JP2001164273A - 燃焼力駆動工具に用いる燃料ガス - Google Patents

燃焼力駆動工具に用いる燃料ガス

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JP2001164273A JP2000317410A JP2000317410A JP2001164273A JP 2001164273 A JP2001164273 A JP 2001164273A JP 2000317410 A JP2000317410 A JP 2000317410A JP 2000317410 A JP2000317410 A JP 2000317410A JP 2001164273 A JP2001164273 A JP 2001164273A
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combustion
mixture
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Kaveh Towfighi
トウフィギ カヴェー
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Hilti AG
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Hilti AG
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    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25CHAND-HELD NAILING OR STAPLING TOOLS; MANUALLY OPERATED PORTABLE STAPLING TOOLS
    • B25C1/00Hand-held nailing tools; Nail feeding devices
    • B25C1/08Hand-held nailing tools; Nail feeding devices operated by combustion pressure

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃焼力駆動工具、特には固定素子の打ち込み
装置用の燃料ガスであって、毒性が無く、簡単且つコス
ト面で有利に提供可能で、必要な燃焼エネルギーを具備
しており、該燃焼エネルギーを適切に調整することもで
き、低温においても使用可能であり、かつエアロゾル規
制を厳守することができるもの。 【解決手段】 (A)40乃至70重量%のジメチルエ
ーテル、一酸化二窒素及び/又はニトロメタン、(B)
8乃至20重量%のプロピレン、メチルアセチレン、プ
ロパン及び/又はプロパジエンおよび(C)20乃至4
5重量%のイソブタン及び/又はn−ブタンの混合物か
らなる可燃性気体を基にした燃料ガス。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼力駆動工具、
特には固定素子の打ち込み装置用の、基本的に可燃性ガ
スである燃料ガスに関する。
【0002】
【従来の技術】ここで取り扱う形式の燃焼力駆動工具、
即ち、固定素子の打ち込み装置としては、ドイツ国特許
第4,032,202号が知られている。このような工
具を用いて、通常は火薬力である、燃焼力の直接的な作
用により、例えば、木、鋼、コンクリートおよびこれに
類する材料中に、釘、ボルト等の固定素子を打ち込むこ
とができる。
【0003】この種の燃焼力駆動工具は、例えば、1つ
の燃焼室およびシリンダ中を動くピストンとからなり、
該ピストンは、該燃焼室内で発生した、燃焼ガスの膨張
による衝撃を受ける。該燃焼室内の空気と燃料の混合物
を着火するか、または火薬駆動装薬を点火すると、ピス
トンが燃焼室から抜け出し、該固定素子を打ち付け、さ
らにこれを下地材料へ打ち込む。ここで、燃焼ガスを燃
焼して得られるエネルギーは、その燃焼速度により大き
く左右され、該燃焼速度はまた空気とガスの混合比によ
り左右される。
【0004】この種の燃焼力駆動工具は、例えば、ドイ
ツ国特許第40,32,20号および米国特許第5,8
42,623号が知られている。
【0005】この米国特許第5,842,623号に記
載されている燃焼力駆動工具は、その燃料にメチルアセ
チレンとプロパジエンの混合物もしくはプロパン、ブタ
ン、プロピレンまたはエタンから成る混合物を用いて駆
動される。ここで取り扱う種類の市販の燃焼力駆動工具
の場合には、特に、メチルアセチレン、プロパジエン、
プロピレンおよびブタンの混合物が使われており、これ
はMAPPという名称で知られている。この気体は、石
炭乾留の際に発生する副産物であり、工具の効率を高め
るのに重要な、比較的高い燃焼速度が得られる。
【0006】しかしこの種の従来の燃焼ガスには重大な
欠点がある。一般に使われているMAPP混合物には、
通常ブタジエンを少量含有するが、ブタジエンには毒性
があって、0.1重量%以下の含有量しか認められてい
ない。ブタジエンを含有していない純粋なMAPPガス
は入手が困難であり、また高価である。通常の炭化水素
混合物、またはブタンもしくはプロパンのような縦粋な
燃料ガスは、燃焼速度が低く、本発明における用途には
適していない。
【0007】特に、燃料ガスとして実際に用いられる周
知の混合ガスのほとんどは、低温時(−5℃)に気化が
遅くかつ弱いことが明らかにされている。ここで取り扱
う工具にとって問題となるのは、建設現場では0℃以下
の温度でも同様に使用可能でなければならないというこ
とである。
【0008】一方、燃焼の速い炭化水素は、高コストで
しか製造することが出来ず、また、蒸気圧が高いことが
しばしばあるため、エアロゾルの取り扱いに関する当局
の規制を厳守することが困難になる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、燃焼
力駆動工具、特には固定素子の打ち込み装置用の燃料ガ
スであって、毒性が無く、簡単且つコスト面で有利に提
供可能で、必要な燃焼エネルギーを具備しており、該燃
焼エネルギーを適切に調整することもでき、低温におい
ても使用可能であり、かつエアロゾル規制を厳守するこ
とができるものを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明において、所定の
割合の量の3成分からなる混合物の形態の燃料ガスによ
りこれらの課題を解決する。ここで、これらの成分を混
合して調製可能である。
【0011】従って、本発明の目的は、請求項1に記載
の燃料ガスである。それ以降の請求項は、本発明の目的
の好適な実施態様に関するものである。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明に係る燃料ガスは、(A)
40乃至70重量%のジメチルエーテル、一酸化二窒素
及び/又はニトロメタン、(B)8乃至20重量%のプ
ロピレン、メチルアセチレン、プロパン及び/又はプロ
パジエンならびに(C)20乃至45重量%のイソブタ
ン及び/又はn−ブタン、から成る混合物であり、これ
らの成分の合計は100重量%となる。
【0013】該成分(A)、(B)および(C)は、列
挙した可燃性ガスをそれぞれ1種類または数種類代表と
して含有することもできる。
【0014】該成分(A)の量が50乃至60重量%、
該成分(B)の量が10乃至15重量%および該成分
(C)の量が25乃至35重量%の混合物が好ましい。
【0015】本発明に係る燃料ガスは、成分(A)とし
てジメチルエーテル、成分(B)としてプロピレン、お
よび成分(C)としてイソブタンを含有していることが
好ましい。特に好ましい実施態様において、本発明に係
る燃料ガスは、58重量%のジメチルエーテル、14重
量%のプロピレンおよび28重量%のイソブタンから成
る混合物である。
【0016】本発明の燃料ガスには、これ以外に、毒性
が無く、かつ該混合物の蒸気圧および燃焼速度に不利な
影響を与えない、微量の他の可燃性ガスを含有すること
ができる。
【0017】本発明に係る成分(A)として好適に用い
るジメチルエーテルは、冷却剤およびエアロゾルスプレ
ー缶用の推進剤として知られている。ごく最近、ジメチ
ルエーテルを燃料として使用することが、自動車産業に
おいて考案された。これについては、米国特許第5,6
26,294号を参照することができる。
【0018】成分(A)および特には本発明において好
適に使われるジメチルエーテルを用いることにより、低
温でも所望の蒸気圧を実現する燃料ガスの生成に成功し
た。ジメチルエーテルは比較的点火幅が広い。すなわち
混合物を点火することの出来る空燃比が高い。ジメチル
エーテルは、毒性のある種類に分類されておらず、ま
た、従来使用されているMAPP混合物よりも、その燃
焼速度は意外にも非常に高い。ジメチルエーテルの分子
は酸素原子を含んでおり、このためかなり良好に燃焼
し、ひいては、本発明に係る燃料ガスを使用すると、純
粋な炭化水素を使用する場合に比べ、混合する空気の割
合がよりパーセンテージとしてより少なくなることを意
味している。このため、燃焼力駆動工具の燃焼室を小さ
くすることも可能となり、また、排出される排気ガスに
ついても有利であると言える。ジメチルエーテルの蒸気
圧は、それほど高くなく(20℃で5.1バール(絶対
圧)および50℃で11.7バール)、これはエアロゾ
ル缶に充填するのに適しており、本発明に係る燃焼ガス
を圧縮または液化した状態で、排出バルブ付きの圧力容
器に詰めて使用することができる。
【0019】燃焼力駆動工具用燃焼ガスとして好適に使
用するには、対応する好ましい物理的および化学的特性
を持つ成分(A)として使用可能な可燃性ガスに、一酸
化二窒素とニトロメタンも同様に含む。したがって、ニ
トロメタンだけ、または本発明による燃料ガスにジメチ
ルエーテルを一緒に混合した状態および/または組み合
わせた状態で使用可能である。ここで、使用目的に合っ
た蒸気圧を発生する量で、個々の成分を使用する。
【0020】成分(B)には、その分子中に反応性の二
重結合があり、その結果、該分子および同時に該燃料ガ
ス混合物とが、より良好に燃焼することになる。この成
分、特には好適に使用されるプロピレンの蒸気圧は比較
的高く(20℃で10.2バールおよび50℃で5バー
ル)、該燃料ガスを該工具の燃焼室中へ導入する際、ノ
ズルを通った該燃料ガスの他の成分の霧状化を促進す
る。
【0021】成分(C)、特にはイソブタンを用いて混
合物を安定化する。これは−11.5℃以上において気
体状態であるので、同様に燃焼に好適である。
【0022】ジメチルエーテル、一酸化二窒素及び/又
はニトロメタンのみをひとまとめにし、本発明において
重要とされる他の成分(B)および(C)と組み合わせ
て燃料ガス混合物を作る。この混合物は、物理的、化学
的および環境適合特性が極めて有利にバランスよく組み
合わされている点で優れている。製造および充填、特に
は取り扱いにおいて、中でも該混合物はエアロゾルに関
する諸要求を容易に満たしており、バルブの材質に関す
る問題が発生することなく、好適な実施例による成分
(A)、(B)および(C)を通常の排出バルブを用い
て圧縮タンクより取り出すことができる。さらに、本発
明に係る他の燃料ガスは、低温(−5℃)においても優
れた点火力と燃焼速度を持っており、天候上不利な諸条
件下においても、より完全かつ確実に固定素子を止める
ことができる。
【0023】本発明に係る燃料ガスには、燃料ガスを燃
焼室中へ送るのに必要なバルブ装置に注油するために、
例えば鉱物系またはシリコン油系のといった潤滑剤を少
なくとも1種類補足的に含有することができる。
【0024】以下の実施例を用いて、本発明をさらに分
かりやすく説明する。
【0025】実施例 燃料ガスを、成分(A)として58重量%のジメチルエ
ーテル、成分(B)として14重量%のプロピレンおよ
び成分(C)として28重量%のイソブタンから構成す
る。該混合物の蒸気圧は50℃で11.6バールであ
り、エアロゾルの法的規制を満たしている。
【0026】ドイツ国特許第40,32,202号に記
載のタイプの燃焼力駆動工具を作動させる際、該燃料ガ
スにより、より高いエネルギーを発生しながら、有害物
質を排出せず、円滑に燃焼して残滓を出し、したがっ
て、該固定素子を問題なく下地材料中へ打ち込むことが
可能となることが分かった。また同時に、該燃料ガスが
−5℃の低温においても、問題なく使用可能であること
が分かった。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃焼力駆動工具、特には固定素子の打ち
    込み装置のための、可燃性気体を基にした燃料ガスにお
    いて、(A)40乃至70重量%のジメチルエーテル、
    一酸化二窒素及び/又はニトロメタン、(B)8乃至2
    0重量%のプロピレン、メチルアセチレン、プロパン及
    び/又はプロパジエンおよび(C)20乃至45重量%
    のイソブタン及び/又はn−ブタンを含む混合物により
    特徴づけられる、燃料ガス。
  2. 【請求項2】 50乃至60重量%の成分(A)、10
    乃至15重量%の成分(B)および25乃至35重量%
    の成分(C)の混合物を含むことを更に特徴とする、請
    求項1に記載の燃料ガス。
  3. 【請求項3】 成分(A)としてジメチルエーテル、成
    分(B)としてプロピレンおよび成分(C)としてイソ
    ブタンを含むことを更に特徴とする、請求項1または2
    の何れかに記載の燃料ガス。
  4. 【請求項4】 58重量%のジメチルエーテル、14重
    量%のプロピレンおよび28重量%のイソブタンの混合
    物を含むことを更に特徴とする、請求項1乃至3の何れ
    かに記載の燃料ガス。
  5. 【請求項5】 少なくとも1つの潤滑剤を補足的に含む
    ことを更に特徴とする、請求項1または2の何れかに記
    載の燃料ガス。
  6. 【請求項6】 鉱物系及び/又はシリコン油系潤滑剤を
    含むことを更に特徴とする、請求項5に記載の燃料ガ
    ス。
  7. 【請求項7】 圧縮または液化した状態で、排気バルブ
    付きの圧縮タンク中に入れられていることを更に特徴と
    する、請求項1乃至6の何れかに記載の燃料ガス。
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