CN106642713A - 热水器的排气安全检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种热水器的排气安全检测方法，包含A.启动鼓风机，并侦测其马达的转速值；B.依据所侦测的转速值作形成第一容许转速范围；C.再次启动热水器运作时，先启动鼓风机，侦测马达的转速值；D.比较所侦测的转速值是否落于第一容许转速范围；若是，则供应瓦斯予该燃烧器进行燃烧。在燃烧时，于出水温度到达对应的恒温范围后，侦测马达转速以形成第二容许转速范围；持续测马达的转速值，并于所侦测的转速值超出第二容许转速范围后阻断瓦斯。因此，可因应排气管实际的安装状态作为比对基准，增加检测结果的准确性。

Description

热水器的排气安全检测方法

技术领域

本发明与瓦斯热水器有关；特别是指一种热水器的排气安全检测方法。

背景技术

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，而容易造成室内人员因不察而吸入一氧化碳，当人们吸入过多一氧化碳时，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。

为防止上述情形发生，遂有业者研发一种强制供气型热水器，其是利用于热水器加装鼓风机的方式来提供助燃的空气及增加热水器内部的空气流通，从而透过提供较多的空气量来提高燃烧器的加热的效率，使该热水器具有较佳的加热效果，以及将燃烧不完全所产生的一氧化碳透过一排气管向室外排出。

然而，当该强制供气型热水器内部的鼓风机老化、或是排气管发生严重堵塞的情形时，该强制供气型热水器将因其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。但使用者又会因认为使用该强制供气型热水器必定安全无虞，而容易使得使用者在使用该强制供气型热水器时，处于危险的场所而不自知。

现有应用于强制供气型热水器的排气安全检测方法是利用检测鼓风机的马达的转速值，来判断排气管堵塞或鼓风机老化的情形，其是以一预存的转速范围作为检测基准，再以马达的转速值与该转速范围比对。在马达转速值高于转速范围的上限，则是判断为排气管堵塞，在马达转速值低于转速范围的下限，则是判断为鼓风机老化。

现有的排气安全检测方法虽可以增进热水器的使用安全性，然而其仍有使用上的限制存在。实际使用上，常会遇到连接至热水器的排气管因长度较长或弯折处较多，造成热水器安装完成时，一开始排气的背压就较高，而使得初始的马达转速值也较高。如此一来，若室外有风灌入排气管，或排气管些微地被遮蔽，则很容易使得马达转速值高于转速范围的上限，造成误判为排气管严重堵塞。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于，提供一种热水器的排气安全检测方法，可因应不同的排气管安装状态，而可准确地检测热水器的排气状态是否正常。

缘以达成上述目的，本发明提供的一种热水器的排气安全检测方法，该热水器包括有一鼓风机及一燃烧器，该方法包含有下列步骤：A.启动该鼓风机，且于该鼓风机启动一段时间后，侦测该鼓风机的一马达的转速值；B.依据步骤A所侦测的转速值作预定扩充，以形成一第一容许转速范围；C.在停止该热水器运作之后，再次启动该热水器运作时，启动该鼓风机，且于该鼓风机启动一段时间后，侦测该鼓风机的马达的转速值；D.比较步骤C中所侦测的转速值是否落于该第一容许转速范围内；若是，则供应瓦斯予该燃烧器进行燃烧。

本发明另提供一种热水器的排气安全检测方法，该热水器包括有一鼓风机及一燃烧器，该方法是在该燃烧器燃烧瓦斯时执行，且包含有下列步骤：A.依据一设定水温控制该鼓风机的一马达的转速及供予该燃烧器的瓦斯流量，且于该热水器的出水温度达到对应该设定水温的一恒温范围后，侦测该马达的转速值并作预定扩充，以形成一第二容许转速范围；B.侦测该鼓风机的马达的转速值，并比较所侦测的转速值是否超出该第二容许转速范围；若是，则停止供应瓦斯予该燃烧器。

本发明的效果在于以第一容许转速范围或第二容许转速范围，可有效地因应排气管实际的安装状态作为一个比对基准，避免因排气管安装状态不理想时，因风由外界倒灌入排气管或排气管被些微遮蔽即判断为严重堵塞状态。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例排气安全检测方法所应用的热水器。

图2为本发明上述较佳实施例的鼓风机马达转速曲线图。

图3为本发明上述佳实施例排气安全检测方法的初始化流程图。

图4为本发明一较佳实施例排气安全检测方法在点火前的流程图。

图5为本发明上述较佳实施例的排气安全检测方法在点火后的流程图。

图6为本发明上述较佳实施例排气安全检测方法于改变设定水温及水流量后的流程图。

图7为本发明上述较佳实施例的出水温度与时间的关系曲线图。

附图并将说明

10 燃烧器

102 输水管

102a 入水管段

102b 出水管段

20 比例阀

30 鼓风机

32 马达

40 转速侦测器

42 入水温侦测器

44 水流侦测器

46 出水温侦测器

50 控制器

52 存储单元

60 操控面板

62 调温按钮

64 显示器

66 蜂鸣器

70 水龙头

72 排气管

74 瓦斯管

S501～S503、S601～S603 步骤

T1～T3 设定水温

t0、t1、t1'、t2、t2' 时间点

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

请参阅图1，为实施本发明第一较佳实施例排气安全检测方法的热水器，该热水器包含有一燃烧器10、一以比例阀20为例的瓦斯调节阀、一鼓风机30、一转速侦测器40、一控制器50、一操控面板60。其中：

该燃烧器10设置于一输水管102的下方，用以对输水管102内的水进行加热。至于燃烧器10加热时产生的废气则通过外加的一排气管72，以将热水器产生的废气排放到它处，例如热水器安装于室内时，排气管72连接至室外，将废气排放室外。

该比例阀20设置于连通至该燃烧器10的一瓦斯管74的路径上，该比例阀20电性连接该控制器50且受该控制器50控制而调节供输至该燃烧器10的瓦斯流量。该鼓风机30设置于燃烧器10下方且电性连接该控制器50，该鼓风机30具有一马达32，本实施例中为直流马达，该马达32作动时可带动鼓风叶片(图未示)，将空气引入至该燃烧器10，以使空气与瓦斯混合而达到助燃的目的。该马达32的转速受该控制器50控制，且其转速与该鼓风机30提供的空气量成正比关系。该转速侦测器40设置在该鼓风机30内且电性连接该控制器50，用以侦测该鼓风机30的马达32的转速值。

该操控面板60电性连接该控制器50，且包括以二个调温按钮62为例的输入单元、一显示器64与一以蜂鸣器66为例的警示单元，各该调温按钮62供用户调整以输入一设定水温，该设定水温用以设定热水器加热运作后，所欲达到的出水温度，且该设定水温将显示于该显示器64上。该蜂鸣器66则是供警示之用。此外，同时按下该二调温按钮62则是输入一校正指令，该校正指令的作用容后再述。

该热水器更包括电性连接该控制器50的一入水温侦测器42、一水流侦测器44、及一出水温侦测器46。该入水温侦测器42及该水流侦测器44设置于连接该输水管102的一入水管段102a，以侦测入水温度及水流量，该出水温侦测器46设置于连接该输水管102的一出水管段102b，以侦测出水温度。该出水管段102b则是连接至一水龙头70。

该控制器50具有一存储单元52，该存储单元52存储有多组控制该鼓风机30及该比例阀20的参数，每一组参数对应不同的热值。产生燃烧的条件下，依据不同的火力大小(即不同的热值)，供输至该燃烧器10的空气量与瓦斯流量具有一定较佳的配比关系。因此，该控制器50通过该设定水温、入水温度、出水温度及水流量计算所需的热值，进而依据所计算的热值由该存储单元52中撷取对应的其中一组参数以控制鼓风机30的马达32转速及该比例阀，使空气量与瓦斯流量达到适当的配比关系，以使出水温度达到该设定水温所对应的恒温范围。

另外，请参阅图2，曲线A表示该鼓风机30的马达32受控制而启动后，于正常状态下，经过一段时间的运转其转速逐渐趋向稳定的理想转速值的转速曲线。众所皆知的是，当该热水器的鼓风机30老化时造成进、排气的空气量不足、或排气管堵塞时造成内压过大而空气补不进来，均会使得提供至该燃烧器10的空气量与瓦斯流量配比失衡，导致瓦斯烧燃不完全而一氧化碳产生量提升的情形。

因此，针对鼓风机30老化部分，通常是在该鼓风机30启动一段时间后，其马达32的转速仍低于一定的可容许值(如曲线B)，即会造成一氧化碳量的升高，我们便定义该可容许值为最低临界转速值。而对排气管72堵塞问题，因内压大所以要加大空气补偿，此时马达32的转速不管于启动时或是运转途中都将产生异常增速的现象(如曲线C代表启动时，曲线D代表运转途中)，而此异常增速的可容许值我们定义为最高临界转速值，当马达32的转速高于最高临界转速值时，表示排气管72堵塞而使得一氧化碳量的升高会造成一定的危险度。此外，前述是以该马达32由停止状态受控制而启动为例说明，在该马达32运转的状态下，其转速受控制而增加或减少至特定的转速时，仍会有相同的情形。

因此，利用上述的最低临界转速值与最高临界转速值构成一容许转速范围。对于燃烧瓦斯之前该马达32由停止状态启动时，定义为一第一容许转速范围；对于产生燃烧的条件之下，因应不同火力大小(即不同热值)，对应有多个不同的容许转速范围。换言之，只要该马达32实际的转速值落于容许转速范围内，一氧化碳产生的量皆会落于安全范围内。

为了因应该热水器安装于不同的场所，形成的该排气管72不同的安装型态(如不同长度、不同转弯次数)而影响该鼓风机30的马达32的转速，本实施例的排气安全检测方法通过图3所示的初始化流程，取得前述的第一容许转速范围，其中：

在热水器安装完成，且该排气管72连接至该热水器，安装人员确定该排气管72正确安装且未被堵塞后，由安装人员同时按下该操控面板60上的该二调温按钮62，以输入该校正指令，使该热水器执行初始化流程，初始化流程包括下列步骤：

该控制器50接收该校正指令后，启动该鼓风机30运转，且于该鼓风机30启动一段时间后，该控制器50透过该转速侦测器40侦测该鼓风机30的马达32的转速值。

之后，该控制器50将该转速侦测器40所侦测的转速值存储于该存储单元52中，形成一第一参考转速值。再以该第一参考转速值作预定扩充，本实施例中是对该第一参考转速值分别加上一第一转速差值及减去一第二转速差值，以分别得到一第一最高临界转速值及第一最低临界转速值并存储于该存储单元52中。该第一最高临界转速值及该第一最低临界转速值即构成该第一容许转速范围。第一、第二转速差值可为相同或不同的数值，依实际的使用经验，二者可设定为90rpm。例如，该第一参考转速值为3500rpm，第一最高临界转速值及第一最低临界转速值分别为3590rpm及3410rpm，该第一容许转速范围即为3590～3410rpm。

因此，即完成该第一容许转速范围的设定，此际，该第一容许转速范围即是对应热水器安装后该排气管72及该鼓风机30的初始状态。而后，该控制器50控制该鼓风机30停止运转，使该热水器处于待机状态(即停止热水器运作)。如此一来，即完成初始化流程。

请参图4，而后于每次启动该热水器运作，人员开启水龙头70，该水流侦测器44侦测到输水管102的水开始流动，该控制器50则先启动该鼓风机30运转，且于该鼓风机30启动一段时间后，透过该转速侦测器40侦测该鼓风机30的马达32的转速值。

该控制器50判断所侦测的转速值是否落于该第一容许转速范围内：

若否(即转速值落于该第一容许转速范围之外)，则不供应瓦斯予该燃烧器10，且控制该鼓风机30停止运转。此外，该控制器50判断所侦测的转速值为高于该第一最高临界界转速值或低于该第一最低临界界转速值，若为前者，则于该显示器64上显示对应该排气管72堵塞的错误码，并控制该蜂鸣器66发出声响；若为后者，则于该显示器64上显示对应该鼓风机30老化的错误码，并控制该蜂鸣器66发出声响。

若是，则控制该比例阀20，以供应瓦斯予燃烧器10并控制点火器(图未示)点火以进行燃烧。

因此，通过前述初始化流程所取得的第一容许转速范围，可有效地因应排气管72实际的安装状态作为一个比对基准，避免因排气管72安装状态不理想时，因风由外界倒灌入排气管72或排气管72被些微遮蔽即判断为严重堵塞状态。此外，若该热水器移机、排气管72更换或鼓风机30更换，皆可输入该校正指令，使该热水器执行初始化流程，以取得最佳的第一容许转速范围。

在点火引燃瓦斯后，本实施例的排气安全检测方法则进行图5、图6所示的下列步骤：

请配合图7，假设使所者所设定的为设定水温T1，在步骤S501中，该控制器50持续实时地依据该设定水温T1、出水温度与入水温度的温差、及水流量计算将通过该输水管102内水加热至该设定水温T1所需的热值，并撷取该存储单元52中对应的参数，以控制该鼓风机30的马达32的转速及该比例阀20供予该燃烧器10的瓦斯流量，使出水温度逐渐改变(时间点t0～时间点t1的区间)。

在步骤S502中，在出水温度达到该设定水温T1所对应的一恒温范围后(时间点t1)，该控制器50透过该转速侦测器40侦测该马达32的转速值，并存储于该存储单元52中，形成一第二参考转速值。在步骤S503中，再以该第二参考转速值作预定扩充，即该第二参考转速值分别加上一第一转速差值及减去一第二转速差值，形成一第二最高临界转速值及一第二最低临界转速值并存储于该存储单元52中。该第二最高临界转速值及该第二最低临界转速值即构成一第二容许转速范围。此步骤中使用的第一、第二转速差值可为相同或相异。

而后在该热水器运作中(即水龙头70持续出水状态)且该设定水温T1未被使用者改变之前(即时间点t1～时间点t1’的区间)，该控制器50透过该转速侦测器40侦测该马达32的转速值，并判断所侦测的转速值是否落于该第二容许转速范围之外：

若是，则控制该比例阀20阻断瓦斯，以停止供应瓦斯予该燃烧器10，且控制该鼓风机30再运转一段时间后才停止运转，以排除该热水器内的废气。此外，该控制器50判断所侦测的转速值为高于该第二最高临界界转速值或低于该第二最低临界界转速值，若为前者，则于该显示器64上显示对应该排气管72堵塞的错误码，并控制该蜂鸣器66发出声响；若为后者，则于该显示器64上显示对应该鼓风机30老化的错误码，并控制该蜂鸣器66发出声响。

若否(即所侦测的转速值落于该第二容许转速范围内)，则重新执行侦测转速值及判断转速值的本步骤并持续实时地依据该设定水温、该出水温度与该入水温度的温差及该水流量计算该设定水温T1的恒温范围对应的热值，直到水流量改变且所计算的热值出过一第一预定热值范围、水龙头70关闭、或该设定水温被改变。若为水流量改变(水流量不为零)且所计算的热值出过该第二预定热值范围时，则重回步骤S501执行；若为水龙头70关闭，则执行结束流程，包括阻断瓦斯以及于一段时间后停止鼓风机运转，使热水器待机；若为设定水温被被改变则执行图6所示的流程。

请配合图6，假设在时间点t1’时，该设定水温T1被使用者改变，在步骤S601中，该控制器50持续实时地依据改变后的该设定水温T2、出水温度与入水温度的温差、及水流量计算将通过该输水管102内水加热至该设定水温T2所需的热值，并撷取该存储单元52中对应的参数，以控制该鼓风机30的马达32的转速及该比例阀20供予该燃烧器的瓦斯流量，使出水温度逐渐改变(时间点t1’～时间点t2的区间)。

在步骤S602中，在出水温度达到改变后的该设定水温T2所对应的另一恒温范围时(时间点t2)，该控制器50透过该转速侦测器40侦测该马达32的转速值，并存储于该存储单元52中，形成一第三参考转速值。在步骤S603中，再以该第三参考转速值作预定扩充，即该第三参考转速值分别加上一第一转速差值及减去一第二转速差值，形成一第三最高临界转速值及一第三最低临界转速值并存储于该存储单元52中。该第三最高临界转速值及该第三最低临界转速值即构成一第三容许转速范围。此步骤中使用的第一、第二转速差值可以相同或相异。

而后在该热水器运作中(即水龙头70持续出水的状态)且该设定水温T2未被使用者改变之前(即时间点t2～时间点t2’的区间)，该控制器50透过该转速侦测器40侦测该马达32的转速值，并判断所侦测的转速值是否落于该第三容许转速范围之外：

若是，则控制该比例阀20阻断瓦斯，以停止供应瓦斯予该燃烧器10，且控制该鼓风机30再运转一段时间后才停止运转，以排除该热水器内的废气。此外，该控制器50判断所侦测的转速值为高于该第三最高临界界转速值或低于该第三最低临界界转速值，若为前者，则于该显示器64上显示对应该排气管72堵塞的错误码，并控制该蜂鸣器66发出声响；若为后者，则于该显示器64上显示对应该鼓风机30老化的错误码，并控制该蜂鸣器66发出声响。

若否(即所侦测的转速值落于该第三容许转速范围内)，则重新执行侦测转速值及判断转速值的本步骤并持续实时地依据该设定水温、该出水温度与该入水温度的温差及该水流量计算该设定水温T2的恒温范围的热值，直到水流量改变且所计算的热值出过一第二预定热值范围、水龙头70关闭、或该设定水温再次被改变。若为水流量改变(水流量不为零)且所计算的热值出过该第二预定热值范围时，则重回步骤S601执行；若为水龙头70关闭，则执行结束流程，包括阻断瓦斯以及于一段时间后停止鼓风机运转，使热水器待机。

若为设定水温再次被改变，则于出水温度达到对应新的设定水温T3的恒温范围时重回步骤S601执行，在此容不赘述。

因此，在燃烧瓦斯进行加热的过程之中，每一次出水温度达到恒温时所使用的第二或第三参考转速值皆是对应该排气管72的安装状态，如此一来，让判断排气管72堵塞或鼓风机30老化更为准确，有效地提升使用热水器的安全性。

本发明仅依据该转速侦测器所侦测的转速值，无需再与其它的侦测器(例如于排气管的路径上装设排气流量侦测器或风压侦测器)配合使用，即可准确地判断排气管是否堵塞或鼓风机老化，因此，可以有效地降地热水器的制造成本及简化控制器的判断流程。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种热水器的排气安全检测方法，该热水器包括有一鼓风机及一燃烧器，该方法包含有下列步骤：

A.启动该鼓风机，且于该鼓风机启动一段时间后，侦测该鼓风机的一马达的转速值；

B.依据步骤A所侦测的转速值作预定扩充，以形成一第一容许转速范围；

C.于停止该热水器运作之后，再次启动该热水器运作时，启动该鼓风机，且于该鼓风机启动一段时间后，侦测该鼓风机的马达的转速值；

D.比较步骤C中所侦测的转速值是否落于该第一容许转速范围内；若是，则供应瓦斯予该燃烧器进行燃烧。

2.如权利要求1所述的热水器的排气安全检测方法，其特征在于，步骤D之后包含：

E.依据一设定水温控制该马达的转速及供予该燃烧器的瓦斯流量，且于该热水器的出水温度达到对应该设定水温的一恒温范围后，侦测该马达的转速值并作预定扩充，以形成一第二容许转速范围；

F.侦测该鼓风机的马达的转速值，并比较所侦测的转速值是否超出该第二容许转速范围；若是，则停止供应瓦斯予该燃烧器。

3.如权利要求2所述的热水器的排气安全检测方法，其特征在于，在步骤F中包含，若所侦测的转速值落于该第二容许转速范围内，则重新执行步骤F，直到该设定水温被改变后，更包含执行下列步骤G与步骤H：

G.依据改变后的该设定水温控制该马达的转速及供予该燃烧器的瓦斯流量，且于该热水器的出水温度达到对应改变后的该设定水温的另一恒温范围后，侦测该马达的转速值并作预定扩充，以形成一第三容许转速范围；

H.侦测该鼓风机的马达的转速值，并比较所侦测的转速值是否超出该第三容许转速范围内；若是，则停止供应瓦斯予该燃烧器。

4.如权利要求2所述的热水器的排气安全检测方法，其特征在于，在步骤F中包含，持续地依据该设定水温、该热水器的一出水温度与一入水温度的温差及一水流量计算该恒温范围所对应的一热值且若所侦测的转速值落于该第二容许转速范围内，则重新执行步骤F，直到该水流量改变且该热值出过一预定热值范围后，则重回步骤E执行。

5.如权利要求1所述的热水器的排气安全检测方法，其特征在于，步骤A与步骤B是在接收一校正指令后执行。

6.如权利要求5所述的热水器的排气安全检测方法，其特征在于，在步骤A之前包含，将一排气管连接至该热水器，而后输入该校正指令。

7.一种热水器的排气安全检测方法，该热水器包括有一鼓风机及一燃烧器，该方法是在该燃烧器燃烧瓦斯时执行，且包含有下列步骤：

A.依据一设定水温控制该鼓风机的一马达的转速及供予该燃烧器的瓦斯流量，且于该热水器的出水温度达到对应该设定水温的一恒温范围后，侦测该马达的转速值并作预定扩充，以形成一第二容许转速范围；

B.侦测该鼓风机的马达的转速值，并比较所侦测的转速值是否超出该第二容许转速范围；若是，则停止供应瓦斯予该燃烧器。

8.如权利要求7所述的热水器的排气安全检测方法，其特征在于，步骤B中包含，若所侦测的转速值落于该第二容许转速范围，则重新执行步骤B，直到该设定水温被改变后，还包含执行下列步骤C与步骤D：

C.在该设定水温改变后，依据改变后的该设定水温控制该马达的转速及供予该燃烧器的瓦斯流量，且于该热水器的出水温度达到对应改变后的该设定水温的另一恒温范围后，侦测该马达的转速值并作预定扩充，以形成一第三容许转速范围；

D.侦测该鼓风机的马达的转速值，并比较所侦测的转速值是否超出该第三容许转速范围内；若是，则停止供应瓦斯予该燃烧器。

9.如权利要求7所述的热水器的排气安全检测方法，其特征在于，在步骤B中包含，持续地依据该设定水温、该热水器的一出水温度与一入水温度的温差及一水流量计算该恒温范围所对应的一热值且若所侦测的转速值落于该第二容许转速范围内，则重新执行步骤B，直到该水流量改变且该热值出过一预定热值范围后，则重回步骤A执行。