CN102374641B - 强攻型热水器及其安全检测方法 - Google Patents

Abstract

一种强攻型热水器及其安全检测方法，该强攻型热水器包含有一加热器、一瓦斯比例阀、一鼓风机、一侦测装置以及一操控装置。该安全检测方法是利用该侦测装置检测该鼓风机的一运转马达的转速值是否于一转速值参考范围内，当该运转马达的转速值落于该转速值参考范围外时，该操控装置将控制该瓦斯比例阀阻断瓦斯供应路径，以停止供应瓦斯予该加热器。

Description

强攻型热水器及其安全检测方法

技术领域

本发明与热水器有关，更详细地是指一种强攻型热水器及其安全检测方法。

背景技术

已知采用自然对流方式而排出废气的热水器，常因空气循环过于缓慢而无法及时将燃烧不完全时产生的一氧化碳排出室外，故而容易造成室内人员因不察而吸入过多的一氧化碳，致有危害生命的可能。基此，有业者开发出一种强攻型热水器，即利用加装鼓风机的方式以强制热水器内部的空气流通，将燃烧不完全所产生的一氧化碳产生向室外排出，且可提高加热器加热的效率，同时可提供较多的空气量，而增加较多热量的提供。然而，当该强攻型热水器的鼓风机老化或排气管道堵塞时，将使得该强攻型热水器内部的空气流通效率降低，而造成一氧化碳产生的机率提升，当使用者吸入一氧化碳时，将会使人体组织缺氧而产生不适，更甚者有造成死亡的危险，而使用者又因认定使用该强攻型热水器必定安全无虞，此将导致使用者处于危险的场所而不自知。

发明内容

本发明的目的在于提供一种强攻型热水器及其安全检测方法，利用检测鼓风机的运转马达的转速是否正常以达到安全检测目的。

为实现上述目的，本发明提供的强攻型热水器，包含有：

一加热器；

一瓦斯比例阀，设置于一瓦斯供给路径上，用以控制供给该加热器的瓦斯供应量；

一鼓风机，内设有一运转马达用以强制导入空气予该加热器；

一侦测装置，用以侦测该鼓风机的运转马达的转速；

一操控装置，具有一计算单元与该侦测装置电性连接，该计算单元在任一设定的瓦斯供应量下，均设定有一转速值参考范围，在该侦测装置测得的运转马达转速值落于该转速值参考范围之外时，该操控装置控制该瓦斯比例阀阻断该瓦斯供给路径，以停止供应瓦斯予该加热器。

所述的强攻型热水器，其中该计算单元内建的转速值参考范围界于一最低临界转速值至一最高临界转速值之间。

所述的强攻型热水器，其中该最低临界转速值是针对鼓风机老化时，可容许的运转马达最低转速值。

所述的强攻型热水器，其中具有一理论转速值，是指产生燃烧的条件下，利用该瓦斯比例阀计算出瓦斯量的提供，即可进一步利用最佳空燃比来计算出该运转马达的理论转速值，其中该最低临界转速值为理论转速值的0.7倍。

所述的强攻型热水器，其中包含一排气管道，用以排出该加热器加热时产生的废气，其中该最高临界转速值为该排气管道堵塞时，可容许的运转马达最高转速值。

所述的强攻型热水器，其中具有一理论转速值，是指产生燃烧的条件下，利用该瓦斯比例阀计算出瓦斯量的提供，即可进一步利用最佳空燃比来计算出该运转马达的理论转速值，其中该最高临界转速值为理论转速值的1.04倍。

所述的强攻型热水器，其中该鼓风机的运转马达为一运转马达，该侦测装置为霍尔组件。

所述的强攻型热水器，其中该操控装置包括有一迟延控制器，该迟延控制器在该瓦斯比例阀停止供应瓦斯予该加热器一段时间后，控制该鼓风机的运转马达停止转动。

所述的强攻型热水器，其中包含一与该操控装置电性连接的警示装置，该警示装置于该瓦斯比例阀阻断该瓦斯供给路径时产生一警示讯息。

本发明提供的热水器的安全检测方法，包含有下列步骤：

于该热水器中设有一计算单元；

该计算单元在任一设定的瓦斯供应量下，均设定有一转速值参考范围；

侦测热水器的一鼓风机启动一段时间后的运转马达的转速值；

比较该运转马达的转速值是否落于该转速值参考范围内，若运转马达的转速值落于该转速值参考范围之外时，则停止供应瓦斯予热水器的一加热器。

所述热水器的安全检测方法，其中该转速值参考范围是界于一最低临界转速值至一最高临界转速值之间。

所述的强攻型热水器，其中该最低临界转速值是针对该鼓风机老化时，可容许的运转马达最低转速值。

所述的强攻型热水器，其中具有一理论转速值，是指产生燃烧的条件下，可计算出瓦斯量的提供，即可进一步利用最佳空燃比来计算出该运转马达的理论转速值，其中该最低临界转速值为理论转速值的0.7倍。

所述的强攻型热水器，其中该最高临界转速值为热水器的一排气管道堵塞时，可容许的运转马达最高转速值。

所述的强攻型热水器，其中具有一理论转速值，是指产生燃烧的条件下，可计算出瓦斯量的提供，即可进一步利用最佳空燃比来计算出该运转马达的理论转速值，其中该最高临界转速值为理论转速值的1.04倍。

所述热水器的安全检测方法，其中当停止供应瓦斯予该加热器时，该鼓风机将于持续运转一段时间后始自动停止。

所述热水器的安全检测方法，其中当该运转马达的转速值落于该转速值参考范围之外时，热水器的一警示装置将发送一警示讯息。

本发明可以将该热水器内部的可能产生的一氧化碳排出，以降低使用者一氧化碳中毒的机率。并且检测该鼓风机的一运转马达的转速值是否于一转速值参考范围内，当该运转马达的转速值落于该转速值参考范围外时，该操控装置将控制该瓦斯比例阀阻断瓦斯供应路径，以停止供应瓦斯予该加热器。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例的热水器示意图。

图2为上述本发明较佳实施例的安全检测方法流程图。

图3为上述本发明的马达示意图。

图4为上述本发明进气量与瓦斯量的关系曲线图。

图5为上述本发明的转速曲线图。

附图中主要组件符号说明：

1热水器，10加热器，20瓦斯比例阀，30鼓风机，30a入风口，30b出风口，32直流无刷马达，40侦测装置，50操控装置，51计算单元，52迟延控制器，60警示装置，101输水管，102导流管，103瓦斯管。

具体实施方式

本发明提供的安全检测方法包含：先于一计算单元内设定一转速值参考范围，该转速值参考范围界于一最低临界转速值至一最高临界转速值之间，然后侦测热水器的鼓风机启动一段时间后的运转马达的转速值，并比较该运转马达的转速值是否落于该转速值参考范围外，若运转马达的转速值落于该转速值参考范围之外时，则停止供应瓦斯予热水器的加热器。

另，执行上述安全检测方法的热水器包含有一加热器、一瓦斯比例阀、一鼓风机、一侦测装置以及一操控装置。其中，该瓦斯比例阀设置于一瓦斯供给路径上，用以控制供给该加热器的瓦斯供应量；该鼓风机内设有一运转马达用以强制导入空气予该加热器；该侦测装置用以侦测该鼓风机的运转马达的转速；该操控装置具有该计算单元，且该计算单元与该侦测装置电性连接，该计算单元在任一设定的瓦斯供应量下，均设定有该转速值参考范围，在该侦测装置测得的马达转速值落于该转速值参考范围之外时，该操控装置将控制该瓦斯比例阀阻断该瓦斯供给路径，以停止供应瓦斯予该加热器。

为能更清楚地说明本发明，以下举较佳实施例并配合附图作详细说明。

为便于说明，就本发明的安全检测方法与其热水器结构一并叙述，其中图1为本发明较佳实施例的热水器1结构配置示意图，图2为本发明安全检测方法的流程图。

本实施例的热水器1包含有一加热器10、一瓦斯比例阀20、一鼓风机30、一侦测装置40、一操控装置50以及一警示装置60。其中：

该加热器10设置于一输水管101的下方，用以对输水管101内的水进行加热。至于加热器10加热时产生的废气则由构成排气管道的一导流管102排出。

该瓦斯比例阀20设置在一瓦斯管103，且位于瓦斯供给路径上，具有调节供给该加热器10瓦斯量的功效，该瓦斯比例阀20可为申请人申请的美国专利公开第20090206291 A1号所示的「gas flow rate control valve」，利用电流提供使阀门作比例式开启，亦即当电流提供越大，阀门开度比例式地增大，所提供的瓦斯流量亦比例式地增大，当然在设计上，亦可利用其它机构的设计，例如旋转式的错位开门方式，只要能控制及计算出瓦斯量的提供。

该鼓风机30设置于加热器10下方，其内部具有以直流无刷马达32为例的运转马达，该直流无刷马达32作动时可将外部空气由入风口30a导入鼓风机30，再经由出风口30b而排放至该加热器10，以与瓦斯混合而达到助燃的目的；众所周知，直流无刷马达32的转速与该鼓风机30提供的空气量成正比关系，亦即直流无刷马达32的转速越大，该鼓风机30提供的空气量越多，直流无刷马达32的转速越小，该鼓风机30空气量越少。

请参阅图3，该侦测装置40于本实施例中是以设置在鼓风机30内的霍尔组件为例，惟不以此为限，其用以侦测该直流无刷马达32的转速。

该操控装置50具有一与该侦测装置40电性连接的计算单元51，该计算单元51在任一设定的瓦斯供应量下，均设定有一理论转速值，其理论转速值的建立基础在于如图4所示，在产生燃烧的条件下，所提供的空气提供量与瓦斯流量具有一定的最佳空燃比，亦即利用瓦斯比例阀20计算出瓦斯量的提供，即可进一步利用最佳空燃比来计算出该鼓风机30必须提供的空气量及直流无刷马达32的理论转速值；另外，当该强攻型热水器的鼓风机老化，进气的空气量不足而会使得一氧化碳量提升，或排气管道堵塞时，内压大空气补不进来，均会造成一氧化碳量的提升；因此针对鼓风机老化部分，通常是开始启动直流无刷马达32的转速低于一定的可容许值下，即会造成一氧化碳量的升高，定义为最低临界转速值，另针对排气管道堵塞问题，因内压大所以要加大空气补偿，因此此时直流无刷马达32的转速会变异常增速，此异常增速值，定义为最高临界转速值，当直流无刷马达32的转速高于此容许值时，表示排气管道堵塞而使得一氧化碳量的升高会造成一定的危险度，此最低临界转速值与最高临界转速值构筑成一转速值参考范围。必须说明的是，上述的理论转速值、最低临界转速值与最高临界转速值依不同马达而设定，并于热水器1出厂时即已预先设定完成。

请参阅图5，是指任一设定的瓦斯供应量下，曲线A表示该直流无刷马达32于理想状态(即电源供应正常、该鼓风机30内部机件未老化，以及该导流管102未受阻塞的情况)时的转速曲线。该直流无刷马达32于时间点a至时间点b之间的增速时间时，其转速是呈平滑提升，而在到达时间点b后则变为定速运转的稳定状态。而上述的理论转速值则是指直流无刷马达32于稳定状态时的转速值。又，所述最低临界转速值是以0.7倍的理论转速值为例，最高临界转速值是以1.04倍的理论转速值为例，惟须说明的是，该些倍率的设定可依马达种类不同而适当调整。另，所述侦测装置40即是在时间点b后，始开始侦测该直流无刷马达32的转速值，当该直流无刷马达32的转速值在该转速值参考范围之内时，表示此时鼓风机30运作正常，换句话说，热水器1内部维持良好的空气流通效率。

反之，请参阅图5的曲线B，当鼓风机30内部机件损坏或老化...等异常情形发生时，直流无刷马达32运转时能量损耗将会过大，使其运转无法有效地提升，导致侦测装置40侦测到的直流无刷马达32的转速将会低于该最低临界转速值，且会造成热水器1内部的空气流通效率不佳，而使得该加热器10容易因燃烧瓦斯不完全而产生有一氧化碳，进而当使用者使用热水器1时将会产生不适，更甚者有造成死亡的危险。

图5的曲线C则表示热水器1于使用前，该导流管102已受阻塞，导致该直流无刷马达32启动后，因空气流通效率不佳而使得该鼓风机30内部空气压力上升，进而造成转速持续偏高。另外，当热水器1于使用时，导流管102突然受到阻塞，亦会造成鼓风机30内部空气压力上升，使得直流无刷马达32的转速将如曲线D所示的倏地升高。上述两种情形都将导致该侦测装置40侦测到直流无刷马达32的转速超过该最高临界转速值，且皆会造成该加热器10容易因燃烧瓦斯不完全而产生有一氧化碳的情形发生。

由此，当该操控装置50发现该直流无刷马达32的转速落于该转速值参考范围之外时，则控制该瓦斯比例阀20阻断该瓦斯供应路径，以停止供应瓦斯给该加热器10，以遏止产生一氧化碳的可能。并于此同时，利用为一显示屏的警示装置60产生如「鼓风机老化」或「导流管阻塞」...等警示讯息，以让使用者可以及时了解该热水器1异常的原因，以便进行维修与保养。

另外，该操控装置50还具有一与鼓风机30电性连接的迟延控制器52，该迟延控制器52用以在该瓦斯比例阀20阻断该瓦斯供应路径后，控制该鼓风机30的直流无刷马达32持续运转一段时间，方才停止。其目的在于将该热水器1内部的可能产生的一氧化碳排出，以降低使用者一氧化碳中毒的机率。

以上所述仅为本发明较佳可行实施例而已，举凡应用本发明说明书及权利范围所为的等效结构及制作方法变化，理应包含在本发明的权利要求范围内。

Claims (11)

1.一种强攻型热水器，包含有：

一加热器；

一瓦斯比例阀，设置于一瓦斯供给路径上，用以控制供给该加热器的瓦斯供应量；

一鼓风机，内设有一运转马达用以强制导入空气予该加热器；

一侦测装置，用以侦测该鼓风机的运转马达的转速；

一操控装置，具有一计算单元与该侦测装置电性连接，该计算单元在任一设定的瓦斯供应量下，均设定有一转速值参考范围，在该侦测装置测得的运转马达转速值落于该转速值参考范围之外时，该操控装置控制该瓦斯比例阀阻断该瓦斯供给路径，以停止供应瓦斯予该加热器；

一排气管道，用以排出该加热器加热时产生的废气；

其中，该计算单元内建的转速值参考范围界于一最低临界转速值至一最高临界转速值之间，且该最低临界转速值是针对鼓风机老化时，可容许的运转马达最低转速值，而该最高临界转速值为该排气管道堵塞时，可容许的运转马达最高转速值。

2.如权利要求1所述的强攻型热水器，其中，具有一理论转速值，是指产生燃烧的条件下，利用该瓦斯比例阀计算出瓦斯量的提供，即可进一步利用最佳空燃比来计算出该运转马达的理论转速值，其中该最低临界转速值为理论转速值的0.7倍。

3.如权利要求1所述的强攻型热水器，其中，具有一理论转速值，是指产生燃烧的条件下，利用该瓦斯比例阀计算出瓦斯量的提供，即可进一步利用最佳空燃比来计算出该运转马达的理论转速值，其中该最高临界转速值为理论转速值的1.04倍。

4.如权利要求1所述的强攻型热水器，其中，该鼓风机的运转马达为一运转马达，该侦测装置为霍尔组件。

5.如权利要求1所述的强攻型热水器，其中，该操控装置包括有一迟延控制器，该迟延控制器在该瓦斯比例阀停止供应瓦斯予该加热器一段时间后，控制该鼓风机的运转马达停止转动。

6.如权利要求1所述的强攻型热水器，其中，包含一与该操控装置电性连接的警示装置，该警示装置于该瓦斯比例阀阻断该瓦斯供给路径时产生一警示讯息。

7.一种热水器的安全检测方法，包含有下列步骤：

于该热水器中设有一计算单元；

该计算单元在任一设定的瓦斯供应量下，均设定有一转速值参考范围，该转速值参考范围是界于一最低临界转速值至一最高临界转速值之间，其中该最低临界转速值是针对该鼓风机老化时，可容许的运转马达最低转速值，该最高临界转速值为热水器是一排气管道堵塞时，可容许的运转马达最高转速值；

侦测热水器的一鼓风机启动一段时间后的运转马达的转速值；

比较该运转马达的转速值是否落于该转速值参考范围内，若运转马达的转速值落于该转速值参考范围之外时，则停止供应瓦斯予热水器的一加热器。

8.如权利要求7所述的强攻型热水器，其中，具有一理论转速值，是指产生燃烧的条件下，可计算出瓦斯量的提供，即可进一步利用最佳空燃比来计算出该运转马达的理论转速值，其中该最低临界转速值为理论转速值的0.7倍。

9.如权利要求7所述的强攻型热水器，其中，具有一理论转速值，是指产生燃烧的条件下，可计算出瓦斯量的提供，即可进一步利用最佳空燃比来计算出该运转马达的理论转速值，其中该最高临界转速值为理论转速值的1.04倍。

10.如权利要求7所述热水器的安全检测方法，其中，当停止供应瓦斯予该加热器时，该鼓风机将于持续运转一段时间后始自动停止。

11.如权利要求7所述热水器的安全检测方法，其中，当该运转马达的转速值落于该转速值参考范围之外时，热水器的一警示装置将发送一警示讯息。

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