JP2008286366A - 噴出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】尖鋭体が穿孔に突き立ててガス噴出を停止させた状態でのガス漏れを防止する。
【解決手段】圧縮ガスが充填され、開口部が封板で封止されているボンベ２と、ボンベ２の封板１２の直上に配設された金属板３と、封板１２及び金属板３を貫通するとともに、抜き差し操作される尖鋭体６を有し、圧縮ガスの噴出を操作する操作機構４と、ボンベ２、金属板３及び操作機構４を収納するハウジング５とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、ボンベ内に充填された圧縮ガス自体、あるいは液体とともに噴出する噴出装置に関する。

従来より、精密機器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。

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。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製品の使用から地球温暖化係数の低い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。

また、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、液化ガスが高圧下で充填されているため、圧縮ガスの噴出制御を行うために複雑な機構が必要となる。ここで、従来より、圧縮ガスの噴出制御を簡便に行う機構として、ガスボンベの開口部を封止する封板にニードルを突き刺して穿孔を形成し、このニードルを穿孔より抜き差しすることで圧縮ガスの噴出及び噴出の停止を行う製品が提供されている。かかるニードルを抜き差しするだけで圧縮ガスの噴出制御を行う製品では、簡便な機構を採用でき、また製造工程において予め穿孔を形成することでボンベ封板の破裂による事故を無くし、安全かつ確実に圧縮ガスの噴出制御を行うことができる。

かかる噴出装置は、ニードルが封板に穿設された穿孔に突き刺さることでニードルと穿孔とが食いつき、ガスの噴出を停止させるものである。しかし、ニードルの抜き差しを繰り返すうちに、図９に示すように、穿孔周辺がクレーター状に隆起し、また穿孔の内周面にクラックが発生して、ニードルによって穿孔を閉塞しても、ここからガス漏れが起こる場合があった。

特開２００５−２４９１９２号公報

そこで、本発明は圧縮ガスが充填されたボンベの封板に対して尖鋭体を抜き差しすることで圧縮ガスの噴出制御を行う噴出装置において、尖鋭体が穿孔に突き立てられてガスの噴出を停止させている状態でのガス漏れを効果的に防止することができる噴出装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明にかかる噴出装置は、圧縮ガスが充填され、開口部が封板で封止されているボンベと、上記ボンベの封板の直上に配設された金属板と、上記封板及び金属板を貫通するとともに、抜き差し操作される尖鋭体を有し、上記圧縮ガスの噴出を操作する操作機構と、上記ボンベ、金属板及び操作機構を収納するハウジングとを備えるものである。

本発明にかかる噴出装置によれば、封板の直上に金属板を配設しているため、ボンベを封止する封板の穿孔周辺がクレーター状に隆起することなく、また穿孔の内周面にクラックが発生することもない。したがって、本発明にかかる噴出装置は、圧縮ガスの噴出停止時において、確実にガス漏れを防止することができる。

以下、本発明が適用されたガス噴出装置について、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２と、炭酸ガスカートリッジボンベ２の開口部１１を封止する蓋体１２の直上に配設された洋白からなる金属板３と、炭酸ガスの噴出及び噴出の停止を行う操作機構４と、炭酸ガスカートリッジボンベ２及び操作機構４を収納し炭酸ガスカートリッジボンベ２より噴出した炭酸ガスを外方へ導くハウジング５とを有する。

またガス噴出装置１の操作機構４は、炭酸ガスカートリッジボンベ２の開閉を行う尖鋭体６を保持する保持体７と、保持体７を炭酸ガスカートリッジボンベ２の開口部側に付勢する付勢バネ８と、保持体７を炭酸ガスカートリッジボンベ２の開口部と離間する方向に操作して炭酸ガスを放出させる操作部材９とを有し、尖鋭体６を炭酸ガスカートリッジボンベ２の蓋体１２及び蓋体１２の直上に配設された金属板３の各穿孔に抜き差しすることで、炭酸ガスの噴出及び噴出の停止を行うものである。

炭酸ガスカートリッジボンベ２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２は、金属筐体の一端側に開口部１１が形成されている。開口部１１は蓋体１２で覆われており、金属筐体内に炭酸ガスを封止している。また、開口部１１は、蓋体１２上に後述する金属板３が載置されるとともに、後述する保持体７に保持されている尖鋭体６により金属板３とともに蓋体１２に穿孔１２ａが形成されることにより開口され、また、尖鋭体６が穿孔１２ａに突き立てられることにより閉塞されている。

このような炭酸ガスカートリッジボンベ２は、蓋体１２に突き立てられている尖鋭体６が引き上げられることにより、蓋体１２の穿孔１２ａから炭酸ガスが噴出する。また、炭酸ガスカートリッジボンベ２は、尖鋭体６が穿孔１２ａ内に突き立てられることにより開口部１１が閉塞され、炭酸ガスの噴出が停止される。

また、炭酸ガスカートリッジボンベ２は、開口部１１の外周部に、後述するハウジング５内において螺合されるネジ溝１１ａが形成されている。さらに、炭酸ガスカートリッジボンベ２は、蓋体１２上に金属板３が載置され、金属板３とともに開口部１１にシリコンコーキングが施されている。

次いで、蓋体１２の直上に載置される金属板３について説明する。金属板３は、蓋体１２の直上に密接して配設されることにより、尖鋭体６による蓋体１２の閉塞時における穿孔１２ａからのガス漏れを防止するものであり、例えば材質Ｃ７５２１Ｐ１／２Ｈの洋白を厚さ０．１ｍｍの円盤状に形成されてなる。金属板３は、蓋体１２の直上に配設された後、尖鋭体６によって穿孔１２ａと連続する穿孔３ａが形成され、蓋体１２とともに尖鋭体６によって抜き差しされる。このように、炭酸ガスカートリッジボンベ２は、金属板３が蓋体１２の直上に密着されることにより、蓋体１２の穿孔１２ａに対して尖鋭体６が繰り返し抜き差しされた場合にも、穿孔１２ａ周辺における隆起や穿孔１２ａ内におけるひび割れの発生を防止することができ、かかるひび割れからのガス漏れを防止することができる。

かかる金属板３は、蓋体１２の大きさ及び形状に合わせて、板金プレス加工によって略円盤状に形成されている。また、図４（ａ）に示すように、金属板３は、主面部の略中央部が、蓋体１２の形状に応じてやや円弧状に膨出して形成されている。したがって金属板３は、蓋体１２上からの位置ズレが防止されているとともに、蓋体１２との密着性が高まり、蓋体１２の穿孔１２ａ周辺にクレーター状の隆起が発生したり穿孔１２ａ内にクラックが発生することを防止することができ、穿孔１２ａからのガス漏れを確実に防止することができる。

また、金属板３は、外周部に切り欠き部１７が形成されている。切り欠き部１７は、蓋体１２と開口部１１との間や、穿孔１２ａから、万が一ボンベ内の炭酸ガスがリークした場合に、金属板３と蓋体１２との間に生じる隙間に炭酸ガスが封入され、このガス圧によって開口部１１あるいは金属板３等が破損されることを防止するものであり、リークしたガスの排出路となる。上述したように、炭酸ガスカートリッジボンベ２の開口部１１は、金属板３が蓋体１２上に載置された後、シリコンコーキングが施されている。また、後述するように、金属板３は、炭酸ガスカートリッジボンベ２がハウジング５内に収納されると、このハウジング５の内部と蓋体１２との間に挟持される。したがって、炭酸ガスカートリッジボンベ２は、開口部１１から炭酸ガスが漏れ出ると、金属板３と蓋体１２との間に生じる隙間に炭酸ガスが貯留し、ガス圧によって開口部１１あるいは金属板３が破損するおそれもあるが、金属板３に切り欠き部１７を形成することで、漏れ出た炭酸ガスを外部に逃すことができ、炭酸ガスが貯留することによる破損を防止することができる。

また、金属板３は、外周部に切り欠き部１７を形成する以外にも、図３及び図４（ｂ）に示すように、外周側にリークしたガスを放出させる放出孔１８を複数箇所に亘って形成するようにしてもよい。なお、図３においては、ガス噴出装置１の内部を構成する各部材を、断面図として示している。

次いで、尖鋭体６を有し、この尖鋭体６を蓋体１２及び金属板３に抜き差しすることにより炭酸ガスの噴出を操作する操作機構４について説明する。尖鋭体６を保持し、炭酸ガスカートリッジボンベ２の開閉を行う保持体７は、図３および図５（ａ）（ｂ）に示すように、断面略凸字状に形成され、炭酸ガスカートリッジボンベ２の蓋体１２及び金属板３に突き立てられる尖鋭体６が挿通、保持される本体部２０と、本体部２０を炭酸ガスカートリッジボンベ２側に付勢する付勢バネ８が係止されるフランジ部２２とを有する。

尖鋭体６を挿通、保持する本体部２０は、中空円筒形状をなし、一端側にフランジ部２２が形成されている。また、本体部２０は、フランジ部２２が形成された底面２０ａより尖鋭体６が突出されている。本体部２０は、後述する操作部材９に当該底面２０ａが当接されることにより付勢バネ８の付勢力に対抗して炭酸ガスカートリッジボンベ２より離間する方向へ操作される。

本体部２０の底面２０ａより突出されている尖鋭体６は、ハウジング５に形成された挿通孔４４に挿通されることにより尖端部６ａが炭酸ガスカートリッジボンベ２の開口部１１に臨まされ、本体部２０が付勢バネ８によって付勢されることにより、金属板３及び蓋体１２の各穿孔３ａ，１２ａに突き立てられ、炭酸ガスの噴出を停止する。また、尖鋭体６は、ガス噴出装置１の製造工程において、金属板３及び蓋体１２に刺し通されることにより、各穿孔３ａ，１２ａを形成する。このように、ガス噴出装置１は、尖鋭体６によって穿孔３ａ，１２ａを穿設するとともに、この尖鋭体６を各穿孔３ａ，１２ａに突き立てることにより、各穿孔３ａ，１２ａが尖鋭体６によって確実に密閉され、炭酸ガスの噴出を停止させることができる。また、ガス噴出装置１は、製造工程において予め炭酸ガスカートリッジボンベ２の蓋体１２に穿孔１２ａを穿設してあるため、気圧変化や落下事故などの衝撃によるボンベ筐体の変形等によりボンベ内の圧力が高まった場合にも、穿孔１２ａから炭酸ガスが排出されることにより炭酸ガスカートリッジボンベ２が破裂する等の事故を防止することができる。

また本体部２０の底面２０ａには、操作部材９のレバー部材２５と当接される突起部２３が下方に向けて突設されている。突起部２３は、レバー部材２５と当接されることにより、付勢バネ８の付勢力をレバー部材２５へ伝達し、また操作部材９によって回動操作されたレバー部材２５の動力を本体部２０へ伝達するものであり、後述するレバー部材２５の側縁部２７ａ，２７ｂに応じて底面２０ａの２カ所に形成されている。

また本体部２０の底面２０ａには、ハウジング５の上部カバー４１に形成されているガイド孔４３に挿通されるガイド突部２４が突設されている。ガイド突部２４は、ガイド孔４３に沿って摺動されることにより本体部２０の直進移動をガイドするものであり、円筒形状に形成され、ガイド孔４３内を摺動する。

本体部２０の外周より突き出たフランジ部２２は、本体部２０を炭酸ガスカートリッジボンベ２側へ付勢する付勢バネ８の一端が当接される。この付勢バネ８は、本体部２０が挿通されるとともに、一端をハウジング５内に配設された押さえ板５１に当接され、他端をフランジ部２２に当接される。これにより、付勢バネ８は、保持体７を炭酸ガスカートリッジボンベ２の蓋体１２側に付勢する。

かかる、保持体７は、炭酸ガスカートリッジボンベ２の蓋体１２及び金属板３と本体部２０の底面２０ａとが対向するようにしてハウジング５内に収納される。そして、保持体７は、付勢バネ８により本体部２０が炭酸ガスカートリッジボンベ２側に付勢されるため、尖鋭体６が金属板３及び蓋体１２を刺し貫くことにより、穿孔３ａ，１２ａを穿設し、また尖端部６ａが各穿孔３ａ，１２ａに突き立てられることにより炭酸ガスの噴出を停止させる。

そして、保持体７は、操作部材９により、付勢バネ８の付勢力に対抗して炭酸ガスカートリッジボンベ２と反対側に移動されると、蓋体１２及び金属板３の各穿孔１２ａ，３ａより尖鋭体６の尖端部６ａが引き抜かれるため、炭酸ガスを噴出させる。噴出した炭酸ガスは、ハウジング５内に配設されたノズル部材５０を介して外方に噴出される。また、保持体７は、操作部材９の押圧操作が解かれると、付勢バネ８の付勢力によって炭酸ガスカートリッジボンベ２側へ移動され、尖鋭体６の尖端部６ａが金属板３及び蓋体１２の各穿孔３ａ，１２ａに突き立てられ、炭酸ガスの噴出を停止する。

なお、保持体７を炭酸ガスカートリッジボンベ２側に付勢する付勢バネ８は、蓋体１２の穿孔１２ａより炭酸ガスカートリッジボンベ２内に挿通された尖鋭体６の尖端部６ａがボンベ内に充填された炭酸ガスにより押圧される圧力よりも大きな圧力で、保持体７を付勢する。すなわち、保持体７に保持された尖鋭体６は、蓋体１２の穿孔１２ａより炭酸ガスカートリッジボンベ２内に突き立てられたときでも、ボンベ内のガス圧力により穿孔１２ａより押し出されることはない。したがって、ガス噴出装置１は、操作部材９により保持体７が操作される前において、炭酸ガスカートリッジボンベ２内に充填された炭酸ガスの漏出が防止されている。

保持体７を操作することにより炭酸ガスを噴出させる操作部材９は、保持体７の突起部２３と当接されるレバー部材２５と、レバー部材２５を押圧操作する押圧軸２６とを有する。

レバー部材２５は、略矩形状に形成された板状体の相対向する両側縁２５ａ，２５ｂに円弧状の第１，第２の切り欠き部２７，２８を形成することにより、略Ｈ字状に形成されている。また、レバー部材２５は、両側縁２５ａ，２５ｂと直交する一対の側縁に、それぞれハウジング５に立設された支持壁４５のスリット部４５ａに支持される略円柱状に形成された回動凸部２９が突設されている。レバー部材２５は、回動凸部２９がスリット部４５ａに支持されることによりハウジング５内において回動可能に支持されている。

一側縁２５ａ側に形成された第１の切り欠き部２７は、相対向する両側縁部２７ａ，２７ｂ間に尖鋭体６が挿通される。また第１の切り欠き部２７は、相対向する両側縁部２７ａ，２７ｂが、保持体７の突起部２３の下方に位置され、レバー部材２５の一側縁２５ａが上方に回動されると、突起部２３に当接し、保持体７を上方に押し上げる。また他側縁２５ｂ側に形成された第２の切り欠き部２８は、相対向する両側縁部２８ａ，２８ｂ間に押圧軸２６の軸部３２が挿通される。また第２の切り欠き部２８は、両側縁部２８ａ，２８ｂが、押圧軸２６に張り出し形成された押圧片３４の下方に位置され、押圧軸２６が押圧操作されると、押圧片３４によって押圧され、他側縁２５ｂ側が下方に回動される。

第２の切り欠き部２８の両側縁部２８ａ，２８ｂを押圧する押圧軸２６は、ハウジング５の上部カバー４１上に取り付けられたヘッドキャップ６０の噴出釦６１を介してユーザにより押圧操作される軸部３２と、ハウジング５の上部カバー４１内を上下方向に移動可能に支持される支持片３３と、第２の切り欠き部２８の両側縁部２８ａ，２８ｂに当接されてレバー部材２５を押圧操作する押圧片３４とを有する。

軸部３２は、押圧片３４の上方に突設された上端部３２ａがヘッドキャップ６０の噴出釦６１と当接されるとともに、押圧片３４の下方に突設された下端部３２ｂがハウジング５に形成された押圧軸ガイド孔４６に挿通されている。これにより押圧軸２６は、上部カバー４１内における長手方向の移動がガイドされている。

また、支持片３３は、断面略Ｔ字状の片が押圧軸２６の長手方向の略中間部より長手方向に沿って突出されて形成されている。この支持片３３は、ハウジング５に押圧軸２６の移動方向に沿って立設されたガイドレール４７に移動可能に係合され、このガイドレール４７によっても押圧軸２６の移動がガイドされる。

また、押圧片３４は、軸部３２の略中間部から側方に張り出し形成され、軸部３２の下端部３２ｂが押圧軸ガイド孔４６に挿通され、また支持片３３がガイドレール４７に係合されることにより、上記レバー部材２５の第２の切り欠き部２８の両側縁部２８ａ，２８ｂと当接可能とされている。この押圧片３４は、押圧軸２６が押圧操作されることにより第２の切り欠き部２８の両側縁部２８ａ，２８ｂを押圧してレバー部材２５の他側縁２５ｂ側を下方に回動させる。

このような操作機構４は、レバー部材２５の一側縁２５ａ側が、付勢バネ８によって常時炭酸ガスカートリッジボンベ２側に付勢されている保持体７に突設された突起部２３に押下されることにより、回動凸部２９を支点に一側縁２５ａ側が下方に回動され、また、他側縁２５ｂ側が上方に回動されている。したがって、押圧軸２６は、押圧片３４がレバー部材２５の他側縁２５ｂ側に設けられた第２の切り欠き部２８の両側縁部２８ａ，２８ｂに押圧され、常時、上方に押し上げられている。

そして、操作機構４は、ユーザによってヘッドキャップ６０の噴出釦６１が押し下げられると、噴出釦６１によって押圧軸２６の軸部３２が下方に押圧されるため、軸部３２の下端部３２ｂが押圧軸ガイド孔４６内を下降し、また支持片３３がガイドレール４７にガイドされて下方に移動するとともに、押圧片３４がレバー部材２５の第２の切り欠き部２８の両側縁部２８ａ，２８ｂを下方に押圧する。これによりレバー部材２５の他側縁２５ｂ側が回動凸部２９を支点に下方に回動され、また、一側縁２５ａ側が上方に回動される。したがって、保持体７は、レバー部材２５の一側縁２５ａ側に形成された第１の切り欠き部２７の両側縁部２７ａ，２７ｂが本体部２０の底面２０ａより突設されている突起部２３に下方より当設するため、付勢バネ８の付勢力に対向して上昇され、炭酸ガスカートリッジボンベ２より離間される。これにより、保持体７に支持されている尖鋭体６の尖端部６ａが炭酸ガスカートリッジボンベ２の蓋体１２及び金属板３より引き上げられるため、炭酸ガスを噴出させることができる。

炭酸ガスカートリッジボンベ２、保持体７及び操作部材９を収納するハウジング５は、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂により形成され、炭酸ガスカートリッジボンベ２が収納される下部ケース４０と、保持体７及び操作部材９が収納される上部カバー４１とが結合された略筒状体からなる。またハウジング５は、ユーザにとって片手で持って操作できる程度の大きさで形成されている。

下部ケース４０は、炭酸ガスカートリッジボンベ２と略同一の内径を有し、上端が開放された略円筒体からなり、炭酸ガスカートリッジボンベ２をがたつかせることなく収納することができる。

上部カバー４１は、図６に示すように、下部ケース４０内に収納された炭酸ガスカートリッジボンベ２の開口部１１が挿通、係合されるドーム状の内面部４１ａと、内面部４１ａの頂部に形成され保持体７や操作部材９等が配設される外面部４１ｂとを有する。内面部４１ａは、開口部１１の外周面に形成されたネジ溝１１ａが螺合する溝部が内周面に形成された円筒状の係合壁４２が突設されている。係合壁４２は、上部に外面部４１ｂに形成されている挿通孔４４及びガス孔４８の各一端が臨まされており、炭酸ガスカートリッジボンベ２の開口部１１が係合されることにより、蓋体１２及び蓋体１２上に配設された金属板３を挿通孔４４及びガス孔４８と対峙させる。

また開口部１１が係合壁４２に螺合されることにより、炭酸ガスカートリッジボンベ２は、ハウジング５内において、がたつくことなく収納される。なお、開口部１１が係合壁４２に螺合されると、炭酸ガスカートリッジボンベ２の蓋体１２上に配設されている金属板３は、蓋体１２と係合壁４２の頂部とに挟持され、蓋体１２上に密着されると共に、位置ズレが防止されている。また、このとき、炭酸ガスカートリッジボンベ２は、蓋体１２及び金属板３と内面部４１ａ側に一端が臨まされているガス孔４８との間に、クリアランスが形成され、穿孔１２ａ，３ａから噴出された炭酸ガスがガス孔４８へ流出可能とされている。

上部カバー４１の外面部４１ｂには、保持体の直進移動をガイドするガイド孔４３と、保持体７に突設されている尖鋭体６が挿通され尖鋭体６の移動をガイドする挿通孔４４と、レバー部材２５の側縁より突設されている一対の回動凸部２９，２９を支持する一対の支持壁４５，４５と、押圧軸２６の移動をガイドする押圧軸ガイド孔４６と、押圧軸２６の支持片３３と係合するガイドレール４７，４７と、炭酸ガスカートリッジボンベ２内より噴出された炭酸ガスが流れるガス孔４８とを有する。また、外面部４１ｂは、挿通孔４４に保持体７の尖鋭体６が挿通され、支持壁４５，４５にレバー部材２５が支持され、押圧軸ガイド孔４６に押圧軸２６の軸部３２が挿通され、ガイドレール４７に押圧軸２６の支持片３３が支持され、さらにガス孔４８にノズル部材５０が係合されている。そして、外面部４１ｂは、支持壁４５，４５の上部に付勢バネ８の一端が係止される押さえ板５１が配設され、ヘッドキャップ６０によって全体が覆われている。

ガイド孔４３は、保持体７の本体部２０に突設されているガイド突部２４が挿通されることにより、本体部２０の直進移動をガイドするものであり、上端が開口された筒型に形成されている。ガイド孔４３は、ガイド突部２４が摺動することにより、保持体７及び保持体７に保持されている尖鋭体６の昇降をガイドする。

挿通孔４４は、内面部４１ａに螺合された炭酸ガスカートリッジボンベ２の蓋体１２及び金属板３に対峙して形成され、下端が内面部４１ａ内に臨まされている。そして挿通孔４４は、中空円筒状に形成されることにより、尖鋭体６が挿通されると、尖鋭体６の上下方向の移動をガイドすることができる。また尖鋭体６は、挿通孔４４を介して外面部４１ｂ側から炭酸ガスカートリッジボンベ２が収納されている内面部４１ａへ挿通される。

なお、設計上、挿通孔４４の内径はφ０．９０ｍｍであるのに対して、尖鋭体６の直径はφ０．９９ｍｍとされているが、上部カバー４１は、高密度ポリエチレンを用いて形成されているため、尖鋭体６は、挿通孔４４内を滑らかに摺動することができる。

一対の支持壁４５，４５は、外面部４１ｂ上に立設され、レバー部材２５の回動凸部２９，２９を回動自在に支持するスリット部４５ａが上下方向に亘って形成されている。スリット部４５ａは、支持壁４５，４５の上側面側が開放され、この開放端よりレバー部材２５の回動凸部２９が挿入される。また、支持壁４５，４５は、上側面に押さえ板５１が係合する係合突部４５ｂが複数突設されている。

押圧軸ガイド孔４６及びガイドレール４７は、いずれも押圧軸２６を支持すると共に、その上下移動をガイドするものである。押圧軸ガイド孔４６は、外面部４１ｂ上に立設され、上方が開放された略円筒状に形成されている。そして押圧軸ガイド孔４６は、開放端より押圧軸２６の軸部３２の下端部３２ｂが挿入され、押圧軸２６の上下移動をガイドする。またガイドレール４７は、外面部４１ｂ上に立設され、断面略Ｌ字状に形成された柱状体からなる。ガイドレール４７，４７は、このＬ字状の一辺を互いに向かい合わせることにより長手方向にスリットを備え、開放端を押圧軸２６と反対方向に向けた略コ字状に配置され、このスリット部分に押圧軸２６の断面略Ｔ字状に形成された支持片３３が係合することにより、押圧軸２６を摺動自在に支持する。

ガス孔４８は、内面部４１ａに螺合された炭酸ガスカートリッジボンベ２の蓋体１２及び金属板３に対峙して形成され、一端が内面部４１ａに臨まされている。またガス孔４８は、外面部４１ｂ側に開口された他端にノズル部材５０が装着される。ノズル部材５０は、内部にガス流路５２が形成され、ガス孔４８に装着されることにより、ガス流路５２の一端が内面部４１ａと連続される。またノズル部材５０は、ガス流路５２の他端がハウジング５の外方へ臨まされ、必要に応じて筒状で先細の吹き出し用チューブが装着される。

また、ノズル部材５０は、ガス流路５２内にフィルタ５５が配設されている。フィルタ５５は、炭酸ガスカートリッジボンベ２内に充填された炭酸ガスが固体又は液体の状態で噴出されることを防止する通気性を有する部材であり、ガス流路５２の断面形状に応じて略円柱状に成型されたウレタンフォーム（例えば、株式会社ブリヂストン製 ＳＦフォームＨＲ−３０）が用いられる。なお、ガス噴出装置１を、ボンベ内に炭酸ガスと共に充填された液体を霧状に噴出させる噴霧装置として用いる場合には、フィルタ５５は用いられない。

保持体７の本体部２０に係止されている付勢バネ８の他端を押さえる押さえ板５１は、支持壁４５，４５の上側面に突設された複数の係合突部４５ｂが挿通される係合孔５１ａが形成されて、この係合孔５１ａに係合突部４５ｂが挿通されることにより支持壁４５，４５に取り付けられている。この押さえ板５１は、一端部が保持体７のフランジ部２２に係止されている付勢バネ８の他端部が当接され、付勢バネ８を圧縮した状態で支持する。これにより、押さえ板５１は、付勢バネ８により保持体７を炭酸ガスカートリッジボンベ２側に付勢させる。また押さえ板５１は、保持体７の本体部２０の上面に形成された凸部２０ｂが挿通される開口部５１ｂが形成されている。

ハウジング５の上部カバー４１を覆うヘッドキャップ６０は、一端が開放された中空円筒状のケースであり、上部カバー４１に取り付けられることにより、上部カバー４１の外面部４１ｂに配設されている保持体７、操作部材９等の部材を覆い、またノズル部材５０の先端を外方に臨ませる。

ヘッドキャップ６０は、閉塞された上面部６０ａに押圧軸２６を操作する噴出釦６１が形成され、また外周部にノズル部材５０の先端が挿通される切り欠き部６２が形成されている。ヘッドキャップ６０の上面部６０ａには、噴出釦６１が配設される開口部６３が形成されている。開口部６３は、上面部６０ａを矩形状に切り欠き、一端側を上面部６０ａの外周部に臨ませて形成されている。この開口部６３に設けられた噴出釦６１は、開口部６３の閉塞端側に形成されたヒンジ部を介して揺動自在にヘッドキャップ６０と連結されている。噴出釦６１は、押圧軸２６の軸部３２の上端部３２ａの先端が当接され、ユーザによって押圧操作されることにより押圧軸２６を下方に移動させる。また噴出釦６１は、レバー部材２５を介して付勢バネ８の付勢力を受けた押圧軸２６によって上方に押し上げられている。

切り欠き部６２は、ヘッドキャップ６０の外周の一部を切り欠くことにより、下端をヘッドキャップ６０の開放端に臨ませて形成されている。そして切り欠き部６２は、ヘッドキャップ６０が上部カバー４１上からハウジング５に装着されることにより、開放端側からノズル部材５０の先端を外方に臨ませる。

かかるガス噴出装置１は、下部ケース４０に炭酸ガスカートリッジボンベ２が収納されると共に、上部カバー４１の係合壁４２に炭酸ガスカートリッジボンベ２の開口部１１が螺合されることにより、炭酸ガスカートリッジボンベ２をハウジング５内に収納する。このとき、炭酸ガスカートリッジボンベ２は、予め高圧状態で液化炭酸ガスが充填され、蓋体１２によって封止されるとともに、金属板３が載置され、開口部１１周辺にシリコンコーキングが施されている。

そして、炭酸ガスカートリッジボンベ２は、ハウジング５内に収納されることにより、金属板３の側縁部が蓋体１２及び上部カバー４１の内面部４１ａに挟持される。また炭酸ガスカートリッジボンベ２は、蓋体１２及び金属板３が、上部カバー４１に形成されている挿通孔４４及びガス孔４８と対峙される。

次いで、上部カバー４１には、外面部４１ｂに立設されている支持壁４５のスリット４５ａに回動凸部２９が挿通されることによりレバー部材２５が回動自在に支持される。そして、レバー部材２５の一側縁２５ａ側に形成された第１の切り欠き部２７の両側縁部２７ａ，２７ｂと突起部２３とが対峙するとともに尖鋭体６が挿通孔４４内に挿入するようにして保持体７が組み付けられる。また支持片３３がガイドレール４７に係合する向きで押圧軸ガイド孔４６内に軸部３２の下端部３２ｂを挿入することにより押圧軸２６が組み付けられる。これにより押圧軸２６は、押圧片３４がレバー部材２５の他側縁２５ｂに形成された第２の切り欠き部２８の両側縁部２８ａ，２８ｂと対峙される。また、ノズル部材５０が、ガス孔４８の他端に取り付けられ、ガス流路５２がガス孔４８を介して上部カバー４１の内面部４１ａと連続される。

そして、保持体７の本体部２０を付勢バネ８に挿通させ、フランジ部２２に付勢バネ８の一端を当接させた後、支持壁４５に押さえ板５１を組み付けることにより、付勢バネ８を圧縮した状態で保持する。これにより、保持体７は、付勢バネ８の付勢力を受けて下方に付勢されるため、尖鋭体６の尖端部６ａが金属板３及び蓋体１２を突き刺して穿孔３ａ，１２ａを形成するとともに、炭酸ガスの噴出を停止する。

最後にヘッドキャップ６０が組み付けられることによりガス噴出装置１の製造が終了する。その後、ガス噴出装置１は、ハウジング５の外周に適宜、機銘ラベルが貼着され、ラミネート処理が施される。

なお、ガス噴出装置１は、保持体７及び操作部材９が組み付けられた状態で炭酸ガスカートリッジボンベ２の開閉動作の確認を行うことができる。すなわち、ガス噴出装置１は、支持壁４５，４５に取り付けられた押さえ板５１によって保持体７及び付勢バネ８を係止しているため、ヘッドキャップ６０の装着前に炭酸ガスの噴出及び停止の動作確認を行うことができる。したがって、保持体及び付勢バネをヘッドキャップによって係止した後に炭酸ガスカートリッジボンベの開閉動作確認を行う場合に比して、内部構造の不具合等を確かめるために逐一ヘッドキャップを取り外す手間を省くことができる。

次いで、以上のような構成を有するガス噴出装置１の実使用時における動作について、図７を参照しながら説明する。使用時においてガス噴出装置１は、図１に示すように、ヘッドキャップ６０の切り欠き部６２より外方に突出されているノズル部材５０に吹き出し用チューブが装着される。

炭酸ガスの噴出を待機している状態において、ガス噴出装置１は、炭酸ガスカートリッジボンベ２は、保持体７が付勢バネ８によって下方に付勢されている。これにより、ガス噴出装置１は、保持体７に保持されている尖鋭体６の尖端部６ａが金属板３及び蓋体１２に突き立てられて予め開口されるとともに、この尖鋭体６の尖端部６ａによって各穿孔３ａ，１２ａが閉塞されて炭酸ガスの噴出が防止されている。

また、このとき操作部材９は、レバー部材２５が、付勢バネ８によって常時炭酸ガスカートリッジボンベ２側に付勢されている保持体７の突起部２３に押下されることにより、回動凸部２９を支点に一側縁２５ａ側が下方に回動され、また、他側縁２５ｂ側が上方に回動されている。したがって、押圧軸２６は、レバー部材２５の他側縁２５ｂに形成された第２の切り欠き部２８の両側縁部２８ａ，２８ｂに押圧片３４が押圧されることより、軸部３２が上方に押し上げられている。

次いで、ユーザによって吹き出し用チューブの先端を噴出対象に向けてガス噴出装置１のハウジング５が把持される。そして、ユーザによってヘッドキャップ６０の噴出釦６１が押圧されると、押圧軸２６の押圧片３４が下方に移動し、この押圧片３４と係合するレバー部材２５の他側縁２５ｂ側が回動凸部２９を支点に下方に回動され、また、一側縁２５ａ側が上方に回動される。したがって、保持体７は、レバー部材２５の一側縁２５ａに形成された第１の切り欠き部２７の両側縁部２７ａ，２７ｂに突起部２３が押し上げられることにより、付勢バネ８の付勢力に対抗して上昇され、尖鋭体６の尖端部６ａが蓋体１２及び金属板３の各穿孔１２ａ，３ａより引き抜かれ、炭酸ガスが噴出される。噴出された炭酸ガスは、ハウジング５の上部カバー４１に設けられたガス孔４８を介して、ノズル部材５０のガス流路５２に流れ、吹き出し用チューブの先端より噴出する。

なお、このとき炭酸ガスカートリッジボンベ２より噴出した炭酸ガスは、上部カバー４１の内面部４１ａに臨まされている挿通孔４４及びガス孔４８のうち、大きく開口されているガス孔４８側に流れ、尖鋭体６と略同一径を有するとともに、尖鋭体６が挿通されている挿通孔４４内には流れていかない。

ユーザによる操作部材９の噴出釦６１の押圧が解除されると、保持体７は、付勢バネ８の付勢力により炭酸ガスカートリッジボンベ２側に付勢される。したがって、保持体７に保持されている尖鋭体６は尖端部６ａが金属板３及び蓋体１２の各穿孔３ａ，１２ａに突き立てられ、炭酸ガスカートリッジボンベ２を閉塞する。これにより、吹き出し用チューブからの炭酸ガスの噴出が停止される。

また、レバー部材２５は、一側縁２５ａが炭酸ガスカートリッジボンベ２側に付勢された保持体７の突起部２３に押圧され、回動凸部２９を支点に他側縁２５ｂ側が上方に回動される。したがって、レバー部材２５の他側縁２５ｂの両側縁部２８ａ，２８ｂと係合している押圧軸２６は、軸部３２が上方に移動し、軸部３２に当接されているヘッドキャップ６０の噴出釦６１も上面部６０ａ側に押し上げられる。

ガス噴出装置１は、炭酸ガスが金属筐体からなる炭酸ガスカートリッジボンベ２内に充填されると共に炭酸ガスの噴霧が停止されている状態においては、保持体７が炭酸ガスカートリッジボンベ２側に付勢されて尖鋭体６の尖端部６ａが金属板３及び蓋体１２を閉塞し、炭酸ガスの噴出が防止されている。このとき、ガス噴出装置１は、蓋体１２の直上に洋白からなる金属板３を配設しているため、炭酸ガスカートリッジボンベ２を封止する蓋体１２の穿孔１２ａ周辺がクレーター状に隆起することなく、また穿孔１２ａの内周面にクラックが発生することもない。したがって、ガス噴出装置１は、炭酸ガスの噴出停止時において、確実にガス漏れを防止することができる。図８（ａ）にガス噴出装置１における金属板３の穿孔３ａを観察した様子を示し、同図（ｂ）にガス噴出装置１における蓋体１２の穿孔１２ａを観察した様子を示す。各穿孔３ａ，１２ａとも、クレーター状の隆起もなく、内周面にクラックも発生していないことがわかる。

また、ガス噴出装置１は、金属板３が蓋体１２の形状に応じて、中央がやや円弧状に膨出して形成されているため、金属板３と蓋体１２との密着性が高まり、尖鋭体６が繰り返し抜き差しされた場合にも、蓋体１２の穿孔１２ａ周辺にクレーター状の隆起が発生したり穿孔１２ａ内にクラックが発生することをより効果的に防止することができる。したがって、ガス噴出装置１は、ガス漏れをより効果的に防止することができる。

次いで、上述した構成を有するガス噴出装置１のリーク試験について説明する。リーク試験は、洋白からなる金属板３を蓋体１２の直上に載置した後、尖鋭体６によって金属板３及び蓋体１２に穿孔３ａ，１２ａを形成し、これら穿孔３ａ，１２ａに尖鋭体６を突き立てて炭酸ガスの噴出を停止させた状態で、ノズル部材５０の先端からガスが漏れているか否かを観察した。

このとき、ノズル部材５０の先端にはストロー状の吹き出し用チューブが装着されると共に、吹き出し用チューブの先端を石けん水に浸漬し、この吹き出し用チューブ先端から気泡がいくつ発生するかによってガス漏れの有無及び量を判定した。判定は、穿孔３ａ，１２ａの開栓後、３０分経過後及び２４時間経過後、２４時間経過後かつ常温下（２２．４℃）、の３回行った。また、リーク試験に先だって、尖鋭体６を引き抜き、尖鋭体６の蓋体１２への突き刺し量と炭酸ガスの噴出圧力を測定した。

表１に、蓋体１２の形状に応じて中央部を円弧状に膨出させた洋白からなる厚さ０．１ｍｍの金属板３を用いたリーク試験結果を示す。リーク試験は、ガス噴出装置１を２５本分行った。表１中、「刺前寸法→刺後寸法」とは、押さえ板５１の上面から保持体７の最上部までの距離を計測した寸法（単位：ｍｍ）であり、保持体７が押圧されることにより尖鋭体６が蓋体１２に何ｍｍ突き立てられたのかを示す。刺前とは尖鋭体６が穿孔３ａ，１２ａより引き抜かれてガスが噴出された状態であり、刺後とは尖鋭体６が穿孔３ａ，１２ａに突き立てられガスの噴出が停止された状態である。この尖鋭体６の蓋体１２へ刺し量を「刺幅（単位：ｍｍ）」として示した。空欄ないし手刺しとあるのは、治具への設置あるいは操作上、不具合があったものである。

「噴射圧力（単位：ｇ）」は、尖鋭体６を蓋体１２及び金属板３の各穿孔１２ａ，３ａから引き抜いて炭酸ガスを噴出させたときの、勢いを測定したものである。尖鋭体６は尖端部６ａが先細のテーパ状になっているため、刺し幅にほぼ比例して各穿孔１２ａ，３ａも拡がり、噴射圧力も大きくなることがわかる。「重量１（単位：ｇ）」は、尖鋭体６によって穿孔１２ａ，３ａを形成した直後の炭酸ガスカートリッジボンベ２の重量であり、「重量２（単位：ｇ）」は、穿孔１２ａ，３ａの開栓後２４時間経過後かつ常温（２２．４℃）下における炭酸ガスカートリッジボンベ２の重量である。

「Ｌ／３０ｍ」は、穿孔１２ａ，３ａの開栓後３０分経過時における吹き出し用チューブ先端から発生する気泡の数（単位：個）であり、「Ｌ／１ｄ−ａ」は、穿孔１２ａ，３ａの開栓後２４時間経過時における吹き出し用チューブ先端から発生する気泡の数（単位：個）である。このときは低温下において観察した。「Ｌ／１ｄ−ｂ」は、穿孔１２ａ，３ａの開栓後２４時間経過後かつ常温（２２．４℃）下における吹き出し用チューブ先端から発生する気泡の数（単位：個）である。

表１に示すように、本発明が適用されたガス噴出装置１によれば、穿孔１２ａ，３ａの開栓後、３０分経過時、２４時間経過時、及び２４時間経過後かつ常温下（２２．４℃）において、吹き出し用チューブ先端から気泡は殆ど観察されず、リーク防止が良好に図られていることが分かる。

次いで、表２に、厚さ０．１ｍｍの洋白からなる平坦な金属板を用いて上記と同様のリーク試験を行った結果を示す。表２に示すように、蓋体１２の形状に応じて金属板３の中央に膨出形状を付していないと、穿孔１２ａ，３ａの開栓後、３０分経過時（Ｌ／３０ｍ）、及び２４時間経過後かつ常温下（２２．０℃）（Ｌ／１Ｄ）において、吹き出し用チューブ先端から気泡が観察されたガス噴出装置が出てくる（なお、１５番のガス噴出装置は、上部カバーに組み付けられた操作部材に不具合が生じたため、実験を中止した）。

表１と表２から、金属板３の略中央部を蓋体１２の形状に応じて膨出させることで、蓋体１２と金属板３とがより密着し、リーク防止上有効であることがわかる。

次いで、表３に、厚さ０．１ｍｍの銅からなる平坦な金属板を用いて上記と同様のリーク試験を行った結果を示す。表３中「刺幅（単位：ｍｍ）」は、上記表１及び表２と同様に、尖鋭体が蓋体に突き立てられた長さを示す。「重量１（単位：ｇ）」は、尖鋭体によって蓋体及び銅の金属板に穿孔を形成した直後の炭酸ガスカートリッジボンベ２の重量であり、「重量２（単位：ｇ）」は、穿孔の開栓後９６時間経過後における炭酸ガスカートリッジボンベ２の重量である。「リーク」は、穿孔の開栓直後における吹き出し用チューブ先端から発生する気泡の数（単位：個）であり、１０秒毎に観察された気泡の数を示す。

表３に示すように、銅を用いた平坦な金属板を蓋体１２の直上に載置した場合では、蓋体１２及び金属板に穿孔を開栓すると、尖鋭体を突き立てている際にも、１０秒毎に最大８個の気泡が吹き出し用チューブの先端から発生し、炭酸ガスのリーク対策としては不十分であることがわかる。なお、３番のガス噴出装置は、開栓直後では気泡は観察されなかったが、９６時間経過後の炭酸ガスカートリッジボンベ２の重量が減少していることから（３３４．０ｇ→３３０．０ｇ）、炭酸ガスがその間に漏れ出していることがわかる。

本発明が適用されたガス噴出装置を示す斜視図である。 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。 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。 金属板を示す断面図である。 本発明が適用されたガス噴出装置を示す断面図であり、（ａ）は正面側を示し、（ｂ）は側面側から示す。 本発明が適用されたガス噴出装置の断面図である。 本発明が適用されたガス噴出装置の動作を説明するための図である。 本発明が適用されたガス噴出装置における蓋体及び金属板の各穿孔を観察した様子を示す図である。 従来の噴出装置において、穿孔周辺に盛り上がりが発生した様子を示す図である。

符号の説明

１ ガス噴出装置、２ 炭酸ガスカートリッジボンベ、３ 金属板、３ａ 穿孔、４ 操作機構、５ ハウジング、６ 尖鋭体、６ａ 尖端部、７ 保持体、８ 付勢バネ、９ 操作部材、１１ 開口部、１２ 蓋体、１２ａ 穿孔、１７ 切り欠き部、１８ 放出孔、２０ 本体部、２２ フランジ部、２３ 突起部、２４ ガイド突部、２５ レバー部材、２６ 押圧軸、２７ 第１の切り欠き部、２８ 第２の切り欠き部、２９ 回動凸部、３２ 軸部、３３ 支持片、３４ 押圧片、４０ 下部ケース、４１ 上部カバー、４２ 係合壁、４３ ガイド孔、４４ 挿通孔、４５ 支持壁、４６ 押圧軸ガイド孔、４７ ガイドレール、４８ ガス孔、５０ ノズル部材、５１ 押さえ板、５２ ガス流路、５５ フィルタ、６０ ヘッドキャップ、６１ 噴出釦、６２ 切り欠き部、６３ 開口部

Claims (9)

1. 圧縮ガスが充填され、開口部が封板で封止されているボンベと、
   上記ボンベの封板の直上に配設された金属板と、
   上記封板及び金属板を貫通するとともに、抜き差し操作される尖鋭体を有し、上記圧縮ガスの噴出を操作する操作機構と、
   上記ボンベ、金属板及び操作機構を収納するハウジングとを備える噴出装置。
2. 上記金属板は、洋白からなることを特徴とする請求項１記載の噴出装置。
3. 上記ボンベは、少なくとも上記金属板が配設された上記封板及び開口部がコーキングされていることを特徴とする請求項１記載の噴出装置。
4. 上記金属板には、外周にリークしたガスを放出する切り欠き部が形成されていることを特徴とする請求項３記載の噴出装置。
5. 上記金属板には、外周側にリークしたガスを放出する放出孔が形成されていることを特徴とする請求項３記載の噴出装置。
6. 上記金属板は、上記ボンベが上記ハウジング内に収納されることにより、上記封板及び上記ハウジング内部によって挟持されることを特徴とする請求項１記載の噴出装置。
7. 上記操作機構は、一端に上記金属板と対向して上記尖鋭体を保持し上記封板と接離可能に配設された保持体と、上記保持体を上記封板側に付勢する付勢部材と、上記保持体を上記封板と離間する方向に操作して上記尖鋭体を上記封板及び金属板から引き抜き上記ボンベを開放する操作部材とを有することを特徴とする請求項１記載の噴出装置。
8. 上記先鋭体の直進移動をガイドするガイド部が設けられている請求項１記載の噴出装置。
9. 上記圧縮ガスは、液化炭酸ガスであり、該炭酸ガスの流路上には、固体又は液体の状態で噴出されることを防止する通気部材が配設されていることを特徴とする請求項１記載の噴出装置。

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