[实用新型]安全鞭炮

说明书

本实用新型涉及一种以水为炸药，以电场为引信的安全鞭炮装置。

燃放鞭炮具有环境污染、人身损伤和引发火灾三大危害，但它是中华民族表示喜庆的传统风俗，不便完全禁止。研制能消除三大危害的安全鞭炮成为人们梦寐以求的愿望。但新型鞭炮欲完全取代传统鞭炮就必须能达到以连续爆炸为源而产生与传统挂鞭基本相同的声光效果，给人以不是鞭炮胜似鞭炮的感觉，至今尚未发现能达到上述要求的新型鞭炮。

本实用新型的目的是提供一种不会造成污染、火灾和人身伤害的以水为炸药以电场为引信安全鞭炮装置。

众所周知，水作为一种介质在一定电场强度下会发生电离现象，俗称“击穿”，击穿的瞬间会产生大量的自由电子而成为良导体，如电场源有足够低的内阻和大量的电荷，就会发生类似爆炸的雪崩放电现象，产生闪光和声响。虽然一切介质在适当强度的电场中都会发生电离击穿现象，但水具有不可替代的优点。一是电离所需电场强度较低，可降低高压发生器制造成本；二是来源广泛，无二次污染；而更重要的是有良好的自然散热作用，大为减轻了对放电极的烧蚀作用，有利于延长放电极的使用寿命。简单的实现方法可将放电极浸入水中，用高压大电流半导体器件（如可控硅）作开关，控制放电电容与放电极之间的通断，产生放电，这种方法的制造成本太高，更主要的缺点是水中放电使声光效果受到较大削弱。理想的方法是本实用新型所提供的用水滴既作炸药又作开关的装置。因为它可以轻而易举地达到维妙维肖地模仿传统鞭炮的爆炸效果。实现本实用新型的基本装置是用一般直流高压发生器给一电容充上电荷，电容两极连接放电极，放电极放电端部有数毫米的放电间隙，当一滴水滴在放电间隙中并与两电极端部同时接触的瞬间发生雪崩放电产生爆炸现象，被炸碎的水滴四处飞溅，并产生耀眼的闪光和巨大的响声。

当电容充电速度快于连续滴水速度时就可产生连续爆炸的传统挂鞭燃放效果。

如果用电子技术领域较为成熟的电子程序控制技术对本实用新型安全鞭炮装置的燃放响度和速率实施程序控制，可产生与传统挂鞭更接近的效果。例如当充电电压不变的条件下电容器容量越大放电越强、响度越大，如按一定间隔变化一次电容器容量就可产生大小鞭相间的传统挂鞭燃放效果，如果电容容量不变，改变充电电压也可达到同样效果。

如果用程序控制器产生伪随机序列脉冲控制滴水速度，就可产生类似传统挂鞭随机爆炸速率的效果，使本实用新型能够更全面细致地模仿传统挂鞭的燃放效果。如果对响度，速率和环境灯光实施更加复杂的同步组合程控，还可产生更加新颖奇特的声光艺术效果。

本实用新型的优点是用高压电场作引信，用水滴既作炸药又作开关，制造和燃放成本低，燃放时无烟、无尘、无屑，消除了火灾和人身伤害等事故隐患，携带乘车船已不属危险品；适于室内燃放；所产生的爆炸声光效果与传统鞭炮相比毫不逊色；便于实施程序控制以产生更加新颖奇特的声光艺术效果。

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步描述。

图1是本实用新型基本方案结构图。

图2是本实用新型程序控制方法原理图。

图3是本实用新型其它实施方案原理图。

由图1可见，本实用新型主要由直流高压发生器1，放电电容2，放电极3和滴水装置5组成。直流高压发生器1产生直流高压的方式很多，例如市电直接倍压整流，市电经变压器升压整流，电池供电经振荡升压整流，属一般常规电子技术，故在此用方框表示，直流高压发生器1的直流高压输出与放电电容2和放电极3并联连接；放电极3的放电端部两极之间有放电间隙4；滴水装置5内所装水从其上的滴水管7的外口中呈滴状流出；滴水管7与放电间隙4的相对位置应保证水滴8能滴入放电间隙4中；阀门6用于控制滴水速度，也可设在滴水装置5上方的进气管9上，为了便于实施电控，所述阀门6也可以是电磁阀。当直流高压发生器1接通电源，所产生的直流高压便向放电电容（2）充电，当充至高压峰值后，放电间隙4中便建立了稳定的高压电场，当从滴水管7滴出的水滴8到达放电间隙4中并与放电极3两放电端部同时接触的一瞬间，便发生电离放电，产生一次爆炸，放电电容2内的电荷被放掉，又被高压发生器1重新充电等待下一滴水的到来。如果对于放电电容2的充电速度快于滴水速度并连续滴水，便可产生连续爆炸的传统挂鞭燃放效果。放电间隙4的大小与直流高压的高低有关，例如高压为1KV至1.5KV时，间隙4可在1mm至3mm之间；水滴8的外形尺寸应保证滴入间隙4时能与放电极3的放电端两极同时接触。