JP2019113340A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】温度検出器としてのサーミスタを備える給湯装置において、温度検出感度の確保しながら、サーミスタの断線を検知することが可能な構成を提供する。【解決手段】抵抗切換回路７０は、電源配線５１および接地配線５２間に、ノードＮ１を経由してサーミスタ８と直列に接続される。制御部は、ノードＮ１の電圧に基づいて、給湯回路の温度を検出するとともに、サーミスタの断線を検知する。抵抗切換回路７０は、第１の電気抵抗値と、第１の電気抵抗値よりも高い第２の電気抵抗値との一方を選択的に有するように構成される。制御部は、抵抗切換回路７０が第１の電気抵抗値を有する状態でのノードＮ１の電圧が、サーミスタ８の断線を検知するための電圧範囲に含まれるときには、抵抗切換回路７０が第２の電気抵抗値を有する状態での所定のノードの電圧に基づいて、サーミスタ８の断線を検知する。【選択図】図４

Description

本発明は給湯装置に関し、より特定的には、温度検出器としてのサーミスタを備える給湯装置に関する。

従来より温度検出器として、温度上昇に対して電気抵抗値が変化する特性を有するサーミスタが用いられている。

特開２０１４−１５３１１２号公報（特許文献１）には、一端が接地電圧に接続されたサーミスタの他端と電源電圧との間にプルアップ用の抵抗を設けることで、抵抗とサーミスタとの接続ノードに、サーミスタの電気抵抗値に応じたセンサ電圧を発生させるように構成された温度検出装置が記載されている。特許文献１は、プルアップ用の抵抗を、直列接続された２つの抵抗素子で構成し、該２つの抵抗素子のうち電源電圧側に設けられている抵抗素子に対してトランジスタを並列接続する。トランジスタのオンオフを切り換えてプルアップ用抵抗の抵抗値を切り換えることにより、温度に対するセンサ電圧の特性を第１の特性と第２の特性とに切り換えている。

特開２０１４−１５３１１２号公報

特許文献１の温度検出装置において、サーミスタは、温度上昇に応じて電気抵抗値が低下する特性を有するため、センサ電圧が温度が高くなるほど低くなる。特許文献１では、センサ電圧に基づいて算出される検出温度が高いときにはトランジスタをオンさせて、温度に対するセンサ電圧の特性を第１の特性とし、検出温度が低いときにはトランジスタをオフさせて、温度に対するセンサ電圧の特性を第２の特性とする。これにより、すべての温度領域でセンサ電圧が線形に近い特性になるようにして、温度の検出感度が良好になるようにしている。

しかしながら、サーミスタに断線が生じた場合には、プルアップ用の抵抗によってセンサ電圧が電源電圧レベルにプルアップされるため、センサ電圧から、サーミスタの断線が生じているのか、サーミスタは正常であって検出温度が低いのかを判別することが困難となる。そのため、検出温度が低いときに、サーミスタに断線が生じていると誤って判断されることが懸念される。あるいは、サーミスタに断線が生じているときに、検出温度が低いと誤って判断されることが懸念される。

この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、温度検出器としてのサーミスタを備える給湯装置において、温度検出感度の確保しながら、サーミスタの断線を検知することが可能な構成を提供することである。

この発明のある局面では、給湯装置は、給湯回路と、給湯回路を加熱するための加熱部と、サーミスタと、抵抗切換回路と、制御部とを備える。サーミスタは、給湯回路に配置され、温度上昇に応じて電気抵抗値が変化する特性を有する。抵抗切換回路は、所定の電圧差を有する電源配線および接地配線間に、所定のノードを経由してサーミスタと直列に接続される。制御部は、所定のノードの電圧に基づいて、給湯回路の温度を検出するとともに、サーミスタの断線を検知するように構成される。抵抗切換回路は、第１の電気抵抗値と、第１の電気抵抗値よりも高い第２の電気抵抗値とを選択可能に構成される。制御部は、抵抗切換回路が第１の電気抵抗値を有する状態での所定のノードの電圧が、サーミスタの断線を検知するための電圧範囲に含まれるときには、抵抗切換回路が第２の電気抵抗値を有する状態での所定のノードの電圧に基づいて、サーミスタの断線を検知する。

上記給湯装置によれば、抵抗切換回路が第１の電気抵抗値（低抵抗）を有するときの検出電圧を用いて、給湯回路の加熱時における温度検出を高精度で行なうことができるともに、検出電圧が断線検知のための電圧範囲に含まれるときには、抵抗切換回路が第２の電気抵抗値（高抵抗）を有するときの検出電圧に基づいて、サーミスタの断線を検知することができる。したがって、給湯回路の温度の高低によらず、サーミスタによる温度検出と、サーミスタにおける断線検知とを両立させることができ、結果的にサーミスタによる温度検出感度を確保しながら、サーミスタの断線を検知することが可能となる。

好ましくは、抵抗切換回路は、制御部からの制御信号に基づいて、第１の電気抵抗値と、第２の電気抵抗値とを周期的に切り換えるように構成される。

このように構成すると、サーミスタによる温度検出と、サーミスタにおける断線検知とが交互に繰り返し実行されるため、サーミスタに生じた断線を早期に検知できる。また、サーミスタに断線が生じていないことが保証された状態で温度検出を行なうことができるため、温度検出感度を向上させることができる。

好ましくは、抵抗切換回路は、第１の期間において第１の電気抵抗値を有し、第１の期間とは異なる第２の期間において第２の電気抵抗値を有するように構成される。制御部は、第１の期間および第２の期間を交互に切り換えるとともに、第１の期間および第２の期間の各々において、切り換え時点から所定時間が経過したタイミングにおける所定のノードの電圧を取得する。

これによると、第１の期間ではサーミスタによる温度検出が行なわれ、第２の期間ではサーミスタにおける断線検知が行なわれる。第１および第２の期間の各々では、電圧レベルが安定している状態での所定のノードの電圧に基づいて、温度検出または断線検知が行なうことができるため、温度検出感度および断線検知の精度を高めることができる。

好ましくは、抵抗切換回路は、第１の電気抵抗値を有する場合において、所定のノードの電圧が、サーミスタの断線を検知するための電圧範囲に含まれるときには、制御部からの制御信号に基づいて、第２の電気抵抗値に切り換える。

これによると、サーミスタによる温度検出の実行時において、サーミスタに断線が生じた可能性があると判断される場合には、抵抗切換回路を高電気抵抗値で動作させることで、断線を検知することができる。したがって、サーミスタによる温度検出と、サーミスタにおける断線検知とを効率的に両立させることができる。

好ましくは、抵抗切換回路は、電源配線および所定のノードの間に接続され、サーミスタは、所定のノードおよび接地配線の間に接続される。サーミスタの断線を検知するための電圧範囲は、電源配線の電圧を含むように設定される。このように構成すると、抵抗切換回路がプルアップ抵抗として機能する場合において、温度検出感度を確保しながら、サーミスタにおける断線を検知することができる。

好ましくは、抵抗切換回路は、電源配線および所定のノードに間に直列接続される、第１の抵抗素子およびスイッチ素子と、電源配線および所定のノードの間に、第１の抵抗素子およびスイッチ素子と並列に接続される第２の抵抗素子とを含む。第１の抵抗素子は、第２の抵抗素子に比べて電気抵抗値が低い。抵抗切換回路は、スイッチ素子がオン状態であるときに第１の電気抵抗値を有し、スイッチ素子がオフ状態であるときに第２の電気抵抗値を有する。このように構成すると、簡易な回路構成によって、プルアップ抵抗型の抵抗切換回路を実現することができる。

好ましくは、抵抗切換回路は、電源配線および所定のノードの間に接続される第１の抵抗素子と、電源配線および第１の抵抗素子の間に接続される第２の抵抗素子と、第２の抵抗素子と並列に接続されるスイッチ素子とを含む。第１の抵抗素子は、第２の抵抗素子に比べて電気抵抗値が低い。抵抗切換回路は、スイッチ素子がオン状態であるときに第１の電気抵抗値を有し、スイッチ素子がオフ状態であるときに第２の電気抵抗値を有する。

このように構成すると、簡易な構成によって、プルアップ抵抗型の抵抗切換回路を実現することができる。また、複数のサーミスタの間で、第２の抵抗素子およびスイッチ素子を共用することができるため、回路の小型化および低コスト化が可能となる。

好ましくは、サーミスタは、電源配線および所定のノードに間に接続され、抵抗切換回路は、所定のノードおよび接地配線の間に接続される。サーミスタの断線を検知するための電圧範囲は、接地配線の電圧を含むように設定される。このように構成すると、抵抗切換回路がプルダウン抵抗として機能する場合において、温度検出感度を確保しながら、サーミスタにおける断線を検知することができる。

好ましくは、抵抗切換回路は、所定のノードおよび接地配線の間に直列接続される、第１の抵抗素子およびスイッチ素子と、所定のノードおよび接地配線の間に接続される第２の抵抗素子とを含む。第１の抵抗素子は、第２の抵抗素子に比べて電気抵抗値が低い。抵抗切換回路は、スイッチ素子がオン状態であるときに第１の電気抵抗値を有し、スイッチ素子がオフ状態であるときに第２の電気抵抗値を有する。このように構成すると、簡易な構成によって、プルダウン抵抗型の抵抗切換回路を実現することができる。

好ましくは、給湯回路は、加熱部からの熱によって湯水を加熱するための熱交換器を含む。制御部は、所定のノードの電圧に基づいて検出される給湯回路の温度に基づいて、熱交換器内における缶石詰りの発生を検知する。このように構成すると、サーミスタの検出温度を用いて缶石詰りの発生を高精度に検知することができるとともに、サーミスタの断線を検知することができる。

この発明によれば、温度検出器としてのサーミスタを備える給湯装置において、温度検出感度の確保しながら、サーミスタの断線を検知することが可能な構成を提供することができる。

本発明の実施の形態に従う給湯装置の概略構成図である。 サーミスタを用いた温度検出回路の比較例の構成を説明する回路図である。 図２に示された比較例の温度検出回路のノードに生じる検出電圧と検出温度との関係を概念的に説明するための図である。 本実施の形態に従う温度検出回路の構成を説明する回路図である。 図４に示された温度検出回路のノードに生じる検出電圧と検出温度との関係を概念的に説明するための図である。 図４に示された温度検出回路の動作の第１態様を説明するための概念的な波形図である。 缶石詰りの判定を含めた給湯装置の処理を説明するためのフローチャートである。 図４に示された温度検出回路の動作の第２の態様を説明するための概念的な波形図である。 缶石詰りの判定を含めた給湯装置の処理を説明するためのフローチャートである。 本実施の形態に従う温度検出回路の第１の変形例の構成を説明する回路図である。 図１０に示された温度検出回路のノードＮ１に生じる検出電圧と検出温度との関係を概念的に説明するための図である。 本実施の形態に係る温度検出回路の第２の変形例の構成を説明する回路図である。 図１２に示された温度検出回路のノードＮ１に生じる検出電圧と検出温度との関係を概念的に説明するための図である。

以下に、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、以下では、図中の同一または相当する部分には同一符号を付して、その説明は原則的に繰返さないものとする。

図１は、本発明の実施の形態に従う給湯装置２０の概略構成図である。
図１を参照して、給湯装置２０は、ケース１、缶体２、温度検出器であるサーミスタ８、制御部１０、表示部１１、電源プラグ１２、流量センサ１３、流量調整弁１４、配管１８０ａ，１８０ｂ，１８０ｃ、およびガス配管１９０を備える。なお、図１中の矢印は、流体の流れる方向を示す。流体は、湯、水および熱交換器３の缶石を洗浄するための洗浄モードにおける洗浄液を含む。

ケース１内には、缶体２、制御部１０、表示部１１、流量センサ１３、流量調整弁１４、配管１８０ａ，１８０ｂ，１８０ｃが配置されている。缶体２内には、熱交換器３、バーナ４および送風ファン５が設けられている。缶体２には排気口２ａおよび吸気口（図示せず）が設けられている。

熱交換器３は、バーナ４からの熱によって湯水を含む流体を加熱する。具体的には、熱交換器３は、バーナ４で発生する燃焼ガスとの間で熱交換を行なうように構成される。図１の例では、熱交換器３は、複数の板状のフィンと、複数のフィンを貫通する伝熱管とを有するフィンアンドチューブ型の構造を採用している。ただし、熱交換器３は、フィンアンドチューブ型に限定されない。図１では、熱交換器３および配管１８０ａ，１８０ｂ，１８０ｃを含む各部により「給湯回路」が構成される。バーナ４は、給湯回路を加熱する「加熱部」の一実施例に対応する。

バーナ４は、燃料ガスを燃焼させることにより燃焼ガスを生じさせる。バーナ４には、ガス配管１９０が接続されている。ガス配管１９０にはガス弁６が取り付けられている。バーナ４の上方には点火プラグ７が配置されている。点火プラグ７により、バーナ４に設けられたターゲットの間で点火スパークが生じると、バーナ４から噴き出された燃料空気混合気に火炎が生じる。

送風ファン５は、バーナ４に対して燃焼に必要な空気を供給する。送風ファン５は、ファン用モータ９により駆動されて回転可能に構成される。送風ファン５は、吸気口からの空気を缶体２の内部に導入し、燃焼に用いられた空気を排気口２ａから外部に排出する。

サーミスタ８は、熱交換器３の出口に配置され、熱交換器３の出口から出湯された直後の湯の温度である出口温度（以下、缶体温度とも称する）を検出する。以下では、サーミスタ８は、温度上昇に応じて電気抵抗値が低下する特性を有する、いわゆるＮＴＣ（Negative Temperature Coefficient）サーミスタであるものとして説明する。サーミスタ８は、給湯回路に配置されて給湯回路を検出するための「サーミスタ」の一実施例に対応する。

サーミスタ８によって検出された缶体温度を用いると、熱交換器３内における缶石詰りの発生を検知することができる。詳細には、熱交換器３の配管内部に缶石が付着すると、熱交換器３の正常な伝熱が損なわれ、伝熱効率が低下する。これにより、熱交換器３の保有熱量が増加して、給湯運転を停止したときの後沸き温度が上昇する。したがって、サーミスタ８の検出温度が高いほど、缶石の付着量が多いと推定することができる。そこで、本実施の形態では、制御部１０は、サーミスタ８の検出温度と所定の閾値とを比較し、比較結果に基づいて缶石詰りの程度（缶石付着量）を判定する。

なお、サーミスタ８は、熱交換器３の下流の出湯配管１８０ｂに取り付けられていてもよく、熱交換器３内の伝熱管に取り付けられていてもよい。また、缶石詰りの発生を検知するための手段としては、缶体温度を検出するサーミスタ８以外に、たとえば、熱交換器３の下流における缶石詰りに起因した湯水の流量の減少を検出するものを用いてもよい。

配管１８０ａ，１８０ｂ，１８０ｃは、熱交換器３を経由して上記の流体を流すように構成される。具体的には、配管１８０ａは給水配管１８０ａに対応し、配管１８０ｂは出湯配管１８０ｂに対応し、配管１８０ｃはバイパス配管１８０ｃに対応する。

給水配管１８０ａは、熱交換器３の給水側に接続され、配管入口２２Ａからの流体（水など）を熱交換器３（より特定的には伝熱管）に供給する。

出湯配管１８０ｂは、熱交換器３の出湯側に接続され、熱交換器３からの流体を配管出口２３Ａを通じて外部に送出する。

バイパス配管１８０ｃは、給水配管１８０ａと出湯配管１８０ｂとを接続することで、給水配管１８０ａからの水を含む流体をバイパスさせて出湯配管１８０ｂに導くように構成される。バイパス配管１８０ｃには、バイパス流量調整弁１５が接続されている。バイパス流量調整弁１５は、バイパス配管１８０ｃの湯水を含む流体の流量等の流れを調整する。

流量調整弁１４は、出湯配管１８０ｂとバイパス配管１８０ｃとの合流点よりも下流側に設けられている。流量調整弁１４は、配管出口２３Ａからの流体の送出量を調整する。流量調整弁１４およびバイパス流量調整弁１５は、完全に締め切ることで遮断弁としても機能する。流量調整弁１４およびバイパス流量調整弁１５は、たとえばステッピングモータによって開度が調整される。

表示部１１は、制御部１０により情報を表示するように制御される。表示される情報は、缶石詰りの発生が検知された場合のエラー、および缶石の洗浄モードに関する情報を含む。図１の例では、表示部１１は給湯装置２０に搭載されているが、給湯装置２０を遠隔操作可能なリモートコントローラ（図示せず）に表示部１１が搭載されていてもよい。また、情報を音声出力するためのスピーカが設けられてもよい。

制御部１０は、電源プラグ１２を介して給湯装置２０に供給される電力を各部に出力する。制御部１０は、図示しないマイクロコンピュータおよびメモリを含む。メモリはＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）などの揮発性および不揮発性の記憶媒体を含む。

制御部１０は、メモリに記憶された所定プログラムを実行することにより、給湯装置２０の構成機器の動作を制御する。たとえば、制御部１０は、バーナ４の作動（燃焼）／停止およびバーナ４への燃料ガス供給量を制御するとともに、送風ファン５の作動／停止ならびに作動時のファン回転数を制御する。

制御部１０は、また、缶石詰りの発生を検知したときに、表示部１１にエラーを出力する。エラーが出力された後に、制御部１０は、バーナ４の燃焼動作を禁止するように各部を制御する。さらに、制御部１０は、給湯装置２０に対して洗浄モードを開始するための開始操作を受け付けたとき、洗浄液により熱交換器３内を洗浄するための洗浄モードを開始するように各部を制御する。なお、制御部１０は、洗浄モードが終了すると、エラー報知の履歴を消去するとともに、バーナ４の燃焼動作の禁止を解除することができる。

次に、サーミスタ８を用いた温度検出について詳細に説明する。まず、図２および図３を用いて、サーミスタ８を用いた温度検出回路の比較例の構成を説明する。

図２は、サーミスタ８を用いた温度検出回路の比較例の構成を説明する回路図である。
図２を参照して、比較例に従う温度検出回路１００は、サーミスタ８と、抵抗素子Ｒ１とを有する。抵抗素子Ｒ１は、所定の電源電圧Ｖｃｃを供給する電源配線５１と、接地電圧ＧＮＤを供給する接地配線５２との間に、ノードＮ１を経由してサーミスタ８と電気的に直列接続される。ノードＮ１は、制御部１０の入力ポート３１に対して電気的に接続されている。

なお、図２に示すように、比較例に従う温度検出回路１００は、複数のサーミスタ８を有していてもよい。複数のサーミスタ８には、缶体温度を検出するためのサーミスタ８以外に、たとえば、バーナ４に配置されて、バーナ４の作動時における温度を検出するためのサーミスタが含まれる。各サーミスタ８は、電源配線５１と接地配線５２との間に、対応するノードＮ１〜Ｎ３を経由して抵抗素子Ｒ１と電気的に直列接続される。以下では、抵抗素子Ｒ１の電気抵抗値についても、Ｒ１と表記する。

すなわち、比較例に従う温度検出回路１００では、電源配線５１および接地配線５２の間に、抵抗素子Ｒ１による電気抵抗値Ｒ１と、サーミスタ８とが直列に接続される。ここで、サーミスタ８の電気抵抗値Ｒｔｈを用いて、ノードＮ１の電圧Ｖ１（以下、検出電圧Ｖ１とも称する）は、下記（１）式で示される。

Ｖ１＝Ｖｃｃ・Ｒｔｈ／（Ｒｔｈ＋Ｒ１） …（１）
制御部１０は、入力ポート３１への入力電圧をアナログ／デジタル変換することにより、入力ノードＮ１に生じた検出電圧Ｖ１を取得することができる。制御部１０には、サーミスタ８についての、検出温度Ｔｔｈと、検出温度に応じて変化する検出電圧Ｖ１との間の特性関係を示すデータが予め記憶されている（図３参照）。この特性関係は、サーミスタ８についての、検出温度に応じて変化する電気抵抗値Ｒｔｈから、式（１）に従って検出電圧Ｖ１を算出することで取得することができる。したがって、制御部１０は、上記関係を参照することによって、検出電圧Ｖ１に基づいて、サーミスタ８による検出温度Ｔｔｈ（すなわち、缶体温度）を取得することができる。

図３は、図２に示された比較例の温度検出回路１００のノードＮ１に生じる検出電圧Ｖ１と検出温度Ｔｔｈとの関係を概念的に説明するための図である。図３の縦軸は検出電圧Ｖ１を示し、図３の横軸は検出温度Ｔｔｈを示す。図３には、サーミスタ８の検出可能温度範囲が１０℃〜３００℃であるときの検出電圧Ｖ１の温度特性が例示されている。

上述したように、サーミスタ８は、ＮＴＣサーミスタであり、温度上昇に対して電気抵抗値Ｒｔｈが低下する特性を有する。以下の説明では、検出温度Ｔｔｈ＝１０℃のときの電気抵抗値Ｒｔｈ＝４８０ｋΩであり、検出温度Ｔｔｈ＝３００℃のときの電気抵抗値Ｒｔｈ＝０．１７ｋΩであるとする。

検出温度Ｔｔｈが高くなるに従ってサーミスタ８の電気抵抗値Ｒｔｈが小さくなると、式（１）におけるＲｔｈ／（Ｒｔｈ＋Ｒ１）の大きさが小さくなる。その結果、図３に示すように、検出温度Ｔｔｈが高くなるに従って検出電圧Ｖ１が低下する。図２に示された比較例の温度検出回路１００において、電源電圧Ｖｃｃ＝５Ｖ、抵抗素子Ｒ１の電気抵抗値Ｒ１＝２．７ｋΩとして、式（１）に従って検出電圧Ｖ１を求めた場合、検出温度Ｔｔｈ＝１０℃のときの検出電圧Ｖ１＝４．９７Ｖとなり、検出温度Ｔｔｈ＝３００℃のときの検出電圧Ｖ１＝０．３０Ｖとなる。

このように、検出温度Ｔｔｈが１０℃付近では、サーミスタ８の電気抵抗値Ｒｔｈが抵抗素子Ｒ１の電気抵抗値Ｒ１（２．７ｋΩ）よりも十分に大きくなるため（Ｒｔｈ＞＞Ｒ１）、検出電圧Ｖ１は電源電圧Ｖｃｃレベルに近い値を示すことになる。その一方で、検出温度Ｔｔｈが３００℃付近では、サーミスタ８の電気抵抗値Ｒｔｈが抵抗素子Ｒ１の電気抵抗値（２．７ｋΩ）よりも十分に小さくなるため（Ｒｔｈ＜＜Ｒ１）、検出電圧Ｖ１は接地電圧ＧＮＤレベル（０Ｖ）に近い値を示すことになる。

なお、熱交換器３内における缶石詰りの発生を検知するためにサーミスタ８によって検出された缶体温度を用いる場合、燃焼時の缶体温度を検出するため、サーミスタ８の検出対象温度が比較的高温（たとえば、１００℃〜３００℃程度）となる。したがって、缶石詰りを適切に検知するためには、高温領域における温度検出感度が重要となる。

ここで、比較例の温度検出回路１００において、サーミスタ８に断線が生じた場合を考える。この場合、ノードＮ１と接地配線５２とが電気的に切り離され、ノードＮ１の電圧Ｖ１は、抵抗素子Ｒ１によって電源電圧Ｖｃｃレベルにプルアップされることになる。これによれば、図３に示すように、電源電圧Ｖｃｃ付近（電源電圧Ｖｃｃを含む）に断線検知のための電圧範囲を設定しておき、検出電圧Ｖ１がこの電圧範囲に含まれていれば、サーミスタ８の断線を検知することができる。

しかしながら、一方で、サーミスタ８の電気抵抗値Ｒｔｈが抵抗素子Ｒ１の電気抵抗値Ｒ１に比べて十分に大きい場合には、すなわち、検出温度が低い場合には、サーミスタ８に断線が生じていなくても、検出電圧Ｖ１が電源電圧Ｖｃｃレベルに近い値を示すことがある。図３の例では、検出温度Ｔｔｈが１０℃付近のときに、検出電圧Ｖ１が電源電圧Ｖｃｃレベルを示しており、上述した断線検知のための電圧範囲内に含まれることになる。このような場合、制御部１０においては、検出電圧Ｖ１から、サーミスタ８の断線が生じているのか、サーミスタ８は正常であって検出温度が低いのかを判別することが困難となる。そのため、検出温度が低いときに、サーミスタ８に断線が生じていると誤って判断されることが懸念される。あるいは、サーミスタ８に断線が生じているときに、検出温度が低いと誤って判断されることが懸念される。

このような誤った判断を防ぐためには、サーミスタ８に直列接続される抵抗素子Ｒ１の電気抵抗値Ｒ１を、サーミスタ８の電気抵抗値Ｒｔｈが取り得る最大値に匹敵する大きさにすることが考えられる。

しかしながら、これによると、検出温度が低いときの検出電圧Ｖ１を電源電圧Ｖｃｃレベルよりも下げることができる一方で、検出温度の上昇に伴ってサーミスタ８の電気抵抗値Ｒｔｈが低下すると、電気抵抗値Ｒｔｈが抵抗素子Ｒ１の電気抵抗値Ｒ１よりも十分に小さくなるため、式（１）におけるＲｔｈ／（Ｒｔｈ＋Ｒ１）が０に収束することになる。その結果、検出温度が高くなるにつれて、検出電圧Ｖ１が接地電圧ＧＮＤレベル付近に貼り付いてしまう。そのため、高温領域においては、温度変化に対して検出電圧Ｖ１に有意な変化が見られず、結果的にサーミスタ８の温度検出感度が低下することが懸念される。そして、高温領域での温度検出感度が低下することにより、缶体詰りの発生を適切に検知できなくなることが懸念される。

したがって、本発明の実施の形態では、以下に説明するように温度検出回路を構成する。

図４は、本実施の形態に従う温度検出回路５０の構成を説明する回路図である。
図４を参照して、本実施の形態に従う温度検出回路５０は、サーミスタ８と、抵抗切換回路７０とを含む。抵抗切換回路７０は、電源配線５１と接地配線５２との間に、ノードＮ１を経由して、サーミスタ８と電気的に直列接続される。

抵抗切換回路７０は、電源配線５１およびノードＮ１の間に直列接続されたトランジスタＱ１および抵抗素子Ｒ１と、電源配線５１およびノードＮ１の間に接続された抵抗素子Ｒ２とを有する。トランジスタＱ１および抵抗素子Ｒ１は、抵抗素子Ｒ２に対して電気的に並列接続されている。抵抗素子Ｒ１は、抵抗素子Ｒ２よりも電気抵抗値が低くなるように設計される。なお、以下では、抵抗素子Ｒ１，Ｒ２の電気抵抗値についても、それぞれＲ１，Ｒ２と表記する（Ｒ１＜Ｒ２）。

なお、本実施の形態に従う温度検出回路５０は、複数のサーミスタ８を有していてもよい。各サーミスタ８は、電源配線５１と接地配線５２との間に、対応するノードＮ１〜Ｎ３を経由して抵抗切換回路７０と電気的に直列接続される。

トランジスタＱ１は、たとえばｐｎｐトランジスタで構成される。トランジスタＱ１のオフ時には、抵抗切換回路７０による、電源配線５１およびノードＮ１間の電気抵抗値Ｒｃ＝Ｒ２となる。一方で、トランジスタＱ１のオン時には、抵抗切換回路７０による電気抵抗値Ｒｃは、抵抗素子Ｒ１およびＲ２の並列接続によって得られる合成抵抗値Ｒｓ＝Ｒ１・Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）となる（Ｒｃ＝Ｒｓ）。Ｒｓ＝Ｒ２・１／（１＋Ｒ２／Ｒ１）と変形できるから、Ｒｓ＜Ｒ２であることが理解される。また、Ｒｓ＝Ｒ１・１／（１＋Ｒ１／Ｒ２）とも変形できるから、Ｒｓ＜Ｒ１であることが理解される。さらにＲ１＜＜Ｒ２であれば、Ｒｓ≒Ｒ１となる。以下の説明では、抵抗素子Ｒ１の電気抵抗値Ｒ１＝２．７ｋΩとし、抵抗素子Ｒ２の電気抵抗値Ｒ２＝５６０ｋΩとする（Ｒ１＜＜Ｒ２とする）。これによると、合成抵抗値Ｒｓ＝２．６８ｋΩとなる。

抵抗切換回路７０は、トランジスタＱ１のオンオフに応じて、電気抵抗値Ｒｃが２段階（Ｒ２またはＲｓ）に切り換えられるように構成される。上記のように、Ｒ１，Ｒ２を設計するので、Ｒ２＞Ｒｓである。すなわち、Ｒｓは「第１の電気抵抗値」に対応し、Ｒ２は「第２の電気抵抗値」に対応する。また、抵抗切換回路７０において、抵抗素子Ｒ１は「第１の抵抗素子」に対応し、抵抗素子Ｒ２は「第２の抵抗素子」に対応し、トランジスタＱ１は「スイッチ素子」に対応する。また、ノードＮ１は「所定のノード」に対応する。

温度検出回路５０では、電源配線５１および接地配線５２の間に、抵抗切換回路７０による電気抵抗値Ｒｃと、サーミスタ８とが直列に接続される。したがって、ノードＮ１の電圧Ｖ１（検出電圧Ｖ１）は、下記（２）式で示される。

Ｖ１＝Ｖｃｃ・Ｒｔｈ／（Ｒｔｈ＋Ｒｃ） …（２）
制御部１０は、入力ポート３１への入力電圧をアナログ／デジタル変換することにより、ノードＮ１に生じた検出電圧Ｖ１を取得することができる。制御部１０には、サーミスタ８についての、検出温度Ｔｔｈと、検出温度に応じて変化する検出電圧Ｖ１との間の特性関係を示すデータ（図５参照）が予め記憶されている。

トランジスタＱ１のベース（制御電圧）は、制御部１０の出力ポート３４と電気的に接続される。制御部１０は、出力ポート３４に制御信号Ｓ１を出力する。トランジスタＱ１のオンオフは、制御部１０からの制御信号Ｓ１によって制御される。すなわち、抵抗切換回路７０の電気抵抗値Ｒｃは、制御部１０からの制御信号Ｓ１によって２段階に切り換えられる。

図５は、図４に示された温度検出回路５０のノードＮ１に生じる検出電圧Ｖ１と検出温度Ｔｔｈとの関係を概念的に説明するための図である。図５の縦軸は検出電圧Ｖ１を示し、図５の横軸は検出温度Ｔｔｈを示す。図５には、サーミスタ８の検出可能温度範囲が１０℃〜３００℃であるときの検出電圧Ｖ１の温度特性が例示されている。

図５において、波形ｋ１はトランジスタＱ１のオン時における検出電圧Ｖ１の温度特性を示し、波形ｋ２はトランジスタＱ１のオフ時における検出電圧Ｖ１の温度特性を示す。

上述したように、トランジスタＱ１のオン時には、抵抗切換回路７０の電気抵抗値Ｒｃ＝Ｒｓ（第１の電気抵抗値）となる。電源電圧Ｖｃｃ＝５Ｖ、電気抵抗値Ｒｓ＝２．６８ｋΩとし、検出温度Ｔｔｈ＝１０℃におけるサーミスタ８の電気抵抗値Ｒｔｈ＝４８０ｋΩとした場合、式（２）に従って、検出電圧Ｖ１＝４．９７Ｖとなる。また、検出温度Ｔｔｈ＝３００℃におけるサーミスタ８の電気抵抗値Ｒｔｈ＝０．１７ｋΩとした場合、検出電圧Ｖ１＝０．３０Ｖとなる。したがって、波形ｋ１では、検出温度範囲（１０℃〜３００℃）において、４．９７Ｖ〜０．３０Ｖの電圧範囲で検出電圧Ｖ１が変化している。

一方、トランジスタＱ１のオフ時には、抵抗切換回路７０の電気抵抗値Ｒｃ＝Ｒ２（第２の電気抵抗値）となる。電気抵抗値Ｒ２＝５６０ｋΩとすると、式（２）に従って、検出温度Ｔｔｈ＝１０℃のときの検出電圧Ｖ１＝２．３１Ｖとなり、検出温度Ｔｔｈ＝３００℃のときの検出電圧Ｖ１＝０．００２Ｖとなる。したがって、波形ｋ２では、検出温度範囲（１０℃〜３００℃）において、２．３１Ｖ〜０．００２Ｖの電圧範囲で検出電圧Ｖ１が変化している。

図５から分かるように、トランジスタＱ１のオン時（波形ｋ１）には、検出温度Ｔｔｈ＝１０℃付近において検出電圧Ｖ１が電源電圧Ｖｃｃレベルに近い値を示しており、断線検知のための電圧範囲内に含まれることになる。したがって、上述したような、検出温度が低いときにおける誤った断線検知が懸念される。

これに対して、トランジスタＱ１のオフ時（波形ｋ２）には、検出温度Ｔｔｈ＝１０℃付近において検出電圧Ｖ１が電源電圧Ｖｃｃよりも低く、断線検知のための電圧範囲から外れている。したがって、検出温度が低いときにおける誤った断線検知を回避することができる。その反面、トランジスタＱ１のオフ時には、缶石詰りの発生を検知するために温度検出感度が必要とされる高温領域（１００℃〜３００℃）において、検出電圧Ｖ１が０Ｖ付近に貼り付いてしまうため、正確な温度検出が困難となっている。

そこで、本実施の形態では、トランジスタＱ１のオン時における検出電圧Ｖ１を用いて温度検出を行ない、検出電圧Ｖ１が断線検知のための電圧範囲に含まれるような検出温度が低いときには、トランジスタＱ１のオフ時における検出電圧Ｖ１を用いて断線検知を行なうようにする。言い換えれば、抵抗切換回路７０の電気抵抗値Ｒｃ＝Ｒｓ（第１の電気抵抗値）のときの検出電圧Ｖ１を用いて温度検出を行ない、検出電圧Ｖ１が断線検知のための電圧範囲に含まれるときには、抵抗切換回路７０の電気抵抗値Ｒｃ＝Ｒ２（第２の電気抵抗値）のときの検出電圧Ｖ１に基づいて、サーミスタ８の断線を検知することとする。これによれば、サーミスタ８による温度検出と、サーミスタ８における断線検知とを両立させることができ、結果的にサーミスタ８による温度検出感度を確保しながら、サーミスタ８の断線を検知することが可能となる。

なお、トランジスタＱ１のオン時において、検出電圧Ｖ１が断線検知のための電圧範囲に含まれない場合には、トランジスタＱ１をオフすることなく、温度検出とともに、サーミスタ８に断線が生じていないことを検知することができる。言い換えれば、トランジスタＱ１のオン時において、検出電圧Ｖ１が断線検知のための電圧範囲に含まれている場合には、トランジスタＱ１をオフすることで、検出温度が正当であるか、サーミスタ８に断線が生じているかを判別することが可能となる。

以下、図６および図７を用いて、本実施の形態に従う温度検出回路５０の動作の第１の態様について説明する。

図６は、図４に示された温度検出回路５０の動作の第１態様を説明するための概念的な波形図である。

図６を参照して、温度検出回路５０では、制御部１０からの制御信号Ｓ１によって、トランジスタＱ１のオンオフが周期的に切り換えられる。具体的には、制御部１０は、期間Ｔ１において、制御信号Ｓ１をＬ（論理ロー）レベルに設定し、期間Ｔ２において、制御信号Ｓ１をＨ（論理ハイ）レベルに設定する。期間Ｔ１およびＴ２は交互に繰り返される。期間Ｔ１，Ｔ２の長さは、たとえば０．５秒である。なお、期間Ｔ１と期間Ｔ２とは等しい長さであってもよいし、異なる長さであってもよい。

これにより、期間Ｔ１では、トランジスタＱ１がオンすることにより、抵抗切換回路７０の電気抵抗値Ｒｃ＝Ｒｓとなる。したがって、期間Ｔ１では、温度検出回路５０のノードＮ１に生じる検出電圧Ｖ１は、図５の波形ｋ１に示される温度特性を示すことになる。制御部１０は、波形ｋ１に示される関係を参照することによって、検出電圧Ｖ１に基づいて、サーミスタ８による検出温度Ｔｔｈ（すなわち、缶体温度）を取得することができる。

期間Ｔ１において、制御部１０は、さらに、サーミスタ８による検出温度Ｔｔｈを用いて、熱交換器３内に缶石詰りが発生しているか否かを判定することができる。具体的には、制御部１０は、サーミスタ８の検出温度Ｔｔｈが所定の閾値を超えると判定する毎に、メモリに格納された積算値に予め定められた値を加算する。なお、所定の閾値は、缶石が付着しているか否かを判定するための閾値となる缶体温度であり、たとえば１９０℃に設定される。制御部１０は、検出温度Ｔｔｈが閾値よりも高いと判定されると、積算値に予め定められた値を加算する。したがって、メモリの積算値は、検出温度Ｔｔｈが閾値を超えると判定された回数に対応した値（回数値）を示す。制御部１０は、メモリの積算値が規定値以上となったときに、缶石詰りの発生を判定する。

期間Ｔ２では、トランジスタＱ１がオフすることにより、抵抗切換回路７０の電気抵抗値Ｒｃ＝Ｒ２となる。したがって、期間Ｔ２では、温度検出回路５０のノードＮ１に生じる検出電圧Ｖ１は、図５の波形ｋ２に示される温度特性を示すことになる。制御部１０は、検出電圧Ｖ１に基づいて、サーミスタ８に生じた断線を検知することができる。具体的には、検出電圧Ｖ１が図５に示した断線検知のための電圧範囲に含まれている場合、制御部１０は、サーミスタ８に断線が生じていると判定する。サーミスタ８の断線が検知されると、制御部１０は、表示部１１にエラーを出力する。エラーが出力された後、制御部１０は、バーナ４の燃焼動作を禁止するように各部を制御する。

一方、期間Ｔ２において、検出電圧Ｖ１が当該電圧範囲に含まれていなければ、制御部１０は、サーミスタ８に断線が生じていないと判定する。そして、期間Ｔ２の次の期間Ｔ１において、制御部１０は、再び検出電圧Ｖ１に基づいて、サーミスタ８による検出温度Ｔｔｈを取得する。

なお、期間Ｔ１における温度検出は、期間Ｔ２から期間Ｔ１に切り換えられた時点の直後でないことが好ましい。図６の例では、期間Ｔ２から期間Ｔ１への切り換え時点から所定時間が経過したタイミング（たとえば、期間Ｔ１の終盤）である時刻ｔ１において、温度検出を行なうこととしている。期間Ｔ２から期間Ｔ１に切り換えられた時点の直後は、抵抗切換回路７０の電気抵抗値Ｒｓが切り換えられた直後でもあるため、ノードＮ１に生じる検出電圧Ｖ１が安定していないことによる。

同様の理由により、期間Ｔ２における断線検知は、期間Ｔ１から期間Ｔ２に切り換えられた時点の直後でないことが好ましい。図６の例では、期間Ｔ１から期間Ｔ２への切り換え時点から所定時間が経過したタイミング（たとえば、期間Ｔ２の終盤）である時刻ｔ２において、断線検知を行なうこととしている。

以上説明したように、図６に示した第１態様においては、抵抗切換回路７０の電気抵抗値ＲｃをＲｓおよびＲ２の間で交互に切り換えることにより、サーミスタ８による温度検出と、サーミスタ８における断線検知とが交互に繰り返し実行される。したがって、サーミスタ８による温度検出と、サーミスタ８における断線検知とを両立させることができる。

本実施の形態に従う給湯装置２０においては、第１の態様で得られたサーミスタ８による検出温度Ｔｔｈを用いて、缶石詰りの発生を判定するように構成される。図７は、缶石詰りの判定を含めた給湯装置２０の処理を説明するためのフローチャートである。図７のフローチャートは、制御部１０にて所定の周期で繰り返し実行される。

図７を参照して、給湯装置２０の電源プラグ１２が図示しないコンセントに挿入されて電源供給が開始されると、燃焼許可が実施される。具体的には、制御部１０は、バーナ４に燃焼を実施させる場合には、ファン用モータ９に電流を供給し、ガス弁６を開くとともに、点火プラグ７へ電流を流すように、各部を制御する。燃焼動作の禁止が解除されて、燃焼許可されると、燃焼が開始する。

制御部１０は、ステップＳ０１により燃焼許可を実施しながら、サーミスタ８による缶体温度を検出する。具体的には、制御部１０は、ステップＳ０２により、期間Ｔ１において、トランジスタＱ１をオンすることにより、温度検出回路５０における抵抗切換回路７０の電気抵抗値Ｒｃ＝Ｒｓとする。制御部１０は、ステップＳ０３により、温度検出回路５０のノードＮ１に生じる検出電圧Ｖ１に基づいて、サーミスタ８による検出温度Ｔｔｈ（缶体温度）を取得する。

制御部１０は、ステップＳ０４に進み、検出温度Ｔｔｈが閾値よりも高いか否かを判定する。検出温度Ｔｔｈが閾値よりも高い場合（Ｓ０４のＹＥＳ判定時）、制御部１０は、ステップＳ０５により、メモリに格納される積算値に予め定められた値を加算する。検出温度Ｔｔｈが閾値以下である場合（Ｓ０４のＮＯ判定時）、制御部１０は、ステップＳ０５の処理をスキップする。

次に、制御部１０は、ステップＳ０６により、積算値が規定値以上であるか否かを判定する。積算値が規定値以上である場合（Ｓ０６のＹＥＳ判定時）、制御部１０は、ステップＳ０７により、缶石詰りの発生を検知し、ステップＳ０８にて、表示部１１にエラーを出力する。制御部１０は、さらに、ステップＳ１３により、燃焼禁止を実施する。具体的には、制御部１０は、ガス弁６を閉鎖し、点火プラグ７への電流供給を停止し、送風ファンのモータへの電流供給を停止するように各部を制御する。燃焼禁止を実施するためには、制御部１０は、少なくともファン用モータ９を停止させればよい。

ステップＳ０６にて積算値が規定値より小さい場合（Ｓ０６のＮＯ判定時）、制御部１０は、缶石詰りが発生していないと判定し、期間Ｔ１の終了後、期間Ｔ２に移行する。期間Ｔ２において、制御部１０は、ステップＳ０９により、トランジスタＱ１をオフすることにより、温度検出回路５０における抵抗切換回路７０の電気抵抗値Ｒｓ＝Ｒ２とする。制御部１０は、ステップＳ１０により、温度検出回路５０のノードＮ１に生じる検出電圧Ｖ１に基づいて、サーミスタ８に断線が生じているか否かを判定する。

検出電圧Ｖ１が断線検知のための電圧範囲内に含まれる場合、制御部１０は、サーミスタ８における断線の発生を検知し（Ｓ１１のＹＥＳ判定時）、ステップＳ１２により、表示部１１にエラーを出力する。制御部１０は、さらに、ステップＳ１３により、燃焼禁止を実施する。制御部１０は、少なくともファン用モータ９を停止させる。

一方、検出電圧Ｖ１が断線検知のための電圧範囲に含まれていない場合、制御部１０は、サーミスタ８に断線が生じていないと判定し（Ｓ１１のＮＯ判定時）、断線検知のための処理を終了する。制御部１０は、期間Ｔ２の終了後、期間Ｔ１に移行する。

次に、図８および図９を用いて、本実施の形態に従う温度検出回路５０の動作の第２の態様について説明する。

図８は、図４に示された温度検出回路５０の動作の第２の態様を説明するための概念的な波形図である。

図８を参照して、温度検出回路５０では、検出電圧Ｖ１に応じて、トランジスタＱ１のオンオフが切り換えられる。具体的には、制御部１０は、期間Ｔ１において、制御信号Ｓ１をＬレベルに設定し、期間Ｔ２において、制御信号Ｓ１をＨレベルに設定する。ただし、第２態様では、図６に示した第１態様とは異なり、期間Ｔ２は、期間Ｔ１に取得される検出電圧Ｖ１に応じて、一時的に設けられるものとする。期間Ｔ１，Ｔ２の長さは、たとえば０．５秒である。なお、期間Ｔ１と期間Ｔ２とは等しい長さであってもよいし、異なる長さであってもよい。

期間Ｔ１では、トランジスタＱ１がオンすることにより、抵抗切換回路７０の電気抵抗値ＲｃはＲｓとなるため、検出電圧Ｖ１は、図５の波形ｋ１に示される温度特性を示すことになる。したがって、制御部１０は、波形ｋ１に示される関係を参照することによって、検出電圧Ｖ１に基づいて、サーミスタ８による検出温度Ｔｔｈ（すなわち、缶体温度）を取得することができる。

第２態様では、期間Ｔ１において、制御部１０は、検出電圧Ｖ１が断線検知のための電圧範囲に含まれているか否かを判定する。検出電圧Ｖ１が当該電圧範囲に含まれていない場合、制御部１０は、サーミスタ８に断線が生じていないと判定する。一方、検出電圧Ｖ１が当該電圧範囲に含まれている場合には、制御部１０は、サーミスタ８に断線が生じている可能性があると判断する。そこで、制御部１０は、期間Ｔ１の終了後に期間Ｔ２に移行し、サーミスタ８における断線検知を行なう。

期間Ｔ２では、トランジスタＱ１がオフすることにより、抵抗切換回路７０の電気抵抗値ＲｃはＲ２となる。検出電圧Ｖ１は、図５の波形ｋ２に示される温度特性を示すことになる。制御部１０は、検出電圧Ｖ１が断線検知のための電圧範囲に含まれている場合、サーミスタ８に断線が生じていると判定する。サーミスタ８の断線が検知されると、制御部１０は、表示部１１にエラーを出力する。エラーが出力された後に、制御部１０は、バーナ４の燃焼動作を禁止するように各部を制御する。

一方、検出電圧Ｖ１が断線検知のための電圧範囲に含まれていなければ、制御部１０は、サーミスタ８に断線が生じていないと判定し、期間Ｔ２の終了後に期間Ｔ１に移行する。期間Ｔ２の次の期間Ｔ１において、制御部１０は、再び検出電圧Ｖ１に基づいて、サーミスタ８による検出温度Ｔｔｈを取得する。

以上説明したように、図７に示した第２態様においては、検出電圧Ｖ１に応じて、抵抗切換回路７０の電気抵抗値ＲｃをＲｓおよびＲ２の間で切り換えることにより、サーミスタ８による温度検出においてサーミスタ８の断線の可能性ありと判断された場合にのみ、サーミスタ８における断線検知が行なわれる。したがって、サーミスタ８による温度検出と、サーミスタ８における断線検知とを効率的に両立させることができる。

本実施の形態に従う給湯装置２０においては、第２の態様で得られたサーミスタ８による検出温度Ｔｔｈを用いて、缶石詰りの発生を判定するように構成される。図９は、缶石詰りの判定を含めた給湯装置２０の処理を説明するためのフローチャートである。図９のフローチャートは、図７に示したフローチャートに対して、ステップＳ０２１の処理を追加したものである。

図９を参照して、図７と同じステップＳ０１により燃焼許可を実施しながら、サーミスタ８による缶体温度を検出する。制御部１０は、図７と同じステップＳ０２により、期間Ｔ１において、トランジスタＱ１をオンすることにより、温度検出回路５０における抵抗切換回路７０の電気抵抗値Ｒｃ＝Ｒｓとする。

制御部１０は、ステップＳ０２１により、温度検出回路５０のノードＮ１に生じる検出電圧Ｖ１が、断線検知のための電圧範囲に含まれているか否かを判定する。検出電圧Ｖ１が当該電圧範囲に含まれていない場合（Ｓ０２１のＮＯ判定時）、制御部１０は、サーミスタ８に断線が生じていないと判定する。そして、制御部１０は、図７と同じステップＳ０３により、検出電圧Ｖ１に基づいて、サーミスタ８による検出温度Ｔｔｈ（缶体温度）を取得する。続いて、制御部１０は、図７と同じステップＳ０４からＳ１３を実施することにより、検出温度Ｔｔｈに基づいて缶石詰りの発生を判定することにより、缶石詰りの発生を検知する。

これに対して、ステップＳ０２１において、検出電圧Ｖ１が断線検知のための電圧範囲に含まれている場合（Ｓ０２１のＹＥＳ判定時）、制御部１０は、期間Ｔ１の終了後、期間Ｔ２に移行する。期間Ｔ２において、制御部１０は、図７と同じステップＳ０９により、トランジスタＱ１をオフすることにより、温度検出回路５０における抵抗切換回路７０の電気抵抗値Ｒｓ＝Ｒ２とする。そして、制御部１０は、図７と同じステップＳ１０からＳ１３を実施することにより、検出電圧Ｖ１に基づいて、サーミスタ８における断線の発生を検知する。

なお、図７および図９に示した給湯装置２０の処理において、缶石詰りの発生が検知されたときには、制御部１０は、熱交換器３内を洗浄するための洗浄モードを開始するためのユーザ操作を受け付けると、洗浄モードを開始するように各部を制御する。具体的には、制御部１０は、洗浄モードを開始すると、予め定められた時間、洗浄液による熱交換器３内の洗浄を実施する。このとき、給湯装置２０に洗浄液を供給するために、缶石を除去するための洗浄液を貯留した水槽が準備される。給湯装置２０の配管入口２２Ａには、水槽内の洗浄液を配管内に導入するためのパイプが接続され、給湯装置２０の配管出口２３Ａには、給湯装置２０内の配管および熱交換器３を通流した洗浄液を水槽内に排出するためのパイプが接続される。配管入口２２Ａに接続されるパイプには、水槽内の洗浄液を配管を経由して熱交換器３内に送るためのポンプが接続される。制御部１０は、流量調整弁１４を全開とし、バイパス流量調整弁１５を全閉となるように制御するとともに、ポンプを駆動する。これにより、バイパス配管１８０ｃが遮断された状態で、多くの洗浄液を熱交換器３内部に供給することができる。なお、洗浄モードの終了時には、洗浄液に代えて水道水等の上水を給湯装置２０に供給することで、配管および熱交換器３内に残留している洗浄液を外部に排出することができる。

次に、本実施の形態に従う温度検出回路５０の変形例について説明する。
（温度検出回路の第１の変形例）
図１０は、本実施の形態に従う温度検出回路５０の第１の変形例の構成を説明する回路図である。

図１０を参照して、第１の変形例に従う温度検出回路５０は、サーミスタ８と、抵抗切換回路７０とを含む。抵抗切換回路７０は、電源配線５１と接地配線５２との間に、ノードＮ１を経由して、サーミスタ８と電気的に直列接続される。

第１の変形例に従う温度検出回路５０は、サーミスタ８および抵抗切換回路７０の接続関係が図４に示された温度検出回路５０と異なる。第１の変形例では、サーミスタ８は電源配線５１およびノードＮ１の間に接続され、抵抗切換回路７０はノードＮ１および接地配線５２の間に接続される。抵抗切換回路７０の回路構成は、図４に示された抵抗切換回路７０の回路構成と同じであるため、説明は繰返さない。

第１の変形例に従う温度検出回路５０においては、サーミスタ８に断線が生じた場合、ノードＮ１と電源配線５１とが電気的に切り離され、ノードＮ１の電圧Ｖ１は、抵抗切換回路７０によって接地電圧ＧＮＤレベルにプルダウンされることになる。これによれば、図１１に示すように、接地電圧ＧＮＤ付近（接地電圧ＧＮＤを含む）に断線検知のための電圧範囲を設定しておき、検出電圧Ｖ１がこの電圧範囲に含まれていれば、サーミスタ８の断線を検知することができる。

第１の変形例に従う温度検出回路５０においても、図４に示された温度検出回路５０と同様に、抵抗切換回路７０は、トランジスタＱ１のオンオフに応じて、電気抵抗値Ｒｃが２段階（ＲｓまたはＲ２）に切り換えられるように構成されている。ただし、抵抗切換回路７０およびサーミスタ８の接続関係が図４とは反対であるため、ノードＮ１の電圧Ｖ１（検出電圧Ｖ１）は、下記（３）式で示される。

Ｖ１＝Ｖｃｃ・Ｒｃ／（Ｒｔｈ＋Ｒｃ） …（３）
制御部１０は、入力ポート３１への入力電圧をアナログ／デジタル変換することにより、ノードＮ１に生じた検出電圧Ｖ１を取得することができる。制御部１０には、サーミスタ８についての、検出温度Ｔｔｈと、検出温度に応じて変化する検出電圧Ｖ１との間の特性関係を示すデータ（図１１参照）が予め記憶されている。

図１１は、図１０に示された温度検出回路５０のノードＮ１に生じる検出電圧Ｖ１と検出温度Ｔｔｈとの関係を概念的に説明するための図である。図１１の縦軸は検出電圧Ｖ１を示し、図１１の横軸は検出温度Ｔｔｈを示す。図１１には、サーミスタ８の検出可能温度範囲が１０℃〜３００℃であるときの検出電圧Ｖ１の温度特性が例示されている。

図１１において、波形ｋ３はトランジスタＱ１のオン時における検出電圧Ｖ１の温度特性を示し、波形ｋ４はトランジスタＱ１のオフ時における検出電圧Ｖ１の温度特性を示す。

第１の変形例では、トランジスタＱ１のオン時には、抵抗切換回路７０の電気抵抗値Ｒｃ＝Ｒｓとなる。電源電圧Ｖｃｃ＝５Ｖ、電気抵抗値Ｒｓ＝２．６８ｋΩ、検出温度Ｔｔｈ＝１０℃におけるサーミスタ８の電気抵抗値Ｒｔｈ＝４８０ｋΩとした場合、式（３）に従って、検出電圧Ｖ１＝０．０３Ｖとなる。また、検出温度Ｔｔｈ＝３００℃におけるサーミスタ８の電気抵抗値Ｒｔｈ＝０．１７ｋΩとした場合、検出電圧Ｖ１＝４．７０Ｖとなる。したがって、波形ｋ３では、検出温度範囲（１０℃〜３００℃）において、０．０３Ｖ〜４．７０Ｖの電圧範囲で検出電圧Ｖ１が変化している。

一方、トランジスタＱ１のオフ時には、抵抗切換回路７０の電気抵抗値Ｒｃ＝Ｒ２となる。電気抵抗値Ｒ２＝５６０ｋΩとすると、式（３）に従って、検出温度Ｔｔｈ＝１０℃のときの検出電圧Ｖ１＝２．６９Ｖとなり、検出温度Ｔｔｈ＝３００℃のときの検出電圧Ｖ１＝４．９９８Ｖとなる。したがって、波形ｋ２では、検出温度範囲（１０℃〜３００℃）において、２．６９Ｖ〜４．９９８Ｖの電圧範囲で検出電圧Ｖ１が変化している。

図１１から分かるように、第１の変形例では、トランジスタＱ１のオン時（波形ｋ３）には、検出温度Ｔｔｈ＝１０℃付近において検出電圧Ｖ１が接地電圧ＧＮＤレベルに近い値を示すため、断線検知のための電圧範囲内に含まれることになる。したがって、上述したような、検出温度が低いときにおける誤った断線検知が懸念される。

これに対して、トランジスタＱ１のオフ時（波形ｋ４）には、検出温度Ｔｔｈ＝１０℃付近において検出電圧Ｖ１が電源電圧Ｖｃｃよりも低く、断線検知のための電圧範囲から外れている。したがって、検出温度が低いときにおける誤った断線検知を回避することができる。その反面、トランジスタＱ１のオフ時には、缶石詰りの発生を検知するために温度検出感度が必要とされる高温領域（１００℃〜３００℃）において、検出電圧Ｖ１が電源電圧Ｖｃｃ付近に貼り付いてしまうため、正確な温度検出が困難となっている。

そこで、第１の変形例では、トランジスタＱ１のオン時における検出電圧Ｖ１を用いて温度検出を行ない、検出電圧Ｖ１が断線検知のための電圧範囲に含まれるような検出温度が低いときには、トランジスタＱ１をオンからオフに切り換えて、トランジスタＱ１のオフ時における検出電圧Ｖ１を用いて断線検知を行なうようにする。すなわち、第１の変形例に従う温度検出回路５０においても、図４に示された温度検出回路５０と同様に、図６および図７に示した第１の態様、もしくは、図８および図９に示した第２の態様による動作を実行することで、サーミスタ８による温度検出と、サーミスタ８における断線検知とを両立させることができる。

（温度検出回路の第２の変形例）
図１２は、本実施の形態に係る温度検出回路５０の第２の変形例の構成を説明する回路図である。

図１２を参照して、第２の変形例に従う温度検出回路５０は、抵抗切換回路７０に代えて、抵抗切換回路７２を含む点が図４に示した温度検出回路５０と異なる。その他の点については、図４に示した温度検出回路５０と共通するので説明は繰返さない。

抵抗切換回路７２は、電源配線５１およびノードＮ１の間に直列接続された抵抗素子Ｒ２および抵抗素子Ｒ１と、トランジスタＱ１とを有する。抵抗素子Ｒ２の一方端は電源配線５１に接続され、その他方端は抵抗素子Ｒ１の一方端に接続される。抵抗素子Ｒ１の他方端はノードＮ１に接続される。トランジスタＱ１は、抵抗素子Ｒ２に対して電気的に並列接続されている。抵抗素子Ｒ１は、抵抗素子Ｒ２よりも電気抵抗値が低くなるように設計される（Ｒ１＜Ｒ２）。

第２の変形例に従う温度検出回路５０は、複数のサーミスタ８を有していてもよい。各サーミスタ８は、抵抗素子Ｒ２の他方端と接地配線５２との間に、対応するノードＮ１〜Ｎ３を経由して抵抗素子Ｒ１と電気的に直列接続される。

このような構成とすることにより、第２の変形例では、抵抗切換回路７２に含まれる抵抗素子Ｒ２およびトランジスタＱ１を、複数のサーミスタ８の間で共用することができる。したがって、図４および図１０に示した温度検出回路５０に比べて、温度検出回路５０を構成する素子数を少なくすることができ、小型化および低コスト化が可能となる。

第２の変形例では、トランジスタＱ１のオフ時には、抵抗切換回路７２による、電源配線５１およびノードＮ１間の電気抵抗値Ｒｃが、抵抗素子Ｒ１およびＲ２の直列接続によって得られる合成抵抗値Ｒｓ＝Ｒ１＋Ｒ２となる（Ｒｃ＝Ｒｓ）。一方で、トランジスタＱ１のオン時には、抵抗切換回路７２による電気抵抗値Ｒｃ＝Ｒ１となる。抵抗素子Ｒ１の電気抵抗値Ｒ１＝２．７ｋΩとし、抵抗素子Ｒ２の電気抵抗値Ｒ２＝５６０ｋΩとすると（Ｒ１＜＜Ｒ２とする）、合成抵抗値Ｒｓ＝５６２．７ｋΩとなる（Ｒ１＜＜Ｒｓ）。

抵抗切換回路７２は、トランジスタＱ１のオンオフに応じて、電気抵抗値Ｒｃが２段階（Ｒ１またはＲｓ）に切り換えられるように構成される。なお、Ｒｓ＞Ｒ１である。すなわち、Ｒ１は「第１の電気抵抗値」に対応し、Ｒｓは「第２の電気抵抗値」に対応する。また、抵抗切換回路７２において、抵抗素子Ｒ１は「第１の抵抗素子」に対応し、抵抗素子Ｒ２は「第２の抵抗素子」に対応し、トランジスタＱ１は「スイッチ素子」に対応する。また、ノードＮ１は「所定のノード」に対応する。

温度検出回路５０では、電源配線５１および接地配線５２の間に、抵抗切換回路７２による電気抵抗値Ｒｃと、サーミスタ８とが直列に接続される。したがって、ノードＮ１の電圧Ｖ１（検出電圧Ｖ１）は、下記（４）式で示される。なお、式（４）は式（２）と同じである。

Ｖ１＝Ｖｃｃ・Ｒｔｈ／（Ｒｔｈ＋Ｒｃ） …（４）
制御部１０は、入力ポート３１への入力電圧をアナログ／デジタル変換することにより、ノードＮ１に生じた検出電圧Ｖ１を取得することができる。制御部１０には、サーミスタ８についての、検出温度Ｔｔｈと、検出温度に応じて変化する検出電圧Ｖ１との間の特性関係を示すデータ（図１３参照）が予め記憶されている。

トランジスタＱ１のベース（制御電圧）は、制御部１０の出力ポート３４と電気的に接続される。トランジスタＱ１のオンオフは、制御部１０からの制御信号Ｓ１によって制御される。すなわち、抵抗切換回路７２の電気抵抗値Ｒｃは、制御部１０からの制御信号Ｓ１によって２段階に切り換えられる。

図１３は、図１２に示された温度検出回路５０のノードＮ１に生じる検出電圧Ｖ１と検出温度Ｔｔｈとの関係を概念的に説明するための図である。図１３の縦軸は検出電圧Ｖ１を示し、図１３の横軸は検出温度Ｔｔｈを示す。図１３には、サーミスタ８の検出可能温度範囲が１０℃〜３００℃であるときの検出電圧Ｖ１の温度特性が例示されている。

図１３において、波形ｋ５はトランジスタＱ１のオン時における検出電圧Ｖ１の温度特性を示し、波形ｋ６はトランジスタＱ１のオフ時における検出電圧Ｖ１の温度特性を示す。

上述したように、トランジスタＱ１のオン時には、抵抗切換回路７２の電気抵抗値Ｒｃ＝Ｒ１となる。電源電圧Ｖｃｃ＝５Ｖ、電気抵抗値Ｒ１＝２．７ｋΩ、検出温度Ｔｔｈ＝１０℃におけるサーミスタ８の電気抵抗値Ｒｔｈ＝４８０ｋΩとした場合、式（４）に従って、検出電圧Ｖ１＝４．９７Ｖとなる。また、検出温度Ｔｔｈ＝３００℃におけるサーミスタ８の電気抵抗値Ｒｔｈ＝０．１７ｋΩとした場合、検出電圧Ｖ１＝０．３０Ｖとなる。したがって、波形ｋ３では、検出温度範囲（１０℃〜３００℃）において、４．９７Ｖ〜０．３０Ｖの電圧範囲で検出電圧Ｖ１が変化している。

一方、トランジスタＱ１のオフ時には、抵抗切換回路７０の電気抵抗値Ｒｃ＝Ｒｓとなる。電気抵抗値Ｒｓ＝５６２．７ｋΩとすると、式（４）に従って、検出温度Ｔｔｈ＝１０℃のときの検出電圧Ｖ１＝２．３０Ｖとなり、検出温度Ｔｔｈ＝３００℃のときの検出電圧Ｖ１＝０．００２Ｖとなる。したがって、波形ｋ２では、検出温度範囲（１０℃〜３００℃）において、２．３０Ｖ〜０．００２Ｖの電圧範囲で検出電圧Ｖ１が変化している。

第２の変形例では、トランジスタＱ１のオン時における検出電圧Ｖ１を用いて温度検出を行ない、検出電圧Ｖ１が断線検知のための電圧範囲に含まれるような検出温度が低いときには、トランジスタＱ１をオンからオフに切り換えて、トランジスタＱ１のオフ時における検出電圧Ｖ１を用いて断線検知を行なうようにする。すなわち、第２の変形例に従う温度検出回路５０においても、図４に示された温度検出回路５０と同様に、図６および図７に示した第１の態様、もしくは、図８および図９に示した第２の態様による動作を実行することで、サーミスタ８による温度検出と、サーミスタ８における断線検知とを両立させることができる。

なお、本実施の形態では、サーミスタ８をＮＴＣサーミスタとして説明したが、サーミスタ８は、温度上昇に応じて電気抵抗値が上昇する特性と有する、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）によって構成することも可能である。この場合にも、抵抗切換回路７０，７２を低抵抗として温度検出を行なう一方で、ノードＮ１に発生する検出電圧Ｖ１が、サーミスタ８の断線検知のための電圧範囲に含まれる場合には、抵抗切換回路７０，７２を高抵抗とすることにより、サーミスタ８の断線を検知することができる。すなわち、ＮＴＣサーミスタを用いた場合と同様に、サーミスタ８による温度検出感度を確保しながら、サーミスタ８の断線を検知することができる。

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。

１ ケース、２ 缶体、２ａ 排気口、３ 熱交換器、４ バーナ、５ 送風ファン、６ ガス弁、７ 点火プラグ、８ サーミスタ、９ ファン用モータ、１０ 制御部、１１ 表示部、１２ 電源プラグ、１３ 流量センサ、１４ 流量調整弁、１５ バイパス流量調整弁、２０ 給湯装置、２２Ａ 配管入口、２３Ａ 配管出口、３１ 入力ポート、３４ 出力ポート、５０，１００ 温度検出回路、５１ 電源配線、５２ 接地配線、７０，７２ 抵抗切換回路、１８０ａ，１８０ｂ，１８０ｃ 配管、１９０ ガス配管、Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３ ノード、Ｑ１ トランジスタ、Ｒ１，Ｒ２ 抵抗素子。

Claims (10)

1. 給湯回路と、
   前記給湯回路を加熱するための加熱部と、
   前記給湯回路に配置され、温度上昇に応じて電気抵抗値が変化する特性を有するサーミスタと、
   所定の電圧差を有する電源配線および接地配線間に、所定のノードを経由して前記サーミスタと直列に接続され、第１の電気抵抗値と、前記第１の電気抵抗値よりも高い第２の電気抵抗値とを選択可能に構成される抵抗切換回路と、
   前記所定のノードの電圧に基づいて、前記給湯回路の温度を検出するとともに、前記サーミスタの断線を検知するための制御部とを備え、
   前記制御部は、前記抵抗切換回路が前記第１の電気抵抗値を有する状態での前記所定のノードの電圧が、前記サーミスタの断線を検知するための電圧範囲に含まれるときには、前記抵抗切換回路が前記第２の電気抵抗値を有する状態での前記所定のノードの電圧に基づいて前記サーミスタの断線を検知する、給湯装置。
2. 前記抵抗切換回路は、前記制御部からの制御信号に基づいて、前記第１の電気抵抗値と、前記第２の電気抵抗値とを周期的に切り換えるように構成される、請求項１に記載の給湯装置。
3. 前記抵抗切換回路は、第１の期間において前記第１の電気抵抗値を有し、前記第１の期間とは異なる第２の期間において前記第２の電気抵抗値を有するように構成され、
   前記制御部は、前記第１の期間および前記第２の期間を交互に切り換えるとともに、前記第１の期間および前記第２の期間の各々において、切り換え時点から所定時間が経過したタイミングにおける前記所定のノードの電圧を取得する、請求項２に記載の給湯装置。
4. 前記抵抗切換回路は、前記第１の電気抵抗値を有する場合において、前記所定のノードの電圧が、前記サーミスタの断線を検知するための電圧範囲に含まれるときには、前記制御部からの制御信号に基づいて、前記第２の電気抵抗値に切り換える、請求項１に記載の給湯装置。
5. 前記抵抗切換回路は、前記電源配線および前記所定のノードの間に接続され、
   前記サーミスタは、前記所定のノードおよび前記接地配線の間に接続され、
   前記サーミスタの断線を検知するための電圧範囲は、前記電源配線の電圧を含むように設定される、請求項１から４のいずれか１項に記載の給湯装置。
6. 前記抵抗切換回路は、
   前記電源配線および前記所定のノードに間に直列接続される、第１の抵抗素子およびスイッチ素子と、
   前記電源配線および前記所定のノードの間に、前記第１の抵抗素子および前記スイッチ素子と並列に接続される第２の抵抗素子とを含み、
   前記第１の抵抗素子は、前記第２の抵抗素子に比べて電気抵抗値が低く、
   前記抵抗切換回路は、前記スイッチ素子がオン状態であるときに前記第１の電気抵抗値を有し、前記スイッチ素子がオフ状態であるときに前記第２の電気抵抗値を有する、請求項５に記載の給湯装置。
7. 前記抵抗切換回路は、
   前記電源配線および前記所定のノードの間に接続される第１の抵抗素子と、
   前記電源配線および前記第１の抵抗素子の間に接続される第２の抵抗素子と、
   前記第２の抵抗素子と並列に接続されるスイッチ素子とを含み、
   前記第１の抵抗素子は、前記第２の抵抗素子に比べて電気抵抗値が低く、
   前記抵抗切換回路は、前記スイッチ素子がオン状態であるときに前記第１の電気抵抗値を有し、前記スイッチ素子がオフ状態であるときに前記第２の電気抵抗値を有する、請求項５に記載の給湯装置。
8. 前記サーミスタは、前記電源配線および前記所定のノードに間に接続され、
   前記抵抗切換回路は、前記所定のノードおよび前記接地配線の間に接続され、
   前記サーミスタの断線を検知するための電圧範囲は、前記接地配線の電圧を含むように設定される、請求項１から４のいずれか１項に記載の給湯装置。
9. 前記抵抗切換回路は、
   前記所定のノードおよび前記接地配線の間に直列接続される、第１の抵抗素子およびスイッチ素子と、
   前記所定のノードおよび前記接地配線の間に接続される第２の抵抗素子とを含み、
   前記第１の抵抗素子は、前記第２の抵抗素子に比べて電気抵抗値が低く、
   前記抵抗切換回路は、前記スイッチ素子がオン状態であるときに前記第１の電気抵抗値を有し、前記スイッチ素子がオフ状態であるときに前記第２の電気抵抗値を有する、請求項８に記載の給湯装置。
10. 前記給湯回路は、前記加熱部からの熱によって湯水を加熱するための熱交換器を含み、
    前記制御部は、前記所定のノードの電圧に基づいて検出される前記給湯回路の温度に基づいて、前記熱交換器内における缶石詰りの発生を検知する、請求項１から９のいずれか１項に記載の給湯装置。

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