CN1243213A - 瓦斯填充方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种瓦斯填充方法,并不需要从外部注入加压瓦斯,而是在密闭的弹性体室内部产生瓦斯,而可轻易形成被加压的密闭弹性体室,压力的设定也容易,加之可同时填充瓦斯于独立的多个密闭弹性体室内部,至于其在密闭部室内产生瓦斯的方法,则是以高频电磁加热配置于密闭弹性体室内的发热材,使其发热,利用该热分解瓦斯产生剂以产生瓦斯而充满于密闭弹性体室的内部。

Description

瓦斯填充方法

本发明是有关一种瓦斯填充方法，尤特指一种不需从外部注入加压瓦斯，而以高频电磁加热配置于密闭弹性体室内的发热材，使其发热，利用该热分解瓦斯产生剂以产生瓦斯使其充满于密闭弹性体室的内部的瓦斯填充方法。

传统的瓦斯填充方法，通常将瓦斯筒的导出口连接于设置于需要填充瓦斯的密闭室的导入口，由该导入口导入瓦斯于密闭室内，密闭室内达到所定压力时即停止瓦斯的导入而封栓瓦斯导入口，此为一般的过程。

然而在如上所揭示的传统瓦斯填充方法中，必需具备将瓦斯筒的瓦斯导出口与密闭室的导入口连接用的配管，测定所供应瓦斯压力用的压力计等器具。传统的瓦斯填充方法，就因需要上述种种器具，并操作这些器具，显得设备与操作均嫌烦杂。

在有多数待填充的密闭室的场合，为了同时填充瓦斯于多数密闭室，就需要有复杂的配管系统。又为了改变各个已充填妥瓦斯的密闭室压力，使作业更形烦杂，而通常这种作业是困难的。

本发明的目的之一，即在提供一种由密闭弹性体室内部产生瓦斯来填充的方法。详言之，在提供一种方法，其能在密闭弹性体室内部产生瓦斯而轻易形成有瓦斯封入的密闭室。

本发明的又一目的，在提供一种瓦斯填充方法，即依瓦斯产生剂使用量的调整，而填充瓦斯于能够轻易设定瓦斯填充室内压于所希望的压力值的密闭弹性体室。并且更进一步地，根据本发明的方法，不需从密闭弹性体室外部注入加压瓦斯，而能同时填充瓦斯于多个分别独立的密闭弹性体室内，此外亦可对多个分别的密闭弹性体室设定所希望的不同内压。

为了达成本发明的上述目的，本发明的方法乃在密闭的弹性体室内配置瓦斯产生组成物A，其中含有(1)瓦斯产生剂，(2)利用磁场的激磁作用，由以本身的涡电流与磁滞损失而能发热的物质所形成的发热体，与(3)粘合剂，而赋予上述发热材以高频振荡器所产生的磁场使发热材发热，而以其所产生的热将瓦斯产生剂加以分解，在密闭弹性体室内部产生瓦斯而填充瓦斯于密闭弹性体室内。

所述瓦斯产生剂于50～220℃的温度范围分解而产生氨气，氮气或二氧化碳。

所述发热物质是至少选自一群包含磁性物质，金属与碳中的一种。

所述发热物质形状是至少选自一群包含粉体，髯状、碎片、纤维、织布、无纺布，网状或多孔金属片形状中的一种形状。

所述粘合剂是属于天然或合成聚合物物质，其在室温下为固体，而可在200℃下的温度熔解。

所述瓦斯产生组成物中含有一种物质，其能降下该瓦斯产生剂的分解温度以促进其分解。

利用本发明所提供的这种瓦斯填充方法，并不需要从外部注入加压瓦斯，而是在密闭的弹性体室内部产生瓦斯，而可轻易形成被加压的密闭弹性体室，压力的的设定也容易，加之可同时填充瓦斯于独立的多个密闭弹性体室内部，故确为一种新颖、进步并具实用功效的方法。

为了进一步了解本发明的特征及内容，请参阅下列附图并阅读本发明具体实施例的详细描述。然而所附图示及具体实施例是仅供参考与说明之用，而并非用来对本发明做任何限制，有关附图为：

附图说明：

图1为本发明瓦斯填充方法一实施例的概念说明图；

图2为本发明瓦斯填充方法另一实施例的概念说明图；及

图3为本发明瓦斯填充方法又一实施例的概念说明图。

图号说明：

1....大直径圆柱状凹部；           2....小直径圆柱状凹部；

2a....开口部；                    3....小直径圆柱状凹部；

3a....开口部；                    4....聚尿烷弹性体部材；

4a....上面；                      5....多孔铝箔；

6....大直径密闭弹性体室；         7，8....小直径密闭弹性体室；

9....粘著剂；                     10....保护橡胶部材；

11，13，15....铝内壁面；          12，14，16....混合物；

17....大直径圆锥台形凹部；        18，19....小直径圆锥台形凹部；

20....聚尿烷弹性物部材；          20a....上面；

20b....下面；                     21....大直径密闭弹性体室；

22，23....小直径密闭弹性体室；    24，25，26....混合物；

27a，27b....弹性体垫；            28，30....半球状凹部；

29，31....聚酯部材；              32....球状密闭弹性体室；

33....粘著剂；                    34....金属网；

35....混合物；                    36....瓦斯产生组成物。

下面详细说明本发明实施例中所使用的(1)瓦斯产生剂、(2)发热材、(3)粘合剂及形成密闭弹性体室的素材。

本发明所使用的瓦斯产生剂则有通常当做发泡剂使用的无机系及有机系的化合物发泡剂。这些化合物发泡剂，通常在常温固体状时在温度50～220℃范围内分解而产生氨气、氮气或二氧化碳等。最好选择其中瓦斯产生量多而分解温度较低的化合物。

具体而言，无机系化合物中例如重碳酸钠或碳酸铵等碳酸盐化合物。这些无机系化合物可单独使用，亦可并用酸性物质，例如铵盐等当做分解促进剂。

有机系化合物中可用者例如六亚甲基四胺(hexamine)，偶氮系化合物(azo compound)，硝酸灵化合物(nitron compound)，二氧硫基酰肼系化合物(sulfonyl hydrazide)，C4～二羧酸系化合物(C4～di～carboxylic acidcompound)等。

做为偶气系化合物，则例如有C4～二羧酰胺(azo～C4～di～carboxylic amide分解温度：约200～210℃、瓦斯产生量：190～210ml/g)、偶氮二异丁腈(azobisisobutyronitrile分解温度：约90～102℃，瓦斯产生量：130～145ml/g)等。做为硝酸灵系化合物，则例如有N，N′～二硝基五亚甲基四胺(N，N′～dinitron penta methelene tetraamine分解温度：约200～205℃，瓦斯产生量：232～252ml/g)。做为二氧硫基酰肼系化合物则例如有P～甲苯二氧硫基酰肼(P～toluene sulfonyl hydrazide分解温度：约103～107℃，瓦斯产生量：108～124ml/g)，P，P′～苯二氧硫基酰肼(P，P′～benzene sulfonyl hydrazide分解温度：约155～160℃，瓦斯产生量：106～116ml/g)等。C4-二羧酸系化合物中即有草酸(oxalic acid)等。

这些瓦斯产生剂通常最好能在50～220℃间的温度分解为宜，为了降低分解温度时可并用分解促进剂。做为分解促进剂者，有硬脂酸钙(calciumstearate)，硬脂酸锌(zinc stearate)，醋酸锌(ainc acetate)，磺烷酸锶(naphthenicacid strontium)等脂肪酸金属盐；氯化锌(zinc chloride)等卤素金属化合物；金属氧化物；尿素与尿素系化合物等。分解促进剂可考虑所拟用瓦斯产生剂的分解温度，使用瓦斯产生剂重量的30％以下的份量。

该瓦斯产生剂及必要时所并用的分解促进剂与后述的发热材混合，而将此混合物以后述的粘合剂结合成为瓦斯产生组成物A的状态配置于密闭弹性体室内。瓦斯产生剂与发热材通常宜以粉末状态使用。瓦斯产生组成物的形状不必特加规定，其属块状或粒状均可。关于发热材的形状将留后详述，但如使用碎片状、织布状，无纺布状或多孔垫片状的发热材时，即可将瓦斯产生剂与粘合剂的混合物配置于上述形状的发热材上，更可将瓦斯产生组成物涂布于发热材上。所谓「瓦斯产生组成物」，亦包含这样的形态。

上述瓦斯产生剂的使用量，决定于填充于密闭弹性体室内的瓦斯量。将高压力的瓦斯填充于密闭弹性体室内时，理所当然的，需使用多量的瓦斯产生剂，而将低压力的瓦斯填充于密闭弹性体室时，所使用瓦斯产生剂的量变少。更具体而言，瓦斯产生剂的使用量，可考虑密闭弹性体室体积与加以该室的压力，由此算出从瓦斯产生剂产生的瓦斯量来决定。<发热材>

本发明所使用发热材，乃属于一种由磁场的激磁而基于本身涡电流与磁滞损失而发热的物质。这样的物质有磁性体，金属或碳等。这些物质可单独使用或并用两种以上。于此所谓磁性体，是指于通常所谓磁场内具有可磁化的性质的化合物，尤特以强磁性体为宜，常磁性体或反磁性体亦可。如将磁性体予以具体例举，则有各种铁素体化合物；铁镍、铁锰、铁钴等铁系化合物；锰系化合物；镍系化合物；钛系化合物；钡系化合物；钯系化合物等，但并不限定于这些。以金属而言，则可例举铁、钴、镍、各种不锈钢等。以碳而言，应使用电介质常数高，结晶性高的碳为宜，例如市售的电性碳与碳纤维等可适用。

上述物质以外，如市售的导电性多硫化橡胶与其副族，均可使用于本发明的方法。

发热材最好具有可以良好效率产生涡电流的形状，最好其形状为粉体、碎片、纤维、织布、不织布、网或多孔垫片等。

发热材的使用量，可在能分解瓦斯产生剂而产生所希望的瓦斯所必需的供应热量范围内适当的选择，当然亦应考虑发热材的分解温度而决定。<粘合剂>

在本发明的方法中所用粘合剂，乃是为了实现上述瓦斯产生剂与发热材的均匀接触而使用，故需在上述发热材的发热所生温度熔融。通常使用在常温时为固体，而在200℃以下温度时熔融的天然或合成树脂状物质。具体上可例举为蜡，松脂等天然树脂或石油树脂，及苯并二氢呱喃(croman)树脂、乙烯(ethylene)、醋酸乙烯(vinyl acetate)共聚合体、聚烯烃腊(polyolefinwax)等合成树脂。粘合剂使用量不必特别限定，可在能使瓦斯产生剂与发热材均匀接触以便配置于密闭弹性体室内的量范围适当选择即可。<弹性体室>

上述弹性体室的材质，不必特别限定，只要具有200～2000％范围的伸长率，而不使所填充的瓦斯泄漏即可。如特别例举，最适宜者为瓦斯透过性小的热塑性弹性体(elastomer)。热塑性弹性体有苯乙烯(styrene)系、氯化烯(vinylchloride)系、烯烃(olefin)系、聚酯(polyester)系、聚酰胺(polyamide)系，或尿烷(urethane)系等，均为市面上可购得的成形加工材料，可依实施本发明的目的，随意选用。<使发热材发热的方法>

在实施本发明的瓦斯填充法时，使配置于上述密闭弹性体室内的上述瓦斯产生组成物中的发热材发热的方法，即有所谓高频电磁加热法。高频电磁加热法中可分为电介质加热与感应加热二方法。唯二法均可适用于本发明的方法，可配合密闭弹性体室的形状等其他条件，酌予选用两者中之一。在本发明方法中的感应加热，在原理上是以高频振荡器产生的高频电流导入于感应线圈，在线圈中感应磁场而使发热材产生涡电流与磁滞损失，因而使发热材发热，利用该热为热源而分解瓦斯产生剂。另一方面，本发明的电介质加热，其在原理上，是将高频振荡器所产生的高频电流分流于两个电极，在两电极间感应磁场使粘合剂与发热材发热，以此热为热源而分解瓦斯产生剂。于此场合粘合剂的电介质损失引起的本身发热与发热材因感应所示涡电流与磁滞损失而产生的热，均活用为分解瓦斯产生剂所需的热。

当实施本发明的方法时，于电磁感应加热方法，其频率是选择自0.1～50MHZ的范围中，而在电介质加热方法，由于电波法所限制，通常采用20.3或40.6MHZ，其输出功率可依本发明方法实施的目的适当的选择。

由高频振荡器所发出高频电流的加入时间，亦即高频感应或电介质吸收法的加热时间，通常有极为短促的特征，可考虑瓦斯产生剂的分解温度，妥为选择，为数秒到数十秒的范围内。<瓦斯的填充方法>

下文中参照附图详述瓦斯的填充方法。这些附图均属于说明本发明实施形态所用的概念图。

兹说明本发明瓦斯填充法的第1例。

如图1所示，填充瓦斯于在具有大直径圆柱状凹部1与小直径圆柱状凹部2，3的聚尿烷弹性体部材4中由上述大直径圆柱状凹部1与多孔铝箔5所形成的大直径密闭弹性体室6内，与由上述小直径圆柱状凹部2与多孔铝箔5所形成的小直径密闭弹性体室7内，及由上述小直径圆柱状凹部3与多孔铝箔5所形成的小直径密闭弹性体室8内。于此例中上述小直径圆柱状凹部2，3及大直径密闭弹性体室6乃本发明的密闭弹性体室，而上述多孔铝箔5为本发明的发热材。

在上述聚尿烷弹性体部材4上的上述大直径圆柱状凹部1的开口部1a，上述小直径圆柱状凹部2的开口部2a，及上述小直径圆径状凹部3的开口部3a所开口上面4a涂布有粘著剂9，以此粘著剂9接合上述上面4a与上述铝箔5，在上述铝箔5上设有橡胶部材10。

于上述铝箔5形成上述大直径密闭弹性体室6内壁的一部的铝内壁面11有以半球状拱起状态附著的瓦斯产生剂与粘合剂均匀混合的混合物12。

又于上述铝箔5形成上述小直径密闭弹性体室7内壁的一部的铝内壁面13有以半球状拱起状态接合的瓦斯产生剂(偶氮＝异丁腈)与粘结剂(SBR系常温固体粘著剂)均匀混合物14。又在形成上述小直径密闭弹性体室8内壁的一部份的铝内壁面15上，有以半球状拱起的状态接合的瓦斯产生剂与粘合剂均匀混合的混合物16。

将高频振荡装置(图未示，输出5KW)所产生频率3MHZ的高频电流导入涡卷型扁平感应线圈(图未示)内，而在线圈所引起的磁场内放置上述大直径密闭弹性体室6，上述小直径密闭弹性体室7及8。将配备有感应线圈的扁平作用板贴近于上述弹性体室上，则在感应线圈内流通高频电流时，安置于感应线圈引起的磁场内的铝箔5产生涡电流而使铝箔5发热。通以高频电流时间有20秒就很充足。

上述铝箔5发热时，在上述混合物12、14及16中的瓦斯产生剂引起热分解而产生氮气而填充于上述弹性体室6、7及8内部，于是形成具有所希望压力的密闭弹性体室。

由于上述混合物12、14及16中的瓦斯产生剂量，乃考虑瓦斯产生剂所产生的瓦斯量，上述弹性体室6、7及8的容积与上述弹性体室6、7及8内所希望的内压而预先决定其混合量，是以在瓦斯产生剂分解完毕的时点，各弹性体室即可保持于所定的内压。

其次说明本发明瓦斯填充方法的第2例。

如图2所示，具有内面形状成逆圆锥台形的大直径圆锥台形凹部17与内面形状成圆锥台形的小直径圆锥台形凹部18、19的聚尿烷弹性体部材20，在该部材20的上面与下面以粘著剂20a与20b为媒介接合于聚尿烷弹性体垫片27a与27b而形成大直径密闭弹性体室21与小直径密闭弹性体室22、23，该弹性体室21、22与23内配置有所希望数量的粉体瓦斯产生剂(碳酸钠)与经裁断的不锈钢纤维，连同粘合剂(石腊)混合成为键状的瓦斯产生组成物24、25及26。

将此构造体插入于连接于高频振荡装置(图未示)，输出3KW的二电极(图未示)间。将高频振荡装置所产生频率20.3MHZ的高频电流通入电极中，将电极间引起的磁力线给予上述瓦斯产生组成物。由于电极间所产生的磁力线使粘合剂产生电介质损失而发热，发热材亦因涡电流而发热。高频电流流通时间约为30秒钟。所产生的热使瓦斯产生剂24、25及26分解，弹性体室21、22及23内部填充二氧化碳，形成具有所希望压力的密闭弹性体室。

再说明本发明瓦斯填充方法第3例于下文。如图4所示，由具有半球状凹部28的聚酯部材29与具有半球状凹部30的聚酯部材31所形成的球状密闭弹性体室32内填充瓦斯。

上述半球状凹部29与30以粘著剂33为媒介互相接合而形成弹性体室32。在球状弹性体室32内，于细片状金属网34上配置以图1中所用以瓦斯产生剂与粘合材的混合物35涂布而形成的瓦斯产生组成物36。以图1中同样方法将该球状弹性体室32置于磁场中，令金属网34发热而分解瓦斯产生剂，在球状弹性体室32内填充氮气，形成具有所希望压力的密闭弹性体室。

本发明的瓦斯填充方法，并非从外部压入加压瓦斯，而是在弹性体所形成的密闭空间内部产生瓦斯。所提供者乃属完全创新的方法。本发明方法的另一特征乃在不必从外部加热于形成密闭空间的瓦斯封入室，故不致因外部加热引起弹性体室部材的经热变质，故可适用于各种部材。例如于制造具有以所定压力填充瓦斯的弹性体室的鞋底的鞋类之际，应用本发明的方法最为实用。

本发明的瓦斯填充方法有下述的技术性效果。

①不必从密闭弹性体室外部注入加压瓦斯，而应用高频电磁加热这样简单的手法在密闭弹性体室内容易的产生瓦斯而形成独立的密闭弹性体室。②由调整配置于密闭弹性体室内瓦斯产生剂之量，可预计瓦斯的产生量，因而可容易的设定密闭弹性体室的内压于所希望的压力值。③可在独立的多个密闭弹性体室内同时产生瓦斯，而且可以对多个密闭弹性体室中的弹性体室分别任意改变其容积与压力。④不必从外部加热于弹性体室，故不必担心弹性体室素材的受热劣化，亦不致引起弹性体室的变形。⑤可在短时间内一举填充瓦斯于弹性体内，故热效率极高。⑥由于预先知悉密闭弹性体室容积，瓦斯产生剂的瓦斯产生量与瓦斯产生剂的分解温度，故容易设计所希望的压力。

如以上所述，不必从外部注入加压瓦斯于密闭弹性体室而能形成密闭的瓦斯填充弹性体室的方法，过去并无如此之例。因此本发明的技术上意义显然极高。

综上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明实施的范围。即凡依本发明技术方案范围所做的同等变更与修饰，应皆为本发明技术方案范围所涵盖。

Claims (6)

1、一种在密闭弹性室内填充瓦斯的方法，其特征在于：其中所包括的步骤为：

(A)安置瓦斯产生组成物，其中含有(1)瓦斯产生物质(剂)，(2)发热物质，其能以磁场涡流与磁滞损失而产生热能，及(3)粘合剂，共同封入于密闭弹性体室内；

(B)曝露该组成物于一高频振荡器所形成的磁场内，以令该发热物质产生热能；然后

(C)分解该瓦斯产生剂，以在该密闭室内产生瓦斯；

(D)结果：密闭室内充满瓦斯。

2、如权利要求1所述的瓦斯填充方法，其特征在于：所述瓦斯产生剂于50～220℃的温度范围分解而产生氨气，氮气或二氧化碳。

3、如权利要求1所述的瓦斯填充方法，其特征在于：所述发热物质是至少选自一群包含磁性物质，金属与碳中的一种。

4、如权利要求1所述的瓦斯填充方法，其特征在于：所述发热物质形状是至少选自一群包含粉体，髯状、碎片、纤维、织布、无纺布，网状或多孔金属片形状中的一种形状。

5、如权利要求1所述的瓦斯填充方法，其特征在于：所述粘合剂是属于天然或合成聚合物物质，其在室温下为固体，而可在200℃下的温度熔解。

6、如权利要求1所述的瓦斯填充方法，其特征在于：所述瓦斯产生组成物中含有一种物质，其能降下该瓦斯产生剂的分解温度以促进其分解。

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