(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024162372
(43)【公開日】2024-11-21
(54)【発明の名称】電気機器
(51)【国際特許分類】
G01R 31/52 20200101AFI20241114BHJP
【ＦＩ】
G01R31/52
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023077811
(22)【出願日】2023-05-10
(71)【出願人】
【識別番号】000115854
【氏名又は名称】リンナイ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100111970
【弁理士】
【氏名又は名称】三林 大介
(74)【代理人】
【識別番号】100163315
【弁理士】
【氏名又は名称】安藤 健二
(72)【発明者】
【氏名】大前 徳之
【テーマコード（参考）】
2G014
【Ｆターム（参考）】
2G014AA04
2G014AB01
2G014AB38
2G014AC18
2G014AC19
(57)【要約】
【課題】電気負荷に接続されたグランド線８３が電気機器１の筐体５と導通するグランド地絡の発生を検出する。
【解決手段】電気機器の筐体に検出用電圧を印加した時の筐体の電位を検出して、検出用電圧を印加したことで筐体の電位が上昇するか否かを判断する。そして、筐体の電位が上昇する場合は、グランド線が筐体と導通した状態となるグランド地絡は発生していないと判断し、逆に、筐体の電位が上昇しない場合は、グランド地絡が発生したものと判断する。こうすれば、電気機器でグランド地絡の発生有無を容易に検出することが可能となる。
【選択図】図２
【解決手段】電気機器の筐体に検出用電圧を印加した時の筐体の電位を検出して、検出用電圧を印加したことで筐体の電位が上昇するか否かを判断する。そして、筐体の電位が上昇する場合は、グランド線が筐体と導通した状態となるグランド地絡は発生していないと判断し、逆に、筐体の電位が上昇しない場合は、グランド地絡が発生したものと判断する。こうすれば、電気機器でグランド地絡の発生有無を容易に検出することが可能となる。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電力が供給されることによって動作する電気負荷と、前記電気負荷の動作を制御する制御部とが、筐体の内部に収容された電気機器において、
前記電気負荷には、前記電力を供給するための電線である電力線と、前記電力のグランド電位を示すための電線であるグランド線とが接続されており、
前記制御部は、
前記筐体に所定の検出用電圧が印加された状態と印加されない状態とに切り換える検出用電圧印加部と、
前記筐体の検出用電圧印加部の電位を検出する筐体電位検出部と、
前記筐体に前記検出用電圧が印加されることによって前記筐体の電位が上昇する場合は、前記グランド線と前記筐体とが導通するグランド地絡は発生していないと判断するが、前記検出用電圧が印加されても前記筐体の電位が上昇しない場合は、前記グランド地絡が発生したものと判断する地絡検出部と
を備える
ことを特徴とする電気機器。
前記電気負荷には、前記電力を供給するための電線である電力線と、前記電力のグランド電位を示すための電線であるグランド線とが接続されており、
前記制御部は、
前記筐体に所定の検出用電圧が印加された状態と印加されない状態とに切り換える検出用電圧印加部と、
前記筐体の検出用電圧印加部の電位を検出する筐体電位検出部と、
前記筐体に前記検出用電圧が印加されることによって前記筐体の電位が上昇する場合は、前記グランド線と前記筐体とが導通するグランド地絡は発生していないと判断するが、前記検出用電圧が印加されても前記筐体の電位が上昇しない場合は、前記グランド地絡が発生したものと判断する地絡検出部と
を備える
ことを特徴とする電気機器。
【請求項2】
請求項１に記載の電気機器において、
前記地絡検出部は、前記検出用電圧が印加された状態での前記筐体の電位が、前記グランド電位よりも所定の閾値電圧以上高い電位に上昇する場合は、前記グランド地絡は発生していないと判断するが、前記検出用電圧が印加された状態での前記筐体の電位が、前記グランド電位よりも所定の閾値電圧以上高い電位にならない場合は、前記グランド地絡が発生したものと判断する
ことを特徴とする電気機器。
前記地絡検出部は、前記検出用電圧が印加された状態での前記筐体の電位が、前記グランド電位よりも所定の閾値電圧以上高い電位に上昇する場合は、前記グランド地絡は発生していないと判断するが、前記検出用電圧が印加された状態での前記筐体の電位が、前記グランド電位よりも所定の閾値電圧以上高い電位にならない場合は、前記グランド地絡が発生したものと判断する
ことを特徴とする電気機器。
【請求項3】
請求項２に記載の電気機器において、
前記検出用電圧印加部は、
前記電気機器の運転開始時または運転終了時の少なくとも何れか一方で、前記検出用電圧が前記筐体に印加された状態に切り換えると共に、
前記地絡検出部で前記グランド地絡の発生有無が判断されると、前記検出用電圧が前記筐体に印加されない状態に切り換える
ことを特徴とする電気機器。
前記検出用電圧印加部は、
前記電気機器の運転開始時または運転終了時の少なくとも何れか一方で、前記検出用電圧が前記筐体に印加された状態に切り換えると共に、
前記地絡検出部で前記グランド地絡の発生有無が判断されると、前記検出用電圧が前記筐体に印加されない状態に切り換える
ことを特徴とする電気機器。
【請求項4】
請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の電気機器において、
一端側が前記筐体に接続され、他端側が前記グランド電位に接続された検出抵抗を備え、
前記筐体電位検出部は、前記筐体に接続された側で前記検出抵抗の電位を検出しており、
前記検出抵抗の前記筐体に接続された側に、所定の点検用電圧が印加された状態と印加されない状態とに切り換える点検用電圧印加部と、
前記検出抵抗の前記筐体に接続された側に前記点検用電圧を印加することで、前記筐体電位検出部が検出する電位が上昇する場合は、前記地絡検出部で前記グランド地絡の発生有無を検出可能と判断するが、前記点検用電圧を印加しても、前記筐体電位検出部が検出する電位が上昇しない場合は、前記グランド地絡の発生有無を検出できない異常が発生したものと判断する異常判断部と
を備えることを特徴とする電気機器。
一端側が前記筐体に接続され、他端側が前記グランド電位に接続された検出抵抗を備え、
前記筐体電位検出部は、前記筐体に接続された側で前記検出抵抗の電位を検出しており、
前記検出抵抗の前記筐体に接続された側に、所定の点検用電圧が印加された状態と印加されない状態とに切り換える点検用電圧印加部と、
前記検出抵抗の前記筐体に接続された側に前記点検用電圧を印加することで、前記筐体電位検出部が検出する電位が上昇する場合は、前記地絡検出部で前記グランド地絡の発生有無を検出可能と判断するが、前記点検用電圧を印加しても、前記筐体電位検出部が検出する電位が上昇しない場合は、前記グランド地絡の発生有無を検出できない異常が発生したものと判断する異常判断部と
を備えることを特徴とする電気機器。
【請求項5】
請求項４に記載の電気機器において、
前記検出用電圧印加部は、
前記電気機器の運転開始時または運転終了時の少なくとも何れか一方で且つ前記点検用電圧が前記筐体に印加されていない状態の時に、前記検出用電圧が前記筐体に印加された状態に切り換えると共に、
前記地絡検出部で前記グランド地絡の発生有無が判断された後に、前記検出用電圧が前記筐体に印加されない状態に切り換え、
前記点検用電圧印加部は、
前記電気機器の運転開始時または運転終了時の少なくとも何れか一方で且つ前記検出用電圧が前記筐体に印加されていない状態の時に、前記検出抵抗の前記筐体に接続された側に前記点検用電圧が印加された状態に切り換えると共に、
前記異常判断部で前記異常の発生有無が判断された後に、前記点検用電圧が前記筐体電位検出部に印加されない状態に切り換える
ことを特徴とする電気機器。
前記検出用電圧印加部は、
前記電気機器の運転開始時または運転終了時の少なくとも何れか一方で且つ前記点検用電圧が前記筐体に印加されていない状態の時に、前記検出用電圧が前記筐体に印加された状態に切り換えると共に、
前記地絡検出部で前記グランド地絡の発生有無が判断された後に、前記検出用電圧が前記筐体に印加されない状態に切り換え、
前記点検用電圧印加部は、
前記電気機器の運転開始時または運転終了時の少なくとも何れか一方で且つ前記検出用電圧が前記筐体に印加されていない状態の時に、前記検出抵抗の前記筐体に接続された側に前記点検用電圧が印加された状態に切り換えると共に、
前記異常判断部で前記異常の発生有無が判断された後に、前記点検用電圧が前記筐体電位検出部に印加されない状態に切り換える
ことを特徴とする電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電力が供給されることによって動作する電気負荷と、電気負荷の動作を制御する制御部とが、筐体の内部に収容された電気機器に関する。
【背景技術】
【0002】
電気機器（例えば、給湯器や、ガスコンロ、ファンヒータなど）は、電気機器の外形形状を形成する筐体の内部に、電気負荷（例えば、モータや電磁弁などのアクチュエータや、各種のセンサや、ユーザによって操作される各種のスイッチなど）や、電気負荷の動作を制御する制御部などが収容された構造となっている。また、電気負荷は電力が供給されることによって動作しており、このため電気負荷には、電力を供給するための電線（以下、電力線）と、電力のグランド電位を示すための電線（以下、グランド線）とが接続されている。電力線やグランド線は絶縁性の被覆で覆われた状態となっている。
【0003】
ここで筐体は、部分的には樹脂材料などで形成される部分もあるが、基本的には板金などの導電性材料によって形成されている。このため、長期間に亘って電気機器を使用していると、電力線やグランド線を覆う被覆が破損して、内部の電線と筐体とが電気的に導通した状態となる「地絡」が発生することがある。あるいは、電気負荷に電力線やグランド線を接続する際に被覆が破損して地絡が発生することもある。更には、電気機器が熱機器である場合には、筐体に設けられた通気口にホコリが詰まる等して筐体の内部の温度が上昇し、電力線やグランド線の被覆が熔解あるいは破損することによって地絡が発生することもある。尚、以下では、電力線が筐体と導通する地絡を「電力地絡」と称し、グランド線が筐体と導通する地絡を「グランド地絡」と称する。
【0004】
電力地絡が発生すると、電気機器に異常な電流が流れたり、電気機器が誤動作したりする虞がある。そこで、電力地絡が発生したことを検出可能な地絡検出装置が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１８－１７９８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、上述した提案されている地絡検出装置では、グランド地絡の発生は検出することができないという問題がある。グランド地絡が発生すると、制御部の入出力にノイズが侵入し易くなって、電気機器が誤動作し易くなってしまう。
【0007】
この発明は、従来の電気機器が有する上述した課題を解決するために成されたものであり、グランド地絡の発生を検出することが可能な電気機器を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上述した課題を解決するために、本発明の電気機器は次の構成を採用した。すなわち、
電力が供給されることによって動作する電気負荷と、前記電気負荷の動作を制御する制御部とが、筐体の内部に収容された電気機器において、
前記電気負荷には、前記電力を供給するための電線である電力線と、前記電力のグランド電位を示すための電線であるグランド線とが接続されており、
前記制御部は、
前記筐体に所定の検出用電圧が印加された状態と印加されない状態とに切り換える検出用電圧印加部と、
前記筐体の検出用電圧印加部の電位を検出する筐体電位検出部と、
前記筐体に前記検出用電圧が印加されることによって前記筐体の電位が上昇する場合は、前記グランド線と前記筐体とが導通するグランド地絡は発生していないと判断するが、前記検出用電圧が印加されても前記筐体の電位が上昇しない場合は、前記グランド地絡が発生したものと判断する地絡検出部と
を備える
ことを特徴とする。
電力が供給されることによって動作する電気負荷と、前記電気負荷の動作を制御する制御部とが、筐体の内部に収容された電気機器において、
前記電気負荷には、前記電力を供給するための電線である電力線と、前記電力のグランド電位を示すための電線であるグランド線とが接続されており、
前記制御部は、
前記筐体に所定の検出用電圧が印加された状態と印加されない状態とに切り換える検出用電圧印加部と、
前記筐体の検出用電圧印加部の電位を検出する筐体電位検出部と、
前記筐体に前記検出用電圧が印加されることによって前記筐体の電位が上昇する場合は、前記グランド線と前記筐体とが導通するグランド地絡は発生していないと判断するが、前記検出用電圧が印加されても前記筐体の電位が上昇しない場合は、前記グランド地絡が発生したものと判断する地絡検出部と
を備える
ことを特徴とする。
【0009】
このような本発明の電気機器では、筐体に所定の検出用電圧が印加された状態での筐体の電位と、印加されない状態での筐体の電位とを検出する。仮に、グランド地絡が発生していれば、グランド線と筐体とが導通状態となっているため、筐体に電圧を印加しても筐体の電位は上昇しない。逆に、筐体に電圧を印加することで筐体の電位が上昇するのであれば、グランド地絡は発生していないと考えてよい。そこで、筐体に検出用電圧を印加することによって筐体の電位が上昇する場合は、グランド地絡は発生していないと判断し、逆に、筐体の電位が上昇しない場合は、グランド地絡が発生したものと判断する。こうすれば、電気機器でグランド地絡の発生有無を容易に検出することが可能となる。
【0010】
また、上述した本発明の電気機器では、筐体に検出用電圧を印加した状態で、筐体の電位がグランド電位よりも所定の閾値電圧以上、高い電位になる場合は、グランド地絡は発生していないと判断し、逆に、検出用電圧を印加しても筐体の電位がグランド電位より所定の閾値電圧以上に高い電位にならない場合は、グランド地絡が発生したものと判断してもよい。
【0011】
こうすれば、予め閾値電圧を適切な電圧値に設定しておくことで、グランド地絡の発生有無を適切に検出することが可能となる。
【0012】
また、上述した本発明の電気機器では、電気機器の運転開始時または運転終了時の少なくとも何れか一方のタイミングで、筐体に検出用電圧を印加して筐体の電位を検出することによってグランド地絡の発生有無を検出し、グランド地絡の発生有無を判断したら、検出用電圧が筐体に印加されない状態に切り換えてもよい。
【0013】
電気機器の運転開始時にグランド地絡の発生有無を検出しておけば、グランド地絡が発生していることを知らないまま、電気機器を使用する事態を回避することができる。また、電気機器の運転終了時にグランド地絡の発生有無を検出しておけば、グランド地絡が発生していることを知らないまま、電気機器の運転を開始する事態を回避することができる。
【0014】
また、上述した本発明の電気機器では、検出抵抗の一端側を筐体に接続し、他端側をグランド電位に接続しておき、筐体に接続された側で検出抵抗の電位を検出することによって筐体の電位を検出してもよい。そして、検出抵抗の筐体に接続された側に所定の点検用電圧を印加可能としておき、点検用電圧を印加することで、検出される筐体の電位が上昇する場合はグランド地絡の発生有無を検出可能と判断するが、点検用電圧を印加しても、検出される筐体の電位が上昇しない場合は、グランド地絡の発生有無を検出できない異常が発生したものと判断してもよい。
【0015】
こうすれば、検出抵抗に点検用電圧を印加することによって、グランド地絡が発生したものと判断すべき状況を擬似的に発生させることができる。従って、擬似的に発生させた状況でグランド地絡の発生有無を検出しておけば、グランド地絡の発生有無を確実に検出することが可能となる。
【0016】
また、上述した本発明の電気機器では、電気機器の運転開始時または運転終了時の少なくとも何れか一方で、且つ点検用電圧が筐体に印加されていない状態の時には筐体に検出用電圧を印加して、グランド地絡の発生有無を判断した後は検出用電圧の印加を停止してもよい。更に、運転開始時または運転終了時の少なくとも何れか一方で、且つ検出用電圧が筐体に印加されていない状態の時には、検出抵抗の筐体に接続された側に、点検用電圧を印加して、グランド地絡の発生を検出できない異常の有無を判断した後は点検用電圧の印加を停止することとしてもよい。
【0017】
こうすれば、電気機器の運転開始時または運転終了時の何れか一方で、グランド地絡の発生有無を検出し、更に、電気機器の運転開始時または運転終了時の何れか他方では、グランド地絡の発生有無を検出可能であるか否かを点検することができる。このため、グランド地絡が発生した状態で、電気機器の運転が開始される事態を確実に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本実施例の給湯器１の全体構成を示す説明図である。
【図2】本実施例の給湯器１に搭載されている制御ユニット１００の内部を示した説明図である。
【図3】地絡の発生有無を検出するために制御部１１０が備える機能を示した説明図である。
【図4】は、本実施例の地絡検出回路１１０ａが電力地絡の発生有無を検出する動作を示した説明図である。
【図5】本実施例の地絡検出回路１１０ａがグランド地絡の発生有無を検出する動作を示した説明図である。
【図6】本実施例の地絡検出回路１１０ａが正常に動作するか否かを点検する動作を示した説明図である。
【図7】本実施例の給湯器１で行われる地絡検出処理の前半部分のフローチャートである。
【図8】地絡検出処理の後半部分のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0019】
Ａ．装置構成 ：
Ａ－１．給湯器１の構成 ：
図１は、給湯器１の全体構成を示す説明図である。給湯器１は、板金製で箱型形状に形成された筐体５の内部に、後述する各種のアクチュエータ類（電磁弁、流量制御弁など）や、センサ類などが搭載されており、筐体５の底面からは後述する各種の配管が延設された構造となっている。尚、筐体５は一部が樹脂部材などで形成されていてもよい。また、筐体５の表面には図示しない各種のスイッチ類が搭載されており、筐体５の内部には、各種のモータや電磁弁などの動作を制御する制御ユニット１００が搭載されている。更に、制御ユニット１００の内部には、給湯器１の動作を制御する制御部１１０と、各種のモータや電磁弁を動作させるための電力を生成する電源部１２０とが搭載されている。尚、本実施例の給湯器１は、本発明の「電気機器」に対応する。
Ａ－１．給湯器１の構成 ：
図１は、給湯器１の全体構成を示す説明図である。給湯器１は、板金製で箱型形状に形成された筐体５の内部に、後述する各種のアクチュエータ類（電磁弁、流量制御弁など）や、センサ類などが搭載されており、筐体５の底面からは後述する各種の配管が延設された構造となっている。尚、筐体５は一部が樹脂部材などで形成されていてもよい。また、筐体５の表面には図示しない各種のスイッチ類が搭載されており、筐体５の内部には、各種のモータや電磁弁などの動作を制御する制御ユニット１００が搭載されている。更に、制御ユニット１００の内部には、給湯器１の動作を制御する制御部１１０と、各種のモータや電磁弁を動作させるための電力を生成する電源部１２０とが搭載されている。尚、本実施例の給湯器１は、本発明の「電気機器」に対応する。
【0020】
また、図１に例示した給湯器１は、上水を加熱して温水を給湯栓に供給する給湯運転を実行可能であると共に、各部屋に設置された暖房端末に温水を循環させて暖房を行う暖房運転を実行することも可能となっている。このため、筐体５の内部には、上水を加熱して温水を生成する機能を実現する部分（給湯加熱部１０）と、暖房端末に循環させる温水を加熱する機能を実現する部分（暖房加熱部２０）とが収容されている。
【0021】
給湯加熱部１０は、燃料ガスを燃焼させる給湯バーナ１１や、給湯バーナ１１の上方に搭載された給湯顕熱交換器１２や、給湯顕熱交換器１２の上方に搭載された給湯潜熱交換器１３などを有している。また、本実施例の給湯バーナ１１は、小火力用の小バーナ１１ａと、大火力用の大バーナ１１ｂとによって形成されている。給湯顕熱交換器１２は、給湯バーナ１１での燃料ガスの燃焼によって生じた燃焼排気から顕熱を回収し、給湯潜熱交換器１３は、燃焼排気から潜熱を回収する。また、給湯バーナ１１の下方には燃焼ファン１４が搭載されており、給湯バーナ１１に燃焼用空気を供給する。
【0022】
暖房加熱部２０は、燃料ガスを燃焼させる暖房バーナ２１や、暖房バーナ２１の上方に搭載された顕熱回収用の暖房顕熱交換器２２や、暖房顕熱交換器２２の上方に搭載された潜熱回収用の暖房潜熱交換器２３を有している。暖房バーナ２１に供給される燃焼用空気は、燃焼ファン１４から供給される。
【0023】
給湯バーナ１１および暖房バーナ２１にはガス通路３０から燃料ガスが供給される。ガス通路３０には、ガス通路３０を開閉する元弁３１と、ガス通路３０を流れる燃料ガスの流量を調節する比例弁３２とが設けられている。また、ガス通路３０は、比例弁３２の下流側で３つに分岐して、分岐した通路の１つは給湯バーナ１１を形成する小バーナ１１ａに接続され、残りの２つの通路は給湯バーナ１１の大バーナ１１ｂと、暖房バーナ２１とに接続されている。そして、給湯バーナ１１の小バーナ１１ａに接続された通路の途中には通路を開閉する給湯電磁弁３３ａが搭載されており、大バーナ１１ｂに接続された通路の途中には給湯電磁弁３３ｂが搭載されており、暖房バーナ２１に接続された通路の途中には通路を開閉する暖房電磁弁３４が搭載されている。
【0024】
給湯器１に上水を供給する給水通路４０は、給湯潜熱交換器１３に接続されており、給水通路４０から給湯潜熱交換器１３に上水が供給されるようになっている。給水通路４０の途中には、給湯潜熱交換器１３に給水される上水の流量（給水流量）を制御する流量制御弁４２や、給水流量を検知する流量センサ４１が搭載されている。また、給湯潜熱交換器１３の下流側は、給湯連絡通路４３を介して給湯顕熱交換器１２の上流側と接続されており、給湯顕熱交換器１２の下流側には出湯通路４４が接続されている。
【0025】
出湯通路４４には給湯栓２が接続されており、給湯栓２を開栓すると給水通路４０内の上水が給湯栓２から流出し、流出した分の上水が給水通路４０から給湯潜熱交換器１３に補充される。そして、給水通路４０を流れる給水流量が所定の点火流量以上になると、給湯バーナ１１の小バーナ１１ａで燃料ガスの燃焼が開始され、給水流量が増加すると給湯バーナ１１の大バーナ１１ｂでも燃焼が開始される。給水通路４０を通じて給湯加熱部１０に供給される上水は、給湯潜熱交換器１３で予備加熱された後に給湯顕熱交換器１２で加熱され、温水となって出湯通路４４に流出する。出湯通路４４には、給湯顕熱交換器１２から流出した直後の温水の温度を検知する缶体温度センサ４５が取り付けられている。
【0026】
また、本実施例の給湯器１の給水通路４０は、流量制御弁４２よりも下流側（給湯潜熱交換器１３に近い側）の位置でバイパス通路４６が分岐しており、バイパス通路４６は、缶体温度センサ４５よりも下流側（給湯栓２に近い側）の接続位置４４ａで出湯通路４４に接続されている。このため、給水通路４０から給湯加熱部１０に供給される上水の一部を、バイパス通路４６を介して出湯通路４４に供給して、出湯通路４４を流れる温水と混合させることが可能である。また、給水通路４０からバイパス通路４６が分岐する位置には、バイパス制御弁４７が搭載されており、バイパス制御弁４７の開度を制御することによって、上水と温水との混合比を変更することが可能となっている。更に、出湯通路４４には、バイパス通路４６の接続位置４４ａよりも下流側（給湯栓２に近い側）に出湯温度センサ４８が搭載されており、バイパス通路４６からの上水と、出湯通路４４の温水とが混合した後の温水の温度（出湯温度）を検出することができる。
【0027】
また、出湯通路４４からは、出湯温度センサ４８よりも下流側の位置から湯張通路６０が分岐しており、湯張通路６０を介して図示しない浴槽に温水を供給することが可能となっている。湯張通路６０には、湯張通路６０を開閉する湯張電磁弁６１や、浴槽側からの温水の逆流を阻止する逆止弁６２や、湯張通路６０を流れる温水の流量を検知する湯張水量センサ６３が搭載されている。
【0028】
以上では、給湯器１の給湯加熱部１０で生成された温水が給湯栓２や図示しない浴槽に供給される経路について説明した。一方、給湯器１の暖房加熱部２０で加熱された温水は、各部屋の暖房に使用される。このことに対応して、暖房加熱部２０の暖房顕熱交換器２２の下流側には暖房往通路７０が接続されており、暖房顕熱交換器２２で加熱された温水は、暖房往通路７０を介して、図示しない暖房端末（床暖房パネルなど）に供給されるようになっている。暖房端末に供給された温水は放熱することによって温度が低下した後、暖房戻通路７１を通って暖房潜熱交換器２３に還流する。また、暖房潜熱交換器２３の下流側と、暖房顕熱交換器２２の上流側とは暖房連絡通路７２によって接続されており、暖房連絡通路７２の途中には、温水を貯留するシスターン７３や、暖房ポンプ７４が設けられている。
【0029】
暖房戻通路７１を通って暖房潜熱交換器２３に戻された温水は、暖房潜熱交換器２３で潜熱を回収することによって加熱された後、シスターン７３に流入する。そして、暖房ポンプ７４によって暖房顕熱交換器２２に供給され、暖房顕熱交換器２２で更に加熱された後に暖房往通路７０を介して再び暖房端末に供給される。また、暖房往通路７０には、暖房端末に供給される温水の温度を検知する暖房高温度センサ７６が搭載されている。更に、暖房ポンプ７４と暖房顕熱交換器２２との間の暖房連絡通路７２には、暖房ポンプ７４から暖房顕熱交換器２２に供給される温水の温度を検出する暖房低温度センサ７５が搭載されている。
【0030】
制御ユニット１００の制御部１１０には、マイクロコンピュータＭＣが内蔵されており、給湯器１を動作させるための各種の制御が実行される。また、制御ユニット１００の電源部１２０は電源ケーブル１３０を介して商用電源に接続されており、商用電源から受け取った電力を直流に変換することによって、マイクロコンピュータＭＣなどを動作させるための電力を生成する。また、各種のアクチュエータ類（燃焼ファン１４や、元弁３１、比例弁３２、給湯電磁弁３３ａ，３３ｂ，３４、流量制御弁４２、バイパス制御弁４７、湯張電磁弁６１、暖房ポンプ７４など）や、各種のセンサ類（流量センサ４１や、缶体温度センサ４５、出湯温度センサ４８、湯張水量センサ６３、暖房低温度センサ７５、暖房高温度センサ７６など）や、図示しないスイッチ類を動作させるためにも電力が必要となる。
【0031】
そこで電源部１２０は、商用電源から受け取った電力を直流に変換することによって、これらのアクチュエータ類や、センサ類や、スイッチ類を動作させるための電力も生成する。そして、生成した電力を、電力線およびグランド線を介してアクチュエータ類や、センサ類や、スイッチ類のそれぞれに供給する。電力線およびグランド線は、絶縁性の被覆膜で覆われており、電気信号を送信するための電線（以下、信号線）などと共に電源ハーネス８０として纏められている。信号線も絶縁性の被覆膜で覆われている。尚、マイクロコンピュータＭＣなどを動作させるためにも電力を供給する必要があるが、各種アクチュエータ類および各種センサ類、スイッチ類などに供給する電力の電圧は、マイクロコンピュータＭＣなどに供給する電力の電圧と同じ電圧としてもよく、更には、同じ電源部１２０で生成してもよい。尚、本実施例では、アクチュエータ類や、センサ類や、スイッチ類が本発明における「電気負荷」に対応する。
【0032】
ここで給湯器１は、図１に示したように筐体５の内部に多数の部品（例えば、給湯バーナ１１や、給湯顕熱交換器１２、流量センサ４１、シスターン７３など）が搭載されており、更には、各種の配管（例えば、ガス通路３０や、給水通路４０、出湯通路４４など）も配設されている。このため電源ハーネス８０は、これらの部品や配管などに干渉することを避けるため、出来るだけ筐体５の内壁に沿わせた状態で配設される。その結果、給湯器１を使用していると、電源ハーネス８０として纏めた電力線やグランド線の被覆が破損して、被覆内部の電力線やグランド線が筐体５と導通する状態となる「地絡状態」が発生することがある。地絡状態が発生すると、給湯器１が正常に動作しなくなる虞があるため、専用回路を設けることによって、地絡状態の発生を検出する技術が知られている。
【0033】
しかし、この従来の技術では、電源ハーネス８０内の電力線が筐体５と導通する地絡状態（電力地絡）は検出することができるが、電源ハーネス８０内のグランド線が筐体５と導通する地絡状態（グランド地絡）は検出することができなかった。グランド地絡が発生した場合も、電力地絡の場合と同様に給湯器１が正常に動作しなくなる虞があるため、グランド地絡の発生も検出することが望ましい。これに対して本実施例の給湯器１では、制御ユニット１００内に以下のような地絡検出回路が組み込まれており、電力地絡だけでなくグランド地絡も検出することが可能となっている。
【0034】
Ａ－２． 制御ユニット１００の構成 ：
図２は、本実施例の給湯器１に搭載されている制御ユニット１００の内部を示した説明図である。制御ユニット１００は、主に板金によって形成されたユニットケース１００ａの内部に収容された図示しない回路基板の上に、制御部１１０や電源部１２０が搭載された構造となっている。
図２は、本実施例の給湯器１に搭載されている制御ユニット１００の内部を示した説明図である。制御ユニット１００は、主に板金によって形成されたユニットケース１００ａの内部に収容された図示しない回路基板の上に、制御部１１０や電源部１２０が搭載された構造となっている。
【0035】
電源部１２０には、トランスや整流回路などが搭載されており、電圧値が１２Ｖの電力や、電圧値が５Ｖの電力を生成する。電源部１２０が搭載された図示しない回路基板上には、１２Ｖの電力や５Ｖの電力を配電するための電源通路が形成されており、電源部１２０で生成された１２Ｖの電力および５Ｖの電力は、それぞれの電源通路を介して、回路基板上の様々な箇所に配電される。尚、電圧値が１２Ｖの電力は、前述したアクチュエータ類（元弁３１や比例弁３２や給湯電磁弁３３ａ，３３ｂなど）を動作させるために使用され、電圧値が５Ｖの電力は、前述したセンサ類（流量センサ４１や缶体温度センサ４５や出湯温度センサ４８など）や、図示しないスイッチ類などを動作させるために使用される。
【0036】
また、電源部１２０からは、１２Ｖや５Ｖの電圧値の基準となる０Ｖの電位（グランド電位）も出力されており、グランド電位も、回路基板上に形成されたグランド通路を介して回路基板上の様々な箇所に供給される。図２中で矩形の中に「１２Ｖ」と表示した記号は、回路基板上に形成された１２Ｖの電源通路を表しており、矩形の中に「５Ｖ」と表示した記号は５Ｖの電源通路を表している。また、トラック形状の枠の中に「ＧＮＤ」と表示した記号は、回路基板上に形成されたグランド通路を表している。
【0037】
また、本実施例では、制御部１１０が電源部１２０と同じ回路基板上に搭載されている。このため、制御部１１０には回路基板上に形成された１２Ｖおよび５Ｖの電源通路やグランド通路を介して電力やグランド電位が供給される。これに対して、前述したアクチュエータ類（元弁３１や比例弁３２など）や、センサ類（流量センサ４１や缶体温度センサ４５など）や、スイッチ類は、制御ユニット１００の外部に搭載されている。このため、アクチュエータ類やセンサ類やスイッチ類などには、電源ハーネス８０を介して電力が供給される。例えば、図２に示した電源ハーネス８０ａは、１２Ｖの電力を供給する電線（以下、電力線８２）や、０Ｖのグランド電位を示す電線（以下、グランド線８３）や、電気信号を送信するための信号線８４を含む複数本の電線がまとめられて、両端にコネクタ８１が取り付けられた形状となっている。また、電力線８２やグランド線８３や信号線８４は、それぞれが絶縁性の被覆で覆われている。そして、一端側のコネクタ８１をユニットケース１００ａに接続すると、電源ハーネス８０ａ内の電力線８２が回路基板上に形成された１２Ｖの電源通路と導通し、電源ハーネス８０ａ内のグランド線８３が回路基板上のグランド通路と導通する。このため、電源ハーネス８０ａの図示しない他端側のコネクタを、元弁３１や給湯電磁弁３３ａ，３３ｂなどの電磁弁に接続することで、１２Ｖの電力を供給することができる。
【0038】
また、図２に示した電源ハーネス８０ｂは、５Ｖの電力を供給する電力線８２やグランド線８３や信号線８４を含む複数本の電線がまとめられて、両端にコネクタ８１が取り付けられた形状となっており、電力線８２やグランド線８３や信号線８４は、それぞれが絶縁性の被覆で覆われている。そして、一端側のコネクタ８１をユニットケース１００ａに接続すると、電源ハーネス８０ｂ内の電力線８２が回路基板上に形成された５Ｖの電源通路と導通し、電源ハーネス８０ｂ内のグランド線８３が回路基板上のグランド通路と導通する。このため、一端側のコネクタ８１をユニットケース１００ａに接続し、他端側の図示しないコネクタを流量センサ４１や、缶体温度センサ４５、出湯温度センサ４８などのセンサ類に接続することで、５Ｖの電力を供給することができる。
【0039】
更に、図２に示した電源ハーネス８０ｃは、１２Ｖの電力線８２およびグランド線８３や、信号線８４に加えて、５Ｖの電力線８２を含む複数本の電線がまとめられて、両端にコネクタ８１が取り付けられた形状となっている。尚、図２では、電力線８２については１２Ｖ用および５Ｖ用のそれぞれに設けられているのに対して、グランド線８３は１２Ｖ用および５Ｖ用が共用されているものとして表示している。しかし、グランド線８３についても、１２Ｖ用および５Ｖ用のそれぞれに設けておいてもよい。また、これらの電力線８２やグランド線８３や信号線８４も、それぞれ絶縁性の被覆で覆われている。そして、一端側のコネクタ８１をユニットケース１００ａに接続し、他端側の図示しないコネクタを比例弁３２や流量制御弁４２などに接続することで、１２Ｖの電力および５Ｖの電力を供給することができる。尚、電源ハーネス８０ｃの他端側は、電源ハーネスの途中から分岐して各種電気負荷に応じてそれぞれ個別にコネクタを設けて接続してもよい。
【0040】
尚、図２では、電源ハーネス８０ａや、電源ハーネス８０ｂや、電源ハーネス８０ｃが１本ずつしか表示されていないが、給湯器１には複数のアクチュエータ類やセンサ類やスイッチ類が搭載されており、各々のアクチュエータ類やセンサ類やスイッチ類に対して、対応する何れかの電源ハーネス８０ａ，８０ｂ，８０ｃを接続する必要がある。従って、ユニットケース１００ａには複数本の電源ハーネス８０ａ，８０ｂ，８０ｃが接続されており、ユニットケース１００ａから各々のアクチュエータ類やセンサ類やスイッチ類に対して複数本の電源ハーネス８０が接続されている。また、図２では、電力線８２やグランド線８３や信号線８４が電源ハーネス８０として纏められているものとして説明しているが、電力線８２やグランド線８３や信号線８４は、必ずしも電源ハーネス８０として纏められていなくても構わない。
【0041】
また、制御部１１０には、給湯器１の動作を制御するためのマイクロコンピュータＭＣや、複数の小さな電気部品（抵抗やトランジスタなど）が搭載されているが、本実施例の制御部１１０には、地絡状態を検出するための地絡検出回路１１０ａも搭載されている。尚、図２では、図面が見にくくなることを避けるため、地絡検出回路１１０ａに対応する部分のみを表示し、その他の部分の図示が省略されている。
【0042】
本実施例の地絡検出回路１１０ａは、大まかに分けると、電力地絡（電源ハーネス８０中の電力線８２が筐体５と導通する地絡状態）の発生有無を検出するための回路と、グランド地絡（電源ハーネス８０中のグランド線８３が筐体５と導通する地絡状態）の発生有無を検出するための回路と、地絡検出回路１１０ａが正常に動作するか否かを点検するための回路とを備えている。
【0043】
電力地絡の発生有無を検出するための回路は、地絡検出抵抗Ｒ１と、２つの分圧抵抗Ｒ２，Ｒ３と、２つのノイズフィルタＮＦ１，Ｎｆ２と、バッファＢＦなどによって形成されている。地絡検出抵抗Ｒ１の一端側はノイズフィルタＮＦ１を介して筐体５に接続されており、地絡検出抵抗Ｒ１の他端側は回路基板のグランド通路に接続されている。また、筐体５は、太い銅線で形成されたアース線１０１を介して大地に接続されている。更に、２つの分圧抵抗Ｒ２，Ｒ３は直列に接続されており、それらが地絡検出抵抗Ｒ１に対して並列に接続されている。そして、分圧抵抗Ｒ２と分圧抵抗Ｒ３との間の電圧が、ノイズフィルタＮＦ２およびバッファＢＦを介してマイクロコンピュータＭＣに入力されている。尚、本実施例の地絡検出抵抗Ｒ１は、本発明における「検出抵抗」に対応する。また、図２に示した地絡検出回路１１０ａでは、分圧抵抗Ｒ２と分圧抵抗Ｒ３との間から電線が引き出されて、ダイオードＴＤを介して５Ｖの電源通路に接続されている。これは、５Ｖを超える電圧がマイクロコンピュータＭＣに入力されないように保護するためである。電力地絡の発生有無を検出する動作については後述する。
【0044】
グランド地絡の発生有無を検出するための回路は、上述した電力地絡を検出するための回路に、スイッチＳＷ１や保護抵抗Ｒ４を追加した回路となっている。スイッチＳＷ１は３つの端子を備えたトランジスタである。トランジスタの１つの端子はマイクロコンピュータＭＣに接続されており、マイクロコンピュータＭＣからの出力ＯＵＴ１に応じて、残りの２つの端子が導通した状態（ＯＮ状態）と、切断した状態（ＯＦＦ状態）とに切り換わる。また、ＯＮ状態とＯＦＦ状態とに切り換わる２つの端子の一方は、保護抵抗Ｒ４を介して１２Ｖの電源通路に接続され、他方の端子は筐体５に接続されている。グランド地絡の発生有無を検出する動作については後述する。
【0045】
地絡検出回路１１０ａが正常に動作するか否かを点検するための回路は、上述した電力地絡を検出するための回路に、スイッチＳＷ２や保護抵抗Ｒ５を追加した回路となっている。スイッチＳＷ２も３つの端子を備えたトランジスタである。トランジスタの１つの端子はマイクロコンピュータＭＣに接続されており、マイクロコンピュータＭＣからの出力ＯＵＴ２に応じて、残りの２つの端子が導通した状態（ＯＮ状態）と、切断した状態（ＯＦＦ状態）とに切り換わる。ＯＮ状態とＯＦＦ状態とに切り換わる２つの端子の一方は、保護抵抗Ｒ５を介して１２Ｖの電源通路に接続されており、他方の端子は、地絡検出抵抗Ｒ１に接続されている。地絡検出回路１１０ａが正常か否かを点検する動作については後述する。尚、本実施例ではスイッチＳＷ１やスイッチＳＷ２にはトランジスタを使用しているが、これに限らずＦＥＴ（電界効果トランジスタ）などの半導体素子を使用してもよいし、リレーなどの機械式接点を用いてもよい。
【0046】
また、制御部１１０が地絡状態を検出する機能に着目すると、図３に示すように制御部１１０は、検出用電圧印加部１１１と、筐体電位検出部１１２と、地絡検出部１１３と、点検用電圧印加部１１４と、異常判断部１１５とを有すると考えることができる。尚、これらの「部」は、地絡状態を検出する目的で制御部１１０が備える機能を表した抽象的な概念であり、制御部１１０の内部がこれらの「部」に区分されていることや、これらの「部」に対応する部品などが制御部１１０の内部に搭載されていることを示すわけではない。これらの「部」は、制御部１１０に内蔵されたマイクロコンピュータで実行されるソフトウェアプログラムとして実現することもできるし、制御部１１０に搭載されたＬＳＩやＩＣなどによるハードウェアとして実現することもできる。更には、ソフトウェアプログラムとハードウェアとを組み合わせることによって実現しても良い。
【0047】
検出用電圧印加部１１１は、筐体５に地絡検出用の電圧（検出用電圧）が印加された状態と、印加されない状態とを切り換える機能を有しており、図２のマイクロコンピュータＭＣやスイッチＳＷ１によって主に実現される。尚、本実施例の検出用電圧の電圧値は１２Ｖとなっているが、５Ｖであってもよい。
【0048】
筐体電位検出部１１２は、筐体５の電位を検出する機能を有しており、図２ではマイクロコンピュータＭＣや、地絡検出抵抗Ｒ１や、分圧抵抗Ｒ２，Ｒ３や、ノイズフィルタＮＦ１，ＮＦ２や、バッファＢＦや、これらを接続する配線によって主に実現されている。尚、本実施例では、筐体５の電位を地絡検出抵抗Ｒ１で確定し、マイクロコンピュータＭＣが読み込み可能となるように２つの分圧抵抗Ｒ２，Ｒ３で分圧した後の電位を検出することで、間接的に筐体５の電位を検出しているが、分圧しない電位（分圧抵抗Ｒ２の上流側の電位）を検出してもよい。
【0049】
地絡検出部１１３は、筐体電位検出部１１２で検出した電位に基づいて、電力地絡あるいはグランド地絡を検出する機能を有しており、図２ではマイクロコンピュータＭＣによって主に実現されている。
【0050】
点検用電圧印加部１１４は、検出用電圧印加部１１１が正常に動作するか否かを点検するための電圧（点検用電圧）を、地絡検出抵抗Ｒ１に印加した状態と、印加しない状態とに切り換える機能を有している。本実施例の点検用電圧印加部１１４は、図２のマイクロコンピュータＭＣやスイッチＳＷ２によって主に実現されている。尚、本実施例の点検用電圧の電圧値は１２Ｖとなっているが、５Ｖであってもよい。
【0051】
異常判断部１１５は、点検用電圧印加部１１４で地絡検出抵抗Ｒ１に点検用電圧を印加した状態で、筐体電位検出部１１２によって検出された電位に基づいて、検出用電圧印加部１１１が正常に動作するか否かを点検する機能を有している。本実施例の異常判断部１１５は、図２のマイクロコンピュータＭＣによって主に実現されている。
【0052】
Ｂ．地絡検出動作 ：
Ｂ－１．電力地絡検出動作 ：
図４は、電力地絡が発生している場合に、本実施例の制御部１１０内に搭載された地絡検出回路１１０ａが電力地絡の発生有無を検出する動作を示した説明図である。図面を見易くするために、図４では、電力地絡の発生有無を検出する動作と無関係な部分は、細い破線で表示されている。電力地絡が発生すると、電源ハーネス８０中の１２Ｖあるいは５Ｖの電力線８２が筐体５と導通する結果、筐体５の電位が１２Ｖあるいは５Ｖの高電位状態となる。図４中で筐体５が太い実線で表示されているのは、筐体５が高電位状態となっていることを表している。ここで、図２を用いて前述したように、筐体５はアース線１０１で大地に接続されている。それにも拘らず、電力地絡が発生すると筐体５が高電位状態となるのは、次のような理由による。
Ｂ－１．電力地絡検出動作 ：
図４は、電力地絡が発生している場合に、本実施例の制御部１１０内に搭載された地絡検出回路１１０ａが電力地絡の発生有無を検出する動作を示した説明図である。図面を見易くするために、図４では、電力地絡の発生有無を検出する動作と無関係な部分は、細い破線で表示されている。電力地絡が発生すると、電源ハーネス８０中の１２Ｖあるいは５Ｖの電力線８２が筐体５と導通する結果、筐体５の電位が１２Ｖあるいは５Ｖの高電位状態となる。図４中で筐体５が太い実線で表示されているのは、筐体５が高電位状態となっていることを表している。ここで、図２を用いて前述したように、筐体５はアース線１０１で大地に接続されている。それにも拘らず、電力地絡が発生すると筐体５が高電位状態となるのは、次のような理由による。
【0053】
仮に、電源部１２０が大地の電位（以下、アース電位と称する）を知り得ない状態で商用電源に接続すると、電源部１２０は、成り行きで決まるグランド電位を０Ｖとして、１２Ｖや５Ｖの電圧を生成する。また、電源部１２０と制御部１１０とはグランド通路で接続されているのでグランド電位を共用しており、その状態で、電源部１２０で生成された１２Ｖあるいは５Ｖの電圧が制御部１１０に供給される。この場合のグランド電位は、アース電位とは一致していない。
【0054】
次に、図２に示した回路図では、ノイズフィルタＮＦ１の一端側は筐体５に接続されており、他端側は地絡検出抵抗Ｒ１を介してグランド通路に接続されている。更に、筐体５はアース線１０１によって大地に接続されている。従って、グランド通路の電位（グランド電位）は筐体５の電位（アース電位）と一致している。このため、電源部１２０に商用電源を接続すると、電源部１２０はアース電位をグランド電位として、１２Ｖあるいは５Ｖの電圧を生成する。このように、電源部１２０のグランド電位（０Ｖ）は、必ずしもアース電位と一致しているとは限らず、アース電位とは異なる電位を取り得るものとなっている。
【0055】
ここで、例えば１２Ｖの電力線８２が筐体５と導通して電力地絡が発生したとする。すると、電力線８２内から流出した電流が筐体５を伝わって、ノイズフィルタＮＦ１および地絡検出抵抗Ｒ１を経由して、グランド通路に流入する。従って、筐体５よりもグランド通路の電位の方が低くなる。更に、筐体５はアース線１０１で大地に接続されているため、アース電位となっているから、アース電位から見てグランド通路の電位（グランド電位）はマイナスの電位となる。実際には、電源部１２０はグランド電位を基準として１２Ｖ（または５Ｖ）の電圧を発生させるから、アース電位から見たグランド電位は、－１２Ｖとなる。そして、このグランド電位は、グランド通路によって制御部１１０でも共用されている。すなわち、電力地絡が発生すると、１２Ｖの電力線８２で発生した場合は１２Ｖだけ、５Ｖの電力線８２で発生した場合は５Ｖだけ、グランド通路の電位（グランド電位）がマイナス側にシフトすることになる。そして、マイクロコンピュータＭＣは、マイナス側にシフトしたグランド電位を基準の電圧（すなわち０Ｖ）として筐体５の電位を検出するので、筐体５が高電位状態にあると検出するのである。
【0056】
このように筐体５が高電位状態になると、地絡検出抵抗Ｒ１の一端側も高電位状態となり、その一方で地絡検出抵抗Ｒ１の他端側はグランド通路に接続されているので、地絡検出抵抗Ｒ１には電流が流れるようになる。図４中で地絡検出抵抗Ｒ１の他端側の配線が細い実線で表示されているのは、この部分の電位がグランド電位（０Ｖ）であることを表している。また、地絡検出抵抗Ｒ１の一端側に掛かる電圧は、２つの分圧抵抗Ｒ２，Ｒ３で分圧された状態でマイクロコンピュータＭＣに入力される。
【0057】
これに対して、電力地絡が発生していない場合は、筐体５の電位はグランド電位（０Ｖ）のままなので、地絡検出抵抗Ｒ１の両端に電位差が発生することはなく、マイクロコンピュータＭＣで検出される電圧も０Ｖのままとなっている。従って、マイクロコンピュータＭＣは、検出した電圧が０Ｖであれば電力地絡は発生していないが、検出した電圧が所定の閾値電圧以上に高くなった場合は、電力地絡が発生したものと判断することができる。尚、所定の閾値電圧は、高電位状態に対応する電圧値（本実施例では１２Ｖまたは５Ｖ）や、分圧抵抗Ｒ２と分圧抵抗Ｒ３との比率に応じて、適切な値に設定しておく。
【0058】
Ｂ－２．グランド地絡検出動作 ：
上述したように電力地絡が発生したか否かの判断は、電源ハーネス８０内の電力線８２が筐体５と導通して、筐体５が高電位状態となったことを検出することによって行っている。しかし、電源ハーネス８０中のグランド線８３が筐体５と導通するグランド地絡が発生しても、筐体５の電位はグランド電位（０Ｖ）のままなので、グランド地絡が発生したか否かを判断することはできない。そこで、本実施例の地絡検出回路１１０ａでは、図４を用いて前述した電力地絡を検出するための回路に対して、スイッチＳＷ１および保護抵抗Ｒ４を追加することで、グランド地絡の発生有無が検出可能となっている。
上述したように電力地絡が発生したか否かの判断は、電源ハーネス８０内の電力線８２が筐体５と導通して、筐体５が高電位状態となったことを検出することによって行っている。しかし、電源ハーネス８０中のグランド線８３が筐体５と導通するグランド地絡が発生しても、筐体５の電位はグランド電位（０Ｖ）のままなので、グランド地絡が発生したか否かを判断することはできない。そこで、本実施例の地絡検出回路１１０ａでは、図４を用いて前述した電力地絡を検出するための回路に対して、スイッチＳＷ１および保護抵抗Ｒ４を追加することで、グランド地絡の発生有無が検出可能となっている。
【0059】
図５は、グランド地絡が発生している場合に、本実施例の地絡検出回路１１０ａがグランド地絡の発生有無を検出する動作を示した説明図である。図面を見易くするために、図５でも、グランド地絡の発生有無を検出する動作と無関係な部分は、細い破線で表示されている。グランド地絡の発生有無を検出するためには、図５（ａ）に示すように、スイッチＳＷ１をＯＦＦにした状態でマイクロコンピュータＭＣに入力される電圧を検出しておく。電力地絡が発生していなければ、筐体５はグランド電位（０Ｖ）になっている。このため、マイクロコンピュータＭＣで検出される電圧も０Ｖのままとなる。図５（ａ）中で筐体５が細い実線で表示されているのは、筐体５がグランド電位であることを表している。もっとも、グランド地絡が発生している場合も筐体５はグランド電位（０Ｖ）になっているので、この状態では、グランド地絡が発生しているか否かは分からない。そこで、スイッチＳＷ１をＯＮ状態に切り換える。
【0060】
図５（ｂ）には、スイッチＳＷ１をＯＮに切り換えた状態が示されている。スイッチＳＷ１がＯＮになると、スイッチＳＷ１を介して１２Ｖの電圧が筐体５に印加されるので、マイクロコンピュータＭＣで検出される電圧が上昇する筈である。しかし、グランド地絡が発生していると、筐体５が電源ハーネス８０中のグランド線８３と導通した状態となっているため、スイッチＳＷ１をＯＮにしても地絡検出抵抗Ｒ１を通らず、マイクロコンピュータＭＣで検出される電圧が上昇することはない。このことから、スイッチＳＷ１をＯＮ状態とした時に、マイクロコンピュータＭＣで検出される電圧が所定の閾値電圧以上に上昇する場合は、グランド地絡は発生していないが、所定の閾値電圧以上に上昇しない場合は、グランド地絡が発生していると判断することができる。
【0061】
Ｂ－３．地絡検出回路１１０ａの点検動作 ：
上述したように本実施例の地絡検出回路１１０ａでは、スイッチＳＷ１をＯＦＦにした状態で、マイクロコンピュータＭＣが検出した筐体５の電圧が所定の閾値電圧以上であれば、電力地絡が発生しているものと判断する。また、スイッチＳＷ１をＯＮにした時に、マイクロコンピュータＭＣが検出した筐体５の電圧が所定の閾値電圧以上に上昇しなかった場合は、グランド地絡が発生しているものと判断する。しかし、マイクロコンピュータＭＣが筐体５の電圧を検出するための経路（すなわち、ノイズフィルタＮＦ１と地絡検出抵抗Ｒ１との間の位置からマイクロコンピュータＭＣまでの経路）の一部が断線していたり、グランド通路と短絡したりしていると、筐体５の電圧を検出することができなくなり、電力地絡やグランド地絡の発生有無を検出することができなくなる。そこで、本実施例の地絡検出回路１１０ａでは、図５を用いて前述した電力地絡およびグランド地絡の発生有無を検出するための回路に対して、点検用のスイッチＳＷ２および保護抵抗Ｒ５が追加されている。
上述したように本実施例の地絡検出回路１１０ａでは、スイッチＳＷ１をＯＦＦにした状態で、マイクロコンピュータＭＣが検出した筐体５の電圧が所定の閾値電圧以上であれば、電力地絡が発生しているものと判断する。また、スイッチＳＷ１をＯＮにした時に、マイクロコンピュータＭＣが検出した筐体５の電圧が所定の閾値電圧以上に上昇しなかった場合は、グランド地絡が発生しているものと判断する。しかし、マイクロコンピュータＭＣが筐体５の電圧を検出するための経路（すなわち、ノイズフィルタＮＦ１と地絡検出抵抗Ｒ１との間の位置からマイクロコンピュータＭＣまでの経路）の一部が断線していたり、グランド通路と短絡したりしていると、筐体５の電圧を検出することができなくなり、電力地絡やグランド地絡の発生有無を検出することができなくなる。そこで、本実施例の地絡検出回路１１０ａでは、図５を用いて前述した電力地絡およびグランド地絡の発生有無を検出するための回路に対して、点検用のスイッチＳＷ２および保護抵抗Ｒ５が追加されている。
【0062】
図６は、本実施例の地絡検出回路１１０ａが正常に動作するか否かを点検する動作を示した説明図である。尚、図６でも、地絡検出回路１１０ａ中で、点検動作と無関係な部分は、細い破線で表示されている。地絡検出回路１１０ａが正常に動作するか否かを点検するためには、マイクロコンピュータＭＣの出力ＯＵＴ２からスイッチＳＷ２に信号を出力することによって、スイッチＳＷ２をＯＮ状態に切り換える。すると、１２Ｖの電圧がスイッチＳＷ２を介して地絡検出抵抗Ｒ１に印加されるようになる。
【0063】
尚、図４や図５を用いて前述したように、電力地絡やグランド地絡の発生有無を検出する場合は、筐体５が高電位状態となったことで、間接的に、地絡検出抵抗Ｒ１に掛かる電圧が上昇することを検出している。これに対して、図６では直接、地絡検出抵抗Ｒ１に高電位（ここでは１２Ｖ）の電圧を印加していることになる。そして、地絡検出回路１１０ａが正常に動作していれば、マイクロコンピュータＭＣで検出される電圧が上昇する筈である。これに対して、地絡検出抵抗Ｒ１に高電位（ここでは１２Ｖ）の電圧を印加しているにも拘らず、マイクロコンピュータＭＣで検出される電圧がグランド電位から上昇しない場合は、地絡検出抵抗Ｒ１に係る電圧を検出するための回路の何処かで、断線が生じているか、グランド通路と短絡していると考えてよい。
【0064】
このことから、点検用のスイッチＳＷ２をＯＮ状態に切り換えた時に、図６（ａ）に示すように、マイクロコンピュータＭＣで検出される電圧が所定の閾値電圧以上に上昇すれば、地絡検出回路１１０ａが正常に動作しているものと判断することができる。これに対して、図６（ｂ）に示すように、点検用のスイッチＳＷ２をＯＮ状態に切り換えてもマイクロコンピュータＭＣで検出される電圧がグランド電位（０Ｖ）のままの場合は、地絡検出回路１１０ａが正常に動作していないと判断することができる。
【0065】
【0066】
地絡検出処理では、先ず始めに、給湯器１の運転を開始するか否かを判断する（ＳＴＥＰ１０）。そして、運転を開始しない場合は（ＳＴＥＰ１０：ｎｏ）、同じ判断を繰り返すことによって待機状態となるが、運転を開始すると判断すると（ＳＴＥＰ１０：ｙｅｓ）、スイッチＳＷ１をＯＮにする（ＳＴＥＰ１１）。続いて、図５を用いて前述したように、マイクロコンピュータＭＣに入力される電圧値を検出する（ＳＴＥＰ１２）。
【0067】
続いて、グランド地絡が発生しているか否かを判断する（ＳＴＥＰ１３）。図５を用いて前述したように、グランド地絡が発生していなければ、スイッチＳＷ１をＯＮにすることによって、マイクロコンピュータＭＣで検出される電圧は所定の閾値電圧より高くなるが、グランド地絡が発生していれば、スイッチＳＷ１をＯＮにしても、マイクロコンピュータＭＣで検出される電圧が閾値電圧を超えることはない。その結果、グランド地絡が発生していると判断した場合は（ＳＴＥＰ１３：ｙｅｓ）、スイッチＳＷ１をＯＦＦにして（ＳＴＥＰ１５）、グランド地絡の発生を報知した後（ＳＴＥＰ１６）、給湯器１の運転を終了する（図８のＳＴＥＰ２６）。
【0068】
これに対して、グランド地絡が発生していないと判断した場合は（ＳＴＥＰ１３：ｎｏ）、スイッチＳＷ１をＯＦＦにした後（ＳＴＥＰ１７）、今度は電力地絡の発生有無を検出するために、マイクロコンピュータＭＣに入力される電圧値を検出する（ＳＴＥＰ１８）。検出した電圧値が所定の閾値電圧を超えていれば、電力地絡が発生していると判断して（ＳＴＥＰ１９：ｙｅｓ）、電力地絡の発生を報知した後（ＳＴＥＰ２０）、給湯器１の運転を終了する（図８のＳＴＥＰ２６）。
【0069】
これに対して、マイクロコンピュータＭＣで検出した電圧値が所定の閾値電圧を超えていない場合は、電力地絡は発生していないと判断する（ＳＴＥＰ１９：ｎｏ）。そして、この場合は、グランド地絡および電力地絡の何れも発生していないことになるので、給湯器１を正常に運転することができる。続いて、給湯器１の運転を終了するか否かを判断し（ＳＴＥＰ２１）、運転を終了しない場合は（ＳＴＥＰ２１：ｎｏ）、ＳＴＥＰ１８に戻って、再び、マイクロコンピュータＭＣに入力される電圧値を検出する（ＳＴＥＰ１８）。そして、電力地絡が発生しているか否かを判断して（ＳＴＥＰ１９）、電力地絡が発生している場合は（ＳＴＥＰ１９：ｙｅｓ）、電力地絡の発生を報知して（ＳＴＥＰ２０）、給湯器１の運転を終了するが（図８のＳＴＥＰ２６）、電力地絡が発生していない場合は（ＳＴＥＰ１９：ｎｏ）、上述したＳＴＥＰ１７～ＳＴＥＰ１９の動作を繰り返す。
【0070】
また、このような処理を繰り返している間に、給湯器１の運転を終了すると判断した場合は（ＳＴＥＰ２１：ｙｅｓ）、実際に給湯器１の運転を終了する前に、以下のようにして、地絡検出回路１１０ａ（図２参照）が正常に動作していることを確認する。先ず、スイッチＳＷ２をＯＮにする（ＳＴＥＰ２２）。図６を用いて前述したように本実施例の制御部１１０は、スイッチＳＷ２をＯＮにすることによって、地絡検出回路１１０ａが正常に動作しているか否かを判断することが可能となっている。
【0071】
そして、マイクロコンピュータＭＣに入力される電圧を検出する（ＳＴＥＰ２３）。図６を用いて前述したように、スイッチＳＷ２をＯＮにすると、地絡検出抵抗Ｒ１に高電位の電圧（本実施例では１２Ｖ）が掛かるので、地絡検出抵抗Ｒ１の上流側からマイクロコンピュータＭＣまでの経路上で断線やグランド通路との短絡などが発生していなければ、マイクロコンピュータＭＣが検出する電圧値は上昇する。逆に、マイクロコンピュータＭＣが検出する電圧値が上昇しない場合は、断線や短絡などの異常が発生して地絡検出回路１１０ａが正常に動作していないと考えられる。そこで、マイクロコンピュータＭＣで検出した電圧値と所定の閾値電圧とを比較することによって、地絡検出回路１１０ａが正常に動作しているか否かを判断する（ＳＴＥＰ２４）。
【0072】
その結果、検出した電圧値が閾値電圧以上であった場合は、地絡検出抵抗Ｒ１に係る電圧をマイクロコンピュータＭＣが正しく検出しており、地絡検出回路１１０ａは正常に動作しているものと判断する（ＳＴＥＰ２４：ｙｅｓ）。そして、この場合は、スイッチＳＷ２をＯＦＦにした後（ＳＴＥＰ２５）、給湯器１の運転を終了する（ＳＴＥＰ２６）。これに対して、検出した電圧値が閾値電圧以下であった場合は、マイクロコンピュータＭＣは地絡検出抵抗Ｒ１に係る電圧を正しく検出できておらず、地絡検出回路１１０ａでは何らかの異常が発生していると判断する（ＳＴＥＰ２４：ｎｏ）。そして、この場合は、スイッチＳＷ２をＯＦＦにした後（ＳＴＥＰ２７）、地絡検出回路１１０ａで異常が発生している旨を報知する（ＳＴＥＰ２８）。その後、給湯器１の運転を終了して（ＳＴＥＰ２６）、地絡検出処理を終了する。
【0073】
以上に詳しく説明したように、本実施例の給湯器１では、電源ハーネス中の電力線が筐体と導通する電力地絡の発生有無だけでなく、電源ハーネス中のグランド線が筐体と導通するグランド地絡の発生有無も検出することができる。このため、電力地絡やグランド地絡が発生して電気機器が誤動作する事態を防止することが可能となる。加えて、電力地絡やグランド地絡の発生を検出できない故障となっているか否かを点検することもできるので、電力地絡やグランド地絡が発生したことを確実に検出することが可能となる。
【0074】
尚、上述した地絡検出処理では、給湯器１の運転開始時にグランド地絡の発生有無を検出し、給湯器１の運転中には電力地絡の発生有無を検出し、給湯器１の運転終了時には地絡検出回路での異常の発生有無を検出するものとして説明した。しかし、給湯器１の運転開始時に地絡検出回路での異常の発生有無を検出し、給湯器１の運転終了時にはグランド地絡の発生有無を検出してもよい。あるいは、グランド地絡の発生有無と、地絡検出回路での異常の発生有無とを、給湯器１の運転開始時または運転終了時に続けて検出してもよく、更には、運転開始時および運転終了時の両方で、グランド地絡の発生有無および地絡検出回路での異常の発生有無を続けて検出してもよい。
【0075】
また、上述した本実施例では、スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２は、マイクロコンピュータＭＣから制御されることによって、ＯＮ状態またはＯＦＦ状態に切り換わるものとして説明した。しかし、手動によって、ＯＮ状態またはＯＦＦ状態に切り換えるようにしても構わない。
【0076】
また、上述した本実施例では、地絡検出抵抗Ｒ１の一端側はノイズフィルタＮＦ１を介して筐体５に接続されているものとして説明した。しかし、筐体５と地絡検出抵抗Ｒ１の一端側とが正常時において同電位であれば、必ずしも地絡検出抵抗Ｒ１の一端側がノイズフィルタＮＦ１を介して筐体５に接続されていなくてもよい。例えば、ユニットケース１００ａの内部の回路基板内にアース線を配線して引き込み接続してもよい。更には、筐体５はアース線を介して大地に接続されていなくてもよい。
【0077】
以上、本実施例の給湯器１について説明したが、本発明は上記の実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。
【符号の説明】
【0078】
１…給湯器、 ２…給湯栓、 ５…筐体、 １０…給湯加熱部、
１１…給湯バーナ、 １１ａ…小バーナ、 １１ｂ…大バーナ、
１２…給湯顕熱交換器、 １３…給湯潜熱交換器、 １４…燃焼ファン、
２０…暖房加熱部、 ２１…暖房バーナ、 ２２…暖房顕熱交換器、
２３…暖房潜熱交換器、 ３０…ガス通路、 ３１…元弁、 ３２…比例弁、
３３ａ，３３ｂ…給湯電磁弁、 ３４…暖房電磁弁、 ４０…給水通路、
４１…流量センサ、 ４２…流量制御弁、 ４３…給湯連絡通路、
４４…出湯通路、 ４４ａ…接続位置、 ４５…缶体温度センサ、
４６…バイパス通路、 ４７…バイパス制御弁、 ４８…出湯温度センサ、
６０…湯張通路、 ６１…湯張電磁弁、 ６２…逆止弁、
６３…湯張水量センサ、 ７０…暖房往通路、 ７１…暖房戻通路、
７２…暖房連絡通路、 ７３…シスターン、 ７４…暖房ポンプ、
７５…暖房低温度センサ、 ７６…暖房高温度センサ、 ８０…電源ハーネス、
８０ａ～８０ｃ…電源ハーネス、 ８１…コネクタ、 ８２…電力線、
８３…グランド線、 ８４…信号線、 １００…制御ユニット、
１００ａ…ユニットケース、 １０１…アース線、 １１０…制御部、
１１０ａ…地絡検出回路、 １１１…検出用電圧印加部、
１１２…筐体電位検出部、 １１３…地絡検出部、
１１４…点検用電圧印加部、 １１５…異常判断部、 １２０…電源部、
１３０…電源ケーブル、 Ｒ１…地絡検出抵抗、 Ｒ２，Ｒ３…分圧抵抗、
Ｒ４，Ｒ５…保護抵抗、 ＭＣ…マイクロコンピュータ、
ＮＦ１，ＮＦ２…ノイズフィルタ、 ＳＷ１，ＳＷ２…スイッチ。
１１…給湯バーナ、 １１ａ…小バーナ、 １１ｂ…大バーナ、
１２…給湯顕熱交換器、 １３…給湯潜熱交換器、 １４…燃焼ファン、
２０…暖房加熱部、 ２１…暖房バーナ、 ２２…暖房顕熱交換器、
２３…暖房潜熱交換器、 ３０…ガス通路、 ３１…元弁、 ３２…比例弁、
３３ａ，３３ｂ…給湯電磁弁、 ３４…暖房電磁弁、 ４０…給水通路、
４１…流量センサ、 ４２…流量制御弁、 ４３…給湯連絡通路、
４４…出湯通路、 ４４ａ…接続位置、 ４５…缶体温度センサ、
４６…バイパス通路、 ４７…バイパス制御弁、 ４８…出湯温度センサ、
６０…湯張通路、 ６１…湯張電磁弁、 ６２…逆止弁、
６３…湯張水量センサ、 ７０…暖房往通路、 ７１…暖房戻通路、
７２…暖房連絡通路、 ７３…シスターン、 ７４…暖房ポンプ、
７５…暖房低温度センサ、 ７６…暖房高温度センサ、 ８０…電源ハーネス、
８０ａ～８０ｃ…電源ハーネス、 ８１…コネクタ、 ８２…電力線、
８３…グランド線、 ８４…信号線、 １００…制御ユニット、
１００ａ…ユニットケース、 １０１…アース線、 １１０…制御部、
１１０ａ…地絡検出回路、 １１１…検出用電圧印加部、
１１２…筐体電位検出部、 １１３…地絡検出部、
１１４…点検用電圧印加部、 １１５…異常判断部、 １２０…電源部、
１３０…電源ケーブル、 Ｒ１…地絡検出抵抗、 Ｒ２，Ｒ３…分圧抵抗、
Ｒ４，Ｒ５…保護抵抗、 ＭＣ…マイクロコンピュータ、
ＮＦ１，ＮＦ２…ノイズフィルタ、 ＳＷ１，ＳＷ２…スイッチ。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】