(57)【要約】【課題】個々の設備に応じた電力の削減が可能となる電力制御装置を提供する。【解決手段】  複数の電力機器１と、前記電力機器１に接続される制御装置３と、前記制御装置３に接続される前記電子ブレーカ２とを備え、前記電子ブレーカ２は、前記電力機器１に対する電力供給が所定の値を超えると警報信号Ｓを発し、前記制御装置３が、前記電子ブレーカ２からの前記警報信号Ｓを受信すると前記電力機器１の運転を停止させることを特徴とする電力制御装置。【選択図】図１
2019037045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電力機器（１）と、前記電力機器（１）に接続される制御装置（３）と、前記制御装置（３）に接続される前記電子ブレーカ（２）とを備え、
前記電子ブレーカ（２）は、前記電力機器（１）に対する電力供給が所定の値を超えると警報信号（Ｓ）を発し、前記制御装置（３）が、前記電子ブレーカ（２）からの前記警報信号（Ｓ）を受信すると前記電力機器（１）の運転を停止させることを特徴とする電力制御装置。
【請求項２】
前記制御装置（３）は、前記電子ブレーカ（２）に接続される第一制御装置（３１）と前記電力機器（１）に接続される第二制御装置（３２）とからなり、
前記第一制御装置（３１）と前記第二制御装置（３２）は、無線接続されており、いずれかの一方で処理された信号によって前記電力機器（１）の運転を停止させることを特徴とする請求項１に記載の電力制御装置。
【請求項３】
前記第一制御装置（３１）又は前記第二制御装置（３２）は、いずれか一方に補助機（６）を設け、
前記補助機（６）は、前記電力機器（１）の制御パラメータ値（４）を検知し、前記制御パラメータ値（４）に応じて電力機器（１）の運転を停止させることを特徴とする請求項２に記載の電力制御装置。
【請求項４】
前記制御パラメータ値（４）は、制御時間条件、電流値、電圧値又は温度値のうちのいずれか１種以上の値とされることを特徴とする請求項３に記載の電力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調機や冷凍機器等に接続された電子ブレーカが電流を遮断するのを防止又は遅延させる電力制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電力会社から供給される電力は、５０Ｋｗを境に高圧需要家のための高圧電力と低圧需要家のための低圧電力とに分類され、さらに低圧電力は、使用される契約負荷設備の総容量に応じて契約する負荷設備契約と、メインブレーカである主開閉器の定格電力に基づいて契約する主開閉器契約とがある。電気料金は、電力会社との契約電力容量で決まる基本料金に、実際に使用した電力量に応じた電力量料金を加えて算出されるが、主開閉器契約においては、全ての電力機器を同時に稼働させる必要がない場合において、負荷設備契約よりも少ない電力容量に基づいて契約できるため、基本料金を安くできる利点がある。
【０００３】
しかし、通常、主開閉器契約をした場合には電力容量に余裕がないものとなるため、例えば特許文献１には、電力機器に供給される電流値を計測するための電流値計測部と、その電流が流れた時間を計測する時間計測部と、予め設定された値を超えた電流が、予め設定された時間以上に流れた場合に電流の供給を遮断する電流遮断部とを有する電子ブレーカが開示されており、電子ブレーカの設定によって、所定の制御時刻条件及び電流値を満たすと制御が開始されるよう設定されるものが開示されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１１７８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、電子ブレーカはその仕様について全てが一般に開示されるものではなく、一般需要者にとっては電子ブレーカ自体がブラックボックス状態となっており、個々の使用者の使用電力に応じた設定とすることが困難であった。
【０００６】
本発明は、かかる問題に鑑み、個々の設備に応じて、電子ブレーカの電流の遮断を防止又は遅延させることが可能となる電力制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記問題点を解決するために、本発明の請求項１に記載の電力制御装置は、複数の電力機器と、前記電力機器に接続される制御装置と、前記制御装置に接続される前記電子ブレーカとを備え、前記電子ブレーカは、前記電力機器に対する電力供給が所定の値を超えると警報信号を発し、前記制御装置が、前記電子ブレーカからの前記警報信号を受信すると前記電力機器の運転を停止させることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の請求項２に記載の電力制御装置は、請求項１に記載の電力制御装置において、前記制御装置は、前記電子ブレーカに接続される第一制御装置と前記電力機器に接続される第二制御装置とからなり、前記第一制御装置と前記第二制御装置は、無線接続されており、いずれかの一方で処理された信号によって前記電力機器の運転を停止させることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の請求項３に記載の電力制御装置は、請求項２に記載の電力制御装置において、前記第一制御装置又は前記第二制御装置は、いずれか一方に補助機を設け、前記補助機は、前記電力機器の制御パラメータ値を検知し、前記パラメータ値に応じて電力機器の運転を停止させることを特徴とするものである。
【００１０】
さらに、本発明の請求項４に記載の電力制御装置は、請求項３に記載の電力制御装置において、前記制御パラメータ値は、制御時間条件、電流値、電圧値又は温度のうちのいずれか１種以上の値とされることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の電力制御装置では、電子ブレーカからの警報信号を介して電力機器の運転を停止させることで個々の設備に応じた電子ブレーカの遮断を防止又は遅延させることが可能となる電力制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係る電力制御装置の模式図である。
【図２】本発明の第一の実施の形態に係る電力制御装置を無線機器を介して接続した場合の模式図である。
【図３】本発明の第一の実施の形態に係る電力制御装置の制御の流れを示す図である。
【図４】本発明の第一の実施の形態に係る電力制御装置を無線機器を介して接続した場合の制御の流れを示す図である。
【図５】本発明の第二の実施の形態に係る電力制御装置の模式図である。
【図６】本発明の第二の実施の形態に係る電力制御装置の制御の流れを示す図である。
【図７】本発明の第二の実施の形態に係る電力制御装置における（ａ）サイクリック制御と（ｂ）警報制御の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る実施の形態に係る電力制御装置について図面に従って説明する。
【００１４】
図１は、本発明の第一の実施の形態に係る電力制御装置の模式図である。図２は、本発明の第一の実施の形態に係る電力制御装置を無線機器を介して接続した場合の模式図である。図３は、本発明の第一の実施の形態に係る電力制御装置の制御の流れを示す図である。
図４は、本発明の第一の実施の形態に係る電力制御装置を無線機器を介して接続した場合の制御の流れを示す図である。図５は、本発明の第二の実施の形態に係る電力制御装置の模式図である。図６は、本発明の第一の実施の形態に係る電力制御装置の制御の流れを示す図である。図７（ａ）は、本発明の第二の実施の形態に係る電力制御装置の制御におけるサイクリック制御の流れを示す図であり、図７（ｂ）は、警報制御の流れを示す図である。
【００１５】
〈第一の実施の形態について〉
本発明の第一の実施の形態における電力制御装置は、例えば複数の空調機や冷凍機などから構成される電力機器１と、電力機器１に接続される制御装置３と、制御装置３に接続される電子ブレーカ２とを備える。
【００１６】
制御対象となる電力機器１は、例えばコンプレッサーを備える電力消費量の高い空調機や冷凍機等である。これらの電力機器１はそれぞれ電源に接続されている。また、電力機器１は、外部からの信号を受信して運転を停止することが可能となる入出力部１ａを備える。また、電力機器１は、温度センサーや電流センサー等のセンサーを備えており、例えば、空調機の場合においては機器の電流値や電圧値の他、空調機が設置されている室内の温度を検知することができる。すなわち、電力機器１は、入出力部１ａから少なくとも電流値や温度値等のフィードバック信号を出力できるものとされている。
【００１７】
電子ブレーカ２は、屋外から建物内に引き込まれる配線に設けられ、建物内で使用される電力機器１の使用電力を検知することが可能となっている。また、電子ブレーカ２は、手動でブレーカを切ってリセットすることが可能なブレーカスイッチ２ａを備えており、ブレーカスイッチ２ａは、電子ブレーカ２の使用電力が所定の値を超えたときに自動的に遮断される。また、電子ブレーカ２は、所望の使用電力に達したときに警報信号Ｓを発し、使用電力に応じて段階的に、通常の警報Ｓ１、トリップ警報Ｓ２など種々複数の警報信号Ｓを発することも可能である。
【００１８】
制御装置３は、電子ブレーカ２に接続されており、電子ブレーカ２からの警報信号Ｓを受信する。また、制御装置３は、制御用のリレー５を介して電力機器１の入出力部１ａに接続されており、制御装置３からの運転を停止させる信号を受けて電力機器１の運転を停止することが可能である。すなわち、制御装置３は、電子ブレーカ２からの警報信号Ｓを受信したとき、内蔵された中央処理装置を介して処理された運転を停止させる信号を電力機器１に発するものである。なお、制御装置３と電力機器１の接続は、リレー５を介さず、電力機器１の温度調節器や電磁弁経路に直接接続させたものであってもよい。
【００１９】
また、制御装置３は、図２に示すように、無線機器３０を介して電子ブレーカ２と接続されるものであってよい。より具体的には、制御装置３は、電子ブレーカ２に接続される第一制御装置３１と電力機器１に接続される第二制御装置３２とからなり、第一制御装置３１と第二制御装置３２は、無線接続されており、いずれかの一方で処理された信号によって電力機器１の運転を停止させることができる。第二制御装置３２は、一台の第一制御装置３１に対して複数台接続したものであってもよく、複数台の第二制御装置３２にそれぞれチャンネルを割り当てて、第一制御装置３１との接続をチャンネルで切り替えることができるようにしてもよい。また、電力機器１と電子ブレーカ２との設置場所が離れる場合は第一制御装置３１と第二制御装置３２の間に中継機３３（図示省略）を介在させてもよい。電子ブレーカ２と制御装置３を無線接続にすることで、制御装置３の設置場所が極端に限定されず、電力機器１と有線で接続されている制御装置３の取付け加工の手間が軽減できる。
【００２０】
制御装置３は、図３に示すように、電子ブレーカ２が稼働するオンの状態において、電力使用量が増加し電力機器１に対する電力供給が所定の値を超えたときに警報出力がオンとなり警報信号Ｓが発せられる。発せられた警報信号Ｓは、制御装置３のＩＮ１に入力される。警報信号Ｓを受信した制御装置３は、第一段階として、冷凍機及び空調機等の全体の電力機器１のうち一部の空調機の運転を停止させる。一部の空調機の運転の停止によって、全体の使用電力が所定の値以下になると、電子ブレーカ２は自動的にリセットされる。
【００２１】
一部の空調機の運転が停止されても、電力使用量が依然所定の値を超えている場合は、電子ブレーカ２のトリップ警報Ｓ２がオンとなり電子ブレーカ２から警報信号Ｓが発せられる。発せられた警報信号Ｓは、制御装置３のＩＮ２に入力される。警報信号Ｓを受信した制御装置３は、制御装置３に接続された全ての電力機器１の運転を停止させる。これにより、使用電力が所定の値以下になると、電子ブレーカ２は自動的にブレーカリセットされる。一方、全ての電力機器１の運転が停止されても、電力使用量が依然所定の値を超えている場合は、ブレーカトリップとなりブレーカスイッチ２ａが自動的に遮断される。以上の手順によって、制御装置３は、電子ブレーカ２のブレーカトリップを防止又は遅延させることができる。なお、第一段階の運転の停止及び次の段階の全ての電力機器１の運転の停止については、２段階以上の複数の段階に分けて運転を停止させるものであってもよい。例えば、電子ブレーカ２からの使用電力に応じた段階的な４種類の警報信号Ｓに対応させて、４台の電力機器１をそれぞれ段階的に運転を停止させるものであってもよい。また、段階的な４種類の警報信号Ｓに対応させて４台以上の電力機器１をグループごとに段階的に運転を停止させるものであってもよい。
【００２２】
次に、電子ブレーカ２と制御装置３が無線機器３０を介して接続された場合について、前述の図３で示した有線接続された場合との違いについて説明する。制御装置３が、無線機器３０を介して電子ブレーカ２と接続されている場合においては、電力機器１は、図４に示すように、前述の電子ブレーカ２と制御装置３とを有線接続した場合とは異なり、電子ブレーカ２から警報信号Ｓが発せられると、発せられた警報信号Ｓが、電子ブレーカ２と有線接続されている第一制御装置３１のＩＮ１に入力される。そして第一制御装置３１は、制御装置３と有線接続されている第二制御装置３２に警報信号Ｓを無線送信する。
【００２３】
また、第一段階の空調機の運転が停止された後において、電力使用量が依然所定の値を超えている場合は、電子ブレーカ２のトリップ警報Ｓ２がオンとなって電子ブレーカ２から警報信号Ｓが発せられる。発せられた警報信号Ｓは、電子ブレーカ２と有線接続された第一制御装置３１のＩＮ２に入力される。そして、第一制御装置３１は、制御装置３と有線接続された第二制御装置３２に警報信号Ｓを無線送信する。
【００２４】
〈第二の実施の形態について〉
本発明の第二の実施の形態における電力制御装置は、第一の実施の形態における電力制御装置の構成と基本的に同様であるが、図５に示すように、電子ブレーカ２又は制御装置３のいずれか一方に、例えば４系統の制御信号の処理が可能なＡＤＤ−ＣＲ（株式会社ＢｅＳｏｌ社製）等の補助機６を設けている。また、補助機６は無線機能が内蔵されているものあってもよく、例えば、制御装置３と有線接続されて第二制御装置３２として使用することができ、無線機器３０の子機として使用することも可能である。また、無線機器３０の第一制御装置３１と第二制御装置３２との間に中継器３３を介在させてもよいのは勿論のことである。さらに、補助機６は、温度を設定して制御する温度制御Ｃ０を前提として、電力機器１を間欠的に順次制御するサイクリック制御Ｃ１を行っており、電力機器１が３０分に１回又は１５分に一回の制御を複数の空調機において行い、使用者に気づきにくい態様で使用電力の削減を行っている。また、補助機６は、サイクリック制御Ｃ１によって電力機器１が制御されていない場合において、別途、第一段階として電力機器１の一部の運転を停止させたり、最終段階として全ての電力機器１の運転を停止させたりする警報制御Ｃ２を同時に行っている。
【００２５】
制御装置３は、補助機６において、電力機器１を運転するための制御時刻、電流値、電圧値及び温度値のうちの少なくともいずれか１種以上の値を制御パラメータ値４として検知して、電力機器１の制御パラメータ値４が所定の値を満たす場合に、これに応じて運転を停止させることができる。
【００２６】
本実施の形態における制御装置３は、図６に示すように、制御時刻、電流値、温度値をパラメータ値４としたサイクリック制御Ｃ１と、電子ブレーカ２からの警報信号Ｓが発せられることでサイクリック制御中でないことを条件に制御が開始される警報制御Ｃ２によって制御される。なお、制御対象となる電力機器１は、サイクリック制御Ｃ１の前提として、温度制御Ｃ０がされており、所定の温度を超えると電流が通電されて運転開始されて、所定の温度以下になると電流が遮断されて運転が停止される。
【００２７】
制御装置３に補助機６を設けた場合における制御の具体的な流れは、温度制御Ｃ０がなされていることを前提として、まず電子ブレーカ２がオンの状態で電力使用量が所定の値を超えたときに警報信号Ｓが発せられる。発せられた警報信号Ｓは、電子ブレーカ２に有線接続された親機とされる第一制御装置３１のＩＮ１に入力される。次に警報信号Ｓを受信した第一制御装置３１は、補助機６に警報信号Ｓを送信する。
【００２８】
警報信号Ｓを受信した補助機６は、図７（ａ）に示すように、サイクリック制御Ｃ１を行う。まず、例えば１台の空調機である電力機器１が所定の電流値を超えているか否か判断し、電力機器１が運転中であるか否かを判断する。電力機器１の電流値が所定の値を超えている場合には、続いて電力機器１の制御時刻の条件が、所定の条件を満たすか否かについて判断する。制御時刻の条件とは、本実施の形態において、コンプレッサー保護のための保護時間が経過しているか否かについて判断し、当該保護時間の条件を満たす場合は、１時限毎における制御回数の頻度について設定した制御時刻について条件を満たすか否かについて判断する。制御時刻の条件を満たす場合は、次に電力機器１が温度値条件を満たすか否か判断する。上記電流値、制御時刻条件及び温度値のすべての条件を満たす場合には、第一制御装置３１は、第二制御装置３２に１台の空調機である電力機器１の運転を停止させる信号を無線送信する。一方、電力機器１が上記の電流値、制御時刻条件及び温度値のうちのいずれかの条件を満たさない場合には、第二制御装置３２に運転を停止させる信号を送信しない。運転が停止された電力機器１は、所定の時間が経過することで制御を終え運転を再開する。そして運転を停止させる制御が終了したことを補助機６に伝える信号が送信され、この信号を受信した補助機６は再度制御を開始し、順次別の機器の制御を開始する。本実施の形態における電力機器１の制御は、上記の制御を繰り返し、それぞれの空調機及び冷凍機を１台ごとに順次運転を停止させて行われる。なお、第二制御装置３２からの信号で運転が停止された電力機器１は、運転が停止してからの時間の経過に加えて温度値が所定の値を超えているか否かについても判断することで制御を終了させたり、制御を延長又は短縮させたりすることも可能であり、また、運転が停止してからの時間が所定時間経過する前であっても所定の温度値を超えている場合においても制御を終了させることも可能である。例えば、電力機器１の制御は、運転停止からの時間の経過を前提として、所定の温度値以下である場合に、所定の温度値に達するまで制御を継続させたり、あらかじめ設定した時間だけ制御を継続させたりすることも可能である。
【００２９】
また、警報信号Ｓを受信した補助機６は、図７（ｂ）に示すように、サイクリック制御とは別に警報制御Ｃ２を同時に行う。まず、電力機器１の運転が前述のサイクリック制御Ｃ１によって停止されているか否かについて判断する。電力機器１の運転がサイクリック制御Ｃ１によって停止されていないと判断した場合は、電子ブレーカ２からの警報信号Ｓが、補助機６に送信される。一方、電力機器１がサイクリック制御Ｃ１によって運転停止されている場合は、電力機器１の外部入力を解除し警報信号Ｓを電力機器１に送信しない。警報信号Ｓを受信した補助機６は、全ての電力機器１の制御を開始させ、本実施の形態においては、第一段階として電力機器１の一部の運転を停止させたり、最終段階として全ての電力機器１の運転を停止させたりする。なお、警報信号Ｓは電子ブレーカ２から、もう１種類の信号が出力可能であり、コンプレッサーの保護時間が経過しているか否かの判断を行ってから、電力機器１の運転を停止できるものも備える。
【００３０】
補助機６には、電力機器１からの電流値や温度値等の情報が無線信号によってフィードバックされ、補助機６内で電流値の条件や温度値の条件を設定するために使用される。また、前記同様、警報信号Ｓは使用電力に応じた複数の段階的なものであってもよい。電力機器１は、複数の段階的な警報信号Ｓのそれぞれに１対１で対応させたものであってもよく、個々の警報信号Ｓに対して複数の電力機器１を対応させたものであってもよい。
【００３１】
本実施の形態における電力制御装置は、制御装置３に補助機６を設けることでサイクリック制御Ｃ１によって電力機器１のそれぞれが同時に運転状態になるのを回避できるため、使用電力を削減でき、これに加えて、制御時刻、電流値、温度値の各条件による制御をすることで電子ブレーカ２の遮断を防止、又は遅延させることができる
【００３２】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。例えば制御パラメータ値として電圧値を使用したものであってもよい。また、複数の段階的な警報信号Ｓを送受信するため、機器間の接続及びその他の接続にバス配線を用いてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１      電力機器
２      電子ブレーカ
３      制御装置
３１    第一制御装置
３２    第二制御装置
４      制御パラメータ値
６      補助機
Ｓ      警報信号
【図１】
2019037045.tif 000003
【図２】
2019037045.tif 000004
【図３】
2019037045.tif 000005
【図４】
2019037045.tif 000006
【図５】
2019037045.tif 000007
【図６】
2019037045.tif 000008
【図７】
2019037045.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月21日(2018.8.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電力機器（１）と、前記電力機器（１）に接続される制御装置（３）と、前記制  御装置（３）に接続される電子ブレーカー（２）とを備え、
前記電子ブレーカー（２）は、前記電力機器（１）に対する電力供給が所定の値を超え  ると使用電力に応じて段階的に複数の警報信号（Ｓ）を発することが可能であり、前記  制御装置（３）が、前記電子ブレーカー（２）からの前記警報信号（Ｓ）を受信すると  、前記警告信号（Ｓ）に対応させて複数の前記電力機器（１）の運転をグループごとに  停止させることを特徴とする電力制御装置。
【請求項２】
前記制御装置（３）は、前記電子ブレーカー（２）に接続される第一制御装置（３１）  と前記電力機器（１）に接続される第二制御装置（３２）とからなり、
前記第一制御装置（３１）と前記第二制御装置（３２）は、無線接続されており、いず  れかの一方で処理された信号によって前記電力機器（１）の運転を停止させることを特  徴とする請求項１に記載の電力制御装置。
【請求項３】
前記第一制御装置（３１）又は前記第二制御装置（３２）は、いずれか一方に補助機（  ６）を設け、
前記補助機（６）は、前記電力機器（１）の制御パラメータ値（４）を検知し、前記制  御パラメータ値（４）に応じて電力機器（１）の運転を停止させることを特徴とする請  求項２に記載の電力制御装置。
【請求項４】
複数の前記電力機器（１）が、少なくとも冷凍機、空調機であり、
前記制御装置（３）が、第一段階として一部の前記空調機を停止することを特徴とする  請求項１から請求項３のいずれかに記載の電力制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
前記問題点を解決するために、本発明の請求項１に記載の電力制御装置は、複数の電  力機器と、前記電力機器に接続される制御装置と、前記制御装置に接続される電子ブレ  ーカーとを備え、前記電子ブレーカーは、前記電力機器に対する電力供給が所定の値を  超えると使用電力に応じて段階的に複数の警報信号を発することが可能であり、前記制  御装置が、前記電子ブレーカーからの前記警報信号を受信すると、前記警告信号（Ｓ） に対応させて複数の前記電力機器の運転をグループごとに停止させることを特徴とする  ものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
さらに、本発明の請求項４に記載の電力制御装置は、請求項１から請求項３のいずれか  に記載の電力制御装置において、複数の前記電力機器が、少なくとも冷凍機、空調機で あり、前記制御装置が、第一段階として一部の前記空調機を停止することを特徴とする  ものである。