(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
常時動作し続けなければならない負荷に、電力供給設備からの電力を供給するための第１の出力端子と、
前記電力供給設備からの電力を、開閉手段を介して前記負荷とは別の負荷に供給するための第２の出力端子と、
前記負荷及び前記別の負荷において消費された電力量を検出する電力検出手段と、
前記電力検出手段によって検出された電力量と基準制御値とを一定周期毎に比較し、前記電力量が前記基準制御値を越えると前記開閉手段を開放し、前記電力量が前記基準制御値を下回ると前記開閉手段を閉成する制御手段と、
前記開閉手段が閉じている状態において、前記開閉手段が開放状態になるまでにどの程度余裕があるかを示す電力量を表示する余裕表示手段と
を具備したことを特徴とする電力量計。
【請求項２】
請求項１記載の電力量計において、
前記余裕表示手段は、前記電力供給設備から前記負荷及び前記別の負荷に流入する電流値、前記負荷及び前記別の負荷の負荷量のうちの少なくとも一つをさらに表示することを特徴とする電力量計。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の電力量計において、
前記開閉手段の開閉状態を表示する開閉状態表示手段を付加したことを特徴とする電力量計。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電力量計において、
前記基準制御値は、前記開閉手段が閉成状態のときは高く、開放状態のときは低く切り換えられ、前記開閉手段が閉成状態のときに電力量が高い基準制御値を越えると前記開閉手段を開放し、前記開閉手段が開放状態のときに電力量が低い基準制御値を下回ると前記開閉手段を閉成することを特徴とする電力量計。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の電力量計において、
前記制御手段において用いられる基準制御値を指定する基準制御値指定手段を付加したことを特徴とする電力量計。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の電力量計において、
前記制御手段が比較を行う一定周期の時間を指定する周期指定手段を付加したことを特徴とする電力量計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば一般家庭等のような電力需要設備の使用電力量を計量する電力量計に係り、特に、使用電力量を調整するために電力を消費する負荷への接続・切断をコントロールする電力量計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば一般家庭等のような電力需要設備の使用電力量を計量する装置に電力量計がある。
図２は、従来の電力量計の構成を示すブロック図であり、以下ではこの電力量計１が一般家庭に用いられている場合を例として説明する。
【０００３】
この電力量計１は、例えば電柱等のような電力供給設備２と配電線３ａ、３ｂを介して入力端子４によって接続され、また電力需要設備である一般家庭内の負荷５と配電線６ａ、６ｂを介して出力端子７によって接続されている。ここで、配電線６ａ、６ｂは、一般家庭の屋内に張り巡らされて負荷５と接続されている。
【０００４】
この電力量計１は、入力端子４と出力端子７とが、内部において導体８ａ、８ｂによって接続されている。
電圧検出部９は、導体８ａ、８ｂ間の電圧値を検出することで、負荷５に印加される電圧値を検出する。この電圧検出部９は、検出した電圧値を電力演算部１１に出力する。
【０００５】
電流検出部１０は、導体８ａあるいは導体８ｂのいずれか一方に流れる電流値を検出することで、負荷５に供給される電流値を検出する。この電圧検出部１０は、検出した電流値を電力演算部１１に出力する。
【０００６】
電力演算部１１は、電圧検出部９から入力した電圧値と、電流検出部１０から入力した電流値とを乗算して電力量を求め、この求めた電力量を中央処理部１２に出力する。
【０００７】
中央演算部１２は、電力演算部１１から入力した電力量の累積値を求め、この求めた累積値を一般家庭内の負荷５による使用電力量として表示部１３に出力する。
【０００８】
表示部１３は、中央演算部１２から入力した使用電力量を表示する。
次に、この従来の電力量計１の動作について説明する。
一般家庭に電力が供給される場合には、電力供給設備２から、配電線３ａ、３ｂ、電力量計１、配電線６ａ、６ｂを介して、負荷５に電力が供給される。
【０００９】
すなわち、この電力量計１の内部において、電力量計１の入力端子４及び出力端子７が導体８ａ、８ｂによって接続されているため、配電線３ａ、３ｂと配電線６ａ、６ｂとが電気的に導通されており、電力供給設備２から負荷５への電力供給がなされる。
【００１０】
この電力量計１の内部では、導体８ａ、８ｂに接続された電圧検出部９によって負荷５に印加される電圧値が検出され、また導体８ａ、８ｂのいずれか一方に接続された電流検出部１０によって負荷５に供給される電流値が検出される。
【００１１】
検出された電圧値及び電流値は、電力演算部１１によって乗算されて電力量が求められ、この求められた電力量の累積量が中央演算部１２によって求められ、負荷５の使用電力量として表示部１３に表示される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の電力量計においては、累積量である総合的な使用電力量は表示部に表示されるため把握することができるが、現時点での使用状況を示す瞬時電力量等は把握することができない。
【００１３】
一般家庭等の電力需要設備においては、契約電流を越えるとブレーカーにより電力供給が遮断されてしまうため、契約電流が増大され、電力供給側においてもピーク使用時の電力供給を補うため設備の増加等が必要となり、非経済的であるという問題がある。
【００１４】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、電力の使用状況に応じて負荷の接続・切断をコントロールして電力を効率的及び経済的に供給できる負荷コントロール機能付きの電力量計を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、常時動作し続けなければならない負荷に、電力供給設備からの電力を供給するための第１の出力端子と、電力供給設備からの電力を、開閉手段を介して負荷とは別の負荷に供給するための第２の出力端子と、負荷及び別の負荷において消費された電力量を検出する電力検出手段と、電力検出手段によって検出された電力量と基準制御値とを一定周期毎に比較し、電力量が基準制御値を越えると開閉手段を開放し、電力量が基準制御値を下回ると開閉手段を閉成する制御手段と、開閉手段が閉じている状態において、開閉手段が開放状態になるまでにどの程度余裕があるかを示す電力量を表示する余裕表示手段とを具備した電力量計である。
請求項２の発明は、請求項１記載の電力量計において、余裕表示手段は、電力供給設備から負荷及び別の負荷に流入する電流値、負荷及び別の負荷の負荷量のうちの少なくとも一つをさらに表示する電力量計である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の電力量計において、開閉手段の開閉状態を表示する開閉状態表示手段を付加した電力量計である。
【００１６】
この請求項１−３の発明の電力量計においては、負荷及び別の負荷において消費された電力量を電力検出手段によって検出し、制御手段が、一定周期毎に電力検出手段によって検出される電力量と基準制御値とを比較し、電力量が基準制御値を越えた場合には開閉手段を開放して第２の出力端子に接続されている別の負荷への電力供給を停止する。また、別の負荷への電力供給停止後においても、制御手段が、一定周期毎に電力量検出手段によって検出される電力量と基準制御値とを比較し、電力量が基準制御値以下になれば開閉手段を閉じて第２の出力端子に接続されている別の負荷への電力供給を再開する。
【００１７】
このように、負荷及び別の負荷によって消費される電力量に基づいて、この負荷及び別の負荷に対する電力供給を操作することにより、ピーク電力量を抑制することができ、消費される電力量の平準化を図ることができる。
【００１８】
ゆえに、電力供給の効率化が可能であり、ピーク使用時の電力供給を補うための設備増加等を防ぎ経済化を図ることができる。
また、請求項３の発明は、開閉手段の開閉状態を表示する開閉状態表示手段を具備した電力量計である。
したがって、請求項３の発明の電力量計においては、開閉状態表示手段によって開閉手段の開閉状態を電力使用者が確認し、確認の結果、開閉手段が開放されていると認識した場合に、負荷によって消費される電力を抑制させることで、別の負荷への電力供給を早期に再開させることができるため、消費される電力量の平準化を図ることができ、負荷及び別の負荷へ安定して電力を供給することができる。
請求項１の発明は、開閉手段が閉じている状態において、開閉手段が開放状態になるまでにどの程度余裕があるかを示す電力量を表示する余裕表示手段を具備した電力量計である。また、請求項２の発明は、請求項１記載の電力量計において、余裕表示手段は、電力供給設備から負荷及び別の負荷に流入する電流値、負荷及び別の負荷の負荷量のうちの少なくとも一つをさらに表示する電力量計である。
したがって、請求項１，２の発明の電力量計においては、余裕表示手段によって開閉手段が開放されるまでの余裕を電力使用者が確認し、確認の結果、開放手段が開放されやすい状態にあると判断した場合に、負荷及び別の負荷によって消費される電力を抑制させることで、別の負荷への電力供給の停止を防止して負荷及び別の負荷へ安定して電力を供給することができ、また消費される電力量の平準化を図ることができる。
次に、請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電力量計において、基準制御値は、開閉手段が閉成状態のときは高く、開放状態のときは低く切り換えられ、開閉手段が閉成状態のときに電力量が高い基準制御値を越えると開閉手段を開放し、開閉手段が開放状態のときに電力量が低い基準制御値を下回ると開閉手段を閉成する電力量計である。
【００１９】
この請求項４の発明の電力量計においては、請求項１乃至請求項３の発明の電力量計と同様の作用により同様の効果を得ることができる。
また、開閉手段が開いた状態における基準制御値を、開閉手段が閉じた状態における基準制御値よりも小さくしている。すなわち、開閉手段の電力量変化による開閉動作にヒステリシス特性を持たせることにより、一旦開閉手段が開放されるとその開放状態が維持されやすくすることができ、一層ピーク電力量を抑制することができ、かつ消費される電力量の平準化を図ることができる。
【００２０】
次に、請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の電力量計において、制御手段において用いられる基準制御値を指定する基準制御値指定手段を付加した電力量計である。
【００２１】
したがって、請求項５の発明の電力量計においては、請求項１乃至請求項４と同様の作用効果に加えて、基準制御値指定手段によって基準制御値を自由に指定することができるため、負荷や別の負荷や環境が変化したり、負荷や別の負荷が変更された場合においても、適切にピーク電力量を抑制することができ、消費される電力量の平準化を図ることができる。
【００２２】
次に、請求項６の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の電力量計において、制御手段が比較を行う一定周期の時間を指定する周期指定手段を付加した電力量計である。
【００２３】
この請求項６の発明の電力量計においては、請求項１乃至請求項５の発明の電力量計と同様の作用により同様の効果を得ることができる。
また、周期指定手段によって比較を行う周期を自由に指定することができるため、例えば負荷及び別の負荷の電力量の変化が小さい場合には周期を長くし、負荷及び別の負荷の電力量の変化が大きい場合には周期を短くすることができ、比較処理の実行回数を適切に設定することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態の電力量計としての負荷コントロール機能付き電力量計の構成を示すブロック図であり、図２と同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ詳しく説明する。
【００２９】
この負荷コントロール機能付き電力量計１４は、一般家庭内の負荷１５と配電線６ａ、６ｂを介して出力端子１６によって接続され、また負荷１５とは別の一般家庭内の負荷１７と配電線１８ａ、１８ｂを介して負荷コントロール用出力端子１９によって接続されている。ここで、配電線１８ａ、１８ｂは、配電線６ａ、６ｂと同様に一般家庭の屋内に張り巡らされて負荷１７と接続されている。
【００３０】
また、この負荷コントロール機能付き電力量計１４の内部においては、出力端子１６と開閉器２０とが、導体２１ａ、２１ｂによって接続され、また開閉器２０と負荷コントロール用出力端子１９とが、導体２２ａ、２２ｂによって接続されている。
【００３１】
開閉器２０は、中央演算部２３からの指令に基づいて、導体２１ａ、２１ｂと導体２２ａ、２２ｂとの接続・切断を行い、この接続・切断動作によって、負荷１７へ電力が供給されるか否かが決定される。
【００３２】
中央演算部２３は、電力演算部１１から入力される電力量を累積して使用電力量を求め、この求めた使用電力量を表示部２４に出力する。
加えて、この中央演算部２３は、任意に設定された一定周期毎に、電力演算部１１から入力する電力量と任意の基準制御値とを比較し、この電力量が基準制御値を越えた場合に、開閉器２０に切断命令を出力し、これとは逆に、この電力量が基準制御値以下になった場合に、開閉器２０に接続命令を出力する。
【００３３】
ここで、基準制御値は、負荷１７が接続状態の場合と切断状態の場合、すなわち開閉器２０の開閉状態によって値を切り換えるとしてもよい。
この場合、開閉手段が開いた状態の基準制御値は、開閉手段が閉じた状態の基準制御値よりも小さく設定する。
【００３４】
なお、この基準制御値は、中央演算部２３に接続されている図示しない基準制御値指定部によって自由に指定可能となっている。
また、この中央演算部２３には、電力演算部１１から入力する電力量と基準制御値との比較を行う一定周期の時間を自由に指定可能とするための図示しない周期指定手段が接続されている。
【００３５】
加えて、この中央演算部２３は、開閉器２０が開放状態になるまでにどの程度余裕があるかを示す電力量、電力供給設備２から負荷１５及び別の負荷１７に流入する電流値、負荷１５及び別の負荷１７の負荷量等を求め表示部２４に出力する。
【００３６】
表示部２４は、中央演算部２３から入力した使用電力量、開閉器２０の開閉状態、中央演算部２３が比較を行う一定周期、基準制御値、さらに開閉器２０が開放状態になるまでにどの程度余裕があるかを示す電力量、電力供給設備２から負荷１５及び別の負荷１７に流入する電流値、負荷１５及び別の負荷１７の負荷量等を表示する。
【００３７】
次に、このような構成を持つ負荷コントロール機能付き電力量計１４の動作について説明する。
電力供給設備２から負荷コントロール機能付き電力量計１４の入力端子４に入力された電力は、導体８ａ、８ｂを介して出力端子１６に入力される。
【００３８】
この出力端子１６に入力された電力は、屋内に張り巡らされた配電線６ａ、６ｂを介して負荷１５に供給されるため、負荷１５には電力供給設備２が停止しない限り電力が供給される。ゆえに、負荷１５としては、例えば冷蔵庫等のように常時動作し続けなければならない電気機器等が適している。
【００３９】
また、この出力端子１６に入力された電力は、開閉器２０が閉じた状態の場合には、導体２１ａ、２１ｂ、開閉器２０、導体２２ａ、２２ｂを介して負荷コントロール用出力端子１９に入力され、さらにこの負荷コントロール用出力端子１９に入力された電力は、屋内に張り巡らされた配電線１８ａ、１８ｂを介して負荷１７に供給される。
【００４０】
一方、開閉器２０が開放した状態の場合には、負荷１７への電力の供給が停止される。
本実施の形態に係る負荷コントロール機能付き電力量計１４の内部においては、負荷１５及び負荷１７による使用電力量を求めるために、電圧検出部９によって電圧成分が電気信号として検出され、電流検出部１０によって電流成分が電流信号として検出され、この電圧値及び電流値を乗算する電力演算部１１によって電力量が求められ、中央演算部２３が求められた電力量を累積した使用電力量を求め、この求められた使用電力量が表示部２４に表示される。
【００４１】
ここで、中央演算部２３においては、負荷１５及び負荷１７によって消費される電力量と基準制御値とが一定周期毎に比較され、この消費電力量が基準制御値を越えた場合には、開閉器２０が開放され、負荷１７への電力供給が停止される。
【００４２】
そして、中央演算部２３で扱われる基準制御値が、小さい値に切り換えられる。
続いて、中央演算部２３においては、負荷１５によって消費される電力量と、小さい値に切り換えられた基準制御値とが一定周期毎に比較され、この消費電力量が基準制御値以下になった場合には、開閉器２０が閉じられ、負荷１７への電力供給が再開される。
【００４３】
そして、中央演算部２３で扱われる基準制御値が元の値に切り換えられる。
以下に、本実施の形態に係る負荷コントロール機能付き電力量計１４の効果について説明する。
【００４４】
この負荷コントロール機能付き電力量計１４においては、負荷１５及び別の負荷１７によって消費される電力量が、基準制御値を越えるとき、あるいは基準制御値以下になるときに、この負荷１５及び別の負荷１７に対する電力供給の操作がなされるため、ピーク電力量を抑制することができ、消費される電力量の平準化を図ることができる。
【００４５】
ゆえに、電力供給の効率化が可能であり、ピーク使用時の電力供給を補うための設備増加等を防ぎ経済化を図ることができる。
また、開閉器２０が開いた状態における基準制御値を、開閉器２０が閉じた状態における基準制御値よりも小さくすることで、一端開閉器２０が開放されるとその開放状態が維持されやすくすることができるため、一層ピーク電力量を抑制することができる。
【００４６】
さらに、図示しない基準制御値指定部によって基準制御値を自由に指定することができるため、負荷１５や別の負荷１７の状態や環境が変化したり、負荷１５や別の負荷１７が変更された場合においても、適切にピーク電力量を抑制することができる。
【００４７】
さらに、図示しない周期指定部によって比較を行う周期を自由に指定することができるため、例えば負荷１５及び別の負荷１７の電力量の変化が小さい場合には周期を長くし、負荷１５及び別の負荷１７の電力量の変化が大きい場合には周期を短くすることができ、比較処理の実行回数を適切に設定することができる。
【００４８】
また、表示部２４によって表示される開閉器２０の開閉状態によって、電力使用者が開閉器２０の開閉状態を確認することができ、この確認結果が開閉器２０が開放されているというものの場合は、電力使用者が負荷１５によって消費される電力を抑制させることで、別の負荷１７への電力供給を早期に再開させることができ、これにより消費される電力量の平準化を図り、かつ負荷１５及び別の負荷１７へ安定して電力を供給することができる。
【００４９】
さらに、開閉器２０が開放されるまでの余裕を電力使用者が表示部２４によって確認し、確認の結果、電力使用者が開放器２０が開放されやすい状態にあると判断した場合に、負荷１５及び別の負荷１７によって消費される電力を抑制させることで、別の負荷１７への電力供給の停止を防止することができ、負荷１５及び別の負荷１７へ安定して電力を供給することができる。
【００５０】
なお、本実施の形態に係る負荷コントロール機能付き電力量計１４においては、電力演算部１１と中央演算部２３とを別の構成としているが、この２つの構成を１つにまとめてもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、電力供給される負荷を負荷及び別の負荷の２つに分けて、双方の負荷に消費される電力量が基準制御値を越えると、別の負荷に対する電力供給を停止し、双方の負荷に消費される電力量が基準制御値を下回ると、別の負荷に対する電力供給を再開している。
【００５２】
したがって、ピーク電力量を抑制することができ、消費される電力量の平準化を図ることができる。
ゆえに、電力供給の効率化が可能であり、ピーク使用時の電力供給を補うための設備増加等を防ぎ経済化を図ることができる。
【００５３】
また、一旦、別の負荷に対する電力供給を停止した後は、電力量が前記基準制御値より下方の基準制御値を下回った時点で、双方の負荷に対する電力供給を再開することにより、一旦、別の負荷に対する電力供給が停止されるとその停止状態を維持しやすくすることができ、一層ピーク電力量を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の電力量計としての負荷コントロール機能付き電力量計の構成を示すブロック図。
【図２】従来の電力量計の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１…電力量計
２…電力供給設備
３ａ、３ｂ、６ａ、６ｂ、１８ａ、１８ｂ…配電線
４…入力端子
５、１５、１７…負荷
７、１６…出力端子
８ａ、８ｂ、２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ…導体
９…電圧検出部
１０…電流検出部
１１…電力演算部
１２、２３…中央演算部
１３、２４…表示部
１４…負荷コントロール機能付き電力量計
１９…負荷コントロール用出力端子
２０…開閉器
【図１】
0003715415.tif 000002
【図２】
0003715415.tif 000003