CN105688411A - 一种响声发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种利用空气发声的响声发生装置，它包括空气缸、活塞、炮头，活塞上套有一个平面密封圈，阻止空气缸上下气室的空气串通，在空气缸突台上方的缸壁上开有均匀分布的爆炸口，当活塞贴合在突台上时，活塞上的密封圈正好紧贴在爆炸口的内侧，将爆炸口密封住。本发明使用范围广，譬如煤矿、油气田等易燃的地方都可以使用，甚至放到水里也可以使用；同时具备经济价值、社会价值和文化价值。销售空气鞭炮可以为职工、企业和政府创造经济收入，经济价值显而易见，而且它是安全环保的鞭炮，代替炸药鞭炮后污染就会减少很多，对社会也是有意义的，还能够在不污染环境的前提下延续和发扬我们燃放鞭炮的传统文化。

Description

一种响声发生装置

技术领域

本发明属于一种响声发生装置，特别是鞭炮和空气枪，但不限于这两种。

背景技术

鞭炮历史源远流长，燃放鞭炮已成为中华民族庆祝隆重庆典时所举行仪式的重要组成部分，这种仪式支撑着全球华人共同的信仰与梦想，已经成为中华民族的传统文化。

然而，目前市场上多是传统的炸药鞭炮，在生产或运输时大量鞭炮堆积在一起，一旦爆炸产生的危害十分巨大，并且在燃放时不仅严重污染环境，同时也有可能炸伤人以及产生火灾，由于传统鞭炮为一次性消耗品，不能重复使用，燃放后留下大量垃圾，也造成了资源的浪费，有很多城市已经禁止了炸药鞭炮的燃放。

电子鞭炮虽然安全环保，但受电源限制，而且只有声音，没有动态、烟雾和气味，让人感受不到那种燃放鞭炮的气氛。

目前世界上在海洋石油勘探中比较成熟的空气枪有：SLEEVE枪、BOLT枪和G枪三种，被广泛应用于不同勘探目的。然而这三种空气枪是美国人和法国人发明的，我们若是想使用必须进口他们的，技术和设备都受制于人，不利于海洋石油勘探的发展，我们中国人口那么多，海域那么广，应该有自己设计的空气枪。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用空气发声的响声发生装置，解决现行的空气鞭炮和空气枪存在的诸多问题。

本发明实现上述目的采用以下技术方案：

一种响声发生装置包括空气缸、活塞、炮头。所述的空气缸内部靠近上端的部分设有一个突台，所述的活塞设在突台的上方，将空气缸分为上下两个气室，突台可以阻止活塞向下运动；在活塞上套有一个平面密封圈，阻止空气缸上下气室的空气串通，在空气缸突台上方的缸壁上开有均匀分布的爆炸口，当活塞贴合在突台上时，活塞上的密封圈正好紧贴在爆炸口的内侧，将爆炸口密封住，空气缸内的气体无法与外界串通；所述的活塞下部设有突起，在活塞上表面中间往下开有一个细孔，这个细孔是个盲孔，一直下伸到活塞下方突起处再横向走出，在出口处套有一个橡皮套，起单向阀的作用；所述的炮头通过螺纹连接的方式固定在空气缸的正上方，将空气缸的上出口密封住，在炮头的中央位置开有一个连接孔，可以与气管连接。

优选的，所述的空气缸内壁为光滑的，在空气缸底部中央设有爆炸口；所述的活塞下部的突起一直延伸到上述的爆炸口内，与爆炸口相接处套有密封圈；所述的活塞下部的突起伸到爆炸口内的部分开有通气孔。

优选的，在所述的炮头中央设有电磁阀，电磁阀的阀芯在不通电时靠弹簧的弹力作用将左边的气孔密封住；在炮头上开有进气孔和气体膨胀调节气室；所述的活塞将空气缸分为上气室和下气室，活塞上开有进气孔，将上下气室连通；所述的进气孔将电磁阀与上气室连通，气体膨胀调节气室与点火气孔连通，空气缸上开有爆炸口。

优选的，所述的响声发生装置可多个共同连接在一根气管上，在气管的一端设有气嘴，气嘴内部设有单向阀；气管的另一端设有安全阀；气管上设有放气开关。使用中先进行充气，压力达到设定值时按下放气开关，可发出连续的爆炸声。

本发明具有以下有益效果：

①使用范围广，譬如煤矿、油气田等易燃的地方都可以使用，甚至放到水里也可以使用；

②可以重复循环使用，一盘鞭炮至少可以用一年，每次用之前只需要充一定量的空气就可以了；

③长度、声音大小和音律都可以调整，多盘鞭炮之间可以串接，压力和鞭炮容量不同声音大小不同，鞭炮位置不同音律不同；

④材料简单，单独的鞭炮都是用塑料做成的，一盘鞭炮也只有充气嘴、安全阀和点火按钮带三个弹簧是金属的，其它都是由高强度塑料做成的；

⑤结构简单，每个鞭炮仅有三个部件组装而成，成本可控，并且可以方便的串接到一盘鞭炮上，实现串响；

⑥同时具备经济价值、社会价值和文化价值。销售空气鞭炮可以为职工、企业和政府创造经济收入，经济价值显而易见，而且它是安全环保的鞭炮，代替炸药鞭炮后污染就会减少很多，对社会也是有意义的，还能够在不污染环境的前提下延续和发扬我们燃放鞭炮的传统文化；

⑦衍生品众多，依据空气鞭炮的原理，可以设计出多种更加好玩的儿童玩具以及环保烟花等；

⑧外观优美，由于空气鞭炮结构简单，外观可以灵活设计，上面可以绘上各种图案和文字，既有实际使用意义，又有装饰意义；

⑨环保，不会污染空气，不会产生垃圾。空气鞭炮的能量来源是压缩空气，产生的烟雾是水雾，都不会污染环境，散发出的是香味，对人体也是无害的；

⑩安全，不会意外爆炸，不会引起火灾，不会炸伤人和炸坏建筑。空气鞭炮在充气的时候有压力溢流保护，当压力充到允许最高压力时会自动溢出，并发出警报声，此时停止充气。在最高压力下爆炸对人和建筑都是安全的。在制造和运输的时候鞭炮内都是低压状态，不会发生意外爆炸事故，鞭炮厂里也无炸药，生产的过程中也不会发生意外爆炸事故。

附图说明

图1为发明的结构示意图。

图2和图3分别为本发明的另外两种变现形式。

图4为本发明整体连接的示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示的一种响声发声装置包括炮头101、活塞102、空气缸103。炮头101通过螺纹的方式连接到空气缸103上端，炮头101上开有连接孔104，可以与气管连接，活塞102在空气缸103内部，活塞102粗端套有密封圈107，将空气缸103分为上气室105和下气室111，活塞中央开有通气孔106，通气孔106下端出口处套有橡皮套110，空气缸内部有突台109，可以阻挡活塞102一直向下运动，突台109上方开有爆炸口108。

压缩空气经炮头101上的连接孔104进入空气缸103的上气室105里面，上气室105里面的压缩空气推动活塞102向下滑动，一直滑动到压在空气缸103的突台109上，这时活塞102上的密封圈107将爆炸口108密封住，当上气室105的空气压力继续升高时，压缩空气将套在活塞102下方的橡皮套110顶开，流进下气室111里面，最终达到上下气室的压力平衡，并都充满高压空气，当将上气室105的气体迅速排出时，下气室111的气体被橡皮套110阻挡住无法排出，此时压差将活塞102推开，下气室111的高压气体从爆炸口108瞬间排出，发出爆炸声。

实施例2

如图2所示的一种响声发生装置包括炮头201、活塞202和空气缸203，炮头201通过螺纹的方式连接到空气缸203上端，炮头201上开有连接孔204，可以与气管连接，活塞202在空气缸203内部，活塞202粗端套有密封圈207，将空气缸203分为上气室205和下气室209，活塞202中央开有通气孔206，通气孔206下端出口处套有橡皮套208，起单向阀的作用。在空气缸203底部中央开有一个爆炸口212，活塞202下部的突起一直伸到爆炸口212里，与爆炸口212接触处套有密封圈210，将爆炸口212密封住，伸到爆炸口212里面的部分开有通气孔211。

压缩空气经炮头201的连接孔204进入空气缸203的上气室205里面，上气室205里面的压缩空气推动活塞202向下滑动，一直滑动到活塞202的下部210将爆炸口212密封住，当上气室205里面的空气压力继续升高时，压缩空气经活塞202中央的通气孔206将套在活塞202下方的橡皮套208顶开，流进下气室209里面，最终达到上下气室的压力平衡，并都充满高压空气。当上气室205的气体被迅速排出时，下气室209的气体被橡皮套208阻挡住无法排出，此时压差将活塞202推开，下气室的高压气体从爆炸口212瞬间排出，发出爆炸声。

此方案和方案一的区别是爆炸口只有一个，开在下气室209底部的中央位置，在爆炸口里可以放入彩纸，当爆炸时可以将彩纸喷出，单独使用时功能更多，将气嘴直接接到炮头201的气孔连接处，或者在炮头201的气孔连接处设计成一个微型打气筒，在空气炮的侧面开一个按压式开关，可以当礼花炮使用，还可以把爆炸口212坐在地上时，当按下侧面的开关时，产生爆炸将空气鞭炮顶到空中，以此当做儿童玩的玩具，让儿童拆开自己组装使用，可以启发智力。在充入的气体里面加入一些有颜色的香水，还会散发出各种颜色的气雾和香味，效果已经超出了传统鞭炮。

实施例3

如图3所示的一种响声发生装置包括电磁阀301、炮头305、活塞308、空气缸12。电磁阀301的阀芯302在不通电时靠弹簧的弹力作用将左边的气孔密封住，活塞308将空气缸312分为上气室306和下气室311，活塞308上开有进气孔307，将上下气室连通，炮头305上开有进气孔304和气体膨胀调节气室303，进气孔304将电磁阀301与上气室306连通，气体膨胀调节气室303与点火气孔310连通，空气缸312上开有爆炸口309。

高压气体经电磁阀301流入，再经气孔304流进上气室306，推动活塞308滑向下气室311，将爆炸口309密封住，同时有高压气体经进气孔307流进下气室311。当上下气室都充满高压气体时，由于上气室活塞的面积略大于下气室活塞的面积，活塞被压在下气室的密封圈上，牢牢的将爆炸口309密封住，此时空气枪处于待激发状态。当枪控给电磁阀发点火脉冲时，电磁阀将阀芯吸合，上气室306的高压气体经电磁阀301的阀芯302上的气孔流向气体膨胀调节气室303，气体膨胀调节气室303的高压气体又经点火气孔310流向活塞的底端，阀芯302同时关闭高压气体的流入口，此时上气室306的气体体积为原来的4/3倍左右，压强则变为原来的3/4左右，而下气室311的压强基本没变，下气室侧的面积约是上气室侧的4/5左右，此时下气室侧的压力略大于上气室侧的压力，再加上点火气孔10流出的气体压力，合力将活塞308推向炮头305，爆炸口9打开，下气室311的高压气体瞬间释放出去，产生爆炸。

如果气体膨胀调节气室3在试验的过程中效果比较好，可以将进气孔1开在炮头位置，这样可以降低电磁阀的结构。在活塞的上端嵌上电磁棒，炮头内部安装有计时线圈，活塞上的磁棒在运动的过程中与计时线圈通过电磁感应原理产生感应电流，感应电流传回枪控，来调节枪的同步性。一组空气枪就可以组成一个人工震源，来进行地质勘探。

本发明中设计的空气枪与传统的空气枪相比有益效果在于，工艺简单，容积利用率高，耗材少，质量轻，气枪内部不怕进水，不会产生真自激，即使内部密封圈有轻微磨损短期内不会影响枪的正常使用。

实施例4

如图4所示的一种响声发生装置的连接方式，可多个共同连接在一根气管001上，在气管001的一端设有气嘴002，气嘴002内部设有单向阀；气管的另一端设有安全阀004；气管001上设有放气开关003。使用中先进行充气，压力达到设定值时按下放气开关003，可发出连续的爆炸声。

高压气体通过气嘴002进入气管001里面，气嘴002内有单向阀，只能进气不能出气，气体经气管001分别流进响声发生装置，当气体压力达到设定值时，安全阀004打开，发出报警声，此时停止充气，最终各个装置达到上下气室压力平衡，整个装置处于待激发状态，至此完成充气过程。

当按下放气开关003时，上气室里的高压气体经通气管001快速流出，压力小于下气室里的压力，上下气室的压差将活塞推向炮头方向，下气室的高压气体经爆炸口瞬间释放出去，产生爆炸声，此时完成爆炸过程。

为了实现装置依次而响，可以将橡皮套的背压设计成大小不同的压力，这样背压小的装置将会先响，背压大的后响，可以避免所有的装置一起响，还可以在气管内部安装很多个类似气嘴内部的单向阀，将各个装置内的压缩空气分开，从下往上充气是正常的，而上面的气被单向阀阻挡而无法流到下方，此时把放气开关设置到上方，当按下放气开关时，响声发生装置就会自上而下的逐个响了。

本发明是以空气鞭炮和空气枪为例阐述说明的，但绝不仅限于这两种运用，譬如还可以用在拍摄电影中的一些爆炸的特效技能上，用压缩空气做爆炸特效与炸药特效相比，不仅安全而且环保，还可以节约成本。诸如此类的运用不再一一列举。

Claims (4)

1.一种响声发声装置包括炮头（101）、活塞（102）、空气缸（103），其特征在于：所述的炮头（101）通过螺纹的方式连接到空气缸（103）上端，炮头（101）上开有连接孔（104），可以与气管连接，活塞（102）在空气缸（103）内部，活塞（102）粗端套有密封圈（107），将空气缸（103）分为上气室（105）和下气室（111），活塞中央开有通气孔（106），通气孔（106）下端出口处套有橡皮套（110），空气缸内部有突台（109），可以阻挡活塞（102）一直向下运动，突台（109）上方开有爆炸口（108）。

2.一种响声发声装置包括炮头（201）、活塞（202）和空气缸（203），其特征在于：所述的炮头（201）通过螺纹的方式连接到空气缸（203）上端，炮头（201）上开有连接孔（204），可以与气管连接，活塞（202）在空气缸（203）内部，活塞（202）粗端套有密封圈（207），将空气缸（203）分为上气室（205）和下气室（209），活塞（202）中央开有通气孔（206），通气孔（206）下端出口处套有橡皮套（208），起单向阀的作用；在空气缸（203）底部中央开有一个爆炸口（212），活塞（202）下部的突起一直伸到爆炸口（212）里，与爆炸口（212）接触处套有密封圈（210），将爆炸口（212）密封住，伸到爆炸口（212）里面的部分开有通气孔（211）。

3.一种响声发生装置包括电磁阀（301）、炮头（305）、活塞（308）、空气缸（312），其特征在于：所述的电磁阀（301）的阀芯（302）在不通电时靠弹簧的弹力作用将左边的气孔密封住，活塞（308）将空气缸（312）分为上气室（306）和下气室（311），活塞（308）上开有进气孔（307），将上下气室连通，炮头（305）上开有进气孔（304）和气体膨胀调节气室（303），进气孔（304）将电磁阀（301）与上气室（306）连通，气体膨胀调节气室（303）与点火气孔（310）连通，空气缸（312）上开有爆炸口（309）。

4.根据权利要求1—3中的任一项所述的一种响声发生装置，其特征在于：所述的连接方式为多个装置共同连接在一根气管（001）上，在气管（001）的一端设有气嘴（002），气嘴（002）内部设有单向阀；气管的另一端设有安全阀（004）；气管（001）上设有放气开关（003）。