一种实时检测有害气体的燃气热水器

一种实时检测有害气体的燃气热水器

技术邻域

本发明涉及燃气热水器技术邻域，具体地，涉及一种实时检测有害气体的燃气热 水器。

背景技术

现在市面上的强排式燃气热水器，通常只有加热水的单一功能，也没有带风扇的 功能。当人们洗澡结束时，热水器箱体内还有大量的余热，这些余热也通常被浪费掉，不利 于节能减排的普及。在春天时候，洗完澡的浴室湿度很大，加上天气原因，浴室可能一直处 于潮湿的状态，这样会导致浴室滋生细菌，不利于人们的身体健康。在夏天时候，由于天气 比较热，在洗完澡穿衣服的过程会感觉比较热，穿衣的动作可能都会导致流一身汗，也就是 洗完澡还出一身汗，洗了等于没有洗一样。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种智能化苯类物质警报装置，以解决 上述技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案得以实现：

一种实时检测有害气体的燃气热水器，包括燃气热水器箱体、凹槽、贯流风扇、排 气扇、传感器、警报装置和微处理器；所述贯流风扇、排气扇、传感器、警报装置与微处理器 电联接；所述箱体的2个侧面设置3-5个通风口；所述箱体的顶部设置有排气口；所述箱体的 正面设置有观察窗；所述排气扇设置在箱体底部，排气扇设置2-4个；所述贯流风扇开关、水 温开关和水量开关安装在箱体外壳的面板上。

相对于现有技术，本发明的有益效果：

本发明的实时检测有害气体的燃气热水器，与现有的普通强排式燃气热水器相 比，设置了传感器、凹槽、贯流风扇和排气扇；在洗澡时候，打开贯流风扇开关，如果洗澡过 程中，气敏传感器检测到气体浓度超过预设的范围，贯流风扇就会提高风速，快速把箱体内 的残留气体排出，防止在洗澡中的人气体中毒；如果气体浓度进一步提高，报警器就会发出 报警信号，提醒在浴室的人快速离开并关闭热水器；当不洗澡的时候，如果湿度传感器检测 到浴室的湿度超过预设值，箱体底部的排气扇就会启动工作，通过排气口把室外的空气吸 入，吹干浴室的墙面和地面，保证浴室的干燥，防止浴室由于湿度过大滋生细菌，影响人们 身体健康。本发明的气敏传感器和湿度传感器均实时监测，如果浴室内的气体浓度或者湿 度不在浴室范围，就好自动进行相应修正工作，保证浴室的安全，干燥。本发明的热水器具 有实时检测功能，保证浴室的内环境安全舒适，因此本发明具有广阔的市场前景。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施 例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明的结构示意图。

其中，燃气热水器箱体-50，排气口-52，电源线-53，排气扇-54，进水管-55，进气 管-56，出水管-57，通风口-58，观察窗-70，贯流风扇开关-75，水温开关-76，水量开关-77凹 槽-90，贯流风扇-91，传感器-95，微处理器-96。

图2是本发明的气敏传感器的结构示意图。

其中，差频计A，频率计时器B，振荡器-C，测试晶振-D1，空白晶振D2，进气孔E。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

图1是本发明的结构示意图，如图1所示，包括燃气热水器箱体、凹槽、贯流风扇、排 气扇、传感器、警报装置和微处理器；所述贯流风扇、排气扇、传感器、警报装置与微处理器 电联接；所述箱体的2个侧面设置3-5个通风口；所述箱体的顶部设置有排气口；所述箱体的 正面设置有观察窗；所述排气扇设置在箱体底部，排气扇设置2-4个；所述贯流风扇开关、水 温开关和水量开关安装在箱体外壳的面板上。

优选地，所述警报装置包括语音播报单元和二极管闪烁灯。

优选地，所述传感器包括湿度传感器和气敏传感器。

本发明创造性地设置湿度传感器和气敏传感器，如果湿度传感器检测到浴室的湿 度超过预设值，箱体底部的排气扇就会启动工作，通过排气口把室外的空气吸入，吹干浴室 的墙面和地面，保证浴室的干燥，防止浴室由于湿度过大滋生细菌，影响人们身体健康。本 发明的气敏传感器和湿度传感器均实时监测，如果浴室内的气体浓度或者湿度不在浴室范 围，就好自动进行相应修正工作，保证浴室的安全，干燥。

下面介绍一下本发明的实施例中所提供的一种实时检测有害气体的燃气热水器 所采用的气敏传感器的结构。气敏传感器包括气敏传感器外壳。所述气敏传感器外壳内设 置有检测气室、多个振荡器、频率计数器和差频计；所述检测气室上下两端分别设置有进气 孔，检测气室内设置有空白晶振和测试晶振，空白晶振和测试晶振均分别与相对应的振荡 器和频率计数器电联接，所述差频计的两端分别连接有频率计数器，所述差频计的第三端 与微电脑控制器电联接，所述检测气室设置有2-5个进气孔，1-3个空白晶振，1-6个测试晶 振，所述测试晶振的表面涂布有气敏涂层，所述气敏涂层由纳米聚苯胺-活性炭制成。

为了便于数据追踪和查阅数据，在微电脑控制器上还设置有微显示器和控制面 板，在本实施例中，如图2所示，气敏传感器包括气敏传感器外壳。所述气敏传感器外壳内设 置有检测气室、多个振荡器、频率计数器和差频计；所述检测气室上下两端分别设置有进气 孔，检测气室内设置有空白晶振和测试晶振，空白晶振和测试晶振均分别与相对应的振荡 器和频率计数器电联接，所述差频计的两端分别连接有频率计数器，所述差频计的第三端 与微电脑控制器电联接，所述检测气室设置有2个进气孔，1个空白晶振，2个测试晶振，所述 测试晶振的表面涂布有气敏涂层，所述气敏涂层由纳米聚苯胺-活性炭制成。

由于气敏传感器的气敏性能主要取决于其表面涂覆的气敏涂层，因此，下面给出 本发明中制备纳米聚苯胺-活性炭涂层的具体步骤：

STEP1.苯胺单体与过硫酸铵按比例1:1.5～4混合均匀，缓慢加入到盐酸溶液中。

STEP2.超声振荡器振荡30-60min，静置2-4小时，即得纳米纤维聚苯胺。

STEP3.纳米纤维聚苯胺与纳米活性炭粉末按比例5:0.2-1混合均匀，超声振荡器 40-60min，静置2-5小时，此过程使苯胺吸附于活性炭上。

STEP4.再将过硫酸铵溶于盐酸溶液中，在磁力搅拌的条件下，将过硫酸铵盐酸溶 液以1～2滴/秒的速度缓慢的滴加入吸附了聚苯胺的活性炭盐酸溶液中，控制实验温度为4 ℃，反应5～7h。

STEP5.上述步骤的溶液放置到非含氟烯烃气氛中，钴-60辐照场内进行辐照聚合， 辐照聚合时间为5～10h，辐照剂量为150～300Gy/min，此过程可以增大目标产物的比表面 吸附能力。

STEP6.真空抽滤，将反应产物用去离子水、无水乙醇洗涤至无，于60～80℃真空 干燥，即得到纳米聚苯胺-活性炭，使该气敏材料的多孔结构孔径扩大，比表面积增大。

该气敏传感器的表面涂层主要成分为聚苯胺，纳米结构的聚苯胺由于其多孔结 构，和更大的比表面积，有利于气体在聚苯胺薄膜内的扩散，缩短响应时间，提高吸附和脱 附的效率，提高灵敏度，在气敏传感领域有着巨大的应用前景。

实验例

为了评价本发明使用的气敏传感器对不同浓度的气体的检出极限和响应时间，同 时使用不同的方法检测同样的浓度的同种气体，评价本发明的气敏传感器与其他的方法检 测气体的效果；本实验例同时对硝基苯、苯蒸气进行极限浓度检测，同时使用大气采样仪做 同样的实验，进行对比，不同检测方法的检测结果如表1、表2所示；

表1检出极限

气敏传感器(ppm) 大气采样仪(ppm)

硝基苯 0.045 0.085

苯蒸气 0.046 0.051

表2响应时间

气敏传感器(ms)

硝基苯 214

苯蒸气 357

综合上述实验例，本发明使用的气敏传感器检测极限较低，总体上达到现有的大 气采样仪的检测极限水平，在某些气体中检测极限比大气采样仪还低，检测硝基苯的极限 为0.045ppm，检测苯蒸气的检出极限为0.046ppm，本发明的检测响应时间较短，稳定在210 毫秒左右。因此该气敏传感器可以应用于燃气热水器中，检测浴室内的有毒有害气体。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保 护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本邻域的普通技术人员应 当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实 质和范围。