(57)【要約】  本発明は、無停電設置が可能な分離型磁気場感知センサーを備え、温室効果ガスの排出量を自動算出する温室効果ガス測定装置に関する。また、本発明は、稼動中の電力消費装置に設置する時電力供給を中断せず電力消費量の測定ができるように、無停電設置の可能な分離型磁気場感知センサーを有し、測定した電流量を直接産業別温室効果ガスエネルギー源の種類、設置位置による排出係数を利用して温室効果ガスの排出量を自動計算し、送信する温室効果ガス測定装置を提供することを課題とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動中の消費電力計測対象機器に電流を供給する電力供給線の周りに設置され、電力供給線で発生した磁気場による誘導電流値を検出する第１の分離型磁気場感知センサーと、
回路によって連結された前記第１の分離型磁気場感知センサーから入力された信号を変換させるＡ／Ｄ変換部と、
回路によって連結された前記Ａ／Ｄ変換部を通じて測定した電気エネルギー使用量から温室効果ガスの排出量を計算してメモリーに保存し、外部への送信を制御する制御部と、
回路によって連結された前記制御部から入力されたデータを保存しているメモリーと、
前記制御部を通じて伝送された電気エネルギー使用量に関するデータ及び温室効果ガスの排出量に関するデータを外部へ伝送するデータ伝送部と、
前記制御部との有線通信を利用して電気エネルギーの基準使用量に達するたびに電気信号を出力するパルス出力部と、
を有し、
前記第１の分離型磁気場感知センサーは、
被覆された電力供給線が挿入され、一部が切開された円形構造のセンサー本体と、
前記円形構造のセンサー本体の切開された一部と分離結合する分離部と、を備え、
前記センサー本体の内部には、鉄心が円形で設置され、該鉄心の周りにコイルが巻かれており、
前記コイルの両端は、被覆され外部に連結され、前記Ａ／Ｄ変換部に連結されることを特徴とする
無停電設置が可能な分離型磁気場感知センサーを備え、温室効果ガスの排出量を自動算出する温室効果ガス測定装置。
【請求項２】
前記電力供給線で発生した磁気場による誘導電流を利用して回路駆動用電流を供給する第２の分離型磁気場感知センサーと、
回路によって連結された前記第２の分離型磁気場感知センサーで発生した誘導電流が供給され回路駆動用電力に切り替えて使用し、前記第２の分離型磁気場感知センサーから電流供給が中断された場合、外部電源から電源が供給される電源管理部と、
回路によって連結された前記電源管理部の電力の一部を蓄積する予備電源部と、
を更に有し、
前記第２の分離型磁気場感知センサーは、
被覆された電力供給線が挿入され、一部が切開された円形構造のセンサー本体と、
前記円形構造のセンサー本体の切開された一部と分離結合する分離部と、備え、
前記センサー本体の内部には、鉄心が円形で設置され、該鉄心の周りにコイルが巻かれており、
前記コイルの両端は、被覆され外部に連結され、前記電源管理部に連結されることを特徴とする
請求項１に記載の無停電設置が可能な分離型磁気場感知センサーを備え、温室効果ガスの排出量を自動算出する温室効果ガス測定装置。
【請求項３】
前記制御部を通じて入力された電気エネルギー使用量及び温室効果ガスの排出量に関するデータを表出する状態表示部を更に有することを特徴とする
請求項１に記載の無停電設置が可能な分離型磁気場感知センサーを備え、温室効果ガスの排出量を自動算出する温室効果ガス測定装置。
【請求項４】
前記メモリーは、
電力使用量の累積データと、温室効果ガスの排出量累積データと、温室効果ガスの排出量を算出するための消費電力計測対象機器に該当する排出係数データと、前記状態表示部、前記パルス出力部、前記データ伝送部にデータを出力するための出力周期値と、前記パルス出力部を通じて所定程使用量ごとに電気信号を算出する基準使用量と、前記データ伝送部を通じて伝送したデータに通信エラーが発生した場合、伝送しようとした未伝送データと、を保存していることを特徴とする
請求項１に記載の無停電設置が可能な分離型磁気場感知センサーを備え、温室効果ガスの排出量を自動算出する温室効果ガス測定装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記メモリーに保存している前記排出係数データを参照し、温室効果ガスの排出量を該当測定箇所に適切なエネルギー源の種類と設置位置による温室効果ガスの排出量を自動計算することを特徴とする
請求項１に記載の無停電設置が可能な分離型磁気場感知センサーを備え、温室効果ガスの排出量を自動算出する温室効果ガス測定装置。
【請求項６】
前記センサー本体の切開された一部の両側には、突出している締結部が各々形成され、
前記分離部には、前記締結部に対応するように締結溝が各々形成され、前記締結部と締結することを特徴とする
請求項１に記載の無停電設置が可能な分離型磁気場感知センサーを備え、温室効果ガスの排出量を自動算出する温室効果ガス測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無停電設置が可能な分離型磁気場感知センサーを備え、温室効果ガスの排出量を自動算出する温室効果ガス測定装置に関する。より詳細には、既に設置された任意の電力消費設備における温室効果ガスの排出量を測定するために、稼動中の設備の電力供給線を切断せず、無停電で電力供給線に測定装置を設置することで、稼動中の設備の作動中断による被害を防止すると共に、測定対象設備の消費電力発生量を測定した後、温室効果ガスの排出量を自動算出するように構成した温室効果ガス測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近来、各国政府、地方自治体、会社、家庭等は、日々深刻化している地球温暖化及び異常気象の原因となる温室効果ガスの排出量を減らすために様々な努力をしている。このような省エネ及び温室効果ガスの排出量の減少は、世界的な環境運動になっており、各国は、温室効果ガスの排出量を低減するために、多様な環境技術を導入している。
【０００３】
地球温暖化の防止のために管理されている温室効果ガスとしては、ＣＯ２，ＣＨ４，Ｎ２Ｏ、ＨＦＣｓ，ＰＦＣｓ，ＳＦ６の全部で６つがある。
【０００４】
温室効果ガスの排出量の計算法としては、エネルギー使用量に温室効果ガス別排出係数をかけることで算出する方式がある。
【０００５】
この方法による温室効果ガスの排出量に関する基本算出式（１）は、次の通りである。
【０００６】
温室効果ガスの排出量＝エネルギー源の使用量×排出係数×補正係数      （１）
上記式（１）において、「排出係数」は、温室効果ガスの種類とエネルギー源ごとに策定される。
【０００７】
一方、エネルギー源の種類は、電力、水道水、ガス、温水、スチーム、油類など様々であり、同じエネルギー源であっても、消費対象が異なる場合には、各々の温室効果ガスの排出量に差がある。ここで、「エネルギーの消費対象が異なる」とは、エネルギーの消費主体の産業区分（下記の表１参照）の差異、燃料消費設備の差異によって排出係数が異なることを意味する（例えば、車両別に燃費が異なることと同じ概念である）。また、補正係数は、同じ燃料消費装置であっても、その装置の老化による効率の違いから発生する温室効果ガスの排出量の程度を数値で定義する。
【０００８】
次の表１は、温室効果ガスの一つであるＣＨ４に関する、エネルギー源及び消費対象別排出係数を示す。表１に示されたように、産業、エネルギー源ごとに排出係数が異なることが分かる。
【０００９】
【表１】
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このように、温室効果ガス別排出係数は、計測ポイントの１箇所ごとに、温室効果ガスの種類、エネルギー源の種類、エネルギー使用量、産業区分、設備の種類、設備別特性値のような、排出係数算出用資料を準備しないと算出ができない。
【００１０】
上記した温室効果ガスを低減するための努力の一環として、最近、新しく建設される建物、工場、又はマンションのような共同住宅等では、消費電力量が少ない設備を備えて温室効果ガスの発生を低減し、それをモニタリングしている。
【００１１】
しかし、このような努力にも関わらず、測定対象である電力消費機器の多くは、既に設置されたものであるため、実際には、どの設備がどのぐらいの消費電力を消耗するかを把握することができない。また、現実には、工場全体の単位ならば、工場全体の消費電力を測定し、或いは、既存の個別電力計に連結されている機器の消費電力の総合のみを把握できる。よって、各機器の消費電力を把握するのは不可能であり、このため、温室効果ガスを低減するためのモニタリングが確実に行われていないのが現状である。
【００１２】
温室効果ガスの排出量を低減するためには、引き続きのモニタリングが必要であるが、温室効果カスガを発生する測定対象設備の多くは、稼動中の工場や建物に設置されている。このような設備に消費電力測定装置を設置するためには、電力供給線を切断した後、測定装置を連結する必要がある。よって、停電による工場稼動の中断が発生し、復旧のための時間及び費用の損失が大きく、消費電力測定装置を容易に設置することができない。
【００１３】
家庭や事務室のような環境では、測定対象に電力供給がしばらく中断になっても大きな問題は生じないが、産業現場や工場では、大きな問題が生じてしまう。特に、２４時間、電力を供給する必要がある設備の場合、例えば、製品生産ラインへ電力を供給する設備やリアルタイムでデータを収集する制御器等は、１秒でも電力供給が中断になると、莫大な損失をもたらしかねない。
【００１４】
さらに、常に電力を供給する必要がない対象であっても、設置対象の個数が多くなると設置に要する時間が増加し、業務に妨害が生じる。特に、産業工場では、生産ラインへの電力供給が中断されると、損失に直結してしまう。
【００１５】
電力消費設備の温室効果ガスの排出量を測定のために使用されている、従来の電力計装置について説明すると、以下の通りである。
【００１６】
電力を使用する対象の消費電力を測定するための電力量計には、機械式電力量計、電子式電力量計、無接点型電子式電力量計、貫通型電子式電力量計等がある。
【００１７】
このうち、電子式電力量計は、例えば、大韓民国特許出願第１０−２００２−００６８２３４号、大韓民国特許出願第１０−２００８−００２２１７８に開示されている。また、無接点型電子式電力量計は、例えば、大韓民国実用新案出願第２０−２００８−００００３２６号に開示されており、貫通型電子式電力量計は、例えば、大韓民国実用新案出願第２０−２００３−００３０５８１号に開示されている。
【００１８】
しかしながら、上記大韓民国特許出願第１０−２００２−００６８２３４号及び第１０−２００８−００２２１７８号に開示されている電子式電力量計は、電力を使用する対象の消費電力を測定するために、上段の電力供給線に電力計を設置しなければならない。また、設置する時、上段の電力供給線を切断した後、その両端を電力計に連結する必要があることから、電力供給を一時中断する状態が発生してしまう構造的な問題点があった。
【００１９】
一方、無接点型電子式電力量計は、電力配線工事と電力計の設置を同時に行う場合には、電力供給線を切断せずに電力計内部に通過させるため、停電が生じない。しかし、消費電力を測定する必要が新たに発生した対象に対しては、電力計を設置するために、電力供給を一時中断せざるを得ない状態が発生する構造的な問題点があった。
【００２０】
また、貫通型電子式電力量計は、電力供給線を電力計の内部に通過させ、導線に流れる電気エネルギーの量を感知する構成である。よって、電力供給線の両端が共に連結している場合は、電力計を追加設置するために電力供給線の連結を解除せざるを得ず、これによって電力供給が中断される構造的な問題点があった。
【００２１】
一方、上記大韓民国特許出願第１０−２００８−００２２１７８号には、課金を目的として正確度を高める電子式電力量計が開示されており、電力量算出の要素である電圧と電流量を直接計測するために、電力供給線の直接連結を基盤とした構成である。よって、ディスプレイを備え、肉眼で計測量が確認できるように構成されているものの、計測量の外部への送信機能は提供していない。
【００２２】
以下、上記した従来の電力計を消費電力計測対象に連結して消費電力を測定する原理について、図７及び８を参照しながら説明する。図７は、従来の電子式電力量計を利用した電力量測定の原理を示す概略図であり、図８は、従来の無接点型又は貫通型電子式電力量計を利用した電力量測定の原理を示す概略図である。
【００２３】
図７に示されたように、従来の一般的な電子式電力量計を利用した電力量測定の原理は、主電源供給部と計測対象との間に消費電力計測器を設置するにおいて、導線の直接的な連結が必要である。よって、電力の供給が一時中断になる構造であり、新しく消費電力を測定する必要がある対象には、適用できない。
【００２４】
一方、図８に示されたように、無接点型又は貫通型電子式電力量計を利用した電力量測定の原理は、消費電力計測器に電力供給線を直接連結する必要はないが、電力供給線を通過させなければならない構造である。よって、電源供給部、或いは、計測対象において電力供給線を一時分離する必要があり、電力供給が一時中断になる。また、新しく消費電力を測定する必要がある対象には、適用できない。さらに、測定機の構造によっては、装置内部において配線が屈曲してしまうこともある。
【００２５】
上述したように、従来の電力量計は、新しく消費電力を測定する必要性が発生した対象には適用が不可能であり、消費した電力量から温室効果ガスの排出量を計算する機能も有しておらず、単に消費電力量のみを測定していた。たとえ電力供給線を切断し、又は、通過させて電力量計を各々の消費機器に設置したとしても、上記した電力量計で発生した情報を温室効果ガスの排出量に変換するためには、複雑な計算、管理が必要となり、温室効果ガスを低減するためのモニタリング活動を円滑に行うのは困難である。
【００２６】
実際に、減少した温室効果ガスの排出量を立証するためには、既存の計測ポイントより詳細な段階が求められている。つまり、温室効果ガスの排出量を計測する活動は、環境技術導入の前/後において低減量を計測する必要がある。
【００２７】
温室効果ガスを計測するには、改善対象に限って計測されたデータのみが認められるという重要な条件がある。
【００２８】
しかしながら、課金を目的とする従来の計測器の多くは、下位に多様な項目、設備の電力使用量を総合して計測している。１台の電力計測器にＡ，Ｂ，Ｃ型の設備が末端として使用されている場合は、新しい環境技術の導入によってＡ，Ｂ型の設備効率が改良されたとしても、改良されていないＣ型の設備まで測定される。よって、いくら正確度が優れるといっても、温室効果ガスに関する計測データとしては認められない。
【００２９】
温室効果ガスに関する計測データとして認められるためには、Ａ，Ｂ型のみを計測するように、新たな計測器を設置しなければならない。しかし、構造上、一時も停電になってはならない現場の場合、従来の計測装置を設置することは不可能である。
【００３０】
従って、稼動中の産業現場に停電を起こさず消費電力測定装置を設置し、温室効果ガスの排出量を計算することができる装置が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３１】
本発明は、このような従来技術の問題点を解決するために工夫したものであり、稼動中の電力消費装置に設置する時、電力供給を中断せずに電力消費量の測定ができるように、無停電設置の可能な分離型磁気場感知センサーを有し、測定した電流量を、直接、産業別温室効果ガスエネルギー源の種類、設置位置による排出係数を利用して温室効果ガスの排出量を自動計算し、送信する温室効果ガス測定装置を提供することを課題とする。
【００３２】
また、本発明は、消費電力の使用推移及び統計データの算出の根拠資料として利用するための温室効果ガス測定装置を提供することを他の課題とする。
【００３３】
また、本発明は、稼動中の電力消費装置に設置する時、別途の電源供給源を具備せずに、分離型磁気場感知センサーを通じて電力供給線から測定装置の駆動用電源を得て作動する温室効果ガス測定装置を提供することを更に他の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００３４】
上記課題を解決するための本発明による温室効果ガス測定装置は、作動中の消費電力計測対象機器に電流を供給する電力供給線の周りに設置され、電力供給線で発生した磁気場による誘導電流値を検出する第１の分離型磁気場感知センサーと、回路によって連結された前記第１の分離型磁気場感知センサー１から入力された信号を変換させるＡ／Ｄ変換部と、回路によって連結された前記Ａ／Ｄ変換部を通じて測定した電気エネルギー使用量から温室効果ガスの排出量を計算してメモリーに保存し、外部への送信を制御する制御部と、回路によって連結された前記制御部から入力されたデータを保存しているメモリーと、前記制御部を通じて伝送された電気エネルギー使用量に関するデータ及び温室効果ガスの排出量に関するデータを外部へ伝送するデータ伝送部と、前記制御部との有線通信を利用して電気エネルギーの基準使用量に達するたびに電気信号を出力するパルス出力部と、を有する。
【００３５】
本発明の他の特徴による温室効果ガス測定装置は、前記電力供給線で発生した磁気場による誘導電流を利用して回路駆動用電流を供給する第２の分離型磁気場感知センサーと、
回路によって連結された前記第２の分離型磁気場感知センサーで発生した誘導電流が供給され回路駆動用電力に切り替えて使用し、前記第２の分離型磁気場感知センサーから電流供給が中断された場合、外部電源から電源が供給される電源管理部と、回路によって連結された前記電源管理部の電力の一部を蓄積する予備電源部と、を更に有し、前記第２の分離型磁気場感知センサーは、被覆された電力供給線が挿入され、一部が切開された円形構造のセンサー本体と、前記円形構造のセンサー本体の切開された一部と分離結合する分離部２と、備え、前記センサー本体の内部には、鉄心が円形で設置され、該鉄心の周りにコイルが巻かれており、前記コイルの両端は、被覆され外部に連結され、前記電源管理部に連結される。
【００３６】
本発明の更に他の特徴による温室効果ガス測定装置は、前記制御部を通じて入力された電気エネルギー使用量及び温室効果ガスの排出量に関するデータを表出する状態表示部を更に有する。
【００３７】
本発明の更に他の特徴による温室効果ガス測定装置は、前記メモリーは、電力使用量の累積データと、温室効果ガスの排出量累積データと、温室効果ガスの排出量を算出するための消費電力計測対象機器に該当する排出係数データと、前記状態表示部、前記パルス出力部、前記データ伝送部にデータを出力するための出力周期値と、前記パルス出力部を通じて所定程使用量ごとに電気信号を算出する基準使用量と、前記データ伝送部を通じて伝送したデータに通信エラーが発生した場合、伝送しようとした未伝送データと、を保存している。
【００３８】
本発明の更に他の特徴による温室効果ガス測定装置は、前記制御部は、前記メモリーに保存している前記排出係数データを参照し、温室効果ガスの排出量を該当測定箇所に適切なエネルギー源の種類と設置位置による温室効果ガスの排出量を自動計算する。
【００３９】
本発明の更に他の特徴による温室効果ガス測定装置は、前記第１の分離型磁気場感知センサーは、被覆された電力供給線が挿入され、一部が切開された円形構造のセンサー本体と、前記円形構造のセンサー本体の切開された一部と分離結合する分離部と、を備え、前記センサー本体の内部には、鉄心が円形で設置され、該鉄心にコイルが巻かれており、前記コイルの両端は、被覆され外部に連結され、前記Ａ／Ｄ変換部に連結される。
【００４０】
本発明の更に他の特徴による温室効果ガス測定装置は、前記センサー本体の切開された一部の両側には、突出している締結部が各々形成され、前記分離部には、前記締結部に対応するように締結溝が各々形成され、前記締結部と締結する。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によると、温室効果ガスの排出量を測定するために、消費電力の測定が必要な家庭や事務室のみならず、２４時間電力供給が中断してはならない設備を有する産業現場や工場建物等の既存設備に対しても、電力供給を中断せずに電力供給線に直接温室効果ガスの排出量測定装置を設置することができる。
【００４２】
また、本発明によると、電力供給線に設置した測定箇所で直接温室効果ガスの排出量を計算して送信することができる。よって、従来のように、各測定箇所から単純消費電力量情報のみを受信した後、それを総合して測定箇所全体の温室効果ガスの排出量を計算する工程が不必要になり、中央サーバの負荷を減らし、より簡単で効率的に温室効果ガスの排出量をモニタリングするサービスを構築することができる。
【００４３】
つまり、一般的に電力量測定装置は、消費電力の累積値のみを算出するが、本発明による温室効果ガスの測定装置は、温室効果ガスの排出量を該当測定箇所に適切なエネルギー源の種類及び設置位置による排出係数を利用し、温室効果ガスの排出量を計算した後、送信する。よって、管理ポイントが増加しても、モニタリングシステムのサーバにおいて荷が少なく、全体システムの資源の浪費を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、本発明による温室効果ガスの測定装置の構成図である。
【図２】図２は、本発明において使用される分離型磁気場感知センサーの斜視図である。
【図３】図３は、分離型磁気場感知センサーが電力供給線に締結された構造を示す例示図である。
【図４】図４は、本発明において使用される分離型磁気場感知センサーを電流検出用と電源供給用との一対に構成したものを示す斜視図である。
【図５】図５は、本発明の一実施例による温室効果ガス測定装置の測定原理を示す実施例図である。
【図６】図６は、本発明の他の実施例による温室効果ガス測定装置の測定原理を示す実施例図である。
【図７】図７は、従来の電子式電力量計を利用した電力量測定の原理を示す概略図である。
【図８】図８は、従来の無接点型又は貫通型電子式電力量計を利用した電力量測定の原理を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。また、本発明を説明するにおいて、関連する公知機能又は公知構成に関する具体的な説明が本発明の要旨の理解の妨げになると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。
【００４６】
図１は、本発明による温室効果ガスの測定装置の構成図である。図１に示されたように、本発明による温室効果ガスの測定装置は、作動中の消費電力計測対象機器に電流を供給する電力供給線の周りに設置され、電力供給線で発生した磁気場による誘導電流値を検出する第１の分離型磁気場感知センサー１と、電力供給線で発生した磁気場による誘導電流を利用して回路駆動用電流を供給する第２の分離型磁気場感知センサー２と、回路によって連結された第１の分離型磁気場感知センサー１から入力された信号を変換させるＡ／Ｄ変換部３と、回路によって連結された第２の分離型磁気場感知センサー２で発生した誘導電流が供給され、回路駆動用電力に切り替えて使用し、第２の分離型磁気場感知センサー２から電流供給が中断された場合、外部電源１０から電源が供給される電源管理部４と、電源管理部４の電力の一部を蓄積する予備電源部５と、Ａ／Ｄ変換部３を通じて測定された電気エネルギー使用量から温室効果ガスの排出量を計算し、メモリーに累積すると同時に、状態表示部、パルス出力部及びデータ伝送部を通じて送信するように制御する制御部６と、制御部を通じて入力された電力使用量の累積データ、温室効果ガスの排出量累積データ、温室効果ガスの排出量を算出するための排出係数データ、データ出力周期値を保存するメモリー７と、制御部を通じて伝送された電気エネルギー使用量に関するデータ及び温室効果ガスの排出量に関するデータを外部に伝送するデータ伝送部８と、制御部に連結され、有線通信を利用して電気エネルギーが基準使用量に達するたびに電気信号を出力するパルス出力部９と、制御部を通じて入力された電気エネルギー使用量及び温室効果ガスの排出量に関するデータを表出する状態表示部１０と、を有する。
【００４７】
以下、各構成要素についてより詳しく説明する。
【００４８】
第１の分離型磁気場感知センサー１は、温室効果ガス測定装置の外部に配置される構成であり、消費電力の測定対象に連結される電力供給線の被覆の外部に締結される。このように、分離型で構成されたセンサーを採用することで、電力供給線を切断せずに、センサーを連結することができ、既に設備が設置された作動中の消費電力計測対象機器に対しても、無停電で電力量を測定し、温室効果ガスの排出量を測定することができる。
【００４９】
測定原理は、次の通りである。電力が供給された場合、電力供給線に流れる電流により被覆の周囲に磁気場が発生し、この磁気場によって、電力供給線の周りに設置された分離型磁気場感知センサーに誘導電流が流れる。この誘導電流から電流の強さを測定し、アナログ値で送信する。
【００５０】
次に、電気エネルギー使用量の感知について具体的に説明する。
【００５１】
電力（Ｐ）は、電流（Ｉ）に電圧（Ｖ）をかけることで算出する（Ｐ＝ＩＶ）。
【００５２】
従って、従来のように、電力供給線が計測装置に直接連結される場合は、電流と電圧とを直接測定することができ、正確な電力量の計算が可能である。
【００５３】
しかしながら、従来の電力計の構造は、電力供給線に通常以上の電圧、電流が発生した場合、計測した数値に異常が発生し、これに対応した回路を更に具備しなければならない。
【００５４】
本発明では、従来のように電力供給線を直接連結せず、電力供給線に電力が供給された場合に発生する磁気場の強さが変換された誘導電流を測定して電力量を計算する構成とする。
【００５５】
また、電力供給線で発生した磁気場を感知するように、適当な巻線数のコイルが巻かれた磁気場感知センサーを具備し、電力供給線に流れる電流値を測定するように構成する。この場合、分離型磁気場感知センサーで検出された電流値は、分離型磁気場感知センサーに巻かれた巻線数から比例的に計算され、実際に電力供給線に流れる電流値が分かるようになる。例えば、１０:１の割合で巻かれた巻線数の場合、測定値に１０をかけると、実際に電力供給線に流れる電流値が計算される。
【００５６】
また、電力量の計算に必要な電圧値は、電力供給業者から提供される値を定数値として計算に利用する（例えば、２２０Ｖ、３８０Ｖ等）。
【００５７】
第２の分離型磁気場感知センサー２は、第１の分離型磁気場感知センサー１と設置方法は同じであるが、その機能が異なる。つまり、第２の分離型磁気場感知センサー２は、電力供給線に供給される電流によって発生した磁気場がセンサーに誘導電流を発生させると、この誘導電流を回路によって連結された電源管理部に伝達し、制御部の駆動電力として利用する。
【００５８】
Ａ／Ｄ変換部３は、回路によって連結された第１の分離型磁気場感知センサー１でアナログ値で感知された電流の強さをデジタル値に変換し、回路によって連結された制御部に伝達する。
【００５９】
電源管理部４は、回路によって連結された第２の分離型磁気場感知センサー２で発生した誘導電流が供給され、回路駆動用電力に切り替えて利用する。
【００６０】
また、第２の分離型磁気場感知センサー２で発生した誘導電流の一部を回路によって連結された予備電源部に供給して蓄積する。これは、電力供給線に電流が流れていない場合、第２の分離型磁気場感知センサー２を通じて回路駆動用電力を供給することができないため、発生した電力を回路によって連結された予備電源部に保存して必要な時使用する。
【００６１】
また、発生した誘導電流を電力供給線を通じて回路駆動用電力として利用することが困難な環境では、別途の外部電源から供給された電力を回路駆動用電力として使用する。
【００６２】
予備電源部５は、回路によって連結された電源管理部に供給された電力の一部分を蓄積する。また、外部から電力の供給が中断された場合、蓄積した電力を利用して回路駆動用として使用するように、電源管理部に供給する。従って、従来技術に比べ、外部から供給される電源が中断された場合であっても、予備電源部に蓄積された電源を使用して一定時間の間装置を正常に駆動することができる。
【００６３】
制御部６は、回路によって連結された電源管理部を通じて動作に必要な電力が供給され、回路によって連結されたＡ／Ｄ変換部で測定した電気エネルギー使用量から温室効果ガスの排出量を計算し、回路によって連結されたメモリーに累積すると同時に、回路によって連結された状態表示部１０、パルス出力部９及びデータ伝送部８を通じて送信する。
【００６４】
制御部６は、回路によって連結されたメモリーにＡ／Ｄ変換部３で測定し計算した電力使用量データ、温室効果ガスの排出量を出力して累積データを保存する。また、温室効果ガスの排出量を計算する時、排出係数データを参照して温室効果ガスの排出量を該当測定箇所に適切なエネルギー源の種類と設置位置に従って自動計算する。つまり、制御部６は、メモリーを参照して電気エネルギー使用量に排出係数値をかけることで温室効果ガスの排出量算出し、外部に伝送する。
【００６５】
また、制御部６は、メモリーに保存されたデータ出力周期値を呼び出し、周期に従って回路によって連結された状態表示部、パルス出力部及びデータ伝送部に送信する。
【００６６】
さらに、制御部６は、回路によって連結されたデータ伝送部を通じて伝送したデータにエラーがある時、そのデータをメモリーに保存し、次回のデータ伝送の時、データローディングして伝送するように制御する。
【００６７】
メモリー７は、状態表示部に示すための電力使用量の累積データを保存している。また、メモリー７は、状態表示部に示すための温室効果ガスの排出量の累積データ、温室効果ガスの排出量を算出するための消費電力計測対象機器に該当する排出係数データ、状態表示部、パルス出力部、データ伝送部にデータを出力するための出力周期値、パルス出力部を通じて所定使用量ごとに電気信号を算出するための基準使用量を保存している。さらに、メモリー７は、データ伝送部を通じて伝送したデータに通信エラーが発生した時、伝送しようとしたデータをメモリー保存し、次回のデータ伝送の時、未伝送のデータを伝送するように保存している。
【００６８】
データ伝送部８は、有線、無線のような既存のデータ伝送方法を利用して電気エネルギー使用量に関するデータ及び温室効果ガスの排出量に関するデータを外部に伝送する構成である。データ伝送方法としては、ＲＦ、Ｗｉｂｒｏ、ＣＤＭＡ、ＨＳＤＰＡ、ＰＬＣ、ＴＣＰ／ＩＰ、ＰＳＴＮ等の既存の有線/無線通信方法のうちいずれかを利用し、計測ポイントの消費電力測定対象に応じて適切に組み合わせれば良い。
【００６９】
状態表示部１０は、ＬＣＤ、ＬＥＤのような肉眼で認識可能なディスプレイ媒体を利用し、電気エネルギー使用量及び温室効果ガスの排出量に関するデータ表出する装置構成である。
【００７０】
外部電源１１は、第２の分離型磁気場感知センサー２を通じて発生した誘導電流で回路を駆動することが困難な場合、独立して電力を供給するように予備的に構成したものであり、電源管理部４にその端子が連結されている。
【００７１】
以上のように構成された本発明は、第１の分離型磁気場感知センサー１を通じて電流量を測定しているが、電圧計測部は省略されている。その理由は、設置場所に供給される電圧が電力消費によってやや変動するからである。本発明では、供給される基準電圧を電力消費量の算出に使用する。
【００７２】
つまり、本発明は、従来の電力計のように使用量に対して課金することを目的とするのではなく、消費電力の使用推移及び統計データ算出の根拠資料として利用することを目的とする。
【００７３】
また、本発明は、従来技術に比べ、様々な外部出力部（状態表示部、パルス出力部、データ伝送部）を具備することで、当該装置の利用性を向上させ、使用者の多様な要求に対応することができる。
【００７４】
図２は、本発明において使用される分離型磁気場感知センサーの斜視図であり、図３は、分離型磁気場感知センサーが電力供給線に締結された構造を示す例示図である。
【００７５】
図示されたように、本発明による第１の分離型磁気場感知センサー１と第２の分離型磁気場感知センサー２は、使用目的は異なるが、構造は同じである。
【００７６】
分離型磁気場感知センサーは、リング状であり、被覆された電力供給線が挿入され、その一部が切開された円形構造のセンサー本体１０１と、センサー本体１０１において切開された一部分離・結合する分離部１０２を有する。均一な磁気場が得られるならば、円形でなく、多角形状でも良い。ただし、最も均一な電流値を測定することができることから、円形が望ましい。
【００７７】
センサー本体１０１の切開部の両側には、突出している締結部１０３が各々形成されている。また、この締結部１０３に対応するように、分離部１０２には締結溝１０４が各々形成されている。つまり、締結部１０３と締結溝１０４とが連結する凹凸構造が形成されている。また、センサー本体１０１を平面に置いた状態で、下方から上方へ分離部１０２を引っ張ることで、分離することができる。
【００７８】
このため、締結部１０３は、外側の幅が大きく形成されており、締結溝は、これに対応して、溝の入口における幅は狭く、奥にいくにつれて幅が広く形成されている。これによって、締結した後、分離しにくくすることができる。
【００７９】
一方、分離する時は、センサー本体１０１の弾性力を利用して分離部１０２を抜けば良い。
【００８０】
また、センサー本体１０１内部には、鉄心１０５が円形で設置されおり、その周りにコイル１０６が巻かれている。また、コイルは、１次側（電力供給線）に流れる電流量に比例するように巻かれている。コイルの両端は、被覆され、Ａ／Ｄ変換部３又は電源管理部５等の外部に連結するように構成される。
【００８１】
このように構成された第１の分離型磁気場感知センサー１又は第２の分離型磁気場感知センサー２は、円形構造のセンサー本体の中央部に電力供給線を位置させた後、分離部を結合すると、無停電で電力供給線を切断せずに、既存設備に温室効果ガスの排出量測定装置のための電力計を設置することができる。この場合、１次側（電力供給線）に電流が流れると、第１の分離型磁気場感知センサー１又は第２の分離型磁気場感知センサー２のコイルに誘導電流が流れ、誘導電流の電流値を測定し、或いは、誘導電流を電源として使用することができる。
【００８２】
また、センサー本体１０１のサイズは、測定対象の電力供給線の太さに合わせて変更することができる。
【００８３】
さらに、第１の分離型磁気場感知センサー１と第２の分離型磁気場感知センサー２を電力供給線に分離して設置せず、図４に示されたように、併せて構成して一体に設置することもできる。
【００８４】
従来には、電力供給線に直接締結した状態で電流と電圧を同時に測定したが、以上の構成による本発明では、既存設備に対する温室効果ガスの排出量を測定するために、無停電設置が可能である。
【００８５】
上記した本発明の第１の分離型磁気場感知センサー１又は第２の分離型磁気場感知センサー２の構造は、直接締結方式に比べ、誤差率が少し増加することもある。しかしながら、温室効果ガスの測定分野においては、計測装置の誤差範囲が正確ならば、誤差のみを補正することで測定したデータが認められるため、温室効果ガスの排出量を測定する目的を達成するには充分である。つまり、同じ計測装置を利用して測定したとすれば、改善前/後のデータの誤差範囲として同一であると認められる。従って、計測装置において誤差が存在しても本発明が必要な部分では問題とならない。
【００８６】
これに対し、従来のように、電流と電圧を同時に測定するために電力供給線に直接締結した電力計は、稼動中の測定対象設備に対して電流供給を中断せず測定するのは不可能である。
【００８７】
図５は、本発明の一実施例による温室効果ガス測定装置の測定原理を示す実施例図である。図５に示されたように、リング状の第１の分離型磁気場感知センサー１又は第２の分離型磁気場感知センサー２は、電力供給線の外部に無停電方式で締結され、電力供給を中断しないように構成されている。誘導電流によって発生した電力を利用して消費電力感知回路を駆動することで、消費電力の測定機設置前と電力配線において変化がないことが分かる。
【００８８】
図６は、本発明の他の実施例による温室効果ガス測定装置の測定原理を示す実施例図である。図６は、図５に示された方法により無停電締結した時において、誘導電流によって発生した電力が少なく、消費電力感知回路の駆動用において足りない場合、消費電力計測対象機器とは別途の外部電源１０を利用して、本発明による温室効果ガス測定装置を駆動する構成を示している。
【００８９】
以上、本発明に従った望ましい実施形態について説明したが、本発明は、この実施形態に限定されず、本発明の技術分野に属する通常の知識を有する者であれば、本発明の範囲及び要旨を外れずに種々の変形及び変更が可能であることは自明である。
【符号の説明】
【００９０】
１      第１の分離型磁気場感知センサー
２      第２の分離型磁気場感知センサー
３      Ａ／Ｄ変換部
４      電源管理部
５      予備電源部
６      制御部
７      メモリー
８      データ伝送部
９      パルス出力部
１０    状態表示部
１１    外部電源
１０１  センサー本体
１０２  分離部
１０３  締結部
１０４  締結溝
１０５  鉄心
１０６  コイル
【図１】
2013511023.tif 000004
【図２】
2013511023.tif 000005
【図３】
2013511023.tif 000006
【図４】
2013511023.tif 000007
【図５】
2013511023.tif 000008
【図６】
2013511023.tif 000009
【図７】
2013511023.tif 000010
【図８】
2013511023.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成24年11月30日(2012.11.30)
【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】
作動中の消費電力計測対象機器に電流を供給する電力供給線の周りに設置され、電力供給線で発生した磁気場による誘導電流値を検出する第１の分離型磁気場感知センサーと、
前記電力供給線で発生した磁気場による誘導電流を利用して回路駆動用電流を供給する第２の分離型磁気場感知センサーと、
回路によって連結された前記第１の分離型磁気場感知センサーから入力された信号を変換させるＡ／Ｄ変換部と、
回路によって連結された前記Ａ／Ｄ変換部を通じて測定した電気エネルギー使用量から温室効果ガスの排出量を計算してメモリーに保存し、外部への送信を制御する制御部と、
回路によって連結された前記制御部から入力されたデータを保存しているメモリーと、
前記制御部を通じて伝送された電気エネルギー使用量に関するデータ及び温室効果ガスの排出量に関するデータを外部へ伝送するデータ伝送部と、
前記制御部との有線通信を利用して電気エネルギーの基準使用量に達するたびに電気信号を出力するパルス出力部と、
回路によって連結された前記第２の分離型磁気場感知センサーで発生した誘導電流が供給され回路駆動用電力に切り替えて使用し、前記第２の分離型磁気場感知センサーから電流供給が中断された場合、外部電源から電源が供給される電源管理部と、
回路によって連結された前記電源管理部の電力の一部を蓄積する予備電源部と、
を有し、
前記第１の分離型磁気場感知センサーは、
被覆された電力供給線が挿入され、一部が切開された円形構造のセンサー本体と、
前記円形構造のセンサー本体の切開された一部と分離結合する分離部と、を備え、
前記センサー本体の内部には、鉄心が円形で設置され、該鉄心の周りにコイルが巻かれており、
前記コイルの両端は、被覆され外部に連結され、前記Ａ／Ｄ変換部に連結され、
前記第２の分離型磁気場感知センサーは、
被覆された電力供給線が挿入され、一部が切開された円形構造のセンサー本体と、
前記円形構造のセンサー本体の切開された一部と分離結合する分離部と、備え、
前記センサー本体の内部には、鉄心が円形で設置され、該鉄心の周りにコイルが巻かれており、
前記コイルの両端は、被覆され外部に連結され、前記電源管理部に連結されることを特徴とする
無停電設置が可能な分離型磁気場感知センサーを備え、温室効果ガスの排出量を自動算出する温室効果ガス測定装置。
【請求項２】
前記制御部を通じて入力された電気エネルギー使用量及び温室効果ガスの排出量に関するデータを表出する状態表示部を更に有することを特徴とする
請求項１に記載の無停電設置が可能な分離型磁気場感知センサーを備え、温室効果ガスの排出量を自動算出する温室効果ガス測定装置。
【請求項３】
前記メモリーは、
電力使用量の累積データと、温室効果ガスの排出量累積データと、温室効果ガスの排出量を算出するための消費電力計測対象機器に該当する排出係数データと、前記状態表示部、前記パルス出力部、前記データ伝送部にデータを出力するための出力周期値と、前記パルス出力部を通じて所定程使用量ごとに電気信号を算出する基準使用量と、前記データ伝送部を通じて伝送したデータに通信エラーが発生した場合、伝送しようとした未伝送データと、を保存していることを特徴とする
請求項１に記載の無停電設置が可能な分離型磁気場感知センサーを備え、温室効果ガスの排出量を自動算出する温室効果ガス測定装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記メモリーに保存している前記排出係数データを参照し、温室効果ガスの排出量を該当測定箇所に適切なエネルギー源の種類と設置位置による温室効果ガスの排出量を自動計算することを特徴とする
請求項１に記載の無停電設置が可能な分離型磁気場感知センサーを備え、温室効果ガスの排出量を自動算出する温室効果ガス測定装置。
【請求項５】
前記センサー本体の切開された一部の両側には、突出している締結部が各々形成され、
前記分離部には、前記締結部に対応するように締結溝が各々形成され、前記締結部と締結することを特徴とする
請求項１に記載の無停電設置が可能な分離型磁気場感知センサーを備え、温室効果ガスの排出量を自動算出する温室効果ガス測定装置。
【国際調査報告】
2013511023.tif 000012
2013511023.tif 000013
2013511023.tif 000014
2013511023.tif 000015