TWI557374B - Control method of gas equipment - Google Patents

Description

燃氣設備的控制方法

本發明係與燃氣輸送控制有關；特別是指一種燃氣設備的控制方法。

按，燃氣設備係用以燃燒可燃氣體以產生火焰，對特定的物體加熱。傳統的燃氣設備包括一燃燒器與一手動調節閥，該燃燒器用以燃燒燃氣，該手動調節閥供使用者調整供輸至燃燒器的燃氣流量。為求精確的流量控制，更進階的燃氣設備便不採用手動調節閥，而改用比例閥來調整流量，利用通入比例閥之線圈的電流大小，來改變通過的燃氣流量，達到精確控制流量之目的。

雖比例閥可達到精確控制流量之目的，惟，在使用時，即使要維持固定流量輸出，仍需持續供電予其線圈，如此，將造成電能的損耗。因此，遂有業者推出以馬達控制流量的流量調節閥搭配一電磁閥來取代比例閥。藉由一控制器控制流量調節閥的馬達，來帶動閥塞遮蔽流量調節閥之閥口的程度，達到改變流量之目的，另利用該電磁閥來開啟或阻斷燃氣。藉此，流量調節閥輸出的燃氣在被調到預定流量後，即使不供電給馬達，仍可維持固定的流量輸出，且由於電磁閥維持開啟時所消耗的電力小於比例閥，因此，可以達到省電的效果。

當供應給燃氣設備的電力中斷時，控制器失去電力無法控制馬達，使得流量調節閥的閥口仍維持在開啟狀態，此時再藉由該電磁閥阻斷燃氣，以避免燃氣持續供輸至 燃燒器。然而，復電後，控制器並無法得知流量調節閥之閥口的開啟程度，如此，將增加後續控制的困難。此外，復電後只要一啟動電磁閥，燃氣便直接流通到燃燒器，若未及時引燃恐有造成燃氣外洩之虞。

本發明之主要目的在於提供一種燃氣設備的控制方法，可在電力回復後，讓流量調節閥的閥口關閉。

為達成前述之發明目的，本發明所提供之燃氣設備的控制方法，該燃氣設備包括有一燃燒器、至少一流量調節閥與一電磁閥，該流量調節閥與該電磁閥設置於連通至該燃燒器的管路上，該管路供注入燃氣；該流量調節閥具有一閥體、一閥塞與一馬達，該閥體具有一供燃氣通過的閥口，該閥塞受該馬達帶動而改變該閥口之開啟程度；該電磁閥受控制而開啟或阻斷通過的燃氣；一電源，提供該馬達運轉所需之電力；該控制方法係於該電源之電力中斷後執行，包含：A、令該電磁閥阻斷通過的燃氣；B、在該電源所提供的電力回復後，控制該馬達，使該閥塞關閉該閥口。

本發明另提供一種燃氣設備的控制方法，該燃氣設備包括有一燃燒器、至少一流量調節閥與一電磁閥，該流量調節閥與該電磁閥設置於連通至該燃燒器的管路上，該管路供注入燃氣；該流量調節閥具有一閥口、一閥塞與一馬達，該閥口供燃氣通過，該閥塞受該馬達帶動而改變該閥口之開啟程度；該電磁閥受控制而開啟或阻斷通過的燃氣；一電源，提供該馬達運轉所需之電力；該控制方法包含：A、在該電源所提供的電力低於一預定電壓時，使該電磁閥阻斷通過的燃氣；B、判斷該電源所提供的電力是否由低於該預定電壓的狀態回復到該預定電壓以上：若是，則控制該馬達，使該閥塞關閉該閥口；若否，則維持該電磁閥阻斷通過的燃氣；以及C、重覆步驟B直到該閥塞關閉該閥口為止。

本發明之效果在於，電源之電力由斷電狀態或由低於預定電壓的狀態回復至正常狀態後，可確定閥口為關閉狀態，以便作為初始狀態，便於後續的控制。且可確保流量調節閥阻斷燃氣，在下一次點火開啟電磁閥之際，燃氣不會立即流通至燃燒器。

1‧‧‧瓦斯爐

10‧‧‧燃燒器

12‧‧‧流量調節閥

122‧‧‧閥體

122a‧‧‧閥口

124‧‧‧步進馬達

124a‧‧‧轉軸

126‧‧‧連接機構

128‧‧‧閥塞

14‧‧‧壓力調節器

142‧‧‧調節閥

144‧‧‧電磁閥

16‧‧‧鼓風機

18‧‧‧控制器

20‧‧‧操控面板

22‧‧‧點火感應針

24‧‧‧電源

2‧‧‧瓦斯烤肉爐

30‧‧‧燃燒器

32‧‧‧流量調節閥

322‧‧‧步進馬達

34‧‧‧壓力調節器

342‧‧‧電磁閥

36‧‧‧控制器

38‧‧‧操控面板

40‧‧‧點火感應針

42‧‧‧電源

P‧‧‧管路

圖1為本發明第一較佳實施例的燃氣設備示意圖。

圖2為本發明第一較佳實施例的流量調節閥示意圖。

圖3為本發明第一較佳實施例的控制方法流程圖。

圖4為本發明第二較佳實施例的控制方法流程圖。

圖5為本發明第三較佳實施例的燃氣設備示意圖。

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，為本發明一較佳實施例之燃氣設備，本實施例中該燃氣設備為一瓦斯爐1，包含有位於機殼中的一燃燒器10、一流量調節閥12、一壓力調節器14、一鼓風機16與一控制器18。

該燃燒器10連通一管路P，用於燃燒以瓦斯為例的燃氣而產生火焰。請參閱圖2，該流量調節閥12具有一閥體122與一步進馬達124，該閥體122設置於該管路P的路徑上，該閥體122具有一閥口122a供瓦斯通過，該步進馬達124的轉軸124a透過一連接機構126連接一閥塞128，該步進馬達124接收脈波訊號而帶動該閥塞128於該閥口122a中移動，以改變該閥口122a之開啟程度，達到調整瓦斯流量之目的。該步進馬達124接收一預定數量的脈波訊號，可帶動該閥塞128由使該閥口122a開啟程度為最大的位置移動至關閉 該閥口122a之位置。

該壓力調節器14設置於該管路P的路徑上，該壓力調節器14具有相連結的一調節閥142與一電磁閥144，該調節閥142用以將瓦斯之壓力由一較高的壓力調降至一較低的壓力後輸出予該電磁閥144。該電磁閥144為一常閉式電磁閥，於接受一高準位的電訊號時開啟，使瓦斯通過，未接受該電訊號時自動阻斷瓦斯。

該鼓風機16連通該燃燒器10，其係受控制而改變其運轉馬達的轉速，以改變供輸至該燃燒器10的空氣量。

該控制器電性連接一操控面板20、一點火感應針22，且電性連接該步進馬達124、該電磁閥144、該鼓風機16。該操控面板20供使用者操作以選擇點火、調整火力、關火等功能。該控制器18電性連接一電源24，該電源24提供該控制器18運作所需之電力，且該電源24亦提供該操控面板20、該點火感應針22、該步進馬達124、該電磁閥144及該鼓風機16運作所需之電力。該電源24在本實例中為電池，亦可為將交流電轉換為直流電的變壓器。

當使用者由該操控面板20選擇點火時，該控制器18控制該點火感應針22產生火花，並持續傳送該電訊號給該電磁閥144，使電磁閥144持續開啟。接著，該控制器18控制該流量調節閥12的步進馬達，使該閥塞128打開該閥口122a，讓瓦斯流通至該燃燒器10，以產生火焰，並控制該鼓風機16提供相應的空氣量至該燃燒器10。該控制器18再透過該點火感應針22所感應火焰存在與否，火焰點燃後則停止產生火花；若火焰熄滅，則該控制器18停止輸出該電訊號以使該電磁閥144阻斷瓦斯。

使用者選擇調整火力大小時，該控制器18控制該步進馬達124，改變該閥口122a的開啟程度，讓供給該燃燒器10的瓦斯流量增加或減少。同時，該控制器18對應地控制該鼓風機16，以提供相應的空氣量至該燃燒器10，達到 良好的燃燒效率。

使用者選擇關火時，該控制器18停止輸出該電訊號給該電磁閥144，以阻斷瓦斯，且該控制器18控制該步進馬達使該閥口122a關閉。最後再停止該鼓風機運轉。

而在瓦斯燃燒的過程中，若該電源電力中斷時，則進行圖3所示之控制方法：

首先，由於該電源24中斷之故，該控制器便無法再輸出該電訊號予該電磁閥144，因此，該電磁閥144自動阻關瓦斯，如此，可避免瓦斯持續通過而產生瓦斯外洩的情形。

在該電源24所提供的電力回復後，該控制器18重新啟動，且於啟動後，該控制器18先傳送不小於該預定數量的脈波訊號至該步進馬達124，以確保該閥塞128移動至關閉該閥口122a的位置，接著才進入待機狀態，待使用者進行點火。

藉此，可避免使用者在復電後選擇點火時，電磁閥144開啟之際瓦斯直接流通至燃燒器10。此外，由於該控制器重新啟動後，係控制該閥口122a關閉，使該閥口122a回復到初始狀態，因此，於點火時，該控制器18即可藉由送出固定數量的脈波訊號予該步進馬達124，使得在每次復電後的第一次點火時，閥口122a都能維持在同一個開啟程度，讓復電後的控制更為簡便。

圖4所示為本發明第二較佳實施例之控制方法流程圖，本實施例的控制方法同樣是使用第一實施例之瓦斯爐，不同的是，該控制器18中更具一電壓偵測單元(圖未示)，該電壓偵測單元用以偵測該電源24的電壓。該控制器18內建有一預定電壓，該預定電壓為驅動該步進馬達124運轉所需的最低電壓。

本實施例的控制方法係於該燃燒器10燃燒瓦斯時執行，其中： 該控制器18在該電源24的電壓低於該預定電壓時，停止發送電訊號予該電磁閥144，使該電磁閥144阻斷通過的瓦斯。

接著，該控制器18判斷該電源24的電力是否由低於該預定電壓的狀態回復到該預定電壓以上：若是，則該控制器18傳送不小於該預定數量的脈波訊號至該步進馬達124，以確保該閥塞128關閉該閥口122a；若否，則維持該電磁閥144阻斷通過的瓦斯。

而後，重覆前一步驟，直到該電源的電力回復到該預定電壓以上，則關閉該閥口122a，並進入待機狀態，待使用者進行點火。

藉此，即可在該電源24的電力不足以驅動該步進馬達124時，先阻斷瓦斯；而在該電源24的電力回復至預定電壓以上之後，關閉該閥口122a。

圖5為本發明第三較佳實施例的燃氣設備，本實施例中，該燃氣設備為瓦斯烤肉爐2，其具有大致相同於前述第一實施例之瓦斯爐1的結構，不同的是，該瓦斯烤肉爐2包含有二燃燒器30、二流量調節閥32、一壓力調節器34、一控制器36。

該二燃燒器30分別連通該二流量調節閥32，且該二流量調節閥32透過管路P共同連通至該壓力調節器34。該控制器36電性連接二操控面板38、二點火感應針40，以及該流量調節閥32的步進馬達322、該壓力調節器34的電磁閥342。

該瓦斯烤肉爐2中設置有一電源42，用以提供該控制器36、該操控面板38、該點火感應針40、該步進馬達322及該電磁閥342運作所需之電力。

使用者個別操作操控面板38，即可控制各該燃燒器的點火、調整火力及關火。對其中一個燃燒器30點火時， 該控制器36控制該電磁閥342開啟，及控制對應的流量調節閥32使其閥口開啟；此時，欲對另一燃燒器30點火時，再控制對應的流量調節閥32使其閥口開啟。

本實施例的控制方法，係於電源42的電力中斷時執行，其步驟與第一實施例類似，差別在於：在該電源42所提供的電力回復後，該控制器36分別傳送不小於該預定數量的脈波訊號至該二步進馬達322，以確保各該流量調節閥32的閥塞移動至關閉閥口的位置。

由於該二流量調節閥32係共同連通至同一個壓力調節器34，因此，藉由本實施例之控制方法，可確保復電後的待機狀態下，該二流量調節閥32的閥口皆為關閉，藉此，在對其中一該燃燒器30點火時，瓦斯不會自另一該燃燒器30外洩。

前述第三實施例之瓦斯烤肉爐2亦可應用本發明第四實施例的控制方法，其中，第四實施例的控制方法與第二實施例類似，同樣是在控制器36中設有一電壓偵測單元及內建一預定電壓，差別在於：

該控制器36判斷該電源42的電力由低於該預定電壓的狀態回復到該預定電壓以上時，該控制器36分別傳送不小於該預定數量的脈波訊號至該二步進馬達322，使各該流量調節閥32的閥口關閉。藉此，確保該電源42的電力回復至預定電壓後的待機狀態下，該二流量調節閥32的閥口皆關閉。對其中一該燃燒器30點火時，瓦斯不會自另一該燃燒器30外洩。

前述各實施例係以燃燒瓦斯的燃氣設備為例說明，但不以此為限，燃氣設備亦可為燃燒氫氣、乙炔等可燃氣體的設備。

綜上所述，透過本發明之燃氣設備的控制方法，在電源之電力由斷電狀態或由低於預定電壓的狀態回復至正常狀態後，可確定閥口為關閉狀態，以便於後續的控制；且 在下一次點火開啟電磁閥之際，燃氣不會立即流通至燃燒器。

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等效結構或等效方法之變化，理應包含在本發明之專利範圍內。

Claims (3)

1. 一種燃氣設備的控制方法，該燃氣設備包括有一燃燒器、至少一流量調節閥與一電磁閥，該流量調節閥與該電磁閥設置於連通至該燃燒器的管路上，該管路供注入燃氣；該流量調節閥具有一閥口、一閥塞與一馬達，該閥口供燃氣通過，該閥塞受該馬達帶動而改變該閥口之開啟程度；該電磁閥受控制而開啟或阻斷通過的燃氣；一電源，提供該馬達運轉所需之電力；該控制方法包含：A、偵測該電源的電壓，並在該電源所提供的電力低於一預定電壓時，控制該電磁閥阻斷通過的燃氣，其中該預定電壓為驅動該馬達運轉所需的最低電壓；B、判斷該電源所提供的電力是否由低於該預定電壓的狀態回復到該預定電壓以上：若是，則控制該馬達，使該閥塞關閉該閥口；若否，則維持該電磁閥阻斷通過的燃氣；以及C、重覆步驟B直到該閥塞關閉該閥口為止。
2. 如請求項1所述之燃氣設備的控制方法，其中該馬達為步進馬達，該馬達接收一預定數量的脈波訊號，以帶動該閥塞由使該閥口開啟程度為最大的位置移動至關閉該閥口之位置；步驟B中，該電源所提供的電力回復到該預定電壓以上時，由一控制器發送不小於該預定數量的脈波訊號至該馬達，使該閥塞關閉該閥口。
3. 如請求項1所述之燃氣設備的控制方法，其中該電磁閥為一常閉式電磁閥；該電源更提供該電磁閥運作之電力；該電源所提供的電力中斷後，該電磁閥自動阻斷燃氣。