JP2014003787A - 電力制御システム及びそれに用いる電気機器 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、電気機器の所望の機能を保ちつつ、消費電力量を許容範囲内に抑えることができる電力制御システム及びそれに用いる電気機器を提供することを目的とする。
【解決手段】電力制御システム１は、電力の供給が低下又は停止しても所望の機能を発揮できる第１の電気機器群として、冷蔵庫３０と、電力の供給が低下又は停止すると所望の機能を発揮できない第２の電気機器群として、ＩＨクッキングヒータ４０と、第１及び第２の電気機器群の双方に供給すべき総電力量が所定の許容電力量を超えると判断したら、第１の電気機器群への電力の供給を低下又は停止させる制御部１２とを有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、電力制御システム及びそれに用いる電気機器に関する。

従来、家庭内の電気機器をネットワーク化し、自動制御するホームエネルギーマネージメントシステム（ＨＥＭＳ）が知られている。例えば、特許文献１には、ＨＥＭＳとして、電気機器に対する電力供給の制御を行う電力供給制御システムが開示されている。当該電力供給制御システムは、家庭内の複数の電気機器をネットワーク化し、許容電力量の範囲内で電気機器に電力を供給できるか否か判断し、電気機器への電力供給の可否を決定する。当該電力供給制御システムは、消費電力量が許容電力量を超えないように制御して、家庭内への電力供給の遮断の防止、すなわち、ブレーカが落ちるのを防いでいる。

特開平１０−９４１９９号公報

しかしながら、電力供給量が低下して消費電力量が制限されたり、電力供給が停止されたりすると、本来の機能を発揮し得ない電気機器もある。例えば、冷蔵庫において、消費電力量が制限されたり、電力供給が停止されたりすると、冷凍機を十分な出力で作動させることができず、庫内温度が上昇してしまう。冷蔵庫の庫内温度が上昇すると庫内に貯蔵されている食品が傷んでしまうという問題がある。また、ＩＨクッキングヒータの場合は、消費電力量が制限されたり、電力供給が停止されたりすると、必要な加熱温度での加熱調理ができなくなってしまうという問題がある。

本発明の目的は、電気機器の所望の機能を保ちつつ、消費電力量を許容範囲内に抑えることができる電力制御システム及びそれに用いる電気機器を提供することにある。

上記目的は、電力の供給が低下又は停止しても所望の機能を発揮できる第１の電気機器群と、電力の供給が低下又は停止すると所望の機能を発揮できない第２の電気機器群と、前記第１及び第２の電気機器群の双方に供給すべき総電力量が所定の許容電力量を超えると判断したら、前記第１の電気機器群への電力の供給を低下又は停止させる制御部とを有することを特徴とする電力制御システムによって達成される。

上記本発明の電力制御システムであって、前記制御部は、前記第１の電気機器群の少なくともいずれか１つの電気機器への電力の供給を低下又は停止させることを特徴とする。

上記本発明の電力制御システムであって、前記第１の電気機器群に含まれる電気機器は蓄熱材を備え、前記蓄熱材の保温作用により、電力の供給が低下又は停止しても所定時間だけ所定領域を所望の温度範囲に維持可能な機能を備えていることを特徴とする。

また、上記目的は、電力の供給が低下又は停止しても所望の機能を発揮できる第１の電気機器群と、電力の供給が低下又は停止すると所望の機能を発揮できない第２の電気機器群と、前記第１の電気機器群に含まれており、前記第１及び第２の電気機器群に供給すべき総電力量が所定の許容電力量を超えると判断したら、自己に供給される電力を低下又は停止させる制御部を備えた電気機器とを有することを特徴とする電力制御システムによって達成される。

上記本発明の電力制御システムであって、前記電気機器は蓄熱材を備え、前記蓄熱材の保温作用により、電力の供給が低下又は停止しても所定時間だけ所定領域を所望の温度範囲に維持可能な機能を備えていることを特徴とする。

また、上記目的は、電力の供給が低下又は停止しても所望の機能を発揮する機構と、他の電気機器と同時に消費される総電力量が所定の許容電力量を超えると判断したら、自己に供給される電力を低下又は停止させる制御部とを有することを特徴とする電気機器によって達成される。

上記本発明の電気機器であって、前記機構は蓄熱材を備え、前記蓄熱材の保温作用により、電力の供給が低下又は停止しても所定時間だけ所定領域を所望の温度範囲に維持可能な機能を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、電気機器の所望の機能を保ちつつ、消費電力量を許容範囲内に抑えることができる。

本発明の第１の実施の形態による電力制御システム１及びそれに用いる電気機器を示す模式図である。 本発明の第１の実施の形態による冷蔵庫３０の外観構成を示す斜視図である。 本発明の第１の実施の形態の変形例による電力制御システム２及びそれに用いる電気機器を示す模式図である。 本発明の第２の実施の形態による電力制御システム３及びそれに用いる電気機器を示す模式図である。 本発明の第２の実施の形態による電気床下暖房機３２が配置されている家屋６０の断面図である。 本発明の第２の実施の形態による電気こたつ３４の断面図である。 本発明の第２の実施の形態による制御部１２が備えるルックアップテーブルに格納されるデータ構造の例を示している。 本発明の第２の実施の形態の変形例による制御部１２が備えるルックアップテーブルに格納されるデータ構造の例を示している。 本発明の第３の実施の形態による電力制御システム５及びそれに用いる電気機器を示す模式図である。 本発明の第３の実施の形態の変形例による電力制御システム６及びそれに用いる電気機器を示す模式図である。 本発明の第４の実施の形態によるエアコンディショナ８０が配置されている家屋６０の断面図である 本発明の第４の実施の形態による追焚き電気加熱器９２が備えられている浴槽９０の断面図である。 本発明の第４の実施の形態による電気給湯器１００の概略構成を示す模式図である。 本発明の第５の実施の形態による電力制御システム７及びそれに用いる電気機器を示す模式図である。 本発明の第５の実施の形態による電力制御システム７及びそれに用いる電気機器を示す模式図である。

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態による電力制御システム１及びそれに用いる電気機器について、図１及び図２を用いて説明する。なお、以下の全ての図面においては、理解を容易にするため、各構成要素の寸法や比率などを適宜異ならせて図示している。図１は、第１の実施の形態による電力制御システム１及びそれに用いる電気機器を示す模式図である。

本実施の形態による電力制御システム１は、ブレーカ部１０に接続されている。ブレーカ部１０は、電力会社の変電所から家庭内へ電力を供給する配電線２０に接続されている。配電線２０から家庭内へ供給される電力は、まずブレーカ部１０に供給される。ブレーカ部１０は、電力会社と家庭との間で契約された所定の許容電力量を超える電力量が供給される、すなわち契約アンペアを超える電流が流れると、家庭内への電力供給を遮断するメインブレーカ装置（不図示）を有している。一般にブレーカ部１０に供給された電力は、メインブレーカ装置を介して家庭内の各電気機器に供給される。本実施の形態では、ブレーカ部１０から供給される電力は電力制御システム１の制御部１２を介して家庭内の各電気機器に供給される。

電力制御システム１は、第１の電気機器群と第２の電気機器群と制御部１２とを有している。第１の電気機器群は、電力の供給が低下又は停止しても所望の機能を発揮できる電気機器で構成されている。本実施の形態では、第１の電気機器群に含まれる電気機器として冷蔵庫３０を例示している。第２の電気機器群は、電力の供給が低下又は停止すると所望の機能を発揮できない電気機器で構成されている。本実施の形態では、第２の電気機器群に含まれる電気機器としてＩＨクッキングヒータ４０を例示している。制御部１２は、第１の電気機器群に含まれる冷蔵庫３０と第２の電気機器群に含まれるＩＨクッキングヒータ４０の双方に供給すべき総電力量が所定の許容電力量を超えると判断したら、第１の電気機器群に属する冷蔵庫３０への電力の供給を低下又は停止させるように制御する。

制御部１２は、ブレーカ部１０と電灯線２２により接続されている。制御部１２は、冷蔵庫３０及びＩＨクッキングヒータ４０のそれぞれに電力を供給する電灯線２４に接続されている。また、電灯線２４は、電力輸送に加えて、制御部１２と冷蔵庫３０及びＩＨクッキングヒータ４０との間でデータ通信ができるようになっている。このため、電灯線２４により、冷蔵庫３０及びＩＨクッキングヒータ４０に電力を供給するとともに、制御部１２と冷蔵庫３０及びＩＨクッキングヒータ４０との間でデータやコマンドの送受信ができるようになっている。

電力制御システム１は、第１の電気機器群として、冷蔵庫３０を有している。冷蔵庫３０は、電力の供給により、断続的に冷凍機（不図示）を運転して、庫内（貯蔵室内）を所望の温度範囲内に保冷している。また、冷蔵庫３０は、蓄熱材５３（図１では不図示）を有している。冷蔵庫３０は、電力が供給され冷凍機を運転させている場合には、蓄熱材５３を冷却し冷熱を蓄熱している。冷蔵庫３０は、電力の供給が低下又は停止しても、蓄熱材５３から冷熱を放熱して、所定時間だけ庫内を所望の温度範囲に維持することができる。

冷蔵庫３０は、冷凍機の運転中におよそ１００Ｗの電力を消費する。電力制御システム１は、冷蔵庫３０の冷凍機の運転を停止させることにより、第２の電気機器群に１００Ｗの電力を融通することができる。

冷蔵庫３０は、制御部１２とデータ通信を行い、冷凍機等の各装置を制御する内部制御部３０ａを有している。内部制御部３０ａは、電灯線２４から電力とともに送信されるデータを抽出するフィルタ機能を有している。冷蔵庫３０の内部制御部３０ａは、フィルタ機能により抽出したデータを受信する。さらに冷蔵庫３０の内部制御部３０ａは、冷蔵庫３０の消費電力等のデータを生成する。冷蔵庫３０の内部制御部３０ａは、電灯線２４を介して、生成した当該データを制御部１２に送信する。また、内部制御部３０ａは、不図示のバッテリを有している。このため、内部制御部３０ａは、冷蔵庫３０への電力供給が停止しても、所定時間稼働することができる。

また、電力制御システム１は、第２の電気機器群として、ＩＨクッキングヒータ４０を有している。ＩＨクッキングヒータ４０は、電力の供給により、不図示の加熱装置を作動させて、所望の設定温度での加熱調理を行う。ＩＨクッキングヒータ４０では、加熱調理中の消費電力が相対的に大きくなっている。また、ＩＨクッキングヒータ４０は、加熱調理中以外には電力供給をほとんど必要としない。このように、ＩＨクッキングヒータ４０の加熱調理中には相対的に多くの電力供給量が必要である。

ＩＨクッキングヒータ４０は、制御部１２とデータ通信を行う内部制御部４０ａを有している。内部制御部４０ａは、電灯線２４から電力とともに送信されるデータを抽出するフィルタ機能を有している。ＩＨクッキングヒータ４０の内部制御部４０ａは、フィルタ機能により抽出したデータを受信する。ＩＨクッキングヒータ４０では、電源をオン状態にした後に、不図示の設定部で加熱調理の設定温度を入力することができる。さらにＩＨクッキングヒータ４０の内部制御部４０ａは、入力された設定温度から加熱調理に必要な消費電力を算出し、当該消費電力のデータを生成する。ＩＨクッキングヒータ４０の内部制御部４０ａは、電灯線２４を介して、生成した当該データを制御部１２に送信する。

制御部１２は、冷蔵庫３０及びＩＨクッキングヒータ４０から送信されるデータを抽出するフィルタ機能を有している。制御部１２は、当該フィルタ機能により抽出したデータを受信する。制御部１２は、受信したデータに基づいて、冷蔵庫３０やＩＨクッキングヒータ４０が消費している消費電力を監視する消費電力監視機能を有している。さらに、制御部１２は、ＩＨクッキングヒータ４０で設定された設定温度での加熱調理に必要な消費電力のデータを受信すると、冷蔵庫３０の消費電力とＩＨクッキングヒータ４０の加熱調理に必要な消費電力との合計値を算出する。制御部１２は、当該合計値が所定の許容電力量を超えて、ブレーカ部１０のメインブレーカ装置により家庭内への電力供給が遮断されると判断すると、冷蔵庫３０の内部制御部３０ａに冷凍機の運転を停止するように命令するコマンドを送信する。冷蔵庫３０の内部制御部３０ａは、当該コマンドを受信すると冷凍機の運転を停止させ、冷凍機の運転が停止したことを含む信号を制御部１２に送信する。当該信号を受信した制御部１２は、冷蔵庫３０の消費電力量とＩＨクッキングヒータ４０の加熱調理に必要な消費電力量との合計値を再度算出する。制御部１２は、当該合計値が所定の許容電力量未満であると判断すると、ＩＨクッキングヒータ４０に調理開始許可コマンド（稼働許可コマンド）を送信する。ＩＨクッキングヒータ４０は調理開始許可コマンドを受信すると、設定温度での加熱調理を開始する。

また制御部１２は、冷蔵庫３０とＩＨクッキングヒータ４０との双方に供給すべき総電力量が所定の許容電力量を超えると判断したら、冷蔵庫３０への電力の供給を低下させて、冷蔵庫３０の消費電力とＩＨクッキングヒータ４０の加熱調理に必要な消費電力との合計の消費電力量が所定の許容電力量を超えないようにしてもよい。

本実施の形態による冷蔵庫３０は蓄熱材５３を備え、蓄熱材５３の保温作用により、電力の供給が低下又は停止して冷凍機の冷凍能力が低下又は機能しなくなっても、所定時間だけ庫内を所望の温度範囲に維持可能な機能を備えている。冷蔵庫３０について、図２を用いて詳細に説明する。図２は、冷蔵庫３０の外観構成を示す斜視図である。図２に示すように、冷蔵庫３０は、直方体形状の容器本体５０と、図中両端矢印で示すように、不図示のヒンジ部を介して容器本体５０に回転自在に設けられた薄板形状の扉部材５１とを有している。容器本体５０は、長方形状の開口部５２と、開口部５２で開口された箱状の壁部５５と、貯蔵物を貯蔵する貯蔵室（庫内）５６とを有している。扉部材５１は、扉部材５１の外周囲に設けられた枠状のパッキン５８を有している。パッキン５８は、扉部材５１を閉じた場合に、開口部５２の外周囲の外側に配置されるようになっている。パッキン５８は、扉部材５１が閉じた場合に、壁部５５に対向配置されるようになっている。貯蔵室５４は、扉部材５１が閉じられると、扉部材５１と、パッキン５８と、壁部５５とにより囲まれる密閉空間になる。これにより、冷蔵庫３０は、貯蔵室５４内を所望の温度範囲に維持することができる。

冷蔵庫３０は、貯蔵室５４内に配置され、食品等の貯蔵物を載置するための棚部材５６を有している。扉部材５１は、閉状態で貯蔵室５４内に配置される扉収納部５７を有している。

冷蔵庫３０は、貯蔵室５４を囲んで設けられ、貯蔵室５４と外界との間の熱の移動を遮断する断熱材（不図示）と、貯蔵室５４と断熱材との間に設けられ、冷熱を蓄熱及び放熱可能な蓄熱材５３を有している。

断熱材は、所定温度に冷却されている貯蔵室５４に冷蔵庫３０の外部から熱が伝わらないように断熱するために配置されている。断熱材は、繊維系断熱材（グラスウール等）や発泡樹脂系断熱材等の形成材料を用いて形成される。

蓄熱材５３は、潜熱蓄熱材を有している。潜熱蓄熱材は貯蔵室５４の平均温度よりも高い、固相及び液相間の相変化が可逆的に生じる相変化温度を有している。潜熱蓄熱材の相変化温度は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて測定することができる。

蓄熱材５３の潜熱蓄熱材は、例えばパラフィンを含んでいる。パラフィンは、一般式Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋２で表される飽和鎖式炭化水素の総称である。潜熱蓄熱材に単一のパラフィンを用いる場合、潜熱蓄熱材の相変化温度はパラフィンの炭素数ｎによって異なる。潜熱蓄熱材に２種以上のパラフィンの混合物を用いる場合、混合比を変えることによって潜熱蓄熱材の相変化温度を調整することが可能である。

また、蓄熱材５３の潜熱蓄熱材はゲル状である。すなわち、潜熱蓄熱材には、パラフィンをゲル化（固化）するゲル化剤が含有されている。ゲルとは、分子が架橋されることで三次元的な網目構造を形成し、その内部に溶媒を吸収し膨潤したものをいう。ゲル化剤はパラフィンに対して数重量％含有させるだけでゲル化の効果を生じる。ゲル化した潜熱蓄熱材は、固相と液相との間で相変化しても全体として固体状態を維持し、流動性を有しない。ゲル状の潜熱蓄熱材は、相変化の前後で全体として固体状態を維持できるので取扱いが容易である。

蓄熱材５３の潜熱蓄熱材は、冷蔵庫３０の冷凍機の運転中に生成された冷気により冷却されて固相状態に相変化し、冷熱を蓄熱する。冷蔵庫３０への冷凍機の運転に必要な電力供給が停止し、冷蔵庫３０の冷凍機の運転が中止すると、蓄熱材５３による保冷が開始される。貯蔵室５４内の空気は、貯蔵室５４の周囲に張り巡らされて設けられた蓄熱材５３により所定時間だけ所定領域を所望の温度範囲に維持される。より具体的には、蓄熱材５３の潜熱蓄熱材が固相から液相へ相変化するまでの期間において、貯蔵室５４内の温度がほぼ一定に維持される。また、蓄熱材５３が外側は断熱材により覆われている。このため、断熱材は蓄熱材５３に蓄熱された冷熱が冷蔵庫３０の外周囲に漏れるのを防止する。これにより、冷蔵庫３０は、貯蔵室５４内の温度が所定温度に維持される時間を長くすることができる。

このように、本実施の形態による冷蔵庫３０は、電力の供給が低下あるいは停止しても、貯蔵室５４を所定温度に維持可能な機能を備えている。このため、冷蔵庫３０は、消費電力が低下しても、貯蔵室５４を所定温度に維持することができる。

次に、図１に戻り、ＩＨクッキングヒータ４０による加熱調理が終了した後の電力制御システム１の動作について説明する。ＩＨクッキングヒータ４０の内部制御部４０ａは、加熱調理が終了して、電源がオフ状態にされたことの情報を含むコマンドを制御部１２に送信する。制御部１２は、当該コマンドを受信すると、冷蔵庫３０に冷凍機の運転を開始するように命令するコマンドを送信する。冷蔵庫３０の内部制御部３０ａは、当該コマンドを受信すると冷凍機の運転を開始させ、庫内の冷却を開始する。また、これにより、冷蔵庫３０の蓄熱材５３は、冷却されて冷熱を蓄熱する。

ここで、特許文献１に記載された電力供給制御システムでは、家庭内での消費電力量が許容電力量を超えないように制御している。しかしながら、当該電力供給制御システムは、既に複数の電気機器の使用中に、新たな電気機器の使用を開始しようとして、これらの電気機器の合計の消費電力が許容電力量を超えると判断すると、新たな電気機器の使用を中止させる。このようにして、当該電力供給制御システムは、電気機器の合計の消費電力が許容電力量を超えないようにして、家庭内への電力供給が遮断されるのを防止している。しかしながら、電力供給量が低下されたり、電力供給が停止されたりすると、本来の機能を発揮し得ない電気機器もある。例えば、冷蔵庫において、電力供給量が低下されたり、電力供給が停止されたりすると、庫内温度が上昇してしまい、庫内に貯蔵されている食品が傷んでしまう。また、ＩＨクッキングヒータの場合は、電力供給量が低下されたり、電力供給が停止されたりすると、必要な加熱温度での調理ができなくなってしまう。

これに対し、本実施の形態による電力制御システム１は、電力の供給が低下又は停止しても所望の機能を発揮できる第１の電気機器群として、冷蔵庫３０と、電力の供給が低下又は停止すると所望の機能を発揮できない第２の電気機器群として、ＩＨクッキングヒータ４０とを有している。電力制御システム１の制御部１２は、冷蔵庫３０とＩＨクッキングヒータ４０の双方に供給すべき総電力量が所定の許容電力量を超えると判断したら、冷蔵庫３０への電力の供給を低下又は停止させる。本実施の形態による電力制御システム１によれば、冷蔵庫３０への電力供給が低下又は停止しても、庫内温度の上昇を防ぎ、庫内に貯蔵されている食品が傷むのを防止することができる。また、本実施の形態による電力制御システム１によれば、家庭内での総消費電力量が所定の許容電力量を超えないようにしてブレーカが落ちるのを防止するとともに、加熱調理に必要な電力をＩＨクッキングヒータ４０に供給することができる。

また、本実施の形態による冷蔵庫３０は、蓄熱材５３を備え、蓄熱材５３の保温作用により、電力の供給が低下又は停止しても所定時間だけ所定領域を所望の温度範囲に維持可能な機能を備えている。これにより、冷蔵庫３０は、電力供給量が低下、又は電力供給が停止しても、庫内の温度を所定温度に維持するという所望の機能を発揮することができる。

（変形例）
次に、第１の実施の形態の変形例による電力制御システム２について、図３を用いて説明する。なお、第１の実施の形態と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。図３は、本変形例による電力制御システム２及びそれに用いる電気機器を示す模式図である。本変形例による電力制御システム２は、第２電気機器群に属するＩＨクッキングヒータが内部制御部４０ａを備えていないことに特徴を有している。

電力制御システム２は、制御部１２、冷蔵庫３０間のみで消費電力データのデータ通信行う。制御部１２は、電灯線２２を流れる電力量を監視し、当該電力量が所定の許容電力量を超えそうになったら、もしくは超えたら、冷蔵庫３０に対し、冷凍機の運転停止又は低電力運転を命令するコマンドを送信する。例えば、ＩＨクッキングヒータ４０の電源がオン状態にされ、加熱調理が開始され、電灯線２２を流れる電力量が著しく増加し、当該電力量が所定の許容電力量を超えた場合に、制御部１２は、冷蔵庫３０の冷凍機を停止させるコマンドを内部制御部３０ａに送信する。

本変形例による電力制御システム２は、第１の実施の形態による電力制御システム１と比較して、制御部１２、第１の電気機器群間のみでデータ通信を行うため、第２の電気機器群に内部制御部を設ける必要がない。また、第１の実施の形態による電力制御システム１では、第１の電気機器群の各電気機器全てに内部制御部を設ける必要がある。一方で、本変形例による電力制御システム２では、第１の電気機器群の少なくとも一部の電気機器に内部制御部が設けられていればよい。また、第１の実施の形態による電力制御システム１は、本変形例による電力制御システム２と比較して、制御部１２が、第１及び第２電気機器群との間で消費電力データのデータ通信を行い、総消費電力量に余裕があるか監視している。このため、第１の実施の形態による電力制御システム１では、瞬間的に消費電力が最大許容電力を超えないように制御できる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態による電力制御システム３について、図４乃至図８を用いて説明する。なお、第１の実施の形態と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。図４は、本実施の形態による電力制御システム３及びそれに用いる電気機器を示す模式図である。本実施の形態では、第１及び第２の電気機器群がそれぞれ複数の電気機器で構成されている例について説明する。本実施の形態による電力制御システム３は、電力の供給が低下又は停止しても所望の機能を発揮できる第１の電気機器群として、冷蔵庫３０、電気床下暖房機３２及び電気こたつ３４を有している。

図３に示すように、電気床下暖房機３２は、冷蔵庫３０と同様に電灯線２４により制御部１２に接続されている。電気床下暖房機３２は、ヒータ部６８（図４では、不図示）に電力を供給することにより熱を発生させている。また、電気床下暖房機３２は、制御部１２とデータ通信を行い、ヒータ部６８等の各装置を制御する内部制御部３２ａを有している。内部制御部３２ａは、電灯線２４から電力とともに送信されるデータを抽出するフィルタ機能を有している。電気床下暖房機３２の内部制御部３２ａは、フィルタ機能により抽出したデータを受信する。さらに電気床下暖房機３２の内部制御部３２ａは、電気床下暖房機３２の消費電力等のデータを生成する。電気床下暖房機３２の内部制御部３２ａは、電灯線２４を介して、生成した当該データを制御部１２に送信する。また、内部制御部３２ａは、不図示のバッテリを有している。このため、内部制御部３２ａは、電気床下暖房機３２への電力供給が停止しても、所定時間稼働することができる。

次に、図５を用いて、電気床下暖房機３２についてより具体的に説明する。図５は、電気床下暖房機３２が配置されている家屋６０の断面図である。家屋６０は、居住空間部６２を有している。居住空間部６２の下端には床板６４が配置されている。床板６４の下方には床下空間部６６が設けられている。電気床下暖房機３２は、床下空間部６６に配置されている。電気床下暖房機３２は、蓄熱材６９を備え、蓄熱材６９の保温作用により、電力の供給が低下又は停止して、ヒータ部６８の加熱能力が低下又は機能しなくなっても、所定時間だけ居住空間部６２を所望の温度範囲に維持可能な機能を備えている。蓄熱材６９は、ヒータ部６８と床板６４との間に配置されている。

蓄熱材６９は、潜熱蓄熱材を有している。蓄熱材６９の潜熱蓄熱材は、例えばパラフィンを含んでいる。また、蓄熱材６９の潜熱蓄熱材はゲル状である。蓄熱材６９の潜熱蓄熱材は、ヒータ部６８により加熱されて固相状態に相変化する。電気床下暖房機３２へのヒータ部６８の熱生成に必要な電力供給が停止しすると、蓄熱材６９による保温が開始される。居住空間部６２内は、床板６４の下面に設けられた蓄熱材６９により所定時間だけ所望の温度範囲に維持される。より具体的には、蓄熱材６９の潜熱蓄熱材が固相から液相へ相変化するまでの期間において、居住空間部６２内の温度がほぼ一定に維持される。このように、本実施の形態による電気床下暖房機３２は、電力の供給が低下あるいは停止しても、居住空間部６２内を所定温度に維持可能な機能を備えている。

また、電気床下暖房機３２は、家屋６０の外気温度が相対的に高い日中に蓄熱材６９を暖めて熱を蓄熱する。電気床下暖房機３２は、家屋６０の外気温度が相対的に低くなる夜間にヒータ部６８による加熱と、蓄熱材６９による放熱を組みあわて暖房機能を発揮することができる。電気床下暖房機３２は、外気温度が相対的に低くなる夜間に蓄熱材６９による放熱を用いることで、夜間でのヒータ部６８が消費する消費電力を抑えることができる。このため、電気床下暖房機３２は、１日の合計での消費電力量を低減することができる。

電気床下暖房機３２は、ヒータ部６８による加熱時に約８００Ｗの電力を消費する。電力制御システム３は、電気床下暖房機３２のヒータ部６８による加熱を停止させることにより、第２の電気機器群に約８００Ｗの電力を融通することができる。

次に図４に戻り、第１の電気機器群を構成する電気こたつ３４について説明する。電気こたつ３４は、電灯線２４により制御部１２に接続されている。電気こたつ３４は、ヒータ部７６（図４では、不図示）に電力を供給することにより熱を発生させている。また、電気こたつ３４は、制御部１２とデータ通信を行い、ヒータ部７６等の各装置を制御する内部制御部３４ａを有している。内部制御部３４ａは、電灯線２４から電力とともに送信されるデータを抽出するフィルタ機能を有している。電気こたつ３４の内部制御部３４ａは、フィルタ機能により抽出したデータを受信する。さらに電気こたつ３４の内部制御部３４ａは、電気こたつ３４の消費電力等のデータを生成する。電気こたつ３４の内部制御部３４ａは、電灯線２４を介して、生成した当該データを制御部１２に送信することができる。また、内部制御部３４ａは、不図示のバッテリを有している。このため、内部制御部３４ａは、電気こたつ３４への電力供給が停止しても、所定時間稼働することができる。

次に、図６を用いて、電気こたつ３４について詳細に説明する。図６は、電気こたつ３４の断面図である。電気こたつ３４は、机７０、こたつ布団７２、床板６４を切って床を下げた床下げ部７４及びヒータ部７６を有している。電気こたつ３４は、机７０、こたつ布団７２及び床下げ部７４で囲まれた空間部７８を床下げ部７４に配置されているヒータ部７６により所定温度に暖めることができる。なお、図６に示す電気こたつは、いわゆる掘りごたつである。

電気こたつ３４は、蓄熱材７９を備え、蓄熱材７９の保温作用により、電力の供給が低下又は停止してヒータ部７６の加熱能力が低下又は機能しなくなっても、所定時間だけ空間部７８を所望の温度範囲に維持可能な機能を備えている。蓄熱材７９は、机７０の空間部７８側、床下げ部７４の側面及び底面に配置されている。

蓄熱材７９は、潜熱蓄熱材を有している。蓄熱材７９の潜熱蓄熱材は、例えばパラフィンを含んでいる。また、蓄熱材７９の潜熱蓄熱材はゲル状である。蓄熱材７９の潜熱蓄熱材は、ヒータ部７６により加熱されて固相状態に相変化する。電気こたつ３４へのヒータ部７６の熱生成に必要な電力供給が停止すると、蓄熱材７９による保温が開始される。空間部７８内は蓄熱材７９により所定時間だけ所望の温度範囲に維持される。より具体的には、蓄熱材７９の潜熱蓄熱材が固相から液相へ相変化するまでの期間において、空間部７８内の温度がほぼ一定に維持される。このように、本実施の形態による電気こたつ３４は、電力の供給が低下あるいは停止しても、空間部７８を所定温度に維持するという所望の機能を発揮することができる。

電気こたつ３４は、ヒータ部７６による加熱時に約９００Ｗの電力を消費する。電力制御システム３は、電気こたつ３４のヒータ部７６による加熱を停止させることにより、第２の電気機器群に約９００Ｗの電力を融通することができる。

次に、図４に戻り、本実施の形態による電力制御システム３の第２の電気機器群について説明する。本実施の形態による電力制御システム３は、電力の供給が低下又は停止すると所望の機能を発揮できない第２の電気機器群として、ＩＨクッキングヒータ４０、電子レンジ４２及びアイロン４４を有している。ＩＨクッキングヒータ４０、電子レンジ４２及びアイロン４４は電灯線２４により制御部１２に接続されている。電子レンジ４２は、電力の供給により、マイクロ波を発生させ、加熱調理を行う。電子レンジ４２では、加熱調理中の消費電力が相対的に大きくなっている。また、電子レンジ４２は、加熱料理中以外には電力供給をほとんど必要としない。このように、電子レンジ４２の加熱調理中には相対的に多くの電力供給量が必要である。

電子レンジ４２は、制御部１２とデータ通信を行う内部制御部４２ａを有している。内部制御部４２ａは、電灯線２４から電力とともに送信されるデータを抽出するフィルタ機能を有している。電子レンジ４２の内部制御部４２ａは、フィルタ機能により抽出したデータを受信することができる。電子レンジ４２の内部制御部４２ａは、設定された加熱調理に必要な消費電力を算出し、当該消費電力のデータを生成する。電子レンジ４２の内部制御部４２ａは、電灯線２４を介して、生成した当該データを制御部１２に送信することができる。

アイロン４４は、電力の供給により熱を発生させ、衣服のしわをのばす。アイロン４４は、使用中に相対的に多くの電力供給量が必要である。アイロン４４は、制御部１２とデータ通信を行う内部制御部４４ａを有している。内部制御部４４ａは、電灯線２４から電力とともに送信されるデータを抽出するフィルタ機能を有している。アイロン４４の内部制御部４４ａは、フィルタ機能により抽出したデータを受信する。アイロン４４の内部制御部４４ａは、設定された加熱温度に必要な消費電力を算出し、当該消費電力のデータを生成する。アイロン４４の内部制御部４４ａは、電灯線２４を介して、生成した当該データを制御部１２に送信することができる。

制御部１２は、第１及び第２の電気機器群のそれぞれから受信した各データに基づいて、第１及び第２の電気機器群のそれぞれが消費している消費電力を監視している。制御部１２は、第１及び第２の電気機器群の消費電力が所定の許容電力量を超えると判断したら、第１の電気機器群に属する冷蔵庫３０、電床下暖房機３２又は電気こたつ３４への電力の供給を低下又は停止させるように第１の電気機器群に含まれる電気機器を制御する。

次に、本実施の形態による電力制御システム３が実行する、電力供給の低下又は停止する電気機器の順番決定方法について説明する。ここでは、第２の電気機器群の全ての電気機器を同時に使用しても所定の許容電力量を超えないことを前提として、当該順番決定方法について説明する。

制御部１２は、不図示のＲＯＭ（読み込み専用のメモリ）を有している。当該ＲＯＭには、第１及び第２の電気機器群の各電気機器を使用した場合の最大消費電力に関するルックアップテーブルが格納されている。図７を用いて、制御部１２のＲＯＭに格納されているルックアップテーブルについて説明する。図７は、ルックアップテーブルに格納されるデータ構造の例を示している。ルックアップテーブルの最上行において、「３０」は冷蔵庫３０を示し、「３２」は、電気床下暖房機３２を示し、「３４」は、電気こたつ３４を示し、「４０」はＩＨクッキングヒータ４０を示し、「４２」は電子レンジ４２を示し、「４４」はアイロン４４を示し、「ｍａｘ」は第１及び第２の電気機器群の各電気機器を同時に稼働した場合の最大消費電力が所定の許容電力量を超えるか否か示している。図７中の「ｍａｘ」の以外の列において、「○」はその列の電気機器が稼働していることを示し、「×」はその列の電気機器が停止していることを示している。また図７中の「ｍａｘ」の列において、「○」は最大消費電力が所定の許容電力量を超えていないことを示し、「×」は最大消費電力が所定の許容電力量を超えていることを示している。第１及び第２の電気機器群は合計６つの電気機器を有しているので、これら６つの電気機器のうち少なくとも一つ以上が同時に稼働する場合の組み合わせは６３通りである。一般的に、ｍ個の電気機器について、各電気機器には稼働又は停止の２つの状態がある場合、少なくとも一つ以上の電気機器が同時に稼働する組み合わせは全部で２^ｍ−１通りである。ルックアップテーブルの６×６３行列のそれぞれには、各電気機器の最大消費電力がデータとして格納されている。

制御部１２は、第１及び第２の電気機器群に含まれるいずれかの電気機器の稼働開始を知らせる信号を受信すると、ルックアップテーブルを用いて、最大消費電力量を把握する。制御部１２は、最大消費電力量が許容電力量を超えないと判断すると、稼働開始を知らせる信号を送信した電気機器に稼働開始コマンドを送信する。当該コマンドを受信した電気機器は、稼働を開始する。

また、制御部１２は、最大消費電力量が許容電力量を超えると判断すると、第１の電気機器群に含まれる一又は複数の電気機器への電力の供給を停止させるように当該電気機器を制御する。この際、制御部１２は、ルックアップテーブルを参照し、最大消費電力量が許容電力量を超えず、かつ、電力の供給を停止させるように制御する電気機器の数が最小になる電気機器の同時稼働の組み合わせを検索する。制御部１２は、当該検索結果に基づいて、第１の電気機器群に属する電気機器に稼働を停止させるコマンドを送信する。

例えば、「ｎ」（図７において、２＜ｎ＜６０）の行には、冷蔵庫３０、電気床下暖房機３２、電気こたつ３４及びＩＨクッキングヒータ４０が同時に稼働している場合の最大消費電力量が格納されている。この場合には、「ｍａｘ」の列の「○」が示すように、最大消費電力量が許容電力量を超えていない。

ここで、電子レンジ４２の電源がオン状態にされたことを受信データに基づき制御部１２が検出したとする。冷蔵庫３０、電気床下暖房機３２、電気こたつ３４、ＩＨクッキングヒータ４０及び電子レンジ４２が同時に稼働している場合には、「ｎ＋１」行の「ｍａｘ」列が示すように、最大消費電力量が許容電力量を超えている。この場合において、制御部１２は、第１の電気機器群に含まれる電気機器の稼働を停止させて、最大消費電力量が許容電力量を超えないように制御する。この際、制御部１２は、ルックアップテーブルを参照して、第２の電気機器群のＩＨクッキングヒータ４０及び電子レンジ４２が同時に稼働しており、かつ、最大消費電力量が許容電力量を超えない所定の電気機器の同時稼働の組み合わせを検出する。この時、第１の電気機器群のうち、使用者が意図的に使用を停止している電気機器（例えば、主電源がオフ状態の電気機器）が稼働している場合の組み合わせは除外する。

当該検出結果として、制御部１２は、「ｎ＋２」及び「ｎ＋３」の行に示す電気機器の同時稼働の組み合わせを検出したとする。「ｎ＋２」及び「ｎ＋３」の行に示す組み合わせにおいては、いずれも「ｍａｘ」の列に示すように、最大消費電力量が許容電力量を超えていない。しかしながら、「ｎ＋２」行に示す組み合わせの場合には、第１の電気機器群の電気機器では、冷蔵庫３０と電気床下暖房機３２とが稼働している。これに対し、「ｎ＋３」行に示す組み合わせの場合には、第１の電気機器群の電気機器は、冷蔵庫３０のみが稼働している。この場合には、制御部１２は、第１の電気機器群の電気機器がより多く稼働している組み合わせを選択する。このため、制御部１２は、電気こたつ３４に稼働を停止させるコマンドを送信する。制御部１２は、電気こたつ３４から稼働停止したことを示す信号を受信した後に、第２の電気機器群の電子レンジ４２に稼働許可コマンドを送信する。電子レンジ４２は、制御部１２から稼働許可コマンドを受信すると、所定の消費電力で加熱調理を開始する。

このように、本実施の形態による電力制御システム３によれば、第１の電気機器群に属し、稼働停止する電気機器を最小にしつつ、第１及び第２の電気機器群の消費電力が所定の許容電力量を超えないようにすることができる。

本実施の形態による電力制御システム３の制御部１２では、ルックアップテーブルの格納のためにＲＯＭが用いられているが、他のメモリを用いてルックアップテーブルを格納してもよい。例えば、制御部１２の電源が切れてもデータ保存可能なフラッシュメモリなど、書き換え可能な不揮発性メモリを用いてもよい。これにより、制御部１２は、電気機器の追加又は削減に伴うルックアップテーブルの変更や、各電気機器の使用状況に基づいてルックアップテーブルを書き換えて、各電気機器の使用状況に応じた制御を行うことができる。

また、本実施の形態による電力制御システム３は、電気機器を稼働状態又は停止状態の二通りの状態で各電気機器を制御しているが、各電気機器の制御方法はこれに限られない。例えば、電力制御システム３は、第１の電気機器群に含まれる電気機器に対し、通常稼働状態、低電力稼働状態又は停止状態等の複数の状態で各電気機器を制御してもよい。この場合には、全ての電気機器の全ての状態の組み合わせの消費電力データを格納したルックアップテーブルを制御部１２に記憶させておくことで、電力制御システム３は、本実施の形態と同様に、電力供給の低下または停止する電気機器の順番決定を行うことができる。

（変形例）
次に、図８を用いて、電力制御システム３の制御部１２が実行する、電力供給の低下又は停止する電気機器の順番決定方法の変形例について説明する。図８を用いて、本変形例で用いられるルックアップテーブルについて説明する。図８は、ルックアップテーブルに格納されるデータ構造の例を示している。図８（ａ）及び（ｂ）は、第１の電気機器群の消費電力に関するデータが格納されるデータ構造の例を示している。図８（ｃ）は、第２の電気機器群の消費電力に関するデータが格納されるデータ構造の例を示している。

図８（ａ）及び（ｂ）に示すルックアップテーブルの最上行において、「３０」は冷蔵庫３０を示し、「３２」は、電気床下暖房機３２を示し、「３４」は、電気こたつ３４を示し、「使用量（ｗ）」は、第１の電気機器群に含まれる電気機器を同時に稼働した場合の使用電力量（ｗ）を示している。当該ルックアップテーブルの「消費電力（ｗ）」の行は、各電気機器の消費電力を示し、「許容度」の行は、各電気機器の許容度を示している。

本変形例では、第１の電気機器群の各電気機器に許容度を導入し、各電気機器は、許容度の高い順に電力供給が低下又は停止させるようになっている。言い換えれば、許容度の高い順の電気機器から第２の電気機器群に電力を融通するようになっている。また、言い換えれば、許容度の低い順の電気機器から電力を消費するようになっている。許容度は、電力供給がなくてもよい時間が長くても所望の機能を発揮することができる電気機器ほど高く設定したり、稼働停止することにより生活への影響が低い電気機器ほど低く設定したりするなど、各電気機器の特性に合わせて設定する。

当該ルックアップテーブルの最左列の「許容度」の下方の列には第１の電気機器群に含まれる各電気機器の稼働又は停止の組み合わせを示している。本例では、４通りの組み合わせを示している。それぞれの組み合わせの行に示す「×」は、その列の電気機器が稼働停止中であることを示し、「○」は、その列の電気機器が稼働中であることを示している。

また、図８（ｃ）に示すルックアップテーブルの最上行において、「４０」はＩＨクッキングヒータ４０を示し、「４２」は、電子レンジ４２を示し、「４４」は、アイロン４４を示している。当該ルックアップテーブルの「消費電力（ｗ）」の行は、各電気機器の消費電力を示している。また、ルックアップテーブルの最左列の「許容度」の下方の列には第２の電気機器群に含まれる各電気機器の稼働又は停止の組み合わせを示している。本例では、７通りの組み合わせを示している。それぞれの組み合わせの行に示す「×」は、その列の電気機器が稼働停止中であることを示し、「○」は、その列の電気機器が稼働中であることを示している。図８（ｃ）中の「使用量（ｗ）」は、第２の電気機器群に含まれる電気機器のうち稼働している電気機器、すなわちその行で「○」となっている電気機器を同時に稼働した場合の使用電力量（ｗ）を示している。

例えば、第２の電気機器群のＩＨクッキングヒータ４０とアイロン４４とが稼働中であり、電子レンジ４２が稼働停止中であるとする。この場合の第２の電気機器群が同時稼働する組み合わせは、図８（ｃ）中「６」の行に示す組み合わせである。当該組み合わせにおいて、第２の電位機器群の合計の電力使用量は「２５００ｗ」である。

本例では、例えば、所定の許容電力量が４０００ｗである。このため、第１の電気機器群が使用できる電力量は、１５００ｗ以下である。このため、制御部１２は、ルックアップテーブルを参照して、図８（ａ）示す、「３」の行に示す電気機器の同時稼働の組み合わせの使用量が１０００ｗであり、１５００ｗ以下であると判断して、電気床下暖房機３２の稼働を停止させる。稼働が停止した電気床下暖房機３２の許容度は最も高い「５０」になっている。

本変形例では、許容度は可変値になっている。例えば、図８（ａ）に示すルックアップテーブルの「３」の場合には、許容度が「５０」であって一番大きい電気床下暖房機３２が稼働停止中になっている。所定時間が経過すると、ルックアップテーブルは図（８）（ｂ）に示すデータに書き換えられる。図８（ｂ）に示すルックアップテーブルでは、冷蔵庫３０の許容度が「３０」から「４０」に変化し、電気床下暖房機３２の許容度は「５０」のままであり、電気こたつ３４の許容度が「２０」から「７０」に変化している。ルックップテーブルのデータが書き換えられると、制御部１２は、書き換え後のルックアップテーブルを参照して、第１の電気機器群を制御する。制御部１２は、図８（ｂ）の「３」の行に基づいて電気床下暖房機３２に稼働開始コマンドを送信し、電気こたつ３４に稼働停止コマンドを送信する。このように、制御部１２は、許容度が低くなった電気床下暖房機３２を稼働させ、許容度が一番高くなった電気こたつ３４の稼働を停止させる。

電気機器が稼働し、蓄熱材に熱が蓄えられるにつれて徐々に許容度が大きくなるようにする。一方で、電気機器が稼働停止した場合には徐々に許容度が小さくなるようにする。許容度の時間に対する変化率は、対象とする電気機器の特徴に合わせ設定される。例えば、蓄熱材に蓄えられる熱量が相対的に多く、電力の供給がなくても長い時間所望の機能を発揮できる電気機器の許容度は変化率を小さく設定する。また許容度には上限値が設けられている。上限値は蓄熱材に蓄えられる最大の熱量や電気機器の生活での必要性などに基づいて設定する。例えば、蓄えられる熱量が多い電気機器や、稼働していなくても生活への影響が少ない電気機器の許容度は上限値を高めに設定する。許容度の時間に対する変化率及び上限値は、予め設定されていてもよく、居住者等によって任意に設定されてもよく、随時変更可能としてもよい。このようにすると、許容度の低い電気機器、すなわち、生活により必要な電気機器や蓄熱効果が切れかかっている電気機器に優先して電力を供給することができる。許容度は随時変化するので、定期的に許容度を監視し、許容度の高い電気機器から順に電力を融通するように変更する。また、電気床下暖房機３２や電気こたつ３４の暖房機器などの消費電力の高い電気機器の許容度の上限値を居住者が大きく設定することで、電力制御システムによる省電力化（省エネ化）を意識的に実行することができる。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態による電力制御システム５について、図９を用いて説明する。なお、第１の実施の形態と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。上記第１及び第２の実施の形態による電力制御システム１及び３の制御部１２は、各電気機器の消費電力を監視し、総消費電力量が所定の許容電力量を超えると判断したら、第１の電気機器群の所定の電気機器に対し使用電力量の上限を設定するコマンドを送信するようにして、当該電気機器への電力の供給を低下又は停止させるようにしている。このように、第１及び第２の実施の形態による電力制御システム１及び３は、第１及び第２の電気機器群の外部に設けられた制御部１２で第１及び第２の電気機器群を外部制御している。

一方、本実施の形態による電力制御システム５は、第１及び第２の電気機器群の内部に設けられた内部制御部が各電気機器への電力供給量を制御するようになっている。図９は、第３の実施の形態による電力制御システム５及びそれに用いる電気機器を示す模式図である。電力制御システム５は、ブレーカ部１０に接続されている。ブレーカ部１０から供給される電力は電力制御システム１の電力モニタ１４を介して家庭内の電気機器に供給される。

電力制御システム５は、第１の電気機器群と第２の電気機器群と電力モニタ１４とを有している。第１の電気機器群は、電力の供給が低下又は停止しても所望の機能を発揮できる電気機器で構成されている。本実施の形態では第１の電気機器群に含まれる電気機器として冷蔵庫３０を例示している。第２の電気機器群は、電力の供給が低下又は停止すると所望の機能を発揮できない電気機器で構成されている。本実施の形態では第２の電気機器群に含まれる電気機器としてＩＨクッキングヒータ４０を例示している。

電力モニタ１４は、ブレーカ部１０と電灯線２２により接続されている。電力モニタ１４は、冷蔵庫３０及びＩＨクッキングヒータ４０と電灯線２４により接続されている。電力モニタ１４は、冷蔵庫３０の消費電力のデータと、ＩＨクッキングヒータ４０に入力された設定温度から加熱調理に必要な消費電力のデータを受信し、これらの消費電力を合計した総消費電力量を算出する。電力モニタ１４は、算出した合計の総消費電力量と所定の許容電力量のデータを第１の電気機器群に含まれる冷蔵庫３０に送信する。

冷蔵庫３０は、電力モニタ１４から送信されたデータを内部制御部３０ａで受信する。冷蔵庫３０の内部制御部３０ａは、第１及び第２の電気機器群に供給すべき総電力量、すなわち電力モニタ１４が算出した合計の総消費電力量が所定の許容電力量を超えると判断すると、自己に供給される電力を低下又は停止させる。冷蔵庫３０の内部制御部３０ａは、供給される電力を低下又はさせた後の消費電力のデータを生成し、生成したデータを電力モニタ１４に送信する。

冷蔵庫３０から当該データを受信した電力モニタ１４は、冷蔵庫３０の消費電力と、ＩＨクッキングヒータ４０に入力された設定温度から加熱調理に必要な消費電力とを総消費電力量を再度算出する。電力モニタ１４は、算出した総消費電力量のデータを生成し、生成したデータをＩＨクッキングヒータ４０に送信する。

電力モニタ１４から当該データを受信したＩＨクッキングヒータ４０の内部制御部４０ａは、総消費電力量が所定の許容電量を超えていないか判断する。ＩＨクッキングヒータ４０の内部制御部４０ａは、総消費電力量が所定の許容電量を超えていないと判断すると、設定温度での加熱調理を開始する。

このように、本実施の形態による電力制御システム５によれば、家庭内での消費電力が許容電力量を超えないようにするとともに、加熱調理に必要な電力をＩＨクッキングヒータ４０に供給することができる。

（変形例）
次に、第３の実施の形態の変形例による電力制御システム６について、図１０を用いて説明する。なお、第１の実施の形態と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。本変形例による電力制御システム６は、制御部１２及び電力モニタ１４を有さない点に特徴を有している。

図１０は、本変形例による電力制御システム６を示す模式図である。図１０に示すように、電力制御システム６は、ブレーカ部１０と第１の電気機器群である冷蔵庫３０及び第２の電気機器群であるＩＨクッキングヒータ４０とが電灯線２４を介して接続されている。冷蔵庫３０の内部制御部３０ａとＩＨクッキングヒータの内部制御部４０ａとの間でデータ通信を行う。第２の電気機器群に含まれるＩＨクッキングヒータ４０の内部制御部４０ａは、ＩＨクッキングヒータの消費電力のデータを第１の電気機器群に含まれる冷蔵庫３０の内部制御部３０ａに送信する。第１の電気機器群に含まれる冷蔵庫３０の内部制御部３０ａには、電気機器の消費電力に関するルックアップテーブルと、電力制御システム６を構成する電気機器の総電力の許容量が記憶されており、第２の電気機器群から送信された消費電力データを基に、ルックアップテーブルを参照しながら、冷蔵庫３０の消費電力を制御する。

本変形例による電力制御システム６は、第１及び第２の電気機器群のみで構成される。このため、電力制御システム６は構成を簡略化することができる。

［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態による電力制御システムに用いられる電気機器について、図１１乃至図１３を用いて説明する。上記第１乃至第３の実施の形態では、電力の供給が低下又は停止しても所望の機能を発揮できる第１の電気機器群として、冷蔵庫３０、電気床下暖房機３２及び電気こたつ３４を例示している。本実施の形態では、第１の電気機器群として、エアコンディショナ８０、追焚き電気加熱器９２、電気給湯器１００をさらに例示する。

まず、図１１を用いて、本実施の形態によるエアコンディショナ８０について説明する。図１１は、エアコンディショナ８０が配置されている家屋６０の断面図である。エアコンディショナ８０は、蓄熱材８２を備え、蓄熱材８２の保温作用により、電力の供給が低下又は停止して、空調能力が低下又は機能しなくなっても、所定時間だけ居住空間部６２を所望の温度範囲に維持可能な機能を備えている。蓄熱材８２は、エアコンディショナ８０が取り付けられている内壁８６の裏面側に配置されている。また、エアコンディショナ８０の配置箇所以外の内壁８６の裏面側及び床下空間部６６にも蓄熱材８４が配置されている。これにより。居住空間部６２の空調効果が高まる。

蓄熱材８２、８４は、潜熱蓄熱材を有している。蓄熱材８２、８４の潜熱蓄熱材は、例えばパラフィンを含んでいる。また、蓄熱材８２、８４の潜熱蓄熱材はゲル状である。蓄熱材８２、８４の潜熱蓄熱材は、エアコンディショナ８０から吹出される冷気により冷却されて固相状態に相変化する。エアコンディショナ８０への電力供給が停止しすると、蓄熱材８２、８４による空調が開始される。居住空間部６２内は、蓄熱材８２、８４により所定時間だけ所望の温度範囲に維持される。より具体的には、蓄熱材８２、８４の潜熱蓄熱材が固相から液相へ相変化するまでの期間において、居住空間部６４内の温度がほぼ一定に維持される。このように、本実施の形態によるエアコンディショナ８０は、電力の供給が低下あるいは停止しても、居住空間部６２内を所定温度に維持可能な機能を備えている。

エアコンディショナ８０は、稼働時に約６００Ｗの電力を消費する。電力制御システムは、エアコンディショナ８０を停止させることにより、第２の電気機器群に約６００Ｗの電力を融通することができる。

次に、図１２を用いて、追焚き電気加熱器９２について説明する。図１２は、追焚き電気加熱器９２が備えられている浴槽９０の断面図である。浴槽９０には、後述する電気給湯器１００から供給された湯が貯められている。追焚き電気加熱器９２は、浴槽９０の内壁に設けられた不図示の吸入口と不図示の供給口に接続されている。追焚き電気加熱器９２は、当該吸入口から導入された湯をヒータ部９４で加熱し、加熱した湯を供給口を介して浴槽９０内に供給する。

追焚き電気加熱器９２は、蓄熱材９６を備え、蓄熱材９６の保温作用により、電力の供給が低下又は停止してヒータ部９４の加熱能力が低下又は機能しなくなっても、所定時間だけ浴槽９０に貯められている湯を所望の温度範囲に維持可能な機能を備えている。蓄熱材９６は、浴槽９０の外壁に配置されている。

蓄熱材９６は、潜熱蓄熱材を有している。蓄熱材９６の潜熱蓄熱材は、例えばパラフィンを含んでいる。また、蓄熱材９６の潜熱蓄熱材はゲル状である。蓄熱材９６の潜熱蓄熱材は、ヒータ部９４により生成された湯、または電気給湯器１００により浴槽９０内に供給された湯により加熱されて固相状態に相変化する。追焚き電気加熱器９２への電力供給が停止すると、蓄熱材９６による保温が開始される。浴槽９０内の湯は蓄熱材９６により所定時間だけ所望の温度範囲に維持される。より具体的には、蓄熱材９６の潜熱蓄熱材が固相から液相へ相変化するまでの期間において、浴槽９０内の湯の温度がほぼ一定に維持される。このように、本実施の形態による追焚き電気加熱器９２は、電力の供給が低下あるいは停止しても、浴槽９０内の湯の温度を所定温度に維持するという所望の機能を発揮することができる。

次に、図１３を用いて、電気給湯器１００について説明する。図１３は、本実施の形態による電気給湯器１００の概略構成を示す模式図である。電気給湯器１００は、温水を貯留する貯湯槽１０２を有している。また、電気給湯器１００は、加熱器１０６を有している。加熱器１０６には、貯湯槽１０２に貯湯されている相対的に温度の低い湯が配管１０８を通じて導入される。加熱器１０６は、導入された湯を所定温度にまで加熱して配管１１０を通じて貯湯槽１０２に再度貯湯される。貯湯槽１０２に貯湯されている湯は、配管１１２を通じて、家庭内の各部、例えば、浴槽９０に供給される。

電気給湯器１００は、蓄熱材１０４を備え、蓄熱材１０４の保温作用により、電力の供給が低下又は停止して加熱器１０６の加熱能力が低下又は機能しなくなっても、所定時間だけ貯湯槽１０２に貯められている湯を所望の温度範囲に維持可能な機能を備えている。蓄熱材９６は、貯湯槽１０２の外壁に配置されている。

蓄熱材１０４は、潜熱蓄熱材を有している。蓄熱材１０４の潜熱蓄熱材は、例えばパラフィンを含んでいる。また、蓄熱材１０４の潜熱蓄熱材はゲル状である。蓄熱材１０４の潜熱蓄熱材は、加熱器１０６により生成された湯により加熱されて固相状態に相変化する。電気給湯器１００への電力供給が停止すると、蓄熱材１０４による保温が開始される。貯湯槽１０２内の湯は蓄熱材１０４により所定時間だけ所望の温度範囲に維持される。より具体的には、蓄熱材１０４の潜熱蓄熱材が固相から液相へ相変化するまでの期間において、貯湯槽１０２内の湯の温度がほぼ一定に維持される。このように、本実施の形態による電気給湯器１００は、電力の供給が低下あるいは停止しても、貯湯槽１０２内の湯の温度を所定温度に維持するという所望の機能を発揮することができる。

本実施の形態による電気機器である、エアコンディショナ８０、追焚き電気加熱器９２及び電気給湯器１００のそれぞれは、冷蔵庫３０と同様に、他の電気機器と同時に消費される総電力量が所定の許容電力量を超えると判断したら、自己に供給される電力を低下又は停止させる制御部（内部制御部）を有していてもよい。

［第５の実施の形態］
次に、本発明の第５の実施の形態による電力制御システム７について、図１４及び図１５を用いて説明する。なお、第１の実施の形態と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。図１４及び図１５は、本実施の形態による電力制御システム７及びそれに用いる電気機器を示す模式図である。上記実施の形態では、各電気機器を制御する内部制御部が、各電気機器に内在されている例を示した。一方で、本実施の形態による電力制御システム７は、当該内部制御部が各電気機器に電力が供給される経路上に配置されている点に特徴を有している。

図１４に示すように、冷蔵庫３０を制御する内部制御部３０ｂは、電灯線２４上に配置されている。また、図１５に示すように、内部制御部３０ｃは、電灯線２４を介して、複数の電気機器と接続されていてもよい。内部制御部３０ｂ、３０ｃは、第１の電気機器群に対し電力供給を制御できる位置に配置されていればよい。内部制御部３０ｂ、３０ｃは第１の電気機器に含まれる電気機器への電力供給の停止命令又は低下命令を含むコマンドを制御部１２から受信した場合、当該電気機器への電力供給を停止又は低減する。例えば、内部制御部３０ｂ、３０ｃが制御部１２より冷蔵庫３０への電力供給を停止する停止命令を受信した場合、内部制御部３０ｂ、３０ｃは、冷蔵庫３０へ供給される電力を遮断し、冷蔵庫３０への電力供給を停止する。

本実施の形態によれば、内部制御部を備えない電気機器を電力制御システム７に用いることができる。

本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
上記実施の形態では、制御部１２及び電力モニタ１４と、第１及び第２の電気機器群の各電気機器との間でのデータ通信は、電灯線２４を介して行われているが、本発明はこれに限られない。制御部１２及び電力モニタ１４と、第１及び第２の電気機器群の各電気機器との間でのデータ通信は、電灯線とは別の有線ＬＡＮを介して行われてもよいし、無線ＬＡＮにより行われてもよい。

また、上記第２の実施の形態では、制御部１２に第１及び第２の電気機器群の各電気機器の消費電力を記憶したルックアップテーブルが備えられているが、本発明はこれに限られない。例えば、制御部１２は、ＲＯＭに記憶された消費電力算出用プログラム（消費電力算出用フロー）を用いて、当該各電気機器の消費電力を毎回算出するようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、制御部１２や電力モニタ１４がブレーカ部１０のメインブレーカ装置に接続されているが、本発明はこれに限られない。例えば、ブレーカ部１０に設けられ、家庭内の各部屋に電力を分岐させ、各部屋毎に個別に定められた許容電力量を超える電力が供給されないようにするサブブレーカ装置に制御部１２や電力モニタ１４が接続されていてもよい。このような電力制御システムは、家庭内の各部屋毎への電力供給が遮断されるのを防ぐことができる。

なお、上記詳細な説明で説明した事項、特に上記実施の形態で説明した事項は組み合わせることが可能である。

本発明は、電力制御システム分野において広く利用可能である。

１、２、３、５、６、７ 電力制御システム
１０ ブレーカ部
１２ 制御部
１４ 電力モニタ
２０ 配電線
２２、２４ 電灯線
３０ 冷蔵庫
３２ 電気床下暖房機
３４ 電気こたつ
４０ ＩＨクッキングヒータ
４２ 電子レンジ
４４ アイロン
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３２ａ、３４ａ、４０ａ、４２ａ、４４ａ 内部制御部
５０ 容器本体
５１ 扉部材
５２ 開口部
５３、６９、７９、８２、８４、９６、１０４ 蓄熱材
５４ 貯蔵室
５５ 壁部
５６ 棚部材
５７ 扉収納部
５８ パッキン
６０ 家屋
６２ 居住空間部
６４ 床板
６６ 床下空間部
６８、７６ ９４ ヒータ部
７０ 机
７２ こたつ布団
７４ 床下げ部
７８ 空間部
８０ エアコンディショナ
８６ 内壁
９０ 浴槽
９２ 追炊き電気加熱器
１００ 電気給湯器
１０２ 貯湯槽
１０６ 加熱器
１０８ 、１１０、１１２ 配管

Claims (7)

1. 電力の供給が低下又は停止しても所望の機能を発揮できる第１の電気機器群と、
   電力の供給が低下又は停止すると所望の機能を発揮できない第２の電気機器群と、
   前記第１及び第２の電気機器群の双方に供給すべき総電力量が所定の許容電力量を超えると判断したら、前記第１の電気機器群への電力の供給を低下又は停止させる制御部と
   を有することを特徴とする電力制御システム。
2. 請求項１記載の電力制御システムであって、
   前記制御部は、前記第１の電気機器群の少なくともいずれか１つの電気機器への電力の供給を低下又は停止させること
   を特徴とする電力制御システム。
3. 請求項１又は２に記載の電力制御システムであって、
   前記第１の電気機器群に含まれる電気機器は蓄熱材を備え、前記蓄熱材の保温作用により、電力の供給が低下又は停止しても所定時間だけ所定領域を所望の温度範囲に維持可能な機能を備えていること
   を特徴とする電力制御システム。
4. 電力の供給が低下又は停止しても所望の機能を発揮できる第１の電気機器群と、
   電力の供給が低下又は停止すると所望の機能を発揮できない第２の電気機器群と、
   前記第１の電気機器群に含まれており、前記第１及び第２の電気機器群に供給すべき総電力量が所定の許容電力量を超えると判断したら、自己に供給される電力を低下又は停止させる制御部を備えた電気機器と
   を有することを特徴とする電力制御システム。
5. 請求項４記載の電力制御システムであって、
   前記電気機器は蓄熱材を備え、前記蓄熱材の保温作用により、電力の供給が低下又は停止しても所定時間だけ所定領域を所望の温度範囲に維持可能な機能を備えていること
   を特徴とする電力制御システム。
6. 電力の供給が低下又は停止しても所望の機能を発揮する機構と、
   他の電気機器と同時に消費される総電力量が所定の許容電力量を超えると判断したら、自己に供給される電力を低下又は停止させる制御部と
   を有することを特徴とする電気機器。
7. 請求項６記載の電気機器であって、
   前記機構は蓄熱材を備え、前記蓄熱材の保温作用により、電力の供給が低下又は停止しても所定時間だけ所定領域を所望の温度範囲に維持可能な機能を備えていること
   を特徴とする電気機器。

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