燃气热水器的安全警示装置 本发明主要涉及一种安全警示装置，特别是涉及一种燃气热水器上的安全警示装置。
燃气热水器是一种极普遍的家用设备，借助燃烧燃气对水加热，使生活便利。
但是，目前设计上都是以干电池为电源来达到自动点火的目的，随着热水器的启动使用，电池电力将逐渐消耗，当电池电力下降到某电位以下时，热水器的控制电路将无法动作，如果电池电位刚好位于控制电路所需电位的边缘时，将容易使热水器的控制电路产生误动作。
另外，在燃气热水器上的电子点火装置中，火种无法点燃或熄火时，虽可强迫连续点火使其自动点燃，但有可能发生的情况是，例如水点火的装置中水龙头发生损坏，且火种久点不着时，仍继续点火不停歇，造成燃气阀开启使瓦斯外漏，虽然只是少量的燃气，但如发生在密闭的空间仍然有致命的危险，如果没有于火种无法点燃或熄火后的特定时间内启动安全装置，并以警示器产生信号告知使用人燃气热水器处于不正常状态的装置，将导致不幸的事件一再发生。
还有，燃烧燃气时需要耗费大量氧气来助燃，如果瓦斯热水器置于密闭室内或通风不良的地方，在使用时，因燃烧燃气加热，而大量消耗室内的氧气(正常状况的大气含氧量约为21％)，如氧气供给不足以助燃时(大气含氧量降至19％以下)，将会造成燃气燃烧不完全，此时燃烧后的废气中，一氧化碳的比率将会大量提高，如果人体不慎吸入过多的一氧化碳，就会产生一氧化碳中毒的现象，轻者受伤，重者甚至无法救治。
本发明的主要目的在于提供一种安全性极高且防止燃气缺氧燃烧的燃气热水器安全警示装置。
本发明的安全警示装置，在燃气热水器电池电量不足，或开启后处于不正常的使用状态地特定时间内，会以一个警示电路驱动警示器产生信号，告知使用人已关闭燃气系统，等查明原因并且检修后再重新开机，以确保使用安全。
本发明的安全警示装置于燃气热水器开启后处于不正常的使用状态时，除了以一个警示电路驱动警示器产生信号外，还提供一个电子点火装置的时控电源供给电路，也就是一个在导燃器及主燃器无法点燃或熄火后的特定时间内，能自动关闭燃气系统的安全装置。
本发明的燃气热水器安全警示装置是装设在一般燃气热水器的电源供给电路、主燃器控制电路、导燃器控制电路、高压点火电路、火焰检测电路、缺氧检测器及一工作电压控制电路之间中，其中所述电源供给装置还经由一个电源开关与一个电池连接。所述主燃器控制电路连接一个主燃器电磁阀，将燃气送至主燃器；所述导燃器控制电路连接一个导燃器电磁阀，将燃气送至导燃器；所述高压点火电路用以产生高压向上述导燃器点燃火种；所述火焰检测电路则由一个检测器检测上述导燃器的火种是否点燃；所述工作电压控制电路，连接上述燃气热水器的电源供给电路、导燃器控制电路及高压点火装置，使所述工作电压控制电路输出高电位的工作电压时，启动上述导燃器控制电路打开上述导燃器电磁阀，而将燃气输至导燃器，同时启动上述高压点火电路产生高压，而向导燃器放电点火；
其特征在于上述燃气热水器还包括：
一个电池电量检测处理装置，设有一个可判别电池电压大小的电压比较电路，一个可在电池电压不足时动作的启动电路，一由启动电路控制的振荡电路，及一由振荡电路驱动而同时由警报讯号发生器发出警告信号；
一个电子点火时控处理装置，主要是以一个电容配置一个电源及其他电子元件的组合，在微动开关呈开路状态时，电容完成充电动作，同时开关元件成截流状态无法驱动后接电路，等到开关闭合时，电容开始放电，同时并导通开关元件而驱动前述的后接电路产生持续的点火动作，如无法有效点火时，等到电容因放电作用，电压低于所需的电压值时，使后接电路于特定时间后停止动作，关闭燃气系统，同时由所述警报信号发生器发出警告信号；以及
一个检测缺氧处理装置，主要装设有一个工作电压控制电路、一个保安断电电路、一个保安复位开关及一个警报信号发生器，使燃气热水器于燃烧加热时，如果因为供氧不足，燃烧不完全时，所述保安断电电路就经由所述工作电压控制电路立刻关闭燃气系统，停止加热，同时由所述警报信号发生器发出警告信号。
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：
图1为本发明燃气热水器安全装置的整体电路方块图；
图2为本发明燃气热水器安全装置一较佳实施例的详细电路图。
图3为本发明燃气热水器安全装置的主要操作流程图。
首先请参阅图1，本发明的燃气热水器安全警示装置是装设在一般燃气热水器的电源供给电路1、主燃器控制电路2、导燃器控制电路3、高压点火电路4、火焰检测电路5、缺氧检测器K及一工作电压控制电路6之间。其中，所述电源供给装置1经由一电源开关MS连接一个电池BT；所述主燃器控制电路2连接一个主燃器电磁圈L2，将燃气送至主燃器；所述导燃器控制电路3连接一个导燃器电磁阀L1，将燃气送至导燃器；所述高压点火电路4是用以产生高压向上述导燃器点燃火种；所述火焰检测电路5则由一个检测器S检测上述导燃器的火种是否点燃；所述工作电压控制电路6，连接上述燃气热水器的电源供给电路1、导燃器控制电路3及高压点火装置4，使所述工作电压控制电路6在输出高电位的工作电压时，启动上述导燃器控制电路3打开上述导燃器电磁阀L1，而将燃气输至导燃器，同时启动上述高压点火电路4产生高压，而向导燃器放电点火。
请一起参阅图2，上述燃气热水器安全装置包括一个电池电量检测处理装置10，一个电子点火时控处理装置20，以及一个检测缺氧处理装置30。
所述电池电量检测处理装置10设有一个可判别电池电压大小的电压比较电路11，一个由电压比较电路11控制的振荡电路12，以及一个由振荡电路12驱动而同时发出警告信号的警报信号发生器，13。
所述电子点火时控处理装置20，主要是以一个电容C7与其他电子元件的组合，于微动开关MS呈开路状态时，电容完成充电动作，同时开关元件成截止状态无法驱动后接电路；待开关为闭合时，电容C7开始放电，同时并导通开关元件而驱动前述的后接电路产生持续的点火动作，如果无法有效点火时，后接电路于特定时间后停止动作，以关闭燃气系统，同时由警报信号发生器发出警告信号。
所述检测缺氧处理装置30主要装设有一个保安断电电路31、一个保安复位开关32及一个警报信号发生器33，使燃气热水器于燃烧加热时，如因供氧不足，而燃烧不完全时，所述保安断电电路31就经由所述工作电压控制电路6立刻关闭燃气系统，停止加热，同时由所述警报信号发生器33发出警告信号。
为更详细解释本说明的所有特征与功效，请再一并参阅图1、2、3，说明如下：(一)电池电量检测处理装置
本实施例包括有一个可判别电池BT电压大小的电压比较电路11，且由于电阻R39、R40的分压比可在电池BT电压不足时，启动晶体管Q28，由晶体管Q28控制的振荡电路12，以及由振荡电路驱动而产生警示信号的警示器13。当电池BT电压足够时，电压比较电路11的A点电位将大于晶体管Q28的输入电压(约0.6伏特)，使得启动电路产生饱和控制信号输出，也就是振荡电路12的晶体管Q29的基极电压为低电位。所以由晶体管Q29、Q30的振荡电路12无法动作，由发光二极管LED(或是如假想线所示的喇叭)构成的警示器13也不会动作。相反地，当电池30电压不足时，电压比较电路11的A点电位将小于晶体管Q28输入电压(约0.6伏特)，使得晶体管Q29饱和，启动电路32输出控制信号改变，并加入振荡电路12，使其振荡输出正电压脉冲，进一步驱动警示器34动作，例如使发光二极管LED闪烁发光或是喇叭间接鸣响，而提醒使用人更换新的电池。(二)电子点火时控处理装置20
当热水器未开机时，电源开关MS呈开路状态，此时晶体管Q17的基极经电阻R26、R35由电池BT取得正偏压而导通，而晶体管Q18的基极经电阻R28由晶体管Q17的集电极取得一负压而导通，使得Q18集电极对地的电容C7得一正电压成充电状态，因此使后接推挽晶体管Q18、Q19、Q20也成饱和导通状态，但是因为晶体管Q21的发射极接至微动开关的另一端尚未接地，而使晶体管Q22的基极无法经由晶体管Q21得到负偏压而成截止状，所以后接电路也无法动作。
当热水器开机时，电源开关MS成闭路状，此时电阻R26、R35也成接地状，因此晶体管Q17的基极的正偏压消失，使Q17呈截止状，连带使晶体管Q18的基极负偏压消失，晶体管Q18也成截止状，此时C7由原先充电状转为放电状，经由电阻R29对地放电(在本实施例中此电容C7的电量可持续60秒)，此时晶体管Q19的基极仍可经R30由C7取得正偏压，所以晶体管Q19仍呈导通状，也使晶体管Q20、Q21导通，此时晶体管Q21的发射极，因电源开关MS为闭路而接地，也使得晶体管Q22的基极经由电阻R34对地取得一个负偏压，使晶体管Q22呈导通状，而且使后接电路具有工作电压。
高压点火电路4的升压线圈T2因为得到一个正电源而振荡升压，再经由T1转换成高压，由HK电极向导燃器放电点火，此电路乃一般方式所以不多做叙述。火焰检测控制电路5在开机后感应线圈T3也得到一个正电压，初级配合晶体管Q4与电阻R2振荡，使次级产生得到一个交流信号，次级一端经高电阻R7接地，另一端则串连一个电阻R6至导燃器侧的感应电极S，检测有无火焰燃烧信号，当感应电极检测到有火焰时，将使电阻R7得到正电压，而使晶体管Q3截止，相反地，R7无正电压则晶体管Q3仍维持闭路状。
如开机后，高压点火电路4放电点火逾60秒，仍未点燃导燃器的火焰，则火焰检测控制电路5，就会无法动作，这是因为电容C7的放电作用，电压逐渐降低，当电压低于晶体管Q19的基极所需的正偏压时，则晶体管Q19截止，连带使晶体管Q20、Q21、Q22也截止，当晶体管Q22截止时，后接电路也停止动作。
当晶体管Q20截止时，集电极电阻R36至晶体管Q23的基极的正偏压将消失，而使晶体管Q23截止，而且晶体管Q24的基极的抑止信号消失，晶体管Q24的基极经电阻R37取得正偏压而导通，使晶体管Q25的基极也得一个负偏压而导通，使晶体管Q25的发射级的正电压，得以经集电极向T5初级送出，此时晶体管Q25的集电极经T5线圈阻抗作用，而对电容C4呈反充电作用，电容C4的另一端呈负电压，而接至晶体管Q24的基极，使晶体管Q24基极的正电压消失而截止，如此周而复始，将使T5配合晶体管Q26、电阻R38的升压输出电路，得到一个脉动电源，而使T5的次级输出一个脉动警示信号，而产生警示作用，告诉使用人安全装置已启动，需要查明原因后再重新开机。
在开机后，晶体管Q22导通，高压点火电路4的高压电极HK向导燃器放电点火；晶体管Q7的基极经电阻R12取得一个负偏压而导通，使导燃器电磁阀的线圈L1，得到一个较高电压而启动电磁阀，使燃气得以通过电磁阀而朝导燃器排出。
当燃气由导燃器排出，由高压点火电路4的点火电极HK放电点燃火焰后，由火焰检测控制电路5的感应电极S检测，使晶体管Q3动作截止开路，并且使电阻R2由接地转为取得正偏压，使晶体管Q2动作，而使晶体管Q1截止，高压点火电路4停止高压点火。当晶体管Q3开路时，集电极由接地转为经R3取得一个正电压，晶体管Q5的基极经电阻R3取得一个正偏压而导通，使晶体管Q6也导通，由其集电极送出一个正电压到主燃器电磁阀L2，使燃气通过主燃器电磁阀L2，由主燃器排出，经导燃器的火种而点燃。同时晶体管Q6的集电极也串接一个二极管D12与电阻R25，送出正电压至晶体管Q17的基极，使晶体管Q17、Q18导通，并且使电容C7由放电状态转为充电状态，电路保持动作。另外，晶体管Q5的集电极也串接二极管D4至晶体管Q7的基极，当晶体管Q6导通点燃主燃器时，也使晶体管Q7截止，此时导燃器电磁阀线圈，失去由晶体管Q7发射极而来的较高电压，改由并接Q7集电极与发射极的电阻R11取得一个较低电压保持动作。
当使用时，如果火焰不小心熄减，则火焰检测控制电路5的感应电极S检测失去火焰燃烧信号，则使Q3又呈闭合状，连带使主燃器电磁阀控制电路2的偏压电阻R3失去偏压，而使主燃器电磁阀关闭，防止燃气由主燃器排出，而导燃器则仍为开启状，此时高压点火电路4的电阻R2也失去正电压，而使晶体管Q2截止失去抑止作用，让高压点火电路重新动作产生高压，向导燃器放电点火。
因晶体管Q3呈闭合状而且其集电极接地，使晶体管Q6、Q17、Q18截止，电容C7又呈放电状态(倒数计时60秒)，重复前述开机的动作。
电子点火时控处理装置20也提供一个计时电路(60秒)测试方法，正常测试需计时60秒，颇不经济，如在电源开关MS导通时，将电池电源除去，此时电容C7的电压会经由D11、电阻R35对地快速放电，再将电池接回，此时MS仍为导通接地，晶体管Q17、Q18截止，C7无法充电，而使晶体管Q19、Q20、Q21、Q22截止，电路无法动作，而因为晶体管Q20截止，而令警示电路21启动作用，如此可清楚测出电子点火时控处理的动作。
所以本发明的安全装置可于燃气热水器开启后处于不正常的使用状态，也就是导燃器及主燃器无法点燃或熄火后的特定时间内，自动关闭燃气系统，并以一警示电路驱动警示器产生信号，告知使用者已关闭燃气系统，待查明原因检修后再重新开机，充分确保使用安全性，避免不幸事件一再发生。
值得一起提出的是，本线路电源开关MS的接点，于关机常开状时一端接地，一端经电阻R35接至正电源，如此设计，可有效避免接点因水气或油污而造成电路错误动作。(三)检测缺氧处理装置30
包括一个保安断电电路31，连接上述工作电压控制电路6及上述燃气热水器的缺氧检测器K，当所述缺氧检测器K检测出供氧不足时，使上述工作电压控制电路6输出的工作电压AVcc由高电位转为低电位，使上述导燃器控制电路3、主燃器控制电路2及高压点火电路4无法因上述电源开关1的复位而启动；以及一个保安复位开关TS，连接上述保安断电电路31，使所述保安复位开关TS被导通时，经由所述保安断电电路31再使上述工作电压控制电路14输出的工作电压AVcc可由低电位转为高电位，而使燃气热水器恢复正常动作。
以上值得注意的是在燃气热水器使用中，燃气燃烧时，其火焰对地呈一微量交流电(AC)信号，于正常燃烧时(充分供氧)，共交流电压甚低；但如果在燃烧不完全时(供氧降低)，其交流电压将相对提高，此时，本发明以缺氧检测器K经上述保安断电电路31串接二极管D9、电阻R16至晶体管Q10的基极，而电阻R16与R17则为分压参考点，当所述缺氧检测器K检测出所述交流电压，经二极管D9整流后送至晶体管Q10的基极，如果低于设定参考点，晶体管Q10会断路，使后接电路不动作；如果高于参考点时，晶体管Q10会导通，使晶体管Q11也导通，送出正电压至晶体管Q12的基极使晶体管Q12导通，此时因上述工作电压控制电路6的晶体管Q21基极串接二极管D10至晶体管Q12的集电极，因而晶体管Q21失去正偏压截止，因此使晶体管Q22截止，而无工作电压AVcc输出，关闭电路，停止燃气热水器燃烧。
另外，上述保安断电电路31的晶体管Q11导通时，所述晶体管Q11的集电极分别串接二极管D8，电阻R16至晶体管Q10的基极，及串接二极管D7、电阻R13至晶体管Q8的基极，使所述晶体管Q8、Q10导通，构成一个自给的偏压回路，保持上述保安断电电路26动作，使上述工作电压控制电路6输出的工作电压AVcc由高电位转为保持在低电位，此时纵然将上述电源开关MS关闭重开，也无法启动上述导燃器电磁阀L1输出燃气至导燃器，也无法在上述高压点火电路4产生高压HV向导燃器放电点火。要解除此一现象，使用人必须按下述保安复位开关TS，使晶体管Q10的基极接地，以切断保安断电电路31的晶体管Q10的基极偏压，使上述晶体管Q11断路，再使晶体管Q8断路就可以了。同时，上述保安断电电路31的晶体管Q12导通时，上述警报信号发生器32将启动，发出警告信号；相反地，电阻R21的正电压将使警报信号发生器32的晶体管Q13动作，抑止警告信号产生。