CN201715720U - 具有可燃气体或co报警及保护功能的燃气热水器 - Google Patents
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Abstract
一种具有可燃气体或CO报警及保护功能的燃气热水器，包括燃气热水器主体，燃气热水器主体与气体探测报警单元为分体设置，气体探测报警单元安装在室内外需要探测的地方；气体探测报警单元包括单片机及气体传感器，燃气热水器主体的控制单元包括中央处理器和气路电磁阀驱动电路，其中，气体探测报警单元的单片机与燃气热水器主体的气路电磁阀驱动电路电连接。当气体传感器探测可燃气体或CO气体浓度超标时，气体探测报警单元的单片机直接关闭热水器的气路，且报警器进行声光报警，从而实现保护功能，本实用新型不仅可以适用于燃气热水器，而且还可以适用于壁挂炉等，其具有制作成本低、操作灵活、稳定性高、通用性强和适用范围广的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种具有可燃气体或CO报警及保护功能的燃气热水器，特别是在可燃气体或CO浓度超标时，气体探测报警单元能对热水器主体的气路电磁阀进行直接控制。
背景技术
随着城市燃气管道的普及以及燃气热水器的应用，燃气泄漏和燃气热水器的不完全燃烧产生的CO及有毒气体危害人类的几率越来越大，所以针对燃气特性保护人们安全的重要性更不能轻视。
经检索发现，中国专利文献号CN1963329A于2006年11月22日公开了一种具有有害气体监测报警功能的燃气热水器及监测报警方法，该文献所述的热水器和报警器为分体设置，但其热水器主体内的处理控制单元与气体探测单元双向通讯连接，当气体探测单元报警时，气体探测单元将感受到的气体浓度信号转化为电信号，通过通讯传送到热水器主体的处理控制单元，再由热水器主体的处理控制单元对气路电磁阀驱动电路控制，实现关闭气路的目的。该种方法需要气体探测单元的单片机与热水器主体的中央处理器通讯，需要占有热水器主体的中央处理的I/O引脚和资源，成本增加，而且关闭气路电磁阀全由软件程序控制，存在更大的干扰性和不稳定性。
实用新型内容
本实用新型的目的旨在提供一种制作成本低、操作灵活、稳定性高、适用范围广的具有可燃气体或CO报警及保护功能的燃气热水器，以克服现有技术中的不足之处。
按此目的设计的一种具有可燃气体或CO报警及保护功能的燃气热水器，包括燃气热水器主体，其结构特征是燃气热水器主体与气体探测报警单元为分体设置，气体探测报警单元安装在室内外需要探测的地方；气体探测报警单元包括单片机及气体传感器，燃气热水器主体的控制单元包括中央处理器和气路电磁阀驱动电路，其中，气体探测报警单元的单片机与燃气热水器主体的气路电磁阀驱动电路电连接。
所述燃气热水器主体的气路电磁阀驱动电路包括电容C9、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26，三极管Q11、三极管Q12和二极管D7；燃气热水器主体的中央处理器的I/O3脚依次经过电阻R26和电容C9后与连接点连接，连接点与三极管Q11的基极相接，电阻R23的一端接入连接点与三极管Q11的基极之间，电阻R23的另一端与三极管Q11的发射极相接，三极管Q11的集电极经过电阻R24后与三极管Q12的基极相接，三极管Q12的发射极接地，电阻R25的一端接入电阻R24和三极管Q12的基极之间，电阻R25的另一端与三极管Q12的发射极相接，三极管Q12的集电极与二极管D7串接，气路电磁阀并联在二极管D7的两端。
所述气体探测报警单元的单片机通过气路电磁阀关闭电路与燃气热水器主体的气路电磁阀驱动电路电连接。
所述气体探测报警单元的单片机的气路电磁阀关闭电路包括电容C7、电容C8、电阻R21、电阻R22、三极管Q10和二极管D6，气体探测报警单元的单片机U3的I/O18脚依次经过电容C7、二极管D6和电容21后与三极管Q10的基极相接，电容C8的一端接入二极管D6和电阻21之间，电容C8的另一端接地，三极管Q10的集电极接VCC，三极管Q10的发射极与连接点相接，电阻R22的一端与三极管Q10的发射极相接，电阻R22的另一端接地。
本实用新型中的气体探测报警单元的单片机与燃气热水器主体的控制器的气路电磁阀驱动电路连接，正常状态下，只有热水器能控制气路电磁阀驱动电路，但当气体传感器检测到气体的浓度超过设定值时，其报警单元的单片机可以直接关闭气路电磁阀，而不再需要热水器主体的中中央处理器去控制关闭气路电磁阀。
气体探测报警单元在检测到气体的浓度超标时，不但能自动关闭气路电磁阀，而且报警单元还能声光报警；报警单元上有3个指示灯，当正常工作状态下，绿灯长亮，报警时，红灯闪亮，同时蜂鸣器鸣叫，利用声音和声音提醒用户。另外还有一个黄色指示灯，气体探测报警单元能进行自检，若发现气体探测报警单元不能正常工作时，则黄灯闪亮，为气体探测报警单元故障报警。
气体探测报警单元具有报警复位功能，按下复位按键可清除气体探测报警单元所有报警信号；并且气体探测报警单元还具有进行自检和复位功能，气体探测报警单元通过进行自检，因用户无法知悉报警单元的工作状态，是否满足探测保护要求，而气体探测报警单元通过自检，保证气体探测报警单元的有效性，一旦气体探测报警单元无法正常工作，则提醒通知用户；另用户也可以通过按下测试按钮或复位按钮，来检测气体探测报警单元是否有效，同时，当出现报警时，有可通过按下复位按钮，取消声光报警。
本实用新型不仅可以适用于燃气热水器，而且还可以适用于壁挂炉等，其具有制作成本低、操作灵活、稳定性高、通用性强和适用范围广的特点。
附图说明
图1为本实用新型一实施例原理框图。
图2为燃气热水器主体的气路电磁阀驱动电路和气体探测报警单元的气路电磁阀关闭电路。
图3为燃气热水器主体的电源单元的电路图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。
参见图1，本具有可燃气体或CO报警及保护功能的燃气热水器中的燃气热水器主体与气体探测报警单元为分体设置，气体探测报警单元可以安装在任何需要探测的地方；气体探测报警单元包括单片机及气体传感器，燃气热水器主体的控制单元包括中央处理器和气路电磁阀驱动电路，其中，气体探测报警单元的单片机与燃气热水器主体的气路电磁阀驱动电路电连接。
燃气热水器主体可选配是否带有气体探测报警单元，无论是否有气体探测报警单元，燃气热水器主体都能正常工作。
气体探测报警单元的工作电压由燃气热水器主体的控制单元提供，燃气热水器主体的控制单元中的中央处理器不与气体探测报警单元的单片机进行任何通讯。但是，气体探测报警单元的单片机与燃气热水器主体的气路上的气路电磁阀驱动电路电连接，可单独控制该电磁阀的关闭。
本实施例中的气体探测报警单元还与蜂鸣器、气体传感器、自检单元、复位单元、指示灯电连接；故气体探测报警单元还具有声光报警功能和自检和复位功能。
在正常工作时，燃气热水器主体的控制单元可以单独控制气路上的电磁阀的关闭和开启，虽然气体探测报警单元也与该气路电磁阀相连接，但气体探测报警单元只能在报警时，才能单独关闭气路电磁阀。
参见图2-图3，为气体探测报警单元控制关闭气路电磁阀的电路图，包括控制单元和执行单元。控制单元包括燃气热水器主体的中央处理器U1和气体探测报警单元的单片机U3。执行单元为燃气热水器主体的气路电磁阀驱动电路和气体探测报警单元的单片机的气路电磁阀关闭电路。
燃气热水器主体的气路电磁阀驱动电路包括电容C9、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26，三极管Q11、三极管Q12和二极管D7；燃气热水器主体的的中央处理器U1可以通过该电路对电磁阀进行吸合和关闭。
燃气热水器主体的中央处理器U1的I/O3脚依次经过电阻R26和电容C9后与连接点1连接，连接点1与三极管Q11的基极相接，电阻R23的一端接入连接点1与三极管Q11的基极之间，电阻R23的另一端与三极管Q11的发射极相接，三极管Q11的集电极经过电阻R24后与三极管Q12的基极相接，三极管Q12的发射极接地，电阻R25的一端接入电阻R24和三极管Q12的基极之间，电阻R25的另一端与三极管Q12的发射极相接，三极管Q12的集电极与二极管D7串接，气路电磁阀并联在二极管D7的两端。三极管Q11的发射极接VCC。三极管Q12的发射极接地。
当中央处理器U1的I/O3脚输出高电平时，三极管Q11截止，电磁阀为关闭状态。
当中央处理器U1的I/O3脚输出一定频率的方波时，三极管Q11导通，电磁阀为吸合状态。
气体探测报警单元的单片机的气路电磁阀关闭电路包括电容C7、电容C8、电阻R21、电阻R22、三极管Q10和二极管D6，其中，电容C7为隔直流通交流。
气体探测报警单元的单片机U3的I/O18脚依次经过电容C7、二极管D6和电容21后与三极管Q10的基极相接，电容C8的一端接入二极管D6和电阻21之间，电容C8的另一端接地，三极管Q10的集电极接VCC，三极管Q10的发射极与连接点1相接，电阻R22的一端与三极管Q10的发射极相接，电阻R22的另一端接地。
当可燃气体或CO浓度不超标时，气体探测报警单元的单片机的I/O18脚输出低电平，由于电容C7隔直流通交流，故三极管Q10不导通；气路电磁阀受燃气热水器主体的的中央处理器U1控制。
当检测到可燃气体或CO的浓度超标时，气体探测报警单元的单片机的I/O18脚输出频率为1kHz占空比为50％的方波信号，通过电容C8和电阻R21后，三极管Q10导通，由于电阻R22的作用，使1处的电平转为高电平，从而使Q11截止，Q11截止后，Q12也紧接着截止，从而达到关闭气路电磁阀的目的。
参见图3，燃气热水器主体的电源单元，该电源单元的电源由L、N输入，通过变压器TR1降压为低电压后进行整流和滤波，经过整流和滤波后的电压通过线性集成稳压器U4，型号为LM78L05，为燃气热水器主体的中央处理器提供稳定的低电压。其中，F1为熔断丝，当电路发生短路异常情况时，熔断丝断开，从而保护了电机和中央处理器等。R1为压敏电阻，当电压发生异常时，压敏电阻断开而保护电路其他部分的安全。
Claims (4)
1.一种具有可燃气体或CO报警及保护功能的燃气热水器，包括燃气热水器主体，其特征是燃气热水器主体与气体探测报警单元为分体设置，气体探测报警单元安装在室内外需要探测的地方；气体探测报警单元包括单片机及气体传感器，燃气热水器主体的控制单元包括中央处理器和气路电磁阀驱动电路，其中，气体探测报警单元的单片机与燃气热水器主体的气路电磁阀驱动电路电连接。
2.根据权利要求1所述的具有可燃气体或CO报警及保护功能的燃气热水器，其特征是所述燃气热水器主体的气路电磁阀驱动电路包括电容C9、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26，三极管Q11、三极管Q12和二极管D7；燃气热水器主体的中央处理器的I/O3脚依次经过电阻R26和电容C9后与连接点(1)连接，连接点(1)与三极管Q11的基极相接，电阻R23的一端接入连接点(1)与三极管Q11的基极之间，电阻R23的另一端与三极管Q11的发射极相接，三极管Q11的集电极经过电阻R24后与三极管Q12的基极相接，三极管Q12的发射极接地，电阻R25的一端接入电阻R24和三极管Q12的基极之间，电阻R25的另一端与三极管Q12的发射极相接，三极管Q12的集电极与二极管D7串接，气路电磁阀并联在二极管D7的两端。
3.根据权利要求2所述的具有可燃气体或CO报警及保护功能的燃气热水器，其特征是所述气体探测报警单元的单片机通过气路电磁阀关闭电路与燃气热水器主体的气路电磁阀驱动电路电连接。
4.根据权利要求3所述的具有可燃气体或CO报警及保护功能的燃气热水器，其特征是所述气体探测报警单元的单片机的气路电磁阀关闭电路包括电容C7、电容C8、电阻R21、电阻R22、三极管Q10和二极管D6，气体探测报警单元的单片机U3的I/O18脚依次经过电容C7、二极管D6和电容21后与三极管Q10的基极相接，电容C8的一端接入二极管D6和电阻21之间，电容C8的另一端接地，三极管QI0的集电极接VCC，三极管Q10的发射极与连接点(1)相接，电阻R22的一端与三极管Q10的发射极相接，电阻R22的另一端接地。
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| CN104715584A (zh) * | 2015-01-21 | 2015-06-17 | 安徽师范大学 | 气体报警装置 |
| CN111044573A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-04-21 | 浙江大华技术股份有限公司 | 气体传感器的故障检测电路及方法 |
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