(57)【要約】      （修正有）【課題】電気機器の消費電力を低減できる建築物の消費電力低減構造を提供する。【解決手段】消費電力低減構造は、建築物に付随する配線あって、屋外の電力供給元に接続されている配線と、配線に接続された建築物の差込接続器と、消費電力低減装置Ａと、を備える。消費電力低減装置Ａは、配線に取り付けられている。消費電力低減装置Ａは、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトから形成された第１部材１と、第１部材の裏面に積層され、Ｆｅを主成分として含み、且つ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｔｉ及びＭｎを含む金属材料から形成された第２部材２と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築物に付随する配線であって、屋外の電力供給元に接続されている配線と、
前記配線に接続された建築物の差込接続器と、
消費電力低減装置と、を有し、
前記消費電力低減装置が、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトから形成された第１部材と、前記第１部材の裏面に積層された第２部材であって、Ｆｅを主成分として含み且つＣｕ、Ｎｂ、Ｔｉ及びＭｎを含む金属材料から形成された第２部材と、を有し、
前記消費電力低減装置が、前記配線に取り付けられている、建築物の消費電力低減構造。
【請求項２】
前記第１部材及び第２部材がそれぞれ扁平状であり、
前記第２部材の裏面には、貼着剤層が積層されている、請求項１に記載の消費電力低減構造。
【請求項３】
前記第２部材の少なくとも周端面が絶縁層で被覆されている、請求項１または２に記載の消費電力低減構造。
【請求項４】
前記配線が、複数本の電気コードを有し、
前記消費電力低減装置が、前記複数の電気コードを横断して取り付けられている、請求項１乃至３の何れか一項に記載の消費電力低減構造。
【請求項５】
前記消費電力低減装置が、長軸と短軸を有する平面視形状に形成されており、
前記長軸が前記配線の長手方向に沿うように、前記消費電力低減装置が前記配線に取り付けられている、請求項１乃至４の何れか一項に記載の消費電力低減構造。
【請求項６】
配線と前記配線に接続された差込接続器とを有する建築物の、前記配線に、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトから形成された第１部材と前記第１部材の裏面に積層された第２部材であってＦｅを主成分として含み且つＣｕ、Ｎｂ、Ｔｉ及びＭｎを含む金属材料から形成された第２部材とを有する消費電力低減装置を取り付ける、建築物の消費電力低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器の消費電力を低減できる消費電力低減構造及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、家庭や工場などの事業所などの各種の建築物には、電力会社などの電力供給元からの電力が供給される。建築物には、配線、ブレーカーや分電盤などの電源設備及びコンセントなどの差込接続器が付随しており、電力供給元からの電力が配線を通じてエアコンなどの電気機器に供給されることによって、前記電気機器が駆動する。前記建築物に付随する配線などから電気機器へと電力が供給される間に、一部の電力が減衰し、電力供給元からの電力供給量と電気機器の実際の電力消費量との間に差（電力損失）を生じる。このような電力損失を可及的に小さくすることにより、電気機器の消費電力を低減できる。
特許文献１には、酸化鉄を主成分とするフェライト材を焼き固めた扁平形状の磁性体と、磁性体において携帯電話機の筐体外面への貼り付け面側に設けられた磁気シールドシートであって、Ｆｅを主成分としＳｉ、Ｂ、Ｃｕ及びＮｂが添加されて結晶粒径５０ｎｍ以下のナノ結晶粒組織を主体とする磁気シールドシートと、磁気シールドシートの表面に設けられた携帯電話機貼り付け用の粘着部と、粘着部の表面を覆うように設けられた剥離紙とを有する電磁波吸収熱変換チップが開示されている。かかる電磁波吸収熱変換チップは、携帯電話機の通話時に発生する電磁波を抑制できると特許文献１に記載されている。
しかしながら、特許文献１には、上述のような消費電力を低減することについては一切開示・示唆されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２３９１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、建築物に付随する電気設備構造において、電気機器の消費電力を低減できる消費電力低減構造及びその方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の建築物の消費電力低減構造は、建築物に付随する配線であって、屋外の電力供給元に接続されている配線と、前記配線に接続された建築物の差込接続器と、消費電力低減装置と、を有し、前記消費電力低減装置が、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトから形成された第１部材と、前記第１部材の裏面に積層された第２部材であって、Ｆｅを主成分として含み且つＣｕ、Ｎｂ、Ｔｉ及びＭｎを含む金属材料から形成された第２部材と、を有し、前記消費電力低減装置が、前記配線に取り付けられている。
【０００６】
本発明の好ましい消費電力低減構造は、前記第１部材及び第２部材がそれぞれ扁平状であり、前記第２部材の裏面には、貼着剤層が積層されている。
本発明の好ましい消費電力低減構造は、前記第２部材の少なくとも周端面が絶縁層で被覆されている。
本発明の好ましい消費電力低減構造は、前記配線が、複数本の電気コードを有し、前記消費電力低減装置が、前記複数の電気コードを横断して取り付けられている。
本発明の好ましい消費電力低減構造は、前記消費電力低減装置が、長軸と短軸を有する平面視形状に形成されており、前記長軸が前記配線の長手方向に沿うように、前記消費電力低減装置が前記配線に取り付けられている。
【０００７】
本発明の別の局面によれば、建築物の消費電力低減方法を提供する。
本発明の消費電力低減方法は、配線と前記配線に接続された差込接続器とを有する建築物の、前記配線に、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトから形成された第１部材と前記第１部材の裏面に積層された第２部材であってＦｅを主成分として含み且つＣｕ、Ｎｂ、Ｔｉ及びＭｎを含む金属材料から形成された第２部材とを有する消費電力低減装置を取り付ける。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の消費電力低減構造及び方法によれば、電力損失を低減でき、電力消費を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の消費電力低減装置を表面側から見た斜視図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線で切断した断面図。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した断面図。
【図４】消費電力低減装置を適用した建築物の概念図。
【図５】分電盤の配線に消費電力低減装置を取り付けた第１例を示す参考正面図。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線で切断した断面図。
【図７】分電盤の配線に消費電力低減装置を取り付けた第２例を示す参考正面図。
【図８】消費電力低減装置の作用説明のための参考図。
【図９】同参考図。
【図１０】同参考図。
【図１１】実施例１で使用した測定装置の概念図。
【図１２】実施例２で使用した測定装置の概念図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
本明細書において、表面は、図１に示す正面（消費電力低減装置を直視する方向）から見たときに、見る者に近い側にある面を指し、「裏面」は、その反対側の面を指す。「〜」で表される数値範囲は、「〜」の前後の数値を下限値及び上限値として含む数値範囲を意味する。複数の下限値と複数の上限値が別個に記載されている場合、任意の下限値と任意の上限値を選択し、「〜」で結んだ範囲とすることができるものとする。
なお、各図の具体的な寸法及び縮尺比は、実際のものとは異なっていることに留意されたい。
【００１１】
＜消費電力低減装置＞
図１乃至図３において、消費電力低減装置Ａは、第１部材１と、前記第１部材１の裏面に積層された第２部材２と、を有し、必要に応じて、前記第２部材２の裏面に積層された貼着剤層３をさらに有する。
第１部材１は、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトから形成されており、前記第２部材２は、Ｆｅを主成分として含み且つＣｕ、Ｎｂ、Ｔｉ及びＭｎを含む金属材料から形成されている。
【００１２】
詳しくは、前記第１部材１は、例えば、図１に示すように、平面視略長方形状に形成されている。もっとも、第１部材１の平面視形状は、これに限定されず、例えば、略正方形状、略三角形状、略六角形状などの略多角形状、略円形状、略楕円形状、その他任意の形状に形成されていてもよい（図示せず）。本明細書において、平面視形状は、表面に対して垂直な方向から見たときの輪郭形状をいう。また、本発明において、「略」は、本発明の属する技術分野において許容される程度を含むことを意味する。例えば、平面視略長方形状、略正方形状、略三角形状及び略多角形状の「略」は、例えば、角部が面取りされている形状、辺の一部が僅かに膨らむ又は窪んでいる形状、辺が若干湾曲している形状などが含まれる。また、前記平面視略円形状及び略楕円形状の「略」は、例えば、周の一部が僅かに膨らむ又は窪んでいる形状、周の一部が若干直線又は斜線とされた形状などが含まれる。
具体的数値では、本発明の消費電力低減装置Ａを電流値１〜５００アンペアの電流が流れる配線に取り付ける際には、第１部材１は、縦×横＝２０ｍｍ〜６０ｍｍ×４０ｍｍ〜８０ｍｍとすることが好ましい。
【００１３】
第１部材１は、好ましくは、扁平状に形成されている。
第１部材１の厚みは、特に限定されないが、余りに小さいと、第１部材１を設けた意義がなくなるおそれがあることから、例えば、０．５ｍｍ以上であり、好ましくは１ｍｍ以上であり、より好ましくは１．５ｍｍ以上である。第１部材１は、その厚みが大きいほど効果的であるが、余りに大きすぎると、消費電力低減装置Ａの重量が大きくなり、例えば、後述する粘着剤からなる貼着剤層３を用いて消費電力低減装置Ａを配線上に貼り付けた際に経時的に消費電力低減装置Ａが脱落するおそれがある。かかる観点から、第１部材１の厚みは、例えば、７ｍｍ以下であり、好ましくは６ｍｍ以下であり、より好ましくは５ｍｍ以下である。
具体的数値では、本発明の消費電力低減装置Ａを電流値１〜５００アンペアの電流が流れる配線上に取り付ける際には、第１部材１の厚みを３．５ｍｍ〜９ｍｍとすることが好ましい。
【００１４】
第１部材１は、酸化鉄を主成分として含むＮｉ−Ｚｎ系フェライトから形成されている。主成分は、最も多い成分をいう。
Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトからなる第１部材１は、不導体であって絶縁性を有する。
前記Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトは、軟磁性を有する。前記Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトとしては、例えば、４０〜５０モル％のＦｅ２Ｏ３（酸化鉄）と、５〜４５モル％のＮｉＯ（酸化ニッケル）と、１〜３２モル％のＺｎＯ（酸化亜鉛）と、５〜１５モル％のＣｕＯ（酸化銅）と、を含むものが挙げられる。なお、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトは、前記各成分のほか、必要に応じてその他の成分を微量で（前記各成分よりも少量で）含んでいてもよい。
第１部材１は、酸化鉄などの前記成分を例えば１０００℃〜１５００℃で焼成する、或いは、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトの粉末を焼結することによって得られる。
Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトは、市販品を用いることもでき、例えば、トミタ電機（株）製の商品名「Ｎｉ−Ｚｎフェライト」などが挙げられる。
【００１５】
前記第２部材２は、例えば、図１に示すように、平面視略長方形状に形成されている。もっとも、第２部材２の平面視形状は、これに限定されず、例えば、略正方形状、略三角形状、略六角形状などの略多角形状、略円形状、略楕円形状、その他任意の形状に形成されていてもよい（図示せず）。
第２部材２の平面視形状は、第１部材１の平面視形状と同形でもよく、或いは、異なる形状でもよいが、好ましくは、第２部材２と第１部材１は同形である。
また、第２部材２の面積（平面視における大きさ）は、第１部材１の面積と同じ又はそれよりも大きい若しくは小さくてもよいが、好ましくは、第２部材２の面積は、第１部材１と同大である。
【００１６】
第２部材２は、好ましくは、扁平状に形成されている。
第２部材２の厚みは、特に限定されないが、余りに小さいと、第２部材２を設けた意義がなくなるおそれがあることから、例えば、０．１ｍｍ以上であり、好ましくは０．１５ｍｍ以上であり、より好ましくは０．２ｍｍ以上である。第２部材２の厚みが余りに大きすぎると、消費電力低減装置Ａの全体の重量が大きくなることから、第２部材２の厚みは、例えば、２ｍｍ以下であり、好ましくは１．５ｍｍ以下であり、より好ましくは１ｍｍ以下である。
具体的数値では、本発明の消費電力低減装置Ａを電流値１〜５００アンペアの電流が流れる配線上に取り付ける際には、第２部材２の厚みを０．２５ｍｍ〜０．５ｍｍとすることが好ましい。
【００１７】
第２部材２は、Ｆｅを主成分とし、さらに、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｔｉ及びＭｎを含む金属材料から形成されている。
前記金属材料からなる第２部材２は、高透磁率磁性を有し、さらに、導電性を有する。
前記金属材料は、例えば、１０重量％を超えるＦｅ（鉄）と、１〜１０重量％のＣｕ（銅）と、１〜１０重量％のＮｂ（ニオブ）と、０．０１〜０．１重量％のＴｉ（チタン）と、０．０１〜０．１重量％のＭｎ（マンガン）と、を含む。前記金属材料は、前記各成分のほか、必要に応じてその他の成分を含んでいてもよい。例えば、前記金属材料は、前記各成分の他、必要に応じて、０．０１〜０．１重量％のＣｒ（クロム）、０．０１〜０．１重量％のＮｄ（ネオジム）、及び、０．０１〜０．１重量％のＴａ（タンタル）から選ばれる少なくとも１種を含んでいてもよい。
第２部材２は、Ｆｅなどの成分を混合し、高温に加熱してそれらを融解させた後に圧延加工することによって得られる。
【００１８】
さらに、前記金属材料に、絶縁性を有する成分を添加してもよい。前記金属材料及び絶縁性の成分を含む形成材料にて第２部材２を形成することにより、導電性の低い第２部材２を得ることができる。前記絶縁性を有する成分としては、樹脂、エラストマー、ゴムなどの非金属材料を用いることができる。
また、前記金属材料に、弾性を有する成分を添加してもよい。前記金属材料及び弾性の成分を含む形成材料にて第２部材２を形成することにより、可撓性を有する第２部材２を得ることができる。可撓性を有する第２部材２は、取り扱い易く、第１部材１への積層加工なども容易に行える。前記絶縁性を有する成分としては、エラストマー、ゴムなどを用いることができる。
好ましくは、前記金属材料に、エラストマー又はゴムを添加することにより、可撓性を有し且つ導電性の低い第２部材２を得ることができる。
エラストマー又はゴムの添加量は、特に限定されないが、例えば、前記金属材料の１００重量部に対し、エラストマー又はゴムを０．１〜１０重量部添加することが好ましい。
前記絶縁性を有する成分及び／又は可撓性を有する成分を添加する場合には、例えば、前記融解させた金属材料にこれらを混合し、圧延加工することによって第２部材２を得ることができる。
【００１９】
導電性を有する第２部材２は、絶縁層４で被覆されている。図示例では、絶縁層４として絶縁性フィルムが用いられ、前記絶縁性フィルムが第２部材２の周囲全体を被包している。絶縁性フィルムとしては、従来公知の樹脂フィルムを用いることができ、例えば、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂フィルム、ポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂フィルム、ポリスチレンなどのポリスチレン系樹脂フィルム、塩化ビニル系樹脂フィルムなどが挙げられる。絶縁性フィルムは、第２部材２の表面及び裏面並びに周端面２ａが露出しないように、それらの面を被覆し且つ密着されている。
絶縁層４の厚みは、特に限定されず、例えば、５μｍ〜１００μｍであり、好ましくは、１０μｍ〜４０μｍである。
【００２０】
第２部材２は、第１部材１の裏面に強固に接着されて一体化されている。本明細書において、強固に接着とは、２つのものが人力で剥離困難な程度の接着強度で接着している状態をいう。
例えば、第２部材２の表面と第１部材１の裏面の間に、任意の適切な接着剤（図示せず）を介して第２部材２が第１部材１に一体化されている。
なお、上述のように第２部材２の表面に絶縁層４が設けられる場合において、その絶縁層４が接着性を有する場合には、その絶縁層４を接着剤として兼用することもでき、そのような場合には、絶縁層４を介して第２部材２が第１部材１に一体化されていてもよい。
【００２１】
貼着剤層３は、第２部材２の裏面（上述のように絶縁層４が設けられている場合、厳密には、第２部材２の裏面に設けられている絶縁層４の裏面）に積層されている。貼着剤層３は、第２部材２の裏面全体に亘って略均一に設けられている。もっとも、貼着剤層３は、消費電力低減装置Ａを配線に取り付ける際の取り付け手段となるものであるので、必要に応じて、第２部材２の裏面の一部分のみに貼着剤層３が設けられていてもよい。
貼着剤層３は、通常、粘着剤又は接着剤を第２部材２の裏面に積層することによって形成される。好ましくは、絶縁性を有する粘着剤又は接着剤を用いることにより、絶縁性を有する貼着剤層３を形成できる。
前記粘着剤及び接着剤は、いずれも、被着体（ここでは電気機器）に強固に接着する或いは人力で剥離できる程度に接着する材料である。ただし、粘着剤は、剥離後も再貼付できる程度に粘着性が持続しているものであるのに対し、接着剤は、剥離後再貼付できない点で相違する。
前記粘着剤又は接着剤は、従来公知のものを任意に用いることができる。好ましくは、貼着剤層３は、感圧粘着剤から形成される。感圧粘着剤は、いわゆる粘着テープなどに用いられている粘着剤であり、常温（２３℃）で粘着性を有し、押さえ付けて被着体に接着するものであって、人力で剥離でき且つ剥離後再貼付できるものである。
なお、貼着剤として前記感圧粘着剤が用いられる場合には、その貼着剤層３の裏面が離型紙（セパレータともいう）の表面に仮貼付された状態で、消費電力低減装置Ａは保管・運搬に供される。ただし、離型紙は図示していない。
前記貼着剤層３の厚みは、特に限定されず、例えば、１０μｍ〜３５μｍである。
【００２２】
＜消費電力低減構造及び方法＞
本発明の消費電力低減構造は、前記消費電力低減装置Ａが、建築物に付随する配線に取り付けられているものである。
また、本発明の消費電力低減方法は、前記消費電力低減装置Ａを、建築物に付随する配線に取り付けるものである。
建築物としては、一般家庭の家屋、マンションなどの集合住宅、工場や事務所などの事業所などが挙げられる。本発明の方法を適用する建築物は、新築でもよく、或いは、既存のものでもよい。
本発明において、建築物に付随する配線とは、電気設備器具を電気的に接続するために配置された電気コード（電線）そのものを指し、回路基板を構成する導体を含まない。電気コードは、電気が伝導する線状の導体を有する。通常、電気コードは、前記線状の導体と、その導体の周囲を被覆する絶縁体から形成された絶縁保護層と、を有する。本発明の消費電力低減装置Ａを取り付ける配線は、前記線状の導体と絶縁保護層とのみからなる電気コードであることが好ましい。
また、建築物には、差込接続器が付随されている（差込接続器は、建築物の一部を成している）。
【００２３】
配線は、建築物の一部を成しており、従来公知の様々なパターンで設けられている。
配線の一方側の端部は、屋外の電力供給元に接続された引き込み線に接続されており、配線のもう一方側の端部（一方端部とは反対側の端部）は、建築物に付随する差込接続器に接続されている。以下、線の２つの端部のうち、電力供給元に近い側を一方端部といい、反対側（電力供給元から遠い側）を他方端部という。
なお、全ての配線の他方端部が、差込接続器に接続されていてもよく、一部の配線の他方端部が、電気機器に直接接続されていてもよい。差込接続器としては、代表的には、コンセントが挙げられる。
【００２４】
図４は、本発明の建築物の概念図である。
建築物Ｂは、建屋６と、電気的な配線７と、その配線７に接続された差込接続器８１と、分電盤５と、を有する。前記配線７は、建屋６の屋内（内壁、天井、外壁と内壁の間、屋根と天井の間などを含む）に設けられており、一部の配線７は、屋外に設けられている。
図示例では、配線７は、引き込み線９１と電気メータ９２の間に接続された第１配線７１と、電気メータ９２と分電盤５の間に接続された第２配線７２と、分電盤５と差込接続器８１の間に接続された第３配線７３と、分電盤５と電気機器８２の間に接続された第４配線７４と、を有する。
前記引き込み線９１の一方端部は、電力供給元（電力会社などの送電線９３など）に接続されており、引き込み線９１の他方端部は、接続点９４において第１配線７１の一方端部に接続されている。第１配線７１の他方端部は、電気メータ９２の入力側に接続されている。第２配線７２の一方端部は、電気メータ９２の出力側に接続され、第２配線７２の他方端部は、分電盤５の入力側に接続されている。第３配線７３の一方端部は、分電盤５の出力側に接続され、第３配線７３の他方端部は、差込接続器８１に繋げられている。第４配線７４の一方端部は、分電盤５の出力側に接続され、第４配線７４の他方端部は、電気機器８２に繋げられている。
【００２５】
配線７を流れる電流は、三相交流でもよく、或いは、単相交流でもよい。また、周波数は、通常、５０Ｈｚ〜６０Ｈｚである。
また、配線７を流れる電流の電圧は、通常、１００Ｖ〜２００Ｖであり、１００Ｖ、或いは、２００Ｖ、或いは、一部分が２００Ｖで且つ一部分が１００Ｖ（例えば、図４において、第４配線７４を流れる電流の電圧が２００Ｖで、第３配線７３を流れる電流の電圧が１００Ｖの場合など）でもよい。
配線７の方式は、例えば、単相３線式（１００Ｖ又は２００Ｖ）、三相３線式（２００Ｖ）、単相２線式（１００Ｖ）などが挙げられる。
【００２６】
前記電気機器８２は、建築物Ｂの屋内又は屋外において使用される有線の電気機器であって配線７を介して電力供給を受けて電力を消費して駆動する機器をいう。好ましくは、有線の交流電圧方式の電気機器である。電気機器８２は、第４配線７４に直接的に接続されて電力供給を受ける場合もあれば、差込接続器８１に接続して電力供給を受ける場合もある。
前記電気機器８２としては、一般家庭で使用される家庭用電気器具、工場などで使用される産業機械類、法人事務所などで使用される事務機器などが挙げられる。家庭用電気器具としては、エアコン、洗濯機、照明器具、テレビジョン受信機、パーソナルコンピュータなどが挙げられ、産業機械類としては、電機機械工具、旋盤、産業ロボットなどが挙げられ、事務機器としては、複写機、ファクシミリなどが挙げられる。
【００２７】
前記消費電力低減装置Ａは、配線７に取り付けられる。消費電力低減装置Ａは、配線７に直接接して取り付けられていてもよく、或いは、樹脂板などの介在物を介して配線７に取り付けられていてもよい。好ましくは、消費電力低減装置Ａは、配線７に直接的に接するようにして取り付けられる。
また、消費電力低減装置Ａは、配線７の線路上であれば、その取り付け位置は特に限定されない。
例えば、第１乃至第４配線７１，７２，７３，７４から選ばれる少なくとも１つの配線の一方端部から他方端部までの間であれば、何れの箇所に取り付けてもよい。図示例では、消費電力低減装置Ａは、第２配線７２の他方端部の近傍に取り付けられている。
また、消費電力低減装置Ａは、例えば、分電盤５の近傍の配線７に取り付けてもよく、分電盤５内の配線７に取り付けてもよく、差込接続器８１の近傍の配線７に取り付けてもよく、電気メータ９２の近傍の配線７に取り付けてもよい。取付けが容易で且つ個々の差込接続器８１などの電源元となっていることから、分電盤５の近傍の配線７又は／及び分電盤５内の配線７に消費電力低減装置Ａを取り付けることが好ましい。
【００２８】
例えば、図５は、本発明の消費電力低減装置を交流電圧の三相３線式の分電盤に取り付ける場合を示す。
分電盤５は、例えば、ケース体５１と、サービスブレーカー５２と、漏電ブレーカー５３と、１つ又は複数の安全ブレーカー５４と、を有する。サービスブレーカー５２は、過電流が流れると自動的に電気を止めるブレーカーであり、漏電ブレーカー５３は、配線７からの漏電や各電気機器の使用時の漏電を感知して自動的に電気を止めるブレーカーであり、安全ブレーカー５４は、差込接続器や電気機器に直接的に繋がっており、各電気機器の使用時に過電流が流れると自動的に電流を止めるブレーカーである。
【００２９】
分電盤５は、サービスブレーカー５２、漏電ブレーカー５３及び安全ブレーカー５４などの分電盤５を構成する各電気設備器具の間に、配線７が具備されている。
図示例では、分電盤５は、サービスブレーカー５２と漏電ブレーカー５３の間に接続された第５配線７５と、漏電ブレーカー５３と各安全ブレーカー５４の間に接続された第６配線７６と、を有する。第５配線７５の一方端部は、サービスブレーカー５２の出力側に接続され、第５配線７５の他方端部は、漏電ブレーカー５３の入力側に接続されている。第６配線７６の一方端部は、漏電ブレーカー５３の出力側に接続され、第６配線７６の他方端部は、安全ブレーカー５４の入力側に接続されている。
なお、サービスブレーカー５２の入力側には、上記第２配線７２の他方端部が接続され、各安全ブレーカー５４の出力側には、上記第３配線７３及び第４配線７４の一方端部が接続されている。図５において、第２配線７２、第３配線７３、第４配線７４及び第６配線７６の一部は省略している。
また、３線式の図示例においては、各配線７が、３本の電気コードで表されている。
【００３０】
例えば、消費電力低減装置Ａは、分電盤５に入る第２配線７２の他方端部の近傍に取り付けられる。或いは、図５の二点鎖線に示すように、消費電力低減装置Ａは、分電盤５内の第５配線７５に取り付けられ、或いは、分電盤５内の第６配線７６に取り付けられ、或いは、分電盤５から出る第３配線７３又は第４配線７４の一方端部の近傍に取り付けられる。
なお、端部の近傍は、その端部から１０ｃｍ以内の範囲を含む。
【００３１】
消費電力低減装置Ａは、図６に示すように、配線７に直接的に接するように取り付けられる。図示例の３線式の配線７は、３本の電気コードからなる。前記電気コードは、線状の導体７ａと、その導体７ａの周囲を被覆する絶縁保護層７ｂと、からなる。消費電力低減装置Ａは、その絶縁保護層７ｂの表面に接触させて取り付けられている。なお、消費電力低減装置Ａは、図示のように第２部材２を配線７側に向けて取り付けてもよく、或いは、第１部材１を配線７側に向けて取り付けてもよい。
また、３線式の配線７にあっては、図示例のように、消費電力低減装置Ａが全ての電気コードに接するように取り付けることが好ましいが、そのうちの一部の電気コードに対して消費電力低減装置Ａが離反していてもよい（図示せず）。特に図示しないが、２線式についても同様である。
【００３２】
また、消費電力低減装置Ａは、３本（又は２本）のうち１本の電気コードに沿うように取り付けられていてもよく、図５に示すように、３本（又は２本）の電気コードを横断するように（跨がるように）取り付けられていてもよい。
比較的消費電力の小さい建築物には、図５に示すように、各電気コードを横断するように消費電力低減装置Ａが取り付けられていることが好ましい。
比較的消費電力の大きい建築物には、各電気コードに沿うように消費電力低減装置Ａが取り付けられていることが好ましい。
例えば、図７に示すように、各電気コードにそれぞれ独立して消費電力低減装置Ａが取り付けられる。また、消費電力低減装置Ａが長軸と短軸を有する平面視形状（例えば、平面視略長方形状など）である場合には、消費電力低減装置Ａの長軸が電気コードの長手方向に沿って取り付けられていることが好ましい。
なお、図７では、第２配線７２の各電気コードにそれぞれ取り付けられた消費電力低減装置Ａを実線で表している。また、他の配線として第６配線７６の各電気コードにそれぞれ取り付けられた消費電力低減装置Ａを二点鎖線で表している。
消費電力低減装置Ａの配線７への取り付け方法は、特に限定されないが、両面粘着テープ、粘着剤又は接着剤を用いた貼り付けが簡便である。特に、貼着剤層３が具備されている消費電力低減装置Ａにあっては、極めて簡易に貼り付けることができる。
【００３３】
なお、図示例では、３線式（又は２線式）の配線７は、各電気コードが１本ずつ離れた形態であるが、３線（又は２線）が１本に纏められた形態であってもよい。
さらに、消費電力低減装置Ａは、配線７の１箇所に取り付ける場合に限られず、複数の配線７又は１つの配線７の異なる２箇所以上に消費電力低減装置Ａを独立して取り付けてもよい。また、１つの消費電力低減装置Ａを、１箇所に取り付け、その消費電力低減装置Ａの上にもう１つ又は２つ以上の別個の消費電力低減装置Ａを重ねて取り付けてもよい。
【００３４】
本発明の消費電力低減装置を配線上に取り付けることにより、電力損失を低減できる。電力損失を低減できる作用は、明確ではないが、本発明者らは次のように推定する。ただし、あくまで推定であることに留意されたい。
多くの電気機器は、ＰＷＭ制御により動作している。ＰＷＭ制御における損失は、様々存在する。Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトから形成された第１部材１とＦｅを主成分として含み且つＣｕ、Ｎｂ、Ｔｉ及びＭｎを含む金属材料から形成された第２部材２とを有する本発明の消費電力低減装置Ａによって、図８に示すスイッチング損失の低減効果が予想され、特に、ターンオン、ターンオフ時のサージ電圧、リップル電流の低下によるターンオン、ターンオフ時のターンオン損失、ターンオフ損失の低減効果が予想される。理想の波形は、電流及び電圧共に、サージ電圧、リップル電流が無い状態である。理想の波形にリップル電流及びサージ電圧が加わったことで、電圧×電流で表される電力損失が増加する。また、サージ電圧及びリップル電流の周波数成分はノイズにも影響を与える。また、リップル電流やサージ電圧を含めてスイッチング素子を設定するため、相対的に出力の低下を招く。
導体に電流を流すと、導体周りに電流による磁場が発生する。通常、この磁場は特に制限を受けることはないが、近傍に磁場を変化させる物体（フェライトや銅板など）や電流の印加される導体が存在する場合、主回路の導体の電流に磁場による誘導起電力が発生する。これに伴い、主回路の電圧、電流波形が変化する。本発明の消費電力低減装置Ａを配置することにより（図９参照）、電流による磁場が減少又は位相ずれし、主回路のサージ電圧、リップル電流が減少することで電力損失が低減すると考えられる。
【００３５】
また、本発明の消費電力低減装置Ａを、各電気コードを横断するように取り付ける場合（図５参照）及び電気コードに沿って取り付ける場合（図７参照）では、次のようなことが考えられる。
３相（ＵＶＷ）の磁界は、各相を流れる電流に対して右ねじの法則の向きに発生する。電界は磁界に対して配線に垂直な平面上で、９０度ずれた方向に発生する。それを平面方向で簡易的に考えると、図１０に示すように、電気コードに対して垂直な方向に磁界／電界が共に発生する。このことから、消費電力低減装置Ａの効果を最大化するためには、それを通る磁界／電界を多くすることが良いと考えられる。すなわち、電気コードの長手方向にできるだけ長く及び／又は厚くなるように、消費電力低減装置Ａを配置することが良いと考えられる。小さな消費電力系統に対しては、全体の消費電力が小さいことから、本発明の消費電力低減装置Ａによって低減できる消費電力も小さいため、費用対効果を考慮して、３線まとめて配置することが良いと考えられる。一方、大きな消費電力系統に対しては、消費電力低減装置Ａのノイズに作用する能力も大きくなるため、消費電力低減装置Ａを各電気コードの個別に配置し、消費電力低減装置Ａの長軸方向と電気コードの長手方向が略平行になるように配置することが良いと考えられる。
【００３６】
また、上記のように、第２部材２が絶縁層４で被覆されていることにより、不用意な漏電を防止できる。例えば、電源設備などにおいて、例えば、電線の一部分が露出している場合のような絶縁されていない部分を有する電気機器に消費電力低減装置を取り付ける際、その絶縁されていない箇所に消費電力低減装置が接することも考えられる。上述のように、絶縁性を有する成分を添加して第２部材２を形成すると、第２部材２の導電性も低下するが、第２部材２が絶縁層４にて被覆されていることにより、電気機器の絶縁されていない箇所から第２部材２に電気が流れることを防止できる。
なお、図１乃至図３に示す実施形態では、第２部材２の周囲全体に絶縁層４が設けられているが、第２部材２の表面全体に絶縁性を有する第１部材が積層され、且つ、第２部材２の裏面全体に絶縁性を有する貼着剤層３が積層されている場合には、第２部材２の少なくとも周端面２ａを絶縁層４にて絶縁すればよい。例えば、このような場合には、第２部材２の周端面２ａのみが絶縁層４にて被覆されていてもよい。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例を示し、本発明を更に詳述する。但し、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。
【００３８】
［消費電力低減装置の準備］
厚み８ｍｍのＮｉ−Ｚｎ系フェライト（トミタ電機（株）製の商品名「Ｎｉ−Ｚｎフェライト  ４Ｄ４」）を用いた。このＮｉ−Ｚｎ系フェライトを縦×横＝１５ｍｍ×６０ｍｍの平面視長方形状に形成したものを第１部材とした。
厚み０．２５ｍｍの金属材料シートと、そのシートの表面、裏面及び周端面を被包した厚み２５μｍのポリエチレンテレフタレート製フィルムと、からなる高透磁率磁性シート（千代田工販（株）製の商品名「オルバシート  Ｆｉ−２」）を、縦×横＝１３ｍｍ×５８ｍｍの平面視長方形状に形成したものを第２部材とした。
この金属材料シートは、１〜１０重量％のＣｕ、１〜１０重量％のＮｂ、０．０１〜０．１重量％のＴｉ、０．０１〜０．１重量％のＭｎ、０．０１〜０．１重量％のＣｒ、０．０１〜０．１重量％のＮｄ、０．０１〜０．１重量％のＴａ（タンタル）、及び、残部がＦｅからなる金属材料と、ウレタン系エラストマーと、を含んでいた。
前記第１部材の裏面に、市販の接着剤を介して第２部材を接着することにより、消費電力低減装置を作製した。
この消費電力低減装置の第２部材側（第２部材の裏面）に、市販の両面粘着テープを貼り付けた。
【００３９】
［実施例１］
図１１に示すような電力供給元、インバーター及びモーターを、３本の電気コードからなる配線（３線式配線）で接続した。以下、この電力供給元、第１の３線式配線、インバーター、第２の３線式配線及びモーターからなる装置を、本装置という。なお、３本の電気コードは、結束バンドで束ねて、１本状にした。
電力供給元：３相交流２００Ｖ、６０Ｈｚの安定化電源装置。株式会社エヌエフ回路設計ブロック製、型番ＯＮＳ−２２９４３、シリアル２４０４８０６。
インバーター：三菱電機株式会社製、型式ＦＲ−Ｄ７２０−０．７５Ｋ、シリアルＸ７４６７Ｕ１３９。
モーター：株式会社日立製作所製、型式０．７５ｋＷ  ＴＦＯ−ＬＫ  ４Ｐ、シリアルＤ１２０８０１７。
電気コード：銅線の周囲が塩化ビニル樹脂で被覆された汎用品。
第１の３線式配線の長さ：約１００ｃｍ。
第２の３線式配線の長さ：約３０ｃｍ。
【００４０】
図１１に示すように、大型の電磁シールド室内に、本装置と、測定機器としてパワーアナライザー（Ｎｅｗｔｏｎｓ４ｔｈ  Ｌｔｄ．社製、型番ＰＰＡ５５３１、シリアル１６６−０４２６５）を設置した。第１の３線式配線の、電力供給元に近い箇所に電流プローブを取り付け、その電流プローブに前記パワーアナライザーを接続した。一方、パワーアナライザーに電圧値が入力されるように、電力供給元の端子とパワーアナライザーの端子を結線した。
【００４１】
＜測定１：消費電力低減装置を用いない場合＞
消費電力低減装置を使用しない状態で、電力供給元及びインバーターをＯＮにし、モーターを周波数１０Ｈｚで回転させた。回転を安定させるため、ＯＮから約１分間回転させた後、パワーアナライザーの電力値を計測した。前記電力値は、パワーアナライザー内で電圧値×電流値から算出され、表示される。
【００４２】
＜測定２：消費電力低減装置を用いた場合＞
図１１に示すように、第１の３線式配線の略中間点に、両面粘着テープを介して消費電力低減装置を貼り付けた。なお、平面視長方形状の消費電力低減装置の長軸方向が電気コードの長手方向と略平行になるように、消費電力低減装置を貼り付けた。消費電力低減装置を使用した状態で、電力供給元及びインバーターをＯＮにし、モーターを周波数１０Ｈｚで回転させた。測定１と同様に、ＯＮから約１分間回転させた後、パワーアナライザーの電力値を計測した。
なお、測定１及び２のシールド室内は、温度２４℃、湿度約３８％（９８２ｈＰａ）であった。
【００４３】
測定１及び２を１０回繰り返して行い、それぞれの平均値を算出した。その結果を表１に示す。なお、測定２の平均値（６８．６４８Ｗ）は、測定１の電力値の変動幅外（つまり、測定１の１０回測定した電力値の最小値未満）であった。
表１から明らかなように、消費電力低減装置を用いた場合には、消費電力が約１．９％削減されていた。約１．９％＝｛（６９．６４８−６８．３４９）／６９．６４８｝×１００。
【００４４】
【表１】
2018133564.tif 000003
【００４５】
［実施例２］
図１２に示すように、大型の電磁シールド室内に、実施例１と同じ本装置と、測定機器として周波数解析機能付きオシロスコープ（岩崎通信機株式会社製、ＰＰＡ５５３１、パワーアナライザー）を設置した。第１の３線式配線の、電力供給元に近い箇所に電流プローブを取り付け、その電流プローブに前記オシロスコープを接続した。なお、実施例１の測定時に、電圧は一定していることを確認したので、電圧は、一定値（２００Ｖ）と設定した。
【００４６】
＜測定３：消費電力低減装置を用いない場合＞
消費電力低減装置を使用しない状態で、電力供給元及びインバーターをＯＮにし、モーターを周波数１０Ｈｚで回転させた。波形を安定させるため、ＯＮから約１分間回転させた後、各周波数（周波数は表２を参照）における電力の高調波成分を測定した。前記測定は、約９０分の間に略一定間隔で１０回行い、それぞれの周波数における測定値の平均値Ａを算出した。
【００４７】
＜測定４：消費電力低減装置を用いた場合＞
図１２に示すように、第１の３線式配線の略中間点に、両面粘着テープを介して消費電力低減装置を貼り付けた。なお、平面視長方形状の消費電力低減装置の長軸方向が電気コードの長手方向と略平行になるように、消費電力低減装置を貼り付けた。消費電力低減装置を使用した状態で、電力供給元及びインバーターをＯＮにし、モーターを周波数１０Ｈｚで回転させた。測定３と同様に、ＯＮから約１分間回転させた後、各周波数における電力の高調波成分を、約９０分の間に略一定間隔で１０回測定した。それぞれの周波数における測定値の平均値Ｂを算出した。
なお、測定３及び４のシールド室内は、温度２４℃、湿度約３８％（９８２ｈＰａ）であった。
【００４８】
各周波数の電力の高調波成分の平均値Ａと平均値Ｂから、消費電力低減装置を用いた場合の高調波成分の削減率を算出した。
消費電力低減装置を用いた場合の高調波成分の削減率（％）＝｛（平均値Ａ−平均値Ｂ）／平均値Ａ｝×１００。
その結果を、表２に示す。ただし、表２の削減率は、小数点第２位を四捨五入している。また、表２の見方として、１０Ｈｚ・３次の欄の０．１％は、１０Ｈｚの３次（３０Ｈｚ）における削減率を意味し、６０Ｈｚ・３次の欄の０．９％は、６０Ｈｚの３次（１８０Ｈｚ）における削減率を意味する。以下、５次以降も同様。表３の見方も同様である。
【００４９】
【表２】
2018133564.tif 000004
【００５０】
［実施例３］
実施例２とは異なる日に、実施例２と全く同じ方法で、高調波成分の削減率を算出した。その結果を表３に示す。
ただし、測定時のシールド室内は、温度約２５℃、湿度約４０％ＲＨ（標準気圧）であった。
【００５１】
【表３】
2018133564.tif 000005
【００５２】
［実施例４］
測定４において、第２の３線式配線の略中間点に、両面粘着テープを介して消費電力低減装置を貼り付けたこと以外は、実施例３と同様にして、高調波成分の削減率を算出した。その結果を表３に示す。
【００５３】
［比較例１］
測定４において、モーターの外面に、両面粘着テープを介して消費電力低減装置を貼り付けたこと以外は、実施例３と同様にして、高調波成分の削減率を算出した。その結果を表３に示す。
【００５４】
［比較例２］
測定４において、インバーターの外面に、両面粘着テープを介して消費電力低減装置を貼り付けたこと以外は、実施例３と同様にして、高調波成分の削減率を算出した。その結果を表３に示す。
【００５５】
［比較例３］
測定４において、電力供給元の外面に、両面粘着テープを介して消費電力低減装置を貼り付けたこと以外は、実施例３と同様にして、高調波成分の削減率を算出した。その結果を表３に示す。
【００５６】
実施例３及び４並びに比較例１乃至３の結果から、配線上に消費電力低減装置を取り付けることにより、電力の高調波成分を削減できることが判る。
【００５７】
［参考例１］
既存の工場の設備に、消費電力低減装置を取り付けた場合と取り付けなかった場合の電力消費量を測定した。
その設備は、３相交流２００Ｖの電力供給元とＮＣ旋盤の間に、ブレーカー付きの分電盤が設けられている。そのＮＣ旋盤にて特定の部品を、６時３０分から１８時まで加工し続け、その際の電力消費積算量をクランプロガー（オムロン株式会社製、製品名：ＺＮ−ＣＴＣ１１）にて計測した。
これと異なる日に、サービスブレーカーの入力側の配線に、長辺方向が３線の長手方向と直交するように、消費電力低減装置を貼り付けた状態で、前記ＮＣ旋盤にて前記と同じ部品を、６時３０分から１８時まで加工し続け、その際の電力消費積算量を計測した。
その結果、電力消費積算量が８．９％（小数点第２位を四捨五入）削減されていた。
電力消費積算量の削減率（％）＝｛（装置貼付無しの電力消費積算量−装置貼付有りの電力消費積算量）／装置貼付無しの電力消費積算量｝×１００。
【００５８】
［参考例２］
本願発明者の事務所のエアコンに、消費電力低減装置を取り付けた場合と取り付けなかった場合の電力消費量を測定した。
エアコンは、３相交流２００Ｖの三菱電機社製の業務用エアコンの設定温度を２６．５℃にし、そのエアコンを１０時３０分から１６時３０分まで運転し続け、その際の電力消費積算量をクランプロガー（オムロン株式会社製、製品名：ＺＮ−ＣＴＣ１１）にて計測した。
次の日に、前記エアコンの配線が接続されている漏電ブレーカーの出力側の配線に、長辺方向が３線の長手方向と直交するように、消費電力低減装置を貼り付けた状態で、設定温度を２６．５℃にし、１０時３０分から１６時３０分までエアコンを運転し続け、その際の電力消費積算量を計測した。
その結果、電力消費積算量が６．１％（小数点第２位を四捨五入）削減されていた。
【符号の説明】
【００５９】
Ａ  消費電力低減装置
Ｂ  建築物
１  第１部材
２  第２部材
２ａ  第２部材の周端面
３  貼着剤層
４  絶縁層
５  分電盤
７，７１，７２，７３，７４，７５，７６  配線
８１  差込接続器
８２  電気機器
【図１】
2018133564.tif 000006
【図２】
2018133564.tif 000007
【図３】
2018133564.tif 000008
【図４】
2018133564.tif 000009
【図５】
2018133564.tif 000010
【図６】
2018133564.tif 000011
【図７】
2018133564.tif 000012
【図８】
2018133564.tif 000013
【図９】
2018133564.tif 000014
【図１０】
2018133564.tif 000015
【図１１】
2018133564.tif 000016
【図１２】
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