JP5362378B2 - 用途分解装置および用途分解プログラム - Google Patents

Description

本発明は、住宅などの建物においてガスや電気などのエネルギーを消費した場合に、その用途を妥当性の高い推定によって分解する用途分解装置および用途分解プログラムに関する。

従来から、地球資源の保全および経済性の両面から省エネルギーが求められている。そのため設備や装置自体の消費エネルギーの低減を図ると共に、運用面においても省エネルギーとすることが求められている。工場などにおいてエネルギーを多量に消費する業務用の設備では、設備ごとにエネルギー消費量を監視し、合理的な運用をする工夫が種々行われている。

一方、家庭や小規模事業所（以下、「家庭等」という。）に用いられる設備機器には、通常そのようなエネルギー消費量を監視する機能は備えられていない。家庭等における省エネルギー活動は、専らこまめに消灯したり、暖房温度の設定値を低くしたりするなどの定性的（抽象的）な行為によって実施されているが、省エネルギー活動が結果として表れる指標がないため、その効果を実感しにくい。そのような状況では省エネルギー活動を行う動機に不足し、教育や習慣、義務感や生活観念などの複数の動機付けに頼っているのが実情であり、定量的な省エネルギー対策はまださほど進んでいない。

これに対し出願人は、特許文献１によって、エネルギー種別ごとの消費量を入力して集積し、過去のデータや他人のデータとの対比によって表現することにより、自己の行動の傾向を評価する生活改善支援システムを提案している。これにより各人が自己の行動を顧みて、省エネルギー活動の改善に利用することが可能である。

しかし、エネルギー種別ごとの消費性向のみではなく、さらにどの目的に使ったかということを知ることにより、省エネルギー活動も図りやすくなると考えられる。

これに対し特許文献２には、コンピュータを用いて家庭単位若しくは事業所単位にてエネルギーの消費性向を具体的に表示可能な負荷種類分析装置が開示されている。特許文献２によれば、当該負荷種類分析装置により、消費エネルギーを例えば給湯や照明等の消費用途ごと分けて表示することができ、当該表示からエネルギー消費性向を診断することができるとしている。

特開２００４−０８６８６４号公報 特開２０００−１６２２５３号公報

一般的な家庭においては、いわゆるオール電化住宅などといった単一のエネルギーを利用している家庭から、ガスや電気等の複数種のエネルギーを利用している家庭まで、各家庭においてエネルギー供給体系（消費体系）は様々存在している。そして、各エネルギーが他のエネルギーの代替となる場合があり、エネルギーの用途が重複しているということができる。例えば、エネルギーの例としてのガス、電気、灯油は、いずれも暖房の用途に用いられる可能性がある。したがって例えば、冬期のガス使用量が減ったとしても、代わりに電気の使用量が激増している可能性もある。すなわち、その住宅等で使用されるエネルギーを総合的に観察しなければ、消費性向を把握できたということはできない。

しかしながら、上記特許文献１に開示の負荷種類分析装置は、電気やガス等の単一のエネルギーの消費性向を示すことが可能であるに過ぎない。したがって複数のエネルギーを利用する家庭において総合的なエネルギー消費性向を一度に概観することはできず、結果としてその家庭においてどのような用途に多くのエネルギーを消費しているかがわかりにくいという問題があった。

そこで本発明は、複数のエネルギーを利用する家庭や事業所、居住空間等において複数のエネルギーの用途ごとの消費状況を包括的に把握することができる用途分解装置および用途分解プログラムを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明に係る用途分解装置の代表的な構成は、少なくとも１年間に亘って単位期間ごとに住宅における１または複数のエネルギーの消費量を記憶する消費量記憶部と、上記期間における各エネルギーと該エネルギーを消費する用途との組み合わせである消費パターンを予め特定するパターン特定部であって、住宅の機器構成を選択していくことによって一の消費パターンを特定するパターン特定部と、特定された消費パターンに基づいて各単位期間に使用されるエネルギーの消費量を用途ごとに分解する用途分解部と、該用途ごとに各エネルギーの消費量を積算する積算部と、を備えたことを特徴とする。

上記構成によれば、各単位期間について用途ごとに分解（算出）して、さらに複数のエネルギーに重複する用途ごとに各エネルギーの消費量を積算することにより、複数のエネルギーをあわせた用途ごとの消費状況を提示することができ、包括的に把握することができる。

なお、エネルギーの消費量は、住宅や事務所などの建物や、マンションやアパートであれば建物内の居室など、エネルギー消費単位（エネルギー消費単体）ごとに取得および記憶することができる。単位期間とはエネルギーの計測に対して適切であれば良く、例えば１ヶ月や２ヶ月など月単位とすることができる。エネルギーとは、電気、ガス、灯油など、単位期間ごとに消費量を計測可能なものであれば良い。消費パターンとは、上記エネルギーと用途の組み合わせである。用途とは、給湯や厨房（コンロ）、冷暖房、照明および家電など、エネルギーを消費する目的である。

さらにエネルギーは、電気、ガス及び灯油を含み、用途は、給湯及び厨房を含み、複数の消費パターンを記憶したパターンテーブルをさらに備え、パターンテーブルは、複数の消費パターンとして、ガスを給湯に利用するＡパターンと、電気を給湯に利用し、ガスをエネルギーとして利用しないＢパターンと、電気を給湯に利用し、ガスを給湯に利用せずに厨房に利用するＣパターンと、電気を給湯に利用せず、ガスをエネルギーとして利用せず、灯油を給湯に利用するＤパターンと、電気を給湯に利用せず、ガスを給湯に利用せずに厨房に利用し、灯油を給湯に利用するＥパターンと、を記憶し、パターン特定部はパターンテーブルに記憶された消費パターンを特定するものであって、まずガス給湯器を使用しているか否かを判断し、ガス給湯器を使用している場合は、Ａパターンと特定し、ガス給湯器を使用していない場合は、続いて電気給湯器を使用しているか否かを判断し、電気給湯器を使用していて他のガス器具を使用していない場合は、Ｂパターンと特定し、電気給湯器及び他のガス器具を使用している場合は、Ｃパターンと特定し、ガス給湯器及び電気給湯機を使用していない場合は、続いて灯油給湯器を使用しているか否かを判断し、灯油給湯機を使用していない場合は、いずれのパターンにも属しないと判断し、灯油給湯器を使用していて他のガス器具を使用していない場合は、Ｄパターンと特定し、灯油給湯器及び他のガス器具を使用している場合は、Ｅパターンと特定し、用途分解部は、特定された消費パターンに定義された用途に基づいて、各単位期間に使用されるエネルギーの消費量を用途ごとに分解しても良い。

このように、あらかじめ消費パターンを準備しておき、エネルギー消費パターンを特定することにより、容易にその住宅等で利用されるエネルギーの種類を特定することができる。そして、エネルギーの種類に応じて用途を定義してあることにより、結果的にエネルギー消費パターンを特定すればエネルギーの種類とその用途が一義的に定まり、消費量を分解する演算を容易にすることができる。

エネルギーによる加熱または冷却前の給水または空気の温度を取得する温度取得部と、温度に基づいて単位期間ごとのエネルギー消費量を算出する消費量算出部とを備えていても良い。

このようにエネルギー消費量を用途ごとに分解する際に、給水温度または空気の温度（気温）を考慮することにより、これらの温度の影響を受ける用途の比率を修正することができる。例えば給湯については、給湯の湯量が同じであったとしても給水温度が低くなればより多くのガスを使用するため、ガスの消費量を分解する際の給湯の比率を高くする。これにより、より適正にエネルギー消費量を用途分解することができる。

本発明に係る用途分解プログラムの代表的な構成は、コンピュータを、少なくとも１年間に亘って単位期間ごとに住宅における１または複数のエネルギーの消費量を記憶する消費量記憶部と、上記期間における各エネルギーと該エネルギーを消費する用途との組み合わせである消費パターンを予め記憶したパターンテーブルと、パターンテーブルに記憶された消費パターンを特定するパターン特定部であって、住宅の機器構成を選択していくことによって一の消費パターンを特定するパターン特定部と、特定された消費パターンに基づいて各単位期間に使用されるエネルギーの消費量を用途ごとに分解する用途分解部と、該用途ごとに各エネルギーの消費量を積算する積算部として機能させることを特徴とする。

上記構成によれば、コンピュータを用いて複数のエネルギーを利用する家庭や事業所、居住空間等における複数のエネルギーの用途ごとの消費状況を算出し、包括的に把握することができる。なお算出した用途ごとのエネルギー消費量の出力としては、ウェブページに表示させたり、コンピュータのモニタに画面表示したり、プリンタから印刷したりすることができる。

本発明によれば、複数のエネルギーを利用する家庭や事業所、居住空間等において複数のエネルギーの用途ごとの消費状況を包括的に把握することが可能な用途分解装置および用途分解プログラムを提供することができる。

第１実施形態に係る用途分解装置の概略構成を説明する図である。 消費パターンの例を説明する図である。 用途分解装置の概略動作を説明するフローチャートである。 パターン特定部の動作の例を説明するフローチャートである。 操作画面の例を示す図である。 結果出力の画面表示の例を示す図である。 ガス用途分解部の構成を説明する図である。 ガス用途分解部の各テーブルの構成例を説明する図である。 Ａタイプの場合のガス用途分解部の動作を説明するフローチャートである。 電気用途分解部の構成を説明する図である。 Ａタイプの場合の電気用途分解部の動作を説明するフローチャートである。 灯油用途分解部の構成を説明する図である。 Ａタイプの場合の灯油用途分解部の動作を説明するフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

［第１実施形態］
本実施形態に係る用途分解装置の第１実施形態について説明する。図１は第１実施形態に係る用途分解装置の概略構成を説明する図である。

図１に示す用途分解装置１００は、コンピュータ１１０と、入力部１２０と、出力手段の例としての表示部１３０とを備えている。用途分解装置１００はコンピュータ１１０に以下に説明する用途分解プログラムを実行させることによって具現化している。

入力部１２０は、キーボードや、マウスなどのポインティングデバイスを用いて、本装置の利用者に情報およびコマンドを入力させる。またインターネットなどのネットワーク１０２を介して遠隔地のクライアントコンピュータ１０４から情報およびコマンドを入力しても良く、その場合はネットワークインターフェースが入力部１２０に相当する。

表示部１３０は各種の操作画面や情報を表示する出力手段であって、このコンピュータ１１０に直接接続されたモニタのほか、情報の表示に限ればプリンタであっても良い。またネットワークを介して遠隔地より用途分解装置１００にアクセスする場合には、ウェブページを用いて操作画面や情報を表示することができる。

コンピュータ１１０は一般的な構成であって、各種の処理や演算を行うＣＰＵ、プログラムやデータを記憶するハードディスクなどの記憶媒体、プログラムを実行させる領域であるＲＡＭなどを備えている。以下の説明において記憶部というとき、記憶媒体の中に確保された記憶領域（ファイル）を意味している。

次に、用途分解装置１００の機能的な構成について説明する。これは同時に用途分解プログラム２００の構成にほぼ等しい。

図１に示すように、用途分解プログラム２００は、消費量記憶部２１０と、パターンテーブル２１２と、パターン特定部２１４と、用途分解部２１６と、積算部２１８と、出力部２２０と、温度取得部２２２とを備えている。

消費量記憶部２１０は、少なくとも１年間に亘って単位期間ごとに１または複数のエネルギーの消費量を記憶する。消費量記憶部２１０に記憶するのは、実際のエネルギーの消費量であって、エネルギーごとの用途別に分解されていない全体量である。単位期間とはエネルギーの計測に対して適切な期間であれば良く、例えば１ヶ月や２ヶ月など月単位とすることができ、またさらに詳細に１日や１週間を単位期間としても良い。エネルギーとは、電気、ガス、灯油など、単位期間ごとに消費量を計測可能なものであれば良い。ガスには、都市ガス、ＬＰＧ、プロパンガスなど一般に燃料用として提供されているガスであれば含ませることができる。用途とは、給湯や厨房（コンロ）、冷暖房、照明および家電など、エネルギーを消費する目的である。

エネルギーの消費量は、住宅や事務所などの建物や、マンションやアパートであれば建物内の居室など、エネルギー消費単位ごとに取得および記憶することができる。消費量は、利用者が単位期間ごとに入力して蓄積しても良いし、オペレータが消費量を入力したり、システムがネットワークを介して収集した消費量を自動的に入力したりしても良い。消費量の単位はその分量を規定できれば良く、例えばガスの消費量であれば体積（ｍ^３）でも良く、熱量（ＭＪ）でも良い。電気の消費量であればｋＷｈ（キロワット時）であっても良い。また、これらの公共料金を消費量として入力することにより、他の単位に換算しても良い。

パターンテーブル２１２は、使用するエネルギーと用途の組み合わせである消費パターンを記憶する。消費パターンには、いわゆるオール電化の場合のように、エネルギーが１種類の場合を含む。用途とは、給湯や厨房（ガスコンロ）、冷暖房、照明および家電など、エネルギーを消費する目的である。

図２は消費パターンの例を説明する図である。図２にはＡタイプからＥタイプまでの消費パターンが例示されている。各消費パターンは、使用するエネルギーと用途の組み合わせから構成される。簡単に説明すると、Ａタイプはガスを給湯および厨房（ガスコンロ）に利用するパターンである。Ｂタイプはガスをエネルギーとして利用せず（いわゆるオール電化）、灯油を暖房に併用するパターンである。Ｃタイプは電気を給湯に利用し（ヒートポンプ等）、ガスを厨房に利用するパターンである。Ｄタイプはガスをエネルギーとして利用せず、灯油を暖房および給湯（灯油給湯器）に使用するパターンである。Ｅタイプはガスを厨房に利用し、灯油を給湯に利用するパターンである。

このように、消費パターンには、使用するエネルギーと用途の組み合わせが定義されている。したがって、エネルギー消費パターンを特定することにより、容易にその住宅等で利用されるエネルギーの種類を特定することができる。そして、エネルギーの種類に応じて用途を定義してあることにより、結果的にエネルギー消費パターンを特定すればエネルギーの種類とその用途が一義的に定まり、消費量を分解する演算を容易にすることができる。

なお、エネルギーと用途の全ての組み合わせを考えれば、上述のＡ〜Ｅタイプより多くの数の消費パターンのバリエーションが考えられる。消費パターンの数は上記のように５つのタイプに限定する必要はないが、すべてのバリエーションを網羅するよりも、実情に即してタイプ分けすることにより、消費量を分解する演算を容易にして、計算負荷を軽減することができる。

パターン特定部２１４は、パターンテーブル２１２に記憶された消費パターンを特定する。パターン特定部２１４は、例えば利用者やオペレータが操作して消費パターンを特定するように構成することができる。具体的には、消費パターンの一覧から選択可能としても良いし、住宅等の機器構成を選択していくことによって１の消費パターンを特定するように誘導しても良い。また住宅等のＩＤに消費パターンを関連づけて記憶しておき、住宅等を特定すれば消費パターンが特定されるように構成しても良い。

用途分解部２１６は、特定された消費パターンに定義されたエネルギーの種類と用途に基づいて、各単位期間に使用されるエネルギーの消費量を用途ごとに分解する。用途分解部２１６はエネルギーの種類に応じて複数の分解部を備えており、本実施形態ではガス用途分解部２３０、電気用途分解部２３２、灯油用途分解部２３４を備えている。用途分解部２１６の構成と動作については後述する。

積算部２１８は、用途分解部２１６が各エネルギーについて用途ごとに分解した消費量を、複数のエネルギーに重複する用途ごとに積算する。図２のＡタイプを例にすると、各エネルギーの用途に暖房が重複しているから、暖房に用いるエネルギーの消費量はＥｈ＋Ｇｈ＋Ｋｈ（電気による暖房＋ガスによる暖房＋灯油による暖房）である。なお、積算するためには消費量の単位をそろえる必要があるが、用途分解部２１６が単位を揃えて積算部２１８に出力しても良いし、積算部２１８が単位を変換（換算）してから積算しても良い。

出力部２２０は、積算部２１８が積算した結果を表示部１３０や不図示のプリンタ、ウェブページなどに出力する。また、あわせて記録媒体に出力して、積算した結果を記録蓄積しても良い。

温度取得部２２２については後述するが、いずれかのエネルギーによる加熱または冷却前の給水または空気の温度を取得する。これらの温度は、センサー等を現地に設置して実際に測定しても良いし、気象庁の発表するデータから当該地域の温度を取得しても良い。また温度取得部２２２は、空気の温度（気温）から換算して給水温度を求めても良い。気温と水温との間には高い相関が認められるため、極めて妥当に給水温度を求めることができる。これにより、空気の温度を取得するだけで、給水温度と気温の両方を求めることができる。

図３は用途分解装置１００の概略動作を説明するフローチャート、図４はパターン特定部の動作の例を説明するフローチャート、図５は操作画面の例を示す図である。

利用者またはオペレータが入力部１２０を操作してコンピュータ１１０で実行されるアプリケーション（用途分解プログラム２００）にアクセスする（Ｓ１００）。そしてパターン特定部２１４によって、消費パターンを判断するための情報の入力を促す（Ｓ１０２：図５（ａ）参照）。

図４に示すフローチャートと図２に示した各消費パターンの例に沿って説明する。まずガス給湯器を使用しているか否かを問い合わせると（Ｓ２０２）、ガス給湯器を使用するのはＡタイプのみであるから、使用していればその時点でＡタイプであると特定することができる（Ｓ２０４）。ガス給湯器を使用していない場合は、電気給湯器を使用しているか否かを問い合わせる（Ｓ２０６）。電気給湯器を使用していて他のガス器具を使用していない場合（Ｓ２０８）には、オール電化のＢタイプと特定することができる（Ｓ２１０）。電気給湯器と他のガス器具を使用している場合には（Ｓ２０８）、厨房にガスを使用するＣタイプと特定することができる（Ｓ２１２）。さらに灯油給湯器も使用していない場合（Ｓ２１３）には、ガス、電気、灯油のいずれも給湯に使用していないことになるため、本システムの処理対象外であるとしてパターン選択を終了する。灯油給湯器を使用している場合であって（Ｓ２１３）、電気給湯器を使用しておらず他のガス器具を使用していない場合（Ｓ２１４）には、ガスを全く使用していないＤタイプと特定することができる（Ｓ２１６）。灯油給湯器と他のガス器具を使用している場合には（Ｓ２１４）、そのガスは暖房用途と厨房用途であるとしてＥタイプと特定することができる（Ｓ２１８）。このように、利用者にわずかな選択肢を選択させるだけで、消費パターンを判断するための情報を取得することができる。

パターン特定部２１４は、入力された情報を基にパターンテーブル２１２を参照して、消費パターンを特定する（Ｓ１０４）。特定した消費パターンは、図５（ｂ）に示すように利用者等に通知する。

次に現在より前の一年間分の各エネルギーの消費量を入力し（Ｓ１０６：図５（ｃ））、消費量記憶部２１０に蓄積する。また、現在の単位期間（演算を行う当月）のエネルギー消費量は別途入力するように構成しても良い（図５（ｄ））。そして用途分解部２１６が各エネルギーについて演算してそれぞれの消費量を用途ごとに分解し（Ｓ１１０）、積算部２１８が用途ごとに積算して（Ｓ１１２）、出力部２２０が表示部１３０等に結果を表示させる（Ｓ１１４）。

図６は結果出力の画面表示の例を示す図であって、表示部１３０に出力して利用者に提示する。図６（ａ）に示すのは、単位期間（ここでは月単位）ごと、用途別に積み上げた棒グラフである。ここで暖房や給湯には、ガスと電気といったように複数のエネルギーが含まれている。図６（ｂ）に示すのは、各用途のエネルギーを通年で積算し、１年間の用途別のエネルギー消費量を積み上げた棒グラフである。また図６（ｃ）に示すように、前年のデータと今年のデータを同時に表示し、対比して表示することにより、利用者に対して省エネルギー活動の動機を与える効果を期待することができる。さらに図６（ｄ）に示すように、他人との対比において順位などをつけることにより、利用者の消費性向を評価することでも、利用者に対して省エネルギー活動の動機を与える効果を期待することができる。

なお、積算部２１８が積算した結果とあわせて、またはこれに代えて、エネルギーごとの用途別の消費量（積算する前の値）を出力部２２０から出力しても良い。図６（ｃ）ではエネルギーの種類を選択可能になっており、エネルギーごとの用途別の消費量を表示させることができる。包括的に把握することも重要であるが、さらに詳細な消費性向を知ることも生活の改善を図る上で意義があるからである。

上記説明した如く、各単位期間について用途ごとに分解して、さらに複数のエネルギーに重複する用途ごとに各エネルギーの消費量を積算することにより、複数のエネルギーを利用する家庭や事業所、居住空間等における複数のエネルギーの用途ごとの消費状況を算出し、包括的に提示することができる。これにより、利用者は自己の消費性向を包括的に把握することができ、省エネルギー活動のはげみとすることができる。

［用途分解部２１６］
次に、用途分解部２１６について説明する。上記したように、用途分解部２１６はガス用途分解部２３０、電気用途分解部２３２、灯油用途分解部２３４を備えている。上記Ａ〜Ｅタイプのうち、Ａタイプについて、フローチャートに沿って各部の構成と動作をあわせて説明する。

（ガス用途分解部２３０）
図７はガス用途分解部２３０の構成を説明する図、図８はガス用途分解部２３０の各テーブルの構成例を説明する図、図９はＡタイプの場合のガス用途分解部２３０の動作を説明するフローチャートである。図７において、矢印はデータの流れを示している。

まずガス用途分解部２３０においては、統計から給湯と厨房の代表的な使用比（給湯厨房比）を準備し、給湯厨房比テーブル３０２に格納しておく。図８（ａ）に給湯厨房比テーブル３０２の例を示す。給湯と厨房の代表的な使用比は、ガスに限らず包括的な給湯と厨房のエネルギーの比である。具体的には、例えば住環境計画研究所「家庭用エネルギー統計年報」の「家庭用用途別エネルギー種別消費マトリックス」や、資源エネルギー庁の「資源・エネルギー統計」から、都市ガスとＬＰＧ分を厨房と見なし、電気給湯消費量も機器効率をかけてガス給湯消費量に変換して、積算することにより求めることができる。なお、厨房と給湯の比は、公的に公開されている統計に限らず、複数の邸をモニタリング（サンプリング）して取得しても良い。

同様に、統計より求めた１日の平均的な給湯用ガス量３０４を準備する。具体的には、財団法人建築環境・省エネルギー機構「省エネルギーハンドブック」の給湯負荷Ｌモードを好適に用いることができる。省エネルギーハンドブックの統計は１日の中の時間帯別の給湯負荷であるから、これを積算することによって１日の給湯用ガス量３０４を求めることができる。

上記の給湯と厨房の使用比および１日の平均的な給湯用ガス量３０４は、あらかじめ準備しておく情報である。これより以下は逐次に行う処理であり、図９に示すフローチャートは図３の用途分解処理（Ｓ１１０）の詳細である。

給湯用統計ガス量算出部３０６は、給湯用ガス量３０４に基づいて単位期間ごとの給湯用のガス量である給湯用統計ガス量を算出する。例えば、１日の給湯用ガス量３０４を元に、各月の給湯用ガス量を算出する。単純には単位期間（月）の日数をかけることが考えられるが、本実施形態ではさらに水温と機器効率を考慮する。

具体的には、まず給湯用統計ガス量算出部３０６は温度取得部２２２（図１参照）を参照して、その単位期間の水温を取得する（Ｓ３０２）。なお上述したように、温度取得部２２２は気象庁の発表する気温から水温を導くことができる。そして給湯用統計ガス量算出部３０６は、統計による１日の必要湯量をＷｔ、単位期間を構成する日数をＤ、給湯温度をＴｈ、給水温度をＴｗ、機器効率をＣｏとすると、給湯用統計ガス量Ｇｓ（ＳＴＤ）を次式を用いて算出する（Ｓ３０４）。即ち、エネルギーによる加熱または冷却前の給水または空気の温度を温度取得部２２２により取得し、該温度取得部２２２により取得した温度に基づいて消費量算出部となる給湯用統計ガス量算出部３０６が単位期間ごとのエネルギー消費量を算出する。

［数１］
給湯用統計ガス量Gs(STD)＝(Th−Tw)×Wt×D／Co

すなわち、給湯の湯量が同じであったとしても給水温度が低くなればより多くのガスを使用するため、ガスの消費量を分解する際の給湯の比率を高くする。また、機器効率Ｃｏが高い場合には、比率を低くする。

このように、統計値に基づいて単位期間ごとの給湯用統計ガス量を算出する際に水温を考慮することにより、仮に単位期間の日数が同じであっても、寒い季節の熱量（算出量）は多くなり、寒くない季節の熱量は少なくなる。したがって、統計に基づく１日の必要湯量から、実情に即した給湯用統計ガス量を極めて高い妥当性をもって算出することができる。また住宅等に設置されたガス設備の機器効率を加味して算出することにより、より適正な結果を得ることができる。

給湯用統計ガス量算出部３０６は、算出した結果を給湯用統計ガス量テーブル３０８に記憶させる（Ｓ３０６）。図８（ｂ）に給湯用統計ガス量テーブル３０８の例を示す。給湯用統計ガス量テーブル３０８には、少なくとも１年間に亘って単位期間ごとの給湯用統計ガス量を格納する。

次に、厨房用合計ガス量算出部３１０により、統計に基づく厨房用合計ガス量を算出する（Ｓ３０８）。具体的には、厨房用合計ガス量算出部３１０は、単位期間ごと（各月）の給湯用統計ガス量Ｇｓ（ＳＴＤ）を合計して厨房用合計ガス量を算出する。そして厨房用統計平均ガス量算出部３１２は、厨房用合計ガス量に給湯と厨房の代表的な使用比ＧｓｋＲをかけてから年間の単位期間の数Ｎ（月単位であれば１２）で割って厨房用統計平均ガス量Ｇｋ（ＳＴＤ）を求める（Ｓ３１０）。

［数２］
厨房用統計平均ガス量Gk(STD)＝ΣGs(STD)×GskR/N

厨房用統計平均ガス量は、厨房用統計平均ガス量テーブル３１４に記憶させる（Ｓ３１２）。図８（ｃ）に厨房用統計平均ガス量テーブル３１４の例を示す。なお、厨房用合計ガス量は後で使用しないため、必ずしも記憶しておく必要はない。

期間別給湯厨房比算出部３１６は、給湯用統計ガス量と厨房用統計平均ガス量とから、単位期間ごとの期間別給湯厨房比（給湯割合Ｒｙと厨房割合Ｒｋ）を算出する（Ｓ３１４）。期間別給湯厨房比は、単位期間ごとの給湯用ガス量と厨房用ガス量の比であり、給湯厨房比テーブル３０２に記憶されている「給湯と厨房の代表的な使用比」よりも各単位期間が属する季節にあわせたものになっている。期間別給湯厨房比算出部３１６は、算出した期間別給湯厨房比を少なくとも１年間に亘って期間別給湯厨房比テーブル３１８に記憶させる（Ｓ３１６）。図８（ｄ）に期間別給湯厨房比テーブル３１８の例を示す。なお図８（ｄ）において給湯用統計ガス量Ｇｓ（ＳＴＤ）および厨房用統計平均ガス量Ｇｋ（ＳＴＤ）は理解の容易のために記載しており、必ずしも期間別給湯厨房比テーブル３１８に含める必要はない。

また給湯と厨房の使用比の他に、給湯同士の間で使用比を求める。期間別給湯比算出部３２０は、まず暖房を使用しない非暖房期に属する１つの単位期間を基準期間として特定する（Ｓ３１８）。

非暖房期とは暖房を使用しない期間である。端的に表現すれば、非暖房期は初夏、夏、初秋から構成することができる。非暖房期は地域によって適宜設定することができ、システムに予め設定しておくことができる。例えば関東であれば、６月〜９月を非暖房期として設定することができる。

基準期間は、暖房を使用しない非暖房期のうち、夏期と冬期の間の期間である中間期であることが好ましい。非暖房期であればガスによる暖房の影響を排除できるが、夏期には電気による冷房の夏期の影響が含まれる可能性がある。通年で給湯用のガス消費量を考慮する場合には冷暖房の両方の影響を排除することが好ましいため、中間期に属する単位期間を基準期間とすることが好ましい。中間期は、非暖房期と同様に、地域の気候を考慮して予め適宜定めることができる。また晩秋（関東であれば１０月頃）には暖房が入ってくる可能性が高いため、春や初夏（関東であれば６月頃）を基準期間とすることが好ましい。

また基準期間は、暖房を使用しない非暖房期（例えば６月〜９月。以下ではＭ６〜Ｍ９と示す。）のうちで最もガス使用量が多い期間と設定することができる。仮に基準期間を非暖房期または年間のうちガス使用量が最低の期間とすると、長期不在あるいは浴槽の湯張りをやめるなどの一時的な給湯利用に関するライフスタイル変化の影響を受け、極端にガス最低使用量が低くなってしまうために、給湯用推定ガス量が年間を通して低く見積もられてしまうおそれがある。しかし上記構成によれば、長期不在の影響を確実に排除し、適切に給湯用推定ガス量を取得することができる。

次に期間別給湯比算出部３２０は、基準期間の給湯用統計ガス量を１とする場合に、他の単位期間ごとの給湯用統計ガス量の比を、期間別給湯比ｔとして算出する（Ｓ３２０）。算出した期間別給湯比ｔは、期間別給湯比テーブル３２２に記憶する（Ｓ３２２）。図８（ｅ）に期間別給湯比テーブル３２２の例を示す。なお図８（ｅ）において給湯用統計ガス量Ｇｓ（ＳＴＤ）は理解の容易のために記載しており、必ずしも期間別給湯比テーブル３２２に含める必要はない。

夏期平均給湯厨房比算出部３２４は、単位期間ごとの期間別給湯厨房比のうち、夏期の比を平均して、夏期平均給湯厨房比を求める（Ｓ３２４）。夏期平均給湯厨房比は、暖房を使用しない場合の給湯と厨房の使用比であり、給湯厨房比テーブル３０２に記憶されている「給湯と厨房の代表的な使用比（給湯厨房比）」の代替ともいうべき値である。そして、給湯と厨房の代表的な使用比よりも、給湯用ガス量が加味されていることから、より実情に即したものになっている。

夏期平均ガス量算出部３２６は、消費量記憶部２１０を参照し、実際に消費したガス量のうち夏期に消費したガス量の平均である夏期平均ガス量を算出する（Ｓ３２６）。

ガス分解演算部３２８は、上記諸々の比と、消費量記憶部２１０に記憶されている実際に消費したガス量とから、ガスについての用途を分解する演算を行う。ガス分解演算部３２８は、厨房用ガス量推定部３３０と、給湯用ガス量推定部３３２と、暖房用ガス量推定部３３４を備えている。

厨房用ガス量推定部３３０は、夏期平均ガス量Ｇ（Ｓａｖｇ）（実績値のうち夏期の平均）と、夏期平均給湯厨房比Ｒｋ（Ｓａｖｇ）（図８（ｄ）参照）とから、通年の各単位期間（例えば月単位であれば１月〜１２月。以下ではＭ１〜Ｍ１２と示す。）の厨房用推定ガス量Ｇｋ（Ｍ１〜Ｍ１２）を算出する（Ｓ３２８）。

［数３］
厨房用推定ガス量Gk(M1〜M12)＝G(Savg)×Rk(Savg)

厨房用推定ガス量は、通年に亘って一定の値となる。これは厨房（ガスコンロ）における使用量は季節によらないものと考えられ、また水温と調理温度の差が大きいことから、給水温度の影響も無視できると考えられるためである。

給湯用ガス量推定部３３２は、非暖房期に属する単位期間（Ｍ６〜Ｍ９）については、実際に消費したガス量Ｇ（Ｍ６〜Ｍ９）から厨房用推定ガス量Ｇｋ（Ｍ６〜Ｍ９）を引いて給湯用推定ガス量Ｇｓ（Ｍ６〜Ｍ９）を算出する（Ｓ３３０）。

［数４］
給湯用推定ガス量Gs(M6〜M9)＝G(M6〜M9)−Gk(M6〜M9)

非暖房期以外の単位期間（例えば１０月〜５月。以下ではＭ１０〜Ｍ５と示す。）については、まず基準期間（例えば６月。以下ではＭ６と示す。）に実際に消費したガス量Ｇ（Ｍ６）から厨房用推定ガス量Ｇｋ（Ｍ６）を引いて給湯用推定基準ガス量Ｇｓ（Ｍ６）を求める（Ｓ３３２）。そして給湯用推定基準ガス量Ｇｓ（Ｍ６）に先に求めた期間別給湯比ｔをかけて、各単位期間の給湯用推定ガス量Ｇｓ（Ｍ１０〜Ｍ５）を算出する（Ｓ３３４）。

［数５］
給湯用推定ガス量Gs(M10〜M5)＝Gs(M6)×t(M10〜M5)

このように、あらかじめ求めた期間別給湯比ｔを用いることにより、各単位期間の給湯用のガス量を求めることができる。

なお、給湯用ガス量推定部３３２は、非暖房期以外の単位期間について、厨房用推定ガス量に期間別給湯厨房比をかけて各単位期間の給湯用推定ガス量を求めても良い。これにより、あらかじめ期間別給湯比ｔを求めることなく各単位期間の給湯用推定ガス量を求めることができ、計算を簡略化することができる。またこの場合において、期間別給湯比算出部３２０および期間別給湯比テーブル３２２は不要となる。

上記により厨房用推定ガス量と給湯用厨房ガス量が求められ、実績値の算定値に対する残余が暖房用に使用されたと考えることができる。しかし、算定値と実績値とを比較すると、まれに実績値が下回る（少ない）場合がある。

そこで給湯用ガス量推定部３３２は、非暖房期以外の単位期間について、厨房用推定ガス量と給湯用推定ガス量の和（算定値）が実際に消費したガス量（実績値）とを比較する（Ｓ３３６）。そして、算定値の方が多い場合には、厨房用推定ガス量と給湯用推定ガス量とを再計算して補正を行う（Ｓ３３８）。具体的には、消費量記憶部２１０に記憶されている実際に採用したガス量を、期間別給湯厨房比テーブル３１８に記憶されている期間別給湯厨房比（給湯割合Ｒｙと厨房割合Ｒｋ）に従って分配する。これにより、暖房用のガス量をゼロとし、かつ厨房用推定ガス量と給湯用推定ガス量を適切な比率に分解することができる。したがって、算出した結果が実態を離れてしまうことを防止し、より妥当な結果を得ることができる。

暖房用ガス量推定部３３４は、非暖房期以外の単位期間について、実際に消費したガス量Ｇ（Ｍ１０〜Ｍ５）から厨房用推定ガス量Ｇｋ（Ｍ１０〜Ｍ５）および給湯用推定ガス量Ｇｓ（Ｍ１０〜Ｍ５）を引いて、暖房用推定ガス量Ｇｈ（Ｍ１０〜Ｍ５）を算出する（Ｓ３４０）。

［数６］
暖房用推定ガス量Gh(M10〜M5)＝G(M10〜M5)−Gk(M10〜M5)−Gs(M10〜M5)

そしてガス用途分解部２３０は、算出した用途別のガス使用量を積算部２１８に出力する。

上記構成によれば、通年のガスの消費量から、厨房用と、給湯用と、暖房用に用途を分解することができる。そして、夏期平均ガス量と夏期平均給湯厨房比とから厨房用推定ガス量を算出することにより、通常とは異なるエネルギー消費期間が存在しても、実態に即したエネルギー消費量の用途を分析することができる。仮に暖房期の中の単位期間（例えば１月）に長期不在等してエネルギー消費量が著しく低かったとしても、また仮に夏期の中の単位期間に長期不在したとしても、夏期の平均のデータを取ることから、その影響を極めて小さくすることができる。そして、このようにして求めた厨房用推定ガス量に基づいて給湯用推定ガス量および暖房用推定ガス量を求めることにより、通常とは異なるエネルギー消費期間が存在しても、実態に即した妥当性の高い消費量に分解することができる。

また上記構成によれば、統計として必要なデータは、給湯と厨房の代表的な使用比と、単位期間ごとの給湯用のガス量のみとなる。単位期間ごとの給湯用のガス量は、１日に使用するガス量から求めることができる。これらの値は公表された統計値から得ることができるため、当該用途分解装置に好適に適用し、通年の単位期間ごとの期間別給湯厨房比を高い妥当性をもって求めることができる。

（電気用途分解部２３２）
図１０は電気用途分解部２３２の構成を説明する図、図１１はＡタイプの場合の電気用途分解部の動作を説明するフローチャートである。図１０において、矢印はデータの流れを示している。

電気用途分解部２３２においては、中間期最低電気量取得部４０２、電気分解演算部４０４を備えている。電気分解演算部４０４はさらに、厨房用電気量推定部４１０、給湯用電気量推定部４１２、照明・家電用電気量推定部４１４、冷房用電気量推定部４１６、暖房用電気量推定部４１８を備えている。

厨房用電気量推定部４１０は、厨房に用いる電気量を算定する。厨房に用いる電気量は、例えば複数の邸をモニタリングして推定値を算出することができる。給湯用電気量推定部４１２は、例えば統計に基づいて照明・家電用と給湯用の電気量比を求め、実績値から厨房用推定電気量を引いた値を分配することができる。

ただしＡタイプの場合、電気は照明・家電と冷暖房に用いており、厨房と給湯には利用しない。そのため、Ａタイプの演算においては厨房用電気量推定部４１０と給湯用電気量推定部４１２は使用しない。

中間期最低電気量取得部４０２は、まず中間期を特定する（Ｓ４０２）。中間期とは上記のように夏期と冬期の間の期間であって、地域の気候を考慮して予め適宜定めることができる。そして中間期最低電気量取得部４０２は消費量記憶部２１０を参照し、中間期に属する単位期間のうちで最低の電気量（中間期最低電気量Ｅ（Ｍｍｉｎ））を取得する（Ｓ４０４）。

照明・家電用電気量推定部４１４は、中間期最低電気量取得部４０２が取得した中間期最低電気量Ｅ（Ｍｍｉｎ）を、そのまま各単位期間の照明・家電用の電気量Ｅａ（照明・家電用推定電気量）であると推定する（Ｓ４０６）。

［数７］
照明・家電用の電気量Ｅａ＝中間期最低電気量Ｅ（Ｍｍｉｎ）

これは、照明や家電用の電気量は、年間を通じて一定であると想定できるからである。

ここで、最低電気量を中間期の範囲内としたのは、夏期および冬期を除外することにより、冷暖房に消費される電気量を除外するためである。一方、年間の最低電気量としなかったのは、１年のうちのどこかで長期不在した場合に極端に最低電気量が低くなってしまうために、照明・家電用推定電気量が年間を通して低く見積もられてしまうおそれがあるためである。

次に冷房用電気量推定部４１６は、通年の各単位期間の電気量Ｅ（実績値）と、上記で算定した中間期最低電気量Ｅ（Ｍｍｉｎ）とを比較する（Ｓ４０８）。そして、算定値の方が多い場合には、照明・家電用推定電気量Ｅａを実績値の電気量Ｅに置き換える補正を行う（Ｓ４１０）。

［数８］
照明・家電用の電気量Ｅａ＝実績値の電気量Ｅ

すなわち、極端に電気使用量が少ない月があった場合には、冷暖房に対する電気使用はないものとし、すべての電気は照明・家電等に使用されたものとする。また、照明・家電用の電気量Ｅａを実績値にあわせて少なくなるように補正する。これにより、算出した結果が実測値を超えてしまうことを防止し、より妥当な結果を得ることができる。

冷房用電気量推定部４１６は、非暖房期（例えば６月〜９月）に属する単位期間について実績値Ｅ（Ｍ６〜Ｍ９）から照明・家電用推定電気量Ｅａ（Ｍ６〜Ｍ９）を引くことにより、単位期間ごとの冷房用推定電気量Ｅｃ（Ｍ６〜Ｍ９）を算出する（Ｓ４１２）。

［数９］
冷房用推定電気量Ec(M6〜M9)＝E(M6〜M9)−Ea(M6〜M9)

非暖房期は、上記したように暖房を使用しない期間であって、例えば関東であれば６月〜９月に設定することができる。

暖房用電気量推定部４１８は、非暖房期以外の単位期間（Ｍ１０〜Ｍ５）について、実績値Ｅ（Ｍ１０〜Ｍ５）から照明・家電用推定電気量Ｅａ（Ｍ１０〜Ｍ５）を引くことにより、単位期間ごとの暖房用推定電気量Ｅｈ（Ｍ１０〜Ｍ５）を算出する（Ｓ４１４）。

［数１０］
暖房用推定電気量Eh(M10〜M5)＝E(M10〜M5)−Ea(M10〜M5)

電気用途分解部２３２は、算出した用途別の電気量を積算部２１８に出力する。

（灯油用途分解部２３４）
図１２は灯油用途分解部２３４の構成を説明する図、図１３はＡタイプの場合の灯油用途分解部の動作を説明するフローチャートである。図１２において、矢印はデータの流れを示している。

灯油用途分解部２３４においては、中間期最低給湯量取得部５０２、灯油分解演算部５０４を備えている。灯油分解演算部５０４はさらに、給湯用灯油量推定部５１０、暖房用灯油量推定部５１２を備えている。

灯油は、本システムでは給湯か暖房にしか利用されない前提である。給湯は年間を通じておおむね同程度の量が使用されると考えられることから、暖房を利用しない季節の使用量を参照すれば給湯量を算定することができる。

そこで中間期最低給湯量取得部５０２は、中間期を特定し、中間期に属する単位期間のうちで最低の灯油使用量（中間期最低灯油量）を取得する。そして給湯用灯油量推定部５１０は、中間期最低灯油量を通年の給湯用灯油量であると推定することができる。

ただしＡタイプの場合、灯油は暖房のみに用いており、給湯には利用しない。そのため、Ａタイプの演算においては中間期最低給湯量取得部５０２と給湯用灯油量推定部５１０は使用しない。

したがって本実施形態においては、暖房のみに用いていることから、灯油の実際の使用量Ｋがそのまま暖房用灯油量Ｋｈと推定できる。そこで暖房用灯油量推定部５１２は、消費量記憶部２１０を参照して、灯油使用量Ｋ（実績値）をそのまま暖房用推定灯油量Ｋｈと推定する（Ｓ５０２）。

［数１１］
暖房用灯油量Ｋｈ＝灯油使用量Ｋ

なお、この場合において、非暖房期や中間期を考慮する必要はない。灯油用途分解部２３４は、算出した用途別の灯油量を積算部２１８に出力する。

そして積算部２１８は、図１に示すガス用途分解部２３０、電気用途分解部２３２、灯油用途分解部２３４の出力を用途別に積算する（図３のＳ１１２）。そして出力部２２０から、表示部１３０などに出力して利用者に提示する（図３のＳ１１４）。

以上、Ａタイプの場合について用途分解部２１６の説明を行ったが、Ｂ〜Ｅタイプの場合についても、上記と同様の処理でエネルギー消費の用途を分解することができる。

上記説明した如く、エネルギーと用途の組み合わせを実情に即してタイプ分けすることにより、消費量を分解する演算を容易にして、計算負荷を軽減することができる。

また、長期不在などの理由により通常とは異なるエネルギー消費期間が存在しても、実態に即したエネルギー消費の用途を分析することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、住宅などの建物においてガスや電気などのエネルギーを消費した場合に、その用途を妥当性の高い推定によって分解する用途分解装置および用途分解プログラムとして利用することができる。

１００ …用途分解装置
１０２ …ネットワーク
１０４ …クライアントコンピュータ
１１０ …コンピュータ
１２０ …入力部
１３０ …表示部
２００ …用途分解プログラム
２１０ …消費量記憶部
２１２ …パターンテーブル
２１４ …パターン特定部
２１６ …用途分解部
２１８ …積算部
２２０ …出力部
２２２ …温度取得部
２３０ …ガス用途分解部
２３２ …電気用途分解部
２３４ …灯油用途分解部
３０２ …給湯厨房比テーブル
３０４ …給湯用ガス量
３０６ …給湯用統計ガス量算出部
３０８ …給湯用統計ガス量テーブル
３１０ …厨房用合計ガス量算出部
３１２ …厨房用統計平均ガス量算出部
３１４ …厨房用統計平均ガス量テーブル
３１６ …期間別給湯厨房比算出部
３１８ …期間別給湯厨房比テーブル
３２０ …期間別給湯比算出部
３２２ …期間別給湯比テーブル
３２４ …夏期平均給湯厨房比算出部
３２６ …夏期平均ガス量算出部
３２８ …ガス分解演算部
３３０ …厨房用ガス量推定部
３３２ …給湯用ガス量推定部
３３４ …暖房用ガス量推定部
４０２ …中間期最低電気量取得部
４０４ …電気分解演算部
４１０ …厨房用電気量推定部
４１２ …給湯用電気量推定部
４１４ …照明家電用電気量推定部
４１６ …冷房用電気量推定部
４１８ …暖房用電気量推定部
５０２ …中間期最低給湯量取得部
５０４ …灯油分解演算部
５１０ …給湯用灯油量推定部
５１２ …暖房用灯油量推定部

Claims (4)

1. 少なくとも１年間に亘って単位期間ごとに住宅における１または複数のエネルギーの消費量を記憶する消費量記憶部と、
   上記期間における各エネルギーと該エネルギーを消費する用途との組み合わせである消費パターンを予め特定するパターン特定部であって、住宅の機器構成を選択していくことによって一の消費パターンを特定するパターン特定部と、
   特定された前記消費パターンに基づいて各単位期間に使用されるエネルギーの消費量を用途ごとに分解する用途分解部と、
   該用途ごとに各エネルギーの消費量を積算する積算部と、
   を備えたことを特徴とする用途分解装置。
2. エネルギーは、電気、ガス及び灯油を含み、
   用途は、給湯及び厨房を含み、
   複数の消費パターンを記憶したパターンテーブルをさらに備え、
   前記パターンテーブルは、前記複数の消費パターンとして、
   ガスを給湯に利用するＡパターンと、
   電気を給湯に利用し、ガスをエネルギーとして利用しないＢパターンと、
   電気を給湯に利用し、ガスを給湯に利用せずに厨房に利用するＣパターンと、
   電気を給湯に利用せず、ガスをエネルギーとして利用せず、灯油を給湯に利用するＤパターンと、
   電気を給湯に利用せず、ガスを給湯に利用せずに厨房に利用し、灯油を給湯に利用するＥパターンと、
   を記憶し、
   前記パターン特定部は前記パターンテーブルに記憶された前記消費パターンを特定するものであって、
   まずガス給湯器を使用しているか否かを判断し、
   ガス給湯器を使用している場合は、Ａパターンと特定し、
   ガス給湯器を使用していない場合は、続いて電気給湯器を使用しているか否かを判断し、
   電気給湯器を使用していて他のガス器具を使用していない場合は、Ｂパターンと特定し、
   電気給湯器及び他のガス器具を使用している場合は、Ｃパターンと特定し、
   ガス給湯器及び電気給湯機を使用していない場合は、続いて灯油給湯器を使用しているか否かを判断し、
   灯油給湯機を使用していない場合は、いずれのパターンにも属しないと判断し、
   灯油給湯器を使用していて他のガス器具を使用していない場合は、Ｄパターンと特定し、
   灯油給湯器及び他のガス器具を使用している場合は、Ｅパターンと特定し、
   前記用途分解部は、前記特定された消費パターンに定義された用途に基づいて、各単位期間に使用されるエネルギーの消費量を用途ごとに分解することを特徴とする請求項１に記載の用途分解装置。
3. 前記エネルギーによる加熱または冷却前の給水または空気の温度を取得する温度取得部と、
   前記温度に基づいて単位期間ごとのエネルギー消費量を算出する消費量算出部とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の用途分解装置。
4. コンピュータを、
   少なくとも１年間に亘って単位期間ごとに住宅における１または複数のエネルギーの消費量を記憶する消費量記憶部と、
   上記期間における各エネルギーと該エネルギーを消費する用途との組み合わせである消費パターンを予め記憶したパターンテーブルと、
   前記パターンテーブルに記憶された前記消費パターンを特定するパターン特定部であって、住宅の機器構成を選択していくことによって一の消費パターンを特定するパターン特定部と、
   特定された前記消費パターンに基づいて各単位期間に使用されるエネルギーの消費量を用途ごとに分解する用途分解部と、
   該用途ごとに各エネルギーの消費量を積算する積算部として機能させることを特徴とする用途分解プログラム。

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