专利名称：紧急保护方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种改进了的系统，用以保护和帮助那些受到撞车、火灾和有毒气体泄漏等威胁的紧急受害者。
目前，整个世界上有四亿多辆小汽车和卡车在行驶。飞机、汽车、轮船和自行车无一不是以赋予乘客相当大的动能的速度运行着。如果这种动能不被逐渐耗散掉的话，就会导致乘客受伤。每一年，在机动车交通事故中死亡或受伤的人要比在越南战争或朝鲜战争中死亡或受伤的人多。卷入碰撞事故中的车辆，需要更好的针对乘客的保护系统。除了因撞车造成的伤亡之外，那些归因于工业事故的爆炸、火灾及有毒气体也都会导致大规模破坏、死亡和伤残。
在保护撞车受害者方面，空气囊表现出了积极的作用。目前用以在火灾和车祸中保护乘客的空气囊存在若干问题，并且在几个方面是不适宜的，包括1 空气囊不能保证受害者不吸入危险的着火烟雾。
2 空气囊不能保证受害者免受有毒气体和/或令人窒息气体的危害。
3 用以使空气囊膨胀的固体燃料比如叠氮化合物产生令人反感的辐射和残渣。
4 固体燃料系统在生产它们的生产厂里是危险的，而且已经发生了很多事故。
5 固体燃料生产时所采用的化学品以及生产过程都会产生有害环境的残留物，导致处理问题。
6 传统的空气囊燃料系统的点火系统是不可靠的，并产生有害的副产物。
7 已经应用于空气囊的碳氢化合物和氨基的气态、液态或者“流体”燃料的普遍问题包括燃烧之前的毒性和燃烧或者化学反应过程中有毒物质的产生。
8 流体燃料必须得与氧化剂混合，并按可燃的比例、在起燃所需的准确的时间分送进火花源的火花隙里。这样做是困难的，因为进入燃料喷射的几何结构的空气速度的大的变化，导致了不同的燃料射入深度和偏射。
9 为了生成合适的燃料与氧化剂的混合物，便于火花点燃，流体燃料要从燃料喷射器射向火花源，导致总是有相当大量的燃料喷射到由在火花源周围的空气囊的构件所限定的外壳的热损耗区里。这样会导致燃烧的抑制和/或空气囊构件的热损坏，并常常因膨胀不足、袋体皱折和/或扭曲造成的袋异型以及在被车祸受害者冲撞时的泄漏等而严重危及空气囊的完整性。
10 就使用流体燃料而言，以前做的尝试都是不可靠的，因为，在处于很长的备用状态期间，燃料会从储器里逐渐泄漏。这里的状态都是运输应用的一般状态。
11 在以前的空气囊膨胀系统中，在很长的备用期内，由于不检测逐渐泄漏和/或燃料与氧化剂的混合物的缓慢反应，所以足够快速加压能力的降低成了一个问题。
12 因不正确地诱发燃料和氧化剂混合物之间的反应而造成的空气囊意外张开，会对装有这类储存了燃料与氧化剂的混合物的现有技术装置的交通工具内乘客造成严重伤害。
13 目前的空气囊系统不能同时满足大型、中型和小型空气囊膨胀条件的需要，除非使在适宜于膨胀大型气囊的系统中的小型气囊过热或者过压。
14 为了克服在空气囊膨胀所要求的精确缩短的工作循环里、在火花源处因不理想的燃料一空气定量分配而引起的问题，已做了各种努力，这些努力导致使用昂贵和复杂的机件和电子控制系统。
15 传统的空气囊的加压系统均为一次加压类型，这样对于小孩和虚弱病人来说常常因气囊过于膨胀而受到伤害，因此，传统的空气囊对于婴幼儿和伤残病人存在严重的危胁。
在空气囊膨胀和操纵系统中，把空气或者氧气用作氧化剂以及把氢作为燃料具有独特的和有吸引力的特性，尤其包括氢是无毒的这一特性，它能快速燃烧，而且，实际上没有污染。空气、氧气之类的氧化剂以及氧气与相对呈惰性的气体(比如氮气、氩气、氖气和二氧化碳)之混合物都可以在多目的中应用，比如，作为使空气囊膨胀用的氧化剂，作为受到诸如毒气、燃烧产物及令人窒息气体威胁的受害者的呼吸气体。
然而，就实际解决火花源周围的空气囊的热破坏问题来说，所做的各种尝试都未成功。在足够的热被金属板、分相材料和为防止这种热破坏而提供的液体冷却剂吸收的情况下，带来另一个问题，那就是因冷却而不能完全燃烧。正在增长的飞机乘客、汽车乘客和火车乘客因窒息和/或中毒而导致的死亡率，表明需要一种改进的安全系统。
因此，本发明的一个目的是克服上面提到的缺陷。根据本发明的原理，该目的是通过以下措施实现的提供一种用以操纵燃烧过程的方法，以便可靠地产生燃烧产物，快速、可控地填充和膨胀空气囊。
本发明的一个目的是提供一种成本低、安全、可靠、可膨胀的碰撞保护囊及能维持生命的可呼吸气体供应系统。
本发明的一个目的是通过化合物的分解而产生一种可供支持生命呼吸的气体，化合物的分解是通过电流穿过或接近这些化合物而实现的。
本发明的一个目的是提供一种具有多功能的氧化剂，比如，作为燃料的氧化剂，用以使安全袋膨胀；作为绝热气体，以保护皮肤免遭烧伤及作为呼吸气体，以支持生命。
本发明的一个目的是提供一种以嘴操纵的阀，用以控制支持生命的可呼吸气体输送至处在危险环境的受害人员。
本发明的一个目的是通过一种方法来膨胀一碰撞安全囊，该方法包括在一被火花等离子体通过的区域里，把流体燃料喷射进氧化剂内，形成燃料与氧化剂的混合物，以便点燃。
本发明的一个目的是通过一种方法储藏和膨胀一碰撞安全囊，该方法包括在一设置有催化剂的区域内，把流体燃料喷射进氧化剂，形成燃料与氧化剂的混合物，以便引起化学反应。
本发明的一个目的是利用一种方法膨胀一碰撞安全囊，该方法包括在一产生高温的区域里，把流体燃料喷射进氧化剂，形成燃料与氧化剂的混合物，以便点燃。
本发明的另一个目的是提供一种用以操纵燃烧过程的方法，其包括几乎就在车辆发生碰撞的同时引发一种与空气和含有氢气的燃料的放热反应，把所产生的热量的一部分转换，以使含有碳的物质与含有氢气和氧气的反应物进行吸热反应，以产生相当大量的二氧化碳与氢气的混合物，将该混合物直接喷射进空气囊膨胀系统的燃烧区。
本发明的一个目的是检测燃料的消耗并利用电能来从一种含有水的溶液中生产氢气，用作膨胀气体，以张开空气囊。
本发明的一个目的是检测燃料的消耗并用一种活泼金属来从含有水的溶液中生产氢气，用作膨胀气体，以张开空气囊。
本发明的一个目的是检测因泄漏或者缓慢反应而造成的燃料消耗，并提供一种安全报警或者安全闭锁装置，以防止交通工具在空气囊张开系统不能用的情况下使用。
本发明的一个目的是提供能满足小型、中型和大型空气囊膨胀要求的能力。
本发明的一个目的是在运载工具上安全储存和调节流体燃料和氧化剂的输送，比如氢气和空气。
本发明的一个目的是在一空气囊中存储氧化剂供体，并通过吸热反应从该供体中释放出氧化剂，以防止空气囊被热破坏。
本发明的一个目的是提供一种廉价的紧急保护系统，其能够从骑车人的胸脯上或头盔里操纵，或者从自行车的车把上操纵。
本发明的一个目的是对添加进空气囊的流体的定时，速率和量提供交互性控制，以便在撞车和/或着火时最优保护不同大小、不同重量和不同活动能力的人员。
通过以下的详细描述和附加的权利要求，本发明的这些和其它目的将变得更加清楚。
参照附图可以更好地理解我的发明，这些附图只是示出几个说明性实施例。
图1是表示在空气囊胀开之前的本发明构件的示意图。
图2是按照本发明的原理构造的一种装置的纵向剖视图，该装置是直接喷射和引燃燃料，以形成燃烧产物，使空气囊膨胀。
图3是图2所示装置的端视图，图示了点火点的位置。
图4是按照本发明的原理构造的一种装置的示意性剖视图，其用以储存燃料与氧化剂的流体混合物，喷射该储存的混合物并在其喷射进空气囊的内部时点燃该混合物。
图5是按照本发明的原理构造的一种系统的示意图。
图1示出了一个空气囊组件1，其具有容器2，用以储存合适的流体，比如一定量的燃料物质，该燃料物质可以是从由氢气、氨、甲烷、丙烷、丁烷、甲醇、乙醇、空气、一氧化氮、二氧化氮、氧气、氮气、活泼金属、以及水组成的组中选择的，它们被存储起来并通过阀组件4输送进燃烧室8，阀组件4起燃料阀和点火系统双重作用。阀组件4的控制是由控制器14实现的，理想的是由一电脉冲控制，该电脉冲作为一充了电的电容器存储在控制器14内。从阀4喷射进存储在容器8内的合适的氧化剂里的流体燃料最好由火花点燃、由催化剂点燃或者由火花和催化剂联合点燃，这取决于空气囊的尺寸、系统的成本及希望的储藏寿命。为火花点燃提供合适电压的电涌最好贮存在在控制器14内的电池、电感器或电容器里。这样可在因碰撞而中断交通工具电力系统的情况下，确保打开由电操纵的阀4及产生电火花所需的电能。这种方式使得本发明能够以廉价的系统而安装在车把上或者安装在胸部装具上，以便保护自行车骑行者。由于由贮存在控制器14内的电能作保障，所以，能确保空气囊展开。
展开空气囊的引发信号可以由在控制器组件14内的一个惯性开关或加速器开关产生，或者由另一些装置，比如位于14之外的座位安全带驱动器(未示出)产生的信号来产生。
通过阀4输送的燃料最好是在包含在容器6中的过量空气内的区域8中燃烧。在容器6内的空气被充分加热的情况下，压力升高到在理想的位置胀裂容器6，空气囊16就被从容器6内逸出的气体迅速地展开，并导致囊16内部的压力升高。容器6最好是由低弹性模量的热塑性材料制成，比如聚乙烯或者聚酯，在容器6的内侧敷以铝，并设置一些减小了厚度的图案，以便按几何图形胀裂，这样可防止空气囊16因过分加热或与尖的棱角相撞而破坏，并均匀地分布热空气，确保空气囊16迅速展开。
图1所示的实施例克服了先有技术的许多缺陷和困难。理想的是，把燃料和氧化剂在高压条件下贮存在容器里，这些容器装在一个故障自动保险排泄导向袋36内，该袋36具有一个理想的排放通道35，该排放通道35可将气体引离空气囊保护的人的位置。在空气囊展开的时候，保护袋36被在空气囊16的折叠的波纹区内的环形膨胀所断开，以便达到理想的空气囊16膨胀和对乘客的保护作用。流体燃料比如贮存在容器2内的氢气，可以与流体比如氯化钙与水的混合物或者乙醇与水的混合物相混合，生成一种抗冻的添加剂，以便帮助室8的密封，防止在长期贮存时氢气的泄漏，并且，万一缓慢泄漏，可补充氢气。进入毛细管和毛细管的微孔以达到密封效果的液体与其携带的合适的防锈剂及抗腐蚀剂的能力一起保证在选用了氢气、一氧化碳、甲烷和氨之类的燃料的情况下，气态燃料贮存系统有一长的贮存寿命。业已发现，使用液体密封剂和抗腐蚀的溶液是可解决在高压状态下长期贮存微小颗粒的难题的重要改进中的一个。典型的抗腐蚀剂包括用于铁素体合金的NaNO2，Na2CrO4，Na2MoO4。
就现有的系统来说，一个特别困难的问题，是空气囊的燃料，比如氢气可能泄漏或缓慢反应至其被完全耗尽的地步，因而不能达到迅速使空气囊展开的目的。本发明解决了这一问题，本发明利用若干合适的传感器26、28、30和31来监测容器2和6内的贮藏温度和压力，以便判断该系统是否完备和能否安全工作。
如果储藏容器内的燃料物质的压力降低到预定界限以下，则可通过电解电极32和34的工作，将储存在容器2内或者储存在辅助容器内的水转化成氢气而重储燃料。水与铁在一根电极处的电化学反应生成了氢氧化铁。在另一根电极处则释放出氢气、以对容器2加压。在电压较高时，可以生成氢和氧，生成的氧气可根据需要或者输送进储藏容器6或者输送进容器2。本发明除了提供利用从储存在密封容器2之内的水释放的气态氢气充填容器2这样一种安全、方便的生产技术之外，还提供了多种故障自动安全措施，这些措施都是由控制器14控制的。如果压力传感器26判断容器2内的压力不足，那么，就会把电压施加在电极32和34上，直至产生足够的氢气，达到期望的压力。对容器2内的温度和压力予以监视，判断泄漏率并与存储器中存储的一预定值进行比较，以便紧急警告和要求修复。该系统程序可以设置成能够产生合适的警告、警铃或联锁，以便在修复之前设备不能运行。
添加进储存在容器2内的燃料中的或者储存在容器6内的氧化剂中的流体添加剂的另一作用，是提供一种用冷却剂减弱氢气燃烧的措施，以便降低由空气囊膨胀过程释放出的气体的峰值温度。典型的减弱剂包括以下物质的一种或多种氮气；水蒸汽；二氧化碳；乙醇与水的混合物；小苏打、水与乙醇的混合物；氯化钙、氯化钠或氯化钾与水、醋酸、氩、氦、氨、氢氧化铵和过量空气之混合物。
对于较大的空气囊来说，最好是把氨和/或氢气与一合适的液体比如水、乙醇和稀的醋酸的溶液一起储存在容器2内。在囊展开时，在容器6内，氢与淡醋酸的这种混合物会烧成小苏打与空气的混合物。水蒸汽、二氧化碳和过量空气以一令人满意的温度充满容器6，直至其破裂，并迅速充满空气囊16，以便对装备有本发明装置的车辆的乘员提供保护。在容器6的区域里快速燃烧氢与醋酸的混合物，在此，因醋酸在过量的小苏打里耗尽，所以能保证没有酸逸进空气囊16里。
在一种特别适用于小的或者大的空气囊的安全囊膨胀系统中，具有一定量的反应物，这些反应物选自由氢气、氨、甲烷、丙烷、丁烷、甲醇、乙醇、空气、一氧化氮、二氧化氮、氧气、活泼金属及水组成的组，它们储存在容器2内，并通过一合适的阀4输送给反应分配器5，在分配器5处，通过从由催化材料、火花放电、剪切喷口及热物质组成的一组中选择的技术，引发至少一种反应物的反应。该系统还包括一个用以操纵阀4的控制电路14。根据要膨胀的气囊的大小，利用各种措施，以一调节的量把容器2内的压力维持在适宜于要展开的气囊的大小的程度。这些措施包括电解、金属-酸反应、金属-水反应、金属-化合物反应及催化分解。利用选择的技术将储存在容器2内的一部分反应物转化成气态成分，以便产生希望的储存压力。
氢气可极其迅速地燃烧。这样可确保期望的反应以及空气囊16的膨胀均迅速完成。气囊紧凑储藏，而在交通工具碰撞、即将发生碰撞或着火时，通过空气囊的膨胀而迅速展开。为了修整气囊的膨胀速度和膨胀程度以及使保护囊膨胀而产生的气体的量，一定量的反应物选自于储存在容器2内的由氢、氨、甲烷、丙烷、丁烷、甲醇、乙醇、空气、一氧化氮、二氧化氮、氧气、活泼金属及水组成的一组物质中，并通过阀4输送给反应分配器5，在反应分配器5处，来自容器2的反应物中的至少一些与储存在第二个容器6内的反应物进行反应。理想的是，把压缩空气和稀释剂装在容器6内，然而，打算是把压缩空气和含有氢的化合物如水、氨或氢氧化铵装在容器2内，而把氢之类的反应物装在容器6内。反应物之间的反应的引发可以通过任何合适的手段实现，其中包括催化剂物质、火花放电、剪切喷口和热物质。理想的是，要害部件及要害表面的压力和温度的控制通过阀4的间歇工作而实现，阀4可以是压电型、电磁型或气动型的。
图2所示的装置可以用作一个集燃料储存、导管、控制阀和空气囊检测装置于一身的集合体，或者用作图1中的阀4、或图5中的阀170的优选实施例。该装置可以非常紧凑和有效地储存燃料，如高压空气、氦、氩或者由电极71周围的水分解而来的氢以及氧气和/或图示的43的内壁的氧化物。用一绝缘导线77给电极71供电。为了适应于中型和大型空气囊，电极71最好为圆柱形，并由位于件60的管壁的、临时的、介电的凸缘支撑。最好是在电极71和构件48之间设置一烧结的金属或者多孔的聚合物过滤塞(未示出)。
特别有利的是，通过把螺线管线圈46压封到高强度的钢壳44之内而对构件43内的容器60予以加强，螺线管线圈46围绕该整体的高压储存容器60。氦、氮或空气可以以10,000PSI或者更高的压力储存在容器60内，以便用来膨胀低成本的空气囊。对于较大的安全气囊来说，通过合适的燃料比如氢气的燃烧来对相应的膨胀过程予以增强，所以氢气是在容器60内气体储存压力下通过电解少量的水而产生的。
空气囊膨胀速度、膨胀条件及膨胀程度的控制是通过检测装置比如图2中的55、62和63而进行的。这种压力信息用来确定空气囊什么时候膨胀、膨胀到什么程度，以及什么时候被保护人受到膨胀过程的冲撞、有多少人被保护。如果被保护人是小孩并且存在比较低的冲力缓冲要求，则节约地使用喷射系统。如果被保护人是大人或者存在大的冲力需要缓冲，则在一系列短的脉冲串里使用阀组件40，以扩大所需的缓冲垫的程度。在碰撞序列的最初15-20毫秒内，电子阀48能够开启15次以上，以优化增压分布并产生符合被保护人体型和冲力要求所需的缓冲垫。车辆加速度和空气囊压力信息的这种集合以及通过阀40的间歇动作而进行的缓冲垫状态的校正是有利的，其可即达到保护目的而又不过分膨胀气囊和伤害车祸受害者，特别是小孩和虚弱病人。
由于在绝缘体72之上的聚合物绝缘体64内的压力增加，该聚合物绝缘体64把力传递给阀座54。在使用压电盘63的情况下，理想的是选择制造绝缘体64的材料，使其具有由燃料压力施加的力造成的足够的泊松位移，以便产生一个相当大的轴向力并在传感器盘63上产生压电信号。在这种情况下，理想的是选择具有较低弹性模量的材料如未填充的乙烯四氟乙烯而不是更硬的材料如玻璃填充的聚苯撑硫。
通过在阀座54和绝缘聚合物64之间设置一力或“压力”传感器63，则在69、22和134内的反应物反应和压力瞬变都可以监测。用于此目的特别有用的压力传感器是应变仪和压电仪，包括陶瓷类的比如石英和钛酸钡，聚合物类的比如聚乙二烯氟化物(PVDF)。阀座54上的O型环62可以用这种材料制成，以便即达到密封效果又作为压力传感器。这种材料的变形会产生一电压信号，该电压信号被检测，以确定从阀座54到电极喷嘴70的通道内的流体压力。由反应区8内的压力变化所产生的轴向力也由阀座54上的压电的O型环62检测。O型环62可以在一强的静电场里模制而成，以提供压电特性，或者在模制之后进行处理，以产生压电效果。
掩敞O型环62和用导电油墨镀敷O型环或者通过在O型环的表面镀敷NiCu电极图案，可使得电压信号能够用合适的电缆线从组件中取出，传给一外部控制器。电极的图案可精心设计，以加强燃料压力监测所用的信号，或者加强燃烧室压力监测所用的信号，或者电极图案可以设计成同时监测二者的活动，以便规定膨胀速度和缓冲效果。
从位于Valley Forge，PA19482的佩恩沃尔特公司可以购得各种厚度和尺寸的这种压电材料(PVDF)。业已发现，具有以下尺寸的PVDF盘63可很好地起到反应物压力和反应室反应监测器的作用，即，其外部直径等于外壳76在阀座54处的内孔的尺寸，而其内孔直径等于图示的O型压盘的内孔尺寸，其厚度约50微米。最好是把电极做在与阀座54和绝级体64相接触的两个面上。如果座54是金属的并且通过与外壳72接触而接地，则只需一根绝缘线通向外部的控制器便足以监测重要的压力活动。
在使用压电盘63的情况下，最好是选择制造绝缘体64的材料，使其拥有由燃料压力施加的力造成的足够的泊松位移，以便产生一个相当大的轴向力并在压电盘63上产生压电信号。在这种情况下，理想的是选择具有较低弹性模量的材料比如未填充的乙烯四氟乙烯而不是更硬的材料比如玻璃填充的聚苯撑硫。
压电传感器的另一种形状是正圆柱形比如图2所示的65、67或69。这类外径为6.35-25.4mm(0.25″-1.00″)，常规壁厚为0.51-1.27mm(0.02″-0.05″)及圆柱长度高达300mm或12″的圆柱形压电传感器是可以购得的。这些装置可以从“AtochemSensors，P.O.Box 799，Valley Forge，PA.19482”特别订购。流过管状空间61的燃料传输出的压力以及燃烧室压力循环导致压电仪65、67或69产生电信号。膨胀过程中压力的升高和降低通过构件组件53、55、70、72和64检测。由传感器55、62、63、65、67和69来产生压电信号。这样可监测反应物的储存状态和膨胀过程，以决定工作条件比如由膨胀过程引起的温度、压力和应力。确定解决允许的压力和温度状态以及由燃料喷射和反应特性所导致的热逸出趋势的措施，能够迅速地优化空气囊的展开。这种解决压力检测问题的措施以及反应过程的特性提供了比传统的“一击式”措施更加快速和更加广泛的对膨胀过程的控制和优化。
在工作时，通过把力传感器55和63、检测力的O型环62或者其它一些传感器如65等的电极连接到一个合适的电路而对它们予以监控，以确定压电信号的发生。用以确定应力、压力和温度升高状态的其它合适的压力传感器由图2的装置操作，它们包括1 光导纤维装置，在该装置中，在一光纤的端面和一薄的反射式硅片芯片之间放置一干涉测量式空腔谐振器。该芯片起一膜片的作用，并随着不同的压力而弯曲或者随着周围材料的移动而弯曲，所说周围材料因反应物输送管内的压力和反应室内的压力而变形。膜片的这种弯曲改变作为膜片半径的函数的空腔深度，并针对压力调整总的光谱反射率。强度、频率、相位或极化这四个基本变量中的任何一个都可以选用，以通过这种光导纤维仪检测压力。光强调制是一简单例子，在这里，反射光的总强度就表示燃料导管以及燃烧室的压力。这种装置的一合适的来源是密歇根州，Ann Arbor市的“Fiber Optic Sensor Technologies”。参见图2，把材料55看作是光电传感器53的光导纤维耦合配置。
2 多晶硅压电仪构件，其通过化学蒸气淀积或者分子键合粘接而粘结到一温度匹配的基底比如图2的管61上，或者阀座54的面上或者55上。这类装置可以从明尼苏答州、Eden Prairie市的罗期芒特有限公司购得，或者从康涅狄格州Stanford市的“Dresser/Ashcroft”购得。
3 具有使用光导纤维、灵敏的或流动车通信的双路发送器的电容传感器。所有类型的都使用一个微电容硅传感器。这类装置可从日本东京的富士工业有限公司购得。参见图2，把55看作是光电传感器53的光导纤维耦合布置。
4 陶瓷膜片可以用于电容压力传感器。这种类型的压力传感器是合适的并且可从印第安那州Greenwood市的Endress+HauserInstruments购得。
5 随着频率的改变而确定压力的音叉仪也是适宜的，这种压力传感器用压电元件测量固有频率。这种装置可以从在佐治亚州Newman市的“Yokogwa”美国公司购得。
6 光导纤维装置，在该装置中，反射光的强度用一受压可变形的镀有金属的镜子予以调整。纤维的端部装有一个具有反射面的膜片，该膜片起一可变的反射器的作用。该膜片随不同的压力而弯曲或者随周围材料的移动而弯曲，所说周围材料由燃料导管内的压力或者燃烧室内的压力而引起变形。膜片的这种弯曲改变了作为膜片半径的函数的反射光的量，并针对压力调整光的总的光谱反射率。
在工作时，当燃料流向反应室时，压电盘63随着孔61内压力的升高而发出一信号。
一种具有例如50％的蒸馏水和50％的乙醇并加有碳酸氢钠碳酸盐的液体，可提供足够的防冻效果，可达-34℃C(-37°F)。在提供防冻功能的同时还形成毛细管的密封的溶液的另一个例子是由70％的甘油和30％蒸馏水组成的溶液，其约在-39℃(-38°F)时结晶。用于此目的的又一种溶液是乙烯、乙二醇和水的混合物，当其中蒸馏水为50％时，其达到的防冻温度约为-39℃(-38°F)。用以防腐蚀的添加剂可根据由建造燃料储器和燃烧系统的各种构件的材料所提出的要求而改变。
在容器2使用铝合金或钢合金之类的金属材料的情况下，最好是对该容器进行化学反应或热处理，以确保其表面具有氧化物。要想泄漏，氢气必须首先扩散进金属氧化物、之后才能够进入基底金属。铝上的阳极涂层或者铝上的化学涂层一般要比常规的铝氧化物厚100-1000倍。受过阳极化处理的铝可通过使得和电化学电池有关的基底铝在一酸性电解质里而制备。可以使用的电解质诸如硫酸、草酸、磷酸及混合酸。0.0127mm(0.0005英寸)-0.05mm(0.002英寸)的Al2O3涂层就是按这种方式制备的。
图4示出了本发明的又一个实施例，该实施例用来膨胀大于20升的空气囊。如图4所示，空气囊126的内侧和其内部构件上的涂层128可以防止这些内部构件腐蚀和过热，所说涂料是将二水合醋酸(HOOCCOOH-2H2O)混在一种合适的抗腐蚀的含水凝胶-比如那些通常用来修整乳剂配方的凝胶中。热空气冲射到这种凝胶上会引起吸热反应，在反应中释放出二氧化碳和水蒸气，以便帮助空气囊膨胀。空气囊组件100包括储器104，其容纳电解电极106和108；控制器电路102；电容器130；螺线管线圈110；变压器线圈112；密封针116；密封件114；螺线管锤盘118，锥形盘簧119；喷嘴组件135；燃烧分配器122；可膨胀空气囊126；涂层128和蒸气焰124。过量的空气134可产生热绝缘和热膨胀，以使空气囊126快速、安全地膨胀。
工作时，万一发生撞车或者火灾，组件100被一合适的传感器启动，如碰撞传感器144或着火传感器145，它们使得控制器102由电容器和/或电感器电路130产生一电流，供给螺线管线圈110，该线圈110作为锤盘118的电磁铁并作为变压器线圈112的初级线圈。传感器144最好是致动安全带的那种。传感器145最好是检测火焰的那类离子检测器或辐射传感器。
密封针116被锤盘118撞击，以刺破密封件114。这种配置可使得气密的氢气储存系统迅速地破裂，以便迅速输送进空气囊。作用在密封件114的压力使得该密封件在被刺穿之后迅速破裂，氢气和/或氧化剂排出116并围绕锤盘118流动，穿过图示的那些孔进入绝热体121上所示的通道，经由导电的喷嘴135抵达燃烧分配器122，最后进入空气囊126的内部。
在氢气和氧化剂流进122和136之间的间隙的同时，电压建立在二级线圈112上并进行放电，122和136之间的间隙是因122克服弹簧120的作用移动而产生的。理想的是，使用多火花的点火电路，比如那些由位于得克萨斯州Midland市Baird Street500的“Jacob Electronics”供应的或者由得克萨斯州ElPas-o市Henny Brennan Dr.1490的MSD供应的装置。
122的锥形面的夹角以及它的配合面可按要求变化，以控制从喷嘴组件135喷出的热空气的图案。对于大的空气囊来说，理想的是在135的凹锥形面上设置一些径向凹槽，以使流入空气囊126内空气中的燃料产生更大的穿透力。这样做可导致空气囊更快地膨胀及更加均匀地分配空气囊内的热空气，图示的空气囊只是一个一般的袋子126，但是，它可以是任何期望的形状，图案和网状设计。
氢气和氧化剂的点燃是由122和136之间的火花放电实现的，122和136这两个构件与构件82和83具有相同的一般结构。绝缘体121使高压电流与变压器线圈112绝缘，以便如图所示输电给喷嘴135和火焰分配器122。热气体快速地加热空气和保护层128，保护层128放出额外的气体，从而膨胀空气囊126。
通过电解进行增压使得能将选定的电解质盛放在薄膜袋140内，并且，该单元被密封在储器104内。理想的是，将一部分薄膜袋140的底部固定在隔板114上，以确保薄膜袋140在隔板114被针116刺破的同时也破裂。把薄膜袋140放进一约束管146内也是理想的，该约束管具有足够的强度，以防止袋140堵塞联接104和隔板114的那一通道。这样确保在隔板114被刺破的时候，允许储器104内的物质围绕管子140穿过隔板114。
通过电解水进行增压，则无需使用压缩机便能够从储存在袋140内的室压水有效地产生任何希望的储存压力。这种增压方法大大简化了生产主题发明的生产过程。包装的发明也能够被生产并且在实际上无限长的搁置期内，保持这种低压状态，然后，通过向电解液中通以电流、产生比电解液占居更大体积的气态产物来予以增压。
举例说明，在车辆运行时，使一电流通过电极106、电解液和构件108，以产生氢气，该氢气使袋140增压，并使周围内部气体如空气、氮气、氩气和/或储器104内剩余空间的其它气体增压。
传感器138监检储器104内的压力。控制器102把该压力与一存储的内部温度补偿记录进行比较，判断压力变化是由于温度变化造成的还是由燃料量减少造成的。根据判断结果，若是内容物的泄漏或缓慢反应已经消耗掉了燃料容量，则通过在电极106和108上的电解，产生补充的氢气和氧气。电极106和108可以是任何合适的尺寸和形状，但是，理想的是把这些电极排列成同心管，并以绝缘件支撑，以防止因振动而损坏。液体水和抗冻添加剂比如氢氧化钾、活泼金属碳酸盐、或者乙醇溶液也可在104内自由循环。
然而，理想的是，利用一个薄膜袋140或者通过把选定的电解液合并成保持在电极106和108之间的凝胶的一成分，而将电解液保持在电极106和108之间的空间里。工作时，控制器102通过所示的联接器把电压施加到电极106和108上。电流流过含有氢气的电解液，产生氢气和氧气，它们在储器104内建立压力并将压力恢复到希望的程度。
对于容器102和104来说，理想的是使用旋压成型的无缝的铝基板，对铝基板进行氧化和用蒸气处理，制备一坚固的均匀一致的氧化物涂层。把该铝板缠以浸渍了环氧树脂的玻璃纤维或碳纤维，用这种在压应力状态下预加载的金属基板制成一个坚韧的坚硬无比的容器，其可以安全储存60,000psi的氢气及希望的添加剂。
为了非常长的搁置寿命之所需，可通过阳极氧化上述基板并用蒸气处理刚刚阳极氧化了的氧化物来制备比较厚的粘结牢固的保护性氧化物的惰态层。也可以使用易于成型和生产的奥氏体不锈钢类并形成附着的保护性氧化膜。
隔膜140最好用涂有催化剂比如氢氧化铝的低渗透率的热塑性材料如合适的聚烯烃或聚酯制成，以保证新生氢向双原子氢或者大的化合物分子的转化。在分开储存氢和精选的氧化剂的情况下，钙、锂、钠或钾的卤化物盐的水溶液之类的电解液是理想的。铁合金电极(如低碳钢)和合适的金属卤化物盐(如NaCl)的水溶液，仅通过把一低压电流经电极106、108通进电解液109内便可产生氢气。氧与一根电极的铁结合，生成氢氧化铁、含氧沉淀物及其它溶解了的化合物。氢以双原子气体的形式从另一根电极释放出，它使140的内部增压，并进而使104内的空气或其它流体升压到希望的压力。
压力、温度以及流进104的用以产生氢气的电流均由138予以监测并由102予以比较，以保证氢气的量维持在一定的比例，该氢气比例在活动时可产生理想的热气体温度和体积。利用一个或多个在关键位置放置的温度和压力探测器148，会使这种控制更加简便，所说这些探测器148使得控制器102能够借助于一合适的电磁阀如来自图2所示的实施例4的电磁阀48而切断燃料流体的供应，该电磁阀位于118的下游且在许可的压力和/或温度接近上限的时候关闭。此后，当需要完全膨胀空气囊时，根据任何数量的检测的状态和用以产生最佳保护效果的预定程度，会适当地重开电磁阀48，引入补充的燃料。
在需要把140内的氢气和104的周围区域的氧化剂分开的场合下，理想的是在114的下游面上设置一机加工的图形或者光蚀刻的裂缝，这样可使得堵头片迅速破裂和变形，以将140和104的内容物释放进空气囊。
在为使104内维持理想的压力而产生的氢气的量接近预定的下限或上限的情况下，一警报或合适的互锁系统会被启动，以防止保护装置使用。在使用金属卤化物盐的水溶液的情况下，最好使用一个过滤器123，该过滤器最好是一个浸渍了合适的中和剂比如碳酸氢钠和其它活泼金属的碳酸盐的钢木滤网塞，以中和任何在电解过程中有可能产生的硫蒸气、硫的氧化物蒸汽或者卤素酸的蒸气。这样可导致二氧化碳的释放，二氧化碳在冲淡燃烧和期望的温度降低过程中有帮助，以防止空气囊热损伤。
理想的是，使得流进并围绕118的流体涡旋着进入过滤器123，目的是除去大的颗粒，直至它们被充分地细分，并穿过过滤器，这样可延长在过滤器123内的滞留时间和暴露路径，以完成期望的反应。进入过滤器123的流体经过一些图示的不对称的倾斜孔。
另一种不产生氧气只产生氢气的合适方法，是利用水与活泼金属如钠、钾、钙或锂之反应。在这种情况下，最好是把这类活泼金属储存在一个保护性玻璃容器内，并且把该玻璃容器安放在薄的堵头114上，以便保证当116刺破114时，该玻璃容器粉碎，使得104内所装的水与活泼金属反应，生成氢气。对于较小的空气囊来说，最好是在104内储存一定量的空气、氧气、氮的氧化物或其它需要的氧化剂。对于较大的空气囊来说，最好是在下游侧的一个容器比如图1所示的6内储存额外的氧化剂。
体积为3升以下的很多应用场合而言，把合适的燃料与氧化剂的混合物储存在图1所示的2内。在其它的应用场合，理想的是利用燃料容器2和燃烧室6之间的阀4将容器2内的燃料和燃烧室6内的氧化剂分开，以避免意外展开，并且利用6内的过量空气作冲击缓冲器，容器6的壁材料作为顺序扩散器以及初级燃烧与被保护人之间的热气体的分配器。这种布置提供多重保护层，以确保安全，可靠地展开空气囊。
在大的空气囊的应用中、特别是希望膨胀了的气囊是不对称形状的场合下，理想的是，用已经用铝或涂有铝的热塑性材料成型了的成型构件建造容器6。这些构件最好是用吹断片18、20、22、24等形成，在展开时，它们可使热气体安全逸出并定向分配，以膨胀空气囊16。吹断片的尺寸和图案可以为任何尺寸和形状的空气囊而定做。在把6安装和不漏气地密封到图示的4上之前，将一测定量的液态空气添加进6。当达到环境温度的时候，该捕获的空气自身升压至希望的储存压力。理想的是，以比容器2内的流体燃料的压力低得多的压力在6内储存空气，以便当阀4启动时，快速地将燃料输入燃烧室6内的空气中。
图2示出了用以膨胀体积为5至约30升的空气囊的联合阀和点火装置40的优选结构。控制阀40能够克服高的储存压力而极快速地动作，并且能够在自适应定时的间断瞬爆期间，通过用阀间断地从6,000-20,000PSI压力的储器中放出压缩的气体如氮、氦或氩等，并用这些气体可控地膨胀气囊。对于较大的空气囊40来说，最好是在室6内有空气存在的情况下，提供燃料比如氧的瞬时燃料。燃料及燃料携带的添加剂连接到接头42，该接头42是在强磁性外壳44内的电磁阀体的一部分。当电磁阀提升组件48被迫离开阀座体54上的小孔时，流体流进阀40，所说阀座体最好是注模成形的陶瓷。非磁性的间隙环57最好是钎焊在图示的强磁性构件43和58之间，该间隙环57可在衔铁47被励磁时使其内的磁通量致密化。当一电流从控制器14流进绝缘的电线圈46时，衔铁盘47克服锥形的螺旋辐条状弹簧49的作用快速地向电磁铁43、44、46和58移动，然后撞击到提升组件48的法兰盘45，致使提升组件48突然从阀座54上提起，使得流体能流进若干个通孔51，经过弹性密封件59进入一合适的绝缘器管的导管61，进而到达喷嘴70，所说弹性密封件57最好与48的环形腔内的一模制氟橡胶密封件或图示的O型环配合使用。盘47起在撞击密封构件48之前加速扩大物质动量的惯性构件的作用，以便突然使密封构件打开流体输送通道。这种极其快速的流体开阀，可在一个启动信号自控制器14发出之后约1.2微秒之内完成流体从孔90的放出。这种1.8微秒完成的开阀、排出流体、闭阀循环，允许不管是慢速碰撞还是极其快速的碰撞，根据来自52，53，55，62，63和69的压力倾向检测仪信号以及车辆加速度检测结果，极其迅速地适应空气囊的膨胀速度和增压程度，以自动满足对小的和虚弱人的保护要求以及对大的和肥胖人的保护要求。这种快速的阀动作和增压速度及增压程度的快速适应，对空气囊的燃料流体比如压缩空气、氮气、氮气的氧化物、氢气、氦及水蒸气是有效的。如图所示，利用可靠的密封件比如O型环62来密封图示的燃料输送通道，以防止泄漏。
燃料流体在其经过88和90之间的孔座时，喷射进储存在室6内的空气中。绝缘材料64和72使与压力传感器65相连的电线52和与电极喷嘴70相连的高压电线绝缘。理想的是用注塑成型的液态结晶聚酯树脂作为绝缘体64，其密封所示的、包括密封件78与绝缘体72的成形在内的空隙。绝缘体72最好是一个类似于火花塞瓷头那样的上釉瓷头。
弹簧92迫使88关闭，贴靠70上的凹座90，以使得燃料流体以一薄的、精细雾化的燃料幕的形式喷射进容器6。这样有助于在接触氧化剂、点火之后几乎瞬时就燃烧完毕。然而，压力的发展速度可通过定时、输送持续期、输送频率的控制以及通过限定经由38、56、61和90输送的燃料流体的输送率而控制。为此，最好是在测量座54上设置一限流孔56，测量座54最好用不腐蚀的材料比如烧结铝或烧结玻璃制成。这样能够使本发明的生产厂家为小、中或大空气囊选择在容器2内的储存压力，以及为所需的膨胀形式选择一合适的孔56。
理想的是，使用一个如图所示的、在孔的上方形成有薄膜衬垫59的铝陶瓷构件54。该薄膜衬垫59可以是铜、镍或者一种聚合物如聚三氟氯乙烯或聚偏二氯乙烯。在衬垫59破裂进入孔56下方的孔内之后，O型环41封住孔56衬垫。59保证在容器60之内的流体的长期稳定性和不泄漏储存。孔座54制作到规定的尺寸并电镀或涂敷，以便在覆盖通道56的孔的临时心轴的上方形成一薄膜密封。这样在通道56的口的上方形成一连续的衬垫膜，支承O型环41并将薄膜59封紧在通道56的孔的边缘处的线性接触区里。这样可对60里的燃料流体及59的上游区提供气密密封，直到阀48第一次启动以及薄膜59破裂为止。弹簧49压迫47，而47又使48保持关闭并保证恒久密封，直到47被驱动并撞击48，以便快速打开。
就一些汽车而言，理想的是包含一个碰撞检测开关144、比如在控制器14或102内的一个惯性开关，并且保持一个具有足够容量的充了电的电容器，以便完全驱动气体流的泄漏及导致保护囊展开。这样克服了有关常规保护囊的一些问题，如车顶、外壳或风挡碰撞可能不导致空气囊展开以及因偶尔切断电路或损坏电池接点而导致未能展开。
具有侧边保护囊的车辆具有来自不发动普通惯性开关的那一侧的碰撞的问题。因此，致使乘客得不到保护。本发明通过把万一发生着火，撞车或其它不测事故时确保保护所必须的所有条件结合到一起而克服了这一问题，这一目的是通过在系统内或系统附近安装用于这些条件的合适的传感器144和145而实现的。本发明的这一特点还解决了与大型运输工具比如军用或民用飞机有关的问题，这些交通工具可能有需要选择空气囊展开的情况，以便只在损坏区保护乘员而不是普遍展开，普遍展开将干扰驾驶或保卫飞机。
对于大的空气囊的燃料点燃，理想的是由催化剂比如铂黑或一个或多个在图2和图3所示的82与83之间的火花来实现。较小的空气囊内的燃料的点燃理想的是由合适的催化剂比如在点82和83处的铂黑来实现。对于超大型空气囊的燃料点燃，可以利用催化剂和火花的结合。4与容器6的结合可以通过任何合适的措施实现，包括摩擦焊或螺纹连接86以及图2所示的压密封。
在需要特别小、重量轻及快速动作的可膨胀系统、例如，那些能够从摩托车骑手或跳伞员的头盔、座位、骨盆或胸部区域展开的系统的场合，理想的是使用图2所示的、在安装到螺纹区86之后将燃料气体输送给保护囊的装置。适用于在高惯性力运行期间控制血液分布的可膨胀体、碰撞缓冲垫、热绝缘体以及水漂浮体都能够利用一个或多个象图2所示的那样的装置来膨胀，这种装置大约有火花塞那般大小，且能够处在关键部位如囊区。
在把本发明用来防火的情况下，理想的是对图1所示的气囊16的外表面设置挥发的和/或消融的涂层17。理想的是把这种涂层与图4所示的吸热涂层128结合使用。在被火焰或其它危险加热源加热时，这些涂层可通过延迟16的热损坏而延长已展开的气囊的保护功能。合适的涂层包括当被加热时能够冒气和/或剥落的陶瓷比如在一合适的涂料溶剂中含有云母、二氧化钛、珍珠岩和陶瓷微球粒的混合物，所说涂料溶剂如聚偏二氯乙烯或水基丙烯酸类。
图5示出了本发明的实施例160，其用来通过化合物比如水的分解而产生燃料和氧化剂，所说化合物的分解是通过电流实现的。在工作时容器198内的空间162用一合适的气体比如氮气预加载，并且，把电解槽164装满水与以下物质的混合物，它们是合适的抗冻剂如氢氧化钾、氢氧化钠；活泼金属的碳酸盐如碳酸氢氢钠(NaHCO3)或碳酸钠(Na2CO3)；和/或有机物质如甲醇、乙醇或异丙醇。
在大型救急囊工作时以及在需要非常快速展开的情况下，电解装置164把水分解成氢气和氧气，氢气输进储器166，氧气输给储器162。电解装置工作，产生一种维持生命的、接近空气比例的氮、氧混合物，或者15％-40％的氧与85％-60％的氮的混合物。万一遇到危险环境，人们可以利用在单向阀组件168上的嘴控偏导器169，以便接受通过压力调节器184和软管180从储器162输送来的支持生命的可呼吸气体，压力调节器184在一合适的压力设定、联接件190处。用在186处的另一合适类型的需求阀是通常用来让宠物自己饮水以及饲养动物用的常规的流体阀。
万一发生碰撞和/或其它紧急情况，阀170启动，氢气经由管子186输送并被火花、催化剂或热表面点火系统点燃，以便产生热的水蒸气并使空气囊174增压，使空气囊以希望的速度膨胀到作为适合于被保护人的大小和动量的最佳缓冲垫所需的程度。最好是在164内提供足够库存量的水和/或在162内提供足够的压力，以备一个以上气囊膨胀时使用。为了174的持续膨胀，通过螺线管操纵的阀182把额外空气储进188。这样连同图2的快速阀、点燃和压力检测系统一起，便于膨胀气体产生系统的多种使用。在包括有构件162、164、166、186、170、182和188的气体产生系统多种应用的情况下，在包括高速碰撞和低速碰撞在内的广泛多变的紧急情况以及广泛多变的动能耗散需求的情况下，空气囊都可以以希望的速度充填到希望的程度，以便恰当地保护乘客。控制器194最好包括一加速度测量仪，用以判断减速速率。170包括一个报告与乘客身体相接触的空气囊的压力响应时间以及气囊大小的压力传感器。这样使得控制器194能够决定喷射进174的氢气的量，以便优化对被保护人的动能的缓冲作用和安全阻滞作用，不会因174过分增压而伤害乘客。
该系统还允许使展开了的空气囊压缩和重新包起来，以便以后再用，或者用新的空气囊替换它。电解装置164也可以根据控制器的要求重复使用，以便在162内维持期望的气体压力。在更换空气囊174的情况下，软管180可以在快速接头190处拆下，囊174在接头192处旋下，以方便174的更换。
理想的是利用固态控制器194，根据162内的压力检测器196检测的结果，当需要保持理想的压力时，通过电解164内的水而实现本发明的工作，以及万一发生碰撞，由控制器194启动阀170，升压188，进而膨胀囊174。与普通的空气囊系统相比，本发明大大降低了复杂性和成本。
因此，应当明白，至此，本发明的那些目的已完全和有效地完成。然而，应当理解，前面所示和所述的、优选的、特殊的实施例，只是为了举例说明本发明的功能的和结构的原理，以及不脱离这些原理的主题的改变。因此，本发明包括在以下权利要求限定的精神和范围之内的所有改型。
权利要求
1 一种适宜于容纳在可膨胀装置的一个孔里的流体供应导管装置，其包括一基本上为管状的构件，该管状构件适宜于与该孔之间形成一种能保持压力的密封并为流体进入可膨胀装置提供一通道；一打开或关闭该通道的阀装置，控制流体自该通道的流入，其中，该阀装置包括一惯性构件，该惯性构件首先由选自电磁力、静电力、压电力、气动力和液力中的一种力加速，然后撞击在一密封构件上，使该密封构件突然运动，从而使流体能流进该通道。
2 如权利要求1所述的流体供应导管装置，其包含了一个点火装置并且适宜于容纳在该所述孔里，所说点火装置包括一管状构件，该管状构件适宜于与该孔之间形成一种能保持压力的密封，并为流体进入可膨胀装置提供一通道；一基本上居中布置的电极，当所述点火装置安装到该孔里时，电极自通道延伸进可膨胀装置里；所述阀装置打开或关闭通道，以控制流体流进电极，当该电极被激励时，其通过选自于火花放电、热表面及催化作用中的措施引发一反应，其中，该反应涉及到相当大量的上述流体。
3 如权利要求1所述的流体供应导管装置，其中，该阀装置由一控制装置按时控间隔启动，该时控间隔选自于只一次、间歇地和偶尔地中的一种，以便产生象由合适的传感器检测的那样的理想状态，其中，该传感器是从由雷达、声、光、压力、温度和张力传感器组成的组中选择的，用以检测从由可膨胀囊内的流体、囊表面涂层、阀装置的构件和可膨胀囊的材料组成的一组要素中选择的一种或多种要素的倾向和状态；将这些倾向和状态予以监控，以便控制装置动作，根据传感器和控制装置，优化以下某一或某些方面的结果，它们是系统的速度、加速度、压力、温度和应力。
4 如权利要求1所述的流体供应导管装置，其中，该流体基本上是通过在一含有氢的化合物中通以电流而产生的。
5 如权利要求1所述的适宜于容纳在可膨胀装置的一个孔内的流体供应导管装置，其中，该可膨胀装置包括有涂层，该涂层是由以下两类提供功能参与的物质中的一种组成，其中一类是当加热时能释放出二氧化碳、氮气、水蒸气或惰性气体之类的气态成分；另一类是能与该第一种流体物质中建立的功能成分反应或与通过该第一种物质的反应而产生的物质反应，以产生理想的产物；其中，把涂层物质涂敷在可膨胀装置内的选定表面上。
6 如权利要求1所述的适宜于容纳在可膨胀装置的一个孔内的流体供应导管装置，其中，该流体包括由用以储存第一反应物的装置和用以储存第二反应物的装置产生的可膨胀流体，该阀装置把两储存装置隔开，阀装置大致在第一反应物与第二反应物的混合区设置一点火措施，该点火措施选自于热表面点火、剪切喷口、催化剂点火和火花放电组成的组。
7 如权利要求1所述的适宜于容纳在可膨胀装置的一个孔内的流体供应导管装置，其中，该流体包括由用以储存第一反应物的装置和用以储存第二反应物的装置产生的可膨胀流体的成分，该阀装置把两储存装置隔开，该阀装置大致在第一反应物和第二反应物的混合区设置一点火措施，其中，该点火措施选自于热表面点火、剪切喷口、催化剂点火和火花放电，而该火花放电设置在整形可膨胀流体流的表面之间。
8 如权利要求1所述的适宜于容纳在可膨胀装置的一个孔内的流体供应导管装置，其中，所述阀的启动是根据检测装置产生的信号而进行的，所述检测装置选自于由用以检测火的传感器、用以检测碰撞的传感器和用以检测即将来临的碰撞的传感器组成的组。
9 如权利要求1所述的适宜于容纳在可膨胀装置的一个孔内的流体供应导管装置，其中，所述的阀最初由一密封薄片密封，该密封薄片由选自于以下组的一种措施打断，这组措施是压力的突然施加、因电阻加热造成的薄片消弱、薄片的冲击碎裂和用一尖物体刺破薄片。
10 如权利要求1所述的流体供应导管装置，其中，所述的阀装置响应车辆的速度和加速度信息以及由与导管装置为一体的传感器产生的压力倾向信息而间歇启动。
11 一种既能紧凑收藏又能快速响应碰撞、着火和有毒气体威胁的安全囊系统，该系统包括一可膨胀的气囊；该安全囊系统还包括用以储存一定量的比较惰性的物质的装置，在合适的时刻，使用一装置由上述的比较惰性的物质生产氧化剂和燃料以产生并维持期望量的氧化剂和燃料的程度，在着火、碰撞及其它危险环境出现等紧急情况下，使用一合适的装置，以引发燃料的反应，膨胀所述的可膨胀气囊，而在出现令人窒息的气氛、令人烦燥的气体或威胁生命的气氛等紧急情况下，通过一个阀向受到这种环境威胁的人提供支持生命的氧化剂气体，所说的阀通过从以下组中选择的手段操纵密封构件的偏移、移动密封构件的一操纵杆的偏移、压电致动器、气动移位器以及电磁控制器。
12 如权利要求11所述的系统，其中，所述比较惰性的物质选自于电极材料、水、活泼金属的碳酸盐、有外壳的活泼金属、空气、氮气、惰性气体、乙醇、甘醇和氢氧化物。
13 如权利要求11所述的系统，其中，所述的氧化剂由从以下组中选择的成分组成，该组物质包括氧、氮、二氧化碳、水蒸气和惰性气体。
14 如权利要求11所述的安全囊系统，其中，所述的引发燃料的反应的装置是由一控制装置按时控间隔驱动的，以产生如适当的传感装置检测的那样的理想状态，所述的时控间隔选自于只一次，间歇地和偶尔地。
15 一种适宜于容纳在一可膨胀装置的一个孔里的流体供应导管装置，其包括一个大致为管状的构件，该管状构件适宜于与所述的孔之间形成一种能保持压力的密封并为流体进入可膨胀装置提供一通道；一个打开或关闭该通道以控制流体经该通道的流入的阀装置，其中，该阀装置包括一惯性构件，该惯性构件首先由选自于电磁力、静电力、压电力、气动力和液力当中的一种力加速，然后撞击在密封构件上，致使该密封构件突然移动，以允许含有氢和非金属成分的流体流进所述的通道，与选自于以下组当中的一种物质起反应，以便生成使可膨胀装置升压用的流体，所说的那组物质包括活泼金属、活泼金属的有机化合物以及活泼金属的氢化物。
16 如权利要求15所述的流体供应导管装置，其包含了一个适宜于容纳在所述孔里的点火装置，该点火装置包括一个管状构件，该管状构件适宜于与所述的孔之间形成一种能保持压力的密封，并为流体进入可膨胀装置提供一通道；一一般居中布置的电极，当该点火装置安装到所述的孔里时，电极自通道延伸进可膨胀装置里；所述阀装置打开或关闭通道，以控制流体经通道流进电极，当电极被激励时，其通过从火花放电、热表面和催化作用一组措施当中选择的措施引发一反应，其中，所述反应涉及到相当大量的上述流体。
17 如权利要求15所述的流体供应导管装置，其中，所述阀的启动是根据检测装置产生的信号而进行的，所述的检测装置选自于用以检测火的传感器、用以检测碰撞的传感器和用以检测即将来临的碰撞的传感器。
18 如权利要求15所述的流体供应导管装置，其中，所述的阀装置最初是由一密封薄片密封的，该密封薄片可由选自于以下组的一种措施打断，这组措施是压力的突然作用，因电阻加热造成的薄片消弱以及用一尖物体刺破薄片。
19 如权利要求15所述的流体供应导管装置，其中，所述的阀装置响应从以下组中选择的信息而立即启动，这组信息包括交通工具的速度、加速度，可膨胀装置的压力和压力倾向信息，定时以及与与可膨胀装置相接触的人有关的压力回应程度的信息，其中，这些信息的相当大一部分是由与所说导管装置为一体的传感器提供的。
全文摘要
本发明公开了一种可膨胀的气囊保护系统1,其通过电解而产生燃料并通过点燃燃料而加热气体,以便使网状气囊16迅速膨胀成一碰撞阻尼垫。提供了用以延长保护囊的展开寿命的涂层,以阻止因外部暴露于火中、内部被膨胀气体加热而导致的热损坏。
文档编号B60R21/26GK1171341SQ9710966
公开日1998年1月28日 申请日期1997年2月28日 优先权日1996年11月29日
发明者罗伊·麦克埃里斯特 申请人:罗伊·麦克埃里斯特