瓦斯/一氧化碳偵測警報暨瓦斯器具自動關閉裝置的製作方法

2023-04-26 05:18:11 2

專利名稱：瓦斯/一氧化碳偵測警報暨瓦斯器具自動關閉裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種瓦斯/一氧化碳偵測警報暨瓦斯器具自動關 閉裝置，該安全裝置可在待測空間中的瓦斯或一氧化碳含量超過預定 值時，發出聲音及視覺警示信號，同時切斷瓦斯器具的電源、關閉瓦 斯。
背景技術：
在使用瓦斯器具的過程中， 一旦火焰無故熄滅，或管線破損、脫 落後，會導致瓦斯外洩，引起包括瓦斯(一氧化碳)中毒，或瓦斯爆炸(氣 爆)的意外情況發生。尤其是，在瓦斯中，具有燃燒發熱成分的一 氧化 碳含量頗多，瓦斯如不能完全燃燒時，不僅降低熱效率，而且，因為 在廢氣中含有一氧化碳成分，很容易引起一氧化碳中毒。
有鑑於此，具有偵測瓦斯、--氧化碳功能，並自動遮斷瓦斯的安 全裝置應運而生。其中一種安全裝置是在偵測到瓦斯外洩時，立即通 過一用來開閉瓦斯通路的電磁閥關閉。此安全裝置必須在瓦斯管路上 配設電磁閥，徒增使用者負擔，同時因為與燃燒無關，對於瓦斯不完 全燃燒所產生的一氧化碳，無法發揮偵測及遮斷瓦斯的效果。
另一常見的安全裝置是被安裝在瓦斯器具內，因此只能偵測瓦斯 器具周圍的瓦斯、 一氧化碳含量是否異常。然而，瓦斯及一氧化碳均 屬於氣體，其可能隨著風勢而流向浴室、臥房、客廳等，致使這些室 內場所因為瓦斯或一氧化碳含量過高而發生瓦斯爆炸或一氧化碳中毒 意外。因此，該安全裝置所能發揮的效果有限，顯然不符實際需求。
還有一種常見的安全裝置是利用無線傳輸信號控制瓦斯器具，開
閉瓦斯通道的安全裝置。因為使用射頻(RF)傳輸信號，故發射器不受 地形限制，可安裝在任何待測的位置。然而，該安全裝置所控制的對 象是用來開閉瓦斯通路的電磁閥，因此同樣具有上述第一種安全裝置 的缺陷。 發明內容
鑑於上述原因，本實用新型的目的是提供一種新穎實用的瓦斯/ —氧化碳偵測警報暨瓦斯器具自動關閉裝置，該安全裝置可以在瓦斯外洩或燃燒不完全，致待測空間中的瓦斯或一氧化碳成分超過預定值
時，給予使用者聲音及視覺警示信號，發揮早期預警的效果，便於採 取相應措施，同時自動關閉瓦斯器具，防止瓦斯災情擴大。
為實現上述目的，本實用新型釆用以下技術方案 一種瓦斯/—氧 化碳偵測警報暨瓦斯器具自動關閉裝置，它包含至少一發射單元安裝 在瓦斯、 一氧化碳待測處，其可在瓦斯或一氧化碳含量超過預定值時， 發出聲音及視覺警示信號，同時傳送一關機信號及一設置於瓦斯器 具的接收單元，用來接收該關機信號，然後輸出一控制信號，以切斷 該瓦斯器具的電源並關閉瓦斯者。
本實用新型的優點是可以在瓦斯外洩或燃燒不完全，致待測空 間中的瓦斯或一氧化碳成分超過預定值時，給予使用者聲音及視覺瞀 示信號，發揮早期預警的效果，便於採取相應措施，同時自動關閉瓦 斯器具，防止瓦斯災情擴大。

圖1為本實用新型瓦斯/一氧化碳偵測警報暨瓦斯器具自動關閉裝
置發射單元電路圖2為本實用新型接收單元電路圖 圖3為本實用新型接收單元的另一實施例電路圖； 圖4為容置本實用新型接收單元的瓦斯器具電池盒外觀圖； 圖5為容置本實用新型接收單元的收納盒與瓦斯器具電池盒的分
解圖6為收納盒與電池盒結合一起的外觀圖。
具體實施方式

圖1為本實用新型瓦斯/一氧化碳偵測警報暨瓦斯器具自動關閉裝 置發射單元10的電路圖，圖2為接收單元20的電路圖，兩者組成瓦斯/ 一氧化碳偵測警報暨瓦斯器具自動關閉裝置。其中，發射單元10安裝 在瓦斯、一氧化碳待測處，例如裕室、臥房及/或客廳等。該發射煞元
10包含
電源供應電路，它主要由變壓器T1、整流二極體D1和D2、濾波 電容C4及穩壓器U1構成。其功能是將交流電降壓及轉變為直流，並經 濾波、穩壓後，輸出一穩定的直流電源，為發射單元10後述組件提供 所需的工作電壓；
瓦斯及/或一氧化碳偵測器U4，它是用來偵測瓦斯、一氧化碳含量 的。在偵側器U4偵測到待測空間中的瓦斯或一氧化碳含量超過預定值 時，也就是空氣中的瓦斯或一氧化碳含量異常時，即輸出一信號；
聲音警示電路，它主要由警報器U5、電晶體Q4和Q5及蜂鳴器所 組成。瞀報器U5的輸入端(第4接腳)與電晶體Q3電性連接，因此晶體 管Q3導通時，警報器U5即動作，並從第1接腳輸出一信號使電晶體Q4 和Q5動作，再經由變壓器T2升壓後驅動蜂鳴器發出聲音警示信號，發 揮示警作用
視覺警示電路，它主要包括展蕩器U6、偵測器U4異常指示燈 LED1、瓦斯異常指示燈LED2、 一氧化碳異常指示燈LED3，及二極體 D3-D5。當偵測器U4使用年限屆滿(或異常)時，其第3接腳輸出一信號 驅動展蕩器U6，使電性連接展蕩器U6第2接腳的LED1閃爍；當一氧化 碳異常時，偵側器U4的第5接腳輸出一信號使LED1恆亮，警報器U5 的第3接腳輸出一信號使LED3閃爍當瓦斯異常時，偵側器U4的第6 接腳輸出一信號使LED1恆亮，警報器U5的第3接腳輸出一信號使 LED2閃爍，以給予使用者一視覺警示信號；
編碼器U3，其輸入端經電晶體Q6和Q7電性連接警報器U5。在警 報器U5因為電晶體Q3導通而動作時，其第2接腳輸出一震蕩信號驅動 電晶體Q7和Q6;當電晶體Q6動作時，編碼器U3的第6接腳就輸出一 編碼信號。編碼器U3具有自動編碼的功能，每次傳送的編碼信號均不 相同；
射頻(RF)發射電路，電性連接編碼器U3，主要由射頻發射器U2、 天線及其周邊電子組件構成。發射電路在接收編碼器U3輸入的編碼信 號後，透過天線發射一關機信號供接收單元20接收；
模擬鍵SW1，其一端接地，一端與電晶體Q3的基極電性連接。模 擬鍵是為了在本裝置裝妥後供測試是否正常之用即，在人為操作模 擬鍵SW1使其為ON狀態時，蜂鳴器應鳴叫、LED1應恆亮，瓦斯器具 應!^動關閉，否則屬於故障；及
重置鍵SW2，其一端接地，一端電性連接偵測器U4。在蜂鳴器及 發光二極體LED2、 LED3分別因瓦斯、一氧化碳異常而發出聲音及視 覺警示信號時，按下重置鍵SW2(即ON操作時)，可使該聲音及視覺警 示信號停止。
所述的接收單元20被安裝在瓦斯器具內，用以接收發射單元10送 出的關機信號，並輸出一控制信號，以切斷瓦斯器具的電源，同時關 閉瓦斯。該接收單元20包含
互鎖電路，主要由電晶體Q1和Q2及電阻R2和R3構成。其中，晶 體管Q2的基極經由電阻R3與瓦斯器具的"主火閥"連接。所謂"主火閥" 在熱水器中指的是壓差總成中的常開型電磁閥，此閥在ON操作時，即 由開閥位變為閉閥位時，會使壓差總成的主閥門打開，以釋出多量的 瓦斯至燃燒器。因為瓦斯器具在執行高壓脈衝點火功能時，其電壓高 達12KV以上，會影響以下IC，包括射頻接收器U1、解碼器U2及升壓 器U3的功能及動作，故在髙壓點火時，利用互鎖電路關閉這些IC的電 源，一旦主火閥為ON操作時，互鎖電路的電晶體Q2才會導通。若沒 有幹擾的疑慮及節能問題，該互鎖電路可以省略不用
升壓電路，其與互鎖電路電性連接，主要由升壓器U3及其周邊電 子組件組成，以將瓦斯器具的直流電源(DC1.5V)升壓後，為射頻接收 電路及解碼器U2等提供所需的直流電源(DC3 5V):
射頻(RF)接收電路，主要由射頻接收器U1、天線及其周邊電子組 件組成，以接收上述發射單元20送出的關機信號；
解碼器U2，電性連接射頻接收電路，以將射頻接收器U1所給的關 機信號加以解碼後輸出；
認碼鍵SW1，一端接地，一端電性連接解碼器U2，供解碼器U2 與編碼器U3進行配對連線(pairing)使用；配對連線時，在瓦斯器具的 主火被點燃的情況下，按下認碼鍵SW1約三秒鐘，此時受解碼器U2驅 動的發光二極體LED1會持續閃爍，接著按下發射單元20的模擬鍵 SW1，若瓦斯器具關機，即完成認碼功能，表示解碼器U2與編碼器U3 之間通過認證，可以通過無線電波聯繫溝通，同時發光二極體LED1 停止閃爍；及
瓦斯器具電源控制電路，它主要包括電晶體Q3-Q5、 二極體D2、 電容C6和C7及電阻R5 R9， '乂接收解碼器U 輸入的信號，詐輸出一 控制信號，使C極電性連接點火器(spark)的電晶體Q3停止導通，據此 切斷點火器的電源，關閉瓦斯器具及瓦斯。
在本實用新型中，發射單元10中的穩壓器U1、射頻發射器U2、編 碼器U3、瓦斯及/或一氧化碳偵測器U4、警報器U5、展蕩器U6，以及
接收單元20中的射頻接收器U1、解碼器U2、升壓器U3均為集成電路
(ic)。
在瓦斯器具的主火閥無工作電壓供應時，電晶體Q1和Q2為截止狀 態，此時升壓器U3、射頻接收器U1和解碼器U2因無工作電壓供應所 以不動作，而點火器的電源則經由電晶體Q3供給；一旦主火閥動作後， 升壓器U3、射頻接收器U1和解碼器U2即可獲得電壓而處於待命狀態。
本實用新型公開的該瓦斯/—氧化碳偵測警報暨瓦斯器具自動關 閉裝置，在接通電源時就處於待機狀態，偵測器U4熱機一適當時間(例 如80秒)後開始偵測。一旦偵測到在待測空間中的一氧化碳(或瓦斯)含 量超過預定值時，偵測器U4的第5(或第6)接腳即輸出一低電位驅動晶 體管Q3，此時電晶體Q2和Q1動作而向編碼器U3及射頻(RF)發射器U2 供電，同時警報器U5的第4接腳從電晶體Q3獲得一正電壓而動作，並 從其第1接腳輸出一驅動信號使電晶體Q4和Q5動作，再經由變壓器T2 升壓後驅動蜂鳴器發出聲音警示信號另一方面，警報器U5又自其第 2接腳輸出一震蕩信號驅動電晶體Q7和Q6，當Q6動作時，編碼器U3 亦動作，並自其第6接腳輸出一編碼信號至RF發射器U2， RF發射器U2 接收該編碼信號後，通過天線傳送一 關機信號，同時偵側器U4的第 5(或第6)接腳輸出一信號使LED1恆亮，警報器U5的第3接腳輸出一信 號使LED3(或LED2)閃爍，以給予使用者視覺警示信號。
在聲音及視覺警示信號發生時，可按下重置鍵SW2解除。
—旦射頻接收器U1接收到射頻發射器U2送出的關機信號時，即經 由其第7接腳將該信號輸入編碼器U2,若經編碼器U2解碼為關機信號， 就從其第5接腳輸出一高電位，使電晶體Q5和Q4動作，致電晶體Q3 被截止(cutoff)，切斷供應至點火器的電源； 一旦點火器電源被中斷， 瓦斯器具即關機，同時關閉瓦斯。
在待機的狀態下，按下模擬鍵SW1時可使電晶體Q3導通，以測試 其功能是否正常。
事實上，上述接收單元20也可有其它不同的變化。圖3為與圖2近 似的接收單元20a，因此與圖2所示實施例相同的部分均以相同的符號 標示，且先前對於圖2所示實施例的說明也適用於本實施例。該接收單 元20a與上述接收單元20的差異在於沒有互鎖電路，並且上述接收單 元20的電晶體Q3的C極電性連接點火器，本實施例的電晶體Q3的C極
則電性連接一繼電器(relay)，而瓦斯器具的電源迴路或過熱等安全裝 置迴路則電性連接該繼電器的a接點； 一旦電晶體Q3被截止時，該繼 電器即因消磁使a接點變成Off的接點，切斷連接至該電源迴路或過熱 等安全裝置迴路的電源，自動關閉瓦斯器具及瓦斯。
為使接收單元20(20a)有一妥善的容身之處，在較佳的實施例中， 瓦斯器具的電池盒30具有一形成於盒底的凹槽31(參見圖4),可以容納 接收單元20(20a)。接收單元20(20a)亦可安裝在一獨立的收納盒40內 (圖5),該收納盒40的底部具有若干卡榫41，可與電池盒30上既有的每 —安裝孔32卡合，使收納盒40與電池盒30結合一起，其情況如圖6所 示。另外，收納盒40的底部兩側各有一孔洞42,供電池盒30兩惻的端 子33分別插入收納盒40內與接收單元20(20a)電性連接，而接收單元 20(20a)則通過一露出收納盒30外的端子排43連接瓦斯器具的本體， 作為電源與接收單元20(20a)之間的回返電路(即接地)，及與主火閥和 點火器(電源迴路或過熱等安全裝置迴路)等電性連接。
當然，上述實施例可在不脫離本實用新型的範圍下加以若干變化， 故以上的說明所包含及附圖中所示的全部事項應視為例示性，而非用 以限制本實用新型的專利保護範圍。
權利要求1、一種瓦斯/一氧化碳偵測警報暨瓦斯器具自動關閉裝置，其特徵在於它包含至少一個發射單元，其可在待測處的瓦斯或一氧化碳含量超過預定值時，發出一個關機信號；及一個接收單元，接收所述關機信號，並輸出一控制信號，以切斷該瓦斯器具的電源。
2、 根據權利要求1所述的瓦斯/一氧化碳偵測警報暨瓦斯器具自動 關閉裝置，其特徵在於所述發射單元包括-電源供應電路，為所述發射單元提供工作所需的直流電壓 瓦斯及/或一氧化碳偵測器，其在瓦斯或一氧化碳待測處的含量超過預定值時輸出一信號編碼器，其在收到所述偵測器的信號時輸出一編碼信號；模擬鍵，電性連接所述編碼器及射頻發射電路，接收所述編碼器輸出的信號，並發射一關機信號。
3、 根據權利要求2所述的瓦斯/一氧化碳偵測警報暨瓦斯器具自動 關閉裝置，其特徵在於所述發射單元還包含有與所述偵測器電性連接的聲音警示電路， 該聲音警示電路包括警報器，可在該偵測器輸出信號時動作，並使蜂 鳴器發出聲音警示信號。
4、 根據權利要求3所述的瓦斯/一氧化碳偵測警報暨瓦斯器具自動 關閉裝置，其特徵在於所述發射單元還包含有受所述警報器控制的視覺警示電路，該視 覺警示電路包含有若干指示燈，可分別在偵測器異常、瓦斯異常或一 氧化碳異常時發出視覺警示信號。
5、 根據權利要求4所述的瓦斯/一氧化碳偵測警報暨瓦斯器具自動 關閉裝置，其特徵在於所述視覺警示電路還包含有與偵測器電性連接的震蕩器，該偵測 器在異常時輸出一信號驅動震蕩器，使該偵測器異常指示燈閃爍。
6、 根據權利要求4所述的瓦斯/一氧化碳偵測警報暨瓦斯器具自動 關閉裝置，其特徵在於 　所述偵側器在瓦斯或一氧化碳異常時，輸出一信號使偵側器異常 指示燈恆亮，並且該警報器輸出一信號使瓦斯或一氧化碳異常指示燈 閃爍。
7、 根據權利要求3~6之一所述的瓦斯/一氧化碳偵測警報暨瓦斯器具自動關閉裝置，其特徵在於所述發射單元還包含有與所述偵測器電性連接的重置鍵，可在按 下操作時使聲音及視覺警示信號停止。
8、 根據權利要求1所述的瓦斯/一氧化碳偵測警報暨瓦斯器具自動關閉裝置，其特徵在於所述接收單元安裝在瓦斯器具內，包含升壓電路，電性連接所述瓦斯器具的電源，以將瓦斯器具的電源 升壓後輸出射頻接收電路，接收發射單元送出的關機信號；解碼器，接收射頻接收電路發出的關機信號，並經解碼確認為關 機信號後，將關機信號輸出認碼鍵，電性連接所述解碼器；及瓦斯器具電源控制電路，接收該解碼器輸入的關機信號，並輸出 一控制信號，以切斷瓦斯器具的電源。
9、 根據權利要求8所述的瓦斯/一氧化碳偵測警報暨瓦斯器具自動 關閉裝置，其特徵在於-該瓦斯器具包含一主火閥，所述接收單元包含一個互鎖電路，其 輸入端電性連接該主火閥，輸出端與所述升壓電路電性連接。
10、 根據權利要求8或9所述的瓦斯/一氧化碳偵測警報暨瓦斯器具 自動關閉裝置.其特徵在於該瓦斯器具包含一點火器，電源控制電路的輸出端電性連接該點 火器。
11、 根據權利要求8或9所述的瓦斯/一氧化碳偵測警報暨瓦斯器具自動關閉裝置，其特徵在於-該瓦斯器具包含一電源迴路及至少一安全迴路，所述電源控制電 路的輸出端電性連接一個繼電器，電源迴路或安全迴路電性連接該繼電器。
12、 根據權利要求8或9所述的瓦斯/—氧化碳偵測警報暨瓦斯器具　自動關閉裝置，其特徵在於該瓦斯器具包含一個電池盒，其具有一個設於盒底的凹槽，以容 納所述接收單元。
13、 根據權利要求8或9所述的瓦斯/一氧化碳偵測警報暨瓦斯器具自動關閉裝置，其特徵在於該瓦斯器具包含一個電池盒，所述接收單元被安裝在一個收納盒 內，該收納盒與電池盒結合一起。
14、 根據權利要求13所述的瓦斯/—氧化碳偵測警報暨瓦斯器具自動關閉裝置，其特徵在於所述電池盒具有若干個安裝孔，所述收納盒具有若干個卡榫，可 以分別嵌入安裝孔內，使收納盒固定於電池盒之上。
專利摘要本實用新型公開了一種瓦斯/一氧化碳偵測警報暨瓦斯器具自動關閉裝置，它包含有至少一發射單元安裝在瓦斯、一氧化碳待測處，其可在瓦斯或一氧化碳含量超過預定值時，發出聲音及視覺警示信號，同時傳送一關機信號；及一設置於瓦斯器具的接收單元，用來接收該關機信號，然後輸出一控制信號，切斷瓦斯器具的電源並關閉瓦斯。
文檔編號F24C3/12GK201057468SQ20072010312
公開日2008年5月7日 申請日期2007年1月5日 優先權日2007年1月5日
發明者陳文周 申請人:陳文周