(57)【要約】【課題】制御ユニット（１２）と第１の通信回路（１３）を有する第１の装置（１０）と、第２の通信回路（２３）を有する第２の装置（２０）とが、通信用電線（３１）で接続され、通信用電線（３１）を通じて第１の通信回路（１３）と第２の通信回路（２３）との間で信号の送受信を行う通信システムにおいて、通信不能となった場合に故障箇所の特定が可能な通信システム及び通信異常検査方法を提供する。【解決手段】制御ユニット（１２）は、第１の信号を発信し、第１の通信回路（１３）を経た第１の信号を受信して、その受信信号と第１の信号が一致するか否か検査する。両信号が一致しない場合、第１の通信回路（１３）に異常があると判定する。逆に、両信号が一致し、且つ第１の装置（１０）と前記第２の装置（２０）が所定期間以上通信できない場合、第２の通信回路（２３）又は通信用電線（３１）の何れかに異常があると判定する。【選択図】図２
2007336363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御ユニット（１２）と第１の通信回路（１３）を有する第１の装置（１０）と、第２の通信回路（２３）を有する第２の装置（２０）とが、通信用電線（３１）で接続され、該通信用電線（３１）を通じて該第１の通信回路（１３）と該第２の通信回路（２３）との間で信号の送受信を行う通信システム（１）であって、
前記制御ユニット（１２）は、第１の信号を発信し、前記第１の通信回路（１３）を経由した該第１の信号を受信して、該受信信号と前記第１の信号が一致するか否か検査し、前記受信信号と前記第１の信号が一致しない場合、前記第１の通信回路（１３）に異常があると判定し、前記受信信号と前記第１の信号が一致し、且つ前記第１の装置（１０）と前記第２の装置（２０）が所定期間以上通信できない場合、前記第２の通信回路（２３）又は前記通信用電線（３１）の何れかに異常があると判定することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記第１の通信回路（１３）は、前記第２の装置（２０）へ信号を送信する第１の信号送信器（１３３）と、該第１の信号送信器（１３３）から送信された信号及び前記第２の装置（２０）から送信された信号を受信する第１の信号受信器（１３７）を有し、
前記制御ユニット（１２）は、前記第１の通信回路（１３）に異常があると判定した場合において、前記第２の装置（２０）から前記第１の装置（１０）に送信された第２の信号を前記第１の信号受信器（１３７）を通じて検出できた場合、前記第１の信号発信器（１３３）に異常があると判定し、前記第２の信号を検出できなかった場合、前記第１の信号受信器（１３７）に異常があると判定する、請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記第１の通信回路（１３）は、前記第２の装置（２０）へ信号を送信する第１の信号送信器（１３３）と、該第１の信号送信器（１３３）から送信された信号及び前記第２の装置（２０）から送信された信号を受信する第１の信号受信器（１３７）を有し、
前記第２の通信回路（２３）は、前記第１の装置（１０）へ信号を送信する第２の信号送信器（２３３）と、前記第１の信号送信器（１３３）から送信された信号を受信する第２の信号受信器（２３７）を有し、
前記制御ユニット（１２）は、前記第２の通信回路（２３）又は前記通信用電線（３１）の何れかに異常があると判定した場合において、前記第２の装置（２０）の前記第２の信号送信器（２３３）から前記第１の装置（１０）に送信された第２の信号を前記第１の信号受信器（１３７）を通じて検出できた場合、前記第２の信号受信器（２３７）に異常があると判定し、前記第２の信号を検出できなかった場合、前記第２の信号送信器（２３３）又は前記通信用電線（３１）の何れかに異常があると判定する、請求項１に記載の通信システム。
【請求項４】
制御ユニット（１２）と第１の通信回路（１３）を有するタンクユニット（１０）と、第２の通信回路（２３）を有するヒートポンプユニット（２０）とが、通信用電線（３１）で接続され、該通信用電線（３１）を通じて該第１の通信回路（１３）と該第２の通信回路（２３）との間で信号の送受信を行う給湯システムであって、
前記制御ユニット（１２）は、第１の信号を発信し、前記第１の通信回路（１３）を経由した該第１の信号を受信して、該受信信号と前記第１の信号が一致するか否か検査し、前記受信信号と前記第１の信号が一致しない場合、前記第１の通信回路（１３）に異常があると判定し、前記受信信号と前記第１の信号が一致し、且つ前記第１の装置（１０）と前記第２の装置（２０）が所定期間以上通信できない場合、前記第２の通信回路（２３）又は前記通信用電線（３１）の何れかに異常があると判定することを特徴とする給湯システム。
【請求項５】
制御ユニット（１２）と第１の通信回路（１３）を有する第１の装置（１０）と、第２の通信回路（２３）を有する第２の装置（２０）とが、通信用電線（３１）で接続され、該通信用電線（３１）を通じて該第１の通信回路（１３）と該第２の通信回路（２３）との間で信号の送受信を行う通信システム（１）の通信異常検査方法であって、
前記制御ユニット（１２）が、第１の信号を発信し、前記第１の通信回路（１３）を経由した該第１の信号を受信するステップ（Ｓ１０１）と、
前記制御ユニット（１２）で受信した受信信号と前記第１の信号が一致するか否かを検査する第１の検査ステップ（Ｓ１０２）と、
前記受信信号が前記第１の信号と一致しない場合、前記第１の通信回路（１３）に異常があると判定するステップ（Ｓ１１２）と、
前記受信信号と前記第１の信号が一致する場合、前記制御ユニット（１２）が、前記第２の装置（２０）から所定期間内に応答信号を受信するか否かを検査する第２の検査ステップ（Ｓ１０４）と、
前記第２の検査ステップ（Ｓ１０４）において、前記制御ユニット（１２）が前記応答信号を受信しない場合、前記第２の通信回路（２３）又は前記通信用電線（３１）の何れかに異常があると判定するステップ（Ｓ１０６）と、
を有することを特徴とする通信異常検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム、給湯システム及び通信システムの通信異常検査方法に関するものであり、より詳しくは、互いに信号を送受信する第１の装置と第２の装置間の通信回路の異常個所を特定できる通信システム、給湯システム及び通信システムの通信異常検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギーで給湯を行える給湯システムとして、ヒートポンプユニットを備える給湯システムが注目されている。このような給湯システムでは、通常、ヒートポンプユニットは屋外に配置され、タンクユニットのみが屋内に配置される。そして、タンクユニットに設けられた制御ユニットにより、給湯システム全体が制御される。そのために、タンクユニットとヒートポンプユニットは通信回路網を通じてお互いに接続され、各種信号の送受信を行う構成となっている（特許文献１参照）。具体的には、特許文献１に記載された給湯システムでは、タンクユニット側に設けられる通信回路及びヒートポンプユニット側に設けられる通信回路は、それぞれ信号送信用及び信号受信用のフォトカプラを備え、同じ通信用電線を通じてタンクユニットとヒートポンプユニット間の信号の送受信を行うよう構成されている。
【０００３】
しかし、落雷による雷サージや静電気など、外部からの影響で、何れかのフォトカプラが故障した場合、タンクユニットとヒートポンプユニット間で正常な通信を行うことができなくなる。この場合、タンクユニットあるいはヒートポンプユニットのどちらかのフォトカプラを交換すれば、復旧させることができるが、タンクユニットあるいはヒートポンプユニットのどちら側のフォトカプラが故障したかは、各フォトカプラについて検査しない限り判別することはできなかった。そのため、フォトカプラの交換作業は、作業者の勘に頼るしかなく、その作業は非常に時間を要するものであった。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２０５１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の問題点に鑑み、本発明の目的は、互いに通信を行う複数の装置において、通信不能となった場合に故障箇所の特定が可能な通信システム及び通信異常検査方法を提供することにある。
また、本発明の別の目的は、タンクユニットとヒートポンプユニットを有する給湯システムにおいて、タンクユニットとヒートポンプユニット間の通信ができなくなった場合に、どちら側のユニットの通信回路に故障箇所があるかを特定可能な給湯システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に記載の形態によれば、本発明に係る通信システム（１）は、制御ユニット（１２）と第１の通信回路（１３）を有する第１の装置（１０）と、第２の通信回路（２３）を有する第２の装置（２０）とが、通信用電線（３１）で接続され、通信用電線（３１）を通じて第１の通信回路（１３）と第２の通信回路（２３）との間で信号の送受信を行う。制御ユニット（１２）は、第１の信号を発信し、第１の通信回路（１３）を経由した第１の信号を受信して、その受信信号と第１の信号が一致するか否か検査する。そして、受信信号と第１の信号が一致しない場合、第１の通信回路（１３）に異常があると判定する。逆に、受信信号と第１の信号が一致し、且つ第１の装置（１０）と第２の装置（２０）が所定期間以上通信できない場合、第２の通信回路（２３）又は通信用電線（３１）の何れかに異常があると判定する。なお、ここで異常を有するとは、回路の故障、断線など、信号の送受信を妨げる要因を有することをいう。
【０００７】
また、本発明の請求項４に記載の形態によれば、本発明に係る給湯システム（１）は、制御ユニット（１２）と第１の通信回路（１３）を有するタンクユニット（１０）と、第２の通信回路（２３）を有するヒートポンプユニット（２０）とが、通信用電線（３１）で接続され、通信用電線（３１）を通じて第１の通信回路（１３）と該第２の通信回路（２３）との間で信号の送受信を行い、制御ユニット（１２）は、第１の信号を発信し、第１の通信回路（１３）を経由した第１の信号を受信して、その受信信号と第１の信号が一致するか否か検査する。受信信号と第１の信号が一致しない場合、第１の通信回路（１３）に異常があると判定する。逆に、受信信号と第１の信号が一致し、且つタンクユニット（１０）とヒートポンプユニット（２０）が所定期間以上通信できない場合、第２の通信回路（２３）又は通信用電線（３１）の何れかに異常があると判定する。
係る構成のように、制御ユニットが、一方の通信回路のみを経由した信号をモニタすることにより、第１の通信回路と第２の通信回路の間で通信が不能となった場合において、故障箇所の特定が可能となる。
【０００８】
また、請求項２に記載のように、第１の通信回路（１３）は、第２の装置（２０）へ信号を送信する第１の信号送信器（１３３）と、第１の信号送信器（１３３）から送信された信号及び第２の装置（２０）から送信された信号を受信する第１の信号受信器（１３７）を有し、制御ユニット（１２）は、第１の通信回路（１３）に異常があると判定した場合において、第２の装置（２０）から第１の装置（１０）に送信された第２の信号を第１の信号受信器（１３７）を通じて検出できた場合、第１の信号発信器（１３３）に異常があると判定し、第２の信号を検出できなかった場合、第１の信号受信器（１３７）に異常があると判定することが好ましい。
【０００９】
また、請求項３に記載のように、第１の通信回路（１３）は、第１の信号送信器（１３３）と、第１の信号送信器（１３３）から送信された信号及び第２の装置（２０）から送信された信号を受信する第１の信号受信器（１３７）を有し、第２の通信回路（２３）は、第２の信号送信器（２３３）と、第２の信号受信器（２３７）を有し、制御ユニット（１２）は、第２の通信回路（２３）又は通信用電線（３１）の何れかに異常があると判定した場合において、第２の信号送信器（２３３）から第１の装置（１０）に送信された第２の信号を第１の信号受信器（１３７）を通じて検出できた場合、第２の信号受信器（２３７）に異常があると判定し、第２の信号を検出できなかった場合、第２の信号送信器（２３３）又は通信用電線（３１）の何れかに異常があると判定することが好ましい。
係る構成のように、第１の通信回路のみを経由する信号と、第２の通信回路と第１の通信回路の両方を経由する信号をモニタすることにより、詳細に故障箇所を特定することができる。
【００１０】
本発明の請求項５に記載の形態によれば、制御ユニット（１２）と第１の通信回路（１３）を有する第１の装置（１０）と、第２の通信回路（２３）を有する第２の装置（２０）とが、通信用電線（３１）で接続され、通信用電線（３１）を通じて第１の通信回路（１３）と第２の通信回路（２３）との間で信号の送受信を行う通信システム（１）の通信異常検査方法は、制御ユニット（１２）が、第１の信号を発信し、第１の通信回路（１３）を経由したその第１の信号を受信するステップ（Ｓ１０１）と、制御ユニット（１２）で受信した受信信号と第１の信号が一致するか否かを検査する第１の検査ステップ（Ｓ１０２）と、受信信号と第１の信号が一致しない場合、第１の通信回路（１３）に異常があると判定するステップ（Ｓ１１２）と、受信信号と第１の信号が一致する場合、制御ユニット（１２）が、第２の装置（２０）から所定期間内に応答信号を受信するか否かを検査する第２の検査ステップ（Ｓ１０４）と、第２の検査ステップ（Ｓ１０４）において、制御ユニット（１２）が応答信号を受信しない場合、第２の通信回路（２３）又は通信用電線（３１）の何れかに異常があると判定するステップ（Ｓ１０６）と、を有することを特徴とする。係る手順のように、一方の通信回路のみを経由した信号をモニタすることにより、通信が不能となった場合において、故障箇所の特定が可能となる。
【００１１】
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ本発明の通信システムを適用した給湯システムについて詳細に説明する。
図１に、本発明の通信システムを適用した給湯システムの概略構成図を示す。本発明の通信システムを適用した給湯システム１は、タンクユニット１０（第１の装置）と、ヒートポンプユニット２０（第２の装置）を有する。そしてタンクユニット１０には、外部電源２が電源用電線３０ａ及び３０ｂを通じて接続されている。
【００１３】
タンクユニット１０は、貯湯タンク１１及びタンク内温水温度センサ１１１ａ〜１１１ｃを有し、一方、ヒートポンプユニット２０は、電動圧縮機２１１、水冷媒熱交換器２１２、減圧装置２１３、蒸発器２１４、電動ポンプ２１５、電動送風機２１６、出水温度センサ２１７及び圧力センサ２１８を有する。
【００１４】
貯湯タンク１１は、温水をタンクユニット１０とヒートポンプユニット２０との間を循環させる循環路１１２ａ、１１２ｂと接続されている。また、貯湯タンク１１は、取水口を備える。そして、貯湯タンク１１は、循環路１１２ａを通じて流入された、ヒートポンプユニット２０の水冷媒熱交換器２１２で加熱された高温の温水を保温貯蔵する。また、貯湯タンク１１から流出される温水が、循環路１１２ｂを通じてヒートポンプユニット２０の電動ポンプ２１５によりヒートポンプユニット２０の水冷媒熱交換器２１２に流入される。そして、ヒートポンプユニット２０で加熱された温水は、循環路１１２ａを通じて貯湯タンク１１に戻される。なお、循環路１１２ａ、１１２ｂには、それぞれ止水弁１１３ａ、１１３ｂが設けられている。その止水弁１１３ａ、１１３ｂを閉じることにより、ヒートポンプユニット２０のメンテナンス時など、ヒートポンプユニット２０への温水の流入を停止することができる。さらに、貯湯タンク１１は、給水用止水弁１１３ｃを開けることにより、水道の給水栓から給水される。さらに、貯湯タンク１１に貯められた温水は、取水口から風呂桶等に出湯させることができる。
さらに、貯湯タンク１１の外表面には、タンク内温水温度センサ１１１ａ〜１１１ｃがその上方側から下側にかけて順に貼り付けられる。そして、タンク内温水温度センサ１１１ａ〜１１１ｃは、貯湯タンク１１内の温水温度をそれぞれ検出する。
【００１５】
また、ヒートポンプユニット２０では、電動圧縮機２１１にて圧縮され、高圧となった冷媒を水冷媒熱交換器２１２に流入させる。そしてヒートポンプユニット２０は、水冷媒熱交換器２１２において、その高圧の冷媒と給湯タンク１１より送られてきた温水とを熱交換して温水を加熱する。一方、水冷媒熱交換器２１２を通過した放熱後の高圧の冷媒は、減圧装置２１３へ送られ、低圧状態に減圧される。そして低圧状態となった冷媒は蒸発器２１４へ送られ、蒸発器２１４で大気等から吸熱して蒸発し、その後、電動圧縮機２１１に吸入され、再度圧縮される。また電動送風機２１６は、蒸発器２１４に向けて外気を送風し、冷媒の蒸発を助ける。出水温度センサ２１７は、循環路１１２ｂに設けられ、水冷媒熱交換器２１２から流出する温水の温度を検出する。一方、圧力センサ２１８は、ヒートポンプユニット２０内の水冷媒熱交換器２１２から流出した冷媒の圧力を検出する。
【００１６】
さらに、タンクユニット１０は、制御ユニット１２、通信回路１３及び電源回路１４も有し、同様に、ヒートポンプユニット２０は、制御ユニット２２、通信回路２３及び電源回路２４も有する。
【００１７】
タンクユニット１０の通信回路１３及びヒートポンプユニット２０の通信回路２３は、電源用電線３０ａ、３０ｂおよび通信用電線３１に対してバス接続されている。また、タンクユニット１０の制御ユニット１２及びヒートポンプユニット２０の制御ユニット２２は、それぞれ通信回路１３及び２３に接続されており、通信用電線３１を通じて互いに通信可能となっている。そして、通信回路１３及び電源回路１４には、外部電源２から単相２００ボルトの商用交流電力が供給されている。そして、通信回路１３は、その商用交流電力を利用して、通信回路２３と信号の送受信を行う。また、電源回路１４は、その商用交流電力を整流して直流電力を制御ユニット１２に出力する。さらに、電源回路１４は、タンクユニット１０の各部を稼動させるために必要な電力を供給する。
【００１８】
さらに、その商用交流電力は、電源用電線３０ａ、３０ｂを通じてヒートポンプユニット２０の通信回路２３及び電源回路２４にも供給される。そして、通信回路２３は、通信回路１３と同様に、供給された商用交流電力を利用して、通信回路１３と信号の送受信を行う。また電源回路２４も、電源回路１４と同様に、ヒートポンプユニット２０の各部を稼動させるために必要な電力を供給する。そして、電源用電線３０ａには、外部電源２との接続点よりもヒートポンプユニット２０側に、制御ユニット１２からの制御信号に基づいて、電力供給のオン／オフを行う開閉器１５が設けられている。
【００１９】
制御ユニット１２は、組み込み型のマイクロプロセッサ及び不揮発性のメモリなどで構成され、制御ユニット１２と通信可能な操作ユニット１６から受信した操作信号に基づいて、給湯システム１全体の制御を行う。なお、操作ユニット１６は、例えば制御ユニット１２と赤外線通信を行うリモコン装置で構成される。また、操作信号は、例えば、タンクユニット１０から取水される温水の設定温度を表す信号、給湯システム１のオン／オフ信号である。
【００２０】
また、制御ユニット１２は、タンクユニット１０から取水される温水を設定温度にするために、必要な応答信号をヒートポンプユニット２０の制御ユニット２２から通信用電線３１を通じて取得し、またヒートポンプユニット２０の制御ユニット２２に対する制御信号を通信用電線３１を通じて送信する。
例えば、制御信号としては、タンク内温水温度センサ１１１ａ〜１１１ｃの検出温度および設定温度を示すものが用いられ、応答信号としては、出水温度センサ２１７の検出温度、圧力センサ２１８の検出圧力を示すものが用いられる。
【００２１】
さらに、制御ユニット１２は、ヒートポンプユニット２０の制御ユニット２２との間での、通信状態が正常か否かを、電源投入時及び運転中常時判断する。そして、制御ユニット１２は、制御ユニット２２との間で通信を行えないと判断した場合には、開閉器１５を操作して電源用電線３０ａを遮断し、ヒートポンプユニット２０への電力供給を停止する。
【００２２】
このような制御を行うために、制御ユニット１２と制御ユニット２２は、予め定められた通信プロトコルにしたがって互いに通信を行う。このような通信プロトコルとしては、周知の様々なものを利用することができる。あるいは、独自に定めた通信プロトコルを用いてもよい。本実施形態では、一例として、２進データ同期通信（ＢＳＣ）を用いた。
制御ユニット１２は、その通信プロトコルにしたがって制御ユニット２２との通信を確立できない場合、又は、所定期間（例えば、２分間）、制御ユニット２２との信号の送受信ができなくなった場合に、通信異常が発生したと判断する。通信異常が発生したと判断した場合、制御ユニット１２は、故障発生箇所を特定するために、通信回路１３及び通信回路２３の検査を行う。なお、その検査手順については、後述する。
【００２３】
電源回路１４は、外部電源２から供給された２００Ｖの商用交流電力を、直流に整流してタンクユニット１０の各部に供給する。本実施形態では、電源回路１４を半波整流回路で構成した。しかし、電源回路１４を、他の周知の整流回路で構成してもよい。
【００２４】
開閉器１５は、電源用電線３０ａに設けられ、リレー回路で構成される。そして、開閉器１５は、制御ユニット１２から受信した制御信号に基づいて開閉し、ヒートポンプユニット２０への電力供給するか、電力供給を停止する。なお、開閉器１５を構成するリレー回路は、例えば、汎用の機械式リレー回路、封入接点リレー回路、又は光ＭＯＳ型ＦＥＴリレー回路など、周知の様々なリレー回路とすることができる。本実施形態では、一例として、開閉器１５を封入接点リレー回路で構成した。
【００２５】
ヒートポンプユニット２０の制御ユニット２２は、例えば、組み込み型のマイクロプロセッサ及び不揮発性のメモリなどで構成される。そして、制御ユニット２２は、タンクユニット１０の制御ユニット１２から通信回路１３、通信用電線３１、通信回路２３を通じて受信される制御信号に基づきタンク内温水温度センサ１１１ａ〜１１１ｃの検出温度および操作ユニット１６で設定された温水の設定温度を取得する。さらに制御回路２２は、タンク内温水温度センサ１１１ａ〜１１１ｃの検出温度、出水温度センサ２１７の検出温度、圧力センサ２１８の検出圧力、および温水の設定温度等に基づいて、貯湯タンク１１内の温水温度を設定温度に近づけるように、電動圧縮機２１１、電動送風機２１６及び電動ポンプ２１５等を制御する。
【００２６】
電源回路２４は、通信回路２３と並列に、電源用電線３０ａ、３０ｂに接続される。そして、電源回路２４は、電源用電線３０ａ、３０ｂを通じて外部電源２から供給された２００Ｖの商用交流電力を、直流に整流してヒートポンプユニット２０の各部に供給する。本実施形態では、電源回路２４を、電源回路１４と同様に半波整流回路で構成した。しかし、電源回路２４も、他の周知の整流回路で構成してもよい。
【００２７】
図２に、通信回路１３及び２３の電気回路構成を示す。以下、図２を用いて通信回路１３及び２３の構成及び信号の送受信について説明する。
通信回路１３は、直流電源回路１３１、抵抗素子１３２、１３６、１４０、１４１、送信フォトカプラ１３３、ダイオード１３４、１３５、受信フォトカプラ１３７、トランジスタ１３８、１３９などで構成されている。
【００２８】
ここで、抵抗素子１４１は送信フォトカプラ１３３を過電流から保護し、ダイオード１３４は送信フォトカプラ１３３を逆電圧から保護する。抵抗素子１３６は受信フォトカプラ１３７を過電流から保護し、ダイオード１３５は受信フォトカプラ１３７を逆電圧から保護する。
【００２９】
通信回路２３は、通信回路１３と同一回路構成で、直流電源回路２３１、抵抗素子２３２、２３６、２４０、２４１、送信フォトカプラ２３３、ダイオード２３４、２３５、受信フォトカプラ２３７、トランジスタ２３８、２３９などで構成されている。
【００３０】
そして、通信回路１３と同様に、通信回路２３において、抵抗素子２４１は送信フォトカプラ２３３を過電流から保護し、ダイオード２３４は送信フォトカプラ２３３を逆電圧から保護する。抵抗素子２３６は受信フォトカプラ２３７を過電流から保護し、ダイオード２３５は受信フォトカプラ２３７を逆電圧から保護する。
【００３１】
最初に、タンクユニット１０の制御ユニット１２から、ヒートポンプユニット２０の制御ユニット２２へ制御信号を送信する場合について説明する。
まず、制御ユニット１２が、Ｔｘ端子から制御信号としての複数列のパルス信号を通信回路１３に出力する。これに伴い、通信回路１３のトランジスタ１３８が、制御ユニット１２から出力されるパルス信号に基づきオンになると、電源回路１４からトランジスタ１３８を通してトランジスタ１３９にベース端子に電流が流れるので、トランジスタ１３９がオンになる。
【００３２】
これに伴い、送信フォトカプラ１３３の発光ダイオード１３３ａには、電源回路１４から抵抗素子１４１を通して電流が流れ込むので、発光ダイオード１３３ａがフォトトランジスタ１３３ｂに赤外線を出力する。このため、フォトトランジスタ１３３ｂがオンになる。
【００３３】
ここで、直流電源回路１３１においては、整流ダイオード１５１が、電源用電線３０ａから供給される商用交流電圧を整流して整流電圧を抵抗素子１５２を通してコンデンサ１５３に出力する。すると、コンデンサ１５３は、整流電圧を平滑し、直流電圧として抵抗１３２を経てフォトトランジスタ１３３ｂに出力するので、フォトトランジスタ１３３ｂが、制御ユニット１２から送信されたパルス信号（制御信号）のオン／オフに合わせて、直流電圧をオン／オフする。したがって、パルス信号は、矢印Ｙ１のように、通信用電線３１を通じて通信回路２３に送られる。
【００３４】
一方、通信回路２３では、パルス信号が、ダイオード２３５、抵抗素子２３６を通じて受信フォトカプラ２３７に受信される。そして、受信されたパルス信号のオン／オフにしたがって、受信フォトカプラ２３７の発光ダイオード２３７ａは、フォトトランジスタ２３７ｂに向かって発光する赤外線をオン／オフする。そして、赤外線が発光する場合、フォトトランジスタ２３７ｂがオンになるので、電源回路２４から抵抗素子２４０を通して出力される直流電圧に基づいて、フォトトランジスタ２３７ｂのコレクタ端子から制御ユニット２２のＲｘ端子に入力される電圧がオンとなる。したがって、受信されたパルス信号は、制御ユニット２２に入力される。
【００３５】
また、フォトトランジスタ１３３ｂが、直流電圧をオンにすると、ダイオード１３５、抵抗素子１３６を通して受信フォトカプラ１３７の発光ダイオード１３７ａに電流が流れる。したがって、フォトトランジスタ１３３ｂのオン／オフにしたがって、受信フォトカプラ１３７の発光ダイオード１３７ａは、フォトトランジスタ１３７ｂに向かって発光する赤外線をオン／オフする。そして、赤外線が発光する場合、フォトトランジスタ１３７ｂがオンになるので、電源回路１４から抵抗素子１４０を通して出力される直流電圧に基づいて、フォトトランジスタ１３７ｂのコレクタ端子から制御ユニット１２に入力される電圧がオンとなる。したがって、矢印Ｙ１’のように、制御ユニット１２のＴｘ端子から送信されたパルス信号は、制御ユニット１２のＲｘ端子にも入力される。
【００３６】
以上により、制御ユニット１２から出力されたパルス信号は、送信フォトカプラ１３３を経て、外部電源２からの商用交流電力に重畳され、通信用電線３１を通じた後受信フォトカプラ２３７によって受信され、制御ユニット２２に出力されることになる。同時に、制御ユニット１２から出力されたパルス信号は、送信フォトカプラ１３３及び受信フォトカプラ１３７を経て、制御ユニット１２に戻される。制御ユニット１２へのこの戻り信号は、通信回路１３及び通信回路２３の故障箇所特定に使用される。
【００３７】
次に、制御ユニット２２が、応答信号としての複数列のパルス信号を制御ユニット１２に送る場合について説明する。
通信回路２３において、トランジスタ２３８が、制御ユニット２２のＴｘ端子から出力される応答信号としてのパルス信号に基づきオンになると、電源回路２４からトランジスタ２３８を通してトランジスタ２３９のベース端子に電流が流れるので、トランジスタ２３９がオンになる。
【００３８】
トランジスタ２３９がオンになると、送信フォトカプラ２３３の発光ダイオード２３３ａには、電源回路２４から抵抗素子２４１を通して電流が流れ込むので、発光ダイオード２３３ａがフォトトランジスタ２３３ｂに赤外線を出力する。このため、フォトトランジスタ２３３ｂが赤外線に基づきオンになる。
【００３９】
したがって、フォトトランジスタ２３３ｂは、制御ユニット２２から発信されたパルス信号（応答信号）に基づき、直流電源回路２３１から出力される直流電圧をオン／オフするので、パルス信号は、矢印Ｙ２のように、通信用電線３１を通して通信回路１３に送られる。
【００４０】
この通信回路１３では、パルス信号（応答信号）が、ダイオード１３５、抵抗素子１３６を通して受信フォトカプラ１３７に受信される。そして、受信されたパルス信号のオン／オフにしたがって、受信フォトカプラ１３７の発光ダイオード１３７ａは、フォトトランジスタ１３７ｂに向かって発光する赤外線をオン／オフする。そして、赤外線が発光する場合、フォトトランジスタ１３７ｂがオンになるので、電源回路１４から抵抗素子１４０を通して出力される直流電圧に基づいて、フォトトランジスタ１３７ｂのコレクタ端子から制御ユニット１２に入力される電圧がオンとなる。したがって、受信されたパルス信号は、制御ユニット１２のＲｘ端子に入力される。
【００４１】
以上により、制御ユニット２２から出力されたパルス信号は、送信フォトカプラ２３３を経て外部電源２からの商用交流電力に重畳され、通信用電線３１を通じた後受信フォトカプラ１３７によって受信され、制御ユニット１２に出力されることになる。
【００４２】
ここで、タンクユニット１０の制御ユニット１２とヒートポンプユニット２０の制御ユニット２２との間で正常に通信が行われる場合、制御ユニット１２から制御信号が発信されると、制御信号を受け取った制御ユニット２２は、直ちに応答信号を制御ユニット１２へ返信する。そのため、正常に通信が行われる場合では、制御ユニット１２は、制御信号発信後、短時間の間に応答信号を受信することができる。このような制御信号と応答信号のやりとりは、例えば、９６００ｂｐｓで行われる。なお、制御ユニット２２は、制御ユニット１２から制御信号を受け取ったか否かに関わらず、一定間隔（例えば、３０秒間隔）で応答信号を発信するようにしてもよい。
【００４３】
しかし、通信回路１３又は２３の各フォトカプラの何れかが、雷サージや静電気などの影響で故障した場合、上記のような信号の伝達が行われず、制御ユニット１２は、制御信号を発信しても、制御ユニット２２からの応答信号を受信することができなくなる。そこで、給湯システム１では、制御ユニット１２と制御ユニット２２との間で、正常に通信を行えなくなった場合、以下に説明する手順の検査を行うことにより、異常検出用の特別な回路を必要とすることなく、故障箇所を特定することができる。
【００４４】
以下に、本発明の通信システムを適用した給湯システム１の通信異常発生時における、通信回路内の検証動作について、図３及び図４に示すフローチャートを用いて説明する。
図３に示すように、まず、制御ユニット１２は、送信フォトカプラ１３３を通じてヒートポンプユニット２０の制御ユニット２２に、信号列Ｓ１を発信する。そして、その信号列Ｓ１を受信フォトカプラ１３７を通じて検出する（ステップＳ１０１）。そして、制御ユニット１２は、送信フォトカプラ１３３を通じて出力した信号列Ｓ１と、受信フォトカプラ１３７を通じて検出した受信信号列Ｒ１とが一致するか否か判定する（ステップＳ１０２）。
【００４５】
信号列Ｓ１と受信信号列Ｒ１が一致する場合、送信フォトカプラ１３３及び受信フォトカプラ１３７は正常に動作していると判断できる。そこで、制御ユニットは、信号列Ｓ１を送信してからの経過時間Ｔの計時を開始する（ステップＳ１０３）。そして、経過時間Ｔが所定期間Ｐ１（例えば、２分間）を超える前に、ヒートポンプユニット２０の制御ユニット２２から応答信号を受信したか否か確認する（ステップＳ１０４）。所定期間Ｐ１内に応答信号を受信した場合、制御ユニット１２は、各通信回路は正常と判定する（ステップＳ１０５）。また、計時中の経過時間Ｔも初期化する。一方、所定期間Ｐ１内に応答信号を受信できない場合、制御ユニット１２と制御ユニット２２は正常に通信を行うことができないと判断されるため、制御ユニット１２は、ヒートポンプユニット２０の通信回路２３の送信フォトカプラ２３３又は受信フォトカプラ２３７が故障したか、通信用電線３１が断線したと判定する（ステップＳ１０６）。
【００４６】
また、ヒートポンプユニット２０の制御ユニット２２は、送信フォトカプラ２３３を通じて検査用の信号列Ｓ２を送信する（ステップＳ１０７）。なお、検査信号列Ｓ２の送信トリガは、制御ユニット２２が所定期間Ｐ１の間、制御ユニット１２より制御信号を受信しないことである。そして、タンクユニット１０の制御ユニット１２は、経過時間Ｔが第２の所定期間Ｐ２（例えば、３分間）の間に、受信フォトカプラ１３７で、検査信号列Ｓ２を受信できたか否か確認する（ステップＳ１０８）。検査信号列Ｓ２を受信できたことを確認した場合、送信フォトカプラ２３３は正常に動作していると判断できるので、制御ユニット１２は、受信フォトカプラ２３７が故障したと判定する（ステップＳ１０９）。一方、ステップＳ１０８において、検査信号列Ｓ２を受信できない場合、制御ユニット１２は、送信フォトカプラ２３３が故障したか、通信用電線３１が断線したと判定する（ステップＳ１１０）。最後に、制御部１２は、どのフォトカプラが故障したかを示す信号を操作部１６に通知し（ステップＳ１１１）、処理を終了する。
【００４７】
一方、図４に示すように、ステップＳ１０２において、信号列Ｓ１と受信信号列Ｒ１が一致しない場合、あるいは、受信信号列Ｒ１を検出できない場合、制御ユニット１２は、タンクユニット１０の通信回路１３の送信フォトカプラ１３３又は受信フォトカプラ１３７が故障したと判定する（ステップＳ１１２）。そして、経過時間Ｔの計時を開始する。
【００４８】
また、ヒートポンプユニット２０の制御ユニット２２は、送信フォトカプラ２３３を通じて検査用の信号列Ｓ２を送信する（ステップＳ１１３）。この場合も、検査信号列Ｓ２の送信トリガは、制御ユニット２２が所定期間Ｐ１の間、制御ユニット１２より制御信号を受信しないことである。そして、タンクユニット１０の制御ユニット１２は、経過時間Ｔが第２の所定期間Ｐ２（例えば、３分間）の間に、受信フォトカプラ１３７で、検査信号列Ｓ２を受信できたか否か確認する（ステップＳ１１４）。検査信号列Ｓ２を受信できたことを確認した場合、受信フォトカプラ１３７は正常に動作していると判断できるので、制御ユニット１２は、送信フォトカプラ１３３が故障したと判定する（ステップＳ１１５）。一方、ステップＳ１１４において、検査信号列Ｓ２を受信できない場合、制御ユニット１２は、受信フォトカプラ１３７が故障したと判定する（ステップＳ１１６）。最後に、制御部１２は、どのフォトカプラが故障したかを示す信号を操作部１６に通知し（ステップＳ１１７）、処理を終了する。
【００４９】
なお、制御ユニット２２から送信される検査信号列Ｓ２は、通常稼動時に送受信される信号列と区別するために、通常稼動時には使用されない特別の信号列とすることが好ましい。検査信号列Ｓ２は、例えば、信号値が交互に‘１’と‘０’が入れ替わる８ビットのデータ列に、ストップビット及びパリティチェック用のビットを加えた１１ビットのデータとすることができる。また、検査信号列Ｓ２の受信成否を判定するために、制御ユニット１２には、予め検査信号列Ｓ２に含まれるデータ列の構造を記憶しておく。そして、受信フォトカプラ１３７から受信した信号列Ｒ２に含まれるデータ列が、検査信号列Ｓ２として記憶されているデータ列と一致すれば、検査信号列Ｓ２を受信できたと判定する。逆に受信した信号列Ｒ２に含まれるデータ列が、検査信号列Ｓ２として記憶されているデータ列と一致しない場合、制御ユニット１２は、検査信号列Ｓ２を受信できていないと判定する。なお、検査信号列Ｓ２に誤り訂正符号が含まれる場合には、その誤り訂正符号を用いて訂正した後のデータ列を用いて、上記の一致、不一致の判定を行ってもよい。
【００５０】
以上説明してきたように、本発明の通信システムを適用した給湯システムは、タンクユニットとヒートポンプユニットの通信回路に生じた故障箇所を特定することができるため、修理時の作業工数及び作業時間を低減することができる。
【００５１】
なお、上述してきた実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記の動作フローでは、どのフォトカプラが故障したかまで判定するが、通信回路１３か通信回路２３の何れに故障が発生したかを判定した時点で処理を終了してもよい。修理時に、通信回路が搭載された基板ごと交換を行う場合、通信回路１３か通信回路２３のどちらが故障しているかが分かれば十分だからである。
さらに、上述した実施形態では、信号の送受信に用いられるフォトカプラの故障検出を例として説明したが、本発明は、信号の送受信に別の素子あるいは回路を用いるものにも適用できる。
また、本発明は、給湯システム以外の装置にも適用することができる。例えば、室内機と、その室内機と通信を行う室外機を備えた空調装置にも適用できる。
【００５２】
上記のように、本発明に係る通信システムは、本発明の範囲内で適宜最適化される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の通信システムを適用した給湯システムの構成ブロック図である。
【図２】給湯装置及び熱交換装置の通信回路の回路構成図である。
【図３】本発明の通信システムを適用した給湯システムの通信異常発生時における、通信回路内の検証動作の手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の通信システムを適用した給湯システムの通信異常発生時における、通信回路内の検証動作の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１    給湯システム（通信システム）
２    外部電源
１０    タンクユニット（第１の装置）
１１    貯湯タンク
１１１ａ〜１１１ｃ    タンク内温水センサ
１１２    循環路
１１３ａ〜１１３ｃ    止水弁
１２    制御ユニット
１３    通信回路
１４    電源回路
１５    開閉器
１６    操作ユニット
２０    ヒートポンプユニット（第２の装置）
２２    制御ユニット
２３    通信回路
２４    電源回路
２１１    電動圧縮機
２１２    水冷媒熱交換器
２１３    減圧装置
２１４    蒸発器
２１５    電動ポンプ
２１６    電動送風機
２１７    出水温度センサ
２１８    圧力センサ
３０ａ、３０ｂ    電源用電線
３１    通信用電線
１３１、２３１    直流電源回路
１３２、１３６、１４０、１４１、２３２、２３６、２４０、２４１    抵抗素子
１３４、１３５、２３４、２３５    ダイオード
１３３、２３３    送信フォトカプラ（送信器）
１３７、２３７    受信フォトカプラ（受信器）
１３８、１３９、２３８、２３９    トランジスタ抵抗素子
１５１    整流ダイオード
１５２    抵抗素子
１５３    コンデンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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