CN206131886U - 一种液气相变烟花发射装置及组合装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于烟花发射技术领域，特别是涉及一种液气相变烟花发射装置及组合装置。所述一种液气相变烟花发射装置，包括激发电源、加热装置、发射腔体、连接装置、泄能装置和发射筒体；所述连接装置连接发射腔体与发射筒体，所述发射腔体上开设一个气体灌装孔与内腔相通，并对应设置有密封塞；所述激发电源连接加热装置，所述泄能装置设置在发射筒体与发射腔体连接处，用于隔绝发射腔体的内腔与发射筒体的内腔。本实用新型避免利用烟火药涉及到的安全问题、管控问题；压缩成液态成本低，灌装作业方便，不产生污染，激发过程不会产生火光、火花，可在具有粉尘、瓦斯等危爆危险的环境中使用；在绿色环保，社会效益、经济效益均显著。
Description
技术领域
本实用新型属于烟花发射技术领域，特别是涉及一种液气相变烟花发射装置及组合装置。
背景技术
现有技术中，传统烟花所使用的发射升空药剂均为黑火药类发射药剂，而黑火药主要是由硫磺、硝酸钾和木炭组成，使用黑火药类发射药剂，燃放时会产生大量烟雾、粉尘及刺激性气体，影响观赏效果也污染空气，燃放后的残渣物也对环境产生破坏。近年来随着环境保护意识的不断提高，人们对空气质量的要求越来越高，烟花生产和燃放环节注重环保是必然趋势。另一方面，黑火药类发射药机械敏感度高，其在生产、运输过程中容易因摩擦、碰撞而发生危险事故，造成重大财产损失或人员伤亡。
当前，研发无烟药剂成为烟花行业热点问题，无烟/微烟药剂组合物主要成分为硝化纤维素/硝化棉/退役军火药单双基粉和高氯酸钾、高硫酸铵等，这些无烟药剂售价高，加工工艺较复杂，且燃放效果有限，燃放后仍有残药集于发射药筒，影响经济效益及社会效益。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种液气相变烟花发射装置，能够根据发射高度、发射时间要求实现烟花的安全发射，发射环节不产生烟雾、粉尘、有害气体，发射时能量泄放方向可调不产生传统的“炸筒”现象。具体技术方案如下：
一种液气相变烟花发射装置，包括激发电源、加热装置、发射腔体、连接装置、泄能装置和发射筒体；所述连接装置连接发射腔体与发射筒体，所述发射腔体上开设一个气体灌装孔与内腔相通，并对应设置有密封塞；所述激发电源连接加热装置，所述泄能装置设置在发射筒体与发射腔体连接处，用于隔绝发射腔体的内腔与发射筒体的内腔。
优选地，所述加热装置为发热电阻，设置在发射腔体内部。
优选地，所述加热装置为电磁感应圈，缠绕在发射腔体外侧。
优选地，所述连接部件为螺纹旋紧套筒或卡口紧固钉。
优选地，所述泄能装置为金属片。
优选地，所述泄能装置为复合材料片。
本实用新型还提供了一种液气相变烟花发射组合装置，包括激发电源、加热装置、发射腔体、连接装置、泄能装置、发射筒体和密闭空间体；所述连接装置连接发射腔体与密闭空间体；所述泄能装置设置在发射腔体与密闭空间体连接处，用于隔绝发射腔体的内腔与密闭空间体内腔；所述密闭空间体引出若干个通气管道，通气管道连接发射筒体，所述发射筒体的数量为2个或2个以上，通气管道数量与发射筒体数量相同；所述发射腔体上开设一个气体灌装孔与内腔相通，并对应设置有密封塞；所述激发电源连接加热装置。
采用本实用新型获得的有益效果：本实用新型提供的液气相变烟花发射装置，做功过程涉及气体的状态改变，属于物理变化，不同于烟火药爆炸、燃烧的化学变化，瞬间产生高压气体对外做功。(1)避免利用烟火药涉及到的安全问题、管控问题；(2)气体如二氧化碳气体源于大自然，原材料充分，压缩成液态成本低，灌装作业方便，不产生污染，总耗费低于烟火药；(3)压缩气体处于低温状态，激发过程不会产生火光、火花，可在具有粉尘、瓦斯等危爆危险的环境中使用；(4)在绿色环保、可持续发展的理念下，可广泛推广使用，社会效益、经济效益均显著。
附图说明
图1为本实用新型液气相变烟花发射装置结构示意图；
图2为烟花点火装置结构示意图；
图3为本实用新型中发射筒体数量为3个的结构示意图。
具体实施方式
下面，结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，本实用新型液气相变烟花发射装置结果示意图；包括激发电源1、加热装置2、发射腔体3、连接装置4、泄能装置5和发射筒体6；所述连接装置连接发射腔体与发射筒体，所述发射腔体上开设一个气体灌装孔7与内腔相通，并对应设置有密封塞8；所述激发电源连接加热装置，所述泄能装置设置在发射筒体与发射腔体连接处，用于隔绝发射腔体的内腔与发射筒体的内腔。
激发电源：主要用于加热装置可靠、快速获得热能，可采用移动电源、照明电源。
加热装置：主要用于对发射腔体内的液态气体快速加热。加热装置的加热原理可采用电磁感应加热、电阻加热及微波加热。如采用电磁感应加热，激发电源产生的交变电流通过感应器(即线圈)产生交变磁场，导磁性物体置于其中切割交变磁力线，从而在物体内部产生交变的电流(即涡流)，涡流使物体内部的原子高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦而产生热能，从而起到加热物品(即液态气体)的效果。
发射腔体：用于储存液态气体9，实施例中发射腔体内置液态气体为液态二氧化碳。二氧化碳在20℃、5.6×106Pa环境下呈液体，液态二氧化碳转变为气态，体积膨胀约为初始状态的600余倍，在密闭容器形成高压状态，压强可达300MPa。
连接装置：主要用于加热装置与发射筒体的可靠、快速连接，实施例中采用螺纹旋紧或卡口紧固形式连接。
泄能装置：快速加热的液态气体如液态二氧化碳，瞬间发生液气相变，体积快速膨胀，当压力达到某设定值后，泄能装置打开或自行破裂，高压气体瞬间泄出，进入发射筒体并作用于待发射烟花制品。
发射筒体：主要用于内置待发射烟花10，保证烟花按照导向可靠射出，达到设计高度、角度。
实施例中发射筒体、发射腔体、连接装置均可以选用金属材料或者碳纤维材料或者玻璃钢材料制作而成。泄能装置可选用碳纤维材料制作而成。
图2为烟花点火装置结构示意图；当不采用黑火药、烟火药类发射药剂，采用本实用新型装置产生的高压气体发射烟花时，其待发射烟花的延期药柱点燃方式采用下列方法：
(1)采用电引火装置点燃，结构如图2(a)所示，延期药柱101，电引火装置102，电引火装置脚线103，电引火装置的数量可以是1个或数个。电引火装置点燃电路与加热装置激发电源电路可设置成同一条线路，即加热装置激发电源电路通电的同时，电引火装置点燃电路也通电；可也设置成独立的两条线路，即电引火装置点燃电路先通电，加热装置激发电源电路后通电。实施例中，选用现有技术中的电引火头。
(2)采用摩擦引火装置点燃，结构如图2(b)所示，摩擦引火装置的数量可以是1个或数个，摩擦引火装置引火端104与延期药柱底端连接，摩擦引火装置激发端105与筒体连接。实施例中，选用现有技术中的拉火管，摩擦引火装置引火端即拉火管的喷火端，摩擦引火装置激发端即拉火管的拉发端。
本实用新型的使用方法，其发射原理为：激发电源输入→加热装置快速、持续加热→内置液态气体(如液态二氧化碳)被快速加热，产生液气相变，形成高压状态→达到某设定值，高压气体从泄能装置瞬间泄出→高压气体作用于烟花底部并推动烟花运动→烟花沿发射筒体射出。“→”表示流程的意思。
烟花点火装置→点燃烟花延期药柱→延期药柱在烟花升空的过程中继续燃烧以延期→延期药柱延期完毕，烟花燃放。
具体步骤如下：
(1)将液态二氧化碳通过灌装孔加压装入发射腔体的内腔，并对灌装孔用密封塞进行密封；
(2)将待发射烟花放置于发射筒体内；
(3)打开激发电源开关，加热装置给发射腔体内的液态二氧化碳加热，同时，烟花点火装置点火，点燃待发射烟花的延期药柱。
液态二氧化碳转变为气态，体积膨胀约为初始状态的600余倍，压强达300MPa，利用高压二氧化碳气体瞬间释放的能量，泄能装置打开或自行破裂，高压气体瞬间泄出，推动烟花快速升空，升空过程中延期药柱延期完毕，烟花燃放。
本发射装置具有独立发射功能，可以单个使用，也可根据需要组成网路，本实用新型还提供了一种液气相变烟花发射组合装置，包括激发电源1、加热装置2、发射腔体3、连接装置4、泄能装置5、发射筒体6和密闭空间体11；所述连接装置4连接发射腔体3与密闭空间体11；所述泄能装置5设置在发射腔体3与密闭空间体11连接处，用于隔绝发射腔体的内腔与密闭空间体内腔；所述密闭空间体引出若干个通气管道12，通气管道12连接发射筒体6，所述发射筒体的数量为2个或2个以上，通气管道数量与发射筒体数量相同；所述发射腔体上开设一个气体灌装孔与内腔相通，并对应设置有密封塞；所述激发电源连接加热装置。实施例中发射筒体、发射腔体、连接装置、密闭空间体均可以选用金属材料或者碳纤维材料或者玻璃钢材料制作而成。通过上述结构设计，实现多个烟花的同时燃放，按照预设构形、图案同时燃放，或控制好时间间隔实现多种延时燃放。所述发射组合装置的功能示意如图3所示。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种液气相变烟花发射装置，其特征在于：包括激发电源、加热装置、发射腔体、连接装置、泄能装置和发射筒体；所述连接装置连接发射腔体与发射筒体，所述发射腔体上开设一个气体灌装孔与内腔相通，并对应设置有密封塞；所述激发电源连接加热装置，所述泄能装置设置在发射筒体与发射腔体连接处，用于隔绝发射腔体的内腔与发射筒体的内腔。
2.如权利要求1所述的一种液气相变烟花发射装置，其特征在于：所述加热装置为发热电阻，设置在发射腔体内部。
3.如权利要求1所述的一种液气相变烟花发射装置，其特征在于：所述加热装置为电磁感应圈，缠绕在发射腔体外侧。
4.如权利要求1所述的一种液气相变烟花发射装置，其特征在于：所述连接部件为螺纹旋紧套筒或卡口紧固钉。
5.如权利要求1所述的一种液气相变烟花发射装置，其特征在于：所述泄能装置为金属片。
6.如权利要求1所述的一种液气相变烟花发射装置，其特征在于：所述泄能装置为复合材料片。
7.一种液气相变烟花发射组合装置，包括激发电源、加热装置、发射腔体、连接装置、泄能装置、发射筒体和密闭空间体；所述连接装置连接发射腔体与密闭空间体；所述泄能装置设置在发射腔体与密闭空间体连接处，用于隔绝发射腔体的内腔与密闭空间体内腔；所述密闭空间体引出若干个通气管道，通气管道连接发射筒体，所述发射筒体的数量为2个或2个以上，通气管道数量与发射筒体数量相同；所述发射腔体上开设一个气体灌装孔与内腔相通，并对应设置有密封塞；所述激发电源连接加热装置。
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