TWI439643B - Wireless network safety gas furnace installation - Google Patents

Description

無線網路式安全瓦斯爐裝置

本發明是有關於一種瓦斯爐，特別是指一種可感測瓦斯外洩的無線網路式安全瓦斯爐裝置。

為提高居家環境的安全，對於瓦斯爐用火安全方面的技術不斷的在改進。為防止瓦斯外洩引發災害，許多家庭都會在瓦斯爐附近安裝可感測瓦斯而發出警報，並可關閉瓦斯管路之安全設備，例如利用馬達轉動來關閉天然瓦斯開關或瓦斯桶，但因為安裝這類安全設備需改裝瓦斯管路，相當麻煩，且一旦發生火災而造成停電時，此安全設備就無法運作。

另外一種設計是於瓦斯爐的瓦斯管路上安裝電磁閥，這類電磁閥大致分為兩種，第一種是需供電才能啟動之電磁閥，此類瓦斯爐在無電力時將無法使用；另外一種是可手動啟閉且可電力關閉的電磁閥，此類電磁閥不需時時耗電，但可能會因為使用次數少而於緊急使用時卡住而無法動作。

近來有業者開發出具有無線遙控關閉電磁閥功能的瓦斯爐，例如證書號第M327004、M312632等。主要是利用傳統的射頻編碼技術來達成，可於瓦斯感測器測得瓦斯氣體時，由瓦斯感測器發出一射頻訊號，瓦斯爐收到該射頻訊號後即關閉其電磁閥。但因為這類該瓦斯感測器僅具有發送射頻訊號之能力，而瓦斯爐都也僅具有接收該射頻訊號的功能，兩者都不具有回報其受控狀態之能力，所以使用者平常都無法知道這兩者到底是否可正常工作，即便有一者損壞也不知，使用上仍有安全疑慮。

因此，本發明之目的，即在提供一種可於使用時隨時確認受控狀態的無線網路式安全瓦斯爐裝置。

於是，本發明無線網路式安全瓦斯爐裝置，包含一爐具模組及一瓦斯感測模組。該爐具模組包括一爐具本體，及一安裝於爐具本體上的第一通訊單元，該爐具本體包括一瓦斯輸送管，及一安裝於該瓦斯輸送管上並可被驅動開啟而使瓦斯輸送管釋出瓦斯的電磁閥，該第一通訊單元是電連接於該電磁閥，並可於電磁閥被開啟時被同步觸發，且可被驅動而將該電磁閥關閉。該瓦斯感測模組包括一可於感測到瓦斯氣體時輸出一感測訊號的瓦斯感測器、一可被驅動發出一瓦斯外洩訊息的瓦斯警報器，及一電連接於該瓦斯感測器與瓦斯警報器的第二通訊單元，且該第二通訊單元可被該感測訊號驅動，而驅該瓦斯警報器輸出該瓦斯外洩訊息，並發出一用以驅使該第一通訊單元關閉電磁閥的關閉訊號。在電磁閥被開啟期間，該第一通訊單元每隔一預定時間就與第二通訊單元通過無線網路彼此連線以確認對方是否可正常通訊，且該第一通訊單元與第二通訊單元會分別於對方異常斷訊時輸出一失控訊息。

本發明之功效：透過該爐具模組的第一通訊單元，及瓦斯感測模組的第二通訊單元間可通過無線網路相互通訊，以確認彼此受控功能是否正常的設計，可大幅提高安全瓦斯爐裝置的使用安全性。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之兩個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

如圖1~3所示，本發明無線網路式安全瓦斯爐裝置之第一較佳實施例，包含間隔設置之一爐具模組3與一瓦斯感測模組4，及一遙控模組5，且該爐具模組3、瓦斯感測膜組4與遙控模組5間可通過無線網路進行通訊而彼此識別，該無線網路符合Zigbee無線通訊協定。

該爐具模組3包括一爐具本體31、一安裝於該爐具本體31上的第一通訊單元32，及一安裝於爐座本體31上並可被驅動而供電啟動第一通訊單元32的電池單元33。該爐具本體31可為雙爐座或單爐座設計，且於爐座處設置有一用以輸出瓦斯的瓦斯輸送管311、一安裝於該瓦斯輸送管311上並可被驅動開啟而使瓦斯輸送管311釋出瓦斯的電磁閥312，及一用以點燃瓦斯並啟動電磁閥312的點火開關313。且該點火開關313可於開啟電磁閥312的同時，也驅使該電池單元33通電觸發該第一通訊單元32。由於該爐座本體31與電池單元33為習知設計，且非本發明創作重點，因此不再詳述。

該第一通訊單元32包括一第一微處理器321，及分別電連接於該第一微處理器321的一第一警示器322與一第一天線324。該第一微處理器321程式化內建有一正常模式與一緊急模式，被通電觸發啟動後會立即執行該正常模式，並可被該瓦斯感測模組4與遙控模組5驅動而執行該緊急模式，該正常模式與緊急模式的功能容後說明。

該第一微處理器321還可經由第一天線324與瓦斯感測模組4和遙控模組5通訊，並分別於和瓦斯感測模組4及遙控模組5完成通訊後，驅使該第一警示器322輸出一第一確認訊息與一第三確認訊息，在本實施例中，第一警示器322設置有多顆不同色光的LED 323，該等確認訊息的型式分別為不同顏色的燈號，但實施時，也可以是文字或影像。

該瓦斯感測模組4包括一瓦斯感測器41、一可輸出一瓦斯外洩訊息的瓦斯警報器42，及一電連接於該瓦斯感測器41與該瓦斯警報器42的第二通訊單元43。該瓦斯感測器41可於感測到瓦斯氣體時對應輸出一感測訊號，該第二通訊單元43可被該感測訊號驅動而驅使該瓦斯警報器42輸出該瓦斯外洩訊息，例如發出亮光、聲響或兩者之組合，以達警示作用。

該第二通訊單元43包括一訊號連接於該瓦斯感測器41與瓦斯警報器42的第二微處理器431，及分別訊號連接於該第二微處理器431的一第二警示器432與一第二天線433。該第二微處理器431可經由第二天線433與第一通訊單元32進行無線網路通訊，並可於和該第一通訊單元32完成通訊時，驅使該第二警示器432發出一第二確認訊息。在本實施例中，該第二警示器432發出的第二確認訊息為聲音，例如嗶嗶聲，但實施時，也可以是亮光，或者是聲音與亮光的組合。

該遙控模組5包括一第三微處理器51、一訊號連接於該第三微處理器51的第三天線52，及二可分別用以控制該第三微處理器51的控制鍵53。該第三微處理器51可經由第三天線52與該第一通訊單元32進行無線網路通訊。該等控制鍵53可分別被按壓而分別驅使該第三微處理器51經由第三天線52發送一關閉訊號與一取消訊號，該關閉訊號與取消訊號之功用容後說明。

以下即就本發明無線網路式安全瓦斯爐裝置之各模組間的作動進行說明。

該無線網路式安全瓦斯爐裝置使用時，當驅轉該點火開關313而驅使該電磁閥32開啟以釋出瓦斯進行點火的同時，該點火開關313也會導通該電池單元33與該第一通訊單元32，而觸發該第一通訊單元32執行該正常模式。此時，該第一微處理器321每隔一預定時間就會經由該第一天線324發送一第一確認訊號，例如每隔1秒，該瓦斯感測模組4與該遙控模組5會分別接收識別該第一確認訊號。

該第二微處理器431經由第二天線433接收識別該第一確認訊號後，會驅使該第二警示器432輸出該第二確認訊息，藉此表示該第一通訊單元32的通訊控制功能正常，可被控制而關閉電磁閥312。接著，該第二微處理器431也會經由該第二天線433發送一第二確認訊號。該第一微處理器321會經由第一天線324接收識別該第二確認訊號，然後驅使該第一警示器322的一個LED 323發出該第一確認訊息。在本實施例中，該第一確認訊息為警示燈號。藉此表示該瓦斯感測模組4可正常發送訊號以控制該爐具模組3。

該遙控模組5的第三微處理器51經由第三天線52接收識別該第一確認訊號後，會對應發送一第三確認訊號。該第一微處理器321會經由第一天線324接收識別該第三確認訊號，然後驅使該第一警示器322的另一LED 323輸出該第三確認訊息，藉以表示該遙控模組5的通訊功能正常，第一通訊單元32可被該遙控模組5遙控關閉電磁閥312。

當爐具本體31正常關閉熄火時，也就是該點火開關313直接關閉該電磁閥312時，該第一通訊單元32會先發送一熄火訊號後才斷電停止動作，該第二通訊單元43與遙控模組5於接收該熄火訊號後，便會分別停止發送第二確認訊號與第三確認訊號，此時，爐具模組3、瓦斯感測模組4與遙控模組5間會正常斷訊。

當爐具本體31的電磁閥312被開啟後，若使用者未聽到或看到該第一確認訊息及/或第二確認訊息，則表示第一通訊單元32或第二通訊單元43可能故障，例如電池單元33沒電以致於第一通訊單元32無法發送第一確認訊號，所以第二通訊單元43未回報第二確認訊號，或者是第二通訊單元43故障。藉此可方便使用者立即知道第一通訊單元32或瓦斯感測模組4可能有故障而可立即檢修。若在第一通訊單元32與第二通訊單元43已完成初次通訊確認後而異常斷訊時，也就是逾時未收到對方訊號時，例如兩者其中之一損壞或者是爐具模組3的電池單元33沒電，則未損壞之第一通訊單元32會驅使第一警示器322的另一LED 323輸出一失控訊息，或者未損壞的第二通訊單元43驅使第二警示器432輸出一失控訊息，以提醒使用者留意。而當第一微處理器321逾時未收到該第三確認訊號時，也會驅使該第一警示器322的另一LED 323發出一無法遙控訊息。在本實施例中，前述失控訊息與無法遙控訊息可以是燈光、聲音或兩者之組合。

利用該第一通訊單元32可透過無線網路確認瓦斯感測模組4與遙控模組5是否功能正常，以及瓦斯感測模組4也可透過無線網路確認爐具模組3是否正常的雙向確認設計，方便使用者於使用該安全瓦斯爐裝置時，可透過該第一警示器322輸出的第一確認訊息與第三確認訊息，了解該第二通訊單元43與遙控模組5是處於可遙控該第一通訊單元32的正常狀態，還可透過該瓦斯感測模組4之第二警示器432發出的第二確認訊息，了解爐具模組3是處於可接受控制的正常狀態，可大幅提高該安全瓦斯爐裝置的使用安全性。

接著，進一步說明當爐具模組3發生瓦斯外洩時，該安全瓦斯爐裝置的作動方式。

當該瓦斯感測器41感測到瓦斯氣體時，會對應輸出一感測訊號，該第二微處理器431會被該感測訊號驅動而驅使該瓦斯警報器42發出瓦斯外洩訊息，以提醒周遭人員採取必要措施，例如開啟窗戶、遠離現場...等，於此同時，該第二微處理器431也會經由第二天線433發送一關閉訊號。該第一微處理器321會經由第一天線324接收該關閉訊號，且會被該關閉訊號驅動而執行該緊急模式。當該第一微處理器321執行該緊急模式時，會驅使該電磁閥312關閉並將該電磁閥312鎖住而無法再被驅動開啟，藉此除了可防止瓦斯繼續外洩外，還可防止電磁閥312又被開啟。

另外，當瓦斯警報器42發出瓦斯外洩訊息時，若該第二通訊單元43故障而未驅使該第一通訊單元32關閉電磁閥312時，為避免待在瓦斯外洩環境而發生危險，使用者可帶著該遙控模組5離開該爐具模組3一段距離後，再透過按壓遙控模組5的預定控制鍵53而發出該關閉訊號，藉此驅使該第一通訊單元32立即執行緊急模式而關閉並鎖住該電磁閥312。另外，也可透過按壓另外一控制鍵53的方式發出該取消訊號，該第二微處理器431可經由第二天線433接收該取消訊號，並被該取消訊號驅動而關閉該瓦斯警報器42。

當要解除該第一微處理器321的緊急模式時，可透過關閉該點火開關313的方式，中斷該電池單元33的電力，使該第一通訊單元32斷電重置，進而解除第一微處理器321的緊急模式，使該電磁閥312可再次被開啟。

如圖4所示，本發明無線網路式安全瓦斯爐裝置的第二較佳實施例與第一實施例差異處在於：該爐具模組3的結構設計。為方便說明，以下僅就與第一實施例差異處進行描述。

在本實施例中，該電池單元33是直接電連接於該第一通訊單元32，而可持續供電啟動該第一通訊單元32，使第一通訊單元32每隔一段時間就與該瓦斯感測模組4及遙控模組5相互進行通訊，以隨時確認彼此功能是否正常，可於其中一者發生故障時，即時通報使用者。

另外，該爐具模組3還包括一安裝於爐具本體31且訊號連接於該第一微處理器321的重置開關34，該重置開關34可被驅動而驅使該第一微處理器321自緊急模式恢復至正常模式。也就是說，當該第一微處理器321執行該緊急模式而鎖住該電池閥312時，可藉由驅動該重置開關34而解除緊急模式，使該電磁閥312可再被開啟。

綜上所述，透過該爐具模組3的第一通訊單元32、瓦斯感測模組4的第二通訊單元43，及該遙控模組5間可通過無線網路相互通訊，以確認彼此受控功能是否正常的設計，可於使用者使用本發明安全瓦斯爐裝置過程中，立即得知瓦斯感測模組4與遙控模組5是否正常，及爐具模組3是否可正常受控，且該第一通訊單元32與瓦斯感測模組4可分別於爐具本體31使用過程中，發生單方異常斷訊時，分別發出一可提醒使用者的失控訊號，方便使用者即時檢修，可大幅提高安全瓦斯爐裝置的使用安全性。且可藉由該遙控模組5的設計，方便使用者遠離瓦斯外洩現場後在遠端遙控關閉電磁閥312與瓦斯警報器42，可進一步確保使用者安全，相當方便實用。因此，確實可達到本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

3．．．爐具模組

31．．．爐具本體

311．．．瓦斯輸送管

312．．．電磁閥

313．．．點火開關

32．．．第一通訊單元

321．．．第一微處理器

322．．．第一警示器

323．．．LED

324．．．第一天線

33．．．電池單元

34．．．重置開關

4．．．瓦斯感測模組

41．．．瓦斯感測器

42．．．瓦斯警報器

43．．．第二通訊單元

431．．．第二微處理器

432．．．第二警示器

433．．．第二天線

5．．．遙控模組

51．．．第三微處理器

52．．．第三天線

53．．．控制鍵

圖1是本發明無線網路式安全瓦斯爐裝置之一第一較佳實施例的配置示意圖；

圖2是該第一較佳實施例之一爐具模組的立體示意圖；

圖3是該第一較佳實施例的功能方塊圖；及

圖4是本發明無線網路式安全瓦斯爐裝置之一第二較佳實施例的功能方塊圖。

3．．．爐具模組

31．．．爐具本體

312．．．電磁閥

313．．．點火開關

32．．．第一通訊單元

321．．．第一微處理器

322．．．第一警示器

323．．．LED

324．．．第一天線

33．．．電池單元

4．．．瓦斯感測模組

41．．．瓦斯感測器

42．．．瓦斯警報器

43．．．第二通訊單元

431．．．第二微處理器

432．．．第二警示器

433．．．第二天線

5．．．遙控模組

51．．．第三微處理器

52．．．第三天線

53．．．控制鍵

Claims (9)

1. 一種無線網路式安全瓦斯爐裝置，包含：一爐具模組，包括一爐具本體，及一安裝於爐具本體上的第一通訊單元，該爐具本體包括一瓦斯輸送管，及一安裝於該瓦斯輸送管上並可被驅動開啟而使瓦斯輸送管釋出瓦斯的電磁閥，該第一通訊單元是電連接於該電磁閥，並可於電磁閥被開啟時被同步觸發，且可被驅動而將該電磁閥關閉；及一瓦斯感測模組，包括一可於感測到瓦斯氣體時輸出一感測訊號的瓦斯感測器、一可被驅動發出一瓦斯外洩訊息的瓦斯警報器，及一電連接於該瓦斯感測器與瓦斯警報器的第二通訊單元，且該第二通訊單元可被該感測訊號驅動，而驅該瓦斯警報器輸出該瓦斯外洩訊息，並發出一用以驅使該第一通訊單元關閉電磁閥的關閉訊號；且在電磁閥被開啟期間，該第一通訊單元每隔一預定時間就與第二通訊單元通過無線網路彼此連線以確認對方是否可正常通訊，且該第一通訊單元與第二通訊單元會分別於對方異常斷訊時輸出一失控訊息。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之無線網路式安全瓦斯爐裝置，其中，該第一通訊單元包括一可被該關閉訊號驅動而關閉該電磁閥的第一微處理器，及訊號連接於該第一微處理器的一第一警示器與一第一天線，該第二通訊單元包括一電連接於該瓦斯感測器與瓦斯警報器的第二微處理器，及訊號連接於該第二微處理器的一第二警示器與一第二天線，該第一微處理器被啟動後，可經由該第一天線間歇地發送一第一確認訊號至第二通訊單元，第二微處理器可經第二天線接收識別該第一確認訊號後，驅使該第二警示器輸出一第二確認訊息，並經由第二天線發送一第二確認訊號至第一通訊單元，第一微處理器可經由第一天線接收確認該第二確認訊號後，驅使該第一警示器輸出一第一確認訊息，且第一微處理器與第二微處理器開始通訊後，會於逾時未收到對方訊號時，分別驅使第一警示器與第二警示器輸出該失控訊息。
3. 根據申請專利範圍第1或2項所述之無線網路式安全瓦斯爐裝置，還包含一可通過無線網路訊號連接該第一通訊單元與第二通訊單元的遙控模組，且該遙控模組可驅使第一通訊單元關閉電磁閥，及驅使第二通訊單元關閉該瓦斯警報器。
4. 根據申請專利範圍第3項所述之無線網路式安全瓦斯爐裝置，其中，該第一通訊單元、第二通訊單元與遙控模組符合Zigbee無線通訊協定。
5. 根據申請專利範圍第3項所述之無線網路式安全瓦斯爐裝置，其中，該遙控模組包括一第三微處理器、一電連接於該第三微處理器且可與該第一天線和第二天線通訊的第三天線，及二分別電連接於該第三微處理器的控制鍵，且該等控制鍵可被按壓而分別驅使該第三微處理器經由第三天線發送一驅使第一微處理器關閉電磁閥之關 閉訊號，及一驅使第二微處理器關閉瓦斯警報器的取消訊號。
6. 根據申請專利範圍第5項所述之無線網路式安全瓦斯爐裝置，其中，該遙控模組之第三微處理器可經由該第三天線接收識別該第一確認訊號，並對應發送一第三確認訊號，該第一微處理器可經由該第一天線接收識別該第三確認訊號，並驅使該第一警示器發出一第三確認訊息，且可於逾時未收到該第三確認訊號時，驅使該第一警示器發出一無法遙控訊息。
7. 根據申請專利範圍第2項所述之無線網路式安全瓦斯爐裝置，其中，該第一微處理器內建有一緊急模式，且可被該關閉訊號驅動執行該緊急模式而關閉鎖住該電磁閥，該爐具模組還包括一電池單元，該爐具本體還具有一可被開啟而開啟電池閥並使該電池單元供電觸發該第一通訊單元的點火開關，且該點火開關可被關閉而驅使該第一微處理器斷電終止該緊急模式而釋放該電磁閥，使該電磁閥可再次被點火開關開啟。
8. 根據申請專利範圍第2項所述之無線網路式安全瓦斯爐裝置，其中，該第一微處理器內建有一緊急模式，且可被該關閉訊號驅動執行該緊急模式而關閉鎖住該電磁閥，該爐具模組還包括一持續供電啟動該第一微處理器的電池單元，及一電連接於該第一微處理器的重置開關，重置開關可被驅動而驅使該第一微處理器終止該緊急模式而使該電磁閥可再次被開啟。
9. 根據申請專利範圍第6項所述之無線網路式安全瓦斯爐裝置，其中，該第一確認訊息、第二確認訊息與第三確認訊息分別為聲音、燈號或者是聲音與燈號之組合。