RU2475693C1 - Electric spark igniter - Google Patents
Electric spark igniter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2475693C1 RU2475693C1 RU2011128205/11A RU2011128205A RU2475693C1 RU 2475693 C1 RU2475693 C1 RU 2475693C1 RU 2011128205/11 A RU2011128205/11 A RU 2011128205/11A RU 2011128205 A RU2011128205 A RU 2011128205A RU 2475693 C1 RU2475693 C1 RU 2475693C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- igniter
- electric
- electric igniter
- composition
- insulator
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области пиротехники, в частности к конструкциям инициирующих устройств, и может быть использовано для инициирования горения различных веществ. Электровоспламенитель может быть использован в воспламенителях и в пиротехнических устройствах с малой величиной тока для их инициирования и с повышенными требованиями по самоотключению от источника тока.The invention relates to the field of pyrotechnics, in particular to the designs of initiating devices, and can be used to initiate the combustion of various substances. An electric igniter can be used in igniters and pyrotechnic devices with a small current value for their initiation and with increased requirements for self-disconnection from the current source.
Известен электровоспламенитель с самоотключением от источника тока, который содержит мостик накаливания и воспламенительный состав, параллельно мостику накаливания подключен шунтирующий резистор и последовательно плавкая вставка (Патент РФ №2156946, F42В 3/12, опубл. 27.09.2000).Known electric igniter with self-disconnection from the current source, which contains an incandescent bridge and igniter composition, a shunt resistor and a series fuse are connected in parallel with the incandescent bridge (RF Patent No. 2156946, F42B 3/12, publ. September 27, 2000).
Введение параллельно мостику накаливания шунтирующего резистора и последовательно плавкой вставки увеличивает величину напряжения, необходимого для надежного инициирования воспламенительного состава мостиком накаливания.The introduction of a shunt resistor in parallel with the incandescent bridge and a sequentially fusible insert increases the voltage required to reliably initiate the igniter composition with the incandescent bridge.
Известен также электроинициатор с самоотключением от источника тока, содержащий корпус, в котором установлены электровоспламенитель с проводами, размещенными в изоляционной втулке, имеющей поршень и рабочий заряд из пиротехнического состава с газообразными продуктами горения (а.с. №650414, F42В 3/12, опубл. Б.И. №28, 1995).Also known is an electric initiator with self-disconnection from a current source, comprising a housing in which an electric igniter is installed with wires placed in an insulating sleeve having a piston and a working charge of a pyrotechnic composition with gaseous products of combustion (AS No. 650414, F42B 3/12, publ. B.I. No. 28, 1995).
Недостатком перерезания подводящих проводов поршнем является то, что образующиеся при горении рабочего заряда токопроводящие продукты его сгорания проникают к перерезанным проводам, что может привести к короткому замыканию.The disadvantage of cutting the supply wires with a piston is that the conductive products of its combustion formed during combustion of the working charge penetrate the cut wires, which can lead to a short circuit.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому устройству является электровоспламенитель (Патент РФ №2263871, F42В 3/12, опубл. 10.11.2005), содержащий корпус, изолятор с встроенными электровводами, воспламенительный состав, мостик накаливания, прикрепленный к электровводам, при этом места крепления и концевые участки мостика покрыты изолирующим составом. Торцы электровводов выполнены заподлицо с поверхностью изолятора или заглублены и покрыты изолирующим составом, выполненным на основе эпоксидной смолы с добавлением в качестве наполнителя тонкого порошка тугоплавких неорганических соединений в количестве 25-30% по массе. При этом электровоспламенитель задействуется импульсом электрического тока амплитудой не менее 2 А.The closest technical solution to the claimed device is an electric igniter (RF Patent No. 2263871, F42В 3/12, publ. 10.11.2005), comprising a housing, an insulator with integrated electrical inputs, an igniter composition, an incandescent bridge attached to the electrical inputs, while the mounting points and the end sections of the bridge are covered with an insulating composition. The ends of the electrical inputs are flush with the surface of the insulator or buried and coated with an insulating composition based on epoxy resin with the addition of fine powder of refractory inorganic compounds in the amount of 25-30% by weight. In this case, the electric igniter is activated by an electric current pulse with an amplitude of at least 2 A.
Недостатком данного электровоспламенителя является использование изолирующего состава, выполненного на основе эпоксидной смолы, которым покрыты места крепления и концевые участки мостика, а также торцы электровводов. При достаточно длительном тепловом воздействии продуктов сгорания воспламенительного состава эпоксидная смола (температура разложения ~ 300°С) начинает обугливаться, что может привести к появлению электрической проводимости между электровводами после срабатывания электровоспламенителя, что снижает надежность самоотключения данного электровоспламенителя от источника тока.The disadvantage of this electric igniter is the use of an insulating composition made on the basis of epoxy resin, which covers the attachment points and end sections of the bridge, as well as the ends of the electric inputs. With a sufficiently long thermal effect of the products of combustion of an igniter composition, the epoxy resin (decomposition temperature ~ 300 ° C) begins to char, which can lead to the appearance of electrical conductivity between the electrical inputs after the operation of the electric igniter, which reduces the reliability of the self-disconnection of this electric igniter from the current source.
Задачей, решаемой настоящим изобретением, является повышение надежности самоотключения электровоспламенителя от источника тока и расширение его функциональных возможностей.The problem solved by the present invention is to increase the reliability of self-disconnection of the electric igniter from the current source and the expansion of its functionality.
При использовании изобретения достигается следующий технический результат:When using the invention, the following technical result is achieved:
- высокая надежность самоотключения электровоспламенителя;- high reliability of self-ignition of an electric igniter;
- для надежного инициирования электровоспламенителя требуется импульс электрического тока амплитудой не менее 0,35 А;- for reliable initiation of an electric igniter, an electric current pulse with an amplitude of at least 0.35 A is required;
- электровоспламенитель защищен от разрядов статического электричества;- the electric igniter is protected from static discharges;
- небольшие массово-габаритные характеристики электровоспламенителя.- small mass-dimensional characteristics of the electric igniter.
Для решения указанной задачи и достижения технического результата предлагается электровоспламенитель, содержащий корпус, в котором расположен воспламенительный состав и изолятор с закрепленными в нем электровводами, концы которых соединены мостиком накаливания. Согласно изобретению концы электровводов, соединенные мостиком накаливания, выступают над поверхностью изолятора, выполненного из керамического материала, и расположены в воспламенительном составе, образующем при сгорании неэлектропроводные шлаки. Внутри корпуса установлен разрядник статического электричества.To solve this problem and achieve a technical result, an electric igniter is proposed, comprising a housing in which the igniter composition and the insulator are located with electric inputs fixed to it, the ends of which are connected by an incandescent bridge. According to the invention, the ends of the electrical inputs connected by a filament bridge protrude above the surface of an insulator made of ceramic material and are located in an ignition composition, which forms non-conductive slags during combustion. A static spark gap is installed inside the housing.
Надежное самоотключение от источника тока в заявленном электровоспламенителе осуществляется за счет одновременного использования воспламенительного состава, образующего при сгорании неэлектропроводные шлаки, и изолятора, выполненного из керамического материала. Снижение величины тока для надежного инициирования электровоспламенителя достигается за счет уменьшения потерь тепла от мостика накаливания в изолятор, которое достигается тем, что мостик накаливания не касается поверхности изолятора, т.к. прикреплен к электровводам, выступающим над поверхностью изолятора. Установка внутри корпуса электровоспламенителя разрядника статического электричества позволяет защитить его от разрядов статического электричества и не требует дополнительного объема для его размещения, что позволяет уменьшить габариты электровоспламенителя.Reliable self-disconnection from the current source in the inventive electric igniter is due to the simultaneous use of an igniter composition, which forms non-conductive slags during combustion, and an insulator made of ceramic material. A decrease in the current value for reliable initiation of an electric igniter is achieved by reducing heat loss from the incandescent bridge to the insulator, which is achieved by the fact that the incandescent bridge does not touch the surface of the insulator, because attached to electrical inputs protruding above the surface of the insulator. The installation of a static electricity arrester inside the case of an electric igniter allows you to protect it from static electricity discharges and does not require additional volume for its placement, which reduces the dimensions of the electric igniter.
Предлагаемая конструкция электровоспламенителя согласно изобретению по сравнению с электровоспламенителем - прототипом повышает надежность самоотключения электровоспламенителя от источника тока, защищает электровоспламенитель от разрядов статического электричества. Из-за размещения мостика накаливания внутри воспламенительного состава для инициирования электровоспламенителя требуется импульс электрического тока амплитудой не менее 0,35 А. Из-за размещения разрядника внутри корпуса электровоспламенителя уменьшаются массово-габаритные характеристики электровоспламенителя.The proposed design of the electric igniter according to the invention in comparison with the electric igniter prototype increases the reliability of self-disconnection of the electric igniter from the current source, protects the electric igniter from static electricity discharges. Due to the location of the incandescent bridge inside the igniter, an electric current pulse with an amplitude of at least 0.35 A is required to initiate the electric igniter. Due to the placement of the spark gap inside the electric igniter case, the mass-dimensional characteristics of the electric igniter are reduced.
Схема предлагаемого электровоспламенителя представлена на фиг.1.The scheme of the proposed electric igniter is shown in figure 1.
В корпусе 1 электровоспламенителя расположены изолятор 2, электровводы 3, выступающие над поверхностью изолятора 2, мостик накаливания 4, воспламенительный состав 5 с неэлектропроводными шлаками и разрядник 6. Чтобы исключить замыкание электровводов 3 после срабатывания электровоспламенителя, изолятор 2 изготовлен из керамического материала, а воспламенительный состав 5 после сгорания образует неэлектропроводные шлаки.Insulator 2, electric leads 3 protruding above the surface of insulator 2, glow plug 4, igniter 5 with non-conductive slags and surge arrester 6 are located in the electric igniter case 1. 5 after combustion forms non-conductive slags.
Электровоспламенитель работает следующим образом.Electric igniter operates as follows.
При подаче инициирующего импульса на электровводы 3 мостик накаливания 4 нагревается и зажигает воспламенительный состав 5. Самоотключение электровоспламенителя от источника тока обеспечивают воспламенительный состав 5, образующий при сгорании неэлектропроводные шлаки, и изолятор 2, выполненный из керамического материала. Безопасность электровоспламенителя при эксплуатации обеспечивается расположенным в его корпусе 1 разрядником 6 с воздушными разрядными промежутками, через которые (а не через воспламенительный состав 5) гарантированно проходит разряд статического электричества.When an initiating pulse is applied to the electrical inputs 3, the glow bridge 4 heats up and ignites the igniter composition 5. Self-disconnection of the electric igniter from the current source is provided by the igniter composition 5, which forms non-conductive slags during combustion, and the insulator 2 made of ceramic material. The safety of the electric igniter during operation is ensured by a spark gap 6 located in its housing 1 with air discharge gaps, through which (and not through the igniter composition 5), the discharge of static electricity is guaranteed to pass.
Примером конкретного выполнения может являться электровоспламенитель, в который (фиг.1) в качестве воспламенительного состава использован пиротехнический состав на основе KСlO4 и В с плотностью 1,24 г/см3 высотой 1,5 мм. Мостик накаливания 4 был изготовлен из нихромовой проволоки диаметром 20 мкм и не касался дна зарядной камеры за счет выступающих на 0,3 мм над изолятором 2 электровводов 3. Изолятор 2 был изготовлен из керамики ВК-94-1 (рабочая температура ~ 1500°С). Общие габариты электровоспламенителя составляли: диаметр - 7 мм, высота - 9 мм.An example of a specific implementation can be an electric igniter, in which (Fig. 1) a pyrotechnic composition based on KClO 4 and B with a density of 1.24 g / cm 3 and a height of 1.5 mm is used as an igniter composition. Incandescent bridge 4 was made of nichrome wire with a diameter of 20 μm and did not touch the bottom of the charging chamber due to the electrical inputs 3 protruding 0.3 mm above insulator 2. Insulator 2 was made of VK-94-1 ceramics (operating temperature ~ 1500 ° C) . The overall dimensions of the electric igniter were: diameter - 7 mm, height - 9 mm.
Работоспособность данных электровоспламенителей конкретного выполнения подтверждена экспериментально. Было проведено 30 опытов с электровоспламенителями, имевших сопротивление от 3,7 до 4,0 Ом. Задействование электровоспламенителей производилось постоянным электрическим током амплитудой 0,35 А. Во всех опытах зарегистрировано зажигание форсом пламени из электровоспламенителя рабочего заряда из пиротехнического состава на основе Ti, KClO4, ВаСrO4 и фторопласта. Было установлено, что через 0,1 секунды сопротивление между электровводами 3 и каждым электровводом 3 и корпусом 1 электровоспламенителя составляет не менее 350 МОм, т.е. обеспечивается надежное самоотключение электровоспламенителя от источника тока. Эти опыты показали, что для задействования заявляемого электровоспламенителя требуется импульс электрического тока амплитудой не менее 0,35 А.The performance of these electric igniters specific performance is confirmed experimentally. 30 experiments were conducted with electric igniters, having a resistance of 3.7 to 4.0 ohms. The use of electric igniters was carried out by a direct electric current with an amplitude of 0.35 A. In all experiments, ignition by force of a flame from an electric igniter of a working charge from a pyrotechnic composition based on Ti, KClO 4 , BaCrO 4 and fluoroplastic was recorded. It was found that after 0.1 seconds the resistance between the electrical inputs 3 and each electrical input 3 and the housing 1 of the electric igniter is at least 350 megohms, i.e. reliable self-ignition of the electric igniter from the current source is provided. These experiments showed that to activate the inventive electric igniter requires an electric current pulse with an amplitude of at least 0.35 A.
Дополнительно проведенными опытами показано, что конструкция разрядника обеспечивает надежную защиту воспламенительного состава 5 в электровоспламенителе к разрядам статического электричества, эквивалентным разряду конденсатора емкостью 300 пФ, заряженного до напряжения 20 кВ, подаваемым между электродами 3 и корпусом 1 через сопротивление 1 кОм.Additionally, experiments showed that the design of the spark gap provides reliable protection of the igniter composition 5 in the electric igniter to static discharges, equivalent to the discharge of a 300 pF capacitor charged to a voltage of 20 kV supplied between electrodes 3 and housing 1 through a resistance of 1 kΩ.
Использование заявленного электровоспламенителя для инициирования горения пиротехнических составов обеспечивает по сравнению с известными устройствами следующие преимущества:The use of the claimed electric igniter to initiate the combustion of pyrotechnic compositions provides the following advantages compared with known devices:
- высокая надежность самоотключения электровоспламенителя;- high reliability of self-ignition of an electric igniter;
- для инициирования электровоспламенителя требуется импульс электрического тока амплитудой не менее 0,35 А (у прототипа не менее 2 А);- to initiate an electric igniter, an electric current pulse with an amplitude of at least 0.35 A is required (the prototype has at least 2 A);
- электровоспламенитель защищен от разрядов статического электричества;- the electric igniter is protected from static discharges;
- небольшие массово-габаритные характеристики электровоспламенителя.- small mass-dimensional characteristics of the electric igniter.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011128205/11A RU2475693C1 (en) | 2011-07-07 | 2011-07-07 | Electric spark igniter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011128205/11A RU2475693C1 (en) | 2011-07-07 | 2011-07-07 | Electric spark igniter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011128205A RU2011128205A (en) | 2013-01-20 |
| RU2475693C1 true RU2475693C1 (en) | 2013-02-20 |
Family
ID=48804976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011128205/11A RU2475693C1 (en) | 2011-07-07 | 2011-07-07 | Electric spark igniter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2475693C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU178965U1 (en) * | 2018-01-15 | 2018-04-24 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Electric igniter |
| RU2728303C1 (en) * | 2019-09-10 | 2020-07-29 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Heat-resistant initiator |
| RU216508U1 (en) * | 2022-12-01 | 2023-02-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | ELECTRIC INITIATOR WITH SELF-SHUT-OFF WIRES |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3249047A (en) * | 1964-09-11 | 1966-05-03 | Olin Mathieson | Electric squib device with insulated resistance bridge wire |
| DE3613134A1 (en) * | 1986-04-18 | 1987-10-22 | Diehl Gmbh & Co | Electrical bridge wire detonator |
| RU2156946C1 (en) * | 1999-02-08 | 2000-09-27 | Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики | Electric initiator with self-disconnection from current source |
| RU2263871C1 (en) * | 2004-07-12 | 2005-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики - ФГУП РФЯЦ-ВНИИЭФ | Electric spark igniter |
-
2011
- 2011-07-07 RU RU2011128205/11A patent/RU2475693C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3249047A (en) * | 1964-09-11 | 1966-05-03 | Olin Mathieson | Electric squib device with insulated resistance bridge wire |
| DE3613134A1 (en) * | 1986-04-18 | 1987-10-22 | Diehl Gmbh & Co | Electrical bridge wire detonator |
| RU2156946C1 (en) * | 1999-02-08 | 2000-09-27 | Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики | Electric initiator with self-disconnection from current source |
| RU2263871C1 (en) * | 2004-07-12 | 2005-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики - ФГУП РФЯЦ-ВНИИЭФ | Electric spark igniter |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU178965U1 (en) * | 2018-01-15 | 2018-04-24 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Electric igniter |
| RU2728303C1 (en) * | 2019-09-10 | 2020-07-29 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Heat-resistant initiator |
| RU216508U1 (en) * | 2022-12-01 | 2023-02-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | ELECTRIC INITIATOR WITH SELF-SHUT-OFF WIRES |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011128205A (en) | 2013-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101848287B1 (en) | Non-thermal plasma ignition arc suppression | |
| JP3136144B2 (en) | Electric explosive detonator and detonation system | |
| JP2012515420A (en) | Igniter system for igniting fuel | |
| US20140160614A1 (en) | Arrangement for igniting spark gaps | |
| US6954132B2 (en) | Pyrotechnic safety element | |
| CN109155503A (en) | It can be used for the spark plug of hf ignition system | |
| RU2475693C1 (en) | Electric spark igniter | |
| SE445489B (en) | ELECTRICALLY ACTIVABLE EXPLOSION Capsule | |
| RU178965U1 (en) | Electric igniter | |
| CO5721031A2 (en) | SAFE ELECTRIC INITIATION PIN FOR ELECTRIC DETONATORS | |
| RU2366051C1 (en) | Switching device | |
| US1832052A (en) | Electric mine firing device | |
| US3683811A (en) | Electric initiators for high energy firing currents | |
| CN104315931B (en) | Piezoresistance type electrostatic protection bridge-wire electric detonator | |
| RU2263871C1 (en) | Electric spark igniter | |
| CN109312707B (en) | For lighting the igniter of the air/fuel mixture in combustion chamber | |
| CN109149371A (en) | Overvoltage arrester | |
| CN201081619Y (en) | Electric firing battery type micro-igniter for fireworks | |
| US3041972A (en) | Arc resistant electric initiator | |
| KR101623337B1 (en) | Heater for ignition and ignition apparatus for fire extinguisher thereby | |
| RU2563006C2 (en) | Electric igniter | |
| US3789762A (en) | Device to prevent accidental ignition of electro-explosives from electrostatic discharge | |
| RU2789287C1 (en) | Electric ignitor with self-shut-off from the power supply | |
| RU2156946C1 (en) | Electric initiator with self-disconnection from current source | |
| RU168653U1 (en) | ELECTRIC IGNITION DEVICE PROTECTED FROM DISCHARGES OF STATIC ELECTRICITY AND ELECTROMAGNETIC RADIATION |