JP2014167418A - 異常検出装置および給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のセンサを備える異常検出装置において、隣接するセンサ入力回路間の短絡に配慮しつつ設計上の自由度を高める。
【解決手段】重要性の高いセンサ３０４，３０８のコントローラ２２０への入力回路と、その他のセンサ３０２，３０６，３１０の入力回路とは、交互に配設される。回路３８２は、センサ３０４，３０８の検出電圧をコントローラ２２０へ伝送する伝送線３３４，３３８に接続される。コントローラ２２０は、回路３８２を作動させたときのＡ／Ｄポート３７２，３７６，３８０の入力に基づいて、センサ３０４，３０８の入力回路と、それらに隣接するセンサ３０２，３０６，３１０の入力回路との間の絶縁異常を検知する。
【選択図】図２

Description

この発明は、異常検出装置および給湯装置に関し、特に、測定される物理量に応じた検出電圧を出力する複数の検出部を備える異常検出装置および給湯装置に関する。

従来より、温度センサの異常検知に関する技術が知られている。たとえば、特開２００５−９９２４号公報（特許文献１）は、温度により抵抗値が変化する温度センサを用いた温度センサ回路の故障診断装置を開示する。この故障診断装置は、モード切替手段と、故障判定手段とを備える。モード切替手段は、温度センサ回路の動作モードを、通常モードから、抵抗要素を介して温度センサがグランドに接続される診断モードへ切替える。故障判定手段は、診断モードにおける温度センサ回路の出力に基づいて温度センサ回路の故障の有無を判定する。

また、特開２００６−２００９１４号公報（特許文献２）は、故障判定機能付きの温度検出回路を開示する。この温度検出回路は、電源である低電圧源と、低電圧源に直列に接続される外部抵抗器と、外部抵抗器に直列に接続される計測手段と、Ａ／Ｄコンバータと、故障判定手段とを備える。計測手段は、互いに並列接続される複数の温度検出手段を含む。各温度検出手段は、直列接続される温度検出素子およびスイッチング素子を含む。Ａ／Ｄコンバータは、各温度検出手段のスイッチング素子がスイッチングする毎に、外部抵抗器と計測手段との間の電位を入力する。故障判定手段は、Ａ／Ｄコンバータに入力される電位に基づいて、複数の温度検出手段のうちいずれか１つの故障を判定する。

特開２００５−９９２４号公報 特開２００６−２００９１４号公報

給湯装置には、多数のセンサが用いられている。これらのセンサのうち、給湯栓からの給湯水の温度やふろの浴用水の温度を検出する温度センサ（サーミスタ等）は、給湯水や浴用水の温度を保証するものであり、重要度が高い。重要なセンサについては、センサ自身の異常検知とともに、センサから処理装置（マイコン等）のＡ／Ｄポートまで検出電圧を伝送する電路（センサ入力回路）の短絡に対する配慮が必要である。特に、給湯装置のように多数のセンサが設けられる装置においては、隣接する他のセンサの電路との短絡に配慮する必要がある。

隣接するセンサ入力回路間の短絡を懸念して、複数のセンサから検出電圧を受ける集合コネクタにおいて、重要なセンサからの検出電圧を受けるコネクタピンに隣接するコネクタピンを不使用としたり、センサ毎に個別にコネクタを設けたりすることも考えられる。しかしながら、このような対応は設計上の大きな制約となり、また、装置の小型化も阻害する。

この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数のセンサを備える異常検出装置において、隣接するセンサ入力回路間の短絡に配慮しつつ設計上の自由度を高めることである。

また、この発明の別の目的は、複数の温度センサを備える給湯装置において、隣接するセンサ入力回路間の短絡に配慮しつつ設計上の自由度を高めることである。

この発明の異常検出装置は、複数の検出部と、処理部と、第１の検出部の異常を検知するための回路とを備える。各検出部は、測定される物理量に応じた検出電圧を出力する。処理部は、各検出部から出力される検出電圧を受ける。複数の検出部は、処理部へ検出電圧を伝送する電路が互いに隣接する第１および第２の検出部を含む。上記回路は、第１の検出部の検出電圧を処理部へ伝送する第１の電路に接続され、第１の電路の電位を変化させることによって第１の検出部の異常を検知するためのものである。処理部は、上記回路を作動させたときの、第２の検出部の検出電圧を処理部へ伝送する第２の電路からの入力に基づいて、第１の電路と第２の電路との間の絶縁異常を検知する。

好ましくは、異常検出装置は、集合コネクタをさらに備える。集合コネクタは、複数の検出部から検出電圧を受けて処理部へ出力する複数のコネクタピンを含む。第１の検出部の検出電圧を受けるコネクタピンは、第２の検出部の検出電圧を受けるコネクタピンに隣接して配置される。

好ましくは、処理部は、上記回路を作動させた場合に第２の電路からの入力が第１の電路からの入力と同じ値を示すとき、第１の電路と第２の電路とが短絡しているものと判定する。

好ましくは、物理量は、温度である。各検出部は、サーミスタを含む。
また、この発明の給湯装置は、上述の異常検出装置を備える。

また、この発明の給湯装置は、複数の温度検出部と、処理部と、異常を検知するための回路とを備える。各温度検出部は、測定温度に応じた検出電圧を出力する。処理部は、各温度検出部から出力される検出電圧を受ける。複数の温度検出部は、複数の第１の温度検出部と、複数の第２の温度検出部とを含む。複数の第１の温度検出部の検出電圧を処理部へ伝送する複数の第１の電路は、複数の第２の温度検出部の検出電圧を処理部へ伝送する複数の第２の電路と交互に配設される。上記回路は、複数の第１の電路に接続され、複数の第１の電路の電位を変化させることによって、電位を変化させた第１の電路に対応する第１の温度検出部の異常を検知するためのものである。処理部は、上記回路により電位を変化させた第１の電路に隣接する第２の電路からの入力に基づいて、電位を変化させた第１の電路とそれに隣接する第２の電路との間の絶縁異常を検知する。

好ましくは、給湯装置は、集合コネクタをさらに備える。集合コネクタは、複数の温度検出部から検出電圧を受けて処理部へ出力する複数のコネクタピンを含む。複数の第１の温度検出部の検出電圧を受ける複数の第１のコネクタピンは、複数の第２の温度検出部の検出電圧を受ける複数の第２のコネクタピンと交互に配置される。

好ましくは、処理部は、上記回路により電位を変化させた第１の電路に隣接する第２の電路からの入力が、電位を変化させた第１の電路からの入力と同じ値を示すとき、電位を変化させた第１の電路とそれに隣接する第２の電路とが短絡しているものと判定する。

好ましくは、各温度検出部は、サーミスタを含む。

この異常検出装置においては、第１の検出部の異常を検知するための回路を作動させたときの第２の電路からの入力に基づいて、隣接する第１および第２の電路間の絶縁異常が検知される。したがって、この異常検出装置によれば、隣接する第１および第２の電路間の絶縁異常を検知しないことを前提とした、第１の電路と第２の電路とを離隔させるなどの設計上の配慮は不要であり、設計上の自由度を高めることができる。また、この異常検出装置によれば、第１の検出部の異常を検知するための回路を用いて第１および第２の電路間の絶縁異常を検知するので、絶縁異常検知用の別途の回路を追加することなく第１および第２の電路間の絶縁異常を検知することができる。

この発明の実施の形態による給湯装置の全体構成図である。 給湯装置におけるセンサ入力回路の構成を示した図である。 従来のセンサ入力回路の構成例を示す参考図である。 センサ入力回路の異常チェックに関する処理の手順を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、この発明の実施の形態による給湯装置の全体構成図である。図１を参照して、給湯装置１００は、暖房一次熱交換器１０２と、給湯一次熱交換器１０４と、二次熱交換器１０６と、点火装置１０８と、元ガス電磁弁１１０と、ガス供給管１１２とを備える。

また、給湯装置１００は、暖房ガス比例弁１２０と、暖房用点火プラグ１２２と、暖房立消え安全装置１２４と、暖房燃焼管１２６と、暖房ガス電磁弁１２８と、暖房能力切替ガス電磁弁１３０，１３２と、暖房ファン１３４と、暖房高温サーミスタ１３６とをさらに備える。また、給湯装置１００は、給湯ガス比例弁１４０と、給湯用点火プラグ１４２と、給湯立消え安全装置１４４と、給湯燃焼管１４６と、給湯ガス電磁弁１４８と、給湯能力切替ガス電磁弁１５０，１５２と、給湯ファン１５４と、給湯缶体サーミスタ１５６とをさらに備える。

また、給湯装置１００は、ふろ熱交換器１６２と、ふろポンプ１６４と、ふろ水流スイッチ１６６と、ふろ熱動弁１６８と、ふろサーミスタ１７０と、ふろ往きサーミスタ１７２とをさらに備える。また、給湯装置１００は、暖房膨張タンク１８２と、暖房ポンプ１８４と、暖房低温サーミスタ１８６と、暖房熱動弁１８８とをさらに備える。また、給湯装置１００は、バイパス水量調整弁２０２と、給湯水量センサ２０４と、給湯入水サーミスタ２０６と、水量調整弁２０８と、給湯出湯サーミスタ２１０と、注湯電磁弁２１２と、コントローラ２２０と、給湯栓２２２とをさらに備える。

［給湯動作］
コントローラ２２０に接続されるリモコン（図示せず）の運転スイッチがオンのときに給湯栓２２２が開かれると、コントローラ２２０は、給湯水量センサ２０４の検出値に基づいて、給湯量が最低作動水量以上であるか否かを判定する。給湯量が最低作動水量以上であると、コントローラ２２０は、給湯ファン１５４を一定時間作動させ、燃焼室内の残留ガスを排除するためのプリパージを実行する。プリパージの実行後、コントローラ２２０は、点火装置１０８へ点火指令を出力するとともに、元ガス電磁弁１１０、給湯ガス電磁弁１４８、および給湯ガス比例弁１４０へ開指令を出力する。

点火装置１０８が作動すると給湯用点火プラグ１４２が連続放電し、給湯燃焼管１４６が点火される。そして、給湯立消え安全装置１４４により給湯燃焼管１４６の炎が検知されると、コントローラ２２０から点火装置１０８へ停止指令が出力され、リモコンに給湯燃焼中である旨が表示される。

なお、給湯負荷（概略的には給湯温度と給湯量との積に依存する。）が極低負荷のときは、給湯ガス電磁弁１４８および給湯能力切替ガス電磁弁１５０，１５２のうち、給湯ガス電磁弁１４８のみが開状態となる。給湯負荷が低負荷のときは、給湯能力切替ガス電磁弁１５０のみが開状態となり、給湯負荷が中負荷のときは、給湯ガス電磁弁１４８および給湯能力切替ガス電磁弁１５０が開状態となる。給湯負荷が高負荷のときは、給湯ガス電磁弁１４８および給湯能力切替ガス電磁弁１５０，１５２が開状態となる。

給湯燃焼管１４６により発生された熱は、給湯一次熱交換器１０４に与えられ、給湯一次熱交換器１０４を介して給湯配管内の湯水の温度上昇に用いられる。給湯一次熱交換器１０４の排熱は、二次熱交換器１０６に与えられ、二次熱交換器１０６を介して給湯配管内の湯水の温度上昇に用いられる。

給水口から入力される水は、二次熱交換器１０６へ供給され、その後、給湯一次熱交換器１０４へ供給される。二次熱交換器１０６および給湯一次熱交換器１０４によって加熱された湯水は、バイパス水量調整弁２０２からバイパスされた水と混合され、水量調整弁２０８を通って給湯栓２２２から出湯される。

給湯栓２２２からの給湯温度は、給湯出湯サーミスタ２１０によって検出される。給湯出湯サーミスタ２１０は、給湯温度を検出し、その検出値をコントローラ２２０へ出力する。コントローラ２２０は、給湯出湯サーミスタ２１０により検出される給湯温度が設定温度に一致するように、バイパス水量調整弁２０２の開度を制御する。具体的には、給湯温度が設定温度よりも低いときは、バイパス水量調整弁２０２からのバイパス水量が絞られ、給湯温度が設定温度よりも高いときは、バイパス水量調整弁２０２からのバイパス水量が増量される。

給湯栓２２２が閉じられ、給湯量が最低作動水量よりも少なくなると、コントローラ２２０は、元ガス電磁弁１１０、給湯ガス電磁弁１４８、給湯能力切替ガス電磁弁１５０，１５２、および給湯ガス比例弁１４０へ閉指令を出力する。各弁が閉じた後、コントローラ２２０は、給湯ファン１５４を一定時間作動させ、消火後の燃焼室内の残留ガスを排除するためのポストパージを実行する。

なお、ふろへの注湯については、注湯電磁弁２１２によって注湯量が制御され、ふろからの戻り管に湯水が供給される。

［ふろ追いだき動作］
浴室に設けられるリモコン（図示せず）において、「追いだき」スイッチが操作されると、コントローラ２２０は、ふろポンプ１６４へ駆動指令を出力する。ふろポンプ１６４が作動し、ふろ水流スイッチ１６６により規定流量以上の流量が検知されると、コントローラ２２０は、ふろ熱動弁１６８へ開指令を出力するとともに、暖房ポンプ１８４および暖房ファン１３４へ駆動指令を出力する。

暖房ファン１３４が回転すると、コントローラ２２０は、点火装置１０８へ点火指令を出力するとともに、元ガス電磁弁１１０、暖房ガス電磁弁１２８、および暖房ガス比例弁１２０へ開指令を出力する。

点火装置１０８が作動すると暖房用点火プラグ１２２が連続放電し、暖房燃焼管１２６が点火される。そして、暖房立消え安全装置１２４により暖房燃焼管１２６の炎が検知されると、コントローラ２２０から点火装置１０８へ停止指令が出力され、リモコンに燃焼中である旨が表示される。

暖房燃焼管１２６により発生された熱は、暖房一次熱交換器１０２に与えられ、暖房一次熱交換器１０２を介して暖房配管内の湯水の温度上昇に用いられる。暖房一次熱交換器１０２の排熱は、二次熱交換器１０６に与えられ、二次熱交換器１０６を介して暖房配管内の湯水の温度上昇に用いられる。

ふろポンプ１６４が作動すると、ふろ熱交換器１６２内を介して浴用水が循環する。ふろ熱交換器１６２には、暖房一次熱交換器１０２によって加熱された暖房水が流れる配管が配設されており、この暖房水が有する熱量がふろ熱交換器１６２を介して浴用水の温度上昇に用いられる。

ふろ熱交換器１６２を通過した暖房水は、ふろ熱動弁１６８および二次熱交換器１０６を順次通り、暖房膨張タンク１８２において気水分離された後、暖房ポンプ１８４により加圧されて暖房一次熱交換器１０２へ供給され、ふろ熱交換器１６２へ再び供給される。二次熱交換器１０６から出力される湯水の一部は、暖房一次熱交換器１０２からの湯水と混合されてふろ熱交換器１６２へ供給される。

浴用水の温度は、ふろサーミスタ１７０およびふろ往きサーミスタ１７２によって検出される。ふろサーミスタ１７０は、ふろから給湯装置１００へ供給される浴用水の温度を検出する。ふろ往きサーミスタ１７２は、ふろ熱交換器１６２により加熱されてふろへ供給される浴用水の温度を検出する。ふろサーミスタ１７０およびふろ往きサーミスタ１７２の検出値は、コントローラ２２０へ出力される。コントローラ２２０は、ふろサーミスタ１７０により検出される浴用水の温度がふろ設定温度よりも所定温度（たとえば１℃）以上低い場合には、浴用水の温度がふろ設定温度に達するまで追いだきを実行し、それ以外の場合には、浴用水の温度が所定温度（たとえば１℃）上昇するまで追いだきを実行する。

ふろサーミスタ１７０により検出される浴用水の温度が、ふろ設定温度に達するか、あるいは上記所定温度上昇すると、コントローラ２２０は、元ガス電磁弁１１０、暖房ガス電磁弁１２８、暖房能力切替ガス電磁弁１３０，１３２、暖房ガス比例弁１２０、およびふろ熱動弁１６８へ閉指令を出力する。各弁が閉じた後、コントローラ２２０は、暖房ファン１３４を一定時間作動させ、消火後の燃焼室内の残留ガスを排除するためのポストパージを実行する。ポストパージの終了後、コントローラ２２０は、ふろポンプ１６４および暖房ポンプ１８４へ停止指令を出力する。

［暖房（高温）動作］
放熱器（浴室暖房乾燥機等）の運転スイッチがオンされると、コントローラ２２０は、暖房ポンプ１８４および暖房ファン１３４へ駆動指令を出力する。暖房高温サーミスタ１３６によって検出される暖房一次熱交換器１０２からの暖房水の温度が規定温度以下であり、かつ、暖房膨張タンク１８２内の暖房水が検知されると、コントローラ２２０は、点火装置１０８へ点火指令を出力するとともに、元ガス電磁弁１１０、暖房ガス電磁弁１２８、および暖房ガス比例弁１２０へ開指令を出力する。暖房膨張タンク１８２内の水位が低下している場合には、給水口から暖房膨張タンク１８２へ給水が行なわれる。

点火装置１０８が作動すると暖房用点火プラグ１２２が連続放電し、暖房燃焼管１２６が点火される。暖房立消え安全装置１２４により暖房燃焼管１２６の炎が検知されると、コントローラ２２０から点火装置１０８へ停止指令が出力され、リモコンに燃焼中である旨が表示される。

暖房一次熱交換器１０２により加熱された暖房水は、放熱器へ供給される。なお、ふろ熱動弁１６８は閉じているので、暖房一次熱交換器１０２からの暖房水がふろ熱交換器１６２へ流れることはない。なお、二次熱交換器１０６により加熱された暖房水の一部も、暖房一次熱交換器１０２からの湯水と混合されて放熱器へ供給される。

コントローラ２２０は、暖房負荷の変動に応じて暖房水の温度を制御する。一例として、コントローラ２２０は、暖房高温サーミスタ１３６の検出温度に基づく比例制御を実行する。なお、暖房負荷が小さい場合には、オン／オフ制御によって設定温度を維持するようにしてもよい。

［暖房（低温）動作］
暖房端末（床暖房等）の運転スイッチがオンされると、上述の暖房（高温）動作と同様に給湯装置１００の運転が開始される。そして、コントローラ２２０から暖房熱動弁１８８へ開指令が出力されると、暖房膨張タンク１８２から暖房端末へ暖房水が供給される。

暖房端末から戻った暖房水は、二次熱交換器１０６により加熱され、暖房一次熱交換器１０２により加熱された暖房水と混合されて暖房膨張タンク１８２へ供給される。そして、暖房水は、暖房膨張タンク１８２において気水分離された後、暖房ポンプ１８４により加圧され、一部は、暖房一次熱交換器１０２へ供給されて加熱された後再び暖房膨張タンク１８２へ戻り、残りは、暖房熱動弁１８８から暖房端末へ供給される。

コントローラ２２０は、暖房負荷の変動に応じて暖房水の温度を制御する。暖房（低温）動作においても、コントローラ２２０は、一例として、暖房低温サーミスタ１８６の検出温度に基づく比例制御を実行する。なお、暖房負荷が小さい場合には、オン／オフ制御によって設定温度を維持するようにしてもよい。

この給湯装置１００は、多数のサーミスタを備えている。すなわち、給湯装置１００には、ふろサーミスタ１７０、ふろ往きサーミスタ１７２、暖房高温サーミスタ１３６、暖房低温サーミスタ１８６、給湯缶体サーミスタ１５６、給湯入水サーミスタ２０６、および給湯出湯サーミスタ２１０が備えられている。これらのサーミスタのうち、ふろサーミスタ１７０、ふろ往きサーミスタ１７２、暖房高温サーミスタ１３６、暖房低温サーミスタ１８６、および給湯出湯サーミスタ２１０は、給湯水や浴用水、暖房等の温度を保証するものであり、その他のサーミスタと比較して重要性が高い。そこで、これらの重要なサーミスタについては、センサの検出電圧をコントローラ２２０へ伝送するセンサ入力回路の異常を検知するための回路が設けられている。

図２は、給湯装置１００におけるセンサ入力回路の構成を示した図である。図２を参照して、センサ３０２〜３１０は、給湯装置１００に設けられるサーミスタである。センサ３０４，３０８は、重要性の高いサーミスタであり、たとえば、ふろサーミスタや、ふろ往きサーミスタ、暖房高温サーミスタ、暖房低温サーミスタ、給湯出湯サーミスタ等である。センサ３０２，３０６，３１０は、上記以外のサーミスタであり、たとえば、給湯缶体サーミスタや、給湯入水サーミスタ、図１では図示されていないその他のサーミスタである。

センサ３０２〜３１０は、集合コネクタ３２０のコネクタピン３２２〜３３０にそれぞれ接続される。センサ３０２〜３１０の他端は、接地ノード３９２に接続される。コネクタピン３２２〜３３０は、伝送線３３２〜３４０によってコントローラ２２０のＡ／Ｄポート３７２〜３８０とそれぞれ接続される。伝送線３３２〜３４０には、それぞれ抵抗素子３４２〜３５０を介して定電圧ノード３５２（たとえば５Ｖ）が接続される。

伝送線３３２の電圧は、定電圧ノード３５２の電圧を抵抗素子３４２とセンサ３０２とによって分圧した電圧である。センサ３０２（サーミスタ）の抵抗値は温度によって変化するので、センサ３０２の温度に応じて伝送線３３２の電圧が変化する。したがって、伝送線３３２が接続されるＡ／Ｄポート３７２の入力電圧に基づいて、センサ３０２により温度を検出することができる。その他のセンサ３０４〜３１０についても同様である。

センサ３０４，３０８に対しては、センサの検出電圧をコントローラ２２０へ伝送するセンサ入力回路の異常を検知するための回路３８２が設けられる。回路３８２は、スイッチング素子３８８，３９０を含む。スイッチング素子３８８は、センサ３０４の伝送線３３４と接地ノード３９２との間に接続され、コントローラ２２０の出力ポート３８４にゲート端子が接続される。スイッチング素子３９０は、センサ３０８の伝送線３３８と接地ノード３９２との間に接続され、コントローラ２２０の出力ポート３８６にゲート端子が接続される。

出力ポート３８４の出力を論理ハイ（Ｈｉ）にすると、スイッチング素子３８８が導通状態になることにより伝送線３３４の電位は接地レベルとなる。出力ポート３８４の出力が論理ロー（Ｌｏｗ）のときは、伝送線３３４の電位はセンサ３０４の検出温度に応じた電圧である。そこで、出力ポート３８４の出力をオン／オフさせたときのＡ／Ｄポート３７４の入力に基づいて、センサ３０４の入力回路の異常をチェックすることができる。同様に、出力ポート３８６の出力をオン／オフさせたときのＡ／Ｄポート３７８の入力に基づいて、センサ３０８の入力回路の異常をチェックすることができる。

回路３８２を用いて異常チェックが行なわれるセンサ３０４，３０８の入力回路の各々には、異常チェック回路を有しないセンサの入力回路が隣接して配設される。すなわち、回路３８２を用いて異常チェックが行なわれるセンサ３０４の入力回路には、異常チェック回路を有しないセンサ３０２，３０６の入力回路が隣接して配設される。また、回路３８２を用いて異常チェックが行なわれるセンサ３０８の入力回路には、異常チェック回路を有しないセンサ３０６，３１０の入力回路が隣接して配設される。図２では、回路３８２を用いて異常チェックが行なわれるセンサ（センサ３０４，３０８）の入力回路は、異常チェック回路を有しないセンサ（センサ３０２，３０６，３１０）の入力回路と交互に配置されている。

集合コネクタ３２０においても、センサ入力回路の異常チェックが行なわれるセンサ（センサ３０４，３０８）が接続されるコネクタピン（コネクタピン３２４，３２８）は、異常チェック回路を有しないセンサ（センサ３０２，３０６，３１０）が接続されるコネクタピン（コネクタピン３２２，３２６，３３０）に隣接して配設される。図２では、センサ入力回路の異常チェックが行なわれるセンサが接続されるコネクタピン（コネクタピン３２４，３２８）は、異常チェック回路を有しないセンサが接続されるコネクタピン（コネクタピン３２２，３２６，３３０）と交互に配置されている。

この実施の形態では、回路３８２を作動させることによって、重要性の高いセンサ３０４，３０８の入力回路の異常をチェックするとともに、センサ３０４，３０８の入力回路とそれらに隣接するセンサ入力回路との短絡異常をさらにチェックする。

すなわち、コントローラ２２０は、出力ポート３８４の出力をオン／オフさせたときのＡ／Ｄポート３７４の入力に基づいてセンサ３０４の入力回路の異常をチェックするとともに、Ａ／Ｄポート３７４に隣接するＡ／Ｄポート３７２，３７６の入力に基づいて、センサ３０４の入力回路とそれに隣接するセンサ３０２，３０６の入力回路との間の短絡異常（絶縁異常）をチェックする。

より詳しくは、コントローラ２２０は、出力ポート３８４の出力をオン／オフさせたときときに、Ａ／Ｄポート３７４の入力とともにＡ／Ｄポート３７４に隣接するＡ／Ｄポート３７２，３７６の入力も読込む。そして、コントローラ２２０は、出力ポート３８４の出力変化に応じてＡ／Ｄポート３７２または３７６の入力が変化した場合には、センサ３０４の入力回路と、それに隣接するセンサ３０２の入力回路またはセンサ３０６の入力回路との間で絶縁異常が生じているものと判断する。特に、Ａ／Ｄポート３７２または３７６の入力がＡ／Ｄポート３７４の入力と同じ値を示す場合には、コントローラ２２０は、センサ３０４の入力回路と、それに隣接するセンサ３０２の入力回路またはセンサ３０６の入力回路との間で短絡が生じているものと判断する。

同様に、コントローラ２２０は、出力ポート３８６の出力をオン／オフさせたときときに、Ａ／Ｄポート３７８の入力とともにＡ／Ｄポート３７８に隣接するＡ／Ｄポート３７６，３８０の入力も読込む。そして、コントローラ２２０は、出力ポート３８６の出力変化に応じてＡ／Ｄポート３７６または３８０の入力が変化した場合には、センサ３０８の入力回路と、それに隣接するセンサ３０６の入力回路またはセンサ３１０の入力回路との間で絶縁異常が生じているものと判断する。特に、Ａ／Ｄポート３７６または３８０の入力がＡ／Ｄポート３７８の入力と同じ値を示す場合には、コントローラ２２０は、センサ３０８の入力回路と、それに隣接するセンサ３０６の入力回路またはセンサ３１０の入力回路との間で短絡が生じているものと判断する。

各センサの入力回路を上記のように配置して、重要なセンサの入力回路の異常を検知するとともに入力回路間の絶縁異常（短絡異常）も検知可能とすることによって、重要なセンサの入力回路についての配置制約を小さくすることができる。

図３は、従来のセンサ入力回路の構成例を示す参考図である。図３を参照して、センサ５０２，５０４は、給湯装置に設けられるサーミスタである。センサ５０２は、重要性の高いサーミスタであり、たとえば、ふろサーミスタや、ふろ往きサーミスタ、暖房高温サーミスタ、暖房低温サーミスタ、給湯出湯サーミスタ等である。センサ５０４は、上記以外のサーミスタであり、たとえば、給湯缶体サーミスタや給湯入水サーミスタ等である。

センサ５０２，５０４は、集合コネクタ５２０のコネクタピン５２２，５２４にそれぞれ接続される。センサ５０２，５０４の他端は、接地ノード５９２に接続される。コネクタピン５２２，５２４は、伝送線５３２，５３４によってコントローラのＡ／Ｄポート５７２，５７４にそれぞれ接続される。伝送線５３２，５３４には、それぞれ抵抗素子５４２，５４４を介して定電圧ノード５５２（たとえば５Ｖ）が接続される。

伝送線５３２の電圧は、定電圧ノード５５２の電圧を抵抗素子５４２とセンサ５０２とによって分圧した電圧である。センサ５０２（サーミスタ）の抵抗値は温度によって変化するので、センサ５０２の温度に応じて伝送線５３２の電圧が変化する。したがって、伝送線５３２が接続されるＡ／Ｄポート５７２の入力電圧に基づいて、センサ５０２により温度を検出することができる。センサ５０４についても同様である。

センサ５０２に対しては、センサ５０２の検出電圧をコントローラへ伝送するセンサ入力回路の異常を検知するための回路５８２が設けられる。回路５８２は、スイッチング素子５８８を含む。スイッチング素子５８８は、センサ５０２の伝送線５３２と接地ノード５９２との間に接続され、コントローラの出力ポート５８４にゲート端子が接続される。

出力ポート５８４の出力を論理ハイ（Ｈｉ）にすると、スイッチング素子５８８が導通状態になることにより伝送線５３２の電位は接地レベルとなる。出力ポート５８４の出力が論理ロー（Ｌｏｗ）のときは、伝送線５３２の電位はセンサ５０２の検出温度に応じた電圧である。そこで、出力ポート５８４の出力をオン／オフさせたときのＡ／Ｄポート５７２の入力に基づいて、センサ５０２の入力回路の異常をチェックすることができる。

センサ５０２，５０４の入力回路間の絶縁異常検知を行なっていない従来の給湯装置においては、入力回路間の短絡防止のために、センサ５０２が接続されるコネクタピン５２２とセンサ５０４が接続されるコネクタピン５２４との間に、接地された不使用のコネクタピン５２３が設けられている。また、重要なセンサ５０２が接続されるコネクタピン５２２については、集合コネクタ５２０の端部に配置する等している。このような配置は、設計上の制約になるとともに、集合コネクタを含むセンサ入力回路の小型化の制約となるものである。

再び図２を参照して、この実施の形態では、重要性の高いセンサ（センサ３０４，３０８）の入力回路に隣接して、その他のセンサ（センサ３０２，３０６，３１０）の入力回路が配置される。そして、回路３８２を作動させたときに、重要性の高いセンサの入力回路の異常をチェックするとともに入力回路間の絶縁異常を検知可能としたので、重要なセンサが接続されるコネクタピンを集合コネクタの端部に配置したりコネクタピン間に不使用のコネクタピンを設けたりする必要はなく、設計上の制約が緩和される。

図４は、センサ入力回路の異常チェックに関する処理の手順を説明するためのフローチャートである。この処理は、重要性の高いセンサ（図２のセンサ３０４，３０８）の各々に対して実行されるものであり、図４ではセンサ３０４についての処理が代表的に示される。フローチャート中の各ステップについては、コントローラ２２０に予め記憶されたプログラムがメインルーチンから呼び出されて、所定周期もしくは所定の条件が成立したことに応答して実行されることによって実現される。

図４とともに図２を参照して、コントローラ２２０は、センサ３０４の入力回路のチェック処理を実行する（ステップＳ１０）。具体的には、コントローラ２２０は、出力ポート３８４の出力をオン／オフさせる。そして、コントローラ２２０は、まず、センサ３０４の入力回路が接続されるＡ／Ｄポート３７４の入力ＲＡＭ値Ｒを読込む（ステップＳ２０）。

次いで、コントローラ２２０は、Ａ／Ｄポート３７４の入力ＲＡＭ値Ｒが正常であるか否かを判定する（ステップＳ３０）。詳しくは、コントローラ２２０は、出力ポート３８４の出力変化に同期して入力ＲＡＭ値Ｒも変化しているか否かを判定する。ＲＡＭ値Ｒがが異常であると判定されると（ステップＳ３０においてＮＯ）、コントローラ２２０は、センサ３０４の入力回路が異常である旨の警報を出力する（ステップＳ４０）。

ステップＳ３０においてＲＡＭ値Ｒが正常であると判定されたとき（ステップＳ３０においてＹＥＳ）、あるいはステップＳ４０の処理が実行された後、コントローラ２２０は、センサ３０４の入力回路に隣接するセンサ３０２，３０６の入力回路が接続されるＡ／Ｄポート３７２，３７６の入力ＲＡＭ値Ｒ１，Ｒ２を読込む（ステップＳ５０）。

そして、コントローラ２２０は、入力ＲＡＭ値Ｒ１またはＲ２がＡ／Ｄポート３７４の入力ＲＡＭ値Ｒと同じ値を示しているか否かを判定する（ステップＳ６０）。なお、ＲＡＭ値Ｒ１またはＲ２とＲＡＭ値Ｒとの同一性は厳密である必要はなく、ＲＡＭ値Ｒ１またはＲ２とＲＡＭ値Ｒとの差がある程度の範囲内であれば同じ値であると判定される。

ＲＡＭ値Ｒ１またはＲ２がＲＡＭ値Ｒと同じ値であると判定されると（ステップＳ６０においてＹＥＳ）、コントローラ２２０は、センサ３０４の入力回路と、それに隣接するセンサ３０２，３０６の入力回路との間に短絡異常が生じている旨の警報を出力する（ステップＳ７０）。ＲＡＭ値Ｒ１，Ｒ２がＲＡＭ値Ｒと異なるときは（ステップＳ６０においてＮＯ）、ステップＳ８０へ処理が移行される。

以上のように、この実施の形態においては、重要性の高いセンサ３０４，３０８の異常を検知するための回路３８２を作動させたときの、センサ３０４，３０８の入力回路に隣接するセンサ３０２，３０６，３１０の入力回路からの入力に基づいて、入力回路間の絶縁異常が検知される。したがって、この実施の形態によれば、センサの入力回路間の絶縁異常を検知しないことを前提とした、たとえば隣接する入力回路を離隔させるなどの設計上の配慮は不要であり、設計上の自由度を高めることができる。また、この実施の形態によれば、センサ３０４，３０８の異常を検知するための回路３８２を用いて入力回路間の絶縁異常を検知するので、絶縁異常検知用に別途の回路を追加することなく入力回路間の絶縁異常を検知することができる。

なお、上記の実施の形態においては、センサ３０２〜３１０はサーミスタであるとものとしたが、この発明は、サーミスタ以外のセンサに対しても適用可能である。この発明は、測定される物理量に応じた検出電圧を出力するセンサ全般に適用可能であり、たとえば、センサ３０２，３０６，３１０は、バーナセンサやＣＯセンサ等であってもよい。

また、上記においては、重要なセンサ（センサ３０４，３０８）の入力回路と、その他のセンサ（センサ３０２，３０６，３１０）の入力回路とは、交互に配置されるものとしたが、センサの数によっては必ずしも交互配置とならない場合もある。この発明では、基本的には、異常チェック機能を有するセンサ入力回路と、異常チェック機能を有しないセンサ入力回路とが隣接して配設されていればよい。

また、上記の実施の形態においては、給湯装置１００は、燃料にガスを用いるガス給湯装置としたが、この発明は、石油給湯器や、電気給湯器、ヒートポンプ給湯器、太陽熱給湯器等、様々なタイプの給湯装置にも適用可能であり、さらには給湯装置以外のものにも適用可能である。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１００ 給湯装置、１０２ 暖房一次熱交換器、１０４ 給湯一次熱交換器、１０６ 二次熱交換器、１０８ 点火装置、１１０ 元ガス電磁弁、１１２ ガス供給管、１２０ 暖房ガス比例弁、１２２ 暖房用点火プラグ、１２４ 暖房立消え安全装置、１２６ 暖房燃焼管、１２８ 暖房ガス電磁弁、１３０，１３２ 暖房能力切替ガス電磁弁、１３４ 暖房ファン、１３６ 暖房高温サーミスタ、１４０ 給湯ガス比例弁、１４２ 給湯用点火プラグ、１４４ 給湯立消え安全装置、１４６ 給湯燃焼管、１４８ 給湯ガス電磁弁、１５０，１５２ 給湯能力切替ガス電磁弁、１５４ 給湯ファン、１５６ 給湯缶体サーミスタ、１６２ ふろ熱交換器、１６４ ふろポンプ、１６６ ふろ水流スイッチ、１６８ ふろ熱動弁、１７０ ふろサーミスタ、１７２ ふろ往きサーミスタ、１８２ 暖房膨張タンク、１８４ 暖房ポンプ、１８６ 暖房低温サーミスタ、１８８ 暖房熱動弁、２０２ バイパス水量調整弁、２０４ 給湯水量センサ、２０６ 給湯入水サーミスタ、２０８ 水量調整弁、２１０ 給湯出湯サーミスタ、２１２ 注湯電磁弁、２２０ コントローラ、３０２〜３１０，５０２，５０４ センサ、３２０，５２０ 集合コネクタ、３２２〜３３０，５２２〜５２４ コネクタピン、３３２〜３４０，５３２，５３４ 伝送線、３４２〜３５０，５４２，５４４ 抵抗素子、３５２，５５２ 定電圧ノード、３７２〜３８０，５７２，５７４ Ａ／Ｄポート、３８２，５８２ 回路、３８４，３８６，５８４ 出力ポート、３８８，３９０，５８８ スイッチング素子、３９２，５９２ 接地ノード。

Claims (9)

1. 測定される物理量に応じた検出電圧を出力する複数の検出部と、
   前記複数の検出部の各々から出力される検出電圧を受ける処理部とを備え、
   前記複数の検出部は、前記処理部へ検出電圧を伝送する電路が互いに隣接する第１および第２の検出部を含み、さらに
   前記第１の検出部の検出電圧を前記処理部へ伝送する第１の電路に接続され、前記第１の電路の電位を変化させることによって前記第１の検出部の異常を検知するための回路を備え、
   前記処理部は、前記回路を作動させたときの、前記第２の検出部の検出電圧を前記処理部へ伝送する第２の電路からの入力に基づいて、前記第１の電路と前記第２の電路との間の絶縁異常を検知する、異常検出装置。
2. 前記複数の検出部から検出電圧を受けて前記処理部へ出力する複数のコネクタピンを含む集合コネクタをさらに備え、
   前記第１の検出部の検出電圧を受けるコネクタピンは、前記第２の検出部の検出電圧を受けるコネクタピンに隣接して配置される、請求項１に記載の異常検出装置。
3. 前記処理部は、前記回路を作動させた場合に前記第２の電路からの入力が前記第１の電路からの入力と同じ値を示すとき、前記第１の電路と前記第２の電路とが短絡しているものと判定する、請求項１または２に記載の異常検出装置。
4. 前記物理量は、温度であり、
   前記複数の検出部の各々は、サーミスタを含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の異常検出装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の異常検出装置を備える給湯装置。
6. 測定温度に応じた検出電圧を出力する複数の温度検出部と、
   前記複数の温度検出部の各々から出力される検出電圧を受ける処理部とを備え、
   前記複数の温度検出部は、
   複数の第１の温度検出部と、
   複数の第２の温度検出部とを含み、
   前記複数の第１の温度検出部の検出電圧を前記処理部へ伝送する複数の第１の電路は、前記複数の第２の温度検出部の検出電圧を前記処理部へ伝送する複数の第２の電路と交互に配設され、さらに
   前記複数の第１の電路に接続され、前記複数の第１の電路の各々の電位を変化させることによって、電位を変化させた第１の電路に対応する第１の温度検出部の異常を検知するための回路を備え、
   前記処理部は、前記回路により電位を変化させた第１の電路に隣接する第２の電路からの入力に基づいて、電位を変化させた前記第１の電路とそれに隣接する前記第２の電路との間の絶縁異常を検知する、給湯装置。
7. 前記複数の温度検出部から検出電圧を受けて前記処理部へ出力する複数のコネクタピンを含む集合コネクタをさらに備え、
   前記複数の第１の温度検出部の検出電圧を受ける複数の第１のコネクタピンは、前記複数の第２の温度検出部の検出電圧を受ける複数の第２のコネクタピンと交互に配置される、請求項６に記載の給湯装置。
8. 前記処理部は、前記回路により電位を変化させた第１の電路に隣接する第２の電路からの入力が、電位を変化させた前記第１の電路からの入力と同じ値を示すとき、電位を変化させた前記第１の電路とそれに隣接する前記第２の電路とが短絡しているものと判定する、請求項６または７に記載の給湯装置。
9. 前記複数の温度検出部の各々は、サーミスタを含む、請求項６から８のいずれか１項に記載の給湯装置。

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