(57)【要約】【課題】給湯ユニットから各タンクユニットへの電源供給および通信配線を簡易かつ低コストで実現する給湯機および給湯機システムを提供する。【解決手段】給湯ユニット１と、加熱された液体を貯めておくタンクを有する複数のタンクユニット２，３と、複数のタンクユニットを制御する複数の制御部２２，２３と、給湯機の運転を制御する運転制御部２１と、給湯ユニットから複数のタンクユニット２，３に電源を供給する複数の電源ラインＬ１，Ｌ２を有しており、複数の制御部は、電源ラインに重畳した複数のデジタル通信線Ｌ１，Ｌ２で運転制御部にそれぞれ接続される給湯機。【選択図】図１
2014194293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を加熱する給湯ユニットと、
前記給湯ユニットで加熱された液体を貯めておくタンクを有する複数のタンクユニットと、
前記タンクユニットをそれぞれ制御する複数の制御部と、
前記給湯ユニットおよび当該給湯機の運転を制御する運転制御部と、
前記給湯ユニットから前記複数のタンクユニットに電源をそれぞれ供給する複数の電源ラインと、
前記複数の電源ラインにそれぞれ重畳され、前記複数の制御部と前記運転制御部の間でデジタル通信を可能にする複数のデジタル通信線と、
を具備することを特徴とする給湯機。
【請求項２】
請求項１記載の給湯機であって、
前記複数のタンクユニットは、
前記タンク内の加熱された液体の熱を用いて熱変換を行う熱交換機能を有する第１タンクユニットと、
前記熱交換機能を有しない第２タンクユニットを含んでおり、
前記複数の制御部は、
前記第１タンクユニットを制御する第１制御部と、
前記第２タンクユニットを制御する第２制御部を含んでおり、
前記複数の電源ラインは、
前記給湯ユニットから前記第１タンクユニットに電源を供給する第１電源ラインと、
前記給湯ユニットから前記第２タンクユニットに電源を供給する第２電源ラインを含んでいることを特徴とする給湯機。
【請求項３】
請求項２に記載の給湯機であって、
前記第１制御部および第２制御部は、前記タンクの温度を測定する測定部（２７）からのアナログ信号をデジタル信号に変換する変換回路（５６，５９）を含んでいることを特徴とする給湯機。
【請求項４】
請求項２に記載の給湯機であって、
前記第１のタンクユニットにおける前記熱交換機能は、
前記第１タンクユニットのタンク内の液体を取り出すポンプと、
前記取り出された液体の熱を利用して、液体を加熱する液体・液体熱交換器で実現されることを特徴とする給湯機。
【請求項５】
液体を加熱する給湯ユニットと、
前記給湯ユニットで加熱された液体を貯めておくタンクを有する複数のタンクユニットと、
前記タンクユニットのそれぞれを制御する複数の制御部と、
前記給湯ユニットおよび当該給湯機の運転を制御する運転制御部と、
前記給湯ユニットから前記複数のタンクユニットに電源をそれぞれ供給する複数の電源ラインと、
前記複数の電源ラインにそれぞれ重畳され、前記制御部と前記運転制御部の間でデジタル通信を可能にする複数のデジタル通信線と、
を具備する給湯機を複数台並列に接続した給湯機システムであって、
第１の給湯機の前記運転制御部は、第２〜第Ｎ（Ｎは２以上の整数）の給湯機の各運転制御部に接続され、前記第２〜第Ｎの給湯機の動作を制御することを特徴とする給湯機システム。
【請求項６】
請求項５に記載の給湯機システムであって、
前記給湯機は、前記タンクユニットの内の少なくとも一つのタンクユニットのタンク内の液体を取り出すポンプと、
前記取り出された液体の熱を利用して、液体を加熱する液体・液体熱交換器を更に有しており、
前記運転制御部は、前記第１給湯機から第Ｎ給湯機を一台ずつ順番に動作させて、前記循環ポンプおよび前記液体・液体熱交換器を用いて前記タンク内の液体の熱を前記液体・液体熱交換器を介して熱交換することで液体を加熱し給湯することを特徴とする給湯機システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一つ以上の貯湯ユニットが接続された給湯機及び給湯機システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒートポンプ給湯機は、外気の持つ熱量を吸収し、水を規定の温度まで加熱して湯の沸き上げなどして貯湯タンクで保存し、湯の使用時に貯湯タンクより出湯させる、冷凍サイクルを用いた給湯機であり、広く実施されている。
【０００３】
ヒートポンプ給湯機は、蒸発器、圧縮機、水−冷媒熱交換器、膨張弁からなり、それらの閉回路内を冷媒が循環することで冷凍サイクルを構成する。すなわち、蒸発器により冷媒が外気から熱を吸収し、その冷媒を圧縮機により圧縮して温度を上昇させ、高温になった冷媒の熱を水−冷媒熱交換器で加熱対象である水に吸収させることで冷媒の温度を下げると共に湯を沸き上げる。そして、膨張弁により冷媒圧力と冷媒温度を下げ、再び蒸発器に戻ることで冷媒が吸熱と放熱を繰り返し、これにより、湯を沸き上げなどして、貯湯ユニット内の断熱された貯湯タンクに貯湯している。
【０００４】
特許文献１（特開２００７−１７８０９３号公報）は、このようなヒートポンプ給湯機および貯湯タンクを示しており、一つのヒートポンプ給湯機に対して複数の貯湯ユニットを接続することが可能である。この時、全ての貯湯ユニット内の貯湯タンクに設置した複数の残湯量検出のためのサーミスタを、それぞれ直接ヒートポンプユニットに接続し、取得したアナログの温度に基づいて残湯量（残湯量とは、任意設定の温度以上の貯湯量を示す）を算出し、ヒートポンプ給湯機が管理する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１７８０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された従来技術においては、メインタンクユニットおよびサブタンクユニットのタンクの温度を測定する複数のサーミスタを、ヒートポンプに設けられた制御部に全てアナログ通信線で接続するため、メインタンクユニットおよびサブタンクユニットとヒートポンプとの間の配線接続が煩雑になってしまうという課題がある。
また、上記の複数のサーミスタからの配線が直接ヒートポンプの制御部に接続されているため、タンクユニットには電源が供給されていない。もし、複数あるタンクユニットの内、特定のタンクユニットに電力消費を伴う固有の機能を持たせようとすると、所望の電源を個別に用意しなければならないという課題がある。
【０００７】
このような事情を鑑みて本発明はなされたものであり、本発明は、給湯ユニットから各タンクユニットへの電源供給および通信配線を簡易かつ低コストで実現する給湯機および給湯機システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した課題を解決するために、本発明に係る給湯機は、液体を加熱する給湯ユニットと、前記給湯ユニットで加熱された液体を貯めておくタンクを有する複数のタンクユニットと、前記タンクユニットのそれぞれを制御する複数の制御部と、前記給湯ユニットおよび当該給湯機の運転を制御する運転制御部と、前記給湯ユニットからそれぞれの前記複数のタンクユニットに電源を供給する複数の電源ラインと、前記複数の電源ラインにそれぞれ重畳され、前記制御部と前記運転制御部の間でデジタル通信を可能にする複数のデジタル通信線を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、各タンクユニットへの電源供給と双方向通信を簡易かつ低コストで実現する給湯機および給湯機システムを提供することができる。
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の発明の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態であるヒートポンプ給湯機の一例を示す系統構成図。
【図２】当該ヒートポンプ給湯機のヒートポンプユニットの構成を説明する構成図。
【図３】当該ヒートポンプ給湯機の電源ラインとデジタル通信線を説明する説明図。
【図４】当該ヒートポンプ給湯機のメインタンク制御部の一例を示すブロック図。
【図５】当該ヒートポンプ給湯機のサブタンク制御部の一例を示すブロック図。
【図６】当該ヒートポンプ給湯機の運転制御部の動作の一例を示すフローチャート。
【図７】本発明の第２実施形態であるヒートポンプ給湯機システムの一例を示す系統構成図。
【図８】当該ヒートポンプ給湯機システムによる水道直圧給湯処理の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、以下に示す図面において、同一の部材または相当する部材には同一の参照符号を付している。また、部材のサイズおよび形状は、説明の便宜のため、変形または誇張して模式的に表す場合がある。
【００１２】
〔第１実施形態〕
（第１実施形態に係るヒートポンプ給湯機Ｓの構成）
初めに、本発明の第１実施形態に係るヒートポンプ給湯機Ｓについて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態であるヒートポンプ給湯機の一例を示す系統構成図、図２は、当該ヒートポンプ給湯機のヒートポンプユニットの構成を説明する構成図である。
【００１３】
図１に示すように、本発明の第１実施形態に係るヒートポンプ給湯機Ｓは、図面の左側に示す水−冷媒熱交換器を含む冷房サイクルを筐体内部に搭載したヒートポンプユニット１と、直圧給湯対応貯湯タンク１０を含む給湯サイクルを筐体内部に搭載したメインタンクユニット２と、貯湯専用貯湯タンク１１を筐体内部に搭載した複数のサブタンクユニット３で構成される。ヒートポンプユニット１とメインタンクユニット２、サブタンクユニット３は、ヒートポンプ給湯機の施工現場にて、入水側接続配管４および出湯側接続配管５により接続される構造となっている。
【００１４】
ヒートポンプユニット１は、電装部品として、運転制御部２１を有している。運転制御部２１は、ユーザによる操作を受け付ける有線リモコン３２と、この有線リモコン３２に接続され、ヒートポンプユニット１の動作および当該ヒートポンプ給湯機Ｓの全体の動作を制御する。
【００１５】
メインタンクユニット２は、電装部品として、第１制御部２２を備える。第１制御部２２は、メインタンクユニット２の動作を制御する機能とヒートポンプユニット１の運転制御部２１と双方向通信を行う機能を有している。第１制御部２２には、残湯量検出のための複数のサーミスタ２７ａ，２７ｂ，２７ｃと、湯水循環ポンプ２８と、水道水流量センサ２９と、流量調整弁３３とが接続されている。また、第１制御部２２は、後述するように、第１電源ラインである３相２００Ｖの３芯のキャブタイヤケーブルＬ１を介して、ヒートポンプユニット１の運転制御部２１と接続されている。
【００１６】
サブタンクユニット３ａ〜３ｎは、電装部品として、第２制御部２３ａ〜２３ｎを有している。第２制御部２３ａ〜２３ｎは、サブタンクユニット３ａ〜３ｎの動作を制御する機能とヒートポンプユニット１の運転制御部２１と双方向通信を行う機能を有している。第２制御部２３ａ〜２３ｎには、複数のサーミスタ２７ｄ，２７ｅ，２７ｆ，〜２７ｇ，２７ｈ，２７ｉが接続されている。また、第２制御部２３ａ〜２３ｎは、後述するように、第２電源ラインである電源ケーブルＬ２を介して、ポンプユニット１の運転制御部２１とそれぞれ接続されている。
【００１７】
出湯側の接続配管５ａは、図１に示すように、メインタンクユニット２内の直圧給湯対応貯湯タンク１０の低温側となる貯湯タンク底部１０Ｂを、サブタンクユニット３内の貯湯専用貯湯タンク１１ａの高温側となる貯湯タンク頂部１１ａＴに接続する。さらに接続配管５ｎは、貯湯専用貯湯タンク１１ａの低温側となる貯湯タンク底部１１ａＢを、図示しない隣のサブタンクユニット３内の貯湯専用貯湯タンクの高温側となる貯湯タンク頂部に接続する。さらに接続配管５ｎは、図示しない最後尾の一つ前の貯湯専用貯湯タンクの低温側となる貯湯タンク底部を、最後尾のサブタンクユニット３内の貯湯専用貯湯タンク１１ｎの高温側となる貯湯タンク頂部１１ｎＴに接続する。この要領で複数のサブタンクユニット３ａ〜３ｎを数珠つなぎに直列に接続する。
【００１８】
ヒートポンプユニット１は、図２に示すように、冷房サイクルにおいて、冷媒を圧縮する圧縮機６と、圧縮機６から吐出される高温・高圧の冷媒と貯湯タンクより導いた水との熱交換を行う水−冷媒熱交換器７と、水−冷媒熱交換器７より流出された冷媒を減圧する冷媒減圧弁８と、冷媒減圧弁８により減圧された低温・低圧の冷媒と空気との熱交換を行う蒸発器９とが、冷媒配管１３を介して環状に接続される構成となっている。また、蒸発器９はファンＦにより外気が通風される構造となっている。
【００１９】
ヒートポンプユニット１において、圧縮機６の吐出側には、高温高圧の冷媒温度を計測するために圧縮機温度センサ１６が設けられている。水−冷媒熱交換器７の前後に設けてある水サイクル内の配管には、水−冷媒熱交換器７に流入する水の温度を計測する水−冷媒熱交換器入口水温度センサ１７と、水−冷媒熱交換器７から流出する水の温度を計測する水−冷媒熱交換器出口水温度センサ１８がそれぞれ設けられている。蒸発器９の出入り口には、それぞれ、蒸発器入口温度センサ１９−１、蒸発器出口温度センサ１９−２が設けられている。また、ヒートポンプユニット１の内部には、外気温度センサ２０が設けられている。各センサはそれぞれ運転制御部２１に接続される。
【００２０】
次にヒートポンプユニット１とメインタンクユニット２において、水サイクルは、必要量の湯を貯える貯湯タンク１０と、貯湯タンク１０の底部１０Ｂの水を導く沸上循環ポンプ１２と、沸上循環ポンプ１２から吐出された水が冷媒と熱交換する水−冷媒熱交換器７とが、循環配管により環状に接続される構成となっている。水−冷媒熱交換器７より吐出された水は、貯湯タンク１０の頂部１０Ｔに戻されると共に、頂部１０Ｔは使用場所に給湯する貯湯水出湯配管１４が接続されている。
【００２１】
さらに、メインタンクユニット２の出湯側において、接続配管が、貯湯タンク１０の頂部１０Ｔと、湯水の熱を利用して水道水を加熱する水道直圧給湯処理を行うための水−水熱交換器２６の貯湯タンク側伝熱管の一端を接続する構成となっている。さらに接続配管は、水−水熱交換器２６の貯湯タンク側伝熱管の他端と湯水循環ポンプ２８の一端を接続する。さらに接続配管が、水道直圧給湯処理を行うべく湯水を循環させる湯水循環ポンプ２８の他端と給水配管３０を接続する。さらに接続配管が、水道水流量の流量を検出して第１制御部２２に検出値を供給する水道水流量センサ２９を伴い、給水配管３０と水−水熱交換器２６の給水配管側伝熱管の一端を接続する。さらに水道水直圧出湯配管１５が、第１制御部２２の制御により流量を調節する流量調整弁３３を伴い、水−水熱交換器２６の給水配管側伝熱管の他端に接続される。
また、サブタンクユニット３ｎにおいて、水貯湯タンク１１ｎの底部１１ｎＢには、水減圧弁３１を設けた給水配管３０を介して水道などの給水源が接続されている。
【００２２】
このようなヒートポンプ給湯機Ｓにおいて、１台のヒートポンプユニット１に複数の貯湯ユニット３ａ〜３ｎを接続する場合、各貯湯ユニット３内の貯湯タンク１１の湯水の温度分布を測定しているタンク温度測定部（サーミスタ）を一つのヒートポンプユニット１へ一対一で直接接続すると、配線接続が非常に複雑になる。この場合、貯湯ユニット側には電源を必要としない。そのため、複数ある貯湯ユニットの内、特定の貯湯ユニットに電力消費を伴う固有の機能を持たせたい場合には、所望の電源を個別に用意する必要がある。
【００２３】
（電源ライン、デジタル通信線および各制御部の構成）
図３は、本発明の実施形態に係るヒートポンプ給湯機Ｓの電源ラインとデジタル通信線との相互関係の一例を表す説明図である。
【００２４】
図３に例示するように、電源ラインとデジタル通信線のための電気配線は、ヒートポンプユニット１を中心に設けられる。３相２００Ｖ用の３芯のキャブタイヤケーブルが、ヒートポンプユニット１に接続される。ヒートポンプユニット１において、３芯のキャブタイヤケーブルに繋がる配線が電源部５２に接続され、インターフェース部５３に接続される。
【００２５】
また、ヒートポンプユニット１とメインタンクユニット２の間の３芯のキャブタイヤケーブルＬ１の内の２芯が、単相２００Ｖを供給するべく３相２００Ｖの内の二つの電源端子に接続され、メインタンクユニット２の電源部５１に接続される。残りの１芯が、双方向のデジタル通信線の信号線として、ヒートポンプユニット１の運転制御部２１とメインタンクユニット２の第１制御部２２とを接続するために使用される。このデジタル通信線は、単相２００Ｖの２芯の一方を接地電位として使用している。
【００２６】
ヒートポンプユニット１のインターフェース部５３は、運転制御部２１と接続され、また、電源ケーブルＬ２を介して、各サブタンクユニット３ａ〜３ｎの各インターフェース部５４ａ〜５４ｎに接続される。各サブタンクユニット３ａ〜３ｎでは、各インターフェース部５４ａ〜５４ｎが各第２制御部２３ａ〜２３ｎに接続されると共に、各サブタンクユニット３ａ〜３ｎの電源電圧端子に接続されている。
【００２７】
インターフェース部５３は、３相２００Ｖから１５Ｖパルス信号に変換する変換機能と、１５Ｖパルス信号に基づいて双方向のデジタル通信を行う通信機能とを備えた回路である。また、インターフェース部５４は、１５Ｖパルス信号から直流電源電圧５Ｖに変換する機能と、１５Ｖパルス信号に基づいて双方向のデジタル通信を行う通信機能とを備えた回路である。
【００２８】
図４は、メインタンクユニット２の第１制御部２２の一例を示すブロック図である。第１制御部２２において、通信部５５は３芯のキャブタイヤケーブルＬ１の内のデジタル通信線の１芯に接続され、ＡＤ変換回路５６および制御部５７に接続される。ＡＤ変換回路５６は、サーミスタ２７ａ〜２７ｃが接続され、制御部５７に接続されている。メインタンクユニット２の制御部５７は、水道水流量センサ２９、湯水循環ポンプ２８および流量調整弁３３に接続されている。
【００２９】
図５は、サブタンクユニット３ａ〜３ｎの第２制御部２３ａ〜２３ｎの一例を示すブロック図である。一つのサブタンクユニットの第２制御部２３について説明すると、通信部５８はインターフェース部５４と、ＡＤ変換回路５９と、アドレス情報を与えるディップスイッチ６０に接続されている。ＡＤ変換回路５９は、タンクに設置されたサーミスタ２７ｄ、２７ｅ、２７ｆ…に接続されている。
【００３０】
（電源ライン、デジタル通信線および各制御部の動作）
次に、このような構成をもつ電源ライン、デジタル通信線および各制御部の働きについて説明する。初めに、各ユニットへの電源供給について述べる。
【００３１】
図３において、消費電力の大きいヒートポンプへの電源供給を賄うため、３相２００Ｖが、３芯のキャブタイヤケーブルを介してヒートポンプユニット１の電源部５２に供給され、電源部５２は、ヒートポンプユニット１の各部に３相２００Ｖに基づく電源を供給している。
【００３２】
一方、ヒートポンプユニット１からメインタンクユニット２へは、単相２００Ｖが、３芯のキャブタイヤケーブルＬ１の内の２芯を用いてメインタンクユニット２の電源部５１に供給される。電源部５１は、メインタンクユニット２の各部に単相２００Ｖに基づく電源を供給している。
【００３３】
さらに、ヒートポンプユニット１のインターフェース部５３は、３相２００Ｖを例えば１５Ｖパルス信号に変換して、電源ケーブルＬ２を介して、各サブタンクユニット３ａ〜３ｎのインターフェース部５４に供給している。各サブタンクユニット３ａ〜３ｎのインターフェース部５４は、この１５Ｖパルス信号を例えばＤＣ５Ｖの電源電圧に変換して、各サブタンクユニット３ａ〜３ｎの各部に電源として供給している。
【００３４】
次に、ヒートポンプユニット１と、メインタンクユニット２およびサブタンクユニット３ａ〜３ｎとの間の、電源ラインに重畳したデジタル通信線Ｌ１，Ｌ２を用いたデジタル通信および各制御部の制御動作について述べる。ヒートポンプユニット１の運転制御部２１とメインタンクユニット２の第１制御部２２との間のデジタル通信は、３芯のキャブタイヤケーブルＬ１の内の１芯を信号電位に、単相２００Ｖの２芯の一方を接地電位にしたデジタル通信線を用いて行われる。
【００３５】
ヒートポンプユニット１の運転制御部２１は、このヒートポンプ給湯機Ｓの全体動作を制御しており、キャブタイヤケーブルＬ１のデジタル通信線を介し第１制御部２２の通信部５５を介して、メインタンクユニット２の制御部５７と双方向のデジタル通信を行う。制御部５７は、サーミスタ２７ａ〜２７ｃからのアナログ信号を変換したデジタル信号をＡＤ変換回路５６から、直圧給湯対応貯湯タンク１０の湯水の温度分布情報として受ける。ヒートポンプユニット１の運転制御部２１は、メインタンクユニット２の制御部５７とのデジタル通信により、直圧給湯対応貯湯タンク１０の湯水の温度分布情報を取得する。運転制御部２１は、他にも、制御部５７があつかう情報、例えば、流量計２９からの流量情報や、現在の制御部５７が行っている水道直圧給湯処理等の制御情報を取得する。
【００３６】
ヒートポンプユニット１の運転制御部２１は、このヒートポンプ給湯機Ｓの全体動作を制御しているため、メインタンクユニット２の制御部５７が行う水道直圧給湯処理についても、このデジタル通信線の通信によって管理することができる。メインタンクユニット２の制御部５７は、運転制御部２１の指令に従って、流量計２９からの流量情報等に基づいて、湯水循環ポンプ２８および流量調整弁３３を制御することにより、水道直圧給湯の制御等を行う。この時、貯湯タンク１０Ｂは、貯湯タンク１０から湯水を取り出し、この湯水の熱を用いて水−水熱交換器２６を介して、給水配管３０からの水道水を加熱することで、水道直圧給湯を行う。
【００３７】
次に、ヒートポンプユニット１とサブタンクユニット３ａ〜３ｎとの間の、電源ケーブルＬ２に重畳したデジタル通信線を用いたデジタル通信について述べる。
【００３８】
一つのサブタンクユニット３において、運転制御部２１およびインターフェース部５３が、１５Ｖパルス信号を、サブタンクユニット３の第２制御部２３の通信部５８に、所定の通信プロトコルに従ったタイミングで送信する。第２制御部２３の通信部５８は、この送信を、例えば各タンクの温度分布情報を運転制御部２１へ送信せよとのコマンドとして認識することができる。第２制御部２３の通信部５８は、このコマンドに応じて、所定タイミングに従って、例えば１５Ｖパルス信号のロウのタイミングで数ボルトを任意の期間だけ１５Ｖパルス信号に印加することで、“ハイ”の重畳信号を運転制御部２１に送信することができる。すなわち、サブタンクユニット３の第２制御部２３は、送信したい情報に対応したタイミングで数ボルトを１５Ｖパルス信号に印加すれば、双方向のデジタル通信を行うことが可能となる。このように、運転制御部２１と第２制御部２３は、二つのインターフェース部５３，５４を介し、第２電源ラインＬ２の１５Ｖパルス信号を利用して、双方向のデジタル通信を行うことが可能となる。
【００３９】
図５を用いて一つのサブタンクユニット３についてデジタル通信の具体例を説明すると、サブタンクユニット３内の第２制御部２３の通信部５８は、貯湯専用貯湯タンク１１に設置されたサーミスタ２７ｄ，２７ｅ，２７ｆ…からのアナログ信号を変換したデジタル信号をＡＤ変換回路５９から、温度分布情報として取得する。通信部５８は、さらにディップスイッチ６０からアドレス情報（このサブタンクユニット３が何番目のサブタンクユニットであるかを示す情報）を取得する。通信部５８は、この温度分布情報とアドレス情報を、デジタル通信線Ｌ２および二つのインターフェース部５３，５４を介して、上述したプロトコルに応じて、運転制御部２１に供給する。
【００４０】
運転制御部２１は、このディップスイッチ６０から与えられたアドレス情報に基づいて、デジタル通信線から受けた温度分布情報が何番目のサブタンクユニット３ａ〜３ｎからの信号であるかを認識することができる。
なお、ここで上げた通信方法は一例であり、電源ケーブルＬ２に重畳したデジタル通信であれば、どのような方法を用いることも可能である。
【００４１】
（第１実施形態に係るヒートポンプ給湯機Ｓの効果）
これにより、本発明に係るヒートポンプ給湯機は、ポンプユニットから各タンクユニットへの電源供給および通信配線を簡易かつ低コストで実現することができる。さらに本発明の実施形態であるヒートポンプ給湯機Ｓは、この度の第１電源ライン，第２電源ラインに重畳したデジタル通信線を設けたことで、通信容量および通信方式の観点から、それぞれ以下のような作用効果を有するものである。
【００４２】
・通信容量の観点からの作用効果
メインタンクユニット２はサブタンクユニット３が有しない機能部品（直圧方式の場合は一次側ポンプ、流量調整弁，三方弁、混合弁方式の場合には混合弁）を有し、この機能部品は、ヒートポンプユニット１と通信される信号によって制御されるものである。従って、この機能部品を小さいタイムラグで円滑に制御するために、メインタンクユニット２はサブタンクユニット３に比べてヒートポンプユニット１との通信量が多くなりがちである。このため、サブタンクユニット３とヒートポンプユニット１の通信をメインタンクユニット２を経由して行う構成としてしまうと、メインタンクユニット２とヒートポンプユニット１との通信容量を圧迫してしまうおそれがある。
従って、本発明の実施形態のヒートポンプ給湯機の配線方法によって、デジタル通信の通信容量に余裕をもつことができることがわかる。
【００４３】
・通信方式の観点からの作用効果
ヒートポンプユニット１−メインタンクユニット２の間の通信は交流電源重畳となっており、ヒートポンプユニット１−サブタンクユニット３の間の通信は直流電源（パルス電源）重畳となっている。従って、仮にサブタンクユニット３からの通信線を一旦メインタンクユニット２を経由して同じ通信方式で接続する方式とすると、通信回路のコストアップを招くこととなる。
【００４４】
すなわち、ヒートポンプユニット１−メインタンクユニット２間およびヒートポンプユニット１−サブタンクユニット３間の通信を、交流電源重畳に統一した場合、サブタンクユニット３に「交流→直流変換回路」を増設しなければならない。さらに、接続線は、現在の「極性なし２本」から「極性あり３本」に変更しなければならない。
【００４５】
また、直流電源（パルス電源）重畳に二つのデジタル通信線を統一した場合、サブタンクユニット２に「電源／信号分離回路」を増設しなければならない。さらに、接続線は、現在の「３本」から「４本」に変更しなければならない。
従って、本発明の実施形態のヒートポンプ給湯機の配線方法によって、低コストでデジタル通信が実現していることがわかる。
【００４６】
なお、本発明の第１実施形態に係るヒートポンプ給湯機Ｓは、図１において、水道直圧給湯機能を搭載しているが、この水道直圧給湯機能を省略して、メイン貯湯タンクからサブ貯湯タンクまで全てを貯湯専用貯湯タンクとしたヒートポンプ給湯機のシステムを構築することも可能である。
【００４７】
（第１の実施形態に係るヒートポンプ給湯機Ｓの動作）
次に、このような本発明の第１実施形態に係るヒートポンプ給湯機Ｓにおいて、図６のフローチャートを用いて、湯沸し処理動作の一例を以下に説明する。
【００４８】
図６は、当該ヒートポンプ給湯機の運転制御部による湯沸し処理動作を示すフローチャートである。このフローチャートにおいて、ヒートポンプ給湯機Ｓのヒートポンプユニット１の運転制御部２１は、有線リモコン３２から湯沸し処理を命じられると、有線リモコン３２に設定されている給湯の設定情報、すなわち、湯沸しの目標温度、タンクの容量の何パーセントまで貯湯するかの貯湯量、湯沸し時間（速度）または時刻（深夜指定）等を取得する（ステップＳ１１）。運転制御部２１は、次に、上述した第１電源ライン，第２電源ラインを介して、メインタンクユニット２の直圧給湯対応貯湯タンク１０およびサブタンクユニット３の貯湯専用貯湯タンク１１のそれぞれの温度分布情報を知るべく、メインタンクユニット２の第１制御部２２およびサブタンクユニット３の第２制御部２３に、温度分布情報送信要求コマンドを送信する。メインタンクユニット２の第１制御部２２およびサブタンクユニット３の第２制御部２３は、コマンドに応じて、温度分布情報をデジタル信号として運転制御部２１に送信する。この際に、温度分布情報だけでなく例えば流量情報やエラー情報（レディ情報）を同時に通信してもよい（ステップＳ１２）。
【００４９】
運転制御部２１は、有線リモコン３２からの設定情報およびメインタンクユニット２の第１制御部２２およびサブタンクユニット３の第２制御部２３からの温度分布情報等に基づいて、圧縮機６、水−冷媒熱交換器７、冷媒減圧弁８、蒸発器９、沸上循環ポンプ１２等を制御することで、ヒートポンプを運転し、外気から熱を吸収し水を加熱する（ステップＳ１３）。運転制御部２１は、適宜、第１電源ライン，第２電源ラインを介してメインタンクユニット２の直圧給湯対応貯湯タンク１０およびサブタンクユニット３の貯湯専用貯湯タンク１１のそれぞれの温度分布情報を取得し、目標のタンク容量の湯水が目標の温度に達したかどうかを判断する（ステップＳ１４）。運転制御部２１は、目標のタンク容量の湯水が目標の温度に達したと判断すれば、圧縮機６、水−冷媒熱交換器７、冷媒減圧弁８、蒸発器９、沸上循環ポンプ１２等を制御することで、ヒートポンプを停止して、湯沸し処理が完了したことを有線リモコン３２に表示する（ステップＳ１５）。運転制御部２１は、このような湯沸し処理に限らず、水道直圧給湯や貯湯給湯等の他のヒートポンプ給湯機の運転の際にも、適宜、デジタル通信線であるキャブタイヤケーブルＬ１，電源ケーブルＬ２を介してメインタンクユニット２の第１制御部２２およびサブタンクユニット３の第２制御部２３との通信処理を行う。
【００５０】
〔第２実施形態〕
第２実施形態は、第１実施形態で示したヒートポンプ給湯機Ｓを複数用意して、これらを並列接続して制御するヒートポンプ給湯機システムＨＳを構成することを特徴とする。
【００５１】
（第２実施形態に係るヒートポンプ給湯機システムＨＳの構成）
図７は、本発明の第２実施形態であるヒートポンプ給湯機システムの一例を示す系統構成図である。図７において、ヒートポンプ給湯機システムＨＳは、図１に示すヒートポンプ給湯機Ｓを複数ライン接続したシステムである。ここで、図１の第１実施形態と共通した構成については説明を省略する。このシステムでは、有線リモコン３２が接続された第１のヒートポンプ給湯機Ｓ１の運転制御部２１−１が上位の制御装置となり、以下のヒートポンプ給湯機Ｓ２〜ＳＮ（Ｎは２以上の整数）の運転制御部２１−２〜２１−Ｎの動作を統括的に制御する。ここで、各ヒートポンプ給湯機Ｓ１〜ＳＮの給湯のための各貯湯水出湯配管１４および各水道水直圧出湯配管１５が出湯配管１４Ｚとして一つにまとめられる。また、各ヒートポンプ給湯機Ｓ１〜ＳＮの各運転制御部２１−１〜２１−Ｎが相互に第３のデジタル通信線Ｌ３で接続されている。
【００５２】
（第２実施形態に係るヒートポンプ給湯機システムＨＳの動作）
次に、第２実施形態に係るヒートポンプ給湯機システムＨＳの水道直圧給湯の処理動作の一例を、図８に示すフローチャートに従って説明する。なお、以下に説明するヒートポンプ給湯機システムＨＳの水道直圧給湯の処理は、多くの処理の中の一例であり、他にも様々な方法で複数のヒートポンプ給湯機を用いた水道直圧給湯の処理が可能であることは言うまでもない。
【００５３】
図８は、第２実施形態に係るヒートポンプ給湯機システムによる水道直圧給湯処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートにおいて、ヒートポンプ給湯機システムＨＳの第１ヒートポンプ給湯機Ｓ１の運転制御部２１−１は、有線リモコン３２から設定された設定情報を取得する（ステップＳ２１）。次に、運転制御部２１−１は、他のヒートポンプ給湯機Ｓ２〜ＳＮの各運転制御部２１−２〜２１−Ｎとデジタル通信線Ｌ１−１〜Ｎ，Ｌ２−１〜Ｎ，Ｌ３を介して通信を行い、各ヒートポンプ給湯機Ｓ２〜ＳＮのメインタンクユニット２およびサブタンクユニット３の各タンク内の温度分布情報等を取得する（ステップＳ２２）。
【００５４】
ヒートポンプ給湯機システムＨＳの第１ヒートポンプ給湯機Ｓ１の運転制御部２１−１は、ヒートポンプ給湯機システムＨＳの全体のタンクの湯水の状況を認識し、さらに全システムのエラー情報やリモコンからの設定情報に基づいて、最適のヒートポンプ給湯機の一つを選択する。特に各ヒートポンプ給湯機の間で偏りがなければ、第１のヒートポンプ給湯機Ｓ１を選択し、第１ヒートポンプ給湯機Ｓ１の流量調整弁３３−１を開き、他のヒートポンプ給湯機の流量調整弁３３−２〜３３−Ｎを閉じる。これにより、第１ヒートポンプ給湯機Ｓ１のタンク内の湯水の熱を用いて水道直圧給湯を行い出湯する（ステップＳ２３）。
【００５５】
ヒートポンプ給湯機システムＨＳの第１ヒートポンプ給湯機Ｓ１の運転制御部２１−１は、流量計からの情報等に基づいて、一定量の水道直圧給湯による出湯があった（またはタンク内の湯水の残量が無くなった）かどうかを判断する（ステップＳ２４）。運転制御部２１−１は、一定量の水道直圧給湯による出湯がまだない（またはタンク内の湯水の残量がまだある）と判断すると、ステップＳ２２に戻り、第１ヒートポンプ給湯機Ｓ１による水道直圧給湯を継続する。運転制御部２１−１は、一定量の水道直圧給湯による出湯があった（またはタンク内の湯水の残量が無し）と判断すると、次に、第２ヒートポンプ給湯機Ｓ２による水道直圧給湯を行うべく、第２ヒートポンプ給湯機Ｓ２の運転制御部２１−２を制御する。同様に、運転制御部２１−１は、第２ヒートポンプ給湯機Ｓ２による一定量の水道直圧給湯による出湯（またはタンク内の湯水の残量）が終了したと判断すると、順次、第３〜第Ｎのヒートポンプ給湯機による水道直圧給湯を継続する（ステップＳ２５）。
【００５６】
ヒートポンプ給湯機システムＨＳの第１ヒートポンプ給湯機Ｓ１の運転制御部２１−１は、第１ヒートポンプ給湯機Ｓ１〜第Ｎヒートポンプ給湯機ＳＮによる水道直圧給湯が一巡したかどうかを判断する（ステップＳ２６）。運転制御部２１−１が、第１ヒートポンプ給湯機Ｓ１〜第Ｎヒートポンプ給湯機ＳＮによる水道直圧給湯が一巡したと判断すると、ヒートポンプ給湯機システムＨＳの全てのヒートポンプ給湯機Ｓ１〜ＳＮを同時に並行運転した場合に、各システムの流量が流量計の測定可能量以下であるかどうかを判断する（ステップＳ２７）。
【００５７】
すなわち、並行運転した場合、各システムの流量が例えば毎分２リットルとなり、これが流量計の測定可能量以下であれば水道直圧給湯の動作をモニタできなくなるため、並行運転を回避するべく、ステップＳ２３に進み、再び、ヒートポンプ給湯機一台ずつによる水道直圧給湯を継続する。運転制御部２１−１が、ヒートポンプ給湯機システムＨＳの全てのヒートポンプ給湯機Ｓ１〜ＳＮを同時に並行運転した場合に、各システムの流量が流量計の測定可能量以下にはならないと判断すると、全てのヒートポンプ給湯機Ｓ１〜ＳＮの流量調整弁３３−２〜３３−Ｎを開いて全てのヒートポンプ給湯機Ｓ１〜ＳＮによる並行運転による水道直圧給湯を行う（ステップＳ２８）。
【００５８】
なお、図８のフローチャートで説明した動作は、ヒートポンプ給湯機システムＨＳの水道直圧給湯の一例であり、他にも多くの方法が存在する。例えば、最も多くの湯水を保有しているヒートポンプ給湯機から順に利用するという方法を適用した場合は、運転制御部２１−１が、第３のヒートポンプ給湯機Ｓ３が最も多くの湯水を保有しており、第２のヒートポンプ給湯機Ｓ２が二番目に湯水を保有していると判断すれば、湯水を多く保有している順にヒートポンプ給湯機を選択して、一台ずつ水道直圧給湯を行う制御を行うことが好適となる。また、一定量以下の湯水しか保有していなければ、そのヒートポンプ給湯機を除外するという方法で制御を行ってもよい。
【００５９】
また、並行運転の際のヒートポンプ給湯機の選択基準は、全てのヒートポンプ給湯機の保有する湯水の量について比較し上位２台だけを選択して、これらを水道直圧給湯に使用するものであってもよい。その他、このような水道直圧給湯のための選択基準をあらかじめ複数もうけておき、ユーザの有線リモコン３２により指定し、指定された選択基準に基づいて水道直圧給湯の並行運転を行ってもよい。また、並行運転の対象を水道直圧給湯の際に限定することなく、他の処理（湯沸し処理等）の選択基準をユーザが指定するものであってもよい。
【００６０】
（第２実施形態に係るヒートポンプ給湯機システムＨＳの作用効果）
第２実施形態に係るヒートポンプ給湯機システムＨＳは、上述したように、複数のヒートポンプ給湯機Ｓ１〜ＳＮをできるだけ均等に運転するものである。または、動作状態のよくないヒートポンプ給湯機の運転を回避する等の制御を行う。これにより、第２実施形態に係るヒートポンプ給湯機システムＨＳは、簡易かつ低コストで実現したデジタル通信路を利用して、一部のヒートポンプ給湯機のみが消耗することなく、複数のヒートポンプ給湯機を均等に消耗させることができ、システム全体の寿命を最大限に延ばすことが可能となる。
【００６１】
以上、本発明について実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、一方の実施形態の構成の一部を他方の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、一方の実施形態の構成に他方の実施形態の構成を加えることも可能である。
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テープ等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１  …ヒートポンプユニット
２  …メインタンクユニット
３  …サブタンクユニット
４  …入水側接続配管
５  …出湯側接続配管
６  …圧縮機
７  …水−冷媒熱交換器
８  …冷媒減圧弁
９  …蒸発器
１０…直圧給湯対応貯湯タンク
１１…貯湯専用貯湯タンク
１２…沸上循環ポンプ
２１…運転制御部
２２…第１制御部
２３…第２制御部
２６…水−水熱交換器
２７…サーミスタ
３３…流量調整弁
Ｌ１…キャブタイヤケーブル（第１電源ライン・デジタル通信線）
Ｌ２…電源ケーブル（第２電源ライン・デジタル通信線）
Ｌ３…デジタル通信
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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