CN102457100A - 强攻型瓦斯器具的断电供电系统及其方法 - Google Patents

Abstract

一种强攻型瓦斯器具的断电供电系统及其方法，是在瓦斯器具内部设有一能量转换装置与一控制装置。该能量转换装置在电池电力不足的情况下，可通过感应温度的变化而产生并输出一带有初始电压的直流电，该控制装置则以比较并判断初始电压的大小来进行增压与否的控制，经增压后的电压将可有效维持瓦斯器具的所有必须仰赖直流电而运作的设备顺利运作。

Description

强攻型瓦斯器具的断电供电系统及其方法

技术领域

本发明是与瓦斯器具有关，更详而言之是指一种强攻型瓦斯器具的断电供电系统及其方法。

背景技术

一般利用放电引燃主火以达燃烧加热目的的瓦斯器具，如热水器、瓦斯炉、壁炉等，即是仰赖将交流电转换成直流电，或是以电池的直流电输出做为放电点火的电力源用。换言之，确保电力源的供电正常及传输确实，为上述瓦斯器具能否继续使用的重要因素之一。

以将交流电转换成直流电并做为放电点火的电力源为例，其电线容易受到外在因素影响而中断电力传输功能，例如电线遭遇外力扯断或遭受动物破坏，即是常见造成电力中断的情形，而在电力传输功能修复之前，已知的瓦斯器具将处于无法被使用的状态，又在维修不易的环境下(例如大雪覆盖电线)，迟迟未能被修复的电力源，将对生活造成极度不便。

另，部分瓦斯器具虽以电池做为辅助电力源，以期短暂改善上述缺点，又部分瓦斯器具径以电池直接做为放电点火的电力源，前述使用电池的方式虽无维修不易的困扰，但因电池的蓄电力有限，且因瓦斯器具通常具有电子显示器或是其它电子设备，无异地将加速耗用电力致电池电力不足，尤其是在瓦斯器具配备有鼓风机等耗电量大的构件时，该电池能提供的电力将更显难以因应，其导致必须经常性地更换电池，或在临时寻不着适用电池时，亦将对生活造成不便。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种强攻型瓦斯器具的断电供电系统及其方法，是在电池电力不足的情况下，可将热能适时地转换成电能继续供应予瓦斯器具，以维持瓦斯器具的正常运作。

缘以达成上述目的，本发明所提供的强攻型瓦斯器具的断电供电系统包括一能量转换装置与一控制装置。其中，能量转换装置是用以将一加热装置产生的热能转换成一带有初始电压的直流电输出；控制装置具有一比较单元与一增压单元，该比较单元内建一参考电压值与一目标工作电压值，在该初始电压小于该参考电压值时，该控制装置控制一直流电力源供应电力予一受电总成；在该初始电压等于或大于该目标工作电压值时，该控制装置控制能量转换装置产生的直流电直接供应予该受电总成；在该初始电压介于该参考电压值与该目标工作电压值之间时，该控制装置的增压单元将放大该初始电压至该目标工作电压值，以便该能量转换装置产生的直流电能供应予该受电总成。

另，本发明更提供一种断电供电方法，乃以上述断电供电系统为架构进行下列步骤，包括：提供一温接点位于一高温位置，及一冷接点位于一低温位置，在该温接点测得的温度大于该冷接点的温度时，产生具有初始电压的直电流；利用该控制装置进行该直流电的初始电压判断，在：

初始电压小于参考电压值时，该控制装置控制该直流电力源供应电力予受电总成；

初始电压等于或大于目标工作电压值时，该控制装置控制直电流直接供应予受电总成；

初始电压介于参考电压值与目标工作电压值之间时，该控制装置放大该初始电压至该目标工作电压值，促使直电流能供应予该受电总成。

附图说明

为能更清楚地说明本发明，以下列举较佳实施例并配合附图详细说明如后，其中：

图1为本发明一较佳实施例瓦斯器具通过侧示意图。

图2为本发明上述较佳实施例瓦斯器具的侧视图。

图3为本发明上述较佳实施例的热电致冷芯片设置示意图。

图4为本发明断电供电方法的控制流程图。

图5为本发明另一较佳实施例瓦斯器具的示意图，揭示使用热电偶做为能量转换装置。

图6为图5中热电偶的密闭回路示意图。

具体实施方式

本发明较佳实施例的强攻型瓦斯器具是指具有鼓风机结构，又，得为本发明应用的瓦斯器具包括有热水器、瓦斯炉、壁炉等，于后以热水器为例。请参阅图1至图4所示，热水器1具有一机壳10、一加热装置12、一鼓风机14、一进水管路16、一直流电力源18、一能量转换装置20与一控制装置22；其中：

加热装置12具有多个火排12a，其等并列设置于机壳10内部，且位于鼓风机14的上方位置，自所述火排12a的火焰口12b窜出的火焰则用以对上方的进水管路16进行加热用，进水管路16并依受热前后而区分有一冷水输入管16a与一热水输出管16b。鼓风机14启动后可强制将外部空气引入至该加热装置12，以便于与燃烧用瓦斯进行混合。

该直流电力源18是以电池为例，且装设在机壳10的底部位置，该电池18的电力除了供应予加热装置12的一点火器12c引燃点火用之外，其部分电力并供应鼓风机14启动运转用、供应一显示屏幕24显示用及供应其它电子设备26运作使用，于此定义，前述鼓风机14、显示屏幕24及其它电子设备26合称为“受电总成28”。另说明的是，在热水器是以交流电转换成直流电而做为主要电力源时，所述电池则构成辅助电力源，并在主要电力源停止供应电力时，以该电池做为电力提供。

能量转换装置20在本实施例中是以热电致冷芯片为例，请配合图3，其由多个N型半导体20a与多个P型半导体20b联成电偶对，并形成一密闭回路21，该密闭回路21具有位于高温位置的一温接点P1，及位于低温位置的一冷接点P2，在本实施例中，高温位置是指接近热水输出管16b处，低温位置则指接近冷水输入管16a处。使用时，是对热电致冷芯片施以反向操作即可输出电压，故又称为“温差发电芯片(ThermoelectricPower generating Module)”。

控制装置22是与热电致冷芯片20电性连接，且具有一比较单元22a与一增压单元22b。其中，比较单元22a具有一逻辑电路22c，并内建一参考电压值V₁与一目标工作电压值V₂，前述目标工作电压值V₂是指启动受电总成28所需耗用的最低电压总值，于本实施例中，参考电压值V₁是设定为300mV，目标工作电压值V₂设定为6V，惟不以此为限。

以下说明本发明在电池电力不足但于一定条件下，可通过热电致冷芯片20与控制装置22的搭配而有效提高电压并继续使用热水器1的控制方法于后：

请配合图3、图4，是利用电池18的剩余电力对加热装置12进行引燃点火，此时，热电致冷芯片20因其温接点P1的侦测温度T₁与冷接点P2的基准温度T₂分别感应热水输出管16b与冷水输入管16a的温度变化，且在温接点P1的侦测温度T₁大于冷接点P2的基准温度T₂时，产生并输出一带有初始电压V的直流电I，该初始电压V在前述温度差(ΔT)小于以20℃为例的一最低差值、等于或大于以60℃为例的一最高差值，抑或介于最低差值与最高差值之间时，配合控制装置22的比较单元22a的判断将有以下发展：

其一，在侦测温度T₁与基准温度T₂的温度差(ΔT＝T₁-T₂)小于20℃时，表示该初始电压V相对低于该参考电压值V₁，即300mV。此时，初始电压V因过低且未达到可控制提高电压的门槛，致该控制装置22仅能命令电池1继续供应剩余电力予受电总成28，该情形虽将快速耗尽电池1的电力，但须说明的是，本发明所设定得进行增压的门槛，即该参考电压值V₁不高，因此，前述情形并不容易发生。

其二，在侦测温度T₁与基准温度T₂的温度差(ΔT＝T₁-T₂)等于或大于60℃时，表示该初始电压V相对等于或大于该目标工作电压值V₂，即6V。此时，经由该热电致冷芯片20将热能转换成电能并输出的直流电I，不须经过增压过程即可直接供应予受电总成28，包括启动鼓风机14、开启显示屏幕24，及促使其它电子设备26持续运作。

其三、在侦测温度T₁与基准温度T₂的温度差(ΔT＝T₁-T₂)落在等于或大于20℃至小于60℃之间时，表示该初始电压V相对落在等于或大于300mV至小于6V之间。此时，初始电压V将通过该增压单元22b的放大倍率而获得提高电压，于本实施例中，放大倍率是设定为20倍，惟其倍率多寡仍可依实际需求而予调整，不以此为限。该增压后电压V₃续经该比较单元22a的逻辑电路22c的判断，在增压后电压V₃等于或大于6V时，其电力足以供应受电总成28作动；在增压后电压V₃仍小于6V时，则控制装置22命令电池1继续供应剩余电力予受电总成28。

总结以上所述，本发明利用能量转换装置将热能转换成电能，并降低进行增压的门槛的方式，促使瓦斯器具在电力不足的情况下，于符合所设定条件时，可及时获得提高电压，并维持瓦斯器具的所有必须仰赖直流电而运作的设备全面运作，故不至于对生活造成不便。尤其是在以交流电转换成直流电做为主要电力源，并因故中断电力供应时，借助电池电力的提供，即可维持瓦斯器具的正常运作。

另一提的是，本发明的能量转换装置亦可选择使用热电偶(thermocouple)，请配合图5、图6所示，该热电偶30与控制装置22电性连接，且具有两种不同材质的金属导体构成的一密闭回路30a，该密闭回路30a同样具有温接点P1的侦测温度T₁与冷接点P2的基准温度T₂，其中，温接点P1是设置在接近火排12a的火焰口12b附近。在温接点P1的侦测温度T₁大于冷接点P2的基准温度T₂时，该密闭回路30a内将产生并输出该带有初始电压V的直电流I。此后，初始电压V续经过控制装置22的比较与判断，而有如图4所示的发展，并于适当条件下可获得提高电压，以维持瓦斯器具的正常运作。

以上所述仅为本发明较佳可行实施例而已，凡是应用本发明说明书及申请专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 (15)

1.一种强攻型瓦斯器具的断电供电系统，该瓦斯器具包含有一直流电力源，用以供应电力予一加热装置点火用及一受电总成；该断电供电系统包括：

一能量转换装置，用以将该加热装置产生的热能转换成一带有初始电压的直流电输出；

一控制装置，与该能量转换装置电性连接，且具有一比较单元与一增压单元，其中，该比较单元内建一参考电压值与一目标工作电压值，在该初始电压小于该参考电压值时，该控制装置控制该直流电力源继续供应电力予该受电总成；在该初始电压等于或大于该目标工作电压值时，该控制装置控制该能量转换装置产生的直流电直接供应予该受电总成；在该初始电压介于该参考电压值与该目标工作电压值之间时，该控制装置的增压单元将放大该初始电压至该目标工作电压值，以便该能量转换装置产生的直流电能供应予该受电总成。

2.如权利要求1所述的强攻型瓦斯器具的断电供电系统，其中该能量转换装置具有一温接点与一冷接点，在温接点测得的温度大于该冷接点的温度时产生该直电流。

3.如权利要求2所述的强攻型瓦斯器具的断电供电系统，其中该温接点与该冷接点的温度差小于一最低差值时，该直电流的初始电压小于该参考电压值；该温接点与该冷接点的温度差等于或大于一最高差值时，该直电流的初始电压等于或大于该目标工作电压值；该温接点与该冷接点的温度差介于该最低差值与该最高差值时，该直电流的初始电压对应介于该参考电压值与该目标工作电压值之间。

4.如权利要求3所述的强攻型瓦斯器具的断电供电系统，其中该最低差值为20℃；该最高差值为60℃。

5.如权利要求3所述的强攻型瓦斯器具的断电供电系统，其中该直流电的参考电压值为300mV；该直流电的目标工作电压值为6V。

6.如权利要求1所述的强攻型瓦斯器具的断电供电系统，其中该控制装置的比较单元还具有一逻辑电路，该逻辑电路用以判断经增压单元放大后的电压，在增压后电压等于或大于该目标工作电压值时，该能量转换装置产生的直流电直接供应予该受电总成；在增压后电压小于该目标工作电压值时，该控制装置控制该直流电力源继续供应电力予该受电总成。

7.如权利要求2所述的强攻型瓦斯器具的断电供电系统，其中该瓦斯器具为热水器，包括有一冷水输入管与一热水输出管；该能量转换装置为一热电致冷芯片，其温接点设置于接近该热水输出管处，其冷接点设置于接近该冷水输入管处。

8.如权利要求2所述的强攻型瓦斯器具的断电供电系统，其中该能量转换装置为一热电偶，该热电偶的温接点设置于接近该加热装置的火焰口。

9.如权利要求1所述的强攻型瓦斯器具的断电供电系统，其中该直流电力源为电池。

10.如权利要求1所述的强攻型瓦斯器具的断电供电系统，其中该受电总成包括一鼓风机。

11.一种强攻型瓦斯器具的断电供电方法，所述瓦斯器具包含有一加热装置、一直流电力源供应电力予该加热装置点火用，以及一受电总成；该瓦斯器具的断电供电方法包含下列步骤：

提供一温接点位于一高温位置，及一冷接点位于一低温位置，在该温接点测得的温度大于该冷接点的温度时产生一直电流，且该直流电具有一初始电压；

提供一控制装置进行该直流电的初始电压判断，在：

初始电压小于一参考电压值时，该控制装置控制该直流电力源继续供应电力予该受电总成；

初始电压等于或大于一目标工作电压值时，该控制装置控制该直流电直接供应予该受电总成；

初始电压介于该参考电压值与该目标工作电压值之间时，该控制装置对该初始电压增压至该目标工作电压值，促使该直电流能供应予该受电总成。

12.如权利要求11所述的强攻型瓦斯器具的断电供电方法，其中，该温接点与该冷接点的温度差小于一最低差值时，其直电流的初始电压小于该参考电压值；温接点与冷接点的温度差等于或大于一最高差值时，其直电流的初始电压等于或大于该目标工作电压值；温接点与冷接点的温度差介于该最低差值与该最高差值时，其直电流的初始电压对应介于该参考电压值与该目标工作电压值之间。

13.如权利要求12所述的强攻型瓦斯器具的断电供电方法，其中该控制装置具有一逻辑电路，该逻辑电路用以判断经增压后的电压，在增压后电压等于或大于该目标工作电压值时，该直流电直接供应予该受电总成；在增压后电压小于该目标工作电压值时，该控制装置控制该直流电力源继续供应电力予该受电总成。

14.如权利要求12所述的强攻型瓦斯器具的断电供电方法，其中该最低差值为20℃；该最高差值为60℃。

15.如权利要求12所述的强攻型瓦斯器具的断电供电方法，其中该直流电的参考电压值为300mV；该直流电的目标工作电压值为6V。

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