ミドボンとソーダストリームを使った安全な炭酸水の作成方法

高圧ガス

そもそも、ミドボンは大量のガスを注入した高圧ガスであることから、一歩間違えれば爆発や窒息などの大きな事故に繋がる危険性があります。

ものは違うものの、ミドボンよりも遥かにガス量が少ない一般向けのスプレーですら定期的に何らかの事故が発生しているので、このような道具はできる限り安全に配慮しなければなりません。

仮に現在何も起きていない場合でも、命に関わるような危険物であることには変わりなく、そのまさかが起きれば一大事になりかねません。

特に使用に慣れてきた頃に重大事故は発生しやすいため、危ないものを扱っているという意識を常に持つことが大切です。

温度

また、高圧ガスボンベは温度によってボンベ内の気圧が変化するため、一定温度以上(47度程度)になると破裂防止のためにボンベ内のガスが自動で放出される安全装置が取り付けられています。

• 炭酸ガスボンベの取扱いに関して
  • https://www.eg.aktio.co.jp/02mizu/b01-ph/%E7%82%AD%E9%85%B8%E3%82%AC%E3%82%B9%E3%83%9C%E3%83%B3%E3%83%99%E3%81%AE%E5%8F%96%E6%89%B1%E3%81%84%E3%81%AB%E9%96%A2%E3%81%97%E3%81%A6/

自作炭酸水を作る方は自宅で行っているケースが多いでしょうから、もし夏場などで気温が高いときに安全装置が作動した場合、大量の二酸化炭素が放出されて非常に危険です。特に密室だった場合には命に関わります。

そのため、直射日光を避けて風通しの良い場所に置くなど、ミドボンの管理場所にも気をつけなければなりません。

チューブの直結

先程に例であげましたが、ミドボンを何らかのチューブを経由して『直接』接続しているケースをネット上でよく見かけます。

何度も言うように、ミドボンは大量のガスが注入された高圧ガスです。直結は危険なのでやるべきではありません。

ミドボン内に液化ガスが満タンの場合、気温15度でおよそ5MPa(メガパスカル)の圧力がボンベにかかっています。

これは温度が上がるほど圧力が大きくなり、内部温度が47℃になると圧力は15.7MPaまで膨れ上がります。

圧縮空気を出すエアコンプレッサーでも大体0.7から1.0MPaの圧力なので、ミドボンでは相当な圧力がかかっているのがわかります。

そのようなエアコンプレッサーでも結構な勢いで空気が放出されるため(死亡事故もあります)、高圧ガスならばそれを遥かに超える力を持っています。

また、接続に使っているチューブにも気をつけなければなりません。

たとえ耐圧チューブだったとしても、一般的なものであれば最高使用圧力は1.4から2.0MPa程度なので明らかにオーバーしています。使っていて見かけ上は問題なさそうに見えても、内部では明らかにダメージを受けています。

使っている耐圧チューブがでないならば、破裂の危険性は更に大きくなることでしょう。

ご家庭によってはお子様が触れる機会もあるかもしれませんので、危ない方法は採用しないようにしましょう。

交換時期

せっかく大容量のボンベをお金を払って使うからには全部使い切りたいと思いがちですが、これも危険です。

ガスボンベは基本的に使い切らずに残圧が残った状態で交換しなければなりません。

その理由として、ボンベに残圧が無くて負圧になった場合、外部から水分等が入ってしまうおそれがあるためです。

もしボンベ内に水分が入ってしまった場合、内部から徐々に腐食が始まります。

その後、ボンベはガスが再注入されてまた使うことになりますが、この時、腐食した部分が高圧に耐えきれずに破裂してしまいます。

これは実際に発生したケースであり、2017年9月12日に北里大学医学部のキャンパスにて研究用液化炭酸ガスボンベが破裂する事故がありました。

• 医学部研究用液化炭酸ガスボンベの破裂事故について神奈川県ホームページに掲載されました
  • https://www.kitasato.ac.jp/jp/news/20180412-02.html
• 高圧ガス事故事例情報シート
  • https://web.archive.org/web/20160703125533/http://www.pref.kanagawa.jp/cnt/f5050/p14877.html
• 液化炭酸ガスボンベの破裂事故【注目の化学災害ニュース】2018年4月のニュースから RISCAD CloseUP
  • https://riss.aist.go.jp/sanpo/riscadnews/2018/06/p3121/

幸いにもこの事故で負傷者はいなかった模様ですが、研究所内で使用していたボンベ42本のうち、10本に水の侵入があったことから、同様の事故が連続して発生する危険性がありました。

水が侵入してしまう行為そのものは意図しないものだったかもしれませんが、それが命に影響する大きな事故に繋がる可能性があります。

大事故が起きてしまったら、知らなかったでは済まないのでよく注意しましょう。

また、そのような事故が一般家庭で起きてしまった場合には、規制によってボンベ類が簡単に購入できなくなるおそれもあります。

なお、ミドボンの残圧を確認したい場合は、ミドボン本体にある青と赤のメーターおよび黄色のラインを見ることで状況をチェックできます。

もし黄色のラインが赤の位置にあれば、残圧がかなり減っているので交換のサインです。

レギュレータ

まず一つがレギュレータを使うことです。

レギュレータとはいわゆる減圧弁と呼ばれる、圧力を抑えながら安全に出力することができる装置です。

高圧ガスは普通に使うと圧力が大きいので、レギュレータを使用して耐圧チューブ等に必要以上の負荷をかけないようにする必要があります。

ビールサーバーであれば0.35MPa程度に縮小するレギュレータで問題ありませんが、炭酸水の場合はもう少しパワーが必要なので0.8から1.0MPaくらいはあった方が良いでしょう。

また、ボンベを開放した際に多くのガスが突然放出されてしまうのを防ぐためにも、メモリで出力量を調節できるタイプ(ゼロに設定できるものであれば尚良い)のレギュレータを使った方がより安全です。

ペットボトルを直結する方法は使わない

ミドボンとペットボトルを直結することによる炭酸水作成も、安全を配慮するならばやめておくべきです(レギュレータを使っていたとしてもNG)。

まず、通常のペットボトルと炭酸用のペットボトルは構造が異なるため、耐久性が違います。

これはペットボトルで炭酸水を作っている方のほとんどはそれを理解していて、作成には炭酸飲料用のペットボトルを使っていると思います。

しかし、いくら耐久性があったとしても、何度も使用するような目的として作られていません。

仮にペットボトルに何らかの傷ができてしまえばそこが弱いポイントになるため、炭酸水作成のように高圧ガスをボトルに注入する行為では、作っている最中に突然破裂する可能性もゼロではありません。

そのため、ペットボトルで炭酸水を作ることは諦め、炭酸水メーカーのような連続使用に十分配慮された専用容器で作るべきでしょう。

なお、炭酸水メーカーを使っていても破裂によって利用者が怪我を負う事故が過去に発生していたため、連続使用に向いていないペットボトルでの使用は尚更危ないことがわかります。

• 炭酸水製造機が破裂し、手に大けがを負う事故が発生(独立行政法人 国民生活センター)
  • https://www.kokusen.go.jp/pdf/n-20140724_2.pdf

レギュレータ無しでチューブを接続しない

前のセクションとやや内容が被りますが再度喚起として、ネット上ではペットボトルでの作成の他に、炭酸水メーカーとミドボンを直結するチューブで炭酸水を作っている方が結構多いです。

直結ではパーツの費用は高くても数千円程度であるためコストを削減できますが、レギュレータを経由して減圧しておらず非常に危ないです。

前述したようにミドボンのような液化炭酸ガスが入った高圧ガスボンベでは、満タン時気温15度で5MPaの圧力がボンベにかかり、内部温度が47℃になると圧力は15.7MPaまで膨れ上がります。

直結に使用しているチューブが耐圧式だったとしても、その最高使用圧力は1.4から2.0MPa程度なので、減圧していなければチューブに相当無理がかかってしまいます。

圧力に耐えきれないチューブは当然破裂しますので、それによって大量のガスが突然放出されることにも繋がって危ないです。

そのため、炭酸水メーカーを経由しているとしても、減圧せずにミドボンと直結することはやめておきましょう。

ガスシリンダーを再充填しない

他にも調べていると、炭酸水メーカーで使うガスシリンダーをミドボンに直接接続して炭酸ガスを再充填する、という方法もありました。

これは極めて危険で絶対にやってはいけません。

• 刻印等のない炭酸ガスシリンダーへの充填について（注意喚起）
  • https://www.meti.go.jp/policy/safety_security/industrial_safety/oshirase/2020/09/20200918_kouatsu.html

海外製造で輸入されたガスシリンダーは法令上必要な刻印等(高圧ガス保安協会による容器検査に合格した刻印等)がされていない場合があります。

そのような刻印等のない容器に高圧ガスを再充填することは、法令違反(高圧ガス保安法)です。

• 容器保安規則
  • https://elaws.e-gov.go.jp/document?lawid=341M50000400050

そして、検査に合格していないということは十分な安全性を確保していないため、充填時にガスの漏洩や爆発が発生する可能性があり、結果として大事故に繋がるおそれがあります。

ソーダストリームの場合、公式サイトにて『このガスシリンダーの日本国内における再充填は法律により禁止されています。』と記載されています。

• ソーダストリーム ガスシリンダー(交換用) 60L
  • https://www.sodastream.jp/products/detail/51

そのため、ミドボンを使ってガスシリンダーを再充填することはやめておきましょう。

ミドボンの保管場所

これも安全管理上とても大切なことです。

ミドボンは手軽に手に入ってしまうとはいえ、結局は大量のガスが入っている危険物であることには代わりありません。

特に熱と通気性には気をつけるべきで、直射日光は絶対に避け、保管場所は風通しが良くてできるだけ密室にならないような場所が良いでしょう。

また、ホットカーペットの上やストーブの熱風などの高熱状態となる場所も当然危険なので、十分に意識して設置場所を考えてください。

他にもボンベが横転しないようにすることも重要です。

ボンベが横倒しになってしまうと、中に入った液化炭酸ガスが調整器内に入り込んで急激に高圧状態になる等、危険な作動不良の原因となります。

このような問題を避けるためにも、ボンベをチェーンや頑丈なヒモ等で強度のある柱と一緒にくくりつけるなどの横転防止対策を行っておく必要があります。

バルブの取り扱い

面倒くさがりな人に多いのですが、ボンベを使った後にきちんと閉めていないケースもあります。

圧力をゼロにできるメモリ型のレギュレータを設置している、もしくはボールバルブのような器具を使って流入をオフにしているから簡単に漏れないし大丈夫と思ってしまいがちですが、ガスの元栓が開きっぱなしで常に高圧がかかっているということを考えたら、その危なさは理解できるはずです。当然ながら一般家庭で利用するガスのような安全装置はありません。

また、これも多いのですが、ボンベを開栓する際にバルブを全開にしてしまう人もいます。

全開にしてしまうとバルブの動きが固くなるので、もし一度使った際に閉栓を忘れていて次に使う時、バルブが固くて既に閉まっていると誤認してしまう場合があります。

出入状態の誤認は危険なことですし、上手くバルブが動かないからと力いっぱいバルブを回してしまうことで故障の原因を引き起こすリスクもあります。

そもそも今回のケースのように炭酸水を作る程度では、バルブは全開にする必要が全く無く、一回転する必要すらありません。

軽く回すだけで十分な量のガスが出てきますので、少なくて数センチ、多くても半回転程度でも全く大丈夫です。

そして、開栓する際は急激に圧力を与えないためにも、勢いをつけずにゆっくりと開けることも大切です。

液化炭酸ガスボンベ(ミドボン)5kg

個数：1つ

炭酸水を作るにはCO2ガスが必要なので、これがないと始まりません。

購入は業務スーパーで行いました(3000円＋ボンベ返却時に金券で戻る保証代5000円＝合計8000円程)が、割高でも良いならAmazonや楽天など、ネットでも販売されています。

業務スーパーで購入する場合、店頭で売っているわけではないので、店舗に電話してビールサーバ用の炭酸ガスボンベが欲しいと話し、事前に予約する必要があります。

ただし、お店によっては取り扱いが無いところもありますので、その場合は別の場所にある業務スーパーか、取扱いがありそうな他店で聞いてみる必要があります。

なお、ミドボンは5kgと言ってもボンベそのものの重さもあることから、全重量だと12kgほどあります。

車ならまだ運びやすいですが、徒歩や自転車だと厳しいと思われます(仮に横転したり衝撃を与えると危険)。

また、ボンベは高熱時に安全装置が働いてガスが放出されるため、夏場等の暑い時に車内でボンベを放置するのは絶対にしてはいけません。

そしてネットで購入した場合、夏場だと配送時に既にガスが一部抜けている可能性もあります。

なお、ミドボンのサイズに関しては5kgの場合、長さは縦56cm、横18cmくらいあります。

炭酸水メーカー(ソーダストリーム)

個数：1つ

専用のボトルを含め、安全に炭酸水を作るためには必要です。

今回購入した炭酸水メーカーはソーダストリームですが、メーカー自体は問いません。ただし、パーツの規格が異なる場合がありますので、その都度調べる必要があります。

購入はAmazonで行いました。商品名はソーダストリームのGenesis v3です。

• Genesis v3 (ジェネシス v3) スターターキット ブラック
  • https://amazon.co.jp/dp/B084GMLB2N

ちなみに海外販売のソーダストリームは、専用のプラスチックボトルの耐久性に不備があり、リコール対象になったことがあります。

• SodaStream Recalls Carbonating Bottles Due to Injury Hazard
  • https://www.cpsc.gov/Recalls/2017/SodaStream-Recalls-Carbonating-Bottles
• 自家製炭酸水が作れる｢ソーダストリーム｣がプラスチックボトルをリコール
  • https://www.businessinsider.jp/post-1016
• 家庭用炭酸水のSodaStream、「ガス圧でボトルが破裂する」として合計5万8000本以上をリコール。日本は対象外
  • https://web.archive.org/web/20210518161421/https://japanese.engadget.com/jp-2017-02-22-sodastream-5-8000.html

しかし、日本国内の製品はリコール対象品とは仕様が異なっていたので対象外でした。

ただし、ソーダストリームのボトルの使用期限は2年から4年と定められている(ボトルに詳細な日付が記載)ため、それを超えたボトルを使うことは耐久性が劣化しているおそれがあるので、使用は控えた方が良いでしょう。

レギュレータ(R601、0.8MPa可変)

個数：1つ

今回使用するレギュレータ(減圧弁)は最大0.8MPaまで出力可能なものです。

値段は1万以上と安くはありませんが、安全のためには絶対に必要です。

購入はグリーンズで行いましたが、他に買えるところがあればどこでも構いません。

• Ｒ６０１レギュレター(０．８ＭＰa可変)※受注生産
  • http://mizukusa.shop-pro.jp/?pid=130601312

なお、今回購入したR601レギュレータにはチューブフィッティング(8mm)がおまけとして既に取り付けられていました。

レデューサ(8mmから6mm変換)

個数：1つ

レデューサは挿入可能なチューブサイズを縮小する際に使います。今回は8mmから6mmに縮小するものを購入しました。

なお、基本的にチューブは径が小さい方が耐圧性能が高いことから、6mm変換を行っています。

• レデューサー (PGJ8-6)
  • https://www.monotaro.com/g/00174794/?t.q=%E3%83%AC%E3%83%87%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%82%B5%206mm

複数の品目がありますが、適合継手径はチューブ接続しない側なので注意してください。

今回は8mmから6mmへ縮小なので、適合継手径が8mm、チューブ外径が6mmとなっています。

ナイロン製の耐圧チューブ(長さ5m、外径6mm)

個数：1つ

ナイロン製の耐圧(最高使用圧力2.1MPa)チューブです。ナイロン製チューブはウレタン製と比べて強度が高くなっています。

購入したものでは長さが5mあるので、要所要所で切断しながら使います。

接続サイズは内径ではなく外径基準なので、誤って別サイズを購入しないよう注意。

今回の購入例では内径4mm、外径6mmです。

• ナイロンチューブ(軟質/乳白) (EA125NB-6)
  • https://www.monotaro.com/g/02469565/?t.q=%E3%82%A8%E3%82%B9%E3%82%B3%E3%80%80%E3%83%8A%E3%82%A4%E3%83%AD%E3%83%B3%E3%83%81%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%83%96

インサートリング

個数：6つ

チューブの端と端に挿入する小さなリングです。

インサートリングを使うことで、チューブが劣化などで縮小してしまった際の脱落やスキマの発生を防ぎます。

購入例では適合チューブ内外径が4×6です。

• インサートリング(WR0640)
  • https://www.monotaro.com/g/00174845/?t.q=%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%82%B5%E3%83%BC%E3%83%88%E3%83%AA%E3%83%B3%E3%82%B0

チェックバルブ(6mm)

個数：2つ

いわゆる逆止弁であり、流体の逆流を防ぎます。劣化を考慮して2つ装着します。

• チェックバルブ
  • https://www.monotaro.com/p/3488/3755/

チェックバルブを付ける際に注意なのがInとOutの向きです。

『--O>--』というようなマークが製品外面に記載されていますが、この場合は右から左に向かって流体が移動しています。

『<-OUT --O>-- <-IN』ですので、逆方向につけてしまうとガスが流れなくてもう一度付け直しすることになりますので、装着時には気をつけてください。

チューブフィッティング(6mm)

個数：1つ

片側はチューブを接続可能で、反対側はネジとなっているパーツです。

使用する際はネジ側にシールテープを付けますが、製品によっては既に塗布済みになっています。

今回の購入例では既にシールテープ済みであり、チューブ外径は6mm、接続ねじは1/4、接続ねじ種類はRです。

• チューブフィッティングストレート(PC6-02)
  • https://www.monotaro.com/g/00155510/

ＮＰＴ変換継手(RC1/4 NPT1/8)

個数：1つ

NPTはアメリカの管用ネジ規格です。

ソーダストリーム本体に必要な、特殊なアダプタへ接続するために使用します。

購入例ではメス側がRC(PT)1/4、オス側はNPT1/8です。

• ＮＰＴ変換継手　プッシュＢ（ＮＰＴオス－ＰＴメス）
  • http://mizukusa.shop-pro.jp/?pid=31932021

TR21-4オス-NPT1/8メス変換アダプタ

個数：1つ

ソーダストリーム本体に装着する特殊なアダプタです。

• ＴＲ２１-４オス－ＮＰＴ１／８メス変換アダプター
  • http://mizukusa.shop-pro.jp/?pid=152286384

TR-21-4規格はガスシリンダーと同じタイプになっており、これが無いとソーダストリームを使用することができません。

また、アダプタにはバネが同梱されていますが、ソーダストリームの注入ボタンを機能させるために必要なので無くさないようにしてください。

シールテープ

個数：1つ

シールテープはネジをしっかりと密着させ、漏れを防止するために使う特殊なテープです。

ただし、ミドボンをレギュレータに接続する際はレギュレータに同梱しているパッキンが漏れを防止する役割を持っているため、そこでシールテープを使うとパッキンがしっかりとハマらず、ガス漏れ原因となるので使ってはいけません。

購入するシールテープは何でも構いません。今回は使用する回数も少ないので、今後使う機会がなければ短いものでもOKです。

おすすめは使いやすくて質も高いスリーボンド製のシールテープです。

• スリーボンド シールテープ
  • https://www.best-parts-ec.jp/products/detail/9450

廉価な方が良い方はこちら。

• シールテープ(5m)
  • https://www.monotaro.com/g/02373817/?t.q=%E3%82%B7%E3%83%BC%E3%83%AB%E3%83%86%E3%83%BC%E3%83%97

その他

パーツの組み立てを行う際にはネジを締めるための工具(レンチやペンチなど)が必要です。

サイズはバラバラなので、モンキーレンチのように可動域の変更ができるタイプの方が使いやすいと思います。

ただし、ソーダストリームのアダプタ接続を行うときに限り、ペンチのようにネジを並行に回せるタイプも必要です。

他にもチューブを切断するためにハサミかペンチも必要です。

各種パーツの確認

まずは必要なパーツと道具の準備および確認をしましょう。

なお、画像撮影場所は知人宅のため、プライバシーを配慮して一部モザイク加工を行っています。

ミドボンの掃除

ミドボンのガス口には最初、キャップがついています(画像では緑色のキャップ)。

これを外さないとレギュレータを接続できないので外しておき、キャップは返還時や使わない時に被せるので保管します。

キャップを外したら、ガス口にゴミが付かないようにタオルやぞうきん等で簡単に拭いておきましょう。

レギュレータの装着

次にレギュレータを装着します。

装着する際にはレンチを使ってしっかりと締めておく必要がありますが、あまりに強くしすぎるとパッキンが割れてしまってガス漏れ原因となりますので注意してください。

ネジの締める回転数は大体6回転くらいで大丈夫です。

なお、ネジが締まってくると同時にレギュレータ本体も動かせないようになるため、レギュレータのガス残圧メーターやチューブ接続位置を変更したい場合は、ネジが完全に締まる前に上手く位置調整してくさい。

レデューサの装着

レギュレータの装着が終わったら、次はレデューサです。

今回購入したレギュレータには既に8mmのチューブフィッティングが付けられていました。

これに6mmチューブを装着可能にするレデューサを装着します。

これで6mmチューブを接続することができます。

インサートリングのチューブの中に入れる

チューブを接続する前に、インサートリングを中に入れておきます。

この時点でレデューサにチューブを接続しても構いません。

チェックバルブをチューブに装着する

次にチェックバルブをチューブに装着します。

装着時はインサートリングが入っているかどうかを確認しておきましょう。

今回、チェックバルブは2つあるので、これを連続して接続します。

チューブフィッティングとNPT変換継手の接続

次はチューブフィッティングとNPT変換継手の接続を行います。

以下の画像は左から『チューブフィッティング6mm(R1/4)』『NPT変換継手(RC1/4、NPT1/8)』『TR21-4オス-NPT1/8メス変換アダプタ(NPT1/8、TR-21-4)』です。

まずはチューブフィッティングとNPT変換継手を接続しますが、そのままではネジが締めにくいため、画像のようにレンチとペンチでそれぞれを固定しながら回転させて締めています。

なお、ネジを締めていくと途中で止まってしまいますが、完全に根本まで締める必要はなく、ある程度はみ出ていても問題ありません。

変換アダプタの接続

次に、先程接続したチューブフィッティングとNPT変換継手を変換アダプタ、および本体にも接続します。

その前に、NPT変換継手のネジ側にシールテープを塗布します。

塗布方法はシールテープを軽く引っ張りながら、ネジの周辺を一周程度回すだけで、塗布できたら端はハサミで切って完了です。

そして変換アダプタですが、これは内部に細かいパーツが入っているので、無くさないようにしてください。

この小さな穴から突起が出ます。これが炭酸水メーカーのガス注入ボタンで必要となっています。

これらを順に組み立てるとこうなります。

あとはこれをNPT変換継手と変換アダプタをこの方向で接続するだけなのですが、これをソーダストリーム本体に装着する時に、長さの関係で上手くネジを締めにくい場合があります。

その場合はまず変換アダプタを先にソーダストリームへ接続する必要があります。

変換アダプタをソーダストリームに接続する

前セクションで述べたように、長さの関係でネジを締めにくい場合は、先にソーダストリーム側に変換アダプタを接続します。

また、ソーダストリームの場合は以下の画像のようにパーツを分けることができます。

変換アダプタを付ける必要がある片方のパーツ内はこうなっています。ここは通常ならば、ガスシリンダーを接続する部分です。

ここに変換アダプタを最初は手で回し入れ、ペンチ等の並行に回せる道具を使ってしっかりと締めていきます。

なお、ソーダストリーム本体と接続するネジに関してはシールテープが不要です。

アダプタの接続が完了したら、続いて先程接続したパーツ(チューブフィッティングとNPT変換継手)をアダプタに装着します。

最後にチューブ(インサートリングを忘れずに)を接続すれば、各種パーツの接続は完了です。

ただし、ソーダストリームのスタンド部分を使う場合は、チューブを一度スタンド経由で通す必要があります。

このようにスタンドを経由した後、チューブをアダプタ部分に接続します。

しかし、スタンドを平面な床等に置いて使う場合、チューブがスタンドと干渉して浮いてしまうという厄介な部分があります。

この場合、ソーダストリーム本体の加工に抵抗が無ければ、一部を切り取ることで緩和することが可能です。

作業完了

以上で作業は完了です。お疲れ様でした。

あとは装置を適切な場所に移動し、ミドボンはきちんと固定しておきましょう。