CN200971088Y - 气体发生器 - Google Patents

Abstract

一种气体发生器，该气体发生器包括壳体、产气药室、过滤件和点火件，所述产气药室位于壳体中，壳体上包括点火件保持孔和出气孔，所述点火件位于点火件保持孔中并与产气药室连通，所述过滤件位于壳体中，其中，该气体发生器还包括冷却室，所述冷却室与产气药室连通，所述冷却室位于壳体中并通过过滤件与出气孔相通。本实用新型提供的气体发生器产生的高温气体可以经过冷却室冷却之后再充入气囊中，由于经过冷却室冷却之后的气体的温度较低，所以对气囊的隔热性能、耐温性能的要求很低，这样就降低了气囊的成本，提高了经济效益。

Description

气体发生器

技术领域

本实用新型涉及气体发生器。

背景技术

气体发生器已经得到了日益广泛的应用，它可以应用于汽车安全气囊、海上救生筏、橡皮舟、军用大型装备、飞机的充气滑梯和救生装置。气体发生器是通过将产气药点燃，使产气药发生化学反应而放出气体。当产气药在气体发生器中反应时，其燃烧温度一般有1300K，所产生的气体的温度也就很高，产气药产生的气体的温度一般为600K-700K，由于气体的温度很高，所以在将气体充入气囊之前，需要将气体冷却。

CN1612820A公开了一种气体发生器，该气体发生器主要应用于汽车安全气囊。如图1所示，该气体发生器包括外筒8、过滤件4、点火件5、气体放出筒7和冷却件21。外筒8包括产气药室2，点火件5位于外筒8的端部且与产气药室2连通，过滤件4位于产气药室2中，气体放出筒7位于外筒8的靠近过滤件4的一端且与外筒8相通，气体放出筒7包括出气孔6，出气孔6位于气体放出筒7的末端，将气体放出筒7与外界连通，冷却件21位于气体放出筒7中并沿气体放出筒7的内壁设置。该气体发生器的工作过程如下：点火件5将产气药室2中的产气药点燃，产气药产生的高温气体流经过滤件4和气体放出筒7，被过滤件4和冷却件21冷却和过滤，并经由出气孔6放出，充入气囊中。该气体发生器虽然通过过滤件4和冷却件21将产气药产生的高温气体冷却，但是由于过滤件4和冷却件21都是由金属网或膨胀金属制成，只是单纯的物理冷却，所以冷却效果并不理想。经过这种装置冷却之后的气体的温度一般为400-450K，气体温度较高，所以对现有气囊的隔热性能、耐温性能的要求很高，必须采用成本很高的气囊布袋，这样就增加了气囊的成本，降低了经济效益。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种对产生的气体冷却效果好的气体发生器。

本实用新型提供的气体发生器包括壳体1、产气药室2、过滤件4和点火件5，所述产气药室2位于壳体1中，壳体1上包括点火件保持孔3和出气孔6，所述点火件5位于点火件保持孔3中并与产气药室2连通，所述过滤件4位于壳体1中，其中，该气体发生器还包括冷却室10，所述冷却室10与产气药室2连通，所述冷却室10位于壳体1中并通过过滤件4与出气孔6相通。

该气体发生器在使用时，需要向冷却室10中加入物理和/或化学冷却剂，此时，产气药室2中的产气药产生的高温气体可以先进入冷却室10，在冷却室10中高温气体被冷却室10中的物理和/或化学冷却剂冷却，然后气体经过过滤件4物理冷却及过滤，最后通过出气孔6放出，充入气囊中。经过冷却室10中的冷却剂冷却之后的气体的温度可降低至300-320K，由于这样的气体的温度相对较低，所以对气囊的隔热性能、耐温性能的要求很低，市场上一般的气囊都能适用，这样就降低了气囊的成本，提高了经济效益。

由于优选情况下，点火件5与点火件保持孔3螺纹连接，而不是嵌入连接，所以点火件5可以最后装配到气体发生器上，这样就避免了在装配气体发生器的过程中点火件5被意外发火而导致的整个气体发生器的激发，降低了气体发生器装配时的危险性。

附图说明

图1是现有技术的气体发生器的结构示意图；

图2是本实用新型提供的气体发生器的结构示意图；

图3是本实用新型提供的气体发生器的第一壳体的结构示意图；

图4是本实用新型提供的气体发生器的第二壳体的结构示意图；

图5是本实用新型提供的气体发生器的点火件的结构示意图；

图6是本实用新型提供的气体发生器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图2所示，根据本实用新型的一种实施方式的气体发生器包括壳体1、产气药室2、过滤件4和点火件5，所述产气药室2位于壳体1中，壳体1上包括点火件保持孔3和出气孔6，所述点火件5位于点火件保持孔3中并与产气药室2连通，所述过滤件4位于壳体1中，其中，该气体发生器还包括冷却室10，所述冷却室10与产气药室2连通，所述冷却室10位于壳体1中并通过过滤件4与出气孔6相通。

所述壳体1可以选用本领域公知的各种材料制成，如铁、铜、铝、不锈钢或合金。所述壳体1可以为任意形式，为了便于装配，优选地，所述壳体1包括第一壳体9和第二壳体22。所述第一壳体9和第二壳体22可以通过本领域公知的各种方式配合，如螺纹配合。如图2、图3和图4所示，壳体1包括圆柱体形的第一壳体9和第二壳体22，在第一壳体9的外侧壁上加工有外螺纹，在第二壳体22的内侧壁上加工有内螺纹，第一壳体9与第二壳体22通过螺纹配合而连接在一起；所述第一壳体9的中心部位设置有开口向下的U形空腔，所述第二壳体22的中心部位设置有开口向上的U形空腔，且第一壳体9的U形空腔上加工有内螺纹，第二壳体22的U形空腔上加工有外螺纹。所述第一壳体9的U形空腔与第二壳体22的U形空腔通过螺纹相互配合，从而在壳体1的中心部位形成一个圆柱体形的空腔。第一壳体9的壁与第二壳体22的壁形成另外一个环绕上述空腔的圆环状体形的空腔。

所述产气药室2可以为任意形状，如圆柱体形或四方体形，优选为圆柱体形。所述产气药室2可以在壳体1中任意设置，优选地，所述产气药室2位于壳体1的中心部位。如图2所示，所述产气药室2由上述圆柱体形的空腔形成。

为了便于装配时在产气药室2中放入产气药片，优选地，该气体发生器还包括网环23，所述网环23与产气药室2形状相应且沿产气药室2的内壁放置。所述网环23可以选用金属材料制成，如不锈钢。所述网环23用于在装配气体发生器时盛装和固定产气药。

所述过滤件4可以为本领域公知的各种过滤件，只要能过滤气体中的残渣即可，如针织编织金属网、平纹金属网或绉纹编织的金属网。所述过滤件4可以在壳体1中任意设置，只要过滤件4能够对产气药室2中产生的气体起到过滤作用即可，如所述过滤件4可以设置在冷却室10中，也可以另外设置在一个腔室中，为了简化该装置的结构且使过滤件4对气体起到好的过滤效果，优选地，所述过滤件4位于冷却室10中。

所述点火件保持孔3可以在壳体1上任意设置，优选地，所述点火件保持孔3设置在壳体1的端部的中心位置。所述点火件5可以通过本领域公知的各种方式与点火件保持孔3连接，如螺纹连接、嵌入连接或焊接，为了方便点火件5的装配和拆卸，优选地，所述点火件5与点火件保持孔3螺纹连接。由于所述点火件5与点火件保持孔3是通过螺纹连接，所以点火件5的装配比较灵活，可以最后装配点火件5，也可以先不装配点火件5，在使用的时候再装配点火件5，这样就避免了在装配气体发生器的过程中点火件5被意外发火而导致的气体发生器的激发，降低了气体发生器装配时的危险性。

所述点火件5可以为本领域公知的各种形式的点火件，如图5所示，根据本实用新型的一种实施方式的点火件5包括电极塞15、芯电极17、外壳18和桥丝19；外壳18的一端为密封端，电极塞15位于外壳18中并与外壳18配合，所述芯电极17贯穿电极塞15，芯电极17的一端伸出外壳18的密封端，外壳18的另一端包括与芯电极17连接的桥丝19，并且外壳18的另一端的外表面上包括螺纹。

在装配点火件5之前，应当在与芯电极17连接的桥丝19上涂上起爆药，使起爆药与桥丝19紧密接触，然后使散装的点火药充满外壳18剩余的空间。在装配点火件5时，使外壳18的另一端与点火件保持孔3螺纹连接。为了防止外部的水分进入壳体1的内部，应当在外壳18与点火件保持孔3之间涂上密封胶。

为了便于点火件5的装配，优选地，外壳18还包括凸缘11，所述凸缘11位于外壳18的外表面上。在装配点火件5时，通过旋转凸缘11而使点火件5与点火件保持孔3螺纹配合。

所述外壳18可以采用本领域公知的各种材料制成，如黄铜、铝、不锈钢、碳钢或合金。所述外壳18可以包括底座29和筒体30，所述底座29和筒体30可以为一体结构，也可以通过本领域公知的各种方式配合，如螺纹配合，所述底座29将筒体30密封。

所述电极塞15可以采用本领域公知的各种材料制成，如尼龙、酚醛树脂或玻璃。所述电极塞15的形状为本领域技术人员所公知，如电极塞15的形状与外壳18的内腔结构相对应。所述电极塞15与外壳18可以采用本领域公知的各种方式相互配合，如倒扣、卡扣、过盈配合、焊接或粘接，优选为过盈配合。

所述芯电极17用于将点火电流引入桥丝9。所述芯电极17的材料为本领域技术人员所公知，如所述芯电极17可以为铜线或铝线。所述芯电极17的个数可以是2个或多个。所述芯电极17可以固定在电极塞15上，优选为将芯电极17与电极塞15注塑成一体，这样可以使芯电极17的固定更加可靠。

所述桥丝19用于将芯电极17中的电流产生的电能转换为热能。所述桥丝19可以是能将芯电极17中的电流产生的电能转换为热能的各种材料，这些材料为本领域技术人员所公知，如桥丝19可以是任意的有色金属丝，例如镍铬合金丝。桥丝19的阻值为本领域技术人员所公知，一般为1欧姆至12欧姆，优选为1欧姆至3欧姆。所述桥丝19可以采用本领域公知的各种方式与芯电极17相连，如焊接。

为了提高点火件5的火焰力，确保产气药室2中的产气药点燃，优选地，该气体发生器还包括点火药孔26，所述点火药孔26位于点火件5与产气药室2之间并将点火件5与产气药室2连通。更优选地，点火药孔26的轴线与壳体1的轴线重合。所述点火药孔26用于放置点火药片。为了将点火药孔26中的点火药片与产气药室2中的产气药隔开，优选地，所述点火药孔26与产气药室2的交界处设置有隔片27，隔片27将点火药孔26与产气药室2隔开。所述隔片27可以采用本领域公知的各种易燃或传热的材料制成，如铝箔胶带、塑料胶带。对隔片27的形状和大小没有特别要求，只要能够将点火药孔26与产气药室2隔开即可。

优选地，该气体发生器还包括冷却剂20，所述冷却剂20位于冷却室10中。在过滤件4位于冷却室10中的情况下，冷却剂20位于冷却室10中的远离过滤件4的一端。所述冷却剂20可以为物理冷却剂，也可以为化学冷却剂，所述物理冷却剂可以为三氧化二铝粒子，所述化学冷却剂可以为分解温度比较低的碳酸盐粒子或碳酸氢盐粒子。

所述冷却室10可以为任意形状，如圆筒形、立方体形或环状体形，所述冷却室10可以在外壳1上任意设置，为了简化该装置的结构，使从产气药室2中出来的气体能更加有效且稳定地与冷却室10中的冷却剂20进行热交换，优选地，所述冷却室10环绕产气药室2设置。如图2所示，所述冷却室10由上述圆环状体形的空腔形成。

为了便于产气药室2与冷却室10相通，优选地，该气体发生器还包括气体通道12，所述气体通道12连通产气药室2和冷却室10。所述气体通道12可以为任意形式的通道，如圆孔或方孔，优选为圆孔。所述气体通道12的个数可以根据产气药室2的大小改变，如所述气体通道12可以为6-18个。所述气体通道12的直径可以为4-8毫米，优选为5-6毫米。

为了防止冷却室10中的冷却剂20进入产气药室2，优选地，该气体发生器还包括密封膜13，所述密封膜13位于气体通道12上并密封气体通道12。所述密封膜13可以采用本领域公知的各种密封膜，如铝箔胶带。对密封膜13的形状和大小没有特别要求，只要能够对气体通道12起到密封作用即可。为了方便在冷却室10中加入冷却剂，优选地，该气体发生器还包括管道14和密封件25，管道14贯穿壳体1的壁与冷却室10相通，所述密封件25密封管道14。所述密封件25可以为密封塞或者密封螺栓，优选为密封螺栓。

所述出气孔6用于将冷却室10与外界连通，使产气药产生的气体充入气囊中。所述出气孔6可以为任意形状的气孔，如圆孔或方孔，优选为圆孔。所述出气孔6的个数可以根据实际需要确定，如所述出气孔6可以为6-24个。所述出气孔6的直径可以为3-8毫米，优选为5-6毫米。为了防止空气中的水分进入产气药室2及冷却室10，造成产气药及冷却剂失效，优选地，该气体发生器还包括防水膜24，所述防水膜24位于出气孔6上并密封出气孔6。所述防水膜24可以采用本领域公知的各种防水膜，如铝箔胶带。对防水膜24的形状和大小没有特别要求，只要能够对出气孔6起到密封作用即可。

为了便于气体发生器的使用，优选地，所述壳体1的边缘还加工有固定孔28。所述固定孔28用于固定气体发生器和气囊袋。所述固定孔28的内表面上设置有螺纹，所述固定孔28的直径可以为5-6毫米，所述固定孔28的个数可以为4-6个。

该气体发生器在使用时，需要向产气药室2中加入产气药，向点火药孔26中加入点火药片。所述产气药可以为本领域公知的各种产气药，所述点火药片可以为本领域公知的各种点火药片。

下面结合图2说明本实用新型提供的气体发生器的工作过程。

点火件5在外部信号触发作用下点火；点火件5将点火药孔26中的点火药片点燃，火焰被加强；强大的火焰将隔片27燃穿，并进入产气药室2，火焰点燃产气药室2中的产气药并在产气药室2中迅速蔓延；产气药发生反应，产生高温气体，随着产气药的反应，产气药室2中的气体越来越多；高温高压的气体冲破密封膜13经由气体通道12进入冷却室10，高温气体在冷却室10中被冷却剂20冷却；冷却后的气体再经过过滤件4冷却和过滤，气体中的残渣被过滤件4过滤掉；最后，经过过滤的纯净的气体冲破防水膜24，经由出气孔6充入气囊中。

本实用新型提供的另外一种实施方式的气体发生器如图6所示，该实施方式的气体发生器与第一种实施方式的气体发生器的不同之处在于壳体1上没有设置点火药孔26，产气药室2中没有设置网环23。该气体发生器结构较为简单。该气体发生器在应用时，向产气药室2中放入产气药柱16，并且为了使气体发生器可靠地点火，在压制产气药柱的时候连同部分点火药片一起压制。此时，药柱形式的产气药逐层燃烧，并充满气囊。这种采用产气药柱的气体发生器可以广泛用于海上救生筏、橡皮舟、军用大型装备、飞机的充气滑梯和救生装置。

Claims (12)

1、一种气体发生器，该气体发生器包括壳体(1)、产气药室(2)、过滤件(4)和点火件(5)，所述产气药室(2)位于壳体(1)中，壳体(1)上包括点火件保持孔(3)和出气孔(6)，所述点火件(5)位于点火件保持孔(3)中并与产气药室(2)连通，所述过滤件(4)位于壳体(1)中，其特征在于，该气体发生器还包括冷却室(10)，所述冷却室(10)与产气药室(2)连通，所述冷却室(10)位于壳体(1)中并通过过滤件(4)与出气孔(6)相通。

2、根据权利要求1所述的气体发生器，其特征在于，该气体发生器还包括网环(23)，所述网环(23)与产气药室(2)形状相应且沿产气药室(2)的内壁放置。

3、根据权利要求1所述的气体发生器，其特征在于，所述过滤件(4)位于冷却室(10)中。

4、根据权利要求1所述的气体发生器，其特征在于，所述点火件(5)与点火件保持孔(3)螺纹连接。

5、根据权利要求1所述的气体发生器，其特征在于，该气体发生器还包括点火药孔(26)，所述点火药孔(26)位于点火件(5)与产气药室(2)之间并将点火件(5)与产气药室(2)连通。

6、根据权利要求5所述的气体发生器，其特征在于，所述点火药孔(26)与产气药室(2)的交界处设置有隔片(27)，隔片(27)将点火药孔(26)与产气药室(2)隔开。

7、根据权利要求1所述的气体发生器，其特征在于，该气体发生器还包括冷却剂(20)，所述冷却剂(20)位于冷却室(10)中。

8、根据权利要求1所述的气体发生器，其特征在于，所述冷却室(10)环绕产气药室(2)设置。

9、根据权利要求1所述的气体发生器，其特征在于，该气体发生器还包括气体通道(12)，所述气体通道(12)连通产气药室(2)和冷却室(10)。

10、根据权利要求9所述的气体发生器，其特征在于，该气体发生器还包括密封膜(13)，所述密封膜(13)位于气体通道(12)上并密封气体通道(12)。

11、根据权利要求1所述的气体发生器，其特征在于，该气体发生器还包括管道(14)和密封件(25)，管道(14)贯穿壳体(1)的壁与冷却室(10)相通，所述密封件(25)密封管道(14)。

12、根据权利要求1所述的气体发生器，其特征在于，该气体发生器还包括防水膜(24)，所述防水膜(24)密封出气孔(6)。

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