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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gasgenerator, der in einer Airbagvorrichtung eines Autos oder Ähnlichem verwendet wird.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Gasgeneratoren, in denen ein gaserzeugendes Mittel eine gaserzeugende Quelle ist, werden weit verbreitet in Airbagvorrichtungen von Autos oder Ähnlichem eingesetzt.
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In manchen Fällen wird ein Verbrennungsrückstand, der einen Metallnebel in einem geschmolzenen Zustand, abgeleitet von einer Komponente des gaserzeugenden Mittels, beinhaltet, in einem Verbrennungsgas erzeugt, das durch Verbrennung des gaserzeugenden Mittels produziert wird.
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Falls solch ein Verbrennungsrückstand direkt aus dem Gasgenerator entladen wird und in einen Airbag eintritt, kann der Airbag geschädigt werden. Aus diesem Grund wird für gewöhnlich ein Filter in einer Gasentladestrecke (das heißt, einem Strömungspfad für das Verbrennungsgas) angeordnet, der das in dem Gasgenerator erzeugte Hochtemperatur-Verbrennungsgas zu einer Gasentladeöffnung führt, um entladen zu werden. Das Hochtemperatur-Verbrennungsgas wird gekühlt und der Verbrennungsrückstand davon wird gesammelt, wenn das Gas durch den Filter strömt und das Gas wird anschließend aus der Gasentladeöffnung in den Airbag hinein entladen.
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Es gibt ebenfalls Gasgeneratoren, die keinen Filter aktiv verwenden und Vorrichtungen in Alternative zu dem Filter aufweisen, um Verbrennungsrückstände zu sammeln.
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Bei dem in
JP 2011- 157 025 A offenbarten Gasgenerator wird beschrieben, dass der Einsatz eines Filters nicht wesentlich ist und wenn der Filter verwendet wird, ist er an der Gasentladestrecke angeschlossen (Absatz0029) und dass Nebel in einem Taschenabschnitt 36 (Absatz 0042) gesammelt wird.
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Der in
US 8 376 400 B2 offenbarte Gasgenerator weist einen teilweise ähnlichen Aufbau wie der in
1 von
JP 2011- 157 025 A dargestellte Gasgenerator auf. Ein Filter ist, wie bei dem in
JP 2011- 157 025 A beschriebenen Gasgenerator, nicht wesentlich, es ist aber beschrieben, dass „Falls gewünscht, kann ein Filter in dem zentralen Umlenkabscheider 42 oder ansonsten entlang eines Strömungspfads des Gases zwischen der inneren Gehäusekammer 15d und der Gehäusegasaustrittsöffnung 13 positioniert werden" und es wird ebenfalls beschrieben, dass der Filter in einer Entladestrecke des Gases, auf dieselbe Weise wie in Absatz Nummer 0029 der
JP 2011- 157 025 A beschrieben, angeordnet werden kann.
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Des Weiteren wird beschrieben, dass bei dem in
1 der
JP 2010- 184 559 A dargestellten Gasgenerator Nebel in einem Taschenabschnitt 36 (Absatz 0049) auf dieselbe Weise wie bei dem in
1 von
JP 2011- 157 025 A dargestellten Gasgenerator gesammelt werden kann. Es wird ebenfalls beschrieben, dass in dem in
1 der
JP 2010- 184 559 A dargestellten Gasgenerator Nebel in einem zylindrischen Spalt (Tasche) 36 (Absatz 0045), auf dieselbe Weise wie in
1 der JP Nr. 2011- 157 025 A dargestellt, gesammelt werden kann. Es wird ebenfalls beschrieben, dass in dem in
1 der Nr.
JP 2014- 156 207 A dargestellten Gasgenerator Nebel durch einen Taschenabschnitt 36 (Absatz 0037) auf dieselbe Weise, wie in
1 der Nr.
JP 2011-157 025 A dargestellt, gesammelt werden kann.
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Das Dokument
US 2011 / 0 187 088 A1 betrifft einen Gasgenerator, bei dem ein rohrförmiger Spalt durch ein rohrförmiges Element gebildet wird. Ein Spalt ist außerhalb eines Umlenkelements ausgebildet.
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Das Dokument
DE 10 2007 019 755 A1 betrifft ein Gaserzeugungssystem, das ein Au-ßengehäuse mit zwei gegenüberliegenden Enden und einer Wand aufweist. Das Außengehäuse hat einen Innenraum. Das Außengehäuse umfasst ein inneres Gehäuse, in dem ein Gaserzeugungsmittel untergebracht ist. Das Innengehäuse hat ein paar gegenüberliegende Enden und eine Wand, die einen Innenraum bildet.
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Das Dokument
US 2010 / 0 290 959 A1 betrifft einen Gasgenerator ähnlich dem in der D1 gezeigten. Der Gasgenerator weist ein rohrförmiges Gehäuse 10 und ein rohrförmiges Element 30 auf, wobei das Innere des rohrförmigen Elements 30 als Brennkammer 25 dient.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die Erfindung 1 der vorliegenden Erfindung stellt einen Gasgenerator bereit, beinhaltend
ein zylindrisches Gehäuse, in welchem eine Zündvorrichtung an einem ersten Endteil davon angeschlossen ist und ein Diffusorteil, der mit einer Gasentladeöffnung versehen ist, an einem zweiten Endteil davon angeschlossen ist,
eine ringförmige Endfläche, die sich in Kontakt mit einer Innenwandfläche des zylindrischen Gehäuses befindet, wobei sie zwischen dem zweiten Endteil des zylindrischen Gehäuses und dem Diffusorteil ausgeformt ist,
ein zylindrisches Strömungsstrecke-bildendes Element, das in dem zylindrischen Gehäuse angeordnet ist und sich von der Seite des ersten Endteils in Richtung des zweiten Endteils erstreckt,
wobei ein Innenraum des zylindrischen Strömungsstrecke-bildenden Elements durch eine Trennwand in eine erste Kammer auf der Seite von dem ersten Endteil und eine zweite Kammer auf der Seite von dem zweiten Endteil geteilt wird,
wobei ein Bereich, welcher die erste Kammer in dem zylindrischen Strömungsstrecke-bildenden Element beinhaltet, eine mit einem gaserzeugenden Mittel befüllte Brennkammer ist und die zweite Kammer in dem zylindrischen Strömungsstrecke-bildenden Element einen Teil einer Gasentladungsstrecke für ein Verbrennungsgas bildet, das durch Verbrennung von dem gaserzeugenden Mittel erzeugt wird, um in den Diffusorteil einzutreten,
wobei in dem zylindrischen Strömungsstrecke-bildenden Element,
ein stromaufwärts gelegener Endteil auf der Seite des ersten Endteils des zylindrischen Gehäuses positioniert ist, ein stromabwärts gelegener Endteil auf der Seite von dem zweiten Endteil des zylindrischen Gehäuses positioniert ist, und der stromabwärts gelegene Endteil gegen die ringförmige Endfläche angrenzt,
ein erster zylindrischer Bereich zwischen einer ersten Wandfläche des zylindrischen Strömungsstrecke-bildenden Elements auf der Seite von der ersten Kammer und der inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses gebildet ist, ein zweiter zylindrischer Bereich zwischen einer zweiten Wandfläche des zylindrischen Strömungsstrecke-bildenden Elements auf der Seite von der zweiten Kammer und der inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses gebildet ist, und der erste zylindrische Bereich und der zweite zylindrische Bereich so angeordnet sind, dass sie einen kontinuierlichen Bereich in einer axialen Richtung bilden, und
eine Vielzahl von ersten Kommunikationsbohrungen in der ersten Wandfläche auf der Seite von der ersten Kammer gebildet ist und eine Vielzahl von zweiten Kommunikationsbohrungen in der zweiten Wandfläche auf der Seite von der zweiten Kammer gebildet ist,
wobei der zweite zylindrische Bereich ein zylindrischer Bereich mit einer Länge L ab einer Grenze mit dem ersten zylindrischen Bereich bis zu der ringförmigen Endfläche ist, und einen ringförmigen Taschenteil mit einer Länge L1 ab der ringförmigen Endfläche bis zu den zweiten Kommunikationsbohrungen aufweist,
wobei zumindest ein Teil von einer inneren Umfangsfläche des ringförmigen Taschenteils mit einem konkav-konvexen Teil als Vorrichtung zum Sammeln eines Verbrennungsrückstands vorgesehen ist, der in dem Verbrennungsgas, das durch Verbrennung von dem gaserzeugenden Mittel erzeugt wird, enthalten ist, und
der konkav-konvexe Teil zum Sammeln des Verbrennungsrückstands, der durch Verbrennung von dem gaserzeugenden Mittel erzeugt wird, in dem Bereich L1 in einer äußeren Umfangsfläche von der zweiten Wandfläche auf der Seite der zweiten Kammer gebildet ist.
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Die Erfindung 2 der vorliegenden Erfindung stellt einen Gasgenerator bereit, beinhaltend
ein zylindrisches Gehäuse, in welchem eine Zündvorrichtung an einem ersten Endteil davon angeschlossen ist und ein Diffusorteil, der mit einer Gasentladeöffnung vorgesehen ist, an einem zweiten Endteil davon angeschlossen ist,
eine ringförmige Endfläche, die sich in Kontakt mit einer Innenwandfläche des zylindrischen Gehäuses befindet, wobei sie zwischen dem zweiten Endteil des zylindrischen Gehäuses und dem Diffusorteil ausgeformt ist,
ein zylindrisches Strömungsstrecke-bildendes Element, das in dem zylindrischen Gehäuse angeordnet ist und sich von der Seite des ersten Endteils in Richtung des zweiten Endteils erstreckt,
wobei ein Innenraum des zylindrischen Strömungsstrecke-bildenden Elements durch eine Trennwand in eine erste Kammer auf der Seite von dem ersten Endteil und eine zweite Kammer auf der Seite von dem zweiten Endteil geteilt wird,
wobei ein Bereich, welcher die erste Kammer in dem zylindrischen Strömungsstrecke-bildenden Element beinhaltet, eine mit einem gaserzeugenden Mittel befüllte Brennkammer ist und die zweite Kammer in dem zylindrischen Strömungsstrecke-bildenden Element einen Teil einer Gasentladungsstrecke für ein Verbrennungsgas bildet, das durch Verbrennung von dem gaserzeugenden Mittel erzeugt wird, um in den Diffusorteil einzutreten,
wobei in dem zylindrischen Strömungsstrecke-bildenden Element,
ein stromaufwärts gelegener Endteil auf der Seite des ersten Endteils des zylindrischen Gehäuses positioniert ist, ein stromabwärts gelegener Endteil auf der Seite von dem zweiten Endteil des zylindrischen Gehäuses positioniert ist, und der stromabwärts gelegene Endteil gegen die ringförmige Endfläche angrenzt,
ein erster zylindrischer Bereich zwischen einer ersten Wandfläche des zylindrischen Strömungsstrecke-bildenden Elements auf der Seite von der ersten Kammer und der inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses gebildet ist, ein zweiter zylindrische Bereich zwischen einer zweiten Wandfläche des zylindrischen Strömungsstrecke-bildenden Elements auf der Seite von der zweiten Kammer und der inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses gebildet ist, und der erste zylindrische Bereich und der zweite zylindrische Bereich angeordnet sind, um einen kontinuierlichen Bereich in einer axialen Richtung zu bilden, und
eine Vielzahl von ersten Kommunikationsbohrungen in der ersten Wandfläche auf der Seite von der ersten Kammer gebildet ist und eine Vielzahl von zweiten Kommunikationsbohrungen in der zweiten Wandfläche auf der Seite von der zweiten Kammer gebildet ist,
wobei der zweite zylindrische Bereich ein zylindrischer Bereich mit einer Länge L ab einer Grenze mit dem ersten zylindrischen Bereich bis zu der ringförmigen Endfläche ist, und einen ringförmigen Taschenteil mit einer Länge L1 ab der ringförmigen Endfläche bis zu den zweiten Kommunikationsbohrungen aufweist,
wobei ein ringförmiger Filter in dem ringförmigen Taschenteil als Vorrichtung zum Sammeln eines Verbrennungsrückstands angeordnet ist, der in dem Verbrennungsgas, das durch Verbrennung von dem gaserzeugenden Mittel erzeugt wird, beinhaltet ist, und
wobei der ringförmige Filter in dem ringförmigen Taschenteil derart angeordnet ist, dass der Filter nicht den gesamten Bereich des Taschenteils belegt und ein Bereich unbedeckt von dem ringförmigen Filter gebildet ist, und der Filter in der axialen Richtung von der ringförmigen Endfläche bis zu einer inneren Umfangsfläche der zweiten Kommunikationsbohrungen auf der Seite der ringförmigen Endfläche ausgebildet ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die vorliegende Erfindung wird vollumfänglicher verständlich werden durch die nachfolgend gegebene detaillierte Beschreibung und die dazugehörigen Figuren, die nur zur Veranschaulichung bereitgestellt sind, und somit nicht einschränkend für die vorliegende Erfindung sind und worin:
- 1 eine Querschnittsansicht in der axialen Richtung eines Gasgenerators der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 2 in (a) eine Teilquerschnittsansicht einer Ausgestaltung zeigt, in welcher der in 1 dargestellte Gasgenerator einen konkav-konvexen Teil in einem Taschenteil als Vorrichtung zum Sammeln eines Verbrennungsrückstands in einem Verbrennungsgas aufweist und in (b) eine teilweise vergrößerte Ansicht von (a);
- 3 in (a) eine Teilquerschnittsansicht eines Gasgenerators zeigt, der von dem in 2 dargestellten abweicht, und in (b) eine teilweise vergrößerte Ansicht von (a);
- 4 eine Teilquerschnittsansicht einer Konfiguration zeigt, in welcher der in 1 dargestellte Gasgenerator einen ringförmigen Filter in einem Taschenteil aufweist als Vorrichtung zum Sammeln eines Verbrennungsrückstands in einem Verbrennungsgas;
- 5 eine Teilquerschnittsansicht eines Gasgenerators zeigt, der von dem in 4 dargestellten abweicht; und
- 6 eine Teilquerschnittsansicht eines Gasgenerators zeigt, der von den in den 4 und 5 dargestellten abweicht; und
- 7 eine Teilquerschnittsansicht eines Gasgenerators zeigt, der von den in den 4 bis 6 dargestellten abweicht.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung stellt einen Gasgenerator bereit, in welchem ein vorteilhafter Effekt des Sammelns eines Verbrennungsrückstands in einem Verbrennungsgas, das durch Verbrennung eines gaserzeugenden Mittels erzeugt wird, verbessert ist.
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Der Gasgenerator der vorliegenden Erfindung weist einen ringförmigen Taschenteil als Vorrichtung zum Sammeln eines Verbrennungsrückstands (der Nebel beinhaltet) auf, der durch Verbrennung eines gaserzeugenden Mittels erzeugt wird. Im Gegensatz zu den Gasgeneratoren der Erfindungen, die in JP-A Nr.
JP 2011- 157 025 A ,
US 8 376 400 B2 ,
JP 2010- 184 559 A ,
JP 2010- 264 773 A und
JP 2014- 156 207 A offenbart sind, verwendet der Gasgenerator der vorliegenden Erfindung den Taschenteil, in welchem zumindest ein Teil von seiner inneren Umfangsfläche den konkav-konvexen Teil aufweist.
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Des Weiteren wird in dem Gasgenerator der vorliegenden Erfindung ein Filter, welcher in einer Gasentladestrecke für die Gasströmung des Verbrennungsgases vorgesehen ist, das von der stromaufwärts gelegenen Seite zu der stromabwärts gelegenen Seite durchströmt (das heißt, das Gas strömt nur in eine Richtung), als Vorrichtung zum Sammeln des Verbrennungsrückstands (der Nebel beinhaltet), das durch Verbrennung von dem gaserzeugenden Mittel erzeugt wird, nicht verwendet.
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Die ringförmige Endfläche, welche sich in Kontakt mit der Innenwandfläche des zylindrischen Gehäuses befindet, ist zwischen einer Öffnung an dem zweiten Endteil des zylindrischen Gehäuses und dem Diffusorteil ausgeformt.
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Die ringförmige Endfläche ist beispielsweise auf die folgende Art ausgeformt:
- (i) Eine Ausgestaltung, in welcher ein becherförmiger Diffusorteil, der einen Flansch an der Öffnung aufweist, verwendet wird und der Flansch des Diffusorteils wird in die Öffnung an dem zweiten Endteil des zylindrischen Gehäuses gepasst und dann durch Schweißen befestigt. In dieser Ausgestaltung entspricht der Flansch des Diffusorteils der ringförmigen Endfläche; und
- (ii) Eine Ausgestaltung, in welcher ein Flansch, der sich nach innen erstreckt, an der Öffnung des zweiten Endteils des zylindrischen Gehäuses ausgeformt ist und die Öffnung des becherförmigen Diffusorteils ist durch Schweißen an dem Flansch befestigt. In dieser Ausgestaltung entspricht der sich nach innen erstreckende Flansch der ringförmigen Endfläche.
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In dem zylindrischen Gehäuse befindet sich der erste Endteil auf der Seite der Zündvorrichtung und der zweite Endteil befindet sich auf der Seite des Diffusorteils.
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In dem zylindrischen Strömungsstrecke-bildenden Element, das in dem zylindrischen Gehäuse angeordnet ist, befindet sich ein stromaufwärts gelegener Endteil auf der Seite des ersten Endteils des zylindrischen Gehäuses, ein stromabwärts gelegener Endteil befindet sich auf der Seite des zweiten Endteils des zylindrischen Gehäuses, und der Innenraum wird durch eine Trennwand in zwei Kammern geteilt, genauer gesagt, eine erste Kammer auf der Seite von dem ersten Endteil und eine zweite Kammer auf der Seite von dem zweiten Endteil. Hier bezeichnen stromaufwärts gelegen und stromabwärts gelegenen Richtungen, in welche das Verbrennungsgas während eines Auslösens strömt.
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Der Bereich, der die erste Kammer beinhaltet, ist eine mit einem gaserzeugenden Mittel befüllte Brennkammer.
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Die zweite Kammer bildet einen Teil einer Gasentladestrecke für das Verbrennungsgas, das durch Verbrennung von dem gaserzeugenden Mittel erzeugt wird, um in den Diffusorteil einzutreten.
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Der stromaufwärts gelegene Endteil des zylindrischen Strömungsstrecke-bildenden Elements ist auf der Seite von dem ersten Endteil des zylindrischen Gehäuses positioniert, der stromabwärts gelegene Endteil ist auf der Seite von dem zweiten Endteil des zylindrischen Gehäuses positioniert, und der stromabwärts gelegene Endteil grenzt gegen die ringförmige Endfläche der oben beschriebenen Ausgestaltung (i) oder (ii) an.
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Ein erster zylindrischer Bereich ist zwischen der ersten Wandfläche auf der Seite von der ersten Kammer und der inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses ausgeformt.
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Ein zweiter zylindrischer Bereich ist zwischen der zweiten Wandfläche auf der Seite von der zweiten Kammer und der inneren Wandfläche des zylindrischen Gehäuses ausgeformt.
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Der erste zylindrische Bereich und der zweite zylindrische Bereich sind so angeordnet, dass sie einen kontinuierlichen Bereich in der axialen Richtung bilden.
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Das zylindrische Strömungsstrecke-bildenden Element, in welchem das Innere in die erste Kammer und die zweite Kammer durch die Trennwand geteilt ist, kann in den folgenden Ausgestaltungen ausgeformt sein.
- (I) Eine Ausgestaltung, in welcher ein zylindrisches Element und ein Becherelement auf eine solche Weise kombiniert sind, dass der stromabwärts gelegene Endteil des zylindrischen Elements eine Fläche aufweist, die eine oder zwei oder mehr Bohrungen oder Aussparungen aufweist, die Bodenfläche des Becherelements eine oder zwei oder mehr Vorsprünge aufweist, die den Bohrungen oder Aussparungen entsprechen, und die Bohrungen oder Aussparungen an die Vorsprünge gepasst sind. In dieser Ausgestaltung wird ein zylindrisches Strömungsstrecke-bildendes Element durch die Kombination des zylindrischen Elements und des Becherelements ausgeformt, die Bodenfläche des Becherelements fungiert als die Trennwand, die erste Kammer befindet sich auf der Seite von der Seite des zylindrischen Elements, und die zweite Kammer befindet sich auf der Seite des Becherelements.
- (II) Eine Ausgestaltung, in welcher ein zylindrisches Element und ein Becherelement auf eine solche Weise kombiniert sind, dass ein stromabwärts gelegener Endteil des zylindrischen Elements einen Vorsprung aufweist, eine Bohrung oder eine Aussparung auf der Bodenfläche des Becherelements ausgeformt ist, um mit dem Vorsprung zusammen zu passen, und die Bohrung oder die Aussparung und der Vorsprung zusammengepasst sind. In dieser Ausgestaltung ist ein zylindrisches Strömungsstrecke-bildendes Element durch die Kombination des zylindrischen Elements und des Becherelements ausgeformt, die Bodenfläche des Becherelements fungiert als die Trennwand, die erste Kammer ist auf der Seite von dem zylindrischen Element, und die zweite Kammer ist auf der Seite von dem Becherelement.
- (III) Eine Konfiguration, in welcher ein zylindrisches Element und ein Becherelement auf eine solche Weise kombiniert sind, dass eine Öffnung an dem stromabwärts gelegenen Endteil des zylindrischen Elements in eine ringförmige Nut, die in der Bodenfläche des Becherelements ausgeformt ist, gepasst ist. In dieser Ausgestaltung ist ein zylindrisches Strömungsstrecke-bildendes Element durch die Kombination des zylindrischen Elements und Becherelements ausgeformt, die Bodenfläche des Becherelements fungiert als die Trennwand, die erste Kammer ist auf der Seite von dem zylindrischen Element, und die zweite Kammer ist auf der Seite von dem Becherelement.
- (IV) Eine Ausgestaltung, in welcher ein zylindrisches Element und ein Becherelement auf eine solche Weise kombiniert sind, dass eine Öffnung an dem stromaufwärts gelegenen Endteil von dem zylindrischen Element in eine ringförmige Nut, die in der Bodenfläche des Becherelements ausgeformt ist, gepasst ist. In dieser Ausgestaltung ist ein zylindrisches Strömungsstrecke bildendes Element durch die Kombination des zylindrischen Elements und des Becherelements ausgeformt und die Bodenfläche des Elements dient als die Trennwand, aber im Gegensatz zu der Ausgestaltung (III) befindet sich die erste Kammer auf der Seite von dem Becherelement und die zweite Kammer befindet sich auf der Seite von dem zylindrischen Element.
- (V) Eine Ausgestaltung, in welcher die erste Kammer und die zweite Kammer ausgeformt sind, indem das Innere eines einzelnen zylindrischen Elements mit einer Trennwand eines separaten Elements geteilt wird. In diesem Fall wird die Trennwand durch Schweißen von außerhalb befestigt, nach einem Positionieren beispielsweise mit einem Positionierungsvorsprung, der im Vorhinein innerhalb des zylindrischen Elements ausgeformt wird.
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Ein Beispiel des stromaufwärts gelegenen Endteils des zylindrischen Strömungsstrecke-bildenden Elements kann eine Ausgestaltung beinhalten, in welcher der an der Öffnung ausgeformte Flansch gegen die Innenwandfläche des Gehäuses anstößt und davon gestützt wird, und eine Ausgestaltung, in welcher ein Teil mit vergrößertem Durchmesser ausgeformt ist und die äußere Umfangsfläche des Teils mit vergrößertem Durchmesser gegen die Innenwandfläche des Gehäuses anstößt und davon gestützt wird.
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Der ringförmige Taschenteil entspricht einem Teil eines Bereichs mit einer Länge L1 ab der ringförmigen Endfläche bis zu der zweiten Kommunikationsbohrung, in einem Bereich (Länge L) ab einer Grenze zwischen dem ersten zylindrischen Bereich und dem zweiten zylindrischen Bereich bis zu der ringförmigen Endfläche. Der ringförmige Taschenteil beinhaltet nicht die zweite Kommunikationsbohrung.
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Der ringförmige Taschenteil ist ein Bereich, in welchem das Verbrennungsgas nur verbleibt, während es in den ringförmigen Taschenteil hineinströmt, mit der ringförmigen Endfläche kollidiert (die Richtung des Gases ändert sich in dem zweiten zylindrischen Bereich) und ausströmt. Der ringförmige Taschenteil ist keine Gasentladestrecke, durch welche die Verbrennungsgasströmung von der stromaufwärts gelegenen Seite zu der stromabwärts gelegenen Seite strömt.
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In der Erfindung 1 der vorliegenden Erfindung ist zumindest ein Teil von der inneren Umfangsfläche des ringförmigen Taschenteils mit dem konkav-konvexen Teil als Vorrichtung zum Sammeln eines Verbrennungsrückstands versehen, der durch Verbrennung von dem gaserzeugenden Mittel erzeugt wird.
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Da ein solcher konkav-konvexer Teil vorgesehen ist, ist die Kontaktfläche mit dem Verbrennungsrückstand, der in dem Verbrennungsgas enthalten ist, vergrößert, so dass der vorteilhafte Effekt des Sammelns des Verbrennungsrückstands verbessert ist.
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In dem Gasgenerator der Erfindung 1 der vorliegenden Erfindung ist der konkav-konvexe Teil zum Sammeln des Verbrennungsrückstands, der durch Verbrennung von dem gaserzeugenden Mittel erzeugt wird, bevorzugt in dem Bereich L1 in einer äußeren Umfangsfläche von der zweiten Wandfläche auf der Seite von der zweiten Kammer ausgeformt.
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Der konkav-konvexe Teil kann auf der Innenwandfläche von dem zylindrischen Gehäuse ausgeformt sein, welche radial der äußeren Umfangsfläche von der zweiten Wandfläche auf der Seite von der zweiten Kammer gegenübersteht. Vom Standpunkt aus gesehen, dem zylindrischen Gehäuse notwendigen Druckwiderstand und Haltbarkeit zu verleihen, ist es jedoch bevorzugt, den konkav-konvexen Teil an der äußeren Umfangsfläche von der zweiten Wandfläche auf der Seite von der zweiten Kammer zu bilden. Ebenfalls ist es möglich, den konkav-konvexen Teil auf der ringförmigen Endfläche zu bilden.
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Da der konkav-konvexe Teil ausreichend klein verglichen mit einer Größe (einem Raumvolumen) des ringförmigen Taschenteils ist, ist das Raumvolumen des ringförmigen Taschenteils nicht wesentlich verringert.
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In dem Gasgenerator der Erfindung 1 der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass der konkav-konvexe Teil zum Sammeln des Verbrennungsrückstands, der durch Verbrennung von dem gaserzeugenden Mittel erzeugt wird, konkave Teile (ringförmige Nuten) beinhaltet, die kontinuierlich in der Umfangsrichtung ausgeformt sind und konvexe Teile (ringförmige Vorsprünge zwischen den benachbarten ringförmigen Nuten), die kontinuierlich in der Umfangsrichtung ausgeformt sind, und die konkaven Teile und die konvexen Teile abwechselnd in der axialen Richtung in dem Bereich L1 in einer äußeren Umfangsfläche von der zweiten Wandfläche auf der Seite von der zweiten Kammer angeordnet sind.
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Ebenfalls ist es zulässig, dass spiralförmige Einkerbungen und Ausbuchtungen ausgeformt sind, indem eine spiralförmige Nut auf der äußeren Umfangsfläche von dem Becherelement ausgeformt wird.
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Ein gewöhnlicher konkav-konvexer Teil ist leicht zu fertigen und eine anhaltende Wirkung des Sammelns des Verbrennungsrückstands wird erzielt.
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In dem Gasgenerator der Erfindung 1 der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass der konkav-konvexe Teil zum Sammeln des Verbrennungsrückstands, der durch Verbrennung von dem gaserzeugenden Mittel erzeugt wird, konkave Teile beinhaltet, die kontinuierlich in der Umfangsrichtung ausgeformt sind und konvexe Teile, die kontinuierlich in der Umfangsrichtung ausgeformt sind, die konkaven Teile und die konvexen Teile abwechselnd in der axialen Richtung in dem Bereich L1 in einer äußeren Umfangsfläche von der zweiten Wandfläche auf der Seite von der zweiten Kammer angeordnet sind, und die konvexen Teile in Richtung der ringförmigen Endfläche geneigt sind.
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Wo die konvexen Teile in Richtung der ringförmigen Endfläche geneigt sind, ist es unwahrscheinlich, dass der Verbrennungsrückstand aus den konkaven Teilen herauskommt, wenn er in die konkaven Teile eintritt, da die konkaven Teile ebenfalls in Richtung der ringförmigen Endflächenseite geneigt sind. Aus diesem Grund ist ein vorteilhafter Effekt des Sammelns des Verbrennungsrückstands verbessert.
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Der konkav-konvexe Teil kann durch Aufrauen der Oberfläche mit einem Verfahren wie beispielsweise Sandstrahlen oder chemisches Ätzen gebildet werden.
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In dem Gasgenerator der Erfindung 1 der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass sich in dem konkav-konvexen Teil zum Sammeln des Verbrennungsrückstands, der durch Verbrennung von dem gaserzeugenden Mittel erzeugt wird, ein Höhenunterschied zwischen dem konkaven Teil und dem konvexen Teil in einem Bereich von 0,2 mm bis 2 mm befindet.
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Wenn sich der Höhenunterschied zwischen dem konkaven Teil und dem konvexen Teil in dem obigen Bereich befindet, ist der vorteilhafte Effekt des Sammelns des Verbrennungsrückstands in dem Verbrennungsgas verbessert.
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In dem Gasgenerator der Erfindung 1 der vorliegenden Erfindung wird eine Kontaktfläche mit dem Verbrennungsgas erhöht, indem der konkav-konvexe Teil in dem ringförmigen Taschenteil ausgeformt ist. Aus diesem Grund ist der vorteilhafte Effekt des Sammelns des Verbrennungsrückstands, der in dem Verbrennungsgas enthalten ist, verbessert, wenn das Verbrennungsgas in den ringförmigen Taschenteil eintritt.
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Im Gegensatz dazu weisen die Gasgeneratoren, die in
JP 2011- 157 025 A ,
US 8 376 400 B2 ,
JP 2010- 184 559 A ,
JP 2010- 264 773 A und
JP 2014- 156 207 A beschrieben sind, ebenfalls einen ähnlichen Taschenabschnitt auf, aber da es keinen konkav-konvexen Teil in einer Fläche gibt, ist der Effekt des Sammelns des Verbrennungsrückstands geringer, wenn dasselbe gaserzeugende Mittel verwendet wird.
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Ein Aspekt des Gasgenerators der Erfindung 2 der vorliegenden Erfindung ist, dass ein ringförmiger Filter innerhalb des ringförmigen Taschenteils vorgesehen ist als Vorrichtung zum Sammeln des Verbrennungsrückstands, der durch Verbrennung des gaserzeugenden Mittels erzeugt wird. Abgesehen von dem obigen, ist der Gasgenerator derselbe wie der Gasgenerator, der den konkav-konvexen Teil als Vorrichtung zum Sammeln des Verbrennungsrückstands aufweist.
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Der ringförmige Taschenteil ist ein Bereich, in welchem das Verbrennungsgas nur verbleibt, während es in den ringförmigen Taschenteil einströmt, mit der ringförmigen Endfläche kollidiert (die Richtung des Gases ändert sich in dem zweiten zylindrischen Bereich) und ausströmt. Der ringförmige Taschenteil ist nicht eine Gasentladestrecke, durch welche die Verbrennungsgasströmung von der stromaufwärts gelegenen Seite zu der stromabwärts gelegenen Seite strömt.
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Der ringförmige Filter muss lediglich innerhalb des ringförmigen Taschenteils angeordnet werden, aber der ringförmige Filter ist vorgesehen, sich nicht in Kontakt mit der zweiten Kommunikationsbohrung zu befinden, da die zweite Kommunikationsbohrung nicht in dem ringförmigen Taschenteil enthalten ist.
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Um zu verhindern, dass sich der ringförmige Filter in der axialen Richtung bewegt, ist es bevorzugt, dass ein Vorsprung, der eine Anschlagsfunktion aufweist, an einer oder beiden von der äußeren Umfangsfläche der zweiten Wandfläche auf der Seite von der zweiten Kammer und der Innenwandfläche von dem zylindrischen Gehäuse ausgeformt ist und dass der ringförmige Filter so vorgesehen ist, dass er zwischen dem Vorsprung und der ringförmigen Endfläche gehalten wird.
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In dem Gasgenerator der Erfindung 2 der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass der ringförmige Filter so vorgesehen ist, dass zumindest die innere Umfangsfläche davon gegen eine äußere Umfangsfläche von der zweiten Wandfläche auf der Seite von der zweiten Kammer angrenzt und dass der ringförmige Filter einen Teil des Bereichs von dem ringförmigen Taschenteil einnimmt.
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Der ringförmige Filter ist vorzugsweise so vorgesehen, dass er nur einen Teil von dem ringförmigen Taschenteil einnimmt, eher als den gesamten ringförmigen Taschenteil. Durch eine Anordnung auf diese Weise bleibt der ringförmige Bereich erhalten, sodass das Verbrennungsgas leicht eintritt und austritt und der vorteilhafte Effekt des Sammelns des Verbrennungsrückstands verbessert wird, selbst wenn der ringförmige Filter vorgesehen ist.
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Des Weiteren kann der ringförmige Filter so vorgesehen werden, dass er gegen die innere Wandfläche des zylindrischen Gehäuses in dem ringförmigen Taschenteil angrenzt oder gegen drei Flächen angrenzt, genauer gesagt, die äußere Umfangsfläche von der zweiten Wandfläche auf der Seite von der zweiten Kammer, die ringförmige Endfläche und die Innenwandfläche von dem zylindrischen Gehäuse in dem ringförmigen Taschenteil.
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In dem Gasgenerator der Erfindung 2 der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass der ringförmige Filter vorzugsweise eine Raumdichte von 1 bis 3 g/cm3 aufweist.
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Wenn die Raumdichte sich bevorzugt innerhalb des obigen Bereichs befindet, ist der vorteilhafte Effekt des Sammelns des Verbrennungsrückstands, der Nebel beinhaltet, verbessert.
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In dem Gasgenerator der Erfindung 2 der vorliegenden Erfindung ist eine Kontaktfläche mit dem Verbrennungsgas durch einen Filter, der in dem ringförmigen Taschenteil vorgesehen ist, vergrößert. Aus diesem Grund ist der vorteilhafte Effekt des Sammelns des Verbrennungsrückstands, der in dem Verbrennungsgas enthalten ist, verbessert, wenn das Verbrennungsgas in den ringförmigen Taschenteil eintritt.
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Im Gegensatz dazu, weisen die Gasgeneratoren, die in
JP 2011- 157 025 A ,
US 8 376 400 B2 ,
JP 2010- 184 559 A ,
JP 2010- 264 773 A und
JP 2014- 156 207 A beschrieben sind, ebenfalls einen ähnlichen Taschenteil auf, aber da kein Filter darin vorgesehen ist, ist der Effekt des Sammelns des Verbrennungsrückstands geringer.
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Der Gasgenerator der vorliegenden Erfindung beinhaltet einen konkav-konvexen Teil oder einen ringförmigen Filter in dem ringförmigen Taschenteil als Vorrichtung zum Sammeln des Verbrennungsrückstands, der in dem Verbrennungsgas enthalten ist, das durch Verbrennung von dem gaserzeugenden Mittel erzeugt wird.
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Aus diesem Grund ist der vorteilhafte Effekt des Sammelns des Verbrennungsrückstands, der in dem Verbrennungsgas enthalten ist, verbessert, da eine Kontaktfläche mit dem Verbrennungsgas, das durch Verbrennung von dem gaserzeugenden Mittel erzeugt wird, vergrößert ist.
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Der Gasgenerator der vorliegenden Erfindung kann ebenfalls als verbesserte Gasgeneratoren von denen angewendet werden, die in
JP 2011- 157 025 A ,
US 8 376 400 B2 ,
JP 2010-184 559 A ,
JP 2010- 264 773 A und
JP 2014- 156 207 A beschrieben sind.
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Der Gasgenerator der vorliegenden Erfindung kann als ein Gasgenerator für eine Airbagvorrichtung eines Autos verwendet werden.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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(1) Gasgenerator, der in den 1 bis 3 dargestellt wird.
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Nachfolgend wird eine Ausführungsform erläutert, in welcher ein in 2 oder 3 dargestellter konkav-konvexer Teil in einem in 1 dargestellten Gasgenerator 1 als Vorrichtung zum Sammeln eines Verbrennungsrückstands verwendet wird.
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Der in
1 dargestellte Gasgenerator 1 ist derselbe wie der in
1 von
JP 2011- 157 025 A dargestellte Gasgenerator, mit der Ausnahme, dass er eine Vorrichtung zum Sammeln eines Verbrennungsrückstands aufweist, der durch Verbrennung eines gaserzeugenden Mittels erzeugt wird, welches ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist.
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Ein Zünder 16, der als eine Zündvorrichtung fungiert, ist an einem ersten Endteil 10a eines zylindrischen Gehäuses 10 angebracht. Der Zünder 16 ist ein bekannter elektrischer Zünder, der an einer Manschette 17 befestigt ist und ein Zündteil 16a davon, der ein Zündmittel beinhaltet, steht von der Manschette 17 hervor.
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Ein Diffusorteil 12 ist an einem zweiten Endteil 10b angebracht, welches das gegenüberliegende Ende des zylindrischen Gehäuses 10 ist.
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Der Diffusorteil 12 besitzt im Wesentlichen eine Becherform, die einen Flansch 12a, eine Umfangswand 12b und einen Boden 12c beinhaltet und ist mit dem zylindrischen Gehäuse 10 an dem Flansch 12a verschweißt und befestigt. Im Übrigen können der Diffusorteil 12 und das zylindrische Gehäuse 10 einstückig ausgeformt sein.
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Eine ringförmige Endfläche 37, welche sich in Kontakt mit der Innenwandfläche 11 befindet, wird durch den Flansch 12a des Diffusorteils 12 an dem zweiten Endteil 10b des zylindrischen Gehäuses 10 erzielt.
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Eine Vielzahl von Gasaustrittsöffnungen 15 sind in der Umfangswand 12b ausgeformt.
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Auf der Seite des Zylinders 16 in dem zylindrischen Gehäuse 10 ist ein erstes poröses Plattenelement 14 in einem Abstand von dem Zünder 16 angeordnet. Das erste poröse Plattenelement 14 weist eine ringförmige Wand 14a auf, die an der Umfangskante einer kreisförmigen Bodenfläche ausgeformt ist. Das erste poröse Plattenelement wird durch die ringförmige Wand 14a befestigt, welche sich in Druckkontakt mit der Innenwandfläche 11 des zylindrischen Gehäuses 10 befindet.
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Ein von dem Zünder 16 (dem Zünder 16 und der Manschette 17), dem zylindrischen Gehäuse 10 und dem ersten porösen Plattenelement 14 umgebener Raum ist eine erste Brennkammer 20. Die erste Brennkammer 20 ist mit einem ersten gaserzeugenden Mittel 42 befüllt.
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Das erste gaserzeugende Mittel 22 befindet sich in Kontakt mit dem Zündteil 16a des Zünders 16. Eine Durchgangsbohrung (in der Zeichnung nicht dargestellt) des ersten porösen Plattenelements 14 ist eine Öffnung, die kleiner ist als das erste gaserzeugende Mittel 22. Die Durchgangsbohrung kann mit einem Dichtband verschlossen sein.
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Das erste gaserzeugende Mittel 42 kann ein gaserzeugendes Mittel sein, das eine gute Entzündbarkeit und anhaltende Verbrennung (eine hohe Verbrennungstemperatur) aufweist. Die Verbrennungstemperatur des ersten gaserzeugenden Mittels 22 liegt bevorzugt in einem Bereich von 1700 °C bis 3000 °C.
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Ein Beispiel des ersten gaserzeugenden Mittels kann ein scheibenförmiges Mittel sein, das einen Außendurchmesser von 1,5 mm und eine Dicke von 1,5 mm aufweist und Nitroguanidin (34 Gewichtsprozent) und Strontiumnitrat (56 Gewichtsprozent) beinhaltet.
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Das erste gaserzeugende Mittel 42 wird in einem Zustand gehalten, in dem es von dem ersten porösen Plattenelement 14 gegen den Zünder 16 gedrückt wird.
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In der ersten Ausführungsform wird ein zylindrisches Strömungsstrecke-bildendes Element aus einer Kombination eines zylindrischen Elements 30 und eines Becherelements 40 gebildet, eine Bodenfläche 40a des Becherelements 40 fungiert als eine Trennwand, der Innenraum des zylindrischen Elements 30 ist eine erste Kammer, und der Innenraum des Becherelements 40 ist eine zweite Kammer.
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Das Becherelement 40 ist an einem Endteil (einem zweiten Endteil 10b) auf der Seite des Diffusorteils 12 in dem zylindrischen Gehäuse 10 angeordnet.
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Das Becherelement 40 weist die Bodenfläche (die Trennwand) 40a und eine Umfangswand (eine zweite Wandfläche) 40b auf und die Umfangswand (die zweite Wandfläche) 40b weist eine Vielzahl von zweiten Kommunikationsbohrungen 41 auf. Ein Vorsprung 40d ist an dem Mittelpunkt der Bodenfläche 40a ausgeformt, so dass er sich in Richtung des Zünders 16 erstreckt.
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Das Becherelement 40 ist an dem Flansch 12a (der ringförmigen Endfläche 37) des Diffusorteils 12 durch ein bekanntes Verfahren befestigt (Schweißen oder Ähnliches).
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Eine Öffnung des Becherelements 40 ist mit einem Dichtband 45 verschlossen, um Feuchtigkeit daran zu hindern, von der Gasaustrittsöffnung 15 einzutreten.
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Der Innenraum (die zweite Kammer) des Becherelements 40 bildet einen Teil der Gasentladestrecke für das Verbrennungsgas, das durch Verbrennung des gaserzeugenden Mittels erzeugt wird, um in den Diffusorteil 12 einzutreten.
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Ein Außendurchmesser des Becherelements 40 ist kleiner als ein Innendurchmesser des zylindrischen Gehäuses 10. Deshalb existiert ein zweiter zylindrischer Bereich 36 zwischen der Umfangswand (der zweiten Wandfläche) 40b und der Innenwandfläche 11 des zylindrischen Gehäuses 10.
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Wie in (a) in 2 dargestellt, ist der zweite zylindrische Bereich 36 ein zylindrischer Bereich mit einer Länge L ab der Grenze mit einem ersten zylindrischen Bereich 35 bis zu der ringförmigen Endfläche 37.
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In dem zweiten zylindrischen Bereich 36 mit einer Länge L entspricht ein Teil mit einer Länge L1 ab der ringförmigen Endfläche 37 bis zu den zweiten Kommunikationsbohrungen 41 (bis zu einer inneren Umfangsfläche 41a, auf der Seite der ringförmigen Endfläche 37, der zweiten Kommunikationsbohrung 41) einem sackgassenförmigen ringförmigen Taschenteil 38, der von der Innenwandfläche 11 des zylindrischen Gehäuses 10, der ringförmigen Endfläche 37 und der Umfangswand 40b des Becherelements 40 umgeben ist.
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In dem zweiten zylindrischen Bereich 36 fungiert ein Teil mit einer Länge, die man durch Subtrahieren der Länge L1 von der Länge L erhält, als eine Gasentladestrecke zum Durchströmen des Verbrennungsgases. Da das Verbrennungsgas nicht unidirektional durch den ringförmigen Taschenteil 38 der Länge L1 strömt, ist der Taschenteil in der Gasentladestrecke nicht enthalten.
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Das zylindrische Element 30 ist ebenfalls in dem zylindrischen Gehäuse 10 vorgesehen. Das zylindrische Element 30 weist einen Außendurchmesser auf, der kleiner als der Innendurchmesser des zylindrischen Gehäuses 10 ist, und der erste zylindrische Bereich 35, der eine gleichförmige Breite aufweist, ist zwischen dem zylindrischen Element 30 und dem zylindrischen Gehäuse 10 ausgeformt.
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In dem zylindrischen Element 30 ist eine Umfangswand (eine erste Wandfläche) mit einer Vielzahl von ersten Kommunikationsbohrungen 33 vorgesehen, die als Gasdurchströmungsbohrungen in gleichen Abständen in einer axialen Richtung fungieren. Die ersten Kommunikationsbohrungen 33 sind in gleichen Abständen in einer Umfangsrichtung des zylindrischen Elements 30 ausgeformt.
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Die zweite Brennkammer (die erste Kammer) 25 und der erste zylindrische Bereich 35 kommunizieren miteinander über die Vielzahl von ersten Kommunikationsbohrungen 33. Die ersten Kommunikationsbohrungen 33 können disproportional, nur in der Umfangswand auf der Seite von dem Diffusorteil 12 ausgeformt sein. Des Weiteren kann die Öffnungsfläche davon in Richtung des Diffusorteils 12 vergrößert sein.
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Das zylindrische Element 30 weist einen Teil 31 mit vergrößertem Durchmesser in einer Flanschform auf der Seite von dem Zünder 16 (an einem stromaufwärts gelegenen Endteil) auf und eine äußere Umfangskante 31a des Teils 31 mit vergrößertem Durchmesser grenzt gegen die Innenwandfläche 11 des zylindrischen Gehäuses 10 an.
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Der Außendurchmesser der äußeren Umfangskante 31a ist geringfügig größer als der Innendurchmesser von dem zylindrischen Gehäuse 10 und wenn das zylindrische Element 30 in dem zylindrischen Gehäuse 10 angeordnet ist, befindet sich die äußere Umfangskante in Druckkontakt mit der Innenwandfläche 11 des zylindrischen Gehäuses 10 durch die Elastizität des Teils 31 mit vergrößertem Durchmesser. Aus diesem Grund ist keine Lücke in dem Druckkontaktabschnitt gebildet.
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Um das zylindrische Element 30 zu befestigen, kann in dem zylindrischen Gehäuse 10 ein stufenförmiger Teil ausgeformt sein, um mit der Umfangskante der Öffnung des Teils 31 mit vergrößertem Durchmesser zusammen zu passen, oder ein Vorsprung, um damit in Eingriff zu sein.
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In dem zylindrischen Element 30 ist eine Zentralbohrung 30d in der Mitte von der Bodenfläche auf der Seite von dem Diffusorteil 12 (an einem stromabwärts gelegenen Endteil) gebildet. Die Zentralbohrung 30d ist auf einen Vorsprung 40d gepasst, der in der Bodenfläche 40a des Becherelements 40 ausgeformt ist.
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Da der Teil 31 mit vergrößertem Durchmesser des zylindrischen Elements 30 sich in Presskontakt mit der Innenwandfläche 11 des zylindrischen Gehäuses 10 befindet und die Zentralbohrung 30d auf einen Vorsprung 40d des Becherelements 40 gepasst ist, ist das zylindrische Element 30 in beide, der axialen Richtung und der radialen Richtung festgelegt und koaxial (auf der Achse X) mit dem zylindrischen Gehäuse 10 angeordnet.
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Ein zweites poröses Plattenelement 32 ist zwischen dem zylindrischen Element 30 und dem ersten porösen Plattenelement 14 vorgesehen. In dem zweiten porösen Plattenelement 32 ist eine ringförmige Wand 32a auf einer Umfangskante einer kreisförmigen Bodenfläche ausgeformt und die ringförmige Wand 32a befindet sich in Presskontakt mit der Innenwandfläche des zylindrischen Gehäuses 10, dadurch das zweite poröse Plattenelement befestigend. Ein Bereich 18 ist zwischen dem zweiten porösen Plattenelement 32 und dem ersten porösen Plattenelement 14 gebildet. Die ringförmige Wand 32a erstreckt sich in Richtung des Zünders 16.
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Die zweite Brennkammer 25 wird von dem zweiten porösen Plattenelement 32, dem zylindrischen Element 30 und dem zylindrischen Gehäuse 10 umgeben. Die zweite Brennkammer 25 ist mit einem zweiten gaserzeugenden Mittel 50 befüllt.
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Eine Durchgangsbohrung (in der Zeichnung nicht dargestellt) des zweiten porösen Plattenelements 32 ist eine Öffnung, die kleiner als das zweite gaserzeugende Mittel 50 ist. Die Durchgangsbohrung kann mit einem Dichtband verschlossen sein.
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Die zweite Brennkammer beinhaltet einen Bereich 25a ab dem Teil 31 mit vergrößertem Durchmesser des zylindrischen Elements 30 bis zu dem zweiten porösen Plattenelement 32 und den übrigen Bereich 25b und bildet als Ganzes eine einzige Brennkammer. Der Innendurchmesser des Bereichs 25a ist größer als der des Bereichs 25b.
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Das zweite gaserzeugende Mittel 50 verwendet ein gaserzeugendes Mittel, das eine Verbrennungstemperatur hat, die geringer als die des ersten gaserzeugenden Mittels 22 ist. Die Verbrennungstemperatur des zweiten gaserzeugenden Mittels 50 befindet sich vorzugsweise in einem Bereich von 1000 °C bis 1700 °C. Ein Beispiel des zweiten gaserzeugenden Mittels 50 kann ein einzeln durchbohrtes säulenförmiges Mittel sein, das einen Außendurchmesser von 1,8 mm, einen Innendurchmesser von 0,7 mm und eine Länge von 1,9 mm aufweist und Guanidinnitrat (41 Gewichtsprozent), basisches Kupfernitrat (49 Gewichtsprozent) und ein Bindemittel und ein Additiv beinhaltet.
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Das zweite gaserzeugende Mittel 50 wird in einem Zustand gehalten, in dem es in Richtung des Diffusorteils 12 von dem zweiten porösen Plattenelement 32 gepresst wird. Aus diesem Grund ist das zweite gaserzeugende Mittel 50 in der zweiten Brennkammer 25 dicht gefüllt und daran gehindert, sich zu bewegen und eine Lücke zu bilden.
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Der in 1 dargestellte Gasgenerator 1 weist einen konkav-konvexen Teil 60 in dem ringförmigen Taschenteil 38 auf.
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Wie in (a) in 2 dargestellt, ist der konkav-konvexe Teil 60 auf der Umfangswand 40b des Becherelements 40 ausgeformt.
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In dem konkav-konvexen Teil 60 sind, wie in (b) in 2 dargestellt, konkave Teile 62, die kontinuierlich in der Umfangsrichtung ausgeformt sind und konvexe Teile 61, die kontinuierlich in der Umfangsrichtung ausgeformt sind, abwechselnd in der Richtung der Achse X angeordnet. Ein Höhenunterschied zwischen dem konkaven Teil und dem konvexen Teil (ein Höhenunterschied basierend auf der Fläche der Umfangswand 40b) beträgt ungefähr 1 mm.
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Wenn das Verbrennungsgas in den ringförmigen Taschenteil 38 eintritt, ist eine Kontaktfläche mit dem Verbrennungsgas vergrößert, da der konkav-konvexe Teil 60 gebildet ist. Als Ergebnis ist ein vorteilhafter Effekt des Sammelns des Verbrennungsrückstands in dem Verbrennungsgas verbessert.
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In dem in 1 dargestellten Gasgenerator 1 kann ein konkav-konvexer Teil 70, so wie in (a) in 3 dargestellt, anstelle des konkav-konvexen Teils 60 in dem ringförmigen Taschenteil 38 ausgeformt werden.
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In dem konkav-konvexen Teil 70 sind, wie in (b) in 3 dargestellt, konkave Teile 72, die kontinuierlich in der Umfangsrichtung ausgeformt sind und konvexe Teile 71, die kontinuierlich in der Umfangsrichtung ausgeformt sind, abwechselnd in der Richtung der Achse X angeordnet und die konvexen Teile 71 sind in Richtung der ringförmigen Endfläche 37 geneigt.
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Ein Höhenunterschied zwischen dem konkaven Teil und dem konvexen Teil (ein Höhenunterschied basierend auf der Fläche der Umfangswand 40b) beträgt ungefähr 1 mm.
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Wenn das Verbrennungsgas in den ringförmigen Taschenteil 38 eintritt, ist eine Kontaktfläche mit dem Verbrennungsgas vergrößert, da der konkav-konvexe Teil 70 gebildet ist. Als Ergebnis ist der vorteilhafte Effekt des Sammelns des Verbrennungsrückstands in dem Verbrennungsgas verbessert.
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Da darüber hinaus die konvexen Teile 71 in Richtung der ringförmigen Endfläche 37 geneigt sind, ist der vorteilhafte Effekt des Sammelns des Verbrennungsrückstands weiter verbessert.
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Als nächstes wird ein Betrieb des Gasgenerators 1 in 1 beschrieben werden, der den in 2 dargestellten konkav-konvexen Teil 60 beinhaltet.
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Wenn das erste gaserzeugende Mittel 22 in der ersten Brennkammer 20 durch Auslösung des Zünders 16 verbrannt wird, wird ein Verbrennungsprodukt (eine Flamme oder ein Hochtemperaturgas) daraus erzeugt, strömt durch die Durchgangsbohrungen des ersten porösen Plattenelements 14 und tritt in den Bereich 18 ein.
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Das Verbrennungsprodukt strömt von dem Bereich 18 durch die Durchgangsbohrung des zweiten Plattenelements 32 und entzündet das zweite gaserzeugende Mittel 50, das in der zweiten Brennkammer 25 vorhanden ist. Zu diesem Zeitpunkt wird das zweite gaserzeugende Mittel 50, das in dem Bereich 25a vorhanden ist, zuerst entzündet und ein Verbrennungsgas wird erzeugt.
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Da das Verbrennungsprodukt, das von der ersten Brennkammer 20 erzeugt wird, den Bereich 18 einmal betritt, beginnt das zweite gaserzeugende Mittel 50 benachbart zu dem zweiten porösen Plattenelement 32 (das gaserzeugende Mittel 50 in dem Bereich 25) von der gesamten Endfläche zu brennen. Aus diesem Grund ist das Auftreten einer ungleichmäßigen Entzündung unwahrscheinlich.
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Wenn das Verbrennungsgas, das durch Verbrennung von dem zweiten gaserzeugenden Mittel 50 in dem Bereich 25a erzeugt wird, in den Bereich 25b eintritt, wird die Gasströmung durch den Teil 31 mit vergrößertem Durchmesser beschleunigt. Da sich darüber hinaus der Teil 31 mit vergrößertem Durchmesser und die Innenwandfläche des zylindrischen Gehäuses 10 in Presskontakt miteinander befinden, strömt das Verbrennungsgas nicht von dem Presskontakt-Abschnitt in den ersten zylindrischen Bereich 35.
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Das Verbrennungsgas strömt aus von den ersten Kommunikationsbohrungen 33 in den ersten zylindrischen Bereich 35, kollidiert mit der Innenwandfläche 11 des zylindrischen Gehäuses 10 und strömt in der Richtung in Richtung des Diffusorteils 12. In diesem Vorgang haftet ein Teil des Verbrennungsrückstands, der in dem Verbrennungsgas enthalten ist, an der Innenwandfläche 11 des zylindrischen Gehäuses 10 an.
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Des Weiteren bewegt sich das Verbrennungsgas, das immer noch den Verbrennungsrückstand beinhaltet, von dem ersten zylindrischen Bereich 35 in den zweiten zylindrischen Bereich 36, tritt in den ringförmigen Taschenteils 38 ein, ändert dann seine Richtung durch ein Kollidieren mit der ringförmigen Endfläche 37, tritt von den zweiten Kommunikationsbohrungen 41 in das Becherelement 40 ein und bricht das Dichtband 45.
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Das Verbrennungsgas ändert dann weiter seine Richtung durch ein Kollidieren mit dem Boden 12c des Diffusorteils 12 und wird von der Gasaustrittsöffnung 15 entladen.
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Wenn das Verbrennungsgas in den ringförmigen Taschenteils 38 eintritt, gerät das Verbrennungsgas in Kontakt mit dem konkav-konvexen Teil 60, sodass ein Großteil des Verbrennungsrückstands in dem Verbrennungsgas in dem konkav-konvexen Teil 60 gesammelt wird und ein weiterer Teil des Verbrennungsrückstands wird an der Innenfläche des ringförmigen Taschenteils 38 gesammelt, wo der konkav-konvexe Teil 60 nicht vorhanden ist.
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Der ringförmige Taschenteil 38 ist ein Bereich, in welchem das Verbrennungsgas zeitweilig verbleibt und die Richtung des Gases, das in den zylindrischen Bereich strömt, geändert wird, eher als ein Bereich, durch welchen die Verbrennungsgasströmung von der stromaufwärts gelegenen Seite zu der stromabwärts gelegenen Seite strömt. Aus diesem Grund ist es unwahrscheinlich, dass der ringförmige Taschenteil von der Verbrennungsgasströmung beeinflusst wird und aus diesem Grund ist es unwahrscheinlich, dass der Verbrennungsrückstand, der in dem konkav-konvexen Teil 60 gesammelt ist, verweht wird und es ist unwahrscheinlich, dass der einmal angehaftete Rückstand aufgrund der Gasströmung abfällt. Selbst wo eine Menge des angehafteten Rückstands ansteigt, ist darüber hinaus ein Strömungswiderstand zum Gasentladen nicht betroffen und eine Ausgangsleistung des Gasgenerators ist stabil.
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Im Gegensatz dazu, wenn der konkav-konvexe Teil 60 in der Gasentladestrecke ausgeformt ist, durch welche die Verbrennungsgassströmung von der stromaufwärts gelegenen Seite zu der stromabwärts gelegenen Seite strömt, kann der gesammelte Verbrennungsrückstand durch die nachfolgende Verbrennungsgasströmung verweht werden, selbst wenn der Verbrennungsrückstand von dem konkav-konvexen Teil 60 gesammelt wird. Da darüber hinaus eine gesammelte Menge des Rückstands steigt und der Druckabfall bezüglich des Entladens des Gases steigt, kann sich eine Ausgangsleistung des Gasgenerators ändern.
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In den 1 und 4 bis 7 dargestellte Gasgeneratoren
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Nachfolgend werden Ausführungsformen erläutert, in welchen ringförmige Filter, die in den 4 bis 7 dargestellt sind, in dem in 1 dargestellten Gasgenerator 1 als Vorrichtung zum Sammeln des Verbrennungsrückstands verwendet werden.
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< In Fig. 4 dargestellter Gasgenerator>
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Ein ringförmiger Filter 80 ist so vorgesehen, dass seine innere Umfangsfläche gegen die Umfangswand 40b des Becherelements 40 angrenzt.
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Die Breite des ringförmigen Filters 80 beträgt ungefähr eine Hälfte der Breite des ringförmigen Taschenteils 38 und die Länge des Filters beträgt L1. Ein ringförmiger Bereich exklusive des ringförmigen Filters 80 mit 1/2 Breite und Länge L1 ist in dem ringförmigen Taschenteil 38 vorhanden.
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Das Raumgewicht des ringförmigen Filters 80 beträgt ungefähr 2 g/cm3.
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In dem ringförmigen Filter 80 ist eine Größe seines inneren Durchmessers bezüglich einer Größe des Außendurchmessers des Becherelements 40 angepasst, sodass der ringförmige Filter 80 pressgepasst ist.
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< In Fig. 5 dargestellter Gasgenerator>
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Ein Gasgenerator ist eine andere Ausführungsform des in 4 dargestellten Gasgenerators.
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Ein ringförmiger Vorsprung 90, der kontinuierlich in der Umfangsrichtung ist, ist in einer Position ausgeformt, in der er in Kontakt mit der zweiten Kommunikationsbohrung 41 in der Umfangswand 40b des Becherelements 40 steht.
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Der ringförmige Filter 80 ist zwischen den ringförmigen Vorsprung 90 und die ringförmige Endfläche 37 gepasst, sodass er befestigt ist, sich nicht in der axialen Richtung bewegt. Der Vorsprung 90 ist gebildet, um den ringförmigen Filter 80 zu befestigen und kann in der Form einer Vielzahl von Vorsprüngen oder einer ringförmigen Stufe sein.
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Selbst wenn der Filter in dem Taschenteil 38 wie oben beschrieben vorgesehen ist, ist es möglich, eine Kontaktfläche zwischen dem Verbrennungsrückstand und dem Filter 80 zu vergrößern und es dem Rückstand schwer zu machen, unter der Auswirkung der Gasströmung abzufallen, da der Filter nicht den gesamten Bereich des Taschenteils 38 belegt und ein Bereich unbedeckt von dem ringförmigen Filter 80 gebildet ist. Als der Filter 80 kann ein Filter verwendet werden, den man durch mehrmaliges Wickeln eines bekannten Drahtgeflechts oder durch Aufspulen eines Drahts erhält.
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< In Fig. 6 dargestellter Gasgenerator>
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Ein ringförmiger Filter 81 weist eine Umfangswand 81a und einen Flansch 81b auf. Der ringförmige Filter 81 ist so vorgesehen, dass die innere Umfangsfläche der Umfangswand 81a gegen die Umfangswand 40b des Becherelements 40 angrenzt und der Flansch 81b gegen die ringförmige Endfläche 37 angrenzt.
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Eine Dicke der Umfangswand 81a des ringförmigen Filters 81 beträgt ungefähr eine Hälfte der Breite des ringförmigen Taschenteils 38 und eine Höhe der Umfangswand beträgt L1. Ein ringförmiger Bereich unbedeckt von dem ringförmigen Filter 81 ist in dem ringförmigen Taschenteil 38 vorhanden.
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Die Raumdichte des ringförmigen Filters 81 beträgt ungefähr 2 g/cm3.
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In dem ringförmigen Filter 81 ist eine Größe seines inneren Durchmessers bezüglich einer Größe des Außendurchmessers des Becherelements 40 angepasst und darüber hinaus ist eine Breite des Flanschs 81 b bezüglich einer Breite der ringförmigen Endfläche 37 angepasst, sodass der ringförmige Filter 81 in den Taschenteil 38 pressgepasst ist.
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Es ist ebenfalls möglich, den ringförmigen Filter 81 unter Verwendung des ringförmigen Vorsprungs 90, der in 5 dargestellt ist, zu befestigen.
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< In Fig. 7 dargestellter Gasgenerator>
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Ein ringförmiger Filter 82 beinhaltet eine innere Umfangswand 82a, eine äußere Umfangswand 82b und eine ringförmige Bodenfläche 82c, die die innere Umfangswand 82a und die äu-ßere Umfangswand 82b verbindet.
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Der ringförmige Filter 82 ist so vorgesehen, dass die innere Umfangsfläche der inneren Umfangswand 82a gegen die Umfangswand 40b des Becherelements 40 angrenzt, die ringförmige Bodenfläche 82c gegen die geschlossene Endfläche 37 angrenzt und die äußere Umfangsfläche der äußeren Umfangswand 82b gegen die Innenwandfläche 11 des zylindrischen Gehäuses 10 angrenzt.
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Eine Gesamtdicke der inneren Umfangswand 82a und der äußeren Umfangswand 82b des ringförmigen Filters 82 beträgt ungefähr 2/3 der Breite des ringförmigen Taschenteils 38 und die Höhe davon beträgt L1. Ein ringförmiger Bereich unbedeckt von dem ringförmigen Filter 82 ist in dem ringförmigen Taschenteil 38 vorhanden.
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Der ringförmige Filter 82 weist eine Raumdichte von ungefähr 2 g/cm3 auf.
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In dem ringförmigen Filter 82 ist eine Größe des Innendurchmessers der inneren Umfangswand 82a bezüglich einer Größe des Außendurchmessers des Becherelements 40 angepasst und eine Breite der ringförmigen Bodenfläche 82c ist bezüglich einer Breite der ringförmigen Endfläche 37 angepasst, sodass der ringförmige Filter 82 in dem Taschenteil 38 pressgepasst ist.
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Es ist ebenfalls möglich, den ringförmigen Filter 82 unter Verwendung des ringförmigen Vorsprungs 90, der in 5 dargestellt ist, zu befestigen.
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In den durch die 6 und 7 dargestellten Ausführungsformen ist ein Bereich, der von dem ringförmigen Filter 80 belegt ist, größer, als der in der durch die 4 und 5 dargestellten Ausführungsform, da aber der Bereich unbedeckt von dem ringförmigen Filter 80 sichergestellt wird, erhält man denselben vorteilhaften Effekt wie in den durch die 4 und 5 dargestellten Ausführungsformen.
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Als nächstes wird ein Betrieb des Gasgenerators 1 in 1 beschrieben werden, welcher den in 4 dargestellten ringförmigen Filter 80 beinhaltet.
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Da ein prinzipieller Betrieb derselbe wie der des Gasgenerators 1 in 1 ist, welcher den in 2 dargestellten konkav-konvexen Teil 60 beinhaltet, werden nur abweichende Betriebsphasen beschrieben werden.
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Das Verbrennungsgas, das den Verbrennungsrückstand beinhaltet, bewegt sich von dem ersten zylindrischen Bereich 35 zu dem zweiten zylindrischen Bereich 36. Ein Teil des Gases ändert die Strömungsrichtung um 90 Grad und strömt durch die zweiten Kommunikationsbohrungen 41, wohingegen der verbleibende Teil des Gases in den Taschenteil 38 eintritt, dann mit der ringförmigen Endfläche 37 kollidiert, die Richtung ändert, in das Innere des Becherelements 40 von den zweiten Kommunikationsbohrungen 41 eintritt und das Dichtband 45 bricht.
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Die Gasströmung kollidiert dann mit dem Boden 12c des Diffusorteils 12, ändert die Richtung und wird durch die Gasaustrittsöffnung 15 entladen.
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Wenn das Verbrennungsgas in den ringförmigen Taschenteils 38 eintritt, kommt es in Kontakt mit dem ringförmigen Filter 80, sodass ein Großteil des Verbrennungsrückstands in dem Verbrennungsgas in dem ringförmigen Filter 80 gesammelt wird und ein Teil des Rückstands wird ebenfalls an der Innenfläche des ringförmigen Taschenteils 38, der unbedeckt von dem ringförmigen Filter 80 ist, gesammelt.
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Der ringförmige Taschenteil 38 ist eher ein Bereich, in welchem das Verbrennungsgas temporär verbleibt, als ein Bereich, durch welchen die Verbrennungsgasströmung strömt. Aus diesem Grund ist es unwahrscheinlich, dass der ringförmige Taschenteil von der Verbrennungsgasströmung beeinflusst wird und aus diesem Grund ist es unwahrscheinlich, dass der Verbrennungsrückstand, der in dem ringförmigen Filter 80 gesammelt ist, verstreut wird. Da es genauer gesagt einen Bereich zwischen dem ringförmigen Filter 80 und dem zylindrischen Gehäuse 10 gibt, wird der Verbrennungsrückstand wahrscheinlich an der ringförmigen Endfläche 37 des Taschenteils 38 und der Fläche des ringförmigen Filters 80 anhaften.
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Wenn im Gegensatz dazu der ringförmige Filter 80 in der Gasentladestrecke vorgesehen ist, durch welche die Verbrennungsgasströmung von der stromaufwärts gelegenen Seite zu der stromabwärts gelegenen Seite strömt, kann der gesammelte Verbrennungsrückstand von der nachfolgenden Verbrennungsgasströmung verweht werden, selbst wenn der Verbrennungsrückstand von dem ringförmigen Filter 80 gesammelt wird.
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Es ist klar, dass die so beschriebene Erfindung auf vielerlei Weise abgewandelt werden kann. Solche Abwandlungen sollen nicht als eine Abweichung von dem Gedanken und Umfang der Erfindung betrachtet werden, und alle Modifikationen dergestalt, wie sie dem Fachmann naheliegen würden, sind vorgesehen, in dem Umfang der nachfolgenden Ansprüche beinhaltet zu sein.
