強攻型瓦斯器具的斷電供電系統及其方法

2023-04-24 04:02:26

專利名稱：強攻型瓦斯器具的斷電供電系統及其方法
技術領域：
本發明是與瓦斯器具有關，更詳而言之是指一種強攻型瓦斯器具的斷電供電系統及其方法。
背景技術：
一般利用放電引燃主火以達燃燒加熱目的的瓦斯器具，如熱水器、瓦斯爐、壁爐等，即是仰賴將交流電轉換成直流電，或是以電池的直流電輸出做為放電點火的電力源用。 換言之，確保電力源的供電正常及傳輸確實，為上述瓦斯器具能否繼續使用的重要因素之
ο以將交流電轉換成直流電並做為放電點火的電力源為例，其電線容易受到外在因素影響而中斷電力傳輸功能，例如電線遭遇外力扯斷或遭受動物破壞，即是常見造成電力中斷的情形，而在電力傳輸功能修復之前，已知的瓦斯器具將處於無法被使用的狀態，又在維修不易的環境下(例如大雪覆蓋電線)，遲遲未能被修復的電力源，將對生活造成極度不便。另，部分瓦斯器具雖以電池做為輔助電力源，以期短暫改善上述缺點，又部分瓦斯器具徑以電池直接做為放電點火的電力源，前述使用電池的方式雖無維修不易的困擾，但因電池的蓄電力有限，且因瓦斯器具通常具有電子顯示器或是其它電子設備，無異地將加速耗用電力致電池電力不足，尤其是在瓦斯器具配備有鼓風機等耗電量大的構件時，該電池能提供的電力將更顯難以因應，其導致必須經常性地更換電池，或在臨時尋不著適用電池時，亦將對生活造成不便。

發明內容
有鑑於此，本發明的主要目的在於提供一種強攻型瓦斯器具的斷電供電系統及其方法，是在電池電力不足的情況下，可將熱能適時地轉換成電能繼續供應予瓦斯器具，以維持瓦斯器具的正常運作。緣以達成上述目的，本發明所提供的強攻型瓦斯器具的斷電供電系統包括一能量轉換裝置與一控制裝置。其中，能量轉換裝置是用以將一加熱裝置產生的熱能轉換成一帶有初始電壓的直流電輸出；控制裝置具有一比較單元與一增壓單元，該比較單元內建一參考電壓值與一目標工作電壓值，在該初始電壓小於該參考電壓值時，該控制裝置控制一直流電力源供應電力予一受電總成；在該初始電壓等於或大於該目標工作電壓值時，該控制裝置控制能量轉換裝置產生的直流電直接供應予該受電總成；在該初始電壓介於該參考電壓值與該目標工作電壓值之間時，該控制裝置的增壓單元將放大該初始電壓至該目標工作電壓值，以便該能量轉換裝置產生的直流電能供應予該受電總成。另，本發明更提供一種斷電供電方法，乃以上述斷電供電系統為架構進行下列步驟，包括提供一溫接點位於一高溫位置，及一冷接點位於一低溫位置，在該溫接點測得的溫度大於該冷接點的溫度時，產生具有初始電壓的直電流；利用該控制裝置進行該直流電的初始電壓判斷，在初始電壓小於參考電壓值時，該控制裝置控制該直流電力源供應電力予受電總成；初始電壓等於或大於目標工作電壓值時，該控制裝置控制直電流直接供應予受電總成；初始電壓介於參考電壓值與目標工作電壓值之間時，該控制裝置放大該初始電壓至該目標工作電壓值，促使直電流能供應予該受電總成。


為能更清楚地說明本發明，以下列舉較佳實施例並配合附圖詳細說明如後，其中圖1為本發明一較佳實施例瓦斯器具通過側示意圖。圖2為本發明上述較佳實施例瓦斯器具的側視圖。圖3為本發明上述較佳實施例的熱電致冷晶片設置示意圖。圖4為本發明斷電供電方法的控制流程圖。圖5為本發明另一較佳實施例瓦斯器具的示意圖，揭示使用熱電偶做為能量轉換
直ο圖6為圖5中熱電偶的密閉迴路示意圖。
具體實施例方式本發明較佳實施例的強攻型瓦斯器具是指具有鼓風機結構，又，得為本發明應用的瓦斯器具包括有熱水器、瓦斯爐、壁爐等，於後以熱水器為例。請參閱圖1至圖4所示，熱水器1具有一機殼10、一加熱裝置12、一鼓風機14、一進水管路16、一直流電力源18、一能量轉換裝置20與一控制裝置22 ；其中加熱裝置12具有多個火排12a，其等並列設置於機殼10內部，且位於鼓風機14的上方位置，自所述火排12a的火焰口 12b竄出的火焰則用以對上方的進水管路16進行加熱用，進水管路16並依受熱前後而區分有一冷水輸入管16a與一熱水輸出管16b。鼓風機14 啟動後可強制將外部空氣引入至該加熱裝置12，以便於與燃燒用瓦斯進行混合。該直流電力源18是以電池為例，且裝設在機殼10的底部位置，該電池18的電力除了供應予加熱裝置12的一點火器12c引燃點火用之外，其部分電力並供應鼓風機14啟動運轉用、供應一顯示屏幕M顯示用及供應其它電子設備26運作使用，於此定義，前述鼓風機14、顯示屏幕M及其它電子設備沈合稱為「受電總成觀」。另說明的是，在熱水器是以交流電轉換成直流電而做為主要電力源時，所述電池則構成輔助電力源，並在主要電力源停止供應電力時，以該電池做為電力提供。 能量轉換裝置20在本實施例中是以熱電致冷晶片為例，請配合圖3，其由多個N型半導體20a與多個P型半導體20b聯成電偶對，並形成一密閉迴路21，該密閉迴路21具有位於高溫位置的一溫接點P1，及位於低溫位置的一冷接點P2，在本實施例中，高溫位置是指接近熱水輸出管16b處，低溫位置則指接近冷水輸入管16a處。使用時，是對熱電致冷晶片施以反向操作即可輸出電壓，故又稱為「溫差發電晶片(ThermoelectricPower generatingModule)」。控制裝置22是與熱電致冷晶片20電性連接，且具有一比較單元2 與一增壓單元22b。其中，比較單元2 具有一邏輯電路22c，並內建一參考電壓值V1與一目標工作電壓值V2，前述目標工作電壓值V2是指啟動受電總成觀所需耗用的最低電壓總值，於本實施例中，參考電壓值V1是設定為300mV，目標工作電壓值V2設定為6V，惟不以此為限。以下說明本發明在電池電力不足但於一定條件下，可通過熱電致冷晶片20與控制裝置22的搭配而有效提高電壓並繼續使用熱水器1的控制方法於後請配合圖3、圖4，是利用電池18的剩餘電力對加熱裝置12進行引燃點火，此時， 熱電致冷晶片20因其溫接點Pl的偵測溫度T1與冷接點P2的基準溫度T2分別感應熱水輸出管16b與冷水輸入管16a的溫度變化，且在溫接點Pl的偵測溫度T1大於冷接點P2的基準溫度T2時，產生並輸出一帶有初始電壓V的直流電I，該初始電壓V在前述溫度差(Δ Τ) 小於以20°C為例的一最低差值、等於或大於以60°C為例的一最高差值，抑或介於最低差值與最高差值之間時，配合控制裝置22的比較單元22a的判斷將有以下發展其一，在偵測溫度T1與基準溫度T2的溫度差(ΔΤ = T1-T2)小於20°C時，表示該初始電壓V相對低於該參考電壓值V1，即300mV。此時，初始電壓V因過低且未達到可控制提高電壓的門檻，致該控制裝置22僅能命令電池1繼續供應剩餘電力予受電總成觀，該情形雖將快速耗盡電池1的電力，但須說明的是，本發明所設定得進行增壓的門檻，即該參考電壓值V1不高，因此，前述情形並不容易發生。其二，在偵測溫度T1與基準溫度T2的溫度差(ΔΤ = T1-T2)等於或大於60°C時， 表示該初始電壓V相對等於或大於該目標工作電壓值V2，S卩6V。此時，經由該熱電致冷晶片 20將熱能轉換成電能並輸出的直流電I，不須經過增壓過程即可直接供應予受電總成觀， 包括啟動鼓風機14、開啟顯示屏幕對，及促使其它電子設備沈持續運作。其三、在偵測溫度T1與基準溫度T2的溫度差(Δ T = T1-T2)落在等於或大於20°C 至小於60°C之間時，表示該初始電壓V相對落在等於或大於300mV至小於6V之間。此時， 初始電壓V將通過該增壓單元22b的放大倍率而獲得提高電壓，於本實施例中，放大倍率是設定為20倍，惟其倍率多寡仍可依實際需求而予調整，不以此為限。該增壓後電壓V3續經該比較單元22a的邏輯電路22c的判斷，在增壓後電壓V3等於或大於6V時，其電力足以供應受電總成觀作動；在增壓後電壓V3仍小於6V時，則控制裝置22命令電池1繼續供應剩餘電力予受電總成觀。總結以上所述，本發明利用能量轉換裝置將熱能轉換成電能，並降低進行增壓的門檻的方式，促使瓦斯器具在電力不足的情況下，於符合所設定條件時，可及時獲得提高電壓，並維持瓦斯器具的所有必須仰賴直流電而運作的設備全面運作，故不至於對生活造成不便。尤其是在以交流電轉換成直流電做為主要電力源，並因故中斷電力供應時，藉助電池電力的提供，即可維持瓦斯器具的正常運作。另一提的是，本發明的能量轉換裝置亦可選擇使用熱電偶(thermocouple)，請配合圖5、圖6所示，該熱電偶30與控制裝置22電性連接，且具有兩種不同材質的金屬導體構成的一密閉迴路30a，該密閉迴路30a同樣具有溫接點Pl的偵測溫度T1與冷接點P2的基準溫度T2,其中，溫接點Pl是設置在接近火排1 的火焰口 12b附近。在溫接點Pl的偵測溫度T1大於冷接點P2的基準溫度T2時，該密閉迴路30a內將產生並輸出該帶有初始電壓V的直電流I。此後，初始電壓V續經過控制裝置22的比較與判斷，而有如圖4所示的發展， 並於適當條件下可獲得提高電壓，以維持瓦斯器具的正常運作。 以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，凡是應用本發明說明書及申請專利範圍所為的等效結構及製作方法變化，理應包含在本發明的權利要求範圍內。
權利要求
1.一種強攻型瓦斯器具的斷電供電系統，該瓦斯器具包含有一直流電力源，用以供應電力予一加熱裝置點火用及一受電總成；該斷電供電系統包括一能量轉換裝置，用以將該加熱裝置產生的熱能轉換成一帶有初始電壓的直流電輸出；一控制裝置，與該能量轉換裝置電性連接，且具有一比較單元與一增壓單元，其中，該比較單元內建一參考電壓值與一目標工作電壓值，在該初始電壓小於該參考電壓值時，該控制裝置控制該直流電力源繼續供應電力予該受電總成；在該初始電壓等於或大於該目標工作電壓值時，該控制裝置控制該能量轉換裝置產生的直流電直接供應予該受電總成； 在該初始電壓介於該參考電壓值與該目標工作電壓值之間時，該控制裝置的增壓單元將放大該初始電壓至該目標工作電壓值，以便該能量轉換裝置產生的直流電能供應予該受電總成。
2.如權利要求1所述的強攻型瓦斯器具的斷電供電系統，其中該能量轉換裝置具有一溫接點與一冷接點，在溫接點測得的溫度大於該冷接點的溫度時產生該直電流。
3.如權利要求2所述的強攻型瓦斯器具的斷電供電系統，其中該溫接點與該冷接點的溫度差小於一最低差值時，該直電流的初始電壓小於該參考電壓值；該溫接點與該冷接點的溫度差等於或大於一最高差值時，該直電流的初始電壓等於或大於該目標工作電壓值； 該溫接點與該冷接點的溫度差介於該最低差值與該最高差值時，該直電流的初始電壓對應介於該參考電壓值與該目標工作電壓值之間。
4.如權利要求3所述的強攻型瓦斯器具的斷電供電系統，其中該最低差值為20°C；該最高差值為60°C。
5.如權利要求3所述的強攻型瓦斯器具的斷電供電系統，其中該直流電的參考電壓值為300mV ；該直流電的目標工作電壓值為6V。
6.如權利要求1所述的強攻型瓦斯器具的斷電供電系統，其中該控制裝置的比較單元還具有一邏輯電路，該邏輯電路用以判斷經增壓單元放大後的電壓，在增壓後電壓等於或大於該目標工作電壓值時，該能量轉換裝置產生的直流電直接供應予該受電總成；在增壓後電壓小於該目標工作電壓值時，該控制裝置控制該直流電力源繼續供應電力予該受電總成。
7.如權利要求2所述的強攻型瓦斯器具的斷電供電系統，其中該瓦斯器具為熱水器， 包括有一冷水輸入管與一熱水輸出管；該能量轉換裝置為一熱電致冷晶片，其溫接點設置於接近該熱水輸出管處，其冷接點設置於接近該冷水輸入管處。
8.如權利要求2所述的強攻型瓦斯器具的斷電供電系統，其中該能量轉換裝置為一熱電偶，該熱電偶的溫接點設置於接近該加熱裝置的火焰口。
9.如權利要求1所述的強攻型瓦斯器具的斷電供電系統，其中該直流電力源為電池。
10.如權利要求1所述的強攻型瓦斯器具的斷電供電系統，其中該受電總成包括一鼓風機。
11.一種強攻型瓦斯器具的斷電供電方法，所述瓦斯器具包含有一加熱裝置、一直流電力源供應電力予該加熱裝置點火用，以及一受電總成；該瓦斯器具的斷電供電方法包含下列步驟提供一溫接點位於一高溫位置，及一冷接點位於一低溫位置，在該溫接點測得的溫度CN 102457100 A權禾丨J 要求書2/2頁大於該冷接點的溫度時產生一直電流，且該直流電具有一初始電壓；提供一控制裝置進行該直流電的初始電壓判斷，在初始電壓小於一參考電壓值時，該控制裝置控制該直流電力源繼續供應電力予該受電總成；初始電壓等於或大於一目標工作電壓值時，該控制裝置控制該直流電直接供應予該受電總成；初始電壓介於該參考電壓值與該目標工作電壓值之間時，該控制裝置對該初始電壓增壓至該目標工作電壓值，促使該直電流能供應予該受電總成。
12.如權利要求11所述的強攻型瓦斯器具的斷電供電方法，其中，該溫接點與該冷接點的溫度差小於一最低差值時，其直電流的初始電壓小於該參考電壓值；溫接點與冷接點的溫度差等於或大於一最高差值時，其直電流的初始電壓等於或大於該目標工作電壓值； 溫接點與冷接點的溫度差介於該最低差值與該最高差值時，其直電流的初始電壓對應介於該參考電壓值與該目標工作電壓值之間。
13.如權利要求12所述的強攻型瓦斯器具的斷電供電方法，其中該控制裝置具有一邏輯電路，該邏輯電路用以判斷經增壓後的電壓，在增壓後電壓等於或大於該目標工作電壓值時，該直流電直接供應予該受電總成；在增壓後電壓小於該目標工作電壓值時，該控制裝置控制該直流電力源繼續供應電力予該受電總成。
14.如權利要求12所述的強攻型瓦斯器具的斷電供電方法，其中該最低差值為20°C； 該最高差值為60°C。
15.如權利要求12所述的強攻型瓦斯器具的斷電供電方法，其中該直流電的參考電壓值為300mV ；該直流電的目標工作電壓值為6V。
全文摘要
一種強攻型瓦斯器具的斷電供電系統及其方法，是在瓦斯器具內部設有一能量轉換裝置與一控制裝置。該能量轉換裝置在電池電力不足的情況下，可通過感應溫度的變化而產生並輸出一帶有初始電壓的直流電，該控制裝置則以比較並判斷初始電壓的大小來進行增壓與否的控制，經增壓後的電壓將可有效維持瓦斯器具的所有必須仰賴直流電而運作的設備順利運作。
文檔編號H02J9/04GK102457100SQ20101052878
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月25日 優先權日2010年10月25日
發明者黃信銘, 黃信雄, 黃重景, 黃錦穎 申請人:關隆股份有限公司