CN114572148B - 一种可降低气体温度的混合式发生器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可降低气体温度的混合式发生器，旨在提供一种利于人身安全的可降低气体温度的混合式发生器。它包括管体，管体内设有高压惰性气体，管体的一端设有点火装置，点火装置包括药杯和点火管组件，药杯位于管体内，点火管组件位于管体外，点火管组件分别与管体的端部和药杯的开口端固定连接，药杯内设有传火药，药杯的侧壁上设有若干个倾斜布置的盲孔，药杯的底部密封，管体的另一端固定有过滤筒和排气组件，过滤筒位于管体内，过滤筒的侧壁内设有迂回布置的流道，过滤筒的内外侧壁上均设有若干个与流道相连通的过滤孔，排气组件位于管体外。本发明的有益效果是：利于人身安全。

Description

一种可降低气体温度的混合式发生器

技术领域

本发明涉及气体发生器相关技术领域，尤其是指一种可降低气体温度的混合式发生器。

背景技术

这里所指的气体发生器主要指汽车安全***中使用的气体发生器。在车辆碰撞时，气体发生器使安全气囊充气后展开，保护乘客的安全。

中国专利公开号为CN112061072A，公开日为2020年12月11日，名称为一种可缩小环境温度对性能影响的气体发生器，它包括管体，管体内设有高压气体，管体的一端设有点火装置，管体的另一端设有出气结构，出气结构包括出气管套，出气管套与管体固定连接，出气管套的一端密封且位于管体外，出气管套密封的一端设有若干个排气孔，出气管套的另一端设有扩散器且位于管体内，扩散器的一端与出气管套固定连接，扩散器的另一端设有若干个出气孔，出气管套内设有***膜，***膜位于出气孔和排气孔之间，管体内部通过若干个出气孔与出气管套的内部相连通。

上述专利中所涉及的气体发生器，管体内产生的高压气体通过直排的方式排出发生器外，使得排出的气体温度较高，使得高温气体在气囊内的保压时间缩短，进而缩短气囊对人体的保护时间，同时过热的气体温度容易烫伤乘客，不利于人身安全。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中气体发生器排出的气体温度较高，不利于人身安全的不足，提供了一种利于人身安全的可降低气体温度的混合式发生器。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种可降低气体温度的混合式发生器，它包括管体，所述管体内设有高压惰性气体，所述管体的一端设有点火装置，所述点火装置包括药杯和点火管组件，所述药杯位于管体内，所述点火管组件位于管体外，所述点火管组件分别与管体的端部和药杯的开口端固定连接，所述药杯内设有传火药，所述药杯的侧壁上设有若干个倾斜布置的盲孔，所述药杯的底部密封，所述管体的另一端固定有过滤筒和排气组件，所述过滤筒位于管体内，所述过滤筒的侧壁内设有迂回布置的流道，所述过滤筒的内外侧壁上均设有若干个与流道相连通的过滤孔，所述排气组件位于管体外。

所述管体内设有高压惰性气体，所述管体的一端设有点火装置，所述点火装置包括药杯和点火管组件，所述药杯位于管体内，所述点火管组件位于管体外，所述点火管组件分别与管体的端部和药杯的开口端固定连接，所述药杯内设有传火药，所述药杯的侧壁上设有若干个倾斜布置的盲孔，所述药杯的底部密封，所述管体的另一端固定有过滤筒和排气组件，所述过滤筒位于管体内，所述过滤筒的侧壁内设有迂回布置的流道，所述过滤筒的内外侧壁上均设有若干个与流道相连通的过滤孔，所述排气组件位于管体外。外部电流输入到点火管组件上，由点火管组件释放出火焰并引燃传火药产生气体，产生的气体使得药杯内的气压瞬间增高并击穿盲孔底部进入到管体内，盲孔呈倾斜布置并设置在药杯的侧壁上，使得气体在管体内形成高速旋转的涡流，并向前推进管体内的高压惰性气体；高速旋转的涡流由于角速度不同而产生摩擦（中心角速度大），层层发生摩擦，中心层摩擦能量流失，气体温度低，外层能量增加，温度升高；当气体推进到排气组件方向时，中心层温度低的气体可直接穿过过滤筒的中心，通过排气组件排出发生器外；外层温度高的气体通过过滤筒外侧壁上的过滤孔进入到迂回布置的流道内，并与过滤筒进行热交换，从而降低了气体温度，最后通过过滤筒内侧壁上的过滤孔进入到过滤筒内，并通过排气组件排出发生器外，一方面避免过热气体烫伤乘客，另一方面使得低温气体和环境温度更接近，与周围热交换少，气体在气囊中的保压时间久，气囊对人体的保护时间更持久，从而达到了利于人身安全的目的。

作为优选，所述过滤筒的一端靠近药杯，所述过滤筒的另一端远离药杯，所述过滤筒的直径从靠近药杯的一端到另一端逐渐增大，所述过滤筒内设有过滤网，所述过滤网与过滤筒的内侧壁固定连接，所述过滤网位于过滤筒内侧壁上的过滤孔的侧面。过滤筒的直径从靠近药杯的一端到另一端逐渐增大，有利于外层温度高的气体能通过过滤筒外侧壁上的过滤孔进入到迂回布置的流道内进行热交换，同时使得中心层温度低的气体能从过滤筒的中心通过，提高冷热气体的分离效果；过滤网用于过滤中心层温度低的气体；过滤网位于过滤筒内侧壁上的过滤孔的侧面，便于经过与过滤筒热处理后的外层气体通过。

作为优选，所述过滤筒的侧壁内设有与过滤孔相连通的空腔，所述空腔内设有挡板，所述挡板的一端靠近药杯，所述挡板的另一端远离药杯且与空腔的侧壁固定连接，所述流道的形状是由挡板分隔空腔后形成的C字形。外层温度高的气体从过滤筒外侧壁上的过滤孔进入空腔内，从挡板的一侧沿着C字形的流道流到挡板相对应的另一侧，使得气体在空腔内沿着流道流动时不断与过滤筒产生热交换，从而起到冷却气体的效果。

作为优选，所述过滤筒外侧壁上的过滤孔密度从过滤筒靠近药杯的一端到另一端逐渐增大。这样设计使得外层温度高的大部分气体从过滤筒远离药杯的一端进入到流道内，有利于延长气体在流道内的流动路径，提高热交换效率。

作为优选，所述过滤筒内侧壁上的过滤孔位于过滤筒远离药杯的一端。这样设计进一步延长了外层温度高的气体在流道内的流动路径，从而进一步提高了热交换效率。

作为优选，所述过滤筒内侧壁上的若干个过滤孔沿过滤筒的周向均匀分布。保证了经热交换后的气体从流道内排出的效率，同时使得气体在流道内的流动路径尽可能的延长，利于提高气体的热交换效率。

作为优选，所述药杯底部的厚度大于盲孔底部的厚度。有利于防止药杯的高压气体击穿药杯底部，使得药杯内的气体只击穿盲孔的底部从药杯的侧壁流出，在管体内形成高速旋转的涡流。

作为优选，所述排气组件包括排气管套，所述排气管套与管体的端部密封连接，所述排气管套的一端为开口端且位于管体内，所述排气管套的内部通过开口端与过滤筒的内部相连通，所述开口端内固定有***膜，所述排气管套的另一端密封且位于管体外，所述排气管套位于管体外的一端侧壁上设有若干个均匀分布的出气孔。经过滤和冷却后的气体击破***膜进入到排气管套内，然后通过出气孔排入到气囊内，以保护乘客的安全。

作为优选，排气管套的外侧壁上设有法兰边，所述排气管套通过法兰边与管体的端部摩擦焊接。摩擦焊接有利于增强管体与出气管套的连接强度，同时提高了气密性。

作为优选，所述点火管组件包括点火管座和点火管本体，所述点火管座的端部与管体的端部密封连接，所述点火管本体固定安装于点火管座内，所述点火管本体的一端与点火管座的外部相连通，所述点火管本体的另一端位于药杯的开口端内。点火管本体的一端与点火管座的外部相连通有助于将外部电流输入到点火管本体上，从而激发点火管本体，由点火管本体的另一端释放出火焰，引燃传火药，释放出高温气体和火焰使管体内压力快速上升。

本发明的有益效果是：一方面避免过热气体烫伤乘客，另一方面使得低温气体和环境温度更接近，与周围热交换少，气体在气囊中的保压时间久，气囊对人体的保护时间更持久，从而达到了利于人身安全的目的；提高冷热气体的分离效果；保证了经热交换后的气体从流道内排出的效率，同时使得气体在流道内的流动路径尽可能的延长，利于提高气体的热交换效率；气密性好。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是过滤筒的结构示意图；

图3是图1中A处的结构放大图。

图中：1. 管体，2. 点火装置，3. 药杯，4. 点火管组件，5. 传火药，6. 盲孔，7.过滤筒，8. 排气组件，9. 流道，10. 过滤孔，11. 过滤网，12. 空腔，13. 挡板，14. 排气管套，15. ***膜，16. 出气孔，17. 法兰边，18. 点火管座，19. 点火管本体。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1、图2和图3所述的实施例中，一种可降低气体温度的混合式发生器，它包括管体1，管体1内设有高压惰性气体，管体1的一端设有点火装置2，点火装置2包括药杯3和点火管组件4，药杯3位于管体1内，点火管组件4位于管体1外，点火管组件4分别与管体1的端部和药杯3的开口端固定连接，药杯3内设有传火药5，药杯3的侧壁上设有若干个倾斜布置的盲孔6，药杯3的底部密封，管体1的另一端固定有过滤筒7和排气组件8，过滤筒7位于管体1内，过滤筒7的侧壁内设有迂回布置的流道9，过滤筒7的内外侧壁上均设有若干个与流道9相连通的过滤孔10，排气组件8位于管体1外。

如图1和图2所示，过滤筒7的一端靠近药杯3，过滤筒7的另一端远离药杯3，过滤筒7的直径从靠近药杯3的一端到另一端逐渐增大，过滤筒7内设有过滤网11，过滤网11与过滤筒7的内侧壁固定连接，过滤网11位于过滤筒7内侧壁上的过滤孔10的侧面。

如图2所示，过滤筒7的侧壁内设有与过滤孔10相连通的空腔12，空腔12内设有挡板13，挡板13的一端靠近药杯3，挡板13的另一端远离药杯3且与空腔12的侧壁固定连接，流道9的形状是由挡板13分隔空腔12后形成的C字形。

如图2所示，过滤筒7外侧壁上的过滤孔10密度从过滤筒7靠近药杯3的一端到另一端逐渐增大。过滤筒7内侧壁上的过滤孔10位于过滤筒7远离药杯3的一端。过滤筒7内侧壁上的若干个过滤孔10沿过滤筒7的周向均匀分布。

如图3所示，药杯3底部的厚度大于盲孔6底部的厚度。

如图1所示，排气组件8包括排气管套14，排气管套14与管体1的端部密封连接，排气管套14的一端为开口端且位于管体1内，排气管套14的内部通过开口端与过滤筒7的内部相连通，开口端内固定有***膜15，排气管套14的另一端密封且位于管体1外，排气管套14位于管体1外的一端侧壁上设有若干个均匀分布的出气孔16。

如图1所示，排气管套14的外侧壁上设有法兰边17，排气管套14通过法兰边17与管体1的端部摩擦焊接。

如图1所示，点火管组件4包括点火管座18和点火管本体19，点火管座18的端部与管体1的端部密封连接，点火管本体19固定安装于点火管座18内，点火管本体19的一端与点火管座18的外部相连通，点火管本体19的另一端位于药杯3的开口端内。

外部电流输入到点火管本体19上，从而激发点火管本体19，由点火管本体19释放出火焰，引燃传火药5产生气体，产生的气体使得药杯3内的气压瞬间增高并击穿盲孔6底部进入到管体1内，盲孔6呈倾斜布置并设置在药杯3的侧壁上，使得气体在管体1内形成高速旋转的涡流，并向前推进管体1内的高压惰性气体；高速旋转的涡流由于角速度不同而产生摩擦（中心角速度大），层层发生摩擦，中心层摩擦能量流失，气体温度低，外层能量增加，温度升高；当气体推进到排气组件8方向时，中心层温度低的气体可直接穿过过滤筒7的中心，并通过过滤网11过滤，通过排气组件8排出发生器外；外层温度高的气体通过过滤筒7外侧壁上的过滤孔10进入到迂回布置的流道9内，并与过滤筒7进行热交换，从而降低了气体温度，最后通过过滤筒7内侧壁上的过滤孔10进入到过滤筒7内，并通过排气组件8排出发生器外；经过滤和冷却后的气体通过排气组件8排出发生器外时，击破***膜15进入到排气管套14内，然后通过出气孔16排入到气囊内，以保护乘客的安全。

过滤筒7的直径从靠近药杯3的一端到另一端逐渐增大，有利于外层温度高的气体能通过过滤筒7外侧壁上的过滤孔10进入到迂回布置的流道9内进行热交换，同时使得中心层温度低的气体能从过滤筒7的中心通过，提高冷热气体的分离效果。

外层温度高的气体进入到流道9内时，从过滤筒7外侧壁上的过滤孔10进入空腔12内，从挡板13的一侧沿着C字形的流道9流到挡板13相对应的另一侧，使得气体在空腔12内沿着流道9流动时不断与过滤筒7产生热交换，从而起到冷却气体的效果。

Claims (6)

1.一种可降低气体温度的混合式发生器，其特征是，包括管体（1），所述管体（1）内设有高压惰性气体，所述管体（1）的一端设有点火装置（2），所述点火装置（2）包括药杯（3）和点火管组件（4），所述药杯（3）位于管体（1）内，所述点火管组件（4）位于管体（1）外，所述点火管组件（4）分别与管体（1）的端部和药杯（3）的开口端固定连接，所述药杯（3）内设有传火药（5），所述药杯（3）的内侧壁上设有若干个倾斜布置的盲孔（6），所述盲孔（6）的开口端远离药杯（3）的底部，所述盲孔（6）的底部靠近药杯（3）的底部，所述药杯（3）的底部密封，所述管体（1）的另一端固定有过滤筒（7）和排气组件（8），所述过滤筒（7）位于管体（1）内，所述过滤筒（7）的侧壁内设有迂回布置的流道（9），所述过滤筒（7）的内外侧壁上均设有若干个与流道（9）相连通的过滤孔（10），所述排气组件（8）位于管体（1）外，所述过滤筒（7）的一端靠近药杯（3），所述过滤筒（7）的另一端远离药杯（3），所述过滤筒（7）的直径从靠近药杯（3）的一端到另一端逐渐增大，所述过滤筒（7）内设有过滤网（11），所述过滤网（11）与过滤筒（7）的内侧壁固定连接，所述过滤网（11）位于过滤筒（7）内侧壁上的过滤孔（10）远离药杯（3）的一侧，所述过滤筒（7）的侧壁内设有与过滤孔（10）相连通的空腔（12），所述空腔（12）内设有挡板（13），所述挡板（13）的一端靠近药杯（3），所述挡板（13）的另一端远离药杯（3）且与空腔（12）的侧壁固定连接，所述流道（9）的形状是由挡板（13）分隔空腔（12）后形成的C字形，所述过滤筒（7）内侧壁上的过滤孔（10）位于过滤筒（7）远离药杯（3）的一端，所述药杯（3）底部的厚度大于盲孔（6）底部的厚度。

2.根据权利要求1所述的一种可降低气体温度的混合式发生器，其特征是，所述过滤筒（7）外侧壁上的过滤孔（10）密度从过滤筒（7）靠近药杯（3）的一端到另一端逐渐增大。

3.根据权利要求1所述的一种可降低气体温度的混合式发生器，其特征是，所述过滤筒（7）内侧壁上的若干个过滤孔（10）沿过滤筒（7）的周向均匀分布。

4.根据权利要求1所述的一种可降低气体温度的混合式发生器，其特征是，所述排气组件（8）包括排气管套（14），所述排气管套（14）与管体（1）的端部密封连接，所述排气管套（14）的一端为开口端且位于管体（1）内，所述排气管套（14）的内部通过开口端与过滤筒（7）的内部相连通，所述开口端内固定有***膜（15），所述排气管套（14）的另一端密封且位于管体（1）外，所述排气管套（14）位于管体（1）外的一端侧壁上设有若干个均匀分布的出气孔（16）。

5.根据权利要求4所述的一种可降低气体温度的混合式发生器，其特征是，所述排气管套（14）的外侧壁上设有法兰边（17），所述排气管套（14）通过法兰边（17）与管体（1）的端部摩擦焊接。

6.根据权利要求1所述的一种可降低气体温度的混合式发生器，其特征是，所述点火管组件（4）包括点火管座（18）和点火管本体（19），所述点火管座（18）的端部与管体（1）的端部密封连接，所述点火管本体（19）固定安装于点火管座（18）内，所述点火管本体（19）的一端与点火管座（18）的外部相连通，所述点火管本体（19）的另一端位于药杯（3）的开口端内。

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