DE102008027048A1 - Gas generator for generating gas, e.g. for airbag, has first igniter at one end of chamber to ignite gas or mixture in chamber when generator is activated - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Gasgenerator.The The invention relates to a gas generator.
Bei einem bestimmten Gasgeneratortyp liegt das Treibmaterial, das z. B. das Füllgas für einen Gassack oder das Antriebsmittel für einen Straffantrieb liefert, vollständig als entzündbares Gas vor. Hierbei wird ein brennbares Gas oder brennbares Gasgemisch in eine mit Druckgas befüllte Kammer gefüllt und bei Bedarf durch einen Anzünder entzündet. Die beim Abbrand entstehende Temperaturerhöhung sorgt für eine Volumenausdehnung, so daß die gewünschte Menge an Füll- oder Treibgas bereitgestellt wird.at a certain gas generator type is the propellant, the z. B. the filling gas for a gas bag or the drive means for provides a tension drive, completely as a flammable Gas ahead. This is a combustible gas or combustible gas mixture in a filled with compressed gas Chamber filled and if necessary by a lighter inflamed. The resulting increase in temperature during combustion ensures a volumetric expansion, so that the desired amount at filling or propellant is provided.
Dieser Typ von Gasgenerator kommt also, abgesehen vom Anzünder, vollständig ohne feste Treibstoffe aus. Als Treibstoff wird beispielsweise ein Wasserstoff-Luftgemisch eingesetzt, mit Wasserstoff in einer brennbaren Konzentration.This Type of gas generator comes so, apart from the lighter, completely without solid fuels. As fuel, for example, a hydrogen-air mixture used, with hydrogen in a combustible concentration.
Bei diesem Gasgeneratortyp entsteht eine sehr schnell fortschreitende Flammenfront im Druckgasbehälter.at This gas generator type is developing very rapidly Flame front in the compressed gas tank.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem derartigen Gasgenerator eine Möglichkeit zu schaffen, die Abbrandcharakteristik des Gases im Gasgenerator zu beeinflussen.task The invention is a possibility in such a gas generator to create the burn-up characteristic of the gas in the gas generator to influence.
Der erfindungsgemäße Gasgenerator hat eine langgestreckte Kammer, die mit einem brennbaren Gas oder einem brennbaren Gasgemisch als ausschließlichem Treibstoff gefüllt ist, wobei an einem Ende der Kammer ein erster Anzünder angeordnet ist, der bei der Aktivierung des Gasgenerators das Gas oder Gasgemisch in der Kammer entzündet. Ferner ist ein in der Kammer angeordnetes, ebenfalls mit dem brennbaren Gas oder Gasgemisch gefülltes Abbrandleitrohr vorgesehen, dessen eines Ende zum Anzünder gerichtet ist. Auf diese Weise pflanzt sich die vom Anzünder initiierte Flammenfront zunächst innerhalb des Abbrandleitrohres fort. Zum Entzünden des außerhalb des Abbrandleitrohres gelegenen Gases verlängert sich jetzt der Weg der Flammenfront. Außerdem verringert sich die Wirkfläche der Flammenfront. Auf diese Weise verlängert sich die Abbranddauer, was zu einem weniger starken initialen Druckanstieg führt. Bei gleicher Spezifikation des Gehäuses kann daher ein höherer Anteil an brennbarem Gas, zum Beispiel Wasserstoff, verwendet werden. Außerdem ergibt sich durch die Verlängerung der Abbrandzeit ein gleichmäßigeres Ausströmverhalten.Of the Gas generator according to the invention has an elongated chamber with a combustible gas or a combustible gas mixture is filled as exclusive fuel, wherein at one end of the chamber, a first lighter is arranged, the at the activation of the gas generator the gas or gas mixture in the Chamber ignites. Further is located in the chamber, also with the combustible Gas or gas mixture filled Abbrandleitrohr provided of which one end to the lighter is directed. In this way, the one initiated by the lighter is planted Flame front first inside the Abbrandleitrohres continued. To ignite the outside of Abbrandleitrohres extended gas extended now the path of the flame front. In addition, the reduced effective area the flame front. In this way the burning time is extended which leads to a less strong initial pressure increase. at same specification of the housing can therefore be a higher Percentage of combustible gas, for example hydrogen, can be used. Furthermore results from the extension of the Burning time a smoother Outflow behavior.
Das Abbrandleitrohr ist vorzugsweise ausschließlich mit dem brennbaren Gas oder Gasgemisch gefüllt.The Abbrandleitrohr is preferably exclusively with the combustible gas or gas mixture filled.
In einer möglichen Ausführungsform ist das Abbrandleitrohr anzünderseitig an einer Innenwand der Kammer anliegend ausgeführt. Das Abbrandleitrohr kann dabei anzünderseitig im wesentlichen gasdicht an der Innenwand anliegen und mit dieser fest verbunden sein. In diesem Fall ist sichergestellt, daß sich die Flammenfront zunächst nur innerhalb des Abbrandleitrohres ausbreitet.In a possible embodiment the Abbrandleitrohr is lighter side executed on an inner wall of the chamber fitting. The Abbrandleitrohr can while on the lighter side lie substantially gas-tight on the inner wall and with this be firmly connected. In this case, it is ensured that the Flame front first only spread within the Abbrandleitrohres.
Vorteilhaft verläuft das Abbrandleitrohr im wesentlichen parallel zu einer Innenseite der Kammer, um die Länge des Gasgenerators möglichst gut ausnützen zu können.Advantageous extends the Abbrandleitrohr substantially parallel to an inner side the chamber to the length the gas generator as possible good use to be able to.
Das vom Anzünder abgewandte Ende des Abbrandleitrohres ist vorzugsweise offen und mündet in die Kammer, damit sich die Flammenfront ungehindert in die restliche Kammer fortpflanzen und das restliche Gas entzünden kann.The from the lighter opposite end of Abbrandleitrohres is preferably open and flows into the chamber, so that the flame front unhindered in the remaining Propagate chamber and ignite the remaining gas.
Um eine maximale Verlängerung des Abbrandwegs zu erzielen, erstreckt sich das Abbrandleitrohr im wesentlichen über die gesamte Länge der Kammer.Around a maximum extension to achieve the combustion path, extends the Abbrandleitrohr essentially over the entire length the chamber.
Das Abbrandleitrohr kann jedoch eine beliebige Länge haben und deutlich kürzer sein als die Länge der Kammer. Über die Länge des Abbrandleitrohres läßt sich das Ausströmverhalten des Gasgenerators in einem gewissen Maß steuern.The Abbrandleitrohr may however have any length and be significantly shorter as the length the chamber. about the length the Abbrandleitrohres can be the discharge behavior control the gas generator to some extent.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Durchmesser des Abbrandleitrohres über dessen Länge variiert. Hierdurch wird der Durchmesser der Flammenfront und damit die Menge der pro Zeiteinheit reagierenden Gasmenge gesteuert. So läßt sich eine berechenbare, steuerbare und gleichmäßige Abgabe des Gases nach außen über einen definierten Zeitraum erreichen. Durch die Variation des Durchmessers läßt sich mit fortschreitendem Abbrand der Umsatzgrad des brennbaren Gases und somit auch des ausströmenden Gases bestimmen. Die Variation des Durchmessers erleichtert es, das Ausströmverhalten so zu gestalten, daß eine im wesentlichen konstante Gasmenge über die Zeit ausströmt. Hierzu bietet es sich an, den Durchmesser über die Länge des Abbrandrohres zu vergrößern, z. B. trichterförmig.In an embodiment The invention provides that the diameter of Abbrandleitrohres over its Length varies. As a result, the diameter of the flame front and thus the amount the amount of gas reacting per unit time controlled. That's how it works a predictable, controllable and even release of the gas outside over one achieve a defined period of time. By the variation of the diameter let yourself with progressing burnup the degree of conversion of the combustible gas and thus also the outflowing Determine gases. The variation of the diameter makes it easier the discharge behavior so that a flows substantially constant amount of gas over time. For this It makes sense to increase the diameter over the length of the Abbrandrohres, z. B. funnel-shaped.
Die Wandung des Abbrandleitrohres kann im wesentlichen gasdicht ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich, in der Wandung gezielt Öffnungen vorzusehen, durch die ein Überzünden in die restliche Kammer möglich ist. Eventuell könnte das Abbrandleitrohr auch aus einem Lochblech bestehen.The Wall of Abbrandleitrohres may be formed substantially gas-tight be. But it is also possible in the wall targeted openings be provided by the over-ignition in the rest of the chamber possible is. Maybe could the Abbrandleitrohr also consist of a perforated plate.
In einer möglichen Ausführungsform der Erfindung ist an einem zweiten Ende der Kammer ein zweiter Anzünder angeordnet, der bei seiner Aktivierung das Gas oder Gasgemisch in der Kammer entzündet. Auf diese Weise kann eine Zweistufigkeit des Gasgenerators erzielt werden. Mit der erfindungsgemäßen Gestaltung kann die Abbrandrate durch die frühere Entzündung des zwischen der Innenwand der Kammer und dem Abbrandleitrohr liegenden Gases deutlich angehoben werden.In one possible embodiment of the invention, a second igniter is arranged at a second end of the chamber, the ent in its activation, the gas or gas mixture in the chamber ent ignites. In this way, a two-stage of the gas generator can be achieved. With the design according to the invention, the burn rate can be significantly increased by the earlier ignition of the gas lying between the inner wall of the chamber and the burn-off pipe.
Vorzugsweise wird als Gasgemisch Wasserstoff und Sauerstoff in einer brennbaren Mischung verwendet.Preferably is called gas mixture hydrogen and oxygen in a combustible Mixture used.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele, mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description of several embodiments, with reference to the attached Drawings. In these show:
Der
in
Am
in
An
dem Anzünder
Abgesehen
von den Treibsätzen
der Anzünder
Ein
Befüllventil
Im
Inneren der Kammer
Auch
das Abbrandleitrohr
Bei
der Zündung
des Anzünders
Ein Überzünden auf
das Gasgemisch außerhalb
des Abbrandleitrohrs erfolgt zeitverzögert und bevorzugt erst, wenn
die Flammenfront
Das
heiße
Gas verläßt den Gasgenerator
Die
Flammenfront
Außerdem wird
das Ausströmverhalten
des Gasgenerators
Bei
der in
Wird
die zweite Stufe gezündet,
indem der zweite Anzünder
Es
ist auch möglich,
auf den zweiten Anzünder
Das
Abbrandleitrohr muß sich
nicht über
die gesamte Länge
der Kammer
Bei
der in
Über die Länge und die Variation des Durchmessers des Abbrandleitrohres wird der Durchmesser der Flammenfront und damit die Menge der pro Zeiteinheit reagierenden Gasmenge gesteuert. Eine entsprechende Anpassung dieser Parameter erlaubt eine berechenbare, steuerbare und gleichmäßige Abgabe des Gases aus dem Gasgenerator über den Ausströmzeitraum. Durch die Variation des Durchmessers läßt sich der Umsatzgrad mit fortschreitendem Abbrand des Gases anpassen.About the Length and the variation of the diameter of Abbrandleitrohres is the diameter the flame front and thus the amount of reacting per unit time Gas volume controlled. A corresponding adaptation of these parameters allows a predictable, controllable and uniform delivery of the gas from the gas generator via the outflow period. By varying the diameter, the degree of conversion can be adapt to progressive combustion of the gas.
Gerade bei der Verwendung eines Abbrandleitrohres mit variierendem Durchmesser kann erreicht werden, daß über die Funktionszeit die ausströmende Gasmenge im wesentlichen konstant bleibt.Just when using a Abbrandleitrohres of varying diameter can be achieved that over the Working time the outflowing Gas quantity remains substantially constant.
Es
ist möglich,
wie hier gezeigt, das Abbrandleitrohr
Selbstverständlich kann
der Fachmann im Ermessen seiner Kenntnisse sämtliche Merkmale der hier gezeigten
Ausführungsformen
miteinander kombinieren oder gegeneinander austauschen. So ist bei
allen Ausführungsformen
möglich,
den zweiten Anzünder
Ein durchaus wichtiger Aspekt besteht darin, daß die Ausströmöffnungen an einem axialen Ende des Gasgenerators liegen, und bevorzugt von dem durch das Abbrandleitrohr begrenzten Inneren ausgehen.One quite important aspect is that the outflow are at an axial end of the gas generator, and preferably of go out the limited by the Abbrandleitrohr interior.
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2008
- 2008-06-06 DE DE200810027048 patent/DE102008027048A1/en not_active Ceased
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| DE102014018603B4 (en) | 2014-12-17 | 2024-07-18 | Zf Airbag Germany Gmbh | Gas generator, gas bag module and vehicle safety system |
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