WO2022097323A1 - 気象観測装置、逆止弁及びフックユニット - Google Patents

気象観測装置、逆止弁及びフックユニット Download PDF

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WO2022097323A1
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balloon
hook
check valve
parachute
observation device
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French (fr)
Inventor
岳彦 澤田
健作 清水
Original Assignee
明星電気株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01W—METEOROLOGY
    • G01W1/00—Meteorology
    • G01W1/08—Adaptations of balloons, missiles, or aircraft for meteorological purposes; Radiosondes

Definitions

  • the present invention relates to a meteorological observation device that observes meteorological conditions in the atmosphere, and a check valve and a hook unit used in this meteorological observation device.
  • Patent Document 1 (FIG. 5) describes the meteorological observation device 100 shown in FIG. 17 of the present application.
  • a parachute 102 is connected to the balloon 101 via a hanging rope 105
  • a radiosonde 104 is connected to the parachute 102 via a hanging rope 105.
  • the hanging rope 105 located between the parachute 102 and the radiosonde 104 is wound around the unwinder 103.
  • the balloon 101, the parachute 102, the unwinder 103, and the radiosonde 104 are lined up in this order from above to below.
  • the parachute 102 opens when the meteorological observation device 100 descends due to the weight of the radiosonde 104, thereby reducing the descending speed.
  • the parachute is housed inside the rubber balloon in order to prevent the rubber balloon bursting at a predetermined altitude from covering the parachute and hindering the opening of the parachute.
  • the parachute is exposed from the inside of the rubber balloon, and the parachute opens.
  • Patent Document 3 describes a ballooning device that automatically releases a balloon to which a radiosonde is attached.
  • the balloon is inflated in the launching chamber, and the inflated balloon is discharged from the upper part of the launching chamber together with the radiosonde to the outside of the launching device.
  • the entire length of the meteorological observation device 100 (radio from the top of the balloon 101).
  • Distance to the bottom of the sonde 104) Lb tends to be long.
  • the meteorological observation device 100 when the meteorological observation device 100 is released into the atmosphere by using a balloon device as in Patent Document 3, the balloon 101 is released from the balloon chamber due to the relatively long total length Lb described above.
  • the portion located below the balloon 101 (for example, the radiosonde 104) is likely to be caught in the balloon chamber.
  • the meteorological observation device 100 after the balloon 101 is released from the balloon chamber, it may not rise directly above due to the influence of the air flow outside the ballooning device, so that the portion located below the balloon 101 is the balloon chamber. It becomes easy to get caught in. Therefore, the meteorological observation device 100 cannot be smoothly released from the launching chamber.
  • the maximum reaching altitude of the balloon containing the parachute as in Patent Document 2 (hereinafter referred to as "balloon with a built-in parachute") contained the parachute as in Patent Document 1. It became lower than the maximum reached altitude of balloons that did not (hereinafter referred to as "parachute external balloons"). Specifically, the maximum reached altitude of balloons with built-in parachutes was outside the parachute, as an average of observations over about 9 years. It was 2/3 of the highest altitude reached by the parachute.
  • the meteorological observation device has a balloon, a check valve, a radiosonde, and a parachute.
  • the balloon is filled with gas and inflates.
  • the check valve is provided in the mouth tube of the balloon and guides the gas to the inside of the balloon.
  • the radiosonde is attached to the balloon via a hanging rope.
  • the parachute includes an umbrella and parachute rope and opens on descent. Further, the parachute is fixed to the check valve on the side of the parachute rope.
  • the check valve has a hook for hooking an umbrella in a portion exposed to the outside of the balloon.
  • the above-mentioned meteorological observation device can be provided with a winder.
  • a hanging rope is wound around the unwinder in advance, and the unlocker unlocks the hanging rope as the meteorological observation device rises.
  • the check valve which is the second invention of the present application, is provided in the mouth tube of the balloon and guides gas to the inside of the balloon.
  • a radiosonde is attached to the balloon via a hanging rope.
  • a parachute including an umbrella and a parachute rope, is secured to the check valve on the side of the parachute rope.
  • the check valve also has a hook for hooking an umbrella in a portion exposed to the outside of the balloon.
  • the third invention of the present application is a hook unit used in a meteorological observation device that observes meteorological conditions while rising in the atmosphere.
  • the meteorological observation device has a check valve, a radiosonde, and a parachute.
  • the check valve is provided in the mouth tube of the balloon, which is filled with gas and inflates, and guides the gas to the inside of the balloon.
  • the radiosonde is attached to the balloon via a hanging rope.
  • the parachute includes an umbrella and parachute rope and opens on descent.
  • the hook unit has a connection portion that is detachably connected to a portion of the check valve that is exposed to the outside of the balloon, and a hook that protrudes from this connection portion and hooks an umbrella.
  • connection portion can be composed of a connection ring arranged along the outer peripheral surface of the check valve and a claw that engages with the check valve.
  • a portion of the connecting ring can project away from the outer peripheral surface of the check valve to form a space on the outer peripheral surface of the check valve for the hanging rope to pass through.
  • the tip end portion of the hook can be positioned above the base end portion of the hook.
  • the umbrella may be provided with a ring that can be hooked on the hook.
  • the parachute umbrella is only hooked on the hook of the check valve, so that when the balloon bursts, the umbrella can be disengaged from the hook and opened.
  • the parachute since the parachute is attached to the check valve, the total length of the meteorological observation device can be shortened as compared with the case where the parachute is connected to the hanging rope.
  • the parachute since the parachute is arranged outside the balloon, it becomes easier to raise the meteorological observation device to a higher altitude than when the parachute is housed inside the balloon.
  • the meteorological observation device 1 of the present embodiment has a balloon 2, a check valve 3, a winder 4, and a radiosonde 5.
  • the total length La of the meteorological observation device 1 at the time of ascending is the distance from the top of the balloon 2 to the lower end of the radiosonde 5.
  • the balloon 2 inflates when filled with gas, causing the meteorological observation device 1 to rise in the atmosphere.
  • the balloon 2 can be formed of rubber such as natural rubber or synthetic rubber.
  • the radiosonde 5 has a sensor for measuring temperature, humidity, pressure, etc. in the atmosphere, and transmits the measurement information of the sensor to the ground via radio.
  • the check valve 3 is attached to the mouth tube of the balloon 2 and is used to fill the inside of the balloon 2 with gas.
  • the structure of the check valve 3 will be described later.
  • One end of the hanging rope 6 is fixed to the check valve 3, and the radiosonde 5 is fixed to the other end of the hanging rope 6.
  • the hanging rope 6 is previously wound around the unwinder 4, and when the meteorological observation device 1 is released into the atmosphere, the hanging rope 6 wound around the unwinder 4 is unwound from the unwinder 4. As a result, the distance between the balloon 2 and the radiosonde 5 is widened to a predetermined distance.
  • the unwinder 4 is used in the present embodiment, the unwinder 4 may be omitted.
  • the check valve 3 is integrally provided with a hook 3a, and when the check valve 3 is attached to the mouth tube of the balloon 2, the hook 3a is located outside the balloon 2. That is, the hook 3a is provided in a portion of the check valve 3 exposed to the outside of the balloon 2.
  • One end of the support rope 7 is fixed to the hook 3a, and the parachute 8 is fixed to the other end of the support rope 7.
  • the parachute 8 has an umbrella 8a and a plurality of parachute ropes 8b fixed to the edge of the umbrella 8a. One end of each parachute rope 8b is fixed to the edge of the umbrella 8a, and the other end of each parachute rope 8b is connected to the other end of the other parachute rope 8b. The other end of the support rope 7 is connected to the other end of the plurality of parachute ropes 8b connected to each other.
  • An annular ring 8c is provided on the top of the umbrella 8a, and the ring 8c is hooked on the hook 3a of the check valve 3. That is, the hook 3a is inserted inside the ring 8c.
  • the ring 8c may have a fixed shape such as a molded body, or may have a deformed shape such as a rope or a band.
  • the check valve 3 has a hook 3a.
  • the hook 3a is formed in a rod shape and is bent along a predetermined curve. Further, the hook 3a extends upward from the main body portion of the check valve 3, and the tip portion 3a1 of the hook 3a is located above the base end portion 3a2 of the hook 3a.
  • the check valve 3 has an insertion portion 3b inserted inside the balloon 2 and an elastic body 3c attached to the insertion portion 3b.
  • the elastic body 3c is formed in a cylindrical shape and is in close contact with the outer peripheral surface of the insertion portion 3b due to elastic deformation.
  • the check valve 3 has a nozzle 3d, and the nozzle 3d is connected to a gas supply machine (not shown) for supplying the gas filled in the balloon 2.
  • a fixing portion 3e for fixing the mouth tube of the balloon 2 is provided between the nozzle 3d and the insertion portion 3b.
  • the gas supplied from the gas supply machine passes through the inside of the nozzle 3d and moves to the inside of the insertion portion 3b.
  • the upper end of the insertion portion 3b is closed, and an opening 3b1 through which gas passes is formed on the side wall of the insertion portion 3b.
  • the opening 3b1 is closed by the elastic body 3c, but when the gas reaches the opening 3b1 and the pressure at the opening 3b1 rises, the elastic body 3c elastically deforms to form the outer periphery of the insertion portion 3b. A gap is generated between the surface and the inner peripheral surface of the elastic body 3c. By passing the gas through this gap, the gas is guided to the inside of the balloon 2. When the filling of the gas into the balloon 2 is completed, the elastic body 3c comes into close contact with the outer peripheral surface of the insertion portion 3b and closes the opening 3b1, so that the gas inside the balloon 2 flows back from the check valve 3 (that is,). , Gas leaks to the outside of the balloon 2).
  • meteorological observation device 1 The operation of the meteorological observation device 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
  • the balloon 2 explodes.
  • the ring 8c of the parachute 8 is disengaged from the hook 3a of the check valve 3 due to the vibration when the balloon 2 ruptures, the swing of the check valve 3 after the balloon 2 ruptures, and the like.
  • the umbrella 8a of the parachute 8 opens, and the meteorological observation device 1 descends.
  • the parachute 8 is attached to the check valve 3, and the parachute 8 is not connected to the hanging rope 6 connecting the balloon 2, the unwinder 4, and the radiosonde 5.
  • the total length La of the meteorological observation device 1 according to the present embodiment can be made shorter than the total length Lb of the meteorological observation device 100 shown in FIG. Therefore, when the meteorological observation device 1 is released into the atmosphere by using the ball release device as described in Patent Document 3, a part of the meteorological observation device 1 is caught in the ball release chamber of the ball release device. Can be suppressed.
  • the parachute 8 is arranged outside the balloon 2, and the parachute is not housed inside the balloon as in Patent Document 2. Therefore, the parachute housed inside the balloon does not burst the balloon, and it becomes easy to raise the meteorological observation device 1 to the desired maximum altitude.
  • the parachute 8 since the parachute 8 is attached to the check valve 3, the parachute 8 does not collide with the outer surface of the balloon 2, and the parachute 8 does not burst the balloon 2 from the outside of the balloon 2.
  • the parachute 8 by attaching the parachute 8 to the check valve 3 located at the lower part of the balloon 2, it becomes easy to stabilize the posture of the ascending balloon 2 by utilizing the weight of the parachute 8. If the parachute 8 is arranged at a position away from the balloon 2, the parachute 8 swings due to the influence of an air flow or the like, and the posture of the balloon 2 becomes difficult to stabilize. By attaching the parachute 8 to the check valve 3 and bringing the parachute 8 closest to the balloon 2 as in the present embodiment, it becomes easy to stabilize the posture of the balloon 2. Further, since the parachute 8 is only attached to the check valve 3, it becomes easier to manufacture the meteorological observation device 1 as compared with the case where the parachute is previously housed in the balloon as in Patent Document 2.
  • the hook 3a has a curved shape, but the shape is not limited to this shape.
  • the shape of the hook 3a may be such that the ring 8c of the parachute 8 can be hooked and the ring 8c can be removed from the hook 3a.
  • a modified example of the shape of the hook 3a will be described.
  • the tip portion 3a1 is located closer to the elastic body 3c than the tip portion 3a1 of the hook 3a shown in FIG. That is, the curvature of the hook a shown in FIG. 5 is larger than the curvature of the hook 3a shown in FIG.
  • the hook 3a is formed in a straight line and extends in a direction substantially orthogonal to the vertical direction (vertical direction in FIG. 6) of the check valve 3.
  • the tip end portion 3a1 and the base end portion 3a2 are located at the same height.
  • a part of the hook 3a on the tip end side is inclined, and this inclined portion is formed in a straight line.
  • the inclination angle of this inclined portion (angle with respect to the horizontal line extending in the left-right direction in FIG. 7) can be appropriately determined.
  • the hook 3a is bent at a right angle.
  • a concave portion 3a3 can be formed on the outer surface of the hook 3a
  • a convex portion 3a4 can be formed on the outer surface of the hook 3a.
  • the concave portion 3a3 and the convex portion 3a4 are used to bring the ring 8c into contact with the ring 8c to position the ring 8c.
  • a plurality of concave portions 3a3 and convex portions 3a4 may be formed.
  • the recess 3a3 is formed of a curved surface, but the recess 3a3 can be formed of a plurality of flat surfaces or a combination of a flat surface and a curved surface.
  • the convex portion 3a4 is formed of a curved surface, but the convex portion 3a4 can be formed of a plurality of flat surfaces or a combination of a flat surface and a curved surface.
  • the hook 3a is formed in a rod shape, but the shape of the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the hook 3a can be appropriately determined. Further, the hook 3a may be formed in a flat plate shape instead of a rod shape. In this case, the shape of the ring 8c may be changed according to the shape of the hook 3a so that the ring 8c can be hooked on the hook 3a. Even when the hook 3a is formed in a flat plate shape, the shape shown in FIGS. 2 and 5 to 8 can be formed, and the concave portion 3a3 shown in FIG. 9 and the convex portion 3a4 shown in FIG. 10 can also be formed. ..
  • the ring 8c is provided on the top of the umbrella 8a, but the ring 8c may be provided on another part (a part other than the top) of the umbrella 8a. That is, it suffices if the parachute 8 can be detachably attached to the hook 3a of the check valve 3 by using the ring 8c.
  • the ring 8c is formed in an annular shape, but the present invention is not limited to this, and any shape may be used as long as it can be hooked on the hook 3a. For example, it may be a shape in which a part of the annulus is removed (so-called C-shaped shape), or a shape other than the annulus (a shape along a polygon).
  • the check valve 3 has the structure shown in FIG. 2, but the structure is not limited to this.
  • the check valve 3 may have a structure that guides the gas from the gas supply machine to the inside of the balloon 2 and prevents the gas inside the balloon 2 from leaking to the outside of the balloon 2 via the check valve 3. .. Therefore, a known structure can be appropriately adopted as the structure of the check valve 3.
  • the support rope 7 connected to the parachute 8 is fixed to the hook 3a, but the support rope 7 can be omitted. That is, the portion where the plurality of parachute ropes 8b are connected to each other can be fixed to the hook 3a. Further, the support rope 7 can be fixed not to the hook 3a but to a portion of the check valve 3 other than the hook 3a.
  • the radiosonde 5 is provided with a sensor for measuring temperature, humidity, atmospheric pressure, etc. in the upper atmosphere, but if the parachute 8 is attached to the radiosonde 5, the presence of the parachute 8 makes it possible to measure the sensor. It will have an adverse effect. Further, the unwinder 4 connected to the radiosonde 5 via the hanging rope 6 is designed in consideration of the weight of the radiosonde 5. If the parachute 8 is attached to the radiosonde 5, the load on the unwinder 4 will increase by the weight of the parachute 8, and the design of the unwinder 4 will have to be changed. Can no longer be used.
  • the check valve 3 in which the hook 3a is integrally formed has been described, but in the present embodiment, the hook can be attached to and detached from the check valve.
  • the present embodiment will be specifically described.
  • the same reference numerals are used, and detailed description thereof will be omitted.
  • the check valve 10 shown in FIG. 11 is used.
  • the check valve 10 is the check valve 3 described in the first embodiment, in which the hook 3a is omitted.
  • the check valve 10 has an elastic body 3c, a nozzle 3d, and a fixing portion 3e described in the first embodiment.
  • the check valve 10 has a support portion 11 to which a hook unit 20 described later is attached and supported, and a bracket 12 having an opening portion 12a.
  • One end of the support portion 11 is integrally connected to the fixed portion 3e, and the other end of the support portion 11 is integrally connected to the nozzle 3d.
  • the hook unit 20 shown in FIG. 12 is detachably attached to the support portion 11 of the check valve 10.
  • the hook unit 20 has a connecting ring 21, a pair of flanges 22a and 22b, a claw 23, a hook 24, and a pair of ribs 25.
  • connection ring 21 is formed in a shape along the outer peripheral surface of the support portion 11 of the check valve 10 and is attached to the support portion 11.
  • the bent portion 21a which is a part of the connection ring 21, projects in a direction away from the outer peripheral surface of the check valve 10 to which the connection ring 21 is attached, and forms a space S on the outer peripheral surface of the check valve 10.
  • This space S is a space for passing the hanging rope 6 and the support rope 7.
  • the hanging rope 6 or the support rope 7 can be fixed to the bent portion 21a.
  • the hanging rope 6 can be fixed to the bent portion 21a by forming one end of the hanging rope 6 in a ring shape after passing one end of the hanging rope 6 through the space S.
  • the support rope 7 can be fixed to the bent portion 21a by the same method.
  • the hanging rope 6 and the support rope 7 can be passed through the space S.
  • the support rope 7 can be fixed to the hook 24 in the same manner as in the first embodiment.
  • the hanging rope 6 can be fixed to the check valve 3 in the same manner as in the first embodiment.
  • the connecting ring 21 By forming a part of the connecting ring 21 with the bent portion 21a, it is possible to form a space S for fixing the hanging rope 6 and the support rope 7 as described above. Further, the elastic deformation at the bent portion 21a can be utilized to facilitate the attachment of the connecting ring 21 to the support portion 11 of the check valve 10.
  • the pair of flanges 22a and 22b are integrally connected to both ends of the connection ring 21 in the circumferential direction.
  • the claw 23 is formed on the surface of the flange 22a facing the flange 22b. Further, on the surface of the flange 22b facing the flange 22a, a claw (not shown) similar to the claw 23 is formed.
  • the claws 23 of the flanges 22a and 22b engage with the opening 12a (see FIG. 11) formed in the bracket 12 of the check valve 10. As a result, the hook unit 20 can be attached to the support portion 11 of the check valve 10.
  • the claw 23 may be formed on only one of the pair of flanges 22a and 22b.
  • the ring 8c of the parachute 8 is hooked on the hook 24 as in the hook 3a of the first embodiment.
  • the shape of the hook 24 may be any shape as long as it can hook the ring 8c, and may be, for example, the shape of the hook 3a shown in FIGS. 5, 6, 7, and 8.
  • the concave portion 3a3 shown in FIG. 9 can be formed on the hook 24, or the convex portion 3a4 shown in FIG. 10 can be formed.
  • Ribs 25 for improving the strength of the hook 24 are formed on the upper surface and the lower surface of the hook 24.
  • the rib 25 is formed along the longitudinal direction of the hook 24 from the outer peripheral surface of the connecting ring 21 to the bent portion of the hook 24. Further, the rib 25 has a stepped portion 25a, and when the ring 8c of the parachute 8 is hooked on the hook 24, the ring 8c can be brought into contact with the stepped portion 25a for positioning.
  • the shapes of the ribs 26a and 26b are different from the shapes of the ribs 25 shown in FIG.
  • the ribs 26a and 26b project from the outer peripheral surface of the hook 24, the rib 26a is located at the upper part of the hook 24, and the rib 26b is located at the lower part of the hook 24.
  • the amount of protrusion of the ribs 26a and 26b is continuously reduced from the connection ring 21 toward the tip end side of the hook 24, and the amount of protrusion of the ribs 26a and 26b is different from each other.
  • the shapes of the ribs 27 and 28 are different from the shapes of the ribs 25 shown in FIG.
  • the ribs 27 and 28 project from the outer peripheral surface of the hook 24, the rib 27 is located above the hook 24, and the rib 28 is located below the hook 24. Further, the ribs 27 and 28 are formed along the hook 24 from the connection ring 21 to the intermediate position of the hook 24.
  • a protruding portion 27a protruding from the other portion of the rib 27 is formed at one end of the rib 27 (the end on the tip end side of the hook 24). Further, a tapered surface 28a is formed at one end of the rib 28 (the end on the tip end side of the hook 24).
  • the hook unit 20 is attached to the check valve 10 by engaging the claw 23 of the hook unit 20 with the opening 12a of the check valve 10, but the present invention is not limited to this. Any structure may be used as long as the hook unit 20 can be detachably attached to the check valve 10.
  • connection ring 21 may be fitted into the support portion 11 of the check valve 10.
  • the connection ring 21 can be fitted into the support portion 11 while being elastically deformed, and the connection ring 21 can be attached to the support portion 11 by utilizing the restoring force of the connection ring 21.
  • the connection ring is formed by forming a claw (or a recess) on the inner peripheral surface of the connection ring 21 and forming a recess (or a claw) on the outer peripheral surface of the support portion 11 and engaging the claw with the recess. 21 can be attached to the support portion 11.
  • the hooks 3a and 24 are used to hook the ring 8c of the parachute 8, but as described below, the electric charge accumulated in the balloon 2 is used as the hooks 3a and 24. It also has a function of releasing from the air into the atmosphere (function as a static discharger).
  • FIG. 15 shows a part of the meteorological observation device 1 shown in FIG.
  • the meteorological observation device 1 rises, the atmospheric pressure existing outside the balloon 2 decreases and the balloon 2 expands, so that the thickness of the balloon 2 decreases.
  • the distance between the inner peripheral surface 2a of the balloon 2 and the outer peripheral surface 2b of the balloon 2 (that is, the thickness of the balloon 2) is reduced.
  • the dotted line is the position of the inner peripheral surface 2a and the outer peripheral surface 2b before the balloon 2 is expanded
  • the solid line is the position of the inner peripheral surface 2a and the outer peripheral surface 2b after the balloon 2 is expanded.
  • the arrow shown in FIG. 16 is a direction in which the inner peripheral surface 2a and the outer peripheral surface 2b are displaced due to the expansion of the balloon 2.
  • the hooks 3a and 24 can function as a static discharger, and the electric charge accumulated in the balloon 2 can be released from the hooks 3a and 24 into the atmosphere.
  • the meteorological observation device 1 can be raised to a desired altitude.

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Abstract

気象観測装置の全長を短くするとともに、気象観測装置をより高い高度まで上昇させやすくする。　気象観測装置（１）は、気球（２）と、逆止弁（３）と、ラジオゾンデ（５）と、パラシュート（８）とを有する。気球（２）は、ガスが充填されて膨らむ。逆止弁（３）は、気球（２）の口管に設けられ、ガスを気球（２）の内部に導く。ラジオゾンデ（５）は、吊下げロープ（６）を介して気球（２）に取り付けられる。パラシュート（８）は、傘（８ａ）及びパラシュートロープ（８ｂ）を含み、降下時に開く。パラシュート（８）は、パラシュートロープ（８ｂ）の側において、逆止弁（３）に固定されている。逆止弁（３）は、気球（２）の外部に露出する部分において、傘（８ａ）を引っ掛けるためのフック（３ａ）を有する。

Description

気象観測装置、逆止弁及びフックユニット
　本発明は、大気中で気象観測を行う気象観測装置と、この気象観測装置で用いられる逆止弁及びフックユニットに関する。
　特許文献１（図５）には、本願図１７に示す気象観測装置１００が記載されている。この気象観測装置１００において、気球１０１には吊り下げロープ１０５を介してパラシュート１０２が接続され、パラシュート１０２には吊り下げロープ１０５を介してラジオゾンデ１０４が接続されている。パラシュート１０２及びラジオゾンデ１０４の間に位置する吊り下げロープ１０５は、巻下器１０３に巻かれている。
　気象観測装置１００が上昇しているとき、上方から下方に向かって、気球１０１、パラシュート１０２、巻下器１０３及びラジオゾンデ１０４の順で一列に並んでいる。所定の高度で気球１０１が破裂すると、ラジオゾンデ１０４の自重によって気象観測装置１００が下降する際にパラシュート１０２が開くことにより、下降速度を低下させている。
　特許文献２では、所定の高度で破裂したゴム気球がパラシュートに被さり、パラシュートの開きが阻害されることを防止するために、ゴム気球の内部にパラシュートを収容している。ゴム気球が破裂すると、ゴム気球の内部からパラシュートが露出して、パラシュートが開くことになる。
　特許文献３には、ラジオゾンデが取り付けられた気球を自動的に放出する放球装置が記載されている。この放球装置では、気球を放球室内で膨らませ、膨らんだ気球をラジオゾンデと共に放球室の上部から放球装置の外部に放出している。
特開２００３－２２７８８２号公報 特開２００２－３０８１８７号公報 特許第６３９３４１０号
　図１７に示す気象観測装置１００では、上述したように、気球１０１、パラシュート１０２、巻下器１０３及びラジオゾンデ１０４が一列に並んでいるため、気象観測装置１００の全長（気球１０１の頂部からラジオゾンデ１０４の底部までの距離）Ｌｂは長くなりやすい。
　ここで、特許文献３のような放球装置を用いて、気象観測装置１００を大気中に放出する場合には、上述した全長Ｌｂが比較的長いことにより、気球１０１が放球室から放出されても、気球１０１よりも下方に位置する部分（例えば、ラジオゾンデ１０４）が放球室に引っ掛かりやすくなる。例えば、気球１０１は、放球室から放出された後、放球装置の外部における気流の影響を受けて真上に上昇しないことがあるため、気球１０１よりも下方に位置する部分が放球室に引っ掛りやすくなる。このため、気象観測装置１００を放球室からスムーズに放出させることができない。
　特許文献２に記載のゴム気球では、ゴム気球の内部にパラシュートを収容しているため、大気中に放出するときのゴム気球の全長は、図１７に示す気象観測装置１００の全長Ｌｂよりも短くすることができる。したがって、特許文献３のような放球装置を用いて、特許文献２に記載のゴム気球を放出する場合には、このゴム気球の一部が放球室に引っ掛かりにくくなる。
　一方、本願発明者等が試験を行ったところ、特許文献２のようにパラシュートが収容された気球（以下、「パラシュート内蔵気球）という）の最高到達高度は、特許文献１のようにパラシュートを収容していない気球（以下、「パラシュート外付け気球）という）の最高到達高度よりも低くなった。具体的には、約９年間の観測における平均として、パラシュート内蔵気球の最高到達高度は、パラシュート外付け気球の最高到達高度の２／３であった。
　パラシュート内蔵気球の最高到達高度が低い理由は、気流の変化などによって気球が揺れると、パラシュートが気球内で大きく移動して気球を破裂させてしまうことにあると考えられる。したがって、パラシュート内蔵気球（特許文献２）については、所望の高度まで上昇させにくくなる。
　本願第１の発明である気象観測装置は、気球と、逆止弁と、ラジオゾンデと、パラシュートとを有する。気球は、ガスが充填されて膨らむ。逆止弁は、気球の口管に設けられ、ガスを気球の内部に導く。ラジオゾンデは、吊下げロープを介して気球に取り付けられる。パラシュートは、傘及びパラシュートロープを含み、降下時に開く。また、パラシュートは、パラシュートロープの側において、逆止弁に固定されている。逆止弁は、気球の外部に露出する部分において、傘を引っ掛けるためのフックを有する。
　上述した気象観測装置には巻下器を設けることができる。巻下器には予め吊下げロープが巻かれており、巻下器は、気象観測装置の上昇に応じて吊下げロープを解く。
　本願第２の発明である逆止弁は、気球の口管に設けられ、ガスを気球の内部に導く。ここで、気球には、吊下げロープを介してラジオゾンデが取り付けられる。逆止弁には、傘及びパラシュートロープを含むパラシュートがパラシュートロープの側において固定される。また、逆止弁は、気球の外部に露出する部分において、傘を引っ掛けるためのフックを有する。
　本願第３の発明は、大気中で上昇しながら気象観測を行う気象観測装置で用いられるフックユニットである。気象観測装置は、逆止弁と、ラジオゾンデと、パラシュートとを有する。逆止弁は、ガスが充填されて膨らむ気球の口管に設けられ、ガスを気球の内部に導く。ラジオゾンデは、吊下げロープを介して気球に取り付けられる。パラシュートは、傘及びパラシュートロープを含み、降下時に開く。ここで、フックユニットは、逆止弁のうち、気球の外部に露出する部分に対して着脱可能に接続される接続部と、この接続部から突出して傘を引っ掛けるためのフックとを有する。
　接続部は、逆止弁の外周面に沿って配置される接続リングと、逆止弁と係合する爪とによって構成することができる。接続リングの一部は、逆止弁の外周面から離れる方向に突出して、逆止弁の外周面上に吊下げロープを通すためのスペースを形成することができる。本願第３の発明であるフックユニットを用いることにより、上述した気象観測装置を構成することができる。
　本願第１～第３の発明において、フックの先端部は、フックの基端部よりも上方に位置させることができる。傘には、フックに引っ掛けられるリングを設けることができる。
　本発明によれば、パラシュートの傘は、逆止弁のフックに引っ掛けられているだけであるため、気球が破裂したときには、傘がフックから外れて開くことができる。ここで、パラシュートは逆止弁に取り付けられているため、パラシュートを吊下げロープに繋げる場合と比べて、気象観測装置の全長を短くすることができる。また、パラシュートは、気球の外部に配置されることになるため、パラシュートを気球の内部に収容する場合と比べて、気象観測装置をより高い高度まで上昇させやすくなる。
上昇中の気象観測装置の構成を示す図である。 第１実施形態である逆止弁の構造を示す図である。 パラシュートが逆止弁から外れる状態を示す図である。 気象観測装置の下降時の状態を示す図である。 第１実施形態のフックについて、他の変形例を示す図である。 第１実施形態のフックについて、他の変形例を示す図である。 第１実施形態のフックについて、他の変形例を示す図である。 第１実施形態のフックについて、他の変形例を示す図である。 第１実施形態のフックについて、他の変形例を示す図である。 第１実施形態のフックについて、他の変形例を示す図である。 第２実施形態で用いられる逆止弁の構造を示す図である。 第２実施形態であるフックユニットの構造を示す図である。 第２実施形態のフックユニットについて、他の変形例を示す図である。 第２実施形態のフックユニットについて、他の変形例を示す図である。 気球に発生する帯電状態を示す図である。 帯電に伴う絶縁破壊によって気球が破裂することを説明する図である。 従来（特許文献１）の気象観測装置の構成を示す図である。
（第１実施形態）
　本実施形態である気象観測装置１は、図１に示すように、気球２と、逆止弁３と、巻下器４と、ラジオゾンデ５を有する。上昇時の気象観測装置１の全長Ｌａは、気球２の頂部からラジオゾンデ５の下端までの距離である。
　気球２は、ガスが充填されることによって膨らみ、気象観測装置１を大気中で上昇させる。気球２は、天然ゴムや合成ゴムといったゴムで形成することができる。ラジオゾンデ５は、大気中の温度、湿度、圧力などを測定するセンサを有しており、センサの測定情報を無線を介して地上に送信する。
　逆止弁３は、気球２の口管に取り付けられており、気球２の内部にガスを充填するために用いられる。逆止弁３の構造については後述する。逆止弁３には、吊下げロープ６の一端が固定されており、吊下げロープ６の他端にはラジオゾンデ５が固定されている。吊下げロープ６は、巻下器４に予め巻き付けられており、気象観測装置１を大気中に放出したときには、巻下器４に巻き付けられた吊下げロープ６が巻下器４から解かれる。これにより、気球２及びラジオゾンデ５の間隔が所定距離まで広がる。なお、本実施形態では、巻下器４を用いているが、巻下器４を省略することもできる。
　逆止弁３にはフック３ａが一体的に設けられており、逆止弁３を気球２の口管に取り付けたときに、フック３ａは気球２の外部に位置する。すなわち、フック３ａは、逆止弁３のうち、気球２の外部に露出する部分に設けられている。フック３ａには支持ロープ７の一端が固定されており、支持ロープ７の他端にはパラシュート８が固定されている。
　パラシュート８は、傘８ａと、傘８ａの縁に固定された複数のパラシュートロープ８ｂとを有する。各パラシュートロープ８ｂの一端は傘８ａの縁に固定され、各パラシュートロープ８ｂの他端は、他のパラシュートロープ８ｂの他端と接続されている。互いに接続された複数のパラシュートロープ８ｂの他端には、支持ロープ７の他端が接続されている。
　傘８ａの頂部には、円環状のリング８ｃが設けられており、リング８ｃは、逆止弁３のフック３ａに引っ掛けられる。すなわち、リング８ｃの内側にフック３ａが挿入される。リング８ｃは、成形体のように形状が固定されたものであってもよいし、ロープや帯のように形状が変形するものであってもよい。
　次に、逆止弁３の構造について、図２を用いて説明する。
　上述したように、逆止弁３はフック３ａを有する。フック３ａは、棒状に形成されているとともに、所定の曲線に沿って曲げ加工されている。また、フック３ａは、逆止弁３の本体部分から上方に向かって延びており、フック３ａの先端部３ａ１は、フック３ａの基端部３ａ２よりも上方に位置している。
　逆止弁３は、気球２の内部に挿入される挿入部３ｂと、挿入部３ｂに取り付けられる弾性体３ｃとを有する。弾性体３ｃは、円筒状に形成されており、弾性変形によって挿入部３ｂの外周面に密接する。また、逆止弁３はノズル３ｄを有しており、ノズル３ｄは、気球２の内部に充填されるガスを供給するためのガス供給機（不図示）に接続される。ノズル３ｄ及び挿入部３ｂの間には、気球２の口管を固定するための固定部３ｅが設けられている。
　ガス供給機（不図示）から供給されたガスは、ノズル３ｄの内部を通過して挿入部３ｂの内部に移動する。挿入部３ｂの上端は塞がれており、挿入部３ｂの側壁にはガスを通過させる開口部３ｂ１が形成されている。
　開口部３ｂ１は、弾性体３ｃによって塞がれているが、開口部３ｂ１にガスが到達して開口部３ｂ１での圧力が上昇すると、弾性体３ｃが弾性変形することにより、挿入部３ｂの外周面と弾性体３ｃの内周面との間に隙間が発生する。この隙間をガスが通過することにより、気球２の内部にガスが導かれる。気球２へのガスの充填を終了すると、弾性体３ｃが挿入部３ｂの外周面に密接して開口部３ｂ１を塞ぐことにより、気球２の内部のガスが逆止弁３から逆流すること（すなわち、ガスが気球２の外部に漏れること）を防止することができる。
　本実施形態である気象観測装置１の動作について、図３及び図４を用いて説明する。
　気象観測装置１が上昇して所定の高度に到達すると、気球２が破裂する。気球２が破裂したときの振動や、気球２が破裂した後の逆止弁３の揺動などによって、図３に示すように、パラシュート８のリング８ｃは逆止弁３のフック３ａから外れる。そして、図４に示すように、パラシュート８の傘８ａが開き、気象観測装置１が下降する。
　本実施形態によれば、パラシュート８が逆止弁３に取り付けられており、パラシュート８は、気球２、巻下器４及びラジオゾンデ５を接続する吊下げロープ６には繋がれていない。これにより、本実施形態である気象観測装置１の全長Ｌａは、図１７に示す気象観測装置１００の全長Ｌｂよりも短くすることができる。したがって、特許文献３に記載されているような放球装置を用いて気象観測装置１を大気中に放出するときに、気象観測装置１の一部が放球装置の放球室に引っ掛かることを抑制できる。
　本実施形態では、パラシュート８が気球２の外部に配置されており、特許文献２のように、パラシュートを気球の内部に収容したものではない。このため、気球の内部に収容されたパラシュートが気球を破裂させることはなく、気象観測装置１を所望の最高到達高度まで上昇させやすくなる。ここで、パラシュート８は逆止弁３に取り付けられているため、気球２の外面にパラシュート８が衝突することはなく、気球２の外部からパラシュート８が気球２を破裂させることもない。
　本実施形態では、気球２の下部に位置する逆止弁３にパラシュート８を取り付けることにより、パラシュート８の自重を利用して上昇中の気球２の姿勢を安定化させやすくなる。気球２から離れた位置にパラシュート８を配置すると、気流の影響などによってパラシュート８が揺動して気球２の姿勢が安定しにくくなる。本実施形態のように、逆止弁３にパラシュート８を取り付けて、パラシュート８を気球２に最も近づけることにより、気球２の姿勢を安定化させやすくなる。また、逆止弁３にパラシュート８を取り付けるだけであるため、特許文献２のように、予め気球内にパラシュートを収容する場合と比べて、気象観測装置１を製造しやすくなる。
　本実施形態では、図２に示すように、フック３ａが湾曲形状を有しているが、この形状に限るものではない。フック３ａの形状は、パラシュート８のリング８ｃを引っ掛けることができるとともに、リング８ｃをフック３ａから外すことができるものであればよい。以下、フック３ａの形状の変形例について説明する。
　図５に示すフック３ａでは、先端部３ａ１が図２に示すフック３ａの先端部３ａ１よりも弾性体３ｃの側に位置している。すなわち、図５に示すフックａの曲率は、図２に示すフック３ａの曲率よりも大きくなっている。図６に示す構造では、フック３ａが直線状に形成されており、逆止弁３の上下方向（図６の上下方向）に対して略直交する方向に延びている。図６に示すフック３ａでは、先端部３ａ１及び基端部３ａ２が同一の高さに位置している。
　図７に示す構造では、フック３ａの先端側の一部が傾斜しており、この傾斜部分が直線状に形成されている。この傾斜部分の傾斜角度（図７の左右方向に延びる水平線に対する角度）は適宜決めることができる。図８に示す構造では、フック３ａが直角に折れ曲がっている。
　一方、図９に示すように、フック３ａの外面に凹部３ａ３を形成したり、図１０に示すように、フック３ａの外面に凸部３ａ４を形成したりすることができる。凹部３ａ３や凸部３ａ４は、リング８ｃと接触させてリング８ｃを位置決めするために用いられる。ここで、凹部３ａ３や凸部３ａ４は、複数形成されていてもよい。図９では、凹部３ａ３が曲面で構成されているが、凹部３ａ３は、複数の平坦面で構成したり、平坦面及び曲面の組み合わせで構成したりすることができる。図１０では、凸部３ａ４が曲面で構成されているが、凸部３ａ４は、複数の平坦面で構成したり、平坦面及び曲面の組み合わせで構成したりすることができる。
　本実施形態では、フック３ａが棒状に形成されているが、フック３ａの長手方向と直交する断面の形状は、適宜決めることができる。また、フック３ａは、棒状ではなく、平板状に形成してもよい。この場合には、フック３ａにリング８ｃを引っ掛けることができるように、フック３ａの形状に応じてリング８ｃの形状を変更すればよい。フック３ａを平板状に形成した場合にも、図２、図５～図８に示す形状とすることができるし、図９に示す凹部３ａ３や図１０に示す凸部３ａ４を形成することもできる。
　本実施形態では、リング８ｃが傘８ａの頂部に設けられているが、傘８ａの他の部分（頂部以外の部分）にリング８ｃが設けられていてもよい。すなわち、リング８ｃを用いて、パラシュート８を逆止弁３のフック３ａに着脱可能に取り付けることができればよい。また、リング８ｃは円環状に形成されているが、これに限るものではなく、フック３ａに引っ掛けることができる形状であればよい。例えば、円環の一部が取り除かれた形状（いわゆるＣ字形状）であってもよいし、円環以外の形状（多角形に沿った形状）であってもよい。
　本実施形態では、逆止弁３が図２に示す構造を有しているが、この構造に限るものではない。逆止弁３は、ガス供給機からのガスを気球２の内部に導くとともに、気球２の内部のガスが逆止弁３を介して気球２の外部に漏れない構造を有していればよい。このため、逆止弁３の構造としては、公知の構造を適宜採用することができる。
　本実施形態では、パラシュート８に接続された支持ロープ７をフック３ａに固定しているが、支持ロープ７を省略することもできる。すなわち、複数のパラシュートロープ８ｂが互いに接続されている部分をフック３ａに固定することができる。また、支持ロープ７は、フック３ａではなく、逆止弁３のうち、フック３ａ以外の部分に固定することもできる。
　なお、パラシュート８をラジオゾンデ５に取り付けることも考えられるが、この場合には、以下に説明するデメリットがある。
　ラジオゾンデ５には、高層大気中の温度、湿度、気圧などを測定するためのセンサが設けられているが、ラジオゾンデ５にパラシュート８を取り付けてしまうと、パラシュート８の存在によってセンサの測定に悪影響を与えてしまう。また、吊下げロープ６を介してラジオゾンデ５と接続されている巻下器４は、ラジオゾンデ５の重量を考慮して設計されている。ラジオゾンデ５にパラシュート８を取り付けてしまうと、パラシュート８の重量分だけ、巻下器４にかかる負荷が増加し、巻下器４の設計を変更しなければならなくなり、既存の巻下器４を用いることができなくなる。
（第２実施形態）
　第１実施形態では、フック３ａが一体的に形成された逆止弁３について説明したが、本実施形態では、逆止弁に対してフックを着脱可能な構成としている。以下、本実施形態について、具体的に説明する。なお、第１実施形態で説明した部材と同じ部材については、同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。
　本実施形態では、図１１に示す逆止弁１０が用いられる。逆止弁１０は、第１実施形態で説明した逆止弁３において、フック３ａを省略したものである。具体的には、逆止弁１０は、第１実施形態で説明した弾性体３ｃ、ノズル３ｄ及び固定部３ｅを有する。また、逆止弁１０は、後述するフックユニット２０が取り付けられて支持される支持部１１と、開口部１２ａを備えたブラケット１２とを有する。支持部１１の一端は、固定部３ｅに一体的に接続されているとともに、支持部１１の他端は、ノズル３ｄに一体的に接続されている。
　本実施形態では、図１２に示すフックユニット２０が逆止弁１０の支持部１１に対して着脱可能に取り付けられる。フックユニット２０は、接続リング２１と、一対のフランジ２２ａ，２２ｂと、爪２３と、フック２４と、一対のリブ２５とを有する。
　接続リング２１は、逆止弁１０の支持部１１の外周面に沿った形状に形成されており、支持部１１に取り付けられる。接続リング２１の一部である屈曲部２１ａは、接続リング２１が取り付けられた逆止弁１０の外周面から離れる方向に突出しており、逆止弁１０の外周面においてスペースＳを形成する。このスペースＳは、吊下げロープ６や支持ロープ７を通すためのスペースである。
　スペースＳに吊下げロープ６や支持ロープ７を通すことにより、吊下げロープ６や支持ロープ７を屈曲部２１ａに固定することができる。例えば、吊下げロープ６の一端をスペースＳに通した後に、吊下げロープ６の一端をリング状に形成することにより、吊下げロープ６を屈曲部２１ａに固定することができる。同様の方法によって、支持ロープ７を屈曲部２１ａに固定することができる。
　なお、スペースＳには、吊下げロープ６及び支持ロープ７の一方だけを通すこともできる。ここで、吊下げロープ６を屈曲部２１ａに固定する場合には、例えば、支持ロープ７を第１実施形態と同様にフック２４に固定することができる。また、支持ロープ７を屈曲部２１ａに固定する場合には、例えば、吊下げロープ６を第１実施形態と同様に逆止弁３に固定することができる。
　接続リング２１の一部を屈曲部２１ａで構成することにより、上述したように、吊下げロープ６や支持ロープ７を固定するためのスペースＳを形成することができる。また、屈曲部２１ａでの弾性変形を利用して、接続リング２１を逆止弁１０の支持部１１に取り付けやすくすることができる。
　一対のフランジ２２ａ，２２ｂは、接続リング２１の周方向における両端に一体的に接続されている。爪２３は、フランジ２２ａのうち、フランジ２２ｂと対向する面に形成されている。また、フランジ２２ｂのうち、フランジ２２ａと対向する面にも、爪２３と同様の爪（不図示）が形成されている。フランジ２２ａ，２２ｂの爪２３は、逆止弁１０のブラケット１２に形成された開口部１２ａ（図１１参照）と係合する。これにより、フックユニット２０を逆止弁１０の支持部１１に取り付けることができる。なお、爪２３は、一対のフランジ２２ａ，２２ｂのうちの一方だけに形成されていてもよい。
　フック２４には、第１実施形態のフック３ａと同様に、パラシュート８のリング８ｃが引っ掛けられる。ここで、フック２４の形状は、リング８ｃを引っ掛けることができる形状であればよく、例えば、図５、図６、図７及び図８に示すフック３ａの形状とすることができる。また、フック２４に対して、図９に示す凹部３ａ３を形成したり、図１０に示す凸部３ａ４を形成したりすることができる。
　フック２４の上面及び下面には、フック２４の強度を向上させるためのリブ２５が形成されている。リブ２５は、接続リング２１の外周面からフック２４の屈曲部分までの間において、フック２４の長手方向に沿って形成されている。また、リブ２５は、段差部２５ａを有しており、パラシュート８のリング８ｃをフック２４に引っ掛けたとき、リング８ｃを段差部２５ａに接触させて位置決めすることができる。
　次に、本実施形態であるフックユニット２０の変形例について、図１３及び図１４を用いて説明する。以下、図１２に示すフックユニット２０と異なる点について主に説明する。
　図１３に示すフックユニット２０では、リブ２６ａ，２６ｂの形状が図１２に示すリブ２５の形状と異なっている。リブ２６ａ，２６ｂは、フック２４の外周面から突出しており、リブ２６ａはフック２４の上部に位置しており、リブ２６ｂはフック２４の下部に位置している。リブ２６ａ，２６ｂの突出量は、接続リング２１からフック２４の先端側に向かって連続的に減少しており、リブ２６ａ，２６ｂの突出量は互いに異なっている。
　パラシュート８のリング８ｃをフック２４に引っ掛けたときには、リング８ｃがリブ２６ａ，２６ｂに接触して位置決めされる。ここで、リブ２６ａ，２６ｂの突出量は、接続リング２１に向かって連続的に増加しているため、リング８ｃのサイズに応じて、リング８ｃ及びリブ２６ａ，２６ｂの接触位置（すなわち、リング８ｃの位置決め）が変化する。
　図１４に示すフックユニット２０では、リブ２７，２８の形状が図１２に示すリブ２５の形状と異なっている。リブ２７，２８は、フック２４の外周面から突出しており、リブ２７はフック２４の上部に位置しており、リブ２８はフック２４の下部に位置している。また、リブ２７，２８は、接続リング２１からフック２４の途中位置までの間において、フック２４に沿って形成されている。
　リブ２７の一端部（フック２４の先端側の端部）には、リブ２７の他の部分よりも突出した突出部２７ａが形成されている。また、リブ２８の一端部（フック２４の先端側の端部）には、テーパ面２８ａが形成されている。パラシュート８のリング８ｃをフック２４に引っ掛けたときには、リング８ｃがリブ２７の突出部２７ａ及びリブ２８のテーパ面２８ａに接触して位置決めされる。
　本実施形態では、フックユニット２０の爪２３を逆止弁１０の開口部１２ａに係合させることことにより、フックユニット２０を逆止弁１０に取り付けているが、これに限るものではない。フックユニット２０を逆止弁１０に着脱可能に取り付けることができれば、いかなる構造であってもよい。
　例えば、フランジ２２ａ，２２ｂを省略し、接続リング２１を逆止弁１０の支持部１１にはめ込むようにしてもよい。この場合には、接続リング２１を弾性変形させながら支持部１１にはめ込み、接続リング２１の復元力を利用して、接続リング２１を支持部１１に取り付けることができる。一方、接続リング２１の内周面に爪（又は凹部）を形成するとともに、支持部１１の外周面に凹部（又は爪）を形成しておき、爪を凹部に係合させることにより、接続リング２１を支持部１１に取り付けることができる。
　第１実施形態及び第２実施形態において、フック３ａ，２４は、パラシュート８のリング８ｃを引っ掛けるために用いているが、以下に説明するように、気球２に蓄積された電荷をフック３ａ，２４から大気中に放出させる機能（放電索としての機能）も有している。
　まず、気象観測装置１が上昇すると、この上昇に伴う摩擦によって気球２が帯電する。具体的には、図１５に示すように、気球２の内側の面がマイナスに帯電し、気球２の外側の面がプラスに帯電する。なお、図１５では、図１に示す気象観測装置１の一部を示している。
　一方、気象観測装置１が上昇すると、気球２の外部に存在する大気圧が低下して気球２が膨張することにより、気球２の厚みが減少する。具体的には、図１６に示すように、気球２の内周面２ａと気球２の外周面２ｂとの間隔（すなわち、気球２の厚み）が減少する。図１６において、点線は、気球２が膨張する前の内周面２ａ及び外周面２ｂの位置であり、実線は、気球２が膨張した後の内周面２ａ及び外周面２ｂの位置である。また、図１６に示す矢印は、気球２の膨張によって内周面２ａや外周面２ｂが変位する方向である。
　上述したように、気球２の内周面２ａ及び外周面２ｂが帯電している状態において、内周面２ａ及び外周面２ｂの間隔（気球２の厚み）が減少すると、絶縁破壊が発生して気球２が破裂してしまうことがある。これにより、気象観測装置１を所望の高度まで上昇させにくくなる。
　第１実施形態及び第２実施形態によれば、フック３ａ，２４を放電索として機能させることができ、気球２に蓄積された電荷をフック３ａ，２４から大気中に放出させることができる。これにより、気象観測装置１の上昇によって気球２が膨張しても、上述した帯電に伴う絶縁破壊が発生することを防止でき、気象観測装置１を所望の高度まで上昇させることができる。
１：気象観測装置、２：気球、３，１０：逆止弁、３ａ，２４：フック、
３ａ１：先端部（フック）、３ａ２：基端部（フック）、４：巻下器、
５：ラジオゾンデ、６：吊下げロープ、７：支持ロープ、
８：パラシュート、８ａ：傘、８ｂ：パラシュートロープ、８ｃ：リング、
２０：フックユニット、２１：接続リング、２１ａ：屈曲部、２３：爪、
Ｓ：スペース
 

Claims (12)

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

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6181896A (ja) * 1984-06-25 1986-04-25 ユニヴア−シテイ・コ−ポレイシヨン・フオア・アトモスフエリツク・リサ−チ 気球から積荷を下降させるための装置
JPH0651074A (ja) * 1992-06-03 1994-02-25 Vaisala Oy ゾンデ気球の閉塞部材またはバルブ部材とゾンデ気球の頸部との間の結束構成
JP3065371U (ja) * 1999-07-01 2000-02-02 気象庁長官 ラジオゾンデ用パイプセパレ―タ方式パラシュ―ト
JP3074645U (ja) * 2000-07-06 2001-01-19 気象庁長官 ラジオゾンデ用収納方式パラシュート
JP2002308187A (ja) * 2001-04-18 2002-10-23 Tootekkusu Kk パラシュート内蔵ゴム気球
WO2005003011A1 (en) * 2003-07-03 2005-01-13 Vaisala Oyj Method and arrangement for interconnecting radiosonde and sonde balloon
US20130299628A1 (en) * 2011-03-01 2013-11-14 John Ciampa Lighter-than-air systems, methods, and kits for obtaining aerial images
WO2016009402A2 (en) * 2014-07-18 2016-01-21 Altec S.P.A. Image and/or radio signals capturing platform

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7356390B2 (en) 1999-06-29 2008-04-08 Space Data Corporation Systems and applications of lighter-than-air (LTA) platforms
US9192872B2 (en) 2013-09-05 2015-11-24 Cool Glow LLC Apparatus for sealing and illuminating a balloon

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6181896A (ja) * 1984-06-25 1986-04-25 ユニヴア−シテイ・コ−ポレイシヨン・フオア・アトモスフエリツク・リサ−チ 気球から積荷を下降させるための装置
JPH0651074A (ja) * 1992-06-03 1994-02-25 Vaisala Oy ゾンデ気球の閉塞部材またはバルブ部材とゾンデ気球の頸部との間の結束構成
JP3065371U (ja) * 1999-07-01 2000-02-02 気象庁長官 ラジオゾンデ用パイプセパレ―タ方式パラシュ―ト
JP3074645U (ja) * 2000-07-06 2001-01-19 気象庁長官 ラジオゾンデ用収納方式パラシュート
JP2002308187A (ja) * 2001-04-18 2002-10-23 Tootekkusu Kk パラシュート内蔵ゴム気球
WO2005003011A1 (en) * 2003-07-03 2005-01-13 Vaisala Oyj Method and arrangement for interconnecting radiosonde and sonde balloon
US20130299628A1 (en) * 2011-03-01 2013-11-14 John Ciampa Lighter-than-air systems, methods, and kits for obtaining aerial images
WO2016009402A2 (en) * 2014-07-18 2016-01-21 Altec S.P.A. Image and/or radio signals capturing platform

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