[發明專利]一種可檢測一氧化碳濃度的燃氣熱水器

在審

• 申請號: 201610133939.4
• 申請日: 2016-03-09
• 公開（公告）號: CN105674575A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 張簡煉;郭創新
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F24H9/20
• 分類號: F24H9/20
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

技術領域

本發明涉及燃氣熱水器技術領域，尤其是涉及一種可檢測一氧化碳濃度的 燃氣熱水器。

背景技術

在人們的家庭生活中，對于熱水的供應需求是巨大的。目前，大多數城市家 庭都裝有燃氣熱水器，通過燃燒天然氣來加熱自來水。

天然氣的主要成分是甲烷，無色、無味、本身不具有毒性，當其充分燃燒時， 產生的二氧化碳和水蒸氣也不會對人體產生危害。但是，甲烷在不充分燃燒時， 會產生一氧化碳氣體。

一氧化碳的主要危害一方面是與人體內血紅蛋白結合，使其無法再結合氧而 使人中毒，嚴重的可導致昏迷甚至死亡；另一方面則是與空氣混合達到爆炸極 限時，由于電火花或是與某些物體發生碰撞而爆炸造成人員傷亡和財產損。

由于燃氣熱水器多安裝于廚房或者衛生間等不易于通風的地方，一旦氧氣濃 度下降，很容易造成甲烷的不完全燃燒，這無疑給燃氣熱水器的使用帶來了一 定的安全隱患。

目前，市場上存在一些檢測一氧化碳濃度的儀器，由于其質量、體積和易用 性等方面的限制，一般廣泛用于礦山、汽車等空氣安全質量檢測的地方，很少 將其用于家庭生活。此外，由于燃氣熱水器僅在使用時可能產生一氧化碳氣體， 單獨的檢測儀器若是一直開啟會造成儀器的老化和不必要的浪費，若是不斷的 手動開啟和關閉不僅繁瑣，而且可能遺忘，非常不人性化。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種可檢測一氧化碳濃度的燃氣熱水器， 該熱水器每次開啟燃氣熱水器后自動檢測一氧化碳濃度并實時顯示，在超過警 戒濃度后，采取報警等措施以提示相關人員，盡量將可能造成的損失降到最小。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案如下：一種可檢測一氧化碳 濃度的燃氣熱水器，包括熱水器本體，熱水器本體的外殼外表面裝有熱水器控 制面板以及與安全相關的一氧化碳濃度顯示器和蜂鳴器，熱水器本體內部的下 半空間布置有燃氣燃燒室，燃氣燃燒室外部繞有熱水管道，燃氣燃燒室頂部設 置有排氣孔，熱水器本體內部的上面空間布置有裝在熱水器外殼內的一氧化碳 檢測裝置；熱水器外殼內部空氣通過其上的透氣窗與外部連通，一氧化碳檢測 裝置通過其上的線路進出孔與外部設備相連。

進一步的，所述一氧化碳濃度檢測裝置包括一氧化碳傳感器、電流放大電 路、單片機、繼電器控制電路、數碼管；所述一氧化碳傳感器與電流放大電路 的輸入端相連，電流放大電路的輸出端連接到單片機的具有AD轉換功能的輸 入引腳，單片機的控制數碼管顯示的輸出引腳連接至數碼管，單片機控制蜂鳴 器報警的輸出引腳連接至蜂鳴器；單片機繼電器的輸出引腳連接至繼電器控制 電路的輸入端。

進一步的，所述電流放大電路包括運放U1A、電阻R1、電阻R2、電容C1 和電容C2；其中，所述電阻R1的一端、電容C1的一端以及一氧化碳傳感器 12均與運放U1A的負極輸入端相連；運放U1A的正極輸入端接地；運放U1A 的輸出端與電阻R2的一端相連，電阻R2的另一端、電阻R1的另一端、電容 C1的另一端以及電容C2的一端相連后作為電流放大電路的輸出端與單片機的 具有AD轉換功能的輸入引腳相連；電容C2的另一端接地。

進一步的，所述繼電器控制電路包括三極管Q1、電阻R3、電阻R4、電容 C3、二極管D3、繼電器K1；單片機控制繼電器通斷的引腳與三極管Q1的基極 相連，三極管Q1的集電極與電阻R3的一端相連，電阻R3的另一端接12V電 源；三極管Q1的發射極與電阻R4的一端相連，電阻R4的另一端、電容C3的 一端、二極管D3的負極均與繼電器K1線圈的一端相連；電容C3的另一端、 二極管D3的正極以及繼電器K1線圈的另一端均接地；繼電器K1的常開開關 串接在熱水器的電源線上。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

(1)將一氧化碳濃度檢測裝置集成在燃氣熱水器內部，并進一步合理分配 了內部空間；設計一種電流放大電路，由于一氧化碳傳感器輸出的是微弱的電 流信號，因此信號放大電路在信號采集中占據重要的地位，所以需要一種具有 抗干擾能力、高增益的放大電路，實現對傳感器輸出電流信號的放大和轉換。