CN105042870A - 一种智能监测有害气体及报警的燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能监测有害气体及报警的燃气热水器，包括：热水器本体，电源，甲烷浓度监测传感器，CO浓度监测传感器，单片机，报警模块，电磁阀，所述甲烷浓度监测传感器和CO浓度监测传感器用于监测相应气体的浓度，并将浓度信号传输给所述单片机，所述电磁阀连接在天然气管道上，用于连通或切断所述天然气管道，所述单片机连接有风机，风机与一氧化碳过滤器连接，一氧化碳过滤器用于过滤空气中的一氧化碳，所述单片机还连接有鼓风机，所述鼓风机与室外窗户连接，所述鼓风机用于将空气通过室外窗户排出，通过监测传感器监测的CO和甲烷的浓度，单片机设置不同的阈值来防护CO和甲烷的浓度，以使燃气热水器能够安全可靠的工作。

Description

一种智能监测有害气体及报警的燃气热水器

技术领域

本发明涉及燃气热水器领域，具体涉及一种智能监测有害气体及报警的燃气热水器。

背景技术

随着人们生活水平的提高，对家庭环保也越来越重视，以及天然气的普及，将污染比较严重的燃煤供能换代为天然气供能，天然气由于其较低的价格以及洁净的能源，渐渐走进千家万户。

现在，天然气几乎家家都在使用，而天然气或者液化石油气功能的燃气热水器使用率也很高，在燃气热水器连接胶管老化龟裂、燃气管连接胶管两端松动脱落、热水器点火不成功、天然气管道腐蚀或燃气阀门、接口损坏等情况下都会导致天然气泄漏，而天然气的主要成分是甲烷，还含有少量乙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳、一氧化碳、硫化氢等，人体在甲烷气体摄入过多的情况下会发生类神经症，出现头晕、头痛、失眠、记忆力减退、恶心、乏力、食欲不振等症状；而甲烷在不充分燃烧的情况下会生成有毒气体一氧化碳，而人体在一氧化碳气体摄入过多的情况下，很容易引起生命危险。

现在的燃气热水器在使用过程中随时都可能存在由于燃气泄露或者不能充分燃烧而造成的危险，现有的燃气热水器在使用过程中大多没有同时监测一氧化碳浓度和甲烷浓度并发出报警信号的功能，有极少数燃气热水器当一氧化碳气体和甲烷气体浓度超标时进行报警并切断气阀，风机保持最大风速一直吹风，将有害气体排出室外，但是这种监测报警并切断气阀的模式只能设定一个阈值，而气体浓度监测传感器监测到的浓度数值往往具有一定的延迟性，延迟性越大，燃气热水器所处环境中的有害气体危害就越大。

因此，就需要研发一种设置有多阈值气体浓度传感器，及快速反应报警的燃气热水器。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种智能监测有害气体及报警的燃气热水器，包括：热水器本体，电源，气体浓度监测传感器，单片机，报警模块，电磁阀，所述电源、气体浓度监测传感器、单片机、报警模块与电磁阀相互之间通过导线串接，并构成闭合回路，所述电源为所述闭合回路提供电能，所述气体浓度监测传感器包括：甲烷浓度监测传感器，CO浓度监测传感器，所述甲烷浓度监测传感器用于监测空气中的甲烷浓度，所述CO浓度监测传感器用于监测空气中的一氧化碳的浓度，并将浓度信号传输给所述单片机，所述电磁阀连接在天然气管道上，用于连通或切断所述天然气管道，所述单片机连接有风机，所述单片机能够控制风机转动，所述风机与一氧化碳过滤器连接，所述一氧化碳过滤器用于过滤空气中的一氧化碳；所述单片机还连接有鼓风机，所述单片机能够控制鼓风机转动，所述鼓风机与室外窗户连接，所述鼓风机用于将空气通过室外窗户排出。

优选地，所述电源与气体浓度监测传感器之间还连接有一显示器，所述显示器可以显示所述甲烷浓度监测传感器监测到的甲烷浓度和所述CO浓度监测传感器监测到的一氧化碳的浓度。

可选地，所述单片机在所述CO浓度监测传感器监测到CO浓度达到阈值Ⅰ时，控制所述风机转动，带动所述一氧化碳过滤器工作；所述单片机在所述CO浓度监测传感器监测到CO浓度达到阈值Ⅱ时，控制所述报警模块发出报警信号，并作用电磁阀切断所述天然气管道。

优选地，所述单片机在所述甲烷浓度监测传感器监测到甲烷浓度达到阈值Ⅲ时，控制所述鼓风机开始工作，使甲烷快速通过室外窗户排出，降低甲烷浓度；所述单片机在所述甲烷浓度监测传感器监测到甲烷浓度达到阈值Ⅳ时，控制所述报警模块发出报警信号，并作用所述电磁阀切断所述天然气管道。

具体地，所述阈值Ⅱ的数值大于所述阈值Ⅰ的数值；所述阈值Ⅳ的数值大于所述阈值Ⅲ的数值。

可选地，所述单片机在所述CO浓度监测传感器监测到CO浓度低于所述阈值Ⅰ时，控制所述风机停止工作，并作用所述电磁阀连通所述天然气管道；所述单片机在所述甲烷浓度监测传感器监测到甲烷浓度低于所述阈值Ⅲ时，控制所述鼓风机停止工作，并作用所述电磁阀连通所述天然气管道。

优选地，所述气体浓度监测传感器，单片机，报警模块均通过螺钉固定在热水器本体的内侧壁上。

具体地，所述报警模块设置在所述热水器的外壁上，所述报警模块为一声光报警器，用于发出报警信号。

应用本发明，具有如下有益效果：

本发明提供的一种智能监测有害气体及报警的燃气热水器，通过设置CO浓度监测传感器、甲烷浓度监测传感器和报警模块，对燃气热水器附近产生的一氧化碳和甲烷气体进行实时监测和报警，并能在一氧化碳和甲烷浓度过高时通过单片机作用，通过电磁阀及时切断天然气管道，防止爆炸和危险的发生，能有效的保护人身安全。

本发明提供的一种智能监测有害气体及报警的燃气热水器，还设置有一氧化碳过滤器，通过设置CO浓度监测传感器监测的一氧化碳浓度达到阈值Ⅰ时，风机转动带动一氧化碳过滤器工作，在一氧化碳浓度达到阈值Ⅱ时，切断燃气热水器电源，这种分阶段自动控制CO浓度监测报警的燃气热水器，更加安全可靠。

本发明提供的一种智能监测有害气体及报警的燃气热水器，还设置有风机，风机直接连接在室外窗户上，通过设置甲烷浓度监测传感器监测的甲烷浓度达到阈值Ⅲ时，风机开始工作，从而有效的降低燃气热水器产生的甲烷浓度，在甲烷浓度达到阈值Ⅳ时，发出报警信号并切断天然气管道，这种分阶段自动控制甲烷浓度监测报警的燃气热水器，更加安全可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明实施例提供的一种智能监测有害气体及报警的燃气热水器的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，为了解决上述技术问题，本发明提供了一种智能监测有害气体及报警的燃气热水器，包括：热水器本体，电源，气体浓度传感器，单片机，报警模块，电磁阀，所述电源、气体浓度监测传感器、单片机、报警模块与电磁阀相互之间通过导线串接，并构成闭合回路，所述电源为所述闭合回路提供电能，所述气体浓度传感器包括：甲烷浓度监测传感器，CO浓度监测传感器，所述甲烷浓度监测传感器用于监测空气中的甲烷浓度，所述CO浓度监测传感器用于监测空气中的一氧化碳的浓度，并将浓度信号传输给所述单片机，所述电磁阀连接在天然气管道上，用于连通或切断所述天然气管道，所述单片机连接有风机，所述单片机能够控制风机转动，所述风机与一氧化碳过滤器连接，所述一氧化碳过滤器用于过滤空气中的一氧化碳；所述单片机还连接有鼓风机，所述单片机能够控制鼓风机转动，所述鼓风机与室外窗户连接，所述鼓风机用于将空气通过室外窗户排出。

优选地，所述电源与气体浓度监测传感器之间还连接有一显示器，所述显示器可以显示所述甲烷浓度监测传感器监测到的甲烷浓度和所述CO浓度监测传感器监测到的一氧化碳的浓度。

可选地，所述单片机在所述CO浓度监测传感器监测到CO浓度达到阈值Ⅰ时，控制所述风机转动，带动所述一氧化碳过滤器工作；所述单片机在所述CO浓度监测传感器监测到CO浓度达到阈值Ⅱ时，控制所述报警模块发出报警信号，并作用电磁阀切断所述天然气管道。

优选地，所述单片机在所述甲烷浓度监测传感器监测到甲烷浓度达到阈值Ⅲ时，控制所述鼓风机开始工作，使甲烷快速通过室外窗户排出，降低甲烷浓度；所述单片机在所述甲烷浓度监测传感器监测到甲烷浓度达到阈值Ⅳ时，控制所述报警模块发出报警信号，并作用所述电磁阀切断所述天然气管道。

具体地，所述阈值Ⅱ的数值大于所述阈值Ⅰ的数值；所述阈值Ⅳ的数值大于所述阈值Ⅲ的数值。

可选地，所述单片机在所述CO浓度监测传感器监测到CO浓度低于所述阈值Ⅰ时，控制所述风机停止工作，并作用所述电磁阀连通所述天然气管道；所述单片机在所述甲烷浓度监测传感器监测到甲烷浓度低于所述阈值Ⅲ时，控制所述鼓风机停止工作，并作用所述电磁阀连通所述天然气管道。

优选地，所述气体浓度监测传感器，单片机，报警模块均通过螺钉固定在热水器本体的内侧壁上。

具体地，所述报警模块设置在所述热水器的外壁上，所述报警模块为一声光报警器，用于发出报警信号。

下面对本发明的工作原理进一步阐述：

本发明提供的一种智能监测有害气体及报警的燃气热水器，在燃气热水器工作过程中，可能会泄漏天然气，也可能在天然气燃烧不充分时释放出一氧化碳，当空气中的一氧化碳浓度达到阈值Ⅰ时，这时CO浓度监测传感器也监测到一氧化碳浓度达到阈值Ⅰ，将浓度信号传输给单片机，单片机控制风机转动带动一氧化碳过滤器作用；当空气中的一氧化碳浓度继续升高达到阈值Ⅱ时，这时CO浓度监测传感器也监测到一氧化碳浓度达到阈值Ⅱ，将浓度信号传输给单片机，这时单片机通过报警模块发出报警信号，并作用电磁阀切断天然气管道，使燃气热水器停止工作，这时一氧化碳过滤器继续工作，继续降低空气中的一氧化碳浓度，当空气中的一氧化碳浓度降低到阈值Ⅰ以下时，单片机控制风机停转，使一氧化碳过滤器停止工作。

当空气中的甲烷浓度达到阈值Ⅲ时，这时甲烷浓度监测传感器也监测到甲烷浓度达到阈值Ⅲ，将浓度信号传输给单片机，单片机控制鼓风机开始工作，快速排出空气中的甲烷，降低甲烷浓度；当空气中的甲烷浓度继续升高达到阈值Ⅳ时，这时甲烷浓度监测传感器也监测到甲烷浓度达到阈值Ⅳ，将浓度信号传输给单片机，这时单片机使声光报警器发出报警信号，并作用电磁阀切断燃气热水器的天然气管道，使燃气热水器停止工作，这时鼓风机继续工作，继续降低空气中的甲烷浓度，当空气中的甲烷浓度降低到阈值Ⅲ以下时，单片机控制鼓风机停转。

应用本发明，具有如下有益效果：

本发明提供的一种智能监测有害气体及报警的燃气热水器，通过设置CO浓度监测传感器、甲烷浓度监测传感器和报警模块，对燃气热水器附近产生的一氧化碳和甲烷气体进行实时监测和报警，并能在一氧化碳和甲烷浓度过高时通过单片机作用，通过电磁阀及时切断天然气管道，防止爆炸和危险的发生，能有效的保护人身安全。

本发明提供的一种智能监测有害气体及报警的燃气热水器，还设置有一氧化碳过滤器，通过设置CO浓度监测传感器监测的一氧化碳浓度达到阈值Ⅰ时，风机转动带动一氧化碳过滤器工作，在一氧化碳浓度达到阈值Ⅱ时，切断燃气热水器电源，这种分阶段自动控制CO浓度监测报警的燃气热水器，更加安全可靠。

本发明提供的一种智能监测有害气体及报警的燃气热水器，还设置有风机，风机直接连接在室外窗户上，通过设置甲烷浓度监测传感器监测的甲烷浓度达到阈值Ⅲ时，风机开始工作，从而有效的降低燃气热水器产生的甲烷浓度，在甲烷浓度达到阈值Ⅳ时，发出报警信号并切断天然气管道，这种分阶段自动控制甲烷浓度监测报警的燃气热水器，更加安全可靠。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种智能监测有害气体及报警的燃气热水器，其特征在于，包括：热水器本体，电源，气体浓度监测传感器，单片机，报警模块，电磁阀，所述电源、气体浓度监测传感器、单片机、报警模块与电磁阀相互之间通过导线串接，并构成闭合回路，所述电源为所述闭合回路提供电能，所述气体浓度监测传感器包括：甲烷浓度监测传感器，CO浓度监测传感器，所述甲烷浓度监测传感器用于监测空气中的甲烷浓度，所述CO浓度监测传感器用于监测空气中的一氧化碳的浓度，并将浓度信号传输给所述单片机，所述电磁阀连接在天然气管道上，用于连通或切断所述天然气管道，

所述单片机连接有风机，所述单片机能够控制风机转动，所述风机与一氧化碳过滤器连接，所述一氧化碳过滤器用于过滤空气中的一氧化碳；所述单片机还连接有鼓风机，所述单片机能够控制鼓风机转动，所述鼓风机与室外窗户连接，所述鼓风机用于将空气通过室外窗户排出。

2.根据权利要求1所述的一种智能监测有害气体及报警的燃气热水器，其特征在于，所述电源与气体浓度监测传感器之间还连接有一显示器，所述显示器可以显示所述甲烷浓度监测传感器监测到的甲烷浓度和所述CO浓度监测传感器监测到的一氧化碳的浓度。

3.根据权利要求1或2所述的一种智能监测有害气体及报警的燃气热水器，其特征在于，所述单片机在所述CO浓度监测传感器监测到CO浓度达到阈值Ⅰ时，控制所述风机转动，带动所述一氧化碳过滤器工作；所述单片机在所述CO浓度监测传感器监测到CO浓度达到阈值Ⅱ时，控制所述报警模块发出报警信号，并作用电磁阀切断所述天然气管道。

4.根据权利要求3所述的一种智能监测有害气体及报警的燃气热水器，其特征在于，所述单片机在所述甲烷浓度监测传感器监测到甲烷浓度达到阈值Ⅲ时，控制所述鼓风机开始工作，使甲烷快速通过室外窗户排出，降低甲烷浓度；所述单片机在所述甲烷浓度监测传感器监测到甲烷浓度达到阈值Ⅳ时，控制所述报警模块发出报警信号，并作用所述电磁阀切断所述天然气管道。

5.根据权利要求4所述的一种智能监测有害气体及报警的燃气热水器，其特征在于，所述阈值Ⅱ的数值大于所述阈值Ⅰ的数值；所述阈值Ⅳ的数值大于所述阈值Ⅲ的数值。

6.根据权利要求4或5所述的一种智能监测有害气体及报警的燃气热水器，其特征在于，所述单片机在所述CO浓度监测传感器监测到CO浓度低于所述阈值Ⅰ时，控制所述风机停止工作，并作用所述电磁阀连通所述天然气管道；所述单片机在所述甲烷浓度监测传感器监测到甲烷浓度低于所述阈值Ⅲ时，控制所述鼓风机停止工作，并作用所述电磁阀连通所述天然气管道。

7.根据权利要求6所述的一种智能监测有害气体及报警的燃气热水器，其特征在于，所述气体浓度监测传感器，单片机，报警模块均通过螺钉固定在热水器本体的内侧壁上。

8.根据权利要求7所述的一种智能监测有害气体及报警的燃气热水器，其特征在于，所述报警模块设置在所述热水器的外壁上，所述报警模块为一声光报警器，用于发出报警信号。