JPH09183682A - 貯蔵された酸化性ガスを含むハイブリッド膨張器に使用される燃料組成物 - Google Patents
貯蔵された酸化性ガスを含むハイブリッド膨張器に使用される燃料組成物Info
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- JPH09183682A JPH09183682A JP8328496A JP32849696A JPH09183682A JP H09183682 A JPH09183682 A JP H09183682A JP 8328496 A JP8328496 A JP 8328496A JP 32849696 A JP32849696 A JP 32849696A JP H09183682 A JPH09183682 A JP H09183682A
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- C06B47/00—Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase
- C06B47/02—Compositions in which the components are separately stored until the moment of burning or explosion, e.g. "Sprengel"-type explosives; Suspensions of solid component in a normally non-explosive liquid phase, including a thickened aqueous phase the components comprising a binary propellant
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 貯蔵されたガスが加熱される速度が、固体燃
料（熱源）が蒸発する速度に依存する、ハイブリッドガ
ス発生装置を提供する。 【解決手段】 不完全に酸化された固体燃料組成物を蒸
発させ、この蒸気を圧縮された酸素を含むコンテナー中
に導入し、ここでそれを完全に酸化させ、この容器内の
圧力を上げるに充分な熱を発生させ、圧縮されたガスを
エアーバッグに押し込む。不完全に酸化された固体燃料
組成物中の酸化剤の量は、燃料を蒸発させるために充分
な熱を発生するための燃料の燃焼を支持するだけのため
に充分なものであり、前記量は、前記燃料中の有効炭素
の全てを二酸化炭素に、前記燃料中の有効水素の全てを
水に酸化するに必要な化学量論的量の６０％未満であ
る。
料（熱源）が蒸発する速度に依存する、ハイブリッドガ
ス発生装置を提供する。 【解決手段】 不完全に酸化された固体燃料組成物を蒸
発させ、この蒸気を圧縮された酸素を含むコンテナー中
に導入し、ここでそれを完全に酸化させ、この容器内の
圧力を上げるに充分な熱を発生させ、圧縮されたガスを
エアーバッグに押し込む。不完全に酸化された固体燃料
組成物中の酸化剤の量は、燃料を蒸発させるために充分
な熱を発生するための燃料の燃焼を支持するだけのため
に充分なものであり、前記量は、前記燃料中の有効炭素
の全てを二酸化炭素に、前記燃料中の有効水素の全てを
水に酸化するに必要な化学量論的量の６０％未満であ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エアーバッグ膨張
器用のハイブリッドガス（ｈｙｂｒｉｄ ｇａｓ）発生
装置に関する。より詳しくは、本発明は発生したガス中
の粒子を最小にし、膨張器の中間弾道制御を提供する新
規な装置に関する。更に詳しくは、本発明は幾らかの量
の酸化剤を熱発生のために添加し、燃料を蒸発させてそ
れが貯蔵された酸化性ガス中で燃焼できるようにした固
体有機燃料の使用に関する。
器用のハイブリッドガス（ｈｙｂｒｉｄ ｇａｓ）発生
装置に関する。より詳しくは、本発明は発生したガス中
の粒子を最小にし、膨張器の中間弾道制御を提供する新
規な装置に関する。更に詳しくは、本発明は幾らかの量
の酸化剤を熱発生のために添加し、燃料を蒸発させてそ
れが貯蔵された酸化性ガス中で燃焼できるようにした固
体有機燃料の使用に関する。
【０００２】
【従来の技術】ハイブリッドガス発生装置は、酸化性ガ
ス、不活性ガス、又はこれら２者の混合物であり得る貯
蔵されたガスを含む。この酸化性ガスはガス状の又は液
体の燃料と混合され燃焼して加熱されたガス状生成物を
生じ、これは自動車のエアーバッグを膨張させるのに使
用できる。この貯蔵されたガスが完全に不活性であると
きは、エアーバッグを膨張させる前に、火工術の（ｐｙ
ｒｏｔｅｃｈｎｉｃ）ヒーターカートリッジを用いてガ
スを加熱しなければならない。この分野で発行された多
数の特許の例としては、米国特許Ｎo.３６９２４９５
（Ｓｃｈｎｅｉｄｅｒ等）；３７２３２０５（Ｓｈｅｆ
ｆｅｅ）；３７５６６２１（Ｌｅｗｓ等）；３７８５１
４９（Ｔｉｍｍｅｒｍａｎ）；３８９７２８５（Ｈａｍ
ｉｌｔｏｎ等）；３９０１７４７（Ｇａｒｎｅｒ）；３
９１２５６２（Ｇａｒｎｅｒ）；３９５０００９（Ｈａ
ｍｉｌｔｏｎ）；３９６４２５５（Ｃａｔａｎｚａｒｉ
ｔｅ）；４１２８９９６（Ｇａｒｎｅｒ等）；及び４９
８１５３４（Ｓｃｈｅｆｆｅｅ）がある。
ス、不活性ガス、又はこれら２者の混合物であり得る貯
蔵されたガスを含む。この酸化性ガスはガス状の又は液
体の燃料と混合され燃焼して加熱されたガス状生成物を
生じ、これは自動車のエアーバッグを膨張させるのに使
用できる。この貯蔵されたガスが完全に不活性であると
きは、エアーバッグを膨張させる前に、火工術の（ｐｙ
ｒｏｔｅｃｈｎｉｃ）ヒーターカートリッジを用いてガ
スを加熱しなければならない。この分野で発行された多
数の特許の例としては、米国特許Ｎo.３６９２４９５
（Ｓｃｈｎｅｉｄｅｒ等）；３７２３２０５（Ｓｈｅｆ
ｆｅｅ）；３７５６６２１（Ｌｅｗｓ等）；３７８５１
４９（Ｔｉｍｍｅｒｍａｎ）；３８９７２８５（Ｈａｍ
ｉｌｔｏｎ等）；３９０１７４７（Ｇａｒｎｅｒ）；３
９１２５６２（Ｇａｒｎｅｒ）；３９５０００９（Ｈａ
ｍｉｌｔｏｎ）；３９６４２５５（Ｃａｔａｎｚａｒｉ
ｔｅ）；４１２８９９６（Ｇａｒｎｅｒ等）；及び４９
８１５３４（Ｓｃｈｅｆｆｅｅ）がある。
【０００３】酸化性ガス及び不活性ガスの混合物の場合
には、ガス状の又は液体の燃料の酸化性ガスによる燃焼
は貯蔵ガスを加熱し、エアーバッグの膨張用の貯蔵ガス
を増大させる。
には、ガス状の又は液体の燃料の酸化性ガスによる燃焼
は貯蔵ガスを加熱し、エアーバッグの膨張用の貯蔵ガス
を増大させる。
【０００４】エアーバッグ膨張速度に対する制御は、自
動車の衝突に対するダイナミックな応答の間、人が受け
る力を最小にするのが望ましい。貯蔵ガスを加熱する速
度に対する制御は、膨張器からのガス発散の速度、従っ
てエアーバッグの膨張速度に対するなにがしかの制御の
手段を与える。火工術の物質を種々の形状に押し出すこ
と及び或る燃焼速度を達成するためのそれらの配合は、
膨張の速度を制御するのに使用できる。しかしながら、
完全に不活性なガス及び火工術のヒーターを使用するこ
との欠点は、いやになる程に多量の粒子が生成して、こ
れに自動車の搭乗者がさらされることである。膨張性拘
束装置が満足であるためには、火工術のガス発生器は幾
つかの基準に適合しなければならない。それは、広範な
温度及び他の周囲条件に亘って、無害で不燃性で、煙の
ないガスを作りださなければならない。この火工術は、
取扱いが安全でなければならず、短期間、即ち約３５ミ
リ秒以内に多量のガスを発生することができなければな
らない。
動車の衝突に対するダイナミックな応答の間、人が受け
る力を最小にするのが望ましい。貯蔵ガスを加熱する速
度に対する制御は、膨張器からのガス発散の速度、従っ
てエアーバッグの膨張速度に対するなにがしかの制御の
手段を与える。火工術の物質を種々の形状に押し出すこ
と及び或る燃焼速度を達成するためのそれらの配合は、
膨張の速度を制御するのに使用できる。しかしながら、
完全に不活性なガス及び火工術のヒーターを使用するこ
との欠点は、いやになる程に多量の粒子が生成して、こ
れに自動車の搭乗者がさらされることである。膨張性拘
束装置が満足であるためには、火工術のガス発生器は幾
つかの基準に適合しなければならない。それは、広範な
温度及び他の周囲条件に亘って、無害で不燃性で、煙の
ないガスを作りださなければならない。この火工術は、
取扱いが安全でなければならず、短期間、即ち約３５ミ
リ秒以内に多量のガスを発生することができなければな
らない。
【０００５】幾つかの混合ガスシステムが提案されてお
り、これらは金属、ガス、又は液体を燃料として使用す
る。金属の使用（米国特許Ｎo.５２３０５３２を参照の
こと）は、火工術のヒーターカートリッジと同じような
粒子の欠点がある。水素のようなガス状燃料（米国特許
Ｎo.５２６３７４０参照）又は液体の反応は一般に非常
に速く、膨張器から制御されたガスを発生させるのは容
易でない。膨張器中のオリフィスのサイズは時々発散速
度に対する唯一の制御となる。一方、ガス又は液体の反
応速度が遅すぎると、恐らく有害な、未反応生成物がエ
アーバッグ中に、それ故自動車内に排出される。他の技
術では、ＰＶＣを含む火工術の物質及び化学量論的な量
の酸化剤が使用される。
り、これらは金属、ガス、又は液体を燃料として使用す
る。金属の使用（米国特許Ｎo.５２３０５３２を参照の
こと）は、火工術のヒーターカートリッジと同じような
粒子の欠点がある。水素のようなガス状燃料（米国特許
Ｎo.５２６３７４０参照）又は液体の反応は一般に非常
に速く、膨張器から制御されたガスを発生させるのは容
易でない。膨張器中のオリフィスのサイズは時々発散速
度に対する唯一の制御となる。一方、ガス又は液体の反
応速度が遅すぎると、恐らく有害な、未反応生成物がエ
アーバッグ中に、それ故自動車内に排出される。他の技
術では、ＰＶＣを含む火工術の物質及び化学量論的な量
の酸化剤が使用される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】それ故、本発明の目的
は、貯蔵ガスが加熱される速度が、熱源である固体燃料
が蒸発する速度に依存するハイブリッドガス発生装置を
提供することである。
は、貯蔵ガスが加熱される速度が、熱源である固体燃料
が蒸発する速度に依存するハイブリッドガス発生装置を
提供することである。
【０００７】本発明の他の目的は、蒸発した燃料の相対
的に非常に速い燃焼速度よりもむしろ蒸発速度が制御因
子であるハイブリッド装置を提供することである。
的に非常に速い燃焼速度よりもむしろ蒸発速度が制御因
子であるハイブリッド装置を提供することである。
【０００８】本発明の他の目的は、その中の燃料を蒸発
するに充分な量の酸化剤を含む火工術の組成物を提供す
ることである。
するに充分な量の酸化剤を含む火工術の組成物を提供す
ることである。
【０００９】本発明の関連する目的は、膨張ガス中の固
体の量が非常に少ないエアーバッグ膨張装置を提供する
ことである。
体の量が非常に少ないエアーバッグ膨張装置を提供する
ことである。
【００１０】本発明の関連する目的は、貯蔵ガスの加熱
速度が装置内の固体の火工術の物質の表面積の関数であ
るハイブリッドガス発生装置を提供することである。
速度が装置内の固体の火工術の物質の表面積の関数であ
るハイブリッドガス発生装置を提供することである。
【００１１】本発明の関連する目的は、貯蔵ガスの加熱
速度が装置内の固体の火工術の物質の線形回帰速度（ｌ
ｉｎｅａｒ ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ｒａｔｅ）の関数
であるハイブリッドガス発生装置を提供することであ
る。
速度が装置内の固体の火工術の物質の線形回帰速度（ｌ
ｉｎｅａｒ ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ｒａｔｅ）の関数
であるハイブリッドガス発生装置を提供することであ
る。
【００１２】本発明の更に他の目的は、不完全に酸化さ
れた固体燃料組成物を蒸発させ、この蒸発した燃料を圧
力容器内の酸素含有ガス中へ導入し、ここでそれを完全
に酸化して充分な熱を発生させ、この容器内の圧力を上
げ、この圧縮ガスをエアーバッグ中に押し込むことによ
り、エアーバッグを膨張させる方法を提供することであ
る。
れた固体燃料組成物を蒸発させ、この蒸発した燃料を圧
力容器内の酸素含有ガス中へ導入し、ここでそれを完全
に酸化して充分な熱を発生させ、この容器内の圧力を上
げ、この圧縮ガスをエアーバッグ中に押し込むことによ
り、エアーバッグを膨張させる方法を提供することであ
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】これらの、及び本発明の
以下の記載から明らかになるであろう本発明の他の目的
は、自動車内の減速センサーからの信号に応答して不完
全に酸化された固体燃料組成物を点火し、このようにし
て発生した熱で前記燃料を蒸発させ、蒸発した燃料を圧
力容器内の酸素含有ガス中に導入し、これによってこの
容器内の圧力を上げるに充分な熱を発生させ、この容器
とつながっているエアーバッグ中に圧縮ガスを押し込む
ことによって自動車中でエアーバッグを膨張する方法に
より達成される。
以下の記載から明らかになるであろう本発明の他の目的
は、自動車内の減速センサーからの信号に応答して不完
全に酸化された固体燃料組成物を点火し、このようにし
て発生した熱で前記燃料を蒸発させ、蒸発した燃料を圧
力容器内の酸素含有ガス中に導入し、これによってこの
容器内の圧力を上げるに充分な熱を発生させ、この容器
とつながっているエアーバッグ中に圧縮ガスを押し込む
ことによって自動車中でエアーバッグを膨張する方法に
より達成される。
【００１４】本発明は更に、ハイブリッドガス発生装置
として記述される。この装置は、酸素を圧縮して含む圧
力容器、この圧力容器につながるように適合されたコン
テナー、前記容器内にある燃焼熱が１ｇあたり少なくと
も約３５００カロリーの燃焼性燃料及び酸化剤（この酸
化剤は前記容器中に燃料を蒸発させるための燃料の燃焼
を支持するだけに充分な量が前記コンテナー中に存在
し、前記量は、前記燃料中の有効な炭素の全てを二酸化
炭素に、前記燃料中の有効水素の全てを水に、燃焼する
のに必要な化学量論的量の６０％未満である）、並びに
前記固体燃料及び酸化剤の混合物の点火器を含む（これ
により前記混合物を燃焼し、前記圧力容器中のガスの圧
力を増す）。
として記述される。この装置は、酸素を圧縮して含む圧
力容器、この圧力容器につながるように適合されたコン
テナー、前記容器内にある燃焼熱が１ｇあたり少なくと
も約３５００カロリーの燃焼性燃料及び酸化剤（この酸
化剤は前記容器中に燃料を蒸発させるための燃料の燃焼
を支持するだけに充分な量が前記コンテナー中に存在
し、前記量は、前記燃料中の有効な炭素の全てを二酸化
炭素に、前記燃料中の有効水素の全てを水に、燃焼する
のに必要な化学量論的量の６０％未満である）、並びに
前記固体燃料及び酸化剤の混合物の点火器を含む（これ
により前記混合物を燃焼し、前記圧力容器中のガスの圧
力を増す）。
【００１５】本発明の火工術の物質中に使用するに適当
な固体燃料は実験式Ｃx Ｈy Ｏz Ｎ u （ここに、ｘ及び
ｙは正の整数であり、ｚ及びｕは独立にゼロ又は正の整
数である）を有する。前記燃料中の全ての有効な炭素を
二酸化炭素に、そして前記燃料中の全ての有効な水素を
水に、酸化するに必要な酸化剤の化学量論的量は、燃料
１モルあたり（２ｘ＋ｙ／２−ｚ）モルの酸素である。
不完全に酸化された配合物中に存在する酸化剤の量は、
好ましくは、燃料組成物が内部酸化剤及び酸化性ガスに
よって酸化されるとき、１ｇ未満の固体粒子が標準サイ
ズのエアーバッグモジュールから使い尽くされる程度で
ある。ここに、エアーバッグモジュールは膨張器プラス
膨張性エアーバッグクッションと定義される。
な固体燃料は実験式Ｃx Ｈy Ｏz Ｎ u （ここに、ｘ及び
ｙは正の整数であり、ｚ及びｕは独立にゼロ又は正の整
数である）を有する。前記燃料中の全ての有効な炭素を
二酸化炭素に、そして前記燃料中の全ての有効な水素を
水に、酸化するに必要な酸化剤の化学量論的量は、燃料
１モルあたり（２ｘ＋ｙ／２−ｚ）モルの酸素である。
不完全に酸化された配合物中に存在する酸化剤の量は、
好ましくは、燃料組成物が内部酸化剤及び酸化性ガスに
よって酸化されるとき、１ｇ未満の固体粒子が標準サイ
ズのエアーバッグモジュールから使い尽くされる程度で
ある。ここに、エアーバッグモジュールは膨張器プラス
膨張性エアーバッグクッションと定義される。
【００１６】本発明にとって適当な固体燃料の例を挙げ
れば、ポリオレフィン、蝋、アスファルト、及び内部で
部分的に酸化された化合物、例えば蔗糖、ポリエステ
ル、ポリエーテル、アクリルポリマー、フェノール類、
多糖類、、例えばセルロース又は澱粉、セルロースエー
テル、又はセルロースエステル、及びアミンの硝酸塩、
ニトラミン、ニトロ化合物、硝酸エステル、並びに前記
化合物の２又はそれ以上の混合物がある。
れば、ポリオレフィン、蝋、アスファルト、及び内部で
部分的に酸化された化合物、例えば蔗糖、ポリエステ
ル、ポリエーテル、アクリルポリマー、フェノール類、
多糖類、、例えばセルロース又は澱粉、セルロースエー
テル、又はセルロースエステル、及びアミンの硝酸塩、
ニトラミン、ニトロ化合物、硝酸エステル、並びに前記
化合物の２又はそれ以上の混合物がある。
【００１７】適当な燃料の燃焼熱は、１ｇあたり少なく
とも約３５００カロリー、好ましくは約４０００カロリ
ー又はそれ以上である。内部で部分的に酸化された燃料
の実験式に関しては、この燃料分子中に存在する酸素の
モル数対（Ｃの２モル倍＋Ｈの０．５モル倍）の量、即
ちＯ／Ｆ比は、好ましくは０〜約０．４である。例え
ば、メチルセルロース（Ｃ18Ｈ31Ｏ11）のＯ／Ｆ比は
０．２１４であり、その燃焼熱は、１ｇあたり−４９６
０カロリーである。ポリメチルメタクリレート（Ｃ 5 Ｈ
8 Ｏ2 ）のＯ／Ｆ比は０．１４３であり、その燃焼熱
は、１ｇあたり−６５３０カロリーである。適当な固体
燃料の例を挙げれば、ラクトース、エチルセルロース、
ヒドロキシエチルセルロース、セルロースアセテート、
セルロースプロピオネート、ステアリン酸、ポリアセタ
ール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、
ナフタレン、レゾルシノール、及び飽和線状ポリエステ
ル、例えば商標及び品番がＢＯＳＴＩＣ ４１５６の下
に販売されているものがある。上述の燃料の全ては、化
学品の商品の調達人から容易に入手可能である。
とも約３５００カロリー、好ましくは約４０００カロリ
ー又はそれ以上である。内部で部分的に酸化された燃料
の実験式に関しては、この燃料分子中に存在する酸素の
モル数対（Ｃの２モル倍＋Ｈの０．５モル倍）の量、即
ちＯ／Ｆ比は、好ましくは０〜約０．４である。例え
ば、メチルセルロース（Ｃ18Ｈ31Ｏ11）のＯ／Ｆ比は
０．２１４であり、その燃焼熱は、１ｇあたり−４９６
０カロリーである。ポリメチルメタクリレート（Ｃ 5 Ｈ
8 Ｏ2 ）のＯ／Ｆ比は０．１４３であり、その燃焼熱
は、１ｇあたり−６５３０カロリーである。適当な固体
燃料の例を挙げれば、ラクトース、エチルセルロース、
ヒドロキシエチルセルロース、セルロースアセテート、
セルロースプロピオネート、ステアリン酸、ポリアセタ
ール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、
ナフタレン、レゾルシノール、及び飽和線状ポリエステ
ル、例えば商標及び品番がＢＯＳＴＩＣ ４１５６の下
に販売されているものがある。上述の燃料の全ては、化
学品の商品の調達人から容易に入手可能である。
【００１８】どんな安定な、固体無機酸化剤も本発明に
適当である。そのような適当な酸化剤の例としては、ナ
トリウム、カリウム、リチウム、及び他のアルカリ金属
のクロム酸塩、重クロム酸塩、硝酸塩、塩素酸塩、及び
過塩素酸塩がある。対応するアンモニウム塩も有用であ
る。酸化剤の選択は、固体燃料の種類による。
適当である。そのような適当な酸化剤の例としては、ナ
トリウム、カリウム、リチウム、及び他のアルカリ金属
のクロム酸塩、重クロム酸塩、硝酸塩、塩素酸塩、及び
過塩素酸塩がある。対応するアンモニウム塩も有用であ
る。酸化剤の選択は、固体燃料の種類による。
【００１９】固体火工術の物質の全重量の０〜約５０％
は、アジピン酸、セバシン酸、フタール酸、アゼライン
酸、及び硝酸のアルキルエステル及びアルコキシアルキ
ルエステルのような可塑剤であり得る。
は、アジピン酸、セバシン酸、フタール酸、アゼライン
酸、及び硝酸のアルキルエステル及びアルコキシアルキ
ルエステルのような可塑剤であり得る。
【００２０】触媒及び燃焼速度調節剤は任意であり、使
用されるときは最大量が火工術の物質の重量の約５％で
ある。そのようなものの例としては、水素化ホウ素並び
に遷移金属酸化物、例えば酸化銅、酸化マンガン、酸化
バナジウムがある。
用されるときは最大量が火工術の物質の重量の約５％で
ある。そのようなものの例としては、水素化ホウ素並び
に遷移金属酸化物、例えば酸化銅、酸化マンガン、酸化
バナジウムがある。
【００２１】貯蔵ガスのための熱生成速度は、固体の火
工術の物質の表面積及び線形回帰速度の関数である。こ
の表面積は火工術の物質の物理的形状によって容易に適
応させることができる。粒状の火工術の物質は高い表面
積を有するであろうし、一方円筒形粒子は小さな表面積
を有するであろう。粒子の成形は、押し出し、溶媒押し
出し（ｓｏｌｖｅｎｔ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ）、成形
（ｍｏｌｄｉｎｇ）、スプレー乾燥及びペレット化、又
は球形化（ｓｐｈｅｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ）であり得
る。
工術の物質の表面積及び線形回帰速度の関数である。こ
の表面積は火工術の物質の物理的形状によって容易に適
応させることができる。粒状の火工術の物質は高い表面
積を有するであろうし、一方円筒形粒子は小さな表面積
を有するであろう。粒子の成形は、押し出し、溶媒押し
出し（ｓｏｌｖｅｎｔ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ）、成形
（ｍｏｌｄｉｎｇ）、スプレー乾燥及びペレット化、又
は球形化（ｓｐｈｅｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ）であり得
る。
【００２２】貯蔵ガス中の酸素の量は、前記燃料中の全
ての有効炭素の二酸化炭素への、及び前記燃料中の全て
の有効水素の水への酸化を完了するに充分な量でなけれ
ばならない。この酸素含有ガスは１００％酸素又は酸素
と不活性ガス、例えば窒素又はアルゴンとの混合物であ
り得る。空気が適当である。
ての有効炭素の二酸化炭素への、及び前記燃料中の全て
の有効水素の水への酸化を完了するに充分な量でなけれ
ばならない。この酸素含有ガスは１００％酸素又は酸素
と不活性ガス、例えば窒素又はアルゴンとの混合物であ
り得る。空気が適当である。
【００２３】
（例１）従来、火工術の組成物の酸化剤部分ははるかに
主要な部分を占め、酸化剤対燃料の比は４：１又はそれ
以上である。しかしながら、燃料の燃焼が酸素雰囲気中
で完了したとき、火工術の物質の全量は、酸化剤に比例
して大幅に減らすことができる。例えば、６５．７３％
のポリエステル及び３４．２２％の過塩素酸塩を含むた
ったの１１．７３ｇの不完全に酸化された火工術の物質
が酸素／アルゴン混合物中で燃焼されるとき、膨張器中
でｘｇの酸素／アルゴン混合物の加熱に、化学量論比３
０．００％のポリエステル、１６．１６％の過塩素酸カ
リウム、及び５２．８５％の酸素が利用される。これに
対して、ｘｇのアルゴンを加熱するためには、２８ｇ
の、ポリエステル及び過塩素酸カリウム（重量比１：
４）の化学量論的配合物が必要である。不完全に酸化さ
れた火工術の物質から、約１ｇの固体残渣が作りだされ
る。膨張ガス中の固体の量は、ある種の配合物について
はより少なくさえある。不完全に酸化された火工術の物
質の酸素／アルゴン混合物中での燃焼によって発生する
反応熱は、全ての酸化物が火工術の物質中に存在すると
きよりも大きい。
主要な部分を占め、酸化剤対燃料の比は４：１又はそれ
以上である。しかしながら、燃料の燃焼が酸素雰囲気中
で完了したとき、火工術の物質の全量は、酸化剤に比例
して大幅に減らすことができる。例えば、６５．７３％
のポリエステル及び３４．２２％の過塩素酸塩を含むた
ったの１１．７３ｇの不完全に酸化された火工術の物質
が酸素／アルゴン混合物中で燃焼されるとき、膨張器中
でｘｇの酸素／アルゴン混合物の加熱に、化学量論比３
０．００％のポリエステル、１６．１６％の過塩素酸カ
リウム、及び５２．８５％の酸素が利用される。これに
対して、ｘｇのアルゴンを加熱するためには、２８ｇ
の、ポリエステル及び過塩素酸カリウム（重量比１：
４）の化学量論的配合物が必要である。不完全に酸化さ
れた火工術の物質から、約１ｇの固体残渣が作りだされ
る。膨張ガス中の固体の量は、ある種の配合物について
はより少なくさえある。不完全に酸化された火工術の物
質の酸素／アルゴン混合物中での燃焼によって発生する
反応熱は、全ての酸化物が火工術の物質中に存在すると
きよりも大きい。
【００２４】（例２）エチルセルロース及び過塩素酸カ
リウムの化学量論的配合は、１９．７：８０．３重量部
である。８０．５重量部のエチルセルロース及び１９．
５重量部の過塩素酸カリウムからなる不完全に酸化され
た火工術の物質を、加圧シリンダー中で酸素／アルゴン
混合物を含むハイブリッド膨張器中で燃焼させる。この
燃焼に関与する燃料、過塩素酸及び酸素の比は、３３．
２：８．０：５８．８である。この燃焼は１００ｇの燃
焼混合物中の火工術の物質１ｇあたり１８４０カロリー
を放出する。ハイブリッド膨張器によって助手席側のエ
アーバッグの膨張には３万カロリーの熱が熱が必要であ
る。即ち、この膨張は１６．３ｇの火工術の物質の燃焼
が必要である。約１．７ｇの塩素酸カリウムが生成す
る。
リウムの化学量論的配合は、１９．７：８０．３重量部
である。８０．５重量部のエチルセルロース及び１９．
５重量部の過塩素酸カリウムからなる不完全に酸化され
た火工術の物質を、加圧シリンダー中で酸素／アルゴン
混合物を含むハイブリッド膨張器中で燃焼させる。この
燃焼に関与する燃料、過塩素酸及び酸素の比は、３３．
２：８．０：５８．８である。この燃焼は１００ｇの燃
焼混合物中の火工術の物質１ｇあたり１８４０カロリー
を放出する。ハイブリッド膨張器によって助手席側のエ
アーバッグの膨張には３万カロリーの熱が熱が必要であ
る。即ち、この膨張は１６．３ｇの火工術の物質の燃焼
が必要である。約１．７ｇの塩素酸カリウムが生成す
る。
フロントページの続き (72)発明者 ロバート ディー．テイラー アメリカ合衆国，ユタ 84319，ハイラム, サウス ローズウッド ドライブ 356
Claims (16)
- 【請求項１】 燃焼熱が１ｇあたり少なくとも約３５０
０カロリーである少なくとも１つの固体燃料、及び前記
燃料を蒸発するに充分な熱を発生する燃焼を支持するに
充分な量の酸化剤であって、前記量は前記燃料中の有効
炭素の全てを二酸化炭素に、前記燃料中の有効水素の全
てを水に酸化するに必要な化学量論の６０％未満であ
る、燃焼性ガス発生剤。 - 【請求項２】 前記燃料が実験式Ｃx Ｈy Ｏz Ｎu （こ
こに、ｘ及びｙは正の整数であり、ｚ及びｕは独立にゼ
ロ又は正の整数である）を有する請求項１の組成物。 - 【請求項３】 前記酸化剤がアンモニウムイオン、アル
カリ金属、及びアルカリ土類金属の硝酸塩、過塩素酸
塩、及び塩素酸塩、遷移金属酸化物、並びにこれらの混
合物からなる群から選ばれる請求項１又は２の組成物。 - 【請求項４】 前記燃料がポリオレフィン、ロウ、アス
ファルト、内部で部分的に酸化された化合物、及びこれ
らの混合物からなる群から選ばれる請求項１〜３のいず
れか１項に記載の組成物。 - 【請求項５】 前記燃料が、蔗糖、ポリエステル、ポリ
エーテル、アクリルポリマー、フェノール、多糖類、硝
酸アミン、硝酸エステル、ニトラミン、及びこれらの混
合物からなる群から選ばれる内部で部分的に酸化された
化合物である請求項１〜３のいずれか１項に記載の組成
物。 - 【請求項６】 前記燃料が、セルロースエーテルである
請求項１〜３のいずれか１項に記載の組成物。 - 【請求項７】 圧力下に酸素を含む圧力容器、この圧力
容器とつながるように適合されたコンテナー、前記コン
テナー中の１ｇあたり少なくとも約３５００カロリーの
燃焼熱を有する固体燃焼性燃料及び酸化剤（前記酸化剤
は前記燃料を蒸発させるための熱を発生するための燃料
の燃焼を支持するためにのみ充分な量存在する）、並び
に燃料と酸化剤との混合物の点火装置を含むハイブリッ
ドガス（ｈｙｂｒｉｄ ｇａｓ）発生装置。 - 【請求項８】 前記量が、前記燃料中の有効炭素の全て
を二酸化炭素に、そして前記燃料中の有効水素の全てを
水に酸化するに必要な化学量論的量の６０％より少な
い、請求項７の装置。 - 【請求項９】 前記圧力容器中の酸素が、前記蒸発した
燃料中の全ての炭素を二酸化炭素に、前記蒸発した燃料
中の全ての水素を水に完全に酸化するに十分である、請
求項７又は８の装置。 - 【請求項１０】 それが、車両搭乗者を拘束する装置用
の膨張器の部品である請求項７〜９のいずれか１項に記
載の装置。 - 【請求項１１】 前記酸素が不活性ガスと混合されてい
る請求項７〜１０のいずれか１項に記載の装置。 - 【請求項１２】 前記燃料が実験式Ｃx Ｈy Ｏz Ｎ
u （ここに、ｘ及びｙは正の整数であり、ｚ及びｕは独
立にゼロ又は正の整数である）を有する請求項７〜１１
のいずれか１項に記載の装置。 - 【請求項１３】 前記酸化剤がアンモニウムイオン、ア
ルカリ金属、及びアルカリ土類金属の硝酸塩、過塩素酸
塩、及び塩素酸塩、遷移金属酸化物、並びにこれらの混
合物からなる群から選ばれる請求項７〜１２のいずれか
１項に記載の装置。 - 【請求項１４】 前記燃料がポリオレフィン、ロウ、ア
スファルト、内部で部分的に酸化された化合物、及びこ
れらの混合物からなる群から選ばれる請求項７〜１３の
いずれか１項に記載の装置。 - 【請求項１５】 前記燃料が、蔗糖、ポリエステル、ポ
リエーテル、アクリルポリマー、フェノール、多糖類、
硝酸アミン、硝酸エステル、ニトラミン、及びこれらの
混合物からなる群から選ばれる内部で部分的に酸化され
た化合物である請求項７〜１３のいずれか１項に記載の
装置。 - 【請求項１６】 前記燃料が、セルロースエーテルであ
る請求項７〜１３のいずれか１項に記載の装置。
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|---|---|---|---|
| US57150295A | 1995-12-13 | 1995-12-13 | |
| US08/571502 | 1995-12-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09183682A true JPH09183682A (ja) | 1997-07-15 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8328496A Pending JPH09183682A (ja) | 1995-12-13 | 1996-12-09 | 貯蔵された酸化性ガスを含むハイブリッド膨張器に使用される燃料組成物 |
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| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0779260A2 (ja) |
| JP (1) | JPH09183682A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998042642A1 (fr) * | 1997-03-24 | 1998-10-01 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Composition servant a generer un gaz et son moulage |
| WO2001025058A1 (fr) * | 1999-10-01 | 2001-04-12 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Gonfleur hybride |
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| US3723205A (en) | 1971-05-07 | 1973-03-27 | Susquehanna Corp | Gas generating composition with polyvinyl chloride binder |
| US3756621A (en) | 1971-11-03 | 1973-09-04 | Allied Chem | Argon compressed gas supply |
| US3950009A (en) | 1972-02-08 | 1976-04-13 | Allied Chemical Corporation | Pyrotechnic formulation |
| US3964255A (en) | 1972-03-13 | 1976-06-22 | Specialty Products Development Corporation | Method of inflating an automobile passenger restraint bag |
| US3785149A (en) | 1972-06-08 | 1974-01-15 | Specialty Prod Dev Corp | Method for filling a bag with water vapor and carbon dioxide gas |
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| US4981534B1 (en) | 1990-03-07 | 1997-02-04 | Atlantic Res Corp | Occupant restraint system and composition useful therein |
| US5263740A (en) | 1991-12-17 | 1993-11-23 | Trw Inc. | Hybrid air bag inflator |
| US5230532A (en) | 1992-03-20 | 1993-07-27 | Trw Vehicle Safety Systems Inc. | Apparatus for inflating a vehicle occupant restraint |
-
1996
- 1996-12-09 JP JP8328496A patent/JPH09183682A/ja active Pending
- 1996-12-12 EP EP96309042A patent/EP0779260A2/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998042642A1 (fr) * | 1997-03-24 | 1998-10-01 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Composition servant a generer un gaz et son moulage |
| US6505562B1 (en) | 1997-03-24 | 2003-01-14 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Gas generator composition and molding thereof |
| WO2001025058A1 (fr) * | 1999-10-01 | 2001-04-12 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Gonfleur hybride |
| US6808204B1 (en) | 1999-10-01 | 2004-10-26 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Hybrid inflator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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