[发明专利]一种可检测一氧化碳浓度的燃气热水器

说明书

技术领域

本发明涉及燃气热水器技术领域，尤其是涉及一种可检测一氧化碳浓度的 燃气热水器。

背景技术

在人们的家庭生活中，对于热水的供应需求是巨大的。目前，大多数城市家 庭都装有燃气热水器，通过燃烧天然气来加热自来水。

天然气的主要成分是甲烷，无色、无味、本身不具有毒性，当其充分燃烧时， 产生的二氧化碳和水蒸气也不会对人体产生危害。但是，甲烷在不充分燃烧时， 会产生一氧化碳气体。

一氧化碳的主要危害一方面是与人体内血红蛋白结合，使其无法再结合氧而 使人中毒，严重的可导致昏迷甚至死亡；另一方面则是与空气混合达到爆炸极 限时，由于电火花或是与某些物体发生碰撞而爆炸造成人员伤亡和财产损。

由于燃气热水器多安装于厨房或者卫生间等不易于通风的地方，一旦氧气浓 度下降，很容易造成甲烷的不完全燃烧，这无疑给燃气热水器的使用带来了一 定的安全隐患。

目前，市场上存在一些检测一氧化碳浓度的仪器，由于其质量、体积和易用 性等方面的限制，一般广泛用于矿山、汽车等空气安全质量检测的地方，很少 将其用于家庭生活。此外，由于燃气热水器仅在使用时可能产生一氧化碳气体， 单独的检测仪器若是一直开启会造成仪器的老化和不必要的浪费，若是不断的 手动开启和关闭不仅繁琐，而且可能遗忘，非常不人性化。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种可检测一氧化碳浓度的燃气热水器， 该热水器每次开启燃气热水器后自动检测一氧化碳浓度并实时显示，在超过警 戒浓度后，采取报警等措施以提示相关人员，尽量将可能造成的损失降到最小。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种可检测一氧化碳 浓度的燃气热水器，包括热水器本体，热水器本体的外壳外表面装有热水器控 制面板以及与安全相关的一氧化碳浓度显示器和蜂鸣器，热水器本体内部的下 半空间布置有燃气燃烧室，燃气燃烧室外部绕有热水管道，燃气燃烧室顶部设 置有排气孔，热水器本体内部的上面空间布置有装在热水器外壳内的一氧化碳 检测装置；热水器外壳内部空气通过其上的透气窗与外部连通，一氧化碳检测 装置通过其上的线路进出孔与外部设备相连。

进一步的，所述一氧化碳浓度检测装置包括一氧化碳传感器、电流放大电 路、单片机、继电器控制电路、数码管；所述一氧化碳传感器与电流放大电路 的输入端相连，电流放大电路的输出端连接到单片机的具有AD转换功能的输 入引脚，单片机的控制数码管显示的输出引脚连接至数码管，单片机控制蜂鸣 器报警的输出引脚连接至蜂鸣器；单片机继电器的输出引脚连接至继电器控制 电路的输入端。

进一步的，所述电流放大电路包括运放U1A、电阻R1、电阻R2、电容C1 和电容C2；其中，所述电阻R1的一端、电容C1的一端以及一氧化碳传感器 12均与运放U1A的负极输入端相连；运放U1A的正极输入端接地；运放U1A 的输出端与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端、电阻R1的另一端、电容 C1的另一端以及电容C2的一端相连后作为电流放大电路的输出端与单片机的 具有AD转换功能的输入引脚相连；电容C2的另一端接地。

进一步的，所述继电器控制电路包括三极管Q1、电阻R3、电阻R4、电容 C3、二极管D3、继电器K1；单片机控制继电器通断的引脚与三极管Q1的基极 相连，三极管Q1的集电极与电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端接12V电 源；三极管Q1的发射极与电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端、电容C3的 一端、二极管D3的负极均与继电器K1线圈的一端相连；电容C3的另一端、 二极管D3的正极以及继电器K1线圈的另一端均接地；继电器K1的常开开关 串接在热水器的电源线上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)将一氧化碳浓度检测装置集成在燃气热水器内部，并进一步合理分配 了内部空间；设计一种电流放大电路，由于一氧化碳传感器输出的是微弱的电 流信号，因此信号放大电路在信号采集中占据重要的地位，所以需要一种具有 抗干扰能力、高增益的放大电路，实现对传感器输出电流信号的放大和转换。