2015年7月26日日曜日

キャップ用のパッキンについて(役割、原理、交換手順)

(初めての方へ、この記事を見る前に、まず、超炭酸を20円で作るをご覧ください)


炭酸製造器キリツボを数百回(ご使用の条件により異なります)使用すると、キャップあたりから空気漏れがし、目標の圧力に到達できず、強い炭酸が作れなくなる問題が発生します。


これは、キャップ部とペットボトルの間にある、パッキンが原因です。


ここで解決方法を述べる前に、まずは、パッキンの原理を見ましょう。

( この記事の流れは、

となります。)



パッキンってどんなもの?


このパッキンはポリウレタン(PU)という樹脂で作られており、ゴムのような弾力性能を有しています。黄色がかかった半透明色(写真の物は白っぽいですが基本は黄色透明です)。縦横高さ、すべての方向に変形します

パッキンは図のように、キャップとボトルの間に存在しています

パッキンがキャップに取り付けられている状態を、仮想的に縦に真っ二つに切った面(断面図)で見ると下図のようになります。

仮想的に真っ二つにした時の図(断面図)


パッキンは圧縮変形によって、密閉性能を発揮します

キャップ、ボトル、パッキン、それぞれの表面には肉眼では見えない微小な凹凸があります。そして、しっかりボトルが締めていない状態(パッキンが変形していない状態)だと、凹凸によって生じた隙間から空気漏れが起こります。たとえ微小な凹凸でも、空気は漏れていきます。また、内圧が増えると外部に逃げる空気量は増えます。(下の図は凹凸を強調して表現しています。)


一方、しっかり締められた状態は、ペットボトルがキャップに近づくことになるので、パッキンは圧縮され、変形します。変形したパッキンはキャップおよびペットボトルの凹凸により生じた隙間を埋めます。その結果、空気漏れはなくなるため、密閉状態となります。



ボトルをきつく締めることによる、パッキンへの圧迫力が強くなればなるほど、密閉の成功率は向上します。しかし、パッキンに負荷をかけることになるため、劣化を早める確率も上がります。

ボトルを締める際の力は、個人差があり、正確に断言することはできませんが、
気持ち強めに締めれば密閉はうまくいくでしょう。








パッキンは劣化する?

キャップへのボトル締め付け過程より、パッキンは摩耗および歪(ひずみ)を生じます。その結果、パッキンの密閉性能は使用するたびに落ちていきます。はじめは小さい締め付け力で密閉できていたものが、次第に大きな力で締め付けなければ密閉できなくなります。
パッキンの使用回数は50回~500回です。数字が異なるのは、キャップ、ボットル、パッキンの表面状態やパッキンに加える力が、商品によって異なるためです。
50回程度で使えなくなっても、「パッキンは消耗品である」とあきらめ、交換してください。

ちなみに、キャップとペットボトルのパッキンに接する場所は、締め付けによって痛みません。それは、キャップとペットボトルの材質が、パッキンの物よりもはるかに硬いからです。削れたり、変形するのはパッキンのみなのです。








パッキンの交換方法


1.旧パッキンを外します

千枚通し(または針、爪楊枝、竹串)を準備します。

劣化パッキンの表面を刺します。この時、キャップを傷つけないようにしましょう。間違って、器具を刺さないようにしてください。(器具はパッキンと違い、高価ですから...。)


刺した状態になったら、千枚通しの先端を持ち上げましょう。
もしくは、キャップのネジに合わせ、反時計回りにパッキンを回します。
(この2つの方法のいずれかで外れるはずです。)

外れたら劣化パッキンを捨てましょう。


2.新パッキンを取り付けます

爪楊枝の裏、爪など、先端がとがっていないものを使い、パッキンを軽く押し込みます。
パッキンを、キャップの内側の出っ張り部分(図の赤ライン)まで入れます。(さらに奥まで入っても良いです)

パッキンが上図の位置に達したら、後は、ボトルでねじ込みながら入れます。


これで、交換作業完了です!













(*記載情報に間違いがある場合は、コメントを下さい。)



以下のリンクも見てください。よろしくお願いします。

ものすご~く強い炭酸飲料を、しかも、20円以下で作る方法。(炭酸サーバー)

技術編(キリツボの構成部品、炭酸作成手順の詳細)











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