CN110274228A - 瓦斯器具及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种瓦斯器具，包含一燃烧器、一瓦斯阀、一点火器、一热电耦及一控制装置，控制装置用以执行一控制方法，包含下列步骤：控制点火器点火及瓦斯阀开启；接收热电耦输出的侦测电压；在侦测电压上升达到一第一电压值时，停止点火器点火并维持瓦斯阀开启瓦斯管路；持续接收热电耦输出的侦测电压，并在侦测电压由高于一第二电压值降至低于第二电压值时，控制瓦斯阀阻断瓦斯管路，其中第二电压值高于第一电压值。借此，可加快点火流程及在熄火时提早阻断瓦斯。

Description

瓦斯器具及其控制方法

技术领域

本发明涉及瓦斯器具，尤其涉及一种使用热电耦侦测火焰的瓦斯器具。

背景技术

瓦斯器具是最常用于加热装置，相较于电热式的加热装置，燃烧瓦斯所产生的热能大于使用电力产生的热能，且加热时间及反应时间均较电热式加热装置快。

现有技术的瓦斯器具1如图1所示，以瓦斯炉为例，包含一燃烧器10、一手动瓦斯调节阀总成12、一点火器14、一点火电路16与一热电耦18。燃烧器10用以燃烧瓦斯产生火焰。手动瓦斯调节阀总成12包括一阀体122、一旋钮124及一开关126，阀体122设置于连通燃烧器10的一瓦斯管路p上，阀体122内部设有电磁阀(图未示)，用以开启或阻断瓦斯管路p，旋钮124结合于阀体122且受使用者操作而顶开电磁阀，且旋钮124转动时可调节输出至燃烧器10的瓦斯流量。此外，旋钮124被旋动至点火位置时，将触动开关126。点火器14位于燃烧器10的出火口旁，点火器14电性连接点火电路16，在开关126被触动后，将触发点火电路16控制输出高压至点火器14而相对燃烧器10产生火花，以引燃自燃烧器10输出的瓦斯。热电耦18位于燃烧器10旁，用以侦测火焰并输出对应的一侦测电压，热电耦18电性连接阀体122的电磁阀，以使侦测电压输出至阀体122内部的电磁阀。

用户操作现有技术的瓦斯器具1时，用户按压旋钮124，以顶开阀体122内的电磁阀让瓦斯通入燃烧器10，并且转动旋钮124至点火位置，以触动开关126，使点火器14点火。请配合图2，在瓦斯引燃之后，热电耦18的侦测电压的电压值逐渐上升，在侦测电压上升至一预定电压值V后，电磁阀将会保磁，使用者放开旋钮124后而电磁阀仍维持开启，让瓦斯持续通过，如此即完成点火的流程。

在点火的过程中，火焰产生之初，使用者即使眼晴看到火焰，但仍需等待一段时间后热电耦18才会被加热到其侦测电压达到预定电压值V，之后用户才能放开旋钮124。若提前放开旋钮124，电磁阀无法保磁，将立即阻断瓦斯管路p。然而，但使用者并无法得知电磁阀已保磁，只能依自身的经验判断，造成使用上的不便。

续参图2，此外，在点火成功之后，若火焰被风吹熄，热电耦18的侦测电压的电压值将会逐渐下降，当下降到预定电压值V以下，电磁阀不再保磁而阻断瓦斯管路p，借此，避免瓦斯持续由燃烧器10外泄。

然而，热电耦18的侦测电压下降的速度远大于加热时侦测电压上升的速度，因此，在火焰被吹熄后，往往都要隔较久的时间(1分钟以上)侦测电压才会下降到预定电压值V以下，换言之，在火焰被吹熄后，需隔1分钟以上电磁阀才会阻断瓦斯管路p。

试想，若在大瓦斯流量时熄火，燃烧器10将会有大量的瓦斯外泄1分钟以上，如此，将会影响瓦斯器具1的使用安全，更甚者，若有额外的火花引燃外泄的瓦斯，其后果更不堪设想。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种瓦斯器具及其控制方法，可以缩短点火成功的判断时间。

本发明的另一目的在于提供一种瓦斯器具及其控制方法，在火焰熄灭后可以提早阻断瓦斯，提升使用的安全性。

为了达成上述目的，本发明提供的一种瓦斯器具的控制方法，其中该瓦斯器具包含一燃烧器、一瓦斯阀、一点火器与一热电耦，其中，该燃烧器具有至少一出火口；该瓦斯阀设置于连通该燃烧器的一瓦斯管路上，该瓦斯阀受控制而开启或阻断该瓦斯管路；该点火器位于该燃烧器的出火口旁，该点火器受控制而点燃自该出火口输出的瓦斯；该热电耦位于该燃烧器旁，用以侦测火焰并输出对应的一侦测电压；该控制方法包含下列步骤；A、控制该点火器点火及该瓦斯阀开启该瓦斯管路；B、接收该热电耦输出的该侦测电压；C、在该侦测电压上升达到一第一电压值时，停止该点火器点火并维持该瓦斯阀开启该瓦斯管路；D、持续接收该热电耦输出的该侦测电压，并在该侦测电压由高于一第二电压值降至低于该第二电压值时，控制该瓦斯阀阻断该瓦斯管路，其中该第二电压值高于该第一电压值。

本发明提供的一种瓦斯器具，包含：一燃烧器、一瓦斯阀、一点火器、一热电耦与一控制装置，其中，该燃烧器具有至少一出火口；该瓦斯阀设置于连通该燃烧器的一瓦斯管路上，该瓦斯阀受控制而开启或阻断该瓦斯管路；该点火器位于该燃烧器的出火口旁，该点火器受控制而点燃自该出火口输出的瓦斯；该热电耦位于该燃烧器旁，用以侦测火焰并输出对应的一侦测电压；该控制装置电性连接该瓦斯阀、该点火器及该热电耦，该控制装置控制该点火器进行点火及该瓦斯阀开启该瓦斯管路，且在该热电耦输出的该侦测电压达到一第一电压值时，控制该点火器停止点火并维持该瓦斯阀开启；之后，该控制装置在该热电耦输出的该侦测电压由高于一第二电压值降至低于该第二电压值时，控制该瓦斯阀阻断该瓦斯管路，其中该第二电压值高于该第一电压值。

本发明的效果在于以热电耦输出的侦测电压为第一电压值作为点火成功的判断基础，可以加快点火器的点火流程，缩短点火的时间及减少点火时电能的消耗；以大于第一电压值的第二电压值作为火焰熄灭的判断基础更可以提早阻断瓦斯，提升瓦斯器具使用的安全性。

附图说明

图1为现有技术的瓦斯器具示意图。

图2为现有技术的瓦斯器具的热电耦的侦测电压与时间的关系曲线。

图3为本发明第一较佳实施例的瓦斯器具示意图。

图4为上述较佳实施例的控制方法流程图。

图5为上述较佳实施例热电耦的侦测电压与时间的关系曲线。

图6为本发明第五较佳实施例热电耦的侦测电压与时间的关系曲线。

图7为本发明第六较佳实施例热电耦的侦测电压与时间的关系曲线。

【符号说明】

[现有技术]

1瓦斯器具

10燃烧器 12手动瓦斯调节阀总成 122阀体

124旋钮 126开关 14点火器

16点火电路 18热电耦 p瓦斯管路

V预定电压值

[本发明]

2瓦斯器具

20燃烧器 22瓦斯阀 24点火器

26热电耦 28控制装置 30开关

P瓦斯管路

S01～S05步骤

t1～t6时间点

V1第一电压值

V2第二电压值

V3第三电压值

V预定电压值

具体实施方式

为能更清楚地说明本发明，现例举较佳实施例并配合附图详细说明如后。请参图3所示，为本发明第一较佳实施例的瓦斯器具2，包含一燃烧器20、一瓦斯阀22、一点火器24、一热电耦26与一控制装置28，本实施例中瓦斯器具为瓦斯炉，但不以此为限，亦可为壁炉、热水器等任何的瓦斯加热装置。

该燃烧器20具有至少一出火口，用以燃烧瓦斯产生火焰。该瓦斯阀22设置于连通该燃烧器20的一瓦斯管路P上。该瓦斯阀22受控制而开启或阻断该瓦斯管路P，以及受控制而调节输出至该燃烧器20的瓦斯流量。该点火器24位于该燃烧器20的出火口旁，该点火器24受控制而相对该燃烧器20产生火花，以点燃自燃烧器20的出火口输出的瓦斯。该热电耦26位于该燃烧器20旁，用以侦测火焰并输出对应的一侦测电压。

该控制装置28电性连接该瓦斯阀22、该点火器24及该热电耦26，且该控制装置28连接一以开关30为例的触发信号源，该开关30受使用者触动而产生一触发信号输出至该控制装置28。该控制装置28具有一点火电路(图未示)以控制该点火器24。该控制装置28用以执行本实施例的瓦斯器具2的控制方法，该控制方法包含图4所示的以下步骤，其中：

步骤S01：接收由该开关30产生的触发信号。

步骤S02：控制该点火器24进行点火，以及控制该瓦斯阀22开启该瓦斯管路P，使瓦斯流通至该燃烧器20。

步骤S03：持续接收该热电耦26输出的该侦测电压。

请配合图5，由该燃烧器20的出火口输出的瓦斯被引燃后(时间点t1)，则该侦测电压将会持续上升。

步骤S04：在该侦测电压达到一第一电压值V1时(时间点t2)，控制装置28判断点火成功，此时，则停止该点火器24点火并控制维持该瓦斯阀22开启该瓦斯管路P，使瓦斯持续流通至该燃烧器20。火焰持续加热该热电耦26，使该侦测电压由该第一电压值V1持续上升到一预定电压值V，其中该预定电压值V值是随着火焰的大小而定(亦即随着输出至该燃烧器20的瓦斯流量而会有所变化)。为便于说明，图5中以控制该瓦斯阀22输出最大的瓦斯流量，使该预定电压值V为该热电耦26于瓦斯器具在最大瓦斯流量下所能输出最大电压值为例说明。

步骤S05：而后，该控制装置28仍持续接收该热电耦26输出的该侦测电压。若火焰非因瓦斯阀22阻断瓦斯而熄灭(时间点t3)，例如火焰被风吹熄、瓦斯流量太小或不足，该热电耦26的侦测电压将会由高于一第二电压值V2的该预定电压值V逐渐往下降，当该侦测电压下降至低于该第二电压值V2时(时间点t4)，该控制装置28判断火焰熄灭，并控制该瓦斯阀22阻断该瓦斯管路P，其中该第二电压值V2高于该第一电压值V1，且于本实施例中该第二电压值V2为该第一电压值V1的两倍以上。

通过上述的流程，本案的瓦斯器具2相较于现有技术的瓦斯器具1，可加快点判断火成功的流程，减少点火器24持续点火的时间，并且在异常熄火时较早阻断瓦斯，避免瓦斯由燃烧器20的出火口外泄过久。

为了避免火焰只是暂时被风吹至未接触到热电耦26，随后又接触热电耦26，使得热电耦26的侦测电压在短暂的时间低于第二电压值V2随后又高于第二电压值V2，造成判断为熄火而阻断瓦斯，在第二实施例中，更可以在侦测电压持续一预定时间低于该第二电压值V2时，控制该瓦斯阀22阻断该瓦斯管路P，即可避免因火焰短暂离开热电耦26而阻断瓦斯。较佳者，该预定时间为10秒以内，亦即在图5中时间点t4之后的10秒内(时间点t5)控制瓦斯阀22阻断瓦斯管路P。

在第三实施例中，亦可在步骤S04之后包含由控制装置28判断瓦斯阀22调节输出至燃烧器20的瓦斯流量(例如由瓦斯阀22的开度判断瓦斯流量或以流量侦测器测量瓦斯流量)，且在输出至燃烧器20的瓦斯流量达到一预定流量且维持一预定时间(本实施例中为2～5分钟)后，或该侦测电压相对于时间的斜率减少至一预定斜率后(即火焰的温度程稳定的状态)，记录该侦测电压的一电压值，并依据所记录的该电压值设定新的该第一电压值V1，以供下次重新点火时使用，前述中预定斜率为大于或等于零。本实施例中，将所记录的该电压值至少除以二后设定为新的该第一电压值V1，较佳者，可以将该第一电压值V1设定为该电压值的三分之一～四分之一之间的任意一个数值。较佳的，该预定流量为该瓦斯阀22输出的最大瓦斯流量，因此，该电压值可以等于图5中的该预定电压值V。借此，可以校正因热电耦26老化、氧化或脏污造成的侦测电压的误差。

此外，同样可以依据该电压值设定步骤S05中的该第二电压值V2，本实施例中，该第二电压值V2为大于该电压值的二分之一，较佳者，可以将该第二电压值V2设定为该电压值的三分之二～四分之三之间的任意一个数值。

实际上，前述中的该电压值可以是热电耦26处于一预定温度时所能输出的最大电压值，预定流量为使热燃器产生的火焰能达到该预定温度时的任意瓦斯流量。

此外，前述各实施例的控制方法亦可应用于具有鼓风机的预混式的瓦斯器具，以将空气与瓦斯预混后输送至燃烧器。

据上所述，本发明通过以热电耦26输出的侦测电压为第一电压值V1作为点火成功的判断基础，可以加快点火器的点火流程，缩短点火的时间及减少点火时电能的消耗。以大于第一电压值V1的第二电压值V2作为火焰熄灭的判断基础更可以提早阻断瓦斯，提升瓦斯器具2使用的安全性。

以下再提供一第四较佳实施例的控制方法，其以第一实施例为基础，于步骤S05之后，即在控制装置28控制该瓦斯阀22阻断该瓦斯管路P之后进行下列步骤：

该控制装置28仍持续接收该热电耦26输出的该侦测电压。控制装置28判断侦测电压高于该第一电压值时，控制装置28会设定为一禁止点火的状态，在该禁止点火的状态下，若于接收到该开关30产生的该触发信号后，控制装置28不控制该点火器点火，并且仍维持该瓦斯阀关闭该瓦斯管路P。

直到控制装置28判断侦测电压低于该第一电压值时，控制装置28会取消该禁止点火的状态，并设定为一允许点火的状态，在该允许点火的状态下，若于接收到该开关30产生的该触发信号后，则该控制装置28控制该点火器24点火及该瓦斯阀22开启该瓦斯管路P。

借此，确保在该热电耦26输出的侦测电压低于该第一电压值以下才能点火。

以下再提供一第五较佳实施例的控制方法，其以第一实施例为基础，于步骤S05之后，即在控制装置28控制该瓦斯阀22阻断该瓦斯管路P之后且在该侦测电压高于该第一电压值时，进行下列步骤：

请配合图6，以时间点t6为控制装置28控制瓦斯阀22阻断瓦斯管路P的时间点为例说明，但不以此为限，在时间点t6之后，该控制装置28仍持续接收该热电耦26输出的该侦测电压。控制装置28判断侦测电压是否在一预定期间内持续下降，预定期间例如是10～20秒的期间，换言之，侦测在时间点t6之后侦测电压对时间的斜率是否为负值。若在该预定期间内热电耦26输出的侦测电压有持续下降的情形，代表瓦斯阀22有正常阻断瓦斯管路P，此时，控制装置28会设定为一允许点火的状态，在该允许点火的状态下，若于接收到该开关30产生的该触发信号后，则该控制装置28控制该点火器24点火及该瓦斯阀22开启该瓦斯管路P。借此，在瓦斯阀22关闭且侦测电压在第一电压值以上，只要经过该预定期间即可再次点火，以加快在关火后能够再次点火的时间。

若在该预定期间内热电耦26输出的侦测电压没有持续下降，代表瓦斯阀22没有正常阻断瓦斯管路P，燃烧器20仍有火焰产生，此时控制装置28会设定为一禁止点火的状态，在该禁止点火的状态下，若于接收到该开关30产生的该触发信号后，控制装置28不控制该点火器点火，并且发出一警示讯息。

以下再提供一第六较佳实施例的控制方法，其以第一实施例为基础，于步骤S05之后，即在控制装置28控制该瓦斯阀22阻断该瓦斯管路P之后，进行下列步骤：

控制装置28接收该热电耦26输出的该侦测电压，在判断该侦测电压高于一第三电压值时，控制装置28会设定为一禁止点火的状态，在该禁止点火的状态下，若于接收到该开关30产生的该触发信号后，控制装置28不控制该点火器24点火，并且仍维持该瓦斯阀22关闭该瓦斯管路P。前述的第三电压值介于该第一电压值与该第二电压值之间，较佳者，第三电压值与第二电压值的电压差为第一电压值与第二电压值的电压值的三分之一以下。

直到控制装置28判断侦测电压低于该第三电压值时，控制装置28会取消该禁止点火的状态，并设定为一允许点火的状态，在该允许点火的状态下，若于接收到该开关30产生的该触发信号后，则该控制装置28控制该点火器24点火及该瓦斯阀22开启该瓦斯管路P。

借此，该热电耦26输出的侦测电压在该第三电压值至该第一电压值之间时，仍可以进行关火后的再次点火，以及缩短关火后再次点火的时间。

前述第四至第六实施例的控制方法同样可以应用于第二、第三实施例中。

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 (19)

1.一种瓦斯器具的控制方法，其中该瓦斯器具包含一燃烧器、一瓦斯阀、一点火器与一热电耦，其中，该燃烧器具有至少一出火口；该瓦斯阀设置于连通该燃烧器的一瓦斯管路上，该瓦斯阀受控制而开启或阻断该瓦斯管路；该点火器位于该燃烧器的出火口旁，该点火器受控制而点燃自该出火口输出的瓦斯；该热电耦位于该燃烧器旁，用以侦测火焰并输出对应的一侦测电压；该控制方法包含下列步骤；

A、控制该点火器点火及该瓦斯阀开启该瓦斯管路；

B、接收该热电耦输出的该侦测电压；

C、在该侦测电压上升达到一第一电压值时，停止该点火器点火并维持该瓦斯阀开启该瓦斯管路；

D、持续接收该热电耦输出的该侦测电压，并在该侦测电压由高于一第二电压值降至低于该第二电压值时，控制该瓦斯阀阻断该瓦斯管路，其中该第二电压值高于该第一电压值。

2.如权利要求1所述的瓦斯器具的控制方法，其中步骤D中，在该侦测电压持续一预定时间低于该第二电压值时，控制该瓦斯阀阻断该瓦斯管路。

3.如权利要求2所述的瓦斯器具的控制方法，其中该预定时间为10秒以内。

4.如权利要求1所述的瓦斯器具的控制方法，其中步骤C之后包含有在该侦测电压相对于时间的斜率减少至一预定斜率后，或输出至该燃烧器的瓦斯流量达到一预定流量且维持一预定时间后，记录该侦测电压的一电压值，并依据所记录的该电压值设定新的该第一电压值，其中该预定斜率不小于零。

5.如权利要求4所述的瓦斯器具的控制方法，其中步骤C之后将所记录的该电压值至少除以二后设定为新的该第一电压值。

6.如权利要求5所述的瓦斯器具的控制方法，其中该第一电压值为该电压值的三分之一至四分之一之间。

7.如权利要求1所述的瓦斯器具的控制方法，其中步骤C、D之间包含有在该侦测电压相对于时间的斜率减少至一预定斜率后，或输出至该燃烧器的瓦斯流量达到一预定流量且维持一预定时间后，记录该侦测电压的一电压值；步骤D中该第二电压值依据所记录的该电压值设定，其中该预定斜率不小于零。

8.如权利要求7所述的瓦斯器具的控制方法，其中该第二电压值大于该电压值的二分之一。

9.如权利要求8所述的瓦斯器具的控制方法，其中该第二电压值为该电压值的三分之二至四分之三之间。

10.如权利要求1所述的瓦斯器具的控制方法，其中该第二电压值为该第一电压值的两倍以上。

11.如权利要求1所述的瓦斯器具的控制方法，其中步骤A中，于接收一触发信号后控制该点火器点火及该瓦斯阀开启该瓦斯管路；

步骤D之后且在该侦测电压高于该第一电压值时，还包含：

接收该热电耦输出的该侦测电压，在判断该侦测电压在一预定期间持续下降，则于接收该触发信号后，控制该点火器点火及该瓦斯阀开启该瓦斯管路。

12.如权利要求11所述的瓦斯器具的控制方法，其中步骤D之后在判断该侦测电压在该预定期间未持续下降，则于接收该触发信号后，不控制该点火器点火。

13.如权利要求1所述的瓦斯器具的控制方法，其中步骤A中，于接收一触发信号后控制该点火器点火及该瓦斯阀开启该瓦斯管路；

步骤D之后还包含：

接收该热电耦输出的该侦测电压，在该侦测电压低于一第三电压值且接收该触发信号后，控制该点火器点火及该瓦斯阀开启该瓦斯管路；其中，该第三电压值介于该第一电压值与该第二电压值之间。

14.如权利要求13所述的瓦斯器具的控制方法，其中步骤D之后在判断该侦测电压高于该第三电压值时，则于接收该触发信号后，不控制该点火器点火。

15.如权利要求13所述的瓦斯器具的控制方法，其中该第三电压值与该第二电压值的电压差为该第一电压值与该第二电压值的电压值的三分之一以下。

16.如权利要求1所述的瓦斯器具的控制方法，其中步骤A中，于接收一触发信号后控制该点火器点火及该瓦斯阀开启该瓦斯管路；

步骤D之后还包含：

接收该热电耦输出的该侦测电压，在该侦测电压高于该第一电压值时，在收到该触发信号后，仍维持该瓦斯阀关闭该瓦斯管路；

在该侦测电压低于该第一电压值时，于接收该触发信号后控制该点火器点火及该瓦斯阀开启该瓦斯管路。

17.一种瓦斯器具，包含：

一燃烧器，具有至少一出火口；

一瓦斯阀，设置于连通该燃烧器的一瓦斯管路上，该瓦斯阀受控制而开启或阻断该瓦斯管路；

一点火器，位于该燃烧器的出火口旁，该点火器受控制而点燃自该出火口输出的瓦斯；

一热电耦，位于该燃烧器旁，用以侦测火焰并输出对应的一侦测电压；

一控制装置，电性连接该瓦斯阀、该点火器及该热电耦，该控制装置控制该点火器进行点火及该瓦斯阀开启该瓦斯管路，且在该热电耦输出的该侦测电压达到一第一电压值时，控制该点火器停止点火并维持该瓦斯阀开启；之后，该控制装置在该热电耦输出的该侦测电压由高于一第二电压值降至低于该第二电压值时，控制该瓦斯阀阻断该瓦斯管路，其中该第二电压值高于该第一电压值。

18.如权利要求17所述的瓦斯器具，其中该控制装置在该热电耦输出的该侦测电压持续一段时间低于该第二电压值时，控制该瓦斯阀阻断该瓦斯管路。

19.如权利要求17所述的瓦斯器具，其中该第二电压值为该第一电压值的两倍以上。