(57)【要約】【課題】  ユーザが容易に電力使用量を確認することができる電力使用量表示装置を提供する。【解決手段】  屋内に設置される装置本体に制御部３２と、表示部３３を備える。制御部３２は、電力量計１０からの入力信号に基づき、電力使用量に関するデータを算出する。表示部３３は、制御部３２が算出した電力使用量に関するデータを、ユーザが視覚的に確認できる情報で表示する。装置本体を、屋内のユーザが日常的に見やすい場所（例えば、キッチンや廊下）に設置しておけば、表示部３３に表示された電力使用量に関するデータをユーザが容易に視認でき、経済的な電力使用の意識付けを図ることが可能となる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋内に設置される装置本体と、この装置本体に内蔵された制御部と、前記装置本体の表面に設けられた表示部とを含み、
前記制御部は、電力量計からの入力信号に基づき、電力使用量に関するデータを算出する構成であり、
前記表示部は、前記制御部が算出した電力使用量に関するデータを、ユーザが視覚的に確認できる情報で表示する構成であることを特徴とする電力使用量表示装置。
【請求項２】
前記制御部は、電力使用量に関するデータとして、夜間負荷率を算出する構成であり、
前記表示部は、前記制御部が算出した夜間負荷率を数値化してデジタル表示する構成であることを特徴とする請求項１の電力使用量表示装置。
【請求項３】
前記制御部は、電力使用量に関するデータとして、１ヶ月の電力使用量を算出する構成であり、
前記表示部は、前記制御部が算出した１ヶ月の電力使用量を数値化してデジタル表示する構成であることを特徴とする請求項１又は２の電力使用量表示装置。
【請求項４】
前記制御部は、１ヶ月の電力使用量をあらかじめ設定した時間の前後に区分して算出する構成であり、
前記表示部は、前記制御部が算出した一方の電力使用量を昼間の電力使用量とし、他方を夜間の電力使用量として、それぞれを数値化してデジタル表示する構成であることを特徴とする請求項３の電力使用量表示装置。
【請求項５】
外部から送られてくるデータを受信する通信手段を含み、前記通信手段により受信した外部からのデータを、前記表示部へデジタル表示する構成を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電力使用量表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電力使用量をユーザが室内で容易に確認できるようにした電力使用量表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力会社各社は、ユーザ（電力使用者）の利便に資するとともに、電力負荷の平準化を図る目的で、一日の時間帯区分によって料金単価が異なるようにした電力料金契約を提供している。
【０００３】
例えば、一日を昼間の時間帯（例えば、８時〜２３時）と夜間の時間帯（例えば、２３時〜８時）とに区分し、昼間の電力料金を割高にする代わり、夜間の電力料金を通常の契約よりも安価に設定した契約（以下、このような契約を「エコノミーナイト」と称することもある）がある。事業所等では昼間の電力使用量が多く夜間の電力使用量が少ないため、昼間不在がちな一般家庭において、逆に昼間の電力使用量を抑え夜間に電力を使ってもらえるようにすれば、一日の電力負荷の平準化を図ることができる。
【０００４】
この種の時間帯区分により電力料金を異ならせた契約を実現するために、タイマー機能を備え、時間帯ごとに使用電力を計測する機能を備えた電力量計が開発されている。特許文献１および特許文献２は、タイマー機能に加えて時間帯ごとの使用電力を表示する機能を備えた電力量計を開示している。
【特許文献１】特開２００１−１８３４００公報
【特許文献２】特開２００４−１７７１２６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１および特許文献２に開示された従来技術は、電力会社側の検針作業等を容易化する目的で電力量計に電力使用量の表示機能を付加したものと考えられる。電力量計は、戸外に設置されるため、仮にユーザが電力使用量を知りたい場合は、いちいち戸外に出て電力量計の設置場所まで行かなければならない。
ところで、上述したエコノミーナイト等の契約を促進し、電力の使用時間帯を夜間にシフトしてもらうためには、夜間使用の方が経済的であるというユーザの意識付けが必要である。しかし、上述したように電力量計に電力使用量の表示機能が備わっていても、ユーザの意識付けに寄与することは期待できない。
【０００６】
そこで、本発明は、ユーザが容易に電力使用量を確認することができる電力使用量表示装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、屋内に設置される装置本体と、この装置本体に内蔵された制御部と、装置本体の表面に設けられた表示部とを含み、
制御部は、電力量計からの入力信号に基づき、電力使用量に関するデータを算出する構成であり、
表示部は、制御部が算出した電力使用量に関するデータを、ユーザが視覚的に確認できる情報で表示する構成であることを特徴とする。
【０００８】
装置本体を、屋内のユーザが日常的に見やすい場所（例えば、キッチンや廊下）に設置しておけば、表示部に表示された電力使用量に関するデータをユーザが容易に視認でき、経済的な電力使用の意識付けを図ることが可能となる。
【０００９】
ここで、制御部は、電力使用量に関するデータとして、夜間負荷率を算出する構成とすることができ、さらに表示部は、制御部が算出した夜間負荷率を数値化してデジタル表示する構成とすることができる。
【００１０】
また、制御部は、電力使用量に関するデータとして、１ヶ月の電力使用量を算出する構成とすることができ、さらに表示部は、制御部が算出した１ヶ月の電力使用量を数値化してデジタル表示する構成とすることができる。
さらに、制御部は、１ヶ月の電力使用量をあらかじめ設定した時間の前後に区分して算出する構成することもでき、表示部は、制御部が算出した一方の電力使用量を昼間の電力使用量とし、他方を夜間の電力使用量として、それぞれを数値化してデジタル表示する構成とすることもできる。
【００１１】
また、本発明は、外部から送られてくるデータを受信する通信手段を含み、通信手段により受信した外部からのデータを、表示部へデジタル表示する構成を備えてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ユーザが容易に電力使用量を確認することができ、ユーザにとって経済的な電力使用の意識付けを図ることが可能となるとともに、電力各社にとっては、電力負荷の平準化を推進することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この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、本発明の実施形態に係る電力使用量表示装置の設置例を示す屋内配線図である。
一般に、家庭用の電力は、電線１から、引込線２、電力量計１０、導線３、配電盤４、屋内電気配線５を経由して、各種電気機器６（冷蔵庫、テレビなど）へ供給される。本実施形態に係る電力使用量表示装置３０は、屋内に設置されるとともに、電力量計１０と電気的に接続される。ここで、電力使用量表示装置３０は、屋内のユーザが日常的に見やすい場所（例えば、キッチンや廊下）に設置することが好ましい。
【００１４】
図２は、本発明の実施形態に係る電力使用量表示装置及び電力量計の回路構成を示すブロック図である。
図２に示す電力量計１０は、単相３線式の電子式電力量計である。電子式の電力量計１０は、電線１から送られてくる電力量をパルス周波数に変換して計量することができる。この電子式電力量計１０は、変流器１１と、降圧回路１２と、Ｗ−Ｆコンバータ１３と、制御部１４と、表示部１５と、パルス出力回路１６と、電源回路１７とを備えている。
【００１５】
変流器１１は、交流電流の入力に対し微弱な電流が出力されるように構成されている。ここで、単相３線式の電子式電力量計１０には、一般に交流電流が供給される。変流器１１はこの交流電流（入力電流）を微少電流（出力電流）に変換してＷ−Ｆコンバータ１３に供給している。変流器１１の種類としては、例えば、積層鉄心、ホール素子、磁気抵抗素子などを適用した構造のものがある。
【００１６】
降圧回路１２は、変圧器等により印加される電圧を降下させる回路である。すなわち、電子式電力量計１０に印加された交流電圧は、降圧回路１２によって演算動作に適した電圧に変換されて、Ｗ−Ｆコンバータ１３へ供給される。また、本実施形態では電子電力量計１０の計量精度を高めるために、電圧を印加する降圧回路１２の前にノイズフィルタ１８を設け、外部からの衝撃性雑音やサージ電圧等の進入を阻止している。
【００１７】
Ｗ−Ｆコンバータ１３には、変流器１１からの電流と降圧回路１２からの電圧が入力される。Ｗ−Ｆコンバータ１３では、入力された電流と電圧から電力が算出される。さらに、Ｗ−Ｆコンバータ１３は、電力に比例した直流電圧を、同じく電力に比例したパルス周波数に変換する。変換されたパルス周波数は、制御部１４へ供給される。
なお、Ｗ−Ｆコンバータ１３の外部には、演算用の基準電圧を供給する基準電圧回路１９、及びＷ−Ｆコンバータ１３の演算用基準クロック信号を供給する分周回路２０を設けている。
【００１８】
制御部１４には、Ｗ−Ｆコンバータ１３で変換されたパルス周波数信号が入力される。また、制御部１４には、記憶部（図示せず）が備えてあり、演算プログラム及び積算電力量のデータ等が記憶されている。さらに、制御部１４は、タイマー機能を有し、時刻の計時が行われている。
【００１９】
制御部１４の演算処理プログラムは、電力量の計量・積算などの演算処理命令を有し、パルス周波数信号や各種指令信号から電力量を計量・積算する。このとき、電力使用者がエコノミーナイト等の一日の時間帯区分によって料金単価が異なるようにした電力料金契約をしている場合は、各時間帯毎の電力量が計量・積算される。
なお、制御部１４は一般の電力量の計量・積算以外にも、例えば、時刻や計器使用条件の設定、出力パルス信号の設定などの任意の演算処理を行うことができる。したがって、制御部１４には、上記の構成の他にも各種設定を入力する操作部などが目的に応じて有機的に設けられる。また、制御部１４は、分周回路２０やパルス出力回路１６に向けて、演算処理されたパルス信号を発信する。
【００２０】
表示部１５には、デジタル数値表示する液晶画面等が備えられており、計量・積算された電力量が表示される。
パルス出力回路１６は、制御部１４からの指令により各種パルス信号を出力する。パルス信号の出力は、電子式電力量計１０の所定のパルス出力端子２１から外部に出力可能であり、後述する電力使用量表示装置３０はこの出力端子２１に接続される。
電源回路１７は、ノイズフィルタ１８を通過した入力電圧を降圧、整流して、制御部１４や各回路に供給する。
【００２１】
電力使用量表示装置３０は、図２に示すように、パルス入力回路３１と、制御部３２と、表示部３３と、操作部３４と、電源３５とを装置本体（シャシー）に備えている。
電力使用量表示装置３０は、デジタル信号用の導線３６によって電子式電力量計１０に接続される。既述したように、電子式電力量計１０は、パルス出力回路１６のパルス出力端子２１からパルス信号が出力される。電力使用量表示装置３０のパルス入力回路３１には、このパルス信号が入力される。パルス入力回路３１は、入力されてくるパルス信号のパルス波形の整形や雑音の除去をする機能を有している。
【００２２】
電子式電力量計１０から入力されたパルス信号は、パルス入力回路３１を介して制御部３２に供給される。電力使用量表示装置３０の制御部３２には、電子式電力量計１０の制御部１４と同じく、電力量の計量・積算や時刻の計時等の演算処理プログラムが組み込んである。この演算処理プログラムにしたがって、制御部３２では、入力されたパルス信号から電力量が計量・積算される。計量・積算される電力量は、電子式電力量計１０と同一のパルス信号であるため、電子式電力量計１０と同一の電力量が基本的に算出されることになる。
【００２３】
また、制御部３２では、時間帯による電力使用量の負荷率の計算が行われる。ここで、負荷率とは、全時間帯の積算電力量に対する時間帯別の積算電力量の割合である。
例えば、エコノミーナイトの契約をしているユーザの場合、割安になる夜間時間帯の割合が夜間負荷率として計算される。すなわち、この夜間負荷率が高ければ全体の電力量の中で夜間時間帯の電力使用量の割合が多く、夜間負荷率が低ければ全体の電力量の中で夜間時間帯の電力使用量の割合が少ないことを示す。したがって、ユーザはこの夜間負荷率を確認することで、時間帯別の電気料金契約が適正であったかを知ることができる。
【００２４】
電力使用量表示装置３０の電源３５は、制御部３２や各回路に供給する構成である。電力使用量表示装置３０の電源３５としては、コンセントなどの外部電源に接続したり、乾電池を備え付けたり、種々の手段がある。また、電子式電力量計１０に導線等で直接接続して、電気を供給するようにしてもよい。
【００２５】
電力使用量表示装置３０の表示部３３は、デジタル数値が表示される液晶ディスプレイに所定の数値データが表示される。この表示部３３は、装置本体の表面に設けてある。
図３は、電力使用量表示装置の表示部に表示されるデータの例を示す図である。
同図に示すように、本実施形態の電力使用量表示装置３０の表示部３３は、使用月（今月）の積算電力使用量を、昼間使用量３３１、夜間使用量３３２に分けてそれぞれ表示し、さらに使用月の夜間負荷率３３３を表示させている。また、電力使用量が比較し易いように、前月及び年間平均の各積算電力使用量３３４、３３５、３３７、３３８及び夜間負荷率３３６、３３９も同時に表示させている。
なお、表示部３３は、上述のような構成に限定されるわけではなく、種々の方法があることは勿論である。例えば、表示部に大きめの液晶パネルを適用して、各表示データを同一画面に表示させてもよい。
【００２６】
電力使用量表示装置３０の表示方法の一例を説明すると、今月の昼間使用量３３１及び夜間使用量３３２は、朔日から月末までの積算電力使用量を一日単位で加算していく。同様に、今月の夜間負荷率３３３は、各積算電力使用量から一日単位で算出していく。この一日単位の切替は、任意の時間に設定することができ、例えば、２４時に設定すれば、その当日の０時〜２４時までの積算電力使用量が加算されることになる。このように構成することで、ユーザは今月の電力使用状況を日毎に確認でき、いっそう電力使用方法についての意識付けがなされる。
【００２７】
月が変わったときは、今月の欄に表示されていた各積算電力使用量が、前月の欄に表示に変更される。今月の各積算電力使用量３３１、３３２及び夜間負荷率３３３は、新たに計量されることとなる。
なお、月別の各積算電力使用量及び夜間負荷率は、データとして制御部３２に蓄積される。昨年度月間平均は、前年の１月〜１２月の蓄積された各積算電力使用量を加算して、その加算をもとに月間の平均値を算出し表示したものである。
【００２８】
電力使用量表示装置３０の操作部３４は、カーソルボタン等を有し、手動によって各種の設定ができる構成である。設定の種類としては、例えば、日付及び時刻の初期設定、ＴＯＵの設定、目標電力量の設定、目標しきい値の設定などがあげられる。
ここで、目標電力量または目標しきい値の設定とは、ユーザが決めた月間の電力量、負荷率を入力することである。電力使用量表示装置は、入力された目標電力量または目標しきい値に近づいた時に、点滅等によりその事実を知らせる構成とする。このように電力使用量表示装置３０に目標電力量または目標しきい値の機能を設けることよって、ユーザに対して電力使用状況についての注意を促すことができる。
【００２９】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。
例えば、図４に示すように、電力使用量表示装置３０に通信手段を設け、インターネット等のネットワーク４０を介して電力会社のホストコンピュータ４１と接続する構成を採用することもできる。ホストコンピュータからは、種々のアナウンスデータ、例えば、経済的な電力使用に関するアドバイス等を電力使用量表示装置３０におくり、その受信データを表示部３３へ表示する構成とすることもできる。
【００３０】
また、電力使用量表示装置３０の制御部３２は、電力量の積算表示を一日単位ではなく、時間、分、秒単位で随時更新する構成としてもよい。この構成に伴い、電力使用量表示装置３０は、電力量の表示を自由に切り替えられるようにしてもよい。例えば、電力使用量表示装置３０の表示部３３は通常状態では月間の積算電力使用量を表示しているが、操作部を操作して一日、時間、分、秒単位に表示が切り替えられる。このとき、電力量の単位は、ｋＷｈの他にも、ＷｈまたはＷｓなどで表示することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態に係る電力使用量表示装置の設置例を示す屋内配線図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電力使用量表示装置及び電力量計の回路構成を示すブロック図である。
【図３】電力使用量表示装置の表示部に表示されるデータの例を示す図である。
【図４】通信手段を組み込んだ電力使用量表示装置の応用例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３２】
１：電線、２引込線：、３：導線、４：配電盤、５：屋内電気配線、
６：電気機器、１０：電力量計、１１：変流器、１２：降圧回路、
１３：Ｗ−Ｆコンバータ、１４：制御部、１５：表示部、
１６：パルス出力回路、１７：電源回路、１８：ノイズフィルタ、１９：基準電圧回路、
２０：分周回路、２１：パルス出力端子、３０：電力使用量表示装置、
３１：パルス入力回路、３２：制御部、
３３：表示部、３４：操作部、３５：電源、３６：導線、
４０：ネットワーク、４１：ホストコンピュータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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