JPH024332B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 液化された形で供給される不連続的量の流体
でもつて液体を気体化する為の装置であつて、 液化流体を収容する第１の容器と気体化すべき
液体を収容する第２の容器とを保持する為の保持
手段と、 前記第２容器中に流体を導く為の吐出導管と、 前記吐出導管を第２容器に連通させた状態で前
記第２容器をシールする為の手段と、 前記吐出導管を第１容器に接続して液化流体を
第１容器から放出させる為の接続手段、とを備え
て成り、 前記吐出導管内には拡張された表面積を有する
少くとも一つの流通路が設けてあり、前記少くと
も一つの流通路は流体の熱源を提供する材料で形
成されており、もつて、前記流体が前記材料と密
接に接触しながら流れて該材料と熱交換をする事
により流体が乾きガス状態に変換するに必要な熱
を該材料から吸収し得る様にした事を特徴とする
装置。

２ 前記拡張された表面積を有する少くとも一つ
の流通路は前記吐出導管内に設けた小さな断面積
の多数の流通路から成る事を特徴とする請求の範
囲第１項記載の装置。

３ 前記断面積の小さな多数の流通路を構成する
為、前記吐出導管内に仕切り壁を設けて吐出導管
の内部断面積を並列接続、直列接続、もしくはそ
れ等の組合せにより互いに接続されたより小さな
断面積の一連の通路に分割した事を特徴とする請
求の範囲第２項記載の装置。

４ 前記導管は同心状の流通路を形成する複数の
同心管から成り、前記流通路の互いに対向する両
端部には連通手段が設けてあつて流体を流通路を
通つて直列に導く様になつている事を特徴とする
請求の範囲第３項記載の装置。

５ 前記導管は透過性材料を全断面にわたつて充
填した少くとも一つの通路を有し、この透過性材
料が前記多数の小断面積通路を構成している事を
特徴とする請求の範囲第２項記載の装置。

６ 上記透過性材料は焼結されている請求の範囲
第５項記載の装置。

７ 前記透過性材料は導管の横断方向に固定され
た一以上の透過性仕切り板によつて所定位置に保
持されている事を特徴とする請求の範囲第５項記
載の装置。

８ 前記導管の内部には内向きに延長する少くと
も一つの仕切り板を設けた事を特徴とする請求の
範囲第１項記載の装置。

９ 前記熱源材料に熱を回収させる為、電気的加
熱手段を設けた事を特徴とする請求の範囲第１項
記載の装置。

１０ 前記導管の少くとも出口側端部には逆止弁
を設けた事を特徴とする請求の範囲第１項記載の
装置。

１１ 前記導管から乾きガスが流出し得る様に少
くとも一つの出口オリフイスを設け、この出口オ
リフイスは断面積の減縮された絞りを有していて
液体への乾きガスの吐出量を制限し得る様になつ
ている請求の範囲第１項記載の装置。

１２ 請求の範囲第１１項記載の装置であつて、
導管内の加圧ガス流を制御する為導管内には弁装
置が設けてあり、この弁装置は、流通室内で移動
可能な弁本体と、前記弁本体と流通室との間に設
けた周辺シール手段と、入口ポートの上流に於て
ガス圧力に抗して流通室のガス入口ポートに向か
つて弁本体を付勢する為の弾性付勢手段、とを備
えており、前記入口ポートの断面積は前記周辺シ
ール手段の所に於ける流通室の断面積より小さく
なつていて、もつて、前記弾性付勢手段に抗して
作用するガス圧力により弁本体が移動した時には
弁本体にはより大きな圧力が作用して入口ポート
を開放状態に保持し得る様になつており、前記出
口オリフイスは弁本体の移動により入口ポートと
連通してガスを液体中に吐出し得る様になつてい
る事を特徴とする装置。

１３ 前記流通室には開口が設けてあつて液体の
優勢圧力を弁本体に伝達し得る様になつており、
前記圧力は弁本体を入口ポートに向かつて押圧す
べく作用してもつて弁本体の運動が入口ポートに
於けるガス圧力とガス充填中の液体の圧力との間
の圧力差に応答して起る様になつている事を特徴
とする請求の範囲第１２項記載の装置。

１４ 液化された形で供給される不連続的量の流
体でもつて液体を気体化する為の装置であつて、 液化流体を収容する第１の容器と気体化すべき
液体を収容する第２の容器とを保持する為の保持
手段と、 前記流体を第２容器に導く為の吐出導管であつ
て、前記第１容器保持手段から延長して第２容器
の開口を経て第２容器中の液体迄突出する出口を
有するものと、 前記導管出口が第２容器中の液体中に延長した
状態で第２容器の開口をシールする為のシール手
段、とを備えて成り、 前記導管内には拡張された表面積の少くとも一
つの流通路を設け、前記少くとも一つの流通路は
流体の熱源を提供する材料で形成し、もつて、流
体が前記材料と密接に接触して流れて材料と熱交
換する事により流体を乾きガス状態に変換するに
要する熱を該材料から吸収させ得る様になし、 前記出口には絞り手段を設けて第２容器内の液
体へと流れる乾きガスの流出量を制御し得る様に
した事を特徴とする装置。

１５ 封止されたボンベから容器内の液体へと流
体を排出する為の装置であつて、ボンベを容器に
向かつて相対運動させ得る様になつた取り付け手
段を有し、ボンベと容器との間には穿孔装置を配
置して前記相対運動の際にボンベを開口して流体
を容器内へと流入させて容器中の液体を気体化さ
せ得る様になし、前記穿孔装置にはガスを導入す
る為の容器の入口開口に係合するシール手段を設
け、前記シール手段を容器入口開口に係合させる
為の付勢手段を設け、容器内の流体圧力は前記付
勢手段に抗してシール手段に作用してもつて限界
値を超えて容器圧力が増加した時には前記シール
手段が容器入口開口から離れて過剰な圧力の流体
を容器から逃し得る様になつている事を特徴とす
る装置。

１６ 前記付勢手段は穿孔装置に作用してこれを
ボンベから離反させる為の弾性手段を有し、もつ
て前記弾性手段の作用方向に反対方向の運動によ
りボンベが開口される様になつている事を特徴と
する請求の範囲第１５項記載の装置。

１７ 封止されたボンベから容器内の液体へと流
体を排出する為の装置であつて、容器の頂部開口
に向かつてボンベを相対運動させ得る様になつた
取り付け手段を備えて成り、ボンベと容器との間
には穿孔装置が配置してあつて、この穿孔装置は
前記相対運動の際にボンベを開口して流体を容器
中へと流出せしめて容器中の液体を気体化させる
為のボンベ開口手段を備えており、 前記取り付け手段は容器とボンベとを収容する
相対移動可能な部分から成り、これ等各相対移動
可能部分には互いに協働する歯付き部材を設けて
それ等が各相対移動可能部分上で互いに離間され
た周辺部分を占める様になし、各相対移動可能部
分の上記周辺部分の間の間隔は周辺方向広がりに
関し少くとも協働する周辺部分に等しく成し、も
つて、一方の相対移動可能部分上の歯付き部材が
他方の相対移動可能部分上の前記間隔に整列した
状態でこれ等二つの相対移動可能部分が軸方向に
入れ子式に伸縮し得る様になし、前記歯付き部材
は相対移動可能部分の異なる軸方向相対位置に於
て選択的に係合してその結果ボンベを収容する方
の相対移動可能部分が異なる高さの容器の頂部開
口に対して所定の位置にある時に前記係合が起る
様にした事を特徴とする装置。

１８ 前記取り付け手段の相対移動可能部分のう
ちボンベを収容する方の部分はボンベ支持体と、
相対移動可能部分の伸縮運動方向に前記支持体を
摺動自在に収容する案内手段と、両相対移動可能
部分が互いに伸縮自在に嵌合された時に前記支持
体の運動を制限する為の端部ストツパとを備えて
成り、互いに協働するこれ等相対移動可能部分の
係合は装置内に挿入されたボンベの軸方向長さに
依存した軸方向相対位置に於て起る様になつてい
る請求の範囲第１７項記載の装置。

１９ 前記相対移動可能部分の歯付き部材は該部
分の軸方向伸縮方向に於て異なる広がりを有し、
最初の伸縮運動により係合する二つの相対移動可
能部分には個々の案内部材から成る案内手段を設
けて、一方の相対移動可能部分のより短かい歯付
き部分の広がりの少くとも大部分が他方の相対移
動可能部分のより長い歯付き部分と軸方向に一致
するに至る迄はこれ等両相対移動可能部分間の相
対回転運動を制限し得る様にした事を特徴とする
請求の範囲第１７項記載の装置。

２０ 前記歯付き部分は取り付け手段の各相対移
動可能部分のねじ付きセグメントから成り、もつ
て相対移動可能部分の相対回転によりこれ等の歯
付き部分が係合する時には又これ等の相対移動可
能部分が軸方向に相対移動してボンベに穿孔し得
る様になつている事を特徴とする請求の範囲第１
７項記載の装置。

２１ ボンベを収蔵する方の相対移動可能部分は
ボンベホルダを有するとともに充填中にガス圧の
作用に抗して前記ボンベホルダにボンベを支持す
る為の保持手段を有し、前記取り付け手段には保
持手段を枢支する為の枢着機構を設けてボンベホ
ルダに接近してその中にボンベを挿入し得る様な
非作動位置の前後に保持手段をボンベホルダに対
して相対的に枢動させ得る様になし、ボンベ挿入
後の保持手段の極限作動位置を定める為のストツ
パ手段を設け、保持手段の前記枢着機構はガス圧
の作用線からオフセツトしてあつてもつてガス圧
力が保持手段に抗してボンベを押圧してこの保持
手段を上記極限作動位置に保持し得る様にした事
を特徴とする請求の範囲第１７項記載の装置。

２２ 容器内の液体中に圧力ガスを吐出する為の
装置であつて、容器開口と係合して該容器開口を
円周方向に囲繞する環状シール手段に関して中心
的に配置されたガス注入手段を備えて成り、前記
シール手段は容器開口とシール接触する可撓性シ
ール部材と前記シール部材を容器開口に押圧支持
する為の支持手段とを備えて成り、容器の内部圧
力に対する前記シール手段の曲げコンプライアン
スはガス注入手段の周りの円周方向広がりに関し
て不均一となつており、この可撓性シール部材の
円周方向広がりのうちの少くとも或る角度部分は
より小さな曲げ抵抗を有していて、もつて、前記
少くとも或る角度部分が変形して容器内の過剰な
ガス圧力を開放するとともにシール手段の前記円
周方向広がりの囲りの他の部分に於てはシール部
材が容器開口に押圧保持される如くなつている事
を特徴とする装置。

２３ 前記シール手段にはガス注入手段の周りに
円周方向に互いに離間されたより大きなコンプラ
イアンスを有する複数の部分を設けた請求の範囲
第２２項記載の装置。

２４ 前記シール手段にはより大きなコンプライ
アンスを有し半径方向に細長の少くとも二つの部
分を設け、これ等の部分はガス注入手段に関して
実質上対称的に配置した事を特徴とする請求の範
囲第２２項記載の装置。

技術分野 本発明は液体もしくは湿り蒸気の形の流体（即
ち完全に又は部分的に液相にある流体）を乾きガ
ス（即ち完全にガス相にある流体）に変換する為
の装置に関する。より詳しくは、本発明は前述し
た様に変換された加圧されたガスを液体に充填す
る為の装置に関する。ここで「液体」なる用語は
エマルジンやサスペンジヨンをも包含するものと
する。本発明の一態様に於ては、本発明はボンベ
その他のカプセル内に封入された液体ガス製品を
用いてこれを液体容器中に放出して容器中の液体
を気体化（gasify）する事に関する。

背景技術 多くの処理操作においては常温常圧下でガスで
ある様な流体を使用しなければならないが、使用
前の取り扱いならびに貯蔵上の便宜からかかる流
体は液化された形で供給されて必要に応じ気体化
される。その一例はイギリス特許1289551号に開
示されており、この特許は天然ガスを加圧しかつ
これを冷却する事によつて天然ガスを液体として
貯蔵する方法を記載しており、需要者用のパイプ
ラインには貯蔵液体の膨脹により気体化された製
品が供給される様になつている。液体を熱交換器
内で気化させることにより需要者の需要に応じて
製品が連続的かつ安定して供給される。特に、熱
交換器にはパイプラインを通るガスの最小供給流
量に於ける液化ガス沸点と最大供給流量に於ける
液化ガス沸点との間の温度に於て相変化を受ける
様な媒体が使用されている。

イギリス特許1281613号に記載された他の公知
の装置に於ては、流化窒素を使用して流体動力用
の加熱された加圧されたガスを得ており、この液
化窒素は熱交換媒体としての熱せられたアルミナ
ペレツトを収容した熱交換器内でその熱交換媒体
を滲透する際に気化される。

上記した二つの従来例に於ける流体は常温即ち
外気温に於ては液化する事が出来ず、又かなり冷
却しなければならない。流体の温度を実質上常温
以下の温度に降下させる事なく圧力によつて液化
する事が出来る様な流体は多数知られており、液
化後その液体を気化させた時には、液化により生
ずるエネルギー吸収により流体は十分に冷却され
てその流体の一部分は直接に固体相に変換する事
がある。この様な固体相への変化は流体の気化量
をかなり遅延させるので好ましくない。この様な
現象は広く使用されているガスの一例である二酸
化炭素や一酸化二窒素に於け見受けられる。

加圧ガス、特に炭酸ガスの用途としては飲料用
の液体を気体化することがある。この種の装置と
して公知のものは装置と一体であつてかつ液体
（例えば飲料）を満した室を備えており、液化炭
酸ガスのボンベもしくはカプセルがこの装置に挿
入されていて、このボンベに穿孔する事により液
体の気体化に必要な所定量の流体を継続的に発生
させ得る様になつている。この流体はボンベから
直接に液体容器の上部内に液面より上方に於て吹
込まれるのでその流体は難なく気化し得るのであ
るが、その液体の気体化（即ち液体中に該流体を
充填する事）を促進する為にはその液体を圧力下
で振盪せねばならないのでこの方法は極めて不便
である。更に、この公知の装置は気体化された液
体を噴出させる為にガス圧力を用いてサイフオン
として作動するので放出されたガスのかなりの部
分は容器内に残つていて使用されない。更にこの
装置の大きな欠点は、更に別の量の液体を気体化
する為には前の液体を完全に排出しなければなら
ないという事であり、この為この装置の便利さが
限られる。

イギリス特許1453363号に記載の他の装置に於
ては取り外し自在な容器に入れた液体に気体化を
行なう様になつている。従つて、長期にわたつて
より大量の気体化液体を生産する事が可能である
が、しかしこの装置はこの装置に適合した特定の
一種類のサイズおよび形の容器に使用する事が出
来るにすぎない。更にこの装置は加圧された大き
なシリンダを用いており、気体化用媒体を得る為
にはガスはシリンダの頂部から抜き出される様に
なつていてこの気体化用媒体は液体を通つて排出
されてその液体を速やかに気体化し得る様になつ
ている。この装置は必然的にかなり複雑である。
又この装置は気体化用媒体用の大容量のシリンダ
を必要とするので、事故や誤使用の際には本質的
にかなり危険である。シリンダの内容物により得
られる加圧ガスが大量であるので、気体化すべき
液体の容器の寸法は、この装置内に発生し得る圧
力で起り得る破壊の影響を制限する為限定されて
いる。

気体化飲料を製造する装置の様に高いガス圧力
が発生する様な装置、殊に、一般的に使用されか
つほとんど整備および維持が行なわれない様な装
置に於ては、装置内で発生する最大ガス圧力に於
て装置が安全に作動する事が極めて重要な要件で
ある。したがつて従来何らかの形の圧力レリーフ
弁を設ける事が行なわれているが、かかるバルブ
は長期間の使用に於て使用者が必ずしも認識しな
いうちに欠陥的となる事があるので必ずしも満足
すべきものではない。

前述したイギリス特許1453363号に於ては、カ
ム作動式の圧力レリーフ機構が設けてあり、この
レリーフ機構はガス飽和すべき液体を入れた壜の
口が圧力ガス供給手段に係合する度毎に作動しか
つ停止する様になつている。したがつてこのレリ
ーフ機構は圧力が加わる前になお作動し得る様に
なつており、この圧力レリーフ弁は長期間の不使
用により張り付いた時には解除される様になつて
いる。この装置は製造コストの高い比較的複雑な
機構を必要としている。更にこの装置は、バルブ
機構の作動は確保しているのではあるが、圧力レ
リーフガス通路が閉塞されない様に保障する事は
出来ない。前回の使用によりこの装置の流体通路
内に固体状もしくはゴム状の残滓が残つている事
が往々にしてある。この様な残滓がレリーフガス
の通路を妨げもしくは閉塞する事があれば、バル
ブ機構が完全に作動していても過剰圧力が発生す
るという危険がある。

発明の開示 本発明の目的は実質上常温以下に温度を降下さ
せる事なく圧力によつて液化させる事が出来る様
な物質の液体状態からガス流を製造し得る様な装
置であつて、液体状態から膨脹する際の冷却効果
により流体が固体化（昇華）する事なく前記ガス
流を製造し得る様な装置を提供する事である。

本発明の他の目的はガスが液体中に溶解する量
に応じて液体へのガス排出量を制御し得る様な液
体気体化装置を提供する事である。

本発明の更に他の目的は容器内に入れた液体を
気体化する為の装置であつて、交換可能な異なる
サイズの容器を使用する事が出来る様な装置を提
供する事である。

本発明の他の目的は気体化用流体の予めシール
されたカプセルもしくはボンベを用いる事が出
来、かつ異なるサイズのボンベを使用出来る様
な、容器内の液体の気体化装置を提供する事であ
る。ここで「ボンベ」とは圧力下の流体を封入す
るための任意の形のシールされた容器を含むもの
とする。

本発明の更に他の目的は、ガスが容器内に噴出
している際に容器内の最大圧力を制限し得る様な
圧力レリーフ弁を備えた、容器内の液体の気体化
装置を提供する事である。

本発明の一態様に従えば、本発明は液化された
状態で供給される所定量の流体を容器内の液体に
気体化させる為の装置を提供するもので、液体を
満した容器内に流体を送る為の排出導管を備えて
いてこの容器は前記導管が該容器と接続している
時に外部からシールされており、前記導管内には
拡張された表面積を有する一つ以上の流通路が設
けてあり、前記流通路は前記流体に熱源を提供す
る材料により形成されていてもつて流体が前記表
面を形成する材料と密接に接触して流れて前記材
料と熱交換をして流体が乾燥ガス状態に変換する
に必要な熱をその材料から吸収し得る様になつて
いる。（ここで「拡張された表面積」なる用語は
流体流を画定する表面の面積が流体供給源と流体
を満した容器との間の円形断面形状の直接的貫流
接続管の面積よりも実質的により大きい事を意味
するものとする。より詳細に後述する如く、この
「拡張された表面積」なる用語は導管がその外殻
内に導管と一体の又は一体でない中実の部材を有
していて流体がその部材に沿つて流れ得る様にな
つた形状を含むと共に、コンボリユート形状又は
直列もしくは並列接続された狭い内径の導管形状
を含むものとする。） 容器内の液体の量に応じた限られた量の湿り流
体のみを一回毎に転換すればよいのであるから、
又熱交換表面積が拡張されているのであるから、
接触面を形成する材料塊は流体が導管内を流れる
際に必要な熱の大部分を提供し得る様な十分な熱
容量を持つ様に設計する事が出来る。したがつて
圧力下の湿り流体が乾燥ガス状態へと変換する際
にはこの材料はその周囲から大量の熱を奪う必要
がない。その機能を果すにあたり、この材料は勿
論冷却され、その温度が周囲の温度より下がれば
周囲から熱を回収する。この熱の回収は所定量の
湿り流体の全てが乾燥ガス状態になる前に起り得
るのであるが、通常は回収される熱の大部分は二
つの気体化操作の間の比較的短かい最小の時間間
隔内に吸収されるであろう。

小さな断面積の通路を知数設けて前述した拡張
された表面積を得る事により構造を容易にコンパ
クトにする事が出来る。導管内のこれ等の多数の
通路は仕切り壁を設ける事により形成する事が出
来、これ等の仕切り壁は一連の独立した小さな断
面積の通路を形成する。これ等の通路は直列もし
くは並列又はそれ等を組合せた形に互いに接続す
る事が出来る。しかし、好ましい実施例に於て
は、一つもしくはそれ以上の通路内に透過性材料
を配置し、各通路内に於てこの通気性材料の隙間
により極めて小さな断面積の極めて多数の流通路
が形成されてこれ等の流通路が互いにランダムに
接続されて流体がその材料中を透浸し得る様に成
すとともに流体に接する表面積がこれに対応して
大きくなる様にする事が出来る。この透過性材料
は好ましくは粒状材料および又は針金状もしくは
帯状の材料で形成する事が出来る。

前記導管の内側表面の材料は単なる熱伝達によ
り周囲から熱を吸収し得る様に配置する事が出来
る。あるいは又、導管を電気的に加熱する為の手
段を設けてもよく、例えば材料に電流を通してそ
の電気抵抗により材料を加熱する様にしてもよい
し、或いは材料内に渦電流もしくは二次電流を誘
電して電磁気的に材料を加熱し、あるいは材料か
ら電気的に絶縁する様な形で材料中に電気的加熱
手段を設けてもよい。

所定量の湿り流体は計量ポンプによつて圧送す
る事も出来る。あるいは又、常温に於ける前記流
体の蒸気圧が導管出口に於て必要な圧力を超える
場合には、透過性材料を通して浸透させながら圧
力を降下させた後に、液相の形の所定量の流体を
収容したカプセルもしくはボンベを用いて供給す
る事も可能である。

導管の内部表面の材料は取り扱う流体に関して
化学的に不活性の材料から選ぶべきであり、又熱
の迅速な回収を行なう為には大きな熱伝導度を有
するものでなければならない。

この装置の特定の用途に応じて、これ等の表面
を構成する材料の形状は様々に選ぶ事が出来る。
透過性の材料を用いる場合には、伝熱表面を形成
する部材の肉厚および断面寸法を精密に制御する
為には、線状もしくは帯状の材料が最も好まし
く、これ等の素材は束状もしくはマツト状もしく
はふつくらとした不織布形状にするのが好まし
い。あるいは又直径の揃つた粒状、好ましくは円
粒状にする事も出来る。

透過性の材料を使用する場合には、構成材料の
正味容積に対する材料の外殻免積内の隙間の容積
を増加させれば流体の浸透による圧力降下が減少
するが、これは又熱伝達率をも減少させるととも
に熱の回収に必要な時間を長くするであろう。

小さな断面積の通路による流れ抵抗は導管を通
る流量を制御するに充分な様に設定する事が出来
るが、これは好ましくは更に他の絞り手段により
補う事が出来る。

この透過性材料の一部もしくは全部が金属粒子
又は針金から成る場合にはそれ等を焼結する事に
より熱回収に必要な時間を大幅に低減する事が出
来る。即ち焼結により材料のうちの互いに隣接す
る区域は互いにある程度連続性を備える事とな
り、その結果材料を通ずる熱の流れを増大させ
る。これは熱の回収に極めて重要な意味を有す
る。熱の回収が周囲から熱を奪う事により行なわ
れる場合には、この透過性材料を導管の壁に焼結
する事によりその間の緊密な接触を得る事が出来
る。

導管の入口および又は出口には逆止弁を設ける
のが好ましい。入口側の逆止弁は最小の開弁荷重
を有していて容易に開弁して流体を導管内へと導
く事が出来るが、出口側の逆止弁は一般的により
大きな開弁荷重を必要とする。この様に導管の両
端が閉鎖されているので、流体が有毒性である場
合もしくは高価である場合や装置の内部空間が外
部から汚染される事を防止する事が重要である場
合には、流体の前後の処理操作の間に於て装置が
使用されていない時には内部空間からの流体の漏
出を回避する事が出来る。

本発明の一用途に於ては、容器内の液体を気体
化させる為に、予めシールされたボンベに収容し
た液化流体が使用される。そして、前述した様な
熱交換導管を用いる事によりこの流体を極めて迅
速に乾燥ガスに気化させる事が出来る。この熱交
換導管を容器頂部の開口を介して容器内に突出さ
せれば構成を特にコンパクトにする事が出来る。
但しこれは必ずしも必要ではない。いずれの場合
に於ても、好ましくは、熱交換導管は容器内の液
体の液面の下に迄突出する出口部分を有し、ガス
流を小さな気泡に破砕する為の絞りオリフイスを
この出口部分に設ける事が好ましい。これ等の微
小な気泡は液体中に速やかに溶解する。

本発明の他の態様に於ては、本発明は液体にガ
スを充填する為の装置を提供するもので、この装
置の加圧ガス流を制御する為のバルブ装置は弁本
体を備えており、この弁本体はそれを移動自在に
収容する室の壁と係合する周辺シール手段を備え
ており、この弁本体は上記シール手段の所に於け
る上記室の断面積よりも小さな断面積を持つたガ
ス入口ポートに対して弾性的に押圧されており、
もつて、この弾性押圧力に抗して作用するガス圧
力によつて弁本体が入口ポートから移動した時に
は弁本体にはより大きなガス圧力が作用して入口
ポートを開放状態に維持し、上記弁本体の移動に
より入口ポートが出口オリフイス（この出口オリ
フイスはこのバルブ装置を通るガス流の流量を制
限する断面積の縮小された絞りを有する）に連通
される様になつている。

この様なガス流制御手段は、前述した形式もし
くは他の形式の気体化装置のガス排出導管の出口
に設けることができるもので、液体中にガスが吸
収もしくは溶解する量に応じて液体中へのガス排
出量を制御するものである。

本発明の更に他の態様に従えば、本発明はシー
ルされたボンベから容器内の液体中へと流体を放
出する為の装置を提供するもので、この装置はボ
ンベを容器に向つて相対運動させる為の取り付け
手段を備えており、ボンベと容器との間には穿孔
装置が設けてあつて上記相対運動の際にボンベを
開口して流体を加圧ガス状態で容器内へと流出せ
しめる様になつており、上記穿孔装置には上記ガ
スが導入される容器の入口開口に係合するシール
手段が設けてあり、容器内の流体圧力は上記付勢
手段の作用に抗してシール手段に作用し得る様に
なつていて、もつて、容器内の圧力が限界値を超
えて増加した時にはシール手段が容器入口開口か
ら離れて過剰圧力の流体を容器から逃す事が出来
る様になつている。

この装置には更に、上記シール手段の移動が妨
げられるような事態に於て上記限界値よりも高い
容器内部圧力に於て開放し得る様な安全噴出弁
（ブローアウトバルブ）を設ける事が出来る。

本発明の好ましい態様に従えば、本発明は容器
の開口を通つて容器内の液体中に圧力下のガスを
放出する装置を提供するもので、この装置は容器
の開口と係合する環状のシール手段によつて円周
方向に囲繞されたガス注入手段を備えて成り、こ
のシール手段は容器開口にシール状に接触する可
撓性シール部材と、このシール部材を容器開口に
押圧支持する為の手段とを備えて成り、このシー
ル手段は、容器の内部圧力に対して、ガス注入手
段の周りの円周方向広がりに関して均一でない曲
げコンプライアンスを有しており、もつて、この
可撓性シール部材が前記円周方向広がりのある角
度部分にわたつて変形して容器内の過剰なガス圧
力を逃がすとともに前記円周方向広がりの周りの
他の部分に於ては容器の開口に対して押圧される
様になつている。

この様な構成であるから、容器内の高圧力のガ
スは直接に周囲に逃れる事が出来、この為閉塞す
るおそれのある長い狭い通路を通る必要がない。
この圧力レリーフ機構は摺動部分に依存して作動
する事がなくただ単に弾性シール部材の撓みを必
要とするのみであるので、圧力が所定値を超えた
時には必ず容器内の圧力をレリーフする事が出来
る様な構成を提供する。長期間の使用によりこの
可撓性シール部材の材質が劣化する事があつて
も、これは前記広がりのうちのある角度にわたる
部分の曲げコンプライアンスを増加させる事が予
想されるので、この装置は単により低い圧力でレ
リーフ機構が働き、従つていずれにしても危険な
過剰圧力が蓄積する事がない。

シール手段の曲げコンプライアンスは、容器の
開口と係合する広がりの一部分にわたつて可撓性
シール部材の肉厚を減少させる事によつて変える
事も出来るし、あるいは又この可撓性シール部材
を支持する裏当て部材の支持面を段付けするかも
しくはその輪郭を調整する事により変える事も出
来る。この後者の場合には可撓性部材の円周方向
広がりの一部分は裏当て部材により支持されてい
ないので先に撓む事が出来る。シール手段の曲げ
コンプライアンスは又これ等の方法を組み合せる
事により変える事も出来る。

この装置は容器の開口と環状シール手段との間
の偏心性に影響されない様に構成するのが好まし
い。そうしないと、環状シール手段に対する容器
の正確な位置のずれに応じてレリーフ圧力が変化
するからである。これは円周方向広がりの前記一
部分をシール手段の半径方向に延長させる事によ
り達成する事が出来る。好ましい実施例に於て
は、より大きなコンプライアンスを持つた半径方
向に細長い少くとも二つの部分を環状シール手段
の軸線に関してほぼ対称的に設ける。

容器中の液体にシールされたボンベからの流体
を放出する為の装置であつて、ボンベと容器とを
夫々収蔵した相対移動可能な２つの部材から成る
取付け手段を有していてボンベと容器とを相対運
動させる事により穿孔装置（例えばボンベの壁に
穿孔する為の中空の針）がボンベに穿孔を行ない
得る様になつた装置に於ては、本発明の他の態様
に従えば、前記相対移動部材には互いに協働する
歯付き部材が設けてあり、これ等の歯付き部材は
各相対移動部材ごとに互いに離間された周辺部分
を占めていてその結果一方の相対移動部分の歯付
き部材が他方の相対移動部分の歯付き部材の間の
スペースに整列した状態でこれ等二つの相対移動
部材が歯付き部材とともに入れ子式に伸縮し得る
様になつており、これ等の歯付き部材は二つの相
対移動部分の選択的な異なる軸方向相対位置に於
て互に係合し得る様になつており、もつて上記係
合はボンベを収蔵する方の部分が異なる高さの容
器の頂部開口に対する所定の位置にある時に起る
様になつている。

好ましくは、この取り付け手段の相対移動部分
のうちボンベを収容する方の部分には伸縮方向に
変位可能なボンベ支持体を設け、又、ボンベに穿
孔する際にボンベを支持する為、２つの相対移動
部分が互いに伸縮する際に前記支持体と協働して
ボンベの変位を制限する為のストツパを設け、も
つて前記両部分の係合が装置に挿入するボンベの
軸方向長さにも依存した相対移動部分の軸方向相
対位置に於て起る様にする事が出来る。

この様にすればこの装置は異なるサイズのボン
ベを使用し得る様に構成する事が出来る。云うま
でもなくこの様な構成は前記取り付け手段が異な
る高さの容器を使用し得る様に適合されていると
否とを問わず設ける事が出来るもので、一般的に
はこれ等双方の適合の可能性を備える事が望まし
いと考えられる。

本発明の他の態様に於ては、本発明はシールさ
れたボンベから流体を放出せしめて容器中の液体
中に圧力下の気体化された流体を充填する為の装
置を提供するもので、この装置はボンベを容器に
向つて相対移動させるようになつた取り付け手段
と、ボンベと容器との間に配置され前記相対運動
に際してボンベに穿孔して流体を容器中へと流出
せしめる為の穿孔装置とを備えて成り、前記取り
付け手段はボンベホルダと、前記充填の際にガス
圧力の反作用に抗してボンベを前記ホルダ内に支
持する為の保持手段とを備えており、前記保持手
段はホルダに接近してその中にボンベを挿入する
事が出来る様な非作動位置に対して前後にホルダ
に対して旋回運動し得る様になつており、ボンベ
を挿入した後に保持手段の限定作動位置を決定す
る為のストツパー手段が設けてあり、前記保持手
段のピボツトはガス圧力の作用線からオフセツト
されていてもつてガス圧力が挿入済みのボンベを
保持手段に対して押圧してボンベを前記限定作動
位置に保持し得る様になつている。

本発明のさらに他の詳細は添付図面を参照して
以下に例示的に記載する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の一態様の軸方向垂直断
面図、 第２図および第３図は第１図の装置のシヤツト
ルおよび出口オリフイスバルブの拡大断面図、 第４図は第１図の装置の下部ケーシングの平面
図、 第５図から第９図迄は装置の上下ケーシング部
分の間の係合機構の種々の変形例の概略図であつ
て、第５図は一方のケーシング部分の側面図、第
６図は第５図の−線に沿つた断面図、第７図
は上下ケーシング部分の下部の部分断面図、第８
図および第９図は第７図の−線および−
線に沿つた詳細断面図、 第１０図は液化ガスを気化する為の熱交換導管
内の熱交換材料の多数の実施例を複合して示した
もの、 第１０ａ図、第１０ｂ図、第１０ｃ図は熱交換
導管の異なる断面形状を示したもの、 第１１ａ図、第１１ｂ図、第１１ｃ図は電気的
加熱手段を備えた熱交換導管の長手方向部分断面
図、 第１２ａ図は拡張された内部表面を持つた導管
の実施例を示す断面図、 第１２ｂ図および第１２ｃ図はそれぞれ導管の
変形例を示す軸方向断面図および横断面図、 第１３ａ図および第１３ｂ図は導管の他の変形
例の長手方向断面図および横断面図、 第１４ａ図および第１４ｂ図はそれぞれ熱交換
導管の入口側逆止弁および出口側逆止弁の断面
図、 第１５図は第３図の出口オリフイスバルブの変
形実施例の概略的部分断面図、 第１６図は第１図の装置のシヤツトルおよびボ
ンベホルダの更に他の二つの変形態様のそれぞれ
半分を軸線の左右に配置して示した複合図であ
り、 第１７図は本発明の装置の容器シール手段の側
面図でその半分は断面で示したもの、 第１８図および１９図は第１７図のシール手段
のシール部材をＸ方向およびＹ方向に見た端面
図、 第２０図および２１図は本発明の装置の他のシ
ール手段の可撓性シール部材の軸方向断面図、 第２２図および第２３図は本発明の装置のシー
ル手段の更に他の変形態様の軸方向断面図および
端面図である。

発明を実施する為の最良の形態 以下添付図面により本発明の実施例を詳細に説
明する。

第１図ないし第４図を参照するに、本発明の装
置は外部ケーシング２と一酸化炭素ボンベＢを有
し、この外部ケーシング２は炭酸化すべき液体を
収容した壜その他の容器（図示せず）を取りつけ
る為の手段を構成しており、又ボンベＢは家庭で
炭酸飲料を製造する為に用いる普通の型式のもの
で８グラム程の液状の二酸化炭素を収容してい
る。壜はこのケーシングの下部４に取付けられ、
ボンベＢはその上部６に取り付けられる。このケ
ーシング上部６は後述する様に咬み合い機構もし
くはねじ込み機構によつてケーシング下部に着脱
自在に取り付けられている。

ケーシング上部６は円筒形のスカート８を有
し、このスカート８にはキヤツプ１０がその周辺
の接目に沿つて衝当していてスナツプリブ（図示
せず）によつてそこに固定されている。スカート
８は頂壁１２を有し、この頂壁１２にはフランジ
のついた中央開口１４が設けてある。この中央開
口１４にはボンベＢを支持する為のボンベホルダ
１６が締り嵌めされており、この頂壁とボンベホ
ルダとの間の相対回転を阻止する為に係合手段
（図示せず）が設けてある。キヤツプ１０の頂壁
には開口が設けてあり、この開口はより詳しくは
後述する旋回式の蓋２０によつて閉鎖されてい
る。この旋回蓋２０は横断方向に延長するオフセ
ツト配置されたピボツト機構２２によつてボンベ
ホルダ１６に取り付けてある。この蓋２０を第１
図に示した位置から時計方向に回転すれば、ボン
ベホルダのカツプ２４にボンベを挿入出来るよう
になる。ボンベの首部はカツプの下端のＯリング
２６によつて封止される。

ボンベホルダ１６は下方に向つて開口した円筒
形部分２８を有し、この円筒部分２８には摺動可
能なシヤツトル３０が係合している。シヤツトル
３０はボンベに向つて上方に突出した中空の針３
２を有する。この針３２はシヤツトルとボンベホ
ルダの円筒部分の頂壁３６との間に挿入した圧縮
ばね３４によつてボンベから離れるように付勢さ
れている。円柱部分の底部に設けた止め輪３８は
シヤツトルをボンベホルダ内に保持している。

シヤツトルはガス膨脹管４０を有し、このガス
膨脹管はシヤツトルから下向きに突出してケーシ
ング下部の底部付近の出口オリフイスバルブ４２
の所で終端していてもつて液体中へと流れるボン
ベ流体の伝熱パイプを構成している。使用にあた
つては、ガス膨腸管を液体壜内に挿入して壜の首
部がシヤツトルの下側のシール円板４４に密着す
るようにすると共に、ケーシング２の上部と下部
とを壜がシヤツトルを上方に押し上げる様に位置
決めすれば、針はボンベを穿孔する。ボンベ内の
液化炭酸ガスは膨脹管を通過する際に気化し、そ
の際膨脹の冷却効果は膨脹管を伝わる熱によつて
相殺される。したがつて固体状の二酸化炭素が生
成するのが防止されると共に二酸化炭素は乾燥ガ
スとして壜内に導入され壜内の液体を炭酸化す
る。

針の押し上げ力と同じく上向きに作用するガス
圧の作用とによりボンベＢはカツプ２４から離れ
るように上向きに押し上げられようとするが、こ
の作用はボンベの頂部がすきまをなくすべく僅か
に移動して蓋に当接する時には旋回蓋２０によつ
て阻止される。蓋２０はオフセツトされたピボツ
ト機構２２によつて枢着されているので、蓋２０
は第１図の反時計方向に付勢される。しかし、蓋
の閉鎖位置に於ては蓋の底部エツジ４６により形
成したストツパがそれに対向するキヤツプの頂部
エツジ４８に係合しているので、蓋がそれ以上反
時計方向に回転する事はない。

第２図に示された様に、中空の針３２はシヤツ
トルの中央通路５０と連通している。この針は桿
部５２によりシヤツトルの本体に固定されてい
る。桿部５２には２つのＯリング５４が直列に設
けてあり、これらのＯリングはボンベホルダの孔
５６（その中でＯリングが摺動する）を封止する
と共に前記孔に関して針を中心決めする作用をす
る。針の内部孔はシヤツトルの中央通路５０によ
つてシヤツトルの栓６２に接続されている。この
栓６２の横向きの出口通路６４はエラストマー製
のリング６６により閉鎖されており、このエラス
トマーリングは逆止弁の作用をして流体がシヤツ
トルからガス膨脹管４０に向つてのみ流れる様に
作用する。

このガス膨脹管には二酸化炭素の気化と膨脹の
ための熱源として作用する材料からなる通気性の
マトリツクス６８が充填してあり、二酸化炭素が
圧力を持つた乾燥ガス流として壜内に注入される
様になつている。普通のサイズの二酸化炭素ボン
ベを用いる場合にはこの装置の作動時間は２〜３
秒以上は継続しないのであるから、上記目的に使
用する材料は二酸化炭素がガス膨脹管を通過する
際にきわめて迅速に必要な熱量を二酸化炭素に伝
達し得るものでなければならない。又、この装置
は２〜３分毎に繰り返し使用される事があるの
で、この材料は又周囲から比較的早く熱を回収し
得るものでなければならない。したがつて一般的
には、この通気性のマトリツクスとしては金属材
料が好ましく、いずれにしてもこの材料は流体が
流れる通路を形成し得るような多数の小さな空隙
を形成する小さな粒子又はフイラメントの形にす
る事が好ましい。

ガス膨脹管の出口に設けた出口オリフイスバル
ブ４２はボンベから液体状の二酸化炭素が蒸発す
る時に膨脹管内に所定の最小ガス圧力が確立され
る迄はガスの流れを阻止するという機能を有す
る。第３図に見る如く、ガス膨脹管からのガスは
多孔質の栓７４を通つてこのバルブに到達する。
この多孔質栓７４は膨脹管内に伝熱マトリツクス
６８を保持する作用をする。ガスの圧力はバルブ
本体よりも小さな直径の導入管路７８を通つてバ
ルブ本体７６に作用する。バルブ本体の端面に設
けたシール用円板８０はバルブ本体が圧縮ばね８
２によつて導入管路に押しつけられている限りは
導入管路の小さな断面積に対してガスの圧力を限
定している。ガスの圧力がばねの力に打ち勝つた
時には、ガスの圧力はバルブ本体の全断面積に対
して作用するのでバルブは開弁圧力が所定の値に
達した時には突然に開放する。こうしてバルブ本
体をガス流が通過し、その際圧力降下は最小とな
る。

バルブ本体の後方はＯリング８４によつて入来
ガス圧力から遮断されており、ガスはノズル８６
を介してのみ壜内へと脱出し得る様になつてい
る。このノズル８６の断面は絞つてあるので、こ
のノズルに於ける圧力降下は臨界値を超えノズル
には絞りによる音速のガス流が生ずる。その１つ
の効果は壜内の液体に噴出する比較的高速度のガ
ス流の剪断作用によりガス流が極めて小さな気泡
に破砕されしたがつてより容易に液体中に溶解す
るという事である。この絞りオリフイスは少くと
も最初はガスの流出量を制限し、したがつてアト
マイザー管（即ちガス膨脹管）４０の中に必要な
背圧を維持する。

壜内にガスの圧力が蓄積するにつれて、ガス圧
は又バルブの下端に設けた透孔８８を介してバル
ブ本体の背面に作用する。この様にしてバルブ本
体は絞りオリフイスの圧力降下に感応するのであ
り、この為、ばね８２はバルブ本体の全断面積に
対して作用する合計ガス圧力がオリフイスの臨界
圧力を超えた時にのみバルブが開く様に設定す
る。

壜内のガス圧力が所望の最終値に迄高まるにつ
れて、液体中に溶解するガスの溶解率はガスの供
給量に近づく。ガスの供給量が過剰となる事があ
れば過剰なガスは壜の頂部からのがれる。なぜな
らば、その様な場合には、壜の上部の口の所でシ
ヤツトル封止円板４４に作用する圧力はばね３４
の作用に抗してシヤツトルを壜から離すように移
動させるからである。

本発明の装置は異なる高さおよび直径を持つた
壜に使用し得るものであり、即ち壜の容量は750
c.c.〜1100c.c.の範囲でその高さは250mm〜320mmの範
囲で、そしてその直径は930mm以下の範囲で変化
するものである。この様な異なる高さの壜に適応
させる為、ケーシング上部とケーシング下部との
間にはねじ込み式の係合手段を設ける。この係合
手段は、ケーシング上部および下部のそれぞれご
とに、二つのラツク状のねじ付けセグメント９
２，９４を形成する一群の歯から成る。上方のセ
グメント９２はスカート８に設けられていてこの
スカートのほぼ全長にわたつて延長しているが、
下方のセグメント９２はテーパ状のケーシング下
部４の頂部の最大直径区域のみに設けられてい
る。

それぞれのケーシング部分に於て、各二つのセ
グメントは直径方向に相対峙しているとともに、
他方のケーシング部分に設けた二つのセグメント
間のすきまよりもやや小さな角度にわたつて延長
している。したがつて、一方のケーシング部分の
ねじセグメントが他方のケーシング部分のねじセ
グメントに係合する事なくこれ等二つのケーシン
グ部分を軸方向に入れ子式に嵌め込む事が出来る
様にこれ等両ケーシング部分を整列させることが
可能である。これ等のセグメントの歯は傾斜して
いてねじ山を形成している。したがつてこれ等ケ
ーシング部分を互いに入れ子式に嵌め込んで且つ
それ等を相対回転により互いに係合した時には、
これ等のケーシング部分４，６は更に軸方向に相
対移動する。

したがつて、使用に際しては、任意の壜をケー
シング下部４上に載置して壜がケーシング部分の
頂部に達するか或いはその頂部から若干突出する
様になすとともに、ねじセグメント９２と９４と
が互いに整列しない様にしながらケーシング上部
６をケーシング下部４に向つて降下させれば、こ
の操作によりガス膨脹管４０は壜の首部内に挿入
される事になる。次にシール円板４４が壜の口に
当接する様にケーシング上部４を壜に接触させる
とともに、ケーシング上部を回転させれば、ねじ
セグメントは互いに係合し且つケーシング上部は
これにともない更に下方に移動せられまずシール
円板が壜の口に確実に密着するとともに次にシヤ
ツトル３０がボンベホルダ１６に対して相対的に
上向きに移動せられ、その結果針３２はボンベを
蓋２０に向つて押しつけるとともにボンベの内部
に突きささる。

以上の説明からわかる様に、旋回蓋２０が適当
に位置決めされてボンベの上向き運動に対向し得
る様になる（即ちエツジ４６と４８とが互いに当
接する）とともに壜の口がシヤツトル底部のシー
ル円板４４と密着しない間は、ボンベに孔があけ
られる事はなく又その内容物が逸出する事も無
い。

第１図に示した様に、下部ケーシングのセグメ
ント９４を形成する一群の小さな方の歯は上部ケ
ーシングのセグメント９２を形成する一群の大き
な方の歯の最上部分と係合しており、この上部ケ
ーシングは下部ケーシングに対してその最降下位
置にある。下部ケーシングの頂部から突出する様
なより背の高い壜を用いた場合には、この装置は
同じ様に作用するのであるが、下部ケーシングの
セグメントは上部ケーシングのセグメントの下側
区域に係合するのであり、その係合位置は最初の
軸方向運動の終りに上部ケーシングが壜の口に当
接する様になる位置によつて定められる。云うま
でもなく、これ等のセグメントの配置は図示した
ものとは逆にする事が可能であり、即ち上部ケー
シングにより小さな一群の歯を設けるとともに下
部ケーシングにはより大きな歯を設ける事が出来
る。

異なるサイズの壜を用いる場合にはその直径が
変わる事があるが、かかる壜は下部ケーシングの
底部に設けた柔軟な可撓性のリブ９６（これ等は
対称的に設けられている）によつて中心決めする
事が出来る。これ等のリブ９６はケーシング底部
の中心から離間されて半径方向に延長するととも
に、周壁９８に向かつて上向きかつ外向きに延長
していてウエブの様にその周壁９８に接続されて
いる。したがつて上部ケーシングをねじ込む事に
より壜に対して下向きの力が加えられる時にはこ
れ等のリブは壜を中心決めする様に作用する。

ガスが壜内に噴出する時の壜内の過剰な圧力を
逃がす様にシヤツトル３０が作動しない様な場合
の更に他の安全手段として、シヤツトルのピスト
ン１０４にはエラストマー製の噴出円板１０２
（第２図）が設けてある。この噴出円板はシール
円板４４の小孔１０６の後方に設けてあり、この
小孔１０６は円板４４の内側縁の近くに配置され
ていて壜の口の内側に於て壜の上部に開口し得る
様になつている。この噴出円板１０２の後方に於
てはピストン１０４には大きな孔１０８が設けて
あつて噴出円板１０２がその周縁のみによつて支
持される様になつている。したがつて、壜内の圧
力が所定値に達した時には、この可撓性の噴出円
板１０２は十分に変形して孔１０８を通つて押し
出され、その結果壜内の圧力を逃す為の通路を開
く様に作用する。

上下ケーシングの最初の相互位置決めを容易に
するとともにこの装置を使用する際にセグメント
の軸方向により短かい方の群の全ての組のねじ山
が互いに係合する様にする為、第５図から第９図
に示した様に上部ケーシングと下部ケーシングと
の間には軸方向ガイド部材を設ける事が出来る。
このガイド部材は、小さなねじ付きセグメント９
４を有する方のケーシング部分１１２に設けた突
条１１０と、他方のケーシング部分１１６に設け
た厚肉のリム１１４とから成り、前記リム１１４
は大きなねじ付きセグメント９２の前方に位置さ
れているとともにそのセグメント９２と円周方向
に整合しており、前記リムは突条１１０を通過さ
せ得る様な切り欠き１１８を有する。このケーシ
ング部分１１２は第１図の下部ケーシング４に対
応し、ケーシング部分１１６は上部ケーシング６
に対応する。

突条１１０はセグメント９４と９４との間に位
置する。この突条１１０の一端はケーシング部分
の縁に向つて尖つていてセグメント９４を超えて
若干軸方向に突出しており、その反対側の端部は
これ等セグメント９４の内側端部の高さの所迄軸
方向に延長している。この突条は、半径方向に
は、対応するセグメントの歯の谷径を超えて突出
する事はない。これは、二つのケーシング部分を
互いに組み合せようとする時には、且つ、突条１
１０が他方のケーシング部分の厚肉のリム１１４
の切り欠き１１８を通過した時には、この突条が
他方のケーシング部分のねじ付きセグメント上を
自由に回転し得る事を意味する。

したがつて上下ケーシング部分を組み合せる時
には、使用者はまず上部ケーシングを下部ケーシ
ング上に略々位置決めする。そしてこれ等のケー
シング部分が互いに結合された時には、突条１１
０の尖つた先端はそれが切り欠き１１８に係合す
るにつれてこれ等上下ケーシング部分を互いに正
しく位置決めする。突条が切り欠け内にある時に
は上下ケーシング部分の相対回転は阻止されるの
で、突条がその切り欠きから完全に離脱する迄は
ねじセグメントが互いに係合する事は無く、又小
さな群のねじ山９４が同様にリム１１４の彎曲部
分の間のすきまを通過する迄はセグメントが係合
する事は無い。突条が切り欠けを通過し且つセグ
メント９４が前記すきまを通過した時には、小さ
な方のセグメントはその軸方向全長にわたつて他
方のケーシング部分のセグメントと係合し得る様
になる。この様にして、セグメントのうちの十分
な数のねじ山が互いに係合する様な状態で二つの
ケーシング部分が互いに確実に締め付けられる。

第１０図はガス膨脹管４０に使用する通気性の
マトリツクスの種々の態様を示すもので、ただし
同一のガス膨脹管内に必ずしもこれ等全てのマト
リツクスを用いねばならないものではない。図面
に於て１２０は緊密に圧延されたらせん状の針金
であり、１２１は針金の束から成る円板であり、
１２２は粒子の塊であり、１２３は針金又は薄板
のランダムでふつくらとした塊であり、これ等は
それぞれガス膨脹管の内側に密着する様に挿入さ
れている。これ等の通気性材料をガス膨脹管内に
保持する為多孔質の保持部材１２４をガス膨脹管
に取り付ける。ガス膨脹管の断面形状は任意の形
状を取り得るものであり、第１０ａ図１０ｂ図お
よび１０ｃ図はそれ等の一例を示したものであ
る。第１０ｂ図および第１０ｃ図に示したものは
ハニカム状に組み合せて直列又は並列に接続され
た小さな断面積の一群の流通路を形成する事が可
能であり、それ等の間には必要により薄板状の電
気的加熱部材を設ける事も出来る。

第１１ａ図は別の形のガス膨脹管４０ａを示す
もので、通気性材料６８を収容する環状の空間１
２７に至る入口１２６が設けてあり、前記通気性
材料中にはパイプ１２８が挿通してあつてその中
には管状の加熱部材１２９が設けてある。パイプ
１２８の底部の下方では環状空間の内側領域と外
側領域とは互いに連通しており、又パイプの上部
に於ては端部空間１３０は中央出口管１３１によ
り出口１３２に連通している。多孔性の材料がば
らばらの粉体である場合には多孔質の保持部材１
２４を横手方向に設けるが、多孔性材料がらせん
状に巻回された針金である場合にはその必要はな
い。入口１２６から入る湿りガスは仕切り１２８
によつて拘束されて多孔質材料を通過し、管１３
１から出る前にまず環状空間１２７の外側領域を
通つて下向きに流れ、次いで内側領域を通つて上
向きに流れる。管状の電気加熱部材は熱伝導によ
り多孔性材料に熱を伝える為のもので、この装置
に流体を次々と通す時には連続的に通電しておく
事が出来る。

第１１ｂ図はガス膨脹管の他の変形例を示すも
ので、ガス膨脹管４０ｂには多孔性材料６８が充
填してあり、この多孔性材料は必要により仕切り
１２４により保持されている。ガス膨脹管の上下
端部には二つの金属性の櫛形部材１３４が設けて
あり、これ等の櫛形部材１３４は多孔性材料を長
手方向に貫通していて多孔性材料に電流を直接に
流し得る様に多孔性材料と電気的に接触してお
り、又この多孔性材料は導電性の材料から出来て
いてその中に形成された空隙により加熱作用を生
起し得るに充分な電気抵抗を有する。この実施例
に於ては、ガス膨脹管４０ｂ内の充填材料は電流
の短絡が起らない程度の電気抵抗を有していなけ
ればならない。その様な材料としては石英やセラ
ミツクが市販されている。

第１１ｃ図はガス膨脹管４０ｃの囲りにインダ
クタンス用巻線１３６を巻き付けた例を示す。こ
の実施例に於ては、ガス膨脹管の素材は多孔性材
料を遮蔽せず且つその材料中に渦流が誘電される
のを妨げない様な材料から選ぶ。渦流の強さを大
きくする為には多孔性材料は好ましくは前述した
様に焼結されている。

第１２ａ図はガス膨脹管４０ｄの構造の一例を
示すもので、長手方向且つ内向きに突出する半径
方向のリブ１４２が多数設けてあつて内側表面積
は拡大されている。これ等のリブはガス膨脹管の
中心迄延長させてもよいし、或いはガス膨脹管の
中央部分には多孔性材料６８で充填されたかなり
大きな空間を残してもよく、この多孔性材料は前
述した様な任意の形状の針金で形成する事が出来
る。リブのかわりにガス膨脹管の壁がローブ状の
形を有する様にすればその内部表面積を同じ様に
拡張させる事が出来る。これは又その外側表面積
を拡張させる事にもつながる。

第１２ｂ図は更に他の構成のガス膨脹管４０ｅ
を示すもので、この実施例では多孔性材料との接
触面を増加させる為内側にらせん状のフイン１４
４を設けている。説明を簡単にする為図面には唯
一のらせんのみを示し且つそのらせんのピツチ長
さの半分のみを示したが、云うまでもなく必要な
ピツチ長さの多数のフインを設け得るものであ
る。その一例として第１２ｃ図は６条ねじ１４４
ａの形のフインを示す。この図は又ガス膨脹管の
内側に充填された多孔性材料をも示しており、こ
の図では描宜上フインは充填材料で被覆されてい
ないかの如く示してあるがこの充填材料はガス膨
脹管の円柱状の壁に至る迄充填されている。

第１３ａ図に示した実施例に於ては、ガス膨脹
管４０ｆは一連の同心的な管１４６を有し、各管
１４６には互いに対向するその両端部の近傍に於
てその壁に沿つて複数の孔１４７が設けてある。
互いに交替する一対の管の間に形成された環状の
空間の一端には多孔質のリング１４８が設けてあ
つて、多孔性材料６８を収蔵し得る様になつてお
り、この多孔性物質は特別な熱交換容量が必要な
時には環状空間の全てに充填される。端板１４９
はこれ等の環状空間を環の入口側端部から隔てる
様に閉鎖しており、偶数番目の環状通路に於ては
流体が下向きに流れ且つ奇数番目の環状空間に於
ては流体が上向きに流れる様になつている。第１
３ｂ図に示した様に、これ等の同心管にはリブ１
５０を設けてもよく、その主たる目的は周囲から
回収する熱の伝達性を高める事にある。

第１４ａ図および第１４ｂ図は逆止弁１５２，
１５３の一例を示すもので、これ等の逆止弁はガ
ス膨脹管の入口１２６および出口１３２にそれぞ
れ設ける事が出来る。入口側の逆止弁はエラスト
マー製のスリーブ１５４から成り、このスリーブ
１５４は、ペダルサイクルに於て普通使用されて
いるいわゆるウツド型バルブに於けると同様に、
環状切り欠き内に張力をもつて配置されていて入
口１２６と連通する横手方向の孔１５６を遮蔽し
ており、入口側に於けるきわめて小さな過剰圧力
によつて開弁し得る様になつている。出口側の逆
止弁はばね１５９によつて円錐形弁座１５８に押
圧されたボール１５７を有する。これ等二種の逆
止弁は仕切り１２４によつて多孔性物質６８から
隔てられていて、それ等はいずれも流体もれを防
ぐ為のＯリング１６０を備えている。

第１５図は出口オリフイスバルブ１７２の変形
態様を示すもので、第１図の出口オリフイスバル
ブ４２について前述したものと同様の構成部材は
同じ参照番号で示した。この変形態様に於ては、
弁体１７４はゴム状の素材から成るダイアフラム
１７６と一体に成形されている。ダイアフラム１
７６の周縁はノズルオリフイス８６を超えた所で
弁箱の内壁に形成した切り欠き１７８内に係合し
ており、このダイアフラムの弾性により弁体がそ
の弁座に押圧されている。その他の点に関して
は、このバルブは前述した第１の実施例と同様に
作動する。

第１６図は本発明の装置の更に他の実施例を示
す。図面には示さなかつたが、この実施例の装置
も又上部ケーシングと下部ケーシングとを有し、
これらの上下ケーシング部分は前述した様にねじ
付きのセグメントによつて互いに係合しており、
ガス吹き込みを受ける液体を収容した壜は下部ケ
ーシング（図示せず）内に挿入されており、上部
ケーシングのボンベホルダ２０２は通常の８ｇ入
りの液化二酸化炭素のボンベＢが収容されてい
る。第１６図は上部ケーシングのスカート部分の
頂壁２０２のみを示しており、このスカートには
上部ケーシングのセグメントが形成されている。

既に説明した様に、中空の針２０４がシヤツト
ル２０６に取り付けてあり、このシヤツトル２０
６はボンベホルダ内で摺動可能であるとともにば
ね２０８によつて上方に付勢されている。シヤツ
トルの下面には弾性シール円板２１２が設けてあ
つて下部ケーシング内の壜の口に係合し得る様に
なつている。上部ケーシングのねじ部分と下部ケ
ーシングのねじ部分とは壜の口がシール円板に確
実なシール状態で押圧されるとともに針がボンベ
穿孔し得る様に係合しており、したがつて高圧ガ
スがガス膨脹管を通り壜内の液体中に流入し得る
様になつている。

しかし乍ら、最初に述べた実施例と対比すれ
ば、このシヤツトル２０６は針のすぐ下に於て拡
径された円柱部分もしくはバレル２１４を備えて
おり、このバレル２１４はスプール２１８の内孔
２１６内で摺動し得る様になつている。第１６図
にはこのスプールの二種の異なる形状がそれぞれ
半分ずつ示されていて参照番号２１８ａおよび２
１８ｂによつて示してある。これ等二種の形状に
共通して、スプールにはバレルの下方に於て一体
のカラー２１０が設けてある。ばね２０８がスプ
ールに作用するのでシヤツトルとスプールとは互
いに離反する様に付勢されるが、カラー２１０が
バレルの下面に係合した時にはこのカラーは前記
相対運動を制限する。スプールの運動はクリツプ
２２０によつて制限されるもので、このクリツプ
はボンベホルダの壁を貫通してスプール内の円柱
形切り欠き２２２に向つて突出している。第１６
図はスプールとシヤツトルとがその最下位置にあ
るところを示す。

第１６図の右半分に示した実施例に於ては、ス
プールの内孔内にはＯリング２２４が嵌め込んで
あつてボンベホルダ内に挿入されて位置決めリン
グ２２５に着座したボンベＢの首部をシールし得
る様になつており、又他のＯリング２２６がバレ
ル２１４に取り付けてあつてシヤツトルがボンベ
に向つて上向きに押動かされた時にバレルとスプ
ール２１８ａとの間をシールし得る様になつてい
る。ガス吹込操作の終りにバレルがスプールに対
して最下位置に退却した時に上記二つのＯリング
の間のスプールの内部空間から過剰な圧力を逃す
ため小孔２２７が設けてある。

第１６図の左半分に示した実施例に於ては、ボ
ンベはシール用スリーブ２２８に係合している。
このスリーブ２２８はボンベの首部をシールする
と同時にボンベがホルダーに向つて下向きに運動
するのを制限する。このシール用スリーブをスプ
ール２１８ｂ内に挿入した後、止め輪２３０を取
り付けてスリーブを固定する。図面の右半分に示
した実施例と同じく、バレル２１４にはＯリング
２１６を取り付け、シヤツトルがボンベに向つて
押動された時にバレルとスプールの内孔との間を
シールする様にしている。この実施例ではバレル
を下げて軸方向シール荷重を取り除いた時にガス
はシール２２８を通つて逃れる事が出来るので、
逃し穴は必要ではない。

Ｏリング２２４又はシール用スリーブ２２８に
より構成されるシールとボンベとの間の有効シー
ル直径をスプールとバレルとの間の有効シール直
径よりも小さくするかもしくはそれに等しくすれ
ば、これら二つのシールの間に形成される空間内
の圧力の増加によつてはスプールをボンベから下
向きに引き離そうと作用する合力が生ずる事がな
い。

しかしながら、バレルに作用する圧力荷重はシ
ヤツトルのシールに伝えられてシールを壜の口に
押しつけようとする力を増加させるので、バレル
には許容し得る最大の直径を与えなければならな
い。そうしないと、スプールの内孔内の圧力が高
まつた時には壜のレリーフ圧力、すなわりシヤツ
トルが持ち上げられて壜の内部圧力を逃す時の圧
力は過剰に高まるであろう。したがつて、ボンベ
の首部がスプールに対して常にシールされるよう
にするために設けた手段は、壜内の圧力が安全上
レリーフされるに必要な程度にバレルの直径を制
限した場合に於ても、有効に作用する。

したがつて、スプールの内孔内で起り得る過剰
圧力条件時に於てもし限られた大きさの下向きの
合成圧力（これはバネの押上げ力よりも常に小さ
い）がスプールに作用する様になされるならば、
バレルの直径を制限する事により、バルブとスプ
ールとが分離するのを阻止する事が出来ると同時
にシヤツトルのシールに作用する荷重を制限する
事が可能である。

第１６図に示した二つの実施態様はいずれも同
じ様に作動する。二つのケーシング部分を組合せ
るに先立ち上部ケーシングのボンベホルダ２００
内に液化ガスボンベを挿入しかつ、液体を満した
壜を下部ケーシングに挿入する。スプール２１８
ａ又は２１８ｂはその最下位置にあり、円柱形切
り欠きの上部肩部は止め輪すなわちクリツプ２２
０に当接しており、シヤツトル２０６も又その最
下位置にあつてスプールのカラー２１０から垂下
している。上部ケーシングには前述した様な形の
旋回蓋が設けてあり、この蓋は短かい枢軸２３２
に取り付けられていてボンベを挿入した時には閉
鎖する様になつている。

上部ケーシングを下部ケーシングに被せてこれ
を押し下げた時には壜の口はシール円板に係合し
てこれをシールするとともにシヤツトルを上方に
押し上げる。ケーシング上部は自らの重さにより
下方に運動するが、ボンベとスプールとは閉鎖さ
れた蓋がボンベの頂部に当接するに至る迄は互い
に対して且つ壜に対して同じ位置に留まる。この
位置に於て、上下ハウジング部分の間の軸方向運
動が完結せられ、針がなおボンベから隔てられた
状態でケーシングの頂部はバネ２０８により支承
される。次に上下ハウジング部分のねじ部を係合
させると、ボンベは針に向つて押し下げられて針
はボンベ内に貫入しその内容物をガス膨脹管を介
して壜内の液体中に放出させる。

ねじ部が一部係合する前には針はボンベの穿孔
を開始する事はないので、装置が加圧され始める
前に上下ハウジング部分を互いに確実に連結する
事が可能である。例えば、ねじ部が90゜のセグメ
ントから成る場合には、針がボンベの穿孔を開始
するよりも前にねじ部の全係合角度の約1/3が完
了するように配置する事が出来る。

以上の説明から明らかな様に、ボンベと旋回蓋
との間に相対運動が起るので異る長さのボンベを
使用する事が可能である。ボンベの最大長さはボ
ンベを最初に挿入した時に旋回蓋を閉じる事が出
来るか否かにより決定され、又ボンベの最小長さ
は旋回蓋とボンベ位置決めリング又はシール用ス
リーブとの間の距離を減少させる様に移動するス
プールの許容衝程により決定される。実用的に
は、８グラム入りの二酸化炭素ボンベを目的とす
る装置に於てはスプールの運動としては６mm前後
で十分であろう。この運動量は約10cmの範囲で変
動する異なる高さを有する壜に適合し得る能力に
追加されるのである。

旋回蓋を閉じる迄は、ケーシング部分のねじ部
にはボンベを穿孔するに必要な力を加える事は出
来ない。更に、上部ケーシングを下部ケーシング
に向つて押し下げた後にはこの旋回蓋は閉じる事
が出来ない。何故ならばこの段階では旋回蓋は開
いているので、ボンベは蓋の閉鎖を妨げる様な位
置に押されるからである。

この様にしてこの装置を誤使用する危険が回避
される。

次に第１７図ないし第１９図について述べる
に、これ等の図は前述した形態以外の本発明の装
置の圧力レリーフ手段の好ましい実施例を示すも
ので、このレリーフ手段は平面的な環状のシール
部材３０２を有するシール手段から成る。このシ
ール部材３０２はシリコーンゴムもしくは食品用
品質の天然ゴムから成り、剛性の裏当て部材３０
４に取り付けられている。裏当て部材３０４はガ
ス流通手段を形成するシヤツトル（これは鋳造も
しくはモールド成形により作られている）を構成
する。この装置のその他の特徴部分は図示しなか
つたが、前述した実施例と同様にケーシングを有
し、このケーシング内にはシヤツトルがXY方向
に軸方向に摺動自在に取り付けてあつてばねによ
り壜の口に対してＹ方向に押圧されており、壜は
シヤツトルとほぼ同軸的にケーシング内に固定さ
れており、したがつて壜の口は可撓性シール部材
の端面３０２ａにシール状態で係合している。第
１７図にはガス膨脹管４０を取り付ける為のねじ
部３０５が示してある。この装置は又図示した様
にシールが行なわれた時に二酸化炭素ボンベを穿
孔する為の手段を備えており、ボンベの内容物は
シヤツトルに形成した軸方向中央通路３０６を通
つて出口ノズル３０８へと流れる様になつてお
り、出口ノズルの所には逆止弁３１０が設けてあ
る。このガスの流れは更に予め水を満した壜へと
流れる。最初に述べた実施例と同じく、逆止弁は
伝熱管（図示せず）に通じており、ボンベ内の流
体は壜に向つて流れるにつれてこの伝熱管内で膨
脹して乾燥ガスとなる。

シヤツトルの支持面３１４（これはシール部材
の裏当て部材を構成するとともにこれを介して可
撓性部材と壜の口との間にシール圧力が伝達され
る）には二つの向いあつた半径方向の細長いスロ
ツト３１６が形成してある。したがつてこれ等二
つの位置に於ては可撓性部材は支持されておらず
壜の口から離れる様に運動する事が出来る。ガス
吹込み工程中はガスが液体中に溶解するよりも前
に壜の内部圧力はかなり上昇するのであるが、前
記スロツトは自ら外気圧に向つて開口しているの
で壜の内部圧力が所定値を超えた時にはシール部
材はその非支持部分に於て撓む。こうして、可撓
性部材が壜の口と完全にシール係合するべく復帰
するに充分な程度に圧力が降下する迄はガスは壜
から漏出る。この可撓性部材の寸法とその素材を
適宜選択する事により、且つスロツトの寸法を適
当に定める事により、スロツト３１６の前面に於
ける非支持部分の可撓性は必要な安全な噴出圧力
に設定する様に制御する事が出来る。

云う迄もなく、ガスは壜の口を通過すると直ち
に自由空間へと逃れ、壜口のシールは各ガス吹込
み操作毎に新たに確立される。したがつて、前回
の使用により蓄積した異物が圧力レリーフ手段の
作動を妨げる惧れがない。可撓性部材の素材が経
時的に劣化したり或いは損傷した場合には、支持
されていない領域が単により低い圧力で撓むのみ
であつてしたがつてこの点に於て装置の安全特性
が損われる事がない。

又、シール部材の非支持部分がガス圧により膨
出している時にはシール部材はなお同じ位置にあ
つて壜の口に対して圧接されているのであるか
ら、この噴出圧力はシール手段を壜の口に押圧す
る力から独立している。したがつて複雑で敏感な
機構は必要ではなく、通常の操作に於てはガス吹
込み工程に必要な確実なシールを常に行なう事が
出来る。

第２０図および２１図は可撓性シール部材３２
２の他の実施例を示すもので、この実施例は平面
的な支持面３２６を有する裏当て部材３２４と共
に使用する事が可能であり、その他の構成は第１
７図ないし第１９図のものと類似である。この裏
当て部材と可撓性部材には軸方向中央通路３２８
が貫通してあり、既に述べた逆止弁と熱交換管路
とを介して壜内にガスを注入し得る様になつてい
る。可撓性部材の平坦面３３０は壜口のシール面
に面しているが、その背面に於ては可撓性部材は
等間隔に配置された４つの半径方向切り欠き３３
２を有する。その結果可撓性部材の前面には肉厚
の小さな非支持部分３３４が形成されている。最
初に述べた実施例と同様、この非支持部分は可撓
性を有し、所定圧力を超えた時にはガスが脱出し
得る様に設定されている。

第２１図は又シール部材に対して壜の口Ｌがず
れていてもシール部材のレリーフ弁としての機能
が有効に作用するものである事を示している。こ
の図面から明らかな様に、壜の内部ガス圧に対す
る薄肉部分の可撓性はその薄肉部分の円周方向の
拡がりに依存しているのであつて、壜の口の半径
方向の接触点に依存するものではない。半径方向
の切り欠き即ちスロツトをただ１つ用いる事によ
つても同様な効果が得られるが、所定の全体寸法
の範囲内でより大きなずれに対処しようとするな
らば二以上の切り欠き即ちスロツトを等角度間隔
に設けるのが好ましい。

第２２図および２３図は前述した実施例に類似
の他の実施例を示すもので、可撓性部材３４２は
平らであり、シヤツトル３４６の支持面３４４に
よつて支持されている。前述した半径方向の切り
欠き即ちスロツトはこの実施例では等間隔に配置
されこ一連の短かい切り欠き即ちスロツト３４８
によつて置き変えられており、これ等のスロツト
３４８はシヤツトルの軸線に同心的で壜の口の直
径に等しいピツチの円に沿つて配置されている。
この可撓性部材のうちこれ等のスロツトに重なり
合う部分はしたがつて他の部分よりも大きな可撓
性を有する部分を形成している。もし壜の口が、
最大限にずれた互いに直径方向に対向する区域に
於て、可撓性部材に対して偏心して配置された時
には、これ等のスロツトは壜の口によつて囲まれ
た区域の完全な外側もしくは内側に位置する様に
なるので壜の内部圧力を逃すべく作用する事は出
来ないが、十分な数のスロツトが設けてあるので
壜が偏心配置された時でも少くとも一つのスロツ
トは壜の口Ｌと半径方向に一致する事となりした
がつて圧力レリーフ弁としての機能を果す事が出
来る。したがつてこの場合、壜がシヤツトルに対
して半径方向にかなり偏心していてもこれに対処
する事が出来る。その他の点に関してはこの実施
例は前述したものと同じ様に作用する。