TWI495828B - Interchangeable gas furnace and its control method - Google Patents

Description

連動式瓦斯爐及其控制方法

本發明係與瓦斯爐有關，更詳而言之是指一種連動式瓦斯爐及其控制方法。

按，瓦斯爐是最常用於烹煮食材的加熱器具，相較於電磁爐等將電能轉換為熱能的加熱器具，瓦斯爐的控制方式簡單，且燃燒瓦斯所產生的熱能大於使用電力產生的熱能，可有效減少烹煮的時間。

圖1所示者為習用的瓦斯爐之燃燒裝置的結構，包含有一燃燒器10、一連接該燃燒器10的混合管12、以及一連接瓦斯來源的噴嘴14。該混合管12具有複數個入氣孔122，該噴嘴14具有一開口142位於該混合管12中。當瓦斯通過該噴嘴14的開口142時，將該混合管12外部的空氣自該些入氣孔122引入該混合管12中，產生第一次混合，再經過該混合管12輸送至該燃燒器10，與該燃燒器10周圍的空氣進行第二次混合並燃燒。該燃燒器10所產生的熱能係與瓦斯量及空氣量的比例有關，當瓦斯量與空氣量達到一較佳的比例時，該燃燒器10產生的熱效率相對較高。

習用的瓦斯爐之瓦斯與空氣混合的方式所獲得的空氣量有限，因此燃燒效率無法提升。當烹煮食物所需的熱能較高 時，只能利用提供更多的瓦斯量，讓火焰增大，進而增加鍋具的受熱面積，以達到所需的熱能。然，提供更多瓦斯量代表耗費的瓦斯更多，在石化燃料日漸短缺的今日，無法有效節省瓦斯用量。火焰增大更易造成人員燒傷或引燃瓦斯爐附近的易燃物。再者，在所獲得的空氣量有限的前提下，單獨提高瓦斯量將造成瓦斯燃燒不完全，此將導致一氧化碳增加，若未有良好的通風環境恐有造成人員一氧化碳中毒之虞。

有鑑於此，本發明之主要目的在於提供一種連動式瓦斯爐及其控制方法，可有效提高瓦斯爐的熱效率，且可節省瓦斯的用量。

緣以達成上述目的，本發明所提供之連動式瓦斯爐，包含有一燃燒器、一混合器、一鼓風機、一瓦斯調節器與一操控裝置。其中，該混合器用以混合瓦斯與空氣並輸送至該燃燒器，該混合器具有一主通道與一第一側口，該主通道連通該燃燒器；該鼓風機內部設有一風扇，用以導入空氣予該混合器，該風扇係受控制而改變轉速，並改變該鼓風機產生之風壓；該鼓風機產生之部分的氣流進入該主通道，另一部分的氣流連通該第一側口；該瓦斯調節器係設置於連通至該混合器之一瓦斯管路上，該瓦斯調節器連通該第一側口，該瓦斯調節器係隨著該鼓風機產生之風壓大小而調節供輸至該混合器的瓦斯流量；該 操控裝置電性連接該鼓風機，用以控制該風扇之轉速。

依據上述構思，本發明更提供有一種連動式瓦斯爐之控制方法包含下列步驟：A. 啟動該風扇運轉，以提供一預定之空氣量予該混合器；B. 將步驟A之一部分的空氣注入該第一側口，以控制該瓦斯調節器調節供輸至該混合器的瓦斯流量為一預定瓦斯流量；以及C. 將步驟A之另一部分的空氣與步驟B的瓦斯在該混合器中混合後輸送至該燃燒器燃燒。

藉此，透過該連動式瓦斯爐及其控制方法，只需控制鼓風機的風扇之轉速即可達到同時讓一定量的空氣與一定量的瓦斯進入燃燒器混合燃燒之效果，在不增加瓦斯的用量下，有效提高瓦斯爐燃燒瓦斯的熱效率。

為能更清楚地說明本發明，茲舉下列實施例並配合圖示詳細說明如后。

圖2至圖7所示者為本發明一較佳實施例之連動式瓦斯爐，包含有一燃燒器16、一混合器18、一鼓風機28、一瓦斯調節器34與一操控裝置64。其中：該燃燒器16用以燃燒瓦斯，以加熱該燃燒器16上方的一 鍋體。

該混合器18用以混合瓦斯與空氣並輸送至該燃燒器16，在本實施例中，該混合器18包含有一主體20，該主體20具有一入氣口201、一出氣口202、一第一側口203與一第二側口204。其中，該入氣口201與出氣口202之間形成有一主通道205，該第一側口203位於該入氣口201與該出氣口202之間且連通該主通道205，該第二側口204位於該第一側口203與該出氣口202之間且連通該主通道205。為了方便連接管路，該混合器18更包含有一第一延伸管24與一第二延伸管26，該第一延伸管24與該第二延伸管26連接於該主體20上且分別連通該第一側口203與該第二側口204。該主體20的內壁延伸突出有一以擋板22為例的集風部，且該擋板22位於該第一側口203與該主通道205之間。

該鼓風機28包含有一殼體30與一風扇32，該殼體30包含有一入口端302與一出口端304，該出口端304連通該混合器18的入氣口201。該風扇32設於該殼體30內，其係可受控制而改變轉速，並改變該鼓風機28內部之風壓大小。該風扇32運轉時強制將空氣自該入口端302導入，並由該出口端304進入該混合器18中。進入該混合器18的一部分之氣流進入該主通道205，另一部分的氣流為該擋板22引導至該第一側口203。

該瓦斯調節器34係設置於連通至該混合器18之一瓦斯管 路70上。請參閱圖4，在本實施例中，該瓦斯調節器34包含有一控制閥36與一調節閥50。其中：該控制閥36包含有一第一閥體38、一第一閥門40與一彈簧46。其中，該第一閥體38具有一入口端381、一出口端382、一通道口383、一第一孔道386與一第二孔道387。其中，該入口端381連通該瓦斯管路70，該出口端382連通該混合器18的第二延伸管26。該第一閥門40設於該第一閥體38中，並將該第一閥體38內部分隔成一第一氣室384與一第二氣室385，該第一氣室384連通該入口端381，且該第一氣室384與該第二氣室385透過該第一孔道386互相連通。該第二孔道387連通該出口端382。該彈簧46之兩端分別抵接該第一閥門40與該第一閥體38內壁。前述之入口端381、第一氣室384、通道口383與出口端382在圖6所示之狀態下共同構成一主瓦斯通路48，而該第一閥門40在圖4所示之狀態，則可阻斷該主瓦斯通路48。

該調節閥50包括有一第二閥體52與一第二閥門54。其中，該第二閥體52結合於該第一閥體38上，該第二閥體52包含有一開口524與一洩壓口526。該第二閥門54包含有一彈性膜56與一連桿58，該彈性膜56設於該第二閥體52中，且該彈性膜56將該第二閥體52分隔成互不相通的一第一容室522與一第二容室523。該第一容室522 連通該開口524，且該開口524透過一導風管62連通該混合器18的第一延伸管24。該第二容室523連通該第一閥體38的第二孔道387以及透過該洩壓口526連通該第一閥體38的第二氣室385。該連桿58一端結合於該彈性膜56上，另一端通過該洩壓口526，該連桿58可為該彈性膜56帶動而於圖5所示之一第一位置P1與圖7所示之一第二位置P2之間往復移動，藉以封閉或開啟該洩壓口526。前述之該洩壓口526、該第二容室523與該第一閥體38上的第二孔道387共同構成圖6所示之一洩壓通路60，該第二閥門54位於該洩壓通路60之路徑上。

當該鼓風機28未為運轉時，該第二閥門54的連桿58位於該第一位置P1，該連桿58封閉該洩壓口526(圖5參照)，亦即阻斷該洩壓通路60，此時該控制閥36的第一氣室384與第二氣室385之氣壓相等，該第一閥門40為該彈簧46推抵而接觸該通道口383，阻斷該主瓦斯通路48。

請參閱圖6與圖7，當該鼓風機28運轉時，該鼓風機28產生的風壓由該混合器18灌入該調節閥50的第一容室522，形成一作用力F將該彈性膜56往該第二容室523的方向推擠，連帶地將該連桿58推往該第二位置P2，使該連桿58與該洩壓口526之間產生間隙D(圖7參照)，開啟該洩壓通路60。此時，該第二氣室385的瓦斯 自該洩壓通路60流通至該第一閥體38的出口端382，使得該控制閥36的第二氣室385之氣壓下降，該第二氣室385比該第一氣室384的氣壓相對較低，因而形成一壓力差。當該壓力差大於該彈簧46推抵該第一閥門40的力量時，該第一閥門40被推往該第二氣室385，開啟該主瓦斯通路48，使得瓦斯得通過該瓦斯調節器34並進入該混合器18中，以便與來自該鼓風機28的空氣進行混合。

據上所述可知，藉由控制該鼓風機28風扇32的轉速，以產生不同的風壓即可間接控制該第一閥門40的開啟程度，進而調節供輸至該混合器18的瓦斯流量。

該操控裝置64電性連接該鼓風機28，用以控制該風扇32之轉速。在本實施例中，該操控裝置64包含有一以旋鈕66為例的操作介面以及一控制器68。該旋鈕66電性連接該控制器68，供使用者調整該風扇32的轉速，該控制器68依據該旋鈕66的轉動幅度送出相對應的電壓予該鼓風機28，藉以控制該風扇32的轉速。當旋鈕66的轉動幅度愈大，所送出的電壓愈高，該風扇32轉速也愈快，輸送到該混合器18的空氣量與瓦斯量也相對的增加，藉此，使用者透調整該旋鈕66，即可控制該燃燒器16的火力大小。在實務上，除了以旋鈕調整的方式外，亦可以設計成按鍵調整的方式，而操作介面亦可以無線傳輸的方式連接控制器。

利用上述結構設計，透過以下所述之控制方法，進行該連 動式瓦斯爐之控制。該控制方法包含有下列步驟：

A.啟動該風扇32運轉，使該鼓風機28提供一預定之空氣量予該混合器18。

B.透過該混合器18的擋板，將步驟A之一部分的空氣引導注入該第一側口203，進而控制該控制閥36的第一閥門40位置，以調節供輸至該混合器18的瓦斯流量為一預定瓦斯流量，前述之瓦斯注入該混合器18的第二側口204。

C.步驟A另一部分的空氣進入該主通道205經過該第二側口204時，將步驟B之瓦斯引入氣流中且在混合器18中混合後輸送至該燃燒器16燃燒。

D.該操控裝置64控制該風扇32的轉速，使該瓦斯調節器34調節供輸至該混合器18的瓦斯流量為相應於該風扇32的轉速之瓦斯流量。

藉此，即可利用控制該風扇32的轉速，間接控制瓦斯流量，讓一定量之瓦斯與空氣進入該燃燒器16中燒燃。

透過本發明所提供的連動式瓦斯爐及其控制方法，只需單獨控制鼓風機的轉速即可達到將一定之空氣量與一定之瓦斯量同時供輸至燃燒器混合燃燒之效果，相較於習用的瓦斯爐可有效節省瓦斯用量。更值得一提的是，由於鼓風機與瓦斯調節器是以機械的方式連動，當鼓風機老化而使得轉速降低時，供輸至混合器的瓦斯流量也同時的減少，使得空氣量和瓦斯量仍可達到一定之混合比例，不會造成瓦斯燃燒不完全的情形。

以上所述僅為本發明較佳可行之實施例而已，並非本發明之所有可實施態樣。舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效結構及等效方法之變化，理應包含在本發明之專利範圍內。

10‧‧‧燃燒器

12‧‧‧混合管

122‧‧‧入氣孔

14‧‧‧噴嘴

142‧‧‧開口

16‧‧‧燃燒器

18‧‧‧混合器

20‧‧‧主體

201‧‧‧入氣口

202‧‧‧出氣口

203‧‧‧第一側口

204‧‧‧第二側口

205‧‧‧主通道

22‧‧‧擋板

24‧‧‧第一延伸管

26‧‧‧第二延伸管

28‧‧‧鼓風機

30‧‧‧殼體

302‧‧‧入口端

304‧‧‧出口端

32‧‧‧風扇

34‧‧‧瓦斯調節器

36‧‧‧控制閥

38‧‧‧第一閥體

381‧‧‧入口端

382‧‧‧出口端

383‧‧‧通道口

384‧‧‧第一氣室

385‧‧‧第二氣室

386‧‧‧第一孔道

387‧‧‧第二孔道

40‧‧‧第一閥門

46‧‧‧彈簧

48‧‧‧主瓦斯通路

50‧‧‧調節閥

52‧‧‧第二閥體

522‧‧‧第一容室

523‧‧‧第二容室

524‧‧‧開口

526‧‧‧洩壓口

54‧‧‧第二閥門

56‧‧‧彈性膜

58‧‧‧連桿

60‧‧‧洩壓通路

62‧‧‧導風管

64‧‧‧操控裝置

66‧‧‧旋鈕

68‧‧‧控制器

70‧‧‧瓦斯管路

D‧‧‧間隙

F‧‧‧作用力

P1‧‧‧第一位置

P2‧‧‧第二位置

圖1為習用瓦斯爐之燃燒裝置示意圖；圖2為本發明較佳實施例之連動式瓦斯爐示意圖；圖3為本發明較佳實施例之混合器示意圖；圖4為本發明較佳實施例之瓦斯調節器示意圖；圖5為圖4之局部放大圖，揭示洩壓通路阻斷；圖6為本發明較佳實施例之瓦斯調節器的主瓦斯通路開啟示意圖；以及圖7為圖6之局部放大圖，揭示洩壓通路開啟。

16‧‧‧燃燒器

18‧‧‧混合器

201‧‧‧入氣口

202‧‧‧出氣口

24‧‧‧第一延伸管

26‧‧‧第二延伸管

28‧‧‧鼓風機

30‧‧‧殼體

302‧‧‧入口端

304‧‧‧出口端

32‧‧‧風扇

34‧‧‧瓦斯調節器

36‧‧‧控制閥

381‧‧‧入口端

382‧‧‧出口端

50‧‧‧調節閥

62‧‧‧導風管

64‧‧‧操控裝置

66‧‧‧旋鈕

68‧‧‧控制器

70‧‧‧瓦斯管路

Claims (11)

1. 一種連動式瓦斯爐，包含有：一燃燒器；一混合器，用以混合瓦斯與空氣並輸送至該燃燒器，該混合器具有一主通道與一第一側口，該主通道連通該燃燒器；一鼓風機，內部設有一風扇，用以導入空氣予該混合器，該風扇係受控制而改變轉速，並改變該鼓風機產生之風壓；該鼓風機產生之部分的氣流進入該主通道，另一部分的氣流連通該第一側口；一瓦斯調節器，係設置於連通至該混合器之一瓦斯管路上，該瓦斯調節器連通該第一側口，該瓦斯調節器係隨著該鼓風機產生之風壓大小而調節供輸至該混合器的瓦斯流量；以及一操控裝置，電性連接該鼓風機，用以控制該風扇之轉速；其中，該混合器具有一集風部，用以將該鼓風機產生之部分的氣流引導至該第一側口。
2. 如請求項1所述之連動式瓦斯爐，其中該集風部為一自該混合器的內壁延伸突出形成的擋板，該擋板位於該主通道與該第一側口之間。
3. 如請求項1所述之連動式瓦斯爐，其中該混合器具有一第二側口連通該主通道，該第二側口位於該第一側口與該燃燒器之間，流經該瓦斯調節器的瓦斯係自該第二側口進入該主通道。
4. 如請求項1所述之連動式瓦斯爐，其中該混合器具有一第 二側口連通該主通道；該瓦斯調節器包含有一調節閥與一控制閥，該調節閥具有一開口連通該第一側口，該控制閥具有一入口端連通該瓦斯管路以及一出口端連通該第二側口，該調節閥係受該鼓風機產生之風壓驅動而控制該控制閥調整供輸至該混合器的瓦斯流量。
5. 如請求項4所述之連動式瓦斯爐，其中該控制閥包含有一第一閥體與一第一閥門，該第一閥體具有該入口端、該出口端及一主瓦斯通路連通該入口端與該出口端，該第一閥門位於該主瓦斯通路之路徑上；該調節閥包含有一第二閥體與一第二閥門，該開口位於該第二閥體上，該第一閥體與該第二閥體間形成一洩壓通路，該第二閥門位於該洩壓通路之路徑上；該第二閥門係受該鼓風機產生之風壓驅動而於一第一位置與一第二位置之間往復移動，於該第一位置時，該第二閥門阻斷該洩壓通路，使該第一閥門阻斷該主瓦斯通路，於該第二位置時，該第二閥門開啟該洩壓通路，使該第一閥門開啟該主瓦斯通路。
6. 如請求項5所述之連動式瓦斯爐，其中該第一閥體具有一第一氣室與一第二氣室，該第一閥門位於該第一氣室與該第二氣室之間，該第二氣室連通該洩壓通路；在該第二閥門於該第一位置時，該第一氣室的氣壓與該第二氣室的氣壓相等，該第一閥門阻斷該主瓦斯通路，在該第二閥門於該第二位置時，該第二氣室的氣壓小於該第一氣室的氣壓，該第一閥門開啟該主瓦斯通路。
7. 如請求項1所述之連動式瓦斯爐，其中操控裝置包含有一 操作介面，供使用者調整該風扇的轉速。
8. 一種連動式瓦斯爐之控制方法，該連動式瓦斯爐包含有一燃燒器、一連通該燃燒器的混合器、以及連通該混合器的一鼓風機與一瓦斯調節器，該混合器具有一第一側口連通該瓦斯調節器，該混合器另具有一集風部，且該鼓風機內部設有一風扇，該控制方法包含下列步驟：A. 啟動該風扇運轉，以提供一預定之空氣量予該混合器；B. 將步驟A之一部分的空氣注入該第一側口，以控制該瓦斯調節器調節供輸至該混合器的瓦斯流量為一預定瓦斯流量，其中，步驟A之一部分的空氣係受該集風部引導而注入該第一側口；以及C. 將步驟A之另一部分的空氣與步驟B的瓦斯在該混合器中混合後輸送至該燃燒器燃燒。
9. 如請求項8所述連動式瓦斯爐之控制方法，其中在步驟C之後包含有控制該風扇的轉速，使該瓦斯調節器調節供輸至該混合器的瓦斯流量為相應於該風扇的轉速之瓦斯流量。
10. 如請求項9所述連動式瓦斯爐之控制方法，其中供輸至該混合器的瓦斯流量係正比於該風扇之轉速。
11. 如請求項8所述連動式瓦斯爐之控制方法，其中該瓦斯調節器包含有一調節閥與一控制閥，該調節閥連通該第二側口，該調節閥受該風壓驅動而控制該控制閥調節供輸至該混合器的瓦斯流量。