JP7450424B2 - 給湯システムの水漏れ判定装置 - Google Patents

Description

本発明は、給湯器を有する給湯システムの水漏れ判定装置に関する。

一般的に、台所や浴室等に設けられた温水消費装置に湯を供給する給湯システムは、給水配管から流入する水を給湯器により加熱して湯を生成する。つまり、給湯システムには、水が流通する給水配管と、湯が流通する給湯配管と、給水配管から流入した水を加熱して給湯配管に湯を排出する加熱器とを備えた給湯器が設けられている。この給湯システムにあっては、配管の継ぎ目からの水漏れ、配管の腐食による水漏れ、給湯を制御するバルブの動作不良による水漏れ等が発生することがある。

特許文献１には、給湯システムにおける少量の水漏れを判定することができる水漏れ判定装置が開示されている。特許文献１に記載の発明は、通常、給湯が停止した後に給湯が再開されると、給湯器内部の雰囲気温度により温められた給水配管には冷水が供給されて水温が低下するが、水漏れが発生している場合には給水配管中の水の流れが停止していないため、水温の変動量が小さくなる点に着目している。そこで、特許文献１に記載の水漏れ判定装置は、給湯を開始した後、給水配管の水温と給湯器外部の雰囲気温度との温度差が所定温度差以上であり、且つ、給水配管中の水温の変動量が所定値を下回る場合に水漏れが発生していると判定している。

特開２０１７－１７２９３４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の水漏れ判定装置は、給水配管が温められる十分な給湯時間が確保されない場合は水漏れが無くても給水配管中の水温の変動量が小さくなり、次回の給湯までの間隔が短い場合には、水漏れが有っても給水配管中の水温の変動量が大きくなるため、水漏れ判定精度が低下するおそれがあった。

そこで、様々な使用環境において水漏れ判定精度を高めることが可能な給湯システムの水漏れ判定装置が望まれている。

本発明に係る給湯システムの水漏れ判定装置の特徴構成は、水が流通する給水配管と、湯が流通する給湯配管と、前記給水配管から流入した水を加熱して前記給湯配管に湯を排出する加熱器と、作動を制御する制御部とを備えた給湯器を有する給湯システムの水漏れ判定装置であって、前記給水配管を流通する水の温度を計測する水温計測部と、前記給湯器の内部空気の温度を計測する雰囲気温度計測部と、前記給湯システムの水漏れ判定を実行する判定部と、を備え、前記判定部は、前記給湯器が給湯停止してから給湯開始するまでの待機状態にあり、且つ、前記制御部が電気ヒータを作動させて前記給湯器の内部空気の温度を上昇させる制御を実行したとき、前記水温計測部の計測値及び前記雰囲気温度計測部の計測値に基づいて前記水漏れ判定を実行する点にある。

本構成では、給湯停止中の待機状態において、制御部が電気ヒータを作動させて給湯器の内部空気の温度を上昇させる制御を実行して、水温計測部の計測値及び雰囲気温度計測部の計測値に基づいて水漏れ判定を実行している。つまり、給湯器の使用頻度に関係なく、給湯停止中に強制的に給湯器内部を加温しているため、給湯システムに水漏れが発生していない場合には、給湯器内部の雰囲気温度に追従して給水配管の温度を高めることが可能となる。

一方、給湯システムに水漏れが発生している場合には、給水配管に冷水が常時流通しているため、給水配管の水温が給湯器内部の雰囲気温度に追従しない。したがって、給湯停止中に強制的に給湯器内部を加温した場合でも、給水配管の水温が給湯器内部の雰囲気温度に近づかないため、水漏れ判定が正確なものとなる。

このように、給湯器の使用頻度に関係なく、水漏れ判定精度を高めることが可能な給湯システムの水漏れ判定装置を提供できた。

他の特徴構成は、前記判定部は、前記水温計測部の計測値と前記雰囲気温度計測部の計測値との差の絶対値が所定温度以下となれば水漏れが無いと判定する点にある。

給湯停止中の待機状態において、給湯器の内部空気の温度を上昇させる制御を実行したとき、給湯システムに水漏れが発生していない場合には、給水配管の水温が給湯器内部の雰囲気温度に追従する。このため、本構成のように、水温計測部の計測値と雰囲気温度計測部の計測値との差の絶対値が所定温度以下となれば水漏れが無いと判定すれば、水漏れ判定が正確なものとなる。

本発明に係る水漏れ判定装置の特徴構成は、水が流通する給水配管と、湯が流通する給湯配管と、前記給水配管から流入した水を加熱して前記給湯配管に湯を排出する加熱器とを備えた給湯器を有する給湯システムの水漏れ判定装置であって、前記給水配管を流通する水の温度を計測する水温計測部と、前記給湯配管を流通する湯の温度を計測する湯温計測部と、前記給湯器の内部空気の温度を計測する雰囲気温度計測部と、前記給湯システムの水漏れ判定を実行する判定部と、を備え、前記判定部は、前記給湯器が給湯停止後、前記水温計測部又は前記湯温計測部の計測値と前記雰囲気温度計測部との計測値に基づいて前記水漏れ判定を実行する点にある。

給湯停止後、給湯システムに水漏れが発生していない場合には、給湯器における給水配管の水温及び給湯配管の水温は、給湯器内部の雰囲気温度に収束する。一方、給湯停止後、給湯システムに水漏れが発生している場合には、給水配管に冷水が常時流通しているため、給湯停止後、給水配管の水温及び給湯配管の水温は、給湯器内部の雰囲気温度に追従せず、給湯器外部の水道水の水温に収束する。

そこで、本構成では、流量計測部の計測値が所定値以上から所定値未満となった給湯停止後、水温計測部又は湯温計測部の計測値と雰囲気温度計測部の計測値とに基づいて水漏れ判定を実行する。つまり、給湯システムの水漏れの有無により温度変化の挙動が異なる給水配管の水温又は給湯配管の湯温に基づいて水漏れ判定を実行すれば、水漏れ判定が正確なものとなる。

このように、給湯停止後において水漏れ判定を実行するため、給湯器の使用頻度に関係なく、水漏れ判定精度を高めることが可能な給湯システムの水漏れ判定装置を提供できた。

他の特徴構成は、前記判定部は、前記水温計測部又は前記湯温計測部の計測値と前記雰囲気温度計測部の計測値との差の絶対値が所定温度以下となれば水漏れが無いと判定する点にある。

給湯停止後、給湯システムに水漏れが発生していない場合には、給湯器における給水配管の水温及び給湯配管の水温は、給湯器内部の雰囲気温度に収束する。そこで、本構成のように、水温計測部又は湯温計測部の計測値と雰囲気温度計測部の計測値との差の絶対値が所定温度以下となれば水漏れが無いと判定すれば、水漏れ判定が正確なものとなる。

他の特徴構成は、前記給湯器の外部で前記給水配管に接続された水道管を流通する水の温度を計測する水道水温計測部をさらに備え、前記判定部は、前記水温計測部又は前記湯温計測部の計測値が、前記雰囲気温度計測部の計測値よりも前記水道水温計測部の計測値に近い値であるとき、水漏れが有ると判定する点にある。

給湯停止後、給湯システムに水漏れが発生している場合には、給水配管に冷水が常時流通しているため、給湯停止後、給湯器における給水配管の水温及び給湯配管の水温は、給湯器内部の雰囲気温度に追従せず、水道管の水道水温に近くなる。そこで、本構成のように、水温計測部又は湯温計測部の計測値が、雰囲気温度計測部の計測値よりも水道水温計測部の計測値に近い値であるとき、水漏れが有ると判定すれば、水漏れ判定が正確なものとなる。

他の特徴構成は、前記判定部は、前記水温計測部の計測値の変化率に基づいて、前記水漏れ判定を実行する点にある。

給湯停止後、給湯システムに水漏れが発生していない場合には、給湯器における給水配管の水温は、給湯器内部の雰囲気温度に収束し、給湯システムに水漏れが発生している場合には、給水配管に冷水が常時流通しているため、給湯器における給水配管の水温は、ほとんど変化しない。そこで、本構成のように、水温計測部の計測値の変化率に基づけば、水漏れ判定が正確なものとなる。

他の特徴構成は、前記給水配管を流通する水の流量を計測する流量計測部をさらに備え、前記判定部は、前記流量計測部の計測値が所定値未満であるときに前記水漏れ判定を実行する点にある。

本構成では、水漏れ判定を実行する給湯器の待機状態又は給湯停止状態を確実に検出することができる。

他の特徴構成は、前記流量計測部の計測値が前記所定値以上となる給湯期間を学習する学習部をさらに備え、前記判定部は、前記学習部が学習した前記給湯期間に基づいて前記水漏れ判定を実行する点にある。

本構成のように、学習部が学習した給湯期間に基づいて水漏れ判定を実行すれば、給湯器の使用頻度の少ないときに水漏れ判定を実行できるため、水漏れ判定中に再度給湯開始され、水漏れ判定精度が低下する不都合を防止できる。

他の特徴構成は、前記判定部は、前記流量計測部の計測値が前記所定値以上となったとき、前記水漏れ判定の実行を停止する点にある。

本構成のように、流量計測部の計測値が所定値以上となったとき、水漏れ判定の実行を停止すれば、仮に水漏れ判定中に給湯が開始されたとしても、水漏れの誤判定を防止することができる。

他の特徴構成は、前記判定部による前記水漏れ判定の結果を記憶する記憶部をさらに備え、前記判定部は、前記結果に基づいて前記水漏れ判定の実行頻度を変更する点にある。

本構成のように、水漏れ判定の結果に基づいて水漏れ判定の実行頻度を変更すれば、水漏れの無い場合には不必要な水漏れ判定によるエネルギー消費を削減可能となり、水漏れの有る場合には、判定頻度を上げることで水漏れ判定の信頼度を高めることができる。

他の特徴構成は、前記判定部による前記水漏れ判定の結果を報知する報知部をさらに備え、前記報知部は、前記判定部により水漏れが有ると判定されたときに作動するように構成されている点にある。

本構成のように、水漏れが有る場合に報知部を作動させれば、ユーザは水漏れ情報を知ることが可能となり、事業者は水漏れ防止措置等の迅速な対応が可能となる。

給湯システムの概略図である。 水漏れ判定装置のブロック図である。 第一実施形態に係る水漏れ判定フロー図である。 第一実施形態に係る水温挙動例を示す図である。 第二実施形態に係る水漏れ判定フロー図である。 第二実施形態に係る湯温挙動例を示す図である。 給湯期間の学習例を示す図である。

以下に、本発明に係る給湯システムの水漏れ判定装置の実施形態について、図面に基づいて説明する。本実施形態では、水漏れ判定装置の一例として、給湯器１を有する給湯システムＸの水漏れを判定する水漏れ判定装置１００として説明する。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。

図１に示すように、給湯システムＸは、給湯器１にて水を加熱して湯を生成し、この湯を、給湯器１の外部にある温水消費装置９０に供給する。本実施形態における水漏れ判定装置１００は、給湯システムＸの配管系（例えば図１の符号Ｌの部位）やバルブの破損による水漏れや、バルブの異物噛み込みによる下流側への水漏れ等の有無を判定する。この水漏れ判定装置１００は、給湯器１の給湯機能の一部として機能する機構であっても良いし、給湯器１の状態を遠隔地で集中管理する管理センタに設けられたコンピュータに機能の一部を受け持たせても良い。

給湯器１は、ケーシング６０内部に配管２０を備えており、配管２０に給湯熱源である熱交換器２（加熱器の一例）が設けられている。この給湯器１は、ガス配管２４から供給される天然ガスなどの燃焼ガスの燃焼火炎で得た熱を、熱交換器２により配管２０を流通する水に与えて湯とすることで、給湯機能を実行するガス給湯器である。

本実施形態における給湯器１は、ケーシング６０と、ケーシング６０内に設けられ、水道管Ｗからの水（水道水）が流通する給水配管２１及び湯が流通する給湯配管２３を含む配管２０と、給水配管２１と給湯配管２３の間に設けられた熱交換器２と、給水配管２１から供給された水を熱交換器２で加熱して給湯配管２３から給湯する給湯流量を計測する流量計測部５１とを備えている。水漏れ判定装置１００は、給湯器１を有する給湯システムＸの水漏れを判定する。

また、給湯器１は、その作動を制御する制御部３を有しており、その他一般に知られる給湯器に用いられる機構、機能部などを備えている。制御部３は、各種処理を実行するＣＰＵやメモリを中核としたソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアとの協働により構成されている。

ケーシング６０は、内部が空気で満たされており、空気の温度を計測する温度センサ等の温度計を有する雰囲気温度計測部４２が設けられている。ヒータＨは、配管２０を流通する水の凍結を防止するための電気ヒータ等で構成されている。雰囲気温度計測部４２は、例えば、温度センサとして熱電対やサーミスタ（以下、「熱電対等」を言う）を含んでおり、当該熱電対等で検出した温度に係る情報を、制御部３や水漏れ判定装置１００へ出力する。

熱交換器２は、配管２０を流通する水に熱を与えて湯とする部材であり、給水配管２１から流入した水を加熱して給湯配管２３に湯を排出する。熱交換器２は、例えばガス配管２４から供給される天然ガスの燃焼火炎で得た熱を、配管２０を流通する水に与える。熱交換器２への熱量供給は、ガス配管２４に設けられたガスバルブ３３の開度調整で調整される。ガスバルブ３３の開閉および開度は、制御部３により制御される。天然ガスの燃焼によって生成された燃焼ガスの排気は、排気管２５を介してケーシング６０の外部へ放出される。

配管２０は、ケーシング６０内部に収容されており、給水して給湯する配管部である。配管２０のうち、熱交換器２より上流側の配管２０が、給水配管２１であり、熱交換器２より下流側の配管２０が、給湯配管２３である。したがって、配管２０は、外部から供給された水を給水源として、給水配管２１、熱交換器２、給湯配管２３へと流通させて、温水消費装置９０へ給湯する。

なお、配管２０には、熱交換器２をバイパスするように、給水配管２１から給湯配管２３へ接続するバイパス配管２２が設けられている。必要に応じてバイパス配管２２に設けられたバイパスバルブ３２の開度を調整し、給湯器１の給湯温度を調整することができる。

給水配管２１は、給湯器１の外部の水道管Ｗから給水を受け、熱交換器２に連通する配管部である。水道管Ｗには、水道水温計測部７が設けられている。給水配管２１には、ヒータＨと、給水バルブ３１と、流量計測部５１と、水温計測部４１とが設けられている。本実施形態における給水配管２１には、ヒータＨ、給水バルブ３１、流量計測部５１及び水温計測部４１が、上流から下流に向かってこの順に設けられている。給湯配管２３は、熱交換器２と連通し、熱交換器２から供給される湯水を、給湯器１の外部にある温水消費装置９０へ供給する配管部である。給湯配管２３には、湯温計測部４３が設けられている。なお、給湯配管２３にもヒータＨを設けても良いし、ヒータＨを設ける箇所は特に限定されない。

ヒータＨは、配管２０を流通する水の凍結を防止するための電気ヒータ等で構成されている。制御部３は、雰囲気温度計測部４２で計測された温度が、凍結温度（例えば０℃）以下となったとき、ヒータＨを作動させる。なお、給湯器１の外部の雰囲気温度を計測する温度計（不図示）の計測値に基づいて、ヒータＨを作動させても良い。

給水バルブ３１は、配管２０の水の流通を制御するボール弁等で構成される弁部材である。なお、給水バルブ３１に用いる弁部材としては、その他、ダイヤフラム弁、バタフライ弁などを用いることもできる。この給水バルブ３１は、制御部３からの指示に従って、開状態と閉状態とに切り替わる。つまり、給水バルブ３１が開状態で給湯可能となる。給水バルブ３１の開閉状態に係る情報は、制御部３へ出力される。

流量計測部５１は、熱交換器２を介して配管２０を流通する給湯流量を計測する流量計を有している。流量計測部５１は、例えば、流量計としてプロペラ式流量計で構成されており、当該流量計で検出した流量に係る情報を制御部３や水漏れ判定装置１００へ出力する。本実施形態における流量計測部５１は、その計測のダイナミックレンジの下限は２リットル毎分（所定値の一例）に設定されており、配管２０を流通する給湯流量が２リットル毎分未満の場合、ゼロを出力する。

水道水温計測部７は、水道管Ｗを流通する水道水の温度を計測する温度センサ等の温度計を有している。また、水温計測部４１は、給水配管２１を流通する水の温度を計測する温度センサ等の温度計を有している。水道水温計測部７は、ケーシング６０（給湯器１）の外部に設けられており、水温計測部４１は、ケーシング６０（給湯器１）の内部に設けられている。水道水温計測部７及び水温計測部４１は、例えば、温度センサとして熱電対等を含んでおり、当該熱電対等で検出した温度に係る情報を、制御部３や水漏れ判定装置１００へ出力する。

本実施形態における給水配管２１は、水温計測部４１の温度センサ近傍に、伝熱部４４を備えている。この伝熱部４４は、ケーシング６０内の空気の温度（雰囲気温度）と、水温計測部４１の温度センサ近傍における給水配管２１内の水の温度とを近づける機能を発揮する。具体的には、水温計測部４１の温度センサ近傍の給水配管２１の水温がケーシング６０内の雰囲気温度に近づくように、ケーシング６０内の空気と給水配管２１内の水との間で、伝熱部４４を介して熱をやり取りする。伝熱部４４は、水温計測部４１の温度センサ近傍の給水配管２１に立設した金属板を複数枚有する伝熱フィン等で構成されている。なお、伝熱部４４を省略しても良い。

湯温計測部４３は、給湯配管２３を流通する湯の温度を計測する温度センサ等の温度計を有している。つまり、湯温計測部４３は、給湯配管２３を流通する湯の温度として給湯温度を検出する。湯温計測部４３は、例えば、温度センサとして熱電対等を含んでおり、当該熱電対等で検出した温度に係る情報を、制御部３や水漏れ判定装置１００へ出力する。本実施形態における湯温計測部４３は、熱交換器２の下流側であって、給湯配管２３とバイパス配管２２との接続部の上流側でケーシング６０（給湯器１）の内部に設けられている。

図２に示すように、水漏れ判定装置１００は、上述した水道水温計測部７と水温計測部４１と雰囲気温度計測部４２と湯温計測部４３と流量計測部５１とを備えている。また、水漏れ判定装置１００は、通信部１０と判定実行部１１（判定部の一例）と漏水判定部１２（判定部の一例）と計時部１３と報知部１４と記憶部１５と学習部１６とを備えている。判定実行部１１、漏水判定部１２及び学習部１６は、各種処理を実行するＣＰＵやメモリを中核としたソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアとの協働により構成されている。記憶部１５は、ＲＡＭやＨＤＤといったハードウェアで構成されている。

通信部１０は、給湯器１との間で有線又は無線で構成されるネットワークを介して送受信するためのインターフェースである。本実施形態における通信部１０は、水道水温計測部７、水温計測部４１、雰囲気温度計測部４２、湯温計測部４３及び流量計測部５１の計測値を受信すると共に、制御部３に指示信号を送信する。

判定実行部１１は、給湯システムＸにおける水漏れ判定の実行を制御する。判定実行部１１より水漏れ判定を開始するとの指示信号を受けて、漏水判定部１２が水漏れの有無を判定する。判定実行部１１は、流量計測部５１の計測値が所定値（例えば２リットル毎分）未満の待機状態、又は、流量計測部５１の計測値が所定値（例えば２リットル毎分）以上から所定値未満となった給湯停止後、水漏れ判定を実行する。また、判定実行部１１は、水漏れ判定中に流量計測部５１の計測値が所定値（例えば２リットル毎分）以上となったとき、水漏れ判定の実行を停止させる。なお、給湯システムＸに水漏れが有った場合でも通常は少量であるため、流量計測部５１の計測値が所定値（例えば２リットル毎分）以上とならず、水漏れ判定の実行が停止されない。

判定実行部１１は、学習部１６が学習した給湯期間に基づいて水漏れ判定を実行することが好ましい。例えば、学習部１６が学習した給湯期間のうち、給湯しない確率の高い時間帯に定期的（例えば週１回）に水漏れ判定を実行する。また、判定実行部１１は、記憶部１５が記憶した水漏れ判定の結果に基づいて、水漏れ判定の実行頻度を変更することが好ましい。例えば、水漏れ判定により水漏れが無い回数が連続して所定回数以上となったとき、水漏れ判定の実行頻度を週１回から２週間に１回に変更する。

漏水判定部１２は、給湯システムＸにおける水漏れの有無を判定する。流量計測部５１の計測値が所定値（例えば２リットル毎分）未満の待機状態にあるとき、判定実行部１１による水漏れ判定の開始信号を、通信部１０を介して制御部３に伝達し、制御部３がヒータＨを作動させる。そして、漏水判定部１２は、水温計測部４１の計測値及び雰囲気温度計測部４２の計測値に基づいて、水漏れ判定を実行する（第一実施形態）。一例として、漏水判定部１２は、水温計測部４１の計測値と雰囲気温度計測部４２の計測値との差の絶対値が所定温度（例えば５℃）以下となれば、水漏れが無いと判定する。反対に、漏水判定部１２は、水温計測部４１の計測値と雰囲気温度計測部４２の計測値との差の絶対値が所定温度（例えば５℃）より大きくなれば、水漏れが有ると判定しても良い。この判定は、一定時間（例えば１分）継続して実行することが好ましい。

他の実施形態として、流量計測部５１の計測値が所定値（例えば２リットル毎分）以上から所定値未満となった給湯停止後、漏水判定部１２は、水道水温計測部７の計測値、水温計測部４１の計測値、湯温計測部４３の計測値及び雰囲気温度計測部４２の計測値に基づいて、水漏れ判定を実行する（第二実施形態）。一例として、漏水判定部１２は、水温計測部４１の計測値と雰囲気温度計測部４２の計測値との差の絶対値が所定温度（例えば５℃）以下であり、又は、湯温計測部４３の計測値と雰囲気温度計測部４２の計測値との差の絶対値が所定温度（例えば５℃）以下であれば、水漏れが無いと判定する。また、水温計測部４１又は湯温計測部４３の計測値が、雰囲気温度計測部４２の計測値よりも水道水温計測部７の計測値に近い値であるとき、水漏れが有ると判定する。この判定は、一定時間（例えば１分）継続して実行することが好ましい。

計時部１３は、時間の経過を計測する計時機構であり、判定実行部１１の水漏れ判定の指示信号を受けて計時を開始し、漏水判定部１２の要求に応じて経過時間に係る情報を出力する。

報知部１４は、漏水判定部１２により水漏れ判定の結果を報知する。この報知部１４は、漏水判定部１２により水漏れが有ると判定された場合に、使用者や管理センタなどへ水漏れが発生している旨を報知する信号を発する機構である。報知部１４は、例えば水漏れを知らせる警報を音や光、もしくはその他の使用者が知覚可能な信号を発して水漏れが発生している旨を報知する。また、報知部１４は、給湯器１の状態を遠隔地で集中管理する管理センタなどへ、電気通信回線を介して通信して、水漏れが発生している旨を報知することもできる。

記憶部１５は、給湯器１による給湯実績、及び、漏水判定部１２の水漏れ判定実績を記憶する。給湯実績は、温水消費装置９０への給湯が実行された日時及び給湯流量等で構成されている。水漏れ判定実績は、水漏れ判定が実行された日時及び判定結果等で構成されている。

学習部１６は、記憶部１５に記憶された給湯器１による給湯実績に基づいて、流量計測部５１の計測値が所定値（例えば２リットル毎分）以上となる給湯期間を学習する。一例として、図７に示すように、曜日毎に４時間単位で時間を区切り、給湯確率を演算する。月曜日の０時から４時の間で、過去の給湯実績として平均約７分間の給湯があれば、３％の給湯確率として学習する。この学習部１６による給湯期間の学習は、都度更新しても良いし、所定期間（例えば１年間）の学習内容を固定しても良い。

（第一実施形態の判定フロー）
図３～図４を用いて、第一実施形態における水漏れ判定装置１００の判定方法について説明する。

図３に示すように、判定実行部１１が水漏れ判定を開始するか否か判定する（＃３１）。＃３１の判定は、流量計測部５１の計測値が所定値（例えば２リットル毎分）未満の待機状態にあるときに行う。本実施形態では、学習部１６が学習した給湯期間のうち、給湯しない確率の高い時間帯に水漏れ判定を開始する（＃３１Ｙｅｓ）。例えば、判定実行部１１は、図７に示すテーブルを用いて、給湯しない確率の高い時間帯（５％以下の時間帯）のうち、最も確率の低い日曜日の０時から１６時の間に水漏れ判定を開始する。

制御部３は、判定実行部１１による水漏れ判定の開始信号を受信したとき、ヒータＨを作動させる（＃３２）。制御部３がヒータＨを作動させた後、漏水判定部１２は、流量計測部５１の計測値が所定値（例えば２リットル毎分）以上となる給湯開始が行われたか否かを監視する（＃３３）。流量計測部５１の計測値が所定値以上となれば、漏水判定部１２は、制御部３がヒータＨを停止させるように指示信号を送る（＃３３Ｙｅｓ、＃３４）。水漏れ判定を開始してから（ヒータＨを作動してから）、計時部１３が計時を開始し、漏水判定部１２は、所定時間を経過したか否かを判定する（＃３３Ｎо、＃３５）。

＃３５の判定の結果、所定時間を経過するまでに流量計測部５１の計測値が所定値以上となれば、ヒータＨを停止させる（＃３５Ｎо、＃３３Ｙｅｓ、＃３４）。一方、＃３５の判定の結果、所定時間を経過すれば、漏水判定部１２が水漏れ判定を実行する（＃３５Ｙｅｓ、＃３６）。この所定時間は、ゼロ～数秒程度であっても良いし、判定精度を高めるために、数分程度確保しても良い。

図４には、本実施形態に係る水温計測部４１で計測された水温挙動例が示されている。実線は、雰囲気温度計測部４２で計測されたケーシング６０内部の雰囲気温度であり、二点鎖線は、水道水温計測部７で計測された給湯器１外部の水道管Ｗにおける水道水の温度である。また、破線は、水漏れが無い場合の水温計測部４１で計測された給水配管２１内の水の温度であり、一点鎖線は、水漏れが有る場合の水温計測部４１で計測された給水配管２１内の水の温度である。

給湯中は、給水配管２１には水道管Ｗからの水道水が常に供給されているため、破線及び一点鎖線で示すように、水温計測部４１で計測された給水配管２１内の水の温度は、水道水温計測部７で計測された水道水の温度に近い値となっている。一方、給湯を停止したとき、実線で示すようにケーシング６０内部の雰囲気温度は、徐々に低下する。このとき、水温計測部４１で計測された給水配管２１内の水の温度は、破線で示すように、水漏れが無い場合には雰囲気温度に追従して徐々に上昇するが、一点鎖線で示すように、水漏れが有る場合には給水配管２１に温度の低い水道水が流れ続けるため、水道水の温度に近い値で維持される。

そして、ヒータＨを作動させた場合、実線で示すように、ケーシング６０内部の空気がヒータＨからの伝熱により加温され、ケーシング６０内部の雰囲気温度が上昇する。このとき、水温計測部４１で計測された給水配管２１内の水の温度は、破線で示すように、水漏れが無い場合には雰囲気温度の上昇に追従して徐々に上昇するが、一点鎖線で示すように、水漏れが有る場合には、給水配管２１に温度の低い水道水が流れ続けるため、上昇しないか、僅かに上昇する程度となる。

そこで、本実施形態における漏水判定部１２は、制御部３がヒータＨを作動させて所定時間経過したとき、水温計測部４１の計測値及び雰囲気温度計測部４２の計測値に基づいて、水漏れ判定を実行する。図３に戻って説明すると、漏水判定部１２は、水温計測部４１の計測値と雰囲気温度計測部４２の計測値との差の絶対値が所定温度（例えば５℃）以下であるか否かを判定する（＃３６）。

＃３６の判定の結果、漏水判定部１２は、水温計測部４１の計測値と雰囲気温度計測部４２の計測値との差の絶対値が所定温度以下であれば、水漏れが無いと判定し、この判定結果を記憶部１５に記憶させて、制御部３にヒータＨを停止させる信号を送信する（＃３７、＃４０）。一方、＃３６の判定の結果、漏水判定部１２は、水温計測部４１の計測値と雰囲気温度計測部４２の計測値との差の絶対値が所定温度より大きければ、水漏れが有ると判定し、報知部１４を作動させる（＃３８、＃３９）。そして、この判定結果を記憶部１５に記憶させて、制御部３にヒータＨを停止させる信号を送信する（＃４０）。なお、漏水判定部１２による判定は、一定時間継続して実行しても良い。

このように、本実施形態では、給湯停止中の待機状態において、給湯器１の内部空気の温度を上昇させる制御を実行して、水温計測部４１の計測値及び雰囲気温度計測部４２の計測値に基づいて水漏れ判定を実行している。つまり、給湯器１の使用頻度に関係なく、給湯停止中に強制的に給湯器１内部を加温しているため、給湯器１内部の雰囲気温度に追従して給水配管２１の温度を高めることが可能となる。一方、給湯システムＸに水漏れが発生している場合には、給水配管２１に冷水が常時流通しているため、給水配管２１の水温が給湯器１内部の雰囲気温度に追従しない。したがって、給湯停止中に強制的に給湯器１内部を加温した場合でも、給水配管２１の水温が給湯器１内部の雰囲気温度に近づかないため、水漏れ判定が正確なものとなる。

また、学習部１６が学習した給湯期間に基づいて水漏れ判定を実行すれば、給湯器１の使用頻度の少ないときに水漏れ判定を実行できるため、水漏れ判定中に再度給湯開始され、水漏れ判定精度が低下する不都合を防止できる。さらに、記憶部１５に記憶した水漏れ判定の結果に基づいて水漏れ判定の実行頻度を変更することが好ましい。これのより、水漏れの無い場合には不必要な水漏れ判定によるエネルギー消費を削減可能となり、水漏れの有る場合には、判定頻度を上げることで水漏れ判定の信頼度を高めることができる。

（第二実施形態の判定フロー）
図５～図６を用いて、第二実施形態における水漏れ判定装置１００の判定方法について説明する。

図５に示すように、判定実行部１１は、給湯器１が給湯を停止したか否かを監視し、水漏れ判定を開始するか否か判定する（＃５１）。流量計測部５１の計測値が所定値（例えば２リットル毎分）以上から所定値未満となった給湯停止後、水漏れ判定を実行する（＃５１Ｙｅｓ）。このとき、学習部１６が学習した給湯期間のうち、給湯実績があるが、給湯しない確率の比較的高い時間帯に水漏れ判定を開始することが好ましい。例えば、判定実行部１１は、図７に示すテーブルを用いて、給湯しない確率の高い時間帯（５％以下の時間帯）のうち、最も確率の高い金曜日の８時から１２時の間に水漏れ判定を開始する。

漏水判定部１２は、流量計測部５１の計測値が所定値（例えば２リットル毎分）以上となる給湯開始が行われたか否かを監視する（＃５２）。流量計測部５１の計測値が所定値以上となれば、判定を停止する（＃５２Ｙｅｓ、＃５３）。水漏れ判定を開始してから、計時部１３が計時を開始し、漏水判定部１２は、所定時間を経過したか否かを判定する（＃５４）。

＃５４の判定の結果、所定時間を経過するまでに流量計測部５１の計測値が所定値以上となれば、判定を停止する（＃５４Ｎｏ、＃５２Ｙｅｓ、＃５３）。一方、＃５４の判定の結果、所定時間を経過すれば、漏水判定部１２が水漏れ判定を実行する（＃５４Ｙｅｓ、＃５５）。この所定時間は、数分程度確保することが好ましい。

図６には、本実施形態に係る湯温計測部４３で計測された湯温挙動例が示されている。実線は、雰囲気温度計測部４２で計測されたケーシング６０内部の雰囲気温度であり、二点鎖線は、水道水温計測部７で計測された給湯器１外部の水道管Ｗにおける水道水の温度である。また、破線は、水漏れが無い場合の湯温計測部４３で計測された給湯配管２３内の湯の温度であり、一点鎖線は、水漏れが有る場合の湯温計測部４３で計測された給湯配管２３内の湯の温度である。

給湯中は、実線で示すようにケーシング６０内部の空気が熱交換器２からの伝熱により加温されており、破線及び一点鎖線で示すように、湯温計測部４３で計測された給湯配管２３内の湯の温度は、熱交換器２により加熱されているので、ケーシング６０内部の雰囲気温度よりも高温となっている。一方、給湯を停止したとき、実線で示すようにケーシング６０内部の雰囲気温度は、徐々に低下する。このとき、湯温計測部４３で計測された給湯配管２３内の湯の温度は、破線で示すように、水漏れが無い場合には雰囲気温度に近づくように徐々に低下するが、一点鎖線で示すように、水漏れが有る場合には給水配管２１に温度の低い水道水が流れ続けるため、急激に低下して水道水温計測部７で計測された水道水の温度に近い温度へと収束する。また、第一実施形態で図４を用いて説明したように、給湯を停止したとき、水温計測部４１で計測された給水配管２１内の水の温度は、水漏れが無い場合には雰囲気温度に追従して徐々に上昇するが、水漏れが有る場合には給水配管２１に温度の低い水道水が流れ続けるため、水道水の温度に近い値で維持される。

そこで、本実施形態における漏水判定部１２は、給湯を停止してから所定時間経過したとき、水温計測部４１又は湯温計測部４３の計測値と雰囲気温度計測部４２の計測値とに基づいて、水漏れ判定を実行する。図５に戻って説明すると、漏水判定部１２は、水温計測部４１の計測値と雰囲気温度計測部４２の計測値との差の絶対値が所定温度（例えば５℃）以下、又は、湯温計測部４３の計測値と雰囲気温度計測部４２の計測値との差の絶対値が所定温度（例えば５℃）以下であるか否かを判定する（＃５５）。

＃５５の判定の結果、漏水判定部１２は、水温計測部４１又は湯温計測部４３の計測値と雰囲気温度計測部４２の計測値との差の絶対値が所定温度（例えば５℃）以下であれば（Ｙｅｓ判定）、水漏れが無いと判定し、この判定結果を記憶部１５に記憶させる（＃５７、＃６０）。一方、＃５５の判定の結果、漏水判定部１２は、水温計測部４１又は湯温計測部４３の計測値と雰囲気温度計測部４２の計測値との差の絶対値が所定温度より大きければ（Ｎо判定）、湯温計測部４３の計測値が、雰囲気温度計測部４２の計測値よりも水道水温計測部７の計測値に近い値か否かを判定する（＃５６）。つまり、湯温計測部４３の計測値が水道水の温度に近い温度へと収束しているか否か判定する。なお、湯温計測部４３の計測値に代えて、水温計測部４１の計測値を用いても良い。

＃５６の判定の結果、漏水判定部１２は、湯温計測部４３（又は水温計測部４１）の計測値が、雰囲気温度計測部４２の計測値よりも水道水温計測部７の計測値に近い値であれば（Ｙｅｓ判定）、水漏れが有ると判定し、報知部１４を作動させる（＃５８、＃５９）。一方、漏水判定部１２は、湯温計測部４３（又は水温計測部４１）の計測値が、水道水温計測部７の計測値よりも雰囲気温度計測部４２の計測値に近い値、つまり、給湯配管２３内の湯の温度が雰囲気温度に近づくように徐々に低下していれば（Ｎｏ判定）、水漏れが無いと判定する（＃５７）。そして、これらの判定結果を記憶部１５に記憶させて、水漏れ判定を終了する（＃６０）。なお、漏水判定部１２による判定は、一定時間継続して実行しても良い。また、＃５５及び＃５６の判定のうち、いずれか一方を用いても良い。

このように、本実施形態では、流量計測部５１の計測値が所定値以上から所定値未満となった給湯停止後、水温計測部４１又は湯温計測部４３の計測値と雰囲気温度計測部４２の計測値とに基づいて水漏れ判定を実行する。つまり、給湯システムＸの水漏れの有無により温度変化の挙動が異なる給水配管２１の水温又は給湯配管２３の湯温に基づいて水漏れ判定を実行すれば、水漏れ判定が正確なものとなる。また、本実施形態のように、水温計測部４１又は湯温計測部４３の計測値と雰囲気温度計測部４２の計測値との差の絶対値が所定温度以下となれば水漏れが無いと判定すれば、水漏れ判定が正確なものとなる。さらに、湯温計測部４３の計測値が、雰囲気温度計測部４２の計測値よりも水道水温計測部７の計測値に近い値であるとき、水漏れが有ると判定すれば、水漏れ判定が正確なものとなる。

また、学習部１６が学習した給湯期間に基づいて水漏れ判定を実行すれば、給湯器１の使用頻度の少ないときに水漏れ判定を実行できるため、水漏れ判定中に再度給湯開始され、水漏れ判定精度が低下する不都合を防止できる。さらに、記憶部１５に記憶した水漏れ判定の結果に基づいて水漏れ判定の実行頻度を変更することが好ましい。これにより、水漏れの無い場合には不必要な水漏れ判定によるエネルギー消費を削減可能となり、水漏れの有る場合には、判定頻度を上げることで水漏れ判定の信頼度を高めることができる。

［その他の実施形態］
（１）漏水判定部１２が水漏れ判定は、第一実施形態及び第二実施形態における水温計測部４１の計測値の変化率や第二実施形態における湯温計測部４３の計測値の変化率で判定しても良い。図４に示すように、給湯停止後、給湯システムＸに水漏れが発生していない場合には、給湯器１における給水配管２１の水温は、給湯器内部の雰囲気温度に収束し、給湯システムＸに水漏れが発生している場合には、給水配管２１に冷水が常時流通しているため、給湯器１における給水配管２１の水温は、ほとんど変化しない。また、図６に示すように、給湯停止後、給湯システムＸに水漏れが発生していない場合には、給湯器１における給湯配管２３の湯温は、給湯器１内部の雰囲気温度に収束し、給湯システムＸに水漏れが発生している場合には、給湯配管２３に冷水が流通するため、給湯器１における給湯配管２３の湯温は、給湯器１外部の水道水の温度に収束する。そこで、水温計測部４１の計測値又は湯温計測部４３の計測値の変化率に基づいて判定すれば、水漏れ判定が正確なものとなる。

（２）漏水判定部１２に対する水漏れ判定の実行指示を受け付ける入力部を設けても良い。この入力部は、例えばタッチパネルや、ボタン式のリモコンで構成される。また、水漏れ判定を実行する給湯器１の待機状態は、使用者が給湯停止指示を入力してから所定時間経過後であっても良い。
（３）第一実施形態において、水温計測部４１の計測値の代わりに湯温計測部４３の計測値を用いても良い。第一実施形態及び第二実施形態において、水温計測部４１又は湯温計測部４３の計測値ではなく、水温計測部４１及び湯温計測部４３の計測値を用いても良い。この場合、漏水判定部１２の判定精度がより正確なものとなる。
（４）水漏れ判定装置１００は、水道水温計測部７を備えていなくても良い。
（５）漏水判定部１２における判定閾値は、学習部１６により学習させて変更可能に構成しても良い。

本発明は、給湯器を有する給湯システムの水漏れ判定装置に利用可能である。

１ ：給湯器
２ ：熱交換器（加熱器）
３ ：制御部
７ ：水道水温計測部
１１ ：判定実行部（判定部）
１２ ：漏水判定部（判定部）
１４ ：報知部
１５ ：記憶部
１６ ：学習部
２１ ：給水配管
２３ ：給湯配管
４１ ：水温計測部
４２ ：雰囲気温度計測部
４３ ：湯温計測部
５１ ：流量計測部
１００ ：水漏れ判定装置
Ｗ ：水道管
Ｘ ：給湯システム

Claims (11)

1. 水が流通する給水配管と、湯が流通する給湯配管と、前記給水配管から流入した水を加熱して前記給湯配管に湯を排出する加熱器と、作動を制御する制御部とを備えた給湯器を有する給湯システムの水漏れ判定装置であって、
   前記給水配管を流通する水の温度を計測する水温計測部と、
   前記給湯器の内部空気の温度を計測する雰囲気温度計測部と、
   前記給湯システムの水漏れ判定を実行する判定部と、を備え、
   前記判定部は、前記給湯器が給湯停止してから給湯開始するまでの待機状態にあり、且つ、前記制御部が電気ヒータを作動させて前記給湯器の内部空気の温度を上昇させる制御を実行したとき、前記水温計測部の計測値及び前記雰囲気温度計測部の計測値に基づいて前記水漏れ判定を実行する給湯システムの水漏れ判定装置。
2. 前記判定部は、前記水温計測部の計測値と前記雰囲気温度計測部の計測値との差の絶対値が所定温度以下となれば水漏れが無いと判定する請求項１に記載の給湯システムの水漏れ判定装置。
3. 水が流通する給水配管と、湯が流通する給湯配管と、前記給水配管から流入した水を加熱して前記給湯配管に湯を排出する加熱器とを備えた給湯器を有する給湯システムの水漏れ判定装置であって、
   前記給水配管を流通する水の温度を計測する水温計測部と、
   前記給湯配管を流通する湯の温度を計測する湯温計測部と、
   前記給湯器の内部空気の温度を計測する雰囲気温度計測部と、
   前記給湯システムの水漏れ判定を実行する判定部と、を備え、
   前記判定部は、前記給湯器が給湯停止後、前記水温計測部又は前記湯温計測部の計測値と前記雰囲気温度計測部との計測値に基づいて前記水漏れ判定を実行する給湯システムの水漏れ判定装置。
4. 前記判定部は、前記水温計測部又は前記湯温計測部の計測値と前記雰囲気温度計測部の計測値との差の絶対値が所定温度以下となれば水漏れが無いと判定する請求項３に記載の給湯システムの水漏れ判定装置。
5. 前記給湯器の外部で前記給水配管に接続された水道管を流通する水の温度を計測する水道水温計測部をさらに備え、
   前記判定部は、前記水温計測部又は前記湯温計測部の計測値が、前記雰囲気温度計測部の計測値よりも前記水道水温計測部の計測値に近い値であるとき、水漏れが有ると判定する請求項３又は４に記載の給湯システムの水漏れ判定装置。
6. 前記判定部は、前記水温計測部の計測値の変化率に基づいて、前記水漏れ判定を実行する請求項１から５のいずれか一項に記載の給湯システムの水漏れ判定装置。
7. 前記給水配管を流通する水の流量を計測する流量計測部をさらに備え、
   前記判定部は、前記流量計測部の計測値が所定値未満であるときに前記水漏れ判定を実行する請求項１から６のいずれか一項に記載の給湯システムの水漏れ判定装置。
8. 前記流量計測部の計測値が前記所定値以上となる給湯期間を学習する学習部をさらに備え、
   前記判定部は、前記学習部が学習した前記給湯期間に基づいて前記水漏れ判定を実行する請求項７に記載の給湯システムの水漏れ判定装置。
9. 前記判定部は、前記流量計測部の計測値が前記所定値以上となったとき、前記水漏れ判定の実行を停止する請求項７又は８に記載の給湯システムの水漏れ判定装置。
10. 前記判定部による前記水漏れ判定の結果を記憶する記憶部をさらに備え、
    前記判定部は、前記結果に基づいて前記水漏れ判定の実行頻度を変更する請求項１から９のいずれか一項に記載の給湯システムの水漏れ判定装置。
11. 前記判定部による前記水漏れ判定の結果を報知する報知部をさらに備え、
    前記報知部は、前記判定部により水漏れが有ると判定されたときに作動するように構成されている請求項１から１０のいずれか一項に記載の給湯システムの水漏れ判定装置。

Images