TWI506235B - Gas combustion control system and its gas appliance - Google Patents

Description

瓦斯燃燒控制系統及其瓦斯器具

本發明係應用於瓦斯器具，特別是指一種以WiFi訊號傳輸控制指令之瓦斯燃燒控制系統及瓦斯器具。

隨著工業科技的進步，如瓦斯爐、壁爐、熱水器等瓦斯器具己逐漸普及於各個家庭之中。而習用之瓦斯器具上，通常設置有一控制器供使用者手動調整控制供予瓦斯器具的燃燒裝置之瓦斯量大小。然而，使用者欲調整或開閉瓦斯時，則必須走到瓦斯器具附近才能操控該控制器達到調整或開閉瓦斯之目的，而容易造成使用者操作上的不便。

是以，為改善上述缺點，遂有業者研發一種具有遙控器的瓦斯器具該遙控器透過一無線射頻(Radio Frequency，RF)控制模組與該控制器連接，該遙控器用以產生具有控制指令的無線射頻訊號，而該無線射頻控制模組接收到該無線射頻訊號後，便依據該無線射頻訊號中的控制指令控制該控制器而達到調整或開閉瓦斯之目的。

然而，前述設計雖可達到無線控制的效果，但仍須要相對應之遙控器才能達到前述目的，而隨著無線網路科技的發展，Wi-Fi已逐漸普及於各家庭中。是以，若能使用Wi-Fi訊號控制前述之該無線射頻控制模組的話，將更能提升使用者操作上的便利性。

有鑑於此，本發明主要目的在於提供一種瓦斯燃燒控制系統及其瓦斯器具，可將Wi-Fi訊號轉換成無線射頻訊號來達到調整或開閉瓦斯之目的。

緣已達成上述目的，本發明提供之瓦斯燃燒控制系統包含有 一燃燒裝置、一瓦斯閥、一控制訊號源、一轉換裝置、以及一控制器。其中，該燃燒裝置係用以燃燒瓦斯產生熱能者；該瓦斯閥係用以接收電訊號並依據電訊號調整供予該燃燒裝置之瓦斯量者；該控制訊號源用以發送一具有控制指令之Wi-Fi訊號；該轉換裝置具有一Wi-Fi收發電路、一與該Wi-Fi收發電路電性連接之轉換電路、以及一與該轉換電路電性連接之第一無線射頻(Radio frequency，RF)收發電路；該Wi-Fi收發電路接收該Wi-Fi訊號後，該轉換電路將該Wi-Fi訊號轉換成一無線射頻訊號，並以該第一無線射頻收發電路發送該無線射頻訊號；該控制器具有一第二無線射頻收發電路、以及一電性連接該無線射頻收發電路以及該瓦斯閥之控制電路；該第二無線射頻收發電路接收該無線射頻訊號後，該控制電路依據該無線射頻訊號中的控制指令產生對應之電訊號予該瓦斯閥以調整供予該燃燒裝置之瓦斯量。

本發明提供之一種瓦斯器具，係訊號連接一控制訊號源，該控制訊號源發送一具有控制指令之Wi-Fi訊號，該瓦斯器具包含有一燃燒裝置、一瓦斯閥、一轉換裝置、以及一控制器。其中，該燃燒裝置係用以燃燒瓦斯產生熱能者；該瓦斯閥係用以接收電訊號並依據電訊號調整供予該燃燒裝置之瓦斯量者；該轉換裝置具有一Wi-Fi收發電路、一與該Wi-Fi收發電路電性連接之轉換電路、以及一與該轉換電路電性連接之第一無線射頻(Radio frequency，RF)收發電路；該Wi-Fi收發電路接收該Wi-Fi訊號後，該轉換電路將該Wi-Fi訊號轉換成一無線射頻訊號，並以該第一無線射頻收發電路發送該無線射頻訊號；該控制器具有一第二無線射頻收發電路、以及一電性連接該無線射頻收發電路以及該瓦斯閥之控制電路；該第二無線射頻收發電路接收該無線射頻訊號後，該控制電路依據該無線射頻訊號中的控制指令產生對應之電訊號予該瓦斯閥以調整供予該燃燒裝置之瓦斯量。

藉此，透過上述之設計，便可將具有控制指令的Wi-Fi訊號轉換成無線射頻訊號，進而達到調整或開閉瓦斯之目的。

1‧‧‧控制訊號源

2‧‧‧瓦斯器具

3‧‧‧控制訊號源

3a‧‧‧無線基地台

3b‧‧‧智慧型手機

3c‧‧‧電腦

4‧‧‧瓦斯器具

10‧‧‧燃燒裝置

15‧‧‧瓦斯閥

30‧‧‧轉換裝置

32‧‧‧Wi-Fi收發電路

34‧‧‧轉換電路

36‧‧‧第一無線射頻收發電路

40‧‧‧控制器

42‧‧‧第二無線射頻收發電路

44‧‧‧控制電路

50、52、54‧‧‧偵測裝置

70‧‧‧輸水管

75‧‧‧風扇

101、202‧‧‧Wi-Fi訊號

102、201‧‧‧無線射頻訊號

圖1為第一實施例之架構圖；圖2為第二實施例之架構圖；圖3為第二實施例之另一架構圖；圖4為第三實施例之架構圖。

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後。

請參閱圖1，本發明第一較佳實施例之瓦斯燃燒控制系統，包含有一控制訊號源1與一瓦斯器具2，其中，於本實施例中，該控制訊號源1為一智慧型手機，且內建有一應用程式(Application)，用以供使用者輸入控制指令(如開啟、關閉、增大或減小等)，並將所輸入之控制指令編譯封裝成Wi-Fi訊號101後發送。當然在實際實施上，該控制訊號源1亦可為電腦或是其他可收發Wi-Fi訊號的裝置。而本實施例之瓦斯器具2為一壁爐，且包含有一燃燒裝置10、一瓦斯閥15、一轉換裝置30、一控制器40以及一偵測裝置50。其中：該燃燒裝置10於本實施例中為一火排，用以燃燒瓦斯以產生熱能。

該瓦斯閥15係設於供給瓦斯予該燃燒裝置10之瓦斯管路上，用以接收電訊號並依據電訊號而導通、阻斷或調整供給予該燃燒裝置10的瓦斯量。實際實施上，該瓦斯閥15可為申請人申請之美國專利公開第20090206291A1號所示之「gas flow rate control valve」，係利用電流提供使閥門作比例式開啟，亦即當電流提供越大，閥門開度比例式地增大，所提供之瓦斯流量亦比例式地增大，當然在設計上，亦可利用其他機構之設計，例如以電訊號控制旋轉式的錯位開門方式來達到上述之目的。

該轉換裝置30包含有一Wi-Fi收發電路32、一與該Wi-Fi收發電路32電性連接之轉換電路34、以及一與該轉換電路34電性連接之 第一無線射頻(Radio frequency，RF)收發電路36。該Wi-Fi收發電路32係過Wi-Fi直連(Wi-Fi Direct)協定與該控制訊號源1無線連接，用以接收該Wi-Fi訊號101，且該Wi-Fi收發電路32接收該Wi-Fi訊號101後，該轉換電路34將具有控制指令的該Wi-Fi訊號101轉換成一無線射頻訊號102，並透過該第一無線射頻收發電路36發送該無線射頻訊號102。

該控制器40係設於該瓦斯閥15附近，當然在實際實施上亦可整合在該瓦斯閥15上。該控制器40包含有一第二無線射頻收發電路42、以及一電性連接該第二無線射頻收發電路42以及該瓦斯閥15之控制電路44。該第二無線射頻收發電路42用以接收具有控制指令之無線射頻訊號102，且該第二無線射頻收發電路42接收到該無線射頻訊號102後，該控制電路44便解譯取得其中的控制指令，並依據控制指令產生對應之電訊號予該瓦斯閥15，藉以導通、阻斷或調整供給予該燃燒裝置的瓦斯量。

如此一來，透過上述之設計，除使用習用技術中用以產生射頻訊號的遙控器外，亦可直接利用智慧型手機或電腦等控制訊號源來控制供給之瓦斯量，使得使用者在操作上能更為便利。

該偵測裝置50則是設於該燃燒裝置10附近，且與該控制電路44電性連接，用以偵測該燃燒裝置10周圍的溫度，並將偵測的結果傳予該控制電路44。如此一來，該控制電路44便可把當下該瓦斯閥15的控制狀態(如開、關或當下流量等)、以及該偵測裝置50測得的周圍溫度編譯成封裝成無線射頻訊號201後，再透過該第二無線射頻收發電路42發送。該第一無線射頻收發電路36接收後，該轉換電路34便將具有控制狀態與周圍溫度的無線射頻訊號201轉換成Wi-Fi訊號202，並以該Wi-Fi收發電路32發送予該控制訊號源1，而該控制訊號源1接收到Wi-Fi訊號202後，便可解譯並顯示該瓦斯閥15當下之控制狀態、以及該燃燒裝置10周圍的溫度供使用者參考，藉以達到即時監控的效果。

另外，請參閱圖2，為本發明第二較佳實施例之瓦斯燃燒控制系統，與前述實施例相同之處於此便不再贅述，而不同之處再於本實施例之控制訊號源3包含有一無線基地台(wireless access point，wireless AP)3a以及一電子裝置，該電子裝置為一智慧型手機3b，該無線基地台3a與網際 網路連線，而該智慧型手機3b係透過Wi-Fi通訊協定與該無線基地台3a無線連接，用以產生一具有控制指令之Wi-Fi訊號予該無線基地台3a；該無線基地台3a接收到該Wi-Fi訊號便轉送至該轉換裝置30來達到前述之控制效果。另外，該無線基地台3a接收到該轉換裝置30送出欲予該智慧型手機3b的Wi-Fi訊號後，亦會轉送予該智慧型手機3b，進而達到前述即時監控的效果。

而上述再額外透過該無線基地台3a連接之好處，在於使用者在利用該智慧型手機3b監控供予該燃燒裝置10的瓦斯量的同時，亦可透過該無線基地台3a連線至網際網路，而不會影響該智慧型手機3b的上網功能，使得使用者在操作上能更為方便。

另外，除上述透過智慧型手機3b以Wi-Fi協定與該無線基地台無線連接外，亦可使用一電腦3c透過RJ-45介面與該無線基地台3a訊號連接，再利用該電腦3c產生具有控制指令之控制訊號予該無線基地台3a轉換成Wi-Fi訊號後發送，藉以達到前述之相同功效。

值得一提的是，請參閱圖3，在圖2的系統架構下，當使用者外出時，只要智慧型手機3b或電腦3c連線至網際網路，即可透過網際網路將包含控制指令的訊號傳輸至該無線基地台3a，而無線基地台3a接收來自網際網路且具有控制指令之控制訊號後，便將該控制訊號轉換成Wi-Fi訊號發送予該轉換裝置30以達到控制瓦斯閥15的效果。另外，使用者亦可透過網際網路將該瓦斯閥15的控制狀態即時地傳送至該智慧型手機3b或電腦3c，進而達到遠端監控之目的。

請參閱圖4，為本發明第三較佳實施例之瓦斯燃燒控制系統，本實施例的瓦斯器具4為熱水器，其燃燒裝置10、瓦斯閥15、轉換裝置30、控制器40之連接關係與前述第一實施例相同，於此不再贅述。不同之處在於該燃燒裝置10上更具有一輸水管70，而該燃燒裝置10則是用以對該輸水管70內之水加熱，且本實施例之瓦斯器具4更具有一風扇75用以強制供氣予該燃燒裝置10藉以達到較佳之加熱效果。

藉此，使用者便可利用該控制訊號源1輸入控制指令，經過訊號轉換後，便可使該控制器40產生對應之電訊號控制風扇75的轉速、或 是控制供給予該燃燒裝置10的瓦斯，使該燃燒裝置10對輸水管70的水加熱，而可達到遠端啟動之目的。

另外，本實施例中更具有二偵測裝置52、54分別設於該輸水管70中接近出水口位置處以及該風扇75上，分別用以偵測該輸水管70出水口的水溫，以及該風扇75之轉速，並將偵測的結果傳送至該控制器40。而後，該控制器40便將該輸水管70中的水溫以及該風扇75的轉速編譯成封裝成無線射頻訊號後發送。該轉換裝置30接收後，便將無線射頻訊號轉換成Wi-Fi訊號發送予該控制訊號源1，而該控制訊號源1接收到後，便解譯顯示當下該輸水管70的出水口水溫以及該風扇75的轉速供使用者參考，藉以達到即時監控的效果。

當然，上述熱水器亦可適用於前述第二實施例之訊號轉換及傳輸的架構上，於此便不再贅述。另外，上述各實施例除使用應用程式外，亦可利用該控制訊號源以遠端登入之方式，遠端連線至該控制電路之操控介面，亦可達到本發明之效果。再者，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效結構變化，理應包含在本發明之專利範圍內。

1‧‧‧控制訊號源

2‧‧‧瓦斯器具

10‧‧‧燃燒裝置

15‧‧‧瓦斯閥

30‧‧‧轉換裝置

32‧‧‧Wi-Fi收發電路

34‧‧‧轉換電路

36‧‧‧第一無線射頻收發電路

40‧‧‧控制器

42‧‧‧第二無線射頻收發電路

44‧‧‧控制電路

50‧‧‧偵測裝置

101、202‧‧‧Wi-Fi訊號

102、201‧‧‧無線射頻訊號

Claims (11)

1. 一種瓦斯燃燒控制系統，包含有：一燃燒裝置，用以燃燒瓦斯產生熱能者；一瓦斯閥，用以接收電訊號並依據電訊號調整供予該燃燒裝置之瓦斯量者；一控制訊號源，用以發送一具有控制指令之Wi-Fi訊號；一轉換裝置，具有一Wi-Fi收發電路、一與該Wi-Fi收發電路電性連接之轉換電路、以及一與該轉換電路電性連接之第一無線射頻(Radio frequency，RF)收發電路；該Wi-Fi收發電路接收該Wi-Fi訊號後，該轉換電路將該Wi-Fi訊號轉換成一無線射頻訊號，並以該第一無線射頻收發電路發送該無線射頻訊號；以及一控制器，具有一第二無線射頻收發電路、以及一電性連接該無線射頻收發電路以及該瓦斯閥之控制電路；該第二無線射頻收發電路接收該無線射頻訊號後，該控制電路依據該無線射頻訊號中的控制指令產生對應之電訊號予該瓦斯閥以調整供予該燃燒裝置之瓦斯量。
2. 如請求項1所述之瓦斯燃燒控制系統，其中，該控制訊號源透過Wi-Fi直連(Wi-Fi Direct)協定與該轉換電路無線連接。
3. 如請求項1所述之瓦斯燃燒控制系統，其中，該控制訊號源包含有與網際網路連線之一電子裝置以及一無線基地台，該電子裝置用以產生一具有控制指令之訊號，並透過網際網路傳輸至該無線基地台，該無線基地台接收到來自網際網路之該訊號後，將該訊號轉換成該Wi-Fi訊號發送。
4. 如請求項1所述之瓦斯燃燒控制系統，該控制訊號源包含有一電子裝置以及一無線基地台，且該電子裝置與該無線基地台訊號連接，用以產生一具有控制指令之訊號予該無線基地台；該無線基地台接收到該訊號後，將該訊號轉換成該Wi-Fi訊號發送。
5. 如請求項1所述之瓦斯燃燒控制系統，更包含有一用以供予空氣予該燃燒裝置的風扇，且該風扇與該控制電路電性連接，且該控制電路更可依據該無線射頻訊號中的控制指令控制該瓦斯閥、或是控制該風扇之轉速。
6. 如請求項5所述之瓦斯燃燒控制系統，其中，更包含有一偵測裝置與該控制電路電性連接，用以偵測該風扇之轉速；該控制電路將該偵測裝置 測得之轉速編譯封裝成無線射頻訊號後透過該第二無線射頻收發電路發送；該第一無線射頻收發電路接收後，該轉換電路將具有該偵測裝置測得之轉速的無線射頻訊號轉換成Wi-Fi訊號，並以該Wi-Fi收發電路發送予該控制訊號源。
7. 如請求項1所述之瓦斯燃燒控制系統，更包含有一偵測裝置與該控制電路電性連接，用以偵測該燃燒裝置附近之溫度；該控制電路將該偵測裝置測得之溫度編譯封裝成無線射頻訊號後透過該第二無線射頻收發電路發送；該第一無線射頻收發電路接收後，該轉換電路將具有該偵測裝置測得之溫度的無線射頻訊號轉換成Wi-Fi訊號，並以該Wi-Fi收發電路發送予該控制訊號源。
8. 如請求項1所述之瓦斯燃燒控制系統，其中，該燃燒裝置係產生熱量對一物體加熱，且該瓦斯燃燒控制系統更包含有一偵測裝置用以偵測該物體之溫度，並與該控制電路電性連接；該控制電路將該偵測裝置測得之溫度編譯封裝成無線射頻訊號後透過該第二無線射頻收發電路發送；該第一無線射頻收發電路接收後，該轉換電路將具有該偵測裝置測得之溫度的無線射頻訊號轉換成Wi-Fi訊號，並以該Wi-Fi收發電路發送予該控制訊號源。
9. 如請求項1所述之瓦斯燃燒控制系統，其中，該控制器更可把該瓦斯閥狀態編譯封裝成無線射頻訊號後透過該第二無線射頻收發電路發送；該第一無線射頻收發電路接收後，該轉換電路將具有該瓦斯閥狀態的無線射頻訊號轉換成Wi-Fi訊號，並以該Wi-Fi收發電路發送予該控制訊號源。
10. 一種瓦斯器具，係訊號連接一控制訊號源，該控制訊號源發送一具有控制指令之Wi-Fi訊號，該瓦斯器具包含有：一燃燒裝置，用以燃燒瓦斯產生熱能者；一瓦斯閥，用以接收電訊號並依據電訊號調整供予該燃燒裝置之瓦斯量者；一轉換裝置，具有一Wi-Fi收發電路、一與該Wi-Fi收發電路電性連接之轉換電路、以及一與該轉換電路電性連接之第一無線射頻(Radio frequency，RF)收發電路；該Wi-Fi收發電路接收該Wi-Fi訊號後，該轉換電路將該Wi-Fi訊號轉換成一無線射頻訊號，並以該第一無線射頻收 發電路發送該無線射頻訊號；以及一控制器，具有一第二無線射頻收發電路、以及一電性連接該無線射頻收發電路以及該瓦斯閥之控制電路；該第二無線射頻收發電路接收該無線射頻訊號後，該控制電路依據該無線射頻訊號中的控制指令產生對應之電訊號予該瓦斯閥以調整供予該燃燒裝置之瓦斯量。
11. 如請求項10所述之瓦斯器具，其中，該轉換電路透過Wi-Fi直連(Wi-Fi Direct)協定與該控制訊號源無線連接。