(57)【要約】【課題】  バネによってドロップゾンデを射出する気象観測装置のように永久歪み等が発生することがなく、作動信頼性が高い気象観測装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明に係る気象観測装置１は、ドロップゾンデ３と、該ドロップゾンデ３を収容するハウジング２と、ガス発生装置５と、該ガス発生装置５から発生したガスによって膨張する膨張体６とを備え、ドロップゾンデ３が、膨張体６が膨張したときに、膨張体６に押圧されることによりハウジング２から射出されるものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドロップゾンデと、該ドロップゾンデを収容するハウジングと、ガス発生装置と、該ガス発生装置から発生したガスによって膨張する膨張体とを備え、
前記ドロップゾンデは、前記膨張体が膨張したときに、前記膨張体に押圧されることにより前記ハウジングから射出されることを特徴とする気象観測装置。
【請求項２】
前記膨張体の一部は、前記ガス発生装置から発生したガスによって膨張した際に、前記ハウジングから膨出することを特徴とする請求項１記載の気象観測装置。
【請求項３】
前記ハウジングは、パラシュートを有する落下減速機構を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の気象観測装置。
【請求項４】
前記落下減速機構は略Ｌ字状のパラシュート係止機構を備え、該パラシュート係止機構は、空気抵抗によってパラシュートの係止が解除されることを特徴とする請求項３記載の気象観測装置。
【請求項５】
落下加速度を測定する加速度計を備え、該加速度計が所定の加速度を検知したのと同時又は所定の時間後に、前記ドロップゾンデが前記ハウジングから射出されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の気象観測装置。
【請求項６】
前記加速度計は、前記パラシュートが開いた際の衝撃を検知することを特徴とする請求項５記載の気象観測装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の気象観測装置を、航空機から海洋観測用ブイを射出する射出機を用いて射出することを特徴とする気象観測装置の射出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気象観測装置及びその射出方法に関し、特に動作性能が高い気象観測装置及びこの気象観測装置を確実かつ容易に射出することのできる射出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の気象観測装置では、例えば気温、気圧等を観測するためのドロップゾンデが内蔵された気象観測装置を航空機から射出し、気象観測装置が落下している最中に気象観測装置のハウジングからバネの力によってドロップゾンデを射出するようにしていた。
【０００３】
また従来のレーダ用のリフレクタ浮標では、円筒容器が海面に着水後、リフレクタを展開する手段としてコイルバネからなる押し出し手段が用いられていた。また円筒容器が海面に着水する前に押し出し手段が動作しないように円筒容器に解除機構を設けており、この解除機構は着水時の衝撃によって動作するようになっていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２９４９４号公報（図１、図８、図１７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし従来の気象観測装置では、バネの力や向き、力の掛かり具合を一定にするためにハウジングの内部等にバネのガイドを設置していた。このため、気象観測装置のハウジングが大きくなったり、構造が複雑化することで作動信頼性が低下するという問題点があった。
またドロップゾンデがハウジング内に収納されている状態では、バネが常に縮んでいるため、外部から振動や衝撃が加えられた場合にバネ力が低下したり、永久歪みが発生することにより放出力が低下して放出不良を起こすことがあるという問題点があった。
【０００５】
また従来のレーダ用のリフレクタ浮標では（例えば、特許文献１参照）、コイルバネからなる解除機構が円筒容器の着水時の衝撃によって動作するようになっているものの、円筒容器が航空機から射出されてパラシュートが開いた時の衝撃によって誤って作動したり、円筒容器が着水しても作動しないことがあるという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る気象観測装置は、ドロップゾンデと、該ドロップゾンデを収容するハウジングと、ガス発生装置と、該ガス発生装置から発生したガスによって膨張する膨張体とを備え、ドロップゾンデが、膨張体が膨張したときに、膨張体に押圧されることによりハウジングから射出されるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る気象観測装置は、ガス発生装置及び膨張体によってドロップゾンデを射出するため、バネによってドロップゾンデを射出する気象観測装置のように永久歪み等が発生することがなく、作動信頼性が高いものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施形態１．
図４は、従来の気象観測装置を説明するための縦断面図である。なお図４に示す気象観測装置３０は、大気の高層における気圧、気温、風向、風速、湿度等の気象データを観測するためのドロップゾンデ３２を備えている。また図４（ａ）は、ドロップゾンデ３２がハウジング３１から射出される前の状態を示しており、図４（ｂ）は、ドロップゾンデ３２がハウジング３１から射出された直後の状態を示している。
図４に示す気象観測装置３０は、例えば航空機に設けられた専用の射出機からハウジング３１ごと射出されるものであり、ハウジング３１の内部にはドロップゾンデ３２が収容されている。また、ハウジング３１のドロップゾンデ３２が収容されている側の反対側の端部には落下減速機構３３が設けられている。この落下減速機構３３は、例えば、パラシュート（図４において図示せず）とパラシュート係止機構（図４において図示せず）からなり、気象観測装置３０が航空機から射出されて落下加速度がある程度以上になったときに、パラシュート係止機構が空気抵抗等により解除されてパラシュートが開くようになっている。
【０００９】
ハウジング３１にはバネ３４が備えられており、例えばハウジング３１に設けられた加速度計（図示せず）がパラシュートの開いた衝撃を検知すると、図４（ｂ）に示すようにバネ３４が伸びてドロップゾンデ３２を押圧し、ドロップゾンデ３２がハウジング３１から射出されるようになっている。なおバネ３４は、図４（ａ）に示すようにドロップゾンデ３２がハウジング３１から射出されるまでは、例えばバネ係止機構（図示せず）によって係止され縮んだ状態となっている。またハウジング３１のバネ３４の周囲には、バネの力や向き、力の掛かり具合を一定にするためのバネガイド機構３５が備えられており、バネ３４が縮んだ状態では、バネ３４がバネガイド機構３５の空洞部に収容された状態となっている。
【００１０】
またドロップゾンデ３２には、ハウジング３１に設けられた落下減速機構３３と同様の落下減速機構３６が設けられている。なおこの落下減速機構３６は、例えば、パラシュート（図４において図示せず）とパラシュート係止機構（図４において図示せず）からなり、ドロップゾンデ３２がハウジング３１から射出されて落下加速度がある程度以上になったときに、パラシュート係止機構が空気抵抗等により解除されてパラシュートが開くようになっている。
さらにドロップゾンデ３２の落下減速機構３６以外の部分には、例えば、気圧、気温、風向、風速、湿度等の気象データを観測する測定装置（図示せず）や、気象データを航空機に送信するための送信機（図示せず）が内蔵されている。
【００１１】
ここで、図４に示す従来の気象観測装置の動作について説明する（図２参照）。
図４（ａ）に示す状態の気象観測装置３０が、例えば航空機に設けられた専用の射出機からハウジング３１ごと射出され、例えば気象観測装置３０の落下加速度がある程度以上になったときに、落下減速機構３３のパラシュート係止機構が空気抵抗等により解除されてハウジング３１のパラシュートが開く。
そして例えばハウジング３１に設けられた加速度計がハウジング３１のパラシュートが開いた衝撃を検知すると、図４（ｂ）に示すようにバネ３４が伸びてドロップゾンデ３２を押圧し、ドロップゾンデ３２がハウジング３１から射出される。
それから、ハウジング３１から射出されたドロップゾンデ３２は、例えば落下加速度がある程度以上になったときに、落下減速機構３６のパラシュート係止機構が空気抵抗等により解除されてドロップゾンデ３２のパラシュートが開く。
ドロップゾンデ３２は、落下中に例えば気圧、気温、風向、風速、湿度等の気象データを観測し、この気象データを航空機に送信する。
最後に、パラシュートによって減速されたハウジング３１及びドロップゾンデ３２は、例えば海洋上に落下して気象観測が終了する。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態１に係る気象観測装置を説明するための縦断面図である。なお図１に示す気象観測装置１は、大気の高層における気圧、気温、風向、風速、湿度等の気象データを観測するためのドロップゾンデ３を備えている。また図１（ａ）は、ドロップゾンデ３がハウジング２から射出される前の状態を示しており、図１（ｂ）はドロップゾンデ３がハウジング２から射出された直後の状態を示している。
図１に示す気象観測装置１は、従来の気象観測装置３０と違い、航空機に設けられた海洋観測用ブイを射出するための射出機（図示せず）からハウジング２ごと射出される。なお海洋観測用ブイを射出するための射出機（ソノブイ自動投下装置）については、例えば特開２０００−５３０９８号公報に詳しい。なお気象観測装置１のハウジング２は、海洋観測用ブイを射出するための射出機で射出できるような大きさ及び形状で作成する必要がある。このように既存の海洋観測用ブイを射出するための射出機を用いて気象観測装置１を射出するようにすれば、専用の射出機を航空機に設置する必要がなく、コストを削減することができる。
【００１３】
気象観測装置１のハウジング２の内部には、ドロップゾンデ３が収容されている。またハウジング２のドロップゾンデ３が収容されている側の反対側の端部には、落下減速機構４が設けられている。この落下減速機構４は、例えば、パラシュート（図１において図示せず、図３参照）とパラシュート係止機構（図１において図示せず、図３参照）からなり、気象観測装置１が航空機から射出されて落下加速度が一定値以上になったときに、パラシュート係止機構が空気抵抗により解除されてパラシュートが開くようになっている。
【００１４】
ハウジング２には、ガス発生装置５及び膨張体６が備えられており、例えばハウジング２に設けられた加速度計（図示せず）がパラシュートの開いた衝撃を検知すると、図１（ｂ）に示すようにガス発生装置５からガスが発生して膨張体６が膨張する。なお膨張体６は、膨張する前では折り畳まれているか若しくはドロップゾンデ３が射出しないように縮まった状態でハウジング２の内部に収納されている。そして膨張した膨張体６はドロップゾンデ３を押圧し、ドロップゾンデ３がハウジング２から射出されるようになっている。なおガス発生装置５には、圧縮されたガスを収納するボンベ（図示せず）が設けられており、加速度計からの信号によって圧縮されたガスを膨張体６の内部に放出するようになっている。また膨張体６は、例えばウレタン樹脂やナイロン等の容易に変形可能な材料で作成されており、ガス発生装置５からガスを供給されると、ハウジング２の内径とほぼ同径で膨張し、その一部がハウジング２から膨出（突出）するようになっている（図１（ｂ）参照）。これにより、ドロップゾンデ３を確実に射出することが可能となる。
なお本実施形態１に係る気象観測装置１では、加速度計がパラシュートの開いた衝撃を検知したときにガス発生装置５がガスを発生するようになっているが、パラシュートが開いてから一定時間後にガスを発生するようにしてもよい。また加速度計によって気象観測装置１の落下加速度が一定値以上になった時間を検知するようにし、その一定時間後にガスを発生させるようにしてもよい。
【００１５】
またドロップゾンデ３には、ハウジング２に設けられた落下減速機構４と同様の落下減速機構７が設けられている。なおこの落下減速機構７は、例えば、パラシュート（図１において図示せず、図３参照）とパラシュート係止機構（図１において図示せず、図３参照）からなり、ドロップゾンデ３がハウジング２から射出されて落下加速度が一定値以上になったときに、パラシュート係止機構が空気抵抗により解除されてパラシュートが開くようになっている。
さらにドロップゾンデ３の落下減速機構７以外の部分には、例えば、気圧、気温、風向、風速、湿度等の気象データを観測する測定装置（図示せず）や、気象データを航空機に送信するための送信機（図示せず）が内蔵されている。なおドロップゾンデ３に、気象データを観測する測定装置や気象データを航空機に送信するための送信機の他に、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）信号受信装置等を設けるようにしてもよい。これにより気象データの他に、緯度、経度の位置データや、ＧＰＳ信号に含まれる時刻データを送信可能となる。
【００１６】
図２は、本発明の実施形態１に係る気象観測装置の動作を説明するための概念図である。ここで図２を用いて、図１に示す気象観測装置の動作について説明する。
図１（ａ）に示す状態の気象観測装置１が、航空機１００に設けられた海洋観測用ブイを射出するための射出機からハウジング２ごと射出され（図２（Ａ））、例えば気象観測装置１の落下加速度が一定値以上になったときに、落下減速機構４のパラシュート係止機構が空気抵抗により解除されてハウジング２のパラシュートが開く（図２（Ｂ））。
そして例えばハウジング２に設けられた加速度計がハウジング２のパラシュートが開いた衝撃を検知すると、図１（ｂ）に示すようにガス発生装置５からガスが発生し、膨張体６が膨張してドロップゾンデ３を押圧し、ドロップゾンデ３がハウジング２から射出される（図２（Ｃ））。
それから、ハウジング２から射出されたドロップゾンデ３は、例えば落下加速度が一定値以上になったときに、落下減速機構７のパラシュート係止機構が空気抵抗等により解除されてドロップゾンデ３のパラシュートが開く（図２（Ｄ））。
ドロップゾンデ３は、落下中に例えば気圧、気温、風向、風速、湿度等の気象データを観測し、この気象データを航空機に送信する（図２（Ｅ））。
最後に、パラシュートによって減速されたハウジング２及びドロップゾンデ３は、例えば海洋上に落下して気象観測が終了する。
【００１７】
図３は、本発明の実施形態１に係る気象観測装置のハウジングに設けられた落下減速機構を示した要部側面図である。なお図３では、パラシュート８及びパラシュート係止機構９のみを示しているが、この他にパラシュート収納体等を設けるようにしてもよい。またドロップゾンデ３に設けられた落下減速機構７も、図２に示す落下減速機構４とほぼ同様のものであるとする。
本実施形態１に係る気象観測装置１のハウジング２に設けられた落下減速機構４は、パラシュート８と、側面側から見て略Ｌ字状のパラシュート係止機構９を備えている。パラシュート８は開く前において、折り畳まれたいるか若しくは縮められた状態でパラシュート係止機構９に係止されている（図３（ａ））。
そして、気象観測装置１が航空機１００から射出されて落下加速度が一定値以上になると空気抵抗によってパラシュート係止機構９が回転してパラシュート８の係止が解除され、パラシュート８が開くようになっている。
【００１８】
本実施形態１に係る気象観測装置１は、ドロップゾンデ３と、該ドロップゾンデ３を収容するハウジング２と、ガス発生装置５と、該ガス発生装置５から発生したガスによって膨張する膨張体６とを備え、ドロップゾンデ３が、膨張体６が膨張したときに、膨張体６に押圧されることによりハウジング２から射出されるものであるため、従来のバネ３４によってドロップゾンデ３２を射出する気象観測装置３０のように永久歪み等が発生することがなく、作動信頼性が高いものである。またバネガイド機構３５等を設ける必要がないため、気象観測装置１のサイズをコンパクトにすることが可能となる。
また本実施形態１に係る気象観測装置１の射出方法では、既存の海洋観測用ブイを射出するための射出機を用いて気象観測装置１を射出するため、大掛かりな射出機を航空機に設置する必要がなく、コストを削減することが可能となる。
【００１９】
なお本発明に係る気象観測装置及びその射出方法は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の思想の範囲内において変更することが可能である。
例えば落下減速機構４は、図３に示すような略Ｌ字状のパラシュート係止機構９ではなく、これとは異なった構造の係止機構でパラシュート８を係止するようにしてもよい。
また気象観測装置１は、必ずしも海洋観測用ブイを射出するための射出機を用いて射出する必要はなく、その他の射出機で射出するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態１に係る気象観測装置を説明するための縦断面図。
【図２】本発明の実施形態１に係る気象観測装置の動作を説明するための概念図。
【図３】本発明の実施形態１に係る気象観測装置のハウジングに設けられた落下減速機構を示した要部側面図。
【図４】従来の気象観測装置を説明するための縦断面図。
【符号の説明】
【００２１】
１  気象観測装置、２  ハウジング、３  ドロップゾンデ、４  落下減速機構、５  ガス発生装置、６  膨張体、７  落下減速機構、８  パラシュート、９  パラシュート係止機構、１００  航空機。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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