CZ288920B6 - Plynový generátor, zejména pro nafukovací vak - Google Patents

Abstract

eÜen m je plynov² gener tor, zejm na pro nafukovac vak, kde plyn vyv jej c n pl /6/ je uspo° d na v hermeticky uzav°en n pl ov n dob /9/. V n pl ov n dob /9/ je uspo° d n plamenec /10/, kter² je s n pl ovou n dobou /9/ vytvarov n z jednoho kusu a kter² m jen jeden v²stupn otvor /11/ plamene.\

Description

Oblast techniky

Vynález se týká plynového generátoru, zejména pro nafukovací vak, podle předvýznakové části patentového nároku 1.

Dosavadní stav techniky

Plynový generátor tohoto typu je známý například zDE43 24 554 AI. Tento známý plynový generátor má válcovou vnější trubku, která představuje skříň plynového generátoru a jejíž otevřené čelní konce jsou uzavřeny vlkovými elementy. Ve vnější trubce je souose uspořádána válcová vnitřní trubka, která má menší průměr. Tato vnitřní trubka vymezuje spalovací komoru, ve které je upravena prostřednictvím zažehovací jednotky zažehnutelná plyn vyvíjející náplň, přičemž ve stěně trubky je upraveno více odtokových otvorů. V prstencovém prostoru mezi vnitřní trubkou a mezi vnější trubkou je upraven filtrační element, který obecně sestává z více vrstev drátěného pletiva, ocelové vlny a/nebo látky z kovového vrstveného rouna. Spalný plyn, který vystupuje z odtokových otvorů vnitřní trubky, prochází skrz filtrační elementy, které zachycují pevné a kapalné, případně kondenzované produkty spalování a vyčištěný prochází přes výstupní otvory plynu do vnější trubky.

Aby se získaly při všech teplotách tlaky plynu v otvoru o konstantní hodnotě, je pro tlumení odtokových otvorů uvnitř vnitřní trubky uspořádán nejméně částečně na stěnu dosedající svinutý a překrývající se tlumicí pás.

Pro utěsnění proti vlhkosti jsou odtokové otvory na vnější straně vnitřní trubky překryty utěsňovacím pásem.

Z US 4 131 299 je známý plynový generátor, u kterého je plyn vyvíjející náplň uspořádána v náplňové nádobě z kovové fólie. To má tu výhodu, že není třeba uspořádat tlumicí pás autěsňovací pás. Mimoto je montáž plynového generátoru podstatně zjednodušena, protože náplňová nádoba může být naplněna mimo vlastní výrobní linku a může být dále zpracována v uzavřeném stavu. Tím se podstatně zvýší bezpečnost.

ZDE43 93 229 TI je známé uspořádání plynového generátoru splamencem. Ten je upraven v axiálním směru skříně a je opatřen větším počtem otvorů, které jsou vytvořeny v boční stěně plamence. Vnější strana plamence tak zajišťuje vedení plamene. Mimoto jsou v plamenci ještě upraveny zesilovací náplně. Rázová vlna nebo plamen zažehovací náplně, případně zesilovací náplně se pohybuje skrz plamenec a prochází skrz otvory do plyn vytvářející náplně a zažehuje ji. Počet a poloha otvorů jsou zvoleny tak, že plyn vyvíjející náplň je nadměrně zažehována. To znamená, že plyn vyvíjející náplň je zažehována na větším počtu různých míst, aby se zajistilo, že tlak vytvářeného plynu nebude mít žádné nežádoucí špičky tlaku, čímž se zajistí kontrolované spalování.

Podstata vynálezu

Vynález si klade za úkol zdokonalit plynový generátor podle předvýznakové části patentového nároku 1 tak, aby se jednak mohlo manipulovat s plyn vytvářející náplní při montáži bezpečněji a snadněji a jednak, aby byl tlak ve spalovací komoře a tím i výkon plynového generátoru nastavitelný.

-1 CZ 288920 B6 *4

Vytčeny úkol se řeší plynovým generátorem podle vynálezu tak, že plyn vyvíjející náplň je uspořádána v hermeticky uzavřené náplňové nádobě a že v náplňové nádobě je uspořádán plamenec, který je s náplňovou nádobou vytvarován z jednoho kusu a který má jen jeden výstupní otvor plamene.

Použití hermeticky uzavřené náplňové nádoby má tu výhodu, že není třeba používat žádný tlumicí pás a žádný utěsňovací pás. Mimoto se podstatně zjednoduší montáž. Použití jednoho plamence, který má jen jeden výstupní otvor plamene, umožňuje přizpůsobit tlak ve spalovací komoře požadavkům. Tím, že je plamenec vytvarován z jednoho kusu s náplňovou nádobou, je možná ekonomicky výhodnější výroba.

S výhodou je odstup a od středu výstupního otvoru plamence ke středu odtokových otvorů vnitřní trubky dán vzorcem a = d±50%, přičemž d je vnitřní průměr vnitřní trubky. Tak se vytváří optimální tlak ve spalovací komoře. Tento vzorec znamená, že odstup a má hodnotu v oblasti mezi d - 50 % a d + 50 %, to znamená mezi 0,5 da 1,5 d.

Podle výhodného provedení má odstup a s výhodou hodnotu zhruba 80 % vnitřního průměru d vnitřní trubky.

Podle vynálezu je náplňová nádoba zhotovená protlačováním nebo hlubokým tažením z aluminia jako dóze podobná nádoba, která je uzavřena víkem. Plamenec je přitom účelně uspořádán na čelní straně nádoby, která je odvrácená od víka.

S výhodou je víko s nádobou uzavřeno prostřednictvím přehybu a dnová oblast náplňové nádoby je vytvořena zesíleně vytvarovaným plamencem.

Aby mohl zažehovací paprsek zažehovacího elementu vniknout do plamence, je účelně tloušťka stěny náplňové nádoby před plamencem vytvořena jako membrána.

Podle výhodného provedení má tloušťka stěny náplňové nádoby hodnotu zhruba 0,5 mm a tloušťka stěny membrány má hodnotu zhruba 0,15 mm.

V náplňové nádobě je s výhodou uspořádán pružný kotoučový element, případně kroužek z keramických vláken jako tlumicí element a kompenzátor objemu. Tak je plyn vytvářející náplň chráněna proti rázům.

Pokud by to bylo potřebné, lze upravit v plamenci ještě zesilovací náplň.

Přehled obrázků na výkresech

Další znaky řešení podle vynálezu jsou patrny z popisu příkladu provedení ve spojení s výkresovou částí.

Na obr. 1 je schematicky znázorněn plynový generátor podle vynálezu v řezu.

Na obr. 2 je znázorněna náplňová nádoba podle obr. 1 ve větším měřítku.

-2CZ 288920 B6

Příklad provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněn plynový generátor, zejména pro nafukovací vak pro ochranu posádky vozidla proti nárazu. Plynový generátor má vnější trubku 1 z ušlechtilé oceli, v jejímž plášti je vytvořeno více výstupních otvorů 18 plynu. Výstupní otvory 18 jsou rovnoměrně rozděleny na čtyřech obvodových čarách vnější trubky 1. Výstupní otvory 18 plynu jsou upraveny při pohledu v podélném směru plynového generátoru v podstatě ve vnějším úseku vnější trubky 1. Uvnitř vnější trubky 1 je souose s ní uspořádána vnitřní trubka 4 z ušlechtilé oceli. Uprostřed pláště vnitřní trubky 4 jsou také vytvořeny odtokové otvory 5, přičemž tyto odtokové otvory 5 jsou uspořádány rovnoměrně rozděleně na obvodové čáře vnitřní trubky 4. Mezi výstupními otvory 18 plynu vnější trubky 1 a mezi odtokovými otvory 5 vnitřní trubky 4 je tedy vytvořen axiální odstup.

Vnější průměr vnitřní trubky 4 je menší než vnitřní průměr vnější trubky 1, čímž se vytváří mezi vnější trubkou 1 a mezi vnitřní trubkou 4, jak to již bylo popsáno, prstencový prostor. Tento prstencový prostor je vyplněn filtračními elementy 7, například drátěnými mřížkami z ušlechtilé oceli.

Vnitřní trubka 4, případně v ní uspořádaná náplňová nádoba 9 je naplněna plyn vyvíjející náplní 6, která při svém spalování vytváří tlakový plyn. Plyn vyvíjející náplň 6, nazývaná také plyn vyvíjející materiál, je ve tvaru tak zvaných pelet, které jsou neuspořádaně upraveny v náplňové nádobě 9. Elektrická zažehovací jednotka 8 pro zažehnutí plyn vyvíjející náplně 6 je upevněna na víkovém elementu 3 a zasahuje až před čelní stranu náplňové nádoby 9. Prostřednictvím zástrčky 19 je zažehovací jednotka 8 připojitelná na elektroniku.

Náplňová nádoba 9 sestává z nádoby 12, která je zhotovená z aluminia protlačováním nebo hlubokým tažením a která je uzavřena víkem 13, jak je to patrno zejména z obr. 2, na kterém je znázorněna náplňová nádoba 9 z obr. 1 ve větším měřítku. Dnová oblast 15 nádoby 12 je vytvořena zesílená. Je na ní vytvarován plamenec 10, který vyčnívá dovnitř náplňové nádoby 9. Plamenec 10 je uspořádán centrálně na podélné ose 20 náplňové nádoby 9. Celní konec plamence 10 je uzavřen membránou 16, která je proražena zažehovacím paprskem zažehovací jednotky 8. Víko 13 je uspořádáno na čelní straně protilehlé vzhledem k plamenci 10. Okraj víka 13 je s nádobou 12 plynotěsně spojen prostřednictvím přehybu 14. Pro utěsnění je těsnicí místo opatřeno před přehybem 14 těsnicím prostředkem, jako například syntetickým kaučukem. Uvnitř náplňové nádoby 9 je plyn vyvíjející náplň 6 uspořádána ve tvaru tak zvaných pelet.

Na vnitřní straně víka 13 jsou uspořádány pružné stlačitelné kotoučové elementy 17 z keramické plsti nebo tkaniny, které jsou podepřeny na jedné straně proti peletám a na druhé straně proti vnitřním plochám víka 13, přičemž udržují pelety dohromady pružnou silou. Úkolem pružných kotoučových elementů 17 je vyrovnávat tolerance naplněného množství náplňové nádoby 9 a udržovat u sebe pelety i tehdy, když náplňová nádoba 9 není úplně vyplněna plyn vyvíjející náplní 6 nebo se v průběhu doby působením vibrací hustota balení pelet zvětší.

Ve víkovém elementu 2 je mimoto ještě upravena tepelná pojistka 21, která v případě nebezpečí, to znamená například při příliš vysokých teplotách okolního prostředí vyvolá opal plyn vyvíjející náplně 6. K. tomu účelu je víko 13 na té straně, která je protilehlá vzhledem k tepelné pojistce 21, opatřeno membránou 22.

-3CZ 288920 B6

Podstatným znakem vynálezu je délka plamence JO. Odstup a středu výstupního otvoru H plamene od středu odtokových otvorů 5 ve vnitřní trubce 4, jak je to znázorněno na obr. 1, je dán vzorcem a = d ± 50 %, přičemž d je vnitřní průměr vnitřní trubky 4. S výhodou má odstup a zhruba hodnotu 80 % vnitřního průměru d vnitřní trubky 4. Tak probíhá tlak spalovací komorou v požadovaných io velikostech.

V dalším bude popsána funkce plynového generátoru znázorněného na obr. 1. Zažehovací jednotka 8, u které se například jedná o tak zvaný povrstvený můstkový zažehovač s iniciální náplní, je zažehnuta prostřednictvím definovaného elektrického impulzu. Při použití plynového 15 generátoru podle obr. 1 jako ústrojí pro vytváření tlakového plynu v nafukovacím vaku vozidla, se tento impulz vytváří například uzavřením setrvačného spínače v případě nárazu motorového vozidla na jiný předmět, který působí na zažehovací jednotku 8. V zažehovací jednotce 8 se zažehne tak zvaná zesilovací náplň. Přitom vznikající zažehovací prvky, to je plamen, plyn, horké produkty spalování, procházejí přes membránu 16 a skrz plamenec 10 do plyn vyvíjející 20 náplně 6, kde zažehnou pelety poháněči náplně. Horké plyny procházejí skrz odtokové otvory 5 k filtračním elementům 7. Úkolem filtračních elementů 7 je ochladit plyny a vyčistit je od pevných částic a kondenzátů. Takto ochlazené a vyčištěné plyny vystupují skrz výstupní otvory 18 plynu ve vnější trubce J.

Předtím než horké plyny mohou skrz odtokové otvory 5 opustit vnitřní trubku 4, musí být tlak plynu tak velký, aby byla roztržena náplňová nádoba 9.

Claims (9)

1. Plynový generátor, zejména pro nafukovací vak, kteiý má válcovou vnější trubku, jejíž

35 otevřené čelní konce jsou uzavřeny víkovými elementy, souose uvnitř vnější trubky uspořádanou vnitřní trubku s menším průměrem, která má odtokové otvory, zažehnutelnou plyn vyvíjející náplň uvnitř vnitřní trubky, filtrační elementy v prstencovém prostoru mezi vnitřní trubkou a vnější trubkou, a zažehovací jednotku pro zažehování plyn vyvíjející náplně, vyznačující se t í m, že plyn vyvíjející náplň (6) je uspořádána v hermeticky uzavřené náplňové nádobě (9)

40 a že v náplňové nádobě (9) je uspořádán plamenec (10), který je s náplňovou nádobou (9) vytvarován z jednoho kusu a který má jen jeden výstupní otvor (11) plamene.

2. Plynový generátor podle nároku 1, vyznačující se tím, že odstup (a) středu výstupního otvoru (11) plamence (10) ke středu odtokových otvorů (5) vnitřní trubky (4) je dán

45 vzorcem a = d±50%, přičemž (d) je vnitřní průměr vnitřní trubky (4).

3. Plynový generátor podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že odstup (a) má s výhodou hodnotu zhruba 80 % vnitřního průměru (d) vnitřní trubky (4).

-4CZ 288920 B6

4. Plynový generátor podle jednoho z nároků laž3,vyznačuj ící se tím, že náplňová nádoba (9) je protlačováním nebo hlubokým tažením z aluminia zhotovená dóze podobná nádoba (12), která je uzavřena víkem (13).

5. Plynový generátor podle nároku4, vyznaču j í cí se tí m , že víko (13) je snádobou (12) spojeno prostřednictvím přehybu (14).

6. Plynový generátor podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující setím, že dnová oblast (15) náplňové nádoby (9) je vytvořena zesíleně s vytvarovaným plamencem (10).

7. Plynový generátor podle jednoho z nároků laž 6, vyznačující se tím, že tloušťka stěny náplňové nádoby (9) před plamencem (10) je vytvořena jako membrána (16).

8. Plynový generátor podle nároku 7, vyznačující se tím, že v náplňové nádobě (9) je uspořádán pružný kotoučový element (17), případně kroužek z keramických vláken, jako tlumicí element a kompenzátor objemu.

9. Plynový generátor podle jednoho z nároků 7až 8, vyznačující se tím, že tloušťka stěny náplňové nádoby (9) má hodnotu zhruba 0,5 mm a tloušťka stěny membrány (16) má hodnotu zhruba 0,15 mm.