JPS6072171A - 熱電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、熱電池に関するもので、特に熱電池を起動し
活性化させる起動用点火器に関するものである。

従来例の構成とその問題点 熱電池は、通常３５０′Ｃ以上の融点をもつ溶融塩を電
解質に用いるため、常温では不活性で実Ｉ＋］的に全く
電力を供給しないので、長期貯蔵後も新品同様の電池と
変わりない特性を示す。この長所を生かして非常用・緊
急用電源として主に用いＣっれている。用途上、使用時
には確実に作動して電力を供給すること、使用が簡便で
あることという要求は満足せねばならない。

そのだめ、−膜形の熱電池には、発電部の他に溶融塩電
解質を加熱溶融させる加熱剤を内蔵はぜ、その加熱剤に
着火させる点火器を組込んでいる構造としだものが多い
。具体的には発電部として、負極にカルシウム、電解質
に塩化カリウムと塩化リチウムの共融塩（融点３６２°
Ｃ）、正極活物′７ｆ（にクロム酸カルシウム、集電板
に二ｙ　’／フルを用いる。一方、加熱剤は金属粉末と
酸化剤の混合物を用いるテルミット反応を利用したもの
で、組合わせは用途と要求性能によって種々のものが考
えられているが、その代表的なものは、ジルコニウム−
クロム酸鉛−過マンガン酸カリウム系加熱剤、鉄−過塩
素酸カリウム系加熱剤などである。

点火器は大別して３〜６種類が既に提案されているが、
その代表的なものを挙げると下記のようなものがある。

（１）電気式点火器 これは一対の電極端子間に白金フィラメントからなる電
橋をつくり、電橋を包むようにアジ化鉛などの発火剤を
つけ、これに電気を流すとフィラメントが赤熱し発火剤
が火炎を発する点火器である。

（２）衝撃式点火器 電気式が外部電源を必要とするのに対し、衝えると、キ
ャンプと発火金の間にある発火剤が火炎を発する点火器
である。

（３）自然発火式点火器 これは物質固有の発火点を利用するもので、エーテルと
酸素の混合気体などを用いるものである。これは火災報
知器などに用いられる。

これらの中で最も多量に使われるのが（１）で、次いで
（２）　、　（３）の順である。

その理由は、電気式は小さな形にすることができ、点火
の信頼性も比較的高いからで、衝撃式に比べると非常に
ジノプルな設計が可能である。衝撃式は点火器に衝撃を
加える為のイ」帯装置が必要となり、例えば米国特許第
３，６７９，４８７号の様にバネで筆芯を作動させたり
、筆芯を加速度によって作動させたりする方法があって
、可成り多くのスペースをその為に必要とする欠点があ
る。自然発火式は限定した使用を行なうので、熱電池の
ほとんどが電気式と衝撃式であるといっても過言ではな
い。

しかし、電気式にも２〜３の欠点を有している０その１
つは、前述のように電橋に極細の白金フィラメントを使
用しているだめ、数→−ｍＡ〜数百ｍＡで点火する性質
を有しており、その為に例えば漏洩電流か静電気などが
点火端子間に流れると、容易に作動してし甘うことがあ
る。その２は、外部電源の無い所で使用できない。その
３は、信頼性が高いとはいえ、用途上方が一不作動の場
合に人命に影響することがあり、その対策が必要である
。

一方、衝撃式点火具は、筆芯を固定させる手段として、
通常米国特許第３６７９ａＢ７号の様に安全ビンを必要
な時に引抜くか、特公昭４６−１７３２６号公報、特公
昭５２−２４９７３号公報のように筆芯よりも小さなス
プリングを押広げて安全除去し、筆芯を落下きせる手段
がとられている。しかし、安全ピンを引抜く方式もスプ
リングを押広げる方式もその信頼性は今−歩の感であっ
た。

発明の目的 本発明は、電気式、衝撃式いずれにおいても作動する起
動装置に関し、電気式点火器の不慮の作動を防止し、万
が一不作動時においても電池を活性化できる高信頼性の
熱電池を提供することを目的とする。

発明の構成 本発明は、電気式点火器と衝撃式点火器を備えるもので
あり、電気式点火器の外部端子に筆芯を固定し、かつ必
要時にはこれを切断してしまうシャアーピンを通して電
気的導通状態にある安全装置を有し、作動時は電気式、
衝撃式いずれの点火器においても電池を活性化できる機
構を有する。

実施例の説明 図は本発明の代表的な一実施例を示す縦断面図を示して
いる。

１は前述した電池系からなる素電池で、この例では８セ
ルを直列に接続し、発生電圧２０　Ｖ　１７Ｊに設計し
たものである。２は加熱剤で、とれｔ前述の加熱剤系か
らなり、シート状に形成されて素電池１と交互に積重ね
、素電池に用いた電解質の融点以上に加熱するためにあ
り、小さな点火エネギーで着火し、取扱い上は安全性の
高い性質のものを用いる。３は蓄熱層で、素電池１と加
熱剤２の積層体の両端部に設け、発生した熱を蓄熱して
冷却を抑制して電池の作動時間を延長するだめにある０ ４は電気式点火器で、３００ｍＡの電流で１０ｍ５程度
のパルス電流を通電すると火炎を発する性質を有し、一
対の電極５’、６”は外部端子６’　、　６”相当する
エネルギーを与えると発火する性質を有し、例えば筆芯
８が６ｇとし落高が３０とすると、弐ｍ−ｇ−ｈ＝ｍ’
・ｇ′・ｈ′に代入して算出すると１４０Ｇを与えると
発火することが判かる。９はシャアーピンで、１４０Ｇ
以下で確実に切断し、通常の取扱時や輸送時に加わる衝
撃的３０Ｇでは安全な材質と線経を選定する必要がある
。１０はシャアービン引抜きリングで、例えば電気式の
みで使用せねば々らない場合であるとか、時によってシ
ャアーピンが不必要な場合には指を引抜きリングに入れ
て取はずして行なうためにある。１１は点火器用外部端
子６’　、　６”とシャアーピ／９、引抜きリング１０
と電気的導通のためにあるリード線で、電気式点火器４
に不慮の電気が流れて発火するのを防止する役目を有す
る。１２は筆芯８に加速度が加わらない時に使用する衝
撃棒用穴、１３はホルダーで、外装蓋１４と溶接部１６
で一体となしている。

１６は外装ケース、１７は断熱材層で素電池と加熱剤の
一体層を保温する役目を有し、電気式点火器をも収納す
る。１８’　、　１８′′は一対の出力端子である。１
９は点火器から発する火炎を通ず大溝空孔で、大溝空孔
に露出した加熱剤２が火炎によって一斉に着火し、各層
の加熱剤が同時に燃焼させるだめにある。２０は電気式
点火器から発する火炎を受ける加熱剤露出部である。

以上の構成において、この熱電池の起動手順を述べると
、下記の（ａ）　、　（ｂ）　、　（（りおよびその組
合わせのいずれにおいても活性化できる。

（ａ）加速兜が加わる衝撃作動の場合 衝撃値が１４ｏＧ以上かかるとシェアーピノ９は切断さ
れ、筆芯８は自由落下体となってホルダー１３内を滑り
、衝撃式点火器７をただき発火して、その火炎は大溝空
孔１９を通って各層の加熱剤１を着火させて、電池全体
が活性化する。

（ｂ）加速度がない衝撃作動の場合 衝撃棒用穴１２に衝撃棒を挿入して、衝撃棒をハンマー
等でたたくと筆芯８はシャアーピ／９を切断して、衝撃
式点火器を作動させる。

（Ｃ）電気式点火器を用いる場合 引抜きリング１０に指を入れてシャアーピン９を引抜く
と共に導通リード線１１を切断したのち、点火器用外部
端子６’　、　６′′に外部電源をつなぎ、３００ｍＡ
の電流をＩＱＩＩ１通じると電気式点火器４が火炎を発
し、加熱剤露出部２０がまず燃焼して電池全体が燃焼活
性化する。

発明の効果 以上のように、本発明によれば、電気式、衝撃式のいず
れの方法でも用いることができるだめ、熱電池のほとん
どの用途に適用できるようになったこともさることなが
ら、電気式点火器の安全装置の役目が機構上とれること
ができること、一方の点火器が万が一不作動の場合にお
いても点火の作動性が著しく向上したことの効果も見逃
がせない。また、衝撃式機構が不要の場合は、ホルダー
ごと取除き、電気式のみにすることもできる。

このように、熱電池は、緊急用、非常用に用いられる特
に人命にかかわる機器に用いる場合が多いので、本発明
によって今迄以上に高信頼性。７起動機構になったこと
の意義は大きいといえる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の熱電池の一実施例を示す縦断面図である。 １・・・・・・素電池、２・・・・・・加熱剤、４・・
・・・・電気式点火器、６’、６′・・・・・・起動用
外部端子、７・・−・・・衝撃式点火器、８・・・・・
筆芯、９　・用シャアービン、１３・・・・・ホルダー
。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）電気式点火器と衝撃式点火器を備えだことを特徴
   とする熱電池。
2. （２）衝撃式点火器が筆芯を有する衝撃式点火器であり
   、前記筆芯はシャアービンによって未使用時は固定され
   、使用時に切断するように構成した特許請求の範囲第１
   項記載の熱電池。
3. （３）前記シャアーピンが電気式点火器の外部端子