WO2021014960A1 - エアゾール容器の攪拌装置、移動体の吐出装置および吐出方法、エアゾール容器の温度調節装置、温度保持装置、温度調節方法および温度保持方法 - Google Patents

エアゾール容器の攪拌装置、移動体の吐出装置および吐出方法、エアゾール容器の温度調節装置、温度保持装置、温度調節方法および温度保持方法 Download PDF

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temperature
stirring
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discharge
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敦嗣 小南
宗司 荒木
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Definitions

  • the present invention relates to an aerosol container agitator, a temperature control device, a temperature holding device, a temperature control method and a temperature holding method, and is particularly mounted on a moving body such as an unmanned flying object to discharge liquid, gas, air, sound and the like.
  • the present invention relates to an aerosol container applied to a moving body discharging device, wherein the concentration, internal pressure, temperature, etc. of the contents of the aerosol container that discharges the contents by gas pressure are appropriately adjusted or held.
  • a bee extermination device as described in Patent Document 1 is known. That is, this bee extermination device is provided with a drug supply unit that supplies a drug to the honeycomb inside the machine body, and an aerosol container is attached to the drug supply unit as an injection device.
  • Patent Document 1 since the apparatus of Patent Document 1 is only equipped with an aerosol container, depending on the content, the components contained in the content are separated and precipitated, the concentration becomes non-uniform, and the content is discharged. There is a problem that the concentration of a specific component of is low, concentrated, or the quality is not constant.
  • the device of Patent Document 1 since the device of Patent Document 1 is only equipped with an aerosol container, the temperature changes according to the temperature change of the external environment. Therefore, when the air temperature is outside the usable temperature range of the aerosol container, the discharge is affected. For example, when the temperature is such that the contents freeze, the discharge cannot be performed.
  • An object of the present invention is to provide a technique for optimizing the properties of the contents of an aerosol container, for example, physical quantities such as concentration, temperature, and internal pressure.
  • a specific object of the present invention is to provide a technique for discharging a content of constant quality by making the concentration of the content uniform.
  • Another specific object of the present invention is to provide a technique for maintaining good discharge performance of the aerosol container by setting the temperature of the contents of the aerosol container in a suitable range.
  • the aerosol container agitator of the present invention is characterized by being provided with a stirring means for stirring the contents in the aerosol container.
  • the stirring device for the aerosol container can be configured as follows. 1. 1. The agitator of the aerosol container is mounted on the moving body. 2. 2. The stirring means moves the aerosol container with respect to the moving body to stir the contents. The contents can be agitated simply by moving the aerosol container with respect to the moving body. 3. 3.
  • the stirring means stirs the contents by rotating the aerosol container around the container central axis of the aerosol container. By rotating the aerosol container, a swirling flow is generated in the contents inside the container, and it can be agitated. 4.
  • the stirring means stirs the contents by rotating the aerosol container around a rotation center axis eccentric with the container center axis of the aerosol container. The stirring effect can be further enhanced by swinging in the direction perpendicular to the axis with rotation. 5.
  • the stirring means stirs the contents by reciprocating the aerosol container. By the reciprocating movement, the contents are shaken and can be agitated efficiently. 6.
  • the stirring means stirs the contents by shaking the aerosol container. Since the swirling flow repeats inversion, efficient stirring can be performed. 7.
  • the stirring means vibrates and stirs the contents by vibrating the aerosol container with an oscillator.
  • the vibration causes the contents to vibrate, allowing the contents to be agitated.
  • an ultrasonic vibrator is used, the contents are accelerated at the molecular level and the stirring effect is high.
  • the aerosol container is mounted on the moving body in a state of being housed in the housing member. Since the aerosol container is attached to the airframe of the airframe via the accommodating member, the aerosol container can be attached to the airframe without changing the internal configuration of the airframe of the airframe. That is, it is only necessary to prepare an accommodating member corresponding to the diameter and size of the aerosol container, and it is not necessary to significantly modify the airframe, which is highly convenient.
  • a mounting method suitable for the shape of the airframe can be adopted, which is highly versatile. Further, the airframe can be easily replaced by simply attaching the aerosol container to the airframe together with the accommodating member, or by attaching the aerosol container to the accommodating member mounted on the airframe, and the exchange work becomes easy. ..
  • the aerosol container is highly safe because it is protected from impact by the accommodating member. In particular, if the degree of sealing of the accommodating member is increased, the degree of direct exposure of the container body to the external environment is reduced, and fluctuations in internal pressure due to temperature changes can be suppressed.
  • the stirring means moves the aerosol container in the accommodating member to stir the contents. 10. With respect to the moving body, the accommodating member is moved together with the aerosol container to stir the contents. 11.
  • the aerosol container is mounted on the moving body in a state of being exposed to an external space, and the stirring means moves the aerosol container to stir the contents. 12. It is provided with a driving means for driving the discharge driving unit of the aerosol container.
  • the existing aerosol container can be used as it is and discharged.
  • the stirring means includes a control means capable of driving the discharge opening / closing portion during stirring. In this way, control is simple and stirring can be performed with an inexpensive motor.
  • the moving body is provided with means for canceling the reaction force generated by stirring by the stirring means. In this way, the moving body can be stably moved even when the aerosol container is moved. 15.
  • a heating means for heating the aerosol container is provided. 16.
  • the moving body is a flying body.
  • a moving body discharge device is: In a moving body discharge device that includes an aerosol container mounted on a moving body and discharges the contents of the aerosol container. It is characterized by being provided with the above-mentioned aerosol container stirring device.
  • the method for discharging a moving body is a method for discharging a moving body that includes an aerosol container mounted on the moving body and discharges the contents of the aerosol container.
  • the discharge method of the present invention since the contents are discharged after stirring, the contents of constant quality can always be discharged.
  • another invention is a discharge method including an aerosol container mounted on a moving body and discharging the contents of the aerosol container. It has a stirring step of stirring the contents in the aerosol container. It is characterized in that the contents of the aerosol container are discharged during the stirring step.
  • the discharge method of the moving body can be configured as follows. 1. 1. The contents are discharged a plurality of times continuously at intervals. By stirring before or at the same time as discharging, the contents of constant quality can be discharged as much as possible even when discharging for a long time. 2. 2. In the stirring step, the stirring is performed while canceling the reaction force generated on the moving body by stirring. The container can be stabilized and the contents can be discharged.
  • the temperature control device of the present invention can be used. It is a temperature control device for an aerosol container provided with a temperature control means for controlling the temperature of the aerosol container. By using such a temperature control device, it is possible to maintain a suitable temperature for discharging the contents of the aerosol container, so that good discharge performance can be maintained.
  • This temperature control device can be configured as follows. 1. 1. The temperature control device for the aerosol container is mounted on the flying object. The aerosol container mounted on the aircraft is liable to change the outside air temperature and cannot be touched directly after the flight starts, but it can be easily handled by equipping the aircraft with a temperature control device. 2. 2. The aerosol container is filled with compressed gas as a propellant. 3. 3. The temperature controlling means includes a heating means.
  • the heating means heats the body of the aerosol container.
  • the temperature controlling means heats, the safety against heating can be enhanced by using the compressed gas as the propellant of the aerosol container. By increasing the safety against heating in this way, it becomes possible to heat the body portion of the container, and the temperature can be efficiently controlled.
  • the temperature controlling means includes a cooling means. By cooling the temperature control means, it is possible to maintain a temperature suitable for discharge even when the temperature of the aerosol container becomes high due to an increase in air temperature or the like. 6.
  • the temperature control device is provided in a housing member in which the aerosol container is housed. By providing a temperature control device in the housing member of the aerosol container, it can be replaced as a unit. 7.
  • a control means for calculating the internal pressure of the aerosol container from the temperature of the aerosol container is provided. By calculating the internal pressure of the aerosol container, the state can be grasped and it can be used for temperature control. 8. The control means corrects the calculated internal pressure of the aerosol container based on the amount of the aerosol container used. This makes it possible to calculate the internal pressure of the aerosol container more accurately. 9. A temperature acquisition means for acquiring the temperature of the aerosol container and an atmospheric pressure acquisition means for acquiring the atmospheric pressure outside the aerosol container are provided, and the control means calculates the internal pressure using the temperature and the atmospheric pressure. Thereby, an accurate internal pressure can be calculated based on the temperature and the atmospheric pressure. 10. The temperature control device can accept input of information for calculating the internal pressure.
  • the internal pressure can be calculated based on the input information from the operator or the like.
  • the control means controls the pressure of the discharged product from the aerosol container by controlling the temperature control means based on the calculated internal pressure. As a result, the desired discharge performance can be maintained.
  • the temperature holding device of the present invention includes a temperature holding means for holding the temperature of the aerosol container.
  • a temperature holding device for holding the temperature of the aerosol container.
  • This temperature holding device can be configured as follows. 1. 1. The temperature holding device of the aerosol container is mounted on the flying object. The aerosol container mounted on the aircraft is liable to change the outside air temperature and cannot be touched directly after the flight starts, but it can be easily handled by equipping the aircraft with a temperature holding device. 2. 2. The aerosol container is mounted on the flying object in a state of being housed in the housing member, and the housing member also serves as the temperature holding means.
  • the accommodating member By providing the accommodating member, it can be replaced integrally with the temperature holding device. Further, since the accommodating member itself exerts the temperature holding function, it is not necessary to separately provide the temperature holding means. 3. 3.
  • the aerosol container is mounted on the flying object in a state of being accommodated in the accommodating member, and the temperature holding means is provided in the accommodating member. By providing the accommodating member, it can be replaced integrally with the temperature holding device. Further, the temperature holding means such as the heat insulating material can be replaced separately from the accommodating member.
  • the temperature control method of the present invention is: It is a temperature control method for an aerosol container, which comprises a temperature control step for controlling the temperature of the aerosol container. According to such a temperature control method, it is possible to maintain a suitable temperature for discharging the contents of the aerosol container, so that good discharge performance can be maintained.
  • This temperature control method can be configured as follows. 1. 1. The aerosol container is mounted on the flying object. The aerosol container mounted on the aircraft is liable to change the outside air temperature and cannot be touched directly after the flight starts, but it can be dealt with by carrying out a temperature control process. 2. 2. The aerosol container is filled with compressed gas as a propellant. 3. 3. The temperature control step includes a heating step. 4.
  • the body of the aerosol container is heated.
  • the temperature control step includes a heating step, the safety against heating can be enhanced by using the compressed gas as the propellant of the aerosol container. By increasing the safety against heating in this way, it becomes possible to heat the body portion of the container, and the temperature can be efficiently controlled.
  • the temperature control step includes a cooling step. By cooling, the temperature suitable for discharge can be maintained even when the temperature of the aerosol container becomes high due to an increase in air temperature or the like. 6.
  • the aerosol container housed in the housing member can be replaced integrally with the housing member. 7.
  • a control step of calculating the internal pressure of the aerosol container from the temperature of the aerosol container is provided.
  • the state can be grasped and it can be used for temperature control.
  • the calculated internal pressure of the aerosol container is corrected based on the amount of the aerosol container used. This makes it possible to calculate the internal pressure of the aerosol container more accurately.
  • It includes a temperature acquisition step of acquiring the temperature of the aerosol container and an atmospheric pressure acquisition step of acquiring the atmospheric pressure outside the aerosol container, and in the control step, the internal pressure is calculated using the temperature and the atmospheric pressure. Thereby, an accurate internal pressure can be calculated based on the temperature and the atmospheric pressure.
  • the step of accepting the input of information for calculating the internal pressure is provided. As a result, the internal pressure can be calculated based on the input information from the operator or the like. 11.
  • the pressure of the discharged product from the aerosol container is controlled by controlling the temperature control step based on the internal pressure calculated in the control step. As a result, the desired discharge performance can be maintained. 12.
  • the temperature of the aerosol container is maintained by the temperature holding means. By providing the temperature holding means, the temperature can be maintained as much as possible, so that the power consumption used for temperature control can be reduced.
  • the temperature holding method of the present invention is a method of holding the temperature of the aerosol container by the temperature holding means.
  • a temperature holding method it is possible to maintain a suitable temperature for discharging the contents of the aerosol container, so that good discharging performance can be maintained.
  • the present invention it is possible to optimize the properties of the contents of the aerosol container, for example, physical quantities such as concentration, temperature, and internal pressure.
  • physical quantities such as concentration, temperature, and internal pressure.
  • stirring the contents of the aerosol container it is possible to always discharge the homogenized contents of constant quality.
  • setting the temperature of the contents of the aerosol container in a suitable range it is possible to provide a technique for maintaining good discharge performance of the aerosol container.
  • FIG. 1A and 1B conceptually show a discharge device of a flying object according to the first embodiment of the first invention
  • FIG. 1A is an overall configuration diagram showing the flying object as a perspective view
  • FIG. 1B is a discharger of the ejection device.
  • Sectional view (C) is a view taken along the C direction of (B)
  • (D) is an explanatory view of the stirring process
  • (E) is a plan view of the discharge driving unit of (D)
  • (F) is an explanation of the discharge process.
  • 2A is a cross-sectional view of the sleeve in the direction perpendicular to the axis of FIG. 1
  • FIG. 2B is a diagram showing an example of the valve mechanism of the aerosol container of FIG. 1
  • FIG. 4A is an explanatory diagram showing an example of remote control of a control terminal and a discharge operation terminal of an air vehicle equipped with a discharge device
  • FIG. 4B is a control block diagram
  • 5A is a cross-sectional view of the ejection device of the flying object according to the second embodiment of the first invention
  • FIG. 5B is an explanatory view of a stirring process
  • FIG. 5C is an explanatory diagram of a ejection process.
  • FIG. 6 (A) is a cross-sectional view of the ejection device of the flying object according to the third embodiment of the first invention
  • (B) is a diagram showing a main configuration of the ejection device
  • (C) is an explanatory view of a stirring process
  • (D) Is an explanatory diagram of the discharge process.
  • 7 (A) is a cross-sectional view of the ejection device of the flying object according to the third embodiment of the first invention
  • (B) is a view showing a main configuration
  • (C) is an explanatory view of a stirring process
  • (D) is. It is explanatory drawing of the discharge process of (B).
  • FIG. 8 (A) is a cross-sectional view of the ejection device of the flying object according to the fourth embodiment of the first invention, (B) is an explanatory view of a stirring process, and (C) is a rotation center axis of the aerosol container of (B). It is a figure seen from a direction.
  • 9A is a cross-sectional view of the ejection device of the flying object according to the fifth embodiment of the first invention
  • FIG. 9B is an explanatory diagram of the stirring process
  • FIG. 9C is an explanatory diagram of the ejection process.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the ejection device of the flying object according to the sixth embodiment of the first invention.
  • FIG. 11A is a cross-sectional view of the ejection device of the flying object according to the seventh embodiment of the first invention
  • FIG. 11B is an explanatory view of the stirring process.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the ejection device of the flying object according to the first embodiment of the second invention.
  • FIG. 13A is an explanatory diagram showing an example of remote control of a control terminal and a discharge operation terminal of an air vehicle equipped with a discharge device
  • FIG. 13B is a control block diagram.
  • 14A and 14B conceptually show a temperature control device for an aerosol container according to a second embodiment of the second invention.
  • FIG. 14A is a cross-sectional view of a discharge device
  • FIG. 14B is an arrow view in the C direction of FIG.
  • FIG. 15 conceptually shows the temperature control device for the aerosol container according to the third embodiment of the second invention, and shows a cross-sectional view of the discharge device.
  • 16A and 16B are cross-sectional views conceptually showing a temperature control device for an aerosol container according to a fourth embodiment of the second invention.
  • FIG. 16A shows a state in which the temperature control device is used for heating
  • FIG. 16B shows a temperature. The state where the adjusting device was used for cooling is shown.
  • FIG. 17 conceptually shows the temperature holding device of the aerosol container according to the first embodiment of the third invention, and shows a cross-sectional view of a discharge device that holds the temperature by heat insulation.
  • FIG. 18 conceptually shows a temperature holding device for an aerosol container according to a second embodiment of the third invention, and shows a cross-sectional view of a discharging device that holds the temperature by ventilation.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view showing an example of an air vehicle discharge device in which a stirring device and a temperature control device are combined.
  • the present invention optimizes the physical quantity of the contents of the aerosol container, that is, the concentration, temperature, internal pressure, etc. of the contents.
  • the first invention has a means for stirring the contents
  • the second invention has a means for controlling the temperature of the contents
  • the third invention has the temperature of the contents. It has a temperature holding means for holding the above.
  • the concentration of the contents can be made uniform by stirring the contents.
  • the contents can be kept in an appropriate temperature range, and the internal pressure of the contents can be kept within an appropriate range.
  • the third invention does not positively regulate the temperature, it is possible to minimize the decrease and increase in the temperature of the contents.
  • FIG. 1 conceptually shows a ejection device for an air vehicle according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 1 (A) is a perspective view of the entire air vehicle equipped with the discharge device
  • FIG. 1 (B) is an air vehicle
  • 1 (C) is a cross-sectional view of the discharge device mounted on the vehicle, which is a view of (B) viewed from the C direction.
  • 100 represents an air vehicle.
  • the airframe 100 is an unmanned aerial vehicle such as a so-called multicopter, and the airframe 101 includes a fuselage body 102, four arms 103 radially extending from the fuselage body 102, and legs 107 for takeoff and landing. At the tip of the arm 103, four rotors 104 are provided via a motor 105, respectively.
  • the rotary blade 104 illustrates four quadcopters, but various known multicopters such as three (tricopters) and six (hexacopters) can be applied.
  • the yaw axis of the machine 101 is in the vertical direction of the paper surface
  • the roll axis is in the horizontal direction of the paper surface
  • the pitch axis is in the front and back directions of the paper surface
  • the upper side of the paper surface is above the machine body 101
  • the left side of the paper surface is in front of the machine body 101.
  • a discharge device 1 containing an aerosol container is mounted on the outside of the body 101 of the flight body 100, in the illustrated example, on the lower surface of the body portion 102 via the discharge device support portion 50.
  • the discharge device 1 is a long body, is arranged with the longitudinal direction facing the roll axis direction, and the nozzle 15 projects from the front end portion thereof toward the front of the machine body.
  • the discharge device 1 has an aerosol container 10 and discharges the contents of the aerosol container 10 in a state of being mounted on the machine body 101.
  • the contents to be discharged include not only liquids but also gases such as gas and air, powders and the like, and cases where sounds (horns) and the like are discharged.
  • the sound discharge is configured so that, for example, a sound is produced when a gas is ejected.
  • the aerosol container 10 is mounted on the machine body 101 in a state of being housed in the sleeve (accommodating member) 20.
  • the sleeve 20 has a built-in discharge drive unit 30 for discharging the contents from the aerosol container 10 and a stirring device 70 for stirring the contents by rotating the aerosol container 10.
  • the sleeve 20 and the aerosol container 10 can be exchanged as one, and in the following description, the assembly in which the aerosol container 10 is housed in the sleeve 20 is referred to as an aerosol container assembly 40.
  • the configuration of each part will be described below.
  • the aerosol container 10 is a container that ejects the contents by the gas pressure of the liquefied gas or the compressed gas filled inside, and the existing metal aerosol container can be applied, and the aerosol container 10 is made of a pressure-resistant plastic. A container can also be used.
  • various actuators having flow paths formed according to the discharge direction and the discharge form are mounted on the stem 12. In the illustrated example, an example in which the actuator 14 having the flange portion 14b is attached to the stem 12 of the aerosol container 10 is shown.
  • the actuator 14 has a configuration including a linear main body portion 14a provided with a straight discharge flow path and a flange portion 14b projecting from the main body portion 14a in a direction perpendicular to the axis.
  • a nozzle 15 having an injection hole 15a is connected to the main body 14a of the actuator 14 via a connecting tube 16. It is appropriately selected depending on whether the contents are discharged in the form of mist or as a linear jet, depending on the discharge form and discharge direction of the contents.
  • the aerosol container 10 since the aerosol container 10 is horizontally mounted on the lower surface of the machine body 101 and used, as the form of the propellant and the contents to be sealed, the undiluted solution is contained in the inner bag, and the outer circumference of the inner bag and the inside of the container body are used.
  • An isolated type in which the propellant is housed between the circumference and the circumference is used. If it is an isolated type, it can be discharged even if the posture of the aerosol container is sideways (stem position is sideways) or downward (stem position is down). However, it is not limited to the isolated type, and when the posture of the aerosol container 10 at the time of discharge is such that the stem 12 is used upward, the two-phase or three-phase container and stem equipped with a dip tube are used.
  • propellant examples include general hydrocarbons (liquefied petroleum gas) (LPG), dimethyl ether (DME), fluorinated hydrocarbons such as fluorinated hydrocarbons (HFO-1234ZE), carbon dioxide (CO2), and nitrogen (N2).
  • LPG liquefied petroleum gas
  • DME dimethyl ether
  • fluorinated hydrocarbons such as fluorinated hydrocarbons (HFO-1234ZE), carbon dioxide (CO2)
  • N2O Compressed gas such as nitrogen phosphide (N2O) can be applied, but non-flammable fluorinated hydrocarbons, carbon dioxide, nitrogen, nitrous oxide and the like are preferable in consideration of fire safety, and in particular, Considering the environmental load, nitrogen is preferable.
  • the material of the sleeve 20 is made of a metal such as aluminum, plastic, or a lightweight material having high strength such as carbon fiber. Further, not only a hard material but also a soft material, for example, a rubber material such as silicone rubber or urethane foam can be used, that is, various materials capable of maintaining the shape of the accommodating portion accommodating the aerosol container 10. Can be used.
  • the term "sleeve” is used to mean a tubular member that houses a cylindrical aerosol container 10.
  • the sleeve 20 includes a cylindrical sleeve body 21 having a diameter larger than that of the aerosol container 10, a first end cover 22 that covers one end of the sleeve body 21, and a second end cover provided at the other end. It is composed of a part 23.
  • the first end cover portion 22 is detachably screwed and fixed to the sleeve body 21 via a screw portion, and the second end cover portion 23 is non-removably fixed to the sleeve body 21. ..
  • the second end cover portion 23 and the sleeve body 21 may be integrated.
  • the first end cover portion 22 has a dome-shaped cover main body 222 and a screw cylinder portion 223 screwed into the female screw portion of the sleeve main body 21.
  • the cover body 222 has a conical or dome-shaped curved surface with a rounded tip, the diameter of which is gradually reduced toward the tip in consideration of aerodynamic characteristics. By forming the shape with good aerodynamic characteristics in this way, the influence of the horizontal wind (crosswind) is reduced, and the flight can be stabilized.
  • the second end cover portion 23 located on the bottom side of the aerosol container 10 houses a stirring device 70 for rotationally driving the aerosol container 10 and a discharge driving portion 30.
  • the second end cover portion 23 closes the tubular portion 231 whose one end is fixed to the rear end portion (the end on the bottom side of the aerosol container 10) of the sleeve body 21 and the other end of the tubular portion 231. It is configured to include an end plate 232.
  • the inner diameter of the sleeve 20 is larger than the outer diameter of the body portion 11a of the aerosol container 10, and the inner wall of the sleeve 20 is provided with a radial support that supports the aerosol container 10 at a certain distance from the wall surface of the sleeve 20.
  • a portion 21a is provided.
  • the radial support portions 21a are provided at a plurality of locations in the axial direction, or at three locations in the illustrated example, and allow the aerosol container 10 to move in the axial direction with respect to the sleeve 20 and prevent the movement in the orthogonal direction. Supports. As shown in FIG.
  • the individual radial support portions 21a may have a support structure that partially contacts the body portion 11a of the aerosol container 10 in a plurality of circumferential directions, or may have an annular wall. It may be configured to support the entire circumference.
  • a method of supporting the aerosol container 10 in the radial direction in addition to the configuration of supporting the body 11a of the aerosol container 10, both ends such as the shoulder and the bottom of the aerosol container 10 are supported, and the body 11a is the inner wall of the sleeve 20. It can also be supported in a separated state from the above.
  • the body portion 11a of the aerosol container 10 may be supported without being separated from the inner wall of the sleeve 20, but by separating the body portion 11a of the aerosol container 10 from the inner wall of the sleeve 20, a heat insulating material is provided in the separation space. And heat storage material can be used.
  • the sleeve 20 may have a structure in which a part of the sleeve 20 is ventilated instead of a closed structure. For example, a structure such as a mesh structure or punching can be applied. By doing so, there are effects such as alleviating the self-cooling at the time of discharging the aerosol with the outside air and reducing the weight of the sleeve 20.
  • the bottom portion 11b of the aerosol container 10 is supported by the stirring device 70 arranged on the second end cover portion 23 side, and the head side of the aerosol container 10 is pressed on the first end cover portion 22. It is supported by member 221.
  • the pressing member 221 is provided at one end of a tubular body 221a and a first end cover that protrudes from the top of the first end cover portion 22 toward the stem 12 in the central axis direction of the aerosol container 10. It is provided with an end flange portion 221b fixed to the portion 22.
  • a connecting tube 16 connecting the actuator 14 and the nozzle 15 is slidably inserted into the inner circumference of the tubular body 221a of the pressing member 221, and the tip surface of the tubular body 221a is the flange portion of the actuator 14. It is in contact with or in close proximity to 14b.
  • the pressing member 221 may be integrally molded with the second end cover portion 23.
  • the discharge drive unit 30 and the stirring device 70 drive the stirring device 70 and the stirring device 70 from the bottom portion 11b of the aerosol container 10 toward the rear along the container central axis N of the aerosol container 10 in the second end cover portion 23.
  • the portions 30 are arranged in series in this order.
  • the discharge drive unit 30 is fixed to the second end cover unit 23, and the stirring device 70 can move in the axial direction together with the aerosol container.
  • the stirring device 70 is connected to the bottom portion 11b of the aerosol container 10 to rotate and drive the aerosol container 10, and the discharge driving unit 30 moves the aerosol container 10 in the axial direction via the stirring device 70 to discharge the contents. Control the stop.
  • the discharge drive unit 30 is adapted to move the aerosol container 10 to the axial head side by pushing the aerosol container 10 axially from the bottom 11b side via the stirring device 70.
  • the actuator 14 is pressed against the tubular body 221a of the pressing member 221, and the reaction force pushes the stem 12 into the aerosol container 10 so that the valve mechanism in the aerosol container 10 is opened. It has become.
  • the valve mechanism opens, the contents are automatically discharged by the gas pressure.
  • the discharge drive unit 30 has a motor 31 which is a rotation drive source, and a cam mechanism 32 that converts the rotation of the motor 31 into a linear motion of the movable plate 32b connected to the stirring device 70.
  • the motor 31 and the cam mechanism 32 are fixed to the second end cover portion 23.
  • the cam mechanism 32 has a cam 32a that is rotationally driven by the motor 31 and a movable plate 32b on the driven side that moves in a linear direction in the container central axis N direction of the aerosol container 10.
  • the movable plate 32b has a cam.
  • a cam follower 32c that moves along the cam surface of 32a is provided.
  • the cam 32a in the illustrated example is an oval disc cam, the cam axis of the cam 32a is orthogonal to the central axis of the aerosol container 10, and the rotation of the cam 32a is a straight line of the movable plate 32b via the cam follower 32c. Converted to exercise.
  • the cam 32a is a disc cam
  • an urging means such as a spring for constantly bringing the cam follower 32c into contact with the cam 32a is appropriately provided.
  • the minimum diameter portion of the cam 32a is in contact with the cam follower 32c
  • the movable plate 32b is in the retractable limit position
  • the valve mechanism of the aerosol container 10 is held in a closed state.
  • the contact position of the cam 32a with which the cam follower 32c abuts at the backward limit position has a small diameter from the rotation center
  • the contact position of the cam 32a with which the cam follower 32c abuts at the forward limit position has a large diameter from the rotation center.
  • the valve is opened not at the maximum diameter portion of the cam 32a but at the transition portion from the minimum diameter portion to the maximum diameter portion, but the valve may be opened at the maximum diameter portion.
  • FIG. 2B shows an example of the valve mechanism 13 of the aerosol container 10 opened by the discharge drive unit 30. That is, the stem 12 is provided with a discharge flow path 12a extending by a predetermined dimension in the axial direction from the tip opening, and a stem hole 12b serving as a valve hole is opened on the side surface of the stem 12, and the stem hole 12b is a mounting cup. It is sealed by the inner peripheral surface of the gasket 13a attached to the edge of the insertion hole of 11d.
  • the stem 12 is urged in the protruding direction by the gas pressure and the urging force of the spring 13b, and the inner peripheral edge of the gasket 13a serving as the valve body is pressed in the axial direction so that the inner peripheral surface of the gasket 13a presses the valve seat.
  • the valve is maintained in a closed state in close contact with the hole edge of the constituent stem holes 12b.
  • the valve mechanism 13 of the illustrated example is an example, and is not limited to such a configuration, and various configurations that normally maintain the valve closed state and open the valve by pushing the stem 12 can be applied. ..
  • the cam mechanism 32 converts the rotational motion of the motor 31 into a linear motion, but the present invention is not limited to the cam mechanism 32, and for example, a screw feed mechanism, a rack and a pinion, or the like.
  • any mechanism that converts the rotary motion of 31 into a linear motion can be applied.
  • a linear motor for linear drive or a linear drive source such as an electromagnetic solenoid may be used, and the aerosol container 10 may be moved in the axial direction without using a motion conversion mechanism.
  • the stirring device 70 is arranged in series between the discharge driving unit 30 and the aerosol container 10.
  • the aerosol container 10 is rotated around its central axis, and the container holding portion 72 that holds the bottom of the aerosol container 10 with a predetermined holding force and the motor that rotationally drives the container holding portion 72. It is equipped with 74.
  • the container holding portion 72 is an annular convex portion that holds a disc portion 72a that abuts on the bottom portion 11b of the aerosol container 10 and an end portion on the bottom side of the body portion 11a of the aerosol container 10 from the outer diameter end portion of the disc portion 72a.
  • the motor 74 is arranged so that the output shaft 74a matches the container central axis N of the aerosol container 10 and is connected to the connecting shaft portion 72c provided in the container holding portion 72.
  • the end face of the motor 74 on the discharge drive unit 30 side is connected to the movable plate 32b of the discharge drive unit 30.
  • FIG. 1 The discharge drive unit 30 shown in FIG. 1 is an example, and any of the three methods shown in FIG. 3 can be applied as the configuration of the discharge drive unit 30.
  • the sleeve 20 is shown as a square for simplification.
  • FIG. 3A shows a configuration in which the actuator 14 side of the aerosol container 10 is fixed to the sleeve 20 and the contact member 30B abutting on the bottom portion 11b of the aerosol container 10 is pushed up by the drive unit 30A.
  • the discharge drive unit 30 in FIG. 1 is an example of this method. In this method, since the actuator 14 side mounted on the stem 12 is fixed, the discharge position accuracy is improved. In addition, it can be used for aerosol containers 10 having various diameters.
  • FIG. 1 shows a configuration in which the actuator 14 side of the aerosol container 10 is fixed to the sleeve 20 and the contact member 30B abutting on the bottom portion 11b of the aerosol container 10 is pushed up by the drive unit 30A.
  • FIGS. 3A and 3B shows a configuration in which the aerosol container 10 is fixed to the sleeve 20 and the stem 12 is pushed down by the discharge drive unit 30 via the actuator 14. That is, the discharge drive unit 30 drives the contact member 30B in contact with the actuator 14 in the direction of being pushed down by the drive unit 30A.
  • the mechanical mechanism can be concentrated on one side of the aerosol container 10, so that the structure is compact and easy to replace.
  • it can be used for aerosol containers 10 of various heights.
  • the structure of the drive unit 30A in FIGS. 3A and 3B may be any mechanism that drives in a linear direction, and motion conversion such as a cam or a screw feed mechanism that converts the rotational motion of the rotary motor in the linear direction.
  • FIG. 3C shows an external valve 30C controlled by an external valve 30C instead of an internal valve of the aerosol container 10.
  • the external valve 30C is conceptually described, and can be configured to be opened and closed by an electromagnetic valve or the like.
  • the existing aerosol container 10 is used, for example, when assembling the aerosol container 10, the stem 12 is pushed in to keep the internal valve in a constantly open state.
  • FIG. 1A conceptually describes the electrical equipment mounted on the flying object.
  • the discharge device control unit 210 which is a control device for controlling the discharge drive unit 30 and the stirring device 70, is provided separately from the flight control unit 110 that controls the flight of the flight body 100, and together with the flight control unit 110, the aircraft 101. It is provided on the side.
  • the discharge device power supply 211 for driving the discharge drive unit 30 and the stirring device 70 is a power source for driving the flying object 100 (assuming that it is incorporated in the flight control unit 110 and is not shown). It is separately provided and mounted on the machine 101 side.
  • a discharge device communication unit 212 including an antenna for remotely controlling the discharge device 1 is provided separately from the flight communication unit 112 including an antenna for remotely controlling the flying object 100, and is mounted on the aircraft 101.
  • the discharge device control unit 210, the discharge device communication unit 212, and the discharge device power supply 211 may have a role of the flight control unit 110, the flight communication unit 112, and a part or all of the flight power supply. .. FIG. 2C is an example of sharing the power supply arranged in the flight control unit 110.
  • the discharge device support portion 50 that supports the discharge device 1 on the body 101 of the flying object 100 is hung in a rotational direction such as a slide-type fitting structure of a slide rail and a T-shaped groove and a bayonet coupling. It may be configured to be removable, various support means that facilitate removal and attachment such as screwing, clip connection, and clamp can be applied, and the discharge device support portion 50 is provided with a direction changing device such as a gimbal. You may be. Further, the discharge device support unit 50 is electrically connected to the discharge device control unit 210 arranged on the machine body 101 side, the power supply 211 for the discharge device, the motor 31 of the discharge drive unit 30, the motor of the stirring device 70, and the like.
  • a contact may be provided, or the sleeve 20 may be directly connected to a connector arranged on the machine body 101 with a cable or the like.
  • the sleeve 20 has a power source such as a secondary battery and a wireless communication device, and the electric signal from the flight control unit 110 arranged on the machine body 101 side is transmitted by wireless communication to the discharge device control unit in the sleeve 20. You may send and receive with 210.
  • a replacement aerosol container assembly 40 in which the aerosol container 10 is housed in the sleeve 20 is prepared in advance as shown in FIG. 1 (B).
  • the aerosol container assembly 40 is removed from the discharge device support portion 50, and a new aerosol container assembly 40 is attached.
  • the discharge device support portion 50 can be easily replaced, for example, by providing a configuration in which the discharge device support portion 50 can be easily attached and detached by manual operation without using a tool.
  • the aerosol container assembly 40 takes out the aerosol container 10 from the sleeve 20 and completely releases the gas and the contents for disposal.
  • the sleeve 20 can be used repeatedly. Further, in this embodiment, only the aerosol container 10 can be replaced while the sleeve 20 is fixed to the machine body 101.
  • FIG. 4A is an explanatory diagram showing an example of remote control of a control terminal and a discharge operation terminal of an air vehicle equipped with a discharge device
  • FIG. 4B is a simple control block diagram.
  • the spraying operation for example, as shown in FIG. 4A, the flight of the flying object 100 is remotely controlled by the control terminal 120, and the discharge device 1 is remotely controlled by the discharge operation terminal 160.
  • the operation terminal 160 is also used as a controller for the camera 106 mounted on the flying object 100.
  • the discharge operation terminal 160 is provided with, for example, a discharge button 163, a stop button 164, a stirring button 165, and a stop button 166.
  • the stirring command signal is received by the discharge device communication unit 212 mounted on the flying object 100, the stirring device 70 is driven and controlled by the discharge device control unit 210, and the aerosol container 10 rotates. The rotation of the aerosol container 10 creates a swirling flow of the contents inside the container, and the contents are agitated.
  • the stop button 166 is pressed, a stop command signal is transmitted, the motor 74 of the stirring device 70 is stopped, and stirring is stopped. After stirring, the contents are discharged.
  • the discharge command signal is transmitted and received by the discharge device communication unit 212 mounted on the flying object 100.
  • the discharge drive unit 30 is started to be driven by the discharge device control unit 210, the stem 12 of the aerosol container 10 is pushed in, and the contents are discharged.
  • the stop button 164 is pressed, a stop command signal is transmitted, and the discharge drive unit 30 releases the push of the stem 12 to stop the discharge.
  • the relationship between stirring and discharge can be controlled by the discharge device control unit 210 as follows.
  • First Control Example In the first control example, when the discharge operation is started, a stirring step of automatically stirring for a certain period of time is executed before discharging, and the contents of the aerosol container 10 are discharged after the stirring step. To control. That is, the discharge button 163 is pressed, and the discharge command signal is input to the discharge device control unit 210 via the discharge device communication unit 212 of the flying object 100.
  • the discharge device control unit 210 drives the stirring device 70, stops the stirring device 70 when a predetermined time elapses, drives the discharge drive unit 30 to start the discharge operation, and continues the discharge operation until the stop button 166 is pressed. To do.
  • the discharge device control unit 210 When the stop button 164 is pressed, a stop command signal is input to the discharge device control unit 210 via the discharge device communication unit 212, a discharge stop signal is output from the discharge device control unit 210, and the discharge drive unit 30 is stopped. And stop the discharge.
  • the discharge device control unit 210 has a CPU, a memory, an interface, and the like which are hardware resources, and the CPU reads a program stored in the memory and executes the above series of procedures.
  • the contents of the aerosol container are discharged during the stirring step of stirring the contents in the aerosol container. That is, the discharge button 163 is pressed, and the discharge command signal is input to the discharge device control unit 210 via the discharge device communication unit 212 of the flying object 100.
  • the discharge device control unit 210 first drives the stirring device 70. After a lapse of a predetermined time, the discharge drive unit 30 is driven without stopping the stirring device 70 to start the discharge operation, and the discharge operation is continued until the stop button 166 is pressed. As a result, the contents of the aerosol container are discharged during the stirring process.
  • the stirring device 70 is configured to rotate the aerosol container 10 and is moved in the axial direction while rotating the aerosol container 10 to press the flange portion 14b of the actuator 14 against the pressing member 221. Friction torque is generated in. However, if the friction holding torque between the container holding portion of the stirring device 70 and the bottom portion 11b of the aerosol container 10 is increased, it is possible to discharge the aerosol while rotating it.
  • control is performed so that a plurality of discharges are continuously performed at intervals. That is, stirring, discharging, stirring, and discharging are repeatedly and continuously performed.
  • the stirring device 70 is driven and the stirring device 70 is stopped after a predetermined time has elapsed.
  • the discharge drive unit 30 is driven to start the discharge operation. Further, when a predetermined time elapses, the discharge drive unit 30 is stopped and the stirring device 70 is driven again to stir.
  • This stirring and discharging procedure is repeated until the stop button 166 is pressed, and the process is stopped when the stop button 166 is pressed.
  • the discharged contents can be kept more homogeneous.
  • switching between discharge and stop can be performed not only by manual operation of an operation unit such as a button, but also automatically according to a program stored in advance. For example, when the flight route is programmed in advance, the height is detected by the position on the map and the altimeter by the signal from GPS, the discharge is started when the predetermined position is reached, and the discharge in the predetermined area is completed. It is also possible to stop the discharge, and a stirring step may be incorporated before this discharge operation.
  • FIG. 5 shows an air vehicle discharge device according to a second embodiment of the first invention.
  • 5 (A) is a cross-sectional view of a discharge device of an air vehicle, (B) and (C) are views showing a main configuration, (B) is an explanatory view of a stirring process, and (C) is a discharge process. It is explanatory drawing of.
  • the stirring device 270 of the second embodiment as shown in FIG.
  • the container central axis N of the aerosol container 10 is eccentric with respect to the rotation central axis M of the motor 271, and the aerosol container 10 is rotated. It differs from the first embodiment in that the contents are agitated by swinging (turning) the contents. That is, as shown in FIG. 5B, the rotation center axis M of the power transmission plate 275 that is rotationally driven by the motor 271 of the stirring device 270 coincides with the center axis of the sleeve 20, and the rotation center axis M
  • the connecting shaft portion 72c of the container holding portion 72 is connected to the eccentric position separated by a predetermined distance in the direction perpendicular to the axis.
  • the connecting shaft portion 72c coincides with the container central axis N of the aerosol container 10, and the container central axis N of the aerosol container 10 is eccentric by a predetermined distance from the rotation central axis M.
  • the stem 12 is eccentric from the rotation center axis M, the stem 12 and the connection connected to the main body 14a of the actuator 14 connected to the stem 12 and the main body 14a are connected.
  • the tube 16 also turns. Therefore, the tubular body 2221a of the pressing member 2221 is expanded in diameter so as not to interfere with the swivel portion, and the hole diameter of the tubular body 2221a is formed at the end of the tubular body 2221a fixed to the first end cover portion 22.
  • the inward flange portion 2221b narrowed down to the outer diameter of the connecting tube 16 is provided. Further, the flange portion 14b of the actuator 14 is widened to expand the contact range of the pressing member 2221 with the tubular body 2221a so that the actuator 14 can be held in the axial direction. Further, the end portion of the connecting tube 16 inserted into the tubular body 2221a of the pressing member 2221 is connected to the main body portion 14a of the actuator 14 from the portion held on the rotation center axis M by the inward flange portion 2221b. It is bent so that it slopes toward the edge.
  • Stirring step As shown in FIG. 5B, when stirring, the discharge drive unit 30 does not perform the discharge operation, the movable plate 32b is in the retracted limit position, and the aerosol container 10 is closed, as in the first embodiment.
  • the motor 271 of the stirring device 270 is rotationally driven while maintaining the valve state.
  • the aerosol container 10 swivels around the rotation center axis M via the power transmission plate 275 and the connecting shaft portion 72c to agitate the contents.
  • the aerosol container 10 does not rotate but only rotates, and the connection end portion of the actuator 14 and the connecting tube 16 with the actuator 14 also rotates.
  • the connecting end portion with the actuator 14 makes a precession around the contact portion with the inward flange portion 2221b of the pressing member 2221, and the portion protruding outward from the sleeve 20 is on the rotation center axis. It is held in the position of. Discharge process
  • the stirring device 270 is stopped and the discharge drive unit 30 is operated. That is, the discharge motor 31 rotates the cam 32a to move the aerosol container 10 forward in the axial direction.
  • the actuator 14 mounted on the stem 12 is moved axially toward the actuator 14 side held by the tubular body of the pressing member 2221. Then, the reaction force from the actuator 14 side pushes the stem 12 into the aerosol container 10 to open the valve, and the contents are discharged.
  • FIG. 6 shows an air vehicle ejection device according to a third embodiment of the present invention.
  • 6A is a cross-sectional view of the discharge device
  • FIG. 6B is a view showing a main configuration of the discharge device
  • FIG. 6C is an explanatory view of a stirring process
  • FIG. 6D is an explanatory view of a discharge process.
  • the third embodiment is different from the first embodiment in that the stirring device 370 is configured to stir the contents by reciprocating the aerosol container. That is, as shown in FIGS. 6A and 6B, the stirring device 370 is arranged in series between the discharge driving unit 30 and the aerosol container 10 in the second end cover portion 23. ..
  • the frame 301 of the discharge drive unit 30 is fixed to the second end cover portion 23 of the sleeve 20 and is connected to the aerosol container 10 via the stirring device 370, and the aerosol container 10 is connected to the aerosol container 10 via the stirring device 370.
  • Drive only the discharge stroke stroke to open the valve in the container).
  • the stirring device 370 is configured to reciprocate drive the aerosol container 10 in a state before the discharge operation of the discharge drive unit 30, that is, in a state where the aerosol container 10 is closed and does not reach the discharge stroke.
  • the stirring device 370 has a movable frame 371 that is movable in the axial direction, and the movable plate 32b of the discharge drive unit 30 is connected to the movable frame 371.
  • a motor-372 which is a rotational drive source
  • a cam mechanism 373 which is a motion conversion mechanism that converts the rotational motion of the motor 372 into linear motion
  • the holding portion 72 is linearly moved.
  • the cam mechanism 373 includes a cam 373a that is rotationally driven by the motor 372 and a cam follower 373b that moves in a linear direction by the rotation of the cam 373a, and the cam follower 373b is connected to the container holding portion 72. ing.
  • Stirring step In the stirring step, as shown in FIGS.
  • the cam 32a of the discharge driving unit 30 drives the stirring device 370 in the non-discharging position (valve closed position).
  • the stirring device 370 is driven, the cam 373a is rotated by the motor 372, and the aerosol container 10 reciprocates via the cam follower 373b and the container holding portion 374.
  • the contents in the aerosol container 10 are shaken in the axial direction and stirred.
  • the stirring is stopped. In the stopped state, the cam follower 373b comes into contact with the minimum diameter portion of the cam of the stirring device.
  • the cam 32a is rotationally driven by the motor 31 of the discharge drive unit 30 with the stirring device 370 stopped, and the movable plate 32b is linearly driven via the cam follower 32c.
  • the aerosol container 10 linearly moves via the stirring device 370, the stem 12 is pushed by the actuator 14 by a predetermined amount, and the contents are discharged.
  • FIG. 7 shows a modification of Embodiment 3.
  • 7 (A) is a cross-sectional view of the ejection device of the flying object, (B) is a diagram showing a main configuration, (C) is an explanatory diagram of a stirring process, and (D) is an explanatory diagram of the ejection process of (B). ..
  • the stirring device of the cam mechanism of the second embodiment is omitted, and the cam mechanism of the discharge drive unit 330 is used as the stirring device.
  • the configuration of the discharge drive unit 330 is the same as that of the discharge drive units 30 of the first and second embodiments, the motor 31 which is the rotation drive source and the rotation of the motor 31.
  • a cam mechanism 32 that converts the movable plate 32b connected to the stirring device 70 into a linear motion.
  • the motor 31 and the cam mechanism 32 are assembled to the frame 301 fixed to the second end cover portion 23.
  • the cam mechanism 32 is composed of a cam 32a that is rotationally driven by the motor 31 and a container holding portion 72 that supports the bottom portion 11b of the aerosol container 10, and the container holding portion 72 moves along the cam surface of the cam 32a.
  • a cam follower 32c is provided.
  • the rotation angle ⁇ 1 of the cam 32a of the discharge drive unit 30 is reduced, the stroke of the aerosol container is reciprocated within a range shorter than the discharge stroke, and the contents are discharged. Vibrate and stir.
  • the rotation angle ⁇ 2 of the cam 32a of the discharge drive unit 30 is increased to move only the discharge stroke of the aerosol container, and the discharge operation is controlled.
  • Such driving of the cam 32a is performed by the discharge device control unit 210. That is, the rotation angle ⁇ 2 in the cam 32a in the stirring process and the rotation angle ⁇ 1 in the cam 32a in the discharge process are set in advance to control the drive of the motor 31 that rotates the cam 32a.
  • the rotation angle of the cam 32a is controlled by detecting the rotation angle from the origin position by, for example, a rotary encoder built in the motor 31.
  • FIGS. 8A and 8B show a discharge device for a flying object according to a fourth embodiment of the present invention, in which FIG. 8A is a cross-sectional view of the discharger, FIG. 8B is an explanatory view of a stirring process, and FIG. It is a figure which looked at the aerosol container from the central axis direction.
  • the contents are agitated by shaking the aerosol container 10.
  • FIGS. 8A and 8B the basic configuration is the same as that of the second embodiment. The difference is that, unlike the second embodiment, the motor 31 is not continuously rotated, and as shown in FIG.
  • the motor 31 is controlled so as to detect the rotation angle from the origin position O by, for example, a rotary encoder built in the motor 31 and reverse the motor at predetermined angles.
  • FIG. 9A and 9B show a ejection device for a flying object according to a fifth embodiment of the present invention, where FIG. 9A is a sectional view of the ejection device, FIG. 9B is an explanatory view of a stirring process, and FIG. 9C is an explanatory view of a ejection process. It is a figure.
  • the stirring device 570 is configured to vibrate and stir the contents by vibrating the aerosol container by the ultrasonic vibrator 572 which is a vibrator.
  • the container holding portion 72 that holds the aerosol container 10 of the discharge drive unit 30 is provided with a tubular portion 574 that holds the body portion 11a of the aerosol container 10 for a predetermined length, and is provided on the inner circumference of the tubular portion 574.
  • the ultrasonic oscillator 57 2 is arranged, and the ultrasonic oscillator 572 is brought into contact with the body portion 11a of the aerosol container 10.
  • the discharge driving unit 30 vibrates the ultrasonic vibrator 572 while the discharge is stopped to stir the contents.
  • Discharge step In the discharge step, as shown in FIG. 9C, the aerosol container 10 is moved in the axial direction by driving the discharge drive unit 30 in the same manner as in the first embodiment with the ultrasonic vibrator 572 stopped. And the contents are discharged.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the ejection device of the flying object according to the sixth embodiment of the present invention.
  • the configuration of the discharge drive unit 30 is the same as that of the first embodiment, and the stirring device 670 swings the entire aerosol container assembly 40 in which the aerosol container 10 is housed in the sleeve 20. It differs in that it is. That is, the sleeve 20 is supported on the lower surface of the airframe of the airframe at two points, a fixed fulcrum 671 and a movable fulcrum 672, and can swing around the fixed fulcrum 671.
  • the movable fulcrum 672 is connected to the eccentric shaft 674 of the drive plate 673 provided on the machine body 101 via a link 675, and the drive plate 673 is rotationally driven by a motor (not shown) to swing the movable fulcrum 672. It is composed. Since the direction of the nozzle 15 changes when the aerosol container 10 is swung, it is set to be in a fixed direction, for example, a horizontal direction at the time of discharge.
  • FIGS. 11 (A) and 11 (B) show a discharge device for a flying object according to a seventh embodiment of the present invention, where FIG. 11A is a cross-sectional view of the discharger and FIG. 11B is an explanatory view of a stirring process.
  • FIGS. 11 (A) and 11 (B) the basic configuration of the seventh embodiment is the same as that of the second embodiment.
  • the difference is an example in which a means for canceling the reaction force generated by stirring by the stirring device 270 is provided.
  • the power transmission plate 275 of the stirring device 270 is provided with a weight (balance weight) 278 that cancels the reaction force generated during eccentric rotation.
  • the weight 278 of the power transmission plate 275 was arranged at a position symmetrical with the connection axis with respect to the rotation center axis M so as to balance with the centrifugal force acting on the aerosol container 10.
  • the position and mass of the weight 278 are appropriately selected to balance the centrifugal force acting on the aerosol container 10. In this way, even in the eccentric state, the reaction force acting on the flying object can be offset and the flying object can be stabilized.
  • the contents of the aerosol container 10 are moved relative to the body 101 of the flying object 100 by rotating, reciprocating, swinging, vibrating, or the like.
  • the structure is such that the contents are agitated by varying the inertial force of the above, the contents of the aerosol container 10 may be agitated by rotating, reciprocating, swinging, etc. the body 101 itself. That is, when the stirring mode is provided in the flight mode and the stirring mode is executed, each motor of the rotary blade is controlled to perform the stirring operation for a certain period of time.
  • the aerosol container can be swiveled around the yaw axis, by repeating rotation and reverse rotation, it can be swung, and by repeating forward and backward rotation, the aerosol container can be rotated. It can be reciprocated.
  • Such an exercise can be programmed in advance as a stirring mode, and when the stirring button is pressed, the stirring mode is executed, so that the stirring operation can be performed.
  • the flight control unit of the flying object constitutes the stirring means.
  • the aerosol container is stored in the sleeve and mounted on the flying object, but it is not always necessary to store and mount the aerosol container in the sleeve.
  • the aerosol container is mounted by a gripping means for gripping the body portion. It may be mounted on an aerosol. That is, the aerosol container is mounted on the flying object in a state of being exposed to the external space, and the stirring device is configured to move the aerosol container to stir the contents.
  • the stirring device a mechanism such as rotation, turning, reciprocation, vibration, and swing can be appropriately selected from the gripping means.
  • the moving body ejection device of the present invention can also be applied to a helicopter and a rotary wing (rotor).
  • a helicopter and a rotary wing can be applied not only to unmanned aerial vehicles such as fixed-wing aircraft, airships, and gliders, and also to manned aircraft as well as unmanned aircraft.
  • unmanned aerial vehicles such as fixed-wing aircraft, airships, and gliders
  • manned aircraft as well as unmanned aircraft.
  • it can be widely applied to various unmanned or manned moving objects such as vehicles traveling on orbit, vehicles traveling on the road surface, ships moving on water, submarines moving underwater, etc., as well as flying objects. ..
  • the temperature control device for the aerosol container of the second invention will be described in detail based on the illustrated embodiment. Since the configuration of the flying object itself of the ejection device of the flying object is as described in the first embodiment of the first invention, the description thereof will be omitted. In the following description, the configuration of the discharge device to which the temperature control device of the aerosol container is applied will be described. Since the basic configuration of the discharge device is the same as that of the first embodiment of the first invention, only the parts different from the first embodiment of the first invention will be mainly described, and the same components will be described. , The same reference numerals are given and the description thereof will be omitted.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of an air vehicle discharge device to which the temperature control device for the aerosol container according to the first embodiment of the second invention is applied.
  • the sleeve 20 contains a discharge drive unit 30 for discharging the contents from the aerosol container 10 and a partial configuration of the temperature control device 500, and the remaining configuration of the temperature control device is arranged outside the sleeve 20. , Connected to the built-in components.
  • the temperature control device 500 of the present embodiment heats the heat medium pipe 502 wound in a coil around the body portion 11a of the aerosol container 10, the reservoir 504 for storing the heat medium such as water, and the heat medium in the reservoir 504.
  • It includes a pump 503 that supplies heat into the medium pipe 502 and returns it to the reservoir 504 to circulate it, a Perche element 505 that heats and cools the heat medium in the reservoir 82, and a temperature sensor 501 that detects the temperature of the aerosol container 10. .. Further, a heat sink 506 for dissipating heat from the Peltier element 505 and a fan 507 for cooling the heat of the heat sink 506 are provided.
  • the Peltier element 505 is connected to the sleeve 20 via the reservoir 504 to cool or heat the heat medium in the reservoir 504.
  • the Peltier element 505 is connected to a power source (not shown) by electrical wiring, and switches between a heating state and a cooling state by changing the polarity of a direct current that is energized according to electrical control.
  • the hot or cold heat generated by the Peltier element 505 is transferred to the aerosol container 10 by the heat medium flowing through the heat medium pipe 502.
  • the heat medium is, for example, water or a fluid such as LLC (Long Life Coolant).
  • the heat medium circulates in the circulation path including the reservoir 504 functioning as a tank and the heat medium pipe 502 in contact with the aerosol container 10 by the operation of the heat medium pump 503.
  • the Peltier element 505 functions as a heating means. On the other hand, if the contact surface is in a cooled state, the Peltier element 505 functions as a cooling means.
  • the heat medium pipe 502 of the temperature control device 500 provided inside the sleeve 20 is arranged so as to come into contact with the aerosol container 10 when the aerosol container 10 is housed.
  • a material having elasticity and high thermal conductivity is suitable so that it can be used for aerosol containers of various sizes and shapes.
  • the pipes are connected to each other to form a spiral tubular structure.
  • a heat sink 506 and a fan 507 of the temperature control device 500 are provided on both sides of the Peltier element 505 that are not in contact with the reservoir 504. Thereby, for example, the heat generated from the non-contact surface when the aerosol container 10 is cooled can be released to the outside of the sleeve 20. Further, by switching the state of the Peltier element 505 using the temperature information acquired by the temperature sensor 501 which is the temperature acquisition means, fine control becomes possible.
  • the temperature sensor 501 any one such as a thermistor type, a thermocouple type, and a digital type may be used.
  • the configuration of the temperature control device 500 arranged outside the sleeve is preferably stored in the housing 508.
  • the temperature control device 500 heats the body portion of the aerosol container 10 (that is, the portion of the aerosol container 10 that is not the tip portion including the nozzle).
  • the temperature control device 500 for heating the body portion is applied to the aerosol container 10 of the type that discharges using the compressed gas, the internal pressure when the aerosol container using the compressed gas is heated. Since the amount of increase in the amount of gas rises slowly and it is safer against rapid heating, there is an advantage that the body portion can be heated to control the temperature safely and efficiently. Further, when such a temperature control device 500 is applied to an aerosol container 10 that utilizes liquefied gas, the benefit of temperature control can be preferably enjoyed.
  • the temperature control device 500 of the present invention can be applied to various types of aerosol containers such as compressed gas and liquefied gas, and in any case, a preferable effect can be obtained.
  • FIG. 13 (A) is an explanatory diagram showing an example of remote control of a control terminal and an operation terminal of an air vehicle equipped with a discharge device
  • FIG. 13 (B) is a simple control block diagram.
  • the flight of the flying object 100 is remotely controlled by the control terminal 120, and the discharge device 1 and the temperature control device 500 are remotely controlled by the operation terminal 160. Be manipulated.
  • the operation terminal 160 is also used as a controller for the camera 106 mounted on the flying object 100.
  • the operation terminal 160 is provided with, for example, a discharge button 163, a stop button 164, a heating button 168, a cooling button 169, and a display 167.
  • a discharge command signal is transmitted and received by the discharge device communication unit 212 mounted on the flying object 100. Based on this discharge command signal, the discharge drive unit 30 is started to be driven by the discharge device control unit 210, the stem 12 of the aerosol container 10 is pushed in, and the contents are discharged.
  • the stop button 164 is pressed, a stop command signal is transmitted, and the discharge drive unit 30 releases the push of the stem 12 to stop the discharge.
  • the temperature control command signal is transmitted and received by the discharge device communication unit 212 mounted on the flying object 100.
  • the temperature control device 500 is driven by the discharge device control unit 210, and a direct current having a predetermined polarity is applied to the Peltier element 505 to start heating.
  • the Peltier element 505 cools according to the pressing of the cooling button 166 by the operator.
  • an input means for example, a numeric keypad
  • the discharge device control unit 210 controls the energization state of the Peltier element 505 so as to reach the set target temperature by feedback control based on the temperature information detected by the temperature sensor 501, thereby controlling the temperature control device 500.
  • a standard temperature suitable for discharging the contents may be set in advance, and the discharge device control unit 210 may continue the control so as to maintain the standard temperature.
  • the discharge device control unit 210 of this control example has an internal pressure calculating means for calculating the internal pressure of the aerosol container 10 and the content of control by the temperature control device 500 based on the calculated internal pressure (for example, a target). It functions as a control content determining means for determining temperature setting, heating or cooling control, etc.).
  • the method for calculating the internal pressure is arbitrary, but when a general-purpose article is used as the aerosol container 10, a method capable of measuring from the outside of the container such as the discharge device 1, the sleeve 20, and the machine 101 is preferable.
  • the volume is constant, the temperature and pressure of the gas are proportional. Therefore, if the temperature of the aerosol container 10 changes due to an altitude change or a climate change of the machine body 101, the internal pressure of the container changes, the initial velocity of discharge and the spraying performance change, and the desired spraying may not be performed.
  • the container internal pressure is calculated based on the temperature of the aerosol container 10.
  • the discharge device control unit 210 acquires the temperature information of the aerosol container 10 measured by the temperature sensor 501. Since the temperature and pressure of the gas are in a proportional relationship as described above, the relationship between the temperature and the internal pressure can be obtained by referring to the relational expression or the table. Therefore, the discharge device control unit 210 controls the temperature control device 500 so that the compressed gas has a predetermined internal pressure. For example, when the temperature decrease is measured and it is assumed that the internal pressure has decreased, the discharge device control unit 210 performs heating control until the temperature reaches a desired discharge pressure.
  • Information for calculating the internal pressure such as a mathematical formula or table showing the relationship between the temperature and pressure of the gas, and the internal pressure or temperature of the aerosol container 10 suitable for exhibiting the desired spraying performance, is provided in advance in the discharge device control unit. It may be saved in the memory connected to 210, or may be input to the discharge device control unit 210 by the operator. An operation terminal 160 or the like may be used as an input means for inputting such information.
  • the air pressure outside the aerosol container 10 may be further acquired and used for temperature control. That is, even when the air pressure outside the aerosol container 10 changes due to a change in altitude or climate change of the machine body 101, the internal pressure of the container may change, which may affect the initial velocity of discharge and the spraying performance. Therefore, in this control example, the discharge device control unit 210 acquires the atmospheric pressure information by a method such as providing a barometer as the atmospheric pressure acquisition means in the machine body 101 or the operator inputting the atmospheric pressure information via the input means. The temperature control device 500 is controlled to adjust the internal pressure so that a suitable discharge is performed. In this case as well, a mathematical formula or table including the relationship between atmospheric pressure and temperature can be stored and used in the memory.
  • the contents of the aerosol container 10 decrease.
  • a separate type aerosol container 10 in which a liquid substance is contained in an inner bag and a compressed gas is contained between the outer circumference of the inner bag and the inner circumference of the container body is used, the inside of the container is reduced as the liquid substance is reduced.
  • the proportion of compressed gas increases, and the compressed gas expands.
  • the pressure of the gas is inversely proportional to the volume, so that the internal pressure of the container gradually decreases as the compressed gas expands.
  • the aerosol container is heated by the temperature control device 500 in order to reduce the influence of the decrease in internal pressure. That is, since the temperature and pressure of the gas are proportional to each other when the volume is constant, the internal pressure is increased by heating the aerosol container and the pressure of the discharged product is improved, so that the discharge performance can be prevented from deteriorating.
  • the remaining amount of the contents is measured, the volume occupied by the compressed gas inside the container is calculated based on the remaining amount, and the internal pressure is calculated based on the volume. Therefore, in this control example, a weight sensor (not shown) is provided on the machine body 101, and the weight of the discharge device 1 including the aerosol container 10 is measured. The measurement may be performed periodically, or may be performed each time the discharge device control unit 210 instructs the discharge to discharge the liquid material. By comparing the weight before the start of the discharge operation with the weight at the time of measurement, the amount of the liquid material used and the remaining amount can be calculated.
  • the volume of the compressed gas can be obtained and the internal pressure can be calculated.
  • a mathematical formula or table including the relationship between the remaining amount and the internal pressure can be stored in the memory and used.
  • the remaining amount of the liquid substance it may be calculated based on the operation history of the discharge drive unit. That is, the timer is started by using the discharge command signal as a trigger, the timer is terminated by the stop command signal to obtain the discharge time, and the usage amount is obtained by multiplying the discharge amount per unit time. Then, the remaining amount is calculated by subtracting the used amount from the initial filling amount. As a result, the internal pressure of the aerosol container 10 can be corrected to obtain a more accurate value.
  • the temperature of the aerosol container 10 can be adjusted. As a result, even if the external environment is an unsuitable temperature for the contents of the aerosol container 10, such as extremely high temperature or low noise, the desired performance can be exhibited. Further, even when the internal pressure of the aerosol container changes due to factors such as external air temperature and atmospheric pressure, and a decrease in the remaining amount of liquid matter, the desired performance can be exhibited. Further, the present embodiment may be regarded as a method for controlling the temperature of the aerosol container using the temperature control device. The temperature of the aerosol container can be suitably maintained by the temperature control device performing a temperature control step including a cooling step or a heating step.
  • the temperature control device for the aerosol container described in this embodiment and each of the following embodiments can be used even when the aerosol container is not mounted on the flying object. That is, the present invention can be applied to various situations requiring temperature control of the aerosol container. Further, the temperature control method described in each control example using the above temperature control device can also be used even when it is not mounted on the flying object.
  • FIG. 14 shows an air vehicle ejection device according to a second embodiment of the present invention. The description will be focused on the parts different from FIG. 14 (A) is a cross-sectional view of the ejection device of the flying object, and (B) is a view taken along the line C of (A). Note that FIG. 12 is a side sectional view of the discharge device 1 as viewed from the side surface, but FIG.
  • the temperature control device 500 does not heat and is specialized only in cooling. Therefore, it is suitable when the aerosol container 10 is used in an environment where the temperature tends to be high, or when the contents need to be maintained at a low temperature.
  • the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals.
  • the cold heat generated by the Peltier element 505 which is a temperature controlling means, is transferred to the aerosol container 10 through the heat conductive plate 522b, the heat pipe 521 and the heat conductive plate 522a, and cools the aerosol container 10.
  • a heat pipe is a highly efficient heat transfer device in which a volatile liquid is sealed as a working liquid in a pipe made of a material having high thermal conductivity. For example, copper is used as the material of the pipe, and ethanol or water is used as the hydraulic solution.
  • the hydraulic fluid evaporates on the high temperature side, and heat is transferred by generating a cycle of condensing on the low temperature side.
  • the heat generated from the non-contact surface of the Peltier element 505 that is not in contact with the heat conductive plate 522 is released to the outside by the operation of the heat sink 506 and the fan 507.
  • the radiator of the heat pipe 521 is preferably located higher than the aerosol container 10 which is the heat source as shown in FIG. 14 (B). With such a configuration, the hydraulic fluid in the heat pipe is condensed by the radiator and flows down to the aerosol container by gravity, so that the hydraulic fluid can be circulated efficiently. Further, by using the heat conductive plate 522, cooling is possible without hindering the back-and-forth movement of the aerosol container 10 even during discharge driving.
  • the same method as each control example of the first embodiment can be used.
  • the temperature can be lowered even when the temperature of the aerosol container 10 becomes high.
  • FIG. 15 shows an air vehicle discharge device according to a third embodiment of the second invention.
  • FIG. 6 is a side sectional view of the ejection device of the flying object.
  • the temperature control device 500 does not perform cooling and is specialized only in heating. Therefore, it is suitable when the aerosol container 10 is used in an environment where the temperature tends to be low, or when the contents need to be maintained at a high temperature.
  • the same components as those in the above embodiment are designated by the same reference numerals.
  • the temperature control device 500 includes a film heater 510 (temperature control means).
  • the film heater 510 is connected to a power source (not shown) by an electric wiring, and functions as a heating means that generates heat when a current is passed according to the control of the control means.
  • the film heater 510 is arranged inside the sleeve 20 so as to come into contact with the aerosol container 10 when the aerosol container 10 is housed.
  • the film heater 510 may be wound around the outer circumference of the container to fix it, or the film heater 510 may be shaped into a cylindrical shape and fixed to the sleeve 20 to fix the aerosol container 10 to the sleeve 20. May be inserted.
  • the film heater 510 is preferably flexible so as to correspond to the size and shape of the aerosol container, and for example, a PET film material can be used.
  • various heaters such as silicon rubber heaters and aluminum sheet heaters can be used according to the required performance and shape.
  • the film heater 510 preferably has a temperature that can be adjusted according to the control of the control means.
  • the same method as each control example of the first embodiment can be used.
  • the temperature can be raised even when the temperature of the aerosol container 10 becomes low.
  • FIG. 16 is a side sectional view showing the ejection device of the flying object according to the fourth embodiment of the second invention.
  • (A) shows a state in which the temperature controller is used for heating
  • (B) shows a state in which the temperature control device is used for cooling.
  • the temperature control device can be used for both heating and cooling manually by the operator.
  • the same components as those in the above embodiment are designated by the same reference numerals.
  • the temperature control device of this embodiment includes a fixed band 512.
  • the fixing band 512 is arranged on the outer periphery of the aerosol container 10, and the heat generating unit 511 or the cooling unit 515 (temperature controlling means), which is a temperature control unit, can be arranged close to the aerosol container 10.
  • the fixing band 512 includes a plurality of slots, and the temperature control unit is housed in each slot and wound around the outer periphery of the container to transfer heat or cold to the aerosol container 10.
  • the fixing band a material such as cloth (fiber), rubber, resin, or a combination thereof, which is flexible and can follow the back-and-forth movement of the aerosol container is suitable, but is not limited thereto.
  • the fixing means is not limited to the band shape, and it is sufficient that the heat of the temperature control unit can be transferred to the aerosol container 10.
  • a slot may be provided inside the sleeve 20 so that the heat generating unit 511 can be arranged and fixed.
  • the heat generating unit 511 is housed in the fixed band 512 as a temperature control unit.
  • the heat generating unit 511 for example, a portable body warmer that generates heat by oxidizing iron can be used.
  • the cooling unit 515 is housed in the fixed band 512 as a temperature control unit.
  • a cooling pack that cools by mixing water and a chemical, a cooling agent containing water and a highly water-absorbent resin as main components, and a cooling gel sheet using a polymer gel can be used.
  • a portable body warmer, a cooling pack, or the like can be used as a heating means or a cooling means. Therefore, the aerosol container 10 can be heated or cooled at low cost, and electrical wiring is not required, so that the mechanism can be simplified.
  • the temperature holding device for the aerosol container of the third invention will be described in detail based on the illustrated embodiment.
  • the configuration of the flying object itself of the ejection device of the flying object is as described in the first embodiment of the first invention, and thus the description thereof will be omitted.
  • the configuration of the discharge device to which the temperature holding device of the aerosol container is applied will be described. Since the basic configuration of the discharge device is the same as that of the first embodiment of the first invention, only the parts different from the first embodiment of the first invention will be mainly described, and the same components will be described. , The same reference numerals are given and the description thereof will be omitted. [Embodiment 1 of the third invention] FIG.
  • 17 is a side sectional view showing the ejection device of the flying object according to the first embodiment of the third invention, and conceptually shows the temperature holding device 545 of the aerosol container.
  • the discharge performance is maintained by reducing the amount of temperature change rather than adjusting the temperature of the aerosol container 10.
  • the configuration of the sleeve 20 is different from each of the above embodiments. That is, the wall material constituting the sleeve 20 has a three-layer structure, and the aluminum vapor deposition layer 541, the heat insulating material 542 (temperature holding means), and the exterior material 543 are laminated in this order from the inside. As a result, the sleeve 20 also functions as a temperature holding device 545.
  • the aluminum-deposited layer 541 reflects the heat inside the sleeve to prevent heat (hot or cold) from escaping to the outside by radiation, and the heat insulating material 542 prevents heat exchange due to conduction with the outside. Then, the exterior material 543 maintains the sleeve shape.
  • the heat insulating material 542 various materials such as a fiber heat insulating material such as glass wool and a resin heat insulating material such as foam foam can be used.
  • the present embodiment since the temperature change of the aerosol container 10 is suppressed by the configuration of the sleeve 20 itself, it is possible to maintain the discharge performance at low cost. Further, the present embodiment may be regarded as a method for holding the temperature of the aerosol container using the temperature holding device. By performing the temperature holding step by the temperature holding device, the temperature of the aerosol container can be suitably maintained.
  • the configuration of the temperature holding device is not limited to the example shown in FIG.
  • the arrangement position of the heat insulating material it can be arranged inside or outside the exterior material, or both. Further, only one of a reflective layer such as an aluminum vapor deposition layer and a heat insulating layer such as a heat insulating material may be provided.
  • a reflective layer such as an aluminum vapor deposition layer
  • a heat insulating layer such as a heat insulating material
  • the exterior material may be composed of only a heat insulating material.
  • the exterior material may be composed only of a heat insulating material formed of styrofoam or the like.
  • the aerosol container 10 can be protected from impact in the event of a crash.
  • urethane foam or the like may be applied as a material having both strength and heat insulating properties.
  • the aerosol container 10 may be fitted into a heat insulating material formed of styrofoam or the like.
  • any means may be used as long as the influence of external heat on the discharge device can be suppressed.
  • FIG. 18 is a plan sectional view showing a discharge device for an air vehicle according to a second embodiment of the third invention, and conceptually shows a temperature holding device for an aerosol container.
  • the discharge performance is maintained by maintaining the temperature of the aerosol container 10 at the same level as the outside. Therefore, this embodiment is suitable when the temperature of the external environment is stable and it is necessary to efficiently discharge the heat accumulated inside the discharge device.
  • the same components as those in the above embodiment are designated by the same reference numerals.
  • FIG. 18 shows a state in which the discharge device is viewed from above.
  • the temperature holding device 555 of the present embodiment is arranged on both side surfaces of the sleeve 20.
  • the temperature holding device 555 includes a vent 551 opened on the side surface of the sleeve 20, a fan 552 (temperature holding means) connected to a power source (not shown) by electrical wiring, and operating according to a command from the control means, and a fan case 553. Includes.
  • By operating the fan 552 air exchange between the inside and the outside of the discharge device is promoted, and the inside air temperature approaches the outside air temperature.
  • the temperature around the aerosol container 10 can be stabilized in a state close to the outside air temperature.
  • the arrangement and number of fans are not limited to the illustrated examples.
  • the temperature holding device for the aerosol container described in the present specification can be used even when the aerosol container is not mounted on the flying object. That is, the present invention can be applied to various situations in which the temperature of the aerosol container is maintained. Further, the temperature holding method using the above temperature holding device can also be used even when it is not mounted on the flying object.
  • the stirring device, the temperature adjusting device, and the temperature holding device of each embodiment of the first invention, the second invention, and the third invention can be used in any combination as long as they do not conflict with each other.
  • the temperature can be maintained as much as possible by using the discharge device including both the temperature control device of the second invention and the temperature holding device of the third invention, so that the electricity consumption of the temperature control device can be reduced. ..
  • the discharge device provided with the stirring device of the first invention and the temperature holding device of the third invention it is possible to maintain the temperature while achieving uniform concentration.
  • the discharge device including both the stirring device of the first invention and the temperature control device of the second invention the temperature can be adjusted within an appropriate range while achieving uniform concentration of the contents. ..
  • the temperature control device of the second invention can be made uniform while maintaining the uniform concentration of the contents. Can be adjusted to an appropriate range, and an appropriate temperature can be maintained as much as possible by a temperature holding device.
  • FIG. 19 is a configuration example in which the stirring device of the sixth embodiment of the first invention and the temperature control device of the first embodiment of the second invention are combined.
  • the second embodiment (FIG. 1), 3 (FIG. 6, 7), 4 (7), and 5 (9) of the first invention are also the second.
  • a heating means if a film heater 510 that generates heat by Joule heat of the third embodiment of the second invention is wound around the aerosol container 10, or a heating element that utilizes the heat of oxidation of iron powder or the like is wound around the aerosol container 10.
  • the moving body ejection device of the present invention can also be applied to a helicopter and a rotary wing (rotor).
  • a helicopter and a rotary wing can be applied not only to unmanned aerial vehicles such as fixed-wing aircraft, airships, and gliders, and also to manned aircraft as well as unmanned aircraft. Further, it can be widely applied not only to a flying object but also to various unmanned or manned moving objects such as a vehicle traveling on an orbit and a vehicle traveling on a road surface.
  • Discharge device 10 Aerosol container 11a Body, 11b Bottom, 11d Mounting cup 12 Stem, 12a Discharge flow path, 12b Stem hole 13 Valve mechanism 13a Gasket, 13b Spring 14 Actuator 14a Main body, 14b Flange 15 Nozzle, 15a Injection hole 16 Connecting tube 20 Sleeve (containment member) 21 Sleeve body 21a Radial support 22 First end cover, 221 Pressing member, 221a Cylindrical body, 221b End flange part 222 Cover body 223 Threaded tubular part 23 Second end cover part 231 Cylindrical part, 232 End plate 30 Discharge drive part 301 Frame 31 Motor, 32a Cam, 32b Movable plate, 32c cam follower 30A drive unit, 30B contact member, 30C external valve 40 aerosol container assembly 50 discharge device support 70 agitator 72 container holder, 72a disc, 72b annular convex, 72c connecting shaft 73 non-slip material, 74 motor, 74a output shaft 110 flight control unit, 112 flight communication unit, 210
  • Aircraft 101 Aircraft, 102 Aircraft Body, 103 Arms, 104 rotor, 105 motor, 106 camera, 107 legs
  • 500 temperature controller
  • 502 heat medium pipe
  • 503 heat medium pump
  • 504 reservoir
  • 505 Peltier element
  • 506 heat sink
  • 507 Fan
  • 508 Housing
  • 510 Film heater
  • 511 Heat generation unit
  • 512 Fixed band
  • 515 Cooling unit
  • 521 Heat pipe
  • 522 Heat conduction plate
  • 541 Aluminum vapor deposition layer
  • 542 Insulation material
  • 543 Exterior material
  • 545 Temperature holding device
  • 551: Vent, 552: Fan, 535 Fan case
  • 555 Temperature holding device

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Abstract

移動体に搭載された状態で、エアゾール容器の内容物を攪拌可能とし、一定品質の内容物を吐出可能とする移動体の吐出装置および吐出方法を提供する。 移動体(100)に搭載されるエアゾール容器(10)を備え、前記エアゾール容器(10)の内容物を吐出する移動体の吐出装置であって、エアゾール容器(10)を、移動体(100)に対して回転、往復、揺動、振動等の運動をさせることによって、内容物を攪拌させる攪拌手段(70)を備えていることを特徴とする。

Description

エアゾール容器の攪拌装置、移動体の吐出装置および吐出方法、エアゾール容器の温度調節装置、温度保持装置、温度調節方法および温度保持方法
 本発明は、エアゾール容器の攪拌装置、温度調節装置、温度保持装置、温度調節方法および温度保持方法に関し、特に、無人飛行体等の移動体に搭載され、液体、ガス、空気、音等を吐出する移動体の吐出装置に適用されるエアゾール容器であって、ガス圧によって内容物を吐出させるエアゾール容器の内容物の濃度、内圧、温度等を適正に調節または保持する技術に関する。
 従来からこの種のエアゾール容器を利用した無人飛行体(移動体)の吐出装置として、たとえば、特許文献1に記載のような蜂の駆除装置が知られている。すなわち、この蜂の駆除装置は、機体内部に、薬剤を蜂の巣に供給する薬剤供給部を備え、この薬剤供給部に、噴射用器具としてエアゾール容器が装着されている。
特開2017-104063号公報
 しかしながら、特許文献1の装置は、エアゾール容器を装着しているだけなので、内容物によっては、内容物に含まれる成分が分離して沈殿し、濃度が不均一となって、吐出される内容物の特定の成分の濃度が低かったり、濃縮されていたり、品質が一定とならないという問題がある。
 しかしながら、特許文献1の装置は、エアゾール容器を装着しているだけなので、外部環境の温度変化に応じて温度が変化する。そのため、気温がエアゾール容器の使用可能な温度範囲外の場合に吐出に影響を及ぼす。例えば、内容物が凍結するような気温の場合には吐出ができなくなる。
 また、特許文献1の装置は、エアゾール容器が内容物を吐出するのに応じて推進剤ガスが減少する。また、内容物が減少するのに伴って圧縮ガスが膨張して、エアゾール容器の内圧が減少する。その結果、吐出時の初速の低下や散布性の低下が起こり、吐出性能が低下する可能性がある。
 さらに、エアゾール容器が飛行体に搭載されない場合であっても、好適な温度範囲の維持や外部温度の変化などに対応する必要がある。
 本発明の目的は、エアゾール容器の内容物の性状、たとえば、濃度、温度、内圧等の物理量を適正化する技術を提供することにある。
 本発明の具体的な目的は、内容物の濃度を均一化することにより、一定品質の内容物を吐出可能とする技術を提供することにある。
 また、本発明の他の具体的な目的は、エアゾール容器の内容物の温度を好適な範囲にすることで、エアゾール容器の吐出性能を良好に保つための技術を提供することにある。
 上記目的を達成するために、本発明のエアゾール容器の攪拌装置は、
 エアゾール容器内の内容物を攪拌する攪拌手段を備えていることを特徴とする。
 このように攪拌手段を設けることで、たとえば、人の手が届かない場所に移動していても、エアゾール容器内の内容物を攪拌して、一定品質の内容物を吐出させることができる。
 このエアゾール容器の攪拌装置は、次のように構成することができる。
1.エアゾール容器の攪拌装置は、移動体に搭載される。
2.前記攪拌手段は、移動体に対して前記エアゾール容器を運動させて、内容物を攪拌する。
 移動体に対してエアゾール容器を運動させるだけで、内容物を攪拌することができる。
3.前記攪拌手段は、前記エアゾール容器を、エアゾール容器の容器中心軸を中心として回転運動させることにより前記内容物を攪拌する。
 エアゾール容器を回転することで、容器内部の内容物に旋回流が生じ、攪拌することできる。
4.前記攪拌手段は、前記エアゾール容器を、該エアゾール容器の容器中心軸と偏心させた回転中心軸を中心として回転運動させることにより前記内容物を攪拌する。
 回転と共に軸直角方向に振れて、より攪拌効果が高めることできる。
5.前記攪拌手段は、前記エアゾール容器を往復運動させることにより内容物を攪拌する。
 往復移動により、内容物が揺すられて、効率的に攪拌することができる。
6.前記攪拌手段は、前記エアゾール容器を揺動させることにより内容物を攪拌する。
 旋回流が反転を繰り返すので、効率的に攪拌することができる。
7.前記攪拌手段は、前記エアゾール容器を振動子により加振することによって内容物を振動させて攪拌する。
 振動によって、内容物が振動し、内容物を攪拌することができる。特に、超音波振動子を用いれば、内容物の分子レベルで加速化され、攪拌効果が高い。
8.前記エアゾール容器は、収容部材に収容された状態で前記移動体に搭載されている。
 エアゾール容器を、収容部材を介して飛行体の機体に装着するため、飛行体の機体内部の構成を変更することなく、エアゾール容器を機体に装着可能となる。すなわち、エアゾール容器の径やサイズに対応した収容部材を用意するだけでよく、機体の大幅な改造が不要であり、利便性が高い。また、機体の形状に適した搭載方法を採択することができ、汎用性が高い。
 また、機体に対しては、エアゾール容器を、収容部材と共に機体に装着、あるいは機体に搭載された収容部材に対してエアゾール容器を装着するだけで簡単に交換可能であり、交換作業が容易となる。
 また、エアゾール容器は収容部材によって衝撃から保護されるため、安全性が高い。特に、収容部材の密閉度合いを高めれば、容器本体が直接外部の環境に暴露される度合いが低くなり、温度変化による内圧の変動を抑えることができる。
9.前記攪拌手段は収容部材内で前記エアゾール容器を運動させて内容物を攪拌する。
10.前記移動体に対して、前記収容部材を前記エアゾール容器と共に運動させて内容物を攪拌する。
11.前記エアゾール容器は、外部空間に露出した状態で前記移動体に搭載され、前記攪拌手段は前記エアゾール容器を運動させて内容物を攪拌する。
12.前記エアゾール容器の吐出駆動部を駆動する駆動手段を備えている。
 既存のエアゾール容器をそのまま使用し、吐出することができる。
13.前記攪拌手段は、撹拌中に前記吐出開閉部を駆動可能な制御手段を備えている。
 このようにすれば、制御が単純で、安価モータで撹拌できる
14.前記移動体には、前記攪拌手段により攪拌することで起こる反力を相殺する手段が設けられている。
 このようにすれば、エアゾール容器を運動させた場合でも移動体を安定して移動させることができる。
15.前記エアゾール容器を加熱する加熱手段を備えている。
16.前記移動体は飛行体である。
 移動体が飛行体の場合でも、上空でエアゾール容器内の内容物を攪拌して、一定品質の内容物を吐出させることができる。
 また、他の発明はの移動体の吐出装置は、、
 移動体に搭載されるエアゾール容器を備え、前記エアゾール容器の内容物を吐出する移動体の吐出装置において、
 上記したエアゾール容器の攪拌装置を備えたことを特徴とする。
  また、他の発明の移動体の吐出方法は、移動体に搭載されるエアゾール容器を備え、前記エアゾール容器の内容物を吐出する移動体の吐出方法であって、
 前記エアゾール容器内の内容物を攪拌する攪拌工程と、
 該攪拌工程後に前記エアゾール容器の内容物を吐出させることを特徴とする。
 本発明の吐出方法によれば、攪拌した後に内容物を吐出するので、常に、一定品質の内容物を吐出させることができる。
 さらに、他の発明は、移動体に搭載されるエアゾール容器を備え、前記エアゾール容器の内容物を吐出する吐出方法であって、
 前記エアゾール容器内の内容物を攪拌する攪拌工程を有し、
 該攪拌工程中に、前記エアゾール容器の内容物を吐出させることを特徴とする。
 このように攪拌工程中に内容物を吐出しても、一定品質の内容物を吐出させることができる。
 上記移動体の吐出方法は、次のように構成することができる。
1.内容物の吐出は、複数回の吐出を、間隔をあけて連続的に行う。
 吐出の前に、あるいは吐出と同時に攪拌することで、長時間吐出する場合も、可及的に一定品質の内容物を吐出することができる。
2.前記攪拌工程では、攪拌することで移動体に対して生じる反力を相殺しながら攪拌する。
 容器を安定させて内容物を吐出することができる。
 さらに、上記目的を達成するために、本発明の温度調節装置は、
 エアゾール容器の温度を調節する温度調節手段を備えている、エアゾール容器の温度調節装置である。
 このような温度調節装置を用いることで、エアゾール容器の内容物を吐出するために好適な温度を維持できるので、良好な吐出性能を保つことができる。
 この温度調節装置は、次のように構成することができる。
1.エアゾール容器の温度調節装置は、飛行体に搭載される。
 飛行体に搭載されるエアゾール容器は外部の気温が変化しやすく、また飛行を開始した後は直接触れることができないが、温度調節装置を飛行体が備えることで容易に対応できる。
2.前記エアゾール容器は、圧縮ガスが噴射剤として充填されている。
3.前記温度調節手段は、加熱手段を備えている。
4.前記加熱手段は、前記エアゾール容器の胴体を加熱する。
 温度調節手段が加熱を行う場合、エアゾール容器の噴射剤として圧縮ガスを用いることで、加熱に対する安全性を高めることができる。このように加熱に対する安全性が高まることにより、容器の胴体部分を加熱することが可能になり、効率的に温度調節ができる。
5.前記温度調節手段は、冷却手段を備えている。
 温度調節手段が冷却を行うことにより、気温上昇などによりエアゾール容器が高温となった場合でも、吐出に好適な温度を保つことができる。
6.前記温度調節装置は、エアゾール容器が収容される収容部材に設けられている。
 エアゾール容器の収容部材に温度調節装置を設けることにより、一体として交換が可能になる。
7.前記エアゾール容器の温度から、前記エアゾール容器の内圧を算出する制御手段を備える。
 エアゾール容器の内圧を算出することにより状態を把握でき、温度調節への利用などが可能になる。
8.前記制御手段は、前記エアゾール容器の使用量に基づいて、算出された前記エアゾール容器の内圧を補正する。
 これにより、より正確なエアゾール容器の内圧を算出することができる。
9.前記エアゾール容器の温度を取得する温度取得手段と、前記エアゾール容器の外部の気圧を取得する気圧取得手段を備えており、前記制御手段は、前記温度および前記気圧を用いて前記内圧を算出する。
 これにより、温度と気圧に基づいて正確な内圧を算出することができる。
10.前記温度調節装置は、前記内圧を算出するための情報の入力を受け付け可能である。
 これにより、操作者などからの入力情報に基づいて内圧を算出できる。
11.前記制御手段は、算出された前記内圧に基づいて、前記温度調節手段を制御することにより、前記エアゾール容器からの吐出物の圧力を制御する。
 これにより、所望の吐出性能を維持することができる。
12.前記エアゾール容器の温度を保持する温度保持手段を備えている。
 これにより、温度を可及的に維持できるので、温度調節に用いる電力消費を低減することができる。
 また、上記目的を達成するために、本発明の温度保持装置は、エアゾール容器の温度を保持する温度保持手段を備えている。
 このような温度保持装置を用いることで、エアゾール容器の内容物を吐出するために好適な温度を維持できるので、良好な吐出性能を保つことができる。
 この温度保持装置は、次のように構成することができる。
1.エアゾール容器の温度保持装置は、飛行体に搭載される。
 飛行体に搭載されるエアゾール容器は外部の気温が変化しやすく、また飛行を開始した後は直接触れることができないが、温度保持装置を飛行体が備えることで容易に対応できる。
2.前記エアゾール容器は、収容部材に収容された状態で前記飛行体に搭載されており、前記収容部材は、前記温度保持手段を兼ねる。
 収容部材を設けることにより、温度保持装置と一体として交換が可能になる。また、収容部材自体が温度保持機能を発揮するため、別に温度保持手段を設ける必要がなくなる。
3.前記エアゾール容器は、収容部材に収容された状態で前記飛行体に搭載されており、前記温度保持手段は、前記収容部材に設けられている。
 収容部材を設けることにより、温度保持装置と一体として交換が可能になる。また、収容部材とは別に断熱材等の温度保持手段を交換することができる。
 また、上記目的を達成するために、本発明の温度調節方法は、
 エアゾール容器の温度を調節する温度調節工程を備えている、エアゾール容器の温度調節方法である。
 このような温度調節方法によれば、エアゾール容器の内容物を吐出するために好適な温度を維持できるので、良好な吐出性能を保つことができる。
 この温度調節方法は、次のように構成することができる。
1.前記エアゾール容器は飛行体に搭載される。
 飛行体に搭載されるエアゾール容器は外部の気温が変化しやすく、また飛行を開始した後は直接触れることができないが、温度調節工程を実施することで対応可能となる。
2.前記エアゾール容器は、圧縮ガスが噴射剤として充填されている。
3.前記温度調節工程は、加熱工程を含んでいる。
4.前記加熱工程では、前記エアゾール容器の胴体が加熱される。
 温度調節工程が加熱工程を含む場合、エアゾール容器の噴射剤として圧縮ガスを用いることで、加熱に対する安全性を高めることができる。このように加熱に対する安全性が高まることにより、容器の胴体部分を加熱することが可能になり、効率的に温度調節ができる。
5.前記温度調節工程は、冷却工程を含んでいる。
 冷却を行うことにより、気温上昇などによりエアゾール容器が高温となった場合でも、吐出に好適な温度を保つことができる。
6.前記エアゾール容器は、収容部材に収容されている
 エアゾール容器を収容部材と一体として交換可能になる。
7.前記エアゾール容器の温度から、前記エアゾール容器の内圧を算出する制御工程を備える。
 エアゾール容器の内圧を算出することにより状態を把握でき、温度調節への利用などが可能になる。
8.前記制御工程において、前記エアゾール容器の使用量に基づいて、算出された前記エアゾール容器の内圧を補正する。
 これにより、より正確なエアゾール容器の内圧を算出することができる。
9.前記エアゾール容器の温度を取得する温度取得工程と、前記エアゾール容器の外部の気圧を取得する気圧取得工程を備えており、前記制御工程では、前記温度および前記気圧を用いて前記内圧を算出する。
 これにより、温度と気圧に基づいて正確な内圧を算出することができる。
10,前記内圧を算出するための情報の入力を受け付ける工程を備える。
 これにより、操作者などからの入力情報に基づいて内圧を算出できる。
11.前記制御工程において算出された前記内圧に基づいて、前記温度調節工程の制御を行うことにより、前記エアゾール容器からの吐出物の圧力を制御する。
 これにより、所望の吐出性能を維持することができる。
12.前記エアゾール容器は、温度保持手段により温度を保持されている。
 温度保持手段を設けることにより、温度を可及的に維持できるので、温度調節に用いる電力消費を低減することができる。
 また、上記目的を達成するために、本発明の温度保持方法は、温度保持手段によりエアゾール容器の温度を保持する方法である。
 このような温度保持方法を用いることで、エアゾール容器の内容物を吐出するために好適な温度を維持できるので、良好な吐出性能を保つことができる。
 以上説明したように、本発明によれば、エアゾール容器の内容物の性状、たとえば、濃度、温度、内圧等の物理量を適正化することができる。
 特に、エアゾール容器の内容物を攪拌することにより、常に、均質化した一定品質の内容物を吐出することができる。
 また、エアゾール容器の内容物の温度を好適な範囲にすることで、エアゾール容器の吐出性能を良好に保つための技術を提供することができる。
図1は、第1の発明の実施形態1に係る飛行体の吐出装置を概念的に示すもので、(A)は飛行体を透視図として示した全体構成図、(B)は吐出装置の断面図、(C)は(B)のC方向矢視図、(D)は攪拌工程の説明図、(E)は(D)の吐出駆動部の平面図、(F)は吐出工程の説明図である。 図2(A)は図1のスリーブの軸直角方向の断面図、(B)は、図1のエアゾール容器のバルブ機構の一例を示す図、(C)は電源を飛行用制御部の電源を利用する例を示す図である。 図3(A)乃至(C)は、吐出駆動部の3つの方式を示す図である。 図4(A)は、吐出装置を搭載した飛行体の操縦端末と吐出操作端末の遠隔操作例を示す説明図、(B)は制御ブロック図である。 図5(A)は、第1の発明の実施形態2に係る飛行体の吐出装置の断面図、(B)は、攪拌工程の説明図、(C)は、吐出工程の説明図である。 図6(A)は、第1の発明の実施形態3に係る飛行体の吐出装置の断面図、(B)は吐出装置の主要構成示す図、(C)は攪拌工程の説明図、(D)は吐出工程の説明図である。 図7(A)は、第1の発明の実施形態3に係る飛行体の吐出装置の断面図、(B)は主要構成を示す図、(C)は攪拌工程の説明図、(D)は(B)の吐出工程の説明図である。 図8(A)は、第1の発明の実施形態4に係る飛行体の吐出装置の断面図、(B)は攪拌工程の説明図、(C)は(B)のエアゾール容器を回転中心軸方向から見た図である。 図9(A)は、第1の発明の実施形態5に係る飛行体の吐出装置の断面図、(B)は攪拌工程の説明図、(C)は吐出工程の説明図である。 図10は第1の発明の実施形態6に係る飛行体の吐出装置の断面図である。 図11(A)は、第1の発明の実施形態7に係る飛行体の吐出装置の断面図、(B)は攪拌工程の説明図である。 図12は、本第2の発明の実施形態1に係る飛行体の吐出装置の断面図である。 図13(A)は、吐出装置を搭載した飛行体の操縦端末と吐出操作端末の遠隔操作例を示す説明図、(B)は制御ブロック図である。 図14は、第2の発明の実施形態2に係るエアゾール容器の温度調節装置を概念的に示すもので、(A)は吐出装置の断面図、(B)は(A)のC方向矢視図である。 図15は、第2の発明の実施形態3に係るエアゾール容器の温度調節装置を概念的に示すものであり、吐出装置の断面図を示す。 図16は、第2の発明の実施形態4に係るエアゾール容器の温度調節装置を概念的に示す断面図であり、(A)は温度調節装置を加熱に用いた様子を、(B)は温度調節装置を冷却に用いた様子を示す。 図17は、第3の発明の実施形態1に係るエアゾール容器の温度保持装置を概念的に示すものであり、断熱により温度を保持する吐出装置の断面図を示す。 図18は、第3の発明の実施形態2に係るエアゾール容器の温度保持装置を概念的に示すものであり、通気により温度を保持する吐出装置の断面図を示す。 図19は攪拌装置と温度調節装置を組み合わせた飛行体の吐出装置の一例を示す断面図である。
 以下に、本発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。
 以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
 本発明は、エアゾール容器の内容物の物理量、すなわち、内容物の濃度、温度、内圧等を適正化させるものである。具体的な手段として、第1の発明は、内容物の攪拌手段を有するもの、第2の発明は、内容物の温度調節する温度調節手段を有するもの、第3の発明は、内容物の温度を保持するための温度保持手段を有するものである。第1の発明は、内容物を攪拌することによって、内容物の濃度の均一化を図ることができる。第2の発明は、内容物の温度を調節することによって、内容物を適切な温度領域に保つことができ、また、内容物の内圧も適正範囲に収めることができる。第3の発明は、積極的に温度を調節するものではないが、内容物の温度の低下、上昇を極力小さくすることができる。これらの発明は、適宜、組み合わせることができる。
 以下の実施形態では、これらの発明を、飛行体の吐出装置に適用した場合を例にとって説明する。飛行体の吐出装置は、飛行体に搭載されたエアゾール容器を有し、上空からエアゾール容器の内容物を吐出する。飛行体に搭載されたエアゾール容器の周囲の温度や気圧等の環境は、1日の時間帯によって、季節によって、飛行する高度によって、常に変化するので、本発明を適用することは、吐出性能を維持する観点で、特に効果が高い。
[第1の発明の実施形態1]
 まず、図1(A)乃至(C)を参照して、飛行体の吐出装置の全体構成を説明する。図1は本発明の実施形態1に係る飛行体の吐出装置を概念的に示すもので、図1(A)は吐出装置を搭載した飛行体全体の透視図、図1(B)は飛行体に搭載される吐出装置の断面図、図1(C)は、(B)をC方向から見た図である。
 図1(A)において、100は飛行体を示している。飛行体100は、いわゆるマルチコプタ等の無人航空機であり、機体101は、機体胴部102と、機体胴部102から放射状に延びる4本の腕部103と、離着陸のための脚部107と、を備え、腕部103の先端に、それぞれモータ105を介して4つの回転翼104が設けられている。図示例では、回転翼104が4つのクアッドコプタを例示しているが、3つ(トライコプタ)、6つ(ヘキサコプタ)等、公知の種々のマルチコプタが適用可能である。機体101のヨー軸は紙面上下方向、ロール軸は紙面左右方向、ピッチ軸は紙面の表裏方向であり、紙面上側の機体101の上方、紙面左側が機体101の前方である。
 この飛行体100の機体101の外部、図示例では、機体胴部102の下面に、エアゾール容器を格納した吐出装置1が吐出装置支持部50を介して搭載されている。吐出装置1は長尺体で、長手方向をロール軸方向に向けて配置され、その前端部からノズル15が機体の前方に向けて突出している。
 吐出装置1は、図1(B)に示すように、エアゾール容器10を有し、機体101に搭載された状態で、エアゾール容器10の内容物を吐出するものである。吐出される内容物は、液体だけでなく、ガス、空気等の気体、粉体等を吐出するもの、さらに、音(ホーン)等を吐出する場合も含まれる。音の吐出は、たとえば、気体を噴出させる際に音が出るように構成される。
 エアゾール容器10は、スリーブ(収容部材)20に収容された状態で機体101に搭載される。スリーブ20には、エアゾール容器10から内容物を吐出させるための吐出駆動部30と、エアゾール容器10を回転させることによって内容物を攪拌する攪拌装置70が内蔵されている。スリーブ20とエアゾール容器10は一体として交換可能であり、以下の説明において、スリーブ20にエアゾール容器10を収容した状態の組立体をエアゾール容器組立体40と呼ぶものとする。以下、各部の構成について説明する。
[エアゾール容器について]
 エアゾール容器10は、内部に充填された液化ガスや圧縮ガスのガス圧によって、内容物を噴出する容器であり、既存の金属製のエアゾール容器が適用可能であるし、耐圧性を有するプラスチック製の容器を用いることもできる。エアゾール容器10には、吐出方向や吐出形態に応じて流路が形成された各種アクチュエータがステム12に装着される。図示例では、エアゾール容器10のステム12に、フランジ部14bを有するアクチュエータ14を装着した例を示している。アクチュエータ14は、ストレートの吐出流路を備えた直線状の本体部14aと、本体部14aから軸直角方向に張り出すフランジ部14bと、を備えた構成となっている。このアクチュエータ14の本体部14aに連結チューブ16を介して、噴射孔15a(図1(C)参照)を備えたノズル15が接続されている。内容物を霧状に吐出するか、直線状の噴流として吐出するか、内容物の吐出形態、吐出方向に応じて、適宜選択される。
 図示例では、エアゾール容器10を機体101の下面に水平に搭載して使用するので、封入される噴射剤と内容物の形態としては、原液が内袋に収容され、内袋外周と容器本体内周との間に噴射剤が収容された隔離型が用いられる。隔離型であれば、エアゾール容器の姿勢が、横向き(ステムの位置が横)、下向き(ステムの位置が下)であっても吐出可能である。
 もっとも、隔離型に限定されるものではなく、吐出時のエアゾール容器10の姿勢が、ステム12が上向きで使用される場合には、ディップチューブを備えた二相系、三相系の容器、ステムが下向きで使用される場合には、ディップチューブを有さない二相系、三相系の容器を適用可能である。
 なお、噴射剤としては、一般的な炭化水素(液化石油ガス)(LPG)、ジメチルエーテル(DME)、フッ化炭化水素(HFO-1234ZE)等の液化ガス、二酸化炭素(CO2)、窒素(N2)、亜酸化窒素(N2O)等の圧縮ガスが適用可能であるが、火災に対する安全性を考慮すると非引火性のフッ化炭化水素、二酸化炭素、窒素、亜酸化窒素等が好適であり、特に、環境負荷を考慮すると、窒素が好適である。
[スリーブ20の構成]
 スリーブ20の材料としては、アルミ等の金属、プラスチック、または炭素繊維等の強度の高い軽量の素材で構成される。また、硬質の材料に限らず、軟質の材料、たとえば、シリコーンゴムやウレタンフォーム等のゴム材料を使用することもでき、要するにエアゾール容器10を収容する収容部の形状を保持することができる各種素材を用いることができる。「スリーブ」の用語は、円筒状のエアゾール容器10が収容される筒状の部材の意味で使用している。
 スリーブ20は、エアゾール容器10より大径の円筒状のスリーブ本体21と、スリーブ本体21の一方の端部を覆う第1端部カバー部22と、他方の端部に設けられる第2端部カバー部23とで構成されている。
 第1端部カバー部22はスリーブ本体21に対してねじ部を介して着脱可能にねじ込み固定される構成で、第2端部カバー部23はスリーブ本体21に対して取り外し不能に固定されている。第2端部カバー部23とスリーブ本体21が一体であってもよい。
 第1端部カバー部22は、ドーム状のカバー本体222と、スリーブ本体21のめねじ部にねじ込まれるねじ筒部223とを備えた構成となっている。カバー本体222は、空力特性を考慮して先端に向かって徐々に小径となるように縮径された、先端が丸みを帯びた円錐状、あるいはドーム状の曲面となっている。このように空力特性のよい形状とすることにより、水平方向の風(横風)の影響が小さくなり、飛行の安定化を図ることができる。
 エアゾール容器10の底部側に位置する第2端部カバー部23には、エアゾール容器10を回転駆動する攪拌装置70と、吐出駆動部30が収納されている。この第2端部カバー部23は、一端がスリーブ本体21の後端部(エアゾール容器10の底部側の端部)に固定される筒状部231と、筒状部231の他端を閉塞する端板232とを備えた構成となっている。
[エアゾール容器10の支持構造]
 スリーブ20の内径はエアゾール容器10の胴部11aの外径よりも大きく、スリーブ20の内壁には、エアゾール容器10を、スリーブ20の壁面から離間させて一定の距離をとって支持する径方向支持部21aが設けられている。径方向支持部21aは、軸方向に複数個所、図示例では3か所に設けられ、エアゾール容器10を、スリーブ20に対して、軸方向の移動は許容し、直交方向の移動は阻止するように支持している。個々の径方向支持部21aについては、図2(A)に示すように、エアゾール容器10の胴部11aに対して周方向複数個所に部分接触するような支持構造としてもよいし、環状壁で全周を支持するような構成でもよい。エアゾール容器10の径方向の支持方法としては、エアゾール容器10の胴部11aを支持する構成以外に、エアゾール容器10の肩部と底部等の両端部を支持し、胴部11aをスリーブ20の内壁から離間状態に支持することもできる。
 また、エアゾール容器10の胴部11aをスリーブ20の内壁と離間させないで支持するようにしてもよいが、スリーブ20の内壁からエアゾール容器10の胴部11aを離間させることにより、離間スペースに断熱材や蓄熱材を介装することができる。
 なお、スリーブ20は密閉構造ではなく、一部が通気する構造でもよい。例えば、網目構造、パンチングなどの構造を適用可能である。このようにすれば、エアゾール吐出時の自己冷却を外気で緩和させること、スリーブ20の軽量化を図れること等の効果がある。
 一方、エアゾール容器10の底部11bは、第2端部カバー部23側に配置された攪拌装置70に支持され、エアゾール容器10の頭部側は、第1端部カバー部22に設けられた押圧部材221によって支持されている。
 押圧部材221は、第1端部カバー部22の頂部からエアゾール容器10の中心軸方向にステム12に向かって突出する筒状体221aと、筒状体221aの一端に設けられ第1端部カバー部22に固定される端部フランジ部221bと備えている。押圧部材221の筒状体221aの内周には、アクチュエータ14とノズル15を連結する連結チューブ16が軸方向に摺動自在に挿入され、筒状体221aの先端面が、アクチュエータ14のフランジ部14bに当接あるいは近接している。この押圧部材221は、第2端部カバー部23と一体成形してもよい。
 次に、図1(D)乃至(F)を参照して、吐出駆動部30と、攪拌装置70について説明する。
 吐出駆動部30と攪拌装置70は、第2端部カバー部23内において、エアゾール容器10の底部11bから、エアゾール容器10の容器中心軸Nに沿って後方に向かって、攪拌装置70、吐出駆動部30の順に、直列に配置されている。吐出駆動部30は、第2端部カバー部23に対して固定され、攪拌装置70はエアゾール容器と共に軸方向には移動可能となっている。攪拌装置70はエアゾール容器10の底部11bに連結されてエアゾール容器10を回転駆動し、吐出駆動部30は、攪拌装置70を介して、エアゾール容器10を軸方向に移動させ、内容物の吐出、停止を制御する。
 まず、吐出駆動部30について説明する。
 吐出駆動部30は、エアゾール容器10を、攪拌装置70を介して、底部11b側から軸方向に押すことによって、エアゾール容器10を軸方向頭部側に移動させるようになっている。エアゾール容器10の移動によって、アクチュエータ14が押圧部材221の筒状体221aに押し付けられ、その反力で、ステム12がエアゾール容器10内に押し込まれ、エアゾール容器10内のバルブ機構が開弁するようになっている。バルブ機構が開弁すると、ガス圧によって内容物が自動的に吐出される。
 吐出駆動部30は、回転駆動源であるモータ31と、このモータ31の回転を、攪拌装置70に連結される可動板32bの直線運動に変換するカム機構32と、を有している。モータ31とカム機構32は、第2端部カバー部23に固定されている。カム機構32は、モータ31によって回転駆動されるカム32aと、エアゾール容器10の容器中心軸N方向に直線方向に移動する従動側の可動板32bと、を有し、可動板32bには、カム32aのカム面に沿って移動するカムフォロワ32cが設けられている。図示例のカム32aは卵形の円板カムで、カム32aのカム軸はエアゾール容器10の中心軸に対して直交しており、カム32aの回転が、カムフォロワ32cを介して可動板32bの直線運動に変換される。カム32aは円板カムなので、カム32aにカムフォロワ32cを常時当接させるためのスプリング等の付勢手段が適宜設けられる。
 カム32aは、通常は、最小径部分がカムフォロワ32cに当接していて、可動板32bが後退限位置にあり、エアゾール容器10のバルブ機構が閉弁状態で保持されている。モータ31によってカム32aを回転させることで、可動板32bが軸方向に前進する(図1(D))。すなわち、後退限位置でカムフォロワ32cが当接するカム32aの接触位置は、回転中心からの径が小さく、前進限位置でカムフォロワ32cが当接するカム32aの接触位置は、回転中心から径が大きく設定されている。図示例では、カム32aの最大径部ではなく、最小径部から最大径部への移行部分で開弁するようになっているが、最大径部で開弁するように構成してもよい。
[バルブの構成]
 図2(B)には、上記吐出駆動部30によって開弁されるエアゾール容器10のバルブ機構13の一例を示している。
 すなわち、ステム12には、先端開口部から軸方向に所定寸法延びる吐出流路12aが設けられ、ステム12の側面に弁孔となるステム孔12bが開口しており、このステム孔12bがマウンティングカップ11dの挿通孔の孔縁に装着されたガスケット13aの内周面によって封止されている。
 通常は、ガス圧とスプリング13bの付勢力でステム12が突出方向に付勢され、弁体となるガスケット13aの内周縁を軸方向に押圧することで、ガスケット13aの内周面が弁座を構成するステム孔12bの孔縁に密接して閉弁状態に維持されている。
 上記した吐出駆動部30のカム機構32によって、可動板32bが前進限に移動すると、エアゾール容器10が第1端部カバー部22側に移動し、フランジ付きのアクチュエータ14のフランジ部14bが押圧部材221の端面に当接し、その反力によってステム12が相対的に容器内方に向かって押し込まれる。ステム12が押し込まれると、ガスケット13aの内周縁が容器の内方に向けて撓み、ガスケット13aの内周面がステム孔12bの孔縁から離れて開弁し、ガス圧で押された内容物がステム12の吐出流路12aから吐出される。
 図示例のバルブ機構13は一例であり、このような構成に限定されるものではなく、通常は閉弁状態を維持し、ステム12を押し込むことによって開弁する種々の構成を適用することができる。
 この例では、カム機構32によってモータ31の回転運動を直線運動に変換するようになっているが、カム機構32に限定されるものではなく、たとえば、ねじ送り機構や、ラックとピニオン等、モータ31の回転運動を直線運動に変換する機構であれば適用可能である。また、回転モータではなく、直線駆動用のリニアモータや、電磁ソレノイド等の直線駆動源を用い、運動変換機構を用いることなく、エアゾール容器10を軸方向に移動させる構成とすることもできる。
[攪拌装置70]
 次に、図1(D)に戻って、攪拌装置70について説明する。
 攪拌装置70は、吐出駆動部30とエアゾール容器10の間に直列に配置されている。この実施形態では、エアゾール容器10を、その中心軸を中心として回転運動させる構成で、エアゾール容器10の底部を所定の保持力で保持する容器保持部72と、容器保持部72を回転駆動するモータ74と、備えている。
 容器保持部72は、エアゾール容器10の底部11bに当接する円板部72aと、円板部72aの外径端部からエアゾール容器10の胴部11aの底部側の端部を保持する環状凸部72bと、円板部72aのモータ側の面の中央部に設けられる連結軸部72cとを備えている。環状凸部72bには、容器胴部との摩擦力を高める滑り止め材73が装着されている。モータ74は、出力軸74aがエアゾール容器10の容器中心軸Nに合致するように配置され、容器保持部72に設けられた連結軸部72cに連結されている。モータ74の吐出駆動部30側の端面は、吐出駆動部30の可動板32bに連結されている。
[吐出駆動部の3方式]
 図1に示した吐出駆動部30は一例であって、吐出駆動部30の構成としては、図3に示す3つの方式のいずれかを適用することができる。図3において、スリーブ20については、簡略化して四角で示している。
 図3(A)は、スリーブ20に対してエアゾール容器10のアクチュエータ14側を固定し、エアゾール容器10の底部11bに当接する当接部材30Bを駆動部30Aによって押し上げる構成である。図1の吐出駆動部30は、この方式の一例である。この方式は、ステム12に装着されるアクチュエータ14側は固定されているため、吐出位置精度が高くなる。また、様々な径のエアゾール容器10に対応できる。
 図3(B)は、スリーブ20に対してエアゾール容器10を固定し、吐出駆動部30でアクチュエータ14を介してステム12を押し下げる構成である。すなわち、吐出駆動部30は、アクチュエータ14に当接する当接部材30Bを駆動部30Aにて押し下げる方向に駆動する。
 このようにすれば、機械機構をエアゾール容器10の片側に集中できるので、コンパクトで交換しやすい構造となる。また、様々な高さのエアゾール容器10に対応できる。
 なお、図3(A)、(B)の駆動部30Aの構成は、直線方向に駆動する機構であればよく、回転モータの回転運動を直線方向に変換するカムやねじ送り機構等の運動変換機構を用いることができるし、回転モータではなく、直線駆動用のリニアモータや、電磁ソレノイド等を用いることができる。
 図3(C)は、エアゾール容器10の内部のバルブではなく、外部弁30Cによって制御するようにしたものである。図では、外部弁30Cを概念的に記載したもので、電磁弁等によって開閉駆動する構成とすることができる。外部弁30Cを用いた場合、管路30Dにエアゾール容器10のステム12を接続するだけなので、エアゾール容器10の取付けが容易で、開閉制御も容易となる。既存のエアゾール容器10を使用する場合には、たとえば、エアゾール容器10を組み付ける際に、ステム12を押し込んで内部のバルブを常時開の状態に保持するように構成する。
[電気設備]
 次に、図1(A)に戻って、上記吐出駆動部30及び攪拌装置70を駆動するための電気設備について説明する。図1(A)には、飛行体に搭載される電気設備について、概念的に記載している。
 吐出駆動部30及び攪拌装置70を制御する制御装置である吐出装置制御部210は、飛行体100の飛行を制御する飛行制御部110とは別に設けられており、飛行制御部110と共に、機体101側に設けられている。また、吐出駆動部30及び攪拌装置70を駆動するための吐出装置用電源211が、飛行体100を駆動するための電源(飛行制御部110に組み込まれているものとし、図示せず)とは別に設けられ、機体101側に搭載されている。
 また、吐出装置1を遠隔操作するためのアンテナを含む吐出装置用通信部212が、飛行体100を遠隔操作するためのアンテナを含む飛行用通信部112とは別に設けられ、機体101に搭載されている。
 吐出装置制御部210、吐出装置用通信部212及び吐出装置用電源211は、飛行制御部110、飛行用通信部112及び飛行用電源の一部、あるいは全てに、その役割を持たせてもよい。図2(C)は、飛行制御部110に配置されている電源を共用する例である。
[機体との支持構造]
 吐出装置1を飛行体100の機体101に支持する吐出装置支持部50は、特に図示しないが、たとえば、スライドレールとT形溝のスライド式の嵌合構造、バヨネット結合のような回転方向に掛け外しが可能な構成としてもよいし、ねじ止め、クリップ結合、クランプ等、取り外しと取り付けを容易化した種々の支持手段を適用可能であり、吐出装置支持部50にジンバル等の方向変更装置を備えていてもよい。
 また、吐出装置支持部50には、機体101側に配置された吐出装置制御部210及び吐出装置用電源211と吐出駆動部30のモータ31および攪拌装置70のモータ等と電気的に接続する電気接点を設けてもよいし、スリーブ20から機体101に配置されたコネクタにケーブルなどで直接接続してもよい。他にも、スリーブ20内に二次電池などの電源および無線通信機を有し、機体101側に配置された飛行制御部110からの電気信号を無線通信により、スリーブ20内の吐出装置制御部210と送受信してもよい。
 次に、本発明の飛行体の吐出装置の作用について説明する。
[交換作業]
 予め、図1(B)に示すような、スリーブ20内にエアゾール容器10を収容した交換用のエアゾール容器組立体40を準備しておく。交換作業は、吐出装置支持部50からエアゾール容器組立体40を外し、新たなエアゾール容器組立体40を装着する。吐出装置支持部50を、たとえば、工具を使用することなく手動操作で容易に着脱できる構成としておくことにより、容易に交換することができる。交換後のエアゾール容器組立体40は、スリーブ20からエアゾール容器10を取り出し、ガス及び内容物を完全に放出させて廃棄する。スリーブ20は繰り返し利用することができる。また、この実施形態では、スリーブ20を機体101に固定したまま、エアゾール容器10のみを交換することもできる。
[撒布作業]
 次に、散布作業について、図4を参照して説明する。図4(A)は、吐出装置を搭載した飛行体の操縦端末と吐出操作端末の遠隔操作例を示す説明図、(B)は簡単な制御ブロック図である。
 撒布作業は、たとえば図4(A)に示すように、飛行体100の飛行は操縦端末120により遠隔操作され、吐出装置1は、吐出操作端末160により遠隔操作される。操作端末160は飛行体100に搭載されたカメラ106のコントローラとしても使用される。吐出操作端末160には、たとえば、吐出ボタン163、停止ボタン164、攪拌ボタン165及び停止ボタン166が設けられる。
 操作者は、吐出操作の前に攪拌ボタン165を押して、一定時間、エアゾール容器10の内容物を攪拌することで、内容物を良く混ぜて均一化させる。
 すなわち、図4(B)に示すように、攪拌ボタン165を押すと、攪拌指令信号が送信される。攪拌指令信号は、飛行体100に搭載された吐出装置用通信部212によって受信され、吐出装置制御部210により攪拌装置70が駆動制御され、エアゾール容器10が回転する。このエアゾール容器10の回転によって、容器内部に内容物の旋回流が生じ、内容物が攪拌される。停止ボタン166を押すと、停止指令信号が送信され、攪拌装置70のモータ74が停止され、攪拌が停止される。
 攪拌後、内容物を吐出する。すなわち、ディスプレイ167上の画像を見ながら、吐出ボタン163を押すと、吐出指令信号が送信され、飛行体100に搭載された吐出装置用通信部212に受信される。この吐出指令信号に基づいて、吐出装置制御部210により吐出駆動部30が駆動を開始し、エアゾール容器10のステム12が押し込まれ、内容物が吐出される。停止ボタン164を押すと、停止指令信号が送信され、吐出駆動部30によってステム12の押し込みが開放されて吐出が停止する。
 攪拌と吐出の関係については、吐出装置制御部210によって、以下のように制御することができる。
・第1の制御例
 第1の制御例は、吐出動作を開始する際に、吐出前に、自動的に一定時間攪拌する攪拌工程を実行し、攪拌工程後にエアゾール容器10の内容物を吐出させるように制御する。
 すなわち、吐出ボタン163が押され、吐出指令信号が飛行体100の吐出装置用通信部212を介して吐出装置制御部210に入力する。吐出装置制御部210は、攪拌装置70を駆動し、所定時間経過すると攪拌装置70を停止すると共に吐出駆動部30を駆動して吐出動作を開始し、停止ボタン166が押されるまで吐出動作を持続する。停止ボタン164が押されると、停止指令信号が吐出装置用通信部212を介して吐出装置制御部210に入力され、吐出装置制御部210から吐出停止信号が出力され、吐出駆動部30を停止動作させて吐出を停止する。
 吐出装置制御部210は、特に図示しないが、ハードウェア資源であるCPU、メモリ、インターフェース等を有し、CPUがメモリに記憶されたプログラムを読み出して、上記一連の手順を実行する。
・第2の制御例
 第2の制御例としては、エアゾール容器内の内容物を攪拌する攪拌工程中に、エアゾール容器の内容物を吐出させる。
 すなわち、吐出ボタン163が押され、吐出指令信号が飛行体100の吐出装置用通信部212を介して吐出装置制御部210に入力する。吐出装置制御部210は、まず、攪拌装置70を駆動する。所定時間経過すると攪拌装置70を停止せず吐出駆動部30を駆動して吐出動作を開始し、停止ボタン166が押されるまで吐出動作を持続する。これによって、攪拌工程中にエアゾール容器の内容物が吐出される。
 そして、停止ボタン164が押されると、停止指令信号が吐出装置用通信部212を介して吐出装置制御部210に入力され、吐出装置制御部210から吐出停止信号が出力され、吐出駆動部30を停止動作させて吐出を停止する。
 この吐出装置制御部210で実行される一連の手順が、予め、プログラムとしてメモリに記憶しておくことによって、自動的に処理することができる。
 なお、この実施形態1では、攪拌装置70はエアゾール容器10を回転させる構成で、エアゾール容器10を回転させながら軸方向に移動させてアクチュエータ14のフランジ部14bを押圧部材221に押し付けるので、接触部に摩擦トルクが発生する。しかし、攪拌装置70の容器保持部とエアゾール容器10の底部11bとの摩擦保持トルクを大きくしておけば、回転させながら吐出させることが可能である。
 第3の制御例
 第3の制御例としては、複数回の吐出を、間隔をあけて連続的に行うように制御する。すなわち、攪拌、吐出、攪拌、吐出を、繰り返し連続的に行う。
 吐出ボタン163が押され、吐出指令信号が飛行体100の吐出装置用通信部212を介して吐出装置制御部210に入力すると、攪拌装置70を駆動し、所定時間経過すると攪拌装置70を停止させると共に吐出駆動部30を駆動して吐出動作を開始する。さらに、所定時間経過すると、吐出駆動部30を停止動作させると共に、再び攪拌装置70を駆動して攪拌する。この攪拌、吐出の手順を、停止ボタン166が押されるまで繰り返し、停止ボタン166が押されると停止する。
 このようにすれば、吐出される内容物を、より均質に保つことができる。
 また、吐出と停止の切り替えは、ボタン等の操作部の手動操作だけでなく、予め記憶されたプログラムに従って、自動的に切り替えることもできる。たとえば、飛行航路を予めプログラムしておいて、GPSからの信号によって、地図上の位置及び高度計によって高さを検出し、所定の位置に達すると吐出を開始し、所定のエリアの吐出が終了すると吐出を停止するようにすることもでき、この吐出動作の前に攪拌工程を組み込むようにすればよい。
 次に、本発明の他の実施形態について説明する。以下の説明では上記実施形態と異なる部分についてのみ説明するものとし、同一の構成部分については、同一の符号を付して説明は省略するものとする。
[第1の発明の実施形態2]
 図5は、本第1の発明の実施形態2に係る飛行体の吐出装置を示している。図5(A)は、飛行体の吐出装置の断面図、(B)及び(C)は主要構成を示す図であり、(B)は、攪拌工程の説明図、(C)は、吐出工程の説明図である。
 この実施形態2の攪拌装置270は、図5(A)に示すように、エアゾール容器10の容器中心軸Nをモータ271の回転中心軸Mに対して偏心させ、エアゾール容器10を回転中心軸Mに対して振れ回り(旋回)させることにより内容物を攪拌する構成となっている点で、実施形態1と相違する。
 すなわち、図5(B)に示すように、攪拌装置270のモータ271によって回転駆動される動力伝達板275の回転中心軸Mが、スリーブ20の中心軸に合致しており、この回転中心軸Mと、軸直角方向に所定距離だけ離れた偏心位置に、容器保持部72の連結軸部72cが連結されている。この連結軸部72cはエアゾール容器10の容器中心軸Nと一致しており、エアゾール容器10の容器中心軸Nは回転中心軸Mから所定距離だけ偏心する構成となっている。
 一方、エアゾール容器10の頭部側においては、ステム12が回転中心軸Mから偏心しているので、ステム12及びステム12に連結されるアクチュエータ14の本体部14a、および本体部14aに接続される連結チューブ16も旋回する。そのため、押圧部材2221の筒状体2221aが、旋回部分と干渉しないように拡径され、第1端部カバー部22に固定される筒状体2221aの端部に、筒状体2221aの孔径を、連結チューブ16の外径程度に絞った内向きフランジ部2221bを備えている。
 また、アクチュエータ14のフランジ部14bを幅広し、押圧部材2221の筒状体2221aとの当接範囲を拡大して、軸方向の保持を可能としている。また、押圧部材2221の筒状体2221aに挿入された連結チューブ16の端部は、内向きフランジ部2221bによって、回転中心軸M上に保持された部分から、アクチュエータ14の本体部14aとの接続端に向かって傾斜するように曲げられている。
 攪拌工程
 攪拌する際には、図5(B)に示すように、実施形態1と同様、吐出駆動部30による吐出動作はせず、可動板32bが後退限位置にあり、エアゾール容器10が閉弁状態を維持した状態で、攪拌装置270のモータ271を回転駆動させる。モータ271を回転させると、動力伝達板275、連結軸部72cを介して、エアゾール容器10は、回転中心軸Mの回りを旋回し、内容物を攪拌する。この実施形態2の場合、エアゾール容器10は自転せず、旋回するだけであり、アクチュエータ14及び連結チューブ16のアクチュエータ14との接続端部も旋回する。連結チューブ16については、押圧部材2221の内向きフランジ部2221bと接触部を中心に、アクチュエータ14との接続端部がすりこぎ運動をし、スリーブ20から外に突出した部分は、回転中心軸上の位置に保持される。
 吐出工程
 吐出工程では、図5(C)に示すように、攪拌装置270を停止し、吐出駆動部30を動作させる。すなわち、吐出モータ31によってカム32aを回転させることで、エアゾール容器10を、軸方向前方に向かって前進させる。このエアゾール容器10の移動によって、ステム12に装着されたアクチュエータ14が押圧部材2221の筒状体によって保持されたアクチュエータ14側に向かって、軸方向に移動させる。そして、アクチュエータ14側からの反力によって、ステム12をエアゾール容器10内に押し込み、開弁させ、内容物が吐出される。
[第1の発明の実施形態3]
 図6は、本発明の実施形態3に係る飛行体の吐出装置を示している。図6(A)は、吐出装置の断面図、(B)は吐出装置の主要構成示す図、(C)は攪拌工程の説明図、(D)は吐出工程の説明図である。
 この実施形態3では、攪拌装置370は、エアゾール容器を往復運動させることにより内容物を攪拌する構成となっている点で、実施形態1と相違する。
 すなわち、図6(A)及び(B)に示すように、攪拌装置370は、第2端部カバー部23内において、吐出駆動部30とエアゾール容器10の間に、直列的に配置されている。吐出駆動部30のフレーム301は、スリーブ20の第2端部カバー部23に固定され、攪拌装置370を介してエアゾール容器10に接続され、エアゾール容器10を、攪拌装置370を介して、所定の吐出ストローク(容器内のバルブの開弁させるストローク)だけ駆動する。一方、攪拌装置370は、吐出駆動部30の吐出動作前の状態、すなわちエアゾール容器10が閉弁状態で、吐出ストロークに達しない範囲で、エアゾール容器10を往復駆動させる構成となっている。
 攪拌装置370は、軸方向に可動の可動フレーム371を有し、この可動フレーム371に吐出駆動部30の可動板32bが連結されている。可動フレーム371には、回転駆動源であるモータ―372と、モータ372の回転運動を直線運動に変換する運動変換機構であるカム機構373が取り付けられ、カム機構373によってエアゾール容器10を保持する容器保持部72を直線移動させる。
 カム機構373は、吐出駆動部30と同様に、モータ372によって回転駆動されるカム373aと、カム373aの回転によって直線方向に移動するカムフォロワ373bを備え、カムフォロワ373bが、容器保持部72に連結されている。
 攪拌工程
 攪拌工程では、図6(B),(C)に示すように、吐出駆動部30のカム32aが非吐出位置で(閉弁位置)、攪拌装置370を駆動する。
 攪拌装置370を駆動すると、モータ372によってカム373aが回転し、カムフォロワ373b、容器保持部374を介して、エアゾール容器10が往復移動する。これによって、エアゾール容器10内の内容物は、軸方向に揺すられて攪拌される。所定時間攪拌した後、攪拌を停止する。停止状態では、攪拌装置のカムの最小径部分にカムフォロワ373bが当接する。
 吐出工程
 吐出工程では、図6(D)に示すように、攪拌装置370は停止した状態で、吐出駆動部30のモータ31によってカム32aが回転駆動し、カムフォロワ32cを介して可動板32bが直線駆動され、可動板32bによって攪拌装置370を介してエアゾール容器10が直線移動し、ステム12が、アクチュエータ14によって所定量押し込まれ、内容物が吐出される。
 実施形態3の変形例
 図7には、実施形態3の変形例を示している。図7(A)は飛行体の吐出装置の断面図、(B)は主要構成を示す図、(C)は攪拌工程の説明図、(D)は(B)の吐出工程の説明図である。
 この実施形態3では、実施形態2のカム機構の攪拌装置を省略し、吐出駆動部330のカム機構を攪拌装置として利用したものである。
 図7(A)及び(B)に示すように、吐出駆動部330の構成は、実施形態1及び2の吐出駆動部30と同様に、回転駆動源であるモータ31と、このモータ31の回転を、攪拌装置70に連結される可動板32bの直線運動に変換するカム機構32と、を有している。モータ31とカム機構32は、第2端部カバー部23に固定されたフレーム301に組付けられている。カム機構32は、モータ31によって回転駆動されるカム32aと、エアゾール容器10の底部11bを支持する容器保持部72によって構成され、容器保持部72には、カム32aのカム面に沿って移動するカムフォロワ32cが設けられている。
 攪拌工程では、図7(C)に示すように、吐出駆動部30のカム32aの回転角度θ1を小さくし、エアゾール容器のストロークを吐出ストロークよりも短い範囲で往復させ、内容物を吐出させることなく振動させて攪拌する。
 一方、吐出時には、図7(D)に示すように、吐出駆動部30のカム32aの回転角度θ2を大きくして、エアゾール容器の吐出ストロークだけ移動させ、吐出動作を行うように制御する。
 このようなカム32aの駆動は、吐出装置制御部210によって行われる。すなわち、攪拌工程でのカム32aに回転角度θ2と、吐出工程でのカム32aの回転角度θ1を予め設定しておき、カム32aを回転するモータ31の駆動を制御する。カム32aの回転角度は、たとえば、モータ31に内蔵のロータリーエンコーダによって原点位置からの回転角度を検出して制御する。
[第1の発明の実施形態4]
 図8は、本発明の実施形態4に係る飛行体の吐出装置を示すもので、(A)は吐出装置の断面図、(B)は攪拌工程の説明図、(C)は(B)のエアゾール容器を中心軸方向から見た図である。
 この実施形態4では、エアゾール容器10を揺動させることにより内容物を攪拌する構成となっている。
 図8(A)及び(B)に示すように、基本的な構成は、実施形態2と同一である。相違点は、実施形態2と異なり、モータ31を連続回転させず、図8(C)に示すように、360°以下の揺動角度θ4の範囲で、回転方向を反転させる揺動モードを備えた構成となっている。このように、回転方向に反転運動を繰り返すことで、旋回流が反転し、効率的に攪拌することができる。
 モータ31の制御は、たとえばモータ31に内蔵のロータリーエンコーダによって原点位置Oからの回転角度を検出し、所定角度ごとにモータを逆転させるように制御する。
[第1の発明の実施形態5]
 図9は、本発明の実施形態5に係る飛行体の吐出装置を示すもので、(A)は吐出装置の断面図、(B)は攪拌工程の説明図、(C)は吐出工程の説明図である。
 この実施形態5では、攪拌装置570は、エアゾール容器を振動子である超音波振動子572により加振することによって内容物を振動させ攪拌する構成となっている。
 この例は、吐出駆動部30のエアゾール容器10を保持する容器保持部72に、エアゾール容器10の胴部11aを所定長さ保持する筒状部574を設け、この筒状部574の内周に超音波振動子572を配置し、超音波振動子572をエアゾール容器10の胴部11aに接触させたものである。超音波振動子572を用いれば、内容物が分子レベルで加速化され、攪拌効果が高い。
 攪拌工程
 攪拌工程では、図9(B)に示すように、吐出駆動部30が吐出停止状態で超音波振動子572を振動させ、内容物を攪拌する。
 吐出工程
 吐出工程では、図9(C)に示すように、超音波振動子572を停止した状態で、実施形態1と同様に、吐出駆動部30を駆動してエアゾール容器10を軸方向に移動させ、内容物が吐出される。
[第1の発明の実施形態6]
 図10は、本発明の実施形態6に係る飛行体の吐出装置の断面図である。
 この実施形態6では、吐出駆動部30の構成は、実施形態1と同様であり、攪拌装置670が、エアゾール容器10をスリーブ20に収納したエアゾール容器組立体40全体を揺動する構成となっている点で相違する。
 すなわち、スリーブ20を、飛行体の機体下面に対して、固定支点671と、可動支点672の2点で支持し、固定支点671を中心に揺動可能としたものである。可動支点672は、機体101に設けられた駆動板673の偏心軸674と、リンク675を介して連結され、駆動板673を不図示のモータによって回転駆動することによって、可動支点672を揺動させる構成となっている。
 エアゾール容器10を揺動させると、ノズル15の向きが変化するので、吐出時には、一定の方向、たとえば、水平方向となるように設定される。
[第1の発明の実施形態7]
 図11は、本発明の実施形態7に係る飛行体の吐出装置を示すもので、(A)は吐出装置の断面図、(B)は攪拌工程の説明図である。
 この実施形態7は、図11(A)及び(B)に示すように、基本的な構成は、実施形態2と同一である。相違点は、攪拌装置270により攪拌することで起こる反力を相殺する手段を設けた例である。
 具体的には、攪拌装置270の動力伝達板275に、偏心回転時に生じる反力を相殺する重り(バランスウェイト)278を設けたものである。
 すなわち、エアゾール容器10は、回転中心軸Mに対して旋回するので、その遠心力が飛行体100に作用して飛行体100が移動してしまう。そこで、動力伝達板275の、回転中心軸Mに対して、連結軸と対称位置に、エアゾール容器10に作用する遠心力とバランスをとるように、重り278を配置した。重り278の位置および質量は、エアゾール容器10に作用する遠心力とバランスをとるように、適宜選択される。
 このようにすれば、偏心させた状態でも、飛行体に対して作用する反力を相殺し飛行体を安定させることができる。
 第1の発明のその他の実施形態
 上記実施形態1乃至7では、飛行体100の機体101に対してエアゾール容器10を回転、往復、揺動、振動等、相対運動させてエアゾール容器10の内容物の慣性力に変動を加え、内容物を攪拌する構成となっているが、機体101自体を回転、往復、揺動等させて、エアゾール容器10の内容物を攪拌するようにしてもよい。すなわち、飛行モードの中に、攪拌モードを設け、攪拌モードを実行すると、回転翼の各モータを制御して、一定時間、攪拌動作を行う。たとえば、ヨー軸を中心に回転させれば、エアゾール容器をヨー軸を中心に旋回させることができ、回転と逆回転を繰り返せば揺動させることができ、前進、後退を繰り返せば、エアゾール容器を往復させることができる。このような運動を、攪拌モードとして、予めプログラムしておいて、攪拌ボタンを押すと、攪拌モードを実行させることにより、攪拌動作を行わせることができる。この場合は、飛行体の飛行制御部が攪拌手段を構成する。
 なお、上記実施形態では、エアゾール容器をスリーブに格納して飛行体に搭載しているが、必ずしもスリーブに格納して搭載する必要はなく、たとえば、胴部を把持する把持手段によって、エアゾール容器を飛行体に搭載するようになっていてもよい。すなわち、エアゾール容器が、外部空間に露出した状態で飛行体に搭載され、攪拌装置がエアゾール容器を運動させて内容物を攪拌するように構成される。攪拌装置としては、回転、旋回、往復、振動、揺動等の機構を把持手段との間で適宜選択することができる。
 また、上記各実施形態では、液体物噴出装置が搭載される飛行体としてマルチコプタを使用する例について説明したが、本発明の移動体の吐出装置は、ヘリコプターにも適用できるし、回転翼(ロータ)を用いる飛行体だけではなく、固定翼機、飛行船、滑空機等の無人航空機に適用することができるし、無人に限らず有人航空機にも適用可能である。また、飛行体に限らず、軌道上を走行する車両、路面を走行するような車両、水上を移動する船、水中を移動する潜水艦等、無人あるいは有人の各種移動体に広く適用することができる。
 次に、本第2の発明のエアゾール容器の温度調節装置について、図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。
 飛行体の吐出装置の飛行体自体の構成については、第1の発明の実施形態1に記載された通りなので、説明は省略する。以下の説明では、エアゾール容器の温度調節装置が適用される吐出装置の構成について説明する。吐出装置についても、基本的な構成は第1の発明の実施形態1と同一であるので、主として、第1の発明の実施形態1と異なる部分についてのみ説明するものとし、同一の構成部分については、同一の符号を付して説明は省略する。
 [第2の発明の実施形態1]
 まず、本第2の発明の実施形態1について説明する。
 図12は、第2の発明の実施形態1に係るエアゾール容器の温度調節装置が適用される飛行体の吐出装置の断面図である。
 スリーブ20には、エアゾール容器10から内容物を吐出させるための吐出駆動部30と、温度調節装置500の一部構成が内蔵され、温度調節装置の残りの構成が、スリーブ20の外側に配置され、内蔵構成部分と接続されている。
 本実施形態の温度調節装置500は、エアゾール容器10の胴部11aにコイル状に巻き付けられた熱媒体パイプ502と、水等の熱媒体を貯留するリザーバ504と、リザーバ504内の熱媒体を熱媒体パイプ502内に供給しリザーバ504に戻して循環させるポンプ503と、リザーバ82内の熱媒体を加熱、冷却するペルチェ素子505と、エアゾール容器10の温度を検知する温度センサ501とを備えている。また、ペルチェ素子505からの熱を放熱するためのヒートシンク506と、ヒートシンク506の熱の冷却させるためのファン507とを備えている。
 ペルチェ素子505は、リザーバ504を介して、スリーブ20に接続され、リザーバ504内の熱媒体を冷却または加熱する。ペルチェ素子505は、不図示の電源と電気配線で接続されており、電気制御に従って通電する直流電流の極性を変化させることにより、加熱状態と冷却状態が切り替わる。
 ペルチェ素子505によって生成される温熱または冷熱は、熱媒体パイプ502を流れる熱媒体によってエアゾール容器10に伝達される。熱媒体は、例えば水や、LLC(ロング・ライフ・クーラント)などの流体である。熱媒体は、タンクとして機能するリザーバ504と、エアゾール容器10と接触する熱媒体パイプ502からなる循環経路内を、熱媒体ポンプ503の動作によって循環している。
 ペルチェ素子505の両面のうち、リザーバ504との接触面が加熱状態であれば、ペルチェ素子505は加熱手段として機能する。一方、接触面が冷却状態であれば、ペルチェ素子505は冷却手段として機能する。
 スリーブ20内部に設けられた、温度調節装置500の熱媒体パイプ502は、エアゾール容器10が収容されたときに当該エアゾール容器10と接触するように配置されている。熱媒体パイプ502としては、様々なサイズや形状のエアゾール容器に対応できるように、伸縮性のある熱伝導性に富む材質が好適である。また、エアゾール容器10との接触面積を広げるために、パイプ同士が連結しあって螺旋状の筒状構造体となることが好適である。このように熱媒体パイプ502として伸縮性のある材質を用いることにより、液状物を吐出させるためにエアゾール容器10を軸方向前後に動かした場合にも、熱媒体パイプ502がその動きに追従するように伸縮するため、エアゾール容器10と温度調節装置500の当接が維持できる。
 なお、ペルチェ素子505の両面のうち、リザーバ504と接していない面には、温度調節装置500のヒートシンク506とファン507が設けられている。これにより、例えばエアゾール容器10を冷却している時に非接触面から発生する温熱をスリーブ20の外部に逃がすことができる。
 また、温度取得手段である温度センサ501で取得した温度情報を用いてペルチェ素子505の状態を切り替えることにより、微細な制御が可能になる。温度センサ501としては、サーミスタ方式、熱電対方式やデジタル方式など、任意のものを利用してよい。温度調節装置500のうちスリーブ外に配置される構成は、筐体508に収納しておくと良い。
 なお、図示例では、温度調節装置500がエアゾール容器10の胴体部分(すなわち、エアゾール容器10のうちノズルを含む先端部分ではない部分)を加熱している。
 このような、胴体の部分を加熱する温度調節装置500を、圧縮ガスを利用して吐出を行う方式のエアゾール容器10に適用した場合、かかる圧縮ガスを利用するエアゾール容器を加熱したときに、内圧の上昇量は緩やかであり急速な加熱に対してもより安全性が高いため、胴体部分を加熱して安全かつ効率的に温度調節を行うことができる、という利点がある。
 また、このような温度調節装置500を、液化ガスを利用するエアゾール容器10に適用する場合、温度調節による利益を好ましく享受できる。すなわち、液化ガスを利用したエアゾール容器においては、ある一定以上の温度(一般的には、摂氏40度以下が推奨される)になるとガス圧力上昇による容器の変形やガス漏洩の可能性が高まるため、温度調節の効果が高い。また、液化ガスを連続的に噴射すると気化熱を奪われることで容器内の温度が低下し、内部のガス圧力低下が起こるため、所定の吐出距離を確保できず予期せぬ箇所に内容物が吐出される可能性が高まるため、やはり温度調節の効果が高い。
 以上述べたように、本発明の温度調節装置500は、圧縮ガスや液化ガスなど様々なタイプのエアゾール容器に適用可能であり、いずれの場合も好ましい効果を得られる。
 次に、温度調節を伴う散布作業について、図13を参照して説明する。図13(A)は、吐出装置を搭載した飛行体の操縦端末と操作端末の遠隔操作例を示す説明図、(B)は簡単な制御ブロック図である。
・第1の制御例
 撒布作業は、たとえば図13(A)に示すように、飛行体100の飛行は操縦端末120により遠隔操作され、吐出装置1及び温度調節装置500は、操作端末160により遠隔操作される。操作端末160は飛行体100に搭載されたカメラ106のコントローラとしても使用される。操作端末160には、たとえば、吐出ボタン163、停止ボタン164、加熱ボタン168、冷却ボタン169及びディスプレイ167が設けられる。
 吐出ボタン163を押すと、吐出指令信号が送信され、飛行体100に搭載された吐出装置用通信部212に受信される。この吐出指令信号に基づいて、吐出装置制御部210により吐出駆動部30が駆動を開始し、エアゾール容器10のステム12が押し込まれ、内容物が吐出される。停止ボタン164を押すと、停止指令信号が送信され、吐出駆動部30によってステム12の押し込みが開放されて吐出が停止する。
 そして、操作者が、例えばディスプレイ167に表示された、温度センサ501により取得された現在の温度情報を参照しながら加熱または冷却することを決定すると、加熱ボタン168または冷却ボタン169を押す。これにより温度調節指令信号が送信され、飛行体100に搭載された吐出装置用通信部212に受信される。吐出装置制御部210により温度調節装置500が駆動され、ペルチェ素子505に所定の極性の直流電流が通電されて加熱が開始される。加熱ではなく冷却を行う場合も同様に、操作者による冷却ボタン166の押下に従ってペルチェ素子505が冷却を行う。
・第2の制御例
 加熱ボタン168と冷却ボタン169を用いて操作者自らが温度を制御する代わりに、操作端末160に目標温度を入力する入力手段(例えば、テンキーなど)を設けてもよい。この場合、操作者が操作端末160から入力した目標温度が吐出装置用通信部212に受信される。続いて、吐出装置制御部210は、温度センサ501の検出した温度情報に基づくフィードバック制御により、設定された目標温度になるようにペルチェ素子505の通電状態を制御することで、温度調節装置500を制御する。
 なお、操作者が目標温度を設定する代わりに、予め内容物の吐出に好適な標準温度を定めておき、吐出装置制御部210はその標準温度を維持するように制御を続けても良い。
・第3の制御例
 本制御例の吐出装置制御部210は、エアゾール容器10の内圧を算出する内圧算出手段、及び、算出された内圧に基づいて温度調節装置500による制御の内容(例えば、目標温度の設定や、加熱あるいは冷却制御など)を決定する制御内容決定手段として機能する。内圧の算出方法は任意であるが、エアゾール容器10として汎用的な物品を用いる場合、吐出装置1、スリーブ20や機体101など、容器の外部から測定可能な方法が好ましい。
 ここで、体積が一定のとき気体の温度と圧力は比例する。そのため、機体101の高度変化や気候変化に伴いエアゾール容器10の温度が変化すると、容器内圧が変化して吐出の初速や散布性能が変化し、所望の散布が行われない可能性がある。
 そこで本制御例では、エアゾール容器10の温度に基づいて、容器内圧を算出する。吐出装置制御部210は、温度センサ501が測定したエアゾール容器10の温度情報を取得する。上述したように気体の温度と圧力は比例関係にあるため、関係式あるいはテーブルを参照することにより、温度と内圧の関係を求めることができる。そこで、吐出装置制御部210は、圧縮ガスが所定の内圧となるように温度調節装置500を制御する。例えば、温度低下が測定されて内圧が低下したと想定される場合、吐出装置制御部210は所望の吐出圧が得られるような温度になるまで加熱制御を行う。
 なお、気体の温度と圧力の関係を示す数式またはテーブルや、所望の散布性能を発揮するために好適なエアゾール容器10の内圧または温度など、内圧を算出するための情報は、あらかじめ吐出装置制御部210と接続されたメモリに保存しておいても良いし、操作者が吐出装置制御部210に入力しても良い。かかる情報を入力するための入力手段として、操作端末160などを利用しても良い。
 本制御例において、さらにエアゾール容器10の外部の気圧を取得して温度調節に利用しても良い。すなわち、機体101の高度変化や気候変化に伴いエアゾール容器10の外部の気圧が変化した場合にも、容器の内圧が変化して吐出の初速や散布性能に影響を与える可能性がある。そこで本制御例において、機体101に、気圧取得手段としての気圧計を設ける、操作者が入力手段を介して気圧情報を入力する、などの方法により吐出装置制御部210が気圧情報を取得し、温度調節装置500を制御し、好適な吐出が行われるように内圧を調整する。この場合も、気圧と温度との関係を含めた数式又はテーブルをメモリに保存して利用することができる。
・第4の制御例
 吐出動作を続けると、エアゾール容器10の内容物が減少してくる。エアゾール容器10として、液状物が内袋に収容され、内袋外周と容器本体内周との間に圧縮ガスが収容された隔離型のものを用いる場合、液状物の減少に伴って、容器内で圧縮ガスが占める割合が増加し、圧縮ガスが膨張する。すると、質量が一定のとき気体の圧力は体積に反比例するため、圧縮ガスの膨張に伴って容器の内圧が徐々に低下してくる。吐出を開始してから暫くの間は内圧低下の影響は小さいが、吐出量が増えてくるに連れて内圧減少量も増加し、吐出時の液状物の初速が低下したり、散布性が低下したりする。
 そこで本制御例では、内圧低下の影響を低減するために温度調節装置500によりエアゾール容器を加熱する。すなわち、体積が一定のとき気体の温度と圧力は比例するため、エアゾール容器を加熱することで内圧を上昇させ、吐出物の圧力を向上させることで、吐出性能低下を防ぐことができる。
 本制御例では、内容物の残量を測定し、当該残量に基づいて容器内部で圧縮ガスが占める体積を算出し、当該体積に基づいて内圧を算出する方法とする。
 そこで本制御例では、機体101に重量センサ(不図示)を設ける構成とし、エアゾール容器10を含む吐出装置1の重量を測定する。測定は周期的に行っても良いし、吐出装置制御部210が吐出を指示して液状物が吐出されるごとに行っても良い。吐出動作を開始する前の重量と測定時の重量を比較することにより、液状物の使用量および残量が算出できる。そして、液状物の密度に基づいて容器内部での液状物の容積の減少量を算出することで、圧縮ガスの体積を求めて内圧を算出することができる。この場合も、残量と内圧の関係を含めた数式又はテーブルをメモリに保存して利用することができる。
 なお、液状物の残量を算出する方法として、吐出駆動部の動作履歴に基づいて算出しても良い。すなわち、吐出指令信号をトリガーとしてタイマーを起動し、停止指令信号によってタイマーを終了して吐出時間を求め、単位時間あたりの吐出量と掛けることで使用量を求める。そして、当初の充填量から使用量を引くことで残量を算出する。これにより、エアゾール容器10の内圧を補正してより正確な値を求めることができる。
 以上述べたように、本実施形態に記載の吐出装置によれば、エアゾール容器10の温度を調節することができる。その結果、外部環境が極端な高温や低音などエアゾール容器10の内容物に不適切な気温であっても、所望の性能を発揮することができる。また、エアゾール容器の内圧が、外部の気温や気圧、液状物の残量低下などの要因で変化した場合でも、所望の性能を発揮することができる。
 また、本実施形態は、温度調節装置を用いたエアゾール容器の温度調節方法として捉えてもよい。温度調節装置が冷却工程又は加熱工程を含む温度調節工程を実行することにより、エアゾール容器の温度を好適に維持できる。
 なお、本実施形態及び下記の各実施形態に記載のエアゾール容器の温度調節装置は、エアゾール容器が飛行体に搭載されない場合であっても利用できる。すなわち本発明は、エアゾール容器の温度調節を必要とする様々な場面に適用可能である。また、上記温度調節装置を利用した、各制御例に記載の温度調節方法についても、飛行体に搭載されない場合であっても利用できる。
 次に、本発明の吐出装置の他の実施形態について説明する。以下の説明では上記実施形態と異なる部分についてのみ説明するものとし、同一の構成部分については、同一の符号を付して説明は省略するものとする。
 [第2の発明の実施形態2]
 図14は、本発明の実施形態2に係る飛行体の吐出装置を示している。図12と異なる部分を中心に説明を行う。図14(A)は、飛行体の吐出装置の断面図、(B)は(A)のC方向矢視図である。なお、図12は吐出装置1を側面から見た側面断面図であったが、図14(A)はそれとは異なり、吐出装置1を上方から見た平面断面図である。
 本実施形態では、温度調節装置500が加熱を行わず、冷却のみに特化している。したがって、エアゾール容器10が高温になりやすい環境下で用いる場合や、低温を維持する必要がある内容物の場合に好適である。実施形態1と同じ構成要素には、同じ符号を付している。
 本実施形態において、温度調節手段であるペルチェ素子505で生成された冷熱は、熱伝導板522b、ヒートパイプ521および熱伝導板522aを通じてエアゾール容器10に伝達され、当該エアゾール容器10を冷却する。ヒートパイプとは熱伝導性が高い素材で作られたパイプ内に、揮発性の液体を作動液として封入した、高効率の熱の移動装置である。パイプの素材には例えば銅が、作動液としては例えばエタノールや水などが用いられる。ヒートパイプ内では作動液が高温側で蒸発し、低温側で凝縮するサイクルが発生することによって熱が移動される。一方、ペルチェ素子505のうち熱伝導板522と接していない非接触面から発生する温熱は、ヒートシンク506およびファン507の動作により外部に放出される。
 なお、ヒートパイプ521のラジエータは、図14(B)に示したように熱源であるエアゾール容器10よりも高い位置にあることが好ましい。このような構成により、ヒートパイプ内の作動液はラジエータで凝縮し、重力によってエアゾール容器へ流れ落ちるようになるため、作動液の循環が効率的となる。また、熱伝導板522を用いることで、吐出駆動時にもエアゾール容器10の前後運動を妨げること無く冷却が可能である。
 なお、温度制御の方法については、実施形態1の各制御例と同様の方法を利用できる。以上述べたように、本実施形態に記載の吐出装置によれば、エアゾール容器10が高温になった場合にも温度を低下させることができる。
 [第2の発明の実施形態3]
 図15は、第2の発明の実施形態3に係る飛行体の吐出装置を示している。図6は、飛行体の吐出装置の側面断面図である。
 本実施形態では、温度調節装置500が冷却を行わず、加熱のみに特化している。したがって、エアゾール容器10が低温になりやすい環境下で用いる場合や、高温を維持する必要がある内容物の場合に好適である。上記実施形態と同じ構成要素には、同じ符号を付している。
 本実施形態において、温度調節装置500は、フィルムヒータ510(温度調節手段)を含む。フィルムヒータ510は、不図示の電源と電気配線で接続されており、制御手段の制御にしたがい電流が流されることで発熱する、加熱手段として機能する。
 フィルムヒータ510は、スリーブ20内部に、エアゾール容器10が収容されたときに当該エアゾール容器10と接触するように配置される。エアゾール容器10をスリーブ20内部に収容するときに容器外周にフィルムヒータ510を巻きつけて固定しても良いし、フィルムヒータ510を円筒状に整形してスリーブ20に固定しておき、エアゾール容器10を挿入しても良い。
 フィルムヒータ510としてはエアゾール容器のサイズや形状に対応できるように柔軟性があるものが好ましく、例えばPETフィルム材質のものを利用できる。また、シリコンラバーヒータやアルミシートヒータなど、求められる性能や形状に応じて様々なヒータを利用できる。また、フィルムヒータ510としては、制御手段の制御に従って温度を調節できるものが好ましい。
 なお、温度制御の方法については、実施形態1の各制御例と同様の方法を利用できる。以上述べたように、本実施形態に記載の吐出装置によれば、エアゾール容器10が低温になった場合にも温度を上昇させることができる。
 [第2の発明の実施形態4]
 図16は、第2の発明の実施形態4に係る飛行体の吐出装置を示す側面断面図である。(A)は温度調節装置を加熱に用いた様子を、(B)は冷却に用いた様子を示す。本実施形態では、温度調節装置を操作者の手動により、加熱と冷却の両方に利用することができる。上記実施形態と同じ構成要素には、同じ符号を付している。
 本実施形態の温度調節装置は、固定バンド512を備えている。固定バンド512は、エアゾール容器10の外周上に配置されており、温度制御ユニットである発熱ユニット511又は冷却ユニット515(温度調節手段)をエアゾール容器10に近接配置させることができる。図示例では、固定バンド512は複数のスロットを備えており、各スロットに温度制御ユニットを収納した状態で容器外周に巻きつけることにより、エアゾール容器10に温熱または冷熱を伝える。固定バンドとしては布(繊維)、ゴム、樹脂、それらの組み合わせなど、柔軟性がありエアゾール容器の前後動に追従できる材質が好適であるが、これらには限定されない。また、バンド状の固定手段には限定されず、エアゾール容器10に温度制御ユニットの熱を伝えることができれば良い。スリーブ20内部に発熱ユニット511を配置および固定できるようなスロットを設けても良い。
 図16(A)では、固定バンド512に温度制御ユニットとして発熱ユニット511を収納している。発熱ユニット511としては、例えば鉄の酸化によって熱を発生させる携帯カイロを利用できる。図16(B)では、固定バンド512に温度制御ユニットとして冷却ユニット515を収納している。冷却ユニット515としては、例えば、水と薬剤を混ぜて冷却する冷却パックや、水と高吸水性樹脂を主成分とする保冷剤や、高分子ジェルを用いた冷却ジェルシートを利用できる。
 本実施形態によれば、携帯カイロや冷却パックなどを加熱手段または冷却手段として利用できる。したがって、低コストでエアゾール容器10を加熱または冷却できるとともに、電気配線が不要となり機構を簡略化できる。
 次に、本第3の発明のエアゾール容器の温度保持装置について、図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。
 この第3の発明の実施形態についても、飛行体の吐出装置の飛行体自体の構成については、第1の発明の実施形態1に記載された通りなので、説明は省略する。以下の説明では、エアゾール容器の温度保持装置が適用される吐出装置の構成について説明する。吐出装置についても、基本的な構成は第1の発明の実施形態1と同一であるので、主として、第1の発明の実施形態1と異なる部分についてのみ説明するものとし、同一の構成部分については、同一の符号を付して説明は省略する。
 [第3の発明の実施形態1]
 図17は、本第3の発明の実施形態1に係る飛行体の吐出装置を示す側面断面図であり、エアゾール容器の温度保持装置545を概念的に示す。本実施形態では、エアゾール容器10の温度を調節するのではなく、温度変化量を低減することによって吐出性能の維持を図る。
 図17では、スリーブ20の構成が上記各実施形態とは異なっている。すなわち、スリーブ20を構成する壁材が三層構造になっており、内側から順に、アルミ蒸着層541、断熱材542(温度保持手段)、外装材543が積層されている。これにより、スリーブ20が温度保持装置545としても機能する。本構成では、アルミ蒸着層541がスリーブ内の熱を反射して熱(温熱または冷熱)が輻射により外部に逃げるのを防止し、断熱材542が外部との伝導による熱交換を防止する。そして、外装材543がスリーブ形状を維持する。断熱材542としては、グラスウール等の繊維断熱材、発泡フォームなどの樹脂断熱材など様々なものを利用できる。
 本実施形態によれば、スリーブ20の構成自体によってエアゾール容器10の温度変化を抑制するので、低コストで吐出性能の維持を図ることが可能になる。
 また、本実施形態は、温度保持装置を用いたエアゾール容器の温度保持方法として捉えてもよい。温度保持装置が温度保持工程を実行することにより、エアゾール容器の温度を好適に維持できる。
・変形例
 温度保持装置の構成は、図17の例に限定されない。
 まず、断熱材の配置位置として、外装材の内側または外側、あるいはその両方に配置することもできる。また、アルミ蒸着層などの反射層と、断熱材などの断熱層のどちらか一方だけを備えていても良い。このようにスリーブ20とは別に断熱材等を設けることにより、例えば断熱材が劣化するなどしたときに、断熱材だけを交換することができる。
 また、外装材を断熱材のみで構成してもよい。外装材に強度よりも衝撃吸収性能を求める場合は、外装材を発泡スチロールなどで形成された断熱材のみで構成してよい。それにより、墜落時にエアゾール容器10を衝撃から護ることができる。また、強度と断熱性を兼ね備える素材として、発泡ウレタン等を適用してよい。
 また、エアゾール容器10を発泡スチロールなどで形成された断熱材にはめ込むようにしても良い。その他、吐出装置に対する外部の熱の影響を抑制できるのであれば、どのような手段を用いても良い。
 [第3の発明の実施形態2]
 図18は、本第3の発明の実施形態2に係る飛行体の吐出装置を示す平面断面図であり、エアゾール容器の温度保持装置を概念的に示す。本実施形態では、エアゾール容器10の温度を外部と同じに維持することによって吐出性能の維持を図る。したがって本実施形態は、外部環境の温度が安定的であり、吐出装置内部に蓄積される熱を効率的に排出する必要がある場合に好適である。上記実施形態と同じ構成要素には、同じ符号を付している。
 図18は、吐出装置を上方から見た様子を示している。スリーブ20の両側面には、本実施形態の温度保持装置555が各々配置されている。温度保持装置555は、スリーブ20に側面に開けられた通気口551、不図示の電源と電気配線で接続され、制御手段からの指令にしたがって動作するファン552(温度保持手段)、ファンケース553を含んでいる。ファン552が動作することにより、吐出装置内部と外部の空気交換が促進され、内部気温が外部気温に近づく。
 本実施形態によれば、エアゾール容器10の周辺の温度を外部気温に近い状態で安定させることができる。なお、ファンの配置や個数などは、図示例に限定されない。
 なお、本明細書に記載のエアゾール容器の温度保持装置は、エアゾール容器が飛行体に搭載されない場合であっても利用できる。すなわち本発明は、エアゾール容器の温度を保持する様々な場面に適用可能である。また、上記温度保持装置を利用した温度保持方法も、飛行体に搭載されない場合であっても利用できる。
 上記第1の発明、第2の発明及び第3の発明の各実施形態の攪拌装置、温度調節装置および温度保持装置は、互いに矛盾を生じない範囲で、任意に組み合わせて利用できる。例えば、第2の発明の温度調節装置と第3の発明の温度保持装置を共に備える吐出装置を用いることで温度を可及的に維持できるので、温度調節装置の電気消費を低減することができる。また、第1の発明の攪拌装置と第3の発明の温度保持装置を備える吐出装置を用いれば、濃度の均一化を図りつつ、温度を維持することができる。さらに、第1の発明の攪拌装置と、第2の発明の温度調節装置を共に備える吐出装置を用いることで、内容物の濃度の均一化を図りつつ、温度を適正範囲に調節することができる。さらに、第1の発明の攪拌装置と、第2の発明の温度調節装置と、第3の発明の温度保持装置を共に備える吐出装置とすれば、内容物の濃度の均一化を図りつつ、温度を適正範囲に調節でき、さらに温度保持装置によって適正な温度を可及的に維持できる。
 図19は、第1の発明の実施形態6の攪拌装置と、第2の発明の実施形態1の温度調節装置を組み合わせた構成例である。組み合わせとしては、たとえば、第1の発明の実施形態1(図1)、実施形態3(図6、図7)、実施形態4(図7)、実施形態5(図9)についても、第2の発明の実施形態1の温度調節装置と組み合わせが可能である。
 また、加熱手段として、エアゾール容器10に、第2の発明の実施形態3のジュール熱によって発熱するフィルムヒータ510を巻き付けたり、鉄粉等の酸化熱を利用した発熱体を巻き付けるようにすれば、第1の発明の実施形態2(図5)、実施形態5(図8)、実施形態7(図10)のようにエアゾール容器が旋回するような構成でも適用可能であり、攪拌装置に応じて、種々の加熱手段を選択することができる。
 なお、上記各実施形態では、液体物噴出装置が搭載される飛行体としてマルチコプタを使用する例について説明したが、本発明の移動体の吐出装置は、ヘリコプターにも適用できるし、回転翼(ロータ)を用いる飛行体だけではなく、固定翼機、飛行船、滑空機等の無人航空機に適用することができるし、無人に限らず有人航空機にも適用可能である。また、飛行体に限らず、軌道上を走行する車両、路面を走行するような車両等、無人あるいは有人の各種移動体に広く適用することができる。
1   吐出装置
10  エアゾール容器
  11a 胴部、11b 底部、11d マウンティングカップ
12  ステム、12a 吐出流路、12b ステム孔
13  バルブ機構
  13a ガスケット、13b スプリング
14  アクチュエータ
  14a 本体部、14b フランジ部
15  ノズル、15a 噴射孔
16  連結チューブ
20  スリーブ(収容部材)
21  スリーブ本体
  21a 径方向支持部
22  第1端部カバー部、
  221 押圧部材、221a 筒状体、221b 端部フランジ部
  222 カバー本体、223 ねじ筒部
23  第2端部カバー部
  231 筒状部、232 端板
30  吐出駆動部
  301 フレーム
  31 モータ、32a カム、32b 可動板、
  32c カムフォロワ
30A  駆動部、30B 当接部材、30C 外部弁
40  エアゾール容器組立体
50  吐出装置支持部
70  攪拌装置
  72 容器保持部、72a 円板部、72b 環状凸部、
  72c 連結軸部
  73 滑り止め材、74 モータ、74a 出力軸
110 飛行制御部、112 飛行用通信部、
210 吐出装置制御部、211 吐出装置用電源、
212 吐出装置用通信部
120 操縦端末、
160 吐出操作端末、163 吐出ボタン、164 停止ボタン
165 攪拌ボタン、166 停止ボタン、167 ディスプレイ
270  攪拌装置(実施形態2、図5)
 271 モータ、275 動力伝達板
  2221  押圧部
   2221a 筒状体、2221b 内向きフランジ部
 M  回転中心軸、
 N  容器中心軸
370  攪拌装置(実施形態3、図6)
  371 可動フレーム、372 モータ、
  373 カム機構、373a カム、373b カムフォロワ
  374 容器保持部
330  吐出駆動部(実施形態3の変形例、図7)
  θ1  回転角度(図7(D))、θ3  回転角度(図7(C)
O  原点位置、θ4  揺動角度(実施形態4、図8)
570  攪拌装置(実施形態5、図9)
  572 超音波振動子、574 筒状部
670  攪拌装置(実施形態6、図10)
  671 固定支点、672 可動支点、673 駆動板
  674 偏心軸、675 リンク
278  重り(実施形態7、図11)
100 飛行体
  101 機体、102 機体胴部、103 腕部、
  104 回転翼、105 モータ、106 カメラ、107 脚部
 500:温度調節装置、501:温度センサ、502:熱媒体パイプ、503:熱媒体ポンプ、504:リザーバ、505:ペルチェ素子、506:ヒートシンク、507:ファン、508:筐体、
510:フィルムヒータ、511:発熱ユニット、512:固定バンド、515:冷却ユニット、521:ヒートパイプ、522:熱伝導板、
 541:アルミ蒸着層、542:断熱材、543:外装材、545:温度保持装置、551:通気口、552:ファン、553:ファンケース、555:温度保持装
 

Claims (55)

  1.  エアゾール容器内の内容物を攪拌する攪拌手段を備えていることを特徴とするエアゾール容器の攪拌装置。
  2.  移動体に搭載されるエアゾール容器に適用される請求項1に記載のエアゾール容器の攪拌装置。。
  3.  前記攪拌手段は、前記移動体に対して前記エアゾール容器を運動させて、内容物を攪拌する請求項2に記載のエアゾール容器の攪拌装置。
  4.  前記攪拌手段は、前記エアゾール容器を、該エアゾール容器の容器中心軸を中心として回転運動させることにより前記内容物を攪拌する構成となっている請求項3に記載のエアゾール容器の攪拌装置。
  5.  前記攪拌手段は、前記エアゾール容器を、該エアゾール容器の容器中心軸と偏心させた回転中心軸を中心として回転運動させることにより前記内容物を攪拌する構成となっている請求項3に記載のエアゾール容器の攪拌装置。
  6.  前記攪拌手段は、前記エアゾール容器を往復運動させることにより内容物を攪拌する構成となっている請求項3に記載のエアゾール容器の攪拌装置。
  7.  前記攪拌手段は、前記エアゾール容器を揺動させることにより内容物を攪拌する構成となっている請求項3に記載のエアゾール容器の攪拌装置。
  8.  前記攪拌手段は、前記エアゾール容器を振動子により加振することによって内容物を振動させて攪拌する構成となっている請求項2に記載のエアゾール容器の攪拌装置。
  9.  前記エアゾール容器は、収容部材に収容された状態で前記移動体に搭載されている請求項2乃至7のいずれか1項に記載のエアゾール容器の攪拌装置。
  10.  前記攪拌手段は、収容部材内で前記エアゾール容器を運動させて内容物を攪拌する請求項9に記載のエアゾール容器の攪拌装置。
  11.  前記攪拌手段は、前記移動体に対して、前記収容部材を前記エアゾール容器と共に運動させて内容物を攪拌する請求項9に記載のエアゾール容器の攪拌装置。
  12.  前記エアゾール容器は、外部空間に露出した状態で前記移動体に搭載され、前記攪拌手段は前記エアゾール容器を運動させて内容物を攪拌する請求項2乃至7のいずれか1項に記載のエアゾール容器の攪拌装置。
  13.  前記エアゾール容器の吐出駆動部を駆動する駆動手段を備えている請求項2乃至11のいずれか1項に記載のエアゾール容器の攪拌装置。
  14.  前記攪拌手段は、撹拌中に前記吐出駆動部を駆動可能な制御手段を備えている請求項13に記載のエアゾール容器の攪拌装置。
  15.  前記移動体には、前記攪拌手段により攪拌することで起こる反力を相殺する手段が設けられている請求項2乃至13のいずれか1項に記載のエアゾール容器の攪拌装置。
  16.  前記エアゾール容器を加熱する加熱手段を備えている請求項2乃至14のいずれか1項に記載のエアゾール容器の攪拌装置。
  17.  前記移動体は飛行体である請求項2乃至15のいずれか1項に記載のエアゾール容器の攪拌装置。
  18.  移動体に搭載されるエアゾール容器を備え、前記エアゾール容器の内容物を吐出する移動体の吐出装置において、
     請求項1乃至17に記載のエアゾール容器の攪拌装置を備えたことを特徴とする移動体の吐出装置。
  19.  移動体に搭載されるエアゾール容器を備え、前記エアゾール容器の内容物を吐出する移動体の吐出方法であって、
     前記エアゾール容器内の内容物を攪拌する攪拌工程を有し、
     該攪拌工程後に前記エアゾール容器の内容物を吐出させることを特徴とする移動体の吐出方法。
  20.  移動体に搭載されるエアゾール容器を備え、前記エアゾール容器の内容物を吐出する移動体の吐出方法であって、
     前記エアゾール容器内の内容物を攪拌する攪拌工程を有し、
     該攪拌工程中に、前記エアゾール容器の内容物を吐出させることを特徴とする移動体の吐出方法。
  21.  内容物の吐出は、複数回の吐出を、間隔をあけて連続的に行う請求項19に記載の移動体の吐出方法。
  22.  前記攪拌工程では、攪拌することで移動体に対して生じる反力を相殺しながら攪拌する請求項19乃至21のいずれか1項に記載の移動体の吐出方法。
  23.  エアゾール容器の温度を調節する温度調節手段を備えている、エアゾール容器の温度調節装置。
  24.  飛行体に搭載される、請求項23に記載のエアゾール容器の温度調節装置。
  25.  前記エアゾール容器は、圧縮ガスが噴射剤として充填されている
    請求項23または24に記載のエアゾール容器の温度調節装置。
  26.  前記エアゾール容器は、液化ガスが噴射剤として充填されている
    請求項23または24に記載のエアゾール容器の温度調節装置。
  27.  前記温度調節手段は、加熱手段を備えている
    請求項23~26のいずれか1項に記載のエアゾール容器の温度調節装置。
  28.  前記加熱手段は、前記エアゾール容器の胴体を加熱する
    ことを特徴とする請求項27に記載のエアゾール容器の温度調節装置。
  29.  前記温度調節手段は、冷却手段を備えている
    請求項23~28のいずれか1項に記載のエアゾール容器の温度調節装置。
  30.  前記温度調節装置は、エアゾール容器が収容される収容部材に設けられている
    請求項23~29のいずれか1項に記載のエアゾール容器の温度調節装置。
  31.  前記エアゾール容器の温度から、前記エアゾール容器の内圧を算出する制御手段を備える
    請求項23~30のいずれか1項に記載のエアゾール容器の温度調節装置。
  32.  前記制御手段は、前記エアゾール容器の使用量に基づいて、算出された前記エアゾール容器の内圧を補正する
    請求項31に記載のエアゾール容器の温度調節装置。
  33.  前記エアゾール容器の温度を取得する温度取得手段と、
     前記エアゾール容器の外部の気圧を取得する気圧取得手段を備えており、
     前記制御手段は、前記温度および前記気圧を用いて前記内圧を算出する
    請求項31または32に記載のエアゾール容器の温度調節装置。
  34.  前記温度調節装置は、前記内圧を算出するための情報の入力を受け付け可能である
    請求項31~33のいずれか1項に記載のエアゾール容器の温度調節装置。
  35.  前記制御手段は、算出された前記内圧に基づいて、前記温度調節手段を制御することにより、前記エアゾール容器からの吐出物の圧力を制御する
    請求項31~34のいずれか1項に記載のエアゾール容器の温度調節装置。
  36.  前記エアゾール容器の温度を保持する温度保持手段を備えている
    請求項23~35のいずれか1項に記載のエアゾール容器の温度調節装置。
  37.  エアゾール容器の温度を保持する温度保持手段を備えている、
    エアゾール容器の温度保持装置。
  38.  飛行体に搭載される、請求項37に記載のエアゾール容器の温度保持装置。
  39.  前記エアゾール容器は、収容部材に収容された状態で前記飛行体に搭載されており、
     前記収容部材は、前記温度保持手段を兼ねる
    請求項38に記載のエアゾール容器の温度保持装置。
  40.  前記エアゾール容器は、収容部材に収容された状態で前記飛行体に搭載されており、
     前記温度保持手段は、前記収容部材に設けられている
    請求項38に記載のエアゾール容器の温度保持装置。
  41.  エアゾール容器の温度を調節する温度調節工程を備えている、エアゾール容器の温度調節方法。
  42.  前記エアゾール容器は飛行体に搭載される、請求41に記載のエアゾール容器の温度調節方法。
  43.  前記エアゾール容器は、圧縮ガスが噴射剤として充填されている
    請求項41または42に記載のエアゾール容器の温度調節方法。
  44.  前記エアゾール容器は、液化ガスが噴射剤として充填されている
    請求項41または42に記載のエアゾール容器の温度調節方法。
  45.  前記温度調節工程は、加熱工程を含んでいる
    請求項41~44のいずれか1項に記載のエアゾール容器の温度調節方法。
  46.  前記加熱工程では、前記エアゾール容器の胴体が加熱される
    ことを特徴とする請求項45に記載のエアゾール容器の温度調節方法。
  47.  前記温度調節工程は、冷却工程を含んでいる
    請求項41~46のいずれか1項に記載のエアゾール容器の温度調節方法。
  48.  前記エアゾール容器は、収容部材に収容されている
    請求項41~47のいずれか1項に記載のエアゾール容器の温度調節方法。
  49.  前記エアゾール容器の温度から、前記エアゾール容器の内圧を算出する制御工程を備える
    請求項41~48のいずれか1項に記載のエアゾール容器の温度調節方法。
  50.  前記制御工程において、前記エアゾール容器の使用量に基づいて、算出された前記エアゾール容器の内圧を補正する
    請求項49に記載のエアゾール容器の温度調節方法。
  51.  前記エアゾール容器の温度を取得する温度取得工程と、
     前記エアゾール容器の外部の気圧を取得する気圧取得工程を備えており、
     前記制御工程では、前記温度および前記気圧を用いて前記内圧を算出する
    請求項49または50に記載のエアゾール容器の温度調節方法。
  52.  前記内圧を算出するための情報の入力を受け付ける工程を備える
    請求項49~51のいずれか1項に記載のエアゾール容器の温度調節方法。
  53.  前記制御工程において算出された前記内圧に基づいて、前記温度調節工程の制御を行うことにより、前記エアゾール容器からの吐出物の圧力を制御する
    請求項49~52のいずれか1項に記載のエアゾール容器の温度調節方法。
  54.  前記エアゾール容器は、温度保持手段により温度を保持されている、請求項41~53のいずれか1項に記載のエアゾール容器の温度調節方法。
  55.  温度保持手段によりエアゾール容器の温度を保持する、エアゾール容器の温度保持方法。
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