TWI540289B - Combustion control method of gas appliance - Google Patents

Description

瓦斯器具的燃燒控制方法

本發明係與瓦斯器具控制有關；特別是指一種瓦斯器具的燃燒控制方法。

按，瓦斯器具相較於使用電能的加熱器具，具有節省能源、熱效率高、即時使用等優點，已被廣泛地使用於加熱的領域。為了更增加瓦斯器具的熱效率，遂有強制供氣型的瓦斯器具問世。

圖1所示者為習用的強制供氣型的瓦斯器具，包含有一燃燒器10、一瓦斯閥12、一鼓風機14、一火焰感應針16與一控制器18。該燃燒器10用於燃燒瓦斯，該瓦斯閥12設置於連通至該燃燒器10的一瓦斯管路20上，該瓦斯管路20連通一瓦斯源G，該瓦斯閥12係受控制調節供輸至該燃燒器10的瓦斯量。該鼓風機14連通該燃燒器10，其係受控制調節供輸至燃燒器10的空氣量。該火焰感應針16於用於感測該燃燒器10產生的火焰。該控制器18電性連接該瓦斯閥12、該鼓風機14與該火焰感應針16。該控制器18依據所設定的一加熱總值控制該瓦斯閥12與該鼓風機14，供輸一定比例的瓦斯量及空氣量至該燃燒器10，以獲得較佳的燃燒效率。

然，當該瓦斯源G的壓力偏低時，因該鼓風機14所供輸的空氣量維持不變，將使得空氣量多於瓦斯量，如此將造成該燃燒器10輸出的火焰呈現”飛火”現象，亦 即火焰將較瓦斯壓力正常時遠離該燃燒器10。隨著該瓦斯源G壓力持續降低，火焰將持續遠離該燃燒器10，使火焰無法接觸到火焰感應針16(圖2參照)。在此狀態下，該控制器18因無法接收到火焰感應針16的電訊號，因而判定為瓦斯用罄，控制該瓦斯閥12阻斷瓦斯，然，實際上該瓦斯源G並非瓦斯用罄，而僅是瓦斯壓力偏低。此情形通常是發生在瓦斯源為液態桶裝瓦斯時，瓦斯桶內的瓦斯容量不足；或是在瓦斯源為天然氣時，過多的瓦斯器具同時使用而將源頭的瓦斯壓力平均分散所致。

以瓦斯熱水器為例，若在使用熱水的過程中發生瓦斯源G壓力偏低，產生飛火現象，致使該控制器18阻斷瓦斯，將造成使用者陷入無熱水可用的窘境。是以，習用的強制供氣型瓦斯器具1之設計仍未臻完善，尚有待改進之處。

有鑑於此，本發明之目的用於提供一種瓦斯器具的燃燒控制方法，可在瓦斯源的壓力偏低時讓瓦斯器具仍可繼續使用。

緣以達成上述目的，本發明所提供瓦斯器具的燃燒控制方法，其中該瓦斯器具包括有一燃燒器用以燃燒瓦斯，一瓦斯閥係受控制改變其開度以調節供輸至該燃燒器的瓦斯量，以及一鼓風機係受控制改變其轉速以調節供輸至該燃燒器的空氣量；該燃燒控制方法包含下列步驟：A、計算瓦斯器具所需的一第一加熱總值；B、依據該第一加熱總值控制該瓦斯閥的開度及該鼓風機的轉速；C、偵測該燃燒器所產生的火焰，若未偵測到火焰則依據一第二加熱總值控制該瓦斯閥的開度及該鼓風機的轉速，其中該第二加熱總值小 於該第一加熱總值。

本發明之效果在於瓦斯源壓力偏低時，可繼續使用瓦斯器具，不致在瓦斯源壓力偏低時誤判為瓦斯用罄，而無法再使用瓦斯器具。

〔習用〕

1‧‧‧瓦斯器具

10‧‧‧燃燒器

12‧‧‧瓦斯閥

14‧‧‧鼓風機

16‧‧‧火焰感應針

18‧‧‧控制器

20‧‧‧瓦斯管路

〔本發明〕

2‧‧‧瓦斯熱水器

22‧‧‧加熱單元

24‧‧‧熱交換器

242‧‧‧吸熱片

244‧‧‧輸水管

26‧‧‧燃燒器

28‧‧‧瓦斯管路

30‧‧‧瓦斯閥

32‧‧‧鼓風機

34‧‧‧點火感應針

36‧‧‧入水管

38‧‧‧出水管

40‧‧‧水龍頭

42‧‧‧偵測模組

422‧‧‧入水溫偵測器

424‧‧‧出水溫偵測器

426‧‧‧水流偵測器

44‧‧‧控制器

442‧‧‧記憶體

46‧‧‧警示單元

G‧‧‧瓦斯源

圖1係習用的瓦斯器具示意圖。

圖2係習用的瓦斯器具發生飛火現象示意圖。

圖3係本發明一較佳實施例所應用的瓦斯熱水器示意圖。

圖4係本發明一較佳實施例之瓦斯器具的燃燒控制方法流程圖。

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，請參圖3所示，為本發明一較佳實施例所應用的瓦斯熱水器2，包含有一加熱單元22、一入水管36、一出水管38、一偵測模組42、一控制器44與一警示單元46。

該加熱單元22包含有一熱交換器24、一燃燒器26、一瓦斯管路28、一瓦斯閥30、一鼓風機32與一點火感應針34。該熱交換器具有複數個吸熱片242及一輸水管244穿設該些吸熱片242。該燃燒器26位於該熱交換器24下方，用於燃燒瓦斯加熱該熱交換器24，該燃燒器26連通該瓦斯管路28，該瓦斯管路28連通至一瓦斯源G。該瓦斯閥30設置於該瓦斯管路28上，該瓦斯閥30係可受控制 開啟或阻斷通過的瓦斯、以及改變其閥門的開度以調節通過的瓦斯量。該鼓風機32連通該燃燒器26，其係受控制而改變其運轉馬達的轉速以調節供輸至該燃燒器26的空氣量。該點火感應針34設於該燃燒器26附近，用以點燃自該燃燒器26輸出的瓦斯以及偵測該燃燒器26產生的火焰。

該入水管36與該出水管38，分別連通該熱交換器24的輸水管244，該入水管36供水注入，所注入的水流經輸水管244自該出水管38輸出，該出水管38連通至一水龍頭40。

該偵測模組42包含一入水溫偵測器422、一出水溫偵測器424、一水流偵測器426，該些偵測器422,424,426分別用於偵測該入水管36的入水溫、該出水管38的出水溫及該入水管36的水流量。

該控制器44電性連接該點火感應針34、該瓦斯閥30、該鼓風機32與該偵測模組42。該控制器44控制該點火感應針34進行點火，及偵測該點火感應針34是否感測到火焰，以及控制該瓦斯閥30與該鼓風機32。

該控制器44具有一記憶體442，該記憶體442內建有複數個加熱總值與對應的瓦斯量控制參數及轉速控制參數。每一個加熱總值係對應一個瓦斯量控制參數及轉速控制參數。該控制器44依據瓦斯量控制參數及轉速控制參數控制該瓦斯閥30的開度及該鼓風機32的轉速，以達到一定的空燃比。該控制器44依據該偵測模組42所測得的入水溫度、出水溫度及水流量計算燃燒器26所需的加熱總值，由所計算的加熱總值自該記憶體442中擷取對應的瓦斯量控制參數及轉速控制參數，控制該瓦斯閥30調節瓦斯量及控制該鼓風機32的轉速，以使出水溫度達到使用者所設定的出水溫度。

該警示單元46在本實施例中為一顯示器，電性連接該控制器44，用於顯示該控制器44輸出的訊息，當然，警示單元46亦可為一蜂鳴器或顯示器與蜂鳴器並存。

藉由上述之瓦斯熱水器2，即可執行圖4所示之瓦斯器具的燃燒控制方法，該方法包含下列步驟：該控制器44控制該瓦斯閥30開啟瓦斯，並控制該點火感應針34進行點火，以引燃自該燃燒器26輸出的瓦斯。

依據使用者所設定的出水溫度，計算所需的一第一加熱總值，再依該第一加熱總值自該記憶體442中擷取對應的控制參數，以控制該瓦斯閥30的開度及該鼓風機32的轉速。

透過該點火感應針34偵測燃燒器26是否有產生火焰，若有，代表目前瓦斯源G的壓力正常，並維持瓦斯閥30及鼓風機32正常運作；若無，代表目前瓦斯源G的壓力偏低或不足，可能產生飛火或火焰熄滅的情形，此時，該控制器44先控制該瓦斯閥30阻斷瓦斯，並控制該鼓風機32維持運轉並於經過一第一預定時間，再控制該瓦斯閥30開啟並引燃自該燃燒器26輸出的瓦斯。使該鼓風機32維持運轉之目的在於排空該瓦斯熱水器2內的殘餘的瓦斯及一氧化碳，避免殘餘的瓦斯及一氧化碳外洩造成人員身體不適。

瓦斯引燃後，依據一第二加熱總值自該記憶體442中擷取對應的控制參數，以控制該瓦斯閥30的開度及該鼓風機32的轉速，其中，該第二加熱總值在本實施例中為第一加熱總值的70%。換言之，即控該瓦斯閥30減少開度及降低該鼓風機32的轉速，以得到較低的瓦斯量及空氣量。在實務上，亦可在未偵測到火焰時，不阻斷瓦斯，而直 接依據該第二加熱總值控制該瓦斯閥30的開度及該鼓風機32的轉速，以得到較低的瓦斯量及空氣量。

再透過該點火感應針34偵測燃燒器26是否有產生火焰，若有火焰，代表目前瓦斯源G的壓力偏低但仍未用罄，此時，該控制器44發送一第一警示訊息至該警示單元46，以提醒使用者瓦斯源G的壓力已偏低。若無火焰，代表瓦斯源G的瓦斯已用罄或接近用罄，無法瓦斯供該燃燒器26使用或是再次產生飛火現像，此時該控制器44控制該瓦斯閥30阻斷瓦斯，並控制該鼓風機32維持運轉並於經過一第二預定時間後停止該鼓風機32運轉，以排空該瓦斯熱水器2內殘餘的瓦斯及一氧化碳。同時，該控制器44發送一第二警示訊息至該警示單元46，以提醒使用者瓦斯源G的瓦斯已用罄或瓦斯壓力不足以供燃燒器26再使用。

在上述中係以瓦斯熱水器2為例說明本發明之燃燒控制方法，除了瓦斯熱水器2以外，本發明之燃燒控制方法更可應用於任何強制供氣型的瓦斯器具。

透過本發明之燃燒控制方法，可讓使用者在瓦斯源的壓力偏低，但仍可供燃燒器使用時，繼續點燃火焰，供使用者繼續使用瓦斯器具，有效改善習用的瓦斯器具在瓦斯源的壓力偏低時即無法讓使用者再使用瓦斯器具的缺失。更值得一提的是，利用第一警示訊息及第二警示訊息可以有效地分辨瓦斯源的壓力是偏低或用罄的狀態。

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變化，理應包含在本發明之專利範圍內。

Claims (8)

1. 一種瓦斯器具的燃燒控制方法，其中該瓦斯器具包括有一燃燒器用以燃燒瓦斯，一瓦斯閥係受控制改變其開度以調節供輸至該燃燒器的瓦斯量，以及一鼓風機係受控制改變其轉速以調節供輸至該燃燒器的空氣量；該燃燒控制方法包含下列步驟：A、計算瓦斯器具所需的一第一加熱總值；B、依據該第一加熱總值控制該瓦斯閥的開度及該鼓風機的轉速；以及C、偵測該燃燒器所產生的火焰，若由偵測得到火焰轉變成未偵測到火焰後，則依據一第二加熱總值控制該瓦斯閥的開度及該鼓風機的轉速，其中該第二加熱總值小於該第一加熱總值。
2. 如請求項1所述之瓦斯器具的燃燒控制方法，其中步驟C係在未偵測到火焰時先控制該瓦斯閥阻斷瓦斯，再控制該瓦斯閥開啟瓦斯並引燃自該燃燒器輸出的瓦斯，之後再依據該第二加熱總值控制該瓦斯閥的開度及該鼓風機的轉速。
3. 如請求項2所述之瓦斯器具的燃燒控制方法，其中步驟C係在該瓦斯閥阻斷瓦斯後，控制該鼓風機維持運轉並於經過一第一預定時間以排空殘餘的瓦斯後，再控制該瓦斯閥開啟並引燃自該燃燒器輸出的瓦斯。
4. 如請求項1所述之瓦斯器具的燃燒控制方法，其中步驟C之後包含再次偵測該燃燒器所產生的火焰，並在偵測到火焰時發出一第一警示訊息。
5. 如請求項1所述之瓦斯器具的燃燒控制方法，其中步驟C之後包含有一步驟D，係偵測該燃燒器所產生的火焰，並在未偵測到火焰時控制該瓦斯閥阻斷瓦斯。
6. 如請求項5所述之瓦斯器具的燃燒控制方法，其中步驟D之後更包含控制該鼓風機維持運轉並於經過一第二預定時間以排空殘餘的瓦斯後停止。
7. 如請求項5所述之瓦斯器具的燃燒控制方法，其中步驟D包含在未偵測到火焰時發出一第二警示訊息。
8. 如請求項1所述之瓦斯器具的燃燒控制方法，其中該瓦斯器具為一瓦斯熱水器。