乘車人束護系統用的壓縮氣體存儲裝置的製作方法

2023-12-03 14:22:41 1

專利名稱：乘車人束護系統用的壓縮氣體存儲裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種乘車人束護系統用的壓縮氣體存儲裝置，該裝置的存儲容器有一內腔，其中含有在高壓下存儲的氣體。
壓縮氣體存儲裝置，特別是乘車人束護系統的氣袋膨脹用的這種裝置，是在應急時由少量煙火藥的作用打開的，為的是使存儲在存儲容器內的氣體跑出並引起氣袋的脹開。就這方面而言，氣袋必須在極短的時間內完全脹開，要求氣體具有高壓力以便快速充滿氣袋，並且這種氣體壓力必須維持到脹開的最終階段。如果氣體壓力只是在開始時高，那末它反而會成為初始脹開部分的障礙，這樣就不能保證氣袋完全被脹開。
本發明的目的是要提供一種壓縮氣體存儲裝置，在該裝置內，體積不改變就可存儲大量的氣體，以致在脹開操作的最終階段，仍有足夠的氣體可使氣袋完全脹開。在上述型式的壓縮氣體存儲裝置中，本發明所以能做到這一點是因為在內腔的內表面有一個由具有很高的比表面面積(即單位重量的表面面積)的材料構成的塗層。最好，該材料具有的比表面面積在200到400m2/g的範圍內。在本發明的一個特優的實施例中，所說材料為一種氧化物或分子篩，並且最好為沸石。
從下面結合附圖對較優實施例所作說明可知本發明的另外一些特點和優點。


圖1示出按照本發明的作為氣袋組件一部分的壓縮氣體存儲裝置的縱向剖面。
圖2為隨著時間而變的腔內壓力的曲線圖。
圖3為隨著時間而變的從內腔出來的物質流的曲線圖。
圖1示出的壓縮氣體存儲裝置用來使成為完整氣袋組件一部分的、在圖上未示出的氣袋膨脹。在存儲容器1的內部有一內腔3，其內裝有惰性氣體如氬、氦或空氣。但也可應用工業用的其他氣體或氣體混合物。氣體是在超過200巴的壓力下存儲在內腔3內的。設在前面的裝料端5與排放端7遙遙相對。有一點燃單元9從排放端伸入到內腔3內。點燃單元9裝有煙火藥，只要發信號給它便可及時點燃。在排放端7的端壁11上設有多個均勻分布在周邊上的排放孔13，這些排放孔在單元9的未操作的狀態下被壁15與內腔3隔開。在點燃單元9的連接銷17上裝有從端壁11伸出的擴散障壁19，其上開有多個排放孔21。這個存儲容器1的障壁19伸入到在圖上沒有示出的氣袋內，存儲容器1和氣袋組成氣袋組件。
內腔3的內壁表面有一個由具有很高的比表面面積的材料最好為沸石構成的塗層23，這種材料的比表面面積最好在200到400m2/g的範圍內。作為具有高比表面面積的材料，其他氧化物或分子篩也可應用。這種材料的比表面面積也可大於400m2/g。
下面說明本發明的壓縮氣體存儲裝置的操作方式。
由於敷設在內腔3的內壁表面上的塗層23作用在氣體分子上的粘合力或吸附力，使它有可能將引入到內腔內的氣體濃集到塗層的表面上一直到達到液體狀態為止。因此對於同樣大小的內腔3的容積，有可能存儲數量更多的氣體。在應急時裝在點燃單元9內的煙火藥被點燃以致添加的氣體都往內腔3的內部流，於是腔3內的壓力便急劇增加致使壁15破裂，這時氣體便通過擴散障壁19並經排放孔21流到氣袋內。隨著腔內壓力的降低，塗層23就將吸附在其表面上的氣體釋出，這樣在脹開操作的最終階段，這些添加的氣體就能供上使氣袋完全脹開。
圖2圖解地示出腔3內壓力隨著時間(t)而變化的情況。如上所述，緊接著煙火藥的爆發，腔內壓力會急劇升高，而在壁15破裂後，又會急劇下落。但在壓縮氣體存儲裝置未設塗層時，壓力的下落要比本發明的壓縮氣體存儲裝置急劇得多，並且腔內壓力更快降落到接近周圍壓力。因此在氣袋脹開的最終階段，按照本發明的壓縮氣體存儲裝置的腔內壓力要比迄今已知的壓縮氣體存儲裝置來得高。
從內腔出來的物質流隨著時間而變化的情況同這個差不多，並在圖3中圖解地示出。煙火藥的爆發首先引起腔內氣體數量的增加，而在壁15破裂後氣體就流到氣袋內並使它脹開。但由於氣體被吸附在塗層23上，氣體的釋放在時間上被延遲，因此在脹開操作的最終階段，能夠有比通常的壓縮空氣存儲裝置更多數量的氣體供應。
另外，採用本發明的壓縮氣體存儲裝置，環境溫度對脹開操作較少影響，因為塗層23可起到蓄能器的作用，溫度的變化較易得到補償。
在製造本發明的壓縮氣體存儲裝置時，內腔3可用所需沸石的稀漿塗敷，然後在約500到600℃乾燥。最好在用來塗敷的具有高比表面面積的材料的懸浮液中加入粘結劑再塗敷，然後在高溫下並且如果需要，在惰性氣體氛圍中進行燒結。在壓縮氣體存儲裝置內充填氣體及/或裝入煙火藥可用一般已知的工藝進行。
雖然本發明系將壓縮氣體存儲裝置作為氣袋組件的一個構件來說明，但塗敷具有高比表面面積的材料的原理可適用於乘車人束護系統用的其他任何一種壓縮氣體存儲裝置上。
權利要求
1.一種乘車人束護系統用的壓縮氣體存儲裝置，包括一有一內腔(3)的存儲容器(1)，其中含有在高壓下存儲的氣體，其特徵在於，內腔(3)的內壁表面有一層由具有很高的比表面積的材料構成的塗層(23)。
2.如權利要求1所述的壓縮氣體存儲裝置，其特徵在於，該材料為一氧化物或一分子篩。
3.如權利要求2所述的壓縮氣體存儲裝置，其特徵在於，該材料為沸石。
4.如權利要求1到3中任一項所述的壓縮氣體存儲裝置，其特徵在於，該材料的比表面面積為200到400m2/g。
全文摘要
本發明涉及一種乘車人束護系統用的壓縮氣體存儲裝置,該裝置的存儲容器(1)有一內腔(3),其中含有在高壓下存儲的氣體,其特徵在於,內腔(3)的內壁表面有一層由具有很高的比表面面積的材料構成的塗層。
文檔編號F17C1/00GK1183357SQ9712223
公開日1998年6月3日 申請日期1997年11月7日 優先權日1996年11月8日
發明者艾倫·C·博西奧 申請人:Trw乘員約束系統公司