WO2012077363A1

WO2012077363A1 - 流体供給システムにおける消費電力の無駄を検出する検出装置、検出システム、制御プログラム、及び記録媒体

Info

Publication number: WO2012077363A1
Application number: PCT/JP2011/057088
Authority: WO
Inventors: 齋藤　宏
Original assignee: オムロン株式会社
Priority date: 2010-12-07
Filing date: 2011-03-24
Publication date: 2012-06-14

Abstract

　検出装置（１）は、計測データ格納部（３０）から気体供給システムが供給する気体の総流量の値を取得し、理想直線格納部（３２）に格納されている、総流量の値と該総流量の気体を供給するために必要な最小限の消費電力値である理想電力値との対応を示す数式に、上記総流量の値を代入して理想電力値を算出すると共に、計測データ格納部（３０）から稼動しているコンプレッサーの消費電力値の合計である総消費電力値を取得し、該総消費電力値と、算出した理想電力値との差分を、流体供給システムにおける無駄な消費電力値として検出する比較部（２０）を備えている。

Description

[規則37.2に基づきISAが決定した発明の名称]　流体供給システムにおける消費電力の無駄を検出する検出装置、検出システム、制御プログラム、及び記録媒体

　本発明は、インバータ方式で駆動させる複数の流体供給装置を併用して流体を供給するシステムにおける無駄な消費電力を検出する検出装置等に関する。

　従来からインバータ方式のコンプレッサーが広く用いられている。インバータ方式のコンプレッサーは、駆動周波数を増減させることによって、供給する気体の流量を増減させることができるので、必要な流量に応じた駆動周波数で稼動させることにより、無駄な消費電力の発生を防ぐことができる。

　工場等で使用されるコンプレッサーは、装置のサイズも大きく、消費電力も大きいため、コンプレッサーの消費電力を下げるための効率的な駆動方法が従来から提案されている（例えば下記の特許文献１、２）。

日本国公開特許公報「特開２００５－０４８７５５号公報（２００５年０２月２４日公開）」日本国公開特許公報「特開２００６－３１２９００号公報（２００６年１１月１６日公開）」

　ここで、インバータ方式のコンプレッサーを複数併用する場合には、全体としての消費電力が最小化されない場合がある。例えば、必要以上の台数のコンプレッサーを稼動させてしまうと、各コンプレッサーが通常よりも出力を落として動作することにより、全体としての消費電力が上がってしまうことがある。そして、このような問題点は、上記特許文献１及び２の何れにおいても記載も示唆もされていない。なお、これは、インバータ方式で駆動させる複数の装置を併用して流体を供給するシステムに共通する問題である。例えば、インバータ方式のポンプを複数用いて液体を供給するシステム等においても、同様の問題が生じる。

　この問題について、図１２に基づいて説明する。図１２は、性能の異なる２台のインバータ方式のコンプレッサー（ＩＮＶ１とＩＮＶ２）を併用する場合の動作例を示している。なお、ＩＮＶ１は、ＩＮＶ２よりも性能がよい（同じ流量を供給するときの消費電力が低い）コンプレッサーであり、各コンプレッサーの最大出力は１であるとする。

　ここで、これらのコンプレッサーを使用して、「０．８」の出力を得ることを考える。より高性能のＩＮＶ１単独で「０．８」の出力を得ることができる場合、同図の「正常な制御がされている例」のように、ＩＮＶ１のみを駆動させることにより、システム全体として消費電力が最小化される。つまり、この例では、「０．８」の出力を得るための最小限の消費電力が「０．８」ということになる。

　一方、同図の「異常な制御がされている例」のように、ＩＮＶ１とＩＮＶ２とを共に駆動させて「０．８」の出力を得た場合、高性能のＩＮＶ１は「０．４」に出力を落として駆動され、残り「０．４」の出力は低性能のＩＮＶ２から供給される。このため、システム全体としての消費電力は、ＩＮＶ１の「０．４」とＩＮＶ１の「０．５」を合計した「０．９」となり、「正常な制御がされている例」と比べて消費電力が「０．１」だけ高くなる。

　このように、インバータ方式のコンプレッサーを複数併用する場合には、その制御によっては、性能の低いコンプレッサーが性能の高いコンプレッサーの足を引っ張るような形で消費電力が増大してしまうことがあった。

　しかしながら、このような無駄な電力消費が生じているという事実は、ユーザに認識され難いものであり、それゆえに、このような無駄な電力消費が放置されているケースが多いという問題がある。

　本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、流体供給システムにおいて、複数のインバータ方式の流体供給装置を含むがゆえに生じる無駄な電力消費を検出する検出装置等を提供することにある。

　上記の課題を解決するために、本発明の検出装置は、少なくとも２台のインバータ方式の流体供給装置を含む流体供給装置群を制御装置による制御に従って稼動させて流体を供給する流体供給システムにおける消費電力の無駄を検出する検出装置であって、上記流体供給システムが供給する流体の総流量の値を取得し、総流量の値と該総流量の流体を供給するために必要な最小限の消費電力値である理想電力値との対応を示す対応データを参照して、上記総流量の値に対応する理想電力値を特定する理想消費電力特定手段と、稼動している上記流体供給装置の消費電力値の合計である総消費電力値を取得し、該総消費電力値と、上記理想消費電力特定手段が特定した理想電力値とから、上記流体供給システムにおける無駄な消費電力を示す指標値を算出する指標算出手段とを備えていることを特徴としている。

　また、本発明の検出方法は、上記課題を解決するために、少なくとも２台のインバータ方式の流体供給装置を含む流体供給装置群を制御装置による制御に従って稼動させて流体を供給する流体供給システムにおける消費電力の無駄を検出する検出装置が実行する検出方法であって、上記検出装置が、上記流体供給システムが供給する流体の総流量の値を取得し、総流量の値と該総流量の流体を供給するために必要な最小限の消費電力値である理想電力値との対応を示す対応データを参照して、上記総流量の値に対応する理想電力値を特定する理想消費電力特定ステップと、上記検出装置が、稼動している上記流体供給装置の消費電力値の合計である総消費電力値を取得し、該総消費電力値と、上記理想消費電力特定ステップで特定した理想電力値とから、上記流体供給システムにおける無駄な消費電力を示す指標値を算出する指標算出ステップとを含むことを特徴としている。

　そして、本発明の制御プログラムは、上記課題を解決するために、少なくとも２台のインバータ方式の流体供給装置を含む流体供給装置群を制御装置による制御に従って稼動させて流体を供給する流体供給システムにおける消費電力の無駄を検出する検出装置を動作させるための制御プログラムであって、上記検出装置に、上記流体供給システムが供給する流体の総流量の値を取得し、総流量の値と該総流量の流体を供給するために必要な最小限の消費電力値である理想電力値との対応を示す対応データを参照して、上記総流量の値に対応する理想電力値を特定する理想消費電力特定ステップと、稼動している上記流体供給装置の消費電力値の合計である総消費電力値を取得し、該総消費電力値と、上記理想消費電力特定ステップで特定した理想電力値とから、上記流体供給システムにおける無駄な消費電力を示す指標値を算出する指標算出ステップとを実行させることを特徴としている。

　上記の構成によれば、供給される総流量の値を取得すると共に、対応データを参照してその総流量の値に対応する理想電力値を特定する。また、稼動している流体供給装置の消費電力値の合計である総消費電力値を取得する。そして、総消費電力値と理想電力値とから流体供給システムにおける無駄な消費電力を示す指標値を算出する。

　ここで、上記理想電力値は、流体供給システムが総流量の流体を供給するために必要な最小限の消費電力値である。このため、流体供給システムの制御装置による制御が理想的に行われていれば、実際に流体供給装置で消費される消費電力値の合計である総消費電力値と理想電力値とは等しくなる。一方、理想的な制御から乖離するほど、理想電力値と総消費電力との隔たりは大きくなる。このため、理想電力値と総消費電力とから、流体供給システム全体としての無駄な消費電力を示す指標値を算出することができる。

　すなわち、上記の構成によれば、流体供給システムにおいて、複数のインバータ方式の流体供給装置を含むがゆえに生じる無駄な電力消費を検出することができる。

　なお、上記指標値は、総消費電力値と理想消費電力値から算出されるものであって、無駄な消費電力がどの程度発生しているかを示すものであればよい。例えば、総消費電力値と理想消費電力値の差分を上記指標値としてもよいし、総消費電力値と理想消費電力値の比（率）を上記指標値としてもよい。

　なお、上記制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も本発明の範疇に入る。

　以上のように、本発明の検出装置は、流体供給システムが供給する流体の総流量の値を取得し、総流量の値と該総流量の流体を供給するために必要な最小限の消費電力値である理想電力値との対応を示す対応データを参照して、上記総流量の値に対応する理想電力値を特定する理想消費電力特定手段と、稼動している上記流体供給装置の消費電力値の合計である総消費電力値を取得し、該総消費電力値と、上記理想消費電力特定手段が特定した理想電力値とから、上記流体供給システムにおける無駄な消費電力を示す指標値を算出する指標算出手段とを備えている構成である。

　また、本発明の検出方法は、以上のように、検出装置が、流体供給システムが供給する流体の総流量の値を取得し、総流量の値と該総流量の流体を供給するために必要な最小限の消費電力値である理想電力値との対応を示す対応データを参照して、上記総流量の値に対応する理想電力値を特定する理想消費電力特定ステップと、上記検出装置が、稼動している上記流体供給装置の消費電力値の合計である総消費電力値を取得し、該総消費電力値と、上記理想消費電力特定ステップで特定した理想電力値とから、上記流体供給システムにおける無駄な消費電力を示す指標値を算出する指標算出ステップとを含む構成である。

　そして、本発明の制御プログラムは、以上のように、検出装置に、流体供給システムが供給する流体の総流量の値を取得し、総流量の値と該総流量の流体を供給するために必要な最小限の消費電力値である理想電力値との対応を示す対応データを参照して、上記総流量の値に対応する理想電力値を特定する理想消費電力特定ステップと、稼動している上記流体供給装置の消費電力値の合計である総消費電力値を取得し、該総消費電力値と、上記理想消費電力特定ステップで特定した理想電力値とから、上記流体供給システムにおける無駄な消費電力を示す指標値を算出する指標算出ステップとを実行させる構成である。

　したがって、流体供給システムにおいて、複数のインバータ方式の流体供給装置を含むがゆえに生じる無駄な電力消費を検出することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態にかかる検出装置の要部構成を示すブロック図である。上記検出装置が無駄な消費電力を検出する対象となる気体供給システムの構成例を示す図である。理想直線の求め方を説明する図であり、同図の（ａ）は１台目のコンプレッサーにおける流量と消費電力の関係の例を示し、同図の（ｂ）は２台目のコンプレッサーにおける流量と消費電力の関係の例を示し、同図の（ｃ）は同図の（ａ）および（ｂ）のデータに基づいて作成した理想直線を示す。上記理想直線を用いて無駄な消費電力を求める方法を説明する図である。無駄な消費電力が発生するコンプレッサーの稼動のさせ方を説明する図である。上記検出装置が無駄な消費電力を算出する処理の一例を示すフローチャートである。実測結果及び無駄の検出結果の一例をグラフ化したものであり、同図の（ａ）は実測結果を示すグラフであり、同図の（ｂ）は無駄の検出結果を示すグラフである。インバータ方式のポンプで液体を供給する液体供給システムの構成例を示す図である。他の気体供給システムの構成例を示す図である。理想電力値を求める数式及び無駄な消費電力の求め方を説明する図である。無駄な消費電力が発生するコンプレッサーの稼動のさせ方を説明する図である。性能の異なる２台のインバータ方式のコンプレッサーを併用する場合の動作例を示している。

　〔実施の形態１〕
　以下、本発明の実施の形態について、図１～図８に基づいて詳細に説明する。まず、図２に基づいて、本実施形態の検出装置が無駄な消費電力を検出する対象となる気体供給システムの概要を説明する。図２は、気体供給システムの構成例を示す図である。

　気体供給システム（流体供給システム）１００は、所望の流量で気体を供給するシステムであり、図示のように、電力計１０１、電源１０２、インバータ方式のコンプレッサー（インバータ方式の流体供給装置）１０３、制御盤（制御装置）１０４、アナログ入力器１０５、レシーバタンク１０６、圧力計１０７、及び流量計１０８を含む構成である。そして、気体供給システム１００には検出装置１が接続されている。

　なお、このうち、電力計１０１、アナログ入力器１０５、流量計１０８、及び検出装置１は、気体供給システム１００における無駄な消費電力を検出するためのものであるから、これらは、気体供給システム１００の無駄な消費電力を検出する検出システムを構成しているといえる。

　電力計１０１は、コンプレッサー１０３の消費電力を測定するものであり、各コンプレッサー１０３に１つずつ接続されている。電力計１０１は、検出装置１に接続されており、電力計１０１が測定した消費電力は、この接続を介して検出装置１に出力されるようになっている。なお、同図では、電力計１０１がコンプレッサー１０３の駆動周波数を検出装置１に出力することを示しているが、周波数は出力しなくともよい。

　電源１０２は、コンプレッサー１０３に電力を供給するものである。図示の例では、電源１０２を１つのみ示しているが、複数の電源でコンプレッサー１０３に電力を供給してもよい。

　コンプレッサー１０３は、気体を圧縮することによって、その気体を一定の流量で流すコンプレッサーであり、駆動周波数を増減させることにより、気体の供給流量を連続的に増減させることができるインバータ方式のコンプレッサーである。気体供給システム１００では、コンプレッサー１０３が供給する気体は、レシーバタンク１０６に送られる。

　なお、気体供給システム１００に含まれる複数のコンプレッサー１０３には、他のコンプレッサーと流量に対する消費電力の性能が異なる（同じ流量を供給するときの消費電力が異なる）ものが少なくとも１台含まれている。また、コンプレッサー１０３が圧縮する気体は特に限定されず、空気であってもよいし他の気体であってもよい。

　制御盤１０４は、複数のコンプレッサー（流体供給装置群）１０３の動作を制御して、レシーバタンク１０６から所望の流量で気体が供給されるようにする。例えば、制御盤１０４は、圧力計１０７が測定したレシーバタンク１０６内の圧力が低下したことを検出したときには、レシーバタンク１０６から供給される気体の流量を維持するため、コンプレッサー１０３の稼働台数を増やす、または稼動しているコンプレッサー１０３の供給流量を増やす等の制御を行う。

　アナログ入力器１０５は、流量計１０８に接続されており、流量計１０８が検出した、レシーバタンク１０６から供給される気体の流量の値を検出装置１に送信する。

　レシーバタンク１０６は、各コンプレッサー１０３から供給される気体を格納するタンクであり、格納された気体はその気体を使用する設備等に送られる。また、圧力計１０７は、レシーバタンク１０６内の圧力を測定するものであり、流量計１０８は、レシーバタンク１０６から流れ出す気体の流量を測定するものである。なお、同図には示していないが、圧力計１０７の値は制御盤１０４に送られて、制御盤１０４はこの圧力の値に応じて、コンプレッサー１０３の動作制御を行う。

　このような構成の気体供給システム１００に接続された検出装置１は、複数のコンプレッサー１０３で消費される電力の無駄を検出する。具体的には、検出装置１は、電力計１０１から取得した各コンプレッサー１０３における消費電力値から、気体供給システム１００全体で消費されている、あるいは消費された総消費電力値を算出する。また、検出装置１は、アナログ入力器１０５から取得した、レシーバタンク１０６からの流量を示すデータを用いて、各コンプレッサー１０３を理想的に動作させた場合に、その流量を供給するために必要な理想電力値を算出する。そして、総消費電力値と、理想電力値の差を、無駄な消費電力として出力する。

　これにより、気体供給システム１００全体で、どの程度の無駄な電力消費が行われているかを確認することができる。

　〔検出装置の構成〕
　続いて、検出装置１の構成について、図１に基づいて説明する。図１は、検出装置１の要部構成を示すブロック図である。図示のように、検出装置１は、データ取得部１０、入力部１１、表示部１２、制御部１３、及び記憶部１４を備えている。

　データ取得部１０は、無駄な消費電力の算出に必要なデータを取得する。具体的には、データ取得部１０は、アナログ入力器１０５から総流量の値を取得し、電力計１０１から各コンプレッサー１０３における消費電力の値を取得する。そして、データ取得部１０が取得したこれらのデータは、計測データ格納部３０に格納される。なお、総流量の値を取得するデータ取得部と、消費電力値を取得するデータ取得部とを別々に設けてもよい。

　入力部１１は、検出装置１に対するデータの入力を受け付けるものである。具体的には、入力部１１は、理想直線の算出に用いる、総流量の値と、その総流量を供給するために必要な最低限の消費電力の値である理想電力値との組の入力を受け付ける。入力部１１は、このようなデータの入力を受け付けるものであればよく、例えばボタンやキーボード、タッチパネル等で構成してもよい。なお、入力部１１は、検出装置１が備えるものであってもよいし、検出装置１に取り外し可能に接続されるものであってもよい。

　表示部１２は、検出装置１で検出した無駄な消費電力を示すデータを表示するためのものである。また、表示部１２には、入力部１１への上記のようなデータの入力を促す画像等の、検出装置１の操作を補助するためのデータを表示してもよい。なお、表示部１２は、検出装置１が備えるものであってもよいし、検出装置１に取り外し可能に接続されるものであってもよい。

　制御部１３は、検出装置１の動作を統括して制御するものであり、比較部（理想消費電力特定手段、指標算出手段）２０、理想直線算出部（対応データ算出手段）２１、及び表示処理部２２を含む。

　比較部２０は、気体供給システム１００において、ある流量を供給するための最小限の消費電力値である理想電力値と、その流量を供給するために気体供給システム１００全体で実際に消費される総消費電力値とから、気体供給システム１００における無駄な消費電力を示す指標値を算出する。

　具体的には、比較部２０は、計測データ格納部３０から読み出した各コンプレッサー１０３の消費電力値を合計して総消費電力値を算出する。また、理想直線格納部３２に格納されている、気体供給システム１００が供給する気体の総流量と、その総流量の気体を供給するための理想電力値との対応を示す数式（対応データ）を用いて、理想電力値を算出する。そして、比較部２０は、これらの算出値から無駄な消費電力値を上記指標値として求めて電力仕分けデータ格納部３１に格納する。

　理想直線算出部２１は、気体供給システム１００が供給する気体の総流量に応じた理想電力値を算出する上記数式を求めるための理想直線を算出する。具体的には、理想直線算出部２１は、入力部１１に入力された、あるコンプレッサー１０３における流量の値と理想電力値との組を２組用い、このコンプレッサー１０３における流量の値と理想電力値との対応関係を示す数式である理想直線を算出する。この理想直線の算出は、各コンプレッサー１０３のそれぞれについて行う。

　さらに、理想直線算出部２１は、各コンプレッサー１０３について算出した理想直線を用いて、気体供給システム１００全体の流量の値と理想電力値との対応関係を示す数式を算出する。そして、理想直線算出部２１は、算出した数式を理想直線格納部３２に格納する。

　表示処理部２２は、電力仕分けデータ格納部３１に格納されている電力仕分けデータに基づいて、検出装置１で検出した無駄な消費電力を示すデータを表示部１２に表示させる。

　記憶部１４は、検出装置１で使用するデータを格納するものであり、計測データ格納部３０、電力仕分けデータ格納部３１、及び理想直線格納部３２を含む。なお、記憶部１４は、検出装置１が備えるものであってもよいし、検出装置１に取り外し可能に接続されるものであってもよい。

　計測データ格納部３０には、上述のように、データ取得部１０が取得したデータが格納され、電力仕分けデータ格納部３１には、比較部２０が算出したデータが格納され、理想直線格納部３２には、理想直線算出部２１が算出した理想直線が格納される。

　なお、比較部２０は、電力仕分けデータ格納部３１に、算出した無駄な消費電力値を少なくとも格納すればよいが、その消費電力値の算出された時刻、またはその消費電力値の算出に用いた流量等のデータが取得された時刻と対応付けて無駄な消費電力値を格納してもよい。これにより、無駄な消費電力値が時間経過に応じてどのように変化するかをユーザに提示することも可能になる。

　また、理想直線格納部３２には、比較部２０が理想電力値の算出に使用することのできる数式が格納されていればよく、例えば入力部１１から入力された数式が格納されていてもよい。

　〔コンプレッサー毎の理想直線の求め方〕
　続いて、理想直線算出部２１による理想直線の求め方を図３に基づいて説明する。図３は、コンプレッサー毎の理想直線の求め方を説明する図であり、同図の（ａ）は１台目のコンプレッサー１０３における流量と消費電力の関係の例を示し、同図の（ｂ）は２台目のコンプレッサー１０３における流量と消費電力の関係の例を示し、同図の（ｃ）は同図の（ａ）および（ｂ）のデータに基づいて作成した理想直線を示す。

　１台目のコンプレッサー１０３は、同図の（ａ）に示すように、最低周波数が３０Ｈｚであり、最高周波数が６０Ｈｚである。つまり、このコンプレッサー１０３は、３０～６０Ｈｚの周波数の範囲で駆動する。

　そして、１台目のコンプレッサー１０３は、３０Ｈｚで稼動させたときに、１．０Ｎｍ^３／分の流量で気体（エアー）を供給し、そのときの消費電力が０．１３ｋＷｈ／分である。なお、ｋＷｈ／分は、１分あたりの消費電力量（ｋＷｈ）を示す。また、６０Ｈｚで稼動させたときには、５．０Ｎｍ^３／分の流量で気体を供給し、そのときの消費電力が１．００ｋＷｈ／分である。

　一方、２台目のコンプレッサー１０３は、同図の（ｂ）に示すように、最低周波数が３０Ｈｚであり、最高周波数が６０Ｈｚである。つまり、２台目のコンプレッサー１０３は、１台目のコンプレッサー１０３と同じく３０～６０Ｈｚの周波数の範囲で駆動する。

　そして、２台目のコンプレッサー１０３は、３０Ｈｚで稼動させたときに、１．５Ｎｍ^３／分の流量で気体を供給し、そのときの消費電力が０．１９ｋＷｈ／分である。また、６０Ｈｚで稼動させたときには、７．０Ｎｍ^３／分の流量で気体を供給し、そのときの消費電力が１．５０ｋＷｈ／分である。

　ここで、以上のような流量と消費電力との関係を、ｙ軸方向を消費電力、ｘ軸方向を流量とする、同図の（ｃ）に示すｘ－ｙ平面にプロットする。同図の（ｃ）において、点Ａは１台目のコンプレッサー１０３を３０Ｈｚで稼動させたときの、点Ｂは６０Ｈｚで稼動させたときの流量と消費電力とを示し、点Ｃは２台目のコンプレッサー１０３を３０Ｈｚで稼動させたときの、点Ｄは６０Ｈｚで稼動させたときの流量と消費電力とを示している。

　コンプレッサー１０３は、インバータ方式であるから、単体で通常に稼動させた場合には、無駄な消費電力が発生しない理想的な稼動状態となる。このため、流量と消費電力が比例するという前提の下、点Ａと点Ｂとを通る直線を、１台目のコンプレッサー１０３単体で稼動させる場合の理想直線とする。同様に、点Ｃと点Ｄとを通る直線を、２台目のコンプレッサー１０３を単体で稼動させる場合の理想直線とする。

　そして、理想直線算出部２１は、各コンプレッサー１０３について算出した理想直線を組み合わせて、気体供給システム１００の総流量と、その総流量を供給するために必要な最小限の消費電力値との対応を示す数式を算出する。この数式の算出方法は後述する。

　なお、理想直線算出部２１は、実際には、入力部１１から入力された、最大周波数における流量の値と消費電力値の組と、最小周波数における流量の値と消費電力値の組を、それぞれ理想直線の数式ｙ＝ａｘ＋ｂ（ａ、ｂ：定数）に代入して得られるａ、ｂの連立方程式を解くことによってａ、ｂの値を求める。また、理想直線算出部２１は、最小周波数における流量の値から、最大周波数における流量の値までの範囲を、この数式が成立する範囲として、算出した数式と対応付けて記憶しておく。

　また、同図の（ａ）および（ｂ）に示すような流量と消費電力との関係は、コンプレッサー１０３の装置スペックから特定してもよいし、実際にコンプレッサー１０３を動かして実測してもよいし、理論値を用いてもよい。理想直線を算出するためのこのようなデータは、入力部１１から入力すればよい。

　そして、上記の例では、最低周波数で稼動させたときの流量及び消費電力と、最高周波数で稼動させたときの流量及び消費電力とを用いて理想直線を作成したが、最低周波数から最高周波数までの任意の２つの周波数における流量及び消費電力とを用いることにより、理想直線を作成することができる。

　ただし、詳細は後述するが、作成した理想直線は、他の理想直線と組み合わせて理想グラフを作成するために用いられ、この際に各理想直線の適用範囲（その理想直線に対応するコンプレッサー１０３が供給可能な流量の範囲）を特定する必要が生じる。このため、コンプレッサー１０３が供給可能な流量の範囲が特定される、最高周波数と最低周波数における流量及び消費電力を用いることが好ましい。

　さらに、上記の例では、流量と消費電力が比例するという前提の下、理想直線を求めているが、３つ以上の異なる周波数における流量及び消費電力を用いて曲線近似を行い、理想曲線を作成してもよい。この場合、理想曲線は、ｙ＝ｆ（ｘ）（ｙ：電力、ｘ：流量）で表すことができる。

　〔無駄な消費電力の求め方〕
　検出装置１は、上記のようにして算出した数式を用いて、複数のコンプレッサー１０３を同時に稼動させるときに生じる無駄な消費電力を算出する。これについて、図４に基づいて説明する。図４は、図３の（ｃ）の理想直線から無駄な消費電力を求める方法を説明する図である。

　図４では、１台目のコンプレッサー１０３の理想直線と、１台目のコンプレッサー１０３の理想直線とを組み合わせたグラフを示している。このグラフが、２台のコンプレッサー１０３を併用するときの、供給流量に応じた理想消費電力（最小限の消費電力）を示す理想グラフである。理想直線算出部２１は、各コンプレッサー１０３の理想直線から、この理想グラフの数式を算出する。

　ここで、２台のコンプレッサー１０３を併用する場合に、消費電力を最小化するためには、消費電力の低い１台目のコンプレッサー１０３をまず稼動させ、１台目のコンプレッサー１０３で供給可能な流量を超える流量が必要となったときに、２台目のコンプレッサー１０３を稼動させればよい。

　このため、理想直線算出部２１は、１台目のコンプレッサー１０３が供給可能な流量の範囲の数式として、１台目のコンプレッサー１０３の理想直線の数式を適用する。

　一方、２台のコンプレッサー１０３を両方稼動させなければ供給できない流量の範囲では、１台目のコンプレッサー１０３は供給可能な最大限の流量を供給し、２台目のコンプレッサー１０３は１台目のコンプレッサー１０３の流量の不足分を供給する。したがって、この範囲における消費電力は、１台目のコンプレッサー１０３の最大消費電力と、１台目のコンプレッサー１０３の流量の不足分に応じた２台目のコンプレッサー１０３の消費電力の和となる。

　このため、理想直線算出部２１は、この範囲における数式として、２台目のコンプレッサー１０３の理想直線と同じ傾きを有し、１台目のコンプレッサー１０３が最大流量及び最大消費電力となるグラフ上の点を通る直線の数式を適用する。理想直線算出部２１は、このようにして各コンプレッサー１０３の理想直線を組み合わせて、気体供給システム１００の総流量と理想電力値との対応を示す数式（理想グラフの数式）を算出する。

　つまり、総流量ｘと理想電力値ｙとの対応を示す理想グラフの数式は、１台目のコンプレッサー１０３の最大流量の値をｘ_１、このときの消費電力値をｙ_１、理想直線の傾きをａ_１、ｙ切片をｂ_１とし、２台目のコンプレッサー１０３の供給する最大流量の値をｘ_２、理想直線の傾きをａ_２とすれば以下のようになる。
ｙ＝ａ_１ｘ＋ｂ_１（０≦ｘ≦ｘ_１）
ｙ＝ａ_２ｘ＋ｙ_１－ａ_２ｘ_１（ｘ_１＜ｘ≦ｘ_１＋ｘ_２）
　なお、上記の数式では、簡単のため、各コンプレッサー１０３の供給する最小流量がゼロであることを前提としているが、最小流量がゼロでない場合にも、同様にして理想グラフの数式を算出することができる。

　また、この数式の算出には、２台目のコンプレッサー１０３に関しては、理想直線の傾き（ｙ＝ａｘ＋ｂの「ａ」）が分かればよく、理想直線のｙ切片（ｙ＝ａｘ＋ｂの「ｂ」）は必要がないので、理想直線算出部２１は、２台目のコンプレッサー１０３については、理想直線の傾きのみを求めて、上記の数式を算出してもよい。

　この理想グラフ上の任意の点は、総流量の値に応じた最小消費電力を示しているので、図示のように、ある時刻において実測した流量の値及び消費電力値に対応する点をプロットした場合に、プロットした点が理想直線よりΔＰだけｙ軸方向の上側となったときには、ΔＰの電力量が余分に消費されている無駄な消費電力であると言える。

　そして、この無駄な消費電力値ΔＰは、実測の消費電力値から、理想グラフの数式に流量の値を代入して得られる理想電力値を引くことで算出することができる。

　〔無駄が発生する稼動例〕
　このような無駄な消費電力が発生するコンプレッサー１０３の稼動例を図５に基づいて説明する。図５は、無駄な消費電力が発生するコンプレッサー１０３の稼動のさせ方を説明する図である。

　図５では、図４に示した理想グラフと共に、稼動させている１台目のコンプレッサー１０３の消費電力値と供給流量の値の関係を示すグラフと、１台目のコンプレッサー１０３と同時に稼動させている２台目のコンプレッサー１０３の消費電力値と供給流量の値の関係を示すグラフを示している。

　図示のように、１台目のコンプレッサー１０３のみで供給可能な流量を、２台のコンプレッサー１０３を同時に稼動させて供給した場合の消費電力は、１台目のコンプレッサー１０３の消費電力値と、２台目のコンプレッサー１０３の消費電力値との和となり、この和は、１台目のコンプレッサー１０３のみを稼動させた場合の消費電力値と比べてΔＰだけ大きい。

　つまり、消費電力の低い１台目のコンプレッサー１０３のみで供給できる流量を、消費電力の高い２台目のコンプレッサー１０３を併用して供給することにより、ΔＰの無駄な電力量が生じていることがわかる。

　これは、通常の駆動状態（消費電力と供給流量の関係が理想直線状に乗る駆動状態）よりも出力を下げて、供給流量に余裕のある余剰状態でコンプレッサー１０３を駆動することにより、通常の駆動状態と比べて、コンプレッサー１０３の電力効率が低下することに起因している。

　〔処理の流れ〕
　続いて、検出装置１が無駄な消費電力を算出する処理の流れを図６に基づいて説明する。図６は、検出装置１が無駄な消費電力を算出する処理の一例を示すフローチャートである。なお、ここでは、理想直線算出部２１が算出した理想直線の数式が理想直線格納部３２に既に格納されているものとする。

　まず、各コンプレッサー１０３の消費電力値と、各コンプレッサー１０３から供給される気体の総流量の値とがデータ取得部１０によって取得される（Ｓ１）。具体的には、アナログ入力器１０５が取得した総流量の値と、電力計１０１が取得した各コンプレッサー１０３の消費電力値とが、データ取得部１０を介して検出装置１に入力され、これらのデータが計測データ格納部３０に格納される。

　次に、比較部２０は、計測データ格納部３０に格納された各コンプレッサー１０３の消費電力値を読み出し、これらの消費電力値を合算して、コンプレッサー１０３で消費される総消費電力値を算出する（Ｓ２）。

　続いて、比較部２０は、Ｓ１で取得した総流量の値に応じた理想電力値を算出する（Ｓ３：理想消費電力特定ステップ）。具体的には、比較部２０は、取得した総流量を理想直線格納部３２に格納されている数式に代入して理想電力値を算出する。

　そして、比較部２０は、Ｓ２で算出した総消費電力値と、Ｓ３で算出した理想電力値との差分を算出する（Ｓ４：指標算出ステップ）。この差分が、無駄な消費電力量を示す。比較部２０は、算出した差分の値を電力仕分けデータ格納部３１に格納する。最後に、表示処理部２２は、電力仕分けデータ格納部３１を参照して、この差分の値を無駄な消費電力量として表示部１２に表示し（Ｓ５）、これにより処理は終了する。

　なお、この処理は、コンプレッサー１０３の稼働中に継続的に行ってもよい。この場合には、無駄な消費電力をリアルタイムで表示することもできる。また、この処理は、コンプレッサー１０３の稼働中に計測しておいた総流量の値と消費電力値とを用いて事後的に行ってもよい。

　〔実測結果及び無駄分析結果のグラフ〕
　続いて、実測結果及び無駄分析結果の一例を図７に基づいて説明する。図７は、実測結果及び無駄の検出結果の一例をグラフ化したものであり、同図の（ａ）は実測結果を示すグラフであり、同図の（ｂ）は無駄の検出結果を示すグラフである。

　同図の（ａ）では、１台目のコンプレッサー１０３の消費電力（電力１）と、２台目のコンプレッサー１０３の消費電力（電力２）を棒グラフで示し、２台のコンプレッサー１０３から供給される総流量を折れ線グラフで示している。なお、グラフの横軸は時間経過（単位は分）を示し、消費電力の単位はｋＷｈであり、流量の単位はＮｍ^３である。

　図示のように、総流量の増減に応じて２台のコンプレッサーの消費電力は増減しており、このグラフからは無駄な消費電力が生じていることは把握できない。

　一方、同図の（ｂ）では、有効な電力量と、無駄な電力量を棒グラフで示し、２台のコンプレッサー１０３から供給される総流量を折れ線グラフで示している。折れ線グラフの形状は同図の（ａ）と同じである。なお、有効な電力量とは理想電力値であり、無駄な電力量とは検出装置１が算出した総消費電力値と理想電力値との差分値である。

　このように、検出装置１が算出した無駄な電力量をグラフ上に示すことによって、無駄な消費電力が発生していること、また総消費電力に対してどの程度の割合で無駄な消費電力が発生しているかを容易に認識させることができる。また、図７の（ｂ）の例では、時間ごとの無駄な消費電力を提示しているので、どのタイミングでどの程度の無駄が発生しているかについても認識させることができる。

　表示処理部２２は、このようなグラフを表示させることによって、無駄の検出結果をユーザに提示してもよい。これにより、検出結果をユーザに容易に認識させることができる。なお、無駄の検出結果の提示態様は、無駄が発生していることをユーザが認識できるような態様であればよく、この例に限定されない。例えば、無駄な消費電力を数値として表示してもよい。また、例えば、算出した消費電力に単位電力量あたりの電気料金を乗じて無駄な電気料金を算出し、算出した電気料金を表示してもよい。

　〔応用例〕
　上述では、コンプレッサー１０３における無駄な消費電力を分析する例を示したが、検出装置１の無駄検出の対象となる装置は、インバータ方式で駆動する流体の供給装置であればよく、コンプレッサー１０３に限られない。

　例えば、検出装置１は、インバータ方式で液体を供給するポンプにおける無駄な消費電力の検出にも適用することができる。これについて、図８に基づいて説明する。図８は、インバータ方式のポンプで液体を供給する液体供給システムの構成例を示す図である。

　図８の液体供給システム（流体供給システム）１１０は、コンプレッサー１０３がインバータ方式のポンプ（インバータ方式の流体供給装置）１１１に変わり、レシーバタンク１０６及び圧力計１０７が含まれていない点を除けば、図２の気体供給システム１００と同様の構成である。このため、ここでは、気体供給システム１００との相違点を中心に説明する。

　液体供給システム１１０は、ポンプ１１１を稼動させることによって、所望の流量で液体を供給するシステムである。液体供給システム１１０が供給する液体は、特に限定されない。

　ポンプ１１１は、駆動周波数を増減させることにより、供給流量を連続的に増減させることができるインバータ方式のポンプである。液体供給システム１１０では、２台のポンプ１１１から供給される液体を合流させて供給することができるようになっており、液体供給システム１１０全体で供給される総流量は、流量計１０８で測定される。

　この液体供給システム１１０においても、検出装置１は、電力計１０１から各ポンプ１１１の消費電力値を取得して、液体供給システム１１０総消費電力を算出する。また、ポンプ１１１の装置スペック等から理想直線を算出し、この理想直線の数式を組み合わせた数式を用いて、アナログ入力器１０５から取得した総流量の値に対応する理想電力値を算出する。そして、総消費電力値から理想電力値を引いて、無駄な消費電力の値を算出する。

　〔実施の形態２〕
　上述の実施形態では、２台のインバータ方式コンプレッサー１０３またはポンプ１１１を用いて流体を供給するシステムにおける、無駄な消費電力を検出する検出装置１について説明したが、流体を供給する装置には、少なくとも２台のインバータ方式の装置が含まれていればよく、非インバータ方式の装置が含まれていてもよい。

　本実施形態では、非インバータ方式のコンプレッサーが含まれる気体供給システムにおける無駄な消費電力を検出する検出装置について、図９から図１１に基づいて説明する。なお、上述の実施形態と同様の構成には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。

　〔気体供給システムの概要〕
　まず、本実施形態の気体供給システムの概要を図９に基づいて説明する。図９は、気体供給システムの構成例を示す図である。図示のように、気体供給システム（流体供給システム）１２０は、図２の気体供給システム１００に、コンプレッサー（流体供給装置）１２１と、このコンプレッサー１２１の消費電力を検出する電力計１０１とが追加された構成である。そして、この気体供給システム１２０には、検出装置１’が接続されている。

　コンプレッサー１２１は、ロード・アンロード方式のコンプレッサーである。ロード・アンロード方式とは、気体を供給する状態と、供給しない状態との２状態の切り替え制御が可能な方式であり、インバータ方式のように駆動周波数に応じて供給流量を増減させることはできない。つまり、コンプレッサー１２１は、稼動時における供給流量及び消費電力が一定となるコンプレッサーである。

　検出装置１’は、気体供給システム１２０における無駄な消費電力を算出する装置であり、上記実施形態の検出装置１と同様の構成を備えている。検出装置１との相違点は、理想電力値を求める数式の算出方法のみであるから、以下では理想電力値を求める数式の算出方法について説明する。

　〔理想電力値を求める数式及び無駄な消費電力の求め方〕
　理想電力値を求める数式の算出方法、及び算出した数式を用いて無駄な消費電力を求める方法について、図１０に基づいて説明する。図１０は、理想電力値を求める数式及び無駄な消費電力の求め方を説明する図である。

　図１０では、１台目のコンプレッサー１０３の理想直線と、２台目のコンプレッサー１０３の理想直線と、コンプレッサー１２１の理想直線とを組み合わせたグラフを示している。このグラフが、２台のコンプレッサー１０３と１台のコンプレッサー１２１を併用するときの、供給流量に応じた理想消費電力（最小限の消費電力）を示す理想グラフの一例である。

　ここで、２台のコンプレッサー１０３の理想直線は、図３を参照して説明した方法で算出することができる。また、コンプレッサー１２１は、稼動時における供給流量及び消費電力が一定であるから、理想直線はｘ軸に平行な直線となる。そして、稼動時における供給流量及び消費電力は、コンプレッサー１２１の装置スペック、実測値、理論値などから特定することができる。このようにして算出した３つの理想直線を組み合わせることによって、図１０に示すような理想グラフが得られる。

　この場合における、総流量ｘと理想電力値ｙとの対応を示す理想グラフの数式は、１台目のコンプレッサー１０３の最大流量の値をｘ_１、このときの消費電力値をｙ_１、理想直線の傾きをａ_１、ｙ切片をｂ_１とし、２台目のコンプレッサー１０３の供給する最大流量の値をｘ_２、このときの消費電力値をｙ_２、理想直線の傾きをａ_２とし、コンプレッサー１２１の流量の値をｘ_３、消費電力値をｙ_３、ｘ_１＜ｘ_２＜ｘ_３とすれば以下のようになる。
ｙ＝ａ_１ｘ＋ｂ_１　（０≦ｘ≦ｘ_１）
ｙ＝ａ_２ｘ＋ｙ_１－ａ_２ｘ_１　（ｘ_１＜ｘ≦ｘ_１＋ｘ_２）
ｙ＝ａ_１ｘ＋ｙ_１＋ｙ_３－ａ_１（ｘ_１＋ｘ_３）　（ｘ_１＋ｘ_２＜ｘ≦ｘ_１＋ｘ_３）
ｙ＝ａ_２ｘ＋ｙ_１＋ｙ_２＋ｙ_３－ａ_２（ｘ_１＋ｘ_２＋ｘ_３）　（ｘ_１＋ｘ_３＜ｘ≦ｘ_１＋ｘ_２＋ｘ_３）
　つまり、０≦ｘ≦ｘ_１の区間では、電力効率の最も高い１台目のコンプレッサー１０３のみを稼動させる。１台目で供給可能な流量の限界に達したときには、２台目のコンプレッサーを稼動させる必要が生じるが、ｘ_１＜ｘ_２＜ｘ_３であるため、ここで１台目のコンプレッサー１０３を停止させてコンプレッサー１２１を稼動させると、供給流量がｘ_１からｘ_３まで増えてしまう。このため、２台目のコンプレッサーとして、コンプレッサー１０３を稼動させる。そして、ｘ_１＜ｘ≦ｘ_１＋ｘ_２の区間では、２台のコンプレッサー１０３で気体を供給する。

　ここで、２台のコンプレッサー１０３で供給可能な流量の限界に達したときには、ｘ_１＜ｘ_２＜ｘ_３であるため、２台目のコンプレッサー１０３を停止させ、コンプレッサー１２１を稼動させることにより、さらにｘ_１＋ｘ_３までの流量を供給することができる。

　そして、１台目のコンプレッサー１０３と、コンプレッサー１２１の組み合わせで供給可能な流量の限界（ｘ＝ｘ_１＋ｘ_３）に達したときには、もう１台のコンプレッサー１０３を稼動させる。これにより、最大限の供給流量であるｘ_１＋ｘ_２＋ｘ_３まで気体を供給することができる。

　この理想グラフ上の任意の点は、供給流量に応じた最小消費電力を示しているので、図示のように、ある時刻において実測した流量の値及び消費電力値の組をプロットした場合に、プロットした点が理想直線よりも、ｙ軸方向にΔＰだけ上側となったときには、ΔＰの電力量が余分に消費されていると言える。つまり、このΔＰを無駄な消費電力として算出することができる。

　なお、図１０の例では、消費電力の低い１台目のコンプレッサー１０３をまず稼動させ、次に２台目のコンプレッサー１０３を稼動させ、これらのコンプレッサー１０３で供給可能な流量を超える流量が必要となったときに、コンプレッサー１２１を稼動させる場合の理想直線を示しているが、コンプレッサーの稼動順序は変更してもよい。

　例えば、コンプレッサー１２１を最初に稼動させ、このコンプレッサー１２１で供給可能な流量を超える流量が必要となったときに、コンプレッサー１０３を稼動させてもよく、この場合の理想グラフは、コンプレッサー１２１の理想直線、１台目のコンプレッサー１０３の理想直線、２台目のコンプレッサー１０３の理想直線の順で理想直線を繋いだものとなる。

　これは、総供給流量がコンプレッサー１２１の供給流量より少ない状態で稼動させる時間が短いような場合に有効である。総供給流量がコンプレッサー１２１の供給流量以上の状態では、コンプレッサー１２１による無駄な消費電力の発生を避けることができるからである。

　また、図１０では、ｘ_１＜ｘ_２＜ｘ_３の場合の例を示したが、各コンプレッサーの供給流量の関係が変われば、理想グラフもそれに応じて変化する。理想グラフは、全体の供給流量と、その流量を供給するために必要な最小限の消費電力値との対応関係を示すものであるから、この要件を満たすように各コンプレッサーの理想直線を組み合わせて生成すればよい。

　例えば、ｘ_１＞ｘ_２＞ｘ_３（ｘ_１、ｘ_２はコンプレッサー１０３、ｘ_３はコンプレッサー１２１の供給流量、ｘ_１に対応するコンプレッサー１０３の電力効率はｘ_２に対応するコンプレッサー１０３よりも高い）の場合には、ｘ_１に対応するコンプレッサー１０３と、コンプレッサー１２１の組み合わせにより、０からｘ_１＋ｘ_３までの流量を供給し、ｘ_１＋ｘ_３よりも多くの流量が必要となったときに、ｘ_２に対応するコンプレッサー１０３を稼動させる制御が効率がよいと考えられる。

　なお、０≦ｘ≦ｘ_１＋ｘ_３の区間では、まずｘ_１に対応するコンプレッサー１０３を稼動させ、その供給流量がｘ_３以上ｘ_１以下の区間で、供給流量をｘ_１－ｘ_３に下げると共にコンプレッサー１２１を稼動させ、その後ｘ_１に対応するコンプレッサー１０３の供給流量を上げればよい。

　したがって、この場合の理想グラフは、下記のようになる。この理想グラフは、ｘ_１＞ｘ_２＞ｘ_３の場合のみならず、ｘ_１≧ｘ_３の場合であれば適用できる。なお、ａ_１、ｂ_１は、それぞれｘ_１に対応するコンプレッサー１０３の理想直線の傾き及びＹ切片であり、ａ_２は、ｘ_２に対応するコンプレッサー１０３の理想直線の傾きである。
ｙ＝ａ_１ｘ＋ｂ_１　（０≦ｘ≦ｘ_１＋ｘ_３）
ｙ＝ａ_２ｘ＋ｙ_１＋ｙ_２＋ｙ_３－ａ_２（ｘ_１＋ｘ_２＋ｘ_３）　（ｘ_１＋ｘ_３＜ｘ≦ｘ_１＋ｘ_２＋ｘ_３）
　一方、ｘ_１＜ｘ_３の場合、最初にｘ_１に対応するコンプレッサー１０３を稼動させ、次にｘ_２に対応するコンプレッサー１０３を稼動させる。ここで、図１０の例のように、ｘ_２≦ｘ_３であれば、ｘ_１に対応するコンプレッサー１０３とコンプレッサー１２１の組み合わせでｘ_１＋ｘ_３まで供給し、その後ｘ_２に対応するコンプレッサー１０３を稼動させる制御が最も効率がよいことが想定される。この場合の理想グラフは図１０に示したようなものとなる。

　これに対し、ｘ_２＞ｘ_３であれば、ｘ_２に対応するコンプレッサー１０３とコンプレッサー１２１の組み合わせでｘ_２＋ｘ_３まで供給し、その後ｘ_１に対応するコンプレッサー１０３を稼動させる制御が最も効率がよいことが想定される。この場合の理想グラフは、下記のようになる。
ｙ＝ａ_１ｘ＋ｂ_１　（０≦ｘ≦ｘ_１）
ｙ＝ａ_２ｘ＋ｙ_１－ａ_２ｘ_１　（ｘ_１＜ｘ≦ｘ_１＋ｘ_２）
ｙ＝ａ_２ｘ＋ｙ_２＋ｙ_３－ａ_２（ｘ_２＋ｘ_３）　（ｘ_１＋ｘ_２＜ｘ≦ｘ_２＋ｘ_３）
ｙ＝ａ_１ｘ＋ｙ_１＋ｙ_２＋ｙ_３－ａ_１（ｘ_１＋ｘ_２＋ｘ_３）　（ｘ_２＋ｘ_３＜ｘ≦ｘ_１＋ｘ_２＋ｘ_３）
　なお、これらの理想グラフは一例であり、これらの例に限られない。例えば、最初にｘ_１に対応するコンプレッサー１０３を稼動させ、次にｘ_２に対応するコンプレッサー１０３を稼動させる。そして、ｘ_２に対応するコンプレッサー１０３は最大供給流量で稼動させたまま、コンプレッサー１２１を稼動させ、コンプレッサー１２１の供給流量分だけｘ_１に対応するコンプレッサー１０３の供給流量を下げ、その後ｘ_１に対応するコンプレッサー１０３の供給流量を上げる制御が最も効率がよい場合も考えられる。

　この場合の理想グラフは、下記のようになる。
ｙ＝ａ_１ｘ＋ｂ_１　（０≦ｘ≦ｘ_１）
ｙ＝ａ_２ｘ＋ｙ_１－ａ_２ｘ_１　（ｘ_１＜ｘ≦ｘ_１＋ｘ_２）
ｙ＝ａ_１ｘ＋ｙ_１＋ｙ_２＋ｙ_３－ａ_１（ｘ_１＋ｘ_２＋ｘ_３）　（ｘ_１＋ｘ_２＜ｘ≦ｘ_１＋ｘ_２＋ｘ_３）
　〔無駄が発生する稼動例〕
　このような無駄な電力消費が発生するコンプレッサー１０３及び１２１の稼動例を図１１に基づいて説明する。図１１は、無駄な消費電力が発生するコンプレッサー１０３及び１２１の稼動のさせ方を説明する図である。

　図１１では、図１０に示した理想グラフと共に、同時に稼動させている２台のコンプレッサー１０３と、１台のコンプレッサー１２１の消費電力と供給流量の関係を示すグラフを示している。

　図示のように、２台のコンプレッサー１０３とコンプレッサー１２１とを同時に稼動させて供給した場合の消費電力は、１台目のコンプレッサー１０３の消費電力と、２台目のコンプレッサー１０３の消費電力と、コンプレッサー１２１の消費電力との和となり、これは、１台目のコンプレッサー１０３のみを稼動させた場合の消費電力と比べてΔＰだけ大きい。

　つまり、消費電力の低い１台目のコンプレッサー１０３のみで供給できる流量を、２台目のコンプレッサー１０３と、コンプレッサー１２１とを併用して供給することにより、ΔＰの無駄な電力量が生じていることがわかる。制御盤１０４の制御によっては、このように、稼動させる必要のないタイミングでコンプレッサー１２１を稼動させることにより、一時的に大きな無駄電力が生じることがある。

　検出装置１’は、上述の実施形態の検出装置１と同様に、アナログ入力器１０５から取得した総流量を、図１０、図１１に示すような理想グラフの数式に代入して、その総流量の値に対応する理想電力値を算出する。また、電力計１０１で検出した２台のコンプレッサー１０３及びコンプレッサー１２１の消費電力値を合算して、気体供給システム１２０全体の総消費電力値を算出する。そして、算出した総消費電力値から理想電力値を引くことによって、無駄な消費電力の値ΔＰを算出する。

　〔変形例〕
　上記各実施形態では、２台のインバータ方式の流体供給装置を用いる流体供給システムにおける無駄を検出する例を説明したが、流体供給システムに含まれるインバータ方式の流体供給装置は、３台以上であってもよい。また、ロード・アンロード方式の流体供給装置が複数含まれていても構わない。

　流体供給システムに含まれる流体供給装置が変われば、それに応じた理想直線を求め、その理想直線を組み合わせて理想電力値を算出する数式を求めればよく、無駄な消費電力量を求めるための処理は上記の例と同じである。

　また、上記各実施形態では、流体供給システム全体の総流量を流量計１０８で検出する例を示したが、各流体供給装置の流量を、流体供給装置毎に設けた流量計１０８で検出し、検出した流量の値を合計することによって、流体供給システム全体の総流量を求めてもよい。この場合、流量計１０８は、流体供給装置から供給される流体が、他の流体供給装置から供給される流体と合流するまでの流路に設置すればよい。なお、流量の値の合計は、検出装置１の比較部２０で行ってもよいし、他の装置で合計した値を検出装置１または１’に送信するようにしてもよい。

　さらに、上記各実施形態では、流体供給装置の消費電力値を電力計で検出し、検出した電力値を検出装置１で合計して流体供給システム全体の総消費電力値を求める例を示したが、消費電力値を合計する演算は他の装置で行うようにし、合計した値を検出装置１に送信するようにしてもよい。

　また、上記各実施形態では、流量の値と該総流量の流体を供給するために必要な最小限の消費電力値である理想電力値との対応を示す対応データとして、数式を用いる例を示したが、このような対応を示すものであれば、数式以外のデータを対応データとすることもできる。例えば、総流量の値と理想電力値とが対応付けられたテーブルを用いてもよい。この場合、取得した総流量の値と最も近い総流量の値をテーブルから検索し、その値と対応付けられている理想電力値を特定すればよい。ただし、数式を用いる方が、より正確な理想電力値の算出が可能になるため、対応データとしては数式を用いることが好ましい。

　なお、上記各実施形態では、総消費電力値と理想消費電力値の差分を、無駄な消費電力がどの程度発生しているかを示す指標値として算出する例を示したが、この例に限られない。すなわち、上記指標値は、総消費電力値と理想消費電力値から算出されるものであって、無駄な消費電力がどの程度発生しているかを示すものであればよい。例えば、総消費電力値と理想消費電力値の比（率）を上記指標値としてもよい。具体的には、（総消費電力値／理想消費電力値）の値や、｛（総消費電力値／理想消費電力値）×１００｝の値などを上記指標値としてもよい。

　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

　〔ソフトウェアによる実現例〕
　最後に、検出装置１及び１’の各ブロック、特に制御部１３は、集積回路（ＩＣチップ）上に形成された論理回路によってハードウェア的に実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェア的に実現してもよい。

　後者の場合、検出装置１及び１’は、各機能を実現するプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである検出装置１及び１’の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、検出装置１及び１’に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。

　上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ類、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ－ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ－Ｒ等の光ディスクを含むディスク類、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード類、マスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ類、あるいはＰＬＤ（Programmable logic device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の論理回路類などを用いることができる。

　また、検出装置１及び１’を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークは、プログラムコードを伝送可能であればよく、特に限定されない。例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（Virtual Private Network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、この通信ネットワークを構成する伝送媒体も、プログラムコードを伝送可能な媒体であればよく、特定の構成または種類のものに限定されない。例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＩＥＥＥ８０２．１１無線、ＨＤＲ（High Data Rate）、ＮＦＣ（Near Field Communication）、ＤＬＮＡ（Digital Living Network Alliance）、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。

　また、上記検出装置は、データの入力を受け付ける入力部と、インバータ方式の上記流体供給装置のそれぞれについて、上記入力部に入力された、該流体供給装置が供給する流体の流量の値と、該流量の値に対応する理想電力値との組を複数組用いて、流量の値と理想電力値との対応を示す数式を算出し、算出した複数の数式を用いて、総流量の値と理想電力値との対応を示す数式を、上記対応データとして算出する対応データ算出手段とを備え、上記理想消費電力特定手段は、上記対応データ算出手段が算出した数式に、取得した総流量の値を代入して算出した値を、上記理想電力値として特定することが好ましい。

　上記の構成によれば、インバータ方式の流体供給装置のそれぞれについて、入力部に入力された、該流体供給装置が供給する流体の流量の値と、該流量の値に対応する理想電力値との組を複数組用いて、流量の値と理想電力値との対応を示す数式を算出する。この数式は、インバータ方式の流体供給装置１台あたりの流量の値と理想電力値との対応を示すものである。

　そして、上記の構成によれば、インバータ方式の流体供給装置のそれぞれについて求めた数式を用いて、総流量の値と理想電力値との対応を示す数式を対応データとして算出し、この数式に総流量の値を代入して算出した値を理想電力値として特定する。

　したがって、ユーザは、無駄の検出を行う流体供給システムに含まれる流体供給装置のそれぞれについて、流量の値と理想電力値を、例えば仕様書等から特定して入力することにより、その流体供給システムにおける無駄な消費電力を上記検出装置に算出させることができる。

　なお、上記流体装置群に、インバータ方式の流体供給装置のみが含まれている場合には、各流体供給装置の流量の値と理想電力値との対応を示す数式を、電力効率のよい（少ない消費電力で流量を供給できる）流体供給装置の数式から順に組み合わせることによって、総流量の値と理想電力値との対応を示す数式を算出すればよい。

　また、上記流体装置群に、例えばロード・アンロード方式の流体供給装置が含まれている場合には、その装置については、供給する流体の流量の値と、該流量の値に対応する理想電力値との組を１組用いて算出した数式を適用すればよい。ロード・アンロード方式の流体供給装置は、供給流量と消費電力が一定であるからである。

　なお、数式を組み合わせるとは、流量の範囲ごとに異なる数式を適用することを指す。例えば、インバータ方式の流体供給装置の消費電力が流量に比例する（数式が直線で表せる）場合、総流量ｘと理想電力値ｙとの対応を示す数式は、１台目の流体供給装置の最大流量の値をｘ_１、このときの消費電力値をｙ_１、直線の傾きをａ_１、ｙ切片をｂ_１とし、２台目の流体供給装置の供給する最大流量の値をｘ_２、直線の傾きをａ_２とすれば以下のようになる。

　ｙ＝ａ_１ｘ＋ｂ_１（０≦ｘ≦ｘ_１）
　ｙ＝ａ_２ｘ＋ｙ_１－ａ_２ｘ_１（ｘ_１＜ｘ≦ｘ_１＋ｘ_２）
　また、本発明の検出システムは、上記課題を解決するために、少なくとも２台のインバータ方式の流体供給装置を含む流体供給装置群を制御装置による制御に従って稼動させて流体を供給する流体供給システムにおける消費電力の無駄を検出する検出システムであって、上記検出装置と、上記流体供給装置が供給する流体の流量の値、または上記流体供給システムが供給する流体の総流量の値を検出する流量計と、上記流体供給装置の消費電力値、または稼動している上記流体供給装置の消費電力値の合計である総消費電力値を検出する電力計とを含み、上記検出装置の理想消費電力特定手段は、上記流量計の検出した値を取得することによって、上記総流量の値を取得し、上記検出装置の指標算出手段は、上記電力計の検出した値を取得することによって、上記総消費電力値を取得することを特徴としている。

　上記の構成によれば、検出装置の理想消費電力特定手段は、流量計の検出した値を取得することによって総流量の値を取得し、検出装置の指標算出手段は、電力計の検出した値を取得することによって総消費電力値を取得する。

　したがって、流体供給システムにおける実際の流量及び消費電力値から、該流体供給システムにおける無駄な消費電力を検出することができる。また、リアルタイムに無駄な消費電力を検出することも可能になる。

　なお、流量計が各流体供給装置の供給する流体の流量の値を検出する場合には、理想消費電力特定手段は、各検出値を合計することによって総流量の値を取得すればよい。また、電力計が各流体供給装置の消費電力値を検出する場合には、指標算出手段は、各検出値を合計することによって総消費電力値を取得すればよい。

　本発明は、インバータ方式のコンプレッサーやポンプを複数使用する流体供給システムにおける無駄な消費電力の検出に利用することができる。

　１　　検出装置
　１’　検出装置
１１　　入力部
２０　　比較部（理想消費電力特定手段、指標算出手段）
２１　　理想直線算出部（対応データ算出手段）
１００、１２０　気体供給システム（流体供給システム）
１１０　液体供給システム（流体供給システム）
１０１　電力計
１０３　インバータ方式のコンプレッサー（インバータ方式の流体供給装置）
１０４　制御盤（制御装置）
１１１　インバータ方式のポンプ（インバータ方式の流体供給装置）
１２１　ロード・アンロード方式のコンプレッサー（流体供給装置）
１０８　流量計

Claims

　少なくとも２台のインバータ方式の流体供給装置を含む流体供給装置群を制御装置による制御に従って稼動させて流体を供給する流体供給システムにおける消費電力の無駄を検出する検出装置であって、
　上記流体供給システムが供給する流体の総流量の値を取得し、総流量の値と該総流量の流体を供給するために必要な最小限の消費電力値である理想電力値との対応を示す対応データを参照して、上記総流量の値に対応する理想電力値を特定する理想消費電力特定手段と、
　稼動している上記流体供給装置の消費電力値の合計である総消費電力値を取得し、該総消費電力値と、上記理想消費電力特定手段が特定した理想電力値とから、上記流体供給システムにおける無駄な消費電力を示す指標値を算出する指標算出手段とを備えていることを特徴とする検出装置。
　データの入力を受け付ける入力部と、
　インバータ方式の上記流体供給装置のそれぞれについて、上記入力部に入力された、該流体供給装置が供給する流体の流量の値と、該流量の値に対応する理想電力値との組を複数組用いて、流量の値と理想電力値との対応を示す数式を算出し、算出した複数の数式を用いて、総流量の値と理想電力値との対応を示す数式を、上記対応データとして算出する対応データ算出手段とを備え、
　上記理想消費電力特定手段は、上記対応データ算出手段が算出した数式に、取得した総流量の値を代入して算出した値を、上記理想電力値として特定することを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
　少なくとも２台のインバータ方式の流体供給装置を含む流体供給装置群を制御装置による制御に従って稼動させて流体を供給する流体供給システムにおける消費電力の無駄を検出する検出システムであって、
　請求項１または２に記載の検出装置と
　上記流体供給装置が供給する流体の流量の値、または上記流体供給システムが供給する流体の総流量の値を検出する流量計と、
　上記流体供給装置の消費電力値、または稼動している上記流体供給装置の消費電力値の合計である総消費電力値を検出する電力計とを含み、
　上記検出装置の理想消費電力特定手段は、上記流量計の検出した値を取得することによって、上記総流量の値を取得し、
　上記検出装置の指標算出手段は、上記電力計の検出した値を取得することによって、上記総消費電力値を取得することを特徴とする検出システム。
　少なくとも２台のインバータ方式の流体供給装置を含む流体供給装置群を制御装置による制御に従って稼動させて流体を供給する流体供給システムにおける消費電力の無駄を検出する検出装置が実行する検出方法であって、
　上記検出装置が、上記流体供給システムが供給する流体の総流量の値を取得し、総流量の値と該総流量の流体を供給するために必要な最小限の消費電力値である理想電力値との対応を示す対応データを参照して、上記総流量の値に対応する理想電力値を特定する理想消費電力特定ステップと、
　上記検出装置が、稼動している上記流体供給装置の消費電力値の合計である総消費電力値を取得し、該総消費電力値と、上記理想消費電力特定ステップで特定した理想電力値とから、上記流体供給システムにおける無駄な消費電力を示す指標値を算出する指標算出ステップとを含むことを特徴とする検出方法。
　少なくとも２台のインバータ方式の流体供給装置を含む流体供給装置群を制御装置による制御に従って稼動させて流体を供給する流体供給システムにおける消費電力の無駄を検出する検出装置を動作させるための制御プログラムであって、
　上記検出装置に、
　上記流体供給システムが供給する流体の総流量の値を取得し、総流量の値と該総流量の流体を供給するために必要な最小限の消費電力値である理想電力値との対応を示す対応データを参照して、上記総流量の値に対応する理想電力値を特定する理想消費電力特定ステップと、
　稼動している上記流体供給装置の消費電力値の合計である総消費電力値を取得し、該総消費電力値と、上記理想消費電力特定ステップで特定した理想電力値とから、上記流体供給システムにおける無駄な消費電力を示す指標値を算出する指標算出ステップとを実行させることを特徴とする制御プログラム。
　請求項５に記載の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。