JP6015391B2

JP6015391B2 - 水位検出信号の検出装置

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Publication number: JP6015391B2
Application number: JP2012262282A
Authority: JP
Inventors: 吉成鳴瀬; 泰典岡本; 多田　浩之; 浩之多田; 山下　諭; 諭山下; 史朗清水; 幸寛茶谷; 肇佐野; 裕司 ▲高▼木
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2016-10-26
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Also published as: JP2014109437A

Description

この発明は水位検出信号の検出装置に関し、より詳細には、複数の水位電極から与えれる水位検出信号をマルチプレクサで選択して検出する検出装置に関する。

潜熱を回収して熱交換器の加熱に利用するコンデンシング給湯器や温水暖房機能を備えた給湯器などの給湯装置には、複数の水位電極を備えているものがある。

このような複数の水位電極を備えた給湯装置においては、各水位電極から与えられる水位検出信号を給湯装置の制御部に取り込むためにマルチプレクサを用いた検出装置が用いられている（なお、水位電極をマルチプレクサに接続する点は、たとえば、特許文献１参照）。

図６は、マルチプレクサを用いた水位検出信号の検出装置の一例を示している。
この図６に示す検出装置は、制御部を構成するマイコン１と、このマイコン１から出力される選択制御信号に応じて、複数の入力信号から１の信号を選択して出力するマルチプレクサ２とを主要部として構成されている。

マルチプレクサ２は、Ｘ０〜Ｘ７までの８つの信号入力部を備えており、図示例では、このうちのＸ０〜Ｘ６までの７つの信号入力部を利用している。なお、未使用の信号入力部Ｘ７はプルダウンしてある。

ここで、この７つの信号入力部Ｘ０〜Ｘ６に接続される水位電極として、図示例では、「暖房Ｈ電極」「暖房Ｌ電極」「中和器電極」「ドレンＬ電極」「ドレンＨ電極」「水封電極１」「水封電極２」が用いられている。これらの各電極名称はいずれも各電極の略称であるが、ここではこれら電極の使用用途等は特に重要ではないので説明は省略する。

これらの水位電極は、周知のとおり、水を導体（水抵抗）として水位電極とグランドまたはアースとの間に定電流（たとえば、１０μＡ）を流した時の電圧を水位検出信号として出力するようになっており、これら各電極は、検出装置の電装基板（図示せず）に備えられたコネクタピン（コネクタ）３にそれぞれ接続されている。なお、図示例では、「暖房Ｈ電極」と「暖房Ｌ電極」は水抵抗を介してアースに接続され、「中和器電極」「ドレンＬ電極」「ドレンＨ電極」「水封電極１」「水封電極２」は水抵抗を介してグランドに接続されている。

水位電極が接続されるコネクタピン３とマルチプレクサ２の信号入力部Ｘ０〜Ｘ６との間には、各コネクタピン３に入力される水位検出信号をマルチプレクサ２に入力するための入力側回路（図示例では、直列に接続された一組の抵抗とコンデンサ）がそれぞれ備えられている。

マイコン１から出力される選択制御信号は、トランジスタ４を介してマルチプレクサ２に入力される。この選択制御信号は、図７に示すように、マイコン１からの３出力（図中のａ，ｂ，ｃ）によってマルチプレクサ２の出力を選択するようになっており、各出力に対応して３個のトランジスタ４が備えられている（なお、これらのトランジスタ４は、マルチプレクサ２に選択制御信号を入力する選択制御信号入力回路を構成している）。

そして、この選択制御信号に応じてマルチプレクサ２で選択された信号（選択された水位電極の水位検出信号）は、インターフェース回路５を介してマイコン１のデジタル入力ポートに入力される。なお、この図６に示す回路では、マイコン１の入力ポートにＨｉ（ＤＣ５Ｖ）が入力されると、マイコン１はその水位電極は水を検出していない（つまり、「水無」）と判定し、Ｌｏ（０Ｖ）が入力されると、水位電極が水を検出している（つまり、「水有」）と判定するようになっている。

特開平５−３４００５号公報

しかしながら、このような従来の構成の検出装置には以下のような問題があり、その改善が望まれていた。

すなわち、このように構成された検出回路では、水位電極が接続されるコネクタピン３からマルチプレクサ２の信号入力部Ｘ０〜Ｘ６までの間（図６で符号αで示す範囲）に断線等の故障があった場合にマイコン１が水位の有無を誤判定するおそれがあった。特に、給湯装置の水位電極のなかには水無しと判定されると、給湯装置は安全動作として燃焼運転を行わないようになっているものも含まれているため、水位の有無の誤判定によってはユーザが温水を利用できない、あるいは、暖房を使用できないといった不具合が生じるおそれがあった。

また、マイコン１からの選択制御信号をマルチプレクサ２に入力する選択制御信号入力回路（図６で符号βで示す範囲）に故障（たとえば、いずれかのトランジスタ４の故障など）があったときも、マイコン１には選択した水位電極以外の電極からの水位検出信号が入力されることがあり、この場合にも水位の有無を誤判定するおそれがあり、上記と同様の問題があった。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、回路故障による水位の誤判定のおそれが少ない水位検出信号の検出装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の水位検出信号の検出装置（以下、単に「検出装置」と称する）は、制御部と、この制御部から出力される選択制御信号に応じて、複数の水位電極から入力される水位検出信号を選択して上記制御部に出力するマルチプレクサとを備えた検出装置であって、一端が上記各水位電極と並列に上記マルチプレクサの入力側回路に接続される疑似水抵抗と、上記制御部からの制御信号に基づいて上記疑似水抵抗の他端をグランドまたはアースに接続するとともに、上記各水位電極のグランドまたはアースを遮断して疑似水抵抗に基づく疑似水位検出信号をマルチプレクサに入力させる疑似水抵抗作動部とを備えてなり、上記制御部は、上記疑似水抵抗作動部を作動させてマルチプレクサの入力側回路に異常がないかを自己診断する制御構成を備えたことを特徴とする。

すなわち、この請求項１に係る検出装置では、マルチプレクサの入力側回路に水抵抗と同等の疑似水抵抗を水位電極と並列に接続し、この疑似水抵抗を使って疑似的な水位検出信号（疑似水位検出信号）をマルチプレクサに入力して、この疑似水位検出信号に基づく信号が制御部に正常に伝わったか否かを制御部が自己診断するようにしている。そのため、この請求項１に係る検出装置によれば、マルチプレクサの入力側回路の異常を早期に発見することができ、水位の有無についての誤判定を未然に防止することができる。

本発明の請求項２に記載の検出装置は、請求項１に記載の検出装置において、上記疑似水抵抗の一端は、上記水位電極を上記マルチプレクサの入力側回路に接続するために備えられたコネクタに接続されていることを特徴とする。

すなわち、この請求項２に係る検出装置では、疑似水抵抗は水位電極を接続するためのコネクタに接続されるので、コネクタからマルチプレクサまでの間にある入力側回路全般についての異常の有無を診断できるので、マルチプレクサの入力側回路について、より信頼性の高い自己診断を行うことができる。

本発明の請求項３に記載の検出装置は、請求項２に記載の検出装置において、上記疑似水抵抗作動部は、上記制御部からの制御信号に基づいて、上記疑似水抵抗のうちの一部を選択して作動できるように構成され、上記制御部は、一部の疑似水抵抗を作動させたときに当該疑似水抵抗が接続されるコネクタに隣接するコネクタから水位検出信号が入力されていないかを判断して隣接するコネクタ間が短絡していないかを自己診断する制御構成を備えたことを特徴する。

すなわち、この請求項３に係る検出装置では、隣接するコネクタの一方に疑似水位検出信号を与えることができるので、その際に、隣接する他方のコネクタからの水位検出信号が制御部に入力されたときは、これら隣接するコネクタ間は短絡していると判断することができる。つまり、この請求項３に係る検出装置では、隣接するコネクタ間の短絡の有無についても自己診断が可能になる。したがって、この請求項３に係る検出装置では、コネクタ間の短絡に伴う水位の誤判定を未然に防止することができるようになる。

本発明の請求項４に記載の検出装置は、請求項１から３のいずれかに記載の検出装置において、上記制御部から出力される選択制御信号を上記マルチプレクサに入力するための選択制御信号入力回路を備えてなり、上記制御部は、この選択制御信号入力回路から出力される信号を監視して上記選択制御信号入力回路に異常がないかを自己診断する制御構成を備えたことを特徴とする。

すなわち、この請求項４に係る検出装置では、マルチプレクサに選択制御信号を入力する選択制御信号入力回路から出力される選択制御信号を制御部自身が監視するので、選択制御回路の回路故障の有無を自己診断することができる。したがって、この請求項４に係る検出装置では、選択制御信号入力回路の異常に伴う水位の誤判定を未然に防止することができるようになる。

本発明の請求項５に記載の検出装置は、制御部と、この制御部から出力される選択制御信号に応じて、複数の水位電極から入力される水位検出信号を選択して上記制御部に出力するマルチプレクサとを備えた検出装置であって、一端が上記各水位電極と並列に上記マルチプレクサの入力側回路に接続される疑似水抵抗と、上記制御部からの制御信号に基づいて上記疑似水抵抗の他端をグランドまたはアースに接続する疑似水抵抗作動部とを備え、
上記制御部は、上記マルチプレクサから出力される水位検出信号をＡＤ入力ポートにて取得するように構成されるとともに、上記疑似水抵抗作動部を作動させたときに入力される水位検出信号の電圧値に基づいて上記ＡＤ入力ポートへの接続不良がないかを自己診断する制御構成を備えたことを特徴とする。

すなわち、この請求項５に係る検出装置では、制御部は水位検出信号をアナログ信号で取得するので、疑似水抵抗を用いて疑似水位検出信号を出力したときに制御部に入力された信号の電圧値が不自然な値か否かを判断することで、マルチプレクサの出力側、特に制御部（ＡＤ入力ポート）への接続不良を自己診断することができる。したがって、この請求項５に係る検出装置では、ＡＤ入力ポートの接続不良に伴う水位の誤判定を未然に防止することができるようになる。

本発明によれば、疑似的な水位検出信号を用いてマルチプレクサの入力側回路、選択制御信号入力回路、マルチプレクサの出力側回路について、制御部がこれらの回路に異常がないかどうかを自己診断することができるので、これらの回路の異常に伴う水位の誤判定を防止することができるようになる。

したがって、本発明に係る検出装置を給湯装置における水位の検出（水位検出信号の検出）に適用することで、水位の誤判定に伴う給湯装置の誤動作（特に、誤った安全動作）を解消でき、ユーザに使い勝手の良い給湯装置を提供することができるようになる。

本発明に係る検出装置が備えられる給湯装置の一例を示す概略構成図である。同給湯装置に備えられる検出装置の一実施形態を示す概略構成図である。同検出装置の他の実施形態の概略構成を示す説明図である。同検出装置の他の実施形態の概略構成を示す説明図である。同検出装置の他の実施形態の概略構成を示す説明図である。従来の検出装置の概略構成を示す説明図である。従来の検出装置における選択制御信号の真理値表である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
実施形態１
図１は本発明に係る検出装置を備えた給湯装置の一例を示している。この図１に示す給湯装置１００は、一次熱交換器１０１を加熱する燃焼ガスの排ガスに含まれる潜熱を利用して一次熱交換器１０１に導入する前の水を二次熱交換器１０２で加熱するように構成されたコンデンシングタイプの給湯装置であって、給湯栓Ｋに温水を供給する給湯機能の他に、温水暖房装置に温水を供給する暖房機能、浴槽内の湯水を追い焚きするふろの追い焚き機能を備えている。なお、この種の給湯装置の具体的な構成は公知であるので、ここでは概要のみを説明する。

この給湯装置１００では、給湯機能に関して、上水道から供給される水は、入水管１０３を通って給湯用の二次熱交換器１０２ａおよび給湯用の一次熱交換器１０１ａで加熱昇温された後、出湯管１０４を介して給湯栓Ｋに供給されるようになっている。１０５ａは給湯用のバーナを示しており、このバーナ１０５ａの燃焼ガスで給湯用の一次熱交換器１０１ａが加熱され、その排ガスで給湯用の二次熱交換器１０２ａが加熱されるようになっている。

暖房機能に関しては、暖房用の一次熱交換器１０１ｂと暖房用の二次熱交換器１０２ｂとが備えられている。１０５ｂは暖房用のバーナである。この暖房機能では、暖房用の膨張タンク１０６に貯留された湯水が暖房用の循環ポンプ１０７で強制循環されることによって所定の暖房循環路内を循環し、暖房装置（高温端末と低温端末）に熱媒となる温水が供給されるようになっている。

具体的には、膨張タンク１０６から強制循環される湯水は、暖房用の一次熱交換器１０１ｂ側と低温端末（図示しない床暖房装置など）側とに分岐され、一次熱交換器１０１ｂ側に導かれた湯水は、一次熱交換器１０１ｂで加熱昇温された後、高温往き管１０８を通って図示しない高温の暖房端末（たとえば、浴室暖房乾燥機やファンコンベクタなど）に供給される。そして、高温端末で放熱した後の温水は、暖房戻り管１０９を通って暖房用の二次熱交換器１０２ｂに導かれ、その後、膨張タンク１０６に戻るようになっている。一方、低温端末側に分岐された温水は、低温往き管１１０を通って低温端末に導かれる。そして、低温端末で放熱した後に暖房戻り管１０９を通って暖房用の二次熱交換器１０２ｂを経て膨張タンク１０６に戻るようになっている。

ふろ追い焚き機能に関しては、上記高温往き管１０８の温水を熱媒とする液液熱交換器１１１に、浴槽の循環アダプタ（図示せず）に接続されたふろ往き管１１２とふろ戻り管１１３とが接続されており、追い焚き用の循環ポンプ１１４で浴槽との間で湯水を強制循環させながら上記液液熱交換器１１１で循環する浴槽内の湯水を加熱するようになっている。

そして、このように構成された給湯装置１００では、水位電極として、中和器電極１２０と、水封電極１２１と、ドレンＨ電極１２２と、ドレンＬ電極１２３と、暖房Ｈ電極１２４と、暖房Ｌ電極１２５とが備えられている。

ここで、中和器電極１２０は、二次熱交換器１０２ａ，１０２ｂでの潜熱回収時に発生する酸性のドレン水を回収して中和する中和器１３０に溜まった中和後の水の溢れを検出するための水位電極である。この中和器電極１２０が水位を検出すると、中和器１３０はドレン水で溢れていることになるので、給湯装置１００の制御部２００は、給湯装置１００の燃焼運転を行わせない（給湯用のバーナ１０５ａおよび暖房用のバーナ１０５ｂが燃焼運転中であれば双方とも燃焼を停止させる）ようになっている。なお、１３１は、二次熱交換器１０２ａ，１０２ｂの下部に設けられたドレン水回収機構で回収されたドレン水を中和器１３０に供給するための配管である。

また、水封電極１２１は、中和器１３０に備えられた排ガス流出防止用のトラップ機構によって中和器１３０が水封されているかどうかを検出する水位電極であって、この水封電極１２１が水位を検出しなければ、水封ができていない（ドレン水の排出管１３２等から燃焼排ガスが漏れ出すおそれがる）として、給湯装置１００の制御部２００は、給湯装置１００の燃焼運転を停止させるようになっている。なお、この水封電極１２１が、後述する「水封電極１」に対応する電極である。

ドレンＨ電極１２２およびドレンＬ電極１２３は、中和器１３０内に貯留するドレン水の水位を監視する水位電極で、ドレンＨ電極１２２が水位を検出すると、図示しないドレン水排出用のポンプを備えた給湯装置においては、当該ポンプを駆動してドレン水の排出を開始し、ドレンＬ電極１２３が水を検出しなくなると当該ポンプを停止させるようになっている（なお、図示の給湯装置１００にはこのポンプは備えられていない）。

また、暖房Ｈ電極１２４および暖房Ｌ電極１２５は、暖房用の膨張タンク１０６内の水位を監視するための水位電極であって、暖房Ｌ電極１２５が水を検出しなくなると、補水電磁弁１３４が開いて、上水道に接続された補水配管１３５から膨張タンク１０６への補水が開始され、暖房Ｈ電極１２４が水位を検出すると補水電磁弁１３４が閉じられて、膨張タンク１０６への補水が停止するようになっている。なお、この暖房Ｌ電極１２５が水を検出しなくなった場合には、補水が終了するまで暖房運転が行わせない（暖房用のバーナ１０５ｂが燃焼中であればその燃焼を停止させる）ようになっている。

なお、図示の給湯装置１００は、暖房用の膨張タンク１０６が自動補水可能な構成であるが、自動補水が行われない暖房循環回路、つまり、密閉式の暖房循環回路の場合、暖房循環回路内に暖房循環回路の水量減少を検出するための水位電極（後述の「水封電極２」）が備えられている。

図２は、このように構成された給湯装置１００に備えられる水位電極１２１〜１２５からの水位検出信号を制御部２００で読み取るための検出装置の一例を示している。ここで、この検出装置は、図６に示す検出装置を改良したものであり、その基本的な構成は図６に示す検出装置と共通するので、構成が共通する部位については同一の符号を付して説明を省略する。

この図２に示す検出装置では、コネクタピン３とマルチプレクサ２の信号入力部Ｘ０〜Ｘ６までの間の回路（マルチプレクサ２の入力側回路）の異常をマイコン１が自己診断するための回路を付加している。具体的には、マルチプレクサ２の信号入力部Ｘ０〜Ｘ６に擬似的な水位検出信号（疑似水位検出信号）を入力できるように構成しており、そのための回路として、疑似水抵抗１０と、この疑似水抵抗１０を作動させる疑似水抵抗作動回路（疑似水抵抗作動部）１１を備えている。

疑似水抵抗１０は、水を導体（水抵抗）としたときの各水位電極とアースまたはグランドの間の抵抗値と同等の抵抗値を有する抵抗器で構成されている。本実施形態では、各水位電極とアースまたはグランドの間の水抵抗は０〜４００ｋΩとなるように構成されているので、この疑似水抵抗１０もこれに対応して４００ｋΩ未満の抵抗器（たとえば、４００ｋΩの抵抗器）が用いられる。

この疑似水抵抗１０は、図２に示すように、各水位電極ごとに、その一端が水位電極と並列にマルチプレクサ２の入力側回路に接続されるとともに、その他端がそれぞれダイオード１２を介して疑似水抵抗作動回路１１のトランジスタ１３に接続されている。

トランジスタ１３は、マイコン１からの制御信号（故障チェック用マイコン出力）によってオン／オフするように構成されており、マイコン１が後述するマルチプレクサ２の入力側回路の自己診断を行う際にオンとなって、疑似水抵抗１０の他端をグランド（またはアース）に接続するように構成されている。つまり、このトランジスタ１３は、オンすることで、各疑似水抵抗１０が水有りの論理となるように構成されている。

なお、図示例では、暖房Ｈ電極および暖房Ｌ電極と並列に接続された疑似水抵抗１０の他端もグランドに接続するように構成した場合を示したが、これらの電極は上述したようにアースに接続される電極であるので、マイコン１の制御信号で疑似水抵抗１０の他端をアースに接続するように構成してもよい。つまり、暖房Ｈ電極および暖房Ｌ電極と並列に接続された疑似水抵抗１０については別途トランジスタ１３と同等の部品を設けてアースに接続されるように構成することも可能である。

１４はトランジスタ１３とともに疑似水抵抗作動回路１１を構成しており、このトランジスタ１４は、トランジスタ１３がオンになるとオフするように構成されている。このトランジスタ１４は、オフすることで各水位電極のグランドを遮断（暖房Ｈ電極及び暖房Ｌ電極についてはアースを遮断）するように配設されている。つまり、このトランジスタ１４は、マイコン１がマルチプレクサ２の入力側回路の自己診断を行う際には、各水位電極が水無しの論理となるように構成されている。

しかして、このように構成された検出装置では、マイコン１は、マルチプレクサ２の入力側回路に異常がないかを自己診断するに際して、疑似水抵抗作動回路１１を作動させて、マルチプレクサ２の信号入力部Ｘ０〜Ｘ６に疑似水検出信号を入力した状態で、各水位電極についての選択制御信号を順次出力し、各水位電極について水位検出信号が入力されたか否かを判断することで、マルチプレクサ２の入力側回路の故障診断を行うように構成される。つまり、疑似水位検出信号を与えているにもかかわらず、水無しとの信号が入力された場合には、当該水位電極に対応する入力側回路に異常があると判定する。これにより、マルチプレクサ２の入力側回路の異常をマイコン１で自己診断することが可能となる。

実施形態２
次に、本発明の第２の実施形態について図３に基づいて説明する。
図３に示す検出装置は、上述した実施形態１に示す検出装置における疑似水抵抗１０の一端の接続先と、疑似水抵抗作動回路１１の構成を改変している。その他の構成は実施形態１と共通するので、構成が共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

この第２の実施形態に示す検出装置では、疑似水抵抗１０の一端を各コネクタピン３に接続するように変更している。この変更により、コネクタピン３からマルチプレクサ２の信号入力部Ｘ０〜Ｘ６までの間にある回路全体についてその異常の有無を診断できるようになる。

また、他の変更点として、疑似水抵抗作動部１１は、マイコン１からの制御信号に基づいて、疑似水抵抗１０のうちの一部の抵抗を選択して作動できるように構成している。この構成にあたり、本実施形態では、トランジスタ１３と同様の構成のトランジスタ１５を設けて（これに伴ってマイコン１はトランジスタ１３とトランジスタ１５とに制御信号（故障チェック用マイコン出力）を出力可能に構成して）、これらトランジスタ１３とトランジスタ１５とで作動させる疑似水抵抗１０を分担するように構成している。

この分担にあたっては、たとえば、図３に示すように、コネクタピン３に接続される疑似水抵抗１０が互い違いにトランジスタ１３とトランジスタ１５に接続されるようにし、隣接するコネクタピン３に接続された疑似水抵抗１０を交互に作動できるようにしておく。

これにより、本実施形態に示す検出装置では、隣接するコネクタピン３の一方に疑似水位検出信号を与えることができるので、その際に、隣接する他方のコネクタピン３からの水位検出信号がマイコン１に入力されると、マイコン１は、これら隣接するコネクタピン３の間は短絡していると判断することができる。つまり、本実施形態に示す検出装置では、隣接するコネクタピン間の短絡の有無についても自己診断が行えるようになっている。

なお、トランジスタ１３とトランジスタ１５で分担する疑似水抵抗１０の選択は、図３に示すものに限らず適宜変更可能である。

実施形態３
次に、本発明の第３の実施形態について図４に基づいて説明する。
図４に示す検出装置は、上述した実施形態１，２に示す検出装置に、選択制御信号入力回路（具体的には、トランジスタ４）に異常がないかを診断する構成を付加したものであり、その他の構成は実施形態１，２と共通するので、構成が共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。なお、図４では、疑似水抵抗１０および疑似水抵抗作動回路１１の図示は省略している。

この図４に示す検出回路は、選択制御信号入力回路から出力される信号、つまり、マルチプレクサ２に入力される選択制御信号を、マイコン１に入力するための信号線１６を付加している。この信号線１６は、インターフェース回路を介してマイコン１に入力されるように構成される。そして、マイコン１は、この信号線１６を経由して入力される選択制御信号と自身が出力した選択制御信号を比較することによって、マイコン１が出力した選択制御信号と同じ内容の信号がマルチプレクサ２に与えられているかどうかを判断する。そして、その判断の結果、選択制御信号入力回路から出力された信号が地震の出力した選択制御信号と同じ内容でなければ、選択制御信号入力回路（トランジスタ４）に異常があると判断する。そのため、本実施形態に示す検出装置では、選択制御信号がマルチプレクサ２に正しく伝わっているかにつても自己診断ができる。

実施形態４
次に、本発明の第４の実施形態について図５に基づいて説明する。
図５に示す検出装置は、マルチプレクサ２から出力される水位検出信号をマイコン１のＡＤ入力ポートにて取得するように構成している。また、それに伴って、疑似水抵抗作動回路１１からトランジスタ１４を省いている。

この図５に示す検出装置は、水位検出信号のマイコン１への入力に、マイコン１のＡＤ入力ポートを用いていることから、当該ポートのピン浮などでＡＤ入力ポートに接続不良があると、マイコン１は入力不定となることから、以下のようにして接続不良の自己診断を行うようにしている。

すなわち、接続不良の自己診断にあたり、マイコン１はトランジスタ１３をオンにして疑似水抵抗１０を作動させる。この際、本実施形態ではトランジスタ１４が省かれているので水位電極も作動状態にある。つまり、本実施形態では、トランジスタ１３をオンにすることで、水位電極側の水抵抗と疑似水抵抗１０とが並列に接続された状態となる。

そして、その際にマイコン１に入力される水位検出信号の電圧と所定のしきい値とを比較してＡＤポートに接続不良がないかを自己診断するように構成している。

ここで、このしきい値は、水抵抗の最大値は上述したように４００ｋΩであるので、水抵抗と疑似水抵抗１０の最大値の合成抵抗値は２００ｋΩとなる。そして、水位電極に流れる定電流が１０μＡとすると、０〜４００ｋΩ以内の水であればマイコン１に入力される電圧は２Ｖ以下となる。したがって、トランジスタ１３をオンさせたときに、マイコン１に２Ｖ〜４Ｖになるような電圧が入力されると異常、つまり、マイコン１に接続不良があると判定することができる。

このように、本実施形態の検出装置では、水抵抗と疑似水抵抗１０の合成抵抗と定電流の値から得られるしきい値とＡＤ入力ポートに入力される電圧を比較することで、ＡＤ入力ポートの接続不良を自己診断することができる。なお、図５では、疑似水抵抗１０をダイオード１２およびトランジスタ１３を介してグランドに接続する構成を示したが、疑似水抵抗１０を直接グランドに接続して判定するように構成することも可能である。

なお、上述した実施形態は本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれらに限定されることなく発明の範囲内で種々の設計変更が可能である。

たとえば、上述した実施形態では、本発明を給湯装置の水位電極の水位検出信号の検出に適用した場合を示したが、給湯装置以外の装置にも適用することができる。

１マイコン
２マルチプレクサ
３コネクタピン（コネクタ）
４トランジスタ（選択制御信号入力回路）
５インターフェース回路
１０疑似水抵抗
１１疑似水抵抗作動回路（疑似水抵抗作動部）
１２０中和器電極
１２１水封電極
１２２ドレンＨ電極
１２３ドレンＬ電極
１２４暖房Ｈ電極
１２５暖房Ｌ電極

Claims

制御部と、この制御部から出力される選択制御信号に応じて、複数の水位電極から入力される水位検出信号を選択して前記制御部に出力するマルチプレクサとを備えた検出装置であって、
一端が前記各水位電極と並列に前記マルチプレクサの入力側回路に接続される疑似水抵抗と、前記制御部からの制御信号に基づいて前記疑似水抵抗の他端をグランドまたはアースに接続するとともに、前記各水位電極のグランドまたはアースを遮断して疑似水抵抗に基づく疑似水位検出信号をマルチプレクサに入力させる疑似水抵抗作動部とを備えてなり、
前記制御部は、前記疑似水抵抗作動部を作動させてマルチプレクサの入力側回路に異常がないかを自己診断する制御構成を備えたことを特徴とする水位検出信号の検出装置。
前記疑似水抵抗の一端は、前記水位電極を前記マルチプレクサの入力側回路に接続するために備えられたコネクタに接続されていることを特徴とする請求項１に記載の水位検出信号の検出装置。
前記疑似水抵抗作動部は、前記制御部からの制御信号に基づいて、前記疑似水抵抗のうちの一部を選択して作動できるように構成され、
前記制御部は、一部の疑似水抵抗を作動させたときに当該疑似水抵抗が接続されるコネクタに隣接するコネクタから水位検出信号が入力されていないかを判断して隣接するコネクタ間が短絡していないかを自己診断する制御構成を備えたことを特徴する請求項２に記載の水位検出信号の検出装置。
前記制御部から出力される選択制御信号を前記マルチプレクサに入力するための選択制御信号入力回路を備えてなり、
前記制御部は、この選択制御信号入力回路から出力される信号を監視して前記選択制御信号入力回路に異常がないかを自己診断する制御構成を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の水位検出信号の検出装置。
制御部と、この制御部から出力される選択制御信号に応じて、複数の水位電極から入力される水位検出信号を選択して前記制御部に出力するマルチプレクサとを備えた検出装置であって、
一端が前記各水位電極と並列に前記マルチプレクサの入力側回路に接続される疑似水抵抗と、前記制御部からの制御信号に基づいて前記疑似水抵抗の他端をグランドまたはアースに接続する疑似水抵抗作動部とを備え、
前記制御部は、前記マルチプレクサから出力される水位検出信号をＡＤ入力ポートにて取得するように構成されるとともに、前記疑似水抵抗作動部を作動させたときに入力される水位検出信号の電圧値に基づいて前記ＡＤ入力ポートへの接続不良がないかを自己診断する制御構成を備えたことを特徴とする水位検出信号の検出装置。