温度検出回路および燃焼装置
【課題】スイッチ素子の一つが短絡故障しても他のスイッチ素子と接続された温度検出素子では正確な温度検出ができる温度検出回路を提供する。
【解決手段】抵抗器３とサーミスタ４との間で分圧された電圧値をマイコン６に入力する温度検出回路であって、複数のサーミスタ４ａ〜４ｅが並列に接続され、各サーミスタ４にサーミスタ選択用のトランジスタ５が直列に接続されたものにおいて、マイコン６は、トランジスタ５の短絡故障検出手順を有し、この手順においていずれかのトランジスタに短絡故障が検出されたときは、当該短絡故障が検出されたトランジスタ５と接続されたサーミスタ４の電圧値を記憶しておき、短絡故障が検出されていないトランジスタ５と接続されたサーミスタ４の電圧値を読み込む際には、先に記憶した電圧値に基づいて、マイコン６に入力される電圧値を補正する。
【解決手段】抵抗器３とサーミスタ４との間で分圧された電圧値をマイコン６に入力する温度検出回路であって、複数のサーミスタ４ａ〜４ｅが並列に接続され、各サーミスタ４にサーミスタ選択用のトランジスタ５が直列に接続されたものにおいて、マイコン６は、トランジスタ５の短絡故障検出手順を有し、この手順においていずれかのトランジスタに短絡故障が検出されたときは、当該短絡故障が検出されたトランジスタ５と接続されたサーミスタ４の電圧値を記憶しておき、短絡故障が検出されていないトランジスタ５と接続されたサーミスタ４の電圧値を読み込む際には、先に記憶した電圧値に基づいて、マイコン６に入力される電圧値を補正する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は温度検出回路および燃焼装置に関し、より詳細には、ガスコンロなどの燃焼装置において、鍋底やグリル庫内の温度検出に用いられる温度検出回路と当該温度検出回路を備えた燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスコンロなどの燃焼装置においては、バーナで加熱される鍋底の温度やグリル庫内の温度を検出するために温度検出回路が備えられている。温度検出回路は、温度に応じて抵抗値が変化する温度検出素子（たとえば、サーミスタ）を温度測定を行う部位の近傍に配置するとともに、この温度検出素子に抵抗値が固定された抵抗素子を直列に接続し、この抵抗素子と温度検出素子とで分圧された電位（温度検出素子の電圧値）をマイコンのＡＤ入力ポートに入力するようになっており、マイコンはＡＤ入力ポートに入力された電圧値から温度を演算するように構成されている。
【０００３】
ところで、この種の燃焼装置の多くは温度測定を行うべき部位が複数あることから、それに応じて温度検出回路には複数の温度検出素子が備えられている。各温度検出素子は、それぞれマイコンの異なるＡＤ入力ポートにその電圧値を入力するように構成してもよいが、数が限られたマイコンのＡＤ入力ポートを有効に利用するため、これら各温度検出素子の電圧値を１のＡＤ入力ポートに入力するように構成した温度検出回路が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
このように１のＡＤ入力ポートに複数の温度検出素子の電圧値を入力する場合、各温度検出素子の電圧値は選択的にマイコンのＡＤ入力ポートに入力できるように、各温度検出素子は並列に接続されるとともに、各温度検出素子に直列にスイッチ素子が配設され、このスイッチ素子をマイコンがオン／オフさせることで、ＡＤ入力ポートに電圧値を入力する温度検出素子を選択するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２００９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来の構成には以下のような問題があり、その改善が望まれていた。
【０００７】
すなわち、上述したように温度検出素子とスイッチ素子の直列回路を並列に配設してなる温度検出回路では、いずれか１のスイッチ素子が短絡故障した（スイッチ素子が導通状態（オン）で固定された）場合、マイコンが他のスイッチ素子をオンさせて温度を検出しようとしても、短絡故障しているスイッチ素子に接続された温度検出素子にも電圧が印加されるので、マイコンは正確な温度を検出することができない。
【０００８】
そのため、従来の燃焼装置では、温度検出回路のスイッチ素子のいずれか一つでも短絡故障が検出されると、すべてのバーナでの燃焼を禁止するようになっている。たとえば、鍋用のバーナ３基とグリル１基とを備えたガスコンロにおいて、鍋用のバーナの１つで温度検出素子のスイッチ素子に短絡故障が検出された場合、他の２基の鍋用のバーナおよびグリルについても燃焼を禁止するようになっている。そのため、ユーザにとっては使い勝手がよくないという問題があった。
【０００９】
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、スイッチ素子の一つが短絡故障しても他のスイッチ素子と接続された温度検出素子では正確な温度検出ができる温度検出回路を提供することにより、使い勝手の良い燃焼装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の温度検出回路は、抵抗値が固定された抵抗素子と抵抗値が温度に応じて変化する温度検出素子との間で分圧された電圧値をマイコンのＡＤ入力ポートに入力するように構成してなる温度検出回路であって、複数の温度検出素子が並列に接続されるとともに、各温度検出素子にスイッチ素子が直列に接続され、このスイッチ素子がオンされた温度検出素子に上記抵抗素子を介して電圧が印加されるように構成されたものにおいて、上記マイコンは、上記スイッチ素子の短絡故障を検出する短絡故障検出手順を有し、この短絡故障検出手順においていずれかのスイッチ素子に短絡故障が検出されたときは、当該短絡故障が検出されたスイッチ素子と接続された温度検出素子の電圧値を補正用の電圧値として記憶し、短絡故障が検出されていないスイッチ素子と接続された温度検出素子の電圧値を読み込む際には、この補正用の電圧値に基づいて、上記ＡＤ入力端子に入力される電圧値を補正する制御構成を備えたことを特徴とする。
【００１１】
この請求項１に係る温度検出回路では、マイコンにスイッチ素子の短絡故障を検出する短絡故障検出手順が備えられており、マイコンはこの短絡故障検出手順によっていずれかのスイッチ素子に短絡故障がないかを判断する。そして、この手順によっていずれかのスイッチ素子に短絡故障が検出された場合、マイコンは、まず、当該短絡故障が検出されたスイッチ素子と接続された温度検出素子の電圧値を補正用の電圧値として記憶する。そして、短絡故障が検出されていないスイッチ素子と接続された温度検出素子の電圧値を読み込む際には、電圧値の読み込みを行う温度検出素子とスイッチ素子に短絡故障がある温度検出素子とが並列に接続されていることを前提として、先に記憶しておいた補正用の電圧値を用いてＡＤ入力端子に入力される電圧値を補正する。
【００１２】
すなわち、短絡故障が検出されていないスイッチ素子と接続された温度検出素子の電圧値を読み込む際にマイコンのＡＤ入力ポートに入力される電圧値は、スイッチ素子が短絡故障している温度検出素子とスイッチ素子が短絡故障していない温度検出素子との合成抵抗と上記抵抗素子とで分圧された電圧値となっていることから、この入力された電圧値を上記補正用の電圧値を用いてマイコンで補正するようにしている。したがって、この温度検出回路では、スイッチ素子のいずれか一つが短絡故障をしていても他のスイッチ素子に接続された温度検出素子の本来の電圧値（スイッチ素子が短絡故障している温度検出素子が存在しないと仮定したときの電圧値）を把握することができ、正確な温度検出を行うことができる。
【００１３】
本発明の請求項２に記載の温度検出回路は、請求項１に記載の温度検出回路において、上記短絡故障検出手順は、すべてのスイッチ素子をオフさせたときに、上記マイコンのＡＤ入力ポートに入力される電圧値が所定の閾値未満であることを条件に、いずれかのスイッチ素子に短絡故障があると判定する手順を含むことを特徴とする。
【００１４】
すなわち、この請求項２に係る温度検出回路は、スイッチ素子に短絡故障があるか否かの判断にあたり、マイコンがすべてのスイッチ素子に対してスイッチ素子をオフにする信号を出力する。このとき、すべてのスイッチ素子が正常に動作していれば（いずれのスイッチ素子も短絡故障していなければ）、スイッチ素子のオフに伴って温度検出素子はすべてオープンの状態となり、マイコンのＡＤ入力ポートには所定の電圧値（電源電圧から抵抗素子での電圧降下分を差し引いた値の電圧）が入力されることになる。これに対して、いずれか一つのスイッチ素子が短絡故障していると、マイコンのＡＤ入力ポートには短絡故障しているスイッチ素子と接続された温度検出素子と上記抵抗素子とで分圧された電圧値が入力される。ここで、この分圧された電圧値はスイッチ素子がすべて正常にオフされたときの電圧値（上記所定の電圧値）よりも低くなるので、この請求項２に係る温度検出回路は、上記所定の電圧値に基づいて閾値を設定しておくことで、ＡＤ入力ポートに入力される電圧値がこの閾値未満である場合にはいずれかのスイッチ素子が短絡故障していると判定するようにしている。
【００１５】
本発明の請求項３に記載の温度検出回路は、請求項２に記載の温度検出回路において、上記短絡故障検出手順には、いずれかのスイッチ素子に短絡故障が検出された場合に、上記スイッチ素子を順番にオンさせながら上記ＡＤ入力ポートに入力される電圧値を監視し、スイッチ素子をオンさせたときに上記補正用の電圧値と同じ電圧値がＡＤ入力ポートに入力されたときには当該オンさせたスイッチ素子が短絡故障していると判定する手順が含まれていることを特徴とする。
【００１６】
この請求項３に係る温度検出回路では、上記短絡故障検出手順に短絡故障しているスイッチ素子を特定する手順が含まれている。すなわち、この請求項３に係る温度検出回路では、短絡故障しているスイッチ素子の特定にあたり、マイコンは、スイッチ素子を１個ずつ順番にオンさせながらＡＤ入力ポートに入力される電圧値を監視する。ここで、短絡故障していないスイッチ素子をオンさせた場合、マイコンのＡＤ入力ポートには、当該スイッチ素子と接続された温度検出素子および短絡故障しているスイッチ素子と接続されている温度検出素子の合成抵抗と上記抵抗素子とで分圧された電圧値が入力される。つまり、この場合、当該スイッチ素子をオンする前の電圧値（上記補正用の電圧値）よりも低い電圧値がＡＤ入力ポートに入力されることになる。これに対して、短絡故障しているスイッチ素子に対してオンを指示した場合、当該スイッチ素子は既にオン状態にあるので、マイコンのＡＤ入力ポートに入力される電圧はスイッチ素子をオンする前の値と変わらない。すなわち、ＡＤ入力ポートには、上記補正用の電圧値と同じ値の電圧値が入力される。請求項３に係る温度検出回路は、このようにスイッチ素子を順番にオンさせながらＡＤ入力ポートに入力される電圧値を監視し、スイッチ素子をオンさせても補正用の電圧値と同じ電圧値がＡＤ入力ポートに入力される場合には当該オンさせたスイッチ素子が短絡故障していると判定するようにしている。
【００１７】
本発明の請求項４に記載の燃焼装置は、温度検出個所が複数ある燃焼装置であって、その温度検出手段として上記請求項１から３のいずれかに記載の温度検出回路を有する燃焼装置において、燃焼装置の制御手段は、上記温度検出回路のマイコンが上記スイッチ素子のいずれかに短絡故障を検出したときは、当該短絡故障が検出されたスイッチ素子と接続された温度検出素子が配置された燃焼部の燃焼運転を禁止する一方、短絡故障が検出されたスイッチ素子と接続された温度検出素子以外の温度検出素子が配置された燃焼部の燃焼運転は許容する制御構成を備えたことを特徴とする。
【００１８】
すなわち、この請求項４に記載の燃焼装置では、温度検出回路のマイコンがスイッチ素子のいずれかに短絡故障を検出した場合、当該短絡故障が検出されたスイッチ素子と接続された温度検出素子が配置された燃焼部の燃焼運転は禁止されるが、他の温度検出素子が配置された燃焼部の燃焼運転は許容されるので、温度検出回路のスイッチ素子の一つが短絡故障しても他のスイッチ素子と接続された温度検出素子が配置された燃焼部では燃焼運転を行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、温度検出素子と直列に接続されたスイッチ素子のいずれか一つが短絡故障をしていても他のスイッチ素子に接続された温度検出素子では正確に温度検出を行うことができる。したがって、本発明を適用した燃焼装置では、温度検出回路のスイッチ素子のいずれかに短絡故障が検出された場合であっても、当該短絡故障が検出されたスイッチ素子と接続された温度検出素子が配置された燃焼部の燃焼運転だけを禁止し、他の温度検出素子が配置された燃焼部の燃焼運転を許容することができ、ユーザにとって使い勝手の良い燃焼装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る温度検出回路の回路構成の一例を示す回路図である。
【図２】同温度検出回路の動作を説明する説明図であり、図２（ａ）は同温度検出回路において温度検出素子と直列に接続されるスイッチ素子の一つが短絡故障した状態を示しており、図２（ｂ）はスイッチ素子の一つが短絡故障している状態で短絡故障していないスイッチ素子をオンさせた状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
図１は本発明に係る温度検出回路の回路構成の一例を示している。この図に示す温度検出回路１は、温度検出個所が複数ある燃焼装置に用いられる温度検出回路であって、図示例では、燃焼装置として鍋用のバーナ３基とグリル１基とを備えたガスコンロ（図示せず）の温度検出手段として用いられる温度検出回路を示している。
【００２２】
この温度検出回路１は、抵抗値が固定された抵抗素子と抵抗値が温度に応じて変化する温度検出素子との間で分圧された電圧値をマイコンのＡＤ入力ポートに入力するように構成してなる温度検出回路であって、直流電源２と、抵抗素子３と、温度検出素子４と、スイッチ素子５と、マイコン６とを主要部として構成されている。
【００２３】
直流電源２は、図示しないガスコンロの電源（たとえば、乾電池など）から電力の供給を受けて抵抗素子３に一定の電圧（図示例ではＤＣ３Ｖ）を印加する電源で構成されている。抵抗素子３は、上記直流電源２と温度検出素子４との間に介装される分圧用の抵抗であって、この抵抗素子３には抵抗値が固定された抵抗器が用いられている。
【００２４】
温度検出素子４は、周囲の温度に応じて抵抗値が変化する素子であって、本実施形態では、この温度検出素子４としてサーミスタが用いられており、ガスコンロの温度検出個所の数に応じて複数（図示例では５個）のサーミスタ４ａ〜４ｅが備えられている。具体的には、これらサーミスタ４は、各鍋用のバーナにおいて鍋底の温度を検出するために用いられる３個のサーミスタ４ａ〜４ｃと、グリル庫内の温度を検出する２個のサーミスタ４ｄ、４ｅとで構成されている。なお、これらサーミスタ４としては、温度の上昇に応じて抵抗値が減少するＮＴＣサーミスタ、温度に応じて抵抗値が増加するＰＴＣサーミスタのいずれが用いられていてもよい。
【００２５】
各サーミスタ４ａ〜４ｅは、図に示すように並列に接続されており、いずれもその一端が上記抵抗素子３に接続されるとともに、他端がスイッチ素子５を介して共通のグランドに接続されている。そして、上記抵抗素子３と各サーミスタ４ａ〜４ｅとの接続部が上記マイコン６のＡＤ入力ポート（図では「ＡＤ入力」として示す）に接続されており、抵抗素子３と各サーミスタ４ａ〜４ｅとの間の電位（サーミスタの電圧値）がマイコン６に入力できるようになっている。なお、本実施形態では、このサーミスタの電圧値は、マイコン６に備えられた１個のＡＤ入力ポートに入力されるようになっている。
【００２６】
スイッチ素子５は、マイコン６に電圧値を入力するサーミスタを選択するための素子であって、本実施形態では、このスイッチ素子５としてトランジスタが用いられ、トランジスタ５ａ〜５ｅが上記各サーミスタ４ａ〜４ｅにそれぞれ１個ずつ直列に接続されている。各トランジスタ５ａ〜５ｅのコレクタ端子は、それぞれ対応するサーミスタ４ａ〜４ｅの他端に接続されるとともに、各エミッタ端子は共通のグランドに接続されている。各トランジスタ５ａ〜５ｅのベース端子は、それぞれ上記マイコン６の異なる出力ポート（図では「サーミスタ出力１〜５」として示す）に接続されており、マイコン６の出力ポートから出力される信号によってトランジスタがオンすることにより、オンされたトランジスタと接続されたサーミスタに上記直流電源２からの電力が供給され、その電圧値がマイコン６のＡＤ入力ポートに入力されるようになっている。
【００２７】
マイコン６は、上記ＡＤ入力ポートに入力される各サーミスタ４ａ〜４ｅの電圧値から温度を演算するプログラムを備えた制御装置であって、本実施形態では、このマイコン６はガスコンロの制御手段としても用いられており、ガスコンロの動作を制御するための制御プログラムも備えている。そして、このマイコン６は、ガスコンロの制御動作の一つとして、上記各サーミスタ４ａ〜４ｅを用いてバーナに載置される鍋底の温度やグリル庫内の温度の検出や、上述したスイッチ素子５の短絡故障の検出を行うように構成されている。
【００２８】
そこで、次に、マイコン６による各サーミスタ４ａ〜４ｅを用いた温度検出手順について説明した後、スイッチ素子５の短絡故障検出手順について説明する。
【００２９】
Ａ：温度検出手順
サーミスタ４ａ〜４ｅを用いて温度検出を行うにあたり、マイコン６は、プログラムによってあらかじめ設定された所定の間隔で上記サーミスタ４ａ〜４ｅを順番にオンさせながら各サーミスタ４ａ〜４ｅの電圧値を取り込んで、この取り込んだ電圧値から各サーミスタ４ａ〜４ｅで検出される温度を演算する。
【００３０】
具体的には、たとえば、マイコン６は、まずサーミスタ出力１から一定期間（たとえば、１０ｍ秒間）Ｈｉの信号を出力し（このときサーミスタ出力２〜５の出力はいずれもＬｏｗ）、この間トランジスタ５ａのみをオン状態にして、抵抗素子３を介してサーミスタ４ａにのみ直流電源２からの電圧が印加されるようにし、抵抗素子３とサーミスタ４ａとで分圧された電圧値（サーミスタ４ａの電圧値）がマイコン６のＡＤ入力ポートに入力されるようにし、入力された電圧値からサーミスタ４ａで検出される温度を演算する（なお、電圧値から温度を演算する方法は周知であるので説明は省略する）。
【００３１】
そして、上記一定期間が経過すると、次にマイコン６は、サーミスタ出力１の出力をＬｏｗにする（つまり、トランジスタ５ａをオフにする）とともに、サーミスタ出力２の出力を次の一定期間の間Ｈｉにして（このときサーミスタ出力１，３〜５の出力はＬｏｗ）、今度はトランジスタ５ｂのみをオン状態にし、抵抗素子３とサーミスタ４ｂとで分圧された電圧値（サーミスタ４ｂの電圧値）がマイコン６のＡＤ入力ポートに入力されるようにして、入力された電圧値からサーミスタ４ｂで検出される温度を演算する。
【００３２】
以下同様の手順で、マイコン６は、トランジスタ５ａ〜５ｅを順番にオンさせながら各サーミスタ４ａ〜４ｅで検出される温度を順次演算し、すべてのサーミスタ４ａ〜４ｅについての温度検出が終了すると、一旦マイコン６は、サーミスタ出力１〜５のすべての出力を一定期間（たとえば、１０ｍ秒間）Ｌｏｗにして、トランジスタ５ａ〜５ｅをすべてオフにして温度検出手順を終了する。
【００３３】
なお、トランジスタ５ａ〜５ｅをすべてオフにした後の処理については、マイコン６のプログラムによって適宜決定されるが、たとえば、トランジスタ５ａ〜５ｅをすべてオフにした後にフレームロッドなどの火炎検出器による火炎検出信号をマイコン６に入力する手順を含めたり、あるいは、上記抵抗素子３と並列に別途抵抗器（図示せず）を備えておいて、この抵抗器にも通電を行った上で上述した手順と同様の手順で再度温度検出を行うなどの処理を含めることができる。そして、これら一連の処理が終了した時点で、再び、上述した温度検出手順が行われるように構成されている。つまり、上述した温度検出手順は一定の周期で繰り返し行われるようになっており、その都度、サーミスタ４ａ〜４ｅで検出される温度は最新のデータに更新されるようになっている。
【００３４】
Ｂ：スイッチ素子５の短絡故障検出手順
次に、スイッチ素子５の短絡故障検出手順について図２を参照しながら説明する。
ここで、スイッチ素子５の短絡故障とは、いずれかのスイッチ素子５がオン（導通）状態で固定される故障のことを意味している。図２（ａ）は、トランジスタ５ｂが短絡故障した場合を示しており、この図に示すように、トランジスタ５ｂが短絡故障すると、マイコン６のサーミスタ出力２の出力がＬｏｗであってもトランジスタ５ｂはオン状態を維持し、直流電源２からの電圧がサーミスタ４ｂにも印加される。なお、以下の説明における短絡故障は、説明の便宜上、この図２（ａ）に示すように、トランジスタ５ｂが故障しているものとする。
【００３５】
このようにトランジスタ５ｂに短絡故障があると、たとえば、この状態でマイコン６がサーミスタ４ａによる温度検出を行おうとしてサーミスタ出力１からＨｉの信号を出力すると、図２（ｂ）に示すように、サーミスタ４ａ，４ｂの双方に直流電源２からの電圧が印加され、マイコン６のＡＤ入力ポートにはサーミスタ４ａとサーミスタ４ｂの合成抵抗と抵抗素子３とで分圧された電圧値が入力されることとなり、この状態で入力された電圧値に基づいて温度を演算しても、サーミスタ４ａによる正確な温度検出はできない（このことは、サーミスタ４ｃ〜４ｅによる温度検出の場合も同様である）。
【００３６】
そのため、本実施形態の温度検出回路１では、このようなスイッチ素子５の短絡故障を検出するために、上述した温度検出手順においてトランジスタ５ａ〜５ｅのすべてに対してスイッチ素子をオフにする信号（Ｌｏｗ）を出力する期間を利用して、スイッチ素子５のいずれかに短絡故障があるか否かを判断するようにしている。
【００３７】
具体的には、マイコン６は、すべてのトランジスタ５ａ〜５ｅに対してスイッチ素子をオフにする信号を出力したときにＡＤ入力ポートに入力される電圧値が、あらかじめ設定された所定の閾値Ｖｔ未満であるか否かを判断し、その電圧値が上記閾値Ｖｔ未満である場合には、いずれかのトランジスタ５ａ〜５ｅに短絡故障があると判定する。
【００３８】
すなわち、ここですべてのトランジスタ５ａ〜５ｅが正常に動作していれば（換言すれば、いずれのトランジスタ５ａ〜５ｅも短絡故障していなければ）、マイコン６のサーミスタ出力１〜５をすべてＬｏｗにすることによってサーミスタ４ａ〜４ｅはすべてオープンとなるので、マイコン６のＡＤ入力ポートには電源電圧２の電圧値（本実施形態ではＤＣ３Ｖ）から抵抗素子３での電圧降下分を差し引いた値の電圧Ｖｘが入力されることになる。これに対して、トランジスタ５ａ〜５ｅのいずれかが短絡故障していると、マイコン６のＡＤ入力ポートには短絡故障のあるトランジスタ５ｂと接続されたサーミスタ４ｂと上記抵抗素子３とで分圧された電圧値Ｖｙが入力されることとなる。つまり、トランジスタ５ａ〜５ｅのいずれかが短絡故障していると、短絡故障がない場合に比して低い値の電圧値Ｖｙがマイコン６のＡＤ入力ポートに入力されることとなる。
【００３９】
そのため、マイコン６には、トランジスタ５ａ〜５ｅが正常に動作しているときにＡＤ入力ポートに入力される電圧値Ｖｘに基づいて、電圧値Ｖｘの近傍で、電圧値Ｖｘよりも低く、かつ、トランジスタ５に短絡故障がある場合の電圧値Ｖｙよりも高い値の電圧値が上記閾値Ｖｔとして設定され（Ｖｔ＝Ｖｘ＞Ｖｙ）、すべてのトランジスタ５ａ〜５ｅをオフさせたときにＡＤ入力ポートに入力される電圧値がこの閾値Ｖｔ未満である場合にはいずれかのトランジスタ５ａ〜５ｅに短絡故障があると判定する。
【００４０】
なお、この短絡故障の判定を行った場合、マイコン６は短絡故障検出時にＡＤ入力ポートに入力される電圧値Ｖinを後述する補正用の電圧値Ｖｚとして記憶しておく（詳細は後述する）。なお、この補正用の電圧値Ｖｚは、上述した一定の周期でサーミスタ４ａ〜４ｅの温度データを最新のデータに更新するたびに同様に最新のデータに更新される。
【００４１】
このようにして、いずれかのトランジスタ５ａ〜５ｅに短絡故障が検出されると、次にマイコン６は、各トランジスタ５ａ〜５ｅを順番にオンさせながらＡＤ入力ポートに入力される電圧値を監視し、トランジスタ５をオンさせたときに上記補正用の電圧値Ｖｚと同じ電圧値がＡＤ入力ポートに入力されることを条件として、当該オンさせたトランジスタが短絡故障していると判定する。
【００４２】
すなわち、いずれかのトランジスタが短絡故障している状態で、短絡故障していないトランジスタ（たとえば、トランジスタ５ａ）をオンさせる（サーミスタ出力１をＨｉにする）と、上述したように、マイコン６のＡＤ入力ポートには当該トランジスタ５ａと接続されたサーミスタ４ａおよび短絡故障しているトランジスタ５ｂと接続されているサーミスタ４ｂの合成抵抗と上記抵抗素子３とで分圧された電圧値が入力されることとなる（図２（ｂ）参照）。つまり、上記補正用の電圧値よりも低い電圧値がＡＤ入力ポートに入力されることになる。
【００４３】
これに対して、短絡故障しているトランジスタ５ｂに対してオンを指示した場合（サーミスタ出力２をＨｉとした場合）、当該トランジスタ５ｂ以外のトランジスタ５ａ，５ｃ〜５ｅはオフの状態にあるので、マイコン６のＡＤ入力ポートに入力される電圧は先にマイコン６に記憶した上記補正用の電圧値Ｖｚとほぼ同じ値の電圧値が入力されることとなる。すなわち、本実施形態では、補正用の電圧値Ｖｚは、上述した一定の周期で更新されるが、この周期は具体的には数十ミリ秒から数百ミリ秒程度ときわめて短かく、サーミスタ４の検出温度が変化する時間よりも短い時間で更新されるので、短絡故障しているトランジスタ５ｂのサーミスタ４ｂの電圧値はこの補正用の電圧値Ｖｚとほぼ同じ値になる。
【００４４】
つまり、いずれかのトランジスタ５に短絡故障が検出されている状態で、各トランジスタ５ａ〜５ｅを順番にオンさせていくと短絡故障のあるトランジスタに対してオンを指示した場合にのみ上記補正用の電圧値Ｖｚとほぼ同じ値の電圧値がＡＤ入力ポートに入力されることから、マイコン６は、トランジスタをオンさせたときに補正用の電圧値Ｖｚとほぼ同じ電圧値がＡＤ入力ポートに入力されたときには、当該オンさせたトランジスタが短絡故障していると判定する。
【００４５】
しかして、このように構成された温度検出回路１において、本実施形態では、トランジスタ５ａ〜５ｅのいずれかに短絡故障が検出された場合、他の短絡故障が検出されていないトランジスタと接続されたサーミスタの電圧値を読み込むときには、以下の数式（１）を用いてＡＤ入力ポートに入力される電圧値を補正して、温度を検出するように構成されている。
【００４６】
Ｖａ＝Ｖcc÷（Ｖcc／Ｖin−Ｖcc／Ｖｚ＋１） ・・・（１）
ここで、Ｖａは補正後の電圧値、Ｖccは直流電源の電圧値、Ｖｉｎはトランジスタ５が短絡故障しているサーミスタ４と温度検出を行う（トランジスタが短絡故障していない）サーミスタの合成抵抗によってＡＤ入力ポートに入力される電圧値をそれぞれ示している。
【００４７】
なお、この数式（１）は以下のようにして得られる。
すなわち、トランジスタが故障しているサーミスタ４ｂの抵抗値をＲｂ、温度検出を行うサーミスタ４ａの抵抗値をＲａ、抵抗素子３の抵抗値をＲ3 とすると、トランジスタが故障しているサーミスタ４ｂの電圧値Ｖｂは、Ｖｂ＝Ｖcc×Ｒｂ／（Ｒ3 ＋Ｒｂ）で求められるので、トランジスタが短絡故障しているサーミスタ４ｂの抵抗値Ｒｂは、
Ｒｂ＝Ｒ3 ×Ｖｂ／（Ｖcc−Ｖｂ） ・・・（２）
となる。
【００４８】
一方、サーミスタ４ｂとサーミスタ４ａの合成抵抗値Ｒは、Ｒ＝Ｒｂ×Ｒａ／（Ｒｂ＋Ｒａ）で求められるので、トランジスタが短絡故障していないサーミスタ４ａの抵抗値Ｒａは、
Ｒａ＝Ｒ×Ｒｂ／（Ｒｂ−Ｒ） ・・・（３）
となる。
【００４９】
また、サーミスタ４ａとサーミスタ４ｂの合成抵抗によってＡＤ入力ポートに入力される電圧値Ｖinは、Ｖin＝Ｖcc×Ｒ／（Ｒ3 ＋Ｒ）となるので、合成抵抗値Ｒは、
Ｒ＝Ｒ3 ×Ｖin／（Ｖcc−Ｖin） ・・・（４）
となる。
【００５０】
そして、サーミスタ４ｂのトランジスタ５ｂが短絡故障していないときにＡＤ入力ポートに入力される電圧値、すなわち、補正後の電圧値となるＶａは、Ｖａ＝Ｖcc×Ｒａ／（Ｒ3 ＋Ｒａ）で求められるから、これに数式（３）を代入すると、
Ｖａ＝（Ｖcc×（Ｒ×Ｒｂ）／（Ｒｂ−Ｒ））／（Ｒ3 ＋（（Ｒ×Ｒｂ）／（Ｒｂ−Ｒ）））
＝Ｖcc／((Ｒ3 ／Ｒ）−（Ｒ3 ／Ｒｂ）＋１）
となるので、これに数式（２）および（４）を代入すると、
Ｖａ＝Ｖcc÷（（Ｒ3 ／（（Ｒ3 ×Ｖin）／（Ｖcc−Ｖin）））−（Ｒ3 ／（（Ｒ3×Ｖｂ）／（Ｖcc−Ｖｂ）））＋１）
となる。そして、この数式を整理すると、
Ｖａ＝Ｖcc÷（Ｖcc／Ｖin−Ｖcc／Ｖｂ＋１）となる。ここで、短絡故障しているサーミスタ４ｂの電圧値Ｖｂはマイコン６に記憶された補正用の電圧値Ｖｚであるので、その結果、上述した数式（１）が導かれる。
【００５１】
このように本実施形態の温度検出回路１では、トランジスタ５のいずれか一つに短絡故障が検出されている場合において、短絡故障が検出されていないトランジスタと接続されたサーミスタの電圧値を読み込む際には、電圧値の読み込みを行うサーミスタとトランジスタに短絡故障があるサーミスタとが並列に接続されていることを利用して、短絡故障検出時にマイコン６に記憶しておいた補正用の電圧値を用いてＡＤ入力端子に入力される電圧値を補正するので、マイコン６はトランジスタのいずれにも短絡故障がないときと同じ正確な電圧値を把握することができ、正確な温度検出を行うことができる。
【００５２】
そのため、本発明に係る温度検出回路１を温度検出手段として備えた燃焼装置においては、サーミスタを選択するために設けられたトランジスタの一つが短絡故障しても、他のサーミスタでは正確な温度検出ができるので、マイコン６は、短絡故障が検出されたトランジスタと接続されたサーミスタが配置された燃焼部での燃焼運転だけを禁止し、他のサーミスタが配置された燃焼部の燃焼運転を許容することができ、ユーザにとって使い勝手の良い燃焼装置を提供することができる。
【００５３】
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。
【００５４】
たとえば、上述した実施形態では、燃焼装置としてガスコンロを用いた場合を示したが、本発明に係る温度検出回路１は、温度検出個所が複数ある燃焼装置であればガスコンロ以外の燃焼装置、たとえばガス給湯装置などの温度検出手段に用いることもできる。
【００５５】
また、上述した実施形態では、いずれかのトランジスタ５に短絡故障が検出された場合における他のトランジスタと接続されたサーミスタ４の電圧値の補正は、マイコン６に記憶した補正用の電圧値Ｖｚに基づいて行う場合を示したが、補正用の電圧値Ｖｚに代えて、または、これと併用して、上記補正用の電圧値Ｖｚから短絡故障しているトランジスタと接続されたサーミスタの抵抗値を記憶させておいて、この抵抗値を基に電圧値の補正を行うように構成することもできる。
【符号の説明】
【００５６】
１ 温度検出回路
２ 直流電源
３ 抵抗素子
４、４ａ〜４ｅ 温度検出素子（サーミスタ）
５、５ａ〜５ｅ スイッチ素子（トランジスタ）
６ マイコン（制御手段）
【技術分野】
【０００１】
この発明は温度検出回路および燃焼装置に関し、より詳細には、ガスコンロなどの燃焼装置において、鍋底やグリル庫内の温度検出に用いられる温度検出回路と当該温度検出回路を備えた燃焼装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスコンロなどの燃焼装置においては、バーナで加熱される鍋底の温度やグリル庫内の温度を検出するために温度検出回路が備えられている。温度検出回路は、温度に応じて抵抗値が変化する温度検出素子（たとえば、サーミスタ）を温度測定を行う部位の近傍に配置するとともに、この温度検出素子に抵抗値が固定された抵抗素子を直列に接続し、この抵抗素子と温度検出素子とで分圧された電位（温度検出素子の電圧値）をマイコンのＡＤ入力ポートに入力するようになっており、マイコンはＡＤ入力ポートに入力された電圧値から温度を演算するように構成されている。
【０００３】
ところで、この種の燃焼装置の多くは温度測定を行うべき部位が複数あることから、それに応じて温度検出回路には複数の温度検出素子が備えられている。各温度検出素子は、それぞれマイコンの異なるＡＤ入力ポートにその電圧値を入力するように構成してもよいが、数が限られたマイコンのＡＤ入力ポートを有効に利用するため、これら各温度検出素子の電圧値を１のＡＤ入力ポートに入力するように構成した温度検出回路が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
このように１のＡＤ入力ポートに複数の温度検出素子の電圧値を入力する場合、各温度検出素子の電圧値は選択的にマイコンのＡＤ入力ポートに入力できるように、各温度検出素子は並列に接続されるとともに、各温度検出素子に直列にスイッチ素子が配設され、このスイッチ素子をマイコンがオン／オフさせることで、ＡＤ入力ポートに電圧値を入力する温度検出素子を選択するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２００９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来の構成には以下のような問題があり、その改善が望まれていた。
【０００７】
すなわち、上述したように温度検出素子とスイッチ素子の直列回路を並列に配設してなる温度検出回路では、いずれか１のスイッチ素子が短絡故障した（スイッチ素子が導通状態（オン）で固定された）場合、マイコンが他のスイッチ素子をオンさせて温度を検出しようとしても、短絡故障しているスイッチ素子に接続された温度検出素子にも電圧が印加されるので、マイコンは正確な温度を検出することができない。
【０００８】
そのため、従来の燃焼装置では、温度検出回路のスイッチ素子のいずれか一つでも短絡故障が検出されると、すべてのバーナでの燃焼を禁止するようになっている。たとえば、鍋用のバーナ３基とグリル１基とを備えたガスコンロにおいて、鍋用のバーナの１つで温度検出素子のスイッチ素子に短絡故障が検出された場合、他の２基の鍋用のバーナおよびグリルについても燃焼を禁止するようになっている。そのため、ユーザにとっては使い勝手がよくないという問題があった。
【０００９】
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、スイッチ素子の一つが短絡故障しても他のスイッチ素子と接続された温度検出素子では正確な温度検出ができる温度検出回路を提供することにより、使い勝手の良い燃焼装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に記載の温度検出回路は、抵抗値が固定された抵抗素子と抵抗値が温度に応じて変化する温度検出素子との間で分圧された電圧値をマイコンのＡＤ入力ポートに入力するように構成してなる温度検出回路であって、複数の温度検出素子が並列に接続されるとともに、各温度検出素子にスイッチ素子が直列に接続され、このスイッチ素子がオンされた温度検出素子に上記抵抗素子を介して電圧が印加されるように構成されたものにおいて、上記マイコンは、上記スイッチ素子の短絡故障を検出する短絡故障検出手順を有し、この短絡故障検出手順においていずれかのスイッチ素子に短絡故障が検出されたときは、当該短絡故障が検出されたスイッチ素子と接続された温度検出素子の電圧値を補正用の電圧値として記憶し、短絡故障が検出されていないスイッチ素子と接続された温度検出素子の電圧値を読み込む際には、この補正用の電圧値に基づいて、上記ＡＤ入力端子に入力される電圧値を補正する制御構成を備えたことを特徴とする。
【００１１】
この請求項１に係る温度検出回路では、マイコンにスイッチ素子の短絡故障を検出する短絡故障検出手順が備えられており、マイコンはこの短絡故障検出手順によっていずれかのスイッチ素子に短絡故障がないかを判断する。そして、この手順によっていずれかのスイッチ素子に短絡故障が検出された場合、マイコンは、まず、当該短絡故障が検出されたスイッチ素子と接続された温度検出素子の電圧値を補正用の電圧値として記憶する。そして、短絡故障が検出されていないスイッチ素子と接続された温度検出素子の電圧値を読み込む際には、電圧値の読み込みを行う温度検出素子とスイッチ素子に短絡故障がある温度検出素子とが並列に接続されていることを前提として、先に記憶しておいた補正用の電圧値を用いてＡＤ入力端子に入力される電圧値を補正する。
【００１２】
すなわち、短絡故障が検出されていないスイッチ素子と接続された温度検出素子の電圧値を読み込む際にマイコンのＡＤ入力ポートに入力される電圧値は、スイッチ素子が短絡故障している温度検出素子とスイッチ素子が短絡故障していない温度検出素子との合成抵抗と上記抵抗素子とで分圧された電圧値となっていることから、この入力された電圧値を上記補正用の電圧値を用いてマイコンで補正するようにしている。したがって、この温度検出回路では、スイッチ素子のいずれか一つが短絡故障をしていても他のスイッチ素子に接続された温度検出素子の本来の電圧値（スイッチ素子が短絡故障している温度検出素子が存在しないと仮定したときの電圧値）を把握することができ、正確な温度検出を行うことができる。
【００１３】
本発明の請求項２に記載の温度検出回路は、請求項１に記載の温度検出回路において、上記短絡故障検出手順は、すべてのスイッチ素子をオフさせたときに、上記マイコンのＡＤ入力ポートに入力される電圧値が所定の閾値未満であることを条件に、いずれかのスイッチ素子に短絡故障があると判定する手順を含むことを特徴とする。
【００１４】
すなわち、この請求項２に係る温度検出回路は、スイッチ素子に短絡故障があるか否かの判断にあたり、マイコンがすべてのスイッチ素子に対してスイッチ素子をオフにする信号を出力する。このとき、すべてのスイッチ素子が正常に動作していれば（いずれのスイッチ素子も短絡故障していなければ）、スイッチ素子のオフに伴って温度検出素子はすべてオープンの状態となり、マイコンのＡＤ入力ポートには所定の電圧値（電源電圧から抵抗素子での電圧降下分を差し引いた値の電圧）が入力されることになる。これに対して、いずれか一つのスイッチ素子が短絡故障していると、マイコンのＡＤ入力ポートには短絡故障しているスイッチ素子と接続された温度検出素子と上記抵抗素子とで分圧された電圧値が入力される。ここで、この分圧された電圧値はスイッチ素子がすべて正常にオフされたときの電圧値（上記所定の電圧値）よりも低くなるので、この請求項２に係る温度検出回路は、上記所定の電圧値に基づいて閾値を設定しておくことで、ＡＤ入力ポートに入力される電圧値がこの閾値未満である場合にはいずれかのスイッチ素子が短絡故障していると判定するようにしている。
【００１５】
本発明の請求項３に記載の温度検出回路は、請求項２に記載の温度検出回路において、上記短絡故障検出手順には、いずれかのスイッチ素子に短絡故障が検出された場合に、上記スイッチ素子を順番にオンさせながら上記ＡＤ入力ポートに入力される電圧値を監視し、スイッチ素子をオンさせたときに上記補正用の電圧値と同じ電圧値がＡＤ入力ポートに入力されたときには当該オンさせたスイッチ素子が短絡故障していると判定する手順が含まれていることを特徴とする。
【００１６】
この請求項３に係る温度検出回路では、上記短絡故障検出手順に短絡故障しているスイッチ素子を特定する手順が含まれている。すなわち、この請求項３に係る温度検出回路では、短絡故障しているスイッチ素子の特定にあたり、マイコンは、スイッチ素子を１個ずつ順番にオンさせながらＡＤ入力ポートに入力される電圧値を監視する。ここで、短絡故障していないスイッチ素子をオンさせた場合、マイコンのＡＤ入力ポートには、当該スイッチ素子と接続された温度検出素子および短絡故障しているスイッチ素子と接続されている温度検出素子の合成抵抗と上記抵抗素子とで分圧された電圧値が入力される。つまり、この場合、当該スイッチ素子をオンする前の電圧値（上記補正用の電圧値）よりも低い電圧値がＡＤ入力ポートに入力されることになる。これに対して、短絡故障しているスイッチ素子に対してオンを指示した場合、当該スイッチ素子は既にオン状態にあるので、マイコンのＡＤ入力ポートに入力される電圧はスイッチ素子をオンする前の値と変わらない。すなわち、ＡＤ入力ポートには、上記補正用の電圧値と同じ値の電圧値が入力される。請求項３に係る温度検出回路は、このようにスイッチ素子を順番にオンさせながらＡＤ入力ポートに入力される電圧値を監視し、スイッチ素子をオンさせても補正用の電圧値と同じ電圧値がＡＤ入力ポートに入力される場合には当該オンさせたスイッチ素子が短絡故障していると判定するようにしている。
【００１７】
本発明の請求項４に記載の燃焼装置は、温度検出個所が複数ある燃焼装置であって、その温度検出手段として上記請求項１から３のいずれかに記載の温度検出回路を有する燃焼装置において、燃焼装置の制御手段は、上記温度検出回路のマイコンが上記スイッチ素子のいずれかに短絡故障を検出したときは、当該短絡故障が検出されたスイッチ素子と接続された温度検出素子が配置された燃焼部の燃焼運転を禁止する一方、短絡故障が検出されたスイッチ素子と接続された温度検出素子以外の温度検出素子が配置された燃焼部の燃焼運転は許容する制御構成を備えたことを特徴とする。
【００１８】
すなわち、この請求項４に記載の燃焼装置では、温度検出回路のマイコンがスイッチ素子のいずれかに短絡故障を検出した場合、当該短絡故障が検出されたスイッチ素子と接続された温度検出素子が配置された燃焼部の燃焼運転は禁止されるが、他の温度検出素子が配置された燃焼部の燃焼運転は許容されるので、温度検出回路のスイッチ素子の一つが短絡故障しても他のスイッチ素子と接続された温度検出素子が配置された燃焼部では燃焼運転を行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、温度検出素子と直列に接続されたスイッチ素子のいずれか一つが短絡故障をしていても他のスイッチ素子に接続された温度検出素子では正確に温度検出を行うことができる。したがって、本発明を適用した燃焼装置では、温度検出回路のスイッチ素子のいずれかに短絡故障が検出された場合であっても、当該短絡故障が検出されたスイッチ素子と接続された温度検出素子が配置された燃焼部の燃焼運転だけを禁止し、他の温度検出素子が配置された燃焼部の燃焼運転を許容することができ、ユーザにとって使い勝手の良い燃焼装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る温度検出回路の回路構成の一例を示す回路図である。
【図２】同温度検出回路の動作を説明する説明図であり、図２（ａ）は同温度検出回路において温度検出素子と直列に接続されるスイッチ素子の一つが短絡故障した状態を示しており、図２（ｂ）はスイッチ素子の一つが短絡故障している状態で短絡故障していないスイッチ素子をオンさせた状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
図１は本発明に係る温度検出回路の回路構成の一例を示している。この図に示す温度検出回路１は、温度検出個所が複数ある燃焼装置に用いられる温度検出回路であって、図示例では、燃焼装置として鍋用のバーナ３基とグリル１基とを備えたガスコンロ（図示せず）の温度検出手段として用いられる温度検出回路を示している。
【００２２】
この温度検出回路１は、抵抗値が固定された抵抗素子と抵抗値が温度に応じて変化する温度検出素子との間で分圧された電圧値をマイコンのＡＤ入力ポートに入力するように構成してなる温度検出回路であって、直流電源２と、抵抗素子３と、温度検出素子４と、スイッチ素子５と、マイコン６とを主要部として構成されている。
【００２３】
直流電源２は、図示しないガスコンロの電源（たとえば、乾電池など）から電力の供給を受けて抵抗素子３に一定の電圧（図示例ではＤＣ３Ｖ）を印加する電源で構成されている。抵抗素子３は、上記直流電源２と温度検出素子４との間に介装される分圧用の抵抗であって、この抵抗素子３には抵抗値が固定された抵抗器が用いられている。
【００２４】
温度検出素子４は、周囲の温度に応じて抵抗値が変化する素子であって、本実施形態では、この温度検出素子４としてサーミスタが用いられており、ガスコンロの温度検出個所の数に応じて複数（図示例では５個）のサーミスタ４ａ〜４ｅが備えられている。具体的には、これらサーミスタ４は、各鍋用のバーナにおいて鍋底の温度を検出するために用いられる３個のサーミスタ４ａ〜４ｃと、グリル庫内の温度を検出する２個のサーミスタ４ｄ、４ｅとで構成されている。なお、これらサーミスタ４としては、温度の上昇に応じて抵抗値が減少するＮＴＣサーミスタ、温度に応じて抵抗値が増加するＰＴＣサーミスタのいずれが用いられていてもよい。
【００２５】
各サーミスタ４ａ〜４ｅは、図に示すように並列に接続されており、いずれもその一端が上記抵抗素子３に接続されるとともに、他端がスイッチ素子５を介して共通のグランドに接続されている。そして、上記抵抗素子３と各サーミスタ４ａ〜４ｅとの接続部が上記マイコン６のＡＤ入力ポート（図では「ＡＤ入力」として示す）に接続されており、抵抗素子３と各サーミスタ４ａ〜４ｅとの間の電位（サーミスタの電圧値）がマイコン６に入力できるようになっている。なお、本実施形態では、このサーミスタの電圧値は、マイコン６に備えられた１個のＡＤ入力ポートに入力されるようになっている。
【００２６】
スイッチ素子５は、マイコン６に電圧値を入力するサーミスタを選択するための素子であって、本実施形態では、このスイッチ素子５としてトランジスタが用いられ、トランジスタ５ａ〜５ｅが上記各サーミスタ４ａ〜４ｅにそれぞれ１個ずつ直列に接続されている。各トランジスタ５ａ〜５ｅのコレクタ端子は、それぞれ対応するサーミスタ４ａ〜４ｅの他端に接続されるとともに、各エミッタ端子は共通のグランドに接続されている。各トランジスタ５ａ〜５ｅのベース端子は、それぞれ上記マイコン６の異なる出力ポート（図では「サーミスタ出力１〜５」として示す）に接続されており、マイコン６の出力ポートから出力される信号によってトランジスタがオンすることにより、オンされたトランジスタと接続されたサーミスタに上記直流電源２からの電力が供給され、その電圧値がマイコン６のＡＤ入力ポートに入力されるようになっている。
【００２７】
マイコン６は、上記ＡＤ入力ポートに入力される各サーミスタ４ａ〜４ｅの電圧値から温度を演算するプログラムを備えた制御装置であって、本実施形態では、このマイコン６はガスコンロの制御手段としても用いられており、ガスコンロの動作を制御するための制御プログラムも備えている。そして、このマイコン６は、ガスコンロの制御動作の一つとして、上記各サーミスタ４ａ〜４ｅを用いてバーナに載置される鍋底の温度やグリル庫内の温度の検出や、上述したスイッチ素子５の短絡故障の検出を行うように構成されている。
【００２８】
そこで、次に、マイコン６による各サーミスタ４ａ〜４ｅを用いた温度検出手順について説明した後、スイッチ素子５の短絡故障検出手順について説明する。
【００２９】
Ａ：温度検出手順
サーミスタ４ａ〜４ｅを用いて温度検出を行うにあたり、マイコン６は、プログラムによってあらかじめ設定された所定の間隔で上記サーミスタ４ａ〜４ｅを順番にオンさせながら各サーミスタ４ａ〜４ｅの電圧値を取り込んで、この取り込んだ電圧値から各サーミスタ４ａ〜４ｅで検出される温度を演算する。
【００３０】
具体的には、たとえば、マイコン６は、まずサーミスタ出力１から一定期間（たとえば、１０ｍ秒間）Ｈｉの信号を出力し（このときサーミスタ出力２〜５の出力はいずれもＬｏｗ）、この間トランジスタ５ａのみをオン状態にして、抵抗素子３を介してサーミスタ４ａにのみ直流電源２からの電圧が印加されるようにし、抵抗素子３とサーミスタ４ａとで分圧された電圧値（サーミスタ４ａの電圧値）がマイコン６のＡＤ入力ポートに入力されるようにし、入力された電圧値からサーミスタ４ａで検出される温度を演算する（なお、電圧値から温度を演算する方法は周知であるので説明は省略する）。
【００３１】
そして、上記一定期間が経過すると、次にマイコン６は、サーミスタ出力１の出力をＬｏｗにする（つまり、トランジスタ５ａをオフにする）とともに、サーミスタ出力２の出力を次の一定期間の間Ｈｉにして（このときサーミスタ出力１，３〜５の出力はＬｏｗ）、今度はトランジスタ５ｂのみをオン状態にし、抵抗素子３とサーミスタ４ｂとで分圧された電圧値（サーミスタ４ｂの電圧値）がマイコン６のＡＤ入力ポートに入力されるようにして、入力された電圧値からサーミスタ４ｂで検出される温度を演算する。
【００３２】
以下同様の手順で、マイコン６は、トランジスタ５ａ〜５ｅを順番にオンさせながら各サーミスタ４ａ〜４ｅで検出される温度を順次演算し、すべてのサーミスタ４ａ〜４ｅについての温度検出が終了すると、一旦マイコン６は、サーミスタ出力１〜５のすべての出力を一定期間（たとえば、１０ｍ秒間）Ｌｏｗにして、トランジスタ５ａ〜５ｅをすべてオフにして温度検出手順を終了する。
【００３３】
なお、トランジスタ５ａ〜５ｅをすべてオフにした後の処理については、マイコン６のプログラムによって適宜決定されるが、たとえば、トランジスタ５ａ〜５ｅをすべてオフにした後にフレームロッドなどの火炎検出器による火炎検出信号をマイコン６に入力する手順を含めたり、あるいは、上記抵抗素子３と並列に別途抵抗器（図示せず）を備えておいて、この抵抗器にも通電を行った上で上述した手順と同様の手順で再度温度検出を行うなどの処理を含めることができる。そして、これら一連の処理が終了した時点で、再び、上述した温度検出手順が行われるように構成されている。つまり、上述した温度検出手順は一定の周期で繰り返し行われるようになっており、その都度、サーミスタ４ａ〜４ｅで検出される温度は最新のデータに更新されるようになっている。
【００３４】
Ｂ：スイッチ素子５の短絡故障検出手順
次に、スイッチ素子５の短絡故障検出手順について図２を参照しながら説明する。
ここで、スイッチ素子５の短絡故障とは、いずれかのスイッチ素子５がオン（導通）状態で固定される故障のことを意味している。図２（ａ）は、トランジスタ５ｂが短絡故障した場合を示しており、この図に示すように、トランジスタ５ｂが短絡故障すると、マイコン６のサーミスタ出力２の出力がＬｏｗであってもトランジスタ５ｂはオン状態を維持し、直流電源２からの電圧がサーミスタ４ｂにも印加される。なお、以下の説明における短絡故障は、説明の便宜上、この図２（ａ）に示すように、トランジスタ５ｂが故障しているものとする。
【００３５】
このようにトランジスタ５ｂに短絡故障があると、たとえば、この状態でマイコン６がサーミスタ４ａによる温度検出を行おうとしてサーミスタ出力１からＨｉの信号を出力すると、図２（ｂ）に示すように、サーミスタ４ａ，４ｂの双方に直流電源２からの電圧が印加され、マイコン６のＡＤ入力ポートにはサーミスタ４ａとサーミスタ４ｂの合成抵抗と抵抗素子３とで分圧された電圧値が入力されることとなり、この状態で入力された電圧値に基づいて温度を演算しても、サーミスタ４ａによる正確な温度検出はできない（このことは、サーミスタ４ｃ〜４ｅによる温度検出の場合も同様である）。
【００３６】
そのため、本実施形態の温度検出回路１では、このようなスイッチ素子５の短絡故障を検出するために、上述した温度検出手順においてトランジスタ５ａ〜５ｅのすべてに対してスイッチ素子をオフにする信号（Ｌｏｗ）を出力する期間を利用して、スイッチ素子５のいずれかに短絡故障があるか否かを判断するようにしている。
【００３７】
具体的には、マイコン６は、すべてのトランジスタ５ａ〜５ｅに対してスイッチ素子をオフにする信号を出力したときにＡＤ入力ポートに入力される電圧値が、あらかじめ設定された所定の閾値Ｖｔ未満であるか否かを判断し、その電圧値が上記閾値Ｖｔ未満である場合には、いずれかのトランジスタ５ａ〜５ｅに短絡故障があると判定する。
【００３８】
すなわち、ここですべてのトランジスタ５ａ〜５ｅが正常に動作していれば（換言すれば、いずれのトランジスタ５ａ〜５ｅも短絡故障していなければ）、マイコン６のサーミスタ出力１〜５をすべてＬｏｗにすることによってサーミスタ４ａ〜４ｅはすべてオープンとなるので、マイコン６のＡＤ入力ポートには電源電圧２の電圧値（本実施形態ではＤＣ３Ｖ）から抵抗素子３での電圧降下分を差し引いた値の電圧Ｖｘが入力されることになる。これに対して、トランジスタ５ａ〜５ｅのいずれかが短絡故障していると、マイコン６のＡＤ入力ポートには短絡故障のあるトランジスタ５ｂと接続されたサーミスタ４ｂと上記抵抗素子３とで分圧された電圧値Ｖｙが入力されることとなる。つまり、トランジスタ５ａ〜５ｅのいずれかが短絡故障していると、短絡故障がない場合に比して低い値の電圧値Ｖｙがマイコン６のＡＤ入力ポートに入力されることとなる。
【００３９】
そのため、マイコン６には、トランジスタ５ａ〜５ｅが正常に動作しているときにＡＤ入力ポートに入力される電圧値Ｖｘに基づいて、電圧値Ｖｘの近傍で、電圧値Ｖｘよりも低く、かつ、トランジスタ５に短絡故障がある場合の電圧値Ｖｙよりも高い値の電圧値が上記閾値Ｖｔとして設定され（Ｖｔ＝Ｖｘ＞Ｖｙ）、すべてのトランジスタ５ａ〜５ｅをオフさせたときにＡＤ入力ポートに入力される電圧値がこの閾値Ｖｔ未満である場合にはいずれかのトランジスタ５ａ〜５ｅに短絡故障があると判定する。
【００４０】
なお、この短絡故障の判定を行った場合、マイコン６は短絡故障検出時にＡＤ入力ポートに入力される電圧値Ｖinを後述する補正用の電圧値Ｖｚとして記憶しておく（詳細は後述する）。なお、この補正用の電圧値Ｖｚは、上述した一定の周期でサーミスタ４ａ〜４ｅの温度データを最新のデータに更新するたびに同様に最新のデータに更新される。
【００４１】
このようにして、いずれかのトランジスタ５ａ〜５ｅに短絡故障が検出されると、次にマイコン６は、各トランジスタ５ａ〜５ｅを順番にオンさせながらＡＤ入力ポートに入力される電圧値を監視し、トランジスタ５をオンさせたときに上記補正用の電圧値Ｖｚと同じ電圧値がＡＤ入力ポートに入力されることを条件として、当該オンさせたトランジスタが短絡故障していると判定する。
【００４２】
すなわち、いずれかのトランジスタが短絡故障している状態で、短絡故障していないトランジスタ（たとえば、トランジスタ５ａ）をオンさせる（サーミスタ出力１をＨｉにする）と、上述したように、マイコン６のＡＤ入力ポートには当該トランジスタ５ａと接続されたサーミスタ４ａおよび短絡故障しているトランジスタ５ｂと接続されているサーミスタ４ｂの合成抵抗と上記抵抗素子３とで分圧された電圧値が入力されることとなる（図２（ｂ）参照）。つまり、上記補正用の電圧値よりも低い電圧値がＡＤ入力ポートに入力されることになる。
【００４３】
これに対して、短絡故障しているトランジスタ５ｂに対してオンを指示した場合（サーミスタ出力２をＨｉとした場合）、当該トランジスタ５ｂ以外のトランジスタ５ａ，５ｃ〜５ｅはオフの状態にあるので、マイコン６のＡＤ入力ポートに入力される電圧は先にマイコン６に記憶した上記補正用の電圧値Ｖｚとほぼ同じ値の電圧値が入力されることとなる。すなわち、本実施形態では、補正用の電圧値Ｖｚは、上述した一定の周期で更新されるが、この周期は具体的には数十ミリ秒から数百ミリ秒程度ときわめて短かく、サーミスタ４の検出温度が変化する時間よりも短い時間で更新されるので、短絡故障しているトランジスタ５ｂのサーミスタ４ｂの電圧値はこの補正用の電圧値Ｖｚとほぼ同じ値になる。
【００４４】
つまり、いずれかのトランジスタ５に短絡故障が検出されている状態で、各トランジスタ５ａ〜５ｅを順番にオンさせていくと短絡故障のあるトランジスタに対してオンを指示した場合にのみ上記補正用の電圧値Ｖｚとほぼ同じ値の電圧値がＡＤ入力ポートに入力されることから、マイコン６は、トランジスタをオンさせたときに補正用の電圧値Ｖｚとほぼ同じ電圧値がＡＤ入力ポートに入力されたときには、当該オンさせたトランジスタが短絡故障していると判定する。
【００４５】
しかして、このように構成された温度検出回路１において、本実施形態では、トランジスタ５ａ〜５ｅのいずれかに短絡故障が検出された場合、他の短絡故障が検出されていないトランジスタと接続されたサーミスタの電圧値を読み込むときには、以下の数式（１）を用いてＡＤ入力ポートに入力される電圧値を補正して、温度を検出するように構成されている。
【００４６】
Ｖａ＝Ｖcc÷（Ｖcc／Ｖin−Ｖcc／Ｖｚ＋１） ・・・（１）
ここで、Ｖａは補正後の電圧値、Ｖccは直流電源の電圧値、Ｖｉｎはトランジスタ５が短絡故障しているサーミスタ４と温度検出を行う（トランジスタが短絡故障していない）サーミスタの合成抵抗によってＡＤ入力ポートに入力される電圧値をそれぞれ示している。
【００４７】
なお、この数式（１）は以下のようにして得られる。
すなわち、トランジスタが故障しているサーミスタ４ｂの抵抗値をＲｂ、温度検出を行うサーミスタ４ａの抵抗値をＲａ、抵抗素子３の抵抗値をＲ3 とすると、トランジスタが故障しているサーミスタ４ｂの電圧値Ｖｂは、Ｖｂ＝Ｖcc×Ｒｂ／（Ｒ3 ＋Ｒｂ）で求められるので、トランジスタが短絡故障しているサーミスタ４ｂの抵抗値Ｒｂは、
Ｒｂ＝Ｒ3 ×Ｖｂ／（Ｖcc−Ｖｂ） ・・・（２）
となる。
【００４８】
一方、サーミスタ４ｂとサーミスタ４ａの合成抵抗値Ｒは、Ｒ＝Ｒｂ×Ｒａ／（Ｒｂ＋Ｒａ）で求められるので、トランジスタが短絡故障していないサーミスタ４ａの抵抗値Ｒａは、
Ｒａ＝Ｒ×Ｒｂ／（Ｒｂ−Ｒ） ・・・（３）
となる。
【００４９】
また、サーミスタ４ａとサーミスタ４ｂの合成抵抗によってＡＤ入力ポートに入力される電圧値Ｖinは、Ｖin＝Ｖcc×Ｒ／（Ｒ3 ＋Ｒ）となるので、合成抵抗値Ｒは、
Ｒ＝Ｒ3 ×Ｖin／（Ｖcc−Ｖin） ・・・（４）
となる。
【００５０】
そして、サーミスタ４ｂのトランジスタ５ｂが短絡故障していないときにＡＤ入力ポートに入力される電圧値、すなわち、補正後の電圧値となるＶａは、Ｖａ＝Ｖcc×Ｒａ／（Ｒ3 ＋Ｒａ）で求められるから、これに数式（３）を代入すると、
Ｖａ＝（Ｖcc×（Ｒ×Ｒｂ）／（Ｒｂ−Ｒ））／（Ｒ3 ＋（（Ｒ×Ｒｂ）／（Ｒｂ−Ｒ）））
＝Ｖcc／((Ｒ3 ／Ｒ）−（Ｒ3 ／Ｒｂ）＋１）
となるので、これに数式（２）および（４）を代入すると、
Ｖａ＝Ｖcc÷（（Ｒ3 ／（（Ｒ3 ×Ｖin）／（Ｖcc−Ｖin）））−（Ｒ3 ／（（Ｒ3×Ｖｂ）／（Ｖcc−Ｖｂ）））＋１）
となる。そして、この数式を整理すると、
Ｖａ＝Ｖcc÷（Ｖcc／Ｖin−Ｖcc／Ｖｂ＋１）となる。ここで、短絡故障しているサーミスタ４ｂの電圧値Ｖｂはマイコン６に記憶された補正用の電圧値Ｖｚであるので、その結果、上述した数式（１）が導かれる。
【００５１】
このように本実施形態の温度検出回路１では、トランジスタ５のいずれか一つに短絡故障が検出されている場合において、短絡故障が検出されていないトランジスタと接続されたサーミスタの電圧値を読み込む際には、電圧値の読み込みを行うサーミスタとトランジスタに短絡故障があるサーミスタとが並列に接続されていることを利用して、短絡故障検出時にマイコン６に記憶しておいた補正用の電圧値を用いてＡＤ入力端子に入力される電圧値を補正するので、マイコン６はトランジスタのいずれにも短絡故障がないときと同じ正確な電圧値を把握することができ、正確な温度検出を行うことができる。
【００５２】
そのため、本発明に係る温度検出回路１を温度検出手段として備えた燃焼装置においては、サーミスタを選択するために設けられたトランジスタの一つが短絡故障しても、他のサーミスタでは正確な温度検出ができるので、マイコン６は、短絡故障が検出されたトランジスタと接続されたサーミスタが配置された燃焼部での燃焼運転だけを禁止し、他のサーミスタが配置された燃焼部の燃焼運転を許容することができ、ユーザにとって使い勝手の良い燃焼装置を提供することができる。
【００５３】
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。
【００５４】
たとえば、上述した実施形態では、燃焼装置としてガスコンロを用いた場合を示したが、本発明に係る温度検出回路１は、温度検出個所が複数ある燃焼装置であればガスコンロ以外の燃焼装置、たとえばガス給湯装置などの温度検出手段に用いることもできる。
【００５５】
また、上述した実施形態では、いずれかのトランジスタ５に短絡故障が検出された場合における他のトランジスタと接続されたサーミスタ４の電圧値の補正は、マイコン６に記憶した補正用の電圧値Ｖｚに基づいて行う場合を示したが、補正用の電圧値Ｖｚに代えて、または、これと併用して、上記補正用の電圧値Ｖｚから短絡故障しているトランジスタと接続されたサーミスタの抵抗値を記憶させておいて、この抵抗値を基に電圧値の補正を行うように構成することもできる。
【符号の説明】
【００５６】
１ 温度検出回路
２ 直流電源
３ 抵抗素子
４、４ａ〜４ｅ 温度検出素子（サーミスタ）
５、５ａ〜５ｅ スイッチ素子（トランジスタ）
６ マイコン（制御手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抵抗値が固定された抵抗素子と抵抗値が温度に応じて変化する温度検出素子との間で分圧された電圧値をマイコンのＡＤ入力ポートに入力するように構成してなる温度検出回路であって、
複数の温度検出素子が並列に接続されるとともに、各温度検出素子にスイッチ素子が直列に接続され、このスイッチ素子がオンされた温度検出素子に前記抵抗素子を介して電圧が印加されるように構成されたものにおいて、
前記マイコンは、前記スイッチ素子の短絡故障を検出する短絡故障検出手順を有し、
この短絡故障検出手順においていずれかのスイッチ素子に短絡故障が検出されたときは、当該短絡故障が検出されたスイッチ素子と接続された温度検出素子の電圧値を補正用の電圧値として記憶し、短絡故障が検出されていないスイッチ素子と接続された温度検出素子の電圧値を読み込む際には、この補正用の電圧値に基づいて、前記ＡＤ入力端子に入力される電圧値を補正する制御構成を備えたことを特徴とする温度検出回路。
【請求項２】
前記短絡故障検出手順は、すべてのスイッチ素子をオフさせたときに、前記マイコンのＡＤ入力ポートに入力される電圧値が所定の閾値未満であることを条件に、いずれかのスイッチ素子に短絡故障があると判定する手順を含むことを特徴とする請求項１に記載の温度検出回路。
【請求項３】
前記短絡故障検出手順には、いずれかのスイッチ素子に短絡故障が検出された場合に、前記スイッチ素子を順番にオンさせながら前記ＡＤ入力ポートに入力される電圧値を監視し、スイッチ素子をオンさせたときに前記補正用の電圧値と同じ電圧値がＡＤ入力ポートに入力されたときには当該オンさせたスイッチ素子が短絡故障していると判定する手順が含まれていることを特徴とする請求項２に記載の温度検出回路。
【請求項４】
温度検出個所が複数ある燃焼装置であって、その温度検出手段として前記請求項１から３のいずれかに記載の温度検出回路を有する燃焼装置において、
燃焼装置の制御手段は、前記温度検出回路のマイコンが前記スイッチ素子のいずれかに短絡故障を検出したときは、当該短絡故障が検出されたスイッチ素子と接続された温度検出素子が配置された燃焼部の燃焼運転を禁止する一方、短絡故障が検出されたスイッチ素子と接続された温度検出素子以外の温度検出素子が配置された燃焼部の燃焼運転は許容する制御構成を備えたことを特徴とする燃焼装置。
【請求項１】
抵抗値が固定された抵抗素子と抵抗値が温度に応じて変化する温度検出素子との間で分圧された電圧値をマイコンのＡＤ入力ポートに入力するように構成してなる温度検出回路であって、
複数の温度検出素子が並列に接続されるとともに、各温度検出素子にスイッチ素子が直列に接続され、このスイッチ素子がオンされた温度検出素子に前記抵抗素子を介して電圧が印加されるように構成されたものにおいて、
前記マイコンは、前記スイッチ素子の短絡故障を検出する短絡故障検出手順を有し、
この短絡故障検出手順においていずれかのスイッチ素子に短絡故障が検出されたときは、当該短絡故障が検出されたスイッチ素子と接続された温度検出素子の電圧値を補正用の電圧値として記憶し、短絡故障が検出されていないスイッチ素子と接続された温度検出素子の電圧値を読み込む際には、この補正用の電圧値に基づいて、前記ＡＤ入力端子に入力される電圧値を補正する制御構成を備えたことを特徴とする温度検出回路。
【請求項２】
前記短絡故障検出手順は、すべてのスイッチ素子をオフさせたときに、前記マイコンのＡＤ入力ポートに入力される電圧値が所定の閾値未満であることを条件に、いずれかのスイッチ素子に短絡故障があると判定する手順を含むことを特徴とする請求項１に記載の温度検出回路。
【請求項３】
前記短絡故障検出手順には、いずれかのスイッチ素子に短絡故障が検出された場合に、前記スイッチ素子を順番にオンさせながら前記ＡＤ入力ポートに入力される電圧値を監視し、スイッチ素子をオンさせたときに前記補正用の電圧値と同じ電圧値がＡＤ入力ポートに入力されたときには当該オンさせたスイッチ素子が短絡故障していると判定する手順が含まれていることを特徴とする請求項２に記載の温度検出回路。
【請求項４】
温度検出個所が複数ある燃焼装置であって、その温度検出手段として前記請求項１から３のいずれかに記載の温度検出回路を有する燃焼装置において、
燃焼装置の制御手段は、前記温度検出回路のマイコンが前記スイッチ素子のいずれかに短絡故障を検出したときは、当該短絡故障が検出されたスイッチ素子と接続された温度検出素子が配置された燃焼部の燃焼運転を禁止する一方、短絡故障が検出されたスイッチ素子と接続された温度検出素子以外の温度検出素子が配置された燃焼部の燃焼運転は許容する制御構成を備えたことを特徴とする燃焼装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−５０３７４（Ｐ２０１３−５０３７４Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８８２１７（Ｐ２０１１−１８８２１７）
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００００４７０９）株式会社ノーリツ (1,293)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００００４７０９）株式会社ノーリツ (1,293)
【Ｆターム（参考）】
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