JP7017075B2 - 燃焼装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガスやオイル等の燃料を用いて燃焼動作を行う燃焼装置に関し、たとえば、給湯装置やガスコンロ、ガスファンヒータ等に用いて好適なものである。

給湯装置やガスコンロ、ガスファンヒータ等の燃焼装置では、燃料の供給量や給湯量の調節のために、種々の電磁弁が用いられている。これら電磁弁の駆動は、通常、ステッピングモータを用いて行われる。ステッピングモータの故障を診断する装置として、たとえば、以下の特許文献１に記載の装置が知られている。

特開平６－７８５９６号公報

しかしながら、ステッピングモータでは、燃焼装置の電源部に配備された過電流保護回路が動作しない程度の抵抗値で短絡する故障が起こり得る。ステッピングモータが完全な短絡状態に陥った場合は、過電流保護回路により電源供給が遮断されて燃焼装置の機能が停止する。しかし、上記のような短絡故障が生じた場合は、過電流保護回路が機能することなく、ステッピングモータやその他の電子部品に電源が供給され続ける。従来の回路構成では、このような場合に、ステッピングモータや電子部品に異常な発熱が生じ得ることを適切に検出することができなかった。

かかる課題に鑑み、本発明は、過電流保護回路が動作しない程度の抵抗値をもってステッピングモータに短絡故障が生じた場合に、そのことを適切に検出することが可能な燃焼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燃焼装置は、ステッピングモータと、前記ステッピングモータの異常を検出する異常検出部と、を備える。ここで、前記異常検出部は、前記ステッピングモータに異常検出用の電圧を付与する電圧付与部と、前記ステッピングモータのコイルに直列に接続された抵抗と、を備え、前記異常検出用の電圧を前記コイルと前記抵抗とで分圧した電圧と、所定の閾値とに基づいて、前記ステッピングモータの故障を検出する。前記異常検出部は、前記燃焼装置の使用開始時に前記分圧した電圧に基づく値を取得し、取得した前記値に基づいて前記閾値を設定する。

過電流保護回路が動作しない程度の抵抗値をもってステッピングモータに短絡故障が生じた場合、異常検出用の電圧をコイルと抵抗とで分圧した電圧の値が正常動作時の電圧の値に対して変化する。本態様に係る燃焼装置によれば、この変化を所定の閾値に基づいて検出できる。よって、ステッピングモータに生じた上記短絡故障を適切に検出できる。また、燃焼装置の使用開始時に取得された分圧した電圧に基づく値から閾値が設定されるため、ステッピングモータごとに分圧した電圧に個体差がある場合も、ステッピングモータにおける上記短絡故障を適切に検出することができる。
なお、「使用開始時」とは、必ずしも、燃焼装置に最初に電源が投入されるタイミングに限られず、たとえば、燃焼装置に最初に電源が投入されたタイミングと等価な状態にステッピングモータがあると想定され得る期間（たとえば、最初の電源投入から数日間）をも含むものである。
また、使用開始時に取得された電圧の値に基づいて設定される閾値は、必ずしも所定の値に固定されなくともよく、たとえば、ステッピングモータの経年変化等の変動要因を考慮して、随時、変更されてもよい。

本態様に係る燃焼装置において、前記異常検出部は、前記ステッピングモータの各相の前記コイルごとに前記異常検出用の電圧を付与して前記ステッピングモータの故障を検出するよう構成され得る。この構成によれば、各相のコイルごとに上記短絡故障を検出でき、ステッピングモータにおける上記短絡故障をより精緻に検出できる。

本態様に係る燃焼装置において、前記抵抗は、電源電圧を前記ステッピングモータが動作しないレベルに降下させる抵抗値に設定され得る。この構成によれば、異常検出処理の際にステッピングモータが駆動されることを防止でき、燃焼装置に誤動作が生じることを防ぐことができる。

本態様に係る燃焼装置において、前記異常検出部は、前記燃焼装置の電源投入時に前記ステッピングモータの前記故障の検出を実行するよう構成され得る。この構成によれば、ステッピングモータに故障が生じた状態で燃焼装置が使用開始されることを防ぐことができる。

また、本態様に係る燃焼装置において、前記異常検出部は、装置が省電力モードから通常モードに復帰したことに基づいて、前記ステッピングモータの前記故障の検出を実行するよう構成され得る。この構成によれば、ステッピングモータに故障が生じた状態で通常の燃焼動作が実行されることを防ぐことができる。

本態様に係る燃焼装置において、前記ステッピングモータは、たとえば、所定の弁を駆動するためものとされ得る。

また、本態様に係る燃焼装置は、たとえば、給湯装置とされ得る。ただし、本態様に係る燃焼装置は、給湯装置に限らず、ガスコンロやガスファンヒータ等の他の燃焼装置であってもよい。

以上のとおり、本発明によれば、過電流保護回路が動作しない程度の抵抗値をもってステッピングモータに短絡故障が生じた場合に、そのことを適切に検出することが可能な燃焼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、実施形態に係る給湯装置の構成を示す図である。 図２は、実施形態に係るステッピングモータの駆動回路の構成を示す図である。 図３は、実施形態に係るステッピングモータの故障を検出するための回路が追加されたステッピングモータの駆動回路の構成を示す図である。 図４は、実施形態に係るステッピングモータの故障を検出するための制御を示すフローチャートである。 図５（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施形態に係るステッピングモータの故障検出処理の実行タイミングの設定制御を示すフローチャートである。 図６（ａ）は、変更例に係るステッピングモータの故障検出に用いる閾値の設定制御を示すフローチャートである。図６（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、変更例に係るステッピングモータの故障検出に用いる閾値の算出方法を示す図である。

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。本実施形態は、ガス式の給湯装置に本発明を適用したものである。

図１は、給湯装置１０の構成を示す図である。

給湯器１００は、外装ケース１０１と、外装ケース１０１の前面を覆うフロントカバー１０２とを備える。外装ケース１０１の内部に缶体１０３が配置され、缶体１０３内に、燃焼器１０４と、熱交換器１０５が収容されている。燃焼器１０４には、配管１０６によって燃焼ガスが供給される。配管１０６には、配管１０６を開閉するための電磁弁１０７と、燃焼ガスの供給量を調節するための比例弁１０８が設けられている。電磁弁１０７および比例弁１０８は、回路部１２０のマイコン１２１（図３参照）によって制御される。

熱交換器１０５には、水の流路を構成する配管１０９が通されている。配管１０９の入口に水が供給され、配管１０９の出口から湯が放出される。配管１０９を流れる水が熱交換器１０５の流路を通る間に、燃焼器１０４で生じた熱が熱交換器１０５を介して水に伝達される。これにより、水が沸かされる。配管１０９には、湯の放出量すなわち給湯量を調整するための出湯弁１１０が設けられている。出湯弁１１０は、ステッピングモータ１１１によって駆動される。ステッピングモータ１１１は、回路部１２０のマイコン１２１（図３参照）によって制御される。

さらに、配管１０９の入口側と出口側が配管１１２によってバイパスされている。この配管１１２にバイパス弁１１３が設けられている。配管１０９の出口へと向かう湯に配管１１２から水が混入される。これにより、配管１０９の出口から放出される湯の温度が調節される。バイパス弁１１３は、水の混入量を調節するためのものである。バイパス弁１１３は、ステッピングモータ１１４によって駆動される。ステッピングモータ１１４は、回路部１２０のマイコン１２１（図３参照）によって制御される。

缶体１０３の給気口１０３ａにファン１１５が連結されている。缶体１０３の排気口１０３ｂは、外装ケース１０１の側面に形成された孔を介して外部に開放されている。ファン１１５は、たとえば、単相ファンである。ファン１１５がシロッコファンであってもよい。ファン１１５は、モータ１１５ａが駆動されることにより、燃焼器１０４に燃焼用の空気を供給する。モータ１１５ａは、たとえば、ブラシレスＤＣモータである。ファン１１５は、所定の空燃比で燃焼器１０４に空気が供給されるよう、所定の回転数に制御される。

給湯器１００は、給湯器１００の各構成部を制御するための回路部１２０と、表示部１３０とを備えている。回路部１２０は、外装ケース１０１に収容された回路基板に実装されている。表示部１３０は、たとえば、７セグの表示素子や液晶ディスプレイ等により構成され、回路部１２０からの制御に応じて、給湯器１００の動作状態等に関する各種表示を行う。

給湯器１００には、リモートコントローラ２００が接続されている。リモートコントローラ２００は、たとえば、キッチンやリビングルーム等に設置され、給湯温度の設定や、種々の情報の表示のために用いられる。リモートコントローラ２００には、各種操作ボタンや表示部とともに、給湯装置１０の電源ボタンが配置されている。

図２は、ステッピングモータ１１１、１１４の駆動回路の構成を示す図である。

本実施形態では、ステッピングモータ１１１、１１４として、４相コイルのステッピングモータが用いられている。図２には、ステッピングモータ１１１、１１４のうちの１つのステッピングモータ、たとえば、ステッピングモータ１１１に対する駆動回路が示されている。ステッピングモータ１１４に対する駆動回路も、図２と同様である。図２において、符号３０１は、ステッピングモータ１１１の各相のコイルを示している。

図２に示すように、回路部１２０は、ステッピングモータ１１１の駆動回路として、マイコン１２１と、メモリ１２２と、４つの抵抗１２３と、４つの抵抗１２４と、４つのＦＥＴ（Field-Effect Transistor）１２５とを備えている。なお、マイコン１２１は、ステッピングモータ１１１の駆動制御のみならず、ファン１１５および表示部１３０に対する制御や、給湯器１００とリモートコントローラ２００との通信制御等、給湯装置１０における全体的な制御を行うものである。

メモリ１２２は、たとえば、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（ElectricallyErasable and Programmable Read Only Memory）等の記憶媒体を含む。メモリ１２２には、マイコン１２１の制御プログラムが保持され、また、マイコン１２１の制御に必要な各種情報が格納される。各相のコイル３０１には、電源電圧Ｖｃｃが印加され、これらコイル３０１とグランドとの間にそれぞれＦＥＴ１２５が介挿されている。

ステッピングモータ１１１を駆動する際、マイコン１２１は、各相の出力ポートから順番に、ハイレベルの電圧を出力する。この電圧が抵抗１２３、１２４を介して４つのＦＥＴ１２５に順番に印加され、４つのＦＥＴ１２５が順番にオン状態となる。これにより、各相のコイル３０１に電流が流れて、ステッピングモータ１１１が駆動される。

ところで、給湯装置１０には、回路部１２０や、ステッピングモータ１１１、１１４等において生じた短絡を検出して外部電源の供給を遮断する過電流保護回路が、電源部（図１には、図示省略）に設けられている。ここで、過電流保護回路は、短絡が生じた場合に生じる電流の変化に基づいて、回路系に短絡が生じたことを検出する。

しかし、ステッピングモータ１１１、１１４では、上述の過電流保護回路が動作しない程度の抵抗値で短絡する故障（以下、「中途半端故障」と称する）が起こる場合がある。ステッピングモータ１１１、１１４が完全な短絡状態に陥った場合は、上記のように、過電流保護回路により電源供給が遮断されて給湯装置１０の機能が停止する。しかし、上記のような中途半端故障が生じた場合は、過電流保護回路が機能することなく、ステッピングモータ１１１、１１４やその他の電子部品に電源が供給され続ける。これにより、ステッピングモータ１１１、１１４や電子部品に異常な発熱が生じることが起こり得る。

そこで、本実施形態では、ステッピングモータ１１１、１１４において上記のような中途半端故障が生じたことを検出するための構成が、さらに、図２に示した駆動回路に追加されている。

図３は、中途半端故障を検出するための構成が追加された状態のステッピングモータ１１１の駆動回路を示す図である。なお、ステッピングモータ１１４の駆動回路も、図３と同様に構成される。

図３に示すように、ステッピングモータ１１１の駆動回路には、中途半端故障を検出するための構成として、切り替えスイッチ１２６、１２７ａ、１２７ｂと、抵抗１２８、１２９ａ、１２９ｂとが追加されている。

切り替えスイッチ１２６、１２７ａ、１２７ｂは、マイコン１２１によって、オン状態（導通状態）とオフ状態（遮断状態）に切り替えられる。ステッピングモータ１１１の通常動作時には、切り替えスイッチ１２６がオン状態に設定され、切り替えスイッチ１２７ａ、１２７ｂはそれぞれオフ状態に設定される。これにより、図３の駆動回路は、図２の駆動回路と等価な状態となる。

これに対し、中途半端故障の検出動作時には、切り替えスイッチ１２６がオフ状態に設定され、切り替えスイッチ１２７ａ、１２７ｂがそれぞれオン状態に設定される。これにより、ステッピングモータ１１１のコイル３０１には、抵抗１２８を介して電源電圧Ｖｃｃが印加される。ここで、抵抗１２８は、４つのＦＥＴ１２５の何れかがオン状態に設定されても、ステッピングモータ１１１が動作しない程度にまで電源電圧Ｖｃｃを降下させ得る抵抗値に設定されている。

コイル３０１には、２つの抵抗１２９ａ、１２９ｂが並列に接続されている。抵抗１２９ａ、１２９ｂの間の配線がマイコン１２１の電圧検出ポートに接続されている。マイコン１２１は、電圧検出ポートに入力される電圧Ｖｄに基づいて、ステッピングモータ１１１における中途半端故障を検出する。

なお、抵抗１２９ａ、１２９ｂは、抵抗１２８とコイル３０１とで分圧された電圧を、マイコン１２１に適用可能な電圧Ｖｄに降下させるために設けられている。抵抗１２８とコイル３０１とで分圧された電圧がマイコン１２１に適用可能な程度に低い場合、抵抗１２９ａ、１２９ｂは省略可能である。

なお、図３の構成において、マイコン１２１と、切り替えスイッチ１２６、１２７ａ、１２７ｂと、抵抗１２８、１２９ａ、１２９ｂは、特許請求の範囲に記載の「異常検出部」に対応する。また、電源電圧Ｖｃｃと切り替えスイッチ１２７ａは、特許請求の範囲に記載の「電圧付与部」に対応する。

図４は、ステッピングモータ１１１の中途半端故障を検出するための制御を示すフローチャートである。この制御は、図３に示したマイコン１２１によって実行される。なお、ステッピングモータ１１４についても図４と同様の制御により中途半端故障が検出される。

中途半端故障を検出する場合、マイコン１２１は、切り替えスイッチ１２６、１２７ａ、１２７ｂを、通常動作時の状態から中途半端故障検出時の状態に切り替える（Ｓ１０１）。具体的には、マイコン１２１は、切り替えスイッチ１２６をオフ状態に設定し、切り替えスイッチ１２７ａ、１２７ｂをそれぞれオン状態に設定する。これにより、コイル３０１に対し、抵抗１２８を介して、異常検出用の電圧が付与される。

次に、マイコン１２１は、４つのＦＥＴ１２５のうち、検出対象のコイル３０１に接続されているＦＥＴ１２５のみをオン状態に設定し、その他のＦＥＴ１２５をオフ状態に設定する（Ｓ１０２）。これにより、検出対象のコイル３０１に電流が流れる。この状態で、マイコン１２１は、電圧Ｖｄを取得する（Ｓ１０３）。

ここで、検出対象のコイル３０１に中途半端故障が生じた場合の電圧Ｖｄは、当該コイル３０１に中途半端故障が生じていない場合の電圧Ｖｄに比べて高くなる。すなわち、検出対象のコイル３０１に中途半端故障が生じた場合は、中途半端故障が生じていない場合に比べて、当該コイル３０１を含む回路部分の抵抗値が増加する。このため、コイル３０１と抵抗１２８とによって分圧された電圧が増加し、抵抗１２９ａ、１２９ｂに流入する電流量が、中途半端故障が生じていない場合に比べて増加する。これに伴い、電圧Ｖｄが高められる。

次に、マイコン１２１は、取得した電圧Ｖｄを所定の閾値Ｖｔｈと比較し（Ｓ１０４）、電圧Ｖｄが閾値Ｖｔｈより高い場合に、当該コイル３０１に中途半端故障が生じたと判定する。ここで、閾値Ｖｔｈは、コイル３０１に中途半端故障が生じていない場合の電圧Ｖｄよりも高く、且つ、コイル３０１に中途半端故障が生じた場合の電圧Ｖｄよりも低くなるように設定される。閾値Ｖｔｈは、予め、メモリ１２２に保持されている。

ステップＳ１０４の判定がＮＯの場合、マイコン１２１は、全ての相のコイル３０１に対して中途半端故障の検出処理を行ったか否かを判定する（Ｓ１０８）。全ての相のコイル３０１に対して中途半端故障の検出処理を行っていない場合（Ｓ１０８：ＮＯ）、マイコン１２１は、処理をステップＳ１０２に戻して、残りの相の１つを新たに検出対象の相に設定し、設定した相のＦＥＴ１２５のみをオン状態に設定する。こうして、マイコン１２１は、残りの相に対する中途半端故障の検出を、上記と同様の処理により行う。

全ての相のコイル３０１について、ステップＳ１０４の判定がＮＯの場合（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、マイコン１２１は、何れの相のコイル３０１にも中途半端故障が生じていない、すなわち、ステッピングモータ１１１には中途半端故障が生じていないと判定して、切り替えスイッチ１２６、１２７ａ、１２７ｂを、通常動作時の状態に切り替える（Ｓ１０９）。具体的には、マイコン１２１は、切り替えスイッチ１２６をオン状態に設定し、切り替えスイッチ１２７ａ、１２７ｂをそれぞれオフ状態に設定する。これにより、コイル３０１に対し、通常動作時の電源電圧Ｖｃｃが付与される。こうして、中途半端故障の検出処理が終了する。

他方、何れかの相のコイル３０１について、ステップＳ１０４の判定がＹＥＳとなった場合、マイコン１２１は、当該相のコイル３０１に中途半端故障が生じている、すなわち、ステッピングモータ１１１に中途半端故障が生じていると判定して、切り替えスイッチ１２６、１２７ａ、１２７ｂを全てオフに設定し（Ｓ１０５）、さらに、給湯器１００を停止状態に設定する（Ｓ１０６）。また、マイコン１２１は、ステッピングモータ１１１に中途半端故障が生じていることを示すエラーメッセージを、表示部１３０に表示させる（Ｓ１０７）。こうして、中途半端故障の検出処理が終了する。

なお、ステップＳ１０７においては、給湯器１００の表示部１３０に代えて、あるいは、給湯器１００の表示部１３０とともに、リモートコントローラ２００の表示部にエラーメッセージが表示されてもよい。また、中途半端故障が発生したことの報知は、これら表示部に対するメッセージの他、音声や発光素子の点滅等の他の報知手段により行われてもよい。他方のステッピングモータ１１４に対しても同様の処理が行われる。

図５（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、図４に示した中途半端故障の検出処理がどのようなタイミングで実行されるかを示すフローチャートである。

図５（ａ）のフローチャートでは、給湯装置１０に電源が投入された場合に（Ｓ１１：ＹＥＳ）、図４に示した中途半端故障の検出処理が実行される（Ｓ１２）。

上記のように、本実施形態では、図１に示したリモートコントローラ２００に電源ボタンが配置され、この電源ボタンがユーザにより操作されると、リモートコントローラ２００から給湯器１００側のマイコン１２１に対して、電源が投入されたことを示す通知が送信される。マイコン１２１は、この通知をリモートコントローラ２００から受信した場合に、ステップＳ１１の判定をＹＥＳとして、図４に示した中途半端故障の検出処理を、ステッピングモータ１１１、１１４のそれぞれに対して実行する（Ｓ１２）。

図５（ｂ）のフローチャートでは、給湯装置１０が省電力モード（Ｓ２２）から通常モード（Ｓ２４）に復帰したことに基づいて、図４に示した中途半端故障の検出処理が実行される（Ｓ２５）。

すなわち、マイコン１２１は、給湯装置１０に対して電源が投入された後、あるいは、前回の給湯（燃焼）が終了した後、所定時間（たとえば、１０分間）、ユーザにより給湯（燃焼）のための操作（たとえば、給湯コックの開栓操作や湯温の調節操作）がなされなかった場合に（Ｓ２１：ＹＥＳ）、給湯装置１０の状態を、通常モードから省電力モードに切り替える（Ｓ２２）。省電力モードでは、図１に示したファン１１５の駆動回路等、燃焼動作に関連する回路に対する電源供給が遮断され、これらの回路が休止状態に設定される。これにより、給湯装置１０の電力消費が抑制される。

その後、ユーザにより給湯（燃焼）のための操作がなされると（Ｓ２３：ＹＥＳ）、マイコン１２１は、給湯装置１０の状態を、通常モードから省電力モードに切り替える（Ｓ２４）。これにより、図１に示したファン１１５の駆動回路等、燃焼動作に関連する回路に対する電源供給が開始され、給湯装置１０が給湯可能な状態に復帰する。そして、マイコン１２１は、給湯動作に先立ち、図４に示した中途半端故障の検出処理を、ステッピングモータ１１１、１１４のそれぞれに対して実行する（Ｓ２５）。これにより、ステッピングモータ１１１、１１４に中途半端故障が生じた状態で給湯動作がなされることが回避される。

＜実施形態の効果＞
本実施形態によれば、以下の効果が奏され得る。

ステッピングモータ１１１、１１４に中途半端故障が生じた場合、異常検出用の電圧（電源電圧Ｖｃｃ）をコイル３０１と抵抗１２８とで分圧した電圧が、正常動作時の電圧に対して変化する。マイコン１２１は、この変化を電圧Ｖｄと閾値Ｖｔｈとの比較に基づいて検出する。これにより、ステッピングモータ１１１、１１４に生じた中途半端故障を適切に検出することができる。

図３に示したように、ステッピングモータの各相のコイル３０１に個別に異常検出用の電圧が付与されて、ステッピングモータの中途半端故障が検出される。これにより、各相のコイル３０１ごとに中途半端故障を検出でき、ステッピングモータにおける中途半端故障をより精緻に検出することができる。

図３に示したように、中途半端故障の検出処理においては、抵抗１２８により、電源電圧Ｖｃｃが、ステッピングモータが動作しないレベルに降下されて、コイル３０１に供給される。これにより、異常検出処理の際にステッピングモータが駆動されることを防止でき、給湯装置１０に誤動作が生じることを防ぐことができる。

図５（ａ）に示したように、マイコン１２１は、給湯装置１０の電源投入時にステッピングモータ１１１、１１４に対して、中途半端故障の検出処理を実行する。これにより、ステッピングモータ１１１、１１４に中途半端故障が生じた状態で給湯装置１０が使用開始されることを防ぐことができる。

図５（ｂ）に示したように、マイコン１２１は、給湯装置１０が省電力モードから通常モードに復帰したことに基づいて、ステッピングモータ１１１、１１４の中途半端故障の検出処理を実行する。これにより、ステッピングモータ１１１、１１４に中途半端故障が生じた状態で通常の燃焼動作が実行されることを防ぐことができる。

＜変更例＞
上記実施形態では、中途半端故障が生じたか否かを検出するための閾値Ｖｔｈが予めメモリ１２２に保持されたが、閾値Ｖｔｈの設定方法はこれに限られるものではない。

図６（ａ）は、変更例に係る閾値Ｖｔｈの設定制御を示すフローチャートである。

この変更例では、給湯装置１０の使用開始時に、コイル３０１ごとに電圧Ｖｄの値が取得され、取得された電圧Ｖｄの値に基づいて、コイル３０１ごとに、閾値Ｖｔｈが設定される。

なお、「使用開始時」とは、必ずしも、給湯装置１０が設置された後、給湯装置１０に最初に電源が投入されるタイミングに限られるものではなく、たとえば、給湯装置１０に最初に電源が投入されたタイミングと等価な状態にステッピングモータがあると想定され得る期間（たとえば、最初の電源投入から数日間）をも含むものである。

給湯装置１０の使用開始時において、マイコン１２１は、まず、切り替えスイッチ１２６、１２７ａ、１２７ｂを、中途半端故障検出動作時の状態に設定する（Ｓ２０１）。具体的には、マイコン１２１は、切り替えスイッチ１２６をオフ状態に設定し、切り替えスイッチ１２７ａ、１２７ｂをそれぞれオン状態に設定する。

次に、マイコン１２１は、４つのＦＥＴ１２５のうち、閾値Ｖｔｈの取得対象のコイル３０１に接続されているＦＥＴ１２５のみをオン状態に設定し、その他のＦＥＴ１２５をオフ状態に設定して（Ｓ２０２）、電圧Ｖｄを取得する（Ｓ２０３）。そして、マイコン１２１は、取得した電圧Ｖｄに基づいて閾値Ｖｔｈを算出し、算出した閾値Ｖｔｈを、当該コイル３０１に対する閾値Ｖｔｈとしてメモリ１２２に記憶させる（Ｓ２０４）。

図６（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、閾値Ｖｔｈの算出方法を示す図である。

たとえば、図６（ｂ）に示すように、閾値Ｖｔｈは、ステップＳ２０３で取得された電圧Ｖｄに所定の比率αを乗じることにより算出される。ここで、比率αは、１より大きい値に設定される。すなわち、比率αは、閾値Ｖｔｈが、ステップＳ２０３で取得された電圧Ｖｄより高く、且つ、コイル３０１に中途半端故障が生じた場合の電圧Ｖｄよりも低くなるように調整される。

あるいは、図６（ｃ）に示すように、閾値Ｖｔｈは、ステップＳ２０３で取得された電圧Ｖｄに所定の値βを加算することにより算出されてもよい。ここで、値βは、正の値に設定される。すなわち、値βは、閾値Ｖｔｈが、ステップＳ２０３で取得された電圧Ｖｄより高く、且つ、コイル３０１に中途半端故障が生じた場合の電圧Ｖｄよりも低くなるように調整される。

こうして、取得対象のコイルについて閾値Ｖｔｈを記憶した後、マイコン１２１は、全ての相のコイル３０１に対して閾値Ｖｔｈを取得したか否かを判定する（Ｓ２０５）。そして、全ての相のコイル３０１に対して閾値Ｖｔｈを取得していない場合（Ｓ２０５：ＮＯ）、マイコン１２１は、処理をステップＳ２０２に戻して、残りの相の１つを新たに取得対象の相に設定し、設定した相のＦＥＴ１２５のみをオン状態に設定する。こうして、マイコン１２１は、残りの相のコイル３０１に対する閾値Ｖｔｈの算出および記憶を、上記と同様の処理に行う。残りの相のコイル３０１について閾値Ｖｔｈを取得すると（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、マイコン１２１は、切り替えスイッチ１２６、１２７ａ、１２７ｂを、通常動作時の状態に設定して（Ｓ２０６）、処理を終了する。

なお、本変更例の場合、図４のステップＳ１０４では、ステップＳ１０２で検出対象とされた相のコイル３０１に対応付けられた閾値Ｖｔｈがメモリ１２２から読み出され、読み出された閾値ＶｔｈとステップＳ１０３で取得された電圧Ｖｄとが比較される。すなわち、中途半端故障の検出対象とされた相ごとに閾値Ｖｔｈが変更される。

この変更例によれば、使用開始時に実際に、コイル３０１と抵抗１２８とで分圧された電圧に基づく値、すなわち、電圧Ｖｄが取得されて閾値Ｖｔｈが設定されるため、ステッピングモータごとに電圧Ｖｄの値に個体差がある場合も、当該ステッピングモータにおける中途半端故障を適切に検出可能な閾値Ｖｔｈを設定できる。よって、ステッピングモータにおける中途半端故障をより適切に検出することができる。

なお、使用開始時に取得された電圧の値に基づいて設定される閾値は、必ずしも所定の値に固定されなくともよく、たとえば、ステッピングモータの経年変化等の変動要因を考慮して、随時変更されてもよい。

＜その他の変更例＞
上記実施形態では、給湯器１００全体を制御するマイコン１２１により、電圧Ｖｄと閾値Ｖｔｈとを比較して、ステッピングモータの中途半端故障を検出したが、電圧Ｖｄと閾値Ｖｔｈとを比較する専用の回路を設けて、ステッピングモータの中途半端故障を検出する構成であってもよい。

また、電圧Ｖｄを生成するための回路構成は、必ずしも、図３に示した構成に限られるものではなく、異常検出用の電圧をコイル３０１と抵抗とで分圧して、中途半端故障の有無に応じて変化する電圧を生成可能な構成であれば、他の回路構成であってもよい。

また、上記実施形態では、図１に示すように、給湯のみが可能な給湯装置１０を例示したが、給湯とともに風呂の追い焚きが可能な給湯装置１０に本発明が適用されてもよい。また、ガス式に限らず、オイル式等の他の方式の給湯装置に本発明が適用されてもよく、さらに、ガスコンロ、ガスファンヒータ等の他の燃焼装置に本発明が適用されてもよい。

また、中途半端故障の検出対象とされるステッピングモータは、上記実施形態に示したステッピングモータ１１１、１１４に限られるものではなく、燃焼装置に配置された全てのステッピングモータが対象とされ得る。また、必ずしも、全てのステッピングモータに対して一律に、中途半端故障を検出するための構成が適用されなくてもよく、一部のステッピングモータに対してのみ、中途半端故障を検出するための構成が適用されてもよい。また、ステッピングモータは、必ずしも、４相方式でなくてもよい。

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。

１０ 給湯装置
１００ 給湯器
１１１、１１４ ステッピングモータ
１２１ マイコン（異常検出部）
１２６、１２７ｂ 切り替えスイッチ（異常検出部）
１２７ａ 切り替えスイッチ（電圧付与部）
１２８ 抵抗（異常検出部）
３０１ コイル

Claims (7)

1. ステッピングモータと、
   前記ステッピングモータの異常を検出する異常検出部と、を備え、
   前記異常検出部は、
   前記ステッピングモータに異常検出用の電圧を付与する電圧付与部と、
   前記ステッピングモータのコイルに直列に接続された抵抗と、を備え、
   前記異常検出用の電圧を前記コイルと前記抵抗とで分圧した電圧と、所定の閾値とに基づいて、前記ステッピングモータの故障を検出し、
   前記異常検出部は、前記燃焼装置の使用開始時に前記分圧した電圧に基づく値を取得し、取得した前記値に基づいて前記閾値を設定する、
   ことを特徴とする燃焼装置。
2. 請求項１に記載の燃焼装置において、
   前記異常検出部は、前記ステッピングモータの各相の前記コイルごとに前記異常検出用の電圧を付与して前記ステッピングモータの故障を検出する、
   ことを特徴とする燃焼装置。
3. 請求項１または２に記載の燃焼装置において、
   前記抵抗は、前記異常検出用の電源電圧を前記ステッピングモータが動作しないレベルに降下させる抵抗値に設定されている、
   ことを特徴とする燃焼装置。
4. 請求項１ないし３の何れか一項に記載の燃焼装置において、
   前記異常検出部は、前記燃焼装置の電源投入時に前記ステッピングモータの前記故障の検出を実行する、
   ことを特徴とする燃焼装置。
5. 請求項１ないし４の何れか一項に記載の燃焼装置において、
   前記異常検出部は、装置が省電力モードから通常モードに復帰したことに基づいて、前記ステッピングモータの前記故障の検出を実行する、
   ことを特徴とする燃焼装置。
6. 請求項１ないし５の何れか一項に記載の燃焼装置において、
   前記ステッピングモータは、所定の弁を駆動するためのものである、
   ことを特徴とする燃焼装置。
7. 請求項１ないし６の何れか一項に記載の燃焼装置において、
   前記燃焼装置は、給湯装置である、
   ことを特徴とする燃焼装置。

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