WO2010053146A1 - ボンベの製造方法、ボンベおよびこのボンベを用いた噴出装置 - Google Patents

ボンベの製造方法、ボンベおよびこのボンベを用いた噴出装置 Download PDF

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heat treatment
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gas
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陸廷 細川
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株式会社Ｊｅｔｏｖｏ
小林　由和
小林 秀匡
細川 泰平
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    • F17C2270/07—Applications for household use
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Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a cylinder filled with various high-pressure gases, a cylinder, and a jet apparatus using the cylinder.
  • a gas cartridge in which various gases are filled in a small high-pressure gas container (hereinafter referred to as a mini-cylinder) having an internal capacity of less than 100 cc is, for example, a pressure source such as a soda maker or beer server, a life jacket, an air bag, etc. It is used in a wide range of applications as a source of expansion of water, or a source of injection such as a digestive tract and a spray. In addition, the use of mini-cylinders is expanding as their size and weight are reduced.
  • An object of the present invention is to provide a method for producing a cylinder which is light in weight, high in pressure resistance, and excellent in corrosion resistance, and a jet apparatus using the cylinder.
  • a method of manufacturing a cylinder adopted by the present invention is a step of forming a compact having a bottomed cylindrical shape by performing deep drawing on a plate made of stainless steel material multiple times. And before or after any one deep drawing among the plurality of deep drawing processes, a sensitization heat treatment process for performing a heat treatment to sensitize the stainless steel material, and after the sensitization heat treatment process, It is characterized by having an opening cutting process which cuts the opening side of the above-mentioned forming object, and a drawing process which squeezes the opening side of the above-mentioned forming object after the above-mentioned opening cutting process.
  • the heat treatment for sensitization is characterized in that the formed body is heated to 550 to 650 ° C.
  • the method for manufacturing a cylinder according to the present invention is characterized by further comprising a step of attaching a die to the opening of the formed body by welding.
  • the method for manufacturing a cylinder according to the present invention is characterized by further comprising a solution heat treatment step of performing a heat treatment of solidifying the stainless steel material in the compact after the sensitization heat treatment step.
  • the heat treatment for solid solution treatment is a process of heating the molded body to 1050 to 1150 ° C. for 3 minutes or more.
  • the squeezing step is a step of sequentially performing squeezing on the opening side with respect to a mold having different angles.
  • the stainless steel material is austenitic stainless steel.
  • the cylinder manufactured by the manufacturing method by the manufacturing method of the said cylinder.
  • the above cylinder comprises a cylinder main body made of a bottomed cylindrical stainless steel material integrally formed with a thickness of 0.1 to 2.0 mm, and a die formed at the opening of the cylinder main body. It is characterized by In the above cylinder, the stainless steel material is an austenitic stainless steel.
  • the configuration of the ejection device adopted by the present invention is characterized by comprising a cylinder which is manufactured by the above-mentioned manufacturing method and is filled with a gas, and ejection means which is attached to the cylinder and which ejects the gas.
  • the configuration of another ejection apparatus adopted by the present invention is an ejection unit which is manufactured by the above-mentioned manufacturing method and is attached to a cylinder filled with a gas and an ejection target, and the cylinder to eject the ejection target together with the gas. And comprising.
  • the configuration of another ejection device adopted by the present invention is a cylinder which is manufactured by the above-mentioned manufacturing method and is filled with a gas, a body to be jetted to be filled with a body to be jetted, and the cylinder to be jetted attached.
  • the ejection means connected to the cylinder, the ejection means for ejecting the ejected body to the outside by the pressure of the gas from the cylinder.
  • the cylinder is installed outside the cylinder to be jetted. In the above-mentioned jet device, it is preferable that the cylinder be installed in the body to be jetted.
  • FIG. 1 is a perspective view of a mini cylinder according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view as viewed in the direction of arrows II-II in FIG. It is process drawing which shows the manufacturing method of a mini cylinder. It is a figure which shows the experimental result which changed temperature in the sensitization heat treatment process. It is a figure which shows the shape of the bottom part of the cylinder by a modification (6). It is a figure which shows the other shape of the bottom part of the cylinder by a modification (6).
  • FIG. 1 is a schematic view showing an injection device according to a first embodiment. It is the schematic which shows the example which used the cylinder by the use aspect 1 as an injection source of an air gun.
  • FIG. 5 is a schematic view showing an injection device according to a second embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic view showing a valve structure in Example 2;
  • FIG. 8 is a schematic view showing an injection device according to a third embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a mini-cylinder according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view seen from the direction of arrow II-II in FIG.
  • the mini cylinder 10 includes a cylinder main body 11 integrally formed in a bottomed cylindrical shape by a stainless steel material (for example, SUS 304 L), and a stepped cylindrical cap 20 attached to the opening 15 of the cylinder main body 11 by welding.
  • a stainless steel material for example, SUS 304 L
  • the cylinder body 11 is formed on a cylindrical body 12, a substantially hemispherical bottom 13 formed on one side of the body 12, and the other side of the body 12, and a throttling part whose tip is the opening 15. And 14).
  • the diameter is about 40 mm
  • the overall length is about 110 mm
  • the wall thickness is about 1.0 mm.
  • the screw cap 20 is formed to project from the large diameter portion 21, the small diameter portion 22 formed on one side of the large diameter portion 21, and the other side of the large diameter portion 21, and a screw portion in which a male screw portion 24 is engraved on the outer periphery And 23.
  • the outer periphery of the large diameter portion 21 and the small diameter portion 22 of the base 20 is fixed to the opening 15 by TIG (Tungsten Inert Gas) welding.
  • FIG. 10 Next, a method of manufacturing the mini cylinder 10 will be described with reference to FIG.
  • A Disc cutting step First, a disc 101 having a diameter of 130 mm and a thickness of 1 mm is cut out of a plate 100 made of stainless steel.
  • B Formed body formation process Next, the bottomed cylindrical body 104 used as the base material of the cylinder main body 11 is formed by performing the deep drawing process to the said disc 101 multiple times.
  • the disc 101 is formed into a large diameter cup-like body 102 ( ⁇ 80 mm, height 55 mm), and in the second deep drawing of (b-2), The large-diameter cup-like body 102 is formed into a small-diameter cup-like body 103 ( ⁇ 50 mm, height 80 mm), and in the third deep drawing of (b-3), the small-diameter cup-like body 103 is further reduced in diameter It shape
  • the bottom portion 13 of the cylinder main body 11 is formed on the bottomed cylindrical body 104 having a further smaller diameter.
  • the cup-shaped bodies 102 and 103 and the bottomed cylindrical body 104 are collectively referred to as a “molded body”.
  • sensitization heat treatment step After the second deep drawing (b-2), sensitization heat treatment is performed to sensitize the small-diameter cup-like member 103.
  • This sensitization heat treatment is a treatment of heating the small diameter cup-like body 103 to 550 to 650.degree. Since heat treatment of stainless steel to 550 to 650 ° C. is known to cause so-called “sensitization”, this heat treatment is referred to herein as "sensitization heat treatment”.
  • the cup-like body 103 is water-cooled or quenched (air-cooled).
  • FIG. 4 is a graph of the results of Table 1. As apparent from FIG. 4, it is understood that the range of 550 to 650 ° C. is optimum in the sensitization heat treatment step.
  • (D) Opening Cutting Process By cutting the opening side of the bottomed cylindrical body 104, a cutting portion 105 is generated, and the remaining portion becomes a cylinder main body base 106.
  • This open cut process determines the internal volume of the mini cylinder 10 to be manufactured. That is, by determining the cut portion 105 (the cylinder main body base material 106) according to the internal volume of the mini cylinder 10, it is possible to manufacture mini cylinders of various volumes even using a single mold.
  • the throttling process is a process of squeezing the opening side of the cylinder main body base material 106 to form the throttling portion 14.
  • This squeezing process is a process of squeezing the opening side of the cylinder main body base material 106 to form the throttling portion 14.
  • the dies are narrowed at one time, cracks and wrinkles occur in the narrowed portion 14. Therefore, in this process, a plurality of dies having tapers with different angles are used and divided into several times.
  • the throttling portion 14 having the opening 15 ( ⁇ 16 mm) for attaching the mouthpiece 20 and the body portion 12 are formed on the front end side, and the outer shape of the cylinder main body 11 is formed.
  • (F) Die attachment step the die 20 is fixed to the opening 15 of the cylinder body 11 by TIG welding.
  • the opening part 15 becomes a taper surface which inclines inside, and the large diameter part 21 and the small diameter part 22 of the nozzle
  • a solution treatment is performed in which the mini cylinder 10 is heated to 1050 to 1150 ° C. for 3 minutes or more.
  • the martensitic phase is transformed to the austenite phase to remove the magnetism of the magnetized stainless steel material, and chromium carbide (Cr 23 C 6 ) precipitated in the grain boundaries is solidified as solid by the above-described sensitization heat treatment. It dissolves and relieves the residual stress generated in the cylinder body 11 by the drawing process. Furthermore, since the weld between the base 20 and the opening 15 is also melted, the base 20 is attached more firmly.
  • SUS304L transforms from the austenitic phase to the martensitic phase, and at this time, the members become magnetic.
  • the martensite phase is transformed to the austenite phase, and the magnetization of the cylinder body 11 is removed.
  • the members are heated to 550 to 650 ° C. in the sensitization heat treatment step (c) and to 1050 to 1150 ° C. in the solution heat treatment step (g), the residual stress generated at the stage of forming the cylinder body 11 is assured. It reduces, and the crack of the said cylinder main body 11 is prevented.
  • the cylinder manufactured by the manufacturing method according to the present embodiment is heated at a sensitizing temperature that is not normally used in forming stainless steel, and then deep drawn to compensate for the brittleness of the stainless steel. Is applied, and it is equipped with functions of magnetic removal, corrosion suppression, and residual stress removal by solution heat treatment as a finish. Since this mini cylinder 10 uses stainless steel, it is lighter than Mn steel of the same size, and can be made to withstand high pressure (breaking pressure: 50 MPa) even if the thickness is reduced. It is possible to make the container excellent in strength.
  • the manufacturing method of the mini-cylinder is not limited to the manufacturing method described in the above embodiment, and the following modifications may be considered.
  • the stainless steel material used as the material of the cylinder main body 11 is not limited to SUS304L, and may be another material such as SUS316L, SUS321 or SUS347, and the main point is that it can be sensitized and is nonmagnetic Any austenitic stainless steel can be used.
  • the sensitization heat treatment step (c) may be performed after any of the steps of deep drawing (b-1) to (b-3). Alternatively, sensitization heat treatment may be performed before deep drawing (b-1). The point is that the sensitization heat treatment may be performed whenever it is performed before the drawing step (e). In particular, it is preferable to perform the sensitization heat treatment after the process with a large amount of processing.
  • the mini cylinder 10 is manufactured by attaching the base 20 to the opening 15 of the cylinder body 11, but (e) in the drawing process, the narrowed opening side is further deformed to integrally form the base May be
  • Modification 4 The number of deep drawing processes in the formed body forming process (b) and the number of drawing processes in the drawing process (e), that is, the number of dies used in these processes are not limited to those described in the embodiment. These processes may be performed using more or fewer molds than the embodiment.
  • the cylinder body 11 having a diameter of about 40 mm, a total length of about 110 mm, and a wall thickness of about 1.0 mm is manufactured by way of example.
  • the present invention is not limited to this size. It is possible to manufacture if it has a shape of 1 to 2.0 mm.
  • the mini cylinder 10 was manufactured was illustrated in embodiment, you may use for manufacturing the cylinder more than 100 CC in capacity
  • the shape of the bottom of the mini cylinder 10 is not limited to this.
  • a recess 13B is formed in the central portion, and the pressure resistance of the mini cylinder can be increased and the mini cylinder can be placed vertically.
  • the bottom portion 13C shown in FIG. 6 five legs 13D, 13D,... Are formed at equal intervals along the outer periphery, and even with this shape, the pressure resistance of the mini cylinder is increased and the mini cylinder is vertically arranged. It becomes possible.
  • the shapes of the bottoms 13A and 13C may be formed by pressing in advance in anticipation of the size of the bottom before performing the first deep drawing process from the disc cutting process to the compact forming process.
  • Examples of using the mini cylinder 10 include the case of using the mini cylinder alone and the case of using both the jetted body cylinder filled with the jetted body and the mini cylinder.
  • the mini cylinder functions as a pressure source to be ejected from the body cylinder by applying pressure to the body to be ejected filled in the body cylinder.
  • a mini cylinder is installed outside the body to be ejected, and a case where the mini cylinder is installed inside the body to be ejected.
  • Example 1 First, an example of using the mini cylinder 10 alone will be described with reference to FIG.
  • the ejection portion 31 serving as the ejection means is attached to the base of the mini cylinder 10.
  • the gas G and the liquid L to be ejected are filled in the mini cylinder 10. Since the gas G is charged in a compressed state, the inside of the mini cylinder 10 is in a high pressure state.
  • the type of gas G depends on the type of liquid L, but generally air, carbon dioxide gas, LPG (liquefied petroleum gas), HCFC (hydrochlorofluorocarbon), HFC (hydrofluorocarbon) or the like is used.
  • a cylindrical suction nozzle 32 extends to the vicinity of the bottom portion 13 of the mini cylinder 10 in the ejection portion 31, and the ejection nozzle 33 is formed to project from the mini cylinder 10.
  • a jet port 34 is formed on the side surface of the jet nozzle 33.
  • An on-off valve (not shown) is incorporated in the ejection portion 31. The on-off valve is configured to connect the suction nozzle 32 and the ejection port 34 by pushing the ejection nozzle 33 in the arrow A direction.
  • the pressure of the gas G filled in the mini cylinder 10 in a high pressure state is applied in the direction to push down the liquid level of the liquid L.
  • the mini-cylinder 10 As a use aspect which uses the mini-cylinder 10 alone, it may be used as a spray can which sprays the liquid L like Example (1). It is possible to use cosmetics, paints, tears, flavors, seasonings, etc. as the liquid L.
  • a cosmetic when used as a body to be jetted, atomization of the cosmetic is promoted by high pressure as compared with a normal spray can, so that the cosmetic comes into contact with the skin.
  • the hair growth promoting agent is a body to be jetted, atomization of the hair growth promoting agent is promoted by high pressure, so the hair growth promoting agent enters deep into the pores and the hair growth effect is improved.
  • effects such as suppressing the pear skin generated on the painted surface, maintaining the persistence of the perfume for a long time, and the like can be obtained.
  • the jetting device 30 which uses soy sauce as a jetting object is made by jetting soy sauce to sashimi or sushi. This makes it possible to eat sashimi and sushi, even for foreigners whose use has been an obstacle to adding soy sauce. Since the mini cylinder 10 made of stainless steel is light in weight and excellent in corrosion resistance and pressure resistance, it can be reused even in the case of using the liquid described above.
  • the jet device 30 is used as a duster spray or an inflator (air-filled).
  • the mini cylinder 10 filled with gas can be used as an injection source such as an air gun and a nail driver, and as an expansion source such as a life jacket and an air bag (including for two-wheeled vehicles).
  • an injection source such as an air gun and a nail driver
  • an expansion source such as a life jacket and an air bag (including for two-wheeled vehicles).
  • a mode of use when using the mini cylinder 10 as an injection source or an expansion source will be described. It is assumed that the gas is filled in the mini cylinder 10.
  • FIG. 8 is a schematic view showing a mode of use 1 in which the mini cylinder 10 is used as an injection source of bullets in an air gun.
  • the air gun 200 has a gun body 201 that ejects a bullet by compressed air, and the mini cylinder 10 is connected to the gun body 201 via a connection hose 202 and a regulator 203.
  • the regulator 203 incorporates a control valve (not shown) for adjusting the ejection pressure by turning a dial 204 projecting to the outside, and is equipped with a meter 205 for displaying the ejection pressure.
  • the gas ejected from the mini cylinder 10 flows to the bullet injection mechanism of the air gun 200 through the regulator 203 and the connection hose 202, and pushes the bullet vigorously from the muzzle of the air gun 200 to the outside.
  • the user of the air gun 200 can adjust the speed of the bullets emitted from the air gun 200 by rotating the dial 204 to adjust the ejection pressure.
  • the gun body 201 may be replaced with a nailing machine body.
  • This nailing machine is connected with a compressor since it usually requires a high pressure (e.g., 1 MPa) gas. For this reason, when a worker carries out work, it is necessary to connect the compressor to the nailing machine with a hose. For example, when working at a high place, this hose becomes an obstacle to work It may lead to a drop in efficiency or the worker may be at risk.
  • a long hose can be eliminated, thereby improving the working efficiency and reducing the danger.
  • the work may be carried out by holding several mini cylinders 10.
  • FIG. 9 is a schematic view showing Use Mode 2 in which the mini cylinder 10 is used as a drive source of an actuator.
  • the actuator 210 is a substitute for a motor used in a toy or the like, and the rotary wing 212 is rotatably provided on the base 211, and a gear 214 to which a driven portion is connected is attached to the shaft 213 of the rotary wing 212.
  • Connected A jet port 206 is connected to the mini cylinder 10 through a regulator 203 and a connection hose 202, and a rotary wing 212 is disposed on the air flow jetted from the jet port 206.
  • the dial 204 When driving the actuator 210, the dial 204 is rotated to adjust the ejection pressure, and then the air ejected from the ejection port 206 is applied to the rotary wing 212.
  • the rotary wing 212 which has received the jetted air starts to rotate and rotates the gear 214.
  • the dial 204 of the regulator 203 By rotating the dial 204 of the regulator 203, the flow rate of the jetted air from the jet nozzle 206 can be adjusted, and by adjusting the flow rate, the rotational speed of the shaft 213 can be adjusted.
  • the toy motor is driven by the battery, the battery is discarded when the battery current is consumed.
  • the actuator 210 of the use mode 2 since only the gas filled in the mini cylinder 10 is consumed, it can be reused by refilling the gas in the mini cylinder 10. As a result, no waste is generated and environmental destruction is suppressed.
  • FIG. 10 is a schematic view showing Use Mode 3 in which the mini cylinder 10 is used as a gas injection source of an inflator (air container) for a bicycle.
  • the inflator 220 is configured such that the opening and closing portion 221 is attached to the base 20 of the mini cylinder 10.
  • the opening and closing portion 221 is fixed by screwing the mouthpiece 20 into one female screw portion 222.
  • the other attachment portion 223 having a jet port (not shown) is screwed into the valve 226 of the bicycle 225. Further, air is jetted from the jet port by being pushed into the opening / closing portion 221 in the A direction as in the jet portion 31 of the first embodiment.
  • the user attaches the attachment part 223 of the opening and closing part 221 to the valve 226 of the bicycle 225.
  • the gas filled in the mini cylinder 10 is ejected into the tire by pushing the opening / closing portion 221 in the direction of the arrow A.
  • the gas filled in the mini cylinder 10 is not limited to air, but may be nitrogen gas, carbon dioxide gas, etc. Furthermore, if the gas is filled with a liquid repair material that fills the punctured part, puncture repair and air filling simultaneously. It can be carried out.
  • FIG. 11 is a schematic view showing a use mode 4 in which the mini cylinder 10 is used as a bubble generation source of the bubble generation device at the time of bathing.
  • the air bubble generating device 230 is provided with a sheet portion 231 having a plurality of holes 232, 232,... Formed at the bottom of the bath 235, and a connection hose 233 is provided along the bath 235 from the sheet portion 231. It is connected to a mini cylinder 10 disposed on the wall 236.
  • the regulator 203 described above is provided.
  • the air ejected from the mini cylinder 10 is sent to the sheet portion 231 through the connection hose 233, and is generated as a bubble from each hole 232.
  • the bubble generating device 230 by adjusting the pressure of the air sent to the sheet portion 231 by the regulator 203, it becomes possible to adjust the generated bubbles. For example, in the case where the pressure of the ejected air is high, many fine bubbles are generated, and in the low pressure, coarse bubbles are generated.
  • the air bubble generator 230 does not draw an electric cord to the bathroom as in the case of an electric air bubble generator, so there is no risk of electric shock or the like.
  • the mini cylinder 10 is made of stainless steel excellent in corrosion resistance, so it can be used hygienically without concern such as rust. Of course, even after the gas is released, it can be reused by refilling.
  • FIG. 12 is a schematic view showing a mode of use 5 in which the mini cylinder 10 is used as a driving source of the blood circulation promoting device for the foot.
  • the circulation promotion device 240 includes a foot storage bag 241 and a mini cylinder 10.
  • the mini cylinder 10 is filled with carbon dioxide gas, and the foot accommodation bag 241 is connected to the mini cylinder 10 via the opening / closing part 221 and the connection hose 243.
  • a tightening portion 242 is provided at the opening of the foot storage bag 241 to prevent the carbon dioxide gas enclosed in the foot storage bag 241 from leaking to the outside.
  • the user When using the blood circulation promoting device 240, the user inserts the foot into the foot storage bag 241 and then tightens the upper side of the ankle with the tightening portion 242. Furthermore, the opening and closing portion 221 of the mini cylinder 10 is operated to eject carbon dioxide gas into the foot storage bag 241, and the inside of the foot storage bag 241 is filled with carbon dioxide gas. Carbon dioxide gas is absorbed from the skin to dilate capillaries and small arteries, and has the effect of enhancing blood circulation and warming it, and the circulation promoting device 240 promotes the circulation of the foot, thereby preventing the cooling property. It has an effect on
  • FIG. 13 is a schematic view showing a use mode 6 in which the mini cylinder 10 is used as an expansion source of a life jacket.
  • air bags 252, 252,... are provided inside a jacket body 251 in the shape of a vest or a vest, and the air bags 252 are connected by connection hoses 253, 253,.
  • the mini cylinder 10 is also connected to the air bag 252 via the connection hose 253, and the opening and closing plug 254 is provided on the base.
  • a cord 255 is attached to a plug (not shown) of the opening / closing plug 254, and the plug 255 is removed from the opening / closing plug 254 in the direction of arrow P to remove the plug, and the gas in the mini cylinder 10 is connected via the connection hose 253. It is spouted into the air bag 252. As a result, the air bags 252 of the life jacket 250 are inflated to generate buoyancy against water. As described above, by using the high pressure mini cylinder 10 for the life jacket 250, it is possible to inflate the air bag 252 instantaneously. Further, in the life jacket 250, the mini cylinder 10 serving as an expansion source can be refilled with gas.
  • an air bag for motorcycles As a similar configuration. In this air bag for a motorcycle, an air bag 252 is provided around the neck, shoulder, etc., in order to protect the rider when the vehicle falls over.
  • FIG. 14 is a schematic view showing a usage aspect 7 in which the mini cylinder 10 is used as an expansion source of an air bag.
  • the air bag 260 is disposed within the boss 266 of the steering 265 of the vehicle.
  • the mini cylinder 10 is connected to the folded air bag 261 via the valve mechanism 262 and the connection hose 263, and a control circuit for electrically controlling the opening and closing of the valve is built in the valve mechanism 262.
  • the control circuit is connected to a sensor 264 (such as a vibration sensor or an acceleration sensor) which is disposed in the boss 266 and detects an impact of the vehicle.
  • the gas is filled in the mini cylinder 10 at a high pressure (5 to 20 MPa), and the pressure of the gas acts on the inlet of the valve mechanism 262 in a state of being connected to the valve mechanism 262 by the connection hose 263.
  • the valve mechanism 262 when the sensor 264 detects an impact, the valve mechanism 262 is operated to connect the mini cylinder 10 and the air bag 261.
  • the gas in the mini cylinder 10 is blown into the air bag 261 at a single time (0.01 second) to inflate the air bag 261.
  • the valve mechanism 262 operates the discharge valve to contract the air bag 261.
  • the high pressure mini cylinder 10 for the air bag 260 it is possible to inflate the air bag 261 instantaneously.
  • a device for sealing air used for an air bag employs a mechanism for detonating a explosive to seal the air, so that it was impossible to reuse the device for sealing air.
  • the mini cylinder 10 serving as the expansion source can be refilled with gas.
  • the mounting position of the air bag 260 on the vehicle is not limited to the steering 265 but may be a frame of a door or the like on a glove box of a passenger seat.
  • Example 2 Next, in the case where the mini cylinder 10 is used as a pressure source for the ejection target cylinder, the ejection device 40 in which the mini cylinder 10 is installed outside the ejection target cylinder will be described with reference to FIGS. 14 and 15.
  • a beer server is taken as an example.
  • the mini cylinder 10 is provided outside the ejection target cylinder 46.
  • the spouting portion 41 is detachably provided to the base of the mini cylinder 10 via the connection pipe 43.
  • the ejection portion 41 is detachably provided at the opening of the ejection target cylinder 46.
  • a beer serving as a jetted body is filled in the jetted body cylinder 46, and a gas G is filled in the mini cylinder 10 to be in a high pressure state.
  • a cylindrical suction nozzle 42 extends to the vicinity of the bottom of the body 46 to be jetted, and a jet hose 45 is provided so as to extend to the outside.
  • an open / close valve 47 which is opened and closed by the operation lever 44 is incorporated in the ejection portion 41.
  • the structure of the on-off valve 47 is schematically shown in FIG.
  • the on-off valve 47 is configured as a two-port two-position spool valve.
  • a cam 44A is integrally formed at a raised end of the control lever 44 and pressed against the right side surface of the spool 47A. Further, since the spool 47A is pressed toward the control lever 44 by the spring 47B, in the state of FIG.
  • the spool 47A is in the state of closing the valve.
  • the control lever 44 is operated in the direction of arrow B
  • the spool 47A is disengaged from the cam 44A and moves to the right against the pressing force of the spring 47B.
  • the spool 47A is in the open state.
  • the configuration of the on-off valve 47 is not limited to the spool valve, and may be another valve structure.
  • the gas G in the mini cylinder 10 flows into the space of the target cylinder 46 and is brought into a high pressure state by connecting the mini cylinder 10 to the connection pipe 43, and the gas that has flowed in The pressure of G is applied in the direction of depressing the liquid level of the liquid L.
  • the on-off valve 47 is opened and the tip of the suction nozzle 42 becomes negative pressure, and the liquid L pressed by the gas G passes through the suction nozzle 42 and the jet hose 45. Is discharged.
  • a 100 cc mini cylinder 10 is filled with carbon dioxide gas, it becomes possible to eject 4 liters of the liquid L filled in the body 46 to be ejected.
  • the mini cylinder 10 is used for a beer server, when using a beer server outdoors, it is sufficient to bring only a few mini cylinders 10 without using a large cylinder as a pressure source.
  • the port can be easily carried compared to carrying a large pressure source.
  • the beer server has been described as an example, other than this, for example, a container for containing a pressure source to which pressure is applied and a body to be jetted, such as a carbonated beverage maker and a vending machine for cups, etc. Means can be used for what comprised with the separate bottle. Moreover, since the ejection portion 41 is detachable with respect to the ejection target cylinder 46, it can be used for various liquids.
  • Example 3 in the case where the mini cylinder 10 is used as a pressure source, the ejection device 50 in which the mini cylinder 10 is installed inside the ejection target cylinder will be described with reference to FIG.
  • the digestive tract is exemplified.
  • the mini cylinder 10 is provided inside the ejection target cylinder 56.
  • the spouting portion 51 is connected to the base of the mini cylinder 10, and the spouting portion 51 is provided at the opening of the discharge target bomb 56.
  • the body 56 to be jetted is filled with a digestive fluid to be jetted, and the mini cylinder 10 is filled with a gas G to be in a high pressure state.
  • a cylindrical suction nozzle 52 extends to the vicinity of the bottom of the body 56, and a jet hose 55 extends to the outside.
  • an on-off valve is built in the ejection portion 51, and the on-off valve is configured to make the suction nozzle 52 communicate with the ejection hose 55 by operating the grip portion 53 and the ejection lever 54 in the arrow C direction.
  • the gas in the mini cylinder 10 flows into the space of the ejection target cylinder 56 to be in a high pressure state by connecting the mini cylinder 10 to the ejection portion 51, and the gas G that has flowed in Pressure is applied in the direction to depress the liquid level of the liquid L.
  • the mini cylinder 10 As a mode of use in which the mini cylinder 10 is used as a pressure source, as in Example (2), it may be used as a beer server, or as in Example (3), it may be used as a digestive tract. It is also possible to use cosmetics, paints, tears, perfumes, seasonings, etc. In particular, it is effective to use the ejection device of the type in which the mini cylinder 10 is built in the ejection target cylinder, such as a digestive organ considering workability. On the other hand, the ejection device of the type that provides the mini cylinder 10 outside the ejection target cylinder is used in a fixed state like a beer server, and it is effective to use the one requiring replacement of the mini cylinder 10 or the ejection target cylinder. It becomes.
  • the mini cylinder 10 of stainless steel material has various usage ranges and is excellent in pressure resistance and corrosion resistance, it becomes possible to eject the ejected body in a high pressure state.
  • the ejection apparatus described in the said Example ejects the liquid L was illustrated, it may be an ejection apparatus which is filled with powder as a to-be-jetted body, and which ejects this powder.

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Abstract

【課題】材料に比較的強固で軽量なステンレス鋼材を用いることによって、軽量で耐圧性を高めたボンベの製造方法を提供する。 【解決手段】成形体形成工程の深絞り加工（ｂ－２）の後に鋭敏化熱処理工程（ｃ）を施すことにより、深絞り加工により形成されたボンベ本体に生じる残留応力を緩和してボンベ本体の応力割れを抑制することができる。製造されたボンベ本体１１に固溶化熱処理工程（ｇ）を施してマルテンサイト相をオーステナイト相に逆変態させることにより、当該ボンベ本体１１の磁性除去・腐食性抑制・残留応力除去を図る。

Description

ボンベの製造方法、ボンベおよびこのボンベを用いた噴出装置
　本発明は、各種高圧ガスが充填されるボンベの製造方法、ボンベおよびこのボンベを用いた噴出装置に関する。
　従来、内容量が１００ＣＣ未満となる小型高圧ガス容器（以下、ミニボンベという）に各種ガスを充填したガスカートリッジは、例えば、ソーダ水製造器やビールサーバー等の圧力源とか、ライフジャケット，エアバック等の膨張源とか、消化器，スプレー等の噴射源として広い用途に利用されている。さらに、ミニボンベの小型軽量化が進むことにより、その利用分野が拡張しつつある。
　従来のミニボンベは、高耐力のＭｎ鋼やアルミ合金を塑性加工や熱間塑性鍛造などにより加工して製造したり、プレス鏡板に口金を嵌め込み溶接して製造したり、継ぎ目無し管を周溶接して製造したりしていた。また、安全性や疲労強度等を加味すると、ボンベ本体の肉厚を厚くする必然性が生じ、ボンベ自体の重量が重くなっていた。一方、充填するガス圧を高圧にする場合であっても、肉厚を増やさなくてはならず、自ずと重量がさらに重くなっていた。
　さらに、充填されるガスが耐食性を必要とする場合には、材質がＭｎ鋼やアルミ合金では、耐食性が十分に確保できないのが現状である。
特開平１１－１０４７６２号公報 特開２００５－３３７３９１号公報 特開２００５－３３７３９２号公報
　本発明の目的は、軽量・高耐圧で、耐食性に優れたボンベの製造方法およびこのボンベを用いた噴出装置を提供することにある。
　前記目的を達成するために、本発明が採用するボンベの製造方法は、ステンレス鋼材からなる板体に深絞り加工を複数回行うことにより、有底筒形状の成形体を形成する成形体形成工程と、前記複数回の深絞り加工のうち、いずれか一の深絞り加工の前または後で、前記ステンレス鋼材を鋭敏化させる熱処理を行う鋭敏化熱処理工程と、前記鋭敏化熱処理工程の後で、前記成形体の開口側を切除する開口切除工程と、前記開口切除工程の後で、前記成形体の開口側を絞る絞り工程と、を有することを特徴とする。
　上記ボンベの製造方法において、前記鋭敏化させる熱処理は、前記成形体を５５０～６５０℃に加熱する処理であることを特徴とする。
　上記ボンベの製造方法において、前記成形体の開口部に口金を溶接によって取り付ける口金取付工程を有することを特徴とする。
　上記ボンベの製造方法において、前記鋭敏化熱処理工程の後で、前記成形体に前記ステンレス鋼材を固溶化する熱処理を行う固溶化熱処理工程を有することを特徴とする。
　上記ボンベの製造方法において、前記固溶化する熱処理は、前記成形体を１０５０～１１５０℃に３分以上加熱する処理であることを特徴とする。
　上記ボンベの製造方法において、前記絞り工程は、前記開口側を角度の異なった金型に対して絞り加工を順次行う工程であることを特徴とする。
　上記ボンベの製造方法において、前記ステンレス鋼材は、オーステナイト系ステンレス鋼であることを特徴とする。
　上記ボンベの製造方法によって製造方法で製造されたボンベ。
　上記ボンベにおいて、０．１～２．０ｍｍの肉厚を有して一体成形された有底筒状のステンレス鋼材からなるボンベ本体と、前記ボンベ本体の開口部に形成される口金と、を具備することを特徴とする。
　上記ボンベにおいて、前記ステンレス鋼材は、オーステナイト系ステンレス鋼であることを特徴とする。
　本発明が採用する噴出装置の構成は、上記製造方法で製造され、気体が充填されるボンベと、前記ボンベに取り付けられ、前記気体を噴出させる噴出手段と、を具備することを特徴とする。
　本発明が採用する他の噴出装置の構成は、上記製造方法で製造され、気体と被噴出体が充填されるボンベと、前記ボンベに取り付けられ、前記気体と共に前記被噴出体を噴出させる噴出手段と、を具備することを特徴とする。
　本発明が採用する別の噴出装置の構成は、上記製造方法で製造され、気体が充填されるボンベと、被噴出体が充填される被噴出体ボンベと、前記被噴出体ボンベが取り付けられると共に、前記ボンベに接続される噴出手段であって、前記ボンベからの気体の圧力によって前記被噴出体を外部に噴出させる噴出手段と、を具備することを特徴とする。
　上記噴出装置において、前記ボンベは、前記被噴出体ボンベ外に設置されることが好ましい。
　上記噴出装置において、前記ボンベは、前記被噴出体ボンベ内に設置されることが好ましい。
本発明の実施形態によるミニボンベを示す斜視図である。 図１中の矢視II－II方向から見た断面図である。 ミニボンベの製造方法を示す工程図である。 鋭敏化熱処理工程において温度を変えた実験結果を示す図である。 変形例（６）によるボンベの底部の形状を示す図である。 変形例（６）によるボンベの底部の他の形状を示す図である。 実施例１による噴射装置を示す概略図である。 使用態様１によるボンベをエアーガンの噴射源として使用した例を示す概略図である。 使用態様２によるボンベをアクチュエータの噴射源として使用した例を示す概略図である。 使用態様３によるボンベを自転車用のインフレータ（空気入れ）の噴射源として使用した例を示す概略図である。 使用態様４によるボンベを入浴の気泡発生装置の噴射源として使用した例を示す概略図である。 使用態様５によるボンベを足の血行促進装置の噴射源として使用した例を示す概略図である。 使用態様６によるボンベをライフジャケットの膨張源として使用した例を示す概略図である。 使用態様７によるボンベをエアバックの膨張源として使用した例を示す概略図である。 実施例２による噴射装置を示す概略図である。 実施例２における弁構造を示す模式図である。 実施例３による噴射装置を示す概略図である。
１０…ミニボンベ、１１…ボンベ本体、１２…胴部、１３…底部、１４…絞り部、２０…口金、２１３…底部、３０，４０，５０…噴出装置。
　以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
［実施形態］
（Ａ：構成）
　図１は本発明の一実施形態に係るミニボンベを示す斜視図、図２は図１の矢視II－II方向から見た断面図である。
　このミニボンベ１０は、ステンレス鋼材（例えば、ＳＵＳ３０４Ｌ）によって有底筒状に一体成形されたボンベ本体１１と、ボンベ本体１１の開口部１５に溶接によって取り付けられた段付き筒状の口金２０と、を具備する。
　ボンベ本体１１は、円筒状の胴部１２と、この胴部１２の一方に形成された略半球状の底部１３と、前記胴部１２の他方に形成され、先端が開口部１５となる絞り部１４と、を有する。本実施形態のボンベ本体１１にあっては、例えばその直径は約４０ｍｍ、全長約１１０ｍｍ、肉厚約１．０ｍｍとなる。
　口金２０は、大径部２１と、この大径部２１の一方に形成された小径部２２と、前記大径部２１の他方に突出形成され、外周に雄ねじ部２４が刻設されたネジ部２３と、を有する。そして、口金２０は、その大径部２１と小径部２２の外周が開口部１５にＴＩＧ（Tungsten Inert Gas）溶接によって固着される。
（Ｂ：製造方法）
　次に、図３を参照しつつ、ミニボンベ１０の製造方法について説明する。
（ａ）円板切出工程
　まず、φ１３０ｍｍ、厚さ１ｍｍの円板１０１を、ステンレス鋼材からなる板体１００から切り出す。
（ｂ）成形体形成工程
　次に、前記円板１０１に深絞り加工を複数回行うことにより、ボンベ本体１１の基材となる有底筒体１０４を形成する。（ｂ－１）の１回目の深絞り処理では、円板１０１を大径のカップ状体１０２（φ８０ｍｍ、高さ５５ｍｍ）に成形し、（ｂ－２）の２回目の深絞り処理では、大径のカップ状体１０２を小径のカップ状体１０３（φ５０ｍｍ、高さ８０ｍｍ）に成形し、（ｂ－３）の３回目の深絞り処理では、小径のカップ状体１０３をさらに小径の有底筒体１０４（φ４０ｍｍ、高さ１１０ｍｍ）に成形する。この成形体形成工程において、さらに小径の有底筒体１０４には、ボンベ本体１１の底部１３が形成されることになる。以下、カップ状体１０２，１０３、有底筒体１０４をあわせて「成形体」という。
（ｃ）鋭敏化熱処理工程
　２回目の深絞り加工（ｂ－２）の後に、小径のカップ状体１０３を鋭敏化させる鋭敏化熱処理を行う。この鋭敏化熱処理は、小径のカップ状体１０３を５５０～６５０℃に加熱する処理である。ステンレス鋼を５５０～６５０℃に加熱すると、いわゆる「鋭敏化」が起こることが知られているので、ここではこの熱処理を「鋭敏化熱処理」という。この熱処理を行うことにより、以後の絞り工程での割れの発生が抑制される（すなわち歩留まりが向上する）というデータが得られた。さらに、温度が５５０～６５０℃に達すると、カップ状体１０３は水冷または急冷（空冷）される。
　鋭敏化熱処理工程において５５０～６５０℃の範囲が最適であることは、発明者が鋭意実験した結果から得られたものである。ここで、実験結果を表１および図４に示す。この実験は、成形体の温度を５００～６７０℃の範囲で加熱した後の成形体の状態（クラック（割れ））を観測したものである。
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　※　ＮＧは、冷却後にクラックが発生したもの。
　図４は、表１の結果をグラフ化したもので、この図４から明らかなように、鋭敏化熱処理工程において５５０～６５０℃の範囲が最適であることが分かる。
（ｄ）開口切除工程
　有底筒体１０４の開口側を切除することにより、切除部分１０５が発生し、残りの部分がボンベ本体基材１０６となる。この開口切除工程によって、製造されるミニボンベ１０の内容量が決まる。つまり、ミニボンベ１０の内容量に応じて、切除部分１０５（ボンベ本体基材１０６）を決めることで、単一の金型を用いても、種々の容量のミニボンベの製造が可能となる。
（ｅ）絞り工程
　この絞り工程は、ボンベ本体基材１０６の開口側を絞り込んで、絞り部１４を形成する処理である。金型で一度に絞り込むと、絞り部１４に割れやしわが発生するため、この工程では、角度の異なったテーパを有する複数の金型を使って、数回に分けて行われる。この絞り工程によって、先端側には、口金２０を取り付けるための開口部１５（φ１６ｍｍ）を有する絞り部１４、および胴部１２が形成され、ボンベ本体１１の外形が成形されることになる。
（ｆ）口金取付工程
　次に、ボンベ本体１１の開口部１５に口金２０をＴＩＧ溶接によって固着する。この際、開口部１５は内側に傾斜したテーパ面となっており、このテーパ面に口金２０の大径部２１と小径部２２とが合わさることになり、テーパのない面よりも大きい接触面積で溶接でき、口金２０をボンベ本体１１に強固に固定することが可能となる。
（ｇ）固溶化熱処理工程
　今までの工程によってミニボンベ１０は、ステンレス鋼材からなる円板を深絞り加工して変形することにより、ステンレス鋼材がマルテンサイト相に変態（マルテンサイト変態）して磁性化する、また先の鋭敏化熱処理によってクロム濃度が低下した部分に腐食が発生し易くなる、さらに深絞り加工によって形成されたボンベ本体には残留応力が生じる、等の状況にある。
　そこで、仕上げとして、ミニボンベ１０を１０５０～１１５０℃に３分以上加熱する固溶化処理を行う。この固溶化熱処理によって、マルテンサイト相をオーステナイト相に変態させて磁性性化したステンレス鋼材の磁性を除去し、先の鋭敏化熱処理によって結晶粒界に析出したクロム炭化物（Ｃｒ23Ｃ6）を固溶化し、絞り加工によってボンベ本体１１に生じた残留応力を緩和する。さらに、口金２０と開口部１５との間の溶接部分も溶解するため、さらに強固に口金２０が取り付けられることになる。
（Ｃ：本実施形態の効果）
　上述した製造方法にあっては、ＳＵＳ３０４Ｌからなる円板１０１を変形してボンベ本体１１を製造する。この際、残留応力によるボンベ本体１１への割れを防止するため、深絞り加工の途中に鋭敏化熱処理を行っている。このため、ボンベ本体基材１０６、ボンベ本体１１の状態であっても割れの発生を著しく低減することができるものの、クロム炭化物が析出されて腐食し易い状態になる。そこで、固溶化熱処理を施すことで、クロム炭化物を溶解させて耐食性を持たせる。
　深絞り加工によってＳＵＳ３０４Ｌは、オーステナイト相からマルテンサイト相に変態し、この際部材が磁性を帯びる。しかし、固溶化熱処理を施すことで、マルテンサイト相からオーステナイト相に変態させて、ボンベ本体１１の磁化を除去する。
　さらに、鋭敏化熱処理工程（ｃ）では５５０～６５０℃、固溶化熱処理工程（ｇ）では１０５０～１１５０℃に部材が加熱されるため、ボンベ本体１１を成形した段階で発生する残留応力を確実に低減して、当該ボンベ本体１１の割れを防止する。
　このように、本実施形態による製造方法で製造されたボンベは、通常ステンレス鋼材の成形では使用していない鋭敏化する温度で加熱された上で、ステンレス鋼材の持つ脆弱性を補うべく深絞り加工が施工され、仕上げとしての固溶化熱処理によって、磁性除去・腐食性抑制・残留応力除去という機能を備えるようになっている。
　このミニボンベ１０は、ステンレス鋼材を使っているため、同じ大きさのＭｎ鋼等に比べて軽量で、しかも肉厚を薄くしても高耐圧（破壊圧力：５０ＭＰａ）とすることができるため、使用強度に優れた容器とすることができる。
　しかも、磁性除去・腐食性抑制という機能を備えており衛生的にも信用できるため、高耐圧という特性と併せて、ミニボンベ１０の使用範囲を広げることが可能となる。
（Ｄ：変形例）
　ミニボンベの製造方法は、上記の実施形態に記載の製造方法に限るものではなく、以下のような変形も考えられる。
（変形例１）
　ボンベ本体１１の材料となるステンレス鋼材は、ＳＵＳ３０４Ｌに限るものではなく、他の材料、例えば、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３２１またはＳＵＳ３４７等であってもよく、要は、鋭敏化が可能なもので、非磁性となるオーステナイト系ステンレス鋼であればよい。
（変形例２）
　鋭敏化熱処理工程（ｃ）は、深絞り加工（ｂ－１）～（ｂ－３）の工程のうち、どの工程の後で行ってもよい。或いは、深絞り加工（ｂ－１）の前に鋭敏化熱処理を行ってもよい。要は、絞り工程（ｅ）の前に行うのであれば、鋭敏化熱処理をいつ行ってもよい。特に、加工量の大きい工程の後で鋭敏化熱処理を行うことが好ましい。
（変形例３）
　実施形態では、ボンベ本体１１の開口部１５に口金２０を取り付けることによって、ミニボンベ１０を製造していたが、（ｅ）絞り加工工程において、絞り込んだ開口側をさらに変形させて口金を一体形成してもよい。
（変形例４）
　成形体形成工程（ｂ）における深絞り加工の回数および絞り工程（ｅ）における絞り加工の回数、すなわちこれらの工程で用いられる金型の数は、実施形態で説明したものに限定されない。実施形態より多い、または少ない数の金型を用いて、これらの加工が行われてもよい。
（変形例５）
　実施形態では、直径約４０ｍｍ、全長約１１０ｍｍ、肉厚約１．０ｍｍとなるボンベ本体１１を製造する場合を例示して説明したが、この寸法に限定されるものではなく、肉厚約０．１～２．０ｍｍとなる形状であれば製造可能である。また、実施形態では、ミニボンベ１０を製造する場合を例示したが、容量が１００ＣＣを越えるボンベを製造するのに用いてもよい。この際、成形体にクラックが発生し難いように、深絞り加工の工程を複数回行えばよい。
（変形例６）
　実施形態に記載したミニボンベ１０は、底部１３を略半球状とした場合を例示したが、ミニボンベ１０の底部の形状はこれに限るものではない。図５に示す底部１３Ａは、中央部分に凹部１３Ｂが形成されており、ミニボンベの耐圧を高めると共にミニボンベを縦置きすることが可能となる。また、図６に示す底部１３Ｃは、外周に沿って等間隔に５つの脚部１３Ｄ，１３Ｄ，…が形成れており、この形状であっても、ミニボンベの耐圧を高めると共にミニボンベを縦置きすることが可能となる。
　これら底部１３Ａ，１３Ｃの形状は、円板切出工程から成形体形成工程の１回目の深絞り処理を行う前に予め底部の大きさを見越してプレス加工によって形成しておけばよい。
（Ｅ：実施例）
　次に、ミニボンベ１０を用いた実施例を以下に説明する。
　ミニボンベ１０を用いた実施例としては、ミニボンベを単体で使用する場合と、被噴出体が充填された被噴出体ボンベとミニボンベとを併用する場合とがある。被噴出体ボンベとミニボンベとを併用する場合、ミニボンベは被噴出体ボンベに充填された被噴出体に対して圧力をかけることで被噴出体ボンベから噴出させる圧力源として機能する。併用の態様としては、ミニボンベを被噴出体ボンベの外部に設置する場合と、被噴出体ボンベ内に設置する場合とがある。
（実施例１）
　まず、ミニボンベ１０単体で使用する場合の例を図７を参照して説明する。
　図７に示す噴出装置３０は、ミニボンベ１０の口金に、噴出手段となる噴出部３１が取り付けられる。このミニボンベ１０内には気体Ｇおよび被噴出体となる液体Ｌが充填される。気体Ｇは圧縮した状態で充填されるため、ミニボンベ１０内は高圧状態となる。気体Ｇの種類は、液体Ｌの種類にも因るが、一般に空気・炭酸ガス・ＬＰＧ（液化石油ガス）・ＨＣＦＣ（ハイドロクロロフルオロカーボン）・ＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）等が用いられる。
　噴出部３１には、筒状の吸引ノズル３２がミニボンベ１０の底部１３近傍まで延び、噴出ノズル３３がミニボンベ１０から突出するように形成される。この噴出ノズル３３の側面には噴出口３４が形成される。噴出部３１には開閉弁（図示せず）が内蔵され、この開閉弁は、噴出ノズル３３を矢印Ａ方向に押し込むことにより、吸引ノズル３２と噴出口３４とを連通させる構成となっている。
　このように構成される噴出装置３０にあっては、ミニボンベ１０内に高圧状態で充填された気体Ｇの圧力が、液体Ｌの液面を押し下げる方向に加わっている。この状態で、噴出ノズル３３を矢印Ａ方向に押し込んで弁を開くと、吸引ノズル３２の先端が負圧となり、気体Ｇで押された液体Ｌが、吸引ノズル３２および噴出口３４を介して勢いよく噴霧される。
　ミニボンベ１０を単体で使用する使用態様としては、実施例（１）のように、液体Ｌを噴霧するスプレー缶として使用する場合がある。液体Ｌに化粧品・塗料・催涙液・香料・調味料等を用いることが可能である。
　例えば、化粧品を被噴出体とした場合には、通常のスプレー缶に比べて、高圧によって化粧品の微粒化が促進されるため、化粧品の肌への載りが向上する。また、育毛促進剤を被噴出体とした場合には、高圧によって育毛促進剤の微粒化が促進されるため、毛穴の奥まで育毛促進剤が入り込み、育毛効果が向上する。
　その他、被噴出体の微粒化が促進されることで、塗装面に発生する梨肌を抑制したり、香料の持続性を長く維持したり、等の効果が得られる。
　また、外国では、日本ブームにより刺身や寿司等の日本食を食べる外国人が多くなってきている。日本食では、皿に受けた醤油に刺身や寿司を付けて食するのが普通であるが、外国人には馴染みのない食べ方であるため、醤油に付けることが障害となる場合がある。醤油を被噴射体とした噴出装置３０は、醤油を刺身や寿司に噴出させて付けられる。これにより、醤油に付けることが障害となっていた外国人であっても、刺身や寿司を食することが可能となる。
　ステンレス鋼材のミニボンベ１０は、軽量で耐食性・耐圧性に優れているため、上記の液体を用いた場合であっても、再利用が可能となる。
○使用態様
　気体Ｇのみをミニボンベ１０に充填した場合には、噴出装置３０を、ダスタースプレーやインフレータ（空気入れ）として用いられる。さらに、気体を充填したミニボンベ１０は、エアーガン・釘打ち機等の噴射源、ライフジャケット・エアバック（二輪車用も含む）等の膨張源として用いることができる。
　ここで、ミニボンベ１０を噴射源或いは膨張源として使用する際の使用態様について説明する。ミニボンベ１０内には気体が充填されるものとする。
○使用態様１
　図８は、ミニボンベ１０をエアーガンにおける弾の噴射源として使用した使用態様１を示す概略図である。エアーガン２００は、圧縮エアによって弾を射出するガン本体２０１を有し、このガン本体２０１には、接続ホース２０２およびレギュレータ２０３を介してミニボンベ１０が接続される。レギュレータ２０３には、外部に突出したダイヤル２０４を回すことで噴出圧を調整する調整弁（図示せず）が内蔵されると共に、噴出圧を表示するメータ２０５が装備される。ミニボンベ１０から噴出した気体は、レギュレータ２０３及び接続ホース２０２を介してエアーガン２００の弾噴射機構へと流れ、エアーガン２００の銃口から弾を外部に勢いよく押し出す。エアーガン２００を使用するユーザは、ダイヤル２０４を回転させて噴出圧力を調整することによって、エアーガン２００から発射される弾のスピードが調整可能となる。
　同様の構成として、釘打ち機がある。ガン本体２０１の部分を釘打ち機本体に交換すればよい。この釘打ち機は、通常高圧（例えば、１ＭＰａ）の気体が必要となるため、コンプレッサーと接続される。このため、作業者が作業を行う場合には、コンプレッサーから釘打ち機までをホースで接続しなくてはならず、例えば、高所で作業を行う場合には、このホースが邪魔になって作業効率の低下をもたらしたり、作業者が危険に晒されたりする可能性がある。しかし、ミニボンベ１０を噴射源とした釘打ち機では、長いホースを廃止でき、作業効率の向上と、危険を低減する。また、高所で作業する場合には、ミニボンベ１０を数本持って作業を行えばよい。
○使用態様２
　図９は、ミニボンベ１０をアクチュエータの駆動源として使用した使用態様２を示す概略図である。アクチュエータ２１０は、玩具等に用いられるモータの代わりとなるもので、基台２１１に回転翼２１２が回転自在に設けられ、この回転翼２１２の軸２１３には被駆動部が連結される歯車２１４が接続される。ミニボンベ１０にはレギュレータ２０３および接続ホース２０２を介して噴出口２０６が接続され、この噴出口２０６から噴出される空気流上には回転翼２１２が配置される。アクチュエータ２１０を駆動する際には、ダイヤル２０４を回転させて噴出圧力を調整した上で、噴出口２０６から噴出する空気を回転翼２１２に当てる。噴出空気を受けた回転翼２１２は、回転を始め歯車２１４を回転させる。レギュレータ２０３のダイヤル２０４を回転させることによって噴出口２０６からの噴出空気の流量が調整可能となるから、この流量の調整により軸２１３の回転速度が調整可能となる。通常、玩具のモータは、電池によって駆動されているため、電池の電流が消費した段階で、電池は廃棄される。これに対し、使用態様２のアクチュエータ２１０では、消費されるのは、ミニボンベ１０内に充填された気体のみであるため、ミニボンベ１０内に気体を再充填すれば再利用が可能となる。このため、廃棄物が発生せず、環境破壊が抑制される。
○使用態様３
　図１０は、ミニボンベ１０を自転車用のインフレータ（空気入れ）の気体噴射源として使用した使用態様３を示す概略図である。このインフレータ２２０は、ミニボンベ１０の口金２０に開閉部２２１が取り付けられて構成される。開閉部２２１は、一方の雌ネジ部２２２に口金２０がねじ込まれて固定され、使用に際しては、噴出口（図示せず）を有する他方の取付部２２３が自転車２２５のバルブ２２６にねじ込まれる。また、開閉部２２１内には実施例１の噴出部３１と同様にＡ方向に押し込まれることで、噴出口から空気が噴出される。ユーザは、口金２０に開閉部２２１を取り付けてインフレータ２２０を完成させた上で、自転車２２５のバルブ２２６に開閉部２２１の取付部２２３を取り付ける。その後、開閉部２２１を矢印Ａ方向押し込むことにより、ミニボンベ１０内に充填された気体をタイヤ内に噴出する。これにより、自転車２２５のタイヤ圧を適正に調整する。
　ミニボンベ１０内に充填した気体は、空気に限らず、窒素ガス、炭酸ガス等でもよく、さらには、パンク箇所を埋める液体の補修材と共に気体を充填しておけば、パンク修理と空気入れを同時に行うことができる。
○使用態様４
　図１１は、ミニボンベ１０を入浴時の気泡発生装置の気泡発生源として使用した使用態様４を示す概略図である。この気泡発生装置２３０は、浴槽２３５の底には複数の孔２３２，２３２，…が形成されたシート部２３１が設置され、このシート部２３１からは接続ホース２３３が浴槽２３５に沿って設けられ、壁２３６に配置されたミニボンベ１０に接続される。ミニボンベ１０の口金には、前述したレギュレータ２０３が設けられている。この気泡発生装置２３０において、ミニボンベ１０からの噴出される空気が接続ホース２３３を介してシート部２３１に送られ、各孔２３２から気泡となって発生する。この気泡発生装置２３０にあっては、レギュレータ２０３によってシート部２３１に送られる空気の圧力を調整することにより、発生する気泡の調整が可能となる。例えば、噴出される空気を高圧にした場合には細かい多くの気泡が発生し、低圧にした場合には粗い気泡が発生する。この気泡発生装置２３０は、電気式の気泡発生装置のように、浴室まで電気コードを引き回すことがないため、感電等の心配は一切ない。また、水分の多い浴室で使用される場合であっても、ミニボンベ１０は耐食性に優れたステンレス鋼材で形成しているため、錆等の心配もなく衛生的に使用することが可能となる。勿論、ガスが放出された後でも、再充填による再使用も可能となる。
○使用態様５
　図１２は、ミニボンベ１０を足の血行促進装置の駆動源として使用した使用態様５を示す概略図である。血行促進装置２４０は、足収容袋２４１とミニボンベ１０とを具備する。ミニボンベ１０内には炭酸ガスが充填され、このミニボンベ１０には開閉部２２１および接続ホース２４３を介して足収容袋２４１が接続される。足収容袋２４１の開口部分には締め付け部２４２が設けられ、足収容袋２４１内に封入された炭酸ガスが外部に漏れるのを防止する。血行促進装置２４０の使用に際して使用者は、足を足収容袋２４１に挿入した上で、足首の上側を締め付け部２４２で締め付ける。さらに、ミニボンベ１０の開閉部２２１を操作して炭酸ガスを足収容袋２４１内に噴出させ、足収容袋２４１内を炭酸ガスで満たす。炭酸ガスには、皮膚から吸収されて毛細血管や細小動脈を拡張し、血液の循環を良くして温める作用があるため、血行促進装置２４０は、足の血行促進が図られるため、冷え性の防止等に効果がある。
○使用態様６
　図１３は、ミニボンベ１０をライフジャケットの膨張源として使用した使用態様６を示す概略図である。ライフジャケット２５０は、ベストやチョッキの形をしたジャケット本体２５１の内側にエア袋２５２，２５２，…が設けられ、各エア袋２５２は接続ホース２５３，２５３，…によって接続される。ミニボンベ１０も接続ホース２５３を介してエア袋２５２に接続され、口金には開閉栓２５４が設けられる。開閉栓２５４の栓（図示せず）には紐２５５が取り付けられ、この紐２５５を矢印Ｐ方向に開閉栓２５４から抜き取ることで栓が外れて、ミニボンベ１０内の気体が接続ホース２５３を介してエア袋２５２内に噴出される。これにより、ライフジャケット２５０の各エア袋２５２が膨れて、水に対する浮力を発生させる。このように、ライフジャケット２５０に高圧のミニボンベ１０を用いることで、エア袋２５２を瞬時に膨らませることが可能となる。また、ライフジャケット２５０にあっては、膨張源となるミニボンベ１０は気体の再充填が可能とある。
　同様の構成として、二輪車用のエアバックがある。この二輪車用のエアバックにおいては、転倒時にライダーの保護を図るため、エア袋２５２が首回りや肩等に設けられる。
○使用態様７
　図１４は、ミニボンベ１０をエアバックの膨張源として使用した使用態様７を示す概略図である。エアバック２６０は、自動車のステアリング２６５のボス２６６内に配置される。エアバック２６０は折り畳められたエア袋２６１に弁機構２６２および接続ホース２６３を介してミニボンベ１０が接続され、弁機構２６２内には電気的に弁の開閉を制御する制御回路が内蔵される。この制御回路には、ボス２６６内に配置され、自動車の衝撃を検出するセンサ２６４（振動センサ或いは加速度センサ等）が接続される。
　ミニボンベ１０内には気体が高圧状態（５～２０ＭＰａ）で充填されており、接続ホース２６３で弁機構２６２に接続した状態で弁機構２６２の入り口まで気体の圧力が作用する。一方、弁機構２６２では、センサ２６４が衝撃を検出した段階で、弁機構２６２を動作させてミニボンベ１０とエア袋２６１とを接続する。ミニボンベ１０内の気体は一気（０．０１秒）にエア袋２６１に噴出されてエア袋２６１を膨らませる。その後、弁機構２６２は、排出弁を作動させてエア袋２６１を収縮させる。このように、エアバック２６０に高圧のミニボンベ１０を用いることで、エア袋２６１を瞬時に膨らませることが可能となる。通常、エアバックに用いられる空気を封入する装置は、火薬を爆発させて空気を封入する機構が採用されているため、空気を封入する装置を再利用することは不可能であった。しかし、このエアバック２６０にあっては、膨張源となるミニボンベ１０は気体の再充填が可能となる。また、エアバック２６０の車両への装着位置は、ステアリング２６５に限らず、助手席のグローブボックスの上、ドアのフレーム等であってもよい。
○その他の使用態様
　上記の例に限らず、水素やヘリウム等の空気よりも軽い気体を充填したミニボンベ１０は、風船等を膨らませる膨張源としての使用が可能となる等、種々の使用態様がある。
（実施例２）
　次に、ミニボンベ１０を被噴出体ボンベ用の圧力源として使用する場合において、ミニボンベ１０を被噴出体ボンベの外部に設置した噴出装置４０を、図１４および図１５を参照して説明する。この実施例（２）では、ビールサーバーを例に挙げる。
　図１５に示す噴出装置４０は、被噴出体ボンベ４６の外部にミニボンベ１０が設けられる。ミニボンベ１０の口金には接続パイプ４３を介して噴出部４１が着脱自在に設けられる。噴出部４１は被噴出体ボンベ４６の開口部に着脱自在に設けられる。被噴出体ボンベ４６内には、被噴出体となるビールが充填され、ミニボンベ１０内には気体Ｇが充填されて高圧状態となっている。
　噴出部４１には、筒状の吸引ノズル４２が被噴出体ボンベ４６の底部近傍まで延び、噴出ホース４５が外部に延びて設けられている。また、噴出部４１には操作レバー４４によって開閉される開閉弁４７が内蔵される。
　図１６に開閉弁４７の構成を模式的に示す。開閉弁４７は２ポート２位置のスプール弁として構成される。操作レバー４４の起端にはカム４４Ａが一体に形成され、スプール４７Ａの右側側面に押し当てられる。また、スプール４７Ａはバネ４７Ｂによって操作レバー４４側に押し付けられるため、図１６（ａ）の状態にあっては、スプール４７Ａは弁を閉じた状態となる。一方、操作レバー４４を矢印Ｂに操作させた場合には、スプール４７Ａがカム４４Ａから外れて、バネ４７Ｂの押し付け力に抗して右側に移動する。図１６（ｂ）の状態にあっては、スプール４７Ａは弁を開いた状態となる。なお、開閉弁４７の構成は、スプール弁に限るものではなく、他の弁構造であってもよい。
　このように構成される噴出装置４０にあっては、ミニボンベ１０を接続パイプ４３に接続することで、ミニボンベ１０内の気体Ｇが被噴出体ボンベ４６の空間に流れ込んで高圧状態とし、流れ込んだ気体Ｇの圧力が、液体Ｌの液面を押し下げる方向に加わる。この状態で、操作レバー４４を矢印Ｂ方向に操作すると、開閉弁４７が開いて吸引ノズル４２の先端が負圧となり、気体Ｇで押された液体Ｌが、吸引ノズル４２および噴出ホース４５を介して吐出される。例えば、１００ＣＣのミニボンベ１０に炭酸ガスを充填したもので、被噴出体ボンベ４６に充填した液体Ｌの４リットルを噴出させることが可能となる。ミニボンベ１０をビールサーバに用いた場合には、野外でビールサーバを使用する際、圧力源に大きなボンベを用いることなく、ミニボンベ１０を数本持参するだけでことが足りる。また、被噴出体ボンベ４６の側面にミニボンベ１０を複数本装着できるベルトを付けることで、大きな圧力源を運ぶのに比べて、持ち運びが容易になる。
　実施例２では、ビールサーバを例に挙げて説明したが、これ以外にも、例えば炭酸飲料製造器やコップ用自動販売機等のように、圧力を加える圧力源と被噴出体を収容する収容手段とを別々のボトルで構成したものに用いることができる。しかも、噴出部４１は、被噴出体ボンベ４６に対して着脱自在となっているため、種々の液体に対しての使用が可能となる。
（実施例３）
　次に、ミニボンベ１０を圧力源として使用する場合において、ミニボンベ１０を被噴出体ボンベの内部設置した噴出装置５０を、図１７を参照しつつ説明する。この実施例（３）では、消化器を例示する。
　図１７に示す噴出装置５０は、被噴出体ボンベ５６の内部にミニボンベ１０が設けられる。ミニボンベ１０の口金には噴出部５１が接続されると共に、噴出部５１は被噴出体ボンベ５６の開口部に設けられる。被噴出体ボンベ５６内には、被噴出体となる消化液が充填され、ミニボンベ１０内には気体Ｇが充填されて高圧状態となっている。
　噴出部５１には、筒状の吸引ノズル５２が被噴出体ボンベ５６の底部近傍まで延び、噴出ホース５５が外部に延びて設けられている。また、噴出部５１には開閉弁が内蔵され、この開閉弁は、握り部５３と噴出レバー５４を矢印Ｃ方向に操作させることにより、吸引ノズル５２と噴出ホース５５とを連通させる構成となっている。このように構成される噴出装置５０にあっては、ミニボンベ１０を噴出部５１に接続することで、ミニボンベ１０内の気体が被噴出体ボンベ５６の空間に流れ込んで高圧状態とし、流れ込んだ気体Ｇの圧力が、液体Ｌの液面を押し下げる方向に加わる。この状態で、噴出レバー５４を矢印Ｃ方向に操作すると、吸引ノズル５２の先端が負圧となり、気体Ｇで押された液体Ｌが、吸引ノズル５２および噴出ホース５５を介して噴出される。
　ミニボンベ１０を圧力源として使用する使用態様としては、実施例（２）のように、ビールサーバとして使用する場合や、実施例（３）のように、消化器として使用する場合があり、液体Ｌに化粧品・塗料・催涙液・香料・調味料等を用いることも可能である。特に、ミニボンベ１０を被噴出体ボンベ内に内蔵した形式の噴出装置は、消化器のように作業性を考慮したものへの使用が有効である。一方、ミニボンベ１０を被噴出体ボンベ外に設ける形式の噴出装置は、ビールサーバのように固定した状態で使用し、かつミニボンベ１０或いは被噴出体ボンベの交換が必要となるものへの使用が有効となる。
　以上に説明したように、ステンレス鋼材のミニボンベ１０は、種々の利用範囲があり、耐圧性・耐食性に優れているため、高圧状態での被噴出体の噴出が可能となる。なお、上記実施例に記載した噴出装置は、液体Ｌを噴出する場合を例示したが、粉体を被噴出体として充填し、この粉体を噴出する噴出装置であってもよい。
　さらに、上述した製造方法であれば、薬のカプセルの大きさ（約１ｃｍ）となるマイクロボンベの製造も可能である。ステンレス鋼材は、Ｍｎ鋼やアルミ合金に比べて、耐圧性が高いため、同じ容量であっても約５倍のガス充填が可能となる。よって、マイクロボンベであっても、先の（実施例１）～（実施例３）における使用が可能である。

Claims (16)

  1. 　ステンレス鋼材からなる板体に深絞り加工を複数回行うことにより、有底筒形状の成形体を形成する成形体形成工程と、
    　前記複数回の深絞り加工のうち、いずれか一の深絞り加工の前または後で、前記ステンレス鋼材を鋭敏化させる熱処理を行う鋭敏化熱処理工程と、
    　前記鋭敏化熱処理工程の後で、前記成形体の開口側を切除する開口切除工程と、
    　前記開口切除工程の後で、前記成形体の開口側を絞る絞り工程と、
    　を有するボンベの製造方法。
  2. 　請求項１記載のボンベの製造方法において、
    　前記鋭敏化させる熱処理は、前記成形体を５５０～６５０℃に加熱する処理である
    　ことを特徴とするボンベの製造方法。
  3. 　請求項１または２記載のボンベの製造方法において、
    　前記鋭敏化熱処理工程の後で、前記加熱された成形体を水冷または急冷する冷却工程を有する
    　ことを特徴とするボンベの製造方法。
  4. 　請求項１～３のいずれか１に記載のボンベの製造方法において、
    　前記成形体の開口部に口金を溶接によって取り付ける口金取付工程を有する
    　ことを特徴とするボンベの製造方法。
  5. 　請求項１～４のいずれか１に記載のボンベの製造方法において、
    　前記鋭敏化熱処理工程の後で、前記成形体に前記ステンレス鋼材を固溶化する熱処理を行う固溶化熱処理工程を有する
    　ことを特徴とするボンベの製造方法。
  6. 　請求項５記載のボンベの製造方法において、
    　前記固溶化する熱処理は、前記成形体を１０５０～１１５０℃に３分以上加熱する処理である
    　ことを特徴とするボンベの製造方法。
  7. 　請求項１～６のいずれか１に記載のボンベの製造方法において、
    　前記絞り工程は、前記開口側を角度の異なった金型に対して絞り加工を順次行う工程である
    　ことを特徴とするボンベの製造方法。
  8. 　請求項１～７のいずれか１に記載のボンベの製造方法において、
    　前記ステンレス鋼材は、オーステナイト系ステンレス鋼である
    　ことを特徴とするボンベの製造方法。
  9. 　請求項１から８のいずれ１に記載の製造方法で製造されたボンベ。
  10. 　０．１～２．０ｍｍの肉厚を有して一体成形された有底筒状のステンレス鋼材からなるボンベ本体と、
    　前記ボンベ本体の開口部に形成される口金と、を具備する
    　ことを特徴とするボンベ。
  11. 　請求項１０記載のボンベにおいて、
    　前記ステンレス鋼材は、オーステナイト系ステンレス鋼である
    　ことを特徴とするボンベ。
  12. 　請求項１から８のいずれ１に記載の製造方法で製造され、気体が充填されるボンベと、
    　前記ボンベに取り付けられ、前記気体を噴出させる噴出手段と、を具備する
    　ことを特徴とする噴出装置。
  13. 　請求項１から８のいずれ１に記載の製造方法で製造され、気体と被噴出体が充填されるボンベと、
    　前記ボンベに取り付けられ、前記気体と共に前記被噴出体を噴出させる噴出手段と、を具備する
    　ことを特徴とする噴出装置。
  14. 　請求項１から８のいずれ１に記載の製造方法で製造され、気体が充填されるボンベと、
    　被噴出体が充填される被噴出体ボンベと、
    　前記被噴出体ボンベが取り付けられると共に、前記ボンベに接続される噴出手段であって、前記ボンベからの気体の圧力によって前記被噴出体を外部に噴出させる噴出手段と、を具備する
    　ことを特徴とする噴出装置。
  15. 　請求項１４に記載の噴出装置において、
    　前記ボンベは、前記被噴出体ボンベ外に設置される
    　ことを特徴とする噴出装置。
  16. 　請求項１４に記載の噴出装置において、
    　前記ボンベは、前記被噴出体ボンベ内に設置される
    　ことを特徴とする噴出装置。
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