JP7201284B1

JP7201284B1 - 飛翔体用容器

Info

Publication number: JP7201284B1
Application number: JP2022155320A
Authority: JP
Inventors: 圭介岩谷
Original assignee: 株式会社岩谷技研
Priority date: 2022-09-28
Filing date: 2022-09-28
Publication date: 2023-01-10
Anticipated expiration: 2042-09-28
Also published as: CN117775257B; JP2024049075A; US20240101242A1; US11952095B1; CN117775257A

Abstract

【課題】従来技術に係る飛翔体が備える容器と比較し、結露が生じにくい容器を提供する。【解決手段】容器１２はガス気球等の飛翔体の容器であり、飛翔体の上昇に伴い上昇する。容器１２の壁体の一部は、互いに離間された板体１２１、板体１２２、及び、板体１２３で構成されている。板体１２１は、板体１２１を挟む空間Ｓ１と空間Ｓ２の間に生じた圧力差を解消するように、それらの２つの空間の間に気体の出入りを生じさせるが、それらの２つの空間の間に気体の対流を生じさせない大きさの孔Ｈ１を１以上、有する。飛翔体の上昇に伴い、空間Ｓ１～Ｓ４の温度Ｔ１～Ｔ４にはＴ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４の関係が生じる。すなわち、容器１２の内外の温度勾配が緩やかとなり、板体１２１、板体１２２、及び、板体１２３のいずれにも結露が生じにくい。板体１２１は孔Ｈ１を有することで、板体１２２が容器１２の内外圧力差により受ける力を緩衝する役割を果たす。【選択図】図２

Description

本発明は、気球、飛行船等の飛翔体のための容器に関する。

気球、飛行船等の飛翔体が上昇すると、飛翔体の周囲の温度は一般的に低下する。従って、飛翔体が気密な容器を備える場合、飛翔体の上昇により、容器の内側の空気の温度に対し容器の壁面の温度が低くなり、壁面に接する空気が冷却されて空気中に含まれる水蒸気が水に変化し、壁面の内側に露として付着する現象である結露が生じる場合がある。

飛翔体が備える容器の壁面が光を透過する場合、その壁面に結露が生じると、容器内の人が容器外の情景を明瞭に視認できなくなり、また、容器内の撮影装置が容器外の情景を鮮明に撮影できなくなる。

また、飛翔体が備える容器の壁面に結露が生じると、その周辺の物が浸水による損傷等を受ける場合がある。

飛翔体が備える容器内で結露が生じる確率を低減する発明を開示した特許文献として、本願の発明者による発明に関する特許文献１がある。特許文献１には、壁部の少なくとも一部を２重構造とし、２重構造の壁部のいずれか１枚に、気体の出入りを生じさせるが、気体の対流を生じさせない大きさの１以上の孔を設けた飛翔体の容器が開示されている。

特開２０２２－５１５６６号公報

特許文献１に開示の容器を用いた場合、地上の気温及び湿度に関する条件によっては、容器内の結露の発生が十分に防止できない場合がある。

上記の事情に鑑み、本発明は、特許文献１に記載の発明による場合と比較し、飛翔体が備える容器内で結露が生じにくくする手段を提供する。

本発明は、飛翔体が備える容器であって、少なくとも一部が互いに離間された３枚以上の板体で構成されており、前記３枚以上の板体のうち少なくとも１枚の板体は、孔を有さず容器内の収容物を収容する空間を気密に保ち、前記３枚以上の板体のうち少なくとも１枚の板体は、当該板体を挟む２つの空間の間に生じた圧力差を解消するように当該２つの空間の間に気体の出入りを生じさせるが、当該２つの空間の間に気体の対流を生じさせない大きさの１以上の孔を有する容器を第１の態様として提案する。

第１の態様に係る容器において、前記３枚以上の板体のうち２以上の板体が、当該板体を挟む２つの空間の間に生じた圧力差を解消するように当該２つの空間の間に気体の出入りを生じさせるが、当該２つの空間の間に気体の対流を生じさせない大きさの１以上の孔を有する、という構成が第２の態様として採用されてもよい。

第２の態様に係る容器において、前記３枚以上の板体のうち孔を有する２枚以上の板体に関し、当該２枚以上の板体のうち少なくとも２枚の各々が有する孔の大きさ及び数の少なくとも一方が異なる、という構成が第３の態様として採用されてもよい。

本発明によれば、従来技術に係る飛翔体が備える容器と比較し、容器内で結露が生じにくい。

一実施形態に係る飛翔体の全体構成を示した図。一実施形態に係る容器の断面図。一変形例に係る容器の断面図。一変形例に係る容器の断面図。一変形例に係る容器の断面図。一変形例に係る容器の断面図。一変形例に係る容器の断面図。一変形例に係る容器の断面図。一変形例に係る容器の断面図。

［実施形態］
図１は、本発明の実施形態に係る飛翔体１の全体構成を示した図である。飛翔体１は、ヘリウム等の空気より軽い気体を収容する球皮１１と、球皮１１に吊られて飛翔する容器１２と、球皮１１に一方の端部が連結され容器１２に他方の端部が連結されて球皮１１が容器１２を吊るために設けられている複数の索体である吊索１３を備える。

図２は、容器１２が備える壁体の構成を示した断面図である。容器１２は、内部に形成される空間に収容物を収容する。本願において、収容物は物（動物を含む）又は人の少なくとも一方を含む。図２においては、収容物の一例として、搭乗員Ｃ１が示されている。

容器１２が備える壁体のうち、破線で囲まれている部分は、互いに離間された３枚の板体、すなわち、板体１２１、板体１２２、及び、板体１２３で構成されている。

板体１２１、板体１２２、及び、板体１２３により、容器１２の内部には、空間Ｓ２、空間Ｓ３、及び、空間Ｓ４が形成される。

板体１２１は、容器１２の外部の空間Ｓ１と、容器１２の内部に形成される３つの空間のうち空間Ｓ２との間に挟まれ、それら２つの空間を隔てている。板体１２２は、容器１２の内部に形成される３つの空間のうち、空間Ｓ２と空間Ｓ３の間に挟まれ、それら２つの空間を隔てている。板体１２３は、容器１２の内部に形成される３つの空間のうち、空間Ｓ３と空間Ｓ４の間に挟まれ、それら２つの空間を隔てている。

以下、空間Ｓ１～Ｓ４内の圧力を以下のように呼ぶ。
空間Ｓ１内の圧力：圧力Ｐ１
空間Ｓ２内の圧力：圧力Ｐ２
空間Ｓ３内の圧力：圧力Ｐ３
空間Ｓ４内の圧力：圧力Ｐ４

また、以下、空間Ｓ１～Ｓ４内の温度を以下のように呼ぶ。
空間Ｓ１内の温度：温度Ｔ１
空間Ｓ２内の温度：温度Ｔ２
空間Ｓ３内の温度：温度Ｔ３
空間Ｓ４内の温度：温度Ｔ４

３枚の板体のうち、板体１２２と板体１２３は、孔を有さず、容器１２内の収容物を収容する空間を気密に保つ。

３枚の板体のうち、板体１２１は、１以上の孔Ｈ１を有している。孔Ｈ１の各々の大きさは、板体１２１を挟む２つの空間、すなわち、空間Ｓ１と空間Ｓ２の間に生じた圧力差を解消するように、それらの２つの空間の間に気体の出入りを生じさせるが、それらの２つの空間の間に気体の対流を生じさせない大きさである。

飛翔体１が上昇し、容器１２の周囲の空間の温度（すなわち温度Ｔ１）が低下すると、空間Ｓ１～Ｓ４内の温度は以下に示す関係となる。

Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４

すなわち、容器１２の壁部のうち３重構造の部分においては、容器１２の外側から内側に向けて、段階的に温度が上昇する。すなわち、容器１２の壁部のうち３重構造の部分においては、３重構造でない部分と比較し、容器１２の内外の温度勾配が緩やかとなる。そのため、板体１２１、板体１２２、及び、板体１２３のいずれにも、結露が生じにくい。

従って、板体１２１、板体１２２、及び、板体１２３が光を透過する場合、空間Ｓ４内の人はそれらの板体を通して容器１２の外部の情景を見る際に、結露によりその情景がよく見えない、といった不都合が生じにくい。また、空間Ｓ４内の撮影装置がそれらの板体を通して容器１２の外部の情景を撮影する際に、結露によりその情景の画像を鮮明に撮影できない、といった不都合が生じにくい。また、空間Ｓ４内の収容物が板体１２３に生じた結露により浸水する、といった不都合が生じにくい。

また、飛翔体１が上昇し、容器１２の周囲の空間（すなわち空間Ｓ１）の圧力（すなわち圧力Ｐ１）が低下すると、空間Ｓ１～Ｓ４内の圧力は以下に示す関係となる。

Ｐ１≦Ｐ２＜＜Ｐ３＜Ｐ４
ただし、「≦」は、左側より右側が大きいが、時間をかけて左右の差が解消に向かう（徐々に小さくなる）ことを意味する。また、「＜＜」は左側より右側が著しく大きい（「＜」よりも左右の差が大きい）ことを意味する。

上記のように、空間Ｓ２の圧力Ｐ２と、空間Ｓ３の圧力Ｐ３は大きく異なる。従って、空間Ｓ２と空間Ｓ３に挟まれる板体１２２は、それらの２つの空間の間に生じる圧力差により、内側から外側に向かう大きな力を受けることになる。その力に抗するため、板体１２２は、板体１２１及び板体１２３と比較し、高い剛性を備える。

ところで、空間Ｓ１の圧力Ｐ１と、空間Ｓ２の圧力Ｐ２の差は、孔Ｈ１を通じた気体の出入りにより解消に向かうが、孔Ｈ１を通じた気体の流速は、飛翔体１の上昇に伴い生じる圧力差を瞬時に解消する程は速くない。すなわち、圧力Ｐ１と圧力Ｐ２の差の解消は時間をかけて徐々に行われる。

従って、飛翔体１の上昇に伴い容器１２の内外に生じる圧力差による内側から外側に向かう力の一部を板体１２１が受けることになる。その結果、板体１２２が受ける力が低減される。このように、孔Ｈ１を有する板体１２１が、板体１２２を外側に押す力を緩衝する役割を果たす結果、板体１２２に要求される剛性が低減され、容器１２全体の軽量化を図ることができる。また、板体１２２に生じる歪みが低減され、容器１２の内側から視認（又は撮影）される外側の情景に歪みが生じにくい。

［変形例］
上述した実施形態に係る飛翔体１が備える容器１２は、本発明の技術的思想の範囲内において様々に変形されてよい。以下にそれらの変形の例を示す。なお、以下の変形例の２以上が適宜、組み合わされてもよい。

（１）上述した実施形態に係る容器１２においては、板体１２１が１以上の孔を有する。これに代えて、板体１２２又は板体１２３が、孔Ｈ１と同様の孔を有する構成が採用されてもよい。

図３は、この変形例に係る容器１２の一例の断面図である。図３に示される容器１２においては、板体１２１が孔Ｈ１を有さず、板体１２２が孔Ｈ１と同様の孔Ｈ２を１以上、有する。

図３に示す容器１２においては、飛翔体１の上昇に伴い、空間Ｓ１～Ｓ４内の温度の関係は以下のようになる。

Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４

従って、上述した実施形態に係る容器１２における場合と同様に、板体１２１、板体１２２、及び、板体１２３のいずれにも、結露が生じにくい。

また、図３に示す容器１２においては、飛翔体１の上昇に伴い、空間Ｓ１～Ｓ４内の圧力の関係は以下のようになる。

Ｐ１＜＜Ｐ２≦Ｐ３＜Ｐ４

この場合、板体１２１に最も大きな力がかかるが、板体１２２がその力を緩衝する役割を果たす。その結果、板体１２１に要求される剛性が低減され、容器１２全体の軽量化を図ることができる。また、板体１２１に生じる歪みが低減され、容器１２の内側から視認（又は撮影）される外側の情景に歪みが生じにくい。

また、この場合、板体１２２は板体１２３にかかる力を緩衝する役割も果たす。その結果、板体１２３に生じる歪みが低減され、容器１２の内側から視認（又は撮影）される外側の情景に歪みが生じにくい。

図４は、この変形例に係る容器１２の他の一例の断面図である。図４に示される容器１２においては、板体１２１が孔Ｈ１を有さず、また、板体１２２が孔Ｈ２を有さず、板体１２３が孔Ｈ１と同様の孔Ｈ３を１以上、有する。

図４に示す容器１２においては、飛翔体１の上昇に伴い、空間Ｓ１～Ｓ４内の温度の関係は以下のようになる。

Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４

また、図４に示す容器１２においては、飛翔体１の上昇に伴い、空間Ｓ１～Ｓ４内の圧力の関係は以下のようになる。

Ｐ１＜＜Ｐ２＜Ｐ３≦Ｐ４

この場合、板体１２３は、板体１２１にかかる力を大きく低減させることはできないが、板体１２２にかかる力を緩衝する役割を果たす。その結果、板体１２３に生じる歪みが低減され、容器１２の内側から視認（又は撮影）される外側の情景に歪みが生じにくい。

（２）上述した実施形態に係る容器１２においては、容器１２の壁体のうち３重構造の部分を構成する３枚の板体のうち、１枚のみ（すなわち、板体１２１のみ）が孔を有するが、それら３枚の板体のうち２枚が孔を有してもよい。

図５は、この変形例に係る容器１２の一例の断面図である。図５に示される容器１２においては、板体１２１が孔Ｈ１を有し、板体１２２が孔Ｈ２を有し、板体１２３が孔を有さない。

図５に示す容器１２においては、飛翔体１の上昇に伴い、空間Ｓ１～Ｓ４内の温度の関係は以下のようになる。

Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４

また、図５に示す容器１２においては、飛翔体１の上昇に伴い、空間Ｓ１～Ｓ４内の圧力の関係は以下のようになる。

Ｐ１≦Ｐ２≦Ｐ３＜＜Ｐ４

この場合、板体１２３に最も大きな力がかかるが、板体１２１と板体１２２がその力を緩衝する役割を果たす。その結果、板体１２３に要求される剛性が低減され、容器１２全体の軽量化を図ることができる。また、板体１２３に生じる歪みが低減され、容器１２の内側から視認（又は撮影）される外側の情景に歪みが生じにくい。

図６は、この変形例に係る容器１２の他の一例の断面図である。図６に示される容器１２においては、板体１２１が孔Ｈ１を有し、板体１２３が孔Ｈ３を有し、板体１２２が孔を有さない。

図６に示す容器１２においては、飛翔体１の上昇に伴い、空間Ｓ１～Ｓ４内の温度の関係は以下のようになる。

Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４

また、図６に示す容器１２においては、飛翔体１の上昇に伴い、空間Ｓ１～Ｓ４内の圧力の関係は以下のようになる。

Ｐ１≦Ｐ２＜＜Ｐ３≦Ｐ４

この場合、板体１２２に最も大きな力がかかるが、板体１２１と板体１２３がその力を緩衝する役割を果たす。その結果、板体１２２に要求される剛性が低減され、容器１２全体の軽量化を図ることができる。また、板体１２２に生じる歪みが低減され、容器１２の内側から視認（又は撮影）される外側の情景に歪みが生じにくい。

図７は、この変形例に係る容器１２のさらに他の一例の断面図である。図７に示される容器１２においては、板体１２２が孔Ｈ２を有し、板体１２３が孔Ｈ３を有し、板体１２１が孔を有さない。

図７に示す容器１２においては、飛翔体１の上昇に伴い、空間Ｓ１～Ｓ４内の温度の関係は以下のようになる。

Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４

また、図７に示す容器１２においては、飛翔体１の上昇に伴い、空間Ｓ１～Ｓ４内の圧力の関係は以下のようになる。

Ｐ１＜＜Ｐ２≦Ｐ３≦Ｐ４

この場合、板体１２１に最も大きな力がかかるが、板体１２２と板体１２３がその力を緩衝する役割を果たす。その結果、板体１２１に要求される剛性が低減され、容器１２全体の軽量化を図ることができる。また、板体１２１に生じる歪みが低減され、容器１２の内側から視認（又は撮影）される外側の情景に歪みが生じにくい。

ところで、この変形例に係る容器１２において、孔を有する２枚の板体に関し、それらの板体の各々が有する孔の数及び大きさの少なくとも一方が異なってもよい。例えば、図５に示す容器１２において、板体１２１と板体１２２に要求される剛性やそれらの板体に生じる歪みが低減するように、板体１２１が有する孔Ｈ１と板体１２２が有する孔Ｈ２の数及び大きさの少なくとも一方が調整されてもよい。そのような調整によって、多くの場合、孔Ｈ１と孔Ｈ２の数及び大きさの少なくとも一方が異なることになる。

（３）上述した実施形態においては、容器１２の壁体のうち１つの領域の部分が３重構造となっている。容器１２の壁体のうち２以上の領域の部分が３重構造であってもよい。

図８は、この変形例に係る容器１２の一例の断面図である。図８に示す容器１２においては、破線で囲まれた２つの領域の部分の各々が３重構造となっている。

また、容器１２の壁体の全部が３重構造であってもよい。

図９は、この変形例に係る容器１２の一例の断面図である。図９に示す容器１２においては、容器１２の壁体の全部が３重構造となっている。

（４）上述した実施形態においては、容器１２の壁体のうち少なくとも一部が３重構造、すなわち、互いに離間された３枚の板体で構成されている。容器１２の壁体のうち少なくとも一部が、互いに離間された４枚以上の板体で構成されてもよい。その場合、容器１２が備える４枚以上の板体のうち少なくとも１枚の板体は孔を有さず、容器１２が備える４枚以上の板体のうち少なくとも１枚の板体は孔を有すればよい。また、容器１２が備える４枚以上の板体のうち２枚以上の板体（例えば、３枚の板体）が孔を有してもよい。

（５）上述した実施形態において、飛翔体はガス気球であるものとしたが、飛翔体の種類はガス気球に限られず、熱気球や飛行船等の他の種類の飛翔体であってもよい。

１…飛翔体、１１…球皮、１２…容器、１３…吊索、１２１…板体、１２２…板体、１２３…板体。

Claims

飛翔体が備える容器であって、
少なくとも一部が互いに離間された３枚以上の板体で構成されており、
前記３枚以上の板体のうち少なくとも１枚の板体は、孔を有さず容器内の収容物を収容する空間を気密に保ち、
前記３枚以上の板体のうち少なくとも１枚の板体は、当該板体を挟む２つの空間の間に生じた圧力差を解消するように当該２つの空間の間に気体の出入りを生じさせるが、当該２つの空間の間に気体の対流を生じさせない大きさの１以上の孔を有する
容器。
前記３枚以上の板体のうち２枚以上の板体が、当該板体を挟む２つの空間の間に生じた圧力差を解消するように当該２つの空間の間に気体の出入りを生じさせるが、当該２つの空間の間に気体の対流を生じさせない大きさの１以上の孔を有する
請求項１に記載の容器。
前記３枚以上の板体のうち孔を有する２枚以上の板体に関し、当該２枚以上の板体のうち少なくとも２枚の各々が有する孔の大きさ及び数の少なくとも一方が異なる
請求項２に記載の容器。