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JP2009174778A - ヒートポンプ式給湯装置 - Google Patents

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JP2009174778A
JP2009174778A JP2008013876A JP2008013876A JP2009174778A JP 2009174778 A JP2009174778 A JP 2009174778A JP 2008013876 A JP2008013876 A JP 2008013876A JP 2008013876 A JP2008013876 A JP 2008013876A JP 2009174778 A JP2009174778 A JP 2009174778A
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water heater
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hot water
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Kohei Takada
康平 高田
Takashi Machida
尊 町田
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Sanden Corp
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Sanden Corp
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Abstract

【課題】作業ミスによる機器の故障や破損を未然に防止できるヒートポンプ式給湯装置を提供する。
【解決手段】 タンクユニット１００とヒートポンプユニット２００とを３芯の信号線３００で接続し、タンクユニット１００に供給された商用交流電源を前記信号線３００の第１及び第３の芯線３０１，３０１を介してヒートポンプユニット２００に供給するとともに、第２及び第３の芯線３０２，３０３を介してデータ通信を行い、タンクユニット２００に前記信号線の第２及び第３の芯線との間３０２，３０３に所定値以上の電圧が印加されたことを検出する検出手段を設けた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ヒートポンプを熱源とした給湯装置に関し、特に、室外に設置された熱交換器と供給された水を前記熱交換器により得られた熱で加熱する給湯器との間の接続技術に関する。
従来、この種のヒートポンプ式給湯装置としては特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載のものは、熱交換器等を有するヒートポンプユニットと、貯湯タンクや給水ポンプ等を備えたタンクユニットとを備え、ヒートポンプユニットで得た熱を用いてタンクユニット内で水を加熱・貯湯し、必要時に給湯する。ヒートポンプユニットとタンクユニットとの間は３芯の信号線により接続されている。タンクユニットには商用交流電源が供給される。一方、ヒートポンプユニットは信号線を介してタンクユニットから商用交流電源の供給を受ける。信号線による交流電源の供給は該信号線のうち２芯を用いて行われる。また、ヒートポンプユニットの制御装置とタンクユニットの制御装置との間では前記信号線を介して双方向のデータ通信を行う。信号線によるデータ通信は該信号線のうち２芯を用いて行われる。すなわち、信号線のうち１つの芯線は、交流電源とデータ通信の伝送を共用している。なお、信号線として４芯ではなく３芯のものを用いている理由としては、細い信号線なので配線が容易である点及び３芯の信号線は市場に多く流通しておりコストも安い点が挙げられる。この種の２つのユニット間の接続技術としては例えば特許文献２に同様のものが記載されてている。
特開２００７−１９２４９９号公報 特開平８−２７０１２２号公報
ところで、この種の給湯装置の設置時には、ユニット間を接続する信号線の配線作業において、作業者のミスにより誤った芯線同士を接続する誤配線が生じる場合があった。そして、この誤配線により本来はデータ通信用の芯線が接続される筈の各制御装置に交流電源が流入する場合があり、このような状態を長時間放置すると機器の故障や破損の原因となる場合があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、作業ミスによる機器の故障や破損を未然に防止できるヒートポンプ式給湯装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、室外に設置された熱交換器と、供給された水を前記熱交換器により得られた熱で加熱する給湯器とを備えたヒートポンプ式給湯装置において、熱交換器と給湯器とを３芯の信号線で接続し、給湯器に供給された商用交流電源を前記信号線の第１及び第３の芯線を介して熱交換器に供給するとともに、熱交換器の制御装置と給湯器の制御装置との間で前記信号線の第２及び第３の芯線を介してデータ通信を行い、給湯器の制御装置は、前記信号線の第２及び第３の芯線との間に所定値以上の電圧が印加されたことを検出する検出手段を設けたことを特徴とする。
本発明によれば、熱交換器の制御装置と給湯器の制御装置との間のデータ通信で用いられる信号線の第２及び第３の芯線間の電圧に異常が生じたことを検知できるので、信号線の配線ミスを直ちに認識することができる。これにより機器の故障や破損を未然に防止することができる。
本発明の好適な態様の一例としては、前記ヒートポンプ式給湯装置において、給湯器の制御装置は商用交流電源を直流に変換して第２及び第３の芯線間に印加する電源回路を備えるとともに、前記検出手段は第２及び第３の芯線間に印加された前記直流電源とは逆極性の電圧を検出することを特徴とするものが挙げられる。本発明によれば、データ通信で用いられる信号線の第２及び第３の芯線間に交流が流入されたことを検知できるので、信号線の配線ミスを確実に認識することができる。
また、本発明の好適な態様の一例としては、前記ヒートポンプ式給湯装置において、前記検出手段により所定値以上の電圧が印加されたことを検出すると警報を発する警報手段を備えたことを特徴とするものが挙げられる。本発明によれば、信号線の配線ミスを検知すると警報が発せられるので利便性が向上する。
以上説明したように本発明によれば熱交換器の制御装置と給湯器の制御装置との間のデータ通信で用いられる信号線の第２及び第３の芯線間の電圧に異常が生じたことを検知できるので、信号線の配線ミスを直ちに認識することができる。これにより機器の故障や破損を未然に防止することができる。
本発明の一実施の形態にかかるヒートポンプ式給湯装置について図面を参照して説明する。図１及び図２はヒートポンプ式給湯装置の運転制御装置の回路図である。なお、図１及び図２では説明の簡単のため本願発明の特徴的な点、具体的にはタンクユニットとヒートポンプユニットとの電気的な接続技術に関する点について記載した。
ヒートポンプ式給湯装置は、図１及び図２に示すように、室外に設置され熱交換器を有するヒートポンプユニット２００と、貯湯タンクや給湯ポンプを備え前記ヒートポンプユニットで得られた熱を用いて水を加熱・給湯するタンクユニット１００とを、３芯の信号線３００で接続したものである。タンクユニット１００には、単相二線式の商用交流電源１が供給される。
タンクユニット１００は、図１に示すように、商用交流電源１を信号線３００の第１の芯線３０１及び第３の芯線３０３に供給する。また、タンクユニット１００において、商用交流電源１は給湯ポンプ等の交流を電源とする負荷装置１０１に供給されるほか、直流電源回路（図示省略）に供給される。タンクユニット１００は、マイコン等で構成される主制御部１０２を備えており、該主制御部１０２は前記直流電源回路により供給される直流電源により動作する。
タンクユニット１００において、データ通信用の直流電源は、電流制限用の抵抗器Ｒ１１、整流用のダイオードＤ１１、電圧制限用のツェナーダイオードＺＤ１１、平滑用コンデンサＣ１１からなる電源回路により得られる。該電源回路の負極側は信号線３００の第３の芯線３０３に接続する。一方、電源回路の正極側は、受信用フォトカプラＰＣ１１の発光側、送信用フォトカプラＰＣ１２の受光側、逆流防止用のダイオードＤ１２、フィルタ回路を構成する抵抗器Ｒ１２を介して信号線３００の第２の芯線３０２に接続する。前記ダイオードＤ１２の下流には、異常検知用フォトカプラＰＣ１３の発光側及び抵抗器Ｒ１３からなる直列回路が前記電源回路に並列に接続されている。ここで異常検知用フォトカプラＰＣ１３は、グランドから正極側に電流が流れた場合に発光するよう接続されている。すなわち、信号線３００の第２の芯線３０２及び第３の芯線３０３の間に、直流電源とは逆極性の電圧が印加された場合、異常検知用フォトカプラＰＣ１３は発光する。また、異常検知用フォトカプラＰＣ１３の下流には、前記フィルタ回路を構成するコンデンサＣ１２が並列に接続されている。前記受信用フォトカプラＰＣ１１の受光側、送信用フォトカプラＰＣ１２の発光側、異常検知用フォトカプラＰＣ１３の受光側は、前記主制御部１０２に接続されている。
また、タンクユニット１００は、音や光などにより警報を発する警報装置１０３を備えている。主制御部１０２は、前記異常検知用フォトカプラＰＣ１３の発光を検知すると警報装置１０３を駆動して、作業者に対して警報を発する。
ヒートポンプユニット２００は、図２に示すように、信号線３００の第１の芯線３０１及び第３の芯線３０３により供給される商用交流電源により動作する。該商用交流電源は、圧縮機や送風器等の交流を電源とする負荷装置２０１に供給されるほか、直流電源回路（図示省略）に供給される。ヒートポンプユニット２００は、マイコン等で構成される主制御部２０２を備えており、該主制御部２０２は前記直流電源回路により供給される直流電源により動作する。
信号線３００の第２の芯線及び第３の芯線を用いて伝送される通信データは、抵抗器Ｒ２１及びコンデンサＣ２１からなるフィルタ回路、逆流防止用のダイオードＤ２１、電圧制限用のツェナーダイオードＺＤ２１を介して、受信用フォトカプラＰＣ２１の発光側、送信用フォトカプラＰＣ２２の送信側に供給される。受信用フォトカプラＰＣ２１の受光側、送信用フォトカプラＰＣ２２の発光側は、前記主制御部２０２に接続されている。
このようなヒートポンプ式給湯装置では、信号線３００が図１及び図２に示すように正常に結線されていれば、異常検知用フォトカプラＰＣ３の発光側には電流が流れない。一方、信号線３００が正しく結線されていない場合、例えば、信号線３００の第１の芯線３０１が、ヒートポンプユニット２００の抵抗器Ｒ２１に接続された場合には、タンクユニット１００の異常検知用フォトカプラＰＣ３の発光側には交流電圧が印加される。これにより、異常検知用フォトカプラＰＣ３は発光し、主制御部１０２により検知可能となる。そして主制御部１２０は、異常検知用フォトカプラＰＣ３の発光を検知すると、警報装置１０３を駆動して警報を発する。
このように詳述したように、本実施の形態にかかるヒートポンプ式給湯装置によれば、信号線３００の結線異常を直ちに検出できるので、機器の故障や破損を未然に防止することができる。
以上本発明の一実施の形態について詳述したが本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本実施の形態ではデータ通信用の回路に直流電源とは逆極性の電圧が印加されたことを検出するためにフォトカプラを用いていたが、他の手段を用いてもよい。例えば、トランジスタ等のスイッチング素子とダイオードの直列回路などを用いてもよい。
ヒートポンプ式給湯装置の通信制御装置の回路図 ヒートポンプ式給湯装置の通信制御装置の回路図
符号の説明
１…商用交流電源、１００…タンクユニット、１０２…主制御部、１０３…警報装置、ＰＣ１１…受信用フォトカプラ、ＰＣ１２…送信用フォトカプラ、ＰＣ１３…異常検知用フォトカプラ、２００…ヒートポンプユニット、２０２…主制御部、ＰＣ２１…受信用フォトカプラ、ＰＣ２２…送信用フォトカプラ、３００…信号線

Claims (3)

  1. 室外に設置された熱交換器と、供給された水を前記熱交換器により得られた熱で加熱する給湯器とを備えたヒートポンプ式給湯装置において、
    熱交換器と給湯器とを３芯の信号線で接続し、給湯器に供給された商用交流電源を前記信号線の第１及び第３の芯線を介して熱交換器に供給するとともに、熱交換器の制御装置と給湯器の制御装置との間で前記信号線の第２及び第３の芯線を介してデータ通信を行い、
    給湯器の制御装置は、前記信号線の第２及び第３の芯線との間に所定値以上の電圧が印加されたことを検出する検出手段を設けた
    ことを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。
  2. 給湯器の制御装置は商用交流電源を直流に変換して第２及び第３の芯線間に印加する電源回路を備えるとともに、前記検出手段は第２及び第３の芯線間に印加された前記直流電源とは逆極性の電圧を検出する
    ことを特徴とする請求項１記載のヒートポンプ式給湯装置。
  3. 前記検出手段により所定値以上の電圧が印加されたことを検出すると警報を発する警報手段を備えた
    ことを特徴とする請求項１又は２記載のヒートポンプ式給湯装置。
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