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CN111366040A - 鞭炮装置 - Google Patents

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CN111366040A
CN111366040A CN202010284083.7A CN202010284083A CN111366040A CN 111366040 A CN111366040 A CN 111366040A CN 202010284083 A CN202010284083 A CN 202010284083A CN 111366040 A CN111366040 A CN 111366040A
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CN
China
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gas
pipe
air
mixing
section
Prior art date
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Application number
CN202010284083.7A
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English (en)
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周孝文
雷镇浓
廖宇
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Changsha Spark Electronic Technology Co ltd
Original Assignee
Changsha Spark Electronic Technology Co ltd
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Publication date
Application filed by Changsha Spark Electronic Technology Co ltd filed Critical Changsha Spark Electronic Technology Co ltd
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Abstract

本发明涉及一种鞭炮装置，包括供气组件，用于提供可燃气体；炮管组件，内部形成有允许可燃气体燃烧的燃烧腔；混合管，混合管连接于供气组件和炮管组件之间，且混合管内形成有连通于供气组件和燃烧腔之间的混合腔，混合管上开设有连通混合腔和外界的吸气口。当供气组件提供的可燃气体高速流经混合腔时，混合腔内产生负压，外界的空气可通过吸气口进入混合腔与可燃气体混合，最后混合有外界空气的可燃气流进入燃烧腔，并在燃烧腔内燃烧爆炸，产生爆鸣，实现模拟鞭炮声音的效果。整个鞭炮装置只需一套供气组件提供可燃气体即可，可燃气体通过混合管时，可与由吸气口进入的空气完成混合，不需要设置另外的氧气瓶，整体结构重量更轻，方便搬运。

Description

鞭炮装置
技术领域
本发明涉及鞭炮技术领域，特别是涉及鞭炮装置。
背景技术
鞭炮起源到至今已经有2000多年的历史，最初主要是为了驱魔辟邪，后面人们开始在传统节日，婚礼，庆典，重大活动等场合使用。由于传统的鞭炮具有很高的危险性，燃放后产生的废气对环境污染较高，生产存放运输过程中容易发生重大事故，因此各地政府出台了禁止燃放烟花爆竹政策，禁放后人们觉得节日喜庆热闹的氛围越来越淡。近些年为了弥补这个缺陷人们开始制作环保的鞭炮来替代传统的鞭炮，这种鞭炮原理是将可燃气体(液化石油气、乙炔气、氢气等)和氧气调节一定比例通入炮管爆炸室混合达到可燃气体爆炸极限，再利用点火装置点燃混合的气体从而产生爆炸声音来代替传统的烟花爆竹。但是，这种鞭炮装置需要配备氧气罐和液化气罐，整套设备很笨重，不方便搬运。
发明内容
基于此，有必要提供一种鞭炮装置，以降低重量方便搬运。
一种鞭炮装置，所述鞭炮装置包括：
供气组件，用于提供可燃气体；
炮管组件，内部形成有允许可燃气体燃烧爆鸣的燃烧腔；及
混合管，所述混合管连接于所述供气组件和所述炮管组件之间，且所述混合管内形成有连通于所述供气组件和所述燃烧腔之间的混合腔，所述混合管上开设有连通所述混合腔和外界的吸气口。
上述鞭炮装置中，当供气组件提供的可燃气体高速流经混合腔时，混合腔内产生负压，外界的空气可通过吸气口进入混合腔与可燃气体混合，最后混合有外界空气的可燃气流进入燃烧腔，并在燃烧腔内燃烧爆炸，产生爆鸣，实现模拟鞭炮声音的效果。并且，整个鞭炮装置只需一套供气组件提供可燃气体即可，可燃气体通过混合管时，可与由吸气口进入的空气完成混合，不需要设置另外的氧气瓶，整体结构更加简单，重量更轻，更方便搬运。同时，安装鞭炮装置时，只需安装一套供气组件，安装流程更加简单。
在其中一些实施例中，所述可燃气体流经所述混合管时，所述混合腔内形成的压力小于外界压力。以使混合管内形成负压，外界空气便可自发地由吸气口进入混合腔与可燃气体进行混合
在其中一些实施例中，所述混合管包括收缩段、吼道及扩散段，所述吼道连接于所述收缩段和所述扩散段之间，所述收缩段的内径在所述收缩段指向所述吼道的方向上逐渐变小，所述扩散段的内径在所述吼道指向所述扩散段的方向上逐渐变大，所述吼道的内径小于等于所述收缩段的最小内径，且所述吼道的内径小于等于所述扩散段的最小内径，所述吸气口开设于所述吼道处。相当于说，混合管的吼道处管径收缩，将混合管制作为文丘里管。根据文丘里原理，可燃气体流经喉道时，因为过流断面缩小，可燃气体的流速会增大，进而会在喉道处产生负压，进而可通过开设于吼道上的吸气口将外界空气吸入混合腔内。
在其中一些实施例中，所述供气组件包括气罐、气管及喷嘴，所述气管的一端与所述气罐连接，所述气管的另一端装配有喷嘴，所述喷嘴的喷口伸入所述混合腔内，且所述喷嘴的喷口直径小于所述气管的直径。当可燃气流由气管进入喷嘴后由喷口喷出，而喷口的直径较小，从喷口喷出的可燃气流流速增大，进而高速进入混合腔。
在其中一些实施例中，所述喷嘴包括均为中空状的连接段和喷射段，所述连接段套设于所述气管内，所述喷射段远离所述连接段的一端形成所述喷口，且所述喷射段的内径在所述连接段指向所述混合管的方向上逐渐收缩。以形成直径较小的喷口，进而使流经喷射段的可燃气流加速
在其中一些实施例中，所述供气组件还包括连接件，所述气管远离所述喷嘴的一端装配有所述连接件，所述气罐可拆卸地装配于所述连接件上，且所述连接件连通所述气罐和所述气管。
在其中一些实施例中，所述供气组件还包括回火器，所述回火器连接于所述气罐和所述气管之间，所述回火器仅允许气流由所述气罐流向所述气管；
所述回火器包括外壳、单向阀芯及过滤件，所述单向阀芯可活动地设置于所述外壳内且仅允许气流由所述气罐流向所述气管，所述过滤件装配于所述外壳内且位于可燃气体由所述气罐流向所述气管的流动路径上。
在其中一些实施例中，所述供气组件还包括电磁阀，所述电磁阀设于所述气管上用于控制所述气管的通断；
所述供气组件还包括压力传感器、控制器及提醒器，所述压力传感器设于所述气管上且位于所述气罐和所述电磁阀之间，用于检测所述气管内的进气压力，所述控制器在所述进气压力小于预设压力时控制所述提醒器开启。
在其中一些实施例中，所述炮管组件包括炮管和点火器，所述炮管内形成有所述燃烧腔，所述点火器装配于所述炮管且用于向所述燃烧腔内放电。
在其中一些实施例中，所述炮管的底壁上开设有与燃烧腔连通的排水孔；和/或
所述炮管组件还包括挡片，所述挡片装配于所述炮筒内，并阻挡于所述燃烧腔内燃烧气体的喷发路径上，且所述挡片上开设有与所述燃烧腔连通的出气口。
附图说明
图1为本发明一实施例中鞭炮装置的结构示意图；
图2为图1所示鞭炮装置的部分截面示意图；
图3为图2所示截面示意图的局部放大示意图；
图4为图2所示鞭炮装置中挡片的结构示意图；
图5为图1所示鞭炮装置中回火器的结构示意图。
100、鞭炮装置；10、供气组件；12、气罐；13、连接件；14、气管；15、回火器；151、外壳；153、单向阀芯；155、过滤件；16、喷嘴；161、连接段；163、喷射段；17、电磁阀；18、稳压器；19、压力传感器；30、混合管；31、混合腔；33、吸气口；50、炮管组件；51、燃烧腔；52、炮管；53、排水孔；54、点火器；55、挡片；56、出气口。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
请参阅图1-图3，图1示出了本发明一实施例中鞭炮装置100的结构示意图；图2示出了图1所示鞭炮装置10的部分截面示意图；图3示出了图1所示截面示意图的局部放大示意图。
本发明一实施例提供了的鞭炮装置100，包括供气组件10、混合管30及炮管组件50，供气组件10用于提供可燃气体，炮管组件50内部形成有允许可燃气体燃烧的燃烧腔51；混合管30连接于供气组件10和炮管组件50之间，且混合管30内形成有连通于供气组件10和燃烧腔51之间的混合腔31，混合管30上开设有连通混合腔31和外界的吸气口33；当供气组件10提供的可燃气体高速流经混合腔31时，混合腔31内产生负压，外界的空气可通过吸气口33进入混合腔31与可燃气体混合，最后混合有外界空气的可燃气流进入燃烧腔51，并在燃烧腔51内燃烧爆炸，产生爆鸣，实现模拟鞭炮声音的效果。
并且，整个鞭炮装置100只需一套供气组件10提供可燃气体即可，可燃气体通过混合管30时，可与由吸气口33进入的空气完成混合，不需要设置另外的氧气瓶，整体结构更加简单，重量更轻，更方便搬运。同时，安装鞭炮装置100时，只需安装一套供气组件10，安装流程更加简单。
进一步地，可燃气体流经混合管30时，混合管30内形成的压力小于外界压力，即混合管30内形成负压，外界空气便可自发地由吸气口33进入混合腔31与可燃气体进行混合。可以理解地，根据文丘里原理可知，流体流速增大时伴随着流体压力下降，本发明利用该原理，向混合管30内通入高速流动的可燃气体，便可在混合腔31内产生负压，进而通过吸气口33向混合腔31吸入外界空气，自动完成可燃气体与空气的混合，不需要设置单独的氧气瓶进行供氧，简化装置结构，提高使用便捷性。
可选地，混合管30包括收缩段、吼道及扩散段，吼道连接于收缩段和扩散段之间，收缩段的直径在收缩段指向吼道的方向上逐渐变小，扩散段的直径在吼道指向扩散段的方向上逐渐变大，吼道的直径小于等于收缩段的最小直径，且吼道的直径小于等于扩散段的最小直径，吸气口33开设于吼道处。相当于说，混合管30的吼道处管径收缩，将混合管30制作为文丘里管。根据文丘里原理，可燃气体流经喉道时，因为过流断面缩小，可燃气体的流速会增大，进而会在喉道处产生负压，进而可通过开设于吼道上的吸气口33将外界空气吸入混合腔31内。如此，利用文丘里原理，通过混合管30上的吸气口33便可将外界空气吸入混合腔31内，取消向混合腔31供氧的氧气瓶，简化鞭炮装置100的整体结构。
供气组件10包括气罐12、气管14及喷嘴16，气管14的一端与气罐12连接，气管14的另一端装配有喷嘴16，喷嘴16的喷口伸入混合腔31内，且喷嘴16的喷口直径小于气管14的直径，当可燃气流由气管14进入喷嘴16后由喷口喷出，而喷口的直径较小，从喷口喷出的可燃气流流速增大，进而高速进入混合腔31，在混合腔31内形成负压，以通过和混合腔31连通的吸气口33吸附外界空气。
具体地，喷嘴16包括均为中空状的连接段161和喷射段163，连接段161套设于气管14内，用于连接喷嘴16和气管14，喷射段63远离连接段161的一端形成喷口，且喷射段163的内径在连接段161指向混合管30的方向上逐渐收缩，以形成直径较小的喷口，进而使流经喷射段163的可燃气流加速。
可以理解地，一些实施例中，供气组件10包括上述喷嘴16，混合管30为直管，通过直径较小的喷嘴16使可燃气体加速，进而在混合腔31内形成负压；另一些实施例中，供气组件10不包括上述喷嘴16，混合管30为上述文丘里管，以在混合管30上形成内缩的吼道，通过吼道处的收缩来使可燃气体的流速增大，进而在混合腔31内形成负压；有一些实施例中，供气组件10包括上述喷嘴16，同时混合管30为上述文丘里管，即通过喷嘴16使可燃气体的流速增大，还通过文丘里管进一步提高可燃气体的流速，以达到在混合腔31内形成负压的目的。也就是说，能够在混合腔31内使可燃气体流速增大即可，对于过流断面收窄结构的设置位置及数量，在此不做限定。
一些实施例中，供气组件10还包括连接件13，进气管14远离喷嘴16的一端装配有连接件13，气罐12可拆卸地装配于连接件13上，且连接件13连通气罐12和气管14，通过连接件13可简单快速地装配气罐12。在装配过程中，旋转气罐12便可将气罐12连接到连接件13上。可选地，连接件13为开瓶器；气罐12中的气体为丁烷、乙炔，天然气，液化气，氢气等可燃气体。
进一步地，供气组件10还包括回火器15，回火器15连接于气罐12和气管14之间，回火器15仅允许气流由气罐12流向气管14，防止燃烧腔51内的燃烧后的气流返回到气罐12内，以保护气罐12。
请参阅图5，具体地，回火器15包括外壳151、单向阀芯153及过滤件155，单向阀芯153可活动地设置于外壳151内且仅允许气流由气罐12流向气管14，以单向导通气管14；过滤件155装配于外壳151内且位于可燃气体由气罐12流向气管14的流动路径上，以过滤可燃气体中杂质，防止可燃气体中的杂质进入喷嘴16，防止喷嘴16被可燃气体中的杂质堵塞。可选地，过滤件155为铜烧结滤芯。
请再次参阅图1-图4，进一步地，供气组件10还包括电磁阀17，电磁阀17设于气管14上用于控制气管14的通断，进而通过控制电磁阀17的开启时长，来改变喷气量，达到不同的爆炸效果。并且，供气组件10还包括稳压器18，稳压器18设于气管14上并位于电磁阀17和回火器15之间，用于将气流调节至恒定压力，保证每次爆炸效果稳定。
更进一步地，供气组件10还包括压力传感器19、控制器及提醒器，压力传感器19设于气管14上且位于气罐12和电磁阀17之间，用于检测气管14内的进气压力，控制器在进气压力小于预设压力时控制提醒器开启，提供用户进气管14内进气压力过低，需要跟换气罐12。
一些实施例中，炮管组件50包括炮管52和点火器54，炮管52内形成有燃烧腔51，点火器54装配于炮管52且用于向燃烧腔51放电，来点燃进入燃烧腔51的混合有空气的可燃气体，以在炮筒内产生爆炸并形成爆鸣，进而模拟鞭炮的声响。
进一步地，炮管52的底壁上开设有与燃烧腔51连通的排水孔53，防止燃烧腔51内留存雨水而影响爆炸效果。
更进一步地，炮管组件50还包括挡片55，挡片55装配于炮筒内，挡片55上开设有与燃烧腔51连通的出气口56，且挡片55阻挡于燃烧腔51内燃烧气体的喷发路径上。当点火器54放电点燃可燃气体时，气体在燃烧腔51迅速燃烧并膨胀形成压力，膨胀的气体通过炮管52内部的挡片55时受到阻挡改变了流动方式，并形成湍流，湍流在炮管52内形成共振使炮管52发出声响，相比没有设置挡片55的炮筒，以达到不同的声响效果。也就是说，通过在炮筒内设置挡片55，干扰炮筒内膨胀气流的流动，进而产生不同效果的声响。可选地，挡片55的数量可以为一片，也可以为沿炮筒轴向间隔分布的多片，根据需要形成声响的效果设置即可，在此不做限定。
本发明提供的鞭炮装置100中，只需设置一套供气组件10，然后通过混合管30对可燃气体进行掺杂外界空气，使可燃气体高速流经混合管30时在混合腔31内形成负压，通过混合管30的吸气口33将外界空气吸入混合腔，实现可燃气体与空气的混合，不需要设置另外的氧气罐供氧，简化鞭炮装置。并且，供气组件10中设置有喷嘴16，喷嘴16具有直径较小的喷口，可燃气体流经喷口时流速增大，进而高速进入混合腔31以在混合腔31内形成负压。另外，混合管30也可以设置为文丘里管，通过收缩的吼道来加速可燃气体流动，也可以降低混合腔31内的压力。
并且，炮筒52上设置有若干挡片55，可形成不同效果的爆鸣。同时，在炮筒52的底壁上开设排水口53，当雨水进入燃烧腔51时可从排水口53排出，避免雨水积累在燃烧腔51内，保证可燃气体的燃烧效果。可选地，可燃气体为丁烷、乙炔，天然气，液化气，氢气中的一种，燃烧时不会产生污染物，更加环保。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种鞭炮装置，其特征在于，所述鞭炮装置包括：
供气组件，用于提供可燃气体；
炮管组件，内部形成有允许可燃气体燃烧爆鸣的燃烧腔；及
混合管，所述混合管连接于所述供气组件和所述炮管组件之间，且所述混合管内形成有连通于所述供气组件和所述燃烧腔之间的混合腔，所述混合管上开设有连通所述混合腔和外界的吸气口。
2.根据权利要求1所述的鞭炮装置，其特征在于，所述可燃气体流经所述混合管时，所述混合腔内形成的压力小于外界压力。
3.根据权利要求1或2所述的鞭炮装置，其特征在于，所述混合管包括收缩段、吼道及扩散段，所述吼道连接于所述收缩段和所述扩散段之间，所述收缩段的内径在所述收缩段指向所述吼道的方向上逐渐变小，所述扩散段的内径在所述吼道指向所述扩散段的方向上逐渐变大，所述吼道的内径小于等于所述收缩段的最小内径，且所述吼道的内径小于等于所述扩散段的最小内径，所述吸气口开设于所述吼道处。
4.根据权利要求1所述的鞭炮装置，其特征在于，所述供气组件包括气罐、气管及喷嘴，所述气管的一端与所述气罐连接，所述气管的另一端装配有喷嘴，所述喷嘴的喷口伸入所述混合腔内，且所述喷嘴的喷口直径小于所述气管的直径。
5.根据权利要求4所述的鞭炮装置，其特征在于，所述喷嘴包括均为中空状的连接段和喷射段，所述连接段套设于所述气管内，所述喷射段远离所述连接段的一端形成所述喷口，且所述喷射段的内径在所述连接段指向所述混合管的方向上逐渐收缩。
6.根据权利要求4所述的鞭炮装置，其特征在于，所述供气组件还包括连接件，所述气管远离所述喷嘴的一端装配有所述连接件，所述气罐可拆卸地装配于所述连接件上，且所述连接件连通所述气罐和所述气管。
7.根据权利要求4所述的鞭炮装置，其特征在于，所述供气组件还包括回火器，所述回火器连接于所述气罐和所述气管之间，所述回火器仅允许气流由所述气罐流向所述气管；
所述回火器包括外壳、单向阀芯及过滤件，所述单向阀芯可活动地设置于所述外壳内且仅允许气流由所述气罐流向所述气管，所述过滤件装配于所述外壳内且位于可燃气体由所述气罐流向所述气管的流动路径上。
8.根据权利要求4所述鞭炮装置，其特征在于，所述供气组件还包括电磁阀，所述电磁阀设于所述气管上用于控制所述气管的通断；
所述供气组件还包括压力传感器、控制器及提醒器，所述压力传感器设于所述气管上且位于所述气罐和所述电磁阀之间，用于检测所述气管内的进气压力，所述控制器在所述进气压力小于预设压力时控制所述提醒器开启。
9.根据权利要求1所述的鞭炮装置，其特征在于，所述炮管组件包括炮管和点火器，所述炮管内形成有所述燃烧腔，所述点火器装配于所述炮管且用于向所述燃烧腔内放电。
10.根据权利要求9所述的鞭炮装置，其特征在于，所述炮管的底壁上开设有与燃烧腔连通的排水孔；和/或
所述炮管组件还包括挡片，所述挡片装配于所述炮筒内，并阻挡于所述燃烧腔内燃烧气体的喷发路径上，且所述挡片上开设有与所述燃烧腔连通的出气口。
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