内容物を収容可能な容器を発射する容器発射装置
【課題】消化剤や鎮静剤などを収容する容器を、着弾位置において破壊させて収容される内容物を拡散させる容器発射装置を提供する。
【解決手段】本発明の容器発射装置１は、収容する圧縮空気を噴射可能な圧縮空気タンク２と、圧縮空気タンク２から噴射される圧縮空気を受けることができるように圧縮空気タンクに接続し、容器１０に圧縮空気による圧力を与える加圧部３と、加圧部３の先端に接続し、加圧部３で圧力を受けて移動を開始する容器１０を先端に案内する案内筒４と、を備え、案内筒４の先端は容器１０の射出口４２であり、案内筒４の後端は容器１０の設置位置４１であり、容器は１０、設置位置４１において圧縮空気による圧力を受け、案内筒４内部を射出口４２まで移動し、射出口４２より外部に発射される。
【解決手段】本発明の容器発射装置１は、収容する圧縮空気を噴射可能な圧縮空気タンク２と、圧縮空気タンク２から噴射される圧縮空気を受けることができるように圧縮空気タンクに接続し、容器１０に圧縮空気による圧力を与える加圧部３と、加圧部３の先端に接続し、加圧部３で圧力を受けて移動を開始する容器１０を先端に案内する案内筒４と、を備え、案内筒４の先端は容器１０の射出口４２であり、案内筒４の後端は容器１０の設置位置４１であり、容器は１０、設置位置４１において圧縮空気による圧力を受け、案内筒４内部を射出口４２まで移動し、射出口４２より外部に発射される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体、粉体、気体などを収容するボール形状の容器を発射する発射装置および発射方法であって、特に圧縮空気を用いる容器発射装置および容器発射方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
市街地において火災等が発生することがある。大都市化およびビルや建物の高層化に伴って、ひとたび火災が発生すると大きな災害となってしまう可能性がある。あるいは、住宅密集地、工場のような消防士や消防車の侵入が困難な場所における火災の場合にも、大災害につながる可能性がある。
【０００３】
このようなビル火災や都市型火災においては、一般的な消防車を用いた消火活動では消火や鎮火が難しい問題がある。
【０００４】
また、近年ではテロ活動の恐れなども高まっている。都市部においてテロ活動などが生じる場合には、早期にこれを鎮静する必要があるが、周囲や一般市民への影響を抑えるためには、沈静ガスなどを気体として周囲に振りまくことは好ましくない。
【０００５】
このように、近年では、都市型の各種災害に対して迅速かつ高精度に対応する必要がある。このような災害に対する処置としては、災害が火災であれば消化剤を火元に対してピンポイントで付与し、災害がテロ等であれば鎮静剤をテロ実行者に対してピンポイントで付与する必要がある。
【０００６】
現在では消化剤や鎮静剤を噴射型の装置を用いて噴射することが行われている（例えば、特許文献１参照）。あるいは、ヘリコプターや小型飛行機に搭載した水、消化剤などを火元に投入する技術も用いられる。
【０００７】
一方で、野球のボールを発射する発射装置など、ボール等を発射する装置については、いくつかの技術提案がなされている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３５１５６号公報
【特許文献２】実開昭４７−２３０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１は、炭酸ガスを混入させた氷をミサイルや大砲などで発射する技術を開示する。
【００１０】
しかしながら、炭酸ガスを混入させた氷は、消火能力や沈静能力に劣り、火災やテロといった災害を沈静化するのに不十分である。このため、特許文献１に開示される技術は、消火能力や沈静能力に優れた薬剤を含んだ消化剤などを、火元等に高い精度で発射することは困難である。
【００１１】
加えて、特許文献１は、炭酸ガスを混入させた氷を発射する機構については詳細を開示しておらず、氷をどのようにして火元に発射するかが不明瞭である。
【００１２】
都市型の災害においては、火元やテロ実行者に対して、地上からあるいはヘリコプターなどの機上から作業者が消化剤や鎮静剤を、高い精度で狙って発射する必要がある。加えて、火災やテロなどの災害発生の状況下であるので、所定の距離を離れた位置から、消化剤や鎮静剤を発射する必要がある。
【００１３】
特許文献２は、圧縮空気を用いて遊戯用のボールを発射する発射装置を開示する。
【００１４】
ここで、消化剤や鎮静剤を火元などに着弾するためには、消化剤や鎮静剤を容器に収納し、この容器を火元などに発射する必要がある。実際には、発射された消化剤や鎮静剤を収納する容器が、火元などに着弾して破裂し、収容されている消化剤や鎮静剤が火元において拡散される必要がある。特許文献２は、遊戯用のボールという、固体として十分な強度と耐久性を有する物体を発射する機構を有しているが、着弾時に破裂することを前提とする容器を発射する機構や構造を有していない。このため、特許文献２に開示される発射装置が、消化剤や鎮静剤を収容した容器を発射する場合には、発射直後に容器が割れたりする問題や、着弾しても容器が破裂しないなどの問題があった。このような問題が生じると、火災や災害を適切に沈静させることができない。
【００１５】
このため、特許文献２に開示される発射装置は、消化剤や鎮静剤を収容する容器を、火元などに対してピンポイントの精度で発射することができない。更には、都市部災害においては、火元などと発射装置との距離に加え、発射角度も制限されることがあり、発射装置は、発射位置と着弾位置との関係を最適に測りつつ、容器を発射する必要がある。
【００１６】
以上のように、従来技術では、消化剤や鎮静剤を収容した容器を、都市部特有の複雑な地形や条件の下で、火元などに高い精度で発射することができない問題や、災害を適切に沈静化できない問題があった。
【００１７】
本発明は、以上の課題に鑑み、消化剤や鎮静剤などを収容する容器を、ピンポイントの精度で発射すると共に、着弾位置において破壊させて収容される内容物を拡散させる容器発射装置および容器発射方法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】
【００１８】
上記課題を解決するために、本発明の容器発射装置は、収容する圧縮空気を噴射可能な圧縮空気タンクと、圧縮空気タンクから噴射される圧縮空気を受けることができるように圧縮空気タンクに接続し、容器に圧縮空気による圧力を与える加圧部と、加圧部の先端に接続し、加圧部で圧力を受けて移動を開始する容器を先端に案内する案内筒と、を備え、案内筒の先端は容器の射出口であり、案内筒の後端は容器の設置位置であり、容器は、設置位置において圧縮空気による圧力を受け、案内筒内部を射出口まで移動し、射出口より外部に発射される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の容器発射装置は、消化剤や鎮静剤などの内容物を収容する容器を、目標位置に高い精度で着弾するように発射できる。
【００２０】
また本発明の容器発射装置は、着弾位置において容器を破裂させて収容されている内容物を確実に目標位置において拡散させることができる。この結果、都市型火災や都市型テロにおいて、火災やテロリストを確実に沈静化できる。このような沈静化によって、災害発生時における社会的なコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１における容器発射装置の模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１における容器発射装置による消火剤の発射を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態１における容器発射装置の模式図である。
【図４】本発明の実施の形態１における容器の正面図である。
【図５】本発明の実施の形態２における案内筒の斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態２におけるアタッチメントを備える案内筒の側面図である。
【図７】本発明の実施の形態２にけるアタッチメントを備える案内筒の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の第１の発明に係る容器発射装置は、収容する圧縮空気を噴射可能な圧縮空気タンクと、圧縮空気タンクから噴射される圧縮空気を受けることができるように圧縮空気タンクに接続し、容器に圧縮空気による圧力を与える加圧部と、加圧部の先端に接続し、加圧部で圧力を受けて移動を開始する容器を先端に案内する案内筒と、を備え、案内筒の先端は容器の射出口であり、案内筒の後端は容器の設置位置であり、容器は、設置位置において圧縮空気による圧力を受け、案内筒内部を射出口まで移動し、射出口より外部に発射される。
【００２３】
この構成により、容器発射装置は、圧縮空気の力によって容器を目標位置に対して発射できる。案内筒のガイドによって、容器には十分な速度が与えられると共に発射方向も十分に制御される。
【００２４】
本発明の第２の発明に係る容器発射装置では、第１の発明に加えて、容器の速度は、射出口で最大となる。
【００２５】
この構成により、容器発射装置は、容器をより遠くまで発射できると共に、着弾位置までは容器を破壊せずに発射できる。
【００２６】
本発明の第３の発明に係る容器発射装置では、第１または第２のいずれかの発明に加えて、案内筒の内部体積に圧縮空気タンクが有する圧力を乗じた値と、加圧部および圧縮空気タンクの内部体積総和に圧縮空気タンクが有する圧力を乗じた値とが、略同一である。
【００２７】
この構成により、案内筒および圧縮空気タンクは、容器に対して最大限の速度まで加速させることができる。結果として、容器は十分な距離を投擲されると共に着弾位置のみで破裂することになる。
【００２８】
本発明の第４の発明に係る容器発射装置では、第１から第３のいずれかの発明に加えて、案内筒は、容器の速度が射出口で最大となる長さを有する。
【００２９】
この構成により、容器は十分な距離を投擲されると共に着弾位置のみで破裂する。
【００３０】
本発明の第５の発明に係る容器発射装置では、第１から第４のいずれかの発明に加えて、加圧部は、容器を設置可能な中空部材であり、加圧部に接続する投入部を通じて、容器の供給を受ける。
【００３１】
この構成により、容器発射装置には、容易に容器が供給される。
【００３２】
本発明の第６の発明に係る容器発射装置では、第１から第５のいずれかの発明に加えて、容器は、その内部に内容物を収容可能であり、内容物は、消火剤、鎮火剤、鎮静剤、水、染料および顔料の少なくとも一つである。
【００３３】
この構成により、容器発射装置は、火災、テロ、犯罪などの問題に対する措置を講じることができる。
【００３４】
本発明の第７の発明に係る容器発射装置では、第１から第６のいずれかの発明に加えて、容器は、射出口では破裂せず、着弾位置において破裂する。
【００３５】
この構成により、容器は、必要な内容物を着弾位置において飛散させることができる。
【００３６】
本発明の第８の発明に係る容器発射装置では、第１から第７のいずれかの発明に加えて、案内筒は、容器の移動方向に沿った空気通路を更に備え、加圧部は、空気通路に圧縮空気タンクからの圧縮空気を送り込む。
【００３７】
この構成により、案内筒は、容易に容器を移動させると共に容器を加速することができる。
【００３８】
本発明の第９の発明に係る容器発射装置では、第１から第８のいずれかの発明に加えて、案内筒は、その内部に更に容器に摩擦を与えるアタッチメントを備え、アタッチメントは、容器の表面に接触可能な摩擦体と、摩擦体の表面に設けられる容器の表面と少なくとも２箇所で接触する２つの凸部と、を有する。
【００３９】
この構成により、容器発射装置は、容器の発射方向と発射速度を制御できる。
【００４０】
本発明の第１０の発明に係る容器発射装置では、第９の発明に加えて、２つの凸部のそれぞれは、相互に略平行であると共に、容器の移動方向に沿っている。
【００４１】
この構成により、摩擦体は、容器に十分な回転を与えることができる。十分な回転を受けた容器は、所望の角度を保ちながら、目標となる着弾位置にまで投擲される。
【００４２】
本発明の第１１の発明に係る容器発射装置では、第９または第１０の発明に加えて、アタッチメントは、容器の内部において、摩擦体を容器に対して上下できるように上下移動可能である。
【００４３】
この構成により、容器に対する摩擦力を変化させることができる。
【００４４】
（実施の形態１）
【００４５】
実施の形態１について説明する。
【００４６】
（全体概要）
まず、容器発射装置の全体概要について説明する。図１は、本発明の実施の形態１における容器発射装置の模式図であり、図１は、容器発射装置１を側面から見た状態を示している。
【００４７】
容器発射装置１は、内容物を収容可能な容器１０を発射できる。この容器１０は、発射される際には、内容物を収容していてもよいし収容していなくても良い。
【００４８】
容器発射装置１は、圧縮空気タンク２、圧縮空気による圧力を容器１０に与える加圧部３、加圧部３に接続し容器１０を案内する案内筒４と、を備える。圧縮空気タンク２は、圧縮空気を収容すると共に収容する圧縮空気を加圧部３に噴射する。このとき、圧縮空気タンク２は、連絡路５を通じて圧縮空気を加圧部３に噴射する。加圧部３は、設置位置４１において容器１０を設置し、この設置された容器１０に対して圧縮空気による圧力を付与する。この圧縮空気の圧力によって、容器１０は移動を開始する。
【００４９】
移動を開始した容器１０は、図１に示されるように案内筒４内部を進む。案内筒４は、内部が空洞になっており、容器１０はこのように空洞となっている案内筒４内部を進む。案内筒４内部を進んだ容器１０は、射出口４２から外部に射出される。図１において、射出口４２から射出された状態として、容器１０が示されている。
【００５０】
このとき、容器１０は、設置位置４１において圧縮空気による圧力を付与される。加圧部３は、設置されている容器１０の噴射によって容器１０を動かす。圧縮空気の圧力を受けた容器１０は、移動を開始するが、設置位置４１から動くと、案内筒４の内部を移動することになる。案内筒４は、所定の長さを有しており、この長さは、容器１０を着弾点まで確実に到達させると共に発射直後に容器が破裂しないように、容器１０の発射速度を調整できる。案内筒４は、このような速度に調整しつつ容器１０を射出口４２まで導き、射出口４２から容器１０を射出する。
【００５１】
容器発射装置１は、容器１０を着弾点に対して正確な位置と投擲距離で発射すると共に、着弾点で容器１０が破裂するのに適した速度で容器１０を発射する。すなわち、加圧部３における加圧と案内筒４での案内長さとの組み合わせの最適化によって、容器発射装置１は、容器１０を最適に発射できる。
【００５２】
図１に示される矢印は、容器発射装置１によって発射される容器１０の移動経路を示す。まず、設置位置４２に設置されている容器１０には、圧縮空気が噴射される。圧縮空気が噴射されることで、容器１０は、案内筒４内部を矢印Ｂに示されるように移動する。このとき、容器１０は、圧縮空気による圧力を受け続けており、加速度が次第に増加する。射出口４１に到達すると、圧縮空気による加圧は終了し、加速度の増加は終了すると共に速度が最大になって、容器１０が発射される。発射された容器１０は、矢印Ａに示されるように、着弾点に向かって飛ぶ。結果として容器１０は、着弾点に到達する。
【００５３】
このように、容器発射装置１は、圧縮空気による圧力を用いて、内容物を収容可能な容器１０を発射できる。発射された容器１０は、着弾点に到達して破裂し、内部に収容する内容物を飛散させる。この内容物を飛散させることで、容器１０は、その目的を達成する。
【００５４】
（容器発射装置の機能概要）
ここで、容器発射装置１が発射する容器１０は内容物を収容しており、発射された容器１０は、着弾点にて破裂して内容物を飛散させることが求められる。例えば、火災の際に消火剤を収容した容器１０を発射する場合には、容器１０は、発射されて着弾点に到達したところで破裂することが好ましい。着弾点が、火災現場であるからである。火災現場に容器１０が到達し、火災現場で容器１０が破裂すれば、収容されている消火剤が飛散して、消火できるようになる。
【００５５】
図２は、本発明の実施の形態１における容器発射装置による消火剤の発射を示す模式図である。図２は、家屋５０で火災が発生している状態を示しており、家屋５０に対して、容器発射装置１が消火剤を収容した容器１０を発射する状態を示している。
【００５６】
家屋５０で火災が発生している場合には、消防車によって放水を行って消火することが多い。しかし、住宅密集地であったり化学的火災であったりする場合には、放水によって消火することは難しい。このような場合には、容器発射装置１を用いて、消火剤を収容した容器１０を発射して、消火剤を火災現場に飛散させて消火させることが適当である。容器発射装置１は、消防車よりはずっと小型であるし、一定の距離で離れた場所から作業できるからである。当然ながら、人力で容器を投擲するよりは、着弾点も正確であり、投擲できる距離や速度の面でも効果的である。
【００５７】
図２では、例えば、家屋５０で火災が発生している。家屋５０から所定距離（例えば数１０ｍから１００ｍ程度）離れた位置に容器発射装置１が設置される。家屋５０では、火災が発生しているが、壁面５５で炎が上がっている。容器発射装置１は、この炎の上がっている壁面５５に向けて容器１０を発射する。容器１０は、消火剤を収容している。
【００５８】
容器発射装置１は、圧縮空気タンク２からの圧縮空気の圧力によって、容器１０を発射する。容器１０は、案内筒４の案内に従って、射出口４２から発射されて炎の上がっている壁面５５に到達する。更には、容器発射装置１は、圧縮空気による加圧と案内筒４による案内によって容器１０を発射するので、容器発射装置１は、着弾位置を正確に狙うことができる。このため、容器発射装置１により発射された容器１０は、炎の上がっている壁面５５に確実に着弾する。これは、容器発射装置１が備える圧縮空気タンク２、加圧部３および案内筒４の最適な組み合わせによって、射出口４２で最大速度となって容器１０が発射されるからである。このように射出口４２で最大速度となることで、容器１０は、案内筒４内部や発射直後に破裂することが無くなり、遠くまで容器１０は到達する。
【００５９】
すなわち、容器発射装置１は、遠距離から容器１０を発射できることになり、遠隔で発生している火災現場に対しても消火剤を収容した容器１０を発射できる。このときに、容器１０は、火災現場である着弾目標位置まで破裂や破壊されることなく投擲され、着弾位置まで到達する。
【００６０】
壁面５５に着弾した容器１０は、壁面５５に衝突する衝撃によって破裂する。このとき着弾位置６０において容器１０は、破裂する。容器１０は、消火剤を収容しており、容器１０の破裂によって内部に収容されている消火剤が周囲に飛散する。飛散した消火剤は、炎に接触して消火する作用を発揮する。当然ながら、容器発射装置１は、炎の大きさに応じて連続的に容器１０を発射して、炎を鎮火する。
【００６１】
このように、実施の形態１における容器発射装置１は、着弾目標位置に対して正確に容器１０を発射すると共に、着弾位置において容器１０を破裂させて収容する消火剤を炎に対して飛散させることができる。結果として、容器発射装置１は、火災の消火に最適に用いられる。
【００６２】
次に、各部の詳細について説明する。
【００６３】
（圧縮空気タンク）
圧縮空気タンク２は、圧縮空気を収容し、加圧部３に所定のタイミングで圧縮空気を噴射する。圧縮空気は、空気ボンベから供給されたり、コンプレッサーを用いて取り込んだ空気を圧縮したりして供給されたりする。圧縮空気タンク２は、このような経路で供給される圧縮空気を収容しておく。容器発射装置１は、その外形となる筐体に操作ボタン１２や操作ダイヤル１１を有しており、使用者は、これら操作ボタン１２や操作ダイヤル１１を操作することで、容器１０を発射するために圧縮空気タンク２の圧縮空気の噴射を実行する。
【００６４】
例えば、操作ダイヤル１１は、圧縮空気の圧力の値を調整するのに用いられる。使用者が操作ダイヤル１１を、その目盛りに合わせて調整することで、圧縮空気タンク２の圧縮空気の圧力を調整できる。また、操作ボタン１２は、容器１０の発射や発射角度などを調整するのに用いられる。使用者は、操作ボタン１２を用いて、容器１０の発射を実行する。
【００６５】
圧縮空気タンク２は、圧縮空気を収容可能な構造や機能を有するので、内部が中空であって圧力に耐えられる形状や構造を有する。例えば、圧力に耐えられるように金属や合金などの耐久性の高い素材で形成されることも好適である。一例として空気ボンベと同様の素材や構造を有している。また、容器発射装置１全体の形状や大きさに合わせた形状や大きさを有していることが好適であり、使用の態様を考慮すると、容器発射装置１の後方に位置することが適当である。
【００６６】
また、圧縮空気タンク２は、圧縮空気を加圧部３に噴射するために噴射口を供えていることも好適である。すなわち、圧縮空気タンク２は、使用者の操作ボタン１２の操作に基づいて瞬間的に開口して収容する圧縮空気を噴射する噴射口を備えている（噴射口は、図示せず）。噴射口は、圧縮空気を瞬間的に噴射して容器１０に十分な圧力を付与するために、操作ボタン１２からの操作に連動して瞬間的に開口する機構を備えている。噴射口から圧縮空気が噴射されることで、加圧部３に設置される容器１０に圧力が付与される。
【００６７】
また、圧縮空気タンク２と加圧部３とは直接的に接続されていても良いし、図１に示されるように連絡路５によって接続されていても良い。直接的に接続されている場合には、噴射口から噴射される圧縮空気は、直接的に加圧部３に導入されて容器１０に噴射される。一方、連絡路５によって接続される場合には、噴射口から噴射される圧縮空気は、連絡路５を通じて容器１０に噴射される。いずれの場合であっても容器１０には、圧縮空気が噴射されて圧縮空気による圧力が付与される。連絡路５があることで、圧縮空気タンク２の設置位置の自由度が高まるメリットがある。
【００６８】
また、圧縮空気タンク２は、連続的に圧縮空気を加圧部３に噴射できるように、噴射後に空気ボンベやコンプレッサーを通じて圧縮空気が供給される。圧縮空気タンク２は、取り外し可能になっており、発射する容器１０の種類に応じた圧縮空気タンク２が取り付けられることも好適である。また、圧縮空気タンク２は、案内筒４などと共に、台座６に接続して設置されていることが好適である。台座６によって設置されることで、容器発射装置１全体が安定して操作できるようになるからである。加えて、台座６がキャスターを備えていることで、容器発射装置１が容易に移動できるようになる。
【００６９】
（加圧部）
【００７０】
加圧部３は、設置位置４１に設置された容器１０に噴射される圧縮空気による圧力を付与する。
【００７１】
加圧部３は、圧縮空気タンク２と接続しつつ案内筒４とも接続し、設置位置４１において容器１０を設置する。このため、加圧部３は、内部空間を有しており、容器１０が加圧部３から案内筒４に移動できる筒状であることが好ましい。
【００７２】
設置位置４１は、容器１０を安定的に設置できるように構成されており、容器１０を弱めに固定できる。加圧部３は、この設置位置４１を有する。例えば、設置位置４１は、圧縮空気タンク２の噴射口と一体で形成されている開口可能なドアであり、この噴射口に寄りかかって容器１０は固定される。圧縮空気タンク２から圧縮空気が噴射される際にこの噴射口が開口し、開口される瞬間に容器１０に圧縮空気が噴射される。この結果、容器１０には圧力が加わり、案内筒４にかけて移動できる。また、加圧部３は、案内筒４と別体で成型されても良いし、一体で成型されても良い。また、機能に着目して加圧部３と案内筒４とを区別した要素として説明しているが、物理的・視覚的に別体として把握されなければならないわけではない。
【００７３】
加圧部３は、設置位置４１に容器１０を設置するための、投入部７を更に備えても良い。
【００７４】
図３は、本発明の実施の形態１における容器発射装置の模式図である。図３に示される容器発射装置１は、設置位置４１に容器１０を設置するための（容器１０を供給するための）投入部７を備えている。この投入部７を通じて、使用者は容器１０（内部に内容物が収容されていたりする）を、設置位置４１に供給する。
【００７５】
投入部７は、加圧部３の筐体に接続しており、加圧部３の内部空間につながっている。このため、投入部７の投入口７１から容器１０が投入されると、投入された容器１０は、投入部７の内部空間を移動して加圧部３に入り込み、設置位置４１において停止する。設置位置４１には単体の容器１０のみが設置されるので、次の容器１０は、設置位置４１に到達せず投入部７に残る。例えば、投入部７と加圧部３との接続部分は、開閉可能なドアやシャッターを備えており、このドアやシャッターによって容器１０は投入部７に留まる。このドアやシャッターが開くことで投入部７から加圧部３へ容器１０が供給される。供給されることで、一つの容器１０が、設置位置４１に供給されて設置される。加圧部３で圧縮空気が噴射されて容器１０が発射されると、投入部７のドアやシャッターが開いて、次の容器１０が設置位置４１に供給される。
【００７６】
投入部７は、必要に応じて設けられれば良く、加圧部３に設けられた開口部から一つずつ手作業で容器１０が投入されても良い。
【００７７】
加圧部３は、設置された容器１０に、噴射される圧縮空気の圧力を効果的に付与するために、加圧部３の内部空間は、容器１０の形状および大きさに合わせた形状や大きさを有することが適当である。すなわち、容器１０が球形である場合には、加圧部３の内部空間は円形の断面を有する筒状であることが好適である。また、噴射される圧縮空気が容器１０の周囲から案内筒４に漏れ出てしまわないように、加圧部３の内部空間は、容器１０の直径に略等しい（但し、容器１０が移動可能な程度の隙間を有している）ことも好適である。このような形状や大きさを有していれば、容器１０に対して、加圧部３は効果的に圧力を付与できる。
【００７８】
また、加圧部３は、容器１０の大きさの変化に合わせて、その内径を変化可能であることも好適である。例えば、収縮リングなどを内面に備えており、この収縮リングの収縮や拡張に合わせて、加圧部３の内径が変更される。
【００７９】
このように、加圧部３は、設置位置４１に設置された容器１０に、噴射される圧縮空気による圧力を効果的に付与する。
【００８０】
（案内筒）
【００８１】
次に、案内筒４について説明する。
【００８２】
案内筒４は、加圧部３で圧縮空気の圧力によって移動を開始した容器１０を、射出口４２まで案内して外部に発射する。容器１０は、加圧部３で圧縮空気の圧力を受けることで移動を開始するが、そのまますぐに射出口から発射されるのでは、その方向、速度が制御されていない。外部に発射されると、容器１０の方向や速度を制御する要素はなく、外界をそのまま進まなければならないからである。
【００８３】
すなわち、案内筒４は、容器１０の周囲を覆った内周において容器１０を移動させることにより、（１）容器１０の発射方向を調整し、（２）容器１０の発射速度を調整する。案内筒４は、加圧部３と接続する内部空間を有し、この内部空間に沿って容器１０を移動させる。この内部空間に沿った移動によって、案内筒４は容器１０の発射方向を調整できる。すなわち、案内筒４が下向きの角度を有していれば、発射される容器１０は下向きに発射されて、下向きの目標位置となる着弾位置に到達する。あるいは、案内筒４が上向きの角度を有していれば、発射される容器１０は、上向きに発射されて上向きの目標位置となる着弾位置に到達する。
【００８４】
また、案内筒４は、内部空間において容器１０を移動させる際に、加圧部３で圧力を付与した圧縮空気の圧力を用いる。すなわち、容器１０は、加圧部３で圧縮空気の圧力を付与されるだけでなく、案内筒４においても圧縮空気の圧力を受けている。圧縮空気タンク２から噴射された圧縮空気は、加圧部３を基点に案内筒４内部でも伝わっていく。すなわち、圧縮空気は、加圧部３から案内筒４にかけて、容器１０を押し出す役割を果たす。圧縮空気が加圧部３から案内筒４にかけて容器１０を押し出すことで、容器１０は、案内筒４内部においても加速度を受けて速度を増していく。容器１０は、案内筒４の出口となる射出口４２において速度を最大として外部に発射される。
【００８５】
このように、案内筒４は、圧縮空気による圧力によって、容器１０の速度を高めつつ、その速度が略最大となるところで射出口４２から発射する。このことにより、案内筒４は、容器１０の発射速度を調整できる。このため、案内筒４の長さは、圧縮空気による圧力を基準に、容器１０の速度が略最大となる位置に射出口４２を備える長さであることが好ましい。
【００８６】
案内筒４は、容器１０が移動できる内部空間を有していることが好適である。特に、加圧部３と同様に、容器１０の形状や大きさに対応した内部空間を有していることが好適である。このため、案内筒４は筒状であることが好ましく、その内部空間の断面は、容器１０の形状と大きさとに略等しい形状と大きさを有していることが好ましい。もちろん、容器１０がスムーズに移動できるような外周の隙間は設けられる。但し、圧縮空気が容器１０の外周から漏れ出てしまわない程度の隙間であることが好ましい。
【００８７】
案内筒４は、台座６に接続されており、この台座６によって案内筒４が支持されている。このとき、案内筒４が台座６に対して角度を変更できるように、角度調整機構を備えていることも好適である。例えば、ねじによって角度調整機構は実現される。
【００８８】
また、案内筒４は、金属、合金、樹脂などで形成されており、内部空間を有することに加えて、外部表面に操作ダイヤル１１や操作ボタン１２をそなえている。これら操作ダイヤル１１や操作ボタン１２の操作によって、容器発射装置１は、容器１０を発射する実際の動作を行う。
【００８９】
図３を用いて、投入部７に投入された容器１０が射出口４２から発射されるまでの流れを説明する。図３では、説明の便宜のために、容器１０を、その位置によって容器１０Ａ〜容器１０Ｄとして示している。また、矢印Ａ〜Ｃによって、容器１０の移動経路を示している。
【００９０】
投入部７に容器１０が投入される。この位置における容器１０を容器１０Ａとして示す。容器１０は、矢印Ｃに沿って投入部７の内部を進み、設置位置４１に設置される。この位置における容器１０を容器１０Ｂとして示す。設置位置４１における容器１０Ｂは、圧縮空気タンク２から噴射される圧縮空気を受けて移動を開始する。移動を開始すると、容器１０は、案内筒４内部に入る。更に容器１０は、案内筒４内部を矢印Ｂに沿って移動する。移動するとやがて速度が略最大となり、容器１０は、射出口４２に到達する。この位置における容器１０を、容器１０Ｃとして示す。最後に、容器１０は、射出口４２から発射され、着弾位置に向かって投擲される。この位置における容器１０を、容器１０Ｄとして示す。
【００９１】
以上のように、容器１０は、案内筒４のガイドを受けながら、所望の着弾位置に向けて発射される。
【００９２】
（容器）
【００９３】
容器１０は、内容物を収容可能であって、容器発射装置１によって着弾目標位置に向けて発射される。
【００９４】
容器１０は、圧縮空気による圧力で発射しやすい形状や大きさを有している。好適には、球形であることが好ましい。球形であれば、圧縮空気の圧力によって発射されると共に着弾目標位置に至るまで適切な軌道を描いて投擲されるからである。また、容器１０は、消火剤などを着弾位置に運搬する役割を有するので、所定以上の大きさを有していることが好ましいが、余りに大きいと容器発射装置１によって投擲される距離が短くなるので容器発射装置１の投擲能力に応じた大きさであることが好ましい。
【００９５】
また、容器１０は、着弾位置で破裂する必要があるので、衝撃によって破壊されるように一定の脆さを有している素材で形成されることが好ましい。一方で、発射時や発射後の飛行中に破裂したり破壊されたりすることは、内容物を着弾位置に運搬する役割を果たせないことになるので、着弾位置までは強度を保つ必要がある。このため、容器１０は、着弾位置までは強度を保ちつつ着弾位置で破裂や破壊される脆さを併せ持つ素材で形成されることが適当である。例えば、プラスチック、樹脂などで形成されることが好ましい。また、その厚みも薄いことが、着弾位置で破壊されやすくなるので好適である。あるいは、着弾位置で破裂しやすいように、容器１０の外周に切れ目や縫合線が設けられていることも好適である。着弾時に、切れ目や縫合線から破壊されるからである。
【００９６】
図４は、本発明の実施の形態１における容器の正面図である。容器１０には、縫合線１０１が設けられている。縫合線１０１は、容器１０を形成する際に、球形の半分ずつが金型で形成され、これらが貼り合わされることで形成される。この貼り合わせの際の合わせ目が、縫合線１０１として形成される。このため、縫合線１０１の部分は、他の部分よりも衝撃に弱く、着弾位置に衝突した容器１０は、この縫合線１０１より破裂する。
【００９７】
また、容器１０は、内部に内容物を収容可能である。
【００９８】
図４に示されるように、容器１０は、容器１０の一部に収容物を封入する封入口１０２を有している。封入口１０２は、開閉可能な蓋を備えており、この蓋を開けることで、容器１０内部に内容物を封入することが可能である。内容物を封入した後では、蓋を閉めれば内容物は封止される。
【００９９】
容器１０は、必要に対応した内容物を収容する。内容物は、消火剤、鎮火剤、鎮静剤、水、染料および顔料の少なくとも一つである。容器１０を火災現場に対して発射する場合には、容器１０は、消火剤や鎮火剤を収容する。もちろん、消火剤や鎮火剤を飛散させやすくするために水などの添加物を加えることも好適である。あるいは、テロや犯罪を沈静するために容器１０を発射する場合には、鎮静剤を収容することも好適である。テロや犯罪現場に対して容器１０が発射されて容器１０が破裂することで、鎮静剤が飛散してテロや犯罪を沈静する効果が得られるからである。
【０１００】
また、犯罪者の追跡のために容器１０を発射する場合には、容器１０は、染料や顔料を収容することが好適である。犯罪者に対して発射された容器１０は、犯罪者に衝突して破裂する。破裂すると、収容している染料や顔料が飛散して、犯罪者に付着する。これにより、犯罪者の追跡が容易となり、犯罪の拡大の未然防止が図られる。
【０１０１】
なお、上述の内容物は一例であり、消火剤や鎮静剤以外の物質が収容されても良い。
【０１０２】
このように、容器１０は、内容物を収容した上で容器発射装置１から発射され、射出口４２では破裂せずに着弾位置で破裂することで、目標の場所において内容物を飛散させることができる。
【０１０３】
また、容器発射装置１が、内容物を収容可能な容器１０を発射までは発射直後に破裂させること無く、着弾目標位置に対して正確に発射し、更に着弾位置で容器１０を破裂させるために、圧縮空気タンク２、加圧部３および案内筒４のそれぞれが最適に組み合わされている。以下に、この組み合わせ等について説明する。
【０１０４】
（射出口での速度）
【０１０５】
容器発射装置１は、容器１０を発射後に破裂させること無く所望の距離を投擲し、着弾位置で破裂させるために、射出口４２で容器１０の速度が略最大となるように発射する。また、射出口４２で加速度が略最大となるように、容器１０を発射しても良い。容器１０が射出口４２から発射される際に、速度および加速度の少なくとも一方が最大となる状態であることで、案内筒４によって容器１０の速度と方向が制御されて容器１０には最大の速度が与えられる。このとき、容器１０が発射までに破壊されない程度の容器形状や強度にしておくことで、容器１０の投擲距離は最大になり、着弾によってのみ破裂するようになる。
【０１０６】
このように、発明者は容器１０を十分な距離投擲すると共に着弾位置でのみ破裂させるために、案内筒４で加速される速度や加速度の少なくとも一方が、射出口４２で最大であることが重要であることに至ったものである。
【０１０７】
これは、案内筒４の長さが、圧縮空気による圧力が消失する程度の長さであることにより実現される。
【０１０８】
（圧力と体積との関係）
【０１０９】
容器１０の射出口４２での発射速度は、圧縮空気タンク２による圧縮空気による圧力と、容器１０が発射されるまでの空間体積との関係によって定まる。容器１０が、発射中あるいは発射後に破裂することなく、着弾位置まで投擲されて着弾位置で破裂するためには、射出口４２で容器１０の速度および加速度の少なくとも一方が略最大となることが適当である。
【０１１０】
案内筒４においては、容器１０は、圧縮空気による押し出し圧力を受けているので、容器１０は案内筒４を移動する過程で速度や加速度を増加させる。このため、容器１０が射出口４２から発射される際の速度や加速度は、（１）圧縮空気による圧力、（２）設置位置４１から射出口４２までの移動距離（体積）との組み合わせによって定まる。
【０１１１】
このため、案内筒４の内部空間の体積に圧縮空気タンク２が有する圧力を乗じた値と、加圧部３と圧縮空気タンク２との内部空間の体積総和に圧縮空気タンク２が有する圧力を乗じた値とが、略同一であることが好ましい。この関係によって、案内筒４の長さ（体積）は、圧縮空気タンク２からの圧力の全てを消費しながら容器１０を加速することになるからである。このような関係を有するように、圧縮空気タンク２、加圧部３および案内筒４の関係が定められることで、容器１０を破裂させること無く所望の着弾位置に発射し、着弾位置において破裂させることができる。
【０１１２】
以上のように、実施の形態１における容器発射装置１は、内容物を収容する容器１０を、所望の着弾位置に正確に発射できると共に着弾位置で容器１０を破裂させて、火災の消火やテロの沈静を実現できる。
【０１１３】
（実施の形態２）
【０１１４】
次に、実施の形態２について説明する。
【０１１５】
実施の形態２では、容器発射装置１が容器１０を発射する際に、発射される容器１０の発射方向や投擲距離の安定性を増すための構成について説明する。
【０１１６】
（案内筒の空気通路）
【０１１７】
案内筒４は、容器１０の移動方向に沿った空気通路４５を更に備える。図５は、本発明の実施の形態２における案内筒の斜視図である。図５の案内筒４は、容器１０の移動方向に沿って空気通路４５を備える。この空気通路４５は、圧縮空気タンク２からの圧縮空気を輸送する。すなわち、圧縮空気タンク２からの圧縮空気は、空気通路４５は、この空気通路４５に入り込んで空気通路４５内部を移動する。
【０１１８】
空気通路４５は、案内筒４とつながっているので、容器１０が案内筒４を移動する際に、容器１０の回りに空気の流れを生じさせる。案内筒４は内部空間を有し、容器１０は、この内部空間を移動する。このとき、容器１０が内部空間にすっぽりとはまっている場合には（容器１０の直径と内部空間の直径とが略同一である場合）、案内筒４における容器１０の移動での安定性は高まるが、容器１０は、内部空間との摩擦によって移動しにくくなる。
【０１１９】
一方、案内筒４の内部空間の直径が容器１０よりも十分に大きい場合には、容器１０の移動は妨げられないが、容器１０の移動における方向性がそろわなくなり、容器１０の発射方向の制御が困難になる問題がある。
【０１２０】
空気通路４５は、案内筒４にすっぽりとはまっている場合でも、容器１０の周囲に空気の抜け道を形成するので、容器１０と案内筒４の内壁との摩擦を低減できる。加えて、空気通路４５は、圧縮空気を輸送するので、容器１０の案内筒４内部での移動を助ける。このため、案内筒４の内部空間の直径と容器１０の直径とが略同一でありながらも空気通路４５によって容器１０の移動が促進される。結果として、案内筒４は、容器１０の移動を促進しつつも発射方向を正確に制御できるようになる。
【０１２１】
なお、空気通路４５は、案内筒４内部に、単数および複数設けられてもよい。
【０１２２】
（アタッチメント）
【０１２３】
案内筒４は、内部空間において容器１０に摩擦を与えるアタッチメントを更に備えていることも好適である。
【０１２４】
図６は、本発明の実施の形態２におけるアタッチメントを備える案内筒の側面図である。図７は、本発明の実施の形態２にけるアタッチメントを備える案内筒の正面図である。いずれの図面も、案内筒４は、その内部に容器１０に摩擦を与えるアタッチメント８を備えている。アタッチメント８は、案内筒４を移動する容器１０の表面と接触して、容器１０に摩擦を与える。この摩擦によって容器１０には適当な回転が生じ、容器１０は、目標となる着弾位置に正確に到達する。
【０１２５】
球形の容器１０は、発射されて投擲される際に、全く回転を有していないと、重力に引きずられて下方に落ちてしまう。これに対して容器１０が回転をしていると、重力や空気抵抗に対する抵抗力を有することになるので、容器１０は、下方に落ちることなく目標となる着弾位置に到達しやすくなる。
【０１２６】
アタッチメント８は、容器１０の表面に接触可能な摩擦体８３と、摩擦体８３の表面に設けられる容器１０の表面と少なくとも２箇所で接触する凸部８４、８５と、を備える。凸部８４、８５の形状や構造は、図７に示される通りである。また、アタッチメント８は、取り付け具８１によって案内筒４の内部空間に取り付けられる。
【０１２７】
アタッチメント８は、この摩擦体８３および凸部８４、８５によって、容器１０を表面に接触することで、容器１０に回転を生じさせる。図６を用いて説明する。容器１０は、加圧部３（図示せず）によって圧縮空気の圧力を受けて移動を開始する。この移動を開始した容器１０は、案内筒４内部に入り込む。この位置での容器１０を、図６においては容器１０Ｆとして示す。容器１０は、初速および継続する圧縮空気の圧力によって、案内筒４内部を進む。
【０１２８】
案内筒４内部を進んだ容器１０は、やがて射出口４２に近づく。射出口４２の手前においてアタッチメント８が設けられている。このアタッチメント８の摩擦体８３および凸部８４、８５の少なくとも一部と、容器１０は接触する。このときの容器１０の位置を、容器１０Ｇとして示す。容器１０は、摩擦体８３等と接触することで摩擦を受け、この摩擦によって、容器１０は、回転しながら射出口４２から発射される。この結果、容器１０は、回転しながら着弾位置に到達できる。容器１０は、回転しながら投擲されることで、空気抵抗や重力による影響を受けにくく、容器発射装置１が狙った位置に到達しやすくなる。これは、野球のボールが回転しながらまっすぐに飛ぶことと同様である。
【０１２９】
２つの凸部８４、８５は、それぞれ容器１０の移動方向に沿って接触面を有することが好適である。加えて、２つの凸部８４、凸部８５のそれぞれは、略平行であることが好適である。このような構造を有することで、凸部８４、８５は、容器１０に対して所定方向への回転を与えることができる。例えば、アタッチメント８が、案内筒４の上部に取り付けられている場合には、凸部８４、８５は、容器１０に対して縦回転を与えることができる。縦回転は、重力や空気抵抗に対しての抵抗力を有するので、容器１０は、落下することが少なくなって、目標とする着弾位置に正確に到達できるようになる。
【０１３０】
また、アタッチメント８が、案内筒４の左右のいずれかに取り付けられている場合には、容器１０には、横回転が与えられる。この横回転によって、容器１０は、カーブしながら着弾位置に到達できる。
【０１３１】
例えば、容器発射装置１の設置できる位置と着弾位置とがまっすぐにつなげられないような障害物がある状態では、このようなカーブによって容器１０を投擲することも適当である。例えば、火災現場の手前に建物や駐車中の車がある場合にも、これらの障害物を避けながら容器１０を着弾位置に到達させることができるようになる。
【０１３２】
また、容器１０の回転数や回転量は、アタッチメント８が付与する摩擦力によって定まる。この摩擦力は、摩擦体８３や凸部８４、８５と容器１０との接触量とによって定まる。この接触量は、容器１０に対して摩擦体８３がどれだけの力（距離）で押し当てられるかによって定まる。このため、アタッチメント８は、摩擦体８３を容器１０に対して（案内筒４の内部空間に対して）上下可能にする調整部材８２を更に備えることも好適である。
【０１３３】
図７に、調整部材８２を備えるアタッチメント８が示される。
【０１３４】
調整部材８２は、案内筒４の外側に突き出ており、取り付け具８１を介してアタッチメント８を案内筒４の内部に設置するようにしている。調整部材８２は、ねじによって回転可能で、この回転によって取り付け具８１が前後して、摩擦体８３を上下させる。摩擦体８３が、案内筒４の内部空間により深く入り込む場合には、容器１０に対してより強く接触することになるので、容器１０には強い摩擦が加わることになる。この強い摩擦によって、容器１０は、より多い回転数で回転できるようになる。回転数が多いことで、直線的な投擲やカーブにおける角度がより強くなる。
【０１３５】
一方、摩擦体８３が案内筒４の内部空間において容器１０から遠ざかる方向に移動する場合には、摩擦体８３は、容器１０に弱い摩擦力を与える。弱い摩擦力の結果、容器１０の回転数は少なくなる。
【０１３６】
摩擦体８３を上下させる調整部材８２によって、アタッチメント８は、容器１０に対して与える摩擦力を調整でき、容器１０の回転数を調整できる。
【０１３７】
摩擦体８３は、所定の幅と長さを有しており、基板となる基材と容器１０の表面と接触する接触面とを有する。基材は、取り付け具８１と接続する金属、樹脂、合金で形成される。接触面は、ゴム、フェルトなどの素材やネオプレンスポンジなどの吸収性のある合成素材で形成される。また、基材の一部が盛り上がることで、この基材の表面に貼り付けられた接触面が、凸部８４、８５を形成できる。この結果、摩擦体８３は、凸部８４、８５と一体的な構成を有し、この一体的な構成によってアタッチメント８は、容器１０に摩擦を与えることができる。
【０１３８】
なお、凸部８４、８５は、いずれか一方だけが設けられても良い。また、複数のアタッチメント８が、案内筒４に取り付けられても良い。
【０１３９】
以上のように、案内筒４がアタッチメントを備えることで、容器発射装置１は、容器１０に適切な回転を与えることができ、容器１０は、目標となる着弾位置に正確に投擲される。この結果、火災やテロなどの消火や沈静のために必要となる内容物を収容する容器１０を、目標とする着弾位置に、適切に発射できるようになる。
【０１４０】
なお、容器発射装置１を使用する使用方法も、本発明に含まれる。
【０１４１】
すなわち、実施の形態１、２で説明された容器発射装置１を用いて、次の手順（１）〜（７）の一部若しくは全部を用いて容器１０を発射することは、本発明に含まれる。
（１）投入部７を介して（あるいは介さずに）容器１０を設置位置４１に設置する、
（２）圧縮空気タンク２に収容されている圧縮空気を噴射するための手順を行う、
（３）噴射された圧縮空気が加圧部３において容器１０へ圧力を付与する、
（４）圧力を付与された容器１０が移動を開始する、
（５）移動を開始した容器１０は、案内筒４内部を進む、
（６）必要に応じて設けられたアタッチメントが、容器１０に摩擦および回転を付与する、
（７）射出口４２から容器１０が発射される。
【０１４２】
これらは、例えば操作ボタン等の操作によって実行される。
【０１４３】
以上、実施の形態１〜２で説明された容器発射装置および容器発射方法は、本発明の趣旨を説明する一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変形や改造を含む。
【符号の説明】
【０１４４】
１ 容器発射装置
１１ 操作ダイヤル
１２ 操作ボタン
２ 圧縮空気タンク
３ 加圧部
４ 案内筒
４１ 設置位置
４２ 射出口
４５ 空気通路
５ 連絡路
６ 台座
７ 投入部
８ アタッチメント
８１ 取り付け具
８２ 調整部材
８３ 摩擦体
８４、８５ 凸部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体、粉体、気体などを収容するボール形状の容器を発射する発射装置および発射方法であって、特に圧縮空気を用いる容器発射装置および容器発射方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
市街地において火災等が発生することがある。大都市化およびビルや建物の高層化に伴って、ひとたび火災が発生すると大きな災害となってしまう可能性がある。あるいは、住宅密集地、工場のような消防士や消防車の侵入が困難な場所における火災の場合にも、大災害につながる可能性がある。
【０００３】
このようなビル火災や都市型火災においては、一般的な消防車を用いた消火活動では消火や鎮火が難しい問題がある。
【０００４】
また、近年ではテロ活動の恐れなども高まっている。都市部においてテロ活動などが生じる場合には、早期にこれを鎮静する必要があるが、周囲や一般市民への影響を抑えるためには、沈静ガスなどを気体として周囲に振りまくことは好ましくない。
【０００５】
このように、近年では、都市型の各種災害に対して迅速かつ高精度に対応する必要がある。このような災害に対する処置としては、災害が火災であれば消化剤を火元に対してピンポイントで付与し、災害がテロ等であれば鎮静剤をテロ実行者に対してピンポイントで付与する必要がある。
【０００６】
現在では消化剤や鎮静剤を噴射型の装置を用いて噴射することが行われている（例えば、特許文献１参照）。あるいは、ヘリコプターや小型飛行機に搭載した水、消化剤などを火元に投入する技術も用いられる。
【０００７】
一方で、野球のボールを発射する発射装置など、ボール等を発射する装置については、いくつかの技術提案がなされている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３５１５６号公報
【特許文献２】実開昭４７−２３０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１は、炭酸ガスを混入させた氷をミサイルや大砲などで発射する技術を開示する。
【００１０】
しかしながら、炭酸ガスを混入させた氷は、消火能力や沈静能力に劣り、火災やテロといった災害を沈静化するのに不十分である。このため、特許文献１に開示される技術は、消火能力や沈静能力に優れた薬剤を含んだ消化剤などを、火元等に高い精度で発射することは困難である。
【００１１】
加えて、特許文献１は、炭酸ガスを混入させた氷を発射する機構については詳細を開示しておらず、氷をどのようにして火元に発射するかが不明瞭である。
【００１２】
都市型の災害においては、火元やテロ実行者に対して、地上からあるいはヘリコプターなどの機上から作業者が消化剤や鎮静剤を、高い精度で狙って発射する必要がある。加えて、火災やテロなどの災害発生の状況下であるので、所定の距離を離れた位置から、消化剤や鎮静剤を発射する必要がある。
【００１３】
特許文献２は、圧縮空気を用いて遊戯用のボールを発射する発射装置を開示する。
【００１４】
ここで、消化剤や鎮静剤を火元などに着弾するためには、消化剤や鎮静剤を容器に収納し、この容器を火元などに発射する必要がある。実際には、発射された消化剤や鎮静剤を収納する容器が、火元などに着弾して破裂し、収容されている消化剤や鎮静剤が火元において拡散される必要がある。特許文献２は、遊戯用のボールという、固体として十分な強度と耐久性を有する物体を発射する機構を有しているが、着弾時に破裂することを前提とする容器を発射する機構や構造を有していない。このため、特許文献２に開示される発射装置が、消化剤や鎮静剤を収容した容器を発射する場合には、発射直後に容器が割れたりする問題や、着弾しても容器が破裂しないなどの問題があった。このような問題が生じると、火災や災害を適切に沈静させることができない。
【００１５】
このため、特許文献２に開示される発射装置は、消化剤や鎮静剤を収容する容器を、火元などに対してピンポイントの精度で発射することができない。更には、都市部災害においては、火元などと発射装置との距離に加え、発射角度も制限されることがあり、発射装置は、発射位置と着弾位置との関係を最適に測りつつ、容器を発射する必要がある。
【００１６】
以上のように、従来技術では、消化剤や鎮静剤を収容した容器を、都市部特有の複雑な地形や条件の下で、火元などに高い精度で発射することができない問題や、災害を適切に沈静化できない問題があった。
【００１７】
本発明は、以上の課題に鑑み、消化剤や鎮静剤などを収容する容器を、ピンポイントの精度で発射すると共に、着弾位置において破壊させて収容される内容物を拡散させる容器発射装置および容器発射方法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】
【００１８】
上記課題を解決するために、本発明の容器発射装置は、収容する圧縮空気を噴射可能な圧縮空気タンクと、圧縮空気タンクから噴射される圧縮空気を受けることができるように圧縮空気タンクに接続し、容器に圧縮空気による圧力を与える加圧部と、加圧部の先端に接続し、加圧部で圧力を受けて移動を開始する容器を先端に案内する案内筒と、を備え、案内筒の先端は容器の射出口であり、案内筒の後端は容器の設置位置であり、容器は、設置位置において圧縮空気による圧力を受け、案内筒内部を射出口まで移動し、射出口より外部に発射される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の容器発射装置は、消化剤や鎮静剤などの内容物を収容する容器を、目標位置に高い精度で着弾するように発射できる。
【００２０】
また本発明の容器発射装置は、着弾位置において容器を破裂させて収容されている内容物を確実に目標位置において拡散させることができる。この結果、都市型火災や都市型テロにおいて、火災やテロリストを確実に沈静化できる。このような沈静化によって、災害発生時における社会的なコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１における容器発射装置の模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１における容器発射装置による消火剤の発射を示す模式図である。
【図３】本発明の実施の形態１における容器発射装置の模式図である。
【図４】本発明の実施の形態１における容器の正面図である。
【図５】本発明の実施の形態２における案内筒の斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態２におけるアタッチメントを備える案内筒の側面図である。
【図７】本発明の実施の形態２にけるアタッチメントを備える案内筒の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の第１の発明に係る容器発射装置は、収容する圧縮空気を噴射可能な圧縮空気タンクと、圧縮空気タンクから噴射される圧縮空気を受けることができるように圧縮空気タンクに接続し、容器に圧縮空気による圧力を与える加圧部と、加圧部の先端に接続し、加圧部で圧力を受けて移動を開始する容器を先端に案内する案内筒と、を備え、案内筒の先端は容器の射出口であり、案内筒の後端は容器の設置位置であり、容器は、設置位置において圧縮空気による圧力を受け、案内筒内部を射出口まで移動し、射出口より外部に発射される。
【００２３】
この構成により、容器発射装置は、圧縮空気の力によって容器を目標位置に対して発射できる。案内筒のガイドによって、容器には十分な速度が与えられると共に発射方向も十分に制御される。
【００２４】
本発明の第２の発明に係る容器発射装置では、第１の発明に加えて、容器の速度は、射出口で最大となる。
【００２５】
この構成により、容器発射装置は、容器をより遠くまで発射できると共に、着弾位置までは容器を破壊せずに発射できる。
【００２６】
本発明の第３の発明に係る容器発射装置では、第１または第２のいずれかの発明に加えて、案内筒の内部体積に圧縮空気タンクが有する圧力を乗じた値と、加圧部および圧縮空気タンクの内部体積総和に圧縮空気タンクが有する圧力を乗じた値とが、略同一である。
【００２７】
この構成により、案内筒および圧縮空気タンクは、容器に対して最大限の速度まで加速させることができる。結果として、容器は十分な距離を投擲されると共に着弾位置のみで破裂することになる。
【００２８】
本発明の第４の発明に係る容器発射装置では、第１から第３のいずれかの発明に加えて、案内筒は、容器の速度が射出口で最大となる長さを有する。
【００２９】
この構成により、容器は十分な距離を投擲されると共に着弾位置のみで破裂する。
【００３０】
本発明の第５の発明に係る容器発射装置では、第１から第４のいずれかの発明に加えて、加圧部は、容器を設置可能な中空部材であり、加圧部に接続する投入部を通じて、容器の供給を受ける。
【００３１】
この構成により、容器発射装置には、容易に容器が供給される。
【００３２】
本発明の第６の発明に係る容器発射装置では、第１から第５のいずれかの発明に加えて、容器は、その内部に内容物を収容可能であり、内容物は、消火剤、鎮火剤、鎮静剤、水、染料および顔料の少なくとも一つである。
【００３３】
この構成により、容器発射装置は、火災、テロ、犯罪などの問題に対する措置を講じることができる。
【００３４】
本発明の第７の発明に係る容器発射装置では、第１から第６のいずれかの発明に加えて、容器は、射出口では破裂せず、着弾位置において破裂する。
【００３５】
この構成により、容器は、必要な内容物を着弾位置において飛散させることができる。
【００３６】
本発明の第８の発明に係る容器発射装置では、第１から第７のいずれかの発明に加えて、案内筒は、容器の移動方向に沿った空気通路を更に備え、加圧部は、空気通路に圧縮空気タンクからの圧縮空気を送り込む。
【００３７】
この構成により、案内筒は、容易に容器を移動させると共に容器を加速することができる。
【００３８】
本発明の第９の発明に係る容器発射装置では、第１から第８のいずれかの発明に加えて、案内筒は、その内部に更に容器に摩擦を与えるアタッチメントを備え、アタッチメントは、容器の表面に接触可能な摩擦体と、摩擦体の表面に設けられる容器の表面と少なくとも２箇所で接触する２つの凸部と、を有する。
【００３９】
この構成により、容器発射装置は、容器の発射方向と発射速度を制御できる。
【００４０】
本発明の第１０の発明に係る容器発射装置では、第９の発明に加えて、２つの凸部のそれぞれは、相互に略平行であると共に、容器の移動方向に沿っている。
【００４１】
この構成により、摩擦体は、容器に十分な回転を与えることができる。十分な回転を受けた容器は、所望の角度を保ちながら、目標となる着弾位置にまで投擲される。
【００４２】
本発明の第１１の発明に係る容器発射装置では、第９または第１０の発明に加えて、アタッチメントは、容器の内部において、摩擦体を容器に対して上下できるように上下移動可能である。
【００４３】
この構成により、容器に対する摩擦力を変化させることができる。
【００４４】
（実施の形態１）
【００４５】
実施の形態１について説明する。
【００４６】
（全体概要）
まず、容器発射装置の全体概要について説明する。図１は、本発明の実施の形態１における容器発射装置の模式図であり、図１は、容器発射装置１を側面から見た状態を示している。
【００４７】
容器発射装置１は、内容物を収容可能な容器１０を発射できる。この容器１０は、発射される際には、内容物を収容していてもよいし収容していなくても良い。
【００４８】
容器発射装置１は、圧縮空気タンク２、圧縮空気による圧力を容器１０に与える加圧部３、加圧部３に接続し容器１０を案内する案内筒４と、を備える。圧縮空気タンク２は、圧縮空気を収容すると共に収容する圧縮空気を加圧部３に噴射する。このとき、圧縮空気タンク２は、連絡路５を通じて圧縮空気を加圧部３に噴射する。加圧部３は、設置位置４１において容器１０を設置し、この設置された容器１０に対して圧縮空気による圧力を付与する。この圧縮空気の圧力によって、容器１０は移動を開始する。
【００４９】
移動を開始した容器１０は、図１に示されるように案内筒４内部を進む。案内筒４は、内部が空洞になっており、容器１０はこのように空洞となっている案内筒４内部を進む。案内筒４内部を進んだ容器１０は、射出口４２から外部に射出される。図１において、射出口４２から射出された状態として、容器１０が示されている。
【００５０】
このとき、容器１０は、設置位置４１において圧縮空気による圧力を付与される。加圧部３は、設置されている容器１０の噴射によって容器１０を動かす。圧縮空気の圧力を受けた容器１０は、移動を開始するが、設置位置４１から動くと、案内筒４の内部を移動することになる。案内筒４は、所定の長さを有しており、この長さは、容器１０を着弾点まで確実に到達させると共に発射直後に容器が破裂しないように、容器１０の発射速度を調整できる。案内筒４は、このような速度に調整しつつ容器１０を射出口４２まで導き、射出口４２から容器１０を射出する。
【００５１】
容器発射装置１は、容器１０を着弾点に対して正確な位置と投擲距離で発射すると共に、着弾点で容器１０が破裂するのに適した速度で容器１０を発射する。すなわち、加圧部３における加圧と案内筒４での案内長さとの組み合わせの最適化によって、容器発射装置１は、容器１０を最適に発射できる。
【００５２】
図１に示される矢印は、容器発射装置１によって発射される容器１０の移動経路を示す。まず、設置位置４２に設置されている容器１０には、圧縮空気が噴射される。圧縮空気が噴射されることで、容器１０は、案内筒４内部を矢印Ｂに示されるように移動する。このとき、容器１０は、圧縮空気による圧力を受け続けており、加速度が次第に増加する。射出口４１に到達すると、圧縮空気による加圧は終了し、加速度の増加は終了すると共に速度が最大になって、容器１０が発射される。発射された容器１０は、矢印Ａに示されるように、着弾点に向かって飛ぶ。結果として容器１０は、着弾点に到達する。
【００５３】
このように、容器発射装置１は、圧縮空気による圧力を用いて、内容物を収容可能な容器１０を発射できる。発射された容器１０は、着弾点に到達して破裂し、内部に収容する内容物を飛散させる。この内容物を飛散させることで、容器１０は、その目的を達成する。
【００５４】
（容器発射装置の機能概要）
ここで、容器発射装置１が発射する容器１０は内容物を収容しており、発射された容器１０は、着弾点にて破裂して内容物を飛散させることが求められる。例えば、火災の際に消火剤を収容した容器１０を発射する場合には、容器１０は、発射されて着弾点に到達したところで破裂することが好ましい。着弾点が、火災現場であるからである。火災現場に容器１０が到達し、火災現場で容器１０が破裂すれば、収容されている消火剤が飛散して、消火できるようになる。
【００５５】
図２は、本発明の実施の形態１における容器発射装置による消火剤の発射を示す模式図である。図２は、家屋５０で火災が発生している状態を示しており、家屋５０に対して、容器発射装置１が消火剤を収容した容器１０を発射する状態を示している。
【００５６】
家屋５０で火災が発生している場合には、消防車によって放水を行って消火することが多い。しかし、住宅密集地であったり化学的火災であったりする場合には、放水によって消火することは難しい。このような場合には、容器発射装置１を用いて、消火剤を収容した容器１０を発射して、消火剤を火災現場に飛散させて消火させることが適当である。容器発射装置１は、消防車よりはずっと小型であるし、一定の距離で離れた場所から作業できるからである。当然ながら、人力で容器を投擲するよりは、着弾点も正確であり、投擲できる距離や速度の面でも効果的である。
【００５７】
図２では、例えば、家屋５０で火災が発生している。家屋５０から所定距離（例えば数１０ｍから１００ｍ程度）離れた位置に容器発射装置１が設置される。家屋５０では、火災が発生しているが、壁面５５で炎が上がっている。容器発射装置１は、この炎の上がっている壁面５５に向けて容器１０を発射する。容器１０は、消火剤を収容している。
【００５８】
容器発射装置１は、圧縮空気タンク２からの圧縮空気の圧力によって、容器１０を発射する。容器１０は、案内筒４の案内に従って、射出口４２から発射されて炎の上がっている壁面５５に到達する。更には、容器発射装置１は、圧縮空気による加圧と案内筒４による案内によって容器１０を発射するので、容器発射装置１は、着弾位置を正確に狙うことができる。このため、容器発射装置１により発射された容器１０は、炎の上がっている壁面５５に確実に着弾する。これは、容器発射装置１が備える圧縮空気タンク２、加圧部３および案内筒４の最適な組み合わせによって、射出口４２で最大速度となって容器１０が発射されるからである。このように射出口４２で最大速度となることで、容器１０は、案内筒４内部や発射直後に破裂することが無くなり、遠くまで容器１０は到達する。
【００５９】
すなわち、容器発射装置１は、遠距離から容器１０を発射できることになり、遠隔で発生している火災現場に対しても消火剤を収容した容器１０を発射できる。このときに、容器１０は、火災現場である着弾目標位置まで破裂や破壊されることなく投擲され、着弾位置まで到達する。
【００６０】
壁面５５に着弾した容器１０は、壁面５５に衝突する衝撃によって破裂する。このとき着弾位置６０において容器１０は、破裂する。容器１０は、消火剤を収容しており、容器１０の破裂によって内部に収容されている消火剤が周囲に飛散する。飛散した消火剤は、炎に接触して消火する作用を発揮する。当然ながら、容器発射装置１は、炎の大きさに応じて連続的に容器１０を発射して、炎を鎮火する。
【００６１】
このように、実施の形態１における容器発射装置１は、着弾目標位置に対して正確に容器１０を発射すると共に、着弾位置において容器１０を破裂させて収容する消火剤を炎に対して飛散させることができる。結果として、容器発射装置１は、火災の消火に最適に用いられる。
【００６２】
次に、各部の詳細について説明する。
【００６３】
（圧縮空気タンク）
圧縮空気タンク２は、圧縮空気を収容し、加圧部３に所定のタイミングで圧縮空気を噴射する。圧縮空気は、空気ボンベから供給されたり、コンプレッサーを用いて取り込んだ空気を圧縮したりして供給されたりする。圧縮空気タンク２は、このような経路で供給される圧縮空気を収容しておく。容器発射装置１は、その外形となる筐体に操作ボタン１２や操作ダイヤル１１を有しており、使用者は、これら操作ボタン１２や操作ダイヤル１１を操作することで、容器１０を発射するために圧縮空気タンク２の圧縮空気の噴射を実行する。
【００６４】
例えば、操作ダイヤル１１は、圧縮空気の圧力の値を調整するのに用いられる。使用者が操作ダイヤル１１を、その目盛りに合わせて調整することで、圧縮空気タンク２の圧縮空気の圧力を調整できる。また、操作ボタン１２は、容器１０の発射や発射角度などを調整するのに用いられる。使用者は、操作ボタン１２を用いて、容器１０の発射を実行する。
【００６５】
圧縮空気タンク２は、圧縮空気を収容可能な構造や機能を有するので、内部が中空であって圧力に耐えられる形状や構造を有する。例えば、圧力に耐えられるように金属や合金などの耐久性の高い素材で形成されることも好適である。一例として空気ボンベと同様の素材や構造を有している。また、容器発射装置１全体の形状や大きさに合わせた形状や大きさを有していることが好適であり、使用の態様を考慮すると、容器発射装置１の後方に位置することが適当である。
【００６６】
また、圧縮空気タンク２は、圧縮空気を加圧部３に噴射するために噴射口を供えていることも好適である。すなわち、圧縮空気タンク２は、使用者の操作ボタン１２の操作に基づいて瞬間的に開口して収容する圧縮空気を噴射する噴射口を備えている（噴射口は、図示せず）。噴射口は、圧縮空気を瞬間的に噴射して容器１０に十分な圧力を付与するために、操作ボタン１２からの操作に連動して瞬間的に開口する機構を備えている。噴射口から圧縮空気が噴射されることで、加圧部３に設置される容器１０に圧力が付与される。
【００６７】
また、圧縮空気タンク２と加圧部３とは直接的に接続されていても良いし、図１に示されるように連絡路５によって接続されていても良い。直接的に接続されている場合には、噴射口から噴射される圧縮空気は、直接的に加圧部３に導入されて容器１０に噴射される。一方、連絡路５によって接続される場合には、噴射口から噴射される圧縮空気は、連絡路５を通じて容器１０に噴射される。いずれの場合であっても容器１０には、圧縮空気が噴射されて圧縮空気による圧力が付与される。連絡路５があることで、圧縮空気タンク２の設置位置の自由度が高まるメリットがある。
【００６８】
また、圧縮空気タンク２は、連続的に圧縮空気を加圧部３に噴射できるように、噴射後に空気ボンベやコンプレッサーを通じて圧縮空気が供給される。圧縮空気タンク２は、取り外し可能になっており、発射する容器１０の種類に応じた圧縮空気タンク２が取り付けられることも好適である。また、圧縮空気タンク２は、案内筒４などと共に、台座６に接続して設置されていることが好適である。台座６によって設置されることで、容器発射装置１全体が安定して操作できるようになるからである。加えて、台座６がキャスターを備えていることで、容器発射装置１が容易に移動できるようになる。
【００６９】
（加圧部）
【００７０】
加圧部３は、設置位置４１に設置された容器１０に噴射される圧縮空気による圧力を付与する。
【００７１】
加圧部３は、圧縮空気タンク２と接続しつつ案内筒４とも接続し、設置位置４１において容器１０を設置する。このため、加圧部３は、内部空間を有しており、容器１０が加圧部３から案内筒４に移動できる筒状であることが好ましい。
【００７２】
設置位置４１は、容器１０を安定的に設置できるように構成されており、容器１０を弱めに固定できる。加圧部３は、この設置位置４１を有する。例えば、設置位置４１は、圧縮空気タンク２の噴射口と一体で形成されている開口可能なドアであり、この噴射口に寄りかかって容器１０は固定される。圧縮空気タンク２から圧縮空気が噴射される際にこの噴射口が開口し、開口される瞬間に容器１０に圧縮空気が噴射される。この結果、容器１０には圧力が加わり、案内筒４にかけて移動できる。また、加圧部３は、案内筒４と別体で成型されても良いし、一体で成型されても良い。また、機能に着目して加圧部３と案内筒４とを区別した要素として説明しているが、物理的・視覚的に別体として把握されなければならないわけではない。
【００７３】
加圧部３は、設置位置４１に容器１０を設置するための、投入部７を更に備えても良い。
【００７４】
図３は、本発明の実施の形態１における容器発射装置の模式図である。図３に示される容器発射装置１は、設置位置４１に容器１０を設置するための（容器１０を供給するための）投入部７を備えている。この投入部７を通じて、使用者は容器１０（内部に内容物が収容されていたりする）を、設置位置４１に供給する。
【００７５】
投入部７は、加圧部３の筐体に接続しており、加圧部３の内部空間につながっている。このため、投入部７の投入口７１から容器１０が投入されると、投入された容器１０は、投入部７の内部空間を移動して加圧部３に入り込み、設置位置４１において停止する。設置位置４１には単体の容器１０のみが設置されるので、次の容器１０は、設置位置４１に到達せず投入部７に残る。例えば、投入部７と加圧部３との接続部分は、開閉可能なドアやシャッターを備えており、このドアやシャッターによって容器１０は投入部７に留まる。このドアやシャッターが開くことで投入部７から加圧部３へ容器１０が供給される。供給されることで、一つの容器１０が、設置位置４１に供給されて設置される。加圧部３で圧縮空気が噴射されて容器１０が発射されると、投入部７のドアやシャッターが開いて、次の容器１０が設置位置４１に供給される。
【００７６】
投入部７は、必要に応じて設けられれば良く、加圧部３に設けられた開口部から一つずつ手作業で容器１０が投入されても良い。
【００７７】
加圧部３は、設置された容器１０に、噴射される圧縮空気の圧力を効果的に付与するために、加圧部３の内部空間は、容器１０の形状および大きさに合わせた形状や大きさを有することが適当である。すなわち、容器１０が球形である場合には、加圧部３の内部空間は円形の断面を有する筒状であることが好適である。また、噴射される圧縮空気が容器１０の周囲から案内筒４に漏れ出てしまわないように、加圧部３の内部空間は、容器１０の直径に略等しい（但し、容器１０が移動可能な程度の隙間を有している）ことも好適である。このような形状や大きさを有していれば、容器１０に対して、加圧部３は効果的に圧力を付与できる。
【００７８】
また、加圧部３は、容器１０の大きさの変化に合わせて、その内径を変化可能であることも好適である。例えば、収縮リングなどを内面に備えており、この収縮リングの収縮や拡張に合わせて、加圧部３の内径が変更される。
【００７９】
このように、加圧部３は、設置位置４１に設置された容器１０に、噴射される圧縮空気による圧力を効果的に付与する。
【００８０】
（案内筒）
【００８１】
次に、案内筒４について説明する。
【００８２】
案内筒４は、加圧部３で圧縮空気の圧力によって移動を開始した容器１０を、射出口４２まで案内して外部に発射する。容器１０は、加圧部３で圧縮空気の圧力を受けることで移動を開始するが、そのまますぐに射出口から発射されるのでは、その方向、速度が制御されていない。外部に発射されると、容器１０の方向や速度を制御する要素はなく、外界をそのまま進まなければならないからである。
【００８３】
すなわち、案内筒４は、容器１０の周囲を覆った内周において容器１０を移動させることにより、（１）容器１０の発射方向を調整し、（２）容器１０の発射速度を調整する。案内筒４は、加圧部３と接続する内部空間を有し、この内部空間に沿って容器１０を移動させる。この内部空間に沿った移動によって、案内筒４は容器１０の発射方向を調整できる。すなわち、案内筒４が下向きの角度を有していれば、発射される容器１０は下向きに発射されて、下向きの目標位置となる着弾位置に到達する。あるいは、案内筒４が上向きの角度を有していれば、発射される容器１０は、上向きに発射されて上向きの目標位置となる着弾位置に到達する。
【００８４】
また、案内筒４は、内部空間において容器１０を移動させる際に、加圧部３で圧力を付与した圧縮空気の圧力を用いる。すなわち、容器１０は、加圧部３で圧縮空気の圧力を付与されるだけでなく、案内筒４においても圧縮空気の圧力を受けている。圧縮空気タンク２から噴射された圧縮空気は、加圧部３を基点に案内筒４内部でも伝わっていく。すなわち、圧縮空気は、加圧部３から案内筒４にかけて、容器１０を押し出す役割を果たす。圧縮空気が加圧部３から案内筒４にかけて容器１０を押し出すことで、容器１０は、案内筒４内部においても加速度を受けて速度を増していく。容器１０は、案内筒４の出口となる射出口４２において速度を最大として外部に発射される。
【００８５】
このように、案内筒４は、圧縮空気による圧力によって、容器１０の速度を高めつつ、その速度が略最大となるところで射出口４２から発射する。このことにより、案内筒４は、容器１０の発射速度を調整できる。このため、案内筒４の長さは、圧縮空気による圧力を基準に、容器１０の速度が略最大となる位置に射出口４２を備える長さであることが好ましい。
【００８６】
案内筒４は、容器１０が移動できる内部空間を有していることが好適である。特に、加圧部３と同様に、容器１０の形状や大きさに対応した内部空間を有していることが好適である。このため、案内筒４は筒状であることが好ましく、その内部空間の断面は、容器１０の形状と大きさとに略等しい形状と大きさを有していることが好ましい。もちろん、容器１０がスムーズに移動できるような外周の隙間は設けられる。但し、圧縮空気が容器１０の外周から漏れ出てしまわない程度の隙間であることが好ましい。
【００８７】
案内筒４は、台座６に接続されており、この台座６によって案内筒４が支持されている。このとき、案内筒４が台座６に対して角度を変更できるように、角度調整機構を備えていることも好適である。例えば、ねじによって角度調整機構は実現される。
【００８８】
また、案内筒４は、金属、合金、樹脂などで形成されており、内部空間を有することに加えて、外部表面に操作ダイヤル１１や操作ボタン１２をそなえている。これら操作ダイヤル１１や操作ボタン１２の操作によって、容器発射装置１は、容器１０を発射する実際の動作を行う。
【００８９】
図３を用いて、投入部７に投入された容器１０が射出口４２から発射されるまでの流れを説明する。図３では、説明の便宜のために、容器１０を、その位置によって容器１０Ａ〜容器１０Ｄとして示している。また、矢印Ａ〜Ｃによって、容器１０の移動経路を示している。
【００９０】
投入部７に容器１０が投入される。この位置における容器１０を容器１０Ａとして示す。容器１０は、矢印Ｃに沿って投入部７の内部を進み、設置位置４１に設置される。この位置における容器１０を容器１０Ｂとして示す。設置位置４１における容器１０Ｂは、圧縮空気タンク２から噴射される圧縮空気を受けて移動を開始する。移動を開始すると、容器１０は、案内筒４内部に入る。更に容器１０は、案内筒４内部を矢印Ｂに沿って移動する。移動するとやがて速度が略最大となり、容器１０は、射出口４２に到達する。この位置における容器１０を、容器１０Ｃとして示す。最後に、容器１０は、射出口４２から発射され、着弾位置に向かって投擲される。この位置における容器１０を、容器１０Ｄとして示す。
【００９１】
以上のように、容器１０は、案内筒４のガイドを受けながら、所望の着弾位置に向けて発射される。
【００９２】
（容器）
【００９３】
容器１０は、内容物を収容可能であって、容器発射装置１によって着弾目標位置に向けて発射される。
【００９４】
容器１０は、圧縮空気による圧力で発射しやすい形状や大きさを有している。好適には、球形であることが好ましい。球形であれば、圧縮空気の圧力によって発射されると共に着弾目標位置に至るまで適切な軌道を描いて投擲されるからである。また、容器１０は、消火剤などを着弾位置に運搬する役割を有するので、所定以上の大きさを有していることが好ましいが、余りに大きいと容器発射装置１によって投擲される距離が短くなるので容器発射装置１の投擲能力に応じた大きさであることが好ましい。
【００９５】
また、容器１０は、着弾位置で破裂する必要があるので、衝撃によって破壊されるように一定の脆さを有している素材で形成されることが好ましい。一方で、発射時や発射後の飛行中に破裂したり破壊されたりすることは、内容物を着弾位置に運搬する役割を果たせないことになるので、着弾位置までは強度を保つ必要がある。このため、容器１０は、着弾位置までは強度を保ちつつ着弾位置で破裂や破壊される脆さを併せ持つ素材で形成されることが適当である。例えば、プラスチック、樹脂などで形成されることが好ましい。また、その厚みも薄いことが、着弾位置で破壊されやすくなるので好適である。あるいは、着弾位置で破裂しやすいように、容器１０の外周に切れ目や縫合線が設けられていることも好適である。着弾時に、切れ目や縫合線から破壊されるからである。
【００９６】
図４は、本発明の実施の形態１における容器の正面図である。容器１０には、縫合線１０１が設けられている。縫合線１０１は、容器１０を形成する際に、球形の半分ずつが金型で形成され、これらが貼り合わされることで形成される。この貼り合わせの際の合わせ目が、縫合線１０１として形成される。このため、縫合線１０１の部分は、他の部分よりも衝撃に弱く、着弾位置に衝突した容器１０は、この縫合線１０１より破裂する。
【００９７】
また、容器１０は、内部に内容物を収容可能である。
【００９８】
図４に示されるように、容器１０は、容器１０の一部に収容物を封入する封入口１０２を有している。封入口１０２は、開閉可能な蓋を備えており、この蓋を開けることで、容器１０内部に内容物を封入することが可能である。内容物を封入した後では、蓋を閉めれば内容物は封止される。
【００９９】
容器１０は、必要に対応した内容物を収容する。内容物は、消火剤、鎮火剤、鎮静剤、水、染料および顔料の少なくとも一つである。容器１０を火災現場に対して発射する場合には、容器１０は、消火剤や鎮火剤を収容する。もちろん、消火剤や鎮火剤を飛散させやすくするために水などの添加物を加えることも好適である。あるいは、テロや犯罪を沈静するために容器１０を発射する場合には、鎮静剤を収容することも好適である。テロや犯罪現場に対して容器１０が発射されて容器１０が破裂することで、鎮静剤が飛散してテロや犯罪を沈静する効果が得られるからである。
【０１００】
また、犯罪者の追跡のために容器１０を発射する場合には、容器１０は、染料や顔料を収容することが好適である。犯罪者に対して発射された容器１０は、犯罪者に衝突して破裂する。破裂すると、収容している染料や顔料が飛散して、犯罪者に付着する。これにより、犯罪者の追跡が容易となり、犯罪の拡大の未然防止が図られる。
【０１０１】
なお、上述の内容物は一例であり、消火剤や鎮静剤以外の物質が収容されても良い。
【０１０２】
このように、容器１０は、内容物を収容した上で容器発射装置１から発射され、射出口４２では破裂せずに着弾位置で破裂することで、目標の場所において内容物を飛散させることができる。
【０１０３】
また、容器発射装置１が、内容物を収容可能な容器１０を発射までは発射直後に破裂させること無く、着弾目標位置に対して正確に発射し、更に着弾位置で容器１０を破裂させるために、圧縮空気タンク２、加圧部３および案内筒４のそれぞれが最適に組み合わされている。以下に、この組み合わせ等について説明する。
【０１０４】
（射出口での速度）
【０１０５】
容器発射装置１は、容器１０を発射後に破裂させること無く所望の距離を投擲し、着弾位置で破裂させるために、射出口４２で容器１０の速度が略最大となるように発射する。また、射出口４２で加速度が略最大となるように、容器１０を発射しても良い。容器１０が射出口４２から発射される際に、速度および加速度の少なくとも一方が最大となる状態であることで、案内筒４によって容器１０の速度と方向が制御されて容器１０には最大の速度が与えられる。このとき、容器１０が発射までに破壊されない程度の容器形状や強度にしておくことで、容器１０の投擲距離は最大になり、着弾によってのみ破裂するようになる。
【０１０６】
このように、発明者は容器１０を十分な距離投擲すると共に着弾位置でのみ破裂させるために、案内筒４で加速される速度や加速度の少なくとも一方が、射出口４２で最大であることが重要であることに至ったものである。
【０１０７】
これは、案内筒４の長さが、圧縮空気による圧力が消失する程度の長さであることにより実現される。
【０１０８】
（圧力と体積との関係）
【０１０９】
容器１０の射出口４２での発射速度は、圧縮空気タンク２による圧縮空気による圧力と、容器１０が発射されるまでの空間体積との関係によって定まる。容器１０が、発射中あるいは発射後に破裂することなく、着弾位置まで投擲されて着弾位置で破裂するためには、射出口４２で容器１０の速度および加速度の少なくとも一方が略最大となることが適当である。
【０１１０】
案内筒４においては、容器１０は、圧縮空気による押し出し圧力を受けているので、容器１０は案内筒４を移動する過程で速度や加速度を増加させる。このため、容器１０が射出口４２から発射される際の速度や加速度は、（１）圧縮空気による圧力、（２）設置位置４１から射出口４２までの移動距離（体積）との組み合わせによって定まる。
【０１１１】
このため、案内筒４の内部空間の体積に圧縮空気タンク２が有する圧力を乗じた値と、加圧部３と圧縮空気タンク２との内部空間の体積総和に圧縮空気タンク２が有する圧力を乗じた値とが、略同一であることが好ましい。この関係によって、案内筒４の長さ（体積）は、圧縮空気タンク２からの圧力の全てを消費しながら容器１０を加速することになるからである。このような関係を有するように、圧縮空気タンク２、加圧部３および案内筒４の関係が定められることで、容器１０を破裂させること無く所望の着弾位置に発射し、着弾位置において破裂させることができる。
【０１１２】
以上のように、実施の形態１における容器発射装置１は、内容物を収容する容器１０を、所望の着弾位置に正確に発射できると共に着弾位置で容器１０を破裂させて、火災の消火やテロの沈静を実現できる。
【０１１３】
（実施の形態２）
【０１１４】
次に、実施の形態２について説明する。
【０１１５】
実施の形態２では、容器発射装置１が容器１０を発射する際に、発射される容器１０の発射方向や投擲距離の安定性を増すための構成について説明する。
【０１１６】
（案内筒の空気通路）
【０１１７】
案内筒４は、容器１０の移動方向に沿った空気通路４５を更に備える。図５は、本発明の実施の形態２における案内筒の斜視図である。図５の案内筒４は、容器１０の移動方向に沿って空気通路４５を備える。この空気通路４５は、圧縮空気タンク２からの圧縮空気を輸送する。すなわち、圧縮空気タンク２からの圧縮空気は、空気通路４５は、この空気通路４５に入り込んで空気通路４５内部を移動する。
【０１１８】
空気通路４５は、案内筒４とつながっているので、容器１０が案内筒４を移動する際に、容器１０の回りに空気の流れを生じさせる。案内筒４は内部空間を有し、容器１０は、この内部空間を移動する。このとき、容器１０が内部空間にすっぽりとはまっている場合には（容器１０の直径と内部空間の直径とが略同一である場合）、案内筒４における容器１０の移動での安定性は高まるが、容器１０は、内部空間との摩擦によって移動しにくくなる。
【０１１９】
一方、案内筒４の内部空間の直径が容器１０よりも十分に大きい場合には、容器１０の移動は妨げられないが、容器１０の移動における方向性がそろわなくなり、容器１０の発射方向の制御が困難になる問題がある。
【０１２０】
空気通路４５は、案内筒４にすっぽりとはまっている場合でも、容器１０の周囲に空気の抜け道を形成するので、容器１０と案内筒４の内壁との摩擦を低減できる。加えて、空気通路４５は、圧縮空気を輸送するので、容器１０の案内筒４内部での移動を助ける。このため、案内筒４の内部空間の直径と容器１０の直径とが略同一でありながらも空気通路４５によって容器１０の移動が促進される。結果として、案内筒４は、容器１０の移動を促進しつつも発射方向を正確に制御できるようになる。
【０１２１】
なお、空気通路４５は、案内筒４内部に、単数および複数設けられてもよい。
【０１２２】
（アタッチメント）
【０１２３】
案内筒４は、内部空間において容器１０に摩擦を与えるアタッチメントを更に備えていることも好適である。
【０１２４】
図６は、本発明の実施の形態２におけるアタッチメントを備える案内筒の側面図である。図７は、本発明の実施の形態２にけるアタッチメントを備える案内筒の正面図である。いずれの図面も、案内筒４は、その内部に容器１０に摩擦を与えるアタッチメント８を備えている。アタッチメント８は、案内筒４を移動する容器１０の表面と接触して、容器１０に摩擦を与える。この摩擦によって容器１０には適当な回転が生じ、容器１０は、目標となる着弾位置に正確に到達する。
【０１２５】
球形の容器１０は、発射されて投擲される際に、全く回転を有していないと、重力に引きずられて下方に落ちてしまう。これに対して容器１０が回転をしていると、重力や空気抵抗に対する抵抗力を有することになるので、容器１０は、下方に落ちることなく目標となる着弾位置に到達しやすくなる。
【０１２６】
アタッチメント８は、容器１０の表面に接触可能な摩擦体８３と、摩擦体８３の表面に設けられる容器１０の表面と少なくとも２箇所で接触する凸部８４、８５と、を備える。凸部８４、８５の形状や構造は、図７に示される通りである。また、アタッチメント８は、取り付け具８１によって案内筒４の内部空間に取り付けられる。
【０１２７】
アタッチメント８は、この摩擦体８３および凸部８４、８５によって、容器１０を表面に接触することで、容器１０に回転を生じさせる。図６を用いて説明する。容器１０は、加圧部３（図示せず）によって圧縮空気の圧力を受けて移動を開始する。この移動を開始した容器１０は、案内筒４内部に入り込む。この位置での容器１０を、図６においては容器１０Ｆとして示す。容器１０は、初速および継続する圧縮空気の圧力によって、案内筒４内部を進む。
【０１２８】
案内筒４内部を進んだ容器１０は、やがて射出口４２に近づく。射出口４２の手前においてアタッチメント８が設けられている。このアタッチメント８の摩擦体８３および凸部８４、８５の少なくとも一部と、容器１０は接触する。このときの容器１０の位置を、容器１０Ｇとして示す。容器１０は、摩擦体８３等と接触することで摩擦を受け、この摩擦によって、容器１０は、回転しながら射出口４２から発射される。この結果、容器１０は、回転しながら着弾位置に到達できる。容器１０は、回転しながら投擲されることで、空気抵抗や重力による影響を受けにくく、容器発射装置１が狙った位置に到達しやすくなる。これは、野球のボールが回転しながらまっすぐに飛ぶことと同様である。
【０１２９】
２つの凸部８４、８５は、それぞれ容器１０の移動方向に沿って接触面を有することが好適である。加えて、２つの凸部８４、凸部８５のそれぞれは、略平行であることが好適である。このような構造を有することで、凸部８４、８５は、容器１０に対して所定方向への回転を与えることができる。例えば、アタッチメント８が、案内筒４の上部に取り付けられている場合には、凸部８４、８５は、容器１０に対して縦回転を与えることができる。縦回転は、重力や空気抵抗に対しての抵抗力を有するので、容器１０は、落下することが少なくなって、目標とする着弾位置に正確に到達できるようになる。
【０１３０】
また、アタッチメント８が、案内筒４の左右のいずれかに取り付けられている場合には、容器１０には、横回転が与えられる。この横回転によって、容器１０は、カーブしながら着弾位置に到達できる。
【０１３１】
例えば、容器発射装置１の設置できる位置と着弾位置とがまっすぐにつなげられないような障害物がある状態では、このようなカーブによって容器１０を投擲することも適当である。例えば、火災現場の手前に建物や駐車中の車がある場合にも、これらの障害物を避けながら容器１０を着弾位置に到達させることができるようになる。
【０１３２】
また、容器１０の回転数や回転量は、アタッチメント８が付与する摩擦力によって定まる。この摩擦力は、摩擦体８３や凸部８４、８５と容器１０との接触量とによって定まる。この接触量は、容器１０に対して摩擦体８３がどれだけの力（距離）で押し当てられるかによって定まる。このため、アタッチメント８は、摩擦体８３を容器１０に対して（案内筒４の内部空間に対して）上下可能にする調整部材８２を更に備えることも好適である。
【０１３３】
図７に、調整部材８２を備えるアタッチメント８が示される。
【０１３４】
調整部材８２は、案内筒４の外側に突き出ており、取り付け具８１を介してアタッチメント８を案内筒４の内部に設置するようにしている。調整部材８２は、ねじによって回転可能で、この回転によって取り付け具８１が前後して、摩擦体８３を上下させる。摩擦体８３が、案内筒４の内部空間により深く入り込む場合には、容器１０に対してより強く接触することになるので、容器１０には強い摩擦が加わることになる。この強い摩擦によって、容器１０は、より多い回転数で回転できるようになる。回転数が多いことで、直線的な投擲やカーブにおける角度がより強くなる。
【０１３５】
一方、摩擦体８３が案内筒４の内部空間において容器１０から遠ざかる方向に移動する場合には、摩擦体８３は、容器１０に弱い摩擦力を与える。弱い摩擦力の結果、容器１０の回転数は少なくなる。
【０１３６】
摩擦体８３を上下させる調整部材８２によって、アタッチメント８は、容器１０に対して与える摩擦力を調整でき、容器１０の回転数を調整できる。
【０１３７】
摩擦体８３は、所定の幅と長さを有しており、基板となる基材と容器１０の表面と接触する接触面とを有する。基材は、取り付け具８１と接続する金属、樹脂、合金で形成される。接触面は、ゴム、フェルトなどの素材やネオプレンスポンジなどの吸収性のある合成素材で形成される。また、基材の一部が盛り上がることで、この基材の表面に貼り付けられた接触面が、凸部８４、８５を形成できる。この結果、摩擦体８３は、凸部８４、８５と一体的な構成を有し、この一体的な構成によってアタッチメント８は、容器１０に摩擦を与えることができる。
【０１３８】
なお、凸部８４、８５は、いずれか一方だけが設けられても良い。また、複数のアタッチメント８が、案内筒４に取り付けられても良い。
【０１３９】
以上のように、案内筒４がアタッチメントを備えることで、容器発射装置１は、容器１０に適切な回転を与えることができ、容器１０は、目標となる着弾位置に正確に投擲される。この結果、火災やテロなどの消火や沈静のために必要となる内容物を収容する容器１０を、目標とする着弾位置に、適切に発射できるようになる。
【０１４０】
なお、容器発射装置１を使用する使用方法も、本発明に含まれる。
【０１４１】
すなわち、実施の形態１、２で説明された容器発射装置１を用いて、次の手順（１）〜（７）の一部若しくは全部を用いて容器１０を発射することは、本発明に含まれる。
（１）投入部７を介して（あるいは介さずに）容器１０を設置位置４１に設置する、
（２）圧縮空気タンク２に収容されている圧縮空気を噴射するための手順を行う、
（３）噴射された圧縮空気が加圧部３において容器１０へ圧力を付与する、
（４）圧力を付与された容器１０が移動を開始する、
（５）移動を開始した容器１０は、案内筒４内部を進む、
（６）必要に応じて設けられたアタッチメントが、容器１０に摩擦および回転を付与する、
（７）射出口４２から容器１０が発射される。
【０１４２】
これらは、例えば操作ボタン等の操作によって実行される。
【０１４３】
以上、実施の形態１〜２で説明された容器発射装置および容器発射方法は、本発明の趣旨を説明する一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変形や改造を含む。
【符号の説明】
【０１４４】
１ 容器発射装置
１１ 操作ダイヤル
１２ 操作ボタン
２ 圧縮空気タンク
３ 加圧部
４ 案内筒
４１ 設置位置
４２ 射出口
４５ 空気通路
５ 連絡路
６ 台座
７ 投入部
８ アタッチメント
８１ 取り付け具
８２ 調整部材
８３ 摩擦体
８４、８５ 凸部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収容する圧縮空気を噴射可能な圧縮空気タンクと、
前記圧縮空気タンクから噴射される圧縮空気を受けることができるように前記圧縮空気タンクに接続し、容器に圧縮空気による圧力を与える加圧部と、
前記加圧部の先端に接続し、前記加圧部で圧力を受けて移動を開始する前記容器を先端に案内する案内筒と、を備え、
前記案内筒の先端は前記容器の射出口であり、前記案内筒の後端は前記容器の設置位置であり、
前記容器は、前記設置位置において圧縮空気による圧力を受け、前記案内筒内部を前記射出口まで移動し、前記射出口より外部に発射される容器発射装置。
【請求項２】
前記容器の速度は、前記射出口で最大となる請求項１記載の容器発射装置。
【請求項３】
前記案内筒の内部体積に前記圧縮空気タンクが有する圧力を乗じた値と、前記加圧部および前記圧縮空気タンクの内部体積総和に前記圧縮空気タンクが有する圧力を乗じた値とが、略同一である請求項１又は２記載の容器発射装置。
【請求項４】
前記案内筒は、前記容器の速度が前記射出口で最大となる長さを有する請求項１から３のいずれか記載の容器発射装置。
【請求項５】
前記加圧部は、前記容器を設置可能な中空部材であり、前記加圧部に接続する投入部を通じて、前記容器の供給を受ける請求項１から４のいずれか記載の容器発射装置。
【請求項６】
前記容器は、その内部に内容物を収容可能であり、前記内容物は、消火剤、鎮火剤、鎮静剤、水、染料および顔料の少なくとも一つである請求項１から５のいずれか記載の容器発射装置。
【請求項７】
前記容器は、射出口では破裂せず、着弾位置において破裂する請求項１から６のいずれか記載の容器発射装置。
【請求項８】
前記案内筒は、前記容器の移動方向に沿った空気通路を更に備え、前記加圧部は、前記空気通路に前記圧縮空気タンクからの圧縮空気を送り込む請求項１から７のいずれか記載の容器発射装置。
【請求項９】
前記案内筒は、その内部に更に前記容器に摩擦を与えるアタッチメントを備え、
前記アタッチメントは、
前記容器の表面に接触可能な摩擦体と、
前記摩擦体の表面に設けられる前記容器の表面と少なくとも２箇所で接触する２つの凸部と、を有する請求項１から８のいずれか記載の容器発射装置。
【請求項１０】
前記２つの凸部のそれぞれは、相互に略平行であると共に、前記容器の移動方向に沿っている請求項９記載の容器発射装置。
【請求項１１】
前記アタッチメントは、前記容器の内部において、前記摩擦体を前記容器に対して上下できるように上下移動可能である請求項９または１０に記載の容器発射装置。
【請求項１】
収容する圧縮空気を噴射可能な圧縮空気タンクと、
前記圧縮空気タンクから噴射される圧縮空気を受けることができるように前記圧縮空気タンクに接続し、容器に圧縮空気による圧力を与える加圧部と、
前記加圧部の先端に接続し、前記加圧部で圧力を受けて移動を開始する前記容器を先端に案内する案内筒と、を備え、
前記案内筒の先端は前記容器の射出口であり、前記案内筒の後端は前記容器の設置位置であり、
前記容器は、前記設置位置において圧縮空気による圧力を受け、前記案内筒内部を前記射出口まで移動し、前記射出口より外部に発射される容器発射装置。
【請求項２】
前記容器の速度は、前記射出口で最大となる請求項１記載の容器発射装置。
【請求項３】
前記案内筒の内部体積に前記圧縮空気タンクが有する圧力を乗じた値と、前記加圧部および前記圧縮空気タンクの内部体積総和に前記圧縮空気タンクが有する圧力を乗じた値とが、略同一である請求項１又は２記載の容器発射装置。
【請求項４】
前記案内筒は、前記容器の速度が前記射出口で最大となる長さを有する請求項１から３のいずれか記載の容器発射装置。
【請求項５】
前記加圧部は、前記容器を設置可能な中空部材であり、前記加圧部に接続する投入部を通じて、前記容器の供給を受ける請求項１から４のいずれか記載の容器発射装置。
【請求項６】
前記容器は、その内部に内容物を収容可能であり、前記内容物は、消火剤、鎮火剤、鎮静剤、水、染料および顔料の少なくとも一つである請求項１から５のいずれか記載の容器発射装置。
【請求項７】
前記容器は、射出口では破裂せず、着弾位置において破裂する請求項１から６のいずれか記載の容器発射装置。
【請求項８】
前記案内筒は、前記容器の移動方向に沿った空気通路を更に備え、前記加圧部は、前記空気通路に前記圧縮空気タンクからの圧縮空気を送り込む請求項１から７のいずれか記載の容器発射装置。
【請求項９】
前記案内筒は、その内部に更に前記容器に摩擦を与えるアタッチメントを備え、
前記アタッチメントは、
前記容器の表面に接触可能な摩擦体と、
前記摩擦体の表面に設けられる前記容器の表面と少なくとも２箇所で接触する２つの凸部と、を有する請求項１から８のいずれか記載の容器発射装置。
【請求項１０】
前記２つの凸部のそれぞれは、相互に略平行であると共に、前記容器の移動方向に沿っている請求項９記載の容器発射装置。
【請求項１１】
前記アタッチメントは、前記容器の内部において、前記摩擦体を前記容器に対して上下できるように上下移動可能である請求項９または１０に記載の容器発射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１３３７９（Ｐ２０１２−１３３７９Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５２５０５（Ｐ２０１０−１５２５０５）
【出願日】平成２２年７月２日（２０１０．７．２）
【出願人】（５９６０１７６０２）共和技研株式会社 (5)
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２日（２０１０．７．２）
【出願人】（５９６０１７６０２）共和技研株式会社 (5)
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