CN108036679B - 环保鞭炮 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保鞭炮，包括若干呈阵列固定的储液筒，所述储液筒充填液态二氧化碳；所述储液筒的一端为爆破端，该端部设有泄能孔，所述泄能孔通过定压剪切片封闭；所述储液筒的另一端为激发端，该端部设有用于加热储液筒内部液态二氧化碳的电加热装置，所述电加热装置与电控模块电性连接。本发明创造性地将液态二氧化碳相变技术运用到了鞭炮中，提出了一种全新的环保鞭炮，该鞭炮与传统炸药鞭炮相比，不会产生有害的气体导致环境污染，并且爆炸过后只需要对破损的定压剪切片进行更换，其他部件均可重复多次利用，具有安全、环保、经济等优势，为解决传统鞭炮燃放带来的安全环保问题提出新的解决方案。

Description

环保鞭炮

技术领域

本发明涉及一种新型的环保鞭炮，特别是一种全新的物理爆炸环保鞭炮。

背景技术

传统鞭炮是以火药为基础原料制成并在火源的作用下发生剧烈爆炸，并伴有声、光、烟等效果的产品。一直以来，鞭炮作为我国的传统喜庆产品，每逢春节燃放鞭炮是我过上千年的传统，这不仅可以增加春节喜庆的氛围，更是表达了对来年的美好憧憬以求吉利。特别是近年来，随着人们收入的不断提高，世界各地对鞭炮的需求也在不断增大。中国就是全球最大的鞭炮生产和出口国，分别占全球的90％和80％，产地主要分布在湖南、江西和广西等地，其中浏阳、上栗等地已经成为世界闻名的烟花爆竹生产地。截止2009年底，中国共有鞭炮生产的相关企业7300多家，销售企业约为15万家，销售从业人员160万人，烟花爆竹相关总产值约为250亿元，巨大产销量已经成为一些地区发展经济的支柱产业。然而大量的鞭炮燃放无疑会打来一系列的安全和环保问题。安全方面，燃放鞭炮容易引发火灾、危害燃放者的生体健康；环境方面，炸药的主要成分是酸钾、硫横、木炭、氯酸钾和高氯酸钾，这些物质燃烧爆炸后不仅会产生大量的硫化物和氮氧化合物，还会在大气中形成气溶胶，造成严重的环境污染。此外，大量包装及爆炸碎纸也会在一定程度上对环境造成影响。为此解决安全环保问题已逐渐成为了鞭炮发展的又一难题。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对现有的传统鞭炮存在的安全环保问题，提供了一种廉价、无毒、无污染且鞭炮可重复利用的环保鞭炮，该鞭炮基于物理相变的原理，不涉及化学变化，这不仅解决了传统鞭炮的安全环保问题，还在很大程度上减少了产品成本。

本发明采用如下技术方案实现：

环保鞭炮，包括若干呈阵列固定的储液筒3，所述储液筒3充填液态二氧化碳1；

所述储液筒3的一端为爆破端，该端部设有泄能孔9，所述泄能孔9通过定压剪切片6封闭；

所述储液筒3的另一端为激发端，该端部设有用于加热储液筒3内部液态二氧化碳的电加热装置5，所述电加热装置5与电控模块电性连接。

进一步的，所述电控模块包括固定储液筒3的电激发底座4，所述电激发底座4内置延时电路，所述电激发底座4上呈阵列设置有若干与储液筒一一对应的激发单元18，所述储液筒3的激发端置于激发单元18上，储液筒内的电加热装置5通过激发单元18与延时电路形成电性连接。

进一步的，所述电激发底座4上设有控制直流电路的电源按钮10、延时类型按钮11和燃放按钮12。

进一步的，本发明的环保鞭炮还包固定盘7，所述固定盘7上阵列设置有与储液筒一一对应的固定孔19，所述固定盘7通过固定孔19套装在储液筒3的中段。

在本发明的环保鞭炮中，所述储液筒3采用金属管，可重复利用。

进一步的，所述储液筒3的爆破端设置有顶部密封盖17，所述顶部密封盖17通过螺纹与储液筒3的顶部固定连接，所述泄能孔9沿顶部密封盖17的轴心贯通设置，所述定压剪切片6位于顶部密封盖17和储液筒3之间，所述定压剪切片6的上下分别还垫设有橡胶垫14。

进一步的，所述储液筒3的激发端设置有底部密封盖15，所述底部密封盖15通过螺纹与储液筒3的底部固定连接，所述底部密封盖15和储液筒3之间垫设有橡胶垫14，所述电加热装置5固定嵌设在底部密封盖15上。

进一步的，所述电加热装置为5为加热金属环16，所述底部密封盖15为金属材质，内侧设有插装加热金属环16的固定槽20，所述加热金属环16通过底部密封盖15与激发单元18形成电性连接。

进一步的，所述加热金属环16上涂覆设有发烟剂2。

进一步的，所述底部密封盖15上设有用于向储液筒3内充填液态二氧化碳的单向阀8。

本发明中的液态二氧化碳通过在常温下将气态二氧化碳加压至7.38MPa以上获得，将液态二氧化碳通过储液筒底部的单向阀装入液态二氧化碳储液器内，液态二氧化碳在电发热装置作用下迅速气化，二氧化碳储液器内的压力快速增大，并使固定在二氧化碳储液器顶部的定压剪切片发生剪切破坏，气体快速从顶部密封盖的泄能孔逸出，形成物理爆破。同时还在电加热装置表面覆盖设置发烟剂，发烟剂为一种物理发烟剂，在电加热装置作用下产生大量烟雾，并随二氧化碳气体逸出，营造鞭炮爆炸的氛围。

由上所述，本发明创造性地将液态二氧化碳相变技术运用到了鞭炮中，提出了一种全新的环保鞭炮，该鞭炮与传统炸药鞭炮相比，不会产生有害的气体导致环境污染，并且爆炸过后只需要对破损的定压剪切片和发烟剂进行更换，其他部件均可重复多次利用，具有安全、环保、经济等优势，为解决传统鞭炮燃放带来的安全环保问题提出新的解决方案。

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为实施例中的环保鞭炮的内部结构示意图。

图2为实施例中的单个储液筒的分解示意图。

图3为实施例中的电激发底座结构示意图。

图4为实施例中的固定盘结构示意图。

图中标号：1-液态二氧化碳，2-发烟剂，3-储液筒，4-电激发底座，5-电加热装置，6-定压剪切片，7-固定盘，8-单向阀，9-泄能孔，10-电源按钮，11-延时类型按钮，12-燃放按钮，13-螺纹，14-橡胶垫，15-底部密封盖，16-加热金属环，17-顶部密封盖，18-激发单元，19-固定孔，20-固定槽。

具体实施方式

实施例

参见图1和图2，图示中的环保鞭炮为本发明的优选实施方案，具体包括液态二氧化碳1、发烟剂2、储液筒3、电激发底座4、电加热装置5、定压剪切片6、固定盘7、单向阀8等部件。

其中，储液筒3作为充填液态二氧化碳1的容器，若干储液筒3呈阵列固定呈传统鞭炮的模型，本实施例通过电激发底座4和固定盘7一同将阵列排布的所有储液筒3固定呈鞭炮整体。

在储液筒3的两端分别设置为爆破端和激发端，爆破端位于储液筒3的顶端，该端部设有泄能孔9，泄能孔9用于液态二氧化碳发生相变压力变化后的泄压，通过泄压形成物理爆破的效果，模拟鞭炮的爆炸声，整个爆破过程只会产生二氧化碳气体，不会产生其他的化学有害成分。通常状态下，泄能孔9通过定压剪切片6封闭，避免该环保鞭炮在存放或运输过程中液态二氧化碳通过泄能孔泄露。激发端位于储液筒3的底端，该端部设有用于加热储液筒3内部液态二氧化碳的电加热装置5，用于通过环保鞭炮的电控模块控制电加热装置，对储液筒内液态二氧化碳的加热，形成液态二氧化碳发生相变的条件。

如图2所示，本实施例的储液筒3是由强度较高的金属材料组成的管状储液筒，储液筒3的内径为15mm，外径为17mm，管壁厚2mm，高度为100mm，储液筒3的两端设置密封盖，并通过螺纹13密封连接。

具体的，储液筒3的顶部爆破端设置有顶部密封盖17，顶部密封盖17上设置螺纹13，与储液筒3的内壁顶部之间通过螺纹固定连接，在顶部密封盖17的轴心贯通设置泄能孔9，定压剪切片6位于顶部密封盖17和储液筒3之间，泄能孔9为设置在顶部密封盖17中间同轴心的圆柱形孔，泄能孔9的内径为2mm，在定压剪切片6破坏后，储液筒3内腔通过泄能孔9与空气连通。在定压剪切片6的上下面分别还垫设有环形的橡胶垫14，实现储液筒3的爆破端的密封设置。

定压剪切片6为特制金属片，定压剪切片的直径16mm，在液态二氧化碳相变后的压力下发生剪切破裂，在定压剪切片6破裂后，发生相变的气态二氧化碳会从泄能孔9喷出。

在储液筒3的底部激发端设置有底部密封盖15，底部密封盖15上设置螺纹，与储液筒3的内壁底部之间通过螺纹固定连接，底部密封盖15和储液筒3之间垫设有橡胶垫14，电加热装置为5为加热金属环16，底部密封盖15为金属材质，内侧设有插装加热金属环16的固定槽20，加热金属环16和金属的底部密封盖15之间能够导电连接，加热金属环16可以通过底部密封盖15与环保鞭炮的电控模块形成电性连接。

为了进一步模拟本实施例的环保鞭炮的燃放真实感，本实施例在加热金属环16上涂覆设有发烟剂2，发烟剂2为物理发烟剂，覆盖在加热装置表面，在加热作用下产生大量烟雾，爆破时二氧化碳气体从泄能孔中逸出，营造鞭炮爆炸的烟雾氛围。

本实施例的底部密封盖15上设有用于向储液筒3内充填液态二氧化碳的单向阀8，通过该单向阀8可向储液筒3内部充填液态二氧化碳1，整个环保鞭炮在使用过后，只有定压剪切片6发生损坏，由于本实施例的储液筒3与顶部密封盖17之间、储液筒3和底部密封盖15之间分别通过螺纹可拆卸连接，可以在将本实施例使用过后，将环保鞭炮回收利用，只需要通过拆装顶底部密封盖17和15，重新装配完好的定压剪切片6和发烟剂2，然后再对封装好的储液筒3内重新充填液态二氧化碳即可重复使用，较传统的一次性鞭炮更具有成本优势。

结合参见图3和图4，本实施例中的呈阵列排布的若干储液筒3通过点击发底座4和固定盘7固定成整体。电激发底座4的圆盘上分布有若干激发单元18，激发单元18与呈整列排布的储液筒3的位置一一对应，储液筒3通过底部激发端置于激发单元18上，固定盘7同样为圆盘状，其上呈阵列设置有与储液筒一一对应的若干固定孔19，固定孔19的孔径与储液筒3的外径相同，为17mm，固定孔19能够套装穿过储液筒3，固定盘7通过固定孔19套装在储液筒3的中段，将所有储液筒3固定呈整体。

控制环保鞭炮的电控模块设置在电激发底座4内，具体为以延时电路，电激发底座4上的激发单元18作为连接对应储液筒内部电加热装置的电极，电加热装置5通过激发单元18与延时电路形成电性连接，通过延时电路控制阵列排布的若干储液筒内的电加热装置之间按照设定的延时进行触发加热。在本实施例的电激发底座4上分别设有电源按钮10、延时类型按钮11和燃放按钮12，其中电源按钮10用于连通延时电路进行供电，延时类型按钮设有0.5s、0.3s和0.1s三种延时方式，分别按照绿、橙、红三种颜色信号灯设置延时按钮，燃放时至少选择其中一种延时类型，否则无法燃放，燃放时至少选择其中一种延时类型，也可以同时选择两种和三种交替延时方式，以指示灯状态为信号，燃放按钮12用于最终启动燃放，延时通过内置程序模块控制，具体的延时电路以及控制程序为常用电路自动控制技术，本实施例在此不对延时电路的具体方案进行赘述。

考虑到环保鞭炮需要在室外燃放，本实施例的延时电路可采用直流延时电路，整体电路通过电激发底座4内部填装的直流电池供电。

本实施例的环保鞭炮燃放操作步骤如下：

步骤1：将已经用塑料固定盘固定好的鞭炮储液筒垂直放置在电激发底座上，并确保每个鞭炮的底部与放到了对应激发单元上。

步骤2：打开电源按钮，通过延时类型按钮选择延时方式，延时灯亮则说明该延时类型被选中。

步骤3：打开燃放按钮，人员迅速远离燃放位置，等待燃放。

以上仅是本发明其中的一种具体实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.环保鞭炮，其特征在于：包括若干呈阵列固定的储液筒(3)，所述储液筒(3)充填液态二氧化碳(1)；

所述储液筒(3)的一端为爆破端，爆破端设有泄能孔(9)，所述泄能孔(9)通过定压剪切片(6)封闭；

所述储液筒(3)的另一端为激发端，激发端设有用于加热储液筒(3)内部液态二氧化碳的电加热装置(5)，所述电加热装置(5)与电控模块电性连接，在电加热装置(5)表面覆盖设置发烟剂；

所述电控模块包括固定储液筒(3)的电激发底座(4)，所述电激发底座(4)内置延时电路，所述电激发底座(4)上呈阵列设置有若干与储液筒一一对应的激发单元(18)，所述储液筒(3)的激发端置于激发单元(18)上，储液筒内的电加热装置(5)通过激发单元(18)与延时电路形成电性连接。

2.根据权利要求1所述的环保鞭炮，所述电激发底座(4)上设有控制直流电路的电源按钮(10)、延时类型按钮(11)和燃放按钮(12)。

3.根据权利要求2所述的环保鞭炮，还包固定盘(7)，所述固定盘(7)上阵列设置有与储液筒一一对应的固定孔(19)，所述固定盘(7)通过固定孔(19)套装在储液筒(3)的中段。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的环保鞭炮，所述储液筒(3)采用金属管。

5.根据权利要求4所述的环保鞭炮，所述储液筒(3)的爆破端设置有顶部密封盖(17)，所述顶部密封盖(17)通过螺纹与储液筒(3)的顶部固定连接，所述泄能孔(9)沿顶部密封盖(17)的轴心贯通设置，所述定压剪切片(6)位于顶部密封盖(17)和储液筒(3)之间，所述定压剪切片(6)的上下分别还垫设有橡胶垫(14)。

6.根据权利要求5所述的环保鞭炮，所述储液筒(3)的激发端设置有底部密封盖(15)，所述底部密封盖(15)通过螺纹与储液筒(3)的底部固定连接，所述底部密封盖(15)和储液筒(3)之间垫设有橡胶垫(14)，所述电加热装置(5)固定嵌设在底部密封盖(15)上。

7.根据权利要求6所述的环保鞭炮，所述电加热装置(5)为加热金属环(16)，所述底部密封盖(15)为金属材质，内侧设有插装加热金属环(16)的固定槽(20)，所述加热金属环(16)通过底部密封盖(15)与激发单元(18)形成电性连接。

8.根据权利要求7所述的环保鞭炮，所述加热金属环(16)上涂覆设有发烟剂(2)。

9.根据权利要求8所述的环保鞭炮，所述底部密封盖(15)上设有用于向储液筒(3)内充填液态二氧化碳的单向阀(8)。

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