(57)【要約】  本発明はガス管理装置１０；２０；３０；４０；５０に関し、ガス入口１１；３２；４２；５２は気圧調節されたガスを含んでいる容器２２のケーシングにしっかり固定でき、ガス出口１２；３３；４３；５３は、ケーシングに穴をあけるために膨張式ユニット２３と穿刺デバイス１０ｂ；３１ｂ；４１ｂ；５１ｂにしっかり固定できる。穿刺デバイスは、起動された時、容器２２のケーシングに穴をあける衝撃波を作成する花火起爆装置１６を含み、容器２２からのガスを膨張式ユニット２３に向けて放出させる。花火起爆装置１６が一つの刺激印加体１９；６９；７９および爆発チャージャ１５を含む。刺激印加体のエネルギーが、衝撃波を作成するために爆発チャージャ１５を起動させる。本発明は、さらに、ガス管理デバイスによって、気圧調節された容器から膨張式のユニットまでガスを転送するために方法とシステムに関する。
2009544527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
次のものを含むガス管理装置（１０；２０；３０；４０；５０）：
ガス入口（１１；３２；４２；５２）であって、気圧調節されたガスを含んでいる容器（２２）のケーシングにしっかりと固定できるようにしたものと、
ガス出口（１２；３３；４３；５３）であって、ケーシングに穴をあけるために、膨張式ユニット（２３）および穿刺デバイス（１０ｂ；３１ｂ；４１ｂ；５１ｂ）にしっかりと固定できるようにしたものとを含み、
それらによって容器（２２）からのガスを膨張式ユニット（２３）に向けて放出させ、穿刺デバイス（１０ｂ；３１ｂ；４１ｂ；５１ｂ）が、起動された時、容器（２２）のケーシングに穴をあける衝撃波を作成する花火起爆装置（１６）を含み、
花火起爆装置（１６）が一つの点火刺激印加体（１９；６９；７９）および爆発チャージャ（１５）を含み、起動された時エネルギーを放射するために刺激印加体（１９；６９；７９）への点火が行われ、そのエネルギーが、衝撃波を作成するために爆発チャージャ（１５）を起動させることを特徴とするガス管理装置。
【請求項２】
請求項１のガス管理装置において、
容器は塞栓（２６）と共にガス・シリンダ（２２）を備え、ガス・ボンベ（２２）の開口を封止し、起動された時、穿刺デバイス（１０ｂ；３１ｂ；４１ｂ；５１ｂ）は塞栓（２６）に穴をあけることを特徴とするガス管理装置。
【請求項３】
請求項１または２のガス管理装置において、花火起爆装置（１６）の爆発チャージャ（１５）が、ガス入口（１１；３２；４２；５２）に隣接配置されていることを特徴とするガス管理装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかのガス管理装置において、ガス管理装置は、花火起爆装置（１６）のまわりに円筒状に配置されたスリーブ（２１；３５；４４；５４）をさらに含むことを特徴とするガス管理装置。
【請求項５】
請求項４のガス管理装置において、スリーブ（２１；３５；４４；５４）の材料が、紙、金属、あるいはプラスチックであることを特徴とするガス管理装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかのガス管理装置において、穿刺デバイス（１０ｂ；４１ｂ；５１ｂ）が起動される場合、ガス入口（１１；４２；５２）とガス出口（１２；４３；５３）の間のガス・チャンネルが作られることを特徴とするガス管理装置。
【請求項７】
請求項６のガス管理装置において、ガス・チャンネルは、花火起爆装置（１６）の爆発チャージャ１５起動される前に位置していた領域を通り抜けることを特徴とするガス管理装置。
【請求項８】
請求項４または５のガス管理装置において、ガス管理装置は、さらにスリーブ（３５）を迂回するガス入口（３２）とガス出口（３３）の間のガス・チャンネルを含むことを特徴とするガス管理装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかのガス管理装置において、膨張式ユニット（２３）が浮揚装置であることを特徴とするガス管理装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかのガス管理装置において、点火する刺激印加体（１９；６９；７９）から放射されたエネルギーは、距離をおいて位置している爆発チャージャ（１５）に伝えられることを特徴とするガス管理装置。
【請求項１１】
請求項１から１１のいずれかのガス管理装置において、点火する刺激は、火花を生成する点火手段（１９；７９）を含み、それにより爆発性チャージャ（１５）を起動することを特徴とするガス管理装置。
【請求項１２】
請求項１１のガス管理装置において、花火起爆装置（１６）は、点火する手段（１９；７９）から爆発チャージャ（１５）まで火花をガイドするチャンネルをさらに含むことを特徴とするガス管理装置。
【請求項１３】
請求項１１または１２のガス管理装置において、点火手段が電気的に起動される点火チャージャ（１９）を含むことを特徴とするガス管理装置。
【請求項１４】
請求項１３のガス管理装置において、点火チャージャ（１９）は、酸素に関して不平衡な成分を有することを特徴とするガス管理装置。
【請求項１５】
請求項１１または１２のガス管理装置において、点火手段は手動で起動される衝撃点火雷管（７９）を含むことを特徴とするガス管理装置。
【請求項１６】
請求項１から１０のいずれかのガス管理装置において、点火刺激が、爆発チャージャ（１５）を起動するエネルギーを生成するための光学的装置（６９）を含むことを特徴とするガス管理装置。
【請求項１７】
請求項１６のガス管理装置において、光学的装置（６９）がレーザーパルスを生成し、爆発性チャージャ（１５）を起動させることを特徴とするガス管理装置。
【請求項１８】
ガス入口（１１；３２；４２；５２）、ガス出口（１２；３３；４３；５３）および穿刺デバイス（１０ｂ；３１ｂ；４１ｂ；５１ｂ）を有するガス管理装置（１０；２０；３０；４０；５０）を通って、加圧されたガス・シリンダ（２２）から膨張式ユニット（２３）までガスを移送する方法であって、以下のステップからなる方法：
管理装置（１０；２０；３０；４０；５０）のガス入口（１１；３２；４２；５２）へ容器（２２）のケーシングを固定し、
管理装置（１０；２０；３０；４０；５０）のガス出口（１２；３３；４３；５３）へ膨張式ユニット（２３）を固定し、
穿刺デバイス（１０ｂ；３１ｂ；４１ｂ；５１ｂ）の部品として花火起爆装置（１６）を備え、
そして容器（２２）のケーシングを刺す衝撃波を作るために花火起爆装置（１６）を起動するものにおいて、
刺激印加体（１９；６９；７９）および花火雷管（１６）の一部として爆発チャージャ（１５）へ点火し、
また衝撃波を作る爆発チャージャ（１５）を起動するエネルギーを放射するために刺激印加体（１９；６９；７９）に作用することを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１８の方法において、
容器のケーシングは、気圧調節されたガスボンベの開口を密閉する栓（２６）であり、また、起動された時、栓（２６）は、穿刺器具（１０ｂ；３１ｂ；４１ｂ；５１ｂ）によって刺されることを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１８または１９の方法において、膨張式ユニット（２３）が浮揚装置として選択されていることを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項１８から２０のいずれかの方法において、さらに爆発チャージャ（１５）を越えて刺激印加体（１９；６９；７９）から放射されたエネルギーを伝えることを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項２１の方法において、さらに、１ｍｍから３０ｍｍまでの範囲の距離を選択することを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項１８から２２のいずれかの方法において、さらに、作動時にスパークを生成する刺激印加体（１９；７９）による点火刺激を選択することを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項２３の方法において、さらに、チャネルを通って、点火手段（１９；７９）から爆発チャージャ（１５）までスパークをガイドすることを特徴とする方法。
【請求項２５】
膨張ユニット（２３）を膨張させるための装置であって、気圧調節された容器（２２）を含み、膨張ユニット（２３）と気圧調節された容器（２２）は、請求項１から１７のように、管理デバイス（１０；２０；３０；４０；５０）に固定されていることを特徴とする方法。
【請求項２６】
請求項２５の装置において、容器が、気圧調節されたガスを含んでいるガスボンベ（２２）であることを特徴とする装置。
【請求項２７】
請求項２５または２６の装置において、さらにセンサー（２５）および制御装置（２４）を含み、センサー（２５）は制御装置（２４）に水を示す信号を送り、次いで点火ケーブル（１８）によって点火信号を送り、花火起爆装置（１６）を起動することを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膨張式ユニット用の穿刺デバイスを含むガス管理装置、特に救命胴着のための装置に関する。本発明は、さらに、加圧されたガスボンベから膨張式ユニットまでガス管理装置を使用して、ガスを移送する方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
救命胴着や、いかだのような膨張式ユニットにおいて使用される穿刺デバイスでは、シリンダから気圧調節されたガスを移送する先行技術は周知である。自動的に水の存在を検知するメカニズムの場合、あるいは穿刺デバイスが手動で起動するようにされている場合、通常は尖った物体がガスボンベを密閉しているシールの方向へ移動する。尖った物体の移動がシールを刺し、貫通すると、加圧されたガスは、ガスボンベから膨張式ユニットへ流れる。
【０００３】
例えばＧｌａｓａ氏による米国特許第５，４１３，２４７号では、鋭い物体がスプリングの付勢力を利用して機械的に移動するシステムについて開示する。また、花火のような力で鋭い物体を進めるために必要な力を提供することもできる。どちらの場合でも、穴から抜去した時の状態で鋭い物体の諸元を決定することになる。さらに、ドイツの実用新案登録ＤＥ２９６０６７８２Ｕｌ号は、水センサーを含む海上輸送または空輸時のための自動的な救助装置について開示している。穿刺デバイスを簡潔に述べれば、気圧調節されたガスボンベを開くために使用されるものである。穿刺デバイスを化学反応ユニットとして実施することもでき得る。
【０００４】
またさらに、ガスシリンダが開き、ガスがガス管理装置を流れる場合、花火起爆装置を外部に配置することもできる。必要な場合、ガスボンベのシールを手動で刺すために中空針を使用することもできる。フランス特許ＦＲ２８４８９８２号は、起爆装置を備えたガスボンベの薄膜を刺す装置について開示している。また、薄膜に穴を開けた場合、通路を通してガスボンベから救命いかだまで加圧されたガスを送る技術も開示されている。この装置は、点火雷管を叩くために、スプリングで圧力を印加したピンを手動でリリースすることにより起動され、点火雷管は、薄膜に穴を開けるために花火ユニットを爆発させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５，４１３，２４７号公報
【特許文献２】ドイツ実用新案登録第２９６０６７８２Ｕｌ号
【特許文献３】フランス特許第２８４８９８２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、より少数の機械的に移動可能な部分を含み、先行技術と比較して、さらに信頼できるガス管理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を解決するためガス管理装置は、花火起爆装置を一体に備えており、この装置がガスの入口に隣接している。加圧容器のケーシング、好ましくは、ガスボンベの閉鎖のためのものは、ガス管理装置に取り付けたときは、花火起爆装置に非常に接近させる。花火起爆装置が起動される場合、ケーシングを刺し、加圧された容器からガスを放出することで衝撃波が作られる。花火起爆装置は、刺激印加体および爆発チャージャを含む。刺激印加体は、衝撃波を作るための爆発チャージャを起動するエネルギーを作り出す。
【０００８】
本発明のさらなる目的は、先行技術の方法より急速かつ安全に、加圧された容器から膨張式ユニットまでガスを移送する方法とシステムを提供することである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の利点は、加圧された容器、好ましくは閉じられたガスボンベ、のケーシング内径が、先行技術によって形成されるものより大きく、花火起爆装置が起動される場合、膨張式ユニットはそれによってより急速に満たされる。
【００１０】
さらに進んだ利点は、本発明が、先行技術の起爆装置と比較して高価でない花火起爆装置を製造し得るであろうということである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明によるガス管理装置の第１の実施例を示す。
【図２】図２は、本発明によるガス管理装置の別の実施例を備えた膨張システムを示す。
【図３ａ】図３ａは、本発明によるガス管理装置がスタンバイしているポジションにある第３の実施例を示す。
【図３ｂ】図３ｂは、図３ａで示したガス管理装置を起動させたポジションで示す。
【図４】図４は、スタンバイポジションでの本発明によるガス管理装置の第４の実施例を示す。
【図５】図５は、スタンバイポジションでの本発明によるガス管理装置の第５の実施例を示す。
【図６】図６は、スタンバイポジションでの本発明によるガス管理装置の第６の実施例を示す。
【図７】図７は、スタンバイポジションでの本発明によるガス管理装置の第７の実施例を示す。
【図８ａ】図８ａは、本発明に係るガス管理装置に関して使用するスリーブの代替例を示す。
【図８ｂ】図８ｂは、本発明に係るガス管理装置に関して使用するスリーブの代替例を示す。
【図９】図９は、花火起爆装置の作用の主要なモードについて記述するブロックダイヤグラム図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の目的は、要するに、加圧された容器、例えば穿刺デバイスを備えた加圧されたガスボンベの密封された開口を貫通し、パンクさせる機械的な機能を代替するもの、例えば機械的に移動可能な部分のない電気的に制御された穿刺デバイスを提供することである。先行技術は、密封した開口を貫通するために尖った物体を使用しており、そしてそれを、方向性のある破裂する効力を備えた花火起爆装置を密封した開口に隣接させて備える技術で代替しており、密封開口を衝撃波によって破ることで大きな口径の開口を作る。大きな口径の開口は、ガスボンベに含まれていた、気圧調節されたガスがボンベから流れることを可能にする。ガス管理装置は、その後ガス流路を通って、救命胴着やいかだのような膨張式ユニットに流れ込む。
【実施例１】
【００１３】
図１は、マニホールド１０ａおよび穿刺デバイス１０ｂを含むガス管理装置１０の第１の実施例の断面図を示す。マニホールド１０ａは、ガス入口１１およびガス出口１２を備え、また、ガス・ボンベ（図示しない）は、ガス入口１１にしっかり固定され、また本実施例では、雌ねじ１３をねじ込むことによりガスボンベを搭載している。膨張式ユニット（図示しない）は、マニホールド１０ａの出口１２へ固定する。また、この実施例では、外部糸へ接続するためのスレッド１４を備えている。マニホールド１０ａに、ガスボンベおよび膨張式ユニットを固定するため、他のタイプの手段の例としては、固着、圧着、銃剣型の取り付けなどがある。
【００１４】
穿刺デバイス１０ｂは花火起爆装置１６およびホルダー１７を含む。ケーブル１８への点火はホルダー１７によって提供され、花火起爆装置１６の点火チャージ１９に接続される。起爆装置１６は、点火信号が点火ケーブル１８に供給される場合、点火チャージ１９によって点火される爆発チャージャ１５をさらに含む。ホルダー１７は、ガスタイトなシールを作成する適切なやり方で、マニホールド１０ａに取り付けられる。例えばＯリングおよびネジ取り付け具（図示せず）を使用する。要素、例えばチャージャ１９および花火起爆装置１６の爆発チャージャ１５は、好ましくはオプションの管状のハウジング（例えば紙製）内に含まれるようにする。これでガス管理装置１０の入口１１へ破裂力が向かい、爆発チャージャ１５に点火する場合、点火チャージャ１９からのスパークに方向性を与えるガイド機能を発揮する。
【００１５】
この実施例では、起爆装置１６が気圧調節されたガスボンベの開口を密閉するシール（図示しない）から僅かな距離に位置する限り、起爆装置１６が起動される前に、入口１１と出口１２の間にガスの流れが存在し得る。点火信号のような刺激が点火ケーブル１８に印加されると、点火チャージャ１９を熱し、爆発チャージャ１５に爆発を引き起こす。衝撃波は、爆轟によって作成され、閉じた開口の方へ移動し、閉じた開口に穴をあける。開口が、閉鎖部にこのように作成される。また、シリンダに含まれていたガスが放たれ、マニホールド１０ａへ流れる。気圧調節されたガスは、その後、出口１２を流れて、膨張式ユニットを膨張させる。
【実施例２】
【００１６】
図２は、部分的にガス管理装置２０の別の実施例を備えた膨張させるシステム１の断面図を示す。このシステムには、例外を除いて図１に関して記述されたものと同様の部分がある。スリーブ２１は、花火起爆装置１６のチャージャ１５のまわりに設けられる。起爆装置１６は、オプションの管状のハウジングの代わりにつけ加えられる。加圧されたガスボンベ２２、例えば空気、ＣＯ２、ＮＯ２、ＣＯ２／ＮＯ２およびＨＦＣガスの混合物などを含んでいるものの開口を密閉する塞栓２６は、入口１１および浮揚装置、例えば救命胴着２３あるいは救命いかだ（図示しない）に固定される。固定は、例えば図１に示すように、ネジでの接続を使用する。制御装置２４は点火するケーブル１８に接続され、センサーが水に接している場合、電気信号は、Ｓｅｃｕｍａｒ社から購入可能な容量性センサーのようなセンサー２５から制御装置２４に提供される。センサーが水を検知する場合、制御装置は穿刺デバイス１０ｂに点火ケーブルによって点火信号（刺激）を送る。スリーブ２１は、起爆装置１６および塞栓２６に対してきつく嵌る。それによって起爆装置が起動される前に、ガス・チャンネルは、入口１１と出口１２の間に形成されない。ガス・チャンネルは、花火起爆装置１６の爆発チャージャ１５が起動前に位置していた領域を通って作られる。そして加圧されたガスは、ガスボンベ２２から流れ出し、スリーブ２１を介して膨張式ユニット（つまり救命胴着２３、救命いかだ（図示しない））へ流れ込む。
【実施例３】
【００１７】
図３ａおよび３ｂは、ガス管理装置３０の第３の実施例の断面図を示し、それぞれスタンバイ位置と起動位置を示す。塞栓２６と共に備えられているガスボンベ２２は、既に図１、２を参照して説明したようなガス管理装置３０のマニホールドの３１ａの入口３２に取り付けられる。塞栓２６は、ガスボンベ２２に加圧されたガスを含むように十分に強く、起動された時同時に穿刺デバイス３１ｂによって穴を開け得る任意のタイプの材料を採用すればよい。そのような材料としては、例えばプラスチック高分子材料、あるいは金属（例えば鋼、アルミニウム）がある。
【００１８】
膨張式ユニット（図示しない）を取り付け得る出口３３は、マニホールド３１に取り付けた時、ガスボンベ２２の開口を密閉する塞栓２６の近くに位置するマニホールド３１ａ中で設ける。さらに、圧力を等しくするためのチャンネル３４をマニホールド３１ａを介して備え、穿刺デバイス３１ｂが起動され、塞栓２６に穴が開けられる場合、ガス・ボンベ２２から膨張式ユニットまで直接に加圧されたガスを導く。
【００１９】
穿刺デバイス３１ｂは、起爆装置１６を含みます。起爆装置１６は、爆発チャージャ１５および点火チャージャ１９をスリーブ３５内に備え、また点火ケーブル１８は、制御装置（図示しない）に接続するように設けられる。起爆装置１６の爆発チャージャ１５およびスリーブ３５の第１の端部は、起爆装置の起動前に塞栓２６に隣接するように配置する（図３ａ参照）。スリーブ３５の第２の反対側の端部には、Ｏリング３６中の２つのシール材と、等圧にするためのチャンネル３４を備え、Ｏリング３６と周囲環境によって定められるスペースを連通させる。穿刺デバイス３１ｂは、さらに、マニホールド３１ａ介して提供される点火チャージャのためのホルダー３７を含む。
【００２０】
図３ｂは、起爆装置が制御装置によって起動され、爆発チャージャ１５が爆発し、それによってガスボンベ２２の塞栓２６に穴が開けられた状態を示す。ガスボンベ２２からは気圧調節されたガスが流れ出し、また、スリーブ３５の第２端を押し、Ｏリング３６を圧縮する力が作られる。等圧用のチャンネル３４は、スリーブ３５に作用する力を減縮させ、また、ガス・チャンネルは、塞栓２６の残りの部分とスリーブ３５の第１端の間で作られる通路により入口３２と出口３３の間を連通させる。ガス入口３２とガス出口３３の間のガス・チャンネルは、このようにスリーブ３５を迂回する。爆発チャージャ１５は爆発により一部分が吹き飛び、スリーブ３５がその爆発によって変形され、破損からマニホールド３１ａを保護する。
【実施例４】
【００２１】
図４および５は、移動可能なスリーブのない代替ガス管理装置の例を示す。
【００２２】
図４は、本発明によるガス管理装置４０の第４の実施例の断面図を示す。図３ａおよび３ｂに関して述べたように、ガスボンベ２２は、マニホールド４１ａの入口４２にしっかり取り付ける。膨張式ユニット（図示しない）を取り付け得る出口４３はマニホールド４１ａ中に設ける。ホルダー３７および起爆装置１６を含む穿刺デバイス４１ｂは、マニホールド４１ａを介して設ける。起爆装置１６は点火するチャージャ１９を含み、ホルダー３７によって適所に保持され、また爆発チャージャ１５はスリーブ４４内に設けられる。開口４５は、スリーブ４４を介して設けられ、マニホールド４１ａ中に設けられる出口４３と好ましくは通じる。スペース４６が、スリーブ４４の外面とマニホールド４１ａの内面の間に設けられる場合、ガスボンベから膨張式ユニットにガスを向けるために整列させる必要はなく、穿刺デバイス４１ｂがケーブル１８および塞栓への点火によって起動され、ガスボンベに穴２６を空ける。
【００２３】
この実施例では、その後、ガス・チャンネルは、入口４２と出口４３の間に作られる。その領域は、爆発チャージャ１５が爆発前に位置したところに、スリーブ中の開口４５およびスペース４６（存在していれば）を介して位置する。開口４５および出口４３の位置は、爆発チャージャ１５が爆発した時、ガス・チャンネルが作られることを保証できるように選択されるべきである。言いかえれば、起爆装置のデザインは適切なオペレーションを保証するのに重大である。
【実施例５】
【００２４】
図５は、本発明によるガス管理装置５０の第５の実施例の断面図を示す。図３ａおよび３ｂに関して述べたように、ガスボンベ２２は、マニホールド５１ａの入口５２にきちんと取り付ける。膨張式ユニット（図示しない）を取り付けるかもしれない出口５３はマニホールド５１中に設ける。ホルダー３７および起爆装置１６を含む穿刺デバイス５１ｂは、マニホールド５１ａを介して設ける。起爆装置は、点火チャージ１９（ホルダー３７によって適所に保持される）、およびスリーブ５４内の爆発チャージャ１５を含む。穴５５はホルダー３７のまわりに設け、また出口５３は穴５５と連通させる。実施例では、ガス・チャンネルは爆発チャージャ１５が、点火チャージャ１９およびホルダー３７および穴５５のまわりに爆発前に位置する領域を通って、入口５２と出口５３の間に作られることになる。
【００２５】
なお図１から図５に関して述べた発明はガス管理装置を開示する。その装置は、密封した開口があるガスボンベに接続される。しかし、穿刺デバイスが加圧された容器のケーシングに穴をあけることができるようされていれば、任意のタイプの加圧された容器（密封した開口の有無にかかわらず）に穴をあけるためにガス管理装置を使用することもできる。
【実施例６】
【００２６】
図６は、マニホールド６１ａおよび穿刺デバイス６１ｂを有する本発明に係るガス管理装置６０の第６の実施例を示す。ケーシング２８を備えた加圧容器２７は、起動された時、穿刺デバイス６１ｂがマニホールド２８に穴を空けるようにマニホールド６１ａに取り付ける。マニホールド６１ａは、ガス入口６２およびガス出口６３を備える。穿刺デバイス６１ｂは、スリーブ６４内に配された花火起爆装置６６を含む。花火起爆装置６６は、加圧容器２７のケーシング２８に近い第一端、およびホルダー６５に配される刺激印加体６９に配された爆発チャージャ１５を含む。ホルダーは、例えばネジ止めを用いて、スリーブ６４の別の端部にしっかりと取り付ける。
【００２７】
エネルギーを生成する点火チャージャ６９に供給する光学の信号、例えばレーザーパルス、のような刺激は、スリーブ６４によって作られる経路を通り、爆発チャージャ１５の爆発を引き起こす。爆発チャージャが爆発する時、ガス入口６２とガス出口６３の間にガス・チャンネルが作られる。スリーブ６４の位置が、スリーブ６４の第２の端部に設けるＯリングに対して変えられるからであり、それによって容器２７からの加圧ガスはスリーブ６４を迂回し、スリーブ６４とマニホールド６１ａの間でガス出口６３に供給されるスペース６７を流れる。ガス出口６３は、浮揚装置等の膨張式ユニット（図示しない）に接続する。
【実施例７】
【００２８】
図７は、機械的に起動された花火起爆装置を備えたガス管理装置７０の第７の実施例の断面図を示す。図３ａおよび図３ｂに関して述べたように、ガスボンベ２２は、マニホールド７１ａの入口７２にしっかり取り付ける。膨張式ユニット（図示しない）と取り付け得る出口７３はマニホールド７１ａ中に設ける。本例は、打撃ピン７７および起爆装置７６を含む穿刺デバイス７１ｂを提供する。起爆装置７６は衝撃点火雷管７９を含み、スリーブ７４、およびスリーブ７４内に設ける爆発チャージャ１５に固定される。開口７５は、スリーブ７４介して設けられ、好ましくはマニホールド７１ａ中に設けた出口７３と一列に整列させる。このような整列は、スペース７８が、スリーブ７４の外面とマニホールド７１ａの内面の間に設けられる場合、穿刺デバイス７１ｂがストライクピン７７（刺激印加体）を衝撃点火雷管７９に押しつけることにより起動される場合、ガスボンベから膨張式ユニットにガスを向けるためには必要ではない。衝撃点火雷管７９中で作られた点火スパークは爆発チャージャ１５を起動させ、また、ガスボンベの塞栓２６に穴があけられる。
【００２９】
この実施例では、その後、ガス・チャンネルは、爆発チャージャ１５が爆発の前に位置した領域を通って、入口７２と出口７３の間で作られる。開口７５および出口７３の位置は、爆発チャージャ１５が爆発する時ガス・チャンネルが作られることを保証するために選択すべきである。言いかえれば、起爆装置の設計は適切な操作を保証するのに重要である。
【実施例８】
【００３０】
図８ａおよび８ｂは、ガス管理装置で使用されるスリーブ８０の代替例を示す。この例では、例えば図３ａ、３ｂおよび図６に示した例のように、塞栓かケーシングに穴が空けられた後、加圧されたガスはスリーブを迂回する。
【００３１】
図８ａは、円筒状のスリーブ８０の側面図を示す図中８１は第１の端部、８２は第２の端部である。図８ｂは、スリーブ８０の第１の端部を示す。開口８３は、スリーブ８０の中心を通って第１の端部８１と第２の端部８２の間に開口する。開口８３のサイズは爆発チャージャを既述のように固定するようになっている。溝８４は、放射状のパターンで形成するスリーブ８０の第１の側部８１に設ける。スリーブ８０の第１の側部８１は、好ましくは加圧容器の塞栓２６あるいはケーシング２８に対して並べ、それによってガス入口とガス出口の間のガス・チャンネルは、溝８４によって導かれます。
【００３２】
図２から図８により述べたスリーブは、好ましくは、起動された時に爆発チャージャによって作られた力に耐える材料で作る。この材料としては、例えばアルミニウム、鋼のような金属、プラスチックあるいは紙が用い得る。スリーブの目的のうちの１つは爆発からマニホールドを保護することである。別の目的は、ガスボンベの塞栓への破裂することの効果を向けること、また浮揚装置等のガスボンベから膨張式ユニットまでガスが流れる速度をコントロールすることである。円筒状の形が好ましいが、本発明はこれに制限されない。
【００３３】
さらに、マニホールドにスリーブを一体化することも可能である。
【００３４】
ガス管理装置の設計変更は本発明の範囲内で可能である。電気的に起動された点火チャージャ１９、光学装置６９あるいは手動で起動された衝撃点火雷管７９のような、花火起爆装置１６、６６、７６は点火チャージャを含み、刺激により影響を受ける。点火チャージャは爆発チャージャ１５に点火するスパークを生成するようになっている。点火チャージャと爆発チャージャ１５の間の距離は、起爆装置の故意でない起動の影響を回避するのに望ましい距離とする。
【実施例９】
【００３５】
図９は、花火起爆装置の作用の主要なモードについて記述するブロックダイヤグラムを示す。これは、本発明の上述した実施例で使用することができる。電気的信号のような刺激、光学的信号あるいはストライクピンの手動による移動は、点火チャージャに影響する。点火チャージャは、好ましくはスパークのような形でエネルギーを放射する。それは爆発性チャージャに対してデッドスペースを介して伝えられる。正確な量のエネルギーは爆発チャージャを爆発させ、そして、加圧容器の塞栓（あるいはケーシング）に穴をあける衝撃波を作り出す。
【００３６】
＜起爆装置材料の詳細＞
点火連鎖およびシーケンスの動きは、図９に示すように、刺激点火、ドナー・チャージャ（点火チャージャ）、点火スパークをガイドするチャンネル、そしてアクセプター出力チャージャ（爆発性チャージャ）を含み、機械的な仕事を行なう。本発明の目的は、酸素に関して述べた構成のバランスがとれていないドナー・チャージャを持つことである。
【００３７】
これは、非常によい点火特性を有するスパークを作る。これはアクセプター・チャージャへチューブかチャンネルを通って容易にガイドすることができる。この新しい構成からのスパークは、直接材料に点火するユニークな能力を持っている。この能力は、通常は、火を確実に点けるために点火薬層を必要とする。アジ化鉛は、材料としては、公知の黒色火薬化合物あるいはほとんどの熱スラグから確実には火が付かない。しかしながら、スパークが数センチメートルのチャンネルを通ってガイドされる場合さえ、アジ化鉛は、確実にこの新しい合成物から点火され得る。必要な構成は、主としてシステムの物理的なサイズ、点火トランスファー・チャンネルの長さおよび引受人チャージのタイプに依存する。点火ドナーの合成物は次の構成要素Ａ、ＢおよびＣ（Ｃはオプションである）を含む：
Ａ）次のものを含む黒色火薬タイプ合成物：硝酸カリウム（ＫＮＯ３）、炭および自由に硫黄（Ｓ）
硝酸カリウムは、好ましくは５０〜８０重％の範囲、より好ましくは６０〜８０重量％、さらに好ましくは６５〜７８重量％、のものであり、好ましくは粉砕されたもの、より好ましくは、ボールミルにより粒子にしたものである。
炭は、好ましくは１５〜３０％重％の範囲、より好ましくは１５〜２５重量％、また好ましくは、８０メッシュに粉砕され選別されたものとする。ただし、この例には制限されない。
オプションである硫黄は、このましくは０〜２０重量％の範囲、より好ましくは０〜１０重量％の範囲で、好ましくは粉砕したものである。
Ｂ）点火トランスファー材料は、第４族元素、好ましくはチタン（Ｔｉ）かジルコニウム（Ｚｒ）、より好ましくはチタン（Ｔｉ）を含む。点火トランスファー材料は、好ましくは次のようなもの、すなわちスポンジ、フレークあるいはパウダー上の者で、点火距離に依存するが、２５μｍから５００μｍの粒子サイズを持っているものである。
点火距離は、１ｍｍから３０ｍｍの範囲であり、点火距離を増加させるには、点火トランスファー材料としてより大きな粒子サイズのものが必要である。あまりにも小さな粒子では、亜音速燃焼を伴うフラッシュ爆発となり、信頼できる点火を達成できない。また粒子が大きすぎると良く燃えない。起爆装置の最適な粒子サイズは、金属とその酸化物の混合物がまだ燃えているうちに、アクセプター・チャージャをヒットするための粒子を放射するものである。これらの粒子は非常によい伝熱特性を持ち、スパークが一般なものになる傾向があるので、それらがヒットする表面からあまり弾まない。
Ｃ）オプションのバインダーは、好ましくは以下のものを含む。
すなわち、ニトロセルロース（ＮＣ）、安定剤、可塑剤、鈍感剤および溶剤である。ニトロセルロースは、窒素を好ましくは１２〜１３重量％含み、より好ましくは１２．６重量％近く含む。
安定剤、例えば尿素は、好ましくは少量とし、０〜１重量％とする。
可塑剤と鈍感剤は好ましくは樟脳で、好ましくは０〜３０重量％とする。
溶剤は、好ましくはよく乾いたアセトンとする。ＭＥＫ（メチルエチルケトン）、およびイソアミル酢酸塩のような多くの有機的なエステルは、プロセスに適する乾燥度合いを調節するために他の採用可能な溶剤である。
オプションのバインダーは、燃焼度合いを規制するために使用され得る。さらに、それは粒状の構成の生産の間にほこりの量を減らすために使用されてもよい。
【００３８】
＜好ましい構成＞
ドナー・チャージャ（点火チャージャ）用の好ましい合成物は以下のとおりである：
Ａは８０重量％、および
Ｂは２０重量％であり、
Ａ）ＫＮＯ３を７５重量％、Ｓを１０重量％、そして炭素１５重量％で、適切なプロセスで、例えば４０メッシュのスクリーンで３回混合されたものを含む。
Ｂ）１００μｍの穴径のＴｉスポンジを含む。
【００３９】
任意に、上記の合成物は、アセトンで薄めたＮＣを含むＣ材を用い、ある適切な浸漬レオロジーによって薄めることもできる。ただし、構成要素Ｃが最終合成物の１０％重量以内という程度まである。構成要素のＣを含む構成でもって、動物の皮革の接着剤をバインダーとして使用する場合、先行技術での製造と同様の浸漬レオロジーを得ることが可能である。
【００４０】
上述の材料は皮革接着剤で達成されるのと同様の特性を持っている。浸漬された点火装置は涙型の形状にうまく作られ、しっかりと乾燥している。これは、点火装置として有名なほとんどの金属パウダーおよび酸化体コンビネーションで達成するのが難しい点である。黒色火薬タイプの合成物は単一の浸漬システムを作り出すために点火温度を低下させる。多くの商用マッチは、２回あるいは３回の浸漬により、鋳造のスラグおよび火花を生成するために感度のよい第１の火層を備え、それに続いて出力チャージ層を備えている。
【００４１】
最初の感光剤を浸漬することが必要な場合、刺激印加に使用される非常に低い電流の電気的なブリッジ・ワイヤー点火装置あるいは光学の点火装置のように、その後、黒色火薬タイプ合成物は好ましくは硫黄を含まないものである７０％のＫＮＯ３および３０％の木炭製品も構成要素Ａとして作用し得る。その理由は、このような感度のよい点火装置で通常使用される塩素酸塩を硫黄に互換することができないことである。
【００４２】
ドナー・チャージャとアクセプター・チャージャの間の好ましい距離は１０ｍｍである。チャンネルの幅は直径で１〜５ｍｍであるが、最も好ましいのは２ｍｍである。点火チャンネルは曲げることができ、Ｓ字あるいはその他の複雑な形状とすることができる。
【００４３】
アジ化鉛アクセプター・チャージャは、好ましくはアクセプター・チャージャの点火の後に、燃焼状態がデフラグレーション（亜音速燃焼）からデトネーション（爆轟）への遷移（ＤＤＴ）に対して短い亜音速燃焼を有するタイプである。これは、使用される共同沈殿剤タイプ、およびアジ化鉛の生産で使用される正確なプロセス・パラメーターに大きく依存する。銀のアジ化物は非常に短いＤＤＴを持つ別の使用可能な材料である。したがって、リードと銀のアジ化物は適切なアクセプター・チャージャの２つの例であり、本発明によって使用することができる。対応する短いＤＤＴがある他の材料も使用することができます。好ましい装置は、そのセンターラインを通って、軸方向に２ｍｍの穴を備えたアルミニウム・シリンダを含む。シリンダのアクセプター出力チャージャ端は、
【００４４】
例えば、アジ化鉛２０ｍｇを小球状に加圧成形したものを備える。ドナー・チャージャを生成する火花は、穴の反対端にて穴の中に封じ込める。この配置は、電気基板キャップに見られるような周知の先行技術に似ている。この技術は、通常、出力チャージャに火を移送するために商用の電気マッチの頭および非常に感度のよいレセプタチャージャ、通常はアジ化鉛および高性能爆薬であるペンスリット（ｐｅｎｔａｅｒｙｔｈｒｉｔｏｌ  ｔｅｔｒａｎｉｔｒａｔｅ）を含む。しかしながら本発明は、先行技術において共通しているような感度の良いレセプタチャージャを必要としない。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年5月23日(2008.5.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
次のものを含むガス管理装置（１０；２０；３０；４０；５０）：
ガス入口（１１；３２；４２；５２）であって、気圧調節されたガスを含んでいる容器（２２）のケーシングにしっかりと固定できるようにしたものと、
ガス出口（１２；３３；４３；５３）であって、ケーシングに穴をあけるために、膨張式ユニット（２３）および穿刺デバイス（１０ｂ；３１ｂ；４１ｂ；５１ｂ）にしっかりと固定できるようにしたものとを含み、
それらによって容器（２２）からのガスを膨張式ユニット（２３）に向けて放出させ、穿刺デバイス（１０ｂ；３１ｂ；４１ｂ；５１ｂ）が、起動された時、容器（２２）のケーシングに穴をあける衝撃波を作成する花火起爆装置（１６）を含み、
花火起爆装置（１６）が一つの点火刺激（１９；６９；７９）およびガス出口（１２；３３；４３；５３）に隣接配置された爆発チャージャ（１５）を含み、起動された時エネルギーを放射するために刺激（１９；６９；７９）への点火が行われ、そのエネルギーが、衝撃波を作成するために爆発チャージャ（１５）を起動させることを特徴とするガス管理装置。
【請求項２】
請求項１のガス管理装置において、
容器は塞栓（２６）と共にガス・シリンダ（２２）を備え、ガス・ボンベ（２２）の開口を封止し、起動された時、穿刺デバイス（１０ｂ；３１ｂ；４１ｂ；５１ｂ）は塞栓（２６）に穴をあけることを特徴とするガス管理装置。
【請求項３】
請求項１または２のガス管理装置において、ガス管理装置は、花火起爆装置（１６）のまわりに円筒状に配置されたスリーブ（２１；３５；４４；５４）をさらに含むことを特徴とするガス管理装置。
【請求項４】
請求項３のガス管理装置において、スリーブ（２１；３５；４４；５４）の材料が、紙、金属、あるいはプラスチックであることを特徴とするガス管理装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかのガス管理装置において、穿刺デバイス（１０ｂ；４１ｂ；５１ｂ）が起動される場合、ガス入口（１１；４２；５２）とガス出口（１２；４３；５３）の間のガス・チャンネルが作られることを特徴とするガス管理装置。
【請求項６】
請求項５のガス管理装置において、ガス・チャンネルは、花火起爆装置（１６）の爆発チャージャ１５起動される前に位置していた領域を通り抜けることを特徴とするガス管理装置。
【請求項７】
請求項３または４のガス管理装置において、ガス管理装置は、さらにスリーブ（３５）を迂回するガス入口（３２）とガス出口（３３）の間のガス・チャンネルを含むことを特徴とするガス管理装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかのガス管理装置において、膨張式ユニット（２３）が浮揚装置であることを特徴とするガス管理装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかのガス管理装置において、点火する刺激（１９；６９；７９）から放射されたエネルギーは、距離をおいて位置している爆発チャージャ（１５）に伝えられることを特徴とするガス管理装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかのガス管理装置において、点火する刺激は、火花を生成する点火手段（１９；７９）を含み、それにより爆発性チャージャ（１５）を起動することを特徴とするガス管理装置。
【請求項１１】
請求項１０のガス管理装置において、花火起爆装置（１６）は、点火する手段（１９；７９）から爆発チャージャ（１５）まで火花をガイドするチャンネルをさらに含むことを特徴とするガス管理装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１のガス管理装置において、点火手段が電気的に起動される点火チャージャ（１９）を含むことを特徴とするガス管理装置。
【請求項１３】
請求項１２のガス管理装置において、点火チャージャ（１９）は、酸素に関して不平衡な成分を有することを特徴とするガス管理装置。
【請求項１４】
請求項１０または１１のガス管理装置において、点火手段は手動で起動される衝撃点火雷管（７９）を含むことを特徴とするガス管理装置。
【請求項１５】
請求項１から９のいずれかのガス管理装置において、点火刺激が、爆発チャージャ（１５）を起動するエネルギーを生成するための光学的装置（６９）を含むことを特徴とするガス管理装置。
【請求項１６】
請求項１５のガス管理装置において、光学的装置（６９）がレーザーパルスを生成し、爆発性チャージャ（１５）を起動させることを特徴とするガス管理装置。
【請求項１７】
ガス入口（１１；３２；４２；５２）、ガス出口（１２；３３；４３；５３）および穿刺デバイス（１０ｂ；３１ｂ；４１ｂ；５１ｂ）を有するガス管理装置（１０；２０；３０；４０；５０）を通って、加圧されたガス・シリンダ（２２）から膨張式ユニット（２３）までガスを移送する方法であって、以下のステップからなる方法：
管理装置（１０；２０；３０；４０；５０）のガス入口（１１；３２；４２；５２）へ容器（２２）のケーシングを固定し、
管理装置（１０；２０；３０；４０；５０）のガス出口（１２；３３；４３；５３）へ膨張式ユニット（２３）を固定し、
穿刺デバイス（１０ｂ；３１ｂ；４１ｂ；５１ｂ）の部品として花火起爆装置（１６）を備え、
爆発チャージャ（１５）をガス出口（１２；３３；４３；５３）に隣接配置し、
そして容器（２２）のケーシングを刺す衝撃波を作るために花火起爆装置（１６）を起動するものにおいて、
刺激（１９；６９；７９）および花火雷管（１６）の一部として爆発チャージャ（１５）へ点火し、
また衝撃波を作る爆発チャージャ（１５）を起動するエネルギーを放射するために点火刺激（１９；６９；７９）に作用することを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１７の方法において、
容器のケーシングは、気圧調節されたガスボンベの開口を密閉する栓（２６）であり、また、起動された時、栓（２６）は、穿刺器具（１０ｂ；３１ｂ；４１ｂ；５１ｂ）によって刺されることを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１７または１８の方法において、膨張式ユニット（２３）が浮揚装置として選択されていることを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１７から１９のいずれかの方法において、さらに爆発チャージャ（１５）を越えて点火刺激（１９；６９；７９）から放射されたエネルギーを伝えることを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項２０の方法において、さらに、１ｍｍから３０ｍｍまでの範囲の距離を選択することを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項１７から２１のいずれかの方法において、さらに、作動時にスパークを生成する点火手段（１９；７９）となる点火刺激を選択することを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項２２の方法において、さらに、チャネルを通って、点火手段（１９；７９）から爆発チャージャ（１５）までスパークをガイドすることを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項１７から２３のいずれかの方法において、衝撃波がガス入口（１１；３２；４２；５２）からガス出口（１２；３３；４３；５３）間にチャネルを、穿刺器具（１０ｂ；４１ｂ；５１ｂ）が起動される前に花火起爆装置（１６）の爆発チャージャ（１５）が在るエリアに形成することを特徴とする方法。
【請求項２５】
膨張ユニット（２３）を膨張させるための装置であって、気圧調節された容器（２２）を含み、膨張ユニット（２３）と気圧調節された容器（２２）は、請求項１から１６のように、管理デバイス（１０；２０；３０；４０；５０）に固定されていることを特徴とする装置。
【請求項２６】
請求項２５の装置において、容器が、気圧調節されたガスを含んでいるガスボンベ（２２）であることを特徴とする装置。
【請求項２７】
請求項２５または２６の装置において、さらにセンサー（２５）および制御装置（２４）を含み、センサー（２５）は制御装置（２４）に水を示す信号を送り、次いで点火ケーブル（１８）によって点火信号を送り、花火起爆装置（１６）を起動することを特徴とする装置。
【国際調査報告】
2009544527.tif 000014
2009544527.tif 000015
2009544527.tif 000016
2009544527.tif 000017