(57)【要約】【課題】負荷Ｌi （ｉ＝１、２…ｎ）を集中制御する。【解決手段】主幹ブレーカ１１を有する分電盤１０と、負荷制御装置２０とを設け、負荷制御装置２０は、制御ユニット２１からの制御信号Ｓci（ｉ＝１、２…ｎ）により、各分岐フィーダＦi （ｉ＝１、２…ｎ）のリレーＲi （ｉ＝１、２…ｎ）を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の分岐フィーダと、該分岐フィーダのそれぞれに介装するリレーと、前記各分岐フィーダの負荷電流を検出する電流検出器と、該電流検出器の出力信号を個別に入力するとともに、前記各リレーに対して個別に制御信号を送出する制御ユニットとを備えてなり、前記各リレーは、前記分岐フィーダの片線に切換接点を挿入し、該切換接点により前記片線を２線に分割して外部に引き出すことを特徴とする屋内配線用の負荷制御装置。
【請求項２】
主幹ブレーカを有する分電盤と、該分電盤の分岐ブレーカに接続する請求項１記載の屋内配線用の負荷制御装置とを備えてなる屋内配線システム。
【請求項３】
前記負荷制御装置の分岐フィーダと負荷との間に３路スイッチを介装することを特徴とする請求項２記載の屋内配線システム。
【請求項４】
前記主幹ブレーカの負荷電流を検出する電流検出器を設け、該電流検出器の出力信号を前記制御ユニットに入力することを特徴とする請求項２または請求項３記載の屋内配線システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、屋内配線システムにおいて、各種の負荷の集中管理機能を容易に実現することができる屋内配線用の負荷制御装置と、それを使用する屋内配線システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
主幹ブレーカから引き出す幹線に対し、分岐ブレーカを内蔵する複数のコンセントユニットを接続する屋内配線システムが提案されている（特許文献１）。
【０００３】
このシステムは、幹線の負荷電流が過大になると、たとえばあらかじめ設定する遮断順序に従ってコンセントユニット内の分岐ブレーカを遮断することにより、分散配置される各コンセントユニットの分岐ブレーカを集中的に開閉制御して負荷を管理することができる。なお、このシステムは、たとえばフリーアクセスフロアにおける床配線システムに好適である。
【０００４】
一方、上記のシステムは、電源ラインの他に、各コンセントユニット内の分岐ブレーカを制御するための信号線を配線する必要があるため、全体構成が複雑になることが避けられない。そこで、信号線を省略するために、いわゆる電力線搬送通信の技術を適用し、負荷接続用のテーブルタップ内の遮断器を遠隔制御することが提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−６５９２５号公報
【特許文献２】特開２００４−２６６９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
かかる従来技術の後者によるときは、電力線搬送通信用のデータ処理ユニットをテーブルタップに組み込む必要があるから、汎用の配線用器具を使用することができず、全体コストが著るしく高騰するおそれがある上、電源ラインが連続している他の隣接建屋内の屋内配線との間にデータの混信を生じ、負荷制御の誤動作を生じるおそれがあるという問題があった。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、各分岐フィーダの片線にリレーの切換接点を挿入することによって、煩雑な信号線を使用する必要がなく、汎用の配線用器具だけを使用して容易に構築することができる屋内配線用の負荷制御装置と、それを使用する屋内配線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】
【０００８】
かかる目的を達成するための請求項１の発明の構成は、複数の分岐フィーダと、分岐フィーダのそれぞれに介装するリレーと、各分岐フィーダの負荷電流を検出する電流検出器と、電流検出器の出力信号を個別に入力するとともに、各リレーに対して個別に制御信号を送出する制御ユニットとを備えてなり、各リレーは、分岐フィーダの片線に切換接点を挿入し、切換接点により片線を２線に分割して外部に引き出すことをその要旨とする。
【０００９】
請求項２の発明の構成は、主幹ブレーカを有する分電盤と、分電盤の分岐ブレーカに接続する請求項１の発明の屋内配線用の負荷制御装置とを備えることをその要旨とする。
【００１０】
なお、負荷制御装置の分岐フィーダと負荷との間に３路スイッチを介装することができ、主幹ブレーカの負荷電流を検出する電流検出器を設け、電流検出器の出力信号を制御ユニットに入力することができる。
【発明の効果】
【００１１】
かかる請求項１の発明の構成によるときは、複数の分岐フィーダのそれぞれに介装するリレーは、分岐フィーダの片線に切換接点を挿入し、片線を２線に分割して外部に引き出している。また、各リレーは、制御ユニットからの制御信号により個別に制御され、制御ユニットには、各分岐フィーダの負荷電流を検出する電流検出器の出力信号が入力されている。そこで、制御ユニットは、あらかじめ設定する所定のアルゴリズムに従って任意の分岐フィーダのリレーを制御することにより、その分岐フィーダに接続されている負荷の電源を投入し、遮断して負荷を集中的に管理することができる。すなわち、現に負荷電流が検出される分岐フィーダの負荷は、電源が投入されて運転中であり、リレーの切換接点を反転させて電源を遮断することができ、負荷電流が検出されない分岐フィーダの負荷は、電源が遮断されて停止中であり、リレーの切換接点を反転させて電源を投入することができる。
【００１２】
各分岐フィーダのリレーは、切換接点を介して分岐フィーダの片線を２線に分割して外部に引き出すことにより、負荷の近傍に設ける３路スイッチを手元スイッチとして使用することができる。３路スイッチは、リレーの切換接点を介して引き出される２線と負荷との間に介装することにより、リレーによって電源が投入された負荷の電源を遮断することができ、リレーによって電源が遮断された負荷の電源を投入することができるからである。ただし、各分岐フィーダは、単相の２線式に構成されているものとする。
【００１３】
各分岐フィーダの負荷の制御用のアルゴリズムは、各負荷ごとに任意に設定可能である。たとえば、年間、季節、月、日、曜日などに合わせて一定時間ごとにプログラム化してもよく、運転開始から一定時間後に自動停止させてもよく、たとえば玄関ドアの開閉などを検出するセンサや、特定の場所に設置する人感センサなどの出力信号により自動的に運転を開始させ、または停止させてもよい。また、これらの制御用のアルゴリズムは、制御ユニット内にソフトウェアとして組み込んでもよく、ＬＡＮを介して制御ユニットと組み合わせるパソコン内にソフトウェアとして組み込んでもよく、ＬＡＮに接続するルータなどを介して、たとえば携帯電話などの外部端末から遠隔指示してもよい。なお、制御ユニットには、たとえばタッチスイッチ式のディスプレイ兼用の設定器を付属させ、任意の負荷の制御用のアルゴリズムを手動設定入力可能としてもよい。
【００１４】
請求項２の発明の構成によるときは、主幹ブレーカを有する分電盤の分岐ブレーカに請求項１の負荷制御装置を接続することにより、屋内配線システムを構築して負荷制御装置の機能を実現することができる。
【００１５】
負荷制御装置の分岐フィーダと負荷との間に介装する３路スイッチは、手元スイッチとして使用することができる。なお、３路スイッチは、たとえば階段の上下などに設置して照明器具を２箇所で点滅操作する汎用の配線用器具でよい。
【００１６】
分電盤の主幹ブレーカの負荷電流を検出する電流検出器の出力信号を制御ユニットに入力することにより、たとえば屋内配線システムの全体消費電力が過大である場合に、あらかじめ設定する所定のアルゴリズム（遮断順序）に従って運転中の負荷を自動遮断し、主幹ブレーカのトリップによる全体停電を自動的に回避する負荷遮断機能を簡単に実現することができる。全体消費電力は、主幹ブレーカの負荷電流によって検出することができるからである。なお、全体消費電力の過大を検出するしきい値は、複数段階に設定してもよく、各段階ごとに許容継続時間を併せて設定してもよい。さらに、このようなアルゴリズムは、制御ユニット内にソフトウェアによって設定記憶してもよく、ＬＡＮなどを介して制御ユニットに接続するパソコン内に設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】全体ブロック系統図
【図２】図１の要部詳細図
【図３】全体概略系統図
【図４】他の実施の形態を示す図２相当図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
屋内配線システムは、分電盤１０と、屋内配線用の負荷制御装置２０とを備えてなる（図１）。
【００２０】
分電盤１０は、主幹ブレーカ１１と、主幹ブレーカ１１に接続する複数の分岐ブレーカ１２、１２…とを有する。なお、主幹ブレーカ１１の下流側には、電流検出器１３が配設されており、電流検出器１３は、主幹ブレーカ１１の負荷電流Ｉo を検出し、出力信号Ｓo として出力することができる。
【００２１】
負荷制御装置２０は、分電盤１０の分岐ブレーカ１２の下流側に接続されている。負荷制御装置２０は、複数の分岐フィーダＦi （ｉ＝１、２…ｎ）を有し、各分岐フィーダＦi には、電流検出器Ｃi （ｉ＝１、２…ｎ）、リレーＲi （ｉ＝１、２…ｎ）が装備されている。電流検出器Ｃi は、分岐フィーダＦi の負荷電流Ｉi （ｉ＝１、２…ｎ）を検出し、出力信号Ｓi （ｉ＝１、２…ｎ）として出力することができる。また、各分岐フィーダＦi は、負荷制御装置２０の外部に引き出され、手元スイッチとしての３路スイッチＳＷi （ｉ＝１、２…ｎ）を介して負荷Ｌi （ｉ＝１、２…ｎ）に接続されている。
【００２２】
負荷制御装置２０には、制御ユニット２１が内蔵されている。制御ユニット２１には、分電盤１０内の電流検出器１３からの出力信号Ｓo の他、各分岐フィーダＦi 上の電流検出器Ｃi からの出力信号Ｓi が個別に入力されている。また、制御ユニット２１からの制御信号Ｓci（ｉ＝１、２…ｎ）は、分岐フィーダＦi に介装するリレーＲi に個別に送出されている。制御ユニット２１には、ＬＡＮ３１を介してパソコン３２が双方向に接続され、タイマ３３が双方向に接続されている。ＬＡＮ３１には、図示しないルータなどを併せて接続することができる。
【００２３】
分岐フィーダＦi は、単相の２線式に構成されている（図２）。分岐フィーダＦi の上流側は、共通の端子Ｔ1 、Ｔ2 を介して分電盤１０の分岐ブレーカ１２に接続されている。リレーＲi は、分岐フィーダＦi の片線に単極双投の切換接点ＴＣを挿入し、切換接点ＴＣを介して片線を２線に分割して負荷制御装置２０の外部に引き出している。なお、分岐フィーダＦi の切換接点ＴＣ側の片線は、端子Ｔai、Ｔbi（ｉ＝１、２…ｎ）を介して外部に引き出され、分岐フィーダＦi の他の片線は、リレーＲi を素通りして、端子Ｔci（ｉ＝１、２…ｎ）を介して外部に引き出されている。
【００２４】
リレーＲi には、切換接点ＴＣの上流側の電源電圧により、制御ユニット２１からの制御信号Ｓciを介して切換接点ＴＣを反転させて切り換えるラッチ式の駆動機構ＲＤが含まれている。すなわち、リレーＲi は、制御ユニット２１からパルス状の制御信号Ｓciが出力される都度、切換接点ＴＣを端子Ｔai側、端子Ｔbi側に交互に反転させて切り換えることができる。なお、リレーＲi の駆動機構ＲＤは、１コイル形、２コイル形のいずれであってもよい。
【００２５】
３路スイッチＳＷi は、分岐フィーダＦi の端子Ｔai、Ｔbi側の２線と負荷Ｌi との間に切換接点ＴＣs を介装するとともに、分岐フィーダＦi の他方の片線を素通りさせ、端子Ｔ1i、Ｔ2i（ｉ＝１、２…ｎ）を介して負荷Ｌi に給電している。なお、３路スイッチＳＷi は、建屋Ｋ内において、負荷Ｌi の近傍に設置されている（図３）。また、負荷制御装置２０は、分電盤１０と同様の専用の箱体に収納されている。
【００２６】
各分岐フィーダＦi の負荷Ｌi は、リレーＲi の切換接点ＴＣの切換状態に拘らず、負荷Ｌi の近傍の３路スイッチＳＷi を手動操作して切換接点ＴＣs を切り換えることにより、負荷Ｌi の電源を投入し、遮断することができる。図２において、リレーＲi の切換接点ＴＣが端子Ｔai側（同図の実線）にあるとき、３路スイッチＳＷi の切換接点ＴＣs を端子Ｔai側（同図の実線）にして負荷Ｌi の電源を投入し、切換接点ＴＣs を端子Ｔbi側（同図の点線）にして電源を遮断することができるからである。また、リレーＲi の切換接点ＴＣが端子Ｔbi側（同図の点線）にあるとき、３路スイッチＳＷi の切換接点ＴＣs を端子Ｔbi側（同図の点線）にして負荷Ｌi の電源を投入し、切換接点ＴＣs を端子Ｔai側（同図の実線）にして電源を遮断することができるからである。すなわち、３路スイッチＳＷi は、負荷Ｌi の手元スイッチとして使用することができる。
【００２７】
同様に、制御ユニット２１は、３路スイッチＳＷi の切換接点ＴＣs の切換状態に拘らず、制御信号Ｓciを介してリレーＲi の切換接点ＴＣを反転させて切り換えることにより、負荷Ｌi の電源を投入し、遮断することができる。そこで、制御ユニット２１は、あらかじめ設定する任意のアルゴリズムに従って、負荷Ｌi の運転状態を集中的に制御して管理することができる。なお、このようにして電源が遮断された負荷Ｌi は、いわゆる待機電力を消費することがなく、完全な停止状態に移行する。
【００２８】
このような負荷Ｌi の制御アルゴリズムは、制御ユニット２１内に設定記憶してもよく、パソコン３２内に設定記憶し、制御ユニット２１を介して実行してもよく、ＬＡＮ３１を介して制御ユニット２１に接続する外部端末から指示することにより、制御ユニット２１を介して実行してもよい。また、制御ユニット２１、パソコン３２の一方または双方には、負荷Ｌi の運転状況をリアルタイムに表示することができる。なお、アルゴリズム中の時間要素は、タイマ３３を利用してもよく、制御ユニット２１内のマイクロコンピュータや、パソコン３２の時計機能を利用してもよい。
【００２９】
制御ユニット２１は、分電盤１０内の電流検出器１３によって検出する主幹ブレーカ１１の負荷電流Ｉo が過大であることを検出すると、あらかじめ設定する遮断順序に従って負荷Ｌi を自動遮断し、主幹ブレーカ１１のトリップによる全体停電を回避することができる。ただし、このようにして自動遮断された負荷Ｌi は、必要に応じて、３路スイッチＳＷi を手動操作することにより運転状態に復帰させることができる。
【００３０】
このシステムは、負荷Ｌi に対する電源ラインだけを建屋Ｋ内に配線すればよく（図３）、格別な信号線を建屋Ｋ内に配線する必要がない。また、電力線搬送通信を利用しないから、３路スイッチＳＷi を含む全ての器具は、汎用の配線用器具を使用することができる。ただし、負荷Ｌi は、図３に拘らず、照明器具の他、エアコン、冷蔵庫、洗濯機、床暖房、テレビ、パソコンなどの任意の電気器具を対象としてよい。また、各分岐フィーダＦi には、単独の負荷Ｌi に代えて、複数の電気器具を並列接続してもよい。
【他の実施の形態】
【００３１】
図１〜図３において、特定の分岐フィーダＦi の負荷Ｌi は、３路スイッチＳＷi を省略してもよい（図４）。
【００３２】
エアコンやテレビなどのように、負荷Ｌi が専用のリモコン装置によって電源の投入、遮断の手動操作をする場合、制御ユニット２１からの制御信号Ｓciにより運転中の負荷Ｌi を自動停止させるときは、リレーＲi の切換接点ＴＣを切り換えて負荷Ｌi の電源をたとえば数秒間だけ遮断して再投入する。これにより、負荷Ｌi は、正規の運転状態からいわゆる待機状態に移行するから、その後、必要に応じて、専用のリモコン装置を使用して負荷Ｌi の電源を手動投入し、元の運転状態に復帰させることができる。
【符号の説明】
【００３３】
Ｆi （ｉ＝１、２…ｎ）…分岐フィーダ
Ｒi （ｉ＝１、２…ｎ）…リレー
Ｃi （ｉ＝１、２…ｎ）…電流検出器
ＳＷi （ｉ＝１、２…ｎ）…３路スイッチ
ＴＣ…切換接点
Ｓo 、Ｓi （ｉ＝１、２…ｎ）…出力信号
Ｉo 、Ｉi （ｉ＝１、２…ｎ）…負荷電流
Ｓci（ｉ＝１、２…ｎ）…制御信号
１０…分電盤
１１…主幹ブレーカ
１２…分岐ブレーカ
１３…電流検出器
２０…負荷制御装置
２１…制御ユニット
特許出願人              かがつう株式会社
因幡電機産業株式会社
代理人  弁理士            松  田  忠  秋
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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