JP2006036104A - Apparatus for launching balloon - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、気象観測用気球を自動的に無人で放球する放球装置に係り、特に放球塔内で乱れのない上昇流を作り出すことができ、安全で確実に放球できる放球装置に関する。 The present invention relates to a launching device that automatically launches a weather observation balloon unattended, and in particular, it can create an undisturbed upward flow in a launch tower and can safely and reliably launch a launching device. About.
高層気象観測システムとして、図7に示すような集合型のシステムが提案されている。この集合型高層気象観測システムは、観測用気球に吊り下げられたラジオゾンデからの観測情報を種々の受信機により受信する受信室1と、この受信室1に隣接する放球準備室2と、放球準備室2に隣接する筒体3aが上下方向に直立する放球塔3とを有している。
As a high-rise weather observation system, a collective system as shown in FIG. 7 has been proposed. This collective high-rise meteorological observation system includes a receiving room 1 for receiving observation information from a radiosonde suspended from an observation balloon by various receivers, a
放球準備室2は、間欠的に回転する水平に配置されたターンテーブル2aを有し、このターンテーブル2aには放射方向に細長いトレー2bが周方向に沿って等間隔に複数配置されている。この複数のトレー2bには、径方向先端部に水素ガス等のガス供給口が取り付けられている。観測用気球は、このガス供給口に吸入口が取り外し可能に連結され、トレー2b上に畳まれて径方向内側に向けて載置されている。また、観測用の気球には、ロープを介してラジオゾンデが取り付けられている。
The
したがって、このトレー2b上に載置されている観測用気球に例えば水素ガスを前記ガス供給口から充填すれば、観測用気球の放球が可能となる。
Accordingly, if the observation balloon placed on the
ターンテーブル2aに配置されている複数のトレー2bは、放射方向に沿って移動可能に支持されている。
The plurality of
放球準備室2と放球塔3との隔壁4には、開閉ドアー付の開口5が形成されており、ターンテーブル2aが1回の間欠送りを行うと、一つのトレー2bの外端がこの開口5に正対し、次にターンテーブル2aを間欠駆動すると、次のトレー2bが開口5に正対する。
An
観測時間が近づくと、前記ラジオゾンデの注水電池に自動的に水が給水され、開口5のドアーが開く。そして、ターンテーブル2aの上方から開口5の形成された隔壁に向かってレール6が水平に配置され、このレール6にシリンダー駆動により水平移動する不図示の押し出し部材が取り付けられている。この押し出し部材は開口5に正対するトレー2bの内径端に係合し、該押し出し部材が該開口5に向かって移動することにより、トレー2bを開口5を通して放球塔3の筒体3a内に送り込む。トレー2bの先端部が筒体3a内の所定位置まで送り込まれると、トレー2bの送り込み動作が停止し、開口5の開閉ドアーが閉じられる。
When the observation time approaches, water is automatically supplied to the water injection battery of the radiosonde, and the door of the
トレー2bが筒体3a内の所定位置に停止すると、筒体3aの底部からトレー2bの裏面側に向けてガス供給ノズルが上昇し、トレー2bに設けたガス供給口の下端に該ガス供給ノズルが連結される。すると、水素ガスボンベ7からの水素ガスが観測用気球内に供給される。観測用気球内に水素ガスが充填されるにつれて、観測用気球が大きくなって浮かび上がりはじめ、所定量の水素ガスが供給されると、トレー2bに固定されているガス供給口から観測用気球のガス吸入口を離脱させると、筒体3aの開口している上部からラジオゾンデが観測用気球と共に放球される。その際、筒体3aの上部開口を覆っている開閉ドーム8が開いており、前記観測用気球と前記ラジオゾンデが放球可能となっている。
When the
また、放球が終了すると、開口5の開閉ドアーが開いて空となったトレー2bが前記押し出し部材により再びターンテーブル2aの元の位置まで戻され、該開口5の開閉ドアーが閉ざされる。
When the ball discharge is completed, the opening / closing door of the
ところで、放球塔3は、放球のためにトレー2bが筒体3a内に送り込まれると、開閉ドーム8が開く。開閉ドーム8が開いている時に雨、雪が降っていると、筒体3a内にも入り込み、筒体3内を濡らしてしまう。
By the way, in the
一方、観測用気球には、外表面にパウダーがかかっており、畳んでいる観測用気球に水素ガスを供給した際に観測用気球がスムーズに広がるようにしている。 On the other hand, the observation balloon is covered with powder on the outer surface so that the observation balloon spreads smoothly when hydrogen gas is supplied to the folded observation balloon.
しかしながら、筒体3aの内面が濡れていると、観測用気球内にガスを充填している最中に当該観測用気球が膨らんで行く途中でトレー2bから外れて床あるいは側面に触れると、観測用気球の表面が濡れ、観測用気球の表面同士が張り付き、観測用気球の下端である吸入口の少し上の位置を膨らみのトップとし、このトップ位置が徐々に上方へ移動し、最後に気球のトップに達するという正規の膨れ方が出来なくなることがある。
However, if the inner surface of the
また、筒体3の内面が濡れていると、観測用気球が筒体3aの内面に張り付き、上述のような正規の膨れ方ができなくなり、気球が破裂するおそれがある。このような気球外表面の張り付きは、気球の外表面にかけてあるパウダーが濡れると更に助長する原因ともなっていた。
Further, if the inner surface of the
一方、筒体には床に形成した通風口から上方に向けて空気を取り入れて上昇気流を発生させるようにしているが、通風口からの空気に乱れが生じていると、筒体3a内に対流、旋回流などの複雑な流れが生じ、ガス充填途中の気球を筒体3a内で左右に振らせ、筒体3aの内表面に接触させたり、あるいは放球する際に真上に打ち上げることができない場合が生じる。
On the other hand, in the cylinder, air is taken upward from the ventilation hole formed in the floor to generate an upward air flow. If the air from the ventilation hole is disturbed, the
本願発明は、このような従来の問題を解決し、放球塔内で乱れのない上昇流を作り出すことができ、安全で確実に放球できる放球装置を提供しようとするものである。 The present invention is intended to solve such a conventional problem and to provide a launching device that can create an undisturbed ascending flow in the launch tower and can safely and reliably launch.
本願発明の目的を実現する構成は、請求項1に記載のように、放球準備室から隣室の放球塔の直立した筒体内に向けて水平移動可能で、移動方向先端側にガス供給口を設けたトレーと、前記ガス供給口に脱着可能にガス吸入口が連結され、該トレーの移動方向後端側に向けて配置されたガス充填前の観測用気球と、前記トレーが前記放球塔内に供給されると前記ガス供給口から前記ガス吸入口を介して前記観測用気球内にガスを充填するガス供給手段と、前記筒体の底部に形成された通風口とを有し、前記観測用気球に所定量のガスが充填されると前記ガス供給口から前記ガス吸入口の連結を解除して放球を行なう放球装置において、前記筒体の底部に、外部側から前記通風口に上方に向かう通気流が乱れのない気流を作り出す整流ボックスが取り付けられていることを特徴とする放球装置とするものである。 The structure for realizing the object of the present invention is as described in claim 1, and is capable of horizontal movement from the preparatory chamber toward the upright cylinder of the discharge tower of the adjacent chamber, and a gas supply port at the front end side in the movement direction A gas suction port detachably connected to the gas supply port, and an observation balloon before gas filling arranged toward the rear end side in the moving direction of the tray, and the tray When supplied into the tower, the gas supply means for filling the observation balloon from the gas supply port through the gas intake port, and a ventilation port formed at the bottom of the cylindrical body, When the observation balloon is filled with a predetermined amount of gas, in the discharge device for releasing the gas by releasing the connection of the gas inlet from the gas supply port, the ventilation from the outside to the bottom of the cylindrical body A rectifying box that creates an undisturbed airflow that flows upward at the mouth. It is mounted it is an Hotama apparatus according to claim.
上記した構成において、前記整流ボックスには、通気方向にハニカム構造の通気孔が多数形成されている。 In the above-described configuration, the rectifying box has a large number of ventilation holes having a honeycomb structure in the ventilation direction.
上記した構成において、前記筒体の底部には、前記ガス供給手段を覆う外装カバーが設けられている。 In the configuration described above, an exterior cover that covers the gas supply means is provided at the bottom of the cylindrical body.
本願発明によれば、筒体底部の通風口に整流ボックスが設けられているので、該通風口を通過する空気の流れを下方から上方に向けて真っ直ぐな流れとすることができ、観測用気球にガスを充填する際の観測用気球のねじれ等を防止し、破裂などを生じさせることなく安全で確実に放球することができる。 According to the present invention, since the rectification box is provided at the ventilation opening at the bottom of the cylindrical body, the flow of the air passing through the ventilation opening can be made a straight flow from the bottom to the top, and the observation balloon Therefore, the observation balloon can be prevented from being twisted when the gas is filled with the gas, and can be safely and reliably discharged without causing rupture or the like.
以下本発明を図面に示す実施の形態に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
本実施の形態は、図7に示すと同様に、通信室1、放球準備室2及び放球塔3から構成される集合型高層気象観測システムに利用されるもので、図7に示す部材と同じ部材には同じ符号を付してその説明を省略する。
As shown in FIG. 7, the present embodiment is used in a collective high-rise weather observation system including the communication room 1, the
なお、本発明の実施の形態を説明する前に、図3及び図4により水平のターンテーブル2上のトレー2bの構成を説明する。
Before describing the embodiment of the present invention, the configuration of the
図3及び図4において、ターンテーブル2aに用意されている複数(本実施の形態では24個)のトレー2bに、観測用気球11を収納する小筒12を傾斜配置している。
3 and 4, the
この小筒12は、ターンテーブル2の径方向に沿って配置されると共に、トレー2bの外端部に固定されているガス供給口13に対向する外方端12aが上方に向かって傾斜している。
The
小筒12の外方端12aは開口し且つ拡開して観測用気球11の挿入を容易としており、観測用気球11の吸入口14がガス供給口13に連結された状態において、ガスがまだ充填されていない観測用気球11は小筒12内に先端側から挿入されている。
The
観測用気球11としては、例えばガス吸入口の長さが約10cm、気球部の長さが170cmのゴム製で、膨らむと直径180cm程度となる。また筒体12に収める気球の長さは先端から約150cmまでとし、ガス吸入口14の長さ10cmと、続く20cmの部分が筒体12から外部に露出している部分となる。
The
また、トレー2bが放球塔3の筒体3aの所定位置まで送り込まれた状態で、小筒12の後端は筒体3a内まで入り込んでおり、放球準備室2と放球塔3との隔壁4に形成されている開口5の開閉ドアーを閉めることに小筒12は何らの影響も与えない。
In addition, the rear end of the
図4に示すように、傾斜している小筒12内に観測用気球11を収納した状態において、吸入口14から小筒12の開口端にかけて観測用気球11は全体的に上方に凸の山なり状になっている。この状態で吸入口14側からガス(水素ガス)を観測用気球11内に供給すると、水素ガスは吸入口14の上方の山なり部分に溜まり、そこから大きく膨らみながら上方に浮かぶという正規の膨らみ方で観測用気球11内に水素ガスが供給される。もしもこの小筒12がなければ、ガスの供給初期時において、従来のように観測用気球11は放球塔3の濡れた内面に張り付く場合があり、膨らむ途中で気球が捩れたり、想定外の方向に膨らむおそれがある。
As shown in FIG. 4, in a state where the
しかしながら、小筒12内に観測用気球11を収めておき、この小筒11を傾斜させることにより吸入口14と小筒12の傾斜上端の開口との間に差し渡される観測用気球11の下端部を上方に凸となる山なり状態に保持させておくことにより、水素ガスの供給時に上述した正規の膨らみ方で観測用気球11が膨らむので、観測用気球11が放球塔3の内面に張り付きにくくすることができる。また、観測用気球11は放球塔3の筒体3aの中央部分に向けて押し出されるので、筒体3a内での大きな偏りが生じることなく膨らむことになる。
However, the
このため、観測用気球11の表面同士が張り付いたり、筒体3aの内面にべったりと接触することが防止でき、観測用気球11を安全に放球することが可能となる。
For this reason, the surfaces of the
このように、小筒12をトレー2bに設けるという簡単な構成で、観測用気球11に水素ガスを充填する際に、観測用気球11の外表面同士の張り付き、観測用気球11の外表面が筒体3aの内面に触れて張り付くことを防止できる。
Thus, when the
上述した小筒12を使用しなくても、観測用気球11が放球塔3の筒体3a内で外表面が濡れるのを防止することが可能であり、その構成を図5に示す。勿論、図5に示す本構成を図3、図4に示す小筒12と併用することにより、より一層観測用気球11の張り付きを防止することができる。
Even without using the
図5に示す構成は、放球塔3の筒体3aの内周面に繊維製の網16を張り巡らす共に、筒体3aの床15にも繊維製の網17を張り巡らすものである。
In the configuration shown in FIG. 5, a
また、床15に張り巡らす網17は、床15の全域に張り巡らしても良いが、筒体3a内に送り込まれているトレー2bの先端部(筒体3bの中心よりも開口5側に位置する)から開口5の間に観測用気球11が存在していることから、ガス充填開始時に観測用気球11が膨らみ始めの拡開状態如何により、観測用気球11が触れる床15の領域は、床全体のうち開口5側の約半部分と言える。このため、網17は略半円の上記した開口5側の領域に張り巡らせている。
Further, the net 17 extending around the
さらに、筒体3aの内周面に張り巡らす網16は、筒体3aの内周面の全周、上下方向の全域に張り巡らしても良いが、筒体3a内に送り込まれているトレー2bの先端部(筒体3bの中心よりも開口5側に位置する)から開口5の間に観測用気球11が存在していることから、ガス充填開始時に観測用気球11が膨らみ始めの拡開領域は、開口5側の略半部分であることから、筒体3aの内周面のうち、開口5側の略半部分とし、また観測用気球11が大きく膨らむと、もはや張り付きの問題も無くなるので、床からせいぜい1.5m程度の高さまでとしている。なお、開口5を除いて網16は筒体3aの内周面に張り巡らされている。この網16,17は例えば穴径15mm角のナイロン製ネットを使用している。
Further, the net 16 extending around the inner peripheral surface of the
図5に示すように、筒体3aの内周面及び床15に網16,17を張り巡らすことにより、開閉ドーム8を開いているときに雨や雪などが筒体3a内に入り込み、筒体3aの内周面及び床15が濡れていても、これらの網16、17に遮られて観測用気球11が筒体3aの内周面及び床15に直接触れることがない。網16、17自体も濡れるが、観測用気球の外表面との接触面積が少ないので、張り付きの問題は発生しない。
As shown in FIG. 5, when nets 16 and 17 are stretched around the inner peripheral surface of the
このように、床15上に網17を張り巡らせることにより、ガス充填初期時に観測用気球11が床に落ちて外表面が広範囲に亘って濡れることを防ぎ、また筒体3aの内周面に網16を張り巡らすことにより、膨らみ始めて浮かんだ観測用気球11の外表面が筒体3aの内周面に直接触れて濡らされ、観測用気球11の外表面が筒体3aの内表面に張り付くことを防ぐことができ、確実に筒体3aから観測用気球11を放球することができる。
As described above, the net 17 is stretched over the
また、筒体3aの底部には、通風口が形成され、筒体3aの上方に向けて気流の流れを作り、放球時に観測用気球11が真上に向かって放球できるようにしている。
In addition, a ventilation opening is formed at the bottom of the
上述した図5の構成では、網16、17により観測用気球11の外表面が筒体3aの内周面、床15に直接触れないようにした例について述べているが、観測用気球11へのガス充填時に観測用気球11が筒体3aの内周面に接触することにより、観測用気球11のスムーズな拡開が阻害されることがある。以下にこのような現象の発生とその防止対策について説明する。
In the configuration of FIG. 5 described above, an example in which the outer surface of the
開口5を通して筒体3a内に送り込まれているトレー2bは、その先端部に設けたガス供給口13から開口5の間に観測用気球11が存在していることから、観測用気球11に水素ガスを供給するに従って、ガス供給口13を中心とし先端が延びながら円弧を描くように上方に向けて移動する。その際、観測用気球11の延びる先端部は開口5の上方位置における筒体3aの内周面に接触する。
The
観測用気球11の外表面には前述のようにパウダーがかかっているため、筒体3aの内表面と接触してもスムーズな接触が保障される。しかし、ガス充填の初期時のように、観測用気球11の先端が径方向外方に向けて延びる状態で筒体内面が濡れている場合、観測用気球11の先端部が大きな摩擦力を持って筒体3aの内周面と接触する。そして、トレー2bに対して観測用気球11がその長さ方向に沿って横たわっていることから、この大きな摩擦力を持って接触する接触部分は、開口5の左右周囲とその上方部分となる。
Since the powder is applied to the outer surface of the
そこで、図6に示すように、開口5の左右周囲とその上方の範囲に、撥水性に優れたシート(テフロン(登録商標)製のシート)18を貼り付けている。
Therefore, as shown in FIG. 6, a sheet (a sheet made of Teflon (registered trademark)) 18 having excellent water repellency is attached to the left and right periphery of the
したがって、膨らんだ観測用気球11の先端部がこの高撥水シート18に接触しても水滴が殆ど付着しておらず、しかも表面が滑らかなので気球11の拡開がスムーズに行なわれる。
Therefore, even if the tip of the bulging
なお、図5に示す網16を筒体3aの内周面に張り巡らした上に、この高撥水性のシート18を貼るようにしても良い。勿論、図3、4に示す小筒12を用いた上に、この高撥水性シート18を用いれば、より一層観測用気球11の放球を確実に行なえるが、小筒12を使用しなくても、この高撥水性シート18と網16、17を筒体3aの内周面に設けるだけでも観測用気球11への水素ガスの充填時に観測用気球11を正規の膨らみ手順に則ってスムーズに膨らませる(拡開させる)ことができる。
Note that the highly water-
実施の形態
図1及び図2は本発明の実施の形態を示す。
Embodiment FIG. 1 and FIG. 2 show an embodiment of the present invention.
所定量のガスが観測用気球11内に充填されると、トレー2bのガス供給口13からガス吸入口14の接続が解除され、圧縮空気が上方の気球11に向けて噴出されて観測用気球11の放球が行なわれる。そして、トレー2bのガス供給口13等に対してトレー2bの下部で接続されていたガス供給ユニット(不図示)が下方に降下し、トレー2bが放球準備室2内のターンテーブル2aに戻される。
When the
上述のように、観測用気球11の放球の際に、筒体3aの底部である床15には通風口が形成され、この通風口を通して下方から筒体3a内に空気が流れ込み、上方から抜け出るという上昇気流を作り出しているが、床15を通過する際の空気の流れに乱れが生じると、筒体3a内に対流が生じたり、旋回流が生じたり、また対流と旋回流との組み合わせで複雑な流れが生じる。このような流れは、放球時のみならず、ガスの充填中において観察用気球11を煽り、筒体3aの内周面に観察用気球を接触させてしまい、上述の張り付き現象を招き、正規の膨らまし方ができなくなるおそれがある。
As described above, when the
そこで、前記通風口に整流ボックス19を床15の外側から設け、該通風口を通過する空気の流れを下方から上方に向けて真っ直ぐな流れとしている。この整流ボックス19は上下方向に多数のハニカム構造の通風路を形成したもので、風が各通風路を通過する際に真っ直ぐな流れに整えられ、通風口を通過する際に斜めに流れたりすることがなくなり、上述の対流や旋回流などの発生が防止される。また、トレー2bのガス供給口13等と接続されるガス供給ユニットは床15よりも外側に出ているため、ここからも筒体3a内に空気が流れ込み、上述の乱流、旋回流の流れが発生することもある。このため、このガス供給ユニットを覆う外装ボックス20を床15の外面側に設けている。
Therefore, a rectifying
本実施の形態によれば、整流ボックス19を空気が通ることにより、筒体3a内には乱れのない上昇流が形成されるため、充填中の気球11が不用意に筒体3aの内周面に触れることがなく、また放球時には真っ直ぐに気球を打ち上げることが可能となる。
According to the present embodiment, since air flows through the rectifying
床15は半円板部21がヒンジ部材15aを介して床15に開閉自在に取り付けられ、この半円板部21に前記通風口が形成されると共に整流ボックス19が取り付けられている。そして一対のハンドル部材22を手で握って半円板部21の開閉操作を行なえるようにしている。図1及び図2に示すように、整流ボックス19は、床15において、放球準備室2から最も離れた位置に設けているが、これに限定されるものではなく、通風口が形成できる位置であれば制限されるものではない。
The
1 通信室
2 放球準備室
2a ターンテーブル 2b トレー
3 放球塔
3a 筒体
4 隔壁
5 開口
6 レール
7 水素ガスボンベ
8 開閉ドーム
11 観測用気球
12 小筒
13 ガス供給口
14 吸入口
15 床
16、17 網
18 高撥水シート
19 整流ボックス
20 外装ボックス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記筒体の底部には、外部側から前記通風口に上方に向かう通気流が乱れのない気流を作り出す整流ボックスが取り付けられていることを特徴とする放球装置。 A tray that has a gas supply port at the front end in the direction of movement, and a gas suction port that can be attached to and detached from the gas supply port, can be moved horizontally from the launch preparation chamber to the upright cylinder of the launch tower in the adjacent room. And an observation balloon before gas filling arranged toward the rear end side in the moving direction of the tray, and when the tray is supplied into the discharge tower, the gas supply port passes through the gas suction port. Gas supply means for filling the observation balloon with gas, and a ventilation port formed at the bottom of the cylindrical body, and when the observation balloon is filled with a predetermined amount of gas, In a launching device for releasing a ball by releasing the connection of the gas suction port,
A ball discharge device, wherein a rectifying box for generating an air current without turbulence of an airflow flowing upward from the outside to the ventilation port is attached to a bottom portion of the cylindrical body.
The ball discharge device according to claim 1, wherein an outer cover that covers the gas supply unit is provided at a bottom portion of the cylindrical body.
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