のガスノズル８３に供給されるガスの量を調節する。供給管４００は、各キャニスタ１のアクチュエータ６１に流体（空気や油）を供給するために用いられる。供給管４００は、キャニスタ１の６１に接続されている。

キャニスタモジュール１００を用いることにより、複数のキャニスタ１から複数の気球９２を放出させることができる。また、キャニスタモジュール１００では、複数のキャニスタ１をまとめて配置することができるため、従来（特許文献１）のように、円環状のターンテーブルに複数の気球を配置する場合に比べて、放球装置のサイズを小型化することができる。円環状のターンテーブルでは、ターンテーブルの中心部がデッドスペースとなるが、キャニスタモジュール１００では、複数のキャニスタ１を隣接して配置することができ、デッドスペースが発生し難い。このため、本実施形態では、キャニスタモジュール１００を小型化することができる。

１：キャニスタ、１０：ケース、２０：ラジオゾンデ、
７０：気球切り離し機構、８３：ガスノズル、９２：気球、
Ｓ１：第１収容室、Ｓ２：第２収容室、Ｓ３：第３収容室

Claims (7)

1. 大気中に放出される気球およびラジオゾンデを収容するキャニスタであって、
   水平方向に並ぶ第１収容室、第２収容室および第３収容室を備え、前記第１収容室、前記第２収容室および前記第３収容室が上部でつながれたケースと、
   前記第２収容室に設けられており、前記気球に接続され、前記放出時に前記気球を切り離す気球切り離し機構と、
   前記第２収容室に設けられ、前記気球にガスを導くガス通路と、を有し、
   前記第２収容室は、前記第１収容室および前記第３収容室の間に配置され、
   前記第１収容室は、ロープを介して前記気球につながれた前記ラジオゾンデを収容し、
   前記第３収容室は、前記気球切り離し機構に接続された前記気球の一部を収容する、
   ことを特徴とするキャニスタ。
2. 前記気球の一部は、鉛直方向で折り畳まれた状態において、前記第３収容室の上部から下部に向かって収容されることを特徴とする請求項１に記載のキャニスタ。
3. 前記ガス通路は、前記気球の口に設けられた口金に接続可能なカプラであって、前記口金を接続させる接続位置と、前記口金との接続を解除する解除位置との間で移動する可動部材を備えたカプラを有しており、
   前記気球切り離し機構は、前記可動部材に接続されており、前記可動部材を前記接続位置および前記解除位置の間で移動させるリンク部材を有する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のキャニスタ。
4. 前記ケースは、
   前記第１収容室、前記第２収容室および前記第３収容室を形成するケース本体と、
   前記ケース本体の上部に形成された開口部を開閉する蓋と、
   を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のキャニスタ。
5. 前記第２収容室に収容され、前記蓋を開閉する蓋開閉機構を有し、
   前記蓋開閉機構は、
   前記蓋に接続されるロッドと、
   前記ロッドを鉛直方向に移動させるアクチュエータと、
   を有することを特徴とする請求項４に記載のキャニスタ。
6. 前記ケースは、前記第１収容室の内壁面において、鉛直方向に延びて前記ラジオゾンデの上昇をガイドするガイド部を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載のキャニスタ。
7. 請求項１から６のいずれか１つに記載のキャニスタを有し、
   複数の前記キャニスタが水平面内で配列されていることを特徴とするキャニスタモジュール。

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