JP2014159918A - 空調制御システム - Google Patents

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Abstract

【課題】快適な空調空間を提供しつつ更なる省エネルギー化を図ることができる空調制御システムを得る。
【解決手段】室温センサ7と、気圧センサ8と、晴雨判定部9と、機器制御部5と、スケジュール運転情報テーブル13Aを記憶する記憶部13と、操作部14と、を備え、記憶部13には、スケジュール運転情報テーブル13Aの運転時間となったときに晴雨判定部9からの晴雨判定情報を用いた空調運転を実行させる晴雨判定運転モードがスケジュール運転情報として記憶され、機器制御部5は、操作部14で晴雨判定運転モードが選択された場合、晴雨判定部9からの晴雨情報と室温センサ7で検出された室温情報とに基づいて、スケジュール運転情報テーブル13Aの運転時間で予測される天候を考慮した空調制御を行う。
【選択図】図2

Description

本発明は、空調制御システムに関するものである。
例えば下記特許文献1に示される従来技術は、気圧の変化を測定することにより天候を予測し、予測された天候情報に基づいて空気調和機の設定温度を補正し、補正された設定温度に応じて圧縮機および室内送風機を断続運転させることより、室内の湿度を低下させる機能を有する。この構成により、予め雨が降りだす前に除湿運転が行われ、雨が降りだして高湿度となっても快適な室内環境を提供することができる。
実開平3−27538号公報
しかしながら、上記特許文献1に示される従来技術は、例えば現在時刻から数時間後に雨が降りだすことを予測して除湿運転を行う運転モードを備えているものの、この運転モードでは、ユーザーが意図しないタイミングで除湿運転が行われ、例えば現在時刻から8時間後に天候が雨になることが予測される場合においては、ユーザーが除湿運転を必要としない期間においても圧縮機等が駆動され、通常の運転モードで空調制御が行われている場合に比べて消費電力が増加するという課題があった。このように従来技術では、ユーザーが意図しないタイミングで天候を考慮した空調制御が実行されるため、快適な空調空間を提供しつつ更なる省エネルギー化を図ることが困難という課題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、快適な空調空間を提供しつつ更なる省エネルギー化を図ることができる空調制御システムを得ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、室内温度検出部と、気圧検出部と、前記気圧検出部で検出された気圧情報に基づいて天候が晴天か雨天かを判定する晴雨判定部と、空調機の動作を制御する機器制御部と、任意の時間に運転を実行させるスケジュール運転情報を記憶する記憶部と、空調機を操作する操作部と、を備え、前記記憶部には、前記時間となったときに前記晴雨判定部からの晴雨判定情報を用いた空調運転を実行させる晴雨判定運転モードが前記スケジュール運転情報として記憶され、前記機器制御部は、前記操作部で前記晴雨判定運転モードが選択された場合、前記晴雨判定部からの晴雨情報と前記室内温度検出部で検出された室温情報とに基づいて、前記時間で予測される天候を考慮した空調制御を行うことを特徴とする。
この発明によれば、快適な空調空間を提供しつつ更なる省エネルギー化を図ることができる、という効果を奏する。
図1は、空調制御システムを模式的に表す図である。 図2は、本発明の実施の形態1にかかる空調制御システムで用いられる室内機およびリモートコントローラの主機能を示すブロック図である。 図3は、記憶部に記憶されるスケジュール運転情報テーブルの内容を示す図である。 図4は、晴雨判定運転モードが選択された場合における空調制御動作と、晴雨判定運転モードが選択されていない場合における空調制御動作とを説明するフローチャートである。 図5は、本発明の実施の形態2にかかる空調制御システムで用いられる室内機およびリモートコントローラの主機能を示すブロック図である。
以下に、本発明にかかる空調制御システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態1.
図1は、空調制御システムを模式的に表す図である。図2は、本発明の実施の形態1にかかる空調制御システムで用いられる室内機およびリモートコントローラの主機能を示すブロック図である。図3は、記憶部に記憶されるスケジュール運転情報テーブルの内容を示す図である。図4は、晴雨判定運転モードが選択された場合における空調制御動作と、晴雨判定運転モードが選択されていない場合における空調制御動作とを説明するフローチャートである。
図1には空調制御システムを構成する機器として、集中管理装置3と、複数の室内機2(例えば4台の室内機2−1,2−2,2−3,2−4)と、室内機2との間で冷媒回路を構成する室外機4と、リモートコントローラ1(以下「リモコン1」)とが示されている。室内機2は、有線もしくは無線でリモコン1と通信可能に接続され、室内機2および各室内機2は、連携して動作するように構成されている。
図1では空調制御システムの要部の構成のみを示しており、送風ファン、冷凍サイクル機構などの各種構成部の図示は省略している。また、室内機2の数は図示例に限定されるものではなく、少なくとも1台であればよい。なお、以下の説明では、室内機2および室外機4を総称して空調機という。また単に室内機2と記載した場合には、室内機2−1〜2−4を総称して表すものとする。
図2に示されるリモコン1は、主たる構成として、室内機2と間で情報の送受信を行う送受信部10と、リモコン1の動作を司る制御部11と、操作部14と、記憶部13と、タイマ15とを有して構成されている。なお、リモコン1と室内機2との間の通信方式は、無線、有線を問わない。
操作部14は、空調機の運転を遠隔制御するためのインタフェースである。操作部14では、例えば空調機の運転開始、空調機の運転停止、空調機の運転モードの選択、設定温度の変更、設定湿度の変更、操作禁止事項の設定変更など、空調運転に係わる様々な機能をユーザーが任意に選択できるように構成されている。
記憶部13には、操作部14の操作内容に応じた空調運転を空調機に実行させるための各種情報が記録され、例えばスケジュール運転情報テーブル13Aが記録されている。スケジュール運転情報テーブル13Aには、例えば空調機のスケジュール運転モード、運転時間、および設定温度などの条件が対応付けて記録させている。なお、スケジュール運転情報テーブル13Aの内容は図示例に限定されるものではなく、例えば運転曜日、設定湿度などを組み合わせてもよい。
図3には一例として4つのスケジュール運転モードが示されている。例えば、通常冷房運転モードは、設定された運転時間の間では晴雨判定に従うことなく冷房運転を実行させる運転モードである。通常暖房運転モードは、設定された運転時間の間では晴雨判定を用いることなく暖房運転を実行させる運転モードである。
晴雨判定冷房運転モードは、設定された運転時間の間では晴雨判定を用いた冷房運転を実行させる運転モードである。晴雨判定暖房運転モードは、設定された運転時間の間では晴雨判定を用いた暖房運転を実行させる運転モードである。
制御部11は、タイマ15からの時刻情報により、空調機の運転時間(開始時刻から終了時刻)を管理しており、スケジュール運転モードの何れかが選択されている場合、選択されたスケジュール運転モードに従った空調制御を、自動的に実行させる運転指令を生成する。
例えば、晴雨判定冷房運転モードが選択された場合、制御部11は、スケジュール運転情報テーブル13Aを参照し、晴雨判定冷房運転モードに対応する運転時間(例えば8時00分から17時00分)の間では晴雨判定に従った冷房運転を実行させる運転指令を生成する。また晴雨判定暖房運転モードが選択された場合、制御部11は、スケジュール運転情報テーブル13Aを参照し、晴雨判定暖房運転モードに対応する運転時間(例えば8時00分から17時00分)の間では晴雨判定に従った暖房運転を実行させる運転指令を生成する。他のスケジュール運転モードが選択された場合も同様である。そして、生成された運転指令は、送受信部10に出力され、送受信部10においてリモコン信号に含められて送受信部6へ送信される。
本実施の形態に係る空調制御システムは、スケジュール運転ではない通常の運転モード(通常運転モード)だけでなく、スケジュール運転モードを選択可能に構成されており、特に晴雨判定冷房運転モードと晴雨判定暖房運転モードとを選択可能に構成することによって、ユーザーが意図するタイミングで天候を考慮した空調制御を実行させることができ、従来技術より省エネルギー化を図ることができる。
図2に示される室内機2は、主たる構成として、室内機2の動作を司る機器制御部5と、サーミスタなどの温度検知手段である室温センサ7と、気圧の変化を電気量の変化に変換する半導体センサ等の気圧センサ8と、リモコン1と間で情報の送受信を行う送受信部6とを有して構成されている。
晴雨判定部9は、気圧センサ8からの気圧情報に基づいて、現在の天候あるいは今後予測される天候が晴天であるか曇天であるかを判定し、判定結果を晴雨情報として機器制御部5に出力する。
晴雨判定部9による晴雨判定の具体例を説明する。例えば天候が晴天か晴天以外(曇天または雨天)であるかを判別するための第1の所定値と、天候が雨天か雨天以外(晴天または曇天)かを判別するための第2の所定値(第1の所定値より低い値)とが予め晴雨判定部9に設定されている。選択されたスケジュール運転モードの運転開始時刻に計測された気圧が第1の所定値より高い場合、晴雨判定部9では「晴天」と判定される。一方、この気圧が第2の所定値より低い場合、晴雨判定部9では「雨天」と判定される。なお、晴雨判定の方法はこれに限定されるものではなく、公知の判定方法を用いてもよい。
機器制御部5には、晴雨判定部9からの晴雨情報と、室温センサ7からの室温情報(室内温度に関する情報)と、リモコン1からの運転指令とが入力される。機器制御部5は、晴雨情報と室温情報と運転指令とに基づいて、室温センサ7で計測された室内温度が設定温度になるように空調機を制御する。
例えば、晴雨判定冷房運転モードが選択されている場合におけるリモコン1からの運転指令は、晴雨判定冷房運転モードに対応する運転時間の間では晴雨判定に従った冷房運転を実行させる指令である。この運転指令を受信した機器制御部5は、晴雨情報に基づいて、リモコン1から送信された設定温度を補正し、室内温度と補正された設定温度とによって圧縮機や室内送風機などを制御する。
以下、図4を用いて動作を説明する。以下の説明では、説明を簡単化するため、上述した4つのスケジュール運転モードの内の晴雨判定冷房運転モードおよび晴雨判定暖房運転モードを「晴雨判定運転モード」と称し、スケジュール運転ではない通常の運転モードを「通常運転モード」と称する。
晴雨判定運転モードが選択された場合(ステップS1,Yes)、機器制御部5では、選択された晴雨判定運転モードに設定された運転時間の開始時刻になったか否かが判断され(ステップS2)、選択された晴雨判定運転モードに設定された運転時間の開始時刻になったとき(ステップS2,Yes)、晴雨判定部9での判定結果が晴れか否かを確認する(ステップS3)。
晴雨判定部9での判定結果が晴れの場合(ステップS3,Yes)、機器制御部5は、選択された運転モードが暖房モードであるか否かを確認し、運転モードが暖房モードである場合(ステップS4,Yes)、晴天、かつ、暖房運転のときに適した温度に設定温度を補正する(ステップS5)。
機器制御部5では室内温度Tと補正後の設定温度TSとが比較され、室内温度Tが補正後の設定温度TS以上の場合(ステップS6,Yes)、機器制御部5は、室外機4に内蔵される圧縮機の動作を停止させる(ステップS7)。晴雨判定運転モードに設定された運転時間が過ぎるまでステップS3以下の処理が繰り返され(ステップS8,No)、運転時間が過ぎた場合には(ステップS8,Yes)、ステップS1以下の処理が繰り返される。
例えば、冬に暖房運転が行われているときの天候が晴天であり、このときの室内温度が25℃の場合、室内に存在する人には、晴天時の室内温度が雨天時の室内温度よりも高く感じられる。そのため、機器制御部5は、スケジュール運転情報テーブル13Aに予め設定された設定温度から、晴天、かつ、暖房運転のときに適した補正値(例えば2℃)を減じることにより、設定温度TSを例えば23℃に変更し、補正後の設定温度TSに室内温度Tが近づくように空調運転を行う。そして、室内温度Tが補正後の設定温度TSよりも高いときには圧縮機の運転が停止される。
ステップS6において、室内温度Tが設定温度TS以上ではない場合(ステップS6,No)、機器制御部5では通常の空調制御が継続される(ステップS18)。
ステップS4において、運転モードが暖房モードではない場合(ステップS4,No)、機器制御部5では運転モードが冷房モードであるか否か(例えば冷房モードであるか送風モードであるか)が確認される(ステップS9)。運転モードが冷房モードである場合(ステップS9,Yes)、機器制御部5は、晴天、かつ、冷房運転のときに適した温度に設定温度を補正する(ステップS10)。
そして、機器制御部5では室内温度Tと補正後の設定温度TSとが比較され、室内温度Tが設定温度TS以下の場合(ステップS11,Yes)、機器制御部5は、室外機4に内蔵される圧縮機の動作を停止させる(ステップS7)。
例えば、夏に冷房運転が行われているときの天候が晴天の場合、室内の湿度が雨天時よりも低くなるため室内の人には晴天時の室内温度が雨天時の室内温度よりも低く感じられる。そのため、機器制御部5は、スケジュール運転情報テーブル13Aに予め設定された設定温度に、晴天、かつ、冷房運転のときに適した補正値(例えば2℃)を加えることにより、設定温度TSを例えば27℃に変更し、補正後の設定温度TSに室内温度Tが近づくように空調運転を行う。そして、室内温度Tが補正後の設定温度TSよりも低いときに圧縮機の運転が停止される。
ステップS11において室内温度Tが設定温度TS以下ではない場合(ステップS11,No)、または、ステップS9において運転モードが冷房モードではない場合(ステップS9,No)、機器制御部5では通常の空調制御が継続される(ステップS18)。
ステップS3において、晴雨判定の結果が雨の場合(ステップS3,No)、機器制御部5では運転モードが暖房モードであるか否かが確認され、運転モードが暖房モードである場合(ステップS12,Yes)、機器制御部5は、雨天、かつ、暖房運転に適した温度に設定温度を補正する(ステップS13)。
そして、機器制御部5では室内温度Tと補正後の設定温度TSとが比較され、室内温度Tが設定温度TS以上の場合(ステップS14,Yes)、機器制御部5は室外機4に内蔵される圧縮機の動作を停止させる(ステップS7)。
ステップS14において、室内温度Tが設定温度TS以上ではない場合(ステップS14,No)、機器制御部5では通常の空調制御が継続される(ステップS18)。
ステップS12において、運転モードが暖房モードではない場合(ステップS12,No)、機器制御部5は運転モードが冷房モードであるか否かを確認する(ステップS15)。運転モードが冷房モードである場合(ステップS15,Yes)、機器制御部5は、雨天、かつ、冷房運転のときに適した温度に設定温度を補正する(ステップS16)。
そして、機器制御部5では室内温度Tと補正後の設定温度TSとが比較され、室内温度Tが設定温度TS以下の場合(ステップS17,Yes)、機器制御部5は室外機4に内蔵される圧縮機の動作を停止させる(ステップS7)。
ステップS17において室内温度Tが設定温度TS以下ではない場合(ステップS17,No)、または、ステップS15において通常運転モードが冷房モードではない場合(ステップS15,No)、機器制御部5では通常の空調制御が継続される(ステップS18)。
ステップS1において、晴雨判定運転モードが選択されていない場合(ステップS1,No)、機器制御部5は、運転モードが暖房モードであるか否かを確認する(ステップS20)。
運転モードが暖房モードである場合(ステップS20,Yes)、機器制御部5では室内温度Tと設定温度TSとが比較され、室内温度Tが設定温度TS以上の場合(ステップS21,Yes)、機器制御部5は室外機4に内蔵される圧縮機の動作を停止させる(ステップS22)。
ステップS21において、室内温度Tが設定温度TS以上ではない場合(ステップS21,No)、機器制御部5では通常の空調制御が継続される(ステップS25)。
ステップS20において、運転モードが暖房モードではない場合(ステップS20,No)、機器制御部5は運転モードが冷房モードであるか否かを確認する(ステップS23)。運転モードが冷房モードである場合(ステップS23,Yes)、機器制御部5では室内温度Tと補正後の設定温度TSとが比較され、室内温度Tが設定温度TS以下の場合(ステップS24,Yes)、機器制御部5は、室外機4に内蔵される圧縮機の動作を停止させる(ステップS22)。
ステップS24において室内温度Tが設定温度TS以下ではない場合(ステップS24,No)、または、ステップS23において運転モードが冷房モードではない場合(ステップS23,No)、機器制御部5では通常の空調制御が継続される(ステップS25)。
なお、本実施の形態では、スケジュール運転情報テーブル13Aがリモートコントローラ1の記憶部13に記録され、スケジュール運転モードが選択された場合にはリモコン1内の制御部11がタイマ15からの時刻情報によってスケジュール運転モードに従った空調制御を実行させる運転指令を生成するように構成されているが、本実施の形態に係る空調制御システムはこの構成に限定されるものではない。例えば、スケジュール運転情報テーブル13Aを室内機2内のメモリ(図示せず)に記憶させ、スケジュール運転モードが選択された場合には、スケジュール運転モードが選択されたことを示すリモコン信号がリモコン1で生成され、この信号を受信した室内機2の機器制御部5がスケジュール運転モードに従った空調制御を実行するように構成してもよい。
また、スケジュール運転情報テーブル13Aを集中管理装置3のメモリ(図示せず)に記憶させ、集中管理装置3に設けられた操作部(図示せず)によってスケジュール運転モードが選択された場合には、スケジュール運転モードが選択されたことを示す信号が集中管理装置3で生成され、この信号を受信した室内機2の機器制御部5がスケジュール運転モードに従った空調制御を実行するように構成してもよい。
以上に説明したように、本実施の形態に係る空調制御システムは、室内温度検出部(室温センサ7)と、気圧検出部(気圧センサ8)と、気圧検出部で検出された気圧情報に基づいて天候が晴天か雨天かを判定する晴雨判定部9と、空調機の動作を制御する機器制御部5と、任意の時間に運転を実行させるスケジュール運転情報(例えばスケジュール運転情報テーブル13A)を記憶する記憶部(例えばリモコン1の記憶部13)と、空調機を操作する操作部(例えばリモコン1の操作部14)と、を備え、記憶部13には、前記時間(例えばスケジュール運転情報テーブル13Aの運転時間)となったときに晴雨判定部9からの晴雨判定情報を用いた空調運転を実行させる晴雨判定運転モードが前記スケジュール運転情報として記憶され、機器制御部5は、操作部14で晴雨判定運転モードが選択された場合、晴雨判定部9からの晴雨情報と室内温度検出部で検出された室温情報とに基づいて、前記時間で予測される天候を考慮した空調制御を行うように構成されている。この構成により、ユーザーが意図するタイミングで天候を考慮した空調制御を実行させることができ、従来技術より省エネルギー化を図ることができる。
また、晴雨判定運転モードは、スケジュール運転情報テーブル13Aの運転時間では晴雨判定を用いた冷房運転を実行させる晴雨判定冷房運転モードと、スケジュール運転情報テーブル13Aの運転時間では晴雨判定を用いた暖房運転を実行させる晴雨判定暖房運転モードとに区分され、機器制御部5は、操作部14で晴雨判定冷房運転モードまたは晴雨判定暖房運転モードが選択された場合、空調機に設けられた圧縮機の動作時間を、晴雨判定情報を用いずに空調運転を実行するときにおける圧縮機の動作時間よりも短縮させるように構成されている。このことにより、ユーザーが意図するタイミングで天候を考慮した空調制御を実行させることができ、天候を考慮せずに空調制御が実行される場合に比べて省エネルギー化を図ることができる。
実施の形態2.
図5は、本発明の実施の形態2にかかる空調制御システムで用いられる室内機およびリモートコントローラの主機能を示すブロック図である。時1との相違点は、リモコン1に表示部12が追加されている点である。以下、実施の形態1と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
図5に示されるリモコン1は、主たる構成として、送受信部10と制御部11と操作部14と記憶部13とタイマ15と表示部12とを有して構成されている。表示部12は、ユーザーに対して省エネにつながる情報を伝えるために設けられており、表示部12には、晴雨判定部9からの晴雨情報の内容に対応する省エネ関連情報が記録されている。省エネ関連情報は、空調制御システムによる自動的な空調制御以外にも省エネにつながる情報(例えば文字情報)であり、例えば「3時間後には晴天となるためカーテンを閉めた方が省エネです」といったメッセージや、「5時間後には雨になり気温が2℃下がります。窓を開けて送風運転の方が省エネです」などのメッセージである。
以下、動作を説明する。例えば気圧センサ8で検出された気圧が上昇傾向にある場合、晴雨判定部9では現在時刻よりも数時間後に天候が雨天から晴天に変化することが予測される。他の例としては、例えば気圧センサ8で検出された気圧が下降傾向にある場合、晴雨判定部9では現在時刻よりも数時間後に天候が晴天から雨天に変化することが予測される。
晴雨判定部9で予測されたこれらの情報は、晴雨情報として、機器制御部5、送受信部6、送受信部10、および制御部11の順で伝送され、表示部12で受信され、表示部12では、これらの情報に対応した表示情報が表示される。このことにより、空調制御システムによる自動的な空調制御以外にも省エネにつながる情報を、ユーザーに提供することができる。
以上に説明したように実施の形態2に係る空調制御システムの表示部12には、晴雨判定部9からの晴雨情報の内容に対応する省エネ関連情報が記録され、表示部12は、晴雨情報を受信したとき、その内容に対応する省エネ関連情報を表示するように構成されている。このことにより、ユーザーに対して省エネにつながる情報を伝えることができ、実施の形態1よりも省エネルギー化を図ることができる。
以上のように、本発明は、空調制御システムに適用可能であり、特に、快適な空調空間を提供しつつ更なる省エネルギー化を図ることができる発明として有用である。
1 リモコン、2,2−1,2−2,2−3,2−4 室内機、3 集中管理装置、4 室外機、5 機器制御部、6 送受信部、7 室温センサ、8 気圧センサ、9 晴雨判定部、10 送受信部、11 制御部、12 表示部、13 記憶部、13A スケジュール運転情報テーブル、14 操作部、15 タイマ。

Claims (3)

  1. 室内温度検出部と、
    気圧検出部と、
    前記気圧検出部で検出された気圧情報に基づいて天候が晴天か雨天かを判定する晴雨判定部と、
    空調機の動作を制御する機器制御部と、
    任意の時間に運転を実行させるスケジュール運転情報を記憶する記憶部と、
    空調機を操作する操作部と、
    を備え、
    前記記憶部には、前記時間となったときに前記晴雨判定部からの晴雨判定情報を用いた空調運転を実行させる晴雨判定運転モードが前記スケジュール運転情報として記憶され、
    前記機器制御部は、前記操作部で前記晴雨判定運転モードが選択された場合、前記晴雨判定部からの晴雨情報と前記室内温度検出部で検出された室温情報とに基づいて、前記時間で予測される天候を考慮した空調制御を行うことを特徴とする空調制御システム。
  2. 前記晴雨判定運転モードは、前記時間では晴雨判定を用いた冷房運転を実行させる晴雨判定冷房運転モードと、前記時間では晴雨判定を用いた暖房運転を実行させる晴雨判定暖房運転モードとに区分され、
    前記機器制御部は、前記操作部で前記晴雨判定冷房運転モードまたは晴雨判定暖房運転モードが選択された場合、前記空調機に設けられた圧縮機の動作時間を、前記晴雨判定情報を用いずに空調運転を実行するときにおける前記圧縮機の動作時間よりも短縮させることを特徴とする請求項1に記載の空調制御システム。
  3. 表示部を備えたリモートコントローラを備え、
    前記表示部には、前記晴雨判定部からの晴雨情報の内容に対応する省エネ関連情報が記録され、
    前記表示部は、前記晴雨情報を受信したとき、その内容に対応する省エネ関連情報を表示することを特徴とする請求項1または2に記載の空調制御システム。
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