CN104792018B - 自动报警家用燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动报警家用燃气热水器，包括：家用燃气热水器的主体装置、煤气探测仪、一氧化碳浓度检测装置、红外人体探测传感器和控制器，控制器分别连接煤气探测仪、一氧化碳浓度检测装置、红外人体探测传感器，根据煤气探测仪、一氧化碳浓度检测装置、红外人体探测传感器的检测结果判断是否进行煤气报警，其中控制器和煤气探测仪、一氧化碳浓度检测装置、红外人体探测传感器附属于主体装置上。通过本发明，能够检测到煤气燃烧不充分和室内空气中的燃气浓度，及时将煤气报警信息传递给居住人，以便于居住人采取措施，避免可能煤气爆炸和一氧化碳中毒的安全隐患，保证了人们的人身和财产安全。

Description

自动报警家用燃气热水器

本发明是申请号为2013101314069、申请日为2013年4月17日、发明名称为“自动报警家用燃气热水器”的专利的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种自动报警家用燃气热水器，尤其涉及一种安装在室内能够根据煤气泄漏情况确定是否进行报警的自动报警家用燃气热水器，当居住人在室内未关注到煤气泄漏或居住人不在室内时，能够自动分析出煤气不完全燃烧状况以及室内煤气浓度，并积极寻找解决办法，保障了房屋财产和人身的安全。

背景技术

燃气热水器的基本工作原理是冷水进入热水器，流经水气联动阀体在流动水的一定压力差值作用下，推动水气联动阀门，并同时推动直流电源微动开关将电源接通并启动脉冲点火器，与此同时打开燃气输气电磁阀门，通过脉冲点火器继续自动再次点火，直到点火成功进入正常工作状态为止，此过程约连续维持5～10秒时间，当燃气热水器在工作过程或点火过程出现缺水或水压不足、缺电、缺燃气、热水温度过高、意外吹熄火等故障现象时，脉冲点火器将通过检测感应针反馈的信号，自动切断电源，燃气输气电磁阀门的缺电供给的情况下立刻回复原来的常闭阀状态，也就是说此时已切断燃气通路，关闭燃气热水器起安全保护作用。通常一台合格的燃气热水器，指各项性能指标符合GB6932-2001《家用燃气快速热水器》国家标准要求的燃气热水器，从点火状态到进入正常工作状态的整个过程是全自动控制，无需人为调整或附加设置，只要打开冷水开关或接通冷水水源，通过水量调节装置和气量调节装置调节得到合适的水量与水温，燃气热水器就立刻在5～10秒较短的时间内进入正常工作状态，同时产出热水，一旦出现以上意外故障，燃气热水器将会在10秒内自动停止工作，并立刻切断燃气通路，防止燃气继续流出，且不能自动重新开启，除非人为地排除以上故障后再重新启动燃气热水器，方能正常工作状态，因此，其工作性能较为安全可靠。

但是，现有的燃气热水器的燃烧室通常不密封，热水器安装在室内，热水器燃烧时所需要的氧气也取自室内，燃烧所产生的废气通过烟道排向室外，所以热水器不能安装在浴室，同时因为燃烧时自然进气，燃气和空气混合不完全，影响了热效率，不完全燃烧还会产生一氧化碳，导致室内居住人中毒，或燃气泄漏后和氧气混合，容易引起爆炸，都会给人身和财产安全带来隐患。

因此，需要一种安装在室内的自动报警家用燃气热水器，及时检测室内环境中的燃气泄漏情况和一氧化碳浓度，确定是否需要向居住人报警，采取措施，如开窗，断气，保障室内空气新鲜，杜绝安全隐患，同时，根据居住人是否在室内来决定是否通过声音报警，还是通过无线网络将报警信息发送到不在室内的人们的手机上，保证报警信息的及时传递。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种安装在室内自动报警家用燃气热水器，使得用户不必时刻保证对室内空气的关注，不用自己观测室内空气中燃气泄漏和一氧化碳浓度问题，及时进行警示，从而改善室内环境，保障了人身和财产安全。

根据本发明的一方面，提供了一种安装室内的自动报警家用燃气热水器，包括家用燃气热水器的主体装置、煤气探测仪、一氧化碳浓度检测装置、红外人体探测传感器和控制器，控制器分别连接煤气探测仪、一氧化碳浓度检测装置、红外人体探测传感器，根据煤气探测仪、一氧化碳浓度检测装置、红外人体探测传感器的检测结果判断是否进行煤气报警，其中控制器和煤气探测仪、一氧化碳浓度检测装置、红外人体探测传感器附属于主体装置上。

更具体地，所述自动报警家用燃气热水器进一步包括：家用燃气热水器的主体装置，所述主体装置包括外壳、燃烧器、进水管、出水管、排气烟道和热交换器；煤气探测仪，安装在燃烧器上，用于探测所述家用燃气热水器工作时是否发生煤气泄漏；一氧化碳浓度检测装置，使用自带吸气泵吸入室内气体进行测定，以检测室内的一氧化碳浓度；红外人体探测传感器，采用被动式红外人体探测方式，探测室内是否存在人体；电池装置，安装在所述家用燃气热水器的外壳内，对所述所述家用燃气热水器的各个装置供电；控制器，连接煤气探测仪、一氧化碳浓度检测装置和红外人体探测传感器，当煤气探测仪探测到煤气泄漏或者一氧化碳浓度检测装置检测到室内一氧化碳浓度值大于20mg/m³时，发出煤气报警信号，并根据红外人体探测传感器探测室内人体的结果，进行煤气报警操作，当煤气探测仪未探测到煤气泄漏或者一氧化碳浓度检测装置检测到室内一氧化碳浓度值小于20mg/m³时，发出煤气正常信号；存储器，存储与煤气报警对应的声音提示文件；语音播放模块，从存储器中读取与煤气报警对应的声音提示文件并进行播放；无线数据通信模块，通过无线通信网络将煤气报警讯息发送到目的网络或目的手机；其中，所述根据红外人体探测传感器探测室内人体的结果，进行煤气报警操作包括，当红外人体探测传感器探测到室内人体时，使用语音播放模块播放语音，当红外人体探测传感器未探测到室内人体时，使用无线数据通信模块发送煤气报警讯息；其中，一氧化碳浓度检测装置、红外人体探测传感器和无线数据通信模块可以位于主体装置的外壳上，电池装置、控制器、存储器和语音播放模块可以位于主体装置的外壳内。

更具体地，所述自动报警家用燃气热水器进一步包括：所述无线数据通信模块可以是GPRS数据通信单元或3G数据通信单元，所述目的网络是当地的安全管理网络，所述目的手机是房屋居住人的手机。

更具体地，所述自动报警家用燃气热水器进一步包括：所述进水管进水时，启动燃气热水器，所述出水管关闭时，燃气热水器停止工作。

更具体地，所述自动报警家用燃气热水器进一步包括：在燃气热水器的外壳侧壁可开设有通气窗，在所述外壳上与燃烧器对应位置处可开有观察窗。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1根据本发明实施方案示出的自动报警家用燃气热水器的结构方框图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的自动报警家用燃气热水器的实施方案进行详细说明。

图1示出根据本发明实施方案示出的自动报警家用燃气热水器的结构方框图。其中被安装在室内的自动报警家用燃气热水器包括：主体装置，所述主体装置包括外壳、燃烧器、进水管、出水管、排气烟道和热交换器，煤气探测仪、一氧化碳浓度检测装置、红外人体探测传感器、控制器、语音播放模块、存储器和无线数据通信模块都附属于主体装置上，控制器分别与煤气探测仪、一氧化碳浓度检测装置、红外人体探测传感器、语音播放模块和无线数据通信模块相连，存储器与语音播放模块相连。其中，煤气探测仪，安装在燃烧器上，用于探测所述家用燃气热水器工作时是否发生煤气泄漏；一氧化碳浓度检测装置，使用自带吸气泵吸入室内气体进行测定，以检测室内的一氧化碳浓度；红外人体探测传感器，采用被动式红外人体探测方式，探测室内是否存在人体；电池装置，安装在所述家用燃气热水器的外壳内，对所述所述家用燃气热水器的各个装置供电；控制器，当煤气探测仪探测到煤气泄漏或者一氧化碳浓度检测装置检测到室内一氧化碳浓度值大于20mg/m³时，发出煤气报警信号，并根据红外人体探测传感器探测室内人体的结果，进行煤气报警操作，当煤气探测仪未探测到煤气泄漏或者一氧化碳浓度检测装置检测到室内一氧化碳浓度值小于20mg/m³时，发出煤气正常信号；存储器，存储与煤气报警对应的声音提示文件；语音播放模块，从存储器中读取与煤气报警对应的声音提示文件并进行播放；无线数据通信模块，通过无线通信网络将煤气报警讯息发送到目的网络或目的手机；其中，所述根据红外人体探测传感器探测室内人体的结果，进行煤气报警操作包括，当红外人体探测传感器探测到室内人体时，使用语音播放模块播放语音，当红外人体探测传感器未探测到室内人体时，使用无线数据通信模块发送煤气报警讯息；其中，一氧化碳浓度检测装置、红外人体探测传感器和无线数据通信模块可以位于主体装置的外壳上，电池装置、控制器、存储器和语音播放模块可以位于主体装置的外壳内。

其中，红外人体探测传感器，采用被动式红外人体探测方式，探测室内是否存在人体。在自然界中，任何高于绝对温度(-273度)时物体都将产生红外光谱，不同温度的物体，其释放的红外能量的波长是不一样的，因此，红外波长与温度的高低是相关的。根据这一特性可知，人体也是一个热体，人体都有恒定的体温，一般在36到37度，所以会发出特定波长7到10微米左右的红外线，根据在一特性，可以制造出相应的波段敏感的红外传感器探测人体的存在，由于燃气热水器本身是一个发热体，但其稳定不是恒定的36到37度，因此可以使用红外线确定人体的存在。所述被动式红外传感器是靠检测人体发射的10微米左右的红外线而进行工作的。人体发射的10微米左右的红外线通过菲泥尔滤光片增强后聚焦到红外感应源上。红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路通过检测处理后就能够产生检测信号。

另外，所述自动报警家用燃气热水器进一步包括：所述无线数据通信模块可以是GPRS数据通信单元或3G数据通信单元，所述目的网络是当地的安全管理网络，所述目的手机是房屋居住人的手机。如在室内一氧化碳浓度值大于20mg/m³时，由于一氧化碳是无色无味无刺激性的其他，人们很难第一时间通过自身的感触，这时通过声音报警提示人们，或者红外传感器检测室内无人时，将一氧化碳超标以及具体的一氧化碳浓度发送到居住人手机上，便于相关人员紧急救助，从而保障了救援时间。

其中，一氧化碳(carbon monoxide,CO)纯品为无色、无臭、无刺激性的气体。分子量28.01，密度1.250g/l，冰点为-207℃，沸点-190℃。在水中的溶解度甚低，但易溶于氨水。空气混合爆炸极限为12.5％～74％。一氧化碳进入人体之后会和血液中的血红蛋白结合，进而使血红蛋白不能与氧气结合，从而引起机体组织出现缺氧，导致人体窒息死亡。因此一氧化碳具有毒性。一氧化碳是无色、无臭、无味的气体，故易于忽略而致中毒。一氧化碳的最高容许浓度：20mg/m³。一氧化碳急性中毒，根据临床表现可分为轻度、中度和重度三级。轻度中毒表现为头晕、眼花、剧烈头痛、耳鸣、颞部压迫感和搏动感，尚有恶心、呕吐、心悸、四肢无力，但无昏迷。脱离中毒现场，吸入新鲜空气或进行适当治疗之后，症状可迅速消失。中度中毒除上述症状外，还表现为初期多汗、烦躁、步态不稳、皮肤和粘膜苍白，并随着中毒加重而出现樱桃红色，以面颊前胸及大腿内侧最为明显，意识朦胧甚至昏迷。如能及时抢救，可很快苏醒，一般无明显并发症和续发症。重度中毒除具有一部分或全部中度中毒的症状外，患者可迅速进入不同程度的昏迷状态，时间可持续数小时至几昼夜，往往出现牙关紧闭、强直性全身痉挛、大小便失禁和病理反射。常伴发中毒性脑病、心肌炎、吸人性肺炎、肺水肿及电解质紊乱等。另外，可出现间脑损伤的一系列体征，如体温升高、出汗、白细胞增多、血糖升高、糖尿、蛋白尿等，还可出现血中乳酸增高及乳酸脱氢酶活性增高等生化改变。脑电波异常，重症时表现为波幅变低。本发明所采用的泵吸式一氧化碳检测仪是一种可以灵活配置的单种气体或多种气体检测报警仪，它可以配备氧气传感器、可燃气体传感器和有毒气体传感器或任选四种气体传感器或任选单种气体传感器。

另外，所述自动报警家用燃气热水器进一步包括：所述进水管进水时，启动燃气热水器，所述出水管关闭时，燃气热水器停止工作。其中燃气热水器的基本结构主要是由阀体总成、主燃烧器、小火燃烧器、热交换器、安全装置等组成，其还包括烟道式热水器烟道、强排式热水器的强排装置。阀体总成控制着整个热水器的工作程序，它包括水阀、气阀、微动开关和点火器等。热水器安装时，进水管、出水管、燃气管上都应该安装阀门。使用热水器时，先打开燃气阀和进水阀。当打开出水阀时，点火器和微动开关控制先点燃小火，再点燃主火。有的热水器不设小火，可直接点燃主火。燃气在燃烧室内燃烧，热量通过热交换器将水加热，热水从出水口源源不断流出。关断出水阀，热水器停止工作。

另外，所述自动报警家用燃气热水器进一步包括：在燃气热水器的外壳侧壁可开设有通气窗，在所述外壳上与燃烧器对应位置处可开有观察窗，以便于燃气热水器通气和方便维修人员和用户观察燃气热水器内部情况，及时采取措施。

采用本发明的自动报警家用燃气热水器，实现了室内气体的实时检测和报警，所述气体中的具体指标包括煤气和一氧化碳。在室内环境的出现燃气泄漏或一氧化碳浓度过高的情况下，及时通知相关人员救护，采取开窗或断气等方式，保持室内气体的畅通和更新。一方便，方便了室内人员对车内环境的监测，另一方便，在室内无人的情况下也能够及时将煤气和一氧化碳的报警信息发送到居住人手机上，避免了人身危害和财产损失。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (1)

1.一种自动报警家用燃气热水器，包括：

家用燃气热水器的主体装置、煤气探测仪、一氧化碳浓度检测装置、红外人体探测传感器和控制器，控制器分别连接煤气探测仪、一氧化碳浓度检测装置、红外人体探测传感器，根据煤气探测仪、一氧化碳浓度检测装置、红外人体探测传感器的检测结果判断是否进行煤气报警，其中控制器和煤气探测仪、一氧化碳浓度检测装置、红外人体探测传感器附属于主体装置上；

进一步包括：

家用燃气热水器的主体装置，所述主体装置包括外壳、燃烧器、进水管、出水管、排气烟道和热交换器；

煤气探测仪，安装在燃烧器上，用于探测所述家用燃气热水器工作时是否发生煤气泄漏；

一氧化碳浓度检测装置，使用自带吸气泵吸入室内气体进行测定，以检测室内的一氧化碳浓度；

红外人体探测传感器，采用被动式红外人体探测方式，探测室内是否存在人体；

电池装置，安装在所述家用燃气热水器的外壳内，对所述家用燃气热水器的各个装置供电；

控制器，连接煤气探测仪、一氧化碳浓度检测装置和红外人体探测传感器，当煤气探测仪探测到煤气泄漏或者一氧化碳浓度检测装置检测到室内一氧化碳浓度值大于20mg/m³时，发出煤气报警信号，并根据红外人体探测传感器探测室内人体的结果，进行煤气报警操作，当煤气探测仪未探测到煤气泄漏或者一氧化碳浓度检测装置检测到室内一氧化碳浓度值小于20mg/m³时，发出煤气正常信号；

存储器，存储与煤气报警对应的声音提示文件；

语音播放模块，从存储器中读取与煤气报警对应的声音提示文件并进行播放；

无线数据通信模块，通过无线通信网络将煤气报警讯息发送到目的网络或目的手机；

其中，所述根据红外人体探测传感器探测室内人体的结果，进行煤气报警操作包括，当红外人体探测传感器探测到室内人体时，使用语音播放模块播放语音，当红外人体探测传感器未探测到室内人体时，使用无线数据通信模块发送煤气报警讯息；

其中，一氧化碳浓度检测装置、红外人体探测传感器和无线数据通信模块位于主体装置的外壳上，电池装置、控制器、存储器和语音播放模块位于主体装置的外壳内；

所述无线数据通信模块是GPRS数据通信单元或3G数据通信单元，所述目的网络是当地的安全管理网络，所述目的手机是房屋居住人的手机；

所述进水管进水时，启动燃气热水器，所述出水管关闭时，燃气热水器停止工作；

其中，所述家用燃气热水器的主体装置还包括阀体总成，所述燃烧器由主燃烧器和小火燃烧器组成，所述阀体总成控制着整个家用燃气热水器的工作程序，包括水阀、气阀、微动开关和点火器，在所述家用燃气热水器安装时，进水管和出水管上都安装有阀门。