(57)【要約】【課題】ガスボンベの内圧が異常に高まった場合にも、開栓装置を破損することがない加圧流体ボンベ装置を提供する。【解決手段】加圧流体が充填された加圧流体ボンベ５と、加圧流体ボンベ５の開閉を行う開栓装置４とを備えた加圧流体ボンベ装置１において、開栓装置４は、加圧流体ボンベ５の開閉を行う開閉弁９が配設されるとともに加圧流体ボンベ５内に充填された加圧流体が流入する流入部２１及び加圧流体ボンベ５の内圧が高まった場合に加圧流体を外部に放出させる放出路２３とが穿設され、流入部２１及び放出路２３の各一端が加圧流体ボンベ５内に臨まされたハウジング８と、ハウジング８の加圧流体ボンベ５内に臨む放出路２３の一端を閉塞するようにハウジング８に貼着された破裂板２５とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧流体が充填された加圧流体ボンベと、上記加圧流体ボンベの開閉を行う開栓装置とを備えた加圧流体ボンベ装置において、
上記開栓装置は、上記加圧流体ボンベの開閉を行う開閉弁が配設されるとともに上記加圧流体ボンベ内に充填された加圧流体が流入する流入部及び上記加圧流体ボンベの内圧が高まった場合に上記加圧流体を外部に放出させる放出路とが穿設され、上記流入部及び放出路の各一端が上記加圧流体ボンベ内に臨まされたハウジングと、上記ハウジングの上記加圧流体ボンベ内に臨む上記放出路の上記一端を閉塞するように上記ハウジングに貼着された破裂板とを有する加圧流体ボンベ装置。
【請求項２】
上記破裂板は、上記ハウジングの上記放出路が臨む面に貼着されていることを特徴とする請求項１記載の加圧流体ボンベ装置。
【請求項３】
上記開栓装置は、上記加圧流体ボンベの開口部内に配設される上記ハウジングと、上記開口部に螺合されることにより上記ハウジングを上記開口部とともに挟持するインナーキャップと、上記開閉弁と連続されるとともに上記インナーキャップの保持部に昇降自在に保持されたステムと、上記インナーキャップと螺合されるとともに上記ステムの上端を外方に臨ませるヘッドキャップと、上記ヘッドキャップ上に臨まされている上記ステムが装着され押圧操作されることにより上記ステム及び開閉弁を操作する噴射釦とを備え、繰り返し分解及び組立可能とされていることを特徴とする請求項１記載の加圧流体ボンベ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボンベ内に充填された加圧流体を噴出させる加圧流体ボンベ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より精密機器の整備や写真のネガ等に付着した塵埃を吹き飛ばすダストブロワーが広く用いられている。これらダストブロワー製品は一般に、スプレー缶内に噴射材として液化ガスが高圧下で充填されて形成されている。スプレー缶の頂部にはバルブを開閉操作する噴出釦を兼ねたノズルが形成され、ノズルの一端には細部にガスを噴出させるための吹き出し用チューブが接続されている。そして噴出釦を押すと、液化ガスが缶内で気化しその際の圧力でノズルに連接されたチューブより噴出される。
【０００３】
目的成分の噴射材として用いられる液化ガスとしては、代替フロンとしてＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）１３４ａやＨＦＣ１５２ａ等が広く用いられ、スプレー缶内において高圧下で液状に保存されている。
【０００４】
しかし、このＨＦＣは、大気中に放出されると温室効果を招くことから、気候変動枠組条約の目的を達成するために採択された京都議定書においても排出量が規制される温室効果ガスとして挙げられ、また産業界全体でも排出削減が推進されている。例えば、ＨＦＣ１３４ａの温室効果は二酸化炭素の１３００倍であり、ＨＦＣ１５２ａでも二酸化炭素の１３０倍の温室効果があることから、ＨＦＣ製品の使用から他の圧縮ガスを用いた製品へ切り換えていくことが望まれている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１４６３９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、スプレー缶内に液化ガスを充填させるエアゾール缶においては、簡便に圧縮ガスを噴霧することができるが、一般に使い捨てとされ、内容ガスが放出されると缶本体は廃棄されている。また家庭用のビールサーバ等に用いられている小型のガスボンベにおいても、ボンベ内の圧縮ガスが用い尽くされると、ボンベは廃棄されるか、製造者等によって回収され、再度圧縮ガスが充填され、再利用に供されている。
【０００７】
ここで、小型ガスボンベに圧縮ガスを再充填する場合、ボンベの上端に穿設されガスを噴出させるガス噴出口より、液化ガスを注入することにより行われる。このとき、注入される圧縮ガスは、冷却設備によって高圧下で冷却されることにより液状とされ、またポンプによって小型ガスボンベ内に押し込まれる。
【０００８】
また、小型ガスボンベの先端に開栓装置が設けられたガスボンベ装置においては、この開栓装置を介して圧縮ガスの再充填が行われる。例えば、特許文献１に記載のガスボンベ装置では、ガスボンベの開口部を閉塞する封板にニードルで穿孔を形成するとともに、ガス噴出を停止させる際にはニードルを穿孔に突き刺し、ガスを噴出させる際にはこのニードルを穿孔から引き抜くことで、簡易な構成でガスの噴出と噴出の停止を行っている。
【０００９】
このガスボンベ装置においては、液化ガスを再充填する際には、残存ガスは、穿孔が注入される液化ガスによって塞がれることにより排気されないため、液化ガスがボンベ内に充填されるにつれて気圧が高まり、液化ガスの注入を阻害する。また高圧化された残存ガスに対抗して液化ガスを注入するためにはポンプの圧力を高めて押し込む必要がある。
【００１０】
このように、圧縮ガスの再充填時には開栓装置に過剰な圧力が加わるため、繰り返し再充填を行う場合や、許容圧力を超えて過剰な圧力で圧縮ガスが充填されると、開栓装置を破損してしまうおそれもある。また、ガスボンベの内圧が以上に高まった場合に備えて破裂板を設け、この破裂板が破裂することで圧力を外部に逃す方法も実施されているが、いったん破裂板が破裂すると、そのガスボンベ装置を再利用することは困難である。
【００１１】
そこで、本発明は、過剰な圧力で圧縮ガスが充填された場合などガスボンベの内圧が以上に高まった場合にも、開栓装置を破損することがない加圧流体ボンベ装置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】
【００１２】
上述した課題を解決するために、本発明に係る加圧流体ボンベ装置は、加圧流体が充填された加圧流体ボンベと、上記加圧流体ボンベの開閉を行う開栓装置とを備えた加圧流体ボンベ装置において、上記開栓装置は、上記加圧流体ボンベの開閉を行う開閉弁が配設されるとともに上記加圧流体ボンベ内に充填された加圧流体が流入する流入部及び上記加圧流体ボンベの内圧が高まった場合に上記加圧流体を外部に放出させる放出路とが穿設され、上記流入部及び放出路の各一端が上記加圧流体ボンベ内に臨まされたハウジングと、上記ハウジングの上記加圧流体ボンベ内に臨む上記放出路の上記一端を閉塞するように上記ハウジングに貼着された破裂板とを有するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明が適用された加圧流体ボンベ装置によれば、ハウジングに放出路を形成するとともに、この放出路を閉塞する破裂板を貼着していることから、加圧流体ボンベ装置の環境変化や落下事故、加圧流体の充填時などにおいて、ボンベの内圧が異常に高まると、破裂板が破裂し、加圧流体を放出路を介して外部に放出でき、加圧流体ボンベや開栓装置の破損やユーザの怪我等の事故を防止することができる。
【００１４】
このときハウジングは、通常使用時おいて加圧流体が流入する流入部とは別に放出路を有し、この放出路を介して過剰圧力を逃がすことから、流入部や流入部内に配設されている開閉弁等の破損を防止することができる。
【００１５】
また、破裂板は、ハウジングの加圧流体ボンベ内に臨む面に貼着することによって設けられることから、組み立て工程において容易に取り付けることができる。さらに、加圧流体ボンベ装置は、いったん破裂板が破裂した場合にも、分解することによりハウジングを取り出し、破裂板を張り替え、あるいは新しい破裂板が貼着されたハウジングを配設することで、容易に再利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明が適用された加圧流体ボンベ装置について、加圧流体として炭酸ガスを用いたガス噴出装置１に適用した場合を例に、図面を参照しながら詳細に説明する。このガス噴出装置１は、例えば、精密機器の製造、整備や、半導体や写真等のネガを取り扱う際に塵埃を除去するためのダストブロワーとして用いられるものであり、図１及び図２に示すように、圧縮ガスとして炭酸ガスが充填された炭酸ガスカートリッジボンベ５と、炭酸ガスカートリッジボンベ５の開閉を行う開栓装置４とを有し、これらが外筐体３内に収納されて装置本体２を構成している。
【００１７】
炭酸ガスカートリッジボンベ５は、略筒状の金属筐体内に液化炭酸ガスが充填されている。また、炭酸ガスカートリッジボンベ５は、金属筐体の上端側に開口部６が形成されている。開口部６は後述する開栓装置４で封止されており、金属筐体内の炭酸ガスの噴出が防止されている。そして炭酸ガスカートリッジボンベ５は、開栓装置４のインナーキャップ１１を弁体９が閉塞することにより開口部６が閉塞され、インナーキャップ１１が弁体９に開放されることにより開口部６が開放され炭酸ガスを噴出する。なお炭酸ガスカートリッジボンベ５は、開口部６の外周部に、インナーキャップ１１と螺合されるネジ溝７が形成されている。
【００１８】
また炭酸ガスカートリッジボンベ５は、開口部６が設けられた上端側と反対の下端側に後述するガス充填装置１２０に装着されることにより液化炭酸ガスが供給される供給部８５が設けられている。供給部８５の構成については後に詳述する。
【００１９】
かかる炭酸ガスカートリッジボンベ５は、外筐体３を構成するボディー１６内に挿通されると共に、ボディー１６の上部にトップカバー１７が装着されることにより外筐体３内に収納される。
【００２０】
この炭酸ガスカートリッジボンベ５を開閉操作する開栓装置４は、炭酸ガスカートリッジボンベ５内に充填されている炭酸ガスを噴出させる噴出部を構成するものであり、図２及び図３に示すように、炭酸ガスカートリッジボンベ５の開口部６に装着され開口部６を閉塞するハウジング８と、ハウジング８内に収納される弁体９と、弁体９と一体に昇降操作されるステム１０と、ハウジング８を開口部６とともに挟持すると共に弁体９及びステム１０が挿通されて炭酸ガスカートリッジボンベ５の開閉を行うインナーキャップ１１と、弁体９を炭酸ガスカートリッジボンベ５の閉塞方向へ付勢するコイルバネ１２と、ハウジング８とインナーキャップ１１とに挟持される弾性シート１３と、トップカバー１７を介してステム１０が挿通されるヘッドキャップ１４と、ステム１０の上端と連結される噴射釦１５とを備える。
【００２１】
ハウジング８は、例えばＰＯＭ（ポリアセタール）などの耐強度性に優れた合成樹脂を用いて形成され、長手方向の一端が開放され、他端に小径のガス流入部２１が突設された中空円筒形状の胴体部２０を有し、開放端側の側縁にフランジ部２２が形成されている。ハウジング８は、このフランジ部２２を炭酸ガスカートリッジボンベ５の開口部６に係止させることで、胴体部２０が開口部６より炭酸ガスカートリッジボンベ５内に挿入されている。またハウジング８は、フランジ部２２が後述するインナーキャップ１１と開口部６の外周縁とに挟持されることにより、炭酸ガスカートリッジボンベ５を気密に保持する。
【００２２】
ハウジング８の胴体部２０は、底面２０ａに炭酸ガスを胴体部２０内に流入させるガス流入部２１が突設されている。ガス流入部２１は、円筒形状に形成されるとともに、先端面から胴体部２０の内部に通ずるガス流入孔２１ａが穿設されている。ハウジング８は、このガス流入孔２１ａより炭酸ガスカートリッジボンベ５内に充填されている炭酸ガスが流入される。胴体部２０内は、底面２０ａにコイルバネ１２が一端を当接するようにして収納され、また弁体９がコイルバネ１２の他端が係止されて収納されている。
【００２３】
なお、ガス流入部２１は、円筒形状に突設されることにより、例えばサイフォン管を炭酸ガスカートリッジボンベ５の下部まで延設させて冷却スプレーとして構成したり、逆止弁を設け、装置本体２を逆さにして噴出された場合に液化炭酸ガスの漏出を防止することができる。
【００２４】
この胴体部２０は、ハウジング８がインナーキャップ１１に挟持されることにより、弁体９を介してインナーキャップ１１に挿通保持されているステム１０のガス流路４０と連続される。
【００２５】
またハウジング８は、胴体部２０に炭酸ガスカートリッジボンベ５内に過剰に供給された炭酸ガスを開栓装置４を経由せずに外部へ放出する放出路２３が穿設されている。放出路２３は、一端を胴体部２０の底面２０ａに臨まされ、他端をフランジ部２２上に臨まされるとともに、底面２０ａに破裂板２５が貼着されることにより閉塞されている。この放出路２３は、後述する弾性シート１３によって閉塞されることなく、インナーキャップ１１の放出孔３１と連続され、炭酸ガスを装置本体２の外部へ放出させる。
【００２６】
放出路２３を閉塞する破裂板２５は、例えば薄いアルミ箔やシート状のプラスチックからなり、胴体部２０の底面２０ａの形状に応じてドーナツ状に形成されている。破裂板２５は、胴体部２０の底面２０ａに接着剤や両面テープ等により貼着されることにより、放出路２３を閉塞し、通常使用時において、炭酸ガスが放出路２３より漏洩することを防止する。また破裂板２５は、ガス噴出装置１に炭酸ガスを再充填する際や、供給後のガス噴出装置１の環境変化などにより、炭酸ガスカートリッジボンベ５内の圧力が異常に上がると破裂し、炭酸ガスを放出路２３はより外部へ放出して炭酸ガスカートリッジボンベ５や開栓装置４の破損を防止する。
【００２７】
なお破裂板２５が破裂する圧力は、破裂板２５の材料や底面２０ａに臨まされている放出路２３の孔径、破裂板２５の厚さ等によって調整することができる。本実施例においては、炭酸ガスカートリッジボンベ５の耐圧性能の８０％程度とし、破裂板２５を厚さ０．２５ｍｍ〜０．５ｍｍ程度に形成し、ボンベ耐圧が２００気圧に対して、破裂板２５の耐圧を１６０気圧程度とする。
【００２８】
かかる破裂板２５は、ハウジング８の胴体部２０に貼着されることによって放出路２３を閉塞することから、ガス噴出装置１の製造工程において容易に取り付けることができるとともに、炭酸ガスカートリッジボンベ５内の気圧上昇により破裂した場合にも、別途新規の破裂板２５を胴体部２０に貼着することが容易で、ガス噴出装置１の再利用も容易に行うことができる。
【００２９】
次いで、炭酸ガスカートリッジボンベ５の開口部６との間でハウジング８のフランジ部２２を挟持するインナーキャップ１１について説明する。インナーキャップ１１は、一端が開放された中空円筒形状からなり、他端側にはステム１０をスライド自在に保持する保持部２６が形成されている。インナーキャップ１１は、中空の内部が炭酸ガスカートリッジボンベ５の開口部６と同径に形成されるとともに、開口部６に形成されたネジ溝７と螺合するネジ溝２７が形成されている。
【００３０】
またインナーキャップ１１の閉塞端面１１ａ側の内周面には、ガスケット２８が収納される収納凹部２９が周回り方向に沿って形成されている。またインナーキャップ１１の閉塞端面１１ａには弾性シート１３が配設される円形凹部３０が形成されている。弾性シート１３は、後述する弁体９の尖端部３７に突き当てられることにより、炭酸ガスカートリッジボンベ５の気密性を向上させるものである。
【００３１】
かかるインナーキャップ１１は、炭酸ガスカートリッジボンベ５の開口部６に螺合されることにより、炭酸ガスカートリッジボンベ５の開口部６より胴体部２０が挿入されフランジ部２２が開口部６に係止されているハウジング８を、開口部６との間で挟持する。これにより炭酸ガスカートリッジボンベ５は、ハウジング８が開口部６に密着するとともに、コイルバネ１２によって弾性シート１３に付勢されている弁体９によって閉塞される。
【００３２】
またインナーキャップ１１は、閉塞端面１１ａに放出孔３１が穿設されている。放出孔３１は、円形凹部３０の外周側の一部に穿設され、弾性シート１３によっても閉塞されない。すなわち弾性シート１３は、円形凹部３０内においてフランジ部２２上に臨まされている放出路２３及び円形凹部３０内に臨まされている放出孔３１を塞がない位置に貼着されている。この放出孔３１は、ハウジング８のフランジ部２２上に開口され円形凹部３０に臨まされている放出路２３と連続されることで、破裂板２５が破裂した場合に、放出路２３を流入した炭酸ガスが流れ、炭酸ガスを外部に放出させる。
【００３３】
インナーキャップ１１の閉塞端面１１ａに形成され、ステム１０を保持する保持部２６は、閉塞端面１１ａ上に突設された中空円筒形体からなり、一端が開放されると共に、他端側がインナーキャップ１１の閉塞端面１１ａより中空状の内部に臨まされている。保持部２６は、内部を弁体９及びステム１０がスライド自在に挿通される。保持部２６は、下方に段差部２６ａが形成され、段差部２６ａを境にして上側が大径に、下側が小径に形成されている。保持部２６の大径部２６ｂには、Ｏリング３２が嵌められたステム１０が挿通され、小径部２６ｃにはステム１０の下端及び弁体９の上端が挿通されている。
【００３４】
また保持部２６は、外周部にネジ溝３３が形成され、トップカバー１７を介してヘッドキャップ１４と螺合される。
【００３５】
次いで、ハウジング８内に配設されるとともに、インナーキャップ１１の保持部２６内に挿通されることにより炭酸ガスカートリッジボンベ５を閉塞する弁体９について説明する。弁体９は、図４に示すように、円筒形状に形成されるとともに、外周部には周回り方向に沿ってフランジ部３５が設けられている。
【００３６】
弁体９は、フランジ部３５より上部９ａが、保持部２６の段差部２６ａより下側の小径部２６ｃと略同じ径を有し、この小径部２６ｃ内を挿通される。この弁体９の上部９ａには、炭酸ガスの流路となる側溝３６が形成されている。側溝３６は、弁体９の外周部に長手方向に沿って形成されるとともに、弁体９の上面部にも形成され、この上面部において後述するステム１０のガス流路４０と連続される。そして側溝３６は、弁体９がハウジング８内に押下されると炭酸ガスをステム１０側に導き外部へ噴出させる。また側溝３６は、弁体９の上部９ａがインナーキャップ１１の保持部２６内に挿入されるとハウジング８内よりインナーキャップ１１の保持部２６側に退避する。
【００３７】
また弁体９のフランジ部３５より下部９ｂは、ハウジング８内に配設されているコイルバネ１２に挿通されることにより、コイルバネ１２をフランジ部３５に係止させる。これにより弁体９は、常時、コイルバネ１２によってインナーキャップ１１側へ付勢される。
【００３８】
弁体９のフランジ部３５は、インナーキャップ１１に対峙する面が先鋭化され、インナーキャップ１１内に配設されている弾性シート１３に突き当てられる尖端部３７が形成されている。弁体９は、インナーキャップ１１側へ付勢されることにより、尖端部３７が弾性シート１３に食いつき、弾性シート１３と密着することで確実に炭酸ガスカートリッジボンベ５を閉塞することができる。
【００３９】
弾性シート１３は、ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム）やテフロン（商標名）などを円形のシート状に形成してなり、略中央部に弁体９の上部９ａが挿通する挿通孔１３ａが開口されている。弾性シート１３は、上述したように、インナーキャップ１１の閉塞端面１１ａに形成された円形凹部３０に貼着され、インナーキャップ１１が炭酸ガスカートリッジボンベ５の開口部６に装着されると、ハウジング８のフランジ部２２の上面との間に挟持される。このとき、弾性シート１３は、フランジ部２２上に臨まされる放出路２３及び円形凹部３０に形成された放出孔３１を閉塞することがない位置に貼着される。
【００４０】
次いで弁体９と連続され、炭酸ガスを外部へ噴出させるステム１０について説明する。ステム１０は、中空円筒形状をなし、長手方向に亘って炭酸ガスが流れるガス流路４０が形成されている。このステム１０は、インナーキャップ１１に突設されている保持部２６の大径部２６ｂに挿通される本体部１０ａと、保持部２６の小径部２６ｃに挿通され弁体９に当接される当接部１０ｂとを備える。
【００４１】
本体部１０ａは大径部２６ｂと略同じ径を有する。また本体部１０ａは外周部にステム１０の上昇位置を規制する規制フランジ４１が形成されている。また本体部１０ａは、本体部１０ａよりも小径に形成されている当接部１０ｂとの段差部４２が、Ｏリング３２を介して保持部２６の段差部２６ａに当接されることにより下降位置が規制され、これによりステム１０の昇降範囲が決まる。
【００４２】
また本体部１０ａは、上部が後述するヘッドキャップ１４の結合孔４４を介して上方に臨まされ、噴射釦１５が装着される。ステム１０は、噴射釦１５がユーザに押下されることで、保持部２６内を降下し、弁体９をコイルバネ１２の付勢力に対抗して下降させる。
【００４３】
当接部１０ｂは小径部２６ｃと略同じ径を有し、外周部にＯリング３２が嵌められている。また当接部１０ｂの下面は、ガス流路４０の一端が臨まされ、ステム１０が保持部２６内に挿通されることにより弁体９に当接されて、弁体９の側溝３６とガス流路４０とが連続される。
【００４４】
かかるステム１０は、インナーキャップ１１の保持部２６に挿通されることにより、本体部１０ａ及びＯリング３２が嵌合された当接部１０ｂが大径部２６ｂに挿通され、当接部１０ｂの下部が小径部２６ｃに挿通される。このとき当接部１０ｂは、同じく小径部２６ｃに挿通されている弁体９の上部９ａに当接され、弁体９の側溝３６とガス流路４０とが連続される。
【００４５】
そしてステム１０は、コイルバネ１２の付勢力を受けて常時インナーキャップ１１側に付勢されている弁体９によって上方に押圧され、規制フランジ４１が後述するヘッドキャップ１４の結合孔４４の周縁部４４ａに係止されている。このとき弁体９は、側溝３６が保持部２６の小径部２６ｃ内に挿通され、ハウジング８より退避されている。
【００４６】
またステム１０は、噴射釦１５が押下されると、保持部２６内を下降して当接部１０ｂと当接されている弁体９を降下させる。これにより弁体９は、側溝３６が保持部２６の小径部２６ｃよりハウジング８内に下降するため、炭酸ガスが側溝３６及びガス流路４０を流れ、噴出される。
【００４７】
なおステム１０は、本体部１０ａと当接部１０ｂとの段差部４２が保持部２６の段差部２６ａに当接することにより降下範囲が決まり、また噴射釦１５の押下量が決まる。また開栓装置４は、ステム１０の当接部１０ｂにＯリング３２が嵌合され、このＯリング３２が保持部２６の大径部２６ｂに挿通されることから、保持部２６からの炭酸ガスの漏出が防止され、ガス流路４０へ炭酸ガスを導くことができる。
【００４８】
ヘッドキャップ１４は、外筐体３のトップカバー１７を介してインナーキャップ１１の保持部２６と螺合されることにより、開栓装置４と外筐体３とを一体化させる。またヘッドキャップ１４は、トップカバー１７の上に突出されている保持部２６の外周部に形成されているネジ溝３３に螺合されることでインナーキャップ１１に結合され、これによりステム１０の昇降範囲を規制している。具体的に、ヘッドキャップ１４は、円筒形状をなし、略中央部にインナーキャップ１１の保持部２６と螺合されるネジ溝４５が形成された結合孔４４が穿設されている。結合孔４４は、インナーキャップ１１の保持部２６のネジ溝３３と螺合されるとともに、保持部２６を挿通するステム１０が挿通される。また結合孔４４は、上面側の周縁部４４ａがステム１０の規制フランジ４１が係止されることで、ステム１０の上昇範囲を規制している。
【００４９】
またヘッドキャップ１４は、トップカバー１７と係合されることでトップカバー１７の載置部１７ｃ上における位置決めが行われる係合溝４６が形成されている。係合溝４６は、結合孔４４の周囲に亘って形成されている。
【００５０】
ヘッドキャップ１４上には、噴射釦１５が設けられている。噴射釦１５は、ガス噴出装置１を操作するものであり、ヘッドキャップ１４の上面より上方に臨まされているステム１０の本体部１０ａと結合されるとともに、噴射ノズル４９が装着される。具体的に、噴射釦１５は、円筒形状をなし、下面の略中央部にステム１０の本体部１０ａが挿入される挿入孔５０が設けられている。また噴射釦１５は、外周の一部に噴射ノズル５９が装着される装着孔５１が設けられている。これら挿入孔５０と装着孔５１とは、噴射釦１５内で連続されており、ステム１０のガス流路４０を流れてきた炭酸ガスは挿入孔５０及び装着孔５１を経て噴射ノズル５９に導かれる。
【００５１】
また噴射釦１５は、上面がユーザによって押下される押下部５２とされており、コイルバネ１２によってステム１０が上方に付勢されることにより、ヘッドキャップ１４の上方に移動され、ユーザによる押圧操作を待機している。そして噴射釦１５は、押下部５２が押下されると、ステム１０及び弁体９を押し下げ、炭酸ガスカートリッジボンベ５を開放し、押下部５２の押圧操作が解除されると、弁体９及びステム１０がコイルバネ１２の付勢力によって上昇され、炭酸ガスの噴出が停止される。
【００５２】
これら炭酸ガスカートリッジボンベ５及び開栓装置４を収納する外筐体３は、炭酸ガスカートリッジボンベ５を収納するボディー１６と、装置本体２の上部を構成するトップカバー１７とを備える。ボディー１６は、炭酸ガスカートリッジボンベ５を収納するに十分な径を有する中空円筒からなり、上端にトップカバー１７が装着され、下端に底蓋８０が取り付けられている。これらボディー１６、トップカバー１７及び底蓋８０は、例えばＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂により形成されている。
【００５３】
トップカバー１７は、全体を略中空円筒状に形成され、ボディー１６と嵌合される側面部１７ａと、この側面部１７ａより一方側に向かって縮径する傾斜面部１７ｂと、傾斜面部１７ｂの頂部をなしヘッドキャップ１４が載置される載置部１７ｃとを有する。またトップカバー１７は、内面にインナーキャップ１１の外周面が嵌合される嵌合壁５５が突設されている。
【００５４】
側面部１７ａの開放端には、ボディー１６の一端と係合される係合段部５６が形成されている。載置部１７ｃには、インナーキャップ１１の保持部２６が挿通される円形開口部５７と、ヘッドキャップ１４の係合溝４６と係合される係合突部５８が形成されている。
【００５５】
そして、トップカバー１７は、嵌合壁５５にインナーキャップ１１が保持されると、円形開口部５６に保持部２６が挿通され、載置部１７ｃ上より突出される。またトップカバー１７は、載置部１７ｃ上に突出された保持部２６にヘッドキャップ１４の係合孔４４が螺合されると、ヘッドキャップ１４の係合溝４６に係合突部５８が係合する。これにより、装置本体２は、トップカバー１７がインナーキャップ１１とヘッドキャップ１４とによって挟持されることから、開栓装置４及び炭酸ガスカートリッジボンベ５が外筐体３に対してがたつくことなく一体化される。
【００５６】
次いで、かかるガス噴出装置１の組み立て工程について説明する。先ず、放出路２３を閉塞するように破裂板２５が貼着されたハウジング８と、円形凹部３０に弾性シート１３が貼着されたインナーキャップ１１を用意する。またインナーキャップ１１は、収納凹部２９にガスケット２８が嵌合される。次いで、炭酸ガスカートリッジボンベ５の開口部６内にハウジング８を挿入し、フランジ部２２を開口部６の周縁部に係止させる。ハウジング８は、胴体部２０内にコイルバネ１２と弁体９とが収納される。
【００５７】
そしてインナーキャップ１１を、ネジ溝２７と開口部６の外周部に形成されたネジ溝７とを螺合させることにより開口部６に装着する。このとき、ハウジング８内に収納されている弁体９は、上部９ａがインナーキャップ１１の保持部２６の小径部２６ｃ内に挿入される。インナーキャップ１１が開口部６に螺合されることにより、ハウジング８が開口部６とインナーキャップ１１とに挟持され、また弁体９の側溝３６が保持部２６の小径部２６ｃ内に挿入されハウジング８内より退避されることから、炭酸ガスカートリッジボンベ５が閉塞されることとなる。
【００５８】
その後、Ｏリング３２が嵌挿されたステム１０を保持部２６に挿通し、このステム１０が挿通された保持部２６を挿通するようにトップカバー１７をインナーキャップ１１上から装着する。このときインナーキャップ１１は、トップカバー１７の嵌合壁５５に嵌合される。次いで、ヘッドキャップ１４が結合孔４４のネジ溝４５を保持部２６のネジ溝３３に螺合させることによりインナーキャップ１１と結合される。またヘッドキャップ１４は、トップカバー１７の載置部１７ｃ上に突設されている係合突部５８が係合溝４６に係合されることで、トップカバー１７上において位置決めが図られる。そしてガス噴出装置１は、ヘッドキャップ１４とインナーキャップ１１とが螺合されることで、トップカバー１７がこれらによって挟持され、開栓装置４、炭酸ガスカートリッジボンベ５、外筐体３が一体とされる。
【００５９】
次いで、ヘッドキャップ１４上に突出されているステム１０の上端部に噴射釦１５が装着される。炭酸ガスカートリッジボンベ５内に炭酸ガスを充填する際には、後述するガス充填装置１２０によって供給部８５より、液化炭酸ガスが充填される。
【００６０】
以上のようにガス噴出装置１は、炭酸ガスカートリッジボンベ５、インナーキャップ１１及びヘッドキャップ１４がそれぞれ螺合され、またこれによりハウジング８、トップカバー１７が挟持されることで組み立てられることから、必要に応じて装置の分解、メンテナンスを行い、再度組立直すことが容易にできる。したがって、例えば破裂板２５が破裂した場合、ガス噴出装置１を分解し、ハウジング８に再度新しい破裂板２５を張り直す、あるいは別途破裂板２５が貼着されたハウジング８を装着することで、再利用を図ることができる。
【００６１】
以上のような構成を有するガス噴出装置１は、使用前の状態においては、図５に示すように、コイルバネ１２の付勢力によって弁体９がインナーキャップ１１側に付勢され、側溝３６がハウジング８内より保持部２６の小径部２６内に退避されている。したがってガス噴出装置１は、炭酸ガスカートリッジボンベ５が閉塞され、炭酸ガスの噴出が停止されている。またガス噴出装置１は、弁体９のフランジ部３５に設けられた尖端部３７がインナーキャップ１１の円形凹部３０に貼着されている弾性シート１３に突き当てられている。これによりガス噴出装置１は、尖端部３７が弾性シート１３に食いつき、弾性シート１３と密着するため、確実に炭酸ガスの漏洩を防止することができる。
【００６２】
また弁体９がインナーキャップ１１側に付勢されることで、弁体９と当接されているステム１０も保持部２６内を上方に付勢されている。ステム１０は、本体部１０ａの先端がヘッドキャップ１４上に突出されるとともに、規制フランジ４１が結合孔４４の周縁部４４ａに係止されることで上昇範囲が規制されている。またステム１０が上方に付勢されることで、ステム１０の先端で結合されている噴射釦１５も上方へ付勢されている。
【００６３】
ガス噴出装置１は、使用時においては、噴射釦１５の装着孔５１に噴射ノズル４９が装着され、ステム１０のガス流路４０と噴射ノズル４９とが連続される。次いで、ユーザによって噴出ノズル４９を噴出対象に向けてガス噴出装置１のボディー１６が把持される。そして、ユーザによって噴射釦１５の押下部５２が押圧されると、ステム１０が下方に移動し、このステム１０と当接する弁体９がコイルバネ１２の付勢力に対抗してハウジング８内を下降する。したがってガス噴出装置１は、弁体９の側溝３６がハウジング８内に臨まされるため、炭酸ガスカートリッジボンベ５内に充填されている炭酸ガスが側溝３６と連続されているステム１０のガス流路４０に流れ、ステム１０と連結されている噴射釦１５に装着されている噴射ノズル４９より噴射される。
【００６４】
このときステム１０は、本体部１０ａと当接部１０ｂとの間に設けられた段差部４２が、保持部２６の段差部２６ａに、Ｏリング３２を介して当接されることで下降範囲が規制される。なおステム１０の段差部４２が保持部２６の段差部２６ａに当接されている状態において、弁体９の上部９ａは、保持部２６の小径部２６ｃに挿通された状態が保持されているため、再度保持部２６側に上昇されることで炭酸ガスの噴出を停止することができる。また保持部２６の大径部２６ｂには、ステム１０の当接部１０ｂに装着されたＯリング３２が配設されているため、小径部２６ｃや側溝３６とガス流路４０との継ぎ目より炭酸ガスが漏洩した場合にも、大径部２６ｂより上方へ漏れ出ることを防止できる。
【００６５】
ユーザによる噴射釦１５の押下部５２の押圧が解除されると、弁体９は、コイルバネ１２の付勢力によりインナーキャップ１１側に付勢される。したがって、ガス噴出装置１は、ハウジング８内に臨まされていた弁体９の側溝３６が保持体２６の小径部２６ｃ内に退避され、炭酸ガスカートリッジボンベ５からの炭酸ガスの噴出を停止させる。このとき弁体９は、フランジ部３５に形成された尖端部３７が弾性シート１３に当接されるため、この弾性シート１３が弾性シート１３に食いつき、炭酸ガスがハウジング８外へ漏洩することが防止されている。
【００６６】
また噴射釦１５は、コイルバネ１２の付勢力を受けてステム１０が弁体９とともに上昇されることで、上方に移動されている。ステム１０は、本体部１０ａの規制フランジ４１がヘッドキャップ１４の結合孔４４の周縁部４４ａに係止されて、上昇位置が規制される（図５）。
【００６７】
ここで、ガス噴出装置１は、落下事故などによる炭酸ガスカートリッジボンベ５の変形、使用環境の変化や搬送過程における環境の変化、あるいは後述する液化炭酸ガスの再充填工程等において、ボンベ内の気圧が上昇した場合にも、開栓装置４や外筐体３の破損、これによるユーザの保護を図る必要がある。
【００６８】
ガス噴出装置１は、このようにボンベ内圧が異常に高まった場合には、破裂板２５が破裂し、炭酸ガスカートリッジボンベ５内の炭酸ガスがハウジング８に形成されている放出路２３を経て外部に放出されることとなる。具体的に、放出路２３は、インナーキャップ１１の円形凹部３０に貼着されている弾性シート１３によっても閉塞されておらず、放出路２３を流れた炭酸ガスは、ハウジング８のフランジ部２２上に臨まされインナーキャップ１１に穿設されている放出孔３１へ流れる。放出孔３１はインナーキャップ１１の内部と連続されている。そして、放出孔３１を流れた炭酸ガスは、インナーキャップ１１とトップカバー１７との間の円形開口部５７、及びヘッドキャップ１４の結合孔４４を経て装置本体２の外部へ放出される。
【００６９】
なお、ヘッドキャップ１４の結合孔４４は、インナーキャップ１１の保持部２６と螺合されているが、結合孔４４と保持部２６とは気密に螺合されているものではないため、炭酸ガスは、結合孔４４内を通って外部へ放出されることができる。
【００７０】
このように、ガス噴出装置１は、炭酸ガスカートリッジボンベ５内の気圧が異常に高まった場合には、破裂板２５が破裂し、炭酸ガスを外部へ放出させることができるため、開栓装置４や外筐体３に過剰な負荷を掛けることなく、破損などの事故を防止することができる。また、ガス噴出装置１は、ハウジング８にガス流入部２１とは別に放出路２３を形成し、この放出路２３より炭酸ガスを放出させる。したがってガス噴出装置１は、ガス流入部２１やハウジング８の胴体部２０内に配設されている弁体９等の破損を防止することができる。またガス噴出装置１は、開口部６に配設されるハウジング８に、ガス流入部２１とは別に放出路２３を形成しているため、ガス流入部２１にサイフォン管を装着しこのサイフォン管を炭酸ガスカートリッジボンベ５の下部まで延設した場合にも、炭酸ガスを放出路２３より放出させることができる。
【００７１】
なお、本発明についてダストブロワーとして用いられるガス噴出装置１に適用した場合を例に説明したが、ガス噴出装置１は、液体の噴霧装置として使用してもよい。例えば、ガス噴出装置１は、ボンベ内に炭酸ガスとともに塗装用の塗料や化粧水、液状ファンデーション、殺虫剤あるいは醤油やドレッシング等の食品といった炭酸ガスとの相性が良好な液体を充填し、炭酸ガスと共に噴霧させる装置に適用してもよい。
【００７２】
このガス噴出装置１は、炭酸ガスカートリッジボンベ５内に充填された炭酸ガスが殆ど噴出されきると、炭酸ガスカートリッジボンベ５内の圧力が大気圧とほぼ同じになり、気化された残存ガスが残る。そしてガス噴出装置１は、炭酸ガスカートリッジボンベ５の下部に設けられた供給部８５より、液化炭酸ガスが供給されることにより再使用に供される。
【００７３】
以下、炭酸ガスカートリッジボンベ５の下部に設けられた供給部８５について説明する。供給部８５は、図６及び図７に示すように、炭酸ガスカートリッジボンベ５の底部に開口されている供給口８６に取り付けられるホルダ８７と、ホルダ８７内に挿通されたスリーブ８８と、スリーブ８８内に昇降自在に配設され供給口８６を開閉する弁棒８９と、スリーブ８８の弁座部８８ｃに付勢するコイルバネ９０とを備える。そして供給部８５は、弁棒８９がスリーブ８８に密着することで炭酸ガスカートリッジボンベ５内を気密に保ち、また外筐体３のボディー１６に取り付けられた底蓋８０に封止板８１が装着されることで外部に露出されない。
【００７４】
供給口８６は、炭酸ガスカートリッジボンベ５の底面が上方に盛り上がり、底面中央部分が円形に開口されている。この供給口８６にはホルダ８７が装着されている。ホルダ８７は、弁棒８９が挿入されるスリーブ８８を保持するものであり、略中空円筒形状をなし、長手方向の一端が開放され、他端に天板９１が設けられている。天板９１には、中央に円形の開口部９２が形成され、この開口部９２にスリーブ８８が挿通される。またホルダ８７は、内周壁に周回り方向に沿ってスリーブ８８が螺合されるネジ溝９３が切ってある。またホルダ８７は、外周部に、供給口８６に係止される係止段部９４が周回り方向に沿って形成されている。そしてホルダ８７は、下側を供給口８６に挿入し供給口８６の外側縁に係止段部９４を係止させることにより供給口８６に装着される。
【００７５】
このホルダ８７内に挿入されるスリーブ８８は、弁棒８９を離接することにより供給部８５を開閉するものであり、断面略凸字状の円筒形状をなす。スリーブ８８は、大径の基端部８８ａと、この基端部８８ａより上方に突設されホルダ８７の開口部９２より上方に突出する挿通部８８ｂとを有する。
【００７６】
基端部８８ａは、外周部にホルダ８７に設けられたネジ溝９３と螺合するネジ溝９６が切ってある。また基端部８８ａは、内部に弁棒８９の軸部１０３が挿通されるガイド孔９７が形成されている。挿通部８８ｂは基端部８８ａよりも小径でホルダ８７の開口部９２と略同一の径を有する。この挿通部８８ｂには、内部に弁棒８９と、弁棒８９を付勢するコイルバネ９０及びコイルバネ９０を押さえる封板１００が配設される中空部９８が形成されている。スリーブ８８は、ガイド孔９７と中空部９８とが連続されるとともに、中空部９８がガイド孔９７よりも大径とされることによりその境界部分に段差が形成され、弁棒８９が係止される弁座８８ｃが設けられている。なおスリーブ８８は、中空部９８の内壁に周回り方向に沿って封板１００が係止される係止溝９９が形成されている。
【００７７】
かかるスリーブ８８は、ホルダ８７の開口部９２に挿通部８８ｂを挿通させるとともに、天板９１と基端部８８ａの上面との間にガスケット１０１を介在させて、ネジ溝９６がネジ溝９３に螺合される。これによりスリーブ８８は、ガイド孔９７が炭酸ガスカートリッジボンベ５の底面より外方に臨まされるとともに、後述するガス充填装置１２０との連結部となり、ガイド孔９７及び中空部９８を介して液化炭酸ガスを炭酸ガスカートリッジボンベ５内に供給する。
【００７８】
またスリーブ８８は、中空部９８及びガイド孔９７に弁棒８９が挿通されると、弁棒８９のヘッド部１０４が弁座部８８ｃに密着されガイド孔９７を閉塞するとともに、弁棒８９の軸部１０３先端がガイド孔９７より下方に突出し、基端部８８ａの下面より外部に臨まされる。
【００７９】
次いで、このスリーブ８８内を挿通し、供給部８５の開閉を行う弁棒８９について説明する。弁棒８９は、断面略Ｔ字状に形成された中空円筒体からなり、スリーブ８８のガイド孔９７内を挿通する軸部１０３と、軸部１０３の上端に形成されたヘッド部１０４とを有する。この弁棒８９は、軸部１０３及びヘッド部１０４を通じて長手方向に亘って連通された中空部が形成されるとともに、両端が開放されて形成されている。また弁棒８９は、軸部１０３がヘッド部１０４よりも小径に形成され、軸部１０３とヘッド部１０４との間に段部が形成されている。ヘッド部１０４は、外周部にネジ溝１０５が形成され、このネジ溝１０５にキャップ部材１０６が螺合される。
【００８０】
キャップ部材１０６は、ヘッド部１０４に螺合されることにより弁棒８９と一体に昇降操作される。このキャップ部材１０６は、中空円筒体からなり、内周部にヘッド部１０４のネジ溝１０５と螺合されるネジ溝１０７が形成されている。そしてキャップ部材１０６はヘッド部１０４と螺合されることにより、ヘッド部１０４との間で安全弁１０８及びＯリング１０９を挟持する。
【００８１】
安全弁１０８は、バーストディスク（ラプチャーディスク）が用いられ、液化炭酸ガスの供給中や、供給後のガス噴出装置１の環境変化などにより、炭酸ガスカートリッジボンベ５内の内圧が異常に高まったときに破裂して、炭酸ガスカートリッジボンベ５内の炭酸ガスを弁棒８９の内部を通じて外部に放出させ、炭酸ガスカートリッジボンベ５や開栓装置４等の破損といった事故を防止する。
【００８２】
Ｏリング１０９は、弁棒８９のヘッド部１０４をスリーブ８８の弁座部８８ｃに密着させることによりスリーブ８８のガイド孔９７と中空部９８との間の気密性を確保するものである。
【００８３】
キャップ部材１０６が螺合されることにより安全弁１０８及びＯリング１０９が装着された弁棒８９は、スリーブ８８のガイド孔９７及び中空部９８内に挿通されると、キャップ部材１０６の上面にコイルバネ９０の一端が当接される。このコイルバネ９０は、弁棒８９のヘッド部１０４を弁座部８８ｃに押圧させて、ガイド孔９７と中空部９８との間の気密にするものであり、他端が封板１００に当接されることにより圧縮され、常時弁棒８９を下方に押圧している。
【００８４】
コイルバネ９０の他端が当接される封板１００は、スリーブ８８の挿通部８８ｂと略同径の円板からなる主面部１１１と、この主面部１１１より立設され挿通部８８ｂ内に挿入される外周壁１１２とを有する。主面部１１１は、ほぼ中央に挿通部８８ｂ内と炭酸ガスカートリッジボンベ５内とを連続させる連通口１１３が穿設されている。また外周壁１１２には挿通部８８ｂの内周に設けられた係止溝９９に係止される係止突部１１４が周回り方向に沿って形成されている。かかる封板１００は、外周壁１１２をスリーブ８８内に挿入し係止突部１１４を係止溝９９に係止させることによりスリーブ８８に接続される。これにより封板１００は、外周壁１１２の内側に他端が当接されているコイルバネ９０を押圧する。
【００８５】
以上のような供給部８５は、コイルバネ９０によって弁棒８９が下方に押圧されることで、弁棒８９のヘッド部１０４がスリーブ８８の弁座部８８ｃに密着され、ガイド孔９７と中空部９８との連通が弁棒８９によって遮断される。これにより供給部８５は、液化炭酸ガスの供給路が閉塞され、炭酸ガスカートリッジボンベ５内に充填されている炭酸ガスがスリーブ８８の中空部９８よりガイド孔９７を介して外部に漏洩することが防止されている。このとき弁棒８９は、コイルバネ９０によって下方に押圧されることにより軸部１０３がスリーブ８８のガイド孔９７より下方に突出されている。
【００８６】
また供給部８５は、図８に示すように、弁棒８９の軸部１０３がガス充填装置１２０によってコイルバネ９０の付勢力に対抗して上方に押圧されると、ヘッド部１０４が弁座部８８ｃより離間し、中空部９８とガイド孔９７とが連続されることにより液化炭酸ガスの供給路が開放される。したがって供給部８５は、ガイド孔９７より供給された液化炭酸ガスが中空部９８及び封板１００の連通口１１３を介して炭酸ガスカートリッジボンベ５内に供給される。
【００８７】
次いで供給部８５より炭酸ガスカートリッジボンベ５内に液化炭酸ガスを供給するガス充填装置１２０について説明する。ガス充填装置１２０は、図９及び図１０に示すように、液化炭酸ガスが充填されたガスボンベ１２１と、ガス噴出装置１が載置される基台１２２と、基台１２２上に立設されるソケット１２３と、ガス噴出装置１が収納される収納ケース１２４と、ソケット１２３と接続され収納ケース１２４内に収納されたガス噴出装置１の供給部８５と連結されるジョイント１２５と、収納ケース１２４内に収納されたガス噴出装置１の噴射釦１５を押圧する上蓋１２６とを備える。そしてガス充填装置１２０は、収納ケース１２４にガス噴出装置１を収納することにより炭酸ガスカートリッジボンベ５の供給部８５とジョイント１２５とが連結され、基台１２２に設けられたロードセルなどのデジタル秤を用いて所定の重量に達するまで、ガスボンベ１２１より炭酸ガスカートリッジボンベ５内に液化炭酸ガスを供給する。
【００８８】
ガスボンベ１２１は、液化炭酸ガスが充填され、上部にメインバルブ１３０が設けられ、メインバルブ１３０にガスホース１３１が延設されている。ガスホース１３１は、耐圧性を有するホースで、先端にホースバルブ１３２と、ホースバルブ１３２によって開閉されるノズル部１３３が形成されている。ノズル部１３３は、基台１２２の挿通孔１２２ａに挿通され、基台１２２の上面に突出されるとともに、外周にネジ溝１３３ａが形成され、ソケット１２３に螺合される。またノズル部１３３は、ソケット１２３を介して基台１２２の裏面側に固定されている。
【００８９】
このノズル部１３３と螺合されるソケット１２３は、収納ケース１２４を基台１２２の上面に支持するとともに、メインバルブ１３０より延設されるノズル部１３３とジョイント１２５とが接続され、これらノズル部１３３とジョイント１２５とを連続させる。ソケット１２３は、長手方向の両端が開放された円筒部材からなり、長手方向の略中央にはフランジ部１３５が形成されている。そしてソケット１２３は、基台１２２の挿通孔１２２ａに挿通されることによりフランジ部１３５が挿通孔１２２ａに係止され、挿通孔１２２ａより下面側に臨まされる下側には、内周側にノズル部１３３のネジ溝１３３ａと螺合するネジ溝１３６が形成されるとともに、外周側にナット１３４が螺合されるネジ溝１３７が形成されている。またソケット１２３は、基台１２２の上面に臨まされる上側には、内周側にジョイント１２５が螺合するネジ溝１３８が形成されている。さらにソケット１２３は、フランジ部１３５の外周にも、収納ケース１２４が螺合するネジ溝１３９が形成されている。
【００９０】
ソケット１２３と螺合するジョイント１２５は、炭酸ガスカートリッジボンベ５の下端に設けられたホルダ８７内に挿入されて弁棒８９を上方に押し上げ、液化炭酸ガスを炭酸ガスカートリッジボンベ５内に供給するための供給路を開放するものである。ジョイント１２５は、長手方向の両端が開放された円筒部材からなり、長手方向の略中央にはソケット１２３の上面に係止されるフランジ部１４１が設けられている。このジョイント１２５は、フランジ部１４１より下側を、ソケット１２３に支持される軸支部１２５ａとされ、外周にソケット１２３のネジ溝１３８と螺合するネジ溝１４２が形成されている。またジョイント１２５は、フランジ部１４１より上側を、炭酸ガスカートリッジボンベ５の供給部８５に連結される連結部１２５ｂとされる。連結部１２５ｂは、液化炭酸ガスの流路となる円筒内部の先端が４分割され、４つの吐出孔が形成されている。また連結部１２５ｂは、円筒先端に例えばテフロン（商標名）からなるパッキン１４５が装着されている。
【００９１】
かかるジョイント１２５は、軸支部１２５ａがソケット１２３に支持され、ガス噴出装置１が収納ケース１２４に収納されると、連結部１２５ｂが底蓋８０及び供給口８６を挿通し、弁棒８９の軸部１０３とパッキン１４５を介して連続される。これによりガス充填装置１２０は、ガスホース１３１のノズル部１３３と炭酸ガスカートリッジボンベ５の弁棒８９とが連続され、炭酸ガスカートリッジボンベ５がガスボンベ１２１より延設されているガスホース１３１と一体となる。なお連結部１２５ｂは、パッキン１４５を介して弁棒８９の軸部１０３と当接されるため、後述する上蓋１２６によって外筐体３が押下された場合にも損傷することがない。
【００９２】
ソケット１２３によって基台１２２の上面に支持される収納ケース１２４は、ガス噴出装置１を収納し、液化炭酸ガスを充填させるものであり、長手方向の両端が開放された円筒部材からなる。収納ケース１２４は、ガス噴出装置１が収納された後、上蓋１２６によって閉塞される。そして収納ケース１２４の上端には、この上蓋１２６が螺合されるネジ溝１４６が形成されている。また収納ケース１２４は、下端側の内周にはソケット１２３のフランジ部１３５に形成されたネジ溝１３９と螺合するネジ溝１４７が形成されている。
【００９３】
この収納ケース１２４の内部には、ガス噴出装置１の下端部を支持する支持台１４９と、支持台１４９を弾性支持するコイルバネ１５０が配設されている。支持台１４９は、収納ケース１２４の内部と略同一の径を有する中空状の円筒部材をなし、下面側が開放されている。また支持台１４９は、収納ケース１２４の下側に配設され、ガス噴出装置１の底面が載置される。また支持台１４９は、上面中央に開口部１４９ａが開口されジョイント１２５の連結部１２５ｂが挿通されて上方に突出されている。これにより支持台１４９は、ガス噴出装置１が載置されると、供給部８５を除く周辺を支持するとともに、この支持台１４９を介して供給部８５とジョイント１２５とが連結される。
【００９４】
かかる支持台１４９を弾性支持するコイルバネ１５０は、一端を支持台１４９の上面裏側に当接され、他端をソケット１２３のフランジ部１３５に当接されている。これによりコイルバネ１５０は、ガス噴出装置１が収納ケース１２４内に収納されると、支持台１４９を弾性支持してジョイント１２５の連結部１２５ｂと弁棒８９の軸部１０３との当たりを和らげる。またコイルバネ１５０は、収納ケース１２４よりガス噴出装置１が抜き出されると、支持台１４９を上方に付勢し、再度ガス噴出装置１の収納を待機する。このとき支持台１４９は、ジョイント１２５の連結部１２５ｂが開口部１４９ａより上方に突出されたままの状態で待機している。
【００９５】
ガス噴出装置１が収納された収納ケース１２４を閉塞する上蓋１２６は、液化炭酸ガスの充填の際に外筐体３を下方に押圧してジョイント１２５と弁棒８９とを当接させるとともに、ガス噴出装置１の噴射釦１５を押圧して開栓装置４を開放するものである。この上蓋１２６は、下端が開放された中空の円筒体からなり、内周部に収納ケース１２４のネジ溝１４６と螺合されるネジ溝１５１が形成されている。また上蓋１２６は、上面にガス噴出装置１の噴射釦１５を押圧して開栓装置４を開放する開栓釦１５２が設けられている。開栓釦１５２は、噴射釦１５を押圧する押圧軸１５３と、押圧軸１５３を回転する操作ツマミ１５４とを有する。
【００９６】
押圧軸１５３は、上蓋１２６の上面に穿設された１５５に挿通される軸部１５３ａと、軸部の先端に設けられ、噴射釦１５と当接する当接部１５３ｂとを有する。軸部１５３ａは、外周にネジ溝が形成され、操作ツマミ１５４の操作に応じて、上蓋１２６の軸孔１５５の内周部に形成されたネジ溝１５６と螺合されながら昇降される。当接部１５３ｂは、ガス噴出装置１の噴射釦１５と対向され、軸部１５３ａが降下されると噴射釦１５を押下して開栓装置４を開放し、軸部１５３ａが上昇されると噴射釦１５の押圧を解除して開栓装置４を閉塞する。操作ツマミ１５４は、押圧軸１５３の軸部１５３ａ先端に取り付けられ、ユーザによって回転操作されると、押圧軸１５３を昇降させる。
【００９７】
なお上蓋１２６は、上面の裏側にパッキン１５７が配設されている。パッキン１５７は、上蓋１２６が収納ケース１２４に取り付けられると、上蓋１２６の上面とガス噴出装置１の噴射釦１５とが当接するため、噴射釦１５の押下部５２を保護するものである。
【００９８】
かかる上蓋１２６は、ガス噴出装置１が収納された収納ケース１２４のネジ溝１４６と、内周部に形成されたネジ溝１５１とが螺合されることにより収納ケース１２４を閉塞する。このときガス噴出装置１は、コイルバネ１５０に弾性支持されている支持台１４９によって収納ケース１２４の上方に位置され、また支持台１４９の開口部１４９ａから上方に突出されているジョイント１２５の連結部１２５ｂの突出量も短い。したがって、弁棒８９は、コイルバネ９０に押下されているヘッド部１０４と、スリーブ８８の弁座部８８ｃとが密着された状態が保持される。
【００９９】
その後、上蓋１２６が収納ケース１２４に装着されると、ガス噴出装置１は、上蓋１２６の上面に押圧されるため、コイルバネ１５０に弾性支持された支持台１４９を押下して収納ケース１２４が下降される。したがってガス噴出装置１は、支持台１４９の上方に突出されたジョイント１２５の連結部１２５ｂが、コイルバネ９０の付勢力に対抗して弁棒８９の軸部１０３を上方に押し上げ、弁棒８９のヘッド部１０４とスリーブ８８の弁座部８８ｃとが離間される。これによりガス噴出装置１は、炭酸ガスカートリッジボンベ５と、ガス充填装置１２０とが連結され、液化炭酸ガスの供給路ができる。その後、液化炭酸ガスの充填が始まると、ガス噴出装置１は、操作ツマミ１５４が回転操作され、押圧軸１５３が下降されると、開栓装置４が開放される。
【０１００】
次いで、ガス充填装置１２０を用いた液化炭酸ガスの充填動作について説明する。ガス噴出装置１は、液化炭酸ガスが用い尽くされると、ガス充填装置１２０によって液化炭酸ガスが再充填されることにより再利用に供される。この再充填工程では、ガス噴出装置１は、炭酸ガスカートリッジボンベ５の下端に設けられた供給部８５よりガス充填装置１２０によって液化炭酸ガスが充填されるともに、炭酸ガスカートリッジボンベ５の上端に設けられた開栓装置４が開放されて、炭酸ガスカートリッジボンベ５内に残存する気体を排出していく。
【０１０１】
具体的にガス充填装置１２０は、上蓋１２６が収納ケース１２４より取り外されて、収納ケース１２４内にガス噴出装置１が収納される。このとき外筐体３は、予め封止板８１が取り除かれ、供給部８５が外方に臨まされている。次いで上蓋１２６が収納ケース１２４に装着され、ガス噴出装置１の噴射釦１５の押下部５２と当接するまで閉められる。そしてガス充填装置１２０は、ガスボンベ１２１のメインバルブ１３０が開放される。この状態で基台１２２に取り付けられているデジタル秤のゼロ設定を行う。
【０１０２】
このとき外筐体３は、収納ケース１２４の下側に弾性支持されている支持台１４９に支持されており、弁棒８９の軸部１０３がジョイント１２５の連結部１２５ｂに押圧されることなく、スリーブ８８の弁座部８８ｃとヘッド部１０４とはコイルバネ９０によって密着されて液化炭酸ガスの供給路は閉じられている。
【０１０３】
次いで上蓋１２６を、ガス噴出装置１の噴射釦１５の押下部５２ａと当接した状態から更に数ミリ程度閉め込み、コイルバネ１５０の付勢力に対抗して外筐体３を収納ケース１２４の下方に押圧する。これによりガス噴出装置１は、弁棒８９の軸部１０３がジョイント１２５の連結部１２５ｂに下方から押し上げられるため、ヘッド部１０４とスリーブ８８の弁座部８８ｃとが離間して、炭酸ガスカートリッジボンベ５内への液化炭酸ガスの供給路ができる。
【０１０４】
次いでガスボンベ１２１のホースバルブ１３２を開き、炭酸ガスカートリッジボンベ５内に液化炭酸ガスを充填していく。次いで操作ツマミ１５４を回転操作して押圧軸１５３の軸部１５３ａを降下させてガス噴出装置１の噴射釦１５を押下し、ステム１０及び弁体９を下降させることによって、開栓装置４を開放する。これによりガス噴出装置１は、液化炭酸ガスが充填されるにつれて炭酸ガスカートリッジボンベ５内に残存する気化ガスが開栓装置４を通じて抜かれていく。
【０１０５】
そしてデジタル秤によって設定重量まで液化炭酸ガスが充填されたことが検出されると、ホースバルブ１３２及びメインバルブ１３０を閉じるとともに、操作ツマミ１５４を回転して押圧軸１５３を上昇させて弁体９及びステム１０を上昇させて開栓装置４を閉じる。これによりガス噴出装置１は、炭酸ガスカートリッジボンベ５内に液化炭酸ガスが所定量充填される。その後、上蓋１２６を外し、外筐体３が収納ケース１２４より取り出される。
【０１０６】
以上のようなガス充填装置１２０によれば、ガス噴出装置１は、炭酸ガスカートリッジボンベ５内部に使い残った炭酸ガスが残存した状態で新たに液化炭酸ガスが充填されることがなく、供給部８５より液化炭酸ガスが充填されるにつれて残存ガスが開栓装置４を介して外部に放出されていく。したがって、この再充填工程によれば、炭酸ガスカートリッジボンベ５内の残存ガスが排気されることで液化炭酸ガスの注入が阻害されることなく、短時間に、かつ液化炭酸ガスのロスを最小限にして炭酸ガスカートリッジボンベ５への再充填を行うことができる。
【０１０７】
また、ガス充填装置１２０は、ソケット１２３及びジョイント１２５を介してガスホース１３１のノズル部１３３と炭酸ガスカートリッジボンベ５とが連結され、いわばガスボンベ１２１と炭酸ガスカートリッジボンベ５とがガスホース１３１を介して一体化される。したがってガス充填装置１２０は、メインバルブ１３０及びホースバルブ１３２を開くのみで液化炭酸ガスが炭酸ガスカートリッジボンベ５内に再充填されていき、炭酸ガスを冷却する設備を要することなく、常温下で炭酸ガスカートリッジボンベ５内に液化炭酸ガスを再充填することができる。このため、このガス充填装置１２０を用いたガス噴出装置１へのガス充填工程は、炭酸ガスを高圧雰囲気で冷却する設備を要しないため、ガス充填装置１２０を備え、ガスボンベ１２１をガス会社などから随時供給される体制の整った店舗などでも容易に液化炭酸ガスの再充填を行うことができる。
【０１０８】
また、上述したガス充填装置１２０を用いた炭酸ガスカートリッジボンベ５への液化炭酸ガスの充填工程は、使用済みのガス噴出装置１に対して液化炭酸ガスを再充填する場合のみならず、ガス噴出装置１の製造工程においても用いることができる。この場合も液化炭酸ガスの充填工程は、上記と同様に行われ、開栓装置４を開放することで、炭酸ガスカートリッジボンベ５内に残存する空気を排気しつつ液化炭酸ガスを充填することで、短時間に、また液化炭酸ガスのロスを抑えつつ、常温下で充填を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明が適用されたガス噴出装置を示す外観斜視図である。
【図２】本発明が適用されたガス噴出装置を示す分解斜視図である。
【図３】開栓装置を示す断面図である。
【図４】弁体を示す外観斜視図である。
【図５】炭酸ガスの噴出が停止されている開栓装置を示す断面図である。
【図６】供給部を示す分解斜視図である。
【図７】液化炭酸ガスの供給路が閉塞された供給部を示す断面図である。
【図８】液化炭酸ガスの供給路が開放された供給部を示す断面図である。
【図９】ガス充填装置を示す分解斜視図である。
【図１０】ガス噴出装置が収納されたガス充填装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１  ガス噴出装置、２  装置本体、３  外筐体、４  開栓装置、５  炭酸ガスカートリッジボンベ、６  開口部、８  ハウジング、９  弁体、１０  ステム、１１  インナーキャップ、１２  コイルバネ、１３  弾性シート、１４  ヘッドキャップ、１５  噴射釦、１７  トップカバー、２１  ガス流入部、２３  放出路、２５  破裂板、３１  放出孔、３２  Ｏリング、４０  ガス流路
【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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