JP5449922B2 - 携帯型液体噴射装置 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載の防衛装置は、複数のノズル孔から液体の噴射物を噴射するように構成されている。
また、特許文献1に記載の防衛装置では、噴射部が発射装置内に固定されているため、噴射部だけ取り外しできず、使い捨てである。
更にまた、特許文献1に記載の防衛装置では、ノズル孔が複数あることや、噴射物が液体であるため、噴射時に噴射物が拡散してしまい、噴射距離が短く、風の影響で噴射物が使用者に付着する虞がある。
本発明の別の目的は、作動後、安全に噴射部を交換できる携帯型液体噴射装置を提供することにある。
本発明の更に別の目的は、使用者に噴射物が付着することがない携帯型液体噴射装置を提供することにある。
請求項4に係る発明は、請求項1乃至請求項3の何れか記載の携帯型液体噴射装置において、前記ノズル部は、ノズル径がφ1.5mm〜3mmの直進1孔ノズルで構成されることを特徴とする。
請求項7に係る発明は、請求項1乃至請求項6の何れか記載の携帯型液体噴射装置において、前記発射装置は、2つの前記噴射装置をそれぞれ取り付ける2つの前記取付部を備えていることを特徴とする。
請求項9に係る発明は、請求項1乃至請求項8の何れか記載の携帯型液体噴射装置において、前記発射装置は、二つ割りのケースをネジで結合することによって外形が携帯可能とされる容器形状を為し、前記ケース内に前記取付部と前記電源部とを配置し、前記ケースの側部に前記噴射装置の挿入穴を有し、前記ケースの側面から前記スイッチ部を露出し、前記スイッチ部の不意の操作を防ぐ安全カバーを前記ケースの側面に移動自在に装着していることを特徴とする。
本発明に係る携帯型液体噴射装置は、ピストンとアダプタに圧力開放用のガス流路があるため、作動後、噴射装置内に残圧がなく、安全に噴射装置を交換できる。
本発明に係る携帯型液体噴射装置は、直進1孔ノズルを使用し、噴射物に粘度があるため、噴射の際、近場で噴射物が拡散することがなく、使用者に噴射物が付着することがない。
(第一実施形態)
図1〜図15は、本発明の第一実施形態に係る携帯型液体噴射装置1を示す。
本実施形態に係る携帯型液体噴射装置1は、2つの噴射装置10と、これら2つの噴射装置10を装着する携帯可能な発射装置20とで構成されている。
2つの噴射装置10は、図3に示すように、噴射物12を充填する容器11と、噴射物12を押圧して容器11から噴射物12を噴射させるピストン13と、ピストン13を押圧するガス圧を生成する非火薬火工式ガス発生器14と、ピストン13によって押圧される噴射物12を噴出するノズル部16と、ノズル部16と容器11とを接続するアダプタ17と、ノズル部16とアダプタ17との間に介装されるシール18とを有する。
催涙液は、催涙成分をエタノールに溶解し、水を混合し、ゲル化剤を添加して、粘性のある催涙液とされている。催涙成分としては、例えば、クロロアセトフェノン、カプサイシン、イソチオシアン酸アリル等がある。ゲル化剤としては、例えば、キサンタンガム、カルボキシメチルセルロースナトリウム、グアガム、ペクチン、カラギナン、プロピレングリコール等がある。
ピストン13は、例えば、テフロン(登録商標)、ABS樹脂、ナイロン樹脂等のプラスチック製の円柱形状を為す本体13aと、噴射物12を押圧する前端部13b側に設けた圧力開放溝13cと、非火薬火工式ガス発生器14のガス噴出口に接する後端部13d側に設けた圧力受け凹部13eとを備えている。そして、容器11の一端部の雌螺子部11aより内方の内壁面11cに装着されている。
また、ウエッジベース14n底部に空いた2箇所の穴14vから脚線14j1,14j2を外部へ出し、電気的な接点部分としている。ウエッジベース14nには、脚線14j1,14j2を取り付け、後述するソケット22cと結合するウエッジ部14wを備えている。
アダプタ17は、例えば、ステンレス、アルミニウム等の金属製の筒状体で構成され、一端部に容器11の雌螺子部11bにねじ込む雄螺子部17aを設け、他端部にノズル部16の雄螺子部16bをねじ込む雌螺子部17bを設けている。また、アダプタ17は、内壁面から中心に向かって突出する環状のピストン受け面17cを設けて、ピストン13を衝突させる壁面としている。ピストン受け面17cのノズル部側の壁面は、ノズル部16を取り付ける際に、噴射物12が漏れ出ないように封鎖する、例えば、アルミニウムシール、アルミニウム板、溝付き合成樹脂製シート等からなるシール18を介装させる当接面とされる。
携帯可能な発射装置20は、例えば、ABS樹脂、ポリアセタール樹脂等の射出成型品からなる二つ割りのケース21A,21Bを複数のネジ21aで結合することによって外形が携帯可能とされる容器形状を為している。
ケース21Aは、ノズル部16を露出させて2つの噴射装置10を交換可能にそれぞれ取り付ける2つの取付部22と、2つの取付部22にそれぞれ取り付けられる各噴射装置10に電力を供給する電源部23と、電源部23と噴射装置10との間に設けられ、電源部23と噴射装置10とを短絡させるスイッチ部24と、電源部23とスイッチ部24とを取り付け、取付部22と連絡する電源回路基板25とを有する。
ソケット22c,22dは、例えば、図9に示すように、+、−側に分かれた端子22c1,22c2、22d1,22d2をソケット22c,22dの凹部22c3,22d3へ圧入している。端子22c1,22c2、22d1,22d2は、電源回路基板25と導通するためにそれぞれ脚線22c4,22c5、22d4,22d5が半田付けされている。
ソケット組み付け部22aは、ソケット22cをソケット22cの両側から拘束する係止溝を有するブロック形状体で構成されている。
スイッチ部24は、仕切壁部22e間に設けられている。スイッチ24aが押圧できるように窓22h内に突出している。
ケース21Bは、ケース21A内に各構成部品を装着後にこれらの上面側を覆う蓋としての機能を有し、周囲を立ち上がり壁21fによって囲繞され、立ち上がり壁21fに各ネジ21aを挿通するための複数の穴21bを設け、天板21dにスイッチ24aを露出させる窓21cを設けている。
安全カバー26は、2つのカバー部26a,26bを、組み付けられたケース21A,21Bの厚みと同等の幅を有する連結部26cで結合してなるコ字状を為すとともに、2つのカバー部26a,26bの内面にケース21A,21Bの側面にそれぞれ設けた2つの溝21e,21e(ただし、ケース21Aの溝は省略する)に沿って案内されるそれぞれ2つのガイド26dを設けている。
先ず、本実施形態に係る携帯型液体噴射装置1の組立について説明する。
図2、図10に示すように、2つの噴射装置10をそのウエッジ部14wから携帯可能な発射装置20の挿入穴28内に挿入し、携帯可能な発射装置20のソケット組み付け部22a,22bに設けたソケット22c,22dにそれぞれのウエッジ部14wを係合することによって、図1、図7、図11に示すように、ノズル部16を挿入穴28から突出した状態で2つの噴射装置10を携帯可能な発射装置20への組付が完了する。
携帯型液体噴射装置1は、使用者が窓21c,22hから指を入れてスイッチ24aを何時でも操作できるようになっている。誤操作を防止するために、安全カバー26をスライドさせて、窓21c,22hを塞ぐことができる。
一方、スイッチ部24では、一方の噴射装置10への通電後、スイッチ回路のプログラムが他方の噴射装置10側に切り替わる。
このように、本実施形態に係る携帯型液体噴射装置1は、不審者Xに対して、噴射物12の噴射を続けて2度行うことができるので、自己防衛することが可能となる。
そして、2つの噴射装置10を使用後には、使用後の2つの噴射装置10を携帯可能な発射装置20から抜き取り、新たな噴射装置10をそれぞれ携帯可能な発射装置20に装着する。
また、電池23aの交換は、ネジ21aを取り外し、ケース21Bをケース21Aから取り除くことによって行われる。
圧力開放機構が機能するピストンとアダプタの関係を検討する。
図14(a)において、〔1〕〔2〕〔3〕で示すガス流路部分の条件により圧力開放機構が機能するか作動試験を行った。
○:噴射装置内に噴射物が残っていない。(圧力開放機構が機能した)
×:噴射装置内に噴射物が残っている。(圧力開放機構が機能すれば、噴射装置内に噴射物は残らない)
ピストン長<アダプタ内径長
ピストン外径<アダプタ内径
ピストン外周からノズル16aへの流路が確保できる形状であれば溝形状に制限はない。
最適な噴射条件(ノズル径、噴射物粘度)を見つける。
図15(a)に示すように、一方に噴射装置を固定し、噴射装置から5mの位置にA3用紙を貼り付けた板を設置する。
噴射装置から噴射した噴射物のA3用紙への付着状況を確認する。
噴射時、噴射物が拡散しにくく、噴射可能なノズル径を求める。
噴射物が拡散しにくいように、1孔直進ノズルを使用し、ノズル径を変化させる。
噴射時、拡散しにくく、噴射可能な噴射物粘度を求める。
粘度調整を行い試験をするため、試験には墨汁を水で希釈したものにゲル化剤を添加し、添加量により粘度調整を行った。
ゲル化剤: キサンタンガム
溶媒 : 墨汁+水
結果評価
図15(c)に示すように、噴射結果を、A3用紙への噴射物の付着状況に応じて○×で評価した。
ノズル径:φ1.5mm〜3mmの直進1孔ノズル
噴射物粘度:6〜40dPa・s
図17〜図28は、本発明の第二実施形態に係る携帯型液体噴射装置100を示す。
本実施形態に係る携帯型液体噴射装置100は、2つの噴射装置110と、これら2つの噴射装置110を装着する携帯可能な発射装置120とで構成されている。
2つの噴射装置110は、図19、図20に示すように、噴射物112を充填する容器111と、噴射物112を押圧して容器111から噴射物112を噴射させるピストン113と、ピストン113を押圧するガス圧を生成する非火薬火工式ガス発生器114と、ピストン113によって押圧される噴射物112を噴出するノズル部116と、ノズル部116と容器111との間に介装されるカップ117とを有する。2つの噴射装置110は、発射装置120への装着の目印となる△シール119を容器111に張り付けている。
噴射物112を充填する容器111は、たとえば、ステンレス、アルミニウム等の金属製の筒状体で構成され、一端部に非火薬火工式ガス発生器114をねじ込む雌螺子部111aを設け、他端部にノズル部116をねじ込む雌螺子部111bを設けている。また、容器111は、内壁面から中心に向かって突出する環状のピストン受け面111dを設けて、ピストン113を衝突させる壁面としている。
ピストン113の長さ<圧力開放部111eの内径の長さ
ピストン113の外径<圧力開放部111eの内径
ピストン受け面111dのノズル部116側の壁面は、ノズル部116を取り付ける際に、噴射物112が漏れ出ないように封鎖する、例えば、弾性のある合成樹脂製の溝付きカップ117を介装させる当接面とされる。
ガス発生器管体114b内には、第一実施形態と同様に、充填されたガス発生剤114cと点火薬114eとの混合防止のために隔壁となる合成樹脂製のカプセル形状の点火薬カップ114dが配置されている。この点火薬カップ114dは、第一実施形態の点火薬カップ14bと同じものを使用した。従って、詳細説明は省略する。
ホルダ114oは、ガス発生部114aを固定するとともに開口側に向かって拡大するガス噴出口114qを備えた内壁部114pを有し、ガス噴出口114q側の開口端部外周に雄螺子部114rを設けている。ホルダ114oの材質は、例えば、ステンレス、アルミニウムが使用可能である。
ノズル部116のノズル孔116aの端面には、噴射装置110の作動前後の識別、ノズル部116内への異物の侵入を防ぐために、例えば、紙製、合成樹脂製の円形の粘着シールからなる封シール118が貼り付けられている。
図21に示すように、携帯可能な発射装置120は、例えば、ABS樹脂、ポリアセタール樹脂等の射出成型品からなる二つ割りのケース121A,121Bを複数のネジ121aで結合することによって外形が携帯可能とされる容器形状を為している。
ワイヤーマウントソケット122a,122bは、図24、図25に示すように、ワイヤーマウントプラグ114kを嵌合させる凹部を設けた箱形のソケット本体122cと、ソケット本体122cの凹部の壁面に上下に取り付けられる+側の雌端子122c1及び−側の雌端子122c2と、ソケット本体122cの天井に設けられ、プラグ本体114mに取り付けられたロック用の凸部114yを嵌め込む穴部122c3とを有する。ワイヤーマウントソケット122a,122bは、図24、図25に示すように、支持板122dに取り付けられている。支持板122dは、ワイヤーマウントソケット122a,122bの+側の雌端子122c1及び−側の雌端子122c2を電源回路基板125に連絡する脚線(図示せず)を備えている。
図24は接続前の状態、図25は接続後の状態を示す。
噴射装置110のワイヤーマウントプラグ114kの+側の雄端子114uとワイヤーマウントソケット122a,122bの+側の雌端子122c1とが接続され、同様にワイヤーマウントプラグ114kの−側の雄端子114vとワイヤーマウントソケット122a,122bの−側の雌螺子122c2とが接続される。また、ワイヤーマウントプラグ114kのロック用の舌片114wの凸部114yがワイヤーマウントソケット122a,122bの穴部122c3に入り込むことで、ワイヤーマウントプラグ114kとワイヤーマウントソケット122a,122bが接続、固定される。
本実施形態において、スイッチ部124は、第一実施形態のスイッチ部24と同一構成となっているので、その説明を省略する。
ケース121Bは、ケース121A内に各構成部品を装着後にこれらの上面側を覆う蓋としての機能を有し、周囲を立ち上がり壁121fによって囲繞され、立ち上がり壁121fに各ネジ121aを挿通するための複数の穴121bを設けている。また、天板121dの一端部側には、スイッチ124aを露出させる開口121cを設けている。
安全カバー126は、図17、図18に示すように、2つのカバー部126a,126bを、組み付けられたケース121A,121Bの厚みと同等の幅を有する連結部126cで結合してなるコ字状を為すとともに、2つのカバー部126a,126b及び連結部126cの内面にケース121A,121Bの挿入穴128を形成する仕切壁121f,122eの外側面にそれぞれ設けた溝121x,122xに沿ってそれぞれ案内される爪部126dを設けたガイド126eを設けている。ガイド126eの間には、スイッチ124aが収容されるようになっている。
また、携帯可能な発射装置120の2つの挿入穴128の近くには、発射される噴射装置110の順番を示す数字1,2が設けられている。
また、携帯可能な発射装置120には、カバー121Aに照準器を構成する凸部121jと凹部121kが設けられている。この照準器は、図28に示すように、凸部121jを狙い位置とし、凸部121jの上面と凹部121kの上面とが一直線になることで、上下の狙いを付け、また、凹部121kの中心に凸部121jがくることで左右の狙いを付けることができる。
先ず、本実施形態に係る携帯型液体噴射装置100の組立について説明する。
図19に示すように、2つの噴射装置110をそのワイヤーマウントプラグ114kから携帯可能な発射装置120の挿入穴128内に挿入し、図24、図25に示すように、携帯可能な発射装置120のワイヤーマウントソケット122a,122bに結合することによって、図18、図22、図23に示すように、ノズル部116を挿入穴128から突出した状態で2つの噴射装置110を携帯可能な発射装置120への組付が完了する。
携帯型液体噴射装置100は、使用者が発射装置のノズル部116側のスイッチ124aを何時でも操作できるようになっている。誤操作を防止するために、安全カバー126をスイッチ124a、ノズル部116側に取り付けている。
そして、図28に示すように、不審者Xに対して使用者Yが携帯型液体噴射装置100を向けてスイッチ124aを押すと、一方の噴射装置110に通電し、電池123aの電流が脚線114j1,114j2を通り、非火薬火工式ガス発生器114の電橋線114tに通電し、電橋線114tが加熱し、点火薬114eが発火し、点火薬114eの発火によりガス発生剤114cが燃焼し、発生したガスにより、ガス発生器管体114bが破れ、ガス圧が開放され、開放されたガス圧がピストン113を押し、ピストン113が噴射物112を押し、押された噴射物112がカップ117を破り、封シール118を破り、ノズル116aから外部に噴射される。
上述の作用時において、容器111の圧力開放部111eにピストン113が到達すると、圧力開放部111eとピストン113の隙間をガス圧が通過し、残圧が外部へ開放される。
一方、スイッチ部124では、一方の噴射装置110への通電後、スイッチ回路のプログラムが他方の噴射装置110側に切り替わる。
一方、スイッチ部124は、他方の噴射装置110への通電後、スイッチ回路のプログラムが一方の噴射装置110側に切り替わる。
従って、図28に示すように、使用者Yが、携帯可能な発射装置120に設けた照準器を構成する凸部121jと凹部121kと駆使して上下左右の狙いを定めることによって噴射物112の噴射がより正確になり、自己防衛することが可能となる。
そして、2つの噴射装置110を使用後には、使用後の2つの噴射装置110を携帯可能な発射装置120から抜き取り、新たな噴射装置110をそれぞれ携帯可能な発射装置120に装着する。
図26に示すように、解除ボタン121gを押すことで、噴射装置110のワイヤーマウントプラグ114kの爪部114xが押され、ワイヤーマウントプラグ114kの凸部114yが、発射装置120のワイヤーマウントソケット122a,122bの穴部122c3から外れる。この状態のまま、噴射装置110を引き抜くことで、発射装置120から噴射装置110を抜き取ることができる。
これによって、再び本実施形態に係る携帯型液体噴射装置100を使用可能な状態にすることができる。
また、電池123aの交換は、ネジ121aを取り外し、ケース121Bをケース121Aから取り除くことによって行われる。
本実施形態では、第一実施形態におけるアダプタ17の機能を容器111に付加し、容器111に圧力開放部111eを備えた一部品にしているので、第一実施形態における圧力開放機構が機能するピストン13とアダプタ17との関係と同じ結果となる。
従って、本実施形態においても、第一実施形態と同様の結果を得ることができた。
また、上記実施形態では、噴射装置110と発射装置120との結合に、ワイヤーマウントプラグ114kとワイヤーマウントソケット122a,122bとの結合を用いた場合について説明したが、本発明はこれに限らず、図29に示すように、第一実施形態と同様に、噴射装置110にウエッジベース部14nとソケット22cとの結合としても良い。
また、上記実施形態では、安全カバー26又は126を取り外し自在にした場合について説明したが、本発明はこれに限らず、安全カバー26又は126を横にスライドされるようにしても良い。
10,110 噴射装置
11,111 容器
12,112 噴射物
13,113 ピストン
14,114 非火薬火工式ガス発生器
14a,114a ガス発生部
14k キャップ
14o,114o ホルダ
14n ウエッジベース
14j1,14j2 脚線
16,116 ノズル部
16a,116a ノズル
17 アダプタ
17c ピストン受け面
17d 圧力開放溝
18 シール
20,120 携帯可能な発射装置
21A,21B,121A,121B ケース
22,122 取付部
22a,22b ソケット組み付け部
22c,22d ソケット
23,123 電源部
23a,123a 電池
24,124 スイッチ部
24a,124a スイッチ
25,125 電源回路基板
28,128 挿入穴
111e 圧力開放部
114k ワイヤーマウントプラグ
121g 解除ボタン
121y 窓
122a,122b ワイヤーマウントソケット
Claims (9)
- 噴射物を充填する容器と、前記噴射物を押圧する前端部に圧力開放溝を設け、前記容器の一端から前記容器内を移動するとともに前記噴射物を押圧して前記容器から前記噴射物を噴射させるピストンと、前記ピストンを押圧するガス圧を生成する非火薬火工式ガス発生器と、前記ピストンによって押圧される前記噴射物を噴出するノズル部と、前記ガス圧によって前記噴射物を押圧する前記ピストンを受け止めるピストン受け面を設け、前記ノズル部と前記容器とを接続するアダプタとを有する噴射装置と、
前記ノズル部を露出させて前記噴射装置を交換可能に取り付ける取付部と、前記取付部に取り付けられる前記噴射装置に電力を供給する電源部と、前記電源部と前記噴射装置との間に設けられ、前記電源部と前記噴射装置とを短絡させるスイッチ部とを有する携帯可能な発射装置と
を備え、
前記ピストンの前記アダプタへの衝突時に、前記アダプタの内壁と前記ピストンの周囲とに隙間が形成され、前記ガス圧が前記隙間及び前記圧力開放溝を介して前記ノズル部から外部へ開放される
ことを特徴とする携帯型液体噴射装置。 - 噴射物を充填する容器と、前記噴射物を押圧する前端部に圧力開放溝を設け、前記容器の一端から前記容器内を移動するとともに前記噴射物を押圧して前記容器から前記噴射物を噴射させるピストンと、前記ピストンを押圧するガス圧を生成する非火薬火工式ガス発生器と、前記ピストンによって押圧される前記噴射物を噴出するノズル部と、前記ガス圧によって前記噴射物を押圧する前記ピストンを受け止めるピストン受け面を設け、前記ノズル部と前記容器とを接続するアダプタとを有する噴射装置と、
前記ノズル部を露出させて前記噴射装置を交換可能に取り付ける取付部と、前記取付部に取り付けられる前記噴射装置に電力を供給する電源部と、前記電源部と前記噴射装置との間に設けられ、前記電源部と前記噴射装置とを短絡させるスイッチ部とを有する携帯可能な発射装置と
を備え、
前記ピストンの前記アダプタへの衝突時に、前記アダプタの内壁と前記ピストンの周囲及び前記ピストン受け面と前記ピストンの前端部との間に隙間が形成され、前記ガス圧が前記圧力開放溝を介して前記隙間を介して前記ノズル部から外部へ開放される
ことを特徴とする携帯型液体噴射装置。 - 請求項1又は請求項2記載の携帯型液体噴射装置において、
前記噴射物は、ゲル化剤により粘度を6〜40dPa・sとされている
ことを特徴とする携帯型液体噴射装置。 - 請求項1乃至請求項3の何れか記載の携帯型液体噴射装置において、
前記ノズル部は、ノズル径がφ1.5mm〜3mmの直進1孔ノズルで構成される
ことを特徴とする携帯型液体噴射装置。 - 請求項1乃至請求項4の何れか記載の携帯型液体噴射装置において、
前記非火薬火工式ガス発生器は、一端部にウエッジベース部を備え、
前記発射装置は、前記取付部に前記ウエッジベース部と接続するソケットを備えている
ことを特徴とする携帯型液体噴射装置。 - 請求項1乃至請求項4の何れか記載の携帯型液体噴射装置において、
前記非火薬火工式ガス発生器は、一端部にワイヤーマウントプラグを備え、
前記発射装置は、前記取付け部に、ワイヤーマウントプラグと接続するワイヤーマウントソケットを備えている
ことを特徴とする携帯型液体噴射装置。 - 請求項1乃至請求項6の何れか記載の携帯型液体噴射装置において、
前記発射装置は、2つの前記噴射装置をそれぞれ取り付ける2つの前記取付部を備えている
ことを特徴とする携帯型液体噴射装置。 - 請求項1乃至請求項7の何れか記載の携帯型液体噴射装置において、
前記発射装置は、前記噴射装置を挿入し、前記噴射装置を前記取付部と結合させて前記噴射装置を装着するための挿入穴を有する
ことを特徴とする携帯型液体噴射装置。 - 請求項1乃至請求項8の何れか記載の携帯型液体噴射装置において、
前記発射装置は、二つ割りのケースをネジで結合することによって外形が携帯可能とされる容器形状を為し、前記ケース内に前記取付部と前記電源部とを配置し、前記ケースの側部に前記噴射装置の挿入穴を有し、前記ケースの側面から前記スイッチ部を露出し、前記スイッチ部の不意の操作を防ぐ安全カバーを前記ケースの側面に移動自在に装着している
ことを特徴とする携帯型液体噴射装置。
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