(57)【要約】【課題】ガス発生用の薬剤を内蔵したインフレータの加熱処理において、燃料使用量を最小化して、省エネと排ガス処理装置のコンパクト化を図ることができるインフレータ処理装置の運転方法を提供すること。【解決手段】ガス発生用の薬剤を内蔵した自動車用エアバッグのインフレータ１ａを、薬剤の作動温度以上に加熱して処理し、その金属ケースの回収を行うインフレータ処理装置の処理炉２に、熱ガス発生炉３と排ガス処理装置４を熱ガスダクト５ａ，５ｂで連接すると共に、処理炉２の出口側の熱ガスダクト５ｂと熱ガス発生炉３を循環ガスダクト６で連接したインフレータ処理装置の運転方法において、処理炉２の入口ガス温度で排ガス循環量を制御すると共に、処理炉２の出口ガス温度で熱ガス発生炉３のバーナ７の燃焼量を制御する。【選択図】  図１
2004182091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス発生用の薬剤を内蔵した自動車用エアバッグのインフレータを、薬剤の作動温度以上に加熱して処理し、その金属ケースの回収を行うインフレータ処理装置の処理炉に、熱ガス発生炉と排ガス処理装置を熱ガスダクトで連接すると共に、前記処理炉の出口側の熱ガスダクトと前記熱ガス発生炉を循環ガスダクトで連接したインフレータ処理装置の運転方法において、
前記処理炉の入口ガス温度で排ガス循環量を制御すると共に、処理炉の出口ガス温度で前記熱ガス発生炉のバーナの燃焼量を制御することを特徴とするインフレータ処理装置の運転方法。
【請求項２】
前記処理炉の入口ガス温度を、インフレータの金属ケースの溶融温度以下とすると共に、処理炉の出口ガス温度をガス発生用の薬剤の作動温度以上とすることを特徴とする請求項１記載のインフレータ処理装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス発生用の薬剤を内蔵した自動車用エアバッグのインフレータを、薬剤の作動温度以上に加熱して処理し、その金属ケースの回収を行うインフレータ処理装置の運転方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エアバッグ（Ａｉｒ  Ｂａｇ）は、自動車衝突時の人体への衝撃緩和を図る安全装置として、アメリカ等では既に法律で設置が義務付けられており、日本でも近い将来、法律により設置が義務付けられる可能性が高い。
【０００３】
インフレータ（Ｉｎｆｌａｔｏｒ）は、このエアバッグ用の膨脹装置で、車衝突時の衝撃でインフレータの内蔵薬剤を作動（例えば、２ＮａＮ３＋ＣｕＯ→Ｎａ２Ｏ＋Ｃｕ＋３Ｎ２）させてＮ２ガスを発生し、このＮ２ガスでエアバッグを瞬時に膨脹させて乗員の保護を行うものである。
【０００４】
このインフレータは、一般にアルミやステンレス製の金属ケース内にガス発生用の薬剤が内蔵されており、運転席用と助手席用で若干大きさが異なるが、金属ケースの概略寸法はφ５０×Ｈ２００ｍｍ程度からφ１００×Ｈ５０ｍｍ程度で、薬剤の作動温度は着火装置の有無により異なるが、通常３００℃から６００℃程度である。
【０００５】
日本でも最近の新車は、エアバッグが標準装備されつつあることから、今後このエアバッグ装備車の廃車時に、薬剤を内蔵したインフレータが多量に発生するため、薬剤を安全に作動処理して、金属ケースの回収を行うことが、安全と資源の有効活用の面から必要である。
【０００６】
従来、インフレータを薬剤の作動温度以上に加熱して処理するインフレータ処理装置の技術としては、例えば、特許文献１に開示されている技術がある。
【０００７】
この技術は、薬剤作動時の炉壁耐火物の損傷防止とインフレータの金属ケースの溶融防止を図ることを目的としており、これを達成するために、図２に示すように、インフレータ２１の処理を行う処理炉２２の炉壁２３の内面とインフレータ２１間に、該炉壁２３をカバーするように金属隔壁２４ａ、２４ｂ、２４ｃを設けたこと、および、バーナ２５と稀釈空気供給装置もしくは／および排ガス循環装置とを併設した燃焼炉２６すなわち熱ガス発生炉を、前記処理炉２２に連接したことを特徴とするものである。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−１０１４２２号公報（第３−４頁、図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１のインフレータ処理装置においては、未だ解決すべき以下のような問題があった。
【００１０】
すなわち、熱ガス発生炉で発生する高温のバーナ燃焼ガスを、稀釈空気でインフレータの処理に適したガス温度まで冷却する方法では、常温の稀釈空気を使用するため、バーナの燃料使用量が多く、熱効率が低いという問題があった。
【００１１】
これに対して、インフレータ処理後の排ガスを循環して、高温のバーナ燃焼ガスを冷却する方法では、循環した排ガス顕熱の分だけバーナの燃料使用量が減少するため、省エネに有効な方法であるが、この種の排ガス循環方式では、制御の容易性から、一般に排ガス循環量を一定に固定して、バーナの燃焼量でガス温度を制御する方法が採用されており、インフレータを間歇投入するインフレータ処理装置では、インフレータの加熱に必要な熱ガス量が経時的に変動するため、予め排ガス循環量を大きくしておくことが必要で、この結果、バーナの燃焼量すなわち燃料使用量が増加して、熱効率が低下するという問題があった。
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、ガス発生用の薬剤を内蔵したインフレータの加熱処理において、燃料使用量を最小化して、省エネと排ガス処理装置のコンパクト化を図ることができるインフレータ処理装置の運転方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のインフレータ処理装置の運転方法は、ガス発生用の薬剤を内蔵した自動車用エアバッグのインフレータを、薬剤の作動温度以上に加熱して処理し、その金属ケースの回収を行うインフレータ処理装置の処理炉に、熱ガス発生炉と排ガス処理装置を熱ガスダクトで連接すると共に、前記処理炉の出口側の熱ガスダクトと前記熱ガス発生炉を循環ガスダクトで連接したインフレータ処理装置の運転方法において、前記処理炉の入口ガス温度で排ガス循環量を制御すると共に、処理炉の出口ガス温度で前記熱ガス発生炉のバーナの燃焼量を制御することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明のインフレータ処理装置の運転方法は、前記処理炉の入口ガス温度を、インフレータの金属ケースの溶融温度以下とすると共に、処理炉の出口ガス温度をガス発生用の薬剤の作動温度以上とすることを特徴とする。
【００１５】
このように、本発明のインフレータ処理装置の運転方法では、処理炉の入口ガス温度で排ガス循環量を制御するため、熱ガス発生炉の高温のバーナ燃焼ガスが、処理炉出口からの循環排ガスで均一に稀釈冷却されて、インフレータの加熱処理に適したガス温度になる。また、処理炉の出口ガス温度で熱ガス発生炉のバーナの燃料使用量を制御するため、バーナの燃料使用量が最小となり、熱効率が最大となる。
【００１６】
さらに、処理炉の入口ガス温度を、インフレータの金属ケースの溶融温度以下とすると共に、処理炉の出口ガス温度をガス発生用の薬剤の作動温度以上とするため、インフレータの薬剤が確実に加熱処理できると共に、熱ガスによるインフレータの金属ケースの溶融が無い。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例により説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施例を示すインフレータ処理装置の運転方法を示す概念図である。
【００１９】
図１に示すごとく、インフレータ１ａを処理する処理炉２に、熱ガス発生炉３と排ガス処理装置４を熱ガスダクト５ａ、５ｂで連接すると共に、処理炉２の出側熱ガスダクト５ｂと熱ガス発生炉３を循環ガスダクト６で連接して、インフレータ処理装置を構成する。
【００２０】
この処理炉２と熱ガス発生炉３および各ガスダクト５ａ、５ｂ、６は、耐熱性と断熱性およびシール性が要求されるため、通常、ガス温度が５００℃程度以上の高温の場合は、鉄皮の内面側にキャスタブルやセラミックファイバー等の耐火物を施工し、ガス温度が５００℃程度未満の低温の場合は、鉄皮の外面側に保温材を施工する。
【００２１】
熱ガス発生炉３の一端側にバーナ７を配置して、燃料配管８と燃焼空気配管９からバーナ７に燃料と燃焼空気の供給を行うと共に、熱ガス発生炉３のバーナ７側の炉壁の外周部から熱ガス発生炉３内に、循環ガスダクト６で循環した排ガスを供給する。このように構成した熱ガス発生炉３と処理炉２の炉底部を熱ガスダクト５ａで連接して、インフレータ１ａの加熱処理に必要な熱ガスの供給を行う。
【００２２】
また、バーナ７の燃料配管８と燃焼空気配管９には、燃料と燃焼空気の流量調整弁１０ａ、１０ｂが設けて有り、処理炉２の出口側の熱ガスダクト５ｂに設置した熱電対１１ｂで、処理炉２の出口ガス温度を検知して、バーナ７の燃焼量すなわち灯油量を制御する。燃料と燃焼空気の流量調整弁１０ａ、１０ｂはリンク機構等で比例制御されているため、バーナ空気比は一定値に制御できる。
【００２３】
このバーナ空気比は、油バーナでは未燃分の発生が無い１．２程度の最小値とし、排ガス循環量を最大化して、燃料使用量を最小化する。
【００２４】
処理炉２には、図１に未表示のインフレータ１ａの投入装置と排出装置が設けて有り、この投入装置は、シール弁と投入プッシャーで構成されており、処理前のインフレータ１ａは、この投入装置で処理炉２内に間歇投入され、熱ガス発生炉３から供給した熱ガスで、インフレータ１ａを加熱して薬剤の処理を行い、加熱処理後のインフレータ１ｂすなわち金属ケースは、処理炉２の下部に設けた排出装置から連続もしくは間歇で取り出す。
【００２５】
なお、多量のインフレータ１ａを処理炉２に一括投入すると、薬剤の同時作動の確率が高くなり、この結果、最高炉内圧力が上昇して、炉体のシール部から炉内ガスの噴出が発生するため、安全面からインフレータ１ａは、処理炉２に数個ずつを間歇的に投入することが必要である。
【００２６】
インフレータ１ａを加熱処理した後の排ガスは、処理炉２から排出され、一部は循環ガスダクト６を通して、熱ガス発生炉３に循環する。
【００２７】
循環ガスダクト６には、排ガスを循環するための循環ブロワ１２と循環排ガスの流量調整弁１３が設けて有り、処理炉２の入口側の熱ガスダクト５ａに設置した熱電対１１ａで、処理炉２の入口ガス温度を検知して、流量調整弁１３で排ガス循環量を最適値に制御する。
【００２８】
残りの排ガス量、すなわち、バーナ７の燃焼ガス量とインフレータ１ａの発生ガス量を加えた排ガス量は、排ガス処理装置４で有害物質を無害化した後、排気筒１４から大気中に放出する。
【００２９】
この排ガス処理装置４は、図１に未表示で有るが、排ガスの流入側より燃焼室、ガス冷却室、有害ガス除去装置、集塵装置、排風ブロワで構成されている。
【００３０】
燃焼室では８００℃以上の温度で２秒以上の滞留時間を掛けてダイオキシン類の分解を行い、ガス冷却室ではダイオキシン類の再合成を防止するため、排ガスを２００℃程度まで急速冷却する。さらに、有害ガス除去装置では、排ガス中に消石灰と活性炭を吹き込み、消石灰で脱塩と脱硫を行うと同時に、活性炭でダイオキシン類の吸着を行い、バグフィルタ等の集塵装置で除塵後、クリーンな排ガスを排風ブロワで排気筒１４から大気中に放出する。
【００３１】
【実施例】
【表１】
2004182091.tif 000003
表１は、運転席インフレータ（寸法：約φ１００×Ｈ４０ｍｍ、単重：約８００ｇ／個）を、６００℃と７００℃の処理温度で１時間に１７０個処理した場合の結果を本発明技術と従来技術とで比較したものである。
【００３２】
本発明技術は、処理炉２の入口ガス温度で排ガス循環量の制御を行うと共に、処理炉２の出口ガス温度で、熱ガス発生炉３のバーナ７の燃焼量すなわち灯油量を制御した場合の結果である。
【００３３】
これに対して、従来技術は、排ガス循環を行わずに、熱ガス発生炉３のバーナ７の空気比で処理炉２の入口ガス温度を制御した場合の結果である。
【００３４】
本発明技術では、インフレータ１ａの処理温度すなわち処理炉２の入口ガス温度により効果が異なるが、従来技術に対して、熱ガス発生炉３のバーナ灯油使用量が４０％｛＝（１３．２ｌ／ｈ）÷（３３．２ｌ／ｈ）｝〜６２％｛＝（１４．１ｌ／ｈ）÷（２２．７ｌ／ｈ）｝に低減できた。
【００３５】
また、熱ガス発生炉３のバーナ灯油使用量の減少に伴い、排ガス処理装置４すなわち燃焼室の入口排ガス量が、１１％｛＝（１５９Ｎｍ３／ｈ）÷（１４３６Ｎｍ３／ｈ）｝〜２１％｛＝（１６９Ｎｍ３／ｈ）÷（８０７Ｎｍ３／ｈ）｝に減少するため、本発明技術は、従来技術に対して、燃焼室のバーナ灯油使用量、ガス冷却室の噴霧冷却水量、消石灰吹込量等が大幅に減少する。この結果、排ガス処理装置４がコンパクト化して、設備コストが低下すると言う相乗効果がある。
【００３６】
なお、本発明は、前記実施例のみに限定されるものでなく、例えば、（１）上記実施例に、処理炉の炉内圧力を検出して排風ブロワの誘引ガス量を制御する機能付加すること、（２）熱ガス発生炉のバーナ燃焼空気に、熱交換器で廃熱回収した予熱空気を使用すること、（３）処理炉の炉内温度を８００℃以上、炉内ガス滞留時間を２秒以上とし、排ガス処理装置の燃焼室を省略すること等、本発明の要旨を逸脱しない限り、種々変更を加えることは勿論可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のインフレータ処理装置の運転方法によれば、以下の効果を奏する。
【００３８】
（１）処理炉の入口ガス温度で排ガス循環量を制御すると共に、処理炉の出口ガス温度で熱ガス発生炉のバーナの燃焼量を制御するため、インフレータ処理装置の燃料使用量が最小化して、熱効率が最大化する。
【００３９】
（２）処理炉の入口ガス温度を、インフレータの金属ケースの溶融温度以下とすると共に、処理炉の出口ガス温度をガス発生用の薬剤の作動温度以上とするため、インフレータの薬剤が確実に加熱処理できると共に、インフレータの金属ケースの溶損が無い。
【００４０】
（３）燃料使用量の最小化により排ガス量が減少するため、排ガス処理装置がコンパクト化して、設備コストが低下する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインフレータ処理装置の運転方法を示す概念図である。
【図２】従来のインフレータ処理装置によるインフレータ処理例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ａ  処理前のインフレータ
１ｂ  処理後のインフレータ
２  処理炉
３  熱ガス発生炉
４  排ガス処理装置
５ａ、５ｂ  熱ガスダクト
６  循環ガスダクト
７  バーナ
８  燃料配管
９  燃焼空気配管
１０ａ、１０ｂ  流量調整弁
１１ａ、１１ｂ  熱電対
１２  循環ブロワ
１３  流量調整弁
１４  排気筒
２１  インフレータ
２２  処理炉
２３  炉壁
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ  金属隔壁
２５  バーナ
２６  燃焼炉
【図１】
2004182091.tif 000004
【図２】
2004182091.tif 000005