[发明专利]低成本点火器

说明书

技术领域

本公开涉及改进的烟火点火器。具体地，本公开涉及可用于例如点燃烟火材料并且相应地导致加热能量设备例如热电池的烟火点火器。但是，本发明并不局限于以热电池的方式使用，而是可以应用于其中烟火点火器可有效发热和/或产生压力的各种场合。

背景技术

烟火点火器是包含烟火材料的设备，烟火材料点燃后造成链式反应，导致从点火器中放出高温气体和/或颗粒物。排出的高温气体和/或颗粒物随即被用于点燃下一级烟火链或做功。

烟火材料经常通过电起爆点燃。具体地，电烟火起爆器是使用电桥(电阻元件)的起爆器，它由流过电桥的电流加热，目的是为了点燃烟火材料。烟火起爆器的一个示例是图1中所示的硬币形电烟火起爆器。

图1中的硬币形起爆器1包括具有顶部开口12的圆形壳体2以及在将不导电的可燃材料4和导电的可燃材料5装入壳体2之后覆盖顶部开口12的盘形盖3。引线6沿Y方向10插入壳体2内。玻璃/金属密封件8围绕伸入壳体2内的引线6。电桥元件(未示出)被设置在壳体2以内的底部。不导电材料4被装在壳体2内部。而且，将不导电材料4沿着垂直于Y方向10的X方向9装入壳体2内。具体地，将不导电材料4通过顶部开口12装入壳体2内。将导电材料5沿着与不导电材料4相同的X方向9装入壳体内并且装在不导电材料4上方。另外，在盘形盖3的顶面13内成形有弱化区域11。在硬币形点火器中，电流经引线6引导流过电桥元件7。电桥元件(通常是金属丝或箔片)由于其电阻而发热，导致将不导电材料4和导电材料5点燃。通过点燃材料4,5造成的压力升高促使弱化区域11沿垂直于Y方向10的X方向9(破裂方向14)破裂。

不导电(电绝缘)材料4被设置为与电桥元件相接触以将电桥元件与壳体2和盘形盖3电绝缘，从而使意外加至外壳(包括盘形盖3)的任意电荷(包括静电电荷)不会无意中造成电桥元件发热。例如，如果在点火器内仅设有导电的可燃材料5，那么意外加至外壳的电荷就可能会因为外壳(包括盘形盖3)导电而造成电流流过(并加热)电桥元件和烟火材料4,5。因此，可能需要或者有必要将烟火材料4,5与外壳电绝缘。

另一种典型的电烟火点火器是具有柱状壳体和头部的轴流式点火器。柱状(筒形)壳体包括向其中装入导电烟火材料并随后装入不导电烟火材料的末端开口。头部具有连接至第一端的引线和连接至第二端的电桥元件。头部的第二端被插入包含导电和不导电烟火材料的壳体内以使电桥元件接触不导电材料并且头部被密封至壳体末端开口。壳体中与第一端开口相对的相对(第二)端包括弱化区域。当电流被引导通过轴流式点火器的引线并且通过电桥元件时，电桥元件发热，导致将烟火材料点燃。通过点燃烟火材料造成的压力升高促使弱化区域沿平行于将引线插入头部内的方向的轴向破裂。

发明内容

上述两种点火器都具有一些本公开要予以解决的缺点。具体地，硬币形点火器的制造是使用装有整体引脚或接线柱的壳体，将粉末压入壳体内紧靠电桥元件，然后用破裂盘将装置盖好。这种方法导致壳体内部内有闲置的内部空间，其能够允许烟火材料脱离或者移动离开电桥元件。当烟火材料和电桥元件之间出现分离时，烟火材料可能就无法点燃并且点火器也因此失效。另外，硬币形点火器在与本公开相比时成本更高并且更低效，原因在于本公开允许很容易地将(头部的)玻璃抛光成用于点火器的平坦状态。

与轴流式(柱状)设计相关联的另一个问题例如是增加了在其中安装的能量设备(例如热电池)的轴向长度。具体地，通过使用其中弱化区域的破裂沿轴向发生的轴流式点火器，设备(例如电池)的长度为了适应点火器的长度而被增加以使得弱化区域朝向可以被从破裂的弱化区域排出的点燃的烟火材料点燃和/或加热的设备部件。

另外，因为不锈钢或镀金金属不会随着弱化区域的破裂而断开，所以典型的烟火点火器壳体和盖盘大部分都是由不锈钢或镀金金属制成。但是，这些材料不能提供保护围绕的部件免受通过引线流入壳体内的电流影响所必须的电绝缘。因此，将点火器绝缘的典型方法是涂覆壳体内部或者提供套管以将壳体内部绝缘。但是，涂层例如会由于需要制造过程中的额外步骤而涉及增加制造成本。另外，涂层很可能会在安装或使用点火器期间被蹭掉，从而导致不合需要的电流传导。类似地，制造套管以绝缘壳体也会增加制造成本并且套管可能会在使用或安装期间移动，从而导致不合需要的电流传导。

制造成本和绝缘要求以及需要减小其中装有点火器的整体设备的尺寸和避免烟火材料移动都指明了对改进的烟火点火器的需求。目前，烟火点火器的设计包括高制造成本，增加的装有点火器的设备的轴向长度，烟火材料在点火器内移动导致点火器失效，以及昂贵的绝缘方法。