TWI598286B - 流體配送器、流體配送控制裝置以及流體配送異常監控裝置 - Google Patents

Description

流體配送器、流體配送控制裝置以及流體配送異常監控裝置

本發明係有關一種流體配送器，為藉由一微機電感測器以感測流體配送器之異常狀態之一種流體配送器。

流體配送器常見於日常生活中，例如加油槍、蓮蓬頭等。流體配送器於使用時，通常為手持、或置於特定之固定位置；在固定位置的情況，舉例而言，例如可能將加油槍置於車用加油口進行加油、或將蓮蓬頭置於浴室內掛架上以提供淋浴水流。不論是手持、或置於固定位置，當流體配送器掉落時，會造成配送流體之流失，不但造成損失與浪費，甚至，當流體配送器配送之流體有潛在危險時，例如毒性化學流體，流體配送器掉落可能造成重大危險。

目前之加油槍，雖可感測車內油箱是否已滿而自動停止，但未具有感測加油槍掉落之技術。因此，無法避免掉落所造成造成配送流體之損失以及可能之危險。

有鑑於此，本發明即針對上述先前技術之不足，提出一種流體配送器。

就其中一個觀點言，本發明提供了一種流體配送控制裝置，用於一流體配送器，流體配送器接收一流體，並控制流體之輸出配送，流體配送控制裝置包含：一微機電感測器，用以感測流體配送器之一運動狀態，其中當運動狀態為異常狀態時，微機電感測器送出一異常訊號；以及一截止控制器，根據異常訊號，送出一控制訊號，以截止流體之配送。

一實施例中，微機電感測器包含加速計、高度計、角速度計、陀螺儀、重力計、或以上兩者、或兩者以上之組合。

一實施例中，前述之異常狀態包含：流體配送器處於一自由掉落狀態、流體配送器之擺動角度大於一擺動臨界值、流體配送器處於一撞擊狀態、流體配送器之速度變化大於一加速度臨界值、預設之流體配送器之動作、或以上兩者、或兩者以上之組合。

一實施例中，當該異常狀態持續超過一特定時間間隔、或是在一特定時間間隔以內發生時，微機電感測器才送出一異常訊號。

一實施例中，前述預設之流體配送器之動作包含一預設運動路徑或一敲擊動作。

一實施例中，前述之流體包含一液體或一氣體。

一實施例中，前述之流體配送控制裝置，又包含一微型發電機，微型發電機藉流體之流動能以轉換產生電能，以供電於微機電感測器及/或截止控制器。

一實施例中，前述之流體配送器包括：蓮蓬頭、噴槍、交貨槍(Delivery gun)、或特殊配送槍(Special dispensing gun)。

就又一個觀點言，本發明提供了一種流體配送異常監控裝置，用於一流體配送器，流體配送器接收一流體，並控制流體之輸出配送，流體配送異常監控裝置包含：一異常狀態感測器，用於感測流體配送器之一運動狀態，其中當運動狀態為異常狀態時，異常狀態感測器送出一異常訊號；以及一微型發電機，微型發電機藉流體之流動能以轉換產生電能，以供電於異常狀態感測器。

就又一個觀點言，本發明提供了一種流體配送器，包含：一流體分配管路，具有一配送閥，用以接收一流體並控制流體之配送；一微機電感測器，用於感測流體配送器之一運動狀態，其中當運動狀態為異常狀態時，微機電感測器送出一異常訊號；以及一截止控制器，根據異常訊號，以控制配送閥進行截止流體之配送。

一實施例中，前述之配送閥包含流量控制閥、壓力控制閥、或盤座閥。

底下藉由具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。

10、20、30、40‧‧‧流體配送器

11、21‧‧‧流體配送控制裝置

111‧‧‧微機電感測器

112‧‧‧截止控制器

12‧‧‧流體分配管路

13‧‧‧流體配送異常監控裝置

131‧‧‧異常狀態感測器

213‧‧‧微型發電機

〔第1、2、3、4圖〕顯示根據本發明多個實施例之流體配送器示意圖；〔第5A、5B、6A、6B、7A、7B、8A、8B、9A、9B圖〕顯示根據本發明多個實施例之配送閥之示意圖。

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一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。本發明中的圖式均屬示意，主要意在表示各裝置以及各元件之間之功能作用關係，至於形狀、厚度與寬度則並未依照比例繪製。

就其中一個觀點言，參照第1圖，本發明提供了一種流體配送控制裝置11，用於一流體配送器10，流體配送器10接收一流體，並控制流體之輸出配送。流體配送控制裝置11包含：一微機電感測器111，用以感測流體配送器10之一運動狀態，其中當運動狀態為異常狀態時，微機電感測器11送出一異常訊號。流體配送控制裝置11又包含一截止控制器112，截止控制器112根據異常訊號，送出一控制訊號，以控制配送閥截止流體之配送。異常狀態可以根據需要而設定，例如但不限於，可以定義以下情況之一或多者為異常狀態：當流體配送器10處於一自由掉落狀態、或流體配送器10之擺動角度大於一擺動臨界值、或流體配送器10處於一撞擊狀態、或流體配送器10之速度變化大於一加速度臨界值、或預設之流體配送器10之動作等。例如，當流體配送器10處於一自由掉落狀態，微機電感測器111感測到此自由掉落狀態之異常狀態，送出一異常訊號至截止控制器112。截止控制器112根據異常訊號，送出一控制訊號，以截止流體之配送。本發明具有根據異常狀態以截止流體配送之效果，為先前技術所沒有。

配送之流體可為液體或氣體。進一步說明，液體例如但不限於可包含水、燃油、化學液體、溶劑、冷卻液、漂白液、清洗液等。氣體例如但不限於可包含可燃氣體、化學氣體、惰性氣體等。

配送閥例如但不限於可包含流量控制閥、壓力控制閥、盤座閥等。

一實施例中，微機電感測器111可包含一加速度計、一高度計、一角速度計、一陀螺儀、一重力計、或其中任兩者、或兩者以上之組合。例如，當異常狀態之判斷，是根據流體配送器10之加速度或速度狀態來決定時，微機電感測器111可對應地包含加速度計。又例如，當異常狀態之判斷，是根據流體配送器10之高度變化來決定時，微機電感測器111可對應地包含高度計。又例如，當異常狀態之判斷，是根據流體配送器10之擺動來決定時，微機電感測器111可對應地包含角速度計、或是包含陀螺儀。又例如，當異常狀態之判斷，是根據流體配送器10之重力狀態來決定(例如是否自由掉落)時，微機電感測器111也可包含重力計。使用者可根據需求，而決定微機電感測器111之種類。當然，若異常狀態之判斷方式不只採用一種，則使用者可根據需求，而決定微機電感測器111之選擇組合。

如前所述，例如但不限於，可以定義以下情況之一或多者為異常狀態：當流體配送器10處於一自由掉落狀態、或流體配送器10之擺動角度大於一擺動臨界值、或流體配送器10處於一撞擊狀態、或流體配送器10之速度變化大於一加速度臨界值、或預設之流體配送器10之動作等。前述之自由掉落狀態，代表流體配送器10處於一墜落狀態，例如加油槍從加油口鬆脫而墜落，或例如蓮蓬頭脫離掛架而墜落等，表示需要強制截止流體之配送。此外，流體配送器10之擺動角度大於一擺動臨界值，例如可能為流體配送器10脫離運送車之掛架，以致隨運送車之前進而擺動，同樣表示需要強制截止流體之配送。另外，例如當流體配送器10本身之開關功能失效，須強制截止流體之配送時，根據使用者之設定，可依一特定模式擺動流體配送器10，例如超過 擺動臨界值之一特定次數之擺動，微機電感測器111感測此特定次數之擺動，就送出異常訊號來截止流體的配送。此外，當流體配送器10處於一撞擊狀態時，顯然這也屬於異常狀態而表示需要強制截止流體之配送。在撞擊之瞬間，微機電感測器111會感測到一極高之加速度變化，故可設定一個加速度臨界值，而當微機電感測器111感測到超過此加速度臨界值之加速度變化時，即可判定為異常而強制截止流體之配送。以上所舉例說明的各方式，都可考慮到微機電感測器111的感測誤差而為對應地設計；例如，判斷流體配送器10是否處於自由掉落狀態，並不需要感測到加速度準確地等於重力加速度G，而僅需要感測到的加速度接近G即可。

在以上判斷之外，還可以加入時間的考量，例如但不限於，異常狀態需要持續超過一特定時間間隔、或是需要在一特定時間間隔以內發生。一實施例中，當微機電感測器111感測流體配送器10於一特定時間間隔中，持續處於對應重力加速度G之加速度狀態(例如但不限於當加速度計感測到的加速度為G或接近G、或當重力計不能感測到重力或僅感覺到些微的重力)，則判斷流體配送器10處於前述之自由掉落狀態。另一實施例中，當微機電感測器111感測流體配送器10於一特定時間間隔內之高度降大於一高度臨界值，則判斷流體配送器10處於前述之自由掉落狀態。(在前者的情況下，處於重力加速度G的時間需要持續超過設定的對應時間間隔，而在後者的情況下，高度降的時間需要短於設定的對應時間間隔。)

前述之特定時間間隔，其長度可根據需要考量的因素來權衡決定。舉例而言，可考量此特定時間間隔是否夠久，而足以正確判斷為持續自由掉落狀態；另一方面，也宜考量當特定時間間隔設定過長，可能導致流 體損失過多甚至增加危險等因素。使用者可根據這些因素，來決定此特定時間間隔之適合長度。

在前文中，敘述異常狀態的其中一種定義可為：預設之流體配送器10之動作。此預設之流體配送器10之動作，例如但不限於可為前述「依一特定模式擺動流體配送器10」之動作，也可為其他方式。一實施例中，預設之流體配送器10之動作可為一預設運動路徑，例如一操作手勢(例如但不限於超過某個角度的圓弧運動)；另一實施例中，預設之流體配送器10之動作也可為一敲擊動作。當流體配送器10之功能失效，須強制截止流體之配送時，使用者可藉由操作手勢或敲擊動作，以截止流體之配送。所述敲擊動作例如但不限於可為單或複數個敲擊；如為三個以上之複數個敲擊，則敲擊間之時間間隔長度可為相同或不同(如不同，則可避免與管線中之水頭(Water head)共振聲混淆，此共振聲之為固定頻率)。

第2圖顯示本發明的另一實施例。如圖所示，流體配送器20包含流體配送控制裝置21，流體配送控制裝置21中除了前一實施例的微機電感測器111和截止控制器112之外，又包含一微型發電機(micro generator)213，微型發電機213連通於流體分配管路12，以藉流體分配管路12內流體之流動能來轉換產生電能，以供電於微機電感測器111及/或截止控制器112。微型發電機213藉由連通於流體分配管路12之一分流管，將分流管內的流動能轉換產生電能。流動能可包含壓力、衝量、動能、速度、溫度等形式。由於微機電感測器111及截止控制器112僅需要在流體流動時工作，並不需要消耗很多電能，因此，微型發電機213所產生的電能足敷使用；但若有需要，可設置電能儲存裝置如電容等(未示出)。在第2圖實施例中，流體配送控制裝置21可藉由微型發電機213來供電，可省去電池或外接電力之相關零件成 本、體積與重量。但若不藉著微型發電機213來供電，而使用電池或外接電力，仍屬本發明的範圍。

第3圖顯示本發明的另一實施例。就又一個觀點言，本發明提供了一種流體配送異常監控裝置13，用於一流體配送器30，流體配送器30接收一流體，並控制流體之輸出配送，流體配送異常監控裝置13包含：一異常狀態感測器131，用於感測流體配送器之一運動狀態，其中當運動狀態為異常狀態時，異常狀態感測器131送出一異常訊號；以及一微型發電機213，微型發電機213藉流體之流動能以轉換產生電能，以供電於異常狀態感測器131。本實施例與前一實施例的差異是：本實施例中並不需要截止流體之配送，而僅需要發出異常訊號，因此可以省略截止控制器112。異常訊號例如但不限於可用以在流體配送的現場發出警告聲、警告燈光、警告文字、及/或透過無線、有線、網路等方式對遠端傳遞警告，或以上兩者、或兩者以上之組合。

前述之異常狀態感測器131，可例如包含前述之微機電感測器111。

又參照第4圖，就又一個觀點言，本發明提供了一種流體配送器40，包含：一流體分配管路12，具有一配送閥，用以接收一流體並控制流體之配送；一微機電感測器111，用於感測流體配送器20之一運動狀態，其中當運動狀態為異常狀態時，微機電感測器111送出一異常訊號；以及一截止控制器112，根據異常訊號，以控制配送閥進行截止流體之配送。本實施例與第1圖實施例的差異是：微機電感測器111與截止控制器112是分開安裝在流體配送器40之內，而並非構成一個整合模組。

前述之流體配送器10、20、30、40例如但不限於可為：蓮蓬頭、噴槍、交貨槍(Delivery gun)、或特殊配送槍(Special dispensing gun)。

前述之配送閥可依需要而包含流量控制閥、壓力控制閥、盤座閥等選擇。

參照第5A、5B圖，顯示配送閥為流量控制閥的一種實施方式。第5A圖中，流量控制閥一側接受流體，並於另一側配送流體。當微機電感測器111感測到異常狀態，送出一異常訊號至截止控制器112，截止控制器112根據異常訊號，送出一控制訊號。第5B圖顯示流量控制閥根據控制訊號截止流體配送。第5A、5B圖所示僅為舉例，當配送閥為流量控制閥時，也可使用其他實施方式來使流量控制閥根據控制訊號截止流體配送。

參照第6A、6B圖，顯示配送閥為壓力控制閥的一種實施方式。第6A圖中，壓力控制閥一側接受流體，並於另一側配送流體。當微機電感測器111感測到異常狀態，送出一異常訊號至截止控制器112，截止控制器112根據異常訊號，送出一控制訊號，第6B圖顯示流量控制閥根據控制訊號截止流體配送。

第7A、7B圖，顯示又一實施例中，配送閥包含不同形式之另一壓力控制閥。類似地，當微機電感測器111感測到異常狀態，送出一異常訊號，截止控制器112根據異常訊號，送出一控制訊號，第7B圖顯示此種壓力控制閥根據控制訊號截止流體配送。

參照第8A、8B圖，顯示配送閥為盤座閥的一種實施方式。第8A圖中，盤座閥左下側接受流體，並於右上側配送流體。當微機電感測器111感測到異常狀態，送出一異常訊號至截止控制器112，截止控制器112根據異常訊號，送出一控制訊號，第8B圖顯示盤座閥根據控制訊號而截止流體配送。前述之盤座閥，其中流體進出方式可有兩種不同之選擇。參照第9A、9B圖，顯示又一實施例中，盤座閥中流體之進出方式不同於第8A、8B圖。第8A圖中盤座閥 之流體為左下側進，右上側出，第9A圖中盤座閥之流體為右上側進，右下側出。當微機電感測器111感測到異常狀態，送出一異常訊號至截止控制器112，截止控制器112根據異常訊號，送出一控制訊號，第9B圖顯示盤座閥根據控制訊號而截止流體配送。

以上第5A、5B，6A、6B，7A、7B，8A、8B，9A、9B圖之各實施例中，控制訊號可包含電力、磁力、壓力、流體、或其他機械力等控制訊號。

以上已針對較佳實施例來說明本發明，唯以上所述者，僅係為使熟悉本技術者易於了解本發明的內容而已，並非用來限定本發明之權利範圍。在本發明之相同精神下，熟悉本技術者可以思及各種等效變化。各實施例中圖示直接連接的兩電路或元件間，可插置不影響主要功能的其他電路或元件，僅需對應修改相關電路或是訊號的意義即可。凡此種種，皆可根據本發明的教示類推而得，因此，本發明的範圍應涵蓋上述及其他所有等效變化。前述之各個實施例，並不限於單獨應用，亦可以組合應用，例如但不限於將兩實施例併用，或是以其中一個實施例的局部電路代換另一實施例的對應電路。

10‧‧‧流體配送器

11‧‧‧流體配送控制裝置

111‧‧‧微機電感測器

112‧‧‧截止控制器

12‧‧‧流體分配管路

Claims (13)

1. 一種流體配送控制裝置，用於一流體配送器，該流體配送器接收一流體，並控制該流體之輸出配送，該流體配送控制裝置包含：一微機電感測器，用以感測該流體配送器之一運動狀態，其中當該運動狀態為異常狀態時，該微機電感測器送出一異常訊號；一截止控制器，根據該異常訊號，送出一控制訊號，以截止該流體之配送；以及一微型發電機，該微型發電機藉該流體之流動能以轉換產生電能，以供電於該微機電感測器及/或該截止控制器。
2. 如申請專利範圍第1項所述之流體配送控制裝置，其中該微機電感測器包含加速計、高度計角速度計、陀螺儀、重力計、或以上兩者、或兩者以上之組合。
3. 如申請專利範圍第1項所述之流體配送控制裝置，其中該異常狀態包含：該流體配送器處於一自由掉落狀態、該流體配送器之擺動角度大於一擺動臨界值、該流體配送器處於一撞擊狀態、該流體配送器之速度變化大於一加速度臨界值、預設之該流體配送器之動作、或以上兩者、或兩者以上之組合。
4. 如申請專利範圍第3項所述之流體配送控制裝置，其中該預設之該流體配送器之動作包含一預設運動路徑或一敲擊動作。
5. 如申請專利範圍第1項所述之流體配送控制裝置，其中當該異常狀態持續超過一特定時間間隔、或是在一特定時間間隔以內發生時，該微機電感測器才送出一異常訊號。
6. 如申請專利範圍第1項所述之流體配送控制裝置，其中該流體包含一液體或一氣體。
7. 如申請專利範圍第1項所述之流體配送控制裝置，其中該流體配送器包括：蓮蓬頭、噴槍、交貨槍(Delivery gun)、或特殊配送槍(Special dispensing gun)。
8. 一種流體配送異常監控裝置，用於一流體配送器，該流體配送器接收一流體，並控制該流體之輸出配送，該流體配送異常監控裝置包含：一異常狀態感測器，用於感測該流體配送器之一運動狀態，其中當該運動狀態為異常狀態時，該異常狀態感測器送出一異常訊號；以及一微型發電機，該微型發電機藉該流體之流動能以轉換產生電能，以供電於該異常狀態感測器。
9. 如申請專利範圍第9項所述之流體配送異常監控裝置，其中該微機電感測器包含加速計、高度計角速度計、陀螺儀、重力計、或以上兩者、或兩者以上之組合。
10. 如申請專利範圍第9項所述之流體配送異常監控裝置，其中該異常狀態包含：該流體配送器處於一自由掉落狀態、該流體配送器之擺動角度大於一擺動臨界值、該流體配送器處於一撞擊狀態、該流體配送器之速度變化大於一加速度臨界值、預設之該流體配送器之動作、或以上兩者、或兩者以上之組合。
11. 如申請專利範圍第9項所述之流體配送異常監控裝置，其中當該異常狀態持續超過一特定時間間隔、或是在一特定時間間隔以內發生時，該異常狀態感測器才送出一異常訊號。
12. 一種流體配送器，包含：一流體分配管路，具有一配送閥，用以接收一流體並控制該流體之配送；一微機電感測器，用於感測該流體配送器之一運動狀態，其中當該運動狀態為異常狀態時，該微機電感測器送出一異常訊號；一截止控制器，根據該異常訊號，以控制該配送閥進行截止該流體之配送；以及一微型發電機，該微型發電機藉該流體之流動能以轉換產生電能，以供電於該微機電感測器。
13. 如申請專利範圍第13項所述之流體配送器，其中該配送閥包含流量控制閥、壓力控制閥、或盤座閥。