本实用新型涉及一种高温燃气快速冷却装置。
背景技术：
目前燃烧型气体发生剂具有产气量大、产气速度快的特点,其在汽车安全气囊充气、航天器着路缓冲、海上救生等领域均有应用，使用日益广泛。而气体发生剂产气速度极快，使得冷却更加困难。特别是一些火药燃气温度更高，常常在1000℃以上，基本上无法充入气囊等充气装置。因此，在许多情况下必须对高温燃气降温。
目前气体降温技术主要采用延长气体流经通路，或在气体通路外填充液体冷却介质如水或水喷雾的方式降温，也有采用金属球或石球降温。但因为气体发生剂产气速度在几十毫秒至数秒之间，在如此短的时间内，应用这些技术降温，效果并不理想。即使可以实现其冷却装置也需要很大的体积，使用不够方便。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种可以快速有效的降低高温燃气温度的高温燃气快速冷却装置。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：
一种高温燃气快速冷却装置，其特征在于：包括装置壳体，装置壳体内设置有燃烧室、压力缓冲室、物理冷却室以及化学冷却室，所述燃烧室、压力缓冲室、物理冷却室从下至上依次连通，所述物理冷却室的顶部连通至装置壳体的外部空间，所述燃烧室内设置有燃烧型气体发生剂，所述物理冷却室内设置有物理冷却填充物，所述燃烧室、压力缓冲室、物理冷却室被包围在化学冷却室内，所述化学冷却室内填充有冷却剂。
本实用新型高温燃气快速冷却装置通过物理冷却室的物理冷却填充物进行物理冷却，通过化学冷却室的冷却剂进行化学反应吸热冷却，两个冷却方式相结合，可以快速有效的降低高温燃气温度；物理冷却填充物可以起到物理冷却作用的同时，又可以过滤气体中的固体残渣，净化气体；化学冷却室包围在高温燃气的流通空间外，提高了降温效率的同时，使得结构较为紧凑；本实用新型高温燃气快速冷却装置具有结构简单、体积小、重量轻、降温迅速、使用安全可靠等优点，特别适用于气溶胶气体发生剂等药剂燃烧产生的高温燃气的快速冷却。
作为优选，装置壳体内固定有内胆，装置壳体的内壁以及内胆的外壁之间空间为化学冷却室，所述内胆的中部固定有上隔板和下隔板，上隔板和下隔板上开设有连通孔，所述内胆内上隔板以上的空间为物理冷却室，上隔板和下隔板之间的空间为压力缓冲室，内胆内固定有燃烧室壳体，燃烧室壳体位于下隔板的下方，燃烧室壳体的内腔为燃烧室。
作为优选，装置壳体的上端固定有用于封住内胆上端的端盖，端盖上开设有连通孔，装置壳体的下端固定有用于封住内胆下端的后盖。
作为优选，所述端盖和后盖上均开设有螺纹，端盖和后盖通过螺纹配合拧紧固定在装置壳体上。采用这种结构，方便拆卸端盖和后盖，便于更换物理冷却填充物、冷却剂以及燃烧型气体发生剂。
作为优选，端盖和后盖通过法兰连接固定在装置壳体上。采用这种结构，方便拆卸端盖和后盖，便于更换物理冷却填充物、冷却剂以及燃烧型气体发生剂。
作为优选，所述物理冷却填充物采用球状三氧化二铝。其冷却效果及过滤效果均较好，而且气体通畅。并且可以通过更换不同尺寸的球状三氧化二铝，可以调节出输出气体的流速。
作为优选，所述冷却剂采用碳酸盐。该冷却剂吸热效果好，且可以增加气体量，冷却过程中产生的气体为无毒的二氧化碳。
作为优选，所述装置壳体和内胆采用耐高温轻质铝合金或碳素钢，燃烧室壳体、上隔板、下隔板采用碳素钢。
作为优选，装置壳体、内胆均采用圆筒形结构。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：本实用新型高温燃气快速冷却装置具有结构简单、体积小、重量轻、降温迅速、使用安全可靠等优点，特别适用于气溶胶气体发生剂等药剂燃烧产生的高温燃气的快速冷却。
附图说明
图1是本实用新型实施例高温燃气快速冷却装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
参见图1，本实施例高温燃气快速冷却装置，包括装置壳体11，装置壳体11内设置有燃烧室21、压力缓冲室22、物理冷却室23以及化学冷却室24，所述燃烧室21、压力缓冲室22、物理冷却室23从下至上依次连通，所述物理冷却室23的顶部连通至装置壳体11的外部空间，所述燃烧室21内设置有燃烧型气体发生剂31，所述物理冷却室23内设置有物理冷却填充物32，所述燃烧室21、压力缓冲室22、物理冷却室23被包围在化学冷却室24内，所述化学冷却室24内填充有冷却剂33。装置壳体11内固定有内胆12，装置壳体11的内壁以及内胆12的外壁之间空间为化学冷却室24，所述内胆12的中部固定有上隔板131和下隔板132，上隔板131和下隔板132上开设有连通孔15，所述内胆12内上隔板131以上的空间为物理冷却室23，上隔板131和下隔板132之间的空间为压力缓冲室22，内胆12内固定有燃烧室壳体17，燃烧室壳体17位于下隔板132的下方，燃烧室壳体17的内腔为燃烧室21。装置壳体11的上端固定有用于封住内胆12上端的端盖141，端盖141上开设有连通孔15，装置壳体11的下端固定有用于封住内胆12下端的后盖142。所述端盖141和后盖142上均开设有螺纹，端盖141和后盖142通过螺纹配合拧紧固定在装置壳体11上。所述物理冷却填充物32采用5～15mm球状三氧化二铝。所述冷却剂33采用直径为2～3mm碳酸盐颗粒。所述装置壳体11和内胆12采用耐高温轻质铝合金或碳素钢，燃烧室壳体17、上隔板131、下隔板132采用碳素钢。装置壳体11、内胆12均采用圆筒形结构。
高温燃气快速冷却装置的工作过程如下：燃烧室21内的燃烧型气体发生剂31通过内置在燃烧室21内的发生剂引发器16引燃后产生高温燃气，高温燃气经过压力缓冲室22进入物理冷却室23，球状三氧化二铝吸收高温燃气的热量，形成物理冷却作用的同时，过滤气体中的固体残渣，净化气体，经过净化和充分冷却的气体，排出至装置壳体11外。在上述过程中，化学冷却剂33受热分解吸收大量的热，并产生部分二氧化碳气体，从而大大降低燃气的温度(降低到大约250℃左右)。
上述高温燃气快速冷却装置结构中，端盖141和后盖142还可以通过法兰连接固定在装置壳体11上。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型所作的举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。