DE2364140A1

DE2364140A1 - Gaserzeugergehaeuse

Info

Publication number: DE2364140A1
Application number: DE2364140A
Authority: DE
Inventors: Daizo Fukuma; Kensho Shirota
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1972-12-26
Filing date: 1973-12-21
Publication date: 1974-07-11
Also published as: DE2364140B2; JPS4988770A; US3912458A

Description

DIPL.-ING. A. GRÜNECKER

DR.-ING. H. KINKELDEY

DR.-ING. W. STOCKMAI⁰, Ae. E. «auf inst.oftechn., PATENTANWÄLTE

MÖNCHEN 22
Maximiliaristroße 43

Telefon 2971 00/2967«
Telegramme Monapot München Telex 05-28380 .

P 7536

21. Dezember 1973

NISSAIi KOTOR CO., LTD.

No. 2, Takara-machi, Kanagawa-ku, Yokohama City,

Japan

G-aserseugergehäuse

Bie Erfindung bezieht sich auf ein Gaser zeuger gehäuse insbesondere für die Verwendung in einer Luftsack-Sicherheit seinrichtung zum Schutz von Fahrzeuginsassen. Ein Gehäuse der genannten Art dient der Aufnahme einer Gaspatrone, welche im Notfall unter Freisetzung eines Gases zum_Aufblasen des Luftsacks zum Zerfall bringbar ist.

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GRiQINAL INSPECTED

Bei "bekannten Luftsack-Sicherheitseiririchtungen, in denen für die Gaserzeugung ein Alkalimetallazid oder alkalische Erden Verblendung finden, entsteht beim Zerfall der gaser-rzeugenden Substanzen eine beträchtliche Wärmemenge. Die freigesetzten Gase haben gewöhnlich eine äußerst hohe Temperatur von etwa 1000 bis 1200 ⁰C und enthalten schmelzflüssige Teilchen der Metalle und/oder Metalloxide. Tor dem Einführen der freigesetzten Gase in den Luftsack muß daher die Gastemperatur gesenkt und müssen die Metall- oder Metalloxidteilchen ausgefiltert werden. Zu diesem Zweck haben Gaserzeuger bekannter Luftsack-Sicherheitseinrich— tungen doppelxtfandige Gehäuse mit zwei in gegenseitigem Eadialabstand koaxial miteinander verlaufenden zylindri- -_: sehen Wandungen, welche jeweils von einer Anzahl von Gasdurchlässen durchsetzt sind. Der ringförmige Zwischenraum zwischen den Wandungen enthält ein Filtermaterial in Pulverform etwa aus Teilchen von Siliziumdioxid, Aluminiumoxid oder Magnesiumoxid. Das beim zerfall der gaserzeugenden Substanzen freigesetzte Gas durchströmt dann das Filtermaterial, wobei seine Temperatur gesenkt wird und im G-as mitgeführte schmelzflüssige Teilchen ausgefiltert werden. Diese Ausführung eines bekannten Gaserzeugergehäuses hat jedoch den Fachteil, daß Teilchen des pulverigen Filtermaterials von dem durch die Durchlässe in der äußeren Gehäusewandung strömenden Gas mitgerissen werden können, und daß sich das Filtermaterial aufgrund der im Betrieb eines Fahrzeugs auftretenden Schwingungen absetzt und verdichtet, so daß im oberen Teil des Zwischenraums zwischen der inneren und der äußeren Wandung ein Hohlraum entsteht. Das Vorhandensein eines solchen Hohlraums beeinträchtigt offensichtlich die Kühlung der expandierenden Gase und das Ausfiltern von in den Gasen mitgeführten schmelzflüssigen Metall- oder Metalloxidteilchen.

Es ist ein wichtiges Ziel der Erfindung, ein Gaserzeugergehäuse, zu schaffen, bei welchem die angeführten .!Nachteile nicht auftreten^

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Gemäß der Erfindung ist ein Gaserzeugergehäuse der genannten Art gekennzeichnet durch eine im-wesentlichen zylindrische Innenwandung, welche von wenigstens einem Durchlaß durchsetzt ist, durch eine mit der Innenwandung koaxiale, sich über die gleiche Länge wie diese erstreckende und von wenigstens einem Durchlaß durchsetzte zylindrische Außenwandung, welche an "beiden Enden abdichtend mit der Innenwandung verbunden ist, und durch ein zwischen der Innen- und der Außenwand eingesetztes, im wesentlichen starres, poröses Element zum Kühlen und Filtern eines es durchströmenden, von einer innerhalb der Innanwandung angeordneten Gaspatrone freigesetzten Gases.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt:

Fig.1a eine Querschnittansicht eines bekannten Gaserzeugers,

Fig.1b eine Längsschnittansicht des Gaserzeugers nach Fig. 1a und

Fig. 2 eine Teilansicht eines Gaserzeugers mit einem erfindungsgemäßen. Gehäuse in senkrechtem Schnitt.

Der in Fig. 1a und 1b gezeigte bekannte Gaserzeuger für eine Luftsack-Sicherheitseinrichtung hat ein Gehäuse 11. Dieses weist eine von einer Anzahl Gasdurchlässe 13 durchsetzte zylindrische Innenwandung 12 auf. Radial außerhalb der Innenwandung 12 ist unter Bildung eines ringförmigen Zwischenraums 10 eine von mehreren Gas durchlas sen 15 durchsetzte Außenwandung 14 angeordnet. Die Innenwandung umgibt eine ein Alkalimetallazid oder Alkalierden enthaltende Gaspatrone 16. Der Zwischenraum 10 ist mit einem pulverigen Filtermaterial 17» etwa Siliziumdioxid, Aluminiumoxid oder Magnesiumoxid angefüllt.

Bei dem in Fig. 1a und 1b dargestellten Gaserzeuger wird durch Zerfall der Gaspatrone 16 ein sehr heißes Gas unter

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hohen Drücken freigesetzt. Ist die Gaspatrone 16 dabei unter Venvendung von Alkalimetallen oder alkalischen Erden hergestellt, so enthält das freigesetzte Gas schmelzflüssige Metall- und/oder Metalloxidteilchen. Das freigesetzte Gas strömt, wie in ELg. 1a durch die Pfeile angedeutet, mit hoher Geschwindigkeit in Eadialrichtung aus dem Gehäuse Beim Durchgang des Gases durch die Zwischenräume des Filtermaterials 17 wird seine Temperatur beträchtlich gesenkt, und vom Gas mitgeführte schmelzflüssige Teilchen werden von dem pulverigen oder körnigen !Filtermaterial 17 zurückgehalten.

Wie vorstehend schon erwähnt, ist es recht schwierig, eine dauerhafte, dichte !Füllung des Zwischenraums 10 mit dem Filtermaterial 17 zu gewährleisten, da dieses sich aufgrund von mechanischen Schwingungen im Betrieb des Fahrzeugs absetzt und verdichtet, so daß im oberen Teil des Zwischenraums" 10 ein Hohlraum entsteht. Durch diesen Hohlraum kann dann ein schmelzflüssige Metall- und/ /oder Metalloxidteilchen mitführendes, ungekühltes Heißgas in den Luftsack ausströmen. Außerdem besteht die Möglichkeit, daß Teilchen des Filtermaterials 17 von dem die Durchlässe 15 in der Außenwandung 14- durchströmenden Hochdruckgas mitgerissen Xf erden.

Diese Mangel sind bei dem in Fig. 2 gezeigten erfindungs— gemäßen Gaserzeugergehäuse vollständig beseitigt. Wie das in Fig. 1a und 1b gezeigte Gehäuse 11 eines bekannten Gaserzeugers hat auch das erfindungsgemäße Gehäuse 20 eine von mehreren Gasdurchlässen 22 durchsetzte zylindrische Innenwand 21 und eine mit der Innenwand 21 koaxial angeordnete und gleiche Länge wie diese aufweisende, im wesentlichen zylindrische Außenwand 25? welche ebenfalls von mehreren Gasdurchlässen 24- durchsetzt ist. Die Innen- und Außenwände 21 bw. 23 sind an beiden Enden abdichtend miteinander verbunden. Die Innenwand 21 umgibt eine Gaspatrone 25- Zxd. sehen der Innenwand 21 und der Außenwand

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ist ein im wesentlichen starres, poröses Filterelement 26 eingesetzt. Dieses ist durch Sintern von einem Metalloxid, etwa Aluminium-, Magnesium- oder Eisenoxid, Siliziumdioxid oder einem Silikatmineral, etwa Feldspat hergestellt.

Zum Aufrechterhalten eines ausreichenden Gasdrucks im Gaserzeuger und zur gleichzeitigen Verbesserung der Filterwirkung sind an der Innen- und der Außenseite des Filterelements 26 poröse Zwischenlagen 27, 27' etwa aus Drahtgewebe oder Glaswolle in satter Anlage an der Außenwand . 23 bzw. an der Innenwand 21 angeordnet. Das Filterelement 26 hat die Form einer zylindrischen Muffe oder eine andere, vom Profil der Innen- und Außenwände abhängige Form.

Das von der Gaspatrone 25 freigesetzte expandierende Gas hat eine Temperatur von 1000 oder 1200 ⁰C und enthält, insbesondere bei einer unter Verwendung von Alkalimetallazid oder alkalischen Erden hergestellten Gaspatrone, schmelzflüssige Metall- und/oder Metalloxidteilchen. Mittels des in Fig. 2 gezeigten Gaserzeugergehäuses 20 läßt sich die Temperatur des Gases beim Durchströmen des FiIterelements 26 beträchtlich verringern, Schmelzflüssige Metall- oder Metalloxidteilchen werden dabei von den Zwischenlagen 27 > 27' und den Filterelement 26 zurückgehalten.

Die Kühl- und Filterwirkung eines erfindungsgemäßen Gaserzeugergehäuses 20 wurde unter Verwendung eines Filterelements 26 der in Fig. 2 gezeigten Form aus gewöhnlichem Feldspat (KAlSi^Oo) und einer ersten Zwischenlage 27 aus Glasvrolle untersucht.

Zur Untersuchung der Kühlwirkung wurden Thermoelemente an den freien Oberflächen der Innen- und Außenwände· 21

bzw. 23 angebracht, um die Gastemperatur innerhalb und außerhalb des Gehäuses 20 zu messen. Zur"Bestimmung der tatsächlichen Filterwirkung und zum Vergleichen derselben mit der theoretischen Filterwirkung wurde^: die auf der

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Glaswolle-Zwischenschicht 27 niedergeschlagene Fa-Menge festgestellt

Lt,

Die Untersuchungen erbrachten folgende Ergebnisse: Temperatur an der freien Fläche der Innenwand: 1000

Temperatur an der freien Oberfläche der Außenwand: 160

Ausfilterung von ITa: . 85 - 95%.

Aus diesen Ergebnissen ist zu erkennen, daß das Gaserzeugergehäuse gemäß der Erfindung eine hervorragende Kühl- und Filterwirkung erbringt. Diese Wirkung beruht auf der Ausführung des Filterelements 26 als ein starres, einstückiges Teil anstelle eines pulverigen oder teilchenförmigen Filtermaterial, da ein solches Filterelement unempfindlich gegen die im Betrieb- eines Fahrzeugs auftretenden mechanischen Schwingungen ist.

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Claims

236AH0

Patentansprüche:

Gaserzeugergehau.se, gek.ennzeiche t durch eine im wesentlichen zylindrische Innenwand (21) welche von wenigstens einem Durchlaß (22) durchsetzt ist, durch eine mit der Innenwand koaxiale, sich über die gleiche Länge wie diese erstreckende und von wenigstens einem Durchlaß (24) durchsetzte, im wesentlichen zylindrische Außenwand (23), welche an "beiden Enden abdichtend mit der Innenwand verbunden ist, und durch ein zwischen der Innen- und der Außenwand eingesetztes, im wesentlichen starres, poröses Element (26) zum Kühlen und !Filtern eines es durchströmenden, von einer innerhalb der Innenwandung angeordneten Gaspatrone (25) freigesetzten Gases.

'2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem porösen Element (26) und der Außenwand (23) eiie im %»/esentlichen zylindrische poröse erste Zwischenlage (27) angeordnet ist.

3. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß zwischen dem porösen Element (26) und der Innenwand (21) eine zweite, im wesentlichen zylindrische poröse Zwischenlage (27') angeordnet ist.

4-, Gehäuse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Element (26) aus Siliziumdioxid, Aluminium-, Magnesium- oder Einsenoxid geformt ist.

5· Gehäuse nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3_} dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Element (26) aus einem Silikatmineral geformt ist.

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6. . Geliause nach Anspruch 5 s dadurch gekennzeichnet, daß das Silikatmineral Feldspat ist.

7- Geliäuse nach wenigstens einem der Ansprüche i "bis 6,

dadurch g e k e n η ζ eichnet, das das poröse Element; (26) zjiindriscli ist.

8. Geliäiise nach wenigstens einem der Ansprüche Λ Ms 7j

dadurcla g ekennz e i chn et, daß die erste lind die zweite poröse Zx-zischenlage (27 "bzw. 27') aus einem gebildet sind. ' ■ .

9- Gehäuse nach wenigstens einem der Insprüche 1 "bis

dadurch gekejinz ei chn et, daß die erste und die zweite poröse Zx-zisclienlage (27 "bzw. 27') aus Glaswolle gebildet sind.

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