TWI675171B

TWI675171B - 使用啟動暨感測模組的除油煙機

Info

Publication number: TWI675171B
Application number: TW107114332A
Authority: TW
Inventors: 張偉顥
Original assignee: 張偉顥
Priority date: 2018-04-26
Filing date: 2018-04-26
Publication date: 2019-10-21
Also published as: TW201945670A

Abstract

一種使用啟動暨感測模組的除油煙機，包含有：一風機，具有一風扇以及一馬達；一中央處理器；以及一啟動暨感測模組，具有一電路裝置以及一短波紫外線感測器；其中，在該馬達啟動的狀態下，該電路裝置每隔一預定間隔時間由該短波紫外線感測器取得一次火焰感測訊號，在每次取得該火焰感測訊號時，係取得該短波紫外線感測器在一預定偵測時間內所感測到的所有訊號強度的總和，該電路裝置並依該火焰感測訊號的訊號強度來發送對應的強弱控制訊號至該中央處理器，該中央處理器係依該強弱控制訊號來調整該馬達的運轉速度。

Description

使用啟動暨感測模組的除油煙機

本發明係與除油煙機有關，特別是指一種使用啟動暨感測模組的除油煙機。

一般的家庭主婦在烹飪時會根據油煙及高溫的程度來決定是否啟動除油煙機，而且往往因為想要節省電費的支出，就在烹飪時盡量的不使用除油煙機，但這樣的做法不但容易造成室內佈滿油煙，同時也會對家人的呼吸系統產生一定程度的傷害。

為了解決上述問題，有些除油煙機會加裝一火光感測器，其主要原理是藉由火焰在燃燒過程中所輻射出的紫外線、紅外線及可見光等來進行感測，一旦火光感測器有感測到火焰，除油煙機便會被強制啟動進行排煙動作。例如中華民國第201321680號專利，即使用紅外線溫度檢知器偵測除油煙機下方的溫度，藉以依所偵測到的溫度來控制風馬達的啟動或關閉。然而，以紅外線為主的紅外線溫度檢知器容易受到人體或周遭其他具有熱能的環境因素干擾而產生誤動作。

此外，若使用紫外線感測元件，則由於其大多是感測250~400nm之間的波長，因此很容易受到陽光輻射的長波紫外線(波長315~400nm)或中波紫外線(波長280~315nm)的影響而產生誤動作，在實際使用時同樣也會造成使用者的困擾與不便。

其他先前技術，例如中國CN 2526701Y號專利，揭露了一種靠燃氣灶的爐頭火焰溫度來決定是否啟動或關閉的技術。而中國CN 201463042U號專利，則揭露了一種利用煙氣溫度感測器所測得的兩個溫度值來判斷溫度差，並進而控制風機的起動、關閉和轉速的高低。此二案所使用的都是紅外線的技術，以及感測兩個溫度值的技術。

使用溫度感測器的缺點在於，其溫度的感測受廚房空間大小的影響很大，空間大則溫度擴散較大，溫度上升就慢，空間小則相反。此外，使用溫度感測器還會受到廚房裡空氣流通性好壞的影響，空氣流通好則溫度上升慢，反之則溫度上升快。此二因素都會影響溫度感測器的感測結果，因此，以溫度為主來調控風機轉速的技術，很難適時的反應出風機最適合的轉速，這樣一來，常常會讓使用者有該快不快、該慢不慢的慢半拍的感覺，使用起來並不稱心。

本發明之主要目的乃在於提供一種使用啟動暨感測模組的除油煙機，其僅使用短波紫外線感測器，就可以達到感測火焰並同時依訊號強弱來控制風機轉速的效果。

本發明之再一目的在於提供一種使用啟動暨感測模組的除油煙機，其較先前技術更能及時的反應出風機最適合的轉速，可讓使用者感覺更為順暢。

為了達成上述目的，本發明提供一種使用啟動暨感測模組的除油煙機，包含有：一風機，具有一風扇以及連接於該風扇的一馬達；一中央處理器，電性連接於該馬達，用以控制該馬達啟動、關閉、以及運轉速度；以及一啟動暨感測模組，具有一電路裝置以及一短波紫外線感測器；該電路裝置電性連接於該中央處理器；該短波紫外線感測器電性連接於該電路裝置，當該短波紫外線感測器感測到火焰而發送一火焰感測訊號至該電路裝置時，該電路裝置會發送一強制啟動訊號至該中央處理器，使該中央處理器控制該馬達啟動；其中，在該馬達啟動的狀態下，該電路裝置每隔一預定間隔時間由該短波紫外線感測器取得一次火焰感測訊號，在每次取得該火焰感測訊號時，係取得該短波紫外線感測器在一預定偵測時間內所感測到的所有訊號強度的總和，該電路裝置並依該火焰感測訊號的訊號強度來發送對應的強弱控制訊號至該中央處理器，該中央處理器係依該強弱控制訊號來調整該馬達的運轉速度。

藉此，本發明只使用短波紫外線感測器，就可以達到感測火焰並同時依訊號強弱來控制風機轉速的效果。此外，本發明也較先前技術更能及時的反應出風機最適合的轉速，可讓使用者使用起來感覺更為順暢。

為了詳細說明本發明之技術特點所在，茲舉以下之較佳實施例並配合圖式說明如後，其中：

如第1圖至第5圖所示，本發明一較佳實施例所提供之一種使用啟動暨感測模組的除油煙機10，主要由一風機11、一中央處理器21以及一啟動暨感測模組31所組成，其中：

該風機11，具有一風扇12以及連接於該風扇12的一馬達14。

該中央處理器21，電性連接於該馬達14，用以控制該馬達14啟動、關閉、以及運轉速度。

該啟動暨感測模組31，具有一電路裝置32以及一短波紫外線感測器34。該電路裝置32電性連接於該中央處理器21；該短波紫外線感測器34電性連接於該電路裝置32，當該短波紫外線感測器34感測到火焰而發送一火焰感測訊號至該電路裝置32時，該電路裝置32會發送一強制啟動訊號至該中央處理器21，使該中央處理器21控制該馬達14啟動。該短波紫外線感測器34用以感測波長介於100 ~ 280nm的短波紫外線，前述波長的短波紫外線所對應的能量為12.4 ~ 4.43ev(電子伏特)，並以此能量的區間做為訊號強度的大小。

以該短波紫外線感測器34所感到的短波紫外線的最高能量值(12.4ev)與最低能量值(4.43ev)之間的能量區間而言，由最低能量值至一第一預定能量值之區間定義為一低能量區間，由該最高能量值至較該第一預定能量值更高的一第二預定能量值之間的區間定義為一高能量區間，而該第一預定能量值與該第二預定能量值之間的區間則定義為中能量區間。其中該第一預定能量值與該第二預定能量值係位於該最高能量值與該最低能量值之間，且前述低、中、高能量區間即分別對應為該火焰感測訊號的訊號強度小、中、大。將該馬達14的運轉速度分為三段，而分別對應於前述訊號強度小、中、大。如第3圖所示，在實際實施時，該低、中、高能量區間的最低值與最高值的數值差可以設定為相同的，亦即，可以設定為低能量區間為4.43 ~ 7.09ev，中能量區間為7.09 ~ 9.75ev，高能量區間為9.75 ~ 12.4ev。又，如第4圖所示，也可以將該低、中、高能量區間的最低值與最高值的數值差設定為不完全相同，亦即，可以設定為中能量區間的最低值與最高值的數值差分別大於該低能量區間以及該高能量區間的最低值與最高值的數值差，該低能量區間與該高能量區間的最低值與最高值的數值差相同，而成為：低能量區間為4.43 ~ 6.43ev，中能量區間為6.43 ~ 10.43ev，而高能量區間為10.43 ~ 12.4ev，於本實施例中，係以此能量區間為例。這種中能量區間最低值與最高值的數值差較大的設計，主要是因為在正常狀態下，使用者較傾向於使用馬達14在第二段轉速(即對應中能量區間)的緣故，馬達14轉速太弱，則油煙排除速度太慢；若轉速太強，又會有噪音過大以及耗能過度的問題；因此，中段的轉速通常較為適合正常使用狀況，因此，將中能量區間最低值與最高值的數值差設計為較大，較能符合實際使用狀況。

此外，在該馬達14啟動的狀態下，該電路裝置32每隔一預定間隔時間由該短波紫外線感測器34取得一次火焰感測訊號，在每次取得該火焰感測訊號時，係取得該短波紫外線感測器在一預定偵測時間內所感測到的所有訊號強度的總和。該電路裝置32並依該火焰感測訊號的訊號強度來發送對應的強弱控制訊號至該中央處理器21，該中央處理器21係依該強弱控制訊號來調整該馬達14的運轉速度。於本實施例中，該預定間隔時間係以5秒為例，該預定偵測時間則以1秒為例，亦即，該電路裝置32每隔5秒由該短波紫外線感測器34取得一次火焰感測訊號，而每次的火焰感測訊號則是該短波紫外線感測器34在1秒內感測到的所有訊號強度的總和，這個總和的取得可以使用積分的方式來取得。

再者，有時該短波紫外線感測器34感測的訊號其能量會在兩個能量區間之間浮動飄移，這會造成該中央處理器21過度頻繁的改變該馬達14的運轉速度，為了避免機器的反應過於敏銳，可以設定該中央處理器21依該強弱控制訊號來調整該馬達14的運轉速度之後，在10秒內不對該馬達14做任何改變運轉速度的控制動作，藉此，即使該短波紫外線感測器34感測的訊號對應於別的能量區間，也不會太快的改變馬達14轉速，進而使得機器運作起來更為穩定。

如第5圖所示，值得補充的一點是，在該短波紫外線感測器34沒有感測到火焰時，該電路裝置32即會關閉該馬達14。然而，有時會因為突發狀況(如人體遮擋)而無法感測到火焰，這就會造成誤動作而關閉。因此，該中央處理器21與該馬達14之間可以再連接有一關閉確認電路41，當該短波紫外線感測器34感測不到火焰時，該中央處理器21啟動該關閉確認電路41，以倒數計時的方式設定該馬達14的關閉時間，這個倒數計時的時間可以設定為3分鐘，或依實際需要來設定。這個關閉確認電路41是可以選擇使用的，在增加了這個關閉確認電路41的狀況下，可以避免誤動作的發生。

以上說明了本實施例的架構，接下來說明本實施例的操作狀態。

當瓦斯爐99在未開火的狀態下要啟動風機11時，由於短波紫外線感測器34感測不到爐火，因此風機11的馬達14不會被強制啟動。

如第1圖至第2圖所示，當使用者在風機11未啟動的狀況下開啟瓦斯爐99時，短波紫外線感測器34即感測到爐火所發出的短波紫外線(波長100~280nm)而發送一火焰感測訊號至該電路裝置32，電路裝置32即會發送一個強制啟動訊號至中央處理器21，中央處理器21就會啟動風機11的馬達14運轉。這個啟動運轉，在廠商設定時可以預先設定為第一段運轉速度(對應於小訊號強度)，亦即是最低速運轉，因為，後續仍然會火焰感測訊號進行偵測，因此，在啟動時先以最低速運轉，比較不會讓使用者感到突兀，而且也較節省能源。此外，電路裝置32也可以直接在接收到該火焰感測訊號時就依其訊號強度來發送對應的強弱控制訊號至中央處理器21，中央處理器21在啟動風機11的馬達14運轉時，就直接依照這個強弱控制訊號的小、中、大強度來控制馬達14在啟動時的運轉速度為第一段(低)、第二段(中)或第三段(高)。

在馬達14啟動且瓦斯爐99火持續燃燒的狀態下，電路裝置32每隔5秒由短波紫外線感測器34取得一次火焰感測訊號，電路裝置32即會依火焰感測訊號的強度來發送對應的強弱控制訊號至中央處理器21，進而調整馬達14的運轉速度。為了避免機器的反應過於敏銳，可以設定該中央處理器21依該強弱控制訊號來調整該馬達14的運轉速度之後，在10秒內不對該馬達14做任何改變運轉速度的控制動作，藉此，即使瓦斯爐99的爐火因為使用者需求而快速改變其強弱，也不會太快的導致馬達14轉速改變，進而使得馬達14運作起來更為穩定。

在瓦斯爐99關火之後，短波紫外線感測器34就感測不到火焰而停止發送火焰感測訊號至電路裝置32，電路裝置32在沒有取得火焰感測訊號的狀況下就通知中央處理器21，中央處理器21即會關閉馬達14使其停止運轉。而在設有關閉確認電路41的情況下(即第5圖架構)，在短波紫外線感測器34感測不到火焰時，中央處理器21就會啟動關閉確認電路41，以倒數計時3分鐘的時間來關閉馬達14。

須再補充的一點是，本發明主要是一種利用感測到的火焰來控制風機轉速的技術，然而，實際實施時，可以和現有除油煙機的手動控制系統結合，而讓使用者可以選擇手動操作或是交由本發明之技術來對除油煙機進行操作。

由上可知，本發明僅使用短波紫外線感測器34，就可以達到感測火焰並同時依訊號強弱來控制風機11轉速的效果。實質上並未使用到溫度感測器就能達到上述效果，較已知的先前技術具有省略元件且能達成控制風機11轉速的效果。此外，本發明由於是直接感測爐火的火焰，因此可以及時的反應出風機最適合的轉速，因此能提供使用者較習知技術更為順暢的使用感。

10‧‧‧使用啟動暨感測模組的除油煙機

11‧‧‧風機

12‧‧‧風扇

14‧‧‧馬達

21‧‧‧中央處理器

31‧‧‧啟動暨感測模組

32‧‧‧電路裝置

34‧‧‧短波紫外線感測器

41‧‧‧關閉確認電路

99‧‧‧瓦斯爐

第1圖係本發明第一較佳實施例之結構示意圖。第2圖係本發明第一較佳實施例之電路方塊圖。第3圖係本發明第一較佳實施例之一示意圖，顯示低、中、高能量區間的分佈狀態。第4圖係本發明第一較佳實施例之另一示意圖，顯示低、中、高能量區間的分佈狀態。第5圖係本發明第一較佳實施例之另一電路方塊圖。

Claims

一種使用啟動暨感測模組的除油煙機，包含有：一風機，具有一風扇以及連接於該風扇的一馬達；一中央處理器，電性連接於該馬達，用以控制該馬達啟動、關閉、以及運轉速度；以及一啟動暨感測模組，具有一電路裝置以及一短波紫外線感測器；該電路裝置電性連接於該中央處理器；該短波紫外線感測器電性連接於該電路裝置，當該短波紫外線感測器感測到火焰而發送一火焰感測訊號至該電路裝置時，該電路裝置會發送一強制啟動訊號至該中央處理器，使該中央處理器控制該馬達啟動；其中，在該馬達啟動的狀態下，該電路裝置每隔一預定間隔時間由該短波紫外線感測器取得一次火焰感測訊號，在每次取得該火焰感測訊號時，係取得該短波紫外線感測器在一預定偵測時間內所感測到的所有訊號強度的總和，該電路裝置並依該火焰感測訊號的訊號強度來發送對應的強弱控制訊號至該中央處理器，該中央處理器係依該強弱控制訊號來調整該馬達的運轉速度。
依據申請專利範圍第1項之使用啟動暨感測模組的除油煙機，其中：該短波紫外線感測器用以感測波長介於100~280nm之短波紫外線，前述波長之短波紫外線所對應的能量為4.43~12.4eV(電子伏特)，並以此能量的區間做為訊號強度的大小。
依據申請專利範圍第2項之使用啟動暨感測模組的除油煙機，其中：以該短波紫外線感測器所感測到的短波紫外線的最高能量值與最低能量值之間的能量區間而言，由最低能量值至一第一預定能量值之區間定義為一低能量區間，由該最高能量值至較該第一預定能量值更高的一第二預定能量值之間的區間定義為一高能量區間，而該第一預定能量值與該第二預定能量值之間的區間則定義為中能量區間；其中該第一預定能量值與該第二預定能量值係位於該最高能量值與該最低能量值之間，前述低、中、高能量區間即分別對應為該火焰感測訊號的訊號強度小、中、大；將該馬達的運轉速度分為三段，而分別對應於前述訊號強度小、中、大。
依據申請專利範圍第3項之使用啟動暨感測模組的除油煙機，其中：該低能量區間的最低值與最高值的數值差、該中能量區間的最低值與最高值的數值差以及該高能量區間的最低值與最高值的數值差係相同。
依據申請專利範圍第3項之使用啟動暨感測模組的除油煙機，其中：該中能量區間的最低值與最高值的數值差係大於該低能量區間的最低值與最高值的數值差，且該中能量區間的最低值與最高值的數值差亦大於該高能量區間的最低值與最高值的數值差。
依據申請專利範圍第5項之使用啟動暨感測模組的除油煙機，其中：該低能量區間的最低值與最高值的數值差與該高能量區間的最低值與最高值的數值差相同。
依據申請專利範圍第1項之使用啟動暨感測模組的除油煙機，其中：該中央處理器與該馬達之間連接有一關閉確認電路，當該短波紫外線感測器感測不到火焰時，該中央處理器啟動該關閉確認電路，以倒數計時的方式設定該馬達的關閉時間。
依據申請專利範圍第7項之使用啟動暨感測模組的除油煙機，其中：該倒數計時的時間為3分鐘。
依據申請專利範圍第1項之使用啟動暨感測模組的除油煙機，其中：該預定間隔時間係為5秒，該預定偵測時間係為1秒；該中央處理器依該強弱控制訊號來調整該馬達的運轉速度之後，在10秒內不對該馬達做任何改變運轉速度的控制動作。