专利名称：瓦斯缺氧自动关断控制电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种瓦斯缺氧自动关断控制电路。
传统的瓦斯热水器，当使用者入浴，点燃瓦斯时，若热水器安装位置不当，通风不良，或于密闭空间内燃烧时，极易因瓦斯燃烧不完全，而产生一氧化碳，由于其为无色无臭气体，难以查觉，特别是在冬季里洗澡，气候寒冷，门窗紧闭，更易发生缺氧燃烧，产生有毒的一氧化碳(CO)，入浴者一旦在浴室中吸入有毒的CO，就会中毒窒息身亡，造成不幸的意外事故。
本案发明人有鉴于此，加以研究创新，揭示出本案之新颖瓦斯缺氧自动关断控制电路。
本发明的目的在于提供一种瓦斯缺氧自动关断控制电路，主要包括一个缺氧检知电极用以检知瓦斯热水器燃烧中之火焰，当空气中含氧量降低至18%时火焰电流降低至2微安培以下时，遮断火焰信号，以关断母火瓦斯开关电磁阀，以防继续缺氧燃烧，产生一氧化碳中毒意外事故。
本发明的最佳实施例，可由以下说明配合所附诸图而得以明晰。
图1为本发明电路图。
图2为本发明另一实施例电路图。
图3为本发明针对图1使用两套变压器的示意图。
参阅图1，可知本发明主要包括一个缺氧火焰检知电路(3)，一个时序电磁阀控制电路(4)，以及一个微动开关(5)配合一个升压点火电路(1)及主火焰检知电路(2)以构成一个瓦斯热水器的瓦斯开关控制器。
该缺氧火焰检知电路(3)包括缺氧火焰感知器(FRA)，一个交流讯号产生器由感应线圈(T1)、电阻(R3)及晶体管(Q1)所组成以产生交流电经电阻(R1)输至火焰感应器(FRA)以感应出一个半波信号，一个齐纳二极管(ZD1)串接于感应线圈(T1)至电源负极间作为稳压之用，一个滤波电路由电阻(R5)电容(C1，C2)组成以滤除杂波信号以维持一定的波频，一个偏压电阻(R4)並联于二极管(ZD1)与电容(C1)之间作为偏压之用，以及一个场效应晶体管(Q3)其栅极(G)连接该滤波电路，其源极(S)接至负极，其漏极(D)经电阻(R9)连至电源正极，並且连接该时序电磁阀控制电路(4)。该感应线圈T1包括一组一次线圈(L1，L2)及次级线圈(L3)其中L1为L2的回授线圈。
该时序电磁阀控制电路(4)包括一个晶体管(Q5)其基极连接至缺氧火焰检知电路(3)的场效应晶体管(Q3)的漏极(D)的一个输出端，其射极接地，其集电极连接至一个电阻(R14);一个晶体管(Q9)其基极连接电阻(R14)，其射极接地，其集电极经电阻(R15)连接电源(51)正极;一个晶体管(Q10)其基极经电阻(R16)晶体管(Q12，Q13)接至升压火电路(1)通过变压器(T2，T3)将电源二次升压以产生高压放电以便点着母火(有关升压电火电路(1)为公知电路，兹不赘述)，其射极接地，其集电极连至晶体管(Q11)的基极;该晶体管(Q11)其射极接至电源正极，其集电极接至母火瓦斯开关电磁阀(S2);一个第一时间延迟电路由电阻(R12)电容(C5)串组其电阻(R12)通过电阻(R11)连至电源正极，电阻(R12)另一端连至晶体管(Q7)的基极，电容(C5)则串接电阻(R12)及电源负极于晶体管(Q7)前方;一个第二时间延迟电路由电阻(R13)及电容(C6)构成位于晶体管(Q9)前方，该电阻(R13)分别下连电阻(R14)至晶体管(Q9)的基极，以及下连电容(C6)接地，该电阻(R13)上连晶体管(Q8)的集电极，晶体管(Q8)的基极连接晶体管(Q7)的集电极而射极则连接电源正极;以及一个电源稳压器由电阻(R11)二极管(D1，D2)串联于电阻(R12)之前于电源之正负两极间。电阻(R14，R13)作为分压之用。
该微动开关(5)用以开启电源(51)开启晶体管(Q11)使电磁阀(S2)开启作为点燃母火之用。
该主火焰检知电路(2)包括一主火焰感应器(FRB);第二感应线圈(T′1)如图3所示，或如图1所示为一次线圈(L1，L2)所感应的次级线圈L4，经电阻(R2)连接该主火焰感应器(FRB);一个第二齐纳二极管(ZD2)作为稳压之用;第二滤波电路由电阻(R7)及电容(C3，C4)组成，与二极管(ZD2)间並联一个偏压电阻(R6);一个第二场效应晶体管(Q2)其栅极(G)接至第二滤波电路，其源极(S)接地，而其漏极(D)经电阻(R8)接至正极而另一输出分别连接至升压点火电路(1)以及一个晶体管(Q4);晶体管(Q4)的基极经电阻(R10)连接该场效应晶体管(Q2)的输出一端，其射极接地，而集电极则连至晶体管(Q6)的基极;以及晶体管(Q6)其射极接至电源正极，其集电极接至主瓦斯开关电磁阀(S1)。该场效应晶体管(Q2)输出端之一经电阻(R17)连接晶体管(Q14，Q15)以控制升压点火电路(1)。
如图1所示，该缺氧火焰感应器(FRA)与该主火焰感应器(FRB)可串联一个电容(C)汇合成单一火焰感应器(FR)。如图2所示，该缺氧火焰检知电路(3a)可通过图1所示的缺氧火焰检知电路(3)与主火焰检知电路(2)结合，此种火焰感应器亦呈图2所示的单一火焰感应器(FR)之状。
本发明的操作原理，示如下述先将微动开关(5)启动，此可通过「水点火」瓦斯热水器由进水管流入升举水盘，以启动微动开关(5)，电源(51)供电，晶体管(Q11)输出一个正电压至母火电磁阀(S2)开启母火电磁阀(S2)，並导通升压点火电路(1)的晶体管(Q12，Q13)以产生高电压(HV)，放电，点燃母火，而主火焰检知电路(2)所产生的交流电输至火焰感应器(FRB)，因瓦斯燃烧后会产生离子化(Ionization)，有正、负离子产生，具有二极管的整流作用，故输入的交流电即感应出一个半波(Half-ware)讯号，经R2，T1，ZD2稳压，R6偏压，R7，C3，C4滤波，输至场效应晶体管(Q2)的栅极(G)，导通Q2，其漏极(D)输出端之一接至升压点火电路(1)，乃输出一低电流至晶体管(Q14)的基极，Q14的偏压不足遂不导通，使升压点火操作停止，不再作点火操作。
此时，Q2输出端之二经R10导通Q4，Q6遂开启主瓦斯开关电磁阀(S1)，以开启主瓦斯开关，供应瓦斯流，而被点着的母火点燃主火，以正常加热瓦斯热水器之水流。若没有火焰，或停止进水，微动开关切断，则主瓦斯开关电磁阀(S1)亦告切断，不再供应瓦斯主流，而达到安全目的。从电路上看，若没有火焰，则FRB无感应讯号，Q2关断，S1关断，即切断瓦斯供应，亦符逻辑。
在主火焰检知电路(2)作用的同时，该缺氧火焰检知电路(3)亦同时作用，可通过电阻(R1)的电阻值设定火焰电流大小，而按照瓦斯燃烧其火焰电流与室内氧气浓度的关系，当氧浓度低于18%时，火焰电流约降至2微安培(μA)，故正常燃烧时，该缺氧检知电路(3)亦通过T1，R3，Q1产生交流讯号，由FRA感应出半波讯号，经ZD1稳压，R4偏压，R5，C1，C2滤波，导通场效应晶体管(Q3)，导通Q5，关断Q9，Q10及Q11导通，S2仍开启以点燃母火，配合前述主火焰检知电路(2)的操作，並行不悖，相辅相成。
一旦瓦斯燃烧不安全，氧浓度低于18%时，FRA的火焰讯号被遮断，Q3不导通，Q5亦不导通，Q9导通，Q10，Q11乃被关断，而切断母火电磁阀(S2)，使不再点着母火，当然无法点燃主火(S1关断)，以免因继续缺氧燃烧，燃烧不完全，产生有毒害的CO。
当火焰感应器因母火点不着，例如火焰被风吹熄，再点仍点不着，但瓦斯继续流出时，此时若没有在一段时间间隔内关掉母火瓦斯开关，也是有危险的。当火焰感应器(FR)无感应时，由电阻(R11)之二极管(D1，D2)将电源电压稳定，由电阻(R12)电容(C5)组成一个第一时间延迟电路，或由电阻(R13)电容(C6)构成第二时间延迟电路，例如设定时间为40秒，当时间到后，导通晶体管Q7，Q8作用晶体管Q9，Q10使晶体管Q11停止输出，母火电磁阀(S2)遂被切断，如是可避免因瓦斯长时点不着时，S2电磁阀亦不会开启，不必担心瓦斯长时外漏，而防止下次引燃、爆炸的危险。
本发明之优点为1.感应线圈可以一组L1，L2为初级线圈，绕两组L3，L4为次级线圈，节省成本，安装容易。
2.FRA，FRB可串一电容C共用一电极FR，再分成两回路，即图1的主火焰检知电路(2)及缺氧检知电路(3)。
3.也可采用单一感应器(FR)，简化构造、制程，节省零组件。
4.利用火焰感应器，以本身的交流产生器(如T1，R3，Q1)产生交流电，以感应火焰的半波讯号，不受外来杂波讯号干扰，而免引起误动作，故检知准确、可靠。
5.缺氧时，可靠地关断瓦斯开关，以免造成继续燃烧不完全，造成CO中毒的危害。
权利要求
1.一种瓦斯缺氧自动关断控制器包括一个缺氧火焰检知电路含有一个缺氧火焰感应器，一个交流讯号产生器以产生交流电经一个设定电阻输至该缺氧火焰感应器以感应出一半波信号，一个稳压电路，一个滤波电路，以及一个控制开关经该滤波电路，连接至缺氧火焰感应器；该设定电阻设定一个火焰电流大小以传送或遮断一个缺氧时火焰电流讯号以导通或关断该控制开关，该控制开关的输出端连接一个时序电磁阀控制电路，含有一个时间延迟电路，以控制一个母火瓦斯开关电磁阀，这样，当该缺氧火焰感应器检知一个缺氧之遮断电流讯号时，关断该控制开关，以作用该时序电磁阀控制电路，以关断该母火瓦斯开关电磁阀，切断瓦斯源。
2.根据权利要求1所述的瓦斯缺氧自动关断控制器，其中该缺氧火焰检知电路(3)包括该缺氧火焰感应器(FRA)，该交流讯号产生器由感应线圈(T1)、电阻(R3)及晶体管(Q1)所组成以产生交流电经电阻(R1)至火焰感应器(FRA)以感应出一个半波信号，该稳压电路含有一个齐纳二极管(ZD1)串接于感应线圈(T1)至电源负极间作为稳压之用，一个滤波电路由电阻(R5)电容(C1，C2)组成以滤除杂波讯号以维持一定的波频，一个偏压电阻(R4)並联于二极管(ZD1)与电容(C1)之间作为偏压之用，以及该控制开关为一个场效应晶体管(Q3)其栅极(G)连接该滤波电路，其源极(S)接至负极，其漏极(D)经电阻(R9)连至电源正极，並且连接该时序电磁阀控制电路(4)。
3.根据权利要求1所述的瓦斯缺氧自动关断控制器，其中该时序电磁阀控制电路(4)包括一个晶体管(Q5)其基极连接至缺氧火焰检知电路(3)的场效应晶体管(Q3)的漏极(D)之一输出端，其射极接地，其集电极接连至电阻(R14);一个晶体管(Q9)其基极连接电阻(R14)，其射极接地，其集电极经电阻(R15)连接电源(51)正极;一个晶体管(Q10)其基极经电阻(R16)晶体管(Q12，Q13)接至一个压点火电路(1)以产生高压放电以便点着母火，其射极接地，其集电极连至晶体管(Q11)的基极;该晶体管(Q11)其射极接至电源正极，其集电极接至母火瓦斯开关电磁阀(S2);一个第一时间延迟电路由电阻(R12)电容(C5)串组其电阻(R12)通过一个电阻(R11)连至电源正极其电阻(R12)另一端连至晶体管(Q7)的基极，电容(C5)则串接电阻(R12)及电源负极于晶体管(Q7)的前方;一个第二时间延迟电路由电阻(R13)及电容(C6)构成位于晶体管(Q9)之前方，该电阻(R13)分别下连电阻(R14)晶体管(Q9)的基极，以及下连电容(C6)接地，该电阻(R13)上连晶体管(Q8)的集电极，晶体管(Q8)的基极连接晶体管(Q7)的集电极而射极则连接电源极;以及一个电源稳压器由电阻(R11)二极管(D1，2)串联于电阻(R12)之前于电源之正负两极间，以及一个微动开关(5)用以开启电源(51)开启晶体管(Q11)使电磁阀(S2)开启作为点燃母火之用。
4.根据权利要求1所述的瓦斯缺氧自动关断控制器，其中该缺氧火焰检知电路串联一个电容以与一个主火焰检知电路的主火焰感应器汇合成一个单一火焰感应器，其中该主火焰检知电路(2)包括该主火焰感应器(FRB);第二交流讯号产生器含有第二感应线圈(T′1)，由电阻(R2)连接该主火焰感应器(FRB)一个第二齐纳二极管(ZD2)作为稳压之用;第二滤波电路由电阻(R7)及电容(C3，C4)组成，与二极管(ZD2)间並联一个偏压电阻(R6);一个第二场效应晶体管(Q2)其栅极(G)接至第二滤波电路，其源极(S)接地，而其漏极(D)经电阻(R8)接至正极而另一输出分别连接至升压点火电路(1)及一个晶体管(Q4);晶体管(Q4)的基极经电阻(R10)连接该第二场效应晶体管(Q2)的输出一端，其射极接地而集电极则连至晶体管(Q6)的基极;以及晶体管(Q6)其射极接至电源正极，其集电极接至主瓦斯开关电磁阀(S1);该场效应晶体管(Q2)输出端之一经电阻(R17)连接晶体管(Q14，Q15)以控制升压点火电路(1);这样当主火焰感应器感应火焰信号时，导通该第二场效应晶体管，以启开该主瓦斯开关电磁阀。
5.根据权利要求4所述的瓦斯缺氧自动关断控制器，其中该主火焰检知电路中的感应线圈为自该缺氧火焰检知电路的感应线圈初级线圈绕组而成的次级线圈。
6.根据权利要求5所述的瓦斯缺氧自动关断控制器，其中该缺氧及主火焰检知电路分别由两组变压器感应线圈分别组成各该交流讯号产生器，且该主火焰感应器与该缺氧火焰感应器分开。
全文摘要
一种瓦斯缺氧自动关断控制电路，主要包括一个缺氧检知电极用以检知瓦斯热水器燃烧中的火焰，当空气中含氧量降低至18％时火焰电流降低至2微安培以下时，遮断火焰信号，以关断母火瓦斯开关电磁阀，以防继续缺氧燃烧，产生一氧化碳中毒之意外事故。
文档编号F24H9/20GK1067493SQ9110357
公开日1992年12月30日 申请日期1991年5月31日 优先权日1991年5月31日
发明者林金木 申请人:保登科计股份有限公司