JP6499836B2 - ガス発生装置 - Google Patents
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Description
第2の発明も第1の発明と同様にして、ガスを発生することができる。
第3の発明は、第1または第2の発明に従属し、押込み手段は、第2可動シールに連結されてシリンダの外で操作できる押込み棒を含む、ガス発生装置である。
第10の発明は、ガス発生剤に反応液を反応させてガスを発生するガス発生装置であって、底部および上端の開口を有するシリンダ、シリンダ内に設けられ、第1位置とその第1位置より下方の第2位置の間で変位可能な第1可動シール、シリンダ内に設けられ、開口を封止する第1位置とその第1位置より下方の第2位置の間で変位可能な第2可動シール、第1可動シールの第1位置より下方に設けられ、第1可動シールが第1位置から変位したとき開通する第1バイパス、第2可動シールの第1位置より下方に設けられ、第2可動シールが第1位置から変位したとき開通する第2バイパス、第2可動シールを第1位置からシリンダ内に押し込む押込み手段、および第1室と第2室とを連通させる第3バイパスを備え、第1可動シールが第1位置のときシリンダ内に第1室と第2室が第1可動シールで仕切られて形成され、第1室にガス発生剤を収容し、第2室に反応液を収容する、ガス発生装置である。
MgH2+ 2H2O → Mg(OH)2 + 2H2
CaH2+ 2H2O → Ca(OH)2 + 2H2
2Al + 3H2O → Al2O3 + 3H2
2NaSi + 5H2O → Na2Si2O5 + 5H2
なお、ガス発生剤46または反応液48が腐食性物質である場合には、耐腐食性材料からなるシリンダ12に反応液48を入れ、また耐腐食性材料からなる不織布やネットを用いてガス発生剤46を包装するようにすればよい。
Mg + 2HCl → MgCl2 + H2
なお、上ではガスとして水素ガスを発生させる場合のガス発生剤46および反応液48を例示した。しかしながら、この発明は、以下に例示する他の種々のガスを発生するガス発生装置として利用可能である。
炭酸ガスの場合
(1) ガス発生剤として炭酸ナトリウム(Na2CO3)を用いる場合、反応液48としては、有機酸たとえばコハク酸、フマル酸、リンゴ酸、クエン酸、マレイン酸、酒石酸、乳酸、酢酸等を用いる。酢酸を用いた反応が化6に示される。
Na2CO3 + 2CH3COOH → 2CH3COONa + H2O + CO2
(2) ガス発生剤として炭酸水素ナトリウム(NaHCO3)を用いる場合、反応液48としては、コハク酸、フマル酸、リンゴ酸、クエン酸、マレイン酸、酒石酸、乳酸、酢酸等の有機酸を用いる。クエン酸および酢酸を用いた反応が化7および化8に示される。
NaHCO3 + C6H8O7→ 2Na+ + C6H6O7(2-) + H2O + CO2
NaHCO3 + CH3COOH → CH3COONa + H2O + CO2
酸素の場合
化9および化10に示すように、H2O2(過酸化水素)の過酸化水素分解触媒を利用して酸素を発生する。化9の場合には、ガス発生剤46としては酸化マンガンを用い、化10の場合にはカタラーゼ(catalase)を用い、いずれの場合も反応液48として過酸化水素を用いる。
MnO2 + 2H2O2→ MnO2+ 2H2O + O2
カタラーゼ+ 2H2O2 → カタラーゼ + 2H2O + O2
アンモニアの場合
(1) ガス発生剤46として塩化アンモニウム(NH4Cl)を用い、反応液48として水酸化ナトリウム(NaOH)の水溶液を用いる。化11の反応式を呈する。
NH4Cl + NaOH(aq) → NaCl + NH3
(2) 金属窒化物、たとえば窒化マグネシウム(Mg3N2)または窒化アルミニウム(AlN)をガス発生剤46として用いるとき、化12および化13に示すように、反応液48としては水を用いる。
Mg3N2+ 6H2O → 3Mg(OH)2+ 2NH3
AlN + 3H2O → Al(OH)3 + 3NH3
図2(B)に示すように、第2可動シール34をさらに押し込むと、第2可動シール34は膨出部20の位置まで降下し、第2ストッパ28によって係止される。したがって、膨出部20と第2可動シール34との間にバイパス24が開通する。そのため、第1室42で発生したガス50は、第1可動シール32の外周に膨出部18によって形成された第1バイパス22を通って、第2室44内に至り、図2(C)に示すように、第2可動シール34の外周に膨出部20によって形成された第2バイパス24を通って、シリンダ12の上端開口16から放出される。
12 …シリンダ
12a …小径部
12b …中径部
12c …大径部
14、14a …底部
16 …開口
18、20 …膨出部
22、24、76 …バイパス
26 …第1ストッパ
28 …第2ストッパ
30 …ガイド
32 …第1可動シール
34 …第2可動シール
36 …押込み棒
38 …把手
40、66 …溝
42 …第1室
44 …第2室
46 …ガス発生剤
48 …反応液
50 …ガス
52、108 …雄ねじ
54、104 …雌ねじ
56、100 …キャップ
58 …天井
60 …作用片
62 …当接部
64 …ガス出口
68 …突起
67、70、82、84 …ゴム輪
72、74 …段差部
78 …径小部
80 …径大部
86 …駆動装置
88 …ハウジング
90 …モータ
92 …リードねじ
94 …ナット
96 …可動板
98 …固定板
102 …保持部
106 …シール
Claims (10)
- ガス発生剤に反応液を反応させてガスを発生するガス発生装置であって、
底部および上端の開口を有するシリンダ、
前記シリンダ内に設けられ、第1位置とその第1位置より下方の第2位置の間で変位可能な第1可動シール、
前記シリンダ内に設けられ、前記開口を封止する第1位置とその第1位置より下方の第2位置の間で変位可能な第2可動シール、
前記第1可動シールの前記第1位置より下方に設けられ、前記第1可動シールが前記第1位置から変位したとき開通する第1バイパス、
前記第2可動シールの前記第1位置より下方に設けられ、前記第2可動シールが前記第1位置から変位したとき開通する第2バイパス、および
前記第2可動シールを前記第1位置からシリンダ内に押し込む押込み手段を備え、
前記第1可動シールが前記第1位置のとき前記シリンダ内に第1室と第2室が前記第1可動シールで仕切られて形成され、前記第1室に前記ガス発生剤を収容し、前記第2室に前記反応液を収容し、
前記第1バイパスは、第1室に形成される前記シリンダの膨出部を含み、前記第1可動シールが前記膨出部にあるとき前記第1可動シールと前記膨出部との間に形成され、
前記第2バイパスは前記第2室に形成される前記シリンダの膨出部を含み、前記第2可動シールが前記膨出部にあるとき前記第2可動シールと前記膨出部との間に形成され、
前記第1バイパスを通って前記反応液が前記第1室に流下して前記ガス発生剤と接触してガスを発生し、前記発生したガスが前記第1バイパスおよび前記第2バイパスを通って前記シリンダ外部に排出される、ガス発生装置。 - ガス発生剤に反応液を反応させてガスを発生するガス発生装置であって、
底部および上端の開口を有するシリンダ、
前記シリンダ内に設けられ、第1位置とその第1位置より下方の第2位置の間で変位可能な第1可動シール、
前記シリンダ内に設けられ、前記開口を封止する第1位置とその第1位置より下方の第2位置の間で変位可能な第2可動シール、
前記第1可動シールの前記第1位置より下方に設けられ、前記第1可動シールが前記第1位置から変位したとき開通する第1バイパス、
前記第2可動シールの前記第1位置より下方に設けられ、前記第2可動シールが前記第1位置から変位したとき開通する第2バイパス、および
前記第2可動シールを前記第1位置からシリンダ内に押し込む押込み手段を備え、
前記第1可動シールが前記第1位置のとき前記シリンダ内に第1室と第2室が前記第1可動シールで仕切られて形成され、前記第1室に前記ガス発生剤を収容し、前記第2室に前記反応液を収容し、
前記第1バイパスは、前記第1可動シールの前記第2位置を挟む前記第1室の2ケ所において前記シリンダに形成した孔を前記シリンダの外側で連結して形成し、
前記第2バイパスは、前記第2可動シールの前記第2位置を挟む前記第2室の2ケ所において前記シリンダに形成した孔を前記シリンダの外側で連結して形成し、
前記第1バイパスを通って前記反応液が前記第1室に流下して前記ガス発生剤と接触してガスを発生し、前記発生したガスが前記第1バイパスおよび前記第2バイパスを通って前記シリンダ外部に排出される、ガス発生装置。 - 前記押込み手段は、前記第2可動シールに連結されて前記シリンダの外で操作できる押込み棒を含む、請求項1または2記載のガス発生装置。
- 前記押込み手段は、前記シリンダに結合され、前記シリンダに接近する方向で変位可能なキャップ、および前記キャップ内に設けられて前記押込み棒に作用する作用片を含む、請求項3記載のガス発生装置。
- 前記キャップに設けられ、シリンダからキャップ内に流入したガスを流出させるガス出口をさらに備える、請求項4記載のガス発生装置。
- 前記シリンダに設けられ、前記第1可動シールが前記第2位置より降下しないようにするための第1ストッパをさらに備える、請求項1ないし5のいずれかに記載のガス発生装置。
- 前記シリンダに設けられ、前記第2可動シールが前記第2位置より降下しないようにするための第2ストッパをさらに備える、請求項1ないし6のいずれかに記載のガス発生装置。
- 前記第1室と前記第2室とを連通させる第3バイパスをさらに備える、請求項1ないし7のいずれかに記載のガス発生装置。
- 前記底部は前記シリンダに着脱可能なキャップを含む、請求項1ないし8のいずれかに記載のガス発生装置。
- ガス発生剤に反応液を反応させてガスを発生するガス発生装置であって、
底部および上端の開口を有するシリンダ、
前記シリンダ内に設けられ、第1位置とその第1位置より下方の第2位置の間で変位可能な第1可動シール、
前記シリンダ内に設けられ、前記開口を封止する第1位置とその第1位置より下方の第2位置の間で変位可能な第2可動シール、
前記第1可動シールの前記第1位置より下方に設けられ、前記第1可動シールが前記第1位置から変位したとき開通する第1バイパス、
前記第2可動シールの前記第1位置より下方に設けられ、前記第2可動シールが前記第1位置から変位したとき開通する第2バイパス、
前記第2可動シールを前記第1位置からシリンダ内に押し込む押込み手段、および
前記第1室と前記第2室とを連通させる第3バイパスを備え、
前記第1可動シールが前記第1位置のとき前記シリンダ内に第1室と第2室が前記第1可動シールで仕切られて形成され、前記第1室に前記ガス発生剤を収容し、前記第2室に前記反応液を収容する、ガス発生装置。
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