(57)【要約】【課題】火災現場などの高温領域においても機能する耐火無人飛行体を提供すること。【解決手段】耐火無人飛行体１は、制御装置を格納するボディ２と、ボディ２に固定される複数のアーム４と、各アーム４に固定されるモーター６と、各モーター６の回転軸に接続されるプロペラ８と、を有し、ボディ２の外側には、熱伝導を阻害するための熱伝導率である阻害基準値以下の熱伝導率を有する中間層２４が形成されており、中間層２４の外側には、熱伝導を促進するための熱伝導率である促進基準値以上の熱伝導率を有する不燃材料で形成される外側層２６が形成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御装置を格納するボディと、
前記ボディに固定される複数のアームと、
各前記アームに固定されるモーターと、
各前記モーターの回転軸に接続されるプロペラと、
を有し、
前記ボディの外側には、熱伝導を阻害するための熱伝導率である阻害基準値以下の熱伝導率を有する中間層が形成されており、
前記中間層の外側には、熱伝導を促進するための熱伝導率である促進基準値以上の熱伝導率を有する不燃材料で形成される外側層が形成されている、
耐火無人飛行体。
【請求項２】
前記促進基準値は、前記阻害基準値の１００倍以上の値である、請求項１に記載の耐火無人飛行体。
【請求項３】
前記阻害基準値は０．０２Ｗ／ｍｋ（ワット毎メートル毎ケルビン）以上１．００Ｗ／ｍｋ以下において規定され、
前記促進基準値は２００．００Ｗ／ｍｋである、
請求項２に記載の耐火無人飛行体。
【請求項４】
前記ボディの外壁には、前記阻害基準値よりも大きく、前記促進基準値よりも小さい熱伝導率である第二阻害基準値以下の熱伝導率を有する物質で構成される内側層が形成されており、
前記中間層は、前記内側層と前記外側層の間に形成されている、
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の耐火無人飛行体。
【請求項５】
前記第二阻害基準値は、前記促進基準値の２５％（パーセント）以下の値である、
請求項４に記載の耐火無人飛行体。
【請求項６】
前記第二阻害基準値は、３５．００Ｗ／ｍｋ（ワット毎メートル毎ケルビン）である、
請求項５に記載の耐火無人飛行体。
【請求項７】
前記中間層は、空気層と、前記空気層を維持するための構造層で構成される、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の耐火無人飛行体。
【請求項８】
前記構造層は、ガラス繊維で形成されるガラス糸を織って形成されたガラステープまたはガラスクロスであり、ガラス繊維及び／またはガラス糸の間が空気層として構成されている、
請求項７に記載の耐火無人飛行体。
【請求項９】
前記内側層を形成する物質はセラミックスであり、
前記外側層を形成する不燃材料は金属または合金である、
請求項４乃至請求項８のいずれかに記載の耐火無人飛行体。
【請求項１０】
前記アームの外壁には、前記中間層及び前記外側層が形成されている、
請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の耐火無人飛行体。
【請求項１１】
前記モーターの下方には、熱源からの放射熱を遮断するための遮蔽板が配置されており、
前記遮蔽板は、熱源から発生する気流の影響を低減するための重量調整手段として機能する、
請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の耐火無人飛行体。
【請求項１２】
前記モーターと前記遮蔽板との間は、空気層として構成され、伝導熱を低減する伝導熱低減手段として構成されている、請求項１１に記載の耐火無人飛行体。
【請求項１３】
前記ボディの下方には、熱源からの放射熱を遮断するための遮蔽板が配置されている、請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の耐火無人飛行体。
【請求項１４】
前記ボディの下方に配置される前記遮蔽板は、前記モーターの下方に配置される前記遮蔽板よりも重量が大きい、
請求項１３に記載の耐火無人飛行体。
【請求項１５】
前記ボディの内壁の少なくとも底面には、前記ボディの内側に向かって開放された複数のセルが形成されている、
請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載の耐火無人飛行体。
【請求項１６】
前記複数のセルは、ハニカム構造を形成している、請求項１５に記載の耐火無人飛行体。
【請求項１７】
各前記セルの高さは、前記ハニカム構造を形成する正六角形の一辺の長さの２倍以上に構成されている、請求項１６に記載の耐火無人飛行体。
【請求項１８】
前記ボディにおける重心が前記プロペラの回転面よりも下方に位置するように、前記ボディが配置される、請求項１乃至請求項１７に記載の耐火無人飛行体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐火無人飛行体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、小型無人飛行体（「ドローン」とも呼ばれる）の利用が提案されている。このようなドローンを利用して、画像撮影を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２７３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、火災現場などの高温領域であって、人間が入り込むことができない領域にドローンを飛行させることができれば、そのような領域の状況を示すデータを取得したり、消火を行うことができ、有益である。ところが、火災現場においては、炎の熱や熱風の影響によって、ドローン内部の制御装置が機能不全に陥る場合がある。
【０００５】
本発明はかかる問題の解決を試みたものであり、火災現場などの高温領域においても機能する耐火無人飛行体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第一の発明は、制御装置を格納するボディと、前記ボディに固定される複数のアームと、各前記アームに固定されるモーターと、各前記モーターの回転軸に接続されるプロペラと、を有し、前記ボディの外側には、熱伝導を阻害するための熱伝導率である阻害基準値以下の熱伝導率を有する中間層が形成されており、前記中間層の外側には、熱伝導を促進するための熱伝導率である促進基準値以上の熱伝導率を有する不燃材料で形成される外側層が形成されている、耐火無人飛行体である。
【０００７】
第一の発明の構成によれば、外部から外側層に達した熱は、相対的に熱伝導率が高い外側層を伝導するから、中間層へ伝わる熱量は低減される。中間層は相対的に熱伝導率が低いから、中間層において、熱の伝導は阻害される。これにより、ボディの内部に伝わる熱量は低減され、耐火無人飛行体は火災現場などの高温領域においても機能する。
【０００８】
第二の発明は、第一の発明の構成において、前記促進基準値は、前記阻害基準値の１００倍以上の値である、耐火無人飛行体である。
【０００９】
第三の発明は、第二の発明の構成において、前記阻害基準値は０．０２Ｗ／ｍｋ（ワット毎メートル毎ケルビン）以上１．００Ｗ／ｍｋ以下において規定され、前記促進基準値は２００．００Ｗ／ｍｋである、耐火無人飛行体である。
【００１０】
第四の発明は、第一の発明乃至第三の発明のいずれかの構成において、前記ボディの外壁には、前記阻害基準値よりも大きく、前記促進基準値よりも小さい熱伝導率である第二阻害基準値以下の熱伝導率を有する物質で構成される内側層が形成されており、前記中間層は、前記内側層と前記外側層の間に形成されている、耐火無人飛行体である。
【００１１】
第五の発明は、第四の発明の構成において、前記第二阻害基準値は、前記促進基準値の２５％（パーセント）以下の値である、耐火無人飛行体である。
【００１２】
第六の発明は、第五の発明の構成において、前記第二阻害基準値は３５．００Ｗ／ｍｋ（ワット毎メートル毎ケルビン）である、耐火無人飛行体である。
【００１３】
第七の発明は、第一の発明乃至第六の発明のいずれかの構成において、前記中間層は、空気層と、前記空気層を維持するための構造層で構成される、耐火無人飛行体である。
【００１４】
第八の発明は、第七の発明の構成において、前記構造層は、ガラス繊維で形成されるガラス糸を織って形成されたガラステープまたはガラスクロスであり、ガラス繊維及び／またはガラス糸の間が空気層として構成されている、耐火無人飛行体である。
【００１５】
第九の発明は、第四の発明乃至第八の発明のいずれかの構成において、前記内側層を形成する物質はセラミックスであり、前記外側層を形成する不燃材料は金属または合金である、耐火無人飛行体である。
【００１６】
第十の発明は、第一の発明乃至第九の発明のいずれかの構成において、前記アームの外壁には、前記中間層及び前記外側層が形成されている、耐火無人飛行体である。
【００１７】
第十一の発明は、第一の発明乃至第十の発明のいずれかの構成において、前記モーターの下方には、熱源からの放射熱を遮断するための遮蔽板が配置されており、前記遮蔽板は、熱源から発生する気流の影響を低減するための重量調整手段として機能する、耐火無人飛行体である。
【００１８】
第十二の発明は、第十一の発明の構成において、前記モーターと前記遮蔽板との間は、空気層として構成され、伝導熱を低減する伝導熱低減手段として構成されている、耐火無人飛行体である。
【００１９】
第十三発明は、第一の発明乃至第十二発明のいずれかの構成において、前記ボディの下方には、熱源からの放射熱を遮断するための遮蔽板が配置されている、耐火無人飛行体である。
【００２０】
第十四の発明は、第十三の発明の構成において、前記ボディの下方に配置される前記遮蔽板は、前記モーターの下方に配置される前記遮蔽板よりも重量が大きい、耐火無人飛行体である。
【００２１】
第十五の発明は、第一の発明乃至第十四の発明のいずれかの構成において、前記ボディの内壁の少なくとも底面には、前記ボディの内側に向かって開放された複数のセルが形成されている、耐火無人飛行体である。
【００２２】
第十六の発明は、第十五の発明の構成において、前記複数のセルは、ハニカム構造を形成している、耐火無人飛行体である。
【００２３】
第十七の発明は、第十六の発明の構成において、各前記セルの高さは、前記ハニカム構造を形成する正六角形の一辺の長さの２倍以上に構成されている、耐火無人飛行体である。
【００２４】
第十八の発明は、第一の発明乃至第十七の発明の構成において、前記ボディにおける重心が前記プロペラの回転面よりも下方に位置するように、前記ボディが配置される、耐火無人飛行体である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の耐火無人飛行体は、火災現場などの高温領域においても機能する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る耐火無人飛行体の作用を示す概略図である。
【図２】第一の実施形態の耐火無人飛行体を示す概略図である。
【図３】耐火無人飛行体の機能ブロックを示す概略図である。
【図４】耐火無人飛行体のボディ及びアームの耐熱構造を示す概略図である。
【図５】中間層の構造を示す概略図である。
【図６】ボディの耐熱メカニズムを示す概略図である。
【図７】ボディ内部等の温度変化を示す概念図である。
【図８】モーターの耐熱構造を示す概略図である。
【図９】モーターの耐熱メカニズムを示す概略図である。
【図１０】第二の実施形態の耐火無人飛行体を示す概略図である。
【図１１】ボディの下方に配置される遮蔽板等を示す概略図である。
【図１２】ボディの内壁の底面の一部を示す概略図である。
【図１３】第三の実施形態の耐火無人飛行体を示す概略図である。
【図１４】プロペラの回転面とボディの重心位置との関係を示す概略図である。
【図１５】第四の実施形態の耐火無人飛行体を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。以下の説明においては、同様の構成には同じ符号を付し、その説明を省略又は簡略する。なお、当業者が適宜実施できる構成については説明を省略し、本発明の基本的な構成についてのみ説明する。
【００２８】
＜第一の実施形態＞
図１に示すように、本実施形態の耐火無人飛行体１（以下、「無人機１」という。）は、操縦装置１００からの無線信号Ｅを受信して飛行する。また、無人機１は、予め設定されたプログラムによって、所定の飛行経路を自律飛行することもできる。
【００２９】
図１に示すように、無人機１は、矢印Ｘ１に示す方向に飛行して、火災が発生している建物３００の上空へ向かい、建物３００の上空から建物３００を撮影する。建物３００からは炎Ｆが出ている。炎の熱は、約１０００℃（摂氏）である。また、炎Ｆの熱によって、熱風が生じ、上昇気流Ａが発生している。熱風の温度は、約４００℃〜８００℃である。上昇気流Ａの風速は、例えば、１２．５ｍ／ｓ（メートル毎秒）以上である。
【００３０】
無人機１が上昇気流Ａに近づくと、上方（矢印Ｚ２方向）への外力を受ける。これに対して、無人機１が炎Ｆの中に侵入すると、空気の濃度が薄くなり、揚力が減少し、下方（矢印Ｚ１方向）へ向かう重力（外力）の影響が大きくなる。このように、炎Ｆの周辺及び内部というわずかな位置の変化によって、外力の方向が急激に変化する。無人機１は、炎Ｆからの放射熱、炎Ｆに起因する熱風、及び、上昇気流Ａが存在する環境においても、その内部の制御装置が機能不全を生じることなく、飛行を継続することができるように構成されている。
【００３１】
図２に示すように、無人機１は、ボディ２を有する。ボディ２には、複数の丸棒状のアーム４が接続されている。各アーム４にはモーター６が固定されており、各モーター６の回転軸にはプロペラ８が接続されている。
【００３２】
各モーター６は、ボディ２内のコンピュータによってそれぞれ独立して制御され、無人機１は、上下水平方向の移動や空中での停止（ホバリング）及び姿勢制御を自在に行うことができるようになっている。アーム４には保護枠１０が接続され、プロペラ８が他の物体と直接接触することを防止している。ボディ２、アーム４及び保護枠１０は、例えば、アルミニウム合金で形成されており、強度を保ちつつ、軽量に構成されている。後述のように、ボディ２、アーム４及びモーター６には、耐熱構造が形成されている。なお、図２においては、ボディ２及びアーム４の耐熱構造の記載は省略している。
【００３３】
プロペラ８は、耐熱性及び剛性が高い材料で形成されている。このような材料は、例えば、チタン合金である。
【００３４】
ボディ２には、無人機１の制御装置が格納されている。制御装置は、無人機１の各部を制御するコンピュータ、無線通信装置、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）などの航法衛星システムを利用した測位装置、温度センサー、加速度センサー、ジャイロセンサー、磁気センサー、気圧センサー等によって構成される。また、ボディ２には、バッテリーが格納されている。制御装置やバッテリーは、高温の影響によって機能不全に陥ることがあるが、ボディ２が耐熱構造を有していることによって、機能不全に陥ることを防止している。
【００３５】
また、ボディ２の内部には、カメラ１２が配置されている。ボディ２の一部には、石英ガラスで形成された透明板１４が配置されており、カメラ１２のレンズは、透明板１４を通して外部を撮影するように構成されており、カメラ１２に対する外部の熱の影響を低減している。
【００３６】
以下、図３を参照して、無人機１の機能構成を説明する。図３に示すように、無人機１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）５０、記憶部５２、無線通信部５４、衛星測位部５６、慣性センサー部５８、画像処理部６０、駆動制御部６２、及び、電源部６４を有する。
【００３７】
無線通信部５４によって、無人機１は操縦装置１００（図１参照）と通信可能になっている。
【００３８】
衛星測位部５６と慣性センサー部５８によって、無人機１は機体の位置を測定することができる。衛星測位部５６は、基本的に、４つ以上の航法衛星からの測位用電波を受信して無人機１の位置を計測する。航法衛星は、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）を構成する衛星である。慣性センサー部５８は、例えば、加速度センサー、ジャイロセンサー及び磁気センサーによって、基準位置からの無人機１の移動を積算して、無人機１の位置を計測する。また、慣性センサー部５８によって、無人機１の向きを認識し、さらに、無人機１の姿勢の変化を感知することができる。駆動制御部６２によって、各モーター６の回転を制御し、無人機１の移動や姿勢を制御することができる。
【００３９】
画像処理部６０によって、無人機１は、カメラ１２を作動させて画像を取得することができる。
【００４０】
電源部６４は、例えば、交換可能な可充電電池であり、無人機１の各部に電力を供給するようになっている。
【００４１】
記憶部５２には、出発点から目的位置まで自律飛行するための飛行計画を示すデータ等の無人飛行に必要な各種データ及びプログラム等が格納されている。
【００４２】
以下、図４乃至図６を参照して、ボディ２及びアーム４の耐熱構造を説明する。図４（ａ）はボディ２の概略斜視図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のボディ２のＡ−Ａ線概略断面図であり、図４（ｃ）はアーム４を長手方向に直交する方向に切断した概略断面図である。
【００４３】
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、ボディ２の外壁には、内側層２２が形成されている。内側層は２２、第二阻害基準値以下の熱伝導率を有する物質で形成されている。第二阻害基準値は、例えば、３５．００Ｗ／ｍｋ（ワット毎メートル毎ケルビン）である。すなわち、内側層２２は、熱伝導率が低い物質で形成されている。このような物質は、例えば、セラミックス（ｃｅｒａｍｉｃｓ）であり、具体的には、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ  ｏｘｉｄｅ、通称「アルミナ」）である。内側層として、例えば、株式会社オーデック（住所：東京都品川区東五反田  ３−１４−１３）製の超高温用離形コーティング剤「アルミナコート」という製品名のアルミナ分散水溶液をボディ２の外壁に塗布し、酸化アルミニウムの層を形成する。
【００４４】
内側層２２の外側には、第二阻害基準値よりも熱伝導率が低い阻害基準値以下の熱伝導率を有する中間層２４が形成されている。阻害基準値は、例えば、０．０２Ｗ／ｍｋ以上１．００Ｗ／ｍｋ以下である。中間層２４は、空気層と、空気層を維持するための構造層で構成される。構造層としては、例えば、ガラス繊維を使用する。詳細には、ガラス繊維で形成されるガラス糸を織って形成されたガラステープまたはガラスクロス（布）を使用する。ガラステープまたはガラスクロス（布）において、ガラス繊維やガラス糸の間には微細空間が存在し、その微細空間が空気層である。すなわち、ガラス繊維やガラス糸の間が微細空間として形成されている。中間層２４は、ガラスの熱伝導率と空気の熱伝導率の間の熱伝導率を有する。このため、中間層２４の熱伝導率は非常に低い。阻害基準値は、熱伝導を阻害するための熱伝導率である。中間層２４として、例えば、橘工業株式会社（住所：東京都中央区日本橋茅場町２−３−７）製の「バルキーガラステープ」を使用する。
【００４５】
以下、中間層２４の構造を詳細に説明する。図５は、中間層２４の構造の一例を示す概略図である。中間層２４は、図５（ｃ）に示すように、ガラス繊維束１００Ａ及び１００Ｂが織られることによって形成されている。図５（ａ）に示すように、ガラス繊維束１００は、複数のガラス繊維１００ａで構成される。なお、中間層２４において、横糸をガラス繊維束１００Ａ、縦糸をガラス繊維束１００Ｂと呼ぶ。
【００４６】
図５（ｂ）は、図５（ａ）のガラス繊維束１００を矢印Ｗ１方向から視た概略図である。図５（ｂ）に示すように、複数のガラス繊維１００ａは互いに接しているが、その断面が円形であるため、ガラス繊維１００ａの間に微細空間ＳＳ１が生じる。
【００４７】
図５（ｄ）は、図５（ｃ）の中間層２４を矢印Ｗ１方向から視た概略図である。図５（ｄ）に示すように、ガラス繊維束１００Ａ及び１００Ｂが織られることによって、山の部分と谷の部分を生じるから、ガラス繊維束１００Ａ及び１００Ｂの間に微細空間ＳＳ２が生じる。
【００４８】
微細空間ＳＳ１及びＳＳ２によって、空気層が構成される。
【００４９】
図４に示すように、中間層２４の外側には、外側層２６が形成されている。外側層２６は、促進基準値以上の熱伝導率を有する不燃材料で形成されている。促進基準値は、阻害基準値よりも大きく、阻害基準値の１００倍以上の値である。促進基準値は、熱伝導を促進するための熱伝導率である。促進基準値は、例えば、２００．００Ｗ／ｍｋである。このような不燃材料は、金属または合金であり、具体的には、例えば、アルミニウムである。外側層２６は、熱伝導率が高く、また、放熱性も高い。このため、外側層２６に達した熱は、外側層２６を伝導し、放熱される。そして、中間層２４は熱伝導率が非常に低いから、外側層２６からの放熱の大部分は外部へ向かう。外側層２６として、例えば、アルミニウムシート（ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｓｈｅｅｔ）やアルミ箔（ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｆｏｉｌ）を使用する。
【００５０】
上述の第二阻害基準値は、阻害基準値よりも大きく、促進基準値よりも小さい熱伝導率として規定される。第二阻害基準値は、促進基準値の２５％（パーセント）以下の値である。
【００５１】
図４（ｃ）に示すように、アーム４も、内側層２２、中間層２４及び外側層２６から構成される耐熱構造を有する。アーム４は、中空の棒状部材であり、その内部には、ボディ２に格納されているバッテリーからモーター６へ電力を供給するためのケーブルが格納されているから、このような耐熱構造が必要である。
【００５２】
図６は、ボディ２の耐熱構造における熱伝導のメカニズムを示す概略図である。図６（ｂ）の右側の図は、左側の図の一部の拡大図である。外側層２６は、アルミニウムシートやアルミ箔で構成されているから、熱反射性に優れているため、図６（ａ）に示すように、ボディ２の下方からボディ２に到達した熱Ｈの少なくとも一部は反射され、外側層２６を伝導することはない。外側層２６を伝導する熱Ｈは、図６（ｂ）乃至図６（ｄ）に示すように、外側層２６を伝導し、放熱される。ここで、外側層２６は不燃材料で形成されているから発火することはない。
【００５３】
図６（ｂ）に示すように、外側層２６を伝導する熱は、中間層２４の外側層２６側の部分２４ａにも到達するが、中間層２４は熱伝導率が非常に低いため、中間層２４における熱量の伝導はわずかである。中間層２４の内側層２２側の部分２４ｂに到達したわずかな熱Ｈは、熱伝導率が低い内側層２２によって、伝導が阻害され、ボディ２の内部に伝わる熱はわずかである。
【００５４】
例えば、炎Ｆ（図１参照）の温度が１０００℃（摂氏）である場合に、無人機１が炎Ｆの内部に侵入すると、図７（ａ）に示すように、外側層２６は、１分以内に温度が急激に上昇する。これに対して、図７（ｂ）に示すように、中間層２４の温度上昇は緩やかであり、３分経過した時点においても、４０℃前後である。図７（ｃ）に示すように、ボディ２の内部においては、３分経過した時点においても、４０℃以下である。図７の温度変化において、図７（ｃ）のボディ２の内部の温度は、ボディ２に格納されている温度センサーの出力による実測値に基づく。図７（ａ）の外側層２６及び図７（ｂ）の中間層２４の温度変化は、環境温度とボディ２の内部の温度変化に基づく理論値である。
【００５５】
本願の発明者は、無人機１が、摂氏１０００℃の炎の中で、３分以上、正常に飛行することを実験によって確認している。
【００５６】
次に、図８及び図９を参照して、モーター６の耐熱構造を説明する。図８に示すように、モーター６は、固定部材３０を介してアーム４に固定されている。モーター６は、ブラシレスＤＣモーターであり、ステーター６ａ及びローター６ｂで構成される。ローター６ｂにはプロペラ接続部６ｂａが形成されており、プロペラ接続部６ｂａにプロペラ８の中心部８ａが接続される。
【００５７】
モーター６の下方には、遮蔽板１６が配置されている。遮蔽板１６は、例えば、アルミニウム合金のような不燃性の材料で形成されている。遮蔽板１６は、固定部材３２によって、モーター６の下方に吊り下げられる状態でアーム４に固定されている。
【００５８】
図９に示すように、炎Ｆからの放射熱（輻射熱）Ｈは、遮蔽板１６によって遮断され、モーター６に到達することはない。また、遮蔽板１６とモーター６の間には、空間Ｓ１が形成されている。空間Ｓ１は空気の層であり、その熱伝導率は極めて低い。このため、遮蔽板１６が熱せられても、モーター６に到達する伝導熱はわずかである。すなわち、空間Ｓ１は、伝導熱を低減する伝導熱低減手段として構成されている。
【００５９】
また、プロペラ８が回転することによって、下方に向かう気流Ｕ１が発生し、気流Ｕ１によってモーター６が冷却される。このように、放射熱Ｈは遮蔽板１６によって遮断され、伝導熱は空間Ｓ１によって大幅に低減され、さらに、気流Ｕ１によってモーター６が冷却される構成になっている。本願の発明者は、無人機１が１０００℃の炎の中に侵入した場合において、少なくとも３分間の間、モーター６の性能が低下することがないことを確認している。
【００６０】
遮蔽板１６は、所定の重量を有する。上述のように、火災現場においては、上昇気流Ａが発生し（図１参照）、無人機１は矢印Ｚ２に示す上方へ向かう力を受けるのであるが、無人機１が所定の重量よりも軽い場合には、上昇気流Ａの影響によって、吹き飛ばされてしまう場合がある。これに対して、無人機１が所定の重量よりも重い場合には、飛行の継続のために、過大な揚力が必要になる。このため、火災現場において飛行する無人機１は、上昇気流Ａの影響を低減し、かつ、過大な揚力が必要にならない程度の適正重量を有する必要がある。
【００６１】
適性重量は、無人飛行体の形状等によって異なるが、無人機１のような一般的な形状であり、例えば、４枚のプロペラ８の中心を結ぶ正方形の一辺が約１メートル（ｍ）である場合には、約７ｋｇ（キログラム）である。例えば、遮蔽板１６以外の無人機１の重量が６．６ｋｇであるとすれば、一枚の遮蔽板１６の重量は１００ｇであり、４枚の遮蔽板１６の合計重量は４００ｇである。このように、遮蔽板１６は、熱源が発生する気流を低減するための重量調整手段として機能する。適性重量は、上昇気流Ａの状態によって変動するから、遮蔽板１６として、例えば、厚さが異なり重量が異なるものを複数用意しておいて、炎Ｆの状態から推定される上昇気流Ａの強さによって、遮蔽板１６を選択して接続するようにしてもよい。
【００６２】
なお、本実施形態においては、内側層２２を配置したが、ボディ２及び／またはアーム４の耐熱構造において、内側層２２を省略する形態を採用してもよい。内側層２２を省略した場合には、例えば、中間層２４の厚さを大きくすることによって、ボディ２及びアーム４の耐熱性を維持する。
【００６３】
なお、無人機１は、プロペラ８を４枚有する構成とした。炎Ｆや上昇気流Ａが存在し、しかも、変化する複雑な環境においては、プロペラ８の枚数が少ない方が、制御装置が環境変化へ対応し易い。このため、プロペラ８の枚数が、４枚よりも多い、例えば、６枚や８枚よりも、４枚のプロペラの方が望ましい。
【００６４】
＜第二の実施形態＞
図１０乃至図１２を参照して、第二の実施形態について、第一の実施形態と相違する部分を中心に説明する。図１０に示すように、第二の実施形態の無人機１Ａにおいては、ボディ２の下方に、遮蔽板４０が配置されている。遮蔽板４０は、例えば、アルミニウム合金のような不燃性の材料で形成されている。
【００６５】
図１１に示すように、遮蔽板４０は、固定部材４２によって、ボディ２の下方に吊り下げられる状態でアーム４に固定されている。図１１に示すように、炎Ｆからの放射熱Ｈは、遮蔽板４０によって遮断され、ボディ２に到達することはない。また、遮蔽板４０とボディ２の間には、空間Ｓ２が形成されている。空間Ｓ２は空気の層であり、その熱伝導率は極めて低い。このため、遮蔽板４０が熱せられても、ボディ２に到達する伝導熱はわずかである。すなわち、空間Ｓ２は、伝導熱を低減する伝導熱低減手段として構成されている。
【００６６】
図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、ボディ２の内壁の底面２ａ（図１１参照）には、ボディ２の内側に向かって開放された複数のセル２ａ１が形成されている。各セル２ａ１は、図１２（ａ）に示す平面視で正六角形であり、複数のセル２ａ１によってハニカム構造が形成されている。
【００６７】
図１２（ｂ）に示すように、一つのセル２ａ１は、底面２ａ１ａ、６つの長方形の側面２ａ１ｂで構成される。セル２ａ１において、底面２ａ１ａと反対方向（上方）の面は開口した開口部となっている。すなわち、セル２ａ１は、上方が開口した六角柱の形状である。セル２ａ１の内側は空間Ｓ３となっている。セル２ａ１の高さｈ１は、ハニカム構造を形成する正六角形の一辺の長さｗ１の２倍以上に構成されている。すなわち、側面２ａ１ｂの長辺ｄ１の長さｈ１は、短辺ｄ２の長さｗ１の２倍以上である。これにより、空間Ｓ３は、上下方向に長い空間形状に構成されている。例えば、長さｈ１は１ｃｍであり、長さｗ１は５ｍｍである。
【００６８】
ボディ２の底面２ａ（図１１参照）は、複数のセル２ａ１の側面２ａ１ｂが存在することによって、側面２ａ１ｂが存在しない場合に比べて、より多くの熱を吸収することができ、ボディ２の内部へ伝導する熱を低減している。また、側面２ａ１ｂから熱が放熱された場合であっても、各セル２ａ１の空間Ｓ３に所定時間留まり、ボディ２の内部へ熱が伝導する速度を低減している。空間Ｓ３が上下方向に長い形状を有することによって、空間Ｓ３に熱を留める効果は大きくなっている。このように、セル２ａ１は、底面２ａの体積を増加することによる熱吸収力の増加と、空間Ｓ３による熱を留める効果によって、ボディ２の内部への熱の伝導を最小限度に抑制している。
【００６９】
無人機１の制御装置及びバッテリーは、セル２ａ１の開口部上に配置される。
【００７０】
上述の遮蔽板１６と同様に、遮蔽板４０も、熱源が発生する気流の影響を低減するための重量調整手段として機能する。重量調整手段として、遮蔽板４０には、遮蔽板１６よりも大きな効果を持つようにする。例えば、４枚の遮蔽板１６と遮蔽板４０による重量調整が４００ｇだけ必要であるとすれば、遮蔽板４０が１００ｇ、各遮蔽板１６は７５ｇとする。これにより、無人機１Ａの中心位置において、より大きな重量を有することができ、炎Ｆや上昇気流Ａが存在する領域における飛行の安定性を向上することができる。
【００７１】
なお、本実施形態とは異なり、複数のセル２ａ１は、ボディ２の内壁の底面２ａだけではなく、側面や天井面など、底面２ａ以外の面にも形成するようにしてもよい。
【００７２】
＜第三の実施形態＞
図１３及び図１４を参照して、第三の実施形態について、第二の実施形態と相違する部分を中心に説明する。図１３及び図１４に示すように、第三の実施形態の無人機１Ｂにおいて、ボディ２は、プロペラ８の回転面の下方に配置されている。詳細には、図１４に示すように、ボディ２の重心Ｇが、プロペラ８の回転面の下方に位置するように、ボディ２はアーム４に固定される。例えば、図１４に示すように、遮蔽板４０の底面を基準とすると、重心Ｇの高さＰ１は、プロペラ８の回転面の高さＰ２よりも低くなるように構成される。
【００７３】
ボディ２の重心Ｇの位置がプロペラ８の回転面よりも低いことによって、複雑に変動する上昇気流Ａ（図１参照）が存在する環境において、飛行の安定性を向上することができる。
【００７４】
＜第四の実施形態＞
図１５を参照して、第四の実施形態について、第三の実施形態と相違する部分を中心に説明する。第四の実施形態の無人機１Ｃは、防水モーター６Ａを備えている。防水モーター６Ａは、開口部を有さない密閉構造に形成されている。防水モーター６Ａの巻線部の冷却は、防水モーター６Ａの内部に配置された冷却システムによって実施される。防水モーター６Ａの外壁には、熱伝導率が低い物質による層が形成されており、外部の熱が防水モーター６Ａへ伝導する程度を低減している。このような層を形成する物質は、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ  ｏｘｉｄｅ、通称「アルミナ」）である。例えば、株式会社オーデック（住所：東京都品川区東五反田  ３−１４−１３）製の超高温用離形コーティング剤「アルミナコート」という製品名のアルミナ分散水溶液を防水モーター６Ａの外壁に塗布し、酸化アルミニウムの層を形成する。
【００７５】
なお、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００７６】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  耐火無人飛行体（無人機）
１００  操縦装置
２  ボディ
４  アーム
６  モーター
８  プロペラ
１６，４０  遮蔽板
２２  内側層
２４  中間層
２６  外側層
１００  ガラス繊維束
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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