JP2000085691A - 集合気球 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 気球の揚力確保と風速にマッチした揚力調整
が容易に行えるとともに、気球の係留性、移動性を高
め、コスト面，操作性及び安全性に優れた集合気球を提
供することを目的とする。 【解決手段】 取扱性に優れたサイズの複数個の小気球
を必要個数だけ集合させて、ネット状物内に収納するこ
とにより、所望のサイズ及び浮力を得る構成にしてあ
る。また、所定の容量を有して下面に小気球の投入口２
が開口された気球状ネット１と、該投入口２の開口部分
から導出されて運搬物の重力懸垂に耐える荷重索３と、
予めヘリウムガスが充填されて前記投入口２から気球状
ネット１内に格納された多数個の小気球７とからなる集
合気球の構成にしてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は資材等の運搬システ
ムを始めとして多用途に使用することのできる集合気球
に関し、特には分割された多数個の小気球を集合させる
ことにより、風対策、浮力の調整、保管性、係留性、移
動性、ガスの充填性に優れた新規な集合気球に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来の気球は、例えば飛行船に見られる
ように自行型の装置として用いられている外、気象観測
用とか写真撮影用等にも活用されている。この気球自体
は排気公害とか騒音公害が全く存在しないため、自然環
境に優しい省エネルギー型のシステムとして、自由空間
を利用した未来型運搬システム、救助避難システム、観
光娯楽システム、観察計測システム、農業或いは漁業へ
の応用など様々な分野への活用が期待されている。

【０００３】従来から知られている気球は、ヘリウムガ
スが充填された単一の大型気球を主体として構成され、
この大型気球に必要とするネットを被覆したり、観測と
か各種機材の積載ピットを形成しているのが通例であ
る。そして、揚力の調整は気球の大小、或いは気球内へ
のガスの充填と放出により実施している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記したように気球は
各種の公害が存在せず、省エネルギー型のシステムとし
て多くの分野での活用が期待されるが、このような使用
形態に対応するためには改善すべき課題が多々残存して
いる。

【０００５】例えば風に対する対策があり、気球に風速
に負けないだけの揚力を確保しなければならない。その
ためには気球内に多量のガスを充填する必要があるが、
大型気球では所望の揚力を確保するためのガスの充填作
業に多くの労力と時間を要する上、その日の風速にマッ
チした揚力調整が必要となる。

【０００６】また、単一の大型気球では強風時に気球を
安全に係留するための大きな施設が必要であり、更に大
型気球を別の場所に移動させる際のガスの処置にも問題
がある。特にヘリウムガスは高価であるため、揚力調整
及び移動の際に空中に放散することはコスト面での問題
が生じ、従ってヘリウムガスを回収するための大掛かり
な回収装置を必要とする難点がある。特にヘリウムガス
を一度充填すれば移動時に抜き取りをしなくても良いシ
ステムであれば理想的である。

【０００７】更に、気球内にガスを充填する作業中もし
くは空中での飛行中に何等かの原因で気球が損傷する
と、ガス抜けやガス抜けによる急激な浮力の低下現象が
生じて安全性の面でも問題がある。

【０００８】そこで本発明はこのような従来の気球に存
在する各種の課題を解消して、気球の揚力確保及び風速
にマッチした揚力調整が容易に行えるとともに、気球の
保管性、係留性、移動性を高め、コスト面，操作性及び
安全性に優れた集合気球を提供することを目的とするも
のである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、複数個の小気球を必要個数だけ所定の形状
及びサイズのネット状物内に収納してなる集合気球、及
び取扱性に優れたサイズの複数個の小気球を必要個数だ
け集合させて、ネット状物内に収納することにより、所
望のサイズ及び浮力を得ることのできる集合気球を提供
する。

【００１０】また、所定の容量を有しているとともに下
面に小気球の投入口が開口された気球状ネットと、該投
入口の開口部分から導出されて運搬物の重力懸垂に耐え
る荷重索と、予めヘリウムガスが充填されて前記投入口
から気球状ネット内に格納された多数個の小気球とから
なる集合気球を提供し、前記気球状ネットに、該気球状
ネットの最上方部に一端が固着されて、放射状に下方に
延長して地上に円周状に設置した固定金具に連結される
複数本の作業索を設けてなる集合気球、及び上方が開放
された四脚を有する作業用架台の脚部適宜位置に作業索
が巻装された複数個の手動簡易ウインチを取付け、各手
動簡易ウインチから導出した作業索の上端を、気球状ネ
ットの下方部に均等に係着してなる集合気球を提供す
る。

【００１１】かかる集合気球によれば、気球を組む際
に、先ずヘリウムガスが充填された多数個の小気球を用
意し、各小気球に出し入れ用ロープを連結する。次に気
球状ネットを作業索で補足できるようにセットし、作業
索を気球状ネットから放射状に延長して地上の固定金具
に連結し、出し入れ用ロープを用いて各小気球を気球状
ネットの投入口から順次投入し、所定の揚力が確保され
た後、荷重索が作業用ウインチの張力を得るまで作業索
を徐々に緩めて固定金具から離反させることによって目
的とする大型の集合気球が完成する。なお、集合気球の
収納は前記した操作と逆の手順を行なうことによって完
了する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明にかか
る集合気球の各種実施形態を説明する。本発明は取扱性
に優れたサイズの複数個の小気球を必要個数だけ集合さ
せて、所定の形状及びサイズのネット状物内に収納する
ことにより、大型気球に匹敵する所望のサイズ及び浮力
を得た集合気球を実現したことが構成上の特徴である。

【００１３】図１は本発明の第１の実施形態を説明する
ための概要図であって、図中の１は大型気球に匹敵する
容量を有するネット状物としての気球状ネットであり、
この気球状ネット１の下面には小気球の投入口２が開口
されている。なお、小気球を収納できるものであれば、
ネットに限らず他の形態のものであってもよい。

【００１４】３は投入口２の開口部分から導出された荷
重索であり、荷重索３の上端は支持部４，４により気球
状ネット１の適宜位置に固定されていて、負荷としての
運搬物の重力懸垂に耐える構成となっている。荷重索３
の下端には図外の作業用ウインチに連結する円弧状部３
ａが形成されている。

【００１５】５，５は作業索であり、この作業索５，５
の上端は気球状ネット１の最上方部に位置するＯ点に固
着されていて、Ｏ点から放射状に下方に延長して地上に
円周状に設置した固定金具６，６に連結されている。

【００１６】７，７は予めヘリウムガスが充填された小
気球であり、前記気球状ネット１の下面に開口された投
入口２から気球状ネット１内に所定個数が格納されてい
る。各小気球７，７には各々出し入れ用ロープ８が取付
けられている。

【００１７】かかる構成による本実施形態の集合気球の
組み方を以下に説明する。先ずヘリウムガスが充填され
た多数個の小気球７，７を用意し、各小気球７，７に出
し入れ用ロープ８，８を連結する。次に大型気球に匹敵
する容量を有する気球状ネット１を作業索５，５で補足
できるようにセットし、作業索５，５を気球状ネット１
のＯ点から放射状に延長して地上に設置した固定金具
６，６に連結する。

【００１８】この状態から出し入れ用ロープ８，８を用
いて各小気球７，７を気球状ネット１の下面に開口され
た投入口２から順次投入する。浮力が増大するにつれて
気球状ネット１が図１に示した位置まで浮上して作業索
５，５が直線状に緊張する。

【００１９】気球状ネット１に所定の揚力が確保された
後、荷重索３が作業用ウインチの張力を得るまで作業索
５，５を徐々に緩め、固定金具６，６から離反させるこ
とによって目的とする大型の集合気球が完成する。

【００２０】本実施形態によれば、気球の揚力確保と、
風速にマッチした揚力調整を容易に行うため、気球自体
を小気球７に細分化し、この小気球７を大きな容量を有
する気球状ネット１内に必要個数だけ格納することによ
り、大型気球に匹敵する性能の集合気球を得たことが特
徴となっている。

【００２１】本実施形態の集合気球は、従来の単一の大
型気球と比較して気球状ネット１と小気球７の球皮部分
の重量が増加するため、両材料の軽量化をはかりながら
ペイロードを決定する必要がある。

【００２２】小気球７については、例えば一個当たりを
１０〜１５ｍ³の容量にすれば約１０〜１５ｋｇの揚力
が確保できるので、気球状ネット１内に１００個の小気
球７を格納すれば気球全体として１〜１．５トンの揚力
を得ることができる。この１０〜１５ｍ³の容量とは、
球形の直径にして２．７〜３ｍであり、作業員一人で充
分に取り扱える大きさである。

【００２３】図２は本発明の第２の実施形態を説明する
ための概要図であり、気球状ネット１及び荷重索３及び
小気球７，７に取付けられた出し入れ用ロープ８等の構
成は第１の実施形態と略同一であって、同一の符号を付
して表示してある。

【００２４】第２の実施形態では、上方が開放された四
脚を有する作業用架台９と該作業用架台９の脚部下端を
支持するウエイト台１１を用意し、この作業用架台９の
脚部適宜位置に作業索５，５が巻装された手動簡易ウイ
ンチ１０，１０が取付けられている。この手動簡易ウイ
ンチ１０，１０から導出された作業索５，５の上端は、
気球状ネット１の最下方部に位置して該気球状ネット１
に固定されたロープ１２に均等に係着されている。

【００２５】尚、第２の実施形態では、作業用架台９と
ウエイト台１１を用いたことにより、第１の実施形態で
説明した地上の円周状の固定金具６，６は使用する必要
がない。

【００２６】集合気球を組むに際して、予めヘリウムガ
スが充填された小気球７，７を出し入れ用ロープ８，８
を利用して気球状ネット１の下面に開口された投入口２
から気球状ネット１内に順次格納する。

【００２７】浮力が増大するにつれて気球状ネット１が
膨張して図２に示した位置まで浮上し、気球状ネット１
に所定の揚力が確保される。その後に荷重索３が作業用
ウインチの張力を得るまで手動簡易ウインチ１０，１０
を操作して作業索５，５を徐々に伸長することによって
目的とする大型の集合気球が完成する。

【００２８】尚、作業索５，５は手動簡易ウインチ１
０，１０から放出して気球中に残すことにより、以下に
記す集合気球の収納作業を効率良く行うことができる。

【００２９】使用後の集合気球の収納作業時には、作業
用ウインチを利用して気球をできるだけ下方に引き下
げ、作業索５，５を手動簡易ウインチ１０，１０を用い
て適宜に巻き取ってから出し入れ用ロープ８，８を利用
して小気球７，７を投入口２から一個ずつ取り出して作
業を完了する。

【００３０】次に図３を用いて本発明にかかる集合気球
を木材の集材に活用した際の使用形態を説明する。本例
は二線式誘導法による木材の集材例であり、第１のウイ
ンチ１３から導出された誘導ロープ１４を集合気球１５
に直接連結し、第２のウインチ１６から導出された誘導
ロープ１７はＡ点にある樹木に取付けられた滑車１８を
介して集合気球１５に連結する。

【００３１】集合気球１５に吊り下げられた資材として
の木材１９は、誘導ロープ１４を第１のウインチ１３で
巻き取りながら、第２のウインチ１６から誘導ロープ１
７を送り出していくことにより、図示の位置から集材所
２０に運搬することができる。

【００３２】逆に誘導ロープ１４を第１のウインチ１３
で送り出しながら第２のウインチ１６により誘導ロープ
１７を巻き取ることにより、集合気球１５を用いて第２
のウインチ１６とＡ点の滑車１８を結ぶ線上の左右２０
メートルくらいの範囲にある伐採木材を吊り上げること
ができる。

【００３３】次に第２のウインチ１６とＡ点の滑車１８
を結ぶ線上にある木材の集材が終わると、２本の誘導ロ
ープ１４，１７の出し入れを調整することにより、集合
気球１５を第１のウインチ１３の真上に位置させてから
誘導ロープ１７を緩めて滑車１８をＢ点にある樹木に掛
け替え、前記と同様に誘導ロープ１４，１７を第１，第
２のウインチ１３，１６の送り出しと巻き取り動作を繰
り返すことによって第２のウインチ１６とＢ点の滑車１
８を結ぶ線上からＣ点側にある伐採木材を集材所２０に
運搬することができる。

【００３４】上記の動作をＣ点，Ｄ点，Ｅ点まで行うこ
とにより、第２のウインチ１６とＡ点，Ｅ点を結ぶ三角
形内の範囲にある伐採木材を集材所２０に運搬すること
ができるが、更に滑車１８を第２のウインチ１６方向に
少しずつ移動させたり、誘導ロープ１７に他の滑車を掛
けて誘導することにより、伐採木材を吊り上げる範囲を
変更、拡大することが可能である。

【００３５】間伐材の搬出は立ち木が障害となって誘導
ロープ１７を移動できないこともあるため、滑車の数を
増やして該誘導ロープ１７をＣ点，Ｄ点，Ｅ点でそれぞ
れ方向転換することによって間伐材を集合気球１５で吊
り上げて集材所２０に運搬することができる。

【００３６】実際に作製した大型の集合気球１５の実施
例の実揚力は約１５０ｋｇ，５００ｍ上空時の実揚力は
約１００ｋｇ，ウインチ駆動方式はサーボモータ駆動，
誘導ロープ１４，１７の長さは最長７００ｍであった。

【００３７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる集合気球によれば、所定の容量を有する気球状ネッ
ト等のネット状物を用意すれば、例えば風に対する対策
として小気球数を増減させることによって風速に負けな
いだけの揚力を確保することができるとともに、風速に
マッチした揚力調整を行うことができる。この際に従来
の大型気球のように所望の揚力を確保するための気球の
大きさの決定やガスの充填作業に多くの労力と時間を必
要としないという効果がある。即ち、小気球の個数を増
減することにより、ヘリウムガスの出し入れ等をするこ
となく、浮力を任意に調節することができる。

【００３８】本発明にかかる集合気球は多数個の小気球
単位の取扱を主体としているため、強風時に安全に係留
するための大きな施設は不要で、小気球を格納する場所
を確保すればよく、又小気球内へヘリウムガスを一度充
填すれば移動時には小気球毎に移動するのでガスの抜き
取りをしなくても良い上、ヘリウムガスを回収するため
の大掛かりな回収装置は必要としない。また、小気球へ
のガスの充填とか抜取り操作は二人以内の作業員で実施
可能であり、気球状ネット内における小気球の格納や取
り出し並びに別の場所への移動は作業員一人でも実施可
能である。

【００３９】集合気球を別の場所に移動させる場合でも
高価なヘリウムガスを空中に放散することは要せず、小
気球単位でコンテナ様の移動車を利用して簡単に移動す
ることができる。また、空中での飛行中に何等かの原因
で気球が損傷しても、損傷箇所は小気球の一部であるた
め、急激な浮力の低下現象が生じる惧れはなく、安全性
の面でも万全となる。

【００４０】集合気球を用いた資材の運搬時には、第
１，第２のウインチと、各ウインチから導出された誘導
ロープを気球に直接及び滑車を介して連結し、各ウイン
チによる誘導ロープの送り出しと巻き取り動作を繰り返
すことによってウインチと滑車を結ぶ線上近傍にある資
材を集合気球に吊り下げて集材所に運搬することができ
るとともに、滑車を他の位置に移動することにより、資
材を吊り上げる範囲の変更、拡大を行うことができる。

【００４１】本発明にかかる集合気球の利用分野とし
て、災害時の物資運搬システム、災害時の緊急避難シス
テム、土木建設作業システム、木材搬出システム、空中
撮影及び観測システム、農作業及び運搬システム、ダム
等の清掃システム、娯楽・観光システム、港湾の荷役シ
ステム、スポーツ等の上空からの映像放送システム、上
空の通信仮設中継基地その他の用途に採用可能である。

【００４２】従って本発明にかかる集合気球によれば、
気球の揚力確保と揚力調整が容易となり、気球の係留
性、移動性を高め、コスト面及び操作性に優れており、
気球の持つ無公害性、省エネルギー性を有効に利用して
多くの分野で活用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を説明するための概要
図。

【図２】本発明の第２の実施形態を説明するための概要
図。

【図３】集合気球を木材の集材に活用した際の使用形態
を説明するための概要図。

【符号の説明】

１…気球状ネット ２…投入口 ３…荷重索 ５…作業索 ６…固定金具 ７…小気球 ８…出し入れ用ロープ ９…作業用架台 １０…手動簡易ウインチ １１…ウエイト台 １３…第１のウインチ １４，１７…誘導ロープ １５…集合気球 １６…第２のウインチ １８…滑車 １９…木材 ２０…集材所 整理番号 Ｐ２８４２

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数個の小気球を必要個数だけ所定の形状
   及びサイズのネット状物内に収納してなることを特徴と
   する集合気球。
2. 【請求項２】取扱性に優れたサイズの複数個の小気球を
   必要個数だけ集合させて、ネット状物内に収納すること
   により、所望のサイズ及び浮力を得ることを特徴とする
   集合気球。
3. 【請求項３】 所定の容量を有しているとともに下面に
   小気球の投入口が開口された気球状ネットと、該投入口
   の開口部分から導出されて運搬物の重力懸垂に耐える荷
   重索と、予めヘリウムガスが充填されて前記投入口から
   気球状ネット内に格納された多数個の小気球とからなる
   ことを特徴とする集合気球。
4. 【請求項４】 前記気球状ネットに、該気球状ネットの
   最上方部に一端が固着されて、放射状に下方に延長して
   地上に円周状に設置した固定金具に連結される複数本の
   作業索を設けてなる請求項３に記載の集合気球。
5. 【請求項５】 上方が開放された四脚を有する作業用架
   台の脚部適宜位置に作業索が巻装された複数個の手動簡
   易ウインチを取付け、各手動簡易ウインチから導出した
   作業索の上端を、気球状ネットの下方部に均等に係着し
   てなる請求項３に記載の集合気球。
6. 【請求項６】 小気球の数を増減させることにより、浮
   力を調節する請求項１，２，３，４又は５記載の集合気
   球。