(57)【要約】【課題】実用的な時間で、容易に中空ボールの内圧を高める方法の提供。【解決手段】本発明に係る中空ボールの内圧を高める方法は、（１）外殻とこの外殻に覆われたスペースとを有する中空ボール１８を、収容部４に投入するステップ、（２）上記外殻に対する透過性が、上記外殻に対する酸素ガス及び窒素ガスの透過性よりも優れたガスを、上記収容部４に充填するステップ、及び（３）上記ガスに上記外殻を透過させるステップを含む。上記外殻が天然ゴムを含んでいるとき、好ましくは、上記ステップ（２）において、２５℃における天然ゴムに対する透過係数が２０×１０−１７ｍ４／（Ｎ・ｓ）以上であるガスが上記収容部に充填される。好ましくは、上記ステップ（２）において、二酸化炭素ガスが上記収容部に充填される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）外殻とこの外殻に覆われたスペースとを有する中空ボールを、収容部に投入するステップ、
（２）上記外殻に対する透過性が、上記外殻に対する酸素ガス及び窒素ガスの透過性よりも優れたガスを、上記収容部に充填するステップ、
及び
（３）上記ガスに上記外殻を透過させるステップ
を含む中空ボールの内圧を高める方法。
【請求項２】
上記外殻が天然ゴムを含んでおり、
上記ステップ（２）において、２５℃における天然ゴムに対する透過係数が２０×１０−１７ｍ４／（Ｎ・ｓ）以上であるガスが上記収容部に充填される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記ステップ（２）において、二酸化炭素ガス又は二酸化炭素ガスと空気との混合ガスが上記収容部に充填される請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
上記ステップ（１）と（２）との間に、
（４）上記収容部の中の空気を排出するステップ
をさらに含む請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
上記ステップ（３）における収容部の内部の温度が３５℃以上６０℃以下である請求項１から４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
上記ステップ（２）が終了した直後における、収納部の内圧と大気圧との差が、１．８４ｋｇｆ／ｃｍ２以下である請求項１から５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
上記ステップ（２）が終了した直後における、収納部の内圧と大気圧との差が、０．９ｋｇｆ／ｃｍ２以下である請求項６に記載の方法。
【請求項８】
上記ステップ（２）が終了した直後の、収容部の内部における空気の分圧が、大気圧よりも大きい請求項１から７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
上記ステップ（２）が終了した直後における、収納部の内圧と大気圧との差が、０．１ｋｇｆ／ｃｍ２以下である請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
上記収容部が、樹脂組成物から形成された袋である請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
上記樹脂組成物の基材樹脂の主成分がナイロンである請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
上記ステップ（１）において収容部に投入されるすべての中空ボールの容積の合計値Ｖｂに対する、上記ステップ（２）において収容部に充填されるガスの体積Ｖｇの比（Ｖｇ／Ｖｂ）が１．０以上である請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
上記収容部が、金属から形成された容器である請求項１から９のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
外殻とこの外殻に覆われたスペースとを有する中空ボールが投入されうる収容部と、この収容部にガスを供給する供給部とを備えており、
上記外殻に対する上記ガスの透過性が、上記外殻に対する酸素ガス及び窒素ガスの透過性よりも優れている、中空ボールの内圧を高めるための装置。
【請求項１５】
（１）ソフトテニス用のボールを、収容部に投入するステップ、
（２）上記ソフトテニス用のボールの外殻に対する透過性が、上記ソフトテニス用のボールの外殻に対する酸素ガス及び窒素ガスの透過性よりも優れたガスを、上記収容部に充填するステップ、
及び
（３）上記ガスに上記ソフトテニス用のボールの外殻を透過させるステップ
を含む内圧を高める方法により内圧を高められた、バルブのないソフトテニス用のボール。
【請求項１６】
本体と、この本体に取り付けられた開閉具とを備えており、
上記本体が、その内部にガスを送り込むための吸気口と、その内部からガスを排出するための排気口とを備えており、
上記本体の一部が上記開閉具により開閉可能になっており、
上記本体の一部が開いたときは、その開口から中空ボールの出し入れが可能であり、
上記本体の一部が閉じたときは、上記本体が密閉状態となる中空ボール用の収容容器。
【請求項１７】
上記本体がナイロンより構成されている請求項１６に記載の収容容器。
【請求項１８】
上記開閉具が気密ファスナーである請求項１６又は１７のいずれかに記載の収容容器。
【請求項１９】
上記吸気口が上記排気口よりも下に位置している請求項１６から１８のいずれかに記載の収容容器。
【請求項２０】
上記本体の下端から上記排気口の中心までの高さがＨｏとされたとき、この高さＨｏの上記本体の高さＨに対する比（Ｈｏ／Ｈ）が９０％以上である請求項１６から１９のいずれかに記載の収容容器。
【請求項２１】
上記本体の下端から上記吸気口の中心までの高さがＨｉとされたとき、この高さＨｉの上記本体の高さＨに対する比（Ｈｉ／Ｈ）が１０％以下である請求項１６から２０のいずれかに記載の収容容器。
【請求項２２】
上記収容具がホースをさらに備えており、
上記本体の内部において、このホースの第一端の開口と上記吸気口とが重なるように
上記ホースが上記本体に取り付けられている請求項１６から２１のいずれかに記載の収容容器。
【請求項２３】
上記ホースの第二端が上記排気口よりも下に位置している請求項２２に記載の収容容器。
【請求項２４】
上記本体の下端から上記ホースの第二端までの高さがＨｈとされたとき、この高さＨｈの上記本体の高さＨに対する比（Ｈｈ／Ｈ）が１０％以下である請求項２２又は２３に記載の収容容器。
【請求項２５】
上記本体の内部に上記本体を補強するためのフレームをさらに備えている請求項１６から２４のいずれかに記載の収容容器。
【請求項２６】
中空ボールを収容する収容部と、この収容部を暖めるヒーターとを備えており、
上記収容部が、中空ボールを出し入れする投入口を有する胴部と、この投入口を塞ぐ蓋と、上記収容部内部にガスを送り込む吸気口とを備えている圧力容器。
【請求項２７】
上記ヒーターが上記収容部の外側に取り付けられている請求項２６に記載の圧力容器。
【請求項２８】
上記ヒーターが上記収容部の内部に取り付けられている請求項２７に記載の圧力容器。
【請求項２９】
上記胴部と蓋とが金属より形成されている請求項２６から２８のいずれかに記載の圧力容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬式テニスボール、ソフトテニスボール等の中空ボールの内圧を高める方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
硬式テニスボール、ソフトテニスボール等の中空ボールは、適度な弾性を得るために、その内圧が大気圧より高く保たれている。例えば、硬式テニスボールでは、ボールの内圧は、大気圧の１．６倍から１．９倍程度にされている。使用者は、これより内圧が高いボールは硬すぎる又は飛びすぎると感じ、これより内圧が低いボールは柔らか過ぎる又は反発力が不足していると感じる。中空ボールは、その内圧が適切な値となるように製造され、製造されたボールの内圧は、適切な範囲で維持される必要がある。
【０００３】
ボールの内圧を高めるために、例えば硬式テニスボールの製造では、化学反応によりガスを発生させる方法が採られる場合と空気を圧縮して注入する場合がある。このボールはゴム製で中空球体であるコアと、このコアの表面を覆う２枚のフェルト部（「メルトン」とも称される）とを備えている。コアは、２つのハーフシェルが貼り合わされることで得られる。化学反応により内圧を高める場合は、貼り合わせ前に、コアに塩化アンモニウムのタブレット、亜硝酸ナトリウムのタブレット及び水（あるいは各々の水溶液）が投入される。コアの架橋時にはこれらが加熱され、塩化アンモニウムと亜硝酸ナトリウムとが化学反応を起こす。化学反応によって窒素ガスが発生する。この窒素ガスによってコアの内圧が高められる。
【０００４】
内圧が大気圧以上のボールでは、内圧と大気圧の圧力差に起因して、ボール内の気体が外殻を通過してボールの外に出て行く。すなわち、適切な内圧となるようにボールが製造されても、時間とともに内圧は低下していく。例えば、大気圧中に放置された硬式テニスボールは、二ヶ月程度で、使用者が分かる程度に内圧が低下する。
【０００５】
テニスボールの内圧の低下を抑えるための保存容器の検討結果が、特開平７−１５５４０６号公報、特開平７−１８７２５２号公報及び特開平８−８９６００号公報に開示されている。これらは、いずれも密閉容器である。これらの容器にテニスボールが格納された後、容器内の空気圧が大気圧以上に高められる。テニスボールの内圧と、テニスボールの外側の容器の空気圧の差を小さくすることで、ボール内の気体が外殻を通過する速度を遅くできる。テニスボールの内圧と、容器の空気圧の差をなくすことで、ボール内の気体は外に出ることはなくなる。換言すれば、テニスボールの内圧の低下がなくなる。テニスボールの内圧より、容器の空気圧を高くすることで、逆にテニスボールの内圧を高くすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１５５４０６号公報
【特許文献２】特開平７−１８７２５２号公報
【特許文献３】特開平８−８９６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特開平７−１５５４０６号公報、特開平７−１８７２５２号公報及び特開平８−８９６００号公報の保存容器では、容器内にボールを保存している間は、ボールの内圧の低下を抑えることができる。しかし、これらのボールが使用のために容器から出されると、ボールは大気圧にさらされ、ボールの内圧は低下する。ボールが使用されると、さらに内圧は早く低下する。そして、一旦ボールの内圧が低下すると、これらの保存容器では、ボールの内圧を回復させるのは困難である。上述のとおり、理論上は、容器内の空気圧をボールの内圧以上にすれば、ボールの内圧は回復していく。しかし、例えば１０％内圧が低下した硬式テニスボールを、大気圧の２．５倍程度に加圧された空気入りの容器に入れても、内圧が回復するのに一ヶ月から二ヶ月程度必要となる。容器内の空気圧を上げることで回復速度は速くされうるが、高価な圧力容器が必要となる。結局、内圧の低下した硬式テニスボールは、フェルト部が使用されうる状態でも廃棄されていた。
【０００８】
ソフトテニス用のボールは、低下した内圧を回復させるために、バルブを有している。専用の空気入れを用いて、このバルブを通して空気を補充することで内圧が回復される。しかし、このバルブは周囲のゴムに比べて厚く硬いため、使用中に破損することがある。このバルブは、ボールの耐久性を損ねる。また、ボールを打った際にバルブがラケットに当たると、打球が不安定となる。さらには、ボール一つずつ空気を補充する必要があるため、内圧を回復させるのに大きな手間が必要である。
【０００９】
本発明の目的は、実用的な時間で、容易に中空ボールの内圧を高める方法の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る中空ボールの内圧を高める方法は、
（１）外殻とこの外殻に覆われたスペースとを有する中空ボールを、収容部に投入するステップ、
（２）上記外殻に対する透過性が、上記外殻に対する酸素ガス及び窒素ガスの透過性よりも優れたガスを、上記収容部に充填するステップ、
及び
（３）上記ガスに上記外殻を透過させるステップ
を含む。
【００１１】
上記外殻が天然ゴムを含んでいるとき、好ましくは、上記ステップ（２）において、２５℃における天然ゴムに対する透過係数が２０×１０−１７ｍ４／（Ｎ・ｓ）以上であるガスが上記収容部に充填される。
【００１２】
好ましくは、上記ステップ（２）において、二酸化炭素ガス又は二酸化炭素ガスと空気との混合ガスが上記収容部に充填される。
【００１３】
好ましくは、この方法は、上記ステップ（１）と（２）との間に、
（４）上記収容部の中の空気を排出するステップ
をさらに含む。
【００１４】
好ましくは、上記ステップ（３）における収容部の内部の温度は３５℃以上６０℃以下である。
【００１５】
好ましくは、上記ステップ（２）が終了した直後における、収納部の内圧と大気圧との差は、１．８４ｋｇｆ／ｃｍ２以下である。
【００１６】
好ましくは、上記ステップ（２）が終了した直後における、収納部の内圧と大気圧との差は、０．９ｋｇｆ／ｃｍ２以下である。
【００１７】
好ましくは、上記ステップ（２）が終了した直後の、収容部の内部における空気の分圧は、大気圧よりも大きい。
【００１８】
好ましくは、上記ステップ（２）が終了した直後における、収納部の内圧と大気圧との差は、０．１ｋｇｆ／ｃｍ２以下である。
【００１９】
好ましくは、上記収容部は、樹脂組成物から形成された袋である。
【００２０】
好ましくは、上記ステップ（１）において収容部に投入されるすべての中空ボールの容積の合計値Ｖｂに対する、上記ステップ（２）において収容部に充填されるガスの体積Ｖｇの比（Ｖｇ／Ｖｂ）は１．０以上である。
【００２１】
上記収容部が、金属から形成された容器でもよい。
【００２２】
本発明に係る中空ボールの内圧を高めるための装置は、外殻とこの外殻に覆われたスペースとを有する中空ボールが投入されうる収容部と、この収容部にガスを供給する供給部とを備えており、上記外殻に対する上記ガスの透過性は、上記外殻に対する酸素ガス及び窒素ガスの透過性よりも優れている。
【００２３】
本発明に係るソフトテニス用のボールは、
（１）ソフトテニス用のボールを、収容部に投入するステップ、
（２）上記ソフトテニス用のボールの外殻に対する透過性が、上記ソフトテニス用のボールの外殻に対する酸素ガス及び窒素ガスの透過性よりも優れたガスを、上記収容部に充填するステップ、
及び
（３）上記ガスに上記ソフトテニス用のボールの外殻を透過させるステップ
を含む内圧を高める方法により内圧を高められる。このボールはバルブを有さない。
【００２４】
本発明に係る中空ボールの内圧を高める方法のための収容容器は、本体と、この本体に取り付けられた開閉具とを備えている。上記本体は、その内部にガスを送り込むための吸気口と、その内部からガスを排出するための排気口とを備えている。上記本体の一部が上記開閉具により開閉可能になっている。上記本体の一部が開いたときは、その開口から中空ボールの出し入れが可能であり、上記本体の一部が閉じたときは、上記本体は密閉状態となる。
【００２５】
好ましくは、上記本体はナイロンより構成されている。
【００２６】
好ましくは、上記開閉具は気密ファスナーである。
【００２７】
好ましくは、上記吸気口は上記排気口よりも下に位置している。
【００２８】
好ましくは、上記本体の下端から上記排気口の中心までの高さがＨｏとされたとき、この高さＨｏの上記本体の高さＨに対する比（Ｈｏ／Ｈ）は９０％以上である。
【００２９】
好ましくは、上記本体の下端から上記吸気口の中心までの高さがＨｉとされたとき、この高さＨｉの上記本体の高さＨに対する比（Ｈｉ／Ｈ）は１０％以下である。
【００３０】
上記収容具はホースをさらに備えていてもよい。上記本体の内部において、このホースの第一端の開口と上記吸気口とが重なるように上記ホースは上記本体に取り付けられている。上記ホースの第二端は上記排気口よりも下に位置している。
【００３１】
好ましくは、上記本体の下端から上記ホースの第二端までの高さがＨｈとされたとき、この高さＨｈの上記本体の高さＨに対する比（Ｈｈ／Ｈ）は１０％以下である。
【００３２】
好ましくは、上記収容具は、上記本体の内部に上記本体を補強するためのフレームをさらに備えている。
【００３３】
本発明に係る中空ボールの内圧を高める方法のための圧力容器は、中空ボールを収容する収容部と、この収容部を暖めるヒーターとを備えている。上記収容部は、中空ボールを出し入れする投入口を有する胴部と、この投入口を塞ぐ蓋と、上記収容部内部にガスを送り込む吸気口とを備えている。
【００３４】
好ましくは、上記ヒーターは上記収容部の外側に取り付けられている。
【００３５】
上記ヒーターは上記収容部の内部に取り付けられてもよい。
【００３６】
好ましくは、上記胴部と蓋とは金属より形成されている。
【発明の効果】
【００３７】
本発明に係る中空ボールの内圧を高める方法では、中空ボールが収容された収容部に、中空ボールの外殻に対する透過性が、酸素ガス及び窒素ガスよりも高いガスを充填する。このガスが収容部からボール内部に入り込む速度は、空気がボール内部に入り込む速度より早い。これにより、従来の空気を容器に充填する方法に比べて、短時間で中空ボールの内圧を高くすることができる。この方法によると、容易に内圧が低下したボールの再利用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る中空ボールの内圧を高める方法のための装置が示された概念図である。
【図２】図２は、本発明の第二の実施形態に係る中空ボールの内圧を高める方法のための装置が示された概念図である。
【図３】図３は、本発明の第三の実施形態に係る中空ボールの内圧を高める方法のための装置が示された概念図である。
【図４】図４は本発明の一実施形態における、中空ボールの内圧を高める方法のための収容容器の斜視図である。
【図５】図５は本発明の他の実施形態における、中空ボールの内圧を高める方法のための収容容器の斜視図である。
【図６】図６は図５の収容容器の使用状態が示された概念図である。
【図７】図７は本発明のさらに他の実施形態における、中空ボールの内圧を高める方法のための収容容器の使用状態が示された斜視図である。
【図８】図８は本発明のさらに他の実施形態における、中空ボールの内圧を高める方法のための収容容器の斜視図である。
【図９】図９は図８の収容容器の使用状態が示された概念図である。
【図１０】図１０は本発明の一実施形態における、中空ボールの内圧を高める方法のための圧力容器の正面図である。
【図１１】図１１は図１０の圧力容器の右側面図である。
【図１２】図１２は図１０の圧力容器の平面図である。
【図１３】図１３は図１２のXIII−XIII線に沿った断面図の一部である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００４０】
図１は、本発明の一実施形態における、中空ボールの内圧を高める方法のための装置２を示している。この装置２は、圧力容器４、真空ポンプ６、ガスボンベ１０、排気管１２及び吸気管１４を備えている。
【００４１】
圧力容器４は、外殻とこの外殻に覆われたスペースとを有する中空ボール１８を収容する。圧力容器４は、典型的には金属からなる。圧力容器４が樹脂組成物からできていてもよい。圧力容器４は、密閉性が保たれている。
【００４２】
圧力容器４は、本体２０と蓋２２とを備えている。本体２０はその上部に中空ボール１８を投入するための投入口２４を備えている。蓋２２には吸気用の孔２６と排気用の孔２８が設けられている。排気用の孔２８は蓋２２を貫通している。排気用の孔２８には、排気管１２の一方の端が通される。排気管１２のもう一方の先は、真空ポンプ６に接続されている。圧力容器４と真空ポンプ６は、排気管１２によって接続されている。
【００４３】
圧力容器４の吸気用の孔２６は、蓋２２を貫通している。吸気用の孔２６には、吸気管１４の一方の端が通される。吸気管１４のもう一方の先は、ガスボンベ１０に接続されている。圧力容器４とガスボンベ１０は、吸気管１４によって接続されている。
【００４４】
真空ポンプ６は、圧力容器４内の気体を、排気管１２を通して吸引する。真空ポンプ６により、圧力容器４内は、ほぼ真空にされうる。
【００４５】
ガスボンベ１０は、圧力容器４に送り込むガスを貯蔵している。このガスは、中空ボール１８の外殻に対する透過性が、酸素ガス及び窒素ガスの透過性よりも優れている。ガスボンベ１０は、貯蔵しているガスを、吸気管１４を通して圧力容器４に送り込む。ガスボンベ１０は、圧力容器４内のガスの圧力を、大気圧以上にすることができる。
【００４６】
ガスボンベ１０と圧力容器４との間にコンプレッサが備えられていてもよい。コンプレッサは、ガスボンベ１０の圧力が、圧力容器４の圧力を高めるのに充分でないときに使用される。コンプレッサは、ガスボンベ１０からのガスの圧力を高めて、圧力容器４に送り込む。
【００４７】
本発明に係る中空ボール１８の内圧を高める方法では、最初のステップで、中空ボール１８が圧力容器４に投入され、併せて圧力容器４内の空気が排出される。このステップでは、吸気管１４は閉じられており、圧力容器４の密閉性は保たれている。真空ポンプ６が稼働され、容器内の空気が排気管１２を通して排出される。容器内がほぼ真空になると、真空ポンプ６の稼働が止められる。
【００４８】
次のステップで、圧力容器４内にガスが充填される。ガスボンベ１０からのガスが吸気管１４を通して圧力容器４に送り込まれる。圧力容器４内に、ガスが充填される。圧力容器４内が所定の気圧になると、ガスの充填が止められる。
【００４９】
最後のステップで、充填したガスが中空ボール１８の外殻を通過させられる。このステップでは、中空ボール１８は圧力容器４内で所定の時間放置される。充填されたガスの中空ボール１８内の圧力と圧力容器４内の圧力との差に起因して、ガスが中空ボール１８の外殻を通過して、中に入り込む。これにより、中空ボール１８の内圧が高められる。
【００５０】
本発明に係る中空ボール１８の内圧を高める方法では、圧力容器４内に、中空ボール１８の外殻に対する透過性が、酸素ガス及び窒素ガスの透過性よりも優れたガスを充填している。このガスが圧力容器４内から中空ボール１８内部に入り込む速度は、空気が中空ボール１８内部に入り込む速度よりも早い。これにより、従来の空気を容器に充填する方法に比べて、短時間で中空ボール１８の内圧を高くすることができる。また、この方法では、圧力容器４内に中空ボール１８を放置するだけで、多数の中空ボール１８の内圧を高めることができる。この方法によると、容易に効率よく、中空ボール１８の内圧を高めることができる。
【００５１】
以下、圧力容器４に充填されるガスとして二酸化炭素を用い、硬式テニスボールの内圧を高める場合を例にとって、上述の効果が具体的に説明される。なお、以下の説明では、大気圧は１．０ｋｇｆ／ｃｍ２であるとして説明される。
【００５２】
気体が膜を透過するときの速度Ｖは、気体の膜に対する透過係数をＣｐ、気体の膜を介した外側と内側の分圧差をＰ、膜の厚みをＷとしたとき、
Ｖ  ＝  Ｃｐ×Ｐ／Ｗ  
で表される。
【００５３】
硬式テニスボール１８の外殻は、通常天然ゴムで作られている。硬式テニスボール１８の内部の気体は、ここでは大気と同様、窒素ガス（Ｎ２）が８０％、酸素ガス（Ｏ２）が２０％で構成されているとして説明される。前述のとおり、製造時に内圧を高めるために、ボール１８内部で窒素ガスを発生させる方法と空気を圧縮して注入する方法とがある。窒素ガスを発生させる方法が採られた場合、実際には大気より窒素ガスの割合が多いことが予想されるが、このことは、本発明の効果には大きな影響を及ぼさない。硬式テニスボール１８の内部には、大気と同様に、二酸化炭素ガス（ＣＯ２）も存在するが、無視できる程度に少ない。天然ゴムに対する窒素ガス、酸素ガス及び二酸化炭素ガスの透過係数Ｃｐが表１に示されている。また、表１には、窒素ガスの２５℃における透過係数を１としたときの、各透過係数の比Ｃｃが記載されている。膜の厚みＷは一定とできるので、速度Ｖは、比Ｃｃと分圧差Ｐとに比例する。この比例定数をＣ０とすれば、速度Ｖは、以下の通り書き直すことができる。
Ｖ  ＝  Ｃ０×Ｃｃ×Ｐ  
以下では、この式を使用して効果が説明される。
【００５４】
【表１】
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【００５５】
使用により、内圧が１．６０ｋｇｆ／ｃｍ２まで低下した硬式テニスボール１８を、本発明に係る方法によって回復させることを考える。このため、圧力容器４を真空にした後に、二酸化炭素ガスが、圧力２．８４ｋｇｆ／ｃｍ２となるまで充填されるとする。圧力容器４内に窒素ガス、酸素ガスは存在しない。従って、圧力容器４内の窒素ガス、酸素ガス及び二酸化炭素ガスの分圧は以下の通りとなる。
窒素ガス  ：  ０．００ｋｇｆ／ｃｍ２
酸素ガス  ：  ０．００ｋｇｆ／ｃｍ２
二酸化炭素ガス  ：  ２．８４ｋｇｆ／ｃｍ２
【００５６】
硬式テニスボール１８の内部の気体は、前述の通り、窒素ガスが８０％、酸素ガスが２０％で構成されている。硬式テニスボール１８の内圧は、１．６０ｋｇｆ／ｃｍ２であり、二酸化炭素ガスは無視できることから、硬式テニスボール１８内部の窒素ガス、酸素ガス及び二酸化炭素ガスの分圧は以下の通りとなる。
窒素ガス  ：  １．６０×０．８＝１．２８ｋｇｆ／ｃｍ２
酸素ガス  ：  １．６０×０．２＝０．３２ｋｇｆ／ｃｍ２
二酸化炭素ガス  ：  ０．０ｋｇｆ／ｃｍ２
【００５７】
硬式テニスボール１８の外側及び内側の分圧の値と、表１の透過係数Ｃｃの値より、天然ゴムでできた硬式テニスボール１８の外殻を外部から内部に向かって、窒素ガスが通過する速度Ｖ（Ｎ２）、酸素ガスが通過する速度Ｖ（Ｏ２）及び二酸化炭素ガスが通過する速度Ｖ（ＣＯ２）は以下の通りとなる。
Ｖ（Ｎ２）＝Ｃ０×１．０×（０．００−１．２８）＝−１．２８×Ｃ０
Ｖ（Ｏ２）＝Ｃ０×２．９×（０．００−０．３２）＝−０．９３×Ｃ０
Ｖ（ＣＯ２）＝Ｃ０×１６．３×（２．８４−０．００）＝４７．７１×Ｃ０
硬式テニスボール１８内での窒素ガスと酸素ガスは、ボール１８内部から外部に出ていくが、その２０倍以上の速度で二酸化炭素ガスがボール１８内部に入り込む。本方法によれば、全体としてガスが硬式テニスボール１８に入り込む速度Ｖｐｒｏは、以下となる。
Ｖｐｒｏ＝（４７．７１−１．２８−０．９３）×Ｃ０＝４５．５０×Ｃ０
【００５８】
これに対して、従来の空気を充填する方法で、圧力容器４内の空気の圧力を２．８４ｋｇｆ／ｃｍ２とした場合の、ガスが硬式テニスボール１８に入り込む速度を計算する。このとき、圧力容器４内の窒素ガス及び酸素ガスの分圧は以下の通りとなる。
窒素ガス  ：  ２．８４×０．８＝２．２７ｋｇｆ／ｃｍ２
酸素ガス  ：  ２．８４×０．２＝０．５７ｋｇｆ／ｃｍ２
硬式テニスボール１８内部の窒素ガス及び酸素ガスの分圧は以下の通りとなる。
窒素ガス  ：  １．６×０．８＝１．２８ｋｇｆ／ｃｍ２
酸素ガス  ：  １．６×０．２＝０．３２ｋｇｆ／ｃｍ２
よって、硬式テニスボール１８の外殻を、窒素ガスが通過する速度Ｖ（Ｎ２）、酸素ガスが通過する速度Ｖ（Ｏ２）及び全体としてガスが硬式テニスボール１８に入り込む速度Ｖｃｏｖは、以下の通りとなる。
Ｖ（Ｎ２）＝Ｃ０×１．０×（２．２７−１．２８）＝０．９９×Ｃ０
Ｖ（Ｏ２）＝Ｃ０×２．９×（０．５７−０．３２）＝０．７２×Ｃ０
Ｖｃｏｖ＝Ｃ０×（０．９９＋０．７２）＝１．７１×Ｃ０
【００５９】
本方法によるガスがボール１８に入り込む速度Ｖｐｒｏと、従来方法による空気がボール１８に入り込む速度Ｖｃｏｖを比較すれば、本発明の効果は明らかである。即ち、
Ｖｐｒｏ／Ｖｃｏｖ＝２６．６
となる。圧力容器４に２．８４ｋｇｆ／ｃｍ２の気体を充填した直後では、本方法によると、従来方法の２６倍以上の速度でガスがボール１８に入り込む。これは、ボール１８の内圧を上げる速度を大幅に改善する。本方法によれば、内圧が低下した硬式テニスボール１８の内圧を回復させて、再度利用することが可能となる。
【００６０】
上記では、圧力容器４にガスが充填された直後の状態で、ガスが中空ボール１８に入り込む速度が計算されている。実際には、容器内の気体が中空ボール１８に入り込むと、容器内のガスの圧力は低下する。さらに、中空ボール１８内の気体の分圧も変化する。このため、ガスが中空ボール１８に入り込む速度は、時間とともに変化する。本明細書では、時間経過を考慮した速度の計算結果は示されない。圧力容器４にガスが充填された直後のガスが中空ボール１８に入り込む速度の比較により、本方法の有効性は明らかだからである。
【００６１】
前述のように、圧力容器４内のガスが中空ボール１８内部に入り込むことにより、容器内部の圧力が低下する。これは、ガスが中空ボール１８に入り込む速度の低下の要因となる。この低下を防止するために、ガスボンベ１０からガスを補充する方法が採られうる。例えば、図には示されないが、圧力容器４の内圧を観測する圧力モニタを設置し、内圧が一定値以下に減少した場合に、ガスボンベ１０からガスを補充する方法が採られうる。このようなガスを補填する方法は、用途に応じて適宜採用される。
【００６２】
上記説明された方法では、最初のステップで、圧力容器４は真空にされている。圧力容器４は、真空にされなくてもよい。一定の圧力の空気が残留していてもよい。空気が全く排出されず、大気圧と同じだけ残留していてもよい。この場合は、最初のステップにおいて、圧力容器４内から空気を排出する処理は不要である。図１において、真空ポンプ６は不要となる。さらに、ガスボンベ１０に、二酸化炭素と空気を混合したガスを入れておくことにより、二酸化炭素を容器内に送り込むとともに、ガスを容器に充填した後の空気の分圧を大気圧以上にしてもよい。これは、中空ボール１８内の空気が外に出るのを抑制しつつ、二酸化炭素を中空ボール１８内に入れて中空ボール１８の内圧を高めるのに有効である。
【００６３】
以下では、容器内の空気は排出せず、その上に二酸化炭素と空気を充填して圧力容器４の内圧を２．８４ｋｇｆ／ｃｍ２にした場合の例を挙げて、本方法の有効性を説明する。以下の例では、ガスを充填した後は、容器内の空気の分圧は大気圧以上である１．８４ｋｇｆ／ｃｍ２とされ、二酸化炭素の分圧は大気圧と同じ１．００ｋｇｆ／ｃｍ２とされている。ボール１８内の内圧は、上記の例と同じ、１．６０ｋｇｆ／ｃｍ２とされている。このとき、硬式テニスボール１８の外殻を、窒素ガスが通過する速度Ｖ（Ｎ２）、酸素ガスが通過する速度Ｖ（Ｏ２）及び二酸化炭素ガスが通過する速度Ｖ（ＣＯ２）は以下の通りとなる。
Ｖ（Ｎ２）＝Ｃ０×１．０×（１．８４−１．６０）×８０％＝０．１９×Ｃ０
Ｖ（Ｏ２）＝Ｃ０×２．９×（１．８４−１．６０）×２０％＝０．１４×Ｃ０
Ｖ（ＣＯ２）＝Ｃ０×１６．３×（１．００−０．００）＝１６．３×Ｃ０
全体としてガスが硬式テニスボール１８に入り込む速度Ｖｐｒｏは、以下となる。
Ｖｐｒｏ＝（１６．３０＋０．１９＋０．１４）×Ｃ０＝１６．６３×Ｃ０
従来方法によるガスがボール１８に入り込む速度Ｖｃｏｖ＝１．７１×Ｃ０と比較すれば、
Ｖｐｒｏ／Ｖｃｏｖ＝９．７
となる。なお、従来方法の９．７倍の速度でガスがボール１８に入り込むこととなる。
【００６４】
一方、窒素ガスと酸素ガスも（０．１９＋０．１４）×Ｃ０＝０．３３×Ｃ０の速度でボール１８の内部に入り込む。容器を真空にした場合は、前述の結果より、（−１．２８−０．９３）×Ｃ０＝−２．２１×Ｃ０の速度で窒素ガス及び酸素ガスがボール１８から出て行く。この方法では、ボール１８内から空気が外に出るのを抑えつつ、従来方法に比べて高速に中空ボール１８の内圧を高めることができる。
【００６５】
表１には、２５℃及び５０℃における、天然ゴムに対する窒素ガス、酸素ガス及び二酸化炭素ガス透過係数が示されている。これらのガスの５０℃における透過係数は、２５℃における透過係数の２倍から３倍になっている。即ち、圧力容器４内部の温度を２５℃から５０℃に上げることで、ガスが中空ボール１８に入り込む速度を２倍以上にすることができる。これは、例えば、圧力容器４がヒーターを内蔵することで容易に実現できる。バンドヒータを用いて圧力容器４内の温度を上げてもよい。気体の透過係数を上げて、中空ボール１８の内圧を高める速度を上げるとの観点から、圧力容器４内の温度は３５℃以上が好ましい。中空ボール１８の外殻の材料として多く使用される天然ゴムの品質を保つという観点から、圧力容器４内の温度は６０℃以下が好ましい。
【００６６】
本方法では、ガスが充填された後の圧力容器４の内圧と大気圧との差は、１．８４ｋｇｆ／ｃｍ２以下とされるのが好ましい。このことは、大気圧が１．００ｋｇｆ／ｃｍ２されたとき、圧力容器４の内圧が２．８４ｋｇｆ／ｃｍ２以下に相当する。大気圧との差が１．８４ｋｇｆ／ｃｍ２以下の内圧で使用される圧力容器４は、取り扱い及び管理が容易である。また、圧力容器４は、金属からなるのが好ましい。金属からなる圧力容器４は、大気圧との差が１．８４ｋｇｆ／ｃｍ２である内圧に耐える充分な強度を有する。この観点から、より好ましい金属として、ステンレス鋼及びアルミニウム合金が例示される。
【００６７】
圧力容器４に充填されるガスの２５℃における天然ゴムに対する透過係数Ｃｐは、２０×１０−１７ｍ４／（Ｎ・ｓ）以上であることが好ましい。温度２５℃における透過係数Ｃｐが２０×１０−１７ｍ４／（Ｎ・ｓ）以上のガスを本方法に使用すれば、従来方法より短い時間で中空ボール１８の内圧を高くすることができる。この観点から透過係数Ｃｐは、５０×１０−１７ｍ４／（Ｎ・ｓ）以上がより好ましい。
【００６８】
図２は、本発明の第二の実施形態における、中空ボールの内圧を高める方法のための装置３０を示している。この装置３０は、格納容器３２、ガスボンベ３４及び吸気管３８を備えている。
【００６９】
格納容器３２は、中空ボール４２を収容する。格納容器３２は、典型的には樹脂組成物からなる。格納容器３２が金属からできていてもよい。格納容器３２は、密閉性が保たれている。
【００７０】
格納容器３２は、本体４４と蓋４６とを備えている。本体４４はその上部に中空ボール４２を投入するための投入口を備えている。本体４４はその下部に吸気用の孔４８を備えている。吸気用の孔４８には、吸気管３８の一方の端が通される。吸気管３８のもう一方の先は、ガスボンベ３４に接続されている。格納容器３２とガスボンベ３４は、吸気管３８によって接続されている。
【００７１】
ガスボンベ３４は、格納容器３２に送り込むガスを貯蔵している。このガスは、中空ボール４２の外殻に対する透過性が、酸素ガス及び窒素ガスの透過性よりも優れている。ガスボンベ３４は、貯蔵しているガスを、吸気管３８を通して格納容器３２に送り込む。ガスボンベ３４は、格納容器３２内のガスの圧力を、大気圧以上にすることができる。
【００７２】
本発明に係る中空ボール４２の内圧を高める方法では、最初のステップで、蓋４６が開けられて、中空ボール４２が格納容器３２に投入される。
【００７３】
次のステップで、格納容器３２内にガスが充填される。まず、蓋４６が開けられたまま、ガスボンベ３４からのガスが、格納容器３２に送り込まれる。本体４４の下部から送り込まれたガスに押されて、格納容器３２内の空気は、上部の蓋４６が開けられたままの投入口より排出される。これにより、格納容器３２内の空気がほとんど排出される。一定時間経過後に、蓋４６が閉められる。格納容器３２内に、ガスが引き続き充填される。格納容器３２内が所定の気圧になると、ガスの充填が止められる。
【００７４】
最後のステップで、充填したガスが中空ボール４２の外殻を通過させられる。このステップでは、中空ボール４２は格納容器３２内で所定の時間放置される。充填されたガスの中空ボール４２内の圧力と格納容器３２内の圧力との差に起因して、ガスが中空ボール４２の外殻を通過して、中に入り込む。これにより、中空ボール４２の内圧が高められる。
【００７５】
本発明に係る中空ボール４２の内圧を高める方法では、格納容器３２内に、中空ボール４２の外殻に対する透過性が、酸素ガス及び窒素ガスの透過性よりも優れたガスを充填している。このガスが格納容器３２から中空ボール４２内部に入り込む速度は、空気が中空ボール４２内部に入り込む速度よりも早い。これにより、従来の空気を容器に充填する方法に比べて、短時間で中空ボール４２の内圧を高くすることができる。また、この方法では、格納容器３２内に中空ボール４２を放置するだけで、多数の中空ボール４２の内圧を高めることができる。この方法によると、容易に効率よく、中空ボール４２の内圧を高めることができる。
【００７６】
本発明に係る中空ボール４２の内圧を高める方法では、送り込まれるガスにより、格納容器３２内の空気が排出される。この方法では、真空ポンプ６が不要である。この方法では、安価な装置３０で中空ボール４２の内圧を高めることができる。
【００７７】
図２の装置３０では、ガスを送り込む吸気用の孔４８は本体４４の下部に設けられている。空気が排出される投入口は、本体４４の上部に位置している。これらの位置関係によると、二酸化炭素のように空気より重いガスを格納容器３２内に充填する場合に、効率良く充填されたガスが空気を容器の外に押し出すことができる。空気より軽いガスを格納容器３２に充填するときは、吸気用の孔を上部に設け、排気用の孔を下部に設けるのが好ましい。
【００７８】
以下、格納容器３２に充填されるガスとして二酸化炭素を用い、硬式テニスボール４２の内圧を高める場合を例にとって、上述の効果が具体的に説明される。
【００７９】
使用により、内圧が１．６０ｋｇｆ／ｃｍ２まで低下した硬式テニスボール４２を、本発明に係る方法によって回復させることを考える。二酸化炭素ガスは、圧力１．８０ｋｇｆ／ｃｍ２となるまで充填されるとする。格納容器３２内の空気は全て排出されたとする。従って、格納容器３２内の窒素ガス、酸素ガス及び二酸化炭素ガスの分圧は以下の通りとなる。
窒素ガス  ：  ０．００ｋｇｆ／ｃｍ２
酸素ガス  ：  ０．００ｋｇｆ／ｃｍ２
二酸化炭素ガス  ：  １．８０ｋｇｆ／ｃｍ２
【００８０】
硬式テニスボール４２の内部の気体は、大気とほぼ同じで窒素ガスが８０％、酸素ガスが２０％で構成されている。硬式テニスボール４２の内圧は、１．６０ｋｇｆ／ｃｍ２であり、二酸化炭素ガスは無視できることから、硬式テニスボール４２内部の窒素ガス、酸素ガス及び二酸化炭素ガスの分圧は以下の通りとなる。
窒素ガス  ：  １．６０×０．８＝１．２８ｋｇｆ／ｃｍ２
酸素ガス  ：  １．６０×０．２＝０．３２ｋｇｆ／ｃｍ２
二酸化炭素ガス  ：  ０．００ｋｇｆ／ｃｍ２
【００８１】
硬式テニスボール４２の外側及び内側の分圧の値と、表１の透過係数Ｃｃの値より、天然ゴムでできた硬式テニスボール４２の外殻を、窒素ガスが通過する速度Ｖ（Ｎ２）、酸素ガスが通過する速度Ｖ（Ｏ２）及び二酸化炭素ガスが通過する速度Ｖ（ＣＯ２）は以下の通りとなる。
Ｖ（Ｎ２）＝Ｃ０×１．０×（０．００−１．２８）＝−１．２８×Ｃ０
Ｖ（Ｏ２）＝Ｃ０×２．９×（０．００−０．３２）＝−０．９３×Ｃ０
Ｖ（ＣＯ２）＝Ｃ０×１６．３×（１．８０−０．０）＝２９．３４×Ｃ０
全体としてガスが硬式テニスボール４２に入り込む速度Ｖｐｒｏは、以下となる。
Ｖｐｒｏ＝（２９．３４−１．２８−０．９３）×Ｃ０＝２７．１３×Ｃ０
【００８２】
これに対して、従来の空気を充填する方法で、格納容器３２内の空気の圧力を１．８０ｋｇｆ／ｃｍ２とした場合の、ガスが硬式テニスボール４２に入り込む速度を計算する。このとき、格納容器３２内の窒素ガス及び酸素ガスの分圧は以下の通りとなる。
窒素ガス  ：  １．８０×０．８＝１．４４ｋｇｆ／ｃｍ２
酸素ガス  ：  １．８０×０．２＝０．３６ｋｇｆ／ｃｍ２
硬式テニスボール４２内部の窒素ガス及び酸素ガスの分圧は以下の通りとなる。
窒素ガス  ：  １．６×０．８＝１．２８ｋｇｆ／ｃｍ２
酸素ガス  ：  １．６×０．２＝０．３２ｋｇｆ／ｃｍ２
よって、硬式テニスボール４２の外殻を、窒素ガスが通過する速度Ｖ（Ｎ２）、酸素ガスが通過する速度Ｖ（Ｏ２）及び全体としてガスが硬式テニスボール４２に入り込む速度Ｖｃｏｖは、以下の通りとなる。
Ｖ（Ｎ２）＝Ｃ０×１．０×（１．４４−１．２８）＝０．１６×Ｃ０
Ｖ（Ｏ２）＝Ｃ０×２．９×（０．３６−０．３２）＝０．１２×Ｃ０
Ｖｃｏｖ＝Ｃ０×（０．１６＋０．１２）＝０．２８×Ｃ０
【００８３】
本方法によるガスが硬式テニスボール４２に入り込む速度Ｖｐｒｏと、従来方法によるガスが硬式テニスボール４２に入り込む速度Ｖｃｏｖを比較すれば、本発明の効果は明らかである。即ち、
Ｖｐｒｏ／Ｖｃｏｖ＝９６．７
となる。格納容器３２に１．８０ｋｇｆ／ｃｍ２の気体を充填した直後には、本方法によると、従来方法の９７倍の速度でガスが硬式テニスボール４２に入り込む。これは、硬式テニスボール４２の内圧を上げる速度を大幅に改善する。本方法によれば、内圧が低下した硬式テニスボール４２の内圧を回復させて、再度利用することが可能となる。
【００８４】
ガスが充填された後の格納容器３２の内圧と大気圧との差は、０．９０ｋｇｆ／ｃｍ２以下とされるのが好ましい。大気圧との差が０．９０ｋｇｆ／ｃｍ２以下の内圧とされた格納容器３２では、その材料として樹脂組成物を使用することができる。この格納容器３２は安価である。この格納容器３２は、金属製の容器に比べて軽量である。樹脂組成物としては、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。ポリエチレンテレフタレートからなる格納容器３２は、大気圧との差が０．９０ｋｇｆ／ｃｍ２である内圧に耐える充分な強度を有する。
【００８５】
格納容器３２内部の温度を上げることで、ガスが中空ボール４２に入り込む速度を早くすることができる。気体の透過係数を大きくして、中空ボール４２の内圧を高める速度を上げるとの観点から、格納容器３２内の温度は３５℃以上が好ましい。中空ボール４２の外殻の材料として多く使用される天然ゴムの品質を保つという観点から、格納容器３２内の温度は６０℃以下が好ましい。
【００８６】
図３は、本発明の第三の実施形態における、中空ボールの内圧を高める方法のための装置５０を示している。この装置５０は、収容袋５２、ガスボンベ５４及び吸気管５６を備えている。
【００８７】
収容袋５２は、中空ボール５８を収容する。収容袋５２は、典型的には樹脂組成物からなる。収容袋５２は柔らかいため、外部又は内部からの圧力により容易に変形をする。収容袋５２は、中空ボール５８を投入するための投入口６０を備えている。この投入口６０は、チャック６２を備えている。このチャック６２を閉めることで、この収容袋５２の密閉性が保たれる。
【００８８】
ガスボンベ５４は、収容袋５２に送り込むガスを貯蔵している。このガスは、中空ボール５８の外殻に対する透過性が、酸素ガス及び窒素ガスの透過性よりも優れている。
【００８９】
本発明に係る中空ボール５８の内圧を高める方法では、最初のステップで、収容袋５２のチャック６２が開けられて、中空ボール５８が収容袋５２に投入される。このとき、収容袋５２を押さえつけて中空ボール５８に密着させることで、収容袋５２内の空気が外に排気される。チャック６２を必要なだけ開け掃除機の吸引口を挿入し、掃除機を稼働させることで内部の空気が排気されてもよい。真空ポンプにより内部の空気が排気されてもよい。空気が排出されれば、収容袋５２のチャック６２は閉じられる。
【００９０】
次のステップで、収容袋５２内にガスが充填される。収容袋５２のチャック６２が必要なだけ開けられガスボンベ５４からの吸気管５６が収容袋５２に挿入される。ガスボンベ５４から直接ガスが送り込まれる。収容袋５２にガスが充填されると吸気管５６を抜いてチャック６２が閉じられる。収容袋５２内部のガスの圧力は、大気圧とほぼ同じとなる。ガスボンベ５４のガスを送り出す圧力を使って、収容袋５２内部のガスの圧力が大気圧以上の圧力にされてもよい。
【００９１】
最後のステップで、充填したガスが中空ボール５８の外殻を通過させられる。このステップでは、中空ボール５８は収容袋５２内で所定の時間放置される。充填されたガスの中空ボール５８内の圧力と収容袋５２の圧力との差に起因して、ガスが中空ボール５８の外殻を通過して、中に入り込む。これにより、中空ボール５８の内圧が高められる。
【００９２】
本発明に係る中空ボール５８の内圧を高める方法では、収容袋５２内に、中空ボール５８の外殻に対する透過性が、酸素ガス及び窒素ガスの透過性よりも優れたガスを充填している。このガスが収容袋５２から中空ボール５８内部に入り込む速度は、空気が中空ボール５８内部入り込む速度よりも早い。これにより、従来の空気を容器に充填する方法に比べて、短時間で中空ボール５８の内圧を高くすることができる。また、この方法では、収容袋５２内に中空ボール５８を放置するだけで、多数の中空ボール５８の内圧を高めることができる。この方法によると、容易に効率よく、中空ボール５８の内圧を高めることができる。
【００９３】
本発明に係る中空ボール５８の内圧を高める方法では、収容袋５２を押さえつけて中空ボール５８に密着させることで、収容袋５２内の空気を外に排気することができる。この方法では、真空ポンプが不要である。この方法では、収容袋５２の内圧は大気圧と同じ程度さとれているため、ガスの充填が容易である。この方法では、さらに安価な装置５０で中空ボール５８の内圧を高めることができる。
【００９４】
以下、収容袋５２に充填されるガスとして二酸化炭素を用い、硬式テニスボール５８の内圧を高める場合を例にとって、上述の効果が具体的に説明される。以下の説明では、袋の内部の空気は全て排出されるとしている。
【００９５】
使用により、内圧が１．６０ｋｇｆ／ｃｍ２まで低下した硬式テニスボール５８を、本発明に係る方法によって回復させることを考える。二酸化炭素ガスは、大気圧と同じ１．００ｋｇｆ／ｃｍ２に充填される。収容袋内の空気は全て排気されたとする。従って、格納容器内の窒素ガス、酸素ガス及び二酸化炭素ガスの分圧は以下の通りとなる。
窒素ガス  ：  ０．００ｋｇｆ／ｃｍ２
酸素ガス  ：  ０．００ｋｇｆ／ｃｍ２
二酸化炭素ガス  ：  １．００ｋｇｆ／ｃｍ２
【００９６】
硬式テニスボール５８の内部の気体は、大気とほぼ同じで窒素ガスが８０％、酸素ガスが２０％で構成されている。硬式テニスボール５８の内圧は、１．６０ｋｇｆ／ｃｍ２であり、二酸化炭素ガスは存在しないことから、硬式テニスボール５８内部の窒素ガス、酸素ガス及び二酸化炭素ガスの分圧は以下の通りとなる。
窒素ガス  ：  １．６０×０．８＝１．２８ｋｇｆ／ｃｍ２
酸素ガス  ：  １．６０×０．２＝０．３２ｋｇｆ／ｃｍ２
二酸化炭素ガス  ：  ０．００ｋｇｆ／ｃｍ２
【００９７】
硬式テニスボール５８の外側及び内側の分圧の値と、表１の透過係数Ｃｃの値より、天然ゴムでできた硬式テニスボール５８の外殻を、窒素ガスが通過する速度Ｖ（Ｎ２）、酸素ガスが通過する速度Ｖ（Ｏ２）及び二酸化炭素ガスが通過する速度Ｖ（ＣＯ２）は以下の通りとなる。
Ｖ（Ｎ２）＝Ｃ０×１．０×（０．００−１．２８）＝−１．２８×Ｃ０
Ｖ（Ｏ２）＝Ｃ０×２．９×（０．００−０．３２）＝−０．９３×Ｃ０
Ｖ（ＣＯ２）＝Ｃ０×１６．３×（１．０−０．０）＝１６．３０×Ｃ０
全体としてガスが硬式テニスボール５８に入り込む速度Ｖｐｒｏは、以下となる。
Ｖｐｒｏ＝（１６．３０−１．２８−０．９３）×Ｃ０＝１４．０９×Ｃ０
【００９８】
これに対して、従来の空気を充填する方法では、収容袋５２内の空気の圧力を硬式テニスボール５８の内圧以上にしないと、硬式テニスボール５８の内圧を回復することはできない。従来の方法では、図３で示される装置５０では、硬式テニスボール５８の内圧を回復させることは不可能である。また、先に述べた通り、従来方法では、圧力容器４を用いて、圧力容器４の空気を圧力２．８４ｋｇｆ／ｃｍ２となるようにしたときのガスが硬式テニスボール５８に入り込む速度Ｖｃｏｖは１．７１×Ｃ０であった。本方法では、図３に示される簡易な装置５０を用いても、この方法の８倍以上の速度で、ガスが硬式テニスボール５８に入り込む。本発明の効果は明らかである。
【００９９】
図３の例では、二酸化炭素を充填するためにガスボンベ５４が使用されている。二酸化炭素を充填するために、ガスボンベ５４を使う代わりに、袋の中にドライアイスが入れられてもよい。ドライアイスが溶けて気化することで、袋の内部に二酸化炭素が充填される。この方法では、ガスボンベ５４が不要である。この場合、装置５０がさらに安価にできる。
【０１００】
圧力容器４などの固定した形状の容器を用いて中空ボール５８の内圧を高める場合は、容器内のガスが中空ボール５８に入り込むと、容器内のガスの圧力は低下する。これは、中空ボール５８の中にガスが入り込む速度の低下を招来する。図３に示される方法では、収容袋５２内のガスが中空ボール５８に吸収されたとき、外の大気圧に押されて収容袋５２が変形し、内部の圧力が大気圧と同じになるまで、収容袋５２の容積は小さくなる。即ち、収容袋５２に充填されたガスが全て中空ボール５８の内部に入り込まない限りは、袋の中のガスの圧力は大気圧と同じ１ｋｇｆ／ｃｍ２に保たれる。図３に示された方法では、外部からガスを補充することなく、ガスが中空ボール５８に入り込む速度の低下を少なくできる。
【０１０１】
大気中に放置された中空ボール５８の内圧は、最も低くなったときは、大気圧まで低下する。硬式テニスボールをはじめ、現在使用されているほとんどの中空ボール５８は、大気圧の２倍以下で使用されている。従って、大気圧と同じ内圧にガスが充填された収容袋５２で、大気圧まで低下した中空ボール５８の内圧を、大気圧の２倍まで上げる方法を提供することは有用である。
【０１０２】
中空ボール５８の内圧を２倍にするには、中空ボール５８内の気体の量（モル量）が２倍にされる必要がある。これは、中空ボール５８内の気体の量と同じ量だけ、二酸化炭素ガスを中空ボール５８内に入れることを意味する。従って、収容袋５２に充填されるガスのモル量は、収容袋５２に格納された全ての中空ボール５８内部の気体のモル量の合計値以上であるのが好ましい。中空ボール５８内の気体と収容袋５２内のガスの温度は同じであり、これらの圧力も上述の通り同じ大気圧であるため、中空ボール５８内の気体と収容袋５２内のガスとのモル量の比は、これらの気体の体積比に等しい。従って、収容部に投入されたすべての中空ボール５８の容積（中空ボール５８内部の空間の体積）の合計値Ｖｂに対する収容袋５２に充填されるガスの体積Ｖｇの比（Ｖｇ／Ｖｂ）は、１．０以上が好ましい。比（Ｖｇ／Ｖｂ）が１．０以上となるまでガスを収容袋５２に充填すれば、途中でガスが補填されることなく、大気圧まで内圧が低下した中空ボール５８の内圧が大気圧の２倍にされうる。この方法では、途中でガスを補填する作業が不要とされる。
【０１０３】
硬式テニスボール５８では、典型的にはボール５８の容積はボール５８の体積の０．５倍である。換言すれば、硬式テニスボール５８の内圧を２倍にするには、硬式テニスボール５８の体積の０．５倍のガスが必要となる。従って、上記の条件は、「硬式テニスボール５８を投入しガスを充填した後の収容袋５２の容積ＶＣの、収容部に投入されたすべての硬式テニスボール５８の体積の合計値Ｖｔに対する比（ＶＣ／Ｖｔ）は、１．５以上が好ましい」と言い換えることができる。使用者は、比（ＶＣ／Ｖｔ）が、１．５以上になるように、硬式テニスボール５８とガスを収容袋５２に入れることで、途中でガスを補填することなく、大気圧まで内圧が低下した硬式テニスボール５８の内圧を大気圧の２倍にできる。
【０１０４】
本方法では、ガスが充填された後の収容袋５２の内圧の、大気圧との差は、０．１ｋｇｆ／ｃｍ２以下とされるのが好ましい。大気圧との差が０．１ｋｇｆ／ｃｍ２以下の内圧とされた収容袋５２では、その材料として樹脂組成物を使用することができる。この収容袋５２は安価で軽量である。また、この袋の窒素ガス、酸素ガス及び二酸化炭素ガスに対する透過係数は、ゴムに比べて無視できるほど小さい。この袋から気体が出て行く効果を考慮する必要はない。耐久性に優れ、安価で軽量であり、透過係数が充分小さいとの観点から、樹脂組成物の基材樹脂の主成分はナイロンが好ましい。この観点から、樹脂組成物の基材樹脂の主成分がポリエチレンでもよい。
【０１０５】
収容袋５２の温度を上げることで、ガスが中空ボール５８に入り込む速度を早くすることができる。気体の透過係数を大きくして、中空ボール５８の内圧を高める速度を上げるとの観点から、収容袋５２内の温度は３５℃以上が好ましい。中空ボール５８の外殻の材料として多く使用される天然ゴムの品質を保つという観点から、収容袋５２内の温度は６０℃以下が好ましい。
【０１０６】
ソフトテニス用のボールは、バルブを有している。空気入れを用いて、このバルブを通して空気を補充することで内圧が回復される。しかし、このバルブは周囲のゴムに比べて厚く硬いため、使用中に破損することがある。バルブは、ボールの耐久性を損ねる。また、ボールを打った際にバルブがラケットに当たると、打球が不安定となる。さらに、ボール一つずつ空気を補充する必要があるため、内圧を回復させるのに大きな手間が必要である。
【０１０７】
本方法を用いて内圧を回復させれば、ソフトテニス用のボールは、バルブを有する必要がなくなる。バルブを有しないソフトテニス用のボールが実現できる。バルブを有しないソフトテニス用のボールは耐久性に優れる。このボールを使用すれば、ラケットがバルブに当たることはない。また、本方法を用いれば、収容部に複数のボールを投入することで、一度にこれらのボールの内圧の回復がされうる。この方法は、手間がかからない。
【０１０８】
以上代表的な三種の実施形態で本発明に係る中空ボールの内圧を高める方法の効果が説明された。本発明の実施形態はここで示された三種に限られない。収容部として何を選択するのか、容器内の空気を排出する方法は何にするのか、あるいは空気の排出はしないのか、ボールを投入した後の収納部内の内圧はいくらにするのか等は、本方法の使用目的によって適宜選択され、組み合わされることができる。テニススクールで毎日半日程度ボールが使用される場合、学校のクラブ活動で放課後のみボールが使用される場合、一般家庭で休日のみにボールが使用される場合等で、適切な実施形態が実現されうる。本発明によれば、いずれの実施形態でも、従来方法に比べて、大幅に短い期間で容易に中空ボールの内圧が高められうる。以上より本発明の優位性は明らかである。
【０１０９】
図４は本発明の一実施形態における、中空ボールの内圧を高める方法のための収容容器７０の斜視図である。図４において、矢印Ｘが右方向であり、その逆が左方向である。矢印Ｙが上方向であり、その逆が下方向である。この収容容器７０は、本体７０と開閉具７４とを備えている。
【０１１０】
本体７０は箱状である。本体７０は、その内部に中空ボールを格納する。本体７０は、その内部にガスを送り込むための吸気口７６と、その内部からガスを排出するための排気口７８とを備えている。吸気口７６は本体７０の側面の下側に取り付けられている。吸気口７６は、キャップ８０を備えている。このキャップ８０により、吸気口７６を塞ぐことができる。排気口７８は本体７０の上面に取り付けられている。排気口７８はキャップ８２を備えている。このキャップ８２により、排気口７８を塞ぐことができる。
【０１１１】
開閉具７４は、本体７０の前面に位置している。この開閉具７４は気密ファスナーである。この気密ファスナー７４は、本体７０の前面において、右辺、下辺及び左辺に沿って延びている。この気密ファスナー７４を開くことで、本体７０の前面を開くことができる。この開口から中空ボールの出し入れができる。気密ファスナー７４を閉じることで、本体７０は密閉状態となる。
【０１１２】
この収容容器７０を用いて中空ボールの内圧を高めるには、気密ファスナー７４が開かれて、この開口から中空ボールが本体７０の中に投入される。次に気密ファスナー７４が閉じられる。吸気口７６のキャップ８０及び排気口７８のキャップ８２が開いた状態で、中空ボールの外殻に対する透過性が酸素ガス及び窒素ガスよりも優れたガスが、吸気口７６から内部に送り込まれる。本体７０の内部に存在していた空気は、このガスに押されて排気口７８から排出される。このガスが収容容器７０内に充填された後に、吸気口７６及び排気口７８が閉じられる。この収容容器７０内の圧力は、外気圧と同じである。中空ボールは、この状態で一定の時間放置される。ガスが中空ボールの中に入り込み、中空ボールの内圧が高められる。
【０１１３】
この収容容器７０を用いて中空ボールの内圧を高める場合は、送り込まれるガスにより、収容容器７０内の空気が排出される。この容器を用いて中空ボールの内圧を高めるときは、容器内の空気を排出する処理が不要である。また、この収容容器７０では、容器内部の圧力は大気圧と同じである。この収容容器７０は安価な材料で構成できる。この方法では、安価な装置で中空ボールの内圧を高めることができる。
【０１１４】
前述のとおり、図４の収容容器７０では、吸気口７６は本体７０の側面の下側に位置しており、排気口７８は本体７０の上面に位置している。排気口７８は吸気口７６より上に位置している。二酸化炭素のように空気より重いガスを収容容器７０内に充填する場合には、このように排気口７８は吸気口７６よりも上に位置するのが好ましい。排気口７８が吸気口７６より上に位置することで、充填されたガスが空気を容器の外に効率良く押し出すことができる。
【０１１５】
図４において、両矢印Ｈｉは、本体７０の下端から吸気口７６の中心までの上下方向の高さである。両矢印Ｈは、本体７０の高さである。高さＨｉの高さＨに対する比（Ｈｉ／Ｈ）は１０％以下が好ましい。比（Ｈｉ／Ｈ）を１０％以下とすることで、送り込まれたガスが効率良く本体７０内部に存在していた空気を押し出すことができる。
【０１１６】
図示されないが、本体７０の下端から排気口７８の中心までの上下方向の高さは符号Ｈｏで表される。図４の収容容器７０では、高さＨｏは高さＨと同じである。高さＨｏの高さＨに対する比（Ｈｏ／Ｈ）は９０％以上が好ましい。比（Ｈｏ／Ｈ）を９０％以上とすることで、本体７０内部に存在していた空気は、効率よく排気口７８から排出される。
【０１１７】
この収容容器７０では、本体７０は樹脂組成物からなるのが好ましい。樹脂組成物からなる本体７０を有する収容容器７０は安価で軽量である。樹脂組成物の袋の窒素ガス、酸素ガス及び二酸化炭素ガスに対する透過係数は、ゴムに比べて無視できるほど小さい。この容器は密閉性が保たれている。耐久性に優れ、安価で軽量であり、透過係数が充分小さいとの観点から、樹脂組成物の基材樹脂の主成分はナイロンが好ましい。この観点から、樹脂組成物の基材樹脂の主成分がポリエチレンでもよい。
【０１１８】
開閉具７４は、気密ファスナー７４に限られない。開閉具がチャックシールでもよい。開閉が可能で気密性が保たれるものであれば、他の方式の開閉具でもよい。
【０１１９】
図４の収容容器７０は、吸気口７６及び排気口７８をそれぞれ一つずつ有している。この収容容器７０が２以上の吸気口７６又は排気口７８を有していてもよい。この場合、収容容器７０内の空気の排出又は収容容器７０内へのガスの充填が効率良くできる。
【０１２０】
吸気口７６と排気口７８との距離は、なるべく大きくするのが好ましい。これにより、吸気口７６から注入したガスがそのまま排気口７８から漏れ出ることが防止できる。これにより、効率よくガスの充填ができる。
【０１２１】
図５は本発明の他の実施形態における、中空ボールの内圧を高める方法のための収容容器８４の斜視図である。この収容容器８４は、本体８６と開閉具８８とホース９０とフレーム９２とを備えている。
【０１２２】
本体８６は箱状である。本体８６は、その内部に中空ボールを格納する。本体８６はその内部にガスを送り込むための吸気口９４と、その内部からガスを排出するための排気口９６とを備えている。吸気口９４及び排気口９６は本体８６の上面に取り付けられている。吸気口９４は、バルブ９８及びキャップ１００を備えている。このバルブ９８には、ガスボンベの送気管が接続される。また、このバルブ９８にキャップ１００を被せることにより、吸気口９４を塞ぐことができる。排気口９６はキャップ１０２を備えている。このキャップ１０２により、排気口９６を塞ぐことができる。
【０１２３】
開閉具８８は、本体８６の前面に位置している。この開閉具８８は気密ファスナーである。気密このファスナー８８は、本体８６の前面の中央において、上下に延びている。この気密ファスナー８８を開くことで、本体８６の前面を開くことができる。この開口から中空ボールの出し入れができる。気密ファスナー８８を閉じることで、本体８６は密閉状態となる。
【０１２４】
ホース９０は、本体８６の内部に位置している。このホース９０は本体８６に取り付けられている。このホース９０の第一端の開口は、吸気口９４と重なっている。吸気口９４から送り込まれたガスは、このホース９０を通過して本体８６内部に充填される。ホース９０の第二端１０４は、排気口９６よりも下に位置している。
【０１２５】
フレーム９２は本体８６の内部に位置する。フレーム９２は本体８６を支える。またこれは、中空ボールを入れたかごを置くためのラックともなりうる。フレーム９２は典型的にはプラスチック又は金属からなる。
【０１２６】
この収容容器８４を用いて中空ボールの内圧を高めるには、気密ファスナー８８が開かれて、この開口から中空ボールが本体８６の中に投入される。次に気密ファスナー８８が閉じられる。図６に示されるとおり、吸気口９４のバルブ９８にガスボンベ１０６が接続される。吸気口９４のバルブ９８及び排気口９６のキャップ１００を開けた状態で、中空ボールの外殻に対する透過性が酸素ガス及び窒素ガスよりも優れたガスが、吸気口９４から内部に送り込まれる。吸気口９４から送り込まれたガスは、ホース９０を通して本体８６の内部に充填される。本体８６の内部に存在していた空気は、このガスに押されて排気口９６から排出される。このガスが収容容器８４内に充填された後に、吸気口９４及び排気口９６が閉じられる。この収容容器８４内の圧力は、外気圧と同じである。中空ボールは、この状態で一定の時間放置される。ガスが中空ボールの中に入り込み、中空ボールの内圧が高められる。
【０１２７】
この収容容器８４を用いて中空ボールの内圧を高める場合は、送り込まれるガスにより、収容容器８４内の空気が排出される。この容器を用いて中空ボールの内圧を高めるときは、容器内の空気を排出する処理が不要である。また、この収容容器８４では、容器内部の圧力は大気圧と同じである。この収容容器８４は安価な材料で構成できる。この方法では、安価な装置で中空ボールの内圧を高めることができる。
【０１２８】
前述のとおり、図５の収容容器８４ではホース９０の第二端１０４は排気口９６よりも下に位置している。これにより、二酸化炭素のように空気より重いガスを収容容器８４内に充填する場合には、充填されたガスが空気を容器の外に効率良く押し出すことができる。この収容容器８４では、吸気口９４は、排気口９６よりも上に位置していてもよい。吸気口９４は、本体８６のどこに位置していてもよい。この容器では、吸気口９４は使用者が使い易いところに位置することができる。
【０１２９】
図６において、両矢印Ｈｈは、本体８６の下端からホース９０の第二端１０４までの上下方向の高さである。両矢印Ｈは、本体８６の高さである。高さＨｈの高さＨに対する比（Ｈｈ／Ｈ）は１０％以下が好ましい。比（Ｈｈ／Ｈ）を１０％以下とすることで、吸気されたガスが効率良く本体８６内部に存在していた空気を押し出すことができる。
【０１３０】
この収容容器８４は内部にフレーム９２を有している。フレーム９２は本体８６を補強する。本体８６が軟質な樹脂組成物よりなる場合であっても、この収容容器８４は安定して設置されうる。また、このフレーム９２は中空ボールを入れたかごを格納するためのラックとして使用できる。これは、中空ボールの出し入れを容易にする。
【０１３１】
図７はさらに他の実施形態における、中空ボールの内圧を高める方法のための収容容器１１０の使用状態が示された概念図である。この収容容器１１０の吸気口１１２は上面に位置している。この容器はホースを備えていない。この容器では、吸気口１１２の内径はガスボンベ１１４の管１１６の外径より大きくされている。ガスを供給するボンベの管１１６は、吸気口１１２から本体１１８の内部に挿入されている。この管１１６の先端は排気口１５０より下に位置している。これにより、二酸化炭素のように空気より重いガスを収容容器１１０内に充填する場合には、充填されたガスが空気を容器の外に効率良く押し出すことができる。
【０１３２】
図８は本発明のさらに他の実施形態における、中空ボールの内圧を高める方法のための収容容器１３０の斜視図である。この収容容器１３０は、本体１３２と開閉具１３４とを備えている。
【０１３３】
本体１３２は箱状である。本体１３２は、その内部に中空ボールを格納する。本体１３２はその内部にガスを送り込むための吸気口１３６と、その内部からガスを排出するための排気口１３８とを備えている。吸気口１３６及び排気口１３８は本体１３２の上面に取り付けられている。吸気口１３６は、キャップ１３７を備えている。このキャップ１３７により、吸気口１３６を塞ぐことができる。排気口１３８はキャップ１３９を備えている。このキャップ１３９により、排気口１３８を塞ぐことができる。
【０１３４】
開閉具１３４は、本体１３２の前面、両側面及び背面に位置している。開閉具１３４は、前面、両側面及び背面の上辺の近くにて、本体１３２の周りを一周回っている。この開閉具１３４は気密ファスナー１３４である。図９に示されるとおり、この気密ファスナー１３４を開くことで、本体１３２の上側全体を開けることができる。この開口から中空ボールの出し入れができる。気密ファスナー１３４を閉じることで、本体１３２は密閉状態となる。
【０１３５】
この収容容器１３０を用いて中空ボールの内圧を高めるには、気密ファスナー１３４が開かれて、この開口から中空ボールが本体１３２の中に投入される。次に気密ファスナー１３４が閉じられる。吸気口１３６のキャップ１４０及び排気口１３８のキャップ１３９を開けた状態で、中空ボールの外殻に対する透過性が酸素ガス及び窒素ガスよりも優れたガスが、吸気口１３６から内部に送り込まれる。本体１３２の内部に存在していた空気は、このガスに押されて排気口１３８から排出される。このガスが収容容器１３０内に充填された後に、吸気口１３６及び排気口１３８が閉じられる。中空ボールは、この状態で一定の時間放置される。ガスが中空ボールの中に入り込み、中空ボールの内圧が高められる。
【０１３６】
この収容容器１３０が本体１３２の内部にホースを備えていてもよい。若しくは、この吸気口１３６から、ガスボンベの管が内部に挿入できるようになっていてもよい。
【０１３７】
前述のとおり、この収容容器１３０は、本体１３２の上側全体を開くことができる。これは、中空ボール１３６の出し入れを容易にする。使用者は、中空ボール１３６が入ったかご１３８全体を、そのままこの容器１６０に入れることができる。これは、中空ボール１３６の出し入れの手間を大きく削減する。
【０１３８】
吸気口１３６と排気口１３８との距離は、なるべく大きくするのが好ましい。これにより、吸気口１３６から注入したガスがそのまま排気口１３８から漏れ出ることが防止できる。これにより、効率よくガスの充填ができる。
【０１３９】
図１０は本発明の一実施形態における、中空ボールの内圧を高める方法のための圧力容器１４０の正面図である。図１０において、矢印Ｘが右方向であり、その逆が左方向である。矢印Ｙが上方向であり、その逆が下方向である。紙面に垂直な方向が前後方向である。図１１はこの圧力容器１４０の右側面図であり、図１２はこの圧力容器１４０の平面図である。図１２において、矢印Ｚが前方向であり、その逆が後ろ方向である。この圧力容器１４０は、中空ボールを収容する収容部１４２と、この収容部１４２を暖めるヒーター１４４とを備えている。収容部１４２は、胴部１４６、蓋１４８、クランプ１５０、吸気口１５２、排気口１５４、温度計１５６及び圧力計１５８を備えている。
【０１４０】
胴部１４６は、底１６０を有する円筒形である。胴部１４６の底１６０は、下方向に凸な丸みを帯びている。図示されていないが、胴部１４６は、その上部に中空ボールを投入するための投入口を備えている。投入された中空ボールは、胴部１４６の内部に格納される。
【０１４１】
蓋１４８は、胴部１４６の上に被せられる。蓋１４８の上部は、上方向に凸な丸みを帯びている。蓋１４８の外径は、胴部１４６の外径と一致する。蓋１４８が胴部１４６に被せられたとき、蓋１４８は胴部１４６の投入口を塞ぐ。
【０１４２】
クランプ１５０は、胴部１４６と蓋１４８との境界に位置している。クランプ１５０は、胴部１４６及び蓋１４８の周りを回っている。クランプ１５０は円弧部１６２、ボルト１６４及びナット１６６を備えている。図１２に示されるように、円弧部１６２は、前方が開いた、ほぼ円に近い円弧状を呈している。円弧の二つの端１６８は前方に向けて折れ曲がっている。
【０１４３】
図１３には、図１２のXIII−XIII線に沿った断面の一部が示されている。図に示されるように、円弧部１６２の断面はコの字状を呈している。胴部１４６の上端及び蓋１４８の下端は外側方向に折れ曲がり互いに重なっている。この重なり部分に円弧部１６２が嵌め込まれている。図１２に示される通り、円弧部１６２の二つの端１６８には、ボルト１６４が通されている。ボルト１６４はさらにナット１６６に通されている。このボルト１６４とナット１６６とにより、この円弧部１６２は強力に胴部１４６と蓋１４８とを締め付ける。これにより、胴部１４６は蓋１４８と強固に密着する。胴部１４６及び蓋１４８は、円弧部１６２と強固に密着する。圧力容器１４０の内部のガスが、胴部１４６と蓋１４８との間から外に漏れることはない。この圧力容器１４０の密閉性が保たれている。
【０１４４】
吸気口１５２は、蓋１４８に設けられている。吸気口１５２は開閉可能なバルブで構成されている。このバルブにガスボンベをつないでバルブを開けることにより、ガスが収容部１４２の内部に送り込まれる。
【０１４５】
排気口１５４は、蓋１４８に設けられている。吸気口１５２は開閉可能なバルブで構成されている。バルブを開けることにより、ガスは収容部１４２から放出される。圧力容器１４０の内部の圧力が高くなり過ぎたときも、排気口１５４からガスが排出される。
【０１４６】
温度計１５６は蓋１４８の上に位置している。温度計１５６は圧力容器１４０の内部の温度をモニタする。
【０１４７】
圧力計１５８は蓋１４８の上に位置している。圧力計１５８は圧力容器１４０の内部の圧力をモニタする。
【０１４８】
ヒーター１４４は、胴部１４６の周りに巻かれている。これはラバーヒーターである。このヒーター１４４は収容部１４２の外側に取り付けられている。このヒーター１４４は、収容部１４２の外部から収容部１４２の内部を加熱する。図示されないが、このヒーター１４４は温度調節用のつまみを有している。これにより、収容部１４２の内部の温度が所望の値に調節される。
【０１４９】
この圧力容器１４０を用いて中空ボールの内圧を高めるには、まず胴部１４６の投入口から中空ボールが胴部１４６の中に投入される。胴部１４６の上に蓋１４８が被せられる。クランプ１５０が胴部１４６と蓋１４８の境界に取り付けられ、クランプ１５０のボルト１６４が締められる。これにより、圧力容器１４０が密閉状態となる。圧力容器１４０の排気口１５４から圧力容器１４０内の空気が排出される。中空ボールの外殻に対する透過性が酸素ガス及び窒素ガスよりも優れたガスが、吸気口１５２から圧力容器１４０の内部に送り込まれる。このガスは、圧力容器１４０内の圧力が所定の値となるまで送り込まれる。ヒーター１４４が稼働させられる。これにより、圧力容器１４０が、所定の温度になるまで加熱される。中空ボールは、この状態で一定の時間放置される。ガスが中空ボールの中に入り込み、中空ボールの内圧が高められる。
【０１５０】
前述のとおり、天然ゴムに対する窒素ガス、酸素ガス及び二酸化炭素ガスの５０℃における透過係数は、２５℃における透過係数の２倍から３倍になっている。この圧力容器１４０はヒーター１４４を備えている。この圧力容器１４０では、内部の温度を容易に上げることができる。この圧力容器１４０に充填するガスとして二酸化炭素ガスを使用した場合、圧力容器１４０内部の温度を２５℃から５０℃に上げることで、ガスが中空ボールに入り込む速度がほぼ２．２倍になる。この圧力容器１４０によれば、容易により短時間で、中空ボールの内圧を高めることができる。
【０１５１】
ヒーターは、収容部１４２の外部に取り付けるタイプでなくてもよい。収容部１４２の内部に取り付けるタイプでもよい。例えば、熱源となるカイロを収容部１４２の内部に設置してもよい。この場合は、熱源は直接中空ボールと接触しないように仕切りを設けるのが好ましい。
【０１５２】
胴部１４６及び蓋１４８は金属からなるのが好ましい。胴部１４６及び蓋１４８が金属である圧力容器１４０は良好な耐熱性を有する。この容器は、ヒーター１４４で加熱しても損傷をすることはない。さらにこの圧力容器１４０は、良好な耐圧性を有する。この容器を用いれば、内部の圧力が大気よりも高くされうる。この容器では、さらに効率よく中空ボールの内圧を高めることができる。この観点から、好ましい金属として、アルミニウム合金が例示される。この容器がステンレス鋼からなってもよい。
【０１５３】
図１０の圧力容器１４０は、吸気口１５２及び排気口１５４をそれぞれ一つずつ有している。この圧力容器１４０が２以上の吸気口１５２又は排気口１５４を有していてもよい。この場合、圧力容器１４０内の空気の排出又は圧力容器１４０内へのガスの充填が効率良くできる。
【実施例】
【０１５４】
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
【０１５５】
［実施例１］
図１に示された装置を用意し、表１に示された仕様で中空ボールの内圧を高める方法を実施したのが実施例１である。表中のボールの種類で、「硬式ＴＢ」は硬式テニスボールを使用したことを意味する。充填するガスとして二酸化炭素が使用された。ボール内圧は、大気圧との差として計測された。使用された硬式テニスボールは、大気圧まで内圧が低下している。従って大気圧とボール内圧の差は、０．０ｋｇｆ／ｃｍ２である。このテニスボールの外殻は天然ゴムよりなっている。これらのボールは、ステンレス鋼よりなる圧力容器に投入された。表中で、脱気操作の欄の「真空」は、二酸化炭素を充填する前に、真空ポンプを使用して圧力容器内の空気が排出されたことを示している。従って圧力容器内の空気の分圧は、大気圧との差で−１．０ｋｇｆ／ｃｍ２である。二酸化炭素は、大気圧と同じ圧力になるまで充填された。従って二酸化炭素の圧力と大気圧との差は０．０ｋｇｆ／ｃｍ２である。圧力容器内の温度は２５℃とされた。表中で「容器重量」は、投入されたボール１個に対する容器の重量を示している。表中でＣＯ２補給回数が「１」となっているのは、最初に二酸化炭素が充填された後は、二酸化炭素ガスの補充はされないことを意味している。
【０１５６】
［実施例２−３］
充填する二酸化炭素の圧力を表２に示される通りとした他は実施例１と同様にしたのが、実施例２−３である。
【０１５７】
［比較例１］
充填するガスを空気とした他は実施例３と同様にしたのが、比較例１である。
【０１５８】
［実施例４］
圧力容器内の空気を排出せず、充填するガスとして二酸化炭素と空気の混合気体を使用し、ガス充填後における圧力容器内の空気の分圧の、大気圧との差が表３示される通りとした他は実施例１と同様にしたのが、実施例４である。
【０１５９】
［実施例５−６］
圧力容器内の温度を表３に示される通りとした他は実施例１と同様にしたのが、実施例５−６である。
【０１６０】
［実施例７］
比（Ｖｇ／Ｖｂ）を表３に示される通りとし、途中で二酸化炭素ガスが一度補充された他は実施例１と同様にしたのが、実施例７である。表中でＣＯ２補給回数が「２」となっているのは、最初に二酸化炭素が充填された後に、途中で一度二酸化炭素ガスが大気圧になるまで補充されることを意味している。
【０１６１】
［実施例８］
表４中で、脱気操作の欄の「押し出し」は、真空ポンプによる脱気をせず、二酸化炭素ガスを入れることで空気を押し出したことを示す。脱気操作を押し出しとした他は実施例１と同様にしたのが、実施例８である。
【０１６２】
［実施例９］
比（Ｖｇ／Ｖｂ）を表４に示される通りとし、途中で一度二酸化炭素ガスが大気圧になるまで補充された他は実施例８と同様にしたのが、実施例９である。
【０１６３】
［実施例１０］
図２に示された装置を用意し、表４に示された仕様で中空ボールの内圧を高める方法を実施したのが実施例１０である。表中の容器の欄で、「ＰＥＴ」は、格納容器がポリエチレンテレフタレートからできていることを示す。脱気操作は、「押し出し」で実施された。圧力容器内の二酸化炭素の分圧が、大気圧との差で０．９ｋｇｆ／ｃｍ２となるように、二酸化炭素ガスは充填された。
【０１６４】
［実施例１１］
図３に示された装置を用意し、表５に示された仕様で中空ボールの内圧を高める方法を実施したのが実施例１１である。表中の容器の欄で、「ナイロン」は、収容袋がナイロンからできていることを示す。脱気操作で、「掃除機」とされているのは、収容袋にボールが投入された後に、袋内の空気を掃除機で排出したことを示す。二酸化炭素は、大気圧と同じ圧力になるまで充填された。従って圧力容器内の二酸化炭素の分圧と大気圧との差は０．０ｋｇｆ／ｃｍ２である。
【０１６５】
［実施例１２］
比（Ｖｇ／Ｖｂ）を表５に示される通りとし、途中で二酸化炭素ガスが容量Ｖｇになるまで補充された他は実施例１１と同様にしたのが、実施例１２である。
【０１６６】
［実施例１３］
収容袋の材質をポリエチレンとした他は実施例１２と同様にしたのが、実施例１３である。
【０１６７】
［実施例１４］
ソフトテニスボールの内圧を高めることとした他は実施例１２と同様にしたのが、実施例１４である。表中のボールの種類で、「ソフトＴＢ」はソフトテニスボールを使用したことを意味する。
【０１６８】
［内圧上昇速度の評価］
各々の実施例で示された方法でガスが収容部に充填された後、ボールが収容部内で２４時間放置された。実施例７、９、１２、１３及び１４については、１２時間後に一度二酸化炭素ガスが補填された。その後ボールを収容部から取り出し、内圧が測定された。この内圧とガス充填前の内圧との差が、内圧上昇速度として表２−５に示されている。
【０１６９】
【表２】
2015006315.tif 000004
【０１７０】
【表３】
2015006315.tif 000005
【０１７１】
【表４】
2015006315.tif 000006
【０１７２】
【表５】
2015006315.tif 000007
【０１７３】
表２−５に示されるように、実施例のボールの内圧を高める方法では、比較例のボールの内圧を高める方法に比べて、大幅に早い速度でボールの内圧が回復している。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【０１７４】
以上説明された方法は、様々な中空ボールの内圧を高めるために利用できる。
【符号の説明】
【０１７５】
２、３０、５０・・・中空ボールの内圧を高める方法のための装置
４、１４０・・・圧力容器
６・・・真空ポンプ
１０、３４、５４、１０６、１１４・・・ガスボンベ
１２・・・排気管
１４、３８、５６・・・吸気管
１６、４０・・・送気管
１８、４２、５８、１３６・・・ボール
２０、４４、７２、８６、１１８、１３２・・・本体
２２、４６、１４８・・・蓋
２４、６０・・・投入口
２６、２８、４８・・・孔
３２・・・格納容器
５２・・・収容袋
６２・・・チャック
７６、９４、１１２、１３６、１５２・・・吸気口
８４、７８、９６、１２０、１３８、１５４・・・排気口
７０、８４、１１０、１３０・・・収容容器
７４、８８、１３４・・・開閉具（気密ファスナー）
８０、８２、１００、１０２、１３７、１３９・・・キャップ
９０・・・ホース
９２・・・フレーム
９８・・・バルブ
１０４・・・第二端
１１６・・・管
１３８・・・かご
１４２・・・収容部
１４４・・・ヒーター
１４６・・・胴部
１５０・・・クランプ
１５６・・・温度計
１５８・・・圧力計
１６０・・・底
１６２・・・円弧部
１６４・・・ボルト
１６６・・・ナット
１６８・・・端
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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