(57)【要約】【課題】簡単な構造で、破裂や爆発等を防止すると共に、高圧ガスが一気に噴出することを防止することができる。【解決手段】ガスボンベ３０の内圧が高まり、ガスボンベ３０の内部圧力が所定圧力以上に上昇すると安全弁４２を開く方向に移動し、これによりピストン４４が安全孔開き方向に移動し、安全孔４２から大気に開放し、ガスボンベ３０の内部圧力の上昇を抑える。【選択図】図１
2013223834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が充填されると共に、圧縮ガスが導入されるボトルを有する装置本体と、
前記液化炭酸ガスが充填され、蓋体により開口部が封止されたガスボンベと、
前記ガスボンベに充填された液化炭酸ガスが気化した圧縮ガスを前記ボトルに導入させる弁機構部と、
一端が前記ボトル内に臨まされ、他端が前記装置本体外に臨まされた導管と、
前記導管を開閉操作することにより前記ボトル内に導入された圧縮ガスと共に前記液体を噴霧する噴霧手段とを備え、
前記弁機構部は、
前記ガスボンベの内部と連通する導出通路を有する取出体と、
前記取出体の導出通路を開閉する安全弁と、
前記安全弁を開閉するポペット弁と、
前記ポペット弁と共に移動し前記安全弁を開閉すると共に、大気と連通する安全孔を開閉するピストンと、
前記気化した圧縮ガスを前記ボトル内に導入可能にする作動スイッチと、
前記ピストンと前記作動スイッチの間に配置され、前記作動スイッチの前進により前記ピストンを介して前記ポペット弁を開き方向に付勢し、前記ガスボンベの内部圧力が所定圧力以上に上昇すると前記ピストンが前記安全孔開き方向に移動することを可能にする第１付勢部材と、
前記安全弁を閉じ方向に付勢し、前記ガスボンベの内部圧力が所定圧力以上に上昇すると前記安全弁を開く方向に移動することを可能にする第２付勢部材と、
前記ポペット弁を閉じ方向に付勢し、前記作動スイッチの前進により前記ピストンを介して前記ポペット弁を開き方向に移動することを可能にする第３付勢部材と、を有し、
前記作動スイッチの閉じ位置で、前記ピストンが後退位置であり、前記安全弁が前記取出体の導出通路を閉じると共に、前記ポペット弁が前記安全弁を閉じ、前記気化した圧縮ガスが前記ボトル内に導入されることを規制し、
前記作動スイッチの開き位置で、前記ピストンが前進位置であり、前記安全弁が前記取 出体の導出通路を開けると共に、前記ポペット弁が前記安全弁を開け、前記気化した圧縮ガスが前記ボトル内に導入され、
前記作動スイッチの閉じ位置で、前記ガスボンベの内部圧力が所定圧力以上に上昇すると前記安全弁を開くと共に、前記ピストンが後退して前記安全孔を大気と連通させることを特徴とする噴霧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ガスボンベを有し、液体を霧状に噴霧させる噴霧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えばヘアケア用品、人体消臭制汗剤や殺虫剤等の噴霧装置として高圧ガスと噴射材とをスプレー缶に充填したエアゾール製品が広く用いられている。これらエアゾール製品は一般に、スプレー缶内に噴霧される目的成分が液状で充填されると共に噴射材として液化ガスが充填されて形成されている（特許文献１）。
【０００３】
目的成分の噴射剤として用いられる液化ガスとしては、ＨＦＣ１５２ａ、ＨＦＣ１３４ａなどの代替フロンは、特定フロン（クロロフルオロカーボン  略称：ＣＦＣ）の代替として産業利用されている合成ガス、液化石油ガス（ＬＰガス）やジメチルエーテル（ＤＭＥ）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】
現在スプレー缶は使用後廃棄処理されているが、その量が膨大なため社会問題となっている。例えば、ＨＦＣ１５２ａ、ＨＦＣ１３４ａなどの代替フロンガス、ＬＰガス、ＤＭＥは可燃性ガスであり、破裂、爆発、発火事故の原因となる。特に、ＨＦＣ  １３４ａの代替フロンガスは、不燃性ガスであるが温暖化係数が１３００と非常に高く環境破壊の問題がある。ＤＭＥは可燃性ガスで臭気があり噴射剤としては不適であるが、温暖化係数が０．２であるため、特にエアダスターで使用されている。また、スプレーやエアダスターは使用で「大気解放」になり、回収ができないことが最大の問題であり、ＨＦＣ１５２ａ、ＨＦＣ１３４ａなどの代替フロンガスのエアダスターはグリーン購入法の適用外となっている。
【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】
しかしガスボンベ内に液化ガスと液体とを充填させるエアゾール缶においては、簡便に液体を噴霧することができるが、液化ガスが高圧下で充填されているため、高温下等におかれた場合に缶内の圧力が大きくなることで破裂や爆発等の事故を引き起こす危険がある。また、エアゾール缶は、内圧が高まった場合にも缶本体が容易に損傷しないように金属等の強固な材料を用いて形成する必要がある。
【０００７】
例えば、液化炭酸ガス（ＬＣＯ２）は温暖化係数が「１」で不燃ガスであるが、噴射剤より常温で高圧となる（正規充填・２２°Ｃで約５．９Ｍｐａ）。そのため、ガスボンベや装置本体（１次圧力側）に安全弁を設けることが望ましいが、高圧であるため大きく複雑になる。
【０００８】
また、現状のガスボンベ等の安全弁の多くは、内圧の上昇により銅板が破裂し動作する。安全弁が動作したら内容物が全て排出され、また破裂時の音や噴射は強烈であるなどの問題がある。
【０００９】
この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、簡単な構造で、破裂や爆発等を防止すると共に、高圧ガスが一気に噴出することを防止することができる噴霧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】
【００１０】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
【００１１】
請求項１に記載の発明は、液体が充填されると共に、圧縮ガスが導入されるボトルを有する装置本体と、
前記液化炭酸ガスが充填され、蓋体により開口部が封止されたガスボンベと、
前記ガスボンベに充填された液化炭酸ガスが気化した圧縮ガスを前記ボトルに導入させる弁機構部と、
一端が前記ボトル内に臨まされ、他端が前記装置本体外に臨まされた導管と、
前記導管を開閉操作することにより前記ボトル内に導入された圧縮ガスと共に前記液体を噴霧する噴霧手段とを備え、
前記弁機構部は、
前記ガスボンベの内部と連通する導出通路を有する取出体と、
前記取出体の導出通路を開閉する安全弁と、
前記安全弁を開閉するポペット弁と、
前記ポペット弁と共に移動し前記安全弁を開閉すると共に、大気と連通する安全孔を開閉するピストンと、
前記気化した圧縮ガスを前記ボトル内に導入可能にする作動スイッチと、
前記ピストンと前記作動スイッチの間に配置され、前記作動スイッチの前進により前記 ピストンを介して前記ポペット弁を開き方向に付勢し、前記ガスボンベの内部圧力が所定圧力以上に上昇すると前記ピストンが前記安全孔開き方向に移動することを可能にする第１付勢部材と、
前記安全弁を閉じ方向に付勢し、前記ガスボンベの内部圧力が所定圧力以上に上昇すると前記安全弁を開く方向に移動することを可能にする第２付勢部材と、
前記ポペット弁を閉じ方向に付勢し、前記作動スイッチの前進により前記ピストンを介して前記ポペット弁を開き方向に移動することを可能にする第３付勢部材と、を有し、
前記作動スイッチの閉じ位置で、前記ピストンが後退位置であり、前記安全弁が前記取出体の導出通路を閉じると共に、前記ポペット弁が前記安全弁を閉じ、前記気化した圧縮ガスが前記ボトル内に導入されることを規制し、
前記作動スイッチの開き位置で、前記ピストンが前進位置であり、前記安全弁が前記取   出体の導出通路を開けると共に、前記ポペット弁が前記安全弁を開け、前記気化した圧縮ガスが前記ボトル内に導入され、
前記作動スイッチの閉じ位置で、前記ガスボンベの内部圧力が所定圧力以上に上昇すると前記安全弁を開くと共に、前記ピストンが後退して前記安全孔を大気と連通させることを特徴とする噴霧装置である。
【発明の効果】
【００１２】
前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。
【００１３】
請求項１に記載の発明では、ガスボンベの内圧が高まり、ガスボンベの内部圧力が所定圧力以上に上昇するとピストンが安全孔開き方向に移動し、安全孔から大気に開放し、ガスボンベの内部圧力の上昇を抑える。ガスボンベの内部圧力が所定圧力以下になると、ピストンが安全孔閉じ方向に移動し、安全孔を閉じて大気との連通を遮断し、簡単な構造で、破裂や爆発等を防止すると共に、高圧ガスが一気に噴出することを防止する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】噴霧装置の断面図である。
【図２】弁閉時の状態を示す図である。
【図３】弁開時の状態を示す図である。
【図４】安全弁動作時の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の噴霧装置の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。
【００１６】
［噴霧装置の構成］
この実施の形態の噴霧装置の構成を、図１に基づいて説明する。図１は噴霧装置の断面図である。
【００１７】
この噴霧装置１は、装置本体１０に、液体が充填されるとともに圧縮ガスが導入されるボトル２０と、液化炭酸ガスが充填された交換可能なガスボンベ３０と、ガスボンベ３０に充填された液化炭酸ガスが気化した圧縮ガスをボトル２０に導入させる弁機構部４０と、一端がボトル２０内に臨まされ、他端が装置本体外に臨まされた導管５０と、導管５０を開閉操作することによりガスボンベ３０からの気化した圧縮ガスを弁機構部４０の作動によりボトル２０内に導入させて圧縮ガスと共に液体を噴霧する噴霧手段６０とを備える。
【００１８】
ボトル２０は、例えば樹脂で形成され、装置本体１０に着脱可能であるが、着脱が不可能な構造でもよい。このボトル２０は、噴霧装置１の使用目的に応じて形状、大きさは自由に設定される。
【００１９】
ガスボンベ３０は、蓋体３１により開口部３０ａが封止されたものであり、装置本体１０に着脱可能であるが、着脱が不可能な構造でもよい。ガスボンベ３０に充填された液化炭酸ガスは、噴霧装置１の使用目的に応じて選択される。
【００２０】
弁機構部４０は、第１室８０と、第２室８１と、連通路８２と、取出体４１と、安全弁４２と、ポペット弁４３と、ピストン４４と、作動スイッチ４５と、第１付勢部材４６と、第２付勢部材４７と、第３付勢部材４８とを有する。第１室８０と第２室８２は貫通路８３により連通され、第２室８１は安全孔６５により大気と連通する。連通路８２は、第１室８０と導入通路６６とを連通する。導入通路６６には、逆止弁６７が配置され、ガスボンベ３０から導入通路６６に導かれる気化した圧縮ガスをボトル２０内に導入させる。
【００２１】
第１室８０には、取出体４１と安全弁４２が配置され、保持板９９により保持されている。取出体４１には導出通路４１ａが形成され、先端部４１ｂが突起状である。ガスボンベ３０を装置本体１０に取り付けると、取出体４１の先端部４１ｂがガスボンベ３０の蓋体３１に突き立てられ、導出通路４１ａによりガスボンベ３０の内部と第１室８０とを連通する。取出体４１の導出通路４１ａには、フィルタ７０が配置され、このフィルタ７０は金属で形成されている。
【００２２】
安全弁４２は、取出体４１の導出通路４１ａを開閉するものであり、安全弁４２の弁座４２ａをポペット弁４３の弁部４３ａが開閉可能になっている。ポペット弁４３の軸部４３ｂは、貫通路８３に配置され、軸部４３ｂの後端部にピストン４４が当接している。ピストン４４には、Ｖパッキン４４ａが設けられ、ピストン４４の後退によってＶパッキン４４ａが安全孔６５を開くと、第２室８１が大気と連通する。
【００２３】
作動スイッチ４５は、気化した圧縮ガスと共に液体の噴霧を可能にするスイッチであり、第１付勢部材４６は、ピストン４４と作動スイッチ４５の間に配置され、ピストン４４を介してポペット弁４３を開き方向に付勢し、ガスボンベ３０の内部圧力が所定圧力以上に上昇するとピストン４４が安全孔開き方向に移動することを可能にする。
【００２４】
第２付勢部材４７は、安全弁４２を閉じ方向に付勢し、ガスボンベ３０の内部圧力が所定圧力以上に上昇すると安全弁４２を開く方向に移動することを可能にする。第３付勢部材４８は、ポペット弁４３を閉じ方向に付勢し、作動スイッチ４５の前進によりピストン４４を介してポペット弁４３を開き方向に移動することを可能にする。
【００２５】
噴霧手段６０はロータリースイッチ６１と噴霧口６２を有し、ロータリースイッチ６１を押すことで導管５０を開き、ボトル２０内に充填された圧縮ガスと共に液体を噴霧口６２から噴霧するように構成される。
【００２６】
［噴霧装置の動作］
次に、この実施の形態の噴霧装置１の動作を、図２乃至図４に基づいて説明する。図２は弁閉時の状態を示す図、図３は弁開時の状態を示す図、図４は安全弁動作時の状態を示す図である。
【００２７】
（弁閉時の状態）
この実施の形態の噴霧装置１の弁閉時は、図２に示すように、作動スイッチ４５が閉じ位置にあり、第３付勢部材４８がポペット弁４３を閉じ方向に付勢し、ポペット弁４３の弁部４３が安全弁４２の弁座４２ａを閉じている。したがって、取出体４１の導出通路４１ａがガスボンベ３０の内部と連通し、ガスボンベ３０の内部の液化炭酸ガスが気化した圧縮ガスが導出通路４１ａから導出されるが、この気化した圧縮ガスが第１室８０に入ることが規制される。このため、噴霧手段６０の操作によっても気化した圧縮ガスがボトル２０内に導入することはなく、圧縮ガスと共に液体が噴霧されない。このように、作動スイッチ４５の閉じ位置で、ピストン４４が後退位置であり、安全弁４２が取出体４１の導出通路４１ａを閉じると共に、ポペット弁４３が安全弁４２を閉じ、ガスボンベ３０の内部の液化炭酸ガスが気化した圧縮ガスがボトル内に導入されることを規制する。
【００２８】
（弁開時の状態）
この実施の形態の噴霧装置１の弁開時は、図３に示すように、作動スイッチ４５を押すと、作動スイッチ４５が開き位置になる。この作動スイッチ４５の押しに連動し、第１付勢部材４６が押されるためにピストン４４が前進する。
【００２９】
このピストン４４の前進によってポペット弁４３が押されて前進するために、ポペット弁４３の弁部４３ａが安全弁４２の弁座４２ａを開く。このため、取出体４１の導出通路４１ａに導出している気化した圧縮ガスが、安全弁４２の通路４２ｃから第１室８０に導かれ、連通路８２から導入通路６６に充填され、気化した圧縮ガスの圧力が上昇する。これにより、気化した圧縮ガスは、逆止弁６７を介してボトル２０内に導入される。
【００３０】
このように、ガスボンベ３０の液化炭酸ガスが気化した圧縮ガスは、取出体４１の導出通路４１ａから第１室８０、連通路８２、導入通路６６に導入され、逆止弁６７を介してボトル２０内に充填されて圧力が上昇して一定になると、第３付勢部材４８がポペット弁４３を閉じ方向に移動し、ピストン４４を後退させる。このピストン４４にかかる圧力が第１付勢部材４６の付勢力と拮抗すると、ピストン４４が初期位置に戻り、ポペット弁４３の弁部４３ａが安全弁４２の弁座４２ａを閉じ、気化した圧縮ガスの圧力が一定状態を維持し、噴霧準備が完了する。
【００３１】
噴霧時には、押しボタン６１を押すことで導管５０を開き、ボトル２０内に充填された圧縮ガスと共に液体を噴霧口６２から噴霧する。
【００３２】
この噴霧によって取出体４１の導出通路４１ａから第１室８０、連通路８２、導入通路６６に導入され、逆止弁６７を介してボトル２０内に充填された気化した圧縮ガスの圧力が低下すると、ピストン４４にかかる圧力が低下するために第１付勢部材４６の付勢力によりピストン４４が前進してポペット弁４３の弁部４３ａが安全弁４２の弁座４２ａを開く。このため、取出体４１の導出通路４１ａに導出している気化した圧縮ガスが、安全弁４２の通路４２ｃから第１室８０に導かれ、連通路８２から導入通路６６に充填され、前記と同様に気化した圧縮ガスの圧力が上昇すると、第３付勢部材４８がポペット弁４３を閉じ方向に移動し、ピストン４４を後退させる。このピストン４４にかかる圧力が第１付勢部材４６の付勢力と拮抗すると、ピストン４４が初期位置に戻り、ポペット弁４３の弁部４３ａが安全弁４２の弁座４２ａを閉じ、気化した圧縮ガスの圧力が一定状態を維持し、再び噴霧準備が完了する。
【００３３】
この噴霧準備の完了と噴霧操作の繰り返しで、ガスボンベ３０に充填された液化炭酸ガスがなくなるまで噴霧を行うことができる。作動スイッチ４５を閉じ位置に戻すと、ピストン４４が後退して安全孔６５が開き、ボトル以外の圧力が解放される。このように、作動スイッチ４５の開き位置で、ピストン４４が前進位置であり、安全弁４２が取出体４１の導出通路４１ａを開けると共に、ポペット弁４３が安全弁４２を開け、ガスボンベ３０の内部の液化炭酸ガスが気化した圧縮ガスがボトル内に導入される。
【００３４】
（安全弁動作時の状態）
この実施の形態の噴霧装置１の安全弁動作時は、図４に示すように、作動スイッチ４５が閉じ位置の状態でガスボンベ３０の温度が上昇すると、ガスボンベ３０の内圧が上昇する。また、作動スイッチ４５が開き位置の状態で使用しているときに、外的要因でガスボンベ３０が温まってガスボンベ３０の内圧が上昇することがある。
【００３５】
このガスボンベ３０の内圧が上昇することで、取出体４１の導出通路４１ａの気化した圧縮ガスの圧力が上昇する。このため、安全弁４２の弁座４２ａにかかる圧力が上昇し、ガスボンベ３０の内圧が第２付勢部材４７の付勢力を超えると、これにより安全弁４２が持ち上がる。
【００３６】
安全弁４２が移動することで、ポペット弁４３の弁部４３ａが安全弁４２の弁座４２ａを開くことになり、第１室８０、連通路８２、導入通路６６に充填された気化した圧縮ガスの圧力が上昇するが、ポペット弁４３の軸部４３ｂと貫通路８３との間の隙間から第２室８１に入り、ピストン４４を押し上げて後退させる。
【００３７】
このようにしてピストン４４が後退すると、Ｖパッキン４４ａが安全孔６５を開き、これにより気化した圧縮ガスが安全孔６５から大気に放出される。この圧縮ガスの開放により、ガスボンベ３０の液化炭酸ガスが減少し、またガスボンベ３０が気化熱により冷却されて内圧が下がり、気化した圧縮ガスが安全孔６５から大気に放出されることもなくなり、全機能が正常となり安全に再使用できる。
【００３８】
このように、ガスボンベ３０の内圧が高まり、ガスボンベ３０の内部圧力が所定圧力以上に上昇すると安全弁４２を開く方向に移動し、これによりピストン４４が安全孔開き方向に移動し、安全孔６５から大気に開放し、ガスボンベ３０の内部圧力の上昇を抑える。これにより、ガスボンベ３０の内部圧力が所定圧力以下になると、安全弁４２を閉じると共に、ピストン４４が安全孔閉じ方向に移動し、安全孔４２を閉じて大気との連通を遮断し、簡単な構造で、破裂や爆発等を防止すると共に、高圧ガスが一気に噴出することを防止することができる。このように、作動スイッチ４５の閉じ位置で、ガスボンベ３０の内部圧力が所定圧力以上に上昇すると安全弁４２を開くと共に、ピストン４４が後退して安全孔６５を大気と連通させる。  
【００３９】
この実施の形態では、装置本体１０をガスボンベ側部分とボトル側部分とに分けて連結しているが、これに限定されず一体構造にすることにより更に部品点数が少なくなり、しかも安全機構とガス供給機構が一体化したことにより、取り扱いが容易で安全になる。例えばヘアケア用品、人体消臭制汗剤や殺虫剤等の噴霧装置として高圧ガスと噴射材とをスプレー缶に充填したエアゾール製品が広く用いられている。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
この発明は、ガスボンベを有し、液体を霧状に噴霧させる噴霧装置に適用でき、簡単な構造で、破裂や爆発等を防止すると共に、高圧ガスが一気に噴出することを防止することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１  噴霧装置
１０  装置本体
２０  ボトル
３０  ガスボンベ
４０  弁機構部
４１  取出体
４２  安全弁
４３  ポペット弁
４４  ピストン
４５  作動スイッチ
６０  噴霧手段
６５  安全孔
６６  導入通路
６７  逆止弁
８０  第１室
８１  第２室
８２  連通路
８３貫通路
【図１】
2013223834.tif 000003
【図２】
2013223834.tif 000004
【図３】
2013223834.tif 000005
【図４】
2013223834.tif 000006