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1、(10)申请公布号 CN 103759584 A (43)申请公布日 2014.04.30 CN 103759584 A (21)申请号 201410060416.2 (22)申请日 2014.02.24 F41B 15/04(2006.01) (71)申请人 江苏泛华电子科技有限公司 地址 214500 江苏省泰州市靖江市城北园区 山南路 18 号靖江科技创业园 8 楼 (72)发明人 陆波 (74)专利代理机构 靖江市靖泰专利事务所 32219 代理人 陆平 (54) 发明名称 基于分布参数耦合的单束射流电击装置 (57) 摘要 基于分布参数耦合的单束射流电击装置， 包 括脉冲高电压发生器。
2、、 喷嘴、 带电射流液体 ； 本体 装置内设置有脉冲高电压发生器， 其上分别设置 有若干条线路， 线路一上设置有闭合开关， 线路二 上设置有电池 ； 在本体装置外的扳机分别与闭合 开关、 喷嘴管路上的机悈装置相连 ； 线路三为高 压输出端， 线路四为低压输出端 ； 高压输出端与 喷嘴连接， 喷嘴射出保护气体引导下的带电射流 液体， 击中活体目标物， 活体目标物与大地之间， 大地与低压输出端之间的分布电容耦合， 构成闭 合串联放电迴路 ； 对活体目标物产生强烈非致命 伤的电击。 本发明体积小， 重量轻， 可单人手持， 7m 以内近距离连续发射， 能有效制服犯罪嫌疑人或 驱赶骚乱人群， 可作为泰瑟。
3、枪的更新替代产品。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103759584 A CN 103759584 A 1/1 页 2 1. 基于分布参数耦合的单束射流电击装置， 包括脉冲高电压发生器、 喷嘴、 带电射流液 体， 其特征在于 ： 本体装置内设置有脉冲高电压发生器， 脉冲高电压发生器上分别设置有若 干条线路， 线路一上设置有闭合开关， 线路二上设置有电池， 线路一、 线路二末端相连 ； 在本 体装置外的扳机分别与闭合开关、 喷嘴管。
4、路上的机悈装置相连 ； 线路三为高压输出端， 线路 四为低压输出端 ； 脉冲高电压发生器高压输出端与喷嘴连接， 喷嘴射出在保护气体引导下 的带电射流液体， 击中活体目标物， 活体目标物与大地之间， 大地与脉冲高电压发生器低压 输出端之间的分布电容耦合， 回到脉冲高电压发生器低压输出端， 构成闭合串联放电迴路 ； 迴路放电电流就是通过活体目标物的电击电流， 对活体目标物产生强烈但非致命致伤的电 击。 2. 根据权利要求 1 所述的基于分布参数耦合的单束射流电击装置， 其特征在于 ： 所述 的脉冲高电压发生器由两级升压电路组成 ； 高压输出端输出脉冲电压 5060kV， 低压端输 出脉冲电压 2.。
5、5kV。 3. 根据权利要求 1 所述的基于分布参数耦合的单束射流电击装置， 其特征在于 ： 所述 的本体装置不设外部线路， 脉冲放电电流通过分布参数耦合而形成迴路。 4. 根据权利要求 1 所述的基于分布参数耦合的单束射流电击装置， 其特征在于 ： 所述 的带电射流液体， 发射过程中， 在保护气体引导下， 射流不分散， 不断流， 保持准层流状态。 5. 根据权利要求 1 所述的基于分布参数耦合的单束射流电击装置， 其特征在于 ： 所述 的喷嘴， 液体最大射程可达 7m 以上。 6. 基于分布参数耦合的单束射流电击装置， 包括脉冲高电压发生器、 带电射流液体、 活 体目标物与大地之间， 大地与。
6、脉冲高电压发生器之间的分布电容， 其特征在于 ： 脉冲高电压发生器高压输出端与喷嘴连接， 喷嘴射出在保护气体引导 下的带电射流液体， 击中活体目标物， 活体目标物与大地之间的分布电容阻抗， 大地散流电 阻， 大地与脉冲高电压发生器之间的分布电容阻抗， 形成串联放电迴路， 迴路放电电流就是 通过活体目标物的电击电流。 7. 根据权利要求 6 所述的基于分布参数耦合的单束射流电击装置， 其特征在于 ： 所述 的活体目标物与大地之间， 大地与脉冲高电压发生器之间的分布电容耦合。 8. 根据权利要求 6 所述的基于分布参数耦合的单束射流电击装置， 其特征在于 ： 所述 的串联放电迴路所产生的脉冲电流，。
7、 具有特定的波形和频率， 使分布电容阻抗达到最佳值。 权 利 要 求 书 CN 103759584 A 2 1/3 页 3 基于分布参数耦合的单束射流电击装置 0001 技术领域 本发明涉及到警用高压电击类装备， 特别是涉及到 一种基于分布参数耦合的单束射 流电击装置。 背景技术 0002 目前国内外手持式警用电击类装备主要是电警棍和泰瑟枪， 它们都是双电极的， 即需要两个电极同时作用于人体才能产生电击效果。 电警棍是最常用的警用装备， 常用来电击人体或其它活体动物， 电击时两个电极必须 同时接触对方身体， 才能达到强烈刺激效果， 属于接触式警用装备。它存在的缺点是， 警员 在实施电击之前， 。
8、犯罪嫌疑人有机会与警员发生直接身体对抗， 甚至伤害到执勤警员。 0003 泰瑟枪是由美国研制并首先使用的非接触式电击类装备， 已在世界上多个国家正 式列装。有效作用距离可达 7m。实战使用时， 发射 2 支带电 “飞镖” ，“飞镖” 后面连着两根 互相绝缘的带有高电压的导线， 钩住人体后可产生强烈电击。其最大优点是警员和犯罪嫌 疑人不直接接触， 在相距 7m 以内， 警员便可用泰瑟枪制服犯罪嫌疑人。但泰瑟枪也存在如 下缺点 ： 1，“飞镖” 发射后， 回收困难， 因而不能连续发射。 0004 2， 如果 1 支 “飞镖” 射失目标， 不能产生电击作用， 将会给犯罪嫌疑人以可乘之机， 有时间逃逸。
9、或者加害警员。 0005 3， 如遇雨天或大风，“飞镖” 在行进过程中有可能发生摆动而使 “飞镖” 短路， 泰瑟 枪失效。 0006 4， “飞镖 “的镖头是一支带倒钩的尖针， 镖身是圆柱体金属物， 在快速发射过程中， 会导致犯罪嫌疑人局部永久性伤害， 特别是当电击电流通过心脏时， 有可能造成致命危险。 0007 中国专利公开号 CN1396083A“一种安全防暴射流电击装置” 不能作为警用装置， 其存在缺点如下 ： 1. 需要安装线路 ； 2. 需要水泵增压， 体积大 ； 3. 设置有若干个射流孔， 射 击距离短， 4. 携带使用不方便。 0008 综上所述缺陷还亟待着本领域技术人员去解决。。
10、 发明内容 0009 本发明的目的就是要提供一种基于分参数耦合的单束带电射流电击装置， 它能克 服现有技术存在的以上缺陷。本发明的目的是这样实现的， 基于分布参数耦合的单束射流 电击装置， 包括脉冲高电压发生器、 喷嘴、 带电射流液体， 其特征在于 ： 本体装置内设置有脉 冲高电压发生器， 脉冲高电压发生器上分别设置有若干条线路， 线路一上设置有闭合开关， 线路二上设置有电池， 线路一、 线路二末端相连 ； 在本体装置外的扳机分别与闭合开关、 喷 嘴管路上的机悈装置相连 ； 线路三为高压输出端， 线路四为低压输出端 ； 脉冲高电压发生 器高压输出端与喷嘴连接， 喷嘴射出在保护气体引导下的带电射。
11、流液体， 击中活体目标物， 活体目标物与大地之间， 大地与脉冲高电压发生器低压端之间的分布电容耦合， 回到脉冲 说 明 书 CN 103759584 A 3 2/3 页 4 高电压发生器低压端， 构成闭合串联放电迴路 ； 迴路放电电流就是通过活体目标物的电击 电流， 对活体目标物产生强烈但非致命致伤的电击。 0010 所述的脉冲高电压发生器由两级升压电路组成 ； 高压输出端输出脉冲电压 50 60kV， 低压端输出脉冲电压 2.5kV ； 所述的本体装置不设外部线路， 脉冲放电电流通过分布参数耦合而形成迴路 ； 所述的带电射流液体， 发射过程中， 在保护气体引导下， 射流不分散， 不断流， 保。
12、持准层 流状态 ； 所述的喷嘴， 液体最大射程可达 7m 以上。 0011 基于分布参数耦合的单束射流电击装置， 包括脉冲高电压发生器、 带电射流液体、 活体目标物与大地之间， 大地与脉冲高电压发生器之间的分布电容， 其特征在于 ： 脉冲高电压发生器高压输出端与喷嘴连接， 喷嘴射出在保护气体引导下 的带电射流液体， 击中活体目标物， 活体目标物与大地之间的分布电容阻抗， 大地散流电 阻， 大地与脉冲高电压发生器之间的分布电容阻抗， 形成串联放电迴路， 迴路放电电流就是 通过活体目标物的电击电流。 0012 所述的活体目标物与大地之间， 大地与脉冲高电压发生器之间的分布电容耦合。 0013 所述。
13、的串联放电迴路所产生的脉冲电流， 具有特定的波形和频率， 使分布电容阻 抗达到最佳值。 0014 本发明是单电极作用于人体， 电流通过具有一定电阻率的导电液体， 活体目标物 或人体， 人体与大地之间的分布电容构成闭合流通迴路。 由于人体皮肤干燥电阻很大， 可达 100仟欧姆量级。 开始时， 脉冲高电压部分作用在人体皮肤上， 皮肤击穿后， 人体内部电阻虽 然很小， 但迴路中导电液体和分布电容构成的阻抗很大， 限流作用十分明显， 不会产生危 及生命的大电流， 具有可靠的安全性。 该装置体积小， 重量轻， 可单人手持， 7m以内近距离连 续发射， 能有效制服犯罪嫌疑人或驱赶骚乱人群， 综合性能优于泰。
14、瑟枪， 可作为泰瑟枪的更 新替代产品装备警员。 附图说明 0015 图 1 是本发明对犯罪嫌疑人电击结构示意图 ； 图 2 是本发明电击原理电路图 ； 1. 扳机， 2. 电池， 3. 闭合开关， 4. 脉冲高电压发生器， 5. 储液器， 6. 储气器， 7. 喷嘴， 8. 带电射流液体， 9. 保护气体， 10. 活体目标物为犯罪嫌疑人， 11. 分布电容一， 12. 大地， 13. 大地散流电阻， 15. 分布电容二， 16. 放电电流， 17. 线路四， 18. 线路三， 19. 线路二， 20. 线路一。 0016 具体实施方式 0017 下面结合附图对本发明作进一步说明 ； 如图 1。
15、 所示 ： 当扣动扳机 1 后闭合开关 3 关闭， 电池 2 采用的 12V 直流低电压加到脉冲 高电压发生器 4 上， 在脉冲高电压发生器 4 中， 经过逆变， 整流， 和两级变压器升压后， 低压 端输出 2.5kV 的脉冲低电压， 高压端输出 5060kV 的脉冲高电压。在扣动扳机 1 的同时， 说 明 书 CN 103759584 A 4 3/3 页 5 在机悈装置压力作用下， 储液器5中已预先配制好的导电液体 （采用盐和粘合剂组成） ， 和储 气器 6 中的保护气体 （惰性气体， 一般为氮气） 向喷嘴高速推进， 经过喷嘴 7 时， 导电液体与 脉冲高电压发生器4的高压输出端接触， 从而。
16、带电。 由喷嘴发射出在保护气体9引导下的带 电射流液体8， 击中犯罪嫌疑人10后， 放电电流16分别经脉冲高电压发生器4的高压端、 喷 嘴 7、 带电射流液体 8、 犯罪嫌疑人 10、 犯罪嫌疑人 10 与大地 12 之间的分布电容一 11、 大地 散流电阻 13、 大地 12 与脉冲高电压发生器 4 低压端之间的分布电容二 15， 回到脉冲高电压 发生器 4 的低压端， 构成脉冲电流通路。此时放电迴路的放电电流 16 就是通过犯罪嫌疑人 10 的电击电流。由脉冲高电压发生器输出端与喷嘴连接， 喷嘴发射在保护气体引导下的带 电射流液体， 击中活体目标后， 通过人体以及人体与大地之间的分布电容耦。
17、合， 由大地回到 脉冲高电压发生器的接地端， 构成串联放电迴路。电警棍和泰瑟枪均是两个电极作用于人 体， 如果电流通过心脏， 由于人体内部电阻很小， 约 300500 欧姆， 放电电流很大， 有可能 引起被击者心室颤动而出现生命危险， 本发明克服了泰瑟枪存在的缺陷， 而且能连续发射， 不受环境影响。 0018 如图2所示 ： 调整脉冲高电压发生器4内部参数和导电液体的电导率， 从而调节放 电电流 16 的波形， 使放电电流 16 的基波频率为 64kHz。 0019 脉冲高电压发生器 4 输出脉冲高压 50kV, 其内阻抗为 90 欧姆， 导电液体的电导率 配制为0.3 S/cm， 设射流直径。
18、为1.5mm， 射流距离为7m， 其电感量为10微亨， 带电射流液体 8 的阻抗为 132 仟欧姆， 感抗可忽略不计。 0020 犯罪嫌疑人 10 的电阻考虑如下 ： 皮肤击穿前的干燥电阻为 10100 仟欧姆， 皮肤 击穿后的人体内部电阻为 300-500 欧姆。设犯罪嫌疑人 10 穿的是皮鞋或布鞋， 对地绝缘 电阻为 10 兆欧姆， 对地分布电容一 11 为 200 微微法拉， 耦合容抗 12.5 仟欧姆， 大地散流电 阻 13 为 600 欧姆， 大地 12 与脉冲高电压发生器 4 低压端之间也存在分布电容二 15， 其值 为 10 微微法拉， 耦合容抗为 250 仟欧姆。当单束射流击中。
19、犯罪嫌疑人 10 后， 放电迴路自动 形成。 0021 根据以上数据计算电阻 R 电流公式 计算后的电流 ImaxImin=170mA144mA ； 调整脉冲高电压发生器 4 内部参数和导电液 体的电导率 ； 设定放电电流 16 100mA, 对犯罪嫌疑人 10 能产生强烈的电击效果。 0022 实施例一 根据图 1、 图 2 原理及以上论述， 研制了一种手持式单束射流电击装置。重量 1.2kg， 输 出脉冲高电压 50kV， 射流直径为 1.5mm， 在 7m 距离击中男性志愿者。志愿者不由自主地猛 地跳动起来， 自感肌肉痉挛， 击中处疼痛和发热， 证明电击效果明显。实测脉冲电击电流超 过 100mA， 与理论计算结果基本相符。志愿者经过 10 分钟休息后， 身体恢复正常， 经医院全 面检查， 未造成任何器质性损伤。 说 明 书 CN 103759584 A 5 1/1 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103759584 A 6 。