瓦斯爐燃燒狀態檢測裝置及其檢測方法與流程
2023-10-24 02:30:07 2
本發明涉及一種檢測裝置，尤其涉及一種設置於瓦斯爐上，可用以提供瓦斯爐燃燒狀態檢測功能的瓦斯爐燃燒狀態檢測裝置。
背景技術：
瓦斯爐是廚房中烹調美食的工具，雖然能夠加熱烹調可口的食物，但由於瓦斯爐是發出火焰進行烹調，使用時若沒有留心注意，瓦斯爐也會變成造成災難的兇手，例如瓦斯爐容易因使用者疏於清潔保養，而造成瓦斯爐燃燒時產生回火的現象，或者因火焰被風吹熄或是被滾燙湯汁澆熄時，而造成瓦斯爐燃燒時產生熄火的現象，又或者因瓦斯流量不穩定而急速冒出大的火焰出來，而造成瓦斯爐燃燒時產生堵火(或稱溢火)的現象。
現有瓦斯爐已設置有檢測裝置，其在混合管裝置的內環混合管及外環混合管內分別設置有熱電偶或熱敏電阻，用以檢測回火現象的發生，以便適時的切斷瓦斯通路，可增加瓦斯爐使用的安全性，保護面板不會破裂。但是，現有的回火檢測裝置，必須在內、外環混合管內分別設置熱電偶或熱敏電阻，方可提供回火檢測的功能，使得製造成本增加許多，且熱電偶設置於內環混合管及外環混合管內，容易因高溫而損壞，使用壽命較短。
有鑑於此，本發明人本於多年從事相關產品的開發與設計，有感上述缺陷可改善，特潛心研究並配合學理的運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本發明。
技術實現要素：
本發明的主要目的在於提供一種瓦斯爐燃燒狀態檢測裝置及其檢測方法，只需通過一溫度檢知器，即可檢測瓦斯爐燃燒時所產生的異常高溫，進而切斷瓦斯通路，可增加瓦斯爐使用的安全性，且溫度檢知器是設置於內、外環混合管的外部，不會因高溫而損壞，並且內、外環混合管的溫度也能夠傳導至溫度檢知器，以準確地檢測瓦斯爐燃燒狀態。
為了達到上面所描述的目的，本發明提供了一種瓦斯爐燃燒狀態檢測裝置，該瓦斯爐包括燃燒裝置、混合管裝置、傳導部、火力開關及檢測裝置，該燃燒裝置包含一內環部及一外環部；該混合管裝置包含一內環混合管及一外環混合管，該內環混合管的一端耦接於該火力開關，該內環混合管的另一端與該內環部相連接，該外環混合管的一端耦接於該火力開關，該外環混合管的另一端與該外環部相連接；該傳導部設置於該內環混合管及該外環混合管之間，該傳導部的兩端分別定義為一第一端及一第二端，該第一端連接於該內環混合管，該第二端連接於該外環混合管；該火力開關耦接於並受控於該檢測裝置，該火力開關用以點火及開啟瓦斯燃料至該混合管裝置；其中，該檢測裝置包含有火焰檢知器、溫度檢知器及控制電路，該火焰檢知器及溫度檢知器分別耦接於該控制電路，該火焰檢知器鄰近於該燃燒裝置，該火焰檢知器用以檢知該燃燒裝置的火焰並輸出一火焰信號，該溫度檢知器設置於該傳導部上，該溫度檢知器用以檢知該傳導部的溫度並輸出一溫度信號，該控制電路用以根據該火焰信號或/及該溫度信號進行判斷，並當判斷該瓦斯爐燃燒狀態異常時，關閉該火力開關。
為了達到上面所描述的，本發明提供了一種瓦斯爐燃燒狀態檢測裝置的檢測方法，包括步驟如下：提供一瓦斯爐，其中該瓦斯爐包括燃燒裝置、混合管裝置、傳導部、火力開關及檢測裝置，該混合管裝置包含內環混合管及外環混合管，該內環混合管及該外環混合管的一端分別耦接於該火力開關，該內環混合管及該外環混合管的另一端分別連接於該燃燒裝置，該傳導部的兩端分別連接於該內環混合管及該外環混合管，該檢測裝置包含火焰檢知器、溫度檢知器及控制電路，該火焰檢知器及該溫度檢知器分別耦接於該控制電路，該火焰檢知器鄰近於該燃燒裝置，該溫度檢知器設置於該傳導部上；開啟該火力開關，使該燃燒裝置進行燃燒；使用該火焰檢知器檢知該燃燒裝置並判斷該燃燒裝置是否有火焰；若該燃燒裝置有火焰時，使用該溫度檢知器檢知該傳導部的溫度並判斷該傳導部的溫度是否大於一默認的第一回火溫度；及若該傳導部的溫度大於該默認的第一回火溫度時，關閉該火力開關。
綜上所述，本發明瓦斯爐燃燒狀態檢測裝置及其檢測方法，通過在混合管裝置的內環混合管及外環混合管之間設置有傳導部，且將溫度檢知器設置於傳導部上，因此只需通過一溫度檢知器，即可同時檢測內、外環混合管所 產生的溫度。當混合管裝置產生回火時，溫度可經由傳導部傳導至溫度檢知器，由此準確地檢測瓦斯爐燃燒狀態，並當判斷瓦斯爐燃燒狀態為異常時，立即關閉火力開關以切斷瓦斯燃料供應。由此，可增加瓦斯爐使用的安全性，且溫度檢知器是設置於內、外環混合管的外部，不會因高溫而損壞，使用壽命較長，同時內、外環混合管的溫度亦能夠經由傳導部傳導至溫度檢知器，以達到準確地檢測瓦斯爐燃燒狀態。
附圖說明
圖1為本發明瓦斯爐的立體圖。
圖2為本發明瓦斯爐的局部剖視圖。
圖3為本發明瓦斯爐的電氣功能方塊圖。
圖4為本發明檢測方法的流程圖(一)。
圖5為本發明檢測方法的流程圖(二)。
【符號說明】
燃燒裝置 10
內環部 11
外環部 12
混合管裝置 20
內環混合管 21
第一進氣端 211
內環流道 212
外環混合管 22
第二進氣端 221
外環流道 222
傳導部 30
第一端 31
第二端 32
安裝孔 33
火力開關 40
檢測裝置 50
火焰檢知器 51
溫度檢知器 52
控制電路 53
顯示器 54
警示器 55
第一噴嘴 8
第二噴嘴 9
管路 81、91
步驟 S201～S209
步驟 S301～S309
具體實施方式
為能更進一步了解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而所附附圖僅提供參考與說明用，並非用來對本發明的權利範圍作任何的限制。
請參閱圖1至圖3，本發明提供一種瓦斯爐燃燒狀態檢測裝置，該瓦斯爐可為臺面爐、嵌入爐或其他型式的爐具，本實施例並不加以限制。該瓦斯爐包括有燃燒裝置10、混合管裝置20、傳導部30、火力開關40及檢測裝置50。混合管裝置20的一端耦接於火力開關40，另一端連接於燃燒裝置10。火力開關40可用於開啟或關閉瓦斯燃料，以使瓦斯燃料可通過混合管裝置20輸送至燃燒裝置10。傳導部30連接於混合管裝置20，以使混合管裝置20的溫度可直接傳導至傳導部30。檢測裝置50連接於傳導部30，用以檢測瓦斯爐燃燒狀態，據以控制火力開關40。
詳細來說，混合管裝置20包含一內環混合管21及一外環混合管22，內環混合管21為一以金屬材料製成的中空管體，內環混合管21的一端具有一第一進氣端211，可用以銜接於瓦斯燃料來源。內環混合管21的內部具有一內環流道212，內環混合管21另一端與燃燒裝置10的內環部11相連接，使得火力開關40開啟時，瓦斯燃料可通過第一進氣端211及內環流道212輸送至燃燒裝置10的內環部11。
內環混合管21及外環混合管22間隔的設置，內環混合管21及外環混合管22大致相互平行。外環混合管22為一以金屬材料製成的中空管體，外 環混合管22的一端具有一第二進氣端221，可用以銜接瓦斯燃料來源。外環混合管22的內部具有一外環流道222，外環混合管22另一端與燃燒裝置10的外環部12相連接，使得火力開關40開啟時，瓦斯燃料可通過第二進氣端221及外環流道222輸送至燃燒裝置10的外環部12。
更詳細來說，內環混合管21的第一進氣端211可設置有一第一噴嘴8，第一噴嘴8伸入內環流道212，外環混合管22的第二進氣端221可設置有一第二噴嘴9，第二噴嘴9伸入外環流道222。第一噴嘴8及第二噴嘴9分別通過管路81、91及火力開關40銜接於瓦斯燃料來源，火力開關40可用以點火及開啟瓦斯燃料至混合管裝置20的內環混合管21的內環流道212及外環混合管22的外環流道222，進而使燃燒裝置10的內環部11及外環部12進行燃燒。
傳導部30較佳但不限制以金屬材料(金屬件)製成，該傳導部30較佳但不限制為實心體，傳導部30的斷面可呈方形、圓形或橢圓形等，並不予以限制。該傳導部30設置於內環混合管21及外環混合管22之間，該傳導部30能以一體成型或組合方式連接於內環混合管21及外環混合管22，在本實施例中，該傳導部30一體成型連接於內環混合管21及外環混合管22。該傳導部30呈塊狀體，該傳導部30的兩端分別定義為一第一端31及一第二端32，第一端31一體成型連接於內環混合管21，第二端32一體成型連接於外環混合管22，使得內環混合管21及外環混合管22的溫度皆可傳導至該傳導部30。若是該傳導部30組合連接於內環混合管21及外環混合管22之間，則第一端31可焊接連接於內環混合管21，第二端32可焊接連接於外環混合管22。
檢測裝置50包含有火焰檢知器51、溫度檢知器52、及控制電路53，而火焰檢知器51及溫度檢知器52分別耦接於控制電路53。另外，火力開關40也耦接於並受控於控制電路53，使火力開關40可手動開啟及關閉，也可受控於控制電路53而開啟及關閉，而火力開關40可以包含有開關旋鈕、電子點火器、瓦斯閥等。
火焰檢知器51鄰近於燃燒裝置10，用以檢知燃燒裝置10的火焰，並根據檢知結果輸出一火焰信號至控制電路53。火焰檢知器51例如可以是火焰感應針，可隨感應的火焰大小及火焰有無而產生不同的電信號。控制電路53 用以根據火焰檢知器51輸出的火焰信號進行判斷，並當判斷瓦斯爐燃燒狀態異常時，關閉火力開關40。其中，控制電路53用以根據火焰檢知器51輸出的火焰信號進行判斷，具體如下：控制電路53用以根據該火焰信號判斷燃燒裝置10是否有火焰來決定該瓦斯爐燃燒狀態是否異常。若有火焰時，控制電路53維持火力開關40的開啟，若無火焰時，例如燃燒進行中火焰被風吹熄或是被湯汁澆熄時，瓦斯爐燃燒狀態為異常，控制電路53據此關閉火力開關40以切斷瓦斯燃料供應，以避免在瓦斯爐燃燒狀態異常時(熄火時)仍持續輸送瓦斯，而造成瓦斯外洩的狀況。
溫度檢知器52設置於傳導部30上，亦即可以在傳導部30上設有安裝孔33，使得溫度檢知器52得以安裝於傳導部30的安裝孔33。該溫度檢知器52以靠近傳導部30的第一端31為較佳，亦即溫度檢知器52與第一端31的間距小於溫度檢知器52與第二端32的間距，使得溫度檢知器52較為靠近內環混合管21，而遠離外環混合管22，在瓦斯爐燃燒狀態異常時，例如內環混合管21發生回火時產生的高溫能夠快速地傳導至溫度感知器52。由於內環混合管21發生回火時，通常溫度較低，故本實施例的溫度檢知器52以靠近傳導部30的第一端31及內環混合管21為較佳，以使內環混合管21及外環混合管22的熱能夠平均的傳導至溫度檢知器52，使控制電路53能夠根據溫度檢知器52輸出的溫度信號進行判斷，並當判斷瓦斯爐燃燒狀態異常時，關閉火力開關40。
其中，控制電路53用以根據溫度檢知器52輸出的溫度信號進行判斷，具體如下：控制電路53用以根據該溫度信號判斷傳導部的30溫度是否大於一默認的第一回火溫度(如:100度)來決定瓦斯爐燃燒狀態是否異常。若傳導部30的溫度大於該默認的第一回火溫度時，亦即瓦斯爐燃燒進行中內環混合管11發生回火會使傳導部30的溫度超過100度，瓦斯爐燃燒狀態為異常，控制電路53據此關閉火力開關40以切斷瓦斯燃料供應，以避免在瓦斯爐燃燒狀態異常時(回火時)仍持續輸送瓦斯，而再發生回火過熱的狀況。
另外，控制電路53用以根據溫度檢知器52輸出的溫度信號進行判斷，具體如下：控制電路53用以根據該溫度信號判斷傳導部的30溫度是否大於一默認的第一回火溫度(如:100度)，若未大於該預設的第一回火溫度時，判斷傳導部的30的溫度是否大於一默認的第二回火溫度(如:60度)以及傳導 部30於一單位時間內的上升溫度(或稱溫度的變化量)是否大於一默認的單位時間(如:1分鐘)內的上升溫度(如:5度)來決定瓦斯爐燃燒狀態是否異常。若傳導部30的溫度超過60度且傳導部30於1分鐘內的上升溫度超過5度時，即為瓦斯爐燃燒進行中發生回火現象，瓦斯爐燃燒狀態為異常，控制電路53據此關閉火力開關40以切斷瓦斯燃料供應，以避免在瓦斯爐燃燒狀態異常時(回火時)仍持續輸送瓦斯，而再發生回火過熱的狀況。
另外，控制電路53用以根據溫度檢知器52輸出的溫度信號進行判斷，具體如下：控制電路53用以根據該溫度信號判斷傳導部30的溫度是否大於一默認的堵火溫度(如:80度)來決定瓦斯爐燃燒狀態是否異常。若傳導部30的溫度大於該默認的堵火溫度時，亦即瓦斯流量不穩定會使瓦斯爐急速冒出大的火焰出來，從而會使傳導部30的溫度超過80度，瓦斯爐燃燒狀態為異常，控制電路53據此關閉火力開關40以切斷瓦斯供應，以避免在瓦斯爐燃燒狀態異常時(堵火時)仍持續輸送瓦斯，而發生瓦斯爆炸的狀況。
據此，控制電路53可用以根據火焰檢知器51輸出的火焰信號或/及溫度檢知器52輸出的溫度信號進行判斷，並當判斷瓦斯爐燃燒狀態異常時(熄火、回火或堵火時)，關閉火力開關40，以維護人員安全。
另外，檢測裝置50還包含有一耦接於控制電路53的顯示器54，用以顯示一故障信息，而故障信息例如可以是故障碼。控制電路53更用以在判斷瓦斯爐燃燒狀態異常時，驅使顯示器54顯示該故障信息，以提供顯示功能。再者，檢測裝置50還可包含有一耦接於控制電路53的警示器55，用以發出一警示信息。警示器55例如可以是警示燈等發光組件或是蜂鳴器等發聲組件，以發出燈光或聲音的警示訊息。控制電路53更用以在判斷瓦斯爐燃燒狀態異常時，驅使警示器55發出該警示信息，以提供警示功能。
請參考圖4，並請斟酌參考圖1至圖3，以下將詳細說明本發明瓦斯爐燃燒狀態檢測裝置的檢測方法，可包括步驟如下：
首先，於步驟S201中，提供一瓦斯爐，其包括燃燒裝置10、混合管裝置20、傳導部30、火力開關40及檢測裝置50。混合管裝置20包含內環混合管及外環混合管，內環混合管及外環混合管的一端分別耦接於火力開關，另一端分別連接於燃燒裝置。傳導部30的兩端分別連接於內環混合管及外環混合管。檢測裝置50包含火焰檢知器51、溫度檢知器52及控制電路53， 火焰檢知器51及溫度檢知器52分別耦接於控制電路53，火焰檢知器51鄰近於燃燒裝置10，溫度檢知器52設置於傳導部30上。
接者，於步驟S203中，開啟火力開關40，使燃燒裝置10進行燃燒。
然後，於步驟S205中，使用火焰檢知器51檢知燃燒裝置10並判斷燃燒裝置10是否有火焰。進一步地說，控制電路53可驅使火焰檢知器51檢知燃燒裝置10，從而判斷燃燒裝置10是否有火焰。若控制電路53根據火焰檢知器51產生的電信號判斷燃燒裝置10無火焰時，執行步驟S206。反之，若控制電路53根據火焰檢知器51產生的電信號判斷燃燒裝置10有火焰時，執行步驟S207。
於步驟S206中，關閉火力開關40，以停止供應瓦斯燃料。
於步驟S207中，使用溫度檢知器52檢知傳導部30的溫度並判斷傳導部30的溫度是否大於一默認的第一回火溫度。進一步地說，控制電路53可驅使溫度檢知器52檢知傳導部30的溫度，從而判斷傳導部30的溫度是否大於該默認的第一回火溫度。若控制電路53根據溫度檢知器52產生的電信號判斷傳導部30的溫度未大於該默認的第一回火溫度時，執行步驟S208。反之，若控制電路53根據溫度檢知器52產生的電信號判斷傳導部30的溫度大於該默認的第一回火溫度時，執行步驟S209。
於步驟S208中，判斷傳導部30的溫度是否大於一默認的第二回火溫度且傳導部30於一單位時間內的上升溫度是否大於一默認的單位時間內的上升溫度。進一步地說，控制電路53可驅使溫度檢知器52檢知傳導部30的溫度，從而判斷傳導部30的溫度是否大於該默認的第二回火溫度且傳導部30於一單位時間內的上升溫度是否大於該默認的單位時間內的上升溫度。若控制電路53根據溫度檢知器52產生的電信號判斷傳導部30的溫度未大於該默認的第二回火溫度且傳導部30於該單位時間內的上升溫度未大於該默認的單位時間內的上升溫度時，則回到步驟S205。反之，若控制電路53根據溫度檢知器52產生的電信號判斷傳導部30的溫度大於該默認的第二回火溫度且傳導部30於該單位時間內的上升溫度大於該默認的單位時間內的上升溫度時，執行步驟S209。
於步驟S209中，關閉火力開關40，以停止供應瓦斯燃料。進一步地說，檢測裝置50還包含有一耦接於控制電路53的顯示器54，控制電路53可關閉火力開關40並驅使顯示器54顯示一故障信息，以提示使用者。
請參考圖5，並請斟酌參考圖1至圖3，以下將詳細說明本發明瓦斯爐燃燒狀態檢測裝置的檢測方法，可包括步驟如下：
首先，於步驟S301中，提供一瓦斯爐，其包括燃燒裝置10、混合管裝置20、傳導部30、火力開關40及檢測裝置50。混合管裝置20包含內環混合管及外環混合管，內環混合管及外環混合管的一端分別耦接於火力開關，另一端分別連接於燃燒裝置。傳導部30的兩端分別連接於內環混合管及外環混合管。檢測裝置50包含火焰檢知器51、溫度檢知器52及控制電路53，火焰檢知器51及溫度檢知器52分別耦接於控制電路53，火焰檢知器51鄰近於燃燒裝置10，溫度檢知器52設置於傳導部30上。
接者，於步驟S303中，開啟火力開關40，使燃燒裝置10進行燃燒。
然後，於步驟S305中，使用火焰檢知器51檢知燃燒裝置10並判斷燃燒裝置10是否有火焰。進一步地說，控制電路53可驅使火焰檢知器51檢知燃燒裝置10，從而判斷燃燒裝置10是否有火焰。若控制電路53根據火焰檢知器51產生的電信號判斷燃燒裝置10無火焰時，執行步驟S306。反之，若控制電路53根據火焰檢知器51產生的電信號判斷燃燒裝置10有火焰時，執行步驟S307。
於步驟S306中，關閉火力開關40，以停止供應瓦斯燃料。
於步驟S307中，使用溫度檢知器52檢知傳導部30的溫度並判斷傳導部30的溫度是否大於一默認的堵火溫度。進一步地說，控制電路53可驅使溫度檢知器52檢知傳導部30的溫度，從而判斷傳導部30的溫度是否大於該默認的堵火溫度。若控制電路53根據溫度檢知器52產生的電信號判斷傳導部30的溫度未大於該默認的堵火溫度時，則跳回步驟S305。反之，若控制電路53根據溫度檢知器52產生的電信號判斷傳導部30的溫度大於該默認的堵火溫度時，執行步驟S309。
於步驟S309中，關閉火力開關40，以停止供應瓦斯燃料。進一步地說，檢測裝置50還包含有一耦接於控制電路53的顯示器54，控制電路53可關閉火力開關40並驅使顯示器54顯示一故障信息，以提示使用者。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，非意欲局限本發明的專利保護範圍，故凡運用本發明說明書及附圖內容所為的等效變化，均同理皆包含於本發明的權利保護範圍內，合予陳明。