CN107449216A - 一种防爆预警装置及应用、防爆预警冰箱和防爆预警方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防爆预警装置及应用、防爆预警冰箱和防爆预警方法，属于家用电器及安全生产领域。本发明提供的防爆预警装置，能够很好的检出烷烃并做出预警；将该防爆预警装置应用于制造冰箱，可以避免安全事故的发生；该防爆预警装置通过传感器检测到异丁烷，将检测数据传送给MCU控制芯片组件，MCU控制芯片组件根据检测数据，达到预警值，就会触发警报器工作，能有效的避免安全事故的发生。

Description

一种防爆预警装置及应用、防爆预警冰箱和防爆预警方法

技术领域

本发明涉及家用电器及安全生产领域，具体而言，涉及一种防爆预警装置及应用、防爆预警冰箱和防爆预警方法。

背景技术

随着经济的不断向前发展，社会的不断进步，人们逐渐开始对生活品质的要求也越来越高；人们的收入也越来越高，家庭里边购买和使用冰箱的也越来越多；而在冰箱实验过程中，因为制冷剂出现的安全问题也越来越多。

新的冰箱在制作完成并打包之前都是经过商检及气密性检测的，有漏冷的冰箱会被检测出。但是检测无问题的冰箱在运输及长期的使用过程中，当受到碰撞，管路受到腐蚀时，就有可能会漏气。而正常情况下，泄露的制冷剂是不会被人为察觉的，而冰箱本身的电气控制装置没有自检功能。当泄露的制冷剂达到一定浓度，遇到明火或者是电流闪络时，便会爆炸。尽管概率很小，但其危害性很大，对人身和财务造成很大的破坏。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种防爆预警装置，该防爆预警装置能快速准确的预警家庭环境的烷烃，避免危险的发生，能很好的消除安全隐患。

本发明的第二目的在于提供上述的防爆预警装置在制备防爆预警冰箱中的应用。

本发明的第三目的在于提供一种防爆预警冰箱，包括上述的防爆预警装置。

本发明的第四目的在于提供一种异丁烷的防爆预警方法，通过简单的设计，可以起到预警危险的作用。

为了实现本发明的上述目的，采用以下技术方案：

一种防爆预警装置，包括烷烃检测传感器、MCU控制芯片组件、报警器和供电组件；烷烃检测传感器、报警器和MCU控制芯片组件均与供电组件连接；烷烃检测传感器和报警器均与MCU控制芯片组件连接。

上述的防爆预警装置在制备防爆预警冰箱中的应用。

一种防爆预警冰箱，包括上述的防爆预警装置。

一种异丁烷的防爆预警方法，异丁烷检测传感器检测烷烃，并得到检测信号，异丁烷检测传感器将检测信号传送至MCU控制芯片组件；MCU控制芯片组件将检测信号处理后得到反应信号，MCU控制芯片组件将反应信号送给报警器，报警器根据反应信号工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明提供的防爆预警装置，能够很好的检出烷烃并做出预警；将该防爆预警装置应用于制造冰箱，可以避免安全事故的发生；该防爆预警装置通过传感器检测到异丁烷，将检测数据传送给MCU控制芯片组件，MCU控制芯片组件根据检测数据，达到预警值，就会触发警报器工作，能有效的避免安全事故的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的防爆预警装置的示意图；

图2为本发明实施例4提供的防爆预警逻辑电路示意图；

图3为本发明实施例5提供的防爆预警逻辑电路示意图。

图标：100-防爆预警装置；101-光导纤维；110-异丁烷检测传感器；120-MCU控制芯片组件；130-报警器；140-供电组件。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的一种防爆预警装置、防爆预警冰箱及防爆预警方法进行具体说明。

一种防爆预警装置，包括烷烃检测传感器、MCU控制芯片组件、报警器和供电组件；烷烃检测传感器、报警器和MCU控制芯片组件均与供电组件连接；烷烃检测传感器和报警器均与MCU控制芯片组件连接。

进一步地，烷烃检测传感器为异丁烷检测传感器。

目前，冰箱的制冷剂选用R600a即异丁烷；制冷剂R600a是一种性能优异的新型碳氢制冷剂，取自天然成分，不损坏臭氧层，无温室效应，绿色环保。其特点是蒸发潜热大，冷却能力强；流动性能好，输送压力低，耗电量低，负载温度回升速度慢。与各种压缩机润滑油兼容。但是异丁烷是易燃气体；与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与氧化剂接触猛烈反应。异丁烷蒸汽比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。

进一步地，报警器为蜂鸣报警器。

进一步地，防爆预警装置还包括信号传输组件。

上述的防爆预警装置在制备防爆预警冰箱中的应用。

一种防爆预警冰箱，包括上述的防爆预警装置。

一种异丁烷防爆预警方法，异丁烷检测传感器检测烷烃，并得到检测信号，异丁烷检测传感器将检测信号传送至MCU控制芯片组件；MCU控制芯片组件将检测信号处理后得到反应信号，MCU控制芯片组件将反应信号送给报警器，报警器根据反应信号工作。

MCU(Microcontroller Unit；MCU)控制芯片组件又称微控制单元，或单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)或者单片机，是把中央处理器(Central ProcessUnit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。

异丁烷传感器是化学传感器中的一种。

化学传感器(Chemical Sensor)对各种化学物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器。对比于人的感觉器官，化学传感器大体对应于人的嗅觉和味觉器官。但并不是单纯的人体器官的模拟，还能感受人的器官不能感受的某些物质。

进一步地，反应信号值达到设定的异丁烷阈值的时，触发报警器工作并切断主电源。

进一步地，异丁烷的阈值为1ppm。

异丁烷是易燃气体。与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与氧化剂接触猛烈反应。异丁烷的与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限为1.9％～8.4％(体积)。

因此，设定的阈值需要低于异丁烷的爆炸极限；如果阈值设定过高，当检测装置在检测的时候，由于检测装置是由电路供电，产生任何的电火花都可能导致爆炸，阈值设定过高；检测装置反而起了点火的作用，成为不安全因素；因此，阈值设置不宜太高。

但是，如果阈值设定过低；一种可能是检测装置可能根本检测不到或者稍微有一点气体，都会导致检测装置工作，而过渡反应也会导致日常的工作生活的不便，因此设置异丁烷的阈值为1ppm是一个合理的数值。

进一步地，检测信号和反应信号为光信号。

使用光信号而避免使用电信号等传输结果，能更进一步地的保护安全；因为在使用电信号的过程中，电信号容易产生电火花，就造成不安全因素；所以排除防爆预警装置本身成为不安全因素。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1参见图1

参见图1，本实施例提供一种防爆预警装置100，包括异丁烷检测传感器110、MCU控制芯片组件120、报警器130和供电组件140；异丁烷检测传感器110、报警器130和MCU控制芯片组件120均与供电组件140连接；供电组件140可以是通过外部电源，为异丁烷检测传感器110、报警器130和MCU控制芯片组件120提供电力；还可以是包括备用电源，在外部电源断开或者停电的情况下，防爆预警装置100还能正常的工作，避免因为停电造成漏报；或者在停电后，突然通电的情况下，由于通电，电器产生电火花酿成事故。

当然，检测可燃性气体的传感器还可以是其他的，比如甲烷、乙烷等其他常见的可燃性气体的专门传感器。可以根据实际情况设置相应的传感器。

异丁烷检测传感器110和报警器130均与MCU控制芯片组件120通过光导纤维101连接。光导纤维101作为信号传输组件，光导纤维101传送异丁烷检测传感器110检测的信号给MCU控制芯片组件120，MCU控制芯片组件120将信号传送给报警器130，报警器130根据信号工作。

实施例2

本实施例提供一种防爆预警装置100，包括异丁烷检测传感器110、MCU控制芯片组件120、报警器130和供电组件140；异丁烷检测传感器110、报警器130和MCU控制芯片组件120均与供电组件140连接；供电组件140可以是通过外部电源，为异丁烷检测传感器110、报警器130和MCU控制芯片组件120提供电力；还可以是包括备用电源，在外部电源断开或者停电的情况下，防爆预警装置100还能正常的工作，避免因为停电造成漏报；或者在停电后，突然通电的情况下，由于通电，电器产生电火花酿成事故。

当然，检测可燃性气体的传感器还可以是其他的，比如甲烷、乙烷等其他常见的可燃性气体的专门传感器。可以根据实际情况设置相应的传感器。

报警器130选用蜂鸣报警器，选用声音温和适中的报警器130，不至于造成恐慌，更有利于问题的解决。

异丁烷检测传感器110和报警器130均与MCU控制芯片组件120通过光导纤维101连接。

光导纤维101作为信号传输组件，光导纤维101传送异丁烷检测传感器110检测的信号给MCU控制芯片组件120，MCU控制芯片组件120将信号传送给报警器130，报警器130根据信号工作。

当然，信号传输组件还可以是其他的类型的信号传输组件，可以传输光信号的光信号传输组件，还可以是传输电信号的电信号传输组件。

实施例3

本实施例提供本实施例提供一种防爆预警冰箱，本实施例提供的防爆预警冰箱中使用了实施例2提供的防爆预警装置100。

冰箱在使用过程中需要使用制冷剂，以前使用的制冷剂氟利昂；虽然氟利昂的制冷效果较佳，但是氟利昂会破坏大气臭氧层，现在已经在冰箱中停止使用氟利昂作为制冷剂。目前较多的使用R600a制冷剂异丁烷。

异丁烷分子量58.12，在25℃条件下密度为2.064g/L。

将实施例2提供的防爆预警装置100应用于制备防爆预警冰箱，有利于保证用户的安全。

在制备防爆预警冰箱的时候，需要将防爆预警装置100安装在靠近制冷剂的地方，且防爆预警装置100安装的位置需要向下靠近地面的位置。因为从异丁烷的分子量和密度看，均大于空气；由于重力的作用，当异丁烷泄露后，异丁烷会下沉到地面附近；因此，需要将防爆预警装置100安装在靠近地面的位置，才能有效的检测和预警异丁烷的泄露。

实施例4参见图2

参见图2，本实施例提供一种异丁烷防爆预警方法，包括以下步骤：

1.1异丁烷检测传感器110检测空气中异丁烷的含量，并将检测数据转换成光信号，得到检测信号；

1.2异丁烷检测传感器110将检测信号传送至MCU控制芯片组件120；

1.3MCU控制芯片组件120将检测信号处理，并转化成光信号，得到反应信号；

1.4MCU控制芯片组件120将反应信号送给报警器130；

1.5报警器130根据反应信号工作；当检测到空气中异丁烷浓度达到设定的阈值1ppm的时候，报警器130发出预警警报并切断主电源；当检测到空气中异丁烷浓度小于设定的阈值1ppm的时候，报警器130不发出预警警报。

实施例5参见图3

参见图3，本实施例提供一种异丁烷防爆预警方法，包括以下步骤：

1.1异丁烷检测传感器110检测空气中异丁烷的含量，并将检测数据转换成光信号，得到检测信号；

1.2异丁烷检测传感器110将检测信号传送至MCU控制芯片组件120；

1.3MCU控制芯片组件120将检测信号处理，并转化成光信号，得到反应信号；

1.4MCU控制芯片组件120将反应信号送给报警器130；

1.5报警器130根据反应信号工作；当检测到空气中异丁烷浓度达到设定的阈值1ppm的时候，报警器130发出预警警报，并切断主电源；

1.6当检测到空气中异丁烷浓度小于设定的第一阈值1ppm，但大于设定的第二阈值0.8ppm的时候，报警器130发出提醒警报，但不切断主电源；

1.7当检测到空气中异丁烷浓度小于设定的第二阈值0.8ppm的时候，报警器130不发出警报，不切断主电源。

综上所述，本发明实施例提供的防爆预警装置100可以较好的检测到泄露的制冷剂并做出预警，将该防爆预警装置100应用于冰箱的制备中，制备出防爆预警冰箱，能很好的保证使用者的安全；该防爆预警装置100通过简单的方法，实现防爆预警，制造成本低，实际使用价值较高，还具有较高的实用性和较高的推广应用价值。

以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

Claims (10)

1.一种防爆预警装置，其特征在于，包括烷烃检测传感器、MCU控制芯片组件、报警器和供电组件；所述烷烃检测传感器、所述报警器和所述MCU控制芯片组件均与所述供电组件连接；所述烷烃检测传感器和所述报警器均与所述MCU控制芯片组件连接。

2.根据权利要求1所述的防爆预警装置，其特征在于，所述烷烃检测传感器为异丁烷检测传感器。

3.根据权利要求1所述的防爆预警装置，其特征在于，所述报警器为蜂鸣报警器。

4.根据权利要求1所述的防爆预警装置，其特征在于，防爆预警装置还包括信号传输组件。

5.如权利要求1-4任一项所述的防爆预警装置在制备防爆预警冰箱中的应用。

6.一种防爆预警冰箱，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的防爆预警装置。

7.一种异丁烷的防爆预警方法，其特征在于，异丁烷检测传感器检测烷烃，并得到检测信号，所述异丁烷检测传感器将检测信号传送至MCU控制芯片组件；所述MCU控制芯片组件将检测信号处理后得到反应信号，所述MCU控制芯片组件将反应信号送给报警器，所述报警器根据反应信号工作。

8.根据权利要求7所述的异丁烷的防爆预警方法，其特征在于，所述反应信号值达到设定的异丁烷阈值的时，触发所述报警器工作并切断主电源。

9.根据权利要求8所述的异丁烷的防爆预警方法，其特征在于，异丁烷的所述阈值为1ppm。

10.根据权利要求7所述的异丁烷的防爆预警方法，其特征在于，所述检测信号和所述反应信号为光信号。