JP6491461B2 - 加圧用炭酸ガスボンベの炭酸ガス取り出し装置および炭酸ガス制御システム - Google Patents

Description

本発明は、消火器に内蔵される加圧用炭酸ガスボンベから炭酸ガスを容易に取り出し再利用できるようにした加圧用炭酸ガスボンベの炭酸ガス取り出し装置および炭酸ガス制御システムに関する。

容器内に配備した加圧用炭酸ガスボンベの口部を封止している封板を破壊することにより、加圧用炭酸ガスボンベから放出される炭酸ガスを容器内に圧送し、容器内に充填してある消火薬剤を炭酸ガスのガス圧で容器外へ放出するように構成された加圧式消火器があり（例えば、特許文献１参照。）、簡易な消火器として、ビル、工場、一般家庭等に広く使用されている。

このように構成された加圧式消火器は、消火器自身の効果を保証する使用期限があり、使用期限が過ぎると回収され、解体されて再利用に回される「消火器リサイクル」が官民で作り上げられて我が国で稼働している。この際、炭酸ガスを封入した加圧用炭酸ガスボンベは、炭酸ガスを封入したままの状態で回収されるが、加圧用炭酸ガスボンベに封入されている炭酸ガスの再利用については全く考慮されておらず、通常は、消火器の解体の際、加圧用炭酸ガスボンベの口部を封止している封板を破壊して炭酸ガスを大気に放出している。

特開２０００−２０２０５７号公報

上記のように、従来、使用期限切れで回収した加圧式消火器の解体では、加圧用炭酸ガスボンベから炭酸ガスが大気中に放出されるので、地球温暖化にもつながり好ましくなく、また炭酸ガスの無駄になるといった問題がある。
本発明者は、炭酸ガスは植物の育成促進、炭酸ジェット風呂、殺虫、携帯冷蔵庫等に有用であり、そのまま大気に放出するのは極めて不経済と考え、加圧用炭酸ガスボンベから炭酸ガスの利用について研究した結果、加圧用炭酸ガスボンベから炭酸ガスを取り出すことが面倒であり、また、取り出しに便利な装置も無かったことに着目し、本発明を成すに至った。

本発明の目的は、消火器に内蔵される加圧用炭酸ガスボンベから炭酸ガスを容易に取り出し再利用できるようにした加圧用炭酸ガスボンベの炭酸ガス取り出し装置および炭酸ガス制御システムを提供することにある。

第１の発明は、消火器に内蔵される加圧用炭酸ガスボンベから炭酸ガスを容易に取り出し利用できるようにした加圧用炭酸ガスボンベの炭酸ガス取り出し装置であって、前記加圧用炭酸ガスボンベを気密的に収容する気密容器と、前記気密容器に収容した前記加圧用炭酸ガスボンベの口部を封止している封板を破壊して開封する開封手段と、前記気密容器に接続され、前記気密容器内で前記加圧用炭酸ガスボンベから放出された炭酸ガスを利用先まで送り出す炭酸ガス送りラインと、前記炭酸ガス送りラインを開閉する開閉弁とを備え、前記気密容器には、他の炭酸ガスボンベから前記気密容器内に炭酸ガスを導入するために、前記他の炭酸ガスボンベを接続する接続機構が設けられている加圧用炭酸ガスボンベの炭酸ガス取り出し装置である。

請求項１に記載の発明によれば、前記加圧用炭酸ガスボンベを気密的に収容する気密容器と、前記気密容器に収容した前記加圧用炭酸ガスボンベの口部を封止している封板を破壊して開封する開封手段と、前記気密容器に接続され、前記気密容器内で前記加圧用炭酸ガスボンベから放出された炭酸ガスを利用先まで送り出す炭酸ガス送りラインと、前記炭酸ガス送りラインを開閉する開閉弁とを備えたので、前記気密容器内へ前記加圧用炭酸ガスボンベを収容し、前記開封手段で前記加圧用炭酸ガスボンベの口部を封止している封板を破壊し開封することにより、前記加圧用炭酸ガスボンベから炭酸ガスを前記気密容器内に放出させることができ、そして、前記炭酸ガス送りラインに設けた前記開閉弁を開くことにより、前記気密容器内に放出された炭酸ガスを利用先に送り出して供給することができる。

第２の発明は、消火器に内蔵される加圧用炭酸ガスボンベから炭酸ガスを容易に取り出し利用できるようにした加圧用炭酸ガスボンベの炭酸ガス取り出し装置であって、前記加圧用炭酸ガスボンベを気密的に収容する気密容器と、前記気密容器に収容した前記加圧用炭酸ガスボンベの口部を封止している封板を破壊して開封する開封手段と、前記気密容器に接続され、前記気密容器内で前記加圧用炭酸ガスボンベから放出された炭酸ガスを利用先まで送り出す炭酸ガス送りラインと、前記炭酸ガス送りラインを開閉する開閉弁とを備え、前記気密容器は、下部容器と上部容器とで構成されており、前記容器上部の開口部と前記容器下部の開口部とは、シール部材と前記容器上部の開口部および前記容器下部の開口部に形成されているねじ部とにより、気密的に嵌合離脱可能となっており、前記容器下部のねじ部への前記容器上部のねじ部の締め付けが終えたときに、前記シール部材による前記容器上部の開口部と前記容器下部の開口部との間の気密性が確保されるように構成されている加圧用炭酸ガスボンベの炭酸ガス取り出し装置である。

請求項２に記載の発明によれば、前記気密容器は、上下に２分割された容器上部と容器下部で構成され、容器上部と容器下部の開口部が気密的に嵌合離脱可能となっているので、前記気密容器内へ前記加圧用炭酸ガスボンベを容易に収容することができ、そして、前記開封手段は、容器上部の天板内面に設けた尖体からなり、前記容器上部と容器下部の開口部の嵌合動作の過程で前記尖体が前記加圧用炭酸ガスボンベの口部を封止している封板に突き刺さり開封するようになっているので、前記容器上部と容器下部の開口部を嵌合することにより自動的に前記尖体が前記加圧用炭酸ガスボンベの口部を封止している封板に突き刺さり、開封することができる。

第３の発明は、第１または第２の発明に係る加圧用炭酸ガスボンベの炭酸ガス取り出し装置において、
前記開封手段は、前記容器上部の天板に、前記天板を気密的に貫通して軸方向に向かって進退可能に設けられた先端に尖部を有する進退杆からなり、前記進退杆を前進させることにより前記尖部が前記加圧用炭酸ガスボンベの口部を封止している封板に突き刺さり開封するようになっている加圧用炭酸ガスボンベの炭酸ガス取り出し装置である。

請求項３に記載の発明によれば、前記開封手段は、前記容器上部の天板に、前記天板を気密的に貫通して軸方向に向かって進退可能に設けられた先端に尖部を有する進退杆からなり、前記進退杆を前進させることにより前記尖部が前記加圧用炭酸ガスボンベの口部を封止している封板に突き刺さり開封するようになっているので、前記気密容器に前記加圧用炭酸ガスボンベを収容した後、前記進退杆を前進させるといった簡単な操作で前記尖部が前記炭酸ガスボンベの口部を封止している封板に突き刺さり、開封することができる。

第４の発明は、第１〜第３のいずれか１に係る加圧用炭酸ガスボンベの炭酸ガス取り出し装置と、日照センサーにより前記開閉弁の開閉時期を制御し、利用先の炭酸ガス濃度センサーにより前記開閉弁の開度を制御し、前記開閉弁を間にして前記気密容器とは反対側にある前記炭酸ガス送りラインの部位である二次側部位に設けられた圧力センサーにより前記二次側部位の圧力を制御する制御部とを有する利用先の炭酸ガス濃度を制御する炭酸ガス制御システムである。

本発明に係る加圧用炭酸ガスボンベの炭酸ガス取り出し装置によれば、消火器に内蔵される加圧用炭酸ガスボンベから炭酸ガスを、簡単な作業で容易に取り出し、炭酸ガスの再利用を図ることができる。

本発明に係る加圧用炭酸ガスボンベの炭酸ガス取り出し装置の実施の形態の第１例を示す概略断面説明図である。 第１例で気密容器に収容した加圧用炭酸ガスボンベを開封した状態を示す概略断面説明図である。 本発明に係る加圧用炭酸ガスボンベの炭酸ガス取り出し装置の実施の形態の第２例を示す概略断面説明図である。 第２例で気密容器に収容した加圧用炭酸ガスボンベを開封した状態を示す概略断面説明図である。

以下、本発明に係る加圧用炭酸ガスボンベの炭酸ガス取り出し装置の実施の形態を図面により詳細に説明する。
図１、図２は、本発明に係る加圧用炭酸ガスボンベの炭酸ガス取り出し装置の実施の形態の第１例を示し、図１は第１例の加圧用炭酸ガスボンベの炭酸ガス取り出し装置を示す概略断面説明図、図２は第１例で気密容器に収容した加圧用炭酸ガスボンベを開封した状態を示す概略断面説明図である。

本例の加圧用炭酸ガスボンベの炭酸ガス取り出し装置は、消火器に内蔵される加圧用炭酸ガスボンベ１を気密的に収容する気密容器２と、気密容器２に収容した加圧用炭酸ガスボンベ１の口部３を封止している封板４を破壊して開封する開封手段５と、気密容器２に接続され、気密容器２内で加圧用炭酸ガスボンベ１から放出された炭酸ガスを利用先まで送り出す炭酸ガス送りライン６と、炭酸ガス送りライン６を開閉する開閉弁７とを備えている。

気密容器２にあっては、本例では、上下に２分割された容器上部２ａと容器下部２ｂで構成され、容器上部２ａの開口部と容器下部２ｂの開口部が気密的に嵌合離脱可能となっている。気密容器２の容器上部２ａの開口部と容器下部２ｂの開口部との嵌合機構８は、本例では、容器上部２ａの開口部の外周に雄ねじ９が形成され、容器下部２ｂの開口部の内周に雌ねじ１０が形成され、容器上部２ａの開口部の雄ねじ９と容器下部２ｂの開口部の雌ねじ１０を螺合させる機構となっているが、これに限らない。
また、容器下部２ｂの内周には、ねじ込みにより前進する容器上部２ａの開口部の先端が当接する小径段部１１が形成されており、小径段部１１には容器上部２ａの開口部との間をシールするシール部材１２が設けられている。そして、螺合により前進する容器上部２ａの開口部の先端と容器下部２ｂの内周に形成されている小径段部１１との間でシール部材１２を締め付けることができるようになっている。

また、開封手段５にあっては、本例では、気密容器２の容器上部２ａの天板１３の内面に設けた尖体１４からなり、容器上部２ａと容器下部２ｂの開口部の嵌合動作の過程で尖体１４が加圧用炭酸ガスボンベ１の口部３を封止している封板４に突き刺さり開封するようになっている。

また、炭酸ガス送りライン６にあっては、本例では、一端が気密容器２の容器上部２ａに接続し他端が利用先に炭酸ガスを供給する供給口１５となっている。

また、開閉弁７にあっては、炭酸ガス送りライン６に設けられており、本例では、開度調整が可能となっている。開閉弁７の開閉、開度調整は手動、自動いずれでもよい。
本例では、開閉弁７は、利用先の使用目的に応じて開閉弁７の開度や、開閉時間を制御する制御部１６を備えている。制御部１６は、タイマー１７、日照センサー１８、利用先の炭酸ガス濃度を検出する炭酸ガス濃度センサー１９を備えており、利用先の使用目的に応じて、タイマー１７で開閉弁７の開閉時間を制御し、日照センサー１８で検出された照度により開閉弁７の開閉時期を制御し、炭酸ガス濃度センサー１９で検出された利用先の炭酸ガス濃度により開閉弁７の開度を制御する機能を有している。
更に、開閉弁７の二次側には、開閉弁７の二次側の圧力を検出する圧力センサー２０が設けられており、制御部１６は、開閉弁７の二次側の検出圧力により開閉弁７の開度を制御する機能を有している。

また、本例では、気密容器２内の圧力を検出する圧力センサー２１が設けられており、気密容器２内の炭酸ガスの残存量が確認できるようになっている。
また、本例では、気密容器２に、他の炭酸ガスボンベ、例えば、ガス系消火設備で消火剤として使用される炭酸ガスを貯蔵する炭酸ガスボンベ２２等を接続する接続機構２３を有している。この接続機構２３は公知の接続機構が用いられている。

次に、このように構成された本例の加圧用炭酸ガスボンベの炭酸ガス取り出し装置の使用について説明する。
先ず、加圧用炭酸ガスボンベ１を気密容器２の容器下部２ｂ内に配置し、容器下部２ｂ内に配置した加圧用炭酸ガスボンベ１を内包するようにして容器上部２ａの開口部の外周に形成された雄ねじ９と容器下部２ｂの開口部の内周に形成された雌ねじ１０を螺合し、螺合により前進する容器上部２ａの開口部の先端と容器下部２ｂの内周に形成されている小径段部１１との間でシール部材１２を締め付けるまで螺合を続ける。このときの容器上部２ａの雄ねじ９と容器下部２ｂの雌ねじ１０の螺合は、容器上部２ａに炭酸ガス送りライン６が接続されているので、容器上部２ａに対し容器下部２ｂを回して螺合することが望ましい。

これにより、気密容器２は気密状態となって、加圧用炭酸ガスボンベ１を収容する。
そして、容器上部２ａの雄ねじ９と容器下部２ｂの雌ねじ１０の螺合により、容器上部２ａと容器下部２ｂが相互に前進する過程で、容器上部２ａの天板１３の内面に設けた尖体１４が加圧用炭酸ガスボンベ１の口部３を封止している封板４に突き刺さり開封する（図２参照。）。

このようにして、気密容器２内に加圧用炭酸ガスボンベ１から炭酸ガスを放出させたら、炭酸ガス送りライン６に設けられている開閉弁７を開き、炭酸ガスを炭酸ガス送りライン６から利用先に供給する。

本例では、開閉弁７は、利用先の使用目的に応じて、タイマー１７で開閉弁７の開閉時間を制御し、日照センサー１８で検出された照度により開閉弁７の開閉時期を制御し、炭酸ガス濃度センサー１９で検出された炭酸ガス濃度により開閉弁７の開度を制御する機能を有する制御部１６を備えているので、利用先の使用目的に応じた、開閉時間、開閉時期、炭酸ガス濃度を設定しておくことにより、利用先の使用目的に応じた、開閉時間、開閉時期、炭酸ガス濃度となるように開閉弁７の開閉が自動調整される。
更に、制御部１６は圧力センサー２０による開閉弁７の二次側の検出圧力により開閉弁７の開度を制御する機能を有しているので、利用先の使用目的に応じた二次側の圧力を設定しておくことにより、二次側の圧力が設定された圧力となるように開閉弁７の開閉が自動調整される。

また、本例では、気密容器２内の圧力を検出する圧力センサー２１が設けられているので、圧力センサー２１で気密容器２内の圧力を検出することにより炭酸ガスの残存量を確認し、加圧用炭酸ガスボンベ１の交換時期が確認できる。
また、本例では、気密容器２に、他の炭酸ガスボンベ２２を接続する接続機構２３を有しているので、必要に応じて他の炭酸ガスボンベ２２から炭酸ガスを気密容器２に導入することもできる。

図３、図４は、本発明に係る加圧用炭酸ガスボンベの炭酸ガス取り出し装置の実施の形態の第２例を示し、図３は第１例の加圧用炭酸ガスボンベの炭酸ガス取り出し装置を示す概略断面説明図、図４は第２例で気密容器に収容した加圧用炭酸ガスボンベを開封した状態を示す概略断面説明図である。
第２例の加圧用炭酸ガスボンベの炭酸ガス取り出し装置について、第１例と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略し、第１例と異なる構成についてのみ説明する。

本例の加圧用炭酸ガスボンベの炭酸ガス取り出し装置は、開封手段５にあっては、気密容器２の容器上部２ａの天板１３に、天板１３を気密的に貫通してに軸方向に向かって進退可能に設けられた先端に尖部２４を有する進退杆２５からなり、進退杆２５を前進させることにより尖部２４が加圧用炭酸ガスボンベ１の口部３を封止している封板４に突き刺さり開封するようになっている。

本例では、容器上部２ａの天板１３に、容器上部２ａの内外を連通する筒部２６が設けられ、筒部２６の内周には雌ねじ２７が設けられている。進退杆２５の先端側には、筒部２６の内周に設けた雌ねじ２７に螺合する雄ねじ２８が設けられており、進退杆２５の雄ねじ２８を筒部２６の雌ねじ２７に螺合することにより進退杆２５を前進させ、進退杆２５の先端に有する尖部２４を加圧用炭酸ガスボンベ１の口部３を封止している封板４に突き刺し開封するようになっている。進退杆２５の後端には、進退杆２５を回すハンドル２９が設けられている。また、容器上部２ａの天板１３には、天板１３と進退杆２４との間を気密的にシールするシール部材３０が設けられている。
その他の構成は、第１例と同一なので、第１例の説明を援用する。

このように構成された本例の加圧用炭酸ガスボンベの炭酸ガス取り出し装置では、気密容器２に加圧用炭酸ガスボンベ１を収容し、先端側に設けた雄ねじ２８が筒部２６の内周に設けた雌ねじ２７に螺合している進退杆２５を、ハンドル２９を操作して回す。これにより、進退杆２５が前進し、進退杆２５の先端に有する尖部２４が加圧用炭酸ガスボンベ１の口部３を封止している封板４に突き刺さり開封する（図４参照。）。
その他は第１例と同様なので、第１例の説明を援用する。
なお、第１例及び第２例では、気密容器２は上下に２分割された容器上部２ａと容器下部２ｂで構成されているが、限られるものではない。

１ 加圧用炭酸ガスボンベ
２ 気密容器
２ａ 容器上部
２ｂ 容器下部
３ 口部
４ 封板
５ 開封手段
６ 炭酸ガス送りライン
７ 開閉弁
８ 嵌合機構
９ 雄ねじ
１０ 雌ねじ
１１ 小径段部
１２ シール部材
１３ 天板
１４ 尖体
１５ 供給口
１６ 制御部
１７ タイマー
１８ 日照センサー
１９ 炭酸ガス濃度センサー
２０、２１ 圧力センサー
２２ 炭酸ガスボンベ
２３ 接続機構
２４ 尖部
２５ 進退杆
２６ 筒部
２７ 雌ねじ
２８ 雄ねじ
２９ ハンドル
３０ シール部材

Claims (4)

1. 消火器に内蔵される加圧用炭酸ガスボンベから炭酸ガスを容易に取り出し利用できるようにした加圧用炭酸ガスボンベの炭酸ガス取り出し装置であって、
   前記加圧用炭酸ガスボンベを気密的に収容する気密容器と、前記気密容器に収容した前記加圧用炭酸ガスボンベの口部を封止している封板を破壊して開封する開封手段と、前記気密容器に接続され、前記気密容器内で前記加圧用炭酸ガスボンベから放出された炭酸ガスを利用先まで送り出す炭酸ガス送りラインと、前記炭酸ガス送りラインを開閉する開閉弁とを備え、
   前記気密容器には、他の炭酸ガスボンベから前記気密容器内に炭酸ガスを導入するために、前記他の炭酸ガスボンベを接続する接続機構が設けられていることを特徴とする加圧用炭酸ガスボンベの炭酸ガス取り出し装置。
2. 消火器に内蔵される加圧用炭酸ガスボンベから炭酸ガスを容易に取り出し利用できるようにした加圧用炭酸ガスボンベの炭酸ガス取り出し装置であって、
   前記加圧用炭酸ガスボンベを気密的に収容する気密容器と、前記気密容器に収容した前記加圧用炭酸ガスボンベの口部を封止している封板を破壊して開封する開封手段と、前記気密容器に接続され、前記気密容器内で前記加圧用炭酸ガスボンベから放出された炭酸ガスを利用先まで送り出す炭酸ガス送りラインと、前記炭酸ガス送りラインを開閉する開閉弁とを備え、
   前記気密容器は、下部容器と上部容器とで構成されており、前記容器上部の開口部と前記容器下部の開口部とは、シール部材と前記容器上部の開口部および前記容器下部の開口部に形成されているねじ部とにより、気密的に嵌合離脱可能となっており、
   前記容器下部のねじ部への前記容器上部のねじ部の締め付けが終えたときに、前記シール部材による前記容器上部の開口部と前記容器下部の開口部との間の気密性が確保されるように構成されていることを特徴とする加圧用炭酸ガスボンベの炭酸ガス取り出し装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の加圧用炭酸ガスボンベの炭酸ガス取り出し装置において、
   前記開封手段は、前記容器上部の天板に、前記天板を気密的に貫通して軸方向に向かって進退可能に設けられた先端に尖部を有する進退杆からなり、前記進退杆を前進させることにより前記尖部が前記加圧用炭酸ガスボンベの口部を封止している封板に突き刺さり開封するようになっていることを特徴とする加圧用炭酸ガスボンベの炭酸ガス取り出し装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の加圧用炭酸ガスボンベの炭酸ガス取り出し装置と、
   日照センサーにより前記開閉弁の開閉時期を制御し、利用先の炭酸ガス濃度センサーにより前記開閉弁の開度を制御し、前記開閉弁を間にして前記気密容器とは反対側にある前記炭酸ガス送りラインの部位である二次側部位に設けられた圧力センサーにより前記二次側部位の圧力を制御する制御部と、
   を有することを特徴とする利用先の炭酸ガス濃度を制御する炭酸ガス制御システム。

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