CN104415710B - 一种气体发生器的降温隔热结构及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种气体发生器的降温隔热结构及其制备方法，用于烟火式柱状气体发生器排气口附近需要与气袋连接处的隔热处理，避免高温壳体将气袋烧穿和熔化。其在发生器壳体的排气通道中有化学降温剂层；与排气通道对应的发生器壳体外覆盖绝热层，绝热层外包覆固定层。与现有技术相比，本发明不仅工艺简单，绝热效果好，而且成本极低。可以灵活调整发生器中降温剂的用量、绝热层的厚度、绝热层的材料、热缩管壁的厚度等方法来调整隔热效果。热缩管不仅可以起到固定绝热层和隔绝热量的作用，而且自身拥有的弹性可以和气袋之间形成很好的密封作用，热缩管紧密贴合在发生器上，可解决气体发生器与气袋连接时的气密性问题，避免发生器充气时漏气。

Description

一种气体发生器的降温隔热结构及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种气体发生器的降温隔热结构，主要用于烟火式柱状气体发生器排气口附近需要与气袋连接处的绝热处理，避免高温壳体将气袋烧穿和熔化造成漏气。

背景技术

烟火式气体发生器是含有化学产气药剂的气体发生器，通常和高分子材料制成的气袋连接在一起，点火后向气袋中充入一定温度的气体。气体发生器由于要求的工作时间长，必然带来装入的气体发生剂药量多，壳体及气体出口温度高等问题，特别是气体出口附近跟气袋相连的壳体温度是整个发生器中最高的，如不做绝热处理很有可能将气袋烫伤，造成连接处漏气的问题。且部分用途的气体发生器要求充入高温气体，以保证充气后气袋温度可以保持在80℃以上一定时间。这就要求化学降温剂不能使用太多，排气口附近的壳体温度必然会很高，必须做绝热处理。

目前常用的绝热处理方法有：在发生器壳体上使用绝热涂料或涂层、粘附上耐高温的高分子绝热层或者陶瓷绝热层等。但是这些方法有一个共同的特点，就是成本太高，并且有些方法绝热效果并不好，有些方法工艺难度高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气体发生器的降温隔热结构，其工艺简单、绝热效果好，而且成本极低。

本发明的目的还在于提供上述气体发生器的降温隔热结构的制备方法。

本发明的技术方案是：在发生器壳体的排气通道中有化学降温剂层；与排气通道对应的发生器壳体外覆盖绝热层，绝热层外包覆固定层。

所述化学降温剂层中的化学降温剂为草酸铵、草酰胺、氢氧化铝、碳酸氢钠、碱式碳酸镁、碱式碳酸锌、碳酸亚铁中的一种或几种。化学降温剂为可以吸热分解的一类化学物质。将其装入发生器壳体内部的排气通道中，高温气体流经化学降温剂后，化学降温剂吸热分解对高温气体起到冷却作用。装入的药量是根据需要的出口气体温度来进行调整的。即化学降温剂可以根据需要调整重量，可以将出口气体温度降低到合理的程度。

所述化学降温剂层中的化学降温剂的结构呈圆片状、圆柱状、带中孔的圆柱状或呈颗粒状，为压制成的药片。

所述绝热层为绝热材料编制、粘合、或压合而成的多孔状绝热层材料。所述绝热层完全覆盖发生器壳体，起到隔绝热量降低发生器表层温度的作用。

所述绝热层为石棉布、玻璃纤维布。

所述包覆固定层是热缩管，该热缩管内径大于发生器壳体外径加上绝热层两倍厚度后的数值1-8mm。所述包覆固定层是用来包覆在发生器壳体最外层的，用以固定绝热层的一层材料。其一定程度上起到了隔热的作用。

所述包覆固定层是氟橡胶热缩管、或聚四氟乙烯热缩管。所述氟橡胶热缩管可以较长时间耐受400℃左右的高温而不熔化、变形、燃烧。使用时在175℃或以上保持15-30分钟或者更长时间，可以完全收缩固定住绝热层材料。所述包覆固定层还可以是普通耐热温度低于200℃的热缩管。

所述与排气通道对应的发生器壳体外部分覆盖绝热层，或全部覆盖绝热层。

本发明所述包覆固定层也可以是用高分子类化合物粘附在绝热层上，作为包覆固定层。

本发明的制备方法包括以下工序：将发生器壳体表面清洗干净，烘干或者自然干燥；再将多孔状绝热层材料剪裁包覆于发生器壳体表面；然后将热缩管套在多孔状绝热层材料上，置于热缩温度120-220℃下收缩，当热缩管将多孔状绝热层材料牢固固定在发生器壳体上时，取出发生器冷却，多孔状绝热层材料在发生器壳体表面形成绝热层，热缩管在绝热层外形成包覆固定层；在发生器壳体的排气通道内装入化学降温剂，在排气通道内形成化学降温剂层。

本发明的化学降温剂层、绝热层、包覆固定层这三个部分是按顺序组合在一起的形成气体发生器降温隔热结构，与现有技术相比，本发明不仅工艺简单，工艺时间短、绝热效果好，而且成本极低。以一段需要做绝热防护的50mm长、直径35mm、工作时外壳最高温度600℃左右的气体发生器壳体为例，使用本发明所述降温隔热结构，制作时间最短可以在20min～30min左右，气体发生器工作后，壳体最高温度不高于200℃，所有原材料成本不超过1元。本发明可以通过灵活调整发生器中降温剂的用量、绝热层的厚度、绝热层的材料、热缩管壁的厚度等方法来调整绝热效果。本发明使用热缩管固定绝热层具有：可以固定绝热层避免滑动，方便后续连接气袋等工序；热缩管不仅可以起到固定绝热层和隔绝热量的作用，而且自身拥有的弹性可以和气袋之间形成很好的密封作用，热缩管紧密贴合在发生器上，可解决降温隔热结构与气袋连接时的气密性问题，避免发生器充气时漏气。

附图说明

图1是本发明的横截面示意图。

图2是本发明的结构示意图。

图3是本发明的装配状态示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不仅仅局限于实施例，该领域的专业人员对本发明方案所做的修改，均属于本发明的保护范围之内。

图1中，在发生器壳体1的排气通道2中有化学降温剂层3；发生器壳体1外覆盖绝热层4，绝热层4外形成包覆固定层5。

图2中，在发生器壳体1的排气通道2中有化学降温剂层3；发生器壳体1外覆盖绝热层4，绝热层4外形成包覆固定层5。

图3中，为本发明的降温隔热结构与气袋的装配状态示意。在发生器壳体1的端部外覆盖绝热层4和固定层5，6为气袋。

实施例1

外径为32mm气体发生器的降温隔热结构制备。先将发生器壳体1表面清洗干净，自然干燥后，再将与气袋接触的距离排气孔5cm长的一段壳体用石棉布包覆，石棉布厚度为1毫米，剪裁面积为长方形5cm×10.1cm，然后将直径为Ф35的氟橡胶热缩管套在石棉布上，置于175℃的烘箱中，保持温度30分钟，然后将发生器取出，石棉布在发生器壳体1形成绝热层4，氟橡胶热缩管在绝热层4外形成包覆固定层5，冷却后，在发生器壳体1的排气通道2中装入草酰胺压制的药片5克，压片直径为4±0.1mm，厚度为2±0.1mm。形成化学降温剂层3。

实施例2

外径为33mm气体发生器的降温隔热结构制备。先将发生器壳体表面清洗干净，用热风烘干，再将与气袋接触的距离排气孔10cm长的一段壳体用玻璃纤维布包覆，其厚度为1.5毫米，剪裁面积为长方形10cm×10.4cm，然后将直径为Ф38的聚四氟乙烯热缩管套在石棉布上，置于220℃的烘箱中，保持温度20分钟，然后将发生器取出，冷却后，装入碱式碳酸锌制作的无规药粒3克。

实施例3

外径为35mm气体发生器的降温隔热结构制备。先将发生器壳体表面清洗干净，用烘箱烘干，再将与气袋接触的距离排气孔10cm长的一段壳体用硅橡胶玻璃纤维复合布包覆，其厚度为2毫米，剪裁面积为长方形10cm×10.4cm，然后将直径为Ф42mm的氟橡胶热缩管套在硅橡胶玻璃纤维复合布上，置于175℃的烘箱中，保持温度40分钟，然后将发生器取出，冷却后，装入氢氧化铝压制的药片9克，压片直径为3±0.1mm，长度为5±0.1mm。

Claims (9)

1.一种气体发生器的降温隔热结构的制备方法，其特征在于：在发生器壳体（1）的排气通道（2）中有化学降温剂层（3）；与排气通道（2）对应的发生器壳体（1）外覆盖绝热层（4），绝热层（4）外包覆固定层（5）；

包括以下工序：①将发生器壳体表面清洗干净，烘干或者自然干燥；②再将多孔状绝热层材料剪裁包覆于发生器壳体表面；③然后将热缩管套在绝热层上，置于温度120-220^°C下收缩，当热缩管将多孔状绝热层材料牢固固定在发生器壳体上时，取出发生器冷却，多孔状绝热层材料在发生器壳体表面形成绝热层，热缩管在绝热层外形成包覆固定层；④在发生器壳体的排气通道内装入化学降温剂，在排气通道内形成化学降温剂层。

2.根据权利要求书1所述气体发生器的降温隔热结构的制备方法，其特征在于：所述化学降温剂层中的化学降温剂为草酸铵、草酰胺、氢氧化铝、碳酸氢钠、碱式碳酸镁、碱式碳酸锌、碳酸亚铁中的一种或几种。

3.根据权利要求书1或2所述气体发生器的降温隔热结构的制备方法，其特征在于：所述化学降温剂层中的化学降温剂的结构呈圆片状、圆柱状、带中孔的圆柱状或呈颗粒状，为压制成的药片。

4.根据权利要求书1所述气体发生器的降温隔热结构的制备方法，其特征在于：所述绝热层为绝热材料编制、粘合、或压合而成的多孔状绝热层材料。

5.根据权利要求书1或4所述气体发生器的降温隔热结构的制备方法，其特征在于：所述绝热层为石棉布、玻璃纤维布。

6.根据权利要求书1所述气体发生器的降温隔热结构的制备方法，其特征在于：所述包覆固定层是热缩管，该热缩管内径大于发生器壳体外径加上绝热层两倍厚度后的数值1-8mm。

7.根据权利要求书1或6所述气体发生器的降温隔热结构的制备方法，其特征在于：所述包覆固定层是氟橡胶热缩管、或聚四氟乙烯热缩管。

8.根据权利要求书1所述气体发生器的降温隔热结构的制备方法，其特征在于：所述与排气通道（2）对应的发生器壳体（1）外部分覆盖绝热层，或全部覆盖绝热层。

9.一种用权利要求书1所述气体发生器的降温隔热结构的制备方法制备的气体发生器的降温隔热结构。