JPH05221771A - ガス製造物質 - Google Patents

ガス製造物質

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JPH05221771A
JPH05221771A JP4290067A JP29006792A JPH05221771A JP H05221771 A JPH05221771 A JP H05221771A JP 4290067 A JP4290067 A JP 4290067A JP 29006792 A JP29006792 A JP 29006792A JP H05221771 A JPH05221771 A JP H05221771A
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gas
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butane
hydrocarbon
nitrous oxide
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JP4290067A
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Rainer Hagel
ハーゲル ライナー
Uwe Brede
ブレーデ ウーヴェ
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Dynamit Nobel AG
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Dynamit Nobel AG
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    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 特に自動車の乗員を保護する膨張性の衝撃ク
ッションのためのガス発生器用ガス製造物質を提供す
る。 【構成】 ガス製造物質が、１種以上の短鎖炭化水素お
よび一酸化二窒素の混合物からなる。 【効果】 発熱作用にもとづき、体積の指数関数的な増
加が生じるので、固形物型発生器に必要なフィルタが不
要である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液化ガス混合物からな
る、特に、自動車内の乗員を危険から保護する膨張性の
衝撃クッションのためのガス発生器用ガス製造物質に関
する。
【０００２】
【従来の技術】膨張性の衝撃クッション（エアーバッグ
とも称される）のために現在使用されているガス発生器
とともに、タブレットまたはディスク形のフィルタ装薬
が爆燃可能のガス製造物質として使用されている。点火
の際には、このガス装薬は、衝撃クッションを膨張させ
る有効なガスまたは圧縮ガスを発生する。固体のガス製
造物質の爆燃の欠点は、使用されるガス装薬量の５０％
以上になる、爆燃中のかなり多い量のスラグ形成であ
る。爆燃中のスラグおよびダスト形成のために、スラグ
およびダスト粒子を食い止めるためには、ガス発生器内
の高価な濾過段階が必要である。そうでなければ、これ
らの粒子が生じると、衝撃クッションは損なわれ、かつ
乗員が危険にさらされる。
【０００３】固形物含有の発生器に対する代用手段とし
て、圧縮ガスまたは空気を含有する発生器が存在する。
十分な量のガスを形成するためには、ガス放出の際に冷
却が行われ、かつ固体の物質混合物を使用する場合のよ
うな発熱反応による体積の増加が達成されないので、き
わめて高い充填圧が必要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、スラ
グを保持する装置が不要である、特に自動車の乗員を危
険から保護する膨張性の衝撃クッションのためのガス発
生器用ガス製造物質を提供することであった。更に、点
火の際に制御されて爆燃室に到達し、かつ該室で燃焼す
るガス製造物質として液化ガスが使用されるべきであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題は、ガス製造物
質としての液化ガス混合物において、液化ガスが標準状
態（室温および常圧）においてはガス状の物理的状態で
存在し、かつ貯蔵室に存在する場合には圧力のために液
状で存在する物質であることにより解決される。この加
圧下で液状のガスは、制御されて貯蔵室に隣接したケー
シングの爆燃室に流入する。液化ガスが爆燃室に流入す
る直前または流入と同時に、点火薬を有する点火装置が
点火する。点火薬として、たとえば爆燃可能の線材また
は熱い、粒子の多い火炎を使用することができる。点火
蒸気および熱い爆燃ガスは、爆燃室で生じる膨張のため
に蒸発または揮発する液化ガスを点火し、固体粒子を残
留しない。従って、ガス発生器ケーシング壁の少なくと
も１つの出口開口の前方に濾過段階を設けることは、本
発明によるガス製造物質の使用においては省くことがで
きる。濾過段階を設ける場合は、この段階は専ら冷却の
目的に用いられる。しかしながら、冷却は、別の方法
で、おそらくケーシングの分配室を爆燃室に連結し、爆
燃ガスが分配室から少なくとも１つの出口開口を介して
外部に達することにより行うこともできる。
【０００６】従って、本発明により、発熱作用の結果と
して爆燃の際に指数関数的な体積の増加を生じ、かつフ
ィルタを必要としない、低い充填圧を有するガス混合物
が提供される。高い充填圧を回避するために、酸化剤と
しての酸素または空気を放棄する。一酸化二窒素（笑
気）は、容易に液化するガスである（臨界圧：７２．７
バール、臨界温度：３６．４℃）。酸化の能力は空気の
２倍であり、かつ純粋酸素または空気と比較して笑気は
少なくとも２００℃まで不活性ガスとして挙動し、その
結果、高温で貯蔵しても静的酸化過程の発生が阻止され
る。
【０００７】プロパン、ｎ−ブタンおよびｉ−ブタン、
およびこれらの混合物から選択される炭化水素を本発明
の目的のために使用するのが有利である。本発明の目的
のために特に有利な炭化水素は、ｎ−ブタンおよびｉ−
ブタンの混合物からなる工業用ブタンである。
【０００８】一酸化二窒素／炭化水素混合物の点火性は
広い範囲で得られる。たとえば、一酸化二窒素９７．５
重量％およびブタン２．５重量％から一酸化二窒素７０
重量％およびブタン３０重量％までの混合物が点火にき
わめて適している。一酸化二窒素／ブタン混合物の熱安
定性は、自動車の分野で生じるすべての要求を満足す
る。白熱線材を使用した点火テストにおいては、５００
℃以上の線材温度に達する前には混合物の爆燃が起きな
い。
【０００９】炭化水素と一酸化二窒素との重量比は、有
利には膨張した衝撃クッションが不燃性のガス混合物を
含有するように調整する。従って、炭化水素と一酸化二
窒素との重量比は、炭化水素の完全な（可能なかぎり
の）爆燃のための化学量論的比に合わせるべきである。
従って、有利には一酸化二窒素を、炭化水素に対してわ
ずかに過剰で使用する。その際、反応生成物は、たとえ
ばプロパンまたはブタンおよび笑気を使用する場合は、
実質的にガス状の物質（ＣＯ2，Ｈ2ＯおよびＮ2、その
他に場合により存在する炭化水素および／または一酸化
二窒素の残留成分）からなる。ブタンと一酸化二窒素の
成分の特に適当な混合比は、ブタンと一酸化二窒素の重
量比が５重量部：９５重量部である。一酸化二窒素は、
この場合に酸素発生体として働く。
【００１０】化学量論的比から逸脱する必要がある特別
の場合には、健康に有害なガスの割合を低下させるため
に、たとえば貫流フィルタの形の適当な物質から形成さ
れた触媒により触媒作用させた二次反応が適当である。
【００１１】低い固有圧で不活性ガス、特に生理的に無
害のガスを加えることにより、広い範囲内で特に液化ガ
ス発生器内の高い装薬量を有する反応速度を制御できる
ことが意想外にも判明した。従って、二酸化炭素および
／またはキセノンから不活性ガスを選択するのが特に有
利である。上記不活性ガスは、たとえば炭化水素および
一酸化二窒素の混合物に対して１０〜８０重量％の量で
使用することができる。二酸化炭素は、周知のように、
一酸化二窒素と同様に容易に圧縮することができる（臨
界圧：７３．８バール、臨界温度：３１．０℃）。不活
性ガス、特に二酸化炭素は本発明の目的のために反応調
節剤として作用する。二酸化炭素は、たとえば窒素また
はほかの不活性ガスよりかなり有利な特性を有するが、
これらの使用は除外されるべきでない。
【００１２】本発明により、混合物は、一酸化二窒素１
４〜８７．５重量％、炭化水素０．５〜２７重量％およ
び不活性ガス１０〜８０重量％からなることができる。
詳しくは、たとえば以下の組成を使用することができ
る。
【００１３】組成Ｉ： 一酸化二窒素 ９０重量％ 炭化水素 １０重量％ 組成ＩＩ： 一酸化二窒素 ７０重量％ 炭化水素 ３０重量％ 組成ＩＩＩ： 一酸化二窒素 ９７．５重量％ 炭化水素 ２．５重量％ 組成ＩＶ： 一酸化二窒素 １４重量％ 炭化水素 ６重量％ 不活性ガス ８０重量％ 組成Ｖ： 一酸化二窒素 ５９．４重量％ 炭化水素 ６．６重量％ 不活性ガス ３４重量％ 組成ＶＩ： 一酸化二窒素 １９．５重量％ 炭化水素 ０．５重量％ 不活性ガス ８０重量％ 組成ＶＩＩ： 一酸化二窒素 ８７．７５重量％ 炭化水素 ２．２５重量％ 不活性ガス １０重量％ 組成ＶＩＩＩ： 一酸化二窒素 ６３重量％ 炭化水素 ２７重量％ 不活性ガス １０重量％ これらの特例は説明として用いたが、本発明に限定して
使用されるべきでない。
【００１４】本発明による混合物の爆燃温度はほぼ３０
００℃である。従って、反応の際には、指数関数的な体
積の増加が生じる。それぞれのエアーバッグ系への動力
学の適合は、反応調節剤の量、特に二酸化炭素の量を変
化することにより調整することができる。
【００１５】
【実施例】以下の例は、本発明による有利な構成を示す
ものである。
【００１６】例１ たとえばクリームディスペンサーのために適当な、含量
１０ｍｌを有する市販の一酸化二窒素カートリッジ内
に、一酸化二窒素を放出した後で、一酸化二窒素９０重
量部およびブタン１０重量部の混合物２．５ｇを圧入し
た。該混合物を、点火装薬により、たとえば爆燃可能の
線材で点火した。高い爆燃温度にもとづき、指数関数的
な体積の増加が生じた。発生したガスは、たとえば衝撃
クッションを膨張させるために使用することができた。
【００１７】例２ 該例は、本発明による混合物の安定性を示すものであ
る。例１により充填したカートリッジに取り付けられた
市販のＮｏ．８爆燃キャップはカートリッジを穿孔し、
同時にカートリッジは細片に分解した。
【００１８】純粋の一酸化二窒素の装薬はカートリッジ
を点火した場合に分解しなかった。市販の絶縁テープを
カートリッジの周囲に巻き付け、次いで爆燃キャップを
取り付けると、カートリッジ壁は強力に圧縮されるのみ
で穿孔されず、ガス混合物は点火しなかった。従って、
爆燃キャップの爆燃衝撃にも耐えることができた。
【００１９】例３ 一酸化二窒素９０重量部およびブタン１０重量部の比の
一酸化二窒素／ブタン（工業用）６６重量％（一酸化二
窒素５９．４重量％およびブタン６．６重量％）および
二酸化炭素３４重量％の混合物は、充填密度０．５ｇ／
ｍｌで７０℃で圧力１１０バールおよび最高必要温度１
１０℃で圧力１８０バールを生じた。該混合物を点火装
薬により、たとえば爆燃可能の線材で点火した。高い爆
燃温度にもとづき、指数関数的な体積の増加が生じた。
該混合物は点火の際にエアーバッグ発生器のための所望
の圧力／時間曲線を満足した。Ｎｏ．８爆燃キャップを
使用して装薬量２．５ｇを有するカートリッジを点火し
た場合に、カートリッジは細片に分解しなかった。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ガス発生器用ガス製造物質において、ガ
    ス製造物質が液化ガス混合物からなり、該液化ガス成分
    が１種以上の短鎖炭化水素および一酸化二窒素から選択
    されることを特徴とするガス製造物質。
  2. 【請求項２】 炭化水素がプロパン、ｎ−ブタンおよび
    ｉ−ブタン、およびこれらの混合物から選択される請求
    項１記載のガス製造物質。
  3. 【請求項３】 炭化水素が工業用ブタンである請求項１
    記載のガス製造物質。
  4. 【請求項４】 炭化水素と一酸化二窒素との重量比が、
    混合物に対して一酸化二窒素７０〜９７．５重量％の範
    囲内に設定されている請求項１から３までのいずれか１
    項記載のガス製造物質。
  5. 【請求項５】 炭化水素と一酸化二窒素との重量比が、
    炭化水素を完全に爆燃するための化学量論的比に合わせ
    られている請求項１から４までのいずれか１項記載のガ
    ス製造物質。
  6. 【請求項６】 ブタンと一酸化二窒素との重量比が５重
    量部：９５重量部である請求項１から５までのいずれか
    １項記載のガス製造物質。
  7. 【請求項７】 液化ガス混合物が炭化水素および一酸化
    二窒素のほかに、特に低い固有圧を有する不活性ガスを
    含有する請求項１から６までのいずれか１項記載のガス
    製造物質。
  8. 【請求項８】 不活性ガスが二酸化炭素および／または
    キセノンである請求項７記載のガス製造物質。
JP4290067A 1991-10-30 1992-10-28 ガス製造物質 Pending JPH05221771A (ja)

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US (1) US5571988A (ja)
EP (1) EP0540013B1 (ja)
JP (1) JPH05221771A (ja)
KR (1) KR930007864A (ja)
CZ (1) CZ325692A3 (ja)
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RU (1) RU2116994C1 (ja)

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