TW201418636A - 交流電力線可燃器總成 - Google Patents

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Chin-Ying Huang
Hsin-Ming Huang
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Abstract

一種交流電力線可燃器總成，包含有一瓦斯器具以及至少一遠端控制裝置。該瓦斯器具包括有一主機與一第一電力線通訊模組，該遠端控制裝置包括有一遙控器與一第二電力線通訊模組。該主機發送的訊號透過該第一電力線通訊模組調變成載波訊號耦合到該電力線路，該第二電力線通訊模組將載波訊號還原送到該遙控器。反之，該遙控器發送的訊號由第二電力線通訊模組調變成載波訊號耦合到該電力線路，再由該第一電力線通訊模組還原後送到該主機。藉此，該主機與該遙控器可透過該電力線路作雙向的通訊。

Description

交流電力線可燃器總成
本發明係瓦斯器具的遙控控制有關，更詳而言之是指一種交流電力線可燃器總成。
瓦斯器具泛指瓦斯熱水器、瓦斯壁爐、瓦斯烘衣機等裝置，此類瓦斯器具基於安全的需求，均須安裝於特定位置。以瓦斯熱水器為例，為避免瓦斯燃燒不完全而產生一氧化碳，必需安裝於室外通風處。當要設定溫度時，使用者必需到室外操作熱水器實為不便。因此，一種具有遙控功能的熱水器便因應而生，讓使用者在遠端即可進行水溫設定。傳統的遙控方式包括有RF射頻傳輸及直流電力線通訊(DC power line communication,DC-PLC)等方式。RF射頻傳輸在同一平面上具好良好的穿透性，遙控器在室內即可發送控制訊號到室外的瓦斯熱水器主機，然，當遙控器與瓦斯熱水器主機位於不同樓層時，將因上下樓層收訊不佳，導致訊號傳輸的距離將變短。而直流電力線通訊是從主機端拉電源線到遙控端，並同時利用電源線做為訊號傳輸之用，其優點是傳輸距離可較遠，但是，相對的從主機端拉電源線到室內的佈線施工較麻煩，且電源線亦會影響室內的美觀。
有鑑於此，本發明之主要目的在於提供一種交流電力線可燃器總成，透過現有的交流電力線路即可傳輸遙控訊號。
緣以達成上述目的，本發明提供一種交流電力線可燃器總成，係連接於一交流的電力線路，透過該電力線路傳輸訊號，包含有一瓦斯器具與至少一遠端控制裝置。其中，該瓦斯器具包括有一第一控制器與一第一電力線傳輸模組，該第一控制器透過該第一電力線傳輸模組連接到該電力線路；該遠端控制裝置包括有一第二控制器與一第二電力線傳輸模組，該第二控制器透過該第二電力線傳輸模組連接到該電力線路。其中，該第一控制器發送一串列的第一控制訊號透過該第一電力線傳輸模組調變成一第一載波訊號並耦合到該電力線路，再傳送至該第二電力線傳輸模組解耦合並還原成該第一控制訊號後傳送到該第二控制器；該第二控制器發送一串列的第二控制訊號透過該第二電力線傳輸模組調變成一第二載波訊號並耦合到該電力線路，再傳送至該第一電力線傳輸模組解耦合並還原成該第二控制訊號後傳送到該第一控制器。
其中，該第一電力線傳輸模組包含有一第一處理器與一第一耦合元件，該第一處理器用以調變該第一控制訊號及還原該第二控制訊號，該第一耦合元件用以耦合該第一載波訊號及解耦合該第二載波訊號；該第二電力線傳輸模組包含有一第二處理器與一第二耦合元件，該第二處理器用以調變該第二控制訊號及還原該第一控制訊號，該第二耦合元件用以耦合該第二載 波訊號及解耦合該第一載波訊號。
其中，該第一處理器與該第二處理器皆具有一資料傳送通道載波調變器與一源碼資料解碼器；該第一處理器的資料傳送通道載波調變器用以調變該第一控制訊號，該第一處理器的源碼資料解碼器用以還原該第二控制訊號；該第二處理器的資料傳送通道載波調變器用以調變該第二控制訊號，該第二處理器的源碼資料解碼器用以還原該第一控制訊號。其中，該第一耦合元件與該第二耦合元件皆為脈波變壓器。
其中，該瓦斯器具包括有一第一電源供應單元用以提供電力予該第一控制器與該第一處理器；該遠端控制裝置包括有一第二電源供應單元用以提供電力予該第二控制器與該第二處理器。
其中，該第一電源供應單元與該第二電源供應單元皆為交換式電源供應器。
其中，該第一處理器與該第二處理器皆為現場可編程閘陣列(Field-Programmable Gate Arrays，FPGA)。
其中，該瓦斯器具包括有一燃燒器、一點火器與一瓦斯供應器，該第一控制器連接至該燃燒器、該點火器與該瓦斯供應器，用以控制該瓦斯器具的啟閉。
其中，該瓦斯器具更包括有一控制面板與一顯示器，該瓦斯器具的控制面板與顯示器電性連接該第一控制器。
其中，該遠端控制裝置包括有一控制面板與一顯示器；該 遠端控制裝置的控制面板與顯示器電性連接該第二控制器。
藉此，該交流電力線可燃器總成的瓦斯器具與遠端控制裝置之間透過現有的交流電力線路即可雙向傳輸訊號，不受室內隔局限制，亦不會增加額外的佈線。
為能更清楚地說明本發明，茲舉較佳實施例並配合圖示詳細說明如后。
請參閱圖1，為本發明第一較佳實施例之交流電力線可燃器總成1之架構圖，包含有一以瓦斯熱水器10為例的瓦斯器具以及複數個遠端控制裝置38。其中，該瓦斯熱水器10包括有一主機12與一第一電力線通訊模組30，各該遠端控制裝置38包括有一遙控器40與一第二電力線通訊模組48。該主機12透過該第一電力線通訊模組30電性連接到一交流的電力線路L，各該遠端控制裝置38透過各該第二電力線通訊模組48電性連接到該電力線路L。
請參閱圖2，該瓦斯熱水器的主機包括有一燃燒器14、一點火器16、一水管18、一瓦斯供應器20與一第一控制器22。其中，該第一控制器22連接至該燃燒器14、該點火器16與該瓦斯供應器20，用以控制該瓦斯熱水器10的啟閉。該瓦斯供應器20提供瓦斯至該燃燒器14，該點火器16點燃該燃燒器14的瓦斯，以加熱水管18內的水；該燃燒器14、該點火 器16、該水管18與該瓦斯供應器20分別設置有複數個感測器24用以偵測該瓦斯熱水器10運轉時的各項數據，並傳輸給該第一控制器22作為控制之依據。另外，該第一控制器22電性連接有一控制面板26與一顯示器28，該控制面板26供使用者操作該瓦斯熱水器10，該顯示器28供顯示該瓦斯熱水器10的資訊，例如水溫、火力強度等資訊，讓使用者容易掌握該瓦斯熱水器10的狀態。
該第一電力線通訊模組30包含有一第一處理器32與一第一耦合元件34，在本實施例中，該第一處理器32為一現場可編程閘陣列(Field-Programmable Gate Arrays，FPGA)，該現場可編程閘陣列可依硬體架構的需求規劃不同之電路模塊於內；該第一耦合元件34為一脈波變壓器。該第一處理器32具有一訊號傳送路徑與一訊號接收路徑，其中，該訊號傳送路徑依序連接一通用型串例通訊介面緩衝器321、一資料傳送通道載波調變器322、一調變傳送資料暫存記憶單元323、一主動式資料傳送接收多工器324；該訊號接收路徑依序連接有一調變接收資料暫存記憶單元325、該主動式資料傳送接收多工器324、一源碼資料解碼器326、一接收資料暫存記憶單元327與該通用型串例通訊介面緩衝器321。在本實施例中，該第一控制器22以RS-232串列通訊的方式電性連接該通用型串例通訊介面緩衝器321。該主動式資料傳送接收多工器324與該調變接收資訊暫存記憶單元325透過該第一耦合元件34耦接至 該電力線路L。
此外，該主機12的第一控制器22與該第一處理器32電性連接一以交換式電源供應器36為例的第一電源供應單元；該交換式電源供應器36提供電力予該第一控制器22與該第一處理器32。
請參閱圖3，各該遙控器40具有一第二控制器42以及電性連接該第二控制器42的一顯示器44與一控制面板46，且各該第二控制器42內建有一識別碼供識別該遙控器40。
各該第二電力線通訊模組48包括有一第二處理器50與一第二耦合元件52，在本實施例中，該第二處理器50為一現場可編程閘陣列，該第二耦合元件52為一脈波變壓器。該第二處理器50包含有一通用型串例通訊介面緩衝器501、一資料傳送通道載波調變器502、一調變傳送資料暫存記憶單元503、一主式資料傳送接收多工器504、一調變接收資料暫存記憶單元505、一源碼資料解碼器506與一接收資料暫存記憶單元507。其連接關係與該第一處理器32相同，於此容不再贅述。該遙控器40的第二控制器42電性連接該通用型串例通訊介面緩衝器501，該主動式資料傳送接收多工器504與該調變接收資訊暫存記憶單元505透過該第二耦合元件52耦接至該電力線路L。
此外，該遙控器40的第二控制器42與該第二處理器50電性連接一以交換式電源供應器54為例的第二電源供應單 元；該交換式電源供應器54提供電力予該第二控制器42與該第二處理器50。
使用者操作其中一遠端控制裝置38的控制面板46，例如調整溫度，該第二控制器42產生一串列的溫度控制訊號，該溫度控制訊號包含該遙控器40的識別碼。該第二控制器42傳送該溫度控制訊號至該第二處理器50的通用型串列訊界面緩衝器501，再傳送到該資料傳送通道載波調變器502調變成一第二載波訊號。該第二載波訊號暫存於該調變傳送資料暫存記憶單元503，待該主動式資料傳送接收多工器504中當前的資料傳送或接收完畢後，再由該主動式資料傳送接收多工器504傳送到該第二耦合元件52，透過該第二耦合元件52耦合至該電力線路L中，並由該第一耦合元件34由該電力線路中將該第二載波訊號解耦合後，暫存於該第一處理器32的調變接收資料暫存記憶單元325，待該主動式資料傳送接收多工器324中當前的資料傳送或接收完後，再由該主動式資料傳送接收多工器324傳送到該源碼資料解碼器326解碼還原成該溫度控制訊號，並暫存於該接收資料暫存記憶單元327，待該通用型串列訊界面緩衝器321當前的資料傳送完畢後，再由該通用型串列訊界面緩衝器321傳送到該主機12的第一控制器22。該第一控制器22依該溫度控制訊號內含的識別碼判斷是哪個遠端控制裝置38傳來的溫度控制訊號，並進行溫度調整之控制。
反之，該主機12要傳送控制訊號時，以顯示水溫訊號為 例，到該識別碼所屬之遙控器40時，則由該主機12發送一顯示水溫訊號，該顯示水溫訊號包含該識別碼，該水溫顯示訊號為該第一處理器32調變成一第一載波訊號，透過該第一耦合元件34將該第一載波訊號耦合至該電力線路L中傳送至各該第二耦合元件52解耦合後，為各該第二處理器50還原為顯示水溫訊號後傳送到各該遙控器40的第二控制器42，各該第二控制器42再判斷該識別碼是否與該控制器40內建的識別碼相同，若相同則將水溫資訊顯示於該顯示器44上。藉此，使用者在遠端也可得知該瓦斯熱水器10的狀態
前述之串列通訊界面係以RS-232為例，但不以此為限，亦可依系統架構的需求將現場可編程閘陣列內的串列通訊界面規劃成RS-422、RS-485、I2C、SPI等串列通訊介面。
在上述中，該瓦斯熱水器10的主機12與各該遠端控制裝置38的遙控器40透過現有的電力線路L即可做雙向的通訊。改善習知遙控通訊方式的缺點。
另外，除上述之瓦斯熱水器10外，本發明之交流電力線可燃器總成亦適用於其它種類之瓦斯器具。
請參閱圖4，為本發明之交流電力線可燃器總成2，該交流電力線可燃器總成2包含有一以瓦斯壁爐60為例的瓦斯器具與一遠端控制裝置84，該瓦斯壁爐60包括有一主機62與一第一電力線通訊模組78，該遠端控制裝置84包括有一遙控器86與一第二電力線通訊模組88。前述之第一電力線通訊模 組78、遙控器86與第二電力線通訊模組88構造相同於第一較佳實施例，於此容不再贅述。
請參閱圖5，該瓦斯壁爐的主機包括有一燃燒器64、一點火器66、一瓦斯供應器68與一第一控制器70。其中該第一控制器70連接至該燃燒器64、該點火器66與該瓦斯供應器68，用以控制該瓦斯壁爐60的啟閉。該瓦斯供應器68提供瓦斯至該燃燒器64，該點火器點燃該燃燒器64的瓦斯；該燃燒器64、該點火器66、該瓦斯供應器68連接有複數個感測器72用以偵測該瓦斯壁爐60運轉時的各項數據，並傳輸給該第一控制器70作為控制之依據。而該第一控制器70電性連接有一控制面板74與一顯示器76，該控制面板74供使用者操作該瓦斯壁爐60，該顯示器76供顯示該瓦斯壁爐60的資訊，例如火力強度。此外，該主機62的第一控制器70與該第一處理器80電性連接一以交換式電源供應器83為例的電源供應單元；該交換式電源供應器83提供電力予該第一控制器70與該第一處理器80。
使用者操作該遠端控制裝置84的控制面板，例如調整火力，該遙控器86的第二控制器產生一串列的火力控制訊號，該火力控制訊號為該第二處理器90調變成一第二載波訊號並傳送到該第二耦合元件92，透過該第二耦合元件92耦合至該電力線路L中，該第一耦合元件82由該電力線路L中將該第二載波訊號解耦合後，由該第一處理器80還原成該火力控制 訊號，傳送到該主機62的第一控制器70，該第一控制器70再依該火力控制訊號進行火力調整之控制。
反之，該主機62要傳送控制訊號時，以例顯示目前的火力強度為例，則由該主機62發送一顯示火力強度訊號，該顯示火力強度訊號為該第一處理器80調變成第一載波訊號，透過該第一耦合元件82將該第一載波訊號耦合至該電力線路L中傳送至該第二耦合元件92解耦合後，為該第二處理器90還原為該顯示火力強度訊號後傳送到該遙控器86的第二控制器，再將目前火力強度的數據顯示於該遙控器86的顯示器上。
同樣地，本第二較佳實施例之交流電力線可燃器總成2同樣是以現有的電力線路L作為訊號傳輸媒介達到雙向傳輸之效果。
必須說明的是，在上述各實施例中的交換式電源供應器，具有體積小、重量輕的優點，且容易與所有的電子元件整合於一電路板上。此外，在上述各實施例中的第一處理器與第二處理器係以現場可編程閘陣列實現控制訊號的調變與還原，現場可編程閘陣列具有可制訂各種電路的優點，因此在實務上，更可將瓦斯器具的第一控制器與第一處理器整合於一現場可編程閘陣列中，而遠端控制裝置的第二控制器與第二處理器整合於一現場可編程閘陣列中，藉以減少電路板上的元件數量，降低製作成本。除了現場可編程閘陣列之外，亦可使用其它的可編程邏輯元件，例如複雜可編程邏輯元件(complex programmable logic device，CPLD)，來規劃第一處理器與第二處理器。
以上所述僅為本發明較佳可行實施例，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效結構變化，理應包含在本發明之專利範圍內。
1‧‧‧交流電力線可燃器總成
10‧‧‧瓦斯熱水器
12‧‧‧主機
14‧‧‧燃燒器
16‧‧‧點火器
18‧‧‧水管
20‧‧‧瓦斯供應器
22‧‧‧第一控制器
24‧‧‧感測器
26‧‧‧控制面板
28‧‧‧顯示器
30‧‧‧第一電力線通訊模組
32‧‧‧第一處理器
321‧‧‧通用型串例通訊介面緩衝器
322‧‧‧資料傳送通道載波調變器
323‧‧‧調變傳送資料暫存記憶單元
324‧‧‧主動式資料傳送接收多工器
325‧‧‧調變接收資料暫存記憶單元
326‧‧‧源碼資料解碼器
327‧‧‧接收資料暫存記憶單元
34‧‧‧第一耦合元件
36‧‧‧交換式電源供應器
38‧‧‧遠端控制裝置
40‧‧‧遙控器
42‧‧‧第二控制器
44‧‧‧顯示器
46‧‧‧控制面板
48‧‧‧第二電力線通訊模組
50‧‧‧第二處理器
501‧‧‧通用型串例通訊介面緩衝器
502‧‧‧資料傳送通道載波調變器
503‧‧‧調變傳送資料暫存記憶單元
504‧‧‧主動式資料傳送接收多工器
505‧‧‧調變接收資料暫存記憶單元
506‧‧‧源碼資料解碼器
507‧‧‧接收資料暫存記憶單元
52‧‧‧第二耦合元件
54‧‧‧交換式電源供應器
2‧‧‧交流電力線可燃器總成
60‧‧‧瓦斯壁爐
62‧‧‧主機
64‧‧‧燃燒器
66‧‧‧點火器
68‧‧‧瓦斯供應器
70‧‧‧第一控制器
72‧‧‧感測器
74‧‧‧控制面板
76‧‧‧顯示器
78‧‧‧第一電力線通訊模組
80‧‧‧第一處理器
82‧‧‧第一耦合元件
83‧‧‧交換式電源供應器
84‧‧‧遠端控制裝置
86‧‧‧遙控器
88‧‧‧第二電力線通訊模組
90‧‧‧第二處理器
92‧‧‧第二耦合元件
L‧‧‧電力線路
圖1為本發明第一較佳實施例交流電力線可燃器總成架構圖；圖2為本發明第一較佳實施例瓦斯熱水器架構圖；圖3為本發明第一較佳實施例遠端遙控裝置架構圖；圖4為本發明第二較佳實施例交流電力線可燃器總成架構圖；以及圖5為本發明第二較佳實施例瓦斯壁爐架構圖。
1‧‧‧交流電力線可燃器總成
10‧‧‧瓦斯熱水器
12‧‧‧主機
30‧‧‧第一電力線通訊模組
38‧‧‧遠端控制裝置
40‧‧‧遙控器
48‧‧‧第二電力線通訊模組
L‧‧‧電力線路

Claims (10)

  1. 一種交流電力線可燃器總成，係連接於一交流的電力線路，透過該電力線路傳輸訊號，包含有：一瓦斯器具，包括有一第一控制器與一第一電力線傳輸模組，該第一控制器透過該第一電力線傳輸模組連接到該電力線路；以及至少一遠端控制裝置，包括有一第二控制器與一第二電力線傳輸模組，該第二控制器透過該第二電力線傳輸模組連接到該電力線路；其中，該第一控制器發送一串列的第一控制訊號透過該第一電力線傳輸模組調變成一第一載波訊號並耦合到該電力線路，再傳送至該第二電力線傳輸模組解耦合並還原成該第一控制訊號後傳送到該第二控制器；其中，該第二控制器發送一串列的第二控制訊號透過該第二電力線傳輸模組調變成一第二載波訊號並耦合到該電力線路，再傳送至該第一電力線傳輸模組解耦合並還原成該第二控制訊號後傳送到該第一控制器。
  2. 如請求項1所述之交流電力線可燃器總成，其中該第一電力線傳輸模組包含有一第一處理器與一第一耦合元件，該第一處理器用以調變該第一控制訊號及還原該第二控制訊號，該第一耦合元件用以耦合該第一載波訊號及解耦合該第二載波訊號；該第二電力線傳輸模組包含有一第二處理器與一第二耦合元件，該第 二處理器用以調變該第二控制訊號及還原該第一控制訊號，該第二耦合元件用以耦合該第二載波訊號及解耦合該第一載波訊號。
  3. 如請求項2所述之交流電力線可燃器總成，其中該第一處理器與該第二處理器皆具有一資料傳送通道載波調變器與一源碼資料解碼器；該第一處理器的資料傳送通道載波調變器用以調變該第一控制訊號，該第一處理器的源碼資料解碼器用以還原該第二控制訊號；該第二處理器的資料傳送通道載波調變器用以調變該第二控制訊號，該第二處理器的源碼資料解碼器用以還原該第一控制訊號。
  4. 如請求項2所述之交流電力線可燃器總成，其中該第一耦合元件與該第二耦合元件皆為脈波變壓器。
  5. 如請求項2所述之交流電力線可燃器總成，其中該瓦斯器具包括有一第一電源供應單元用以提供電力予該第一控制器與該第一處理器；該遠端控制裝置包括有一第二電源供應單元用以提供電力予該第二控制器與該第二處理器。
  6. 如請求項2所述之交流電力線可燃器總成，其中該第一電源供應單元與該第二電源供應單元皆為交換式電源供應器。
  7. 如請求項2所述之交流電力線可燃器總成，其中該第一處理器與該第二處理器皆為現場可編程閘陣列(Field-Programmable Gate Arrays，FPGA)。
  8. 如請求項1所述之交流電力線可燃器總成，其中該瓦斯器具包括有一燃燒器、一點火器與一瓦斯供應器，該第一控制器連 接至該燃燒器、該點火器與該瓦斯供應器，用以控制該瓦斯器具的啟閉。
  9. 如請求項8所述之交流電力線可燃器總成，其中該瓦斯器具更包括有一控制面板與一顯示器，該控制面板與該顯示器電性連接該第一控制器。
  10. 如請求項1所述之交流電力線可燃器總成，其中該遠端控制裝置包括有一控制面板與一顯示器；該控制面板與該顯示器電性連接該第二控制器。
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