TW201812229A - 熱水裝置的加壓出水方法及其熱水裝置 - Google Patents

Abstract

一種熱水裝置的加壓出水方法，適用於一熱水裝置。加壓出水方法包括：判斷是否開啟水龍頭或蓮蓬頭的水源，若判斷出為是開啟水龍頭或蓮蓬頭的水源，則計算出水龍頭或蓮蓬頭所需求的最大熱量；判斷熱水裝置的火力輸出是否小於最大熱量，若判斷出熱水裝置的火力輸出為是小於最大熱量，則判斷是否執行泵浦的故障檢測；若判斷出為否執行泵浦的故障檢測，則啟動泵浦；若判斷出為是執行泵浦的故障檢測，則判斷泵浦是否故障，若判斷出是泵浦故障，則熱水裝置顯示警示訊息。

Description

熱水裝置的加壓出水方法及其熱水裝置

本發明有關於一種熱水裝置的加壓出水方法及其熱水裝置，且特別是有關透過泵浦加壓的熱水裝置的加壓出水方法及其熱水裝置。

隨著時代的進步，熱水裝置已成為目前一般居家生活不可或缺的裝置，以熱水裝置使用的能源分類，大約可以分為瓦斯熱水器、電熱水器及太陽能熱水器三種。其中又以瓦斯熱水器最為普遍使用。

習知的瓦斯熱水器通常包含有風機、燃燒器及熱交換器，燃燒器可用以加熱熱交換器，使冷水可進入熱交換器進行熱交換，再行排出熱水使用。

惟，習知熱水器欲使用熱水時，開啟水龍頭後需經過一段的加熱時間，才開始有熱水產生，不僅浪費水資源，也造成使用者的不便；或是習知熱水器往往無法提供較大的水壓，而造成沐浴或沖洗等使用上的不便性；或是習知熱水器往往會提供過熱的熱水而燙傷使用者。

有鑑於此，本發明揭露一種熱水裝置的加壓出水方法及其熱水裝置，透過設置於熱水裝置的泵浦加壓出水之設計，藉此提升熱水裝置之使用上的方便性。

本發明提供一種熱水裝置的加壓出水方法，適用於一熱水裝置。熱水裝置透過一出水管連接至一水龍頭或一蓮蓬頭，熱水裝置包括一熱水主機、一控制單元及一泵浦。控制單元及泵浦設置於熱水主機內，控制單元透過一泵浦驅動單元以控制泵浦的運作。加壓出水方法包括：判斷是否開啟水龍頭或蓮蓬頭的水源，若判斷出為是開啟水龍頭或蓮蓬頭的水源，則計算出水龍頭或蓮蓬頭所需求的最大熱量；判斷熱水裝置的火力輸出是否小於最大熱量，若判斷出熱水裝置的火力輸出為是小於最大熱量，則判斷是否執行泵浦的故障檢測；若判斷出為否執行泵浦的故障檢測，則啟動泵浦；及若判斷出為是執行泵浦的故障檢測，則判斷泵浦是否故障，若判斷出是泵浦故障，則熱水裝置顯示警示訊息。

本發明提供一種具加壓出水方法的熱水裝置，包括一熱水主機、一控制單元及一泵浦。控制單元設置於熱水主機內。泵浦透過一泵浦驅動單元以耦接控制單元。其中，熱水裝置透過一出水管連接至一水龍頭或一蓮蓬頭，熱水裝置具有加壓出水方法。

基於上述，本發明提供一種熱水裝置，透過「判斷是否小於最大熱量」以及「判斷是否執行泵浦的故障檢測」的機制，以進入啟動泵浦或是「判斷泵浦是否故障」的流程。當上述兩條件均成立的情況下，則進入「判斷泵浦是否故障」的流程；當上述「判斷出是小於最大熱量，以及不執行泵浦的故障檢測」的條件下，則進入啟動泵浦。如此一來，本發明確實可使泵浦加壓出水，以加大熱水器的出水量，並提升熱水裝置之使用上的方便性。

為了能更進一步瞭解本發明為達成既定目的所採取的技術、方法及功效，請參閱以下有關本發明的詳細說明、圖式，相信本發明的目的、特徵與特點，當可由此得以深入且具體的瞭解，然而所附圖式與附件僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制。

1‧‧‧熱水裝置

10‧‧‧熱水主機

H1‧‧‧出水管

C1‧‧‧入水管

C2‧‧‧冷水管

t1‧‧‧溫控器

W1‧‧‧水龍頭

S1‧‧‧蓮蓬頭

100‧‧‧控制單元

102‧‧‧泵浦驅動單元

104‧‧‧泵浦

106‧‧‧入水溫檢知單元

108‧‧‧出水溫檢知單元

110‧‧‧進水量檢知單元

112‧‧‧溫度設定單元

114‧‧‧保護單元

116‧‧‧瓦斯調節單元

118‧‧‧加熱單元

120‧‧‧電源供應單元

122‧‧‧風機驅動單元

124‧‧‧分段閥驅動單元

S301~S319‧‧‧步驟

S401~S421‧‧‧步驟

S501~S511‧‧‧步驟

E1、E2‧‧‧結束之步驟

圖1為本發明一實施例之熱水裝置之運作示意圖。

圖2為本發明另一實施例之熱水裝置的細部功能方塊圖。

圖3為本發明另一實施例之熱水裝置之控制泵浦加壓出水方法之流程圖。

圖4為本發明另一實施例之熱水裝置之泵浦故障檢測流程圖。

圖5為本發明另一實施例之熱水裝置的關閉使用中的泵浦之控制流程圖。

圖1為本發明一實施例之熱水裝置之運作示意圖。請參閱圖1。一種熱水裝置1透過一出水管H1連接至一水龍頭W1或一蓮蓬頭S1。熱水裝置1包括一熱水主機10、一溫控器t1、一控制單元100及一泵浦104。熱水裝置1例如為熱水器。在實務上，控制單元100及泵浦104設置於熱水主機10內。控制單元100透過一泵浦驅動單元102以控制泵浦104的運作。

在實務上，熱水裝置1透過一入水管C1連接自來水。也就是入水管C1為冷水管。而出水管H1透過熱水裝置1加溫後，出水管H1輸出熱水。其中，當熱水裝置1進行加溫運作時，熱水裝置1透過泵浦104以加壓出水，致使水龍頭W1或一蓮蓬頭S1輸出較大的水壓。此外，溫控器t1例如為「控制熱水裝置1的火力輸出，致使出水管H1的水溫達到設定溫度」的溫度控制器。本實施例不限制熱水裝置1的態樣及其運作。

圖2為本發明另一實施例之熱水裝置的細部功能方塊圖。請參閱圖2。一種熱水裝置1包括一入水溫檢知單元106、一出水溫檢知單元108、一進水量檢知單元110、一泵浦驅動單元102及一 泵浦104。在實務上，入水溫檢知單元106、出水溫檢知單元108、進水量檢知單元110及泵浦驅動單元102分別耦接控制單元100。泵浦104耦接泵浦驅動單元102。其中，入水溫檢知單元106或進水量檢知單元110例如配置於入水管C1。出水溫檢知單元108例如配置於出水管H1。

進水量檢知單元110耦接於控制單元100，是用來測量進入熱水裝置1的水量。若進水水量超過某特定數值，或是在某數值區間之內，才傳送一啟動訊號讓控制單元100正常運作，而若進水水量低於某特定數值或在某數值區間之外，便傳送一停止訊號讓控制單元100停止運作並停止加熱單元118的供電。進水量檢知單元110可以是霍爾晶片水量檢知器，利用霍爾效應來作水量的檢測。

當水流量越大，進水量檢知單元110中的磁性物質(如磁鐵)旋轉的轉速越快，霍爾效應產生的頻率也就越高，所以進水量檢知單元110將霍爾效應產生的頻率經過換算，便可得知進入熱水裝置1的水量多寡，並將數據傳送至控制單元100。值得一提的是，利用霍爾效應來偵測水量，搭配進水濾網裝置，不會因為水中髒污或是雜質而產生誤差，測量的結果會較為準確。

入水溫檢知單元106是用來偵測熱水裝置1入水口的水溫，並產生一進水溫度訊號輸出至控制單元100。而出水溫檢知單元108是用來偵測熱水裝置1出水口的水溫，並產生一出水溫度訊號輸出至控制單元100。若是出水溫度太高，便會停止熱水裝置1的運作，確保使用者不會被燙傷，並提昇熱水裝置1線路的穩定性。

泵浦驅動單元102例如透過泵浦驅動電路或泵浦驅動器來實現。其中，泵浦驅動單元102用以驅動泵浦104的運作，致使泵浦104加壓抽水及排水。泵浦104例如透過排量式泵、動力泵、噴射泵、轉動式泵、往復式泵、離心式泵、軸向式泵或混合式泵 來實現。本實施例不限制泵浦104及泵浦驅動單元102的態樣。

此外，熱水裝置1更包括一溫度設定單元112、一保護單元114、一瓦斯調節單元116、一加熱單元118、一電源供應單元120、一風機驅動單元122及一分段閥驅動單元124。在實務上，溫度設定單元112、保護單元114、瓦斯調節單元116、電源供應單元120、風機驅動單元122及分段閥驅動單元124分別耦接控制單元100。電源供應單元120耦接風機驅動單元122及分段閥驅動單元124，加熱單元118耦接瓦斯調節單元116。

其中，溫度設定單元112則是用來讓使用者設定出水的水溫，可透過把手、旋鈕或是按鍵來接收設定。溫度設定單元112在接收了使用者的設定之後，會傳送一溫度設定訊號給控制單元100，接著控制單元100便依據進水水量訊號、進水溫度訊號、出水溫度訊號以及溫度設定訊號，來調整電源供應單元120供應給加熱單元118的電力功率，讓出水水溫能夠符合使用者的需求。

值得一提的是，下述圖3、圖4及圖5之判斷步驟係由控制單元100以進行邏輯分析及判斷，而入水溫、出水溫及進水量係透過入水溫檢知單元106、出水溫檢知單元108及進水量檢知單元110，以取得相關資訊，藉此控制單元100可控制泵浦驅動單元102及泵浦104的運作，而熱水裝置1之控制泵浦104加壓出水方法如圖3、圖4及圖5。其餘熱水裝置1的單元或元件應屬本領域技術人員所知悉，在此不予贅述。

圖3為本發明另一實施例之熱水裝置之控制泵浦加壓出水方法之流程圖。請參閱圖3。一種熱水裝置1的加壓出水方法，適用於一熱水裝置1。熱水裝置1透過一出水管H1連接至一水龍頭W1或一蓮蓬頭S1。熱水裝置1包括一熱水主機10、一控制單元100及一泵浦104。控制單元100及泵浦104設置於熱水主機10內。控制單元100透過一泵浦驅動單元102以控制泵浦104的運 作，加壓出水方法包括：於步驟S301中，判斷是否開啟水源。在實務上，當使用者打開水龍頭W1或蓮蓬頭S1時，熱水裝置1即開始運作。其中，熱水裝置1透過泵浦104將加大水龍頭W1或蓮蓬頭S1的水壓，藉此提升使用者沐浴或沖洗的舒適性。於步驟S303中，計算出需求的最大熱量。簡單來說，判斷是否開啟水龍頭W1或蓮蓬頭S1的水源，若判斷出為是開啟水龍頭W1或蓮蓬頭S1的水源，則計算出水龍頭W1或蓮蓬頭S1所需求的最大熱量。

在實務上，當熱水裝置1開始運作時，熱水裝置1即計算此次用水量的最大熱量。而此最大熱量係為了使熱水裝置1的出水溫達到預設溫度。接著，於步驟S305中，判斷是否小於最大熱量。若步驟S305的判斷結果為否，則進行步驟E2之結束。也就是說，熱水裝置1正常輸出最大熱量。

反之，若步驟S305的判斷結果為是，則進行步驟S307中，判斷是否執行泵浦104的故障檢測。也就是說，判斷熱水裝置1的火力輸出是否小於最大熱量，若判斷出熱水裝置1的火力輸出為是小於最大熱量，則判斷是否執行泵浦104的故障檢測。在實務上，若步驟S307的判斷結果為否時，則進入步驟S313中，啟動泵浦104。也就是說，本實施例透過步驟S305及步驟S307的判斷步驟，以判斷出泵浦104為正常並啟動泵浦104運作。因此，熱水裝置1透過泵浦104以加壓抽水及加壓排水。

若步驟S307的判斷結果為是時，則進入步驟S309中，判斷泵浦104是否故障。若步驟S309的判斷結果為是時，即表示泵浦104故障，則進入步驟S311中，熱水裝置1顯示警示訊息。所以，使用者透過熱水裝置1的顯示單元以取得泵浦104的故障訊息。

若步驟S309的判斷結果為否時，即表示泵浦104正常，則進入步驟S315中，判斷是否關閉水源。在實務上，熱水裝置1小於 最大熱量、泵浦104正常等條件下，即表示有可能「泵浦104加壓抽水或加壓排水過多，致使熱水裝置1小於最大熱量」的情況發生。因此，本實施例透過步驟S315的判斷步驟以進入「判斷是否關閉水源」的程序。

若步驟S315的判斷結果為是，則進入步驟S319中，關閉泵浦104。也就是說，使用者已關閉水龍頭W1或蓮蓬頭S1的使用。因此，熱水裝置1也停止泵浦104的運作。

若步驟S315的判斷結果為否，則進入步驟S317中，判斷是否達不到預設溫度。若步驟S317的判斷結果為否，則進入步驟S315的判斷。若步驟S317的判斷結果為是，則進入步驟S319，關閉泵浦104。也就是若判斷出為否關閉水源，則判斷是否達不到熱水主機10的一預設溫度，若判斷出為是達不到預設溫度，則關閉泵浦104。

簡單來說，當熱水裝置1的水溫達到預設溫度時，則會回到「判斷是否關閉水源」之步驟；當水源開啟，且熱水裝置1的水溫無法達到預設溫度時，則關閉泵浦104。也就是說，泵浦104的加壓出水過快或過大，致使熱水裝置1的燃燒器尚未使熱交換器加熱到預設溫度。所以，關閉泵浦104，以提升熱交換器的溫度。

接下來，進一步說明泵浦104故障檢測流程。

圖4為本發明另一實施例之熱水裝置之泵浦故障檢測流程圖。請參閱圖4。圖4所繪示的步驟流程係根據圖3中的步驟S309之「判斷泵浦104是否故障」之細部流程。也就是進一步說明泵浦104故障的檢測流程，包括下列步驟： 於步驟S401中，判斷是否達到第一延遲時間。若步驟S401的判斷結果為是，則進入步驟S403中，紀錄目前的第一水量。也就是若判斷出是達到第一延遲時間，則紀錄目前的一第一水量。 接著，於步驟S405中，啟動泵浦104。

於啟動泵浦104後，於步驟S407中，判斷是否達到第二延遲時間。若步驟S407的判斷結果為是，則進入步驟S409中，紀錄目前的第二水量。也就是啟動泵浦104，並判斷是否達到一第二延遲時間，若判斷出為是達到第二延遲時間，則紀錄目前的一第二水量。

在實務上，第一及第二延遲時間例如分別為1秒、2秒或其他數值秒。其中，第一延遲時間等於第二延遲時間。換句話說，若第一及第二延遲時間例如分別為1秒時，於啟動泵浦104前一秒時，紀錄第一水量；並於啟動泵浦104後一秒時，紀錄第二水量。若泵浦104正常運作，則第二水量將大於第一水量。若泵浦104未正常運作，則第一水量大致等於第二水量。

接著，於步驟S411中，計算水量差值。在實務上，水量差值等於第二水量減去第一水量的差值。於步驟S413中，判斷目前的水量差值是否大於預設水量差。其中，預設水量差可根據熱水裝置1的加壓出水量來設計。若步驟S413的判斷結果為是，即表示泵浦104正常運作，則進入步驟S415中，判斷前一次檢查是否為故障狀態。若步驟S415的判斷結果為是，則進入步驟S421中，解除警告訊息。

於在實務上，若判斷出為是大於預設水量差，則判斷前一次泵浦104的檢查是否為故障狀態，若判斷出前一次檢查是為故障狀態，則解除警告訊息。因泵浦104經常故障，而使熱水裝置1顯示故障訊息。因此，若檢測出泵浦104為正常時，則進行消除前一次的故障訊息或紀錄。

反之，步驟S413的判斷結果為否，即表示泵浦104故障或未正常運作，則進入步驟S417中，關閉泵浦104。並於步驟S419中，顯示警告訊息。也就是說，計算一水量差值，並判斷目前的水量差值是否大於一預設水量差，若判斷出為不是大於預設水量 差，則關閉泵浦104，並顯示警告訊息。

簡單來說，本實施例透過「啟動泵浦104前以及啟動泵浦104後之水量差」，以判斷泵浦104是否正常運作。若高於預設水量差，則泵浦104正常運作，並檢查前一次是否有產生故障狀態的訊息，並消除前一次所產生故障狀態的訊息。反之，若低於預設水量差，則泵浦104故障或未正常運作，則顯示泵浦104故障的警告訊息。

圖5為本發明另一實施例之熱水裝置的關閉使用中的泵浦之控制流程圖。請參閱圖5。圖5所繪示的步驟流程係根據圖3中的步驟S313之「啟動泵浦104」、步驟S315之「判斷是否關閉水源」及步驟S317之「判斷是否達不到預設溫度」之細部流程。也就是進一步說明使用中關閉泵浦104的控制流程，包括下列步驟： 於步驟S501中，泵浦104處於啟動中。於步驟S503中，判斷瓦斯是否已達最大輸出。若步驟S503的判斷結果為否，則進入結束的步驟。於步驟S505中，判斷溫差是否大於預設數值。在實務上，預設數值例如為3度。在其他實施例中，預設數值可為任意數值。當判斷出溫差大於3度時，則進入步驟S507中，降低瓦斯的輸出。簡單來說，泵浦104處於啟動中，判斷熱水裝置1的瓦斯是否已達最大輸出，若判斷瓦斯是已達最大輸出，則判斷溫差是否大於預設數值，若達到預設溫度則降低瓦斯的輸出。

於步驟S509中，判斷瓦斯的輸出是否達到目標輸出值。若步驟S509的判斷為否，則回到上一步驟，以等到。若步驟S509的判斷為是，則進入步驟S511中，關閉泵浦104。也就是說，若判斷瓦斯的輸出是否達到一目標輸出值。若瓦斯的輸出是達到目標輸出值，則關閉泵浦104。

值得一提的是，本實施例係先降低瓦斯的輸出，致使熱水裝 置1的出水溫度下降，於出水溫度下降至一般目標溫度時，方進行關閉泵浦104的程序，藉此保護使用者以避免被熱水燙傷。簡單來說，在關閉泵浦104運作之前，本實施例先降低瓦斯的輸出，以出水溫度下降至一般安全溫度。

綜上所述，本發明為一種熱水裝置，透過「判斷是否小於最大熱量」以及「判斷是否執行泵浦的故障檢測」的機制，以進入啟動泵浦或是「判斷泵浦是否故障」的流程。當上述兩條件均成立的情況下，則進入「判斷泵浦是否故障」的流程；當上述「判斷出是小於最大熱量，以及不執行泵浦的故障檢測」的條件下，則進入啟動泵浦。此外，本實施例透過「判斷水量差值是否大於預設水量差」之機制，以判斷出泵浦是否故障。其中，水量差值是大於預設水量差，則消除前一次故障紀錄或訊息；水量差值是小於預設水量差，則關閉泵浦並顯示泵浦故障的警告訊息。另處於啟動中的泵浦，透過「判斷出瓦斯已達最大輸出」以及「判斷溫差大於預設數值」的條件下，先降低瓦斯的輸出並使水溫降至一安全溫度時，再關閉泵浦，藉此達到保護使用者以避免熱水燙傷之情形。如此一來，本發明確實可使泵浦加壓出水，以加大熱水器的出水量，並提升熱水裝置之使用上的方便性。

以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。

Claims (10)

1. 一種熱水裝置的加壓出水方法，適用於一熱水裝置，該熱水裝置透過一出水管連接至一水龍頭或一蓮蓬頭，該熱水裝置包括一熱水主機、一控制單元及一泵浦，該控制單元及該泵浦設置於該熱水主機內，該控制單元透過一泵浦驅動單元以控制該泵浦的運作，該加壓出水方法包括：判斷是否開啟該水龍頭或該蓮蓬頭的水源，若判斷出為是開啟該水龍頭或該蓮蓬頭的水源，則計算出該水龍頭或該蓮蓬頭所需求的最大熱量；判斷該熱水裝置的火力輸出是否小於最大熱量，若判斷出該熱水裝置的火力輸出為是小於最大熱量，則判斷是否執行該泵浦的故障檢測；若判斷出為否執行該泵浦的故障檢測，則啟動該泵浦；及若判斷出為是執行該泵浦的故障檢測，則判斷該泵浦是否故障，若判斷出是該泵浦故障，則該熱水裝置顯示警示訊息。
2. 如請求項1所述之熱水裝置的加壓出水方法，其中於判斷該泵浦是否故障之步驟後更包括：若判斷出不是該泵浦故障，則判斷是否關閉水源；及若判斷出為否關閉水源，則判斷是否達不到該熱水主機的一預設溫度，若判斷出為是達不到該預設溫度，則關閉該泵浦。
3. 如請求項2所述之熱水裝置的加壓出水方法，其中於判斷該泵浦是否故障之步驟中更包括：判斷是否達到一第一延遲時間，若判斷出是達到該第一延遲時間，則紀錄目前的一第一水量；啟動該泵浦，並判斷是否達到一第二延遲時間，若判斷出為是達到該第二延遲時間，則紀錄目前的一第二水量；計算一水量差值，並判斷目前的該水量差值是否大於一預設 水量差，若判斷出為不是大於該預設水量差，則關閉該泵浦，並顯示警告訊息；及若判斷出為是大於該預設水量差，則判斷前一次該泵浦的檢查是否為故障狀態，若判斷出前一次檢查是為故障狀態，則解除警告訊息。
4. 如請求項3所述之熱水裝置的加壓出水方法，其中於計算一水量差值之步驟中更包括：該水量差值等於該第二水量減去該第一水量的差值。
5. 如請求項3所述之熱水裝置的加壓出水方法，其中該第一延遲時間等於該第二延遲時間。
6. 如請求項2所述之熱水裝置的加壓出水方法，其中於判斷是否關閉水源之步驟中更包括：該泵浦處於啟動中，判斷該熱水裝置的瓦斯是否已達最大輸出，若判斷瓦斯是已達最大輸出，則判斷溫差是否大於預設數值；若判斷溫差是大於預設數值，則降低瓦斯的輸出，並進行判斷瓦斯的輸出是否達到一目標輸出值；及若瓦斯的輸出是達到該目標輸出值，則關閉該泵浦。
7. 如請求項6所述之熱水裝置的加壓出水方法，其中該預設數值為3度。
8. 一種具加壓出水方法的熱水裝置，包括：一熱水主機；一控制單元，設置於該熱水主機內；及一泵浦，透過一泵浦驅動單元以耦接該控制單元；其中，該熱水裝置透過一出水管連接至一水龍頭或一蓮蓬頭，該熱水裝置具有如請求項1至7其中之一的加壓出水方法。
9. 如請求項8所述之具加壓出水方法的熱水裝置，其中於該熱水 裝置更包括一入水溫檢知單元、一出水溫檢知單元及一進水量檢知單元，該入水溫檢知單元、該出水溫檢知單元及該進水量檢知單元分別耦接該控制單元。
10. 如請求項8或9所述之具加壓出水方法的熱水裝置，其中於該熱水裝置更包括一溫度設定單元、一保護單元、一瓦斯調節單元、一加熱單元、一電源供應單元、一風機驅動單元及一分段閥驅動單元，該溫度設定單元、該保護單元、該瓦斯調節單元、該電源供應單元、該風機驅動單元及該分段閥驅動單元分別耦接該控制單元，該電源供應單元耦接該風機驅動單元及該分段閥驅動單元，該加熱單元耦接該瓦斯調節單元。