CN106767189A - 一种彩色冷烟火的喷发和控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种彩色冷烟火的喷发和控制装置，所述装置包括装料进料部分、加热点火部分、气流调节部分、驱动控制部分、隔热固定部分以及外壳支撑部分等。该装置可采用多种不同金属粉末作为原料，无需使用火药，避免了安全隐患和空气污染。该装置可调节冷烟花的喷发时间和高度，可自由搭配烟火的颜色，可选择烟火的花样，还可对烟花的喷发过程进行程控，实现很好的燃放效果。

Description

一种彩色冷烟火的喷发和控制装置

技术领域

本发明涉及冷烟火的制备和喷发技术，特别的，涉及一种程控式彩色冷烟火的喷发和控制装置。

背景技术

冷烟花常用在舞台演出、节日庆典等活动，来烘托喜庆气氛，营造舞台效果。传统的冷烟火使用单基粉和金属粉末混合装入烟花筒而制成，通过电点火装置燃放。单基粉的燃烧产生高压气体并点燃金属粉末，实现烟花的喷发。单支燃放时间短,可通过串联方式延长燃放时间。传统冷烟花属于危险易爆物品，生产、运输和燃放过程存在一定的危险性。

现在已有使用摩擦金属棒方式的冷烟花喷发装置，避免了使用火药点燃金属粉末，但其存在机械结构复杂，稳定性差，设备笨重，使用效率低，可操控性差等问题。也有使用持续加热直接点燃金属粉末的方式，但只能使用单一金属粉末，烟花色彩和花样单一，喷发高度和速度不能实时调控等缺点，难以实现复杂的舞台效果。

发明内容

为了解决传统冷烟火和现有冷烟火喷发装置的缺点，本发明公开了一种新型的彩色冷烟火的喷发和控制装置。该装置解决了传统冷烟火仍然需要使用单基粉而存在安全隐患，也克服了现有冷烟花喷发装置的系统结构复杂，设备笨重，可操控性差，烟花颜色和花样单一等诸多缺陷，具有安全环保，机械结构简单，烟花颜色和花样丰富，可程控等优点。

本发明的主要技术方案包括装料进料部分、加热点火部分、气流调节部分、驱动控制部分、隔热固定部分以及外壳支撑部分等。

所述的装料进料部分包括三组独立的金属粉末料筒、料筒安装槽、进料管和进料螺杆。金属粉末罐装在料筒中，方便运输和防潮。料筒上设计有透明可视窗口，可观察金属粉末的消耗情况。料筒打开后可直接安装固定在安装槽上。安装槽通过进料管与加热螺管上的进料开口相连接，金属粉末通过进料管逐渐渗漏到安装在加热螺管里的进料螺杆上。加热螺管顶端通过隔热材料制作的联轴器与电动机相连，底端则连接在筒式喷嘴中，进料螺杆在电动机的驱动下旋转，以一定的速度向筒式喷嘴中输送金属粉末。

所述的加热点火部分包括三组独立的陶瓷隔热套管、加热螺管及加热丝、点火套圈和温度传感器。加热螺管使用金属或导热陶瓷制成，在外部具有螺纹，内部光滑，套装在进料螺杆上。加热螺管的内径与进料螺杆的螺纹外径相等，保证金属粉末输送的均匀性。电热丝安装在加热螺管的外部螺纹里，使用直流电加热，加热螺管内部温度均匀。加热螺管内部镶嵌温度传感器，实时将温度反馈到控制板，保持加热螺管内部温度在金属粉末的临界燃点。加热套圈安装在加热螺管底部，用于点燃经过加热的金属粉末。陶瓷隔热套管套装在加热螺管外部，减少加热量损失，保持加热螺管内的温度，隔绝加热丝的高温对外部的影响。陶瓷隔热套管和加热螺管上设有进料开口。加热点火部分通过隔热材料制作的支架固定在一起，并安装在支撑架上。

所述的气流调节部分包括叶轮、风箱、筒式喷嘴和花式喷嘴。叶轮安装在风箱中，使用电动机驱动，用于产生充足的气流，也可使用涡轮。控制叶轮的转动速度可改变气流的大小，调节烟花的喷发高度。筒式喷嘴底端安装在风箱的顶部，可为方形或圆形，内部有通道与风箱相连接。风箱可调节气流进入到筒式喷嘴中，将输送到筒式喷嘴中的金属粉末带出。筒式喷嘴顶端可选择安装花式喷嘴。花式喷嘴可改变气流的方向，从而改变烟花的花样。

所述驱动控制部分包括驱动叶轮的主电动机，3个驱动进料螺杆的次电动机，控制电路和供电电源。供电电源使用可充电电池。控制电路根据烟花燃放的要求，可控制烟花燃放的时间、高度、颜色花式等。控制电路根据烟花的颜色，选择对应的金属粉末，并设定相应的加热温度。同时使用温度传感器检测金属粉末的加热温度，使得加热温度始终保持在金属粉末的临界燃点。控制电路可选择需要使用的装料进料和加热点火通道。控制电路可播放背景音乐，并根据背景音乐调整烟花的花样。控制电路通过控制主电动机驱动叶轮，通过控制次电动机驱动进料螺杆。

所述的隔热固定部件包括连接进料螺杆和电动机转动轴的隔热材料制成的联轴器，固定加热点火部分的隔热支架等。隔热固定部件可由隔热陶瓷或其他隔热材料制成。

本发明的效益在于：

本发明为彩色冷烟火的喷发和控制装置，通过直接点燃不同的金属粉末实现多种颜色的冷烟花。通过控制叶轮的转速调节烟花喷发的高度，通过控制金属粉末装料进料和加热点燃通道来调节烟花的颜色和各种颜色的比例，实现丰富多彩的冷烟花花样。通过加热螺管加热并且监测加热温度，使得金属粉末加热均匀，容易点燃且燃烧充分。通过螺杆的旋转推送方式输送金属粉末，使得下料均匀且精确可控。通过筒式喷嘴和花式喷嘴将点燃的金属粉末喷出，可实现不同的烟花喷出方式，增强视觉效果。

附图说明

图1是本发明的彩色冷烟火的喷发和控制装置的整体结构示意图。

图2是本发明的加热点火部分的侧面剖视图。

图3是本发明的顶部上视图。

图4是本发明的控制电路结构图。

图中：101-金属粉末料筒 102-料筒安装槽 103-进料管 104-进料螺杆 201-加热螺管和加热丝 202-隔热陶瓷套管 203-点火套圈 204-温度传感器 301-叶轮302-风箱 303-筒式喷嘴 304-花式喷嘴 401-主电动机 402-进料螺杆驱动次电动机403-供电电池 404-控制电路 501- 隔热联轴器 502-隔热支架 601-外壳支架。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。

如图4所示，本发明的控制电路包括远程遥控器（405）和安装在彩色冷烟火装置上的控制主板（404）。控制主板（404）上预先保存了具有不同火焰颜色的金属粉末类型及其临界燃点，实现不同烟花花式的驱动叶轮的主电动机（401）、驱动进料螺杆的次电动机（402）和加热螺管（201）的温度等重要参数。远程遥控器（405）可根据实际情况，设置烟花的颜色、喷发高度和花样等参数；或者选择预先设置的烟花燃放模式。设置完成后，远程遥控器（405）通过无线收发器将所选择的烟花燃放参数发送到控制主板（404）。控制主板（404）根据所选择的烟花燃放参数，控制叶轮的转动速度，选择相应的装料进料和加热点火通道，并设定合适的加热温度，控制金属粉末的输送速度，启动彩色冷烟火装置，并显示重要的参数和运行状态。

如图1所示，本发明的彩色冷烟火喷发装置的气流调节部分包括叶轮（301）、风箱（302）、筒式喷嘴（303）和花式喷嘴（304）。风箱（302）通过焊接或螺栓垂直固定在底部支架（601）上，风箱（302）设有开口，使用抽板封闭，用于清理掉落的金属粉末。主电动机（401）通过螺栓固定在风箱（302）和固定支架（601）上，叶轮（301）安装在主电动机（401）的轴上。筒式喷嘴（303）通过焊接或螺栓固定在风箱（302）上侧的通风口处，花式喷嘴（304）通过专用的连接组件安装在筒式喷嘴（303）顶端。筒式喷嘴（303）能够提供垂直向上的、发散式的气流运动，花式喷嘴（304）根据其结构的不同，能够将筒式喷嘴（303）的气流调节为向周围发散的气流运动，或者旋转的气流运动，或者其他的气流运动形式。主电动机（401）以一定的角速度运动，带动叶轮（301）转动，产生均匀稳定的气流，通过风箱（302）的缓冲后进入筒式喷嘴（303）中，然后经过花式喷嘴（304）的调节后喷发出去。气流调节部分在进料螺杆转动前启动，在进料螺杆停止转动后延时一定时间停止。

如图1所示，本发明的彩色冷烟火喷发装置的加热点火部分包括陶瓷隔热套管（202）、加热螺管及加热丝（201）、点火套圈（203）和温度传感器（204）。加热点火部分有三组。三组陶瓷隔热套管（202）使用隔热支架安装在一起，并固定在外壳支架上。加热丝均匀缠绕在加热螺管（201）外部的螺纹上，通过引线连接到控制主板（404）的加热电流开关接口上。加热螺管（201）镶嵌了热电阻温度传感器（204），温度传感器（204）的引线连接至控制主板（404）的温度信号采集接口上。加热螺管（201）顶端靠近筒式喷嘴（303）的位置安装有点火线圈（203），可点燃经过加热的金属粉末。加热螺管（201）与陶瓷隔热套管（202）固定在一起，并设有进料开口。加热螺管（201）内部光滑，进料螺杆（104）套装在加热螺管（201）内部，两侧使用固定支架固定，防止进料螺杆（104）受重力的影响偏离轴线，影响金属粉末输送的不均匀。控制主板（404）根据选定的金属粉末类型和加热点火通道，设定相应加热螺管（201）的加热温度，并通过温度传感器（204）的反馈使得加热温度保持在所使用金属粉末的临界燃点。加热螺管（201）温度恒定后，进料螺杆（104）开始转动输送金属粉末。

如图1所示，本发明的彩色冷烟火喷发装置的装料进料部分包括金属粉末料筒（101）、料筒安装槽（102）、进料管（103）和进料螺杆（104）。选择符合烟花颜色要求的金属粉末料筒（101），打开封口后，安装在相应的安装槽（102）上。金属粉末在重力的作用下进入进料管（103）。进料管（103）与隔热套管（202）和加热螺管（201）的进料开口相连。金属粉末通过进料管（103）进入进料螺杆（104）的螺纹里，通过进料螺杆（104）的转动，均匀的向筒式喷嘴（303）移动。金属粉末在移动的过程中逐渐加温到临界燃点，在被点火线圈（203）点燃后，被进料螺杆（104）推进到筒式喷嘴（303），在气流的作用下，通过筒式喷嘴（303）和花式喷嘴（304）喷发出去。

如图2所示，本发明的彩色冷烟火喷发装置的三组加热点火部分以品字形结构固定在一起，进料螺杆（104）的螺纹外径与加热螺管（201）的内径相等，保证金属粉末的均匀输送。加热螺管（201）的外部螺纹外径与陶瓷隔热套管（202）的内径相等。加热丝缠绕在加热螺管（201）的外部螺纹之间，温度传感器（204）镶嵌在加热螺管（201）中。

如图3所示，本发明的彩色冷烟火喷发装置的上面版分布了三个料筒安装槽（102），一个筒式喷嘴（303），筒式喷嘴（303）上可安装花式喷嘴（304）。筒式喷嘴（303）可以是圆形的，也可以是方形的。金属粉末料筒（101）上面有从上到下贯通的透明可视窗口，用以观察金属粉末的消耗情况。

Claims (5)

1.一种彩色冷烟火的喷发和控制装置，其特征在于：包括装料进料部分、加热点火部分、气流调节部分、驱动控制部分、隔热固定部分以及外壳支撑部分等,所述的装料进料部分包括金属粉末料筒（101）、料筒安装槽（102）、进料管（103）和进料螺杆（104），所述的金属粉末料筒（101）安装在料筒安装槽（102）上，所述的进料管（103）与料筒安装槽（102）连接，所述的进料管（103）安装在进料螺杆（104）上；

所述的加热点火部分包括陶瓷隔热套管（202）、加热螺管（201）、点火套圈（203）和温度传感器（204），所述的陶瓷隔热套管（202）安装在加热螺管（201）外，所述的点火套圈（203）安装在加热螺管（201）内，所述的温度传感器（204）安装在加热螺管（201）上；

所述的气流调节部分包括叶轮（301），风箱（302）、筒式喷嘴（303）和花式喷嘴（304），所述的风箱（302）安装在叶轮（301）外，所述的筒式喷嘴（303）和花式喷嘴（304）安装在风箱（302）外；

所述的驱动控制部分包括主电动机（401），次电动机（402），控制电路（404）和供电电源（403），所述的主电动机（401）与电机连接，所述的次电动机（402）隔热固定部件连接，所述的控制电路（404）安装在供电电源（403）的一侧；

所述的隔热固定部件包括联轴器（501）、隔热支架（502），所述的联轴器（501）与隔热支架（502）连接。

2.根据权利要求1所述的彩色冷烟火的喷发和控制装置，其特征在于：所述的金属粉末料筒（101）上设有透明的可视窗口。

3.根据权利要求1所述的彩色冷烟火的喷发和控制装置，其特征在于：所述的进料螺杆（104）的设有加热螺管（201），所述的加热螺管（201）上缠绕电热丝。

4.根据权利要求1所述的彩色冷烟火的喷发和控制装置，其特征在于：所述的装料进料和加热点火部分设有三组。

5.根据权利要求1所述的彩色冷烟火的喷发和控制装置，其特征在于：所述筒式喷嘴（303）顶端安装有花式喷嘴（304）。