JP2022035672A - 温水供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＣＯセンサとマイクロコンピュータとの間に介在するインタフェース回路に故障が生じた場合も、一酸化炭素の濃度上昇を適正に抑制することが可能な温水供給装置を提供する。【解決手段】温水供給装置は、燃焼器と、一酸化炭素を検出するためのＣＯセンサＳ８と、温水供給動作を制御するための回路が実装された制御基板３０と、を備える。制御基板３０は、温水供給動作を制御するマイクロコンピュータ３０１と、ＣＯセンサＳ８から出力される信号を処理してマイクロコンピュータ３０１に入力するインタフェース回路３０５と、インタフェース回路３０５の故障を検出する故障検出回路３１０と、を備え、故障の検出に基づいて、温水供給動作のうち、少なくとも燃焼器の燃焼動作を停止させる。【選択図】図３

Description

本発明は、燃焼器により温水を生成して供給する温水供給装置に関する。

従来、燃焼器により生成された温水を、台所の蛇口や、浴槽、カラン等に供給する温水供給装置が知られている。この他、床暖房パネルやパネルヒータ、浴室に設置された温水ミスト発生装置に、温水を供給する温水供給装置も知られている。これらの温水供給装置では、燃焼器を収容した筐体が室内に設置される場合がある。この場合、不完全燃焼による一酸化炭素の発生に応じて燃焼器の燃焼動作を停止させ得るように、ＣＯセンサが温水供給装置に設置される。

たとえば、以下の特許文献１に記載の燃焼機器では、ＣＯセンサの出力が所定の基準レベル以上となったときに、燃焼部の運転を停止させる制御が行われる。さらに、この特許文献１には、ＣＯセンサに劣化が進行した場合に、所定の異常処理を行うことが記載されている。

特許第３０２９５５１号公報

しかしながら、ＣＯセンサからの出力は、コネクタおよびインタフェース回路を介して、制御用のマイクロコンピュータに入力される。このため、ＣＯセンサの動作は正常であっても、ＣＯセンサとマイクロコンピュータとの間に介在するインタフェース回路に故障が生じると、ＣＯセンサの出力がマイクロコンピュータに対して適正に入力されなくなる。この場合、一酸化炭素の濃度上昇を抑制する制御を適正に行うことができなくなってしまう。

かかる課題に鑑み、本発明は、ＣＯセンサとマイクロコンピュータとの間に介在するインタフェース回路に故障が生じた場合も、一酸化炭素の濃度上昇を適正に抑制することが可能な温水供給装置を提供することを目的とする。

本発明の主たる態様に係る温水供給装置は、燃焼器と、一酸化炭素を検出するためのＣＯセンサと、温水供給動作を制御するための回路が実装された制御基板と、を備える。ここで、前記制御基板は、前記温水供給動作を制御するマイクロコンピュータと、前記ＣＯセンサから出力される信号を処理して前記マイクロコンピュータに入力するインタフェース回路と、前記インタフェース回路の故障を検出する故障検出回路と、を備え、前記故障の検出に基づいて、前記温水供給動作のうち、少なくとも前記燃焼器の燃焼動作を停止させる。

本態様に係る温水供給装置によれば、インタフェース回路に故障が生じた場合に、少なくとも、燃焼器の燃焼動作が停止される。よって、インタフェース回路に故障が生じた場合も、一酸化炭素の濃度上昇を適正に抑制することができる。

なお、本態様において、「故障」とは、インタフェース回路からマイクロコンピュータに、ＣＯセンサからの検出信号に基づく信号が出力されない状態の他、インタフェース回路からマイクロコンピュータに出力される信号が、インタフェース回路に入力される検出信号に応じた正規の信号から低下した状態も含むものである。

本態様に係る温水供給装置において、前記故障検出回路は、前記インタフェース回路に入力される前記検出信号と、故障検出のための参照信号とを大小比較する比較回路を備えた構成とされ得る。

この構成によれば、検出信号が参照信号より大きくなった場合に、インタフェース回路の故障が検出される。このため、一酸化炭素の濃度が参照信号に応じた濃度よりも高くなった場合に、燃焼器の燃焼動作が停止され、一酸化炭素の濃度が参照信号に応じた濃度以下である場合は、燃焼器の燃焼動作は停止されない。よって、温水供給装置の動作をなるべく維持しつつ、一酸化炭素の濃度上昇時に確実に、燃焼器の燃焼動作を停止させることができる。

本態様に係る温水供給装置において、前記制御基板は、前記燃焼器に燃料を供給する燃料供給弁を閉止させることにより、前記燃焼器の燃焼動作を停止させるよう構成され得る。

この構成によれば、インタフェース回路の故障時に、燃料供給弁を閉止させることによって燃焼器の燃焼動作が停止されるため、燃焼器の燃焼動作を確実に停止させることができる。

この場合、温水供給装置は、前記燃料供給弁を駆動する供給弁駆動回路を備え、前記故障検出回路は、前記故障の検出に応じて、前記燃料供給弁を駆動する供給弁駆動回路を、前記燃料供給弁が閉止するように動作させるよう構成され得る。

この構成によれば、インタフェース回路の故障が検出された際に、故障検出回路が直接、燃料供給弁を閉止させるため、燃焼器の燃焼動作を確実に閉止させることができる。

また、この構成において、前記供給弁駆動回路は、前記マイクロコンピュータからの制御信号に応じて動作し、前記故障検出回路は、前記故障の検出に応じて、前記燃料供給弁を閉止させるための前記制御信号を前記供給弁駆動回路に入力させるスイッチング回路を含むよう構成され得る。

この構成によれば、故障検出回路にスイッチング回路を含めるといった簡素な構成により、インタフェース回路の故障時に、燃料供給弁を閉止させることができる。

あるいは、前記故障検出回路は、前記故障の検出結果を前記マイクロコンピュータに出力し、前記マイクロコンピュータは、前記故障の検出結果の入力に応じて、前記燃料供給弁を閉止させるよう構成され得る。

この構成によれば、インタフェース回路の故障時に、マイクロコンピュータによる制御により、燃料供給弁を閉止させることができる。

本態様に係る温水供給装置は、温水暖房機能の実行時に暖房端末との間で温水を循環させるポンプをさらに備え得る。この場合、前記制御基板は、前記故障の検出により、前記暖房用のポンプを停止させるよう構成され得る。

この構成によれば、インタフェース回路の故障に応じて、燃焼器の燃焼動作が停止された後に、暖房用のポンプが動作し続けて、加熱されない低温の温水が暖房端末に循環されることを抑制できる。これにより、暖房端末の使用者に顕著な違和感を生じさせることを回避できる。また、燃焼器の燃焼動作が停止された後に、暖房用のポンプが動作し続けて、無駄に電力が消費されることを防ぐことができる。

また、本態様に係る温水供給装置は、追い焚き機能の実行時に浴槽との間で温水を循環させるポンプをさらに備え得る。この場合、前記制御基板は、前記故障の検出により、前記追い焚き用のポンプを停止させるよう構成され得る。

この構成によれば、インタフェース回路の故障に応じて、燃焼器の燃焼動作が停止された後に、追い焚き用のポンプが動作し続けて、加熱されない低温の温水が浴槽に循環されることを抑制できる。これにより、浴槽の入浴者に顕著な違和感を生じさせることを回避できる。また、燃焼器の燃焼動作が停止された後に、追い焚き用のポンプが動作し続けて、無駄に電力が消費されることを防ぐことができる。

これらの構成において、温水供給装置は、前記ポンプを駆動するポンプ駆動回路を備え、前記故障検出回路は、前記故障の検出に応じて、前記ポンプ駆動回路の動作を停止させるよう構成され得る。

この構成によれば、インタフェース回路の故障が検出された際に、故障検出回路が直接、ポンプ駆動回路の動作を停止させるため、ポンプの動作を確実に停止させることができる。

この場合、前記ポンプ駆動回路は、前記マイクロコンピュータからの制御信号に応じて動作し、前記故障検出回路は、前記故障の検出に応じて、前記ポンプ駆動回路を非動作状態に設定する前記制御信号を前記ポンプ駆動回路に入力させるスイッチング回路を含む構成とされ得る。

この構成によれば、故障検出回路にスイッチング回路を含めるといった簡素な構成により、インタフェース回路の故障時に、上記ポンプを停止させることができる。

あるいは、前記故障検出回路は、前記故障の検出結果を前記マイクロコンピュータに出力し、前記マイクロコンピュータは、前記故障の検出結果の入力に応じて、前記ポンプを停止させるよう構成され得る。

この構成によれば、インタフェース回路の故障時に、マイクロコンピュータによる制御により、上記ポンプを停止させることができる。

以上のとおり、本発明によれば、ＣＯセンサとマイクロコンピュータとの間に介在するインタフェース回路に故障が生じた場合も、一酸化炭素の濃度上昇を適正に抑制することが可能な温水供給装置を提供することができる。

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。

図１は、実施形態１に係る、温水供給装置の構成を示す図である。 図２は、比較例に係る、制御基板上の回路の構成を示す図である。 図３は、実施形態１に係る、制御基板上の回路の構成を示す図である。 図４は、実施形態２に係る、制御基板上の回路の構成を示す図である。 図５は、実施形態３に係る、制御基板上の回路の構成を示す図である。 図６は、実施形態３に係る、故障検出回路からの信号に基づき実行されるマイクロコンピュータの制御を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態では、温水供給装置１が室内に設置される。

なお、本実施形態では、元ガス電磁弁１１２が、特許請求の範囲に記載の「燃料供給弁」に対応し、元ガス電磁弁駆動回路３０２が、特許請求の範囲に記載の「供給弁駆動回路」に対応する。

ただし、上記記載は、あくまで、特許請求の範囲の構成と実施形態の構成とを対応付けることを目的とするものであって、上記対応付けによって特許請求の範囲に記載の発明が実施形態の構成に何ら限定されるものではない。

＜実施形態１＞
図１は、実施形態１に係る、温水供給装置１の構成を示す図である。

温水供給装置１は、第１温水供給部１０と第２温水供給部２０とを備える。第１温水供給部１０は、給湯用の温水を生成して給湯端末に供給し、第２温水供給部２０は、暖房およびふろ追い焚き用の温水を生成して暖房端末および浴槽にそれぞれ供給する。第１温水供給部１０および第２温水供給部２０は、温水供給装置１の外郭を形成する筐体２に収容されている。

さらに、筐体２には、温水供給動作を制御するための回路が実装された制御基板３０と、燃焼室を構成する缶体４０とが収容されている。また、缶体４０の内部に燃焼用の空気を供給するためのファン５０が、筐体２に収容されている。缶体４０の排気口４１は、筐体２の上面から外部に導かれている。

第１温水供給部１０は、１次熱交換器１０１と、２次熱交換器１０２と、燃焼器１０３とを備える。燃焼器１０３は、燃料ガスを燃焼させるガスバーナである。１次熱交換器１０１および２次熱交換器１０２は、燃焼器１０３で生じた燃焼ガスから熱を回収して、入水管１０４を流れる水を加熱昇温させる。入水管１０４には、水源からの水が供給される。１次熱交換器１０１および２次熱交換器１０２における熱交換により生成された温水が、出湯管１０５から出湯される。出湯された温水は、台所および浴室のカランや、浴槽に供給される。すなわち、出湯管１０５および出湯管１０５とカラン等の給湯端末とを接続する配管によって、暖房端末との間の循環経路が構成される。

入水管１０４と出湯管１０５の間には、バイパス流路１０６が設けられている。このバイパス流路１０６に、制御基板３０によって制御される流量調節弁１０７が設置されている。流量調節弁１０７が開放されると、バイパス流路１０６を介して、入水管１０４から出湯管１０５に水が流入する。こうして、出湯管１０５を流れる温水に水が混ざることで、温水の温度が調整される。

燃焼器１０３には、ガス管１１１を介して、燃料ガスが供給される。ガス管１１１には、燃料ガスの供給および遮断を切り替えるための元ガス電磁弁１１２が設置されている。元ガス電磁弁１１２は、制御基板３０によって制御される。ガス管１１１は、元ガス電磁弁１１２の下流側において２つの流路１１１ａ、１１１ｂに分岐している。流路１１１ａ、１１１ｂには、それぞれ、燃料ガスの流通量を制御するための比例弁１１３、１１４が設置されている。比例弁１１３、１１４は、制御基板３０によって制御される。

流路１１１ａ、１１１ｂは、それぞれ、燃焼器１０３、２０３に接続されている。元ガス電磁弁１１２が開放されると、比例弁１１３、１１４により規定される流通量の燃料ガスが、燃焼器１０３、２０３に供給される。これにより、所定の燃焼量で燃焼器１０３、２０３が燃焼を行う。さらに、比例弁１１３、１１４の下流に、燃焼器１０３、２０３における燃焼領域を切り替えるための調整弁が設けられてもよい。

第２温水供給部２０は、１次熱交換器２０１と、２次熱交換器２０２と、燃焼器２０３とを備える。燃焼器２０３は、燃料ガスを燃焼させるガスバーナである。１次熱交換器２０１および２次熱交換器２０２は、それぞれ、燃焼器２０３で生じた燃焼ガスから熱を回収して、流通管２１３、２１４を流れる水を加熱昇温させる。流通管２１１～２１５により暖房用の流路が構成され、流通管２２１～２２３によりふろ追い焚き用の流路が構成される。

まず、温水暖房機能について、流通管２１１から出湯された温水は、パネルヒータや温水ミスト発生装置等の比較的高温（たとえば、８０℃程度）の温水を必要とする暖房端末に供給される。流通管２１２から出湯された温水は、床暖房パネル等の比較的低温（たとえば、６０℃程度）の温水を必要とする暖房端末に供給される。これらの暖房端末を循環した温水は、流通管２１３に戻される。すなわち、流通管２１１、２１２、２１３と、これらの流通管と暖房端末とを接続する配管、および、流通管２１４、２１５とによって、暖房端末との間の循環経路が構成される。

暖房用の流路と暖房端末との間で温水を循環させるために、膨張タンク２１６とポンプ２１７が設置されている。制御基板３０によりポンプ２１７が駆動されると、膨張タンク２１６内の温水が、流通管２１１、２１２を通って各暖房端末に導入され、さらに、各暖房端末を通った温水が、流通管２１３に戻される。流通管２１３に戻された温水は、２次熱交換器２０２で加熱昇温され、膨張タンク２１６に貯留される。

膨張タンク２１６に貯留された低温の温水は、流通管２１２を通って、低温の暖房端末に供給される。また、膨張タンク２１６に貯留された低温の温水は、流通管２１４を通って１次熱交換器２０１に流通され、高温の温水に加熱昇温される。その後、高温の温水は、流通管２１１を通って、高温の暖房端末に供給される。このとき、適宜、流通管２１５に設置された流量調節弁２１８が制御基板３０により開かれる。これにより、膨張タンク２１６内の低温の温水が、流通管２１１を流れる高温の温水に混ぜられて、流通管２１１から出湯される温水の温度が調整される。こうして、各暖房端末と、１次熱交換器２０１および２次熱交換器２０２との間で、低温または高温の温水が循環される。

次に、ふろ追い焚き機能について、流通管２２１から出湯された温水は、浴槽に供給された後、浴槽から流通管２２２に戻される。すなわち、流通管２２１、２２２と、これらの流通管と浴槽とを接続する配管とによって、浴槽との間の循環経路が構成される。流通管２２２には、浴槽との間で温水を循環させるためのポンプ２２４が設置されている。さらに、流通管２２２には、流通管２２３を流れる温水との間で熱交換を行うための液液熱交換器２２５が設置されている。

ふろ追い焚き時には、制御基板３０によりポンプ２１７が駆動された状態で、制御基板３０により開閉弁２２６が開放される。これにより、１次熱交換器２０１で加熱昇温された温水が流通管２２３を流れ、液液熱交換器２２５により、流通管２２２を流れる温水が加熱昇温される。加熱昇温された温水は、ポンプ２２４の駆動により、浴槽に供給される。こうして、浴槽と流通管２２１、２２２との間で循環する温水が液液熱交換器２２５で加熱昇温されることにより、浴槽内の温水に対する追い焚きが行われる。

また、筐体２内には、温水供給動作を実行するための各種センサが設置されている。すなわち、７つのサーミスタＳ１～Ｓ７とＣＯセンサＳ８が、筐体２内に設置されている。

サーミスタＳ１は、出湯管１０５から出湯される直前の温水の温度を検知し、サーミスタＳ２は、缶体４０の出口付近において出湯管１０５を流れる温水の温度を検知する。サーミスタＳ３、Ｓ４は、それぞれ、流通管２１１、２１２から各暖房端末に出湯される直前の温水の温度を検知し、サーミスタＳ５は、各暖房端末から流通管２１３に戻された温水の温度を検知する。サーミスタＳ６は、流通管２２１から浴槽に出湯される直前の温水の温度を検知し、サーミスタＳ７は、浴槽から流通管２２２に戻された温水の温度を検知する。

ＣＯセンサＳ８は、一酸化炭素を検知する。ＣＯセンサＳ８は、一酸化炭素の濃度が高くなるほど大きくなる信号（電圧）を出力する。たとえば、ＣＯセンサＳ８は、一酸化炭素の濃度に応じて０～５ボルトの電圧を出力する。

なお、図１の構成では、ＣＯセンサＳ８が筐体２の内部に設置されたが、ＣＯセンサＳ８が、筐体２の外部に設置され、温水供給装置１の設置位置付近の一酸化炭素を検知するように構成されてもよい。

この他、出湯管１０５を流れる温水の流量を検知するための流量センサ（図示せず）や、燃焼器１０３、２０３の燃焼を検出するための燃焼センサ等の他のセンサが筐体２内に設置される。制御基板３０は、流量センサにより所定量以上の流量が検知されると、第１温水供給部１０を動作させる。この他、燃焼器１０３、２０３を点火するためのイグナイタが設置される。

また、浴室や台所等にリモートコントローラが設置される。リモートコントローラは通信線を介して制御基板３０に接続される。制御基板３０は、これらのリモートコントローラを介して、暖房端末を動作させる入力や、ふろ追い焚き機能を動作させる入力がなされることに応じて、第２温水供給部２０を動作させる。このとき、制御基板３０は、サーミスタＳ１～Ｓ７の検出結果を参照し、出湯管１０５および流通管２１１、２１２、２２１から供給される温水の温度が、リモートコントローラを介して設定された温度となるように、第１温水供給部１０および第２温水供給部２０における動作を制御する。こうして、温水供給装置１における温水供給動作が実行される。

ところで、制御基板３０は、ＣＯセンサＳ８により検知される一酸化炭素濃度が所定の閾値を超えた場合に、燃焼器１０３、２０３を含む動作部の動作を停止させる制御を行う。これにより、一酸化濃度の上昇が抑制され、使用者の安全性が確保される。

図２は、比較例に係る、ＣＯセンサＳ８の検知結果に基づいて燃焼器１０３、２０３を含む動作部の動作を停止させるための回路構成を示す図である。

図２に示すように、制御基板３０には、マイクロコンピュータ３０１（以下、「マイコン３０１」という）と、元ガス電磁弁駆動回路３０２と、元ガス電磁弁監視回路３０３と、ポンプ駆動回路３０４と、インタフェース回路３０５と、が実装されている。元ガス電磁弁１１２は、コネクタ３０７を介して、直流電源Ｖｃと、元ガス電磁弁駆動回路３０２および元ガス電磁弁監視回路３０３に接続されている。ポンプ２１７は、コネクタ３０８を介して、ポンプ駆動回路３０４と、交流電源６０に接続されている。ＣＯセンサＳ８は、コネクタ３０６を介して、インタフェース回路３０５に接続されている。

マイコン３０１は、予め実装されたプログラムに従って各部を制御する。元ガス電磁弁駆動回路３０２は、マイコン３０１からの制御信号に従って、元ガス電磁弁１１２を開閉する。具体的には、元ガス電磁弁駆動回路３０２は、マイコン３０１からハイレベルの制御信号が入力されると、元ガス電磁弁１１２を開放し、マイコン３０１からローレベル（グランドレベル）の制御信号が入力されると、元ガス電磁弁１１２を閉止する。元ガス電磁弁監視回路３０３は、元ガス電磁弁１１２の動作状態を示す電圧に基づいて、元ガス電磁弁１１２の開閉を監視する。

ポンプ駆動回路３０４は、マイコン３０１からの制御信号に応じて、ポンプ２１７に交流電源６０の電力を供給する。ここでは、ポンプ駆動回路３０４が、リレースイッチにより構成されている。ポンプ駆動回路３０４は、マイコン３０１からハイレベルの制御信号が入力されると、リレースイッチを閉じてポンプ２１７を動作させ、マイコン３０１からローレベル（グランドレベル）の制御信号が入力されると、リレースイッチを開放して、ポンプ２１７を停止させる。

なお、ここでは、制御対象が、暖房用のポンプ２１７とされたが、制御対象が、ふろ追い焚き用のポンプ２２４であってもよい。また、暖房用のポンプ２１７とともに
ふろ追い焚き用のポンプ２２４が制御対象とされてもよい。この場合、図２に示すポンプ駆動回路３０４と同様の回路系が、ふろ追い焚き用のポンプ２２４に対し追加される。

インタフェース回路３０５は、ＣＯセンサＳ８から入力される電圧（検出信号）を抵抗で分圧し、分圧した電圧をマイコン３０１に入力する。上記のように、ＣＯセンサＳ８は、一酸化炭素の濃度に応じて０～５ボルトの電圧を出力する。インタフェース回路３０５は、この電圧を分圧してマイコン３０１に入力する。なお、インタフェース回路３０５は、さらに、マイコン３０１に適する信号を生成するための他の信号処理（たとえば、ノイズ除去等）を行ってもよい。

図２の構成において、マイコン３０１は、温水供給動作の実行中に、インタフェース回路３０５から入力される電圧が所定の閾値を超えたか否かを監視する。ここで、閾値は、一酸化炭素濃度が異常であると規定される電圧範囲（インタフェース回路３０５から出力される電圧の範囲）の下限値に設定される。そして、マイコン３０１は、インタフェース回路３０５から入力される電圧の値が、上記閾値を超えたことに応じて、元ガス電磁弁駆動回路３０２およびポンプ駆動回路３０４に入力する制御信号を、ハイレベルからローレベル（グランドレベル）に切り替える。これにより、元ガス電磁弁１１２が閉止されて、燃焼器１０３、２０３の燃焼が停止される。また、これと並行して、ポンプ２１７が停止され、暖房端末に対する温水の循環が停止される。

このように、図２の構成では、一酸化炭素の濃度が異常となった場合に、燃焼器１０３、２０３の燃焼が停止されるため、さらなる一酸化炭素濃度の上昇が抑制される。これにより、使用者の安全性を確保できる。

しかし、図２の構成では、たとえば、外来ノイズ等によって、インタフェース回路３０５に故障が発生した場合、ＣＯセンサＳ８からの信号（電圧）が適正にマイコン３０１に入力されなくなる。この場合、ＣＯセンサＳ８によって検知された一酸化炭素濃度の検知結果が異常であっても、マイコン３０１は、そのことを検知できず、燃焼器１０３、２０３の動作を停止させる制御を行うことができない。

このような問題を解消するため、本実施形態では、インタフェース回路３０５に故障が発生した場合においても、一酸化炭素濃度が異常となったことに応じて、燃焼器１０３、２０３の動作を停止させるための回路が、制御基板３０に配置される。

図３は、実施形態１に係る、ＣＯセンサＳ８の検知結果に基づいて燃焼器１０３、２０３の動作を停止させるための回路構成を示す図である。

図３に示すように、実施形態１では、インタフェース回路３０５の故障を検出するための故障検出回路３１０が、制御基板３０に実装されている。故障検出回路３１０以外の構成は、図２に示した比較例の構成と同様である。

故障検出回路３１０は、比較回路３１１と、スイッチング回路３１２と、参照信号設定回路３１３とを備える。比較回路３１１は、ＣＯセンサＳ８から入力される検出信号（電圧）と、参照信号設定回路３１３によって設定される参照信号（電圧）とを大小比較し、検出信号が参照信号より大きい場合に、ハイレベルの信号を出力する。スイッチング回路３１２は、トランジスタと２つの抵抗から構成される。スイッチング回路３１２は、比較回路３１１からハイレベルの信号が入力されることにより導通状態となり、信号線Ｌ２をグランドに接続する。信号線Ｌ２は、マイコン３０１と元ガス電磁弁駆動回路３０２とを接続する信号線Ｌ１に接続されている。

参照信号設定回路３１３は、図示しない定電圧回路により定電圧化された直流電源Ｖｃからの電圧を分圧して、参照信号（電圧値）を設定する。参照信号の値は、一酸化炭素濃度が異常であると規定される電圧範囲（ＣＯセンサＳ８から出力される電圧の範囲）の下限値より僅かに高い電圧値に設定される。すなわち、マイコン３０１が一酸化炭素濃度の異常を検出するための上記閾値に対応するＣＯセンサＳ８の出力電圧より僅かに高い電圧が、参照信号設定回路３１３の参照信号（電圧値）に設定される。

このような構成の故障検出回路３１０を実装することにより、インタフェース回路３０５に故障が生じたために、マイコン３０１が一酸化炭素濃度の異常に応じた制御を適正に行えない場合であっても、略同様の一酸化炭素の濃度異常に応じて、燃焼器１０３、２０３の燃焼動作を停止させることができる。

すなわち、ＣＯセンサＳ８からの検出信号（電圧）が、参照信号設定回路３１３で設定された参照信号（電圧）を超えると、比較回路３１１の出力がハイレベルに立ち上がり、インタフェース回路３０５の故障が検出される。これに応じて、スイッチング回路３１２のトランジスタがオンとなり、スイッチング回路３１２が導通する。これにより、信号線Ｌ２がグランドに接続され、マイコン３０１から元ガス電磁弁駆動回路３０２に入力される制御信号がローレベルに立ち下がる。このローレベルの信号は、元ガス電磁弁１１２を閉止するための制御信号に対応する。

したがって、元ガス電磁弁駆動回路３０２は、このように制御信号がローレベルに立ち下がったことに応じて、元ガス電磁弁１１２を閉止させる。これにより、燃焼器１０３、２０３に対する燃料ガスの供給が遮断され、燃焼器１０３、２０３の燃焼が停止する。

＜実施形態１の効果＞
上記のように、インタフェース回路３０５に故障が生じた場合に、少なくとも、燃焼器１０３、２０３の燃焼動作が停止される。よって、インタフェース回路３０５に故障が生じた場合も、一酸化炭素の濃度上昇を適正に抑制することができる。

また、ＣＯセンサＳ８からの検出信号（電圧）が参照信号（電圧）より大きくなった場合に、インタフェース回路３０５の故障が検出されて、比較回路３１１からハイレベルの信号が出力される。このため、一酸化炭素の濃度が参照信号に応じた濃度よりも高くなった場合に、燃焼器１０３、２０３の燃焼動作が停止され、一酸化炭素の濃度が参照信号に応じた濃度以下である場合は、燃焼器１０３、２０３の燃焼動作は停止されない。これにより、温水供給装置１の動作をなるべく維持しつつ、一酸化炭素の濃度上昇時に確実に、燃焼器１０３、２０３の燃焼動作を停止させることができる。

また、インタフェース回路３０５の故障時に、元ガス電磁弁１１２（燃料供給弁）を閉止させることによって燃焼器１０３、２０３の燃焼動作が停止される。これにより、燃焼器１０３、２０３の燃焼動作を確実に停止させることができる。

また、インタフェース回路３０５の故障が検出された際に、故障検出回路３１０が直接、元ガス電磁弁１１２（燃料供給弁）を閉止させる。これにより、燃焼器１０３、２０３の燃焼動作を確実に閉止させることができる。

具体的には、故障検出回路３１０は、故障の検出に応じて、元ガス電磁弁１１２（燃料供給弁）を閉止させるためのローレベル（グランドレベル）の制御信号を元ガス電磁弁駆動回路３０２（供給弁駆動回路）に入力させるスイッチング回路３１２を含んでいる。このように、故障検出回路３１０にスイッチング回路３１２を含めるといった簡素な構成により、インタフェース回路３０５の故障時に、元ガス電磁弁１１２（燃料供給弁）を閉止させることができる。

＜実施形態２＞
上記実施形態１では、インタフェース回路３０５の故障検出時に、燃焼器１０３、２０３の燃焼動作が停止されたが、本実施形態２では、インタフェース回路３０５の故障検出時に、さらに、暖房用のポンプ２１７が停止される。

図４は、実施形態２に係る、ＣＯセンサＳ８の検知結果に基づいてポンプ２１７の動作を停止させるための回路構成を示す図である。便宜上、図４では、図３に示した故障検出回路３１０に関する構成の図示が省略されている。

故障検出回路３２０の構成は、図３に示した故障検出回路３１０の構成と同様である。故障検出回路３２０は、比較回路３２１と、スイッチング回路３２２と、参照信号設定回路３２３とを備える。比較回路３２１と、スイッチング回路３２２と、参照信号設定回路３２３の構成および機能は、図３に示した比較回路３１１と、スイッチング回路３１２と、参照信号設定回路３１３の構成および機能と同様である。信号線Ｌ４の一端は、マイコン３０１とポンプ駆動回路３０４とを接続する信号線Ｌ３に接続され、信号線Ｌ４の他端はスイッチング回路３２２に接続されている。

図４の構成において、ＣＯセンサＳ８からの検出信号（電圧）が、参照信号設定回路３２３で設定された参照信号（電圧）を超えると、比較回路３２１の出力がハイレベルに立ち上がり、スイッチング回路３２２が導通する。これにより、信号線Ｌ４がグランドに接続され、マイコン３０１からポンプ駆動回路３０４に入力される制御信号がローレベルに立ち下がる。この制御信号は、ポンプ駆動回路３０４のリレーを開放させる制御信号である。したがって、制御信号がローレベルに立ち下がったことに応じて、ポンプ２１７が停止する。

なお、ここでは、制御対象が、暖房用のポンプ２１７とされたが、制御対象が、ふろ追い焚き用のポンプ２２４である場合は、図４に括弧書きで示すように、ポンプ２１７がポンプ２２４に置き換えられる。また、暖房用のポンプ２１７とともにふろ追い焚き用のポンプ２２４が制御対象とされる場合は、図４に示すポンプ駆動回路３０４と故障検出回路３２０とを含む回路系と同様の回路系が、ふろ追い焚き用のポンプ２２４に対して追加される。

＜実施形態２の効果＞
実施形態２の構成によれば、インタフェース回路３０５の故障に応じて、燃焼器１０３、２０３の燃焼動作とともに、ポンプ２１７（ポンプ２２４）の動作が停止される。このため、燃焼器１０３、２０３の燃焼動作が停止された後に、暖房用のポンプ２１７（ふろ追い焚き用のポンプ２２４）が動作し続けて、加熱されない低温の温水が暖房端末（浴槽）に循環されることを抑制できる。これにより、暖房端末の使用者（浴槽の入浴者）に顕著な違和感を生じさせることを回避できる。また、燃焼器１０３、２０３の燃焼動作が停止された後に、暖房用のポンプ２１７（ふろ追い焚き用のポンプ２２４）が動作し続けて、無駄に電力が消費されることを防ぐことができる。

また、インタフェース回路３０５の故障が検出された際に、故障検出回路３２０が直接、ポンプ駆動回路３０４の動作を停止させるため、ポンプ２１７（ポンプ２２４）の動作を確実に停止させることができる。

具体的には、故障検出回路３２０は、故障の検出に応じて、ポンプ駆動回路３０４を非動作状態に設定するローレベル（グランドレベル）の制御信号をポンプ駆動回路３０４に入力させるスイッチング回路３２２を含んでいる。このように、故障検出回路３２０にスイッチング回路３２２を含めるといった簡素な構成により、インタフェース回路３０５の故障時に、ポンプ２１７（ポンプ２２４）の動作を停止させることができる。

＜実施形態３＞
上記実施形態１、２では、故障検出回路３１０、３２０が、それぞれ、直接的に、燃焼器１０３、２０３およびポンプ２１７（ポンプ２２４）の動作を停止させたが、本実施形態３では、これらの制御がマイコン３０１により行われる。

図５は、実施形態３に係る、ＣＯセンサＳ８の検知結果に基づいて燃焼器１０３、２０３を含む動作部の動作を停止させるための回路構成を示す図である。

故障検出回路３３０の構成は、抵抗３３４が含まれていることを除いて、図３に示した故障検出回路３１０の構成と同様である。ただし、実施形態３では、抵抗３３４とスイッチング回路３３２との間の電圧値が、信号線Ｌ５を介してマイコン３０１に入力される。

故障検出回路３３０は、比較回路３３１と、スイッチング回路３３２と、参照信号設定回路３３３と、抵抗３３４とを備える。比較回路３３１と、スイッチング回路３３２と、参照信号設定回路３３３の構成および機能は、図３に示した比較回路３１１と、スイッチング回路３１２と、参照信号設定回路３１３の構成および機能と同様である。

図５の構成において、スイッチング回路３３２が導通状態にない場合、直流電源Ｖｃから供給される定電圧化された電圧がマイコン３０１に入力される。他方、ＣＯセンサＳ８からの検出信号（電圧）が、参照信号設定回路３３３で設定された参照信号（電圧）を超えると、比較回路３３１の出力がハイレベルに立ち上がり、スイッチング回路３３２が導通する。これにより、信号線Ｌ５がグランドに接続され、信号線Ｌ５を介してマイコン３０１に入力される信号がローレベル（グランドレベル）に立ち下がる。

マイコン３０１は、信号線Ｌ５を介して入力される電圧の状態（ハイレベル／ローレベル）により、ＣＯセンサＳ８の検出結果が、一酸化炭素濃度の異常を示すものであるか否かを判別できる。これにより、マイコン３０１は、インタフェース回路３０５に故障が生じた場合も、信号線Ｌ５を介して故障検出回路３２０から入力される信号（電圧）により、燃焼器１０３、２０３の動作を停止させる制御を行うことができる。

図６は、故障検出回路３２０から入力される信号（電圧）に基づいてマイコン３０１により行われる制御を示すフローチャートである。

マイコン３０１は、信号線Ｌ５を介して入力される参照電圧がローレベルであるか否かを判定する（Ｓ１０１）。上記のように、故障検出回路３３０によってインタフェース回路３０５の故障が検出されていない場合、参照電圧はハイレベルであり、故障検出回路３３０によってインタフェース回路３０５の故障が検出されると、参照電圧はハイレベルからローレベルへと立ち下がる。マイコン３０１は、参照電圧がローレベルに立ち下がると（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、既に、インタフェース回路３０５からの信号によって、燃焼器１０３、２０３の動作を停止させたか否かを判定する（Ｓ１０２）。

既に、燃焼器１０３、２０３の動作を停止させている場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、マイコン３０１は、図６の処理を終了する。他方、未だ、燃焼器１０３、２０３の動作を停止させていない場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、マイコン３０１は、異常停止処理を実行して（Ｓ１０３）、処理を終了する。

異常停止処理は、少なくとも、燃焼器１０３、２０３の動作を停止させる処理を含む。たとえば、マイコン３０１は、図５の元ガス電磁弁駆動回路３０２に対し、元ガス電磁弁１１２を閉止させる制御信号（ローレベル）を入力させる。

この他、異常停止処理は、温水暖房用のポンプ２１７および／若しくはふろ追い焚き用のポンプ２２４の動作を停止させる処理を含んでもよい。この場合、マイコン３０１は、図５のポンプ駆動回路３０４に対し、ポンプ２１７（ポンプ２２４）を停止させる制御信号（ローレベル）を入力させる。さらに、異常停止処理は、温水供給動作の際に行われる他の動作部の動作を停止させる処理を含んでもよい。たとえば、マイコン３０１は、異常停止処理として、ファン５０の動作を停止させてもよい。

また、異常停止処理は、一酸化炭素の濃度が異常であることを、上述のリモートコントローラ等を介して、音声または表示等により報知する処理を含んでいてもよい。このとき、同時に、インタフェース回路３０５に故障が生じたことがさらに報知されてもよい。これにより、使用者は、適切な対応をとることができる。

＜実施形態３の効果＞
ＣＯセンサＳ８からの検出信号が一酸化炭素濃度の異常を示す場合に、インタフェース回路３０５が故障していても、マイコン３０１の制御により、燃焼器１０３、２０３の動作を停止させることができ、さらに、温水暖房用のポンプ２１７およびふろ追い焚き用のポンプ２２４の動作を停止させることができる。よって、上記実施形態１、２と同様、温水供給装置１の安全性を高く維持することができる。

＜変更例＞
上記実施形態１～３では、元ガス電磁弁１１２が閉止されることにより、燃焼器１０３、２０３の動作が停止されたが、燃焼器１０３、２０３の動作を停止させる方法はこれに限られるものではない。たとえば、元ガス電磁弁１１２以外の燃料供給弁である比例弁１１３、１１４を閉止させてもよく、その他の燃料供給弁を閉止させてもよい。あるいは、元ガス電磁弁１１２と比例弁１１３、１１４の両方を閉止させて、燃焼器１０３、２０３の動作を停止させてもよい。

また、上記実施形態２では、スイッチング回路３２２を導通させることによって、信号線Ｌ３をグランドに接続し、これにより、ポンプ駆動回路３０４を非動作状態に設定したが、ポンプ２１７（ポンプ２２４）の動作を停止させる方法は、これに限られるものではない。たとえば、信号線Ｌ３を開閉するためのスイッチを設け、比較回路３２１の出力がハイレベルに立ち上がることに応じて、このスイッチを開放させて、マイコン３０１からポンプ駆動回路３０４に対する制御信号の入力を遮断する構成であってもよい。

また、上記実施形態２では、ＣＯセンサＳ８からの検出信号が一酸化炭素濃度の異常を示す場合に、故障検出回路３２０がポンプ２１７（ポンプ２２４）の動作を停止させたが、さらに他の動作部の動作を停止させるための故障検出回路が制御基板３０に実装されてもよい。たとえば、図１に示したファン５０の動作を停止させるための故障検出回路が、さらに、制御基板３０に実装されてもよい。

また、上記実施形態１、２においても、インタフェース回路３０５の故障が、リモートコントローラ等を介して報知されてもよい。この場合、たとえば、マイコン３０１が、比較回路３１１、３２１の出力信号を監視し、通信線を介して、リモートコントローラにインタフェース回路の異常を示す信号を送信してもよい。

また、温水供給装置１の構成は、図１に示した構成に限られるものではなく、他の構成であってもよい。たとえば、温水供給装置１から、ふろ追い焚き機能が省略されてもよく、あるいは、給湯機能が省略されてもよい。また、温水供給装置１から高温暖房機能および低温暖房機能の何れか一方が省略されてもよい。また、オイルを燃焼とする温水供給装置に本発明が適用されてもよい。

この他、本発明の実施形態は、特許請求の範囲に記載の範囲で適宜種々の変更可能である。

１ 温水供給装置
３０ 制御基板
１０３、２０３ 燃焼器
１１２ 元ガス電磁弁（燃料供給弁）
２１７、２２４ ポンプ
３０１ マイクロコンピュータ
３０２ 元ガス電磁弁駆動回路（供給弁駆動回路）
３０４ ポンプ駆動回路
３０５ インタフェース回路
３１０、３２０、３３０ 故障検出回路
３１１、３２１、３３１ 比較回路
３１２、３２２、３３２ スイッチング回路
３１３、３２３、３３３ 参照信号設定回路
Ｓ８ ＣＯセンサ

Claims (11)

1. 燃焼器と、
   一酸化炭素を検出するためのＣＯセンサと、
   温水供給動作を制御するための回路が実装された制御基板と、を備え、
   前記制御基板は、
   前記温水供給動作を制御するマイクロコンピュータと、
   前記ＣＯセンサから出力される検出信号を処理して前記マイクロコンピュータに入力するインタフェース回路と、
   前記インタフェース回路の故障を検出する故障検出回路と、を備え、
   前記故障の検出に基づいて、前記温水供給動作のうち、少なくとも前記燃焼器の燃焼動作を停止させる、
   ことを特徴とする温水供給装置。
2. 請求項１に記載の温水供給装置において、
   前記故障検出回路は、前記インタフェース回路に入力される前記検出信号と、故障検出のための参照信号とを大小比較する比較回路を備える、
   ことを特徴とする温水供給装置。
3. 請求項１または２に記載の温水供給装置において、
   前記制御基板は、前記燃焼器に燃料を供給する燃料供給弁を閉止させることにより、前記燃焼器の燃焼動作を停止させる、
   ことを特徴とする温水供給装置。
4. 請求項３に記載の温水供給装置において、
   前記燃料供給弁を駆動する供給弁駆動回路を備え、
   前記故障検出回路は、前記故障の検出に応じて、前記供給弁駆動回路を、前記燃料供給弁が閉止するように動作させる、
   ことを特徴とする温水供給装置。
5. 請求項４に記載の温水供給装置において、
   前記供給弁駆動回路は、前記マイクロコンピュータからの制御信号に応じて動作し、
   前記故障検出回路は、前記故障の検出に応じて、前記燃料供給弁を閉止させるための前記制御信号を前記供給弁駆動回路に入力させるスイッチング回路を含む、
   ことを特徴とする温水供給装置。
6. 請求項３に記載の温水供給装置において、
   前記故障検出回路は、前記故障の検出結果を前記マイクロコンピュータに出力し、
   前記マイクロコンピュータは、前記故障の検出結果の入力に応じて、前記燃料供給弁を閉止させる、
   ことを特徴とする温水供給装置。
7. 請求項１ないし６の何れか一項に記載の温水供給装置において、
   温水暖房機能の実行時に暖房端末との間で温水を循環させるポンプをさらに備え、
   前記制御基板は、前記故障の検出により、前記暖房用のポンプを停止させる、
   ことを特徴とする温水供給装置。
8. 請求項１ないし７の何れか一項に記載の温水供給装置において、
   追い焚き機能の実行時に浴槽との間で温水を循環させるポンプをさらに備え、
   前記制御基板は、前記故障の検出により、前記第追い焚き用のポンプを停止させる、
   ことを特徴とする温水供給装置。
9. 請求項７または８に記載の温水供給装置において、
   前記ポンプを駆動するポンプ駆動回路を備え、
   前記故障検出回路は、前記故障の検出に応じて、前記ポンプ駆動回路の動作を停止させる、
   ことを特徴とする温水供給装置。
10. 請求項９に記載の温水供給装置において、
    前記ポンプ駆動回路は、前記マイクロコンピュータからの制御信号に応じて動作し、
    前記故障検出回路は、前記故障の検出に応じて、前記ポンプ駆動回路を非動作状態に設定する前記制御信号を前記ポンプ駆動回路に入力させるスイッチング回路を含む、
    ことを特徴とする温水供給装置。
11. 請求項７または８に記載の温水供給装置において、
    前記故障検出回路は、前記故障の検出結果を前記マイクロコンピュータに出力し、
    前記マイクロコンピュータは、前記故障の検出結果の入力に応じて、前記ポンプを停止させる、
    ことを特徴とする温水供給装置。

Images