專利名稱：熱水器的功率控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱水器的功率控制方法，特別涉及一種瓦斯熱水器的功率控制方法。
背景技術(shù)：
熱水器是為家家戶戶不可缺少的家用產(chǎn)品，其中又以傳統(tǒng)的瓦斯熱水器為市面上1·最廣泛使用的熱水器的型態(tài)。然而，瓦斯熱水器卻也相對(duì)具有較高的危險(xiǎn)性。舉例來說，常有新聞報(bào)導(dǎo)因瓦斯熱水器的使用不當(dāng)而造成一氧化碳中毒的憾事發(fā)生。然而，即使環(huán)境的氧氣含量充足，瓦斯于燃燒的過程中依舊難以避免的會(huì)排放一氧化碳。因此，政府相關(guān)單位除了通過大眾媒體教育一般民眾正確的瓦斯熱水器的使用觀念外，更明定一般瓦斯熱水器的產(chǎn)品的一氧化碳排放量的標(biāo)準(zhǔn)，以避免憾事發(fā)生。以目前市售瓦斯熱水器因應(yīng)一氧化碳的安全排放量的做法，是通過限定瓦斯流量的可調(diào)整的上限值，以令瓦斯熱水器達(dá)到一氧化碳的安全排放量的標(biāo)準(zhǔn)。舉例來說，使用者能夠隨意的調(diào)整瓦斯流量的大小，以獲得期望的熱水溫度，以因應(yīng)不同季節(jié)的氣候溫度。然而，即使使用者將瓦斯流量調(diào)整到最大，此最大瓦斯流量經(jīng)燃燒所排放出的一氧化碳排放量依舊會(huì)小于安全規(guī)范所訂定的標(biāo)準(zhǔn)值。如此一來，即可提供使用者使用瓦斯熱水器的安全保障。至于瓦斯流量的可調(diào)整的安全上限值的訂定，是對(duì)應(yīng)于經(jīng)由相關(guān)研究數(shù)據(jù)而取得熱水器的輸出功率的上限安全值。以使用桶裝瓦斯的瓦斯熱水器為例，桶裝瓦斯內(nèi)主要是包含丙烷及丁烷，且丙烷及丁烷的重量以及單位體積燃燒所產(chǎn)生的熱量不同。因此若僅以丙烷或丁烷其中一作為受測(cè)體，則訂定出的瓦斯輸出功率的上限值以及瓦斯流量安全值將會(huì)失準(zhǔn)而有安全的疑慮。舉例來說，當(dāng)丁烷于一第一體積流量的條件燃燒所產(chǎn)生的熱量為250千卡/每分鐘，其燃燒所產(chǎn)生的一氧化碳排放量將達(dá)到安全上限值1400ppm。但由于丙烷及丁烷的重量以及單位體積燃燒所產(chǎn)生的熱量不同，若丙烷以此第一體積流的條件量進(jìn)行燃燒，則丙烷燃燒所產(chǎn)生的熱量僅為204千卡/每分鐘。反言之，當(dāng)丙烷于一第二體積流量的條件燃燒所產(chǎn)生的熱量為250千卡/每分鐘，若丁烷以此第二體積流的條件量進(jìn)行燃燒，則丁烷燃燒所產(chǎn)生的熱量將達(dá)為305千卡/每分鐘，使得丁烷燃燒所產(chǎn)生一氧化碳排放量超過安全標(biāo)準(zhǔn)值而至5000ppm。因此為了保險(xiǎn)起見，在評(píng)估瓦斯單位時(shí)間所產(chǎn)生的功率時(shí)，是以丙烷作為受測(cè)基準(zhǔn)，而評(píng)估一氧化碳排放量時(shí)，則以丁烷作為受測(cè)基準(zhǔn)。然而，由于丙烷較丁烷輕，因此桶裝瓦斯于使用到最后時(shí)，其桶內(nèi)大多僅剩下丁烷。如此一來，瓦斯熱水器于實(shí)際使用時(shí)，其真正的輸出功率值可能與安全值具有好一段差距，使得瓦斯熱水器無法達(dá)到最佳的使用效率。并且于實(shí)際應(yīng)用上，若瓦斯熱水器或是瓦斯管線于長時(shí)間的使用而造成老舊的情況下，實(shí)際的瓦斯供給流量可能早已超過原本出廠時(shí)所設(shè)定的瓦斯安全流量規(guī)范而無法察覺。如此將造成熱水器的實(shí)際輸出功率可能已超過熱水器的功率值輸出安全值，造成一氧化碳排放量超過安全規(guī)定而產(chǎn)生危險(xiǎn)。因此，目前瓦斯熱水器的瓦斯安全上限流量值是只是經(jīng)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所訂定的參考時(shí)，實(shí)在無法實(shí)際匹配瓦斯熱水器于各種條件下的使用情況。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種熱水器的功率控制方法，藉以解決目前安規(guī)所制定的熱水器的瓦斯安全上限流量值是通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)而獲得，使得瓦斯安全上限流量值并無法實(shí)際匹配熱水器于各種條件下的使用情況，造成熱水器的功率無法達(dá)到最佳效率，或者熱水器的單位時(shí)間一氧化碳排放量超過安全規(guī)定的問題。本發(fā)明所揭露的熱水器的功率控制方法包含以下步驟首先，啟動(dòng)一熱水器，令熱水器進(jìn)行熱水供應(yīng)。接著，計(jì)算熱水器的一單位時(shí)間出水量與一溫升值的乘積的一數(shù)值。然后，根據(jù)上述計(jì)算的數(shù)值與熱水器的一預(yù)設(shè)功率值，以調(diào)整熱水器的一瓦斯供給流量。
根據(jù)上述本發(fā)明所揭露的熱水器的功率控制方法，是通過計(jì)算熱水器的單位時(shí)間出水量與溫升值的乘積的數(shù)值，以判定熱水器當(dāng)下所產(chǎn)生的單位時(shí)間一氧化碳排放量是否會(huì)超過標(biāo)準(zhǔn)值而調(diào)整瓦斯流量。如此一來，除了使熱水器的輸出功率能夠達(dá)到最佳效率的狀態(tài)外，熱水器的輸出功率皆能夠?qū)崟r(shí)的修正，以確保熱水器的單位時(shí)間一氧化碳排放量能夠于安全范圍內(nèi)。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
圖I所示為一實(shí)施例的熱水器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2所示為一實(shí)施例的熱水器的功率控制方法的步驟流程圖。其中，附圖標(biāo)記10熱水器11控制器12流量調(diào)節(jié)器13第一溫度傳感器14第二溫度傳感器15瓦斯流管16冷水流管17熱水流管18流量傳感器
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖I所示為一實(shí)施例的熱水器的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例的熱水器10，包含一控制器11、一流量調(diào)節(jié)器12、一第一溫度傳感器13、一第二溫度傳感器14、一瓦斯流管15、一冷水流管16、一熱水流管17及一流量傳感器18。
其中，本實(shí)施例的熱水器10特別是指一瓦斯熱水器。熱水器10的瓦斯流管15連接有一瓦斯源，瓦斯源可以是一天然瓦斯管路或是一桶裝瓦斯，但不以此為限。冷水流管16連接一冷水源，冷水源可以是但不局限于一儲(chǔ)水槽。熱水流管17連接一水龍頭或是一出水閥，但不以此為限。冷水經(jīng)由冷水流管16進(jìn)入熱水器10而加熱成為熱水，熱水由熱水流管17排出熱水器10外。本實(shí)施例的控制器11是設(shè)置于熱水器10內(nèi)，控制器11可以是包含一控制芯片的一控制電路板，但不以此為限。本實(shí)施例的第一溫度傳感器13及第二溫度傳感器14分別設(shè)置于冷水流管16及熱水流管17，第一溫度傳感器13及第二溫度傳感器14可以是熱電偶、熱敏電阻或是電阻式溫度傳感器(Resistance Temperature Device,RTD),但不以此為限。第一溫度傳感器13及第二溫度傳感器14電性連接于控制器11，第一溫度傳感器13用以檢測(cè)冷水流管16內(nèi)的冷水溫度，第二溫度傳感器14用以檢測(cè)熱水流管17內(nèi)的熱水溫度。第一溫度傳感器13及第二溫度傳感器14分別將冷水溫度及熱水溫度的信息反饋控制器11，控制器11可通過計(jì)算熱水溫度與冷水溫度的溫度差，以取得水流經(jīng)由熱水器10加熱后的一溫升值。 本實(shí)施例的流量調(diào)節(jié)器12是設(shè)置于瓦斯流管15，流量調(diào)節(jié)器12用以調(diào)整瓦斯經(jīng)由瓦斯流管15流至熱水器10的一瓦斯供給流量。并且，流量調(diào)節(jié)器12電性連接控制器11，控制器11控制流量調(diào)節(jié)器12進(jìn)行熱水器10的瓦斯供給流量的調(diào)整。本實(shí)施例的流量傳感器18是設(shè)置于熱水流管17，且流量傳感器18電性連接控制器11。流量傳感器18用以檢測(cè)熱水器10的一單位時(shí)間出水流量，流量傳感器18并將檢測(cè)到的單位時(shí)間出水流量信息反饋控制器11。需注意的是，本實(shí)施例的流量傳感器18設(shè)置于熱水流管17的特征非用以限定本發(fā)明。舉例來說，流量傳感器18也可以是設(shè)置于冷水流管16，或是流量傳感器18也可以是設(shè)置于熱水器10內(nèi)的位于冷水流管16及熱水流管17的一加熱流管，但不以此為限。更進(jìn)一步來說，只要流量傳感器18所設(shè)置的位置能夠測(cè)量出熱水器10的單位時(shí)間出水流量，流量傳感器18所設(shè)置的位置可依本領(lǐng)域技術(shù)人員作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。此外，控制器11可通過取得水溫的溫升值以及單位時(shí)間出水流量的信息，以計(jì)算出熱水器10于當(dāng)下運(yùn)作時(shí)的實(shí)際輸出功率。舉例來說，若冷水溫度為20°C，熱水器10加熱后所排出的熱水的熱水溫度為50°C，則可計(jì)算出溫升值為30°C。并且，若當(dāng)下的熱水器10的單位時(shí)間出水流量為10公升/每分鐘(L/min)，可將單位時(shí)間出水流量乘上溫升值，以獲得熱水器10的實(shí)際輸出功率為300千卡/每分鐘(Kcal/min)。由于熱水器10于運(yùn)作燃燒瓦斯的過程中會(huì)無可避免地產(chǎn)生一氧化碳，且熱水器10的單位時(shí)間一氧化碳排放量大約正比于熱水器10的運(yùn)作功率。因此目前安規(guī)所采取的措施是限定住熱水器10的瓦斯供給流量的上限值，藉此抑制熱水器10的最大運(yùn)作功率，以避免熱水器10的單位時(shí)間一氧化碳排放量超出安全規(guī)定。也就是說，每一熱水器10于生產(chǎn)設(shè)計(jì)的過程中即以限定了瓦斯流量的上限值，以限定熱水器10的最大功率。然而，現(xiàn)有安全措施所訂定的瓦斯流量上限值是通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)而來，使得安全措施所訂定的瓦斯安全流量規(guī)范將無法精確地匹配于任何條件下運(yùn)作的熱水器。舉例來說，瓦斯的成分并非單一化合物，瓦斯是由多種化合物所構(gòu)成的混合物。并且，瓦斯于輸送供應(yīng)至熱水器10時(shí)，這些化合物并非能夠均勻一致地輸出。以桶裝瓦斯為例，桶裝瓦斯一開始使用時(shí)，其排放出的瓦斯的成分是以丙烷占多數(shù)比例，當(dāng)桶裝瓦斯使用到后期時(shí)，其排放出的瓦斯的成分是以丁烷占多數(shù)比例。如此一來，在不同時(shí)刻下的相同流量的瓦斯經(jīng)燃燒所輸出的功率將不一致，使得熱水器10的實(shí)際功率與安全上限值還有好一段差距，造成熱水器10無法達(dá)到最佳的使用效率?；蛘?，當(dāng)熱水器10于長時(shí)間的使用下或是瓦斯管線老舊的情況下，實(shí)際的瓦斯最大流量可能會(huì)超過原本產(chǎn)品出廠時(shí)的安全預(yù)設(shè)流量上限。如此一來，將容易造成熱水器10的單位時(shí)間一氧化碳排放量超出安規(guī)上限而導(dǎo)致安全的疑慮。因此，本實(shí)施例提供了一種熱水器的功率控制方法，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D2，圖2所示為一實(shí)施例的熱水器的功率控制方法的步驟流程圖。本實(shí)施例的熱水器的功率控制方法的步驟包含以下。首先，提供一熱水器10，熱水器10具有一預(yù)設(shè)功率值，此預(yù)設(shè)功率值是于熱水器10出廠時(shí)就儲(chǔ)存于控制器11內(nèi)。舉例來說，預(yù)設(shè)功率值可以是250千卡/每分鐘、240千卡/每分鐘或是230千卡/每分鐘，但不 以此為限。預(yù)設(shè)功率值是可依熱水器的實(shí)際規(guī)格需求而進(jìn)行調(diào)整設(shè)定。更進(jìn)一步來說，此預(yù)設(shè)功率值是為一安全功率值。意即，當(dāng)熱水器10的實(shí)際輸出功率達(dá)到預(yù)設(shè)功率值時(shí)，熱水器10的單位時(shí)間一氧化碳排放量將達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)值的上限。接著，啟動(dòng)熱水器10，令熱水器10進(jìn)行熱水供應(yīng)(SllO)。接著，令流量傳感器18檢測(cè)熱水器10的單位時(shí)間出水量，并將單位時(shí)間出水流量信息反饋控制器11，以令控制器11取得單位時(shí)間出水流量信息(S120)。接著，令第一溫度傳感器13及第二溫度傳感器14分別檢測(cè)并反饋冷水溫度及熱水溫度的信息至控制器11，控制器11計(jì)算熱水溫度與冷水溫度的溫度差，以取得水流的溫升值信息(S130)。需注意的是，步驟(S130)與步驟(S120)的順序非用以限定本發(fā)明。在本發(fā)明另一實(shí)施例當(dāng)中，步驟(S130)也可在步驟(S120)之前。接著，令控制器11計(jì)算單位時(shí)間出水流量乘上溫升值的數(shù)值，以取得當(dāng)下熱水器10的輸出功率(S140)。接著，令控制器11判斷上述單位時(shí)間出水量與溫升值的乘積的數(shù)值是否大于預(yù)設(shè)功率值(S150)。若否，則單位時(shí)間出水流量與溫升值的乘積的數(shù)值小于或等于預(yù)設(shè)功率值，代表著熱水器10當(dāng)下運(yùn)作所產(chǎn)生的單位時(shí)間一氧化碳排放量不會(huì)超過安全標(biāo)準(zhǔn)值的上限。此時(shí)，步驟(S150)則重回步驟(S120)，令控制器11持續(xù)監(jiān)控?zé)崴?0的輸出功率?；蛘?，可令流量調(diào)節(jié)器12提升瓦斯供給流量，以提升熱水器10的輸出功率而相對(duì)增加熱水器10的運(yùn)作效率，接著并重回步驟(S120)而令控制器11持續(xù)監(jiān)控?zé)崴?0的輸出功率。若是，則單位時(shí)間出水量與溫升值的乘積的數(shù)值大于預(yù)設(shè)功率值，代表著熱水器10當(dāng)下運(yùn)作所產(chǎn)生的單位時(shí)間一氧化碳排放量會(huì)超過安全標(biāo)準(zhǔn)值的上限。此時(shí)，控制器11控制流量調(diào)節(jié)器12，令流量調(diào)節(jié)器12調(diào)降瓦斯供給流量(S160)，以降低熱水器10的輸出功率，直到熱水器10的輸出功率不大于預(yù)設(shè)功率值為止。根據(jù)上述本實(shí)施例所揭露的熱水器的功率控制方法，是通過控制器及時(shí)監(jiān)控?zé)崴鞯妮敵龉β?，以判定熱水器?dāng)下所產(chǎn)生的單位時(shí)間一氧化碳排放量是否會(huì)超過標(biāo)準(zhǔn)值。并且，通過控制器控制流量調(diào)節(jié)器來調(diào)整瓦斯流量，使熱水器的輸出功率能夠常態(tài)保持且不超過預(yù)設(shè)功率值，使熱水器的輸出功率能夠盡可能地維持最大值而使熱水器達(dá)到最佳效率。此外，由于控制器是可及時(shí)監(jiān)控?zé)崴鞯妮敵龉β?，因此即使熱水器或是瓦斯管線因老舊而造成瓦斯流量不穩(wěn)，或者瓦斯輸出的化合物的成分比例不斷改變的情況下，熱水器的輸出功率皆能夠受到實(shí)時(shí)的修正，以確保熱水器的單位時(shí)間一氧化碳排放量能夠保持于安全范圍內(nèi)。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。 ·
權(quán)利要求
1.一種熱水器的功率控制方法，其特征在于，步驟包含 啟動(dòng)一熱水器，令該熱水器進(jìn)行熱水供應(yīng)； 計(jì)算該熱水器的一單位時(shí)間出水量與一溫升值的乘積的一數(shù)值；以及 根據(jù)該數(shù)值與該熱水器的一預(yù)設(shè)功率值，以調(diào)整該熱水器的一瓦斯供給流量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱水器的功率控制方法，其特征在于，判斷是否調(diào)降該熱水器的該瓦斯供給流量的步驟，還包含當(dāng)該數(shù)值大于該預(yù)設(shè)功率值，則調(diào)降該瓦斯供給流量。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱水器的功率控制方法，其特征在于，于計(jì)算該熱水器的該單位時(shí)間出水量與該溫升值的乘積的該數(shù)值之前，還包含取得該單位時(shí)間出水量的信息以及該溫升值的信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱水器的功率控制方法，其特征在于，取得該溫升值的信息的步驟，還包含通過二溫度傳感器檢測(cè)該熱水器的一熱水流管內(nèi)的一熱水溫度以及該熱水器的一冷水流管內(nèi)的一冷水溫度，并計(jì)算該熱水溫度及該冷水溫度的差值。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱水器的功率控制方法，其特征在于，取得該單位時(shí)間出水量的信息的步驟，還包含通過一流量傳感器檢測(cè)該熱水器的該單位時(shí)間出水量。
全文摘要
一種熱水器的功率控制方法，包含以下步驟首先，啟動(dòng)一熱水器，令熱水器進(jìn)行熱水供應(yīng)。接著，計(jì)算熱水器的一單位時(shí)間出水量與一溫升值的乘積的一數(shù)值。然后，根據(jù)上述計(jì)算的數(shù)值與熱水器的一預(yù)設(shè)功率值，以調(diào)整熱水器的一瓦斯流量。藉此，使熱水器的單位時(shí)間所排放的一氧化碳排放量能夠維持于一安全范圍。
文檔編號(hào)F24H9/20GK102914052SQ201110227580
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2011年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月5日
發(fā)明者邱家濱 申請(qǐng)人:保音股份有限公司