JPS5854853B2

JPS5854853B2 - ガスハツセイキ

Info

Publication number: JPS5854853B2
Application number: JP50100725A
Authority: JP
Inventors: 恒雄笠間; 進三辻
Original assignee: Nippon Oil and Fats Co Ltd
Current assignee: NOF Corp
Priority date: 1975-08-20
Filing date: 1975-08-20
Publication date: 1983-12-07
Also published as: JPS5224158A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、固体ガス発生剤を用いた、特に安全性を高め
たガス発生器に関するものである。

近年、燃焼または反応によってガスを発生する固体ガス
発生剤を使用したガス発生器が多分野に利用されつつあ
り、ガス発生器も大型化し、ガス発生量も多量化してき
ている。

こうした多量のガス発生を行なうガス発生器においては
、固体ガス発生剤を多量に必要とし、燃焼または反応時
に副生ずる固体残渣も多量に生成し、同時に発生する熱
量も大きい。

この種のガス発生器において、従来、固体ガス発生剤は
１個の成形品として用いられており、次のような安全上
の問題点および欠点があった。

（イ）燃焼または反応によってガスを発生する固体ガス
発生剤は、一般に円柱状あるいは単管状等に成形されて
いるが、ガス発生器の中に収納されている間に、割れ、
崩れ等の損壊を生じたとき、燃焼または反応面積が設計
値よりも増大するためにガス発生速度が設計値より速く
なり、ガス発生圧力が異常に高くなる。

従来のようにガス発生器内に１個の成形品として、多量
の固体ガス発生剤を使用する場合、上記のような異常燃
焼または反応をおこした時、そのガス発生圧力は固体ガ
ス発生剤の量に比例して、異常な高圧力になり、ガス発
生器を破壊するおそれがあった。

（ロ）一般に燃焼または反応によってガスを発生する固
体ガス発生剤は高温度のガスを発生すると同時に、固体
残渣を生成する。

この固体残渣の放出を防止するために、ガス発生器内に
は、ガス温度の冷却と同時に固体残渣を捕集するために
、冷却兼残渣捕集層を設けている。

この固体残渣を捕集する冷却兼残渣捕集層の有効な層厚
は限られており、多量の固体残渣を捕集する目的で層厚
を厚くしても、固体残渣は層内全体に均一に捕集されず
、ガス発生剤近傍の比較的薄い部分に高密度で蓄積され
る。

特に、多量の固体ガス発生剤を１個の成形物として使用
する場合、多量の固体残渣が集中的に生成するため、固
体残渣は冷却兼捕集層内の固体ガス発生剤の側に高密度
で蓄積され、ガス流路の空隙率が極端に小さくなり、ガ
スの流れが制限される。

この状態下でも、なお、固体ガス発生剤が燃焼または反
応を行なっておれば、冷却兼残渣捕集層は目詰りを起こ
して、密閉状態になり、発生ガス圧力は急激に高まり、
ガス発生器を破壊するに至る。

（ハ）固体ガス発生剤から発生した高温度のガスは冷却
兼残渣捕集層内を通過する間に、常温程度まで冷却され
るが、固体ガス発生剤の近傍は高温度である。

この高温度の熱は、伝導、輻射等により、ガス発生器の
表面まで伝導される。

特に多量の固体ガス発生剤を用いたガス発生器ではその
表面温度はかなりの高温度に達する。

これに対し従来は、ガス発生器の周囲に断熱材を配置し
たり、外套で被覆するなどによって対処しており、ガス
発生器の重量および大きさがともに増大する欠点があっ
た。

本発明は前記のような問題点および欠点を解決した安全
性の高いガス発生器を提供するものである。

すなわち、本発明のガス発生器は、固体ガス発生剤の燃
焼または分解反応によってガスを発生するガス発生器に
おいて、そのガス発生器を構成する中空容器内に設けら
れ、かつ、固体ガス発生剤を収納した複数個のガス発生
室、その各ガス発生室の発生ガス下流側に設けられた発
生ガスの冷却兼残渣捕集層、前記の各ガス発生室の固体
ガス発生剤を順次燃焼または分解反応させるように配置
した点火手段と伝火手段、および各ガス発生室からの発
生ガスをガス放出口へ導くガス通路を有することを特徴
としたものである。

また、前記の本発明のガス発生器において、さらに、そ
の中空容器の内壁にそって設けられたガス通路に冷却兼
残渣捕集層を有することにより、さらに安全性の高いガ
ス発生器とすることができる。

以上のような構成によって、本発明のガス発生器は前記
（イ）、＠、（ハ）に述べた従来の問題点を解決した。

すなわち、本発明のガス発生器は、複数個のガス発生室
に分散して収納された各固体ガス発生剤が、それぞれ伝
火薬剤を介して順次燃焼してガスを発生していくが、各
ガス発生室に収納された固体ガス発生剤の量は、それぞ
れ全体に比べて少量であるため、単位時間当りのガス発
生量が少なく、万一、固体ガス発生剤に亀裂が入ったり
して異常燃焼を起しても、その圧力の急上昇の程度が小
さいので、前記（イ）に述べたようなガス発生器を破壊
するという危険は生じない。

また、各ガス発生室の発生ガス下流側には、それぞれ冷
却兼残渣捕集層が配置されており、この各冷却兼残渣捕
集層は、それぞれ各対応するガス発生室から発生するガ
スとともに副生ずる固体残渣を効果的に捕集するが、各
ガス発生室に固体ガス発生剤が少量ずつ分散されている
ので、そこから副生ずる固体残渣も少量である。

従って、前記（ロ）に述べたような、固体残渣が集中的
に高密度で冷却兼残渣捕集層に蓄積されることはなく、
目詰りによる発生ガスの異常高圧現象を起す危険がない
。

さらに、本願第２の発明のガス発生器では、中空容器の
内壁にそって設けられたガス通路にも冷却兼残渣捕集層
を設けることによって、固体ガス発生剤の燃焼または分
解によって発生する高温のガスを十分に冷却し、ガス発
生器外壁への断熱的作用を行なわせるとともに、副生じ
た固体残渣で、各ガス発生室に設けられた冷却兼残渣捕
集層で捕集しきれなかった微量の固体残渣をも完全に捕
集することができる。

それで、前記（ハ）に述べたような、ガス発生器外壁の
温度上昇を防止するための断熱材や外套で被覆するとい
うことが、まったく必要なくなった。

本発明のガス発生器に用いられる前記の固体ガス発生剤
としては、たとえば、アルカリ金属アジ化物またはアル
カリ土類金属アジ化物を主成分とする固体ガス発生剤、
有機系分解ガス発生物質（たとえば、アゾジカルボンア
ミド、バリウムアゾジカルボキシレート、トリヒドラジ
ノトリアジン等）を主成分とする固体ガス発生剤などを
用いることができる。

また、前記の冷却兼残渣捕集層の素材としては、たとえ
ば、シリカ、アルミナ等の耐熱性無機酸化物、ガラスウ
ール、金属ウール、金網または炭酸塩、重炭酸塩、しゆ
う酸塩などの吸熱分解性物質をそれぞれ単独に、または
併用して用いることができる。

次に図に示す例によって、本発明のガス発生器を具体的
に説明する。

図は、本発明のガス発生器の１例を示す断面説明図であ
る。

図において、１は本発明のガス発生器であり、中空容器
２内には、２個のガス発生器３Ａおよび３Ｂが設けられ
ている。

そのガス発生室３Ａおよび３Ｂ内には、それぞれ固体ガ
ス発生剤４Ａおよび４Ｂが収納され、その燃焼面（また
は分解面）４Ａ′および４Ｂ／に接して備えられた多孔
板５および金網６でガス発生室３Ａおよび３Ｂを仕切っ
て発生ガス下流側にできた空間３Ａ’および３Ｂ’に、
それぞれ冷却兼残渣捕集層７Ａおよび７Ｂを設け、さら
に、その発生ガス下流側に金網６′および多孔板５′が
備えられている。

８は点火手段でたとえば、点火玉と着火剤とからなる電
気点火具、摩擦薬と摩擦着火薬とからなる摩擦点火具な
どが用いられる。

９Ａおよび９Ｂは伝火手段であって、点火手段８で点火
される伝火薬剤が装填されている。

１０はガス発生室３Ａの固体ガス発生剤４Ａが燃焼し、
その終了間際に燃焼を伝火手段９Ｂに伝達するための伝
火口である。

１１Ａはガス発生室３Ａのガス流出口であり、１１Ｂは
ガス発生室３Ｂのガス流出口である。

１２は中空容器２の内壁２′にそって設けられたガス通
路である。

７Ｃは、本願第２の発明のガス発生器１において、前記
ガス通路１２に設けられた冷却兼残渣捕集層である。

なお、本願第１の発明のガス発生器においては、この冷
却兼残渣捕集層７Ｃは設けないが、本発明の目的を達す
ることはできる。

１３はガス発生器１から発生ガス利用系へのガス放出口
である。

１４は固体ガス発生剤４Ａおよび４Ｂの非燃焼（または
分解）面を保護する燃焼（または分解）制限材である。

次に前記のガス発生器１の作動について説明する。

まず、点火手段８に通電して着火剤を発火させ伝火手段
９Ａの伝火薬剤に着火して、ガス発生室３Ａの固体ガス
発生剤４Ａに伝火し、その燃焼面４Ａ’から端面燃焼さ
せてガスを発生させる。

すなわち、第１段目のガス発生が行なわれる。

ここで発生したガスは、多孔板５を通って冷却兼残渣捕
集層７Ａを通過する間に冷却され、かつ、ガス成分以外
の固体残渣が捕集除去されて、ガス流出口１１Ａからガ
ス通路１２に入り、そこに設けられた冷却兼残渣捕集層
７Ｃを通過する間に更に十分な冷却および残渣捕集が行
なわれ、清浄化された後、ガス放出口１３から発生ガス
の利用系へと放出される。

一方、ガス発生室３Ａ内で固体ガス発生剤４Ａの端面燃
焼が進行し、燃焼面４Ａ’が伝火口１０付近に達すると
、ガス発生室３Ａ内でのガス発生は終了するが、その直
前に伝火口１０付近の固体ガス発生剤４Ａの燃焼熱で、
次の伝火手段９Ｂの伝火薬剤が発火し、ガス発生室３Ｂ
の固体ガス発生剤４Ｂに伝火する。

そこで燃焼面４Ｂ’から端面燃焼が始まり、第２段のガ
ス発生が行なわれる。

発生したガスは、前記第１段の場合と同様に、冷却兼残
渣捕集層７Ｂを通過させて、冷却および残渣捕集除去処
理を行ない、次いでガス流出口１１Ｂからガス通路１２
に設けた冷却兼残渣捕集層７Ｃま通過させて、さらに十
分な冷却および残渣捕集除去処理を行なって清浄化され
た後、ガス放出口１３から発生ガスの利用系へと放出さ
れる。

以上のように、本発明のガス発生器においては、固体ガ
ス発生剤が、複数個に分割配置され、それぞれに冷却兼
残渣捕集層を備えており、各固体ガス発生剤を、順次燃
焼または分解させることができるので、急激なガス発生
がなく、比較的に緩慢で安全なガス発生ができ、かつ、
各冷却兼残渣捕集層の目詰りを生じることなく、冷却お
よび残渣捕集を効率良く行なうことができる。

従って、発生ガス圧力の異常上昇、その結果生じるガス
発生器の破損などの危険を回避することができる。

さらに、ガス発生器の内壁に沿って冷却兼残渣捕集層を
配置することによって、発生ガスの冷却および清浄化を
十分に行なうことができるとともに、ガス発生器の表面
温度の上昇も防止できるという利点がある。

本発明のガス発生器は、多種用途のガス発生器として利
用できるが、特に、急速なガス発生を要しないが、安全
性の高いことを要求される大型のガス発生器として有用
である。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明のガス発生器の１例を示す断面説明図であ
る。１・・・・・・ガス発生器、２・・・・・・中空容器、
３Ａ、３Ｂ・・・・・・ガス発生室、４Ａ、４Ｂ・・・
・・・固体ガス発生剤、７Ａ、７Ｂ、７Ｃ・・・・・・
冷却兼残渣捕集層、８・・・・・・点火手段、９Ａ、９
Ｂ・・・・・・伝火手段、１２・・・・・・ガス通路、
１３・・・・・・ガス放出口。

Claims

【特許請求の範囲】１固体ガス発生剤の燃焼または分解反応によってガス
を発生するガス発生器において、そのガス発生器を構成
する中空容器内に設けられ、かつ、固体ガス発生剤を収
納した複数個のガス発生室、各ガス発生室の発生ガス下
流側に設けられた発生ガスの冷却兼残渣捕集層、前記の各ガス発生室の固体ガス発生剤を順次燃焼または
分解反応させるように配置した点火手段と伝火手段およ
び各ガス発生室からの発生ガスをガス放出口へ導くガス
通路を有することを特徴としたガス発生器。２、特許請求の範囲１に記載のガス発生器において、さ
らに、その中空容器の内壁にそって設けられたガス通路
に冷却兼残渣捕集層を有するガス発生器。