JP2877796B1 - ガス発生装置 - Google Patents
ガス発生装置Info
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- JP2877796B1 JP2877796B1 JP10068446A JP6844698A JP2877796B1 JP 2877796 B1 JP2877796 B1 JP 2877796B1 JP 10068446 A JP10068446 A JP 10068446A JP 6844698 A JP6844698 A JP 6844698A JP 2877796 B1 JP2877796 B1 JP 2877796B1
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06D—MEANS FOR GENERATING SMOKE OR MIST; GAS-ATTACK COMPOSITIONS; GENERATION OF GAS FOR BLASTING OR PROPULSION (CHEMICAL PART)
- C06D5/00—Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets
- C06D5/06—Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets by reaction of two or more solids
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B21/00—Apparatus or methods for working-up explosives, e.g. forming, cutting, drying
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- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
Abstract
【要約】
【課題】 低圧領域で伝火速度が速いガス発生剤及びそ
の製造方法とそのガス発生剤を利用したガス発生装置を
提供する。 【解決手段】 中央に内径が２ｍｍ以上の孔を有する円
筒形のガス発生剤であって、前記ガス発生剤の主軸に垂
直な断面においての孔面積が、前記断面での総断面積に
対して４０％以上であり、前記円筒の側壁及び端面が多
孔質であるガス発生剤を１種類又は２類種使用し、該ガ
ス発生剤を収納する容器が布又は可燃性ニトロセルロー
ズとパルプを混合したものを材質とする成型体、又は金
属又は難燃性樹脂又は紙等のパルプにより固められた成
型体に収納後、これを充填したガス発生装置とする。
の製造方法とそのガス発生剤を利用したガス発生装置を
提供する。 【解決手段】 中央に内径が２ｍｍ以上の孔を有する円
筒形のガス発生剤であって、前記ガス発生剤の主軸に垂
直な断面においての孔面積が、前記断面での総断面積に
対して４０％以上であり、前記円筒の側壁及び端面が多
孔質であるガス発生剤を１種類又は２類種使用し、該ガ
ス発生剤を収納する容器が布又は可燃性ニトロセルロー
ズとパルプを混合したものを材質とする成型体、又は金
属又は難燃性樹脂又は紙等のパルプにより固められた成
型体に収納後、これを充填したガス発生装置とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、伝火速度が速いガ
ス発生剤及びその製造方法とそのガス発生剤を利用した
ガス発生装置に関する。
ス発生剤及びその製造方法とそのガス発生剤を利用した
ガス発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】短時間に多量のガスを発生する用途に使
用されるガス発生剤には、伝火速度の速い物質を混合し
たもの、打ち上げ花火用の火薬として使用されている黒
色火薬のように粉体化したもの、ニトロセルロースのよ
うな有機系のガス発生剤を主成分としたものを使用する
方法がある。例えば特許２５７７０７６号には、ニトロ
セルロースを主成分とする球形中空薬を用いたガス発生
剤が使用されている。またその他に、ロケットなどの飛
翔体を加速するために使用される推進薬や、弾体を飛翔
させるために用いられる発射薬等のガス発生剤があり、
これらについては伝火速度を早くするために形状を粉体
化したり、燃焼する厚みを薄くしたものを使用してい
る。
用されるガス発生剤には、伝火速度の速い物質を混合し
たもの、打ち上げ花火用の火薬として使用されている黒
色火薬のように粉体化したもの、ニトロセルロースのよ
うな有機系のガス発生剤を主成分としたものを使用する
方法がある。例えば特許２５７７０７６号には、ニトロ
セルロースを主成分とする球形中空薬を用いたガス発生
剤が使用されている。またその他に、ロケットなどの飛
翔体を加速するために使用される推進薬や、弾体を飛翔
させるために用いられる発射薬等のガス発生剤があり、
これらについては伝火速度を早くするために形状を粉体
化したり、燃焼する厚みを薄くしたものを使用してい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】これらのガス発生剤
は、密閉度が高い場合はガス発生速度も充分速く又燃焼
残査等もほとんど発生しない。しかし、花火の割薬や展
示等に使用される空包、または瞬間的に物質を放出する
放出用火薬等に使用されるガス発生剤のように圧力が充
分に上昇しない場合には、ガス発生速度が所望の速度に
達しなかったり、燃焼が最後まで続かずに未燃焼物及び
燃焼残査を多量に発生する可能性があった。これらの問
題をなくすため、ガス発生速度を速くしようとガス発生
剤を粉体化したりガス発生剤の厚みを薄くすると、ガス
発生剤がもろいために点火や燃焼の衝撃で粒子の大きさ
が小さくなりやすく、燃焼が安定せず再現性が得られに
くい。
は、密閉度が高い場合はガス発生速度も充分速く又燃焼
残査等もほとんど発生しない。しかし、花火の割薬や展
示等に使用される空包、または瞬間的に物質を放出する
放出用火薬等に使用されるガス発生剤のように圧力が充
分に上昇しない場合には、ガス発生速度が所望の速度に
達しなかったり、燃焼が最後まで続かずに未燃焼物及び
燃焼残査を多量に発生する可能性があった。これらの問
題をなくすため、ガス発生速度を速くしようとガス発生
剤を粉体化したりガス発生剤の厚みを薄くすると、ガス
発生剤がもろいために点火や燃焼の衝撃で粒子の大きさ
が小さくなりやすく、燃焼が安定せず再現性が得られに
くい。
【０００４】更に粒子が小さいために火炎伝播速度が設
定以上に速くなる恐れがあった。また、ガス発生剤を多
くしようとして装填するガス発生剤量を増加すると、一
定容積内に装填する場合は装填長さが長くなるために、
例えば一端から点火した場合、点火装置からの火炎伝播
が悪くなり部分的に着火したガス発生剤の燃焼圧力で未
着火のガス発生剤が移動、圧縮される。また密閉された
ガス発生装置内で、前記のように部分的な圧力が加わる
ことにより、一定圧力まで圧力を保持するための圧力保
持装置（例えばふた栓、ラプチャーディスク、緊塞部品
等）が解放され燃焼する空間が急に大きくなるために全
体の燃焼圧力が急激に低くなり、完全燃焼し得ない可能
性がある。
定以上に速くなる恐れがあった。また、ガス発生剤を多
くしようとして装填するガス発生剤量を増加すると、一
定容積内に装填する場合は装填長さが長くなるために、
例えば一端から点火した場合、点火装置からの火炎伝播
が悪くなり部分的に着火したガス発生剤の燃焼圧力で未
着火のガス発生剤が移動、圧縮される。また密閉された
ガス発生装置内で、前記のように部分的な圧力が加わる
ことにより、一定圧力まで圧力を保持するための圧力保
持装置（例えばふた栓、ラプチャーディスク、緊塞部品
等）が解放され燃焼する空間が急に大きくなるために全
体の燃焼圧力が急激に低くなり、完全燃焼し得ない可能
性がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、ガス発生剤中の空隙率を一定範囲内に調
節することにより燃焼速度を制御することに成功した。
すなわち本発明は、中央に内径が２ｍｍ以上の孔を有す
る円筒形のガス発生剤であって、前記ガス発生剤の主軸
に垂直な切断面においての孔断面積が、前記断面での総
断面積に対して比率が４０％以上であり、前記円筒の側
壁及び端面が多孔質であることを特徴とするガス発生
剤、その製造方法、及びこれを充填した発生装置に関す
る。以下本発明を詳細に説明する。
に本発明では、ガス発生剤中の空隙率を一定範囲内に調
節することにより燃焼速度を制御することに成功した。
すなわち本発明は、中央に内径が２ｍｍ以上の孔を有す
る円筒形のガス発生剤であって、前記ガス発生剤の主軸
に垂直な切断面においての孔断面積が、前記断面での総
断面積に対して比率が４０％以上であり、前記円筒の側
壁及び端面が多孔質であることを特徴とするガス発生
剤、その製造方法、及びこれを充填した発生装置に関す
る。以下本発明を詳細に説明する。
【０００６】本発明のガス発生剤は、その内部に内径が
２ｍｍ以上の筒型の孔を有する円筒形状をしている。ま
た、主軸に垂直な断面においての孔断面積は、前記断面
での総断面積に対してその比率が４０％以上である。孔
の内径が２ｍｍより小さくなると火炎伝播が遅くなる上
燃焼面積も小さくなり充分なガス発生速度が得られな
い。また、内径が１０ｍｍより大きいと装填薬量が小さ
くなり好ましくないが、火炎伝播させることのみを目的
とする場合には使用可能である。より好ましい内径は３
ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。
２ｍｍ以上の筒型の孔を有する円筒形状をしている。ま
た、主軸に垂直な断面においての孔断面積は、前記断面
での総断面積に対してその比率が４０％以上である。孔
の内径が２ｍｍより小さくなると火炎伝播が遅くなる上
燃焼面積も小さくなり充分なガス発生速度が得られな
い。また、内径が１０ｍｍより大きいと装填薬量が小さ
くなり好ましくないが、火炎伝播させることのみを目的
とする場合には使用可能である。より好ましい内径は３
ｍｍ以上１０ｍｍ以下である。
【０００７】一方、前記断面積比率が４０％より小さい
と、火炎伝播速度が遅くなり、燃焼面積が小さくなるた
め充分なガス発生速度が得られない。また、ガス発生剤
総断面に対する孔断面積比率は大きければ大きいほどよ
いが、断面積比率が９０％より大きくなると製造が難し
い。より好ましい断面積比率の範囲は５０％以上９０％
以下である。
と、火炎伝播速度が遅くなり、燃焼面積が小さくなるた
め充分なガス発生速度が得られない。また、ガス発生剤
総断面に対する孔断面積比率は大きければ大きいほどよ
いが、断面積比率が９０％より大きくなると製造が難し
い。より好ましい断面積比率の範囲は５０％以上９０％
以下である。
【０００８】さらに、本発明のガス発生剤の円筒形状の
側壁及び切断面は多孔質である。ここでいう切断面とは
ガス発生剤を製造する際に、圧伸されたガス発生剤を所
定の長さに切断したときに生じる面のことをいい、側壁
とはその切断面に垂直な側面のことをいう。その多孔質
度を、円筒の側面および端面の空隙部と空隙部以外との
体積比率で表したとき、７５％以上９０％以下であるこ
とが好ましい。多孔質度が体積比率で７５％より小さい
と燃焼表面積が小さくなり充分なガス発生速度が得られ
ないことがあり、多孔質度が９０％より大きいとガス発
生剤がもろくなり燃焼が安定しないことがある。より好
ましい多孔質度は体積比率が７５％以上８５％以下の範
囲である。
側壁及び切断面は多孔質である。ここでいう切断面とは
ガス発生剤を製造する際に、圧伸されたガス発生剤を所
定の長さに切断したときに生じる面のことをいい、側壁
とはその切断面に垂直な側面のことをいう。その多孔質
度を、円筒の側面および端面の空隙部と空隙部以外との
体積比率で表したとき、７５％以上９０％以下であるこ
とが好ましい。多孔質度が体積比率で７５％より小さい
と燃焼表面積が小さくなり充分なガス発生速度が得られ
ないことがあり、多孔質度が９０％より大きいとガス発
生剤がもろくなり燃焼が安定しないことがある。より好
ましい多孔質度は体積比率が７５％以上８５％以下の範
囲である。
【０００９】ガス発生剤の主成分はニトロセルローズと
硝酸エステル可塑剤であることが好ましい。主成分がニ
トロセルローズだけでは燃焼圧力が低い場合は燃焼が充
分に進行せず、一酸化炭素等の不完全燃焼時の生成物が
多くなり好ましくない。硝酸エステル可塑剤だけでは製
造上困難である。硝酸エステル可塑剤成分としては、ニ
トログリセリン、ブタントリオールトリナイトレート、
トリメチロールエタントリナイトレート、トリエチレン
グリコールジナイトレート、ジエチレングリコールジナ
イトレート、グリセロールアセテートジナイトレート、
ビスジニトロプロパンアセテートとビッスジニトロプロ
パンフォルメートの混合物等が好ましい。より好ましい
ガス発生剤はニトログリセリンである。
硝酸エステル可塑剤であることが好ましい。主成分がニ
トロセルローズだけでは燃焼圧力が低い場合は燃焼が充
分に進行せず、一酸化炭素等の不完全燃焼時の生成物が
多くなり好ましくない。硝酸エステル可塑剤だけでは製
造上困難である。硝酸エステル可塑剤成分としては、ニ
トログリセリン、ブタントリオールトリナイトレート、
トリメチロールエタントリナイトレート、トリエチレン
グリコールジナイトレート、ジエチレングリコールジナ
イトレート、グリセロールアセテートジナイトレート、
ビスジニトロプロパンアセテートとビッスジニトロプロ
パンフォルメートの混合物等が好ましい。より好ましい
ガス発生剤はニトログリセリンである。
【００１０】ガス発生剤の成型方法としては、溶剤圧伸
法、無用剤圧伸法等が利用できる。又、燃焼する厚みを
薄くする場合は、溶剤圧伸法により板状の形状で圧伸
し、それを熱湯の中に入れ、発泡化することにより円筒
形状を形成させると同時に、圧伸された発生剤から溶剤
が蒸発することにより多孔質化する方法がある。熱湯浸
漬後、つながっている成形体を所望の大きさに切断する
ことによりガス発生剤を得る。但し、製造上収縮が不均
一に起こったり、中央の孔が主軸方向に均一に形成され
るとは限らないが機能的には影響は認められない。
法、無用剤圧伸法等が利用できる。又、燃焼する厚みを
薄くする場合は、溶剤圧伸法により板状の形状で圧伸
し、それを熱湯の中に入れ、発泡化することにより円筒
形状を形成させると同時に、圧伸された発生剤から溶剤
が蒸発することにより多孔質化する方法がある。熱湯浸
漬後、つながっている成形体を所望の大きさに切断する
ことによりガス発生剤を得る。但し、製造上収縮が不均
一に起こったり、中央の孔が主軸方向に均一に形成され
るとは限らないが機能的には影響は認められない。
【００１１】前記の問題なく多孔質化をする方法とし
て、ニトロセルローズ、硝酸エステル可塑剤などの原料
組成に水溶性塩類の粒子を練り込み、成型後熱湯に浸漬
することにより発泡させ、かつ水溶性の塩類を抽出する
方法もある。水溶性塩類としては、硝酸カリウム、硫酸
カリウム等が用いられる。ニトロセルローズを主成分と
するシングルベース組成の抽出温度は９０〜１００℃程
度が一般的に使用されているが、硝酸エステル可塑剤を
含む場合は硝酸エステルの値水への溶解のためシングル
ベース組成に適用する温度より下げて実施される。無機
塩類の量、粒径は多孔質の特性によって調整する事が可
能であるが、添加量としてはガス発生剤の原料に外割で
２００％以内とすると抽出されたあとの強度も保たれる
ために好ましい。例えば硝酸カリウムを用いる場合、外
割で１００％〜１２０％添加すればよい。
て、ニトロセルローズ、硝酸エステル可塑剤などの原料
組成に水溶性塩類の粒子を練り込み、成型後熱湯に浸漬
することにより発泡させ、かつ水溶性の塩類を抽出する
方法もある。水溶性塩類としては、硝酸カリウム、硫酸
カリウム等が用いられる。ニトロセルローズを主成分と
するシングルベース組成の抽出温度は９０〜１００℃程
度が一般的に使用されているが、硝酸エステル可塑剤を
含む場合は硝酸エステルの値水への溶解のためシングル
ベース組成に適用する温度より下げて実施される。無機
塩類の量、粒径は多孔質の特性によって調整する事が可
能であるが、添加量としてはガス発生剤の原料に外割で
２００％以内とすると抽出されたあとの強度も保たれる
ために好ましい。例えば硝酸カリウムを用いる場合、外
割で１００％〜１２０％添加すればよい。
【００１２】本発明のガス発生剤は、弾体、圧力制御部
（例えばふた栓、ラプチャーディスク、緊塞部品など）
ガス発生剤収納容器、点火装置を有したガス発生装置の
ガス発生剤収納容器の中に充填して用いることができ
る。前記の装置に充填する発生剤は、発生剤の大きさや
内径、多孔質度が全て同じガス発生剤に統一してもよい
し、２種類以上のガス発生剤を組み合わせてもよい。多
孔質度の異なるガス発生剤を使用する場合は、１種類は
初期の火炎伝播をもう一方のガス発生剤に瞬間的に均一
に伝える場合に有効であり、ガス発生剤の燃焼タイミン
グを制御する場合に使用することが好ましい。
（例えばふた栓、ラプチャーディスク、緊塞部品など）
ガス発生剤収納容器、点火装置を有したガス発生装置の
ガス発生剤収納容器の中に充填して用いることができ
る。前記の装置に充填する発生剤は、発生剤の大きさや
内径、多孔質度が全て同じガス発生剤に統一してもよい
し、２種類以上のガス発生剤を組み合わせてもよい。多
孔質度の異なるガス発生剤を使用する場合は、１種類は
初期の火炎伝播をもう一方のガス発生剤に瞬間的に均一
に伝える場合に有効であり、ガス発生剤の燃焼タイミン
グを制御する場合に使用することが好ましい。
【００１３】ガス発生剤を収納する収納容器は、一定圧
力までガス発生剤の燃焼圧力を保持するものが好まし
く、紙などのパルプ、難燃性樹脂、可燃性ニトロセルロ
ーズとパルプを混合したもの等を材質とする成型体や、
金属製、布製が挙げられる。本発明のガス発生装置を得
る方法について、図１〜３を用いて具体的に説明する。
図１、３、５にガス発生剤を２種類以上使用するガス発
生装置の例を示す。図１、２は収納容器として薬莢４を
使用し、弾体３と薬莢４の緊塞力により薬莢４内の内部
圧力が制御されている。薬莢４には金属、難燃性樹脂、
可燃性ニトロセルローズとパルプの成型体等が使用可能
である。薬莢４の底部には点火装置５が配置されてい
る。図１はガス発生剤１、ガス発生剤２の形状、組成或
いは多孔質度が異なった２種類のガス発生剤が充填され
ている場合を示している。どのようなガス発生剤を組み
合わせるかは使用目的により設計される。例えばガス発
生剤１は内径が１０ｍｍより大きく、多孔質度が高いガ
ス発生剤を火炎伝播の目的にガス発生装置内に１本或い
は数本充填する。
力までガス発生剤の燃焼圧力を保持するものが好まし
く、紙などのパルプ、難燃性樹脂、可燃性ニトロセルロ
ーズとパルプを混合したもの等を材質とする成型体や、
金属製、布製が挙げられる。本発明のガス発生装置を得
る方法について、図１〜３を用いて具体的に説明する。
図１、３、５にガス発生剤を２種類以上使用するガス発
生装置の例を示す。図１、２は収納容器として薬莢４を
使用し、弾体３と薬莢４の緊塞力により薬莢４内の内部
圧力が制御されている。薬莢４には金属、難燃性樹脂、
可燃性ニトロセルローズとパルプの成型体等が使用可能
である。薬莢４の底部には点火装置５が配置されてい
る。図１はガス発生剤１、ガス発生剤２の形状、組成或
いは多孔質度が異なった２種類のガス発生剤が充填され
ている場合を示している。どのようなガス発生剤を組み
合わせるかは使用目的により設計される。例えばガス発
生剤１は内径が１０ｍｍより大きく、多孔質度が高いガ
ス発生剤を火炎伝播の目的にガス発生装置内に１本或い
は数本充填する。
【００１４】ガス発生剤２は内径が１０ｍｍより小さい
ガス発生剤を、短時間で多量にガスを発生させる目的で
充填する。図１の場合は火炎は、点火装置５により着火
された後、ガス発生剤１の内孔及び外周部の空隙を伝わ
って、薬莢４の弾体３側まで火炎が伝播される。その後
ガス発生剤２にその火炎が到達しガス発生剤２に着火す
る。図２の場合は火炎は点火装置５により着火された
後、ガス発生剤の内孔と外周部の空間を伝って薬莢４の
弾体３側まで火炎が伝播される。
ガス発生剤を、短時間で多量にガスを発生させる目的で
充填する。図１の場合は火炎は、点火装置５により着火
された後、ガス発生剤１の内孔及び外周部の空隙を伝わ
って、薬莢４の弾体３側まで火炎が伝播される。その後
ガス発生剤２にその火炎が到達しガス発生剤２に着火す
る。図２の場合は火炎は点火装置５により着火された
後、ガス発生剤の内孔と外周部の空間を伝って薬莢４の
弾体３側まで火炎が伝播される。
【００１５】図３、４は収納容器として薬のう６を使用
する。図３は図１と同様２種類のガス発生剤を充填して
いる。薬のう６としては布、可燃性ニトロセルローズと
パルプの成型体等が使用できる。砲身部１０の点火装置
８側の薬のうに点火薬７を取り付ける。点火薬７は点火
装置８により着火燃焼し、ガス発生剤１或いは２を着火
する。但し点火薬７は点火装置８のエネルギーがガス発
生剤を着火するのに充分大きい場合は必要ない。図３、
４で着火された火炎は図１、２と同じように伝播する。
する。図３は図１と同様２種類のガス発生剤を充填して
いる。薬のう６としては布、可燃性ニトロセルローズと
パルプの成型体等が使用できる。砲身部１０の点火装置
８側の薬のうに点火薬７を取り付ける。点火薬７は点火
装置８により着火燃焼し、ガス発生剤１或いは２を着火
する。但し点火薬７は点火装置８のエネルギーがガス発
生剤を着火するのに充分大きい場合は必要ない。図３、
４で着火された火炎は図１、２と同じように伝播する。
【００１６】図５は収納容器にシール又は栓がついた孔
が施工されている円盤状の内殻１１を使用する。図５は
図１と同様２種類のガス発生剤を充填している。内殻１
１の端面部に点火装置１４が配置され、そのエネルギー
がガス発生剤１及び／又は２に放出され、ガス発生剤１
及び／又は２の燃焼ガスを孔１５より放出し、内孔１１
と外殻１２にある放出対象物１３が飛散していく。この
場合、目的の圧力で破壊するように、厚みと材質を選択
した円柱状体又は孔とは別に収納容器としての内殻１１
の円柱側面を分割し、バンド、ピン又は接着剤で固定し
ておき、ガス発生剤１及び／又は２で発生したガスでそ
の分割部分の固定箇所を破壊し、内殻１１と外殻１２に
ある放出対象物１３を移動させるために使用することも
できる。外殻１２としては内殻１１と同様の分割型、又
は発生したガス圧で破壊する構造が採用できる。発生し
たガス圧で破壊する構造の場合、破壊片の大きさを制御
するため外殻に切れ目を入れておくこともできる。断面
の形状は円だけでなく、半円、扇状のものも採用でき、
柱状にしたその円弧の中心部に半円又は扇状の内殻を配
置した構造もとれる。放出対象物としては粒子状物質、
箔片物質、ひも状物質、小型ミサイル、小弾等がある。
また側面部を破壊して放出する場合とは別に端面部を放
出する事も可能である。内殻１１及び外殻１２の材料と
しては緊塞、樹脂、パルプ系材質を含めた複合材又はそ
の組み合わせ等が利用できる。
が施工されている円盤状の内殻１１を使用する。図５は
図１と同様２種類のガス発生剤を充填している。内殻１
１の端面部に点火装置１４が配置され、そのエネルギー
がガス発生剤１及び／又は２に放出され、ガス発生剤１
及び／又は２の燃焼ガスを孔１５より放出し、内孔１１
と外殻１２にある放出対象物１３が飛散していく。この
場合、目的の圧力で破壊するように、厚みと材質を選択
した円柱状体又は孔とは別に収納容器としての内殻１１
の円柱側面を分割し、バンド、ピン又は接着剤で固定し
ておき、ガス発生剤１及び／又は２で発生したガスでそ
の分割部分の固定箇所を破壊し、内殻１１と外殻１２に
ある放出対象物１３を移動させるために使用することも
できる。外殻１２としては内殻１１と同様の分割型、又
は発生したガス圧で破壊する構造が採用できる。発生し
たガス圧で破壊する構造の場合、破壊片の大きさを制御
するため外殻に切れ目を入れておくこともできる。断面
の形状は円だけでなく、半円、扇状のものも採用でき、
柱状にしたその円弧の中心部に半円又は扇状の内殻を配
置した構造もとれる。放出対象物としては粒子状物質、
箔片物質、ひも状物質、小型ミサイル、小弾等がある。
また側面部を破壊して放出する場合とは別に端面部を放
出する事も可能である。内殻１１及び外殻１２の材料と
しては緊塞、樹脂、パルプ系材質を含めた複合材又はそ
の組み合わせ等が利用できる。
【００１７】図７は球状の断面図を示す。この場合は構
成として図３と類似している。空中に射出機で打ち上
げ、空中で分解させる場合は分割型又は破壊型の構造の
方が好ましい。この場合も内殻１７と外殻１８との間に
放出対象物２０を入れるため、点火装置１９の信号は外
殻１８と内殻１７を連結するシステムを通じて伝達させ
る。また球状の一部分を利用するような円錐構造を利用
することもできる。このガス発生システムとしては、内
殻を同じような複数のガス放出孔を持つガス発生装置を
もつ飛翔体を射出機より打ち出す迫撃砲の射出用、発射
筒の一方に弾体、他方にガス排出制御孔を持ち、その間
に内殻と同じような複数のガス放出孔を持つガス発生器
を配置した無反動方の射出用としても適用することがで
きる。
成として図３と類似している。空中に射出機で打ち上
げ、空中で分解させる場合は分割型又は破壊型の構造の
方が好ましい。この場合も内殻１７と外殻１８との間に
放出対象物２０を入れるため、点火装置１９の信号は外
殻１８と内殻１７を連結するシステムを通じて伝達させ
る。また球状の一部分を利用するような円錐構造を利用
することもできる。このガス発生システムとしては、内
殻を同じような複数のガス放出孔を持つガス発生装置を
もつ飛翔体を射出機より打ち出す迫撃砲の射出用、発射
筒の一方に弾体、他方にガス排出制御孔を持ち、その間
に内殻と同じような複数のガス放出孔を持つガス発生器
を配置した無反動方の射出用としても適用することがで
きる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下実施例において本発明を具体
的に説明する。
的に説明する。
【００１９】
【実施例１】ニトロセルローズ６８．４％、ニトログリ
セリン３０％、ジフェニルアミン１．２％（全て重量
比）にガス発生剤の空隙部と空隙部以外の多孔質度が７
５％になるように硝酸カリウムを添加したものを外径１
０ｍｍ、内径８ｍｍの形状に成型した（機軸方向の断面
積比率６４％）。成型したものを８０℃の熱水中に１時
間入れ硝酸カリウムを溶出した後長さ１０ｍｍに切断し
乾燥させた。ガス発生速度を評価するために布の収納容
器に入れ空包装薬として使用した。図１に示すように砲
身に弾体９（ダミー弾）を装填し、成型したガス発生剤
を砲身内で燃焼させて圧力センサーによりガス発生速度
を測定した。その結果最大圧力までのガス発生速度は１
ｍｓ以内で燃焼最大圧力はふた栓の破壊に必要な５０Ｍ
Ｐａ以上の約６０ＭＰａを示した。
セリン３０％、ジフェニルアミン１．２％（全て重量
比）にガス発生剤の空隙部と空隙部以外の多孔質度が７
５％になるように硝酸カリウムを添加したものを外径１
０ｍｍ、内径８ｍｍの形状に成型した（機軸方向の断面
積比率６４％）。成型したものを８０℃の熱水中に１時
間入れ硝酸カリウムを溶出した後長さ１０ｍｍに切断し
乾燥させた。ガス発生速度を評価するために布の収納容
器に入れ空包装薬として使用した。図１に示すように砲
身に弾体９（ダミー弾）を装填し、成型したガス発生剤
を砲身内で燃焼させて圧力センサーによりガス発生速度
を測定した。その結果最大圧力までのガス発生速度は１
ｍｓ以内で燃焼最大圧力はふた栓の破壊に必要な５０Ｍ
Ｐａ以上の約６０ＭＰａを示した。
【００２０】
【比較例１】実施例１と同じ製造方法で外径１０ｍｍ、
内径５．５ｍｍ、長さ１０ｍｍの形状に成型した（機軸
方向の断面積比率約３０％）。成型したものを実施例１
と同じ方法で硝酸カリウムを溶出し、多孔質度７５％の
ガス発生剤とした。実施例１と同じ評価方法でガス発生
速度を測定した結果、最大圧力までのガス発生時間は３
ｍｓ以上かかり、燃焼最大圧力は約４０ＭＰａとなっ
た。
内径５．５ｍｍ、長さ１０ｍｍの形状に成型した（機軸
方向の断面積比率約３０％）。成型したものを実施例１
と同じ方法で硝酸カリウムを溶出し、多孔質度７５％の
ガス発生剤とした。実施例１と同じ評価方法でガス発生
速度を測定した結果、最大圧力までのガス発生時間は３
ｍｓ以上かかり、燃焼最大圧力は約４０ＭＰａとなっ
た。
【００２１】
【実施例２】ガス発生剤の製造時に空隙部と空隙部以外
の多孔質度が体積比率で７５％、９０％となるように硝
酸カリウムをガス発生剤の成分に対して外割で添加し、
実施例１と同じ方法でほぼ同じ形状に成型した。成型し
たものについて実施例１と同じ方法にてガス発生速度を
評価した。その結果最大圧力までのガス発生時間は多孔
質度７５％及び９０％ものの両者とも１ｍｓ以内、燃焼
最大圧力は多孔質度７５％のもので約６０ＭＰａ、９０
％のもので約７０ＭＰａとなった。また、ガスクロマト
グラフィーにより砲身内部のガス組成を測定した結果、
一酸化炭素は１ｐｐｍ以下であった。
の多孔質度が体積比率で７５％、９０％となるように硝
酸カリウムをガス発生剤の成分に対して外割で添加し、
実施例１と同じ方法でほぼ同じ形状に成型した。成型し
たものについて実施例１と同じ方法にてガス発生速度を
評価した。その結果最大圧力までのガス発生時間は多孔
質度７５％及び９０％ものの両者とも１ｍｓ以内、燃焼
最大圧力は多孔質度７５％のもので約６０ＭＰａ、９０
％のもので約７０ＭＰａとなった。また、ガスクロマト
グラフィーにより砲身内部のガス組成を測定した結果、
一酸化炭素は１ｐｐｍ以下であった。
【００２２】
【実施例３】収納容器としてニトロセルローズとパルプ
を混合した成型体からなる容器１を使用し、ガス発生剤
として実施例２と同形状、同多孔質度のガス発生剤を図
２に示すように、内側に多孔質度９０％、外側に多孔質
度７５％となるように装填した。実施例１と同様の方法
にてガス発生速度評価した結果、最大圧力までのガス発
生時間は１ｍｓ以下、燃焼最大圧力は約６５ＭＰａとな
った。
を混合した成型体からなる容器１を使用し、ガス発生剤
として実施例２と同形状、同多孔質度のガス発生剤を図
２に示すように、内側に多孔質度９０％、外側に多孔質
度７５％となるように装填した。実施例１と同様の方法
にてガス発生速度評価した結果、最大圧力までのガス発
生時間は１ｍｓ以下、燃焼最大圧力は約６５ＭＰａとな
った。
【００２３】
【実施例４】実施例１及び実施例２と同じ製造方法で多
孔質度が６０％のもと９５％のガス発生剤を成型した。
多孔質度が９５％のガス発生剤は所定の長さに切断する
ときにもろいためにくずれガス発生剤として使用できな
かった。多孔質度６０％のガス発生剤について実施例２
と同様の評価方法でガス発生速度を測定した結果、最大
圧力までのガス発生時間は４ｍｓ以内であり、燃焼最大
圧力は約４５ＭＰａとなった。
孔質度が６０％のもと９５％のガス発生剤を成型した。
多孔質度が９５％のガス発生剤は所定の長さに切断する
ときにもろいためにくずれガス発生剤として使用できな
かった。多孔質度６０％のガス発生剤について実施例２
と同様の評価方法でガス発生速度を測定した結果、最大
圧力までのガス発生時間は４ｍｓ以内であり、燃焼最大
圧力は約４５ＭＰａとなった。
【００２４】
【実施例５】ニトロセルローズ９９％、ジフェニルアミ
ン１％に多孔質度が７５％となるように硝酸カリウムを
添加したものを実施例１と同様の形状に成型し、熱水で
硝酸カリウムを溶出した。長さも実施例１と同じにし
た。実施例１と同じ方法で燃焼ガスの分析を実施した結
果、燃焼最大圧力は３０ＭＰａとなり、砲身内の一酸化
炭素濃度は２０ｐｐｍを示した。
ン１％に多孔質度が７５％となるように硝酸カリウムを
添加したものを実施例１と同様の形状に成型し、熱水で
硝酸カリウムを溶出した。長さも実施例１と同じにし
た。実施例１と同じ方法で燃焼ガスの分析を実施した結
果、燃焼最大圧力は３０ＭＰａとなり、砲身内の一酸化
炭素濃度は２０ｐｐｍを示した。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【発明の効果】本発明のガス発生剤は低圧領域で伝火速
度が速く、従来よりも短時間に多量のガスを発生するガ
ス発生システムを得ることが可能である。
度が速く、従来よりも短時間に多量のガスを発生するガ
ス発生システムを得ることが可能である。
【図１】本発明の中で薬莢を収納容器としたガス発生装
置の概要図
置の概要図
【図２】本発明の中で薬莢を収納容器としたガス発生装
置の概要図
置の概要図
【図３】本発明の中で薬のうを収納容器としたガス発生
装置の概要図
装置の概要図
【図４】本発明の中で薬のうを収納容器としたガス発生
装置の概要図
装置の概要図
【図５】本発明の中で内殻を収納容器とした円柱状ガス
発生装置の概要図
発生装置の概要図
【図６】本発明の中で内殻を収納容器とした円柱状ガス
発生装置の概要図
発生装置の概要図
【図７】本発明の中で内殻を収納容器とした球状ガス発
生装置の概要図
生装置の概要図
１ ガス発生剤１ ２ ガス発生剤２ ３ 弾体 ４ 薬莢 ５ 点火装置 ６ 薬のう ７ 点火薬 ８ 点火装置 ９ 弾体 １０ 砲身部 １１ 内殻 １２ 外殻 １３ 放出対象物 １４ 点火装置 １５ 孔（シール又は栓付き） １６ 支持壁 １７ 内殻 １８ 外殻 １９ 点火装置 ２０ 放出対象物 ２１ 連結システム
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C06D 5/06 C06B 25/18 F42B 4/00 F42B 5/00 ＣＡ（ＳＴＮ) ＷＰＩＤＳ（ＳＴＮ)
Claims (7)
- 【請求項１】 中央に内径が２ｍｍ以上の孔を有する円
筒形のガス発生剤であって、前記ガス発生剤の主軸に垂
直な断面においての孔面積が、前記断面での総断面積に
対して４０％以上であり、前記円筒の側壁及び端面が多
孔質であることを特徴とするガス発生剤。 - 【請求項２】 側壁及び端面における空隙部と空隙部以
外の体積比率で表される多孔質度が７５％以上９０％以
下であることを特徴とする請求項１記載のガス発生剤。 - 【請求項３】 主成分がニトロセルロースおよび硝酸エ
ステル可塑剤であることを特徴とする請求項１記載のガ
ス発生剤。 - 【請求項４】 ニトロセルロース、可塑剤、溶剤、水溶
性の塩類を混合し、ダイスで板状に成型した後、これを
熱湯に浸析させて溶剤を抽出することを特徴とするガス
発生剤の製造方法。 - 【請求項５】 弾体、圧力制御部、ガス発生剤収納容
器、点火装置を有しており、前記ガス発生剤収納容器中
に請求項１のガス発生剤が充填されてなるガス発生装
置。 - 【請求項６】 ガス発生剤として２種類以上の多孔質度
の異なるガス発生剤を用い、円筒中心部側の多孔質度が
円筒円周部側の多孔質度より大きくなるように充填され
たことを特徴とする請求項５記載のガス発生装置。 - 【請求項７】 ガス発生剤収納容器が、可燃性ニトロセ
ルロースとパルプを混合したもの、難燃性樹脂、パルプ
から選ばれる材質の成型体、又は布、金属のいずれかか
らなることを特徴とする請求項１記載のガス発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10068446A JP2877796B1 (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | ガス発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10068446A JP2877796B1 (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | ガス発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2877796B1 true JP2877796B1 (ja) | 1999-03-31 |
| JPH11263690A JPH11263690A (ja) | 1999-09-28 |
Family
ID=13373949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10068446A Expired - Lifetime JP2877796B1 (ja) | 1998-03-18 | 1998-03-18 | ガス発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2877796B1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005538834A (ja) * | 2002-09-12 | 2005-12-22 | テクストロン システムズ コーポレーション | 多段ガス発生器およびガス発生体 |
| FI121554B (fi) * | 2008-01-31 | 2010-12-31 | Patria Weapon Systems Oy | Sovitelma kranaatin tukemiseksi takaaladattavan aseen putkeen ja menetelmä tukikappaleen kiinnittämiseksi kranaattiin |
| JP6252213B2 (ja) * | 2014-02-05 | 2017-12-27 | 日油株式会社 | ガス発生材、並びにこれを使用した発射装薬及び弾薬 |
-
1998
- 1998-03-18 JP JP10068446A patent/JP2877796B1/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11263690A (ja) | 1999-09-28 |
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