JP7429305B2 - 気象観測装置、逆止弁及びフックユニット - Google Patents

Description

本発明は、大気中で気象観測を行う気象観測装置と、この気象観測装置で用いられる逆止弁及びフックユニットに関する。

特許文献１（図５）には、本願図１７に示す気象観測装置１００が記載されている。この気象観測装置１００において、気球１０１には吊り下げロープ１０５を介してパラシュート１０２が接続され、パラシュート１０２には吊り下げロープ１０５を介してラジオゾンデ１０４が接続されている。パラシュート１０２及びラジオゾンデ１０４の間に位置する吊り下げロープ１０５は、巻下器１０３に巻かれている。

気象観測装置１００が上昇しているとき、上方から下方に向かって、気球１０１、パラシュート１０２、巻下器１０３及びラジオゾンデ１０４の順で一列に並んでいる。所定の高度で気球１０１が破裂すると、ラジオゾンデ１０４の自重によって気象観測装置１００が下降する際にパラシュート１０２が開くことにより、下降速度を低下させている。

特許文献２では、所定の高度で破裂したゴム気球がパラシュートに被さり、パラシュートの開きが阻害されることを防止するために、ゴム気球の内部にパラシュートを収容している。ゴム気球が破裂すると、ゴム気球の内部からパラシュートが露出して、パラシュートが開くことになる。

特許文献３には、ラジオゾンデが取り付けられた気球を自動的に放出する放球装置が記載されている。この放球装置では、気球を放球室内で膨らませ、膨らんだ気球をラジオゾンデと共に放球室の上部から放球装置の外部に放出している。

特開２００３－２２７８８２号公報 特開２００２－３０８１８７号公報 特許第６３９３４１０号

図１７に示す気象観測装置１００では、上述したように、気球１０１、パラシュート１０２、巻下器１０３及びラジオゾンデ１０４が一列に並んでいるため、気象観測装置１００の全長（気球１０１の頂部からラジオゾンデ１０４の底部までの距離）Ｌｂは長くなりやすい。

ここで、特許文献３のような放球装置を用いて、気象観測装置１００を大気中に放出する場合には、上述した全長Ｌｂが比較的長いことにより、気球１０１が放球室から放出されても、気球１０１よりも下方に位置する部分（例えば、ラジオゾンデ１０４）が放球室に引っ掛かりやすくなる。例えば、気球１０１は、放球室から放出された後、放球装置の外部における気流の影響を受けて真上に上昇しないことがあるため、気球１０１よりも下方に位置する部分が放球室に引っ掛りやすくなる。このため、気象観測装置１００を放球室からスムーズに放出させることができない。

特許文献２に記載のゴム気球では、ゴム気球の内部にパラシュートを収容しているため、大気中に放出するときのゴム気球の全長は、図１７に示す気象観測装置１００の全長Ｌｂよりも短くすることができる。したがって、特許文献３のような放球装置を用いて、特許文献２に記載のゴム気球を放出する場合には、このゴム気球の一部が放球室に引っ掛かりにくくなる。

一方、本願発明者等が試験を行ったところ、特許文献２のようにパラシュートが収容された気球（以下、「パラシュート内蔵気球）という）の最高到達高度は、特許文献１のようにパラシュートを収容していない気球（以下、「パラシュート外付け気球）という）の最高到達高度よりも低くなった。具体的には、約９年間の観測における平均として、パラシュート内蔵気球の最高到達高度は、パラシュート外付け気球の最高到達高度の２／３であった。

パラシュート内蔵気球の最高到達高度が低い理由は、気流の変化などによって気球が揺れると、パラシュートが気球内で大きく移動して気球を破裂させてしまうことにあると考えられる。したがって、パラシュート内蔵気球（特許文献２）については、所望の高度まで上昇させにくくなる。

本願第１の発明である気象観測装置は、気球と、逆止弁と、ラジオゾンデと、パラシュートとを有する。気球は、ガスが充填されて膨らむ。逆止弁は、気球の口管に設けられ、ガスを気球の内部に導く。ラジオゾンデは、吊下げロープを介して気球に取り付けられる。パラシュートは、傘及びパラシュートロープを含み、降下時に開く。また、パラシュートは、パラシュートロープの側において、逆止弁に固定されている。逆止弁は、気球の外部に露出する部分において、傘を引っ掛けるためのフックを有する。

上述した気象観測装置には巻下器を設けることができる。巻下器には予め吊下げロープが巻かれており、巻下器は、気象観測装置の上昇に応じて吊下げロープを解く。

本願第２の発明である逆止弁は、気球の口管に設けられ、ガスを気球の内部に導く。ここで、気球には、吊下げロープを介してラジオゾンデが取り付けられる。逆止弁には、傘及びパラシュートロープを含むパラシュートがパラシュートロープの側において固定される。また、逆止弁は、気球の外部に露出する部分において、傘を引っ掛けるためのフックを有する。

本願第３の発明は、大気中で上昇しながら気象観測を行う気象観測装置で用いられるフックユニットである。気象観測装置は、逆止弁と、ラジオゾンデと、パラシュートとを有する。逆止弁は、ガスが充填されて膨らむ気球の口管に設けられ、ガスを気球の内部に導く。ラジオゾンデは、吊下げロープを介して気球に取り付けられる。パラシュートは、傘及びパラシュートロープを含み、降下時に開く。ここで、フックユニットは、逆止弁のうち、気球の外部に露出する部分に対して着脱可能に接続される接続部と、この接続部から突出して傘を引っ掛けるためのフックとを有する。

接続部は、逆止弁の外周面に沿って配置される接続リングと、逆止弁と係合する爪とによって構成することができる。接続リングの一部は、逆止弁の外周面から離れる方向に突出して、逆止弁の外周面上に吊下げロープを通すためのスペースを形成することができる。本願第３の発明であるフックユニットを用いることにより、上述した気象観測装置を構成することができる。

本願第１～第３の発明において、フックの先端部は、フックの基端部よりも上方に位置させることができる。傘には、フックに引っ掛けられるリングを設けることができる。

本発明によれば、パラシュートの傘は、逆止弁のフックに引っ掛けられているだけであるため、気球が破裂したときには、傘がフックから外れて開くことができる。ここで、パラシュートは逆止弁に取り付けられているため、パラシュートを吊下げロープに繋げる場合と比べて、気象観測装置の全長を短くすることができる。また、パラシュートは、気球の外部に配置されることになるため、パラシュートを気球の内部に収容する場合と比べて、気象観測装置をより高い高度まで上昇させやすくなる。

上昇中の気象観測装置の構成を示す図である。 第１実施形態である逆止弁の構造を示す図である。 パラシュートが逆止弁から外れる状態を示す図である。 気象観測装置の下降時の状態を示す図である。 第１実施形態のフックについて、他の変形例を示す図である。 第１実施形態のフックについて、他の変形例を示す図である。 第１実施形態のフックについて、他の変形例を示す図である。 第１実施形態のフックについて、他の変形例を示す図である。 第１実施形態のフックについて、他の変形例を示す図である。 第１実施形態のフックについて、他の変形例を示す図である。 第２実施形態で用いられる逆止弁の構造を示す図である。 第２実施形態であるフックユニットの構造を示す図である。 第２実施形態のフックユニットについて、他の変形例を示す図である。 第２実施形態のフックユニットについて、他の変形例を示す図である。 気球に発生する帯電状態を示す図である。 帯電に伴う絶縁破壊によって気球が破裂することを説明する図である。 従来（特許文献１）の気象観測装置の構成を示す図である。

（第１実施形態）
本実施形態である気象観測装置１は、図１に示すように、気球２と、逆止弁３と、巻下器４と、ラジオゾンデ５を有する。上昇時の気象観測装置１の全長Ｌａは、気球２の頂部からラジオゾンデ５の下端までの距離である。

気球２は、ガスが充填されることによって膨らみ、気象観測装置１を大気中で上昇させる。気球２は、天然ゴムや合成ゴムといったゴムで形成することができる。ラジオゾンデ５は、大気中の温度、湿度、圧力などを測定するセンサを有しており、センサの測定情報を無線を介して地上に送信する。

逆止弁３は、気球２の口管に取り付けられており、気球２の内部にガスを充填するために用いられる。逆止弁３の構造については後述する。逆止弁３には、吊下げロープ６の一端が固定されており、吊下げロープ６の他端にはラジオゾンデ５が固定されている。吊下げロープ６は、巻下器４に予め巻き付けられており、気象観測装置１を大気中に放出したときには、巻下器４に巻き付けられた吊下げロープ６が巻下器４から解かれる。これにより、気球２及びラジオゾンデ５の間隔が所定距離まで広がる。なお、本実施形態では、巻下器４を用いているが、巻下器４を省略することもできる。

逆止弁３にはフック３ａが一体的に設けられており、逆止弁３を気球２の口管に取り付けたときに、フック３ａは気球２の外部に位置する。すなわち、フック３ａは、逆止弁３のうち、気球２の外部に露出する部分に設けられている。フック３ａには支持ロープ７の一端が固定されており、支持ロープ７の他端にはパラシュート８が固定されている。

パラシュート８は、傘８ａと、傘８ａの縁に固定された複数のパラシュートロープ８ｂとを有する。各パラシュートロープ８ｂの一端は傘８ａの縁に固定され、各パラシュートロープ８ｂの他端は、他のパラシュートロープ８ｂの他端と接続されている。互いに接続された複数のパラシュートロープ８ｂの他端には、支持ロープ７の他端が接続されている。

傘８ａの頂部には、円環状のリング８ｃが設けられており、リング８ｃは、逆止弁３のフック３ａに引っ掛けられる。すなわち、リング８ｃの内側にフック３ａが挿入される。リング８ｃは、成形体のように形状が固定されたものであってもよいし、ロープや帯のように形状が変形するものであってもよい。

次に、逆止弁３の構造について、図２を用いて説明する。

上述したように、逆止弁３はフック３ａを有する。フック３ａは、棒状に形成されているとともに、所定の曲線に沿って曲げ加工されている。また、フック３ａは、逆止弁３の本体部分から上方に向かって延びており、フック３ａの先端部３ａ１は、フック３ａの基端部３ａ２よりも上方に位置している。

逆止弁３は、気球２の内部に挿入される挿入部３ｂと、挿入部３ｂに取り付けられる弾性体３ｃとを有する。弾性体３ｃは、円筒状に形成されており、弾性変形によって挿入部３ｂの外周面に密接する。また、逆止弁３はノズル３ｄを有しており、ノズル３ｄは、気球２の内部に充填されるガスを供給するためのガス供給機（不図示）に接続される。ノズル３ｄ及び挿入部３ｂの間には、気球２の口管を固定するための固定部３ｅが設けられている。

ガス供給機（不図示）から供給されたガスは、ノズル３ｄの内部を通過して挿入部３ｂの内部に移動する。挿入部３ｂの上端は塞がれており、挿入部３ｂの側壁にはガスを通過させる開口部３ｂ１が形成されている。

開口部３ｂ１は、弾性体３ｃによって塞がれているが、開口部３ｂ１にガスが到達して開口部３ｂ１での圧力が上昇すると、弾性体３ｃが弾性変形することにより、挿入部３ｂの外周面と弾性体３ｃの内周面との間に隙間が発生する。この隙間をガスが通過することにより、気球２の内部にガスが導かれる。気球２へのガスの充填を終了すると、弾性体３ｃが挿入部３ｂの外周面に密接して開口部３ｂ１を塞ぐことにより、気球２の内部のガスが逆止弁３から逆流すること（すなわち、ガスが気球２の外部に漏れること）を防止することができる。

本実施形態である気象観測装置１の動作について、図３及び図４を用いて説明する。

気象観測装置１が上昇して所定の高度に到達すると、気球２が破裂する。気球２が破裂したときの振動や、気球２が破裂した後の逆止弁３の揺動などによって、図３に示すように、パラシュート８のリング８ｃは逆止弁３のフック３ａから外れる。そして、図４に示すように、パラシュート８の傘８ａが開き、気象観測装置１が下降する。

本実施形態によれば、パラシュート８が逆止弁３に取り付けられており、パラシュート８は、気球２、巻下器４及びラジオゾンデ５を接続する吊下げロープ６には繋がれていない。これにより、本実施形態である気象観測装置１の全長Ｌａは、図１７に示す気象観測装置１００の全長Ｌｂよりも短くすることができる。したがって、特許文献３に記載されているような放球装置を用いて気象観測装置１を大気中に放出するときに、気象観測装置１の一部が放球装置の放球室に引っ掛かることを抑制できる。

本実施形態では、パラシュート８が気球２の外部に配置されており、特許文献２のように、パラシュートを気球の内部に収容したものではない。このため、気球の内部に収容されたパラシュートが気球を破裂させることはなく、気象観測装置１を所望の最高到達高度まで上昇させやすくなる。ここで、パラシュート８は逆止弁３に取り付けられているため、気球２の外面にパラシュート８が衝突することはなく、気球２の外部からパラシュート８が気球２を破裂させることもない。

本実施形態では、気球２の下部に位置する逆止弁３にパラシュート８を取り付けることにより、パラシュート８の自重を利用して上昇中の気球２の姿勢を安定化させやすくなる。気球２から離れた位置にパラシュート８を配置すると、気流の影響などによってパラシュート８が揺動して気球２の姿勢が安定しにくくなる。本実施形態のように、逆止弁３にパラシュート８を取り付けて、パラシュート８を気球２に最も近づけることにより、気球２の姿勢を安定化させやすくなる。また、逆止弁３にパラシュート８を取り付けるだけであるため、特許文献２のように、予め気球内にパラシュートを収容する場合と比べて、気象観測装置１を製造しやすくなる。

本実施形態では、図２に示すように、フック３ａが湾曲形状を有しているが、この形状に限るものではない。フック３ａの形状は、パラシュート８のリング８ｃを引っ掛けることができるとともに、リング８ｃをフック３ａから外すことができるものであればよい。以下、フック３ａの形状の変形例について説明する。

図５に示すフック３ａでは、先端部３ａ１が図２に示すフック３ａの先端部３ａ１よりも弾性体３ｃの側に位置している。すなわち、図５に示すフックａの曲率は、図２に示すフック３ａの曲率よりも大きくなっている。図６に示す構造では、フック３ａが直線状に形成されており、逆止弁３の上下方向（図６の上下方向）に対して略直交する方向に延びている。図６に示すフック３ａでは、先端部３ａ１及び基端部３ａ２が同一の高さに位置している。

図７に示す構造では、フック３ａの先端側の一部が傾斜しており、この傾斜部分が直線状に形成されている。この傾斜部分の傾斜角度（図７の左右方向に延びる水平線に対する角度）は適宜決めることができる。図８に示す構造では、フック３ａが直角に折れ曲がっている。

一方、図９に示すように、フック３ａの外面に凹部３ａ３を形成したり、図１０に示すように、フック３ａの外面に凸部３ａ４を形成したりすることができる。凹部３ａ３や凸部３ａ４は、リング８ｃと接触させてリング８ｃを位置決めするために用いられる。ここで、凹部３ａ３や凸部３ａ４は、複数形成されていてもよい。図９では、凹部３ａ３が曲面で構成されているが、凹部３ａ３は、複数の平坦面で構成したり、平坦面及び曲面の組み合わせで構成したりすることができる。図１０では、凸部３ａ４が曲面で構成されているが、凸部３ａ４は、複数の平坦面で構成したり、平坦面及び曲面の組み合わせで構成したりすることができる。

本実施形態では、フック３ａが棒状に形成されているが、フック３ａの長手方向と直交する断面の形状は、適宜決めることができる。また、フック３ａは、棒状ではなく、平板状に形成してもよい。この場合には、フック３ａにリング８ｃを引っ掛けることができるように、フック３ａの形状に応じてリング８ｃの形状を変更すればよい。フック３ａを平板状に形成した場合にも、図２、図５～図８に示す形状とすることができるし、図９に示す凹部３ａ３や図１０に示す凸部３ａ４を形成することもできる。

本実施形態では、リング８ｃが傘８ａの頂部に設けられているが、傘８ａの他の部分（頂部以外の部分）にリング８ｃが設けられていてもよい。すなわち、リング８ｃを用いて、パラシュート８を逆止弁３のフック３ａに着脱可能に取り付けることができればよい。また、リング８ｃは円環状に形成されているが、これに限るものではなく、フック３ａに引っ掛けることができる形状であればよい。例えば、円環の一部が取り除かれた形状（いわゆるＣ字形状）であってもよいし、円環以外の形状（多角形に沿った形状）であってもよい。

本実施形態では、逆止弁３が図２に示す構造を有しているが、この構造に限るものではない。逆止弁３は、ガス供給機からのガスを気球２の内部に導くとともに、気球２の内部のガスが逆止弁３を介して気球２の外部に漏れない構造を有していればよい。このため、逆止弁３の構造としては、公知の構造を適宜採用することができる。

本実施形態では、パラシュート８に接続された支持ロープ７をフック３ａに固定しているが、支持ロープ７を省略することもできる。すなわち、複数のパラシュートロープ８ｂが互いに接続されている部分をフック３ａに固定することができる。また、支持ロープ７は、フック３ａではなく、逆止弁３のうち、フック３ａ以外の部分に固定することもできる。

なお、パラシュート８をラジオゾンデ５に取り付けることも考えられるが、この場合には、以下に説明するデメリットがある。

ラジオゾンデ５には、高層大気中の温度、湿度、気圧などを測定するためのセンサが設けられているが、ラジオゾンデ５にパラシュート８を取り付けてしまうと、パラシュート８の存在によってセンサの測定に悪影響を与えてしまう。また、吊下げロープ６を介してラジオゾンデ５と接続されている巻下器４は、ラジオゾンデ５の重量を考慮して設計されている。ラジオゾンデ５にパラシュート８を取り付けてしまうと、パラシュート８の重量分だけ、巻下器４にかかる負荷が増加し、巻下器４の設計を変更しなければならなくなり、既存の巻下器４を用いることができなくなる。

（第２実施形態）
第１実施形態では、フック３ａが一体的に形成された逆止弁３について説明したが、本実施形態では、逆止弁に対してフックを着脱可能な構成としている。以下、本実施形態について、具体的に説明する。なお、第１実施形態で説明した部材と同じ部材については、同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。

本実施形態では、図１１に示す逆止弁１０が用いられる。逆止弁１０は、第１実施形態で説明した逆止弁３において、フック３ａを省略したものである。具体的には、逆止弁１０は、第１実施形態で説明した弾性体３ｃ、ノズル３ｄ及び固定部３ｅを有する。また、逆止弁１０は、後述するフックユニット２０が取り付けられて支持される支持部１１と、開口部１２ａを備えたブラケット１２とを有する。支持部１１の一端は、固定部３ｅに一体的に接続されているとともに、支持部１１の他端は、ノズル３ｄに一体的に接続されている。

本実施形態では、図１２に示すフックユニット２０が逆止弁１０の支持部１１に対して着脱可能に取り付けられる。フックユニット２０は、接続リング２１と、一対のフランジ２２ａ，２２ｂと、爪２３と、フック２４と、一対のリブ２５とを有する。

接続リング２１は、逆止弁１０の支持部１１の外周面に沿った形状に形成されており、支持部１１に取り付けられる。接続リング２１の一部である屈曲部２１ａは、接続リング２１が取り付けられた逆止弁１０の外周面から離れる方向に突出しており、逆止弁１０の外周面においてスペースＳを形成する。このスペースＳは、吊下げロープ６や支持ロープ７を通すためのスペースである。

スペースＳに吊下げロープ６や支持ロープ７を通すことにより、吊下げロープ６や支持ロープ７を屈曲部２１ａに固定することができる。例えば、吊下げロープ６の一端をスペースＳに通した後に、吊下げロープ６の一端をリング状に形成することにより、吊下げロープ６を屈曲部２１ａに固定することができる。同様の方法によって、支持ロープ７を屈曲部２１ａに固定することができる。

なお、スペースＳには、吊下げロープ６及び支持ロープ７の一方だけを通すこともできる。ここで、吊下げロープ６を屈曲部２１ａに固定する場合には、例えば、支持ロープ７を第１実施形態と同様にフック２４に固定することができる。また、支持ロープ７を屈曲部２１ａに固定する場合には、例えば、吊下げロープ６を第１実施形態と同様に逆止弁３に固定することができる。

接続リング２１の一部を屈曲部２１ａで構成することにより、上述したように、吊下げロープ６や支持ロープ７を固定するためのスペースＳを形成することができる。また、屈曲部２１ａでの弾性変形を利用して、接続リング２１を逆止弁１０の支持部１１に取り付けやすくすることができる。

一対のフランジ２２ａ，２２ｂは、接続リング２１の周方向における両端に一体的に接続されている。爪２３は、フランジ２２ａのうち、フランジ２２ｂと対向する面に形成されている。また、フランジ２２ｂのうち、フランジ２２ａと対向する面にも、爪２３と同様の爪（不図示）が形成されている。フランジ２２ａ，２２ｂの爪２３は、逆止弁１０のブラケット１２に形成された開口部１２ａ（図１１参照）と係合する。これにより、フックユニット２０を逆止弁１０の支持部１１に取り付けることができる。なお、爪２３は、一対のフランジ２２ａ，２２ｂのうちの一方だけに形成されていてもよい。

フック２４には、第１実施形態のフック３ａと同様に、パラシュート８のリング８ｃが引っ掛けられる。ここで、フック２４の形状は、リング８ｃを引っ掛けることができる形状であればよく、例えば、図５、図６、図７及び図８に示すフック３ａの形状とすることができる。また、フック２４に対して、図９に示す凹部３ａ３を形成したり、図１０に示す凸部３ａ４を形成したりすることができる。

フック２４の上面及び下面には、フック２４の強度を向上させるためのリブ２５が形成されている。リブ２５は、接続リング２１の外周面からフック２４の屈曲部分までの間において、フック２４の長手方向に沿って形成されている。また、リブ２５は、段差部２５ａを有しており、パラシュート８のリング８ｃをフック２４に引っ掛けたとき、リング８ｃを段差部２５ａに接触させて位置決めすることができる。

次に、本実施形態であるフックユニット２０の変形例について、図１３及び図１４を用いて説明する。以下、図１２に示すフックユニット２０と異なる点について主に説明する。

図１３に示すフックユニット２０では、リブ２６ａ，２６ｂの形状が図１２に示すリブ２５の形状と異なっている。リブ２６ａ，２６ｂは、フック２４の外周面から突出しており、リブ２６ａはフック２４の上部に位置しており、リブ２６ｂはフック２４の下部に位置している。リブ２６ａ，２６ｂの突出量は、接続リング２１からフック２４の先端側に向かって連続的に減少しており、リブ２６ａ，２６ｂの突出量は互いに異なっている。

パラシュート８のリング８ｃをフック２４に引っ掛けたときには、リング８ｃがリブ２６ａ，２６ｂに接触して位置決めされる。ここで、リブ２６ａ，２６ｂの突出量は、接続リング２１に向かって連続的に増加しているため、リング８ｃのサイズに応じて、リング８ｃ及びリブ２６ａ，２６ｂの接触位置（すなわち、リング８ｃの位置決め）が変化する。

図１４に示すフックユニット２０では、リブ２７，２８の形状が図１２に示すリブ２５の形状と異なっている。リブ２７，２８は、フック２４の外周面から突出しており、リブ２７はフック２４の上部に位置しており、リブ２８はフック２４の下部に位置している。また、リブ２７，２８は、接続リング２１からフック２４の途中位置までの間において、フック２４に沿って形成されている。

リブ２７の一端部（フック２４の先端側の端部）には、リブ２７の他の部分よりも突出した突出部２７ａが形成されている。また、リブ２８の一端部（フック２４の先端側の端部）には、テーパ面２８ａが形成されている。パラシュート８のリング８ｃをフック２４に引っ掛けたときには、リング８ｃがリブ２７の突出部２７ａ及びリブ２８のテーパ面２８ａに接触して位置決めされる。

本実施形態では、フックユニット２０の爪２３を逆止弁１０の開口部１２ａに係合させることことにより、フックユニット２０を逆止弁１０に取り付けているが、これに限るものではない。フックユニット２０を逆止弁１０に着脱可能に取り付けることができれば、いかなる構造であってもよい。

例えば、フランジ２２ａ，２２ｂを省略し、接続リング２１を逆止弁１０の支持部１１にはめ込むようにしてもよい。この場合には、接続リング２１を弾性変形させながら支持部１１にはめ込み、接続リング２１の復元力を利用して、接続リング２１を支持部１１に取り付けることができる。一方、接続リング２１の内周面に爪（又は凹部）を形成するとともに、支持部１１の外周面に凹部（又は爪）を形成しておき、爪を凹部に係合させることにより、接続リング２１を支持部１１に取り付けることができる。

第１実施形態及び第２実施形態において、フック３ａ，２４は、パラシュート８のリング８ｃを引っ掛けるために用いているが、以下に説明するように、気球２に蓄積された電荷をフック３ａ，２４から大気中に放出させる機能（放電索としての機能）も有している。

まず、気象観測装置１が上昇すると、この上昇に伴う摩擦によって気球２が帯電する。具体的には、図１５に示すように、気球２の内側の面がマイナスに帯電し、気球２の外側の面がプラスに帯電する。なお、図１５では、図１に示す気象観測装置１の一部を示している。

一方、気象観測装置１が上昇すると、気球２の外部に存在する大気圧が低下して気球２が膨張することにより、気球２の厚みが減少する。具体的には、図１６に示すように、気球２の内周面２ａと気球２の外周面２ｂとの間隔（すなわち、気球２の厚み）が減少する。図１６において、点線は、気球２が膨張する前の内周面２ａ及び外周面２ｂの位置であり、実線は、気球２が膨張した後の内周面２ａ及び外周面２ｂの位置である。また、図１６に示す矢印は、気球２の膨張によって内周面２ａや外周面２ｂが変位する方向である。

上述したように、気球２の内周面２ａ及び外周面２ｂが帯電している状態において、内周面２ａ及び外周面２ｂの間隔（気球２の厚み）が減少すると、絶縁破壊が発生して気球２が破裂してしまうことがある。これにより、気象観測装置１を所望の高度まで上昇させにくくなる。

第１実施形態及び第２実施形態によれば、フック３ａ，２４を放電索として機能させることができ、気球２に蓄積された電荷をフック３ａ，２４から大気中に放出させることができる。これにより、気象観測装置１の上昇によって気球２が膨張しても、上述した帯電に伴う絶縁破壊が発生することを防止でき、気象観測装置１を所望の高度まで上昇させることができる。

１：気象観測装置、２：気球、３，１０：逆止弁、３ａ，２４：フック、
３ａ１：先端部（フック）、３ａ２：基端部（フック）、４：巻下器、
５：ラジオゾンデ、６：吊下げロープ、７：支持ロープ、
８：パラシュート、８ａ：傘、８ｂ：パラシュートロープ、８ｃ：リング、
２０：フックユニット、２１：接続リング、２１ａ：屈曲部、２３：爪、
Ｓ：スペース

Claims (12)

1. ガスが充填されて膨らむ気球と、
   前記気球の口管に設けられ、前記ガスを前記気球の内部に導く逆止弁と、
   吊下げロープを介して前記気球に取り付けられるラジオゾンデと、
   傘及びパラシュートロープを含み、降下時に開くパラシュートと、を有し、
   前記パラシュートは、前記パラシュートロープの側において、前記逆止弁に固定されており、
   前記逆止弁は、前記気球の外部に露出する部分において、前記傘を引っ掛けるためのフックを有することを特徴とする気象観測装置。
2. 前記フックの先端部は、前記フックの基端部よりも上方に位置していることを特徴とする請求項１に記載の気象観測装置。
3. 前記傘は、前記フックに引っ掛けられるリングを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の気象観測装置。
4. 予め前記吊下げロープが巻かれており、前記気象観測装置の上昇時に前記吊下げロープを解く巻下器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つに記載の気象観測装置。
5. 吊下げロープを介してラジオゾンデが取り付けられる気球の口管に設けられ、ガスを前記気球の内部に導く逆止弁であって、
   前記逆止弁には、傘及びパラシュートロープを含むパラシュートが前記パラシュートロープの側において固定され、
   前記逆止弁は、前記気球の外部に露出する部分において、前記傘を引っ掛けるためのフックを有することを特徴とする逆止弁。
6. 前記フックの先端部は、前記フックの基端部よりも上方に位置していることを特徴とする請求項５に記載の逆止弁。
7. 前記フックには、前記傘に設けられたリングが引っ掛けられることを特徴とする請求項５又は６に記載の逆止弁。
8. 大気中で上昇しながら気象観測を行う気象観測装置で用いられるフックユニットであって、
   前記気象観測装置は、
   ガスが充填されて膨らむ気球の口管に設けられ、前記ガスを前記気球の内部に導く逆止弁と、
   吊下げロープを介して前記気球に取り付けられるラジオゾンデと、
   傘及びパラシュートロープを含み、降下時に開くパラシュートと、を有し、
   前記フックユニットは、
   前記逆止弁のうち、前記気球の外部に露出する部分に対して着脱可能に接続される接続部と、
   前記接続部から突出して前記傘を引っ掛けるためのフックと、を有することを特徴とするフックユニット。
9. 前記フックの先端部は、前記フックの基端部よりも上方に位置していることを特徴とする請求項８に記載のフックユニット。
10. 前記接続部は、
    前記逆止弁の外周面に沿って配置される接続リングと、
    前記逆止弁と係合する爪と、を有することを特徴とする請求項８又は９に記載のフックユニット。
11. 前記接続リングの一部は、前記逆止弁の外周面から離れる方向に突出して、前記逆止弁の外周面上に前記吊下げロープを通すためのスペースを形成することを特徴とする請求項１０に記載のフックユニット。
12. 請求項８から１１のいずれか１つに記載のフックユニットと、
    ガスが充填されて膨らむ気球の口管に設けられ、前記ガスを前記気球の内部に導く逆止弁と、
    吊下げロープを介して前記気球に取り付けられるラジオゾンデと、
    傘及びパラシュートロープを含み、降下時に開くパラシュートと、を有することを特徴とする気象観測装置。
    

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