防止煤氣中毒換氣扇自動控制器的製作方法

2023-05-08 14:26:51

專利名稱:防止煤氣中毒換氣扇自動控制器的製作方法
本實用新型涉及一種電子自控裝置，它與家用換氣扇聯用，根據室內煤氣(一氧化碳)濃度的高低，控制換氣扇的啟動或停止。特別是當濃度超過安全界限(萬分之三)時，可以自動啟動換氣扇，以防人員中毒，同時發出聲光報警。
國內外都有人設計了許多種可燃氣體報警器，多用可控矽控制，一旦報警，只有切斷電源才能恢復，所以只能報警，不能自控，例為美國J。馬庫斯編著的電子電路大全中介紹的線路5.1和5.2就屬於此種類型。有些報警裝置附有自控功能，常用的辦法是用繼電器取代蜂鳴器，作為末級的負載，但靈敏度甚低，起不到予防人員中毒的作用，北京電子報1986年第一期刊登的「安全實用的氣敏電路」中所示的裝置就屬於此種類型。其問題在於國產的氣敏元件對一氧化碳不太敏感，一般來講，濃度為萬分之三(300ppm)時，靈敏度不會大於2，可是，按照國家標準，繼電器的吸合電流與釋放電流之比則為5，這兩個不利因素造成了此類裝置的靈敏度不可能做得很高，實際的靈敏度在萬分之十左右，起不到防止人員中毒的目的。至於採用三級以上的放大線路，因氣敏元件的不穩定性和多級直流放大固有的漂移，常難於投入實用。
本實用新型的目的是使裝置具備報警和自控兩種功能，而且要提高靈敏度。
方法是以兩轉換的繼電器作為三極體的負載，利用一個常閉觸頭連接3DG三極體的發射極與地線。一旦繼電器吸合，常閉觸頭斷開，負反饋電阻使得放大倍數下降，調整負反饋電阻的阻值，可使得繼電器吸合後的電流穩定在某一設定值(第二設定值)。這時，如果環境中煤氣濃度下降到正常值時，氣敏元件阻值增大，三極體基極電流下降，從而帶動集電極電流下降，繼電器釋放，釋放後，常閉觸頭閉合，負反饋作用消除，集電極電流又上升到某一穩定值(第一設定值)。調節電位器可使第一設定值處於一個合理的水平。
該裝置的具體線路由以下的實施例及附圖給出。下面將結合實施例作進一步的介紹。圖1是控制與報警線路，圖2是用電器供電線路。
圖1中，市電經變壓器〔2〕變為3伏、5伏、和10～30伏三路輸出。3伏給綠色發光二極體〔3〕供電，作為電源指示；5伏給氣敏元件〔6〕加熱，氣敏元件採用QM－N型；第三路輸出經二極體〔4〕整流後作為控制線路的主電源，可根據氣敏元件的要求選擇電壓；電壓分配在氣敏元件和電位器〔8〕上，電位器的活動端接到三極體〔10〕的基極上，三極體可選用3DG130；繼電器〔9〕作為三極體的集電極負載，型號為JZx－13F；〔13〕是壓電陶瓷蜂鳴器；〔14〕是紅色發光二極體；〔15〕是單極開關，〔1〕是熔斷器，參數為0.1A；〔5〕是電解電容，參數為220微法；〔7〕為熱敏電阻，阻值可取10KΩ；〔11〕為電解電容，參數為100微法；〔15〕為撥動開關，通常取閉合狀態，如只需自控，不要報警，可將其斷開。
圖2中，除在供電線路中串接了一對常開觸點外，又接了一個拉線開關〔17〕，用來將自控轉為手控；熔斷器〔16〕的參數可根據用電器的功率選擇；〔18〕是三孔插座，可接換氣扇和其他用電器。
當環境中煤氣濃度正常時，調節電位器〔8〕的動端，使三極體集電極電流為第一設定值，它低於繼電器的吸合電流，高於釋放電流。環境中煤氣濃度升高時，Ic就上升，濃度超過安全界限時，Ic達到繼電器的吸合電流，繼電器吸合，發出聲光報警訊號，換氣扇啟動。與此同時，常閉觸頭打開，負反饋電阻被接入，使Ic下降到第二設定值(大於繼電器的釋放電流，但小於繼電器的吸合電流)，這時繼電器不釋放，只有當環境中煤氣濃度下降到正常值，Ic下降到相當於繼電器的釋放電流時，繼電器才會釋放，這時，報警與換氣扇的供電均被切斷，同時發射極負反饋電阻也被短路，Ic上升到第一設定值。合理調整電位器和選擇負反饋電阻，可以得到預期的兩個設定值。從理論上來講，該裝置的靈敏度可以調得很高，但考慮到國產氣敏元件的漂移和實際的需要，建議將靈敏度調到300ppm左右為宜，以免過多地誤報。
該裝置的主要優點是靈敏度高，穩定性好，可控功率大，與換氣扇聯用可確保人身安全，而且元件少，成本低，利於普及和推廣。
該裝置對煤氣、氫氣、液化石油氣、汽油蒸氣都很靈敏，可作為上述可燃氣體的報警器。它對煙霧也非常敏感，所以可以兼作火災報警器和滅火系統的自控裝置。該裝置可控功率為1000瓦左右，可帶動較大功率的警報系統和用電器。
權利要求
1.一種由電源變壓器、氣敏元件、繼電器、蜂鳴器和其他電子元件組成的報警自控裝置，其特徵是a、採用了兩轉換中功率繼電器作為自動轉換開關，可與換氣扇聯用，當環境中煤氣超過安全標準時，能夠控制換氣扇的啟動或停止，並同時具有報警功能。b、在三極體的發射極上接有一負反饋電阻，在電阻兩端並聯了一對常閉觸頭，c、在換氣扇供電線路的繼電器常開觸頭上並聯了一個拉線開關，可以由自動轉為手控。
2.根據權利1所規定的裝置，其特徵是可控功率為1000瓦左右，可以帶動較大功率的報警系統和其它電器。
3.根據權利要求
1所規定的裝置，其特徵是可以用來作為氫氣、液化石油氣，汽油蒸氣等可燃氣體的報警和自控裝置，也可以作為火災報警和滅火系統的自控裝置。
專利摘要
本實用新型公開了一種防止煤氣中毒的排風扇自動控制裝置。它可與家用換氣扇或其它用電器聯用，根據室內煤氣濃度的高低自動控制換氣扇的啟動和停止，將煤氣排至戶外，保持室內空氣新鮮，防止人員中毒。同時發出聲光報警。它採用一組常閉觸頭與負反饋電阻並聯，使靈敏度大為提高，可確保人身安全，而且具有手控和自控兩種功能。該裝置可兼作為其它可燃氣體的報警器，或者作為火災報警和滅火系統自控裝置。
文檔編號G08B21/00GK86201130SQ86201130
公開日1987年7月22日 申請日期1986年3月7日
發明者楊厚坤 申請人:楊厚坤導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan