(57)【要約】      （修正有）【課題】長期間に亘って封板の腐食が生じない高圧ガスカートリッジ、特に内容積が１０〜５００ｍｌ程度の小型高圧ガスカートリッジを提供する。【解決手段】高圧ガスカートリッジを容器本体にティンフリー鋼板またはニッケルめっき鋼板の何れかから選ばれた封板３を装着する。この場合において、封板の厚さを０．２〜０．６ｍｍ、降伏強度を２００〜５００ＭＰａの範囲に取ることができる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
鋼製の容器本体にティンフリー鋼板及びニッケルめっき鋼板の何れかから選ばれた封板を装着してなることを特徴とする高圧ガスカートリッジ。
【請求項２】
封板が厚さ：０．２〜０．６ｍｍ、降伏強度：２００〜５００ＭＰａの範囲にあることを特徴とする請求項１記載の高圧ガスカートリッジ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、高圧ガスカートリッジ、特に内容積が５００ｍｌ以下の小型の高圧ガスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧ガスカートリッジ、特に内容積が５００ｍｌ以下の小型の高圧ガスカートリッジは、種々の用途に利用される。例えば、炭酸ガスを封入した高圧ガスカートリッジは炭酸水の製造装置、生ビール用サーバー等の食品押出し用装置、ライフジャケット、加圧式消火器、コンピューターやカメラなどの精密機器の除塵用ブロワー、水槽内の水草育成用の炭酸ガス供給源として利用されている。また、酸素ガスを封入したカートリッジは、火災の際の有毒ガス吸入防止用器具や酸素欠乏対策器具に利用されるほか、心臓病などの携帯酸素吸入器の酸素供給源として利用されている。このような高圧ガスカートリッジには、その性質上、長期間に亘りガス漏れ等を生ずることなく、正常なガス圧を保持することが求められる。
【０００３】
かかる高圧ガスカートリッジは、一般に、厚さ約２ｍｍ程度の超深絞り冷間圧延鋼板を有底の円筒体にプレス成形した後、開口部近傍を誘導加熱により軟化して口金部の成形加工を行い、ついで必要に応じてねじ切りを行った後、潤滑油の脱脂を行い、得られた口金部付きの有底円筒体に炭酸ガス、窒素ガス等のガスを封入しながら封板の溶着を行い、最後に外面に防錆用亜鉛めっき等の防錆処理を施して製造される。これら一連の工程により高圧ガスカートリッジが長期間に亘って保管されるときの本体および封板の腐食が防止されるようになっている。なお、これら高圧ガスカートリッジは、一般に、１０〜５００ｍｌ程度の内容積を有する。
【０００４】
しかしながら、製造・出荷時に正常なガス圧を有し、かつガス漏れのない高圧ガスカートリッジであっても、時間の経過とともに僅かずつガス漏れによる機能低下を生ずるものがあり、長期間保管後の使用に当たって十分な信頼性を確保するのが困難な場合がある。このような時間経過によるガス漏れは、特に封板部分での腐食進行に起因するものが多いことが知られている。
【０００５】
例えば、加圧式消火器に内蔵されている高圧ガスカートリッジは、消火器内に組み込んだ状態で、例えば家庭内で長期間に亘って保管すると、時間の経過とともに僅かずつガス漏れによる機能低下を生ずるものがあり、緊急時の使用に備えて十分な信頼性を確保するのが困難な場合があることも指摘されている。
【０００６】
かかる問題を解決するための手段として、特許文献１には、消火薬剤押し出し用の加圧ガスを内蔵した消火器であって、該消火器の一部には、容器内のガスが漏出した際に漏出ガスと接触して発色又は変色することによりガス漏れを表示する手段を備えてなる加圧式消火器が提案されている。
【０００７】
特許文献１に記載の手段は、適正な管理が行われれば、一定の効果を収めることが予測される。しかしながら、かかる手段は、長期間の保存において封板の腐食等によるガス漏れのあることを前提としており、漏れを防止するための抜本的対策になっていない。特に、一般家庭などのように必ずしも管理が確実に行われず、消火器が放置されるような場合には、先に述べた封板の腐食等によるガス漏れのため、緊急時に消火能力が不足するという問題を生ずる危険性がある。また、かかるガス漏れにより消火液が消火器から漏出して家庭内の消火器保管場所、例えば床やカーペットなどを汚染するおそれもある。
【０００８】
上記の諸問題を解決するための手段として封板の素材をめっき鋼板とすることが考えられる。しかしながら、封板の腐食防止の目的で例えば錫めっき鋼板を用いた場合は、口金部付きの有底円筒体に封板を抵抗溶接するとき、めっき成分の錫が溶接電極の金属銅と合金を形成し、めっきのない薄鋼板の場合は４００点以上電極面の研磨後溶接できるのに対し、３０点くらい溶接すると電極が錫めっき板と溶着して離れなくなってしまうので電極の研磨しなければならない。
【０００９】
この現象は飲料缶の缶胴を溶接して作成する溶接缶の製造の際に経験され、例えば特許文献２に示すような対策が講じられている。すなわち、錫めっき板同士を溶接する際には円盤状の電極と錫めっき板との間に銅線を介挿し、溶接後は表面が合金化した胴線を捨て、常に未合金の新鮮な銅線を介挿するのである。
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−２０２０５７号公報
【特許文献２】特公昭５４−４６８４号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献２に記載の手段は、工程が煩雑でありかつ設備費も大きく、小型のカートリッジの封板の接合に適用するのは経済的ではない。そのため、前述の小型ガスカートリッジの封板には、めっきの施されていない、いわゆる無処理の冷延鋼板が用いられており、封板部の耐食性向上に関して抜本的対策が講じられていないのが現状である。
【００１２】
本考案は、長期間に亘って封板の腐食が生じない高圧ガスカートリッジ、特に内容積が１０〜５００ｍｌ程度の小型高圧ガスカートリッジを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本考案者は、封板材料として多種類のめっき鋼板を試験し、ティンフリー鋼板およびニッケルめっき鋼板が従来の封板の溶接工程に対する適合性を有し、また、これを封板材料として用いた高圧ガスカートリッジが優れた耐食性を有していることを発見して本考案を完成するに至った。
【００１４】
本考案の高圧ガスカートリッジは、鋼製の容器本体にティンフリー鋼板及びニッケルめっき鋼板の何れかから選ばれた封板を装着してなるものである。上記考案において、封板は厚さ：、０．２〜０．６ｍｍ、降伏強度：２００〜５００ＭＰａの範囲にあるものとするのが好ましい。
【考案の効果】
【００１５】
本考案により製造される高圧ガスカートリッジは長期間に亘って封板の腐食を生じない。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本考案をその代表的な適用対象である消火器用の高圧ガスカートリッジを例にとって説明する。本考案に係る高圧ガスカートリッジ11は、図１に示すように、本体、すなわち、有底の円筒部1と該円筒体の頭部を絞り込んで成形された口部2と本体の口部2の開口部を封止する封板3からなる。口部2には、加圧式消火器内に固定するためのねじ切部4が設けられているのが一般的である。また、その内部には、用途に応じてガス体が所定の圧力で充填されている。消火器用の場合、ガス体の種類は、炭酸ガスとするのが一般的である。そのサイズは直径:２５〜４０ｍｍ、高さ（口部を含む）：１１０〜１４０ｍｍ、内容積：３０〜１００ｍｌ程度である。
【００１７】
かかる高圧ガスカートリッジ11の製造工程は、鋼板などの素材の有底円筒体へのプレス成形、口部の誘導加熱による軟化、必要に応じて行われるねじ切り、潤滑油の脱脂及び消火器用ガス（窒素等の高圧ガス又は液化ガス、例えば液化炭酸ガス）の封入並びに封板の溶着の各工程をこの順に行って製造される。
【００１８】
有底円筒体への成形は、通常のように、プレス油を使用してプレス成形により行われる。得られた有底円筒体には、高圧ガスカートリッジの口部に当たる部分を成形するために開口端近傍を軟化するための口部誘導加熱が施され、続いて口部先端加工が行われる。このように成形された高圧ガスカートリッジ用の有底円筒体口部には、必要に応じてねじ切り加工が行われた後、前記プレス成形やねじ切り作業に用いられた油分が内外面同時脱脂され、乾燥される。続いてこのように成形され、ねじ切り加工の行われた有底円筒体の開口部から消火器用ガス、たとえば、液化炭酸ガスの充填が行われると同時に抵抗溶接による封板の封着が行われる。
【００１９】
本考案においては、前記のように成形・脱脂・乾燥が行われた有底円筒体の開口部から消火器用ガスの充填が行われると同時に抵抗溶接による封板の封着が行われるが、その封着に当たっては、容器本体の開口部から封板が封着されるべき位置からずれるのを防ぐために、図２のように予め切り離し部にスコア11を入れ、かつ、カップ状にプレス成形してなる封板素材10を本体先端部の口部2に被せ、しかる後その底部13と口部2の先端とを、例えば抵抗溶接により溶接したのち、周囲のリング状部14を切り離すことにより行われる。
【００２０】
封板材料には、上記加工を行うことができる成形性を有し、かつ、良好な抵抗溶接性を有することが要求される。また、消火器内に長期に亘って内蔵された状態で十分な耐食性を有することが要求される。また、封板として機能するための耐破壊圧力を備え、さらに例えば消火器の内蔵圧力源として用いられる場合には、ハンドル操作による破断容易性を兼ね備えることが要求される。
【００２１】
まず、耐食性を満たすために、ティンフリー鋼板又はニッケルめっき鋼板が選択される。これらのめっき鋼板は、高圧ガスカートリッジの長期使用過程における封板の腐食原因となる水分が容器内部に残留しても、発生する炭酸等により封板が腐食しないようにするのに十分な特性を有し、通常のティンフリースチールのほかにクロム水和酸化物の厚さを薄くした無研磨溶溶接鋼板と呼ばれるティンフリースチールも利用できる。なお、ティンフリースチールには、クロム水和酸化物系ティンフリー鋼板のほかに目付量２ｇ/ｍ２以下の薄ニッケルめっき鋼板も含まれる。ニッケルめっき鋼板は、薄鋼板に再結晶焼鈍を施した後電気メッキにより製造する方法により製造されたものと、薄鋼板に電気メッキを施したのち再結晶焼鈍を施す方法により製造されたものがあるが、いずれもめっき層の融点が高く、溶接に使用する電極の寿命に影響を与えることなく、本考案の目的に使用できる。なお、防錆機能を有する溶接可能な金属めっきとしては亜鉛めっきが挙げられるが、電極の銅と合金を形成し電極研磨の頻度が増える弊害を有しているのは錫めっきと同じであり、本考案の封板としては不適当である。
【００２２】
封板として要求される耐破壊圧力及び消火器のハンドル操作による破断容易性を兼備するためには、封板材料の降伏強度を２００〜５００ＭＰａ、好ましくは２５０〜４３０ＭＰａ、厚さを０．２０〜０．６０ｍｍとするのがよい。降伏強度が２００ＭＰａ未満の場合は、上記厚さの範囲においてプレス成形性および耐破壊圧力が不足し、５００ＭＰａ超の場合はプレス成形性およびハンドル操作による破断容易性が不十分になる。なお、封板の厚さは、薄すぎては降伏強度を上げても耐破壊圧力を具備させることが困難になる場合があり、また、厚すぎては破断容易性の欠ける場合が生ずる場合があり、さらに、封板を溶接する際の生産上、管理上の安定性を考慮して定められたものである。
【００２３】
このような諸条件を満たすものとして、市販の缶用鋼板のうち硬度がＴ２からＴ５の鋼板が適している。特に、Ｔ３ＣＡとＴ４ＣＡ、あるいはその中間のものが好ましい。なお、上記Ｔ３ＣＡとは、ロックウエル硬度にしたがって、４９±３のＴ１から７０±３のＴ６までの７段階に分類した缶用鋼板のうち、硬度がＴ３に相当し、最終的に連続焼鈍により硬度調整されたものをいう。Ｔ４ＣＡについても同様である。
【００２４】
以上、本発明を消火器の高圧ガスカートリッジに適用する場合に説明したが、本発明による高圧ガスカートリッジは、たとえば、飲料水容器内に組み込み、その押し出し用の容器内内蔵高圧ガスカートリッジとしても利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本考案に係る高圧ガスカートリッジの構造を示す概念図である。
【図２】封板の取付け要領を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
1：有底の円筒部
2：口部
3：封板
4：ねじ切部
10：封板素材
11：スコア
13：底部
14：リング状部
【図１】
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【図２】
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