(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024066255
(43)【公開日】2024-05-15
(54)【発明の名称】飛翔体を上昇させる気体の再利用方法
(51)【国際特許分類】
B64F 1/36 20240101AFI20240508BHJP
B64B 1/64 20060101ALI20240508BHJP
B64B 1/62 20060101ALI20240508BHJP
F17C 3/00 20060101ALI20240508BHJP
【ＦＩ】
B64F1/36
B64B1/64
B64B1/62
F17C3/00 Z
【審査請求】有
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022175724
(22)【出願日】2022-11-01
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-07-18
(71)【出願人】
【識別番号】520365229
【氏名又は名称】株式会社岩谷技研
(74)【代理人】
【識別番号】110000752
【氏名又は名称】弁理士法人朝日特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】岩谷 圭介
【テーマコード（参考）】
3E172
【Ｆターム（参考）】
3E172AA02
3E172AA05
3E172AB15
3E172BA10
3E172BB10
3E172BB12
3E172BB17
3E172BD10
3E172CA02
3E172EA02
3E172EB02
3E172EB19
3E172EB20
3E172KA03
(57)【要約】
【課題】飛翔体を上昇させるために用いられる軽量ガスを安価に利用可能とする手段を提供する。
【解決手段】ボンベＢ１に圧縮充填されている軽量ガスが気嚢１１に注入されると、気嚢１１に生じる浮力により飛翔体１は上昇する。飛翔体１は、飛翔の役割を終えると、気嚢１１に設けられている排気口を塞いでいた開閉機構１６の蓋体を開いた状態とし、気嚢１１から軽量ガスの一部を排気する。その結果、気嚢１１に生じる浮力が飛翔体１の重量を下回ると、飛翔体１は下降を開始する。飛翔体１は、開閉機構１６の蓋体を閉じた状態とし、軽量ガスの気嚢１１からの排気を停止する。その後、飛翔体１が着地又は着水すると、作業員はダクト１４を気体吸引機３に連結し、気体吸引機３により気嚢１１に残存している軽量ガスを容器４に回収する。容器４に回収された軽量ガスは、気体回収施設に搬送され、気体圧縮機５により圧縮されてボンベＢ２に充填される。
【選択図】図２
【解決手段】ボンベＢ１に圧縮充填されている軽量ガスが気嚢１１に注入されると、気嚢１１に生じる浮力により飛翔体１は上昇する。飛翔体１は、飛翔の役割を終えると、気嚢１１に設けられている排気口を塞いでいた開閉機構１６の蓋体を開いた状態とし、気嚢１１から軽量ガスの一部を排気する。その結果、気嚢１１に生じる浮力が飛翔体１の重量を下回ると、飛翔体１は下降を開始する。飛翔体１は、開閉機構１６の蓋体を閉じた状態とし、軽量ガスの気嚢１１からの排気を停止する。その後、飛翔体１が着地又は着水すると、作業員はダクト１４を気体吸引機３に連結し、気体吸引機３により気嚢１１に残存している軽量ガスを容器４に回収する。容器４に回収された軽量ガスは、気体回収施設に搬送され、気体圧縮機５により圧縮されてボンベＢ２に充填される。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
周囲の空気より軽量な気体を収容し生じる浮力により飛翔体を上昇させる気嚢を備える前記飛翔体が飛翔中に、前記気嚢から収容している気体の一部を排気し、前記飛翔体を下降させるステップと、
前記飛翔体が着地又は着水した後に、前記気嚢に収容されている気体の少なくとも一部を回収用の容器に回収するステップと、
前記回収するステップにおいて前記回収用の容器に回収された気体の少なくとも一部を、前記飛翔体又は前記飛翔体とは異なる飛翔体の気嚢に注入するステップと
を備える気体の再利用方法。
前記飛翔体が着地又は着水した後に、前記気嚢に収容されている気体の少なくとも一部を回収用の容器に回収するステップと、
前記回収するステップにおいて前記回収用の容器に回収された気体の少なくとも一部を、前記飛翔体又は前記飛翔体とは異なる飛翔体の気嚢に注入するステップと
を備える気体の再利用方法。
【請求項2】
移動体で移動する作業者が着地又は着水する前記飛翔体を発見するステップと、
前記飛翔体が着地又は着水する位置に前記作業者が前記移動体で移動するステップと、
前記移動するステップにおいて前記飛翔体が着地又は着水する位置に移動した前記作業者が、前記飛翔体の前記気嚢と前記移動体に搭載された前記回収用の容器に通じる気体移動経路とを連結するステップと
を備える請求項１に記載の気体の再利用方法。
前記飛翔体が着地又は着水する位置に前記作業者が前記移動体で移動するステップと、
前記移動するステップにおいて前記飛翔体が着地又は着水する位置に移動した前記作業者が、前記飛翔体の前記気嚢と前記移動体に搭載された前記回収用の容器に通じる気体移動経路とを連結するステップと
を備える請求項１に記載の気体の再利用方法。
【請求項3】
前記回収するステップの後に、前記回収用の容器を気体圧縮機の設置場所まで搬送するステップと、
前記回収用の容器に収容されている気体の少なくとも一部を前記気体圧縮機により圧縮し耐圧容器に充填するステップと
を備え、
前記注入するステップにおいて、前記耐圧容器から気体を前記飛翔体又は前記飛翔体とは異なる飛翔体の気嚢に注入する
請求項１に記載の気体の再利用方法。
前記回収用の容器に収容されている気体の少なくとも一部を前記気体圧縮機により圧縮し耐圧容器に充填するステップと
を備え、
前記注入するステップにおいて、前記耐圧容器から気体を前記飛翔体又は前記飛翔体とは異なる飛翔体の気嚢に注入する
請求項１に記載の気体の再利用方法。
【請求項4】
前記回収用の容器は耐圧容器であり、
前記回収するステップにおいて、前記気嚢に収容されている気体の少なくとも一部を気体圧縮機により圧縮し前記耐圧容器に充填し
前記注入するステップにおいて、前記耐圧容器から気体を前記飛翔体又は前記飛翔体とは異なる飛翔体の気嚢に注入する
請求項１に記載の気体の再利用方法。
前記回収するステップにおいて、前記気嚢に収容されている気体の少なくとも一部を気体圧縮機により圧縮し前記耐圧容器に充填し
前記注入するステップにおいて、前記耐圧容器から気体を前記飛翔体又は前記飛翔体とは異なる飛翔体の気嚢に注入する
請求項１に記載の気体の再利用方法。
【請求項5】
前記回収するステップの後に、前記回収用の容器を液化装置の設置場所まで搬送するステップと、
前記回収用の容器に収容されている気体の少なくとも一部を前記液化装置により液化して貯留容器に収容するステップと
を備える
請求項１に記載の気体の再利用方法。
前記回収用の容器に収容されている気体の少なくとも一部を前記液化装置により液化して貯留容器に収容するステップと
を備える
請求項１に記載の気体の再利用方法。
【請求項6】
前記回収用の容器は液化された軽量ガスの貯留容器であり、
前記回収するステップにおいて、前記気嚢に収容されている気体の少なくとも一部を液化装置により液化して前記貯留容器に収容する
請求項１に記載の気体の再利用方法。
前記回収するステップにおいて、前記気嚢に収容されている気体の少なくとも一部を液化装置により液化して前記貯留容器に収容する
請求項１に記載の気体の再利用方法。
【請求項7】
前記飛翔体の着地又は着水の位置を推定するステップと、
前記作業者が前記移動体により前記推定するステップにおいて推定した位置に移動するステップと
を備え、
前記作業者は、前記推定した位置に移動するステップの後に、前記発見するステップを実行する
請求項２に記載の気体の再利用方法。
前記作業者が前記移動体により前記推定するステップにおいて推定した位置に移動するステップと
を備え、
前記作業者は、前記推定した位置に移動するステップの後に、前記発見するステップを実行する
請求項２に記載の気体の再利用方法。
【請求項8】
前記下降させるステップは、前記飛翔体が着地又は着水する前に、前記気嚢から排気された気体を前記飛翔体に搭載された気体圧縮機により圧縮し、前記飛翔体に搭載されたボンベに充填するステップを含む
請求項１に記載の気体の再利用方法。
請求項１に記載の気体の再利用方法。
【請求項9】
周囲の空気より軽量な気体を収容し、生じる浮力により飛翔体を上昇させる気嚢であって、
排気口に設けられ、収容している気体を回収するための容器に通じる気体移動経路と連結される連結部を備える
気嚢。
排気口に設けられ、収容している気体を回収するための容器に通じる気体移動経路と連結される連結部を備える
気嚢。
【請求項10】
周囲の空気より軽量な気体を収容し、生じる浮力により飛翔体を上昇させる気嚢であって、
収容している気体を回収するための容器に通じる気体移動経路に連結される排気ダクトを備える
気嚢。
収容している気体を回収するための容器に通じる気体移動経路に連結される排気ダクトを備える
気嚢。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、周囲の空気より軽量な空気を収容する気嚢に生じる浮力により飛翔する飛翔体に関する。
【背景技術】
【0002】
ガス気球や、一部の飛行船等の飛翔体は、周囲の空気より軽量な気体（以下、「軽量ガス」という）を収容する袋体である気嚢を備え、気嚢に生じる浮力により上昇する。
【0003】
軽量ガスを収容した気嚢により飛翔する飛翔体に関する技術を記載した特許文献として、例えば特許文献１がある。特許文献１に記載の飛翔体においては、気嚢の内側面に取り付けられた滑車に掛けられた索体が引かれると、気嚢の底部が気嚢の頂部に引き寄せられ、気嚢に設けられた孔から気嚢内の軽量ガスが強制排出される。その結果、特許文献１に記載の飛翔体は、速やかに高度を下げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第７１５３４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
飛翔体を上昇させる気嚢に収容される軽量ガスとして、生じる浮力の大きさの観点からは水素が最適である。ただし、水素を収容した気嚢に酸素が混入すると、何らかの理由で気嚢内の気体に点火が行われると、水素爆発が起き、危険である。
【0006】
従って、生じる浮力の大きさの観点からは水素に劣るが、安全性の観点から水素に勝るヘリウムが、気嚢に注入される軽量ガスとして広く利用されている。しかしながら、ヘリウムは地球において稀少である。そのため、ヘリウムは水素等と比較し高価である。
【0007】
上記の事情に鑑み、本発明は、飛翔体を上昇させるために用いられる軽量ガスを安価に利用可能とする手段を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、周囲の空気より軽量な気体を収容し生じる浮力により飛翔体を上昇させる気嚢を備える前記飛翔体が飛翔中に、前記気嚢から収容している気体の一部を排気し、前記飛翔体を下降させるステップと、前記飛翔体が着地又は着水した後に、前記気嚢に収容されている気体の少なくとも一部を回収用の容器に回収するステップと、前記回収するステップにおいて前記回収用の容器に回収された気体の少なくとも一部を、前記飛翔体又は前記飛翔体とは異なる飛翔体の気嚢に注入するステップとを備える気体の再利用方法を、第１の態様として提案する。
【0009】
第１の態様にかかる気体の再利用方法によれば、軽量ガスの少なくとも一部が再利用されるため、全体として軽量ガスの利用のために要する費用が低減される。
【0010】
第１の態様にかかる気体の再利用方法において、移動体で移動する作業者が着地又は着水する前記飛翔体を発見するステップと、前記飛翔体が着地又は着水する位置に前記作業者が前記移動体で移動するステップと、前記移動するステップにおいて前記飛翔体が着地又は着水する位置に移動した前記作業者が、前記飛翔体の前記気嚢と前記移動体に搭載された前記回収用の容器に通じる気体移動経路とを連結するステップとを備える、という構成が第２の態様として採用されてもよい。
【0011】
第２の態様にかかる気体の再利用方法によれば、軽量ガスを収容した気嚢を、飛翔体が着地又は着水した場所から搬送する必要がない。
【0012】
第１の態様にかかる気体の再利用方法において、前記回収するステップの後に、前記回収用の容器を気体圧縮機の設置場所まで搬送するステップと、前記回収用の容器に収容されている気体の少なくとも一部を前記気体圧縮機により圧縮し耐圧容器に充填するステップとを備え、前記注入するステップにおいて、前記耐圧容器から気体を前記飛翔体又は前記飛翔体とは異なる飛翔体の気嚢に注入する、という構成が第３の態様として採用されてもよい。
【0013】
第３の態様にかかる気体の再利用方法によれば、飛翔体が着地又は着水した場所に、気体圧縮機を搬送する必要がない。
【0014】
第１の態様にかかる気体の再利用方法において、前記回収用の容器は耐圧容器であり、前記回収するステップにおいて、前記気嚢に収容されている気体の少なくとも一部を気体圧縮機により圧縮し前記耐圧容器に充填し前記注入するステップにおいて、前記耐圧容器から気体を前記飛翔体又は前記飛翔体とは異なる飛翔体の気嚢に注入する、という構成が第４の態様として採用されてもよい。
【0015】
第４の態様にかかる気体の再利用方法によれば、飛翔体が着地又は着水した場所において、気嚢に収容されている軽量ガスを耐圧容器に回収できる。
【0016】
第１の態様にかかる気体の再利用方法において、前記回収するステップの後に、前記回収用の容器を液化装置の設置場所まで搬送するステップと、前記回収用の容器に収容されている気体の少なくとも一部を前記液化装置により液化して貯留容器に収容するステップとを備える、という構成が第５の態様として採用されてもよい。
【0017】
第１の態様にかかる気体の再利用方法において、前記回収用の容器は液化された軽量ガスの貯留容器であり、
前記回収するステップにおいて、前記気嚢に収容されている気体の少なくとも一部を液化装置により液化して前記貯留容器に収容する、という構成が第６の態様として採用されてもよい。
前記回収するステップにおいて、前記気嚢に収容されている気体の少なくとも一部を液化装置により液化して前記貯留容器に収容する、という構成が第６の態様として採用されてもよい。
【0018】
第５又は第６の態様にかかる気体の再利用方法によれば、回収した気体の保管に要するスペースを小さくできる。
【0019】
第２の態様にかかる気体の再利用方法において、前記飛翔体の着地又は着水の位置を推定するステップと、前記作業者が前記移動体により前記推定するステップにおいて推定した位置に移動するステップとを備え、前記作業者は、前記推定した位置に移動するステップの後に、前記発見するステップを実行する、という構成が第７の態様として採用されてもよい。
【0020】
第７の態様にかかる気体の再利用方法よれば、飛翔体が着地又は着水した後、速やかに気嚢に収容されている軽量ガスの回収が行われるため、回収前の軽量ガスが気嚢から空気中に漏れ出て失われる危険性が低減される。
【0021】
第１の態様にかかる気体の再利用方法において、前記下降させるステップは、前記飛翔体が着地又は着水する前に、前記気嚢から排気された気体を前記飛翔体に搭載された気体圧縮機により圧縮し、前記飛翔体に搭載されたボンベに充填するステップを含む、という構成が第８の態様として採用されてもよい。
【0022】
第８の態様にかかる気体の再利用方法によれば、飛翔体の下降時に軽量ガスが空気中に排出されないため、より多くの軽量ガスが再利用される。
【0023】
また、本発明は、周囲の空気より軽量な気体を収容し、生じる浮力により飛翔体を上昇させる気嚢であって、排気口に設けられ、収容している気体を回収するための容器に通じる気体移動経路と連結される連結部を備える気嚢を、第９の態様として提案する。
【0024】
また、本発明は、周囲の空気より軽量な気体を収容し、生じる浮力により飛翔体を上昇させる気嚢であって、収容している気体を回収するための容器に通じる気体移動経路に連結される排気ダクトを備える気嚢を、第１０の態様として提案する。
【0025】
第９又は第１０の態様にかかる気嚢によれば、気嚢に収容されている軽量ガスを容器に回収することができるため、軽量ガスの再利用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】一実施形態にかかる飛翔体の外観を示した図。
【図2】一実施形態にかかる飛翔体の上昇、下降、及び、軽量ガスの回収の様子を示した図。
【図3】一実施形態にかかる飛翔体の上昇、下降、及び、軽量ガスの回収の手順を示したフロー図。
【図4】一変形例にかかる飛翔体に搭載された気体圧縮機とボンベを示した図。
【図5】一変形例において、船に搭載されている装置を示した図。
【図6】一変形例にかかる飛翔体を示した図。
【発明を実施するための形態】
【0027】
［実施形態］
図１は、本発明の一実施形態にかかる飛翔体１の外観を示した図である。飛翔体１はガス気球である。飛翔体１は、気嚢１１と、複数の吊索１２と、容器１３と、ダクト１４と、連結部１５と、開閉機構１６と、操作索１７と、ウィンチ１８と、コントロールユニット１９を備える。
図１は、本発明の一実施形態にかかる飛翔体１の外観を示した図である。飛翔体１はガス気球である。飛翔体１は、気嚢１１と、複数の吊索１２と、容器１３と、ダクト１４と、連結部１５と、開閉機構１６と、操作索１７と、ウィンチ１８と、コントロールユニット１９を備える。
【0028】
気嚢１１は、軽量ガス、すなわち、周囲の空気より軽量な気体を収容し、生じる浮力により飛翔体１を上昇させる役割を果たす袋体である。
【0029】
吊索１２は、気嚢１１の外面上から下方に垂れ下がり、下端に連結された容器１３を吊り上げる役割を果たす索体である。
【0030】
容器１３は、ウィンチ１８及びコントロールユニット１９に加え、飛翔体１により上空へと搬送される各種の物や人（図示略）を収容する収容空間を形成する箱状体である。
【0031】
ダクト１４は、気嚢１１の内側面上の天頂部付近から気嚢１１の天底部付近に設けられた孔に至り、その孔を通って気嚢１１の外に出た後、さらに下方へと垂れ下がるように延伸している管状体である。ダクト１４の上端は気嚢１１内に開口している。
【0032】
連結部１５は、ダクト１４の下端に取り付けられ、後述する気体吸引機等の装置やボンベに連結された管状体の先端に取り付けられた連結部と連結される部材である。連結部１５は、連結相手の連結部と連結されていない状態において、ダクト１４の下端の開口を塞ぎ、連結相手の連結部と連結されている状態において、ダクト１４の下端の開口を塞がず、連結された管状体とダクト１４とを連通させる。
【0033】
開閉機構１６は、気嚢１１に設けられた排気口を開閉する機構である。開閉機構１６には操作索１７の上端が連結されており、操作索１７により下方への力を受けると、開閉機構１６が備える蓋体が排気口を塞いだ状態から開放した状態となる。その結果、気嚢１１に収容されている軽量ガスが気嚢１１外へと排出される。そして、操作索１７から受けていた下方への力から開放されると、開閉機構１６が備える蓋体は排気口を開放した状態から塞いだ状態に戻る。その結果、気嚢１１外への軽量ガスの排出が停止される。
【0034】
操作索１７は、開閉機構１６の蓋体を開閉するための索体である。操作索１７の上端は開閉機構１６に連結されている。また、操作索１７の下端はウィンチ１８に連結されており、操作索１７の下側の一部は、ウィンチ１８による巻き取り、及び、巻き出しを受ける。
【0035】
ウィンチ１８は、操作索１７の巻き取り、及び、巻き出しを行う装置である。ウィンチ１８が操作索１７を巻き取ると、操作索１７が開閉機構１６に下方への力を加え、開閉機構１６の蓋体が気嚢１１の排気口を開放した状態となる。また、ウィンチ１８が操作索１７を巻き出すと、操作索１７が開閉機構１６に加えていた下方への力が解除され、開閉機構１６の蓋体が気嚢１１の排気口を塞いだ状態となる。
【0036】
コントロールユニット１９は、ウィンチ１８の動作を制御すると共に、地上の通信装置との間で無線通信を行う通信インタフェース、飛翔体１の高度を測定する高度計等を備える装置である。なお、コントロールユニット１９が、容器１３に収容された装置や、飛翔体１が備える図１に図示されない装置等を制御してもよい。
【0037】
本実施形態においては、飛翔体１が飛翔を終えて着地又は着水した後、気嚢１１に収容されている軽量ガスの回収と再利用が行われる。図２は、飛翔体１の上昇、下降、及び、軽量ガスの回収の様子を示した図であり、図３は、飛翔体１の上昇、下降、及び、軽量ガスの回収の手順を示したフロー図である。以下に、図２及び図３を参照しつつ、飛翔体１の上昇、下降、及び、軽量ガスの回収の手順を説明する。
【0038】
まず、作業者Ｘは、地上において飛翔前の飛翔体１の連結部１５と、軽量ガスの充填されたボンベＢ１に連結された管状体の先端の連結部を連結した後、作業者ＸはボンベＢ１の開閉弁を開く操作を行う（図２（Ａ））。その結果、ボンベＢ１からダクト１４を介して気嚢１１内へ軽量ガスが注入される（図３のステップＳ１０１）。
【0039】
【0040】
飛翔体１が上空において役割を終えると、作業者Ｘは地上の通信装置を操作して、コントロールユニット１９に排気口の開放を指示する。コントロールユニット１９は、地上の通信装置から無線で受信した指示に従い、ウィンチ１８を制御して操作索１７を巻き取らせる。その結果、開閉機構１６の蓋体が気嚢１１の排気口を開放した状態となる（図２（Ｃ）、図３のステップＳ１０３）。その結果、気嚢１１の軽量ガスの排気が開始される。
【0041】
気嚢１１からの軽量ガスの排気に伴い、気嚢１１に生じる浮力が飛翔体１の重量を下回ると、飛翔体１は下降を開始する（図３のステップＳ１０４）。
【0042】
作業者Ｘは、コントロールユニット１９から継続的に通知されてくる飛翔体１の高度を通信装置により知ることができる。作業者Ｘは、飛翔体１の下降が開始されたことを確認すると、通信装置を操作して、コントロールユニット１９に排気口の閉鎖を指示する。コントロールユニット１９は、地上の通信装置から無線で受信した指示に従い、ウィンチ１８を制御して操作索１７を巻き出させる。その結果、開閉機構１６の蓋体が気嚢１１の排気口を閉じた状態となる（図２（Ｄ）、図３のステップＳ１０５）。その状態で、飛翔体１は下降をし続ける。
【0043】
続いて、飛翔体１の着地又は着水の位置の推定が行われる（図３のステップＳ１０６）。飛翔体１の着地又は着水の位置を推定する方法としては、例えば、飛翔体１が飛翔中の高度、その高度における風向及び風速等に基づき推定する方法、コントロールユニット１９から送信される電波の強度に基づき推定する方法、コントロールユニット１９から送信される位置情報（例えば、緯度経度）に基づき推定する方法等が考えられるが、これらに限られない。また、飛翔体１の着地又は着水の位置の推定は、例えば、作業者Ｘが地上で用いる通信装置等の装置により行われてもよいし、作業者Ｘにより行われてもよい。
【0044】
続いて、作業者Ｘは、移動体に乗って、推定された飛翔体１の着地又は着水の位置へと移動する（図３のステップＳ１０７）。以下、飛翔体１は着水するものとする。
【0045】
作業者Ｘは、船２（移動体の一例）に乗って飛翔体１が着水すると推定した位置に到着すると、上空から下降してくる飛翔体１を発見する（図３のステップＳ１０８）。続いて、作業者Ｘは、船２により、着水した飛翔体１の位置まで移動する（図３のステップＳ１０９）。
【0046】
続いて、作業者Ｘは、着水した飛翔体１のダクト１４を手繰り寄せ、船２に搭載されている気体吸引機３に接続された管状体の先端の連結部と、ダクト１４の先端の連結部１５とを連結する（図２（Ｅ）、図３のステップＳ１１０）。気体吸引機３には、船２に搭載された容器４が管状体を介して連結されている。容器４は、軽量ガスを回収するための容器である。
【0047】
続いて、作業者Ｘは、気体吸引機３に対し運転開始の操作（例えば、電源ＯＮの操作）を行う。その結果、気体吸引機３が気嚢１１からダクト１４を介して軽量ガスを吸引し、吸引した軽量ガスを容器４へと送り出す。これにより、気嚢１１に収容されている軽量ガスが容器４へと回収される（図３のステップＳ１１１）。
【0048】
気嚢１１内の軽量ガスがほぼ全て容器４へと回収されると、作業者Ｘは、気体吸引機３に対し運転終了の操作（例えば、電源ＯＦＦの操作）を行った後、気体吸引機３に連結された管状体の先端の連結部と、ダクト１４の先端の連結部１５との連結を解除する。その後、作業者Ｘは、船２によって陸まで移動した後、容器４を気体吸引機３から取り外し、例えばトラックに載せかえて、そのトラックにより容器４を気体回収施設まで搬送する（図３のステップＳ１１２）。
【0049】
続いて、作業者Ｘは、トラックから容器４を降ろし、気体回収施設に配置されている気体圧縮機５に管状体を介して容器４を連結した後（図２（Ｆ））、気体圧縮機５に対し運転開始の操作（例えば、電源ＯＮの操作）を行う。
【0050】
気体圧縮機５には、ボンベＢ２が連結されている。なお、ボンベＢ２はボンベＢ１と同じボンベであってもよいし、ボンベＢ１とは異なるボンベであってもよい。
【0051】
作業者Ｘの操作に応じて気体圧縮機５が運転を開始すると、容器４に収容されている軽量ガスが気体圧縮機５により圧縮されて、ボンベＢ２へと充填される（図３のステップＳ１１３）。
【0052】
なお、気体圧縮機５が、軽量ガスの圧縮及びボンベＢ２への軽量ガスの充填に加え、容器４から吸引した軽量ガスに含まれるゴミ、埃等を、例えばフィルタにより除去したり、容器４から吸引した気体に含まれる軽量ガス以外の気体を軽量ガスから分離除去したりしてもよい。なお、気体圧縮機５が容器４から吸引した気体に含まれる軽量ガスと軽量ガス以外の気体とを分離する方法としては、例えば、深冷分離法、吸着分離法、膜分離法等が考えるが、これらに限られない。
【0053】
容器４内の軽量ガスがほぼ全てボンベＢ２へと充填されると、作業者Ｘは、気体圧縮機５に対し運転終了の操作（例えば、電源ＯＦＦの操作）を行う。以上が、飛翔体１の上昇、下降、及び、軽量ガスの回収の手順の説明である。
【0054】
上記のようにボンベＢ２に回収された軽量ガスは、飛翔体１、又は、飛翔体１とは異なる飛翔体が飛翔する際に、その飛翔体の気嚢に注入されて、再利用される。
【0055】
上述した実施形態によれば、飛翔体の飛翔に用いられる軽量ガスの少なくとも一部が回収され再利用される。その結果、全体として、飛翔体の飛翔のために要する軽量ガスの費用が低減される。
【0056】
［変形例］
上述した実施形態は、本発明の技術的思想の範囲内で様々に変形されてよい。以下に変形の例を示す。以下の変形例の２以上が適宜、組み合わされてもよい。
上述した実施形態は、本発明の技術的思想の範囲内で様々に変形されてよい。以下に変形の例を示す。以下の変形例の２以上が適宜、組み合わされてもよい。
【0057】
（１）飛翔体１の下降のために気嚢１１から軽量ガスを排気する仕組みや方法は実施形態における仕組みや方法に限られない。例えば、容器１３に乗員が収容されている場合、ウィンチ１８に代えて、乗員が操作索１７を引くことによって、開閉機構１６の蓋体を開閉してもよい。また、開閉機構１６の蓋体が操作索１７により開閉される代わりに、例えば、コントロールユニット１９の制御下で動作するモータやアクチュエータ等により開閉されてもよい。
【0058】
また、気嚢１１から排気される軽量ガスが、空気中に放出される代わりに、飛翔体１に搭載されたボンベに圧縮されて回収されてもよい。図４は、この変形例にかかる飛翔体１に搭載された気体圧縮機６と、ボンベＢ３を示した図である。飛翔体１が飛翔中、ダクト１４の先端の連結部１５は、気体圧縮機６に連結されている管状体の先端の連結部と連結されている。気体圧縮機６にはボンベＢ３が連結されている。気体圧縮機６は、コントロールユニット１９の制御下で運転を開始すると、ダクト１４を介して気嚢１１に収容されている軽量ガスを吸引し、圧縮した後、ボンベＢ３に充填する。その結果、気嚢１１に生じる浮力が低下し、飛翔体１が下降を開始する。その後、気体圧縮機６は、コントロールユニット１９の制御下で運転を停止する。その後、飛翔体１は下降し続ける。
【0059】
この変形例において、飛翔体１が着地又は着水した後、気体圧縮機６が気嚢１１に残存している軽量ガスを圧縮しボンベＢ３に充填してもよい。その場合、気体吸引機３、容器４、気体圧縮機５は不要である。
【0060】
（２）上述した実施形態においては、着地又は着水した飛翔体１の気嚢１１に収容されている軽量ガスが、容器４に回収された後、気体圧縮機６により圧縮されたボンベＢ２に充填され、その後、ボンベＢ２から飛翔体１又は飛翔体１とは異なる飛翔体の気嚢に注入される。着地又は着水した飛翔体１の気嚢１１に収容されている軽量ガスの少なくとも一部が回収され、飛翔体１又は飛翔体１とは異なる飛翔体の気嚢に注入されて再利用される限り、上述した実施形態に例示の手順以外の手順が採用されてもよい。
【0061】
例えば、着地又は着水した飛翔体１の気嚢１１に収容されている軽量ガスの少なくとも一部が、容器４に回収された後、容器４から飛翔体１又は飛翔体１とは異なる飛翔体の気嚢に注入されて再利用されてもよい。
【0062】
また、気嚢１１に収容されている軽量ガスが容器４を介さずにボンベＢ２に圧縮充填されてもよい。この場合、ボンベＢ２が、回収用の容器となる。
【0063】
図５は、この変形例において、船２に搭載されている装置を示した図である。この変形例においては、船２に、気体吸引機３と容器４に代えて、気体圧縮機５とボンベＢ２が搭載されている。この場合、作業者Ｘは、着地又は着水した飛翔体１のダクト１４を手繰り寄せて、その先端の連結部１５を、気体圧縮機５に連結されている管状体の先端の連結部と連結させた後、気体圧縮機５に対し運転開始の操作を行う。その結果、気嚢１１に収容されている軽量ガスがダクト１４を介して気体圧縮機５に吸引され、圧縮された後、ボンベＢ２へと充填される。
【0064】
（３）上述した実施形態においては、飛翔体の気嚢に対する軽量ガスの注入はボンベから行われるものとしたが、これに限られない。例えば、上記の変形例（２）で述べたように、軽量ガスを常圧で収容する容器４等から気嚢への軽量ガスの注入が行われてもよい。
【0065】
また、ボンベ以外の耐圧容器（例えば、一般的にボンベと呼ばれるものよりも大型の耐圧容器）に軽量ガスが収容、保管されて、その耐圧容器から気嚢への軽量ガスの注入が行われてもよい。
【0066】
（４）上述した実施形態においては、軽量ガスの保管スペースを少なくする方法として、耐圧容器に圧縮充填する方法が採用されている。これに代えて、軽量ガスを液化して貯留容器に収容する方法が採用されてもよい。例えば、着地又は着水した飛翔体１の気嚢１１に収容されている軽量ガスの少なくとも一部が、液化装置により液化された後、冷却タンクローリーのタンク（貯留容器の一例）に収容されて、保管場所等に搬送されてもよい。
【0067】
（５）上述した実施形態において、気嚢１１に対する軽量ガスの注入と、気嚢１１からの軽量ガスの回収は、ダクト１４を介して行われる。これに代えて、気嚢１１に対する軽量ガスの注入と、気嚢１１からの軽量ガスの回収が、ダクト１４を介さず、気嚢１１に設けられた通気口を介して行われてもよい。
【0068】
図６は、この変形例にかかる飛翔体１を示した図である。この変形例においては、飛翔体１はダクト１４を備えず、連結部１５が気嚢１１に設けられた通気口に取り付けられている。この場合、気嚢１１に対する軽量ガスの注入は、ボンベＢ１に連結された管状体の先端の連結部と、気嚢１１に設けられた連結部１５との連結により行われる。また、気嚢１１からの軽量ガスの回収は、容器４に連結された管状体の先端の連結部と、気嚢１１に設けられた連結部１５との連結により行われる。
【0069】
（６）上述した実施形態において、気嚢１１に対する軽量ガスの注入と、気嚢１１からの軽量ガスの回収は、共にダクト１４を介して行われる。気嚢１１に対する軽量ガスの注入と、気嚢１１からの軽量ガスの回収が、異なる気体移動経路を介して行われてもよい。例えば、気嚢１１に対する軽量ガスの注入はダクト１４を介して行われ、気嚢１１からの軽量ガスの回収は上記の変形例（５）において採用される気嚢１１に設けられた通気口を介して行われてもよい。
【0070】
（７）上述した実施形態において、気嚢１１に対する軽量ガスの注入と、気嚢１１からの軽量ガスの回収は、１つの気体移動経路を介して行われるものとしたが、それらが複数の気体移動経路を介して行われてもよい。例えば、飛翔体１が複数のダクト１４を備え、それらのダクト１４を介して、気嚢１１に対する軽量ガスの注入や、気嚢１１からの軽量ガスの回収が行われてもよい。
【0071】
（８）上述した実施形態において、飛翔体１は地上から上昇するものとしたが、飛翔体１が水上から上昇してもよい。また、上述した実施形態において、飛翔体１は水上へと下降するものとしたが、飛翔体１が地上へと下降してもよい。
【0072】
（９）作業者Ｘの移動や容器４等の搬送に用いられる移動体の種類は船等の水上移動体に限られず、例えば、トラック、列車等の陸上移動体や、航空機等の空中移動体であってもよい。
【0073】
（１０）飛翔体１が連結部１５を備えなくてもよい。その場合、例えば、容器４等に連結されている管状体をダクト１４の下端部分に差し込み、紐で縛る等の方法により、ダクト１４と容器４等の連結が行われる。
【0074】
（１１）作業者Ｘは複数人であってもよい。また、例えば、気嚢１１に軽量ガスを注入する作業を行う作業者Ｘと、気嚢１１から軽量ガスを回収する作業を行う作業者Ｘが異なってもよい。
【符号の説明】
【0075】
１…飛翔体、２…船、３…気体吸引機、４…容器、５…気体圧縮機、６…気体圧縮機、１１…気嚢、１２…吊索、１３…容器、１４…ダクト、１５…連結部、１６…開閉機構、１７…操作索、１８…ウィンチ、１９…コントロールユニット。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【手続補正書】
【提出日】2023-04-11
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
周囲の空気より軽量な気体を収容し生じる浮力により飛翔体を上昇させる気嚢を備える前記飛翔体が飛翔中に、前記気嚢から収容している気体の一部を排気し、前記飛翔体を下降させるステップと、
前記飛翔体が着地又は着水した後に、前記気嚢に収容されている気体の少なくとも一部を、気体吸引機により回収用の容器に回収するステップと、
前記気嚢から回収された気体を収容した前記回収用の容器を気体圧縮機の設置場所まで搬送するステップと、
前記回収用の容器に収容されている気体の少なくとも一部を前記気体圧縮機により圧縮し耐圧容器に充填するステップと、
前記回収用の容器から気体の充填された前記耐圧容器から気体を、前記飛翔体又は前記飛翔体とは異なる飛翔体の気嚢に注入するステップと
を備える気体の再利用方法。
前記飛翔体が着地又は着水した後に、前記気嚢に収容されている気体の少なくとも一部を、気体吸引機により回収用の容器に回収するステップと、
前記気嚢から回収された気体を収容した前記回収用の容器を気体圧縮機の設置場所まで搬送するステップと、
前記回収用の容器に収容されている気体の少なくとも一部を前記気体圧縮機により圧縮し耐圧容器に充填するステップと、
前記回収用の容器から気体の充填された前記耐圧容器から気体を、前記飛翔体又は前記飛翔体とは異なる飛翔体の気嚢に注入するステップと
を備える気体の再利用方法。
【請求項2】
周囲の空気より軽量な気体を収容し生じる浮力により飛翔体を上昇させる気嚢を備える前記飛翔体が飛翔中に、前記気嚢から収容している気体の一部を排気し、前記飛翔体を下降させるステップと、
前記飛翔体が着地又は着水した後に、前記気嚢に収容されている気体の少なくとも一部を、気体吸引機により回収用の容器に回収するステップと、
前記気嚢から回収された気体を収容した前記回収用の容器を液化装置の設置場所まで搬送するステップと、
前記回収用の容器に収容されている気体の少なくとも一部を前記液化装置により液化して貯留容器に収容するステップと、
前記回収用の容器からの液化された気体を収容している前記貯留容器から気体を、前記飛翔体又は前記飛翔体とは異なる飛翔体の気嚢に注入するステップと
を備える気体の再利用方法。
前記飛翔体が着地又は着水した後に、前記気嚢に収容されている気体の少なくとも一部を、気体吸引機により回収用の容器に回収するステップと、
前記気嚢から回収された気体を収容した前記回収用の容器を液化装置の設置場所まで搬送するステップと、
前記回収用の容器に収容されている気体の少なくとも一部を前記液化装置により液化して貯留容器に収容するステップと、
前記回収用の容器からの液化された気体を収容している前記貯留容器から気体を、前記飛翔体又は前記飛翔体とは異なる飛翔体の気嚢に注入するステップと
を備える気体の再利用方法。
【請求項3】
移動体で移動する作業者が着地又は着水する前記飛翔体を発見するステップと、
前記飛翔体が着地又は着水する位置に前記作業者が前記移動体で移動するステップと、
前記移動するステップにおいて前記飛翔体が着地又は着水する位置に移動した前記作業者が、前記飛翔体の前記気嚢と前記移動体に搭載された前記回収用の容器に通じる気体移動経路とを連結するステップと
を備える請求項１又は２に記載の気体の再利用方法。
前記飛翔体が着地又は着水する位置に前記作業者が前記移動体で移動するステップと、
前記移動するステップにおいて前記飛翔体が着地又は着水する位置に移動した前記作業者が、前記飛翔体の前記気嚢と前記移動体に搭載された前記回収用の容器に通じる気体移動経路とを連結するステップと
を備える請求項１又は２に記載の気体の再利用方法。
【請求項4】
前記飛翔体の着地又は着水の位置を推定するステップと、
前記作業者が前記移動体により前記推定するステップにおいて推定した位置に移動するステップと
を備え、
前記作業者は、前記推定した位置に移動するステップの後に、前記発見するステップを実行する
請求項３に記載の気体の再利用方法。
前記作業者が前記移動体により前記推定するステップにおいて推定した位置に移動するステップと
を備え、
前記作業者は、前記推定した位置に移動するステップの後に、前記発見するステップを実行する
請求項３に記載の気体の再利用方法。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0008】
本発明は、周囲の空気より軽量な気体を収容し生じる浮力により飛翔体を上昇させる気嚢を備える前記飛翔体が飛翔中に、前記気嚢から収容している気体の一部を排気し、前記飛翔体を下降させるステップと、前記飛翔体が着地又は着水した後に、前記気嚢に収容されている気体の少なくとも一部を、気体吸引機により回収用の容器に回収するステップと、前記気嚢から回収された気体を収容した前記回収用の容器を気体圧縮機の設置場所まで搬送するステップと、前記回収用の容器に収容されている気体の少なくとも一部を前記気体圧縮機により圧縮し耐圧容器に充填するステップと、前記回収用の容器から気体の充填された前記耐圧容器から気体を、前記飛翔体又は前記飛翔体とは異なる飛翔体の気嚢に注入するステップとを備える気体の再利用方法を、第１の態様として提案する。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0009】
第１の態様にかかる気体の再利用方法によれば、軽量ガスの少なくとも一部が再利用されるため、全体として軽量ガスの利用のために要する費用が低減される。また、第１の態様にかかる気体の再利用方法によれば、飛翔体が着地又は着水した場所に、気体圧縮機を搬送する必要がない。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0010】
また、本発明は、周囲の空気より軽量な気体を収容し生じる浮力により飛翔体を上昇させる気嚢を備える前記飛翔体が飛翔中に、前記気嚢から収容している気体の一部を排気し、前記飛翔体を下降させるステップと、前記飛翔体が着地又は着水した後に、前記気嚢に収容されている気体の少なくとも一部を、気体吸引機により回収用の容器に回収するステップと、前記気嚢から回収された気体を収容した前記回収用の容器を液化装置の設置場所まで搬送するステップと、前記回収用の容器に収容されている気体の少なくとも一部を前記液化装置により液化して貯留容器に収容するステップと、前記回収用の容器からの液化された気体を収容している前記貯留容器から気体を、前記飛翔体又は前記飛翔体とは異なる飛翔体の気嚢に注入するステップとを備える気体の再利用方法を、第２の態様として提案する。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0011】
第２の態様にかかる気体の再利用方法によれば、軽量ガスの少なくとも一部が再利用されるため、全体として軽量ガスの利用のために要する費用が低減される。また、第２の態様にかかる気体の再利用方法によれば、飛翔体が着地又は着水した場所に、液化装置を搬送する必要がない。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0012】
第１又は第２の態様にかかる気体の再利用方法において、移動体で移動する作業者が着地又は着水する前記飛翔体を発見するステップと、前記飛翔体が着地又は着水する位置に前記作業者が前記移動体で移動するステップと、前記移動するステップにおいて前記飛翔体が着地又は着水する位置に移動した前記作業者が、前記飛翔体の前記気嚢と前記移動体に搭載された前記回収用の容器に通じる気体移動経路とを連結するステップとを備える、という構成が第３の態様として採用されてもよい。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0013】
第３の態様にかかる気体の再利用方法によれば、軽量ガスを収容した気嚢を、飛翔体が着地又は着水した場所から搬送する必要がない。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正11】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正12】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正13】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正14】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0019】
第３の態様にかかる気体の再利用方法において、前記飛翔体の着地又は着水の位置を推定するステップと、前記作業者が前記移動体により前記推定するステップにおいて推定した位置に移動するステップとを備え、前記作業者は、前記推定した位置に移動するステップの後に、前記発見するステップを実行する、という構成が第４の態様として採用されてもよい。
【手続補正15】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0020】
第４の態様にかかる気体の再利用方法よれば、飛翔体が着地又は着水した後、速やかに気嚢に収容されている軽量ガスの回収が行われるため、回収前の軽量ガスが気嚢から空気中に漏れ出て失われる危険性が低減される。
【手続補正16】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正17】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正18】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正19】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正20】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】