CN1142000C

CN1142000C - 电击声光型电子爆竹

Info

Publication number: CN1142000C
Application number: CNB99115911XA
Authority: CN
Inventors: 王金东
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-11-17
Filing date: 1999-11-17
Publication date: 2004-03-17
Anticipated expiration: 2019-11-17
Also published as: CN1306873A

Abstract

电击声光型电子爆竹是针对现有电子爆竹‘用扬声器重复播放且失真的爆竹声，爆竹串不发声，用小灯泡发光，声光背离等缺点’研制而成的。其构造是：在发爆电源下方悬挂单体爆竹组成的爆竹串，每个单体爆竹由电击振子及防护罩壳构成；发爆电源：包括交流型及直流型，由它提供电击能引爆电击声光振子产生爆炸声光。其特点是：爆炸声逼真，光与声相伴而生；各个振子能轮番引爆，它具有时快时慢、节奏多变以及时强时弱、强弱相兼的效果，可与烟花鞭炮相比美。它不用火药，不会产生污染物，也不产生碎片伤人，没有飞溅火种，不会引发火灾；尚能产生臭氧，有利于净化空气，更适于室内施放，是一种绿色环保产品。

Description

电击声光型电子爆竹

本发明涉及一种电能转化为声光能的交换装置，它能产生爆炸声光，是烟花爆竹的替代产品。

目前，国内各大城市均由政府发布‘禁止燃放烟花爆竹’政令已多年，至今尚无理想的替代品，而市售的传统电子爆竹均属于录音式，用扬声器反复播放，爆竹声失真，爆竹串并不发声，形同虚设，根本无法与烟花爆竹相比；公知的电爆竹装置(CN2030497U)，其手持式或悬挂式均由人为晃动爆竹，使电容储能通过放电触点相碰撞短路，而产生放电火花和爆鸣，来代替传统的火药爆竹；由于它不是自发的，而是人为操作，具有不确定性，难以把握住当电容充电储能电压较高时，使触点相碰撞，产生爆鸣的最佳时机；若在储能电压较低时使触点相碰撞，则达不到理想效果。

本发明的目的是：为了克服上述缺点，研发一种无须扬声器播放，也无须人为晃动爆竹杆操作；能自发的、连续不断地产生爆竹声光，爆竹串中的每个爆竹能随机轮番爆炸、节奏多变、强弱相兼，无污染的电子爆竹。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：电击声光型电子爆竹包括发爆电源及其下部悬挂的爆竹串；发爆电源由高压发生器及储能电容组成；爆竹串由能够独立发出声光的电击声光振子组成；各振子均以并联电路，通过导线连接于发爆电源输出端上；上述振子：以瓷柱为基体，瓷柱表面为炭膜区，两端为电极，电极由金属材料制成；也可用炭膜电阻去漆改制；上述炭膜区用石墨粉与粘结剂制成的涂料，喷涂或浸泡形成，粘结剂采用聚乙烯醇水溶液；爆竹串结构型式：包含有电子鞭式、竖挂式、蒜辫式、花灯式四种，其中：电子鞭式：由20-40个电击声光振子以横向排列，两条导线分别连接两个电极，焊成链条式样；竖挂式：由单个或数个电击声光振子置于一个防护罩壳内，组成的单体电子爆竹，由8-10个上述单体电子爆竹，以竖立悬挂方式上下排列构成爆竹串，上述防护罩壳用艺术陶瓷并烤花文字组成，或者用竹管、塑料制成；蒜辫式：所述的单体电子爆竹以3个为一层，以8-10层上下排列悬挂方式，相互交错组成；上述单体电子爆竹中的数个电击声光振子以链条式竖立在防护罩壳内或者以梅花式并排竖立在防护罩壳内；花灯式：由几个长度不同的电子鞭，制成几个大小不同的环，组成灯笼形状；所述发爆电源：由交流型或直流型高压发生器和储能电容组成；其中交流型为市电经全波多倍压整流，电解电容用于储能构成电压脉动大的发爆电源；直流型由蓄电池作为电源，经振荡、升压、整流产生直流高压，并储存于电容器组内，发爆电源输出电压为2500-3000V.DC。电击声光型电子爆竹的工作原理如下：发爆电源存储于电容组内的电击能；当加到各个振子上时，在电击能的作用下，瓷柱表面上的炭膜区产生爬电，温度不断升高，(石墨层具有负阻温度特性)，炭膜电阻值变小，使流过的电流剧增，当电极两端的电压达到击穿电压时，便产生放电爆炸声光，由于爆竹串中各振子的炭膜的电阻值不同、电极间距离不同，其击穿电压也不同，击穿电压低的振子便优先击穿，产生电弧放电爆炸声光，此过程中电弧高温将空气中氧激活形成负氧离子，活泼的负氧离子与炭原子发生强烈的氧化反应，又使电弧区温升加剧，由此引发强烈的炭弧爆炸声，伴随有白亮的闪光；由于炭膜瞬间击穿消耗了电击能，电容储能电压降低，爆炸随之停止；随着发爆电源继续工作，电容储能电压不断提高，又重新优选击穿电压最低的振子产生二次爆炸，刚发爆过的振子由于炭膜消耗，使其击穿电压升高，已失去优先发爆条件，便被别的振子所取代，由此产生随机轮番的发爆效果；由于各个振子的电极距离与几何尺寸上的差异，而发爆声光强度不同，便产生强弱相兼的技术效果，在各个振子炭膜击穿电压处于动态变化之中，其发爆节奏也相应随机变化，此外多倍压整流式发爆电源，由于其电压脉动系数大的特点，又加剧了上述的变化，从而获得声光逼真动人的效果，酷似烟花爆竹。

本发明的有益效果是：(1).爆竹声光为真实爆炸产生，声光合一，效果逼真；(2).爆竹串各个振子均能发爆，具有随机轮番发爆效果；(3).爆竹声光节奏与强弱，具有随机多变性；(4).不污染环境。

下面结合实例附图，对本发明进一步详述。

图1是电击声光型电子爆竹四种不同外观结构图。图2是电击声光型电子爆竹三种不同单体电子爆竹结构图。图3是四种不同型式的电击振子结构图。图4是电击声光型电子爆竹发爆原理图。图5是电击声光型电子爆竹发爆电压波形示意图。图6是交流型发爆电源电路原理图。图7是直流型发爆电源电路原理图。

图1中示出了电击声光型电子爆竹四种不同的外观结构图的实施例，附图标记：1为电源插头，2为发爆电源，3为单体电子爆竹，4为导线。图1A是竖挂式电子爆竹：由单个或数个电击声光振子置于一个防护罩壳内，组成的单体电子爆竹，由8-10个上述单体电子爆竹，以竖立悬挂方式上下排列构成爆竹串，上述防护罩壳用艺术陶瓷并烤花文字组成，或者用竹管、塑料制成；图1B是蒜辫式电子爆竹：所述的单体电子爆竹以3个为一层，以8-10层上下排列悬挂方式，相互交错组成；图1C是电子鞭：由20-40个电击声光振子以横向排列，两条导线分别连接两个电极，焊成链条式样，以竖立悬挂方式组成；图1D是花灯式电子爆竹：由几个长度不同的电子鞭，制成几个大小不同的环，组成灯笼形状；图1A至图1D各个振子均并联连接，通过导线连接至发爆电源输出端。

图2示出了三种不同单体电子爆竹结构图实施例。附图标记：21为绝缘管，22为防护罩壳，23为电击声光振子，24为导线；其中图2A、2B为大功率电击声光振子所组成的单体电子爆竹结构图，防护罩壳用艺术陶瓷材料，并烤花图案和文字组成，或者用竹管或塑料制成；图2C、2D为中功率电击振子所组成的单体电子爆竹结构图，由3-6个电击声光振子，竖立排列成梅花状，置于防护罩壳内；图2E、2F为小功率电击声光振子所组成的单体电子爆竹结构图，由4-5个电击声光振子组成链条状，竖立置于防护罩壳内。

图3示出了四种不同型式的电击声光振子结构图实施例。附图标记：31为炭膜区，32为瓷柱，33为电极，34为引线，35为铜箔；其中：图3A为两个炭膜电阻串联式的电击声光振子；图3B为炭膜电阻式的电击声光振子，上述振子均能显现两道声光；图3C为双针式电击声光振子，它由瓷柱双孔内穿过导线，连接在电极环上，瓷柱的表面涂抹石墨涂料；图3D为金属丝电极式电击振子，其电极由金属丝构成，在瓷柱表面也涂抹石墨涂料。

图4是电击声光型电子爆竹的发爆工作原理图。附图标记：R₁、C₁代表发爆电源的阻抗和容抗，R₂、C₂代表电子爆竹串电击振子的阻抗和容抗，前者为高压发生器和充电储能装置；后者为耗能装置；二者构成充放电振荡电路，将电能转化为声光能。其中：振荡频率取决于R₁、C₁及R₂、C₂参数的动态变化，C₁、R₁参数随着电容组C₁温度升高而下降，R₂参数又随着电击振子炭膜区的温度上升而下降，呈现负阻温度特性，但又由于高温电弧引发的炭弧爆炸，而烧失炭膜，促使R₂增大，二者综合效果是：R₂是动态逐增的过程；C₂为电击振子炭膜组成物，炭膜区由石墨粉粒子组成，具有微观不连续性而形成的电容值，随着电击振子炭膜区的温度上升，炭粒消耗而使微观不连续性增大而减小；综上所述：上述参数都是动态变的，为数十只电击振子轮番爆炸创造了条件，因为发爆优先于击穿电压小的振子，发爆后由于R₂增大，击穿电压逐增而失先，被别的振子所取代，由此便产生轮番爆炸，节奏随机变化。

图5是电击声光型电子爆竹发爆电压波形示意图。其中：R₁、C₁曲线为发爆电源的充电曲线，R₂、C₁曲线为电源储能C₁对电击振子R₂放电曲线，U_s为起爆电压，U_T为停爆电压，a点为第一次起爆电压，ab为放电曲线，即发爆过程，b点为第一次停爆电压，c点为第二次起爆电压，cd为二次发爆过程，d点为第二次停爆电压，e点为第三次起爆电压，f点为第三次停爆电压，如图所示：起爆电压U_s，停爆电压U_T是逐渐变大的过程，它与R₂逐增有关。

图6示出了交流型发爆电源电路原理图实施例。其中：包含有正波6-8倍压与负波6-8倍压组成的全波多倍压整流电路及储能电容电路共同组成的发爆电源，输入电压为220V.AC交流市电，输出电压为2500-3000V.DC，适用于不流动场合。

图7示出了直流型发爆电源电路原理图实施例。其中：它包含有蓄电池、自激振荡升压电路(BG、R、变压器B)，多倍压整流电路(C_1、2、D_1-4)，储能电路(C_3-8)，输出电压为2500-3000V.DC，适用于流动场合。

Claims

1.电击声光型电子爆竹，包括发爆电源及其下部悬挂的爆竹串，其特征是：发爆电源由高压发生器及储能电容组成；爆竹串由能够独立发出声光的电击声光振子组成；各个振子均以并联电路连接于发爆电源输出端上；所述的电击声光振子以瓷柱为基体，瓷柱表面为炭膜，两端为金属电极，也可用炭膜电阻去漆改制；炭膜区电阻不同、电极之间距离不同、击穿电压参数不同，从而使爆竹串自发、随机的轮番爆炸。

2.如权利要求1所述的电击声光型电子爆竹，其特征是：20-40个电击声光振子以横向排列，由两条导线分别连接两个电极组成链条式样，即电子鞭；用数个电子鞭制成大小不同的环，组成灯笼式样，即花灯式电子爆竹。

3.如权利要求1所述的电击声光型电子爆竹，其特征是：单个或数个电击声光振子置于一个防护罩壳内，组成单体电子爆竹；8-10个单体电子爆竹以竖立悬挂方式上下排列成串，组成竖挂式电子爆竹；所述的防护罩用艺术陶瓷并烤花文字制成，或者用竹管和塑料制成。

4.如权利要求1所述的电击声光型电子爆竹，其特征是：单个或数个电击声光振子置于一个防护罩壳内，组成单体电子爆竹；以3个单体电子爆竹为一层，8-10层上下排列悬挂，相互交错，组成蒜辫式电子爆竹。

5.如权利要求3、4所述的电击声光型电子爆竹，其特征是：所述单体电子爆竹中的数个振子以链条式或以梅花式并排，两种型式均竖立在防护罩壳内。

6.如权利要求1所述的电击声光型电子爆竹，其特征在于：炭膜用石墨粉与粘结剂制成的涂料，喷涂或浸泡形成。

7.如权利要求1所述的电击声光型电子爆竹，其特征是：所述发爆电源分为交流型或直流型两种类型，其中：交流型：以市电为电源，由全波多倍压整流及电解电容构成；直流型：以蓄电池作为电源，由振荡、升压、整流电路及电解电容构成，输出电压为2500-3000V.DC。