JP2023064263A - 電気設備、電気設備システム及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】従来に比して電気設備と遮断器との接続関係をより簡便に特定できるようにする。【解決手段】空調機器１は、分電盤２のいずれかの遮断器３と電源線４により接続されているものの、その接続関係が不明な場合、作業員は、接続関係を特定したい空調機器１を探索モードに設定することで、記憶装置１６に記憶されているプログラムを制御装置１７に実行させる。制御装置１７は、プログラムに従い、特徴的な波形の電流値の電流を圧縮機１４及び送風機１５に使用させる。作業員は、電流計６をいずれかの遮断器３に接続されている電源線４の電流値を測定し、特徴的な波形の電流値が測定される遮断器３を、探索モードで動作する空調機器１に接続されていると判断する。【選択図】図２

Description

本発明は、電気設備、電気設備システム及びプログラム、特に複数の電気設備と複数の遮断器との接続関係に関する。

ビル等の施設に複数の空調設備を設置する場合、例えば複数の室外機を屋上等に並べて設置する。施設の分電盤には、複数の遮断器（「ブレーカ」ともいう）が設けられていて、そのうちのいずれかの遮断器にいずれかの空調機器を接続する。各空調機器と各遮断器とを電気的に接続する配線は、配線ラックでまとめられたり、埋設されたりする。従って、空調設備を新規に設置する際に、例えば配線に系統名をタグ付けしたりして、空調機器と遮断器の接続関係がわかるようにする。

ただ、空調設備の入れ替えの際に系統名が変わったり、無記名とされることで、空調機器と遮断器の接続関係がわからなくなってしまう場合がある。

そこで、従来においては、複数の分岐ブレーカそれぞれに対応付けるようにして電流測定装置を設け、電流測定装置は、電気機器の電源をオフからオンにすることにより得られる電流値及び機器ＩＤを含む運転情報を電力制御装置へ送信し、電力制御装置は、運転情報を参照して電気機器と分岐ブレーカとの接続関係を特定する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。

また、電流値の変化として、所定の周期で負荷装置の電源のオンオフを繰り返したり、負荷装置が発生する消費電力の変化に特徴を持たせたりして、負荷装置が接続されている電源コードを特定する技術が提案されている（例えば、特許文献２）。

国際公開第２０１４／１５５５６１号 特開２０１８－１９０２２５号公報 特開２０１７－０９０１１３号公報 特開平０９－３２９６３６号公報 特開２００３－１０７１２１号公報 特開号公報

しかしながら、特許文献１においては、電気機器の電源をオフからオンに切り替える手間が必要であった。また、特許文献２においては、負荷装置を別途用意する必要があった。

本発明は、従来に比して電気設備と遮断器との接続関係をより簡便に特定できるようにすることを目的とする。

本発明に係る電気設備は、電流が供給されることで動作する少なくとも１つの装置と、前記装置が使用する電流の電流値の時系列的変化に特徴が現れるよう作成されたプログラムを記憶する記憶手段と、ユーザからの指示に従い前記プログラムを実行することによって前記装置の動作を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。

また、前記プログラムは、複数の前記装置の動作を制御するプログラムであることを特徴とする。

また、空調設備であり、前記装置は、前記空調設備を構成する室外機に搭載される圧縮機又は送風機の少なくとも一方であることを特徴とする。

本発明に係る電気設備システムは、複数の遮断器と、それぞれがいずれかの前記遮断器に電気的に接続される複数の電気設備と、前記複数の遮断器のいずれか１つに接続され、当該遮断器から出力される電流の電流値を測定する電流測定装置と、を有し、前記電気設備は、当該電気設備が使用する電流の電流値の時系列的変化に特徴が現れるよう作成されたプログラムを記憶する記憶手段と、ユーザからの指示に従い前記プログラムを実行することによって前記電気設備の動作を制御する制御手段と、を有し、前記電流測定装置が測定している電流値の時系列的変化と、前記電気設備に記憶されているプログラムを当該電気設備に実行させたときに現れる電流値の時系列的変化と、を比較することで、前記遮断器と前記電気設備との接続関係を特定することを特徴とする。
また、前記複数の電気設備に記憶されるプログラムはそれぞれ、電流値の時系列的変化に異なる特徴が現れるよう作成されていることを特徴とする。

本発明に係るプログラムは、電力を消費することで動作する少なくとも１つの装置を備える電気設備に搭載されるコンピュータを、前記装置が使用する電流の電流値の時系列的変化に特徴が現れるよう作成されたプログラムを記憶する記憶手段、ユーザからの指示に従い前記プログラムを実行することによって前記装置の動作を制御する制御手段、として機能させる。

本発明によれば、従来に比して電気設備と遮断器との接続関係をより簡便に特定することができる。

本発明に係る電気設備システムの一実施の形態を示す概念図である。 本実施の形態における空調機器のブロック構成図である。 本実施の形態における接続関係の特定方法を示すフローチャートである。 本実施の形態において、圧縮機が使用する電流の電流値の波形の一例を示す図である。 本実施の形態において、圧縮機及び送風機が使用する電流の電流値の波形の一例を示す図である。 本実施の形態において、圧縮機及び送風機が使用する電流の電流値の波形の他の例を示す図である。 本実施の形態において、圧縮機及び送風機が使用する電流の電流値の波形の他の例を示す図である。 本実施の形態において、圧縮機及び送風機が使用する電流の電流値の波形の他の例を示す図である。

以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施の形態について説明する。

図１は、本発明に係る電気設備システムの一実施の形態を示す概念図である。図１には、ビル等の施設に設置されている電気設備の一例としての空調機器１と、施設の分電盤２の中に設けられている遮断器３と、が示されている。なお、図１では、４台の空調機器１を図示しているが、設置台数は少なくとも１台あればよい。遮断器３においても同様である。但し、遮断器３は、複数設けられている必要がある。本実施の形態では、説明の便宜上、１つの遮断器３に対し１つの空調機器１が接続されているものとする。

各空調機器１は、電源線４によりいずれかの遮断器３に接続され、接続されている遮断器３を介して電流が供給されることにより動作する。各空調機器１は、必ずしも分電盤２の近傍に設置されるとは限らない。分電盤２から離れた位置に設置される場合、電源線４は、安全面から配線ラック５でまとめられたり、埋設されたりする。

また、図１には、電流計６が示されている。電流計６は、電流測定装置の一例であり、複数の遮断器３のいずれか１つに接続され、接続されている遮断器３から出力される電流の電流値を測定する。

図２は、本実施の形態における空調機器１のブロック構成図である。前述したように、空調機器１は、電源線４により１つの遮断器３と接続されている。空調機器１は、全て同様の構成を有していればよいので、図２には、１台の空調機器１を代表させて図示している。

空調機器１は、一般に「空調機」とも呼ばれる。空調機器１は、屋外に設置される室外機１０と、屋内に設置される室内機２０と、ユーザが室内機２０を操作するために使用されるリモコン３０と、で構成される。室外機１０には、少なくとも１台の室内機２０が接続され、また室内機２０は、少なくとも１つのリモコン３０により操作される。リモコン３０は、室内機２０と有線又は無線により接続される。

室外機１０は、電源装置１１、インバータ１２，１３、圧縮機１４、送風機１５、記憶装置１６、制御装置１７及び通信装置１８を有する。なお、室外機１０において、図２では、各構成要素間の信号の授受に用いられる制御線とは別個に、遮断器３から供給される電流を供給して動作させるための電源線を太線で示している。

電源装置１１は、遮断器３から供給される電流の受け入れ口となる装置である。インバータ１２，１３は、直流電流を交流電流に変換して圧縮機１４及び送風機１５にそれぞれ供給する。本実施の形態では、圧縮機１４及び送風機１５を、電流が供給されることで動作する装置の例として示している。記憶装置１６は、圧縮機１４及び送風機１５が使用する電流の電流値の時系列的変化に特徴が現れるよう作成されたプログラムを記憶する記憶手段である。制御装置１７は、室外機１０における動作の制御を行う。特に、本実施の形態における制御装置１７は、ユーザからの指示に従い記憶装置１６に記憶されているプログラムを実行することによって圧縮機１４及び送風機１５の動作を制御する。通信装置１８は、室内機２０との間で情報の授受を行う。

室内機２０は、リモコン３０からの指示や室外機１０からの制御に応じて室内機２０の運転制御を行う制御装置２１と、室外機１０及びリモコン３０との間で情報の授受を行う通信装置２２と、を有する。

リモコン３０は、ユーザが操作する操作部３１と、操作内容や現在の設定状況等を表示する表示部３２と、操作部３１に対するユーザ操作に応じて室内機２０の運転等の指示や、表示部３２の表示制御を行う制御装置３３と、室内機２０との間で情報の授受を行う通信装置３４と、を有する。

以上、本実施の形態における空調機器１の装置構成について説明したが、本実施の形態における空調機器１の構成自体は、従前から空調機器１と同じでよい。本実施の形態では、制御装置１７が、記憶装置１６に記憶されているプログラムを実行することによって圧縮機１４及び送風機１５の動作を制御し、圧縮機１４及び送風機１５が使用する電流の電流値の時系列的変化に特徴が現れるようにしたことを特徴としている。

前述したように、各空調機器１は、いずれかの遮断器３に電気的に接続されることで、遮断器３を介して供給される電流によって動作する。各空調機器１と各遮断器３を接続する電源線４は、配線ラック５でまとめられたりするため、電源線４をたどって各空調機器１と各遮断器３の接続関係を確認することはできない。そのため、新設時には、電源線４にタグを付けるなどして接続関係がわかるようにしておく。しかしながら、空調機器１の入れ替えの際に系統名が変わったり、タグの付け忘れなどによって空調機器１と遮断器３との接続関係がわからなくなってしまう場合がある。

そこで、接続関係がわからなくなった場合でも、本実施の形態では、空調機器１と遮断器３との接続関係を簡便な方法で特定できるようにした。以下、本実施の形態における接続関係の特定方法について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。

まず、作業員は、空調機器１の保守点検を行うために空調機器１が設置されているビル等の施設に電流計６を持って出向く。作業員は、遮断器３と接続されている室外機１０の設置場所に到着すると、保守対象とする空調機器１を選択する（ステップ１０１）。そして、作業員は、選択した空調機器１の室外機１０に所定の操作をして、通常に動作させているときの通常モードから探索モードに切り替える。探索モードは、例えば、室外機１０に設けられている探索モードのスイッチを切り替えることで設定する（ステップ１０２）。あるいは、リモコン３０を操作して設定してもよい。空調機器１は、探索モードになると停止し、記憶装置１６に記憶されているプログラムが起動される。これにより、室外機１０における制御装置１７は、起動されたプログラムの実行を開始して室外機１０に搭載されている装置、本実施の形態の場合、圧縮機１４又は送風機１５の少なくとも一方に以下に説明する動作をさせるよう制御する。そのために、制御装置１７は、プロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ搭載のコンピュータにより実現される。

なお、その他の空調機器１に対しては、特別な操作を行う必要はなく、通常の動作を継続させておいてよい。

図４は、プログラムに従い動作されることで圧縮機１４が使用する電流の電流値の波形を示す図である。図４では、送風機１５は、動作の制御の対象ではなく停止した状態である。図４において、横軸は時間であり、縦軸は電流値である。電流値の波形は、電流値の時系列的変化によって決まるので、本実施の形態では、電流値の時系列的変化と電流値の波形とは、同義に用いることにする。

図４に示す電流値の波形によると、圧縮機１４は、動作状態と停止状態とが周期的に繰り返される。このような圧縮機１４の図４に示す電流値の時系列的変化は、通常時の動作では現れることがなく、探索モードにおいてプログラムが実行されることで現れる特徴的な電流値の時系列変化である。換言すると、プログラムは、圧縮機１４の通常時における動作では現れることのない特徴的な時系列的変化、すなわち特徴的な電流値の波形が現れるように作成される。以上のようにして、作業員は、探索モードに設定することで、圧縮機１４を図４に示す電流値を使用するよう動作させる。なお、プログラムは、記憶装置１６に予め記憶されており、作業員は、プログラムが実行されることで圧縮機１４が使用する電流の電流値の波形を事前に知っている。

続いて、作業員は、携行した電流計６を、電流値をまだ測定していない遮断器３に接続されている電源線４に接続する（ステップ１０３）。そして、作業員は、電流計６が測定することで現れる電流値の波形を確認する（ステップ１０４）。電流計６は、測定している電流値の波形を、すなわち図４に示す波形形状を、電流計６が備えるモニタに表示する。あるいは、搭載するＬＥＤを電流値の大きさによって点滅表示させるようにして、波形形状を示すようにしてもよい。

作業員は、電流計６が示す電流値の時系列的変化、すなわち電流値が示す波形と、制御装置１７がプログラムを実行することで圧縮機１４に使用させる電流の電流値の波形と、を比較することで、遮断器３と空調機器１との接続関係を判断する。

両者の波形が同じであると判断する場合（ステップ１０５でＹ）、作業員は、保守点検対象の空調機器１が、電流計６によって電流値が測定された遮断器３に接続されていると判断して、遮断器３と空調機器１との接続関係を特定する（ステップ１０６）。

一方、両者の波形が同じでないと判断する場合（ステップ１０５でＮ）、作業員は、電流計６を、まだ電流値を測定していない他の遮断器３に接続されている電源線４に接続し（ステップ１０３）、前述した処理を繰り返す。そして、作業員は、制御装置１７がプログラムを実行することで現れる電流値の波形と同じ波形となる遮断器３を見つけ出すことで、遮断器３と空調機器１との接続関係を特定する（ステップ１０５でＹ，１０６）。

本実施の形態によれば、作業員は、以上のようにして遮断器３と空調機器１との接続関係を特定する。作業員が他の空調機器１においても遮断器３との接続関係を特定したい場合、上記と同様に特定対象の空調機器１を探索モードに設定し、電流計６を用いて電流値の波形を確認すればよい。本実施の形態では、空調機器１に事前にプログラムを組み込んでおき、そのプログラムを制御装置１７に実行させることで、特徴的な電流値の波形の電流を空調機器１に組み込まれている装置に使用させるようにしたので、特徴的な電流値の波形を生じさせる装置を別途用意する必要がない。

なお、電流計６による測定値から特徴的な電流値の波形を確認しやすくするためには、空調機器１を停止させる方が好ましい。ただ、電流値の波形が確認できるのであれば、必ずしも空調機器１を停止させる必要はないが、そのためには、探索モード時に電流を使用する装置が通常動作時にはあり得ない動作をするよう、プログラムを作成しておく必要がある。

ここで、空調機器１に搭載された装置がプログラムに従い動作することで使用する電流の電流値の波形の他の例について説明する。

図５乃至図８は、プログラムに従い動作されることで圧縮機１４及び送風機１５が使用する電流の電流値の波形の一例を示す図である。図４では、圧縮機１４のみを動作させていたところを、図５乃至図８では、プログラムを実行させることによって複数の装置として、圧縮機１４及び送風機１５を動作させる場合である。図４に例示するように、単一の装置のみ、すなわち圧縮機１４のみを動作させてもよいが、図５乃至図８に示すように、複数の装置、本実施の形態においては、圧縮機１４と送風機１５の２台の装置を動作させてもよい。複数の装置を動作させるようにすると、仮に１台の装置が故障等により動作しない場合にも空調機器１と遮断器３の接続関係を特定することが可能となる。なお、図４では、圧縮機１４を動作させていたが、送風機１５等他の装置でもよい。

このうち、図５には、圧縮機１４と送風機１５を、同じタイミングで同じ時間だけ動作させる場合の例が示されている。すなわち、圧縮機１４と送風機１５は、同じ周期にて繰り返し動作する。なお、図５に例示するように、使用する電流の大きさは、必ずしも一致させる必要はない。

図６には、圧縮機１４と送風機１５を、図５と同様に同じタイミングで動作を開始させるものの、動作している時間長を異ならせる場合の例が示されている。

図５，６には、圧縮機１４と送風機１５の動作する時間を重複させる場合の例が示しているが、図７，８には、圧縮機１４と送風機１５の動作を開始するタイミングをずらした場合の例が示されている。

また、図７では、圧縮機１４を先行させて連続して動作させているのに対し、図８には、送風機１５を先行させ、かつ、送風機１５と圧縮機１４を連続させることなく動作させる場合の例が示されている。

空調機器１が探索モードに設定され、空調機器１の装置が動作を開始した後、作業員が電流計６を用いて遮断器３から出力される電流値の測定を開始するまでの時間が不特定であることから、空調機器１の装置が使用する電流の電流値は、図４乃至図８に例示するように、特徴的な形状の波形が定周期的に繰り返し現れるようにプログラムを作成するのが好ましい。

なお、図４乃至図８に示す電流計の波形は、一例であってこれらの例に限定されるものではない。作業員が探索モードにおいて空調機器１が使用する電流の電流値と認定できるような波形であれば、装置を動作させる時間間隔、使用させる電流値の大きさ等は、これらの例に限る必要はない。例えば、圧縮機１４は、動作している状態と停止している状態とが頻繁に繰り返されると、繰り返さない場合と比較して故障が発生する可能性が高くなる。上記説明では、圧縮機１４を動作状態と停止状態とが定期的に繰り返すように動作を制御すると説明したが、必ずしも停止させる必要はない。つまり、動作の制御対象とする装置の特定を考慮して、装置に供給する電流値の最小値が適切な値となるようプログラムするのが好適である。装置に供給する電流値の最大値においても同様である。

ところで、上記説明では、遮断器３と空調機器１との接続関係を１つずつ確認する場合について説明した。ただ、複数の接続関係を同時並行して行うようにしてもよい。仮に、２つの空調機器１に対して並行して接続関係を確認する場合、２つの空調機器１を探索モードに設定してプログラムにより各空調機器１の装置を動作させることになる。ただ、この場合、同じ電流値の波形の電流を使用させると、違いが現れないので、並行して動作させる空調機器１には、異なる電流値の波形を使用させる必要がある。

この場合、例えば図１に例示するように施設に４台の空調機器１が設置されている場合、空調機器１それぞれに、異なる波形、例えば波形Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの電流値の電流を使用させるプログラムＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄをインストールするようにしてもよい。あるいは、各空調機器１に波形Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの電流値の電流を使用させる１つのプログラムをインストールしておき、作業員が探索モードを設定する際に、波形Ａ～Ｄの中から使用する波形を特定対象とする空調機器１個々に選択させるようにしてもよい。このようにして、複数の空調機器１の接続関係を同時並行して行うことが可能となる。また、この場合、複数の電流計６を施設に持ち込むようにしてもよい。

本実施の形態は、電気設備として空調機器１を例にして、空調機器１と遮断器３との接続関係を特定する場合を例にして説明した。ただ、電気設備としては、空調機器１に限らず、例えば、電気により動作するエレベーター等の昇降機、ポンプ、照明等、他の電気設備にも、上記説明した接続関係の特定方法を適用することは可能である。

１ 空調機器、２ 分電盤、３ 遮断器、４ 電源線、５ 配線ラック、６ 電流計、１０ 室外機、１１ 電源装置、１２，１３ インバータ、１４ 圧縮機、１５ 送風機、１６ 記憶装置、１７，２１，３３ 制御装置、１８，２２，３４ 通信装置、２０ 室内機、３０ リモコン、３１ 操作部、３２ 表示部。

Claims (6)

1. 電流が供給されることで動作する少なくとも１つの装置と、
   前記装置が使用する電流の電流値の時系列的変化に特徴が現れるよう作成されたプログラムを記憶する記憶手段と、
   ユーザからの指示に従い前記プログラムを実行することによって前記装置の動作を制御する制御手段と、
   を有することを特徴とする電気設備。
2. 前記プログラムは、複数の前記装置の動作を制御するプログラムであることを特徴とする請求項１に記載の電気設備。
3. 空調設備であり、
   前記装置は、前記空調設備を構成する室外機に搭載される圧縮機又は送風機の少なくとも一方であることを特徴とする請求項１に記載の電気設備。
4. 複数の遮断器と、
   それぞれがいずれかの前記遮断器に電気的に接続される複数の電気設備と、
   前記複数の遮断器のいずれか１つに接続され、当該遮断器から出力される電流の電流値を測定する電流測定装置と、
   を有し、
   前記電気設備は、
   当該電気設備が使用する電流の電流値の時系列的変化に特徴が現れるよう作成されたプログラムを記憶する記憶手段と、
   ユーザからの指示に従い前記プログラムを実行することによって前記電気設備の動作を制御する制御手段と、
   を有し、
   前記電流測定装置が測定している電流値の時系列的変化と、前記電気設備に記憶されているプログラムを当該電気設備に実行させたときに現れる電流値の時系列的変化と、を比較することで、前記遮断器と前記電気設備との接続関係を特定することを特徴とする電気設備システム。
5. 前記複数の電気設備に記憶されるプログラムはそれぞれ、電流値の時系列的変化に異なる特徴が現れるよう作成されていることを特徴とする請求項３に記載の電気設備システム。
6. 電力を消費することで動作する少なくとも１つの装置を備える電気設備に搭載されるコンピュータを、
   前記装置が使用する電流の電流値の時系列的変化に特徴が現れるよう作成されたプログラムを記憶する記憶手段、
   ユーザからの指示に従い前記プログラムを実行することによって前記装置の動作を制御する制御手段、
   として機能させるためのプログラム。
   

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