TWI497020B - Safety inspection method of storm water heater - Google Patents

Description

強攻型熱水器之安全檢知方法

本發明係與熱水器有關，更詳而言之是指一種強攻型熱水器之安全檢知方法。

已知採用自然對流方式而排出廢氣的熱水器，常因空氣循環過於緩慢而無法及時將燃燒不完全時產生的一氧化碳排出室外，而容易造成室內人員因不察而吸入一氧化碳，當人們吸入過多一氧化碳時，將會使人體組織缺氧而產生不適，更甚者有造成死亡的危險。

為防止上述情形發生，遂有業者研發一種強攻型熱水器，其係利用於熱水器加裝鼓風機的方式來強制熱水器內部之空氣流通，藉以將燃燒不完全所產生之一氧化碳產生向室外排出，並可透過提供較多之空氣量來提高加熱器加熱的效率，進而使該熱水器具有較佳之加熱效果。

然而，當該強攻型熱水器內部之鼓風機老化、或是排氣管道發生堵塞之情形時，該強攻型熱水器將因其內部之空氣流通效率降低，而造成一氧化碳產生的機率提升。但使用者又會因認為使用該強攻型熱水器必定安全無虞，而容易使得使用者在使用該強攻型熱水器時，處於危險的場所而不自知。

有鑑於此，本發明之主要目的在於提供一種強攻型熱水器之安全檢知方法，主要透過當該強攻型熱水器在進行加熱之前或結束加熱後，檢測鼓風機之運轉馬達的轉速是否正常來達到安全檢知之目的。

緣以達成上述目的，本發明提供有一種強攻型熱水器之安全檢知方法，該強攻型熱水器具有一內設有一運轉馬達之鼓風機以及一加熱器，該安全檢知方法是當該強攻型熱水器啟動後執行，包含有下列步驟：

A.　啟動該鼓風機，並於該鼓風機啟動一段時間後，偵測其運轉馬達之轉速值；

B.　比較該運轉馬達之轉速值是否落於一第一預設轉速值範圍內；若是，則供應瓦斯予該加熱器進行加熱；若否，則發送一警示訊息告知使用者該強攻型熱水器異常。

依據上述構思，本發明之安全檢知方法更包含有一步驟C.，係當該加熱器加熱一預定時間後，再度偵測該鼓風機之運轉馬達的轉速值，並比較該運轉馬達之轉速值是否落於一第二預設轉速值範圍內；若是，則繼續供應瓦斯予該加熱器，並重新執行步驟C.；若否，則停止供應瓦斯予該加熱器。

另外，本發明更提供有另一強攻型熱水器之安全檢知方法，該強攻型熱水器之鼓風機於該加熱器進行加熱時運轉，該安全檢知方法是當該強攻型熱水器停止供應瓦斯予該加熱器後執行，包含有下列步驟：A.繼續運轉該鼓風機一段時間後，偵測其運轉馬達之轉速值；B.比較該運轉馬達之轉速值是否落於一第三預設轉速值範圍內；若是，則鼓風機將於持續運轉一段時間後始自動停止；若否，則發送一警示訊息告知使用者該強攻型熱水器異常。

藉此，利用上述檢測鼓風機之運轉馬達的轉速是否正常之方法，便可達到安全檢知之目的。

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後。

請參閱圖1，用以實施本發明安全檢知方法之強攻型熱水器1包含有一加熱器10、一瓦斯比例閥20、一鼓風機30、一偵測裝置40、一處理器50以及一警示裝置60。其中：該加熱器10設置於一輸水管101的下方，用以對輸水管101內的水進行加熱。至於加熱器10加熱時產生之廢氣則藉由構成一排氣管道102排出。

該瓦斯比例閥20設置在一瓦斯管103，且位於瓦斯供給路徑上，具有調節供給該加熱器10瓦斯量之功效，該瓦斯比例閥20可為申請人申請之美國專利公開第20090206291A1號所 示之「gas flow rate control valve」，係利用電流提供使閥門作比例式開啟，亦即當電流提供越大，閥門開度比例式地增大，所提供之瓦斯流量亦比例式地增大，當然在設計上，亦可利用其他機構之設計，例如旋轉式的錯位開門方式，只要能控制及計算出瓦斯量之提供。

該鼓風機30設置於加熱器10下方，其內部具有一運轉馬達，該運轉馬達作動時可將外部空氣由入風口30a導入鼓風機30，再經由出風口30b而排放至該加熱器10，藉以與瓦斯混合而達到助燃之目的；吾人均知，該運轉馬達的轉速與該鼓風機30提供的空氣量成正比關係，亦即，當該運轉馬達的轉速越大，該鼓風機30提供之空氣量越多，而該運轉馬達的轉速越小，該鼓風機30提供之空氣量越少。

該偵測裝置40設置在該鼓風機30內，用以偵測該鼓風機30之運轉馬達的轉速。

該處理器50與該偵測裝置40電性連接。該處理器50內設定有一第一理論轉速值以及複數第二理論轉速值。其中，該第一理論轉速值係指該強攻型熱水器1開始加熱之前，該鼓風機30在運轉一段時間後，其運轉馬達預設要到達之轉速值。如圖2所示，產生燃燒的條件下，所提供的空氣提供量與瓦斯流量具有一定之最佳空燃比，亦即吾人利用瓦斯比例閥20計算出瓦斯量之提供，即可進一步利用最佳空燃比來計算出該鼓風機30必須提供之空氣量及該運轉馬達對應之的轉速值。該 第二理論轉速值係指在產生燃燒的條件下，對應瓦斯量與最佳空燃比的運轉馬達之轉速值。

另外，請參閱圖3，曲線A表示該運轉馬達於正常狀態下，其轉速逐漸趨向理論轉速值之轉速曲線。眾所皆知的是，當該強攻型熱水器之鼓風機老化時造成進、排氣之空氣量不足、或排氣管道堵塞時造成內壓過大而空氣補不進來，均會導致一氧化碳產生量提升之情形。因此針對鼓風機老化部分，通常是在該鼓風機30啟動一段時間後，其運轉馬達的轉速仍低於一定之可容許值(如曲線B)，即會造成一氧化碳量的升高，吾人便定義該可容許值為最低臨界轉速值。而對排氣管道堵塞問題，因內壓大所以要加大空氣補償，此時運轉馬達的轉速不管於啟動時或是運轉途中都將產生異常增速之現象(如曲線C與曲線D)，而此異常增速之可容許值吾人定義為最高臨界轉速值，當運轉馬達的轉速高於此容許值時，表示排氣管道堵塞而使得一氧化碳量的升高會造成一定之危險度。於本實施例中，上述之最低臨界轉速值是以0.7倍的各該理論轉速值為例，而最高臨界轉速值是以1.04倍的各該理論轉速值為例。

藉此，利用上述之最低臨界轉速值與最高臨界轉速值之定義，分別依據預設之該第一理論轉速值以及該第二理論轉速值構築成一第一預設轉速值範圍以及一第二預設轉速值範圍。必須說明的是，上述之該等理論轉速值、以及對應之最低臨界轉速值與最高臨界轉速值，將依不同馬達結構而設定，並於該強 攻型熱水器1出廠時即已預先設定完成。

該警示裝置60為一顯示，用以產生如「鼓風機老化」或「導流管阻塞」…等警示訊息來告知使用者該強攻型熱水器異常。

藉此，請參閱圖4，該強攻型熱水器1之安全檢知方法用以在該強攻型熱水器1啟動後(即轉開熱水龍頭後)執行，該安全檢知方法包含有下列步驟：A.啟動該鼓風機30，藉以將該強攻型熱水器1內部之可能殘留的一氧化碳排出，以降低使用者一氧化碳中毒之機率，並於該鼓風機30啟動一段時間後，利用該偵測裝置40偵測該鼓風機30之運轉馬達的轉速值；B.利用該處理器50比較該運轉馬達之轉速值是否落於該第一預設轉速值範圍內；若是，則啟動該瓦斯比例閥20，以供應瓦斯予該加熱器10進行加熱。

若否，則依據偵測結果啟動該警示裝置60產生對應之警示訊息告知使用者該強攻型熱水器1異常。

另外，除上述之方法外，請參閱圖5，本發明之安全檢知方法更可在圖3所揭示之方法架構下增設一步驟：C.當該加熱器10加熱一預定時間，而使水溫達到預設水溫後，再度利用該偵測裝置40偵測該鼓風機30之運轉馬達的轉速值，並利用該處理器50比較該運轉馬達30之轉速 值是否落於該第二預設轉速值範圍內；若是，則控制該瓦斯比例閥20繼續供應瓦斯予該加熱器10，並重新執行步驟C.直至該強攻型熱水器1停止加熱(即關閉熱水龍頭)。

若否，則控制該瓦斯比例閥20停止供應瓦斯予該加熱器10，並依據偵測結果啟動該警示裝置60產生對應之警示訊息告知使用者該強攻型熱水器1異常。

值得一提的是，該強攻型熱水器更可設置一與鼓風機30電性連接之遲延控制器70，用以在該強攻型熱水器停止加熱(即關閉熱水龍頭)後，控制該鼓風機30之運轉馬達持續運轉一段時間方才停止，藉以將該強攻型熱水器1內部之可能殘留的一氧化碳排出，以降低使用者一氧化碳中毒之機率。

另外，該強攻型熱水器停止供應瓦斯予該加熱器後，更可執行如圖6所示之另一安全檢知方法，係先在該處理器內增加設定有一第三理論轉速值，係指該強攻型熱水器停止加熱，且該鼓風機30在運轉一段時間後，其運轉馬達預設欲到達之轉速值，且利用上述之第三理論轉速值並配合上圖3構築成一第三預設轉速值範圍，該方法包含有下列步驟：A.繼續運轉該鼓風機30，並利用該偵測裝置40偵測鼓風機30運轉馬達之轉速值；B.利用該處理器50比較該運轉馬達之轉速值是否落於該第 三預設轉速值範圍內；若是，則利用該遲延控制器70控制該鼓風機30持續運轉一段時間後始自動停止；若否，則停止運轉該鼓風機30，並依據偵測結果啟動該警示裝置60產生對應之警示訊息告知使用者該強攻型熱水器1異常。

藉此，綜合上述說明可得知，於上述於該強攻型熱水器進行加熱前、升溫完成時、以及停止加熱後等三個時段利用檢測鼓風機之運轉馬達的轉速是否正常之方式，不僅可快速得知該強攻型熱水器是否異常，且透過多重檢知更可使得使用者之安全更有保障。

而以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之方法變化，理應包含在本發明之專利範圍內。

1‧‧‧熱水器

10‧‧‧加熱器

20‧‧‧瓦斯比例閥

30‧‧‧鼓風機

30a‧‧‧入風口

30b‧‧‧出風口

40‧‧‧偵測裝置

50‧‧‧操控裝置

60‧‧‧警示裝置

70‧‧‧遲延控制器

101‧‧‧輸水管

102‧‧‧排氣管道

103‧‧‧瓦斯管

圖1為本發明之熱水器架構圖。

圖2為空燃比之曲線圖。

圖3為本發明運轉馬達之轉速曲線圖。

圖4為本發明於加熱前之安全檢知流程圖。

圖5以圖4為基礎於加熱時之安全檢知流程圖。

圖6為本發明於加熱結束時之安全檢知流程圖。

本圖為流程圖，故無元件符號。

Claims (11)

1. 一種強攻型熱水器之安全檢知方法，該強攻型熱水器具有一內設有一運轉馬達之鼓風機、一加熱器以及一排氣管道，包含有下列步驟：A.在供應瓦斯予該加熱器進行加熱之前，啟動該鼓風機，並於該鼓風機啟動一段時間後，偵測其運轉馬達之轉速值；B.比較該運轉馬達之轉速值是否落於一第一理論轉速值對應之可容許的一第一預設轉速值範圍內，其中該第一理論轉速值係指步驟A中該鼓風機啟動一段時間後該運轉馬達預設欲到達之轉速值；若是，則供應瓦斯予該加熱器進行加熱；其中，該第一預設轉速值範圍具有一第一最低臨界轉速值與一第一最高臨界轉速值，其中該第一最低臨界轉速值係指步驟A中該鼓風機老化時該運轉馬達預設欲到達之轉速值的最低之可容許值，該第一最高臨界轉速值係指步驟A中該排氣管道堵塞時該運轉馬達預設欲到達之轉速值的最高之可容許值；C.當該加熱器加熱一預定時間後，再度偵測該鼓風機之運轉馬達的轉速值，並比較該運轉馬達之轉速值是否落於一第二理論轉速值對應之可容許的一第二預設轉速值範圍內，其中該第二理論轉速值係指在該加熱器產生燃燒的條件下，依據供應的瓦斯量與一空燃比所對應的運轉馬達之轉 速值；若是，則繼續供應瓦斯予該加熱器，並重新執行步驟C.；若否，則停止供應瓦斯予該加熱器；其中，該第二預設轉速值範圍具有一第二最低臨界轉速值與一第二最高臨界轉速值，其中該第二最低臨界轉速值係指步驟C中在該加熱器產生燃燒的條件下，該鼓風機老化時該運轉馬達所對應的轉速值的最低之可容許值，該第二最高臨界轉速值係指步驟C中在該加熱器產生燃燒的條件下，該排氣管道堵塞時該運轉馬達所對應的轉速值的最高之可容許值。
2. 如請求項1所述強攻型熱水器之安全檢知方法，其中，該第一最低臨界轉速值為該第一理論轉速值的0.7倍。
3. 如請求項1所述強攻型熱水器之安全檢知方法，其中，該第一最高臨界轉速值為該第一理論轉速值的1.04倍。
4. 如請求項1所述強攻型熱水器之安全檢知方法，其中，該第二最低臨界轉速值為該第二理論轉速值的0.7倍。
5. 如請求項1所述強攻型熱水器之安全檢知方法，其中，該第二最高臨界轉速值為該第二理論轉速值的1.04倍。
6. 如請求項1所述強攻型熱水器之安全檢知方法，其中，當該運轉馬達之轉速值落於該第一預設轉速值範圍之外時，該強攻型熱水器將發送一警示訊息。
7. 如請求項1所述強攻型熱水器之安全檢知方法，其中，當該運轉馬達之轉速值落於該第二預設轉速值範圍之外時，該強攻 型熱水器將發送一警示訊息。
8. 如請求項1所述強攻型熱水器之安全檢知方法，其中，當停止供應瓦斯予該加熱器時，該鼓風機將於持續運轉一段時間後始自動停止。
9. 一種強攻型熱水器之安全檢知方法，該強攻型熱水器具有一內設有一運轉馬達之鼓風機、一加熱器以及一排氣管道，且該鼓風機於該加熱器進行加熱時運轉，該安全檢知方法是當該強攻型熱水器停止供應瓦斯予該加熱器後執行，包含有下列步驟：A.繼續運轉該鼓風機一段時間後，偵測其運轉馬達之轉速值；B.比較該運轉馬達之轉速值是否落於一第三理論轉速值對應之可容許的一第三預設轉速值範圍內，其中該第三理論轉速值係指步驟A中運轉該鼓風機一段時間後該運轉馬達預設欲到達之轉速值；若是，則該鼓風機持續運轉一段時間後始自動停止；若否，則發送一警示訊息；其中，該第三預設轉速值範圍具有一第三最低臨界轉速值與一第三最高臨界轉速值，其中該第三最低臨界轉速值係指步驟A中該鼓風機老化時該運轉馬達預設欲到達之轉速值的最低之可容許值，該第三最高臨界轉速值係指步驟A中該排氣管道堵塞時該運轉馬達預設欲到達之轉速值的最高之可容許值。
10. 如請求項9所述強攻型熱水器之安全檢知方法，其中，該第三最低臨界轉速為該第三理論轉速值的0.7倍。
11. 如請求項9所述強攻型熱水器之安全檢知方法，其中，該第三最高臨界轉速值為該第三理論轉速值的1.04倍。