TWI630357B - Early warning method for water heater aging and device thereof - Google Patents

Abstract

本發明係包括一熱水器、一氧化碳濃度偵測器及一老化預警部。熱水器係用以在燃燒燃氣而排氣的過程，將一供入之冷水燃燒成一熱水後供出。一氧化碳濃度偵測器用以偵測排氣並產生一氧化碳濃度值；其係隨調整燃氣流量之大小變化，而跟著高低變化。老化預警部擷取一氧化碳濃度值之大小變化，運算而得到複數個一氧化碳濃度基礎值，據以設定複數個一氧化碳濃度預警值。藉此，當熱水器使用過程，只要一氧化碳濃度值超過相對應之一氧化碳濃度預警值，老化預警部即發出一預警信號。故，本發明兼具預警之精確性更高，與預警之設定較彈性等優點。

Description

熱水器老化之預警方法及其裝置

本發明係有關一種熱水器老化之預警方法及其裝置，尤指一種兼具預警之精確性更高，與預警之設定較彈性之熱水器老化之預警方法及其裝置。

傳統之熱水器，燃氣是否能完全燃燒是十分重要的課題。請參閱第6圖，此為空燃比與一氧化碳濃度之關係示意圖(僅為關係示意而無單位)，其中，當空燃比在最佳值X時，其產生之一氧化碳濃度最低，代表燃燒狀態最佳。當空燃比大於最佳值X，則一氧化碳濃度會上升；反之，當空燃比小於最佳值X，則一氧化碳濃度也會上升，其係代表燃燒不完全，易產生過量之一氧化碳。 一般而言，影響燃燒效率之因素很多，通常會在產品出廠前，調整一次空氣之進氣量，使其儘可能達到最佳的空燃比。 然而，在使用一段時間後，熱水器會逐漸老化。但是，由於熱水器通常設有一個燃氣流量調整鈕(或稱為火力調整鈕或瓦斯比例閥)，此係調整燃氣之流量。嚴格來說，若粗分為小火、中小火、中火、中大火、大火五段(分別以S、SM、M、ML、L代表)，則全新的熱水器的一氧化碳濃度在不同火力下之關係曲線係被定義為第一曲線L1，而使用一段時間後(例如一年後)的熱水器的一氧化碳濃度在不同火力下之關係曲線係被定義為第二曲線L2，如第7圖所示(僅為關係示意而無單位)。 由此可知，當使用者開不同火力時，由於燃氣流量不同，所對應之一氧化碳濃度也會不同，且並非一直線之正比關係。 故，若以某個固定之一氧化碳濃度值來判斷是否老化，並不準確。 因此，有必要研發新技術以解決上述缺點。

本發明之目的，在於提供一種熱水器老化之預警方法及其裝置，其兼具預警之精確性更高，與預警之設定較彈性等優點。特別是，本發明所欲解決之問題係在於傳統熱水器開不同火力時，由於燃氣流量不同，所對應之一氧化碳濃度也會不同，且並非一直線之正比關係。故若以某個固定之一氧化碳濃度值來判斷是否老化，並不準確等問題。 解決上述問題之技術手段係提供一種熱水器老化之預警方法及其裝置，其方法部分包括下列步驟： 一．準備步驟； 二．基礎資料建立步驟； 三．設定預警值步驟；以及 四．預警步驟。 關於裝置部分，係包括： 一熱水器，係設有一燃燒系統、一熱交換系統、一供水系統、一排氣系統及一燃氣流量調整系統；該燃燒系統係用以對該熱交換系統進行燃燒，該熱交換系統係用以將供入之冷水進行熱交換而變成熱水後供出；該供水系統係連通該熱交換系統，用以供入該冷水並供出該熱水；該排氣系統係用以將該燃燒系統燃燒後之氣體排出，該燃氣流量調整系統係用以調整供入該燃燒系統之燃氣流量之大小變化； 一氧化碳濃度偵測器，係設於該排氣系統上，用以偵測排氣並產生一氧化碳濃度值；其係隨該燃氣流量之大小變化，而跟著高低變化； 一老化預警部，係連結該一氧化碳濃度偵測器，用以擷取並記錄該一氧化碳濃度值之大小變化，且進行運算而得到複數個一氧化碳濃度基礎值，依該複數個一氧化碳濃度基礎值，設定複數個一氧化碳濃度預警值； 藉此，當該熱水器使用過程，只要該一氧化碳濃度值超過相對應之該一氧化碳濃度預警值，該老化預警部即發出一預警信號。 本發明之上述目的與優點，不難從下述所選用實施例之詳細說明與附圖中，獲得深入瞭解。 茲以下列實施例並配合圖式詳細說明本發明於後：

本發明係為一種熱水器老化之預警方法及其裝置，參閱第1及第3圖，其方法部分係包括下列步驟： 一．準備步驟11：準備一熱水器20、一一氧化碳濃度偵測器30及一老化預警部40。該熱水器20係設一燃燒系統21、一熱交換系統22、一供水系統23、一排氣系統24及一燃氣流量調整系統25。該燃燒系統21係用以對該熱交換系統22進行燃燒；該熱交換系統22係用以將供入之冷水91進行熱交換而變成熱水92後供出。該供水系統23係連通該熱交換系統22，用以供入該冷水91並供出該熱水92。該排氣系統24係用以將該燃燒系統21燃燒後之氣體排出，該一氧化碳濃度偵測器30係設於該排氣系統24上，用以偵測排氣並產生一氧化碳濃度值。 二．基礎資料建立步驟12：透過該燃氣流量調整系統25，調整供入該燃燒系統21之燃氣流量之大小變化；該一氧化碳濃度值係隨該燃氣流量之大小變化，而跟著高低變化。該老化預警部40係連結該一氧化碳濃度偵測器30，用以擷取並記錄該一氧化碳濃度值之大小變化，並進行運算而得到複數個一氧化碳濃度基礎值(參考第2圖，例如複數個一氧化碳濃度基礎值B1、B2、B3、B4、B5)。 三．設定預警值步驟13：依據該複數個一氧化碳濃度基礎值，分別設定複數個一氧化碳濃度預警值。 四．預警步驟14：當該熱水器使用過程，只要該一氧化碳濃度值超過相對應之該一氧化碳濃度預警值，該老化預警部40即發出一預警信號41。 實務上，該供水系統23係包括一冷水管路231及一熱水管路232，分別用以供入該冷水91與供出該熱水92。 該任一一氧化碳濃度預警值，係為相對應之該一氧化碳濃度基礎值加上一預警增加值、相對應之該一氧化碳濃度基礎值乘上一預警係數，該預警係數係介於1.05至1.35之間。 該預警信號41可為顯示螢幕上之資訊(如第4圖所示)、透過網際網路之電子郵件(如第5圖所示)、行動裝置之簡訊其中至少一者。 參閱第2圖，舉例來講，若該燃氣流量調整系統25之燃氣流量是固定在中火(M)，其一氧化碳濃度基礎值B3為450ppm，其預警增加值具有下列兩種運算方式： [a] 加總運算：一氧化碳濃度基礎值B3(450ppm)加上該預警增加值(例如為70ppm)，則相對應之該一氧化碳濃度預警值W3=450+70=520ppm。 [b] 乘積運算：一氧化碳濃度基礎值B3(450ppm)乘上該預警係數(例如為1.2)，則相對應之一氧化碳濃度預警值W3=450*1.2=540ppm。 當然，該預警增加值之多寡可自行設定或調整，預警係數之高低亦可修改，但以1.05至1.35之間為佳，特別是以1.2之更佳。 更詳細的講，假設一個四口家庭之該熱水器20平常之該燃氣流量調整系統25的燃氣流量是固定在中大火，當使用七個月後，該一氧化碳濃度偵測器30偵測到之某次使用該熱水器20之該一氧化碳濃度值為Q1，其係小於中大火(ML)所對應之一氧化碳濃度預警值W4，所以未超標，不發出該預警信號41。 之後，上述之該熱水器20使用到第九個月，該一氧化碳濃度偵測器30偵測到之某次使用該熱水器20之一氧化碳濃度值為Q2，其係大於中大火(ML)所對應之一氧化碳濃度預警值W4，所以超標，該老化預警部40立刻發出該預警信號41。 同理，若前述之該燃氣流量調整系統25的燃氣流量是固定在小火(S)，則應比對相對應之一氧化碳濃度預警值W1；若燃氣流量是固定在中小火(SM)，則應比對相對應之一氧化碳濃度預警值W2。 換言之，參閱第2圖，當該燃氣流量調整系統25之燃氣流量分別固定在小火(S)、中小火(SM)、中火(M)、中大火(ML)、大火(L)時，相對應之該一氧化碳濃度基礎值分別為B1、B2、B3、B4、B5。至於相對應之該一氧化碳濃度預警值分別為W1、W2、W3、W4、W5。 參閱第3圖，關於裝置的部分係包括： 一熱水器20，係設有一燃燒系統21、一熱交換系統22、一供水系統23、一排氣系統24及一燃氣流量調整系統25。該燃燒系統21係用以對該熱交換系統22進行燃燒；該熱交換系統22係用以將供入之冷水91進行熱交換而變成熱水92後供出。該供水系統23係連通該熱交換系統22，用以供入該冷水91並供出該熱水92。該排氣系統24係用以將該燃燒系統21燃燒後之氣體排出，該燃氣流量調整系統25係用以調整供入該燃燒系統21之燃氣流量之大小變化。 一氧化碳濃度偵測器30，係設於該排氣系統24上，用以偵測排氣並產生一氧化碳濃度值；其係隨該燃氣流量之大小變化，而跟著高低變化。 一老化預警部40，係連結該一氧化碳濃度偵測器30，用以擷取並記錄該一氧化碳濃度值之大小變化，且進行運算而得到複數個一氧化碳濃度基礎值，依該複數個一氧化碳濃度基礎值，設定複數個一氧化碳濃度預警值。 藉此，當該熱水器20使用過程，只要該一氧化碳濃度值超過相對應之該一氧化碳濃度預警值，該老化預警部40即發出一預警信號41。 實務上，該供水系統23係包括一冷水管路231及一熱水管路232，分別用以供入該冷水91與供出該熱水92。 該任一一氧化碳濃度預警值，係為相對應之該一氧化碳濃度基礎值加上一預警增加值、相對應之該一氧化碳濃度基礎值乘上一預警係數，該預警係數係介於1.05至1.35之間。 該預警信號41可為顯示螢幕上之資訊(如第4圖所示)、透過網際網路之電子郵件(如第5圖所示)、行動裝置之簡訊其中至少一者。 本發明之優點及功效係如下所述： [1] 預警之精確性更高。由於燃氣流量之大小會影響熱水器燃燒後所產生之一氧化碳濃度，且有些人冬天將燃氣流量調高，夏天則調低，如此若僅以固定之一氧化碳濃度值來判斷是否老化，並不準確。本案係針對不同燃氣流量來建立不同之一氧化碳濃度值預警值，因此，可以更精確的預警。故，預警之精確性更高。 [2] 預警之設定較彈性。本案可採用一氧化碳濃度基礎值再加上一預警增加值(固定值)，或是一氧化碳濃度基礎值再乘上一預警係數(百分比)，均可彈性設定，更適合不同需求之使用者。 以上僅是藉由較佳實施例詳細說明本發明，對於該實施例所做的任何簡單修改與變化，皆不脫離本發明之精神與範圍。

11‧‧‧準備步驟

12‧‧‧基礎資料建立步驟

13‧‧‧設定預警值步驟

14‧‧‧預警步驟

20‧‧‧熱水器

21‧‧‧燃燒系統

22‧‧‧熱交換系統

23‧‧‧供水系統

231‧‧‧冷水管路

232‧‧‧熱水管路

24‧‧‧排氣系統

25‧‧‧燃氣流量調整系統

30‧‧‧一氧化碳濃度偵測器

40‧‧‧老化預警部

41‧‧‧預警信號

91‧‧‧冷水

92‧‧‧熱水

B1、B2、B3、B4、B5‧‧‧一氧化碳濃度基礎值

W1、W2、W3、W4、W5‧‧‧一氧化碳濃度預警值

Q1、Q2‧‧‧一氧化碳濃度值

X‧‧‧最佳值

L1‧‧‧第一曲線

L2‧‧‧第二曲線

第1圖係本發明之預警方法之流程圖 第2圖係本發明之發出預警信號依據之曲線圖 第3圖係本發明之裝置之示意圖 第4圖係本發明之通知信號之第一種應用例之示意圖 第5圖係本發明之通知信號之第二種應用例之示意圖 第6圖傳統熱水器之空燃比之曲線圖 第7圖係熱水器之一氧化碳濃度與燃氣流量之對應關係之曲線圖

Claims (6)

1. 一種熱水器老化之預警方法，係包括下列步驟：一．準備步驟：準備一熱水器、一一氧化碳濃度偵測器及一老化預警部；該熱水器係設一燃燒系統、一熱交換系統、一供水系統、一排氣系統及一燃氣流量調整系統；該燃燒系統係用以對該熱交換系統進行燃燒，該熱交換系統係用以將供入之冷水進行熱交換而變成熱水後供出；該供水系統係連通該熱交換系統，用以供入該冷水並供出該熱水；該排氣系統係用以將該燃燒系統燃燒後之氣體排出，該一氧化碳濃度偵測器係設於該排氣系統上，用以偵測排氣並產生一氧化碳濃度值；二．基礎資料建立步驟：透過該燃氣流量調整系統，調整供入該燃燒系統之燃氣流量之大小變化；該一氧化碳濃度值係隨該燃氣流量之大小變化，而跟著高低變化；該老化預警部係連結該一氧化碳濃度偵測器，用以擷取並記錄該一氧化碳濃度值之大小變化，並進行運算而得到複數個一氧化碳濃度基礎值；三．設定預警值步驟：依據該複數個一氧化碳濃度基礎值，分別設定複數個一氧化碳濃度預警值；四．預警步驟：當該熱水器使用過程，只要該一氧化碳濃度值超過相對應之該一氧化碳濃度預警值，該老化預警部即發出一預警信號；其中：該任一一氧化碳濃度預警值，係為相對應之該一氧化碳濃度基礎值再乘上一預警係數；該預警係數係介於1.05至1.35之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之熱水器老化之預警方法，其中，該供水系統係包括一冷水管路及一熱水管路，分別用以供入該冷水與供出該熱水。
3. 如申請專利範圍第1項所述之熱水器老化之預警方法，其中，該預警信號係為顯示螢幕上之資訊、透過網際網路之電子郵件、行動裝置之簡訊其中至少一者。
4. 一種熱水器老化之預警裝置，其包括：一熱水器，係設有一燃燒系統、一熱交換系統、一供水系統、一排氣系統及一燃氣流量調整系統；該燃燒系統係用以對該熱交換系統進行燃燒，該熱交換系統係用以將供入之冷水進行熱交換而變成熱水後供出；該供水系統係連通該熱交換系統，用以供入該冷水並供出該熱水；該排氣系統係用以將該燃燒系統燃燒後之氣體排出，該燃氣流量調整系統係用以調整供入該燃燒系統之燃氣流量之大小變化；一氧化碳濃度偵測器，係設於該排氣系統上，用以偵測排氣並產生一氧化碳濃度值；其係隨該燃氣流量之大小變化，而跟著高低變化；一老化預警部，係連結該一氧化碳濃度偵測器，用以擷取並記錄該一氧化碳濃度值之大小變化，且進行運算而得到複數個一氧化碳濃度基礎值，依該複數個一氧化碳濃度基礎值，設定複數個一氧化碳濃度預警值；藉此，當該熱水器使用過程，只要該一氧化碳濃度值超過相對應之該一氧化碳濃度預警值，該老化預警部即發出一預警信號；其中： 該任一一氧化碳濃度預警值，係為相對應之該一氧化碳濃度基礎值再乘上一預警係數；該預警係數係介於1.05至1.35之間。
5. 如申請專利範圍第4項所述之熱水器老化之預警裝置，其中，該供水系統係包括一冷水管路及一熱水管路，分別用以供入該冷水與供出該熱水。
6. 如申請專利範圍第4項所述之熱水器老化之預警裝置，其中，該預警信號係為顯示螢幕上之資訊、透過網際網路之電子郵件、行動裝置之簡訊其中至少一者。