JP5448049B2 - 設備制御システム及び設備制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ビルや家屋などに設けられた複数の設備を制御する設備制御システム及び設備制御装置に関するもので、特に、居室内の室内環境を調整する空調設備を制御する設備制御システム及び設備制御装置に関する。
居室などによる複数の空間領域に分割された建物には、各空間領域の室内環境を最適なものとする空調設備が空間領域毎に設置されるとともに、複数の空調設備の管理制御を行う設備制御システムが構築されている。このような設備制御システムとして、建物の管理室に設置した空調システム管理部によって、各居室に設けた空調設備を集中管理する空気調和管理システムが提供されている(特許文献1参照)。この特許文献1の空気調和管理システムに代表されるような設備制御システムでは、空調システム管理部により空調設備のON/OFFが制御できる。
このような設備制御システムでは、例えば、各居室の使用時間によるタイムテーブルを作成して記憶し、タイムテーブルに基づいて各居室の空調設備のON/OFF制御を行うことで、システム全体の省エネルギー化を実現できる。即ち、タイムテーブルにより不使用であることが確認された居室に対して、その居室に設置された空調設備がOFFとされるため、不要な空調設備をONとすることがないことより、省エネルギー化が図られている。しかしながら、居室毎の使用時間によるタイムテーブルに基づいて空調設備のON/OFF制御を行うとき、タイムテーブル上では居室の使用が確認されていても、実際に居室内に人が不在である場合がある。逆に、タイムテーブル上で居室の不使用が確認されていても、実際には居室内に人が存在している場合がある。
このように、タイムテーブルにより確認される居室の使用と、実際の使用状況とが違うため、居室の使用状況に応じた空調設備の制御がなされていないことがある。又、居室の使用状況に応じて空調設備のON/OFF制御を行った場合、建物内に人が存在している時間帯であっても、不使用となる居室については空調設備がOFFとなる。そのため、不使用となっていた居室に、その使用時間帯よりも早くに入室があっても、空調設備がOFFであるため、居室内の室内環境が外気に影響された環境となり、使用時間帯となるまで入室者にとって最適な室内環境とならないことがある。
又、部屋内の在室者の位置を細かく検出して、部屋内の在室者の位置に応じて空調及び照明を制御できるように、空調吹出口と照明器具とを備えたシステム天井モジュールにおいて、そのシステム天井モジュールの範囲を検知エリアとする人感センサを設けたものが提案されている(特許文献2参照)。このような構成のシステム天井モジュールが、部屋の天井に縦横に敷設されることで、各システム天井モジュールが、人感センサによる人の在/不在の検知結果に基づいて、空調及び照明を制御するため、在室者の位置に応じた空調制御及び照明制御がなされる。
特開2008−281300号公報 特開2006−125727号公報
しかしながら、特許文献2のシステム天井モジュールは、システム天井モジュールが1つの空調設備装置として構成され、システム天井モジュール毎に、照明と空調が連動制御する構成であるだけでなく、空調及び照明を制御するために人感センサを必要とする構成である。そのため、従来の設備制御システムに対して、特許文献2のシステム天井モジュールによる制御システムを追加構成する場合、人の在/不在を検知するための人感センサを追加する必要があるだけでなく、既存の空調設備及び照明設備をシステム天井モジュールに変更する必要があり、その作業が繁雑なものとなる。
このような問題を鑑みて、本発明は、居室内の人の在/不在の状況を照明装置の状態より判定し、空調設備の運転モードを切り換える設備制御システム及び設備制御装置を提案することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の設備制御システムは、居室内の室内環境を調整する空調設備装置と、該空調設備装置を制御する空調制御装置と、を備え、前記空調制御装置が前記空調設備装置を制御して居室内の室内環境を設定値に調整する設備制御システムにおいて、前記居室内に設置される照明装置の点灯状態を設定する照明設定部と、該照明設定部及び前記空調制御装置のそれぞれと通信を行い、前記照明装置の点灯状態に応じて前記空調設備装置の制御動作を決定する設備制御装置と、を備え、前記設備制御装置が、いずれかの居室の照明装置の点灯状態が変更されたことを前記照明設定部より受信したとき、点灯状態が変更された後の照明装置の点灯台数又は照度に基づいて該居室における人の在/不在を判定して、前記空調制御装置に前記設定値を変更する指令を与えることを特徴とする。
このとき、前記設備制御装置は、複数の居室における空調制御装置及び照明設定部それぞれと通信を行い、居室毎に、照明設定部より得られる照明装置の点灯状態に応じた、設定値の変更指令を空調制御装置に送信することができる。そして、設定値を変更することで、空調制御装置は、外環境に近い室内環境とする省エネルギーモードと、居室内に存在する人が快適に感じる室内環境とする通常モードで空調設備装置を制御するモードとの間で、その空調設備装置を制御するモードを切り換えられることとなる。又、照明設定部としては、照明装置の電源投入/遮断のための操作を受け付けるスイッチやコントローラであってもよいし、赤外線センサなどで構成されて人を感知したときに照明装置の電源投入/遮断を行う人感センサスイッチであってもよいし、受光センサなどで構成されて居室内の照度に応じて照明装置を調光制御する調光センサスイッチであってもよい。
又、前記空調制御装置は、前記空調設備装置から供給する風量を制御して、前記居室内の室内環境を調整し、前記設備制御装置が、前記照明設定部より前記照明装置の点灯状態が変更したことを受信したとき、前記設備制御装置が、前記空調設備装置の風量を変更する指令を前記空調制御装置に与えるものとしてもよい。このとき、前記空調設備装置は、前記居室内への外気導入又は前記居室内の換気のいずれかにより、前記居室内の室内環境を調整するものであってもよい。
そして、前記設備制御装置が、前記居室内の前記照明装置の所定数以下が消灯されたことを前記照明設定部より受信したときには、前記設備制御装置が、前記空調設備装置からの風量を低減させる設定値に変更する指令を前記空調制御装置に与えるものとし、前記居室内に人が存在しないと判断されるときは、省エネルギーモードで前記空調制御装置を動作させるものとしてもよい。
又、前記設定値が前記居室内の室内温度を調整するための温度であり、前記空調制御装置は、前記設定値となる温度に基づいて前記空調設備装置の冷房運転又は暖房運転を制御して、前記居室内の室内温度を調整し、前記設備制御装置が、前記照明設定部より前記照明装置の点灯状態が変更したことを受信したとき、前記設備制御装置が、前記設定値となる温度を変更する指令を前記空調制御装置に与えるものとしてもよい。
このとき、前記空調制御装置が冷房運転を行っている場合に、前記設備制御装置が、前記居室内の前記照明装置の所定数以下が消灯されたことを前記照明設定部より受信したときには、前記設備制御装置が、前記居室内の室内温度を高くする設定値に変更する指令を前記空調制御装置に与え、前記空調制御装置の運転モードを通常モードから省エネルギーモードに変更させる一方で、前記空調制御装置が暖房運転を行っている場合に、前記設備制御装置が、前記居室内の前記照明装置の所定数以下が消灯されたことを前記照明設定部より受信したときには、前記設備制御装置が、前記居室内の室内温度を低くする設定値に変更する指令を前記空調制御装置に与え、前記空調制御装置の運転モードを通常モードから省エネルギーモードに変更させるものとしてもよい。
上述の設備制御システムにおいて、前記設備制御装置は、前記空調制御装置を通常モードで強制的に動作させる禁止時間帯を記憶し、前記空調制御装置が省エネルギーモードで動作している場合に、前記設備制御装置は、前記禁止時間帯であることを確認したとき、前記空調制御装置に通常モードで動作させるものとしてもよい。又、前記設備制御装置は、前記空調制御装置を省エネルギーモードで強制的に動作させる強制時間帯を記憶し、前記空調制御装置が通常モードで動作している場合に、前記設備制御装置は、前記強制時間帯であることを確認したとき、前記空調制御装置に省エネルギーモードで動作させるものとしてもよい。
更に、前記設備制御装置と通信を行い、前記空調設備装置の動作状態を報知する報知装置を更に備え、前記設備制御装置は、前記居室内の前記照明装置全てが消灯となったことを前記照明設定部より受信した後、前記空調制御装置より前記空調設備装置の運転を停止した信号を一定時間受信しなかったときには、前記報知装置に前記空調設備装置の動作状態を通知して報知させるものとしてもよい。
本発明の設備制御装置は、居室内に設置される照明装置の点灯状態を設定する照明設定部と通信を行う第1通信部と、前記居室内の室内環境を調整する空調設備装置を制御する空調制御装置と通信を行う第2通信部と、前記第1通信部から受信した前記照明装置の点灯状態に応じて、前記空調設備の制御動作を決定する空調管理部と、を備え、前記第1通信部が、いずれかの居室の照明装置の点灯状態が変更されたことを前記照明設定部より受信したとき、前記空調管理部が、点灯状態が変更された後の照明装置の点灯台数又は照度に基づいて該居室における人の在/不在を判定して、前記設定値を変更する指令を生成し、更に、前記第2通信部が、前記空調制御装置に当該指令を送信することを特徴とする。
そして、前記設定値が前記空調設備装置からの風量を決定する値であり、前記第1通信部が、前記居室内の前記照明装置の所定数以下が消灯されたことを前記照明設定部より受信したとき、前記空調管理部が、前記空調設備装置からの風量を低減させる設定値に変更する指令を生成し、更に、前記第2通信部が、当該指令を前記空調制御装置に送信して、前記空調制御装置の運転モードを通常モードから省エネルギーモードに切り換えるものとしてもよい。
又、前記設定値が前記居室内の室内温度を決定する値であり、前記第1通信部が、前記居室内の前記照明装置の所定数以下が消灯されたことを前記照明設定部より受信したとき、前記空調制御装置が冷房運転を行っている場合には、前記空調管理部が、前記居室内の室内温度を高くする設定値に変更する指令を生成し、更に、前記第2通信部が、当該指令を前記空調制御装置に送信して、前記空調制御装置の運転モードを通常モードから省エネルギーモードに切り換える一方で、前記空調制御装置が暖房運転を行っている場合には、前記空調管理部が、前記居室内の室内温度を低くする設定値に変更する指令を生成し、更に、前記第2通信部が、当該指令を前記空調制御装置に送信して、前記空調制御装置の運転モードを通常モードから省エネルギーモードに切り換えるものとしてもよい。
これらの設備制御装置において、前記空調管理部が、前記空調制御装置を通常モードで強制的に動作させる禁止時間帯を記憶し、前記空調制御装置が省エネルギーモードで動作している場合に、前記禁止時間帯であることを確認したとき、前記空調制御装置に通常モードで動作させるものとしてもよい。又、前記空調管理部が、前記空調制御装置を省エネルギーモードで強制的に動作させる強制時間帯を記憶し、前記空調制御装置が通常モードで動作している場合に、前記強制時間帯であることを確認したとき、前記空調制御装置に省エネルギーモードで動作させるものとしてもよい。
更に、前記空調設備装置の動作状態を報知する報知装置と通信を行う第3通信部を更に備え、前記第1通信部が、前記居室内の前記照明装置全てが消灯となったことを前記照明設定部より受信した後、前記空調制御装置より前記空調設備装置の運転を停止した信号を前記第2通信部が一定時間受信しなかったときには、前記第3通信部が、前記空調設備装置の動作状態を前記報知装置に通知して報知させるものとしてもよい。
本発明によると、受信した居室内の照明装置の点灯状態により、居室内の人の在/不在を判定し、空調設備を制御するための設定値を変更する指令を空調制御装置に与えることができる。即ち、照明装置の点灯状態を設定する照明設定部からの信号により、その居室内の空調制御装置に最適な運転モードによる制御動作を実現させることができるため、居室内を最適な室内環境に維持しながら、そのエネルギー消費の抑制をも図れる。よって、本発明の設備制御装置により、照明装置及び空調制御装置それぞれの構成を変えることなく、居室内の人の在/不在に応じた空調制御を行うことができ、省エネルギー化を図るシステムを容易に構築できる。
は、本発明の設備制御システムの構成を示すブロック図である。 は、図1に示す設備制御システムにおける設備制御装置の内部構成を示すブロック図である。 は、図2の設備制御装置の指令生成動作を示すフローチャートである。 は、照明装置の照明状態と空調制御装置の運転モードの関係を示すタイムチャートである。 は、空調制御装置をVAVとしたときの、照明装置の照明状態と空調制御装置の運転モードの関係を示すタイムチャートである。 は、空調制御装置を暖房運転時の空気調和機としたときの、照明装置の照明状態と空調制御装置の運転モードの関係を示すタイムチャートである。 は、空調制御装置を冷房運転時の空気調和機としたときの、照明装置の照明状態と空調制御装置の運転モードの関係を示すタイムチャートである。 は、図2の設備制御装置のタイムスケジュール管理による指令生成動作を示すフローチャートである。 は、照明装置の照明状態と空調制御装置の運転モードの関係を示すタイムチャートである。
<設備制御システムの構成>
本発明における実施の形態となる設備制御システムの構成について、図1を参照して、以下に説明する。図1は、本実施形態の設備制御システムの構成を示すブロック図である。
図1に示す設備制御システムは、建物の各階のフロアF1〜Fm(mは、自然数)それぞれに対して、空間領域を分割された各部屋の空調設備及び照明設備それぞれの状態を管理する設備制御装置1が1台ずつ設置される。尚、図1には、1つの例として、フロアF1の空間領域がn領域(nは、自然数)に分割され、それぞれの空間領域を居室R1〜Rnとしたものを図示している。又、居室R1〜Rnについては、壁によって仕切られた部屋に限るものではなく、広い空間を有する1つの部屋を単に複数に分割した空間領域のみで構成されるものであってもよい。更に、フロアF1〜Fmそれぞれに設けられるm台の設備制御装置1それぞれは、LAN(Local Area Network)などのネットワーク9を通じて監視装置8と通信を行う。
そして、居室R1には、室内に供給する風量の変更が可能なVAV(Variable Air Volume)3が空調設備として設置される。そして、複数のVAV3それぞれから室内に供給される風量が、同じく居室R1に対して設置された空調制御装置2によって制御される。このとき、VAV3より室内に導入される空気を、温水で暖められた空気とすることで、居室R1に対する暖房機能が実現され、VAV3より室内に導入される空気を、冷媒で冷やされた空気とすることで、居室R1に対する冷房機能が実現される。又、VAV3より室内に供給される空気を外気として、居室R1内の二酸化炭素量が調整されるものであってもよい。更に、VAV3より室内に供給される空気を調湿用の空気として、居室R1内の湿度が調整されるものであってもよい。
一方、居室R2には、室内の温度や湿度などの室内環境を調整する空気調和機7が空調設備として設置される。この空気調和機7から室内に供給する空気の温度や風量が、同じく居室R2に対して設置された空調制御装置2によって制御される。居室R3〜Rnそれぞれについても、不図示であるが、居室R1,R2と同様、その室内環境を調整する空調設備と、この空調設備を制御する空調制御装置2とが設置される。尚、空調設備として、以下においては、室内の温度を調整するものを例に挙げて説明するが、上述のように、室内の湿度や二酸化炭素量を調整するものであってもよい。又、空調設備として、上述のVAV3及び空気調和機7以外に、例えば、外気ダンパの開度や吸排気ファンの回転数によって外気導入量や換気量が制御されるものであってもよい。
このように、居室R1〜Rnのそれぞれに空調制御装置2が設置されるとき、この居室R1〜Rnそれぞれにおける空調制御装置2は、フロアF1に設置された設備制御装置1と接続される。即ち、居室R1〜Rnに設置されたn台の空調制御装置2それぞれが、1台の設備制御装置1と通信可能な構成とされる。このとき、居室R1〜Rnそれぞれの空調制御装置2それぞれに対して、アドレスA1〜Anが割り当てられることで、設備制御装置1は、設定されたアドレスA1〜Anによって各空調制御装置2を管理する。又、空調制御装置2には、人の操作を受け付けるコントローラ4が接続されるとともに、このコントローラ4が居室R1〜Rnそれぞれに設置される。このコントローラ4の設置により、居室R1〜Rn内の人による空調設備の操作が受け付けることができる。
又、居室R1〜Rnそれぞれには、複数の照明装置6が設置されるとともに、照明設定部であるスイッチ5が設置され、このスイッチ5により、照明装置6それぞれのON/OFF制御や調光制御がなされる。尚、図1では、1つの照明装置6に対して1つのスイッチ5が設置されるものとしているが、複数の照明装置6に対して1つのスイッチ5が設置されるものとしてもよい。又、スイッチ5は、照明装置6のON/OFFのための操作を受け付けるスイッチやコントローラであってもよいし、赤外線センサなどで構成されて人を感知したときに照明装置6のON/OFFを行う人感センサスイッチであってもよいし、受光センサなどで構成されて室内の照度に応じて照明装置6を調光制御する調光センサスイッチであってもよい。
このように、居室R1〜Rnのそれぞれに照明設定部となるスイッチ5が設置されるとき、この居室R1〜Rnそれぞれにおけるスイッチ5は、フロアF1に設置された設備制御装置1と接続される。尚、図1では、スイッチ5が設備制御装置1と直接接続される構成とし、スイッチ5が個々の状態を設備制御装置1に直接送信する構成としているが、同一の居室Rk(kは、1〜nの自然数)に配置されたスイッチ5の状態をまとめて設備制御装置1に送信するように構成するものとしてもよい。
そして、図1に示すように、スイッチ5が個々に設備制御装置1に、その状態を送信する構成とする場合、スイッチ5個々に識別符号が割り振られるものとしてもよい。これにより、設備制御装置1は、居室R1〜Rnそれぞれに設置されるスイッチ5の個々の状態を、その識別符号により管理することができる。このとき、居室R1〜Rnそれぞれのスイッチ5の識別符号には、居室R1〜Rnそれぞれの空調制御装置2に割り当てられたアドレスA1〜Anを含むものとすることで、設備制御装置1は、いずれの居室のスイッチであるかを識別符号より判定できる。
又、同一の居室Rkに配置されたスイッチ5の状態をまとめて設備制御装置1に送信する構成とした場合、例えば、スイッチ5の状態をまとめて記憶して設備制御装置1に送信する通信装置を、スイッチ5と設備制御装置1との間に設置するものとしてもよい。更に、同一の居室Rkに配置されたスイッチ5のうちの1つを、設備制御装置1と通信を行う親機として、その他のスイッチ5を親機となるスイッチ5と通信を行う子機として構成するものとしてもよい。このように構成する場合、設備制御装置1と通信を行う通信装置又は親機となるスイッチ5それぞれについて、居室R1〜Rn毎に、空調制御装置2と同様のアドレスA1〜Anが割り当てられる。
<設備制御装置>
図1に示す構成の設備制御システムにおける設備制御装置の構成について、図2を参照して以下に説明する。図2は、図1の設備制御システムにおける設備制御装置の構成を示すブロック図である。
図2に示す設備制御装置1は、居室R1〜Rnそれぞれに設置されたスイッチ5と通信を行う照明用通信部11(「第1通信部」に相当)と、照明用通信部11での受信結果に基づいて居室R1〜Rnそれぞれに照明装置6の点灯状態を管理する照明管理部12と、居室R1〜Rnそれぞれに設置された空調制御装置2と通信を行う空調用通信部13(「第2通信部」に相当)と、空調制御装置2に与える指令を生成する空調管理部14と、時間を計測するタイマ部15と、ネットワーク9と接続して監視装置8と通信を行う通信部16(「第3通信部」に相当)と、を備える。
1.基本動作
このように構成される設備制御装置1は、居室R1〜Rnのスイッチ5からの信号を照明用通信部11で受信することによって、照明管理部12で、居室R1〜Rnそれぞれに設置された照明装置6の点灯状態を認識する。居室R1〜Rnのスイッチ5は、照明装置6の点灯状態を変更する毎に、その変更した点灯状態を設備制御装置1に送信する。即ち、スイッチ5により照明装置6を点灯(ON)又は消灯(OFF)に切り換えたときや、スイッチ5により照明装置6の照度を変更(調光)したときに、スイッチ5から設備制御装置1に信号が送信される。このとき、スイッチ5から送信される信号には、点灯状態を変化した照明装置6と居室Rk(kは、1〜nの自然数、例えば、アドレスAkなど)を特定する情報と、変化した点灯状態を示す情報とが含まれる。よって、スイッチ5からの信号を照明用通信部11で受信した設備制御装置1は、照明管理部12において、点灯状態が変更した居室Rk及び照明装置6と、変更された点灯状態とを確認できる。
このように、照明管理部12は、居室R1〜Rnそれぞれのスイッチ5からの信号を照明用通信部11が受信した結果により、居室R1〜Rnそれぞれに設置された各照明装置6の点灯状態を認知できる。即ち、照明管理部12は、居室R1〜Rn毎に、現在点灯している照明装置6の台数を認識できるため、居室R1〜Rnそれぞれについて、点灯している照明装置6の台数や各照明装置6の照度より、室内の照度を管理できる。尚、以下では、説明を簡単にするため、点灯している照明装置6の台数によって、室内の照度を管理しているものとする。即ち、照明管理部12は、居室R1〜Rnそれぞれにおける、点灯している照明装置6の台数を記憶する。そして、居室Rkのスイッチ5からの信号の受信により照明装置6の消灯又は点灯が確認されると、記憶している居室Rkにおける点灯している照明装置6の台数を変更する。
照明管理部12において、居室Rkの点灯している照明装置6の台数が変更したとき、その台数と閾値となる台数とを比較する。そして、この比較結果により、点灯している照明装置6の台数が閾値よりも多い台数に変化した場合や、点灯している照明装置6の台数が閾値以下の台数に変化した場合に、照明管理部12は、居室Rkの人の在/不在を判定し、判定結果を空調管理部14に通知する。即ち、点灯している照明装置6の台数が閾値以下になったとき、居室Rkにおいて人が不在になったものと判定し、点灯している照明装置6の台数が閾値より多くなったとき、居室Rkに人が入室したものと判定する。尚、点灯している照明装置6の台数が閾値以上の台数に変化した場合や、点灯している照明装置6の台数が閾値よりも少ない台数に変化した場合に、照明管理部12から空調管理部14に判定結果を通知するものであってもよい。
空調管理部14は、基本的に、照明管理部12からの居室Rkの人の在/不在について通知を受けると、この照明管理部12からの通知に基づいて、居室Rkの空調制御装置2に与える指令を生成する。即ち、居室Rkが不在となった通知を受けた場合、居室Rkの空調設備による消費電力を低減させる省エネルギーモードで駆動制御するための指令(省エネ制御指令)を生成する。一方、居室Rkが在となった通知を受けた場合、居室Rk内の人の快適性を重視した通常モードで駆動制御するための指令(通常制御指令)を生成する。このように、空調管理部14が、照明管理部12からの通知を受けて居室Rkへの省エネ制御指令/通常制御指令を生成すると、空調用通信部13が、この省エネ制御指令/通常制御指令を、居室Rkの空調制御装置2に送信する。
よって、例えば、居室Rkに設置される空調設備が、室内温度を調整する空調設備である場合、通常制御指令が与えられる空調制御装置2は、制御対象となる空調設備により調整される室内温度を人が快適と感じる温度とするように、空調設備を制御するための設定温度(設定値)を変更する。一方、省エネ制御指令が与えられる空調制御装置2は、その電力消費を低減させるために、制御対象となる空調設備により調整される室内温度を、通常制御指令が与えられたときの温度よりも緩和させるように、空調設備を制御するための設定温度(設定値)を変更する。即ち、室内温度を調整する空調設備を制御する空調制御装置2は、暖房機能を駆動している場合は、省エネモードにおける設定温度を通常モードに比べて低く設定し、冷房機能を駆動している場合は、省エネモードにおける設定温度を通常モードに比べて高く設定する。
この照明管理部12及び空調管理部14による基本動作に基づく指令生成動作を、図3のフローチャートに従って、以下に簡単に説明する。図3に示すように、照明用通信部11がスイッチ5からの信号を受信すると(STEP1)、まず、照明管理部12は居室Rkを認識した後(STEP2)、スイッチ5の信号により居室Rkの照明装置6の点灯状態を変更して記憶する(STEP3)。そして、まず、照明管理部12は、この居室Rkの照明装置6の点灯台数の変更により、省エネモードへの変更条件(入力条件)を満たす状態へ状態が遷移したか否かを確認する(STEP4)。即ち、居室Rkの照明装置6の点灯台数が閾値以下に変更されたか否かが確認される。
この入力条件を満たす状態への状態遷移がない場合は(STEP4でNo)、照明管理部12は、入力条件を満たした状態から入力条件を満たさなくなった状態へ状態が遷移したか否かを確認する(STEP5)。即ち、居室Rkの照明装置6の点灯台数が閾値より多い台数に変更されたか否かが確認される。一方、入力条件を満たしていない状態から入力条件を満たす状態へ状態遷移した場合(STEP4でYes)、居室Rkが入力条件を満たす状態へ遷移したことが空調管理部14に通知される。よって、省エネ制御指令が空調管理部14で生成されて、空調用通信部13より居室Rkの空調制御装置2に送信される(STEP6)。
又、入力条件を満たしている状態から入力条件を満たさない状態へ状態遷移した場合(STEP5でYes)、居室Rkが入力条件を満たさない状態へ遷移したことが空調管理部14に通知される。よって、通常制御指令が空調管理部14で生成されて、空調用通信部13より居室Rkの空調制御装置2に送信される(STEP7)。一方、いずれの状態へも遷移されなかった場合(STEP5でNo)、照明管理部12から空調管理部14への通知はなく、スイッチ5からの信号を受信するための待機状態となる。
このように動作するとき、例えば、図4に示すように、照明管理部12が1台以上の照明装置6の点灯(ON)を確認したとき、空調管理部14が通常制御指令を生成する一方で、照明管理部12が照明装置6全ての消灯(OFF)を確認したとき、空調管理部14が省エネ制御指令を生成するものとしてもよい。即ち、照明管理部12は、1台以上の照明装置6が点灯しているとき、室内に人が存在するものと判定し、全ての照明装置6が消灯しているとき、室内に人が不在であるものと判定する。
そして、例えば、居室R1のようにVAV3による空調設備が設置される場合は、図5に示すように、空調通信部13より空調制御装置2に送信される通常制御指令は、省エネルギーモード時よりもVAV3からの風量を多くする指令によって構成される。一方、空調通信部13より空調制御装置2に送信される省エネ制御指令は、通常モード時よりもVAV3からの風量を少なくする指令によって構成される。このとき、省エネルギーモード時の風量を、通常モード時の風量よりも一定量Xだけ少ないものに設定するものとしてもよいし、省エネルギーモード時の風量を、通常モード時の風量に1より小さい係数αを乗算した風量に設定するものとしてもよい。尚、通常制御指令又は省エネ制御指令として、設定する風量値W1,W2そのものを送信するものとしてもよいし、変更する係数1/α,α又は差分値−X,+Xを送信するものとしてもよい。又、外気導入や換気を行う空調設備においても、同様に風量が設定されることによって、省エネ制御指令及び通常制御指令がなされる。
又、居室R2のように空気調和機7による空調設備が設置される場合において、この空気調和機7が暖房機能により動作するときは、図6に示すように、空調通信部13より空調制御装置2に送信される通常制御指令は、省エネルギーモード時の設定温度を所定温度Yだけ高くする指令によって構成される。このとき、通常制御指令として、設定温度を高くする所定温度+Yの値が送信されるものとしてもよいし、通常モードの温度T1が送信されるものとしてもよい。一方、空調通信部13より空調制御装置2に送信される省エネ制御指令は、通常モード時の設定温度を所定温度Yだけ低くする指令によって構成される。このとき、省エネ制御指令として、設定温度を低くする所定温度−Yの値が送信されるものとしてもよいし、省エネルギーモードの温度T2が送信されるものとしてもよい。
又、空気調和機7が冷房機能により動作するときは、図7に示すように、空調通信部13より空調制御装置2に送信される通常制御指令は、省エネルギーモード時の設定温度を所定温度Zだけ低くする指令によって構成される。一方、空調通信部13より空調制御装置2に送信される省エネ制御指令は、通常モード時の設定温度を所定温度Zだけ高くする指令によって構成される。尚、空気調和機7が暖房機能で動作する場合と同様、通常制御指令又は省エネ制御指令として、設定する温度T3,T4そのものを送信するものとしてもよいし、変更する差分値−Z,+Zを送信するものとしてもよい。
2.タイムスケジュール管理
上述のような動作を行う設備制御装置1は、図2に示すように、タイマ15で測定される現在時刻が空調管理部14に通知されるため、空調管理部14において、居室R1〜Rnそれぞれにおける空調制御装置2のタイムスケジュール管理が可能である。即ち、居室R1〜Rnそれぞれの空調制御装置2毎に、省エネルギーモードによる制御を行うことを強制的に設定する強制時間帯と、通所モードによる制御を行うことを強制的に設定する禁止時間帯とが設定され、空調管理部14に記憶される。又、空調管理部14では、居室R1〜Rnそれぞれにおける空調制御装置2毎に、その運転モードが通常モード及び省エネルギーモードのいずれであるか記憶することで、各空調制御装置2の制御状態を管理している。
これにより、居室Rkの空調制御装置2が通常モードで動作しているとき、空調管理部14は、タイマ15で測定された時刻が強制時間帯の開始時刻であることを認識すると、省エネ制御指令を生成して送信する。尚、この強制時間帯により、居室Rkの空調制御装置2が省エネルギーモードによる制御動作に切り替わるが、空調管理部14は、照明管理部12からの通知がなされるまで、通常モードで動作しているものとして記憶する。これにより、居室Rkの空調制御装置2は本来通常モードによる制御動作を行うものであるが、強制時間帯であるために省エネルギーモードによる制御動作を行っていることを、空調管理部14が認識できる。そして、空調管理部14は、タイマ15で測定された時刻により、居室Rkに対して設定された強制時間帯の終了時刻であることを認識すると、通常モードでの動作に復帰させる場合は、通常制御指令を生成する。
又、居室Rkの空調制御装置2が省エネルギーモードで動作しているとき、空調管理部14は、タイマ15で測定された時刻が禁止時間帯の開始時刻であることを認識すると、通常制御指令を生成して送信する。尚、この禁止時間帯により、居室Rkの空調制御装置2が通常モードによる制御動作に切り替わるが、空調管理部14は、照明管理部12からの通知がなされるまで、省エネルギーモードで動作しているものとして記憶する。これにより、居室Rkの空調制御装置2は本来省エネルギーモードによる制御動作を行うものであるが、禁止時間帯であるために通常モードによる制御動作を行っていることを、空調管理部14が認識できる。そして、空調管理部14は、タイマ15で測定された時刻により、居室Rkに対して設定された禁止時間帯の終了時刻であることを認識すると、省エネルギーモードでの動作に復帰させる場合は、省エネ制御指令を生成する。
この空調管理部14及びタイマ15によるタイムスケジュール管理動作に基づく指令生成動作を、図8のフローチャートに従って、以下に簡単に説明する。この図8のフローチャートによる動作は、所定の時間毎(例えば、1分間毎)に実行されるとともに、居室R1〜Rnそれぞれに対して順番に実行される。尚、図8では、居室Rkに対して実行されるフローチャートを図示する。図8に示すように、空調管理部14は、居室Rkの空調制御装置2に対するタイムスケジュール管理動作を開始することをタイマ15で計測された時刻より確認されると、タイムスケジュール管理動作を開始する(STEP11)。
そして、空調管理部14は、STEP11でタイマ15より取得した現時時刻が、禁止時間帯の開始時刻であるか否かを確認する(STEP12)。このとき、禁止時間帯の開始時刻である場合は(STEP12でYes)、空調管理部14は、居室Rkの空調制御装置2が省エネモードであるか否かを確認する(STEP13)。一方、禁止時間帯の開始時刻でない場合は(STEP12でNo)、空調管理部14は、現在時刻が禁止時間帯の終了時刻であるか否かを確認する(STEP14)。このとき、禁止時間帯の終了時刻である場合は(STEP14でYes)、空調管理部14は、居室Rkの空調制御装置2が省エネモードであるか否かを確認する(STEP15)。そして、居室Rkの空調制御装置2が通常モードであることを空調管理部14が記憶している場合は(STEP13又はSTEP15でNo)、図8のフローチャートによる動作を終了する。
又、禁止時間帯の終了時刻でない場合は(STEP14でNo)、空調管理部14は、現在時刻が強制時間帯の開始時刻であるか否かを確認する(STEP16)。このとき、強制時間帯の開始時刻である場合は(STEP16でYes)、空調管理部14は、居室Rkの空調制御装置2が通常モードであるか否かを確認する(STEP17)。一方、強制時間帯の開始時刻でない場合は(STEP16でNo)、空調管理部14は、現在時刻が強制時間帯の終了時刻であるか否かを確認する(STEP18)。このとき、強制時間帯の終了時刻である場合は(STEP18でYes)、空調管理部14は、居室Rkの空調制御装置2が通常モードであるか否かを確認する(STEP19)。そして、居室Rkの空調制御装置2が省エネモードであることを空調管理部14が記憶している場合は(STEP17又はSTEP19でNo)、図8のフローチャートによる動作を終了する。
更に、STEP13において、居室Rkの空調制御装置2が省エネモードであることを空調管理部14が記憶している場合(STEP13でYes)、又は、STEP19において、居室Rkの空調制御装置2が通常モードであることを空調管理部14が記憶している場合(STEP19でYes)は、空調管理部14が通常制御指令を生成し、空調用通信部13が、居室Rkの空調制御装置2に通常制御指令を送信する(STEP20)。即ち、STEP13からSTEP20に移行した場合は、禁止時間帯の動作を開始するために、図9のタイムチャートに示すように、省エネモードで動作している居室Rkの空調制御装置2を通常モードで動作させる。又、STEP19からSTEP20に移行した場合は、強制時間帯の動作を終了するために、図9のタイムチャートに示すように、省エネモードで動作している居室Rkの空調制御装置2を通常モードで動作させる。
一方、STEP15において、居室Rkの空調制御装置2が省エネモードであることを空調管理部14が記憶している場合(STEP15でYes)、又は、STEP17において、居室Rkの空調制御装置2が通常モードであることを空調管理部14が記憶している場合(STEP17でYes)は、空調管理部14が省エネ制御指令を生成し、空調用通信部13が、居室Rkの空調制御装置2に省エネ制御指令を送信する(STEP21)。即ち、STEP15からSTEP21に移行した場合は、禁止時間帯の動作を終了するために、図9のタイムチャートに示すように、通常モードで動作している居室Rkの空調制御装置2を省エネモードで動作させる。又、STEP17からSTEP21に移行した場合は、強制時間帯の動作を開始するために、図9のタイムチャートに示すように、通常モードで動作している居室Rkの空調制御装置2を省エネモードで動作させる。
尚、設備制御装置1は、図3のフローチャートに従う動作と図8のフローチャートに従う動作とを、並行して行う。このとき、禁止時間帯及び強制時間帯であることを図8のフローチャートに従う動作で確認すると、図3のフローチャートにおけるSTEP6及びSTEP7では、居室Rkの空調制御装置2の運転モードを空調管理部14が記憶するのみで、指令の生成はなされない。よって、居室Rkについて、照明管理部12からの通知により省エネ制御指令を生成しようとする場合であっても、タイマ15で計測された時刻が禁止時間帯であるときは、省エネ制御指令が空調管理部14で生成されない。一方、居室Rkについて、照明管理部12からの通知により通常制御指令を生成しようとする場合であっても、タイマ15で計測された時刻が強制時間帯であるときは、通常制御指令を送信することがない。
又、強制時間帯に、照明管理部12から入力条件を満たす状態に遷移したことを通知された場合、省エネルギーモードであることを空調管理部14が記憶するため、強制時間帯の終了時刻になっても、空調管理部14は、通常制御指令を生成しない。一方、禁止時間帯に、照明管理部12から入力条件を満たさない状態に遷移したことを通知された場合、通常モードであることを空調管理部14が記憶するため、強制時間帯の終了時刻になっても、照明管理部12は、省エネ制御指令を生成しない。
更に、空調管理部14が、居室R1〜Rnそれぞれの空調制御装置の運転モードを記憶するものとしたが、空調管理部14が、照明管理部12に対して、居室R1〜Rnの照明装置6の点灯状態を確認するものとしてもよい。即ち、居室Rkについて、禁止時間帯の開始時刻及び終了時刻、又は、強制時間帯の開始時刻及び終了時刻それぞれとなったことを空調管理部14が認識したときに、この空調管理部14が、照明管理部12に対して、居室Rkの照明装置6の点灯状態に基づく人の在/不在を確認するものとしてもよい。
3.監視装置への通知動作
更に、設備制御装置1は、図2に示すように、通信部16によってネットワーク9を介して監視装置8と通信可能な構成となっている。そして、この通信部16は、空調管理部14によって管理されている居室R1〜Rnの空調制御装置2の動作状態が、空調管理部14より与えられたとき、ネットワーク9を介して監視装置8に送信する。又、空調制御装置2は、居室Rk内でコントローラ4が操作されると、空調設備と共にON/OFF(電源投入/電源遮断)される。
そして、この空調制御装置2は、コントローラ4によってON/OFF切換が指示されると、設備制御装置1に対してコントローラ4からの指示された動作を通知するとともに、コントローラ4の指示に従ってON/OFFとなる。即ち、コントローラ4よりONが指示される場合は、空調制御装置2は、空調設備と共にONとなった後、設備制御装置1と通信することで、ONに切り替わったことを設備制御装置1に通知する。一方、コントローラ4よりOFFが指示される場合は、空調制御装置2は、設備制御装置1と通信することで、OFFに切り替わったことを設備制御装置1に通知した後、空調設備と共にOFFとなる。よって、設備制御装置1は、空調用通信部13で、居室R1〜Rnそれぞれの空調制御装置2と通信を行い、それぞれのON/OFF状態を受信し、居室R1〜Rnそれぞれの空調制御装置2のON/OFF状態を空調管理部14に記憶する。
このように、設備制御装置1は、空調用管理部14において、居室R1〜Rnそれぞれの空調制御装置2のON/OFF状態を管理している。よって、照明管理部12が、空調用管理部14に対して、居室Rkの照明装置6が全て消灯状態となったことを通知した後に、所定時間が経過しても、居室Rkの空調制御装置2がON状態である場合、通信部16によって監視装置8と通信することで、居室Rkの空調制御装置2がONであることを監視装置6に通知する。
即ち、空調用管理部14は、照明管理部12より、居室Rkの照明装置6が全て消灯時間となったことの通知を受けると、この通知を受けた時刻をタイマ15より確認し記憶する。そして、空調用管理部14は、居室Rkの空調制御装置2からOFFとなったことを示す通知を受けていない間、記憶した通知時刻と、定期的にタイマ15より通知される現在時刻とを比較し、所定時間が経過したか否かを判定する。その後、空調用管理部14は、居室Rkの空調制御装置2からOFFとなったことを示す通知を受けることなく、照明管理部12からの通知を受けた時刻から所定時間が経過したことを確認すると、通信部116に監視装置8との通信を確立させる。
そして、通信部16と監視装置8との間で通信が可能な状態となると、居室Rkの空調制御装置2がONであることを監視装置8に通知する。これにより、監視装置8では、ディスプレイやスピーカなどの報知部によって、居室Rkの照明装置6が全て消灯されていると共に空調制御装置2がONであることを報知する。よって、監視装置8からの報知を確認した管理者は、居室Rkが所定時間以上使用されていないにもかかわらず空調制御装置2がONのままであることを確認できる。そして、管理者が、居室Rkの空調制御装置2をOFFする必要があるとした場合は、監視装置8を通じて空調制御装置2をOFFとするようにしてもよいし、直接、居室Rkのコントローラ4を操作して、空調制御装置2をOFFとするようにしてもよい。
1 設備制御装置
2 空調制御装置
3 VAV(空調設備装置)
4 コントローラ
5 スイッチ(照明設定部)
6 照明装置
7 空気調和機
11 照明用通信部(第1通信部)
12 照明管理部
13 空調用通信部(第2通信部)
14 空調管理部
15 タイマ
16 通信部

Claims (13)

  1. 建物の各居室の室内環境を調整する空調設備装置と、該空調設備装置を制御する空調制御装置と、を備え、前記空調制御装置が前記空調設備装置を制御して前記各居室の室内環境を設定値に調整する設備制御システムにおいて、
    前記各居室に設置される照明装置の点灯状態を設定する照明設定部と、
    該照明設定部及び前記空調制御装置のそれぞれと通信を行い、前記照明装置の点灯状態に応じて前記空調設備装置の制御動作を決定する設備制御装置と、を備え、
    前記設備制御装置いずれかの居室の照明装置の点灯状態が変更されたことを前記照明設定部より受信したとき、点灯状態が変更された後の照明装置の点灯台数又は照度に基づいて該居室における人の在/不在を判定して、前記空調制御装置に前記設定値を変更する指令を与えることを特徴とする設備制御システム。
  2. 請求項1において、
    前記空調制御装置は、前記空調設備装置から供給する風量を制御して、前記各居室の室内環境を調整し、
    前記設備制御装置いずれかの居室の照明装置の点灯状態が変更されたことを前記照明設定部より受信したとき、前記風量を変更する指令を前記空調制御装置に与えることを特徴とする設備制御システム。
  3. 請求項2において、
    前記空調設備装置は、前記各居室への外気導入又は前記居室内の換気のいずれかにより、前記各居室の室内環境を調整することを特徴とする設備制御システム。
  4. 請求項2又は請求項3において、
    前記設備制御装置いずれかの居室の照明装置の所定数以下が消灯されたことを前記照明設定部より受信したときには、前記風量を低減させる設定値に変更する指令を前記空調制御装置に与えて、前記空調制御装置の運転モードを通常モードから省エネルギーモードに変更させることを特徴とする設備制御システム。
  5. 請求項1乃至請求項3のいずれか一項において、
    前記設定値が前記各居室の室内温度を調整するための温度であり、
    前記空調制御装置は、前記設定値となる温度に基づいて前記空調設備装置の冷房運転又は暖房運転を制御して、前記各居室の室内温度を調整し、
    前記設備制御装置いずれかの居室の照明装置の点灯状態が変更したことを前記照明設定部より受信したとき、前記設定値となる温度を変更する指令を前記空調制御装置に与えることを特徴とする設備制御システム。
  6. 請求項5において、
    前記空調制御装置が冷房運転を行っている場合に、前記設備制御装置いずれかの居室の照明装置の所定数以下が消灯されたことを前記照明設定部より受信したときには、前記居室内の室内温度を高くする設定値に変更する指令を前記空調制御装置に与え、前記空調制御装置の運転モードを通常モードから省エネルギーモードに変更させる一方で、
    前記空調制御装置が暖房運転を行っている場合に、前記設備制御装置いずれかの居室の照明装置の所定数以下が消灯されたことを前記照明設定部より受信したときには、前記居室内の室内温度を低くする設定値に変更する指令を前記空調制御装置に与え、前記空調制御装置の運転モードを通常モードから省エネルギーモードに変更させることを特徴とする設備制御システム。
  7. 請求項4又は請求項6において、
    前記設備制御装置は、前記空調制御装置を通常モードで強制的に動作させる禁止時間帯を記憶し、
    前記空調制御装置が省エネルギーモードで動作している場合に、前記設備制御装置は、前記禁止時間帯であることを確認したとき、前記空調制御装置に通常モードで動作させることを特徴とする設備制御システム。
  8. 請求句緒4又は請求項6において、
    前記設備制御装置は、前記空調制御装置を省エネルギーモードで強制的に動作させる強制時間帯を記憶し、
    前記空調制御装置が通常モードで動作している場合に、前記設備制御装置は、前記強制時間帯であることを確認したとき、前記空調制御装置に省エネルギーモードで動作させることを特徴とする設備制御システム。
  9. 建物の各居室に設置される照明装置の点灯状態を設定する照明設定部と通信を行う第1通信部と、
    前記各居室の室内環境を調整する空調設備装置を制御する空調制御装置と通信を行う第2通信部と、
    前記第1通信部から受信した前記照明装置の点灯状態に応じて、前記空調設備装置の制御動作を決定する空調管理部と、
    を備え、
    前記第1通信部が、いずれかの居室の照明装置の点灯状態が変更されたことを前記照明設定部より受信したとき、前記空調管理部が、点灯状態が変更された後の照明装置の点灯台数又は照度に基づいて該居室における人の在/不在を判定して、前記設定値を変更する指令を生成し、更に、前記第2通信部が、前記空調制御装置に当該指令を送信することを特徴とする設備制御装置。
  10. 請求項9において、
    前記設定値が前記空調設備装置からの風量を決定する値であり、
    前記第1通信部が、いずれかの居室の照明装置の所定数以下が消灯されたことを前記照明設定部より受信したとき、前記空調管理部が、前記風量を低減させる設定値に変更する指令を生成し、更に、前記第2通信部が、前記空調制御装置に当該指令を送信して、前記空調制御装置の運転モードを通常モードから省エネルギーモードに切り換えることを特徴とする設備制御装置。
  11. 請求項9において、
    前記設定値が前記各居室の室内温度を決定する値であり、
    前記第1通信部が、いずれかの居室の照明装置の所定数以下が消灯されたことを前記照明設定部より受信したとき、
    前記空調制御装置が冷房運転を行っている場合には、前記空調管理部が、該居室の室内温度を高くする設定値に変更する指令を生成し、更に、前記第2通信部が、前記空調制御装置に当該指令を送信して、前記空調制御装置の運転モードを通常モードから省エネルギーモードに切り換える一方で、
    前記空調制御装置が暖房運転を行っている場合には、前記空調管理部が、居室内の室内温度を低くする設定値に変更する指令を生成し、更に、前記第2通信部が、前記空調制御装置に当該指令を送信して、前記空調制御装置の運転モードを通常モードから省エネルギーモードに切り換えることを特徴とする設備制御装置。
  12. 請求項10又は請求項11において、
    前記空調管理部、前記空調制御装置を通常モードで強制的に動作させる禁止時間帯を記憶し、
    前記空調制御装置が省エネルギーモードで動作している場合に、前記禁止時間帯であることを確認したとき、前記空調制御装置に通常モードで動作させることを特徴とする設備制御装置。
  13. 請求句緒10又は請求項11において、
    前記空調管理部、前記空調制御装置を省エネルギーモードで強制的に動作させる強制時間帯を記憶し、
    前記空調制御装置が通常モードで動作している場合に、前記強制時間帯であることを確認したとき、前記空調制御装置に省エネルギーモードで動作させることを特徴とする設備制御装置。
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