阅读说明：本技术 一种环保可燃气体鞭炮及鞭炮串 (Environment-friendly combustible gas firecracker and firecracker string ) 是由 徐佳伟 于 2018-08-13 设计创作，主要内容包括：本发明实施例涉及一种环保可燃气体鞭炮及鞭炮串,涉及烟花爆竹技术领域,所述环保可燃气体鞭炮包括：储气囊和引爆装置,所述储气囊的内部充有可燃气体；所述引爆装置包括内置电极和两个外部引电装置,所述内置电极设置于所述储气囊的内部,两个所述外部引电装置分别设置于所述储气囊外部的两端,且分别与所述内置电极的两端以储气囊的囊壁为间隔。本发明实施例的环保可燃气体鞭炮具有安全性高、环境污染小、爆炸威力极低、气体储存时间长以及连续燃爆稳定性好的优点。(The embodiment of the invention relates to an environment-friendly combustible gas firecracker and a firecracker string, relating to the technical field of fireworks and firecrackers, wherein the environment-friendly combustible gas firecracker comprises: the gas storage bag is filled with combustible gas; the detonation device comprises a built-in electrode and two external electricity leading devices, the built-in electrode is arranged inside the gas storage bag, the two external electricity leading devices are respectively arranged at two ends of the outside of the gas storage bag and are respectively separated from two ends of the built-in electrode by the bag wall of the gas storage bag. The environment-friendly combustible gas firecracker provided by the embodiment of the invention has the advantages of high safety, small environmental pollution, extremely low explosive power, long gas storage time and good continuous explosion stability.)

一种环保可燃气体鞭炮及鞭炮串

技术领域

本发明涉及烟花爆竹技术领域，具体涉及一种环保可燃气体鞭炮及鞭炮串。

背景技术

鞭炮起源至今已有1000多年的历史。在没有火药和纸张时，古代人便用火烧竹子，使之爆裂发声，以驱逐瘟神。这当然是民俗传说，但却反映了古代中国人民渴求安泰的美好愿望。鞭炮在各个历史时期不同的名称，称谓从爆竹、爆竿、炮仗和编炮一直到鞭炮。在现代，人们在传统节日、婚礼喜庆、各类庆典、庙会活动等场合几乎都会燃放鞭炮，特别是在春节期间，鞭炮的使用量超过全年用量的一半。然而传统的鞭炮在使用过程中存以下问题：传统火药鞭炮生产上存在巨大安全隐患，生产过程中稍有不慎极易产生连锁反应，***产生的能量巨大且不可控；传统火药鞭炮制成后在存储和运输过程中也存在安全隐患，各个鞭炮之间由引线连接，***产生的连锁反应不可控制，现实中的多数重大伤亡事故也是由此产生；传统火药鞭炮在燃放过程中存在大量的空气污染，这也是其被逐渐淘汰的原因，火药燃烧产生的大量二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮等气体，污染环境的同时也对我们的身体健康产生伤害，尤其是烟气中的氮氧化合物经阳光紫外线照射，发生光化学反应，产生一种光化学烟雾，它是一种有毒性的二次污染物，它刺激人的眼、鼻粘膜，从而引起病变，还会引起头痛；传统火药鞭炮在燃放时，两端封口物(石膏，泥土等)的溅射对人体眼睛等薄弱处更是产生巨大威胁，还易引燃周边的物体如汽车、织物、绿化植物等，造成财产损失和火灾危害；传统鞭炮燃放后产生大量的纸屑，给城市环境清洁造成巨大的压力。

目前存在的采用火药引线作为可燃气体鞭炮连续燃放的方案，不仅污染问题依然存在，而且由于火药引线需要烧穿储气结构才能引爆的特性，使得储气材料的厚度受限，注定了气体易外泄难以存放。即使采用了电点火作为鞭炮点火方案，也需配合复杂的机械结构才能实现连续燃放，设备体积大操作存在安全隐患不适合个人进行使用，价格也比较昂贵。另外以往的电点火方案点火结构由外部直接导入储气结构内部，贯穿了储气结构内外两侧的设计，气体难以被密封，存储运输安全隐患大，难以保存销售。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种环保可燃气体鞭炮及鞭炮串，用以解决现有的鞭炮存在安全性低、污染环境、容易产生人身伤害以及可燃气体鞭炮串难以连续燃爆的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种环保可燃气体鞭炮，所述环保可燃气体鞭炮包括：

储气囊，所述储气囊的内部充有可燃气体；

引爆装置，所述引爆装置包括内置电极和两个外部引电装置，所述内置电极设置于所述储气囊的内部，两个所述外部引电装置分别设置于所述储气囊外部的两端，且分别与所述内置电极的两端以储气囊的囊壁为间隔。

优选的，所述环保可燃气体鞭炮还包括外部聚声壳体，所述外部聚声壳体的内部具有空腔，所述外部聚声壳体上设置有至少一个聚声口，所述外部聚声壳体套设于所述储气囊的外周，所述外部聚声壳体两端的外周面上分别设置有一个通孔，两个所述外部引电装置分别设置于所述外部聚声壳体的两端。

优选的，所述内置电极为真空镀铝膜、表面涂覆有导电粉末的条形塑料膜、高分子自恢复保险丝或两端为导电材料中部为易燃易高温变形材料构成的组合条状膜。

优选的，所述内置电极的两端与所述储气囊的内部两端连接。

优选的，所述外部引电装置为金属箔片或导电漆。

优选的，所述外部聚声壳体与所述储气囊的材质均为塑料。

优选的，所述可燃气体为氢气与氧气或丁烷与氧气的混合气体。

相对应地，本发明实施例还提供一种环保可燃气体鞭炮串，所述环保可燃气体鞭炮串包括多根导线和多个环保可燃气体鞭炮，所述环保可燃气体鞭炮依次设置于相邻两根导线之间，并通过两端的所述外部引电装置分别与相邻两根导线连接，所述环保可燃气体鞭炮为如上所述的环保可燃气体鞭炮。

本发明实施例具有如下优点：

1、本发明实施例的环保可燃气体鞭炮除了将外部引电装置作为单次点火限定结构之外，内置电极也作为单次点火限定结构，无论是哪个点火限定机构遭到破坏，都会使得高压电选择会击穿限定结构没被破坏的下一个鞭炮，从而防止点火电路在一点产生死循环而影响整体燃放效果，连续燃爆的稳定性更好，内置电极的点火次数限定效果也使得即使单个鞭炮发生漏气或其它不能引爆的情况，不能被引爆的鞭炮个体电路结构依然可以被破坏，从而实现连续燃爆的稳定性更好，内外部点火限定结构相结合也使得整体结串燃放成功率更高。

2、本发明实施例的环保可燃气体鞭炮于采用了内部电点火结构以及外部聚声结构使得鞭炮个体只要充入常压可燃气体和氧气的混合气体即可使得气体燃烧膨胀被高效利用，满足燃放要求，更加安全，相较于火药燃烧近万倍的体积膨胀，常压可燃气体燃烧后的体积膨胀仅仅是热力膨胀，实际反应物体积是减小的，膨胀随温度降低迅速消失，安全隐患极小且范围可控。

3、本发明实施例的环保可燃气体鞭炮使用的可燃气体为环保无毒气体，其中若以氢气为燃烧气体，在环保的同时更是实现了低碳排放的效果，整体优势不言而喻。

4、本发明实施例的环保可燃气体鞭炮燃放时手握无害足以说明其***威力极小，实际若采用电点火的方案，电流的特性使得手握也不能引爆。燃烧时由于个体被储气囊隔离火势发展速度也能在初期得到有效控制。同时取消了火药引线也杜绝了逆向燃爆的可能。实际燃烧过程为0.01s仅仅达到产生***声音的效果，破坏性极低。

5、本发明的环保可燃气体鞭炮燃放后还为连续整体，废弃物可直接进行回收，可大大减轻鞭炮燃放对城市环境清洁造成压力。

附图说明

图1为本发明实施例1中环保可燃气体鞭炮的结构示意图。

图2为本发明实施例1中环保可燃气体鞭炮处于分解状态下的结构示意图。

图3为本发明实施例2中环保可燃气体鞭炮处于分解状态下的结构示意图。

图4为本发明实施例2中环保可燃气体鞭炮的结构示意图。

图5为本发明实施例中内置电极31点火前后的结构示意图。

图6为本发明实施例中内置电极31为组合条状膜时的结构示意图。

图7为本发明实施例中内置电极31为组合条状膜时点火之后的结构示意图。

图8为本发明实施例中环保可燃气体鞭炮串的结构示意图。

图9为本发明实施例中高分子自恢复保险丝的电阻、温度关系曲线。

附图标号说明：

1、外部聚声壳体；2、储气囊；3、引爆装置；5、导线；11、聚声口；12、通孔；31、内置电极；32、外部引电装置；100、聚声装置。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例的环保可燃气体鞭炮包括储气囊2和引爆装置3。

如图2所示，储气囊2的表面使用热熔技术设置有加强筋，防止储气囊2从中部炸开。储气囊2的两端使用超声波焊接密封，并以此为薄弱处和聚声结构。储气囊2为两端密封的囊状结构，储气囊2的内部充有常压可燃气体，使用常压可燃气体相较于火药燃烧近万倍的体积膨胀，常压可燃气体燃烧后的体积膨胀仅仅是热力膨胀，实际反应物的体积是减小的，膨胀随温度降低迅速消失，安全隐患极小且范围可控。储气囊2的材质也为塑料，储气囊2可由密封性能良好的塑料薄膜或塑料管制成，两端使用超声波焊接密封，同时两端的封口形成薄弱处，当储气囊2内的可燃气体***时，***压力将由此处释放并破坏外部引电装置32。同时，储气囊2两端的薄弱处***后还充当聚声装置100(参见图2)，对***声进行增强，使鞭炮声更响亮。由于环保可燃气体鞭炮燃放后还为连续整体，废弃物可直接进行回收，不会给城市环境清洁造成压力。

可燃气体为氢气与氧气或丁烷与氧气的混合气体，其中丁烷与氧气按照体积比为2:13进行混合，氢气与氧气按照体积比为2:1比进行混合，确保可燃气体完全燃烧，且不会对空气造成污染。

引爆装置3用于引爆储气囊2内的可燃气体，引爆装置3包括内置电极31和两个外部引电装置32，内置电极31设置于储气囊2内，内置电极31的两端与储气囊2的内部两端连接，具体连接方式为储气囊2的两端热熔过程中将内置电极31的两端热熔在其中，或通过胶粘于储气囊2的两端。在本实施例中，内置电极31为真空镀铝膜、表面涂覆有导电粉末的条形塑料膜、高分子自恢复保险丝或两端为导电材料中部为易燃易高温变形材料构成的组合条状膜。优选项为条形的真空镀铝膜。如图5所示，当内置电极31为表面涂覆有导电粉末的条形塑料膜，其中导电粉末为石墨粉末或金属粉末，但是并不限定于此，当内置电极31的两端加载了起爆高压电时，内置电极31在点火过程中作为第二单次点火限定结构，内置电极31会熔断或因为塑料膜表面的石墨粉末或金属粉末受到熔蚀而断路，从而在下一次脉冲放电产生时，起爆高压电会击穿单次点火限定结构没被破坏的下一个鞭炮，从而到达传统鞭炮连续***的效果。如图6和7所示，当内置电极31为两端由导电材料制成中部为易燃易高温变形材料构成的组合条状膜时，当给内置电极31的两端加载了起爆高压电时，内置电极31中部的易燃易高温变形材料在高温作用下，发生断裂，使得内置电极31的两端断开，从而起到单次点火限定作用。高分子自恢复保险丝单次点火限定原理：高分子自恢复保险丝由聚合物树脂基体及惨入其中的导电粒子组成，未被高压电击穿状态下，即常温状态下，表现为低阻抗，当高压电击穿后导致聚合物树脂基体内部温度升高，如图9所示，当温度高于开关温度T_S时，聚合物树脂基体体积膨胀，其电阻抗迅速升高，起到单次点火限定作用。

两个外部引电装置32分别固定于储气囊2的外部两端，且分别与内置电极31的两端以储气囊2的囊壁为间隔。外部引电装置32为金属箔片或导电漆，其中金属箔片为铝箔片或铜箔片，当然也可以是其它金属箔片。外部引电装置32以导电漆的形式喷涂于储气囊2外部的两端，简化生产步骤。两个外部引电装置32分别与两根导线5电连接，其中一根导线5与高压正电极电连接，另一根导线5与高压负电极电连接，同时两个外部引电装置32分别与内置电极31的两端间隔一定距离，外部引电装置32与内置电极31两端之间的距离具体根据起爆高压电的电压值进行确定。使用时，通过导线5将多个环保可燃气体鞭炮串连，外部引电装置32作为第一单次点火限定结构，在单次点火***后会被破坏(外部引电装置32与内置电极31两端之间的距离变大)，从而导致高压电发生击穿的所需的电压变大，从而在下一次脉冲放电产生时，起爆高压电会击穿限定结构没被破坏的下一个鞭炮，从而到达传统鞭炮连续***的效果。由于采用双限定结构，如同有双保险，无论是哪个单次点火限定结构遭到破坏，都会使得起爆高压电优选击穿限定结构没被破坏的下一个鞭炮，从而防止点火电路在一点产生死循环而影响整体燃放效果，尤其当鞭炮发生漏气或其他不能被引爆的情况时，内部的单次点火限定结构也能工作，使连续燃爆的稳定性更好。此外，由于使用电点火，电流的特性使得手握也不能引爆，燃烧时也不会产生大的火灾，实际燃烧过程为0.01s仅仅达到产生***声音的效果。

进一步的，为了方便安装，外部引电装置32的表面设置有不干胶，安装时两个外部引电装置32分别通过不干胶分别粘贴于储气囊2的两端，不再需要单独点胶进行固定，简化安装步骤。

进一步的，本实施例中的环保可燃气体鞭炮还可作为低空抛射彩带、金属色亮片、彩色粉末等需要射出轻型物体的结构。

工作原理：输入的起爆高压电通过导线5输送给外部引电装置32，由于外部引电装置32与内置电极31两端之间的距离很小，起爆高压电将储气囊2击穿后，实现外部引电装置32与内置电极31导通，进而实现两个内置电极31分别与高压正电极、高压负电极导通，通电后的内置电极31上会产生电火花，从而引爆储气囊2内的可燃气体，燃烧膨胀的可燃气体通过两端预设好的薄弱处快速释放产生***效果。外部引电装置32作为第一单次点火限定结构在遭到破坏后，可确保在下一次脉冲放电产生时，起爆高压电会优先击穿限定结构没被破坏的下一个鞭炮，从而到达传统鞭炮连续***的效果。若第一单次点火限定结构因为漏气等特殊情况没有被破坏，作为第二单次点火限定结构的内置电极31会熔断或断路，从而在下一次脉冲放电产生时，起爆高压电会优先击穿限定结构没被破坏的下一个鞭炮，从而防止点火电路在一点产生死循环而影响整体燃放效果，连续燃爆的稳定性更好。

实施例2

如图3和4所示，本实施例以实施例1为基础，本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中的环保可燃气体鞭炮还包括外部聚声壳体1，外部聚声壳体1呈管状结构，外部聚声壳体1的两端分别设置有聚声口11。外部聚声壳体1套设于储气囊2的外周，外部聚声壳体1的长度稍长于储气囊2的长度，确保储气囊2全部处于外部聚声壳体1内。储气囊2***产生的***声通过聚声口11向外传递，聚声口11可对***声进行增强，使鞭炮声更响亮，外部聚声壳体1与储气囊2的材质优选项为塑料，但是外部聚声壳体1与储气囊2的材质并不限定于此。进一步的，外部聚声壳体1两端的外周面上分别设置有一个通孔12，起爆高压电通过通孔12后只需击穿储气囊2后便可以与内置电极31导通，不再需要额外击穿外部聚声壳体1，从而降低对起爆高压电的电压值的要求。

本实施例的储气囊2为两端密封的囊状结构，储气囊2的内部充有常压可燃气体，储气囊2的材质也为塑料，储气囊2可由密封性能良好的塑料薄膜或塑料管制成，两端使用热熔密封或胶粘密封，同时两端的封口形成薄弱处，当储气囊2内的可燃气体***时，***压力将由此处释放。

本实施例的引爆装置3同样包括内置电极31和两个外部引电装置32，本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中的两个外部引电装置32分别通过不干胶分别粘贴于外部聚声壳体1的两端，并分别将两个通孔12覆盖，同时两个外部引电装置32分别与内置电极31的两端间隔一定距离，两个外部引电装置32同样作为第一单次点火限定结构，当给两个外部引电装置32供电时，起爆高压电不是直接击穿外部聚声壳体1，而是经过通孔12后将储气囊2击穿，从而实现外部引电装置32与内置电极31导通。

如图8所示，本发明实施例还提供一种环保可燃气体鞭炮串，环保可燃气体鞭炮串包括两根导线5和多个环保可燃气体鞭炮，其中一根导线5与每个环保可燃气体鞭炮一端的外部引电装置32连接，另一根导线5与每个环保可燃气体鞭炮另一端的外部引电装置32连接，环保可燃气体鞭炮为上述实施例中的环保可燃气体鞭炮。使用时，通过给两根导线5连续输出脉冲电流，可将每个环保可燃气体鞭炮追个点燃，到达传统鞭炮连续***的效果。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。