具有溫度感測功能的瓦斯?fàn)t的制作方法
【專利摘要】一種具有溫度感測功能的瓦斯?fàn)t包含一爐具本體、一溫度傳感器以及一瓦斯控制器。爐具本體包含一爐芯，其用以對一鍋具加熱。溫度傳感器包含一熱電堆傳感器以及一信號處理器。熱電堆傳感器感測鍋具所輻射的紅外線并輸出一感測信號。信號處理器與熱電堆傳感器電性連接，用以處理感測信號并輸出一控制信號。瓦斯控制器與信號處理器電性連接，并依據(jù)控制信號調(diào)整供應(yīng)爐芯的一瓦斯流量。上述瓦斯?fàn)t是以非接觸方式感測鍋具的溫度。
【專利說明】
具有溫度感測功能的瓦斯?fàn)t
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型是有關(guān)一種瓦斯?fàn)t，特別是一種具有溫度感測功能的瓦斯?fàn)t。
【【背景技術(shù)】】
[0002]過去常發(fā)生忘記關(guān)閉瓦斯?fàn)t導(dǎo)致鍋具干燒所造成的危險(xiǎn)。目前已發(fā)展出可感測鍋具溫度的瓦斯?fàn)t，其可感測鍋具的溫度，并在鍋具溫度異常時(shí)切斷瓦斯供應(yīng)以避免發(fā)生危險(xiǎn)。請參照圖6，已知可感測鍋具溫度的瓦斯?fàn)t60是在爐芯的中央位置設(shè)置一可上下動(dòng)作的感熱頭61。當(dāng)鍋具100放置于瓦斯?fàn)t上加熱時(shí)，感熱頭可彈性抵靠于鍋具底部以感測鍋具的溫度。然而，此已知的瓦斯?fàn)t容易發(fā)生感熱頭接觸不佳或臟污而影響感測準(zhǔn)確度的情形。此夕卜，內(nèi)側(cè)爐芯的爐火亦可能影響感熱頭的感測準(zhǔn)確度，因此，此已知的瓦斯?fàn)t僅保留外側(cè)爐芯62，因此降低了瓦斯?fàn)t爐火的輸出。
[0003]有鑒于此，瓦斯?fàn)t如何準(zhǔn)確感測加熱中的鍋具的溫度便是目前極需努力的目標(biāo)?！尽緦?shí)用新型內(nèi)容】】
[0004]本實(shí)用新型提供一種瓦斯?fàn)t，其是利用非接觸式的熱電堆傳感器來感測鍋具的溫度，因此可避免因接觸不佳而導(dǎo)致感測準(zhǔn)確度變差的情形。
[0005]本實(shí)用新型一實(shí)施例的具有溫度感測功能的瓦斯?fàn)t包含一爐具本體、一溫度傳感器以及一瓦斯控制器。爐具本體包含一爐芯，其用以對一鍋具加熱。溫度傳感器包含一熱電堆傳感器以及一信號處理器。熱電堆傳感器感測鍋具所輻射的紅外線并輸出一感測信號。信號處理器與熱電堆傳感器電性連接，用以處理感測信號并輸出一控制信號。瓦斯控制器與信號處理器電性連接，并依據(jù)控制信號調(diào)整供應(yīng)爐芯的一瓦斯流量。
[0006]以下借由具體實(shí)施例配合所附的圖式詳加說明，當(dāng)更容易了解本實(shí)用新型的目的、技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及其所達(dá)成的功效。
【【附圖說明】】
[0007]圖1為一示意圖，顯示本實(shí)用新型一實(shí)施例的有溫度感測功能的瓦斯?fàn)t。
[0008]圖2為一示意圖，顯示本實(shí)用新型一實(shí)施例的溫度傳感器。
[0009]圖3為一示意圖，顯示一三段式瓦斯控制器。
[0010]圖4為一示意圖，顯示本實(shí)用新型另一實(shí)施例的有溫度感測功能的瓦斯?fàn)t。
[0011]圖5為一示意圖，顯示本實(shí)用新型又一實(shí)施例的有溫度感測功能的瓦斯?fàn)t。
[0012]圖6為一示意圖，顯示已知具有溫度感測功能的瓦斯?fàn)t。
[0013]【符號說明】
[0014]100 鍋具
[0015]10爐具本體
[0016]111 爐口
[0017]Ila內(nèi)環(huán)爐芯
[0018]Ilb外環(huán)爐芯
[0019]200 網(wǎng)關(guān)
[0020]20溫度傳感器
[0021]21熱電堆傳感器
[0022]21a熱電堆感測元件
[0023]21b熱敏電阻
[0024]22信號處理器
[0025]221直流放大器221
[0026]222偏壓電阻
[0027]223信號多工器
[0028]224模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器
[0029]225微控制器
[0030]23 透鏡[0031 ]24絕熱套
[0032]241 凸點(diǎn)
[0033]25保護(hù)蓋
[0034]26無線通信元件、第二無線通信元件
[0035]301,302移動(dòng)上網(wǎng)裝置
[0036]30瓦斯控制器
[0037]30a、30b 控制閥
[0038]31第一無線通信元件
[0039]400服務(wù)器
[0040]500互聯(lián)網(wǎng)[0041 ]60瓦斯?fàn)t
[0042]61感熱頭
[0043]62外側(cè)爐芯
[0044]G瓦斯源
[0045]Gp瓦斯管路
[0046]Θ感測視角
【【具體實(shí)施方式】】
[0047]以下將詳述本實(shí)用新型的各實(shí)施例，并配合圖式作為例示。除了該多個(gè)詳細(xì)說明之外，本實(shí)用新型亦可廣泛地施行于其它的實(shí)施例中，任何所述實(shí)施例的輕易替代、修改、等效變化都包含在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)，并以申請專利范圍為準(zhǔn)。在說明書的描述中，為了使讀者對本實(shí)用新型有較完整的了解，提供了許多特定細(xì)節(jié);然而，本實(shí)用新型可能在省略部分或全部特定細(xì)節(jié)的前提下，仍可實(shí)施。此外，眾所周知的步驟或元件并未描述于細(xì)節(jié)中，以避免對本實(shí)用新型形成不必要的限制。圖式中相同或類似的元件將以相同或類似符號來表示。特別注意的是，圖式僅為示意的用，并非代表元件實(shí)際的尺寸或數(shù)量，有些細(xì)節(jié)可能未完全繪出，以求圖式的簡潔。
[0048]請參照圖1，本實(shí)用新型的一實(shí)施例的具有溫度感測功能的瓦斯?fàn)t包含一爐具本體10、一溫度傳感器20以及一瓦斯控制器30。爐具本體10包含一爐芯以對一鍋具100加熱。于圖1所示的實(shí)施例中，爐芯包含大致同心設(shè)置的一內(nèi)環(huán)爐芯Ila以及一外環(huán)爐芯lib。但不限于此，爐芯亦可包含多個(gè)并列配置的爐芯。
[0049]溫度傳感器20包含一熱電堆傳感器21以及一信號處理器22?？梢岳斫獾氖?，熱電堆傳感器21是以非接觸的方式感測鍋具100所輻射的紅外線，并輸出一感測信號。信號處理器22與熱電堆傳感器21電性連接。信號處理器22處理熱電堆傳感器21所輸出感測信號，并輸出一控制信號。于圖1所示的實(shí)施例中，溫度傳感器20是設(shè)置于內(nèi)環(huán)爐芯Ila的中央，并指向鍋具100的底部，以感測鍋具100所輻射的紅外線。但不限于此，于一實(shí)施例中，溫度傳感器20可與爐芯并列設(shè)置，即爐芯旁，并指向鍋具100的底部。溫度傳感器20的詳細(xì)結(jié)構(gòu)容后說明。
[0050]瓦斯控制器30與信號處理器22電性連接，并依據(jù)信號處理器22所輸出的控制信號調(diào)整供應(yīng)爐芯的一瓦斯流量。舉例而言，瓦斯控制器30與瓦斯管路Gp連接，瓦斯管路Gp的一端連接瓦斯源G，另一端連接爐芯I la、I Ib，如此，瓦斯控制器30即可依據(jù)信號處理器22所輸出的控制信號調(diào)整瓦斯流量。于一實(shí)施例中，瓦斯控制器30可為模擬式瓦斯控制器或多段式瓦斯控制器。舉例而言，模擬式瓦斯控制器可為Clippard公司ET-P-05-4025的瓦斯控制器，其可通過驅(qū)動(dòng)電流的大小來決定瓦斯流量。當(dāng)電流為零時(shí)，瓦斯流量即為零，因此，此瓦斯控制器可作為瓦斯斷路器。請參照圖3，舉例而言，多段式瓦斯控制器可為三段式瓦斯控制器，其是由二個(gè)并聯(lián)的控制閥30a、30b以及兩組Y形瓦斯分歧器所組成，其中，控制閥30a的流量是控制閥30b的一半。舉例而言，控制閥30a的流量為1/2單位，控制閥30b的流量為I/
4單位。依據(jù)此結(jié)構(gòu)，通過控制閥30a、30b的開或關(guān)，三段式瓦斯控制器可以產(chǎn)生全關(guān)、1/4、1/2以及3/4單位等三種瓦斯流量，亦即分別對應(yīng)全關(guān)以及小、中、大三種爐火?？梢岳斫獾氖牵{(diào)整控制閥30a、30b的控制信號可由溫度傳感器20產(chǎn)生。
[0051]依據(jù)上述結(jié)構(gòu)，信號處理器22可將熱電堆傳感器21所輸出的感測信號與一預(yù)設(shè)溫度值作比較，并可在感測信號超過預(yù)設(shè)溫度值時(shí)即產(chǎn)生適當(dāng)?shù)目刂菩盘杹碚{(diào)整瓦斯流量，即調(diào)整爐火。例如，鍋具干燒時(shí)，即將爐火關(guān)閉，以避免發(fā)生危險(xiǎn);或者鍋具內(nèi)的材料沸騰時(shí)即將爐火調(diào)小，以節(jié)省瓦斯或避免湯汁溢出。
[0052]請參照圖2，熱電堆傳感器21包含一熱電堆感測元件21a以及一熱敏電阻21b。熱敏電阻21b可補(bǔ)償熱電堆感測元件21a，以獲得較為準(zhǔn)確的感測結(jié)果。于一實(shí)施例中，溫度傳感器20更包含一透鏡23，其設(shè)置于熱電堆感測元件21a的一接收端。透鏡23具有高焦距特性(例如大于5mm)，以限制熱電堆傳感器21接收鍋具所輻射的紅外線的一感測視角Θ，如此可避免熱電堆傳感器21感測到內(nèi)環(huán)爐芯Ila的爐火。換言之，熱電堆傳感器21的設(shè)置位置可較為靠近爐芯，因此，本實(shí)用新型的瓦斯?fàn)t可設(shè)置多個(gè)爐芯，例如內(nèi)環(huán)爐芯Ila以及外環(huán)爐芯I Ib，以提供較大的火力。于一實(shí)施例中，感測視角小于20度。舉例而言，焦距為5.8mm的透鏡23可提供的視角約為7度，使得熱電堆感測元件21a只感測鍋具底部而不會感測到爐火。透鏡23的材料必須可透射紅外線，舉例而言，透鏡23的材料可為硅或鍺，其可透射的紅外線波長約為1-12μπι。于一實(shí)施例中，透鏡23可為硅質(zhì)的菲涅耳透鏡?？梢岳斫獾氖牵瑑?nèi)環(huán)爐芯Ila的爐口 111朝向，使?fàn)t火方向朝外側(cè)偏轉(zhuǎn)，亦可避免熱電堆傳感器21感測到內(nèi)環(huán)爐芯11 a的爐火。
[0053]于一實(shí)施例中，溫度傳感器20包含一絕熱套24，其具有一視窗。其中熱電堆傳感器21以及信號處理器22設(shè)置于絕熱套24內(nèi)，且熱電堆傳感器21通過絕熱套24的視窗感測鍋具所輻射的紅外線。于一實(shí)施例中，絕熱套24可為低溫?zé)Y(jié)的陶瓷材料所制成。較佳者，絕熱套24之內(nèi)壁包含多個(gè)凸點(diǎn)241，且多個(gè)凸點(diǎn)241與熱電堆傳感器21接觸以固定熱電堆傳感器21?？梢岳斫獾氖牵越^熱套24內(nèi)壁的凸點(diǎn)241來固定熱電堆傳感器21可減少熱電堆傳感器21與絕熱套24內(nèi)壁的接觸面積，以降低絕熱套24外側(cè)的熱能傳導(dǎo)至熱電堆傳感器21。此外，熱電堆傳感器21與絕熱套24內(nèi)壁間的空氣亦具有絕熱效果。
[0054]于一實(shí)施例中，溫度傳感器20包含一保護(hù)蓋25，其設(shè)置于絕熱套24的視窗?？梢岳斫獾氖?，保護(hù)蓋25需可通過紅外線。保護(hù)蓋25可防止臟污弄臟透鏡23或熱電堆感測元件21a而影響感測的準(zhǔn)確度。臟污的保護(hù)蓋25需要隨時(shí)擦拭掉，因此保護(hù)蓋25需要較佳的耐磨性。舉例而言，保護(hù)蓋25的材料可為藍(lán)寶石。
[0055]于一實(shí)施例中，信號處理器22包含一直流放大器221、一偏壓電阻222、一信號多工器223、一模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器224以及一微控制器225。偏壓電阻222用以量測熱敏電阻21b的電阻值，以推算出熱電堆感測元件21a的環(huán)境溫度，進(jìn)而計(jì)算出鍋具的實(shí)際溫度。直流放大器221用以放大熱電堆感測元件21a所輸出的感測信號。信號多工器223用來切換來自熱敏電阻21b的信號或直流放大器221所放大的感測信號，并饋送至模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器224轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后由微控制器225作計(jì)算以及判斷。舉例而言，當(dāng)鍋具溫度超過一預(yù)設(shè)溫度值時(shí)，微控制器225即輸出一控制信號至瓦斯控制器30，以調(diào)整瓦斯流量，進(jìn)而調(diào)整爐火大小。于一實(shí)施例中，微控制器225的輸出端口可為數(shù)字式，例如12C、UART，模擬電壓式或是邏輯1輸出。
[0056]可以理解的是，數(shù)字輸出入端口可以是雙向的，亦即微控制器225可輸出溫度信息或控制信號至外部電子裝置，亦可接受外部電子裝置從遠(yuǎn)端輸入的控制信號或設(shè)定參數(shù)，以調(diào)整瓦斯?fàn)t的參數(shù)。舉例而言，使用者可從遠(yuǎn)端關(guān)閉爐火或設(shè)定溫度條件，例如烹煮溫度或是干燒的臨界溫度，或是鍋具種類或輻射系數(shù)，以供微控制器225調(diào)整鍋具的輻射系數(shù)來計(jì)算溫度信息。
[0057]舉例而言，請參照圖4，于一實(shí)施例中，溫度傳感器20可包含一無線通信元件26，其與信號處理器22電性連接。無線通信元件26可無線傳輸所感測的溫度信息至外部電子裝置，例如云端的服務(wù)器400或遠(yuǎn)端的移動(dòng)上網(wǎng)裝置301、302。舉例而言，溫度傳感器20檢測到鍋具100的溫度異常時(shí)，信號處理器22可輸出控制信號至瓦斯控制器30，以調(diào)小爐火或關(guān)閉爐火。同時(shí)，信號處理器22可通過無線通信元件26以與門網(wǎng)關(guān)(gateWay)200與移動(dòng)上網(wǎng)裝置301連接，或是連接互聯(lián)網(wǎng)(Internet)500而與云端的服務(wù)器400或遠(yuǎn)端的移動(dòng)上網(wǎng)裝置302，如此即可傳送溫度信息以及警示信號至移動(dòng)上網(wǎng)裝置301或云端的服務(wù)器400以及遠(yuǎn)端的移動(dòng)上網(wǎng)裝置302，以通知使用者即時(shí)處理。如前所述，使用者亦可經(jīng)由移動(dòng)上網(wǎng)裝置301、302設(shè)定溫度條件或鍋具種類/輻射系數(shù)。
[0058]圖1以及圖4所示的實(shí)施例中，溫度傳感器20是內(nèi)建于爐具本體10，但不限于此。于一實(shí)施例中，請參照圖5，溫度傳感器20是與爐具本體10分離設(shè)置。舉例而言，溫度傳感器20可整合于瓦斯?fàn)t上方的抽油煙機(jī)，而從瓦斯?fàn)t上方感測鍋具100的溫度。此外，溫度傳感器20亦可設(shè)置于其它適當(dāng)?shù)奈恢?，并指向鍋?00的側(cè)壁來感測溫度?？梢岳斫獾氖?，圖5所示的實(shí)施例中，溫度傳感器20可省略保護(hù)蓋25。如圖5所示，本實(shí)用新型的瓦斯?fàn)t包含一第一無線通信元件31，其與瓦斯控制器30電性連接，而溫度傳感器20包含一第二無線通信元件26，其與信號處理器22電性連接。如此，信號處理器22即可無線傳輸控制信號至瓦斯控制器30。信號處理器22亦可無線傳輸溫度信息至外部電子裝置，例如移動(dòng)上網(wǎng)裝置301、302或云端的服務(wù)器400。而使用者亦可通過移動(dòng)上網(wǎng)裝置301、302傳送溫度的設(shè)定條件至溫度傳感器20，或是傳送控制信號至瓦斯控制器30以直接調(diào)整爐火大小。于一實(shí)施例中，瓦斯控制器30亦可與與爐具本體10分離設(shè)置。如此一來，安裝本實(shí)用新型實(shí)施例中的溫度傳感器20以及瓦斯控制器30于傳統(tǒng)瓦斯?fàn)t上，即可使傳統(tǒng)瓦斯?fàn)t具自動(dòng)調(diào)整爐火、傳送溫度信息至外部電子裝置或接受外部電子裝置遠(yuǎn)端控制等功能。
[0059]綜合上述，本實(shí)用新型的溫度傳感器以及瓦斯?fàn)t是利用非接觸式的熱電堆傳感器來感測鍋具的溫度因此可避免因接觸不佳而導(dǎo)致感測準(zhǔn)確度變差的情形，且可避免鍋具干燒的情形。較佳者，借由透鏡可限制溫度傳感器感測較窄視角內(nèi)的鍋具溫度，如此可增加溫度傳感器的設(shè)置彈性且較不會受到爐火的干擾，以獲得較為準(zhǔn)確的量測結(jié)果。此外，借由無線通信元件，本實(shí)用新型的瓦斯?fàn)t可將即時(shí)的鍋具溫度傳送至遠(yuǎn)端的移動(dòng)上網(wǎng)裝置或服務(wù)器，如此使用者可立即采取適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)，例如關(guān)閉或調(diào)整爐火或進(jìn)行食譜的下一步驟。
[0060]以上所述的實(shí)施例僅是為說明本實(shí)用新型的技術(shù)思想及特點(diǎn)，其目的在使熟習(xí)此項(xiàng)技藝的人士能夠了解本實(shí)用新型之內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，當(dāng)不能以的限定本實(shí)用新型的專利范圍，即大凡依本實(shí)用新型所揭示的精神所作的均等變化或修飾，仍應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的專利范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有溫度感測功能的瓦斯?fàn)t，其特征在于，包含: 一爐具本體，其包含一爐芯，用以對一鍋具加熱； 一溫度傳感器，其包含: 一熱電堆傳感器，其用以感測該鍋具所輻射的紅外線并輸出一感測信號；以及一信號處理器，其與該熱電堆傳感器電性連接，用以處理該感測信號并輸出一控制信號；以及 一瓦斯控制器，其與該信號處理器電性連接，并依據(jù)該控制信號調(diào)整供應(yīng)該爐芯的一瓦斯流量。2.如權(quán)利要求1所述的具有溫度感測功能的瓦斯?fàn)t，其特征在于，該溫度傳感器包含一透鏡，其設(shè)置于該熱電堆傳感器的一接收端，以限制該熱電堆傳感器接收該紅外線的一感測視角。3.如權(quán)利要求2所述的具有溫度感測功能的瓦斯?fàn)t，其特征在于，該感測視角小于20度。4.如權(quán)利要求2所述的具有溫度感測功能的瓦斯?fàn)t，其特征在于，該透鏡的材料為硅或錯(cuò)O5.如權(quán)利要求2所述的具有溫度感測功能的瓦斯?fàn)t，其特征在于，該透鏡為硅質(zhì)的菲涅耳透鏡。6.如權(quán)利要求1所述的具有溫度感測功能的瓦斯?fàn)t，其特征在于，該溫度傳感器包含一絕熱套，其具有一視窗，該熱電堆傳感器以及該信號處理器設(shè)置于該絕熱套內(nèi)，且該熱電堆傳感器通過該視窗感測該紅外線。7.如權(quán)利要求6所述的具有溫度感測功能的瓦斯?fàn)t，其特征在于，該絕熱套之內(nèi)壁包含多個(gè)凸點(diǎn)，且該多個(gè)凸點(diǎn)與該熱電堆傳感器接觸以固定該熱電堆傳感器。8.如權(quán)利要求6所述的具有溫度感測功能的瓦斯?fàn)t，其特征在于，該溫度傳感器包含一保護(hù)蓋，其設(shè)置于該絕熱套的該視窗。9.如權(quán)利要求8所述的具有溫度感測功能的瓦斯?fàn)t，其特征在于，該保護(hù)蓋的材料為藍(lán)寶石。10.如權(quán)利要求1所述的具有溫度感測功能的瓦斯?fàn)t，其特征在于，該熱電堆傳感器包含一熱電堆感測元件以及一熱敏電阻。11.如權(quán)利要求1所述的具有溫度感測功能的瓦斯?fàn)t，其特征在于，該溫度傳感器設(shè)置于該爐芯旁或該爐芯的中間，并指向該鍋具的底部。12.如權(quán)利要求1所述的具有溫度感測功能的瓦斯?fàn)t，其特征在于，該爐芯包含同心設(shè)置的一內(nèi)環(huán)爐芯以及一外環(huán)爐芯，且該溫度傳感器設(shè)置于該內(nèi)環(huán)爐芯的中央，并指向該鍋具的底部。13.如權(quán)利要求12所述的具有溫度感測功能的瓦斯?fàn)t，其特征在于，該內(nèi)環(huán)爐芯的爐火方向朝外側(cè)偏轉(zhuǎn)。14.如權(quán)利要求1所述的具有溫度感測功能的瓦斯?fàn)t，其特征在于，該瓦斯控制器為模擬式瓦斯控制器或多段式瓦斯控制器。15.如權(quán)利要求1所述的具有溫度感測功能的瓦斯?fàn)t，其特征在于，該溫度傳感器包含一無線通信元件，其與該信號處理器電性連接，用以傳輸該鍋具的一溫度信息至一外部電子裝置或傳輸該控制信號至該瓦斯控制器。16.如權(quán)利要求15所述的具有溫度感測功能的瓦斯?fàn)t，其特征在于，該無線通信元件接收該外部電子裝置的一設(shè)定參數(shù)以調(diào)整該瓦斯?fàn)t的參數(shù)，該設(shè)定參數(shù)包含溫度條件、鍋具種類以及輻射系數(shù)至少其中之一。17.如權(quán)利要求1所述的具有溫度感測功能的瓦斯?fàn)t，其特征在于，更包含: 一第一無線通信元件，其與該瓦斯控制器電性連接，其中，該溫度傳感器包含一第二無線通信元件，其與該信號處理器電性連接，以無線傳輸該控制信號至該瓦斯控制器;且該溫度傳感器與該爐具本體分離設(shè)置，并指向該鍋具的頂部或側(cè)壁。18.如權(quán)利要求17所述的具有溫度感測功能的瓦斯?fàn)t，其特征在于，該溫度傳感器的該信號處理器更輸出該鍋具的一溫度信息，并通過該第二無線通信元件無線傳輸至一外部電子裝置。19.如權(quán)利要求17所述的具有溫度感測功能的瓦斯?fàn)t，其特征在于，該第一無線通信元件更與一外部電子裝置建立一無線通信連線，以接收經(jīng)由該外部電子裝置所輸入的該控制信號。
【文檔編號】F24C3/12GK205481169SQ201620294712
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月11日
【發(fā)明人】王莉卉
【申請人】王莉卉