JP2006079363A - 省エネルギー対策方法及び対策装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エネルギー使用量（例えば電力消費量）をモニタリングし，省エネルギー対策方法やそれに適した対策装置を提供する。
【解決手段】核となる状態の検知手段Ａと該核となる状態に対する被調整因子の状況を把握する検知手段Ｂを備えるとともに各検知手段の検知データを送信するセンサー端末と，機器が消費するエネルギーの計測手段を備え該計測手段が計測したデータを送信するエネルギー計測端末と，前記センサー端末とエネルギー計測端末から送信されるデータを受信し記録蓄積するデータ記憶装置を設置するステップ，機器のエネルギー消費の無駄を分析するステップ，分析した結果，無駄が前記被調整因子の状況を調整する機器のコントロールに起因しており，相応の改善効果を想定可能な場合は，前記センサー端末と，該センサー端末から送信されるデータを基に機器をコントロールする装置を設置して対策するステップからなる方法とその装置を提供した。
【選択図】図１

Description

本件の発明は，省エネを推進するため，エネルギー消費状況のモニタリングを行い，省エネ計画を策定し，計画を実施する方法および装置に関する。

従来省エネを実施するためには，エネルギーの使用量を常に表示して，使用者の意識を啓蒙する方法（特許文献１），エネルギー使用量の目標を定め，目標に対する使用量をチェックして，超過している場合は警報を発し，人間系の運用によって使用を控える方法（特許文献２，３）などが一般的であった。
特許出願公開２００１−１６１００９ 特許出願公開２００２−１３３５６８ 特許出願公開２００４−１７０３１０

また，人間系の運用に限界がある場合，エネルギー効率の高い機器を導入したり，人感センサーなどを用いた省エネ対策装置を設置することがあった。エネルギー効率の高い機器の導入は効率に応じた効果は現れるはずであるが，人感センサーなどを用いた省エネ装置については，いきなり導入しても目的の省エネ効果が得られるかどうかは不明である。一例として，照明の省エネを図るために人感センサーに連動した照明のＯＮ／ＯＦＦコントロール装置を設置することが省エネに有効であることは一般的に間違いないが，既存の全ての照明について個々にそのような装置を設置することが本当に有効がどうかは甚だ疑問である。

例えば，常時固定した人が在席して居る場所と，人の出入りが多く在・不在の状態が不規則な場所，常時は不在でたまに在席となるような場所では様子が異なり，常時固定した人が在席する場所では，朝点灯して夜消灯すればそれ以上の点灯制御は必要ないかも知れない。また，不規則に人が出入りするような場所やたまに在席するような場所においては，そこに出入りする人の気質によっても状態が異なる。よく省エネを意識していてこまめな人であれば入退室のたびに点灯・消灯を行うので人感センサーによる照明の自動ＯＮ/ＯＦＦ装置は効果がないかも知れないし，そうでない人は消し忘れが多く効果があるかも知れない。

このように，一律に前述の省エネ設備を追加導入しても効果はまちまちであって，効果のない場所への設備の導入は経費を無駄に使っていることになる。そのため，設備を導入する前に，エネルギー消費状況を詳細にモニタリングして，効果のある箇所だけ対策できれば非常に経済的である。

しかし，常時モニタリング装置を設置してモニタリングを行い続けることも無駄である。被測定対象エリアのシステムや人が変わらない限りにおいて，エネルギー使用のパターンはほぼ同一であり，無駄を発見して対策後も継続してモニタリング装置を設置し続けることは意味がないと考えられる。特許文献１に示すような装置で総量としての管理をしていれば十分に思われる。従ってエネルギー消費者が自己のエネルギー消費の無駄を改善しようとした場合，一時的あるいは定期的にモニタリングから解析，対策立案を行うコンサルティング業者に依頼することが経済的であると考えられる。

また一般的にモニタリング装置と対策装置は別物であって，モニタリング装置による試算どおりの効果が得られるかどうかは疑問が残る。ましてやコンサルタント業者と対策業者が異なると疑問は大きくなる。さらに別の視点では，一般的な事務所における主なエネルギー使用機器は，照明・空調・ＯＡ機器であるが，そのうち空調については設定温度のコントロールはリモコンパネルあるいは空気排出孔近くで温度をセンシングしているに過ぎず，本来人が在席する場所での温度になっていないという課題もある。

そこで本件の発明は，核となる状態（例えば人の在・不在）での被調整因子（例えば照度や温度など），およびそれに係わるエネルギー使用量（例えば電力消費量）をモニタリングし，エネルギー使用の無駄を解析し，対策を計画して実施する過程において，対策装置や機器に無駄な投資がなく，計画した対策効果がより確実に得られ，モニタリングから対策の一連の過程がスムースに移行できるとともに，対策後はモニタリング装置を撤去しても必要に応じて再モニタリングが容易で，省エネコンサルティングビジネスとしてより成立しやすい省エネ対策方法や対策装置を提供することを目的としている。

そこで請求項１は， 核となる状態の検知手段Ａと該核となる状態に対する被調整因子の状況を把握する検知手段Ｂを備えるとともに各検知手段の検知データを送信するセンサー端末と，被調整因子の状況を調整する機器が消費するエネルギーの計測手段を備え該計測手段が計測したデータを送信するエネルギー計測端末と，前記センサー端末とエネルギー計測端末から送信されるデータを受信し記録蓄積するデータ記憶装置を設置するステップ，任意の期間データ記憶装置が蓄積したデータを基に核となる状態に対する機器のエネルギー消費の無駄を分析するステップ，分析した結果，無駄が前記被調整因子の状況を調整する機器のコントロールに起因しており，相応の改善効果を想定可能な場合は，前記センサー端末と，該センサー端末から送信されるデータを基に機器をコントロールする装置を設置して対策するステップからなることを特徴とする省エネルギー対策方法を提供したものである。

請求項２は，核となる状態の検知手段Ａと該核となる状態に対する被調整因子の状況を把握する検知手段Ｂを備えるとともに各検知手段の検知データを送信するセンサー端末と，被調整因子の状況を調整する機器が消費するエネルギーの計測手段を備え該計測手段が計測したデータを送信するエネルギー計測端末と，前記センサー端末とエネルギー計測端末から送信されるデータを受信し記録蓄積するデータ記憶装置を含むエネルギー消費モニタリング装置と，省エネ対策装置からなり，省エネ対策装置は前記センサー端末と，該センサー端末から送信されるデータを基に機器をコントロールする装置からなることを特徴とする省エネルギー対策装置を提供したものである。

請求項３は，前記被調整因子は複数であることを特徴とする請求項１の省エネルギー対策方法及び請求項２の省エネルギー対策装置を提供したものである。

請求項４は，前記センサー端末とコントロール装置のいずれか一方または両方が複数であることを特徴とする請求項１の省エネルギー対策方法及び請求項２の省エネルギー対策装置を提供したものである。

請求項５は，前記核となる状態は人の在・不在であることを特徴とする請求項１の省エネルギー対策方法または請求項２の省エネルギー対策装置，または請求項３と請求項４の省エネルギー対策方法及び対策装置を提供したものである。

請求項６は，前記核となる状態は人の在・不在であり，核となる状態に応じた被調整因子は照度・温度のいずれか一方又は両方であることを特徴とする請求項１の省エネルギー対策方法または請求項２の省エネルギー対策装置，または請求項３と請求項４の省エネルギー対策方法及び対策装置を提供したものである。

請求項１によれば，核となる状態，該核となる状態に係わる被調整因子及びエネルギー使用量をモニタリングし，エネルギー使用の無駄を解析し，対策を計画して実施する過程において，対策装置や機器の無駄な投資がなく，計画した対策効果がより確実に得られ，モニタリングから対策の一連の過程がスムースに移行できるとともに，対策後はモニタリング装置を撤去しても必要に応じて再モニタリングが容易で，省エネコンサルティングビジネスとしてより成立しやすい省エネ対策方法が得られる。

請求項２によれば，核となる状態，該核となる状態に係わる被調整因子及びエネルギー使用量をモニタリングし，エネルギー使用の無駄を解析し，対策を計画して実施する過程において，対策装置や機器の無駄な投資がなく，計画した対策効果がより確実に得られ，モニタリングから対策の一連の過程がスムースに移行できるとともに，対策後はモニタリング装置を撤去しても必要に応じて再モニタリングが容易で，省エネコンサルティングビジネスに適した省エネ対策装置が得られる。

請求項３によれば，請求項１または請求項２において，核となる状態に係わる被調整因子が複数である場合に，核となる状態，該核となる状態に係わる被調整因子及びエネルギー使用量をモニタリングし，エネルギー使用の無駄を解析し，対策を計画して実施する過程において，対策装置や機器の無駄な投資がなく，計画した対策効果がより確実に得られ，モニタリングから対策の一連の過程がスムースに移行できるとともに，対策後はモニタリング装置を撤去しても必要に応じて再モニタリングが容易で，省エネコンサルティングビジネスとしてより成立しやすい省エネ対策方法及びそれに適した省エネ対策装置が得られる。

請求項４によれば，請求項１または請求項２において，核となる状態が集団の場合に，センサー端末や制御器を複数設置することでエリア毎にに分割して，核となる状態，該核となる状態に係わる被調整因子及びエネルギー使用量をモニタリングし，エネルギー使用の無駄を解析し，対策を計画して実施する過程において，対策装置や機器の無駄な投資がなく，計画した対策効果がより確実に得られ，モニタリングから対策の一連の過程がスムースに移行できるとともに，対策後はモニタリング装置を撤去しても必要に応じて再モニタリングが容易で，省エネコンサルティングビジネスとしてより成立しやすい省エネ対策方法及びそれに適した省エネ対策装置が得られる。

請求項５によれば，核となる状態を人の在・不在として，住宅，事務所，店舗，工場等の被調整因子，及びエネルギー使用量をモニタリングし，エネルギー使用の無駄を解析し，対策を計画して実施する過程において，対策装置や機器の無駄な投資がなく，計画した対策効果がより確実に得られ，モニタリングから対策の一連の過程がスムースに移行できるとともに，対策後はモニタリング装置を撤去しても必要に応じて再モニタリングが容易で，省エネコンサルティングビジネスとしてより成立しやすい省エネ対策方法やそれに適した装置を提供することが出来る。

請求項６によれば，核となる状態を人の在・不在として，住宅，事務所，店舗，工場等で最も一般的な照明と空調のエネルギー使用量をモニタリングし，エネルギー使用の無駄を解析し，対策を計画して実施する過程において，対策装置や機器の無駄な投資がなく，計画した対策効果がより確実に得られ，モニタリングから対策の一連の過程がスムースに移行できるとともに，対策後はモニタリング装置を撤去しても必要に応じて再モニタリングが容易で，省エネコンサルティングビジネスとしてより成立しやすい省エネ対策方法やそれに適した装置を提供することが出来る。

本件の発明では，核となる状態（例えば人の在・不在）での被調整因子（例えば照度や温度など），およびそれに係わるエネルギー使用量（例えば電力消費量）をモニタリングし，エネルギー使用の無駄を解析し，対策を計画して実施する過程において，核となる状態でのエネルギー消費機器の操作状況や無駄の大きさに応じて対策を図ることができるから一律に対策用機器を導入し対策を実施した場合に比べて，機器の無駄な投資を行うことがなく，また，モニタリング時のセンサー端末をそのまま対策に流用するから，計画した対策効果がより確実に得られ，モニタリングから対策の一連の過程がスムースに移行できるとともに，対策後はモニタリング装置を撤去しても必要に応じて再モニタリングが容易で，省エネコンサルティングビジネスとしてより成立しやすい省エネ対策方法やそれに適した装置を提供することができる。

以下に本件発明の実施例を図面で詳細に説明する。図１は最も基本的な構成を示すもので，核となる状態が人の在・不在であって，被調整因子が照度である場合の例を示している。

１は人，２は照明，３は手元スイッチであって，人が居るときに照明が点灯し，居ないときには照明が消灯していればエネルギー消費に無駄はないが，人が居なくなるときに照明を消し忘れると，人の在・不在に係わらず照明は点灯し続けてエネルギーを無駄に消費するモデルである。

４はセンサー端末で，人感センサー４０１，照度センサー４０２を備え，人の在・不在，照度のデータを刻々に収集し該データをデータ記憶装置７に送信する。

５はエネルギー計測端末で，エネルギー計測センサー５０１を備え，刻々の消費エネルギー，この場合は照明２が消費する電力を計測し，データ記憶装置７に送信する。

ある期間，センサー端末４とエネルギー計測端末５とデータ記憶装置７を設置して状況をモニタリングし，データ記憶装置のデータを別途のパソコンなどで分析することで，図１に示すモデルのエネルギー消費の無駄を分析することができる。

人が，こまめに照明を点灯・消灯していればエネルギー消費の無駄は少ないと判断できる。その場合，人感センサーが検知した人の在・不在と照明の点灯・消灯，あるいは電力消費の有無はほぼタイミングが一致しているといった状況がデーターから伺えるはずである。

人が，こまめに照明を点灯・消灯していない場合，すなわち点灯しっぱなし，あるいは時々しか消灯していない場合は，人感センサーの検知状況に対して照明が点灯していた，あるいは電力消費した時間が長いといった状況がデータから伺えるはずである。

上述の分析から，そこに居住する人の個性を含めたエネルギー使用の無駄の有無と量を把握することができる。すなわちその人が照明をこまめに点灯・消灯する人であれば新たな投資をして対策を行う必要はないし，もしそうでない人の場合でも無駄の量により改善した場合の効果を推定して新たな投資対策の是非を判断できる。

もし，対策することで効果があると判断した場合，図２のように，センサー端末４はそのままにしておいて，被調整因子の調整機器（この場合は照明２）のコントロール装置７を加える。コントロール装置７はセンサー端末４から送信される人の検知信号と，明るさのデータを基に，照明の点灯・消灯を判断して制御する。照明が消灯しており，人を検知した際の明るさが基準値以下であれば照明を点灯し，照明が点灯している状態で人を検知しなくなったり，明るさが必要以上になると消灯するといった具合である。なお，エネルギー計測手段５とデータ記憶装置６はこの段階では撤去可能である。むろん対策することで効果がないと判断された場合は，センサー端末も撤去すればよい。

以上は，核となる状態が人の在・不在であって且つ一人の場合で，被調整因子が照度という１つのカテゴリーで照明器具数が１であるという非常に単純な構成で説明したが，事務所のように複数の人が出入りし，且つ照明も系統的に複数設置されて点灯・消灯されるような場合は，部屋毎にセンサー端末とコントロール装置を設置して一括制御してもよいし，人を集団としてとらえてエリアを分割し，それに合わせてセンサー端末を複数設置して，コントロール装置も照明毎あるいは，系統毎に関連づけて複数設置することが可能である。

また，本発明によれば，ひとつの核となる状態に対して，複数の被調整因子を対応させることが可能である。事務所の場合は照明と空調は必ずセットで設置されており，いずれも人の在・不在がそのコントロールの核となる。図３はその場合の例である。図１の例に対してセンサー端末４には，温度センサー４０３が追加されており，エネルギー計測端末５には，照明のエネルギーセンサー５０１に加えて，空調のエネルギーセンサー５０２も設置される。照明のエネルギーと空調のエネルギーは一括のセンサーで計測してもよいし，他のエネルギー消費と区別がつくなら他のエネルギー消費と一括のセンサーで計測してもよい。８は空調設備である。

７，９は照明・空調それぞれのコントロール装置であり，モニタリング終了後に無駄が発見されかつ効果があると判断できれば設置する。図示しないが，７と９のコントロール装置を個別に設けるのではなく，例えば空調が単純なファンコイルの場合，一括で入り・切りするコントロール装置を設けてもよい。照明の場合は単純に点灯・消灯による制御が多いが，空調の場合は，単純な入・切のほかに冷えすぎや暖房の掛けすぎ是正のための温度設定制御もあり得る。特に，センサー端末は人の近傍に設置できるから，空調の設定温度と目標温度のギャップを埋めることができる。また空調の場合は，照明のようにスポット的なコントロールが困難で，更に，入・切による影響も緩慢なため照明ほどこまめな制御は困難であるが，複数台数によるエリア制御や，不在時間が何分継続しているかで空調を切制御するなど，不在時にはどのように運転制御しておけば再立ち上がり時のエネルギーロスを最小化出来るかというようなことを見越した制御も可能である。例えば，温度制御については，モニタリングにより人の在宅率が８割を超える場合では，人が居なくなってから５分後に電源を切制御する。これは，電源を切制御した後も，すぐには部屋の温度は変化しないため，人が部屋を出てから１０分後に帰ってきた場合においても温度は当初の状態からあまり変化しておらず，快適であると予想できるためである。在宅率が８割である場合，１時間のうち１２分不在となるが，１２分のうち当初の５分間は電源を切らずに温度制御を行い，その後電源を切制御することにより，７分間の節電となる。在宅率が５割以下の場合には，部屋を快適な温度に保つために人がいない場合でも温度制御をし続けることになるため，節電を行うために人が居なくなると電源を切制御する。このように，省エネと快適さを在宅率という観点から両立させることが可能である。

照明・空調のほかには，人の在・不在によるコピー・ＦＡＸ・パソコンなどＯＡ機器の待機制御も可能である。その場合，被調整因子は機器が稼働状態なのか待機状態なのかということになるが，それは機器毎の消費電流や消費電力の大きさで推定できるから，エネルギー計測端末のデータがそのまま活用できるし，機器のコード毎に通電電流値から判別するような装置を用いてもよい。またコントロール装置は稼働状態と待機状態を制御するものとなる。

なお，モニタリング・対策後の維持管理は，前述のように大元でのエネルギー使用量の増減を管理していれば十分である。それは，エネルギーを使用するシステム状態やそこで暮らすまたは働く人が変わらないかぎりある程度はパターン化されているからである。もし，大元でのエネルギー使用量が増加していることが観測された場合，それはシステムの状態や人あるいはその気質が変わったせいであると考えられる。その場合は，再モニタリングを実施して，もう一度無駄を見つける必要があるが，そのためのセンサー端末は，対策のため設置している既存品をそのままモニタリングシステムのセンサー端末として利用できるので効率的である。

上述の説明はオフィス事務所を想定して説明したが，核となる状態が人の在・不在の場合，住宅・工場・店舗・倉庫などで利用できる。その場合，被調整因子は単純な照明・温度に留まらずショーケースの照明や冷蔵・冷凍ショーケースの温度の管理にも利用可能である。さらに核となる状態は，人の在・不在でなくとも，例えば機器の稼働や生産の有無，動物，物品の有無などが該当し，それによる工場や倉庫の照明や温度・湿度調整のエネルギー管理が可能であるし，植物の生育状況を核となる状態として，照明や温度のエネルギーを管理する場合にも適用可能である。またエネルギーの種類としては，電気の場合で説明したが，石油やガスといったものでも適用可能であることは言うまでもない。

本件発明のエネルギー消費モニタリングを説明する図。 本件発明の省エネ対策の実施を説明する図。 本件発明で，被調整因子が二つである場合を説明する図。

符号の説明

１ 核となる状態（人）
２ 被調整因子を調整する機器（照明）
３ 手元スイッチ
４ センサー端末
４０１ 核となる状態の検知手段Ａ（人感センサー）
４０２ 被調整因子の状態の検知手段Ｂ（照度センサー）
４０３ 第二の被調整因子の状態の検知手段Ｂ（温度センサー）
５ エネルギー消費計測端末（電力計測端末）
５０１，５０２ エネルギー消費センサー（電力計測センサー）
６ データ記憶装置
７ コントロール装置（照明）
８ 第二の被調整因子を調整する機器（空調機器）
９ 第二の被調整因子のコントロール装置（空調）

Claims (6)

1. 核となる状態の検知手段Ａと該核となる状態に対する被調整因子の状況を把握する検知手段Ｂを備えるとともに各検知手段の検知データを送信するセンサー端末と，被調整因子の状況を調整する機器が消費するエネルギーの計測手段を備え該計測手段が計測したデータを送信するエネルギー計測端末と，前記センサー端末とエネルギー計測端末から送信されるデータを受信し記録蓄積するデータ記憶装置を設置するステップ，任意の期間データ記憶装置が蓄積したデータを基に核となる状態に対する機器のエネルギー消費の無駄を分析するステップ，分析した結果，無駄が前記被調整因子の状況を調整する機器のコントロールに起因しており，相応の改善効果を想定可能な場合は，前記センサー端末と，該センサー端末から送信されるデータを基に機器をコントロールする装置を設置して対策するステップからなることを特徴とする省エネルギー対策方法。
2. 核となる状態の検知手段Ａと該核となる状態に対する被調整因子の状況を把握する検知手段Ｂを備えるとともに各検知手段の検知データを送信するセンサー端末と，被調整因子の状況を調整する機器が消費するエネルギーの計測手段を備え該計測手段が計測したデータを送信するエネルギー計測端末と，前記センサー端末とエネルギー計測端末から送信されるデータを受信し記録蓄積するデータ記憶装置を含むエネルギー消費モニタリング装置と，省エネ対策装置からなり，省エネ対策装置は前記センサー端末と，該センサー端末から送信されるデータを基に機器をコントロールする装置からなることを特徴とする省エネルギー対策装置。
3. 前記被調整因子は複数であることを特徴とする請求項１の省エネルギー対策方法及び請求項２の省エネルギー対策装置。
4. 前記センサー端末とコントロール装置のいずれか一方または両方が複数であることを特徴とする請求項１の省エネルギー対策方法及び請求項２の省エネルギー対策装置。
5. 前記核となる状態は人の在・不在であることを特徴とする請求項１の省エネルギー対策方法または請求項２の省エネルギー対策装置，または請求項３と請求項４の省エネルギー対策方法及び対策装置。
6. 前記核となる状態は人の在・不在であり，核となる状態に応じた被調整因子は照度・温度のいずれか一方又は両方であることを特徴とする請求項１の省エネルギー対策方法または請求項２の省エネルギー対策装置，または請求項３と請求項４の省エネルギー対策方法及び対策装置。
   
   

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