專(zhuān)利名稱(chēng)：帶氣體防護(hù)裝置的燃?xì)鉄崴鞯闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到一種帶氣體防護(hù)裝置的燃?xì)鉄崴鳎绕渖婕耙环N使用交流電的帶氣體防護(hù)裝置的燃?xì)鉄崴鳌?br> 背景技術(shù)：
目前，燃?xì)鉄崴髟谌紵怀浞只蛉細(xì)庑孤r(shí)形成超標(biāo)的煙氣或泄漏的燃?xì)鈺?huì)對(duì)人身安全造成傷害?，F(xiàn)有技術(shù)中的具有有害氣體監(jiān)測(cè)報(bào)警功能的燃?xì)鉄崴髦锌刂茊卧c氣體監(jiān)測(cè)單元通過(guò)通訊芯片實(shí)現(xiàn)雙向通訊，這樣會(huì)增加成本；還有些具有有害氣體監(jiān)測(cè)報(bào)警功能的燃?xì)鉄崴鞯目刂茊卧c氣體監(jiān)測(cè)單元通過(guò)信號(hào)線進(jìn)行連接，這種熱水器的氣體監(jiān)測(cè)裝置通過(guò)信號(hào)線與熱水器控制單元進(jìn)行電聯(lián)接，從而不便于氣體監(jiān)測(cè)裝置的安裝和拆卸，為了克服這些缺陷，對(duì)帶氣體防護(hù)裝置的燃?xì)鉄崴鬟M(jìn)行了研制。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是要提供一種帶有氣體防護(hù)燃?xì)鉄崴?，它能有效地?jié)約成本、方便安裝和拆卸。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是它包括燃?xì)鉄崴髦黧w、熱水器控制器，它還包括分體安裝或固定安裝在燃?xì)鉄崴髦黧w上的氣體防護(hù)裝置，熱水器控制器設(shè)有模擬信號(hào)接口，模擬信號(hào)接口用于采樣氣體防護(hù)裝置發(fā)送過(guò)來(lái)的電信號(hào)并為氣體防護(hù)裝置提供電源，氣體防護(hù)裝置中模擬電壓輸出電路與模擬信號(hào)接口電聯(lián)接，所述的氣體防護(hù)裝置用于將檢測(cè)到的空氣中有害氣體濃度值與設(shè)定的濃度值進(jìn)行對(duì)比后轉(zhuǎn)換為模擬電壓值發(fā)送至熱水器控制器。所述的氣體防護(hù)裝置還包括單片機(jī)電路、電源電路、檢測(cè)空氣中有害氣體濃度的氣體檢測(cè)電路、在有害氣體濃度超標(biāo)時(shí)發(fā)出報(bào)警提示的報(bào)警電路、指示燈和按鍵電路，氣體檢測(cè)電路與單片機(jī)電路第一輸入端電聯(lián)接，單片機(jī)電路第一輸出端與模擬電壓輸出電路電聯(lián)接，報(bào)警電路與單片機(jī)電路第二輸出端電聯(lián)接，指示燈與按鍵電路與單片機(jī)電路電聯(lián)接， 電源電路與單片機(jī)電路、氣體檢測(cè)電路、報(bào)警電路、指示燈和按鍵電路電聯(lián)接，且為單片機(jī)電路、氣體檢測(cè)電路、報(bào)警電路、指示燈和按鍵電路提供電源，單片機(jī)電路用于對(duì)檢測(cè)到的空氣中有害氣體濃度與設(shè)定濃度值進(jìn)行對(duì)比、驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)警提示以及控制指示燈與按鍵電路進(jìn)行提示，指示燈和按鍵電路用于控制氣體防護(hù)裝置進(jìn)行自檢并在有害氣體濃度超標(biāo)時(shí)發(fā)出提示。本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比所產(chǎn)生的有益效果由于本實(shí)用新型采用分體安裝或固定安裝在燃?xì)鉄崴魃系臍怏w防護(hù)報(bào)警裝置，氣體防護(hù)裝置通過(guò)模擬信號(hào)接口與熱水器實(shí)現(xiàn)單向連接，故它具有節(jié)約成本、便于安裝和拆卸的特點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖。[0008]圖2為圖1固定安裝示意圖。圖3為圖1分體安裝示意圖。
具體實(shí)施方式
參看附圖1所示，本實(shí)施例包括燃?xì)鉄崴髦黧w1、氣體防護(hù)報(bào)警裝置2、熱水器控制器3。氣體防護(hù)裝置2包括單片機(jī)電路5、電源電路6、模擬電壓輸出電路7、氣體檢測(cè)電路8、報(bào)警電路9、指示燈和按鍵電路10。單片機(jī)電路5包括單片機(jī)U2、電容C2、電容C3、電容C7、電容C5、電阻R12、電阻 R13、二極管D2、石英晶振CY1，單片機(jī)U2電源輸入口第20腳與電源VDD相連接，且并接電容C7，電容C7的另一端接地；單片機(jī)U2的第19腳接地；單片機(jī)U2的第1腳與電阻R12 一端電聯(lián)接，電阻R12另一端分別與電阻R13的一端、電容C5的一端、二極管D2的一端相連接，電阻R13、二極管D2的另一端相連，并與電源VDD相連，電容C5的另一端接地；單片機(jī)U2的第9腳分別與石英晶振CYl的一端、電容C2的一端相連，第10腳分別與石英晶振 CYl的另一端、電容C3的一端相連，電容C2、C3的另一端接地。其中石英晶振CY1、電容 C2、C3組成的振蕩電路，電阻Rl2、Rl3、電容C5、二極管D2組成的復(fù)位電路；單片機(jī)U2可以采用PIC16F72、PIC16F73或PIC16F883芯片。單片機(jī)電路主要是對(duì)指示燈電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)顯示、按鍵設(shè)置進(jìn)行采樣存儲(chǔ)、氣體檢測(cè)電路進(jìn)行采樣處理以及報(bào)警電路的驅(qū)動(dòng)報(bào)警提示。電源電路6包括三腳穩(wěn)壓集成塊U1、二極管D1、電容C4、電容C8、電容C9，三腳穩(wěn)壓集成塊Ul的輸入端與模擬信號(hào)接口 4的電源端VCC相連，電容C4并接在三腳穩(wěn)壓集成塊Ul的輸入端上，并與二極管Dl的負(fù)極電聯(lián)接，電容C8、電容C9并接在三腳穩(wěn)壓集成塊 Ul的輸出端，并與二極管Dl的正極相連，模擬信號(hào)接口 4的接地端與三腳穩(wěn)壓集成塊Ul 的第2腳接地相連。其中三腳穩(wěn)壓集成塊Ul及由電容C4、C8、C9、D1組成的濾波電路，電源電路6為單片機(jī)電路5、模擬電壓輸出電路7、氣體檢測(cè)電路8、報(bào)警電路9、指示燈和按鍵電路10提供電源VDD，VDD的取值范圍為2 5V。模擬電壓輸出電路7包括三極管Ql、三極管Q2、、電阻R1、電子R2、電阻R3、電阻 R4、電阻R5、電容Cl，三極管Ql的發(fā)射極與電阻R2 —端和電源端VCC相連接，三極管Ql的基極與電阻R3 —端電聯(lián)接，三極管Ql的集電極分別與電阻R4、R5 一端電聯(lián)接，電阻R4 另一端接地，電阻R5另一端與電容Cl 一端和熱水器控制器3的模擬信號(hào)接口 4的模擬信號(hào)AD 口電聯(lián)接，電容Cl另一端接地，電阻R3另一端與電阻R2—端、三極管Q2的集電極電聯(lián)接，三極管Q2的發(fā)射極接地，三極管Q2的基極與電阻Rl—端電聯(lián)接，電阻Rl另一端與單片機(jī)電路5中的單片機(jī)U2的第12腳電聯(lián)接。主要是將單片機(jī)電路輸出的PWM脈沖頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電壓值(0 5V)。氣體檢測(cè)電路8包括氣體傳感器CH4、電阻R6、R7和電容C6，氣體傳感器CH4的一端與電源VDD相連，另一端分別與電阻R6、R7、電容C6的一端電聯(lián)接，電阻R6的另一端與單片機(jī)U2的第2腳電聯(lián)接，電阻R7和電容C6的另一端接地。主要用于檢測(cè)空氣中有害氣體濃度，將采樣AD數(shù)據(jù)傳回單片機(jī)U2處理。報(bào)警電路9包括報(bào)警器BZ1、三極管Q3、二極管D3和電阻R14，報(bào)警器BZl的一端與電源VDD相連，另一端分別與三極管Q3的集電極、二極管D3的正極電聯(lián)接；二極管D3的負(fù)極與電源VDD相連；三極管Q3的發(fā)射極接地，基極與電阻R14的一端電聯(lián)接，電阻R14的另一端與單片機(jī)U2的輸出口第14腳電聯(lián)接。主要是在熱水器處于工作狀態(tài)時(shí)，當(dāng)空氣中有害氣體濃度超標(biāo)時(shí)進(jìn)行報(bào)警提示。指示燈和按鍵電路10包括指示燈LEDl、指示燈LED2、電阻R10、電阻Rl 1、按鍵Sl、 電阻R8和電阻R9，指示燈LEDl和LED2的正極與電源VDD相連，指示燈LEDl和LED2的負(fù)極分別與電阻R10、R11 —端電聯(lián)接，電阻R10、R11另一端分別與單片機(jī)電路5中單片機(jī) U2的IO輸出口第觀、25腳電聯(lián)接，按鍵Sl的一端與接地端相連，按鍵Sl另一端與電阻 R8、R9的一端電聯(lián)接，電阻R8的另一端接電源VDD，電阻R9的另一端與單片機(jī)電路5中單片機(jī)U2的IO輸出口第15腳電聯(lián)接。主要用于在氣體濃度超標(biāo)時(shí)進(jìn)行亮燈提示，當(dāng)熱水器處于待機(jī)狀態(tài)下，按下Sl可以對(duì)氣體防護(hù)裝置2進(jìn)行自檢，當(dāng)處于報(bào)警狀態(tài)下按下Sl進(jìn)行消音處理。參考附圖2、3所示，氣體防護(hù)裝置2可以固定安裝在燃?xì)鉄崴?的外殼上，也可以拆卸分體式安裝在室內(nèi)便于進(jìn)行氣體監(jiān)測(cè)處，使用時(shí)只需將氣體防護(hù)裝置2的3線制導(dǎo)線插入位于燃?xì)鉄崴髦黧w1內(nèi)的模擬信號(hào)接口 4中便可進(jìn)行單向通信；拆卸時(shí)便只需將3線制導(dǎo)線從模擬信號(hào)接口 4中拔出即可，因此方便安裝和拆卸。模擬信號(hào)接口 4包括模擬信號(hào)AD 口、電源端VCC、接地端，電源端VCC為熱水器控制器3將市電經(jīng)整流后的直流電， 其電壓取值范圍為5 30V。熱水器控制器3位于燃?xì)鉄崴髦黧w1內(nèi)，為熱水器的控制系統(tǒng)，主要提供控制氣閥、驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)和報(bào)警提示，并對(duì)各種采樣信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)(如火焰信號(hào)、水控信號(hào)、風(fēng)壓信號(hào)等)。其中報(bào)警提示功能主要用于當(dāng)熱水器處于接通電源和打開(kāi)氣閥時(shí)， 如果空氣中氣體濃度超標(biāo)或氣體防護(hù)裝置出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行報(bào)警提示，可以通過(guò)報(bào)警電路9 與熱水器控制器3中的控制單元相連來(lái)實(shí)現(xiàn)。本實(shí)施例中氣體防護(hù)裝置2的工作原理氣體防護(hù)裝置2安裝固定后，氣體防護(hù)裝置2通過(guò)氣體檢測(cè)電路8采樣空氣中的氣體濃度值并將其轉(zhuǎn)化成模擬信號(hào)AD值，然后單片機(jī)電路5中單片機(jī)U2根據(jù)設(shè)定好的低濃度報(bào)警值和高濃度報(bào)警值對(duì)氣體檢測(cè)電路8 傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷處理，并在單片機(jī)U2 IO 口第12腳輸出脈沖信號(hào)至模擬電壓輸出電路 7,模擬電壓輸出電路7將PWM脈沖頻率值轉(zhuǎn)化為0 5V的模擬電壓值輸出至熱水器控制器3的模擬信號(hào)接口 4，熱水器控制器3通過(guò)采樣到的不同的模擬電壓值控制熱水器在待機(jī)狀態(tài)和工作狀態(tài)下進(jìn)行不同的操作。本實(shí)施例的工作原理燃?xì)鉄崴魈幱诖龣C(jī)狀態(tài)時(shí)(即打開(kāi)電源和氣閥)，按下Si， 氣體防護(hù)裝置2進(jìn)行自檢，一旦氣體防護(hù)報(bào)警裝置2有故障則熱水器控制器3根據(jù)采樣到的模擬電壓值控制熱水器控制器3中的報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)警提示，如果在待機(jī)狀態(tài)下氣體防護(hù)裝置2檢測(cè)到的氣體濃度高于設(shè)定的低濃度報(bào)警值(如>10%LEL)時(shí)，氣體防護(hù)報(bào)警裝置2驅(qū)動(dòng)熱水器控制器3中報(bào)警電路9發(fā)出報(bào)警提示；燃?xì)鉄崴魈幱诠ぷ鳡顟B(tài)下，如果氣體防護(hù)裝置2檢測(cè)到的氣體濃度高于氣體防護(hù)裝置2內(nèi)設(shè)定的低濃度報(bào)警值(如>10%LEL) 時(shí)，則驅(qū)動(dòng)氣體防護(hù)裝置2中的報(bào)警電路9發(fā)出報(bào)警聲提示；如果檢測(cè)到氣體濃度超過(guò)空氣濃度的高濃度報(bào)警值(如>20%LEL)時(shí)，燃?xì)鉄崴鲃t關(guān)閉氣閥使熱水器停止工作并啟動(dòng)風(fēng)機(jī)進(jìn)行后清掃處理，從而避免因煙氣嚴(yán)重超標(biāo)或泄漏帶來(lái)人身安全問(wèn)題。
權(quán)利要求1.一種帶氣體防護(hù)裝置的燃?xì)鉄崴?，它包括燃?xì)鉄崴髦黧w(1)、熱水器控制器 (3)，其特征在于它還包括分體安裝或固定安裝在燃?xì)鉄崴髦黧w(1)上的氣體防護(hù)裝置(2)，熱水器控制器(3)設(shè)有模擬信號(hào)接口(4)，所述的模擬信號(hào)接口(4)用于采樣氣體防護(hù)裝置(2)發(fā)送過(guò)來(lái)的控制信號(hào)并為氣體防護(hù)裝置(2)提供電源，氣體防護(hù)裝置(2)中模擬電壓輸出電路(7)與模擬信號(hào)接口(4)電聯(lián)接，所述的氣體防護(hù)裝置(2)用于采樣空氣中有害氣體濃度，并將采樣值與設(shè)定的濃度值進(jìn)行對(duì)比后轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)發(fā)送至熱水器控制器(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶氣體防護(hù)裝置的燃?xì)鉄崴鳎涮卣髟谟谒龅臍怏w防護(hù)裝置(2)還包括單片機(jī)電路(5)、電源電路(6)、檢測(cè)空氣中有害氣體濃度的氣體檢測(cè)電路 (8)、在有害氣體濃度超標(biāo)時(shí)發(fā)出報(bào)警提示的報(bào)警電路(9)、指示燈和按鍵電路(10)，氣體檢測(cè)電路(8)與單片機(jī)電路(5)第一輸入端電聯(lián)接，單片機(jī)電路(5)第一輸出端與模擬電壓輸出電路(7)電聯(lián)接，報(bào)警電路(9)與單片機(jī)電路(5)第二輸出端電聯(lián)接，指示燈與按鍵電路(10)與單片機(jī)電路(5)電聯(lián)接，電源電路(6)與單片機(jī)電路(5)、氣體檢測(cè)電路(8)、報(bào)警電路(9)、指示燈和按鍵電路(10)電連接，且為單片機(jī)電路(5)、氣體檢測(cè)電路(8)、報(bào)警電路(9)、指示燈和按鍵電路(10)提供電源，單片機(jī)電路(5)用于對(duì)檢測(cè)到的空氣中有害氣體濃度與設(shè)定濃度值進(jìn)行對(duì)比、驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路(9)進(jìn)行報(bào)警提示以及控制指示燈與按鍵電路 (10)進(jìn)行提示，指示燈和按鍵電路(10)用于控制氣體防護(hù)裝置(2)進(jìn)行自檢并在有害氣體濃度超標(biāo)時(shí)發(fā)出提示。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶氣體防護(hù)裝置的燃?xì)鉄崴鳎涮卣髟谟谒龅哪M信號(hào)接口( 4)包括模擬信號(hào)AD 口、電源端VCC和接地端，模擬信號(hào)AD 口與氣體檢測(cè)裝置(2 ) 中模擬電壓輸出電路(7)的輸出端電聯(lián)接，電源端VCC與氣體檢測(cè)裝置(2沖的模擬電壓輸出電路(7)、電源電路(6)電聯(lián)接，且為模擬電壓輸出電路(7)、電源電路(6)提供電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶氣體防護(hù)裝置的燃?xì)鉄崴?，其特征在于所述的模擬電壓輸出電路(7)包括三極管Ql、三極管Q2、電阻R1、電子R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電容Cl，三極管Ql的發(fā)射極與電阻R2 —端和電源端VCC相連接，三極管Ql的基極與電阻R3 一端電聯(lián)接，三極管Ql的集電極分別與電阻R4、R5 一端電聯(lián)接，電阻R4另一端接地，電阻R5另一端與電容Cl 一端和熱水器控制器(3)的模擬信號(hào)接口(4)的模擬信號(hào)AD 口電聯(lián)接，電容Cl另一端接地，電阻R3另一端與電阻R2—端、三極管Q2的集電極電聯(lián)接，三極管Q2的發(fā)射極接地，三極管Q2的基極與電阻Rl—端電聯(lián)接，電阻Rl另一端與單片機(jī)電路(5)中的單片機(jī)U2的第12腳電聯(lián)接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶氣體防護(hù)裝置的燃?xì)鉄崴?，其特征在于所述的模擬電壓輸出電路(7)用于將單片機(jī)電路(5)輸出的脈沖頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電壓值，輸出的模擬電壓值為0 5V。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶氣體防護(hù)裝置的燃?xì)鉄崴?，其特征在于所述的模擬電壓輸出電路(7)用于將單片機(jī)電路(5)輸出的脈沖頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電壓值，輸出的模擬電壓值為0 5V。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶氣體防護(hù)裝置的燃?xì)鉄崴?，其特征在于所述的單片機(jī)電路(5)包括單片機(jī)U2、電容C2、電容C3、電容C7、電容C5、電阻R12、電阻R13、二極管 D2、石英晶振CY1，單片機(jī)U2電源輸入口第20腳與電源VDD相連接，且并接電容C7，電容C7的另一端接地；單片機(jī)U2的第19腳接地；單片機(jī)U2的第1腳與電阻R12 —端電聯(lián)接， 電阻R12另一端分別與電阻R13的一端、電容C5的一端、二極管D2的一端相連接，電阻 R13、二極管D2的另一端相連，并與電源VDD相連，電容C5的另一端接地；單片機(jī)U2的第 9腳分別與石英晶振CYl的一端、電容C2的一端相連，第10腳分別與石英晶振CYl的另一端、電容C3的一端相連，電容C2、C3的另一端接地。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶氣體防護(hù)裝置的燃?xì)鉄崴?，其特征在于所述的?bào)警電路(9)包括報(bào)警器BZ1、三極管Q3、二極管D3和電阻R14，報(bào)警器BZl的一端與電源VDD 相連，另一端分別與三極管Q3的集電極、二極管D3的正極電聯(lián)接；二極管D3的負(fù)極與電源 VDD相連；三極管Q3的發(fā)射極接地，基極與電阻R14的一端電聯(lián)接，電阻R14的另一端與單片機(jī)U2的輸出口第14腳電聯(lián)接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶氣體防護(hù)裝置的燃?xì)鉄崴?，其特征在于所述的指示燈和按鍵電路(10)包括指示燈LED1、指示燈LED2、電阻R10、電阻R11、按鍵Si、電阻R8和電阻R9，指示燈LEDl和LED2的正極與電源VDD相連，指示燈LEDl和LED2的負(fù)極分別與電阻R10、R11 —端電聯(lián)接，電阻R10、R11另一端分別與單片機(jī)電路(5)中單片機(jī)U2的IO 輸出口第觀、25腳電聯(lián)接，按鍵Sl的一端與接地端相連，按鍵Sl另一端與電阻R8、R9的一端電聯(lián)接，電阻R8的另一端接電源VDD，電阻R9的另一端與單片機(jī)電路(5)中單片機(jī) U2的IO輸出口第15腳電聯(lián)接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶氣體防護(hù)裝置的燃?xì)鉄崴?，其特征在于所述的氣體檢測(cè)電路(8)包括氣體傳感器CH4、電阻R6、R7和電容C6，氣體傳感器CH4的一端與電源 VDD相連，另一端分別與電阻R6、R7、電容C6的一端電聯(lián)接，電阻R6的另一端與單片機(jī)U2 的第2腳電聯(lián)接，電阻R7和電容C6的另一端接地。
專(zhuān)利摘要一種帶氣體防護(hù)裝置的燃?xì)鉄崴?，它包括燃?xì)鉄崴髦黧w、熱水器控制器，主要特征是它還包括分體安裝或固定安裝在燃?xì)鉄崴髦黧w上的氣體防護(hù)裝置，熱水器控制器設(shè)有用于采樣氣體防護(hù)裝置發(fā)送過(guò)來(lái)的控制信號(hào)并為氣體防護(hù)裝置提供電源的模擬信號(hào)接口，氣體防護(hù)裝置中模擬電壓輸出電路與模擬信號(hào)接口電聯(lián)接，所述的氣體防護(hù)裝置用于采樣空氣中有害氣體濃度，并將采樣值與設(shè)定的濃度值進(jìn)行對(duì)比后轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)發(fā)送至熱水器控制器，能在熱水器處于待機(jī)狀態(tài)和工作狀態(tài)時(shí)有效地對(duì)空氣中氣體濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并且氣體防護(hù)裝置通過(guò)模擬信號(hào)接口與熱水器主體進(jìn)行連接，具有節(jié)約成本、便于安裝和拆卸的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F24H9/20GK202057020SQ20112014081
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者葉遠(yuǎn)璋, 林銳勤 申請(qǐng)人:廣東萬(wàn)和新電氣股份有限公司