专利名称：一种用于燃气热水器的一氧化碳报警装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种一氧化碳报警装置领域，特别是涉及一种用 于燃气热水器的一氧化碳报警装置。
背景技术：
随着人民生活水平的不断提高，燃气热水器已走进了千家万户。 燃气热水器使用方便，但可能会出现燃烧不充分产生 一氧化碳超标 对人身造成伤害的情况。
申请号为200420047306.4的专利申请文件公开了 一种带报警装 置的热水器，能够实现在检测到 一氧化碳气体超标时能进行警报提 示，能智能控制无线发射模块发射信号关闭气阀。但由于不具有排 出室内一氧化碳气体的功能， 一旦一氧化碳超标即关闭气阀，而不 能根据不同的 一氧化碳浓度情况进行不同处理，给用户的使用造成 不便。例如由于燃气质量不稳定造成短时间内燃烧不充分、或排风 口短时间排风倒灌导致排气不畅，都会导致短时间 一氧化碳气体超 标但不会对人体造成伤害的情况，上述专利的处理方法都会关闭气 阀给用户带来使用的不便。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种用于燃气热水器的一氧化碳报
警装置，能够根据一氧化碳传感器102检测的一氧化碳浓度大小控
制风速的大小，排出室内超标的一氧化碳气体。
本实用新型提供的用于燃气热水器的一氧化碳报警装置，包括 单片机101,与单片机101相连的一氧化碳传感器102、用于驱
动燃气热水器风机的电机调速系统103和用于驱动燃气热水器气路
电》兹阀106的电；兹阀驱动电^各105;单片机101根据 一 氧化碳传感器102检测的 一 氧化碳浓度对电机 调速系统103和电》兹阀驱动电路105进行控制。
其中，还包括与单片机101连接的用于根据单片机101判断一 氧化碳浓度超过安全浓度值后发出的控制指令进行发声的蜂鸣器 107。
其中，还包括与单片机101连接的用于根据单片机101判断一 氧化碳浓度超过安全浓度值后发出的控制指令进行闪动的报警指示 灯108。
较佳的，所述报警指示灯108至少为两个。
较佳的，还包括与单片机101连接的用于显示单片机101判断 出的当前的 一 氧化碳浓度值和/或提示信息的显示面板109 。
此外，还包括 一端与单片机101连接，另一端与一氧化碳传感 器102连接的用于根据单片机101的指令对对所述一氧化碳传感器 102进行清洗的传感器清洗模块110。
其中，还包括与单片机101连接的用于对一氧化碳报警装置进 行检测的自检模块111。
较佳的，还包括 一端与单片机101连接，另一端与自检模块 111连接的用于当接收到的自检模块111的检测结果为故障时对一 氧化碳报警装置进行复位的复位模块112。
由上可以看出，本实用新型具有根据 一 氧化碳传感器102检测的 一氧化碳浓度大小控制风速的功能。
其中，本实用新型的单片机101根据一氧化碳浓度值的不同发送 不同的控制指令，这样可以实现根据不同的情况进行相应的操作， 给用户的使用带来便利。
其中，本实用新型还包括电磁阀驱动电路105,当一氧化碳浓度 达到危险浓度值时其根据单片机101发出的控制指令关闭气路，这 样可以实现在必要的时候关闭气路，防止过量的 一 氧化碳气体对人 身造成伤害。
并且，本实用新型还包括蜂鸣器107,其根据一氧化碳不同浓度发出不同的发声，用户可以通过听觉判断一氧化碳浓度是否超标以 及超标的程度。
其中，本实用新型还包括报警指示灯108，其一氧化碳浓度超过 安全浓度值时进行闪动，这样用户可以通过视觉判断一氧化碳浓度 是否超标。
此外，本实用新型的报警指示灯108为两个以上，其根据一氧化 碳不同的浓度进行不同组合的闪动，这样用户可以通过视觉判断一 氧化碳浓度超标的程度。
另外，本实用新型还包括显示面板109，其可以显示当前一氧化 碳浓度值和/或提示信息，这样用户可以读取当前室内的 一 氧化碳浓 度值和和相关提示信息，方便用户进行操作。
其中，所述一氧化碳报警装置还包括与单片机101连接的自检模 块lll，用于对一氧化碳报警装置进行检测。防止因元器件出现故障 使本实用新型的装置无法起到报警的功能。
此外，所述一氧化碳报警装置还包括一端与单片机101连接，另 一端与自检模块111连接的复位模块112，自检模块111的检测结果 为故障时对一氧化碳报警装置进行复位。即时修复故障，使一氧化 碳报警装置正常运行。
较佳的，本实用新型还包括传感器清洗模块110,用于对所述一 氧化碳传感器102进行清洗。保证传感器的正常工作，避免因传感 器的故障使本实用新型的装置无法起到报警的功能。
图1为一氧化碳报警装置的原理框图2为一氧化碳报警装置的电机调速系统的电路图。
具体实施方式
如图1示出了本实用新型的原理框图，包括一氧化碳传感器102、 单片机101、电机调速系统103、蜂鸣器107、报警指示灯108、显示面板109、电磁阀驱动电路105和电磁阀106。其中， 一氧化碳传 感器102、蜂鸣器107、报警指示灯108、显示面板109、电机调速 系统103和电磁阀驱动电路105分别与单片机101连接。其中所述 电^f兹阀驱动电i 各105 —端与单片才几101连"^妄，另一端与燃气热水器 气路的电磁阀106连接。其中，
一氧化碳传感器102用于检测环境中的 一氧化碳浓度；
单片机101用于根据一 氧化碳传感器102检测到的 一 氧化碳浓度 向与其连接的电机调速系统103、蜂鸣器107、报警指示灯108、显 示面板109、电磁阀驱动电路105发出控制指令。
电机调速系统103与燃气热水器排风机相连，用于根据单片机 101发出的控制指令控制风机风速；
电磁阀驱动电路105用于根据单片机101判断一氧化碳浓度达到 危险浓度值时发出的控制指令控制所述电磁阀106关闭，切断燃气 热水器气路；
蜂鸣器107用于根据单片机101判断一氧化碳浓度超过安全浓 度值后发出的控制指令进行发声；
报警指示灯108用于根据单片机101判断一氧化碳浓度超过安全
浓度值后发出的控制指令进行闪动；
显示面板109用于显示单片机101判断出的当前的一氧化碳浓度 值和提示信息。
上述的一氧化碳传感器102可以釆用半导体气体传感器，例如二 氧化锡型半导体气体传感器。
单片机101存储有设定的安全浓度值、泄漏浓度值和危险浓度值 及所分别对应的允许时间，单片机101将存储的各浓度值及所分别 对应的允许时间与接收到的一氧化碳传感器102检测到的一氧化碳 浓度进行比较确定当前环境的一氧化碳浓度值所处的范围，根据确 定的当前环境的 一 氧化碳浓度值所处的范围发出相应的控制指令。
用户可以在一定范围内，例如8ml/m3到1000 ml/m3之间，自行 设定安全浓度值，泄漏浓度值和危险浓度值。例如一氧化碳安全浓浓度值设定为50ml/m3，危险浓度值设定 为700ml/m3。用户也可以在一定范围内，例如10秒到120秒之间， 自行设定允许时间，上述允许时间是指允许一定浓度的一氧化碳气 体持续存在的时间，例如允许时间设为30秒。
当单片机101确定一氧化碳传感器102检测到的 一氧化碳浓度低 于安全浓度值时，单片机101分别向电机调速系统103和显示面板 109发出控制指令，电机调速系统103根据控制指令控制风速保持最 低，显示面板109根据控制指令显示一氧化碳浓度和提示信息"安 全"；
当单片机101确定一氧化碳传感器102检测到的 一氧化碳浓度介 于安全浓度和泄漏浓度值之间且持续时间超过允许时间，单片机101 分别向电机调速系统103、蜂鸣器107、才艮警指示灯108和显示面板 109发出控制指令。电机调速系统103根据控制指令加快风速，单片 机101也可以采用PID运算方式向电机调速系统103发出控制指令， 使电机调速系统103控制风速随着一氧化碳浓度的增大而增大；蜂 鸣器107根据控制指令发出间断低沉的报警声；报警指示灯108根 据控制指令闪动；显示面板109根据控制指令显示一氧化碳浓度和 提示信息"警惕"；
当单片机101确定一氧化碳传感器102检测到的 一氧化碳浓度介 于泄漏浓度值和危险浓度值之间且持续时间超过允许时间时，单片 机101分别向电机调速系统103、蜂鸣器107、报警指示灯108和显 示面板109发出控制指令。电机调速系统103根据控制指令进一步 加快风速，蜂鸣器107根据控制指令发出持续响亮的报警声，报警 指示灯108根据控制指令加快闪动频率，显示面板109根据控制指 令显示一氧化碳浓度和提示信息"危险"。
当单片机101确定一 氧化碳传感器102检测到的 一 氧化碳浓度达 到危险浓度值且持续时间超过允许时间时，单片机101分别向电磁 阀驱动电路105、电机调速系统103和显示面并反109发出控制指令。 电磁阀驱动电路105根据控制指令使电磁阀106断开，切断气路；电机调速系统103才艮据控制指令使风速开至最大；显示面板109根 据控制指令显示 一 氧化碳浓度。
图2为一氧化碳报警装置的电机调速系统的电路图。如图所示， 电机调速系统包^"风才几，所述风才几采用直流风才几，电才几调速系统的 供电电压最高为40V。单片机根据要求输出一定频率的脉沖信号作 为控制指令，不同频率的脉沖信号的占空比有所不同，脉冲信号经 过三极管Ql整形，场效应管Q2驱动和LC振荡电路滤波后转换为 用来控制风机产生风速的风机电压。
下面通过具体举例进行说明。开通水源则水流使热水器各电路电 源接通并工作， 一氧化碳报警装置同时启动。 一氧化碳传感器102 检测到室内 一氧化碳气体的浓度为超过10ml/m3小于50ml/n^且持续 时间超过30秒，则显示面板109上显示即时一氧化碳浓度值及"警 惕"字样，报警指示灯108闪动，蜂鸣器107发出间断低沉的蜂鸣 声，同时电机调速系统103加大风速。当一氧化碳传感器102检测 到室内一氧化碳气体的浓度降低到10ml/i^且持续时间超过60秒， 显示面板109上实时显示一氧化碳气体的浓度值为10ml/n^及"安 全"字样，报警指示灯108停止闪动，蜂鸣器107停止发声，电机 调速系统103风速恢复为最小值。当加大排风风速没有有效降低室 内一氧化碳的浓度， 一氧化碳传感器102检测到室内一氧化碳气体 的浓度增长到超过50ml/m3小于700ml/m3且持续时间超过30秒，显 示面板109上实时显示一氧化碳气体的浓度值和"危险"字样，报 警指示灯108加大闪动频率，蜂鸣器107发出持续响亮的蜂鸣声， 同时继续电机调速系统103加大风速。当一氧化碳传感器102检测 到室内一氧化碳气体的浓度降低到10ml/n^且持续时间超过60秒， 显示面板109上实时显示一氧化碳气体的浓度值及"安全"字样， 报警指示灯108停止闪动，蜂鸣器107停止发声，电机调速系统103 风速恢复为最小值。当继续加大排风风速没有有效降低室内 一氧化 碳的浓度， 一氧化碳传感器102检测到室内一氧化碳气体的浓度增 长到700ml/mS且持续时间超过30秒，电》兹阀关闭，终止供气，且电机调速系统103的风速开至最大，避免一氧化碳气浓度对人身造成 伤害，显示面板109显示当前一氧化碳浓度。
上述装置可以设置在燃气热水器的控制板中，形成具有一氧化碳 报警装置的热水器。
为防止因元件出现故障使本实用新型的装置无法起到报警的功 能，如图1所示，本实用新型还包括与单片机101连接的自检模块 111和一端与自检模块111连接、另一端与单片机101连接的复位模 块112。在每次上电时或通过手动按压自检按键时，自检模块111 通过单片机101对一氧化碳报警装置中的发声、发光、动作执行元 件进行检测。如可以设置在自检时黄灯、红灯各亮一下，蜂鸣器107 响 一 声，电磁阀驱动电路10 5驱动电磁阀10 6动作 一 次，当检测结果正 常，则一氧化碳报警装置进入工作状态。
当自检模块111检测到元件出现故障时，如蜂鸣器107没有响， 则自检模块111将检测得到的故障信号传输给复位模块112，复位模 块112根据故障信号通过单片机101对故障元件，如蜂鸣器107，进 行复位。
本实用新型还包括一端与单片机101连接，另一端与一氧化碳传 感器102连接的传感器清洗模块110。在每次上电时或通过手动按压 清洗按键时，传感器清洗模块IIO给对一氧化碳传感器102提供一 个较高的电压对一氧化碳传感器102进行清洗，单片机101对传感 器清洗模块110的清洗时间等参数进行控制，以保证一氧化碳传感 器102正常工作。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实 用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等 同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。例如， 在自检模块111检测到元件出现故障时，如蜂鸣器107没有响，通 过手动按压故障元件对应的复位按键对故障元件进行复位。其中， 报警指示灯108可以设置成两个，当单片机101确定一氧化碳传感 器102检测到的一氧化碳浓度介于安全浓度和泄漏浓度值之间时，单片机101控制报警指示灯108单闪，当单片机101确定一氧化碳 传感器102检测到的一氧化碳浓度介于泄漏浓度值和危险浓度值之 间时，单片机101控制报警指示灯108双闪，其中，两个报警指示 灯108也可以i殳置成不同颜色。
权利要求1.一种用于燃气热水器的一氧化碳报警装置，其特征在于，包括单片机(101)，与单片机(101)相连的一氧化碳传感器(102)、用于驱动燃气热水器风机的电机调速系统(103)和用于驱动燃气热水器气路电磁阀(106)的电磁阀驱动电路(105)；单片机(101)根据一氧化碳传感器(102)检测的一氧化碳浓度对电机调速系统(103)和电磁阀驱动电路(105)进行控制。
2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括与单片 机(101)连接的用于根据单片机(101)判断一氧化碳浓度超过安全浓 度值后发出的控制指令进行发声的蜂鸣器(107)。
3. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括与单片 机(101)连接的用于根据单片机(101)判断一氧化碳浓度超过安全浓 度值后发出的控制指令进行闪动的报警指示灯(10 8)。
4，根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述报警指示灯 (108)至少为两个。
5. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括与单片值和/或提示信息的显示面板(109)。
6. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括 一端与 单片机(101)连接，另一端与一氧化碳传感器(102)连接的用于根 据单片机(101)的指令对所述一氧化碳传感器(102)进行清洗的传 感器清洗模块(IIO)。
7. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括与单片机 (101)连接的用于对一氧化碳报警装置进行检测的自检模块(111)。
8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括 一端与 单片机(101)连接，另一端与自检模块(lll)连接的用于当接收到的 自检模块(111)的检测结果为故障时对 一 氧化碳报警装置进行复位 的复位模块(112)。
专利摘要本实用新型提供了一种用于燃气热水器的一氧化碳报警装置，包括单片机，与单片机相连的一氧化碳传感器、用于驱动燃气热水器风机的电机调速系统和用于驱动燃气热水器气路电磁阀的电磁阀驱动电路；单片机根据一氧化碳传感器检测的一氧化碳浓度对电机调速系统和电磁阀驱动电路进行控制。本实用新型能够根据一氧化碳传感器检测的一氧化碳浓度大小控制风速的大小，排出室内超标的一氧化碳气体。
文档编号F24H9/20GK201368594SQ200920001258
公开日2009年12月23日 申请日期2009年1月20日 优先权日2009年1月20日
发明者孙京军, 沈予朗, 涛 郑 申请人:海尔集团公司;青岛经济技术开发区海尔热水器有限公司